CN1668963A - 胆甾醇型液晶显示装置和胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法 - Google Patents

胆甾醇型液晶显示装置和胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法 Download PDF

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Abstract

一种用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胆甾醇型液晶进行矩阵驱动的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法。从各共用电极对胆甾醇型液晶显示元件依次施加包含复位波形、选择波形、保持波形、以及非选择波形的共用电极驱动电压波形，从分段电极施加ON波形、OFF波形。共用电极驱动电压波形被形成为在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形之止的期间内不包含对上述全部共用电极同时施加相同的电压的期间，分段电极驱动电压波形被形成为包含同时施加相同的电压的期间。

Description

胆甾醇型液晶显示装置和 胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置(LCD)和液晶显示元件的驱动方法，详细地说，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装置和胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法。
背景技术
因为胆甾醇型液晶显示装置具有可实现利用外部光的反射的明亮的显示、即使切断电源显示内容也不会消失和可用单纯的矩阵驱动进行大容量显示等的优点，故近年来在电子纸领域越来越引人注目。但是，也存在驱动速度慢这样的缺点，希望有克服该缺点的对策。
鉴于这样的问题，在美国专利5,748,277号公报中提出了名为DDS(动态驱动方式)法的驱动方法。在图1中示出DDS法的驱动电压波形，具有使液晶成为类似回归线(homeotropic)取向状态用的复位期间、决定最终的显示是平面取向状态或焦圆锥取向状态或其中间状态的选择期间、保持用选择期间选择了的取向状态用的保持期间和为了进行单纯矩阵驱动而产生的非选择期间。
作为一例，在图2中示出为了驱动共用电极数为16条的单纯矩阵液晶显示元件而对共用电极施加的电压的时序图。依次错开选择期间的长度部分对共用电极施加了与复位期间、选择期间、保持期间、非选择期间对应的电压、即复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形。在DDS法中，由于即使在室温下也能使选择期间小于等于1msec，故可以说DDS法是适合于高速驱动的方法。
但是，如果着眼于图2的A区间，则必须对共用电极11～16输入复位波形、对共用电极10输入选择期间、对共用电极4～9输入保持波形、对共用电极1～3输入非选择期间。即，对于为了对胆甾醇型液晶显示元件进行DDS驱动而在共用电极一侧使用的共用驱动器IC来说，要求能同时输出复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形这4种电压波形的功能。
在SID′97 Digest，899(1997)中，记载了在实际上进行DDS驱动的情况下对胆甾醇型液晶显示元件的共用电极、分段电极输入的电压波形。在图3A、图3B中示出其形状。
在图3A中，在上段中示出了对共用电极输入的波形，在左栏中示出了对分段电极输入的波形，在除了左栏的中段和下段中示出了在共用电极和分段电极之间输入的合成波形(对共用电极输入的波形与对分段电极输入的波形的差)。
图3B是为了比较对共用电极输入的波形与对分段电极输入的波形而将时间轴合并起来在纵方向上并排了的图。按照图3B，对共用电极输入的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形分别由①～④这4个单元期间构成，但可知在每个单元期间中必须常时地有4值的电压。
在该方法中，在①～④的各波形的每个单元期间中必须有能常时地同时供给4值的电压的驱动器IC。由于在STN(超扭曲向列)中使用的通用的驱动器IC通常能同时输出的电压的值是2个(2值输出)，故为了进行DDS驱动，必须制作专用的驱动器IC。
在SID′02 Digest，546(2002)中进行了减少同时输出的电压值的数目的研究。在图4A、图4B中示出在该情况下对共用电极、分段电极输入的波形。将对共用电极输入的电压减少为3值。由此，由于可减小驱动器IC的面积，故可降低成本，但在②～④的单元期间中，由于必须有3值的电压，故仍然必须有3值输出的专用的驱动器IC。
再者，在特开2001-228459号公报中，公开了使对共用电极施加电压的共用电极用驱动器的输出电压为2值的方法。但是，在胆甾醇型液晶显示元件的显示内容的写入中，必须在共用电极一侧使用3值的电压，在共用电极一侧设置电压转换装置。此外，由于复位期间与选择期间分离，故在能进行容易的显示的共用电极的数目方面存在限制。
发明内容
本发明的目的在于提供通过确定能使驱动器IC的输出电压为小于等于2值的驱动电压波形以便能抑制在DDS驱动专用中制作的驱动器IC的成本的驱动方法。
本发明的另一目的在于提供实现上述的驱动方法的胆甾醇型液晶显示装置。
本发明的第1形态是用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胆甾醇型液晶进行矩阵驱动的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法。按照该驱动方法，包含：从各共用电极对胆甾醇型液晶显示元件依次施加共用电极驱动电压波形来进行显示内容的写入的步骤，其中，共用电极驱动电压波形包含使胆甾醇型液晶成为同回归取向状态用的复位波形、选择胆甾醇型液晶的最终的取向状态用的选择波形、保持由选择波形选择了的取向状态用的保持波形和为了进行矩阵驱动而产生的非选择波形；以及在显示内容的写入中从各分段电极对胆甾醇型液晶显示元件施加分段电极驱动电压波形的步骤，其中，分段电极驱动电压波形至少包含将胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为平面取向状态的ON波形和将胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为焦圆锥取向状态的OFF波形，将共用电极驱动电压波形形成为在显示内容的写入中在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不包含对全部共用电极同时施加相同的电压的期间，将分段电极驱动电压波形形成为在显示内容的写入中包含对全部分段电极同时施加相同的电压的期间。
本发明的第2形态是胆甾醇型液晶显示装置。该液晶显示装置具备：在多个共用电极和多个分段电极的各个交叉部分形成像素的胆甾醇型液晶显示元件；从各共用电极对胆甾醇型液晶显示元件依次施加驱动电压波形来进行显示内容的写入的共用驱动器，其中，驱动电压波形包含使胆甾醇型液晶成为同回归取向状态用的复位波形、选择胆甾醇型液晶的最终的取向状态用的选择波形、保持由选择波形选择了的取向状态用的保持波形和为了进行矩阵驱动而产生的非选择波形；在显示内容的写入中对胆甾醇型液晶显示元件施加驱动电压波形的分段驱动器，其中，驱动电压波形至少包含将胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为平面取向状态的ON波形和将胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为焦圆锥取向状态的OFF波形；以及控制共用驱动器和分段驱动器的控制器。控制器这样来控制共用驱动器和分段驱动器，即，使得复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形、ON波形、OFF波形分别具有同一数目的单元期间，复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形在同一单元期间中具有2值的电压，ON波形、OFF波形在同一单元期间中具有小于等于2值的电压。
附图说明
图1是示出DDS法的驱动电压波形的图。
图2是对共用电极施加的电压的时序图。
图3A、图3B是示出在实际上进行DDS驱动的情况下对胆甾醇型液晶面板的共用电极、分段电极输入的电压波形的图。
图4A、图4B是示出在实际上进行DDS驱动的情况下对胆甾醇型液晶面板的共用电极、分段电极输入的电压波形的图。
图5是示出本发明的胆甾醇型液晶显示装置的结构的概略图。
图6是在本发明的胆甾醇型液晶显示装置中使用的胆甾醇型液晶显示元件的概略图。
图7A、图7B是示出对本发明的实施例1中的共用电极输出的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形、对分段电极输出的ON波形、OFF波形的图。
图8A、图8B、图8C是示出为了用图7A、图7B中输出的各波形进行胆甾醇型液晶显示元件的矩阵驱动而对各共用电极、各分段电极输出的电压波形的一例的图。
图9是示出对图8A的像素施加的电压波形的图。
图10是对液晶显示元件施加的电压波形的概略图。
图11A、图11B是示出能进行灰度显示的DDS驱动电压波形的图。
图12是示出电压波形的图。
图13A、图13B是示出电压波形的图。
图14A、图14B是示出电压波形的图。
图15A、图15B是示出电压波形的图。
图16A、图16B是示出电压波形的图。
图17A、图17B是示出电压波形的图。
具体实施方式
图5是示出本发明的胆甾醇型液晶显示装置的结构的概略图。本发明的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、单元期间和多个分段电极SEG、SEG2、单元期间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、单元期间施加电压，从分段驱动器14对分段电极SEG、SEG2、单元期间施加电压。对液晶显示元件10的像素施加这些电压的差。
在本发明中，将对共用电极和分段电极输出的最大电压定为42V。对共用电极和分段电极施加的电压越大，越容易与多种多样的胆甾醇型液晶显示元件相对应，但如果综合地考虑本发明的驱动方法、液晶显示元件的制造的容易程度、光学特性、容易得到液晶的情况等，小于等于42V是足够的。
图6是本发明的胆甾醇型液晶显示装置中使用的胆甾醇型液晶显示元件10的概略图。在图6中，作为基板1，可举出石英玻璃、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，水平取向膜也好、垂直取向膜也好，都是可以的。对于这些取向膜来说，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。
胆甾醇型液晶6由具有正的介电各向异性的性质的向列液晶和10～50重量％的手性试剂构成是合适的。作为所使用的向列液晶，最好是在室温下小于等于60mPa·s、介电常数各向异性Δε大于等于8的液晶。对于高粘性的液晶来说，为了得到对比度为充分的显示，就必须加长选择期间。如果液晶的粘度在室温下大体超过60mPa·s，则由于加长选择期间的情况变得显著，故是不理想的。另一方面，对于Δε小的液晶来说，必须将驱动电压设定得较高。如果液晶的Δε在室温下大体比8小，则将驱动电压设定得较高的情况变得显著，故是不理想的。作为向列液晶，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反射波长不仅可处于可视光区域中，也可以处于红外光区域中。
胆甾醇型液晶层的电极间距离在可见光反射的情况下最好小于等于6.0μm。如果超过6.0μm，则由于焦圆锥状态的白浊变得显著，故是不理想的。
在与观察侧相反的面上可形成光吸收膜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。此外，也可粘贴反射片、偏振片、相位差片等的光学膜来代替光吸收膜7。
在观察侧的面上，可粘贴偏振片、相位差片、具有紫外线截止等的功能的光学膜。
以下，使用实施例、比较例具体地说明本发明。
实施例1
在图7A、图7B中示出在本实施例中对共用电极输出的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形、对分段电极输出的ON波形、OFF波形。对分段电极输出的OFF波形、对共用电极输出的非选择波形和选择波形的形状是相同的。此外，复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的最大电压都是40V。
在图7B中，对共用电极输出的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的宽度全部相同(0.8msec)，由①～④这4个单元期间构成，但在①～④的每个单元期间中由0V和40V的2值的电压构成。因而，可使用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。
另一方面，对分段电极输出的ON波形、OFF波形的宽度也与对共用电极输出的各波形的宽度相同，由①～④这4个单元期间构成，但单元期间①的ON波形、OFF波形都相同，为0V，单元期间②是8V和0V，单元期间③是32V和40V，单元期间④的ON波形、OFF波形都相同，为40V。这样，对分段电极输出的波形全部由4值的电压构成。由于单元期间②、③由2值的电压构成，故可使用输出小于等于2值的驱动器作为分段驱动器14。
在图8A、图8B、图8C中示出为了用图7A、图7B中输出的各波形进行胆甾醇型液晶显示元件的矩阵驱动而对各共用电极、各分段电极实际上输出的DDS驱动电压波形的一例。在图8A中，为了使说明简单起见，示出共用电极为4条、分段电极为3条的矩阵结构的液晶显示元件10。再有，由于胆甾醇型液晶具有记忆性，故在理论上共用电极和分段电极的数目不受限制。
复位期间、保持期间、非选择期间分别定为对共用电极输出的复位波形、保持波形、非选择波形的期间的整数倍。因而，在复位期间、保持期间、非选择期间中重复了整数次的图7A中示出的复位波形、保持波形、非选择波形。即，在图8A中，在复位期间中重复了3次的复位波形，在保持期间中重复了3次的保持波形，在非选择期间中重复了3次的非选择波形。但是，由于在复位期间中必须将液晶的取向状态复位为同回归取向状态，故在3次的波形的期间中有不够的情况。如果将复位期间设定得较长，则可在低电压下进行复位，但通常定为5～100msec。另一方面，保持期间最好是对共用电极输出的保持期间的2次～100次的期间。更为理想的是保持期间的5次～50次的期间。由于在保持期间的1次的期间中，焦圆锥的反射率高，在比保持期间的100次的期间多的期间中平面的反射率变低，故都是不理想的。
如图8A中所示，对共用电极输出的电压在全部共用电极的全部期间中是2值(0V、40V)。这是因为对图7A中示出的共用电极输出的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形全部由2值的电压构成。
在本实施例中，如图8A中所示，在D区间中对全部共用电极同时输出了相同的电压，但在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不包含对全部共用电极同时施加相同的电压的期间。这是因为，如果在上述期间内有对全部共用电极输出相同的电压的期间，则由于在复位期间中构成低电压区间，此外，在非选择期间中构成高电压区间，故为了在复位期间期间中使胆甾醇型液晶成为同回归取向状态，必须进一步提高对共用电极和分段电极输出的电压，或产生保持期间结束后成为平面取向状态的像素的反射率因在非选择期间中被输出的电压的缘故而下降的状况。
为了在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不包含对全部共用电极输出相同的电压的期间，对于对图7A中示出的共用电极输出的复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的各自的设定来说，使得在每个单元期间①～④内没有全部的波形成为相同的电压的部分。
另一方面，在分段电极一侧，如图8A中示出的B区间和C区间那样，设置对全部的分段电极同时输出相同的电压的单元期间。B区间相当于对图7B中示出的分段电极输出的各波形的单元期间①，对全部分段电极输出0V的电压，C区间相当于单元期间④，对全部分段电极输出40V的电压。
对液晶显示元件的像素输出对共用电极输出的波形与对分段电极输出的波形的差。作为一例，在图9中示出对图8A的(COM2，SEG3)、(COM3，SEG2)的各像素施加的电压波形。波形(a)表示对(COM2，SEG3)的像素施加的电压波形，波形(b)表示对(COM3，SEG2)的像素施加的电压波形。
在以上的说明中，为了说明的方便起见，以4×3的矩阵结构的液晶显示元件为例进行了说明。以下进一步说明具体例。作为胆甾醇型液晶显示元件10，使用了混合0.7g的大日本墨水化学工业社制向列液晶RPD-84202(粘度≈30mPa·s、Δε≈10)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，制作了图6中示出的胆甾醇型液晶显示元件。液晶层的厚度为4.5μm。
对所得到的胆甾醇型液晶显示元件如图10中所示那样施加了使用图7A中示出的DDS驱动波形形成的表1中示出的DDS驱动电压波形。
表1
    复位期间   选择期间   保持期间   非选择期间  视感反射率
  波形 次数   波形   次数   波形   次数   波形 次数
施加波形A   R(ON)   20  S(ON)     1  E(ON)     5  N(ON) 10     15.0％
施加波形B   R(ON)   20  S(ON)     1  E(ON)     5  N(ON) 630     15.0％
施加波形C   R(ON)   20  S(ON)     1  E(OFF)     5  N(ON) 10     15.0％
施加波形D   R(ON)   20  S(ON)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     15.0％
施加波形E   R(ON)   20  S(OFF)     1  E(ON)     5  N(ON) 10     2.5％
施加波形F   R(ON)   20  S(OFF)     1  E(ON)     5  N(ON) 630     2.5％
施加波形G   R(ON)   20  S(OFF)     1  E(OFF)     5  N(ON) 10     2.5％
施加波形H   R(ON)   20  S(OFF)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     2.5％
在图10中示出了在复位期间、选择期间、保持期间、非选择期间中多次重复地施加复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的状态，在表1中对于施加波形A～H的每一个示出了各期间的波形重复次数和对分段电极的ON波形、OFF波形的施加的状态(ON、OFF)。
通过在图5中用来自控制器16的数据控制共用驱动器12和分段驱动器14来形成以上那样的DDS驱动电压波形。
在表1中示出了对液晶显示元件10施加这样的DDS驱动电压波形并观察了液晶显示元件的显示的结果(视感反射率)。在任一个施加波形A～H的情况下，如果在选择波形的输入时输入ON波形，则胆甾醇型液晶成为平面取向状态，如果输入OFF波形，则胆甾醇型液晶成为焦圆锥取向状态。平面状态的视感反射率为15％左右，焦圆锥状态的视感反射率为2.5％左右，对比度约为6。
按照本实施例，可知通过使用图7A中示出的电压波形，能以良好的对比度驱动液晶显示元件，可使用2值输出的驱动器作为共用驱动器12，可使用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
此外，按照本实施例，由于复位波形的电压的最大值与保持波形的电压的最大值相等，故没有必要象现有技术那样在共用电极一侧设置电压转换装置，可使对共用电极施加电压的共用电极用驱动器的输出为2值。
实施例2
在本实施例中，使用图11A、图11B中示出的电压波形。图11A、图11B中示出的对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(1msec)，由①～⑥这6个单元期间构成。
在共用电极一侧，在每个①～⑥单元期间中由0V和36V的2值的电压(0V，36V)构成。如图11B中所示，没有复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部为0V或36V的单元期间。因而，在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中，在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对胆甾醇型液晶显示装置的全部共用电极施加相同的电压的期间。在本实施例中，可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。
另一方面，如图11A中所示，对于对分段电极输出的波形来说，在ON波形、OFF波形、灰度1(PPF)波形、灰度2(PFF)波形用的全部中由4值的电压(V4＝0V、V3＝7V、V2＝29V、V1＝36V)来构成，但如图11B中所示，在单元期间②中各波形全部为V4(0V)，在单元期间⑤中各波形全部为V1(36V)。因而，在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出V4(0V)的期间和对全部分段电极输出V1(36V)的期间。此外，由于单元期间①和单元期间③是V4(0V)和V3(7V)的2值的电压，单元期间④和单元期间⑥由V2(29V)和V1(36V)的2值的电压构成，故可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
在表2中示出使用以上的电压波形如图10中所示那样对胆甾醇型液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形和视感反射率测定结果。
表2
    复位期间   选择期间   保持期间   非选择期间 视感反射率
  波形 次数   波形   次数   波形   次数  波形 次数
  施加波形A   R(OFF) 20  S(ON)     1  E(ON)     5  N(ON) 630     15.0％
  施加波形B   R(OFF) 20  S(ON)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     15.0％
  施加波形C   R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(ON)     5  N(ON) 630     2.5％
  施加波形D   R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     2.5％
  施加波形E   R(OFF) 20  S(PPF)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     11.5％
  施加波形F   R(OFF) 20  S(FFP)     1  E(OFF)     5  N(ON) 630     8.0％
在任一个施加波形A～F的情况下，如果在选择波形的输入时输入ON波形，则胆甾醇型液晶成为平面取向状态，如果输入OFF波形，则胆甾醇型液晶成为焦圆锥取向状态，如果输入灰度1波形和灰度2波形，则成为平面取向状态和焦圆锥取向状态的中间状态(PPF，PFF)。平面取向状态的视感反射率为15％左右，焦圆锥取向状态的视感反射率约为2.5％，中间状态的视感反射率为11.5％和8.0％。
按照本实施例的驱动方法，在对分段电极输出的电压波形中设置由V3和V4构成的低电压单元期间以及由V1和V2构成的高电压单元期间，通过调节低电压单元期间内的V3输出的时序和高电压单元期间内的V2输出的时序，即使共用驱动器12的输出为2值、分段驱动器14的输出为小于等于2值，也能进行灰度显示。
比较例1
为了确认实施例1、2的效果，在实施例1的胆甾醇型液晶面板中对液晶显示元件10施加了使用了图12的电压波形的DDS驱动电压波形，观察了显示的状态。
在图12中，对共用电极输出的波形在每个单元期间中由2值的电压构成。另一方面，在对分段电极一侧输出的波形中不存在相同的电压的单元期间。即，在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中不存在对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极施加相同的电压的期间。
以各种方式改变了各波形的电压和长度进行了研究，但不能得到对比度良好的显示。因而，可知为了在胆甾醇型液晶显示元件中得到对比度良好的显示，象实施例1、实施例2那样，在对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出的波形(ON波形，OFF波形)中必须有相同的电压的期间。
实施例3
与实施例1同样，制作了共用电极数、分段电极数分别为120条的胆甾醇型液晶显示元件10。在图5中示出的胆甾醇型液晶显示装置中安装上述的胆甾醇型液晶显示元件，利用采用了图13A、13B中示出的电压波形的DDS驱动电压波形进行了显示。
在图13中，对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(1.2msec)，由①～④这4个单元期间构成。
对共用电极输出的波形全部由2值的电压(35V，0V)构成。此外，由于复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部不存在相同的电压的单元期间，故在胆甾醇型液晶显示装置中，在对最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对全部共用电极施加相同的电压的期间。在本实施例中，可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。
另一方面，对分段电极输出的波形全部由3值的电压(V4＝0V、V2＝23V、V1＝35V)来构成，但单元期间①和②中ON波形、OFF波形两者都是V4(0V)。因而，在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出V4(0V)的期间。此外，由于单元期间③和单元期间④由V1(35V)和V2(23V)的2值的电压构成，故可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
对于使用以上的电压波形如图10中所示那样对液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形来说，复位期间设定为复位波形的期间的20倍，保持波形设定为保持期间的期间的7倍。
在胆甾醇型液晶显示元件10中，可得到对比度良好的显示。在整个面改写中需要的时间约为0.2秒。
实施例4
使用了在0.68g的奇素社(公司名)制向列液晶NA-4320XX(Δε≈15、粘度≈40mPa·s)中混合了0.2g的美尔可社(公司名)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，制作了图6中示出的胆甾醇型液晶显示元件10。液晶层的厚度为4.0μm。
对所得到的胆甾醇型液晶显示元件施加了使用图14A、图14B中示出的DDS电压波形的DDS驱动电压波形，观察了显示。
图14中示出的对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(1msec)，由①～⑥这6个单元期间构成。
对共用电极输出的波形全部由3值的电压(Vh＝40V、Vm＝30V、V1＝0V)来构成，但由于单元期间②中是Vh和Vm的2值的电压，其它的单元期间由Vm和V1的2值的电压构成，故可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。此外，由于复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部不存在相同的电压的单元期间，故在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中对胆甾醇型液晶显示元件的最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对全部共用电极施加相同的电压的期间。
对分段电极输出的波形全部由3值的电压(V4＝0V、V2＝25V、V1＝35V)来构成，但单元期间①中ON波形、OFF波形都是V1，单元期间③中ON波形、OFF波形都是V2，单元期间⑤和单元期间⑥中ON波形、OFF波形都是V4。因而，在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出V4(0V)的期间、输出V2(25V)的期间和输出V1(35V)的期间。此外，由于单元期间②和单元期间④由V1(35V)和V2(25V)的2值的电压构成，故可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
在表3中示出使用以上的电压波形如图10中所示那样对胆甾醇型液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形和视感反射率测定结果。
表3
    复位期间   选择期间   保持期间   非选择期间 视感反射率
  波形 次数   波形   次数   波形    次数  波形 次数
施加波形A  R(OFF) 20  S(ON)     1  E(ON)     10  N(ON) 630     15.0％
施加波形B  R(OFF) 20  S(ON)     1  E(OFF)     10  N(ON) 630     15.0％
施加波形C  R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(ON)     10  N(ON) 630     2.5％
施加波形D  R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(OFF)     10  N(ON) 630     2.5％
在任一种情况下，如果在选择波形的输入时输入ON波形，则胆甾醇型液晶成为平面取向状态，如果输入OFF波形，则胆甾醇型液晶成为焦圆锥取向状态。平面取向状态的视感反射率为15％左右，焦圆锥取向状态的视感反射率约为2.5％，对比度约为6。
实施例5
对用实施例1得到的胆甾醇型液晶显示元件10施加使用了在图15A、图15B中示出的电压波形的DDS驱动电压波形，测定了显示的视感反射率。
在图15A、图15B中示出的对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(0.7msec)，由①～④这4个单元期间构成。
对共用电极输出的波形全部由3值的电压(Vh＝35V、Vm＝13V、V1＝0V)来构成，但由于单元期间②中是Vm和V1的2值的电压，其它的单元期间由Vh和V1的2值的电压构成，故可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。此外，由于复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部不存在相同的电压的单元期间，故在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中对胆甾醇型液晶显示元件的最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对全部共用电极施加相同的电压的期间。
对分段电极输出的波形全部由2值的电压(0V，8V)构成。由于在单元期间①和④中ON波形、OFF波形都是0V，故在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出0V的期间。因而，可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
在表4中示出使用以上的电压波形如图10中所示那样对胆甾醇型液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形和视感反射率测定结果。可进行ON波形、OFF波形的显示。
表4
    复位期间     选择期间     保持期间     非选择期间 视感反射率
  波形 次数   波形 次数   波形 次数   波形 次数
施加波形A  R(OFF) 20  S(ON)     1  E(OFF)     20  N(OFF)   630     15.0％
施加波形B  R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(OFF)     20  N(OFF)   630     2.5％
实施例6
使用了在0.68g的美尔可社制向列液晶MLC-6646-000(Δε≈20、粘度≈50mPa·s)中混合了0.22g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，制作了图6中示出的胆甾醇型液晶显示元件10。液晶层的厚度为5.5μm。
对所得到的胆甾醇型液晶显示元件施加了使用图16A、图16B中示出的DDS电压波形的DDS驱动电压波形，观察了显示。
图16A、图16B中示出的对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(1.5msec)，由①～⑥这6个单元期间构成。
对共用电极输出的波形全部由2值的电压(40V，0V)构成。由于复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部不存在相同的电压的单元期间，故在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中对胆甾醇型液晶显示元件的最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对全部共用电极施加相同的电压的期间。在本实施例中，可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。
对分段电极输出的波形全部由4值的电压(V4＝0V、V3＝10V、V2＝30V、V1＝40V)来构成，但在单元期间②中各波形全部为V4(0V)，此外在单元期间⑤中各波形全部为V1(40V)。因而，在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出V4(0V)的期间和对全部分段电极输出V1(40V)的期间。此外，由于单元期间①和单元期间③是V4(0V)和V3(10V)的2值的电压，单元期间④和单元期间⑥由V2(30V)和V1(40V)的2值的电压构成，故可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
在表5中示出使用以上的电压波形如图10中所示那样对胆甾醇型液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形和视感反射率测定结果。可进行ON波形、OFF波形的显示。
表5
    复位期间   选择期间   保持期间   非选择期间 视感反射率
  波形 次数   波形   次数   波形    次数   波形 次数
  施加波形A  R(OFF) 20  S(ON)     1  E(OFF)     10  N(ON) 630     14.0％
  施加波形B   R(OFF) 20  S(OFF)     1  E(OFF)     10  N(ON) 630     2.0％
如果在选择波形的输入时输入ON波形，则胆甾醇型液晶成为平面取向状态，如果输入OFF波形，则胆甾醇型液晶成为焦圆锥取向状态。平面取向状态的视感反射率为14％左右，焦圆锥取向状态的视感反射率约为2％，对比度约为7。
实施例7
对用实施例1得到的胆甾醇型液晶显示元件10施加使用了在图17A、图17B中示出的电压波形的DDS驱动电压波形，观察了显示。
图17A、图17B中示出的对共用电极输出的全部电压波形、对分段电极输出的全部电压波形的长度全部相同(0.8msec)，由①～⑧这8个单元期间构成。
对共用电极输出的波形全部由4值的电压(Vh＝37V、Vmh＝20V、Vm1＝10V、V1＝0V)来构成，但由于单元期间④是Vm1(10V)和V1(0V)的2值的电压，单元期间⑤是Vmh(20V)和Vm1(10V)的2值的电压，其它的单元期间由Vh(37V)和V1(0V)的2值的电压构成，故可利用2值输出的驱动器作为共用驱动器12。此外，由于复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形的全部不存在相同的电压的单元期间，故在胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中对胆甾醇型液晶显示元件的最初的共用电极开始施加保持波形之后到对最后的共用电极结束施加复位波形为止的期间内不存在对全部共用电极施加相同的电压的期间。
对分段电极输出的波形全部由3值的电压(V4＝0V、V2＝20V、V1＝37V)来构成。单元期间①、②、③中ON波形、OFF波形都是V4(0V)，单元期间⑥、⑦、⑧中ON波形、OFF波形都是V1(37V)。因而，在该胆甾醇型液晶显示装置中，在显示内容的写入中包含对胆甾醇型液晶显示元件的全部分段电极输出V4(0V)的期间和输出V1(37V)的期间。此外，由于单元期间④和单元期间⑤由V2(20V)和V4(0V)的2值的电压构成，故可利用小于等于2值输出的驱动器作为分段驱动器14。
在表6中示出使用以上的电压波形如图10中所示那样对胆甾醇型液晶显示元件实际上输出的DDS驱动电压波形和视感反射率测定结果。可进行ON波形、OFF波形的显示。如果在选择波形的输入时输入ON波形，则胆甾醇型液晶成为平面取向状态，如果输入OFF波形，则胆甾醇型液晶成为焦圆锥取向状态。平面取向状态的视感反射率为15％左右，焦圆锥取向状态的视感反射率约为2.5％，对比度约为6。
表6
    复位期间     选择期间     保持期间   非选择期间 视感反射率
  波形 次数   波形 次数   波形 次数   波形 次数
施加波形A  R(ON) 50  S(ON)     1  E(ON)     30  N(ON) 630     15％
施加波形B  R(ON) 50  S(OFF)     1  E(ON)     30  N(ON) 630     2.5％
产业上利用的可能性
按照本发明，可使对共用电极施加电压的共用电极用驱动器的输出为2值、使对分段电极施加电压的分段电极用驱动器的输出为小于等于2值。因而，能抑制在DDS驱动专用中制作的驱动器IC的成本。此外，也可得到能实现使用了通用驱动器IC的DDS驱动的胆甾醇型液晶显示装置。

Claims (24)

1.一种胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，用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胆甾醇型液晶进行矩阵驱动，其特征在于包括下列步骤：
从上述各共用电极对胆甾醇型液晶显示元件依次施加共用电极驱动电压波形来进行显示内容的写入，上述共用电极驱动电压波形包含使上述胆甾醇型液晶成为同回归取向状态用的复位波形、选择上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态用的选择波形、保持由上述选择波形选择了的取向状态用的保持波形和为了进行矩阵驱动而产生的非选择波形；以及
在上述显示内容的写入中从上述各分段电极对胆甾醇型液晶显示元件施加分段电极驱动电压波形，上述分段电极驱动电压波形至少包含将上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为平面取向状态的ON波形和将上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为焦圆锥取向状态的OFF波形，
其中，将上述共用电极驱动电压波形形成为在写入显示内容的过程中在从对最初的共用电极施加保持波形开始到对最后的共用电极施加复位波形结束为止的期间内不包含对上述全部共用电极同时施加相同的电压的期间，将上述分段电极驱动电压波形形成为在写入显示内容的过程中包含对上述全部分段电极同时施加相同的电压的期间。
2.如权利要求1所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形、ON波形、OFF波形分别具有同一数目的单元期间，上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形在同一单元期间中具有2值的电压，上述ON波形、OFF波形在同一单元期间中具有小于等于2值的电压。
3.如权利要求2所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形由2值的电压构成。
4.如权利要求2所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形由3值的电压构成。
5.如权利要求2所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形由4值的电压构成。
6.如权利要求3、4或5所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述复位波形的最大电压值与上述保持波形的最大电压值相等。
7.如权利要求3、4或5所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述ON波形和OFF波形由3值或4值的电压构成。
8.如权利要求4或5所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述ON波形和OFF波形由2值的电压构成。
9.如权利要求7所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述ON波形或OFF波形的电压波形与上述非选择波形的电压波形相同。
10.如权利要求7所述的胆甾醇型液晶显示元件的驱动方法，其特征在于：
上述选择波形的电压波形与上述非选择波形的电压波形相同。
11.一种胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：包括
在多个共用电极和多个分段电极的各个交叉部分形成像素的胆甾醇型液晶显示元件；
从上述各共用电极对上述胆甾醇型液晶显示元件依次施加驱动电压波形来进行显示内容的写入的共用驱动器，上述驱动电压波形包含使上述显示元件的胆甾醇型液晶成为同回归取向状态用的复位波形、选择上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态用的选择波形、保持由上述选择波形选择了的取向状态用的保持波形和为了进行矩阵驱动而产生的非选择波形；
在上述显示内容的写入中对上述胆甾醇型液晶显示元件施加驱动电压波形的分段驱动器，上述驱动电压波形至少包含将上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为平面取向状态的ON波形和将上述胆甾醇型液晶的最终的取向状态决定为焦圆锥取向状态的OFF波形；以及
控制上述共用驱动器和分段驱动器的控制器，
其中，上述控制器控制上述共用驱动器和分段驱动器，使得上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形、ON波形、OFF波形分别具有同一数目的单元期间，上述复位波形、选择波形、保持波形、非选择波形在同一单元期间中具有2值的电压，上述ON波形、OFF波形在同一单元期间中具有小于等于2值的电压。
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共用驱动器，使得在写入显示内容的过程中在从对最初的共用电极施加保持波形开始到对最后的共用电极施加复位波形结束为止的期间内不包含对上述全部共用电极同时施加相同的电压的期间；且控制上述分段驱动器，使得在写入显示内容的过程中包含对上述全部分段电极同时输出相同的电压的期间。
13.如权利要求12所述的胆甾醇型液晶显示装置，其特征在于：
上述控制器以使对上述共用电极的输出电压由2值的电压构成的方式控制上述共用驱动器。
14.如权利要求12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共用驱动器，使得对上述共用电极的输出电压为3值Vh、Vm、V1，其中，Vh＞Vm＞V1，为了进行显示内容的写入而输出到上述共用电极的电压波形具有选择Vh和Vm的2值而输出的单元期间以及选择Vm和V1的2值而输出的单元期间。
15.如权利要求12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共用驱动器，使得对上述共用电极的输出电压为3值Vh、Vm、V1，其中，Vh＞Vm＞V1，为了进行显示内容的写入而输出到上述共用电极的电压波形具有选择Vh和V1的2值而输出的单元期间以及选择Vm和V1的2值而输出的单元期间。
16.如权利要求12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共用驱动器，使得对上述共用电极的输出电压为4值Vh、Vmh、Vm1、V1，其中，Vh＞Vmh＞Vm1＞V1，为了进行显示内容的写入而输出到上述共用电极的电压波形具有选择Vh和V1的2值而输出的单元期间、选择Vm1和V1的2值而输出的单元期间以及选择Vmh和Vm1的2值而输出的单元期间。
17.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为4值V1、V2、V3、V4，其中，V1＞V2＞V3＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V1而输出的单元期间、只选择V4而输出的单元期间、选择V1和V2的2值而输出的单元期间以及选择V3和V4的2值而输出的单元期间。
18.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为3值V1、V2、V4，其中，V1＞V2＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V1而输出的单元期间以及选择V2和V4的2值而输出的单元期间。
19.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为3值V1、V2、V4，其中，V1＞V2＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V4而输出的单元期间以及选择V1和V2的2值而输出的单元期间。
20.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为3值V1、V2、V4，其中，V1＞V2＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V1而输出的单元期间、只选择V2而输出的单元期间、只选择V4而输出的单元期间以及选择V1和V2的2值而输出的单元期间。
21.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为3值V1、V2、V4，其中，V1＞V2＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V1而输出的单元期间、只选择V2而输出的单元期间、只选择V4而输出的单元期间以及选择V2和V4的2值而输出的单元期间。
22.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压为3值V1、V2、V4，其中，V1＞V2＞V4，为了进行显示内容的写入而输出到上述分段电极的电压波形具有只选择V1而输出的单元期间、只选择V4而输出的单元期间以及选择V2和V4的2值而输出的单元期间。
23.如权利要求12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分段驱动器，使得对上述分段电极的输出电压由2值的电压构成。
24.如权利要求11～23中任一项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分段驱动器和共用驱动器，使得输出到上述分段电极和共用电极的电压小于等于42V。
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