显示元件及其驱动方法、包括该显示元件的信息显示系统

摘要

本发明涉及一种显示元件及其驱动方法、以及包括该显示元件的信息显示系统，目的在于，提供一种即使减少接收电力也能稳定工作的显示元件及其驱动方法以及包括该显示元件的信息显示系统。本发明具有以下部件而构成：显示部(38)，其由多个显示层(39R、39G、39B)叠层而成；无线收发部(34)，其接收电波，该电波包括显示层(39R、39G、39B)的显示数据；驱动电压生成部(36)，其根据接收到的电波来生成用于驱动显示层(39R、39G、39B)的驱动电压；控制部(30)，其同时驱动规定层数的上述显示层，该规定层数是基于上述电波的接收状况决定的。

权利要求

1.一种显示元件，其特征在于，具有：

显示部，其由多个显示层叠层而成；

无线收发部，其接收电波，该电波包括上述多个显示层的显示数据；

驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；

控制部，其利用上述驱动电压，同时驱动基于上述电波的接收强度所决定层数的上述显示层。

2.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述电波的接收强度越低，则上述层数越少。

3.如权利要求1或者2所述的显示元件，其特征在于，上述控制部切断对于不驱动显示层的电力供给。

4.一种显示元件，其特征在于，具有：

显示部，其由多个显示层叠层而成；

无线收发部，其接收电波，该电波包括上述多个显示层的显示数据；

驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；

控制部，其利用上述驱动电压，以基于上述电波的接收强度所决定的扫描速度驱动上述显示层。

5.如权利要求4所述的显示元件，其特征在于，上述电波接收强度越低，则上述扫描速度越慢。

6.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，

上述控制部生成反映电波强度的接收状况数据，

上述无线收发部向外部发送上述反映电波强度的接收状况数据。

7.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述显示层为3层，分别显示红色、绿色、蓝色。

8.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述控制部首先驱动显示视觉辨认度高的显示色彩的上述显示层。

9.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述控制部利用占空比互不相同的脉冲电压来驱动上述多个显示层。

10.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述显示层具有记忆特性。

11.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述显示层具有一对基板和封入在上述基板之间的液晶。

12.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述液晶是形成胆甾相的液晶。

13.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述显示层是通过单纯矩阵驱动方式来驱动的。

14.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，上述无线收发部发送或接收对应于与非接触式IC卡相同的无线通信标准的上述电波。

15.如权利要求1所述的显示元件，其特征在于，不具有电池。

16.一种显示元件的驱动方法，基于来自外部的接收电波，驱动具有由多个显示层叠层而成的显示部的显示元件，其特征在于，利用上述接收电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压，利用上述驱动电压，同时驱动基于上述电波的接收强度所决定层数的上述显示层。

17.如权利要求16所述的显示元件的驱动方法，其特征在于，在驱动上述显示层的过程中，一旦上述接收强度发生变化，则利用上述驱动电压，同时驱动基于变化后的接收强度再次决定层数的上述显示层。

18.一种显示信息发送装置，其特征在于，具有：无线收发部，其向具有由多个显示层叠层而成的显示部的显示元件发送电波，并从上述显示元件接收反映电波强度的接收状况数据，控制部，其基于上述反映电波强度的接收状况数据，生成用于向上述显示元件发送的发送数据；

上述控制部基于上述反映电波强度的接收状况数据，决定同时驱动的上述显示层的层数，并生成包括上述层数的上述发送数据。

19.一种显示信息发送装置，其特征在于，具有：无线收发部，其向具有由多个显示层叠层而成的显示部的显示元件发送电波，并从上述显示元件接收反映电波强度的接收状况数据，控制部，其基于上述反映电波强度的接收状况数据，生成用于向上述显示元件发送的发送数据；

上述控制部基于上述反映电波强度的接收状况数据，决定上述显示层的扫描速度，并生成包括上述扫描速度的上述发送数据。

20.一种信息显示系统，其特征在于，具有显示元件和显示信息发送装置，该显示元件具有：显示部，其由多个显示层叠层而成；无线收发部，其接收电波，并发送反映电波强度的接收状况数据，该电波包括上述多个显示层的显示数据；驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；控制部，其利用上述驱动电压，同时驱动规定层数的上述显示层，该规定层数根据反映电波强度的接收状况数据来确定，而且该显示信息发送装置具有：无线收发部，其向上述显示元件发送上述电波，并从上述显示元件接收上述反映电波强度的接收状况数据；控制部，其基于上述反映电波强度的接收状况数据，生成用于向上述显示元件发送的发送数据。

说明书

显示元件及其驱动方法、包括该显示元件的信息显示系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种显示元件及其驱动方法、以及包括该显示元件的信息显示系统。 背景技术

[0002] 近年来，各个企业及大学中正在积极地开发电子纸张。电子纸张被期待应用于以电子书籍为首的包括移动终端的子屏幕或者IC卡的显示部等的广泛领域。作为电子纸张未来的某种应用技术，也有研究将其应用于无线(wireless)写入领域。作为已有的用于进行无线写入的接口包括：无线LAN、Bluetooth(蓝牙；注册商标)和非接触式IC卡方式等。在使用无线LAN或者Bluetooth的场合，电子纸张中必须设有电池。另一方面，在非接触式IC卡方式中，将读/写器发送的电波作为临时电源来读写IC卡内的数据。由于电波强度为几十mW，所以其适用于非接触式IC卡方式，因此有可能实现可在电子纸张中没有设置电池的状态下进行显示用写入的无线及无电池驱动方式。

[0003] 作为在电子纸张中使用的一种有力的显示元件，有使用了胆甾型液晶的显示元件。使用了胆甾型液晶的显示元件由于具有可半永久保持显示的记忆特性，所以能够实现无线及无电池驱动方式中所需的低电力消耗。此外，使用了胆甾型液晶的显示元件还具有可得到鲜艳色彩显示效果的高色彩显示特性、高对比度、高分辨率的优点。胆甾型液晶是通过在向列(Nematic)液晶中添加比较多(几十％)的手性(Chiral)添加剂(手性材料)得到的，也称为手性向列液晶。胆甾型液晶，其向列液晶分子形成如螺旋状配置排列的胆甾相。 [0004] 使用了胆甾型液晶的显示元件通过控制液晶分子的取向状态进行显示。在胆甾型液晶的取向状态中，具有反射入射光的平面(planar)状态和使入射光透射的焦锥(focal conic)状态。这些状态在没有电场的情况下均能稳 定存在。焦锥状态的液晶层使光透过，平面状态的液晶层根据液晶分子的螺旋间距而选择性反射特定波长的光。 [0005] 图12(a)示意表示通常的液晶显示元件的结构，图12(b)示意表示使用了胆甾型液晶的液晶显示元件的结构。如图12(a)所示，通常的液晶显示元件具有将红(R)、绿(G)、蓝(B)各色像素并排配置的1片液晶显示层101。与此相对，使用了胆甾型液晶的液晶显示元件，如图12(b)所示，通常具有将分别配置了R、G、B各色像素的3个液晶显示层101R、101G、101B叠层而成的构造。液晶显示层101R、101G、101B能够通过使液晶分子的螺旋间距不同来显示R、G、B各种颜色。使用了胆甾型液晶的液晶显示元件与通常的液晶显示元件相比，具有大约3倍的开口率(apertureratio)。因此，使用了胆甾型液晶的液晶显示元件具有大约通常的液晶显示元件3倍的光利用效率(反射率)，所以能够实现更为明亮的显示。 [0006] 专利文献1：JP登录实用新型第3089912号公报

[0007] 专利文献2：JP特开2003-66413号公报

[0008] 专利文献3：JP特开2002-108308号公报

发明内容

[0009] 发明所要解决的技术问题

[0010] 然而，使用了胆甾型液晶的彩色显示液晶显示元件具有3片单色液晶显示元件的叠层构造，驱动电压也需要十几V以上，因此，大幅度增加了在显示改写时的电力消耗。此外，在将微弱电波作为电力利用的无线及无电池驱动方式中，随着通信距离变长会使信号接收电力减少。因此，在无线及无电池驱动方式的液晶显示元件中，容易因电力不足而产生不能正常工作的问题。

[0011] 本发明目的在于，提供一种即使信号接收电力减少仍能稳定工作的显示元件及其驱动方法、以及包括该显示元件的信息显示系统。

[0012] 用于解决问题的手段

[0013] 上述目的通过如下方式实现，一种显示元件，其特征在于，具有：显示部，其由多个显示层叠层而成；无线收发部，其接收电波，该电波包括上述多个显示层的显示数据；驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；控制部，其利用上述驱动电压，同时驱动基于上述电波的接收强度所决定层数的上述显示层。 [0014] 此外，上述目的还通过如下方式实现，一种显示元件，其特征在于，具有：显示部，其由多个显示层叠层而成；无线收发部，其接收电波，该电波包括上述多个显示层的显示数据；驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；控制部，其利用上述驱动电压，以基于上述电波的接收强度所决定的扫描速度驱动上述显示层。

[0015] 另外，上述目的还通过如下方式实现，一种显示元件的驱动方法，基于来自外部的接收电波，驱动具有由多个显示层叠层而成的显示部的显示元件，其特征在于，利用上述接收电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压，利用上述驱动电压，同时驱动基于上述电波的接收强度所决定层数的上述显示层。

[0016] 此外，上述目的还通过如下方式实现，一种显示信息发送装置，其特征在于，具有：无线收发部，其向具有由多个显示层叠层而成的显示部的显示元件发送电波，并从上述显示元件接收反映电波强度的接收状况数据；控制部，其基于上述反映电波强度的接收状况数据，生成用于向上述显示元件发送的发送数据。

[0017] 另外，上述目的还通过如下方式实现，一种信息显示系统，其特征在于，具有显示元件和显示信息发送装置，该显示元件具有：显示部，其由多个显示层叠层而成；无线收发部，其接收电波，并发送反映电波强度的接收状况数据，该电波包括上述多个显示层的显示数据；驱动电压生成部，其根据接收到的上述电波，生成用于驱动上述显示层的驱动电压；控制部，其利用上述驱动电压，同时驱动规定层数的上述显示层，而且，该显示信息发送装置具有：无线收发部，其向上述显示元件发送上述电波，并从上述显示元件接收上述反映电波强度的接收状况数据；控制部，其基于上述反映电波强度的接收状况数据，生成用于向上述显示元件发送的发送数据。

[0018] 发明效果

[0019] 根据本发明，其能够实现一种即使信号接收电力减少也能稳定工作的显示元件及其驱动方法，以及包括该显示元件的信息显示系统。

附图说明

[0020] 图1是示意表示本发明的一个实施方式的信息显示系统结构的图。 [0021] 图2是表示本发明的一个实施方式的显示信息发送装置的结构的框图。 [0022] 图3是表示本发明的一个实施方式的显示元件的结构的框图。

[0023] 图4是表示胆甾型液晶的电压响应特性的曲线图。

[0024] 图5是示意表示本发明的一个实施方式的显示元件的显示部结构的剖面图。 [0025] 图6是表示施加在扫描电极和信号电极上的电压波形的图。

[0026] 图7是表示施加在液晶层上的电压波形的图。

[0027] 图8是表示本发明的一个实施方式的显示元件驱动方法的原理的图。 [0028] 图9是表示本发明的一个实施方式的显示元件的驱动方法的图。

[0029] 图10是表示本发明的一个实施方式的显示元件的驱动方法的变形例的图。 [0030] 图11是表示本发明的一个实施方式的显示元件的驱动方法的其他变形例的图。 [0031] 图12是示意表示液晶显示元件的结构的图。

[0032] 附图标记的说明

[0033] 1 信息显示系统

[0034] 2 显示信息发送装置

[0035] 3 显示元件

[0036] 20、30 控制部

[0037] 21、34 无线收发部

[0038] 22、35 天线

[0039] 23 存储部

[0040] 24 电源部

[0041] 31 电压转换电路

[0042] 32 A/D转换器

[0043] 33 驱动器控制基本电路

[0044] 36 驱动电压生成电路

[0045] 37 多路复用器(multiplexer)

[0046] 38 显示部

[0047] 39R 显示层(红色层)

[0048] 39G 显示层(绿色层)

[0049] 39B 显示层(蓝色层)

[0050] 40 可视光吸收层

[0051] 42、43 玻璃基板

[0052] 44 密封材料

[0053] 46 液晶层

[0054] 48 扫描电极

[0055] 50 信号电极

[0056] 52 驱动电路

具体实施方式

[0057] 下面，使用图1至图11来对本发明的一个实施方式的显示元件及其驱动方法、以及包括该显示元件的信息显示系统进行说明。图1是示意表示本实施方式的信息显示系统结构的框图。如图1所示，信息显示系统1具有：显示信息发送装置2，其对规定的显示信息进行无线发送；显示元件3，其对无线发送来的显示信息进行接收，并可基于该显示信息进行显示。在显示信息发送装置2和显示元件3之间，例如可通过接近式(通信距离10cm左右)非接触式IC卡的通信方式，即，对应ISO/IEC18092等的无线通信标准来实现相互通信。而且，也可以使用对应于除了紧挨式(通信距离2mm左右)、附近式(通信距离1m左右)、以及远离式(通信距离几m左右)的非接触式IC卡或者非接触式IC卡之外作为通信方式应用的其它无线通信标准的通信方式，来进行上述通信过程。从显示信息发送装置2向显示元件3发送时钟信号CLK、显示数据以及驱动控制信号等信号。显示元件3没有电池，而将来自显示信息发送装置2的电波作为电力源使用。通过接收时钟信号而启动显示元件3的驱动电路，该显示元件3的驱动电路在接收显示数据以及驱动控制信号之后，将它们传送至显示层的驱动电路。

[0058] 图2是表示本实施方式的显示信息发送装置2的结构的框图。如图2所示，显示信息发送装置2具有对装置内各个电路进行控制的控制部20以及 向各电路供给电力的电源部24。控制部20与无线收发部21连接。无线收发部21通过天线22与外部进行无线通信。此外，控制部20与存储部23连接。存储部23具有储存规定程序以及数据的ROM和暂时储存数据的RAM。控制部20进行与主机计算机之间的各种信息的收发处理。 [0059] 图3是表示本实施方式的显示元件3的结构的框图。如图3所示，显示元件3具有：无线收发部34，其通过天线35而与显示信息发送装置2的无线收发部21之间进行无线通信；控制部30，其对显示元件3内各电路进行控制；显示部38，其由显示红色(R)的显示层(红色层)39R、显示绿色(G)的显示层(绿色层)39G、以及显示蓝色(B)的显示层(蓝色层)39B叠层而成。各显示层39R、39G、39B例如具备通用的STN驱动器，并使用单纯矩阵驱动方式来驱动。而且，显示元件3没有非易失性存储器。

[0060] 控制部30具备判断来自外部的电波的接收状况的功能。控制部30的电压转换电路31根据接收到的电波而生成电压。A/D转换器32，将电压转换电路31中生成的电压级别转换成数字信号，并生成接收电压数据。驱动控制基本电路33基于接收电压数据来判断电波的接收状况，由此决定可同时驱动的显示层39R、39G、39B的层数。另外，驱动控制基本电路33控制驱动器，来驱动由多路复用器37选择的显示层39(39R、39G或者39B)。电压转换电路31中具有整流部和稳定部，其与驱动电压生成电路36相连接，该驱动电压生成电路36生成用于驱动显示层39R、39G、39B多个级别的驱动电压。

[0061] 这里，对显示部38进行说明。如本实施方式那样无线及无电池方式进行驱动时，应优先将使用了胆甾型液晶的液晶显示层作为显示部38的显示层。其第一个理由是，使用了胆甾型液晶的液晶显示层具有记忆特性。因此，曾经写入至各个像素中的显示数据能够得以维持，而无需在其后定期进行写入。因此，可实现低速状态下的写入，因此电力消耗少，从而能够将微弱的接收电力的大部分集中供给到扫描中的像素。

[0062] 其第二个理由是，胆甾型液晶具有高电阻率，所以减少了电流消耗。例如，对于电流驱动的有机EL显示器或者电致色变显示器等，在无电池情况下，其驱动非常困难。 [0063] 胆甾型液晶的稳定取向状态中，包括反射入射光的平面状态和使入射光 透射的焦锥状态。焦锥状态的液晶层使光透射，平面状态的液晶层选择反射与液晶分子螺旋间距相应的特定波长的光。将平面状态的液晶层所选择反射的光的中心波长设为λ，液晶的平均折射率设为n，螺旋间距设为p，则它们可以用下面的式子来表示。

[0064] λ＝n·p

[0065] 反射带宽Δλ随着液晶折射率各向异性Δn的增加而变大。除液晶层之外还另外设置光吸收层，从而在液晶处于焦锥状态时能够显示黑色。

[0066] 当在胆甾型液晶上施加电压而产生了强电场时，液晶分子的螺旋结构完全解开，液晶的取向状态变成所有分子的长轴方向均顺着电场方向的垂直排列(homeotropic)状态。接着，如果从垂直状态的液晶中迅速除去电场，则液晶螺旋轴变得与电极垂直，成为选择反射与螺旋间距相应的的波长的光的平面状态。另一方面，当在胆甾型液晶上产生程度比较弱的、尚不足以完全解开液晶分子螺旋构造的电场之后而将该电场除去时，或者在产生了强电场之后将该电场缓缓除去的情况下，液晶的螺旋轴会变得与电极平行，成为了使入射光透射的焦锥状态。此外，如果生成了中等强度的电场然后迅速将其除去，则液晶取向状态会变成平面状态和焦锥状态混合的状态。该状态下，可以实现中间色调的显示。在使用了胆甾型液晶的显示元件中，利用这些现象可以实现信息的显示。

[0067] 图4是表示胆甾型液晶的电压响应特性的曲线图。曲线的横轴表示施加在液晶层上的脉冲电压的大小(V)，纵轴表示施加了脉冲电压之后的液晶层光反射率(相对值)。反射率相对较高的状态表示平面状态(P)，相对较低的状态表示焦锥状态(FC)。如图4所示，所施加的脉冲电压大小在V1以下(例如4V)时，只要液晶取向的初始状态为平面状态，则可则维持平面状态；只要初始状态为焦锥状态，则可维持焦锥状态。

[0068] 液晶取向的初始状态为平面状态的情况下，当施加其程度大于V2而小于V3(V1＜V2＜V3)的脉冲电压(例如是24V左右)时，取向状态转变成了焦锥状态，当施加较大的V4以上(V3＜V4)的脉冲电压(例如是32V左右)时，取向状态维持在平面状态。另一方面，液晶取向的初始状态为焦锥状态时，即使施加了V2以上V3以下的脉冲电压，取向状态也仍然维持在焦锥状态，当施加了V4以上的脉冲电压时，其取向状态转变成平面状态。 即，液晶取向的初始状态无论是在平面状态还是在焦锥状态中的哪一种，V2以上V3以下的脉冲电压范围都是使其成为焦锥状态的驱动带宽，而V4以上的脉冲电压则是使其成为平面状态的驱动带宽。

[0069] 图5示意表示使用了胆甾型液晶的显示部38的剖面结构。如图5所示，显示部38所具备的3片显示层39B、39G、39R具有隔着密封材料44而贴合成的一对玻璃基板42、
43。玻璃基板42、43例如两者均具有透光性，可使得可视光透射。也可以使用薄膜基板来替代玻璃基板42、43，该薄膜基板是使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET：PolyEthylene Terephthalate)或者聚碳酸酯(PC：PolyCarbonate)等的薄膜基板。

[0070] 在玻璃基板42的与玻璃基板43相对的面上，形成彼此大致平行延伸的多个带状扫描电极48。且在玻璃基板43的与玻璃基板42相对的面上，形成彼此大致平行延伸的多个带状信号电极50。只要是Q-VGA的显示层，例如可形成240条扫描电极48和320条信号电极50。如果从垂直于基板表面的方向观察，扫描电极48和信号电极50是按照彼此交叉的方式延伸的。扫描电极48以及信号电极50例如用氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)来形成。也可以用氧化铟锌(IZO：Indium Zic Oxide)等透明导电膜、或者铝、硅等金属电极、或者非结晶硅、硅酸铋(BSO：Bismuth Silicon Oxide)等光导电性膜等来形成扫描电极48和信号电极50。

[0071] 优先在扫描电极48上以及信号电极50上涂敷绝缘性薄膜和取向稳定化膜等。绝缘性薄膜具有这样的功能：防止电极之间短路，并作为气体阻挡层来阻挡气体成分，以及提高液晶显示层的可靠性。对于取向稳定化膜，可以使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚乙烯丁缩醛树脂或者丙烯酸树脂等有机膜或者氧化硅、氧化铝等无机材料。本实施方式中，在扫描电极48、信号电极50上涂敷有取向稳定化膜。此外，将取向稳定化膜兼用作绝缘性薄膜。

[0072] 玻璃基板42、43之间还设置有用于保持单元间隙(cell gap)均匀的隔离物(spacer)。隔离物可使用树脂制或者无机氧化物制的球状隔离物、或者表面上涂敷了热可塑性树脂的固连隔离物、或者用光刻法在基板上形成的柱状隔离物等。

[0073] 玻璃基板42、43之间封入有室温下展现出胆甾相的胆甾型液晶组成物， 由此形成液晶层46。胆甾型液晶组成物是在向列液晶混合物中添加10～40wt％的手性材料而制成的。这里，手性材料的添加量是指以向列液晶和手性材料的总量作为100wt％而言的值。如果手性材料的添加量多，则向列液晶分子强力地绞合在一起，致使螺旋间距变短，由此选择反射短波长的光。反之，如果手性材料的添加量少，则螺旋间距变长，由此选择反射长波长的光。向列液晶虽然可以使用公知的各种材料，但是从驱动电压的情况考虑，其介电常数各向异性Δε优选在20以上。如果介电常数各向异性Δε在20以上，则驱动电压变得比较低。而添加了手性材料的胆甾型液晶组成物的介电常数各向异性Δε优选在20～50之间。此外，折射率各向异性Δn优选为0.18～0.24。如果折射率各向异性Δn小于该范围，则平面状态下的反射率下将。反之，如果折射率各向异性Δn大于该范围，则焦锥状态下的散射反射增大，此外，由于粘度也增高，导致响应时间变长。另外，液晶层的厚度(单元厚度)优选在3～6μm左右。如果单元厚度比该范围薄，则平面状态下的反射率下降，如果比该范围厚，则驱动电压升高。

[0074] 本实施方式的显示元件的显示部结构如下：3片显示层39B、39G、39R从观察者一侧(图5中的上方)按照该顺序依次叠层，这3片显示层39B、39G、39R在平面状态下分别选择反射B、G、R光。而且，在显示层39R的与观察者一侧相反的一侧(图5中的下方)，根据需要还可以设置可视光吸收层40。显示层39B、39G、39R的单元间隙均为5μm。对于构成显示层39B、39G、39R的液晶层46的向列液晶和手性材料，可以使用同样的材料，通过使手性材料添加量不同来选择性反射不同波长的光。

[0075] 显示层39B、39G、39R分别具有向扫描电极48和信号电极50施加脉冲电压的驱动电路52。驱动电路52使用通用的STN用驱动器IC。例如，在扫描侧使用2个160条输出的STN驱动器IC，在信号侧使用240条输出的STN驱动器IC。而且为了使输入驱动器IC的电压稳定，还使用了齐纳二极管(Zener diode)。虽然运算放大器能够使电压稳定，从而省电方面考虑齐纳二极管更适于无线驱动。将用共用的驱动电压生成电路36生成的多个级别的驱动电压供给到显示层39B、39G、39R的各个驱动电路52。

[0076] 图6表示用这些驱动电路52向扫描电极48和信号电极50施加的1个选择期间(几ms～几十ms)的电压波形。图6(a)表示为了使液晶成为平面状态而在信号电极50上施加的电压波形，图6(b)表示为了使液晶成为焦锥状态而在信号电极50上施加的电压波形。图6(c)表示在所选择的扫描电极48上施加的电压波形，图6(d)表示在非选择的扫描电极48上施加的电压波形。图7(a)表示向以平面状态驱动的像素的液晶层上施加的电压波形，图7(b)表示向以焦锥状态驱动的像素的液晶层上所施加的电压波形。图7(c)表示向非选择像素的液晶层上施加的电压波形。

[0077] 在以平面状态驱动的像素中，在选择期间的前半部分，如图6(a)所示那样信号电极50的电压为+32V，如图6(c)所示那样扫描电极48的电压为0V。因此，如图7(a)所示，在该像素的液晶层上施加+32V的电压。而在选择期间的后半部分，信号电极50的电压成为0V，扫描电极48的电压成为32V。因此，在该像素的液晶层上施加-32V的电压。如图7(c)所示，在非选择期间中施加的电压为+4V或者-4V，所以该像素的液晶层上大致施加了±32V的脉冲电压。由此，该像素的液晶变成平面状态。由于胆甾型液晶具有记忆特性，在施加了脉冲电压之后仍然维持平面状态。

[0078] 另一方面，在以焦锥状态驱动的像素中，在选择期间的前半部分中，如图6(b)所示那样信号电极50的电压为+24V，扫描电极48的电压为0V。因此，如图7(b)所示那样在该像素的液晶层上施加+24V的电压。此外在选择期间的后半部分中，信号电极50的电压变为+8V，扫描电极48的电压变为+32V。因此，该像素的液晶层上施加了-24V的电压。在非选择期间施加的电压为+4V或者-4V，所以该像素的液晶层上施加了大致±24V的脉冲电压。由此，该像素液晶变成焦锥状态。胆甾型液晶具有记忆特性，所以在施加了脉冲电压之后仍然能维持焦锥状态。

[0079] 接着，对本实施方式的显示元件驱动方法进行说明。本实施方式中，在对具有以下这种显示部的显示元件进行驱动时，根据接收电波的强度而使得同时驱动的显示层的层数不同，该显示部没有电池而以接收电波作为驱动电力源，例如通过叠层使用了胆甾型液晶的显示层而制成。由此，即使接收电波的强度低，也不会导致显示元件工作不正常，而可以实现良好的显示写入操作。

[0080] 图8表示本实施方式的显示元件驱动方法的原理。图中横方向表示时间，开始写入的时间为0。本实施方式中，在接收电波强度高而信号接收电力充分时(例如信号接收电力在10mW以上)，如图8(a)所示那样同时驱动红色层(显示层39R)、绿色层(显示层39G)以及蓝色层(显示层39B)这3层。从开始写入显示数据到结束为止所需的时间为t1，该t1相当于240条线的扫描时间。驱动红色层时的电力消耗大约是2.8mW，驱动绿色层时的电力消耗大约是3.0mW，驱动蓝色层时的电力消耗大约是3.3mW，3层同时驱动所需要的电力为9.1mW。包括其他电路之后所需要的电力是10mW。

[0081] 信号接收电力稍有不足而难于同时驱动3层的情况下(例如，信号接收电力为7mW左右)，如图8(b)、(c)所示那样使得同时驱动的层数为2层(或者1层)。如图8(b)所示的例子中，红色层和绿色层2层首先同时驱动，进行第1条线(R1、G1)的显示数据写入。R1、G1的显示数据写入一旦结束，则仅驱动蓝色层进行第1条线(B1)的显示数据写入。如此，交替驱动红色层和绿色层以及蓝色层，写入例如直至第240条线为止的显示数据。 [0082] 在图8(c)所示的例子中，首先同时驱动红色层以及绿色层这2层，从而写入全部线的显示数据。一旦红色层以及绿色层的全部线的写入结束，则仅驱动蓝色层来写入全部线的显示数据。此时，如果从视觉辨认度高的色彩层开始先写入显示数据，则使用者能够比较早的识别整个显示内容。由于视觉辨认度程度是按照绿色、红色、蓝色的顺序增高的，所以在本例中优先首先驱动红色层和绿色层这2层。

[0083] 此时，由于对正在驱动的层之外的其它层，切断了其电力供给，所以进一步提高了电力节省效率。同时驱动红色层和绿色层这2层所需要的电力为5.8mW左右，仅驱动蓝色层所需要的电力为3.3mW左右。如此，通过同时驱动2层，能够大幅度降低消耗电力，因此信号接收电力只有7mW左右，也能对3层进行显示数据写入。从开始写入显示数据到结束为止所需要的时间为t2(t2≈2×t1)，该t2为扫描480条线所需的时间。但是，在图8(c)所示例子中，在红色层以及绿色层的全部线的写入结束的时间t1时就可以识别显示内容。 [0084] 在信号接收电力更为不足的情况下(例如，信号接收电力为4mW左右)，如图8(d)、(e)所示，使得同时驱动的层数为1层。如图8(d)所示例子中，首先仅驱动绿色层来写入第1条线(G1)的显示数据。一旦G1的显 示数据写入结束，则仅驱动红色层写入第1条线(R1)的显示数据。一旦R1的显示数据写入结束，则仅驱动蓝色层写入第1条线(B1)的显示数据。如此，依次驱动绿色层、红色层、蓝色层而写入直至第240条线为止的显示数据。

[0085] 图8(e)所示的例子中，首先仅驱动绿色层来写入全部线的显示数据。一旦绿色层的全部线的写入结束，则仅驱动红色层来写入全部线的显示数据。一旦红色层的全部线的写入结束，则仅驱动蓝色层来写入全部线的显示数据。如本例所示，通过从视觉辨认度高的色彩层先进行驱动，从而使用者能够较早的识别整个显示内容。

[0086] 如此，将驱动的层数设定为1层，从而能够大幅度降低电力消耗，因此即使信号接收电力为4mW左右，也能够实现对3层的显示数据写入。从开始写入显示数据到结束为止所需要的时间为t3(t3≈3×t1)，该t3为扫描720条线所需的时间。但是，在图8(e)所示例子中，到了对绿色层的全部线写入结束的时间t1，就能够识别显示内容。 [0087] 图9是说明本实施方式的显示元件的驱动方法的图。本实施方式的前提是，通过使显示元件3接近显示信息发送装置2而进行的显示元件的“检测”以及之后的“相互认证”这两个步骤已完成。如图9所示，显示信息发送装置2将包括规定初始化数据的电波向显示元件3发送(步骤S1)，然后进入待机状态(步骤S2)。显示元件3接收初始化数据，然后对控制部30以及驱动电压生成电路(电源部)36进行初始化(步骤S3)。接着，显示元件3根据接收到的电波而生成驱动电压(步骤S4)。接着显示元件3根据接收到的电波而生成接收状况数据，将所生成的接收状况数据和显示数据及驱动控制数据请求(REQ)信号一起发送至显示信息发送装置2(步骤S5)。

[0088] 显示信息发送装置2的控制部20接收接收状况数据和显示数据及驱动控制数据请求(REQ)信号，然后基于接收状况数据来决定同时驱动的层数。显示信息发送装置2基于决定的层数来编辑显示数据以及驱动控制数据(步骤S6)，将识别(ACK)信号返回到显示元件2，同时将显示数据以及驱动控制数据向显示元件3发送(步骤S7)。即，显示信息发送装置2，在显示元件3的接收电波强度高的情况下，将驱动控制数据和显示数据发送至显示元件3，该驱动控制数据用于如图8(a)所示那样同时驱动红色层、绿色层、 蓝色层，该显示数据中混合了针对3层的显示数据。在显示元件3的接收电波强度低的情况下，显示信息发送装置2将驱动控制数据和显示数据发送至显示元件3，该驱动控制数据用于如图8(b)～(e)所示那样同时驱动红色层、绿色层、蓝色层中的2层或者1层，该显示数据是针对所驱动的2层或者1层的显示数据。在驱动控制数据中例如包括数据读取时钟(clock)、数据锁存器(latch)、扫描转换器(scan shift)、脉冲极性、电压输出开关等各数据。显示数据例如以1条线为单位发送。

[0089] 显示元件3接收驱动控制数据以及显示数据，然后通过触发器电路存储这两种数据(步骤S8)。显示元件3的控制部30基于驱动控制数据来选择驱动的显示层，将接收到的1条线的显示数据写入所选择的显示层。此时，对于显示元件3的控制部30，优先切断向未选择的显示层的电力供给。

[0090] 一旦显示数据的写入结束，则回到步骤S5，显示元件3的控制部30再次生成接收状况数据，并发送。由此，即使显示数据的写入过程中接收状况发生变化，也能够同时驱动基于变化的接收状况所决定的层数的显示层。此外，如果接收状况无变化，则无需生成和发送接收状况。重复执行步骤S5～S8，重复执行的次数为全部线的数目，从而向红色层、绿色层、蓝色层这3个层写入显示数据。在写入过程中显示元件3侧的电波接收强度变成0时，显示信息发送装置2基于来自显示元件3的REQ信号的接收次数，从中途再次发送显示数据。由此，通信重新开始时的显示元件3能够从写入中断的部分写入显示数据。 [0091] 上述说明中，虽然根据显示元件3侧的电波接收状况来决定同时驱动的显示层的层数，但是显示信息发送装置2的控制部20也可以根据显示元件3侧的电波接收强度来决定显示层的扫描速度。通过降低扫描速度，也能够减少向显示层写入显示数据时的电力消耗。即，则只要使接收信号电波强度越低则扫描速度越慢、接收信号电波强度越强则扫描速度越快即可。

[0092] 接着，对本实施方式的显示元件及其驱动方法的变形例进行说明。对于使用了胆甾型液晶的显示层来说，采用同样组成的液晶或分别调整单元间隙，也难以使得各层的电压响应特性如图4所示那样完全一致。然而，如果改变各层驱动脉冲的电压值，则驱动电压生成电路36会很复杂。

[0093] 图10表示本变形例中施加在液晶层上的驱动脉冲的波形。图10(a)表 示出蓝色层的驱动脉冲的波形，图10(b)表示绿色层和红色层的驱动脉冲的波形。图10(a)、(b)中上部分表示使液晶成为平面状态的驱动脉冲，下部分表示使液晶成为焦锥状态的驱动脉冲。如图10所示，本变形例的显示元件的控制部30通过彼此占空比不同的驱动脉冲来驱动红色层、绿色层和蓝色层。通过在各层中改变驱动脉冲的占空比，可以对电压响应特性的差异进行补偿。例如，如果蓝色层需要其特性上最高的驱动电压，则将蓝色层的驱动脉冲的占空比设为图10所示那样的100％。与此相对，在绿色层和红色层所需要的驱动电压稍低时，保持绿色层和红色层的驱动脉冲电压不变，仅使其占空比低于100％。此外，在红色层的驱动电压比绿色层更低时，还可以使红色层的驱动脉冲的占空比低于绿色层的占空比。根据本变形例，由于能够在各层中使用共用的驱动电压生成电路36，所以不会增加成本和电力消耗，还能够对各层电压响应特性的差异进行补偿。

[0094] 接着，对本实施方式的显示元件驱动方法的其他变形例进行说明。在现有的具备电池的显示元件中，在改写显示时通常需要对上次的显示进行整个画面的重置。然而，在整个画面一起进行重置时至少会消耗几十mW的电力。例如在使用非接触式IC卡方式的情况下，从读/写器侧供给的电力为5～10mW。因此，由于一起重置需要的电力比非常大，所以在不具备电池的显示元件侧难以进行一起重置。

[0095] 图11(a)表示使用本变形例对显示元件的显示画面进行改写的状态，图11(b)示意性地表示本变形例的驱动方法。如图11(a)、(b)所示，在本变形例中重复执行与线数目相同次数的如下动作：通过几条重置线、例如通过4条重置线进行重置，并同时写入隔着休止线(1条线)的写入开头线(1条线)的显示数据。通过上述驱动方式进行画面改写，从而与进行一次性重置的情况相比更能够抑制电力消耗。此外，也无需采用例如使全部像素的显示为白色的特别的重置数据，而将写入到写入开头线的像素中的显示数据本身写入到重置线的像素中，由此进行重置。

[0096] 图11(a)中画面的下半部分表示上次所显示的画面，而上半部分表示新显示的画面。在此，表示写入开头线从最上的线开始移动到大致画面中央的状态，即表示上述每次写入1条线的写入线移动到大致画面中央的状态，而且，在该线上进行数据写入的同时，使用写入数据对重置线、例如对4条线进行重置。

[0097] 在本变形例中，在将显示数据写入像素之前，将该像素的液晶重置成为垂直状态或者焦锥状态。由此，将消耗电力的增加抑制在最小限度，同时还能够实现高对比度的良好显示。

[0098] 通过本实施方式来制造显示元件以及显示信息发送装置。在显示元件中使用接近型TYPE-B方式的非接触式IC卡。在显示信息发送装置中使用非接触式IC卡用的读/写器。在使显示元件接近该读/写器至1cm以下的距离时，用于驱动的电力充足，因此RGB各层的显示是同时写入的。接着，将该显示元件与读/写器的距离设置为3cm左右，此时显示元件无法接收到足够对RGB各层的显示同时进行写入的电力，因此首先仅对绿色层的显示进行写入，然后，对蓝色层和红色层这2层的显示同时进行写入。而且，在将该显示元件与读/写器的距离设为5cm左右的情况下，按照绿色层→红色层→蓝色层的顺序依次进行显示写入。

[0099] 另外，可以确认以TYPE-C等、TYPE-B之外的方式也可同样进行无线及无电池的写入。

[0100] 此外，扫描速度也可以是可变的。电力充足的情况下，驱动波形以3ms/line左右的扫描速度进行写入，但随着电力减少，扫描速度变成低速。此外，为了对RGB各层的驱动电压的差异进行补偿，可以使驱动脉冲的占空比为蓝色层100％、绿色层60％、红色层40％，此时可以确认能够实现良好的补偿。

[0101] 如上所述，根据本实施方式，在使用了胆甾型液晶的无线及无电池驱动方式显示元件中，能够节省电力而实现稳定的驱动。此外，根据本实施方式，由于可以使用廉价的通用驱动器，因此能够降低成本。而且，根据本实施方式，能够实现对部分画面的高速改写。 [0102] 本发明不限于上述实施方式的情况，还可以进行多种变形。

[0103] 例如，在上述实施方式中，虽然以使用了胆甾型液晶的显示元件为例，但是本发明不限于此，还可以适用于电压驱动方式下具有记忆特性的其它显示元件(例如电泳等)，但从物理稳定性方面考虑，其中尤其以液晶这种方式最为合适。