(57)【要約】【課題】残留電圧に起因するコレステリック液晶のＦ配向への遷移を抑制することで、正確な表示動作を行うことができる液晶表示素子の駆動方法及び駆動装置を提供する。【解決手段】電圧印加手段から駆動パルスを印加して表示素子を駆動する際に、直前の主パルスに対して逆極性の補助パルスをこの主パルスに連続して印加し、この補助パルスによって残留電圧を相殺する。【選択図】図６
2005196062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ印加電圧に応じたコレステリック液晶の光学的性質の変化を利用して画像を表示する表示体と、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ前記表示体と直列に接続された抵抗体と、を備えた液晶表示素子に、電圧パルスを印加して該液晶表示素子を駆動する液晶表示素子の駆動方法であって、
前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記電圧パルスに連続した補助パルスを印加することを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項２】
前記液晶表示素子の等価回路の充放電時定数をτとした場合に、前記電圧パルスの印加時間を３τ以上とする請求項１に記載の駆動方法。
【請求項３】
前記補助パルスが、前記残留電圧の減衰曲線と略対称な逆極性の指数減衰曲線で表される波形を有する請求項１又は２に記載の駆動方法。
【請求項４】
前記補助パルスが、前記電圧パルスと逆極性で、且つその電圧の絶対値が時間τでゼロに減衰する三角波状で表される波形を有する請求項１又は２に記載の駆動方法。
【請求項５】
前記補助パルスが、前記電圧パルスと逆極性で、前記電圧パルスより印加時間が短く且つ前記電圧パルスより低電圧な矩形パルスである請求項１又は２に記載の駆動方法。
【請求項６】
前記補助パルスが、下記関係式を満たす矩形パルスである請求項５に記載の駆動方法。
【数１】
2005196062.tif 000016
【請求項７】
前記補助パルスが、下記関係式を満たす矩形パルスである請求項５に記載の駆動方法。
【数２】
2005196062.tif 000017
【請求項８】
前記補助パルスが、下記関係式を満たす矩形パルスである請求項５に記載の駆動方法。
【数３】
2005196062.tif 000018
【請求項９】
前記抵抗体が光導電体である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の駆動方法。
【請求項１０】
前記液晶表示素子の等価回路の充放電時定数をτとした場合に、前記電圧パルスとして６τ以上の周期を有する対称矩形波を印加する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の駆動方法。
【請求項１１】
前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記液晶表示素子の種類に応じた補助パルスを印加する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の駆動方法。
【請求項１２】
前記液晶表示素子に該液晶表示素子の種類を識別するための識別子を設け、該識別子により液晶表示素子の種類を識別して、前記液晶表示素子の種類に応じた補助パルスを印加する請求項１１に記載の駆動方法。
【請求項１３】
前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記液晶表示素子の使用環境温度に応じた補助パルスを印加する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の駆動方法。
【請求項１４】
所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ印加電圧に応じたコレステリック液晶の光学的性質の変化を利用して画像を表示する表示体と、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ前記表示体と直列に接続された抵抗体と、を備えた液晶表示素子に、電圧パルスを印加して該液晶表示素子を駆動する液晶表示素子の駆動装置であって、
前記液晶表示素子に前記電圧パルスを印加すると共に、前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記電圧パルスに連続した補助パルスを印加する電圧印加手段を備えたことを特徴とする液晶表示素子の駆動装置。
【請求項１５】
前記電圧印加手段は、前記電圧パルスと該電圧パルスに連続した補助パルスの波形データを予め記憶した記憶手段と、該記憶装置から読み出した波形データに基づいて前記電圧パルスと前記補助パルスとを生成するパルス生成手段と、を備えた請求項１４に記載の液晶表示素子の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の駆動方法及び駆動装置に係り、特に、コレステリック液晶を利用した液晶表示素子を駆動するための液晶表示素子の駆動方法及び駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶を利用した液晶表示素子（以下、「コレステリック液晶表示素子」という）は、無電源で表示を保持できるメモリー性を有すると共に、カラーフィルタを使用せずに明るく鮮やかなカラー表示が可能であることから、近年、注目を集めている。
【０００３】
コレステリック液晶は螺旋状に配向した棒状分子からなり、その螺旋ピッチに一致した光を干渉反射する性質を有している。この反射特性は一般に選択反射と呼ばれている。コレステリック液晶には、図１９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、プレーナ配向、フォーカルコニック配向、ホメオトロピック配向の３種類の配向状態がある。各々電極が設けられた一対の基板でセルを挟持し、このセル内にコレステリック液晶を封入して電極間に電圧を印加すると、コレステリック液晶は３種類の配向状態のいずれかの配向状態をとる。
【０００４】
図１９（Ａ）に示すプレーナ配向、いわゆるＰ配向は、螺旋軸が基板面にほぼ垂直に配向した状態であり、選択反射を生じる。また、図１９（Ｂ）に示すフォーカルコニック配向、いわゆるＦ配向は、螺旋軸が基板面にほぼ平行に配向した状態であり、選択反射を生じることなく入射した光を透過させる。図１９（Ｃ）に示すホメオトロピック配向、いわゆるＨ配向は、一対の電極間に十分高い電圧を印加した場合に現れる配向様式であり、螺旋がほどけ分子は基板面と垂直に配向しており、選択反射を生じることなく入射した光を透過させる。
【０００５】
これらの配向状態は、一対の電極間に印加する電圧を変化させることで、相互に遷移させることができる。例えば、Ｐ配向したコレステリック液晶に電圧を印加し、印加する電圧を徐々に上げると、電圧がＶpf以上で螺旋軸が回転して基板面と略平行となりＦ配向になる。さらに印加する電圧を上げて電圧がＶfh以上になると、螺旋がほどけてＨ配向となる。これは電圧がＶpf以上Ｖfh以下ではＦ配向が安定な状態となり、電圧がＶfh以上ではＨ配向が安定な状態となるためである。
【０００６】
一方、電圧がＶpf以下ではＰ配向及びＦ配向のいずれもが安定な双安定状態となり、電圧を印加する以前の配向状態の履歴に応じた配向状態となる。例えば、以前の配向がＰ配向であれば、配向状態はＰ配向となる。但し、以前の配向がＨ配向の場合には、Ｈ配向からＰ配向への遷移の方が、Ｈ配向からＦ配向への遷移よりも速いため、結果としてＰ配向へ遷移することになる。従って、Ｈ配向の状態で電源を遮断すると、Ｈ配向からＰ配向へ遷移し、コレステリック液晶の配向状態はＰ配向となる。
【０００７】
図２０にコレステリック液晶の電圧−反射率特性を示す。この電圧−反射率特性は、電圧をパルス状に印加し、パルスをオフしてから一定時間経過後に反射率を測定する手順を、印加電圧を変化させながら繰り返すことにより測定したものである。上述した通り、電圧−反射率特性は、Ｖpf、Ｖfhを閾値とした３つの電圧領域毎に特徴付けられている。即ち、印加電圧がＶfh以下の電圧領域ＩではＰ配向とＦ配向が双安定な状態であるため、高反射率及び低反射率のいずれの状態をとることも可能である。また、印加電圧がＶpf以上Ｖfh以下の電圧領域IIはＦ配向が安定な状態で低反射率となり、印加電圧がＶfh以上の電圧領域IIIではＰ配向が安定な状態で高反射率となる。
【０００８】
上記のコレステリック液晶表示素子では、コレステリック液晶を用いた表示体に、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子、バリスタ素子などの能動素子や光導電体を介して電圧を印加することができる（特許文献１）。これらの能動素子や光導電体は、所定の抵抗値を有する抵抗体とみなすことができる。即ち、コレステリック液晶表示素子を駆動することは、誘電体であるコレステリック液晶表示体の静電容量を、抵抗体を介して充放電する過程とみなすことができる。
【０００９】
例えば、抵抗体として光導電体を用いた場合について説明する。図１に示すように、光導電体を用いた光書込型の表示素子１０は、コレステリック液晶を用いた表示層３と光導電体４とがそれぞれ層状に積層され、その積層体が一対の電極２、２´間に挟持されて構成されている。この表示素子１０では、露光手段３０を用いて光導電体４へ画像を投影すると共に、電圧印加手段２０によって電極２、２´間に電圧を印加することにより、投影された画像の明部分では光導電体４が低抵抗化して表示層３へ高電圧が分圧され、投影された画像の暗部分では光導電体４が高抵抗化して表示層３へ低電圧が分圧される。表示層３に印加される電圧が高いほど高い反射率が得られるので、投影画像の明暗に対応して生じた電圧差によって、表示層３の反射率分布が変化し、画像が表示される。
【００１０】
上記では、光導電体を抵抗体とし、コレステリック液晶表示体を誘電体として説明したが、一般に、光導電体とコレステリック液晶表示体の各々は、抵抗成分と容量成分とを有している。このため、光書込型表示素子の等価回路は、図２に示すように、抵抗とコンデンサとが並列に接続された２つの回路を、直列に接続した構成となる。図中、ＲlcとＣlcはコレステリック液晶表示体の電気抵抗と静電容量であり、ＲopcとＣopcは光電導体の電気抵抗と静電容量である。通常、コレステリック液晶表示体の電気抵抗Ｒlcは、明部分の光電導体の電気抵抗Ｒopcより十分に大きくなるように設定する。
【００１１】
図２１に、この回路に駆動パルスとして対称な矩形波を印加した場合の、表示層３に印加される電圧Ｖlcの過渡応答を示す。電圧を印加した直後のＶlcは容量分圧Ｖo・Ｃopc／（Ｃopc＋Ｃlc）であるが、経時的に抵抗分圧Ｖo・Ｒlc／（Ｒopc＋Ｒlc）へと緩和する。表示層３の表示状態、即ち、その配向状態は、駆動パルスをオフする瞬間の抵抗分圧によって決まる。投影された画像の明部分（明書込時）の抵抗分圧をＶp、暗部分（暗書込時）の抵抗分圧をＶdとすると、コレステリック液晶の閾（しきい）電圧ＶpfまたはＶfhの値がＶpとＶdの間になるように、抵抗分圧ＶpとＶdとを設定することで、投影された画像を記録し且つ表示することができる。
【特許文献１】特開２００２−３４１７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記のごとく、抵抗体を介してコレステリック液晶表示体に電圧を印加して液晶表示素子を駆動する場合には、抵抗体を介さずに駆動する場合に比べ、コレステリック液晶の反射率が低下する、という問題がある。
【００１３】
例えば、図１７に示すように、光導電体を介して表示層に電圧を印加して画像を記録し表示する場合には、明書込時の反射率と暗書込時の反射率との差がなるべく大きくなるように、所定値（図では３５０〜５００Ｖの範囲）の電圧を印加する。この印加電圧における明書込時の反射率は、表示層単体に電圧を印加した場合の反射率よりも低くなる。
【００１４】
上記の反射率の低下は、駆動パルスをオフしたときに発生する残留電圧に起因したものである。例えば、Ｖd＜Ｖfh＜Ｖpの関係がある場合には、明書込時の抵抗分圧Ｖpが印加された状態では、コレステリック液晶の配向状態はＨ配向となる。このＨ配向の状態で電源が遮断されると、Ｈ配向からＰ配向へ遷移し、コレステリック液晶の配向状態はＰ配向となるが、残留電圧がＶpf以上Ｖfh以下であると、更にＰ配向の一部がＦ配向へと遷移する。即ち、明表示を書き込んだ後に暗表示が上書きされる。この結果、反射率の低下が生じるのである。
【００１５】
コレステリック液晶表示素子では、コレステリック液晶の配向状態に基づく光学特性（例えば、反射率）の変化を利用して表示動作を行うため、予期せぬ配向状態への遷移が発生すると、正確な表示動作を行うことができなくなる。
【００１６】
残留電圧は、コレステリック液晶表示体と抵抗体との間に蓄積される電荷によって発生し、経時的に指数減衰する。このときの減衰曲線Ｖlc（ｔ）は、Ｒlc＞＞Ｒopcの場合には、下記式（１）で表すことができる。
【００１７】
【数４】
2005196062.tif 000003
【００１８】
但し、上記式（１）で用いられるＶeとτの各々は下記式で表される。なお、τは系（図２に示す等価回路）の充放電時定数である。
【００１９】
【数５】
2005196062.tif 000004
【００２０】
上記式（１）に従えば、Ｖeまたはτの値を小さくすることにより、残留電圧の影響が低減される。しかしながら、他の特性とのトレードオフを生じたり、材料特性上の制約があるため、Ｖeやτの値を小さくすることは難しく、実際に残留電圧を低減することは容易ではなかった。
【００２１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、本発明の目的は、残留電圧に起因するコレステリック液晶のＦ配向への遷移を抑制することで正確な表示動作を行うことができる液晶表示素子の駆動方法及び駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために本発明の液晶表示素子の駆動方法は、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ印加電圧に応じたコレステリック液晶の光学的性質の変化を利用して画像を表示する表示体と、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ前記表示体と直列に接続された抵抗体と、を備えた液晶表示素子に、電圧パルスを印加して該液晶表示素子を駆動する液晶表示素子の駆動方法であって、前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記電圧パルスに連続した補助パルスを印加することを特徴としている。
【００２３】
本発明の駆動方法では、電圧パルスの印加終了直後に表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、この電圧パルスに連続した補助パルスを印加するので、補助パルスによって残留電圧が相殺され、残留電圧に起因したコレステリック液晶のＰ配向からＦ配向への遷移が抑制される。その結果、予期せぬ表示体の光学的性質の変化が防止され、正確な表示動作を行うことができる。
【００２４】
上記の駆動方法においては、液晶表示素子の等価回路の充放電時定数をτとした場合に、電圧パルス（主パルス）の印加時間を３τ以上とすることが好ましい。３τ以上の長さの主パルスを印加して表示体へ電荷を十分に蓄積した後に、逆極性の補助パルスを印加することで、残留電圧を効率よく相殺することができる。
【００２５】
補助パルスは、残留電圧の減衰曲線と略対称な逆極性の指数減衰曲線で表される波形を有するパルスとすることができる。指数減衰曲線で表される波形の補助パルスによれば、あらゆる時刻で残留電圧を相殺することができる。また、補助パルスは、電圧パルスと逆極性で、且つその電圧の絶対値が時間τでゼロに減衰する三角波状で表される波形を有するパルスとしてもよい。
【００２６】
補助パルスとしては、電圧パルスと逆極性で、前記電圧パルスより印加時間が短く且つ前記電圧パルスより低電圧な矩形パルスが好ましい。矩形パルスとすることで、駆動回路の構成が簡単になる。
【００２７】
補助パルスが矩形パルスである場合には、矩形パルスが下記関係式を満たすことが好ましい。この場合に、コレステリック液晶の反射率の低下を最も小さくすることができる。
【００２８】
【数６】
2005196062.tif 000005
【００２９】
また、上記の関係を満たす範囲中でも、矩形パルスが下記関係式を満たす範囲がより好ましい。この場合に、コレステリック液晶の反射率を低減することができる。低減効果が得られるのは、（Ｖf／Ｖo）2・（ｔf／τ）は補助パルスによって表示体に与えられる電気エネルギーを表し、これが一定であれば、コレステリック液晶は比較的最適値に近い応答を示すためであると推測される。
【００３０】
【数７】
2005196062.tif 000006
【００３１】
更に、下記関係式を満たす範囲が特に好ましい。
【００３２】
【数８】
2005196062.tif 000007
【００３３】
抵抗体としては、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ素子、バリスタ素子などの能動素子、光導電体、熱電導体などを用いることができる。例えば、抵抗体を光導電体とした場合には、この光導電体に画像を投影すると、画像の明部分において光導電体が低抵抗化して表示層へ高電圧が分圧されると共に、暗部分において光導電体が高抵抗化して表示層へ低電圧が分圧される。この結果、画像の明部分ではコレステリック液晶が高反射率なＰ配向状態となり、画像の暗部分ではコレステリック液晶が低反射率なＦ配向状態となる。この通り、投影画像の明暗に対応して生じた電圧差によって、表示体の反射率分布が変化し、画像が記録され且つ表示される。
【００３４】
上記の駆動方法では、液晶表示素子の等価回路の充放電時定数をτとした場合に、電圧パルスとして６τ以上の周期を有する対称矩形波を印加することが好ましい。一般に、液晶に直流電圧を印加すると、内部に含まれるイオン性不純物の偏在や電気分解が発生して特性が劣化することが知られているが、上記の対称矩形波を印加することで、この問題を回避することができる。
【００３５】
表示体に残留する残留電圧は液晶表示素子の種類によって異なるので、電圧パルスの印加終了直後に表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、液晶表示素子の種類に応じた補助パルスを印加することが好ましい。例えば、液晶表示素子に該液晶表示素子の種類を識別するための識別子を設け、この識別子によって液晶表示素子の種類を識別して、液晶表示素子の種類に応じた補助パルスを印加することができる。また、表示体に残留する残留電圧は液晶表示素子の使用温度環境によっても変化する。従って、電圧パルスの印加終了直後に表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、液晶表示素子の使用環境温度に応じた補助パルスを印加することが好ましい。
【００３６】
上記目的を達成するために本発明の液晶表示素子の駆動装置は、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ印加電圧に応じたコレステリック液晶の光学的性質の変化を利用して画像を表示する表示体と、所定の容量成分と所定の抵抗成分とを備え且つ前記表示体と直列に接続された抵抗体と、を備えた液晶表示素子に、電圧パルスを印加して該液晶表示素子を駆動する液晶表示素子の駆動装置であって、前記液晶表示素子に前記電圧パルスを印加すると共に、前記電圧パルスの印加終了直後に前記表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、前記電圧パルスに連続した補助パルスを印加する電圧印加手段を備えたことを特徴としている。
【００３７】
本発明の駆動装置では、印加電圧に応じたコレステリック液晶の光学的性質の変化を利用して画像を表示する表示体と該表示体と直列に接続された抵抗体とを備えた液晶表示素子に、電圧印加手段によって電圧パルスを印加すると共に、電圧パルスの印加終了直後に表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、電圧パルスに連続した補助パルスを印加する。
【００３８】
本発明の駆動装置では、電圧印加手段により、電圧パルスの印加終了直後に表示体に残留する残留電圧を打ち消すように、電圧パルスに連続した補助パルスを印加するので、補助パルスによって残留電圧が相殺され、残留電圧に起因したコレステリック液晶のＰ配向からＦ配向への遷移が抑制される。その結果、予期せぬ表示体の光学的性質の変化が防止され、正確な表示動作を行うことができる。
【００３９】
上記の電圧印加手段は、例えば、電圧パルスと該電圧パルスに連続した補助パルスの波形データを予め記憶した記憶手段と、該記憶装置から読み出した波形データに基づいて電圧パルスと補助パルスとを生成するパルス生成手段と、で構成することができる。
【００４０】
また、上記の駆動装置は、前記液晶表示素子と前記電圧印加手段とが電気的に接続されるように、前記液晶表示素子を保持する保持手段と、前記電圧印加手段が前記電圧パルスを印加するタイミングを制御する制御手段と、を更に備えていてもよい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の液晶表示素子の駆動方法及び駆動装置によれば、残留電圧に起因するコレステリック液晶のＦ配向への遷移を抑制することができ、正確な表示動作を行うことができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、本発明の駆動方法及び駆動装置を、光導電体を用いた光書込型の表示素子を駆動する場合に適用したものである。
［液晶表示素子］
まず、本実施の形態で駆動対象となる光書込型の液晶表示素子の構成について説明する。図１に示すように、この表示素子１０は、一対の基板１、１´を備えており、これら基板１と基板１´との間には、コレステリック液晶を用いた表示層３と光導電体４とがそれぞれ層状に積層された積層体と、該積層体を挟持する一対の電極２、２´とが設けられている。
【００４３】
上述した通り、表示層３と光導電体４の各々は、抵抗成分と容量成分とを有しているので、表示層３の電気抵抗をＲlc、静電容量をＣlc、光導電体４の電気抵抗をＲopc、静電容量をＣopcとすると、表示素子１０は、図２に示す等価回路で表すことができる。
【００４４】
基板１、１´としては、ガラスや樹脂；例えば，ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等の透明基板が用いられる。光導電体４に有機材料を用いる場合には高温で熱処理を行う必要がないので、ＰＥＴフィルム等の安価な樹脂フィルムが使用される。これら透明基板の一方の表面にＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の透明電極膜が蒸着されて、電極２、２´が形成されている。
【００４５】
表示層３に用いられるコレステリック液晶としては、１）ネマチック液晶組成物にカイラル剤と呼ばれる光学活性化合物等を添加したもの、２）コレステロール誘導体などのようにそれ自身光学活性な液晶性組成物、等を用いることができる。
【００４６】
前者の場合、ネマチック液晶組成物としては、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゾエート系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、アルケニル系、スチルベン系、トラン系等、公知のネマチック液晶組成物を用いることができる。カイラル剤としては、コレステロール誘導体、２−メチルブチル基等の光学活性基を有する化合物等を用いることができる。
【００４７】
コレステリック液晶には、色素、微粒子等の添加物を適宜加えてもよい。また、コレステリック液晶は、架橋性高分子や水素結合性ゲル化剤等を用いてゲル化されていてもよく、高分子液晶、中分子液晶、低分子液晶、又はこれらの混合物のいずれでもよい。
【００４８】
コレステリック液晶は、バインダ中にこれを分散した形態で用いてもよい。この場合、液晶はバインダ中で孤立分散していてもよく、連通して連続相を形成していてもよい。液晶をバインダ中に分散する方法としては、（１）表示材料を芯材料としたマイクロカプセルを形成してこれをバインダ中に分散する方法、（２）表示材料と非相溶なバインダ溶液中に分散してこれを乾燥する方法、（３）バインダと表示材料とを溶媒・加熱等の相溶化手段を用いて一旦均一に溶解し、次いで熱や光などの外部刺激を加えて表示材料とバインダとを相分離させる方法、などを利用できる。
【００４９】
（１）のマイクロカプセルを作製する方法としては、相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、スプレードライング法、パン-コーティング法、気中懸濁被覆法、粉床法等の各種界面沈積法の外、界面重合法、in-situ重合法、液中硬化被覆法等の界面反応法を用いることができる。マイクロカプセルの殻の材料としては、ゼラチン−アラビアゴム系、ポリビニルアルコール基剤系、ポリアミド基剤系、ポリウレタン、ポリウレア基剤系、尿素ホルムアルデヒド基剤系の材料を用いることができる。
【００５０】
（２）の分散・乾燥方法としては、ポリビニルアルコール、アルキルセルロース、ゼラチンなど水溶性高分子を溶解した水溶液中に、液晶材料のような非水溶性の表示材料を分散して、これを塗布・乾燥する方法が一例として挙げられる。
【００５１】
（３）の相分離方法としては、（ａ）溶媒誘起相分離法；樹脂と表示材料とを共溶媒に溶解して均一溶液として溶媒乾燥によって相分離を誘起する方法、（ｂ）熱誘起相分離法；樹脂と表示材料とを加熱・溶融して均一溶液として冷却によって相分離を誘起する方法、（ｃ）重合相分離法；重合性モノマーやオリゴマーと表示材料との混合溶液を、光、熱、電子線、硬化剤添加などで重合を開始せしめ相分離を誘起する方法、などが利用できる。（ｃ）の例のごとく、バインダは最終組成物ではなくその前駆体の形で用いてもよい。例えば、樹脂であればモノマーやオリゴマーの形態で、ガラスやセラミックであれば金属アルコキシドなどのゾル−ゲル材料の形態で使用することもできる。この場合、基板上に塗布した後、加熱、紫外線照射、電子線照射など適当な硬化処理によって前駆体から最終組成物へ転換する工程が必要となる。
【００５２】
表示層３を層状に形成する方法としては、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、フレクソ印刷等の印刷法や、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ナイフコート法、ダイコート法等の塗布法が用いられる。
【００５３】
光導電体４としては、（ａ）無機半導体材料；アモルファス・シリコン、ＺｎＳｅ、ＣｄＳなどの化合物半導体、（ｂ）有機半導体材料；アントラセン、ポリビニルカルバゾールなど、（ｃ）光照射によって電荷を発生する電荷発生材料と電界によって電荷移動を生ずる電荷輸送材料との複合体、等を用いることができる。これらの中でも、（ｂ）や（ｃ）の有機光導電体は、比較的抵抗値が高く、これを用いた表示素子において反射率低下の問題を生じ易い。従って、本発明の好適な対象となる。
【００５４】
上記（ｃ）の電荷発生材料としては、例えば、ペリレン系、フタロシアニン系、ビスアゾ系、ジチオピトケロピロール系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チアピリリウム・ポリカーボネート系化合物などを用いることができる。また、電荷輸送材料としては、例えば、トリニトロフルオレン系、ポリビニルカルバゾール系、オキサジアゾール系、ピラリゾン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系、トリフェニルメタン系、ジアミン系化合物や、ＬｉＣｌＯ4を添加したポリビニルアルコ−ルやポリエチレンオキシドのようなイオン導電性材料を用いることができる。複合形態としては、積層体、混合物、マイクロカプセル等が知られている。
【００５５】
［液晶表示素子の駆動装置］
次に、本実施の形態に係る駆動装置の構成について説明する。
【００５６】
本実施の形態に係る駆動装置は、図１に示すように、駆動対象である表示素子１０の一対の電極２、２´間に駆動パルスを印加する電圧印加手段２０、光導電体４へ画像を投影する露光手段３０、及び電圧印加手段２０と露光手段３０とを制御する制御手段４０から構成されている。
【００５７】
表示素子１０は、駆動装置に設けられた保持機構（図示せず）により駆動装置に着脱自在に保持されており、コネクタ（図示せず）を介して電圧印加手段２０と電気的に接続されている。
【００５８】
電圧印加手段２０は、図３に示すように、駆動パルスの波形を時間分解した波形データが予め記憶されたメモリ２１、制御手段４０からの制御信号に従ってクロック信号を生成するオシレータ２２、クロック信号により起動されるカウンタ２３、メモリ２１から読み出されたデータをアナログ変換するＤＡコンバータ２４、及びアナログ変換された信号を電圧増幅して表示素子１０へ出力するアンプ２５から構成され、制御手段４０に接続されている。
【００５９】
露光手段３０は、例えば、光導電体４へ投影する画像（光パターン）を生成するパターン生成手段（図示せず）と、生成された画像を光導電体４へ投影する画像投影手段（図示せず）とから構成され、制御手段４０に接続されている。
【００６０】
パターン生成手段としては、（１）液晶ディスプレイなどのデジタルミラーデバイスなどの光変調素子を光源；例えば、放電ランプ、蛍光ランプ、白熱ランプ、発光ダイオード、エレクトロルミネセンス素子などと組み合わせたものや、（２）発光型ディスプレイ；例えば、CRT、無機エレクトロルミネセンス、有機エレクトロルミネセンス、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイなど、を用いることができる。
【００６１】
画像投影手段としては、レンズやレンズアレイ；例えば、セルフォックレンズアレイなどの結像手段や、キャピラリープレートなどの光の広がりを抑制する手段を用いることができる。液晶表示素子とパターン生成手段とを、光の広がりによるボケが無視できる程度に密着して配置できる場合には、画像投影手段を省略してもよい。
【００６２】
制御手段４０は、電圧印加手段２０に制御信号を出力する制御信号出力手段（図示せず）と、露光手段３０に画像データを出力する画像データ出力手段（図示せず）とから構成されている。
【００６３】
次に、上記駆動装置の動作（駆動方法）について説明する。
【００６４】
制御手段４０から露光手段３０に画像データが出力されると、露光手段３０による露光と同期して電極２、２´間に駆動パルスが印加されるように、制御手段４０から電圧印加手段２０に制御信号が出力される。
【００６５】
電圧印加手段２０では、この制御信号に従ってオシレータ２１でクロック信号が生成される。このクロック信号によりカウンタ２３が起動され、予めメモリ２１に記憶された駆動パルス波形のデータが時系列の順に読み出される。メモリ２１から読み出されたデータは、ＤＡコンバータ２４によりアナログ変換され、アンプ２５により電圧増幅されて、表示素子１０の電極２、２´間に駆動パルスが印加される。
【００６６】
表示素子１０では、露光手段３０から投影された画像の明部分において光導電体４が低抵抗化して表示層３へ高電圧が分圧されると共に、暗部分において光導電体４が高抵抗化して表示層３へ低電圧が分圧される。このように、投影画像の明暗に対応して生じた電圧差によって、表示層３の反射率分布が変化し、画像が記録され且つ表示される。
【００６７】
［駆動パルス］
電圧印加手段２０から印加される駆動パルスは、図４〜図６に示すように、表示素子を駆動するための主パルスと、この主パルスに連続して印加される逆極性の補助パルスと、から構成されている。主パルスだけを印加する場合には、主パルスをオフにすると、コレステリック液晶からなる表示層３への蓄積電荷に起因して残留電圧が発生するが、図示するように、直前の主パルスに対して逆極性の補助パルスを主パルスに連続して印加することによって、残留電圧を相殺するように、容量分圧を印加することができる。これにより、残留電圧に起因したコレステリック液晶のＰ配向からＦ配向への遷移が抑制され、表示層３の反射率の低下が防止される。また、明表示が暗表示で上書きされることがなく、正確な表示動作を行うことができる。
【００６８】
また、補助パルスを印加しない場合には、蓄積電荷はゼロへ収束するように時間変化するが、補助パルスを印加した場合には、ゼロを超えて逆極性の値へ収束するように変化する。この状態で、蓄積電荷がゼロになる瞬間に補助パルスの印加を打ち切ることで、補助パルスを印加しない場合より早く蓄積電荷をゼロにして、蓄積電荷による残留電圧の影響を低減することができる。
【００６９】
駆動パルスを構成する主パルスは、系（図２に示す等価回路）の充放電時定数をτとした場合に、３τ以上の長さを有していることが好ましい。３τ以上の長さの主パルスを印加して表示層３へ電荷を十分に蓄積した後に、逆極性の補助パルスを印加することによって、残留電圧を効率よく相殺することができる。
【００７０】
次に、補助パルスの形状等について説明する。
【００７１】
残留電圧は経時的に指数減衰するので、これを相殺する補助パルスの形状としては、図４に示すような、残留電圧と大きさの絶対値と時定数とが等しい指数減衰関数が好ましい。この指数減衰関数Ｖfは、下記式（２）のように時間ｔの関数で表される。
【００７２】
【数９】
2005196062.tif 000008
【００７３】
上記式（２）で表される波形の補助パルスは、あらゆる時刻で残留電圧を相殺することができるという利点がある一方、波形が複雑なため駆動回路が複雑になるという問題がある。そこで、式（２）を１次近似して、下記式（３）及び（４）で表される三角波としてもよい（図５参照）。
【００７４】
【数１０】
2005196062.tif 000009
【００７５】
さらに簡略化して、補助パルスの形状を、次の式（５）及び（６）で表される矩形波としてもよい（図６参照）。この場合、電圧印加手段２０は、図１３に示すような、直流電圧Ｖoと−Ｖfを切り替えるだけの簡単な回路構成とすることができる。なお、詳細な構成については後述する。
【００７６】
【数１１】
2005196062.tif 000010
【００７７】
補助パルスの形状を矩形波とする場合には、補助パルスの印加時間ｔfを系の充放電時定数τと等しくすることが望ましい。この理由は以下のように説明できる。残留電圧の指数減衰曲線は、図７に破線で示すように、切片Ｖe、傾き−Ｖe／τの減衰直線で近似することができる。蓄積電荷は残留電圧に比例するため、時刻τでゼロに減衰する。上述した通り、補助パルスの印加時間を、蓄積電荷がゼロになる時間と等しくすることが望ましい。即ち、補助パルスの印加時間ｔfを、時定数τと等しくすることが望ましいのである。
【００７８】
一例として、τ＝６．４ｍｓの系に、ｔf＝５、１０、２０ｍｓの補助パルスを印加した場合の、表示層３に印加される電圧の過渡応答Ｖlc（ｔ）をシミュレーションした結果を図８に示す。τの値に最も近いｔf＝５ｍｓにおいて、残留電圧の振幅が最小となり、これよりｔfが長くなると大きく逆極性側へ振れること、即ち、補助パルスにより表示層３に逆極性の電圧が印加されることが分る。
【００７９】
補助パルスを印加すると、上記の減衰直線は逆極性側へ平行移動するが、その際には、図７に実線で示すように、切片がＶe／２になるように平行移動させるのが好ましい。この理由は以下のように説明できる。
【００８０】
発明者等の行った実験によれば、図９に示すように、Ｐ配向状態のコレステリック液晶に、経時変化する電圧Ｖlc（ｔ）を印加したときの反射率の低下割合Ａfは、近似的にＶlc（ｔ）の４乗の積分値の平方根に比例する、という結果が得られている。この結果は、下記の関係式で表すことができる。なお、反射率の低下割合Ａfは、反射率の低下が全く見られない場合を０、反射率が完全に失われた場合を１とした場合の、反射率低下の割合を表し、例えば、Ａf＝０．２では、当初の反射率の２割が失われたことを意味する。
【００８１】
【数１２】
2005196062.tif 000011
【００８２】
上記の関係式から分るように、反射率の低下割合Ａfは、Ｖlc（ｔ）の４乗の積分値の平方根に比例する、という強い電圧依存性を有する。従って、Ａfを低減するには、｜Ｖlc（ｔ）｜の最大値を低減することが有効である。｜Ｖlc（ｔ）｜の最大値は、減衰直線をＶeから逆極性側へ平行移動させたとき、はじめは切片に等しいため次第に低下するが、切片がＶe／２以下ではＶlc（τ）に等しくなり、ここで反転して増加する。このため、｜Ｖlc（ｔ）｜の最大値は、結局、切片がＶe／２の時に最小となる。切片がＶe／２になるように減衰直線を平行移動させるためには、補助パルスの誘電分圧をＶe／２とする必要がある。
【００８３】
補助パルスとして印加する電圧をＶfとすると、この条件は下記式（７）で表される。
【００８４】
【数１３】
2005196062.tif 000012
【００８５】
上記式（７）にＶeの値を代入すると、下記式（９）で表される関係を得ることができる。即ち、補助パルスが矩形波の場合は、補助パルスの電圧Ｖfと補助パルスの印加時間ｔfとが、下記式（８）及び（９）の関係を満たすことが好ましい。この場合に、コレステリック液晶（表示層）の反射率の低下を最小とすることができる。
【００８６】
【数１４】
2005196062.tif 000013
【００８７】
一例として、τ＝６．４ｍｓの場合の、数種類のＶf、ｔfに対するＡfの変化のシミュレーション結果を図１１に示す。補助パルスの印加時間ｔfを一定とした場合には、反射率の低下割合Ａfは、補助パルスの電圧Ｖfに対して下に凸の放物線状に変化する。上記式（８）及び（９）から計算される好適なＶf、ｔfの組合せは、ｔf＝６．４ｍｓ、Ｖf＝１５０Ｖである。シミュレーション結果によれば、この組合せに最も近い値であるｔf＝５ｍｓ、Ｖf＝１５０Ｖの場合にＡfが最小となる。この結果からも、上記式（８）及び（９）の関係を満たす場合に、コレステリック液晶の反射率の低下が最小となることが裏付けられる。
【００８８】
なお、ｔf＝５ｍｓ以外の場合でも、反射率の低下割合Ａfの値が最小値になるように電圧Ｖfの値を選択することで、一定のＡf低減効果を得ることができる。検討の結果、Ａfの値が最小となるＶfとｔfの組合せでは、図１２に示すように、（Ｖf／Ｖo）∝１／√（ｔf／τ）の関係が成立する。上記式（８）及び式（９）がこの式の解となるように比例係数を決定することによって下記式（１０）の関係を得る。即ち、補助パルスが矩形波の場合は、補助パルスの電圧Ｖfと補助パルスの印加時間ｔfとが、下記式（１０）の関係を満たす場合に、一定のＡf低減効果を得ることができる。
【００８９】
【数１５】
2005196062.tif 000014
【００９０】
上記式（１０）の関係を満たす場合にＡf低減効果が得られるのは、（Ｖf／Ｖo）2・（ｔf／τ）は補助パルスによって表示層に与えられる電気エネルギーを表し、これが一定であれば、コレステリック液晶は比較的最適値に近い応答を示すためであると推測される。
【００９１】
図１１の例では、補助パルスを印加しない場合、即ち、電圧Ｖf＝０において、Ａf＝０．２の反射率低下が生じている。補助パルスを印加した場合に、Ａfが０．２以下では、ＡfがＶfに対して２次関数的に変化するため、Ａfが０．２以下となるＶfの範囲は、Ａfが最小となるＶfの値の２倍以下と見積もられる。このことから下記式（１１）の関係が導かれる。この範囲に含まれるＶf、ｔfの組合せであれば、Ａf低減効果を得ることができる。
【００９２】
【数１６】
2005196062.tif 000015
【００９３】
一例として、τ＝６．４ｍｓの系に、ｔf＝５ｍｓ、Ｖf＝０、５０、１５０、２５０Ｖ（但し、Ｖo＝４００Ｖ）の補助パルスを印加した場合の、Ｖlc（ｔ）のシミュレーションの結果を図１０に示す。上記式（１１）から計算される好適なＶfは１５０Ｖである。Ｖf＝１５０Ｖでは、補助パルスの印加期間の略真中でＶlc（ｔ）はゼロと交差する。これより低電圧では残留電圧の相殺が不十分となり、これより高電圧では却って逆極性の電圧が印加されてしまうことが分る。
【００９４】
以上説明した通り、本実施の形態に係る駆動方法及び駆動装置によれば、電圧印加手段から駆動パルスを印加して表示素子を駆動する際に、直前の主パルスに対して逆極性の補助パルスをこの主パルスに連続して印加するので、補助パルスによって残留電圧を相殺することができる。これにより、残留電圧に起因したコレステリック液晶のＰ配向からＦ配向への遷移が抑制され、表示層の反射率の低下が防止される。また、明表示が暗表示で上書きされることがなく、正確な表示動作を行うことができる。
【００９５】
なお、上記実施の形態では、コレステリック液晶からなる表示層と光導電体とを備えた表示素子を駆動する例について説明したが、表示素子には、その用途に応じて、接着層や遮光層等、様々な機能を備えた層を適宜設けることができる。表示層及び光導電体以外の層を設けると、図２に示すような単純な等価回路では表わせない場合もある。しかしながら、これらの部材は十分高抵抗な絶縁体か、逆に十分低抵抗な導電体として扱える場合が多い。このため、前者の場合は、分圧補正を行って表示層と抵抗体とへ正味に印加される電圧Ｖo、Ｖfを求めることにより、後者の場合は、他層の存在を無視することにより、本発明を適用することができる。
【００９６】
また、静電容量Ｃlc、Ｃopc、電気抵抗Ｒlc、Ｒopcを、実際の表示素子を用いて評価するのは困難であるが、表示層と抵抗体とからなるテストピースを作製してこれらの値を評価することができる。この場合、静電容量と電気抵抗は一般に電圧依存性を有するため、実際の駆動時に各要素に加わる電圧に近い条件で評価を行う必要がある。また、静電容量と電気抵抗は一般に周波数依存性を有するため、主パルスの周波数での値を評価する必要がある。
【００９７】
また、上記実施の形態では、電圧印加手段２０を、図３に示す回路で構成したが、他の構成とすることもできる。例えば、補助パルスが矩形波の場合は、図１３に示すような、直流電圧Ｖoと−Ｖfを切り替えるだけの簡単な回路構成とすることができる。この回路では、ＤＡコンバータとアンプの配置する代わりに、Ｖo電源３１、−Ｖo電源３２、−Ｖf電源３３、及びセレクタ３４が配置されており、メモリ２１から読み出されたデータに応じて、セレクタ３４で電圧Ｖo、−Ｖo、−Ｖf、ＧＮＤのいずれかが選択され、選択された電圧が表示素子１０に出力される。この構成によれば、高価なＤ−Ａコンバータやアンプが不要であり、データ量を圧縮してメモリー容量を低減することができるので、駆動装置の製造コストの低減に寄与することができる。
【００９８】
また、表示色や光感度や感光波長が異なる何種類ものコレステリック液晶表示素子が市場に流通することが予想される。また、表示素子の種類毎に、系の時定数や表示層及び抵抗体の静電容量が異なることも想定される。このような場合には、補助パルスの電圧Ｖfと補助パルスの印加時間ｔfの値を表示素子の種類に応じて変動させると共に、表示素子側に識別子を設けて、その識別子に基づいてＶfとｔfとを自動的に設定できるようにすることが好ましい。
【００９９】
例えば、図１４に示すように、表示素子１０に識別子４１を設けて、表示素子１０の種別を表わす識別コード等を記録しておくと共に、上記の駆動装置の電圧印加手段２０を所定の回路構成とすることで、メモリ２１種類の識別と、表示素子の種類に応じたＶfとｔfの設定（即ち、駆動パルスの波形データの設定）とを実現することができる。識別子４１としては、導電パターン、バーコードなどの光学パターン、ＲＦ−ＩＤ等を用いることができる。
【０１００】
図１４に示す回路は、図３に示す回路と同様に、メモリ２１、オシレータ２２、カウンタ２３、ＤＡコンバータ２４、及びアンプ２５を備えている。メモリ２１は、複数のバンク（図では、バンク１＃〜４＃）に分割されており、複数のバンクの各々には、対応する種類の表示素子を駆動する駆動パルスの波形データが予め記憶されている。
【０１０１】
この回路は、更に、識別子４１から識別コードを読み取るための識別子読取機４２、及び識別コードとバンクとの対応関係を格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）４３を備えており、識別子読取機４２で識別コードが読み取られると、ＬＵＴ４３を参照して識別コードに応じたバンクが指定され、指定されたバンクから所望の駆動パルスの波形データが読み出される。読み出されたデータは、ＤＡコンバータ２４でアナログ変換され、アンプ２５で電圧増幅されて、表示素子１０に出力される。
【０１０２】
なお、識別子４１に、識別コードの代わりに、補助パルスの電圧Ｖfと補助パルスの印加時間ｔfの値を記録しておくこともできる。この場合には、メモリ２１のバンクの各々に、Ｖfとｔfの組合せに応じて駆動パルスの波形データを予め記憶しておくと共に、ＬＵＴ４３に、Ｖfとｔfの組合せとバンクとの対応関係を格納しておいて、ＬＵＴ４３を参照してＶfとｔfの組合せに応じたバンクを指定し、指定されたバンクから所望の駆動パルスの波形データを読み出す。
【０１０３】
また、一般に、系の時定数やコレステリック液晶の静電容量は、温度依存性を有しているので、液晶表示素子の使用環境温度に応じて、適切な補助パルスの電圧Ｖfと補助パルスの印加時間ｔfとを設定することが望ましい。
【０１０４】
例えば、図１５に示すように、表示素子１０又は駆動装置の表示素子１０が保持された位置の近傍に温度センサ５１を設けて、表示素子１０の使用環境温度を検出すると共に、上記の駆動装置の電圧印加手段２０を所定の回路構成とすることで、使用環境温度に応じて適切なＶfとｔfとを設定することができる。
【０１０５】
図１５に示す回路は、図３に示す回路と同様に、メモリ２１、オシレータ２２、カウンタ２３、ＤＡコンバータ２４、及びアンプ２５を備えている。メモリ２１は、複数のバンク（図では、バンク１＃〜４＃）に分割されており、複数のバンクの各々には、表示素子１０の使用環境温度に応じて駆動パルスの波形データが予め記憶されている。この回路は、更に、表示素子１０の使用環境温度とバンクとの対応関係を格納したＬＵＴ５２を備えており、温度センサ５１で使用環境温度が検出されると、ＬＵＴ５２を参照して使用環境温度に応じたバンクが指定され、指定されたバンクから所望の駆動パルスの波形データが読み出される。読み出されたデータは、ＤＡコンバータ２４でアナログ変換され、アンプ２５で電圧増幅されて、表示素子１０に出力される。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、駆動パルスとして直流パルスを印加する例について説明したが、一般に、液晶に直流電圧を印加すると、内部に含まれるイオン性不純物の偏在や電気分解が発生して特性が劣化することが知られている。従って、この問題を回避するために、図１６に示すように、主パルスを周期６τ以上の対称矩形波とすることが好ましい。なお、図１６では１周期の主パルスを印加しているが複数周期の主パルスを印加することもできる。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、抵抗体として光導電体を用いる例について説明したが、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、ＭＩＭ素子、バリスタ素子などの能動素子や、熱電導体などを抵抗体として用いることもできる。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、表示モードとして選択反射モードを利用する場合について説明したが、本発明はＦ配向への部分的な遷移を抑制し、完全に近いＰ配向を得る手段を与えるものである。従って、これ以外のＰ配向とＦ配向の光学的相違に基づいた表示モードであっても、同様の効果を得ることができる。このような表示モードとしては、例えば、選択反射波長を可視域ではなく、紫外域や赤外域として光散乱強度の強弱で表示を行う散乱−透過モード、旋光度や複屈折率の相違を利用した表示モード等が利用できる。この場合、補助部材として偏光板や位相差板と併用してもよい。また、液晶中に２色性色素を加えることにより、ゲスト−ホストモードによる表示としてもよい。
【実施例】
【０１０９】
以下に本発明を、実施例により具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、以下では「％」は「質量（重量）％」を表し、「部」は「質量（重量）部」を表す。
【０１１０】
［液晶表示素子の作製］
ネマチック液晶「Ｅ７」（メルク社製）８４部に、カイラル剤「Ｒ８１１」（メルク社製）１２．８部と、カイラル剤Ｒ１０１１（メルク社製）３．２部とを添加して、青緑色の光を選択反射するコレステリック液晶を得た。
【０１１１】
得られたコレステリック液晶１０部に対して、ポリイソシアネート化合物「タケネートＤ−１１０Ｎ」（武田薬品工業社製）１部と、酢酸エチル１００部とを加えて、油相組成物を調製した。この油相組成物を、１％のポリビニルアルコール水溶液１０００部の中に投入し、撹拌・乳化して約１０μｍ径のｏ／ｗエマルジョンを作製した。得られたエマルジョンを、６０℃で３時間加熱して、ポリウレタンを壁材とするマイクロカプセルを形成した。マイクロカプセル（固形成分）を遠心分離により沈降させて回収し、更に１２％のポリビニルアルコール水溶液を加えて、表示層用塗料を調整した。
【０１１２】
次に、市販のＩＴＯ蒸着ＰＥＴ樹脂フィルムを準備し、このフィルムのＩＴＯ面上に、アプリケータを用いて上記の表示層用塗料を塗布し、乾燥膜厚が３０μｍの表示層を形成した。
【０１１３】
次に、市販のカーボンブラックの水分散体「ＷＡカラーブラックＡ０１」（大日精化社製）とポリビニルアルコール溶液とを混合して、遮光層を形成するための黒色塗料を準備した。この黒色塗料をアプリケータを用いて上記表示層上に塗布し、乾燥膜厚が３μｍの遮光層を形成した。
【０１１４】
次に、２液ウレタン系接着剤「ＤＩＣＤＲＹ」（大日本インキ化学工業社製）を、バーコート法を用いて上記遮光層上に３ｇ／ｍ2の塗布量で塗布し、接着層を形成した。以上の工程により、ＩＴＯ膜を介して表示層、遮光層及び接着層がこの順に積層された樹脂フィルム（表示層側基板）が得られた。
【０１１５】
一方、市販のＩＴＯ蒸着ＰＥＴ樹脂フィルムのＩＴＯ面上に、第１電荷発生層、電荷輸送層、第２電荷発生層の３層構造を備えた光導電体を形成した。まず、フタロシアニン顔料を分散したポリビニルブチラール樹脂のアルコール溶液をスピンコートして厚さ０．１μｍの第１電荷発生層を形成し、次いでジアミン系電荷輸送材料とポリカーボネート樹脂のクロロベンゼン溶液をアプリケータでコートして厚さ３μｍの電荷輸送層を形成する。次いで、再度、フタロシアニン顔料を分散したポリビニルブチラール樹脂のアルコール溶液をスピンコートして厚さ０．１μｍの第２電荷発生層を形成して、３層構造の光導電体を得ることができる。この工程により、ＩＴＯ膜を介して抵抗体である光導電体が積層された樹脂フィルム（抵抗体側基板）が得られた。
【０１１６】
最後に、表示層側基板と抵抗体側基板とを、表示層側基板の接着層と抵抗体側基板の光導電体とが密着するように、ラミネーターを通して貼合して、光書込型の液晶表示素子を得た。
【０１１７】
また、比較のために、表示層側基板と市販のＩＴＯ蒸着ＰＥＴ樹脂フィルムとを、表示層側基板の接着層と樹脂フィルムのＩＴＯ面とが密着するように貼合して、光導電体が設けられていない液晶表示素子を作製した。
【０１１８】
［電圧−反射率特性の測定］
次に、図１に示す駆動装置と同じ構成の駆動装置を用いて、上記の液晶表示素子に駆動パルスを印加し、電圧−反射率特性を測定した。
【０１１９】
補助パルスを加えずに駆動した場合の電圧−反射率特性を図１７に示す。駆動周波数は１０Ｈｚ、２サイクルとして、明書込時には６５０ｎｍの単色光を強度５００μＷ／ｃｍ2で照射し、反射率としては反射スペクトルを視感度曲線で重み付け平均した視感反射率を用いた。図１７から分るように、光導電体が設けられていない液晶表示素子（表示層単体）では、反射率は最大で２９％であるのに対して、光導電体を設けた場合（光書込型の液晶表示素子の場合）には明表示時の反射率は２５％に低下した。この通り、光書込型の液晶表示素子を駆動する場合には、表示層単体を駆動する場合に比べ、表示層の反射率が低下する。
【０１２０】
次に、補助パルスを加えて駆動した場合の反射率変化を測定した。主パルスの電圧ＶoをＶo＝４００Ｖに固定し、補助パルスの印加時間ｔfをｔf＝５、１０、２０ｍｓと変化させて、反射率の低下割合Ａfの補助パルスの電圧Ｖfに対する依存性を調べた。但し、反射率の低下割合Ａfは、Ａf＝（Ｒs−Ｒo）／Ｒoで定義される。ここで、Ｒsは光書込型の液晶表示素子の明表示時の反射率、Ｒoは表示層単体の反射率である。
上記液晶表示素子の各層の電気抵抗、静電容量、時定数は、以下の通りである。光導電体の電気抵抗Ｒopc＝１０ＭΩ、表示層の電気抵抗Ｒlc＝１００ＭΩ、光導電体の静電容量Ｃopc＝０．４０ｎＦ、表示層の静電容量Ｃlc＝０．３７ｎＦ、時定数τ＝６．７ｍｓ。
【０１２１】
図１８（Ａ）にＡfの測定（実験）結果を示す。一方、図１８（Ｂ）にはＡfの計算結果を示す。計算によれば、補助パルスの印加時間ｔfが時定数τに最も近いｔf＝５ｍｓにおいて、Ａfの値が最小となる。ｔf＝５ｍｓにおいてＡfを最小とする補助パルスの電圧Ｖfの値は、計算では２８０Ｖであるのに対し、実験では２２０Ｖであり、両者は略一致していた。実験結果から分るように、補助パルスを印加することで、反射率の低下割合Ａfを補助パルスがない場合の１／４に低減することができた。また、実験結果は計算結果とよく一致していた。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】液晶表示素子とその駆動装置の構成を示す概略図である。
【図２】液晶表示素子の等価回路を示す図である。
【図３】駆動装置の電圧印加手段の回路構成を示すブロック図である。
【図４】駆動パルスの波形の一例を示す線図である。
【図５】駆動パルスの波形の変形例を示す線図である。
【図６】駆動パルスの波形の変形例を示す線図である。
【図７】補助パルスの印加時間ｔfを時定数τと等しくする理由を説明する図である。
【図８】補助パルスを印加した場合に表示層に印加される電圧の過渡応答Ｖlc（ｔ）のシミュレーション結果を示す線図である。
【図９】反射率の低下割合Ａfの電圧依存性を示す図である。
【図１０】補助パルスを印加した場合に表示層に印加される電圧の過渡応答Ｖlc（ｔ）のシミュレーション結果を示す線図である。
【図１１】補助パルスの印加電圧Ｖf、印加時間ｔfを変化させた場合の反射率の低下割合Ａfのシミュレーション結果を示す線図である。
【図１２】（Ｖf／Ｖo）∝１／√（ｔf／τ）の関係が成立する場合に、一定のＡf低減効果が得られることを示す線図である。
【図１３】駆動装置の電圧印加手段の他の回路構成を示すブロック図である。
【図１４】駆動装置の電圧印加手段の他の回路構成を示すブロック図である。
【図１５】駆動装置の電圧印加手段の他の回路構成を示すブロック図である。
【図１６】駆動パルスの波形の変形例を示す線図である。
【図１７】補助パルスを印加しない場合の反射率低下の様子を示すグラフである。
【図１８】補助パルスの印加電圧Ｖf、印加時間ｔfを変化させた場合の反射率の低下割合Ａfを示すグラフであり（Ａ）は測定結果を示し、（Ｂ）は計算結果を示す。
【図１９】（Ａ）〜（Ｃ）はコレステリック液晶の配向状態を説明する図である。
【図２０】コレステリック液晶の電圧―反射率特性を示す図である。
【図２１】従来の駆動パルスの波形と表示層に印加される電圧の過渡応答Ｖlcとを示す線図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１，１´  基板
２，２´  電極
３        表示層
４        光導電体
１０      表示素子
２０      電圧印加手段
２１      メモリ
２２      オシレータ
２３      カウンタ
２４      ＤＡコンバータ
２５      アンプ
３０      露光手段
３１      Ｖo電源
３２      −Ｖo電源
３３      −Ｖf電源
３４      セレクタ
４０      制御手段
４１      識別子
４２      識別子読取機
４３，５２  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
５１      温度センサ
【図１】
2005196062.tif 000019
【図２】
2005196062.tif 000020
【図３】
2005196062.tif 000021
【図４】
2005196062.tif 000022
【図５】
2005196062.tif 000023
【図６】
2005196062.tif 000024
【図７】
2005196062.tif 000025
【図８】
2005196062.tif 000026
【図９】
2005196062.tif 000027
【図１０】
2005196062.tif 000028
【図１１】
2005196062.tif 000029
【図１２】
2005196062.tif 000030
【図１３】
2005196062.tif 000031
【図１４】
2005196062.tif 000032
【図１５】
2005196062.tif 000033
【図１６】
2005196062.tif 000034
【図１７】
2005196062.tif 000035
【図１８】
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【図１９】
2005196062.tif 000037
【図２０】
2005196062.tif 000038
【図２１】
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