(57)【要約】【課題】コレステリック液晶を用いた表示素子を高速駆動すると共に、コレステリック液晶を用いた表示素子による階調表示を容易に行なう。【解決手段】走査電極には、選択電圧の印加期間に、負の電位が印加され、続いて正の電位が印加される（（Ａ）に図示）。  データ電極には、ＯＮ時に、正の電位が印加され、続いて負の電位が印加される（（Ｂ）に図示）。一方、ＯＦＦ時に、選択電圧と同じ波形の電圧が印加される（（Ｃ）に図示）。  また、選択反射状態、又は透過状態とは異なる中間の反射状態に変化させる場合には、データ電極に、選択反射状態、又は透過状態に変化させる場合よりも極性反転の周波数が高い電圧が印加されるように制御をする（（Ｄ）に図示）。【選択図】図１０
2009069192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極及び当該第１の電極と対向するように配置された第２の電極からなる一対の電極、及び前記一対の電極に挟まれると共に、前記一対の電極間に印加される電圧に応じて光を透過する透過状態及び光を反射する反射状態の少なくとも２つの状態に変化し、電圧の印加が停止しても当該２つの状態が安定である双安定液晶を備えた表示素子を制御する表示制御装置であって、
前記第１の電極に所定周波数で変化する選択交流電圧を印加する第１の印加手段と、
画像データに応じて、前記双安定液晶を透過状態にする場合には前記所定周波数で変化する所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記反射状態にする場合には前記透過状態にする場合とは異なる位相で前記所定周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記透過状態と前記反射状態との中間の反射状態にする場合には、前記所定周波数よりも高い周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を前記第２の電極に印加する第２の印加手段と、
を備えた表示制御装置。
【請求項２】
前記第１の印加手段は、前記選択交流電圧を印加する前に前記双安定液晶の状態を初期化するための初期化電圧を印加すると共に、前記選択交流電圧を印加した後に当該選択交流電圧の印加により変化した前記双安定液晶の状態を維持させるための維持電圧を印加する請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
前記初期化電圧、及び前記維持電圧を直流電圧とした請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記中間の反射状態の反射率を示す情報と前記第２の印加手段により印加される交流電圧の周波数を示す情報とを対応付けて記憶する記憶手段を更に備え、
前記第２の印加手段は、前記記憶手段に記憶された内容に基づいて前記第２の電極に印加する交流電圧の周波数を変化させる請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示制御装置。
【請求項５】
第１の電極及び当該第１の電極と対向するように配置された第２の電極からなる一対の電極、及び前記一対の電極に挟まれると共に、前記一対の電極間に印加される電圧に応じて光を透過する透過状態及び層毎に異なる単色光を選択反射する反射状態の少なくとも２つの状態に変化し、電圧の印加が停止しても当該２つの状態が安定である双安定液晶を備えた複数の層と光吸収層とが積層されて構成された表示素子を制御する表示制御装置であって、
前記複数の層の各々に備わる第１の電極に所定周波数で変化する選択交流電圧をそれぞれ印加する第１の印加手段と、
画像データに応じて、前記双安定液晶を透過状態にする場合には前記所定周波数で変化する所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記反射状態にする場合には前記透過状態にする場合とは異なる位相で前記所定周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記透過状態と前記反射状態との中間の反射状態にする場合には、前記所定周波数よりも高い周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を前記複数の層の各々に備わる第２の電極にそれぞれ印加する第２の印加手段と、
を備えた表示制御装置。
【請求項６】
前記双安定液晶をコレステリック液晶とした請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繰り返し書き換えが可能で、かつ、書き込んだ画像を一定期間保持することができる表示素子が種々開発されており、コレステリック液晶を用いた表示素子が注目を集めている。
【０００３】
コレステリック液晶を用いた表示素子を高速駆動する方法としては、コレステリック液晶の状態を初期化するための初期化電圧、コレステリック液晶の状態を選択するための選択電圧、及び選択電圧の印加により変化したコレステリック液晶の状態を維持させるための維持電圧を印加するパイプライン駆動が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献１〜３には、コレステリック液晶を用いた表示素子により階調表示をする技術が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、高い反射値が得られる選択電圧と、低い反射値が得られる選択電圧との間の大きさの選択電圧を印加することにより、パイプライン駆動において階調表示を行なう技術が提案されている。
【０００６】
また、特許文献１には、選択電圧を印加する期間中に選択電圧の値を変化させることにより、パイプライン駆動において階調表示を行なう技術が提案されている。
【０００７】
特許文献２には、画素への書き込み回数を制御することにより階調表示を行なう技術が提案されている。
【０００８】
特許文献３には、走査電極に印加する電圧とデータ電極に印加する電圧の位相を変えることにより、パイプライン駆動において階調表示を行なう技術が提案されている。
【特許文献１】米国特許第６１５４１９０号明細書
【特許文献２】再公表特許ＷＯ２００５／０２４７７４号公報
【特許文献３】米国特許第６９８２６９１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、コレステリック液晶を用いた表示素子を高速駆動すると共に、コレステリック液晶を用いた表示素子による階調表示を容易に行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の表示制御装置の発明は、第１の電極及び当該第１の電極と対向するように配置された第２の電極からなる一対の電極、及び前記一対の電極に挟まれると共に、前記一対の電極間に印加される電圧に応じて光を透過する透過状態及び光を反射する反射状態の少なくとも２つの状態に変化し、電圧の印加が停止しても当該２つの状態が安定である双安定液晶を備えた表示素子を制御する表示制御装置であって、前記第１の電極に所定周波数で変化する選択交流電圧を印加する第１の印加手段と、画像データに応じて、前記双安定液晶を透過状態にする場合には前記所定周波数で変化する所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記反射状態にする場合には前記透過状態にする場合とは異なる位相で前記所定周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記透過状態と前記反射状態との中間の反射状態にする場合には、前記所定周波数よりも高い周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を前記第２の電極に印加する第２の印加手段と、を備えている。
【００１１】
請求項２の発明は請求項１に記載の表示制御装置において、前記第１の印加手段は、前記選択交流電圧を印加する前に前記双安定液晶の状態を初期化するための初期化電圧を印加すると共に、前記選択交流電圧を印加した後に当該選択交流電圧の印加により変化した前記双安定液晶の状態を維持させるための維持電圧を印加するものである。
【００１２】
請求項３の発明は請求項２に記載の表示制御装置において、前記初期化電圧、及び前記維持電圧を直流電圧としたものである。
【００１３】
請求項４の発明は請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の表示制御装置において、前記中間の反射状態の反射率を示す情報と前記第２の印加手段により印加される交流電圧の周波数を示す情報とを対応付けて記憶する記憶手段を更に備え、前記第２の印加手段は、前記記憶手段に記憶された内容に基づいて前記第２の電極に印加する交流電圧の周波数を変化させるものである。
【００１４】
請求項５の表示制御装置の発明は、第１の電極及び当該第１の電極と対向するように配置された第２の電極からなる一対の電極、及び前記一対の電極に挟まれると共に、前記一対の電極間に印加される電圧に応じて光を透過する透過状態及び層毎に異なる単色光を選択反射する反射状態の少なくとも２つの状態に変化し、電圧の印加が停止しても当該２つの状態が安定である双安定液晶を備えた複数の層と光吸収層とが積層されて構成された表示素子を制御する表示制御装置であって、前記複数の層の各々に備わる第１の電極に所定周波数で変化する選択交流電圧をそれぞれ印加する第１の印加手段と、画像データに応じて、前記双安定液晶を透過状態にする場合には前記所定周波数で変化する所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記反射状態にする場合には前記透過状態にする場合とは異なる位相で前記所定周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を印加し、前記双安定液晶を前記透過状態と前記反射状態との中間の反射状態にする場合には、前記所定周波数よりも高い周波数で変化する前記所定振幅の交流電圧を前記複数の層の各々に備わる第２の電極にそれぞれ印加する第２の印加手段と、を備えている。
【００１５】
請求項６の発明は請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の表示制御装置において、前記双安定液晶をコレステリック液晶としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び請求項５の発明によれば、透過状態と反射状態との中間の反射状態にする場合に、所定周波数よりも高い周波数で変化する所定振幅の交流電圧を基板間に印加しない場合と比較して、双安定液晶を備えた表示素子による階調表示が容易にできる、という効果が得られる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、選択交流電圧を印加する前の初期化電圧の印加、及び選択交流電圧を印加した後の維持電圧の印加をしない場合と比較して、双安定液晶を備えた表示素子を高速駆動できる、という効果が得られる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、初期化電圧及び維持電圧を交流電圧とした場合と比較して、双安定液晶を備えた表示素子を駆動するための消費電力を低減できる、という効果が得られる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、中間の反射状態の反射率を示す情報と交流電圧の周波数を示す情報とを対応付けて記憶しない場合と比較して、双安定液晶を備えた表示素子による階調表示が容易にできる、という効果が得られる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、透過状態と反射状態との中間の反射状態にする場合に、所定周波数よりも高い周波数で変化する所定振幅の交流電圧を基板間に印加しない場合と比較して、コレステリック液晶を備えた表示素子による階調表示が容易にできる、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】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１には、本実施の形態に係る表示制御装置１０、及び表示媒体１２が示されている。
【００２３】
表示制御装置１０は、マイクロコンピュータを含んで構成された制御部１４、パッシブマトリックス駆動方式で、表示媒体１２に対して画像を記録する記録部１６、画像データ等が記憶されるメモリ１８、及び着脱機構２０と電極接続部２２とが設けられた接続部２４を含んで構成されている。
【００２４】
表示媒体１２は、接続部２４に対して着脱可能となっている。
【００２５】
記録部１６は、制御部１４による制御により、画像データに基づいて、接続部２４に接続された表示媒体１２に対して画像を記録する。制御部１４による制御ルーチンのプログラムは、制御部１４に含まれるメモリに格納されている。着脱機構２０は、制御部１４による制御により、接続部２４に接続された表示媒体１２の取り外しを禁止したり、禁止を解除したりする。すなわち、制御部１４は表示媒体１２をロック状態にしたり、ロック状態を解除したりする。電極接続部２２は、後述する配線で構成される。
【００２６】
図２は、表示媒体１２のＡ−Ａ線断面の一部を示している。図２に示されるように、表示媒体１２には、透明な走査電極２６を備えた透明な基板２８及び透明なデータ電極３０を備えた透明な基板３２が対向して配置されており、基板２８，３２間にはコレステリック液晶３４が封入されている。リブ３６は、コレステリック液晶３４が偏在することを防止することと、基板２８，３２間の距離を規定するために設けられている。光吸収層３８はコレステリック液晶３４層を透過してきた光を吸収する。表示媒体１２が単層で存在する場合は、基板３２は透明でなく黒色でよく、光吸収層３８は不要となる。
【００２７】
コレステリック液晶３４として使用可能な具体的な液晶としては、ネマチック液晶やス メクチック液晶（たとえばシッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビ フェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘ キサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシル シクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、ア ルケニル系、スチルベン系、縮合多環系）、またはこれらの混合物に、カイラル剤（たと えばステロイド系コレステロール誘導体、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニ ル系）を添加したもの等を挙げることができる。
【００２８】
コレステリック液晶３４は、図３（Ａ）に示されるような特定の波長の光を選択的に反射するプレーナー状態、及び図３（Ｂ）に示されるような光を透過するフォーカルコニック状態を含む光に対する反射状態を記憶可能である。また、図３（Ｃ）は、コレステリック液晶３４が初期化中の状態であるホメオトロピック状態を示している。
【００２９】
多色表示の表示媒体とするには、図２に示す表示媒体１２のうち光吸収層３８を備えないものを積層するとよい。最も下の層の下側の基板３２（観察者から最も遠い位置にある基板）には光吸収層３８を備えるか、又は基板３２を黒色とする。例えば、各々の中心選択波長が４７０ｎｍ（青色を呈する）、５２０ｎｍ（緑色を呈する）、６００ｎｍ（赤色を呈する）の液晶を封入した表示層を積層する。積層する各表示層の間にカラーフィルターを挿入すると多色表示の表示媒体の色純度を高めることができる。図４に２つの表示層を積層した例を示す。なお、図４では２つの表示層を積層しているが、積層する数は２つに限らない。
【００３０】
次に、図５を用いて記録部１６及び表示媒体１２の構成について説明する。
【００３１】
表示媒体１２は、並列に配列されたＮ本の走査電極２６と、Ｎ本の走査電極２６と対向するように走査電極２６と交差する方向に並列に配列されたＭ本のデータ電極３０とを備えている。Ｎ本の走査電極２６は基板２８に形成され、Ｍ本のデータ電極３０は基板３２に形成されている。ＮとＭとは画像表示に必要な縦横画素数に対応しており、同じ数字の場合もある。
【００３２】
上記の図１に示したように、表示媒体１２は、接続部２４を介して記録部１６と接続される。具体的には、走査電極２６及びデータ電極３０は、それぞれ配線４０，４２を介して走査電極駆動回路４４、データ電極駆動回路４６に接続されている。走査電極２６とデータ電極３０との各交差部分（以下、セルという）のコレステリック液晶３４に対して電圧が印加される。
【００３３】
配線４０，４２は、接続部２４に配線され、表示媒体１２を接続部２４に接続することにより、配線４０と走査電極２６とが接続し、配線４２とデータ電極３０とが接続する。接続部２４に配線された配線４０，４２は上記の図１に示す電極接続部２２として機能する。
【００３４】
走査電極駆動回路４４及びデータ電極駆動回路４６はシーケンサ４８と外部電源と接続するための外部電源接続部５０とに接続されている。シーケンサ４８は制御部１４に接続され、制御部１４から入力された画像データに応じて、走査電極駆動回路４４及びデータ電極駆動回路４６に画像データ信号を出力する。
【００３５】
パッシブマトリックス駆動方式では、シーケンサ４８から後述する走査電圧を印加するための信号が走査電極駆動回路４４に送られ、走査電極駆動回路４４から走査電極２６に走査電圧が印加される。これと同期して、画像を表現するためのデータ電圧を印加するためのデータ信号がシーケンサ４８からデータ電極駆動回路４６へ送られ、データ電極駆動回路４６からデータ電極３０にデータ電圧が印加される。
【００３６】
走査電圧及びデータ電圧の印加により表示媒体１２に表示された画像は、走査電圧及びデータ電圧の印加が停止された後も保持される。
【００３７】
なお、図５には、記録部１６に走査電極駆動回路４４及びデータ電極駆動回路４６が設けられた構成を示したが、走査電極駆動回路及びデータ電極駆動回路は表示媒体に設けられていてもよい。
【００３８】
本実施の形態では、表示媒体１２を高速駆動するためにパイプライン駆動方式により、パッシブマトリックス駆動を行なう。パイプライン駆動方式は、図６に示されるように、走査電極２６の各々に、コレステリック液晶３４をホメオトロピック状態に変化させて初期化するための初期化電圧、データ電圧を選択するための選択電圧、及び選択電圧の印加期間に印加されたデータ電圧により決定された状態にコレステリック液晶３４を変化させると共にコレステリック液晶３４の状態を維持させるための維持電圧の３つの電圧を順次印加する。なお、選択電圧の印加期間にコレステリック液晶３４の状態を変化させ、維持電圧の印加によりコレステリック液晶３４の状態を維持させてもよい。図６に示されるように、３つの電圧は、走査電極２６の行毎に順に印加され、複数の走査電極２６に同時に選択電圧が印加されることはない。
【００３９】
次に、図７を参照して、走査電圧及びデータ電圧について説明する。図７（Ａ）は、走査電極駆動回路４４により印加される走査電圧の波形を示し、図７（Ｂ）は、データ電極駆動回路４６により印加されるデータ電圧の波形を示している。
【００４０】
例えば選択電圧の印加時間を１ｍｓとした場合、図７（Ａ）に示されるように、第ｎ−１行目の走査電極２６に初期化電圧が印加された１ｍｓ後に、第ｎ行目の走査電極２６に初期化電圧が印加され、その１ｍｓ後に第ｎ＋１行目の走査電極２６に初期化電圧が印加される。つまり、第１行目の走査電極２６に初期化電圧が印加された（Ｎ−１）ｍｓ後に、第Ｎ行目の走査電極２６に初期化電圧が印加される。
【００４１】
各走査電極２６には、初期化電圧印加後に、選択電圧が印加され、その後維持電圧が印加される。本実施の形態においては、初期化電圧及び維持電圧を直流電圧とする。このように、初期化電圧及び維持電圧を直流電圧とすることにより、表示媒体１２を駆動するための消費電力を低減することができる。また、維持電圧はコレステリック液晶のヒステリシス双安定性を利用できる大きさの電圧で、選択電圧で選択されたコレステリック液晶の状態を選択反射状態（プレーナー状態）、又は透過状態（フォーカルコニック状態）、又は後述する中間状態に確定させるための電圧である。維持電圧の大きさ及び維持時間の長さが明度及びコントラストに影響する。通常、維持電圧が高いほど明るく、維持時間が長いほど暗くなる。維持電圧が印加された後は、走査電極２６に対して電圧が印加されることはない。
【００４２】
選択電圧は、同図（Ａ）に示されるように、パルス状の交流電圧とし、負の電位が先に印加され続いて正の電位が印加される。なお、正の電位が先に印加され続いて負の電位が印加されるようにしてもよい。
【００４３】
データ電圧は、走査電圧に同期して、画像データに応じて列毎に印加される。データ電圧の印加は、第１行目の走査電極２６に選択電圧が印加されるのと同期して開始される。また、例えば、ｎ行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためには、走査電圧により、第ｎ行目の走査電極２６に選択電圧が印加されるのと同期して、ｎ行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためのデータ電圧を第ｍ列目のデータ電極３０に印加するように制御する。この制御により、データ電圧は選択電圧が最後の走査電極２６に対して印加されるまで各列に対して印加され続ける。すなわち、第ｍ列目のデータ電極３０には、１行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためのデータ電圧、２行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためのデータ電圧、・・・、ｎ行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためのデータ電圧、・・・、Ｎ行ｍ列に位置するセルの反射状態を定めるためのデータ電圧が順次連続して印加される。
【００４４】
本実施の形態では、維持電圧の実効値を変動させないために、データ電圧を交流電圧とする。ここで「維持電圧の実効値を変動させない」とは、維持電圧の印加期間において走査電極２６に印加される電圧とデータ電極３０に印加される電圧の差分の実効値を一定にするということを意味する。交流電圧を用いることは、維持電圧の実効値を変動させないために有効である。
【００４５】
データ電圧の波形は、セルの状態を選択反射状態（プレーナー状態）に決定する場合（これを「ＯＮ時」とよぶ）は、選択電圧と逆相に制御される。すなわち、選択電圧が負の電位が先に印加され続いて正の電位が印加される波形の場合、ＯＮ時には、正の電位が先に印加され続いて負の電位が印加される波形（これを「ＯＮ波形」とよぶ）のデータ電圧が印加される。
【００４６】
また、データ電圧の波形は、セルの状態を透過状態（フォーカルコニック状態）に決定する場合（これを「ＯＦＦ時」とよぶ）は、選択電圧と同相に制御される。すなわち、選択電圧が負の電位が先に印加され続いて正の電位が印加される波形の場合、ＯＦＦ時には、負の電位が先に印加され続いて正の電位が印加される波形（これを「ＯＦＦ波形」とよぶ）のデータ電圧が印加される。
【００４７】
図８に示されるように、各セルのコレステリック液晶は、初期化電圧が印加される初期化期間８Ａにホメオトロピック状態に変化する。続いて、ＯＮ時には、選択電圧が印加される選択期間８ＢにＯＮ波形のデータ電圧がデータ電極３０に印加されることによりホメオトロピック状態を継続し、維持電圧が印加される維持期間８Ｃを経て、矢印８Ｄで示される期間にプレーナー状態に確定される。一方、ＯＦＦ時には、選択電圧が印加される選択期間８ＢにＯＦＦ波形のデータ電圧がデータ電極３０に印加されることにより過渡プレーナー状態に変化し、維持電圧が印加される維持期間８Ｃを経て、矢印８Ｄで示される期間にフォーカルコニック状態に確定される。
【００４８】
各セルには、コレステリック液晶３４を挟んで交差する走査電極２６とデータ電極３０との電位差の電圧が印加される。このため、各セルに印加される電圧はデータ電圧の周期で変動する。データ電圧は１ｋＨｚ以上の周波数で高速に変動するように印加されることから、各セルに印加される電圧は二乗平均で表される実効値で評価できる。
【００４９】
図９に示されるように、走査電極２６に初期化電圧が印加される期間８Ａにセルに印加される電圧の最大値は４６Ｖであり、最小値は３４Ｖである。これらの値から、期間８Ａにセルに印加される電圧の実効値（Ｖｒｍｓ）は、下記の式（１）で算出できる。
【００５０】
Ｖｒｍｓ＝ｓｑｒｔ（（３４２＋４６２）／２）＝４０．４５［Ｖ］  …  （１）
同様に、走査電極２６に維持電圧が印加される期間８Ｃにセルに印加される電圧の最大値は２９Ｖであり、最小値は１７Ｖであるから、期間８Ｃにセルに印加される電圧の実効値（Ｖｒｍｓ）は、２３．７７Ｖである。
【００５１】
また、走査電極２６に選択電圧が印加される期間８Ｂにデータ電極３０に印加される電圧を制御することにより、セルのコレステリック液晶３４の状態を決定することができる。
【００５２】
なお、図９に示されるように、走査電極２６に初期化電圧が印加される期間８Ａ、選択電圧が印加される期間８Ｂ、維持電圧が印加される期間８Ｃが終了したセルには、後続する走査電極２６上のセルの反射状態を決定するためのデータ電圧が印加され続ける（矢印８Ｄで示されるの期間）。このような電圧をクロストーク電圧と呼ぶ。このため、セルに印加される電圧は、初期化電圧の印加期間８Ａ、選択電圧の印加期間８Ｂ、維持電圧の印加期間８Ｃに印加される電圧の他に、クロストーク電圧の実効値も含まれる。
【００５３】
データ電圧の実効値は、クロストーク電圧の実効値の大きさが、コレステリック液晶３４が応答する閾値電圧より小さくなるように定められる。クロストーク電圧が閾値電圧よりも大きいと、選択電圧及び維持電圧により確定されたセルの状態がクロストーク電圧により変化してしまい、最終表示画像の劣化を招く。
【００５４】
また、クロストーク電圧は初期化電圧の前（図中では初期化電圧の左側）にも存在するが、図９では省略している。
【００５５】
次に、図１０を参照して、コレステリック液晶の反射状態を、上記の選択反射状態、透過状態、及び選択反射状態、又は透過状態とは異なる中間の反射状態に変化させる場合のデータ電圧の波形の一例について説明する。
【００５６】
図１０（Ａ）は選択電圧の波形を示している。例えば走査電極２６には、選択電圧の印加期間（１ｍｓ）に、負の電位（−６Ｖ）が５００μｓの時間印加され、続いて正の電位（６Ｖ）が５００μｓの時間印加される。
【００５７】
図１０（Ｂ）は選択反射状態に変化させる場合（ＯＮ時）のデータ電圧の波形を示している。データ電極３０には、ＯＮ時に、正の電位（６Ｖ）が５００μｓの時間印加され、続いて負の電位（−６Ｖ）が５００μｓの時間印加される。
【００５８】
一方、図１０（Ｃ）は透過状態に変化させる場合（ＯＦＦ時）のデータ電圧の波形を示している。データ電極３０には、ＯＦＦ時に、選択電圧と同じ波形の電圧が印加される。
【００５９】
また、図１０（Ｄ）は選択反射状態、又は透過状態とは異なる中間の反射状態に変化させる場合のデータ電圧の波形を示している。中間の反射状態に変化させる場合には、データ電極３０に、選択反射状態、又は透過状態に変化させる場合よりも極性反転の周波数が高い電圧が印加されるように制御をする。図１０（Ｄ）は、１０μｓの周期で、正の電位（６Ｖ）が５μｓの時間印加され、続いて負の電位（−６Ｖ）が５μｓの時間印加される場合を示している。
【００６０】
極性反転の周波数が低い電圧が印加された場合には、液晶は電圧の実効値に応答する。一方、極性反転の周波数が高い電圧が印加された場合には、電圧の実効値が同じであっても、液晶は電圧の極性反転に追随できず、液晶は印加電圧の実効値が低い場合と等価な挙動を示す。これは、充電時間が足りないコンデンサの状態と似ている。
【００６１】
図１１に、表示面積１０ｍｍ×１０ｍｍ、基板間距離５μｍ、選択波長５３０ｎｍのテストセルに電圧を印加して表示を行なった後、基板間の容量をキャパシターメータで測定した結果を示す。ここで、基板間の容量は、テストセルの反射率と相関する値である。すなわち、基板間の容量を測定することにより、電圧とテストセルの反射率との関係を得ることができる。
【００６２】
系列３のラインは、２００ｍｓの間、基板間に４０Ｖの直流電圧を印加して、テストセルを選択反射状態（プレーナー状態）にしたときの基板間の容量を表している。これは、テストセルの選択反射（白表示）の限界を示している。
【００６３】
また、系列４のラインは、２００ｍｓの間、基板間に２５Ｖの直流電圧を印加して、テストセルを透過状態（フォーカルコニック状態）にしたときの基板間の容量を表している。これは、テストセルの透過（黒表示）の限界を示している。
【００６４】
系列１及び系列２のラインは、各々異なる周波数のデータ電圧をデータ電極３０に印加した場合の基板間の容量を表している。走査電極２６に印加する走査電圧、及びデータ電極３０に印加するデータ電圧の条件を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2009069192.tif 000003
系列１及び系列２のラインで表されるように、周波数が高くなるのに応じて基板間の容量が大きくなる。特に、周波数が１０ｋＨｚ以上になると、周波数と基板間の容量との関係が安定する。系列１と系列２とは異なるテストセルを用いた結果を表しているが、特に周波数を高くしたときに、異なるテストセルであっても基板間の容量は略同じになることがわかる。
【００６６】
図１１の結果から、複数の反射率（基板間の容量）とデータ電圧の周波数との関係を得ることができる。これにより、セルを複数の段階の中間の反射状態に変化させることができる。セルを複数の段階の中間の反射状態に変化させることにより、表示媒体１２は、複数の階調表示が可能になる。反射率とデータ電圧の周波数との関係は、例えばメモリ１８に記憶しておくけばよく、制御部１４は、画像データに応じてデータ電圧の周波数を変更するようにデータ電極駆動回路４６を制御すればよい。
【００６７】
次に、図１２を参照して、選択電圧の印加時間を０．８ｍｓとすると共に、選択電圧の振幅とデータ電圧の振幅とが異なる場合の走査電圧及びデータ電圧の波形の一例について説明する。ここで、選択電圧の印加時間は、０．８ｍｓ以上であれば、画像の表示を良好に行なうことができることが分かっている。また、選択電圧の振幅とデータ電圧の振幅とは異なっていてもよい。
【００６８】
図１２（Ａ）は選択電圧の波形を示している。走査電極２６には、選択電圧の印加期間（０．８ｍｓ）に、負の電位（−７Ｖ）が４００μｓの時間印加され、続いて正の電位（７Ｖ）が４００μｓの時間印加される。
【００６９】
図１２（Ｂ）は選択反射状態に変化させる場合（ＯＮ時）のデータ電圧の波形を示している。データ電極３０には、ＯＮ時に、正の電位（５Ｖ）が４００μｓの時間印加され、続いて負の電位（−５Ｖ）が４００μｓの時間印加される。
【００７０】
一方、図１２（Ｃ）は透過状態に変化させる場合（ＯＦＦ時）のデータ電圧の波形を示している。データ電極３０には、ＯＦＦ時に、負の電位（−５Ｖ）が４００μｓの時間印加され、続いて正の電位（５Ｖ）が４００μｓの時間印加される。
【００７１】
また、図１２（Ｄ）は選択反射状態、又は透過状態とは異なる中間の反射状態に変化させる場合のデータ電圧の波形を示している。中間の反射状態に変化させる場合は、データ電極３０に、選択反射状態、又は透過状態に変化させる場合よりも高い周波数の電圧が印加されるように制御をする。図１２（Ｄ）は、８μｓの周期で、正の電位（５Ｖ）が４μｓの時間印加され、続いて負の電位（−５Ｖ）が４μｓの時間印加される場合を示している。
【００７２】
図１３に、表示面積１０ｍｍ×１０ｍｍ、基板間距離５μｍ、選択波長５３０ｎｍのテストセルに電圧を印加して表示を行なった後、基板間の容量をキャパシターメータで測定した結果を示す。
【００７３】
系列２のラインは、テストセルの選択反射（白表示）の限界を示している。
【００７４】
また、系列３のラインは、テストセルの透過（黒表示）の限界を示している。
【００７５】
系列１のラインは、各々異なる周波数のデータ電圧をデータ電極３０に印加した場合の基板間の容量を表している。走査電極２６に印加する走査電圧、及びデータ電極３０に印加するデータ電圧の条件を表２に示す。
【００７６】
【表２】
2009069192.tif 000004
系列１のラインで表されるように、周波数が高くなるのに応じて基板間の容量が大きくなる。特に、周波数が１０ｋＨｚ以上になると、周波数と基板間の容量との関係が安定する。
【００７７】
図１３の結果から、複数の反射率（基板間の容量）とデータ電圧の周波数との関係を得ることができる。これにより、セルを複数の段階の中間の反射状態に変化させることができる。セルを複数の段階の中間の反射状態に変化させることにより、表示媒体１２は、複数の階調表示が可能になる。
【００７８】
このように、本実施の形態では、パイプライン駆動方式により高速駆動されるコレステリック液晶を用いた表示媒体により階調表示を行なう場合に、データ電圧の周波数を高くするように制御すると共に、階調値に応じて周波数を定める。これにより、コレステリック液晶を用いた表示媒体による階調表示が容易にできる。
【００７９】
なお、本実施の形態では走査電極２６に印加される初期化電圧及び維持電圧を直流電圧としたが、交流電圧であってもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、パイプライン駆動方式により表示媒体を駆動する場合を説明したが、パイプライン駆動方式以外の方式でパッシブマトリックス駆動を行なってもよい。さらに、本発明をアクティブマトリックス駆動方式により駆動される表示媒体に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本実施の形態に係る表示制御装置を示す図である。
【図２】表示媒体の断面図である
【図３】コレステリック液晶の配向状態と光の透過／反射を模式的に表す図である
【図４】２つの表示媒体を積層した例を示す図である
【図５】記録部及び表示媒体の構成を示す図である。
【図６】パイプライン駆動の概念図である。
【図７】走査電圧及びデータ電圧の波形を示す図である。
【図８】パイプライン駆動によるコレステリック液晶の状態変化を示す図である。
【図９】セルに印加される電圧の実効値を示す図である。
【図１０】走査電圧とデータ電圧との関係を示す図である。
【図１１】セルに印加される電圧と基板間の容量との関係を示す図である。
【図１２】走査電圧とデータ電圧との関係を示す図である。
【図１３】セルに印加される電圧と基板間の容量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０   表示制御装置
１２   表示媒体
１４   制御部
１６   記録部
１８   メモリ
２０   着脱機構
２２   電極接続部
２４   接続部
２６   走査電極
２８，３２    基板
３０   データ電極
３４   コレステリック液晶
３８   光吸収層
４０，４２    配線
４４   走査電極駆動回路
４６   データ電極駆動回路
４８   シーケンサ
【図１】
2009069192.tif 000005
【図２】
2009069192.tif 000006
【図３】
2009069192.tif 000007
【図４】
2009069192.tif 000008
【図５】
2009069192.tif 000009
【図６】
2009069192.tif 000010
【図７】
2009069192.tif 000011
【図８】
2009069192.tif 000012
【図９】
2009069192.tif 000013
【図１０】
2009069192.tif 000014
【図１１】
2009069192.tif 000015
【図１２】
2009069192.tif 000016
【図１３】
2009069192.tif 000017