JP5310507B2 - 反射型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は反射型表示装置に関し、特に電子ペーパー等に使用される反射型表示装置に関する。
近年、各企業や大学等において電子ペーパーの開発が盛んに進められている。この電子ペーパーの技術が期待される分野として、電子書籍を筆頭として、モバイル端末のサブディスプレイやICカード等の表示部があり、更に電子ペーパーを使用した多用な応用電子機器の提案も行われている。
ここで、電子ペーパーの有力な表示方式の1つに、コレステリック液晶を使用する提案がある。このコレステリック液晶は、半永久的な表示保持が可能であり、鮮やかなカラー表示や、高コントラスト、高解像度という優れた特徴を有する。
コレステリック液晶は、ネマティック液晶にキラル性の添加剤(カイラル材とも称される)を比較的多く(例えば、数10%)添加することにより、ネマティック液晶の分子にらせん状のコレステリック相を形成させた液晶である。このようなコレステリック液晶は、その液晶分子の配向状態によって表示を制御することができる。例えば、図13(a)、(b)に示すように、コレステリック液晶には入射光を反射するプレーナ状態と、入射光を透過するフォーカルコニック状態があり、無電界下でも安定して存在する。
同図(a)に示すように、プレーナ状態時、液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光を反射する。この場合、らせんピッチはプレーナ状態の液晶分子の1回転長であり、反射が最大となる波長λは、液晶の平均屈折率をnとし、らせんピッチをpとすると、以下の計算式で表される。
λ=n・p
また、液晶層と別に光吸収層を設けることで、同図(b)に示すフォーカルコニック状態時、黒色を表示させることができる。
同図(c)、(d)は、コレステリック液晶の状態変化を説明する図である。例えば、同図(c)において、プレーナ状態又はフォーカルコニック状態の液晶に強い電界を与えると、液晶分子のらせん構造は完全に解け、全ての分子が電界の向きに従うホメオトロピック状態になる。次に、このホメオトロピック状態から急激に電界をゼロにすると、液晶のらせん軸は電極に垂直になり、らせんピッチに応じた光を選択的に反射する上記プレーナ状態となる。
一方、同図(d)に示すように、液晶分子のらせん構造が解けない程度の弱い電界の形成後の電界除去、或いは強い電界を掛け緩やかに電界を除去した場合、液晶のらせん軸は電極に平行になり、入射光を透過するフォーカルコニック状態になる。
また、中間的な強さの電界を与え、急激に電界を除去すると、プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在し、中間調の表示が可能となる。以上の応答特性を利用して情報の表示を行う。
特許文献1はコレステリック液晶を用いた表示素子の駆動方法を提案する発明である。この発明は、書換え期間よりも先にリセット期間と休止期間を設け、例えばリセット期間として数本〜数10本のラインをまとめて帯状に選択し、選択されたライン内の各画素には、書換えラインと同じ電圧が印加される。また、リセット期間の後に位置する休止期間には、スキャンが行われない非選択画素と同じ電圧を印加する。
特開2008−33338号公報
しかしながら、上記表示素子の駆動方法では、以下の問題がある。すなわち、本来ならば白表示になる部分が白表示にならない、又は白表示が不充分な現象(以下、尾引きとして示す)と、本来ならば黒表示になる部分が黒表示にならない、又は黒表示が不充分な現象(以下、黒浮きとして示す)が生じることである。
例えば、図14に示すaは尾引きの例であり、白地に「FJ」の黒文字を表示する場合、「F」の縦線の下は、本来ならば正常パターンに示すように白地に表示されるはずであるが、尾引きが発生し、縦線の黒文字を引きずるように、薄黒く滲んだ表示となる。また、「J」の縦線の下も、本来ならば正常パターンに示すように白地に表示されるはずであるが、黒文字を引きずるように、薄黒く滲んだ表示となる。
一方、図14に示すbは黒浮きの例であり、上記「FJ」の文字の一部が、本来ならば黒地に表示されるべき部分が、充分な黒地に表示されず、不充分な黒表示となる。
そこで、本発明は黒表示が連続した後の白表示に尾引きを発生させることがなく、また白表示が連続した後の黒表示に黒浮きを発生させることがない、反射型表示装置を提供するものである。
上記課題は、走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、上記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成された反射型表示装置において、上記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、上記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、上記信号電極に画像データを供給し、上記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない画素の書込みラインを抽出し、抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度に対して異ならせ、上記書込みラインの画素に対して表示状態の遷移に必要な時間を与え、尾引きや黒浮きの発生を防止する。
上記課題は本発明によれば、尾引きや黒浮きを無くし、品質のよい表示を行なう反射型表示装置を提供するものである。
本実施形態の反射型表示装置の回路構成を説明する図である。 表示素子の断面構成を示す図である。 (a)〜(c)は、コレステリック液晶の応答特性を印加電圧に対する反射率の関係として示す図である。 図3(a)に示す駆動波形の電圧設定例を示す図である。 図3(b)、(c)に示す中間調表示の電圧設定例を示す図である。 表示素子の駆動例を示す図である。 表示素子の駆動例を説明するタイムチャートである。 尾引きが発生する理由を説明する図である。 尾引きや黒浮きの予測方法を説明する概念図である。 本実施形態の駆動処理を説明する図である。 他の実施形態の駆動処理を説明するフローチャートである。 表示素子をRGBの積層構造とした表示パネルの概念図である。 (a)はコレステリック液晶のプレーナ状態を示す概念図であり、(b)はコレステリック液晶のフォーカルコニック状態を示す概念図であり、(c),(d)はコレステリック液晶の状態変化を示す概念図である。 尾引きと黒浮きの状態を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の反射型表示装置の回路構成を説明する図である。
同図において、本例の反射型表示装置1は表示素子2、表示素子2をダイナミック駆動するコモンドライバ3とセグメントドライバ4、このコモンドライバ3とセグメントドライバ4に各種制御信号を供給する制御回路5、コモンドライバ3とセグメントドライバ4に電源供給を行う電源部6、及び源振クロック回路7と分周回路8で構成されている。また、制御回路5にはラインメモリ9を介して画像データ10が供給され、制御回路5に設けられたカウンタ5aによって後述する画像データのカウント処理が行われる。また、上記制御回路5及びカウンタ5aは抽出手段の一例として挙げられ、制御回路5及びコモンドライバ3とセグメントドライバ4は制御手段の一例として挙げられる。
尚、上記電源部6は電源11、昇圧部12、電圧切替部13、及び電圧安定部14で構成され、電源11に供給される3〜5Vの電圧は昇圧部12によって、例えば36V〜40Vに昇圧される。昇圧部12は、DC−DCコンバータ等の昇圧レギュレータで構成され、電圧切替部13において後述する中間調電圧との切替え処理が行われ、例えばオペアンプ等で構成される電圧安定部14を介して上記コモンドライバ3及びセグメントドライバ4に駆動電圧を印加する。
また、源振クロック回路7にも電源11から電源供給が行われ、源振クロック回路7から基準となるクロック信号が分周回路8に出力される。分周回路8では源振クロック回路7から供給された基準クロックを分周し、制御回路5に出力する。この分周クロックは後述する階調制御に使用される。
制御回路5は、コモンドライバ3及びセグメントドライバ4に供給する各種信号を生成する。例えば、同図に示すスキャン/データモード信号、データ取込みクロック、フレーム開始信号、パルス極性制御信号、データラッチ・スキャンシフト信号、ドライバ出力オフ信号を生成し、コモンドライバ3及びセグメントドライバ4に出力する。また、制御回路5に供給された画像データも後述するタイミングでセグメントドライバ4に供給される。
上記フレーム開始信号はコモンドライバ3に出力され、例えば1024×768画素で構成される表示素子2に対する表示処理の開始指示を行う。また、スキャン/データモード信号は、コモンドライバ3又はセグメントドライバ4の選択処理を行い、コモンドライバ3に出力されると共に、インバータ16を介してセグメントドライバ4にも出力される。
データ取込みクロックはセグメントドライバ4に出力され、このデータ取込みクロックに同期して制御回路5から前述の画像データを、例えば4ビット毎にセグメントドライバ4に入力する。この画像データは、セグメントドライバ4にシリアルに入力し、データラッチ・スキャンシフト信号の出力に同期してセグメントドライバ4内の不図示のラッチ回路にラッチされる。
また、パルス極性制御信号はコモンドライバ3及びセグメントドライバ4から表示素子2に供給される電圧の極性切替えを制御する。また、ドライバ出力オフ信号は、表示素子2への画像データの書き込み処理が完了した後、コモンドライバ3及びセグメントドライバ4への電源供給を停止させる信号である。
図2は、上記表示素子2の断面構成を示す。表示素子2は、透光性のフィルム基板20、21、ITO電極22、23、液晶混合物24、液晶混合物24を封止するシール材25、26、及び吸収層27で構成されている。また、ITO電極22、23には駆動回路28が接続され、駆動回路28からパルス状の駆動信号(駆動電圧)がITO電極22、23に印加される。
ITO電極22、23は、フィルム基板20、21に垂直な方向から見て互いに交差するように向かい合わせに配設されている。また、光を入射させる側とは反対側のフィルム基板21の裏面には、可視光を吸収するための吸収層27が配設されている。
上記フィルム基板20、21としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPC(ポリカーボネート)等のフィルム基板を使用することができる。また、フィルム基板以外にガラス基板を使用することもできる。また、ITO電極22、23はIndium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)で構成されるが、Indium Zic Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電膜を使用してもよい。
また、本実施形態で使用する液晶混合物24は、室温でコレステリック相を示すコレステリック液晶組成物であり、これらの材料やその組み合わせについては後述する。
図3は、上記コレステリック液晶の応答特性を印加電圧に対する反射率の関係として示す図である。例えば、同図(a)に示すように、初期状態がプレーナ状態である場合、例えば数10msのパルス電圧をある範囲に上げるとフォーカルコニック状態の駆動帯域となり、更にパルス電圧を上げると再度プレーナ状態の駆動帯域となる。また、初期状態がフォーカルコニック状態である場合、パルス電圧を上げるにつれて次第にプレーナ状態の駆動帯域となる。尚、初期状態がプレーナ状態、フォーカルコニック状態の何れにもよらず、必ずプレーナ状態になる電圧を、本例では±38Vに設定する。
また、同図(b)、(c)に示すように、上記電圧が低い、或いは周期が短いパルス電圧を印加すると、その応答性は高電圧側にシフトする。例えば、オン、オフ電圧が±24Vと±14Vで、周期2msと1msの駆動電圧を印加し、初期状態がプレーナ状態である場合、周期2ms(同図(b))と1ms(同図(c))では、何れも±14Vでは応答性を示さず、プレーナ状態を維持する。一方、±24Vでは、周期2msと1msの双方で応答性を示し、反射率が少し低下した中間調となる。この反射率の低下は周期1msより、周期2msの方が大きい。すなわち、2msの方が低い階調となる。
図4は、上記図3(a)に示す駆動波形の電圧設定例を示す。尚、図4に示すON−SEGは前述のセグメントドライバ4をオン駆動する電圧を示し、前半が38Vであり、後半0Vである駆動電圧である。また、OFF−SEGはセグメントドライバ4をオフ駆動する電圧を示し、前半が26Vであり、後半が12Vの駆動電圧である。また、ON−COMは前述のコモンドライバ3をオン駆動する電圧を示し、前半が0Vであり、後半が38Vの駆動電圧である。さらに、OFF−COMはコモンドライバ3をオフ駆動する電圧を示し、前半が32Vであり、後半が6Vの駆動電圧である。
したがって、上記各場合において設定された電圧が印加される画素は、コモンドライバ3とセグメントドライバ4が交差した位置にあり、コモンドライバ3とセグメントドライバ4に供給される差電圧が印加される。すなわち、図4に示すように、例えば選択ラインのオン駆動の画素(=白描画)には前半38Vが印加され、後半−38Vが印加される。また、選択ラインであるがオフ駆動の画素(=黒描画)には前半26Vの電圧が印加され、後半−26Vの電圧が印加される。一方、非選択ラインのオン駆動の画素には前半6Vが印加され、後半−6Vが印加され、オフ駆動の画素には前半−6Vが印加され、後半6Vが印加され、前の表示状態を維持する。
一方、図5は前述の図3(b)、(c)に示す中間調表示の電圧設定例を示す図である。この電圧設定例においても、ON−SEG、OFF−SEG、ON−COM、OFF−COMの意味は前述と同様であり、上記各場合において設定された電圧が印加される画素には、コモンドライバ3とセグメントドライバ4に供給される差電圧が印加され、具体的には同図に示す電圧が印加される。
尚、上記図4と図5の電圧供給の切り替えは、前述の図1に示す電圧切替部13によって行なわれる。
図6は上記駆動電圧を印加し、画像データに基づく表示を表示素子2に行う駆動例を示す図であり、例えば20ラインのリセットラインを設け、同時に1ラインのデータの書き込み処理を行う動作をライン数だけ繰り返して画面書き換えを行うものである。また、同図において、画面の下半分は前回表示分の画像を示し、上半分は新規表示の画像を示す。本例では一番上のラインから書き込み処理を開始し、書き込みライン(書込先頭ライン)がほぼ画面の中央付近に達している状態を示す。尚、同図に示す休止ラインは1ラインである。
図7は、上記場合の処理動作を説明するタイムチャートである。図7に示す1ライン目を、例えば図6の書込先頭ラインとすると、1ライン目(書込先頭ライン)の駆動の際、既に1ライン目(書込先頭ライン)はリセット区間において20回の電圧印加が行なわれており、休止区間を経て書込先頭ラインにおいて駆動電圧が印加される。すなわち、リセット区間において、セレクト信号(Eio信号)とシフト信号(Lp信号)によって選択されたラインにおいて、20回の前駆動が行なわれた後、先頭ラインに達し、画像データに基づく書き込み処理が行なわれる。
また、2ライン目についても同様に、2ライン目の駆動の際、リセット区間において20回の前駆動が行なわれており、休止区間を経て画像データに基づく書き込み処理が行なわれる。以下、3ライン目、4ライン目、・・・の駆動の際にも、リセット区間において既に前駆動が行なわれており、休止区間を経て画像データに基づく書き込み処理が行なわれる。
次に、上記駆動処理において、尾引きと黒浮きを好適に改善する処理を以下で説明する。
図8は、尾引きが発生する理由を説明する図である。この尾引きの発生原因は、「白ドットが介入した後の画素」と「黒ドットのみが連続した後の画素」の電圧応答特性の相違である。すなわち、「黒ドットのみが連続した後の画素」は、白描画に必要となるホメオトロピック状態を全く経由しないため、前述の図3に示す電圧応答特性が高圧側にシフトし、書換え期間に通常の白描画電圧を印加しても、本来の白の明るさに達しないことが原因である。
一方、黒ドットが連続せず、途中で白ドットが介在する場合には、白ドットにするための描画電圧(=ホメオトロピック状態への遷移電圧)が途中に入るため、電圧応答特性は高圧側にシフトせず、所定の白表示を行うことができる。
また、黒浮きは上記尾引きとは正反対の現象であり、「白ドットのみが連続した後の画素」に出現する。すなわち、白ドットのみが連続した場合、書換え期間まではホメオトロピック状態をずっと維持するため、最後の描画時のみ黒ドットの描画電圧(=フォーカルコニック状態への遷移電圧)が印加されても、中途半端な黒表示にしかならず、浮いたような黒表示になる。
一方、黒ドットがある程度続き、最後の描画時も黒ドットの描画電圧となった場合、充分な飽和度のフォーカルコニック状態となり、高い濃度の黒表示となる。
以上から、尾引きは黒ドットばかりが連続した直後の白表示に現れ、黒浮きは白ドットばかりが連続した直後の黒表示に現れる。したがって、本例では尾引きや黒浮きが出現するラインを予測して抽出し、そのラインを駆動する際、スキャン速度を異ならせることで、充分な白表示、及び黒表示を可能とするものである。
図9は本実施形態の概要を説明する図であり、尾引きや黒浮きが出現するラインを予測し、そのラインを駆動する際、スキャン速度を低速に切り換え、尾引きや黒浮きの発生を防止することを説明する図である。
また、本例で使用するスキャン速度としては、例えば通常7ms/ラインのスキャン速度であるとすれば、尾引きや黒浮きが出現すると予測されるラインのスキャン速度を10ms/ラインとする。
次に、尾引きや黒浮きの予測方法を図10を使用して説明する。尚、本例では尾引きの発生条件を「黒ドットのみが20ドット以上連続した後の白表示」とし、黒浮きの発生条件を「白ドットのみが20ドット以上連続した後の黒表示」として説明する。
また、制御回路5には前述のようにカウンタ5aが設けられており、カウンタ5aは画像データの全垂直ラインに対する黒ドットの連続数、及び白ドットの連続数をカウントする。また、このカウンタ5aには閾値(上記20ドット)が設定され、例えば黒ドットが閾値以上続き、その後白ドットとなる場合、それ以降の数ラインは尾引きが生じるものと予測し、当該ラインのスキャンを低速で行なう。
同様に、例えば白ドットが閾値以上続き、その後黒ドットとなる場合、それ以降の数ラインは黒浮きが生じるものと予測し、当該ラインのスキャンを低速で行なう。
また、上記低速スキャンの指示は、例えばフラグを設定することによって行い、フラグが設定されたラインのスキャン速度を低速で行うように制御する。尚、白ドット若しくは黒ドットの連続数が閾値(上記20ドット)に達する前に画像データが白ドットから黒ドット、又は黒ドットから白ドットに変化した場合には、カウンタ5aのカウント値をリセットし、再度カウント処理を行う。
尚、図10に示す例は、黒ドットが閾値以上続き、その後白ドットとなる場合であり、先ずコモンドライバ3の1ライン目に着目し(同図に示すa.)、黒ドットである場合、そのセグメントドライバ4の座標のカウンタ値をインクリメント(+1)する(同図に示すb.)。
次に、コモンドライバ3の2ライン目に着目し(同図に示すc.)、黒ドットである場合、そのセグメントドライバ4の座標のカウンタ値をインクリメント(+1)する(同図に示すd.)。以下、上記処理を繰り返し、例えばコモンドライバ3の20ライン目においても(同図に示すe.)、黒ドットである場合、そのセグメントドライバ4の座標のカウンタ値をインクリメント(+1)する(同図に示すf.)。
その後、上記処理を繰り返し、カウンタ値が20になり、更に次の画素が白表示に変わった場合、当該画素が位置するラインのスキャンを低速で行なう(同図に示すg.)。
この処理によって、例えば当該ラインへの電圧印加が充分な時間行なわれ、本来の白の明るさを表示することができる。その後、上記処理を繰り返し(同図に示すh.)、尾引きの発生を防止する。
尚、図10には黒浮きの場合について記載されていないが、上記とは逆にコモンドライバ3の1ライン目から順次白ドットであるセグメントドライバ4の座標のカウンタ値をインクリメント(+1)し、カウンタ値が20になり、更に次の画素が黒ドットに変わった場合、当該画素が位置するラインのスキャンを低速で行なうことによって、黒浮きの発生を防止することができる。
図11は、本発明の他の実施形態を説明するフローチャートである。
尚、同図において、W_CONTは白ドットカウンタを示し、Bk_CONTは黒ドットカウンタを示し、Pixelは画素値を示し、“1”は白、“0”は黒を示す。また、XGAは前述の表示素子2に形成された画素(1024×768画素)の例示であり、ScanSpeed[Y]は前述のスキャン/データモード信号の出力タイミングであり、制御回路5によって生成される。また、本実施形態は閾値(例えば、上記20ドット)以上黒が連続した場合、又は閾値以上白が連続した場合、スキャン速度を遅らせ、尾引きや黒浮きの発生を防止する構成である。以下、具体的に説明する。
先ず、前述の制御回路5からフレーム開始信号が出力され、表示素子2への画像データの表示指示が行われる。尚、Xは水平位置を示し、Yは垂直位置を示し、初期時W_CONT[X]は0、Bk_CONT[X]も0に設定されている。
上記フレーム開始信号が出力されると、垂直位置Yに“1”が設定され、水平位置Xに“1”が設定される(ステップ(以下、Sで示す)1、2)。尚、S1に示すY=1,768,1は、垂直位置Yは1から768ドットまで変化し、最初の垂直位置Yとして“1”が設定されることを示し、S2に示すX=1,1024,1は、水平位置Xは1から1024ドットまで変化し、最初の水平位置Xとして“1”が設定されることを示す。
次に、Pixel[X、Y]の画像データが1であるか判断する(S3)。この判断において、Pixel[1,1]の画像データが1であれば(S3がYES)、白ドットカウンタW_CONT[X]に1をプラスする(S4)。一方、Pixel[1,1]の画像データが0であれば(S3がNO)、黒ドットカウンタBk_CONT[X]に1をプラスする(S5)。
次に、白ドットカウンタW_CONT[X]のカウント値が“20”に達したか判断する(S6)。また、黒ドットカウンタBk_CONT[X]のカウント値が“20”に達したか判断する(S7)。上記判断において、何れのカウンタ値も“20”に達していなければ、スキャンスピード(ScanSpeed[Y])を低速にするか否かの判断(S8)を行い、最初の処理では判断(S8)はNOであり、表示素子2のスキャン速度は高速であり、制御回路5から通常のタイミングでスキャン/データモード信号を出力する(S9)。
次に、処理(S10)を実行する。この処理は、上記水平方向への+1処理を繰り返し、Pixel[X+1、Y]の画像データが1であるか判断し、画像データが1であれば対応するカウンタのカウント値を+1する。すなわち、上記処理(S2〜S5)を実行し、対応するカウンタのカウント値を+1する処理である。
尚、上記カウンタ5aは水平方向の画素数に対応してそれぞれ個別にカウント処理を行う構成であり、垂直方向に1ライン目の処理が終了するとカウンタ5aには1ライン目の白ドット、又は黒ドットのカウント値がセットされる。
次に、処理(S11)を実行し、垂直方向に+1し、上記処理を繰り返す。すなわち、2ライン目に対して、水平方向への上記処理(S10)を行い、画像データが1であれば対応するカウンタのカウント値を+1する。
その後、3ライン目、4ライン目、・・・に対して上記処理を繰り返し(S10、S11)、対応する白ドットカウンタ、又は白ドットカウンタを+1する(S4、S5)。そして、例えば白ドットカウンタのカウント値が“20”に達すると(S6がYES)、白ドットカウンタのカウント値をリセットし(“0”に戻し)(S12)、スキャン速度を低下させる(S14)。
同様に、黒ドットカウンタのカウント値が“20”に達した場合にも(S7がYES)、黒ドットカウンタのカウント値をリセットし(“0”に戻し)(S13)、スキャン速度を低下させる(S14)。
すなわち、制御回路5はカウンタの閾値(上記20ドット)以上の黒ドットが連続した場合、又は閾値(上記20ドット)以上の白ドットが連続した場合、スキャン/データモード信号の出力タイミングを遅らせ(ScanSpeed[Y])、尾引きや黒浮きの発生を防止する。
さらに、本実施形態では、続く2ラインについても低速スキャンとすることによって(ScanSpeed[Y+1]、[Y+2])確実に前の履歴を打ち消し、尾引きや黒浮きの発生を防止する。
また、白ドットカウンタ、又は黒ドットカウンタのカウント値が“20”に達しない場合でも、判断(S8)において、スキャン速度を低速にする場合は、例えばカウント値がリセットされた後、閾値に達する前、複数ライン分についてスキャン速度を低速にする場合である。
また、スキャン速度については、例えば通常7ms/ラインの速度であれば、尾引きや黒浮きが出現するラインは10ms/ラインのスキャン速度に制御する。但し、このスキャン速度に限定されるわけではなく、上記設定する閾値等との関係に対応して任意のスキャン速度の設定が可能である。例えば、通常の上記スキャン速度に対して40ms/ラインや50ms/ラインのスキャン速度に制御することも可能である。
尚、本実施形態の表示素子2において、基板間ギャップを均一に保持するため、スペーサが設ける構成としてもよい。このスペーサとしては、樹脂製又は無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングされている固着スペーサを用いてもよい。
また、上記スペーサによって形成されるギャップは4〜6μmの範囲が適正である。
これより小さいと反射率が低下して暗い表示となり、高い閾値急峻性が期待できない。一方、これより大きいと高い閾値急峻性は保持できるが、駆動電圧が上昇して汎用部品による駆動が困難になる。
また、前述の液晶混合物24は、ネマティック液晶混合物にカイラル材を10〜40wt%添加したコレステリック液晶である。ここで、カイラル材の添加量はネマティック液晶成分とカイラル材の合計量を100wt%としたときの値である。
ネマティック液晶としては、従来公知の各種の材料を用いることができるが、誘電率異方性(Δε)が15〜25の範囲が適正範囲である。誘電率異方性が15以下であると、駆動電圧が全体的に高くなり、駆動回路に汎用部品の適用が困難になる。
また、屈折率異方性(Δn)は、0.18〜0.26程度が好ましい。この範囲より小さいとプレーナ状態の反射率が低くなり、この範囲より大きいとフォーカルコニック状態での散乱反射が大きくなる他、粘度も高くなり、応答速度が低下する。
一方、図12は上記表示素子2をRGBの積層構造とした表示パネルの概念図を示す。青(Blue)、緑(Green)、赤(Red)の各表示素子は、前述と同様、基板(透光性のフィルム基板)20、21、ITO電極22、23、液晶混合物24、及び制御回路28で構成されている。すなわち、青(Blue)の表示素子は基板20B、21B、ITO電極22B、23B、液晶混合物24B、及び制御回路28Bで構成され、緑(Green)の表示素子は基板20G、21G、ITO電極22G、23G、液晶混合物24G、及び制御回路28Gで構成され、赤(Red)の表示素子は基板20R、21R、ITO電極22R、23R、液晶混合物24R、及び制御回路28Rで構成されている。
このように表示素子をRGB3層を積層して構成することによって、良好なカラー表示が可能となる。例えば、各表示素子を16階調で制御する場合、4096階調のカラー表示を行うことが可能な表示パネルを作成することができる。
尚、RGBそれぞれの入力画素値は異なるため、上記駆動制御はRGB個別に行う。また、RGBのパネル構造が若干異なるため、尾引きや黒浮きの発生し易さはRGBで異なる場合がある。その場合、書換え時間の増加を最小限にするため、尾引きは黒浮きが軽微な色は本実施形態の処理を行わず、それらが重篤な色にだけ優先的に適用してもよい。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する反射型表示装置であって、
前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御手段と、
を有することを特徴とする反射型表示装置。
(付記2)
前記制御手段は、前記抽出手段によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度より遅くすることを特徴とする付記1記載の反射型表示装置。
(付記3)
前記抽出手段は、前記画像データが前記走査電極に平行な方向に連続する黒表示の画像データを計数し、該計数値が閾値を超えた後白表示の画像データを検出したとき該白表示の画像データの画素の書込みラインを抽出することを特徴とする付記1、又は2記載の反射型表示装置。
(付記4)
前記抽出手段は、前記画像データが前記走査電極に平行な方向に連続する白表示の画像データを計数し、該計数値が閾値を超えた後黒表示の画像データを検出したとき該黒表示の画像データの画素の書込みラインを抽出することを特徴とする付記1、又は2記載の反射型表示装置。
(付記5)
前記白表示の画像データが連続する場合、スキャン速度を異ならせる書込みラインを1ライン以上とすることを特徴とする付記3記載の反射型表示装置。
(付記6)
前記黒表示の画像データが連続する場合、スキャン速度を異ならせる書込みラインを1ライン以上とすることを特徴とする付記4記載の反射型表示装置。
(付記7)
前記走査電極及び信号電極には、それぞれ2値の電圧が印加されることを特徴とする付記1乃至6記載の反射型表示装置。
(付記8)
前記走査電極と信号電極間にはコレステリック液晶が封入されていることを特徴とする付記1乃至7記載の反射型表示装置。
(付記9)
RGBの表示素子の積層構造を有することを特徴とする付記1乃至8記載の反射型表示装置。
(付記10)
前記RGBの表示素子は、それぞれ個別に前記抽出手段、及び制御手段を有することを特徴とする付記9記載の反射型表示装置。
(付記11)
前記RGBの表示素子に対する前記抽出手段による前記書き込みラインの抽出処理、及び制御手段によるスキャン速度の制御処理は、前記所定の表示状態に遷移しない前記画素が存在する色の表示素子に対して行うことを特徴とする付記10記載の反射型表示装置。
(付記12)
走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する反射型表示装置の駆動方法であって、
前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出処理と、
前記抽出処理によって抽出された書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御処理と、
を行うことを特徴とする駆動方法。
(付記13)
走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する駆動部を複数有する表示パネルであって、
前記駆動部は、
前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御手段と、
を有することを特徴とする表示パネル。
1 反射型表示装置
2 表示素子
3 コモンドライバ
4 セグメントドライバ
5 制御回路
6 電源部
7 源振クロック回路
8 分周回路
9 ラインメモリ
10 画像データ
11 電源
12 昇圧部
13 電圧切替部
14 電圧安定部
20、21 フィルム基板
20B、21B、20G、21G、20R、21R 基板
22、23 ・ITO電極
22B、23B、22G、23G、22R、23R ITO
24 液晶混合物
24B、24G、24R 液晶混合物
25、26 シール材
27 吸収層
28 駆動回路
28B、28G、28R 駆動回路

Claims (7)

  1. コレステリック液晶を使用した反射型表示装置において、
    走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
    前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
    前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する反射型表示装置であって、
    前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段によって抽出された書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御手段と、
    を有することを特徴とする反射型表示装置。
  2. 前記制御手段は、前記抽出手段によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度より遅くすることを特徴とする請求項1記載の反射型表示装置。
  3. 前記抽出手段は、前記画像データが前記走査電極に平行な方向に連続する黒表示の画像データを計数し、該計数値が閾値を超えた後白表示の画像データを検出したとき該白表示の画像データの画素の書込みラインを抽出することを特徴とする請求項1、又は2記載の反射型表示装置。
  4. 前記抽出手段は、前記画像データが前記走査電極に平行な方向に連続する白表示の画像データを計数し、該計数値が閾値を超えた後黒表示の画像データを検出したとき該黒表示の画像データの画素の書込みラインを抽出することを特徴とする請求項1、又は2記載の反射型表示装置。
  5. コレステリック液晶を使用した反射型表示装置の駆動方法であって、
    走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
    前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
    前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する反射型表示装置の駆動方法であって、
    前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出処理と、
    前記抽出処理によって抽出された書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御処理と、
    を行うことを特徴とする駆動方法。
  6. 前記制御処理は、前記抽出処理によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度より遅くすることを特徴とする請求項5記載の駆動方法。
  7. コレステリック液晶を使用した反射型の表示パネルにおいて
    走査電極と信号電極がマトリクス状に配設され、前記走査電極と信号電極の交差部に画素が形成され、
    前記走査電極の一部を選択状態のリセットライン及び書込みラインと、非選択状態の休止ラインにそれぞれ設定し、
    前記リセットライン、休止ライン、及び書込みラインをそれぞれシフトさせながら、前記信号電極に画像データを供給する駆動部を複数有する表示パネルであって、
    前記駆動部は、
    前記画像データに基づいて所定の表示状態に遷移しない前記画素の書込みラインを抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段によって抽出した書込みラインに対するスキャン速度を他の書込みラインのスキャン速度と異ならせる制御手段と、
    を有することを特徴とする表示パネル。
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