CN1667462A - 液晶显示元件及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使加快改写速度也不产生显示不匀的液晶显示元件的驱动方法。上述驱动方法包含下述步骤：对构成全部的像素的液晶施加复位信号使全部像素成为平面状态的步骤；通过重复进行对构成共用选择电极上的像素的液晶施加选择信号来选择显示状态、此外对构成共用非选择电极上的像素的液晶施加非选择信号的改写工作来改写构成全部的像素的液晶的显示状态的步骤；以及对构成全部的像素的液晶施加非选择信号将全部像素维持为非选择状态的步骤。

Description

液晶显示元件及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示元件的驱动方法，特别是涉及从在互相对置的状态下交叉的多个共用电极和多个分段电极对液晶层输入电压波形的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法。

背景技术

在特开平11-326871号公报中公开了驱动显示出胆甾醇相的具有记忆性的液晶显示元件的方法。该方法是对共用电极和分段电极交叉的电极间的液晶施加电压、使液晶的排列状态在复位时成为焦圆锥状态的驱动方法。将这样的驱动方法称为焦圆锥复位(FCR)法。

该焦圆锥复位法中具有：使全部像素成为焦圆锥状态的复位期间；由依次对从第1行到第末行的共用电极施加选择信号电压的选择期间和施加非选择信号电压的维持期间构成的改写期间；以及保持其后对全部的像素施加显示维持信号的显示状态的显示期间。

按照该焦圆锥复位法，具有下述的令人感兴趣的特征：脉冲电压-视感反射率特性的特性曲线的形状(大致S字型)不随改写时间的大小而变化(不会改变形状)，即平面状态和焦圆锥状态下的第1行到第末行的各自的反射率大致相同，可得到恒定的对比度显示，而且在面板的整个显示区域中可得到均匀的显示。

此外，在特开平11-326871号公报中，公开了设置使全部像素成为平面状态的复位期间、从而具有使全部像素成为平面状态的复位期间、施加选择信号电压的选择期间和施加非选择信号电压的非选择期间这3个期间的液晶显示元件的驱动方法。而且，记载了在选择期间中通过施加平面状态与焦圆锥状态之间的转移区域的脉冲电压可进行灰度显示。

由于该驱动方法在复位时使全部像素成为平面状态，故称为平面复位法。该平面复位法与焦圆锥复位法相比，从液晶的排列状态难以受到电极间距离(单元间隙)的在显示面整体中的场所的大小不匀或液晶取向膜的在显示面整体中的表面状态的显示面的场所的不匀的影响、容易得到均匀的显示这样的液晶显示元件的制造上的观点来看，具有实用方面的优点。

上述的焦圆锥复位法存在以下问题。(1)图1是胆甾醇型液晶显示元件的焦圆锥复位法的脉冲电压-视感反射率特性的一例。是在焦圆锥复位后对电极间施加图2中示出的脉冲电压(选择波形)、研究了脉冲电压对胆甾醇型液晶显示元件的反射率的影响的结果。图2的脉冲宽度t与对共用电极提供的选择波形的长度、即1条共用电极的改写速度有关。为了理解图2的脉冲电压的意义，在图3中示出对共用电极和分段电极施加的电压波形的一例。V0、V1、V2、V3、V4、V5分别表示电压波形的电压值。作为对共用电极施加的电压波形与对分段电极施加的电压波形的差的合成波形成为对液晶显示元件的两电极间施加的电压波形。图2的脉冲电压示出了作为合成波形的选择波形。

图4表示选择波形和非选择波形施加在第n条共用电极上的脉冲电压的时序。

按照图3和图4，进行下述的改写工作：将某个共用电极选作共用选择电极，将其它的共用电极选作共用非选择电极，对共用选择电极施加共用选择信号，同时对共用非选择电极施加共用非选择信号，与共用选择信号同步地对分段电极施加数据信号，对共用选择电极上的像素施加由共用选择信号与数据信号的差构成的选择信号来选择显示状态，此外，对构成共用非选择电极上的像素的液晶施加由共用非选择信号与数据信号的差构成的非选择信号，其后，将下一个共用电极选作共用选择电极，进行改写工作，通过重复进行该改写工作，改写构成全部的像素的液晶的显示状态。

如果打算加快改写速度，则必须提高图2的脉冲电压。在使用通用的STN(超扭曲向列)驱动器来驱动液晶显示元件的情况下，即使是耐压高的驱动器，其值也为约45V。在小于等于该电压的脉冲电压下，为了得到平面取向状态的反射率高、高对比度的容易看的实用的显示，必须将脉冲宽度t(选择期间)设定为大于等于3m秒，存在改写速度慢的缺点。此外，为了制作能输出高的驱动电压的专用的驱动器，必须有在驱动液晶显示元件方面高耐压的专用驱动IC芯片，成为液晶显示装置的成本增加的主要原因。

(2)此外，如果加快改写速度，则图1的曲线的上升的倾斜变得缓慢，必须增加非选择电压。如果增加非选择电压，则即使能得到反射率高的平面取向状态，由于其后的非选择电压的施加的缘故，反射率也受到损害。即使考虑这样的情况，脉冲宽度t也必须为大于等于3m秒。

(3)脉冲宽度t越短，图1中示出的曲线越容易随温度而变化。在考虑了实际的液晶显示元件的情况下，必须精细地进行温度补偿。

(4)在图5中示出用STN驱动器进行灰度显示用的波形。对共用电极输出的选择波形、非选择波形与图3中示出的波形是相同，但在对分段电极输出的选择波形上附加了灰度用的波形。灰度用的波形是混合了数据波形X和数据波形Y的形态，利用该混合比率来进行灰度显示的反射率的控制。

为了在面板的显示区域的整个面上进行均匀的灰度显示，必须使面板的电极间距离(单元间隙)的均匀性、取向膜的表面状态的均匀性变得良好，但在电子书籍、电子纸等的像素数多的大型面板的整个面上维持上述的均匀性是非常难的。

图6是胆甾醇型液晶显示元件的平面复位法的脉冲电压-视感反射率特性的一例。表示在平面复位后施加图2中示出的脉冲电压而研究了脉冲电压对胆甾醇型液晶显示元件的反射率的影响的结果。如上所述，图2的脉冲宽度t与对共用电极输出的选择波形的长度、即1条共用电极的改写速度有关。

根据图6可知，随着加快改写速度，难以得到完全的(反射率低的)焦圆锥取向。此外，难以得到对比度良好的显示。为了消除该问题以得到没有不协调感的显示，必须使每1条共用电极的改写速度大于等于10m秒。

如果液晶物质的种类或单元间隙或取向膜等的液晶显示元件的制造参数已确定，则由于平面状态的反射率大致恒定，故焦圆锥状态的反射率增加(在图6中特性曲线的底部上升)这一点意味着平面反射状态与焦圆锥透射状态下的反射率的差减小，显示的对比度减小。如果反射率的差减小，则存在难以实现灰度数多的所谓的高灰度显示的技术的问题。

另一方面，在平面复位法中，如果减小选择信号电压的脉冲电压的周期t以减少改写时间(增加改写速度)，则在共用电极数大的(显示像素数增加)的液晶显示元件中，对于接近于共用电极的末行的像素来说，如图6中所示，判明了存在下述问题：脉冲电压-视感反射率特性的特性曲线的形状不能被维持而变形，焦圆锥状态的反射率上升，从而产生显示不匀。

发明内容

本发明的目的在于提供即使加快改写速度也不产生显示不匀的液晶显示元件的驱动方法。

本发明的另一目的在于提供可在整个面上实现对比度良好的均匀的灰度显示的驱动方法。

本发明的又一目的在于提供适合于上述的驱动方法的液晶显示元件。

本发明的第1形态是下述的液晶显示元件的驱动方法：在上述液晶显示元件中，由在玻璃基板的表面上设置的共用电极组、在与上述玻璃基板对置地配置的另一方的玻璃基板的表面上在与上述共用电极组的方向正交的方向上设置的分段电极组和夹在上述共用电极组和分段电极组之间的显示出胆甾醇相的液晶以矩阵状构成像素，在不对上述像素施加电压时，利用液晶的记忆性来维持由平面状态、焦圆锥状态或其中间状态构成的显示状态，对于上述液晶显示元件来说，利用对上述共用电极和分段电极施加的电压的差对上述像素施加电压。

本发明的驱动方法包含下述步骤：

对全部的共用电极施加共用复位信号，对全部的分段电极施加数据复位信号，对全部的像素施加由这些信号的差构成的复位信号，使全部像素成为平面状态；

进行下述的改写工作，即，将某个共用电极选作共用选择电极，将其它的共用电极选作共用非选择电极，对共用选择电极施加共用选择信号，同时对共用非选择电极施加第1共用非选择信号，与共用选择信号同步地对分段电极施加第1数据信号，对共用选择电极上的像素施加由共用选择信号与第1数据信号的差构成的选择信号来选择显示状态，此外，对共用非选择电极上的像素施加由第1共用非选择信号与第1数据信号的差构成的第1非选择信号，其后，将下一个共用电极选作共用选择电极，进行上述的改写工作，通过重复进行该改写工作，改写构成全部的像素的液晶的显示状态；以及

对全部的共用电极施加第2共用非选择信号，对全部的分段电极施加第2数据信号，对全部的像素施加由这些信号的差构成的第2非选择信号，将全部像素维持为非选择状态。

本发明的驱动方法采用了平面复位法的改写。平面复位法的改写与焦圆锥复位法的改写相比，具有下述优点：难以受到面板的电极间距离(单元间隙)或取向膜的表面状态的影响，即使在显示区域中多少存在这样的不匀，也能得到均匀的灰度显示。但是，如果显示容量增大、即共用电极数和分段电极数增加，则反射率-施加电压的显示特性随共用电极列的位置而不同，由此产生显示不匀。特别是在高速改写时显著地产生该显示不匀。

此外，如果定为平面复位，则不需要进行液晶的取向控制和基板间间隙离散性等的液晶显示元件的特性的严密的控制。

此外，按照本发明，由于设置了全部像素非选择维持步骤，故无论对于哪个像素来说，显示特性都是相同的，从而消除了显示不匀。由此，可容易地得到具有显示的均匀性、高速改写性的液晶显示元件。

将全部像素维持为非选择状态的期间(全部像素非选择维持期间)最好为5～200m秒。在小于等于5m秒的情况下是不充分的。此外，在大于等于200m秒的情况下，对改写速度有影响。

例如，如果是共用电极为320条的显示元件，则作为典型的例子，可用下述的计算式导出改写时间。x是全部像素非选择维持期间。

20m秒(平面复位期间：50Hz，1周期)+2m秒(共用选择信号波形的长度)×320(500Hz，320周期)+xm秒

＝20+640+xm秒

如果x＝200xm秒，则改写时间为880m秒。

如果x＝500xm秒，则改写时间为1160m秒。

在实用上说，要求小于等于1秒的改写时间，由于如果x＝200秒，则改写时间为0.88秒，故本发明可实现这一点。

较为理想的是，上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的最大电压大于0V，小于等于上述第1非选择信号的最大电压的2倍。第2非选择信号的电压小于等于0V就没有效果。此外，如果第2非选择信号的电压大于第1非选择信号的2倍，则成为平面状态的像素的反射率下降。即，由于平面状态的像素和焦圆锥状态的像素的反射率都下降，故亮度、对比度都下降，这是不理想的。

或者，较为理想的是，上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的最小电压小于0V，大于等于上述第1非选择信号的最小电压的2倍。

或者，较为理想的是，上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，这些各非选择信号的最大电压相同、最小电压也相同。如果第1非选择信号的电压与第2非选择信号的电压不相同，则必须新增加电压的转换开关。使其电压相同，可以节省转换开关机构。

较为理想的是，上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的频率大于等于上述第1非选择信号的频率，小于等于5Hz。如果第2非选择信号的频率比第1非选择信号的频率小，则由于消耗电流变大，是不希望的。在大于5Hz的情况下，全部像素非选择期间加长(超过200m秒)，改写时间加长。

较为理想的是，改写期间的选择信号是脉冲电压，其1个周期是0.5～5m秒。在选择信号的1个周期小于等于0.5m秒(大于等于2000Hz)的情况下，即使设置全部像素非选择期间，其效果也是不完全的，成为对比度小的显示。此外，如果超过5m秒(200Hz)，则由于在显示像素整体的改写中时间加长，故在实用上是不理想的。例如在共用电极为320条的显示元件中，为5m秒×320＝1.6秒。

较为理想的是，将使全部像素成为平面状态的复位信号定为大于等于30V的脉冲电压(高脉冲电压)，在改写期间中，将使像素成为焦圆锥状态的选择信号定为7～15V的脉冲电压(低脉冲电压)，或者将使像素成为平面状态用的选择信号定为16～28V的脉冲电压(中脉冲电压)。再者，较为理想的是，2×(低脉冲电压)-5≤(中脉冲电压)≤2×(低脉冲电压)。适合于既维持高速改写状态又在显示区域的整个面上实现均匀的显示的条件在该范围内。

本发明的第2形态是液晶显示装置，本发明是具备下述部分的胆甾醇型液晶显示装置：液晶显示元件，由在玻璃基板的表面上设置的共用电极组、在与上述玻璃基板对置地配置的另一方的玻璃基板的表面上在与上述共用电极组的方向正交的方向上设置的分段电极组和夹在上述共用电极组和分段电极组之间的显示出胆甾醇相的液晶以矩阵状构成像素，在不对上述像素施加电压时，利用液晶的记忆性来维持由平面状态、焦圆锥状态或其中间状态构成的显示状态；共用驱动器，对上述共用电极组输出共用复位信号、共用选择信号和共用非选择信号；分段驱动器，对上述分段电极组输出数据复位信号和数据信号；以及控制器，控制上述共用驱动器和分段驱动器。其特征在于：上述控制器以使上述共用驱动器和分段驱动器利用上述驱动方法对上述液晶显示元件的像素施加电压的方式进行控制。

对于液晶显示元件来说，较为理想的是，在电极组上覆盖形成聚酰亚胺类的垂直取向膜。

在水平取向膜的情况下，在电压施加后到视感反射率成为恒定值为止需要几秒至几十秒的时间。此外，进行灰度显示用的条件设定的范围非常窄，难以进行精细的灰度显示。此外，视场角窄。与此不同，在垂直取向膜的情况下，没有这样的问题。

较为理想的是，上述共用电极组与分段电极组之间的距离为3.5μm～6μm。在不到3.5μm的情况下，由于液晶层的厚度减少，由布拉格衍射导致的反射是不充分的，故平面状态的反射率减小，对比度下降。如果超过6μm，则在焦圆锥状态下显示的白浊化变得显著。此外，驱动电压会超过45V，故对于低电压驱动来说，是不理想的。

按照本发明，在改写步骤后，利用设置全部像素非选择步骤的驱动方法，可实现没有显示不匀的显示，进而可实现在整个面上对比度良好的均匀的灰度显示。此外，按照本发明的液晶显示装置，特别在进行大面积高精细的显示的情况下，即使在短时间内进行改写，也能实现均匀的灰度显示。

附图说明

图1是示出胆甾醇型液晶显示元件的由焦圆锥复位法得到的脉冲电压-视感反射率特性的一例的图。

图2是示出选择波形的图。

图3是示出对共用电极和分段电极施加的电压波形的一例的图。

图4是示出对n条共用电极施加的选择波形和非选择波形的时序的图。

图5是示出用STN驱动器进行灰度显示用的波形的图。

图6是示出胆甾醇型液晶显示元件的由平面复位法得到的脉冲电压-视感反射率特性的一例的图。

图7是示出应用本发明的胆甾醇型液晶显示装置的结构的概略图。

图8是本发明的胆甾醇型液晶显示元件的概略图。

图9是示出对4行×3列的液晶显示元件的共用电极列和分段电极列施加的电压波形的图。

图10是示出对电极间施加的合成波形的图。

图11是示出在施加了选择波形后施加了全部像素非选择波形的时间与液晶显示元件的第640条共用电极附近的像素的反射率的图。

图12是示出在施加了选择波形后施加了全部像素非选择波形的时间与液晶显示元件的第640条共用电极附近的像素的对比度的图。

图13是示出研究了施加图10中示出的电压波形后COM No.与焦圆锥反射率的关系的结果的图。

图14是示出电压转换开关的图。

图15是示出电压转换开关的图。

图16是示出电压波形的图。

图17是示出与图16的选择期间相对应的脉冲电压和液晶显示元件的第640条共用电极附近的像素的光学特性的图。

图18是示出电压波形的图。

图19是示出施加图18中示出的电压波形后测定了显示区域的视感反射率的结果的图。

图20是示出电压波形的图。

图21是示出灰度用的选择信号的波形的图。

具体实施方式

以下根据附图说明本发明的实施例。

实施例1

图7是示出应用本发明的胆甾醇型液晶显示装置的结构的概略图。胆甾醇型液晶显示装置具备：用在互相对置的状态下交叉的多个共用电极COM1、COM2、...和多个分段电极SEG1、SEG2、...对胆甾醇型液晶进行矩阵驱动的胆甾醇型液晶显示元件10；以及用本发明的驱动方法进行显示内容的写入的机构。该机构由共用驱动器12、分段驱动器14、控制器16和电源18构成。

胆甾醇型液晶显示元件10的共用电极连接到共用驱动器12的输出端子上，分段电极连接到分段驱动器14的输出端子上。根据从控制器16供给的数据，从共用驱动器12对共用电极COM1、COM2、...施加电压，从分段驱动器14对分段电极SEG1、SEG2、...施加电压。对液晶显示元件10的像素施加这些电压的差。

图8是本发明的胆甾醇型液晶显示元件10的概略图。在图8中，作为基板1，可举出石英玻璃、氧化铝硅酸玻璃、氧化铝硼硅酸玻璃、无碱玻璃、形成了SiO₂膜等防止碱离子溶出的膜的碱石灰玻璃、或聚醚砜、聚乙烯对苯二甲酸盐等的塑料膜、或聚碳酸酯等的塑料基板。

在基板1上按下述顺序层叠了电极2、电绝缘膜3和取向膜4，将电极2构图为多个直线状的电极来制作透明基板。用主密封垫5以电极交叉的方式贴合这样的2片透明基板，在用主密封垫隔开的空间内封入胆甾醇型液晶6。

在此，作为电极2，ITO(铟锡氧化物)是合适的，但除此以外，也可以是SnO₂等的导电性金属氧化物或聚吡咯或聚苯胺等的导电性树脂等的导电性材料。

对于电绝缘膜3来说，SiO₂、TiO₂等的绝缘材料是合适的。电绝缘膜3是为了防止电极间的短路而设置的，不一定是必须的。

作为取向膜4，使用垂直取向膜。聚酰亚胺树脂是合适的，但也可使用含硅、含氟、含氮类的表面改质剂或树脂。可举出日产化学社制SE-1211、SE-7511L、RN-1517或东雷达乌高宁硅社制AY43-021等。

胆甾醇型液晶6优选由具有正的介电各向异性的性质的向列液晶和10～50重量％的手性试剂构成。作为所使用的向列液晶，不作特别限定，但作为一例，可举出氰基联苯型、苯基环己酸型、苯基苯甲酸型、环己酸苯甲酸型等的液晶。

胆甾醇型液晶可以是分散在高分子基体中的类型或囊封了的类型。胆甾醇型液晶的选择波长不仅可处于可视光区域中，也可以处于红外光区域中。

在与观察侧相反的一侧，可形成光吸收膜7。关于光吸收膜7的颜色，不作特别限定，但最好是黑色或蓝色。

在观察侧的面上，为了防止液晶因紫外线而导致性能恶化，可放置具有紫外线截止功能的塑料板。此外，也可粘贴具有防止反射功能、防眩功能的光学膜。

本实施例的液晶显示元件的特征在于在电极组上覆盖形成了聚酰亚胺类的垂直取向膜。在垂直取向膜的情况下，没有象水平取向膜那样的下述的问题：在电压波形施加后，在外观(反射率)成为恒定值为止需要几秒至几十秒的时间，此外，进行灰度显示用的条件设定的范围非常窄，难以进行精细的灰度显示，此外，视场角窄。

夹着胆甾醇型液晶而对置的电极2是共用电极组和分段电极组，但这些共用电极组与分段电极组的距离最好为3.5μm～6μm。这是因为，在不到3.5μm的情况下，由于液晶层的厚度减少，由布拉格衍射导致的反射是不充分的，故平面状态的反射率减小，对比度下降，如果超过6μm，则在焦圆锥状态下显示的白浊化变得显著。

实施例2

作为胆甾醇型液晶显示元件10，使用混合了0.25g的美尔可社制向列液晶MDA-02-1174和0.75g的美尔可社制胆甾醇型液晶MDA-03-162的液晶，作成了图8中示出的胆甾醇型液晶显示元件。液晶层的厚度为4.5μm。图8中的取向膜是垂直取向膜。此外，在与观察面相反的面上进行了蓝色的印刷。

对所得到的液晶显示元件(共用电极数640，分段电极数480)设想实际的矩阵驱动，依次施加图9中示出的电压波形，测定了显示像素的区域的视感反射率。图9为了简单起见示出了对4行×3列的液晶显示元件的共用电极列和分段电极列施加的电压波形。图中，V0、V1、V2、V3、V4、V5分别表示了电压波形的电压值。

图10示出对电极间施加的合成波形的一例。在平面复位期间中，对全部的共用电极施加共用复位信号，对全部的分段电极施加数据复位信号，对构成全部的像素的液晶施加由这些信号的差构成的复位信号，使全部像素复位为平面状态。

在改写期间中，进行下述的改写工作：将某个共用电极选作共用选择电极，将其它的共用电极选作共用非选择电极，对共用选择电极施加共用选择信号，同时对共用非选择电极施加第1共用非选择信号，与共用选择信号同步地对分段电极施加第1数据信号，对构成共用选择电极的像素的液晶施加由共用选择信号与数据信号的差构成的选择信号来选择显示状态，此外，对构成共用非选择电极上的像素的液晶施加由第1共用非选择信号与第1数据信号的差构成的第1非选择信号，其后，将下一个共用电极选作共用选择电极，进行改写工作，通过重复进行该改写工作，改写构成全部的像素的液晶的显示状态。

在全部像素非选择期间中，对全部的共用电极施加第2共用非选择信号，对全部的分段电极施加第2数据信号，对构成全部的像素的液晶施加由这些信号的差构成的第2非选择信号，将全部像素维持为非选择状态。

在以上的驱动方法中，在图10中示出的电压波形中设定为以下的驱动条件。

平面复位条件：35V，20m秒(50Hz)，1周期改写条件：

施加的电压波形的频率为500Hz，640周期

电压的设定，焦圆锥用：12V(相当于V2)

平面用：23V(相当于V0)

非选择波形，5.5V(相当于(V0-V2)/2)

全部像素非选择条件：5.5V，100Hz，0～30周期(0～300m秒)可变

改写期间的第1非选择信号的电压与全部像素非选择期间的第2非选择信号的电压相同，为5.5V。

在图11、图12中示出在改写期间结束后施加了第2非选择信号的时间与液晶显示元件的第640条共用电极附近的像素的光学特性的关系。图11示出视感反射率，图12示出对比度。

如果改写结束后的全部像素非选择期间加长，则

·平面的反射率为19％，几乎不变化。

·焦圆锥的反射率下降。饱和值为6.3％。

·作为结果，对比度提高了。

如果打算进行16灰度的显示，如果假定在进行了一个灰度显示时必须将显示区域整体的反射率的离散抑制在(平面反射率-焦圆锥反射率)/(16-1)以内，则在该面板的情况下，为6.3+(19-6.3)/15＝7.1(％)，必须将焦圆锥的反射率抑制在小于等于7.1％。

在图13中示出研究了施加图10中示出的电压波形后共用电极(COM No.)与焦圆锥反射率的关系的结果。图中的时间(m秒)示出了在对最后的共用电极(COM640)施加了选择信号后接着施加了的全部像素非选择信号的施加时间(0m秒是比较例)。

根据图13可知，通过在施加了选择信号后施加约10m秒的全部像素非选择信号，可使平面的反射率为小于等于7.1％。即，通过施加10m秒的全部像素非选择信号，可以说在显示区域的整个面上可得到均匀的灰度显示。

在本实施例中，在考虑了在共用驱动器和分段驱动器中使用STN驱动器IC的实际的液晶显示装置的情况下，最好设置图14中示出的电压转换开关20来转换在复位期间和改写期间施加的脉冲电压的最大电压。在图14中，将平面复位一侧的电压设定为35V，将改写一侧的电压设定为23V。在V0＝23V时，将电阻R1、R2、R3、R4、R5设定为使得V1＝17.5V、V2＝12V、V3＝11V、V4＝5.5V、V5＝0V。使用了STN驱动器IC的共用驱动器和分段驱动器都能输出包含0V的4电平的电压。在平面复位中，在共用一侧也好、在分段一侧也好，输出只是V0和V5这2个电平。再有，利用图7中示出的控制器16来控制电压转换开关20。

在本实施例中，改写期间的第1非选择信号的电压与全部像素非选择期间的第2非选择信号的电压相同，为5.5V，但设置全部像素非选择期间，不会使其它的显示特性恶化。如果有同样的效果，则第2非选择信号的电压、频率或其输入的时序等都不受限制。

例如，对于电压来说，第2非选择信号的最大电压大于0V，小于等于改写期间的非选择信号的最大电压的2倍。这是因为，如果该电压小于等于0V，则没有将改写结束的最后的共用电极周边的焦圆锥状态的像素的反射率维持得较小的效果，此外，如果超过改写期间的非选择信号的最大电压的2倍，则被施加选择信号而成为平面状态的像素的反射率下降。在以这种方式使全部像素非选择期间的第2非选择信号的电压成为与改写期间的第1非选择信号的电压不同的值的情况下，最好在STN驱动器IC中设置图15中示出的电压转换开关22。当然，通过设置图15中示出的电压转换开关22，即使在平面复位的电压设定中输出第2非选择信号也没有关系。再有，利用图7中示出的控制器16来控制电压转换开关22。

此外，在改写期间与全部像素非选择期间之间可设置0V区间，在全部像素非选择期间结束后，即使设置第2、第3全部像素非选择期间也没有关系。

此外，在本实施例中，用35V、50Hz的电压波形实施了平面复位，但如果显示区域的整个面能复位为平面状态，则电压或频率等的波形不受限制。可在复位期间中设置0V区间。

实施例3

作为胆甾醇型液晶显示元件10，使用在0.7g的大日本墨水化学工业社制向列液晶RPD-84202中混合了0.2g的美尔可社制手性试剂CB-15和0.1g的旭电化工业社制手性试剂CNL-617R得到的胆甾醇型液晶，作成图8中示出的胆甾醇型液晶显示元件。液晶层的厚度为4.5μm。图8中的取向膜4是垂直取向膜。此外，在与观察面相反的面上进行了黑色的印刷。

对共用电极数为640条、分段电极数为任意条的液晶显示元件施加了具有图16中示出的电压波形的脉冲电压，测定了显示区域的视感反射率。驱动条件如下所述。

平面复位条件：33V，10m秒(100Hz)，2周期改写条件：

施加的电压波形的频率为500Hz(相当于共用选择信号为2m秒的长度)

非选择波形为5.0V(相当于(V0-V2)/2)

全部像素非选择条件：5.5V，100Hz，10周期(10m秒)

再有，在图16中，为了进行比较，也示出了没有全部像素非选择期间的电压波形。

在图17中示出与图16的选择期间相当的脉冲电压和液晶显示元件的第640条共用电极附近的像素的视感反射率。可知通过设置全部像素非选择期间，平面状态的像素的视感反射率中没有变化，但焦圆锥状态的像素的视感反射率(在特性曲线中谷的部分)在低的状态下被维持。即，通过设置全部像素非选择期间，可得到对比度良好的显示。

实施例4

对与实施例3相同的液晶显示元件施加图18中示出的脉冲电压，测定了显示区域的视感反射率。在图19中示出结果。可知在改写期间结束后，通过附加全部像素非选择期间，在开始改写的共用电极COM1周边和改写结束的共用电极COM640周边，在视感反射率中几乎没有区别。即，在开始改写操作的显示像素区域和改写操作结束时的显示像素区域中，对于平面状态和焦圆锥状态的两状态来说，反射率几乎相同，因而利用高速改写得到了显示特性为恒定、没有显示不匀的显示。

在本实施例中，在考虑了使用STN驱动用驱动器IC的实际的液晶显示装置的情况下，最好在平面复位期间、改写期间和全部像素非选择期间之间设置图15中示出的电压转换开关22。在图15中，将平面复位期间的电压定为33V、将改写期间的电压定为20～24V是合适的。全部像素非选择期间的电压定为改写期间的电压的1.1倍。在图15中，上述改写期间的电压为V0，通过将电阻R1、R2、R3、R4、R5设定为使得V1＝V0-5(V)、V2＝V0-10(V)、V3＝10V、V4＝5V、V5＝0V，可用图18中示出的电压波形来驱动。

实施例5

对在实施例3中制作了的液晶显示元件施加了图20、图21中示出的电压波形，进行灰度显示，测定了视感反射率。图21是放大了图20的选择信号的图，示出实现灰度1～灰度16的各选择信号的波形。在图21的波形中，通过改变期间p、q的比率，形成了平面取向(p＝1、q＝0)、焦圆锥取向(p＝0、q＝1)及其任意的中间状态。

在本实施例中，考虑了16灰度精细显示，对于将平面状态的反射率、焦圆锥状态的反射率进行了14分割的合计16种类的选择信号，对于分别开始改写操作的共用电极COM1附近的像素和成为改写操作结束邻近的共用电极COM640附近的像素测定了视感反射率。在表1中对于设置了和未设置本发明的全部像素非选择期间的情况示出测定结果。

表1

灰度等级	共用电极No.	视感反射率(％)
				没有全部像素非选择	有全部像素非选择
		1(平面)	1			18.6	18.7
640	19.0			18.8
			2		1	17.7	17.7
640	18.4	17.9
				3	1	16.7	16.8
640	17.8	16.8
			4		1	15.7	15.6
640	17.1	15.9
				5	1	14.6	14.6
640	16.5	15.0
			6		1	13.6	13.7
640	15.9	13.9
				7	1	12.6	12.6
640	15.4	12.8
			8		1	11.6	11.7
640	14.8	12.0
				9	1	10.6	10.8
640	14.2	10.9
			10		1	9.7	9.8
640	13.6	10.0
				11	1	8.7	8.7
640	13.1	9.1
			12		1	7.7	7.7
640	12.4	8.1
				13	1	6.7	6.6
640	11.7	7.0
			14		1	5.7	5.8
640	11.1	6.1
				15	1	4.7	4.7
640	10.5	5.2
			16(焦圆锥)		1	3.6	3.6
640	9.9	4.1

如表1中所示，如果未设置全部像素非选择期间，则特别是在灰度等级接近于焦圆锥状态的一侧(在透射模式中)，在共用电极COM1与共用电极COM640之间在视感反射率中产生显著的区别，灰度显示较大地紊乱，而在设置了全部像素非选择期间的本发明的实施例中，在第1～第640的全部的共用电极中，灰度显示的紊乱小于等于0.5％，几乎没有视感显示的区别。

在平面状态的像素的视感反射率的饱和值为18.8％、焦圆锥状态的像素的视感反射率的饱和值为3.6％的情况下，如果打算进行16灰度显示，则在进行了一个灰度显示时，必须将显示区域整体的视感反射率的离散抑制在(平面反射率-焦圆锥反射率)/(16-1)＝(18.8-3.6)/15≈1(％)以内。如表1中所示，通过设置全部像素非选择期间，在各灰度中，共用电极COM1中的视感反射率与共用电极COM640中的视感反射率的差被抑制在1％以内，可知对于显示像素整体来说，可实现均匀的灰度显示。即，可知利用实施例可得到没有显示不匀的高灰度显示。

Claims (16)

1.一种液晶显示元件的驱动方法，在上述液晶显示元件中，由在玻璃基板的表面上设置的共用电极组、在与上述玻璃基板对置地配置的另一方的玻璃基板的表面上且在与上述共用电极组的方向正交的方向上设置的分段电极组和夹在上述共用电极组和分段电极组之间的显示出胆甾醇相的液晶以矩阵状构成像素，在不对上述像素施加电压时，利用液晶的记忆性来维持由平面状态、焦圆锥状态或它们的中间状态构成的显示状态，对于上述液晶显示元件，利用对上述共用电极和分段电极施加的电压的差对上述像素施加电压，其特征在于，包含下述步骤：

将全部像素复位为平面状态的步骤；

改写全部像素的显示状态的步骤；以及

将全部像素维持为非选择状态的步骤。

2.如权利要求1所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

在将全部像素复位为平面状态的上述步骤中，对全部的共用电极施加共用复位信号，对全部的分段电极施加数据复位信号，对全部的像素施加由这些信号的差构成的复位信号，使全部像素成为平面状态，

在改写全部像素的显示状态的上述步骤中，进行下述的改写工作，即，将某个共用电极选作共用选择电极，将其它的共用电极选作共用非选择电极，对共用选择电极施加共用选择信号，同时对共用非选择电极施加第1共用非选择信号，与共用选择信号同步地对分段电极施加第1数据信号，对共用选择电极上的像素施加由共用选择信号与第1数据信号的差构成的选择信号来选择显示状态，此外，对共用非选择电极上的像素施加由第1共用非选择信号与第1数据信号的差构成的第1非选择信号，其后，将下一个共用电极选作共用选择电极，进行上述的改写工作，通过重复进行该改写工作，改写构成全部的像素的液晶的显示状态，

在将全部像素维持为非选择状态的上述步骤中，对全部的共用电极施加第2共用非选择信号，对全部的分段电极施加第2数据信号，对全部的像素施加由这些信号的差构成的第2非选择信号，以将全部像素维持为非选择状态。

3.如权利要求2所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

将全部像素维持为上述非选择状态的期间为5～200m秒。

4.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的最大电压大于0V、小于等于上述第1非选择信号的最大电压的2倍。

5.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的最小电压小于0V、大于等于上述第1非选择信号的最小电压的2倍。

6.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，这些各非选择信号的最大电压相同、最小电压也相同。

7.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

上述第1非选择信号与上述第2非选择信号都是脉冲电压，上述第2非选择信号的频率大于等于上述第1非选择信号的频率，小于等于5Hz。

8.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

在改写全部像素的显示状态的上述步骤中，上述选择信号是脉冲电压，该脉冲电压的1个周期是0.5～5m秒。

9.如权利要求3所述的液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：

在将全部像素维持为平面状态的上述步骤中，将上述复位信号定为大于等于30V的脉冲电压，

在改写全部像素的显示状态的上述步骤中，将用于使像素成为焦圆锥状态的上述选择信号定为7～15V的脉冲电压，或者将用于使像素成为平面状态的上述选择信号定为16～28V的脉冲电压。

10.一种胆甾醇型液晶显示装置，具备：

液晶显示元件，由在玻璃基板的表面上设置的共用电极组、在与上述玻璃基板对置地配置的另一方的玻璃基板的表面上且在与上述共用电极组的方向正交的方向上设置的分段电极组、和夹在上述共用电极组和分段电极组之间的显示出胆甾醇相的液晶以矩阵状构成像素，在不对上述像素施加电压时，利用液晶的记忆性来维持由平面状态、焦圆锥状态或其中间状态构成的显示状态；

共用驱动器，对上述共用电极组输出共用复位信号、共用选择信号和共用非选择信号；

分段驱动器，对上述分段电极组输出数据复位信号和数据信号；

以及控制器，控制上述共用驱动器和分段驱动器，

其特征在于：

上述控制器以使上述共用驱动器和分段驱动器利用在权利要求2～7中的任一项所述的驱动方法对上述液晶显示元件的像素施加电压的方式进行控制。

11.如权利要求10所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

上述共用驱动器输出包含0V的4电平的电压，

上述分段驱动器输出包含0V的4电平的电压，

从上述共用驱动器输出的最大电压与从上述分段驱动器输出的最大电压相同，还具备将上述各最大电压转换为至少2个电压值的电压转换开关。

12.如权利要求11所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

上述控制器控制上述电压转换开关，以在将全部像素复位为平面状态的上述步骤和改写全部像素的元件状态的上述步骤中转换所施加的脉冲电压的最大电压。

13.如权利要求11所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

上述控制器控制上述电压转换开关，以在改写全部像素的元件状态的上述步骤和将全部像素维持为非选择状态的上述步骤中转换脉冲电压的最大电压。

14.如权利要求10所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

在上述共用电极组和上述分段电极组上覆盖形成有聚酰亚胺类的垂直取向膜。

15.如权利要求10所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

上述共用电极组与分段电极组之间的距离为3.5μm～6μm。

16.如权利要求10所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：

构成上述像素的共用电极的数目为大于等于320条。

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