JP2002014325A

JP2002014325A - メモリ性コレステリック液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP2002014325A
Application number: JP2001133105A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakagawa; 豊中川; Makoto Nagai; 真永井; Toshihiro Takano; 智弘高野
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリ性コレステリック液晶を用いた液晶表
示装置において、長時間放置された場合であっても、残
像発生等の問題を解消する。【解決手段】一定時間毎に、表示シーケンス開始のた
めのＳＴＡＲＴ信号を発生して、コレステリック液晶の
配向が電圧印加方向にほぼ平行になるような電圧をコレ
ステリック液晶に印加した後に、表示データに相当する
電圧を印加するシーケンスを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ性を有する
液晶層を備えた液晶表示装置の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＴＮ、ＳＴＮ、ＴＦＴ液晶表示素
子が広く使用されている。これらの液晶表示素子は、所
定の駆動を常時行って表示を行う。これに対し、メモリ
性の動作モードを有するコレステリックまたはカイラル
ネマチック液晶（以下、ＣＬ−ＬＣという。）が注目さ
れ、それを備えた液晶表示装置（以下、ＣＬ−ＬＣＤと
いう。）の実用化が検討されている。

【０００３】一対の平行基板間に挟持されたＣＬ−ＬＣ
は、その液晶ディレクタが一定周期でねじれた「ねじれ
構造」を有する。そのねじれの中心軸（以下、ヘリカル
軸という。）が基板に対して平均的に垂直方向になる配
列が存在する。

【０００４】複数の液晶ドメインの各ヘリカル軸がほぼ
完全に基板面に対して垂直となる完全プレナー状態（以
下、ＰＰ状態という。）と、複数の液晶ドメインの各ヘ
リカル軸の平均的な方向が基板面に対してほぼ垂直とな
る不完全プレナー状態（以下、ＰＬ状態という。）とが
ある。そして、入射光のうちの、液晶層のねじれの向き
に対応した円偏光を選択反射する。選択反射される波長
λは、液晶組成物の平均屈折率ｎ_ＡＶＧと液晶組成物の
ピッチｐの積にほぼ等しい（λ＝ｎ_ＡＶＧ・ｐ）。

【０００５】ピッチｐは、カイラル剤等の光学活性物質
の添加量ｃと光学活性物質の定数ＨＴＰ（Ｈｅｌｉｃａ
ｌＴｗｉｓｔｉｎｇＰｏｗｅｒ）から、ｐ＝１／
（ｃ・ＨＴＰ）によって決まる。したがって、選択反射
波長は、光学活性物質の種類と添加量によって調整でき
る。ＣＬ−ＬＣの選択反射波長を可視域外となるように
ピッチを設定すれば、選択反射時に目視では透明になり
透過散乱の動作モードを呈する。

【０００６】ＰＰ状態では入射光に対する正規反射が大
きく、特定の視角において極めて高い反射特性を示す。
ＰＬ状態においては、正規反射は相対的に小さく、比較
的広い視角において高い反射特性を示す。さらに、ＣＬ
−ＬＣは複数の液晶ドメインのヘリカル軸が基板面に対
してランダム方向または非垂直方向に配列したフォーカ
ルコニック状態（以下、ＦＣ状態という。）をとること
もできる。一般的に、ＦＣ状態の液晶層は全体として弱
い散乱状態を示す。選択反射時のように特定の波長の光
を反射することはない。また、ＦＣ状態、ＰＬ状態およ
びＰＰ状態は、無電界時でも安定に存在する。

【０００７】図９（ａ）はＰＬ状態、図９（ｂ）はＦＣ
状態の模式図である。鼓型で示す液晶ドメインの配列状
態を示す。ＰＰ状態での選択反射波長はほぼλ＝ｎ
_ＡＶＧ・ｐで与えられる。ＰＬ状態の選択反射波長は、
ヘリカル軸の方向に分布があるため、ＰＰ状態の場合に
比較して短波長側にずれる傾向がある。

【０００８】図９（ｂ）のＦＣ状態のときに、裏面側に
吸収層を設けることよって吸収層の色の表示が得られ
る。したがって、明状態であるＰＬ状態と、暗状態（吸
収層が黒の場合）であるＦＣ状態の２状態を利用したメ
モリ型の表示動作を実現できる。

【０００９】ＣＬ−ＬＣＤの基本構成については、Geor
ge H.Heilmeier, Joel E.Goldmacher et al, Appl. Phy
s. Lett., 13(1968),132やＵＳ３９３６８１５に示され
ている。また、ＵＳ４０９７１２７は、ＰＬ状態とＦＣ
状態が混在した安定的な中間状態が存在し、表示に利用
できることを示している。

【００１０】次に、ＣＬ−ＬＣＤの駆動法について説明
をする。ＵＳ３９３６８１５では、駆動電圧の振幅の大
きさによって、ＰＬ状態をＦＣ状態に、またＦＣ状態を
ＰＬ状態にそれぞれ変化させている。後者の場合は、液
晶分子が電圧印加方向にほぼ平行になるホメオトロピッ
ク状態（以下、ＨＯ状態という。）を経由して起こすの
で、最も高い電圧が必要とされる。

【００１１】ＣＬ−ＬＣでは、一連の印加電圧波形の実
効値が直接電圧消去後の状態を決定するのではなく、電
圧消去後の表示は、直前に印加された電圧パルスの印加
時間および振幅値に依存する。

【００１２】次に、ＣＬ−ＬＣＤにおけるマトリクス表
示について説明する。ＦＣ状態に転移させる電圧をＶ_Ｆ
とし、ＰＬ状態に転移させる下限電圧をＶ_Ｐとし、電圧
を印加しても表示状態が変わらない上限電圧をＶ_Ｓとす
る。

【００１３】線順次駆動を行う場合、行電極に電圧振幅
Ｖ_ｒの電圧パルスを入力し、それに同期して列電極には
電圧振幅Ｖ_ｃの電圧パルス（選択パルス）を入力する。
各行電極に対して１度ずつ選択パルスを入力して、１表
示シーケンスを完了する。表示シーケンスにおいて、オ
ン表示が選択された場合には表示画素に（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）
の電圧振幅が１度だけ入力され、オン表示の非選択期間
では電圧Ｖ_ｃが印加される。また、オフ表示が選択され
た場合には表示画素に（Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃ）の電圧振幅が１度
だけ入力され、オフ表示の非選択期間では電圧Ｖ_ｃが印
加される。オン時にはＰＬ状態が選択され、オフ時には
ＦＣ状態が選択されるとすると、それぞれの条件は以下
の通りである。

【００１４】Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ＞Ｖ_Ｐ、Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃ＝Ｖ_Ｆ

【００１５】さらに、書き込まれた状態が変化しないよ
うに、Ｖ_ｃ＜Ｖ_Ｓでなければならない。以上のように印
加電圧の制御を行えばマトリクス表示が可能になる。

【００１６】ＣＬ−ＬＣＤでは走査電極数が増加して
も、表示データが書き込まれた状態での表示品位は悪化
しない。また、電極数が増加しても駆動電圧は増大しな
い。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＣＬ−
ＬＣＤでは、電圧消去後の表示は、直前に印加された電
圧パルスの印加時間および振幅値に依存するので、表示
を保持するために常時電圧を印加する必要はないのであ
るが、長時間放置しておくと、新たな表示データを書き
込むときに、それ以前の表示状態が残像として残ってし
まう現象が生ずる。その場合、高温で一定期間放置した
り、非常に高い電圧を印加することによって残像を消去
することができる。

【００１８】しかし、ユーザが液晶ディスプレイを使用
しているときに残像を消去するために高温の環境を用意
したり高電圧を用意したりするのは困難であり、その結
果、液晶ディスプレイとしての商品性が損なわれてしま
う。

【００１９】そこで、本発明は、ＣＬ−ＬＣＤにおい
て、新たな表示データが書き込まれずに長時間放置され
た場合であっても、残像発生等の問題を容易に解消でき
るＣＬ−ＬＣＤの駆動方法を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明によるメモリ性コ
レステリック液晶を用いた液晶表示装置の駆動方法は、
一定時間毎に、コレステリック液晶の配向が電圧印加方
向にほぼ平行になるような電圧をコレステリック液晶に
印加した後に、表示データに相当する電圧を印加するシ
ーケンスを実行することを特徴とする。

【００２１】本発明による他の態様のメモリ性コレステ
リック液晶を用いた液晶表示装置の駆動方法は、コレス
テリック液晶に対して表示データを書き込む表示シーケ
ンスに、コレステリック液晶の配向が電圧印加方向にほ
ぼ平行になるような電圧をコレステリック液晶に印加す
るステップと表示データに相当する電圧を印加するステ
ップとが含まれ、一定時間毎に表示シーケンスを実行す
ることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に本発明のＣＬ−ＬＣＤの模
式的断面図を示す。図１に示すＣＬ−ＬＣＤは、ガラス
基板１Ａ、１Ｂ、電極２Ａ、２Ｂ、高分子薄膜３Ａ、３
Ｂ、液晶組成物（ＣＬ−ＬＣ）４、および裏面側に黒色
の光吸収体５が配置され、ＦＣ状態とＰＬ状態を安定に
表示するＣＬ−ＬＣＤである。

【００２３】高分子薄膜３Ａ、３Ｂの代わりにシリカな
どの無機薄膜を形成してもよい。しかし、ＣＬ−ＬＣに
接する薄膜の表面をラビング処理すると、薄膜の種類に
よってはＣＬ−ＬＣのＦＣ状態の安定性が失われてしま
うことがある。よって、ラビング無しの薄膜を設ける
か、または、電極と液晶組成物が直接接するように設け
る。

【００２４】電極間間隙はスペーサー等で保持し、２〜
１５μｍが好ましい。さらには、３〜６μｍが好まし
い。電極間隙が小さすぎると表示のコントラスト比が低
下し、大きすぎると駆動電圧が上昇するからである。

【００２５】表示の態様は、セグメント表示などの非フ
ルドットマトリックス表示でも、ドットマトリックス表
示でもよい。基板は、ガラス基板でも樹脂基板でもよ
く、また、ガラス基板と樹脂基板の組み合わせでもよ
い。反射表示素子として用いる場合には、どちらか一方
の基板の内面または外面に光吸収体を設置するか、また
は、基板として光吸収機能を有するものを用いてもよ
い。

【００２６】電極面内に微量のスペーサーを散布し、対
向させた基板の四辺を注入孔を除いてエポキシ樹脂等の
シール材で封止し、真空注入によって液晶組成物をセル
に満たす。

【００２７】ここでは、ＣＬ−ＬＣＤを以下のように作
製した。すなわち、透明電極付き基板をエッチング加工
して１６０本のストライプ状の電極を形成した。基板端
部の電極取り出し部では、駆動用のＩＣとの接続を考慮
して電極幅やピッチが調整されている。基板の電極面側
に絶縁層を形成し、さらに、外周部を除いて樹脂溶液
（ポリイミド）を塗布し焼成した。得られた基板２枚を
ストライプ電極が直交するように上下に配置し、その
後、上下基板面に直径４μｍの樹脂性のスペーサーを散
布し、注入孔を除いて四辺に微量のグラスファイバを含
むエポキシ樹脂を同じ径で塗布し、上下基板を貼り合わ
せてセルを作成した。これを空セルと呼ぶ。

【００２８】Ｔｃ＝９７℃、Δｎ＝０．２４２、Δε＝
１３．８のネマチック液晶６６．５部に、化学式１に示
す光学活性物質１６．７５部、化学式２に示す光学活性
物質１６．７５部を溶解混合してコレステリック液晶
（液晶Ａと呼ぶ。）を調整した。

【００２９】

【化１】

【００３０】

【化２】

【００３１】先に作製した空セルに液晶Ａを真空注入法
で注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止してＣＬ−ＬＣＤ
を作製した。ＣＬ−ＬＣＤの電極は、行電極１６０ライ
ン、列電極１６０ラインであり、画素サイズは０．３４
ｍｍ角である。このＣＬ−ＬＣＤの片方の基板を艶消し
黒のスプレーで均一に塗装した。

【００３２】ＣＬ−ＬＣＤの行、列各１本ずつの電極を
選び、室温２５℃において、その交点に４０Ｖの電圧を
２０ｍｓｅｃ間印加したところ、印加後に黒塗装してい
ない基板側から見ると交点部分は緑色の反射色を呈し
た。次に、２０Ｖの電圧を２０ｍｓｅｃ印加したとこ
ろ、印加後に黒塗装していない基板側から見ると交点部
分がほぼ黒色を呈した。

【００３３】所望の表示データを書き込む前に全ての画
素の以前の状態を消去しておけば、すなわち、表示リセ
ットしておけば、新たな表示データが表示品質の良い状
態を呈するように書き込まれるのであるが、以前の表示
を消去した後のＣＬ−ＬＣの状態としては、選択反射を
示すＰＬ状態と反射を示さないＦＣ状態のいずれを選ん
でもよい。しかし、消去時のＨＯ状態は反射を示さない
ので、消去後同様に反射を示さないＦＣ状態とした方
が、特に背景を非反射とするネガ表示の場合、自然な見
栄えになる。

【００３４】そこで、この実施の形態では、ＣＬ−ＬＣ
に比較的高い電圧をかけて一旦ＨＯ状態にし、その状態
で電圧を消去し、さらに、所定の電圧を印加してＣＬ−
ＬＣをＦＣ状態に揃えた初期状態を形成する。あるい
は、ＣＬ−ＬＣをＦＣ状態とＰＬ状態との混在状態に揃
えた初期状態を形成する。そして、その状態で表示させ
たいデータの書き込みを行う。なお、ＦＣ状態とＰＬ状
態の混在する割合に応じて、光学状態がＦＣ状態とＰＬ
状態の間で連続的に変化しうる混在状態が存在する。混
在状態を準ＦＣ状態ともいう。

【００３５】ＨＯ状態にする高電圧の電圧パルスの印加
直後に、ＣＬ−ＬＣが特別の分子配列をもつ。すなわ
ち、誘電率が最も小さく液晶分子が基板にほぼ平行で、
かつ、所定のピッチのヘリカル構造を持たない過渡的な
状態であるホモジニアス液晶配列（以下、ＨＧ状態とい
う。）が存在する。ＣＬ−ＬＣはＨＧ状態を経た後、徐
々に所定のピッチのヘリカル構造を形成していく。この
間の液晶配列をＨＧ状態とＰＬ状態の中間的状態と呼
ぶ。できるだけ短時間で良好なＦＣ状態を得るために、
ＨＯ状態にするための第１の電圧パルス（高い電圧パル
ス）を印加した後に、第２の電圧パルスを印加し、その
後、ＦＣ状態にするための第３のパルスを印加する。

【００３６】具体的には、図２に示すように、ＣＬ−Ｌ
Ｃに、第１の段階（Ｔ１０）である比較的高い電圧を印
加する処理を施した後、第２の電圧パルスの振幅を０Ｖ
として電圧を印加しない状態すなわち電位差０の状態で
ある第２の段階（Ｔ１１）を設け、その後にＦＣ状態に
対応する電圧処理（第３の段階：Ｔ１２）を実施して、
個々の表示データに応じた書き込みを行う。電圧を印加
しない状態すなわち電位差０の状態の期間（第２段階の
期間）は、ＨＯ状態からＨＧ状態またはＨＧ状態とＰＬ
状態の混在状態になるまでの時間である。ここで、電位
差０とは、実効的にゼロとして作用し得る、電圧値の小
さい電圧パルスであってもよい。

【００３７】以上のような電圧処理において、最初の電
圧処理によって、それ以前に書き込まれた状態が完全に
消去される。すなわち、ＣＬ−ＬＣの配向が電圧印加方
向にほぼ平行になる垂直配向状態になる。そして、電位
差０Ｖの期間でＣＬ−ＬＣＤの配向状態は、ＨＧ状態ま
たはＨＧ状態とＰＬ状態の混在状態に変化する。また、
次の電圧処理によって、ＦＣ状態またはＦＣ状態とＰＬ
状態の混在状態に書き込まれる。

【００３８】第１〜第３の段階（Ｔ１）の処理を、以
下、リセット処理と呼ぶ。図２において、線順次駆動期
間はアドレッシング部（Ｔ２）として示されている。な
お、フォーカルコニック部とアドレッシング部との間に
は無印加部を設けても設けなくてもよいが、図２には、
無印加部を設けた場合が例示されている。

【００３９】以下、具体的な電圧印加方法の一例につい
て説明する。

【００４０】［例１］室温を２５℃にして、ＣＬ−ＬＣ
Ｄの全画面を初期化するために、表示シーケンスの開始
時に、パネル全体に４０Ｖの電圧を１３．２ｍｓｅｃ間
印加した。それに続いて、ＣＬ−ＬＣＤに印加される電
圧が０Ｖになる無印加時間を１ｍｓｅｃ設けた。その
後、ＦＣ状態にするための電圧条件として２３Ｖの電圧
を３．３ｍｓｅｃ間全画素に印加した。そして、線順次
駆動を実施した。

【００４１】さらに、上記の表示リセット処理、すなわ
ち、４０Ｖ，１３．２ｍｓｅｃ、０Ｖ，１ｍｓｅｃ、２
３Ｖ，３．３ｍｓｅｃの一連の電圧印加処理と線順次駆
動による表示データの書き込み処理を２０分おきに繰り
返した。すると、残像もなく、高コントラストの表示が
得られた。

【００４２】［比較例１］４０Ｖ，１３．２ｍｓｅｃ、
０Ｖ，１ｍｓｅｃ、２３Ｖ，３．３ｍｓｅｃの一連の電
圧印加処理と線順次駆動による表示データの書き込みと
を行った後、ＣＬ−ＬＣＤを１日放置した。そして、４
０Ｖの電圧を印加する工程を含む電圧印加処理を行って
から新たな表示データの書き込みを行ったところ、先に
書き込まれていた表示状態が残像として観察された。

【００４３】上記の新たな表示データの書き込み処理に
はＣＬ−ＬＣの配向状態を垂直状態とするための電圧印
加を行う工程が含まれていたが、上記の新たな表示デー
タの書き込み処理の後、残像を消去することを目的とし
て、さらにＣＬ−ＬＣの配向状態を垂直状態とするため
の電圧印加のみを行ってみた。しかし、そのような電圧
印加処理を加えても、残像は消去されなかった。

【００４４】また、比較例１の４０Ｖの電圧を印加する
工程を含む電圧印加処理を行ってから新たな表示データ
を書き込む処理において、４０Ｖに代えて６０Ｖの電圧
を印加したところ、残像が解消された。また、残像のあ
るＣＬ−ＬＣＤを１００℃の環境に１時間放置した後、
室温で観察すると、やはり、残像は解消された。

【００４５】以上のことから、残像が生じた場合、残像
はＣＬ−ＬＣの配向状態を垂直状態にするための電圧印
加だけでは解消されず、それ以上の電圧値で電圧を印加
すると解消されると考えられる。また、放置時間が長く
なるほど残像の程度が大きくなるが、残像を解消するた
めの電圧（上記の６０Ｖ）もそれに応じて大きくなる。
残像を解消するためにそのような高電圧を必要とする場
合には、残像を解消するには、ＣＬ−ＬＣが等方相（異
方性が失われた状態）になる温度以上の温度環境に長時
間放置する必要があると想定される。

【００４６】上記の例１および比較例１によれば、所定
期間新たな表示データの書き込みがなされない場合に、
第１の段階によってＣＬ−ＬＣの配向状態を垂直状態と
し、第２の段階の電位差０の期間でＣＬ−ＬＣの配向状
態をＨＧ状態またはＨＧ状態とＰＬ状態の混在状態と
し、第３の段階よってＦＣ状態またはＦＣ状態とＰＬ状
態の混在状態にした後に、表示データ（通常、最後に書
き込まれた表示データと同じ表示データ）を書き込んで
おけば、次に新たな表示データを書き込むときに残像が
生じないことがわかる。

【００４７】所定期間経過後の第１〜第３の段階および
表示データの書き込みをリフレッシュ処理と呼ぶと、リ
フレッシュ処理では、第１〜第３の段階を全て実行しな
くてもよく、少なくとも、ＣＬ−ＬＣの配向状態を垂直
状態とするための電圧を印加した後に表示データの書き
込み処理を行えばよい。ただし、ＣＬ−ＬＣの配向状態
を垂直状態とするための電圧を印加した後、表示データ
の書き込み処理を行う前に印加電圧０Ｖの期間（第２の
段階）を設けることが好ましい。

【００４８】印加電圧０Ｖの期間を省くと、表示データ
によらず線順次駆動における第１行目では、配向状態を
垂直状態とするための電圧が印加された直後に選択電圧
が印加されることになる。第２行目以降ではリセット電
圧が印加された後、非選択電圧が印加され、その後に選
択電圧が印加される。第２の段階を省くと、以上の駆動
シーケンスの違いにもとづいて、第１行目は、表示デー
タによらずＨＯ状態からＰＬ状態に変化する。一方、第
２行目以降では、ＨＯ状態からＨＧ状態な配向あるいは
ＰＬ状態を経て表示データに応じた表示が得られる。

【００４９】第１行目の表示状態と第２行目以降の表示
状態とを同等にするためには、リセット電圧の印加が完
了した時点と第１行目が選択される時点との間に電圧を
印加しない状態すなわち印加電圧０Ｖの期間である第２
の段階を設ければよい。

【００５０】以上に述べたように、所定時間おきにリフ
レッシュ処理を行えば、新たな表示データの書き込み時
に残像を生じさせないようにすることができる。なお、
所定時間は、５分程度から１時間程度が適当であると考
えられる。

【００５１】以下、駆動回路の一例を説明する。ここで
は、単純マトリックス型ＳＴＮ液晶表示素子の基本的な
駆動方式である線順次選択法（例えば、ＡＰＴ：Alto P
leshko Techniqueやそれを改良したＩＡＰＴ：Improved
APT）を実現するＩＡＰＴ駆動ドライバを利用した場合
について説明する。

【００５２】図３および図４は、ＩＡＰＴ（ＩＡＰＴ：
Improved APT）駆動ドライバの機能を説明するための説
明図である。図３に示すように、列ドライバと行ドライ
バはそれぞれ４レベルの液晶駆動電圧を必要とするが、
システム全体では６レベルの電圧が必要になる。ここ
で、Ｖ_ｒは選択時に行電極に印加される電圧であり、Ｖ
_ｃは行電極に印加されるオン電圧とオフ電圧の差の１／
２である。

【００５３】図４に示すように、出力電圧はレベル信号
である極性反転信号（Ｍ信号）と非表示指示信号（／Ｄ
ＯＦＦ信号）に応じて、行ドライバおよび列ドライバで
それぞれ決定される。ただし、／ＤＯＦＦ信号がローレ
ベルである場合には行ドライバおよび列ドライバの全出
力は、他の入力信号に関わらずＶ_０レベルを出力する。

【００５４】図５は、液晶駆動装置の実施の一形態を示
すブロック図である。図５に示す液晶駆動装置におい
て、制御装置１１から制御信号としてＦＲ信号（フレー
ム信号）、ＬＰ信号（ラッチパルス：行切替信号）、Ｍ
信号（交流化信号：出力反転信号）および／ＤＯＦＦ１
信号（非表示指示信号）が行ドライバ１２に入力され
る。列ドライバ１３には、制御装置１１から制御信号と
してＬＰ信号、ＣＰ信号（クロックパルス）、Ｍ信号お
よび／ＤＯＦＦ２信号と表示データ（ＤＡＴＡ）とが入
力される。／ＤＯＦＦ１信号は制御装置１１が作成し列
ドライバ１３に供給される／ＤＯＦＦ信号であり、／Ｄ
ＯＦＦ２信号は制御装置１１が作成し行ドライバ１２に
供給される／ＤＯＦＦ信号である。また、行ドライバ１
２および列ドライバ１３には、液晶電源装置１４から必
要な電圧が供給される。

【００５５】行ドライバ１２は、ＦＲ信号がハイレベル
になると先頭行を選択する。ＬＰ信号は選択行を１行ず
つシフトすることを示す信号に相当する。Ｍ信号は、交
流化のための信号である。ＣＰ信号は、コントローラ１
１から表示データを列ドライバ１３に転送するためのク
ロックとして用いられる。／ＤＯＦＦ信号がローレベル
になると、行ドライバ１２および列ドライバ１３は、Ｃ
Ｌ−ＬＣＤに印加する電圧レベルをそれぞれ所定のレベ
ル（消去時のレベルＶ_０）にする。／ＤＯＦＦ信号がハ
イレベルになっているときは通常書き込みの状態であ
る。

【００５６】ＣＬ−ＬＣは一度データが書き込まれる
と、その表示状態を保持できるのでフレーム周期毎に書
き込みを行う必要はないが、データの書き換えを必要と
するタイミングを外部から指示する必要がある。そのた
めの信号が図５に示すスタート信号（ＳＴＡＲＴ信号）
である。ＳＴＡＲＴ信号はタイマによるある一定期間毎
に有効になる信号でもよいし、表示データの発生源であ
るＭＰＵや外部スイッチからの表示書き換え指示信号で
あってもよい。図５には、ＭＰＵ２０から出力される例
が示されている。

【００５７】図６は、制御装置１１の構成例を示すブロ
ック図である。図６に示す制御装置１１において、発振
器２１は、所定周波数のクロック信号（ＣＬＫ）を発生
する。基準カウンタ２２は、ＣＬＫを入力してカウント
する。ラインカウンタ２３は、基準カウンタ２２のカウ
ント値が所定値になると、その値を＋１する。比較器２
４は、基準カウンタ２２のカウント値（ＤＯＴ）、ライ
ンカウンタ２３のカウント値（ＬＩＮＥ）および設定レ
ジスタ２５の設定値（Ｎ_１〜Ｎ_４）を入力し、ＣＰ信
号、Ｍ信号、ＬＰ信号、／ＤＯＦＦ１信号、／ＤＯＦＦ
２信号およびＳＥＬ信号を作成する。ＳＥＬ信号はセレ
クタ２７に出力される。

【００５８】メモリ２６には、ＭＰＵ２０からの表示デ
ータが格納されている。セレクタ２７は、ＳＥＬ信号に
応じて、メモリ２６内のデータ、”１”固定信号およ
び”０”固定信号のうちのいずれかを選択し、選択した
データをＤＡＴＡ信号としてＣＬ−ＬＣＤに出力する。

【００５９】設定レジスタ２５には、あらかじめ電圧印
加時間の設定のための設定値が書き込まれる。この実施
の形態では、設定値は、発振器２１から出力されるクロ
ック数で換算された値であるとする。ここでは、垂直配
向のための高電圧印加時間（第１の段階の期間）を
Ｎ_１、無印加部の時間（第２の段階の期間）をＮ_２、Ｆ
Ｃ状態への転移のための電圧印加時間（第３の段階の期
間）をＮ_３、線順次駆動における１選択時間をＮ_４とす
る。

【００６０】ＣＬ−ＬＣは一度データが書き込まれる
と、その表示状態を保持するのでフレーム周期毎に書き
込みを行う必要はないが、データの書き換えを必要とす
るタイミングを外部から通知する必要がある。そのため
に、ＭＰＵから設定レジスタ２５に表示書き換えの指示
がなされる。設定レジスタ２５に表示書き換え指示が設
定されると、比較器２４にＳＴＡＲＴ信号が出力され
る。

【００６１】次に、動作について図７のタイミング図を
参照して説明する。ここでは、ＣＬ−ＬＣを垂直配向に
するために必要な液晶印加電圧および線順次駆動におけ
るオン電圧をＶ_ｒ＋Ｖ_ｃ、ＣＬ−ＬＣをＦＣ状態とＰ
Ｌ状態の混在状態に移行させるために必要な液晶印加電
圧および線順次駆動におけるオフ電圧をＶ_ｒ−Ｖ_ｃとす
る。

【００６２】制御装置１１は、ＭＰＵ２０から表示開始
が指示されるまで初期状態とする。すなわち、ＣＰ信号
をローレベルに、ＬＰ信号をローレベルに、Ｍ信号をハ
イレベルに、ＤＡＴＡをハイレベルに、／ＤＯＦＦ１信
号および／ＤＯＦＦ２信号をローレベルに維持する。／
ＤＯＦＦ１信号と／ＤＯＦＦ２信号とがともにローレベ
ルであるので、すべての行電極および列電極が電位Ｖ_０
である液晶無印加状態となる。また、基準カウンタ２２
およびラインカウンタ２３はともに０を保持する。

【００６３】ＭＰＵ２０から表示開始が指示されると、
設定レジスタ２５においてＳＴＡＲＴフラグがセットさ
れ、ＳＴＡＲＴ信号がハイレベルになる。ＳＴＡＲＴ信
号がハイレベルになと、比較器２４は、基準カウンタ２
２を動作状態にする。基準カウンタ２２は、発振器２１
からのクロック（ＣＬＫ）に応じてカウント値を１ずつ
増やす。ラインカウンタ２３の値が０の場合には、基準
カウンタ２２は、その値がＮ_４と一致するまでカウント
アップする。比較器２４は、基準カウンタ２２のカウン
ト値が偶数の場合にＣＰ信号をハイレベルにし、奇数の
場合にはローレベルにして、表示素子のドット数に適合
したパルス数分だけＣＰ信号を出力する。この間、ＤＡ
ＴＡはハイレベルであるから、列ドライバ１３の内部レ
ジスタの値は、全てハイレベルになる。

【００６４】基準カウンタ２２のカウント値がＮ_４と一
致すると、比較器２４は、ＣＮＴ信号を１クロック期間
ハイレベルにする。このＣＮＴ信号に応じて、基準カウ
ンタ２２は値を０に戻し、ラインカウンタ２３は値を＋
１する。また、このとき、ＬＰ信号を１クロック期間ハ
イレベルにする。よって、列ドライバ１３の内部レジス
タの値が列ドライバ１３の出力に反映される。

【００６５】ラインカウンタ２３の値が１になると、比
較器２４は、／ＤＯＦＦ２信号をハイレベルにする。図
４に示す関係から、全ての列電極の電圧レベルがＶ
_５（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）となる。また、全ての行電極の電圧
レベルはＶ_０であるから、全ての画素に対する液晶印加
電圧はＶ_ｒ＋Ｖ_ｃとなる。すなわち、垂直配向に必要
な液晶電圧が全面に印加される。

【００６６】また、比較器２４は、ＤＡＴＡをローレベ
ルに固定するようなＳＥＬ信号を出力する。セレクタ２
７は、そのようなＳＥＬ信号に応じて”０”を選択す
る。そして、比較器２４は、ＣＰ信号を順次出力して、
列ドライバ１３の内部レジスタの値を全てローレベルに
する。基準カウンタ２２は、カウント値がＮ_１と一致す
るまでカウントアップし、カウント値がＮ_１と一致する
とカウント値を０に戻す。このとき、ラインカウンタ２
３の値が＋１されて２になる。

【００６７】ラインカウンタ２３の値が「２」になる
と、比較器２４は、／ＤＯＦＦ２信号をローレベルにし
て、列ドライバ１３の出力電位をすべてＶ_０にする。よ
って、液晶印加電圧は０Ｖとなる。次に、基準カウンタ
２２は、カウント値がＮ_２と一致するまでカウントアッ
プする。そして、カウント値がＮ_２と一致すると、基準
カウンタ２２のカウント値を０に戻し、ラインカウンタ
２３の値を＋１する。ラインカウンタ２３の値が２から
３に変化する場合に、比較器２４は、ＬＰ信号を１クロ
ック期間ハイレベルにする。その結果、列ドライバ１３
の内部レジスタの値が列ドライバ１３の出力に反映され
る。

【００６８】ラインカウンタ２３の値が「３」のときに
は、比較器２４は、／ＤＯＦＦ２信号をハイレベルにす
る。このとき、Ｍ信号はハイレベルであり、列ドライバ
１３にラッチされているＤＡＴＡはローレベルであるか
ら、図４に示す関係にもとづいて全ての列電極に対する
印加電圧はＶ_３となり、全ての画素に対する液晶印加電
圧はＶ_３（Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃ）となる。よって、ＦＣ状態に必
要な液晶印加電圧が全面に印加される。次いで、基準カ
ウンタ２２は、カウント値がＮ_３と一致するまでカウン
トアップし、カウント値がＮ_３と一致すると基準カウン
タ２２のカウント値が０に戻り、ラインカウンタ２３の
値が＋１される。

【００６９】なお、ラインカウンタ２３の値が「３」の
場合に、比較器２４は、ＤＡＴＡとしてメモリ２６から
の表示データを選択ようなＳＥＬ信号を出力する。セレ
クタ２７は、そのようなＳＥＬ信号に応じてメモリ２６
からの表示データを選択する状態になる。そして、比較
器２４は、ＣＰ信号を順次出力して、列ドライバ１３の
内部レジスタに表示データを入れる。

【００７０】ラインカウンタ２３の値が４になると、比
較器２４は、ＬＰ信号を１クロック期間ハイレベルにし
て、列ドライバ１３の内部レジスタの値を列ドライバ１
３の出力に反映させる。また、ＬＰ信号のパルスを包含
するようにＦＲ信号を一定期間ハイレベルにし、行ドラ
イバ１２に先頭行からの走査を指示する。

【００７１】また、比較器２４は、／ＤＯＦＦ１信号を
ハイレベルに固定する。よって、列ドライバ１２および
行ドライバ１３の出力として線順次駆動に必要な電圧が
出力される。図７では、この期間がアドレッシング部と
して示されている。

【００７２】比較器２４は、アドレッシング部におい
て、基準カウンタ２２のカウント値が（Ｎ_４／２）より
小さい場合はＭ信号をローレベルにし、（Ｎ_４／２）以
上であればハイレベルにして、線順次駆動時の液晶印加
電圧を交流化させる。また、次の選択行のためにＤＡＴ
Ａとしてメモリ２６の表示データを出力する。ＤＡＴＡ
は、ＣＰ信号によって列ドライバ１３の内部レジスタに
取り込まれる。基準カウンタ２２はカウント値がＮ_４と
一致するまでカウントアップし、Ｎ_４と一致すると基準
カウンタ２２のカウント値が０に戻され、ラインカウン
タ２３の値が＋１される。比較器２４は、ラインカウン
タ２３の値が＋１される毎に、ＬＰ信号をパルス出力し
て、行ドライバ１２に対して次の行の走査を指示すると
ともに、列ドライバ１３に対して次の表示データの出力
を指示する。

【００７３】ラインカウンタ２３の値が（３＋表示行
数）になると、比較器２４は、ＣＰ信号およびＬＰ信号
をローレベルにし、ＳＥＬ信号でセレクタ２６に対して
「１」のＤＡＴＡを出力するように指示し、Ｍ信号をハ
イレベルに固定するそして、基準カウンタ２２のカウン
ト値がＮ_４と一致したら、ＣＬＲ信号を１クロック期間
ハイレベルにして、基準カウンタ２２およびラインカウ
ンタ２３を０クリアする。また、／ＤＯＦＦ１信号およ
び／ＤＯＦＦ２信号をローレベルにして液晶印加電圧を
０Ｖにし、ＳＴＡＲＴフラグをクリアして初期状態に戻
る。なお、この態様では、表示行数は６０行である。

【００７４】以上説明したように、この実施の形態で
は、従前の液晶駆動装置が取り扱うことができるＭ信号
と／ＤＯＦＦ信号とを利用することによって、第１の段
階〜第３の段階、すなわち、リセット部、無印加部およ
びフォーカルコニック部を作成する。従って、単純マト
リックス型ＳＴＮ液晶表示素子を駆動するためのＩＡＰ
Ｔ駆動ドライバを用いて、電圧印加処理による初期化を
行う本発明の駆動方法を実現することができる。

【００７５】図８は、所定時間おきのリフレッシュ処理
を説明するためのフローチャートである。ここでは、所
定時間経過の管理がＭＰＵ２０によって実行される場合
を例にする。ＭＰＵ２０は、動作を開始すると、リフレ
ッシュ用のタイマをスタートする（ステップＳ１）。こ
のタイマは、例えばスタート後２０分経過するとタイム
アウトする。

【００７６】そして、ＭＰＵ２０は、新たな表示データ
が発生したか否か確認する（ステップＳ２）。発生して
いたら、表示データをメモリ２６に設定するとともに
（ステップＳ３）、ＳＴＡＲＴ信号を制御装置１１に対
して出力する（ステップＳ４）。制御装置１１は、ＳＴ
ＡＲＴ信号に応じて、上述したような表示リセット処理
とメモリ２６内の表示データの書き込み処理とを行う。
また、リフレッシュ用のタイマを再スタートする（ステ
ップＳ５）。

【００７７】リフレッシュ用のタイマがタイムアウトす
ると（ステップＳ６）、すなわち、新たな表示データが
発生する前に所定時間（この例では２０分）が経過する
と、ＭＰＵ２０は、ＳＴＡＲＴ信号を制御装置１１に対
して出力するとともに（ステップＳ４）、リフレッシュ
用のタイマを再スタートする（ステップＳ５）。制御装
置１１は、ＳＴＡＲＴ信号に応じて、上述したような表
示リセット処理とメモリ２６内の表示データの書き込み
処理とを行う。

【００７８】従って、新たな表示データが発生する前に
所定時間が経過する度に、ＣＬ−ＬＣＤには、前回書き
込まれた表示データと同じデータが書き込まれる。その
結果、次に新たな表示データが発生したときに、その表
示データをＣＬ−ＬＣＤに書き込んだときの残像の発生
が防止される。

【００７９】この実施の形態では、ＣＬ−ＬＣに対して
表示データを書き込む表示シーケンスに、ＣＬ−ＬＣの
配向が電圧印加方向にほぼ平行になるような電圧をＣＬ
−ＬＣに印加するステップと表示データに相当する電圧
を印加するステップとが含まれていたので、一定時間毎
にそのような表示シーケンスが実行されたが、ＣＬ−Ｌ
Ｃの配向が電圧印加方向にほぼ平行になるような電圧を
印加するステップが表示シーケンスに含まれていないよ
うな場合には、一定時間毎に、ＣＬ−ＬＣの配向が電圧
印加方向にほぼ平行になるような電圧をＣＬ−ＬＣに印
加した後に、リフレッシュのための表示データに相当す
る電圧を印加すれば、やはり残像の問題が解消された表
示を得ることができる。なお、一定時間が経過するまで
の間では、表示状態を保持するために電圧を印加すると
いった制御を行う必要はない。

【００８０】

【発明の効果】本発明においては、一定時間毎に、コレ
ステリック液晶の配向が電圧印加方向にほぼ平行になる
ような電圧をコレステリック液晶に印加した後に、表示
データに相当する電圧を印加するシーケンスを実行する
ようにしたので、新たな表示データが発生したときにそ
の表示データを書き込む際に、以前の表示が残像として
残ることを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＬ−ＬＣを用いた液晶パネルの概略構成を
示す断面図。

【図２】駆動手順を示すタイミング図。

【図３】ＩＡＰＴ駆動ドライバの機能を説明するため
の説明図。

【図４】制御信号と印加電圧との関係を示す説明図。

【図５】液晶駆動装置の実施の一形態を示すブロック
図。

【図６】表示シーケンス制御回路の構成例を示すブロ
ック図。

【図７】表示シーケンス制御回路の動作を示すタイミ
ング図。

【図８】リフレッシュ処理を説明するためのフローチ
ャート。

【図９】ＣＬ−ＬＣの配向状態の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂガラス基板２Ａ，２Ｂ電極３Ａ，３Ｂ高分子薄膜４液晶組成物５光吸収体１１信号制御回路（コントローラ）１２行ドライバ１３列ドライバ１４表示シーケンス制御回路２１発振器２２基準カウンタ２３ラインカウンタ２４比較器２５設定レジスタ２６メモリ２７セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永井真神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社内 (72)発明者高野智弘神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2H093 NA11 ND12 5C006 AC02 AC24 AF78 BA11 BB11 FA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メモリ性コレステリック液晶を用いた液
晶表示装置を駆動する駆動方法において、一定時間毎
に、コレステリック液晶の配向が電圧印加方向にほぼ平
行になるように電圧をコレステリック液晶に印加した後
に、表示データに相当する電圧を印加するシーケンスを
実行することを特徴とするメモリ性コレステリック液晶
表示装置の駆動方法。
【請求項２】メモリ性コレステリック液晶を用いた液
晶表示装置を駆動する駆動方法において、コレステリッ
ク液晶に対して表示データを書き込むシーケンスが、コ
レステリック液晶の配向が電圧印加方向にほぼ平行にな
るような電圧をコレステリック液晶に印加するステップ
と表示データに相当する電圧を印加するステップとを含
み、一定時間毎に、前記シーケンスを実行するメモリ性
コレステリック液晶表示装置の駆動方法。