WO2009081469A1 - 表示装置、その駆動方法及び電子機器 - Google Patents

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WO2009081469A1
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liquid crystal
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PCT/JP2007/074666
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Fumio Yamagishi
Tsuneo Watanuki
Toshiaki Yoshihara
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Fujitsu Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a display device having a display memory function and a data input function, a driving method thereof, and an electronic apparatus.
  • Electronic paper equipped with a display device capable of holding an image display without being supplied with power and having an electrically rewritable display content will rapidly spread.
  • Electronic paper has ultra-low power consumption that enables memory display even when the power is turned off, a light-reflective display method that is gentle on the eyes and does not cause eye fatigue, and a flexible, thin display that is flexible like paper Research has been conducted with the aim of realizing a body (see, for example, Patent Document 1).
  • Electronic paper is considered to be applied to display units such as electronic books, electronic newspapers, and electronic posters.
  • the electrophoretic method is a method in which charged particles are moved in air or liquid.
  • the twist ball method is a method of rotating charged particles that are color-coded in two colors.
  • An organic EL display element is a self-luminous display device having a structure in which a plurality of thin films made of an organic material are sandwiched between a cathode and an anode.
  • the liquid crystal display element is a non-self-luminous display device having a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode.
  • the cholesteric liquid crystal is a bistable selective reflection type liquid crystal using interference reflection of the liquid crystal layer.
  • Research and development of electronic paper using liquid crystal display elements is being carried out using cholesteric liquid crystals.
  • bistability refers to the property that the liquid crystal exhibits stability in two different alignment states.
  • a cholesteric liquid crystal has a property that two stable states of a planar state and a focal conic state are maintained for a long time after the electric field is removed. In the cholesteric liquid crystal, incident light is reflected and reflected in the planar state, and the incident light is transmitted in the focal conic state.
  • a liquid crystal display element using a cholesteric liquid crystal for the liquid crystal layer can display light brightness and darkness by selective reflection of incident light on the liquid crystal layer, so that a polarizing plate is not necessary.
  • a cholesteric liquid crystal is also called a chiral nematic liquid crystal.
  • the cholesteric liquid crystal method is overwhelmingly advantageous among color display methods for display devices using liquid crystal display elements.
  • the cholesteric liquid crystal system reflects light of a predetermined color due to liquid crystal interference. For this reason, the cholesteric liquid crystal method enables color display only by stacking liquid crystal display panels that reflect light of different colors. For this reason, a liquid crystal display method using cholesteric liquid crystal (herein referred to as a “cholesteric liquid crystal method” for the sake of convenience) is overwhelmingly superior in terms of color display compared to other methods such as the above-described electrophoresis method. is there. In other systems, it is necessary to dispose color filters that are painted in three colors for each pixel in order to perform color display. For this reason, the brightness of other systems is about 1/3 compared to the cholesteric liquid crystal system. Therefore, in other methods, improvement in brightness is a major obstacle to realizing electronic paper.
  • FIG. 15 schematically shows a cross-sectional configuration of a liquid crystal display element 51 capable of full color display using a cholesteric liquid crystal.
  • the liquid crystal display element 51 has a structure in which a blue (B) display unit 46b, a green (G) display unit 46g, and a red (R) display unit 46r are stacked in order from the display surface.
  • the upper substrate 47b side is the display surface, and external light (solid arrow) enters the display surface from above the substrate 47b. Note that the observer's eyes and the observation direction (broken arrows) are schematically shown above the substrate 47b.
  • the B display unit 46b includes a blue (B) liquid crystal layer 43b sealed between a pair of upper and lower substrates 47b and 49b, and a pulse voltage source 41b that applies a predetermined pulse voltage to the B liquid crystal layer 43b.
  • the G display unit 46g includes a green (G) liquid crystal layer 43g sealed between a pair of upper and lower substrates 47g and 49g, and a pulse voltage source 41g that applies a predetermined pulse voltage to the G liquid crystal layer 43g.
  • the R display unit 46r includes a red (R) liquid crystal layer 43r sealed between a pair of upper and lower substrates 47r and 49r, and a pulse voltage source 41r that applies a predetermined pulse voltage to the R liquid crystal layer 43r.
  • a light absorption layer 45 is disposed on the back surface of the lower substrate 49r of the R display portion 46r.
  • the cholesteric liquid crystal method is a promising method for electronic paper having display memory properties and capable of bright color display. Further, even when the number of display pixels is large, inexpensive passive driving using matrix electrodes is possible. JP 2005-267170 A
  • An object of the present invention is to provide a display device, a driving method thereof, and an electronic device that can easily perform writing input even when a cholesteric liquid crystal system having a slow response speed is used.
  • the above objects are arranged on the first display means, the second display means arranged on the first display means and having a response speed slower than that of the first display means, and the second display means.
  • An external data input means and a control circuit for controlling driving of the external data input means, the first display means, and the second display means, wherein the first display means includes the external data input
  • the first display means includes the external data input
  • the second display means is means for displaying the information displayed by the first display means.
  • the object is to provide the first display means, the second display means stacked on the first display means and having a response speed slower than that of the first display means, and the second display means.
  • a display device comprising stacked external data input means, wherein when the input data is input, the second display means is in a transmissive state and the first display means is in a driving state. It is achieved by a display device driving method characterized by the following.
  • the present invention it is possible to realize a display device and an electronic device that can easily perform writing input even when a cholesteric liquid crystal system with a slow response speed is used.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a display device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the display block taken along a line CC extending in the left-right direction in the drawing shown in FIG. It is sectional drawing of the memory-type display panel which reflects blue light. It is a figure which shows an example of the voltage-reflectance characteristic of a cholesteric liquid crystal. It is a top view which shows the electronic paper apparatus of a memory display state. It is a figure which shows the outline
  • FIG. 9A is a plan view showing the electronic paper device in a state where the start of input is detected.
  • FIG. 9B is a plan view showing the electronic paper device in a state where the input position is designated.
  • FIG. 9C is a plan view showing the electronic paper device in a state where the input window is automatically set.
  • FIG. 10A is a plan view showing the electronic paper device in a state where data is input.
  • FIG. 10B is a plan view showing the electronic paper device in a state where input completion is detected.
  • FIG.10 (c) is a top view which shows the display apparatus of the state which is updating the display based on the input data. It is a perspective view which shows a TFT element. It is a top view which shows the electronic paper apparatus of the memory display state which concerns on a modification.
  • FIG. 13A is a plan view showing an electronic paper device that displays an information display icon on a memory display unit.
  • FIG. 13B is a plan view showing the electronic paper device in which the information display icon is operated.
  • FIG. 14A is a plan view showing an electronic paper device in which an input window is formed at the center of the display screen.
  • FIG. 14B is a plan view showing an electronic paper device in which an input window is formed at the lower right of the display screen.
  • FIG. 14C is a plan view showing the electronic paper device in which the input window is formed along the right side and the lower side of the display screen. It is a schematic diagram which shows the cross-sectional structure of the liquid crystal display element in which a full color display using a cholesteric liquid crystal is possible.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a display device.
  • the display device 1 has a circuit block 1a and a display block 1b.
  • the display block 1b includes a touch panel (external data input means) 40, a memory display unit (second display means) 5 having a liquid crystal layer that reflects light of a specific color in a planar state, and a high-speed display panel (first display). Display means) 50 and these drive circuits.
  • the circuit block 1a controls, for example, a power supply unit 28 for converting a DC voltage of 3 to 5V into a DC voltage necessary for driving the display block 1b, and a display area reset process, or the display block 1b.
  • a display control circuit (control circuit) 29 for generating a predetermined control signal for displaying an image on the screen, and switching a scanning speed and a driving voltage, and input image data and a memory display unit input from the system side 5 includes an image data memory (first holding means) 30 for storing image data of the image displayed at 5, a temperature sensor 26 for detecting the ambient temperature, and a timer 27 for detecting timing.
  • the power supply unit 28 includes a boosting unit 22, a display element drive voltage generating unit 23, and a regulator 24.
  • the boosting unit 22 includes, for example, a DC-DC converter, and boosts an input voltage of 3 to 5V DC to a voltage necessary for driving the display block 1b, for example, a voltage of about 30 to 40V.
  • the display element driving voltage generation unit 23 uses the voltage boosted by the boosting unit 22 and the input voltage to select the gradation value or selection of each pixel formed in the display area of the memory display unit 5 or the high-speed display panel 50. / Generate necessary multi-level voltages according to different selections.
  • the regulator 24 includes a Zener diode, an operational amplifier, and the like, stabilizes the voltage generated by the display element drive voltage generation unit 23, and supplies the stabilized voltage to the scan electrode drive circuit 20 and the data electrode drive circuit 21 provided in the display block 1b. It is supposed to be.
  • the image data memory 30 stores the image data ID input from the system side, and outputs the image data ID stored under the control of the display control circuit 29 to the display control circuit 29.
  • the timer 27 detects timing for starting display reset processing in the memory-type display unit 5 and the high-speed display panel 50 and outputs the detected timing to the display control circuit 29.
  • the temperature sensor 26 can detect the temperature of the external environment where the display device 1 is placed, and the display control circuit 29 can change the driving conditions of the memory display unit 5 and the high-speed display panel 50.
  • the display control circuit 29 includes a processor (not shown) and the like, and controls driving of the touch panel 40, the high-speed display panel 50, and the memory display unit 5, and also controls the entire display device 1.
  • the display control circuit 29 displays an image by switching the scanning speed and driving voltage of the memory type display unit 5 via the scanning electrode driving circuit 20 and the data electrode driving circuit 21, and the memory type display unit 5 and the high speed display panel 50.
  • the display area reset process is executed.
  • the display control circuit 29 drives the scan electrodes with control signals such as a scan direction signal SS, a data acquisition clock DC, a pulse polarity control signal PS, a frame start signal FS, a data latch / scan shift DS, a driver output off OS, and display data DD. It outputs to the circuit 20 and the data electrode drive circuit 21.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the display block taken along a line CC extending in the left-right direction in FIG.
  • the display device 1 is capable of color display by stacking three memory display panels 6b, 6g, and 6r that selectively reflect blue, green, and red light, respectively.
  • a high-speed display panel 50 for displaying data input by the touch panel 40 in real time.
  • the memory display unit 5 is disposed on the high-speed display panel 50 in a stacked manner.
  • the touch panel 40 is disposed on the memory display unit 5 in a stacked manner.
  • the display device 1 is arranged in the order of the touch panel 40, the memory display unit 5, and the high-speed display panel 50 from the side visually recognized by the user.
  • the memory display unit 5 may be composed of a single layer, two layers, or four or more layers.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a memory display panel that reflects blue light.
  • the memory display panel 6 b that reflects blue light includes transparent electrodes 17 and 19 patterned in a stripe shape, and a pair of upper and lower substrates 7 and 9 that are opposed to each other, and both substrates. And a liquid crystal layer 3 b sealed between 7 and 9.
  • Each of the memory display panels 6b, 6g, and 6r includes a liquid crystal layer 3b having a cholesteric liquid crystal in which an average refractive index n and a helical pitch p are adjusted so as to selectively reflect any one of red, green, and blue. 3g, 3r. Accordingly, each of the memory-type display panels 6b, 6g, and 6r has a display memory property, and can maintain image display with no power or almost no power.
  • the liquid crystal composition constituting the cholesteric liquid crystal layer is a cholesteric liquid crystal obtained by adding 10 to 40 wt% of a chiral material to a nematic liquid crystal mixture.
  • the addition ratio of the chiral material is a value when the total amount of the nematic liquid crystal component and the chiral material is 100 wt%.
  • Various types of conventionally known nematic liquid crystals can be used as the nematic liquid crystal, but the dielectric anisotropy ⁇ of the cholesteric liquid crystal composition is preferably 20 ⁇ ⁇ ⁇ 50. If the dielectric anisotropy ⁇ is 20 or more, the selection range of usable chiral materials is widened.
  • the dielectric anisotropy ⁇ is too lower than the above range, the driving voltage of the liquid crystal layer 3 becomes high. On the other hand, if the dielectric anisotropy ⁇ is too higher than the above range, the stability and reliability of the display device are lowered, and image defects and image noise are likely to occur.
  • the refractive index anisotropy ⁇ n of cholesteric liquid crystal is an important physical property that governs image quality.
  • the value of the refractive index anisotropy ⁇ n is preferably 0.18 ⁇ ⁇ n ⁇ 0.24. If the refractive index anisotropy ⁇ n is smaller than this range, the reflectivity of each liquid crystal layer in the planar state becomes low, and the display becomes dark with insufficient brightness. On the other hand, when the refractive index anisotropy ⁇ n is larger than the above range, the liquid crystal layer 3 is scattered and reflected in the focal conic state, so that the color purity and contrast of the display screen are insufficient, resulting in a blurred display. Further, when the refractive index anisotropy ⁇ n is larger than the above range, the viscosity increases, so that the response speed of the cholesteric liquid crystal decreases.
  • the value of the specific resistance ⁇ of the cholesteric liquid crystal is preferably 10 10 ⁇ ⁇ ⁇ 10 13 ( ⁇ ⁇ cm).
  • the viscosity of the cholesteric liquid crystal is low because a voltage increase and a contrast decrease at low temperatures can be suppressed.
  • the upper substrate 7 and the lower substrate 9 are required to have translucency.
  • two sets of two glass substrates are used.
  • it can replace with a glass substrate and can also use film substrates, such as a polycarbonate (PC) and a polyethylene terephthalate (PET).
  • film substrates such as a polycarbonate (PC) and a polyethylene terephthalate (PET).
  • both the upper substrate 7 and the lower substrate 9 are translucent.
  • Striped data electrodes 17 are formed in parallel on the upper substrate 7 of the memory display panel 6b. Further, on the lower substrate 9 side of the memory display panel 6b, stripe-shaped scanning electrodes 19 intersecting with the data electrodes 17 are formed in parallel.
  • a plurality of striped scanning electrodes 19 and a plurality of data electrodes 17 are formed by patterning a transparent electrode made of indium tin oxide (IndiumdiTin Oxide; ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • ITO indiumdiTin Oxide
  • ITO indium zinc oxide
  • IZO photoconductive films
  • amorphous silicon and the like are used. Can do.
  • an insulating thin film and a liquid crystal molecule alignment stabilization film are coated on both electrodes 17 and 19 as functional films, respectively.
  • the insulating thin film has a function of preventing a short circuit between the electrodes 17 and 19 and improving the reliability of the memory display panel 6b as a gas barrier layer.
  • a polyimide resin, an acrylic resin, or the like can be used for the alignment stabilizing film.
  • an alignment stabilizing film is applied (coated) on the entire surface of each substrate on the electrode.
  • the alignment stabilizing film may also be used as an insulating thin film.
  • Each liquid crystal layer 3 is sealed between the substrates 7 and 9 by a sealing material (not shown) applied to the outer periphery of the upper and lower substrates 7 and 9. Further, it is necessary to keep the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 3 uniform.
  • a spherical spacer made of resin or inorganic oxide is dispersed in the liquid crystal layer, or a plurality of columnar spacers whose surfaces are coated with a thermoplastic resin are formed in the liquid crystal layer 3.
  • spacers are inserted into the liquid crystal layer 3 so that a cell gap of about 4 ⁇ m is uniformly maintained.
  • the cell gap d of the liquid crystal layer 3 is preferably in the range of 3 ⁇ m ⁇ d ⁇ 6 ⁇ m.
  • FIG. 4 shows an example of voltage-reflectance characteristics of the cholesteric liquid crystal.
  • the horizontal axis represents the voltage value (V) applied to the cholesteric liquid crystal
  • the vertical axis represents the reflectance (au) of the cholesteric liquid crystal.
  • the solid curve P shown in FIG. 4 shows the voltage-reflectance characteristic of the cholesteric liquid crystal when the initial state is the planar state
  • the broken curve FC shows the voltage-reflectance characteristic of the cholesteric liquid crystal when the initial state is the focal conic state. ing.
  • a predetermined high voltage VP100 for example, 32 V
  • VP100 for example, 32 V
  • the helical structure of the liquid crystal molecules is completely unwound and all the liquid crystal molecules become homeotropic according to the direction of the electric field.
  • the applied voltage VP100 of the liquid crystal is suddenly lowered to almost zero, the liquid crystal molecules are in a spiral state in which the spiral axis is in a direction substantially perpendicular to both electrodes, and selectively reflects light according to the spiral pitch.
  • Planar state when the applied voltage VP100 of the liquid crystal is suddenly lowered to almost zero, the liquid crystal molecules are in a spiral state in which the spiral axis is in a direction substantially perpendicular to both electrodes, and selectively reflects light according to the spiral pitch. Planar state.
  • a predetermined voltage VF100 for example, 24V
  • VF100a and VF100b are applied to the cholesteric liquid crystal for several ms to several tens of ms. Then, the liquid crystal applied voltage VF100 is suddenly lowered to almost zero.
  • the liquid crystal molecules are in a spiral state in which the spiral axis is in a direction substantially parallel to both electrodes, and in a focal conic state that transmits incident light. Note that the cholesteric liquid crystal can be brought into a focal conic state by applying a voltage of VP100 to generate a strong electric field in the liquid crystal layer and then gently removing the electric field.
  • the touch panel 40 is stacked on the front side of the memory display unit 5 and on the most external light side of the display device 1.
  • the touch panel 40 includes a glass substrate 41, transparent electrode films 42 and 43, a transparent resin sheet 45, a spacer (not shown), and a plurality of dot spacers (not shown).
  • a pair of transparent conductive films 42 and 43 such as an ITO film are provided on the glass substrate 41 with a space therebetween.
  • a plurality of minute dot spacers are arranged between the pair of transparent conductive films 42 and 43.
  • a transparent resin sheet 45 is provided on the pair of transparent conductive films 42 and 43.
  • the touch panel 40 detects a change in resistance value at the pressed position. Thereby, the touch panel 40 can specify the pressed position.
  • a resin substrate, a resin sheet, or the like may be used instead of the glass substrate 41 made of glass.
  • the touch panel 40 may be a touch panel of a capacitive type, an ultrasonic surface acoustic wave type, an infrared light shielding type, an electromagnetic induction type, or the like.
  • the high-speed display panel 50 is a liquid crystal display element of a simple matrix drive type or an active matrix drive type, and has a faster response speed when displaying an image than the memory display unit 5. That is, the response speed of the memory display unit 5 is slower than the response speed of the high-speed display panel 50.
  • a display panel of a TN (twisted nematic) liquid crystal, STN (super twisted nematic) liquid crystal, GH (guest host) type liquid crystal, or the like can be used.
  • a reflective liquid crystal panel using TN liquid crystal is provided as the high-speed display panel 50. As shown in FIG.
  • the high-speed display panel 50 is laminated on the back side of the memory display unit 5, and a TN liquid crystal layer 53 is formed by a pair of substrates 57 and 59 provided with a polarizing plate 51 and transparent electrodes 56 and 58.
  • a sandwiched liquid crystal cell 55 and a reflecting plate 52 are provided.
  • the polarizing plate 51 is provided on the liquid crystal cell 55 and polarizes light passing through the liquid crystal cell 55.
  • the transparent electrodes 56 and 58 are formed in a stripe shape.
  • the high-speed display panel 50 is driven by passive driving using the substrates 57 and 59 provided with the transparent electrodes 56 and 58.
  • the high-speed display panel 50 displays an image based mainly on information input from the touch panel 40.
  • the high-speed display panel 50 displays black in a drive-off state, that is, in a state where no power is applied.
  • the high-speed display panel 50 displays black as a light absorption state when the power is off. That is, the high speed display panel 50 functions as a light absorption layer.
  • FIG. 5 is a plan view showing the electronic paper device in a memory display state.
  • the display device 1 is mounted in the center of the main body 60.
  • the display device 1 includes a display screen 61 formed by laminating a touch panel 40, a memory display unit 5, and a high-speed display panel 50. Below the display device 1, there are provided switches 63 for the user to operate the display device 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing an outline of the operation of the display device.
  • each process of the display device 1 is shown in steps S1 to S4 on the left side, and the respective states of the touch panel 40, the memory display unit 5 and the high-speed display panel 50 corresponding to each step S1 to S4 are shown on the right side.
  • the (a) column in the figure shows the state of the touch panel 40
  • the (b) column in the figure shows the state of the memory display unit 5
  • the (c) column in the figure shows the state of the high-speed display panel 50.
  • step S1 the display control circuit 29 (see FIG. 1) is operated by the user as shown in the column (a) of FIG. Until the touch panel 40 is in the input waiting state or the operation stopped state (off state).
  • the display control circuit 29 puts the memory display unit 5 in the memory display state (drive-off state) as shown in the column (b) in the figure.
  • the display control circuit 29 brings the high-speed display panel 50 into a drive-off state, that is, a state displaying black as shown in the column (c) in the figure.
  • the high-speed display panel 50 in the drive-off state is preferably in a state of zero power consumption.
  • the entire display color is black, it is convenient to display the memory-type display unit 5. That is, the cholesteric liquid crystal type memory-type display unit 5 requires a light absorption layer for displaying black in the lowermost layer in order to display by controlling the reflection and transmission of incident light.
  • the high-speed display panel 50 can function as a light absorption layer necessary for display of the memory-type display unit 5 when black display is performed in a drive-off state where no voltage is applied.
  • the image data of the image displayed in memory on the memory display unit 5 is stored and held in the image data memory 30 that can store the data, so that after the input is completed, based on the display of the memory display unit 5. Convenient when returning.
  • step S2 when the user operates the switches 63 to detect the start of input (step S2), the display control circuit 29 detects the operation of the touch panel 40 by the user as shown in the column (a) in the figure.
  • the input detection state that is, the operation is turned on.
  • the display control circuit 29 rewrites the memory-type display unit 5 so that at least a part of the display screen 61 is transparent and transparent as shown in the column (b) in the figure. Thereafter, the display control circuit 29 immediately returns the memory display unit 5 to the memory display state (drive-off state).
  • the area rewritten to the transparent state on the display screen 61 can be visually recognized by the high-speed display panel 50 disposed on the back side of the memory display unit 5. Thereby, the area rewritten to the transparent state becomes an input window WA (see FIG. 7) as a window for the user to visually recognize the image displayed on the high-speed display panel 50.
  • the input window WA is formed as a rectangular area at the bottom of the display screen 61.
  • the display screen 61 of the memory display unit 5 includes an input window WA and an image display area DA (see FIG. 7) for displaying an image. Divided vertically.
  • the display control circuit 29 switches the high-speed display panel 50 from the drive-off state (state in which nothing is displayed) to the drive-on state (drive state in which an image is displayed). ).
  • the display control circuit 29 switches only the input data display area IA of the high-speed display panel 50 corresponding to the input window WA of the memory display unit 5 to the drive-on state.
  • the high-speed display panel 50 starts displaying an image based on data input by the user through the touch panel 40.
  • the display control circuit 29 maintains the black display area BA of the high-speed display panel 50 corresponding to the image display area DA of the memory-type display unit 5 in a black display state by the drive-off state.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing the electronic paper device in the input start state.
  • the electronic paper device 100 in the input start state is shown in the upper part of the drawing, and the touch panel 40, the memory display unit 5, the high-speed display panel 50, the display control circuit 29, and the like at this time are shown in the lower part of the drawing.
  • the display control circuit 29 is also connected to a coordinate detection 46, an input data memory (second holding unit) 48, and an input window setting information storage unit 49. Thereby, the display control circuit 29 can display an image based on data input by the user through the touch panel 40 on the display screen of the display block 1b.
  • the coordinate detection 46 detects the coordinates of the touch panel 40 operated by the touch pen 47 or the like.
  • the display control circuit 29 is connected to the touch panel 40 via the coordinate detection 46.
  • the input data memory 48 holds the input operation information input from the touch panel 40 by storing it as input data.
  • the input window setting information storage unit 49 stores information such as a display position for displaying the input window WA on the display screen. Thus, the input window WA is displayed in a predetermined area of the display screen based on the setting information stored in the input window setting information storage unit 49.
  • the input operation information stored in the input data memory 48 is processed as necessary, and an image based on the input operation information is displayed on the high-speed display panel 50.
  • the display control circuit 29 converts input operation information input by handwriting on the touch panel 40 into image data, and stores the image data in the input data memory 48 as it is or uses it for display on the high-speed display panel 50.
  • the display control circuit 29 may convert the input operation information into text information or the like and store it in the input data memory 48.
  • the display control circuit 29 moves the touch panel 40 as shown in the column (a) of FIG.
  • An input detection state for detecting an operation by the user, that is, an operation on state is set.
  • the display control circuit 29 stores input operation information from the touch panel 40 in the input data memory 48.
  • the data input by the touch panel 40 is displayed on the high speed display panel 50 by the cooperation of the touch panel 40 and the high speed display panel 50. For this reason, it is preferable that the operation of the touch panel 40 by the user is mainly performed at a position on the touch panel 40 corresponding to the input window WA.
  • the display control circuit 29 puts the memory display unit 5 in the memory display state (drive-off state) as shown in the column (b) in the figure.
  • the display control circuit 29 controls the high-speed display panel 50 to display an image based on the data input from the touch panel 40, as shown in the column (c) in the figure.
  • the display control circuit 29 causes the high-speed display panel 50 to display an image based on various information such as an icon for instructing an operation and a conversion candidate at the time of character conversion, as necessary.
  • the display device 1 according to the present embodiment may operate after either one of the memory display unit 5 or the high-speed display panel 50 operates, and the memory display unit 5 and the high-speed display panel 50 may operate. The operation may be started almost simultaneously.
  • step S4 when completion of input is detected by the user operating the switches 63 of the display device 1 (step S4), the display control circuit 29 displays the touch panel 40 as shown in the column (a) in the figure. Is in an input waiting state waiting for an operation by the user or in an operation stop state (off state). That is, the display control circuit 29 turns off the power of the touch panel 40 when input of input operation information that is input data is completed.
  • FIG. 8 is a block diagram schematically showing the electronic paper device in the input completion state.
  • the display control circuit 29 acquires the image data of the original image displayed in step S ⁇ b> 1 from the image data memory 30.
  • the display control circuit 29 has a memory property so as to add an image based on the input operation information stored in the input data memory 48 to the original image acquired from the image data memory 30 as shown in FIG.
  • the display of the display unit 5 is updated.
  • the display control circuit 29 causes the memory display unit 5 to temporarily display the original image displayed in step S1 in the image display area DA and the input window WA of the display screen 61.
  • the display control circuit 29 causes the memory-type display unit 5 to display an image based on the input operation information in a display area corresponding to the input window WA.
  • the display control circuit 29 can simultaneously display the original image and the image based on the input operation information on the memory display unit 5.
  • the memory display unit 5 displays the input operation information displayed as an image on the high-speed display panel 50 as an image having a memory property.
  • the display control circuit 29 performs a process of superimposing the input data and the data stored in the image data memory 30 and corresponding to the image displayed in the memory in step S1 to create a new image.
  • Data may be generated and the display of the memory display unit 5 may be rewritten based on the generated new image data.
  • the display control circuit 29 sets the high-speed display panel 50 in a drive-off state, that is, a state in which black is displayed in the entire area of the display screen 61.
  • the display device 1 has the touch panel 40 laminated on the front side of the memory display unit 5 and the response speed faster than the memory display unit 5 on the back side of the memory display unit 5.
  • a high-speed display panel 50 is stacked, and the touch panel 40, the memory display unit 5, and the display control circuit 29 that controls driving of the high-speed display panel 50 are included.
  • the display control circuit 29 is input by the touch panel 40.
  • the image based on the input operation information is displayed on the high-speed display panel 50, and the image displayed on the high-speed display panel 50 is displayed on the memory display unit 5.
  • the display device 1 can easily perform writing input by the touch panel 40 even when the memory-type display unit 5 having a slow response speed is used.
  • FIG. 9A is a plan view showing the electronic paper device in a state where the start of input is detected.
  • FIG. 9B is a plan view showing the electronic paper device in a state where the input position is designated.
  • FIG. 9C is a plan view showing the electronic paper device in a state where the input window is automatically set.
  • FIG. 10A is a plan view showing the electronic paper device in a state where data is input.
  • FIG. 10B is a plan view showing the electronic paper device in a state where input completion is detected.
  • FIG.10 (c) is a top view which shows the display apparatus of the state which is updating the display based on the input data.
  • the electronic paper device 100 according to the present embodiment has substantially the same configuration as the electronic paper device 100 according to the first embodiment, and a part of the operation is different from that of the first embodiment.
  • common parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the display device 1 displays an image in memory on the memory display unit 5 of the display screen 61.
  • the display control circuit 29 causes the memory display unit 5 to display a plurality of control icons 64 at the bottom of the display screen 61. These control icons 64 function as operation buttons for the user to operate the display device 1.
  • the display control circuit 29 starts control associated with the operated control icon 64 when the user touches an area corresponding to the control icon 64 on the touch panel 40. For example, an input start icon 65 for the display control circuit 29 to start input operation information input processing is displayed on the leftmost side among the plurality of control icons 64 displayed on the memory display unit 5.
  • the display control circuit 29 detects the start of input.
  • the display control circuit 29 displays an image based on input operation information to be input.
  • a desired starting position is designated as the input position IP.
  • a control icon 64 associated with control such as determination and cancellation is displayed on the display screen 61.
  • the coordinates of the input position IP designated by the touch operation are specified by the touch panel 40.
  • the display control circuit 29 changes the area of the memory display unit 5 corresponding to the specified coordinates to the transparent state. Thereby, the display of the high-speed display panel 50 arranged on the back side of the memory display unit 5 can be visually recognized from the area changed to the transparent state of the memory display unit 5.
  • the display control circuit 29 changes a predetermined area in the memory display unit 5 to a transparent state, and performs high-speed display arranged on the back side of the memory display unit 5.
  • the input window WA in which the display on the panel 50 is visible is automatically set.
  • the display control circuit 29 starts the driving operation of the high-speed display panel 50 as shown in FIG.
  • the display control circuit 29 displays an input control icon 66 associated with control required for pen input, such as editing or erasing input operation information, at a position corresponding to the input window WA of the high-speed display panel 50.
  • the display control circuit 29 causes the high-speed display panel 50 to display an image based on the input operation information as needed.
  • the display control circuit 29 puts the high-speed display panel 50 into a drive-off state. Thereby, the high-speed display panel 50 is in a state of displaying black. Further, the display control circuit 29 causes the input window WA of the memory-type display unit 5 to redisplay the original image displayed before setting the input window WA. At this time, the display control circuit 29 displays an image based on the input operation information at the input position IP designated by the memory display unit 5.
  • the display device 1 according to the second embodiment the same effect as the display device 1 according to the first embodiment can be obtained.
  • the display device 1 designates a position for displaying an image based on input operation information to be input, and the designated position is in a transparent state.
  • the high-speed display panel 50 arranged on the back side is made visible. For this reason, even if the display device 1 uses the memory-type display unit 5 having a slow response speed, the user can easily specify the position for displaying the image based on the input operation information. Can be displayed immediately.
  • the display device 1 displays the input control icon 66 associated with the control used for pen input at a position corresponding to the input window WA on the high-speed display panel 50. For this reason, even when the memory-type display unit 5 having a slow response speed is used, the display device 1 can immediately display the input control icon 66.
  • a reflective liquid crystal panel using TN liquid crystal is provided as the high-speed display panel 50, but the present invention is not limited to this.
  • a reflection display panel such as an electrophoretic method or an electronic powder fluid method, a light-emitting display panel such as an organic EL, a transmissive display panel using a backlight, or the like may be used as the high-speed display panel.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a TFT element.
  • the high-speed display panel may be driven by active driving using a TFT (Thin Film Transistor) element or the like as shown in FIG. As shown in FIG.
  • a transmissive color LCD panel 70 using TFT elements includes upper and lower glass substrates 71 and 72 arranged opposite to each other, a TN liquid crystal layer 73 sealed between the glass substrates 71 and 72, and a backlight. And a unit 74.
  • the transmissive color LCD panel 70 has a plurality of scanning lines 75 formed in parallel and a plurality of data lines 76 formed in parallel on the TN liquid crystal layer 73 side of the lower glass substrate 72. These scanning lines 75 and data lines 76 are arranged so as to intersect each other. A pixel electrode 77 is provided in each region defined by the scanning lines 75 and the data lines 76. A TFT element 78 is provided near the intersection of the scanning line 75 and the data line 76. Further, on the back side of the lower glass substrate 72, a lower polarizing plate 79 for polarizing light is laminated.
  • color filters 80 are arranged corresponding to the regions defined by the scanning lines 75 and the data lines 76.
  • a black mask 81 that shields light incident on the TFT element 78 is provided at the corner of each color filter 80.
  • a transparent electrode 82 is laminated on the color filter 80 and the black mask 81 on the TN liquid crystal layer 73 side.
  • An upper polarizing plate 83 that polarizes light is laminated on the front side of the upper glass substrate 71.
  • the backlight unit 74 is disposed on the back side of the lower glass substrate 72.
  • the backlight unit 74 includes a backlight 84 that emits light and a light guide plate 85 that guides the light emitted from the backlight 84 to the lower glass substrate 72.
  • the transmissive color LCD panel 70 can be displayed in color by the red, green and blue color filters 80, but may be displayed in black and white without using a color filter.
  • the display control circuit 29 adds the image based on the input operation information to the original image displayed in step S1 and displays it.
  • the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 12, the display control circuit displays the image displayed on the high-speed display panel on the memory display unit almost as it is without leaving the display of the original image in the area serving as the input window. May be.
  • the display control circuit 29 displays an image based on the input operation information on the memory display unit 5 as soon as the input operation information is input.
  • the display control circuit stores the input operation information in the input data memory together with additional information such as an input position for displaying an image based on the input operation information, and inputs the input operation information from the input data memory as necessary. May be acquired and displayed on a memory display unit or a high-speed display panel.
  • the display control circuit 29 causes the memory display unit 5 to display an information display icon 86 indicating only that the input operation information is stored in the input data memory 48. When the information display icon 86 is touched, an image based on the input operation information may be overwritten and displayed on the memory display unit 5 as shown in FIG. 13B.
  • the input window WA is formed as a rectangular area below the display screen 61 in the memory-type display unit 5, but the present invention is not limited to this.
  • the position, size, shape, etc. of the input window are not limited as long as the display of the high-speed display panel arranged on the back side of the memory display unit can be visually recognized.
  • the input window WA is formed at the center of the display screen 61 as shown in FIG. 14A, or is formed at the lower right of the display screen 61 as shown in FIG.
  • the display screen 61 may be formed along the right side and the lower side.

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Abstract

　本発明は、表示のメモリ性を有するとともに、データ入力機能を有する表示装置、その駆動方法及び電子機器に関し、応答速度の遅いコレステリック液晶方式を用いる場合であっても、筆記入力を容易に行うことのできる表示装置、その駆動方法及び電子機器を提供することを目的とする。 　表示装置１は、第１の表示手段５０と、前記第１の表示手段５０上に配置されて前記第１の表示手段５０より応答速度が遅い第２の表示手段５と、前記第２の表示手段５上に配置した外部データ入力手段４０と、前記外部データ入力手段４０と前記第１の表示手段５０と前記第２の表示手段５との駆動を制御する制御回路２９とを有し、前記第１の表示手段５０は、前記外部データ入力手段４０で入力された情報を表示し、前記第２の表示手段５は、前記第１の表示手段５０で表示された情報を表示する。

Description

表示装置、その駆動方法及び電子機器
　本発明は、表示のメモリ性を有するとともに、データ入力機能を有する表示装置、その駆動方法及び電子機器に関する。
　今後、電源供給がなくても画像の表示を保持することが可能であって、表示内容を電気的に書き換え可能な表示装置が搭載された電子ペーパーが急速に普及すると予想されている。電子ペーパーは、電源を切断してもメモリ表示可能な超低消費電力と、目に優しくて目が疲れない光反射型の表示方法と、紙のような可撓性のあるフレキシブルで薄型の表示体とを実現することを目指して研究が進められている（例えば、特許文献１参照）。電子ペーパーは、電子ブック、電子新聞及び電子ポスター等の表示部に応用することが考えられている。
　電子ペーパーは、表示方式の違いにより、電気泳動方式、ツイストボール方式、液晶表示素子（液晶ディスプレイ）、有機ＥＬ表示素子（有機エレクトロ・ルミネッセンス表示ディスプレイ）などに分類される。電気泳動方式は、帯電粒子を空気中や液体中で移動させる方式である。ツイストボール方式は、二色に色分けされた帯電粒子を回転させる方式である。有機ＥＬ表示素子は、有機材料からなる複数の薄膜を陰極と陽極とで挟み込んだ構造の自発光型の表示装置である。液晶表示素子は、画素電極と対向電極とで液晶層を挟み込んだ構造を有する非自発光型の表示装置である。
　コレステリック液晶は液晶層の干渉反射を利用した双安定性のある選択反射型の液晶である。液晶表示素子による電子ペーパーの研究・開発はコレステリック液晶を用いて進められている。ここで、双安定性とは、液晶が２つの異なった配向状態で安定性を示す性質をいう。コレステリック液晶は、プレーナ（ｐｌａｎｅｒ）状態とフォーカルコニック（ｆｏｃａｌｃｏｎｉｃ）状態という２つの安定状態が電場除去後にも長時間保持される性質を有している。コレステリック液晶では、プレーナ状態で入射光が干渉反射され、フォーカルコニック状態で入射光が透過する。このため、液晶層にコレステリック液晶を用いた液晶表示素子は、液晶層での入射光の選択反射により光の明暗を表示できるので、偏光板が不要となる。なお、コレステリック液晶はカイラネマティック液晶とも呼ばれる。コレステリック液晶方式は液晶表示素子を用いた表示装置のカラー表示方式の中で圧倒的に有利である。
　コレステリック液晶方式は液晶の干渉で所定の色の光を反射する。このため、コレステリック液晶方式は、異なる色の光を反射する液晶表示パネルを積層するだけでカラー表示が可能になる。このため、コレステリック液晶を用いる液晶表示方式（ここでは、便宜上、「コレステリック液晶方式」と呼ぶ。）は、上記の電気泳動方式などの他の方式に比べてカラー表示の点で圧倒的に優位である。他の方式は、カラー表示を行うために画素毎に３色に塗り分けたカラーフィルタを配置する必要がある。このため、他の方式は、コレステリック液晶方式と比較すると明度が約１／３となる。従って、他の方式は、明るさの向上が電子ペーパーを実現する上での大きな障害となる。
　図１５は、コレステリック液晶を用いたフルカラー表示が可能な液晶表示素子５１の断面構成を模式的に示している。液晶表示素子５１は、表示面から順に、青色（Ｂ）表示部４６ｂと、緑色（Ｇ）表示部４６ｇと、赤色（Ｒ）表示部４６ｒとが積層された構造を有している。図示において、上方の基板４７ｂ側が表示面であり、外光（実線矢印）は基板４７ｂ上方から表示面に向かって入射するようになっている。なお、基板４７ｂ上方に観測者の目及びその観察方向（破線矢印）を模式的に示している。
　Ｂ表示部４６ｂは、一対の上下基板４７ｂ、４９ｂ間に封止された青色（Ｂ）用液晶層４３ｂと、Ｂ用液晶層４３ｂに所定のパルス電圧を印加するパルス電圧源４１ｂとを有している。Ｇ表示部４６ｇは、一対の上下基板４７ｇ、４９ｇ間に封止された緑色（Ｇ）用液晶層４３ｇと、Ｇ用液晶層４３ｇに所定のパルス電圧を印加するパルス電圧源４１ｇとを有している。Ｒ表示部４６ｒは、一対の上下基板４７ｒ、４９ｒ間に封止された赤色（Ｒ）用液晶層４３ｒと、Ｒ用液晶層４３ｒに所定のパルス電圧を印加するパルス電圧源４１ｒとを有している。Ｒ表示部４６ｒの下基板４９ｒ裏面には光吸収層４５が配置されている。
　コレステリック液晶方式は、表示メモリ性があり、明るいカラー表示が可能な電子ペーパーの有力な方式である。また、表示画素数が多い場合でも、マトリクス状電極を用いた安価なパッシブ駆動が可能である。
特開２００５－２６７１７０号公報
　しかしながら、応答速度の遅いコレステリック液晶方式を用いている上記従来の技術にあっては、特に画素数が多くなると、画面の書換えに時間がかかってしまう。このため、タッチパネル等を用いた筆記入力によるデータ入力の速度に画面の書換えが追随できず、筆記入力が困難である。
　本発明の目的は、応答速度の遅いコレステリック液晶方式を用いる場合であっても、筆記入力を容易に行うことのできる表示装置、その駆動方法及び電子機器を提供することにある。
　上記目的は、第１の表示手段と、前記第１の表示手段上に配置されて前記第１の表示手段より応答速度が遅い第２の表示手段と、前記第２の表示手段上に配置した外部データ入力手段と、前記外部データ入力手段と前記第１の表示手段と前記第２の表示手段との駆動を制御する制御回路とを有し、前記第１の表示手段は、前記外部データ入力手段で入力された情報を表示し、前記第２の表示手段は、前記第１の表示手段で表示された情報を表示する手段であることを特徴とする表示装置によって達成される。
　また、上記目的は、第１の表示手段と、前記第１の表示手段上に積層されて前記第１の表示手段より応答速度が遅い第２の表示手段と、前記第２の表示手段上に積層した外部データ入力手段とからなる表示装置であって、前記入力データを入力する際、前記第２の表示手段は透過状態であって、かつ、前記第１の表示手段は駆動状態であることを特徴とする表示装置の駆動方法によって達成される。
　さらに、上記目的は、上記本発明の表示装置を有することを特徴とする電子機器によって達成される。
　本発明によれば、応答速度の遅いコレステリック液晶方式を用いる場合であっても、筆記入力を容易に行うことのできる表示装置及び電子機器を実現できる。
第１の実施の形態に係る表示装置を示すブロック図である。 図１に示す図中左右方向に延びる直線Ｃ－Ｃで表示ブロックを切断した断面図である。 青色の光を反射するメモリ性表示パネルの断面図である。 コレステリック液晶の電圧－反射率特性の一例を示す図である。 メモリ表示状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。 表示装置の動作の概要を示す図である。 入力開始状態における電子ペーパー装置を模式的に示すブロック図である。 入力完了状態における電子ペーパー装置を模式的に示すブロック図である。 図９（ａ）は、入力開始を検知している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図９（ｂ）は、入力位置が指定されている状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図９（ｃ）は、入力窓を自動設定している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。 図１０（ａ）は、データ入力されている状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図１０（ｂ）は、入力完了を検知している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図１０（ｃ）は、入力されたデータに基づいて表示を更新している状態の表示装置を示す平面図である。 ＴＦＴ素子を示す斜視図である。 変形例に係るメモリ表示状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。 図１３（ａ）は、情報表示アイコンをメモリ性表示ユニットに表示する電子ペーパー装置を示す平面図である。図１３（ｂ）は、情報表示アイコンが操作された電子ペーパー装置を示す平面図である。 図１４（ａ）は、入力窓が、表示画面の中央に形成された電子ペーパー装置を示す平面図である。図１４（ｂ）は、入力窓が、表示画面の右下に形成された電子ペーパー装置を示す平面図である。図１４（ｃ）は、入力窓が、表示画面の右辺及び下辺に沿って形成された電子ペーパー装置を示す平面図である。 コレステリック液晶を用いたフルカラー表示が可能な液晶表示素子の断面構成を示す模式図である。
符号の説明
１　表示装置
１ａ　回路ブロック
１ｂ　表示ブロック
３　液晶層
５　メモリ性表示ユニット（第２の表示手段）
６ｂ　メモリ性表示パネル
６ｇ　メモリ性表示パネル
６ｒ　メモリ性表示パネル
７　上基板
９　下基板
１７　データ電極
１９　走査電極
２０　走査電極駆動回路
２１　データ電極駆動回路
２２　昇圧部
２３　表示素子駆動電圧生成部
２４　レギュレータ
２６　温度センサ
２７　タイマ
２８　電源部
２９　表示制御回路（制御回路）
３０　画像データメモリ（第１の保持手段）
４０　タッチパネル（外部データ入力手段）
４１　ガラス基板
４２　透明導電膜
４３　透明導電膜
４５　透明樹脂シート
４６　座標検知
４７　タッチペン
４８　入力データ用メモリ（第２の保持手段）
４９　入力窓設定情報格納部
５０　高速表示パネル（第１の表示手段）
５１　偏光板
５２　反射板
５３　ＴＮ液晶層
５５　液晶セル
５６　透明電極
５７　上基板
５８　透明電極
５９　下基板
６０　本体
６１　表示画面
６３　スイッチ類
６４　制御用アイコン
６５　入力開始アイコン
６６　入力制御用アイコン
７０　透過型カラーＬＣＤパネル
７１　上ガラス基板
７２　下ガラス基板
７３　ＴＮ液晶層
７４　バックライトユニット
７５　走査線
７６　データ線
７７　画素電極
７８　ＴＦＴ素子
７９　下偏光板
８０　カラーフィルタ
８１　ブラックマスク
８２　透明電極
８３　上偏光板
８４　バックライト
８５　導光板
８６　情報表示アイコン
１００　電子ペーパー装置（電子機器）
ＢＡ　黒色表示領域
ＤＡ　画像表示領域
ＤＣ　データ取込みクロック
ＤＤ　表示データ
ＤＳ　データラッチ・スキャンシフト
ＦＳ　フレーム開始信号
ＩＡ　入力データ表示領域
ＩＤ　画像データ
ＩＰ　入力位置
ＯＳ　ドライバ出力オフ
ＰＳ　パルス極性制御信号
ＳＳ　スキャン方向信号
ＷＡ　入力窓
〔第１の実施の形態〕
　本実施の形態に係る電子ペーパー装置（電子機器）１００及び電子ペーパー装置１００に搭載された表示装置１について、図１～図８を参照して、以下説明する。
　図１は、表示装置を示すブロック図である。
　表示装置１は、図１に示すように、回路ブロック１ａと表示ブロック１ｂとを有している。表示ブロック１ｂは、タッチパネル（外部データ入力手段）４０と、プレーナ状態で特定の色の光を反射する液晶層を有するメモリ性表示ユニット（第２の表示手段）５と、高速表示パネル（第１の表示手段）５０と、これらの駆動回路を有している。
　一方、回路ブロック１ａは、例えば３～５Ｖの直流電圧を表示ブロック１ｂの駆動に必要な直流電圧に変換する電源部２８と、表示領域のリセット処理を開始するように制御したり、表示ブロック１ｂに画像を表示するための所定の制御信号を生成したり、またスキャン速度や駆動電圧を切り替えたりする表示制御回路（制御回路）２９と、システム側から入力された入力画像データ及びメモリ性表示ユニット５で表示していた画像の画像データを記憶する画像データメモリ（第１の保持手段）３０と、周辺温度を検出する温度センサ２６と、タイミングを検知するタイマ２７とを有している。
　電源部２８は、昇圧部２２と、表示素子駆動電圧生成部２３と、レギュレータ２４とを有している。昇圧部２２は例えばＤＣ－ＤＣコンバータを有し、直流３～５Ｖの入力電圧を表示ブロック１ｂの駆動に必要な電圧、例えば３０～４０Ｖ程度の電圧に昇圧する。表示素子駆動電圧生成部２３は、昇圧部２２で昇圧された電圧と入力電圧とを用いて、メモリ性表示ユニット５や高速表示パネル５０の表示領域に形成された各画素の階調値や選択／非選択の別に応じて必要な複数レベルの電圧を生成する。レギュレータ２４は、ツェナーダイオードやオペアンプ等を有し、表示素子駆動電圧生成部２３で生成された電圧を安定化させ、表示ブロック１ｂに備えられた走査電極駆動回路２０及びデータ電極駆動回路２１に供給するようになっている。
　画像データメモリ３０は、システム側から入力された画像データＩＤを記憶し、表示制御回路２９の制御下で記憶した画像データＩＤを表示制御回路２９に出力する。
　タイマ２７は、メモリ性表示ユニット５や高速表示パネル５０における表示のリセット処理を開始するタイミングを検知し、表示制御回路２９に出力する。
　温度センサ２６は、表示装置１が置かれた外部環境の温度を検出し、表示制御回路２９によってメモリ性表示ユニット５や高速表示パネル５０の駆動条件を変えることができる。
　表示制御回路２９は、図示せぬプロセッサ等を備え、タッチパネル４０と高速表示パネル５０とメモリ性表示ユニット５との駆動を制御するとともに、表示装置１全体を制御する。表示制御回路２９は、走査電極駆動回路２０及びデータ電極駆動回路２１を介してメモリ性表示ユニット５の走査速度や駆動電圧を切換えて画像を表示したり、メモリ性表示ユニット５や高速表示パネル５０における表示領域のリセット処理を実行したりする。表示制御回路２９は、スキャン方向信号ＳＳ、データ取込みクロックＤＣ、パルス極性制御信号ＰＳ、フレーム開始信号ＦＳ、データラッチ・スキャンシフトＤＳ、ドライバ出力オフＯＳ及び表示データＤＤ等の制御信号を走査電極駆動回路２０及びデータ電極駆動回路２１に出力するようになっている。
　次に、表示ブロック１ｂの構成について、より詳細に説明する。図２は、図１に示す図中左右方向に延びる直線Ｃ－Ｃで表示ブロックを切断した断面図である。
　本実施の形態の表示装置１は、図２に示すように、それぞれ青色、緑色及び赤色の光を選択的に反射するメモリ性表示パネル６ｂ、６ｇ、６ｒが３層積層されてカラー表示が可能なメモリ性表示ユニット５と、入力手段としてのタッチパネル４０と、タッチパネル４０によって入力されたデータをリアルタイムに表示する高速表示パネル５０とを有している。メモリ性表示ユニット５は、高速表示パネル５０上に積層して配置されている。また、タッチパネル４０は、メモリ性表示ユニット５上に積層して配置されている。すなわち、表示装置１は、ユーザーが視認する側から、タッチパネル４０、メモリ性表示ユニット５、高速表示パネル５０の順に配置されている。なお、メモリ性表示ユニット５は、単層、２層又は４層以上で構成してもよい。
　青色、緑色及び赤色の光を選択的に反射するメモリ性表示パネル６ｂ、６ｇ、６ｒは、それぞれ液晶層３が選択的に反射する光の色のみが異なる略同一の構成を有している。以下、メモリ性表示パネル６ｂ、６ｇ、６ｒの構成を青色の光を反射するメモリ性表示パネル６ｂを例にとって説明する。図３は、青色の光を反射するメモリ性表示パネルの断面図である。
　青色の光を反射するメモリ性表示パネル６ｂは、図３に示すように、ストライプ状にパターニングされた透明電極１７、１９を有し、対向配置された一対の上下基板７、９と、両基板７、９間に封止された液晶層３ｂとを有している。各メモリ性表示パネル６ｂ、６ｇ、６ｒは、それぞれ赤色、緑色及び青色のいずれか色を選択的に反射するように平均屈折率ｎや螺旋ピッチｐが調整されたコレステリック液晶を有する液晶層３ｂ、３ｇ、３ｒを有している。これにより、各メモリ性表示パネル６ｂ、６ｇ、６ｒは、表示のメモリ性を有し、無電力、あるいは、ほぼ無電力で画像の表示を維持することができる。
　コレステリック液晶層を構成する液晶組成物は、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。カイラル材の添加率はネマティック液晶成分とカイラル材との合計量を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ものを用いることができるが、コレステリック液晶組成物としての誘電率異方性Δεが２０≦Δε≦５０であることが好ましい。誘電率異方性Δεが２０以上であれば、使用可能なカイラル材の選択範囲は広くなる。また、誘電率異方性Δεが上記範囲より低すぎると、液晶層３の駆動電圧が高くなってしまう。一方、誘電率異方性Δεが上記範囲より高すぎると、表示装置としての安定性や信頼性が低下して画像欠陥や画像ノイズが発生し易くなる。
　コレステリック液晶の屈折率異方性Δｎは画質を支配する重要な物性である。屈折率異方性Δｎの値は、０．１８≦Δｎ≦０．２４であることが好ましい。屈折率異方性Δｎがこの範囲より小さいと、プレーナ状態での各液晶層の反射率が低くなるので明るさが不足した暗い表示となる。一方、屈折率異方性Δｎが上記範囲より大きいと、液晶層３はフォーカルコニック状態での散乱反射が大きくなるので、表示画面の色純度及びコントラストが不足してぼやけた表示になる。さらに、屈折率異方性Δｎが上記範囲より大きいと粘度が高くなるので、コレステリック液晶の応答速度は低下する。
　コレステリック液晶の比抵抗ρの値は、１０１０≦ρ≦１０１３（Ω・ｃｍ）であることが好ましい。また、コレステリック液晶の粘性は低い方が低温時の電圧上昇やコントラスト低下を抑制できるので好ましい。
　上基板７及び下基板９は、透光性を有することが必要である。本実施の形態では、２枚のガラス基板を２組用いている。また、ガラス基板に代えてポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム基板を使用することもできる。本実施の形態では、上基板７及び下基板９はいずれも透光性を有している。
　メモリ性表示パネル６ｂの上基板７には、ストライプ状のデータ電極１７が並列して形成されている。また、メモリ性表示パネル６ｂの下基板９側には、データ電極１７と交差するストライプ状の走査電極１９が並列して形成されている。本実施の形態では、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）からなる透明電極をパターニングしてストライプ状の複数の走査電極１９及び複数のデータ電極１７が形成されている。両電極１７、１９の形成材料としては、例えばＩＴＯが代表的であるが、その他インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｃ Ｏｘｉｄｅ；ＩＺＯ）等の透明導電膜やアモルファスシリコン等の光導電性膜等を用いることができる。
　両電極１７、１９上には機能膜として、それぞれ絶縁性薄膜や液晶分子の配向安定化膜（いずれも不図示）がコーティングされていることが好ましい。絶縁性薄膜は、電極１７、１９間の短絡を防止したり、ガスバリア層としてメモリ性表示パネル６ｂの信頼性を向上させたりする機能を有している。また、配向安定化膜には、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂等を用いることができる。本実施の形態では、例えば電極上のそれぞれの基板全面には、配向安定化膜が塗布（コーティング）されている。配向安定化膜は絶縁性薄膜と兼用されてもよい。
　上下基板７、９の外周囲に塗布されたシール材（不図示）により、各液晶層３は両基板７、９間に封入されている。また、液晶層３の厚さ（セルギャップ）は均一に保持する必要がある。所定のセルギャップを維持するには、樹脂製又は無機酸化物製の球状スペーサを液晶層内に散布したり、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングされた柱状スペーサを液晶層３内に複数形成したりする。本実施の形態のメモリ性表示パネル６ｂにおいても、液晶層３内にスペーサ（不図示）が挿入されて約４μｍのセルギャップが均一に保持されている。液晶層３のセルギャップｄは、３μｍ≦ｄ≦６μｍの範囲であることが好ましい。
　次に、メモリ性表示パネル６ｂの駆動方法について説明する。図４は、コレステリック液晶の電圧－反射率特性の一例を示している。横軸はコレステリック液晶に印加される電圧値（Ｖ）を表し、縦軸はコレステリック液晶の反射率（ａ．ｕ．）を表している。図４に示す実線の曲線Ｐは、初期状態がプレーナ状態におけるコレステリック液晶の電圧－反射率特性を示し、破線の曲線ＦＣは、初期状態がフォーカルコニック状態におけるコレステリック液晶の電圧－反射率特性を示している。
　フォーカルコニック状態（透明状態）からプレーナ状態（反射状態）への切り替えでは、コレステリック液晶に所定の高電圧ＶＰ１００（例えば、３２Ｖ）を数ｍｓから数十ｍｓの間印加する。強い電界が生じると、液晶分子の螺旋構造は完全にほどけ、全ての液晶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、液晶印加電圧ＶＰ１００を急激にほぼゼロまで下げると、液晶分子は螺旋軸が両電極に対してほぼ垂直な方向に向く螺旋状態になり、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になる。
　プレーナ状態（反射状態）からフォーカルコニック状態（透明状態）への切り替えでは、コレステリック液晶に、ＶＦ１００ａとＶＦ１００ｂの間の所定の電圧ＶＦ１００（例えば、２４Ｖ）を数ｍｓから数十ｍｓの間印加した後、液晶印加電圧ＶＦ１００を急激にほぼゼロまで下げる。
　液晶分子は螺旋軸が両電極に対してほぼ平行な方向に向く螺旋状態になり、入射光を透過するフォーカルコニック状態になる。なお、ＶＰ１００の電圧を印加して、液晶層に強い電界を生じさせた後に、緩やかに電界を除去しても、コレステリック液晶をフォーカルコニック状態にすることができる。
　タッチパネル４０は、メモリ性表示ユニット５の表側であって、表示装置１の最も外光側に積層されている。タッチパネル４０は、図２に示すように、ガラス基板４１、透明電極膜４２、４３、透明樹脂シート４５、スペーサ（不図示）及び複数のドットスペーサ（不図示）を備えている。
　ガラス基板４１上にはＩＴＯ膜等の一対の透明導電膜４２、４３が間隔を空けて設けられている。これら一対の透明導電膜４２、４３の間には、複数の微小なドットスペーサが配置されている。一対の透明導電膜４２、４３上には、透明樹脂シート４５が設けられている。この透明樹脂シート４５がユーザが指または入力ペンによってガラス基板４１側に押圧されると、透明導電膜４２、４３どうしが接触する。タッチパネル４０は、押された位置における抵抗値の変化を検出する。これにより、タッチパネル４０は、押された位置を特定することができる。ここで、ガラス製のガラス基板４１の代わりに、樹脂製の基板や樹脂シート等を用いてもよい。なお、タッチパネル４０としては、静電容量方式、超音波表面弾性波方式、赤外線遮光方式、あるいは電磁誘導方式等の方式のタッチパネルを用いてもよい。
　高速表示パネル５０は、単純マトリクス駆動型、アクティブマトリクス駆動型の液晶表示素子であり、メモリ性表示ユニット５よりも画像を表示する際の応答速度が速くなっている。すなわち、メモリ性表示ユニット５の応答速度は、高速表示パネル５０の応答速度よりも遅い。高速表示パネル５０としては、ＴＮ（ツイスティッドネマティック）液晶、ＳＴＮ（スーパーツイスティッドネマティック）液晶、ＧＨ（ゲストホスト）型液晶等の方式の表示パネルを用いることができる。本実施の形態では、ＴＮ液晶を用いた反射型液晶パネルを高速表示パネル５０として備えている。この高速表示パネル５０は、図２に示すように、メモリ性表示ユニット５の裏側に積層され、偏光板５１、透明電極５６、５８が設けられた一対の基板５７、５９によってＴＮ液晶層５３を挟み込んだ液晶セル５５、及び、反射板５２を備えている。
　偏光板５１は、液晶セル５５上に設けられており、液晶セル５５を通過する光を偏光する。
　透明電極５６、５８は、ストライプ状に形成されている。本実施の形態では、高速表示パネル５０は、透明電極５６、５８が設けられた基板５７、５９を用いるパッシブ駆動により駆動されている。
　高速表示パネル５０は、主にタッチパネル４０により入力された情報に基づく画像を表示する。また、高速表示パネル５０は、駆動オフの状態、すなわち、電源が印加されていない状態で黒色を表示する。これにより、高速表示パネル５０は、電源オフの状態のとき、光吸収状態としての黒色を表示する。すなわち、高速表示パネル５０は、光吸収層として機能する。
　図５は、メモリ表示状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。電子ペーパー装置１００は、本体６０の中央に表示装置１が搭載されている。表示装置１は、タッチパネル４０、メモリ性表示ユニット５及び高速表示パネル５０が積層されて形成された表示画面６１を備えている。この表示装置１の下方には、ユーザが表示装置１を操作するためのスイッチ類６３を備えている。
　以下、電子ペーパー装置１００に搭載された表示装置１の動作について説明する。
　図６は、表示装置の動作の概要を示す図である。図６において、左側に表示装置１の各処理をステップＳ１～Ｓ４で示し、右側に各ステップＳ１～Ｓ４に対応するタッチパネル４０、メモリ性表示ユニット５及び高速表示パネル５０のそれぞれの状態を示している。ここで、図中（ａ）欄はタッチパネル４０の状態を示し、図中（ｂ）欄はメモリ性表示ユニット５の状態を示し、図中（ｃ）欄は高速表示パネル５０の状態を示している。
　表示画像を表示画面６１にメモリ表示しているメモリ表示状態では（ステップＳ１）、表示制御回路２９（図１参照）は、図６の図中（ａ）欄に示すように、ユーザが操作するまでタッチパネル４０を入力待ち状態、あるいは、作動停止状態（オフ状態）にする。
　このとき、表示制御回路２９は、図中（ｂ）欄に示すように、メモリ性表示ユニット５をメモリ表示状態（駆動オフ状態）にする。
　また、このとき、表示制御回路２９は、図中（ｃ）欄に示すように、高速表示パネル５０を駆動オフの状態、すなわち、黒色を表示している状態にする。
　ここで、駆動オフの状態にある高速表示パネル５０は、電力消費ゼロの状態であることが好ましい。さらに、表示色としては全面が黒色であると、メモリ性表示ユニット５を表示させる上で都合がよい。即ち、コレステリック液晶方式のメモリ性表示ユニット５は、入射光の反射と透過を制御して表示させるため、最下層に黒色を表示するための光吸収層を必要とする。高速表示パネル５０は、電圧が印加されない駆動オフ状態の時に黒色表示していると、メモリ性表示ユニット５の表示に必要な光吸収層として機能させることができる。なお、メモリ性表示ユニット５にメモリ表示させた画像の画像データは、データを記憶可能な画像データメモリ３０に格納して保持することにより、入力完了後に、メモリ性表示ユニット５の表示を元に戻す場合に都合がよい。
　次に、スイッチ類６３をユーザが操作して入力開始が検知されると（ステップＳ２）、表示制御回路２９は、図中（ａ）欄に示すように、タッチパネル４０をユーザによる操作を検知する入力検知状態、すなわち、動作オン状態にする。
　このとき、表示制御回路２９は、図中（ｂ）欄に示すように、メモリ性表示ユニット５を表示画面６１の少なくとも一部の領域が透明な透過状態になるように書き換える。その後、表示制御回路２９は、直ちにメモリ性表示ユニット５をメモリ表示状態（駆動オフ状態）に戻す。表示画面６１において透過状態に書き換えられた領域は、メモリ性表示ユニット５の裏側に配置された高速表示パネル５０が視認可能になる。これにより、この透過状態に書き換えられた領域は、ユーザが高速表示パネル５０に表示された画像を視認するための窓としての入力窓ＷＡ（図７参照）となる。入力窓ＷＡは、表示画面６１の下部に矩形の領域で形成されており、メモリ性表示ユニット５の表示画面６１は、入力窓ＷＡと画像を表示する画像表示領域ＤＡ（図７参照）とに上下に分割される。
　また、このとき、表示制御回路２９は、図中（ｃ）欄に示すように、高速表示パネル５０を駆動オフの状態（何も表示しない状態）から駆動オンの状態（画像を表示する駆動状態）に切り替える。ここで、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５の入力窓ＷＡに対応する高速表示パネル５０の入力データ表示領域ＩＡのみを駆動オンの状態に切り替えている。これにより、高速表示パネル５０は、タッチパネル４０によりユーザが入力したデータに基づく画像の表示を開始する。一方、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５の画像表示領域ＤＡに対応する高速表示パネル５０の黒色表示領域ＢＡを駆動オフ状態により黒色を表示した状態を維持させる。
　図７は、入力開始状態における電子ペーパー装置を模式的に示すブロック図である。なお、図７では、入力開始状態における電子ペーパー装置１００を図中上部に、このときのタッチパネル４０、メモリ性表示ユニット５、高速表示パネル５０及び表示制御回路２９等を図中下部に示している。
　表示制御回路２９は、図７に示すように、座標検知４６、入力データ用メモリ（第２の保持手段）４８及び入力窓設定情報格納部４９にも接続されている。これにより、表示制御回路２９は、タッチパネル４０によりユーザが入力したデータに基づく画像を表示ブロック１ｂの表示画面に表示できるようになっている。
　座標検知４６は、タッチペン４７等によって操作されたタッチパネル４０の座標を検知する。表示制御回路２９は、座標検知４６を介してタッチパネル４０に接続されている。　入力データ用メモリ４８は、タッチパネル４０により入力された入力操作情報を入力データとして格納することにより保持する。
　入力窓設定情報格納部４９は、入力窓ＷＡを表示画面に表示させるための表示位置等の情報が格納されている。これにより、入力窓ＷＡは、入力窓設定情報格納部４９に格納された設定情報に基づき、表示画面の決められた領域に表示されるようになっている。
　入力データ用メモリ４８に格納された入力操作情報は、必要に応じて処理され、入力操作情報に基づく画像が高速表示パネル５０に表示される。例えば、表示制御回路２９は、タッチパネル４０によって手書き入力された入力操作情報を画像データに変換し、画像データのまま入力データ用メモリ４８に格納したり、高速表示パネル５０での表示に用いたりする。また、表示制御回路２９は、入力操作情報をテキスト情報等に変換してから入力データ用メモリ４８に格納してもよい。
　図６に戻って、タッチパネル４０をユーザが操作することによって、データ入力がなされると（ステップＳ３）、表示制御回路２９は、図６の図中（ａ）欄に示すように、タッチパネル４０をユーザによる操作を検知する入力検知状態、すなわち、動作オン状態にする。このとき、表示制御回路２９は、タッチパネル４０による入力操作情報を、入力データ用メモリ４８に格納する。
　ここで、タッチパネル４０により入力されたデータは、タッチパネル４０と高速表示パネル５０との連携によって高速表示パネル５０に表示される。このため、ユーザによるタッチパネル４０の操作は、主に入力窓ＷＡに対応したタッチパネル４０上の位置で行われることが好ましい。
　タッチパネル４０を用いたユーザによる入力操作がなされている間、表示制御回路２９は、図中（ｂ）欄に示すように、メモリ性表示ユニット５をメモリ表示状態（駆動オフ状態）にする。
　このとき、表示制御回路２９は、図中（ｃ）欄に示すように、高速表示パネル５０をタッチパネル４０により入力されたデータに基づく画像を表示するように制御する。表示制御回路２９は、操作を指示するためのアイコン、文字変換時の変換候補等、様々な情報に基づく画像を必要に応じて高速表示パネル５０に表示させる。
　なお、本実施の形態における表示装置１は、メモリ性表示ユニット５または高速表示パネル５０のいずれか一方が動作してから他方が動作してもよく、メモリ性表示ユニット５及び高速表示パネル５０がほぼ同時に動作を開始してもよい。
　次に、表示装置１のスイッチ類６３をユーザが操作することによって、入力の完了が検知されると（ステップＳ４）、表示制御回路２９は、図中（ａ）欄に示すように、タッチパネル４０をユーザによる操作を待つ入力待ち状態、あるいは、作動停止状態（オフ状態）にする。すなわち、表示制御回路２９は、入力データである入力操作情報の入力が完了すると、タッチパネル４０の電源をオフの状態にする。
　このとき、表示制御回路２９は、図中（ｂ）欄に示すように、メモリ性表示ユニット５をメモリ表示状態（駆動オフ状態）にしている。
　図８は、入力完了状態における電子ペーパー装置を模式的に示すブロック図である。
　表示制御回路２９は、ステップＳ１で表示していた元の画像の画像データを画像データメモリ３０から取得する。これにより、表示制御回路２９は、図８に示すように、画像データメモリ３０から取得した元の画像に、入力データ用メモリ４８に格納された入力操作情報に基づく画像を追加するようにメモリ性表示ユニット５の表示を更新させる。すなわち、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５に、ステップＳ１で表示していた元の画像を表示画面６１の画像表示領域ＤＡ及び入力窓ＷＡに一旦表示させる。次に、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５に、入力窓ＷＡに対応する表示領域に入力操作情報に基づく画像を表示させる。これにより、表示制御回路２９は、元の画像と入力操作情報に基づく画像とを同時にメモリ性表示ユニット５に表示することができる。メモリ性表示ユニット５は、高速表示パネル５０で画像として表示していた入力操作情報をメモリ性を有する画像として表示するようになっている。
　ここで、表示制御回路２９は、入力データと、画像データメモリ３０内に格納されたデータであってステップＳ１でメモリ表示していた画像に対応するデータとを重ね合わせる処理を行って新たな画像データを生成し、生成した新たな画像データに基づいてメモリ性表示ユニット５の表示を書き換えてもよい。
　また、このとき、表示制御回路２９は、高速表示パネル５０を駆動オフの状態、すなわち、表示画面６１の全領域に黒色を表示している状態にしている。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、表示装置１は、メモリ性表示ユニット５の表側にタッチパネル４０が積層され、メモリ性表示ユニット５の裏側にメモリ性表示ユニット５よりも応答速度が速い高速表示パネル５０が積層されており、これらタッチパネル４０、メモリ性表示ユニット５及び高速表示パネル５０の駆動を制御する表示制御回路２９を有し、表示制御回路２９は、タッチパネル４０で入力された入力操作情報に基づく画像を高速表示パネル５０に表示させ、高速表示パネル５０で表示されていた画像をメモリ性表示ユニット５に表示させる。これにより、タッチパネル４０によって入力された入力操作情報に基づく画像は、高速表示パネル５０にリアルタイムで表示される。このため、表示装置１は、応答速度の遅いメモリ性表示ユニット５を用いる場合であっても、タッチパネル４０による筆記入力を容易に行うことができる。
〔第２の実施の形態〕
　本発明の第２の実施の形態による電子ペーパー装置について図９（ａ）～図９（ｃ）及び図１０（ａ）～図１０（ｃ）を用いて説明する。図９（ａ）は、入力開始を検知している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図９（ｂ）は、入力位置が指定されている状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図９（ｃ）は、入力窓を自動設定している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図１０（ａ）は、データ入力されている状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図１０（ｂ）は、入力完了を検知している状態の電子ペーパー装置を示す平面図である。図１０（ｃ）は、入力されたデータに基づいて表示を更新している状態の表示装置を示す平面図である。
　本実施の形態に係る電子ペーパー装置１００は、第１の実施の形態における電子ペーパー装置１００と略同一の構成を備えており、一部の動作が第１の実施の形態と異なる。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
　以下、本実施の形態に係る電子ペーパー装置１００に搭載された表示装置１の動作について説明する。
　表示装置１は、図９（ａ）に示すように、表示画面６１のメモリ性表示ユニット５に画像をメモリ表示している。ここで、表示制御回路２９は、表示画面６１の下部に複数の制御用アイコン６４をメモリ性表示ユニット５に表示させている。これら制御用アイコン６４は、ユーザが表示装置１を操作するための操作ボタンとして機能する。表示制御回路２９は、タッチパネル４０における制御用アイコン６４に対応する領域がユーザによってタッチ操作されることにより、操作された制御用アイコン６４に関連付けられた制御を開始する。例えば、メモリ性表示ユニット５に複数表示された制御用アイコン６４のうち最も左側には、表示制御回路２９が入力操作情報の入力処理を開始するための入力開始アイコン６５が表示されている。
　先ず、ユーザがタッチペン４７等を用いてタッチパネル４０をタッチ操作し、入力開始アイコン６５が選択されると、表示制御回路２９は、入力開始を検知する。
　次に、図９（ｂ）に示すように、ユーザがタッチペン４７等を用いて表示画面６１のタッチパネル４０をタッチ操作すると、表示制御回路２９は、これから入力する入力操作情報に基づく画像の表示を開始する所望の位置を入力位置ＩＰとして指定する。ここで、表示画面６１には、決定、取り消し等の制御に関連付けられた制御用アイコン６４が表示されていることが好ましい。
　タッチ操作により指定された入力位置ＩＰは、タッチパネル４０により座標が特定される。表示制御回路２９は、特定された座標に対応するメモリ性表示ユニット５の領域を透過状態に変更する。これにより、メモリ性表示ユニット５の透過状態に変更された領域から、メモリ性表示ユニット５の裏側に配置された高速表示パネル５０の表示が視認可能になる。
　次に、表示制御回路２９は、図９（ｃ）に示すように、メモリ性表示ユニット５における予め決められた領域を透過状態に変更し、メモリ性表示ユニット５の裏側に配置された高速表示パネル５０の表示が視認可能な入力窓ＷＡを自動設定する。
　次に、表示制御回路２９は、図１０（ａ）に示すように、高速表示パネル５０の駆動動作を開始させる。このとき、表示制御回路２９は、入力操作情報の編集や消去等、ペン入力に必要な制御に関連付けられた入力制御用アイコン６６を高速表示パネル５０の入力窓ＷＡに対応する位置に表示させる。
　ユーザが入力操作情報をペン入力すると、表示制御回路２９は、入力操作情報に基づく画像を高速表示パネル５０に随時表示させる。
　次に、入力操作情報のペン入力が終了し、図１０（ｂ）に示すように、入力完了を検知するための入力制御用アイコン６６をユーザがタッチペン４７等を用いてタッチ操作すると、表示制御回路２９は、入力完了を検知する。
　次に、表示制御回路２９は、図１０（ｃ）に示すように、高速表示パネル５０を駆動オフの状態にする。これにより、高速表示パネル５０は黒色を表示した状態となる。また、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５の入力窓ＷＡに、入力窓ＷＡを設定する前に表示していた元の画像を再表示させる。
　このとき、表示制御回路２９は、メモリ性表示ユニット５の指定した入力位置ＩＰに入力操作情報に基づく画像を表示させる。
　第２の実施の形態に係る表示装置１によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１と同様の効果が得られる。
　また、本実施の形態によれば、表示装置１は、タッチパネル４０がタッチ操作されることにより、これから入力される入力操作情報に基づく画像を表示する位置が指定され、指定された位置を透過状態にして裏側に配置された高速表示パネル５０を視認可能にする。このため、表示装置１は、応答速度の遅いメモリ性表示ユニット５を用いる場合であっても、入力操作情報に基づく画像を表示させる位置をユーザが容易に指定することができ、指定された位置を直ぐに表示させることができる。
　また、本実施の形態によれば、表示装置１は、ペン入力に用いられる制御に関連付けられた入力制御用アイコン６６を高速表示パネル５０における入力窓ＷＡに対応する位置に表示する。このため、応答速度の遅いメモリ性表示ユニット５を用いる場合であっても、表示装置１は、入力制御用アイコン６６を直ぐに表示させることができる。
　以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
　上記実施の形態に係る表示装置１では、ＴＮ液晶を用いた反射型液晶パネルを高速表示パネル５０として備えているが、本発明はこれに限られない。電気泳動方式、電子粉流体方式等の反射型表示パネル、有機ＥＬ等の発光型表示パネル、バックライトを用いる透過型の表示パネル等を、高速表示パネルとして用いてもよい。図１１は、ＴＦＴ素子を示す斜視図である。高速表示パネルは、図１１に示すようなＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子等を用いるアクティブ駆動等により駆動されていてもよい。ＴＦＴ素子による透過型カラーＬＣＤパネル７０は、図１１に示すように、対向配置された上下ガラス基板７１、７２と、両ガラス基板７１、７２間に封止されたＴＮ液晶層７３と、バックライトユニット７４とを有している。
　透過型カラーＬＣＤパネル７０は、下ガラス基板７２のＴＮ液晶層７３側に、並列して形成された複数の走査線７５及び並列して形成された複数のデータ線７６を有している。これら走査線７５とデータ線７６とは交差して配列されている。走査線７５及びデータ線７６で画定された各領域には、画素電極７７が設けられている。走査線７５及びデータ線７６の交差位置近傍には、ＴＦＴ素子７８が設けられている。また、下ガラス基板７２の裏側には、光を偏光する下偏光板７９が積層されている。
　上ガラス基板７１のＴＮ液晶層７３側には、走査線７５及びデータ線７６で画定された領域に対応してカラーフィルタ８０が配列されている。各カラーフィルタ８０の角部にはＴＦＴ素子７８へ入射する光を遮光するブラックマスク８１が設けられている。カラーフィルタ８０及びブラックマスク８１のＴＮ液晶層７３側には、透明電極８２が積層されている。また、上ガラス基板７１の表側には、光を偏光する上偏光板８３が積層されている。
　バックライトユニット７４は、下ガラス基板７２の裏側に配置されている。このバックライトユニット７４は、光を発光するバックライト８４と、バックライト８４で発光した光を下ガラス基板７２に導く導光板８５とを備えている。
　透過型カラーＬＣＤパネル７０は、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ８０によりカラー表示できるようになっているが、カラーフィルタを用いずに白黒表示するようになっていてもよい。
　また、上記実施の形態に係る表示装置１では、表示制御回路２９は、ステップＳ１で表示していた元の画像に、入力操作情報に基づく画像を追加して表示するようにメモリ性表示ユニット５の表示を更新させているが、本発明はこれに限られない。図１２に示すように、表示制御回路は、入力窓となる領域に元の画像の表示を残さずに、高速表示パネルで表示していた画像をほぼそのままの状態でメモリ性表示ユニットに表示させてもよい。
　さらに、上記実施の形態に係る表示装置１では、表示制御回路２９は、入力操作情報が入力完了すると直ぐに入力操作情報に基づく画像をメモリ性表示ユニット５に表示させているが、本発明はこれに限られない。表示制御回路は、入力操作情報を、入力操作情報に基づく画像を表示する入力位置等の付加的な情報とともに、入力データ用メモリに格納し、必要に応じて入力データ用メモリから入力操作情報等を取得してメモリ性表示ユニットあるいは高速表示パネルに表示させてもよい。例えば、表示制御回路２９は、図１３（ａ）に示すように、入力データ用メモリ４８に入力操作情報が格納されていることだけを示す情報表示アイコン８６等をメモリ性表示ユニット５に表示させておき、情報表示アイコン８６がタッチ操作された場合に、図１３（ｂ）に示すように、入力操作情報に基づく画像を上書きしてメモリ性表示ユニット５に表示させてもよい。
　さらにまた、上記実施の形態に係る表示装置１では、入力窓ＷＡは、メモリ性表示ユニット５における表示画面６１の下部に矩形の領域で形成されているが、本発明はこれに限られない。メモリ性表示ユニットの裏側に配置された高速表示パネルの表示が視認できれば、入力窓の位置、大きさ、形状等は限定されない。入力窓ＷＡは、例えば、図１４（ａ）に示すように、表示画面６１の中央に形成されていたり、図１４（ｂ）に示すように、表示画面６１の右下に形成されていたり、図１４（ｃ）に示すように、表示画面６１の右辺及び下辺に沿って形成されていてもよい。
　応答速度の遅いコレステリック液晶方式を用いる場合であっても、筆記入力を容易に行うことのできるので、種々の表示装置に適用できる。

Claims (12)

  1. 　第１の表示手段と、
    　前記第１の表示手段上に配置されて前記第１の表示手段より応答速度が遅い第２の表示手段と、
    　前記第２の表示手段上に配置した外部データ入力手段と、
    　前記外部データ入力手段と前記第１の表示手段と前記第２の表示手段との駆動を制御する制御回路とを有し、
    　前記第１の表示手段は、前記外部データ入力手段で入力された情報を表示し、
    　前記第２の表示手段は、前記第１の表示手段で表示された情報を表示する手段である
    　ことを特徴とする表示装置。
  2. 　前記第２の表示手段に表示されたデータを保持する第１の保持手段をさらに有すること
    　を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  3. 　前記第２の表示手段が、メモリ性を有する表示素子であること
    　を特徴とする請求項２記載の表示装置。
  4. 　前記第１の表示手段が、単純マトリクス駆動型又はアクティブマトリクス駆動型の液晶表示素子であること
    　を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  5. 　前記第１の表示手段上に偏光板を有すること
    　を特徴とする請求項４記載の表示装置。
  6. 　前記第１の表示手段が、電源を印加していない状態で光吸収層として機能すること
    　を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  7. 　前記外部データ入力手段が、タッチパネルであること
    　を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  8. 　前記外部データ入力手段で入力されたデータを保持する第２の保持手段を有すること
    　を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  9. 　第１の表示手段と、
    　前記第１の表示手段上に積層されて前記第１の表示手段より応答速度が遅い第２の表示手段と、
    　前記第２の表示手段上に積層した外部データ入力手段とからなる表示装置であって、
    　前記入力データを入力する際、前記第２の表示手段は透過状態であって、かつ、前記第１の表示手段は駆動状態である
    　ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  10. 　前記入力データを入力した後に、前記第２の表示手段と前記外部データ入力手段の電源をオフとし、第２の表示手段に前記入力データを表示すること
    　を特徴とする請求項９記載の表示装置の駆動方法。
  11. 　第１の表示手段が電源オフのとき、光吸収状態であること
    　を特徴とする請求項１０記載の表示装置の駆動方法。
  12. 　請求項１記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
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