JP4494180B2 - コレステリック液晶表示装置およびコレステリック液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents
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Description
以上のような電圧波形で、コモン電極が4本(COM1〜4),セグメント電極が3本(SEG1〜3)のコレステリック液晶表示素子を駆動させるために、各コモン電極,各セグメント電極に実際に出力する電圧波形の一例を図9に示す。
図13(B)は、コモン電極に入力される波形とセグメント電極に入力される波形とを比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。図13(B)によれば、コモン電極に入力されるリセット波形,選択波形,保持波形,非選択波形は、それぞれw1〜w4の4つのユニット期間からなるが、各ユニット期間毎に、常に4値の電圧が必要であることがわかる。このため、各ユニット期間毎に、常に同時に4値の電圧が供給できる専用のドライバICが必要である。
本発明の他の目的は、コモン電極側,セグメント電極側とも、0Vと0V以外の電圧との2値の電圧だけで駆動が可能なコレステリック液晶表示装置を提供することにある。
あるコモン電極をコモン選択電極に選び、その他のコモン電極をコモン非選択電極に選び、コモン選択電極にコモン選択信号を印加し、同時にコモン非選択電極にコモン保持信号を印加し、コモン選択信号に同期してセグメント電極にデータ信号を印加し、コモン選択信号とデータ信号との差からなる選択信号をコモン選択電極上の画素を構成する液晶に印加して、液晶の最終的な配向状態を選択し、またコモン保持信号とデータ信号との差からなる保持信号をコモン非選択電極上の画素を構成する液晶に印加する動作を行い、その後、次のコモン電極をコモン選択電極に選び、その他のコモン電極をコモン非選択電極に選んで、コモン選択電極上の画素を構成する液晶の最終的な配向状態を選択する動作を行い、この動作を繰り返すことで全ての画素を構成する液晶の配向状態を決定する表示状態決定ステップと、
全てのコモン電極にコモン保持信号を、全てのセグメント電極にデータ信号を印加して、これらの信号の差からなる保持信号を、全ての画素を構成する液晶に印加して、液晶の配向状態を決定する前記ステップで決定された液晶の配向状態を保持する全面一括保持ステップとを含み、
前記コモン保持信号は0Vであって、コモン選択信号およびデータ信号が0Vと0V以外の2値の電圧で構成されている。
一方、セグメント電極に出力するデータ信号、すなわち液晶をプレーナー配向へ導く信号、フォーカルコニック配向へ導く信号はいずれも、前述の通り0Vと0V以外の2値の電圧で構成されるが、0V以外の期間は60%以上80%以下であることが好ましい。
複数のコモン電極と複数のセグメント電極との各交差部で画素を形成するコレステリック液晶表示素子と、
前記液晶表示素子のコレステリック液晶をホメオトロピック配向にするためのコモンリセット信号と、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を選択するためのコモン選択信号とを含むコモン駆動電圧波形を、各コモン電極から前記コレステリック液晶表示素子に印加するコモンドライバと、
前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を、プレーナー配向状態に決定するデータ信号と、フォーカルコニック配向状態に決定するデータ信号とを含むセグメント駆動電圧波形を、各セグメント電極から前記コレステリック液晶表示素子に印加するセグメントドライバと、
前記コモンドライバおよびセグメントドライバを制御するコントローラとを備えている。
全コモン電極および全セグメント電極への電圧の供給を、0Vと0V以外の電圧との2値の切り替えで行い、
全てのコモン電極にコモンリセット信号を印加し、全てのセグメント電極にデータリセット信号を印加して、全画素の液晶をホメオトロピック状態にリセットし、
複数のコモン電極に対して、あるコモン電極をコモン選択電極に選び、コモン選択信号を印加し、その他のコモン電極へ供給する電圧を0Vとし、コモン選択信号に同期してセグメント電極にデータ信号を印加する動作を繰り返し、全コモン電極にコモン選択信号を印加し、
全てのコモン電極へ供給する電圧を0Vにして、全てのセグメント電極にデータ信号を印加することによって、表示内容の書換えを行うように、前記コモンドライバ,セグメントドライバを制御する。
以下、本発明のDDS法による駆動方法の実施例を説明する。図3は、本実施例に係る、コモン電極に出力するコモン選択信号,コモン保持信号、セグメント電極に出力するデータ信号を示す。図中、データ信号Xは、液晶の配向をプレーナ配向に導く信号であり、データ信号Yはフォーカルコニック配向に導く信号である。図3(A)は、コモン電極に出力する2種類の信号、セグメント電極に出力する2種類のデータ信号と、その合成波形とを示す図である。図3(B)は、コモン電極に出力する2種類の信号と、セグメント電極に出力する2種類のデータ信号とを比較するために、時間軸を併せて縦方向に並べた図である。図3(C)は、コモン電極に出力する2種類の信号と、セグメント電極に出力する2種類のデータ信号とを比較するために、電圧軸を併せて横方向に並べた図である。
まず、全コモン電極を一括して選択して、表示エリア全面をホメオトロピック状態にリセットする。このとき、全コモン電極に一括してコモンリセット信号を、全セグメント電極に一括してデータリセット信号を印加する。図4で、リセット期間(1)の信号が、これらのコモンリセット信号およびデータリセット信号である。データリセット信号は、リセット期間常に0Vである。
液晶表示素子の画素には、コモン電極に出力する信号からなるコモン駆動波形、セグメント電極に出力する信号からなるセグメント駆動波形の差が出力される。一例として、図4の(COM2,SEG1)の画素に印加される電圧波形を図5に示す。
1msec×6×0.75=4.5msec
となる。したがって、リセット期間を4.5msecと設定すると、図5の波形の正負のバランスを保つことができる。
コレステリック液晶6の種類が異なる液晶表示素子10や、液晶層の異なる液晶表示素子には、図3(B)において各信号の幅Wや、図3(C)において電圧Vを選択することによって、同様に液晶表示素子に封じ込められたコレステリック液晶の配向をプレーナー配向状態またはフォーカルコニック配向にすることができる。
2 電極
3 電気絶縁膜
4 配向膜
5 メインシール
6 コレステリック液晶
7 光吸収膜
10 コレステリック液晶表示素子
12 コモンドライバ
14 セグメントドライバ
16 コントローラ
18 電源
Claims (9)
- ガラス基板表面に設けられたコモン電極群と、前記ガラス基板と対向配置された他方のガラス基板表面に前記コモン電極群の方向に対して直交する方向に設けられたセグメント電極群と前記コモン電極群とセグメント電極群との間に介在するコレステリック相を示す液晶とによりマトリクス状に画素が構成され、前記画素に電圧を印加しないときに、プレーナー状態,フォーカルコニック状態,またはそれらの中間状態からなる表示状態が液晶のメモリ性により維持される液晶表示素子に対して、前記コモン電極およびセグメント電極に印加する電圧の差により前記画素を構成する液晶の配向状態を制御する液晶表示素子の駆動方法であって、
全てのコモン電極にコモンリセット信号を、全てのセグメント電極にデータリセット信号を印加して、これらの信号の差からなるリセット信号を、全ての画素を構成する液晶に印加して、全画素の液晶をホメオトロピック状態にするリセットステップと、
あるコモン電極をコモン選択電極に選び、その他のコモン電極をコモン非選択電極に選び、コモン選択電極にコモン選択信号を印加し、同時にコモン非選択電極にコモン保持信号を印加し、コモン選択信号に同期してセグメント電極にデータ信号を印加し、コモン選択信号とデータ信号との差からなる選択信号をコモン選択電極上の画素を構成する液晶に印加して、液晶の最終的な配向状態を選択し、またコモン保持信号とデータ信号との差からなる保持信号をコモン非選択電極上の画素を構成する液晶に印加する動作を行い、その後、次のコモン電極をコモン選択電極に選び、その他のコモン電極をコモン非選択電極に選んで、コモン選択電極上の画素を構成する液晶の最終的な配向状態を選択する動作を行い、この動作を繰り返すことで全ての画素を構成する液晶の配向状態を決定する表示状態決定ステップと、
全てのコモン電極にコモン保持信号を、全てのセグメント電極にデータ信号を印加して、これらの信号の差からなる保持信号を、全ての画素を構成する液晶に印加して、前記ステップで決定された液晶の配向状態を保持する全面一括保持ステップとを含み、
前記コモン保持信号は0Vであって、コモン選択信号およびデータ信号が0Vと0V以外の電圧との2値の電圧で構成されていることを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。 - 0V以外の電圧を出力する期間の総和が、コモン電極とセグメント電極とで等しいことを特徴とする請求項1に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
- 前記データ信号の0V以外の期間が、データ信号の長さの60%以上80%以下であることを特徴とする請求項2に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
- 前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をプレーナー配向状態に導くデータ信号の始まりの電圧が、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態をフォーカルコニック状態に導くデータ信号の始まりの電圧に等しいことを特徴とする請求項2または3に記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
- 前記データリセット信号の波形が常に0Vであることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のコレステリック液晶表示素子の駆動方法。
- 複数のコモン電極と複数のセグメント電極との各交差部で画素を形成するコレステリック液晶表示素子と、
前記液晶表示素子のコレステリック液晶をホメオトロピック配向にするためのコモンリセット信号と、前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を選択するためのコモン選択信号とを含むコモン駆動電圧波形を、各コモン電極から前記コレステリック液晶表示素子に印加するコモンドライバと、
前記コレステリック液晶の最終的な配向状態を、プレーナー配向状態に決定するデータ信号と、フォーカルコニック配向状態に決定するデータ信号とを含むセグメント駆動電圧波形を、各セグメント電極から前記コレステリック液晶表示素子に印加するセグメントドライバと、
前記コモンドライバおよびセグメントドライバを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
全コモン電極および全セグメント電極への電圧の供給を、0Vと0V以外の電圧との2値の切り替えで行い、
全てのコモン電極にコモンリセット信号を印加し、全てのセグメント電極にデータリセット信号を印加して、全画素の液晶をホメオトロピック状態にリセットし、
複数のコモン電極に対して、あるコモン電極をコモン選択電極に選び、コモン選択信号を印加し、その他のコモン電極へ供給する電圧を0Vとし、コモン選択信号に同期してセグメント電極にデータ信号を印加する動作を繰り返し、全コモン電極にコモン選択信号を印加し、
全てのコモン電極へ供給する電圧を0Vにして、全てのセグメント電極にデータ信号を印加することによって、表示内容の書換えを行うように、前記コモンドライバ,セグメントドライバを制御することを特徴とするコレステリック液晶表示装置。 - 前記コントローラは、コモン駆動電圧波形の0V以外の区間の総和と、セグメント駆動電圧波形の0V以外の区間の総和とを等しくするように制御することを特徴とする請求項6に記載のコレステリック液晶表示装置。
- 前記コントローラが、前記データリセット信号が常に0Vとなるように前記セグメントドライバを制御することを特徴とする請求項6または7に記載のコレステリック液晶表示装置。
- 前記液晶表示素子の画素を構成するコモン電極数が160以下であることを特徴とする請求項6〜8に記載のコレステリック液晶表示装置。
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