JP3928528B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【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、一又は複数の液晶表示パネルについてそれらの画面を更新する際の駆動パルスの極性を適正に制御するようにした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
近年、デジタル情報を可視情報に再生する媒体として、室温でコレステリック相を示す液晶（主として、カイラルネマチック液晶）を用いた反射型の液晶表示パネルが、電圧無印加状態で表示を維持し得ることから電力消費が少なく、また、安価に製作できる利点に着目して種々開発、研究されている。
【０００３】
しかしながら、この種の液晶表示パネルでは、画面を更新する際に印加する駆動パルスの極性を常時同一に設定すると、液晶が次第に劣化して画像の品質が損なわれるという問題点を有している。また、二つの液晶表示パネルを備えた電子書籍形態の液晶表示装置にあっては、二つの画面を同時にあるいは個別に、全面的にあるいは部分的に更新する際、駆動パルスの極性をどのように組み合わせて制御するかが問題となる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、一又は複数の液晶表示パネルについてそれらの画面を更新する際に印加される駆動パルスによって液晶が劣化することを未然に防止できる液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成、作用及び効果】
【０００６】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る液晶表示装置は、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、電圧無印加状態で表示を維持し得る液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、画面の部分更新と全面更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象領域に対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明に係る液晶表示装置にあっては、更新対象領域について１フレームの描画を単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象領域に対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択するようにしたため、更新対象領域に関して同じ極性の駆動パルスが所定回数以上連続して液晶に印加されることが防止され、その結果、液晶の劣化が未然に防止される。
【０００８】
第２の発明に係る液晶表示装置は、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、それぞれ電圧無印加状態で表示を維持し得る複数の液晶表示パネルと、該複数の液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、パネル全数よりも少ない数の液晶表示パネルの更新と複数の液晶表示パネルの更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象パネルに対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る液晶表示装置にあっては、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象パネルに対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択するようにしたため、更新対象パネルに関して同じ極性の駆動パルスが所定回数以上連続して液晶に印加されることが防止され、その結果、液晶の劣化が未然に防止される。
【００１０】
第１の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、一の液晶表示パネルの画面全体を更新する第１の全体更新モードと、一の液晶表示パネルの画面の一部分を更新する第１の部分更新モードとを選択可能であり、第１の部分更新モードでは駆動パルスの極性を交互に変えて複数回の画面更新を実行するように構成してもよい。これにて、一の液晶表示パネルの画面を部分更新する場合、当該更新対象領域のみの液晶が部分的に劣化することが防止される。
【００１１】
また、第１及び第２の発明に係る液晶表示装置において、さらに、駆動パルスの極性を記憶するためのメモリを備え、前記コントローラは前記メモリの記憶内容を参照して駆動パルスの極性を決定することが好ましい。
【００１２】
前記メモリを備えた第１の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、一の液晶表示パネルの画面全体を更新する第１の全体更新モードと、一の液晶表示パネルの画面の一部分を更新する第１の部分更新モードとを選択可能であり、第１の全体更新モードについては前回及び前回より所定回数前までの複数回分の画面更新における駆動パルスの極性と、第１の部分更新モードについては少なくとも前回及び前々回の画面更新における駆動パルスの極性とをそれぞれの画面更新ごとに前記メモリに記憶しておき、第１の全体更新モードが実行された場合は前記メモリに記憶された第１の全体更新モード及び第１の部分更新モードでの駆動パルスの極性を更新し、第１の部分更新モードが実行された場合は前記メモリに記憶された第１の部分更新モードでの駆動パルスの極性のみを更新するように構成してもよい。
【００１３】
また、前記メモリを備えた第２の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、複数の液晶表示パネルの画面を同時に更新する第２の全体更新モードと、複数の液晶表示パネルのうちパネル全数よりも少ない数の液晶表示パネルの画面を更新する第２の部分更新モードとを選択可能であり、少なくとも前回及び前々回の画面更新における駆動パルスの極性をそれぞれの画面更新ごとに前記メモリに記憶しておき、いずれの更新モードが実行された場合も前記メモリの記憶内容を更新するように構成してもよい。
【００１４】
本願第１及び第２の発明に係る液晶表示装置においては、液晶表示パネルを複数の走査電極と複数の信号電極間に液晶層を挟持してなるものとし、各走査電極には単一極性の駆動パルスを印加し、各信号電極には走査信号に印加する駆動パルスに同期させて所定の駆動パルスを印加するように構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶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。
【００１６】
（液晶表示装置の全体構成、図１参照）
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態として、図１に示す、見開き状態にできる２画面を備えた電子書籍タイプの液晶表示装置１０について説明する。
【００１７】
この液晶表示装置１０は、右ページを構成する液晶表示パネル１１Ｒと左ページを構成する液晶表示パネル１１Ｌとからなり、各パネル１１Ｒ，１１Ｌには筐体１２Ｒ，１２Ｌに以下に説明するフルカラーの液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌが収容されている。筐体１２Ｒ，１２Ｌは中央部でヒンジ１３によって連結されており、二つの画面が重なった閉状態と、二つの画面が並んだ開状態とに開閉可能である。
【００１８】
筐体１２Ｒ，１２Ｌの下段は操作パネル２０Ｒ，２０Ｌとして構成され、主電源をオン／オフするための電源キー２１、メニュー表示を実行するためのメニューキー２２、コマンドの決定を指示するための決定キー２３、カーソル移動キー２４Ｒ，２４Ｌ、右面のみを更新するモードを選択するためのキー２５、左面のみを更新するモードを選択するためのキー２６、両面を同時に更新するモードを選択するためのキー２７が設けられている。
【００１９】
また、筐体１２Ｒ，１２Ｌには液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの環境温度を測定するための温度センサ３１Ｒ，３１Ｌ及びスピーカ３２Ｒ，３２Ｌが内蔵されている。筐体１２Ｒには通信用電波を送受信するためのアンテナ３３が設けられている。筐体１２Ｌには記録媒体３５を装着するためのスロット３４が設けられている。記録媒体３５はこの表示パネル１１Ｒ，１１Ｌに表示すべき書籍データを記憶したもので、半導体メモリ、光ディスク、リムーバブルハードディスク等が使用される。なお、表示すべきデータはアンテナ３３を通じても本液晶表示装置１０に入力される。さらに、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌを駆動するための駆動回路を含む制御部５０（以下に説明する）が筐体１２Ｒ，１２Ｌの内部に収納されている。
【００２０】
（液晶表示素子、図２参照）
ここで、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌについて説明する。この液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌは共に図２に示す構成からなり、コレステリック相を示す液晶を含む表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した、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である。
【００２１】
この液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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。
【００２２】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂは、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した樹脂やガラス等からなる透明基板１１２間に液晶１１６及びスペーサ１１７を挟持し、両基板１１２を樹脂製柱状構造物１１５で接着したものである。透明電極１１３，１１４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１２０が設けられる。
【００２３】
透明電極１１３，１１４はそれぞれ図３に示す走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌに接続されており、透明電極１１３，１１４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。
【００２４】
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平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１００にフルカラー画像の表示を行う。
【００２５】
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入射光を散乱し、それよりも短い場合には散乱が弱くなり実質的に可視光を透過する。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が、フォーカルコニック状態で黒色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色の表示が、フォーカルコニック状態で散乱による白色の表示が可能になる。
【００２６】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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。
【００２７】
液晶１１６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。
【００２８】
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、これによりコレステリック液晶相を示す。
【００２９】
また、この種のカイラルネマチック液晶を表示媒体として利用することにより、電圧無印加状態で表示状態を半永久的に保つことができる、いわゆるメモリ性を有する液晶表示パネルを得ることができる。従って、制御部５０のＣＰＵがスリープモードにある間も画像を表示し続けることができる。
【００３０】
なお、液晶表示層は必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、樹脂製構造物が堰状になったものや、樹脂製構造物を省略したものであってもよい。また、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。
【００３１】
（制御部及び駆動回路、図３、図４参照）
前記液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの画素構成は、図３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ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌの出力端子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌの出力端子に接続されている。
【００３２】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ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ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ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ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌ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。
【００３３】
画像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。
【００３４】
制御部５０は、全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）５１、前記駆動ＩＣを制御するＬＣＤコントローラ５２、画像データに各種の処理を施す画像処理装置５３、画像データを記憶する画像メモリ５４、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ５５、各種データを記憶するためのＲＡＭ５６によって構成されている。
【００３５】
また、ＣＰＵ５１には、操作パネル２０Ｒ，２０Ｌ、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌ、スピーカ３２Ｒ，３２Ｌ、通信ユニット６１、記録媒体３５のリーダ／ライタ６２、タッチパネル６３、フロントライト６４Ｒ，６４Ｌが接続されている。これらの各デバイスはＣＰＵ５１と必要な信号を送受し、ＣＰＵ５１によって制御される。
【００３６】
駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ，１３２Ｒ，１３２Ｌへは電源部７０から電力が供給される。画像メモリ５４に記憶された画像データに基づいてＬＣＤコントローラ５２が駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ，１３２Ｒ，１３２Ｌを制御し、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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、ＣＰＵ５１は温度センサ３１Ｒ，３１Ｌから環境温度情報を取得してＲＡＭ５６に一時的に記憶させる。ＲＯＭ５５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。
【００３７】
ＣＰＵ５１はスリープモードを有しており、画面の更新、外部との通信、記録媒体３５へのアクセス等の必要な処理が終了するとスリープモードに移行する。スリープモードでは、操作パネル２０Ｒ，２０Ｌの操作検出など必要最低限の機能のみを実行し、他の機能を停止してエネルギー消費の低減を図っている。
【００３８】
図４に示すように、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌは各表示層に共通して設けられ、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌは各表示層ごとに設けられている。各表示層の駆動電圧がほぼ等しければ、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌを共通化することができ、コスト的に有利である。勿論、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌを各表示層ごとに設けてもよく、あるいは、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌを各表示層に共通して設けてもよい。
【００３９】
なお、以下に記述する駆動方法は、一つの表示層の駆動に関するものであるが、各表示層に対して同様の駆動方法が適用されることはいうまでもない。
【００４０】
（駆動原理及び基本駆動波形、図５参照）
まず、前記液晶表示素子の駆動方法の基本原理について説明する。なお、ここで示す基本駆動波形は、正極性のパルス波形を用いて説明するが、負極性であってもよく、あるいは交流化されたパルス波形を用いてもよい。
【００４１】
図５は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌから各走査電極に出力される基本駆動波形を示す。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と表示期間Ｔｉ（クロストーク期間とも称する）とから構成されている。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’とを含み、Ｔｓ−（Ｔｓｚ＋Ｔｓｚ’）が走査期間Ｔｓｓとなる。
【００４２】
基本駆動波形において、リセット期間Ｔｒｓでは＋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＋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、維持期間では＋Ｖ３の維持パルスが印加される。
【００４３】
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＋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）選択パルス印加期間Ｔｓｐに到る。ここで印加される選択パルスの波形を変化させることにより、各画素において液晶を最終的にプレーナ状態とフォーカルコニック状態と両者の混在状態（中間調表示）のいずれかを選択することができる。
【００４４】
まず、プレーナ状態を選択する場合を説明する。この場合には、選択パルス印加期間Ｔｓｐで所定エネルギー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。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＋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状態となり、プレーナ状態のまま固定される。
【００４５】
一方、最終的にフォーカルコニック状態を選択する場合には、選択パルス印加期間Ｔｓｐで前記プレーナ状態を選択する場合よりも小さいエネルギーの選択パルスを印加する。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。
【００４６】
その後、維持期間Ｔｒｔで＋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状態へと遷移する。ここで、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。
【００４７】
前述のように、選択パルス印加期間Ｔｓｐに印加する選択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る。また、この選択パルスの電圧値やパルス幅を調整することにより中間調の表示が可能である。
【００４８】
（駆動例、図６〜図１０参照）
図６及び図７は、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌから各走査電極（ロウ１，２〜２８で示す）に出力されるパルス波形、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌから一の信号電極（カラムｂで示す）に出力されるパルス波形、及び、これらのパルス波形が重畳されて各画素（ＬＣＤ１，ＬＣＤ２〜ＬＣＤ２８で示す）の液晶に印加されるパルス波形を示す。
【００４９】
この駆動例では、画像の１フレームを更新するごとに印加するパルス波形の極性を変えており、図６にはプラス極性を印加する奇数フレームの駆動波形を、図７にはマイナス極性を印加する偶数フレームの駆動波形を示している。
【００５０】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌは、電源部７０から供給される複数の電圧、ここでは、リセット電圧（＋Ｖ１，−Ｖ１）、選択電圧（＋Ｖ２，−Ｖ２）、維持電圧（＋Ｖ３，−Ｖ３）を走査電極Ｒ１，Ｒ２…Ｒｍに印加する。リセットパルスの電圧は例えば＋４０Ｖ又は−４０Ｖであり、選択パルスの電圧は例えば＋１５Ｖ又は−１５Ｖであり、維持パルスの電圧は例えば＋２５Ｖ又は−２５Ｖである。
【００５１】
信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌは、電源部７０から供給される書換え信号電圧±Ｖ４を信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに印加する。書換え信号パルスの電圧は例えば＋３Ｖ又は−３Ｖである。
【００５２】
図６及び図７では、複数の走査電極（ロウ１，２〜ロウ２８）に順次選択パルスを印加し、複数の信号電極のうちの一の電極（カラムｂ）に書換え信号パルスを印加することを示している。
【００５３】
カラムｂに印加される信号パルス波形は、ここでは図示を容易にするため、いずれの走査期間Ｔｓｓにおいても液晶の選択反射状態を選択するためのエネルギーを持つパルスが順次印加されるように示している。実際の画面更新時において、書換え信号パルスの波形は画像データに応じて変化し、各走査期間Ｔｓｓにおいて液晶の透明状態、選択反射状態又は両者の混在状態のそれぞれを選択する波形のパルスが印加される。
【００５４】
以上の駆動パルスを印加することにより、各画素ＬＣＤ１，ＬＣＤ２〜ＬＣＤ２８には図６、図７に示す波形のパルス電圧が印加されることになる。なお、各画素には信号電極から書換え信号パルスがクロストークパルスとして印加される。図６、図７において、クロストークパルスが印加される領域は太線で示している。但し、このクロストークパルスは電圧値が低く、液晶の状態に実質的な影響を与えない。従って、１フレーム内では液晶に対して実質的に単一極性の駆動パルスが印加されるといえる。
【００５５】
リセット期間Ｔｒｓではリセットパルス（奇数フレームでは＋Ｖ１、偶数フレームでは−Ｖ１）が印加される。選択期間Ｔｓにおいて選択パルス印加期間Ｔｓｐでは選択パルス（奇数フレームでは＋Ｖ２、偶数フレームでは−Ｖ２）が印加される。さらに、期間Ｔｓｐでは信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌから書換え信号パルス±Ｖ４が重畳される。この信号パルス±Ｖ４は画像データに基づいて設定される電圧である。ここでは、信号パルス印加期間Ｔｗにおけるデューティ比が５０％で正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスである。
【００５６】
前選択期間Ｔｓｚ及び後選択期間Ｔｓｚ’では電圧はゼロである。さらに、維持期間Ｔｒｔでは維持パルス（奇数フレームでは＋Ｖ３、偶数フレームでは−Ｖ３）が印加される。
【００５７】
この駆動例では、各走査電極の選択は走査期間Ｔｓｓの長さを基準にして行われ、前の走査電極における走査期間Ｔｓｓが終了したときに次の走査電極の選択パルス印加期間Ｔｓｐが開始される。
【００５８】
また、この駆動例では、走査電極へ印加する駆動パルスの極性を、奇数フレームと偶数フレームにおいて単一極性とし、各フレームを描画するごとに反転させている。このように、各フレームにおいて単一極性の電圧を印加するように制御すると、単一極性の状態が連続して続く時間を比較的長く設定できる。これにより、液晶に印加する電圧として、極性が極めて短時間で周期的に変化する交番電圧を印加する場合に比べて、印加電圧の実質的な繰り返し周波数を低下させることができると共に、走査電極へ印加する駆動パルスの電圧値を１／２にすることができる。従って、電源部７０の消費電力が大幅に低下する。
【００５９】
なお、この駆動例における走査方式は、１走査ラインごとに順次走査していくプログレッシブ走査、あるいは、１フレームの画像を複数のフィールドに分割して飛び越し走査していくインターレース走査のいずれであってもよい。インターレース走査であれば、リセットパルスの印加開始から維持パルスの印加終了まで液晶がほぼ透明状態であることに起因する黒帯の発生（背景の光吸収層１２１が黒く観察される）が抑圧され、画面更新時における視認性が向上する。
【００６０】
次に、図８〜図１０を参照して前記駆動例における駆動波形の詳細を説明する。図８〜図１０には、いずれも奇数フレーム（プラスフレーム）における、ロウ１〜２８のうちの一つであるロウａに印加される選択パルスの波形、カラムｂに印加される書換え信号パルスの波形、及びこれらのパルスが重畳して画素ＬＣＤｘに印加される電圧波形をクロストークパルスも含めて示している。図８は液晶を最終的に最大の選択反射状態に選択する場合の波形を示し、図９は液晶を最終的に中間調表示状態に選択する場合の波形を示し、図１０は液晶を最終的に透明状態に選択する場合の波形を示している。
【００６１】
具体的には、±Ｖ４の信号パルスの位相を変化させることによって選択期間Ｔｓにおいて画素ＬＣＤｘに印加されるパルスの波形を変化させ、プレーナ状態、フォーカルコニック状態、両者の混在状態のいずれを選択するかを決定している。
【００６２】
ここで、ロウａに印加される選択パルスは、その印加期間Ｔｓｐを走査期間Ｔｓの１／２の長さとし、カラムｂに印加される信号パルスをその印加期間Ｔｗにおけるデューティ比が５０％で、正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスとしている。
【００６３】
図６、図７に太線で示したように、全ての画素は信号電極に印加される信号パルスによるクロストークを受ける。しかし、本駆動例では、カラムｂに印加される信号パルスを、デューティ比が５０％で、正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスとしているので、図８、図９、図１０において、液晶への実際上の印加電圧は、リセット期間Ｔｒｓでは実効電圧が√｛［（Ｖ１＋Ｖ４）２＋（Ｖ１−Ｖ４）２］／２｝、維持期間Ｔｒｔでは実効電圧が√｛［（Ｖ３＋Ｖ４）２＋（Ｖ３−Ｖ４）２］／２｝と一定である。
【００６４】
これにて、各画素の液晶に印加される電圧を、クロストークパルスの影響を受けつつも、実質的に一定にすることができ、クロストークパルスに起因して画像に通常生じるシャドーイングが抑制される。
【００６５】
（電源部の詳細、図１１、図１２参照）
図３に示した電源部７０の詳細を図１１、図１２に示す。この電源部７０は、電源７１と電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌと所定箇所に挿入されたコンデンサとで構成されている。電源７１は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに所定の駆動パルスを出力するための９個の端子、即ち、＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｌ，−Ｖ２Ｌ，−Ｖ１，−Ｖ３，ＧＮＤ，−Ｖ２Ｒ，＋Ｖ２Ｒ，＋Ｖ３を備えている。また、電源７１は信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌに所定の信号パルスを出力するための３個の端子、即ち、＋Ｖ４，ＧＮＤ，−Ｖ４を備えている。これらの端子から出力されるパルスの電圧値は所定の範囲内で微調整可能になっている。
【００６６】
電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌは、４個のスイッチング素子ＳＷ１Ｒ〜ＳＷ４Ｒ，ＳＷ１Ｌ〜ＳＷ４Ｌを備えている。これらのスイッチング素子の一端は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌの所定の端子に接続され、他端は電源７１の前記端子にそれぞれ接続されている。
【００６７】
端子±Ｖ１，±Ｖ３，ＧＮＤは、電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌのそれぞれに対して並列に接続されている。選択パルスを印加するための端子±Ｖ２Ｒ，±Ｖ２Ｌは各電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌに対して独立して接続されている。端子±Ｖ２Ｒ，±Ｖ２Ｌから出力される電圧値は、各液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの予め測定された特性に基づいて、それらの特性差を除去するように設定される。出荷前の調整として電圧値の微調整を行ってもよいし、液晶表示装置の使用者が調整できるようにしてもよい。
【００６８】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌには、端子ＧＮＤが０Ｖであるべきところ、電位が変化したときの補償のために該電位をシフトさせて０Ｖに戻す回路であるロジックレベルシフタが内蔵されている。
【００６９】
走査電極に各駆動パルス電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２，＋Ｖ３，−Ｖ１，−Ｖ２，−Ｖ３を供給するための接続線の途中には、いずれもそれらの電圧に対応する端子ＧＮＤに接続された電圧安定化用のコンデンサが接続されている。さらに、信号電極に信号パルス電圧＋Ｖ４，−Ｖ４を供給するための接続線の途中にも、いずれもそれらの電圧に対応する端子ＧＮＤに接続された電圧安定化用のコンデンサが接続されている。
【００７０】
図１１は左右の液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌへ供給する駆動パルスを正極性に設定した場合を示し、図１２は負極性に設定した場合を示している。いずれの場合も電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌのスイッチング素子をＣＰＵ５１で制御することによって行われる。
【００７１】
即ち、各スイッチング素子ＳＷ１Ｒ〜ＳＷ４Ｒ，ＳＷ１Ｌ〜ＳＷ４Ｌは、ＣＰＵ５１からの指示の下に、正極性側（図１１に示す接点１側）又は負極性側（図１２に示す接点２側）に同時に切り換えられる。
【００７２】
各スイッチング素子が接点１側に切り換えられているときは、右側の液晶表示素子１００Ｒを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｒに対して電源７１から正極性の電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｒ，＋Ｖ３を供給し、左側の液晶表示素子１００Ｌを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｌに対して電源７１から正極性の電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｌ，＋Ｖ３を供給する。
【００７３】
各スイッチング素子が接点２側に切り換えられているときは、右側の液晶表示素子１００Ｒを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｒに対して電源７１から負極性の電圧−Ｖ１，−Ｖ２Ｒ，−Ｖ３を供給し、左側の液晶表示素子１００Ｌを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｌに対して電源７１から負極性の電圧−Ｖ１，−Ｖ２Ｌ，−Ｖ３を供給する。
【００７４】
以上の構成からなる電源部７０を備えた駆動回路において、制御部５０は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに供給する電圧を１フレームを描画するごとに正極性及び負極性に切り換えることで、駆動パルスを各フレームにおいては単一極性とし、かつ、フレームごとに正負に反転させるように制御する。このような駆動回路及び制御方法によれば、簡単な回路構成で液晶の劣化などの悪影響を未然に防止できる駆動を実現できる。
【００７５】
また、この駆動回路においては、電圧±Ｖ２を左右の液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌに対して独立した電源端子から供給するため、各表示素子１００Ｒ，１００Ｌでの特性の差異（液晶の層厚や組成のばらつき）を容易に補正できる。また、左右の液晶表示素子で環境温度が異なる場合（例えば、バッテリを片側の筐体のみに設けた時のバッテリの発熱による環境温度の不均衡など）に生じる両素子の表示特性の差異を容易に補正することができる。
【００７６】
さらに、この駆動回路においては、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに供給される電圧は電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌを用いてその極性を切り換えるようにしているため、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌとしては耐圧の低い４値の安価なものを使用することができる。
【００７７】
なお、前記駆動例では駆動パルスの極性反転を１フレームの描画ごとに実行しているが、それ以外に種々の反転態様を採用してもよい。例えば、液晶が劣化しにくいものである場合や液晶の劣化がある程度許容できる場合は数フレームごとに反転させてもよい。あるいは、液晶の劣化を極力抑えたいのであれば、１走査ラインの走査中に反転させる、１走査ラインごとに反転させる、数走査ラインごとに反転させる、１フィールドごとに反転させる、数フィールドごとに反転させてもよい。
【００７８】
（温度と駆動周波数との関係、図１３参照）
前述の如く、カイラルネマチック液晶は温度の変化によって駆動パルスに対する応答性が異なる。即ち、該液晶の応答速度は低温域では遅く、高温域では速くなる。そこで、本実施形態では、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌによって検出された環境温度に基づいて、所定の温度範囲ごとに、各液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌに印加する駆動パルス群の各パルス（リセットパルス、選択パルス、維持パルス、書換え信号パルス）のパルス幅の比を一定に保った状態で、駆動パルス群全体の長さを変化させるようにしている。
【００７９】
即ち、液晶の応答速度は温度の上昇に伴って速くなるため、１ラインの走査時間に相当する走査期間Ｔｓｓを温度の上昇に伴って短く設定する。それに伴い、リセット期間Ｔｒｓ、選択期間Ｔｓ、維持期間Ｔｒｔも同じ割合で変化させる。このような変化は、例えばＣＰＵ５１からの指示により、ＬＣＤコントローラ５２等に内蔵された基本クロック生成手段が生成する基本クロック信号の周波数を変調すればよい。あるいは、クロック信号のカウント数や分周比を増減するようにしてもよい。
【００８０】
環境温度の変化に基づく駆動パルス群の変化の態様は、図１３に示すように、（Ｋ−２０）℃からＫ℃の第１の温度範囲においては、温度の上昇に伴って、Ｔｓｓ／Ｔｓ＝１／３（Ｔｓｐ／Ｔｓ＝１／６）を保ったままで駆動パルス群全体の長さを短くする。また、Ｋ℃を超えて（Ｋ＋１０）℃に達するまでの第２の温度範囲においては、温度の上昇に伴って、Ｔｓｓ／Ｔｓ＝１／１（Ｔｓｐ／Ｔｓ＝１／２）を保ったままで駆動パルス群全体の長さを短くする。なお、ここでは０．１℃単位で温度変化を計測しているものとして図示している。
【００８１】
このように、駆動パルス群全体の長さを変化させる場合、所定の温度範囲ごとに変化率を変化させる一方で、各温度範囲内では変化率を一定に設定してもよく、あるいは、各温度範囲内でも温度変化と共に変化率を連続的に変化させてもよい。前者の場合は制御が簡単になり、後者の場合は温度変化に対してより微細な制御が可能になる。
【００８２】
（ディレイドスキャン方式による駆動例１、図１４参照）
次に、プログレッシブ走査あるいはインターレース走査のいずれであっても、順に走査される１走査ラインについて時間的に隣り合う走査ラインの間に遅延期間を挿入する、いわゆるディレイドスキャン方式による駆動例１について説明する。この駆動例１は図１４に示すように、遅延期間Ｔｄを２単位（走査期間Ｔｓｓを１単位とする）に設定したものであり、ここでは１−２ディレイと称する。
【００８３】
図１４において（図１５も同様である）、ロウ１〜ロウ４には各走査電極に印加される基本駆動波形を示し、カラムには信号電極に印加される信号波形を示す。また、ＬＣＤ１〜ＬＣＤ４には各画素の液晶に印加されるパルス波形を示している。
【００８４】
この駆動例１は図５〜図１０に示した駆動例と同様の原理で液晶を駆動するものであり、順に走査される１走査ラインごとに２単位の遅延期間Ｔｄを挿入している。ここで、遅延期間Ｔｄは、走査電極へのパルスの印加タイミングを２単位遅らせると共に、これに合わせて信号電極へのパルスの印加タイミングを遅らせ、パルスの印加を遅らせている間は両電極をゼロ電位に保つことで実現される。
【００８５】
遅延期間Ｔｄを２単位以上に設定すると、クロストークの影響を排除して画像劣化をより効果的に抑制することができる。即ち、駆動例１において、画素ＬＣＤ３に注目すると、リセット期間の終端部分である期間Ａ、前選択期間Ｂ、後選択期間Ｄ、及び、維持期間の先端部分である期間Ｅにクロストークが発生していない。本発明者らの検討によると、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークが発生すると、最終的に表示される画像の濃度が、更新対象画素の濃度によって影響を受け、画像や文字などを表示した場合にゴーストとして視認されることが判明している。この現象は、クロストークの印加が、リセット期間の終端部分、又は、維持期間の前端部分の場合に顕著であり、さらに、リセット期間や維持期間よりも前選択期間や後選択期間の方が顕著であることも判明している。駆動例１では選択パルス印加期間Ｔｓｐを１走査ラインごとに２単位ずつ遅延させることにより、全ての走査ラインについて、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにおけるクロストークパルスの印加自体が回避される。この結果、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークに起因するゴーストの発生がなくなる。
【００８６】
（ディレイドスキャン方式による駆動例２、図１５参照）
次に、ディレイドスキャン方式による駆動例２について説明する。この駆動例２は図１５に示すように、遅延期間Ｔｄを３単位（走査期間Ｔｓｓを１単位とする）に設定したものであり、ここでは１−３ディレイと称する。
【００８７】
この駆動例２においても、画素ＬＣＤ３に注目すると、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークが発生していないことがわかる。
【００８８】
（遅延期間及びＴｓｓ／Ｔｓの温度に基づく変化、図１６参照）
ここで、前記遅延期間Ｔｄの長さと図１３にて説明したＴｓｓ／Ｔｓの比を環境温度に基づいて変化させる制御について説明する。
【００８９】
予め、一定の電圧値の駆動パルス群（リセットパルス、選択パルス、維持パルス）を用いて、かつ、各駆動パルスのパルス幅の比を固定し、種々の環境温度に対して適正な表示濃度を示すパルス群全体の長さを測定する。これに基づいて、種々の環境温度に対する適正なパルス群全体の長さを示す特性曲線を作成する。このとき、遅延期間Ｔｄの長さとＴｓｓ／Ｔｓ（Ｔｓｐ／Ｔｓ）を種々に変更して複数の特性曲線を作成しておく。そして、所定の温度範囲ごとに使用する特性曲線を変えることにより、更新所要時間と駆動回路を流れるピーク電流を著しく増大させることなく画面の更新を行わせる。
【００９０】
図１６に、このようにして作成された制御の基礎となる特性曲線ａ〜ｉを示し、横軸は環境温度（横軸）、縦軸は画面の更新に要する時間であり、ここでは、先頭の走査ラインへの選択パルス印加から最終走査ラインへの選択パルス印加終了までの時間で表している。各特性曲線ａ〜ｉは以下の表１に示すスペックのものである。ちなみに、図１６に示す特性曲線は、２５℃において、リセット期間Ｔｒｓが４８ｍｓ、選択期間Ｔｓが０．６ｍｓ、維持期間Ｔｒｔが４８ｍｓであり、走査ライン数を１０２４本として作成されたものである。
【００９１】
【表１】
【００９２】
本液晶表示装置１０にあっては、二つの液晶表示パネル１１Ｒ，１１Ｌを備えていることから、片面のみを更新する場合（曲線ｊ参照）と、両面を同時に更新する場合（曲線ｋ参照）とで環境温度の変化に応じて採用する特性曲線を変えるようにしている。
【００９３】
採用する特性曲線を変えるに当たっては、電源部の消費電力が過度に上昇したりピーク電流が過度に増大したりすることを防止するため、画面の更新所要時間が過度に短くならないように、また、駆動回路の性能が十分発揮できなくなるのを防止するため、選択パルスの幅が過度に小さくならないように特性曲線を選択する。さらに、両面更新時の更新所要時間の下限値が、片面更新時の更新所要時間の下限値よりも大きく、通常は、２倍よりも大きくなるように選択することが好ましい。さらにまた、画面の更新所要時間が必要以上に長くならないように選択することが好ましい。
【００９４】
即ち、片面のみを更新する場合は、画面の更新所要時間の下限値を２００ｍｓに設定し、これを下回ることのないように、また、画面の更新所要時間が長くなりすぎないように上限値を約６００ｍｓに設定し、これを上回ることのないように、温度変化に合わせて採用する曲線を変更する。具体的には、曲線ｊに示すように、低温域から２９℃までは特性曲線ａを採用し、２９℃を超えて３８℃までは特性曲線ｃを採用し、３８℃を超えると特性曲線ｆを採用する。なお、採用する特性曲線を切り換えるにあたっては、その特性曲線を採用した場合の選択パルス幅が小さくなりすぎないように考慮する。例えば、２９℃において特性曲線ａから特性曲線ｂに移すこともできるが、ここでは特性曲線ｂに移ると選択パルスの幅が小さくなりすぎるため、これを避ける意味で特性曲線ｃに移行させるようにしている。
【００９５】
一方、両面を同時に更新する場合は、画面の更新所要時間の下限値を６００ｍｓに設定し、これを下回ることのないように、また、画面の更新所要時間が長くなりすぎないように上限値を約１２００ｍｓに設定し、これを上回ることのないように、温度変化に合わせて採用する曲線を変更する。具体的には、曲線ｋに示すように、低温域から１１℃までは特性曲線ａを採用し、１１℃を超えて２２．５℃までは特性曲線ｂを採用し、２２．５℃を超えて２６℃までは特性曲線ｃを採用し、２６℃を超えて３２．５℃までは特性曲線ｄを採用し、３２．５℃を超えて３７℃までは特性曲線ｅを採用し、３７℃を超えて３９℃までは特性曲線ｆを採用し、３９℃を超えて４８℃までは特性曲線ｇを採用し、４８℃を超えて５８℃までは特性曲線ｈを採用し、５８℃を超えると特性曲線ｉを採用する。
【００９６】
このように、片面更新モードと両面更新モードとで、特性曲線の採用の仕方を異ならせることによって、（ａ）遅延期間の長さ（本例では、環境温度によってパルス群全体の長さが増減するので、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）、（ｂ）駆動パルス群の互いのパルス幅の比（本例では、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ））、（ｃ）駆動パルス群の互いのパルス幅の比固定での駆動パルス群全体の長さ、の少なくとも一つの変化の仕方が異なることとなる。
【００９７】
さらに詳細には、所定温度範囲内でＴｓｐ／Ｔｓが一定で、遅延期間の長さ（本例では、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）が、環境温度が高くなるに従って大きくなるように変化させる。また、次の特性曲線に移るまでの所定温度範囲内では、駆動パルスの幅の比及びＴｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）を一定に保ち、駆動パルス群全体の長さを変化させることとなる。
【００９８】
前記制御においては、環境温度が高温になるほど、駆動パルス群全体の長さを短くすると共に、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）が同じ値に保たれている温度範囲においては、環境温度が高温になるほど、遅延期間Ｔｄ（本例では、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）を長く設定する。また、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）が同じ値に保たれる各温度範囲について高温の温度範囲ほどＴｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）を大きい値に設定する。そして、環境温度に応じていずれの特性曲線を採用するかは、予めＲＯＭ５５に記憶させておき、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌから取得される温度情報に基づいて所定の特性曲線を選択するように制御する。
【００９９】
このように制御することで、複数の画面を同時に更新した場合でもピーク電流が過度に上昇することが抑制され、装置の損傷等の不具合を回避できる。
【０１００】
（画面の更新例、図１７〜図１９参照）
ここで、左右の液晶表示パネル１１Ｒ，１１Ｌにおける画面の更新の様子を例示的に示す。図１７には両面更新モードにおけるページ送りの様子を示す。ここでは、３ページ及び４ページの表示から５ページ及び６ページの表示に更新されている。図１８には片面更新モードで右パネル１１Ｒのみを３ページの表示から４ページの表示へ更新する様子を示す。また、図１９には一の表示画面における部分更新モードの様子を示す。ここでは、色味調整のメニュー選択を実行する様子を示している。
【０１０１】
（制御手順、図２０〜図３１参照）
以下に、ＣＰＵ５１による本液晶表示装置１０の制御手順についてその主要な部分を説明する。
【０１０２】
図２０は制御のメインルーチンを示し、電源のオンによる起動時には、ステップＳ１で各種デバイスの状態やＲＡＭ５６に記憶されている各種パラメータ等を初期設定し、その後、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を順次実行する。スリープ状態からの起床時にはステップＳ２から処理を開始する。
【０１０３】
なお、各種パラメータについては後述するが、これらのパラメータを記憶するメモリが不揮発性のものであれば起動時に初期設定することは不要である。
【０１０４】
ステップＳ２の入力処理では、操作パネルやタッチパネルの操作状況を把握する。ステップＳ３のモード判定処理では、入力された動作モード（片面更新モード、両面更新モード等）を判定する。ステップＳ４の描画極性決定処理では、これから描画する際の駆動パルスの極性を決定する（そのサブルーチンは以下に詳述する）。ステップＳ５の温度補償処理では、環境温度に応じた駆動パルスの補正を行う。ステップＳ６の描画処理では、所定の画像を液晶表示パネル上に表示する。ステップＳ７の通信処理では、通信ユニットを用いて外部機器との通信を行う。ステップＳ４の描画極性決定処理では、後述するように、決定した駆動パルスの極性データを複数のパラメータとしてメモリに記憶させる。そして、ステップＳ６の描画処理では、これらのパラメータが示す極性で画面の更新を行う。
【０１０５】
その後、ステップＳ８でスリープモードに入るか否かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ９でスリープ処理を実行し、ＮＯであればステップＳ２へ戻る。
【０１０６】
図２１〜図２３はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第１例を示す。このサブルーチンで使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲ１：右パネルの前々回の描画極性を示す
ＰＲ２：右パネルの前回の描画極性を示す
ＰＬ１：左パネルの前々回の描画極性を示す
ＰＬ２：左パネルの前回の描画極性を示す
ＰＸ：これから更新しようとする描画極性を示す
ＰＸ１：部分更新モードでの１回目の描画極性を示す
ＰＸ２：部分更新モードでの２回目の描画極性を示す
ＮＲ：右パネルの部分更新回数を示す
ＮＬ：左パネルの部分更新回数を示す
【０１０７】
この第１例では、まず、ステップＳ１１で両面更新モードか否かを判定し、両面更新モードであれば、ステップＳ１２〜Ｓ１６でパラメータＰＲ１，ＰＲ２が正極性か負極性かを判定する。ＰＲ１及びＰＲ２が正極性であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１７でこれから更新しようとする描画極性を示すパラメータＰＸを負極性に設定する。ＰＲ１及びＰＲ２が負極性であれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１８でパラメータＰＸを正極性に設定する。また、ＰＬ１及びＰＬ２が正極性であれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１９でパラメータＰＸを負極性に設定する。ＰＬ１及びＰＬ２が負極性であれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ２０でパラメータＰＸを正極性に設定する。
【０１０８】
また、ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＬ１，ＰＬ２が前記いずれの極性でもなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１６で前回の描画極性を示すパラメータＰＲ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ２１でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ２２でパラメータＰＸを正極性に設定する。
【０１０９】
次に、ステップＳ２３でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、パラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２，ＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。続いて、ステップＳ２４でパラメータＮＲ，ＮＬを０にリセットする。パラメータＮＲ，ＮＬは、部分更新時のクロストークによる画面濃度低下を防止する等の目的で左右のパネルの部分更新が所定回数に達したときに各パネルを全面更新するために使用されるが、その制御の詳細は省略する。
【０１１０】
片面更新モードが選択されている場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、更新が選択されたパネルが右パネルか否かをステップＳ２５にて判定する。右パネルであれば、さらに、ステップＳ２６で部分更新モードか否かを判定し、部分更新モードであれば、ステップＳ２７でパラメータＰＲ２の極性を判定する。ＰＲ２が正極性であれば、ステップＳ２８でパラメータＰＸ１を負極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を正極性に設定する。一方、ＰＲ２が負極性であれば、ステップＳ２９でパラメータＰＸ１を正極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を負極性に設定する。本第１例にあっては、部分更新モードの場合、同じ部分更新領域を極性を変えて２回描画することにしている。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１１１】
右パネルのみの全面更新モードであれば（ステップＳ２６でＮＯ）、ステップＳ３１でパラメータＰＲ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ３２でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ３３でＰＸを正極性に設定する。次に、ステップＳ３４でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２をパラメータＰＸの内容に変更する。さらに、ステップＳ３５でパラメータＮＲを０にリセットする。
【０１１２】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであれば（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ３６で部分更新モードか否かを判定し、部分更新モードであれば、ステップＳ３７でパラメータＰＬ２の極性を判定する。ＰＬ２が正極性であれば、ステップＳ３８でパラメータＰＸ１を負極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を正極性に設定する。一方、ＰＬ２が負極性であれば、ステップＳ３９でパラメータＰＸ１を正極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を負極性に設定する。部分更新モードの場合、同じ部分更新領域を極性を変えて２回描画するためである。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１１３】
左パネルのみの全面更新モードであれば（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ４１でパラメータＰＬ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ４２でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ４３でＰＸを正極性に設定する。次に、ステップＳ４４でパラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。さらに、ステップＳ４５でパラメータＮＬを０にリセットする。
【０１１４】
以上のフローチャートに従って各パラメータを設定することにより、両面更新や片面更新が混在しているにも拘わらず、メインルーチンにおける描画処理（ステップＳ６）の画面更新においては、同極性の駆動パルスでの更新が３回以上続くことが防止される。また、部分更新時には極性を変えて２回の描画が行われることとなり、全面更新と部分更新が混在していても同極性の駆動パルスでの更新が３回以上続くことが防止される。
【０１１５】
図２４〜図２６はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第２例を示す。このサブルーチンで新たに使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲＢ：右パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ：左パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＸＢ：これから部分更新しようとする描画極性を示す
【０１１６】
この第２例は、左右パネルの部分更新モードでの駆動パルスの極性をメモリしておき、部分更新領域が連続して同じ極性で描画されることを防止するようにしたものである。
【０１１７】
即ち、この第２例において、ステップＳ１１〜Ｓ２２，Ｓ２４は前記第１例で説明したステップＳ１１〜Ｓ２２，Ｓ２４と同様の処理を行う。ステップＳ２３ａでは前記ステップＳ２３と同じ処理に加えて、パラメータＰＲＢ，ＰＬＢをパラメータＰＸの内容に変更する。
【０１１８】
片面更新モードが選択され（ステップＳ１１でＮＯ）、それが右パネルであり（ステップＳ２５でＹＥＳ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７ａでパラメータＰＲＢの極性を判定する。ＰＲＢが正極性であれば、ステップＳ２８ａでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＲＢが負極性であれば、ステップＳ２９ａでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４６でパラメータＰＲＢをパラメータＰＸＢの内容に変更する。本第２例にあっては、パラメータＰＲＢ，ＰＬＢ，ＰＸＢを導入することにより、部分更新領域を連続して同じ極性で描画することを防止している。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１１９】
右パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ２６でＮＯ）に実行されるステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ３４ａではパラメータＰＲＢをパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１２０】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであり（ステップＳ２５でＮＯ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７ａでパラメータＰＬＢの極性を判定する。ＰＬＢが正極性であれば、ステップＳ３８ａでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＬＢが負極性であれば、ステップＳ３９ａでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４７でパラメータＰＬＢをパラメータＰＸＢの内容に変更する。部分更新領域を連続して同じ極性で描画することを防止するためである。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１２１】
左パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ３６でＮＯ）に実行されるステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ４４ａではパラメータＰＬＢをパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１２２】
本第２例においては、部分更新時における駆動パルスの極性をメモリに記憶しておくことにより、第１例のように部分更新時に複数回の更新を行わなくても、部分更新領域が連続して同じ極性で描画されるのを防止でき、更新動作が簡便になる。
【０１２３】
図２７〜図３１はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第３例を示す。このサブルーチンで新たに使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲＢ１：右パネルの前々回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＲＢ２：右パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ１：左パネルの前々回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ２：左パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
【０１２４】
この第３例は、左右のパネルを同時に部分更新する場合をも考慮して駆動パルスの極性を決定するようにしている。また、両面のパネルを同時に部分更新する場合に同じ極性での描画が３回以上続かないように描画極性を決定している。
【０１２５】
即ち、この第３例において、まず、ステップＳ１１で両面更新モードか否かを判定し、両面更新モードであれば、ステップＳ５１で部分更新モードか否かを判定する。部分更新モードであれば、ステップＳ５２〜Ｓ５６でパラメータＰＲＢ１，ＰＲＢ２が正極性か負極性かを判定する。ＰＲＢ１及びＰＲＢ２が正極性であれば（ステップＳ５２でＹＥＳ）、ステップＳ５７でこれから更新しようとする描画極性を示すパラメータＰＸＢを負極性に設定する。ＰＲＢ１及びＰＲＢ２が負極性であれば（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ステップＳ５８でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。また、ＰＬＢ１及びＰＬＢ２が正極性であれば（ステップＳ５４でＹＥＳ）、ステップＳ５９でパラメータＰＸＢを負極性に設定する。ＰＬＢ１及びＰＬＢ２が負極性であれば（ステップＳ５５でＹＥＳ）、ステップＳ６０でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。
【０１２６】
また、ＰＲＢ１，ＰＲＢ２，ＰＬＢ１，ＰＬＢ２が前記いずれの極性でもなければ（ステップＳ５５でＮＯ）、ステップＳ５６で前回の描画極性を示すパラメータＰＲＢ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ６１でパラメータＰＸＢを負極性に設定し、負極性であればステップＳ６２でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。
【０１２７】
次に、ステップＳ６３でパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲＢ２，ＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。続いて、ステップＳ６４でパラメータＮＲに１を加算し、パラメータＮＬに１を加算する。
【０１２８】
両面での全面更新モードであれば（ステップＳ５１でＮＯ）、ステップＳ１２〜Ｓ２２を実行する。ここでの処理は前記第１例で説明したステップＳ１２〜Ｓ２２と同様であり、その処理が終了すると、ステップＳ６５でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、パラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２，ＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。同時に、パラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲＢ２，ＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。続いて、ステップＳ６６でパラメータＮＲ，ＮＬを０にリセットする。
【０１２９】
片面更新モードが選択され（ステップＳ１１でＮＯ）、それが右パネルであり（ステップＳ２５でＹＥＳ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７ｂでパラメータＰＲＢ２の極性を判定する。ＰＲＢ２が正極性であれば、ステップＳ２８ｂでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＲＢ２が負極性であれば、ステップＳ２９ｂでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４６ｂでパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＲＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１３０】
右パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ２６でＮＯ）に実行されるステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ３４ｂではパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＲＢ２をパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１３１】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであり（ステップＳ２５でＮＯ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７ｂでパラメータＰＬＢ２の極性を判定する。ＰＬＢ２が正極性であれば、ステップＳ３８ｂでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＬＢ２が負極性であれば、ステップＳ３９ｂでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４７ｂでパラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１３２】
左パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ３６でＮＯ）に実行されるステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ４４ｂではパラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ２をパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１３３】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る液晶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。
【０１３４】
例えば、図２に示した液晶表示素子の構成、材料、製造方法等は任意であり、図２０〜図３１に示した制御手順の詳細も任意である。また、液晶表示素子は単層のものであってもよいし、２層や４層以上の液晶表示層が積層されたものであってもよい。
【０１３５】
特に、図１６のグラフに示した片面更新モード及び全面更新モードでの特性曲線ｊ，ｋは一例である。また、Ｔｓｓ／Ｔｓを特定の温度範囲ごとにステップ的に変化させることなく、全温度範囲において所定の曲線を描くように滑らかな特性で変化させてもよい。
【０１３６】
また、前記実施形態においては２画面の液晶表示装置について説明したが、本発明は三つ以上の画面を持つ液晶表示装置にも適用することが可能である。３画面以上を有する液晶表示装置の場合も、個々のパネルについて所定回数の駆動パルスの極性を記憶しこれに基づいて極性を決定すればよい。但し、３画面以上を有する液晶表示装置の場合、全数より少ない複数の画面を同時に更新することもあり得るため、２画面の液晶表示装置よりも各パネルの極性の履歴がばらつきやすくなる。従って、前々回よりもさらに遡って駆動パルスの極性を記憶させておくことが好ましい。部分更新については、前記実施形態と２画面構成の液晶表示装置と同様の制御を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記液晶表示装置を構成する液晶表示素子の一例を示す断面図。
【図３】前記液晶表示素子の制御部を示すブロック図。
【図４】３層の液晶表示層を駆動するＩＣの配置を示すブロック図。
【図５】前記液晶表示素子に対する基本的な駆動波形を示すチャート図。
【図６】前記液晶表示素子の各画素に印加される駆動波形（奇数フレーム）を示すチャート図。
【図７】前記液晶表示素子の各画素に印加される駆動波形（偶数フレーム）を示すチャート図。
【図８】図６、図７に示した駆動波形（液晶を選択反射状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図９】図６、図７に示した駆動波形（液晶を中間調表示状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図１０】図６、図７に示した駆動波形（液晶を光透過状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図１１】電源部の詳細（液晶を正極性で駆動する場合）を示すブロック図。
【図１２】電源部の詳細（液晶を負極性で駆動する場合）を示すブロック図。
【図１３】環境温度が変化した場合に走査電極へ印加される駆動波形を示すチャート図。
【図１４】ディレイドスキャン方式による駆動例１の駆動波形を示すチャート図。
【図１５】ディレイドスキャン方式による駆動例２の駆動波形を示すチャート図。
【図１６】遅延期間及びＴｓｓ／Ｔｓの各種設定値に関して、環境温度と走査時間との関係を示すグラフ。
【図１７】画面更新例（両面更新モード）の説明図。
【図１８】画面更新例（片面更新モード）の説明図。
【図１９】画面更新例（部分更新モード）の説明図。
【図２０】前記液晶表示装置の制御手順（メインルーチン）を示すフローチャート図。
【図２１】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図。
【図２２】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図、図２１の続き。
【図２３】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図、図２２の続き。
【図２４】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図。
【図２５】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図、図２４の続き。
【図２６】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図、図２５の続き。
【図２７】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図。
【図２８】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２７の続き。
【図２９】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２８の続き。
【図３０】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２７の続き。
【図３１】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図３０の続き。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１１Ｒ，１１Ｌ…液晶表示パネル
３１Ｒ，３１Ｌ…温度センサ
５１…中央処理装置（ＣＰＵ）
５２…ＬＣＤコントローラ
７０…電源部
１００Ｒ，１００Ｌ…液晶表示素子
１１３，１１４…電極
１１６…カイラルネマチック液晶
１３１Ｒ，１３１Ｌ…走査駆動ＩＣ
１３２Ｒ，１３２Ｌ…信号駆動ＩＣ
Ｔｓ…選択期間
Ｔｓｐ…選択パルス印加期間
Ｔｄ…遅延期間
Ｔｓｓ…走査期間
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、詳しくは、一又は複数の液晶表示パネルについてそれらの画面を更新する際の駆動パルスの極性を適正に制御するようにした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
近年、デジタル情報を可視情報に再生する媒体として、室温でコレステリック相を示す液晶（主として、カイラルネマチック液晶）を用いた反射型の液晶表示パネルが、電圧無印加状態で表示を維持し得ることから電力消費が少なく、また、安価に製作できる利点に着目して種々開発、研究されている。
【０００３】
しかしながら、この種の液晶表示パネルでは、画面を更新する際に印加する駆動パルスの極性を常時同一に設定すると、液晶が次第に劣化して画像の品質が損なわれるという問題点を有している。また、二つの液晶表示パネルを備えた電子書籍形態の液晶表示装置にあっては、二つの画面を同時にあるいは個別に、全面的にあるいは部分的に更新する際、駆動パルスの極性をどのように組み合わせて制御するかが問題となる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、一又は複数の液晶表示パネルについてそれらの画面を更新する際に印加される駆動パルスによって液晶が劣化することを未然に防止できる液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成、作用及び効果】
【０００６】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る液晶表示装置は、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、電圧無印加状態で表示を維持し得る液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、画面の部分更新と全面更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象領域に対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明に係る液晶表示装置にあっては、更新対象領域について１フレームの描画を単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象領域に対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択するようにしたため、更新対象領域に関して同じ極性の駆動パルスが所定回数以上連続して液晶に印加されることが防止され、その結果、液晶の劣化が未然に防止される。
【０００８】
第２の発明に係る液晶表示装置は、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、それぞれ電圧無印加状態で表示を維持し得る複数の液晶表示パネルと、該複数の液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、パネル全数よりも少ない数の液晶表示パネルの更新と複数の液晶表示パネルの更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象パネルに対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る液晶表示装置にあっては、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象パネルに対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択するようにしたため、更新対象パネルに関して同じ極性の駆動パルスが所定回数以上連続して液晶に印加されることが防止され、その結果、液晶の劣化が未然に防止される。
【００１０】
第１の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、一の液晶表示パネルの画面全体を更新する第１の全体更新モードと、一の液晶表示パネルの画面の一部分を更新する第１の部分更新モードとを選択可能であり、第１の部分更新モードでは駆動パルスの極性を交互に変えて複数回の画面更新を実行するように構成してもよい。これにて、一の液晶表示パネルの画面を部分更新する場合、当該更新対象領域のみの液晶が部分的に劣化することが防止される。
【００１１】
また、第１及び第２の発明に係る液晶表示装置において、さらに、駆動パルスの極性を記憶するためのメモリを備え、前記コントローラは前記メモリの記憶内容を参照して駆動パルスの極性を決定することが好ましい。
【００１２】
前記メモリを備えた第１の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、一の液晶表示パネルの画面全体を更新する第１の全体更新モードと、一の液晶表示パネルの画面の一部分を更新する第１の部分更新モードとを選択可能であり、第１の全体更新モードについては前回及び前回より所定回数前までの複数回分の画面更新における駆動パルスの極性と、第１の部分更新モードについては少なくとも前回及び前々回の画面更新における駆動パルスの極性とをそれぞれの画面更新ごとに前記メモリに記憶しておき、第１の全体更新モードが実行された場合は前記メモリに記憶された第１の全体更新モード及び第１の部分更新モードでの駆動パルスの極性を更新し、第１の部分更新モードが実行された場合は前記メモリに記憶された第１の部分更新モードでの駆動パルスの極性のみを更新するように構成してもよい。
【００１３】
また、前記メモリを備えた第２の発明に係る液晶表示装置において、前記コントローラは、複数の液晶表示パネルの画面を同時に更新する第２の全体更新モードと、複数の液晶表示パネルのうちパネル全数よりも少ない数の液晶表示パネルの画面を更新する第２の部分更新モードとを選択可能であり、少なくとも前回及び前々回の画面更新における駆動パルスの極性をそれぞれの画面更新ごとに前記メモリに記憶しておき、いずれの更新モードが実行された場合も前記メモリの記憶内容を更新するように構成してもよい。
【００１４】
本願第１及び第２の発明に係る液晶表示装置においては、液晶表示パネルを複数の走査電極と複数の信号電極間に液晶層を挟持してなるものとし、各走査電極には単一極性の駆動パルスを印加し、各信号電極には走査信号に印加する駆動パルスに同期させて所定の駆動パルスを印加するように構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶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。
【００１６】
（液晶表示装置の全体構成、図１参照）
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態として、図１に示す、見開き状態にできる２画面を備えた電子書籍タイプの液晶表示装置１０について説明する。
【００１７】
この液晶表示装置１０は、右ページを構成する液晶表示パネル１１Ｒと左ページを構成する液晶表示パネル１１Ｌとからなり、各パネル１１Ｒ，１１Ｌには筐体１２Ｒ，１２Ｌに以下に説明するフルカラーの液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌが収容されている。筐体１２Ｒ，１２Ｌは中央部でヒンジ１３によって連結されており、二つの画面が重なった閉状態と、二つの画面が並んだ開状態とに開閉可能である。
【００１８】
筐体１２Ｒ，１２Ｌの下段は操作パネル２０Ｒ，２０Ｌとして構成され、主電源をオン／オフするための電源キー２１、メニュー表示を実行するためのメニューキー２２、コマンドの決定を指示するための決定キー２３、カーソル移動キー２４Ｒ，２４Ｌ、右面のみを更新するモードを選択するためのキー２５、左面のみを更新するモードを選択するためのキー２６、両面を同時に更新するモードを選択するためのキー２７が設けられている。
【００１９】
また、筐体１２Ｒ，１２Ｌには液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの環境温度を測定するための温度センサ３１Ｒ，３１Ｌ及びスピーカ３２Ｒ，３２Ｌが内蔵されている。筐体１２Ｒには通信用電波を送受信するためのアンテナ３３が設けられている。筐体１２Ｌには記録媒体３５を装着するためのスロット３４が設けられている。記録媒体３５はこの表示パネル１１Ｒ，１１Ｌに表示すべき書籍データを記憶したもので、半導体メモリ、光ディスク、リムーバブルハードディスク等が使用される。なお、表示すべきデータはアンテナ３３を通じても本液晶表示装置１０に入力される。さらに、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌを駆動するための駆動回路を含む制御部５０（以下に説明する）が筐体１２Ｒ，１２Ｌの内部に収納されている。
【００２０】
（液晶表示素子、図２参照）
ここで、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌについて説明する。この液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌは共に図２に示す構成からなり、コレステリック相を示す液晶を含む表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した、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である。
【００２１】
この液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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。
【００２２】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂは、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した樹脂やガラス等からなる透明基板１１２間に液晶１１６及びスペーサ１１７を挟持し、両基板１１２を樹脂製柱状構造物１１５で接着したものである。透明電極１１３，１１４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１２０が設けられる。
【００２３】
透明電極１１３，１１４はそれぞれ図３に示す走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌに接続されており、透明電極１１３，１１４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。
【００２４】
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平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１００にフルカラー画像の表示を行う。
【００２５】
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入射光を散乱し、それよりも短い場合には散乱が弱くなり実質的に可視光を透過する。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が、フォーカルコニック状態で黒色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色の表示が、フォーカルコニック状態で散乱による白色の表示が可能になる。
【００２６】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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。
【００２７】
液晶１１６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。
【００２８】
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、これによりコレステリック液晶相を示す。
【００２９】
また、この種のカイラルネマチック液晶を表示媒体として利用することにより、電圧無印加状態で表示状態を半永久的に保つことができる、いわゆるメモリ性を有する液晶表示パネルを得ることができる。従って、制御部５０のＣＰＵがスリープモードにある間も画像を表示し続けることができる。
【００３０】
なお、液晶表示層は必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、樹脂製構造物が堰状になったものや、樹脂製構造物を省略したものであってもよい。また、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。
【００３１】
（制御部及び駆動回路、図３、図４参照）
前記液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの画素構成は、図３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ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌの出力端子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌの出力端子に接続されている。
【００３２】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ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ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ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ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌ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。
【００３３】
画像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。
【００３４】
制御部５０は、全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）５１、前記駆動ＩＣを制御するＬＣＤコントローラ５２、画像データに各種の処理を施す画像処理装置５３、画像データを記憶する画像メモリ５４、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ５５、各種データを記憶するためのＲＡＭ５６によって構成されている。
【００３５】
また、ＣＰＵ５１には、操作パネル２０Ｒ，２０Ｌ、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌ、スピーカ３２Ｒ，３２Ｌ、通信ユニット６１、記録媒体３５のリーダ／ライタ６２、タッチパネル６３、フロントライト６４Ｒ，６４Ｌが接続されている。これらの各デバイスはＣＰＵ５１と必要な信号を送受し、ＣＰＵ５１によって制御される。
【００３６】
駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ，１３２Ｒ，１３２Ｌへは電源部７０から電力が供給される。画像メモリ５４に記憶された画像データに基づいてＬＣＤコントローラ５２が駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌ，１３２Ｒ，１３２Ｌを制御し、液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌ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、ＣＰＵ５１は温度センサ３１Ｒ，３１Ｌから環境温度情報を取得してＲＡＭ５６に一時的に記憶させる。ＲＯＭ５５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。
【００３７】
ＣＰＵ５１はスリープモードを有しており、画面の更新、外部との通信、記録媒体３５へのアクセス等の必要な処理が終了するとスリープモードに移行する。スリープモードでは、操作パネル２０Ｒ，２０Ｌの操作検出など必要最低限の機能のみを実行し、他の機能を停止してエネルギー消費の低減を図っている。
【００３８】
図４に示すように、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌは各表示層に共通して設けられ、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌは各表示層ごとに設けられている。各表示層の駆動電圧がほぼ等しければ、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌを共通化することができ、コスト的に有利である。勿論、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌを各表示層ごとに設けてもよく、あるいは、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌを各表示層に共通して設けてもよい。
【００３９】
なお、以下に記述する駆動方法は、一つの表示層の駆動に関するものであるが、各表示層に対して同様の駆動方法が適用されることはいうまでもない。
【００４０】
（駆動原理及び基本駆動波形、図５参照）
まず、前記液晶表示素子の駆動方法の基本原理について説明する。なお、ここで示す基本駆動波形は、正極性のパルス波形を用いて説明するが、負極性であってもよく、あるいは交流化されたパルス波形を用いてもよい。
【００４１】
図５は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌから各走査電極に出力される基本駆動波形を示す。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と表示期間Ｔｉ（クロストーク期間とも称する）とから構成されている。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’とを含み、Ｔｓ−（Ｔｓｚ＋Ｔｓｚ’）が走査期間Ｔｓｓとなる。
【００４２】
基本駆動波形において、リセット期間Ｔｒｓでは＋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＋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、維持期間では＋Ｖ３の維持パルスが印加される。
【００４３】
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＋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）選択パルス印加期間Ｔｓｐに到る。ここで印加される選択パルスの波形を変化させることにより、各画素において液晶を最終的にプレーナ状態とフォーカルコニック状態と両者の混在状態（中間調表示）のいずれかを選択することができる。
【００４４】
まず、プレーナ状態を選択する場合を説明する。この場合には、選択パルス印加期間Ｔｓｐで所定エネルギー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。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＋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状態となり、プレーナ状態のまま固定される。
【００４５】
一方、最終的にフォーカルコニック状態を選択する場合には、選択パルス印加期間Ｔｓｐで前記プレーナ状態を選択する場合よりも小さいエネルギーの選択パルスを印加する。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。
【００４６】
その後、維持期間Ｔｒｔで＋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状態へと遷移する。ここで、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。
【００４７】
前述のように、選択パルス印加期間Ｔｓｐに印加する選択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る。また、この選択パルスの電圧値やパルス幅を調整することにより中間調の表示が可能である。
【００４８】
（駆動例、図６〜図１０参照）
図６及び図７は、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌから各走査電極（ロウ１，２〜２８で示す）に出力されるパルス波形、信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌから一の信号電極（カラムｂで示す）に出力されるパルス波形、及び、これらのパルス波形が重畳されて各画素（ＬＣＤ１，ＬＣＤ２〜ＬＣＤ２８で示す）の液晶に印加されるパルス波形を示す。
【００４９】
この駆動例では、画像の１フレームを更新するごとに印加するパルス波形の極性を変えており、図６にはプラス極性を印加する奇数フレームの駆動波形を、図７にはマイナス極性を印加する偶数フレームの駆動波形を示している。
【００５０】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌは、電源部７０から供給される複数の電圧、ここでは、リセット電圧（＋Ｖ１，−Ｖ１）、選択電圧（＋Ｖ２，−Ｖ２）、維持電圧（＋Ｖ３，−Ｖ３）を走査電極Ｒ１，Ｒ２…Ｒｍに印加する。リセットパルスの電圧は例えば＋４０Ｖ又は−４０Ｖであり、選択パルスの電圧は例えば＋１５Ｖ又は−１５Ｖであり、維持パルスの電圧は例えば＋２５Ｖ又は−２５Ｖである。
【００５１】
信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌは、電源部７０から供給される書換え信号電圧±Ｖ４を信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに印加する。書換え信号パルスの電圧は例えば＋３Ｖ又は−３Ｖである。
【００５２】
図６及び図７では、複数の走査電極（ロウ１，２〜ロウ２８）に順次選択パルスを印加し、複数の信号電極のうちの一の電極（カラムｂ）に書換え信号パルスを印加することを示している。
【００５３】
カラムｂに印加される信号パルス波形は、ここでは図示を容易にするため、いずれの走査期間Ｔｓｓにおいても液晶の選択反射状態を選択するためのエネルギーを持つパルスが順次印加されるように示している。実際の画面更新時において、書換え信号パルスの波形は画像データに応じて変化し、各走査期間Ｔｓｓにおいて液晶の透明状態、選択反射状態又は両者の混在状態のそれぞれを選択する波形のパルスが印加される。
【００５４】
以上の駆動パルスを印加することにより、各画素ＬＣＤ１，ＬＣＤ２〜ＬＣＤ２８には図６、図７に示す波形のパルス電圧が印加されることになる。なお、各画素には信号電極から書換え信号パルスがクロストークパルスとして印加される。図６、図７において、クロストークパルスが印加される領域は太線で示している。但し、このクロストークパルスは電圧値が低く、液晶の状態に実質的な影響を与えない。従って、１フレーム内では液晶に対して実質的に単一極性の駆動パルスが印加されるといえる。
【００５５】
リセット期間Ｔｒｓではリセットパルス（奇数フレームでは＋Ｖ１、偶数フレームでは−Ｖ１）が印加される。選択期間Ｔｓにおいて選択パルス印加期間Ｔｓｐでは選択パルス（奇数フレームでは＋Ｖ２、偶数フレームでは−Ｖ２）が印加される。さらに、期間Ｔｓｐでは信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌから書換え信号パルス±Ｖ４が重畳される。この信号パルス±Ｖ４は画像データに基づいて設定される電圧である。ここでは、信号パルス印加期間Ｔｗにおけるデューティ比が５０％で正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスである。
【００５６】
前選択期間Ｔｓｚ及び後選択期間Ｔｓｚ’では電圧はゼロである。さらに、維持期間Ｔｒｔでは維持パルス（奇数フレームでは＋Ｖ３、偶数フレームでは−Ｖ３）が印加される。
【００５７】
この駆動例では、各走査電極の選択は走査期間Ｔｓｓの長さを基準にして行われ、前の走査電極における走査期間Ｔｓｓが終了したときに次の走査電極の選択パルス印加期間Ｔｓｐが開始される。
【００５８】
また、この駆動例では、走査電極へ印加する駆動パルスの極性を、奇数フレームと偶数フレームにおいて単一極性とし、各フレームを描画するごとに反転させている。このように、各フレームにおいて単一極性の電圧を印加するように制御すると、単一極性の状態が連続して続く時間を比較的長く設定できる。これにより、液晶に印加する電圧として、極性が極めて短時間で周期的に変化する交番電圧を印加する場合に比べて、印加電圧の実質的な繰り返し周波数を低下させることができると共に、走査電極へ印加する駆動パルスの電圧値を１／２にすることができる。従って、電源部７０の消費電力が大幅に低下する。
【００５９】
なお、この駆動例における走査方式は、１走査ラインごとに順次走査していくプログレッシブ走査、あるいは、１フレームの画像を複数のフィールドに分割して飛び越し走査していくインターレース走査のいずれであってもよい。インターレース走査であれば、リセットパルスの印加開始から維持パルスの印加終了まで液晶がほぼ透明状態であることに起因する黒帯の発生（背景の光吸収層１２１が黒く観察される）が抑圧され、画面更新時における視認性が向上する。
【００６０】
次に、図８〜図１０を参照して前記駆動例における駆動波形の詳細を説明する。図８〜図１０には、いずれも奇数フレーム（プラスフレーム）における、ロウ１〜２８のうちの一つであるロウａに印加される選択パルスの波形、カラムｂに印加される書換え信号パルスの波形、及びこれらのパルスが重畳して画素ＬＣＤｘに印加される電圧波形をクロストークパルスも含めて示している。図８は液晶を最終的に最大の選択反射状態に選択する場合の波形を示し、図９は液晶を最終的に中間調表示状態に選択する場合の波形を示し、図１０は液晶を最終的に透明状態に選択する場合の波形を示している。
【００６１】
具体的には、±Ｖ４の信号パルスの位相を変化させることによって選択期間Ｔｓにおいて画素ＬＣＤｘに印加されるパルスの波形を変化させ、プレーナ状態、フォーカルコニック状態、両者の混在状態のいずれを選択するかを決定している。
【００６２】
ここで、ロウａに印加される選択パルスは、その印加期間Ｔｓｐを走査期間Ｔｓの１／２の長さとし、カラムｂに印加される信号パルスをその印加期間Ｔｗにおけるデューティ比が５０％で、正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスとしている。
【００６３】
図６、図７に太線で示したように、全ての画素は信号電極に印加される信号パルスによるクロストークを受ける。しかし、本駆動例では、カラムｂに印加される信号パルスを、デューティ比が５０％で、正負電圧の絶対値が同じである矩形パルスとしているので、図８、図９、図１０において、液晶への実際上の印加電圧は、リセット期間Ｔｒｓでは実効電圧が√｛［（Ｖ１＋Ｖ４）２＋（Ｖ１−Ｖ４）２］／２｝、維持期間Ｔｒｔでは実効電圧が√｛［（Ｖ３＋Ｖ４）２＋（Ｖ３−Ｖ４）２］／２｝と一定である。
【００６４】
これにて、各画素の液晶に印加される電圧を、クロストークパルスの影響を受けつつも、実質的に一定にすることができ、クロストークパルスに起因して画像に通常生じるシャドーイングが抑制される。
【００６５】
（電源部の詳細、図１１、図１２参照）
図３に示した電源部７０の詳細を図１１、図１２に示す。この電源部７０は、電源７１と電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌと所定箇所に挿入されたコンデンサとで構成されている。電源７１は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに所定の駆動パルスを出力するための９個の端子、即ち、＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｌ，−Ｖ２Ｌ，−Ｖ１，−Ｖ３，ＧＮＤ，−Ｖ２Ｒ，＋Ｖ２Ｒ，＋Ｖ３を備えている。また、電源７１は信号駆動ＩＣ１３２Ｒ，１３２Ｌに所定の信号パルスを出力するための３個の端子、即ち、＋Ｖ４，ＧＮＤ，−Ｖ４を備えている。これらの端子から出力されるパルスの電圧値は所定の範囲内で微調整可能になっている。
【００６６】
電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌは、４個のスイッチング素子ＳＷ１Ｒ〜ＳＷ４Ｒ，ＳＷ１Ｌ〜ＳＷ４Ｌを備えている。これらのスイッチング素子の一端は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌの所定の端子に接続され、他端は電源７１の前記端子にそれぞれ接続されている。
【００６７】
端子±Ｖ１，±Ｖ３，ＧＮＤは、電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌのそれぞれに対して並列に接続されている。選択パルスを印加するための端子±Ｖ２Ｒ，±Ｖ２Ｌは各電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌに対して独立して接続されている。端子±Ｖ２Ｒ，±Ｖ２Ｌから出力される電圧値は、各液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌの予め測定された特性に基づいて、それらの特性差を除去するように設定される。出荷前の調整として電圧値の微調整を行ってもよいし、液晶表示装置の使用者が調整できるようにしてもよい。
【００６８】
走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌには、端子ＧＮＤが０Ｖであるべきところ、電位が変化したときの補償のために該電位をシフトさせて０Ｖに戻す回路であるロジックレベルシフタが内蔵されている。
【００６９】
走査電極に各駆動パルス電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２，＋Ｖ３，−Ｖ１，−Ｖ２，−Ｖ３を供給するための接続線の途中には、いずれもそれらの電圧に対応する端子ＧＮＤに接続された電圧安定化用のコンデンサが接続されている。さらに、信号電極に信号パルス電圧＋Ｖ４，−Ｖ４を供給するための接続線の途中にも、いずれもそれらの電圧に対応する端子ＧＮＤに接続された電圧安定化用のコンデンサが接続されている。
【００７０】
図１１は左右の液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌへ供給する駆動パルスを正極性に設定した場合を示し、図１２は負極性に設定した場合を示している。いずれの場合も電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌのスイッチング素子をＣＰＵ５１で制御することによって行われる。
【００７１】
即ち、各スイッチング素子ＳＷ１Ｒ〜ＳＷ４Ｒ，ＳＷ１Ｌ〜ＳＷ４Ｌは、ＣＰＵ５１からの指示の下に、正極性側（図１１に示す接点１側）又は負極性側（図１２に示す接点２側）に同時に切り換えられる。
【００７２】
各スイッチング素子が接点１側に切り換えられているときは、右側の液晶表示素子１００Ｒを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｒに対して電源７１から正極性の電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｒ，＋Ｖ３を供給し、左側の液晶表示素子１００Ｌを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｌに対して電源７１から正極性の電圧＋Ｖ１，＋Ｖ２Ｌ，＋Ｖ３を供給する。
【００７３】
各スイッチング素子が接点２側に切り換えられているときは、右側の液晶表示素子１００Ｒを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｒに対して電源７１から負極性の電圧−Ｖ１，−Ｖ２Ｒ，−Ｖ３を供給し、左側の液晶表示素子１００Ｌを駆動する走査駆動ＩＣ１３１Ｌに対して電源７１から負極性の電圧−Ｖ１，−Ｖ２Ｌ，−Ｖ３を供給する。
【００７４】
以上の構成からなる電源部７０を備えた駆動回路において、制御部５０は走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに供給する電圧を１フレームを描画するごとに正極性及び負極性に切り換えることで、駆動パルスを各フレームにおいては単一極性とし、かつ、フレームごとに正負に反転させるように制御する。このような駆動回路及び制御方法によれば、簡単な回路構成で液晶の劣化などの悪影響を未然に防止できる駆動を実現できる。
【００７５】
また、この駆動回路においては、電圧±Ｖ２を左右の液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌに対して独立した電源端子から供給するため、各表示素子１００Ｒ，１００Ｌでの特性の差異（液晶の層厚や組成のばらつき）を容易に補正できる。また、左右の液晶表示素子で環境温度が異なる場合（例えば、バッテリを片側の筐体のみに設けた時のバッテリの発熱による環境温度の不均衡など）に生じる両素子の表示特性の差異を容易に補正することができる。
【００７６】
さらに、この駆動回路においては、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌに供給される電圧は電源切換え回路７５Ｒ，７５Ｌを用いてその極性を切り換えるようにしているため、走査駆動ＩＣ１３１Ｒ，１３１Ｌとしては耐圧の低い４値の安価なものを使用することができる。
【００７７】
なお、前記駆動例では駆動パルスの極性反転を１フレームの描画ごとに実行しているが、それ以外に種々の反転態様を採用してもよい。例えば、液晶が劣化しにくいものである場合や液晶の劣化がある程度許容できる場合は数フレームごとに反転させてもよい。あるいは、液晶の劣化を極力抑えたいのであれば、１走査ラインの走査中に反転させる、１走査ラインごとに反転させる、数走査ラインごとに反転させる、１フィールドごとに反転させる、数フィールドごとに反転させてもよい。
【００７８】
（温度と駆動周波数との関係、図１３参照）
前述の如く、カイラルネマチック液晶は温度の変化によって駆動パルスに対する応答性が異なる。即ち、該液晶の応答速度は低温域では遅く、高温域では速くなる。そこで、本実施形態では、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌによって検出された環境温度に基づいて、所定の温度範囲ごとに、各液晶表示素子１００Ｒ，１００Ｌに印加する駆動パルス群の各パルス（リセットパルス、選択パルス、維持パルス、書換え信号パルス）のパルス幅の比を一定に保った状態で、駆動パルス群全体の長さを変化させるようにしている。
【００７９】
即ち、液晶の応答速度は温度の上昇に伴って速くなるため、１ラインの走査時間に相当する走査期間Ｔｓｓを温度の上昇に伴って短く設定する。それに伴い、リセット期間Ｔｒｓ、選択期間Ｔｓ、維持期間Ｔｒｔも同じ割合で変化させる。このような変化は、例えばＣＰＵ５１からの指示により、ＬＣＤコントローラ５２等に内蔵された基本クロック生成手段が生成する基本クロック信号の周波数を変調すればよい。あるいは、クロック信号のカウント数や分周比を増減するようにしてもよい。
【００８０】
環境温度の変化に基づく駆動パルス群の変化の態様は、図１３に示すように、（Ｋ−２０）℃からＫ℃の第１の温度範囲においては、温度の上昇に伴って、Ｔｓｓ／Ｔｓ＝１／３（Ｔｓｐ／Ｔｓ＝１／６）を保ったままで駆動パルス群全体の長さを短くする。また、Ｋ℃を超えて（Ｋ＋１０）℃に達するまでの第２の温度範囲においては、温度の上昇に伴って、Ｔｓｓ／Ｔｓ＝１／１（Ｔｓｐ／Ｔｓ＝１／２）を保ったままで駆動パルス群全体の長さを短くする。なお、ここでは０．１℃単位で温度変化を計測しているものとして図示している。
【００８１】
このように、駆動パルス群全体の長さを変化させる場合、所定の温度範囲ごとに変化率を変化させる一方で、各温度範囲内では変化率を一定に設定してもよく、あるいは、各温度範囲内でも温度変化と共に変化率を連続的に変化させてもよい。前者の場合は制御が簡単になり、後者の場合は温度変化に対してより微細な制御が可能になる。
【００８２】
（ディレイドスキャン方式による駆動例１、図１４参照）
次に、プログレッシブ走査あるいはインターレース走査のいずれであっても、順に走査される１走査ラインについて時間的に隣り合う走査ラインの間に遅延期間を挿入する、いわゆるディレイドスキャン方式による駆動例１について説明する。この駆動例１は図１４に示すように、遅延期間Ｔｄを２単位（走査期間Ｔｓｓを１単位とする）に設定したものであり、ここでは１−２ディレイと称する。
【００８３】
図１４において（図１５も同様である）、ロウ１〜ロウ４には各走査電極に印加される基本駆動波形を示し、カラムには信号電極に印加される信号波形を示す。また、ＬＣＤ１〜ＬＣＤ４には各画素の液晶に印加されるパルス波形を示している。
【００８４】
この駆動例１は図５〜図１０に示した駆動例と同様の原理で液晶を駆動するものであり、順に走査される１走査ラインごとに２単位の遅延期間Ｔｄを挿入している。ここで、遅延期間Ｔｄは、走査電極へのパルスの印加タイミングを２単位遅らせると共に、これに合わせて信号電極へのパルスの印加タイミングを遅らせ、パルスの印加を遅らせている間は両電極をゼロ電位に保つことで実現される。
【００８５】
遅延期間Ｔｄを２単位以上に設定すると、クロストークの影響を排除して画像劣化をより効果的に抑制することができる。即ち、駆動例１において、画素ＬＣＤ３に注目すると、リセット期間の終端部分である期間Ａ、前選択期間Ｂ、後選択期間Ｄ、及び、維持期間の先端部分である期間Ｅにクロストークが発生していない。本発明者らの検討によると、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークが発生すると、最終的に表示される画像の濃度が、更新対象画素の濃度によって影響を受け、画像や文字などを表示した場合にゴーストとして視認されることが判明している。この現象は、クロストークの印加が、リセット期間の終端部分、又は、維持期間の前端部分の場合に顕著であり、さらに、リセット期間や維持期間よりも前選択期間や後選択期間の方が顕著であることも判明している。駆動例１では選択パルス印加期間Ｔｓｐを１走査ラインごとに２単位ずつ遅延させることにより、全ての走査ラインについて、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにおけるクロストークパルスの印加自体が回避される。この結果、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークに起因するゴーストの発生がなくなる。
【００８６】
（ディレイドスキャン方式による駆動例２、図１５参照）
次に、ディレイドスキャン方式による駆動例２について説明する。この駆動例２は図１５に示すように、遅延期間Ｔｄを３単位（走査期間Ｔｓｓを１単位とする）に設定したものであり、ここでは１−３ディレイと称する。
【００８７】
この駆動例２においても、画素ＬＣＤ３に注目すると、期間Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅにクロストークが発生していないことがわかる。
【００８８】
（遅延期間及びＴｓｓ／Ｔｓの温度に基づく変化、図１６参照）
ここで、前記遅延期間Ｔｄの長さと図１３にて説明したＴｓｓ／Ｔｓの比を環境温度に基づいて変化させる制御について説明する。
【００８９】
予め、一定の電圧値の駆動パルス群（リセットパルス、選択パルス、維持パルス）を用いて、かつ、各駆動パルスのパルス幅の比を固定し、種々の環境温度に対して適正な表示濃度を示すパルス群全体の長さを測定する。これに基づいて、種々の環境温度に対する適正なパルス群全体の長さを示す特性曲線を作成する。このとき、遅延期間Ｔｄの長さとＴｓｓ／Ｔｓ（Ｔｓｐ／Ｔｓ）を種々に変更して複数の特性曲線を作成しておく。そして、所定の温度範囲ごとに使用する特性曲線を変えることにより、更新所要時間と駆動回路を流れるピーク電流を著しく増大させることなく画面の更新を行わせる。
【００９０】
図１６に、このようにして作成された制御の基礎となる特性曲線ａ〜ｉを示し、横軸は環境温度（横軸）、縦軸は画面の更新に要する時間であり、ここでは、先頭の走査ラインへの選択パルス印加から最終走査ラインへの選択パルス印加終了までの時間で表している。各特性曲線ａ〜ｉは以下の表１に示すスペックのものである。ちなみに、図１６に示す特性曲線は、２５℃において、リセット期間Ｔｒｓが４８ｍｓ、選択期間Ｔｓが０．６ｍｓ、維持期間Ｔｒｔが４８ｍｓであり、走査ライン数を１０２４本として作成されたものである。
【００９１】
【表１】
本液晶表示装置１０にあっては、二つの液晶表示パネル１１Ｒ，１１Ｌを備えていることから、片面のみを更新する場合（曲線ｊ参照）と、両面を同時に更新する場合（曲線ｋ参照）とで環境温度の変化に応じて採用する特性曲線を変えるようにしている。
【００９３】
採用する特性曲線を変えるに当たっては、電源部の消費電力が過度に上昇したりピーク電流が過度に増大したりすることを防止するため、画面の更新所要時間が過度に短くならないように、また、駆動回路の性能が十分発揮できなくなるのを防止するため、選択パルスの幅が過度に小さくならないように特性曲線を選択する。さらに、両面更新時の更新所要時間の下限値が、片面更新時の更新所要時間の下限値よりも大きく、通常は、２倍よりも大きくなるように選択することが好ましい。さらにまた、画面の更新所要時間が必要以上に長くならないように選択することが好ましい。
【００９４】
即ち、片面のみを更新する場合は、画面の更新所要時間の下限値を２００ｍｓに設定し、これを下回ることのないように、また、画面の更新所要時間が長くなりすぎないように上限値を約６００ｍｓに設定し、これを上回ることのないように、温度変化に合わせて採用する曲線を変更する。具体的には、曲線ｊに示すように、低温域から２９℃までは特性曲線ａを採用し、２９℃を超えて３８℃までは特性曲線ｃを採用し、３８℃を超えると特性曲線ｆを採用する。なお、採用する特性曲線を切り換えるにあたっては、その特性曲線を採用した場合の選択パルス幅が小さくなりすぎないように考慮する。例えば、２９℃において特性曲線ａから特性曲線ｂに移すこともできるが、ここでは特性曲線ｂに移ると選択パルスの幅が小さくなりすぎるため、これを避ける意味で特性曲線ｃに移行させるようにしている。
【００９５】
一方、両面を同時に更新する場合は、画面の更新所要時間の下限値を６００ｍｓに設定し、これを下回ることのないように、また、画面の更新所要時間が長くなりすぎないように上限値を約１２００ｍｓに設定し、これを上回ることのないように、温度変化に合わせて採用する曲線を変更する。具体的には、曲線ｋに示すように、低温域から１１℃までは特性曲線ａを採用し、１１℃を超えて２２．５℃までは特性曲線ｂを採用し、２２．５℃を超えて２６℃までは特性曲線ｃを採用し、２６℃を超えて３２．５℃までは特性曲線ｄを採用し、３２．５℃を超えて３７℃までは特性曲線ｅを採用し、３７℃を超えて３９℃までは特性曲線ｆを採用し、３９℃を超えて４８℃までは特性曲線ｇを採用し、４８℃を超えて５８℃までは特性曲線ｈを採用し、５８℃を超えると特性曲線ｉを採用する。
【００９６】
このように、片面更新モードと両面更新モードとで、特性曲線の採用の仕方を異ならせることによって、（ａ）遅延期間の長さ（本例では、環境温度によってパルス群全体の長さが増減するので、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）、（ｂ）駆動パルス群の互いのパルス幅の比（本例では、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ））、（ｃ）駆動パルス群の互いのパルス幅の比固定での駆動パルス群全体の長さ、の少なくとも一つの変化の仕方が異なることとなる。
【００９７】
さらに詳細には、所定温度範囲内でＴｓｐ／Ｔｓが一定で、遅延期間の長さ（本例では、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）が、環境温度が高くなるに従って大きくなるように変化させる。また、次の特性曲線に移るまでの所定温度範囲内では、駆動パルスの幅の比及びＴｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）を一定に保ち、駆動パルス群全体の長さを変化させることとなる。
【００９８】
前記制御においては、環境温度が高温になるほど、駆動パルス群全体の長さを短くすると共に、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）が同じ値に保たれている温度範囲においては、環境温度が高温になるほど、遅延期間Ｔｄ（本例では、正確には遅延期間の走査期間に対する割合）を長く設定する。また、Ｔｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）が同じ値に保たれる各温度範囲について高温の温度範囲ほどＴｓｐ／Ｔｓ（あるいはＴｓｓ／Ｔｓ）を大きい値に設定する。そして、環境温度に応じていずれの特性曲線を採用するかは、予めＲＯＭ５５に記憶させておき、温度センサ３１Ｒ，３１Ｌから取得される温度情報に基づいて所定の特性曲線を選択するように制御する。
【００９９】
このように制御することで、複数の画面を同時に更新した場合でもピーク電流が過度に上昇することが抑制され、装置の損傷等の不具合を回避できる。
【０１００】
（画面の更新例、図１７〜図１９参照）
ここで、左右の液晶表示パネル１１Ｒ，１１Ｌにおける画面の更新の様子を例示的に示す。図１７には両面更新モードにおけるページ送りの様子を示す。ここでは、３ページ及び４ページの表示から５ページ及び６ページの表示に更新されている。図１８には片面更新モードで右パネル１１Ｒのみを３ページの表示から４ページの表示へ更新する様子を示す。また、図１９には一の表示画面における部分更新モードの様子を示す。ここでは、色味調整のメニュー選択を実行する様子を示している。
【０１０１】
（制御手順、図２０〜図３１参照）
以下に、ＣＰＵ５１による本液晶表示装置１０の制御手順についてその主要な部分を説明する。
【０１０２】
図２０は制御のメインルーチンを示し、電源のオンによる起動時には、ステップＳ１で各種デバイスの状態やＲＡＭ５６に記憶されている各種パラメータ等を初期設定し、その後、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を順次実行する。スリープ状態からの起床時にはステップＳ２から処理を開始する。
【０１０３】
なお、各種パラメータについては後述するが、これらのパラメータを記憶するメモリが不揮発性のものであれば起動時に初期設定することは不要である。
【０１０４】
ステップＳ２の入力処理では、操作パネルやタッチパネルの操作状況を把握する。ステップＳ３のモード判定処理では、入力された動作モード（片面更新モード、両面更新モード等）を判定する。ステップＳ４の描画極性決定処理では、これから描画する際の駆動パルスの極性を決定する（そのサブルーチンは以下に詳述する）。ステップＳ５の温度補償処理では、環境温度に応じた駆動パルスの補正を行う。ステップＳ６の描画処理では、所定の画像を液晶表示パネル上に表示する。ステップＳ７の通信処理では、通信ユニットを用いて外部機器との通信を行う。ステップＳ４の描画極性決定処理では、後述するように、決定した駆動パルスの極性データを複数のパラメータとしてメモリに記憶させる。そして、ステップＳ６の描画処理では、これらのパラメータが示す極性で画面の更新を行う。
【０１０５】
その後、ステップＳ８でスリープモードに入るか否かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ９でスリープ処理を実行し、ＮＯであればステップＳ２へ戻る。
【０１０６】
図２１〜図２３はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第１例を示す。このサブルーチンで使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲ１：右パネルの前々回の描画極性を示す
ＰＲ２：右パネルの前回の描画極性を示す
ＰＬ１：左パネルの前々回の描画極性を示す
ＰＬ２：左パネルの前回の描画極性を示す
ＰＸ：これから更新しようとする描画極性を示す
ＰＸ１：部分更新モードでの１回目の描画極性を示す
ＰＸ２：部分更新モードでの２回目の描画極性を示す
ＮＲ：右パネルの部分更新回数を示す
ＮＬ：左パネルの部分更新回数を示す
【０１０７】
この第１例では、まず、ステップＳ１１で両面更新モードか否かを判定し、両面更新モードであれば、ステップＳ１２〜Ｓ１６でパラメータＰＲ１，ＰＲ２が正極性か負極性かを判定する。ＰＲ１及びＰＲ２が正極性であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１７でこれから更新しようとする描画極性を示すパラメータＰＸを負極性に設定する。ＰＲ１及びＰＲ２が負極性であれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１８でパラメータＰＸを正極性に設定する。また、ＰＬ１及びＰＬ２が正極性であれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１９でパラメータＰＸを負極性に設定する。ＰＬ１及びＰＬ２が負極性であれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ２０でパラメータＰＸを正極性に設定する。
【０１０８】
また、ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＬ１，ＰＬ２が前記いずれの極性でもなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１６で前回の描画極性を示すパラメータＰＲ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ２１でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ２２でパラメータＰＸを正極性に設定する。
【０１０９】
次に、ステップＳ２３でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、パラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２，ＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。続いて、ステップＳ２４でパラメータＮＲ，ＮＬを０にリセットする。パラメータＮＲ，ＮＬは、部分更新時のクロストークによる画面濃度低下を防止する等の目的で左右のパネルの部分更新が所定回数に達したときに各パネルを全面更新するために使用されるが、その制御の詳細は省略する。
【０１１０】
片面更新モードが選択されている場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、更新が選択されたパネルが右パネルか否かをステップＳ２５にて判定する。右パネルであれば、さらに、ステップＳ２６で部分更新モードか否かを判定し、部分更新モードであれば、ステップＳ２７でパラメータＰＲ２の極性を判定する。ＰＲ２が正極性であれば、ステップＳ２８でパラメータＰＸ１を負極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を正極性に設定する。一方、ＰＲ２が負極性であれば、ステップＳ２９でパラメータＰＸ１を正極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を負極性に設定する。本第１例にあっては、部分更新モードの場合、同じ部分更新領域を極性を変えて２回描画することにしている。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１１１】
右パネルのみの全面更新モードであれば（ステップＳ２６でＮＯ）、ステップＳ３１でパラメータＰＲ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ３２でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ３３でＰＸを正極性に設定する。次に、ステップＳ３４でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２をパラメータＰＸの内容に変更する。さらに、ステップＳ３５でパラメータＮＲを０にリセットする。
【０１１２】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであれば（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ３６で部分更新モードか否かを判定し、部分更新モードであれば、ステップＳ３７でパラメータＰＬ２の極性を判定する。ＰＬ２が正極性であれば、ステップＳ３８でパラメータＰＸ１を負極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を正極性に設定する。一方、ＰＬ２が負極性であれば、ステップＳ３９でパラメータＰＸ１を正極性に設定すると共にパラメータＰＸ２を負極性に設定する。部分更新モードの場合、同じ部分更新領域を極性を変えて２回描画するためである。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１１３】
左パネルのみの全面更新モードであれば（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ４１でパラメータＰＬ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ４２でパラメータＰＸを負極性に設定し、負極性であればステップＳ４３でＰＸを正極性に設定する。次に、ステップＳ４４でパラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。さらに、ステップＳ４５でパラメータＮＬを０にリセットする。
【０１１４】
以上のフローチャートに従って各パラメータを設定することにより、両面更新や片面更新が混在しているにも拘わらず、メインルーチンにおける描画処理（ステップＳ６）の画面更新においては、同極性の駆動パルスでの更新が３回以上続くことが防止される。また、部分更新時には極性を変えて２回の描画が行われることとなり、全面更新と部分更新が混在していても同極性の駆動パルスでの更新が３回以上続くことが防止される。
【０１１５】
図２４〜図２６はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第２例を示す。このサブルーチンで新たに使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲＢ：右パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ：左パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＸＢ：これから部分更新しようとする描画極性を示す
【０１１６】
この第２例は、左右パネルの部分更新モードでの駆動パルスの極性をメモリしておき、部分更新領域が連続して同じ極性で描画されることを防止するようにしたものである。
【０１１７】
即ち、この第２例において、ステップＳ１１〜Ｓ２２，Ｓ２４は前記第１例で説明したステップＳ１１〜Ｓ２２，Ｓ２４と同様の処理を行う。ステップＳ２３ａでは前記ステップＳ２３と同じ処理に加えて、パラメータＰＲＢ，ＰＬＢをパラメータＰＸの内容に変更する。
【０１１８】
片面更新モードが選択され（ステップＳ１１でＮＯ）、それが右パネルであり（ステップＳ２５でＹＥＳ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７ａでパラメータＰＲＢの極性を判定する。ＰＲＢが正極性であれば、ステップＳ２８ａでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＲＢが負極性であれば、ステップＳ２９ａでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４６でパラメータＰＲＢをパラメータＰＸＢの内容に変更する。本第２例にあっては、パラメータＰＲＢ，ＰＬＢ，ＰＸＢを導入することにより、部分更新領域を連続して同じ極性で描画することを防止している。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１１９】
右パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ２６でＮＯ）に実行されるステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ３４ａではパラメータＰＲＢをパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１２０】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであり（ステップＳ２５でＮＯ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７ａでパラメータＰＬＢの極性を判定する。ＰＬＢが正極性であれば、ステップＳ３８ａでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＬＢが負極性であれば、ステップＳ３９ａでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４７でパラメータＰＬＢをパラメータＰＸＢの内容に変更する。部分更新領域を連続して同じ極性で描画することを防止するためである。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１２１】
左パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ３６でＮＯ）に実行されるステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ４４ａではパラメータＰＬＢをパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１２２】
本第２例においては、部分更新時における駆動パルスの極性をメモリに記憶しておくことにより、第１例のように部分更新時に複数回の更新を行わなくても、部分更新領域が連続して同じ極性で描画されるのを防止でき、更新動作が簡便になる。
【０１２３】
図２７〜図３１はステップＳ４で実行される描画極性決定処理の第３例を示す。このサブルーチンで新たに使用されるパラメータは以下のとおりである。
ＰＲＢ１：右パネルの前々回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＲＢ２：右パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ１：左パネルの前々回の部分更新モードでの描画極性を示す
ＰＬＢ２：左パネルの前回の部分更新モードでの描画極性を示す
【０１２４】
この第３例は、左右のパネルを同時に部分更新する場合をも考慮して駆動パルスの極性を決定するようにしている。また、両面のパネルを同時に部分更新する場合に同じ極性での描画が３回以上続かないように描画極性を決定している。
【０１２５】
即ち、この第３例において、まず、ステップＳ１１で両面更新モードか否かを判定し、両面更新モードであれば、ステップＳ５１で部分更新モードか否かを判定する。部分更新モードであれば、ステップＳ５２〜Ｓ５６でパラメータＰＲＢ１，ＰＲＢ２が正極性か負極性かを判定する。ＰＲＢ１及びＰＲＢ２が正極性であれば（ステップＳ５２でＹＥＳ）、ステップＳ５７でこれから更新しようとする描画極性を示すパラメータＰＸＢを負極性に設定する。ＰＲＢ１及びＰＲＢ２が負極性であれば（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ステップＳ５８でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。また、ＰＬＢ１及びＰＬＢ２が正極性であれば（ステップＳ５４でＹＥＳ）、ステップＳ５９でパラメータＰＸＢを負極性に設定する。ＰＬＢ１及びＰＬＢ２が負極性であれば（ステップＳ５５でＹＥＳ）、ステップＳ６０でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。
【０１２６】
また、ＰＲＢ１，ＰＲＢ２，ＰＬＢ１，ＰＬＢ２が前記いずれの極性でもなければ（ステップＳ５５でＮＯ）、ステップＳ５６で前回の描画極性を示すパラメータＰＲＢ２の極性を判定し、正極性であればステップＳ６１でパラメータＰＸＢを負極性に設定し、負極性であればステップＳ６２でパラメータＰＸＢを正極性に設定する。
【０１２７】
次に、ステップＳ６３でパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲＢ２，ＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。続いて、ステップＳ６４でパラメータＮＲに１を加算し、パラメータＮＬに１を加算する。
【０１２８】
両面での全面更新モードであれば（ステップＳ５１でＮＯ）、ステップＳ１２〜Ｓ２２を実行する。ここでの処理は前記第１例で説明したステップＳ１２〜Ｓ２２と同様であり、その処理が終了すると、ステップＳ６５でパラメータＰＲ１をパラメータＰＲ２の内容に変更し、パラメータＰＬ１をパラメータＰＬ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲ２，ＰＬ２をパラメータＰＸの内容に変更する。同時に、パラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、かつ、パラメータＰＲＢ２，ＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。続いて、ステップＳ６６でパラメータＮＲ，ＮＬを０にリセットする。
【０１２９】
片面更新モードが選択され（ステップＳ１１でＮＯ）、それが右パネルであり（ステップＳ２５でＹＥＳ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２７ｂでパラメータＰＲＢ２の極性を判定する。ＰＲＢ２が正極性であれば、ステップＳ２８ｂでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＲＢ２が負極性であれば、ステップＳ２９ｂでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４６ｂでパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＲＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。次に、ステップＳ３０でパラメータＮＲに１を加算する。
【０１３０】
右パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ２６でＮＯ）に実行されるステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ３４ｂではパラメータＰＲＢ１をパラメータＰＲＢ２の内容に変更し、パラメータＰＲＢ２をパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１３１】
一方、更新が選択されたパネルが左パネルであり（ステップＳ２５でＮＯ）、かつ、部分更新モードであれば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３７ｂでパラメータＰＬＢ２の極性を判定する。ＰＬＢ２が正極性であれば、ステップＳ３８ｂでパラメータＰＸＢを負極性に設定する。一方、ＰＬＢ２が負極性であれば、ステップＳ３９ｂでパラメータＰＸＢを正極性に設定する。そして、ステップＳ４７ｂでパラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ２をパラメータＰＸＢの内容に変更する。次に、ステップＳ４０でパラメータＮＬに１を加算する。
【０１３２】
左パネルのみの全面更新モードの場合（ステップＳ３６でＮＯ）に実行されるステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５は前記第１例と同様である。但し、ステップＳ４４ｂではパラメータＰＬＢ１をパラメータＰＬＢ２の内容に変更し、パラメータＰＬＢ２をパラメータＰＸの内容に変更する処理が追加されている。
【０１３３】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る液晶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。
【０１３４】
例えば、図２に示した液晶表示素子の構成、材料、製造方法等は任意であり、図２０〜図３１に示した制御手順の詳細も任意である。また、液晶表示素子は単層のものであってもよいし、２層や４層以上の液晶表示層が積層されたものであってもよい。
【０１３５】
特に、図１６のグラフに示した片面更新モード及び全面更新モードでの特性曲線ｊ，ｋは一例である。また、Ｔｓｓ／Ｔｓを特定の温度範囲ごとにステップ的に変化させることなく、全温度範囲において所定の曲線を描くように滑らかな特性で変化させてもよい。
【０１３６】
また、前記実施形態においては２画面の液晶表示装置について説明したが、本発明は三つ以上の画面を持つ液晶表示装置にも適用することが可能である。３画面以上を有する液晶表示装置の場合も、個々のパネルについて所定回数の駆動パルスの極性を記憶しこれに基づいて極性を決定すればよい。但し、３画面以上を有する液晶表示装置の場合、全数より少ない複数の画面を同時に更新することもあり得るため、２画面の液晶表示装置よりも各パネルの極性の履歴がばらつきやすくなる。従って、前々回よりもさらに遡って駆動パルスの極性を記憶させておくことが好ましい。部分更新については、前記実施形態と２画面構成の液晶表示装置と同様の制御を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記液晶表示装置を構成する液晶表示素子の一例を示す断面図。
【図３】前記液晶表示素子の制御部を示すブロック図。
【図４】３層の液晶表示層を駆動するＩＣの配置を示すブロック図。
【図５】前記液晶表示素子に対する基本的な駆動波形を示すチャート図。
【図６】前記液晶表示素子の各画素に印加される駆動波形（奇数フレーム）を示すチャート図。
【図７】前記液晶表示素子の各画素に印加される駆動波形（偶数フレーム）を示すチャート図。
【図８】図６、図７に示した駆動波形（液晶を選択反射状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図９】図６、図７に示した駆動波形（液晶を中間調表示状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図１０】図６、図７に示した駆動波形（液晶を光透過状態とする）の詳細を示すチャート図。
【図１１】電源部の詳細（液晶を正極性で駆動する場合）を示すブロック図。
【図１２】電源部の詳細（液晶を負極性で駆動する場合）を示すブロック図。
【図１３】環境温度が変化した場合に走査電極へ印加される駆動波形を示すチャート図。
【図１４】ディレイドスキャン方式による駆動例１の駆動波形を示すチャート図。
【図１５】ディレイドスキャン方式による駆動例２の駆動波形を示すチャート図。
【図１６】遅延期間及びＴｓｓ／Ｔｓの各種設定値に関して、環境温度と走査時間との関係を示すグラフ。
【図１７】画面更新例（両面更新モード）の説明図。
【図１８】画面更新例（片面更新モード）の説明図。
【図１９】画面更新例（部分更新モード）の説明図。
【図２０】前記液晶表示装置の制御手順（メインルーチン）を示すフローチャート図。
【図２１】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図。
【図２２】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図、図２１の続き。
【図２３】描画極性決定処理の第１例を示すフローチャート図、図２２の続き。
【図２４】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図。
【図２５】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図、図２４の続き。
【図２６】描画極性決定処理の第２例を示すフローチャート図、図２５の続き。
【図２７】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図。
【図２８】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２７の続き。
【図２９】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２８の続き。
【図３０】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図２７の続き。
【図３１】描画極性決定処理の第３例を示すフローチャート図、図３０の続き。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１１Ｒ，１１Ｌ…液晶表示パネル
３１Ｒ，３１Ｌ…温度センサ
５１…中央処理装置（ＣＰＵ）
５２…ＬＣＤコントローラ
７０…電源部
１００Ｒ，１００Ｌ…液晶表示素子
１１３，１１４…電極
１１６…カイラルネマチック液晶
１３１Ｒ，１３１Ｌ…走査駆動ＩＣ
１３２Ｒ，１３２Ｌ…信号駆動ＩＣ
Ｔｓ…選択期間
Ｔｓｐ…選択パルス印加期間
Ｔｄ…遅延期間
Ｔｓｓ…走査期間
Claims (5)
- 液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、電圧無印加状態で表示を維持し得る液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、
前記コントローラは、画面の部分更新と全面更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象領域に対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択すること、
を特徴とする液晶表示装置。 - 前記コントローラは、液晶表示パネルの画面全体を更新する第１の全体更新モードと、液晶表示パネルの画面の一部分を更新する第１の部分更新モードとを選択可能であり、第１の部分更新モードでは駆動パルスの極性を交互に変えて複数回の画面更新を実行することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- さらに、前記駆動パルスの極性を記憶するためのメモリを備え、前記コントローラは前記メモリの記憶内容を参照して駆動パルスの極性を決定すること、を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- 液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態とに切り換えることで表示を行う室温でコレステリック相を示す液晶を用い、それぞれ電圧無印加状態で表示を維持し得る複数の液晶表示パネルと、該複数の液晶表示パネルを駆動するための駆動回路と、該駆動回路を制御するためのコントローラとを備え、
前記コントローラは、パネル全数よりも少ない数の液晶表示パネルの更新と複数の液晶表示パネルの更新との切換えを前記駆動回路に指示し、さらに、更新対象領域について１フレームの描画を実質的に単一極性の駆動パルスを印加することで行うと共に、時間的に隣り合うフレーム間においては駆動パルスの極性が反転するように前記駆動回路を制御し、さらに、更新対象パネルに対する同極性の駆動パルスを印加しての更新動作が所定回数以上連続するのを禁止するように駆動パルスの極性を選択すること、
を特徴とする液晶表示装置。 - さらに、前記駆動パルスの極性を記憶するためのメモリを備え、前記コントローラは前記メモリの記憶内容を参照して駆動パルスの極性を決定すること、を特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
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