JP3893905B2 - Method for driving liquid crystal display screen and liquid crystal display device - Google Patents

Method for driving liquid crystal display screen and liquid crystal display device Download PDF

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Description

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving method and a liquid crystal display device of a liquid crystal display element used as a display panel of an information device / electronic device or the like, an image recording / display medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advancement of information technology and increased awareness of environmental issues, there has been an increasing demand for the development of display devices with low power consumption and good visibility. However, liquid crystal display elements using cholesteric liquid crystals have a backlight. It is expected to satisfy such demands that a bright reflection type display is possible even if it is not necessary, and that a display screen can be maintained without a refresh operation because it has memory characteristics. In particular, taking advantage of the memory characteristics of cholesteric liquid crystal, it is possible to display large capacity by simple matrix drive, and since it does not require active matrix drive, it is possible to use a flexible substrate such as resin. It is also expected to be used for e-paper for e-books.
[0003]
A cholesteric liquid crystal is composed of rod-like molecules oriented in a spiral shape, and exhibits a selective reflection phenomenon of reflecting light having a wavelength corresponding to the helical pitch. A recording / display medium using this phenomenon is a liquid crystal display element.
[0004]
FIG. 1 is a sectional view showing a typical cholesteric liquid crystal display element.
[0005]
FIG. 1A shows the planar (P) orientation, FIG. 1B shows the focal conic (F) orientation, and FIG. 1C shows the homeotropic (H) orientation.
[0006]
In FIG. 1, the liquid crystal display element is a surface opposite to the observation surface side of a cell in which a cholesteric liquid crystal 10 is sandwiched between two substrates 13 and 14 provided with transparent electrodes 11 and 12 on opposite surfaces, respectively. The light absorption layer 15 for absorbing the selective reflection wavelength is provided.
[0007]
A cholesteric liquid crystal has a planar (P) alignment (hereinafter referred to as “P alignment”), a focal conic (F) alignment (hereinafter referred to as “F alignment”), a homeotropic (H) alignment (hereinafter referred to as “H”). Referred to as “orientation”).
[0008]
The P orientation in FIG. 1A is a state in which the spiral axis is oriented substantially perpendicular to the substrate surface, and is colored by selective reflection.
[0009]
The F orientation in FIG. 1B is oriented in a state where the spiral axis is substantially parallel or close to random with the substrate surface, and in this state, although it has light scattering properties, it is colorless, so the color of the light absorption layer 15 is observed. .
[0010]
The H orientation in FIG. 1C is a state in which the helical structure is broken and the molecules are oriented perpendicular to the substrate surface. Since this state is also colorless, the color of the light absorption layer 15 is observed.
[0011]
Now, when a voltage is applied between the electrodes 11 and 12, when the voltage is equal to or lower than the predetermined voltage V1, the P orientation and the F orientation show bistability, but when the voltage is increased from that voltage, the F orientation becomes stable, and the initial When the orientation is the P orientation, the transition is gradually made to the F orientation, the voltage is further increased, and the transition is completely made to the F orientation at a predetermined voltage V2 or higher. The H orientation becomes stable when the voltage is higher than the voltage V3 higher than V2, and completely transitions to the H orientation when the voltage is higher than V4 higher than V3. Even if the voltage is removed in the F orientation state, the F orientation is maintained, but if the voltage is removed after the H orientation state, the transition is made to the P orientation.
[0012]
FIG. 2 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics of a cholesteric liquid crystal display element.
[0013]
In FIG. 2, the vertical axis represents the reflectance of the cholesteric liquid crystal display element, the horizontal axis represents the voltage applied to the electrode of the cholesteric liquid crystal display element, and the solid line in the figure represents the initial orientation of the cholesteric liquid crystal display element as P orientation and F For each orientation, the voltage is applied to the electrode for a certain period of time to change the orientation state, and then the voltage application is canceled and the reflectivity of the cholesteric liquid crystal display element is measured. ing.
[0014]
As is apparent from the figure, when the initial orientation is P orientation, the reflectivity is high when the voltage is V1 or less, the reflectivity gradually decreases when the voltage is V1 or more and V2 or less, and low reflectivity when the voltage is V2 or more and V3 or less. When the voltage is V3 or more and V4 or less, the reflectance increases, and when the voltage is V4 or more, the same high reflectance as the initial orientation is maintained. On the other hand, when the intended orientation is the F orientation, the reflectance is low when the voltage is V3 or lower, the reflectance increases when the voltage is V3 or higher and V4 or lower, and the high reflectance is maintained when the voltage is V4 or higher.
[0015]
Various methods are considered as a simple matrix type driving method using the voltage-reflectance characteristics of such a cholesteric liquid crystal display element.
[0016]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-32681 discloses a driving method called FCR method (Focal Conic Reset).
[0017]
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart of drive signals in the FCR method.
[0018]
In FIG. 3, Ri (i = 1, 2, 3,...) Is a scan electrode, Ci (i = 1, 2, 3,...) Is a data electrode, and Pij is a position where the scan electrode Ri and the data electrode Cj intersect. This means a pixel, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.
[0019]
In this method, first, an initialization signal for causing the cholesteric liquid crystal to transition to the F orientation is simultaneously input to all the scan electrodes. Next, a selection signal of voltage (V3 + V4) / 2 is sequentially input to each scan electrode, and a data signal of voltage (V3-V4) / 2 or voltage (-V3 + V4) / 2 is input to the data electrode in synchronization with this. The As a result, V4 or V3, which is the difference between the voltage of the selection signal and the voltage of the data signal, is applied to the pixel at the position where the scan electrode and the data electrode intersect, and the cholesteric liquid crystal is selectively selected for the P orientation or the F orientation. Can be transitioned to. Further, by making the magnitude of the voltage of the data signal | (V3−V4) / 2 | smaller than V1, writing to all the pixels is performed without changing the reflectance of the already written pixels on the same data electrode. Can do.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the FCR method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-32681, if the number of scanning electrodes of the cholesteric liquid crystal display element is N and the lengths of the initialization signal and the selection signal are Tr and Ts, respectively, cholesteric A time Tf required for initializing and writing the entire liquid crystal display element is expressed as Tr + N × Ts, and this time increases as the number N of scanning electrodes increases.
[0021]
The length Ts of the selection signal depends on the dielectric anisotropy, viscosity, cell gap, applied voltage, temperature, etc. of the liquid crystal material, but usually 1 to 10 ms is required at room temperature. Therefore, for example, when the number of scanning electrodes is 1000, the writing time is 1 to 10 seconds. This writing time may not be sufficient depending on the application, and the length of the writing time becomes a problem in that it requires several times longer due to the increase in the viscosity of the liquid crystal in a low temperature environment.
[0022]
FIG. 4 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics of a cholesteric liquid crystal display element.
[0023]
In FIG. 4, the vertical axis represents the reflectance of the liquid crystal display element, the horizontal axis represents the voltage applied to the liquid crystal display element, and the graph in the figure shows the voltage application time of 1 ms, 3 ms, 10 ms, and 30 ms. The voltage-reflectance characteristics when changed to 100 ms are shown.
[0024]
As is apparent from the figure, the voltage application time is long, that is, if the pulse width of the signal input to the electrode is long, a light / dark change occurs even if the applied voltage is low, but if the voltage application time is short, a light / dark change occurs. The voltage range has shifted to the high voltage side. Therefore, if the voltage of the selection signal is increased, the reflectance does not change even if the length of the selection signal is shortened, but there are problems that the cost of the driving circuit is increased and the power consumption is increased.
[0025]
In order to solve this problem and cause a change in brightness in a short time without increasing the voltage of the selection signal, a driving method (hereinafter referred to as “a selection signal having a waveform orthogonal to each other”) is applied to a plurality of scan electrodes. It is called “MLS method”).
[0026]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a timing chart of signals when selection signals are simultaneously input to four scan electrodes in the MLS method.
[0027]
In FIG. 5, Ri (i = 1, 2, 3,...) Represents a scanning electrode, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.
[0028]
In this driving method, four scanning electrodes R1, R2, R3, and R4 are regarded as one block, and selection signals having waveforms orthogonal to each other are simultaneously input to the scanning electrodes in the block. Then, a data signal having a voltage corresponding to a value obtained by summing the product of the voltage of display data and the voltage of each selection signal and the sum of the scanning electrodes input simultaneously is input to the data electrode. In general, when a voltage higher than the threshold voltage is simultaneously applied to a plurality of scan electrodes, there is a problem that crosstalk occurs between pixels on the scan electrodes. In the MLS method, this is achieved by utilizing the orthogonality of the data signal and the selection signal. Can be avoided. Further, since the length of the selection signal of the MLS method can be made equal to the length of the selection signal of the FCR method, the scanning speed can be improved to the number of scanning electrodes simultaneously selected.
[0029]
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit for a cholesteric liquid crystal display element used in the MLS method.
[0030]
In FIG. 6, an orthogonal function generation circuit 20 that generates selection signals having waveforms orthogonal to each other, a buffer memory 21 that temporarily stores display data to be displayed on a cholesteric liquid crystal display element, and an orthogonal function generation circuit 20 A product-sum operation circuit 22 for calculating the sum of products of the selection signal and display data input simultaneously, a cholesteric liquid crystal display element 30 having a scan electrode and a data electrode, and a selection signal generated by the orthogonal function generation circuit 20 as a scan electrode And a data electrode driver 26 for inputting the output of the product-sum operation circuit to the data electrode 24. The buffer memory 21 and the orthogonal function generation circuit 20 are connected to the product-sum operation circuit 22, the orthogonal function generation circuit 20 is connected to the scan electrode driver 25, and the scan electrode driver 25 is connected to the scan electrode 23. The product-sum operation circuit 22 is connected to the data electrode driver 26, and the data electrode driver 26 is connected to the data electrode 24.
[0031]
As described above, the drive circuit based on the MLS method requires the orthogonal function generation circuit 20, the product-sum operation circuit 22, the buffer memory 21 for temporarily storing data, and the like, and the components of the drive circuit are expensive. There is.
[0032]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a driving method of a liquid crystal display element and a liquid crystal display device which can rewrite a display screen at a low voltage and at a high speed with a simple driving circuit.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
The method of driving the liquid crystal display element of the present invention that achieves the above-described object includes wiring a plurality of scanning electrodes and data electrodes that intersect each other, and forming a pixel made of liquid crystal at each intersection of the scanning electrodes and the data electrodes. An image is applied to the liquid crystal display screen by applying a drive signal corresponding to the pixel at the intersection of the scan electrode and the data electrode between the scan electrode and the data electrode of the liquid crystal display screen each configured. In the driving method of the liquid crystal display screen that displays
The scanning electrode includes a selection signal and a selection auxiliary signal that are temporally continuous for each pixel, and the period during which the selection signal is applied across the plurality of scanning electrodes is different from each other. A selection auxiliary signal having a waveform orthogonal to the waveform of the selection signal applied to the one scan electrode is applied to at least one other scan electrode for a period overlapping with the period during which the selection signal is applied to ,
The data electrode is applied to the scan electrode according to display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode for a period that overlaps the period during which the selection signal is applied to the scan electrode. A data signal for driving the pixel at the intersection is applied in cooperation with the selection signal.
[0034]
In the liquid crystal display device of the present invention that achieves the above object, a plurality of scan electrodes and data electrodes that cross each other are wired, and a pixel made of liquid crystal is formed at each intersection of the scan electrodes and the data electrodes. A liquid crystal display screen comprising: a liquid crystal display screen; and a drive unit that applies a drive signal corresponding to a pixel at an intersection of the scan electrode and the data electrode between the scan electrode and the data electrode. In a liquid crystal display device displaying an image on
The drive unit is
A selection signal and a selection auxiliary signal that are temporally continuous for each pixel on the scan electrode, and the periods during which the selection signal is applied across the plurality of scan electrodes are different from each other. A scan in which a selection auxiliary signal having a waveform orthogonal to the waveform of the selection signal applied to the one scan electrode is applied to at least one other scan electrode during a period overlapping with the period during which the selection signal is applied. An electrode driver;
The data electrode is applied to the scan electrode according to display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode for a period that overlaps the period during which the selection signal is applied to the scan electrode. And a data electrode driver for applying a data signal for driving the pixels at the intersection in cooperation with the selected signal.
[0035]
Here, the scan electrode driving unit is a period Ts during which the selection signal is applied once to one scan electrode, and the selection signal applied to the one scan electrode is a repetitive signal having a predetermined repetition frequency. The repetition frequency of the selection signal is fa, and the selection auxiliary signal applied to the other one scan electrode overlaps with the period during which the selection signal is applied to the one scan electrode. When the repetition frequency of the selection auxiliary signal is fb.
Ts ≧ 1 / | fa−fb |
It is preferable that the selection signal and the selection auxiliary signal adjusted to satisfy the relational expression are applied to the scan electrode.
[0036]
The scan electrode driver preferably applies a selection signal and a selection auxiliary signal each having a waveform selected from a Hadamard function sequence to the scan electrode.
[0037]
Further, it is preferable that the scan electrode driving unit applies a selection signal and a selection auxiliary signal having equal amplitudes to the scan electrode.
[0038]
In addition, the data electrode driving unit responds to display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode in a period overlapping the data electrode and a period in which a selection signal is applied to the scan electrode. In addition, it is preferable to apply a data signal having the same phase or opposite phase to the selection signal applied to the scanning electrode.
[0039]
Further, the data electrode driver is configured to apply the data electrode and the data electrode to the data electrode in response to the selection signal applied to the main scanning electrode during a period overlapping the period during which the selection signal is applied to the main scanning electrode. A data signal whose phase is shifted by an amount corresponding to the display data corresponding to the pixel at the intersection with the scan electrode may be applied.
[0040]
In addition, the liquid crystal display screen is composed of pixels made of cholesteric liquid crystal,
The scan electrode driver applies a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which the cholesteric liquid crystal transitions from a planar alignment or a focal conic alignment to a homeotropic alignment as an effective voltage of a selection signal and a selection auxiliary signal for driving one pixel. It is preferable that
[0041]
The scanning electrode driving unit sequentially applies a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal for one pixel to the scanning electrodes that are separated by a predetermined number by shifting the selection signal application period in time. Also good.
[0042]
In addition, the scan electrode driving unit causes the scan electrodes to transition pixels arranged on the liquid crystal display screen to a predetermined initial orientation before displaying a new image on the liquid crystal display screen. Is preferably applied.
[0043]
The data electrode driver applies a voltage equal to or lower than a threshold voltage at which the cholesteric liquid crystal maintains a bistable state between a planar alignment and a focal conic alignment as an effective voltage of a data signal for driving one pixel. It is also a preferred embodiment.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0045]
FIG. 7 is a diagram showing a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
This embodiment corresponds to the first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention using the liquid crystal display screen driving method of the present invention.
[0046]
In FIG. 7, the liquid crystal display device includes a liquid crystal display screen 1 and a drive unit 2. The liquid crystal display screen 1 has a plurality of scanning electrodes 23 and data electrodes 24 that cross each other, and each of the pixels of the cholesteric liquid crystal display element 30 is connected to each of the intersections of the scanning electrodes 23 and the data electrodes 24. It is composed. The driving unit 2 includes a scanning electrode driving unit 32, a data electrode driving unit 33, and a selection signal / selection auxiliary signal unit 31, and applies a driving signal to each pixel at the intersection of the scanning electrode 23 and the data electrode 24. To do. The selection signal / selection auxiliary signal unit 31 is connected to the scan electrode drive unit 32 and the data electrode drive unit 33, the scan electrode drive unit 32 is connected to the scan electrode 23, and the data electrode drive unit 33 is connected to the data electrode 24. It is connected to the.
[0047]
The selection signal / selection auxiliary signal unit 31 generates a selection signal and a selection auxiliary signal that have the same amplitude, are temporally continuous, and have mutually orthogonal waveforms, and input them to the scan electrode driving unit 32 and the data electrode driving unit 33. . The scan electrode driving unit 32 includes a shift register, and is shifted in time by a period in which a selection signal is applied to one scan electrode 23, and is temporally continuous with the other scan electrodes 23 adjacent to each other. A selection signal and a selection auxiliary signal are applied. The data electrode drive unit 33 multiplies the display data input to be displayed on the liquid crystal display screen 1 by the product of the selection signal and selection auxiliary signal that are temporally continuous input from the selection signal / selection auxiliary signal unit 31. A data signal based on the calculated product is applied to the data electrode 24 that forms an intersection with the scan electrode 23 to which the selection signal is applied in a period that overlaps the period in which the selection signal is applied to the scan electrode 23. .
[0048]
Prior to displaying a new image on the liquid crystal display screen 1, the scan electrode driving unit 32 outputs an initialization signal that causes each of the pixels arranged on the liquid crystal display screen 1 to transition to the initial orientation. Can be applied simultaneously.
[0049]
The selection signal and the selection auxiliary signal that are applied to each scanning electrode 23 and are temporally continuous have the same amplitude and are shifted by the selection signal period Ts among the signals inputted to one scanning electrode. Since it is only necessary to sequentially input exactly the same signal to each of a plurality of scanning electrodes wired, it can be easily realized by a shift register.
[0050]
A data signal applied to each data electrode 24 and driving a pixel at the intersection of the liquid crystal display screen 1 in cooperation with a selection signal applied to the scanning electrode 23 according to display data is selected with the selection signal. Since the auxiliary signal has orthogonality and the product of the display data representing the binary value, the selection signal, and the selection auxiliary signal is simply obtained by polarity inversion of the selection signal, the selection signal applied to the scan electrode 23 It can be obtained as an in-phase or anti-phase signal.
[0051]
A commercially available LCD segment driver usually has a function of inverting this polarity, so that it is substantially possible to use the output of the selection signal / selection auxiliary signal unit 31 without preparing a circuit for calculating the product separately. To obtain a data signal.
[0052]
Compared with the MLS method, the drive unit in the present embodiment can eliminate the need for an orthogonal function generation circuit, a product-sum operation circuit, and a buffer memory, thereby realizing a liquid crystal display device with reduced writing time at low cost. Can do.
[0053]
Here, a configuration example of the cholesteric liquid crystal display element used in the present embodiment will be described.
[0054]
A configuration example of the cholesteric liquid crystal display element used in the present embodiment is the same as that shown in FIG.
[0055]
The cholesteric liquid crystal display element 30 is formed by sandwiching the cholesteric liquid crystal 10 between two substrates 13 and 14 provided with transparent electrodes 11 and 12 each composed of a scanning electrode 23 and a data electrode 24, and is opposite to the observation surface side. A light absorption layer 15 that absorbs a selected wavelength is provided on the side surface.
[0056]
As the substrates 13 and 14, a light-transmitting dielectric such as glass, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or polyether sulfone can be used.
[0057]
For scan and data electrodes, ITO, SnO 2 A light-transmitting conductive member such as a conductive oxide such as ZnO or Al or a conductive resin such as polypyrrole or polyaniline is used. These can be formed by vapor deposition, sputtering, ion plating, sol-gel, coating, printing, electrodeposition, and the like. Further, after film formation, the film is processed into a desired shape using a lithography method or the like.
[0058]
The cholesteric liquid crystal 10 is a known nematic liquid crystal composition such as cyanobiphenyl, phenylcyclohexyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzoate, azomethine, azobenzene, pyrimidine, dioxane, cyclohexylcyclohexane, stilbene, and tolan. Further, a compound to which a chiral agent comprising a compound having an optically active group such as a cholesterol derivative or a 2-methylbutyl group is added can be used. The liquid crystal composition itself may have an optically active group. Further, additives such as pigments and fine particles may be added to the cholesteric liquid crystal 10. Further, the cholesteric liquid crystal 10 may be dispersed in a polymer matrix, polymerized, or encapsulated. Moreover, any of high molecular liquid crystal, medium molecular liquid crystal, and low molecular liquid crystal may be used, or a mixture thereof may be used. The selective reflection wavelength of the cholesteric liquid crystal 10 is not only in the visible wavelength range between 400 to 800 nm, but also applies to the scattering-transmission type cholesteric liquid crystal display element in the near infrared wavelength range. Can do.
[0059]
The cell gap is usually in the range of 2 to 20 μm. The ratio d / P between the cell gap d and the helical pitch P of the cholesteric liquid crystal 10 is 2 to 30. Between the cholesteric liquid crystal 10, the scanning electrode, and the data electrode, a resin such as polyimide, an inorganic vapor deposition film such as SiO, or a silane-based or ammonia-based surface modifier may be provided as an alignment film.
[0060]
The light absorbing layer 15 uses a layer that absorbs the selective reflection wavelength band, and the color tone can be appropriately selected in view of the display effect. As materials, paints containing dyes and pigments, and vapor deposition films such as metals and metal oxide films can be used. When the selective reflection wavelength is in the so-called infrared wavelength range, a black material may be used as the light absorption layer 15 or may be omitted, or a light reflection layer may be provided instead of the light absorption layer. The cholesteric liquid crystal display element used in the present embodiment may be a color cholesteric liquid crystal display element in which a color filter is provided in each pixel or a plurality of cholesteric liquid crystal display elements having different selective reflection wavelengths are stacked.
[0061]
FIG. 8 is a diagram illustrating a timing chart of a selection signal, a selection auxiliary signal, and a data signal that are temporally continuous according to the first embodiment.
[0062]
In FIG. 8, Ri (i = 1, 2, 3,...) Is each scanning electrode, Ci (i = 1, 2, 3,...) Is each data electrode, Pij is each scanning electrode Ri and each data electrode Cj. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.
[0063]
A selection signal and a selection auxiliary signal orthogonal to the selection signal and having the same amplitude are input to the scan electrode R1, and the period of the selection auxiliary signal is set continuously immediately after the period of the selection signal. The selection signal is a symmetric rectangular wave corresponding to one period, the period of one application is Ts (period t1), and the selection auxiliary signal is symmetric for two periods having twice the frequency of the selection signal. A period in which the rectangular wave is applied once is Ta (from period t2 to period t4). The selection signal and the selection auxiliary signal are input to the adjacent scan electrode R2 at a timing (period t2) shifted by the selection signal period Ts. The same applies to R3, R4.
[0064]
Although not shown in the figure, the scan electrode driving unit initializes each of the pixels arranged on the liquid crystal display screen to an initial alignment before displaying a new image on the liquid crystal display screen. Signals can also be applied to each scan electrode simultaneously.
[0065]
A voltage having the same frequency as the selection signal corresponding to the product of the display data of the pixel Pn1 and the selection signal of the scanning electrode Rn is applied to the data electrode C1 in the period tn.
[0066]
Here, if the display data is, for example, a binary image, the bright pixel can be associated with −1 and the dark pixel can be associated with 1, or the bright pixel can be associated with −1 and the dark pixel can be associated with 0.
[0067]
Now, when paying attention to the period t4, a selection signal is simultaneously input to the scan electrode R4 and a selection auxiliary signal is simultaneously input to the scan electrodes R1 to R3. Within this period, the selection signal of the scan electrode R4 and the selection auxiliary signal of the scan electrodes R1 to R3 are orthogonal to each other, and the selection auxiliary signal of the scan electrode R1 to R3 and the data signal C1 of the data electrode are orthogonal to each other. Therefore, the effective voltage applied to P41 during this period is not affected by the selection auxiliary signal applied to the scan electrodes R1 to R3. Similarly, since the effective voltage applied to the pixels P11, P21, and P31 is not affected by the data signal C1 applied during this period, a voltage equal to or higher than the threshold voltage is simultaneously applied to a plurality of scan electrodes. Is not affected by crosstalk.
[0068]
That is, if the number of the plurality of scanning electrodes to which the selection signal and the selection auxiliary signal orthogonal to each other are input in the same period is m, there is a relationship of Ta = (m−1) × Ts, which is continuous in time. The period (Ta + Ts) during which the selection signal to be selected and the selection auxiliary signal are applied is given by m × Ts. Therefore, both the peak value of the voltage of the selection signal and the selection auxiliary signal Vs Assuming that the data signal has the same frequency as the selection signal and the voltage takes a value of + Vd or −Vd, the data signal is applied to each pixel in the period t during which the selection signal or the selection auxiliary signal is applied. The effective voltage Vi of the display data is
Vi = {1 / (m × Ts) · ∫ (Ri (t) −C (t)) 2 dt} 1/2 Given in. However, the integration range is a period from 0 to (m × Ts).
Here, ∫ (Ri (t) -C (t)) 2 dt = ∫Ri (t) 2 dt + ∫C (t) 2 dt−2∫Ri (t) · C (t) dt, and the first term is (m × Ts) · Vs. 2 The second term is (m × Ts) · Vd 2 The third term is ± 2Ts · Vd · Vs.
The third term becomes so because the waveform of the data signal and the waveform of the selection auxiliary signal are orthogonal, so that 直交 Ri (t) · C (t) dt in the period of the selection auxiliary signal becomes 0, This is because only the period of the selection signal remains.
[0069]
Thus, Vi = [Vs 2 + Vd 2 ± 2Vd ・ Vs / m] 1/2 And
Vd 2 << Vs 2 Can be approximated by Vi = Vs ± Vd / m.
[0070]
As a result, the maximum value Vhigh of the effective voltage applied to each pixel is Vs + Vd / m, the minimum value Vlow is Vs−Vd / m, and the difference between the maximum value and the minimum value is 2 Vd / m.
[0071]
In order to display a desired brightness and darkness on the liquid crystal display screen by applying a voltage to the scanning electrode and the data electrode of the liquid crystal display screen using the relational expression of the effective voltage described above, it is shown in FIG. In addition, in the voltage-reflectance characteristics of the cholesteric liquid crystal display element, Vs and Vd are set so that Vlow ≦ V1 and V2 ≦ Vhigh, or Vlow ≦ V3 and V4 ≦ Vhigh. Vs and Vd may be set to.
[0072]
In this way, the selection signal and the selection auxiliary signal that are orthogonal to each other are set continuously, and the selection auxiliary signal is applied to the other scan electrodes in a period that overlaps the period in which the selection signal is applied to one scan electrode. As a result, the timing at which the voltage is applied to each scanning electrode is secured while ensuring the period necessary for transitioning the orientation of the cholesteric liquid crystal display element, so that the image is applied to the entire surface of the liquid crystal display screen by the same applied voltage as in the prior art. The time for displaying can be shortened. Note that the period in which the temporally continuous selection signal and selection auxiliary signal are applied can be shortened by increasing the voltage as compared with the prior art.
[0073]
In addition, the selection auxiliary signal is applied to the other scan electrodes in a period that overlaps the period in which the selection signal is applied to one scan electrode, but the waveform of the selection signal and the selection auxiliary signal is orthogonal. Therefore, the occurrence of crosstalk can be suppressed. Further, the data signal input to the data electrode may be a waveform having the same frequency as that of the selection signal and having the same or opposite phase voltage as that of the selection signal, corresponding to the product of the selection signal and the display data. Thus, since it is not necessary to further obtain the sum of these products, the drive unit can be simplified and the cost can be reduced.
[0074]
In the present embodiment, the voltage peak values of the main signal and the auxiliary signal are both equal, but are not necessarily equal. However, it is preferable to equalize the driving unit because it can be simplified. The voltage of the selection signal and the selection auxiliary signal must be within the voltage range necessary for transition to the desired alignment state, but when the display is shifted to the H alignment by the continuous selection signal and auxiliary signal. For the effective voltage of the selection signal and the selection auxiliary signal, it is preferable to apply a voltage equal to or higher than a threshold voltage for transition from P orientation or F orientation to H orientation. For example, the cholesteric liquid crystal display element shown in FIG. In the voltage-reflectance characteristics of at least V 4 Less than Above and There is a need to. In addition, when an image is written on an already written liquid crystal display screen, the effective voltage of the data signal is set so that the already written image is not changed by the newly applied data signal. It is preferable to apply a voltage equal to or lower than a threshold voltage at which the bistable state between the P orientation and the F orientation is maintained. For example, in the voltage-reflectance characteristics of the cholesteric liquid crystal display element shown in FIG. There is a need to.
[0075]
In the present embodiment, the selection signal period Ts is one cycle of the selection signal repetition frequency fa, and the selection auxiliary signal repetition frequency fb is twice the selection signal repetition frequency fa. The combination of the frequency fa of the selection signal and the frequency fb of the auxiliary selection signal is the lowest frequency, minimizing power consumption and minimizing loss due to wiring resistance between the scan electrode and the data electrode in the liquid crystal display screen. is doing. However, it is not always necessary to set the period Ts of the selection signal to one cycle of the repetition frequency fa of the selection signal or to set the repetition frequency fb of the selection auxiliary signal to twice the repetition frequency fa of the selection signal. It is only necessary that fb is different from each other, the relationship Ts ≧ 1 / | fa−fb | is satisfied, and the orthogonality is satisfied.
[0076]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0077]
The second embodiment is different from the first embodiment in that a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal orthogonal to each other is simultaneously applied to a plurality of scanning electrodes, and a selection signal and a selection of each pair applied simultaneously. A data signal whose phase is shifted by an amount corresponding to the display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode is applied to the data electrode with respect to the difference in the order of the auxiliary signals and the selection signal. However, the halftone expression is different on the liquid crystal display screen, but among the pairs applied to the plurality of scan electrodes at the same time, the period during which the selection signal is applied is shifted by Ts for each scan electrode. A common point is that a selection auxiliary signal orthogonal to the selection signal is applied to the other scan electrodes in a period overlapping with a period in which the selection signal applied to one scan electrode is applied. Therefore, the configuration of the drive unit of the liquid crystal display device is the same as that of the first embodiment, and only the differences will be described.
[0078]
FIG. 9 is a diagram showing a timing chart of a selection signal and a selection auxiliary signal pair and a data signal in the second embodiment of the present invention.
[0079]
In FIG. 9, Ri (i = 1, 2, 3,...) Is each scanning electrode, Ci (i = 1, 2, 3,...) Is each data electrode, Pij is the intersection of the scanning electrode Ri and the data electrode Cj. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.
[0080]
Although the timing at which the selection signal is applied to each scanning electrode is shifted by Ts, a pair of the selection signal and a selection auxiliary signal orthogonal to the selection signal is applied to a plurality of scanning electrodes at the same time. In a period that overlaps the period in which the selection signal is applied to the scan electrodes, a selection auxiliary signal that is orthogonal to the other scan electrodes is applied. However, the selection auxiliary signal may be provided before or after the selection signal, and the length of the selection auxiliary signal may be longer depending on the number of scan electrodes to which a pair of the selection signal and the selection auxiliary signal is simultaneously input. You can also change the size.
[0081]
Thus, even if the arrangement order of the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal applied simultaneously is different, the selection signal and the selection auxiliary signal in the overlapping period are orthogonal to each other, and the selection auxiliary applied to the scan electrodes R1 to R3. Since the data signal C1 of the data electrode in the period overlapping with the signal is also orthogonal, the effective voltage applied to the pixels P11, P21, and P31 is the same as the data signal C1 in the period in which the selection auxiliary signal is input to each of the pixels. Since the component due to the product is 0, even if a voltage higher than the threshold value is simultaneously applied to the plurality of scan electrodes, there is no influence due to crosstalk.
[0082]
FIG. 10 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics when the length To of the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal is 4 ms and the time Td from the head of the pair to the head of the selection signal is changed. .
[0083]
FIG. 10A is a diagram illustrating voltage-reflectance characteristics, and FIG. 10B is a diagram illustrating a pair profile of a selection signal and a selection auxiliary signal.
[0084]
In FIG. 10B, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time. The period To in which the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal is applied once is constant, the period Ts in which the selection signal is applied, and the period in which the selection signal is applied among the periods in which the selection auxiliary signal is applied. The period of the auxiliary selection signal provided before is Td.
[0085]
In FIG. 10A, the vertical axis represents the reflectance of the liquid crystal display screen, the horizontal axis represents the voltage applied to each pixel of the liquid crystal display screen, and the graph in the figure represents the period during which the selection signal is applied. 1 ms, the period during which the selection auxiliary signal is applied is 3 ms, and the voltage is reflected when the period Td from the top of the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal to the top of the selection signal is 0 ms, 1 ms, 2 ms, and 3 ms. It represents the rate characteristic.
[0086]
As is apparent from the figure, when the selection signal period of the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal is made constant and the position where the selection signal is arranged is changed, the voltage-reflectance characteristics change, and Td becomes The smaller the voltage, the more the voltage-reflectance characteristic is shifted to the lower voltage side.
[0087]
The position where the selection signal is arranged when the position where the selection signal is arranged differs among the pairs of the selection signal and the selection auxiliary signal inputted simultaneously to the plurality of scanning electrodes as in this embodiment. As a result, the voltage-reflectance characteristic shifts and takes different reflectivities. Therefore, in order to prevent the reflectance from taking different values due to the shift, it is necessary to apply a voltage that can take a sufficiently wide range of values to the liquid crystal display screen, and Vhigh and Vlow are sufficient. Set with width. In the case where the arrangement position of the selection signal is fixed and set based on the voltage-reflectance characteristics of the liquid crystal display screen, the first embodiment is more effective than the case where the selection auxiliary signal is arranged before the selection signal. As described above, the liquid crystal display screen can be driven at a lower voltage by arranging the selection auxiliary signal immediately after the selection signal.
[0088]
FIG. 11 is a diagram illustrating a waveform of a data signal applied to the data electrode of the liquid crystal display screen according to the second embodiment.
[0089]
In FIG. 11, the vertical axis represents voltage, the horizontal axis represents time, the first stage R1 is the waveform of the selection signal, the second stage C1A is a waveform example obtained by adding amplitude modulation (PAM) to the data signal, The third stage C1B represents a waveform example to which pulse width modulation (PWM) is added, and the fourth stage C1C represents a waveform example to which phase modulation (PPM) has been added. For the data signal, the waveform of the selection signal indicated by R1 is modulated by modulating the voltage as in C1A, modulating the pulse width as in C1B, or modulating the phase as in C1C. Expression is possible. However, crosstalk occurs when the effective voltage of the data signal changes depending on the display data. To avoid this, it is preferable to express halftones by phase modulation as in C1C. In this case, the voltage-reflectance characteristic varies depending on whether the initial orientation is the P orientation or the F orientation, as shown in FIG. When performing, it is desirable to initialize the orientation state to either P orientation or F orientation beforehand. For this reason, the initialization signal may be applied prior to inputting the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal. For example, when the voltage-reflectance characteristics are the same as those shown in FIG. 2, a voltage of V4 or higher is applied. H The orientation can be set, and it can be initialized to the F orientation by applying a voltage of V2 to V3. In addition, a reset signal for initialization may be input to all pixels at the same time, or may be input line-sequentially before inputting a selection signal / selection auxiliary signal pair. The initial orientation may be H orientation. In this case, prior to inputting a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal, it is necessary to input a voltage of V4 or higher as an initialization signal line-sequentially.
[0090]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0091]
Compared with the first embodiment, the third embodiment includes A section, B section, C section, and D section for each scan electrode, and the length of each section is equal, and the Hadamard function sequence It is different in that it has waveforms that are selected and orthogonal to each other, and an arbitrary section among the A section, B section, C section, and D section is used as a selection signal, and other sections are used as selection auxiliary signals. The period in which the selection signal is applied across the plurality of scan electrodes is different from each other, and the selection signal is applied to the other three scan electrodes in a period overlapping with the period in which the selection signal is applied to one scan electrode. A common point is that a selection auxiliary signal having a waveform orthogonal to the above waveform is applied. Therefore, the configuration of the liquid crystal display device is the same as that of the first embodiment, and differences will be described.
[0092]
FIG. 12 is a diagram showing a timing chart of a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal in the third embodiment of the present invention.
[0093]
In FIG. 12, Ri (i = 1, 2, 3,...) Represents each scan electrode, but each data electrode Ci (i = 1, 2, 3,...), Scan electrode Ri and data electrode Cj. The pixel Pij at the intersection with is omitted. In the figure, A, B, C, and D are signals that are selected from the Hadamard function sequence and whose waveforms are orthogonal to each other. One of A, B, C, and D is a selection signal, and the other is a selection auxiliary signal. It is. As in the first embodiment, the data signal corresponds to the product of the selection signal and the display data, and is a signal having the same phase as that of the selection signal.
[0094]
As is clear from the figure, the signals applied to the scan electrodes in the overlapping period in each of the periods t2, t3, t4... Have waveforms selected from the Hadamard function sequence, respectively. It is orthogonal to. Accordingly, during the period when the selection signal is applied to the scan electrode, the selection auxiliary signal input to the other scan electrode and the data signal are orthogonal to each other, so that crosstalk is generated by the selection auxiliary signal input to the other scan electrode. Can be removed.
[0095]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0096]
Compared to the first embodiment, the fourth embodiment sequentially applies a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal for one pixel to scan electrodes that are separated in time by the application period of the selection signal, and is adjacent. The difference is that the period in which the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal is applied to the scan electrodes is not overlapped with each other, but the rest is common.
[0097]
FIG. 13 is a diagram showing a timing chart of a selection signal and selection auxiliary signal pair in the fourth embodiment of the present invention.
[0098]
In FIG. 13, Ri (i = 1, 2, 3,... M, m + 1,...) Represents each scanning electrode, but each data electrode Ci (i = 1, 2, 3,...) The pixel Pij at the intersection of Ri and the data electrode Cj is omitted.
[0099]
In this embodiment, pairs of selection signals and selection auxiliary signals are input to the scanning electrodes in the order of R1, Rm + 1, R2m + 1,..., R2, Rm + 2, R2m + 2.
[0100]
By inputting the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal to the scan electrode in this order, a commercially available common driver IC for STN can be used for the scan electrode driving unit. Commercially available STN common driver ICs generally have polarity inversion terminals. However, polarity inversion by this STN common driver IC is to invert the polarities output to all connected scan electrodes at the same time. It is necessary to simultaneously input waveforms having different polarities to different scan electrodes. Therefore, as in the first embodiment, a pair of selection signals and selection auxiliary signals in adjacent scan electrodes cannot be used in a driving method in which they overlap each other. However, when the scanning electrodes R1 to Rm-1, Rm to R2m-1, R2m to R3m-1,... Can be driven by separate STN common driver ICs as in this embodiment, at least the same. In the STN common driver IC, since the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal do not overlap each other, such a problem does not occur.
[0101]
FIG. 14 is a diagram showing a liquid crystal display device using a commercially available STN common driver IC.
[0102]
The liquid crystal display device of the present embodiment shown in FIG. 14 is different from the liquid crystal display device of the first embodiment shown in FIG. 7 in that a commercially available STN common driver IC is used for the drive unit. The liquid crystal display screen is common. Therefore, it demonstrates centering around a different drive part.
[0103]
In FIG. 14, the liquid crystal display device includes a liquid crystal display screen 1 and a drive unit 2. The liquid crystal display screen 1 has a plurality of scanning electrodes 23 and data electrodes 24 that cross each other, and each of the pixels of the cholesteric liquid crystal display element 30 is connected to each of the intersections of the scanning electrodes 23 and the data electrodes 24. It is composed. The driving unit 2 includes a scan electrode driving unit including a shift register 41 and an STN common driver IC 42, a data electrode driving unit including an STN common driver IC 42, a selection signal, and a selection auxiliary signal. Generator circuit 40 A drive signal is applied to each pixel at the intersection of the scan electrode 23 and the data electrode 24. The selection signal / selection auxiliary signal unit 31 is connected to a shift register 41, the shift register 41 is connected to an STN common driver IC 42, and the STN common driver IC 42 is connected to the scanning electrode 23. The phase-modulated display data includes the electrode driver 33 connected to the STN common driver IC 42 and the STN common driver IC 42 connected to the data electrode 24.
[0104]
Selection signal / selection auxiliary signal Generator circuit 40 Generates a selection signal and a selection auxiliary signal that have the same amplitude, are temporally continuous, and have mutually orthogonal waveforms, and input to the shift register 41. The shift register 41 applies a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal to another adjacent STN common driver IC 42 while being shifted by a period during which the selection signal is applied to one scanning electrode 23. As a result, each STN common driver IC 42 applies a selection signal / selection auxiliary signal pair that is shifted for a period during which the selection signal / selection auxiliary signal pair is applied to each connected scan electrode. The display data is a selection signal / selection auxiliary signal in the common driver IC 42 for STN. Generator circuit 40 The product of the pair of the selection signal and the selection auxiliary signal input from is calculated, and the data signal based on the product overlaps the scanning electrode 23 and the scanning electrode 23 to which the selection signal is applied during the period when the selection signal is overlapped. Is applied to the data electrode 24.
[0105]
Prior to displaying a new image on the liquid crystal display screen 1, the STN common driver IC 42 outputs an initialization signal that causes each of the pixels arranged on the liquid crystal display screen 1 to transition to the initial orientation. Can be applied simultaneously.
[0106]
The pairs of selection signals and selection auxiliary signals that are applied to each scanning electrode 23 are temporally continuous, and have the same amplitude and are shifted by the period Ts of the selection signal among those signals applied to one scanning electrode 23. At this time, the same signal may be sequentially input to each of the plurality of STN common driver ICs 42, so that the shift register can easily realize the same.
[0107]
A data signal applied to each data electrode 24 and driving a pixel at the intersection of the liquid crystal display screen 1 in cooperation with a selection signal applied to the scanning electrode 23 according to display data is a selection auxiliary signal. Since it has orthogonality, it may be in phase or opposite phase to the selection signal, and can be easily obtained by inverting the polarity of the selection signal.
[0108]
As described above, a signal input from the shift register to each STN common driver IC 42 that applies a pair of the selection signal and the selection auxiliary signal to the plurality of scanning electrodes 23 is the period of the selection signal and the selection auxiliary signal (Ts + Ta). ), And a commercially available common driver IC 42 for STN can be used. Therefore, it can be realized at a low cost without incurring a new driver IC development cost.
[0109]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal display screen driving method and the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to rewrite the display screen at a low cost, a low voltage and a high speed by using a simplified circuit or a commercially available circuit element. An image with good contrast can be displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram showing a typical cholesteric liquid crystal display element.
FIG. 2 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics of a cholesteric liquid crystal display element.
FIG. 3 is a timing chart of drive signals in the FCR method.
FIG. 4 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics of a cholesteric liquid crystal display element.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a signal timing chart when selection signals are simultaneously input to four scan electrodes in the MLS method;
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit for a cholesteric liquid crystal display element used in the MLS method.
FIG. 7 is a diagram illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a timing chart of a selection signal, a selection auxiliary signal, and a data signal that are temporally continuous according to the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a timing chart of a selection signal and a selection auxiliary signal pair and a data signal in the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing voltage-reflectance characteristics when the length To of a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal is 4 ms and the time Td from the head of the pair to the head of the selection signal is changed. .
FIG. 11 is a diagram illustrating a waveform of a data signal applied to data electrodes of a liquid crystal display screen according to the second embodiment.
FIG. 12 is a timing chart of a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal in the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a timing chart of a selection signal / selection auxiliary signal pair in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a liquid crystal display device using a commercially available common driver IC for STN.
[Explanation of symbols]
1 LCD display screen
2 Drive unit
10 Cholesteric liquid crystal layer
11,12 substrate
13,14 Transparent electrode
15 Light absorption layer
20 Orthogonal function generator
21 Buffer memory
22 Product-sum operation circuit
23 Scanning electrode
24 data electrodes
25, 32 Scan electrode driver
26, 33 Data electrode driver
30 Cholesteric liquid crystal display element
31 Selection signal / selection auxiliary signal generation circuit
41 Shift register
42 Common driver IC for STN

Claims (11)

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。A plurality of scan electrodes and data electrodes intersecting each other, and a plurality of cholesteric liquid crystal pixels are formed at each intersection of the scan electrodes and the data electrodes. In a driving method of a liquid crystal display screen that displays an image on the liquid crystal display screen by applying a driving signal according to the pixel at the intersection of the scanning electrode and the data electrode between the electrodes,
Wherein the scan electrode is one of temporally successive selected signals and selecting the auxiliary signal per pixel, along with mutually different period selection signal over a plurality of scanning electrodes is applied, the plurality of scan electrodes single period selection signal to the scan electrode overlaps a period being applied, in addition to the run scan electrodes except the one scan electrode of the plurality of scan electrodes, wherein one scan electrode among the Apply a selection auxiliary signal with a waveform orthogonal to the waveform of the selection signal applied to
The data electrode is applied to the scan electrode according to display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode for a period that overlaps the period during which the selection signal is applied to the scan electrode. A driving method of a liquid crystal display screen, wherein a data signal for driving the pixels at the intersection is applied in cooperation with a selection signal. 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。A liquid crystal display screen in which a plurality of scan electrodes and data electrodes intersecting each other are wired, and a pixel made of cholesteric liquid crystal is formed at each intersection of the scan electrodes and the data electrodes, the scan electrodes, In a liquid crystal display device that includes a drive unit that applies a drive signal according to a pixel at an intersection of the scan electrode and the data electrode between the data electrode and displays an image on the liquid crystal display screen.
The drive unit is
A selection signal and a selection auxiliary signal that are temporally continuous for each pixel on the scan electrode, and the periods during which the selection signal is applied across the plurality of scan electrodes are different from each other . one period selection signal to the scan electrode overlaps a period being applied in out, in addition to the run scan electrodes except the one scan electrode of the plurality of scan electrodes, the scan electrodes of one said A scan electrode driver that applies a selection auxiliary signal having a waveform orthogonal to the waveform of the selection signal being applied;
The data electrode is applied to the scan electrode according to display data corresponding to the pixel at the intersection of the data electrode and the scan electrode for a period that overlaps the period during which the selection signal is applied to the scan electrode. And a data electrode driver for applying a data signal for driving the pixels at the intersection in cooperation with the selected signal. 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。The scan electrode driving unit is configured such that a period during which the selection signal is applied to one scan electrode is Ts, and the selection signal applied to the one scan electrode is a repetitive signal having a predetermined repetition frequency, The repetition frequency of the selection signal is fa, and the selection auxiliary signal applied to the other one scan electrode is different from the repetition frequency fa in a period that overlaps the period in which the selection signal is applied to the one scan electrode. When the repetition signal has a frequency and the repetition frequency of the selection auxiliary signal is fb,
Ts ≧ 1 / | fa−fb |
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a selection signal and a selection auxiliary signal adjusted so as to satisfy the following relational expression are applied to the scanning electrode. 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。The scan electrode driver, before Symbol scanning electrodes, the liquid crystal according to claim 2, characterized in that the application of a selection signal and selects an auxiliary signal having a respective waveform selected each from among Hadamard sequence of functions Display device. 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。The scan electrode driver, before Symbol scanning electrodes, the liquid crystal display device according to claim 2, characterized in that the application of a selection signal and selects an auxiliary signal having an amplitude equal to each other. 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。The data electrode driving unit corresponds to display data corresponding to a pixel at an intersection of the data electrode and the scan electrode during a period overlapping with the data electrode during a period in which a selection signal is applied to the scan electrode. 3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a data signal having the same phase or opposite phase to the selection signal applied to the scanning electrode is applied. 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。The data electrode driver, the data electrodes, before the period of selection signals to Kihashi scan electrode overlaps a period being applied, to selection signal applied to 該走 scan electrodes, the data electrodes and the scanning 3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a data signal whose phase is shifted by an amount corresponding to display data corresponding to a pixel at an intersection with the electrode is applied. 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。The liquid crystal display screen is composed of pixels made of cholesteric liquid crystal,
The scan electrode driver applies a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which the cholesteric liquid crystal transitions from a planar alignment or a focal conic alignment to a homeotropic alignment as an effective voltage of a selection signal and a selection auxiliary signal for driving one pixel. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein: 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。The scan electrode driver is configured to sequentially apply a pair of a selection signal and a selection auxiliary signal for one pixel to scan electrodes separated by a predetermined number by shifting the selection signal application period in time. The liquid crystal display device according to claim 2. 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。Prior to displaying a new image on the liquid crystal display screen, the scan electrode driving unit applies an initialization signal to the scan electrode to cause the pixels arranged on the liquid crystal display screen to transition to a predetermined initial orientation. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein: 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。The data electrode driving unit applies, as an effective voltage of a data signal for driving one pixel, a voltage equal to or lower than a threshold voltage at which the cholesteric liquid crystal maintains a bistable state between a planar alignment and a focal conic alignment. The liquid crystal display device according to claim 2.
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