液晶表示装置
【課題】 環境温度の変化に拘らず、部分電極駆動による表示を良好に行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 第１の透明基板（１１ａ）と、第２の透明基板（１１ｂ）と、第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶（１０）と、第１又は第２の透明基板上に形成され且つ液晶を駆動するための複数の電極（１３ａ）と、温度センサ（４０）と、複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示及び複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示を温度センサの出力に応じて切換える表示制御部（２１）と、を有する液晶表示装置（１００）。
【解決手段】 第１の透明基板（１１ａ）と、第２の透明基板（１１ｂ）と、第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶（１０）と、第１又は第２の透明基板上に形成され且つ液晶を駆動するための複数の電極（１３ａ）と、温度センサ（４０）と、複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示及び複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示を温度センサの出力に応じて切換える表示制御部（２１）と、を有する液晶表示装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にメモリ性液晶を用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶には、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）を有する液晶（メモリ性液晶）が存在する。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、強誘電性液晶等のメモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分の電極のみを駆動し、表示を変更する必要が無い部分の電極の駆動を行わないように制御することが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、メモリ性液晶は、環境温度に応じて複数の相状態を取ることが知られている。例えば、メモリ性液晶では、通常の表示を行うための相状態ではメモリ特性を有しているが、温度が上昇して他の相に転移してしまうと、メモリ特性が消滅してしまう場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３１２８６号公報（第１１、１２頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分の電極のみを駆動している場合、環境温度が上昇し、一旦メモリ性液晶が他の相状態に転移してしまうと、メモリ特性が失われ、電極の駆動を行わない部分の表示が消滅又は乱れてしまい、表示パネル全体の表示内容が不適切なものになってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、環境温度の変化に拘らず、良好な表示を行うことを可能とした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、環境温度の変化に拘らず、良好な表示を行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、環境温度の変化に拘らず、部分電極駆動による表示を良好に行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１の透明基板と、第２の透明基板と、第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶と、第１又は第２の透明基板上に形成され且つ液晶を駆動するための複数の電極と、温度センサと、複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示及び複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示を温度センサの出力に応じて切換える表示制御部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行い、一定期間経過後、再度全電極駆動による表示から部分電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行い、全電極駆動によって少なくとも１回以上複数の走査電極の全てに電圧が印加された後、再度全電極駆動による表示から部分電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、全電極駆動のための第１の表示データを記憶するための第１の記憶部を更に有することが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、部分電極駆動のための第２の表示データを記憶するための第２の記憶部を更に有することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、表示制御部は、温度センサの出力が所定の温度以上となったことを示した場合、複数の走査電極への電圧の印加を停止することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、複数の電極は、走査電極又は信号電極であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、液晶はメモリ性液晶であることが好ましく、メモリ性液晶は強誘電性液晶又はコレステリック液晶であることが更に好ましい。
【００１８】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、所定の温度は、液晶が表示可能な相状態から別の相状態へ転移する転移温度であることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、転移温度はスメクチックＣ相からスメクチックＡ相へ転移する転移温度、スメクチックＣ相からネマチック相へ転移する転移温度、スメクチックＣ相から等方性相へ転移する転移温度、又コレステリック相から等方性相へ転移する転移温度であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、環境温度の変化に拘らず、液晶表示装置、特にメモリ性液晶を用いた液晶表示装置において、部分電極駆動を良好に行うことができ、表示動作を省電力によって行うことが可能となった。
【００２１】
また、本発明によれば、液晶表示装置において、液晶の相移転によって生じる表示エラーを回避することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置１００について説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。図１において、偏光板１５ａ（偏光軸の方向をａ）及び１５ｂ（偏光軸の方向をｂ）をクロスニコルに合わせて配置した。ここで、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偏光軸ａと一致させるように配置した。したがって、第１の強誘電状態の場合の液晶分子の長軸方向は、図１に示されるように、液晶コーンに沿った他の位置となる。
【００２６】
図１に示すように、偏光板５１ａ及び５１ｂと強誘電性液晶１０を配置し、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態とした場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板５１ａの偏光軸ａと一致した場合）、光は透過せず、液晶パネル２０は黒表示（非透過状態）となる。また、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態とした場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５ａの偏光軸ａ及び偏光板１５ｂの偏光軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が偏光軸に対してある角度を持って傾くため、光が透過し、液晶パネル２０は白表示（透過状態）となる。
【００２７】
次に、図２を用いて強誘電性液晶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転移について説明する。図２の２０１に示す様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を増加させ、光透過率が増加し始める電圧値をＶ１、さらに電圧を増加させ、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２とする。逆に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を減少させ、光透過率が減少し始める電圧値をＶ３，さらに電圧を減少させ、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４とする。ここで、光透過率の高い状態が第１の強誘電状態であり、光透過率の低い状態が第２の強誘電状態である。
【００２８】
例えば、強誘電性液晶１０に、Ｖ２以上の電圧値を印加すると、強誘電性液晶は第１の強誘電性状態に転移し、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の誘電性状態を保持する。同様に、強誘電性液晶に、Ｖ４以下の電圧値を印加すると、強誘電性液晶は第２の強誘電性状態に転移し、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の誘電性状態を保持する。このように、強誘電性液晶は、所定の正の閾値以上又は負の閾値以下の電圧を印加して、所定の強誘電性状態に転移させた後は、電圧を印加せずとも、そのままの状態を保持することとなる。
【００２９】
図３に、本発明に係る液晶パネル２０の断面図を示す。液晶パネル２０は、図３に示されるように、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１３ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ上に設けられた信号電極１３ａ、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第１の偏光板１５ａ、及び第２の透明ガラス基板１１ｂの外側に設けられた第２の偏光板１５ｂ等から構成した。
【００３０】
前述した様に、第１の偏光板１５ａの偏光軸ａは、第２の誘電状態にある場合の強誘電性液晶１０の分子の長軸方向と一致させた。また、第２の偏光板１５ｂの偏光軸ｂが、偏光軸ａと９０°方向が異なるように、第２の偏光板１５ｂを配置した。
【００３１】
図３には、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４０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３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５０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（２０００画素）となるように構成した。
【００３２】
強誘電性液晶１０としては、クラリアント社製の「フェリックス０１５」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。
【００３３】
図４に、本実施形態で用いる強誘電性液晶１０の温度特性を示す。強誘電性液晶１０は、−２０℃〜７２℃の温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示したヒステリシス特性を示す。また、７２℃〜８０℃の温度範囲ではスメクチックＡ相の状態を、８０℃〜８５℃の温度範囲ではネマチック相の状態を、８５℃以上では等方性相の状態を示す。所定の相状態から他の相状態に転移する温度を転移温度と言う。
【００３４】
強誘電性液晶１０は、７２℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、本実施形態では、強誘電性液晶１０が、スメクチックＣ相の状態にある場合を液晶表示装置の標準利用可能温度としている。なお、一旦７２℃以上となっても、その後温度が低下して、スメクチックＣ相へ復帰すれば（図４の矢印４０１参照）、強誘電性液晶１０は、再度メモリ特性を示すようになる。しかしながら、スメクチックＣ相へ復帰した場合、スメクチックＡ相に転移する前に保持していた状態に復帰するとは限らない。
【００３５】
図５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。液晶表示装置１００は、液晶パネル２０、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成される表示制御回路２１、駆動電圧波形制御回路２２、各走査電極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２３、各信号電極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２４、全ての走査電極１３ａを駆動するモードである全電極駆動モード時の表示データを記憶するための全面書き込み表示データメモリ３０、走査電極１３ａの一部のみを駆動する部分電極駆動モード時の表示データを記憶するための部分書き込み用表示データメモリ３１、及び液晶パネル２０の近傍に設けられた温度センサ４０等から構成される。
【００３６】
後述するように、表示制御回路２１は、温度センサ４０からの出力信号に基づいて、強誘電性液晶１０の温度を確認し、スメクチックＣ相からスメチックＡ相への転移温度を超えた場合に、表示制御方法を切換えるように制御を行う。
【００３７】
図６に、液晶パネル２０の各画素に印加さえる駆動電圧波形の一例等を示す。図６（ａ）は１本の走査電極１３ａに印加される走査電圧波形の一例を示し、図６（ｂ）は１本の信号電極１３ｂに印加される信号電圧波形の一例を示し、図６（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の合成電圧波形を示し、図６（ｄ）は合成電圧波形（ｃ）が印加された画素の光透過率の一例を示す。
【００３８】
図６には２フレーム分の駆動電圧波形が示されており、図中「ＯＮ」は白表示、「ＯＦＦ」は黒表示を示している。ここでは、１回の表示データに基づく表示を実行するために１つの走査期間を利用している。１フレームはリセット期間（Ｒｓ）及び走査期間から成り、１走査期間は選択期間（Ｓｅ）及び非選択期間（ＮＳｅ）から成る。
【００３９】
リセット期間（Ｒｓ）において、強誘電性液晶１０は、直前の表示状態に拘らず、前半は白表示（透過状態）となる第１の強誘電状態に、後半は黒表示（非透過状態）となる第２の強誘電状態に、強制的にリセットされる。リセット期間（Ｒｓ）において、走査電圧波形（ａ）は前半では＋２０Ｖが、後半では−２０Ｖが印加されている。また、信号電圧波形（ｂ）は所定間隔で＋５Ｖと−５Ｖの電圧が繰り返し印加されることとした。この結果、強誘電性液晶１０の画素には、合成電圧波形（ｃ）に応じた電圧、即ちリセット期間（Ｒｓ）の前半に正の閾値Ｖ２（図２参照）以上の電圧が、後半に負の閾値Ｖ４（図２参照）以下の電圧が印加されて、それぞれの強誘電状態にリセットされることとなる。リセット期間を設けることによって、強誘電性液晶を用いた液晶パネルにおいて、良好な表示を持続することが可能となる。
【００４０】
所定画素の表示データがＯＮ（白表示）の場合には、選択期間（Ｓｅ）中に正の閾値Ｖ２以上の電圧の合成電圧波形（ｃ）が印加され、強誘電性液晶１０は白表示（透過状態）となる第１の強誘電状態に選択される。また、非選択期間（ＮＳｅ）では、この状態が保持され、白表示が持続する。
【００４１】
所定画素の表示データがＯＦＦ（黒表示）の場合には、選択期間（Ｓｅ）中に負の閾値Ｖ４以下の電圧の合成電圧波形（ｃ）が印加され、強誘電性液晶１０は黒表示（非透過状態）となる第２の強誘電状態に選択される。また、非選択期間（ＮＳｅ）では、この状態が保持され、黒表示が持続する。
【００４２】
図７に、本実施形態における液晶パネル２０の表示例を示す。図７（ａ）は、強誘電性液晶１０がスメクチックＣ相の状態にある、通常の状態での表示例を示している。図中７０１側が走査電極１３ａ側であり、７０２が信号電極１３ｂ側である。第１の領域７１１は、上部２５本の走査電極及び所定の信号電極によって時刻表示がおこなわれる領域である。第１の領域７１１は、液晶表示装置１００がストップウオッチとして機能する場合には、１／１００秒までの表示を行うことが好ましい。同様に、第２の領域７１２は、下部１５本の走査電極及び所定の信号電極によって、ＡＭ／ＰＭ選択表示、月日表示及び曜日表示等の機能表示がおこなわれる領域である。
【００４３】
表示制御回路２１は、強誘電性液晶１０のメモリ特性を利用して、最初のフレームにおいて、全ての走査電極１３ａに駆動電圧波形を印加して、例えば図７（ａ）に示すような第１及び第２の領域の表示を行う。しかしながら、第１の領域７１１の時刻表示は、頻繁（例えば、１／１００秒毎）に書き換える必要があるが、第２の領域７１２の機能表示は、頻繁に表示を書き換える必要はない（例えば、１０分間隔）。したがって、表示制御回路２１は、一旦、全ての走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加して所定の表示（全電極駆動）を行った後は、上部２５本の走査電極のみに上から順次駆動電圧波形を印加する部分電極駆動を行い、表示電力を極力小さくするように制御する。なお、本実施形態では、常に全ての信号電極１３ｂに駆動電圧波形が印加されているものとする。また、走査電極に駆動電圧波形を印加する順番は、上から順次印加するだけでなくランダムや所定の規則に従って行っても良い。
【００４４】
図７（ｂ）は、部分電極駆動を行っている最中に、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となり、図２の２０２に示すような特性に変化してしまった結果、黒表示が適切に行えなくなった表示状況を示している。
【００４５】
図７（ｃ）は、部分電極駆動を行っている最中に、強誘電性液晶１０の温度が、一旦スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となり、その後再度転移温度未満に下降した直後の表示状況を示している。部分電極駆動によって、第１の領域７１１については所定の時間毎（例えば、１／１００秒毎）に駆動電圧波形が印加されるので、第１の領域７１１の強誘電性液晶１０は適切な動作に復帰している。しかしながら、第２の領域７１２では、部分電極駆動によって、頻繁に書き換えが行われないことから（例えば、１０分間隔）、次に書き換えが行われるまでは、適切に動作されない可能性がある。
【００４６】
図８に、本実施形態に係わる、表示制御の手順を示したフローチャートを示す。
【００４７】
最初に、全電極駆動用のタイマ（例えば、１０分）をスタートさせる（ステップ８０１）。
【００４８】
次に、表示制御回路２１は、メモリ３０に記憶されている全画面用のデータに基づいて、液晶パネル２０の４０本の全走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加する全電極駆動を行う（ステップ８０２）。
【００４９】
次に、表示制御回路２１は、メモリ３１に記憶されている部分画面用のデータ（例えば、時刻表示を行う図７（ａ）の第１の領域７１１について表示データ）に基づいて、第１の領域に配置された２５本の走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加する部分電極駆動を行う（ステップ８０３）。
【００５０】
タイマが設定値に達した場合には（ステップ８０４）、タイマを一旦クリアして（ステップ８０５）、ステップ８０１に戻り、全電極駆動を行う。即ち、タイマに設定される時間間隔（例えば、１０分間隔）で、全電極駆動が行われる。
【００５１】
タイマが設定値に達しない場合には（ステップ８０４）、表示制御回路２１は、温度４０からの出力によって、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度（例えば、７２℃）以上となったか否かを判断する（ステップ８０６）。
【００５２】
ステップ８０４で、転移温度未満の場合には、ステップ８０３へ戻って、部分電極駆動を行う。以下、転移温度未満且つタイマが設定値に達しない限り、表示制御回路２１は、メモリ３１のデータに基づいて、部分電極駆動を１／１００秒間隔で繰り返す。
【００５３】
ステップ８０４で、転移温度以上となった場合には、表示制御回路２１は、液晶パネル２０の表示を停止する、即ち全ての走査電極１３ａ及び信号電極１３ｂへの駆動波形の印加を停止する（ステップ８０７）。
【００５４】
次に、表示制御回路２１は、温度４０からの出力によって、強誘電性液晶１０の温度が、再度スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度（例えば、７２℃）未満となったか否かを判断する（ステップ８０８）。以後、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満になるまで、所定ステップ間隔で、ステップ８０８の判断が繰り返される。
【００５５】
スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満となった場合には、タイマの設定をクリアして、ステップ８０１に戻り、メモリ３０に記憶された全画面表示データに基づいて再度全電極駆動を行う。
【００５６】
以上のように、本実施形態では、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった場合には、表示を停止し、その後スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満に降下した場合には、全電極駆動を行った後に、部分電極駆動を再開するように制御した。したがって、一旦スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった後に、再度転移温度未満に降下した場合にも、適切な表示を継続することが可能となった。
【００５７】
上記の実施形態においては、転移温度以上となった場合、表示を停止したが（図８のステップ８０７参照）、再度転移温度未満に低下するまで、部分電極駆動を継続するように制御することもできる。図９に、その場合の手順を示したフローチャートを示す。図９の手順において図８の手順と異なる点は、転移温度以上となった場合（ステップ９０６）、表示を停止することなく、引き続き部分電極駆動を繰り返す（ステップ９０８）点のみである。スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった場合には、いずれにしても適切な表示を行うことが困難となるので、そのままの表示制御を継続することとしたものである。
【００５８】
上記の実施形態においては、全電極駆動と部分電極駆動との場合で、選択される走査電極１３ａの本数を可変（２５本又は４０本）するように制御したが、走査電極１３ａの代わりに、選択される信号電極１３ｂの本数を可変するように制御しても良い。さらに、走査電極１３ａの選択に合わせて、信号電極１３ｂに関しても、同様に全ての信号電極を駆動する場合と、一部分の信号電極のみを駆動する場合とに分けて制御しても良い。これらの制御により、部分電極駆動を行う領域が更に狭まれば、さらに表示電力の省電力化を図ることができる。
【００５９】
上記の実施形態では、図４に示されるような温度特性を有する強誘電性液晶１０を用いた。しかしながら、他のメモリ性液晶を用いることも可能である。他のメモリ性液晶の例を図１０に示す。
【００６０】
図１０（ａ）に示すのは、メモリ特性を有する他の強誘電性液晶の温度特性であって、６０℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、６０℃〜７５℃の温度範囲ではスメクチックＡ相の状態を、７５℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、６０℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を６０℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すのは、メモリ特性を有する更に他の強誘電性液晶の温度特性であって、７５℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、７５℃〜８２℃の温度範囲ではネマチック相の状態を、８２℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、７５℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を７５℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６２】
図１０（ｃ）に示すのは、メモリ特性を有する更に他の強誘電性液晶の温度特性であって、８０℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、８０℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、８０℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を８０℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６３】
図１０（ｄ）に示すのは、メモリ特性を有するコレステリック液晶の温度特性であって、１００〜９０℃までの温度範囲では、コレステリック相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。しかしながら、それ以上の温度では等方性相の状態を示し、コレステリック相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、コレステリック液晶を利用する場合には、転移温度を１００〜９０℃に設定して同様の制御を行えば良い。なお、メモリ性液晶の種類によっては、表示可能な相状態が複数ある可能性があるが、その場合には、表示可能な相状態から、表示が不適当な相状態への転移温度を基準に制御を行えば良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係わる液晶パネルの構成例を示す図である。
【図２】本発明に用いられるメモリ性液晶の印加電圧と光透過率との関係を示す図である。
【図３】液晶パネルの断面を示す概念図である。
【図４】本発明に用いられる強誘電性液晶の温度特性を示す図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。
【図６】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。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、液晶パネルへ表示される画面の表示例である。
【図８】本発明に係る液晶表示装置の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る液晶表示装置の他の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明に用いられる他の強誘電性液晶の温度特性を示し、（ｄ）は本発明に用いられるコレステリック液晶の温度特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 強誘電性液晶
１１ａ、１１ｂ 透明ガラス基板
１３ａ 走査電極
１３ｂ 信号電極
２０ 液晶パネル
２１ 表示制御回路
２３ 走査駆動電圧波形発生回路
２４ 信号駆動電圧波形発生回路
３０ 全画像データ用メモリ
３１ 部分画像用メモリ
４０ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にメモリ性液晶を用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶には、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）を有する液晶（メモリ性液晶）が存在する。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、強誘電性液晶等のメモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分の電極のみを駆動し、表示を変更する必要が無い部分の電極の駆動を行わないように制御することが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、メモリ性液晶は、環境温度に応じて複数の相状態を取ることが知られている。例えば、メモリ性液晶では、通常の表示を行うための相状態ではメモリ特性を有しているが、温度が上昇して他の相に転移してしまうと、メモリ特性が消滅してしまう場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３１２８６号公報（第１１、１２頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分の電極のみを駆動している場合、環境温度が上昇し、一旦メモリ性液晶が他の相状態に転移してしまうと、メモリ特性が失われ、電極の駆動を行わない部分の表示が消滅又は乱れてしまい、表示パネル全体の表示内容が不適切なものになってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、環境温度の変化に拘らず、良好な表示を行うことを可能とした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、環境温度の変化に拘らず、良好な表示を行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、環境温度の変化に拘らず、部分電極駆動による表示を良好に行うことを可能としたメモリ性液晶を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１の透明基板と、第２の透明基板と、第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶と、第１又は第２の透明基板上に形成され且つ液晶を駆動するための複数の電極と、温度センサと、複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示及び複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示を温度センサの出力に応じて切換える表示制御部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行い、一定期間経過後、再度全電極駆動による表示から部分電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、温度センサの出力が、所定の温度以上となり、その後所定の温度未満となったことを示した場合、表示制御部は、部分電極駆動による表示から全電極駆動による表示への切換えを行い、全電極駆動によって少なくとも１回以上複数の走査電極の全てに電圧が印加された後、再度全電極駆動による表示から部分電極駆動による表示への切換えを行うことが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、全電極駆動のための第１の表示データを記憶するための第１の記憶部を更に有することが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、部分電極駆動による表示中に、部分電極駆動のための第２の表示データを記憶するための第２の記憶部を更に有することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、表示制御部は、温度センサの出力が所定の温度以上となったことを示した場合、複数の走査電極への電圧の印加を停止することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、複数の電極は、走査電極又は信号電極であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、液晶はメモリ性液晶であることが好ましく、メモリ性液晶は強誘電性液晶又はコレステリック液晶であることが更に好ましい。
【００１８】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、所定の温度は、液晶が表示可能な相状態から別の相状態へ転移する転移温度であることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、転移温度はスメクチックＣ相からスメクチックＡ相へ転移する転移温度、スメクチックＣ相からネマチック相へ転移する転移温度、スメクチックＣ相から等方性相へ転移する転移温度、又コレステリック相から等方性相へ転移する転移温度であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、環境温度の変化に拘らず、液晶表示装置、特にメモリ性液晶を用いた液晶表示装置において、部分電極駆動を良好に行うことができ、表示動作を省電力によって行うことが可能となった。
【００２１】
また、本発明によれば、液晶表示装置において、液晶の相移転によって生じる表示エラーを回避することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置１００について説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。図１において、偏光板１５ａ（偏光軸の方向をａ）及び１５ｂ（偏光軸の方向をｂ）をクロスニコルに合わせて配置した。ここで、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偏光軸ａと一致させるように配置した。したがって、第１の強誘電状態の場合の液晶分子の長軸方向は、図１に示されるように、液晶コーンに沿った他の位置となる。
【００２６】
図１に示すように、偏光板５１ａ及び５１ｂと強誘電性液晶１０を配置し、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態とした場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板５１ａの偏光軸ａと一致した場合）、光は透過せず、液晶パネル２０は黒表示（非透過状態）となる。また、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態とした場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５ａの偏光軸ａ及び偏光板１５ｂの偏光軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が偏光軸に対してある角度を持って傾くため、光が透過し、液晶パネル２０は白表示（透過状態）となる。
【００２７】
次に、図２を用いて強誘電性液晶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転移について説明する。図２の２０１に示す様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を増加させ、光透過率が増加し始める電圧値をＶ１、さらに電圧を増加させ、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２とする。逆に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を減少させ、光透過率が減少し始める電圧値をＶ３，さらに電圧を減少させ、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４とする。ここで、光透過率の高い状態が第１の強誘電状態であり、光透過率の低い状態が第２の強誘電状態である。
【００２８】
例えば、強誘電性液晶１０に、Ｖ２以上の電圧値を印加すると、強誘電性液晶は第１の強誘電性状態に転移し、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の誘電性状態を保持する。同様に、強誘電性液晶に、Ｖ４以下の電圧値を印加すると、強誘電性液晶は第２の強誘電性状態に転移し、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の誘電性状態を保持する。このように、強誘電性液晶は、所定の正の閾値以上又は負の閾値以下の電圧を印加して、所定の強誘電性状態に転移させた後は、電圧を印加せずとも、そのままの状態を保持することとなる。
【００２９】
図３に、本発明に係る液晶パネル２０の断面図を示す。液晶パネル２０は、図３に示されるように、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１３ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ上に設けられた信号電極１３ａ、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第１の偏光板１５ａ、及び第２の透明ガラス基板１１ｂの外側に設けられた第２の偏光板１５ｂ等から構成した。
【００３０】
前述した様に、第１の偏光板１５ａの偏光軸ａは、第２の誘電状態にある場合の強誘電性液晶１０の分子の長軸方向と一致させた。また、第２の偏光板１５ｂの偏光軸ｂが、偏光軸ａと９０°方向が異なるように、第２の偏光板１５ｂを配置した。
【００３１】
図３には、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４０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３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５０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（２０００画素）となるように構成した。
【００３２】
強誘電性液晶１０としては、クラリアント社製の「フェリックス０１５」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。
【００３３】
図４に、本実施形態で用いる強誘電性液晶１０の温度特性を示す。強誘電性液晶１０は、−２０℃〜７２℃の温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示したヒステリシス特性を示す。また、７２℃〜８０℃の温度範囲ではスメクチックＡ相の状態を、８０℃〜８５℃の温度範囲ではネマチック相の状態を、８５℃以上では等方性相の状態を示す。所定の相状態から他の相状態に転移する温度を転移温度と言う。
【００３４】
強誘電性液晶１０は、７２℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、本実施形態では、強誘電性液晶１０が、スメクチックＣ相の状態にある場合を液晶表示装置の標準利用可能温度としている。なお、一旦７２℃以上となっても、その後温度が低下して、スメクチックＣ相へ復帰すれば（図４の矢印４０１参照）、強誘電性液晶１０は、再度メモリ特性を示すようになる。しかしながら、スメクチックＣ相へ復帰した場合、スメクチックＡ相に転移する前に保持していた状態に復帰するとは限らない。
【００３５】
図５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。液晶表示装置１００は、液晶パネル２０、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成される表示制御回路２１、駆動電圧波形制御回路２２、各走査電極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２３、各信号電極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２４、全ての走査電極１３ａを駆動するモードである全電極駆動モード時の表示データを記憶するための全面書き込み表示データメモリ３０、走査電極１３ａの一部のみを駆動する部分電極駆動モード時の表示データを記憶するための部分書き込み用表示データメモリ３１、及び液晶パネル２０の近傍に設けられた温度センサ４０等から構成される。
【００３６】
後述するように、表示制御回路２１は、温度センサ４０からの出力信号に基づいて、強誘電性液晶１０の温度を確認し、スメクチックＣ相からスメチックＡ相への転移温度を超えた場合に、表示制御方法を切換えるように制御を行う。
【００３７】
図６に、液晶パネル２０の各画素に印加さえる駆動電圧波形の一例等を示す。図６（ａ）は１本の走査電極１３ａに印加される走査電圧波形の一例を示し、図６（ｂ）は１本の信号電極１３ｂに印加される信号電圧波形の一例を示し、図６（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の合成電圧波形を示し、図６（ｄ）は合成電圧波形（ｃ）が印加された画素の光透過率の一例を示す。
【００３８】
図６には２フレーム分の駆動電圧波形が示されており、図中「ＯＮ」は白表示、「ＯＦＦ」は黒表示を示している。ここでは、１回の表示データに基づく表示を実行するために１つの走査期間を利用している。１フレームはリセット期間（Ｒｓ）及び走査期間から成り、１走査期間は選択期間（Ｓｅ）及び非選択期間（ＮＳｅ）から成る。
【００３９】
リセット期間（Ｒｓ）において、強誘電性液晶１０は、直前の表示状態に拘らず、前半は白表示（透過状態）となる第１の強誘電状態に、後半は黒表示（非透過状態）となる第２の強誘電状態に、強制的にリセットされる。リセット期間（Ｒｓ）において、走査電圧波形（ａ）は前半では＋２０Ｖが、後半では−２０Ｖが印加されている。また、信号電圧波形（ｂ）は所定間隔で＋５Ｖと−５Ｖの電圧が繰り返し印加されることとした。この結果、強誘電性液晶１０の画素には、合成電圧波形（ｃ）に応じた電圧、即ちリセット期間（Ｒｓ）の前半に正の閾値Ｖ２（図２参照）以上の電圧が、後半に負の閾値Ｖ４（図２参照）以下の電圧が印加されて、それぞれの強誘電状態にリセットされることとなる。リセット期間を設けることによって、強誘電性液晶を用いた液晶パネルにおいて、良好な表示を持続することが可能となる。
【００４０】
所定画素の表示データがＯＮ（白表示）の場合には、選択期間（Ｓｅ）中に正の閾値Ｖ２以上の電圧の合成電圧波形（ｃ）が印加され、強誘電性液晶１０は白表示（透過状態）となる第１の強誘電状態に選択される。また、非選択期間（ＮＳｅ）では、この状態が保持され、白表示が持続する。
【００４１】
所定画素の表示データがＯＦＦ（黒表示）の場合には、選択期間（Ｓｅ）中に負の閾値Ｖ４以下の電圧の合成電圧波形（ｃ）が印加され、強誘電性液晶１０は黒表示（非透過状態）となる第２の強誘電状態に選択される。また、非選択期間（ＮＳｅ）では、この状態が保持され、黒表示が持続する。
【００４２】
図７に、本実施形態における液晶パネル２０の表示例を示す。図７（ａ）は、強誘電性液晶１０がスメクチックＣ相の状態にある、通常の状態での表示例を示している。図中７０１側が走査電極１３ａ側であり、７０２が信号電極１３ｂ側である。第１の領域７１１は、上部２５本の走査電極及び所定の信号電極によって時刻表示がおこなわれる領域である。第１の領域７１１は、液晶表示装置１００がストップウオッチとして機能する場合には、１／１００秒までの表示を行うことが好ましい。同様に、第２の領域７１２は、下部１５本の走査電極及び所定の信号電極によって、ＡＭ／ＰＭ選択表示、月日表示及び曜日表示等の機能表示がおこなわれる領域である。
【００４３】
表示制御回路２１は、強誘電性液晶１０のメモリ特性を利用して、最初のフレームにおいて、全ての走査電極１３ａに駆動電圧波形を印加して、例えば図７（ａ）に示すような第１及び第２の領域の表示を行う。しかしながら、第１の領域７１１の時刻表示は、頻繁（例えば、１／１００秒毎）に書き換える必要があるが、第２の領域７１２の機能表示は、頻繁に表示を書き換える必要はない（例えば、１０分間隔）。したがって、表示制御回路２１は、一旦、全ての走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加して所定の表示（全電極駆動）を行った後は、上部２５本の走査電極のみに上から順次駆動電圧波形を印加する部分電極駆動を行い、表示電力を極力小さくするように制御する。なお、本実施形態では、常に全ての信号電極１３ｂに駆動電圧波形が印加されているものとする。また、走査電極に駆動電圧波形を印加する順番は、上から順次印加するだけでなくランダムや所定の規則に従って行っても良い。
【００４４】
図７（ｂ）は、部分電極駆動を行っている最中に、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となり、図２の２０２に示すような特性に変化してしまった結果、黒表示が適切に行えなくなった表示状況を示している。
【００４５】
図７（ｃ）は、部分電極駆動を行っている最中に、強誘電性液晶１０の温度が、一旦スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となり、その後再度転移温度未満に下降した直後の表示状況を示している。部分電極駆動によって、第１の領域７１１については所定の時間毎（例えば、１／１００秒毎）に駆動電圧波形が印加されるので、第１の領域７１１の強誘電性液晶１０は適切な動作に復帰している。しかしながら、第２の領域７１２では、部分電極駆動によって、頻繁に書き換えが行われないことから（例えば、１０分間隔）、次に書き換えが行われるまでは、適切に動作されない可能性がある。
【００４６】
図８に、本実施形態に係わる、表示制御の手順を示したフローチャートを示す。
【００４７】
最初に、全電極駆動用のタイマ（例えば、１０分）をスタートさせる（ステップ８０１）。
【００４８】
次に、表示制御回路２１は、メモリ３０に記憶されている全画面用のデータに基づいて、液晶パネル２０の４０本の全走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加する全電極駆動を行う（ステップ８０２）。
【００４９】
次に、表示制御回路２１は、メモリ３１に記憶されている部分画面用のデータ（例えば、時刻表示を行う図７（ａ）の第１の領域７１１について表示データ）に基づいて、第１の領域に配置された２５本の走査電極１３ａに上から順次駆動電圧波形を印加する部分電極駆動を行う（ステップ８０３）。
【００５０】
タイマが設定値に達した場合には（ステップ８０４）、タイマを一旦クリアして（ステップ８０５）、ステップ８０１に戻り、全電極駆動を行う。即ち、タイマに設定される時間間隔（例えば、１０分間隔）で、全電極駆動が行われる。
【００５１】
タイマが設定値に達しない場合には（ステップ８０４）、表示制御回路２１は、温度４０からの出力によって、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度（例えば、７２℃）以上となったか否かを判断する（ステップ８０６）。
【００５２】
ステップ８０４で、転移温度未満の場合には、ステップ８０３へ戻って、部分電極駆動を行う。以下、転移温度未満且つタイマが設定値に達しない限り、表示制御回路２１は、メモリ３１のデータに基づいて、部分電極駆動を１／１００秒間隔で繰り返す。
【００５３】
ステップ８０４で、転移温度以上となった場合には、表示制御回路２１は、液晶パネル２０の表示を停止する、即ち全ての走査電極１３ａ及び信号電極１３ｂへの駆動波形の印加を停止する（ステップ８０７）。
【００５４】
次に、表示制御回路２１は、温度４０からの出力によって、強誘電性液晶１０の温度が、再度スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度（例えば、７２℃）未満となったか否かを判断する（ステップ８０８）。以後、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満になるまで、所定ステップ間隔で、ステップ８０８の判断が繰り返される。
【００５５】
スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満となった場合には、タイマの設定をクリアして、ステップ８０１に戻り、メモリ３０に記憶された全画面表示データに基づいて再度全電極駆動を行う。
【００５６】
以上のように、本実施形態では、強誘電性液晶１０の温度が、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった場合には、表示を停止し、その後スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度未満に降下した場合には、全電極駆動を行った後に、部分電極駆動を再開するように制御した。したがって、一旦スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった後に、再度転移温度未満に降下した場合にも、適切な表示を継続することが可能となった。
【００５７】
上記の実施形態においては、転移温度以上となった場合、表示を停止したが（図８のステップ８０７参照）、再度転移温度未満に低下するまで、部分電極駆動を継続するように制御することもできる。図９に、その場合の手順を示したフローチャートを示す。図９の手順において図８の手順と異なる点は、転移温度以上となった場合（ステップ９０６）、表示を停止することなく、引き続き部分電極駆動を繰り返す（ステップ９０８）点のみである。スメクチックＣ相からスメクチックＡ相への転移温度以上となった場合には、いずれにしても適切な表示を行うことが困難となるので、そのままの表示制御を継続することとしたものである。
【００５８】
上記の実施形態においては、全電極駆動と部分電極駆動との場合で、選択される走査電極１３ａの本数を可変（２５本又は４０本）するように制御したが、走査電極１３ａの代わりに、選択される信号電極１３ｂの本数を可変するように制御しても良い。さらに、走査電極１３ａの選択に合わせて、信号電極１３ｂに関しても、同様に全ての信号電極を駆動する場合と、一部分の信号電極のみを駆動する場合とに分けて制御しても良い。これらの制御により、部分電極駆動を行う領域が更に狭まれば、さらに表示電力の省電力化を図ることができる。
【００５９】
上記の実施形態では、図４に示されるような温度特性を有する強誘電性液晶１０を用いた。しかしながら、他のメモリ性液晶を用いることも可能である。他のメモリ性液晶の例を図１０に示す。
【００６０】
図１０（ａ）に示すのは、メモリ特性を有する他の強誘電性液晶の温度特性であって、６０℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、６０℃〜７５℃の温度範囲ではスメクチックＡ相の状態を、７５℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、６０℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を６０℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すのは、メモリ特性を有する更に他の強誘電性液晶の温度特性であって、７５℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、７５℃〜８２℃の温度範囲ではネマチック相の状態を、８２℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、７５℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を７５℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６２】
図１０（ｃ）に示すのは、メモリ特性を有する更に他の強誘電性液晶の温度特性であって、８０℃までの温度範囲では、スメクチックＣ相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。また、８０℃以上では等方性相の状態を示す。また、この強誘電性液晶も、強誘電性液晶１０と同様に、８０℃以上となると、図２の２０２のような印加電圧に対して透過光量が正比例するような特性を示し、スメクチックＣ相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、この強誘電性液晶を利用する場合には、転移温度を８０℃に設定して同様の制御を行えば良い。
【００６３】
図１０（ｄ）に示すのは、メモリ特性を有するコレステリック液晶の温度特性であって、１００〜９０℃までの温度範囲では、コレステリック相の状態にあり、図２の２０１として示した様なヒステリシス特性を示す。しかしながら、それ以上の温度では等方性相の状態を示し、コレステリック相の状態で示していたメモリ特性を喪失してしまう。したがって、上記の実施形態の強誘電性液晶１０の代わりに、コレステリック液晶を利用する場合には、転移温度を１００〜９０℃に設定して同様の制御を行えば良い。なお、メモリ性液晶の種類によっては、表示可能な相状態が複数ある可能性があるが、その場合には、表示可能な相状態から、表示が不適当な相状態への転移温度を基準に制御を行えば良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係わる液晶パネルの構成例を示す図である。
【図２】本発明に用いられるメモリ性液晶の印加電圧と光透過率との関係を示す図である。
【図３】液晶パネルの断面を示す概念図である。
【図４】本発明に用いられる強誘電性液晶の温度特性を示す図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。
【図６】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。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、液晶パネルへ表示される画面の表示例である。
【図８】本発明に係る液晶表示装置の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る液晶表示装置の他の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明に用いられる他の強誘電性液晶の温度特性を示し、（ｄ）は本発明に用いられるコレステリック液晶の温度特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 強誘電性液晶
１１ａ、１１ｂ 透明ガラス基板
１３ａ 走査電極
１３ｂ 信号電極
２０ 液晶パネル
２１ 表示制御回路
２３ 走査駆動電圧波形発生回路
２４ 信号駆動電圧波形発生回路
３０ 全画像データ用メモリ
３１ 部分画像用メモリ
４０ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置であって、
第１の透明基板と、
第２の透明基板と、
前記第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶と、
前記第１又は第２の透明基板上に形成され、前記液晶を駆動するための複数の電極と、
温度センサと、
前記複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示と、前記複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示とを、前記温度センサの出力に応じて切換える表示制御部と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行い、
さらに前記表示制御部は、一定期間経過後、再度前記全電極駆動による表示から前記部分電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行い、
さらに前記表示制御部は、前記全電極駆動によって、少なくとも１回以上、前記複数の電極の全てに電圧が印加された後、再度前記全電極駆動による表示から前記部分電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記部分電極駆動による表示中に、前記全電極駆動のための第１の表示データを記憶するための第１の記憶部を更に有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記部分電極駆動による表示中に、前記部分電極駆動のための第２の表示データを記憶するための第２の記憶部を更に有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記温度センサの出力が所定の温度以上となったことを示した場合、前記複数の電極への電圧の印加を停止する、請求項１〜６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の電極は、走査電極又は信号電極である請求項１〜７の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶は、メモリ性液晶である、請求項１〜８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記メモリ性液晶は、強誘電性液晶又はコレステリック液晶である、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記所定の温度は、前記液晶が表示可能な相状態から別の相状態へ転移する転移温度である、請求項１〜１０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記転移温度は、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記転移温度は、スメクチックＣ相からネマチック相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記転移温度は、スメクチックＣ相から等方性相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記転移温度は、コレステリック相から等方性相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
液晶表示装置であって、
第１の透明基板と、
第２の透明基板と、
前記第１及び第２の透明基板の間に挟持された液晶と、
前記第１又は第２の透明基板上に形成され、前記液晶を駆動するための複数の電極と、
温度センサと、
前記複数の電極の全てに電圧を印加する全電極駆動による表示と、前記複数の電極の一部に電圧を印加する部分電極駆動による表示とを、前記温度センサの出力に応じて切換える表示制御部と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行い、
さらに前記表示制御部は、一定期間経過後、再度前記全電極駆動による表示から前記部分電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記部分電極駆動による表示中に、前記温度センサの出力が所定の温度以上となり、その後前記所定の温度未満となったことを示した場合、前記表示制御部は、前記部分電極駆動による表示から前記全電極駆動による表示への切換えを行い、
さらに前記表示制御部は、前記全電極駆動によって、少なくとも１回以上、前記複数の電極の全てに電圧が印加された後、再度前記全電極駆動による表示から前記部分電極駆動による表示への切換えを行う、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記部分電極駆動による表示中に、前記全電極駆動のための第１の表示データを記憶するための第１の記憶部を更に有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記部分電極駆動による表示中に、前記部分電極駆動のための第２の表示データを記憶するための第２の記憶部を更に有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記温度センサの出力が所定の温度以上となったことを示した場合、前記複数の電極への電圧の印加を停止する、請求項１〜６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の電極は、走査電極又は信号電極である請求項１〜７の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶は、メモリ性液晶である、請求項１〜８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記メモリ性液晶は、強誘電性液晶又はコレステリック液晶である、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記所定の温度は、前記液晶が表示可能な相状態から別の相状態へ転移する転移温度である、請求項１〜１０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記転移温度は、スメクチックＣ相からスメクチックＡ相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記転移温度は、スメクチックＣ相からネマチック相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記転移温度は、スメクチックＣ相から等方性相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記転移温度は、コレステリック相から等方性相へ転移する転移温度である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２３４５２（Ｐ２００６−２３４５２Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２００４８４（Ｐ２００４−２００４８４）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（０００００１９６０）シチズン時計株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（０００００１９６０）シチズン時計株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]