JP2005227406A

JP2005227406A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2005227406A
Application number: JP2004034309A
Authority: JP
Inventors: Michio Izumi; 倫生泉; Mitsuyoshi Miyai; 三嘉宮井; Jun Yamada; 潤山田; Masakazu Okada; 真和岡田; Keiichi Furukawa; 慶一古川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: US20050174317A1; JP3846483B2; US7274348B2

Abstract

【課題】高速で駆動でき、かつ、ブラックアウトの生じにくい、双安定コレステリック液晶を用いた液晶表示装置を得る。
【解決手段】液晶表示素子は基板の間にカイラルネマチック液晶層を保持したもので、液晶は電極から印加される電圧に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化する。プレーナ配列において、電極で反射された光は円偏光素子に吸収されて黒表示となる。フォーカルコニック配列において、電極で反射された光は円偏光素子を透過して白表示となる。液晶の駆動は、液晶をホメオトロピック状態にリセットするためのリセット期間Trs、電圧無印加状態での液晶の配列を選択するための選択期間Ts、該選択期間で選択された液晶の配列を確立するための維持期間Trtを含む電圧パルス群を出力することにより行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、液晶表示装置、特に、表示媒体としてコレステリック液晶を用いた液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話やモバイルパーソナルコンピュータなどの表示デバイスとして反射型の液晶表示装置を応用する研究、開発が急速に進んでいる。反射型の液晶表示装置は、環境光（外部からの光）を反射することにより表示を行うため、低消費電力、薄型、軽量等の利点を有している。

現在、実用化されている一般的な反射型液晶表示装置は、ネマチック液晶を用いており、ＴＮ（ツイスティッドネマチック）モード、ＳＴＮ（スーパーツイスティッドネマチック）モードで駆動されるものが代表的である。しかし、これらのネマチック液晶はメモリ性がないため、表示期間中は常に電力を消費してしまう（バックライトを用いる透過型の液晶表示装置よりも省電力ではあるが）という問題点を有している。

ところで、近年では、さらなる省電力化が期待できるメモリ性を有する反射型の液晶表示装置の開発が盛んになってきている。その代表例は、コレステリック液晶を用いた液晶表示装置である。コレステリック液晶は、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化して双安定状態で存在する（メモリ性）。そして、プレーナ配列においては液晶自体が入射光のうち特定波長の光を選択的に反射し、フォーカルコニック配列では入射光を実質的に反射しないという特性を示す。このような特性を利用することにより偏光板なしで表示を行うことができ、明るい表示を実現することができる。このような表示装置は非特許文献１に開示されている。

このようなコレステリック液晶の選択反射を利用して表示を行う偏光板を使用しないタイプの液晶表示装置において、液晶の状態をホメオトロピック状態にリセットするためのリセット期間、電圧無印加状態での液晶の配列を選択するための選択期間、該選択期間で選択された液晶の配列を確立するための維持期間の三つのステージを含む電圧パルス群を液晶に印加する駆動方法が特許文献１，２に開示されている。この３ステージを持つ駆動方法によれば、選択期間に印加すべき電圧パルスの幅を短くできることから、高速で駆動を行えるという利点がある。

しかしながら、前記３ステージを持つ駆動方法でコレステリック液晶を用いた偏光板を使用しないタイプの液晶表示装置の駆動を行うと、リセット期間の開始から維持期間が終了するまでの間、液晶層が実質的に光透過状態となって素子の背面側に設けた光吸収層が視認される。この現象は、最終的に液晶をいずれの配列とするかによらず発生するため、表示更新のつど、新しい表示が現れる前に元の表示が消えて画面が暗くなり（ブラックアウト）、観察者に違和感や不快感を与えていた。
SID International Symposium Digest of Technical Paper Volume 29 1998年第897ページ国際公開９８／５０８０４号パンフレット特開２００１−２２８４５９号公報

そこで、本発明の目的は、高速で駆動でき、かつ、ブラックアウトの生じにくい、コレステリック液晶を表示媒体とする液晶表示装置を提供することにある。

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、電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層と、前記コレステリック液晶層の観察面側に配置された偏光素子と、コレステリック液晶の状態をホメオトロピック状態にリセットするためのリセット期間、電圧無印加状態での前記液晶の配列を選択するための選択期間、該選択期間で選択された液晶の配列を確立するための維持期間を含む電圧パルス群を出力する駆動手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にあっては、コレステリック液晶を使用し、リセット、選択、維持の３ステージを有する駆動電圧波形で駆動を行う液晶表示装置の構成に対して観察面側に偏光板を付加し、従来の偏光板のないコレステリック液晶の選択反射を利用するタイプの液晶表示装置とは異なる表示原理で表示を行わせるようにした。本発明に係る液晶表示装置は、前記偏光板なしの液晶表示装置とは異なり、液晶がプレーナ配列のとき暗（黒）表示、フォーカルコニック配列のとき明（白）表示となり、リセット期間開始から維持期間終了までの更新期間に、プレーナ配列を選択する場合は実質的にホメオトロピック状態が継続し、フォーカルコニック配列を選択する場合は徐々にフォーカルコニック配列になることから、前記更新期間中ずっとブラックアウトし続けるということがない。即ち、前記更新期間の少なくとも途中からは更新後の表示にほぼ一致した表示ができる。従って、高速駆動という利点を活かしながら、表示更新の際のブラックアウトを抑えることが可能になる。

本発明に係る液晶表示装置にあっては、反射板をさらに積層して反射型の表示を行うようにすれば、より消費電力の低減に有利である。

反射型液晶表示装置の場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値を実質的に３０〜４５Ｖに設定すれば、あるいは、前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、前記電圧値を実質的に１０．７ｄ〜１２．７ｄ（Ｖ）に設定すれば、ブラックアウトの抑制と高速駆動に加えて、表示不良を生じることなく書換え時の消費電力を低減でき、電源の低コスト化や液晶表示素子生産時の歩留まりの向上を図ることができる。

また、反射型液晶表示装置の場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値を実質的に４５Ｖより大きく設定すれば、あるいは、前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、前記電圧値を実質的に１２．７ｄ（Ｖ）より大きく設定すれば、ブラックアウトの抑制と高速駆動に加えて、表示のコントラストを向上させることができる。

また、反射型液晶表示装置の場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記維持期間において液晶に印加する電圧値を実質的に２０〜３０Ｖに設定すれば、あるいは、前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、前記電圧値を実質的に７．２ｄ〜９．７ｄ（Ｖ）に設定すれば、ブラックアウトの抑制と高速駆動に加えて、コントラストの低下を防止しながら書換え時の消費電力を低減でき、電源の低コスト化や液晶表示素子生産時の歩留まりの向上を図ることができる。

あるいは、反射型液晶表示装置の場合、前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値を実質的に１２．７ｄ（Ｖ）より大きく設定し、かつ、前記維持期間において液晶に印加する電圧値を実質的に７．２ｄ〜９．７ｄ（Ｖ）に設定すれば、ブラックアウトの抑制と高速駆動に加えて、コントラストの向上を図ることができる。

また、本発明に係る液晶表示装置にあっては、前記液晶層の背面側に第２の偏光素子と光源とを配置して透過型の表示を行うようにすることができる。

また、本発明に係る液晶表示装置にあっては、前記液晶層に対向する走査電極及び信号電極をさらに備え、前記駆動手段が、リセット期間にリセットパルスを、選択期間に選択パルスを、維持期間に維持パルスをそれぞれ走査電極に印加するための走査駆動回路と、選択期間にクロストークを生じる閾値以下の電圧値の信号パルスを信号電極に印加するための信号駆動回路とを含むものとすることで、低コストで高精細表示可能な表示装置を容易に得ることができる。またこの場合、環境温度に拘わらず、少なくとも走査電極に印加するリセットパルスの電圧値を一定に保つようにしたり、走査電極に印加する維持パルスの電圧値を一定に保つようにしたりすることで、駆動制御が容易になり各駆動回路の構成を簡素化できる。

以下、本発明に係る反射型の液晶表示装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（カイラルネマチック液晶の光学異方性、図１参照）
室温でコレステリック液晶相を示すネマチック液晶として、その代表的なものは、ネマチック液晶にコレステリック液晶相を示すに十分な量の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チック液晶である。

カイラル材は、ネマチック液晶に添加された場合にネマチック液晶の分子を捩る作用を有する添加剤である。カイラル材をネマチ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、液晶組成物がコレステリック液晶相を示す。

この種のカイラルネマチック液晶は、それを挟持する基板間において複数のドメインで存在する。図１において、ドメインＤにおける螺旋軸Ｓの向きは一様である。カイラルネマチック液晶のドメインＤは、光学異方性を示す屈折率楕円体物質とみなすことができる。

図１（Ｂ）に示すプレーナ配列の場合、即ち、螺旋軸Ｓが基板に対して垂直方向を向いている場合、基板面内の屈折率は等方となる。図１（Ｃ）に示すフォーカルコニック配列の場合、即ち、螺旋軸Ｓが基板に対して平行方向を向いている場合、基板面内の屈折率は非等方となる。要するに、プレーナ配列とフォーカルコニック配列の変化に応じて屈折率が変化することになる。

ドメインＤにプレーナ配列のとき選択反射されない偏光光が入射すると、屈折率が等方の場合（プレーナ配列）、入射光はそのままドメインＤを透過する。屈折率が非等方の場合（フォーカルコニック配列）、入射光は複屈折効果により偏光状態が変化する。このような現象を利用して、白黒の表示を行う。

（基本構成及び表示原理、図２〜図４参照）
まず、反射型の液晶表示装置を例にとって説明する。
本発明に係る液晶表示装置１は、図２に示すように、観察面から、吸収軸１２ａを有する直線偏光板１２と遅相軸１３ａを有する１／４λ位相差板１３とからなる円偏光素子１１と、液晶表示素子１５と、反射板１６とを積層したものである。

液晶表示素子１５は、それぞれ対向面に電極を形成した一対の基板間にカイラルネマチック液晶を保持したものである。カイラルネマチック液晶は、フォーカルコニック配列時にΔｎｄ＝（１／４）λの条件を満たすように調製されている。Δｎｄは一般的にリタデーション（位相差）と呼ばれている値（単位はｎｍ）であり、Δｎは液晶の屈折率異方性、ｄは基板間ギャップである。反射板１６は液晶層を透過した光を反射するものであり、アルミニウムや銀などからなる。

円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）に入射した光はその５０％が円偏光素子１１に吸収され、残り５０％の光が円偏光状態（右／左いずれか一方の円偏光状態）で透過する（図３及び図４の（１），（２）参照）。

このような円偏光がカイラルネマチック液晶に入射すると、ドメインがプレーナ配列の場合、円偏光は偏光状態が変化することなく液晶層を透過する（図３の（３），（４）参照）。透過した円偏光は反射板１６で反射される。このとき、円偏光の光の進行方向が逆転するため、逆回りの円偏光となる（図３の（５）参照）。

反射された光はそのまま液晶層を透過し（図３の（６）参照）、円偏光素子１１に再入射する。この再入射光は逆回りの円偏光となっているため、円偏光素子１１に吸収され（図３の（７），（８）参照）、黒表示として観察される。

一方、ドメインがフォーカルコニック配列の場合、円偏光素子１１を透過した円偏光は、複屈折効果によって１／４λのリタデーション（位相差）の影響を受けて直線偏光となって液晶層を透過する（図４の（３），（４）参照）。透過した直線偏光は反射板１６で反射され、液晶層でさらに１／４λのリタデーションの影響を受けて元の円偏光となる（図４の（５），（６）参照）。この円偏光はそのまま円偏光素子１１を透過し（図４の（７），（８）参照）、白表示として観察される。

なお、図３、図４において、（１）は素子に入射する前、（２）は直線偏光板透過後、（３）は位相差板透過後、（４）は液晶層透過後、（５）は反射板による反射後、（６）は液晶層再透過後、（７）は位相差板再透過後、（８）は直線偏光板再透過後、のそれぞれの光の状態を模式的に示している。

（第１実施例、図５参照）
本発明の第１実施例である液晶表示装置１Ａは、図５に示すように、観察面から、円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）と液晶表示素子１５とを積層したものである。

液晶表示素子１５は、基板５１，５２の間にカイラルネマチック液晶を保持したもので、表面側（観察面側）の基板５１は透過率の高い透明材料からなり、裏面側の基板５２は透明であっても不透明であってもよい。基板５１，５２としては、ガラス製の薄板やポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムが用いられ、それぞれの対向面に電極５３，５４及び配向膜５５，５６が設けられている。配向膜５５，５６に加えて絶縁性薄膜を設けてもよい。なお、配向膜５５，５６は液晶表示素子１５の動作原理上必須のものではないが、素子１５の安定性向上等のために設けておくことが好ましい。

電極５３はＩＴＯやＩＺＯなどからなる透明電極である。電極５４は透明又は不透明のいずれであってもよいが、少なくともその表面が金属材料からなり、反射板として機能するように形成されている。詳しくは、電極５４が透明電極であれば、その表面にアルミニウムや銀をコーティングして反射板としての機能を付与する。また、電極５４自体をアルミニウムや銀にて形成し、反射板を兼用させてもよい。

なお、観察面側から遠い方の基板５２を透明とし、基板５２の後方に反射板を配置することも可能ではある。但し、この場合は、反射板と液晶層とを近づけるために基板５２をできるだけ薄くする必要がある。

電極５３，５４はそれぞれ図８に示す走査駆動ＩＣ１３１及び信号駆動ＩＣ１３２に接続されており、電極５３，５４にそれぞれ所定のパルス電圧が印加される。この印加電圧に応じてカイラルネマチック液晶がプレーナ配列又はフォーカルコニック配列に変化し、表示状態が切り換えられる。また、この液晶はいずれの配列状態であっても電圧の印加を停止した後もその配列状態を維持し、双安定性（メモリ性）を有している。

電極５３，５４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であり、その帯状電極の並ぶ向きが観察面から見て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パルス状の電圧が印加される。これをマトリクス駆動と称し、電極５３，５４が交差する部分が表示における各画素を構成することになる。

液晶としては、室温でコレステリック液晶相を示すものが好ましく、特に、ネマチック液晶にコレステリック液晶相を示すのに十分な量の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チック液晶が好適である。螺旋ピッチは長すぎると双安定性が確保できなくなるため、双安定性に優れた１０００ｎｍ以下であることが好ましい。

ネマチック液晶としては、ビフェニル系、フェニルシクロヘキシル系、ターフェニル系、トラン系、ピリミジン系、スチルベン系等の従来公知のネマチック液晶を用いることができる。カイラル材としては、コレステロール環などの光活性基を含む、エステル化合物、ピリミジン化合物、アゾキシ化合物、トラン化合物等の従来公知の各種のカイラル材を用いることができる。

また、液晶層はフォーカルコニック配列時に発生する前記リタデーション（Δｎｄ）が光の波長λの１／４になるように調整されていることが望ましい。円偏光素子が理想的な完全なものであると仮定した場合、液晶表示装置のフォーカルコニック配列における反射率Ｒは次式により計算できる。

Ｒ＝（１／２）｛ｓｉｎ²（２πΔｎｄ／λ）｝
Δｎ：フォーカルコニック配列時の屈折率異方性
ｄ：液晶層の厚み

良好な白黒表示を実現するには、前記式で反射率Ｒのピーク値が可視光領域（λ＝４００〜７００ｎｍ）になるようなリタデーションが望ましい。即ち、Δｎｄがλ＝４００〜７００ｎｍの１／４の値である１００〜１７５ｎｍであることが望ましい。特に良好な白表示（可視光域でフラットな分光反射特性）を得るためには、フォーカルコニック配列時にΔｎｄが１３５±１０ｎｍであることが望ましい。

液晶表示素子１５を設計する際に、カイラルネマチック液晶のΔｎｄは１３５±１０ｎｍよりも若干大きくしておくほうがよい。フォーカルコニック配列時の螺旋軸が完全な０°（基板に対して平行）ではないからである。そのため、液晶表示素子１５のΔｎｄは、フォーカルコニック配列時の螺旋軸が０°でないために減少するリタデーション（位相差）を補うように、大きめに設定しておくのが好ましく、１６０±２０ｎｍ、より好ましくは１６０±１５ｎｍ、さらに好ましくは１６０±１０ｎｍとすればよい。

例えば、液晶表示素子１５のΔｎｄを１６０±１０ｎｍに設定するには、液晶のΔｎとその厚みｄとを以下のように組み合わせればよい。

Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０３２０（Δｎ）×５．０μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０４００（Δｎ）×４．０μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０４５７（Δｎ）×３．５μｍ（ｄ）
Δｎｄ＝１６０ｎｍ＝０．０５３３（Δｎ）×３．０μｍ（ｄ）

ところで、良好な黒表示を得るためには、プレーナ配列時の螺旋軸が基板に対して９０°（リタデーションΔｎｄ＝０ｎｍ）であることが望ましい。しかし、実際上のプレーナ配列は完全な９０°ではなく、若干の傾きを生じており、液晶層の厚みｄによっても傾き具合が異なる。本発明者らの実験では、液晶層の厚みｄが薄くなるに伴ってプレーナ配列時の螺旋軸の傾きは小さくなる（基板に対して９０°に近くなる）傾向を確認している。即ち、液晶層の厚みｄが小さくなるほど良好な黒表示が得られる。

但し、液晶層の厚みｄが小さくなると素子１５の製作が困難になる。従って、液晶層の厚みｄは、表示特性及び製作の容易性から好ましくは２．５〜４．５μｍ、より好ましくは２．５〜４．０μｍ、さらに好ましくは３．０〜４．０μｍ、さらに好ましくは３．０〜３．５μｍである。

さらに、液晶中には基板５１，５２間のギャップを保持するために無機材からなるスペーサ及び／又は有機材からなる柱状構造物（図示せず）が配置されている。但し、このような構造に限らず、従来知られている高分子の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層を構成することも可能である。

円偏光素子１１は、直線偏光板１２と位相差板１３とを組み合わせたものである。直線偏光板としては従来公知のものを、また、位相差板としても従来公知の１／４λ位相差板を用いることができる。円偏光素子１１は、これら直線偏光板と位相差板をそれぞれの光学軸のなす角度が４５°あるいは１３５°になるように貼り合わせることで作製できる。

但し、この構成では完全な円偏光素子にはならず、可視光におけるある特定波長の光についてのみ完全な円偏光素子となり、他の波長の可視光については楕円偏光素子となる。理想的な円偏光素子に近づけるには、複数の位相差板を積層することが必要となる。しかし、位相差板の枚数が多くなるとコストの点で不利であり、位相差板の積層数は多くても３枚程度にすることが好ましい。典型的には１枚の位相差板を用い、実用上十分な表示特性を得ると共にコストを最小化するとよい。

円偏光素子は、右円偏光素子（透過した光が右円偏光）と左円偏光素子（透過した光が左円偏光）とが存在し、本発明の好適な実施形態において良好な白黒表示を行う場合は、液晶層で選択反射されない方向の円偏光を透過させる円偏光素子であることが好ましい。

なお、プレーナ配列での選択反射をも利用して白及び他色による表示（例えば、白・青表示）を行う場合は、液晶層で選択反射される方向の円偏光を透過させる円偏光素子を用いればよい。

（第２実施例、図６参照）
本発明の第２実施例である液晶表示装置１Ｂは、図６に示すように、第１実施例である前記液晶表示装置１Ａにおいて、円偏光素子１１と液晶表示素子１５との間に散乱層１４を追加した構成を有している。

散乱層１４は、原理上必須のものではないが、良好な白表示を行えるようにするために設けられ、透明基材中に屈折率の異なる微粒子を分散させたものであり、フィルム状であってよく、あるいは粘着材として構成されていてもよい。透明基材としては、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などを用いることができる。微粒子としては、アクリル樹脂、シリカなどの球形微粒子などを用いることができる。また、基板の表面を研磨し、微小な凹凸を形成することで散乱機能を持たせることも可能である。

散乱層１４は、そこを透過する入射光及び反射光を適度に散乱させ、反射板として機能する電極５４の指向性を緩和し、かつ、偏光を解消することもないのでコントラストを大きく低下させることがない。液晶がフォーカルコニック配列の場合、電極５４からの反射光は液晶層を透過して円偏光となるが、その反射光（円偏光）の指向性が緩和され、良好な白表示（ペーパーホワイト）として観察される。

この散乱層１４において重要なのはヘーズ値（曇度）である。ヘーズ値は前記微粒子の粒径や分散密度を変化させることで任意の値に調整可能であり、表示上良好な白黒コントラストを得るには、１０〜８５％が好ましく、３０〜７０％が最も好ましい。

なお、散乱層としては独立した層として設けることなく、基板５１に散乱機能を付与したり、反射面としても機能する電極５４に微小な凹凸を形成して散乱機能をも付与してもよい。

（第３実施例、図７参照）
前記液晶表示装置１Ａ，１Ｂは反射型液晶表示装置であるが、液晶層から観察面側の円偏光素子を通じて出射する光を制御して表示を行うものであればよく、例えば、観察面側とは反対の面に光源を配置する透過型液晶表示装置とすることもできる。このような透過型液晶表示装置の例を図７に示す。

この液晶表示装置１Ｃは、先に説明した液晶表示装置１Ａにおいて、下部電極５４を反射電極ではなく透明電極５４’とし、第２の円偏光素子１１’とバックライト６０とを最下部に追加配置した構成を有する。なお、二つの円偏光素子１１，１１’は偏光軸が互いに直交している。バックライト６０からの光は円偏光素子１１’を通過して円偏光Ｃ１となって液晶層に入射する。図７（Ａ）に示すように、プレーナ配列時、液晶層は複屈折効果がないため円偏光Ｃ１は液晶層をそのまま通過する．液晶層を通過した円偏光Ｃ１は円偏光素子１１’と偏光軸が直交する観察面側の円偏光素子１１によって吸収され、結果として暗表示（黒表示）となる。

一方、図７（Ｂ）に示すように、フォーカルコニック配列時、液晶層の１／２波長に相当する複屈折効果により、円偏光Ｃ１は逆回りの円偏光Ｃ２にされ観察面側の円偏光素子１１を通過するので明表示（白表示）となる。液晶層のリタデーションは反射型の場合の倍、即ち、λ／２に設定する。リタデーションを反射型の倍にするためには、液晶層を２倍の厚みにするか、液晶材料のΔｎを２倍にすればよい。

（駆動回路、図８参照）
前記液晶表示装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ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〜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ＩＣ１３２の出力端子に接続されている。

走査駆動ＩＣは、走査電極Ｒ１，Ｒ２〜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いく。一方、信号駆動ＩＣ１３２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。

画素の書換えは全ての走査ラインを順次選択して行う。部分的に書き換える場合は、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。いずれにしても、液晶表示素子がメモリ性を有しているため、高画素数であっても前記のような単純マトリクス駆動を行うことができる。従って、ＴＦＴなどのアクティブ素子が不要であり、低コストで高精細表示可能な表示装置とすることができる。

制御は、全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１３５、前記駆動ＩＣ１３１，１３２を制御するＬＣＤコントローラ１３６、画像データに各種の処理を施す画像処理装置１３７、画像データを記憶する画像メモリ１３８にて構成されている。ＣＰＵ１３５には、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ、各種データを記憶するためのＲＡＭが内蔵されている。

駆動ＩＣ１３１，１３２へは電源１４０から電力が供給される。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１３６が駆動ＩＣ１３１，１３２を制御し、液晶表示素子１５の各走査電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、画像を書き込む。

また、ＣＰＵ１３５は液晶表示素子１５の近傍に設けられた温度センサ１３９から環境温度情報を取得してＲＡＭに一時的に記憶させる。ＲＯＭには、環境温度に応じて以下に説明する選択パルス印加期間Ｔｓｐや選択期間Ｔｓ及び各期間に印加する電圧値をどのように設定するかを決定するための情報が記憶されている。

（基本駆動波形、図９参照）
以上の構成からなる液晶表示素子１５の駆動方法につき原理的に説明する。なお、ここで示す基本駆動波形は、走査駆動ＩＣの発生する波形として正極性のパルス波形を用いて、信号駆動ＩＣの発生する波形として交流化されたパルス波形を用いて説明するが、これに限るものではなく、例えば、走査駆動ＩＣの発生するパルス波形が負極性であってもよく、正極性と負極性を交互に（例えば、フレームごとに）印加してもよく、あるいは交流化されたパルス波形を用いてもよい。液晶に印加される電圧が直流パルスである場合は（ここで示す基本駆動波形の場合も液晶に印加される電圧は実質的に直流パルスである）、消費電力の低減に有利であり、交流パルスである場合は液晶の劣化防止に有利である。

図７において、走査パルス波形は走査駆動ＩＣ１３１から各走査電極に出力される基本駆動波形である。信号パルス波形は信号駆動ＩＣ１３２から各信号電極に出力される画像データに基づいた駆動波形である。この駆動方法では、大きく分けて、リセット期間Ｔｒｓと選択期間Ｔｓと維持期間Ｔｒｔとの３ステージで駆動し、それ以外は表示期間Ｔｉ（クロストーク期間とも称する）である。

選択期間Ｔｓは、さらに、選択パルス印加期間Ｔｓｐと、前選択期間Ｔｓｚ及び後選択期間Ｔｓｚ’とを含む。信号パルスが印加される走査期間Ｔｓｓは、Ｔｓｓ＝Ｔｓｐ×２であって、Ｔｓｓ＝Ｔｓ−（Ｔｓｚ＋Ｔｓｚ’）である。

走査駆動ＩＣ１３１からは、リセット期間Ｔｒｓでは電圧Ｖ₁のリセットパルスが印加される。選択期間Ｔｓにおいては、選択パルス印加期間Ｔｓｐで電圧Ｖ₂の選択パルスが印加される。前選択期間Ｔｓｚ及び後選択期間Ｔｓｚ’は電圧ゼロの期間である。さらに、維持期間Ｔｒｔでは電圧Ｖ₃の維持パルスが印加される。一方、信号駆動ＩＣ１３２からは、走査期間Ｔｓｓでは画像データに基づいて電圧±Ｖ₄の信号パルスが印加される。

このように、リセット、選択、維持という複数種類のパルスからなるパルス群が走査駆動ＩＣ１３１から印加され、信号駆動ＩＣ１３２からは信号パルス（液晶に悪影響を及ぼすクロストークを生じないような小さな電圧値の交流パルスが好ましい）が印加される。

液晶の動作は以下のとおりである。まず、リセット期間Ｔｒｓで電圧Ｖ₁のリセットパルスが印加されると、液晶はホメオトロピック状態にリセットされる。次に、前選択期間Ｔｓｚを経て（液晶は捩れが少しだけ戻る）走査期間Ｔｓｓに至る。ここで印加される選択パルスの波形と信号パルスの波形が重畳することにより、各画素において液晶を最終的にプレーナ配列（黒表示）とフォーカルコニック配列（白表示）と両者の混在状態（中間調表示）のいずれかを選択することができる。

まず、プレーナ配列を選択する場合を説明する。この場合には、走査期間Ｔｓｓで選択パルスと信号パルスが重畳された比較的大きなエネルギーのパルスを印加し、再び液晶をホメオトロピック状態にする。その後、後選択期間Ｔｓｚ’で液晶は捩れが少しだけ戻った状態になる。その後、維持期間Ｔｒｔで電圧Ｖ₃の維持パルスを印加すると、先の後選択期間Ｔｓｚ’で捩れが少しだけ戻った状態になった液晶は、維持パルスが印加されることにより再び捩れが解け、ホメオトロピック状態になる。ここで、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、プレーナ配列となり、プレーナ配列のまま固定される。

このように、プレーナ配列を選択する場合は、リセット期間開始から維持期間終了までの更新期間中、液晶は実質的にホメオトロピック状態に保たれることになる。液晶がホメオトロピック状態にある場合、基板面内の屈折率は等方となるため、液晶がプレーナ配列にある場合と同様の表示が観察される。先に説明したように、本液晶表示装置は観察面側に円偏光素子を配置しておりプレーナ配列で暗（黒）表示となるため、前記期間では暗（黒）表示が観察される。

一方、最終的にフォーカルコニック配列を選択する場合には、走査期間Ｔｓｓで前記プレーナ配列を選択する場合よりも小さいエネルギーのパルスを印加する。そして、後選択期間Ｔｓｚ’では、液晶は捩れが戻ってヘリカルピッチが２倍程度に広がった状態になる。

その後、維持期間Ｔｒｔで電圧Ｖ₃の維持パルスを印加する。後選択期間Ｔｓｚ’で捩れが戻ってきた液晶は、この維持パルスを印加することにより、フォーカルコニック配列へと遷移する。ここで、フォーカルコニック配列の液晶は電圧をゼロにしても、フォーカルコニック配列のまま固定される。

このように、フォーカルコニック配列を選択する場合は、前記更新期間のうち、維持期間以降は液晶が実質的にフォーカルコニック配列となる。先に説明したように、本液晶表示装置は、フォーカルコニック配列時に明（白）表示となるため、前記更新期間の途中からは明（白）表示として観察される。

従って、いずれの配列状態を選択する場合でも、更新期間中に観察される表示と更新後の表示とが一致し、ブラックアウトが抑制されることになる。また、前述のように、走査期間Ｔｓｓに印加する選択パルス及び信号パルスのエネルギーに基づいて最終的な液晶の表示状態が選択でき、また、選択パルスのパルス幅を非常に短くできるので、高速での書換えが可能である。図９の駆動波形では信号パルスの位相を変化させて選択期間に液晶に印加されるパルスの形状を変化させることで液晶の表示状態を選択している。このようにすると、出力端子の種類が少ない簡素な構成の信号駆動ＩＣを用いることができる。信号パルスの電圧値を変化させたり、信号パルスの位相及び電圧値を変化させたりしても構わない。

（実験例、図５参照）
駆動実験を行うため、図５に示した液晶表示装置１Ａを以下の材料を用いて製作した。観察面側の基板５１は厚さ０．７ｍｍのガラス基板とし、抵抗値１０Ω／□のＩＴＯにて電極５３を形成した。裏面側の基板５２も厚さ０．７ｍｍのガラス基板とし、Ａｌにて厚さ６０ｎｍの電極５４を形成した。この電極５４は反射板を兼ねている。ＩＴＯとＡｌはスパッタ法でガラス基板上に成膜し、フォトリソ法により電極パターンを形成した。両基板５１，５２の電極形成面上にフレキソ印刷によりＪＳＲ社製水平配向膜材料ＡＬ８０４４を厚さ８００オングストロームに印刷し、配向膜５５，５６とした。

液晶はネマチック液晶とカイラル材とを混合することによって室温でコレステリック液晶相を示すように調製した。その特性値は、屈折率異方性Δｎ＝０．０４５（通常光方向屈折率ｎｏ＝１．５３７８、異常光方向屈折率ｎｅ＝１．４９２８）、誘電率異方性Δε＝１６、選択反射波長４７０ｎｍ、ヘリカルピッチＰ＝４７０／１．５３７８＝３０５ｎｍであり、右円偏光を選択反射するように螺旋が形成されている。

また、液晶層の厚さ（基板間ギャップ）は約３μｍとし、ギャップ制御材として積水ファインケミカル社製のミクロパールＳＰ−２０３を用いた。従って、本液晶表示素子のリタデーションΔｎｄは１３５ｎｍである。また、液晶を基板５１，５２に封止するために、シール材として、住友ベークライト社製スミライトＥＲＳ−２４００（主剤）、ＥＲＳ（硬化剤）を用いた。

円偏光素子１１（直線偏光板１２及び位相差板１３）には、直線偏光板１２としてＥＧ１４２５ＤＵ（日東電工社製）と位相差板１３としてＲ−１４０（日東電工社製ＰＣ１軸延伸フィルム）を用いた。これらを透過する光が左円偏光（コレステリック液晶が選択反射しない偏光）になるように、直線偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸とのなす角度が４５°になるように配置した。

（表示性能、リセット電圧依存性）
前記実験例として示した液晶表示装置１Ａにおいて、環境温度が２５℃の条件下で、リセット期間Ｔｒｓを２４ｍｓとし、選択期間Ｔｓを０．６５ｍｓ（前選択期間Ｔｓｚ：０．２１５ｍｓ、選択パルス印加期間Ｔｓｐ：０．１１ｍｓ、後選択期間Ｔｓｚ’：０．３２５ｍｓ）とし、維持期間Ｔｒｔを１３ｍｓとし、維持電圧Ｖ₃を２６Ｖとした。そして、リセット電圧Ｖ₁を種々に変更して駆動実験を行った。

なお、本実験例においては、測定を単純化するため、信号電極は全期間０Ｖに保ち、走査電極に印加する走査パルスの電圧値を変更することにより測定を行っている。即ち、走査パルスの波形が、液晶に印加されるパルスの波形と一致している（以下の駆動実験についても同様）。ここでは、選択パルス電圧はプレーナ配列を選択するため２４Ｖとした。その結果を以下の表１及び図１０に示す。

表１及び図１０から明らかなように、液晶に印加されるリセット電圧Ｖ₁が３５Ｖを超えるあたりから、黒表示性能が向上し（視感感度Ｙ値が低下し）、コントラストの向上が確認された。リセット電圧Ｖ₁を上昇させることで、黒表示のＹ値が低下しコントラストが向上する理由は、リセット電圧Ｖ₁の上昇でホメオトロピック状態の分子が配向膜に対して垂直に立ちやすくなり、プレーナ配列でのヘリカル軸が揃うことになると共に、プレーナ配列での位相差がゼロに近くなると考えられる。また、円偏光素子１１を通過する反射光が少なくなることも影響していると考えられる。

（リセット性能、リセット電圧依存性）
次に、実験例として示した液晶表示装置１Ａにおいて、環境温度が２５℃の条件下で、リセット期間Ｔｒｓを２４ｍｓとし、選択期間Ｔｓを０．６５ｍｓ（前選択期間Ｔｓｚ：０．２１５ｍｓ、選択パルス印加期間Ｔｓｐ：０．１１ｍｓ、後選択期間Ｔｓｚ’：０．３２５ｍｓ）とし、維持期間Ｔｒｔを１３ｍｓとし、維持電圧Ｖ₃を２５Ｖとした。そして、リセット電圧Ｖ₁を種々に変更して駆動実験を行い、リセット電圧ごとに図１１に示すような視感感度Ｙ値−選択パルス電圧特性を測定した。図１１に示す特性図は、フォーカルコニック配列又はプレーナ配列にある液晶に対して、あるリセット電圧で前記駆動波形により液晶に印加される選択パルス電圧を変更しながら駆動を行い、駆動後の素子の示す視感感度Ｙ値を測定する操作を複数回行うことで作製した。

その結果を以下の表２に示す。表２におけるΔＹとは、図１１に示すようなＹ値−選択パルス電圧特性図において、フォーカルコニック配列にある液晶に対して測定したときの特性曲線（１）の示すＹ値とプレーナ配列にある液晶に対して測定したときの特性曲線（２）の示すＹ値との差（最大値）を意味する。なお、Ｙ値は反射率をコニカミノルタ社製分光測色計ＣＭ３７００を用いて測定し、算出した。駆動実験におけるＹ値の算出は全て分光測色計ＣＭ３７００による反射率の測定に基づいている。

表２に示すように、リセット電圧が３３Ｖ以上のときは、白表示時の視感感度Ｙ値が２５、黒表示時のＹ値が１となり、ΔＹはゼロであるが、リセット電圧が３２Ｖ以下ではΔＹがゼロより大きくなりリセット不良を生じる。リセット電圧が小さくなるにつれて特性曲線（１）が特性曲線（２）からさらに離れてゆきΔＹが急激に大きくなりリセットが不可能になる。

表２から明らかなように、実験例ではリセット不良を生じないようなリセット電圧Ｖ_１は３３Ｖ以上であった。なお、リセット電圧Ｖ_１が３３〜３５Ｖの範囲では、リセット電圧Ｖ_１が３５Ｖより大きい場合に比べて黒表示のＹ値が大きくなりコントラストが低下したが、正常に表示できた。

このように、リセット電圧には、リセット不良を生じないようにするための下限値と、黒表示特性に関する閾値とが存在している。この下限値と閾値は、液晶層の厚みや液晶材料の特性（誘電率異方性、弾性係数、選択反射波長、螺旋ピッチなど）により変化する。しかしながら、先に説明したように、製造上の理由及び本液晶表示素子に適した液晶材料選択の観点から、液晶層の厚みは実用上所定範囲内に限られる。

また、液晶材料は、本液晶表示素子に必要なリタデーションを満たす屈折率異方性を持つものでなければならない。この屈折率異方性と相関の強いパラメータである誘電率異方性や弾性係数は、屈折率異方性が決まるとおのずと決定される。

螺旋ピッチや選択反射波長は添加するカイラル材の種類や添加量により変化するが、螺旋ピッチや選択反射波長が大きすぎると、書換え時間が長くなったりプレーナ状態のときに色つきを生じたりする。螺旋ピッチや選択反射波長が小さすぎると動作可能な温度範囲が狭くなる。従って、これらのパラメータも大きく変えることができない。このように、本液晶表示素子の特性上、液晶材料の物性値は大きく変えられない。

本発明者らが液晶材料及び液晶層の厚みを種々変化させて検討したところ、液晶層の厚みや液晶材料が変わったとしても、リセット電圧を３０Ｖ以上に設定すれば正常な表示を行うことができ、また、リセット電圧を４５Ｖより大きくしておけばほぼ確実に黒表示性能を向上させることができることが判明した。従って、黒表示品位が要求される場合はリセット電圧を４５Ｖより大きく設定し、黒表示品位よりも低駆動電圧が要求されるような場合はリセット電圧を３０〜４５Ｖに設定すればよい。前者の場合、より好ましくは５０Ｖ以上、さらに好ましくは５５Ｖ以上とすることで、黒表示Ｙ値を十分飽和値に近づけることができる。後者の場合、より好ましくは３２〜４０Ｖ、さらに好ましくは３３〜３５Ｖとすることで、表示不良をより確実に防止でき、より安価な駆動ＩＣを用いることができるようになる。

また、本発明者らの検討によれば、前述の如く、液晶材料の物性値は大きく変化させられないため、液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、リセット電圧を、正常な表示を行わせるためには１０．７ｄ（Ｖ）以上とし、黒表示品位を十分高くしたいときには１２．７ｄ（Ｖ）より大きくし、低駆動電圧で正常な表示を行わせたいときには１０．７ｄ〜１２．７ｄ（Ｖ）とすると好ましいことが判明した。より好ましくは、正常な表示を行わせるためには１１ｄ（Ｖ）以上とし、黒表示品位を十分高くしたいときには１３ｄ（Ｖ）以上とし、低駆動電圧で正常な表示を行わせたいときには１１ｄ〜１２ｄ（Ｖ）とする。

（表示性能、維持電圧依存性）
次に、前記実験例として示した液晶表示装置１Ａにおいて、環境温度が２５℃の条件下で、リセット期間Ｔｒｓを２４ｍｓとし、リセット電圧Ｖ₁を４０Ｖとし、選択期間Ｔｓを０．６５ｍｓ（前選択期間Ｔｓｚ：０．２１５ｍｓ、選択パルス印加期間Ｔｓｐ：０．１１ｍｓ、後選択期間Ｔｓｚ’：０．３２５ｍｓ）とし、維持期間Ｔｒｔを１３ｍｓとした。そして、維持電圧Ｖ₃を種々に変更して駆動実験を行った。その結果を以下の表３に示す。そして、選択パルス電圧を８〜２４Ｖまで種々に変更して図１１に示したようなＹ値−選択パルス電圧特性図を作成した。

実験例では、表３に示すように、維持電圧Ｖ₃が２７Ｖ以上では白表示時のＹ値が低下すると共に、γが大きくなった（γ最大値が８Ｖを超えた）。ここで、γとは、選択パルスの電圧値と反射率との関係を示すγ曲線において、飽和反射率の９５％の反射率が得られるときの電圧値と、飽和反射率の５％の反射率が得られるときの電圧値との差をいう。γの値に関しては８Ｖ以下が好ましい。また、維持電圧Ｖ_３が２３．５Ｖ以下では黒表示時のＹ値が上昇すると共に、γが大きくなった（γ最大値が８Ｖを超えた）。そして、維持電圧Ｖ_３の最適値は２５Ｖであった。

このように、維持電圧にも上限値と下限値が存在している。維持電圧の場合も液晶層の厚み及び液晶材料の特性によりこれらの上限値・下限値は変化する。しかし、本発明者らの検討によれば、維持電圧を２０〜３０Ｖ程度にしておけばほぼコントラスト及びγを適正に維持できることが判明した。好ましくは２２〜２８Ｖ、さらに好ましくは２３〜２７Ｖとする。また、液晶層の厚みをｄ（μｍ）としたとき、７．２ｄ〜９．７ｄ（Ｖ）の範囲とすればコントラスト及びγを適正に維持できることが判明した。好ましくは、７．５ｄ〜９．５ｄ（Ｖ）、さらに好ましくは７．８ｄ〜９ｄ（Ｖ）とする。

（更新期間中の表示状態）
前記実験例として示した液晶表示装置１Ａにおいて、環境温度が２５℃の条件下で、先の駆動実験と同様の条件で、更新期間中の表示状態を観察した。リセット電圧Ｖ_１は４０Ｖ、維持電圧Ｖ_３は２５Ｖとし、選択パルスの電圧値を種々変更して観察した。その結果、比較のために作製した偏光板のないタイプのコレステリック液晶層を有する液晶表示装置に比べて、表示更新の際のブラックアウトが抑制されていることを確認した。

（１ラインの書換え時間、温度依存性）
ここで、前記実験例における１ラインの書換え時間に関する温度依存性について、図１２を参照して説明する。

１ラインの書換え時間とは、リセット期間Ｔｒｓ、選択期間Ｔｓ及び維持期間Ｔｒｔの合計時間である。本発明者らの駆動実験によれば、図１２に示すように、２５℃の書換え時間に対する比率を変化させて駆動することにより好ましい表示状態で書換えを行うことができた。このような温度依存性に対処するため、好ましい書換え時間に制御するには、例えば、前記コントローラ１３６において、各駆動パルスのパルス幅の比を一定に保った状態でパルス群全体の長さを環境温度に応じて変化させればよい。

（透過型液晶表示装置の駆動電圧）
透過型液晶表示装置の場合、リタデーションを反射型の場合の２倍にするので、同程度の屈折率異方性Δｎを示す液晶を用いるのであれば液晶層の厚みを２倍にする。従って、環境温度２５℃において、リセット電圧Ｖ_１を９０Ｖより大きくすると高いコントラストを達成でき、また、リセット電圧Ｖ_１を６０〜９０Ｖにすると低駆動電圧で正常に表示できるといえる。また、リタデーションが大きくなるため、屈折率異方性Δｎを変えることでもリタデーションを調整できる。従って、この場合は環境温度２５℃において、リセット電圧Ｖ_１を４．０５／Δｎより大きくすれば高いコントラストを達成でき、また、リセット電圧Ｖ_１を２．７〜４．０５／Δｎとすれば低駆動電圧で正常に表示を行えるといえる。維持電圧Ｖ_３についても、透過型液晶表示装置の場合と同程度の屈折率異方性Δｎを示す液晶を用いるのであれば、環境温度２５℃において、４０〜６０Ｖにすると低駆動電圧で正常に表示できるといえる。

また、液晶層の厚みをｄ（μｍ）としたとき、リセット電圧Ｖ_１を１０ｄ〜１５ｄ（Ｖ）の範囲とするか、０．４５ｄ〜０．６７５ｄ／Δｎ（Ｖ）の範囲とすれば低駆動電圧で正常に表示を行える。また、リセット電圧Ｖ_１を１５ｄ（Ｖ）より大きくするか、０．６７５ｄ／Δｎ（Ｖ）より大きくすると、黒表示特性を向上させることができる。さらに、維持電圧Ｖ_３を６．７ｄ〜１０ｄ（Ｖ）の範囲とするか、０．３ｄ〜０．４５ｄ／Δｎ（Ｖ）の範囲とすればコントラスト及びγを適正に保持できる。なお、クロストークを生じる閾値以下の信号パルスを信号電極に印加して駆動を行う場合、リセット期間や維持期間にこれらの信号パルスが重畳されることになるが、信号パルスは前記閾値以下のものであるので実質的に影響がない。従って、この場合には、重畳前の走査パルス電圧値が前記のような電圧値であればよい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る液晶表示装置は前記実施例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できる。

特に、コレステリック液晶の組成や特性値は任意である。また、液晶の駆動方法はリセット期間、選択期間及び維持期間を含む３ステージの駆動方式を基本とするが、各駆動パルスの電圧値や期間の長さは前記実施例以外にも種々の値に設定することができる。

本発明に係る液晶表示装置に用いられる液晶の分子配列変化を模式的に示す図である。前記液晶表示装置の基本的構成を示す斜視図である。前記液晶表示装置の表示原理（プレーナ配列）を示す説明図である。前記液晶表示装置の表示原理（フォーカルコニック配列）を示す説明図である。前記液晶表示装置の第１実施例（反射型）を示す断面図である。前記液晶表示装置の第２実施例（反射型）を示す断面図である。前記液晶表示装置の第３実施例（透過型）を示す断面図である。前記液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。前記液晶表示装置の駆動パルスの波形を示すチャート図である。実験例において、リセット電圧に対する黒表示Ｙ値を示すグラフである。実験例において、選択パルス電圧に対するＹ値を示すグラフである。実験例において１ラインの書換え時間に関する温度依存性を示すグラフである。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…液晶表示装置
１１，１１’…円偏光素子
１２…直線偏光板
１３…位相差板
１５…液晶表示素子
５１，５２…基板
５３，５４，５４’…電極
１３１，１３２…駆動ＩＣ
１３５…中央処理装置（ＣＰＵ）
１３６…ＬＣＤコントローラ

Claims

電圧の印加に応じてプレーナ配列とフォーカルコニック配列に変化するコレステリック液晶層と、
前記コレステリック液晶層の観察面側に配置された偏光素子と、
コレステリック液晶の状態をホメオトロピック状態にリセットするためのリセット期間、電圧無印加状態での前記液晶の配列を選択するための選択期間、該選択期間で選択された液晶の配列を確立するための維持期間を含む電圧パルス群を出力する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
さらに反射板を備えて反射型の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値は実質的に３０〜４５Ｖであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値は実質的に４５Ｖより大きいことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記維持期間において液晶に印加する電圧値は実質的に２０〜３０Ｖであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値は実質的に１０．７ｄ〜１２．７ｄ（Ｖ）であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値は実質的に１２．７ｄ（Ｖ）より大きいことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記維持期間において液晶に印加する電圧値は実質的に７．２ｄ〜９．７ｄ（Ｖ）であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記液晶層の厚みをｄ（μｍ）とした場合、少なくとも環境温度が２５℃のとき、前記リセット期間において液晶に印加する電圧値は実質的に１２．７ｄ（Ｖ）より大きく、かつ、前記維持期間において液晶に印加する電圧値は実質的に７．２ｄ〜９．７ｄ（Ｖ）であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記液晶層の背面側に第２の偏光素子と光源とが配置され、透過型の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記液晶層に対向する走査電極及び信号電極をさらに備え、前記駆動手段は、リセット期間にリセットパルスを、選択期間に選択パルスを、維持期間に維持パルスをそれぞれ走査電極に印加するための走査駆動回路と、選択期間にクロストークを生じる閾値以下の電圧値の信号パルスを信号電極に印加するための信号駆動回路とを含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０に記載の液晶表示装置。
環境温度に拘わらず、少なくとも前記走査電極に印加するリセットパルスの電圧値を一定に保つようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
環境温度に拘わらず、少なくとも前記走査電極に印加する維持パルスの電圧値を一定に保つようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。