JP2001188219A

JP2001188219A - 液晶表示装置及びこれを備えた電子機器

Info

Publication number: JP2001188219A
Application number: JP37453999A
Authority: JP
Inventors: Makiko Mabukuro; 麻希子万袋; Sadafusa Tsuji; 完房辻; Katsuyuki Nanba; 克行難波; Katsuhiko Asai; 克彦浅井; Masahiko Matsuura; 昌彦松浦
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】表示を書き換える際の駆動電圧の降下を防止
できる、メモリ性を有する反射型の液晶表示装置を得
る。【解決手段】メモリ性を有する液晶表示素子に対して
該素子の観察者側から表示面上を照射する照明を備えた
液晶表示装置。照明は装置の周辺が暗くて表示を認識し
がたい場合に点灯される。そして、液晶表示素子の表示
を書換え処理中は照明手段の点灯が停止されるか、明る
さを低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、詳
しくは、メモリ性を有する液晶表示装置及びこれを備え
た電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】近年、コレステリック液晶やカイ
ラルネマティック液晶等室温でコレステリック相を示す
液晶を用いた反射型の液晶表示素子にて構成された表示
装置が種々研究、開発されている。

【０００３】この種の液晶は、対向する電極から比較的
高エネルギーの電圧を印加することで液晶がプレーナ状
態になり、比較的低エネルギーの電圧を印加することで
フォーカルコニック状態になり、光が散乱又は透過す
る。各画素への印加エネルギーを制御することで、プレ
ーナ状態又はフォーカルコニック状態を選択し、所望の
画像を表示する。そして、電圧の印加を停止した後も、
表示状態を維持する。

【０００４】即ち、この種の液晶を用いた表示素子で
は、電圧の印加を停止しても表示を維持できるメモリ性
を有し、かつ、選択反射による表示であることから、バ
ックライトによる光の照射が不要であり、低消費電力、
薄型の表示装置を製作できる。従って、携帯用の電子書
籍装置タイプの表示装置や一定の画像を継続的に表示す
る広告板等に最適である。

【０００５】ところで、反射型の液晶表示装置にあって
も、暗所で表示を認識できるように素子の表示面を照明
する照明手段を設けることが好ましい。一方、コレステ
リック相を示す液晶の駆動電圧は比較的高く、照明手段
を点灯したまま表示の書換えを行うと、電源電圧の降下
が大きくなり、書換えが途中で停止したり、必要なキー
操作が不能になるおそれを有している。

【０００６】そこで、本発明の目的は、表示書換え時の
駆動電圧の降下を防止できる、メモリ性を有する液晶表
示装置及び電子機器を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る液晶表示装置は、メモリ性液晶表示素
子と、該液晶表示素子の表示面を照射する照明と、前記
液晶表示素子の表示を書き換える駆動手段と、該駆動手
段による表示の書換え中は照明の点灯を停止させる制御
モードを備えた制御手段とを備えている。また、本発明
に係る電子機器は前記液晶表示装置装置を備えている。

【０００８】本発明に係る液晶表示装置及び電子機器に
おいては、駆動手段による表示の書換え中は照明の点灯
を停止させるため、駆動電圧の降下が防止され、書換え
が途中で停止して不完全な画像が表示されてしまった
り、必要なキー操作が不能になったり、書換え途中の乱
れた画像を明るく見せてしまう不具合を解消できる。

【０００９】また、前記制御手段を駆動手段による表示
の書換え中は照明の明るさを低下させる制御手段に置き
換えてもよい。このような制御手段を用いることによっ
て、駆動電圧の必要以上の降下を防止し、前記同様の作
用効果を発揮する。

【００１０】さらに、本発明に係る液晶表示装置におい
て、前記照明は液晶表示素子に近接した位置から照明し
てもよく、あるいは、液晶表示素子から離れた位置から
照明してもよい。前者の場合、照明を表示素子の筐体と
一体化することができコンパクトさを損なうことがな
く、電子書籍装置タイプ等の携帯用表示装置に有利であ
る。また、後者の場合、比較的広い画面を効率的に照射
する位置を任意に設定することができ、広告板等比較的
大型の表示装置に有利である。

【００１１】液晶表示素子が反射型のものである場合、
外光のある環境では照明が不要であるが、暗環境では表
示内容が視認できなくなるため前記の制御を行うことが
有用である。

【００１２】液晶表示素子がコレステリック相を示す液
晶を用いたものである場合、比較的駆動電圧が大きくな
るため、前記の制御を行うことで良好に書込みを行うこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示装置
及び電子機器の実施形態について、添付図面を参照して
説明する。

【００１４】（第１実施形態、図１〜図１０参照）本発
明の第１実施形態である液晶表示装置は、図１、図２に
示すように、電子書籍装置１として構成したもので、支
軸５を支点として開閉自在な筐体２，３にそれぞれ表示
パネル１１，１２及びフロントライト２０を含む表示パ
ネルユニット５１，５２が設けられている。また、各筐
体２，３の下部には、ページ送りキー１５、ページ戻し
キー１６、照明キー１７等が設けられている。

【００１５】フロントライト２０は、光源２１と導光板
２２とを備え、導光板２２は表示パネル１１，１２の観
察者Ｍ側に設置されている。また、筐体２，３には照度
計５０が設けられている。照度計５０は表示パネル１
１，１２の画面上の明るさを検出し、周囲の明るさが表
示認識が困難なくらいに低下すれば、以下に示す制御部
の中央処理装置１３５（図９参照）にその旨の信号を出
力する。これによって光源２１が点灯される。

【００１６】また、観察者Ｍ自身が外光のみでは表示認
識が困難であると判断すれば、前記照明キー１７を操作
することで光源２１を点灯させることができる。この場
合、光源２１は照明キー１７が観察者Ｍによって押圧さ
れている間、あるいは、押圧を解除してから数秒後まで
点灯する。

【００１７】なお、本第１実施形態においては、液晶表
示素子に近接した位置から素子の表示面を照射するよう
にフロントライト２０が設けられているので、照明を筐
体２，３と一体化できコンパクトな構成とすることがで
きる。

【００１８】ところで、光源２１、表示パネル１１，１
２及び制御部の各種エレメントは一つの電源１８０（図
９参照）から必要な電力が供給される。本第１実施形態
では、光源２１が点灯している間に、表示パネル１１，
１２で画像の書換えが開始されると光源２１は強制的に
消灯され、書換えの終了後に再点灯される。

【００１９】ここで、電源部の電流の変動に関して図４
を参照して説明する。図４（ａ）は、照明を点灯せずに
画像を書き込む場合の電源電流の変動を示す。電源が供
給することのできる最大電流値をＩｍａｘとすると、表
示の開始から終了まで駆動電流値Ｉａを必要としても、
電源は余裕を持って電流を供給することができ、電圧降
下はほとんどない。

【００２０】一方、照明を点灯したまま画像を書き込む
と、図４（ｂ）に示すように、点灯電流値Ｉｂに駆動電
流値Ｉａが重畳され、必要な電流が最大電流値Ｉｍａｘ
を超え、電圧が降下するおそれがある。この現象は、電
源（電池）の容量が少なくなったり、フロントライト２
０の照度が大きい場合に発生しやすく、画像の書換え処
理が行えなくなったり、キー操作が受け付けられなくな
るおそれがある。

【００２１】本第１実施形態では、図４（ｃ）に示すよ
うに、それまで照明が点灯されていても、表示が開始さ
れると点灯を中止し、表示の終了を待って点灯を再開さ
せる。従って、画像の書換え処理が中断されたり、キー
操作に支障が生じるおそれを極力防止することができ
る。

【００２２】なお、電子書籍装置タイプの液晶表示装置
としては、第１実施形態として示した２枚の表示パネル
１１，１２を備えたもの以外に、１枚の表示パネルを備
えたものや、３枚以上の複数の表示パネルを備えたもの
であってもよい。

【００２３】また、画像の書換え中はフロントライト２
０の照明を停止させる以外に、照明の照度を低下させる
ように制御しても、電源電圧の降下を防止し、前記効果
を発揮させることができる。

【００２４】さらに、直ちに照明をオフしたり明るさを
低下させたりすることなく、現在の照明の照度や電源電
圧の大きさ等を勘案して、照明を点灯したままでも書込
みに支障がないと判断される場合は、書込み中も照明の
点灯を継続するように制御してもよい。書込み時に直ち
に照明オフまたは減光を実行する制御モードと、前記の
直ちに照明オフまたは減光を実行しない制御モードとを
選択可能にしてもよい。

【００２５】（液晶表示素子、図５〜図８参照）次に、
表示パネル１１，１２に使用されているコレステリック
相を示す液晶を含む液晶表示素子について説明する。

【００２６】図５に反射型液晶表示素子の一例を示す。
この液晶表示素子１００は曲がりを防止するための硬質
材料からなる支持板１３０上に設けた光吸収層１２１の
上に、赤色の選択反射と透明状態の切り換えにより表示
を行う赤色表示層１１１Ｒを配し、その上に緑色の選択
反射と透明状態の切り換えにより表示を行う緑色表示層
１１１Ｇを積層し、さらに、その上に青色の選択反射と
透明状態の切り換えにより表示を行う青色表示層１１１
Ｂを積層したものである。

【００２７】このような、コレステリック相の選択反射
を利用した反射型液晶表示素子は、外光を反射して表示
を行うので、バックライトが不要で消費電力が小さく、
自然で目に優しい表示を行うことができる。

【００２８】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ
は、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した透明基
板１１２間に樹脂製柱状構造物１１５、液晶１１６及び
スペーサ１１７を挟持したものである。透明電極１１
３，１１４上には必要に応じて絶縁膜１１８、配向制御
膜１１９が設けられる。また、基板１１２の外周部（表
示領域外）には液晶１１６を封止するためのシール材１
２０が設けられる。

【００２９】透明電極１１３，１１４はそれぞれ駆動Ｉ
Ｃ１３１，１３２（図６参照）に接続されており、透明
電極１１３，１１４の間にそれぞれ所定のパルス電圧が
印加される。この印加電圧に応答して、液晶１１６が可
視光を透過する透明状態と特定波長の可視光を選択的に
反射する選択反射状態との間で表示が切り換えられる。

【００３０】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに
設けられている透明電極１１３，１１４は、それぞれ微
細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極より
なり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直角方向となる
ように対向させてある。これら上下の帯状電極に順次通
電が行われる。即ち、各液晶１１６に対してマトリクス
状に順次電圧が印加されて表示が行われる。これをマト
リクス駆動と称する。このようなマトリクス駆動を各表
示層ごとに順次、もしくは同時に行うことにより液晶表
示素子１００にフルカラー画像の表示を行う。

【００３１】詳しくは、２枚の基板間にコレステリック
相を示す液晶を挟持した液晶表示素子では、液晶の状態
をプレーナ状態とフォーカルコニック状態に切り換えて
表示を行う。液晶がプレーナ状態の場合、コレステリッ
ク液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の平均屈折率をｎとする
と、波長λ＝Ｐ・ｎの光が選択的に反射される。また、
フォーカルコニック状態では、コレステリック液晶の選
択反射波長が赤外光域にある場合には散乱し、それより
も短い場合には可視光を透過する。そのため、選択反射
波長を可視光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸
収層を設けることにより、プレーナ状態で選択反射色の
表示、フォーカルコニック状態で黒の表示が可能にな
る。また、選択反射波長を赤外光域に設定し、素子の観
察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ
状態では赤外光域の波長の光を反射するが可視光域の波
長の光は透過するので黒の表示、フォーカルコニック状
態で散乱による白の表示が可能になる。

【００３２】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを
積層した液晶表示素子１００は、青色表示層１１１Ｂ及
び緑色表示層１１１Ｇを液晶がフォーカルコニック配列
となった透明状態とし、赤色表示層１１１Ｒを液晶がプ
レーナ配列となった選択反射状態とすることにより、赤
色表示を行うことができる。また、青色表示層１１１Ｂ
を液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態と
し、緑色表示層１１１Ｇ及び赤色表示層１１１Ｒを液晶
がプレーナ配列となった選択反射状態とすることによ
り、イエローの表示を行うことができる。同様に、各表
示層の状態を透明状態と選択反射状態とを適宜選択する
ことにより赤色、緑色、青色、白色、シアン、マゼン
タ、イエロー、黒色の表示が可能である。さらに、各表
示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの状態として中間の
選択反射状態を選択することにより中間色の表示が可能
となり、フルカラー表示素子として利用できる。

【００３３】透明基板１１２としては、無色透明のガラ
ス板や透明樹脂フィルムを使用することができる。

【００３４】透明電極１１３，１１４としてはＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）等の透明電極が使用可能であ
り、アルミニウム、シリコン等の金属電極、あるいはア
モルファスシリコン、ＢＳＯ（Bismuth Silicon Oxid
e）等の光導電性膜を使用することもできる。また、最
下層の透明電極１１４については光吸収体としての役割
も含めて黒色の電極を使用することができる。

【００３５】絶縁膜１１８はガスバリア層としても機能
するように酸化シリコンなどの無機膜あるいはポリイミ
ド樹脂、エポキシ樹脂などの有機膜が用いられ、基板１
１２間のショートを防いだり、液晶の信頼性を向上させ
る。また、配向制御膜１１９としてはポリイミドが代表
的なものである。

【００３６】液晶１１６としては、室温でコレステリッ
ク相を示すものが好ましく、特に、ネマティック液晶に
カイラルドーパントを添加することによって得られるカ
イラルネマティック液晶が好適である。

【００３７】カイラルドーパントは、ネマティック液晶
に添加された場合にネマティック液晶の分子を捩る作用
を有する添加剤である。カイラルドーパントをネマティ
ック液晶に添加することにより、所定の捩れ間隔を有す
る液晶分子の螺旋構造が生じ、これによりコレステリッ
ク相を示す。

【００３８】カイラルネマティック液晶は、カイラルド
ーパントの添加量を変えることにより、螺旋構造のピッ
チを変化させることができ、これにより液晶の選択反射
波長を制御することができるという利点がある。なお、
一般的には、液晶分子の螺旋構造のピッチを表す用語と
して、液晶分子の螺旋構造に沿って液晶分子が３６０度
回転したときの分子間の距離で定義される「ヘリカルピ
ッチ」を用いる。

【００３９】柱状構造物１１５に使用する材料として
は、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができる。これ
には、加熱により軟化し冷却により固化する材料で、使
用する液晶材料と化学反応を起こさないことと適度な弾
性を有することが望まれる。

【００４０】柱状構造物１１５は前記物質を公知の印刷
方法を用い、図６に示すように、ドット柱状を形成する
ようにパターンを用いて印刷する。液晶表示素子１００
の大きさや、画素解像度により、断面形状の大きさや、
配列ピッチ、形状（円柱、太鼓状、多角形等）は適宜選
択される。また、電極１１３間に優先的に柱状構造物１
１５を配置すると開口率が向上するのでより好ましい。

【００４１】スペーサ１１７としては、加熱や加圧によ
って変形しない硬質材料からなる粒子が好ましい。例え
ば、ガラスファイバを微細化したもの、ボール状の珪酸
ガラス、アルミナ粉末等の無機材料、あるいはジビニル
ベンゼン系架橋重合体やポリスチレン系架橋重合体等の
有機系合成球状粒が使用可能である。

【００４２】このように、２枚の基板１１２間のギャッ
プを所定の大きさに保つ硬質のスペーサ１１７と、表示
領域内に所定の配置規則に基づいて配置されて一対の基
板１１２を接着支持する熱可塑性高分子材料を主成分と
する樹脂構造物１１５とを設けることにより、基板１１
２の全域にわたって両基板１１２を強固に支持すると共
に、配列ムラがなく、しかも、低温環境下において気泡
の発生を抑えることができる。なお、スペーサ１１７は
必ずしも必要なものではない。

【００４３】ここで、液晶表示素子１００の製造例につ
いて簡単に説明する。まず、２枚の透明基板上にそれぞ
れ複数の帯状の透明電極を形成する。透明電極は、基板
上にＩＴＯ膜をスパッタリング法等で形成した後、フォ
トリソグラフィ法によりパターニングを行って形成す
る。

【００４４】次に、透明な絶縁膜や配向制御膜を各基板
の透明電極形成面に形成する。絶縁膜及び配向制御膜
は、それぞれ、酸化シリコン等の無機材料やポリイミド
樹脂などの有機材料を用いて、スパッタリング法、スピ
ンコート法、あるいはロールコート法など公知の方法に
よって形成することができる。なお、配向制御膜には通
常ラビング処理は施さない。配向制御膜の働きはまだ明
確でないが、配向制御膜の存在により、液晶分子に対し
てある程度のアンカリング効果を持たせることができる
ものと考えられ、液晶表示素子の特性が経時的に変化す
るのを防止することができる。また、これらの薄膜に色
素を添加するなどしてカラーフィルタとしての機能を持
たせ、色純度やコントラストを高めるようにしてもよ
い。

【００４５】こうして透明電極、絶縁膜、及び配向制御
膜が設けられた一方の基板の電極形成面に柱状構造物を
形成する。柱状構造物は、樹脂を溶剤に溶解したペース
ト状の樹脂材料を、スクリーン版やメタルマスク等を介
してスキージで押し出して平板上に載置した基板に印刷
を行う印刷法、ディスペンサ法やインクジェット法など
の、樹脂材料をノズルの先から基板上に吐出して形成す
る方法、あるいは、樹脂材料を平板あるいはローラ上に
供給した後、これを基板表面に転写する転写法などによ
り形成することができる。柱状構造物の形成時の高さ
は、所望の液晶表示層の厚みより大きくすることが望ま
しい。

【００４６】他方の基板の電極形成面には、紫外線硬化
樹脂や熱硬化性樹脂等を用いてシール材を設ける。シー
ル材は、基板の外縁部で連続する環状に配置する。シー
ル材の配置は、前述した柱状構造物と同様に、ディスペ
ンサ法やインクジェット法など樹脂をノズルの先から基
板上に吐出して形成する方法や、スクリーン版、メタル
マスク等を用いた印刷法、樹脂を平板あるいはローラ上
に形成した後、透明基板上に転写する転写法などによっ
て行えばよい。さらに、少なくとも一方の基板の表面
に、従来公知の方法によりスペーサを散布する。

【００４７】そして、これら一対の基板を電極形成面が
対向するように重ね合わせ、この基板対の両側から加圧
しながら加熱する。加圧及び加熱は、例えば、図７に示
すように、平板１５０上に柱状構造物１１５が形成され
た基板１１２ａを載せ、対向基板１１２ｂを重ねて、端
部から加熱・加圧ローラ１５１により加熱・加圧しなが
ら、ローラ１５１と平板１５０との間を通過させること
により行うことができる。このような方法を用いると、
フィルム基板などの可撓性を有するフレキシブル基板を
用いても精度よくセルを作製することができる。熱可塑
性高分子材料で柱状構造物を形成しておくと、柱状構造
物を加熱により軟化させ冷却により固化させて、柱状構
造物で両基板を接着させることができる。また、シール
材として熱硬化性樹脂材料を用いた場合は、この基板の
重ね合わせの際の加熱によりシール材を硬化させるとよ
い。

【００４８】この重ね合わせ工程において、液晶材料を
一方の基板上に滴下し、基板の重ね合わせと同時に液晶
材料を液晶素子に注入する。この場合、予めスペーサを
液晶材料に含ませておき、これを少なくとも一方の基板
の帯状電極形成面に滴下すればよい。

【００４９】液晶材料を基板の端部に滴下し、ローラで
基板を重ね合わせながら液晶材料を他端へと押し広げる
ことにより、基板全域に液晶材料を充填することができ
る。こうすることにより、基板を重ね合わせる際に生じ
た気泡を液晶材料に巻き込むのを低減することができ
る。

【００５０】その後、少なくとも柱状構造物を構成する
樹脂材料の軟化温度以下に基板温度が低下するまで基板
を加圧し続けてから加圧を停止し、さらに、シール材と
して光硬化性樹脂材料を用いた場合は、その後に光照射
を行ってシール材を硬化させる。

【００５１】同様の手順で、液晶材料を選択反射波長が
異なるものに変更し、青色表示用、緑色表示用、および
赤色表示用のセルを作製する。こうして作製したセルを
３層に積層し、これらを接着剤で貼りつけ、さらに最下
層に光吸収層を設けてフルカラーの液晶表示素子とす
る。

【００５２】液晶表示素子１００の画素構成は、図８に
示すように、それぞれ複数本の走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒ
ｍと信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ（ｎ，ｍは自然数）との
マトリクスで表される。走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍは走
査駆動ＩＣ１３１の出力端子に接続され、信号電極Ｃ
１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２の出力端子に接続
されている。

【００５３】走査駆動ＩＣ１３１は、走査電極Ｒ１，Ｒ
２〜Ｒｍのうち所定のものに選択信号を出力して選択状
態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力し非
選択状態とする。走査駆動ＩＣ１３１は、所定の時間間
隔で電極を切り換えながら順次各走査電極Ｒ１，Ｒ２〜
Ｒｍに選択信号を印加してゆく。一方、信号駆動ＩＣ１
３２は、選択状態にある走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ上の
各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を各
信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに同時に出力する。例えば、
走査電極Ｒａが選択されると（ａはａ≦ｍを満たす自然
数）、この走査電極Ｒａと各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ
との交差部分の画素ＬＲａ−Ｃ１〜ＬＲａ−Ｃｎが同時
に書き換えられる。これにより、各画素における走査電
極と信号電極との電圧差が画素の書き換え電圧となり、
各画素がこの書き換え電圧に応じて書き換えられる。

【００５４】液晶表示素子１００の駆動制御部１３６
は、ＬＣＤコントローラ１３９及び駆動ＩＣ１３１，１
３２にて構成され、画像メモリ１３８に記憶された画像
データに基づいてＬＣＤコントローラ１３９が駆動ＩＣ
１３１，１３２を制御し、液晶表示素子１００の各走査
電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、液晶表示素子
１００に画像を書き込む。

【００５５】ここで、コレステリック相を示す液晶の捩
れを解くための第１の閾値電圧をＶth１とすると、電圧
Ｖth１を十分な時間印加した後に電圧を第１の閾値電圧
Ｖth１よりも小さい第２の閾値電圧Ｖth２以下に下げる
とプレーナ状態になる。また、Ｖth２以上でＶth１以下
の電圧を十分な時間印加するとフォーカルコニック状態
になる。この二つの状態は電圧印加を停止した後でも安
定に維持される。また、Ｖth１〜Ｖth２間の電圧を印加
することにより、中間調の表示、即ち、階調表示が可能
である。

【００５６】なお、部分的に書き換えを行う場合は、書
き換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順
次選択するようにすればよい。これにより、必要な部分
のみを短時間で書き換えることができる。

【００５７】各画素の書き換えは前述した方法で行うこ
とができるが、既に画像が表示されている場合、この画
像による影響をなくすために、書き換え前に各画素を全
て同じ表示状態にリセットすることが好ましい。リセッ
トは全画素を一括して行ってもよいし、走査電極ごとに
行ってもよい。例えば、各画素をフォーカルコニック状
態にリセットする場合は、十分な透明状態が得られるよ
うにするために、比較的長い時間が必要であることが判
明している。従って、書き換えに先だって全画素を一括
してフォーカルコニック状態にリセットすると、各走査
電極ごとにリセットを行う場合に比較して、書き換えの
時間を短くすることができて好ましい。

【００５８】部分的に書き換えを行う場合は、各走査ラ
インごとにリセットを行うか、書き換えたい部分を含む
特定の走査ライン間のみを一括してリセットすればよ
い。

【００５９】図３は表示パネルを駆動するための駆動電
圧の波形と照明のオン・オフのタイミングとの関係を示
しており、ある信号電極上の各画素に印加される電圧の
変化を示している。

【００６０】図３では、書換えに先だって書換え対象領
域を一括してフォーカルコニック状態にリセットした後
に、各画素を所望の選択反射状態にセットする駆動方法
を採用した場合の駆動波形を示している。

【００６１】書換え期間においては、まず、書換え対象
領域の全走査ラインに対して、液晶をホメオトロピック
状態にする第１リセットパルスＲ₁と、液晶をフォーカ
ルコニック状態にする第２リセットパルスＲ₂とを印加
する。そして、第１番目の走査ラインから最終の走査ラ
インまで順に、所望の選択反射状態にセットするための
選択パルスＳを印加する。この書換え期間より前に照明
がオンされていた場合、書換え期間中は照明がオフされ
る。

【００６２】最終走査ラインの書換えが終了すると表示
期間となり、液晶への電圧印加が停止される。同時に、
照明がオンされて元の照明状態に復帰する。

【００６３】これ以降、書換えの度に前述した液晶表示
素子の駆動と照明のオン・オフが繰り返される。なお、
照明オフに変えて減光してもよいことは前述のとおりで
ある。

【００６４】なお、前記液晶表示素子１００において
は、樹脂製柱状構造物が液晶表示層内に含まれる素子構
成について説明した。このような構成は、フィルム基板
を用いて軽くしかも表示特性の優れた液晶表示素子を作
製することができると共に、大型化が容易で、駆動電圧
が比較的小さい、衝撃に強いといった種々の優れた特徴
を有しており特に有用なものである。

【００６５】しかし、メモリ性液晶自体は必ずしもこの
構成に限定されるわけではなく、従来公知の高分子の３
次元網目構造のなかに液晶が分散された、あるいは、液
晶中に高分子の３次元網目構造が形成された、いわゆる
高分子分散型の液晶複合膜として液晶表示層を構成する
ことも可能である。

【００６６】いずれにしても、コレステリック相を示す
液晶を用いた場合は、概して駆動電圧が大きくなるの
で、前記の制御が有効である。また、メモリ性を有する
液晶として、コレステリック相を示す双安定性液晶を例
にとって説明したが、これに限らず、他のメモリ性液晶
を用いることもできる。

【００６７】図９は前記駆動回路を含む電子書籍装置１
の制御部を示す。中央処理装置（ＣＰＵ）１３５はＲＯ
Ｍ１６１、ＲＡＭ１６２を備え、前記操作キー１５，１
６，１７からの信号が操作キー制御部１６３を介して入
力される。また、照明制御部１６４を介して光源２１を
制御する。さらに、画像処理装置１３７はインターフェ
ース１６５を介してパソコン等の外部機器１８１やこの
電子書籍装置１に着脱自在なメモリカード１６６と画像
データを交換可能である。また、照度計５０と、電源電
圧をモニタする電圧モニタ１６７とを備えている。な
お、照明制御部１６４は照明用光源２１をオン、オフ、
及びその中間の光量に調製することが可能である。

【００６８】また、電源１８０はこの制御部の各エレメ
ントに電力を供給する。前記液晶表示素子１００はメモ
リ性を有するため、画像を書き込む際には電力を供給す
ることが必要であるが、書込みが終了すれば電力の供給
を停止しても表示状態が維持される。従って、液晶表示
素子１００に対しては画像書込み時のみ通電すればよ
く、電子書籍装置１の省電力化を達成できる。照明用光
源２１に対しては画像の書込み中はオフするか、供給電
力を小さくして明るさを低下させる制御を行うことは前
述のとおりである。

【００６９】図１０に基づいて、電子書籍装置１が行う
駆動制御処理について説明する。まず、現在照明がオン
状態で（ステップＳ１０でＹＥＳ）、電源電圧が充分で
あり（ステップＳ１２でＹＥＳ）、さらに現在照明の光
量が小さい場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、そのまま
書込みを許可し（ステップＳ１６）、書込み完了を確認
すれば（ステップＳ１８でＹＥＳ）、処理を終了する。

【００７０】現在照明がオン状態で（ステップＳ１０で
ＹＥＳ）、電源電圧が充分であり（ステップＳ１２でＹ
ＥＳ）、さらに現在照明の光量が小さくない場合（ステ
ップＳ１４でＮＯ）、照明オフ又は光量を小さくした
（ステップＳ２０）後に書込みを許可し（ステップＳ２
２）、書込み完了を確認すれば（ステップＳ２４でＹＥ
Ｓ）、照明の光量を元に戻し（ステップＳ２６）、処理
を終了する。

【００７１】現在照明がオン状態で（ステップＳ１０で
ＹＥＳ）、電源電圧が充分でない場合（ステップＳ１２
でＮＯ）は、照明オフ又は光量を小さくした（ステップ
Ｓ２８）後に書込みを許可し（ステップＳ３０）、書込
み完了を確認すれば（ステップＳ３２でＹＥＳ）、照明
を低輝度状態にセットし（ステップＳ３４）、処理を終
了する。

【００７２】現在照明がオン状態でない場合（ステップ
Ｓ１０でＮＯ）、直ちに書込みを許可し（ステップＳ１
６）、書込み完了を確認すれば（Ｓステップ１８でＹＥ
Ｓ）、処理を終了する。

【００７３】このように、電源電圧及び照明の光量の状
態を調べてこれを照明制御に反映させることで、きめ細
やかな制御ができるので操作性や視認性が損なうことな
く、書換えの停止やキー操作不能などの問題を回避でき
る。なお、照明オフ状態の場合に、電圧レベルが書込み
途中で表示ができなくなるような低い場合は書込み自体
を禁止するようにしてもよい。

【００７４】（第２実施形態、図１１、図１２参照）本
発明の第２実施形態である液晶表示装置は、比較的大型
の表示パネル３１を備えた電子広告板３０として構成し
たもので、複数の照明用ライト３５が筐体３２の上辺部
に設置されている。照明用ライト３５は、表示パネル３
１の前方に突き出したアームによって支持され、表示パ
ネル３１の前方の離れた位置から表示面を照射する。こ
のように本第２実施形態においては、液晶表示素子から
離れた位置から照明を行うようにしているので、広い画
面を効率的に照射することができる。

【００７５】この電子広告板３０には図示しない照度計
及び人体感知器が設置されており、表示認識が困難なほ
ど周囲が暗くなったとき、あるいは周囲が暗くて、か
つ、人の接近を感知したときに、ライト３５が点灯され
る。そして、表示パネル３１の画像書換え中はライト３
５の点灯が停止される、あるいは、明るさが低下される
点は前記第１実施形態と同様である。

【００７６】図１２に基づいて電子広告板３０が行う駆
動制御処理について説明する。まず、現在照明がオン状
態の場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）、照明オフ又は光
量を小さくした（ステップＳ５２）後に書込みを許可し
（ステップＳ５４）、書込み完了を確認すれば（ステッ
プＳ５６でＹＥＳ）、照明の光量を元に戻し（ステップ
Ｓ５８）、処理を終了する。

【００７７】このように、書換え開始前に照明がオン状
態であったかどうかのみに基づいて照明の制御を行うよ
うにすると制御が簡単になる。また、電源電圧のモニタ
や照明の照度を可変にする機構が不要になり、装置の構
成を簡素化できる。

【００７８】さらに、この電子広告板３０の表示パネル
３１に用いられている液晶表示素子や制御部等の構成は
前記第１実施形態で説明したものと同様である。

【００７９】一般的に書込みを行っている間は、クロス
トークの影響などで最終的に駆動部をオフしたときの表
示状態とは違った状態で観察される。従って、暗環境下
において照明を使って表示を観察させる場合、照明をオ
フしたり暗くすることで書込み中の表示を視認させない
ようにし、書込みが完了してから照明を元に戻すことで
完成画像をいきなり観察者に見せるという表示効果が得
られる。このような表示効果は、広告板などにおいて人
目を引くのに有効である。

【００８０】なお、本第２実施形態で使用されている表
示パネル３１は、例えば、Ａ０、Ａ１、Ａ２サイズ程度
の大型画面に構成されている。従って、走査電極及び信
号電極に関しては、電源から遠くなるほど電圧降下が発
生するおそれがある。このような電圧降下を防止するた
めには、走査電極及び信号電極の導電率を電源から遠く
なるほど高くなるように設定し、電圧勾配を解消すれば
よい。

【００８１】（他の実施形態）なお、本発明に係る液晶
表示装置及び電子機器は前記実施形態に限定するもので
はなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。

【００８２】特に、液晶表示装置や電子機器としての外
観的構成、画面構成、操作スイッチの配置等は任意であ
る。また、本発明は、電子書籍装置や電子広告板として
構成する以外にも、携帯電話、ＰＨＳ、電子メール専用
携帯端末、その他各種の携帯情報端末（ＰＤＡ）や、電
子時刻表、電子案内板、電子掲示板、電子交通標識など
にも適用可能である。表示画面を備えたパーソナルコン
ピュータ等と共に用いられ、スケジュールや電話番号表
などの固定情報を表示する静止画サブディスプレイ装置
にも適用可能である。液晶表示素子の表面にタッチパネ
ルなどを配置して電子ホワイトボード等の種々の用途に
適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態である電子書籍装置を示す斜視
図。

【図２】前記電子書籍装置を示す側面図。

【図３】前記電子書籍装置の画像表示駆動と照明のオン
／オフとの関係を示すチャート図。

【図４】前記電子書籍装置における電源電流の変動を示
すチャート図。

【図５】前記電子書籍装置の表示パネルを構成する液晶
表示素子の一例を示す断面図。

【図６】前記液晶表示素子のフィルム基板上に柱状構造
物及びシール材を形成した状態を示す平面図。

【図７】前記液晶表示素子の製作工程を示す説明図。

【図８】前記液晶表示素子の駆動回路を示すブロック
図。

【図９】前記電子書籍装置の制御部を示すブロック図。

【図１０】前記電子書籍装置の駆動制御処理を示すフロ
ーチャート図。

【図１１】第２実施形態である電子広告板を示す斜視
図。

【図１２】前記電子広告板の駆動制御処理を示すフロー
チャート図。

【符号の説明】

１…電子書籍装置２，３，３２…筐体１１，１２，３１…表示パネル２０，３５…フロントライト３０…電子広告板１００…液晶表示素子１３５…中央処理装置（ＣＰＵ）

フロントページの続き (72)発明者難波克行大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者浅井克彦大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者松浦昌彦大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2H093 NA43 NC42 NC50 ND43 ND60 NE04 NF11 NF14 5G435 AA00 BB12 BB16 CC09 CC12 CC13 EE02 EE23 EE30 EE33 FF01 FF03 FF08 GG21 HH02 HH12 HH14 LL00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メモリ性液晶表示素子と、前記液晶表示素子の表示面を照射する照明と、前記液晶表示素子の表示を書き換える駆動手段と、前記駆動手段による表示の書換え中は前記照明の点灯を
停止させる制御モードを備えた制御手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】メモリ性液晶表示素子と、前記液晶表示素子の表示面を照射する照明と、前記液晶表示素子の表示を書き換える駆動手段と、前記駆動手段による表示の書換え中は前記照明の明るさ
を低下させる制御モードを備えた制御手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記照明は液晶表示素子に近接した位置
から照明することを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の液晶表示装置。
【請求項４】前記照明は液晶表示素子から離れた位置
から照明することを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の液晶表示装置。
【請求項５】前記液晶表示素子は反射型のものである
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請
求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記液晶表示素子はコレステリック相を
示す液晶を用いたものであることを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の
液晶表示装置。
【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５又は請求項６記載の液晶表示装置を備えた
電子機器。