(57)【要約】【課題】コレステリック液晶を互いに対向状態で交差する複数のコモン電極と複数のセグメント電極とでマトリクス駆動する、コレステリック液晶表示素子の駆動方法を提供する。【解決手段】全コモン電極および全セグメント電極から、リセット波形を印加してコレステリック液晶表示素子の表示エリア全面を一括してリセットした後、コモン電極から選択波形，保持波形からなる駆動波形を、セグメント電極からＯＮ波形，ＯＦＦ波形を含む駆動波形を印加してコレステリック液晶表示素子に表示内容の書き込みを行う。従来の駆動方法に必要であった非選択波形を排除しているので、コレステリック液晶表示素子が有する本来の光学特性を発揮できる。【選択図】図１３
2005077805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向状態で交差する複数のコモン電極と複数のセグメント電極間に電圧を印加して、前記電極間に介在するコレステリック液晶をマトリクス駆動するコレステリック液晶表示素子の駆動方法であって、
全コモン電極および全セグメント電極に、前記コレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするためのリセット電圧を印加するリセットステップと、
前記各コモン電極に前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を選択するための選択パルス電圧の印加と前記選択パルス電圧の印加により選択された配向状態を保持するための保持パルス電圧の印加を順次行うとともに、前記セグメント電極に前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をプレーナー配向状態に決定するＯＮ波形パルス電圧と前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をフォーカルコニック配向状態に決定するＯＦＦ波形パルス電圧とを印加して表示内容を書き込むステップとを含み、
前記選択パルス電圧および保持パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成するとともに、前記ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成し、同時に印加する前記選択パルス電圧値および前記保持パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定するか、または同時に印加する前記ＯＮ波形パルス電圧値および前記ＯＦＦ波形パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定することを特徴とするコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項２】
前記コモン電極への電圧印加を、前記選択パルス電圧の印加期間だけ時間をずらして、各コモン電極について順次行うことを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項３】
前記コモン電極への出力電圧をＶ0ボルト，Ｖ1ボルト，Ｖ4ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0≧Ｖ1＞Ｖ4≧Ｖ5）から選ばれた４値または２値とし、前記表示内容の書き込みを行うための前記コモン電極に出力するパルス電圧の印加期間を、Ｖ0ボルトとＶ4ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ1ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とで構成し、
前記セグメント電極への出力電圧をＶ0ボルト，Ｖ2ボルト，Ｖ3ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0＞Ｖ2≧Ｖ3＞Ｖ5）から選ばれた４値または２値とし、前記表示内容の書き込みを行うための前記セグメント電極に出力するパルス電圧の印加期間を、Ｖ0ボルトとＶ2ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ3ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とで構成することを特徴とする請求項１または２に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項４】
前記コモン電極への出力電圧がＶ0＝Ｖ1，Ｖ4＝Ｖ5＝０ボルトとする、０ボルトを含む２値からなることを特徴とする請求項３に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項５】
前記ＯＮ波形パルス電圧および前記ＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を構成するユニット期間の数を、前記選択パルス電圧の印加期間を構成するユニット期間の数の３〜１０の整数倍に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項６】
前記選択パルス電圧と前記ＯＦＦ波形パルス電圧で合成される印加電圧が、０Ｖ以外の電圧が印加される期間を含むようにしたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項７】
前記選択パルス電圧と前記ＯＮ波形パルス電圧で合成される実効電圧と、前記選択パルス電圧と前記ＯＦＦ波形パルス電圧で合成される実効電圧とを等しくすることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
【請求項８】
対向配置された複数のコモン電極と複数のセグメント電極との各交差部で形成される画素と該画素部に存在するコレステリック液晶とを有するコレステリック液晶表示素子と、
前記液晶表示素子のコレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするリセット電圧と、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を選択する選択パルス電圧と、前記選択パルス電圧の印加により選択された配向状態を保持する保持パルス電圧とを順次、前記各コモン電極から前記コレステリック液晶に印加するコモンドライバと、
前記コレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするリセット電圧と、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をプレーナー配向状態に決定するＯＮ波形パルス電圧と、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をフォーカルコニック配向状態に決定するＯＦＦ波形パルス電圧を、前記各セグメント電極から前記コレステリック液晶に印加するセグメントドライバと、
前記コモンドライバと前記セグメントドライバを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記選択パルス電圧および保持パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成するとともに、前記ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成し、同時に印加する前記選択パルス電圧値および前記保持パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定するか、同時に印加する前記ＯＮ波形パルス電圧値および前記ＯＦＦ波形パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように、前記コモンドライバおよび前記セグメントドライバを制御することを特徴とするコレステリック液晶表示装置。
【請求項９】
前記コントローラは、表示エリア全体のコレステリック液晶がホメオトロピック配向状態になるように全コモン電極および全セグメント電極にリセット電圧を印加し、引き続いてコモン電極には、前記選択パルス電圧の印加期間だけ時間をずらして各コモン電極に順次選択パルス電圧を印加するとともに、各セグメント電極には表示内容に応じて前記ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧を印加するように、前記コモンドライバおよび前記セグメントドライバを制御することを特徴とする請求項８に記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記コモン電極への出力電圧をＶ0ボルト，Ｖ1ボルト，Ｖ4ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0≧Ｖ1＞Ｖ4≧Ｖ5）から選ばれた４値または２値であり、前記表示内容の書き込みを行うために前記コモン電極に出力するパルス電圧の印加期間が、Ｖ0ボルトとＶ4ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ1ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とを有するように、前記コモンドライバを制御し、
かつ、前記セグメント電極への出力電圧がＶ0ボルト，Ｖ2ボルト，Ｖ3ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0＞Ｖ2≧Ｖ3＞Ｖ5）から選ばれた４値または２値であり、前記表示内容の書き込みを行うために前記セグメント電極に出力するパルス電圧印加期間が、Ｖ0ボルトとＶ2ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ3ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とを有するように、前記セグメントドライバを制御することを特徴とする請求項８または９に記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記コモン電極への出力電圧がＶ0＝Ｖ1ボルト，Ｖ4＝Ｖ5＝０ボルトとし、表示内容の書き込みを行うために前記コモン電極に出力するパルス電圧の期間をＶ0ボルトとＶ4ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ1ボルトとＶ2ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とを有するように、前記コモンドライバを制御することを特徴とする請求項１０に記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１２】
前記Ｖ4およびＶ5の出力端子がアースされていることを特徴とする請求項１１に記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を構成する前記ユニット期間の数が、前記選択パルス電圧の印加期間を構成する前記ユニット期間の数の３〜１０の整数倍になるように前記セグメントドライバを制御することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記選択パルス電圧と前記ＯＦＦ波形パルス電圧で合成される印加電圧が０Ｖ以外の電圧を印加する期間を含むように、前記コモンドライバおよび前記セグメントドライバを制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記選択パルス電圧と前記ＯＮ波形パルス電圧で合成されるパルス電圧の実効電圧と前記選択パルス電圧と前記ＯＦＦ波形パルス電圧で合成されるパルス電圧の実効電圧を等しくするように、前記コモンドライバおよび前記セグメントドライバを制御することを特徴とするコレステリック液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）および液晶表示素子の駆動方法、詳しくは、互いに対向状態で交差する複数のコモン電極と複数のセグメント電極とから液晶層に電圧波形を入力するようにしたコレステリック液晶表示装置およびコレステリック液晶表示素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶表示装置は、外光の反射を利用した明るい表示が可能であること、電源を切っても表示内容が消えないこと（メモリ性）、単純マトリクス駆動で大容量表示が可能であることなどの利点を有することから、近年、電子ペーパー分野で注目されている。そして、コレステリック液晶表示素子は、メモリ性という独特な特徴を有することから、駆動方法として工夫がこらされた種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開平１１−３２６８７１号公報の一例には、はじめに全コモン電極に、コレステリック液晶をフォーカルコニック配向にするためのリセット電圧を印加した後に、コモン電極を一本ずつ順次選択して選択電圧を印加する駆動方法が開示されている（この駆動方法は、フォーカルコニックリセット法；ＦＣＲ法と呼ばれている）。この方法では、コモン電極，セグメント電極兼用のＳＴＮ（Super Twisted Nematic）ドライバを使用して駆動することが可能であるところから、この駆動方法は、コンベンショナル駆動とも呼ばれている。
【０００４】
一例として、ＳＴＮドライバを使用してコレステリック液晶表示素子を駆動するために、コモン電極，セグメント電極に出力する波形を図１Ａ，図１Ｂに示す。図１Ｂは、コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。図１Ａには、コモン電極に出力する波形と、セグメント電極に出力する波形の合成波形も記載した。合成波形は、実際の駆動において液晶表示素子の画素に入力される波形に対応する。Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5は、各波形の電圧を示している。図１Ａにおいて、Ｖ2−Ｖ5＝Ｖ0−Ｖ3，Ｖ0−Ｖ1＝Ｖ1−Ｖ2＝Ｖ3−Ｖ4＝Ｖ4−Ｖ5とすることによって、各合成波形の正の電圧と負の電圧を等しくすることができる。
【０００５】
図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃに、図１Ａ，図１Ｂに示した各電圧波形で、コモン電極が４本、セグメント電極が３本のコレステリック液晶表示素子をＦＣＲ駆動させるために、各コモン電極，各セグメント電極に実際に出力する電圧波形の一例を示す。
【０００６】
ところで、汎用のＳＴＮドライバには共通した規則がある。コモンモードで使用する場合には、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ4，Ｖ5の４値の電圧を設定でき、また、セグメントモードで使用する場合には、Ｖ0，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ5の４値の電圧が設定できる。これらの設定電圧の大小関係を、Ｖ0≧Ｖ1≧Ｖ2≧Ｖ3≧Ｖ4≧Ｖ5とする必要がある。また、同時に出力できる電圧が常に２値以下であり、その２値の組み合わせは、コモンモードで使用する場合には、Ｖ0とＶ4の組み合わせ、およびＶ1とＶ5の組み合わせの２つの組み合わせのみであり、セグメントモードで使用する場合には、Ｖ0とＶ2の組み合わせ、およびＶ3とＶ5の組み合わせの２つの組み合わせのみである。
【０００７】
さらに、コモンモードでは、マトリクス駆動を行うために、１本目のコモン電極に最初に出力したＶ0および／またはＶ5からなる波形が、その長さ分だけずれて次のコモン電極に出力する機構を有しているので、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ4，Ｖ5を使用した任意の波形を出力することができない。
【０００８】
図２ＡのＡ区間に注目すると、コモン電極３には選択波形を、コモン電極１，コモン電極２，コモン電極４には非選択波形を出力する必要がある。したがって、コモン電極に使用するドライバには、選択波形と非選択波形を同時に出力できるものが必要であるが、図１Ｂに示すように、コモン電極に出力する波形は、全域に渡り同時に出力すべき電圧は常に２値であり、その組み合わせがＶ5とＶ1の区間ｔ１と、Ｖ0とＶ4の区間ｔ２から構成されている。同様に図２ＡのＢ区間に注目すると、セグメント電極３にはＯＮ波形を、セグメント電極１，セグメント電極２にはＯＦＦ波形を出力する必要がある。したがって、セグメント電極に使用するドライバには、ＯＮ波形とＯＦＦ波形を同時に出力できるものが必要であるが、図２Ｃに示すように、セグメント電極に出力する波形は、全域に渡り同時に出力すべき電圧は常に２値であり、その組み合わせがＶ0とＶ2の区間ｔ１と、Ｖ5とＶ3の区間ｔ２から構成されている。また、Ｖ0≧Ｖ1≧Ｖ2≧Ｖ3≧Ｖ4≧Ｖ5を満足することから、図１Ａに示した波形による駆動には、汎用のＳＴＮドライバが使用できる。
【０００９】
図２Ａのコモン電極に出力する波形に注目すると、この波形はリセット期間と書き換え期間からなる。リセット期間では、全コモン電極が一括して選択され、このときに全セグメント電極にＯＮ波形を出力するとパネルの表示エリア全体がプレーナー状態にリセットされる。また、全セグメント電極にＯＦＦ波形を出力するとパネルの表示エリア全体がフォーカルコニック状態にリセットされる。
【００１０】
一方、書き換え期間では、選択波形を出力したコモン電極が選択され、そのときにセグメント電極からＯＮ波形が印加された画素は、プレーナー状態となる。セグメント側からＯＦＦ波形が印加された画素は、フォーカルコニック状態になる。コモン電極の数がｎ本のパネルでは、書き換え期間にコモン電極に出力する波形は、１回の選択波形と（ｎ−１）回の非選択波形からなる。選択波形をコモン電極毎に重複しないように、ずらしながら書き換えが行われる。
【００１１】
しかし、このような汎用のＳＴＮドライバを使用したＦＣＲ駆動では、プレーナー配向状態の反射率の高い、高コントラストの見やすい実用的な表示を得るためには、各波形の幅を３ｍｓｅｃ以上に設定する必要があり、書き換え速度が遅いという欠点を有していた。
【００１２】
このような問題点を鑑みて、米国特許第５，７４８，２７７号明細書には、ＤＤＳ（Dynamic Drive Scheme）法と名づけられた駆動方法が提案されている。図３に、ＤＤＳ法の駆動電圧波形を示すが、液晶をホメオトロピック配向にするためのリセット期間、最終的な表示がプレーナー配向か、フォーカルコニック配向か、またはその中間状態かを決定する選択期間、選択期間で選択された状態を保持するための保持期間、および、単純マトリクス駆動をするために生じる非選択期間を有している。
【００１３】
一例として、コモン電極数が１６本の単純マトリクスパネルを駆動させるために、コモン電極に印加される電圧のタイミング図を、図４に示す。コモン電極にはリセット期間，選択期間，保持期間，非選択期間に対応した電圧波形、すなわちリセット波形，選択波形，保持波形，非選択波形を、選択期間の長さ分ずらして順次コモン電極に印加していく。ＤＤＳ法では、この選択期間を室温でも１ｍｓｅｃ以下にすることが可能であるので、ＤＤＳ法は高速駆動に適した方法であるといえる。
【００１４】
ところで、図４のＡ区間に注目すると、コモン電極１１〜１６にはリセット波形を、コモン電極１０には選択波形を、コモン電極４〜９には保持波形を、コモン電極１〜３には非選択波形を入力する必要がある。すなわち、コレステリック液晶パネルをＤＤＳ駆動するためコモン電極側に使用されるコモンドライバＩＣには、同時にリセット波形，選択波形，保持波形，非選択波形の４種類の電圧波形を出力できる機能が要求される。
【００１５】
ＳＩＤ’９７  Ｄｉｇｅｓｔ，８９９（１９９７）には、実際にＤＤＳ駆動を行う場合に、コレステリック液晶表示素子のコモン電極，セグメント電極に入力される波形が記載されている。その形状を図５Ａ，図５Ｂに示す。図５Ａは、コモン電極，セグメント電極に出力する波形およびその合成波形を示す図であり、図５Ｂは、コモン電極に入力される波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。図５Ｂによれば、コモン電極に入力されるリセット波形，選択波形，保持波形，非選択波形は、それぞれｔ１〜ｔ４の４つのユニット期間からなるが、各ユニット期間毎に、常に４値の電圧が必要であることがわかる。
【００１６】
この方法では、各波形のｔ１〜ｔ４の各ユニット期間毎に、常に同時に４値の電圧が供給できるドライバＩＣが必要である。前述の通り、ＳＴＮで使用されている汎用ドライバＩＣは、通常、同時に出力できる電圧の値は２つである（２値出力）ため、ＤＤＳ駆動を行うためには、専用のドライバＩＣを作成する必要があった。
【００１７】
ＳＩＤ’０２  Ｄｉｇｅｓｔ，５４６（２００２）には、同時に出力する電圧値の数を減らす検討がされている。この場合に、コモン電極，セグメント電極に入力される波形を、図６Ａ，図６Ｂに示す。コモン電極に入力される電圧は、３値に減らされている。これにより、ドライバＩＣの面積を小さくすることができるので、コストダウンが可能であるが、ｔ２〜ｔ４のユニット期間では、３値の電圧が必要であるので、３値出力の専用のドライバＩＣがやはり必要であった。
【００１８】
さらに、特開２００１−２２８４５９号公報には、コモン電極に電圧を印加するコモン電極用ドライバの出力電圧を２値にする方法が開示されている。しかし、コレステリック液晶表示素子の表示内容の書き込みにはコモン電極側には３値の電圧を使用し、コモン電極側には電圧切り換え手段を設ける必要があった。
【特許文献１】特開平１１−３２６８７１号公報
【特許文献２】米国特許第５７４８２７７号明細書
【特許文献３】特開２００１−２２８４５９号公報
【非特許文献１】ＳＩＤ’０１  Ｄｉｇｅｓｔ８８２（２００１）
【非特許文献２】ＳＩＤ’０２  Ｄｉｇｅｓｔ５４６（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
これら従来のＤＤＳ駆動方法では、非選択期間に印加される電圧の高低がコレステリック液晶表示素子の表示品位に影響する。保持期間を経て決定されたコレステリック液晶の配向が、それに引き続く非選択期間に損なわれないように、非選択期間に印加する電圧を小さく設定しなければならない。非選択期間に印加する電圧を小さく設定すると、選択期間に印加されるコレステリック液晶をプレーナー配向へ導く波形と、フォーカルコニック配向へ導く波形の実効電圧の差も小さくする必要があり、コントラストの良好な表示を得にくくなる。したがって、実際のコレステリック液晶表示装置では、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向状態になった画素の反射率は、程度の差はあるものの、非選択期間に低下していることが多い。すなわち、従来のＤＤＳ駆動方法では、コレステリック液晶表示素子が本来有する光学特性を、発揮できないという問題点があった。
【００２０】
ＳＩＤ’０１  Ｄｉｇｅｓｔ，  ８８２（２００１）には、コレステリック液晶表示素子の表示エリア全面に対応するコレステリック液晶を一括してホメオトロピック配向にリセットした後、コモン電極を選択波形と保持波形のみで駆動する方法が記載されている。この方法によれば、非選択波形を含まないために、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向になった画素の反射率が、非選択期間に低下するということはあり得ないので、コレステリック液晶表示素子が本来有する明るい表示を得ることができる。
【００２１】
この方法における、コモン電極に出力する選択波形，保持波形、およびセグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形を、図７Ａ，図７Ｂに示す。図７Ａは、コモン電極，セグメント電極に出力する波形、およびそれらの合成波形を示す図、図７Ｂは、コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。コモン電極に出力する電圧、およびセグメント電極に出力する電圧は、ＶhおよびＶlの２値である。
【００２２】
しかし、汎用のＳＴＮドライバを使用した駆動を考慮すると、コモンモードでは任意の波形を出力することができないので、図７Ａ，図７Ｂに示した波形を出力するためには、コモン電極側，セグメント電極側ともに、セグメントモードで対応しなければならない。
【００２３】
ＳＴＮドライバのセグメントモードで対応する場合の設定電圧は、Ｖ3＝Ｖh，Ｖ5＝Ｖlとするか、Ｖ0＝Ｖh，Ｖ2＝Ｖlとするかのいずれかである。
【００２４】
ＳＴＮドライバは、Ｐ−ＭＯＳトランジスタとＮ−ＭＯＳトランジスタで構成されており、Ｖ5，Ｖ3の切換えをＮ−ＭＯＳが受け持ち、Ｖ0，Ｖ2の切換えをＰ−ＭＯＳが受け持つ。構造上、Ｐ−ＭＯＳ側は、低電圧対応を苦手とし、Ｎ−ＭＯＳ側は、高電圧対応を苦手とする。Ｖ3がドライバの耐電圧の半分以下、または、Ｖ2がドライバの耐電圧の１／４以上がその目安である。Ｖ3がドライバの耐電圧の半分以上、または、Ｖ2がドライバの半分以下の場合には、出力波形が歪みやすく、パネルに表示を与える十分な電圧が伝えられなかったり、Ｖ0≧Ｖ1≧Ｖ2≧Ｖ3≧Ｖ4≧Ｖ5の上下関係が崩れる瞬間を作る原因となって、ドライバが破損したり機能しなかったり、駆動回路に負担をかけることになるという問題点があった。したがって、耐電圧がＶhの２倍以上の駆動ドライバが必要になる。プレーナー配向状態の反射率の高い、高コントラストの見やすい表示を得るためにはＶhを３０Ｖ以上にする必要があることから、専用のドライバが必要になる。
【００２５】
本発明の目的は、コレステリック液晶表示素子が有する本来の光学特性を発揮できる駆動方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の他の目的は、ＳＴＮの汎用ドライバＩＣを使用してＤＤＳ駆動が可能なコレステリック液晶表示素子の駆動方法を提供することにある。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、ＳＴＮの汎用ドライバＩＣを使用したＤＤＳ駆動が可能なコレステリック液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の第１の態様は、互いに対向状態で交差する複数のコモン電極と複数のセグメント電極間に電圧を印加して、前記電極間に介在するコレステリック液晶をマトリクス駆動するコレステリック液晶表示素子の駆動方法である。この駆動方法によれば、全コモン電極および全セグメント電極に、コレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするためのリセット電圧を印加するリセットステップと、各コモン電極にコレステリック液晶の最終的な配向状態を選択するための選択パルス電圧の印加と選択パルス電圧の印加により選択された配向状態を保持するための保持パルス電圧の印加を順次行うとともに、セグメント電極にコレステリック液晶の最終的な配向状態をプレーナー配向状態に決定するＯＮ波形パルス電圧とコレステリック液晶の最終的な配向状態をフォーカルコニック配向状態に決定するＯＦＦ波形パルス電圧とを印加して表示内容を書き込むステップとを含み、選択パルス電圧および保持パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成するとともに、ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成し、同時に印加する選択パルス電圧値および保持パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定するか、または同時に印加するＯＮ波形パルス電圧値およびＯＦＦ波形パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定する。
【００２９】
本発明の第２の態様は、コレステリック液晶表示装置である。この液晶表示装置は、対向配置された複数のコモン電極と複数のセグメント電極との各交差部で形成される画素と該画素部に存在するコレステリック液晶とを有するコレステリック液晶表示素子と、液晶表示素子のコレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするリセット電圧と、コレステリック液晶の最終的な配向状態を選択する選択パルス電圧と、選択パルス電圧の印加により選択された配向状態を保持する保持パルス電圧とを順次、各コモン電極からコレステリック液晶に印加するコモンドライバと、コレステリック液晶をホメオトロピック配向状態にするリセット電圧と、コレステリック液晶の最終的な配向状態をプレーナー配向状態に決定するＯＮ波形パルス電圧と、コレステリック液晶の最終的な配向状態をフォーカルコニック配向状態に決定するＯＦＦ波形パルス電圧を、各セグメント電極からコレステリック液晶に印加するセグメントドライバと、コモンドライバとセグメントドライバを制御するコントローラとを備え、コントローラは、選択パルス電圧および保持パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成するとともに、ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を同一のユニット期間の同じ偶数和で構成し、同時に印加する選択パルス電圧値および保持パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように設定するか、同時に印加するＯＮ波形パルス電圧値およびＯＦＦ波形パルス電圧値を、各ユニット期間において常に２値となるように、コモンドライバおよびセグメントドライバを制御する。
【００３０】
以上のようなコレステリック液晶表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置では、コモン電極への出力電圧をＶ0ボルト，Ｖ1ボルト，Ｖ4ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0≧Ｖ1＞Ｖ4≧Ｖ5）から選ばれた４値または２値とし、表示内容の書き込みを行うためのコモン電極に出力するパルス電圧の印加期間を、Ｖ0ボルトとＶ4ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ1ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とで構成し、セグメント電極への出力電圧をＶ0ボルト，Ｖ2ボルト，Ｖ3ボルト，Ｖ5ボルト（Ｖ0＞Ｖ2≧Ｖ3＞Ｖ5）から選ばれた４値または２値とし、表示内容の書き込みを行うためのセグメント電極に出力するパルス電圧の印加期間を、Ｖ0ボルトとＶ2ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ3ボルトとＶ5ボルトの２値を選択して出力するユニット期間とで構成するのが好適である。
【００３１】
これにより、汎用のＳＴＮドライバの規則を満たすことができるので、ＳＴＮの汎用ドライバＩＣを使用してＤＤＳ波形を出力できる。
【００３２】
汎用のＳＴＮドライバを使用して駆動する場合に、コモン電極側をドライバＩＣのコモンモードで対応するために、選択パルス電圧とＯＮ波形パルス電圧とで合成される実効電圧と、選択パルス電圧とＯＦＦ波形パルス電圧とで合成される実効電圧とを等しくすると良い。これによって、コントローラから特別な制御をしなくとも、またコモン電極側に電圧の切換えスイッチを設置しなくても、保持パルス電圧とＯＮ波形パルス電圧とで合成される実効電圧と、保持パルス電圧とＯＦＦ波形パルス電圧とで合成される実効電圧とを等しくできるのでＤＤＳ駆動が可能になる。
【００３３】
さらに表示を得るためには、ＯＮ波形パルス電圧およびＯＦＦ波形パルス電圧の印加期間を構成するユニット期間の数を、選択パルス電圧の印加期間を構成するユニット期間の数の３〜１０の整数倍に設定し、表示内容の書き込みを行うためのセグメント電極に出力するパルス電圧の印加期間を、Ｖ0ボルトとＶ2ボルトの２値を選択して出力するユニット期間と、Ｖ3とＶ5の２値を選択して出力するユニット期間とで構成するのが好適である。また、このようにすることによってコレステリック液晶表示素子の駆動電圧を下げることができる。
【００３４】
また、選択パルス電圧とＯＦＦ波形パルス電圧で合成される印加電圧が、０Ｖ以外の電圧が印加される期間を含むようにすると、選択パルス電圧とＯＮ波形パルス電圧とで合成される実効電圧と、選択パルス電圧とＯＦＦ波形パルス電圧とで合成される実効電圧とを等しくしなくとも、保持パルス電圧とＯＮ波形パルス電圧とで合成される実効電圧と、保持パルス電圧とＯＦＦ波形パルス電圧とで合成される実効電圧とを等しくできるので、より幅広い条件でコレステリック液晶表示素子に表示を得ることが可能である。
【００３５】
コモン電極への出力電圧を、Ｖ0＝Ｖ1，Ｖ4＝Ｖ5＝０ボルトとする、０ボルトを含む２値とすることにより、駆動できるコモン電極数をさらに増やすことが可能となり、表示面積を拡大したり、画面の精細度を向上することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、コモン電極に電圧を印加するコモン電極用ドライバの出力を２値以下に、セグメント電極に電圧を印加するセグメント電極用ドライバの出力を２値以下とする駆動が可能となった。したがって、汎用ドライバＩＣを使用したＤＤＳ駆動が可能なコレステリック液晶表示装置を得ることができる。さらには、従来のＤＤＳ駆動方法が必要とした非選択期間を排除したため、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向状態になった画素の反射率が、非選択期間に低下することがないので、コレステリック液晶表示素子が本来有する明るい表示が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図８は、本発明のコレステリック液晶表示装置の構成を示す概略図である。本発明のコレステリック液晶表示装置は、コレステリック液晶を互いに対向状態で交差する複数のコモン電極ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，…と、複数のセグメント電極ＳＥＧ１，ＳＥＧ２，…とでマトリクス駆動するコレステリック液晶表示素子１０と、本発明の駆動方法で表示内容の書込みを行う機構とを具備したものである。この機構は、コモンドライバ１２，セグメントドライバ１４，コントローラ１６，電源１８により構成されている。
【００３８】
コレステリック液晶表示素子１０のコモン電極はコモンドライバ１２の出力端子に接続され、セグメント電極はセグメントドライバ１４の出力端子に接続されている。コントローラ１６から与えられたデータに基づき、コモンドライバ１２からコモン電極ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，…に、セグメントドライバ１４からセグメント電極ＳＥＧ１，ＳＥＧ２，…にそれぞれ電圧が印加される。液晶表示素子の画素にはそれらの電圧の差が印加される。
【００３９】
図９は、本発明のコレステリック液晶表示装置に使用されるコレステリック液晶表示素子１０の概略図である。図９において、基板１としては、石英ガラス，ＳｉＯ2 膜等のアルカリイオン溶出防止膜が形成されたソーダライムガラス，ポリエーテルスルフォン，ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム、ポリカーボネート等のプラスチック基板が挙げられる。
【００４０】
基板１に、電極２，電気絶縁膜３および配向膜４をこの順に積層し、電極２を、複数の直線状の電極にパターニングし、透明基板を作る。このような２枚の透明基板を電極が交差するようにメインシール５で貼り合わせ、メインシールで仕切られたスペース内に、コレステリック液晶６を封じ込める。
【００４１】
ここで、電極２としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が好適であるが、他にＳｎＯ2 などの導電性金属酸化物や、ポリピロールやポリアニリン等の導電性樹脂などの導電性材料でも良い。
【００４２】
電気絶縁膜３は、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 等の絶縁材料が好適である。電気絶縁膜は、対向する電極間のショートを防止するために設けるもので必ずしも必要ではない。
【００４３】
配向膜４としては、ポリイミド樹脂が好適であるが、含珪素，含フッ素，含窒素系の表面改質剤や樹脂を使用してもよい。
【００４４】
コレステリック液晶６は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶と１０〜５０重量％のカイラル剤とからなるもの好適である。使用するネマティック液晶としては、特に限定しないが、その一例としてシアノビフェニル型，フェニルシクロヘキシル型，フェニルベンゾエート型，シクロヘキシルベンゾエート型，トラン型等の液晶が挙げられる。
【００４５】
コレステリック液晶は、高分子マトリクス中に分散したものやカプセル化したものでもよい。コレステリック液晶の選択反射波長は可視域にあるものだけではなく、赤外域にあってもよい。
【００４６】
観察側と反対面には、光吸収膜７を形成してもよい。光吸収膜の色については、特に限定はしないが、黒または青が好まれる。
【００４７】
また、光吸収膜７の代わりに反射板、偏向板、位相差板などの光学フィルムを貼ってもよい。
【００４８】
観察側の面には、偏向板、位相差板、紫外線カット等の機能を有する光学フィルムを貼ってもよい。
【００４９】
以下、実施例を用いて、本発明を具体的に説明する。
【実施例１】
【００５０】
本実施例において、コモン電極に出力する選択波形，保持波形、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形を、図１０Ａ，図１０Ｂに示す。図１０Ａは、コモン電極に出力する波形、セグメント電極に出力する波形と、その合成波形を示す図である。図１０Ｂは、コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【００５１】
図１０Ｂにおいて、コモン電極に出力する選択波形，保持波形は、Ｔ１とＴ２の２つのユニット期間からなり、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形は、ｔ１〜ｔ６のユニット期間からなる。ｔ１〜ｔ６のユニット期間の波形は、すべて同じ長さ（１．２ｍｓｅｃ）である。
【００５２】
コモン電極に出力する波形は、全部で２値の電圧（Ｖ0＝３０Ｖ，Ｖ1＝３０Ｖ，Ｖ＝０Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間Ｔ１はＶ5とＶ1の２値の電圧で、ユニット期間Ｔ２はＶ0とＶ4の２値の電圧で構成されている。したがって、コモンドライバ１２には２値出力のものを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのコモンモードで使用する規則に当てはまっている。
【００５３】
一方、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形とも３値の電圧（Ｖ0＝３０Ｖ，Ｖ2＝Ｖ3＝１５Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間ｔ１およびｔ３はＶ5とＶ3であり、ユニット期間ｔ４およびｔ６はＶ2とＶ0であり、ユニット期間ｔ２はＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ5であり、ユニット期間ｔ５はＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ0である。ユニット期間ｔ１，ｔ３，ｔ４，ｔ６は、２値の電圧からなっているので、セグメントドライバ１４には、出力が２値以下のドライバを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのセグメントモードで使用する規則に当てはまっている。また、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5の大小関係は、ＳＴＮドライバを使用する規則に当てはまっている。
【００５４】
図１０Ｂに示すように、セグメント電極に出力する波形のユニット数は、コモン電極に出力する波形ユニット数の３倍である。
【００５５】
また、図１０Ａに示すように、選択波形とＯＮ波形の合成波形の実効電圧は、選択波形とＯＦＦ波形の合成波形の実効電圧に等しく設定することによって、保持波形とＯＮ波形の合成波形の実効電圧と保持波形とＯＦＦ波形の合成波形の実効電圧を等しくできるので、コモン電極数の多い表示にも追従できる。
【００５６】
図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃに、図１０Ａ，図１０Ｂに示した各電圧波形でコレステリック液晶表示素子のマトリクス駆動を行うために、各コモン電極，各セグメント電極に実際に出力する電圧波形の一例を示す。
【００５７】
まず、全コモン電極を一括して選択して、表示エリア全面をホメオトロピック状態にリセットする。このとき、全コモン電極および全セグメント電極に、一括してリセット波形を印加する。引き続いてＦＣＲ駆動と同じ要領で、各コモン電極には、選択波形がその長さ分ずれて印加されるように、選択波形と保持波形からなる駆動電圧波形を印加する。最後のコモン電極に選択波形が印加された後もしばらくの間は、保持波形を印加する。一方、各セグメント電極には表示内容に応じてＯＮ波形，ＯＦＦ波形を配置した駆動電圧波形を印加する。
【００５８】
電圧波形を簡単にするために図１１Ａでは、最後のコモン電極に選択波形が印加された後に続く保持期間を、保持波形３回分としているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
液晶表示素子の画素には、コモン電極に出力する波形と、セグメント電極に出力する波形との差が出力される。一例として、図１１Ａの（ＣＯＭ２，ＳＥＧ３）、（ＣＯＭ３，ＳＥＧ２）の各画素に印加される電圧波形を図１２Ａ，図１２Ｂに示す。図１２Ａの波形は、（ＣＯＭ２，ＳＥＧ３）の画素に印加される電圧波形を、図１２Ｂの波形は、（ＣＯＭ３，ＳＥＧ２）の画素に印加される電圧波形を示す。
【００６０】
図１１Ａでは、コモン電極が４本、セグメント電極が３本のマトリクス構造を示したが、本発明では電極の本数はこれに限定されない。コレステリック液晶はメモリ性を有するので、理論上コモン電極数，セグメント電極数に制限はない。
【００６１】
以下にさらに具体例を説明する。コレステリック液晶表示素子１０として、０．７ｇの大日本インキ化学工業製ネマティック液晶ＲＰＤ−８４２０２に、０．２ｇのメルク社製カイラル剤ＣＢ−１５と、０．１ｇの旭電化工業社製カイラル剤ＣＮＬ−６１７Ｒとを混合して得たコレステリック液晶を使用して、図９に示すコレステリック液晶表示素子を作成した。液晶層の厚みは４．５μｍである。
【００６２】
得られたコレステリック液晶表示素子に、図１０Ａに示す電圧波形を用いて形成された表１に示すＤＤＳ駆動電圧波形を、図１３に示すように印加した。図１３には、リセット期間終了後、前保持期間，選択期間，後保持期間に、保持波形，選択波形，保持波形が複数回繰り返し印加される状態を示しており、表１には、印加波形Ａ〜Ｌのそれぞれについて、リセット条件、および、前保持期間，選択期間，後保持期間の各期間の波形繰り返し回数およびセグメント電極へのＯＮ波形，ＯＦＦ波形の印加の状態を示している。
【００６３】
【表１】
2005077805.tif 000003
【００６４】
印加波形Ａ〜Ｌをわかりやすく示すものが図１４Ａ〜図１４Ｌである。これら波形では、リセット波形の周波数と、コモン電極に出力する選択波形および保持波形の周波数とを同じ設定にしてあるが、リセット期間が、マトリクス駆動と分離されているので、リセット波形は任意の周波数にすることができる。
【００６５】
このようなＤＤＳ駆動電圧波形を液晶表示素子１０に印加し、液晶表示素子を表示した結果（視感反射率）を、表１に示している。
【００６６】
いずれの印加波形Ａ〜Ｌの場合も、選択波形の入力時にＯＮ波形を入力すると、コレステリック液晶はプレーナー配向状態に、ＯＦＦ波形を入力するとフォーカルコニック配向状態になった。プレーナー状態の視感反射率は１８％前後、フォーカルコニック状態は３％程度であり、コントラスト約６であった。
【００６７】
本実施例によれば、図１０Ａに示した電圧波形を用いることによって、液晶表示素子を良好なコントラストで駆動することができる。
【００６８】
さらに、本実施例によれば、通常のＤＤＳ駆動方法が必要とした非選択期間を排除したため、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向状態になった画素の反射率が、非選択期間に低下することがない。
【実施例２】
【００６９】
本実施例では、図１５Ａ，図１５Ｂに示した電圧波形を用いる。図１５Ｂにおいて、コモン電極に出力する選択波形，保持波形は、Ｔ１とＴ２の２つのユニット期間からなり、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形は、ｔ１〜ｔ１０のユニット期間からなる。これらｔ１〜ｔ１０のユニット期間の波形は、すべて同じ長さ（１ｍｓｅｃ）である。
【００７０】
コモン電極に出力する波形は、全部で２値の電圧（Ｖ0＝Ｖ1＝３０Ｖ，Ｖ4＝Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間Ｔ１がＶ5とＶ1の２値の電圧で、ユニット期間Ｔ２は、Ｖ0とＶ4の２値の電圧で構成されている。したがって、コモンドライバ１２には２値出力のものを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのコモンモードで使用する規則に当てはまっている。
【００７１】
一方、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形とも４値の電圧（Ｖ0＝３０Ｖ，Ｖ2＝１６Ｖ，Ｖ3＝１４Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間ｔ１〜ｔ４はＶ5とＶ3であり、ユニット期間ｔ７〜ｔ１０はＶ2とＶ0であり、ユニット期間ｔ５は、ＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ5であり、ユニット期間ｔ６はＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ0である。ユニット期間ｔ１〜ｔ４およびｔ７〜ｔ１０は、２値の電圧からなっているのでセグメントドライバ１４には、出力が２値以下のドライバを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのセグメントモードで使用する規則に当てはまっている。また、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5の大小関係は、ＳＴＮドライバを使用する規則に当てはまっている。
【００７２】
図１５Ｂに示すように、セグメント電極に出力する波形のユニット数は、コモン電極に出力する波形のユニット数の５倍である。
【００７３】
また、図１５Ａに示すように、選択波形とＯＮ波形の合成波形の実効電圧は、選択波形とＯＦＦ波形の合成波形の実効電圧に等しい。
【００７４】
以上の電圧波形を用いて、図１３に示すようにコレステリック液晶表示素子に実際に出力したＤＤＳ駆動電圧波形、および視感反射率測定結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2005077805.tif 000004
【００７６】
いずれの印加波形Ａ〜Ｌの場合も、選択波形の入力時にＯＮ波形を入力すると、コレステリック液晶はプレーナー配向状態に、ＯＦＦ波形を入力するとフォーカルコニック配向状態になった。プレーナー状態の視感反射率は１８％前後、フォーカルコニック状態は３％程度であり、コントラスト約６であった。
【００７７】
本実施例によれば、図１５Ａに示した電圧波形を用いることによって、液晶表示素子を良好なコントラストで駆動することができる。
【００７８】
また、実施例１と同様、本実施例によれば、従来のＤＤＳ駆動方法が必要とした非選択期間を排除したため、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向状態になった画素の反射率が、非選択期間に低下するということはない。
【００７９】
さらに具体例を説明する。実施例１で使用した液晶表示素子にNOVATEK MICROELECTRONICS社製のコモン，セグメント兼用ＳＴＮドライバＮＴ７７０５を実装し、図８に示すコレステリック液晶表示装置を作成し、上記と全く同じ電圧設定および電圧波形で、液晶表示素子の駆動を行った。液晶表示素子のコモン電極は４８０本、セグメント電極は６４０本である。液晶表示素子には、コントラストの良好な表示が得られた。
【実施例３】
【００８０】
本実施例では、図１６Ａ，図１６Ｂに示した電圧波形を用いる。図１６Ａは、コモン電極，セグメント電極に出力波形と、それらの合成波形とを示す図、図１６Ｂは、コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【００８１】
図１６Ｂにおいて、コモン電極に出力する選択波形，保持波形は、Ｔ１とＴ２の２つのユニット期間からなり、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形は、ｔ１〜ｔ１０のユニット期間からなる。これらｔ１〜ｔ１０のユニット期間の波形は、すべて同じ長さ（１．５ｍｓｅｃ）である。
【００８２】
コモン電極に出力する波形は、全部で４値の電圧（Ｖ0＝３４Ｖ，Ｖ1＝３０Ｖ，Ｖ4＝４Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間Ｔ１がＶ5とＶ1の２値の電圧で、ユニット期間Ｔ２は、Ｖ0とＶ4の２値の電圧で構成されている。したがって、コモンドライバ１２には２値出力のものを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのコモンモードで使用する規則に当てはまっている。
【００８３】
一方、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形とも４値の電圧（Ｖ0＝３４Ｖ，Ｖ2＝２０Ｖ，Ｖ3＝１４Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間ｔ１〜ｔ４はＶ5とＶ3であり、ユニット期間ｔ７〜ｔ１０はＶ2とＶ0であり、ユニット期間ｔ５は、ＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ5であり、ユニット期間ｔ６はＯＮ波形，ＯＦＦ波形ともＶ0である。ユニット期間ｔ１〜ｔ４およびｔ７〜ｔ１０は、２値の電圧からなっているのでセグメントドライバ１４には、出力が２値以下のドライバを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのセグメントモードで使用する規則に当てはまっている。
【００８４】
また、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5の大小関係は、ＳＴＮドライバを使用する規則に当てはまっている。
【００８５】
このように、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5を設定することによって、コモン電極に出力する波形と、セグメント電極に出力する波形の各合成波形は、図１５Ａに示した実施例２と全く同じである。
【００８６】
オシロスコープでコモン電極，セグメント電極に出力された波形を調べた結果、セグメント電極に出力した波形にはＯＮ波形，ＯＦＦ波形とも問題はなかったが、コモン電極に出力した保持波形のＶ4電圧が数ボルト低下していた。この結果、パネル全面について表示のコントラストが実施例１に比較して劣っていた。
【００８７】
保持期間中に液晶表示素子には、コモン電極から保持波形が、セグメント電極からＯＮ波形またはＯＦＦ波形が印加されるが、セグメント電極から大きな電圧Ｖ0＝３４Ｖが印加されるときには、コモン電極から小さな電圧Ｖ4＝４Ｖが印加される。その差が大きいので保持期間が長いと、液晶表示素子に大きな電気が蓄えられ、コモンドライバがＶ1からＶ4に電圧を切換えたときに、その電気がコモン電極からコモンドライバへと逆流するのでＶ4が低下する。一方、コモン電極から大きな電圧Ｖ1＝３０Ｖが印加されるときには、セグメント電極はＶ5＝０Ｖで接地されているので、液晶表示素子に大きな電気が蓄えられてもセグメントドライバがＶ0からＶ5に電圧を切換えたときに、その電気がセグメント電極からコモンドライバを通って接地点に流れるので、Ｖ5に変化はない。
【００８８】
したがって、保持期間を長くするような、コモン電極数の多い液晶表示素子には、コモン電極に出力する波形は、全部で２値の電圧（Ｖ0＝Ｖ1＝３０Ｖ，Ｖ4＝Ｖ5＝０Ｖ）とし、Ｖ4とＶ5をアースする必要がある。
【実施例４】
【００８９】
本実施例では、図１７Ａ，図１７Ｂに示した電圧波形を用いる。図１７Ａは、コモン電極，セグメント電極に出力波形と、それらの合成波形とを示す図、図１７Ｂは、コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【００９０】
図１７Ｂにおいて、コモン電極に出力する選択波形，保持波形は、ｔ１〜ｔ４の４つのユニット期間からなり、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形は、ｔ１〜ｔ４のユニット期間からなる。これらの波形は、すべて同じ長さ（１．７ｍｓｅｃ）である。
【００９１】
コモン電極に出力する波形は、全部で２値の電圧（Ｖ0＝Ｖ1＝３２Ｖ，Ｖ4＝Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間ｔ４はＶ5とＶ1の２値の電圧で、ユニット期間ｔ３はＶ0とＶ4の２値の電圧で構成されている。またユニット期間ｔ１は、選択波形，保持波形ともＶ4であり、ユニット期間ｔ２は、選択波形，保持波形ともＶ1である。したがって、コモンドライバ１２には２値出力のものを用いることができる。同時に出力する２つ電圧は、ＳＴＮドライバのコモンモードで使用する規則にあてはまっている。
【００９２】
一方、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形とも３値の電圧（Ｖ0＝３２Ｖ，Ｖ2＝Ｖ3＝１６Ｖ，Ｖ5＝０Ｖ）で構成されているが、ユニット期間ｔ２，ｔ４はＶ5とＶ3であり、ユニット期間ｔ１，ｔ３はＶ2とＶ0である。したがって、セグメントドライバ１４には、出力が２値のドライバを用いることができる。同時に出力する２つの電圧は、ＳＴＮドライバのセグメントモードで使用する規則にあてはまっている。
【００９３】
また、Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5の大小関係は、ＳＴＮドライバを使用する規則にあてはまっている。
【００９４】
図１７Ａに示すように、選択波形とＯＦＦ波形の合成波形に０Ｖ以外の期間を設けることによって、保持波形とＯＮ波形の合成波形の実効電圧と、保持波形とＯＦＦ波形の合成波形の実効電圧を等しくすることができるので、ＤＤＳ駆動が可能になる。
【００９５】
以上の電圧波形を用いて、図１３に示すようにコレステリック液晶表示素子に実際に出力したＤＤＳ駆動電圧波形、および視感反射率測定結果を表３に示す。
【００９６】
【表３】
2005077805.tif 000005
【００９７】
いずれの印加波形Ａ〜Ｌの場合も、選択波形の入力時にＯＮ波形を入力すると、コレステリック液晶はプレーナー配向状態に、ＯＦＦ波形を入力するとフォーカルコニック配向状態になった。プレーナー状態の視感反射率は１８％前後、フォーカルコニック状態は３％程度であり、コントラスト約６であった。
【００９８】
本実施例によれば、図１７Ａに示した電圧波形を用いることによって、液晶表示素子を良好なコントラストで駆動することができる。
【００９９】
また、実施例１と同様、本実施例によれば、従来のＤＤＳ駆動方法が必要とした非選択期間を排除したため、コレステリック液晶が保持期間を経てプレーナー配向状態になった画素の反射率が、非選択期間に低下するということはない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１Ａ】ＦＣＲ駆動を行う場合に、コレステリック液晶パネルのコモン電極，セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図１Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図２Ａ】図１Ａ，図１Ｂに示した各波形でコレステリック液晶表示素子のマトリクス駆動を行うために、各コモン電極，各セグメント電極に出力する電圧波形の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａの各コモン電極に出力する電圧波形を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａの各セグメント電極に出力する電圧波形を示す図である。
【図３】ＤＤＳ法の駆動電圧波形を示す図である。
【図４】コモン電極に印加される電圧のタイミング図である。
【図５Ａ】実際にＤＤＳ駆動を行う場合に、コレステリック液晶パネルのコモン電極，セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図５Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図６Ａ】実際にＤＤＳ駆動を行う場合に,コレステリック液晶パネルのコモン電極、セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図６Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図７Ａ】実際にＤＤＳ駆動を行う場合に,コレステリック液晶パネルのコモン電極、セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図７Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図８】本発明のコレステリック液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【図９】本発明のコレステリック液晶表示装置に使用されるコレステリック液晶表示素子の概略図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例１におけるコモン電極に出力する選択波形、保持波形、セグメント電極に出力するＯＮ波形，ＯＦＦ波形を示す図である。
【図１０Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図１１Ａ】図１０Ａ，図１０Ｂに示した各波形でコレステリック液晶表示素子のマトリクス駆動を行うために、各コモン電極、各セグメント電極に出力する電圧波形の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの各コモン電極に出力する電圧波形を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａの各セグメント電極に出力する電圧波形を示す図である。
【図１２Ａ】図１１Ａの画素に印加される電圧波形を示す図である。
【図１２Ｂ】図１１Ａの画素に印加される電圧波形を示す図である。
【図１３】液晶表示素子に印加した電圧波形の概略図である。
【図１４Ａ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｂ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｃ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｄ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｅ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｆ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｇ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｈ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｉ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｊ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｋ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１４Ｌ】実施例１において、液晶表示素子に印加した電圧波形を示す図である。
【図１５Ａ】コレステリック液晶パネルのコモン電極，セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図１５Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図１６Ａ】コレステリック液晶パネルのコモン電極，セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図１６Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【図１７Ａ】コレステリック液晶パネルのコモン電極，セグメント電極に入力される電圧波形を示す図である。
【図１７Ｂ】コモン電極に出力する波形とセグメント電極に出力する波形を比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  基板
２  電極
３  電気絶縁膜
４  配向膜
５  メインシール
６  コレステリック液晶
７  光吸収膜
１０  コレステリック液晶表示素子
１２  コモンドライバ
１４  セグメントドライバ
１６  コントローラ
１８  電源
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2005077805.tif 000007
【図２Ａ】
2005077805.tif 000008
【図２Ｂ】
2005077805.tif 000009
【図２Ｃ】
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【図３】
2005077805.tif 000011
【図４】
2005077805.tif 000012
【図５Ａ】
2005077805.tif 000013
【図５Ｂ】
2005077805.tif 000014
【図６Ａ】
2005077805.tif 000015
【図６Ｂ】
2005077805.tif 000016
【図７Ａ】
2005077805.tif 000017
【図７Ｂ】
2005077805.tif 000018
【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
2005077805.tif 000021
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
2005077805.tif 000026
【図１２Ｂ】
2005077805.tif 000027
【図１３】
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【図１４Ａ】
2005077805.tif 000029
【図１４Ｂ】
2005077805.tif 000030
【図１４Ｃ】
2005077805.tif 000031
【図１４Ｄ】
2005077805.tif 000032
【図１４Ｅ】
2005077805.tif 000033
【図１４Ｆ】
2005077805.tif 000034
【図１４Ｇ】
2005077805.tif 000035
【図１４Ｈ】
2005077805.tif 000036
【図１４Ｉ】
2005077805.tif 000037
【図１４Ｊ】
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【図１４Ｋ】
2005077805.tif 000039
【図１４Ｌ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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