JP2001282204A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2001282204A
JP2001282204A JP2000099830A JP2000099830A JP2001282204A JP 2001282204 A JP2001282204 A JP 2001282204A JP 2000099830 A JP2000099830 A JP 2000099830A JP 2000099830 A JP2000099830 A JP 2000099830A JP 2001282204 A JP2001282204 A JP 2001282204A
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JP2000099830A
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Katsuhiko Asai
克彦 浅井
Kazuaki Okumura
和明 奥村
Masaaki Nakai
政昭 中井
Keizo Ochi
圭三 越智
Hideo Yasutomi
英雄 保富
Takashi Kondo
尊司 近藤
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示の種類に応じて高速での表示の書換えを
可能とし、さらなる消費電力の低減を図り、かつ、表示
の見やすい表示装置を得る。 【解決手段】 マトリクス状に配置された複数の画素を
液晶にて構成し、電圧無印加状態で表示を維持し得る液
晶表示素子100からなるディスプレイ11を備えた表
示装置(携帯電話10)。ディスプレイ11の画面は、
ステータス表示領域11aと案内表示領域11bとに分
割され、互いに独立して表示を行う表示モードを有す
る。このような表示モードにあっては、少なくともいず
れかの表示領域11a,11bに対してインターレース
走査によって表示が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、特に、
マトリクス状に配置された複数の画素を液晶にて構成
し、電圧無印加状態で表示を維持し得る液晶表示素子を
備えた表示装置に関する。
【0002】
【発明の背景及び課題】携帯電話やPDAなどの通信機
能を備えた携帯端末は、より小型・軽量で、持ち運びが
自由であり、長時間使用可能であることが望まれてい
る。しかしながら、これらの携帯端末の本体部分より
も、表示素子や光源部の消費電力が大きく、これを維持
するためにバッテリも大容量で重いものを搭載せざるを
得ないのが現状である。
【0003】このような問題点を解決するためには、電
力消費量の少ないメモリ性を有する反射型液晶表示素子
を表示手段として用いれば、電源部をコンパクトに構成
できることは勿論、小型・軽量・薄型を損なうこともな
い。従って、今後は、携帯端末にはメモリ性を有する反
射型液晶表示素子の搭載が主流になるものと予測され
る。
【0004】ところで、メモリ性を有する液晶としては
カイラルネマテッィク液晶が代表的なものであるが、こ
の種の液晶はTFT液晶等に比較して画面の書換えに時
間を要し、従来では、動画や変化の早い画像表示(例え
ば、入力文字の表示、画面のスクロール)には不向きで
あるとされていた。また、画面の書換えが完成するまで
の間、書換え対象部分は素子の背景である光吸収層が黒
帯として観察され(ブラックアウト)、画面が見にくく
なるという問題点も残されていた。
【0005】そこで、本発明の目的は、表示の種類に応
じて高速での表示の書換えを可能とし、さらなる消費電
力の低減を図り、かつ、表示の見やすい表示装置を提供
することにある。
【0006】
【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る表示装置は、マトリクス状に配置され
た複数の画素を液晶にて構成し、電圧無印加状態で表示
を維持し得る液晶表示素子を備えた表示装置であって、
前記液晶表示素子の画面を、所定の走査ラインを境にし
て互いに独立して表示を行う第1の表示領域と第2の表
示領域とに分割した表示を行う表示モードを有し、前記
表示モードでは少なくとも第1の表示領域に対してイン
ターレース走査によって表示を行う。
【0007】以上の本発明に係る表示装置においては、
少なくとも第1の表示領域に対してはインターレース走
査による表示を行う。インターレース走査による駆動で
は、走査ラインを1又は複数ラインを飛び越して走査す
るため、高速での書込みが実現できる。
【0008】特に、入力された文字、数字の表示や動画
等リアルタイムでの書込みが要求される特定の表示領域
はインターレース走査によって高速での書込みを行い、
書換えの必要性の低い他の表示領域は液晶のメモリ性を
利用して表示を維持するようにすれば、あたかも画面全
体がリアルタイムで更新されたように観察される。しか
も、全表示領域の一部を駆動するため、消費電力の低減
に有効である。
【0009】さらに、本発明に係る表示装置にあって
は、第1及び第2の表示領域を区画する走査ラインを可
変的に設定する設定手段を備えていてもよい。また、前
記第1の表示領域にシンボルマークを表示してもよい。
あるいは、文字、数字等の情報を入力するための入力手
段を備え、該入力手段による入力に対応して第1の表示
領域に表示を行うようにしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る表示装置の実
施形態について、添付図面を参照して説明する。
【0011】(液晶表示素子、図1参照)まず、表示装
置の画像表示手段を構成す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。
【0012】図1は単純マトリクス駆動方式による反射
型のフルカラー液晶表示素子を示す。この液晶表示素子
100は、光吸収層121の上に、赤色の選択反射と透
明状態の切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換えにより表示を
行う青色表示層111Bを積層したものである。
【0013】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。
【0014】透明電極113,114はそれぞれ駆動I
C131,132(図2参照)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。
【0015】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
リクス駆動と称し、電極113,114が交差する部分
が各画素を構成することになる。このようなマトリクス
駆動を各表示層ごとに行うことにより液晶表示素子10
0にフルカラー画像の表示を行う。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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
カイラル材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。
【0019】カイラル材は、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。カイラル材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。
【0020】なお、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。
【0021】(駆動回路、図2参照)前記液晶表示素子
100の画素構成は、図2に示すように、それぞれ複数
本の走査電極R1,R2〜Rmと信号電極C1,C2〜
Cn(m,n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C1,C2〜Cnは信号駆動I
C132の出力端子に接続されている。
【0022】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て
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IC
132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換え電圧とな
り、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。
【0023】前記液晶表示素子100の駆動回路130
は、中央処理装置(CPU)135によって制御される
コントローラ133,134及び駆動IC(ドライバ)
131,132にて構成されている。さらに、CPU1
35には画像処理装置136、画像メモリ137が接続
されている。画像メモリ137に記憶された画像データ
に基づいてコントローラ133,134が駆動IC13
1,132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10
0に画像を書き込む。
【0024】本実施形態では、以下に詳述するインター
レース走査による駆動方法と、線順次走査による駆動方
法とを選択することができる。いずれの駆動方法を選択
するかは表示データの種別に基づくことになり、動画や
入力文字を表示する際にはインターレース走査による駆
動方法を選択することが好ましい。また、表示をスクロ
ールする際にもこの駆動方法を選択することが好まし
い。
【0025】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。
【0026】なお、部分的に書換えを行う場合は、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。
【0027】なお、本実施形態においては、CPU13
5がコントローラ133に指示を伝え駆動IC131を
制御することにより書換え対象の走査ラインを可変的に
設定し、表示更新の対象領域を画面の全領域にしたり部
分書換えにする制御を行う。また、ステータス表示部の
表示領域を増やしたり、複数にする場合も同様にして変
更できる。
【0028】(駆動方法1、駆動原理、図3,4参照)
以下、前記液晶表示素子100に適用可能な駆動方法の
一例について説明する。まず、本駆動方法の駆動原理に
ついて説明する。なお、ここでは、交流化されたパルス
波形を用いた具体例を挙げて説明するが、駆動方法がこ
の波形に限定されないことはいうまでもない。ここで一
例として挙げる駆動方法は、図3に示すように、大きく
分けて、リセット期間Trと選択期間Tsと維持期間T
eと表示期間Tdとから構成されている。
【0029】なお、図3において、図の上段にはある一
画素の液晶(LCD1)に印加される駆動波形を示し、
図の下段には、各期間における液晶の状態を模式的に示
している。図3に示すように、本例ではリセット期間T
rが選択期間Tsの2倍、維持期間Teが選択期間Ts
の3倍の長さに設定されている。従って、選択期間Ts
の6倍の期間で1ラインの書換えが完了することにな
り、線順次駆動した場合には6ライン分の帯状の暗部が
走って見えることになる。
【0030】リセット期間Trでは、まず最初に、書込
みを行う走査電極上の画素に絶対値VRの電圧を印加す
ることにより、この走査電極上の画素はホメオトロピッ
ク状態にリセットされる(図3中a参照)。
【0031】選択期間Tsはさらに三つの期間(前選択
期間Ts1、選択パルス印加期間Ts2、後選択期間T
s3)から構成されている。前選択期間Ts1では、書
込みを行う走査電極上の画素に作用する電圧をゼロにす
る。このとき、液晶は捻れが少しだけ戻った状態(第1
遷移状態)になると考えられる(図3中b参照)。次
に、表示しようとする画像に応じた選択パルスを印加す
る(選択パルス印加期間Ts2)。この選択パルス印加
期間Ts2では、最終的にプレーナ状態を選択したい画
素とフォーカルコニック状態を選択したい画素とでは、
印加するパルスの形状が異なる。そこで、選択パルス印
加期間Ts2以降については、プレーナ状態を選択する
場合と、フォーカルコニック状態を選択する場合とに分
けて説明する。
【0032】プレーナ状態を選択する場合には、選択パ
ルス印加期間Ts2に絶対値Vselの選択パルスを印
加し、再び液晶をホメオトロピック状態にする(図3中
c1参照)。その後、後選択期間Ts3で電圧をゼロに
すると、液晶は捻れが少しだけ戻った状態になる(図3
中d1参照)。この状態は先の第1遷移状態にほぼ等し
いと考えられる。
【0033】その後の維持期間Teでは、まず最初に、
書込みを行う走査電極上の画素に絶対値Veのパルス電
圧を印加する。先の選択期間Tsで捻れが少しだけ戻っ
た状態になった液晶は、このパルス電圧Veの印加で再
び捻れが解け、ホメオトロピック状態になる(図3中e
1参照)。
【0034】表示期間Tdでは、液晶に印加される電圧
をゼロにする。ホメオトロピック状態の液晶は電圧をゼ
ロにすることにより、プレーナ状態となる(図3中f1
参照)。このようにして、プレーナ状態が選択される。
【0035】一方、最終的にフォーカルコニック状態を
選択したい場合には、選択パルス印加期間Ts2に、液
晶にかかる電圧をゼロにする。これにより、液晶の捻れ
がさらに戻った状態(第2遷移状態)となる(図3中c
2参照)。そして、後選択期間Ts3は、プレーナ状態
を選択する場合と同様に、液晶にかかる電圧をゼロにす
る。こうすることにより、液晶は捻れが戻って、ヘリカ
ルピッチが2倍程度に広がった状態(第3遷移状態)に
なるものと考えられる(図3中d2参照)。なお、この
状態は、米国特許第5,748,277号明細書に記載
されているトランジェントプレーナと呼ばれる状態に近
いと考えられる。
【0036】その後の維持期間Teでは、プレーナ状態
を選択する場合と同様に、書込みを行う走査ライン上の
画素に絶対値Veのパルス電圧を印加する。先の選択期
間Tsで捻れが戻ってきた液晶は、このパルス電圧Ve
の印加でフォーカルコニック状態へと遷移する(第4遷
移状態、図3中e2参照)。
【0037】表示期間Tdでは、プレーナ状態を選択す
る場合と同様に、液晶に印加される電圧をゼロにする。
フォーカルコニック状態の液晶は電圧をゼロにしても、
フォーカルコニック状態のまま固定される。このように
して、フォーカルコニック状態が選択される(図3中f
2参照)。
【0038】前述のように、選択期間Tsの中央の短い
時間、即ち、選択パルス印加期間Ts2に印加する選択
パルスにより、最終的な液晶の表示状態が選択できる。
また、この選択パルスのパルス幅を調整することによ
り、具体的には、信号電極に印加するパルスの形状を画
像データに応じて変化させることにより、中間調の表示
が可能である。
【0039】前選択期間Ts1及び後選択期間Ts3に
液晶に印加する電圧値は、ゼロに近い値であって実質的
に電圧が作用しない程度の電圧値の範囲内であってもよ
い。
【0040】図4は、マトリクス状に配された複数画素
の中のある画素の液晶にかかる駆動電圧波形と、この波
形を得るための走査電極(ロウ)と信号電極(カラム)
の波形の一例を示す。図4において、ロウとは走査電極
上の1ラインを意味し、カラムとは信号電極上の1ライ
ンを意味する。また、LCDとは前記ロウとカラムとが
交差する部分の一画素分の液晶層を意味する。
【0041】図4に示すように、マトリクス駆動の場合
は、維持期間Teを経過した後も他の走査電極上の画素
にデータを書き込むため、所定電圧がクロストーク電圧
として信号電極から印加される。このクロストーク電圧
が印加される期間をクロストーク期間Td’と称する。
このクロストーク電圧はパルス幅が小さくてエネルギー
が小さいため、液晶の状態にはほとんど影響を及ぼさな
い。
【0042】全ての走査電極の選択が完了し、最後に選
択された走査電極の維持期間Teが終了すると、他の走
査電極のクロストーク期間Td’が全て終了し、全走査
電極及び信号電極への印加電圧をゼロにして表示期間T
dとなる。そして、次の書換えまでこの状態が継続され
る。
【0043】なお、図4では、簡略化のため、リセット
期間Tr、選択期間Ts、維持期間Te及びクロストー
ク期間Td’の長さを全て等しくして図示している。ま
た、同じ理由で図4ではカラムの信号は全てプレーナ状
態を選択するためのパルスとして描いている。
【0044】(駆動方法)以下、マトリクス駆動方法の
具体例について説明する。なお、以下に示す例1,2に
おいて、ロウ1〜3とは順に選択される3本の走査電極
を意味し、カラムとは前記各走査電極に交差する1本の
信号電極を意味し、LCD1〜3とはロウ1〜3とカラ
ムとの交差部に形成される三つの画素に相当する液晶層
を意味する。
【0045】(マトリクス駆動例1、図5参照)先に述
べたように、本実施形態の駆動方法においては、リセッ
ト期間、選択期間、維持期間及びクロストーク期間を有
する。さらに、選択期間は、前選択期間、選択パルス印
加期間及び後選択期間の三つに分かれており、選択期間
のうちの一部分にのみ選択パルスが印加される。
【0046】選択パルスは書込み対象画素に表示させる
画像データにより形状を変える必要があり、カラムには
画像データに応じて異なる形状の選択パルスを印加しな
ければならない。一方、前選択期間及び後選択期間で
は、常に画素内の液晶には電圧ゼロを印加するので、電
圧ゼロを得られるような、ロウ、カラムともにある決ま
ったパルス波形の組合せを用いることができる。図5に
示す例1では、このことを利用して、複数の走査電極上
の画素に対して、リセットと維持と表示とを同時に行っ
ている。
【0047】例えば、LCD2が前選択期間にあると
き、ロウ2及びロウ3には互いに異なる位相のパルス電
圧+V1を印加し、ロウ1には+V1/2の電圧を印加
する。このとき、カラムにロウ3と異なる位相のパルス
電圧+V1を印加すると、LCD3には電圧±VR=±
V1のリセットパルスが、LCD2には電圧ゼロが、L
CD1には電圧±Ve=±V1/2の維持パルスが印加
される。
【0048】LCD2が選択パルス印加期間にあるとき
は、カラムからは画像データによって異なる形状のデー
タパルス(電圧+V1)が印加されるため、ロウ1、ロ
ウ3ともに電圧+V1/2のパルスを印加して、LCD
1、LCD3には±V1/2の電圧がかかるようにす
る。ロウ2には電圧+V1のパルスを印加し、カラムに
印加するデータパルスとの電圧差(±V1又はゼロ)
が、電圧±Vselの選択パルスとしてLCD2に印加
される。カラムに印加するデータパルスの形状を変化さ
せることで、選択パルスのパルス幅を変化させることが
できる。
【0049】後選択期間では、前選択期間と同様のこと
を行う。即ち、ロウ2及びロウ3には互いに異なる位相
のパルス電圧+V1を印加し、ロウ1には+V1/2の
電圧を印加する。そして、カラムにロウ3と異なる位相
のパルス電圧+V1を印加することにより、LCD3に
電圧±VR=±V1のリセットパルス、LCD2に電圧
ゼロ、LCD1に電圧±Ve=±V1/2の維持パルス
を印加する。
【0050】リセット期間、選択期間及び維持期間以外
の期間は、各走査電極には、他の走査電極の前選択期間
及び後選択期間に信号電極から印加するデータパルスと
同じ位相の波形を印加し、他の走査電極の選択パルス印
加期間には電圧+V1/2のパルスを印加する。こうす
ることによって、この部分の液晶には、画像データに応
じて、選択パルスと同じパルス幅で、電圧±V1/2の
クロストーク電圧が印加される。このクロストーク電圧
は、パルス幅が狭いため、液晶の表示状態には影響を及
ぼさない。
【0051】以上のパルス電圧の印加を各走査電極に対
して順次繰返し実行することにより、画像表示を行うこ
とができる。各走査電極の選択は線順次走査で行っても
よいし、インターレース走査で行ってもよい。また、任
意の走査電極に前記リセットパルス、選択パルス、維持
パルスを印加することができるので、部分書換えを行う
こともできる。
【0052】なお、駆動例1では、駆動ICに必要な出
力電圧数は、ロウ側が3値(V1、V1/2、GN
D)、カラム側が2値(V1、GND)となる。このよ
うに、ロウ側3値、カラム側2値のドライバを使用する
ことで、駆動ICコストを低減することができる。
【0053】(マトリクス駆動例2、図6参照)前記駆
動例1では、書換え対象の各走査電極ごとにリセットを
行っていたのに対して、ここで説明する駆動例2では、
書換え対象領域に含まれる全走査電極を一括してリセッ
トする全面リセット方式である。図6にその駆動波形を
示す。この方式では、駆動ICに電圧切換え手段を設け
ることにより、必要な出力電圧数はロウ側2値、カラム
側2値となる。
【0054】まず、全画面を一旦リセットする(初期リ
セット)。このとき、駆動ICから出力するリセットパ
ルス±VRの電圧値はV1であるが、全画面同時に印加
するため、全ての駆動ICの高圧入力電圧をV1にすれ
ばよい。そして、各走査電極を順番に走査していくとき
には、駆動ICの高圧入力電圧をV1/2に切り替えて
おく。
【0055】LCD2が前選択期間にあるとき、ロウ1
及びロウ3には同じ位相のパルス電圧+V1/2を印加
し、ロウ2のみ異なる位相のパルス電圧+V1/2を印
加する。このとき、カラムにはロウ2と同じ位相のパル
ス電圧+V1/2を印加すると、LCD2には電圧ゼロ
が、LCD1,3には電圧±Ve=±V1/2の維持パ
ルスが印加される。
【0056】LCD2が選択パルス印加期間にあるとき
は、ロウ1、ロウ2、ロウ3ともに電圧+V1/2のパ
ルスを印加する。カラムに印加するデータパルスとの電
圧差(±V2又はゼロ)が電圧±Vselの選択パルス
としてLCD2に印加される。カラムに印加するデータ
パルスの形状を変化させることで、選択パルスのパルス
幅を変化させることができる。
【0057】後選択期間では、前選択期間と同様にして
ロウ1〜3及びカラムにパルスを印加する。
【0058】リセット期間、選択期間及び維持期間以外
の期間は、各走査電極には、前選択期間及び後選択期間
に信号電極から印加するデータパルスと同じ位相の波形
を印加し、他の走査電極の選択パルス印加期間には電圧
+V1/2のパルスを印加する。こうすることによっ
て、この部分の液晶には、画像データに応じて、選択パ
ルスと同じパルス幅で、電圧±V1/2のクロストーク
電圧が印加される。このクロストーク電圧は、パルス幅
が狭いため、液晶の表示状態には影響を及ぼさない。
【0059】以上説明した初期リセットより後のパルス
電圧の印加を各走査電極に対して順次繰返し実行するこ
とにより、画像表示を行うことができる。勿論、部分書
換えも可能であり、この場合は、書換え対象領域に含ま
れる走査ラインについてのみ初期リセットとそれに続く
パルス電圧の印加を行えばよい。
【0060】この駆動例2では、駆動ICに必要な出力
電圧数は、ロウ側が3値(V1、V1/2、GND)、
カラム側が3値(V1、V1/2、GND)となるが、
電圧V1は全面リセット時にのみ必要となる。このた
め、アナログスイッチ等の電圧切換え手段で、リセット
期間とそれより後の期間とで電圧を切り換えて供給する
ことにより、リセット時にはロウ側2値(V1、GN
D)、カラム側2値(V1、GND)、選択時にはロウ
側2値(V1/2、GND)、カラム側2値(V1/
2、GND)で書換えが可能となる。従って、ドライバ
のコストをさらに低減することができる。
【0061】(駆動方法2、図7参照)この駆動方法で
は、前記駆動例1,2とは異なり、書換え対象の各走査
電極上の液晶を一括してフォーカルコニック状態にリセ
ットし、その後各走査電極上の液晶を順次フォーカルコ
ニック状態又はプレーナ状態に選択する駆動方法であ
る。
【0062】即ち、図7に示すように、リセット期間に
おいて絶対値+V1のパルス電圧を印加して液晶をフォ
ーカルコニック状態にリセットし、選択期間において2
段階に変化するパルス電圧(絶対値V3+V4/2、V
3−V4/2)を印加して階調を再現している。クロス
トーク期間においては、絶対値V4/2のパルス電圧が
印加されることになる。
【0063】なお、図7において、「LCD」とは1画
素の液晶に印加されるパルス波形を示している。他の波
形は「LCD」の波形を得るために各走査電極及び信号
電極に印加する波形の一例を示しており、「ロウコント
ローラ」とは前記コントローラ133から出力される波
形、「ロウVH」とは駆動IC131の電源電圧、「ロ
ウ出力」とは駆動IC131から液晶に出力される波形
を示している。また、「カラムコントローラ」とは前記
コントローラ134から出力される波形、「カラムGN
D」とは駆動IC132の電源電圧、「カラム出力」と
は駆動IC132から液晶に出力される波形を示してい
る。
【0064】(マトリクス駆動例3、図8参照)図8
は、駆動方法2によるマトリクス駆動の例を図示したも
のである。図8に示すように、初めに表示領域に含まれ
る全画素が一括してフォーカルコニック状態にリセット
され、ついで各走査ラインに順に表示が行われる。本駆
動方法では、リセットに要する時間が長くなるものの良
好な画像再現を行いやすい。
【0065】(インターレース走査)以下、インターレ
ース走査による駆動方法について走査例1〜7を挙げて
説明する。インターレース走査とは、線順次走査に対置
されるもので、1画面(フレーム)を書き込むのに、走
査ラインを1又は複数のラインを飛び越して走査する形
態を言う。
【0066】(走査例1、図9参照)この走査例1で
は、1フレームを奇数と偶数の2フィールド(第1フィ
ールド及び第2フィールド)に分割し、まず、奇数の走
査ラインに対して書込みを行い、次に、偶数の走査ライ
ンに対して書込みを行い、1フレームの画像を表示す
る。各走査ラインにおける書込みは、図3,4に示した
ように、リセット期間Tr、選択期間Ts及び維持期間
Teで構成され、これらの三つの期間にあっては液晶表
示素子は裏面の光吸収層が目視されるブラックアウト状
態となる(図10参照)。その後、液晶は表示状態Td
を維持する。
【0067】なお、マトリクス駆動の場合、前の選択ラ
インへのパルス印加によりクロストークが生じるので、
図10に示す表示期間には実際には画面の書換え中はク
ロストークが生じ、クロストーク期間Td’となる。
【0068】また、液晶の種類等によっては維持期間終
了後直ちに表示が現れない場合もあり得るので、この場
合は維持期間終了から表示が現れるまでの遅延期間を予
め測定しておき、実際に駆動を行う際にこの遅延時間を
反映させるようにすればよい。この点は以下の各走査例
でも同様である。
【0069】この走査例1において、各走査ラインごと
に一定の時間間隔で書込み(リセット、選択、維持)が
開始され、次フィールドの書込みを前フィールドの最終
ラインでのリセット期間の終了タイミングに基づいて開
始する。
【0070】即ち、第1フィールドの最終ラインの選択
期間*Aと第2フィールドの第1ラインの選択期間*B
がずれていることを条件に、奇数フィールドと偶数フィ
ールドの書換えを近づけることができ、それぞれのフィ
ールドが部分的に重なって表示される。
【0071】図9に示すように、各走査ラインが等しい
時間間隔で交互にブラックアウト状態と表示状態とを繰
り返すと、平均的に同じ明るさの画像表示に近づき、ち
らつきが低減できる。そのためには、1走査ラインのブ
ラックアウト時間の長さに対して書換え対象領域に含ま
れる走査ラインの数が多くない場合は、前フィールドの
先頭ラインのブラックアウトが終了するのに合わせて次
フィールドの走査を開始すればよい。1走査ラインのブ
ラックアウト時間の長さに対して走査ライン数が多くな
る場合は、後述する走査例1’のように、第1フィール
ドの走査ラインでの維持期間の長さを調整してもよい。
【0072】この走査例1において、各フィールドにフ
レームデータを与える方法として図9の下段に示す3種
の付与例を採用することができる。付与例1では、各フ
ィールドごとに新しいフレームデータを与える。1フィ
ールドごとに新しいデータが表示に反映されるので、動
きの大きい速い動画の表示に適している。付与例2で
は、フィールド二つごとに新しいフレームデータを与え
る。付与例3では、1フレームを構成する二つのフィー
ルドに同じフレームデータを与える。この付与例3では
一つのフレームデータを全て表示してしまってから次の
フレームデータを書き込むため、表示が確認しやすくな
り、スクロール等に適している。
【0073】(走査例1’、図11参照)この走査例
1’は、前記走査例1と基本的には同じように、次フィ
ールドの書込みを前フィールドの最終ラインでのリセッ
ト期間の終了タイミングに関連付けて開始する。しか
し、走査ライン数が多くなると、画像にちらつきが発生
する。これを防止するため、各走査ラインにおいて前フ
ィールドの維持期間を次フィールドの書込み開始タイミ
ングまで延長する。この延長によってブラックアウト状
態と表示状態との比が常時ほぼ一定となり、平均的に同
じ明るさの画像表示にさらに近づけることができる。
【0074】(走査例2、図12参照)この走査例2で
は、1フレームを奇数と偶数の2フィールドに分割し、
まず、奇数の走査ラインに対して書込みを行い、次に、
偶数の走査ラインに対して書込みを行い、1フレームの
画像を表示する。
【0075】この走査例2において、各走査ラインごと
に一定の時間間隔で書込み(リセット、選択、維持)が
開始され、最終ラインの維持期間が終了したタイミング
で次フィールドの書込みを開始する。即ち、前フレーム
の書込みが完了してから次フレームの書込みを開始する
ため、各フレームの時間が長くなるが、奇数番目又は偶
数番目の走査ラインは必ず表示が行われるので、画面は
明るくなる。走査例2は静止画から動画に切り替わる際
に実行するのに適している。
【0076】この走査例2においても、各フィールドに
フレームデータを与える方法として、図12の下段に示
す3種の付与例を採用することができる。図12に示す
付与例1,2,3は、前記走査例1(図9参照)で説明
した付与例1,2,3と同じである。
【0077】(走査例3、図13参照)この走査例3で
は、1フレームを奇数と偶数の2フィールドに分割し、
まず、全ての走査ラインに対して一括して初期リセット
した後、奇数の走査ラインに対して順次書込みを行い、
次に、偶数の走査ライン(リセットは既に行われてい
る)に対して順次書込みを行い、1フレームの画像を表
示する。次フィールドの書込み開始タイミングは前記走
査例1と同様である。
【0078】この走査例3においては、1フレームの書
換え開始時に液晶を一括リセット(初期リセット)する
ため、次フィールドの書込み時にリセット期間を省略で
きる。第2番目以降に選択される各フィールドの走査ラ
インに対しては、図6に示す波形で説明したように、書
換え開始時のリセットパルスの印加に続いて維持パルス
を印加すれば、液晶のリセット状態を保つことができ
る。
【0079】走査例3では、初期リセットにより、書換
え前の画面と書き換えようとする画面とが合成されるの
が防止される。従って、静止画から文字入力に切り替わ
る際に走査例3を実行すると画面が見やすくなる。第1
フレームの偶数フィールド以降は、前記走査例2と同様
に画面の明るさは確保される。
【0080】(走査例4、図14参照)この走査例4で
は、1フレームを奇数と偶数の2フィールドに分割して
インターレース走査を行う点は前記走査例1〜3と同様
であるが、1フレームの画像を書き込むごとに初期リセ
ットを行う。この走査例4はページ送りを表示する際に
効果的である。
【0081】(走査例5、図15参照)この走査例5で
は、インターレース走査ではなく、第1走査ラインから
線順次に走査する。
【0082】(走査例6、図16参照)この走査例6も
前記走査例5と同様に線順次走査による走査例を示す。
ここでは、次走査ラインの書込み開始タイミングを前ラ
インの維持期間の終了に関連付けている。
【0083】(走査例7、図17参照)この走査例7
は、フレームを分割することなく、インターレース走査
を行い、1走査ラインずつ表示を確定しながら書き込ん
でいく。
【0084】(携帯通信端末「携帯電話」、図18〜2
8参照)図18は、本発明を携帯電話に適用した例を示
す。この携帯電話10は前記液晶表示素子100からな
るディスプレイ11を備え、その他に、アンテナ12、
スピーカ13、カーソル移動キー14、電話帳呼出しキ
ー15、メニュー切換えキー16、通話キー17、クリ
アキー18、電源キー19、テンキー20、メモキー2
1、ボイス/マナーキー22、マイク23を備えてい
る。これらの各種キー等は従来周知の機能を有するもの
である。
【0085】ディスプレイ11は、図19に示すよう
に、上部の幅の狭いステータス表示領域11aと、それ
以外の面積の広い案内表示領域11bとに分けられてい
る。ステータス表示領域11aには、例えば、電波の受
信強度マークや内蔵バッテリの残量マーク等のシンボル
マーク、あるいは現在の日時情報、通信時間などが表示
される。案内表示領域11bには、電話番号、名前、通
信日時、メール、メールに関連する種々の情報、各種メ
ッセージ等が表示される。
【0086】次に、携帯電話10の制御部について図2
0を参照して説明する。この制御部50は、基本的には
従来の携帯電話と同様であり、図2に示したCPU13
5を中心として構成されている。CPU135には、さ
らに、各種キーからなる操作部51、マイク23、スピ
ーカ13、通話中であることを知らせるなどの目的で点
灯させるLEDなどの発光素子52、電話帳等を記憶す
るメモリ53が接続され、かつ、アンテナ12が無線通
信回路54を介して接続されている。
【0087】制御部50に内蔵されているバッテリ55
は、電源回路56を介して、CPU135、駆動回路1
30及び無線通信回路54に電力を供給する。また、バ
ッテリ55はCPU135によって制御される監視回路
57によってその電力残量を監視されている。
【0088】次に、携帯電話10によるディスプレイ1
1への種々の表示態様を説明する。図21は、テンキー
20によって入力された数字(電話番号)を案内表示領
域11bの一部帯状領域に表示する例を示す。ここで
は、前記走査例1−2,1−3で表示することが好まし
い。
【0089】図22は、テンキー20によって入力され
たメール文章を案内表示領域11bの一部帯状領域に表
示する例を示す。ここでは、前記走査例1−2,1−3
で表示することが好ましい。
【0090】図23は、案内表示領域11bにスクロー
ル表示を行う例を示す。例えば、アドレス帳検索時、ア
ドレス帳作成時、メール文章作成時、メール文章閲覧時
等に表示される。ここでは、前記走査例1−2,1−3
で表示することが好ましい。
【0091】図24は、案内表示領域11bの一部帯状
領域に文字単位でスクロール表示を行う例を示す。ここ
では、前記走査例1−2,1−3で表示することが好ま
しい。
【0092】図25は、メール文章閲覧時に案内表示領
域11bにページ送りで表示する例を示す。ここでは、
前記走査例1−1,1−2,1−3又は走査例4で表示
することが好ましい。
【0093】図26は、案内表示領域11bにメニュー
選択画面を表示する例、即ち、選択されたメニューが部
分書換えによって反転表示される例を示す。ここでは、
前記走査例1−1,1−2,1−3又は走査例2−1,
2−2,2−3で表示することが好ましい。
【0094】図27は、ステータス表示領域11aにバ
ッテリの消耗を警告表示する例を示す。ここでは、前記
走査例2−1,6,7又は駆動方法2で表示することが
好ましい。
【0095】図28は、ステータス表示領域11aに電
波強度を表示する例を示す。ここでは、前記走査例2−
1,6,7又は駆動方法2で表示することが好ましい。
【0096】(携帯情報端末「PDA」、図29〜34
参照)図29は、本発明をPDAに適用した例を示す。
このPDA60は、ベース筐体61に上扉62を図示し
ないヒンジ部材を介して開閉自在としたもので、上扉6
2に前記液晶表示素子100からなるディスプレイ63
を備えている。ベース筐体61は、各種キーを配置した
キーボードとして構成され、ライトペン64が取出し自
在に収容され、さらに、携帯電話接続用端子65が接続
されている。
【0097】PDA60の制御部は図30に示すとおり
であり、図30では携帯電話10の制御部50(図20
参照)と基本的には同じ構成であり、同じ要素には同じ
符号が付されている。追加されているのは、タッチパネ
ル140とメモリカード150である。
【0098】図31は、液晶表示素子100上にタッチ
パネルを重ねて設置した状態を示す。タッチパネル14
0は液晶表示素子100の表面に硬質樹脂材料からなる
保護層148を介して設置され、保護層148は液晶表
示素子100に部分的な圧力が作用するのを防止するた
めに設置されている。このタッチパネル140の構成は
従来知られているものであり、透明基板141,142
の対向面に帯状の透明電極143,144を設け、マト
リクス状のセンサを構成したものである。基板141,
142間は粒子状のスペーサ146と周囲に配置したシ
ール材147によって所定の間隙に維持され、空気層1
45が封入されている。帯状の電極143,144が交
差する部分がセンシング部であり、このセンシング部は
各表示層111R,111G,111Bの各画素に対応
している。
【0099】次に、PDA60によるディスプレイ63
への種々の表示態様を説明する。このディスプレイ63
にあっては、画面を三つの領域63a,63b,63c
に分割することができ、それぞれに異なる内容の表示を
行うことができる。
【0100】図32は、ディスプレイ63の下段帯状領
域63cにテロップを表示する例を示す。ここでは、動
画表示であり、前記走査例1−1,1−2,1−3,2
−1,2−2,2−3で表示することが好ましい。
【0101】図33は、タッチパネル140を使用する
ために、ディスプレイ63のほぼ全面にテンキーを表示
し、タッチされたキーを反転表示する例を示す。ここで
は、前記走査例1−1,1−2,1−3,2−1,2−
2,2−3で表示を行うことが好ましい。
【0102】図34は、ディスプレイ63の上段帯状表
示領域63aに日付を書換え表示する例を示す。ここで
は、前記走査例2−1,6,7又は駆動方法2で表示す
ることが好ましい。
【0103】(携帯情報端末「GPS」、図35,36
参照)図35は、本発明をGPS(グローバル・ポジシ
ョニング・システム)に適用した例を示す。GPSとは
周知の衛星測位法により地図的位置を表示するようにし
た携帯情報端末である。このGPS70は、前記液晶表
示素子100からなるディスプレイ71を備え、さら
に、アンテナ72、画面移動方向キー73、住所表示等
の専用キー74、電源スイッチ75、モードキー76を
備え、これらの機能は周知である。GPS70はディス
プレイ71上にその地図的位置を表示したり、設定した
目的地までの道路情報を表示することができる。
【0104】このディスプレイ71にあっては、画面を
上段の比較的面積の広い表示領域71aと、下段の帯状
表示領域71bに分割することができ、それぞれに異な
る内容の表示を行うことができる。
【0105】図36は、ディスプレイ71の表示領域7
1aにGPS機能を利用してGPS70の付近の地図と
現在地マークAを表示した例を示す。キー操作によって
目的地の住所を入力すると、入力した住所が表示領域7
1bに直ちに表示される。同時に、目的地がマークBで
表示されると共に、ルートCが表示される。ここでは、
前記走査例1−1,1−2,1−3,2−1,2−2,
2−3で表示することが好ましい。
【0106】(携帯情報端末「GPS」、図37参照)
図37は、本発明を腕時計タイプのGPSに適用した例
を示す。このGPS80は、前記液晶表示素子100か
らなるディスプレイ81を備え、さらに、アンテナ8
2、専用キー83、電源スイッチ84等を備え、これら
の機能は周知である。
【0107】また、ディスプレイ81にあっては、画面
を上段の比較的面積の広い表示領域81aと、下段の帯
状表示領域81bに分割することができ、それぞれに異
なる内容の表示を行うことができる。その表示例は前記
GPS70で説明したのと同様である。
【0108】(他の実施形態)なお、本発明に係る表示
装置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。
【0109】特に、液晶表示素子の構成、材料、製造方
法や、駆動回路の構成等は任意である。また、各種表示
装置、端末装置の外形的形態、操作パネル等の構成も任
意である。
【0110】さらに、各実施形態では種々の表示例を示
したが、それら以外に種々の内容が表示されることは勿
論である。また、インターレース走査においては、1フ
レームを二つのフィールドに分割して走査する例を示し
たが、3以上のフィールドに分割して走査するようにし
てもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置に使用される液晶表示素
子の一例を示す断面図。
【図2】前記液晶表示素子の駆動回路を示すブロック
図。
【図3】本発明に係る駆動方法1の原理を示す説明図。
【図4】前記駆動方法1における基本的な駆動波形を示
すチャート図。
【図5】駆動例1における駆動波形を示すチャート図。
【図6】駆動例2における駆動波形を示すチャート図。
【図7】駆動方法2における基本的な駆動波形を示すチ
ャート図。
【図8】前記駆動方法2における駆動波形を示すチャー
ト図。
【図9】走査例1を示すチャート図。
【図10】1画素への書込み期間を示すチャート図。
【図11】走査例1’を示すチャート図。
【図12】走査例2を示すチャート図。
【図13】走査例3を示すチャート図。
【図14】走査例4を示すチャート図。
【図15】走査例5を示すチャート図。
【図16】走査例6を示すチャート図。
【図17】走査例7を示すチャート図。
【図18】携帯電話を示す正面図。
【図19】前記携帯電話のディスプレイを示す正面図。
【図20】前記携帯電話の制御部を示すブロック図。
【図21】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図22】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図23】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図24】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図25】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図26】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図27】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図28】前記携帯電話のディスプレイへの表示例を示
す説明図。
【図29】携帯情報端末(PDA)を示す正面図。
【図30】前記携帯情報端末(PDA)の制御部を示す
ブロック図。
【図31】前記携帯端末(PDA)に搭載されているタ
ッチパネル及び液晶表示素子を示す断面図。
【図32】前記携帯端末(PDA)のディスプレイへの
表示例を示す説明図。
【図33】前記携帯端末(PDA)のディスプレイへの
表示例を示す説明図。
【図34】前記携帯端末(PDA)のディスプレイへの
表示例を示す説明図。
【図35】携帯情報端末(GPS)を示す正面図。
【図36】前記携帯情報端末(GPS)のディスプレイ
への表示例を示す説明図。
【図37】いま一つの携帯情報端末(GPS)のディス
プレイへの表示例を示す説明図。
【符号の説明】
10…携帯電話 11,63,71,81…ディスプレイ 60…携帯情報端末(PDA) 70…携帯情報端末(GPS) 80…携帯情報端末(GPS) 100…液晶表示素子 113,114…電極 116…カイラルネマティック液晶 135…中央処理装置(CPU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 622 G09G 3/20 622N 680 680T (72)発明者 中井 政昭 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 越智 圭三 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 保富 英雄 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 近藤 尊司 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 NA45 NA51 NC50 ND15 ND17 ND39 NF14 NF17 5C006 AA15 AA22 AC15 AC24 AC29 AF31 AF42 BA11 BB11 BB28 BC03 BF02 FA12 5C080 AA10 BB06 DD08 EE26 EE29 FF12 GG02 GG12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ06 5C094 AA01 AA22 BA03 BA09 BA49 CA19 CA24 CA25 DA03 GA10 HA08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配置された複数の画素を
    液晶にて構成し、電圧無印加状態で表示を維持し得る液
    晶表示素子を備えた表示装置であって、 前記液晶表示素子の画面を、所定の走査ラインを境にし
    て互いに独立して表示を行う第1の表示領域と第2の表
    示領域とに分割した表示を行う表示モードを有し、 前記表示モードでは少なくとも第1の表示領域に対して
    インターレース走査によって表示を行うこと、 を特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記所定の走査ラインを可変的に設定す
    る設定手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の表
    示装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の表示領域にシンボルマークを
    表示することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  4. 【請求項4】 情報を入力するための入力手段を備え、
    該入力手段による入力に対応して前記第1の表示領域に
    表示を行うことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
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