(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の画素を液晶にて構成し、該液晶を一旦リセットしてから書込みを行う液晶表示素子を備え、
前記液晶表示素子への書込みを、１フレームを複数のフィールドに分割するインターレース走査により、前フィールドの少なくとも一つの走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの走査ライン選択を開始する駆動方法を選択可能であること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
前フィールドの最終選択ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの選択を開始する駆動方法を選択可能であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前フィールドの最初の選択ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの選択を開始する駆動方法を選択可能であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動方法を含む複数の駆動方法から所定の駆動方法を選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記選択手段は表示データの種別に基づいて所定の駆動方法を自動的に選択することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記選択手段は使用者によって操作されるものであることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項７】
複数の駆動方法には線順次走査による駆動方法が含まれることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項８】
前記駆動方法によって前記液晶表示素子を部分的に書換え可能であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項９】
マトリクス状に配置された複数の画素を液晶にて構成した液晶表示素子を、液晶を一旦リセットしてから書込みを行う駆動方法において、
前記液晶表示素子への書込みを、１フレームを複数のフィールドに分割するインターレース走査により、前フィールドの少なくとも一つの走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの走査ライン選択を開始すること、
を特徴とする駆動方法。
【請求項１０】
液晶表示素子に動画を表示する際にインターレース走査による駆動を行うことを特徴とする請求項９記載の駆動方法。
【請求項１１】
液晶表示素子に入力文字を表示する際にインターレース走査による駆動を行うことを特徴とする請求項９記載の駆動方法。
【請求項１２】
表示をスクロールする際にインターレース走査による駆動を行うことを特徴とする請求項９記載の駆動方法。
【請求項１３】
１フレームを二つのフィールドに分割したインターレース走査による駆動を行うことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１又は請求項１２記載の駆動方法。
【請求項１４】
１フレームを三つのフィールドに分割したインターレース走査による駆動を行うことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１又は請求項１２記載の駆動方法。
【請求項１５】
書込み対象である全走査ライン上の液晶を同時にリセットしてから書込みを行うことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３又は請求項１４記載の駆動方法。
【請求項１６】
各フィールドの書込み期間には、リセット期間と選択期間と維持期間とを含むことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３又は請求項１４記載の駆動方法。
【請求項１７】
各フィールドに異なるフレームデータを与えることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５又は請求項１６記載の駆動方法。
【請求項１８】
１フレームをｎフィールドに分割して書き込む場合、ｎフィールドごとに新たなフレームデータを与えることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５又は請求項１６記載の駆動方法。
【請求項１９】
次フィールドの書込み開始タイミングを、前フィールドの最終走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて決定することを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７又は請求項１８記載の駆動方法。
【請求項２０】
次フィールドの書込み開始タイミングを、前フィールドの最初の選択走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて決定することを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７又は請求項１８記載の駆動方法。
【請求項２１】
次フィールドの書込み開始まで、液晶に維持パルスを与えてブラックアウト状態を保つことを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項１９又は請求項２０記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその駆動方法、特に、マトリクス状に配置された複数の画素を液晶にて構成し、該液晶を一旦リセットしてから書込みを行う液晶表示素子を備えた表示装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
近年、室温でコレステリック相を示すカイラルネマティック液晶を用いた液晶表示素子が、電力の供給を停止しても表示状態を維持するメモリ性を有することから、注目されている。
【０００３】
しかしながら、この種の液晶表示素子では、液晶を一旦リセットしてから画像を書き込む必要があり、表示が完成するまでに時間を要していた。このような表示が完成するまでの間、書換え対象部分は素子の背景である光吸収層が黒線として観察され（ブラックアウト）、画面が見にくくなるという問題点を有していた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、１フレームの書込み時間が短く、ブラックアウトを極力低減して書換え途中であっても画面の見やすい表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を液晶にて構成し、該液晶を一旦リセットしてから書込みを行う液晶表示素子を備え、該液晶表示素子への書込みを、１フレームを複数のフィールドに分割するインターレース走査により、前フィールドの少なくとも一つの走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの走査ライン選択を開始する駆動方法を選択可能である。
【０００６】
以上の表示装置によれば、１フレームを複数のフィールドに分割して書込み走査を行うために短時間で走査が完了し、また、書込み対象でない走査ライン上の液晶は表示状態が継続されており、ブラックアウトが低減される。
【０００７】
前フィールドの最終選択ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて、次フィールドの選択を開始する駆動方法を選択可能としてもよい。このようにすると、あるフィールドの書換えの際に、前フィールドはほぼ全ての走査ラインの表示が確定しているので、明るい表示を保ったままで書換えを行いやすい。また、前フィールドの最初の選択ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて、次フィールドの選択を開始する駆動方法を選択可能としてもよい。この場合は、各走査ラインごとに表示状態とブラックアウト状態とがほぼ同時間で交互に繰返されることになり、書換え対象領域を時間的に平均して同じ明るさに近づけることができるので、ちらつきの防止に有効である。
【０００８】
この表示装置においては、前記駆動方法を含む複数の駆動方法から所定の駆動方法を表示データの種別に基づいて自動的に選択する選択手段を備えることが好ましい。ブラックアウトが問題とならない表示データに対してはそれに最適な駆動方法が自動的に選択され、使い勝手が良好になる。あるいは、使用者の選択意志を優先して選択するように構成してもよい。複数の駆動方法には制御が容易な線順次走査による駆動方法を含めることが好ましい。
【０００９】
前記駆動方法によって液晶表示素子を部分的に書換え可能にしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る駆動方法は、マトリクス状に駆動される液晶表示素子への書込みを、１フレームを複数のフィールドに分割するインターレース走査により、前フィールドの少なくとも一つの走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて次フィールドの走査ライン選択を開始することにより行う。このような駆動方法によれば、短時間で走査が完了し、ブラックアウトが低減される。
【００１１】
特に、インターレース走査による駆動は液晶表示素子に動画や入力文字を表示する際に、あるいは、表示をスクロールする際に行うことが好ましい。表示の変化に追従でき、見やすい表示を実現できる。
【００１２】
さらに、１フレームを二つのフィールドに分割したインターレース走査による駆動を行うようにすれば、制御が比較的容易になる。さらに、１フレームを三つのフィールドに分割したインターレース走査による駆動を行うようにすれば、走査速度がより高速化され、より明るい表示が得られる。
【００１３】
さらに、書込み対象である全走査ライン上の液晶を同時にリセットしてから書込みを行うようにすれば、書換え前の表示が全て消去されるので、書き換えようとする表示が視認しやすくなる。あるいは、各フィールドの書込み期間に、リセット期間と選択期間と維持期間とを含むようにすれば、前記駆動方法をより好適に実行することができる。
【００１４】
さらに、各フィールドに異なるフレームデータを与えるようにすれば、表示の変化をより早く反映することができる。あるいは、１フレームをｎフィールドに分割して書き込む場合、ｎフィールドごとに新たなフレームデータを与えるようにすれば、１画面が同じフレームデータで完成するため、表示の連続性を保つことができる。
【００１５】
さらに、次フィールドの書込み開始タイミングを、前フィールドの最終走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて決定するようにすれば、あるフィールドの書換えの際に、前フィールドはほぼ全ての走査ラインの表示が確定しているので、明るい表示を保ったままで書換えを行いやすくなる。次フィールドの書込み開始タイミングを、前フィールドの最初の選択走査ラインのブラックアウト終了タイミングに関連付けて決定するようにすれば、各走査ラインごとに表示状態とブラックアウト状態とがほぼ同時間で交互に繰返されることになり、書換え対象領域を時間的に平均して同じ明るさに近づけることができるので、ちらつきの防止に有効である。あるいは、次フィールドの書込み開始まで、液晶に維持パルスを与えてブラックアウト状態を保つようにすれば、ちらつき防止効果を容易に実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置及びその駆動方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
（液晶表示素子、図１参照）
まず、表示装置を構成するコレステリック相を示す液晶を内蔵した液晶表示素子について説明する。
【００１８】
図１は単純マトリクス駆動方式による反射型のフルカラー液晶表示素子を示す。この液晶表示素子１００は、光吸収層１２１の上に、赤色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を行う赤色表示層１１１Ｒを配し、その上に緑色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を行う緑色表示層１１１Ｇを積層し、さらに、その上に青色の選択反射と透明状態の切り換えにより表示を行う青色表示層１１１Ｂを積層したものである。
【００１９】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂは、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した透明基板１１２間に樹脂製柱状構造物１１５、液晶１１６及びスペーサ１１７を挟持したものである。透明電極１１３，１１４上には必要に応じて絶縁膜１１８、配向制御膜１１９が設けられる。また、基板１１２の外周部（表示領域外）には液晶１１６を封止するためのシール材１２０が設けられる。
【００２０】
透明電極１１３，１１４はそれぞれ駆動ＩＣ１３１，１３２（図２参照）に接続されており、透明電極１１３，１１４の間にそれぞれ所定のパルス電圧が印加される。この印加電圧に応答して、液晶１１６が可視光を透過する透明状態と特定波長の可視光を選択的に反射する選択反射状態との間で表示が切り換えられる。
【００２１】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに設けられている透明電極１１３，１１４は、それぞれ微細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極よりなり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直角方向となるように対向させてある。これら上下の帯状電極に順次通電が行われる。即ち、各液晶１１６に対してマトリクス状に順次電圧が印加されて表示が行われる。これをマトリクス駆動と称し、電極１１３，１１４が交差する部分が各画素を構成することになる。このようなマトリクス駆動を各表示層ごとに順次、もしくは同時に行うことにより液晶表示素子１００にフルカラー画像の表示を行う。
【００２２】
詳しくは、２枚の基板間にコレステリック相を示す液晶を挟持した液晶表示素子では、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態に切り換えて表示を行う。液晶がプレーナ状態の場合、コレステリック液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の平均屈折率をｎとすると、波長λ＝Ｐ・ｎの光が選択的に反射される。また、フォーカルコニック状態では、コレステリック液晶の選択反射波長が赤外光域にある場合には散乱し、それよりも短い場合には可視光を透過する。そのため、選択反射波長を可視光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ状態で選択反射色の表示、フォーカルコニック状態で黒の表示が可能になる。また、選択反射波長を赤外光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ状態では赤外光域の波長の光を反射するが可視光域の波長の光は透過するので黒の表示、フォーカルコニック状態で散乱による白の表示が可能になる。
【００２３】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した液晶表示素子１００は、青色表示層１１１Ｂ及び緑色表示層１１１Ｇを液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態とし、赤色表示層１１１Ｒを液晶がプレーナ配列となった選択反射状態とすることにより、赤色表示を行うことができる。また、青色表示層１１１Ｂを液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態とし、緑色表示層１１１Ｇ及び赤色表示層１１１Ｒを液晶がプレーナ配列となった選択反射状態とすることにより、イエローの表示を行うことができる。同様に、各表示層の状態を透明状態と選択反射状態とを適宜選択することにより赤色、緑色、青色、白色、シアン、マゼンタ、イエロー、黒色の表示が可能である。さらに、各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの状態として中間の選択反射状態を選択することにより中間色の表示が可能となり、フルカラー表示素子として利用できる。
【００２４】
液晶１１６としては、室温でコレステリック相を示すものが好ましく、特に、ネマティック液晶にカイラル材を添加することによって得られるカイラルネマティック液晶が好適である。
【００２５】
カイラル材は、ネマティック液晶に添加された場合にネマティック液晶の分子を捩る作用を有する添加剤である。カイラル材をネマティック液晶に添加することにより、所定の捩れ間隔を有する液晶分子の螺旋構造が生じ、これによりコレステリック相を示す。
【００２６】
なお、メモリ性液晶自体は必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、従来公知の高分子の３次元網目構造のなかに液晶が分散された、あるいは、液晶中に高分子の３次元網目構造が形成された、いわゆる高分子分散型の液晶複合膜として液晶表示層を構成することも可能である。
【００２７】
（駆動回路、図２参照）
前記液晶表示素子１００の画素構成は、図２に示すように、それぞれ複数本の走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍと信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ（ｍ，ｎは自然数）とのマトリクスで表される。走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍは走査駆動ＩＣ１３１の出力端子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２の出力端子に接続されている。
【００２８】
走査駆動ＩＣ１３１は、走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍのうち所定のものに選択信号を出力して選択状態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力して非選択状態とする。走査駆動ＩＣ１３１は、所定の時間間隔で電極を切り換えながら順次各走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍに選択信号を印加してゆく。一方、信号駆動ＩＣ１３２は、選択状態にある走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ上の各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに同時に出力する。例えば、走査電極Ｒａが選択されると（ａはａ≦ｍを満たす自然数）、この走査電極Ｒａと各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎとの交差部分の画素ＬＲａ−Ｃ１〜ＬＲａ−Ｃｎが同時に書き換えられる。これにより、各画素における走査電極と信号電極との電圧差が画素の書換え電圧となり、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。
【００２９】
駆動回路は中央処理装置１３５、画像処理装置１３６、画像メモリ１３７、コントローラ１３３，１３４及び駆動ＩＣ（ドライバ）１３１，１３２にて構成されている。画像メモリ１３７に記憶された画像データに基づいてコントローラ１３３，１３４が駆動ＩＣ１３１，１３２を制御し、液晶表示素子１００の各走査電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、液晶表示素子１００に画像を書き込む。
【００３０】
さらに、駆動回路には切換え指示キー１３８が接続されている。このキー１３８は以下に説明する複数の駆動方法を、使用者がプリセットする、あるいは本表示装置を工場から出荷する際に予めプリセットしておくためのものである。また、プリセットされた設定とは独立して使用者が駆動方法を任意に選択できる優先選択キー１３９も設置されている。
【００３１】
本実施形態では、以下に詳述するインターレース走査による駆動方法と、線順次走査による駆動方法とを選択することができる。いずれの駆動方法を選択するかは表示データの種別に基づくことになり、動画や入力文字を表示する際にはインターレース走査による駆動方法を選択することが好ましい。また、表示をスクロールする際にもこの駆動方法を選択することが好ましい。
【００３２】
ここで、コレステリック相を示す液晶の捩れを解くための第１の閾値電圧をＶth１とすると、電圧Ｖth１を十分な時間印加した後に電圧を第１の閾値電圧Ｖth１よりも小さい第２の閾値電圧Ｖth２以下に下げるとプレーナ状態になる。また、Ｖth２以上でＶth１以下の電圧を十分な時間印加するとフォーカルコニック状態になる。この二つの状態は電圧印加を停止した後でも安定に維持される。また、Ｖth１〜Ｖth２間の電圧を印加することにより、中間調の表示、即ち、階調表示が可能である。
【００３３】
なお、部分的に書換えを行う場合は、書き換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順次選択するようにすればよい。これにより、必要な部分のみを短時間で書き換えることができる。
【００３４】
（駆動方法１、駆動原理、図３，４参照）
以下、本発明に適用可能な駆動方法の一例について説明する。まず、本駆動方法の駆動原理について説明する。なお、ここでは、交流化されたパルス波形を用いた具体例を挙げて説明するが、本発明に係る駆動方法がこの波形に限定されないことはいうまでもない。この例の駆動方法は、図３に示すように、大きく分けて、リセット期間Ｔｒと選択期間Ｔｓと維持期間Ｔｅと表示期間Ｔｄとから構成されている。
【００３５】
なお、図３において、図の上段にはある一画素の液晶（ＬＣＤ１）に印加される駆動波形を示し、図の下段には、各期間における液晶の状態を模式的に示している。図３に示すように、本例ではリセット期間Ｔｒが選択期間Ｔｓの２倍、維持期間Ｔｅが選択期間Ｔｓの３倍の長さに設定されている。従って、選択期間Ｔｓの６倍の期間で１ラインの書換えが完了することになり、線順次駆動した場合には６ライン分の帯状の暗部が走って見えることになる。
【００３６】
リセット期間Ｔｒでは、まず最初に、書込みを行う走査電極上の画素に絶対値ＶＲの電圧を印加することにより、この走査電極上の画素はホメオトロピック状態にリセットされる（図３中ａ参照）。
【００３７】
選択期間Ｔｓはさらに三つの期間（前選択期間Ｔｓ１、選択パルス印加期間Ｔｓ２、後選択期間Ｔｓ３）から構成されている。前選択期間Ｔｓ１では、書込みを行う走査電極上の画素に作用する電圧をゼロにする。このとき、液晶は捻れが少しだけ戻った状態（第１遷移状態）になると考えられる（図３中ｂ参照）。次に、表示しようとする画像に応じた選択パルスを印加する（選択パルス印加期間Ｔｓ２）。この選択パルス印加期間Ｔｓ２では、最終的にプレーナ状態を選択したい画素とフォーカルコニック状態を選択したい画素とでは、印加するパルスの形状が異なる。そこで、選択パルス印加期間Ｔｓ２以降については、プレーナ状態を選択する場合と、フォーカルコニック状態を選択する場合とに分けて説明する。
【００３８】
プレーナ状態を選択する場合には、選択パルス印加期間Ｔｓ２に絶対値Ｖｓｅｌの選択パルスを印加し、再び液晶をホメオトロピック状態にする（図３中ｃ１参照）。その後、後選択期間Ｔｓ３で電圧をゼロにすると、液晶は捻れが少しだけ戻った状態になる（図３中ｄ１参照）。この状態は先の第１遷移状態にほぼ等しいと考えられる。
【００３９】
その後の維持期間Ｔｅでは、まず最初に、書込みを行う走査電極上の画素に絶対値Ｖｅのパルス電圧を印加する。先の選択期間Ｔｓで捻れが少しだけ戻った状態になった液晶は、このパルス電圧Ｖｅの印加で再び捻れが解け、ホメオトロピック状態になる（図３中ｅ１参照）。
【００４０】
表示期間Ｔｄでは、液晶に印加される電圧をゼロにする。ホメオトロピック状態の液晶は電圧をゼロにすることにより、プレーナ状態となる（図３中ｆ１参照）。このようにして、プレーナ状態が選択される。
【００４１】
一方、最終的にフォーカルコニック状態を選択したい場合には、選択パルス印加期間Ｔｓ２に、液晶にかかる電圧をゼロにする。これにより、液晶の捻れがさらに戻った状態（第２遷移状態）となる（図３中ｃ２参照）。そして、後選択期間Ｔｓ３は、プレーナ状態を選択する場合と同様に、液晶にかかる電圧をゼロにする。こうすることにより、液晶は捻れが戻って、ヘリカルピッチが２倍程度に広がった状態（第３遷移状態）になるものと考えられる（図３中ｄ２参照）。なお、この状態は、先に示した米国特許第５，７４８，２７７号明細書に記載されているトランジェントプレーナと呼ばれる状態に近いと考えられる。
【００４２】
その後の維持期間Ｔｅでは、プレーナ状態を選択する場合と同様に、書込みを行う走査ライン上の画素に絶対値Ｖｅのパルス電圧を印加する。先の選択期間Ｔｓで捻れが戻ってきた液晶は、このパルス電圧Ｖｅの印加でフォーカルコニック状態へと遷移する（第４遷移状態、図３中ｅ２参照）。
【００４３】
表示期間Ｔｄでは、プレーナ状態を選択する場合と同様に、液晶に印加される電圧をゼロにする。フォーカルコニック状態の液晶は電圧をゼロにしても、フォーカルコニック状態のまま固定される。このようにして、フォーカルコニック状態が選択される（図３中ｆ２参照）。
【００４４】
前述のように、選択期間Ｔｓの中央の短い時間、即ち、選択パルス印加期間Ｔｓ２に印加する選択パルスにより、最終的な液晶の表示状態が選択できる。また、この選択パルスのパルス幅を調整することにより、具体的には、信号電極に印加するパルスの形状を画像データに応じて変化させることにより、中間調の表示が可能である。
【００４５】
このように、前選択期間Ｔｓ１及び後選択期間Ｔｓ３に液晶に印加する電圧値をゼロにして、休止期間とすることにより、簡素なドライバ構成を採用することができ、コスト低減により有効となる。勿論、電圧はゼロでなく、ゼロに近い値であって実質的に電圧が作用しない程度の電圧値の範囲内であってもよい。
【００４６】
図４は、マトリクス状に配された複数画素の中のある画素の液晶にかかる駆動電圧波形と、この波形を得るための走査電極（ロウ）と信号電極（カラム）の波形の一例を示す。図４において、ロウとは走査電極上の１ラインを意味し、カラムとは信号電極上の１ラインを意味する。また、ＬＣＤとは前記ロウとカラムとが交差する部分の一画素分の液晶層を意味する。
【００４７】
図４に示すように、マトリクス駆動の場合は、維持期間Ｔｅを経過した後も他の走査電極上の画素にデータを書き込むため、所定電圧がクロストーク電圧として信号電極から印加される。このクロストーク電圧が印加される期間をクロストーク期間Ｔｄ’と称する。このクロストーク電圧はパルス幅が小さくてエネルギーが小さいため、液晶の状態にはほとんど影響を及ぼさない。
【００４８】
全ての走査電極の選択が完了し、最後に選択された走査電極の維持期間Ｔｅが終了すると、他の走査電極のクロストーク期間Ｔｄ’が全て終了し、全走査電極及び信号電極への印加電圧をゼロにして表示期間Ｔｄとなる。そして、次の書換えまでこの状態が継続される。
【００４９】
なお、図４では、簡略化のため、リセット期間Ｔｒ、選択期間Ｔｓ、維持期間Ｔｅ及びクロストーク期間Ｔｄ’の長さを全て等しくして図示している。また、同じ理由で図４ではカラムの信号は全てプレーナ状態を選択するためのパルスとして描いている。
【００５０】
（駆動方法）
以下、マトリクス駆動方法の具体例について説明する。なお、以下に示す例１〜３において、ロウ１〜３とは順に選択される３本の走査電極を意味し、カラムとは前記各走査電極に交差する１本の信号電極を意味し、ＬＣＤ１〜３とはロウ１〜３とカラムとの交差部に形成される三つの画素に相当する液晶層を意味する。
【００５１】
（マトリクス駆動の例１、図５参照）
先に述べたように、本実施形態の駆動方法においては、リセット期間、選択期間、維持期間及びクロストーク期間を有する。さらに、選択期間は、前選択期間、選択パルス印加期間及び後選択期間の三つに分かれており、選択期間のうちの一部分にのみ選択パルスが印加される。
【００５２】
選択パルスは書込み対象画素に表示させる画像データにより形状を変える必要があり、カラムには画像データに応じて異なる形状の選択パルスを印加しなければならない。一方、前選択期間及び後選択期間では、常に画素内の液晶には電圧ゼロを印加するので、電圧ゼロを得られるような、ロウ、カラムともにある決まったパルス波形の組合せを用いることができる。図５に示す例１では、このことを利用して、複数の走査電極上の画素に対して、リセットと維持と表示とを同時に行っている。
【００５３】
例えば、ＬＣＤ２が前選択期間にあるとき、ロウ２及びロウ３には互いに異なる位相のパルス電圧＋Ｖ１を印加し、ロウ１には＋Ｖ１／２の電圧を印加する。このとき、カラムにロウ３と異なる位相のパルス電圧＋Ｖ１を印加すると、ＬＣＤ３には電圧±ＶＲ＝±Ｖ１のリセットパルスが、ＬＣＤ２には電圧ゼロが、ＬＣＤ１には電圧±Ｖｅ＝±Ｖ１／２の維持パルスが印加される。
【００５４】
ＬＣＤ２が選択パルス印加期間にあるときは、カラムからは画像データによって異なる形状のデータパルス（電圧＋Ｖ１）が印加されるため、ロウ１、ロウ３ともに電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加して、ＬＣＤ１、ＬＣＤ３には±Ｖ１／２の電圧がかかるようにする。ロウ２には電圧＋Ｖ１のパルスを印加し、カラムに印加するデータパルスとの電圧差（±Ｖ１又はゼロ）が、電圧±Ｖｓｅｌの選択パルスとしてＬＣＤ２に印加される。カラムに印加するデータパルスの形状を変化させることで、選択パルスのパルス幅を変化させることができる。
【００５５】
後選択期間では、前選択期間と同様のことを行う。即ち、ロウ２及びロウ３には互いに異なる位相のパルス電圧＋Ｖ１を印加し、ロウ１には＋Ｖ１／２の電圧を印加する。そして、カラムにロウ３と異なる位相のパルス電圧＋Ｖ１を印加することにより、ＬＣＤ３に電圧±ＶＲ＝±Ｖ１のリセットパルス、ＬＣＤ２に電圧ゼロ、ＬＣＤ１に電圧±Ｖｅ＝±Ｖ１／２の維持パルスを印加する。
【００５６】
リセット期間、選択期間及び維持期間以外の期間は、各走査電極には、他の走査電極の前選択期間及び後選択期間に信号電極から印加するデータパルスと同じ位相の波形を印加し、他の走査電極の選択パルス印加期間には電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加する。こうすることによって、この部分の液晶には、画像データに応じて、選択パルスと同じパルス幅で、電圧±Ｖ１／２のクロストーク電圧が印加される。このクロストーク電圧は、パルス幅が狭いため、液晶の表示状態には影響を及ぼさない。
【００５７】
以上のパルス電圧の印加を各走査電極に対して順次繰返し実行することにより、画像表示を行うことができる。各走査電極の選択は線順次走査で行ってもよいし、インターレース走査で行ってもよい。また、任意の走査電極に前記リセットパルス、選択パルス、維持パルスを印加することができるので、部分書換えを行うこともできる。
【００５８】
なお、例１では、駆動ＩＣに必要な出力電圧数は、ロウ側が３値（Ｖ１、Ｖ１／２、ＧＮＤ）、カラム側が２値（Ｖ１、ＧＮＤ）となる。このように、ロウ側３値、カラム側２値のドライバを使用することで、駆動ＩＣコストを低減することができる。
【００５９】
（マトリクス駆動の例２、図６参照）
前記例１では、書換え対象の各走査電極ごとにリセットを行っていたのに対して、ここで説明する例２では、書換え対象領域に含まれる全走査電極を一括してリセットする全面リセット方式である。図６にその駆動波形を示す。この方式では、駆動ＩＣに電圧切換え手段を設けることにより、必要な出力電圧数はロウ側２値、カラム側２値となる。
【００６０】
まず、全画面を一旦リセットする（初期リセット）。このとき、駆動ＩＣから出力するリセットパルス±ＶＲの電圧値はＶ１であるが、全画面同時に印加するため、全ての駆動ＩＣの高圧入力電圧をＶ１にすればよい。そして、各走査電極を順番に走査していくときには、駆動ＩＣの高圧入力電圧をＶ１／２に切り替えておく。
【００６１】
ＬＣＤ２が前選択期間にあるとき、ロウ１及びロウ３には同じ位相のパルス電圧＋Ｖ１／２を印加し、ロウ２のみ異なる位相のパルス電圧＋Ｖ１／２を印加する。このとき、カラムにはロウ２と同じ位相のパルス電圧＋Ｖ１／２を印加すると、ＬＣＤ２には電圧ゼロが、ＬＣＤ１，３には電圧±Ｖｅ＝±Ｖ１／２の維持パルスが印加される。
【００６２】
ＬＣＤ２が選択パルス印加期間にあるときは、ロウ１、ロウ２、ロウ３ともに電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加する。カラムに印加するデータパルスとの電圧差（±Ｖ２又はゼロ）が電圧±Ｖｓｅｌの選択パルスとしてＬＣＤ２に印加される。カラムに印加するデータパルスの形状を変化させることで、選択パルスのパルス幅を変化させることができる。
【００６３】
後選択期間では、前選択期間と同様にしてロウ１〜３及びカラムにパルスを印加する。
【００６４】
リセット期間、選択期間及び維持期間以外の期間は、各走査電極には、前選択期間及び後選択期間に信号電極から印加するデータパルスと同じ位相の波形を印加し、他の走査電極の選択パルス印加期間には電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加する。こうすることによって、この部分の液晶には、画像データに応じて、選択パルスと同じパルス幅で、電圧±Ｖ１／２のクロストーク電圧が印加される。このクロストーク電圧は、パルス幅が狭いため、液晶の表示状態には影響を及ぼさない。
【００６５】
以上説明した初期リセットより後のパルス電圧の印加を各走査電極に対して順次繰返し実行することにより、画像表示を行うことができる。勿論、部分書換えも可能であり、この場合は、書換え対象領域に含まれる走査ラインについてのみ初期リセットとそれに続くパルス電圧の印加を行えばよい。
【００６６】
この例２では、駆動ＩＣに必要な出力電圧数は、ロウ側が３値（Ｖ１、Ｖ１／２、ＧＮＤ）、カラム側が３値（Ｖ１、Ｖ１／２、ＧＮＤ）となるが、電圧Ｖ１は全面リセット時にのみ必要となる。このため、アナログスイッチ等の電圧切換え手段で、リセット期間とそれより後の期間とで電圧を切り換えて供給することにより、リセット時にはロウ側２値（Ｖ１、ＧＮＤ）、カラム側２値（Ｖ１、ＧＮＤ）、選択時にはロウ側２値（Ｖ１／２、ＧＮＤ）、カラム側２値（Ｖ１／２、ＧＮＤ）で書換えが可能となる。従って、ドライバのコストをさらに低減することができる。
【００６７】
（駆動方法２、図７参照）
この駆動方法では、前記例１，２とは異なり、書換え対象の各走査電極上の液晶を一括してフォーカルコニック状態にリセットし、その後各走査電極上の液晶を順次フォーカルコニック状態又はプレーナ状態に選択する駆動方法である。
【００６８】
即ち、図７に示すように、リセット期間において絶対値＋Ｖ１のパルス電圧を印加して液晶をフォーカルコニック状態にリセットし、選択期間において２段階に変化するパルス電圧（絶対値Ｖ３＋Ｖ４／２、Ｖ３−Ｖ４／２）を印加して階調を再現している。維持期間においては、絶対値Ｖ４／２のパルス電圧が印加されることになる。
【００６９】
なお、図７において、「ＬＣＤ」とは１画素の液晶に印加されるパルス波形を示している。他の波形は「ＬＣＤ」の波形を得るために各走査電極及び信号電極に印加する波形の一例を示しており、「ロウコントローラ」とは前記コントローラ１３３から出力される波形、「ロウＶＨ」とは駆動ＩＣ１３２の電源電圧、「ロウ出力」とは駆動ＩＣ１３２から液晶に出力される波形を示している。また、「カラムコントローラ」とは前記コントローラ１３４から出力される波形、「カラムＧＮＤ」とは駆動ＩＣ１３１の電源電圧、「カラム出力」とは駆動ＩＣ１３１から液晶に出力される波形を示している。
【００７０】
（インターレース走査）
以下、インターレース走査による駆動方法について走査例１〜６を挙げて説明する。インターレース走査とは、線順次走査に対置されるもので、１画面（フレーム）を書き込むのに、走査ラインを１又は複数のラインを飛び越して走査する形態を言う。
【００７１】
（走査例１、図８参照）
この走査例１では、１フレームを奇数と偶数の２フィールドに分割し、まず、奇数の走査ラインに対して書込みを行い、次に、偶数の走査ラインに対して書込みを行い、１フレームの画像を表示する。各走査ラインにおける書込みは、図３，４に示したように、リセット期間Ｔｒ、選択期間Ｔｓ及び維持期間Ｔｅで構成され、これらの三つの期間にあっては液晶表示素子は裏面の光吸収層が目視されるブラックアウト状態となる（図９参照）。その後、液晶は表示状態Ｔｄを維持する。
【００７２】
なお、マトリクス駆動の場合、前の選択ラインのパルスによりクロストークが生じるので、図９の表示期間には実際には画面の書換え中はクロストークが生じクロストーク期間Ｔｄ’となる。
【００７３】
また、液晶の種類等によっては維持期間終了後直ちに表示が現れない場合もあり得るので、この場合は維持期間終了から表示が現れるまでの遅延期間を予め測定しておき、実際に駆動を行う際にこの遅延時間を反映させるようにすればよい。この点は以下の各走査例でも同様である。
【００７４】
この走査例１において、各走査ラインごとに一定の時間間隔で書込み（リセット、選択、維持）が開始され、最終ラインの維持期間が終了したタイミングで次フィールドの書込みを開始する。即ち、前フレームの書込みが完了してから次フレームの書込みを開始するため、各フレームの時間が長くなるが、奇数番目又は偶数番目の走査ラインは必ず表示が行われるので、画面は明るくなる。走査例１は静止画から動画に切り替わる際に実行するのに適している。
【００７５】
（走査例２、図１０参照）
この走査例２では、１フレームを奇数と偶数の２フィールドに分割し、まず、奇数の走査ラインに対して一括してリセットした後順次書込みを行い、次に、偶数の走査ライン（リセットは既に行われている）に対して書込みを行い、１フレームの画像を表示する。
【００７６】
この走査例２においては、１フレームの書換え開始時に液晶を一括リセット（初期リセット）するため、次フィールドの書込み時にリセット期間を省略できる。第２番目以降に選択される奇数フィールドの走査ライン及び偶数フィールドの走査ラインに対しては、図６に示す波形で説明したように、書換え開始時のリセットパルスの印加に続いて維持パルスを印加すれば、液晶のリセット状態を保つことができる。
【００７７】
走査例２では、初期リセットにより、書換え前の画面と書き換えようとする画面とが合成されるのが防止される。従って、静止画から文字入力に切り替わる際に走査例２を実行すると画面が見やすくなる。第１フレームの偶数フィールド以降は、前記走査例１と同様に画面の明るさは確保される。
【００７８】
（走査例３、図１１参照）
この走査例３は、静止画１から静止画２へ書き換える際に実行される。基本的には前記走査例１と同様であり、二つのフィールドに分割してインターレース走査を行う。
【００７９】
（走査例４、図１２参照）
この走査例４では、１フレームを奇数と偶数の２フィールドに分割して初期リセットなしでインターレース走査を行う点は前記走査例１，３と同様であるが、次フィールドの書込みを前フィールドの最終ラインでのリセット期間の終了タイミングに基づいて開始する。
【００８０】
即ち、第１フィールドの最終ラインの選択期間＊Ａと第２フィールドの第１ラインの選択期間＊Ｂがずれていることを条件に、奇数フィールドと偶数フィールドの書換えを近づけることができ、それぞれのフィールドが部分的に重なって表示される。
【００８１】
図１２に示すように、各走査ラインが等しい時間間隔で交互にブラックアウト状態と表示状態とを繰り返すと、平均的に同じ明るさの画像表示に近づき、ちらつきが低減できる。そのためには、１走査ラインのブラックアウト時間の長さに対して書換え対象領域に含まれる走査ラインの数が多くない場合は、前フィールドの先頭ラインのブラックアウトが終了するのに合わせて次フィールドの走査を開始すればよい。１走査ラインのブラックアウト時間の長さに対して走査ライン数が多くなる場合は、後述する走査例６のように、第１フィールドの走査ラインでの維持期間の長さを調整してもよい。
【００８２】
（走査例５、図１３参照）
この走査例５は、１フレームを３フィールドに分割し、第１、第２、第３フィールドの順で書込みを行い、１フレームの画像を表示する。その他の点は前記走査例１と同様である。
【００８３】
（走査例６、図１４参照）
この走査例６は、前記走査例４と同様にちらつき防止を重視したもので、１フレームを３フィールドに分割し、各走査ラインにおいて前フィールドの維持期間を次フィールドの書込み開始タイミングまで延長する。この延長によってブラックアウト状態と表示状態との比が常時ほぼ一定となり、平均的に同じ明るさの画像表示にさらに近づけることができる。
【００８４】
（フレームデータの与え方、図１５参照）
次に、インターレース走査において各フィールドにフレームデータを与える付与例１〜３について図１５及び表１を参照して説明する。ここで説明する付与例１〜３は１フレームを３フィールドに分割した前記走査例５（図１３参照）に対応するものである。
【００８５】
【表１】
0004135290.tif 000002
【００８６】
付与例１では、各フィールドごとに新しいフレームデータを与える。１フィールドごとに新しいデータが表示に反映されるので、動きの大きい速い動画の表示に適している。付与例２では、フィールド二つごとに新しいフレームデータを与える。付与例３では、１フレームを構成する三つのフィールドに同じフレームデータを与える。この付与例３では一つのフレームデータを全て表示してしまってから次のフレームデータを書き込むため、表示が確認しやすくなり、スクロール等に適している。
【００８７】
（データ付与の具体例の説明、図１６〜１８参照）
次に、インターレース走査による駆動でのデータ付与の具体例１〜３を図１６〜１８を参照して説明する。ここで説明する具体例１は１フレームを２フィールドに分割した前記走査例１又は４（図８，１２参照）において前記付与例１に準じてフレームデータを付与したものであり、静止画から動画に書換える場合を示す。また、具体例２は１フレームを２フィールドに分割した前記走査例２（図９参照）において前記付与例１に準じてフレームデータを付与したものであり、静止画から文字入力に書換える場合を示す。さらに、具体例３は１フレームを３フィールドに分割した前記走査例５又は６（図１３，１４参照）において前記付与例３に準じてフレームデータを付与したものであり、画面をスクロールする場合を示す。各図１６〜１８において、濃く図示されているのは表示中のフレームデータを表し、薄く図示されているのは表示済みのフレームデータを表している。
【００８８】
（駆動方法の選択手順、図１９参照）
図１９は本実施形態の表示装置において駆動方法を選択する手順を示すフローチャートである。
【００８９】
まず、駆動方法の選択に関して設定の指示があるか否かを判定する（ステップＳ１）。プリセットは本表示装置を出荷するときの調整処理で、あるいはユーザーによって行われる（前記指示キー１３８を使用する）。プリセットの内容は、デフォルトとして、表示データの種別に基づくインターレース走査による駆動あるいは線順次走査による駆動の選択、インターレース走査時の分割フィールド数の指定、初期リセットのあるなし等である。設定の指示があれば、指示に従った駆動方法をプリセットする（ステップＳ２）。
【００９０】
一方、設定の指示がなければ、ユーザーによって手動で選択（前記選択キー１３９を使用する）されたか否かを判定する（ステップＳ３）。プリセットによる選択よりもユーザーによる現時点での選択を優先する処理であり、選択があればその駆動方法に変更する（ステップＳ４）。
【００９１】
ユーザーによる選択がなければ、表示データ（静止画、動画、文字入力、スクロール等）の種別を検知し（ステップＳ５）、検知されたデータの種別とステップＳ２でプリセットされた指示に基づいて駆動方法を選択する（ステップＳ６）。
【００９２】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る表示装置及びその駆動方法は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００９３】
特に、液晶表示素子の構成、材料、製造方法や、駆動回路の構成等は任意である。また、表示装置の外形的形態、操作パネル等の構成も任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置に使用される液晶表示素子の一例を示す断面図。
【図２】前記液晶表示素子の駆動回路を示すブロック図。
【図３】本発明に係る駆動方法の原理を示す説明図。
【図４】本発明に係る駆動方法における基本的な駆動波形を示すチャート図。
【図５】駆動例１における駆動波形を示すチャート図。
【図６】駆動例２における駆動波形を示すチャート図。
【図７】駆動例３における駆動波形を示すチャート図。
【図８】インターレース走査例１を示すチャート図。
【図９】１画素への書込み期間を示すチャート図。
【図１０】インターレース走査例２を示すチャート図。
【図１１】インターレース走査例３を示すチャート図。
【図１２】インターレース走査例４を示すチャート図。
【図１３】インターレース走査例５を示すチャート図。
【図１４】インターレース走査例６を示すチャート図。
【図１５】フレームデータ付与例を示すチャート図。
【図１６】データ付与の具体例１を示す説明図。
【図１７】データ付与の具体例２を示す説明図。
【図１８】データ付与の具体例３を示す説明図。
【図１９】駆動方法の選択手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
１００…液晶表示素子
１１３，１１４…電極
１１６…カイラルネマティック液晶
１３１…走査駆動ＩＣ（ドライバ）
１３２…信号駆動ＩＣ（ドライバ）
１３５…中央処理装置
１３８…切換え指示キー
１３９…優先選択キー
【図１】
0004135290.tif 000003
【図２】
0004135290.tif 000004
【図３】
0004135290.tif 000005
【図４】
0004135290.tif 000006
【図５】
0004135290.tif 000007
【図６】
0004135290.tif 000008
【図７】
0004135290.tif 000009
【図８】
0004135290.tif 000010
【図９】
0004135290.tif 000011
【図１０】
0004135290.tif 000012
【図１１】
0004135290.tif 000013
【図１２】
0004135290.tif 000014
【図１３】
0004135290.tif 000015
【図１４】
0004135290.tif 000016
【図１５】
0004135290.tif 000017
【図１６】
0004135290.tif 000018
【図１７】
0004135290.tif 000019
【図１８】
0004135290.tif 000020
【図１９】
0004135290.tif 000021