專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)使用光電導(dǎo)層控制施加到顯示層上的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行圖像的顯示的反射型的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法及裝置。
背景技術(shù)：
作為計(jì)算機(jī)和移動(dòng)(モバイル)設(shè)備用的顯示裝置，一般是具有CRT和附有背光的透射型液晶顯示器。這種顯示裝置是在內(nèi)部具有發(fā)光裝置的發(fā)光型的顯示裝置。
另一方面，根據(jù)近年來(lái)的研究，在讀取文本等的顯示的情況下，從工作效率和疲勞度的觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，提倡優(yōu)選具有印刷品那樣的高分辨率的非發(fā)光型顯示裝置。反射型的顯示裝置由于不需要在內(nèi)部設(shè)置發(fā)光裝置，而使用自然光等進(jìn)行顯示，對(duì)眼睛有好處，在低耗電方面也非常有效。此外，特別是根據(jù)實(shí)現(xiàn)低耗電的觀(guān)點(diǎn)，希望即使切斷電源顯示也不消失、具有存儲(chǔ)性的顯示裝置。
作為反射型的具有存儲(chǔ)性的顯示裝置，提出了使用電泳的顯示裝置、使用扭轉(zhuǎn)球(ツイストボ一ル)的顯示裝置、使用膽甾醇型液晶的選擇反射的顯示裝置等。
電泳方式是通過(guò)對(duì)介質(zhì)中的帶電粒子施加電場(chǎng)而使之移動(dòng)來(lái)進(jìn)行顯示的方法。使用電泳方式的顯示裝置，例如記載在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中。
扭轉(zhuǎn)球方式是對(duì)具有兩種顏色和帶電的微小球施加電場(chǎng)而使之旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行顯示的方法。使用扭轉(zhuǎn)球方式的顯示裝置例如記載在非專(zhuān)利文獻(xiàn)3中。
使用膽甾醇型液晶的方式是利用膽甾醇型液晶的平面狀態(tài)和焦錐狀態(tài)中反射特性的不同來(lái)進(jìn)行顯示的方法。作為使用膽甾醇型液晶的顯示裝置的一個(gè)例子，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2、專(zhuān)利文獻(xiàn)3、非專(zhuān)利文獻(xiàn)4和非專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載了使用光空間調(diào)制元件的光寫(xiě)入型的顯示裝置。該顯示裝置使光照射區(qū)域的液晶層的電氣特性選擇性地變化，通過(guò)利用與光非照射區(qū)域之間的電氣特性的不同使光照射區(qū)域的液晶層的狀態(tài)選擇性地變化，從而顯示圖像。使用光空間調(diào)制元件的顯示裝置，由于不需要使用偏振鏡，具有清楚和容易看見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，記載了這樣的顯示裝置，其使用聚合物網(wǎng)絡(luò)和手性向列液晶(カイラルネマテイツク液晶)，利用了與膽甾醇型液晶相同的、具有選擇反射狀態(tài)和透過(guò)(散亂)狀態(tài)的存儲(chǔ)性的雙穩(wěn)定性。


圖12是示出使用了光空間調(diào)制元件的光寫(xiě)入型顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要剖視圖。
在基板100上形成電極102。在電極102上，形成有通過(guò)照射光而產(chǎn)生電荷的光電導(dǎo)層104。在光電導(dǎo)層104上，形成有光吸收層106。在光吸收層106上，形成有隔離層108。在隔離層108的上方，與基板10相對(duì)向地設(shè)置基板110。在基板110的與基板100相對(duì)向的表面上，設(shè)有電極112。在隔離層108和電極112之間，夾入有由膽甾醇型液晶構(gòu)成的液晶層114。液晶層114由密封劑116密封。
接下來(lái)，使用圖13針對(duì)圖12示出的顯示裝置的動(dòng)作原理進(jìn)行說(shuō)明。還有，在圖13中省略了光電導(dǎo)層104和隔離層108的記載。
圖13A表示膽甾醇型液晶的平面狀態(tài)。在平面狀態(tài)中，反射入射光中與液晶分子的螺旋間距相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光。因此，在平面狀態(tài)中，顯示與反射光的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的規(guī)定的顏色。還有，反射光譜成為最大的波長(zhǎng)λ，在設(shè)液晶的平均折射率為n，螺旋間距為p時(shí)，表示為λ＝n·p此外，反射光的波長(zhǎng)頻帶寬度Δλ，在設(shè)液晶的折射率各向異性為Δn時(shí)，表示為Δλ＝Δn·p圖13B表示膽甾醇型液晶的焦錐狀態(tài)。在焦錐狀態(tài)下，入射光透過(guò)液晶層。如果在液晶層的下層設(shè)置光吸收層，那么入射光被光吸收層吸收。因此，在焦錐狀態(tài)下顯示為黑色。
平面狀態(tài)和焦錐狀態(tài)，只要不施加任何的外力就半永久性保持。因此，如果使用膽甾醇型液晶，可以構(gòu)成具有即使切斷電源也可以保持得到顯示內(nèi)容的存儲(chǔ)性的顯示裝置。
接下來(lái)，使用圖14針對(duì)由于施加電場(chǎng)引起的液晶層的狀態(tài)變化進(jìn)行說(shuō)明。圖14是表示電場(chǎng)的施加方法和液晶層的狀態(tài)變化的關(guān)系的圖。還有，雖然在這里說(shuō)明的僅是施加電場(chǎng)和液晶層114的基本的關(guān)系，但是實(shí)際的寫(xiě)入動(dòng)作如后所述使用光電導(dǎo)層104。
如果在電極104-電極112之間施加電壓而供給液晶層114強(qiáng)的電場(chǎng)，那么液晶分子的螺旋結(jié)構(gòu)完全松開(kāi)，全部的分子變?yōu)榛陔妶?chǎng)的朝向的垂直(ホメオトロピツク)狀態(tài)。即，在垂直狀態(tài)下，液晶分子的長(zhǎng)軸方向與電場(chǎng)的朝向平行。
如果從垂直狀態(tài)將電場(chǎng)突然變?yōu)榱?，那么液晶的螺旋軸變?yōu)榕c電極垂直，成為選擇性地反射與螺旋間距對(duì)應(yīng)的光的平面狀態(tài)(圖14A)。另一方面，在施加剛好能解除液晶分子的螺旋軸程度的弱的電場(chǎng)后除去該電場(chǎng)的情況下(圖14B)和施加強(qiáng)的電場(chǎng)后緩慢地除去電場(chǎng)的情況下(圖14C)，液晶的螺旋軸變?yōu)榕c電場(chǎng)平行，成為透過(guò)入射光的焦錐狀態(tài)。此外，在上述的中間驅(qū)動(dòng)的情況下，成為平面狀態(tài)的液晶和焦錐狀態(tài)的液晶細(xì)微地混合的中間的狀態(tài)，成為也可以進(jìn)行中間色調(diào)的顯示。
圖15是表示膽甾醇型液晶的脈沖電壓的響應(yīng)特性的圖。
初始狀態(tài)是平面狀態(tài)(P)的情況下，如果提高脈沖電壓那么將變?yōu)榻瑰F狀態(tài)(FC)，如果進(jìn)一步提高電壓，那么經(jīng)由垂直狀態(tài)再次返回到平面狀態(tài)(P)。此外，在初始狀態(tài)是焦錐狀態(tài)(FC)的情況下，在升高脈沖電壓的同時(shí)，經(jīng)由垂直狀態(tài)變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)(P)。
這樣，通過(guò)適宜地控制施加在電極104-電極112之間的電場(chǎng)，可以使液晶層的狀態(tài)任意地變化。
接下來(lái)，使用圖16和圖17針對(duì)使用光電導(dǎo)層的光寫(xiě)入的機(jī)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖16是說(shuō)明光電導(dǎo)層的構(gòu)成和動(dòng)作的圖，圖17是表示使用光電導(dǎo)層的光寫(xiě)入方法的曲線(xiàn)圖。
圖16是被稱(chēng)為功能分離型的有機(jī)感光體(OPC)。該功能分離型OPC具有由于光照射而產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生層(CGL)104a、和輸送電荷產(chǎn)生層104a中產(chǎn)生的電荷的電荷輸送層(CTL)104b，通常在打印裝置等中使用。
將光能提供給CGL層104a，產(chǎn)生具有電荷動(dòng)量(モ一メント)的電荷載體的母體，在電場(chǎng)的存在下，母體將電子和空穴區(qū)分開(kāi)。CTL層104b通常由具有空穴輸送性的材料構(gòu)成，通過(guò)由感光體表面的帶電電荷形成的電場(chǎng)，從而孔在CTL層104b中移動(dòng)。在對(duì)膽甾醇型液晶和該功能分離型的光電導(dǎo)層104組合而成的光寫(xiě)入元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，使發(fā)射層側(cè)的電極112成為-極，光電導(dǎo)層104側(cè)的電極102為+極。
此外，與功能分離型OPC不同，也有在同一層中具有電荷的產(chǎn)生和移動(dòng)的功能的稱(chēng)為單層型OPC的構(gòu)成。
還有，作為光電導(dǎo)層104，其它還可以是使用非晶硅這種無(wú)機(jī)物的光電導(dǎo)層。但是，與其它的感光體相比，OPC具有耐久性良好，加工性·批量生產(chǎn)性?xún)?yōu)、可以安裝或脫離于柔性的介質(zhì)等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
接下來(lái)，使用圖17說(shuō)明將膽甾醇型液晶層114和光電導(dǎo)層104組合起來(lái)的顯示裝置的顯示(反射率)特性。
圖17A是在光照射時(shí)和非照射時(shí)比較從平面狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到焦錐狀態(tài)的情況下的顯示特性的曲線(xiàn)圖。
在光照射的情況下，如果電壓脈沖信號(hào)超過(guò)某個(gè)閾值電壓Vtf，則反射層朝著焦錐狀態(tài)變化。如果使反射層完全變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的電壓為Vfc，那么在其以上的電壓值下將再次向著平面狀態(tài)變化。
另一方面，在沒(méi)有光照射的情況下，向著焦錐狀態(tài)的變化開(kāi)始的閾值電壓Vtf、完全變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的電壓Vfc′與光照射情況下相比大幅度提高。
這里，比較兩種情況下的各個(gè)電壓值，在光照射時(shí)，完全變?yōu)榻瑰F的電壓值Vfc在非照射時(shí)的閾值電壓Vtf以下。即，通過(guò)施加電壓值Vfc，光照射部分變?yōu)榻瑰F狀態(tài)，而非照射部分仍然是平面狀態(tài)。
圖17B是在光照射時(shí)和非照射時(shí)比較從焦錐狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到平面狀態(tài)的情況下的顯示特性的曲線(xiàn)圖。
在光照射的情況下，如果施加電壓超過(guò)Vtp，液晶朝著平面狀態(tài)變化，如果為Vp，那么液晶完全變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)。
另一方面，在沒(méi)有光照射的情況下，如果施加電壓超過(guò)Vtp′，液晶朝著平面狀態(tài)變化，如果為Vp′，那么液晶完全變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)。
此種情況下，也比較兩種情況下的各個(gè)電壓值，根據(jù)光照射的與否，閾值電壓有很大的不同。例如通過(guò)全部施加Vp的電壓，照射光的部分變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)，但是非照射部分仍然是焦錐狀態(tài)。
因此，由于光照射后在光電導(dǎo)層中產(chǎn)生的導(dǎo)電率的差，即使施加相同的電壓，在光照射部分和非照射部分提供給液晶的電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生不同，因此可以使定向狀態(tài)不同。
通常，在液晶層的驅(qū)動(dòng)中使用交流波形。這是因?yàn)橹绷黩?qū)動(dòng)時(shí)液晶層內(nèi)離子偏向存在，這將導(dǎo)致文字和圖像的燒結(jié)和對(duì)比度(コントラスト)的降低。
因此，在使用上述功能分離型OPC的顯示裝置的情況下，特別是激光打印和LED打印方式那樣的線(xiàn)曝光(線(xiàn)寫(xiě)入)的情況下，由于OPC本身具有二極管這樣的整流作用，所以不能交流驅(qū)動(dòng)。此外，即使是單層型OPC的情況下，也不能期待對(duì)稱(chēng)性良好的交流動(dòng)作。
從這種觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5和非專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載了這樣的顯示裝置通過(guò)將CGL層設(shè)置在CTL層的兩面，避免OPC的整流作用、實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性良好的交流動(dòng)作。
因此，由于光電導(dǎo)層的光疲勞，即使在使用同樣的驅(qū)動(dòng)條件的情況下，也會(huì)產(chǎn)生印字不均和對(duì)比度的降低。因此，希望一種不受光電導(dǎo)層的光疲勞的影響而寫(xiě)入質(zhì)量的穩(wěn)定性高的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
此外，在作為基板而使用薄膜這種具有撓性的材料的顯示裝置中，一個(gè)重要的課題就是顯示不均的問(wèn)題。即，由于具有撓性的薄膜等部件的影響，使顯示裝置的厚度完全均勻是不容易的，由此必然產(chǎn)生厚度不均。因此，由于厚度不均，顯示裝置中產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生不均，所以產(chǎn)生畫(huà)面內(nèi)文字濃的位置和薄的位置的差別。
此外，由于通過(guò)在CTL層的兩面設(shè)置CGL層而可以交流驅(qū)動(dòng)的顯示裝置的制造成本高，希望用更加便宜且簡(jiǎn)單的方法就可以交流驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的目的是提供一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，可以防止光電導(dǎo)層的光疲勞、作為基板而使用具有撓性的材料的顯示裝置的顯示不均以及對(duì)比度的下降。此外，本發(fā)明的其它目的是提供一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和方法防止顯示層的燒結(jié)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1為日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平09-105900號(hào)公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)2為日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平2000-180888號(hào)公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)3為日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平2002-040386號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)4為日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平06-507505號(hào)公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)5為日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平11-237644號(hào)公報(bào)；非專(zhuān)利文獻(xiàn)1為Proceedings of the IEEE，美國(guó)，1973年7月，Vol.61，No.7，p.832；非專(zhuān)利文獻(xiàn)2為Nature，英國(guó)，1998年7月16日，Vol.394，p.253；非專(zhuān)利文獻(xiàn)3為Proceedings of Society for Information Display，美國(guó)，1997年第三和第四季度，Vol.18/3&4，p.289；非專(zhuān)利文獻(xiàn)4為Society for Information Display Intemational SymposiumDigest of Technical Papers，美國(guó)，1991，Vol.22，p.250-253；非專(zhuān)利文獻(xiàn)5為Society for Information Display 96 Applications Digest，美國(guó)，p.59；非專(zhuān)利文獻(xiàn)6為“コレステリツク液晶を用いた電子ペ一パ一、有機(jī)感光體による光畫(huà)像書(shū)きみ”，Japan Hardcopy 2000，p.89；非專(zhuān)利文獻(xiàn)7為Journal of the Society for Information Display，1997，Vol.5/3，p.269。
發(fā)明的公開(kāi)上述目的通過(guò)如下的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該顯示裝置具有通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化的反射元件和通過(guò)光的照射而導(dǎo)電率發(fā)生變化的光電導(dǎo)層，通過(guò)對(duì)上述反射元件和上述光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓以及對(duì)上述光電導(dǎo)層照射選擇性寫(xiě)入光，而使照射上述寫(xiě)入光的區(qū)域的上述反射元件上所施加的電場(chǎng)發(fā)生變化，將圖像寫(xiě)入到上述反射元件上，其特征是，使上述光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的帶電時(shí)間的期間后，照射上述寫(xiě)入光。
此外，上述目的通過(guò)下述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)裝置也能實(shí)現(xiàn)，該顯示裝置具有通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化的反射元件和通過(guò)光的照射而導(dǎo)電率發(fā)生變化的光電導(dǎo)層，其特征是，具有電壓施加裝置，其對(duì)上述反射元件和上述光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓；光照射裝置，其對(duì)上述光電導(dǎo)層照射光；控制裝置，其控制上述電壓施加裝置和上述光照射裝置，使得通過(guò)上述電壓施加裝置或上述光照射裝置使上述光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的時(shí)間之后，通過(guò)上述光照射裝置對(duì)上述光電導(dǎo)層選擇性照射寫(xiě)入光，通過(guò)使照射上述寫(xiě)入光的區(qū)域的上述反射元件上所施加的電場(chǎng)發(fā)生變化，從而將圖像寫(xiě)入到上述反射元件上。
根據(jù)本發(fā)明，在使用光電導(dǎo)層進(jìn)行光寫(xiě)入的顯示裝置中，由于在光照射之前，先施加規(guī)定時(shí)間以上的電壓的同時(shí)，使施加的電壓的波形成為平緩的波形，所以可以使印字濃度穩(wěn)定，提高對(duì)比度。
此外，由于通過(guò)按每個(gè)規(guī)定的掃描區(qū)間切換施加電壓的極性的虛擬的交流動(dòng)作來(lái)進(jìn)行光寫(xiě)入，所以可以抑制顯示層內(nèi)的離子的偏向存在，防止文字和圖像的燒結(jié)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是表示向使用LED陣列的存儲(chǔ)介質(zhì)光寫(xiě)入信息的方法的簡(jiǎn)圖。
圖2是表示光寫(xiě)入過(guò)程中液晶層的狀態(tài)變化的曲線(xiàn)圖。
圖3是表示現(xiàn)有顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中OPC的電阻值的變化的曲線(xiàn)圖。
圖4是表示本發(fā)明顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中OPC電阻值的變化的曲線(xiàn)圖。
圖5是表示施加電壓的波形和液晶層內(nèi)的電壓的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中使用的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖7是表示充電時(shí)間和印字不均的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖8是表示使印字濃度的平面內(nèi)分布一維化的結(jié)果的曲線(xiàn)圖。
圖9是表示本發(fā)明第二實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中使用的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略剖視圖。
圖10是表示本發(fā)明第三實(shí)施形式的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法的簡(jiǎn)略剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明第四實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的簡(jiǎn)圖。
圖12是表示使用光空間調(diào)制元件的光寫(xiě)入型顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略剖視圖。
圖13是表示使用膽甾醇型液晶的顯示裝置的動(dòng)作原理的圖。
圖14是表示向液晶層施加電場(chǎng)的方法和液晶層的狀態(tài)變化的關(guān)系的圖。
圖15是表示膽甾醇型液晶的脈沖電壓的響應(yīng)特性的曲線(xiàn)圖。
圖16是說(shuō)明光電導(dǎo)層的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的圖。
圖17是表示使用光電導(dǎo)層的光寫(xiě)入方法的曲線(xiàn)圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式本申請(qǐng)的發(fā)明人等針對(duì)光照射和電壓施加的關(guān)系進(jìn)行了深刻研究的結(jié)果，首次發(fā)現(xiàn)(1)在進(jìn)行光照射前，事先施加規(guī)定時(shí)間以上的電壓，(2)不使該電壓波形為矩形波這種突變的波形，例如象正弦波那樣緩慢增加的波形，在使印字濃度大幅度穩(wěn)定、且提高對(duì)比度方面非常有效。
下面，以使用LED陣列將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)介質(zhì)的情況為例對(duì)適當(dāng)?shù)墓庹丈渑c電壓施加的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示向使用LED陣列的存儲(chǔ)介質(zhì)光寫(xiě)入信息的方法的簡(jiǎn)圖。在具有由膽甾醇型液晶構(gòu)成的液晶層的存儲(chǔ)介質(zhì)10上，設(shè)有對(duì)夾住液晶層而相對(duì)向的電極之間施加電壓的外部電源12。在存儲(chǔ)介質(zhì)10上，設(shè)有在存儲(chǔ)介質(zhì)10上照射光的LED呈線(xiàn)狀配置而成的LED頭部14。還有，LED的發(fā)光波長(zhǎng)區(qū)域的700nm或其以上的近似紅外光經(jīng)常使用，但是并不限于此。LED頭部14可以在相對(duì)于LED列垂直的方向(副掃描方向圖中的箭頭方向)對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)10上進(jìn)行掃描。還有，也可以使用LED本身在副掃描方向上動(dòng)作的方法和在副掃描方向上使存儲(chǔ)介質(zhì)10動(dòng)作的方法。
接下來(lái)，使用圖2對(duì)圖1的使用了光寫(xiě)入裝置的存儲(chǔ)介質(zhì)10光寫(xiě)入信息的方法的概略進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示光寫(xiě)入過(guò)程中液晶層的狀態(tài)變化的曲線(xiàn)圖。
首先，在LED開(kāi)始點(diǎn)亮之前，在電極之間施加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓。這里，幾乎與LED的點(diǎn)亮同時(shí)，或者在其之前接通開(kāi)關(guān)而施加電壓。這種電壓施加方法是在現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中使用的方法。
此時(shí)液晶層是平面狀態(tài)，處于反射率高的狀態(tài)。此外，由于OPC是沒(méi)有被照射光的高電阻狀態(tài)，施加到液晶層上的電場(chǎng)強(qiáng)度處于相對(duì)低的狀態(tài)。
接下來(lái)，將表示通過(guò)個(gè)人電腦等終端發(fā)送來(lái)的圖像信息的電信號(hào)輸入到LED頭部14，在LED頭部14內(nèi)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。
接下來(lái)，在基于所記錄的圖像信息使LED頭部14的各元件發(fā)光閃爍的同時(shí)，在副掃描方向上掃描LED頭部14。
如果在將電壓施加到液晶層的狀態(tài)下由LED照射光，那么OPC的電阻將大大減小，由于施加給液晶層的電壓增大，由于內(nèi)部電場(chǎng)的增大使直觀(guān)上的閾值電壓降低。此時(shí)，液晶層變?yōu)榇怪睜顟B(tài)，控制施加電壓，從而降低的閾值電壓滿(mǎn)足變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的電壓值。如果使LED熄滅，該部分的閾值電壓返回到原來(lái)的狀態(tài)，照射LED的區(qū)域的液晶層變?yōu)榻瑰F狀態(tài)。即，由LED產(chǎn)生的光脈沖使液晶內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度變化，并記錄信息。
另一方面，沒(méi)有由LED照射光的區(qū)域，由于僅施加比成為焦錐狀態(tài)的閾值電壓低的電壓，所以維持初始狀態(tài)的平面狀態(tài)。
在副掃描方向掃描LED頭部14的同時(shí)，重復(fù)進(jìn)行上述一系列的操作，在存儲(chǔ)介質(zhì)10上二維記錄信息。
對(duì)于要進(jìn)行記錄的區(qū)域全部的光照射結(jié)束后，切斷施加到液晶層的電壓。由于膽甾醇型液晶具有存儲(chǔ)性，即使切斷電壓后仍保持該狀態(tài)。這樣，結(jié)束對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)10的光寫(xiě)入。
上述光寫(xiě)入的方法僅說(shuō)明了單純的寫(xiě)入動(dòng)作。因此，在僅這種的單純的方法中，由于OPC的光疲勞和周?chē)鷾囟鹊仍?，OPC內(nèi)的帶電性產(chǎn)生偏差。如果OPC的光疲勞程度高，則載體的產(chǎn)生效率、移動(dòng)度降低而變得不穩(wěn)定，從而也導(dǎo)致對(duì)比度的降低。伴隨著周?chē)鷾囟鹊淖兓鵁o(wú)效電流變化的情況也是相同的。此外，由于厚度不均使印字濃度產(chǎn)生偏差，顯示再現(xiàn)性會(huì)變得不穩(wěn)定。
即，如圖3所示，OPC的光疲勞小時(shí)，光照射前的初始電阻值大，由于光照射，電阻值的減小程度也極大。相對(duì)于此，OPC的光疲勞大的情況下和周?chē)鷾囟扰c常溫顯著不同的情況下，光照射前的初始電阻值由于無(wú)效電流的增加而減少，同時(shí)由于光照射而電阻值減小的程度也變小。因此，在光疲勞大的情況下，與光疲勞度小時(shí)相比，光照射區(qū)域和光非照射區(qū)域之間的對(duì)比度變低。
根據(jù)上述結(jié)果，本申請(qǐng)的發(fā)明人等嘗試著在光照射前預(yù)先施加規(guī)定時(shí)間或其以上的電壓，對(duì)OPC充電。結(jié)果，即使在OPC的光疲勞大的情況下，也可以防止對(duì)比度降低。
即，如圖4所示，在光照射前預(yù)先施加規(guī)定時(shí)間或其以上的驅(qū)動(dòng)電壓的情況下，在OPC的光疲勞小時(shí)，無(wú)效電流大約保持一定而且較小，光照射時(shí)的電阻值的對(duì)比度大。相對(duì)于此，在OPC的光疲勞度大時(shí)和溫度不穩(wěn)定時(shí)，載體的產(chǎn)生效率、移動(dòng)度和無(wú)效電流變?yōu)椴环€(wěn)定的狀態(tài)，與光照射時(shí)的電阻值的對(duì)比度降低。為了改善這種現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)OPC充電并使載體的產(chǎn)生效率·無(wú)效電流穩(wěn)定后照射光，從而即使在光疲勞大的情況下，也可以使電阻值降低到不使記錄品質(zhì)受到損害的級(jí)別，即可以保持電阻值的對(duì)比度。
即，在光照射前進(jìn)行充電等于給液晶層乘以偏置電場(chǎng)。由此，由于可以使具有足夠強(qiáng)度的電場(chǎng)穩(wěn)定并形成在液晶層中，所以可以緩和由于周?chē)h(huán)境和OPC的光疲勞等引起的記錄的不穩(wěn)定性。
還有，與上述同樣的效果通過(guò)照射微弱的輔助光也可以得到。由于可以通過(guò)用OPC感光度區(qū)域(主要是從可見(jiàn)光到紅外光)的數(shù)1x程度的弱的光均勻地照射記錄元件的整個(gè)面，可以增大OPC內(nèi)部的電荷移動(dòng)量，與上述的充電方法相同，可以由LED強(qiáng)化記錄。即，該輔助光具有偏置效果。
因此通過(guò)使用上述的光寫(xiě)入順序，即使是在OPC的光疲勞程度大的情況下和周?chē)鷾囟雀叩那闆r下也可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高對(duì)比度的寫(xiě)入。此外，在該方法中，可以大幅度減小由于表面內(nèi)的厚度不均引起的印字濃度的偏差。
光照射前的充電時(shí)間在1～20秒得到最佳的效果。但是，即使是在比其長(zhǎng)的時(shí)間充電的情況下，只要遮斷外部光的噪音并且使LED的曝光量適當(dāng)時(shí)，不存在分辨率降低等問(wèn)題。
還有，考慮在通過(guò)與電壓的施加幾乎同時(shí)照射光的現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)方法連接掃描更寬的區(qū)域的情況下，產(chǎn)生在電壓施加1～20秒后被曝光的區(qū)域。因此，此種情況下，在曝光開(kāi)始點(diǎn)的附近區(qū)域帶電不充足而變?yōu)榈奈淖?，相?duì)于此，在充分帶電后曝光的區(qū)域成為濃的文字。即，在曝光開(kāi)始時(shí)的區(qū)域和幾秒后的區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生濃度的不同。另一方面，如果使用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法，可以得到濃度的不同幾乎沒(méi)有的穩(wěn)定的品質(zhì)的顯示狀態(tài)。
為了得到穩(wěn)定的對(duì)比度，除了上述的充電，施加電壓的波形也是重要的。
在施加具有通常的階梯狀波形的電壓的情況下，如圖5所示，液晶層基于與CR電路等價(jià)以及OPC和液晶層之間的介電常數(shù)和電阻率的差，產(chǎn)生施加過(guò)量的電壓的現(xiàn)象。當(dāng)產(chǎn)生這種現(xiàn)象時(shí)，在過(guò)渡現(xiàn)象過(guò)程中急劇的電壓將會(huì)使液晶分子的排列混亂，成為導(dǎo)致對(duì)比度降低的最大的原因。
根據(jù)上述結(jié)果，本申請(qǐng)的發(fā)明人等嘗試著如圖5所示，從零電平慢慢地施加電壓。通過(guò)慢慢地施加電壓，可以減輕電場(chǎng)的過(guò)量，可以減輕對(duì)液晶定向的影響。由此，可以抑制對(duì)比度的降低。
作為施加的電壓的波形，可以適用正弦波那樣的連續(xù)地慢慢變化的波形和階梯狀斷續(xù)變化的波形。在施加階梯狀電壓的情況下，電壓的階梯寬度最好是印字電壓的一半左右或其以下。
在這里需要注意的是，由于上述方式是進(jìn)行直流方向的電場(chǎng)的充電，所以擔(dān)心文字和圖像的燒結(jié)等的問(wèn)題。這種情況下，通過(guò)使復(fù)位波形為與印字反向的電場(chǎng)，或者為每個(gè)記錄單元的模擬的交流驅(qū)動(dòng)，可以使離子的偏向存在得到中和。
還有，上述本發(fā)明中，雖然針對(duì)將膽甾醇型液晶用作顯示層的顯示裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但是上述驅(qū)動(dòng)方法也可以適用于使用光電導(dǎo)層的其它顯示裝置。例如，通過(guò)使本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法適用于使用扭轉(zhuǎn)球的顯示裝置，可以提高球的旋轉(zhuǎn)精度，緩和顯示不均勻。
(第一實(shí)施形式)使用圖6針對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示用于本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要剖視圖。
首先，使用圖6針對(duì)用于本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
在基板20上形成電極22。在電極22上，形成由于光照射而產(chǎn)生電荷的光電導(dǎo)層24。光電導(dǎo)層24是如圖6所示的2層型的光電導(dǎo)層。在光電導(dǎo)層24上形成光吸收層26。在光吸收層26上，形成隔離層28。在隔離層28的上方，設(shè)置有與基板20相對(duì)向的基板30。在基板30的與基板20相對(duì)向的表面上設(shè)有電極32。在隔離層28和電極32之間夾有由膽甾醇型液晶構(gòu)成的液晶層34。液晶層34由密封劑36密封。還有，為了能夠電流的交流化，與功能分離型相比，光電導(dǎo)層24優(yōu)選使用單層型的光電導(dǎo)層。
接下來(lái)，使用圖6針對(duì)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。此外，使液晶的初始狀態(tài)為平面狀態(tài)。
首先，在光照射之前，在電極22-電極32之間，施加使液晶層34的狀態(tài)變化所合適的電壓。此時(shí)，施加電壓的波形不是階梯狀的，而是從基礎(chǔ)電位(例如接地電位)階段性地或是連續(xù)性地緩慢上升到規(guī)定電位的波形。例如，可以使用正弦波或階段性的階梯波形。通過(guò)使用這種波形，可以抑制由于電場(chǎng)的過(guò)量引起的液晶分子的定向混亂，防止對(duì)比度降低。
接下來(lái)，施加電壓達(dá)到規(guī)定的電壓之后，仍然保持該狀態(tài)，充電(帶電)規(guī)定時(shí)間。此外，充電時(shí)間最好是1～20秒。通過(guò)進(jìn)行充電，可以抑制光電導(dǎo)層24的光疲勞的影響，如上所述可提高對(duì)比度。此外在本實(shí)施形式將充電時(shí)的電壓設(shè)定成與驅(qū)動(dòng)液晶層時(shí)的電壓相同，但是不必一定相同。
接下來(lái)，經(jīng)過(guò)規(guī)定的充電時(shí)間后，開(kāi)始從基板20側(cè)向光電導(dǎo)層24曝光。曝光時(shí)可以使用利用LED陣列的線(xiàn)曝光和利用掩模的掩模(投影)曝光。由此，在光照射區(qū)域，在光電導(dǎo)層24產(chǎn)生電荷，而且光電導(dǎo)層24的電阻值減少，施加給液晶層34的電壓比閾值電壓大。由此，液晶層34變?yōu)榇怪睜顟B(tài)。還有，由于在光非照射區(qū)域施加給液晶層34的電壓沒(méi)有超出閾值電壓，所以仍然是平面狀態(tài)。
接下來(lái)，停止光照射時(shí)，施加給液晶層的電壓減少，伴隨于此，液晶層的狀態(tài)變?yōu)榻瑰F狀態(tài)。
接下來(lái)，使施加在電極22-電極32之間的電壓階段性地或連續(xù)性地緩慢的降壓到基礎(chǔ)電位(例如接地電位)。使用這種波形降壓的理由與升高電壓的情況相同。對(duì)于如圖17所示的焦錐的驅(qū)動(dòng)，除去元件內(nèi)的電場(chǎng)不需要是突然的，最好是花費(fèi)一定時(shí)間。由于使印字部為焦錐狀態(tài)的寫(xiě)入方法不必象對(duì)平面狀態(tài)驅(qū)動(dòng)那樣突然遮斷電場(chǎng)，所以寫(xiě)入時(shí)的制約小，比較容易實(shí)現(xiàn)。
在上述一系列的寫(xiě)入動(dòng)作中不照射光而仍然保持在平面狀態(tài)的區(qū)域中，通過(guò)與上述相同的寫(xiě)入方法。可以補(bǔ)記規(guī)定的圖像。
這樣，結(jié)束向液晶層34的光寫(xiě)入動(dòng)作。
上述一系列的順序，通過(guò)例如利用個(gè)人計(jì)算機(jī)控制光照射顯示裝置的光源(例如LED頭部)以及在電極22-32之間施加電壓的電源電壓而進(jìn)行。
接下來(lái)，示出檢驗(yàn)根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的效果的結(jié)果。還有，檢驗(yàn)的顯示裝置的液晶層34是使用E48(メルク公司生產(chǎn))作為液晶，感應(yīng)向右彎曲的CB15(メルク公司生產(chǎn))作為手性劑(カイラル剤)的手性向列液晶，厚度為3μm。此外，光電導(dǎo)層34是如圖16所示的二層型OPC，其厚度為7μm。此外，顯示介質(zhì)的尺寸是B5尺寸。此外，在存儲(chǔ)介質(zhì)的光寫(xiě)入時(shí)使用的是具有600dpi分辨率的LED陣列，通過(guò)相對(duì)于該存儲(chǔ)介質(zhì)掃描該LED陣列來(lái)進(jìn)行線(xiàn)寫(xiě)入。
(比較例)作為比較例，使用在開(kāi)始LED曝光之前就開(kāi)始向液晶層施加電壓的現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行向顯示裝置的寫(xiě)入。
首先，在開(kāi)始LED曝光之前，開(kāi)始對(duì)液晶層34施加電壓。施加電壓的波形是階梯狀的波形，施加對(duì)該介質(zhì)的寫(xiě)入最佳電壓，即100V。
接下來(lái)，開(kāi)始向顯示介質(zhì)進(jìn)行LED曝光。
LED曝光結(jié)束后，調(diào)查圖像，在綠色的背景、黑色的文字表示下，得到分辨率600dpi、對(duì)比度約為10的值。此外，畫(huà)面內(nèi)的文字濃度(光學(xué)濃度)的偏差約為5％。
(實(shí)施例)在開(kāi)始LED曝光之前，開(kāi)始向液晶層34施加電壓。施加電壓從接地電平以50V/秒的速度連續(xù)地上升。在該條件下，在電壓施加開(kāi)始起2秒之后，達(dá)到對(duì)該介質(zhì)的寫(xiě)入最佳電壓，即100V。施加電壓達(dá)到最佳電壓之后，將施加電壓保持在該最佳電壓，繼續(xù)施加電壓。
接下來(lái)，在施加電壓達(dá)到最佳電壓5秒之后，開(kāi)始LED曝光。
LED曝光結(jié)束后，調(diào)查畫(huà)質(zhì)，在綠色的背景、黑色的文字表示下，分辨率600dpi、對(duì)比度約上升到20。特別是，畫(huà)面內(nèi)的文字濃度的偏差可以抑制到約1.2％。
圖7是表示充電時(shí)間和印字不均的關(guān)系的圖。圖7A是充電時(shí)間為0秒，圖7B是充電時(shí)間為3秒，圖7C是充電時(shí)間為5秒的情況。在各個(gè)圖中，橫軸表示亮度，縱軸表示頻率。
如圖所示，在充電時(shí)間為0秒的情況下，判斷出亮度的偏差大，印字不均大。與此相對(duì)，在充電時(shí)間是3秒的情況下，判斷出印字不均變小，而且整體的印字濃度變濃。在充電時(shí)間為5秒的情況下，印字不均變得更小，印字濃度也變得更濃。還有，雖然圖中沒(méi)有示出，但在充電時(shí)間是3秒或其以下的情況下，也可以看到進(jìn)行充電的情況下改善的效果。
圖8是表示印字濃度的畫(huà)面內(nèi)分布為一維的結(jié)果的曲線(xiàn)圖。圖8A是沒(méi)有進(jìn)行充電的比較例的情況，圖8B是進(jìn)行充電的實(shí)施例的情況。
如圖所示，比較例的情況下，判定在曲線(xiàn)中具有凹凸起伏，印字濃度的不均大。與此相對(duì)，實(shí)施例的情況下，看出印字濃度變濃，不均也降低了。
由此，根據(jù)本實(shí)施形式，在使用膽甾醇型液晶作為存儲(chǔ)介質(zhì)的顯示裝置中，由于在光照射前預(yù)先施加電壓規(guī)定時(shí)間或其以上的同時(shí)，還使施加的電壓的波形成為平緩的波形，所以可以使印字濃度穩(wěn)定，提高對(duì)比度。
(第二實(shí)施形式)使用圖9對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是表示用于根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要剖視圖。還有，與圖6表示的第一實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法相同的結(jié)構(gòu)用相同的附圖標(biāo)記，省略或簡(jiǎn)化對(duì)其的說(shuō)明。
本實(shí)施形式中，對(duì)于使用選擇反射波長(zhǎng)區(qū)域不同的二層液晶層作為顯示層的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，使用圖9對(duì)用于本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
在基板20上形成電極22。在電極22上，形成由于光照射而產(chǎn)生電荷的光電導(dǎo)層24。在光電導(dǎo)層24上，形成光吸收層26。在光吸收層26的上方，與基板20相對(duì)向地設(shè)置基板30。在基板30的與基板20相對(duì)向的表面上，設(shè)置電極32。在光吸收層26和電極32之間，借助于隔離層28夾住由手性向列液晶構(gòu)成的液晶層34和由手性向列液晶構(gòu)成的液晶層38。液晶層34由密封劑36密封。此外，液晶層38由密封劑40密封。
接下來(lái)，使用圖9對(duì)根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。還有，使液晶的初始狀態(tài)為平面狀態(tài)。
首先，在光照射之前，在電極22-電極32之間施加使液晶層34，38的狀態(tài)變化適當(dāng)?shù)碾妷?。此時(shí)，施加電壓的波形，不是階梯狀的，而是階段性地或是連續(xù)地緩慢上升到規(guī)定電壓的波形。例如，可以使用正弦波和階段性的階梯波形。通過(guò)使用這種波形，可以抑制由于電場(chǎng)的過(guò)量引起的液晶分子的排列混亂，防止對(duì)比度降低。
接下來(lái)，施加電壓達(dá)到規(guī)定的電壓之后，仍然保持該狀態(tài)，充電規(guī)定時(shí)間。還有，充電時(shí)間最好是1～20秒。通過(guò)進(jìn)行充電，可以抑制光電導(dǎo)層24的光疲勞的影響，如上所述提高對(duì)比度。
接下來(lái)，在經(jīng)過(guò)規(guī)定的充電時(shí)間之后，開(kāi)始從基板20側(cè)向光電導(dǎo)層24曝光。曝光時(shí)，可以使用利用LED陣列的線(xiàn)曝光和利用掩模的掩模(投影)曝光。由此，在光照射區(qū)域，在光電導(dǎo)層24產(chǎn)生電荷而減小了光電導(dǎo)層24的電阻值，施加給液晶層34、38的電壓比閾值電壓大。由此，液晶層34、38變?yōu)榇怪睜顟B(tài)。還有，由于在光非照射區(qū)域施加給液晶層34、38的電壓沒(méi)有超過(guò)閾值電壓，仍然是平面狀態(tài)。
接下來(lái)，如果停止光照射，那么施加給液晶層的電壓減少，伴隨于此，液晶層的狀態(tài)變?yōu)榻瑰F狀態(tài)。
接下來(lái)，將施加在電極22-電極32之間的電壓階段性地或是連續(xù)地緩慢降低到接地電平。降壓中使用這樣的波形與升高電壓的情況下的理由相同。
這樣，結(jié)束對(duì)液晶層34、38的光寫(xiě)入動(dòng)作。
接下來(lái)，示出檢驗(yàn)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的效果的結(jié)果。還有，檢驗(yàn)的顯示裝置的液晶層34是使用E48(メルク公司生產(chǎn))作為液晶、感應(yīng)向右彎曲的CB15(メルク公司生產(chǎn))作為手性劑的手性向列液晶，厚度為3μm。液晶層34在平面狀態(tài)狀表示藍(lán)色。顯示裝置的液晶層38是使用E48(メルク公司生產(chǎn))作為液晶、感應(yīng)向右彎曲的CB15(メルク公司生產(chǎn))作為手性劑的手性向列液晶，厚度為3μm。液晶層38在平面狀態(tài)表示橙色。這兩個(gè)液晶層34、38都是平面狀態(tài)時(shí)，通過(guò)加法混色表示白色。此外，光電導(dǎo)層34是如圖6所示的二層型的OPC，其厚度為20μm。此外，顯示介質(zhì)的尺寸是B5尺寸。此外，在存儲(chǔ)介質(zhì)的光寫(xiě)入中使用具有600dpi的分辨率的LED陣列，對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)掃描該LED陣列，從而進(jìn)行線(xiàn)寫(xiě)入。
(比較例)作為比較例，使用在開(kāi)始LED曝光之前開(kāi)始向液晶層施加電壓的現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)方法來(lái)進(jìn)行對(duì)顯示裝置的寫(xiě)入。
首先，在開(kāi)始LED曝光之前，開(kāi)始對(duì)液晶層34、38施加電壓。施加電壓的波形是階梯狀的波形，施加對(duì)該介質(zhì)的寫(xiě)入最佳的電壓，即400V。
接下來(lái)，開(kāi)始對(duì)該顯示介質(zhì)LED曝光。
LED曝光結(jié)束之后，針對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)查，在白色的背景、黑色的文字表示下，得到分辨率600dpi、對(duì)比度約為3的值。此外，畫(huà)面內(nèi)的文字濃度(為光學(xué)濃度)的偏差約為10％。
此外，在非印字部也是由于電場(chǎng)的過(guò)量現(xiàn)象變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的地點(diǎn)。
(實(shí)施例)在開(kāi)始LED曝光之前，開(kāi)始對(duì)液晶層34、38施加電壓。施加電壓從接地電平起以50v/秒的速度連續(xù)上升。在該條件下，在電壓施加開(kāi)始8秒之后，到達(dá)對(duì)該介質(zhì)的寫(xiě)入最佳的電壓，即400V。在施加電壓達(dá)到最佳電壓后，將施加電壓保持在該最佳電壓，繼續(xù)施加電壓。
接下來(lái)，施加電壓達(dá)到最佳電壓5秒之后，開(kāi)始LED曝光。
LED曝光結(jié)束之后，調(diào)查圖像質(zhì)量，在白色背景、黑色的文字表示下，上升到分辨率600dpi，對(duì)比度約為10。特別是，畫(huà)面內(nèi)的文字濃度的偏差可以抑制在約2％。
此外，代替使用LED陣列，進(jìn)行掩模曝光(投影曝光)，在將存儲(chǔ)介質(zhì)曝光的情況下，光照射區(qū)域變?yōu)榻瑰F狀態(tài)，非照射區(qū)域維持在平面狀態(tài)，可以進(jìn)行對(duì)比度高的清晰的負(fù)(ネガ)記錄。此時(shí)的對(duì)比度約為10。
由此，根據(jù)本實(shí)施形式，在使用選擇反射波長(zhǎng)區(qū)域不同的二層的膽甾醇型液晶作為存儲(chǔ)介質(zhì)的顯示裝置中，由于在光照射之前預(yù)先施加電壓規(guī)定的時(shí)間以上，同時(shí)使施加電壓的波形為平緩的波形，可以穩(wěn)定印字濃度，提高對(duì)比度。
(第三實(shí)施形式)使用圖10對(duì)根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是表示根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法的簡(jiǎn)要剖視圖。還有，與圖6和圖9表示的第一實(shí)施形式和第二實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法相同的構(gòu)成要素使用相同的附圖標(biāo)記，省略或簡(jiǎn)化對(duì)其說(shuō)明。
首先，使用圖10對(duì)用于本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。還有，本實(shí)施形式所示的顯示裝置是具有使用扭轉(zhuǎn)球的存儲(chǔ)介質(zhì)的顯示裝置。
在基板20上形成電極22。在電極22上，形成由于光照射而產(chǎn)生電荷的光電導(dǎo)層24。在光電導(dǎo)層24上，形成隔離層28。在隔離層28的上方，與基板20相對(duì)向地設(shè)置基板30。在基板30的與基板20相對(duì)向的表面上，設(shè)置電極32。在隔離層28和電極32之間，夾住含有多個(gè)扭轉(zhuǎn)球44的顯示層42。扭轉(zhuǎn)球44的每個(gè)半球面的顏色以及帶電特性不同，可以對(duì)應(yīng)于施加電場(chǎng)在顯示層42內(nèi)旋轉(zhuǎn)。顯示層42由密封劑36密封。
接著使用圖10對(duì)根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。還有，以下的說(shuō)明中，假定扭轉(zhuǎn)球44的黑色區(qū)域向著基板30側(cè)的狀態(tài)為初始狀態(tài)而進(jìn)行說(shuō)明。此外，使扭轉(zhuǎn)球44的黑色區(qū)域帶負(fù)電，白色區(qū)域帶正電。
首先，在光照射之前，在電極22-電極32之間從外部電源12施加規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電壓。此時(shí)，施加電壓的波形，不是階梯狀的，而是階段性地或是連續(xù)地緩慢上升到規(guī)定電壓的波形。例如，可以使用正弦波和階段性的階梯波形。
接下來(lái)，施加電壓達(dá)到規(guī)定的電壓之后，仍然保持該狀態(tài)，充電規(guī)定時(shí)間。還有，充電時(shí)間最好是1～20秒。通過(guò)進(jìn)行充電，可以抑制光電導(dǎo)層24的光疲勞的影響，提高扭轉(zhuǎn)球44的旋轉(zhuǎn)精度，即對(duì)比度。
接下來(lái)，在經(jīng)過(guò)規(guī)定的充電時(shí)間之后，開(kāi)始從基板20側(cè)向光電導(dǎo)層24曝光。曝光時(shí)，可以使用利用LED陣列的線(xiàn)曝光和利用掩模的掩模(投影)曝光。由此，在光照射區(qū)域，在光電導(dǎo)層24產(chǎn)生電荷而減小了光電導(dǎo)層24的電阻值，施加給顯示層42的電壓比扭轉(zhuǎn)球44旋轉(zhuǎn)的閾值電壓大。因此，扭轉(zhuǎn)球44受到光電導(dǎo)層24中產(chǎn)生的電荷的影響而旋轉(zhuǎn)，從而表示規(guī)定的顏色。例如，對(duì)于圖10中示出的例子，帶正電的扭轉(zhuǎn)球44的白色區(qū)域排斥由光電導(dǎo)層24產(chǎn)生的正電荷而旋轉(zhuǎn)，白色區(qū)域向著基板30側(cè)。還有，由于在光非照射區(qū)域中施加給顯示層42的電壓沒(méi)有超過(guò)閾值電壓，扭轉(zhuǎn)球44不旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)球44仍然是初始狀態(tài)。
接下來(lái)，如果停止光照射，那么扭轉(zhuǎn)球44保持光照射時(shí)的狀態(tài)。
接下來(lái)，將施加在電極22-電極32之間的電壓階段性地或是連續(xù)地緩慢降壓到接地電平。
這樣，結(jié)束對(duì)顯示層42的光寫(xiě)入動(dòng)作。
由此，根據(jù)本實(shí)施形式，在使用扭轉(zhuǎn)球作為存儲(chǔ)介質(zhì)的顯示裝置中，由于在光照射之前預(yù)先施加電壓規(guī)定時(shí)間以上的同時(shí)，使施加的電壓的波形為平緩波形，所以可以使印字濃度穩(wěn)定，提高對(duì)比度。
(第四實(shí)施形式)使用圖11針對(duì)本發(fā)明第四實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是表示根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的簡(jiǎn)圖。還有，與圖6、9、10所示的第一至第三實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法相同的構(gòu)成要素使用相同的附圖標(biāo)記，省略和簡(jiǎn)化對(duì)其說(shuō)明。
本實(shí)施形式中，針對(duì)防止文字和圖像的燒結(jié)的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，雖然與第一至第三實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法相同，但是具有進(jìn)行虛擬的交流驅(qū)動(dòng)的特征。
例如，假設(shè)將圖11A示出的這種線(xiàn)1～線(xiàn)5的信息光寫(xiě)入存儲(chǔ)介質(zhì)的情況。使用根據(jù)第一實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法光寫(xiě)入線(xiàn)1～線(xiàn)5的情況下，在一個(gè)方向施加驅(qū)動(dòng)電壓而進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，液晶層34中的線(xiàn)慢慢偏向存在，在最?lèi)毫拥那闆r下將會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)。
因此，在本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，例如如圖11B所示，對(duì)于奇數(shù)行的線(xiàn)(線(xiàn)1、線(xiàn)3、線(xiàn)5)，在正方向施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行光寫(xiě)入，對(duì)于偶數(shù)行(線(xiàn)2，線(xiàn)4)，在負(fù)方向施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行光寫(xiě)入。通過(guò)這樣進(jìn)行對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的寫(xiě)入，成為與進(jìn)行虛擬的交流驅(qū)動(dòng)的情況幾乎相同，可以防止離子的偏向存在。因此，可以防止文字和圖像的燒結(jié)。
此外圖11B示出的例子中，由于奇數(shù)行的線(xiàn)比偶數(shù)行的線(xiàn)多，若考慮光寫(xiě)入時(shí)的施加電場(chǎng)的平均矢量方向，則成為正方向。此種情況下通過(guò)復(fù)位液晶層的狀態(tài)，并將返回平面狀態(tài)時(shí)的電壓設(shè)定為與光寫(xiě)入時(shí)的施加電場(chǎng)的平均矢量方向相反的方向，即負(fù)方向，可以使防止離子偏向存在的效果更高。
或者，將光寫(xiě)入時(shí)的施加電場(chǎng)的方向固定在一個(gè)方向的情況下，也可以將復(fù)位時(shí)的施加電場(chǎng)的方向設(shè)定為相反方向。
還有，根據(jù)本實(shí)施形式的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，由于是虛擬的交流驅(qū)動(dòng)，所以作為光電導(dǎo)層34需要使用可以適用于交流驅(qū)動(dòng)的、例如單層型的光電導(dǎo)層和在CTL層的兩面設(shè)置CGL層的光電導(dǎo)層。
由此，根據(jù)本實(shí)施形式，由于通過(guò)按每個(gè)規(guī)定的掃描區(qū)間切換施加電壓的極性的虛擬交流動(dòng)作來(lái)進(jìn)行光寫(xiě)入，所以可以抑制在顯示層內(nèi)的離子的偏向存在，防止文字和圖像的燒結(jié)。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施形式，可以作出各種變形。
例如，在上述第一至第三實(shí)施形式中，雖然在光照射前預(yù)先施加規(guī)定時(shí)間以上的驅(qū)動(dòng)電壓的同時(shí)，使施加的電壓波形成為平滑的波形，但是也可以只是其中任意一個(gè)方面。雖然適用兩個(gè)方面改善的效果極大，但是即使進(jìn)行一個(gè)方面，也具有穩(wěn)定印字濃度、提高對(duì)比度的效果。
此外，在上述第一至第三實(shí)施形式中，雖然通過(guò)在光照射之前施加驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)對(duì)光電導(dǎo)層充電，但也可以代替施加驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)元件的整個(gè)面均勻地照射具有OPC感光度區(qū)域波長(zhǎng)的數(shù)1x程度的弱的光，來(lái)使OPC內(nèi)部的電荷的移動(dòng)量增大。此種情況下，對(duì)光電導(dǎo)層的光照射時(shí)間雖然與光的強(qiáng)度有關(guān)，但是最好是與施加電壓的情況相同的1～20秒的時(shí)間。還有，由光照射的充電也可以在施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行。
還有，在上述第二實(shí)施形式中，雖然示出的是反射元件使用選擇波長(zhǎng)區(qū)域不同的兩層液晶層的顯示裝置中適用本發(fā)明的例子，但是也可以在具有三層以上的液晶層的顯示裝置適用本發(fā)明。
此外，雖然在第一和第二實(shí)施形式中以使用液晶層作為反射元件的顯示裝置和在第三實(shí)施形式中以使用扭轉(zhuǎn)球作為反射元件的顯示裝置作為例子對(duì)本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明也可以廣泛地適用于通過(guò)使用光電導(dǎo)層控制施加給顯示層的電場(chǎng)來(lái)進(jìn)行顯示的顯示裝置。例如，可以適用于使用電子油墨(E-inkElectronic-ink)等電泳方式的顯示裝置。
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該顯示裝置具有通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化的反射元件和通過(guò)光照射而導(dǎo)電率發(fā)生變化的光電導(dǎo)層，通過(guò)對(duì)反射元件和光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓和對(duì)光電導(dǎo)層照射選擇性的寫(xiě)入光來(lái)使照射寫(xiě)入光的區(qū)域的反射元件上所施加的電場(chǎng)變化，從而在反射元件上寫(xiě)入圖像，其中通過(guò)在使光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的帶電時(shí)間的期間之后照射寫(xiě)入光，來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的印字濃度和高的對(duì)比度。因此，對(duì)于通過(guò)使用光電導(dǎo)層控制施加給顯示層的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行圖像的顯示的反射型顯示裝置是非常有用的。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該顯示裝置具有通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化的反射元件和通過(guò)光的照射而導(dǎo)電率發(fā)生變化的光電導(dǎo)層，通過(guò)對(duì)上述反射元件和上述光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓以及對(duì)上述光電導(dǎo)層照射選擇性寫(xiě)入光，而使照射上述寫(xiě)入光的區(qū)域的上述反射元件上所施加的電場(chǎng)發(fā)生變化，將圖像寫(xiě)入到上述反射元件上，其特征在于，使上述光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的帶電時(shí)間的期間后，照射上述寫(xiě)入光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，通過(guò)在將上述驅(qū)動(dòng)電壓施加于上述反射元件以及上述光電導(dǎo)層的狀態(tài)下保持規(guī)定的時(shí)間，從而使上述光電導(dǎo)層帶電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)上述光電導(dǎo)層的整個(gè)面照射比上述寫(xiě)入光弱的帶電用的光，從而使上述光電導(dǎo)層帶電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在將上述驅(qū)動(dòng)電壓施加于上述反射元件和上述光電導(dǎo)層時(shí)，使施加電壓從基礎(chǔ)電位起到上述驅(qū)動(dòng)電壓止連續(xù)性地或階段性地變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，照射上述寫(xiě)入光之后，使施加電壓從上述驅(qū)動(dòng)電壓起到基礎(chǔ)電位止連續(xù)性地或階段性地變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，基于上述光電導(dǎo)層的光疲勞的程度，控制上述光電導(dǎo)層的上述帶電時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，上述光電導(dǎo)層的上述帶電時(shí)間是1～20秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，上述寫(xiě)入光的照射是通過(guò)對(duì)上述光電導(dǎo)層相對(duì)地掃描光源而進(jìn)行的，按掃描上述光源的每個(gè)規(guī)定區(qū)域反轉(zhuǎn)上述驅(qū)動(dòng)電壓的極性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在對(duì)上述反射元件寫(xiě)入之前或?qū)懭胫?，?duì)上述反射元件施加消除用電壓，并對(duì)上述反射元件的記錄信息進(jìn)行初始化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，反向設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)電壓的極性和上述消除用電壓的極性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，上述反射元件是形成通過(guò)施加電場(chǎng)而狀態(tài)發(fā)生變化的膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶層，通過(guò)使上述液晶層從初始狀態(tài)的平面狀態(tài)變化到焦錐狀態(tài)來(lái)寫(xiě)入圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，上述反射元件具有液晶層或者通過(guò)施加電場(chǎng)而旋轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)球，所述液晶層形成通過(guò)施加電場(chǎng)而狀態(tài)發(fā)生變化的膽甾醇型結(jié)構(gòu)。
13.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，該顯示裝置具有通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化的反射元件和通過(guò)光的照射而導(dǎo)電率發(fā)生變化的光電導(dǎo)層，其特征在于，具有電壓施加裝置，其對(duì)上述反射元件和上述光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓；光照射裝置，其對(duì)上述光電導(dǎo)層照射光；控制裝置，其控制上述電壓施加裝置和上述光照射裝置，使得通過(guò)上述電壓施加裝置或上述光照射裝置使上述光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的時(shí)間之后，通過(guò)上述光照射裝置對(duì)上述光電導(dǎo)層選擇性照射寫(xiě)入光，通過(guò)使照射上述寫(xiě)入光的區(qū)域的上述反射元件上所施加的電場(chǎng)發(fā)生變化，從而將圖像寫(xiě)入到上述反射元件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述控制裝置在通過(guò)上述電壓施加裝置施加上述驅(qū)動(dòng)電壓的狀態(tài)下保持規(guī)定的時(shí)間，從而使上述光電導(dǎo)層帶電。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述控制裝置通過(guò)上述光照射裝置將比上述寫(xiě)入光弱的帶電用的光對(duì)上述光電導(dǎo)層的整個(gè)面照射規(guī)定的時(shí)間，從而使上述光電導(dǎo)層帶電。
全文摘要
一種顯示裝置，具有反射元件，其通過(guò)施加電場(chǎng)而顯示狀態(tài)發(fā)生變化；光電導(dǎo)層，其通過(guò)照射光而導(dǎo)電率發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)反射元件和光電導(dǎo)層施加驅(qū)動(dòng)電壓，以及對(duì)光電導(dǎo)層照射選擇性寫(xiě)入光，使照射寫(xiě)入光的區(qū)域的反射元件上所施加的電場(chǎng)發(fā)生變化，在將規(guī)定的圖像寫(xiě)入到反射元件上時(shí)，使光電導(dǎo)層帶電規(guī)定的帶電時(shí)間的期間之后，照射寫(xiě)入光。由此，可以使打字濃度穩(wěn)定，且可以提高對(duì)比度。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1682151SQ03821538
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
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