JP2006276740A - Memory type liquid crystal display device and memory type liquid crystal display method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory type liquid crystal display device capable of switching between whole display processing and partial display processing according to driving conditions of memory type liquid crystal. <P>SOLUTION: The memory type liquid crystal display device (100) has a liquid crystal panel (20) which has memory type liquid crystal (10) and comprises a plurality of pixels, detection sections (41, 50) which detect driving conditions of the liquid crystal panel, and a control section (20) which switches and controls the whole display processing wherein the plurality of pixels of the liquid crystal panel are all rewritten and the partial display processing wherein some of the plurality of pixels of the liquid crystal panel are rewritten based upon the driving conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、メモリ性液晶を用いた液晶表示装置及びメモリ性液晶を用いた表示装置の表示方法に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device using a memory liquid crystal and a display method of the display device using a memory liquid crystal.

メモリ性液晶は、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を保持し続ける特性（メモリ特性）を有する。したがって、メモリ性液晶を液晶表示装置に用いた場合、電圧を印加しなくても所定の表示を保持し続けるように制御することが可能である。このような特性を利用し、メモリ性液晶を用いた表示装置において、表示を変更する必要がある部分にのみの走査電極の駆動を行い部分的に表示を切り替えること（部分表示処理）が知られていた（例えば、特許文献１）。   The memory liquid crystal has a plurality of optical states and has a characteristic (memory characteristic) that keeps a specific state without applying a voltage. Therefore, when a memory-type liquid crystal is used for a liquid crystal display device, it is possible to control so as to keep a predetermined display without applying a voltage. Using such characteristics, it is known that in a display device using a memory-type liquid crystal, only the portion where the display needs to be changed is driven to drive the scanning electrode and the display is partially switched (partial display processing). (For example, Patent Document 1).

また、ユーザの目は、早い表示切換えについていくことができず、例えば、３３ｍｓ以下での表示の切換を認識することは難しい。したがって、通常は、ユーザによる視認性の限界時間以下の切換速度で表示の切換を行っていた。   Also, the user's eyes cannot keep up with fast display switching, and for example, it is difficult to recognize display switching in 33 ms or less. Therefore, usually, the display is switched at a switching speed that is less than the limit time for visibility by the user.

特開平２−１３１２８６号公報（第１１、１２頁、第１２図）JP-A-2-131286 (pages 11, 12 and 12)

メモリ性液晶の特性は、温度や印加電圧によって変化するので、メモリ性液晶を一方の状態から他方の状態に反転させるために必要な時間は、液晶表示装置が置かれた周囲温度や液晶表示装置の駆動電源の電圧に応じて変化してしまう。即ち、メモリ性液晶表示装置を用いた場合、表示装置の周囲温度や電源電圧等の駆動条件によって表示の切り替えにかかる時間が変化してしまう。   Since the characteristics of the memory liquid crystal change depending on the temperature and applied voltage, the time required to invert the memory liquid crystal from one state to the other depends on the ambient temperature where the liquid crystal display device is placed and the liquid crystal display device. Will vary depending on the voltage of the drive power supply. That is, when a memory-type liquid crystal display device is used, the time required for switching the display changes depending on driving conditions such as the ambient temperature of the display device and the power supply voltage.

しかしながら、全ての走査電極の駆動を行い表示画面全体の表示を切り替えること（全面表示処理）を行ってユーザに表示の切り替えを認識されてしまうという不具合を生じたり、十分に全面表示が可能であるのに、部分表示処理を行ったりしていた。   However, there is a problem in that all scanning electrodes are driven to switch the display of the entire display screen (entire display processing) and the user is aware of the switching of the display, or the entire display can be sufficiently performed. However, partial display processing was performed.

そこで、本発明は、メモリ性液晶の駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えることが可能なメモリ性液晶表示装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a memory type liquid crystal display device capable of switching between the whole display process and the partial display process in accordance with the driving condition of the memory type liquid crystal.

上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は、メモリ性液晶を有しかつ複数の画素から構成される液晶パネルと、液晶パネルの駆動条件を検出する検出部と、駆動条件に基づいて液晶パネルの複数の画素全てを書き換える全体表示処理と液晶パネルの複数の画素の一部を書き換える部分表示処理とを切り替えて制御する制御部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a memory type liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel having a memory type liquid crystal and composed of a plurality of pixels, a detection unit for detecting a driving condition of the liquid crystal panel, and a drive And a control unit that switches between and controls a whole display process for rewriting all of the plurality of pixels of the liquid crystal panel based on a condition and a partial display process for rewriting a part of the plurality of pixels of the liquid crystal panel.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、検出部は液晶パネルの駆動条件として温度を検出することが好ましい。メモリ性液晶を用いた液晶パネルでは、メモリ性液晶を第１の強誘電状態から第２の強誘電状態に反転させるための最低印加パルス幅は温度によって変化するため、温度を液晶パネルの駆動条件として検出できるように構成した。   Furthermore, in the memory type liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the detection unit detects temperature as a driving condition of the liquid crystal panel. In the liquid crystal panel using the memory liquid crystal, the minimum applied pulse width for inverting the memory liquid crystal from the first ferroelectric state to the second ferroelectric state varies depending on the temperature. It was configured so that it could be detected as.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、検出部は液晶パネルの駆動条件として印加電圧を検出することが好ましい。メモリ性液晶を用いた液晶パネルでは、メモリ性液晶を第１の強誘電状態から第２の強誘電状態に反転させるための最低印加パルス幅は印加電圧によって変化するため、印加電圧を液晶パネルの駆動条件として検出できるように構成した。   Furthermore, in the memory-type liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the detection unit detects an applied voltage as a driving condition of the liquid crystal panel. In the liquid crystal panel using the memory liquid crystal, the minimum applied pulse width for inverting the memory liquid crystal from the first ferroelectric state to the second ferroelectric state varies depending on the applied voltage. It was configured so that it could be detected as a driving condition.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は発電部を有し、印加電圧は発電部の発電電圧であることが好ましい。   Furthermore, the memory-type liquid crystal display device according to the present invention preferably has a power generation unit, and the applied voltage is preferably a power generation voltage of the power generation unit.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は電池を有し、印加電圧は、電池の電池電圧であることが好ましい。   Furthermore, the memory-type liquid crystal display device according to the present invention preferably has a battery, and the applied voltage is preferably the battery voltage of the battery.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、制御部は、駆動条件に基づいて表示処理に必要な表示時間を算出し、表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、部分表示処理を行うように制御することが好ましい。表示時間が視認性の限界時間より大きい場合には、ユーザによって切り替えを認識されてしまうため、全体表示処理より表示時間が短い部分表示処理を行えるように構成した。   Furthermore, in the memory-type liquid crystal display device according to the present invention, the control unit calculates a display time required for the display process based on the driving condition, and performs the partial display process when the display time is larger than the limit time of visibility. Control is preferably performed. When the display time is larger than the visibility limit time, the switching is recognized by the user, so that the partial display process with a display time shorter than the entire display process can be performed.

さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、制御部は、表示処理を行う表示内容に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えて制御することが好ましい。例えば、時刻修正の年、月、日、曜日、時、分、秒の表示、アラームの修正の年、月、日、曜日、時、分、秒、アラームの種類の表示、水深計測の水深の表示、気圧計測による気圧又は高度の表示等は、部分表示処理が可能である。   Furthermore, in the memory-type liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the control unit performs control by switching between the whole display process and the partial display process in accordance with the display content to be displayed. For example, display of year, month, day, day of week, hour, minute, second of time correction, year of correction of alarm, month, day, day of week, hour, minute, second, display of alarm type, depth of water of depth measurement Partial display processing is possible for display, display of atmospheric pressure or altitude by atmospheric pressure measurement, and the like.

上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置の表示方法では、液晶パネルの温度を検出し、液晶パネルの駆動電圧を検出し、温度又は駆動電圧に基づいてメモリ性液晶パネルの表示処理に必要な表示時間を算出し、表示時間が視認性の限界時間より大きい場合にメモリ液晶パネルの複数の画素の一部を書き換える部分表示処理を行い、表示時間が視認性の限界時間以下の場合にメモリ液晶パネルの複数の画素全てを書き換える全体表示処理行う、ステップを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the display method of the memory type liquid crystal display device according to the present invention, the temperature of the liquid crystal panel is detected, the driving voltage of the liquid crystal panel is detected, and the memory type liquid crystal panel is detected based on the temperature or the driving voltage. The display time required for display processing is calculated, and when the display time is greater than the visibility limit time, partial display processing is performed to rewrite some of the pixels of the memory LCD panel, and the display time is the visibility limit time. In the following cases, there is a step of performing an entire display process for rewriting all the plurality of pixels of the memory liquid crystal panel.

本発明によれば、液晶パネルの駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理を切り替えて制御するので、駆動条件にあった、最適な表示を行うことが可能となった。   According to the present invention, since the whole display process and the partial display process are switched and controlled in accordance with the driving conditions of the liquid crystal panel, it is possible to perform optimal display suitable for the driving conditions.

以下図面を参照して、本発明に係るメモリ性液晶表示装置及びメモリ性液晶表示装置の表示方法について説明する。   Hereinafter, a memory type liquid crystal display device and a display method of the memory type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

最初に、強誘電性液晶を例にして、メモリ性液晶について説明する。メモリ性液晶とは、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を保持し続ける特性を有する液晶を言い、例えば強誘電性液晶やコレステリック液晶が該当する。   First, the memory-type liquid crystal will be described by taking a ferroelectric liquid crystal as an example. The memory liquid crystal refers to a liquid crystal having a plurality of optical states and having a characteristic of maintaining a specific state without applying a voltage, and includes, for example, a ferroelectric liquid crystal and a cholesteric liquid crystal.

強誘電性液晶分子は、電界等の外部からの影響に応じ、円錐（液晶コーン）の側面に沿って安定した２ヶ所の位置の何れかの位置を取る。強誘電性液晶を一対の基板間に挟持し、液晶表示装置として用いる際には、強誘電性液晶に印加する電圧の極性に応じて、強誘電性液晶分子が前述した安定した２ヶ所のいずれか一方に位置するように制御する。２ヶ所の安定した位置の一方を第１の強誘電状態、他方を第２の強誘電状態と言う。   The ferroelectric liquid crystal molecules take one of two stable positions along the side of the cone (liquid crystal cone) according to the external influence such as an electric field. When a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates and used as a liquid crystal display device, the ferroelectric liquid crystal molecules are in any of the two stable positions described above according to the polarity of the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal. Control to be located on either side. One of the two stable positions is called the first ferroelectric state, and the other is called the second ferroelectric state.

図１に、強誘電性液晶１０を用いた液晶パネル２０の構成例を示す。   FIG. 1 shows a configuration example of a liquid crystal panel 20 using a ferroelectric liquid crystal 10.

図１に示すように、偏光板１５（透過軸の方向をａ）及び反射型偏光板１６（透過軸の方向をｂ）を配置した。   As shown in FIG. 1, a polarizing plate 15 (transmission axis direction a) and a reflective polarizing plate 16 (transmission axis direction b) were arranged.

また、第２の強誘電状態における強誘電性液晶１０の分子の長軸方向を透過軸ａ及び透過軸ｂと一致させるように配置した。さらに、第１の強誘電状態の場合の液晶分子の長軸方向を、図１に示されるように、液晶コーンに沿った他の位置とした。   Further, the long axis direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal 10 in the second ferroelectric state is arranged so as to coincide with the transmission axis a and the transmission axis b. Further, the major axis direction of the liquid crystal molecules in the first ferroelectric state was set at another position along the liquid crystal cone as shown in FIG.

反射型偏光板１６は、ポリエステル樹脂等の多層フィルムから構成され、それぞれ直交する透過軸ｂと反射軸を有し、透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する機能を有する。   The reflective polarizing plate 16 is composed of a multilayer film such as a polyester resin, has a transmission axis b and a reflection axis orthogonal to each other, transmits linearly polarized light having a vibration plane parallel to the transmission axis, and is parallel to the reflection axis. It has a function of reflecting linearly polarized light having a vibration surface.

図２に、本発明に係る液晶パネル２０の断面図及び補助光源６０を示す。   FIG. 2 shows a sectional view of the liquid crystal panel 20 and the auxiliary light source 60 according to the present invention.

図２に示されるように、液晶パネル２０は、第１の透明ガラス基板１１ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ、第１の透明ガラス基板１１ａ上に設けられた走査電極（走査線）１３ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ上に設けられた信号電極（信号線）１３ｂ、走査電極１３ａ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ａ、信号電極１３ｂ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ｂ、シール部材１２、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に挟持されシール部材１２によって封入された強誘電性液晶１０、第１の透明ガラス基板１１ａの外側に設けられた反射型偏光板１６、及び第２の透明ガラス基板１１ｂの外側に設けられた偏光板１５等から構成した。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 20 includes a first transparent glass substrate 11a, a second transparent glass substrate 11b, scanning electrodes (scanning lines) 13a provided on the first transparent glass substrate 11a, Signal electrode (signal line) 13b provided on the transparent glass substrate 11b, the polymer alignment film 14a applied on the scanning electrode 13a and subjected to the rubbing treatment, and the high applied on the signal electrode 13b and subjected to the rubbing treatment. The ferroelectric liquid crystal 10 sandwiched between the molecular alignment film 14b, the sealing member 12, the first and second transparent glass substrates 11a and 11b and sealed by the sealing member 12, and provided outside the first transparent glass substrate 11a. The reflection type polarizing plate 16 and the polarizing plate 15 provided outside the second transparent glass substrate 11b were used.

液晶パネル２０の反射型偏光板１６の下部には、低消費電力と薄さを考慮して、有機ＥＬセルを発光素子として用いたバックライトを補助光源６０として配置した。なお、他の発光素子を用いた補助光源を用いることもできる。   In consideration of low power consumption and thinness, a backlight using an organic EL cell as a light emitting element is arranged as an auxiliary light source 60 below the reflective polarizing plate 16 of the liquid crystal panel 20. Note that an auxiliary light source using another light-emitting element can also be used.

図２では、便宜上５本の走査電極１３ａを示したが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した３３本の走査電極１３ａを液晶パネル２０の全体に渡って配置した。また。図２には明記されていないが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した３３本の信号電極１３ｂを、走査電極１３ａと直行するように液晶パネル２０の全体に渡って配置した。走査電極１３ａと信号電極１３ｂが交差する各ポイントが、液晶パネル２０の各画素（１０８９画素）となるように構成した。   In FIG. 2, five scan electrodes 13 a are shown for convenience, but in this embodiment, 33 scan electrodes 13 a configured by a transparent conductive film pattern are arranged over the entire liquid crystal panel 20. Also. Although not clearly shown in FIG. 2, in the present embodiment, 33 signal electrodes 13b formed of a transparent conductive film pattern are arranged over the entire liquid crystal panel 20 so as to be orthogonal to the scanning electrodes 13a. Each point where the scanning electrode 13a and the signal electrode 13b intersect each other is configured to be each pixel (1089 pixels) of the liquid crystal panel 20.

強誘電性液晶１０としては、クラリアント社製の「Felix 501」を用い、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に約１．７μｍの厚さで挟持した。   As the ferroelectric liquid crystal 10, “Felix 501” manufactured by Clariant was used, and was sandwiched between the first and second transparent glass substrates 11 a and 11 b with a thickness of about 1.7 μm.

図３に、液晶パネル２０における強誘電性液晶１０のスイッチング、即ち一方の強誘電状態から他方の強誘電状態への極性転移の一例を示す。   FIG. 3 shows an example of switching of the ferroelectric liquid crystal 10 in the liquid crystal panel 20, that is, a polarity transition from one ferroelectric state to the other ferroelectric state.

図３（ａ）は補助光源６０がＯＦＦしている状態を示し、図３（ｂ）は補助光源６０がＯＮしている状態を示している。また、それぞれのグラフの横軸は液晶パネル２０の走査電極１３ａを基準として、走査電極１３ａと信号電極１３ｂとの間に印加される印加電圧（Ｖ）（即ち、強誘電液晶１０に印加される印加電圧）を示し、縦軸は液晶パネル２０の光透過率を示している。   FIG. 3A shows a state where the auxiliary light source 60 is turned off, and FIG. 3B shows a state where the auxiliary light source 60 is turned on. The horizontal axis of each graph is applied voltage (V) applied between the scanning electrode 13a and the signal electrode 13b with respect to the scanning electrode 13a of the liquid crystal panel 20 (that is, applied to the ferroelectric liquid crystal 10). Applied voltage), and the vertical axis represents the light transmittance of the liquid crystal panel 20.

補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、液晶パネル２０に入射した偏光板１５の透過軸ａと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、反射型偏光板１６の透過軸ｂとほぼ垂直な振動面を有するようになり、反射型偏光板１６によって反射される（反射状態）。したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第１の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、反射型偏光板１６で反射されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。   In the state where the auxiliary light source 60 is turned off (see FIG. 3A), the polarity of the applied voltage is changed to change the ferroelectric liquid crystal 10 to the first ferroelectric state (of the ferroelectric liquid crystal 10). The major axis direction of the molecules does not coincide with either the transmission axis a of the polarizing plate 15 or the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16), and the major axis direction of the liquid crystal molecules has an angle with respect to the transmission axis a. Therefore, light having a vibration plane parallel to the transmission axis a of the polarizing plate 15 incident on the liquid crystal panel 20 is substantially perpendicular to the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16 due to the birefringence of the ferroelectric liquid crystal 10. It comes to have a vibration surface and is reflected by the reflective polarizing plate 16 (reflection state). Therefore, when the auxiliary light source 60 is turned off, in the first ferroelectric state, the light incident on the liquid crystal panel 20 is reflected by the reflective polarizing plate 16, and white display on the liquid crystal panel 20 (high light transmittance). It becomes.

また、補助光源６０をＯＦＦした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、液晶パネル２０に入射した透過軸ａと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過して（透過状態）、補助光源６０の表面から反射される。補助光源６０の表面は通常暗い青色等であるので、したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第２の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、補助光源６０の表面で反射されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。   In the state where the auxiliary light source 60 is turned off, when the polarity of the applied voltage is changed and the ferroelectric liquid crystal 10 is changed to the second ferroelectric state, the major axis direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal 10 is changed. Since the transmission axis a of the polarizing plate 15 and the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16 are parallel to each other, light having a vibration plane parallel to the transmission axis a incident on the liquid crystal panel 20 is transmitted through the liquid crystal panel 20 ( Transmissive state) and reflected from the surface of the auxiliary light source 60. Since the surface of the auxiliary light source 60 is usually dark blue or the like, therefore, when the auxiliary light source 60 is turned off, in the second ferroelectric state, the light incident on the liquid crystal panel 20 is reflected by the surface of the auxiliary light source 60. On the liquid crystal panel 20, black display (low light transmittance) is obtained.

このように、補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ_１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ_２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、白表示を続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ_３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ_４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、黒表示を続けることとなる。なお、一方の強誘電状態から他方の強誘電状態に転移することを極性反転と言う。 Thus, an OFF state of the auxiliary light source 60 in (see FIG. 3 (a)), the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal 10 (the voltage value of light transmittance starts to increase beyond V ₁₎ increased When the voltage value at which the increase in light transmittance is saturated is V ₂ (positive threshold) or more, the ferroelectric liquid crystal is in the first ferroelectric state without applying a voltage thereafter (that is, applying 0 V). It will be held and white display will continue. Similarly, strong the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal 10 (the voltage value of light transmittance begins to decrease beyond the V ₃₎ is decreased, the voltage value decrease in light transmittance is saturated V _{4 (negative} ), The ferroelectric liquid crystal maintains the second ferroelectric state and continues to display black even if no voltage is applied thereafter (that is, 0 V is applied). The transition from one ferroelectric state to the other ferroelectric state is called polarity reversal.

補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、偏光板１５の透過軸ａとほぼ垂直な振動面を有するようになり、偏光板１５によって吸収される。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第１の強誘電状態では、補助光源６０からの光は、偏光板１５で吸収されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。   In a state in which the auxiliary light source 60 is turned on (see FIG. 3B), the polarity of the applied voltage is changed to change the ferroelectric liquid crystal 10 to the first ferroelectric state (of the ferroelectric liquid crystal 10). The major axis direction of the molecules does not coincide with either the transmission axis a of the polarizing plate 15 or the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16), and the major axis direction of the liquid crystal molecules has an angle with respect to the transmission axis a. Therefore, the light having a vibration plane parallel to the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16 incident on the liquid crystal panel 20 from the auxiliary light source 60 is transmitted through the transmission axis a of the polarizing plate 15 due to the birefringence of the ferroelectric liquid crystal 10. And is absorbed by the polarizing plate 15. Therefore, when the auxiliary light source 60 is turned on, in the first ferroelectric state, the light from the auxiliary light source 60 is absorbed by the polarizing plate 15 and becomes black display (low light transmittance) on the liquid crystal panel 20.

また、補助光源６０をＯＮした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過する（透過状態）。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第２の強誘電状態では、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した光が、液晶パネル２０上で観測されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。   In the state where the auxiliary light source 60 is turned on, when the polarity of the applied voltage is changed and the ferroelectric liquid crystal 10 is transferred to the second ferroelectric state, the major axis direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal 10 is changed. Since the transmission axis a of the polarizing plate 15 and the transmission axis b of the reflective polarizing plate 16 are parallel to each other, light having a vibration plane parallel to the transmission axis b incident on the liquid crystal panel 20 from the auxiliary light source 60 passes through the liquid crystal panel 20. Transparent (transparent state). Therefore, when the auxiliary light source 60 is turned on, in the second ferroelectric state, light incident on the liquid crystal panel 20 from the auxiliary light source 60 is observed on the liquid crystal panel 20 and white display (light transmission) is performed on the liquid crystal panel 20. ).

このように、補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ_１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ_２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、黒表示を続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ_３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ_４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、白表示を続けることとなる。 Thus, while turning ON the auxiliary light source 60 in (see FIG. 3 (b)), the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal 10 (the voltage value of light transmittance starts to increase beyond V ₁₎ increased When the voltage value at which the increase in light transmittance is saturated is V ₂ (positive threshold) or more, the ferroelectric liquid crystal is in the first ferroelectric state without applying a voltage thereafter (that is, applying 0 V). It will be held and black display will continue. Similarly, strong the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal 10 (the voltage value of light transmittance begins to decrease beyond the V ₃₎ is decreased, the voltage value decrease in light transmittance is saturated V _{4 (negative} ), The ferroelectric liquid crystal maintains the second ferroelectric state and continues to display white even if no voltage is applied thereafter (that is, 0 V is applied).

図４に、本実施形態における液晶表示装置１００の概略ブロック構成図を示す。   FIG. 4 is a schematic block diagram of the liquid crystal display device 100 according to this embodiment.

液晶表示装置１００は、液晶パネル２０、液晶パネル２０の表示を制御するための表示制御部２１、各走査電極（走査線）１３ａに電圧波形を印加するための走査駆動電圧波形発生回路２２、各信号電極（信号線）１３ｂに電圧波形を印加するための信号駆動電圧波形発生回路２３、液晶表示装置１００の全体制御を行うための制御部３０、時計動作を行うためのモータ等から構成される時計部３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、液晶パネル２０近傍の温度を測定するための温度センサ４１、液晶パネル２０の水深を測定するための水深センサ４２、液晶パネル２０へかかる気圧を測定するための気圧センサ４３、ソーラセル５１で発電された電力で電池５２を充電させ、且つ液晶表示装置１００の各要素へ電力を供給するための充電制御部５０、液晶パネルの反射型偏光板１６側に配置された補助光源６０、及び補助光源のＯＮ／ＯＦＦを制御するための補助光源制御部６１を有するように構成した。   The liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal panel 20, a display control unit 21 for controlling the display of the liquid crystal panel 20, a scanning drive voltage waveform generation circuit 22 for applying a voltage waveform to each scanning electrode (scanning line) 13a, A signal drive voltage waveform generation circuit 23 for applying a voltage waveform to the signal electrode (signal line) 13b, a control unit 30 for performing overall control of the liquid crystal display device 100, a motor for performing a clock operation, and the like. Clock unit 31, RAM 32, ROM 33, temperature sensor 41 for measuring the temperature in the vicinity of the liquid crystal panel 20, water depth sensor 42 for measuring the water depth of the liquid crystal panel 20, and pressure sensor for measuring the pressure applied to the liquid crystal panel 20 43, a charge control unit 5 for charging the battery 52 with the power generated by the solar cell 51 and supplying power to each element of the liquid crystal display device 100. It was constructed to have a supplementary light source control unit 61 for controlling the ON / OFF of the auxiliary light source 60 and the auxiliary light source, disposed on the reflective polarizer 16 side of the liquid crystal panel.

制御部３０は、ＲＯＭ３３に予め記憶されたプログラムに従い、制御部３０において計時した時刻情報等を用いて表示データを作成し、表示データに基づいて液晶パネル２０に時刻情報等表示されるように、表示制御部２１を制御するように構成した。また、制御部３０は、充電制御部５０から、ソーラセル５１の発電電圧及び電池５２の充電電圧を検出できるように構成した。さらに、制御部３０は、温度センサ４１かた液晶パネル２０の近傍の温度データを、水深センサ４２から水深データを、気圧センサ４３から気圧データを検出できるように構成した。   In accordance with a program stored in advance in the ROM 33, the control unit 30 creates display data using the time information measured by the control unit 30 and displays the time information on the liquid crystal panel 20 based on the display data. The display control unit 21 is configured to be controlled. Further, the control unit 30 is configured to detect the power generation voltage of the solar cell 51 and the charging voltage of the battery 52 from the charge control unit 50. Further, the control unit 30 is configured to detect the temperature data in the vicinity of the liquid crystal panel 20 from the temperature sensor 41, the water depth data from the water depth sensor 42, and the atmospheric pressure data from the atmospheric pressure sensor 43.

また、ユーザは、液晶表示装置１００の周囲が暗い場合等に、補助光源スイッチ６２をＯＮすると、制御部２１は、補助光源６１を制御して補助光源６０をＯＮさせるように制御を行うことができるように構成した。   In addition, when the user turns on the auxiliary light source switch 62 in the case where the periphery of the liquid crystal display device 100 is dark, the control unit 21 performs control to control the auxiliary light source 61 and turn on the auxiliary light source 60. Configured to be possible.

なお、液晶表示装置１００は、本実施形態では、腕時計の形状に構成したが、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, the liquid crystal display device 100 is configured in the shape of a wristwatch, but is not limited thereto.

図５に、液晶表示装置１００として構成された腕時計の平面図を示す。   FIG. 5 shows a plan view of a wrist watch configured as the liquid crystal display device 100.

図５において、５０１は補助光源をＯＮ／ＯＦＦさせるための補正光源スイッチを示し、５０２は液晶パネル２０の表示部を示し、５０３〜５０５は時計部３１によって駆動される短針、長針及び秒針を示している。   In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a correction light source switch for turning on / off the auxiliary light source, 502 denotes a display unit of the liquid crystal panel 20, and 503 to 505 denote a short hand, a long hand and a second hand driven by the clock unit 31. ing.

図６に、液晶パネル２０の一部の画素（３×３）を示す。   FIG. 6 shows some pixels (3 × 3) of the liquid crystal panel 20.

図６では、３３本の走査線１３ａの内の３本のＸ_１〜Ｘ_３と、３３本の信号線１３ｂの内の３本のＹ_１〜Ｙ_３から構成される９個の画素（１，１）〜（３，３）を示す。 In Figure 6, the _X 1 to X ₃ three of the 33 scanning lines 13a, 9 pixels composed of three _Y 1 to Y ₃ of the 33 signal lines 13b (1 , 1) to (3, 3).

図７は、図６に示す９個の画素の全てを書き換える場合（全体表示処理）に供給する駆動電圧波形の一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a drive voltage waveform supplied when all nine pixels shown in FIG. 6 are rewritten (overall display processing).

図７は、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図７（ａ）〜図７（ｆ）は、各走査線Ｘ_１〜Ｘ_３及び信号線Ｙ_１〜Ｙ_３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く３つの選択期間ｆ_１〜ｆ_３を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。 FIG. 7 shows a state where the auxiliary power supply is OFF (see FIG. 3A). Further, FIG. 7 (a) ~ FIG 7 (f) includes the scanning lines _X 1 to X ₃ and signal line _Y 1 to Y reset period RS and three selection periods _f 1 ~f ₃ subsequent to that of the ₃ An applied voltage waveform in one frame period F is shown. The vertical axis represents the applied voltage (V), and the horizontal axis represents time (T).

リセット期間ＲＳは、第１の期間ＲＳ_１と第２の期間ＲＳ_２から構成される。第１の期間ＲＳ_１では、各走査線Ｘ_１〜Ｘ_３には−Ｖｄｄ（例えば、−５Ｖ）が印加され、各信号線Ｙ_１〜Ｙ_３には０（Ｖ）が印加されるので、各画素の液晶には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、各画素は第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、第２の期間ＲＳ_２では、各走査線Ｘ_１〜Ｘ_３には０（Ｖ）が印加され、各信号線Ｙ_１〜Ｙ_３には−Ｖｄｄ（例えば、−５Ｖ）が印加されるので、各画素の液晶には電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ_２）が発生し、各画素は第１の強誘電状態に反転されて白表示となる。このように、リセット期間ＲＳでは一旦全ての画素が黒表示及び白表示をするように駆動されて、それ以前の履歴が消去される。 The reset period RS includes a first period RS ₁ and a second period RS ₂ . In the first period RS ₁ , −Vdd (for example, −5 V) is applied to each of the scanning lines X _{1 to} X ₃ , and 0 (V) is applied to each of the signal lines Y _{1 to} Y ₃ . A potential difference −Vdd (<V ₄ ) is generated in the liquid crystal of each pixel, and each pixel is inverted to the second ferroelectric state to display black. In the second period RS _2, to each scanning line _X 1 _{~X 3} 0 (V) is applied, -Vdd (e.g., -5V) is applied to the signal lines _Y 1 to Y ₃ Therefore, a potential difference Vdd (> V ₂ ) is generated in the liquid crystal of each pixel, and each pixel is inverted to the first ferroelectric state to display white. Thus, in the reset period RS, all the pixels are once driven to display black and white, and the previous history is erased.

次の第１選択期間ｆ_１は、第１の期間ｆ_１１と第２の期間ｆ_１２から構成される。 The next first selection period f ₁ includes a first period f ₁₁ and a second period f ₁₂ .

第１の期間ｆ_１１では、走査線Ｘ_１には０（Ｖ）が印加され、走査線Ｘ_２及びＸ_３には−２／３Ｖｄｄ（Ｖ）が印加される。即ち、走査線Ｘ_１が選択され、走査線Ｘ_１のライン上の画素（１，１）、（１，２）及び（１，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ_１及びＹ_２には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，１）及び（１，２）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ_３には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ_４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。 In the first period _{f 11,} the scanning line _{X 1} 0 (V) is applied to the scanning lines _{X 2} and _{X 3} -2 / 3Vdd (V) is applied. That is, the selected scan lines _{X 1,} pixels on the scanning line _{X 1} line (1,1), the rewriting of the pixels of the (1,2) and (1,3) are carried out. At this time, since −Vdd is applied to the signal lines Y ₁ and Y ₂ , a potential difference −Vdd (<V ₄ ) is generated in the pixels (1, 1) and (1, 2), and the second strong signal is generated. Inverted to the dielectric state to display black. Further, since −1/3 Vdd is applied to the signal line Y ₃ , a potential difference of −2/3 Vdd (> V ₄ ) is generated in the pixel (1, 3), and the dielectric state is not inverted and remains white. It is.

第２の期間ｆ_１２では、走査線Ｘ_１には−Ｖｄｄが印加され、信号線Ｙ_１及びＹ_２には０（Ｖ）が印加されるので、画素（１，１）及び（１，２）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、第２の強誘電状態が維持されて黒表示となる。また、信号線Ｙ_３には−２／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ_４）が発生し、第１の強誘電状態が維持されて白表示のままである。 In the second period f ₁₂ , −Vdd is applied to the scanning line X ₁ and 0 (V) is applied to the signal lines Y ₁ and Y ₂ , so the pixels (1, 1) and (1,2 ) Has a potential difference −Vdd (<V ₄ ), and the second ferroelectric state is maintained to display black. Further, since −2/3 Vdd is applied to the signal line Y ₃ , a potential difference of −2/3 Vdd (> V ₄ ) is generated in the pixel (1, 3), and the first ferroelectric state is maintained. It remains white.

第２選択期間ｆ_２では、同様に、走査線Ｘ_２が選択され、走査線Ｘ_２のライン上の画素（２，１）、（２，２）及び（２，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ_１には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（２，１）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ_２及びＹ_３には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（２，２）及び（２，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ_４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。 Similarly, in the second selection period f ₂ , the scanning line X ₂ is selected, and the pixels are rewritten for the pixels (2, 1), (2, 2), and (2, 3) on the scanning line X _2. Is done. At this time, since -Vdd the signal line _{Y 1} is applied, a potential difference -Vdd _{(<V 4)} is generated in the pixel (2,1), and being reversed black display in the second ferroelectric state Become. Further, since −1/3 Vdd is applied to the signal lines Y ₂ and Y ₃ , a potential difference −2/3 Vdd (> V ₄ ) is generated in the pixels (2, 2) and (2, 3), and the dielectric The state is not reversed and remains white.

第２選択期間ｆ_３では、同様に、走査線Ｘ_３が選択され、走査線Ｘ_３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ_３には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（３，３）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ_１及びＹ_１には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（３，１）及び（３，２）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ_４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。 Similarly, in the second selection period f ₃ , the scanning line X ₃ is selected, and the pixels are rewritten for the pixels (3, 1), (3, 2), and (3, 3) on the scanning line X ₃ line. Is done. At this time, since −Vdd is applied to the signal line Y ₃ , a potential difference −Vdd (<V ₄ ) is generated in the pixel (3, 3), and the pixel is inverted to the second ferroelectric state to display black. Become. In addition, since −1/3 Vdd is applied to the signal lines Y ₁ and Y ₁ , a potential difference −2/3 Vdd (> V ₄ ) is generated in the pixels (3, 1) and (3, 2), and the dielectric The state is not reversed and remains white.

図８は、図７に示す駆動電圧波形を印加した場合の表示状況を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a display state when the drive voltage waveform shown in FIG. 7 is applied.

図８に示すように、画素（１，１）、（１，２）、（２，１）及び（３，３）の４つの画素が黒表示となる。   As shown in FIG. 8, four pixels of the pixels (1, 1), (1, 2), (2, 1), and (3, 3) are displayed in black.

図７及び図８では３×３画素について示したが、液晶パネル２０は３３×３３画素であるので、全体表示処理の場合、３３本の走査線１３ａを順次選択して全ての画素の書き換えが完了する。即ち、液晶パネル２０の１フレーム期間Ｆは、リセット期間ＲＳと３３の選択期間ｆ_１〜ｆ_３３から構成されることとなる。図７に示す１つの動作を液晶に行わせるための印加パルス幅を「ｗ（μｓ）」とすると、液晶パネル２０において全体表示処理を行うためには、（１＋３３）×２×ｗ＝６８×ｗ（μｓ）だけの時間が必要となる。なお、リセット期間ＲＳでは、表示全体を完全に白表示又は黒表示にする必要があるので、リセット期間ＲＳに対応する印加パルス幅は１以上の値をとる。また、ｗは、後述するように、液晶パネル２０の周囲温度や印加電圧によって変動する。
図９は、図８の状態から、部分表示処理によって、画素（３，３）のみ白とする場合に印加される駆動電圧波形の一例を示す図である。 Although FIG. 7 and FIG. 8 show 3 × 3 pixels, since the liquid crystal panel 20 has 33 × 33 pixels, in the case of the entire display process, 33 scanning lines 13a are sequentially selected to rewrite all the pixels. Complete. That is, one frame period F of the liquid crystal panel 20 is composed of the reset periods RS and the selection periods f _{1 to} f _{33 of 33} . If the applied pulse width for causing the liquid crystal to perform one operation shown in FIG. 7 is “w (μs)”, in order to perform the entire display process in the liquid crystal panel 20, (1 + 33) × 2 × w = 68 × Only time w (μs) is required. Note that in the reset period RS, the entire display needs to be completely displayed in white or black, and therefore, the applied pulse width corresponding to the reset period RS takes a value of 1 or more. Further, w varies depending on the ambient temperature of the liquid crystal panel 20 and the applied voltage, as will be described later.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a drive voltage waveform applied when only the pixel (3, 3) is white by the partial display process from the state of FIG.

図９は、図７と同様に、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図９（ａ）〜図９（ｆ）は、各走査線Ｘ_１〜Ｘ_３及び信号線Ｙ_１〜Ｙ_３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く１つの選択期間ｆ_１を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。 FIG. 9 shows a state in which the auxiliary power supply is OFF (see FIG. 3A), as in FIG. Further, FIG. 9 (a) ~ FIG 9 (f), the reset period RS and 1 frame period including the subsequent one selection period _{f 1} thereto to the scan lines _X 1 to X ₃ and signal line _Y 1 to Y ₃ The applied voltage waveform in F is shown. The vertical axis represents the applied voltage (V), and the horizontal axis represents time (T).

リセット期間ＲＳでは、画素（３，３）が走査線Ｘ_３のライン上及び信号線Ｙ_３のライン上にあることから、第１の期間ＲＳ_１には走査線Ｘ_３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ_３に０（Ｖ）を印加し、第２の期間ＲＳ_２には走査線Ｘ３のみ０（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ_３に−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加して、走査線Ｘ_３のライン上の画素についてのみ黒表示及び白表示を行わせ、それ以前の履歴を消去する。 In the reset period RS, since the pixel (3,3) is on the line of the line and on the signal line _{Y 3} scan lines _{X 3,} in the first period RS ₁ only the scanning line _{X 3} -Vdd (V) And 0 (V) is applied to the signal line Y ₃ , 0 (V) is applied only to the scanning line X 3 in the second period RS ₂ , and −Vdd (V) is applied to the signal line Y _3. Te, to perform the black display and a white display only the pixels on the line of the scanning lines X _3, to erase the previous history.

次の第１選択期間ｆ_１の第１の期間ｆ_１１では、走査線Ｘ_３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ_３のみに０（Ｖ）を印加して、画素（３，３）に電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）を発生させて第２の強誘電状態に反転して黒表示とする。また、第２の期間ｆ_１２では、走査線Ｘ_３のみ０（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ_３のみに−Ｖｄｄを印加して、画素（３，３）に電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ_２）を発生させて第１の強誘電状態に反転して白表示とする。 In the first period f ₁₁ of the next first selection period f ₁ , −Vdd (V) is applied only to the scanning line X ₃ and 0 (V) is applied only to the signal line Y ₃ , and the pixel (3, In 3), a potential difference −Vdd (<V ₄ ) is generated to reverse the second ferroelectric state to display black. In the second period _{f 12,} by applying a -Vdd only applies only 0 (V) scanning line _{X 3} and signal line _{Y 3,} pixels (3,3) to the potential difference Vdd _{(> V} 2) To generate a white display by reversing to the first ferroelectric state.

図１０は、図９に示す駆動電圧波形を印加した場合の表示状況を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a display state when the drive voltage waveform illustrated in FIG. 9 is applied.

図１０に示すように、画素（３，３）のみが反転して白表示となる。   As shown in FIG. 10, only the pixel (3, 3) is inverted to display white.

図９及び図１０では３×３画素について示したが、液晶パネル２０は３３×３３画素であるので、１つの画素のみを反転する場合、１本の走査線１３ａのみを選択して画素の書き換えが完了する。即ち、液晶パネル２０の１フレーム期間Ｆは、リセット期間ＲＳと１の選択期間ｆ_１から構成されることとなる。したがって、部分表示処理にかかる時間は、（１＋１）×２×ｗ＝４×ｗ（μｓ）となる。前述した全体表示処理（６８×ｗ）と比較すると、１フレーム期間は１／１７となり、表示のための消費電力も大きく低下させることができる。 Although FIG. 9 and FIG. 10 show 3 × 3 pixels, since the liquid crystal panel 20 has 33 × 33 pixels, when only one pixel is reversed, only one scanning line 13a is selected to rewrite the pixel. Is completed. That is, one frame period F of the liquid crystal panel 20, and thus be composed of the selection period f ₁ in the reset period RS and 1. Therefore, the time required for the partial display processing is (1 + 1) × 2 × w = 4 × w (μs). Compared with the whole display process (68 × w) described above, one frame period is 1/17, and power consumption for display can be greatly reduced.

図１１は、図８の状態から、部分表示処理によって、画素（３，３）のみ白とする場合に印加される駆動電圧波形の他の例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the drive voltage waveform applied when only the pixel (3, 3) is white by the partial display process from the state of FIG.

図１１は、図７と同様に、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図１１（ａ）〜１１（ｆ）は、各走査線Ｘ_１〜Ｘ_３及び信号線Ｙ_１〜Ｙ_３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く１つの選択期間ｆ_１を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。 FIG. 11 shows a state where the auxiliary power is OFF (see FIG. 3A), as in FIG. Further, FIG. 11 (a) ~11 (f) is, one frame period F, which includes a reset period RS and one selection period _{f 1} subsequent thereto to the respective scanning lines _X 1 to X ₃ and signal line _Y 1 to Y ₃ The applied voltage waveform in FIG. The vertical axis represents the applied voltage (V), and the horizontal axis represents time (T).

図１１の例では、走査線Ｘ_３のライン上の全ての画素を一度に白表示にする。第１選択期間ｆ_１の第１の期間ｆ_１１では、走査線Ｘ_３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し、他の全ての走査線及び信号線には０（Ｖ）を印加するので、走査線Ｘ_３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）に電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ_４）が発生し、第２の強誘電状態に反転して黒表示となる。また、第２の期間ｆ_１２では、走査線Ｘ_３のみ０（Ｖ）を印加し、他の全ての走査線及び信号線には−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加するので、走査線Ｘ_３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）に電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ_２）が発生し、第１の強誘電状態に反転して白表示となる。 In the example of FIG. 11, all the pixels on a line of the scanning lines X ₃ to the white display at a time. In the first the first period _{f 11} of the selection period _{f 1,} applied to -Vdd (V) only the scanning lines _{X 3,} since all of the other scan lines and signal lines for applying a 0 (V), scanning A potential difference −Vdd (<V ₄ ) is generated in the pixels (3, 1), (3, 2), and (3, 3) on the line X ₃ , and the black state is displayed by inverting the second ferroelectric state. It becomes. In the second period _{f 12,} and applies a scanning line _{X 3} only 0 (V), since all of the other scan lines and signal lines for applying a -Vdd (V), the scan line _{X 3} lines A potential difference Vdd (> V ₂ ) is generated in the upper pixels (3, 1), (3, 2), and (3, 3), and the white state is displayed by inverting the first ferroelectric state.

図１２は、メモリ液晶の温度と最低印加パルス幅との関係を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the temperature of the memory liquid crystal and the minimum applied pulse width.

図１２のデータは、Ｖｄｄ＝５Ｖの場合に、液晶パネル２０を用いて測定したものである。最低印加パルス幅とは、それ以上のパルス幅を印加しないと、メモリ性液晶が一方の強誘電状態から他の強誘電状態に反転しないようなパルス幅を言う。図１２に示すように、温度が下がるほど、最低印加パルス幅は広がり、温度が上がるほど、最低印加パルス幅は狭くなる。   The data in FIG. 12 is measured using the liquid crystal panel 20 when Vdd = 5V. The minimum applied pulse width is a pulse width such that the memory liquid crystal does not invert from one ferroelectric state to the other ferroelectric state unless a pulse width greater than that is applied. As shown in FIG. 12, the minimum applied pulse width increases as the temperature decreases, and the minimum applied pulse width decreases as the temperature increases.

例えば、２０℃の時、最低印加パルス幅ｗは２８６０μｓ（２．８６ｍｓ）であるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×２．８６ｍｓ＝１９４．４８ｍｓ必要となる。これに対して、０℃の時、最低印加パルス幅ｗは９３０４μｓ（９．３ｍｓ）であるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×９．３ｍｓ＝６３２．４ｍｓ必要となる。このように、２０℃から０℃へ移行した場合、全体表示処理のための切り換え時間が２倍となる。
図１３は、メモリ液晶への印加電圧と最低印加パルス幅との関係（８℃における）を示す図である。
液晶パネル２０を駆動するための駆動電圧（Ｖｄｄ）は電池５２から供給されるが、ソーラセル５１の発電状況や電池５２の充電状況によってはＶｄｄが変動してしまう。図１３は、Ｖｄｄが変動した場合の最低印加パルス幅を、液晶パネル２０を用いて測定したものである。図１３に示すように、印加電圧が下がるほど、最低印加パルス幅は広がり、印加電圧が上がるほど、最低印加パルス幅は狭くなる。 For example, since the minimum applied pulse width w is 2860 μs (2.86 ms) at 20 ° C., in the case of the above-described entire display processing of the liquid crystal panel 20, 68 × 2.86 ms = 194.48 ms is required for switching. . On the other hand, at 0 ° C., the minimum applied pulse width w is 9304 μs (9.3 ms). Therefore, in the case of the entire display process of the liquid crystal panel 20 described above, 68 × 9.3 ms = 632.4 ms for switching. Necessary. As described above, when the temperature shifts from 20 ° C. to 0 ° C., the switching time for the entire display process is doubled.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship (at 8 ° C.) between the voltage applied to the memory liquid crystal and the minimum applied pulse width.
A driving voltage (Vdd) for driving the liquid crystal panel 20 is supplied from the battery 52, but Vdd varies depending on the power generation status of the solar cell 51 and the charging status of the battery 52. FIG. 13 shows a measurement of the minimum applied pulse width when Vdd varies using the liquid crystal panel 20. As shown in FIG. 13, the lower the applied voltage, the wider the minimum applied pulse width, and the higher the applied voltage, the narrower the minimum applied pulse width.

例えば、Ｖｄｄ＝５（Ｖ）の時、最低印加パルス幅ｗは５．６ｍｓであるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×５．６μｓ＝３８０．８ｍｓ必要となる。これに対して、Ｖｄｄ＝３（Ｖ）の時、最低印加パルス幅ｗは約４０ｍｓであるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×４０ｍｓ＝２７２０ｍｓ必要となる。
図１４は、制御フローの一例を示す図である。 For example, when Vdd = 5 (V), the minimum applied pulse width w is 5.6 ms. Therefore, in the above-described entire display processing of the liquid crystal panel 20, 68 × 5.6 μs = 380.8 ms is required for switching. Become. On the other hand, when Vdd = 3 (V), the minimum applied pulse width w is about 40 ms. Therefore, in the above-described entire display processing of the liquid crystal panel 20, 68 × 40 ms = 2720 ms are required for switching.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a control flow.

図１４の制御フローは、ＲＯＭ３３等に予め記憶されているプログラムに従って、主に制御部３０が液晶表示装置１００の各要素を制御しながら実行する。   The control flow in FIG. 14 is executed mainly by the control unit 30 while controlling each element of the liquid crystal display device 100 according to a program stored in advance in the ROM 33 or the like.

最初に、制御部３０は、時刻の更新等によって表示開始命令（Ｓ１３０１）が出されると、温度センサ４１からの信号に基づいて表示パネル２０の近傍の温度が検出され、充電制御部５０から液晶パネル２０へ供給できる駆動電圧の電圧が検出される（Ｓ１３０２）。   First, when a display start command (S1301) is issued due to time update or the like, the control unit 30 detects the temperature in the vicinity of the display panel 20 based on a signal from the temperature sensor 41, and the charge control unit 50 outputs a liquid crystal. The voltage of the drive voltage that can be supplied to the panel 20 is detected (S1302).

次に、制御部３０は、図１２及び図１３に示すようなデータを利用して、温度及び電圧の条件から、最低印加パルス幅を求める（Ｓ１３０３）。なお、実際には全ての電圧条件における温度とパルス幅との関係が例えばＲＯＭ３３にマップとして記憶されているものとする。   Next, the control unit 30 obtains the minimum applied pulse width from the conditions of temperature and voltage using data as shown in FIGS. 12 and 13 (S1303). It is assumed that the relationship between temperature and pulse width in all voltage conditions is actually stored in the ROM 33 as a map, for example.

次に、表示パネルの走査線１３ａの本数や駆動方式から、最低印加パルス幅で全体表示処理を行った場合に必要となる書き換えのための時間（表示時間）を算出し（Ｓ１３０４）、視認性の限界時間（例えば３３ｍｓ）と比較する（Ｓ１３０５）。   Next, the rewriting time (display time) required when the entire display processing is performed with the minimum applied pulse width is calculated from the number of scanning lines 13a of the display panel and the driving method (S1304). (S1305).

Ｓ１３０５において、表示時間が視認性の限界時間より大きい判断された場合には、次に、今回の表示開始命令に基づく表示が部分表示可能な表示か否かが判断される（Ｓ１３０６）。   If it is determined in S1305 that the display time is larger than the visibility limit time, it is next determined whether or not the display based on the current display start command is a partially displayable display (S1306).

図１５は、液晶パネル２０への表示例を示す図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a display example on the liquid crystal panel 20.

図１５では、東京の時刻ＡＭ１０時０９分を示しているが、頻繁に書き換えが必要な箇所は、図中に１５０１として示した９本の走査線に係る部分のみである。したがって、例えば、表示開始命令に基づく表示の書き換えが時刻表示部分のみであれば、Ｓ１３０５において、制御部３０は、部分表示可能であると判断する。また、表示開始命令に基づく表示の書き換えが、時計をストップウッチとして使用する場合等であって、全ての走査線に係る部分の書き換えが必要な場合には、Ｓ１３０５において、制御部３０は、部分表示が不可であると判断する。   In FIG. 15, the time AM 10:09 in Tokyo is shown, but the portion that needs to be frequently rewritten is only the portion related to the nine scanning lines indicated as 1501 in the drawing. Therefore, for example, if the rewriting of the display based on the display start command is only the time display portion, the control unit 30 determines in S1305 that partial display is possible. If the display is rewritten based on the display start command when the watch is used as a stopwatch or the like, and if it is necessary to rewrite the portions related to all the scanning lines, the control unit 30 in step S1305 It is determined that display is impossible.

部分表示処理が可能なものとしては、他に時刻修正の年、月、日、曜日、時、分、秒の表示、アラームの修正の年、月、日、曜日、時、分、秒、アラームの種類の表示、水深計測の水深の表示、気圧計測による気圧又は高度の表示等が考えられる。   Other items that can be partially displayed include year, month, day, day of the week, hour, minute, second display of time correction, year of correction of alarm, month, day, day of week, hour, minute, second, alarm The display of the kind of water, the display of the water depth of the water depth measurement, the display of the atmospheric pressure or the altitude by the atmospheric pressure measurement, etc. can be considered.

Ｓ１３０６において、部分表示可能と判断された場合には、部分表示処理を行い（Ｓ１３０７）、一連のフローを終了する。部分表示処理とは、図１５の例では、図中１５０１として示した９本の走査線に係る部分についてのみの画素の書き換えを行う処理である。   If it is determined in S1306 that partial display is possible, partial display processing is performed (S1307), and the series of flows is terminated. In the example of FIG. 15, the partial display process is a process of rewriting pixels only for a portion related to nine scanning lines indicated as 1501 in the drawing.

Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合や、Ｓ１３０６において部分表示不可と判断された場合には、全体表示処理を行い（Ｓ１３０８）、一連のフローを終了する。   If it is determined in S1305 that the display time is less than the visibility limit time, or if it is determined in S1306 that partial display is not possible, the entire display process is performed (S1308), and the series of flows is terminated.

このように、して、制御部３０は、液晶パネルの駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理を切り替えて制御するので、駆動条件にあった、最適な表示を行うことが可能となった。   In this way, the control unit 30 controls to switch between the whole display process and the partial display process according to the driving condition of the liquid crystal panel, so that it is possible to perform an optimal display according to the driving condition. became.

図１４のフローでは、Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合には、全体表示処理を行うこととしたが、Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合であって、部分表示可能な場合には、消費電力を下げる目的で部分表示処理を行うように制御しても良い。   In the flow of FIG. 14, when it is determined in S1305 that the display time is less than the limit time of visibility, the entire display process is performed. However, in S1305, the display time is determined to be less than the limit time of visibility. If partial display is possible, control may be performed to perform partial display processing for the purpose of reducing power consumption.

また、図１４のフローでは、Ｓ１３０２において、温度及び印加電圧に基づいて最低印加パルス時間を算出したが、何れか一方のみに基づいて最低印加パルス時間を算出し、算出した最低印加パルス時間に基づいて全体表示処理と部分表示処理とを切り替えるように制御することもできる。   Further, in the flow of FIG. 14, in S1302, the minimum applied pulse time is calculated based on the temperature and the applied voltage, but the minimum applied pulse time is calculated based on only one of them, and based on the calculated minimum applied pulse time. It is also possible to control to switch between the whole display process and the partial display process.

さらに、図１４のフローでは、充電制御部５０からのデータに基づいて印加電圧を判断したが、ソーラセル５１の発電電圧又は電池５２の端子間電圧の何れか一方のみに基づいて印加電圧を判断することもできる。   Furthermore, in the flow of FIG. 14, the applied voltage is determined based on the data from the charging control unit 50, but the applied voltage is determined based only on either the generated voltage of the solar cell 51 or the voltage between the terminals of the battery 52. You can also.

本発明に係わる液晶パネルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the liquid crystal panel concerning this invention. 液晶パネル及び補助光源の断面を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross section of a liquid crystal panel and an auxiliary light source. （ａ）は補助光源がＯＦＦの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図であり、（ｂ）は補助光源がＯＮの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図である。(A) is a figure which shows the light transmittance in the liquid crystal panel 20 when an auxiliary light source is OFF, (b) is a figure which shows the light transmittance in the liquid crystal panel 20 when an auxiliary light source is ON. 本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 液晶パネルの使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of a liquid crystal panel. 画素の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a pixel. 液晶パネルに印加される駆動電圧波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive voltage waveform applied to a liquid crystal panel. 図７に示す駆動電圧波形に基づく画素の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the pixel based on the drive voltage waveform shown in FIG. 液晶パネルに印加される駆動電圧波形の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the drive voltage waveform applied to a liquid crystal panel. 図９に示す駆動電圧波形に基づく画素の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the pixel based on the drive voltage waveform shown in FIG. 液晶パネルに印加される駆動電圧波形の更に他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of the drive voltage waveform applied to a liquid crystal panel. 温度と最低印加パルス幅の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between temperature and the minimum application pulse width. 印加電圧と最低印加パルス幅の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an applied voltage and the minimum applied pulse width. 本発明に係る表示方式切り替えの制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the display system switching which concerns on this invention. 液晶パネルの表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a liquid crystal panel.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 強誘電性液晶
１３ａ 走査電極（走査線）
１３ｂ 信号電極（信号線）
１５ 偏光板
１６ 反射型偏光板
２０ 液晶パネル
２１ 表示制御部
２２ 走査駆動電圧波形発生回路
２３ 信号駆動電圧波形発生回路
３０ 制御部
３１ 時計部
３２ ＲＡＭ
３３ ＲＯＭ
４１ 温度センサ
４２ 水深センサ
４３ 気圧センサ
５０ 充電制御部
５１ ソーラセル
５２ 電池
６０ 補助光源
６１ 補助光源制御部 10 Ferroelectric liquid crystal 13a Scan electrode (scan line)
13b Signal electrode (signal line)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Polarizing plate 16 Reflective polarizing plate 20 Liquid crystal panel 21 Display control part 22 Scanning drive voltage waveform generation circuit 23 Signal drive voltage waveform generation circuit 30 Control part 31 Clock part 32 RAM
33 ROM
Reference Signs List 41 Temperature Sensor 42 Water Depth Sensor 43 Barometric Pressure Sensor 50 Charge Control Unit 51 Solar Cell 52 Battery 60 Auxiliary Light Source 61 Auxiliary Light Source Control Unit

Claims (8)

メモリ性液晶表示装置であって、
メモリ性液晶を有し、複数の画素から構成される液晶パネルと、
前記液晶パネルの駆動条件を検出する検出部と、
前記駆動条件に基づいて、前記液晶パネルの前記複数の画素全てを書き換える全体表示処理と、前記液晶パネルの前記複数の画素の一部を書き換える部分表示処理とを切り替えて制御する制御部と、
を有することを特徴とするメモリ性液晶表示装置。 A memory type liquid crystal display device,
A liquid crystal panel having a memory liquid crystal and composed of a plurality of pixels;
A detection unit for detecting a driving condition of the liquid crystal panel;
A control unit that switches between and controls a whole display process for rewriting all of the plurality of pixels of the liquid crystal panel and a partial display process for rewriting a part of the plurality of pixels of the liquid crystal panel based on the driving condition;
A memory-type liquid crystal display device comprising: 前記検出部は前記液晶パネルの駆動条件として温度を検出する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。   The memory type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the detection unit detects a temperature as a driving condition of the liquid crystal panel. 前記検出部は前記液晶パネルの駆動条件として印加電圧を検出する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。   The memory type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the detection unit detects an applied voltage as a driving condition of the liquid crystal panel. さらに、発電部を有し、
前記印加電圧は、前記発電部の発電電圧である、請求項３に記載のメモリ性液晶表示装置。 Furthermore, it has a power generation unit,
The memory-type liquid crystal display device according to claim 3, wherein the applied voltage is a power generation voltage of the power generation unit. さらに、電池を有し、
前記印加電圧は、前記電池の電池電圧である、請求項３に記載のメモリ性液晶表示装置。 In addition, it has a battery
The memory-type liquid crystal display device according to claim 3, wherein the applied voltage is a battery voltage of the battery. 前記制御部は、前記駆動条件に基づいて表示処理に必要な表示時間を算出し、前記表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、前記部分表示処理を行うように制御する、請求項１〜５の何れか一項に記載のメモリ性液晶表示装置。   The control unit calculates a display time required for display processing based on the driving condition, and controls to perform the partial display processing when the display time is larger than a visibility limit time. The memory-type liquid crystal display device as described in any one of -5. 前記制御部は、表示処理を行う表示内容に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えて制御する、請求項１〜５の何れか一項に記載のメモリ性液晶表示装置。   The memory type liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit switches and controls a whole display process and a partial display process according to display contents to be displayed. 複数の画素から構成されるメモリ性液晶パネルを有するメモリ性液晶表示装置の表示方法であって、
前記液晶パネルの温度を検出し、
前記液晶パネルの駆動電圧を検出し、
前記温度又は前記駆動電圧に基づいて、前記メモリ性液晶パネルの表示処理に必要な表示時間を算出し、
前記表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、前記メモリ液晶パネルの前記複数の画素の一部を書き換える部分表示処理を行い、
前記表示時間が視認性の限界時間以下の場合に、前記メモリ液晶パネルの前記複数の画素全てを書き換える全体表示処理行う、
ステップを有することを特徴とする表示方法。 A display method of a memory type liquid crystal display device having a memory type liquid crystal panel composed of a plurality of pixels,
Detecting the temperature of the liquid crystal panel;
Detecting the driving voltage of the liquid crystal panel;
Based on the temperature or the driving voltage, the display time required for the display processing of the memory type liquid crystal panel is calculated,
When the display time is larger than the limit time of visibility, a partial display process for rewriting a part of the plurality of pixels of the memory liquid crystal panel is performed,
When the display time is less than the visibility limit time, an entire display process for rewriting all the plurality of pixels of the memory liquid crystal panel is performed.
A display method comprising steps.

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