(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚の基板によって形成された空隙内に自発分極を有する液晶物質が封入されており、夫々の画素に対応して前記液晶物質による光透過率を制御すべく電圧印加をオン／オフ制御するスイッチング素子を設けた液晶表示装置において、
所定周期にて前記液晶物質に正電圧と負電圧とを交互に繰り返して印加することで表示画像の書換えを行う第１表示形態と、前記液晶物質に印加される全ての電圧を除去して、その除去前の表示画像を維持する第２表示形態とを切換える手段を有し、前記第２表示形態から前記第１表示形態に移る際に全画素の表示を全て黒表示とするようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
表示のための光源を備えており、前記第２表示形態における前記光源の輝度が前記第１表示形態における前記光源の輝度よりも低い請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記正電圧の印加期間と前記負電圧の印加期間との間に、電圧がグラウンドレベルで維持された期間を有しない請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶物質への電圧印加を除去する前に、電圧印加の除去後に表示すべき画像に応じた電圧を前記液晶物質に印加するようにした請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
少なくとも２枚の基板によって形成された空隙内に自発分極を有する液晶物質が封入されており、夫々の画素に対応して前記液晶物質による光透過率を制御すべく電圧印加をオン／オフ制御するスイッチング素子を備える液晶表示装置を用いて、液晶表示を行う液晶表示方法において、
所定周期にて前記液晶物質に正電圧と負電圧とを交互に繰り返して印加することで表示画像の書換えを行う第１表示形態と、前記液晶物質に印加される全ての電圧を除去して、その除去前の表示画像を維持する第２表示形態とを切換え、前記第２表示形態から前記第１表示形態に移る際に全画素の表示を全て黒表示とすることを特徴とする液晶表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示方法に関し、特に、自発分極を有する液晶を用いたアクティブ駆動型の液晶表示装置及び該液晶表示装置を用いた液晶表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のいわゆるオフィスオートメーション（ＯＡ）の進展に伴って、ワードプロセッサ，パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Personal Digital Assistants)等に代表されるＯＡ機器が広く使用されている。更にこのようなオフィスでのＯＡ機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型のＯＡ機器の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されるようになっている。そのような目的を達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみならず、バッテリ駆動される携帯型のＯＡ機器の低消費電力化のためには必要不可欠な技術である。
【０００３】
ところで、液晶表示装置は大別すると反射型と透過型とに分類される。反射型液晶表示装置は液晶パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件によって反射光量が一定しないため視認性に劣るが安価であることから、電卓，時計等の単一色（例えば白／黒表示等）の表示装置として広く普及しているが、マルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュータ用の表示装置としては不向きである。このため、マルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュータ用の表示装置としては一般的に透過型液晶表示装置が使用される。
【０００４】
一方、現在のカラー液晶表示装置は、使用される液晶物質の面から，主に単純マトリクス電極構成によるＳＴＮ（Super Twisted Nematic)タイプと、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を用いたＴＮ（Twisted Nematic)タイプとに一般的に分類される。ＳＴＮタイプは製造コストは比較的安価であるが、クロストークが発生し易く、また応答速度が比較的遅いため、動画の表示には適さないという問題がある。一方、ＴＦＴ駆動によるＴＮタイプは、ＳＴＮタイプに比して表示品質は高いが、液晶パネルの光透過率が４％程度と低く、高い画面輝度を得るためには、高輝度のバックライトが必要になる。このため、ＴＦＴタイプでは、消費電力が大きい、応答速度、特に中間調における応答速度が遅い、視野角が狭い等の問題がある。
【０００５】
以上のような事情により、本発明者等は、自発分極を有し、印加電圧に対する応答速度が数百〜数μｓオーダと高速である強誘電性液晶物質を用いた液晶表示装置の開発を進めている。液晶物質として、自発分極を有する強誘電性液晶を用いた場合、印加電圧の有無にかかわらずに液晶分子が常に基板に対して平行であり、視野方向による屈折率の変化が、従来のＳＴＮタイプ，ＴＮタイプに比べて格段に小さい。よって、広い視野角を得ることが可能である。
【０００６】
このように、強誘電性液晶物質を用いた液晶表示装置は、応答速度及び視野角の点で、従来の液晶表示装置より優れている。そして、その駆動方式は、ＳＴＮタイプと同様に単純マトリクス電極構成でも可能ではあるが、表示データを書き込むための１ラインあたりの選択期間が数百μｓ程度と長いため、強誘電性液晶の応答速度が数百〜数μｓオーダと高速であっても、１画面の書換え処理に長時間（ライン数×数百μｓ）を要するので、動画表示を行えないという問題がある。また、その原理上、中間調表示が困難であるという問題もある。
【０００７】
本発明者等は、強誘電性液晶物質を用いた液晶表示装置（以下、単に強誘電性液晶表示装置ともいう）に対してＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を行って、動画表示及び中間調表示を実現した（特開平１１−１１９１８９号公報，特開２０００−１８０８２７号公報等）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＦＴ等のスイッチング素子にて駆動されるこのような強誘電性液晶表示装置では、強誘電性液晶が自発分極を有しているため、また、その原理上、基板間隔を従来の液晶表示装置に比べて狭くしなければならず、駆動に必要な消費電力が大きいという課題がある。このことは、バッテリ駆動される携帯型のＯＡ機器の低消費電力化には逆行する課題であり、例えばＴＦＴ駆動による強誘電性液晶表示装置の携帯型のＯＡ機器への利用には、消費電力の面で改善すべき点がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自発分極を有する強誘電性液晶等の液晶物質を用い、ＴＦＴ等のスイッチング素子にて駆動される液晶表示装置にあって、低消費電力化を実現できる液晶表示装置及び該液晶表示装置を用いた液晶表示方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る液晶表示装置は、少なくとも２枚の基板によって形成された空隙内に自発分極を有する液晶物質が封入されており、夫々の画素に対応して前記液晶物質による光透過率を制御すべく電圧印加をオン／オフ制御するスイッチング素子を設けた液晶表示装置において、所定周期にて前記液晶物質に正電圧と負電圧とを交互に繰り返して印加することで表示画像の書換えを行う第１表示形態と、前記液晶物質に印加される全ての電圧を除去して、その除去前の表示画像を維持する第２表示形態とを切換える手段を有し、前記第２表示形態から前記第１表示形態に移る際に全画素の表示を全て黒表示とするようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１の液晶表示装置にあっては、ＴＦＴ等のスイッチング素子により液晶物質に印加される全ての電圧を取り除いた後、その印加電圧を取り除く直前の表示状態をほぼ維持する。よって、液晶物質へ電圧を印加することなく画像表示が可能となり、大幅な消費電力の低減を図れる。よって、携帯機器への適用も可能となり、特に、静止画面が多い携帯機器についての消費電力の低減効果は大きくなる。また、液晶物質への電圧印加を再開する場合、まず全画素の表示を全て黒表示とした後、表示データに応じた電圧を液晶物質へ印加する。よって、印加再開後に必ず黒ベースの表示となり、明瞭な表示が得られる。
そして、液晶物質への一定周期での電圧印加により表示画像の書換えを行う表示形態と、液晶物質への電圧印加を除去してその除去前の表示画像を維持する表示形態とを任意に切換えることができる。よって、動画表示から静止画表示への切換え、または、静止画表示から動画表示への切換えの際に、表示書換えの要・不要に応じて電圧印加の有無を調整することができ、画質を低下させることなく、消費電力の低減を図れる。
【００１２】
請求項２に係る液晶表示装置は、請求項１において、表示のための光源を備えており、前記第２表示形態における前記光源の輝度が前記第１表示形態における前記光源の輝度よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の液晶表示装置にあっては、電圧印加を除去して表示画像を維持する表示形態における光源の輝度を、電圧印加により表示画像の書換えを行う表示形態における光源の輝度より低くしているので、更なる消費電力の低減化が図られる。
【００１４】
請求項３に係る液晶表示装置は、請求項１又は２において、前記正電圧の印加期間と前記負電圧の印加期間との間に、電圧がグラウンドレベルで維持された期間を有しないことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る液晶表示装置は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記液晶物質への電圧印加を除去する前に、電圧印加の除去後に表示すべき画像に応じた電圧を前記液晶物質に印加するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４の液晶表示装置にあっては、液晶物質への電圧印加を除去する前に、次に表示すべき画像に応じた電圧を印加しておく。よって、電圧を印加しなくても次の所望の画像を表示することができ、消費電力の低減化を図れる。
請求項５に係る液晶表示方法は、少なくとも２枚の基板によって形成された空隙内に自発分極を有する液晶物質が封入されており、夫々の画素に対応して前記液晶物質による光透過率を制御すべく電圧印加をオン／オフ制御するスイッチング素子を備える液晶表示装置を用いて、液晶表示を行う液晶表示方法において、所定周期にて前記液晶物質に正電圧と負電圧とを交互に繰り返して印加することで表示画像の書換えを行う第１表示形態と、前記液晶物質に印加される全ての電圧を除去して、その除去前の表示画像を維持する第２表示形態とを切換え、前記第２表示形態から前記第１表示形態に移る際に全画素の表示を全て黒表示とすることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（第１実施の形態）
図１は第１実施の形態による液晶表示装置の液晶パネル１及びバックライト３０の模式的断面図、図２はその液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【００１９】
図１及び図２で示されているように、液晶パネル１は、上層（表面）側から下層（背面）側に、偏光フィルム２と、共通電極３及びマトリクス状に配列されたカラーフィルタ４を有するガラス基板５と、マトリクス状に配列された画素電極６を有するガラス基板７と、偏光フィルム８とをこの順に積層して構成されている。
【００２０】
これら共通電極３及び画素電極６間には、データドライバ，スキャンドライバ（図示せず）等を有する駆動部２０が接続されている。データドライバは、信号線２２を介してＴＦＴ２１と接続されており、スキャンドライバは、走査線２３を介してＴＦＴ２１と接続されている。ＴＦＴ２１はスキャンドライバによりオン／オフ制御される。また個々の画素電極６は、ＴＦＴ２１によりオン／オフ制御される。そのため、信号線２２及びＴＦＴ２１を介して与えられるデータドライバからの信号により、個々の画素の透過光強度が制御されるようになっている。
【００２１】
ガラス基板７上の画素電極６の上面には配向膜９が、共通電極３の下面には配向膜１０が夫々配置され、これらの配向膜９，１０に強誘電性液晶である液晶物質が充填されて液晶層１１が形成されている。なお、１２は液晶層１１の層厚を保持するためのスペーサである。
【００２２】
バックライト３０は、液晶パネル１の下層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光拡散板３１の端面に臨ませた状態で白色光を出射するＬＥＤアレイ３２が備えられている。このＬＥＤアレイ３２は、輝度の調整範囲が広く、輝度の調整が容易である。導光及び光拡散板３１はこのＬＥＤアレイ３２の各ＬＥＤから発光される白色光を自身の表面全体に導光すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として機能する。なお、このバックライト３０（ＬＥＤアレイ３２）の輝度は、バックライト制御回路３３にて調整される。
【００２３】
ここで、第１実施の形態における液晶表示装置の具体例について説明する。まず、図１及び図２に示されている液晶パネル１を以下のようにして作製した。画素電極６（６４０×３（ＲＧＢ）×４８０，対角３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と、共通電極３及びＲＧＢのカラーフィルタ４を有する共通電極基板とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜９，１０として成膜した。
【００２４】
更に、これらの配向膜９，１０をレーヨン製の布でラビングし、両者間に平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１２でギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルにナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶物質（例えば、A.Mochizuki,et.al.:Ferroelectrics,133,353(1991）に開示された物質）を封入して液晶層１１とした。封入した強誘電性液晶物質の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ2 であった。
【００２５】
作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム２，８で、液晶層１１の強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いた場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネル１とした。この液晶パネル１とバックライト３０とを重ね合わせて、液晶表示装置を構成した。
【００２６】
次に、本発明の作用について説明する。まず、強誘電性液晶が有するメモリ機能について述べる。
【００２７】
上述した構成を有する液晶パネル１に電圧を印加し、その後印加を中止して電圧を除去し、電圧印加時の透過率と電圧除去６０秒後の透過率とを測定することを、印加する電圧の値を変えながら行った。そのときの測定結果を図３に示す。図３では、横軸に印加した電圧（Ｖ）、縦軸に透過率（％）をとって測定結果を示しており、○−○は電圧印加時の透過率、△−△は電圧除去６０秒後の透過率を夫々表している。印加電圧を除去した後も、印加電圧と透過率との対応特性は変化しておらず、液晶パネル１に印加されている電圧を除去しても、電圧印加時の表示状態に応じた透過率を維持していることが分かる。また、黒表示（透過率：略０％，印加電圧：略０Ｖ）は、電圧印加時と電圧印加時とにおいて変化がなく、表示状態を維持していた。
【００２８】
また、上述した構成を有する液晶パネル１について電圧を除去した後の透過率の時間的変化を測定した。その測定結果を図４に示す。図４（ａ）に示すように、液晶パネル１に５Ｖ，５μｓのパルス波形の電圧を印加して、透過率を経時的に測定した。図４（ｂ）では、横軸に時間（ｍｓ）、縦軸に透過率（任意単位）をとって測定した透過率を示している。電圧を印加した瞬間に透過率が急上昇し、その後徐々に減衰するが、電圧除去１００ｍｓ以降は減衰が見られず一定の透過率を維持し続けていることが分かる。
【００２９】
以上のことから、強誘電性液晶はメモリ機能を有しており、印加される電圧を除去した場合でも、その液晶分子は電圧印加除去前の安定している位置から他の安定した位置に移行することなく前の状態を保ち続けることが分かる。よって、このようなメモリ機能を有する強誘電性液晶を用いた液晶表示装置にあっては、一度１画面分の表示情報に対応する印加電圧を与えておくことにより、次の画面での表示情報に対応する印加電圧を与えるまでの間、電圧を印加し続けなくても、与えておいた印加電圧に応じた一定の表示を維持し続けることができる。従って、電圧を印加しなくても画面表示を維持することが可能となり、その印加不要に伴って消費電力を減らすことができる。
【００３０】
次に、本発明の具体的な動作例について説明する。図５は、その動作例における駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートであり、（ａ）所望の表示を得るために強誘電性液晶に印加する信号電圧の大きさ，（ｂ）ＴＦＴ２１のゲート電圧，（ｃ）透過率，（ｄ）バックライト３０の輝度，（ｅ）画面輝度を夫々表している。
【００３１】
本発明の液晶表示装置では、強誘電性液晶に所定周期で電圧を印加して表示画像の書換えを行う第１表示形態（図５の期間Ａ）と、強誘電性液晶への電圧印加を除去してその除去前の表示画像を維持する第２表示形態（図５の期間Ｂ）とを切換え可能にしている。
【００３２】
ＴＦＴ２１のスイッチング（ゲートオン電圧）によりライン毎に強誘電性液晶に対して電圧を印加することとし、あるラインが選択されて、再度その同じラインが選択されるまでの時間を１／１２０ｓとした。図５では、ある選択したラインにおける駆動シーケンスを示している。
【００３３】
１／１２０ｓの周期にて、ゲートオン電圧のタイミングで所望の画像に対応する電圧を各ライン毎に強誘電性液晶に印加することを行った後に、最終ラインの電圧印加が終了して最初のラインが選択される直前において、液晶パネル１に印加されている全ての電圧をオフにした（図５のタイミングＣ）。但し、全ての電圧をオフにする直前の書込み走査では、電圧を印加しないときに維持表示したい所望の画像データに対応した電圧（図５の信号電圧Ｄ）を印加した。
【００３４】
電圧を印加しない期間（図５の期間Ｂ）では、強誘電性液晶のメモリ機能に基づいて透過率が保たれて、直前に印加された電圧（図５の信号電圧Ｄ）に応じて表示画像が維持される。
【００３５】
その後、異なる画像を表示するために、強誘電性液晶への電圧印加を再開した（図５のタイミングＥ）。なおこの際、液晶パネル１の表示を全て黒表示にした後に、所望の表示データに対応した電圧を印加した。つまり、強誘電性液晶への電圧印加を再度開始する際には、まず最初に黒表示に対応した電圧（図５の信号電圧Ｆ）を印加した。
【００３６】
図６は、黒ベースの透過率変化を説明するための図であり、液晶分子４０は、最初図６（ａ）に示す如く偏光軸に沿って位置しており（実線で示す黒表示の位置）、電圧印加に応じてその位置と偏光軸からずれた位置（破線で示す白表示の位置）との間で向きを変える。この際の透過率変化の一例を図６（ｂ）に示す。一方、図７は、白ベースの透過率変化を説明するための図であり、液晶分子４０は、最初図７（ａ）に示す如く偏光軸からずれて位置しており（実線で示す白表示の位置）、電圧印加に応じてその位置と偏光軸に沿った位置（破線で示す黒表示の位置）との間で向きを変える。この際の透過率変化の一例を図７（ｂ）に示す。
【００３７】
電圧印加を再開する際に、本発明のように、液晶パネル１の表示を全黒表示とした後に、所望の表示データに応じた電圧を印加していく場合には、図６に示すように必ず黒ベースの表示になり、明瞭な表示を得ることができる。これに対して、電圧印加を再開する際に、液晶パネル１の表示を一旦全黒表示としない場合には不都合が生じる。例えば、電圧無印加状態において維持していた表示が黒以外の表示、特に白表示であった場合には、電圧印加を開始した際に、図７に示すように白ベースの表示になり、所望の表示を得ることができない。
【００３８】
次に、バックライト３０の輝度の調整について考察する。通常の電圧印加時（図５の期間Ａでの第１表示形態）においては、正負の電圧が交互に液晶に印加される。強誘電性液晶の場合、一方の極性の電圧印加時のみ光が透過するので、正電圧及び負電圧で印加される比率が１：１であるとき、平均の明るさは光透過時の約半分になる。一方、電圧無印加時における明るさは、常に一定である。よって、電圧を印加しないときの方が、電圧印加時よりも明るくなる場合がある。
【００３９】
このような問題を解決するために、本発明では図５（ｄ）に示すように、印加電圧の除去に同期して電圧無印加時のバックライト３０の輝度を７０％程度に低減して、明るさの調整を図る。このようにしても、図５（ｅ）に示すように、画面輝度が低下することはない。このバックライト３０の輝度低減は、消費電力の低減にもつながり、意義が大きい。なお、電圧無印加時のバックライト３０の輝度は任意で良く、電圧を印加しないときの消費電力を更に低減したい場合には、バックライト３０の輝度を７０％程度以下に低減しても良いことは勿論である。電圧印加を再開した後は、バックライト３０の輝度も元に戻した。
【００４０】
以上のようにすることにより、電圧印加時と電圧無印加時とにおいて、同様の画像表示を実現することができた。この際、電圧印加時の消費電力は６００ｍＷ、電圧無印加時の消費電力は３２０ｍＷであり、消費電力の低減を図れた。
【００４１】
上記第１実施の形態では、透過型の液晶表示装置について説明したが、反射型の液晶表示装置にあっても本発明を適用できることは勿論であり、以下、この例について説明する。
【００４２】
（第２実施の形態）
第２実施の形態における液晶表示装置は、次のようにして作製した。第１実施の形態と同様に、画素電極（６４０×４８０，対角３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と、共通電極を有する共通電極基板とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を成膜した。これらのポリイミド膜をレーヨン製の布でラビングし、両者間に平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサでギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルにナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶物質（例えば、A.Mochizuki,et.al.:Ferroelectrics,133,353(1991）に開示された物質）を封入した。封入した強誘電性液晶物質の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ2 であった。
【００４３】
作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム（１枚は反射板付き）で、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いた場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネルとした。作製したこの反射型の強誘電性液晶パネルを、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤを光源とするフロントライトと組み合わせて、フィールド・シーケンシャル・カラー方式にてカラー表示を行える液晶表示装置を構成した。
【００４４】
このような第２実施の形態による液晶表示装置に対して、第１実施の形態と同様に、図５に示す駆動シーケンスに従って、ＴＦＴのスイッチング（ゲートオン電圧）によりライン毎に強誘電性液晶に対して電圧を印加した。あるラインが選択されて、再度その同じラインが選択されるまでの時間を１／３６０ｓとした。
【００４５】
最終ラインの電圧印加が終了して最初のラインが選択される直前において、液晶パネルに印加されている全ての電圧をオフにした（図５のタイミングＣ）。但し、全ての電圧をオフにする直前の書込み走査では、電圧を印加しないときに維持表示したい所望のモノクロ画像データに対応した電圧（図５の信号電圧Ｄ）を印加した。
【００４６】
次に、液晶パネルへの電圧印加を再開する際に、液晶パネルの表示を全黒表示とした後、表示データに応じた電圧を液晶パネルに印加した。
【００４７】
なお、フロントライトの制御に関して、電圧印加時（第１表示形態）ではＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤの時分割発光とし、電圧除去時（第２表示形態）では輝度を調整した白色発光とした。
【００４８】
このようにすることによって、電圧印加時には、動画表示を含む高品質の画像のフィールド・シーケンシャル・カラー表示方式によるカラー表示を得ることができ、電圧除去時には、低消費電力にてモノクロ表示を得ることができた。なお、フロントライトを緑表示に切り換えて更に輝度を調整した場合には、緑／黒の単色カラー表示を得ることができた。同様に、青／黒の単色カラー表示，赤／黒の単色カラー表示及びＲ，Ｇ，Ｂの各光源にて合成される混合色による単色カラー表示も得ることができた。
【００４９】
更に、電圧除去時にフロントライトを消灯した場合においても、反射モードにて、モノクロ表示を行えた。この場合には、消費電力を極めて低くできている。
【００５０】
この第２実施の形態における各表示形態での消費電力は、動画カラー表示時で４５０ｍＷ、モノクロ表示時（但しフロントライトは点灯）で７０ｍＷ、反射モノクロ表示時（フロントライトは消灯）で略０ｍＷであり、消費電力の大幅な低減を図れた。
【００５１】
（第３実施の形態）
第３実施の形態における液晶表示装置は、次のようにして作製した。第１実施の形態と同様に、画素電極但しＡｌ反射電極（６４０×ＲＧＢ×４８０，対角３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と、カラーフィルタ及び共通電極を有する共通電極基板とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を成膜した。これらのポリイミド膜をレーヨン製の布でラビングし、両者間に平均粒径０．８μｍのシリカ製のスペーサでギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルにナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶物質（例えば、A.Mochizuki,et.al.:Ferroelectrics,133,353(1991）に開示された物質）を封入した。封入した強誘電性液晶物質の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ2 であった。
【００５２】
作製したパネルの表面に偏光フィルムを貼り、１枚偏光フィルムタイプの反射型強誘電性液晶パネルを作製した。この作製した１枚偏光フィルムタイプの反射型強誘電性液晶パネルを、ＬＥＤを光源とするフロントライトと組み合わせて、カラーフィルタ方式にてカラー表示を行える液晶表示装置を構成した。
【００５３】
このような第３実施の形態による液晶表示装置に対して、第１実施の形態と同様に、図５に示す駆動シーケンスに従って、ＴＦＴのスイッチング（ゲートオン電圧）によりライン毎に強誘電性液晶に対して電圧を印加した。あるラインが選択されて、再度その同じラインが選択されるまでの時間を１／１２０ｓとした。
【００５４】
最終ラインの電圧印加が終了して最初のラインが選択される直前において、液晶パネルに印加されている全ての電圧をオフにした。但し、全ての電圧をオフにする直前の書込み走査では、電圧を印加しないときに維持表示したい所望の画像データに対応した電圧を印加した。次に、液晶パネルへの電圧印加を再開する際に、液晶パネルの表示を全黒表示とした後、表示データに応じた電圧を液晶パネルに印加した。
【００５５】
なお、フロントライトの制御に関して、第１実施の形態と同様に、電圧除去時（第２表示形態）では電圧印加時（第１表示形態）に比べて輝度を低くした。
【００５６】
このようにすることによって、電圧印加時には、動画表示を含む高品質の画像のカラー表示を得ることができ、電圧除去時には、低消費電力にてカラー表示を得ることができた。更に、電圧除去時にフロントライトを消灯した場合においても、反射モードにてカラー表示を行えた。この場合には、消費電力を極めて低くできている。
【００５７】
この第３実施の形態における各表示形態での消費電力は、動画カラー表示時で５５０ｍＷ、静止画カラー表示時（但しフロントライトは点灯）で１００ｍＷ、反射カラー表示時（フロントライトは消灯）で略０ｍＷであり、消費電力の大幅な低減を図れた。
【００５８】
なお、上述した実施の形態では、透過型と反射型との液晶表示装置について説明したが、本発明は半透過型の液晶表示装置についても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５９】
また、本発明においては、電圧印加時の透過率と電圧除去時の透過率とに良い相関がある材料を用いたが、電圧印加時の透過率と電圧除去時の透過率とに高い相関が得られない図８に示すような特性を有する材料を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明では、ＴＦＴ等のスイッチング素子により液晶物質に印加される全ての電圧を取り除いた後、その印加電圧を取り除く直前の表示画像を維持するようにしたので、電圧無印加状態での表示が可能となり、大幅な消費電力の低減を図ることができる。この結果、携帯機器への利用範囲を拡大できる。また、液晶物質への電圧印加を再開する場合に、全画素の表示を全て黒表示とした後に表示データに応じた電圧を液晶物質へ印加するようにしたので、印加再開後に必ず黒ベースの表示となり、明瞭な表示を得ることができる。
【００６１】
本発明では、液晶物質への一定周期での電圧印加により表示画像の書換えを行う表示形態と、液晶物質への電圧印加を除去してその除去前の表示画像を維持する表示形態とを任意に切り換えれるようにしたので、動画表示から静止画表示への切換え、または、静止画表示から動画表示への切換えの際に、表示書換えの要・不要に応じて電圧印加の有無を調整することができ、画質を低下させることなく、消費電力の低減を図ることができる。
【００６２】
本発明では、電圧印加により表示画像の書換えを行う表示形態と、電圧印加を除去して表示画像を維持する表示形態とにおいて表示用光源の輝度を異ならせるようにしたので、両形態での画面の明るさを一定にすることができると共に、後者の表示形態では前者の表示形態よりも表示用光源の輝度を低くして、更なる消費電力の低減化を図ることができる。
【００６３】
本発明では、液晶物質への電圧印加を除去する前に、次に表示すべき画像データを書き込んでおくようにしたので、低い消費電力にて次の所望の画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による液晶表示装置の液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図２】第１実施の形態による液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図３】電圧印加時と電圧無印加時とにおける透過率の一例を示すグラフである。
【図４】パルス電圧印加例とそれに伴う透過率の時間的変化とを示すグラフである。
【図５】本発明の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図６】黒ベースの透過率変化を説明するための図である。
【図７】白ベースの透過率変化を説明するための図である。
【図８】電圧印加時と電圧無印加時とにおける透過率の他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  液晶パネル
１１  液晶層
２１  ＴＦＴ
３０  バックライト
３３  バックライト制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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