WO2007116447A1 - 表示素子の駆動方法および表示装置 - Google Patents

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WO2007116447A1
WO2007116447A1 PCT/JP2006/306691 JP2006306691W WO2007116447A1 WO 2007116447 A1 WO2007116447 A1 WO 2007116447A1 JP 2006306691 W JP2006306691 W JP 2006306691W WO 2007116447 A1 WO2007116447 A1 WO 2007116447A1
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WO
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driver
scan
display
display device
data
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PCT/JP2006/306691
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Masaki Nose
Toshiaki Yoshihara
Hisashi Yamaguchi
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Fujitsu Limited
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    • G09G2300/0482Use of memory effects in nematic liquid crystals
    • G09G2300/0486Cholesteric liquid crystals, including chiral-nematic liquid crystals, with transitions between focal conic, planar, and homeotropic states
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    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/04Partial updating of the display screen

Definitions

  • the present invention relates to a display element driving method and a display device, and more particularly, to a display element driving technique for still image display including cholesteric liquid crystal.
  • a cholesteric liquid crystal is known as a prominent electronic paper.
  • This cholesteric liquid crystal has excellent characteristics such as semi-permanent display retention (memory property), vivid color display, high contrast and high resolution.
  • Sarakuko and cholesteric liquid crystals can also display vivid full-color images by stacking display layers that exhibit RGB colors.
  • Cholesteric liquid crystals are also sometimes referred to as chiral nematic liquid crystals, and a relatively large amount (several tens of percent) of a chiral additive (also referred to as chiral material) is added to nematic liquid crystals. As a result, nematic liquid crystal molecules form a spiral cholesteric phase.
  • the cholesteric liquid crystal is a liquid crystal having a memory property, it can be driven by a simple simple matrix, and for example, it is relatively easy to increase the size of A4 size or larger.
  • the cholesteric liquid crystal consumes power only when the display content is updated (image is rewritten). When the image rewriting is completed, the image is held as it is even if the power is turned off.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining the alignment state of the cholesteric liquid crystal.
  • A shows the planar state
  • Figure 1B shows the focal conic state.
  • the cholesteric liquid crystal can take two stable states, a planar state and a focal conic state, under no electric field.
  • the incident light is reflected by the liquid crystal, so that the human eye can see the reflected light.
  • Fig. 2 (b), Fig. 2 (b) and Fig. 2C are graphs showing the voltage characteristics (relationship between time and voltage) for driving the cholesteric liquid crystal.
  • the electric field applied to the liquid crystal, each homeo-pictic state, and focal conic It shows how the state and the planar state change.
  • is the homeopic pick state
  • FC is the focal conic state
  • P is the planar state.
  • the homeotopic pick state H force When the electric field is suddenly reduced to zero, the spiral axis of the liquid crystal becomes perpendicular to the electrode, and the planar state selectively reflects light according to the spiral pitch. Become P.
  • FIG. 3 is a diagram showing the reflectance characteristics (relationship between voltage and reflectance) of cholesteric liquid crystal, and collectively shows the voltage responsiveness of cholesteric liquid crystal described with reference to FIGS. 2A to 2C. is there.
  • the pulse voltage is raised to a certain range, and the drive band to the focal conic state FC is reached.
  • the driving band for the planar state P (the portion with the highest voltage at the right end) is reached again.
  • the driving band for the planar state P gradually becomes higher as the pulse voltage is increased.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-171837
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-194005
  • the present applicant has conventionally proposed driving of a liquid crystal display device capable of rewriting a partial screen at high speed.
  • a patent application concerning the method was filed (Japanese Patent Application 2005-099711).
  • FIG. 4A and FIG. 4B are diagrams for explaining an example of a display element driving method of related technology proposed in Japanese Patent Application 2005-099711.
  • reference numeral 100 is an original image (existing image)
  • 121 is a driver IC (scan driver) on the scanning side
  • 122 is a driver IC (data driver) on the data side
  • 200 is a partial rewrite.
  • the later image and R0 indicate a partial rewrite area.
  • the related technique described above displays a normal image.
  • the scan side area including the rewrite area R0 (rewrite area) Scan electrode corresponding to R0) Scan the S12 at normal speed to write (rewrite) the image and also include the rewrite area R0 ⁇ Scan side area (Do not correspond to the rewrite area R0 !, scan electrode : Skip area) S 11 and S 13 are scanned at high speed to maintain the original image.
  • the scan operation by the scan driver 121 first scans the V ⁇ region SI 1 where partial rewriting is performed in the high-speed mode, and when reaching the region R0 where partial rewriting is performed, scans the image by scanning at a normal scanning speed. After rewriting, after scanning of the rewriting area R0, the area S13 where partial rewriting is not performed is scanned in the high speed mode. This speeds up the processing operation for partial image rewriting.
  • the voltage output from the data driver 122 is applied to the skip areas (Sl, S13) where rewriting is not performed so as not to affect the display image already written. Although it is most preferable to turn it off, since the response of the liquid crystal becomes dull by increasing the speed, it is possible to scan without turning off the voltage output by utilizing this phenomenon.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a shift in threshold characteristics due to high-speed scanning.
  • the threshold characteristics during high-speed scanning are greatly shifted (shifted to the higher potential side).
  • the operating threshold voltage of cholesteric liquid crystals shifts to a high voltage of 32V or higher.
  • the alignment state (display state) of the liquid crystal does not change. Therefore, in the skip regions Sl and S13, the original image can be maintained as it is by simply scanning at high speed without turning off the voltage output.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the problem in the related art display element driving method.
  • the rewrite region R1 has a long shape in the scanning direction (vertical direction in FIG. 6A).
  • the area S 22 including the rewrite area R1 that scans at the normal speed occupies most of the area, and the skip areas S21 and S23 that do not perform the rewrite that performs high-speed scanning are reduced. Cannot be demonstrated.
  • the above-described related art display element driving method uses most of the screen despite partial rewriting. Therefore, the advantage of shortening the time required for partial rewriting cannot be energized.
  • the present invention aims to provide a display element driving method and a display device capable of further speeding up partial screen rewriting.
  • the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes intersecting each other in an opposing state, and each of the first electrodes and each of the second electrodes A display element driving method in which a display element including a display medium between electrodes is driven by a first driver connected to the first electrode and a second driver connected to the second electrode.
  • One of the first and second drivers is a scan driver
  • the other one of the first and second drivers is a data driver, and is used as a partial rewrite area in an existing display image.
  • the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes that intersect with each other in an opposing state, and each of the first electrodes and each of the second electrodes A display device comprising: a display element including a display medium between electrodes; and a first driver connected to the first electrode and a second driver connected to the second electrode, A driver selection circuit for selecting one of the first and second drivers as a scan driver and the other of the first and second drivers as a data driver; There is provided a display device characterized by selecting, as a scan driver, a smaller number of electrodes corresponding to the rewrite area than the partial rewrite area.
  • the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes intersecting each other in an opposing state, and each of the first electrodes and each of the second electrodes
  • a display device comprising: a display element including a display medium between electrodes; and a first driver connected to the first electrode and a second driver connected to the second electrode, A driver selection circuit for selecting one of the first and second drivers as a scan driver and the other of the first and second drivers as a data driver;
  • an electronic terminal characterized by applying a display device that selects, as a scan driver, a part having a smaller number of electrodes corresponding to the rewriting area than a partial rewriting area.
  • FIG. 1A is a diagram (part 1) for explaining the alignment state of cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 1B is a diagram (part 2) for explaining the alignment state of the cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 2A is a diagram (part 1) illustrating voltage characteristics for driving a cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 2B is a diagram (part 2) illustrating voltage characteristics for driving a cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 2C is a diagram (part 3) illustrating voltage characteristics for driving a cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 3 is a graph showing the reflectance characteristics of cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 4A] is a diagram (No. 1) for explaining an example of a driving method of a display element according to related art.
  • FIG. 4B is a diagram (No. 2) for explaining an example of the driving method of the display element of the related art.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a shift in threshold characteristics due to high-speed scanning.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining a problem in the related art display element driving method.
  • FIG. 6B] is a diagram for explaining the principle of the display element driving method according to the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing a first embodiment of the display device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a display element in the display device shown in FIG.
  • FIG. 9A] is a diagram (part 1) for explaining an example of a display element driving method according to the present invention.
  • FIG. 9B is a diagram (No. 2) for explaining an example of the driving method of the display element according to the present invention.
  • FIG. 9C is a diagram (No. 3) for explaining an example of the driving method of the display element according to the present invention.
  • FIG. 9D is a diagram (part 4) for explaining an example of the driving method of the display element according to the present invention.
  • FIG. 10A is a flowchart (No. 1) for explaining an example of the display element driving method according to the present invention.
  • FIG. 10B] is a flowchart (part 2) for explaining an example of the display element driving method according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing a main part of a second embodiment of the display device according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining driver switching in the display device shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing a main part of a third embodiment of the display device according to the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining driver switching in the display device shown in FIG. 13;
  • FIG. 15A is a diagram showing an example of an input voltage to the driver in the scan mode and the data mode.
  • FIG. 15B is a diagram showing an example of correspondence when driving a cholesteric liquid crystal.
  • FIG.15C An example of driver output voltage in scan mode and data mode It is a figure.
  • FIG. 15D is a diagram showing an example of a composite waveform applied to the liquid crystal.
  • FIG. 16A is a diagram showing another example of the input voltage to the driver in the scan mode and the data mode.
  • FIG. 16B is a diagram showing another example of correspondence when driving a cholesteric liquid crystal.
  • FIG. 16C is a diagram showing another example of the driver output voltage in the scan mode and the data mode.
  • FIG. 16D is a diagram showing another example of the composite waveform applied to the liquid crystal.
  • Liquid crystal composition (cholesteric liquid crystal)
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the principle of the display element driving method according to the present invention.
  • the display element driving method according to the present invention has a small number of electrodes corresponding to the rewrite region when the rewrite region R1 is long in the vertical direction of the drawing. Is selected as the scan driver.
  • the vertical driver 121 is used as a data driver
  • the horizontal driver 122 is used as a scan driver.
  • the driver selection and data conversion circuit (44) described later.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing a first embodiment of a display device (electronic terminal) according to the present invention.
  • reference numeral 1 is a display element
  • 3 is a power supply circuit
  • 4 is a control circuit
  • 5 is an inverter
  • 21 is a first driver IC (first driver)
  • 22 is a second driver IC ( Second driver).
  • the power supply circuit 3 includes a booster 31, a display element drive voltage generator (voltage generator) 32, and a regulator 33.
  • the booster 31 receives an input voltage of about +3 to +5 V from the battery, boosts the voltage to drive the display medium (display element 1), and supplies the boosted voltage to the voltage generator 32.
  • the voltage generation unit 32 generates necessary voltages for the first driver 21 and the second driver 22, respectively, and the regulator 33 stabilizes the voltage from the voltage generation unit 32 to stabilize the first driver 21 and the second driver 22. Supply to driver 21 and second driver 22.
  • the control circuit 4 includes a partial rewrite input unit 41, an image data generation unit 42, a size information generation unit 43, and a driver selection and data conversion circuit 44.
  • the control circuit 4 calculates image data and control signals supplied from the outside, sets one of the first driver 21 and the second driver 22 as a scan driver or a data driver, and sets the other as data.
  • a signal suitable for 22 (21) is supplied to the scan driver 21 (22) and the data driver set to the driver or scan driver.
  • the partial rewrite input unit 41 recognizes the partial rewrite with respect to image data and control signal power supplied from the outside, and generates image data of an area to be partially rewritten by the image data generation unit 42, and generates size information.
  • the size information of the area to be partially rewritten in part 43 (position information in the screen of the rewriting area) is generated.
  • the image data and size information in the rewrite area are input to the driver selection and data conversion circuit 44.
  • the driver selection and data conversion circuit 44 controls the scan / data mode signal CS1, the data capture clock CS2, and the polarity control. Outputs signal CS 3, frame start signal CS4, data latch 'scan shift signal CS5, and driver output cutoff signal CS6.
  • the data capture clock CS2 is supplied to the driver set in the data mode. This is a signal for sequentially fetching data for one line (in the case of partial rewriting, data in the area to be rewritten).
  • the pulse polarity control signal CS3 is used to indicate the polarity of the pulse voltage applied to the display element 1. This signal is used for inversion control.
  • the frame start signal CS4 is a signal indicating the start of an image of one frame.
  • the data latch scan scan signal CS5 is a line and scan driver in which data is stored by the data driver.
  • the driver output cut-off signal CS6 is a signal for cutting off the driver output of the data driver or the scan driver.
  • the scan / data mode signal CS1 is a signal indicating which one of the first driver 21 and the second driver 22 is set to the scan driver.
  • This scan Z data mode signal CS1 In addition to being input directly to the driver 21, it is also input to the second driver 22 via the inverter 5.
  • one of the first driver 21 and the second driver 22 is set as a scan driver (scan mode), and the other of the first driver 21 and the second driver 22 is set as a data driver (data mode). It is set up.
  • the driver connected to the electrode having the smaller number of electrodes corresponding to the rewritten area is selected as the scan driver, and the rewritten area
  • the driver connected to the electrode with the larger number of electrodes corresponding to is selected as the data driver.
  • the scan driver can be selected with the same selection as when an existing display image is written. And set the data driver.
  • the scan mode and data mode of the driver are selected by inputting a partially rewritten image pattern (rewrite area) of landscape (image landscape size> image portrait size) into the display element shown in FIG. After that, set the first driver 21 to scan mode (scan dryer) and the second driver 22 to data mode (data driver). ), The first driver 21 is set to the data mode and the second driver 22 is set to the scan mode.
  • Selection (setting) of the scan mode and data mode is performed by a 1-bit scan Z data mode signal CS1. For example, if the signal CS1 is at low level "L”, the driver is set to scan mode (scan). If the signal CS1 is high (“H”), the driver is set as the data mode (data driver).
  • various other methods known in the art may be applied to the settings of the first and second drivers.
  • the driver selection and data conversion circuit 44 receives the outputs of the image data generation unit 42 and the size information generation unit 43 and determines the function of each driver's scan mode Z data mode. Rearranges (converts) the image data input to the driver.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a display element (liquid crystal display element) in the display device shown in FIG.
  • reference numerals 11 and 12 are film substrates
  • 13 and 14 are transparent electrodes (for example, ITO)
  • 15 is a liquid crystal composition (cholesteric liquid crystal)
  • 16 and 17 are sealing materials
  • 18 is a light absorbing layer
  • Reference numeral 19 denotes a drive circuit.
  • the display element 1 includes a liquid crystal composition 15, and transparent electrodes 13 and 12 that intersect perpendicularly to the inner surfaces of the transparent film substrates 11 and 12 (the surfaces in which the liquid crystal composition 15 is sealed), respectively. 14 are formed. That is, a plurality of scan electrodes 13 and a plurality of data electrodes 14 are formed in a matrix on opposing film substrates 11 and 12. In FIG. 8, the scan electrode 13 and the data electrode 14 are drawn so as to be parallel at first glance. However, in practice, for example, a plurality of data electrodes 14 intersect with one scan electrode 13. Needless to say.
  • each film substrate 11 and 12 is, for example, about 0.2 mm, and the thickness of the layer of the liquid crystal composition 15 is, for example, about ⁇ 6 / zm. Their ratio is ignored.
  • each of the electrodes 13 and 14 is preferably coated with an insulating thin film or an orientation stabilizing film.
  • a visible light absorbing layer 18 is provided on the outer surface (back surface) of the substrate (12) opposite to the side on which light is incident, as necessary.
  • the liquid crystal composition 15 is a cholesteric liquid crystal exhibiting a cholesteric phase at room temperature, and these materials and combinations thereof will be specifically described by the following experimental examples.
  • the sealing materials 16 and 17 are for sealing the liquid crystal composition 15 between the film substrates 11 and 12.
  • the drive circuit 19 is for applying a predetermined pulse voltage to the electrodes 13 and 14.
  • the film substrates 11 and 12 both have translucency. At least one of the pair of substrates that can be used as the display element 1 of this example has translucency. It is necessary.
  • a glass substrate can be exemplified, but a flexible resin film substrate such as PET or PC can be used in addition to the glass substrate.
  • the electrodes 13 and 14 for example, ITO (Indium Tin Oxide) is a representative force.
  • a transparent conductive film such as IZO (Indium Zinc Oxide)
  • a metal electrode such as aluminum or silicon, or a photoconductive film such as amorphous silicon or BSO (Bismuth Silicon Oxide) can be used.
  • a plurality of strip-like transparent electrodes 13 and 14 parallel to each other are formed on the inner surfaces of the transparent film substrates 11 and 12, and these electrodes are formed. 13 and 14 are counter-force-matched so as to cross each other with reference to the direction force perpendicular to the substrate.
  • an insulating thin film having a function of preventing a short circuit between electrodes or improving the reliability of the liquid crystal display element as a gas barrier layer may be formed.
  • an organic film such as polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polybutylpropylene resin, and acrylic resin, or silicon oxide, acid resin
  • An inorganic material such as aluminum can be exemplified.
  • the orientation stable film coated on the electrodes 13 and 14 can also be used as an insulating thin film.
  • the liquid crystal display element according to the present invention may be provided with a spacer between the pair of substrates for uniformly holding the inter-substrate gap. Examples of the spacer include spheres made of resin or inorganic acid. Further, a fixed spacer whose surface is coated with a thermoplastic resin can also be suitably used.
  • the substance constituting the liquid crystal composition (liquid crystal layer) 15 is, for example, cholesteric liquid crystal obtained by adding 10 to 40 wt% of a chiral agent to a nematic liquid crystal composition.
  • the addition amount of the chiral agent is a value when the total amount of the nematic liquid crystal component and the chiral agent is 100 wt%.
  • the nematic liquid crystal various types of conventionally known liquid crystals can be used. It is preferable in view of driving voltage that the dielectric constant anisotropy is 20 or more. That is, when the dielectric anisotropy is 20 or more, the drive voltage is relatively low.
  • the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the cholesteric liquid crystal composition is preferably 20 to 50. Within this range, general-purpose drivers can be used.
  • the refractive index anisotropy ( ⁇ ) is preferably 0.18 to 0.24. If it is smaller than this range, the reflectivity in the planar state will be low, and if it is larger than this range, the scattering reflection in the focal conic state will increase, and the response speed will decrease as the viscosity increases. Also, the thickness of the liquid crystal is about 3111 to 6111, and if it is smaller than this, the reflectivity in the planar state is lowered, and if it is larger than this, the driving voltage becomes too high.
  • FIGS. 9A to 9D are diagrams for explaining an example of a display element driving method according to the present invention
  • FIGS. 10A and 10B illustrate an example of a display element driving method according to the present invention. It is a flowchart for doing.
  • FIGS. 9 and 9 show the case where the partially rewritten image pattern is horizontally long
  • FIGS. 9C and 9D show the case where the partially rewritten image pattern is vertically long.
  • step ST1 partial rewrite conditions, that is, image data Example.dat (u, v) and rewrite position (x, y) are set.
  • step ST2 the image data Exa mple.dat (u, v) is stored in the memory.
  • step ST3 the rewrite position (x, y) is stored in the memory.
  • step ST4 the vertical size> the horizontal size is determined with respect to the size of the partially rewritten image.
  • step ST4 the vertical size of the partially rewritten image (R2) is equal to or smaller than the horizontal size (vertical size ⁇ horizontal size), that is, the partial rewritten region in the display image corresponds to the rewritten region R2. If it is determined that the number of first electrodes in the vertical direction is smaller than the number of second electrodes in the horizontal direction, the process proceeds to step ST8 and partial rewriting is started.
  • This state corresponds to FIGS. 9A and 9B, where the first driver 21 is set to scan mode (scan dry) and the second driver 22 is set to data mode (data dry). Is done. Note that the scan direction (from top to bottom in FIG. 9A) when the first driver 21 is a scan driver and the second driver 22 is a data driver is determined in advance as the basic scan direction. Yes.
  • step ST9 the y line (area S41) is skipped (high-speed scan), and then the process proceeds to step ST15 to start writing an image corresponding to the rewrite area R2 from the area S42.
  • step ST16 as shown in FIGS. 9A and 9B, the data mode driver (second driver) 22 is associated with the coordinates of the image data in the rewrite area R2 and the scan line in the area S42. Sequentially supply data.
  • step ST17 the voltage pulse output (32V or 24V) is applied to the corresponding data electrode (second electrode), and the process proceeds to step ST18 to finish the writing in the rewrite area R2.
  • step ST19 the Y— (y + v) line (area S43) is scanned at high speed, and then in step ST20, the partial rewriting is completed.
  • step ST4 the vertical size of the partially rewritten image (R2) is larger than the horizontal size (vertical size> horizontal size), that is, in the partial rewriting area in the display image, If it is determined that the number of first electrodes in the vertical direction corresponding to the rewrite region R2 is larger than the number of second electrodes in the horizontal direction, the process proceeds to step ST5, and the driver mode is switched. sand In other words, the scan mode is changed to the data mode, and the data mode is changed to the scan mode.
  • This state corresponds to FIG. 9C and FIG. 9D, where the first driver 21 is set to the data mode (data dry) and the second driver 22 is set to the scan mode (scan dry).
  • step ST6 to start partial rewriting
  • step ST7 skips the X line (area S51) (high-speed scan)
  • step ST10 area S52 Starts writing the image corresponding to the rewrite area R3. That is, in step ST11, as shown in FIG. 9C and FIG. 9D, the data mode driver (first driver) 21 is associated with the coordinates of the image data in the rewrite area R3 and the scan line in the area S52. Sequentially supply data.
  • step ST12 the voltage pulse output (32V or 24V) is applied to the corresponding data electrode (first electrode), and the process proceeds to step ST13 to finish writing in the rewrite area R3.
  • step ST14 the X ⁇ (x + u) line (region S53) is scanned at high speed, and then in step ST20, the partial rewriting is completed.
  • the access procedure to the address of the image pattern to be partially rewritten is changed in accordance with the switching of the scan mode Z data mode.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the main part of the second embodiment of the display device according to the present invention
  • FIG. 12 is a diagram for explaining driver switching in the display device shown in FIG. is there.
  • reference numeral 101 is a blue (B) layer that reflects blue light
  • 102 is a green (G) layer that reflects green light
  • 103 is red that reflects red light ( R) shows the layer.
  • a black (K) layer that absorbs light may be provided under the R layer 103.
  • the display device of the second embodiment includes B layer 101, G layer 102 and R
  • scan drivers (first dry disks) 211, 212 and 213 and data drivers (second dry disks) 221, 222 and 223 are provided, respectively.
  • the layers 101, 102, and 103 are connected to the scan dryers 211, 212, and 213, and the data drivers 221, 222, and 223, respectively, and intersect with each other across the cholesteric liquid crystal (display medium).
  • the scanning electrode and the data electrode that are displayed enable the display element 1 to be close to full color and display images!
  • the scan modes and data of all drivers in the glazing layer 101, the G layer 102, and the R layer 103 are written.
  • Data mode That is, the first drivers 211, 212 and 213 of the saddle layer 101, the G layer 102 and the R layer 103 which are in the scan mode (scan dry mode) are switched to the data mode (data dry mode) and the data
  • the second drivers 221, 222, and 223 of the saddle layer 101, the G layer 102, and the R layer 103 in the mode are switched to the scan mode. This makes it possible to perform partial rewriting of colors satisfying the number of colors.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing a main part of a third embodiment of the display device according to the present invention
  • FIG. 14 is a diagram for explaining driver switching in the display device shown in FIG. is there.
  • the display device of the third embodiment includes a common scan driver (first driver) 21 for the saddle layer 101, the G layer 102, and the R layer 103, and Separate data drivers (second drivers) 221, 222 and 223 are provided.
  • first driver common scan driver
  • second drivers Separate data drivers
  • the scan mode driver 21 common to the heel layer 101, the G layer 102, and the R layer 103 is provided.
  • the data mode is switched, and the second drivers 221, 222, and 223 of the saddle layer 101, the G layer 102, and the R layer 103 that are in the data mode are switched to the scan mode.
  • the data driver 21 is common to the upper layer 101, the G layer 102, and the R layer 103, the image to be partially rewritten is displayed in black and white, for example.
  • one dry memory used as a scan driver (for example, the first driver 21) is shared by the B layer 101, the G layer 102, and the R layer 103. By doing so, the number of drivers and the like can be reduced and the cost can be reduced.
  • FIGS. 15A to 15D and FIGS. 16A to 16D The drive voltages of the color display elements of the QVGA manufactured by applying the display device of the second embodiment shown in FIGS. 11 and 12 described above are shown in FIGS. 15A to 15D and FIGS. 16A to 16D. This will be described with reference to 16D. Note that general-purpose STN drivers were used as the first drivers 211 to 213 and the second drivers 221 to 223. If necessary, an operational amplifier voltage follower may be applied to stabilize the voltage input to each driver.
  • FIG. 15A is a diagram showing an example of an input voltage to the driver in the scan mode and the data mode
  • FIG. 15B is a diagram showing an example of correspondence when driving the cholesteric liquid crystal
  • FIG. 15C is a diagram in the scan mode and the data mode
  • FIG. 15D is a diagram showing an example of the output voltage of the driver
  • FIG. 15D is a diagram showing an example of a composite waveform applied to the liquid crystal.
  • any line can be selected in the data mode (segment mode: data driver), and a high level “H” is applied to a high level “H” data signal.
  • the AC signal of “H” is the voltage VO (32V)
  • the AC signal of the low level “L” is the voltage V5 (0V)
  • the low level “L” data signal is the high level “H”.
  • the voltage V21 (28V) is used as the AC signal and the voltage V34 (4V) is used as the low-level “L” AC signal.
  • a pulse voltage of ⁇ 32V is stably applied to the on pixel and ⁇ 24V is stably applied to the off pixel.
  • a pulse voltage of ⁇ 4V is applied to the pixel. That is, as shown in FIG. 15B, the scan driver (common driver: COM) and the data driver (segment driver: SEG) are, for example, 32V, 28V, 24V, 8V generated by the power supply circuit 3 in FIG. , 4 V and 0 V are input.
  • 32V, 28V, 4V, and 0V are input to the driver in scan mode, and 32V, 24V, 8V, and 0V are input to the driver in data mode, and the scan mode and data of the driver are input.
  • switching modes each voltage input to those drivers is also switched.
  • COM is 0V in the first half of AC drive and 32V in the second half
  • OFF— COM is 28V in the first half of AC drive and 4V in the second half
  • the output voltage when the data driver is on and off is ON—
  • the first half of AC drive is 32V and 0V in the second half
  • the OFF—SEG is 24V in the first half of AC drive and 8V in the second half.
  • the first half AV11 of AC drive is 32V and the latter half AV21 is 32V
  • the first half of AC drive AV12 is 24V and the second half AV22 is 24V
  • the second half AV22 is 4V.
  • a pulse waveform of ⁇ 4V is applied, and to the non-selected off liquid crystal, the first half AV14 of AC drive is applied with the pulse waveform of ⁇ 4V and the latter half AV24 is applied with the pulse waveform of 4V.
  • the area to be partially rewritten is scanned at a speed of about 10 msec normal, for example, In the non-target area where partial rewriting is not performed, for example, scanning is instantaneously terminated at a scanning speed of about sec.Z line. Note that when scanning non-target areas, it is preferable to turn off the voltage output from the driver. However, if the voltage is lower than the response voltage of the liquid crystal (pixel) in high-speed scanning, the previous image is maintained, which is problematic There is no.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating another example of the input voltage to the driver in the scan mode and the data mode
  • FIG. 16B is a diagram illustrating another example of the correspondence when driving the cholesteric liquid crystal
  • FIG. 16D is a diagram showing another example of the output voltage of the driver in the data mode
  • FIG. 16D is a diagram showing another example of the composite waveform applied to the liquid crystal.
  • FIG. 16A is the same as FIG. 15A described above.
  • COM is 0V in the first half of AC drive, 32V in the second half, and OFF— COM is 26V in the first half of AC drive and 6V in the second half, and the output voltage when the data driver is on and off is ON—
  • the first half of AC drive is 32V and 0V in the second half
  • the OFF—SEG is 26V in the first half of AC drive and 6V in the second half.
  • the first half AV31 of AC drive is 32V and the second half AV41 is 32V
  • the first half of AC drive AV32 is 26V and the second half AV42 is 26V
  • the first half of AC drive AV33 is 6V.
  • a pulse waveform of 6V is applied to the latter half AV43, and 0V is applied to both the first half AV34 and the second half AV44 of AC drive to the non-selected off liquid crystal.
  • the drive margin is slightly narrowed, but the voltage generation level can be reduced, thus saving power.
  • the drive margin is, for example, the element structure. It can also be spread by husbands.
  • the area where partial rewriting is performed is scanned at a speed of about 10 msec, for example, and the non-target area where partial rewriting is not performed is scanned instantaneously at a scanning speed of about sec.Z line, for example. Will end.
  • the present invention is not limited to cholesteric liquid crystals, and can be widely applied to, for example, electronic terminals using electrophoresis or electron separation fluid and display devices using them.

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Abstract

 表示素子の駆動方法は、互いに対向状態で交差する複数の第1の電極および複数の第2の電極、並びに、該各第1の電極と該各第2の電極間の表示媒体を備える表示素子を、前記第1の電極に接続された第1のドライバおよび前記第2の電極に接続された第2のドライバにより駆動し、前記第1および第2のドライバの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第1および第2のドライバの他方をデータドライバとする。既存の表示画像における部分的な書換え領域において、該書換え領域に対応する電極の数が少ない方をスキャンドライバとして選択する。

Description

明 細 書
表示素子の駆動および表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、表示素子の駆動方法および表示装置に関し、特に、コレステリック液晶 を始めとする静止画表示向けの表示素子の駆動技術に関する。
背景技術
[0002] 近年、各企業や大学等の研究機関で電子ぺーパの開発が盛んに進められている 。電子ぺーパが期待されている応用市場としては、電子書籍を筆頭として、モパイル 端末のサブディスプレイや ICカードの表示部といった多様な応用形態が提案されて いる。
[0003] 従来、電子ぺーパの有力なものとして、コレステリック液晶が知られている。このコレ ステリック液晶は、半永久的な表示保持 (メモリ性)、並びに、鮮やかなカラー表示、 高コントラストおよび高解像性といった優れた特徴を有している。さら〖こ、コレステリッ ク液晶は、 RGB各反射色を呈する表示層を積層することにより鮮やかなフルカラー 表示も可能になる。
[0004] また、コレステリック液晶は、カイラルネマティック液晶とも称されることがあり、ネマテ イツ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(数十%)添カロ することにより、ネマティック液晶の分子がらせん状のコレステリック相を形成する液晶 である。
[0005] ところで、コレステリック液晶はメモリ性を有する液晶であるため、安価な単純マトリク ス駆動が可能であり、例えば、 A4サイズ以上の大型化も比較的容易である。そして、 コレステリック液晶は、表示内容を更新する(画像を書換える)時だけ電力が消費され 、画像の書換えが終了したら電源を全てオフにしても画像はそのまま保持されること になる。
[0006] まず、本発明に係る表示素子の一例としてのコレステリック液晶の駆動例について 説明する。
[0007] 図 1Aおよび図 1Bはコレステリック液晶の配向状態を説明するための図であり、図 1 Aはプレーナ状態を示し、図 1Bはフォーカルコニック状態を示す。
[0008] コレステリック液晶は、プレーナ状態およびフォーカルコニック状態の安定した 2つ の状態を無電界下でとることができる。
[0009] すなわち、図 1Aに示されるように、プレーナ状態において、入射光は液晶で反射さ れるため、人間の目はその反射光を見ることができる。
[0010] また、図 1Bに示されるように、フォーカルコニック状態において、入射光は液晶を通 過する。そして、液晶層とは別に光吸収層を設けることにより、フォーカルコニック状 態において、黒色を表示させることができる。
[0011] ここで、プレーナ状態においては、液晶分子の螺旋ピッチに応じた波長の光が反 射され、反射が最大になる波長えは、液晶の平均屈折率を nとし、螺旋ピッチを pとす ると、 λ =η·ρで示される。なお、反射帯域 Δ λは、液晶の屈折率異方性 Δ ηに伴つ て大きくなり、液晶の平均屈折率 ηおよび螺旋ピッチ ρを選ぶことにより、プレーナ状 態時には波長 λの色を表示させることができる。
[0012] 図 2Α,図 2Βおよび図 2Cはコレステリック液晶を駆動するための電圧特性(時間と 電圧との関係)を示す図であり、液晶に印加する電界と各ホメオト口ピック状態、フォ 一カルコニック状態およびプレーナ状態の変化の様子を示している。ここで、ホメオト 口ピック状態を Η、フォーカルコニック状態を FC、そして、プレーナ状態を Pとする。
[0013] まず、コレステリック液晶に対して強い電界を与えると、液晶分子の螺旋構造は完 全にほどけ、全ての分子が電界の向きに従うホメオト口ピック状態 Hになる。
[0014] 図 2Bに示されるように、ホメオト口ピック状態 H力 急激に電界をゼロにすると、液晶 の螺旋軸は電極に垂直になり、螺旋ピッチに応じた光を選択的に反射するプレーナ 状態 Pになる。
[0015] 一方、図 2Aに示されるように、液晶分子の螺旋軸がやっとほどける程度の弱い電 界の形成後に電界を除去した場合、或いは、図 2Cに示されるように、強い電界をか け緩やかに電界を除去した場合には、液晶の螺旋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 FCになる。
[0016] また、中間的な強さの電界を与え、それを急激に除去すると、プレーナ状態 Pとフォ 一カルコニック状態 FCの液晶が混在し、中間調の表示が可能になる。 [0017] このように、コレステリック液晶は双安定性であり、この現象を利用して情報の表示を 行うことができる。
[0018] 図 3はコレステリック液晶の反射率特性 (電圧と反射率との関係)を示す図であり、 図 2A〜図 2Cを参照して説明したコレステリック液晶の電圧応答性をまとめて示すも のである。
[0019] 図 3に示されるように、初期状態がプレーナ状態 P (図 3の左端の反射率の高い部 分)だと、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 FCへの駆動帯域 になり、さらにパルス電圧を上げると再度プレーナ状態 P (右端の電圧の高い部分) への駆動帯域になる。
[0020] 初期状態がフォーカルコニック状態 FC (左端の反射率の低!、部分)だと、パルス電 圧を上げるにつれて次第にプレーナ状態 Pへの駆動帯域になる。
[0021] なお、プレーナ状態 Pでは、右円偏光または左円偏光のみを反射し、残りの円偏光 は透過するため、理論上の反射率の最大値は 50%である。
[0022] 従来、プレーナ状態およびフォーカルコニック状態を選択して情報を表示する液晶 表示素子の駆動方法において、早送りモードでは表示素子を相転移駆動によって迅 速に動作させるものが提案されている (例えば、特許文献 1参照)。
[0023] また、従来、フルカラー表示素子をモノクロ表示用として転用可能な情報表示装置 として、液晶を透明基板間に挟持した R、 G、 Bをそれぞれ発色する三つの表示層の 同一画素を同時に駆動してモノクロで情報を表示するものも提案されている(例えば 、特許文献 2参照)。
[0024] 特許文献 1:特開 2000— 171837号公報
特許文献 2:特開 2000 - 194005号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0025] 前述したように、近年、電子ぺーパは、例えば、コレステリック液晶等を使用して実 用化されつつある。ところで、電子ぺーパでは、例えば、表示エリア内の特定の領域 のみ書換え機能 (部分書換え機能)が求められている。
[0026] 本出願人は、従来、高速に部分的な画面の書換えができる液晶表示素子の駆動 方法に関する特許出願を行った(日本国特願 2005— 099711)。
[0027] 図 4Aおよび図 4Bは、 日本国特願 2005— 099711で提案した関連技術の表示素 子の駆動方法の一例を説明するための図である。図 4Aおよび図 4Bにおいて、参照 符号 100は元の画像 (既存の画像)、 121は走査側のドライバ IC (スキャンドライノく)、 122はデータ側のドライバ IC (データドライバ)、 200は部分書換え後の画像、そして 、 R0は部分的な書換え領域を示している。
[0028] 図 4Aに示す元の画像 100において、部分的な書換え領域 R0を書換えて図 4Bに 示す部分書換え後の画像 200を表示する場合、前述した関連技術では、通常の画 像を表示する場合のように、スキャン側の全ての領域 (全てのスキャン電極) S 10を通 常の速度でスキャンして画像の書込みを行うのではなぐ例えば、書換え領域 R0を 含むスキャン側の領域 (書換え領域 R0に対応するスキャン電極) S12を通常の速度 でスキャンして画像の書込み(書換え)を行うと共に、書換え領域 R0を含まな ヽスキヤ ン側の領域(書換え領域 R0に対応しな!、スキャン電極:スキップ領域) S 11および S 1 3を高速でスキャンして元の画像をそのまま維持するようになって 、る。
[0029] すなわち、スキャンドライバ 121によるスキャン動作は、まず、部分書換えを行わな Vヽ領域 SI 1を高速モードでスキャンし、部分書換えを行う領域 R0に到達したら通常 の走査速度のスキャンにより画像の書換えを行い、その後、書換え領域 R0のスキヤ ンが終わったら、部分書換えを行わない領域 S 13を高速モードでスキャンする。これ により、画像の部分書換えの処理動作を高速化する。
[0030] ここで、書換えを行わないスキップ領域(Sl l、 S13)に対しては、既に書込まれて V、る表示画像に影響を及ぼさな 、ように、データドライバ 122からの電圧出力をオフ にするのが最も好ましいが、高速にすることで液晶の応答が鈍くなるため、この現象 を利用して電圧出力をオフすることなくスキャンを行うこともできる。
[0031] 図 5は高速スキャンによる閾値特性のシフトを説明するための図である。
すなわち、書換え領域 ROの前後の領域 (Sl l、 SI 3)をスキャンする高速モードに おいて、例えば、 ± 24V或いは ± 32Vの電圧が印加される力 例えば、図 5に示され るように、高速スキャン時における閾値特性は大きくシフト(高電位側へシフト)し、具 体的に、コレステリック液晶の動作閾値電圧は 32V以上の高い電圧にシフトするため 、例えば、 ± 24V或いは ± 32Vの電圧が印加されても液晶の配向状態 (表示状態) が変化することはない。従って、スキップ領域 Sl l、 S13では、電圧出力をオフせず にスキャンを高速にするだけで元の画像をそのまま維持することができる。
[0032] このように、関連技術の表示素子の駆動方法によれば、元の画像の一部を部分書 換えする場合、書換え処理の高速ィ匕を行うことが可能であった。
[0033] し力しながら、関連技術の表示素子の駆動方法には、以下に述べるような解決す べき課題が存在した。
[0034] 図 6Aは関連技術の表示素子の駆動方法における課題を説明するための図である 図 6Aに示されるように、例えば、書換え領域 R1がスキャン方向(図 6Aにおける縦 方向)に長い形状の場合、通常の速度でスキャンを行う書換え領域 R1を含む領域 S 22が殆どの部分を占め、高速スキャンを行う書換えを行わないスキップ領域 S21、 S 23が少なくなり、高速ィ匕の効果を十分に発揮させることができない。
[0035] すなわち、図 6Aに示すような書換え領域 R1がスキャン側の殆どの領域をカバーす る場合、前述した関連技術の表示素子の駆動方法では、部分的な書換えにも関わら ず画面の大半をスキャンすることになるため、部分書換え本来の時間短縮というメリツ トを活力せないことになる。
[0036] 本発明は、上述した従来の表示素子の駆動方法が有する課題に鑑み、部分的な 画面の書換えをより一層高速化することのできる表示素子の駆動方法および表示装 置の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0037] 本発明の第 1の形態によれば、互いに対向状態で交差する複数の第 1の電極およ び複数の第 2の電極、並びに、該各第 1の電極と該各第 2の電極間の表示媒体を備 える表示素子を、前記第 1の電極に接続された第 1のドライバおよび前記第 2の電極 に接続された第 2のドライバにより駆動する表示素子の駆動方法であって、前記第 1 および第 2のドライバの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第 1および第 2のドラ ィバの他方をデータドライバとし、既存の表示画像における部分的な書換え領域に ぉ 、て、該書換え領域に対応する電極の数が少な 、方をスキャンドライバとして選択 することを特徴とする表示素子の駆動方法が提供される。
[0038] 本発明の第 2の形態によれば、互いに対向状態で交差する複数の第 1の電極およ び複数の第 2の電極、並びに、該各第 1の電極と該各第 2の電極間の表示媒体を含 む表示素子と、前記第 1の電極に接続された第 1のドライバおよび前記第 2の電極に 接続された第 2のドライバと、を有する表示装置であって、前記第 1および第 2のドライ バの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第 1および第 2のドライバの他方をデー タドライバとして選択するドライバ選択回路を備え、前記ドライバ選択回路は、既存の 表示画像における部分的な書換え領域にぉ ヽて、該書換え領域に対応する電極の 数が少ない方をスキャンドライバとして選択することを特徴とする表示装置が提供され る。
[0039] 本発明の第 3の形態によれば、互いに対向状態で交差する複数の第 1の電極およ び複数の第 2の電極、並びに、該各第 1の電極と該各第 2の電極間の表示媒体を含 む表示素子と、前記第 1の電極に接続された第 1のドライバおよび前記第 2の電極に 接続された第 2のドライバと、を有する表示装置であって、前記第 1および第 2のドライ バの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第 1および第 2のドライバの他方をデー タドライバとして選択するドライバ選択回路を備え、前記ドライバ選択回路は、既存の 表示画像における部分的な書換え領域にぉ ヽて、該書換え領域に対応する電極の 数が少ない方をスキャンドライバとして選択する表示装置を適用したことを特徴とする 電子端末が提供される。
発明の効果
[0040] 本発明によれば、部分的な画面の書換えをより一層高速ィ匕することのできる表示素 子の駆動方法および表示装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0041] [図 1A]コレステリック液晶の配向状態を説明するための図(その 1)である。
[図 1B]コレステリック液晶の配向状態を説明するための図(その 2)である。
[図 2A]コレステリック液晶を駆動するための電圧特性を示す図(その 1)である。
[図 2B]コレステリック液晶を駆動するための電圧特性を示す図(その 2)である。
[図 2C]コレステリック液晶を駆動するための電圧特性を示す図(その 3)である。 [図 3]コレステリック液晶の反射率特性を示す図である。
圆 4A]関連技術の表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 1)である。 圆 4B]関連技術の表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 2)である。
[図 5]高速スキャンによる閾値特性のシフトを説明するための図である。
圆 6A]関連技術の表示素子の駆動方法における課題を説明するための図である。 圆 6B]本発明に係る表示素子の駆動方法の原理を説明するための図である。
圆 7]本発明に係る表示装置の第 1実施例を概略的に示すブロック図である。
圆 8]図 7に示す表示装置における表示素子の一例を概略的に示す断面図である。 圆 9A]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 1)であ る。
圆 9B]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 2)であ る。
圆 9C]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 3)であ る。
圆 9D]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するための図(その 4)であ る。
圆 10A]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するためのフローチャート ( その 1)である。
圆 10B]本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するためのフローチャート( その 2)である。
圆 11]本発明に係る表示装置の第 2実施例の要部を模式的に示す図である。
[図 12]図 11に示す表示装置におけるドライバの切換えを説明するための図である。 圆 13]本発明に係る表示装置の第 3実施例の要部を模式的に示す図である。
[図 14]図 13に示す表示装置におけるドライバの切換えを説明するための図である。
[図 15A]スキャンモードおよびデータモードにおけるドライバへの入力電圧の一例を 示す図である。
[図 15B]コレステリック液晶を駆動する場合の対応の一例を示す図である。
[図 15C]スキャンモードおよびデータモードにおけるドライバの出力電圧の一例を示 す図である。
[図 15D]液晶に印加される合成波形の一例を示す図である。
[図 16A]スキャンモードおよびデータモードにおけるドライバへの入力電圧の他の例 を示す図である。
[図 16B]コレステリック液晶を駆動する場合の対応の他の例を示す図である。
[図 16C]スキャンモードおよびデータモードにおけるドライバの出力電圧の他の例を 示す図である。
[図 16D]液晶に印加される合成波形の他の例を示す図である。
符号の説明
1 表示素子
3 電源回路
4 制御回路
5 インバータ
11, 12 フイノレム基板
13, 14 透明電極(ITO)
15 液晶組成物(コレステリック液晶)
16, 17 シーノレ材
18 光吸収層
19 駆動回路
21 ; 211, 212, 213 第 1のド、ライノく IC
22 ; 221, 222, 223 第 2のドライノく IC
31 昇圧部
32 電圧生成部
33 レギユレータ
41 部分書換え入力部
42 画像データ生成部
43 サイズ情報生成部
44 ドライバ選択およびデータ変換回路 100 元の画像 (既存の画像)
101 青 (B)層
102 緑 (G)層
103 赤 (R)層
121 走査側のドライバ IC (スキャンドライバ)
122 データ側のドライバ IC (データドライバ)
200 部分書換え後の画像
RO, Rl, R2, R3 部分的な書換え領域
FC フォーカルコニック状態
H ホメ才卜口ピック状態
P プレーナ状態
発明を実施するための最良の形態
[0043] まず、本発明に係る表示素子の駆動方法の原理を説明する。
図 6Bは本発明に係る表示素子の駆動方法の原理を説明するための図である。 図 6Aと図 6Bとの比較から明らかなように、本発明に係る表示素子の駆動方法は、 書換え領域 R1が図面の縦方向に長い形状の場合、書換え領域に対応する電極の 数が少な 、方をスキャンドライバとして選択する。
[0044] すなわち、図 6Bに示されるように、書換え領域 R1が縦方向に長い形状の場合、ス キャン方向を横方向に切換える。従って、図 6Bにおいては、縦方向のドライバ 121を データドライバとして使用すると共に、横方向のドライバ 122をスキャンドライバとして 使用することになる。ここで、横方向のドライバ 122をデータドライバとして使用する場 合と、縦方向のドライバ 121をデータドライバとして使用する場合とでは、データドライ バに供給する画像データを変換する必要があるが、これは、後述するドライバ選択お よびデータ変換回路 (44)で行うことになる。
[0045] そして、図 6Bに示されるように、例えば、書換え領域 R1がスキャン方向(縦方向)に 長い形状の場合、書換え領域 R1の短辺に対応する領域 S32だけ通常の速度でスキ ヤンを行い、他の殆どの領域 S31および S32では高速スキャンを行う。これにより、高 速ィ匕の効果を十分に発揮させることが可能となる。 実施例
[0046] 以下、本発明に係る表示素子の駆動方法および表示装置の実施例を、添付図面 を参照して詳述する。
[0047] 図 7は本発明に係る表示装置 (電子端末)の第 1実施例を概略的に示すブロック図 である。図 7において、参照符号 1は表示素子、 3は電源回路、 4は制御回路、 5はィ ンバータ、 21は第 1のドライバ IC (第 1のドライバ)、そして、 22は第 2のドライバ IC (第 2のドライバ)を示している。
[0048] 図 7に示されるように、電源回路 3は、昇圧部 31、表示素子ドライブ電圧生成部 (電 圧生成部) 32およびレギユレータ 33を備える。昇圧部 31は、例えば、電池から + 3〜 + 5V程度の入力電圧を受け取り、表示媒体 (表示素子 1)を駆動する電圧に昇圧し て電圧生成部 32に供給する。電圧生成部 32は、第 1のドライバ 21および第 2のドラ ィバ 22に対してそれぞれ必要な電圧を生成し、レギユレータ 33は、電圧生成部 32か らの電圧を安定化させて第 1のドライバ 21および第 2のドライバ 22に供給する。
[0049] 制御回路 4は、部分書換え入力部 41、画像データ生成部 42、サイズ情報生成部 4 3、並びに、ドライバ選択およびデータ変換回路 44を備える。制御回路 4は、外部か ら供給された画像データおよび制御信号を演算し、第 1のドライバ 21および第 2のド ライバ 22のいずれか一方をスキャンドライバまたはデータドライバに設定すると共に、 他方をデータドライバまたはスキャンドライバに設定し、且つ、それら設定されたスキ ヤンドライバ 21 (22)およびデータドライバに 22 (21)に適した信号を供給する。
[0050] 部分書換え入力部 41は、外部から供給される画像データおよび制御信号力も部分 書換えを認識し、画像データ生成部 42で部分書換えを行う領域の画像データを生 成すると共に、サイズ情報生成部 43で部分書換えを行う領域のサイズ情報 (書換え 領域の画面内の位置情報)を生成する。これら書換え領域の画像データおよびサイ ズ情報は、ドライバ選択およびデータ変換回路 44に入力され、ドライバ選択およびデ ータ変換回路 44は、スキャン/データモード信号 CS1,データ取り込みクロック CS2 , ノ ルス極性制御信号 CS 3,フレーム開始信号 CS4,データラッチ'スキャンシフト信 号 CS5およびドライバ出力遮断信号 CS6を出力する。
[0051] ここで、データ取り込みクロック CS2は、データモードに設定されたドライバに供給さ れ、 1ライン分のデータ (部分書換えの場合は、書換えを行う領域のデータ)を順次取 込むための信号であり、パルス極性制御信号 CS 3は、表示素子 1に与えるパルス電 圧の極性を反転制御するための信号であり、フレーム開始信号 CS4は、 1フレームの 画像の開始を示す信号であり、データラッチ'スキャンシフト信号 CS5は、データドラ ィバによりデータが格納されるラインおよびスキャンドライバにより選択されるラインの 同期制御を行うための信号であり、そして、ドライバ出力遮断信号 CS6は、データドラ ィバまたはスキャンドライバのドライバ出力を遮断するための信号である。
[0052] スキャン/データモード信号 CS1は、第 1のドライバ 21および第 2のドライバ 22のい ずれをスキャンドライバに設定するかを示す信号であり、このスキャン Zデータモード 信号 CS1は、第 1のドライバ 21に直接入力されると共に、インバータ 5を介して第 2の ドライバ 22に入力されるようになっている。これにより、第 1のドライバ 21および第 2の ドライバ 22の一方をスキャンドライバ (スキャンモード)に設定し、且つ、第 1のドライバ 21および第 2のドライバ 22の他方をデータドライバ(データモード)に設定するように なっている。
[0053] すなわち、既存の表示画像において一部の領域を書換える場合、その書換え領域 に対応する電極の数が少ない方の電極に接続されたドライバをスキャンドライバとし て選択し、且つ、書換え領域に対応する電極の数が多い方の電極に接続されたドラ ィバをデータドライバとして選択する。なお、例えば、書換え領域に対応する電極の 数が縦および横方向とも同じ場合、すなわち、書換え領域が正方形形状の場合には 、例えば、既存の表示画像を書込んだときと同じ選択でスキャンドライバおよびデー タドライバを設定する。
[0054] 従って、ドライバのスキャンモードとデータモードの選択は、図 7に示す表示素子に ぉ 、て、横長 (画像横サイズ〉画像縦サイズ)の部分書換え画像パターン (書換え領 域)が入力されたら、第 1のドライバ 21をスキャンモード (スキャンドライノく)に設定する と共に、第 2のドライバ 22をデータモード (データドライバ)に設定し、逆に、縦長 (画 像縦サイズ〉画像横サイズ)の部分書換え画像パターンが入力されたら、第 1のドラ ィバ 21をデータモードに設定すると共に、第 2のドライバ 22をスキャンモードに設定 する。 [0055] このスキャンモードとデータモードの選択(設定)は、 1ビットのスキャン Zデータモー ド信号 CS1により行い、例えば、この信号 CS1が低レベル『L』ならば、そのドライバを スキャンモード (スキャンドライバ)として設定し、逆に、信号 CS1が高レベル『H』なら ば、そのドライバをデータモード (データドライバ)として設定する。なお、第 1のおよび 第 2のドライバの設定は、上記の手法以外に、従来より知られている他の様々な手法 を適用してもよい。
[0056] ところで、例えば、縦方向の第 1のドライバ 21をスキャンドライバとすると共に、横方 向の第 2のドライバ 22をデータドライバとして使用する場合と、縦方向の第 1のドライ バ 21をデータドライバとすると共に、横方向の第 2のドライバ 22をスキャンドライバとし て使用する場合とでは、それぞれデータドライバ 22および 21に対して供給する画像 データを変換する必要があるが、この画像データの変換は、ドライバ選択およびデー タ変換回路 44で行われる。すなわち、ドライバ選択およびデータ変換回路 44は、画 像データ生成部 42およびサイズ情報生成部 43の出力を受け取って各ドライバのス キャンモード Zデータモードの機能を決定するだけでなぐ必要に応じて各ドライバ に入力する画像データの再配列 (変換)を行う。
[0057] 図 8は図 7に示す表示装置における表示素子 (液晶表示素子)の一例を概略的に 示す断面図である。図 8において、参照符号 11および 12はフィルム基板、 13および 14は透明電極 (例えば、 ITO)、 15は液晶組成物(コレステリック液晶)、 16および 17 はシール材、 18は光吸収層、そして、 19は駆動回路を示している。
[0058] 表示素子 1は、液晶組成物 15を含み、透明のフィルム基板 11および 12の内面 (液 晶組成物 15が封入されている面)には、それぞれ垂直に交差する透明電極 13およ び 14がそれぞれ形成されている。すなわち、対向するフィルム基板 11および 12には 複数のスキャン電極 13および複数のデータ電極 14がマトリクス状に形成されている。 なお、図 8では、一見するとスキャン電極 13とデータ電極 14が平行するように描かれ ているが、実際には、例えば、 1本のスキャン電極 13に対して複数のデータ電極 14 が交差しているのはいうまでもない。さらに、各フィルム基板 11および 12の厚さとして は、例えば、 0. 2mm程度であり、また、液晶組成物 15の層の厚さは、例えば、 〜6/z m程度ではある力 説明のためにそれらの比率は無視されている。 [0059] ここで、各電極 13および 14上には、絶縁性薄膜や配向安定ィ匕膜がコーティングさ れていることが好ましい。また、光を入射させる側とは反対側の基板(12)の外面 (裏 面)には、必要に応じて、可視光吸収層 18が設けられる。
[0060] 本実施例において、液晶組成物 15は室温でコレステリック相を示すコレステリック 液晶であり、これらの材料やその組み合わせについては以下の実験例によって具体 的に説明する。
[0061] シール材 16および 17は、液晶組成物 15をフィルム基板 11および 12間に封入する ためのものである。なお、駆動回路 19は、電極 13および 14に所定のパルス状の電 圧を印加するためのものである。
[0062] フィルム基板 11および 12は、いずれも透光性を有している力 本実施例の表示素 子 1として用いることができる一対の基板は、少なくとも一方が透光性を有していること が必要である。なお、透光性を有する基板としては、ガラス基板を例示できるが、ガラ ス基板以外にも、 PETや PCなどの可撓性の榭脂フィルム基板を使用することができ る。また、電極 13および 14としては、例えば、 ITO (Indium Tin Oxide :インジウム錫 酸化物)が代表的である力 その他に、例えば、 IZO (Indium Zinc Oxide:インジウム 亜鉛酸化物)等の透明導電膜、或いは、アルミニウムやシリコン等の金属電極、若しく は、アモルファスシリコン、 BSO (Bismuth Silicon Oxide : )等の光導電性膜等を用い ることがでさる。
[0063] 図 8に示す液晶表示素子においては、前述したように、透明フィルム基板 11および 12の内表面に互いに平行な複数の帯状透明電極 13および 14が形成されており、こ れらの電極 13および 14は基板に垂直な方向力も見て互いに交差するように向力 ヽ 合わされている。
[0064] 本発明に係る表示素子は、電極間の短絡を防止し、或いは、ガスバリア層として液 晶表示素子の信頼性を向上させる機能を有する絶縁性薄膜を形成してもよ!/、。また 、配向安定ィ匕膜としては、ポリイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、ポリエーテルイミド榭脂 、ポリビュルプチラール榭脂、アクリル榭脂等の有機膜、或いは、酸ィ匕シリコン、酸ィ匕 アルミニウム等の無機材料を例示することができる。なお、電極 13および 14にコーテ イングする配向安定ィ匕膜は、絶縁性薄膜と兼用することもできる。 [0065] 本発明に係る液晶表示素子は、一対の基板間に、基板間ギャップを均一に保持す るためのスぺーサを設けてもよい。このスぺーサとしては、榭脂製または無機酸ィ匕物 製の球体を F例示することができる。また、表面に熱可塑性の榭脂がコーティングして ある固着スぺーサも好適に用いることができる。
[0066] 液晶組成物 (液晶層) 15を構成する物質としては、例えば、ネマティック液晶組成 物にカイラル剤を 10〜40wt%添カ卩したコレステリック液晶である。ここで、カイラル剤 の添加量は、ネマティック液晶成分とカイラル剤の合計量を 100wt%としたときの値 である。
[0067] ネマティック液晶としては従来公知の各種のものを用いることができる力 誘電率異 方性が 20以上あることが、駆動電圧の都合上好ましい。すなわち、誘電率異方性が 20以上であれば、駆動電圧が比較的低くなる。また、コレステリック液晶組成物として の誘電率異方性(Δ ε )は、 20〜50あることが好ましい。概ねこの範囲であれば、汎 用のドライバが利用可能となる。
[0068] また、屈折率異方性( Δ η)は、 0. 18〜0. 24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、粘度もつられて高くなつて応答速度が低下することになる。 また、この液晶の厚みは、 3 111〜6 111程度カ 子ましく、これより小さいとプレーナ状 態の反射率が低くなり、これより大きいと駆動電圧が高くなりすぎるため好ましくない。
[0069] 図 9Α〜図 9Dは本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明するための図で あり、また、図 10Aおよび図 10Bは本発明に係る表示素子の駆動方法の一例を説明 するためのフローチャートである。ここで、図 9Αおよび図 9Βは部分書換え画像パタ ーンが横長の場合を示し、図 9Cおよび図 9Dは部分書換え画像パターンが縦長の 場合を示している。
[0070] まず、ステップ ST1で部分書換え条件、すなわち、画像データ Example.dat (u, v) および書換え位置 (x, y)を設定する。次に、ステップ ST2に進んで、画像データ Exa mple.dat (u, v)をメモリに格納し、さらに、ステップ ST3に進んで、書換え位置(x, y) をメモリに格納する。そして、ステップ ST4に進んで、部分書換え画像のサイズに関し て、縦サイズ〉横サイズを判別する。 [0071] ステップ ST4にお 、て、部分書換え画像 (R2)の縦サイズが横サイズ以下 (縦サイ ズ≤横サイズ)、すなわち、表示画像における部分的な書換え領域において、書換え 領域 R2に対応する縦方向の第 1の電極の数が横方向の第 2の電極の数よりも少な いと判別されると、ステップ ST8に進み、部分書換えを開始する。この状態は、図 9A および図 9Bに対応し、第 1のドライバ 21はスキャンモード (スキャンドライノく)に設定さ れ、且つ、第 2のドライバ 22はデータモード (データドライノく)に設定される。なお、こ の第 1のドライバ 21がスキャンドライバであり、第 2のドライバ 22がデータドライバであ る場合のスキャン方向(図 9Aにおける上から下方向)は、予め基本スキャン方向とし て決められている。
[0072] 次に、ステップ ST9に進んで、 yライン (領域 S41)をスキップ(高速スキャン)し、そし て、ステップ ST15に進んで、領域 S42から書換え領域 R2に対応した画像の書込み を開始する。すなわち、ステップ ST16において、図 9Aおよび図 9Bに示されるように 、書換え領域 R2の画像データの座標と、領域 S42におけるスキャンラインとに対応付 けてデータモードのドライバ (第 2のドライバ) 22へ順次データを供給する。
[0073] すなわち、書換え領域 R2の画像が「明日の天気 晴れ」という横長文字の場合、縦 方向(基本スキャン方向)のスキャンが選択され、その時データモードとなっているドラ ィバ 22に対してメモリ内に格納されている部分書換え画像の各ラインの座標データ( 0, 0) , (1, 0) , (2, 0) , · ··, (u— 1, 0); (0, 1) , (1, 1) , (2, 1) , · ··, (u— 1, 1); ……;(0, V— 1) , (1, v- 1) , (2, v- 1) , · ··, (u— 1, V— 1)を順に領域 S42の各 スキャンラインに対応させてデータドライバ 22に書込む。
[0074] さらに、ステップ ST17に進んで、電圧パルス出力(32Vまたは 24V)を対応するデ ータ電極(第 2の電極)に与え、ステップ ST18に進んで、書換え領域 R2の書込を終 了する。また、ステップ ST19に進んで、 Y— (y+v)ライン (領域 S43)を高速スキャン し、そして、ステップ ST20に進んで、部分書換えを終了する。
[0075] 一方、ステップ ST4にお ヽて、部分書換え画像 (R2)の縦サイズが横サイズよりも大 きい (縦サイズ〉横サイズ)、すなわち、表示画像における部分的な書換え領域にお いて、書換え領域 R2に対応する縦方向の第 1の電極の数が横方向の第 2の電極の 数よりも多いと判別されると、ステップ ST5に進み、ドライバのモードを切換える。すな わち、スキャンモードをデータモードに変更し、且つ、データモードをスキャンモード に変更する。この状態は、図 9Cおよび図 9Dに対応し、第 1のドライバ 21はデータモ ード (データドライノく)に設定され、且つ、第 2のドライバ 22はスキャンモード (スキャン ドライノく)に設定される。
[0076] 次に、ステップ ST6に進んで、部分書換えを開始し、さらに、ステップ ST7に進んで 、 Xライン (領域 S51)をスキップ(高速スキャン)し、そして、ステップ ST10に進んで、 領域 S52から書換え領域 R3に対応した画像の書込みを開始する。すなわち、ステツ プ ST11において、図 9Cおよび図 9Dに示されるように、書換え領域 R3の画像デー タの座標と、領域 S52におけるスキャンラインとに対応付けてデータモードのドライバ (第 1のドライバ) 21へ順次データを供給する。
[0077] すなわち、書換え領域 R3の画像が「明日の天気 晴れ」という縦長文字の場合、横 方向(変更スキャン方向)のスキャンが選択され、その時データモードとなっているドラ ィバ 21に対してメモリ内に格納されて ヽる部分書換え画像の各ラインの座標データ( 0, v- 1) , (0, v- 2) , (0, v- 3) , · ··, (0, 0); (1, v— 1) , (1, v— 2) , (1, v— 3) , · ··, (1, 0);……; (u- 1, v- 1) , (u- 1, v- 2) , (u- 1, v- 3) , · ··, (u—l, 0) を順に領域 S52の各スキャンラインに対応させてデータドライバ 21に書込む。
[0078] さらに、ステップ ST12に進んで、電圧パルス出力(32Vまたは 24V)を対応するデ ータ電極(第 1の電極)に与え、ステップ ST13に進んで、書換え領域 R3の書込を終 了する。また、ステップ ST14に進んで、 X— (x+u)ライン (領域 S53)を高速スキャン し、そして、ステップ ST20に進んで、部分書換えを終了する。
[0079] このように、スキャンモード Zデータモードの切換えに応じて、部分書換えを行う画 像パターンのアドレスへのアクセス手順も変えるようになって 、る。
[0080] 図 11は本発明に係る表示装置の第 2実施例の要部を模式的に示す図であり、図 1 2は図 11に示す表示装置におけるドライバの切換えを説明するための図である。図 1 1および図 12において、参照符号 101は青色の光を反射する青 (B)層、 102は緑色 の光を反射する緑 (G)層、そして、 103は赤色の光を反射する赤 (R)層を示している 。なお、 R層 103の下に光を吸収する黒 (K)層を設けることもできる。
[0081] 図 11に示されるように、本第 2実施例の表示装置は、 B層 101, G層 102および R 層 103に対して、それぞれスキャンドライバ(第 1のドライノく) 211, 212および 213、 並びに、データドライバ(第 2のドライノく) 221, 222および 223が設けられている。な お、各層 101, 102および 103で ίま、それぞれスキャンドライノ 211, 212および 213 、並びに、データドライバ 221, 222および 223に接続されコレステリック液晶(表示媒 体)を挟んで互いに対向状態で交差するスキャン電極およびデータ電極により、表示 素子 1がフルカラーに近 、表示を行うことができるようになって!/、る。
[0082] 図 12に示されるように、例えば、図 9Cに示されるような縦長の書換え領域 R3を書 込む場合、 Β層 101, G層 102および R層 103の全てのドライバのスキャンモードとデ ータモードを切換える。すなわち、スキャンモード (スキャンドライノく)となっている Β層 101, G層 102および R層 103の第 1のドライバ 211, 212および 213をデータモード (データドライノく)に切換え、且つ、データモードとなっている Β層 101, G層 102およ び R層 103の第 2のドライバ 221, 222および 223をスキャンモードに切換える。これ により、色数を満足したカラーの部分書換えを行うことができる。
[0083] なお、例えば、緑色 (G)を用いた部分書換えだけを行う場合には、 Β層 101および R層 103は動作させることなぐ G層 102のみ画像パターンに応じたドライバのモード 切換えおよび書換えを行うようにすることができる。
[0084] 図 13は本発明に係る表示装置の第 3実施例の要部を模式的に示す図であり、図 1 4は図 13に示す表示装置におけるドライバの切換えを説明するための図である。
[0085] 図 13に示されるように、本第 3実施例の表示装置は、 Β層 101, G層 102および R 層 103に対して、共通のスキャンドライバ(第 1のドライバ) 21、並びに、個別のデータ ドライバ(第 2のドライバ) 221, 222および 223が設けられている。
[0086] 図 14に示されるように、例えば、図 9Cに示されるような縦長の書換え領域 R3を書 込む場合、 Β層 101, G層 102および R層 103に共通のスキャンモードのドライバ 21 をデータモードを切換え、且つ、データモードとなっている Β層 101, G層 102および R層 103の第 2のドライバ 221, 222および 223をスキャンモードに切換える。この場 合、データドライバ 21は、 Β層 101, G層 102および R層 103に共通となるため、部分 書換えを行う画像は、例えば、黒白の表示となる。
[0087] このように、例えば、部分書換えを行う画像が黒白の表示でよい場合であって部分 書換えを高速に行 、た 、場合には、通常書込みの場合にスキャンドライバとして使用 する一方のドライノく(例えば、第 1のドライバ 21)を B層 101, G層 102および R層 103 で共通化することにより、ドライバの数等を低減して低コストィ匕することができる。
[0088] なお、部分書換えを行う場合、その書換え領域の形状が横長の表示パターンの場 合、ドライバのスキャンモードとデータモードの切換えは不要であるため、カラーの部 分書換えも可能である。
[0089] このように、一方のドライバを B層 101, G層 102および R層 103で共通化した場合 には色数の制約が生じる力 例えば、特にカラー表示の必要がないメモや時間表示 といった文字や数字パターンを部分書換えさせる場合には、それでも十分である。こ の場合、部分書換えさせるパターンが文字か画像かに応じてドライバの機能切換え を行うか否かを選択的に制御することもできる。
[0090] 以下、上述した図 11および図 12に示す第 2実施例の表示装置を適用して作製し た QVGAのカラー表示素子の駆動電圧を、図 15A〜図 15D、並びに、図 16A〜図 16Dを参照して説明する。なお、第 1のドライバ 211〜213および第 2のドライバ 221 〜223としては、汎用の STNドライバを使用した。また、必要に応じて、各ドライバに 入力する電圧を安定ィ匕させるために、オペアンプのボルテージフォロアを適用しても よい。
[0091] 図 15Aはスキャンモードおよびデータモードにおけるドライバへの入力電圧の一例 を示す図、図 15Bはコレステリック液晶を駆動する場合の対応の一例を示す図、図 1 5Cはスキャンモードおよびデータモードにおけるドライバの出力電圧の一例を示す 図、そして、図 15Dは液晶に印加される合成波形の一例を示す図である。
[0092] まず、図 15Aおよび図 15Bに示されるように、データモード(セグメントモード:デー タドライバ)では任意のラインが選択可能であり、高レベル『H』のデータ信号に対して 、高レベル『H』の交流信号としては電圧 VO (32V)および低レベル『L』の交流信号と しては電圧 V5 (0V)、並びに、低レベル『L』のデータ信号に対して、高レベル『H』の 交流信号としては電圧 V21 (28V)および低レベル『L』の交流信号としては電圧 V34 (4V)を使用する。
[0093] また、スキャンモード(コモンモード:スキャンドライノく)では任意のラインの選択は不 可であり全ラインをスキャンし、高レベル『H』のデータ信号に対して、高レベル『H』の 交流信号としては電圧 V5 (OV)および低レベル『L』の交流信号としては電圧 VO (32 V)、並びに、低レベル『L』のデータ信号に対して、高レベル『H』の交流信号として は電圧 V21 (28V)および低レベル『L』の交流信号としては電圧 V34 (4V)を使用す る。ここで、 V0≥V21≥V34≥V5の関係が成立している。
[0094] そして、 RGBの各素子(R層 103、 G層 102および B層 101)において、オン画素に は ± 32V、オフ画素には ± 24Vのパルス電圧が安定して印加され、非選択の画素 には ±4Vのパルス電圧が印加されるようにする。すなわち、図 15Bに示されるように 、スキャンドライバ(コモンドライバ: COM)およびデータドライバ(セグメントドライバ: S EG)には、例えば、図 7における電源回路 3で生成された 32V, 28V, 24V, 8V, 4 V, 0Vの 6つのレベルの電圧が入力される。
[0095] 従って、スキャンモードのドライバには、 32V, 28V, 4V, 0Vが入力され、また、デ ータモードのドライバには、 32V, 24V, 8V, 0Vが入力され、ドライバのスキャンモー ドとデータモードを切換える場合、それらのドライバに入力する各電圧入力も切換え る。
[0096] 図 15Cに示されるように、スキャンドライバのオンおよびオフ時の出力電圧は、 ON
COMが交流駆動の前半は 0Vで後半は 32V、および、 OFF— COMが交流駆動 の前半は 28Vで後半は 4Vとなっており、また、データドライバのオンおよびオフ時の 出力電圧は、 ON— SEGが交流駆動の前半は 32Vで後半は 0V、および、 OFF— S EGが交流駆動の前半は 24Vで後半は 8Vとなっている。
[0097] そして、図 15Dに示されるように、各スキャン電極および各データ電極間の液晶(画 素)に対して、選択オンの液晶には、交流駆動の前半 AV11は 32Vで後半 AV21は 32Vのパルス波形が印加され、選択オフの液晶には、交流駆動の前半 AV12は 2 4Vで後半 AV22は 24Vのパルス波形が印加され、非選択オンの液晶には、交流 駆動の前半 AV13は 4Vで後半 AV23は—4Vのパルス波形が印加され、そして、非 選択オフの液晶には、交流駆動の前半 AV14は—4Vで後半 AV24は 4Vのパルス 波形が印加されることになる。
[0098] なお、部分書換えを行う領域は、例えば、約 10msecノラインの速度でスキャンし、 部分書換えを行わない非対象の領域は、例えば、 sec.Zライン程度のスキャン速 度により一瞬にスキャンが終了することになる。なお、非対象の領域をスキャンする時 、ドライバからの電圧出力をオフにするのが好ましいが、高速スキャンにおいて液晶( 画素)が応答する電圧以下であれば、それまでの画像を維持するので問題はない。
[0099] 図 16Aはスキャンモードおよびデータモードにおけるドライバへの入力電圧の他の 例を示す図、図 16Bはコレステリック液晶を駆動する場合の対応の他の例を示す図、 図 16Cはスキャンモードおよびデータモードにおけるドライバの出力電圧の他の例を 示す図、そして、図 16Dは液晶に印加される合成波形の他の例を示す図である。
[0100] 図 16Bと上述した図 15Bとの比較から明らかなように、本例の場合は、データモー ド(SEG)とスキャンモード(COM)で同じレベルの電圧 32V, 26V, 6V, 0Vの電圧 を各ドライバに入力するようになっている。なお、図 16Aは前述した図 15Aと同じもの である。
[0101] 図 16Cに示されるように、スキャンドライバのオンおよびオフ時の出力電圧は、 ON
COMが交流駆動の前半は 0Vで後半は 32V、および、 OFF— COMが交流駆動 の前半は 26Vで後半は 6Vとなっており、また、データドライバのオンおよびオフ時の 出力電圧は、 ON— SEGが交流駆動の前半は 32Vで後半は 0V、および、 OFF— S EGが交流駆動の前半は 26Vで後半は 6Vとなっている。
[0102] そして、図 16Dに示されるように、各スキャン電極および各データ電極間の液晶(画 素)に対して、選択オンの液晶には、交流駆動の前半 AV31は 32Vで後半 AV41は 32Vのパルス波形が印加され、選択オフの液晶には、交流駆動の前半 AV32は 2 6Vで後半 AV42は 26Vのパルス波形が印加され、非選択オンの液晶には、交流 駆動の前半 AV33は 6Vで後半 AV43は 6Vのパルス波形が印加され、そして、非 選択オフの液晶には、交流駆動の前半 AV34および後半 AV44共に 0Vが印加され ることになる。
[0103] このように、データモードとスキャンモードで各ドライバに入力する電圧レベルを共 通化することにより、駆動マージンは少し狭くなるものの、電圧の生成レベルを減少さ せることができるため省電力化が可能となり、さらに、電圧切換え回路も不要となるた め、コストの低減を図ることができる。ここで、駆動マージンは、例えば、素子構造のェ 夫等によって広げることも可能である。
[0104] なお、部分書換えを行う領域は、例えば、約 10msecノラインの速度でスキャンし、 部分書換えを行わない非対象の領域は、例えば、 sec.Zライン程度のスキャン速 度により一瞬にスキャンが終了することになる。ここで、非対象の領域の画素のスキヤ ン時は、ドライノからの電圧出力をオフにして 、ることが好まし!/、。
[0105] 以上、既存の表示画像における部分的な書換えを行う場合、その書換え領域に対 応する電極の数が少な 、方をスキャンドライバとして選択することで、書込み (書換え )処理をより一層高速化することができる。
産業上の利用可能性
[0106] 本発明は、コレステリック液晶に限らず、例えば、電気泳動や電子分流体を使用し た電子ぺーパやそれらによる表示装置を有する電子端末に対して幅広く適用するこ とがでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 互いに対向状態で交差する複数の第 1の電極および複数の第 2の電極、並びに、 該各第 1の電極と該各第 2の電極間の表示媒体を備える表示素子を、前記第 1の電 極に接続された第 1のドライバおよび前記第 2の電極に接続された第 2のドライバによ り駆動する表示素子の駆動方法であって、
前記第 1および第 2のドライバの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第 1および 第 2のドライバの他方をデータドライバとし、
既存の表示画像における部分的な書換え領域にお!ヽて、該書換え領域に対応す る電極の数が少ない方をスキャンドライバとして選択することを特徴とする表示素子の 駆動方法。
[2] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法にお!、て、
前記第 1および第 2のドライバのどちらか一方がスキャンドライバとして選択されると 共に、他方がスキャンドライバとして選択されるかに応じて、メモリに格納された画像 データへのアクセス、並びに、前記データドライバとして選択されたドライバへ供給す るデータを変換することを特徴とする表示素子の駆動方法。
[3] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法にお!、て、
前記スキャンドライバは、前記書換え領域に対応するスキャン電極を通常の速度で スキャンし、且つ、その他のスキャン電極を高速でスキャンすることを特徴とする表示 素子の駆動方法。
[4] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法にお!、て、
前記スキャンドライバおよび前記データドライバは、前記書換え領域に含まれる表 示媒体に対して前記第 1および第 2の電極間の差電圧が該表示媒体の応答値電圧 以上の電圧を印加し、且つ、該書換え領域に含まれない表示媒体に対して前記第 1 および第 2の電極間の差電圧が該表示媒体の応答値電圧よりも低い電圧を印加す ることを特徴とする表示素子の駆動方法。
[5] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法において、前記スキャンドライバおよび前 記データドライバへの入力電圧をそれぞれ独立化し、スキャン方向の切換えに応じて 前記スキャン電極と前記データ電極への入力電圧を切換えることを特徴とする表示 素子の駆動方法。
[6] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法において、前記スキャンドライバおよび前 記データドライバへの入力電圧を共通化し、スキャン方向の切換えによっても前記ス キャンドライバおよび前記データドライバへの入力電圧をそのまま維持することを特 徴とする表示素子の駆動方法。
[7] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法にお!、て、
前記表示媒体は、メモリ性を有することを特徴とする表示素子の駆動方法。
[8] 請求項 1に記載の表示素子の駆動方法にお!、て、
前記表示媒体は、コレステリック相を形成する液晶であることを特徴とする表示素子 の駆動方法。
[9] 互いに対向状態で交差する複数の第 1の電極および複数の第 2の電極、並びに、 該各第 1の電極と該各第 2の電極間の表示媒体を含む表示素子と、前記第 1の電極 に接続された第 1のドライバおよび前記第 2の電極に接続された第 2のドライバと、を 有する表示装置であって、
前記第 1および第 2のドライバの一方をスキャンドライバとし、且つ、前記第 1および 第 2のドライバの他方をデータドライバとして選択するドライバ選択回路を備え、 前記ドライバ選択回路は、既存の表示画像における部分的な書換え領域にぉ 、て 、該書換え領域に対応する電極の数が少な 、方をスキャンドライバとして選択するこ とを特徴とする表示装置。
[10] 請求項 9に記載の表示装置において、さらに、
前記第 1および第 2のドライバのどちらか一方がスキャンドライバとして選択されると 共に、他方がスキャンドライバとして選択されるかに応じて、メモリに格納された画像 データへのアクセス、並びに、前記データドライバとして選択されたドライバへ供給す るデータを変換するデータ変換回路を備えることを特徴とする表示装置。
[11] 請求項 9に記載の表示装置において、
前記スキャンドライバは、前記書換え領域に対応するスキャン電極を通常の速度で スキャンし、且つ、その他のスキャン電極を高速でスキャンすることを特徴とする表示 装置。
[12] 請求項 9に記載の表示装置において、
前記スキャンドライバおよび前記データドライバは、前記書換え領域に含まれる表 示媒体に対して前記第 1および第 2の電極間の差電圧が該表示媒体の応答値電圧 以上の電圧を印加し、且つ、該書換え領域に含まれない表示媒体に対して前記第 1 および第 2の電極間の差電圧が該表示媒体の応答値電圧よりも低い電圧を印加す ることを特徴とする表示装置。
[13] 請求項 9に記載の表示装置において、前記スキャンドライバおよび前記データドラ ィバへの入力電圧をそれぞれ独立化し、スキャン方向の切換えに応じて前記スキヤ ン電極と前記データ電極への入力電圧を切換えることを特徴とする表示装置。
[14] 請求項 9に記載の表示装置において、前記スキャンドライバおよび前記データドラ ィバへの入力電圧を共通ィ匕し、スキャン方向の切換えによっても前記スキャンドライ バおよび前記データドライバへの入力電圧をそのまま維持することを特徴とする表示 装置。
[15] 請求項 9に記載の表示装置において、
前記表示媒体は、メモリ性を有することを特徴とする表示装置。
[16] 請求項 15記載の表示装置において、
前記表示媒体は、コレステリック相を形成する液晶であることを特徴とする表示装置
[17] 請求項 9に記載の表示装置において、
前記表示素子は、反射光が異なる複数の表示素子ユニットの積層構造であることを 特徴とする表示装置。
[18] 請求項 17記載の表示装置において、
前記スキャンドライバおよび前記データドライバは、前記書換え領域のパターンに 応じて、部分書換えを行う表示素子ユニットを選択的に駆動することを特徴とする表 示装置。
[19] 請求項 17記載の表示装置において、
前記各表示素子ユニットの対応する前記第 1または第 2のドライバの一方は共通化 されて ヽることを特徴とする表示装置。
[20] 請求項 18記載の表示装置において、
前記書換え領域は、モノクロ表示が許容されることを特徴とする表示装置。
[21] 請求項 9に記載の表示装置において、
前記第 1および第 2のドライバは、汎用の単純マトリクス用ドライバであることを特徴 とする表示装置。
[22] 請求項 9〜21のいずれか 1項に記載の表示装置を適用したことを特徴とする電子 端末。
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