JP2003098507A

JP2003098507A - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP2003098507A
Application number: JP2001290263A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakazawa; 聡中沢; 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: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】消費電力をできるだけ増加させずに良好な見
映えで新たな表示を書き込む。【解決手段】液晶パネルに新たな表示を書き込む際に
は、時間Ｔ_ｐ１において線順次走査し、選択した行電極
の電位をＶ_ｒに設定し、全ての列電極の電位を−Ｖ_ｃに
設定する。時間Ｔ_ｐ２では、選択した行電極の電位を−
Ｖ_ｒに設定し、全ての列電極の電位をＶ_ｃに設定する。
時間Ｔ_ｐ１，Ｔ_ｐ２における走査で、各画素の液晶はプ
レナー状態に移行する。時間Ｔ_ｄ１，Ｔ_ｄ２において、
線順次走査によって新たな表示を書き込む。新たな表示
を書き込む際には、選択時間内で行電極と列電極の電位
の高低関係を逆転させながら液晶に電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ性液晶を有
する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
ネマチック液晶等のメモリ性液晶が注目され、それを備
えた液晶表示装置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メモリ性液
晶は、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の平均
的な方向が基板面に対してほぼ垂直となる状態をプレナ
ー状態という。プレナー状態では、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。メモリ性液晶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】選択反射を呈するプレナー状態に対して、
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
ク状態をとることもできる。一般的に、フォーカルコニ
ック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、フォーカルコニック状態およびプレナー状態
は、無電界時でも安定に存在する。図８（ａ）はプレナ
ー状態、図８（ｂ）はフォーカルコニック状態の模式図
であり、鼓型で示す液晶ドメインの配列状態を示す。

【０００７】図８（ｂ）のフォーカルコニック状態のと
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、明状態であるプレナー状
態と、暗状態（吸収層が黒の場合）であるフォーカルコ
ニック状態の２状態を利用したメモリ型の表示動作を実
現できる。

【０００８】液晶表示装置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、プレナー状態と
フォーカルコニック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。

【０００９】次に、液晶表示装置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、プレナー状態をフォーカルコニック状態
に、またフォーカルコニック状態をプレナー状態にそれ
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を経由し
て起こすので、最も高い電圧が必要とされる。

【００１０】メモリ性液晶では、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。

【００１１】次に、液晶表示装置におけるマトリクス表
示について説明する。フォーカルコニック状態に転移さ
せる電圧をＶ_Ｆとし、プレナー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。

【００１２】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。オン時にはプレナー状態が選択され、オフ時
にはフォーカルコニック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。

【００１３】Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ＞Ｖ_Ｐ、Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃ＝Ｖ_Ｆ

【００１４】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。

【００１５】液晶表示装置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。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置では、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。このような残像を残さずに、新たな表示データを書
き込めることが望ましい。

【００１７】また、行電極および列電極には、それぞれ
駆動ＩＣ（行ドライバおよび列ドライバ）によって電圧
パルスが入力される。駆動ＩＣには、液晶電源装置から
必要な電圧が供給される。駆動ＩＣは複数の演算増幅器
接続部（以下、オペアンプ接続部と記す。）を有し、駆
動ＩＣと液晶電源装置は、可変抵抗および演算増幅器
（オペアンプ）を介して接続される。駆動ＩＣの各オペ
アンプ接続部には所定の電位が設定され、各オペアンプ
接続部の電位の高低関係は保たれる必要がある。しか
し、液晶表示装置を駆動する際、全行電極を同時に選択
し、画面全体のメモリ性液晶に電圧を印加しようとする
と、駆動ＩＣを流れる電流が多くなり、駆動ＩＣの負荷
が大きくなる。具体的には、各オペアンプ接続部の電位
の高低関係が保たれなくなる場合が生じる。多くの電流
が流れても各オペアンプ接続部の電位の高低関係が保た
れるような駆動ＩＣを実現する場合、消費電力が大きく
なることが考えられる。また、液晶駆動装置の生産コス
トも高くなってしまう。

【００１８】また、液晶表示装置に新たな表示を書き込
む際、人間の目に表示のみが認識されるようにすること
が望ましい。例えば、表示書き込み時に画面の上下方向
に筋が発生する場合がある。また、書き込み時だけでな
く、書き込み後に筋が残ってしまう場合もある。このよ
うな筋は認識されないようにすることが望ましい。さら
に、駆動時の消費電力の増加を防止することが望まし
い。

【００１９】本発明は、上記の課題を解決し、残像を残
さず、また、消費電力をできるだけ増加させずに良好な
見映えで新たな表示を書き込むことができる液晶表示装
置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】本発明の態様１は、少な
くとも２つの安定状態を呈するメモリ性液晶と、複数の
コモン電極および複数のセグメント電極を備え、コモン
電極を１本ずつ選択しながらコモン電極を走査する液晶
表示装置の駆動方法であって、全てのコモン電極を１本
ずつ選択するコモン電極の走査を少なくとも１回行って
メモリ性液晶をオン表示とするための電圧をメモリ性液
晶に印加し、オン表示とするための電圧をメモリ性液晶
に印加するときにコモン電極を複数回走査する場合に
は、各走査毎にコモン電極の電位とセグメント電極の電
位の高低関係を逆転させ、次にオン表示とするための電
圧が印加されたメモリ性液晶に、表示データに対応する
電圧を印加し、表示データに対応する電圧をメモリ性液
晶に印加する場合には、各コモン電極が選択されメモリ
性液晶に電圧が印加される時間内でコモン電極の電位お
よびセグメント電極の電位の高低関係を少なくとも１回
逆転させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法を
提供する。

【００２１】本発明の態様２は、少なくとも２つの安定
状態を呈するメモリ性液晶と、複数のコモン電極および
複数のセグメント電極を備え、コモン電極を１本ずつ選
択しながらコモン電極を走査する液晶表示装置の駆動方
法であって、全てのコモン電極を１本ずつ選択するコモ
ン電極の走査を少なくとも１回行ってメモリ性液晶をオ
ン表示とするための電圧をメモリ性液晶に印加し、次に
オン表示とするための電圧が印加されたメモリ性液晶
に、メモリ性液晶をオフ表示とするための電圧をメモリ
性液晶に印加し、オン表示とするための電圧をメモリ性
液晶に印加するときまたはオフ表示とするための電圧を
メモリ性液晶に印加するときにコモン電極を複数回走査
する場合には、各走査毎にコモン電極の電位とセグメン
ト電極の電位の高低関係を逆転させ、次にオフ表示とす
るための電圧が印加されたメモリ性液晶に、表示データ
に対応する電圧を印加し、表示データに対応する電圧を
メモリ性液晶に印加する場合には、各コモン電極が選択
されメモリ性液晶に電圧が印加される時間内でコモン電
極の電位およびセグメント電極の電位の高低関係を少な
くとも１回逆転させることを特徴とする液晶表示装置の
駆動方法を提供する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に本発明の液晶表示装置の模
式的断面図を示す。図１に示す液晶表示装置は、ガラス
基板１_Ａ、１_Ｂ、電極２_Ａ、２_Ｂ、高分子薄膜３_Ａ、３
_Ｂ、液晶組成物（メモリ性液晶）４、および裏面側に黒
色の光吸収体５が配置され、フォーカルコニック状態と
プレナー状態を安定に表示する液晶パネルである。電極
２_Ａ、２_Ｂの一方は行電極（コモン電極）であり、他方
は列電極（セグメント電極）である。以下の説明では、
電極２_Ａが列電極であり、電極２_Ｂが行電極であるとす
る。

【００２３】高分子薄膜３_Ａ、３_Ｂ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、メモリ性液晶
に接する薄膜の表面をラビング処理すると、薄膜の種類
によってはメモリ性液晶のフォーカルコニック状態の安
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、例えば、ドットマトリック
ス表示である。コモン電極を走査する表示態様であれ
ば、セグメント表示などの非フルドットマトリックス表
示であってもよい。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】図２は、液晶パネル（液晶表示装置）を駆
動する駆動装置の構成例を示すブロック図である。コン
トローラ１１は、行ドライバ１２に行電極への電圧パル
ス入力を指示し、列ドライバ１３に列電極への電圧パル
ス入力を指示する。液晶電源装置１４は、行ドライバ１
２および列ドライバ１３に必要な電圧を供給する。行ド
ライバ１２および列ドライバ１３は、コントローラ１１
の指示に従い、行電極２_Ｂおよび列電極２_Ａに電圧パル
スを入力する。コントローラ１１は、各電極の電位を切
り替えて、メモリ性液晶４をプレナー状態やフォーカル
コニック状態に移行させる。以下、プレナー状態の表示
をオン表示、フォーカルコニック状態の表示をオフ表示
と記す。

【００２８】次に、液晶パネル１００の表示を書き換え
るときの動作について説明する。まず、液晶駆動装置
は、行電極２_Ｂを１本ずつ選択しながら線順次走査し、
各画素に配置されたメモリ性液晶４をプレナー状態に移
行させるための電圧（オン表示とするための電圧）を印
加する。この電圧が印加されるとメモリ性液晶４はホメ
オトロピック状態になる。そして、電圧印加が終了する
とメモリ性液晶４はプレナー状態に移行し、オン表示と
なる。行電極２_Ｂを走査しながら全画素をオン表示にす
るので、これまで表示されていた画面が消去される。液
晶駆動装置は、全ての行電極２_Ｂを一本ずつ選択する行
電極２_Ｂの走査を少なくとも１回行い、画面全体をオン
表示にする。

【００２９】オン表示とするための走査を複数回行う場
合には、各走査毎に印加電圧の極性を逆転させる。すな
わち、各走査毎にコモン電極の電位とセグメント電極の
電位の高低関係を逆転させる。例えば、１回目の走査で
は、選択した行電極２_Ｂの電位を各列電極２_Ａの電位よ
りも高く設定することによってメモリ性液晶４に電圧を
印加したとする。このとき２回目の走査では、選択した
行電極２_Ｂの電位を各列電極２_Ａの電位よりも低く設定
することによって電圧を印加する。

【００３０】画面全体をオン表示とした後に、液晶駆動
装置は、行電極２_Ｂを線順次走査して、表示データに対
応する電圧を印加する。この電圧を印加するときには、
各行電極２_Ｂを選択してメモリ性液晶４に電圧を印加す
る時間内で極性を逆転させながら電圧を印加する。すな
わち、行電極２_Ｂの電位と列電極２_Ａの電位の高低関係
を少なくとも１回逆転させて電圧を印加する。画面全体
をオン表示とする走査を行う場合では、各走査毎に極性
を逆転させるが、表示データに対応する電圧を印加する
ときには、各行電極２_Ｂの選択時間内で極性を逆転させ
る。

【００３１】表示データに対応する電圧を印加すること
で所望の表示が書き込まれ、表示の書き換えが完了す
る。液晶駆動装置は、行電極２_Ｂの走査を少なくとも１
回行って、表示データを書き込む。

【００３２】図３は、表示書換時の駆動波形の例を示す
説明図である。図３は、画面全体をオン表示とするため
の走査と、表示データを書き込むための走査をそれぞれ
２回ずつ行ったときの例を示す。時間Ｔ_ｐ１，Ｔ
_ｐ２は、それぞれオン表示とするための１回目の走査時
間と２回目の走査時間を示す。同様に、時間Ｔ_ｄ１，Ｔ
_ｄ２は表示データを書き込むための１回目の走査時間と
２回目の走査時間を示す。

【００３３】図３（ａ）は一つの行電極２_Ｂに印加され
る駆動波形の例であり、図３（ｂ）は一つの列電極２_Ａ
に印加される駆動波形の例である。図３（ａ），（ｂ）
に示すように、行ドライバ１２は選択された行電極２_Ｂ
に電圧振幅Ｖ_ｒの電圧パルスを入力する。列ドライバ１
３は、列電極２_Ａに電圧振幅Ｖ_ｃの電圧パルスを入力す
る。このとき、既に述べたＶ_ｒ＋Ｖ_ｃ＞Ｖ_Ｐ、Ｖ_ｒ−Ｖ
_ｃ＝Ｖ_Ｆ、Ｖ_ｃ＜Ｖ_Ｓという条件も満足するようにＶ_ｒ
およびＶ_ｃを定める。図３（ｃ）は、図３（ａ），
（ｂ）に示す電圧パルスが入力されたときにメモリ性液
晶４に印加される電圧の波形を示す。図３（ｃ）では、
行電極２_Ｂの電位が列電極２_Ａの電位よりも高く設定さ
れた場合の電圧を正として示し、行電極２_Ｂの電位が列
電極２_Ａの電位よりも低く設定された場合の電圧を負と
して示している。

【００３４】時間Ｔ_ｐ１において、行ドライバ１２は、
選択された行電極２_Ｂの電位をＶ_ｒに設定し、選択され
ていない行電極の電位を０とする。また、列ドライバ１
３は、時間Ｔ_ｐ１の間、全ての列電極２_Ａの電位を−Ｖ
_ｃに設定する。この結果、図３（ｃ）に示すように、選
択された行の画素のメモリ性液晶４には、電圧Ｖ_ｒ＋Ｖ
_ｃが印加され、電圧印加終了後、その画素はオン表示へ
移行する。また、選択されていない行の画素のメモリ性
液晶４には電圧Ｖ_ｃが印加される。電圧Ｖ_ｃが印加され
ても、画素の表示状態は変化しない。

【００３５】時間Ｔ_ｐ２では、電圧の極性を反転させ
て、メモリ性液晶４に−（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）の電圧を印加す
る。行ドライバ１２は、選択された行電極２_Ｂの電位を
−Ｖ_ｒに設定し、選択されていない行電極の電位を０と
する。また、列ドライバ１３は、時間Ｔ_ｐ２の間、全て
の列電極２_Ａの電位をＶ_ｃに設定する。このように２回
目の走査では、１回目の走査（時間Ｔ_ｐ１での走査）に
おける行電極２_Ｂおよび列電極２_Ａの電位の高低関係を
逆転させる。選択された行の画素のメモリ性液晶４に
は、−（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）の電圧が印加され、電圧印加終了
後、画素はオン表示へ移行する。選択されていない行の
画素のメモリ性液晶４には−Ｖ_ｃの電圧が印加される
が、画素の表示状態は変化しない。

【００３６】図４は、表示書換時の画面変化の例を示す
説明図である。最初に図４（ａ）に示す画面が表示され
ていたとする。時間Ｔ_ｐ１において、オン表示とするた
めの１回目の走査を行うと、全画素がオン表示に移行
し、図４（ｂ）に示すように、表示が消え始める。時間
Ｔ_ｐ２において、２回目の走査を行うとさらに表示が消
え、図４（ｃ）に示すように残像が消える。

【００３７】時間Ｔ_ｄ１において、行ドライバ１２は、
選択された行電極２_Ｂの電位をＶ_ｒおよび−Ｖ_ｒに交互
に設定し、選択されていない行電極の電位を０とする。
ここでは、選択期間においてＶ_ｒ，−Ｖ_ｒの順に電位を
設定するものとする。列ドライバ１３は、各列電極２_Ａ
を、選択された行の表示データに応じて、Ｖ_ｃおよび−
Ｖ_ｒに交互に設定する。オン表示を書き込む列電極では
−Ｖ_ｃ，Ｖ_ｃの順に電位を設定し、オフ表示を書き込む
列電極ではＶ_ｃ，−Ｖ_ｃの順に設定する。この結果、オ
ン表示を書き込む画素のメモリ性液晶４には、Ｖ_ｒ＋Ｖ
_ｃ，−（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）の電圧が交互に印加され、オフ表
示を書き込む画素のメモリ性液晶４には、Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃ、
−Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃの電圧が交互に印加される。そして、各画
素は、オン表示またはオフ表示に移行する。各行電極２
_Ｂが走査されることにより所望の表示に書き換えられ
る。

【００３８】なお、選択されていない行の画素のメモリ
性液晶４には電圧Ｖ_ｃ，−Ｖ_ｃが交互に印加される。電
圧Ｖ_ｃ，−Ｖ_ｃが印加されても、画素の表示状態は変化
しない。行ドライバ１２および列ドライバ１３は、時間
Ｔ_ｄ２における走査でも、同様に電圧を印加する。

【００３９】図３では、時間Ｔ_ｄ１，Ｔ_ｄ２において、
オン表示を書き込む画素にＶ_ｒ＋Ｖ _ｃ，−（Ｖ_ｒ＋
Ｖ_ｃ）の電圧を交互に印加する場合を示した。

【００４０】時間Ｔ_ｐ２における走査の後、時間Ｔ_ｄ１
において表示データを書き込むための走査を行うと、図
４（ｄ）に示すように所望の表示が書き込まれる。時間
Ｔ_ｄ _２において、表示データを書き込むための２回目の
走査を行うと、図４（ｅ）に示すように表示データの書
き込みが完了する。

【００４１】ここでは、オン表示とするための走査と、
表示データを書き込むための走査を２回ずつ行う場合を
示したが、各走査回数は２回でなくてもよい。例えば、
Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃの電圧をより高く設定したり、各行電極２_Ｂ
の選択時間を長く設定すれば、オン表示とするための走
査を１回行うだけで図４（ｃ）に示すように残像を消す
ことができる。逆に、Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃの電圧をより低く設定
したり、選択時間を短くすれば、残像を消すための走査
回数は増加する。走査回数を２回以上とするときには、
各走査毎に、選択された行電極２_Ｂと各列電極２_Ａの電
位の高低関係を逆転させる。

【００４２】また、選択時間を長くすれば、表示データ
を書き込むための走査を１回行うだけで、表示データの
書き込みを完了することができる。選択時間を短くすれ
ば、表示データを書き込むための走査回数は増加する。

【００４３】また、画面全体をオン表示とした後に、画
面全体をオフ表示にしてから表示データを書き込んでも
よい。この場合、液晶駆動装置は、オン表示とするため
の走査を行った後に、行電極２_Ｂを線順次走査し、各画
素に配置されたメモリ性液晶４をフォーカルコニック状
態に移行させる電圧（オフ表示とするための電圧）を印
加する。この線順次走査によって各画素のメモリ性液晶
４をフォーカルコニック状態にするので、画面全体がオ
フ表示となる。

【００４４】オフ表示とするための走査を複数回行う場
合には、各走査毎に印加電圧の極性を逆転させる。すな
わち、各走査毎にコモン電極の電位とセグメント電極の
電位の高低関係を逆転させる。例えば、１回目の走査で
は、選択した行電極２_Ｂの電位を各列電極２_Ａの電位よ
りも高く設定することによって、オフ表示とするための
電圧をメモリ性液晶４に印加したとする。このとき２回
目の走査では、選択した行電極２_Ｂの電位を各列電極２
_Ａの電位よりも低く設定することによってオフ表示とす
るための電圧を印加する。

【００４５】図５は、画面全体をオフ表示にしてから表
示データを書き込むときの駆動波形の例を示す説明図で
ある。図５（ａ）は一つの行電極２_Ｂに印加される駆動
波形の例であり、図５（ｂ）は一つの列電極２_Ａに印加
される駆動波形の例である。図５（ｃ）は、図５
（ａ），（ｂ）に示す電圧パルスが入力されたときにメ
モリ性液晶４に印加される電圧の波形を示す。図５
（ｃ）は、行電極２_Ｂの電位が列電極２_Ａの電位よりも
高く設定された場合の電圧を正として示し、行電極２_Ｂ
の電位が列電極２_Ａの電位よりも低く設定された場合の
電圧を負として示している。図５に示す時間Ｔ_ｐ１，Ｔ
_ｐ２，Ｔ_ｄ１，Ｔ_ｄ２における駆動波形は、図３に示す
場合と同様である。時間Ｔ_ｆ１，Ｔ_ｆ２は、それぞれオ
フ表示とするための１回目の走査時間と２回目の走査時
間を示す。

【００４６】図５に示す例では、時間Ｔ_ｐ１，Ｔ_ｐ２に
おいてオン表示とするための走査を２回行って、画面全
体をオン表示にする。続いて、時間Ｔ_ｆ１において、行
ドライバ１２は、選択された行電極２_Ｂの電位をＶ_ｒに
設定し、選択されていない行電極の電位を０とする。ま
た、列ドライバ１３は、時間Ｔ_ｆ１の間、全ての列電極
２_Ａの電位をＶ_ｃに設定する。この結果、図５（ｃ）に
示すように、選択された行の画素のメモリ性液晶４には
電圧Ｖ_ｒ−Ｖ_ｃが印加され、そのメモリ性液晶４は、フ
ォーカルコニック状態に移行する。すなわち、選択され
た行の画素はオフ表示に移行する。また、選択されてい
ない行の画素のメモリ性液晶４には−Ｖ _ｃの電圧が印加
されるが、画素の表示状態は変化しない。

【００４７】時間Ｔ_ｆ２では、電圧の極性を反転させ
て、メモリ性液晶４に電圧−Ｖ_ｒ＋Ｖ _ｃを印加する。行
ドライバ１２は、選択された行電極２_Ｂの電位を−Ｖ_ｒ
に設定し、選択されていない行電極の電位を０とする。
また、列ドライバ１３は、時間Ｔ_ｐ２の間、全ての列電
極２_Ａの電位を−Ｖ_ｃに設定する。このように２回目の
走査では、１回目の走査（時間Ｔ_ｆ１での走査）におけ
る行電極２_Ｂおよび列電極２_Ａの電位の高低関係を逆転
させる。選択された行の画素のメモリ性液晶４には、−
Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃの電圧が印加され、画素はオフ表示へ移行す
る。選択されていない行の画素のメモリ性液晶４には電
圧Ｖ_ｃが印加されるが、画素の表示状態は変化しない。

【００４８】時間Ｔ_ｆ１，Ｔ_ｆ２における走査で、画面
全体がオフ表示になる。続いて、時間Ｔ_ｄ１，Ｔ_ｄ２に
おける走査で表示を書き込む。このように画面全体をオ
フ表示にした後に表示を書き込むと、表示を書き込んだ
後の画面のコントラストが向上する。よって、コントラ
ストを向上させるためには、画面全体をオフ表示にする
ための走査を行うことが好ましい。

【００４９】オフ表示とするための走査回数は、２回に
限定されない。各行電極２_Ｂの選択時間を長く設定すれ
ば、オフ表示とするための走査を１回行うだけで画面全
体をオフ表示にすることができる。逆に選択時間を短く
すれば、画面全体をオフ表示にするための走査回数は増
加する。走査回数を２回以上とするときには、各走査毎
に、選択された行電極２_Ｂと各列電極２_Ａの電位の高低
関係を逆転させる。

【００５０】上記の各例に示す駆動方法によれば、新た
な表示を書き込む前に、全画素をオン表示またはオフ表
示にするので、残像を消去することができる。また、全
画素をオン表示やオフ表示にするときに、行電極２_Ｂを
１本ずつ選択しながら走査するので、行ドライバ１２に
負荷が生じることがない。さらに、表示を書き込むため
の走査を行う場合には、各行電極２_Ｂを選択してメモリ
性液晶４に電圧を印加するときに行電極２_Ｂと列電極２
_Ａの電位の高低関係を少なくとも１回逆転させて電圧を
印加するので、画面の上下方向に筋が発生することな
く、良好な見映えで新たな表示を書き込むことができ
る。さらに、オン表示またはオフ表示とするための走査
では、各走査毎に印加電圧の極性を逆転させるので消費
電力の増加を防ぐことができる。

【００５１】上記の各例では、オン表示とするための１
回目の走査で、選択された行のメモリ性液晶４にＶ_ｒ＋
Ｖ_ｃを印加し、２回目の走査で−（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）を印加
する場合を示したが、先に−（Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃ）を印加して
もよい。同様に、オフ表示とするための走査において
も、１回目の走査で−Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃを印加し、２回目の走
査でＶ_ｒ−Ｖ_ｃを印加してもよい。また、表示を書き込
むための走査において、選択された行電極２_Ｂには、−
Ｖ_ｒ，Ｖ_ｒの順に交互に電位を設定してもよい。

【００５２】さらに、上記の各例では、線順次走査を行
う場合について説明したが、行電極２_Ｂの走査は線順次
走査でなくてもよい。

【００５３】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。［例１］２４０本のストライプ状の透明電極を有するガ
ラス基板と、３２０本のストライプ状の透明電極を有す
るガラス基板を作成した。その後、上下基板面に直径４
μｍの樹脂性のスペーサーを散布した。注入孔を除く四
辺に、幅約０．４ｍｍで印刷したエポキシ樹脂を介して
ストライプ状電極が交差するように、ガラス基板を重ね
合わせて、空セルを形成した。

【００５４】Ｔ_ｃ＝９４．０℃、Δｎ＝０．２３０、Δ
ε＝１５．０のネマチック液晶８５．６部、化学式１に
示すカイラル剤４．８部、化学式２に示すカイラル剤
４．８部、化学式３に示すカイラル剤４．８部を混合
し、カイラルネマチック液晶（以下、液晶Ａと記す。）
を調整した。液晶Ａの調整に用いるネマチック液晶に
は、メルク・ジャパン株式会社製のＭＪ００４２３を用
いた。

【００５５】

【化１】

【００５６】

【化２】

【００５７】

【化３】

【００５８】先に作製した空セルに液晶Ａを真空注入法
で注入し、注入孔を紫外線硬化の封止材で封止して液晶
パネルを作製した。この液晶パネルでは、２４０本の透
明電極を行電極、３２０本の透明電極を列電極とし、行
ドライバおよび列ドライバをそれぞれ行電極および列電
極に接続した。

【００５９】選択された行電極に入力される電圧パルス
の振幅Ｖ_ｒを１４．６Ｖ、列電極に入力される電圧パル
スの振幅Ｖ_ｃを２．４Ｖ、行電極の選択時間を２０ｍｓ
として、作成した液晶パネルを駆動し、表示画面を書き
換えた。このとき、画面全体をオン表示とするための走
査を２回行った後に、表示データを書き込むための走査
を２回行った。また、駆動装置に出力される電圧は８Ｖ
とし、この８Ｖの電圧を昇圧することによって、各行電
極および列電極に所定の電位を設定した。画面全体をオ
ン表示とするための１回目の走査では、選択した行電極
を１４．６Ｖに設定し、全ての列電極を−２．４Ｖに設
定した。２回目の走査では極性を反転させて、選択した
行電極を−１４．６Ｖに設定し、全ての列電極を２．４
Ｖに設定した。

【００６０】また、表示データを書き込むための走査で
は、２０ｍｓの選択時間において、行電極の電位を１
４．６Ｖおよび−１４．６Ｖに交互に設定した。電位は
５ｍｓ毎に切り替えた。選択された行でオン表示とすべ
き画素に対応する列電極の電位を、５ｍｓ毎に−２．４
Ｖ，２．４Ｖに交互に設定した。オフ表示とすべき画素
に対応する列電極の電位を、５ｍｓ毎に２．４Ｖ，−
２．４Ｖに交互に設定した。なお、画面全体をオフ表示
とするための走査は行わなかった。

【００６１】この結果、新たに書き込んだ表示には残像
は残らなかった。また、オン表示とするための走査開始
から表示データを書き込むための走査終了までの間に筋
は発生せず、表示データを書き込むための走査を行って
いる間、観察者には書き込まれている表示のみが認識さ
れた。図６は、例１に示す駆動方法によって書き込んだ
表示の例である。

【００６２】［比較例１］例１と同一の電圧振幅Ｖ_ｒ，
Ｖ_ｃおよび選択時間で液晶パネルを駆動した。例１と同
様、画面全体をオン表示とするための走査を２回行った
後に、表示データを書き込むための走査を２回行った。
オン表示とするための走査は、例１と同じ方法で行っ
た。表示データを書き込むための走査では、選択時間内
で極性を逆転させるのではなく、１回目の走査と２回目
の走査で極性を逆転させた。すなわち、表示データを書
き込むための１回目の走査では、選択した行電極を１
４．６Ｖに設定し、各列電極を表示データに応じて２．
４Ｖまたは−２．４Ｖに設定した。２回目の走査では、
選択した行電極２を−１４．６Ｖに設定した。また、１
回目の走査で２．４Ｖ，−２．４Ｖに設定した列電極
を、それぞれ−２．４Ｖ，２．４Ｖに設定した。

【００６３】この結果、新たに書き込んだ表示には残像
は残らなかった。しかし、表示データを書き込むための
走査において、画面の上下方向に筋が発生した。また、
表示データ書き込み時だけでなく、書き込み後において
筋が残ってしまうこともあった。図７は、筋の発生状況
の例を示す。

【００６４】例１と比較例１の結果から、表示データを
書き込むための走査では、各行電極が選択されてメモリ
性液晶に電圧が印加される時間内で、行電極の電位およ
び列電極の電位の高低関係を少なくとも１回逆転させて
電圧を印加することによって、筋の発生を防止できるこ
とがわかる。

【００６５】［比較例２］例１と同一の電圧振幅Ｖ_ｒ，
Ｖ_ｃおよび選択時間で液晶パネルを駆動した。例１と同
様、画面全体をオン表示とするための走査を２回行った
後に、表示データを書き込むための走査を２回行った。
オン表示とするための走査では、走査毎に行電極と列電
極の電位の高低関係を逆転させるのではなく、各行電極
の選択時間内において行電極と列電極の電位の高低関係
を少なくとも１回逆転させて電圧を印加した。すなわ
ち、選択された行電極の電位を１４．６Ｖおよび−１
４．６Ｖに交互に設定した。また、全ての列電極の電位
を−２．４Ｖおよび２．４Ｖに交互に設定した。行電極
および列電極の電位は、いずれも５ｍｓ毎に切り替え
た。オン表示とするための２回目の走査は、１回目の走
査と同じ方法で行った。また、表示データを書き込むた
めの走査は、例１と同じ方法で行った。

【００６６】この結果、例１と同様に、新たに書き込ん
だ表示には残像は残らなかった。また、オン表示とする
ための走査開始から表示データを書き込むための走査終
了までの間に筋は発生しなかった。

【００６７】比較例２における消費電力は、例１におけ
る消費電力よりも大きかった。例１に示す駆動法で図６
に示す表示を書き込んだ場合と、比較例２に示す方法で
図６に示す表示を書き込んだ場合において、駆動装置に
８Ｖの電圧を出力する出力端の電流は、それぞれ約５ｍ
Ａ、約１０ｍＡであった。従って、比較例２の消費電力
は、例１よりも８Ｖ×（１０ｍＡ−５ｍＡ）＝４０ｍＷ
大きい。オン表示とするための走査と表示データを書き
込むための走査を２回ずつ行い、合計４回の走査を行っ
ているので、表示の書き換えに要する時間は２０ｍｓ×
２４０行×４回＝１９．２ｓである。よって、比較例２
における電力量は、例１よりも４０ｍＷ×１９．２ｓ＝
０．７６８Ｗｓ大きい。

【００６８】例１と比較例２の結果から、オン表示とす
るための走査では、選択時間内で極性を少なくとも１回
逆転させて電圧を印加するのではなく、各走査毎に極性
を逆転させることで消費電力の増加を防止できることが
わかる。

【００６９】なお、比較例１に示す駆動法で図６に示す
表示を書き込んだ場合の電圧出力端の電流は約１ｍＡで
あり、例１および比較例２よりも消費電力は低くなる。
しかし、筋の発生を防止することはできなかった。例
１、比較例１、および比較例２の消費電力の差は、表示
するデータによって異なるが、例１の消費電力は比較例
１の消費電力の約５〜１０倍になり、比較例２の消費電
力は比較例１の消費電力の約１０〜２０倍になる。

【００７０】比較例１に示す駆動方法では筋が発生した
が、選択時間を短く設定し、かつ、電圧Ｖ_ｒ＋Ｖ_ｃが高
くなるようにＶ_ｒ，Ｖ_ｃを定めることで、筋の発生を軽
減させることができる。しかし、列ドライバや行ドライ
バが、メモリ性液晶に印加できる電圧には上限がある。
例えば、メモリ性液晶に２０Ｖ以上の電圧を印加できな
い列ドライバや行ドライバ等がある。このような行ドラ
イバ等では、筋が全く発生しないようにすることはでき
ない。

【００７１】また、比較例１に示す駆動方法で、Ｖ_ｒ／
Ｖ_ｃが大きくなるようにＶ_ｒ，Ｖ_ｃを定めることによっ
ても、筋の発生を防止することができる。しかし、Ｖ_ｒ
／Ｖ _ｃを大きくすると、動作許容電圧が減少する。ここ
で、動作許容電圧について説明する。オン表示とするた
めにメモリ性液晶に電圧Ｖ_１を印加することによって、
最良のコントラストが得られるとする。しかし、オン表
示とするための電圧としてＶ_１から少しずれた電圧を印
加しても良好なコントラストを維持できる。電圧Ｖ_１を
中心にして、良好なコントラストを維持できる電圧の幅
を動作許容電圧という。Ｖ_ｒ／Ｖ_ｃ＝７の場合には動作
許容電圧は２〜３Ｖであるが、Ｖ_ｒ／Ｖ _ｃ＝１０とする
と動作許容電圧は１Ｖ以下になってしまう。したがっ
て、比較例１に示す駆動方法で筋の発生を軽減させるよ
りも、本発明による駆動方法を用いた方が好ましい。

【００７２】次に、本発明の駆動方法により駆動される
液晶表示装置の使用例について説明する。従来、小売店
では、商品の価格等を記載した札（以下、棚札と記
す。）を商品棚に貼って価格等を示していた。本発明の
駆動方法により駆動される液晶表示装置は、棚札として
用いることができる。例えば、図６に示すように価格等
を液晶表示装置に表示させることにより、液晶表示装置
を棚札として用いることができる。日毎に価格等の情報
が変わる場合には、本発明の駆動方法によって新たな表
示に書き換えれば、残像は残らず、書換時に筋が発生し
ない。縦９ｃｍ、横１１ｃｍの大きさの表示を行う場
合、例えば、２４０本の行電極と３２０本の列電極を用
いて、図６に示す表示を書き込むことができる。なお、
このときの１画素の大きさは、縦０．３３ｍｍ、横０．
３３ｍｍである。

【００７３】

【発明の効果】態様１では、残像を残さずに表示を書き
換えることができ、また、行ドライバや列ドライバでの
負荷発生を防止することができる。さらに、筋の発生を
防止して良好な見映えで新たな表示を書き込むことがで
き、消費電力の増加を防止することができる。

【００７４】態様２では、残像を残さずに表示を書き換
えることができ、また、行ドライバや列ドライバでの負
荷発生を防止することができる。さらに、筋の発生を防
止して良好な見映えで新たな表示を書き込むことがで
き、消費電力の増加を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】メモリ性液晶を用いた液晶パネルの概略構成
を示す断面図。

【図２】液晶パネルを駆動する駆動装置の構成例を示
すブロック図。

【図３】表示書換時の駆動波形の例を示す説明図。

【図４】表示書換時の画面変化の例を示す説明図。

【図５】表示書換時の駆動波形の例を示す説明図。

【図６】液晶パネルに書き込まれた情報の例を示す説
明図。

【図７】筋の発生状況の例を示す説明図。

【図８】メモリ性液晶の配向状態の一例を示す説明
図。

【符号の説明】

１_Ａ，１_Ｂガラス基板２_Ａ，２_Ｂ電極３_Ａ，３_Ｂ高分子薄膜４液晶組成物５光吸収体１１コントローラ１２行ドライバ１３列ドライバ１４液晶電源装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 NA34 NA36 NA41 NA79 ND39 5C006 AC24 BA11 BB12 FA21 5C080 AA10 BB05 DD01 FF12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの安定状態を呈するメモリ
性液晶と、複数のコモン電極および複数のセグメント電
極を備え、コモン電極を１本ずつ選択しながらコモン電
極を走査する液晶表示装置の駆動方法であって、全ての
コモン電極を１本ずつ選択するコモン電極の走査を少な
くとも１回行ってメモリ性液晶をオン表示とするための
電圧をメモリ性液晶に印加し、オン表示とするための電
圧をメモリ性液晶に印加するときにコモン電極を複数回
走査する場合には、各走査毎にコモン電極の電位とセグ
メント電極の電位の高低関係を逆転させ、次にオン表示
とするための電圧が印加されたメモリ性液晶に、表示デ
ータに対応する電圧を印加し、表示データに対応する電
圧をメモリ性液晶に印加する場合には、各コモン電極が
選択されメモリ性液晶に電圧が印加される時間内でコモ
ン電極の電位およびセグメント電極の電位の高低関係を
少なくとも１回逆転させることを特徴とする液晶表示装
置の駆動方法。
【請求項２】少なくとも２つの安定状態を呈するメモリ
性液晶と、複数のコモン電極および複数のセグメント電
極を備え、コモン電極を１本ずつ選択しながらコモン電
極を走査する液晶表示装置の駆動方法であって、全ての
コモン電極を１本ずつ選択するコモン電極の走査を少な
くとも１回行ってメモリ性液晶をオン表示とするための
電圧をメモリ性液晶に印加し、次にオン表示とするため
の電圧が印加されたメモリ性液晶に、メモリ性液晶をオ
フ表示とするための電圧をメモリ性液晶に印加し、オン
表示とするための電圧をメモリ性液晶に印加するときま
たはオフ表示とするための電圧をメモリ性液晶に印加す
るときにコモン電極を複数回走査する場合には、各走査
毎にコモン電極の電位とセグメント電極の電位の高低関
係を逆転させ、次にオフ表示とするための電圧が印加さ
れたメモリ性液晶に、表示データに対応する電圧を印加
し、表示データに対応する電圧をメモリ性液晶に印加す
る場合には、各コモン電極が選択されメモリ性液晶に電
圧が印加される時間内でコモン電極の電位およびセグメ
ント電極の電位の高低関係を少なくとも１回逆転させる
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。