专利名称：显示元件驱动方法
技术领域：
本发明涉及例如由可移动设备和显示由该设备提供的任意数据 的装置所构成的信息显示系统、在这样的信息装置中使用的显示元件、 显示元件驱动方法和显示装置，更具体地，涉及例如由无线终端和非 接触IC卡构成的系统、使用即使切断电源也可以保持显示的胆甾醇 型液晶等的显示元件及其驱动方法、以及利用具有这样的存储性的电 子纸等的显示装置。
背景技术：
有对便携电话、PDA、数字照相机等的显示信息进行放大显示的 要求。作为为此的一个方法，采取仅将终端画面的一部分放大的方法。 利用该方法当然无法一次看到整个图像，因此需要滚动等烦瑣操作。 另一个方法是，在便携终端上设置蓝牙、红外线、无线LAN等近距 离无线通信功能，利用无线向搭栽在个人计算机、TV等上的大画面 显示器发送图像信息，从而进行显示。或者采取这样的方法不利用 无线传送，而是利用USB、 IEEE1394等有线接口连接功能来传送图 像，从而进行大画面显示。但是，在外出地等移动环境下，由于显示 器需要交流电源或者某种电池，并且装置本身较重，所以，这样的放 大显示方法不适合于可移动设备。作为用于避免上述问题的移动环境下的显示方法，考虑在便携终 端上连接重量轻且耗电低的放大显示器。通过使用重量轻、耗电低的 电子纸，提出了这样的尝试。在这样的方法中，由于是电接触连接， 所以，会产生以下问题l)在持续连接的情况下，便携终端的尺寸实 质上变大，2)仅在使用时连接的情况下，会由于电接点的疲劳而产生劣化，3)断开连接后显示消失，或者为了防止显示消失需要向显示器 搭载电池。搭载电池不仅导致显示器的电池更换或者电池充电的不方 便，而且增大了显示器的厚度或者重量。因而要求有可以解决这些问 题、终端本身实质较小、具有放大显示画面、且免提的可移动显示系 统。另外，有在外出地或者访问地打印出便携电话、PDA、数字照相 机等的任意显示信息的要求。对此，电池驱动的可移动打印装置市场 有售，但是，存在重量和体积的问题以及纸张和电池的补充的问题。 人们期待在没有打印机的情况下实质上与纸打印同样地在脱离便携终 端的状态下进行显示，以取代这样的打印装置。为了进行这样的显示，存在使用接触IC卡或者RF(射频)标签 的现有技术以及涉及使用近距离无线的非接触IC卡的以下文献。在 专利文献1中，公开了一种可重写显示部的显示内容的IC卡。专利文献2、专利文献3和专利文献4中，公开了具有显示用电 源的IC卡，在专利文献2中使用太阳能电池，在专利文献3中使用 锂电池，在专利文献4中使用例如太阳能电池作为辅助电池。在专利文献5和专利文献6中，不使用太阳能电池等辅助电源， 而是使用即使切断电源也可以保持显示内容的存储性显示元件。在专 利文献5中提出了使用例如强介电性液晶显示元件或电致变色(工V 夕卜口夕口S y夕)显示元件，在专利文献6中提出了使用胆甾醇型向 列(ni^7亍U y夕'氺7于一 、;/夕)相变型液晶。专利文献l实公平7-30384号公报"IC卡" 专利文献2特开昭62-242592号公报"IC卡" 专利文献3特开昭63-3393号公报"具有显示功能的卡处理系统" 专利文献4特开2003-65卯号公报"具有辅助电源的信息记录介质" 专利文献5特开平10-93484号公报"数据载体" 专利文献6特开2000-113137号公报"非接触信息记录显示方法和非接触 信息记录显示介质"这种近距离无线通常利用无线并通过搭载在固定终端上的IC卡 读卡机/写卡机，与无电源的IC卡交换信息。只要卡与写卡机接近， 原理上就可以提供显示记录电力和显示信息，并进行记录显示。但是， 在现有技术中，没有利用非接触无线技术与可移动终端链接的、方便 的显示系统，另外，在现实中，由于例如记录电力、电压、存储保持 性、记录速度不够这几种技术理由，尚未实现向非接触IC卡的显示。 人们希望有利用上述非接触无线技术从便携终端传送任意的显示信息 并进行放大显示的、适于可移动用途的方便的显示系统或电子纸。作为有效的存储性介质的电泳法使白色或黑色带电微粒在荚膜 (力:/ir々)内的白色液体中悬浊，并利用静电吸附粒子，因此原理 上，存储保持性和高速驱动性、低电压驱动性相抵触。从而难以在无 电源记录中使用它。电致变色是利用化学反应的存储显示方法，但写 入电力大、无线写入困难。另外，关于存储性液晶，强介电性存储液 晶介质的记录速度快，但存在的问题是由于使用偏振膜而使反射白 色显示的亮度不够和由于机械冲击会导致显示消失。作为存储性液晶，具有前述专利文献6中提出的胆甾醇型向列相 变型液晶元件。该材料利用了光散射性，但存在对比度低和为了保持 稳定的显示需要偏置电压的问题。与此相对，胆甾醇型液晶(包含手征向列(力,，少卑7亍< 、乂 夕)液晶)，具有选择性地反射一定波长的光的选择反射性，反射与 液晶的层间距(fc、;/于)相对应的光波长，从而显示单色的颜色。因 此，为了实现多色化，如以下的专利文献7提出了一种叠层构造。专利文献7特开平9-160066号公报"反射型液晶显示装置"图1表示使用胆甾醇型液晶的叠层构造的液晶元件的现有例子。在该图中，在上下基板201之间插入3层液晶204、 205、 206，分别 介由透明电极202粘接，由此构成液晶元件，但在该构造中，界面多、 干扰光多并且显示对比度低。还存在构成单元多、成为高价装置的问 题。
即，胆甾醇型液晶显示某种单色的颜色，如果2种液晶相掺杂， 就会很容易地混合在一起，不能反射希望的颜色。如果2种以上的液 晶混合，就成为中间色或者无反射状态。作为分离液晶的方法，具有 将液晶封入荚膜的荚膜构造，但是由于荚膜的界面和厚度的影响，会 引起由千扰光导致的对比度降低和驱动电压的上升，因而不适合在显 示装置中使用，并且存在难以在希望的像素上配置希望的荚膜的问题。
下面，说明将这样的胆甾醇型液晶用于无电源显示装置、例如非 接触型IC卡或电子纸的情况下的电源电路等的问题。通常，在无电 源的非接触IC卡等中使用的方法是，利用近距离无线从例如便携终 端或IC卡读卡机/写卡机等与数据一道接收显示用电力，以此来进行 显示，因此，可作为电源使用的电力值小，需要对电源电路等进行例 如电流限制等。
特别是，胆甾醇型液晶为了如后所述分别驱动到作为2种稳定状
态的平面(/V —于)状态和焦点圆锥曲线(7才一力少3二、;/夕)状
态，需要峰值不同的2种驱动波形。而且，针对平面状态的驱动电压 需要40V左右，与其它显示元件相比，该值相当地高。因此，具有电 源电路成本高的问题。另外，如果使用一般的DC-DC转换器，则需 要静电电容大的电容器(HF级)，因此，存在难以将电源电路设计在 厚度lmm以内的问题。
图2表示无源矩阵型元件的驱动波形的现有例子。如该图所示， 位于选择电平线上的像素上必须与接通、断开相对应地向信号线施加 针对平面和焦点圆锥曲线状态的驱动电压，另外，位于非选择电平线 上的像素上必须施加在选择时写入的状态不变的电压，市售的STN液 晶驱动器LSI例如需要5种电压，因而存在电源电路成本高的问题。
接着，例如在仅利用IC卡读卡机/写卡机提供的电力来驱动非接触IC卡的情况下所提供的电力量例如由于读卡机/写卡机与IC卡间的 距离的不同而变动很大。因此存在的问题是如果显示部持续工作， 则与没有显示部的一般的非接触IC卡相比，通信距离显著地缩短， 或者，在通信中非接触IC卡芯片所需要的电力暂时不足，从而操作 就会不稳定。对于这样的问题，需要进行与电力提供量相对应的显示 控制。
另外，除了启动时，用于驱动无源矩阵型的胆甾醇型液晶的电力 较小，因而可以利用从搭载在PDA等上的、具有微弱输出的非接触 IC卡读卡机/写卡机提供的电力，进行充分的操作。但是现有的驱动 器LSI以进行运动图像显示为前提，最终段的晶体管导通时的阻抗低， 所以在启动时的过渡状态下流过极大的瞬时电流(稳定操作时的5~ IO倍)。因此存在的问题是，即使提供稳定操作时的数倍电力，也可 能无法启动现有的驱动器LSI。
仅为了启动而准备供给能力大的电源在成本上是极为不利的，并 且，搭载在PDA等上的、具有微弱输出的读卡机/写卡机完全不可能 提供稳定操作时5~10倍的电力。因此，利用尽可能接近稳定操作时 的消耗电力的供给电力来稳定地启动现有的驱动器LSI的控制方法的
开发是不可或缺的。
此外，如前所述，胆甾醇型液晶分别对应于平面驱动和焦点圆锥 曲线驱动，需要峰值不同的2种驱动波形，而且，该峰值需要随着温 度变化。因此存在的问题是，如果加宽操作温度范围，则高温下的平 面驱动的峰值和低温下的焦点圆锥曲线驱动的峰值相接近，难以确保 峰值的余量(7 — ^乂)。为了扩大胆甾醇型液晶的应用范围，期待 有在较宽的操作温度范围内确保峰值的余量的方法。
下面，说明胆甾醇型液晶的高速驱动的问题。如前所述，胆甾醇 型液晶的驱动包括平面驱动和焦点圆锥曲线驱动，通常使用交流脉冲 电压，但是，由于液晶材料的原因，如果以比大约20ms的周期、即 20ms/线还快的速度进行写入，则存在如图3所示向焦点圆锥曲线状态 的转移不充分、以及如图4所示对比度大大降低的问题。如果以比上述速度慢的速度来写入，可得到足够的对比度，但是，即使是例如
QVGA尺寸(320x240点)的画面，写入结束也需要大约5秒，从而 存在等待显示结束的时间长的问题。
作为解决该问题的高速驱动方法，开发出以下所述的驱动方法， 但在这样的方法中，在作为本发明的对象的非接触IC卡等利用微弱 的电磁波的无线驱动中存在各种问题。以下以胆甾醇型液晶的使用为 前提，描述代表性的高速驱动法及其问题。
.在下面的专利文献8中，公开了一种被命名为FCR (焦点圆 锥曲线复位(Focal Conic Reset))法的写入方法，该写入方法首先 向全部扫描电极施加用于转移到焦点圆锥曲线状态的复位电压，之后， 依次向每个扫描电极提供选择电压。但是，选择了全部扫描电极的成 批复位由于选择了全部扫描电极而消耗电力非常大，所以，不适合于 无线驱动。特别是，在向焦点圆锥曲线状态转移时电力消耗很大。
另外，在专利文献9中，也使用全面垂直(尔乂才卜口匕。、;/夕) 复位的方法，与上述同样，复位时的消耗电力非常大。因此，无线驱 动缺乏实用性。
'在专利文献10等中公开的DDS(动态驱动方案，Dynamic Drive Scheme)法虽然扫描速度快，但由于复杂的驱动波形，驱动电路复杂 而高价。而且，由于像素的显示状态达到稳定的总计时间(复位期间~ 维持期间)长，所以消耗电力大，不适合无线驱动。
另外，在STN驱动中众所周知的MLA (多线存取)法由于成 批驱动多条线，所以消耗电力大，不适合无线驱动。另外，驱动电路 也复杂而高价。
方格花紋等空间频率高的图像的消耗电力显著较大，所以，上 述驱动法更不适于无线驱动。
平面复位会留下残像。
.在专利文献11中，公开了一种检测例如包含相同的写入线数 据的多条线、并同时对该多条线进行写入的方法，但是，进行同时写 入的最大线数的决定方法不清楚。专利文献8
特开平11-326871号公报"液晶显示元件的驱动方法" 专利文献9
特开2002-6287号公报"存储性胆甾醇型液晶显示装置的驱动 方法和驱动装置"
专利文献10
特开2002-55327号公报"液晶显示装置和液晶显示元件的驱动 方法"
专利文献ll
特开平10-20809号公报"图像显示方法和装置"
象本发明那样，例如在对非接触IC卡进行驱动的情况下，不特 别需要高达ps级的高速驱动，但与无线的较小的供应电力相对应，需 要独特的高质量的高速驱动法。
最后，说明使用应用了上述的胆笛醇型液晶等的电子纸的显示装 置的问题。利用同时具有即使切断电源显示也不马上消失的特征和可 以任意地重写显示内容的特征的电子纸的显示装置的开发正在进行 中，但现有的这种装置存在不具备自动显示功能的问题。
即，作为自动显示装置存在的问题是，由于不具有与应在何时、 从哪里、如何获得要显示的数据相关的信息、或者不具有所获得的显 示数据的显示样式的信息，所以，不能提供这样的显示装置根据获 得方法的信息，自动地获得显示数据，并根据显示样式的信息，自动 地进行显示，然后自动地变为待机状态。
发明内容
本发明的第一目的在于，通过可以在例如不具有电源的信息显示 装置和向该信息显示装置发送任意的显示数据或电力的无线终端之间 机械地装卸，作为整体提供一种信息显示系统。
第二目的在于，提供一种使用多种颜色的胆辑醇型液晶、以低成 本来实现高对比度的显示元件、以及使用这样的显示元件的显示装置。第三目的在于，提供一种例如在非接触IC卡中供给的电力量小
的情况下，也可以使用各种控制方式来进行卡的稳定操作的电源电路。 第四目的在于，提供一种例如在使用胆甾醇型液晶的显示装置中
尽可能地减少电力消耗量的元件驱动方法和图像显示方法。
第五目的在于，提供一种自动显示装置，该自动显示装置保存与
待显示的数据的获得方法有关的信息、和与显示数据的显示样式有关
的信息，可以从外部自动地获得数据，并在显示该数据后自动地返回
到待机状态，并且具有广泛的应用领域。
本发明的信息显示系统由显示装置和显示数据保持装置构成，显
示装置具有显示单元，即使切断电源也可以继续进行数据显示；近 距离通信单元，为了从外部接收待显示的数据而进行近距离的通信； 和显示控制单元，与由近距离通信单元接收到的数据相对应地控制显 示单元的显示。
显示数据保持装置具有存储单元，保持显示数据；和通信单元， 至少在近纟巨离的范围内，与存储单元的存储内容相对应地向显示装置
侧发送显示数据。
也可以具有用于使显示装置和显示数据保持装置可机械地装卸
的机械装卸单元，可以将显示数据保持装置、例如便携终端上的显示 部所显示的数据发送到显示装置侧，来进行放大显示。
在本发明的显示元件、即在2个基板之间注入液晶的显示元件中 具有隔板，该隔板具有用于使注入到2个基板之间的多种颜色的液晶 不相互接触的构造。
另外，本发明的显示装置具有第一显示元件，具有透过^t式和 反射模式，并且可以切换显示内容；反射型的第二显示元件，显示固 定图像或固定文字，可以通过第一显示元件来识别显示内容。
本发明的显示装置具有温度补偿单元，该温度补偿单元根据温度 来改变与例如胆甾醇型液晶的平面和焦点圆锥曲线状态相对应的各个 驱动电压的波形的峰值。另外，本发明的显示装置具有为了从外部接 收高频磁场而设置的线圏，该线圏具有中间抽头，并且，线圏的一端接地，并在中间抽头和地之间连接共振用电容器，并且，该显示装置
具有逻辑用电源单元，对在该共振用电容器的两端所产生的高频电 压进行整流，并提供针对显示用以外的电路的电压；显示用电源单元， 对线圏的另一端和中间抽头之间的高频电压进行整流，并提供显示用 电压。
作为本发明的元件驱动方法，在使用胆甾醇型液晶的矩阵型显示 装置中，使用下述驱动方法将扫描电极的一部分分别设定为选择状 态的复位线和写入线、和非选择状态的暂停线； 一边变换复位线、暂 停线、写入线， 一边向信号电极侧提供写入数据信号。
另外，作为本发明的显示元件驱动方法，在前述的矩阵型显示装 置中，使用下述驱动方法在显示画面上的多条线中检测出待显示的 数据图案相同的多条线；同时选择该检测出的多条线，将相同图案的 数据提供给信号电极，进行相同图案数据的成批写入。
本发明的显示装置具有显示单元，即使切断电源也可以继续进 行数据显示；存储单元，存储与待显示的数据的获得方法有关的信息、 和与所获得的显示数据的显示样式有关的信息；和控制单元，根据该 存储单元的存储内容，控制从外部获得显示数据和在所述显示单元上 显示该显示数据。
如上所述，根据本发明，通过使用例如即使切断电源也可以继续 进行数据显示的胆甾醇型液晶显示元件等来构成显示装置，并且由该 显示装置、和例如便携终端等向显示装置侧同时提供显示数据和电力 的显示数据保持装置构成信息显示系统。
图l是表示胆甾醇型液晶元件的现有例子的构造的图。
图2是表示针对无源矩阵型元件的驱动波形的现有例子的图。
图3是表示胆齒醇型液晶驱动方式的现有例子的问题的图(之一)。
图4是表示胆甾醇型液晶驱动方式的现有例子的问题的图(之图5是本发明的信息显示系统的原理结构方框图。
图6是本发明的显示装置的原理结构方框图。
图7是表示实施例1的显示系统的第一个例子的结构方框图。
图8是表示实施例1的显示系统的第二个例子的结构方框图。
图9是图7的系统中的相同画面显示模式的说明图。
图10是图7的系统中的不同画面显示模式的说明图。
图11是图7的系统中的画面选择发送模式的说明图。
图12是无线显示器上的数据显示的说明图。
图13是便携终端侧的机械安装机构(之一)的说明图。
图14是便携终端侧的机械安装机构(之二)的说明图。
图15是无线显示器侧的机械安装部(之一)的说明图。
图16是无线显示器侧的机械安装部(之二)的说明图。
图17是作为终端侧的安装机构的磁铁 魔术带的说明图。
图18是作为无线显示器侧的安装机构的磁铁'魔术带的说明图。
图19是表示使用无线显示器的可佩带显示系统的例子的图。
图20是胆甾醇型液晶的平面状态的说明图。
图21是胆齒醇型液晶的焦点圆锥曲线状态的说明图。
图22是表示胆甾醇型液晶的反射频傳的例子的图。
图23是针对胆甾醇型液晶的平面驱动波形的说明图。
图2 4是针对胆甾醇型液晶的焦点圆锥曲线驱动波形的说明图。
图25是表示胆齒醇型液晶的响应特性的图。
图26是使用胆甾醇型液晶的反射型液晶显示元件的结构例子。
图27是使用胆甾醇型液晶的分段显示的例子的说明图。
图28是表示矩阵基板的液晶分离构造的图。
图29是表示两种液晶的分离构造的图。
图30是表示图29的像素结构例子的图。
图31是图29的子点的形成的说明图。
图32是表示3种液晶的分离构造的图。图33是表示图32的点的形成的图。
图34是表示图32的子点的形成的图。
图35是表示印刷物和可变型显示元件的重叠显示例的图。
图36是说明图35的显示状态的图。
图37是表示以商品销售为目的的重叠显示例的图。
图38是表示与餐馆菜单相对应的重叠显示例的图。
图39是表示与日程表相对应的重叠显示例的图。
图40是表示与地图相对应的重叠显示例的图。
图41是表示与习题集相对应的重叠显示例的图。
图42是表示与银行货款模拟相对应的重叠显示例的图。
图43是表示实施例3的非接触IC卡等的电源电路的例子的图。
图44是表示独立地设置逻辑用和显示用电源的电源电路的例子的图。
图45是表示针对需要多种电压值的液晶驱动器LSI的电源电路 的结构例子的图。
图46是根据电力供给量来限制向显示部的电力供给的电路的结 构例子。
图47是根据电力供给量来延长显示部的驱动周期的时钟输出电 路的结构例子。
图48是根据电力供给量来输出图像显示禁止信号的电路的结构例子。
图49是针对显示用电源的电流限制电路的结构例子。
图50是胆甾醇型液晶的驱动波形的峰值的例子。
图51是加宽了脉冲宽度的情况下的驱动波形的峰值的例子。
图52是根据温度直线地改变驱动波形的峰值的例子。
图53是用于实现图52的特性的温度补偿电路的结构例子。
图54是实施例4的液晶显示元件驱动驱动器的结构例子的方框图。
图55是实施例4的画面重写方式的说明图。图56是图55的画面重写方式的时间图。
图57是表示实施例4的液晶元件驱动波形的极性反转方式的图。
图58是实施例4的驱动方式的效果的说明图(之一)。
图59是实施例4的驱动方式的效果的说明图(之二)。
图60是实施例4的驱动方式的效果的说明图(之三)。
图61是作为图像写入方式的跳跃(7年y 7 )驱动方式的说明图。
图62是跳跃驱动方式的处理流程图。
图63是表示3值写入方式中的第一次写入结果的图。
图64是表示3值写入方式中的第二次写入结果的图。
图65是实施例5的自动显示装置的结构例子的方框图。
图66是与终端等有线连接的自动显示装置的结构例子。
图67是与终端等无线连接的自动显示装置的结构例子。
图68是具有非接触IC卡接口的自动显示装置的结构例子。
图69是表示数据获得方法的信息和数据显示样式的信息的例子的图。
图70是数据的更新日期时间显示样式的说明图(之一)。
图71是数据的更新日期时间显示样式的说明图(之二)。
图72是表示终端等的画面的自动显示装置的说明图。
图73是作为第二显示器的自动显示装置的说明图。
图74是显示广告数据的自动显示装置的说明图。
图75是作为会议分发资料使用的自动显示装置的说明图。
具体实施例方式
图5是本发明的信息显示系统的结构原理的方框图。在该图中， 系统由显示装置1和显示数据保持装置2构成。
显示装置l具有显示部3，例如即使切断电源也可以继续进行 数据显示；近距离通信部4，为了从外部接收待显示的数据而进行近 距离通信；和显示控制部5，与由近距离通信部4接收的任意数据相 对应地控制显示部3的显示。显示数据保持装置2、例如便携终端具有存储部6，保存显示 数据；和通信部7,至少在近距离的范围内，与存储部6的存储内容 相对应地向显示装置1侧发送显示数据。
显示数据保持装置2还具有与通信部7不同、可以远距离通信、 用于从外部获得显示数据的远距离通信部，通信部7也可以将由远距 离通信部获得的显示数据发送给显示装置1侧。
显示装置1还可以具有用于将该装置安装在人体或衣服上的机械 装卸部。
另外，显示数据保持装置2还可以具有显示部，具有比显示装 置1上的显示部3小的显示区域；和机械装卸部，用于将显示装置l 安装在该装置上，或者，显示数据保持装置2还可以具有与前述同样 的显示部，同时，显示装置1还可以具有用于将显示数据保持装置2 安装到该装置上的机械装卸部。
另外，显示装置1上的近距离通信部4除了从显示数据保持装置 2侧接收待显示的数据之外，还可以接收用于显示的电力和显示控制
信息o
本发明的显示元件具有隔板，该隔板具有使注入到两个基板之间 的多种颜色的液晶不相互接触的构造。
隔板的、与基板相对的面可以具有与基板的粘接力，多种颜色的 液晶可以是胆甾醇型液晶，另外，多种颜色的液晶的相加色可以为白 色。
另外，本发明的显示装置具有透过模式和反射模式，具有第一 显示元件，可以切换显示内容；反射型的第二显示元件，显示固定图 像或固定文字，并且可以通过第一显示元件来识别显示内容。
第二显示元件可以是印刷物或者是手写有文字或者图像的物体， 可以相对于第一显示元件装卸，另外，第一显示元件可具有可以根据 可装卸的第二显示元件上的固定图像或者固定文字的位置和形状来改 变显示范围的功能。
另外，本发明的显示装置具有温度补偿部，该温度补偿部根据温度来改变与液晶的2种稳定状态相对应的2种驱动电压波形的峰值。 该液晶是胆甾醇型液晶，可以对应于连接温度范围下限的驱动波
形的峰值的上限值和下限值的平均值、和范围上限的驱动波形的峰值
的上限值和下限值的平均值的直线，来改变与焦点圆锥曲线状态相对
应的驱动波形的峰值。
另外，本发明的显示装置具有为了从外部接收高频磁场而设置的
线圏，并且具有显示用电源部，对由该线圏感应出的高频电压进行
整流，提供显示用电压；和逻辑用电源部，对由线围感应出的高频电
压进行整流，提供针对显示用以外的电路的电压。
这种情况下，线圏可以具有中间抽头，线圏的一端接地，中间抽
头和地之间连接共振用电容器，逻辑用电源部对共振用电容器两端的
电压进行整流，显示用电源部对线圏的另一端和中间抽头之间的电压
进行整流。
另外，显示装置还具有显示部，从外部非接触地接受电力供给， 使用该电力进行数据显示；和显示功能控制部，与来自外部的电力供 给量相对应地限制显示部的显示功能。
另外，显示装置还具有显示用电源，从外部非接触地接受电力 供给，并使用该电力的一部分；逻辑电源，使用该一部分，向显示部 以外的电路提供电力；和电流控制部，与逻辑电源的电压降低相对应 地限制显示用电源的输出电流。
本发明的显示元件驱动方法是，在使用胆甾醇型液晶的矩阵型显 示装置中，将扫描电极的一部分分别设定为选择状态的复位线和写入 线、以及非选择状态的暂停线， 一边变换复位线、暂停线、写入线， 一边向信号电极侧提供写入数据信号。
这种情况下，针对选择状态的复位线和写入线的写入交流信号可 以在与l条线对应的时间内极性反转，同时具有与2条线对应的时间 周期。
接着，本发明的显示元件驱动方法是，在矩阵型显示装置中，检 测出显示画面上的多条线中、待显示的数据图案相同的多条线，同时选择检测出的多条线，将相同图案的数据提供给信号电极，并进行相 同图案数据的成批写入，进行成批写入的多条线的数目的最大值与相 同图案数据的空间频率成反比例关系。
此外，在本发明的显示元件驱动方法中，使用包括如下步骤的写
入方法将待写入液晶元件的图像数据变换为n个灰度等级(階調) 的图像数据；在变换后提取各个灰度等级电平的像素；对于提取出的 像素，形成分别将亮度最低的灰度等级电平1 (即黑色电平)和亮 度第n低的灰度等级电平n (即白色电平)变换为黑色电平和白色电 平而形成的子图像1、将从亮度最低的灰度等级电平1到亮度第2低 的灰度等级电平2之间的灰度等级电平变换为黑色电平后与灰度等级
电平n组合而形成的子图像2.....将从亮度最低的灰度等级电平1
到亮度第(n-l)低的灰度等级电平(n-l)变换为黑色电平后与灰 度等级电平n組合而形成的子图像(n-l)。该写入方法从写入子图
像1开始，依次按照子图像2.....子图像(n-l)的顺序写入，得
到n个灰度等级的显示。
另外，使用包括如下步骤的写入方法将待写入该液晶元件的图 像数据变换为n个灰度等级的图像数据；在变换后提取出各个灰度等 级电平的像素；对于该提取的像素，形成分别将亮度最高的灰度等 级电平1和亮度第n高的灰度等级电平n变换为白色电平和黑色电平 而形成的子图像1、将从亮度最高的灰度等级电平1到亮度第2高的 灰度等级电平2之间的灰度等级电平变换为白色电平后与灰度等级电
平n组合而形成的子图像2.....将从亮度最高的灰度等级电平1到
亮度第(ii-l)高的灰度等级电平(n-l)之间的灰度等级电平变换 为白色电平后与灰度等级电平n组合而形成的子图像(n-l)。该写 入方法从子图像l的写入开始，依次按照子图像l、子图像2、...、子 图像(n - 1)的顺序写入，得到n个灰度等级的显示。
图6是本发明的显示装置的原理结构方框图。在该图中，显示装 置10具有显示部ll，进行数据显示；存储部12，存储与待显示的 数据的获得方法有关的信息、和与显示数据的显示样式有关的信息；和控制部13，根据存储部12的存储内容，控制显示数据从外部的获 得和显示数据在显示部11上的显示。可以使用即使切断电源也可以半 永久地、或者持续一定时间地继续进行数据显示的显示部作为显示部 11。
在图10的显示装置10中，控制部13可以与从外部或者内部提 供的指令相对应地进行显示装置10的自动启动，并在从外部获得显示 数据并进行该显示结束后，可以使显示装置IO自动地处于待机状态。
另外，显示装置IO还可以具有数据获得部，在从外部获得显 示数据的中途与外部的通信中断时，在通信再次开始时获得尚未获得 的显示数据；重写禁止部，禁止显示部ll上所显示的数据的重写；和 非易失性存储部，存储作为显示部ll可以显示的数据的、l页以上的 数据。
以下将本发明的实施方式分成几个实施例来进行说明。首先说明 作为实施例1的信息显示装置、即一种信息显示系统，该系统在显示 器侧不具有电源，而是象非接触IC卡那样，使用例如从无线终端侧 与数据同时发送的电力，在显示装置侧进行显示。
图7是这样的显示系统的第一个例子的结构方框图。在该图中， 系统由无线终端机20、和无线显示器21构成，无线终端机20具有外 部无线收发部23,可以与无线收发终端站22之间交换外部无线信息。 外部无线收发部23也可以是无线LAN收发部。
无线终端机20具有电源部25;控制部26;天线27，用于与无 线显示器21侧进行近距离通信；非接触收发部28，控制使用天线27 的通信；存储部29,存储要向无线显示器21侧发送的显示数据等； 显示部驱动电路30，控制在无线终端机20侧的数据显示；显示部31; 以及扬声器32。
无线显示器21具有天线36，用于与无线终端机20侧进行近距 离通信；收发部37,进行该通信；控制部35，控制整体；存储部38, 存储显示用数据和控制用数据；显示部驱动电路39,用于进行数据显 示；存储性显示部40;以及机械安装机构41，用于使无线显示器21机械地相对于无线终端机20装卸。
一般地，无线终端机20、例如便携电话带有小的显示器。为了放 大其画面显示，或者整体地进行大画面显示，使用作为无电源显示卡 的无线显示器21，并且具有作为用于将无线显示器21安装在便携电 话上的机械装卸部的机械安装机构41,从而可以一体化。此时，在机 械安装机构41的附近设置用于近距离通信的收发部37，该近距离通 信系统具有在进行显示数据的通信的同时，提供用于在无线显示器21 侧进行显示的电力的功能。作为其例子，可以利用IC卡或者RF(射 频)标签等的近距离无线通信功能。
可以使用例如即使切断电源也可以半永久地保持显示状态的、例 如后述的胆齒醇型液晶作为存储性显示部40，但不一定是半永久地， 也可以使用可持续一定期间地保持显示状态的存储显示介质、或者一 般的緩冲存储器及其内容的显示部。
图8是第一实施例的信息显示系统的第二个例子的结构方框图。 在该图中，在无线显示器21侧显示从数字照相机43送来的图像数据。 即，图像44由摄像器45摄像，通过背面显示器驱动电路47的控制， 在位于数字照相机43的后侧面上的背面显示器46上显示图像44，同 时，通过天线27将该数据发送到无线显示器21侧。
图9和图IO是图7的系统的画面显示模式的说明图。在图9中， 无线终端机20、即便携电话的显示器上的显示数据、即显示A例如在 显示器21被机械地安装在便携电话20上的状态下，被发送到无线显 示器21侧，并且即使在将无线显示器21从便携电话机20上卸下的状 态下，也仍然进行该显示。
图10是无线终端机20侧的显示数据和无线显示器21侧的显示 数据不同的不同画面模式的说明图。在无线终端机20侧进行显示A， 与此相对，在无线显示器21侧进行显示B。
图11是图7的系统的画面选择发送模式的说明图。首先，在无 线终端机20侧，选择要向无线显示器21侧发送的画面A,通过按下 发送按钮，将选择出的画面A的数据发送到无线显示器21侧，而在无线终端机20侧，在该数据发送前在显示器上显示"可发送"、在发 送过程中显示"发送中"、如果发送结束则显示"显示结束"。
图12是从包含数字照相机的各种终端向无电源显示卡、即无线 显示器上进行数据显示的说明图。不限于数字照相机，也可以将便携 电话或者PDA的显示数据显示在无电源显示卡上。例如，便携电话可 以象图7中说明的那样，使从无线基站接收的数据或通过因特网获得 的数据显示在无电源显示卡上。
图13是作为无线终端机20、例如便携终端和无线显示器、即无 电源显示卡的机械装卸部的机械安装机构41的说明图。在该图中，在 无线显示器21上固定有板簧50，将该部分插入便携终端侧的插入部 中，从而可以固定在无线显示器21上。板簧50可以固定在便携终端 的插入部侧，也可以在无线显示器21侧设置机械加强板。由于接合部 不进行电接触，因而即使由于摩擦等造成一些损伤也没有问题。在安 装部附近可以设置例如相当于图7中说明的近距离通信用天线27的电 /磁线圏51。
图14使用弹簧52、 53来代替图13的板簧50,并通过在该弹簧 之间插入无线显示器21来进行机械安装。
图15和图16是无线显示器21、即无电源显示卡侧的机械安装部 的说明图。在卡上设置2个安装部54，使得显示卡可以纵向或者横向 地安装，图15表示纵向安装情况下的显示状态。在两个安装部的附近 具有例如相当于图7的天线36的线圏，另外，卡上具有用于进行显示 的驱动器55和控制用IC56。图16表示无线显示器21、即无电源显
示卡横向安装情况下的显示状态。
图17和图18是与图13~16不同的机械安装机构的例子。这里， 使用磁铁.魔术带57作为安装机构，图17表示无电源显示卡安装在 无线终端机(便携终端)20上的状态。图18表示无电源显示卡从无 线终端机20上卸下的状态，使用磁铁*魔术带57代替图15的安装部 54。
图19是将无线显示器21安装在例如西服等上的可佩带显示系统的例子。以在无线显示器21、即无电源显示卡的里侧贴上魔术带58、 或将显示卡本身绕在臂上的形式安装在人体上，并使无线终端机20 接近该显示卡，由此可以在必要时在安装在人体上的显示卡上进行画
面显示。
例如，将显示卡安装在臂上，在使便携电话接近耳朵的状态下听 声音，并使臂接近便携电话，由此可以一边观看卡上的画面显示，一 边进行会话。这种情况下，可以进行大画面显示，不需要用于无电源 卡的电池，从而具有重量轻、体积小的优点。例如可以将便携电话放 入胸部的口袋中，将显示卡接近胸部时，检测到显示卡并进行数据的 发送，从而可进行画面显示。
这里，关于无线显示器21、即无电源显示卡侧的画面显示最好进 行静止画面的显示。这是因为首先，例如即使切断电源也可继续进 行显示这样的元件通常写入速度慢；而且，由于大画面显示本身信息 量多，常常作为静止画面来使用；另外，如果以运动图像来处理大画 面信息则需要非常大的电力消耗。此外， 一般来说，为了减少电力消 耗，最好间断地进行向无电源显示卡的发送和显示。例如，进行50ms 的数据发送和显示，停止发送100秒，就可以大幅度减少显示电力。
在本发明的权利要求中，第一项的显示单元相当于图7的存储性 显示部40，近距离通信单元相当于天线36和收发部37，显示控制单 元相当于控制部35和显示部驱动电路39，另外，存储单元相当于存 储部29，通信单元相当于天线27和非接触收发部28。
另外，权利要求2的远距离通信单元相当于外部无线收发部23。 权利要求3的机械装卸单元相当于机械安装机构41 ，另外权利要求4 的显示单元相当于显示部31，机械装卸单元相当于例如图13的安装 部50。
根据以上所述的实施例l，在使用时，将通常与可移动设备等分 离的无电源大画面显示器与便携终端、数字照相机等可移动设备形成 一体来安装，由此，通过免提即可使可移动设备的画面实现大画面化 或者多画面化，并且可以在使用后分离，利用存储功能来利用仍有显示的大画面的显示结果。
特别是，通过使用胆齒醇型液晶显示元件，可得到成本低、且容
易胶片(7<少厶)化的无源驱动型的高分辨率彩色存储性显示。可 以在不利用打印机的情况下，实现与利用可移动打印机打印的结果同 样的效果，并且可以实现利用可移动打印机难以实现的彩色显示或大 画面化。特别是，在便携电话等要求小型化的终端中，大画面显示的 实质效果非常大。
另外，可以利用便携终端的无线通信功能，通过因特网来获得资 料或目录信息，并且可以作为大画面的显示记录来保存。只要将具有 存储性显示功能的显示器放入书包或者口袋中，就可以即时地进行大 画面的、容易看见的显示。另外，通过将无电源显示卡安装在人体上， 可以克服现有的利用电池等的可佩带显示的缺点、即重量或者体积大， 或需要充电等。
接着，作为本发明的实施方式的实施例2，说明作为在切断电源 的状态下可继续进行显示的代表性显示介质的胆齒醇型液晶显示元 件、和使用该显示元件的显示装置。
首先， 一般性地说明胆甾醇型液晶的性质。胆甾醇型液晶选择性 地反射一定波长范围的光，作为它的一种的手征向列液晶是通过往向 列液晶中添加手征性物质(手征材料)而形成胆齒醇型结构的液晶。 胆齒醇型液晶通过电控制可得到作为反射状态的平面状态、和作为透 过状态的焦点圆锥曲线状态这两种稳定状态，该平面状态和焦点圆锥 曲线状态具有只要不施加任何外力就可以半永久保存的存储性。
图20和图21是胆甾醇型液晶的平面状态和焦点圆锥曲线状态的 说明图。在使用胆甾醇型液晶的显示装置中，通过进行液晶分子的定 向状态的切换，来控制两种状态。图20表示选择性反射特定波长范围 内的光的平面状态。在该平面状态下，选择性反射沿着液晶分子的螺 旋间距(匕。、乂于)和螺旋旋转方向的圆偏振光。反射最大的波长k利 用液晶的平均折射率n、螺旋间距p并通过下面的公式给出反射带随着液晶的折射率各向异性An的增加而变大。 图21表示焦点圆锥曲线状态。在该状态下，入射光基本上都透 过，为透明状态。因此，如果在液晶层的下面设置任意颜色的层，则 在焦点圆锥曲线状态下，可以显示该颜色。因此，例如通过将平面状 态的反射光的波长带设为550nm附近，并在液晶层下面设置光吸收层 (黑色)，就可以在黑色背景色上进行绿色的单色显示。
图22是胆甾醇型液晶的反射频镨的例子。通过合用反射带不同 的多种液晶元件(蓝、绿、红)，原理上可以进行全色显示。另外， 由于是左或右的任何一方的圆偏振光的反射，所以反射率理论上接近 50 % 。
图23、图24是针对胆甾醇型液晶的一般性驱动波形的说明图。 通过施加脉冲电压来对胆齒醇型液晶进行驱动。如果施加强电场，则 液晶分子的螺旋构造解开，全部分子成为对应于电场方向的垂直(尔 乂才卜口匕。y夕)状态。
在图23中，在例如施加了士40V的脉冲之后，除去电场，形成液 晶分子的螺旋轴与电极垂直的螺旋构造，从而成为与螺旋间距相对应 地选择性反射光的平面状态。
在图24中，在例如施加了士24V的脉冲之后，除去电场，即，在 施加了没有使液晶分子的螺旋轴完全解开的弱电场之后除去电场的情 况下，液晶的螺旋轴与电极平行，从而得到透过入射光的焦点圆锥曲 线状态。与此相对，如果在施加了中等强度的电场之后除去该电场， 就得到平面状态和焦点圆锥曲线状态相混合的状态，从而可以进行中 间色的显示。
图25归纳了胆齒醇型液晶的响应特性。在该图中，V^是开始向
焦点圆锥曲线状态转移的阈值电压，从Vm。a到VF柳b是完全变为焦
点圆锥曲线状态的电压范围，Vpo是开始向平面状态转移的阈值电压， Vp刚是完全变为平面状态的阈值电压。在初始状态是平面状态的情况 下，如果提高脉冲电压，则在一定范围内就成为向焦点圆锥曲线状态 转移的驱动带，如果进一步提高脉冲电压，则再次成为向平面状态转移的驱动带。在初始状态是焦点圆锥曲线状态的情况下，随着脉冲电 压的提高，逐渐变为向平面状态转移的驱动带。
图26是使用胆齒醇型液晶的反射型液晶显示元件的结构例子。 在该图中，在基板60的内侧插入ITO (铟锡氧化物)电极61、显示 层62和光吸收层63,显示层62、即液晶层利用密封材料64密封其两
图27是使用胆甾醇型液晶的分段显示的例子的说明图。例如， 在最后一位"3"的显示中，将(2)和(5)部分驱动为焦点圆锥曲线 状态，将其它的(l)、 (3)、 (4)、 (6)、和(7)的部分驱动为 平面状态，由此来进行显示。
说明使用胆甾醇型液晶的显示元件的结构。胆齒醇型液晶基本上 表现出某种色调的单色显示，如果将两种液晶掺杂就很容易地混合在 一起，从而不能反射希望的色调。即，如果两种以上的液晶混合，就 成为中间色或者无反射状态。因此，在相对的一对矩阵基板内设置隔 板，成为以相邻像素或点为单位的多种液晶不相混合的分离构造，并 从不同的注入口注入各种液晶。
作为分离液晶的方法，也使用将液晶封入荚膜内的荚膜构造，但 由于荚膜的界面和荚膜的厚度的影响，会导致由于干扰光造成的对比 度降低和驱动电压上升，从而作为显示装置不理想。另外，将希望的 荚膜配置在希望的像素中也很困难，而在实施例2中，通过采用由隔 板形成的分离构造，可以实现高对比度和低成本。
图28表示矩阵基板的液晶分离构造。对于无源型简单矩阵基板、 TFT等有源型矩阵基板都适用。在实施例2中，作为无源型简单矩阵 基板的例子，表示出用于插入2种液晶的分离构造的例子。为了在相 邻的点内插入2种液晶，在下侧基板60侧的电极61的每条线上形成 隔板62。上侧的相对基板60具有正交的电极线，可以实现矩阵驱动。 隔板62是不溶解于液晶的树脂，可以通过光刻法来形成。隔板62虽 然可以通过使单元内部减压而紧贴在相对基板上，但最好使隔板材料 具有粘接性，从而可以使相对基板紧紧地固定，由此提高耐久性。隔板材料是树脂材料，可以通过加压、加热处理与相对基板粘接。
图29表示两种液晶63、 64的分离图。设置两个注入口，以使各 种液晶不混合。作为液晶的注入方法， 一般是，在真空中浸入液晶保 存容器中，然后恢复到大气压结束注入，因此，两个注入口必须形成 在空的液晶单元的不同端。注入程序是，在注入一种液晶后，利用密 封材料65进行密封处理，然后注入另一种液晶。如图所示，可以针对 相邻的每条电极线插入不同的液晶。可以通过驱动规定的线来进行多 色显示和相加混色显示。
图30表示使用图29的两种液晶63、 64的情况下的像素结构。 作为显示元件，最好进行白色和黑色显示，所以2种液晶为补色关系， 以使相加混色为白色。例如，将橙色和蓝色设为胆甾醇型液晶的反射 光，会产生白色。在图30中，由橙色和蓝色的两个点66 (子像素) 形成像素(pixel) 67。虽然通过调节施加电压可使胆甾醇型液晶的反 射光具有中等的反射率，从而可以进行灰度等级显示，但稳定的驱动 形式是2值显示(反射率max和min)。如果是2值显示，就可以緩 和由于液晶的厚度差导致的明暗、或两种液晶的驱动条件的精度。而 且，与液晶像素67的划分相对应的横向分割相当于图28中上侧基板 60侧的电极61的线驱动单位。
因此，如图31所示，进一步分割点，形成子点68。通过个别地 驱动子点，可以进行灰度等级显示。在图30中，是白、黑、橙、蓝4 种颜色，但在图31中，可以进行9种颜色显示。
另外，在图30、图31中，可以将各个点或者子点的可驱动的最 小单位作为虚拟的像素单位来进行驱动显示。不需要特别处理就可以 形成高精度的图像，但由于图像的原因， 一种颜色的点连续，就形成 橙色或者蓝色的斑点。因此，在显示图像的情况下，在一定面积、例 如几个平方mm的范围内，进行图像处理使得点亮的两种颜色的个数 大致相同，由此可以显示高精度的黑白图像。例如，在橙色连续的情 况下，将橙色的点的附近变换为蓝色点的显示。本方法将点视为虚拟 的像素，从而可以在黑白显示模式下变换为高精度显示模式。图32表示使用三种液晶69、 70、 71时的实施例。是呈现出三原色的R色、G色、B色的反射的胆甾醇型液晶的插入例子。在一个平面基板内分离地插入三种液晶是很困难的，但为了实现图32所示的点阵列，只要形成通过将一种液晶(Y) 70交互地注入另外两种液晶(Z)69和(X) 71之间而形成的、具有X， Y， Z, Z, Y， X的周期的点阵列的线构造，就可将三种液晶插入一个平面的基板内。在点阵列中，RGB的一个像素和BGR的一个像素这两种交互配置。对于G色，由于人的感觉的分辨率高，因此仅G色的点等间隔配置。对于R色、B色，由于人的感觉的分辨率低，所以即使不等间隔配置也问题不大。为了防止混合，注入口配置在各个不同端。
图33、 34表示进一步分割点来形成子点，实现高分辨率和灰度等级显示的例子。如果假设与图30—样进行2值显示，则在图33中可以进行8色显示，在图34中可以进行64色显示。另外，在图33、图34中，只要将各个点或者子点的可驱动的最小单位作为虚拟的像素单位来进行驱动显示，就可与图30、31 —样同样地形成高精度的图像。也可以利用图像处理变换为黑白图像的高精度显示模式。
下面，说明组合了使用胆甾醇型液晶的显示元件、和使用纸或者照片的印刷介质的显示装置。如前所述，胆甾醇型液晶存在作为选择反射状态的平面状态、和实质透明状态的焦点圆锥曲线状态这两种稳定状态。 一般地，在液晶元件的下面设置光吸收层(黑色层)，进行反射状态的明和透过状态的暗的显示。
但是，如果不在胆齒醇型液晶中设置光吸收层，则可在透明状态即焦点圆锥曲线状态下识别液晶元件的背景。因此，利用该焦点圆锥曲线状态下的透明状态，实现了与印刷介质、 一般为纸介质的融合，由此可以提供应用范围广的液晶显示装置。
例如，作为可以半永久性显示的电子纸的应用例，提出了餐馆菜单显示等，但不必使在菜单的全部区域都为可变显示。例如，商品图像一般可以是固定显示，但为了改善画质，最好使用照片。对于应一起显示的价格或当日的特卖品等最好使用可变显示。因此，在实施例2中，将作为印刷介质的照片等与电子纸介质、例如使用胆甾醇型液晶的显示元件重合，从而实现了作为整体的重叠显示形式。商品图像作为印刷物具有高度的真实性，而价格或特价广告等通过使用电子纸可以容易地改变其内容，从而可实现纸和电子纸的融合。
例如，通过将使用胆甾醇型液晶的电子纸设计为矩阵显示型，就可以实现与印刷物的显示内容相对应的适当显示。通过使印刷物模板化，可考虑更多的应用形式。例如，使用日历作为印刷物，并利用重叠在该日历上的电子纸的显示，可实现可变型日程表。
图35表示固定显示的印刷物(照片)和使用胆齒醇型液晶的可变型显示元件的重叠显示例。将可变型显示元件75重叠在印刷物74的表面上。该可变型显示元件不形成光吸收层。图36表示显示状态。位于印刷物74上的显示元件75呈现出透过模式(焦点圆锥曲线状态)(左)和反射模式(平面状态)(右)。作为照明光的入射光77照射到显示元件上时，在透过模式(左)下，原样照明到印刷物上，与印刷物的图像相对应的反射光78被反射，通过透过模式的显示元件，原样地被识别。即，印刷物可原样地被识别。在反射模式(右)下，与胆笛醇型液晶的层间距相对应的波长的光被反射，其它光透过液晶，照射到印刷物上。与印刷物的图像相对应的反射光被反射，透过反射模式的液晶。因此，液晶的反射光79和印刷物的反射光78重叠，形成显示光80。实现了图像质量好的纸介质的印刷物和可变显示介质的显示元件的融合。
液晶呈现出与层间距相对应的颜色。因此，会由于下层印刷物的颜色而难以识别，因此必须对进行可变显示的印刷物区域加以考虑。不过，为了通过提高对比度来提高可见性，印刷物的该区域可以是黑色。或者，通过象灰色那样降低反射率，也可以提高可见性。另外，通过使该区域着色，并使反射光78为特定颜色，可以形成与显示元件反射光79的相加混色，从而改变颜色。例如，将显示元件的反射光79设定为橙色，使印刷物为蓝色，从而显示色就为白色。通过对印刷物的各种精心制作，可以向每个区域提供颜色变化。白色是最理想的显示色。为了实现白色显示，可以通过将印刷物的颜色和显示元件的反射光的颜色设定为补色关系来实现。橙色和蓝色为补色关系。
图37表示菜单或者目录等以商品销售为目的的一个例子。使用显示品质优良的印刷物作为商品图像。例如，在餐馆中，印刷看起来美味的图像并进行固定显示。其它显示、主要是字符显示，利用可变型显示元件来进行。可变型显示元件75的下层部分的印刷物部分为黑色等可见性好的印刷花紋。可以假定价格、特卖品、午餐菜单的指定、营业时间的告示、广告等各种显示作为字符显示。通过联机(才^，O)地改变可变型显示元件的显示，可考虑各种应用。例如，可以当场提供与时间段相结合的价格设定、库存量调整、特卖品的变更、
与客人相结合的广告显示、团体折扣、女性折扣、家庭折扣显示、会员折扣、地点折扣点与客人相结合的用户菜单。对于老人也可以当场进行放大显示。作为商品图像，显示真实性良好的图像。
图38所示的例子是该餐馆菜单的例子。在图像的下方设定可变显示区域，显示价格。图38是印刷部和可变显示部的分解图。在更换商品、改变图像的情况下，可以仅更换印刷物。印刷物可容易地装卸。可变显示元件是矩阵型显示元件，因此可以容易地应付印刷物的布置改变。
图39是更换图37、 38的印刷物，形成日程表的例子。印刷物是日历，在可变型显示元件上联机地写入计划。只要联机，即使计划改变也可以随时写入，同时，还可以看到多个人的计划。即使有计划改变也可以立即地反映出来。还可以实现通用化和信息共享，从而实现有效的管理。如果月份改变，则通过装卸、更换印刷物，形成新的曰程表。另外，如果想通过手写来写入，也可以通过装卸，向印刷物进行手写追记。可变型显示元件与图35~38相同，是矩阵显示元件，所以可以容易地进行与印刷物相对应的布置改变。在印刷物上考虑显示区域地印刷花紋。日程表显示部形成黑色或者灰色、或者补色等容易看出的花紋。
图40表示在地图显示中使用的应用例子。构造与图39等相同。印刷物是道路地图、会场指示图、建筑平面图等布置图，可变显示部可以表示现在位置、目的地指示、通过历史等。也可以显示与目的地相结合的广告。只有联机才可显示通过预定时刻。在目的地很有大改变时，通过装卸印刷物来放置新的印刷物的地图。如果使用该显示装
置，就可形成非常方便的指示板。在图40中，表示活动(一O卜)等的会场指示的例子。可以根据客人的不同来改变印刷物并分发。如果搭栽无线显示系统，则可在每次通过各个门时显示现在位置。还可以显示现在位置附近的有用信息。
图41是与参考书、习题集对应的例子。在印刷物上印刷问题，之后显示答案、解释。因为可以当场读出答案、解释，所以容易理解。在改变问题的情况下，可以装卸、更换印刷物。图41是习题集的例子。与个人计算机的显示器不同，是反射型显示装置，即使长时间学习也很少疲劳，并且可以有效地理解。
图42是与银行或者保险等金融机构等所使用的模拟显示相对应的例子。在印刷物上印刷共同项目，而客户的定制数值联机显示。因为可当场得到模拟结果，因而可以很容易明白地说明。在改变商品的情况下，可装卸、更换印刷物。图42是银行的货款模拟的例子。在生命保险解说员的情况下，有时会带着笔记本电脑前往客户处，向客人说明计算机的显示，但非常难于识别，难以使客户理解。如果使用实施例2的显示装置，则可见性好，客户可以容易地理解说明。
如上所述，根据实施例2，在使用胆甾醇型液晶的矩阵显示元件中等，可以通过注入多种颜色的液晶来实现多色化。与叠层构造比较，通过使用界面少、具有高对比度、简单化的部件，可以实现成本的降低。
另外，通过将胆甾醇型液晶矩阵显示元件作为可变显示元件、并与作为固定显示元件的印刷物相组合，可以实现电子纸和纸的融合，从而可以最大限度地发挥电子纸的特征和纸的特征。仅通过使印刷物模板化、相对于可变显示元件装卸并改变模板内容，就可以发展各种应用方式。通过使印刷物的模板实现数据库化，可以即时地进行显示元件的布置改变、内容改变、更新。可变显示元件可以多次使用，降低了成本。固定显示元件也可以手写来代替印刷物，另外，也可以通过在建筑物墙壁上的绘画上重叠胆甾醇型显示元件，来进行重叠显示。
下面说明实施例3。在本实施方式中，在例如为了实现半永久性的数据显示而使用实施例1那样的无电源显示卡的情况下，例如由非接触IC卡读卡机/写卡机等提供的电力量较小，所以，需要使用针对电源电路的各种控制方式。将这样的电源电路的控制作为实施例3来说明。
如图23、图24中的说明，为了驱动胆甾醇型液晶，需要分别对应平面状态和焦点圆锥曲线状态的两种电压值。而且，平面驱动电压为40V左右，与其它显示元件相比，是相当高的值。如果使用例如一般的DC-DC转换器，则需要nF级的静电电容大的电容器，而将电源电路设计在厚度lmm以内、即无电源显示卡的厚度以内是非常困难的。
.因此，在实施例3中，不使用DC-DC转换器，而是在非接触IC卡或RF标签中使用这样的电源电路利用在信号和电力的供给中所使用的高频磁场，来通过超薄型电路产生40V左右的高电压。
图43是这样的电源电路的例子。该电源电路兼作显示用的、例如针对液晶驱动器的逻辑用电源，和针对元件本身、即胆齒醇型液晶的显示用电源。
在图43中，在由例如来自非接触IC卡侧的高频磁场感应出电压的、具有电感L的线围上设置抽头T,线圏的一端接地，在中间抽头T和地之间连接共振用电容器Cl，经由半波整流电路提供逻辑用电压，另外，在线圏的另一端和中间抽头T之间不连接共振用电容器，而是通过半波整流来提供显示用电压。这样，通过仅在取出逻辑用电压的中间抽头和接地之间连接共振用电容器，可以减少制造偏差的影响，从而可以提供稳定的直流电力。
图44是在图43中分别独立地设置逻辑用和显示用电源来代替设置中间抽头。在图中，上面的电路是逻辑用电源电路，并且可以认为使图43的下面部分独立。 一般地，在非接触IC卡中用于接受电力供给的Ll的值是例如1.4nH左右，例如使用100pF作为Cl，从而可以得到5V作为逻辑用电压。如果使用DC-DC转换器，虽然可以通过使该电压升压来得到显示用电源电压，但如前所述为此需要jiF级的电容器。因此，例如通过使用L2-4 5fiH来得到显示用电源电压。
接着，在例如无源矩阵驱动电路中，必须向处于选择电平的扫描线上的液晶单元施加与平面和焦点圆锥曲线驱动相对应的电压，并且，与段线(ir歹少y卜線)的电平无关地向处于非选择电平的扫描线上的液晶单元施加使在选择时写入的状态没有变化的电压。即， 一般需要施加用于抑制串扰的电压，例如市售的STN液晶驱动器LSI需要5种电压值。
图45是与这样的情况相对应的电源电路的结构例子。逻辑用电源电路与图44中的相同，但是使用利用倍压整流的电源电路多段串联连接的电路作为显示用电源电路，代替图44的下侧所示的电源电路。在该多段连接的电路中，通过根据必需的电压值取出适当部位的电压，可以提供例如5种电压。另外，还可以使用半波整流电路、全波整流电路作为该整流电路。而且，在图43 ~图45的电路中，在需要防止过电压的情况下，通过并列地在电压输出端子和地之间插入齐纳二极管，可以提高电源的可靠性。另外，在图45中，显示用电源侧的4个线團中、L2和L4沿着同一方向巻绕，而L3和L5沿着与该方向相反的方向巻绕。通过试验结果可知，通过使用这样的巻绕方向不同的线圏，可以产生高电压。
接着，在使用例如非接触IC卡作为无电源显示卡的情况下，来自非接触IC卡读卡机/写卡机的供给电力量由于读卡机/写卡机的机种、读卡机/写卡机与卡之间的距离等的不同而变化很大。因此，如果持续操作卡上的显示部，则与不具有显示部的通常的非接触IC卡相比，通信距离可能显著缩短，或者通信中由于电力不足可能导致操作不稳定。因此，在实施例3中，对应于这样的情况，根据电力供给量来限制显示功能。图46是根据与例如来自读卡机/写卡机侧的电力供给量相对应的 显示用电源输入电压值，全面地阻断向显示部的电力供给的电路的结 构例子。在该图中，来自于通过对显示用电源输入电压进行分压而形 成的VR1的电压通过比较器(CMP1)与基准电压进行比较，在显示 用电源输入电压高的情况下，CMP1的输出为高电平(H)。由TR1、 TR2和R1构成的电路是一般的电流限制电路，在CMP1的输出是H 的情况下，提供显示用电源输出，但在CMP1的输出是低电平(L) 的情况下，全面地阻断显示用电源输出。通过适当地设定基准电压， 在非接触IC卡芯片虽然动作、但电力供给量即显示用电源输入电压 为勉强接近该必需值的值的情况下，利用该电路，全面地阻断向显示 部的电力供给。
图47是用于根据例如向非接触IC卡的电力供给量，平均地延长 显示部的驱动周期的时钟输出电路的结构例子。该电路是这样的电路 在电力供给量与非接触IC卡芯片所必需的最小值、即用于操作的必 需值相比足够大，而比稳定状态下显示部工作时的平均必需量小的情 况下，根据电力供给量平均地延长时钟周期，延迟显示部的驱动周期。
在图47中，在由VR2分压后的显示用电源电压小的情况下， CMP2的输出为L,作为门AND1的输出的时钟输出停止。例如，在 图44中说明的显示用电源电路中，如果时钟停止、电力供给被阻断， 则电容器C3被充电，显示用电源电压恢复，由此时钟再次输出。通 过重复这样的操作，时钟周期、即显示部的驱动周期平均地延迟。
图48是用于根据电力供给量在显示部中仅显示文字数据、不显 示图像数据的图像显示禁止信号的输出电路的结构例子。该电路是这 样的电路在电力供给量比非接触IC卡芯片的必需值大，而与稳定 状态下显示器工作时的平均必需值相比相当小的情况下，在显示部中 仅显示文字数据，不显示图像数据，以此来限制显示功能。在该图中， 由VR3分压后的显示用电源电压比基准电压小的情况下，CMP3的输 出为H，输出图像显示禁止信号。
下面，说明显示用电源的电流限制。对于无源矩阵型的胆甾醇型液晶显示面板，可以通过利用前述的电源电路，来利用现有的无源矩
阵型STN液晶驱动器LSI进行驱动。除了在启动时，消耗电力都比较 小，可以利用由具有微弱输出的非接触IC卡读卡机/写卡机等提供的 电力进行充分的操作。但是，由于这样的现有驱动器LSI以运动图像 显示为前提，所以，最终段的晶体管的导通阻抗低，在启动时的过渡 状态下流过极大的瞬时电流(稳定操作时的5~10倍)。因此，即使 提供稳定操作时数倍的电力，也可能无法启动现有的驱动器LSI。
但是，仅为了启动时而准备供给能力大的电源在成本方面是非常 不利的。另外，利用现有的、具有微弱输出的非接触IC卡读卡机/写 卡机等提供稳定操作时5~10倍的电力供给是不可能的。因此，在实 施例3中，为了以尽可能接近稳定操作时的消耗电力的供给电力来稳 定地启动现有的驱动器LSI，进行显示用电源的电流限制。
图49是显示用电源的电流限制电路的结构例子。在该图中，预 先设定VR1的值等，以便在逻辑电源的电压为规定值以下的情况下进 行电流限制，从而可在例如逻辑电源的电压降低的值超过标准值的5 %的情况下，对显示用电源进行电流限制。
另外，在启动时，显示用电源电压一般随时间单调增加，所以， 使用与图47相同的电路，停止时钟输出，直到显示用电源的电压值超 过规定值，由此可以稳定且迅速地启动现有的驱动器LSI。在该情况 下，与对图47的说明不同，正因为显示用电源电压单调增加，所以， 停止时钟直到该值超过规定值例如标准值的95% 。
在现有的液晶驱动器LSI中，有时即使不是启动时，由于显示图 案的原因，显示电源电流大大超过稳定操作时的平均电流。通过在此 时与启动时同样地限制电流、中断显示面板的驱动直到显示电源电压
恢复到规定值，可以稳定地操作现有的驱动器LSI。
接着，说明实施例3的胆甾醇型液晶的驱动特性中的温度补偿。 对于胆甾醇型液晶，需要与平面和焦点圆锥曲线状态相对应的峰值不 同的两种驱动波形。而且该峰值随着温度而变化。因此，为了加宽操 作温度范围，需要进行根据温度改变峰值的温度补偿。在实施例3中，通过使驱动波形的峰值根据温度直线地变化，可以确保在宽的操作温 度范围内的峰值的余量。
图50是脉冲宽度10ms的情况下胆甾醇型液晶的平面和焦点圆锥 曲线驱动波形的峰值的例子。由于在一定的峰值以上必定为平面状态， 所以，与平面状态相对应的峰值用与下限值相对应的一条曲线表示。 与此相对，向焦点圆锥曲线状态的变化仅在一定峰值的电压范围内进 行，所以与焦点圆锥曲线驱动相对应的峰值用与上限值和下限值相对 应的两条曲线来表示。
在图50中，与焦点圆锥曲线状态对应的峰值随着温度有较大的 变化，所以，用于与温度无关地进行向焦点圆锥曲线状态的驱动的峰 值的余量变小。
与此相对，已知的是，如果加宽脉冲宽度，则与焦点圆锥曲线驱 动相对应的峰值的余量变大。图51表示脉冲宽度50ms的情况下与平 面和焦点圆锥曲线驱动相对应的峰值的例子。峰值的余量与图50的脉 冲宽度10ms的情况相比，为其数倍，但是显示速度降低为1/5。
图52表示在实施例3中分别根据温度在操作范围内直线地改变 平面驱动和焦点圆锥曲线驱动这两种驱动的驱动波形的峰值的例子。 与图50比较，在焦点圆锥曲线状态的上限和下限之间表示出三条线， 但其中央的线是连接与操作温度范围的下限值、即O'C下的焦点圆锥 曲线状态相对应的峰值的上限值和下限值的平均、以及操作温度范围 的上限、即50'C下的峰值的上限值和下限值的平均的直线。
在实施例3中，与温度相对应，基本上利用该中央的直线改变与 焦点圆锥曲线状态对应的驱动波形的峰值，但其余量在各个温度下都 可以进入本来与图50的焦点圆锥曲线状态相对应的上限值和下限值 之间，从而与图50中的余量相比，新的余量变大。即，与焦点圆锥曲 线状态相对应的前述三条直线内，上侧直线表示余量内的峰值的最大 值，下侧直线表示余量内的峰值的最小值。与该三条直线相对应的余 量内的值在0。C下最小是25.4V，最大为32.6V，平均为29.0V。在50。C 下最小为15.9V,最大为23.7V，平均为19.8V。在图52中，作为实施例3中的平面状态下的驱动波形的峰值， 例如可设为使相同温度下的、与焦点圆锥曲线状态相对应的驱动波形 的峰值加上规定值或者乘以规定值而得到的值，从而可以对应温度来 改变。该特性在图52中以位于平面状态的上侧的线来表示。而且，该 线在0。C下的值是49.3V，这是与焦点圆锥曲线状态相对应的三条线内 的平均值29.0V的1.7倍。另外，50'C下的值是33.66V，是与焦点圆 锥曲线状态相对应的平均值19.8V的1.7倍。
图53是在图52中说明的平面驱动和焦点圆锥曲线驱动的电压峰 值的温度补偿电路的结构例子。在该图中，AMP1、即被提供有温度 传感器输出的放大器的放大率等于R2/R1，该值是1.7。
一定温度下的传感器输出由未图示的运算电路进行运算，设定 0'C和50。C下的输出值，使其等于与图52中说明的焦点圆锥曲线驱动 相对应的三条线内、表示平均值的线的值。即，传感器输出值在0°C 下是29.0V，在50。C下是19.8V。因此，AMP1输出在O'C下是49.3V, 在50。C下是33.66V。这些值等于与图52中说明的平面状态相对应的 温度补偿特性直线的值。
TR1和TR2构成用于使输出阻抗足够低的发射极输出器电路， 各个发射极电压、即平面电压和焦点圆锥曲线电压的输出值比各个晶 体管的基极电压低大约0.7V。因此，平面电压输出值在0。C下大约为 48.6V ( =49.3-0.7),在50。C下大约为33.0V ( -33.66-0.7)，这 些值与对应平面状态的驱动电压波形的峰值的最低值、即与图50中说 明的平面状态相对应的最低电压、即0。C下的43.3V和50。C下的30.9V 相比，是足够高的值。
TR2的基极电压是使AMP1的输出电压的R4倍除以(R3 + R4 ) 后得到的值。该系数的值等于1/1.7， TR2的发射极电压、即焦点圆锥 曲线电压的输出值在0。C下是28.3V ( -29.0-0.7)，在50。C下大约 是19.1V ( - 19.8 - 0.7 )。这些值以图52中说明的三条直线来表示， 与对应焦点圆锥曲线状态的最小电压(25.4V和15.9V)相比足够大， 且与最大电压(32.6V和23.7V)相比足够小。另外，如前所述，与液晶单元的操作温度对应，直线地改变与焦
点圆锥曲线状态相对应的驱动波形的峰值，从而在脉沖宽度为10ms 时也可以确保与脉冲宽度50ms的情况下相同的余量。即，尽管将显 示速度设为5倍，但作为峰值的余量也可以确保相同的值，从而在使 用胆甾醇型液晶的显示装置中可以在较宽的温度范围内稳定地操作。
以上作为实施例3说明了例如针对非接触IC卡的电源电路、显 示功能限制电路、显示用电源电流限制电路、胆甾醇型液晶驱动电压 的温度补偿电路等，但这些电路实际上是几个组合起来使用，而不是 分别独立地使用。关于其组合，可以根据需要取舍、选择几个电路来 作为组合的形式。
另夕卜，各个电路中的元件的值或基准电压的值可以比较容易地确 定。对于图53的温度补偿电路，详细地说明了电阻值的确定等，但例 如图49中说明的电流限制电路的操作记录在一般的手册等中，因而可 以容易地确定元件的值等。
如上所述，根据实施例3，可以实现针对例如使用胆甾醇型液晶 的显示面板的电源电路的大幅度成本降低和薄型化，另外，通过与供 给的电力量相对应地限制显示功能，可以避免通信距离的缩短或动作 的不稳定，此外，通过限制启动时的显示用电源的电流，可以稳定且 迅速地启动现有的驱动器LSI，从而可以大幅度地扩大可移动设备的 应用范围。
接着，作为实施例4说明半永久存储性显示元件、例如使用胆甾 醇型液晶的显示装置中的液晶元件的驱动方法和图像显示方法等。在 实施例4中说明为了无电源地使用例如利用了胆甾醇型液晶元件的显 示装置，而以电力消耗尽可能少的形式来进行液晶元件的驱动或图像 显示的驱动方式和图像显示方法。
图54是实施例4中用于驱动液晶显示元件、例如矩阵型液晶元 件的驱动器的结构方框图。该驱动器本身的结构与例如市售的现有 STN普通驱动器基本相同。本发明不具有特别的结构，在实施例4中 特征在于其驱动方法。在图54中，从发送电力或数据的无线终端机20、或者IC卡读 卡机/写卡机等发送的电力和数据由电力/数据接收部81接收，与该接 收结果相对应，由信号控制电路82进行信号变换电路83的控制，从 而进行矩阵型液晶元件84的驱动显示。
矩阵型液晶元件84 —般具有用于选择线的扫描电极和用于提供 数据的信号电极，向扫描电极侧提供用于使液晶元件的驱动信号为交 流的极性反转信号FR、作为线选择信号的Eio信号，以及用于与信号 电极侧的数据的锁存一起进行扫描线的变换的Lp信号等。除了向信 号电极侧提供RF信号、Lp信号之外，还提供用于写入的数据信号等。
通常向扫描电极侧提供为了从最上面的线开始逐条线地写入数 据而进行扫描电极的选择的Eio信号，这里将该模式称为普通模式。 与此相对，也可以提供被称为分段模式的信号，该模式不从最上面开 始逐条线地写入，而是为了向任意线写入数据而选择线，另外还提供 用于切换该两种模式的切换信号。
图5S是实施例4的画面重写方式的说明图。在现有技术中，在 画面重写时， 一般利用使前面的显示画面成批复位的方式，但在该方 式中，复位时至少消耗数十mW的电力，例如在非接触IC卡中，与 从IC卡读卡机/写卡机侧提供的5~10mW的电力相比非常大，因而 难以在不具有电源的显示装置侧进行成批复位。
因此，在实施例4中，可以每几条线地、例如每四条线地进行复 位，同时，按线数重复进行一条线的数据写入的操作，以此来进行画 面的重写，从而抑制了消耗电力，另外例如不使用使全部像素为白色 这样特别的复位数据作为复位用数据，而将写入数据本身用于复位。
在图55中，画面的下半部分表示上次显示的画面，上半部分表 示新显示的画面。这里表示出从最上面的线开始写入的写入起始线、 即前述的逐条线写入的写入线大致达到画面的中央附近的状态，在进 行该线上的数据的写入的同时，对于复位线、例如四条线进行利用写 入数据的复位。关于该操作使用图56来进一步说明。
在图56中，首先进行设定四条线作为复位线的操作。在该图中，如果同时输入Eio信号和Lp信号，则首先从图55的画面上的上面开 始选择第一条线，处于可以向该线写入数据的状态。接着，如果同时 输入Eio和Lp信号的第二个脉沖，则最初选择的第一条线由Lp信号 变换，第二条线被选择，并且，同时输入的Eio信号又同时选择第一 条线，从而处于第一条线和第二条线这两条线被选择的状态。重复该 操作，在复位线设定区间内从第一条线到第四条线处于选择状态，从 而处于可以向该四条线写入数据的状态。
在其次的暂停线设定区间内，仅输入Lp信号，利用该脉冲进行 一条线的变换，从而处于从画面上的第二条线到第五条线被选择的状 态。
在其次的写入区间的一开始，同时输入Eio信号和Lp信号，在 此前选择的第二条线到第五条线被逐条线地变换，从而处于从第三条 线到第六条线被选择的状态，同时，由于Eio信号的输入，画面上的 最初的线、即第一条线也成为被选择的状态。在该状态下，通过提供 第一条线的数据，向第一条线写入本来应该写入的数据，同时，向第 三条线到第六条线提供第一条线的数据作为用于复位的数据，进行上 次显示的数据的复位。此时，第二条线成为在暂停线设定区间中设定 的暂停线，不进行数据的写入。
与下一个Lp脉冲的输入相对应，此前选择的线被变换，变成第 二条线和从第四条线到第七条线被选择的状态。在该状态下，提供第 二条线的数据，向第二条线写入本来应该写入的数据，同时，进行从 第四条线到第七条线的上次显示数据的复位。
进一步通过下一个Lp脉冲的输入，同样地第三条线和从第五条 线到第八条线被选择，进行第三条线的数据写入。第三条线在其两个 前的Lp脉冲的输入时被写入第一条线的数据，但一般地，胆甾醇型 液晶的响应时间由于材料的物理性质的原因，为数十ms级。在作为 写入第二条线的数据的定时的Lp脉冲的输入时刻，第三条线处于暂 停区间，在该区间(例如50ms以下)中，第二条线的像素处于焦点 圆锥曲线状态或向平面状态转移途中的过渡状态，在实际提供第三条线的数据的时刻，决定作为实际写入状态的焦点圆锥曲线状态或者平
面状态中的任何一种。然后重复这样的操作，直到进行例如第240线、 即画面上的最下面的线的数据写入。
下面，使用图57来说明实施例4中的不同的消耗电力抑制方式。 图57是决定在图54中说明的谈晶元件的驱动波形的极性反转的信号， 但一般情况下，在胆甾醇型液晶中，最好在一条线的数据写入脉冲中 使脉冲的极性反转。这是为了解决液晶的劣化或者画质的劣化(残像 或者串扰等)的问题，例如包括每数条线或者每帧地使极性反转的方 法，但会造成由于液晶内的离子的变动等导致的残像或者显示干扰， 因而不是很理想的方式。
图57的上侧表示现有的驱动信号的极性反转方式，使用的是通 过向各条线最初提供正脉冲、接着提供负脉冲来进行极性反转的方式。 图57的下侧波形是实施例4的极性反转方式，例如，向第一条线最初 施加正脉冲、接着施加负脉冲，相反地，向第二条线最初施加负脉沖、 接着施加正脉冲，以这样的形式来进行驱动信号的极性反转，这样， 虽然一条线中的极性被反转，但由于反转周期本身变成两倍，所以可 以抑制消耗电力，同时显示质量不产生问题。
图58~图60是在图55~图57中说明的驱动方式的效果的说明 图。图58、图59表示与作为现有技术说明的图3、图4相对应的实施 例4的效果。通过使用前述的驱动方式，即使使用例如具有8ms左右 周期的短脉冲，来代替使用具有数十ms的周期的长脉冲，也不会产 生对比度的降低，从而可以通过使用5mW左右的微弱电力的驱动电 路向QVGA尺寸(横320点x纵240点)的画面进行高品质的数据写 入。
图60是在实施例4中不进行成批复位，而是数条线地、在图56 中是每四条线地进行复位而产生的消耗电力抑制效果的说明图。在进 行成批复位的情况下，驱动开始时的消耗电力非常大，但是在实施例 4中，可以抑制这样的消耗电力的增大。
下面，使用图61、图62来说明作为实施例4的图像写入方式的跳跃驱动方式。在该驱动方式、即跳跃驱动方式中，不向扫描电极侧 提供普通模式，而是提供分段模式的信号，从而可以对矩阵上的任意 位置的像素进行数据写入。
在图61中，首先，进行显示画面的整体复位，在该复位中，可 以使整体同时地转移到焦点圆锥曲线状态，但由于消耗电力大，所以， 利用具有3ms以下周期的短脉冲进行的、向不完全的焦点圆锥曲线状 态的简易复位也具有复位的效果。或者，也可以将显示部整体分为多 个块，对每个块进行复位。
接着，在扫描电极侧选择应该写入相同图案、这里为全白图案的 部分，对该部分的电极进行成批写入。这样，可以在多条线上同时描 绘全白图案，从而可以实现驱动时间的缩短。
这里，作为相同图案例举出全白图案，但对相同图案没有特别限 定，但象方格花紋那样空间频率高的图案的消耗电力大，所以，必须 根据图案使进行成批写入的线的数目有所限制。即，空间频率越高的 图案，成批选择的线的数目越少。
在图像处理中，如果是利用使针对某个像素的误差向周围像素扩 散的误差扩散法处理的随机图案的图像，则存在相同图案的概率较低， 但是，在作为向灰度等级图像的浓度信号上施加噪声、然后通过阈值 处理实现2值化的2值抖动(y^1f)法的一种的系统性抖动法中， 或者在利用网点形成的半色调图像中有时会存在相同图案。因此，在 象文本显示那样全白部分等较多的情况下，该跳跃驱动方式特别有效。
在图61中，在相同图案的成批写入后，进行通常的顺序线驱动 (无源驱动)，从而进行相同图案以外的剩余部分的顺序写入。此时， 如果是隔行扫描，则可以更快地识别出图像整体。该跳跃驱动的特征 是，不使用MLA驱动那样的复杂方式，而是可以以简单的驱动电路 来实现，并且根据图案的不同而使成批驱动的线的数目不同。
图62是该跳跃驱动方式的处理流程图。在该图中，左侧是作为 驱动前处理的相同图案检测处理流程图。在该处理中，例如使用8位 的原图像在步骤Sl中进行利用误差扩散法等进行的2值筛选(7夕y一工y歹)，在步骤S2中，作为循环l，选择作为数据的比较源的扫 描电极，在步骤S3中，选择作为数据的比较目标的扫描电极，在步骤 S4中，进行针对各个电极的数据的图案比较，在步骤S5中判断是否 检测到相同图案，在检测到的情况下，在步骤S6中将存在相同图案的 坐标或者地址存储在相同图案的地址保存存储器86中之后，或者在没 有检测到的情况下直接通过步骤S3来改变比较目标的扫描电极并继 续处理，在针对在步骤S2中选择的、作为比较源的扫描电极的数据的 比较结束的时刻，通过步骤S2改变作为比较源的扫描电极并继续处理, 在进行了全部数据的比较之后，结束处理。
图62的右侧的流程图是驱动时、即写入处理的流程图。在该图 中，处理开始后，在步骤S10中例如进行显示部整体的成批复位处理， 在步骤S11中，从相同图案的地址保存存储器86中取出一个相同图案， 在步骤S12中同时选择应该写入该图案的多个扫描电极，在步骤S13 中进行数据的成批写入，对下一个图案进行从步骤Sll到S13的处理。 相同图案的写入结束后，在步骤S14中进行针对未写入的线的写入循 环，在步骤S15中，对写入了相同图案以外的剩余部分逐条线地进行 数据的无源写入(六、;/Vy書含込^0 ,然后结束显示处理。
下面，使用图63、图64来说明实施例4的多值写入方式。 一般 在使用胆甾醇型液晶的显示装置中，如果写入速度高，则向焦点圆锥 曲线状态的转移不充分，所以存在图像整体浓度低的问题，但是在实 施例4中，可以进行利用这一点进行中间色调的写入并重复、从而显 示清楚图像的多值写入。
首先，说明3值写入的情况，首先，利用3值、例如在8位256 个灰度等级的情况下的0、 128、 255这3个电平来对原图像进行筛选 处理。该处理种类不需要特别限定，但通过使用前述的误差扩散法、 或作为更大面积下的图像处理的蓝噪声屏蔽(:/A—乂 一 X、77夕)法 等，可以生成高分辨率的伪中间色调图像。
在该3值筛选处理后，提取黑色(0)电平的像素，通过仅提取 所提取的像素、即本来被写入黑色的像素，并仅对该像素进行初次扫描，来进行中间色调的图像写入。即，通过以比通常情况下高的速度 来驱动液晶元件，在固定了来自驱动器的输出电压的状态下进行中间
灰度等级电平的图像写入。通过驱动速度的调整，可以如图63所示得 到向本来应该写入黑色的像素写入了中间色调数据的图像。
之后，如图64所示，进行第二次扫描、即进行将黑色(0)电平 和中间(128)电平变换为黑色(0)电平的数据写入，从而在图63 中为中间灰度等级的像素变为黑色灰度等级，除此以外的部分被写入 中间灰度等级、或者白色灰度等级的数据，最终形成3值图像。这样， 可以简单地显示多值灰度等级的图像，同时，用户也可以早早地获得 显示的整体图像。即，最初模糊的图像慢慢地清楚显示，并且通过适 当地设定扫描速度来进行更多次的写入，3值以上的多值显示也可以 实现。另外，与该方法相反，也可以使用从中间灰度等级开始累积地 写入要成为白色灰度等级的像素的方法。
如上所述，根据实施例4，在使用胆甾醇型液晶等具有半永久存 储性的显示元件的、不具有电源的显示装置中，可以大幅度抑制驱动 时的消耗电力，另外，可以在短时间内进行不产生残像或者对比度降 低的高品质的显示。
接着说明实施例5。在该实施例5中，说明例如胆甾醇型液晶等 具有半永久存储性的显示装置的更详细的结构和更广泛的应用。在实 施例5中，自动显示装置至少具有显示介质，具有即使切断电源也 可保持显示内容的半永久存储性；存储器，保持与待显示的数据的获 得方法有关的信息、和与所获得的显示数据的显示样式有关的信息； 例如因特网连接部，用于根据数据获得方法获得显示数据；和控制部， 根据所保持的显示样式来进行所获得的数据的显示，自动显示装置响 应从外部或者内部提供的指令，在启动后获得显示数据，调整显示样 式，向具有半永久存储性的显示介质上进行数据显示。
图65表示这样的自动显示装置的结构例子。在该图中，自动显 示装置90与例如图7所示的无线显示器21相比较，除了具有控制部 35、显示部驱动电路39、和存储性显示部40，还具有电源91、因特网连接部92、电池93、定时器94、和非易失性存储器95。
在图65中，自动显示装置卯搭载了主机功能和向因特网的连接 功能，接通电源91后，使用存储在非易失性存储器95中的URL、并 通过因特网连接器92的操作来获得网页数据，根据存储在非易失性存 储器95中的显示样式信息，在存储性显示部40上显示网页数据，然 后自动地处于电源切断状态。非易失性存储器95的内容可以从外部、 例如无线终端机侧自由地重写。另外，也可以利用由电池93支持的定 时器94自动地启动自动显示装置90。
而且，权利要求25中的显示单元相当于图65的存储性显示部40， 存储单元相当于非易失性存储器95，控制单元相当于控制部35和显 示部驱动电路39。另外，权利要求30中的非易失性存储单元也相当 于非易失性存储器95，可以在该存储器95中存储多页的显示数据， 以重写存储性显示部40的显示内容，也可以在因为任何原因存储性显 示部40上所显示的内容被擦除的情况下，使用存储器95的内容来恢 复该内容。
图66是与PC或者PDA等通信终端97有线连接的自动显示装 置的结构例子。在该图中，自动显示装置90和通信终端97同时具有 USB或接触型IC卡等有线接口 96、 98。自动显示装置90与计算机或 者插槽(7口、;/卜一y)型或支架(夕k一K》)型IC卡读卡机/写卡 机连接后，开始电源供给并启动，在与图65同样的操作之后，自动地 处于待机状态。如果切断与计算机等的连接，则电源被切断。非易失 性存储器95的内容可以经由有线接口 98、 96从主机侧、即通信终端 97侧自由地重写。也可以将自动显示装置90与通信终端97侧持续连 接，并且例如利用定时器94自动地启动。
图67是与通信终端无线连接的自动显示装置的结构例子。自动 显示装置卯和通信终端97同时具有与无线LAN或者蓝牙等相对应 的无线接口 100、 101,自动显示装置90与来自通信终端97的启动命 令的接收相对应地进行启动，并进行与图65同样的操作。也可以利用 由未图示的电池支持的监视器持续监视来自通信终端97侧的启动命令，利用搭载在通信终端97侧的未图示的定时器超时时所发出的启动 命令来自动地启动。
图68是具有非接触IC卡接口的自动显示装置的结构例子。自动 显示装置90具有非接触IC卡接口 102、或者RF (射频)ID接口， 通信终端97、例如IC卡读卡机/写卡机也具有非接触IC卡接口 103。
如果与通信终端97的距离达到规定值以下，自动显示装置90就 自动启动，执行与图65同样的操作。非接触IC卡包括通信距离短至 大约10cm、但通信速度快的接近型以及通信距离长至大约lm、但通 信速度慢的邻近型。自动显示装置90上也可以搭载这两种类型的IC 卡芯片。在这种情况下，在仅邻近型可以工作的长距离状态下，从通 信终端97侧得到的电力变小，所以，比较现实的是，全面地阻断向显 示部的电力供给，由于通信速度的限制不传送图像数据而仅传送文字 数据。
图69是存储在例如图65的非易失性存储器95中的待显示数据 的获得方法的信息、和所获得的显示数据的显示样式的信息的例子。 在该图中，在地址0-255中存储URL或文件的路径名作为待显示数 据的获得方法。该内容是例如xxxxx.com的URL。地址256以后是关 于显示样式的数据，存储显示画面的像素数、纵长或者横长的指定、 以及等倍、放大、或缩小的指定等与一般的印刷样式数据类似的显示 样式数据。
在实施例5中不仅进行数据显示，也可以显示数据的更新日期时 间。图70、图71是更新日期时间显示样式的说明图。在图70中，在 显示装置侧，与数据本身的显示部相独立地设置使用分段像素的更新 日期时间显示部，也可以使用胆齒醇型液晶作为该显示部。
图71在数据的显示部内还显示更新日期时间，该显示是以从主 机(通信终端)侧向显示数据内追记的形式来发送并显示。与此相对， 在图70中，例如从主机侧独立地发送显示数据和更新日期时间信息。 由于显示了更新日期时间，用户能够立即判断是何时的信息。
进一步说明实施例5中的自动显示装置的结构例子。首先，在图65等中示出的存储性显示部40如前所述最好是胆甾醇型液晶等具有 半永久存储性的显示部，但也可以是不具有这样性质的、例如可以以 数小时或1日这样的单位保持存储内容的元件，或者也可以组合完全 不具有存储性的元件和非易失性存储器。
这种情况下，也可以具有非易失性緩冲存储器的一页或者多页。 在显示元件具有半永久存储性的情况下，不一定需要緩冲存储器，但 通过搭载一页的緩冲存储器，在显示元件的显示内容的一部分或者全 部由于例如超过存储性保持温度上限而消失的情况下，也可以立即恢 复显示内容。另外，通过搭栽多页的緩沖存储器，可以即时地切换显 示内容。
另外，自动显示装置也可以禁止例如图65的存储性显示部40所 显示的数据的重写。该重写禁止方法可以是例如软盘(floppy disk) 中的写入禁止方式那样的硬件方法，当然也可以是软件方法。
另外，自动显示装置在从外部获得显示数据的操作的途中由于任 何原因与外部的通信被切断的情况下，在再次开始与外部的通信时可 以获得显示数据中没有结束获得的尚未获得数据。这样的方法例如在 免费软件等的下载支持工具中被广泛地应用。这样的支持工具中的 RESUME功能可以用于获得尚未获得的数据。
此外，实施例5中的自动显示装置也可以具有与显示数据的获得 方法有关的历史保存功能。这样的功能不一定需要，但通过具有这样 的功能，可容易地参照过去显示的数据。这样的历史当然可以保存在 图65的非易失性存储器95中，也可以经由主机保存在外部。
最后，说明实施例5的自动显示装置的广泛应用。首先简单地描 述这样的应用例子，即可以将可移动终端画面原样地传送到自动显示 装置，但也可以另外构建与可移动终端画面相对应的高精度、大画面 的数据，然后传送到自动显示装置。
另外，为了从自动显示装置安装可移动终端上的自动显示装置驱 动程序(K，一/"，自动显示装置也可以具有可移动终端用的安装 程序(O只卜一，)。 一般地，可移动终端存储量小，因而通过在需要时安装驱动器、在不需要的时刻删除，可以有效地利用存储器。 另外，自动显示装置也可以具有相当于组合式记事本(、>7亍厶
手帳)中的可替换页的可替换物(y:7Y少)的形状，在该可替换物
的两面可以显示数据。在这种情况下，可以在两面上设置天线，在中 间具有磁屏蔽层，比较在两个天线上产生的电压，先重写设置了电压 高的天线的面的显示数据。
此外，在自动显示装置中，可以仅卸下包含显示面板+驱动器
LSI的显示部，另外也可以具有擦除显示面板和緩冲存储器的数据的
功能，也可以将显示画面的一部分设为固定的广告显示区域，在显示 数据更新时以规定的程序下载广告数据并显示在其上。
使用附图来进一步说明这样的应用例子。图72的自动显示装置 (无线显示薄板和无线显示卡)搭栽有非接触型IC卡接口 (天线、IC 芯片)。使自动显示装置接近搭栽有IC卡读卡机/写卡机的便携电话 或者数字照相机、PDA时，自动显示装置要求传送画面数据。在便携 电话等中事先安装有自动显示装置驱动程序，将便携画面数据原样地、
或者在构建了与便携画面数据相对应的高精度 大画面数据后，传送 给自动显示装置。自动显示装置象前述一样，进行与从便携电话提供 的电力相对应的显示驱动控制，在显示面板上显示画面数据，然后自 动地处于待机状态。
仅通过将薄板状的装置接近便携电话，就可以放大显示地图，或 者显示长邮件整体，或者显示想存储的内容，因而非常地方便。便携 电话的自动显示装置驱动程序也可以从自动显示装置安装。
将图72的自动显示装置接近搭载有IC卡读卡机/写卡机的笔记 本电脑时，自动显示装置要求传送印刷数据。笔记本电脑中事先安装 有自动显示装置驱动程序，按通常的印刷程序将印刷数据传送给自动 显示装置。自动显示装置进行与由笔记本电脑提供的电力相对应的显 示驱动控制，在显示面板上显示印刷数据，然后自动地处于待机状态。
也可以将自动显示装置设计成组合式记事本的可替换物的形状。
在这种情况下，也可以显示两面。通过将天线设置在两面上，在中间设置磁屏蔽层，可以识别IC卡读卡机/写卡机处于哪个显示面侧。最 好优先处理IC卡读卡机/写卡机所在一侧的显示数据。
图73的作为PC用第二显示器的自动显示装置搭栽有USB接口 。 将自动显示装置与台式电脑连接后，自动显示装置作为第二台以后的 显示器，要求传送画面数据。台式电脑中事先安装有自动显示装置驱 动程序，与通常的显示器同样地向自动显示装置传送画面数据。自动 显示装置在显示面板上显示画面数据，自动地要求传送下一个画面数 据，然后重复这一系列的操作。
众所周知，使用多台显示器可以提高作业效率。自动显示装置与 通常的显示器相比更薄、更轻、不占地方，可以自由地布置并使用， 而且比通常的显示器便宜，所以可以同时使用4~5个。为了舒服地阅 读嵌套(氺7^0歹)较深的在线手册，这可以说是必需的一条。
然后，本实施例的自动显示装置搭载有无线LAN接口和电池。 所有者的台式电脑启动、且所有者的认证结束后，自动显示装置就自 动地启动。要求台式电脑传送人员日程表数据。台式电脑中事先安装 有自动显示装置驱动程序，传送人员日程表数据。自动显示装置在显 示面板上显示人员日程表，然后自动地处于待机状态。在待机状态下， 可以仅卸下自动显示装置的显示部。
每曰打印人员日程表的人很多，每个人一年要消耗250张左右的 纸。通过使用自动显示装置，节省了每日打印人员日程表的工夫，同 时，可以削减纸的消耗量和纸垃圾产生量。
本实施例中的自动显示装置搭载有非接触型IC卡接口 (天线、 IC芯片)。使自动显示装置接近搭载有IC卡读卡机/写卡机的便携电 话后，自动显示装置要求传送报纸消息。便携电话中事先安装有自动 显示装置驱动程序，从报社的主页下载报纸消息，传送给自动显示装 置。自动显示装置进行与由便携电话提供的电力相对应的显示驱动控 制，在显示面板上显示报纸消息，然后自动地处于待机状态。
通过将薄板状的装置接近便携电话，就可以阅读最新的报纸消 息，因而非常方便。与此相同的技术也可以应用于电子书籍。由于不需要预先下载，所以可以利用例如电车的吊环广告等当场开始阅读引
人注目的平装书或者杂志。与预先下栽到用于著作权保护等的SD (保
密数字式，'y^r^夕々)卡等中的方式的电子书籍相比，非 常地方便和舒服。
本实施例中的自动显示装置搭载有无线LAN接口和电池。所有 者的台式电脑启动后，自动显示装置自动地启动。向台式电脑要求传 送报纸消息。台式电脑中事先安装有自动显示装置驱动程序，从报社 的主页下栽报纸消息，传送给自动显示装置。自动显示装置根据显示 面板(A6 A3尺寸的打开后左右相对的两页(見開含))的尺寸来显 示报纸消息，然后自动地处于待机状态。在待机状态下，可以仅卸下 自动显示装置的显示部。
通过使用自动显示装置，不需要打印*配送*向各个家庭的投递， 所以，订阅费用比现有的报纸便宜，而且可以读到比现有的报纸更及 时的新消息。可以削减纸的消费量和纸垃圾产生量。
图74所示的自动显示装置在电车车辆内贴附有多个，分别搭载 有蓝牙接口和电池。根据来自被带入车内的、搭载有蓝牙的笔记本电 脑的启动指令，自动显示装置当中的一台利用IC识别该指令并启动， 要求传送广告数据。笔记本电脑中事先安装有自动显示装置驱动程序， 向启动的自动显示装置传送待显示的广告数据。自动显示装置在显示 面板上显示广告，然后自动地处于待机状态。重复一系列的操作，直 到全部的自动显示装置的显示内容更新结束。
通过使用自动显示装置，可以削减印刷成本、贴附成本以及纸的 消耗量、纸垃圾产生量。也可以将计算机常设于车内，根据时间段'电 车的行驶地域，全面地切换广告内容。也可以将与此相同的技术应用 于超级市场等商店的价格显示器。
然后，用于建筑物的壁面广告的自动显示装置在建筑物的壁面上 贴附有多个，分别搭载有蓝牙接口和电池。搭载有蓝牙的计算机设置 在建筑物内，与设置在壁面的多个位置上的天线连接。根据来自计算 机的 动指令，启动自动显示装置中的一台，要求传送广告数据。笔记本电脑中事先安装有自动显示装置驱动程序，向启动的自动显示装 置传送待显示的广告数据。自动显示装置在显示面板上显示广告，然 后自动地处于待机状态。重复一系列的操作，直到全部的自动显示装 置的显示内容更新结束。在利用多台自动显示装置显示大画面的情况 下，由于每一台仅要求各自承担部分的图像数据，所以容易进行图像
的切块(切《9出L)处理。
通过使用自动显示装置，可以削减印刷成本、贴附成本。可以根 据时间段全面地更换广告内容。也可以将与此相同的技术应用于车站 的时刻表。
用作图75所示的会议分发资料的自动显示装置在会议室内设置 多个，分别搭载有蓝牙接口和电池。根据来自被带入会议室内的、搭 载有蓝牙的笔记本电脑的启动指令，启动自动显示装置中的一台，要 求传送会议资料。笔记本电脑中事先安装有自动显示装置驱动程序， 向启动的自动显示装置传送待显示的会议资料。自动显示装置在显示 面板上显示会议资料，然后自动地处于待机状态。重复一系列的操作， 直到全部的自动显示装置的显示结束。
通过使用自动显示装置，可以削减印刷成本、制本成本以及纸的 消耗量、紙垃圾产生量。在会议中突然需要的资料也可以快速地分发。 此外,对于机密资料，可以在会议结束时删除显示面板和緩冲存储器 的数据，所以，通过使用自动显示装置，可以提高保密性。
下面说明具有广告显示功能的可移动显示的使用例子。与可移动 设备的画面放大显示(图72)相同，但不同之处是显示画面的一部分 是固定的广告显示区域。在显示数据更新时，从规定的URL下载广 告数据，在广告显示区域显示。这作为销售促销工具是有效的，所以 企业很有可能大量免费分发自动显示装置。
如上所述，根据实施例5，可以实现使用方便的电子纸的自动显 示装置，该电子纸高度融合了以下两个特征在不操作计算机等的情 况下启动自动显示装置，使非接触IC卡接近内置于例如计算机或者 PDA中的IC卡读卡机/写卡机，从而可以显示最新信息，并且即使切断电源，显示也不消失的特征；以及，可以任意地重写显示内容的特 征。
产业上的可利用性
本发明当然可应用于IC卡或电子纸、液晶显示元件以及包括便 携终端或数字照相机的可移动设备的制造产业，而且可应用于使用这 些显示装置、显示元件和可移动设备的全部产业中。
权利要求
1、一种显示元件驱动方法，其特征在于，在使用液晶元件的显示装置中，具有如下步骤将待写入该液晶元件的图像数据变换为n个灰度等级的图像数据；在变换后提取各个灰度等级电平的像素；以及对该提取出的像素，形成分别将亮度最低的灰度等级电平1和亮度第n低的灰度等级电平n变换为黑色电平和白色电平而形成的子图像1、将从亮度最低的灰度等级电平1到亮度第2低的灰度等级电平2之间的灰度等级电平变换为黑色电平后与灰度等级电平n组合而形成的子图像2、...、将从亮度最低的灰度等级电平1到亮度第(n-1)低的灰度等级电平(n-1)之间的灰度等级电平变换为黑色电平后与灰度等级电平n组合而形成的子图像(n-1)，其中，从写入子图像1开始，依次写入子图像1、子图像2、...、子图像(n-1)。
2、 一种显示元件驱动方法，其特征在于， 在使用液晶元件的显示装置中，具有如下步骤 将待写入该液晶元件的图像数据变换为n个灰度等级的图像数据；在变换后提取各个灰度等级电平的像素；以及 对该提取出的像素，形成分别将亮度最高的灰度等级电平l和亮度第n高的灰度等级电平 n变换为白色电平和黑色电平而形成的子图像1、将从亮度最高的灰度等级电平1到亮度第2高的灰度等级电平2 之间的灰度等级电平变换为白色电平后与灰度等级电平n组合而形成 的子图像2.....将从亮度最高的灰度等级电平l到亮度第(n-l)高的灰度等级 电平(n-l)之间的灰度等级电平变换为白色电平后与灰度等级电平 n组合而形成的子图像(n-l)，其中，从写入子图像l开始，依次写入子图像l、子图像2.....子图像(n-1)。
全文摘要
本发明提供了一种显示元件驱动方法。为了在不具有电源的显示装置(1)和将显示数据或电力发送给显示装置(1)的无线终端等的信息显示装置(2)之间例如可机械装卸地形成系统，装置(1)具有在电源切断后也可以继续显示的显示部(3)；从外部接收显示数据的近距离通信部(4)；和针对所接收的数据的显示控制部(5)，装置(2)具有存储显示数据的存储部(6)；和将显示数据发送到装置(1)侧的通信部(7)，例如装置(2)还具有用于将装置(1)安装到自身装置上的机械装卸部。
文档编号G09G3/36GK101533633SQ200910135480
公开日2009年9月16日 申请日期2003年9月4日 优先权日2003年9月4日
发明者富田顺二, 山岸文雄, 新海知久, 能势将树 申请人:富士通株式会社