CN101361018B - 显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在静态图像显示中以低速进行写入的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端，特别是涉及使用了胆甾相液晶的显示元件(电子纸张)的驱动方法。显示元件具有以对向状态相互交叉的多个扫描电极和多个数据电极。在本发明的驱动方法中，在执行图像写入处理之前，对所述扫描电极执行空扫描处理。并且，按照规定的顺序选择所述扫描电极，进行图像写入处理。根据本发明的驱动方法，能够抑制在刚刚写入图像后立即产生的大的突入电流。而且，能够使用廉价的通用驱动器或进行电池驱动，进而，还能够应用到无电池的显示装置中，从而实现省电及稳定的显示品质。

Description

显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端
技术领域
本发明涉及显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端，特别涉及一种以胆甾相液晶(cholesteric)为首的用于显示静态图像的显示元件的驱动技术。 
背景技术
近年来，各企业和大学等研究机构在大力推进电子纸张的开发。作为电子纸张所被期望的应用市场，提出了将电子纸张应用到以电子书籍为代表的如移动终端的副屏(Sub Display)或IC卡的显示部等的多种应用形态的建议。 
目前，作为电子纸张的最有希望的元件，已知有胆甾相液晶。这种胆甾相液晶具有如半永久性(semipermanent)的显示保持(记忆特性)、以及鲜艳的彩色显示、高对比度及高分辨率等优异的特性。进而，胆甾相液晶通过将呈现出RGB各反射颜色的显示层加以层叠，也可以实现鲜艳的全彩色显示。 
另外，胆甾相液晶是具有记忆特性的液晶，因此，可以采用廉价的单纯矩阵驱动，也可以比较容易地实现例如A4尺寸以上的大型化。此外，胆甾相液晶仅在更新显示内容(改写图像)时消耗电力，图像改写结束后，即使将电源完全关闭也可以保持图像原样。 
首先，对作为本发明的显示元件的一个实例的胆甾相液晶的驱动例进行说明。 
图1A和图1B是用于说明胆甾相液晶的取向状态的图，图1A表示平面(Planar)状态，图1B表示焦锥(Focal Conic)状态。 
胆甾相液晶在无电场下能够保持平面状态和焦锥状态这两种稳定状态。 
即，如图1A所示，在平面状态下，入射光被液晶反射，因此，人眼能够看到该反射光。 
另外，如图1B所示，在焦锥状态下，入射光会穿过液晶。此外，除液晶层之外另外设置光吸收层，由此在焦锥状态下就能够显示出黑色。 
这里，在平面状态下，与液晶分子的螺距相对应的波长的光被反射，假 设液晶的平均折射率为n、螺距为p，则反射为最大时的波长λ为λ＝n·p。此外，反射频带Δλ随着液晶折射率各向异性Δn的变大而变大。 
图2A、图2B和图2C是表示用于驱动胆甾相液晶的电压特性(时间与电压的关系)的图，其中表示出施加在液晶上的电场和各垂直(homeotropic)状态、焦锥状态和平面状态的变化状况。这里，假设垂直状态为H、焦锥状态为FC、平面状态为P。 
首先，若对胆甾相液晶施加强电场，那么液晶分子的螺旋构造会完全地被瓦解，从而所有分子会处于沿着电场的方向的垂直状态H。 
如图2B所示，若从垂直状态H急剧地使电场变为零，则液晶的螺旋轴变得与电极垂直，从而成为可选择性地反射与螺距对应的光的平面状态P。 
另一方面，如图2A所示，在形成了勉强能够解除液晶分子的螺旋轴的弱电场后并再除去电场时，或者如图2C所示那样施加强电场并再平稳地除去电场时，液晶的螺旋轴会与电极平行，从而成为可透过入射光的焦锥状态FC。 
而且，当施加中间强度的电场并急剧地除去时，平面状态P和焦锥状态FC的液晶同时存在，从而可以显示中间色。 
这样，胆甾相液晶具有双稳定性，利用这种现象就能够进行信息的显示。 
图3是表示胆甾相液晶的反射率特性(电压与反射率的关系)的图，其总结并示出了参照图2A～图2C所说明的胆甾相液晶的电压响应性。 
如图3所示，若初始状态为平面状态P(图3左端的高反射率部分)，则当脉冲电压升高到某个范围后，就成为向着焦锥状态FC(图9的低反射率部分)的驱动频带，当脉冲电压进一步升高后，就成为再次向着平面状态P(右端的高电压部分)的驱动频带。 
若初始状态为焦锥状态FC(左端的低反射率部分)，那么随着脉冲电压的上升，逐渐成为向着平面状态P的驱动频带。 
此外，在平面状态P中，仅反射右圆偏振光或左圆偏振光，其余的圆偏振光透射过去，因此，理论上的反射率的最大值为50％。 
另外，关于使用了铁电液晶的元件的多路(multiplex)驱动方法，目前已经提出了利用施加在液晶元件上的合成波形来消除在非选择期间内因信号电极波形的影响而产生的高频交流波形的电压变动，从而进行低电压驱动以 图实现驱动器的低成本化的建议(例如参照专利文献1)。其中，该专利文献1中所说的“非选择期间”换句话说就是在写入过程中(与写入同步)的“未被选择的像素”，并不是完全独立(非同步)于写入过程的阶段。 
进而，目前已经提出了一种具有记忆特性的液晶元件的驱动方法(例如参照专利文献2)，其为了使液晶的取向均匀地一致而在选择期间外施加清除脉冲，从而能够长时间保持良好的对比度。其中，该专利文献2中所说的“在选择期间外施加清除脉冲”指的是用于使液晶的取向均匀地一致的复位脉冲，该脉冲是与图像的写入同步提供的，由于不是与图像的写入非同步，从而不能够抑制多余的电力消耗。 
专利文献1：JP特开昭63-293531号公报 
专利文献2：JP特开平07-140443号公报 
发明内容
本发明试图解决的课题 
如上所述，近年来，通过使用例如胆甾相液晶等电子纸张正在不断地得到实用。 
然而，大多数电子纸张是通过廉价的通用驱动器来进行单纯矩阵驱动的，其存在的问题是，例如在接通电源开始改写(写入)图像后立刻就会产生过剩的突入电流。该突入电流导致电池的消耗变快，进而，有时候会产生超过电池的供给电流的突入电流，因此，有可能导致改写动作中断或误动作。 
因此，在对上述的接通电源开始改写图像后立刻就会产生过剩的突入电流的原因进行了专心研究后，结果发现其主要原因在于，接通电源后扫描侧的驱动器的移位寄存器变为不稳定状态从而选择了多余的电极。 
图4A和图4B是用于说明现有的显示元件的驱动方法中的问题的图。其中，图4A表示的是在此之前所显示的图像的实例，而图4B示意性地表示了接通电源刚刚开始改写图像后的状态。 
目前，例如STN(Super Twisted Nematic：超扭转向列)液晶显示元件中使用的通用驱动器通常用于进行动画显示，因此，当扫描侧的驱动器(扫描驱动器)的移位寄存器变为不稳定状态从而选择了多余的电极时，即使在这种选择了多余的电极的状态下执行最初的帧的扫描，由于突入电流的流动时间极短，所以也不会造成问题。 
但是，如图4B所示，在将如上所述的通用驱动器应用于例如使用了胆甾相液晶的电子纸张这样的静止图片的显示元件中时，例如，由于电子纸张的扫描速度慢(例如扫描1帧需要1秒左右)，所以保持着上述多余的电极选择的状态进行扫描的时间变长，会产生大电流(突入电流)。 
这里，在接通电源开始改写图像后，扫描侧的通用驱动器的移位寄存器变为不稳定状态从而选择的多余的电极的数量是例如全部扫描电极数的1/3左右，此时的电流(突入电流)则达到例如数百毫安大小。 
此外，这种因使用通用驱动器而引起的多余电极的选择现象实际上不仅发生在接通电子纸张等的电源时，即使在电源已经接通的状态下改写图像时，例如在显示当前的图像时通用驱动器的电源被切断，或在改写图像时再次向通用驱动器供给电源等的情况下也会发生。即，例如在对扫描驱动器再次供给曾一度被切断了的电源时，扫描驱动器的移位寄存器变为不稳定状态，从而导致多余的电极被选择，其结果是，会产生大的突入电流。 
特别是在A4或海报大小(poster size)之类的大型显示的情况下，上述接通电源时的突入电流会进一步增大，产生因该突入电流而导致电池驱动变得困难或者驱动电压变得不稳定而发生显示色度不均匀等问题。 
本发明是借鉴了上述现有的显示元件所具有的问题而提出的，其目的是提供一种能够抑制在图像写入后所产生的大突入电流的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端。进而，本发明的目的在于提供通过抑制在图像写入后所产生的大突入电流、从而可以使用廉价的通用驱动器或采用电池驱动，并可以进一步实现省电和稳定的显示品质的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端。 
课题解决办法 
本发明的第一形态提供一种显示元件的驱动方法，所述显示元件具有以对向状态相互交叉的多个扫描电极和多个数据电极，利用扫描驱动器按照规定顺序选择各上述扫描电极，并且，通过数据驱动器，与被选择的该扫描电极对应而向各所述数据电极提供数据信号，从而进行图像写入处理，其特征在于，在进行所述图像写入处理之前，对所述扫描电极执行空扫描处理。 
本发明的第二形态提供一种显示元件，具有以对向状态相互交叉的多个扫描电极和多个数据电极，利用扫描驱动器按照规定顺序选择各所述扫描电极，并且，通过数据驱动器，与被选择的该扫描电极对应而向各所述数据电极提供数据信号，以此进行图像写入处理，其特征在于，所述扫描驱动器在进行所述图像写入处理之前，对所述扫描电极执行空扫描处理。 
本发明的第三形态提供一种电子终端，其特征在于，其使用了一种显示元件，该显示元件具有以对向状态相互交叉的多个扫描电极和多个数据电极，利用扫描驱动器按照规定顺序选择各所述扫描电极，并且，通过数据驱动器，与被选择的该扫描电极对应而向各所述数据电极提供数据信号，以此进行图像写入处理，其特征在于，所述扫描驱动器在进行所述图像写入处理之前，对所述扫描电极执行空扫描处理。 
即，本发明人发现，为了快速地解除在接通电源后的扫描驱动器的不稳定状态，一边抑制用于驱动显示介质的电压输出、一边快速地扫描(空扫描)预定的线数，就能够大幅度地抑制突入电流。 
此时，最好是从数据驱动器同步输出非选择数据。 
由此，在不会给用户造成不快感的瞬间内进行空扫描，以此能够大幅度地抑制因过剩的扫描线选择引起的突入电流，从而可以实现此后的稳定驱动。 
发明的效果 
根据本发明，能够提供可抑制在图像写入后所产生的大突入电流的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端。进而，根据本发明，能够提供通过抑制在图像写入后所产生的大突入电流、从而可以使用廉价的通用驱动器或采用电池驱动、并可以进一步实现省电和稳定的显示品质的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端。 
附图说明
图1A是用于说明胆甾相液晶的取向状态的图(之一)。 
图1B是用于说明胆甾相液晶的取向状态的图(之二)。 
图2A是表示用于驱动胆甾相液晶的电压特性的图(之一)。 
图2B是表示用于驱动胆甾相液晶的电压特性的图(之二)。 
图2C是表示用于驱动胆甾相液晶的电压特性的图(之三)。 
图3是表示胆甾相液晶的反射率特性的图。 
图4A是用于说明现有的显示元件的驱动方法中存在的问题的图(之一)。 
图4B是用于说明现有的显示元件的驱动方法中存在的问题的图(之二)。 
图5A是用于说明本发明的显示元件的驱动方法的原理的图(之一)。 
图5B是用于说明本发明的显示元件的驱动方法的原理的图(之二)。 
图5C是用于说明本发明的显示元件的驱动方法的原理的图(之三)。 
图6是概略地表示应用了本发明的显示元件的电子终端的一个实施例的框图。 
图7是概略地表示图6所示的显示元件的一个实例的剖视图。 
图8是用于说明本发明的显示元件的驱动方法的一个实例的流程图。 
图9是表示本发明的显示元件的驱动方法的一个实例中的控制信号的图。 
图10是用于说明本发明的显示元件的驱动方法中的扫描脉冲信号的图。 
图11A是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第二实施例的图(之一)。 
图11B是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第二实施例的图(之二)。 
图12A是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第三实施例的图(之一)。 
图12B是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第三实施例的图(之二)。 
图13是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第四实施例的图。 
图14是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第五实施例的图。 
图15是表示应用了本发明的显示元件的一个实例的图。 
图16是概略地表示应用了图15的显示元件的电子终端的另一个实施例的框图。 
附图标记的说明 
1显示元件 
3电源电路 
4控制电路 
11、12薄膜基板 
13、14透明电极(ITO) 
15液晶组成物(胆甾相液晶) 
16、17密封材料 
18光吸收层 
19驱动电路 
21扫描侧的驱动器IC(扫描驱动器) 
22数据侧的驱动器IC(数据驱动器) 
31升压部 
32电压生成部 
33调节器(regulator) 
41演算部 
42控制信号生成部 
43图像数据生成部 
100读写器(电磁波信号发生源) 
101、211蓝色(B)层 
102、212绿色(G)层 
103、213红色(R)层 
104、黑色(K)层 
110蓝色(B)层用控制电路 
120绿色(G)层用控制电路 
130红色(R)层用控制电路 
200电子终端(显示装置) 
202天线 
203整流电路 
210控制电路 
FC焦锥状态 
H垂直状态 
P平面状态 
具体实施方式
首先，参照图5A～图5C说明本发明的显示元件的驱动方法的原理。其中，图5A表示的是在此之前所显示的图像的实例，而图5B则示意性地表示了接通电源开始图像写入(改写)后进行空扫描的状态，此外，图5C表示的是空扫描之后进行实际的图像写入的状态。 
如图5B所示，本发明的显示元件的驱动方法在进行图像写入处理之前，执行针对扫描电极的空扫描处理，然后，如图5C所示，进行实际图像写入处理。 
由此，能够避免扫描驱动器的移位寄存器变为不稳定状态从而选择多余的电极，能够防止产生大的突入电流。 
实施例 
下面参照附图详细叙述本发明的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端的实施例。 
图6是概略地表示应用了本发明的显示元件的电子终端(显示装置)的一个实施例的框图。在图6中，附图标记1表示显示元件、3表示电源电路、4表示控制电路、21表示扫描侧的驱动器IC(扫描驱动器)，而22则表示数据侧的驱动器IC(数据驱动器)。这里，图6所示的扫描驱动器21表示的是本发明的扫描驱动器的第一实施例，其具有与显示元件1中的扫描电极数相等数量的控制端子。 
如图6所示，电源电路3包括升压部31、电压生成部32和调节器33。升压部31从电池接收例如+3～+5V大小的输入电压，将其升压到驱动显示介质(显示元件1)的电压后供给到电压生成部32。电压生成部32生成扫描驱动器21和数据驱动器22各自所需的电压，调节器33使电压生成部32所生成的电压趋于稳定后供给到扫描驱动器21和数据驱动器22。 
控制电路4包括演算部41、控制数据生成部42和图像数据生成部43。演算部41对由外部供给的图像数据和控制信号进行演算，作为适合于显示元件1的数据，图像数据经由图像数据生成部43供给到数据驱动器22，另外，作为适合于显示元件1的各种控制信号，控制信号经由控制信号生成部42 供给到扫描驱动器21和数据驱动器22。 
这里，作为从控制信号生成部42供给到扫描驱动器21和数据驱动器22的控制信号，例如，对施加在显示元件1上的脉冲电压的极性进行反转控制的脉冲极性控制信号CS2、表示使1帧图像的开始的帧开始信号CS3、对通过数据驱动器22来保存数据的线和通过扫描驱动器21来选择的线进行同步控制的数据锁存和扫描转换(Scan Shift)信号CS4、以及用于切断数据驱动器22和扫描驱动器21的驱动器输出的驱动器输出切断信号CS5等。另外，也从控制信号生成部42向数据驱动器22供给用于依次提取相当于一条线的数据的数据提取时钟CS1。 
本发明的显示元件的驱动方法是通过对控制显示内容的控制电路4中的次序(sequence)进行改进来实现的。 
图7是概略地表示图6所示的显示元件(液晶显示元件)的一个实例的剖视图。图7中，附图标记11和12表示薄膜基板、13和14表示透明电极(例如ITO)、15表示液晶组成物(胆甾相液晶)、16和17表示密封材料、18表示光吸收层，而19则表示驱动电路。 
显示元件1含有液晶组成物15，透明的薄膜基板11和12的内面(密封着液晶组成物15的面)上分别形成有分别垂直交叉的透明电极13和14。即，对向的薄膜基板11和12上形成有呈矩阵状的多个扫描电极13和多个数据电极14。此外，在图7中，咋一看好像扫描电极13和数据电极14被画成是平行的，但实际上，不言而喻，例如对于1个扫描电极13，有多个数据电极14与其交叉。进而，各薄膜基板11和12的厚度为例如0.2mm左右，而液晶组成物15的层的厚度为例如3μm～6μm，为便于说明而忽视它们的比例。 
这里，各电极13和14上最好是有绝缘性薄膜或取向稳定膜的涂层。而且，根据需要在使光入射一侧的相反侧的基板(12)的外表面(里面)设置可见光吸收层18。 
在本实施例中，液晶组成物15是在室温下显示胆甾相的胆甾相液晶，通过下面的实验例来具体说明这些材料以及其组合。 
密封材料16和17用于将液晶组成物15密封到薄膜基板11和12之间。此外，驱动电路19用于向上述电极13和14施加规定的脉冲状电压。 
薄膜基板11和12都具有透光性，而且能够用作本实施例的显示元件1 的一对基板中至少需要有一方具有透光性。此外，虽然作为具有透光性的基板的实例，可以举出玻璃基板，但是除了玻璃基板之外还可使用PET(Polythylene terephthalate：涤纶树脂)或PC(Polycarbonate：聚碳酸酯)等具有挠性的树脂薄膜基板。另外，作为电极13和14，代表性的材料是例如ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)，但除此之外，还可以使用例如IZO(Indium Zinc Oxide：铟锌氧化物)等透明导电膜或者铝、硅等金属电极，或者是非结晶硅、BSO(Bismuth Silicon Oxide：硅酸铋)等光导电膜等。 
在图7所示的液晶显示元件中，如上所述，在透明薄膜基板11和12的内表面形成有相互平行的多个带状透明电极13、14，而且在与基板垂直的方向上观察，这些电极13和14以相互交叉的方式互对向。 
本发明的显示元件也可以形成有绝缘性薄膜，该绝缘性薄膜具有能够防止电极之间的短路的功能，或者作为阻气(gas barrier)层来提高液晶显示元件的可靠性的功能。另外，取向稳定膜可以是例如聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂等有机膜，或者氧化硅、氧化铝等无机材料。此外，也可以将涂在电极13和14上的取向稳定膜与绝缘性薄膜共用。 
本发明的液晶显示元件也可以在一对基板之间设置用于均匀保持基板间的间隙的间隔物(spacer)。作为该间隔物，可例如是树脂材料或无机氧化物材料的球体。另外，也可适当应用在表面上涂有热可塑性树脂的粘合间隔物。 
构成液晶组成物(液晶层)15的物质是例如在向列相液晶组成物中添加10～40wt％的手性剂而成的胆甾相液晶。这里，手性剂的添加量是指以向列相液晶成分和手性剂总和作为100wt％时的数值。 
可以利用到目前为止公知的各种材料作为向列相液晶，但是考虑到驱动电压的情况优选介质常数各向异性为20以上的材料。即，如果介质常数各向异性为20以上，则驱动电压会变得较低。另外，作为胆甾相液晶组成物的介质常数各向异性(Δε)最好为20～50。只要大体在该范围内，就可以使用通用的驱动器。 
另外，折射率各向异性(Δn)最好为0.18～0.24。若小于该范围，则平面状态的反射率会变低，而若大于该范围，则在焦锥状态下的散射反射会变大，而且粘度也会受影响而变高，响应速度也会变慢。另外，该液晶的 厚度最好为3μm～6μm。若更小则平面状态的反射率会变低，而若更大则驱动电压会变得过高。 
制作了具有上述结构的A4尺寸的QVGA的显示元件。该显示元件1是呈现出RGB各反射色的3层的层叠结构，可以进行接近全彩色的显示。 
此时，层叠顺序最好是沿观察方向依次为B(蓝)、G(绿)和R(红)，如果配置在中间的G的反射光的偏振状态与B和R相反，则反射效率会进一步得到提高。具体地，例如，当B和R反射右圆偏振光时，G最好是反射左圆偏振光，反之，当B和R反射左圆偏振光时，G最好是反射右圆偏振光。这些反射光的偏振状态可以通过选择使用R体还是S体(L体)的手性剂来控制。 
此外，将8个上述的彩色QVGA元件排列为瓦片状，尝试制作了大型的显示元件。此时，通过将RGB各层的扫描驱动器通用化，就能够抑制与之对应的大小的成本增加。这里，驱动器IC使用通用的STN驱动器，例如在数据侧采用320条输出(使用2个160条输出的驱动器IC)并在扫描侧采用240条输出(使用1个240条输出的驱动器IC)，由此构成驱动电路。 
此时，根据需要，为稳定输入到驱动器的电压，最好是通过运算放大器的电压调节器(voltage follower)来使其稳定。电池组则采用使用电池的方式。 
针对上述的显示元件，应用了现有的驱动方法和本发明的驱动方法。 
首先，在使用现有的次序驱动上述显示元件时，产生了800mA左右的突入电流，该过载电流导致电池无法满足电流供给，对比度与本来的对比度相差很远，降低了显示品质。 
另一方面，在使用本发明的次序驱动上述显示元件时，其突入电流被抑制在300mA以下，驱动电压也稳定下来，实现了本来的显示品质。 
图8是用于说明本发明的显示元件的驱动方法的一个实例的流程图。 
如图8所示，首先在步骤ST1中提高了控制部电压之后，在步骤ST2中提高液晶驱动电压，并进一步在步骤ST3中执行扫描驱动器的空扫描，然后进入步骤ST4，开始图像的改写(写入)。即，通过在开始改写之前执行空扫描来消除例如接通电源后的扫描驱动器的不稳定状态。 
这里，在步骤ST3中执行空扫描时，可以不确定图像数据，因此一般不需要执行图像数据的输入处理。即，即使图像数据不确定(随机)，由于空 扫描时的电压输出低于开始响应的阈值，所以对显示品质没有任何影响。 
继而，在进入步骤ST5并结束了图像改写之后，在步骤ST6中切断控制电压，并进一步切断液晶驱动电压。 
在上述过程中，步骤ST3的空扫描在例如图3所示的无响应区域NR中进行即可，但最好是如下面的图9所示那样，若驱动器具有电压输出截断功能(通常利用DSPOF进行控制)，则利用该功能将驱动显示介质的电压全部关闭，就能够更有效地节省耗电。 
图9是表示本发明的显示元件的驱动方法的一个实例中的控制信号的图，其表示了在图8中的步骤ST3中进行空扫描时所使用的驱动器的电压输出截断功能的使用状况。 
如图9所示，接通电源后电源电压Vp变为Vcc后，在突入电流抑制阶段P1，信号/DSPOF变为低电平“L”，驱动器的输出被截断。在该突入电流抑制阶段P1，数据闭锁和扫描脉冲信号LPe例如，输出相当于1帧的量，执行扫描驱动器的空扫描。此外，在接下来的写入阶段P2中，执行与现有方式相同的图像写入(改写)处理。 
图10是用于说明本发明的显示元件的驱动方法中的扫描脉冲信号的图。在图10中，附图标记XSCL表示用于数据提取的驱动器时钟，LPn表示通常的写入动作时的扫描脉冲，而LPe则表示空扫描时的扫描脉冲。 
如图10所示，在通常的写入动作过程中，在扫描驱动器选择1个扫描电极的时间Td的期间内，例如按照驱动器时钟XSCL将与下一个被选择的扫描电极相对应的数据提取到数据驱动器内，与扫描对被选择的动作同步地从数据驱动器分别向多个数据电极提供数据脉冲(电压输出)。 
这里，通常的写入动作时的扫描脉冲LPn的间隔(～Td)为例如数百μsec.～数msec.左右，而空扫描时的扫描脉冲LPe的间隔则最好为1μsec.以下(例如数百nsec.)。即，在通常的写入动作过程中，相当于1条扫描线的数据的写入时间或相当于下一个扫描线的数据的提取时间Td(近似扫描脉冲LPn的间隔)为数百μsec.～数msec.左右的长时间(低速)，而空扫描时的扫描脉冲LPe的间隔则最好为1μsec.以下这样的与STN液晶显示元件同等的短时间(高速)。 
由此，用户不会意识到空扫描所产生的等待时间，能够实现与现有的图 像写入(改写)相同的处理。此外，根据本实施例，利用空扫描来消除扫描驱动器的移位寄存器的不稳定状态，从而能够消除多余的电极的选择，避免产生大的突入电流。 
图11A～图14是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第二～第五实施例的图。 
图11A和图11B是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第二实施例的图，图11A表示空扫描处理，而图11B则表示通常的图像写入处理。 
如图11A和图11B所示，本第二实施例的扫描驱动器210具有数量在显示元件1中的扫描电极的数量以上的控制端子。 
如图11A所示，本第二实施例的扫描驱动器210在例如接通电源并刚对扫描驱动器210施加了可动作的逻辑用电压之后且在写入(改写)图像之前进行空扫描处理，该空扫描处理针对扫描驱动器210的全部控制端子实施，由此消除扫描驱动器210中的全部移位寄存器的不稳定状态，将开始写入图像时的突入电流抑制在最小限度。在这种情况下，由于对扫描驱动器210的全部控制电极进行扫描(空扫描)，所以其空扫描所需时间比下面叙述的第三实施例的时间略长，但不会成为大的问题。 
图12A和图12B是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第三实施例的图，图12A表示空扫描处理，而图12B表示的是通常的图像写入处理。 
如图12A和图12B所示，本第三实施例的扫描驱动器210也与上述第二实施例相同，具有数量在显示元件1中的扫描电极的数量以上的控制端子。 
如图12A所示，本第三实施例的扫描驱动器210执行的空扫描处理，执行与显示元件1中的扫描电极的数量相对应的扫描驱动器210的空扫描。这时，在从扫描驱动器210中的全部控制端子中除去与扫描电极相对应的控制端子之后的扫描驱动器中，一部分移位寄存器一直处于不稳定状态，但图像写入时的突入电流减少效果在实际应用上是足够的。根据本第三实施例，能够比上述第二实施例更进一步缩短图像写入时(写入前)的空扫描所需的时间。 
继而，如图12B所示，在进行图像写入处理时，执行与显示元件1中的扫描电极的数量相对应的扫描，以此进行实际的图像写入，并进一步接着对扫描驱动器210中其余的控制端子进行空扫描，从而会消除扫描驱动器的全 部移位寄存器的不稳定状态。此外，进行图像写入的扫描(写入扫描)是例如以低速执行的，因此，在实际的图像写入时的写入扫描之后的空扫描所需的时间基本上不会成为问题。 
在上述图11A和图11B所示的第二实施例及图12A和图12B所示的第三实施例中，所使用的扫描驱动器210本身是相同的器件，通过不同的控制(次序)就能够实现。 
图13是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第四实施例的图。 
如图13所示，本第四实施例的扫描驱动器是由2个扫描驱动器单元211和212构成的，这两个单元分别具有显示元件1的扫描电极的一半数量的控制端子。此外，在本第四实施例中，2个扫描驱动器单元211和212所执行的空扫描处理，针对全部扫描电极按顺序执行。这样，在使用多个扫描驱动器单元(驱动器IC)211、212进行空扫描处理时，通过针对全部扫描电极按顺序地执行，例如能够以与实际的图像写入处理相同的次序来容易地进行空扫描处理。 
图14是用于说明应用了本发明的扫描驱动器的第五实施例的图。 
如图14所示，本第五实施例的扫描驱动器与上述的第四实施例同样地由具有显示元件1的扫描电极的一半数量的控制端子的2个扫描驱动器单元211和212构成，由2个扫描驱动器单元211和212执行的空扫描处理，针对各自对应的半数扫描电极并行进行。由此，能够将空扫描处理所需的时间缩短到上述第四实施例的一半左右。此外，实际的图像写入处理与上述图12所示的空扫描处理相同，针对显示元件1的全部扫描电极按顺序进行。 
此外，构成扫描驱动器的扫描单元(驱动器IC)的数量当然并不仅限于2个。 
图15是表示应用了本发明的显示元件的一个实例的图。在图15中，附图标记101表示反射蓝色光的蓝色(B)层、102表示反射绿色光的绿色(G)层、103表示反射红色光的红色(R)层，而104则表示吸收光的黑色(K)层。 
如图15所示，显示元件1是在K层104上依次层叠R层103、G层102和B层101而成的构造。B层101是由对向基板(薄膜基板)和透明电极(ITO)111、112及115、114包夹着液晶113而成的结构，另外，G层102是由对 向基板和透明电极121、122及125、124包夹着液晶123而成的结构，此外，R层103是由对向基板和透明电极131、132及135、134包夹着液晶133而成的结构。 
B层101的透明电极112及114连接到B层用控制电路110上，而G层102的透明电极122及124连接到G层用控制电路120上，R层103的透明电极132及134连接到R层用控制电路130上。此外，各层的透明电极112/114、122/124、132/134分别构成扫描电极和数据电极，相互以对向状态交叉。此外，在各层101～103中，扫描电极上连接着扫描驱动器，而数据电极上则连接着数据驱动器。根据以上结构，显示元件1就能够进行接近全彩色的显示。 
在上述内容中，显示元件1构成为例如A6尺寸的QVGA，B层101、G层102和R层103的层叠顺序、液晶的偏振方向以及所使用的驱动器等，与参照图7所说明的A4尺寸的QVGA的显示元件相同。此外，在图15中，RGB各层的控制电路(扫描驱动器)130～110是单独设置的，但也可以共用这些RGB各层的扫描驱动器(130～110)，从而能够削减成本。 
图16是概略地表示应用了图15的显示元件的电子终端的另一个实施例的框图。 
如图16所示，本实施例的电子终端(显示装置)200与读写器(电磁波信号发生源)100处于非接触状态，通过电磁波接收时钟CLK、显示信息和驱动电力，进行图像的写入(改写)。显示装置200包括天线202、整流电路203、控制电路210以及显示元件201，其中所述显示元件201具有B层211、G层212和R层213。这里，控制电路210相当于由图15中的B层用控制电路110、G层用控制电路120和R层用控制电路130组合而成的部件。 
此外，根据需要，为了以较少的电力消耗使输入到控制电路(驱动器)210中的电压变得稳定，最好是使用齐纳(Zener)二极管等。 
本实施例的显示装置200通过例如遮在读写器100上开始显示元件(显示部)201的写入，当显示装置200结束了遮在读写器100上的状态后，写入结束，显示图像被保持下来。 
将图16所示的显示装置200遮在读写器100上、按照现有的次序进行驱动的话，会产生比通过电磁波能够供给的能量还要大的突入电流，电压发生 下降，因而无法达到令人满意的显示。具体地，由于电压发生下降，本应成为平面状态的像素不能成为平面状态、因而呈现出黑暗的显示，对比度与本来的对比度相差很远，降低了显示品质。 
与此不同的是，如果使用了本发明的显示元件的驱动方法，则即使是在刚刚将显示装置200遮在读写器100上之后，也基本能够抑制其突入电流，驱动电压趋于稳定，从而能够实现本来的显示品质。 
这里，在上述无电池的显示装置中，空扫描的速度虽然也依赖于所使用的驱动器性能，但大致可以达到1μsec./线以下(例如数百nsec./线)，另外，图像的写入速度通常在例如数msec./线以上。此外，空扫描与图像写入的扫描的速度比会因各种条件的不同而变化，但在兼顾它们与空扫描所需的等待时间情况下，空扫描速度/图像写入速度的比值最好是在100倍以上。 
这样，本发明的显示元件也可以应用到如图16所示那样的无电池的显示装置200中，该无电池的显示装置200本身不设置电池，在以无线方式从读写器100接收显示信息(写入图像数据)的同时，也以无线的方式接受电力供给。即，如本发明这样，从读写器100接收到图像数据和电力等供给后，在开始写入图像之前执行空扫描，由此就能够消除扫描驱动器的不稳定状态，防止产生大的突入电流，并执行图像写入。 
产业上的可利用性 
本发明并不仅限于胆甾相液晶，也可以应用到例如电子纸张等面向静态图像显示的，以低速进行写入的全部显示元件中，其通过抑制刚写入图像后产生的大的突入电流，使得廉价的通用驱动器的使用及电池驱动成为可能，进而可以提供能够实现省电和稳定的显示品质的显示元件的驱动方法、显示元件及电子终端。 

Claims (12)

1.一种胆甾相液晶显示元件(1)的驱动方法，所述胆甾相液晶显示元件(1)具有多个扫描电极(13)和多个数据电极(14)，所述扫描电极(13)与所述数据电极(14)交叉以形成矩阵，所述多个扫描电极(13)从***作为扫描驱动器(21)的通用驱动器接收扫描脉冲，所述方法包括如下步骤：
在接通电源后进行空扫描处理，在所述空扫描处理中，施加在显示介质上的电压输出小于等于所述显示介质的响应值电压；以及
进行图像写入处理；
其中，所述空扫描处理的多个扫描脉冲之间的时间间隔为1μsec.以下，且所述图像写入处理的多个扫描脉冲之间的时间间隔在数百μsec.与数msec.之间。
2.如权利要求1所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，
所述图像写入处理是通过对显示介质(15)施加脉冲状的驱动电压来进行的，所述显示介质(15)位于所选择的所述扫描电极(13)和所述多个数据电极(14)之间。
3.如权利要求1所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，
当进行所述空扫描处理时，提供到数据驱动器(22)的图像数据是随机的。
4.如权利要求1所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，
用于依次选择所述多个扫描电极(13)的扫描驱动器(21)，以及用于驱动所述多个数据电极(14)的数据驱动器(22)，是超扭转向列驱动器。
5.如权利要求4所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，
所述扫描驱动器(21)具有数量大于等于所述扫描电极(13)的数量的控制端子。
6.如权利要求5所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，
所述扫描驱动器(21)在仅执行了与所述扫描电极的数量相等的次数的所述空扫描处理之后，仅执行与所述扫描电极(13)的数量相等的次数的扫描，以此进行实际的图像写入处理，接着对其余的控制端子进行另外的空扫描处理。
7.一种胆甾相液晶显示元件(1)，具有多个扫描电极(13)和多个数 据电极(14)，所述扫描电极(13)与所述数据电极(14)交叉以形成矩阵，所述多个扫描电极(13)能***作为从***作为扫描驱动器(21)的通用驱动器接收扫描脉冲，其中，
在接通电源后，所述扫描驱动器(21)能***作以进行空扫描处理，在所述空扫描处理中，施加在显示介质上的电压输出小于等于所述显示介质的响应值电压；以及
所述数据电极能***作以用由数据驱动器提供的对应于所选择的扫描电极的数据信号进行图像写入处理；
其中，所述空扫描处理的多个扫描脉冲之间的时间间隔为1μsec.以下，且所述图像写入处理的多个扫描脉冲之间的时间间隔在数百μsec.与数msec.之间。
8.如权利要求7所述的显示元件(1)，其特征在于，
所述图像写入处理是通过对显示介质(15)施加脉冲状的驱动电压来进行的，所述显示介质(15)位于所述扫描驱动器(21)所选择的扫描电极(13)和所述数据驱动器(22)所驱动的多个数据电极(14)之间。
9.如权利要求7所述的显示元件(1)，其特征在于，
当进行所述空扫描处理时，提供到所述数据驱动器(22)的图像数据是随机的。
10.如权利要求7所述的显示元件(1)，其特征在于，
所述扫描驱动器(21)和所述数据驱动器(22)是超扭转向列驱动器。
11.如权利要求10所述的显示元件(1)，其特征在于，
所述扫描驱动器(21)具有数量大于等于所述扫描电极(13)的数量的控制端子。
12.如权利要求11所述的显示元件，其特征在于，
所述扫描驱动器(21)在仅执行了与所述扫描电极的数量相等的次数的空扫描处理之后，***作以执行与所述扫描电极(13)的数量相等的次数的扫描，以此进行实际的图像写入处理，接着对其余的控制端子进行另外的空扫描处理。 
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