JPH05232444A

JPH05232444A - 高分子分散形液晶表示素子の駆動方式

Info

Publication number: JPH05232444A
Application number: JP3805092A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hiroshima; 實廣島; Masahiro Yanai; 雅弘箭内; Takashi Isoda; 高志磯田
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】高分子分散形液晶表示素子の駆動回路の簡略
化を図る。【構成】駆動電圧波形を、液晶の点燈時は一定レベル
の電圧で、非点燈時は零レベルの電圧を有するものとす
る。また、高分子分散形液晶表示素子がＴＴＬレベル駆
動が可能な場合には、論理制御信号で直接駆動する。【効果】駆動電圧の平均値を零にするための回路が不
要となり、駆動回路を簡単化でき、安価な駆動回路を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子分散形液晶を利
用した液晶表示素子に係り、特に固定パターンを表示す
る反射型液晶表示素子としての駆動回路を簡略化した高
分子分散形液晶表示素子の駆動方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、高分子材料の中に液晶小滴粒
を分散させた高分子分散形液晶表示素子が知られてい
る。この種の液晶表示素子は、高分子材料で液晶を包ん
だ微細なカプセルからなる高分子分散形液晶薄膜（通
常、厚さ５〜２０μｍ程度）を透明電極で挟み、電極間
に電圧を加わえないとき（オフ状態）は光を散乱して
（ゲスト−ホストモードと呼ばれる２色性色素を用いた
ときは光を吸収して）不透明であるが、適当な大きさの
電圧を印加すると（オン状態）透明になる特性をもつ。

【０００３】この高分子分散形液晶表示素子は、従来か
らの液晶（ツイスト・ネマチック：ＴＮ、スーパーツイ
スト・ネマチック：ＳＴＮ、等）を用いた液晶表示素子
と比較して、偏光板が不要であるために視野が広く明る
い表示を得ることができると共に、液晶分子を規則的に
配列させる必要がないために配向膜が不要であるなどの
特長を持つ。このような高分子分散形液晶表示素子とこ
れを用いた液晶表示装置に関する技術は既に公知であ
り、例えば米国特許明細書第４，４３５，０４７号に開
示されている。

【０００４】図４は従来技術による高分子分散形液晶を
用いた反射形液晶表示素子を説明する概略外観図であっ
て、２０は反射形液晶表示素子、３０は表示パターンで
ある。同図に示した反射形液晶表示素子２０は、例えば
音響機器や映像機器の操作指示用のもので、表示パター
ン３０は記録３１，再生３２，スチル再生３３，速送り
３４，巻き戻し３５，停止３５などを表示するためのも
のである。上記音響機器や映像機器に実装する場合は、
この反射形液晶表示素子２０の表面または裏面にタッチ
板等のスイッチ機構が設置される。

【０００５】なお、この反射形液晶表示素子２０は、そ
の表示機能単独でも利用できるものであることは言うま
でもない。図５は従来技術による反射形液晶表示素子の
大略構造を説明するための図４のＡ−Ａ線に沿った断面
模式図であって、１は上基板、２は下基板、３は高分子
分散形液晶からなる液晶層、１１は上電極、２１は下電
極反射板である。同図では後述する各種構成部材は省略
してある。

【０００６】上基板１，下基板２は、ガラスあるいはＰ
ＥＴ，ＰＥＳまたはポリカーボネート等のプラスチック
板からなる透明板で構成され、これら上基板１，下基板
２の表面にインジウム−チタン−オキサイド（ＩＴＯ）
薄膜等を被着した上電極１１，下電極２１が形成されて
いる。この上電極１１，下電極２１の少なくとも一方は
表示パターン３０に対応する形状を有している（同図で
は、下電極に表示パターンを形成している）。

【０００７】上記上基板１と下基板２との間に、これら
各基板に形成された電極に接して高分子材料で液晶を包
んだ微細なカプセル（液晶小滴）からなる高分子分散形
の液晶層３が挟まれている。図６は図４，図５に示した
反射形液晶表示素子の詳細な構造を説明する展開斜視図
である。

【０００８】同図において、上記各図と同一符号は同一
部分に対応し、４は窓枠板で紙やプラスチックフィルム
で形成される。表示パターン３０に対応する部分には窓
穴４１を有し、この窓穴４１を通して表示パターン３０
が見られるようになっている。窓枠板４の上には、表面
あるいは裏面に印刷された文字や図柄を有して印刷文字
・図柄の働きもする透明フィルムである文字や図柄を印
刷した透明フィルム状の印刷文字・図柄板（以下、単に
図柄板という）６−１、液晶層３を構成する液字・図柄
の働きもする透明フィルムである文字や図柄を印刷した
透明フィルム状の印刷文字・図柄板（以下、単に図柄板
という）６−１、液晶層３を構成する液晶材料を紫外線
による分解から守るための紫外線カット板６−２、表示
素子表面の艶を消して表面からの直接反射光を減らす防
眩板６−３が配置される。

【０００９】また、５は反射板であり、紙やプラスチッ
クで形成され、表示パターン３０に対応した部分に蛍光
色印刷部５１が設けられている。そして、７は裏板であ
り、プラスチックフィルムなどで形成される。なお、下
基板２上の下電極２１からなる各種透明電極パターン２
１−１は、図示しない引き出し配線パターンなども含
む。また、上電極１１，下電極２１の上面には、Ｓ_iＯ
_xなどの絶縁膜で保護される場合もある。

【００１０】このような構成において、上基板１と下基
板２との間に、高分子分散形液晶材料からなる液晶層３
が狭まれている。上記した高分子分散形液晶表示素子２
０は、偏光板や配向膜が不要であり、光の散乱と透過
（色素を入れたゲストホストの場合は光の吸収と透過）
の二つの状態を利用してパターン表示を行なうものであ
るために、偏光板を用いるＴＮ形やＳＴＮ形の液晶表示
素子に比べて、明るい表示が得られるという画質面での
特長もあるため、反射形としてバックライトが不要とな
り、薄形化，低電力化などを達成できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来から知られている
上記高分子分散形でない液晶表示素子は、その透明電極
間（上下の電極間）に印加する駆動電圧が、図７に例示
したように、矩形波状又は正弦波状の交番電圧を加える
必要があった。そして、この印加される電圧の平均電圧
が零になるようにする必要があった。その理由は、液晶
層に印加される平均電圧を零にしないと、その直流電圧
成分により、前記した配向膜による液晶分子の配向が破
壊され、表示不良が発生するためである。

【００１２】このため駆動回路が複雑になり、価格も高
くなるという問題があった。本発明の目的は、上記した
問題を解決するためになされたものであり、高分子分散
形液晶の前記した特質を利用して、従来の方式と異なる
新しい駆動方法を用いることにより、駆動回路を簡単化
した液晶表示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による高分子分散形液晶を用いた高分子分
散形液晶表示装置の駆動方式は、液晶層を挟む上下の電
極である透明電極間に印加する駆動電圧波形として、直
流駆動波形を導入した点に特長がある。すなわち、前記
請求項１の発明は、上電極１１を形成した上基板１と下
電極２１を形成した下基板２との間に高分子分散形液晶
層３を介在させて固定パターン３０を表示する高分子分
散形液晶表示素子２０の駆動方式において、前記高分子
分散形液晶表示素子２０の表示を制御する論理制御回路
１０と、前記上電極１１に駆動電圧を選択印加する第１
の駆動回路１０ａと、前記下電極２１に駆動電圧を選択
印加する第２の駆動回路１０ｂとを備え、前記第１の駆
動回路１０ａと第２の駆動回路１０ｂは、前記論理制御
回路１０の表示制御信号に応じて前記上電極１１と下電
極２１間に印加する駆動電圧が、前記高分子分散形液晶
表示素子２０の固定パターン３０を表示する点灯状態で
は当該表示に必要とする一定電圧レベル＋Ｖ₁を有し、
前記固定パターンを表示しない非点灯状態では零電圧レ
ベル０を有する波形の駆動電圧を印加することを特徴と
する。

【００１４】また、前記請求項２の発明は、上電極１１
を形成した上基板１と下電極２１を形成した下基板２と
の間に高分子分散形液晶層３を介在させて固定パターン
３０を表示する高分子分散形液晶表示素子２０の駆動方
式において、前記高分子分散形液晶表示素子２０の表示
を制御する論理制御回路１０を備え、前記論理制御回路
１０と前記上電極１１と下電極２１の一方を零電位に設
定する共通電位線１０ｃと、前記論理制御回路１０と前
記上電極１１と下電極２１の他方に前記固定パターン３
０を表示する点灯状態では一定電圧レベル＋Ｖ₁を印加
する駆動電位線１０ｓ₁，１０ｓ₂，１０ｓ₃とを有
し、前記駆動制御回路１０からの論理制御出力により直
接前記固定パターン３０の表示を制御することを特徴と
する。

【００１５】

【作用】前記請求項１の発明では、第１の駆動回路１０
ａは論理制御回路１０からの表示制御信号に応じて高分
子分散形表示素子の一方の電極（例えば、上電極）に基
準レベルの電位（０Ｖ）を設定し、第２の駆動回路１０
ｂは同じく論理制御回路１０からの表示制御信号に応じ
て高分子分散形表示素子の選択された固定パターンの他
方の電極（例えば、下電極）に所定の一定電圧（＋
Ｖ₁）を印加する。

【００１６】また、前記請求項２の発明では、液晶表示
素子の表示を制御する論理制御回路１０が液晶駆動に必
要な所定の一定電圧（＋Ｖ₁）を発生して駆動電位線１
０ｓ₁，１０ｓ₂，１０ｓ₃を介して高分子分散形表示
素子の選択された固定パターンの他方の電極（例えば、
下電極）に印加する。共通電位線１０ｃは、高分子分散
形液晶表示素子の一方の電極（例えば、上電極）に基準
電位（０Ｖ）を設定する。

【００１７】上記本発明の各構成によって、高分子分散
形液晶表示素子に直流駆動波形を印加することにより、
従来の液晶表示素子の駆動におけるような駆動電圧の平
均値を零にするための複雑な回路構成を必要とせず、駆
動回路を単純化できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による高分子分散形液
晶表示素子の駆動方式を説明するための、駆動電圧波形
の一例を示す波形図であって、横軸に時間（ｔ）を、縦
軸に電圧（＋Ｖ）をとっている。

【００１９】同図に示したように、高分子分散形液晶表
示素子がオン状態（表示点燈モード）のときは、ある一
定の電圧Ｖ₁を印加し、オフ状態（非点燈モード）のと
きは電圧０Ｖを当該高分子分散形液晶表示素子を構成す
る透明電極間（図５における上電極１１と下電極２１
間）に印加する。すなわち、液晶表示のオン状態，オフ
状態を制御する論理信号波形そのものが、駆動波形と１
対１に対応している。

【００２０】このため、駆動回路も単純なもので構成す
ることができ、従来のごとき駆動電圧の平均値を零にす
るための余分な回路が不要となり、駆動回路を簡単化で
きることになる。図２は本発明による高分子分散形液晶
表示素子の駆動方式を実現するための駆動回路構成の一
例を説明するブロツク図であって、１０は論理制御回
路、１０ａは第１の駆動回路、１０ｂは第２の駆動回
路、２０は高分子分散形液晶表示素子、３０は固定表示
パターンである。

【００２１】同図において、論理制御回路１０は高分子
分散形液晶表示素子２０の固定表示パターン３０を表示
する表示信号を発生する。この表示制御信号を受けて、
第１の駆動回路１０ａは基準電位（０Ｖ）を例えば上電
極に印加し、第２の駆動回路１０ｂは選択された固定表
示パターンの表示に必要な一定レベル（＋Ｖ₁）の電圧
を例えば下電極に印加する。

【００２２】これにより、選択された固定表示パターン
がオン状態となり、上記表示制御信号が継続する間、当
該オン状態を維持する。また、駆動電圧の必要適正値が
５ボルト以下で済む場合は、ＴＴＬレベルの論理制御回
路からの出力信号を直接に駆動信号として使用すること
が可能となり、特別な駆動回路を備える必要もなくな
る。

【００２３】図３はＴＴＬレベルでの表示が可能な高分
子分散形液晶表示素子で本発明による駆動方式を実現す
る場合の駆動回路の一例を説明するブロツク図であっ
て、図２と同一符号は同一部分に対応し、１０ｃは共通
電位線、１０ｓ₁，１０ｓ₂，１０ｓ₃は駆動電位線で
ある。同図において、前記図２と同様に、論理制御回路
１０は高分子分散形液晶表示素子２０の固定表示パター
ン３０を表示する表示信号を発生する。

【００２４】この高分子分散形液晶表示素子２０は、表
示に必要な駆動電圧が５ボルト以下であるため、論理制
御回路１０の出力電圧をそのまま高分子分散形液晶表示
素子２０の固定表示パターンのオン駆動として印加でき
る。すなわち、共通電位線１０ｃは例えば上電極に接続
され、駆動電位線１０ｓ₁，１０ｓ₂，１０ｓ₃は例え
ば下電極に接続されて、図１に示したものと同様の波形
をもつ論理制御回路１０の出力電圧を直接印加する。こ
れにより、駆動回路は極めて単純なものとなる。

【００２５】

【発明の効果】前記したように、従来素子は、液晶分子
を規則的に配列させる配向膜が必須であり、これに直流
成分のある電圧を加えると、液晶分子の配列が破壊さ
れ、表示不良になるという本質的な問題を持っている。
このため、素子を駆動するために液晶層を挟む透明電極
間に印加する駆動電圧波形は、直流成分の無い交番電圧
波形にすることが必須条件であり、平均駆動電圧が常に
零になるようにする必要があった。このような駆動電圧
を発生するために、余分な回路が増大し、複雑な回路を
用いる必要が生じていた。

【００２６】これに対して、本発明による高分子分散形
液晶表示素子は配向膜が無く、液晶分子の規則的配列の
構造を持っていないため、直流成分の無い交番電圧波形
にする必要がない。すなわち、直流駆動波形による駆動
を導入しても、従来素子で致命的になった表示不良の起
こる心配が無い。したがって、本発明による高分子分散
形液晶表示素子の駆動方式によれば、従来技術のごとく
駆動電圧波形の平均値を零にする駆動回路が不要にで
き、駆動回路を簡単化でき、安価な駆動回路を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高分子分散形液晶表示素子の駆動
方式を説明するための、駆動電圧波形の一例を示す波形
図である。

【図２】本発明による高分子分散形液晶表示素子の駆動
方式を実現するための駆動回路構成の一例を説明するブ
ロツク図である。

【図３】ＴＴＬレベルでの表示が可能な高分子分散形液
晶表示素子で本発明による駆動方式を実現する場合の駆
動回路の一例を説明するブロツク図である。

【図４】従来技術による高分子分散形液晶を用いた反射
形液晶表示素子を説明する概略外観図である。

【図５】従来技術による反射形液晶表示素子の大略構造
を説明するための図４のＡ−Ａ線に沿った断面模式図で
ある。

【図６】図４，図５に示した反射形液晶表示素子の詳細
な構造を説明する展開斜視図である。

【図７】従来の配向膜を有する液晶表示素子を駆動する
ための駆動電圧波形を説明する波形図である。

【符号の説明】

１０論理制御回路１０ａ第１の駆動回路１０ｂ第２の駆動回路１０ｃ共通電位線１０ｓ₁，１０ｓ₂，１０ｓ₃ 駆動電位線２０高分子分散形液晶表示素子３０固定表示パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯田高志千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上電極を形成した上基板と下電極を形成し
た下基板との間に高分子分散形液晶層を介在させて固定
パターンを表示する高分子分散形液晶表示素子の駆動方
式において、前記高分子分散形液晶表示素子の表示を制御する論理制
御回路と、前記上電極に駆動電圧を選択印加する第１の
駆動回路と、前記下電極に駆動電圧を選択印加する第２
の駆動回路とを備え、前記第１の駆動回路と第２の駆動
回路は、前記論理制御回路の表示制御信号に応じて前記
上電極と下電極間に印加する駆動電圧が、前記高分子分
散形液晶表示素子の固定パターンを表示する点灯状態で
は当該表示に必要とする一定電圧レベルを有し、前記固
定パターンを表示しない非点灯状態では零電圧レベルを
有する波形の駆動電圧を印加することを特徴とする高分
子分散形液晶表示素子の駆動方式。
【請求項２】上電極を形成した上基板と下電極を形成し
た下基板との間に高分子分散形液晶層を介在させて固定
パターンを表示する高分子分散形液晶表示素子の駆動方
式において、前記高分子分散形液晶表示素子の表示を制御する論理制
御回路を備え、前記論理制御回路と前記上電極と下電極
の一方を零電位に設定する共通電位線と、前記論理制御
回路と前記上電極と下電極の他方に前記固定パターンを
表示する点灯状態では一定電圧レベルを印加する駆動電
位線とを有し、前記駆動制御回路からの論理制御出力に
より直接前記固定パターンの表示を制御することを特徴
とする高分子分散形液晶表示素子の駆動方式。