(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に交差する走査電極とデータ電極を各々複数本ずつ配線し該走査電極と該データ電極との各々の交差部にコレステリック液晶による画素を各々構成してなる液晶表示画面の該走査電極と該データ電極との間に、該走査電極と該データ電極との交差部の画素に応じた駆動信号を印加することにより該液晶表示画面に画像を表示する液晶表示画面の駆動方法において、
前記走査電極には、一つの画素につき時間的に連続した選択信号と選択補助信号であって、複数の走査電極に跨って選択信号が印加される期間が相互に異なるとともに、該複数の走査電極のうちの一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該複数の走査電極のうちの該一本の走査電極を除く他の走査電極に、該一本の走査電極に印加されている選択信号の波形とは直交する波形の選択補助信号を印加し、
前記データ電極には、前記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と共働して該交差部の画素を駆動するデータ信号を印加することを特徴とする液晶表示画面の駆動方法。
【請求項２】
相互に交差する走査電極とデータ電極を各々複数本ずつ配線し該走査電極と該データ電極との各々の交差部にコレステリック液晶による画素を各々構成してなる液晶表示画面と、前記走査電極と前記データ電極との間に、該走査電極と該データ電極との交差部の画素に応じた駆動信号を印加する駆動部とを備え、前記液晶表示画面に画像を表示する液晶表示装置において、
前記駆動部は、
前記走査電極に、一つの画素につき時間的に連続した選択信号と選択補助信号であって、複数の走査電極に跨って選択信号が印加される期間が相互に異なるとともに、該複数の走査電極のうちの一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該複数の走査電極のうちの該一本の走査電極を除く他の走査電極に、該一本の走査電極に印加されている選択信号の波形とは直交する波形の選択補助信号を印加する走査電極駆動部と、
前記データ電極に、前記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と共働して該交差部の画素を駆動するデータ信号を印加するデータ電極駆動部とを有するものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記走査電極駆動部は、一本の走査電極に選択信号が一回印加される期間をＴｓ、該一本の走査電極に印加される選択信号が所定の繰り返し周波数を持つ繰り返し信号であって該選択信号の繰り返し周波数をｆa、および該一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間他の一本の走査電極に印加される選択補助信号が前記繰り返し周波数ｆaとは異なる繰り返し周波数を持つ繰り返し信号であって該選択補助信号の繰り返し周波数をｆbとしたとき、
Ｔs≧１／｜ｆa−ｆb｜
なる関係式を満足するように調整された選択信号および選択補助信号を前記走査電極に印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記走査電極駆動部は、前記走査電極に、アダマール関数列の中からそれぞれ選択された各波形を有する選択信号および選択補助信号を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記走査電極駆動部は、前記走査電極に、相互に等しい振幅を有する選択信号および選択補助信号を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記データ電極駆動部は、前記データ電極に、前記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と同相あるいは逆相のデータ信号を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記データ電極駆動部は、前記データ電極に、前記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該走査電極に印加されている選択信号に対し、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた分だけ位相のずれたデータ信号を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶表示画面は、コレステリック液晶による画素が構成されたものであって、
前記走査電極駆動部は、一つの画素を駆動する選択信号と選択補助信号の実効電圧として、該コレステリック液晶がプレーナ配向もしくはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移する閾値電圧以上の電圧を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記走査電極駆動部は、一画素分の選択信号と選択補助信号のペアを、該選択信号の印加期間だけ時間的にずらして、所定本数離れた走査電極に順次印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記走査電極駆動部は、前記液晶表示画面に新たな画像を表示するのに先立って、前記走査電極に、該液晶表示画面に配列された画素を所定の初期配向に遷移させる初期化信号を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記データ電極駆動部は、一つの画素を駆動するデータ信号の実効電圧として、前記コレステリック液晶がプレーナ配向とフォーカルコニック配向との双安定状態が維持される閾値電圧以下の電圧を印加するものであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，情報機器・電子機器等の表示パネルや、画像の記録・表示媒体として用いられる液晶表示素子の駆動方法および液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報技術の進展と環境問題への意識の高揚にともなって、低消費電力で視認性のよい表示装置の開発要請が強まっているが、コレステリック液晶を用いた液晶表示素子は、バックライトがなくても明るい反射型表示が可能なこと、メモリー性を有するためリフレッシュ動作なしに表示画面を維持できることなど、それらの要請を満たすものとして期待されている。殊に、コレステリック液晶のメモリー性に着目するとともに、単純マトリクス駆動で大容量表示が可能であり、アクティブマトリクス駆動を要しないため樹脂などのフレキシブル基板が利用できるという特徴を生かして、近年、電子新聞や電子書籍に使う電子ペーパー用としても期待が寄せられている。
【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、螺旋ピッチに対応した波長の光を反射する選択反射現象を示し、この現象を利用した記録・表示媒体が液晶表示素子である。
【０００４】
図１は、典型的なコレステリック液晶表示素子を示す断面構造図である。
【０００５】
図１（ａ）は、プレーナ（Ｐ）配向、図１（ｂ）は、フォーカルコニック（Ｆ）配向、図１（ｃ）は、ホメオトロピック（Ｈ）配向をそれぞれ示している。
【０００６】
図１において、液晶表示素子は、対向する面それぞれに透明電極１１、１２を設けた２枚の基板１３、１４の間にコレステリック液晶１０を挟持したセルの、観察面側とは反対側の面に選択反射波長を吸収する光吸収層１５を設けた構造をなしている。
【０００７】
コレステリック液晶は、プレーナ（Ｐ）配向（以下、「Ｐ配向」と称する。）、フォーカルコニック（Ｆ）配向（以下、「Ｆ配向」と称する。）、ホメオトロピック（Ｈ）配向（以下、「Ｈ配向」と称する。）をとる。
【０００８】
図１（ａ）の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、選択反射により呈色する。
【０００９】
図１（ｂ）のＦ配向は、螺旋軸が基板面にほぼ平行またはランダムに近い状態で配向し、この状態では光散乱性を有するものの無色であるため光吸収層１５の色が観測される。
【００１０】
図１（ｃ）のＨ配向は、螺旋構造が解けて分子が基板面と垂直に配向した状態であり、この状態も無色であるため光吸収層１５の色が観測される。
【００１１】
今、電極１１、１２間に電圧を印加した場合、その電圧が所定の電圧Ｖ１以下ではＰ配向とＦ配向は双安定性を示すが、その電圧から電圧を上げるとＦ配向が安定となり、初期配向がＰ配向の場合は、徐々にＦ配向に遷移し、電圧をさらに上げ、所定電圧Ｖ２以上では完全にＦ配向に遷移する。電圧がＶ２よりさらに高い電圧Ｖ３以上になるとＨ配向が安定となり、電圧がＶ３より高いＶ４以上になると完全にＨ配向に遷移する。Ｆ配向状態のときに電圧を除去してもＦ配向は維持されるが、Ｈ配向状態の後に電圧を除去するとＰ配向に遷移する。
【００１２】
図２は、コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性を示す図である。
【００１３】
図２において、縦軸はコレステリック液晶表示素子の反射率、横軸はコレステリック液晶表示素子の電極に印加された電圧をあらわし、図中の実線は、コレステリック液晶表示素子の初期配向がＰ配向とＦ配向のそれぞれの場合について一定時間電極に電圧を印加して配向状態を遷移させた後、その電圧の印加を解除して、コレステリック液晶表示素子の反射率を測定した、電圧―反射率特性をあらわしている。
【００１４】
図から明らかなように、初期配向がＰ配向の場合、電圧がＶ1以下では高反射率を示し、電圧がＶ１以上Ｖ２以下では徐々に反射率が低下し、電圧がＶ２以上Ｖ３以下では低反射率を維持し、電圧がＶ３以上Ｖ４以下では反射率が上昇し、電圧がＶ４以上では初期配向と同じ高反射率を維持する。一方、所期配向がＦ配向の場合、電圧がＶ３以下では低反射率を示し、Ｖ３以上Ｖ４以下では反射率が上昇し、Ｖ４以上では高反射率を維持する。
【００１５】
このようなコレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性を利用する単純マトリックス型駆動方法として、種々の方法が考えられている。
【００１６】
例えば、特開平１１−３２６８１号公報には、ＦＣＲ法（Focal Conic Reset）と呼ばれる駆動方法が開示されている。
【００１７】
図３は、ＦＣＲ法における駆動信号のタイミングチャートを示す図である。
【００１８】
図３において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）は走査電極、Ｃｉ（ｉ＝１，２，３，…）はデータ電極、Ｐｉｊは走査電極Ｒｉとデータ電極Ｃｊとが交わる位置の画素を意味し、横軸は時間、縦軸が電圧をあらわしている。
【００１９】
この方法では、まず全走査電極に、同時に、コレステリック液晶をＦ配向に遷移させるための初期化信号が入力される。次に各走査電極に電圧（Ｖ３＋Ｖ４）／２の選択信号が順次入力され、これに同期してデータ電極に電圧（Ｖ３-Ｖ４）／２または電圧（-Ｖ３＋Ｖ４）／２のデータ信号が入力される。その結果、走査電極とデータ電極とが交わる位置にある画素には選択信号の電圧とデータ信号の電圧との差であるＶ４またはＶ３が印加され、コレステリック液晶を、Ｐ配向またはＦ配向に選択的に遷移させることができる。また、データ信号の電圧の大きさ｜（Ｖ３-Ｖ４）／２｜を、Ｖ１より小さくすることにより、同じデータ電極上のすでに書き込んだ画素の反射率を変化させることなく、全画素に書き込むことができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−３２６８１号公報に開示されたＦＣＲ法によれば、コレステリック液晶表示素子の走査電極数をＮとし、初期化信号と選択信号の長さをそれぞれＴｒ、Ｔｓとすれば、コレステリック液晶表示素子全体を初期化して書き込むために必要な時間Ｔｆは、Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｓとあらわされ、この時間は、走査電極数Ｎが増大するにしたがって増加する。
【００２１】
選択信号の長さＴｓは、液晶材料の誘電異方性、粘度、セルギャップ、印加電圧、温度等に依存するが、通常室温では１〜１０ｍｓ必要である。したがって、例えば走査電極数が１０００本の場合、書き込み時間は１〜１０秒となる。この書き込み時間は、用途によってはそれでも十分とはいえず、さらに、低温環境下では液晶の粘度上昇に起因して数倍の時間が必要となるなど書き込み時間の長さが問題となる。
【００２２】
図４は、コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性を示す図である。
【００２３】
図４において、縦軸は、液晶表示素子の反射率をあらわし、横軸は、液晶表示素子に印加した電圧をあらわし、図中のグラフは、電圧の印加時間を、１ｍｓ、３ｍｓ、１０ｍｓ、３０ｍｓ、１００ｍｓに変化させたときの電圧―反射率特性を示している。
【００２４】
図から明らかなように、電圧印加時間が長い、すなわち、電極に入力される信号のパルス幅が長いと印加電圧が低くても明暗変化が生じるが、電圧印加時間が短くなると、明暗変化が生じる電圧範囲が高電圧側にシフトしている。したがって、選択信号の電圧を高くすれば選択信号の長さを短くしても反射率は変わらないが、駆動回路のコストが高くなる上、消費電力が増大するという問題がある。
【００２５】
この問題を解決し、選択信号の電圧を高くすることなく、短時間で明暗変化を生じさせるためには、複数の走査電極に互いに波形が直交する選択信号を同時に印加する駆動方法（以下では「ＭＬＳ法」と称する。）が考えられる。
【００２６】
図５は、ＭＬＳ法において、４本の走査電極に同時に選択信号を入力する場合の信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【００２７】
図５において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）は走査電極、横軸は時間、縦軸は電圧をあらわしている。
【００２８】
この駆動方法では４本の走査電極Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を１つのブロックとして、ブロック内の走査電極に、相互に直交する波形を有する選択信号を同時に入力する。そして、データ電極には、表示データの電圧とそれぞれの選択信号の電圧との積の、同時に入力する走査電極分の和をとった値に対応した電圧のデータ信号を入力する。一般に複数の走査電極に同時に閾電圧以上の電圧を印加する場合、走査電極上の画素間にクロストークが生ずるという問題があるが、ＭＬＳ法ではデータ信号と選択信号の直交性を利用してこれを回避することができる。また、ＭＬＳ法の選択信号の長さはＦＣＲ法の選択信号の長さと等しくすることができるので、走査速度は同時に選択する走査電極の本数倍に向上できる。
【００２９】
図６は、ＭＬＳ法に用いるコレステリック液晶表示素子の駆動回路を示す図である。
【００３０】
図６において、相互に直交する波形を有する選択信号を発生する直交関数発生回路２０と、コレステリック液晶表示素子に表示する表示データを一時記憶するバッファメモリ２１と、直交関数発生回路２０で発生させて同時に入力する選択信号と表示データとの積和を演算する積和演算回路２２と、走査電極とデータ電極とを有するコレステリック液晶表示素子３０と、直交関数発生回路２０で発生した選択信号を走査電極２３に入力する走査電極ドライバ２５と、積和演算回路の出力をデータ電極２４に入力するデータ電極ドライバ２６とからなる。バッファメモリ２１と直交関数発生回路２０は、積和演算回路２２に接続され、直交関数発生回路２０は走査電極ドライバ２５に接続され、走査電極ドライバ２５は走査電極２３に接続されている。また、積和演算回路２２は、データ電極ドライバ２６に接続され、データ電極ドライバ２６はデータ電極２４に接続されている。
【００３１】
このように、ＭＬＳ法による駆動回路は、直交関数発生回路２０、積和演算回路２２、データを一時的に格納するバッファメモリ２１などが必要であり、駆動回路の構成部品が高価になるという問題がある。
【００３２】
本発明は、上記事情に鑑み、簡易な駆動回路により、低電圧で、高速で表示画面の書き換えができる液晶表示素子の駆動方法および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の液晶表示素子の駆動方法は、相互に交差する走査電極とデータ電極を各々複数本ずつ配線し該走査電極と該データ電極との各々の交差部に液晶による画素を各々構成してなる液晶表示画面の該走査電極と該データ電極との間に、該走査電極と該データ電極との交差部の画素に応じた駆動信号を印加することにより該液晶表示画面に画像を表示する液晶表示画面の駆動方法において、
上記走査電極には、一つの画素につき時間的に連続した選択信号と選択補助信号であって、複数の走査電極に跨って選択信号が印加される期間が相互に異なるとともに、一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の少なくとも一本の走査電極に、該一本の走査電極に印加されている選択信号の波形とは直交する波形の選択補助信号を印加し、
上記データ電極には、上記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と共働して該交差部の画素を駆動するデータ信号を印加することを特徴とする。
【００３４】
上記目的を達成する本発明の液晶表示装置は、相互に交差する走査電極とデータ電極を各々複数本ずつ配線し該走査電極と該データ電極との各々の交差部に液晶による画素を各々構成してなる液晶表示画面と、上記走査電極と上記データ電極との間に、該走査電極と該データ電極との交差部の画素に応じた駆動信号を印加する駆動部とを備え、上記液晶表示画面に画像を表示する液晶表示装置において、
上記駆動部は、
上記走査電極に、一つの画素につき時間的に連続した選択信号と選択補助信号であって、複数の走査電極に跨って選択信号が印加される期間が相互に異なるとともに、一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の少なくとも一本の走査電極に、該１本の走査電極に印加されている選択信号の波形とは直交する波形の選択補助信号を印加する走査電極駆動部と、
上記データ電極に、上記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と共働して該交差部の画素を駆動するデータ信号を印加するデータ電極駆動部とを有するものであることを特徴とする。
【００３５】
ここで、上記走査電極駆動部は、一本の走査電極に選択信号が一回印加される期間をＴｓ、該一本の走査電極に印加される選択信号が所定の繰り返し周波数を持つ繰り返し信号であって該選択信号の繰り返し周波数をｆ a、および該一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間他の一本の走査電極に印加される選択補助信号が前記繰り返し周波数ｆaとは異なる繰り返し周波数を持つ繰り返し信号であって該選択補助信号の繰り返し周波数をｆbとしたとき、
Ｔs≧１／｜ｆa−ｆb｜
なる関係式を満足するように調整された選択信号および選択補助信号を上記走査電極に印加するものであることが好ましい。
【００３６】
また、上記走査電極駆動部は、上記走査電極に、アダマール関数列の中からそれぞれ選択された各波形を有する選択信号および選択補助信号を印加するものであることが好ましい。
【００３７】
さらに、上記走査電極駆動部は、上記走査電極に、相互に等しい振幅を有する選択信号および選択補助信号を印加するものであることが好ましい。
【００３８】
また、上記データ電極駆動部は、上記データ電極に、上記走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた、該走査電極に印加されている選択信号と同相あるいは逆相のデータ信号を印加するものであることが好ましい。
【００３９】
さらに、上記データ電極駆動部は、上記データ電極に、上記主走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、該主走査電極に印加されている選択信号に対し、該データ電極と該走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた分だけ位相のずれたデータ信号を印加するものであってもよい。
【００４０】
また、上記液晶表示画面は、コレステリック液晶による画素が構成されたものであって、
上記走査電極駆動部は、一つの画素を駆動する選択信号と選択補助信号の実効電圧として、該コレステリック液晶がプレーナ配向もしくはフォーカルコニック配向からホメオトロピック配向に遷移する閾値電圧以上の電圧を印加するものであることが好ましい。
【００４１】
また、上記走査電極駆動部は、一画素分の選択信号と選択補助信号のペアを、該選択信号の印加期間だけ時間的にずらして、所定本数離れた走査電極に順次印加するものであってもよい。
【００４２】
また、上記走査電極駆動部は、上記液晶表示画面に新たな画像を表示するのに先立って、上記走査電極に、該液晶表示画面に配列された画素を所定の初期配向に遷移させる初期化信号を印加するものであることが好ましい。
【００４３】
また、上記データ電極駆動部は、一つの画素を駆動するデータ信号の実効電圧として、前記コレステリック液晶がプレーナ配向とフォーカルコニック配向との双安定状態が維持される閾値電圧以下の電圧を印加するものであることも好ましい態様である。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４５】
図７は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す図である。
本実施形態は、本発明の液晶表示画面の駆動方法を用いた本発明の液晶表示装置の第１の実施形態に該当する。
【００４６】
図７において、液晶表示装置は、液晶表示画面１と、駆動部２とを備えている。液晶表示画面１は、相互に交差する走査電極２３とデータ電極２４を各々複数本ずつ配線し、それら走査電極２３とデータ電極２４との各々の交差部によりコレステリック液晶表示素子３０の画素の各々を構成している。駆動部２は、走査電極駆動部３２と、データ電極駆動部３３と、選択信号・選択補助信号部３１からなり、走査電極２３とデータ電極２４との交差部の画素の各々に駆動信号を印加する。選択信号・選択補助信号部３１は、走査電極駆動部３２とデータ電極駆動部３３とに接続され、走査電極駆動部３２は、走査電極２３に接続され、データ電極駆動部３３は、データ電極２４に接続されている。
【００４７】
選択信号・選択補助信号部３１は、振幅が同じで時間的に連続し、相互の波形が直交する選択信号と選択補助信号を発生して走査電極駆動部３２とデータ電極駆動部３３に入力する。走査電極駆動部３２は、シフトレジスタを備え、1本の走査電極２３に選択信号が印加されている期間だけずらして隣接する他の走査電極２３に、時間的に連続し相互の波形が直交する選択信号と選択補助信号を印加する。データ電極駆動部３３は、液晶表示画面１に表示するために入力される表示データと、選択信号・選択補助信号部３１から入力された時間的に連続する選択信号と選択補助信号との積を算出し、その積に基くデータ信号を、走査電極２３に選択信号が印加されている期間に重なる期間、その選択信号が印加されている走査電極２３と交差部を構成するデータ電極２４に印加する。
【００４８】
なお、走査電極駆動部３２は、液晶表示画面１に新たな画像を表示するのに先立って、液晶表示画面１に配列された画素の各々を初期配向に遷移させる初期化信号を各走査電極２３に一斉に印加することができる。
【００４９】
各走査電極２３に印加される、時間的に連続する選択信号と選択補助信号は、振幅が等しく、１つの走査電極に入力されるそれらの信号のうち選択信号の期間Ｔｓだけずらしたタイミングで、複数本配線された走査電極の各々に、全く同じ信号を順次入力すればよいので、シフトレジスタにより簡単に実現できる。
【００５０】
各データ電極２４に印加される、表示データに応じた、走査電極２３に印加されている選択信号と共働して液晶表示画面１の交差部の画素を駆動するデータ信号は、選択信号と選択補助信号とが直交性を有するとともに、２値をあらわす表示データと選択信号および選択補助信号との積が単に選択信号の極性反転で得られることから、走査電極２３に印加されている選択信号と同相あるいは逆相の信号として求めることができる。
【００５１】
市販のＬＣＤ用セグメントドライバは、通常この極性を反転させる機能が備わっているので、積を演算する回路を別途準備しなくても、選択信号・選択補助信号部３１の出力を利用して実質的に積を得、データ信号を生成することができる。
【００５２】
本実施形態における駆動部は、ＭＬＳ法に較べて、直交関数発生回路、積和演算回路、バッファメモリを不要とすることができるので、書き込み時間を短縮した液晶表示装置を低コストで実現することができる。
【００５３】
ここで、本実施形態に用いるコレステリック液晶表示素子の構成例について説明する。
【００５４】
本実施形態に用いるコレステリック液晶表示素子の構成例は、従来技術の説明において図１で示したものと同じであるから図は省略する。
【００５５】
コレステリック液晶表示素子３０は、走査電極２３とデータ電極２４とからなる透明電極１１，１２をそれぞれ設けた２枚の基板１３，１４の間にコレステリック液晶１０を挟持してなり、観察面側と反対側の面に選択波長を吸収する光吸収層１５を設けたものである。
【００５６】
基板１３，１４としてはガラスや、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォンなどの透光性誘電体を使用することができる。
【００５７】
走査電極とデータ電極には、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、Ａｌ等の導電性酸化物や、ポリピロールやポリアニリン等の導電性樹脂など透光性導電部材を用いる。これらは蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、コーティング法、印刷法、電着法などで成膜することができる。また、成膜後、リソグラフィ法などを用いて所望の形状に加工して用いる。
【００５８】
コレステリック液晶１０は、シアノビフェニル系、フェニルシクロヘキシル系、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、スチルベン系、トラン系など公知のネマチック液晶組成物に、コレステロール誘導体や２−メチルブチル基などの光学活性基を有する化合物等からなるカイラル剤を添加したものを利用できる。液晶組成物自身が光学活性基を有するものであってもよい。また、コレステリック液晶１０には色素、微粒子などの添加剤を加えてもよい。さらに、コレステリック液晶１０は高分子マトリクス中に分散したものや、高分子ゲル化したものや、カプセル化したものでもよい。また、高分子液晶、中分子液晶、低分子液晶のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。コレステリック液晶１０の選択反射波長は４００〜８００ｎｍの間の可視波長域にあるものだけではなく、近赤外波長域にある散乱−透過型のコレステリック液晶表示素子に対しても本発明を適用することができる。
【００５９】
セルギャップは通常２〜２０μｍの範囲とする。セルギャップｄとコレステリック液晶１０の螺旋ピッチＰとの比ｄ／Ｐは、２から３０とする。コレステリック液晶１０と走査電極とデータ電極との間にはボリイミドなどの樹脂、ＳｉＯなどの無機蒸着膜、シラン系やアンモニア系表面改質剤を配向膜として設けてもよい。
【００６０】
光吸収層１５は選択反射波長帯を吸収するものを用いるが、その色調は表示効果に鑑みて適宜選択できる。材料としては染料や顔料を含む塗料や、金属や金属酸化膜などの蒸着膜を用いることができる。選択反射波長を均赤外波長域とする場合には、光吸収層１５として黒色材料を用いるか、省略するか、光吸収層の代わりに光反射層を設けてもよい。また、本実施形態に用いられるコレステリック液晶表示素子は、各画素にカラーフィルタを設けたり、選択反射波長が異なる複数のコレステリック液晶表示素子を積層してなるカラーコレステリック液晶表示素子であってもよい。
【００６１】
図８は、第１の実施形態の時間的に連続する選択信号と選択補助信号、およびデータ信号のタイミングチャートを示す図である。
【００６２】
図８において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）は各走査電極、Ｃｉ（ｉ＝１，２，３，…）は各データ電極、Ｐｉｊは各走査電極Ｒｉと各データ電極Ｃｊとの交差部の画素を意味し，横軸は時間、縦軸が電圧を示す。
【００６３】
走査電極Ｒ1には選択信号と、選択信号と直交する、振幅が等しい選択補助信号とが入力され、選択補助信号の期間は、選択信号の期間の直後に連続して設定されている。選択信号は、１周期分に相当する対称矩形波で、一回印加される期間がＴｓ（期間ｔ１）であり、選択補助信号は、選択信号の２倍の周波数を有する、２周期分の対称矩形波で一回印加される期間がＴａ（期間ｔ２から期間ｔ４まで）である。隣接する走査電極Ｒ２には、選択信号の期間Ｔｓだけずらしたタイミング（期間ｔ２）で選択信号と選択補助信号が入力される。以下、Ｒ３、Ｒ４…についても同様である。
【００６４】
なお、図には記載されていないが、走査電極駆動部は、液晶表示画面に新たな画像を表示するのに先立って、液晶表示画面に配列された画素の各々を初期配向に遷移させる初期化信号を各走査電極に一斉に印加することもできる。
【００６５】
データ電極Ｃ１には、期間ｔｎにおいて画素Ｐｎ１の表示データと走査電極Ｒｎの選択信号との積に対応した、選択信号と同一周波数の電圧が印加される。
【００６６】
ここで、表示データは、たとえば２値画像であれば、明画素を−１、暗画素を１と対応させたり、あるいは明画素を−１、暗画素を０と対応させたりすることができる。
【００６７】
今、期間ｔ４に着目した場合、走査電極Ｒ４には選択信号が、走査電極Ｒ１〜Ｒ３には選択補助信号が同時に入力される。この期間内においては、走査電極Ｒ４の選択信号と走査電極Ｒ１〜Ｒ３の選択補助信号とは波形が直交し、走査電極Ｒ１〜Ｒ３の選択補助信号とデータ電極のデータ信号Ｃ１とは波形が直交しているので、この期間にＰ４１に印加される実効電圧は、走査電極Ｒ１〜Ｒ３に印加されている選択補助信号による影響を受けることはない。また、同様に、画素Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１に印加される実効電圧は、この期間に印加されるデータ信号Ｃ１による影響は受けないので、複数の走査電極に同時に閾値電圧以上の電圧を印加してもクロストークによる影響を受けない。
【００６８】
すなわち、相互に直交する選択信号と選択補助信号とが同期間に入力されている複数の走査電極の本数をｍとすると、Ｔａ＝（ｍ−１）×Ｔｓという関係があり、時間的に連続する選択信号と選択補助信号が印加される期間（Ｔａ＋Ｔｓ）は、ｍ×Ｔｓで与えられる。そこで、選択信号と選択補助信号の電圧の波高値をともにＶｓとし、データ信号は、選択信号と同周波数で、電圧が、＋Ｖｄまたは−Ｖｄの値をとるものとすれば、選択信号または選択補助信号が印加されている期間ｔにおいて、各画素に印加される表示データの実効電圧Ｖｉは、
Ｖｉ＝{１／（ｍ×Ｔｓ）・∫（Ｒｉ（ｔ）−Ｃ（ｔ））２ｄｔ}１／２  で与えられる。ただし、積分範囲は、０から（ｍ×Ｔｓ）までの期間である。
ここで、∫（Ｒｉ（ｔ）−Ｃ（ｔ））２ｄｔ＝∫Ｒｉ（ｔ）２ｄｔ＋∫Ｃ（ｔ）２ｄｔ−２∫Ｒｉ（ｔ）・Ｃ（ｔ）ｄｔであり、第１項は、（ｍ×Ｔｓ）・Ｖｓ２、第２項は、（ｍ×Ｔｓ）・Ｖｄ２、第３項は、±２Ｔｓ・Ｖｄ・Ｖｓとなる。
第３項がそのようになるのは、データ信号の波形と、選択補助信号の波形が直交しているので、選択補助信号の期間における∫Ｒｉ（ｔ）・Ｃ（ｔ）ｄｔは０となり、選択信号の期間のみが残るためである。
【００６９】
以上により、Ｖｉ＝[Ｖｓ2＋Ｖｄ2±２Ｖｄ・Ｖｓ／ｍ]1/2となり、
Ｖｄ2＜＜Ｖｓ2と近似できる場合は、Ｖｉ＝Ｖｓ±Ｖｄ／ｍで与えられる。
【００７０】
この結果、各画素に印加される実効電圧の最大値Ｖhighは、Ｖｓ＋Ｖｄ／ｍ、最小値Ｖlowは、Ｖｓ−Ｖｄ／ｍ、最大値と最小値との差は、２Ｖｄ／ｍとなる。
【００７１】
上述した実効電圧の関係式を用いて、液晶表示画面の走査電極とデータ電極とに電圧を印加し、液晶表示画面に所望の明暗を表示するためには、従来技術の説明において図２で示した、コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性において、Ｖ low≦Ｖ１で、かつＶ２≦ＶhighとなるようにＶｓとＶｄを設定するか、あるいは、Ｖlow≦Ｖ３で、かつＶ４≦ＶhighとなるようにＶｓとＶｄを設定すればよい。
【００７２】
このように、相互に直交する選択信号と選択補助信号とを連続設定し、一本の走査電極に選択信号が印加される期間に重なる期間に他の走査電極にも選択補助信号が印加されるので、コレステリック液晶表示素子の配向を遷移させるために必要となる期間を確保しつつ各走査電極に電圧が印加されるタイミングが早くなるので、従来と同じレベルの印加電圧により液晶表示画面全面に画像を表示する時間を短縮することができる。なお、電圧を従来より高くすることにより時間的に連続する選択信号と選択補助信号が印加される期間を短縮することもできる。
【００７３】
また、一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の走査電極に、選択補助信号が印加されているが、選択信号と選択補助信号とは波形が直交しているのでクロストークの発生を抑えることができる。さらに、データ電極へ入力するデータ信号は、選択信号と表示データとの積に対応させ、選択信号と同一周波数で、選択信号と同相もしくは逆相の電圧を有する波形とすればよく、ＭＬＳ法のように、それら積の和をさらに求める必要もないので、駆動部の簡略化と、低コスト化が可能である。
【００７４】
本実施形態においては、本信号と補助信号の電圧波高値を共に等しくしているが、必ずしも等しくする必要はない。しかし等しくすることにより駆動部を簡素化することができるので好ましい。選択信号と選択補助信号の電圧は、ともに所望の配向状態に遷移する上で必要となる電圧範囲になければならないが、連続する選択信号と補助信号とによりＨ配向へ遷移させて表示を行う場合には、その選択信号と選択補助信号の実効電圧は、Ｐ配向もしくはＦ配向からからＨ配向に遷移する閾値電圧以上の電圧を印加することが好ましく、例えば図２で示した、コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性においては、少なくともＶ４以上とする必要がある。また、既に書き込まれている液晶表示画面上に、画像を書き加える場合には、新たに印加されるデータ信号によって、既に書き込まれた画像が変化しないようにするため、データ信号の実効電圧は、Ｐ配向とＦ配向との双安定状態が維持される閾値電圧以下の電圧を印加することが好ましく、例えば図２で示した、コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性においては、少なくともＶ１以下とする必要がある。
【００７５】
また、本実施形態においては、選択信号の期間Ｔｓは、選択信号の繰り返し周波数ｆaの１周期分とし、選択補助信号の繰り返し周波数ｆbは、選択信号の繰り返し周波数ｆaの２倍とすることにより、選択信号の周波数ｆaと選択補助信号の周波数ｆbとがもっとも低周波数となる組み合わせをとることとなり、消費電力を最小とするとともに、液晶表示画面における走査電極とデータ電極の配線抵抗による損失をもっとも少なくしている。しかし、選択信号の期間Ｔｓを、選択信号の繰り返し周波数ｆaの１周期分としたり、選択補助信号の繰り返し周波数ｆbを選択信号の繰り返し周波数ｆaの２倍とすることは必ずしも必要ではなく、ｆａとｆbとが互いに異なり、Ｔｓ≧１／｜ｆａ−ｆb｜という関係が成立し、直交性が満たされていればよい。
【００７６】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７７】
第２の実施形態は、第１の実施形態と較べて、互いに直交する選択信号と選択補助信号とのペアを複数の走査電極に同時に印加する点と、同時に印加する各ペアの選択信号と選択補助信号の配列順が異なっている点と、選択信号に対し、データ電極と走査電極との交差部の画素に対応する表示データに応じた分だけ位相のずれたデータ信号をデータ電極に印加し、液晶表示画面に中間調表現を行なう点が相違するが、同時に複数の走査電極に印加される各ペアのうち、選択信号が印加されている期間は、走査電極毎にＴｓだけずらしてあるので、一本の走査電極に印加される選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の走査電極にはその選択信号と直交する選択補助信号が印加される点は共通している。したがって、液晶表示装置の駆動部の構成は第１の実施形態と同じであり、相違点についてのみ説明する。
【００７８】
図９は、本発明の第２の実施形態における選択信号と選択補助信号のペア、およびデータ信号のタイミングチャートを示す図である。
【００７９】
図９において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）は各走査電極、Ｃｉ（ｉ＝１，２，３，…）は各データ電極、Ｐｉｊは走査電極Ｒｉとデータ電極Ｃｊとの交差部の画素の各々を意味し、横軸は時間、縦軸は電圧を示す。
【００８０】
選択信号が各走査電極に印加されるタイミングは各々Ｔｓだけずれているが、選択信号とその選択信号に直交する選択補助信号とのペアは、複数本の走査電極に同時に印加され、一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の走査電極には直交する選択補助信号が印加される。ただし、選択補助信号は、選択信号の前に設けても、選択信号の後に設けてもよく、さらに選択信号と選択補助信号のペアが同時に入力される走査電極の本数によっては選択補助信号の長さを変えることもできる。
【００８１】
このように同時に印加する選択信号と選択補助信号のペアの配列順が各々異なっていても、重なる期間における選択信号と選択補助信号とは直交し、また走査電極Ｒ１〜Ｒ３に印加された選択補助信号と重なる期間におけるデータ電極のデータ信号Ｃ１とも直交しているので、画素Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１に印加される実効電圧は、それぞれに選択補助信号が入力されている期間中のデータ信号Ｃ１との積による成分が０となるので、複数の走査電極に同時に閾値以上の電圧が印加されてもクロストークによる影響は生じない。
【００８２】
図１０は、選択信号と選択補助信号とのペアの長さＴｏを４ｍｓとし、そのペアの先頭から選択信号の先頭までの時間Ｔｄを変化させたときの電圧一反射率特性を示す図である。
【００８３】
図１０（ａ）は、電圧一反射率特性を示す図であり、図１０（ｂ）は、選択信号と選択補助信号とのペアのプロファイルを示す図である。
【００８４】
図１０（ｂ）において、縦軸は電圧、横軸は時間をあらわしている。選択信号と選択補助信号とのペアが一回印加される期間Ｔｏは、一定で、選択信号が印加される期間Ｔｓと、選択補助信号が印加される期間のうち、選択信号が印加される期間よりも前に設けられた選択補助信号の期間がＴｄである。
【００８５】
図１０（ａ）において、縦軸は、液晶表示画面の反射率、横軸は、液晶表示画面の各画素に印加される電圧をあらわし、図中のグラフは、選択信号が印加される期間を１ｍｓ、選択補助信号が印加される期間を３ｍｓとし、選択信号と選択補助信号とのペアの先頭から選択信号の先頭までの期間Ｔｄを、０ｍｓ、１ｍｓ、２ｍｓ、３ｍｓとしたときの電圧一反射率特性をあらわしている。
【００８６】
図から明らかなように、選択信号と選択補助信号とのペアのうちの選択信号の期間を一定にし、選択信号が配列される位置を変化させると、電圧−反射率特性が変化し、Ｔｄが小さいほど電圧―反射率特性は低電圧側ヘシフトしている。
【００８７】
本実施形態のように、複数の走査電極に同時に入力される選択信号と選択補助信号とのペアのうち、選択信号が配列される位置が走査電極により異なる場合は、選択信号が配列される位置により、電圧−反射率特性がシフトし、異なった反射率をとる。したがって、そのシフトにより反射率が異なった値をとらないようにするためには、液晶表示画面には充分広い範囲の値をとり得る電圧を印加する必要があり、Ｖhighと、Ｖlowは、充分な幅を持たせて設定する。なお、液晶表示画面が有する電圧―反射率特性に基き、選択信号の配列位置を固定して設定する場合には、選択信号の前に選択補助信号を配置する場合よりも、第１の実施形態のように、選択信号の直後に選択補助信号を配置する方が液晶表示画面を低電圧で駆動することができる。
【００８８】
図１１は、第２の実施形態の液晶表示画面のデータ電極に印加されるデータ信号の波形を示す図である。
【００８９】
図１１において、縦軸は電圧、横軸は時間をあらわし、第１段のＲ１は、選択信号の波形、第２段のＣ１Ａは、データ信号に振幅変調（ＰＡＭ）を加えた波形例、第３段のＣ１Ｂは、パルス幅変調（ＰＷＭ）を加えた波形例、第４段のＣ１Ｃは、位相変調（ＰＰＭ）を加えた波形例をそれぞれあらわしている。データ信号には、Ｒｌに示した選択信号の波形に対して、Ｃ１Ａのように電圧を変調するか、Ｃ１Ｂのようにパルス幅を変調するか、Ｃ１Ｃのように位相を変調することによって中間調表現が可能である。しかし、データ信号の実効電圧が表示データに依存して変化するとクロストークが生ずるので、これを回避するためには、Ｃ１Ｃのように位相変調によって中間調を表現することが好ましい。この場合、電圧−反射率特性は、従来技術の説明において図２で示したのと同様に、初期配向がＰ配向であるかＦ配向であるかに依存して変動するので、中間調表現を行う場合は、あらかじめ配向状態をＰ配向またはＦ配向のいずれかに初期化しておくことが望ましい。このため、選択信号と選択補助信号のペアを入力するのに先立ち初期化信号を印加することとしてもよい。例えば、図２で示したものと同様の電圧−反射率特性を有する場合には、Ｖ４以上の電圧を印加することによりＨ配向とすることができるし、Ｖ２以上Ｖ３以下の電圧を印加することでＦ配向に初期化することができる。また、初期化のためのリセット信号は全画素に同時に入力してもよいし、選択信号と選択補助信号のペアを入力する前に線順次で入力してもよい。また、初期配向は、Ｈ配向としてもよく、この場合には、選択信号と選択補助信号のペアを入力するのに先立ち、Ｖ４以上の電圧を初期化信号として線順次で入力する必要がある。
【００９０】
次に本発明の第３の実施形態について説明する。
【００９１】
第３の実施形態は、第１の実施形態と較べて、各走査電極に、Ａ区間、Ｂ区間、Ｃ区間、Ｄ区間からなり、それぞれの区間の長さが等しく、アダマール関数列の中から選択された相互に直交する波形を有し、Ａ区間、Ｂ区間、Ｃ区間、Ｄ区間のうちの任意の区間を選択信号とし、それ以外の区間を選択補助信号とする点は相違するが、複数の走査電極に跨って選択信号が印加される期間が相互に異なるとともに、一本の走査電極に選択信号が印加されている期間に重なる期間、他の３本の走査電極に、その選択信号の波形とは直交する波形の選択補助信号が印加される点が共通する。したがって、液晶表示装置の構成は、第１の実施形態と同じであり相違点について説明する。
【００９２】
図１２は、本発明の第３の実施形態における選択信号と選択補助信号とのペアのタイミングチャートを示す図である。
【００９３】
図１２において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）は各走査電極をあらわしているが、各データ電極Ｃｉ（ｉ＝１，２，３，…）や、走査電極Ｒｉとデータ電極Ｃｊとの交差部の画素Ｐｉｊは省略してある。図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはアダマール関数列の中からそれぞれ選択された互いに波形が直交する信号であり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうちの１つが選択信号、他が選択補助信号である。なお、データ信号は、第１の実施形態と同様に、選択信号と表示データとの積に対応させ、選択信号と同相もしくは逆相の信号とする。
【００９４】
図から明らかなように、期間ｔ２，ｔ３，ｔ４…のいずれの期間においても重なる期間、走査電極に印加された信号相互が、アダマール関数列の中からそれぞれ選択された各波形を有するので、相互に直交している。したがって、走査電極に選択信号が印加されている期間、他の走査電極に入力される選択補助信号とデータ信号は直交するので、他の走査電極に入力される選択補助信号によるクロストークの発生を除去することができる。
【００９５】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００９６】
第４の実施形態は、第１の実施形態と較べて、一画素分の選択信号と選択補助信号のペアを、選択信号の印加期間だけ時間的に離れた走査電極に順次印加し、隣接する走査電極に選択信号と選択補助信号のペアが印加される期間が相互に重ならないようにする点は相違するがそれ以外は共通する。
【００９７】
図１３は、本発明の第４の実施形態における選択信号と選択補助信号のペアのタイミングチャートを示す図である。
【００９８】
図１３において、Ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…ｍ，ｍ＋１，…）は各走査電極をあらわしているが、各データ電極Ｃｉ（ｉ＝１，２，３，…）や、走査電極Ｒｉとデータ電極Ｃｊとの交差部の画素Ｐｉｊは省略してある。
【００９９】
本実施形態においては、選択信号と選択補助信号のペアは、Ｒ１，Ｒｍ＋１，Ｒ２ｍ＋１，…，Ｒ２，Ｒｍ＋２，Ｒ２ｍ＋２…，Ｒ３，Ｒｍ＋３，Ｒ２ｍ＋３，…の順序で走査電極に入力される。
【０１００】
選択信号と選択補助信号のペアをこのような順序で走査電極に入力することにより、走査電極駆動部に市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣを使用することができる。市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣは、一般に極性反転端子を備えているが、このＳＴＮ用コモンドライバＩＣによる極性反転は、接続されたすべての走査電極へ出力する極性を同時に反転するものであるから、異なる走査電極に同時に異なる極性の波形を入力する必要がある。したがって、第１の実施形態におけるように、隣接する走査電極における選択信号と選択補助信号のペアが、相互に重なる駆動方法では利用することができない。しかし、本実施形態のように、走査電極Ｒ１からＲｍ−１，ＲｍからＲ２ｍ−１，Ｒ２ｍからＲ３ｍ−１…をそれぞれ別個のＳＴＮ用コモンドライバＩＣで駆動することができる場合には、少なくとも同じＳＴＮ用コモンドライバＩＣにおいては選択信号と選択補助信号のペア相互が重ならないので、そのような問題が生じない。
【０１０１】
図１４は、市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣを用いた液晶表示装置を示す図である。
【０１０２】
図１４に示す本実施形態の液晶表示装置は、図７に示す第１の実施形態の液晶表示装置と較べると、駆動部に、市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣを用いる点などが相違するが、液晶表示画面は共通する。したがって、相違する駆動部を中心に説明する。
【０１０３】
図１４において、液晶表示装置は、液晶表示画面１と、駆動部２とを備えている。液晶表示画面１は、相互に交差する走査電極２３とデータ電極２４を各々複数本ずつ配線し、それら走査電極２３とデータ電極２４との各々の交差部によりコレステリック液晶表示素子３０の画素の各々を構成している。駆動部２は、シフトレジスタ４１とＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２とからなる走査電極駆動部と、ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２からなるデータ電極駆動部と、選択信号・選択補助信号発生回路４０とからなり、走査電極２３とデータ電極２４との交差部の画素の各々に駆動信号を印加する。選択信号・選択補助信号部３１は、シフトレジスタ４１に接続され、そのシフトレジスタ４１はＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２に接続され、ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２は、走査電極２３に接続されている。また、位相変調された表示データは、電極駆動部３３は、ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２に接続され、そのＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２は、データ電極２４に接続されている。
【０１０４】
選択信号・選択補助信号発生回路４０は、振幅が同じで時間的に連続し、相互の波形が直交する選択信号と選択補助信号を生成してシフトレジスタ４１に入力する。シフトレジスタ４１は、1本の走査電極２３に選択信号が印加されている期間だけずらして隣接する他のＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２に選択信号と選択補助信号のペアを印加する。その結果、各ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２は、接続された各走査電極に、それぞれ選択信号と選択補助信号のペアが印加される期間ずれた選択信号と選択補助信号のペアを印加する。表示データは、ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２において、選択信号・選択補助信号発生回路４０から入力された選択信号と選択補助信号のペアとの積が算出され、その積に基くデータ信号が、走査電極２３と選択信号重なる期間、その選択信号が印加されている走査電極２３と交差部を構成するデータ電極２４に印加される。
【０１０５】
なお、ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２は、液晶表示画面１に新たな画像を表示するのに先立って、液晶表示画面１に配列された画素の各々を初期配向に遷移させる初期化信号を各走査電極２３に一斉に印加することができる。
【０１０６】
各走査電極２３に印加される、時間的に連続する選択信号と選択補助信号のペアは、振幅が等しい上、１つの走査電極２３に印加されるそれらの信号のうち選択信号の期間Ｔｓだけずらしたタイミングで、複数配置されたＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２の各々に、全く同じ信号を順次入力すればよいのでシフトレジスタにより簡単に実現ができる。
【０１０７】
各データ電極２４に印加される、表示データに応じた、走査電極２３に印加されている選択信号と共働して液晶表示画面１の交差部の画素を駆動するデータ信号は、選択補助信号と直交性を有するので、選択信号と同相もしくは逆相とすればよく、選択信号の極性を反転させることにより簡単に求めることができる。
【０１０８】
このように、複数本の走査電極２３に選択信号と選択補助信号のペアを印加する、各ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２に、シフトレジスタから入力される信号は、選択信号と選択補助信号の期間（Ｔｓ＋Ｔａ）だけずらして入力され、重なることが無いので、市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣ４２が使用できるため、新たにドライバＩＣを開発するコストをかけることなく低コストに実現することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明の液晶表示画面の駆動方法および液晶表示装置によれば、簡略化された回路や、市販の回路素子を用いて、低コスト、低電圧かつ高速度に表示画面の書換えを可能とし、しかもコントラストのよい画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的なコレステリック液晶表示素子を示す断面構造図である。
【図２】コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性を示す図である。
【図３】ＦＣＲ法における駆動信号のタイミングチャートを示す図である。
【図４】コレステリック液晶表示素子の電圧―反射率特性を示す図である。
【図５】ＭＬＳ法において、４本の走査電極に同時に選択信号を入力する場合の信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図６】ＭＬＳ法に用いるコレステリック液晶表示素子の駆動回路を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す図である。
【図８】第１の実施形態の時間的に連続する選択信号と選択補助信号、およびデータ信号のタイミングチャートを示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における選択信号と選択補助信号のペア、およびデータ信号のタイミングチャートを示す図である。
【図１０】選択信号と選択補助信号とのペアの長さＴｏを４ｍｓとし、そのペアの先頭から選択信号の先頭までの時間Ｔｄを変化させたときの電圧一反射率特性を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の液晶表示画面のデータ電極に印加されるデータ信号の波形を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における選択信号と選択補助信号とのペアのタイミングチャートを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態における選択信号と選択補助信号のペアのタイミングチャートを示す図である。
【図１４】市販のＳＴＮ用コモンドライバＩＣを用いた液晶表示装置を示す図である。
【符号の説明】
１    液晶表示画面
２    駆動部
１０    コレステリック液晶層
１１，１２    基板
１３，１４    透明電極
１５    光吸収層
２０    直交関数発生回路
２１    バッファメモリ
２２    積和演算回路
２３    走査電極
２４    データ電極
２５，３２    走査電極駆動部
２６，３３    データ電極駆動部
３０    コレステリック液晶表示素子
３１    選択信号・選択補助信号発生回路
４１    シフトレジスタ
４２    ＳＴＮ用コモンドライバＩＣ
【図１】
0003893905.tif 000002
【図２】
0003893905.tif 000003
【図３】
0003893905.tif 000004
【図４】
0003893905.tif 000005
【図５】
0003893905.tif 000006
【図６】
0003893905.tif 000007
【図７】
0003893905.tif 000008
【図８】
0003893905.tif 000009
【図９】
0003893905.tif 000010
【図１０】
0003893905.tif 000011
【図１１】
0003893905.tif 000012
【図１２】
0003893905.tif 000013
【図１３】
0003893905.tif 000014
【図１４】
0003893905.tif 000015