(57)【要約】【課題】  メモリ性液晶の駆動条件に応じて、全体表示と部分表示処理とを切り替えることが可能なメモリ性液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  メモリ性液晶（１０）を有しかつ複数の画素から構成される液晶パネル（２０）と、液晶パネルの駆動条件を検出する検出部（４１、５０）と、駆動条件に基づいて液晶パネルの複数の画素全てを書き換える全体表示処理と液晶パネルの複数の画素の一部を書き換える部分表示処理とを切り替えて制御する制御部（２０）を有することを特徴とするメモリ性液晶表示装置（１００）。【選択図】      図４
2006276740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリ性液晶表示装置であって、
メモリ性液晶を有し、複数の画素から構成される液晶パネルと、
前記液晶パネルの駆動条件を検出する検出部と、
前記駆動条件に基づいて、前記液晶パネルの前記複数の画素全てを書き換える全体表示処理と、前記液晶パネルの前記複数の画素の一部を書き換える部分表示処理とを切り替えて制御する制御部と、
を有することを特徴とするメモリ性液晶表示装置。
【請求項２】
前記検出部は前記液晶パネルの駆動条件として温度を検出する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項３】
前記検出部は前記液晶パネルの駆動条件として印加電圧を検出する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項４】
さらに、発電部を有し、
前記印加電圧は、前記発電部の発電電圧である、請求項３に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項５】
さらに、電池を有し、
前記印加電圧は、前記電池の電池電圧である、請求項３に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記駆動条件に基づいて表示処理に必要な表示時間を算出し、前記表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、前記部分表示処理を行うように制御する、請求項１〜５の何れか一項に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、表示処理を行う表示内容に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えて制御する、請求項１〜５の何れか一項に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項８】
複数の画素から構成されるメモリ性液晶パネルを有するメモリ性液晶表示装置の表示方法であって、
前記液晶パネルの温度を検出し、
前記液晶パネルの駆動電圧を検出し、
前記温度又は前記駆動電圧に基づいて、前記メモリ性液晶パネルの表示処理に必要な表示時間を算出し、
前記表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、前記メモリ液晶パネルの前記複数の画素の一部を書き換える部分表示処理を行い、
前記表示時間が視認性の限界時間以下の場合に、前記メモリ液晶パネルの前記複数の画素全てを書き換える全体表示処理行う、
ステップを有することを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリ性液晶を用いた液晶表示装置及びメモリ性液晶を用いた表示装置の表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メモリ性液晶は、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を保持し続ける特性（メモリ特性）を有する。したがって、メモリ性液晶を液晶表示装置に用いた場合、電圧を印加しなくても所定の表示を保持し続けるように制御することが可能である。このような特性を利用し、メモリ性液晶を用いた表示装置において、表示を変更する必要がある部分にのみの走査電極の駆動を行い部分的に表示を切り替えること（部分表示処理）が知られていた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、ユーザの目は、早い表示切換えについていくことができず、例えば、３３ｍｓ以下での表示の切換を認識することは難しい。したがって、通常は、ユーザによる視認性の限界時間以下の切換速度で表示の切換を行っていた。
【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】
メモリ性液晶の特性は、温度や印加電圧によって変化するので、メモリ性液晶を一方の状態から他方の状態に反転させるために必要な時間は、液晶表示装置が置かれた周囲温度や液晶表示装置の駆動電源の電圧に応じて変化してしまう。即ち、メモリ性液晶表示装置を用いた場合、表示装置の周囲温度や電源電圧等の駆動条件によって表示の切り替えにかかる時間が変化してしまう。
【０００６】
しかしながら、全ての走査電極の駆動を行い表示画面全体の表示を切り替えること（全面表示処理）を行ってユーザに表示の切り替えを認識されてしまうという不具合を生じたり、十分に全面表示が可能であるのに、部分表示処理を行ったりしていた。
【０００７】
そこで、本発明は、メモリ性液晶の駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えることが可能なメモリ性液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は、メモリ性液晶を有しかつ複数の画素から構成される液晶パネルと、液晶パネルの駆動条件を検出する検出部と、駆動条件に基づいて液晶パネルの複数の画素全てを書き換える全体表示処理と液晶パネルの複数の画素の一部を書き換える部分表示処理とを切り替えて制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、検出部は液晶パネルの駆動条件として温度を検出することが好ましい。メモリ性液晶を用いた液晶パネルでは、メモリ性液晶を第１の強誘電状態から第２の強誘電状態に反転させるための最低印加パルス幅は温度によって変化するため、温度を液晶パネルの駆動条件として検出できるように構成した。
【００１０】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、検出部は液晶パネルの駆動条件として印加電圧を検出することが好ましい。メモリ性液晶を用いた液晶パネルでは、メモリ性液晶を第１の強誘電状態から第２の強誘電状態に反転させるための最低印加パルス幅は印加電圧によって変化するため、印加電圧を液晶パネルの駆動条件として検出できるように構成した。
【００１１】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は発電部を有し、印加電圧は発電部の発電電圧であることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は電池を有し、印加電圧は、電池の電池電圧であることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、制御部は、駆動条件に基づいて表示処理に必要な表示時間を算出し、表示時間が視認性の限界時間より大きい場合に、部分表示処理を行うように制御することが好ましい。表示時間が視認性の限界時間より大きい場合には、ユーザによって切り替えを認識されてしまうため、全体表示処理より表示時間が短い部分表示処理を行えるように構成した。
【００１４】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、制御部は、表示処理を行う表示内容に応じて、全体表示処理と部分表示処理とを切り替えて制御することが好ましい。例えば、時刻修正の年、月、日、曜日、時、分、秒の表示、アラームの修正の年、月、日、曜日、時、分、秒、アラームの種類の表示、水深計測の水深の表示、気圧計測による気圧又は高度の表示等は、部分表示処理が可能である。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置の表示方法では、液晶パネルの温度を検出し、液晶パネルの駆動電圧を検出し、温度又は駆動電圧に基づいてメモリ性液晶パネルの表示処理に必要な表示時間を算出し、表示時間が視認性の限界時間より大きい場合にメモリ液晶パネルの複数の画素の一部を書き換える部分表示処理を行い、表示時間が視認性の限界時間以下の場合にメモリ液晶パネルの複数の画素全てを書き換える全体表示処理行う、ステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液晶パネルの駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理を切り替えて制御するので、駆動条件にあった、最適な表示を行うことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して、本発明に係るメモリ性液晶表示装置及びメモリ性液晶表示装置の表示方法について説明する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図１に示すように、偏光板１５（透過軸の方向をａ）及び反射型偏光板１６（透過軸の方向をｂ）を配置した。
【００２２】
また、第２の強誘電状態における強誘電性液晶１０の分子の長軸方向を透過軸ａ及び透過軸ｂと一致させるように配置した。さらに、第１の強誘電状態の場合の液晶分子の長軸方向を、図１に示されるように、液晶コーンに沿った他の位置とした。
【００２３】
反射型偏光板１６は、ポリエステル樹脂等の多層フィルムから構成され、それぞれ直交する透過軸ｂと反射軸を有し、透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する機能を有する。
【００２４】
図２に、本発明に係る液晶パネル２０の断面図及び補助光源６０を示す。
【００２５】
図２に示されるように、液晶パネル２０は、第１の透明ガラス基板１１ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ、第１の透明ガラス基板１１ａ上に設けられた走査電極（走査線）１３ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ上に設けられた信号電極（信号線）１３ｂ、走査電極１３ａ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ａ、信号電極１３ｂ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ｂ、シール部材１２、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に挟持されシール部材１２によって封入された強誘電性液晶１０、第１の透明ガラス基板１１ａの外側に設けられた反射型偏光板１６、及び第２の透明ガラス基板１１ｂの外側に設けられた偏光板１５等から構成した。
【００２６】
液晶パネル２０の反射型偏光板１６の下部には、低消費電力と薄さを考慮して、有機ＥＬセルを発光素子として用いたバックライトを補助光源６０として配置した。なお、他の発光素子を用いた補助光源を用いることもできる。
【００２７】
図２では、便宜上５本の走査電極１３ａを示したが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した３３本の走査電極１３ａを液晶パネル２０の全体に渡って配置した。また。図２には明記されていないが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した３３本の信号電極１３ｂを、走査電極１３ａと直行するように液晶パネル２０の全体に渡って配置した。走査電極１３ａと信号電極１３ｂが交差する各ポイントが、液晶パネル２０の各画素（１０８９画素）となるように構成した。
【００２８】
強誘電性液晶１０としては、クラリアント社製の「Felix 501」を用い、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に約１．７μｍの厚さで挟持した。
【００２９】
図３に、液晶パネル２０における強誘電性液晶１０のスイッチング、即ち一方の強誘電状態から他方の強誘電状態への極性転移の一例を示す。
【００３０】
図３（ａ）は補助光源６０がＯＦＦしている状態を示し、図３（ｂ）は補助光源６０がＯＮしている状態を示している。また、それぞれのグラフの横軸は液晶パネル２０の走査電極１３ａを基準として、走査電極１３ａと信号電極１３ｂとの間に印加される印加電圧（Ｖ）（即ち、強誘電液晶１０に印加される印加電圧）を示し、縦軸は液晶パネル２０の光透過率を示している。
【００３１】
補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、液晶パネル２０に入射した偏光板１５の透過軸ａと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、反射型偏光板１６の透過軸ｂとほぼ垂直な振動面を有するようになり、反射型偏光板１６によって反射される（反射状態）。したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第１の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、反射型偏光板１６で反射されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。
【００３２】
また、補助光源６０をＯＦＦした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、液晶パネル２０に入射した透過軸ａと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過して（透過状態）、補助光源６０の表面から反射される。補助光源６０の表面は通常暗い青色等であるので、したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第２の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、補助光源６０の表面で反射されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。
【００３３】
このように、補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、白表示を続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、黒表示を続けることとなる。なお、一方の強誘電状態から他方の強誘電状態に転移することを極性反転と言う。
【００３４】
補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、偏光板１５の透過軸ａとほぼ垂直な振動面を有するようになり、偏光板１５によって吸収される。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第１の強誘電状態では、補助光源６０からの光は、偏光板１５で吸収されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。
【００３５】
また、補助光源６０をＯＮした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過する（透過状態）。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第２の強誘電状態では、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した光が、液晶パネル２０上で観測されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。
【００３６】
このように、補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、黒表示を続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、白表示を続けることとなる。
【００３７】
図４に、本実施形態における液晶表示装置１００の概略ブロック構成図を示す。
【００３８】
液晶表示装置１００は、液晶パネル２０、液晶パネル２０の表示を制御するための表示制御部２１、各走査電極（走査線）１３ａに電圧波形を印加するための走査駆動電圧波形発生回路２２、各信号電極（信号線）１３ｂに電圧波形を印加するための信号駆動電圧波形発生回路２３、液晶表示装置１００の全体制御を行うための制御部３０、時計動作を行うためのモータ等から構成される時計部３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、液晶パネル２０近傍の温度を測定するための温度センサ４１、液晶パネル２０の水深を測定するための水深センサ４２、液晶パネル２０へかかる気圧を測定するための気圧センサ４３、ソーラセル５１で発電された電力で電池５２を充電させ、且つ液晶表示装置１００の各要素へ電力を供給するための充電制御部５０、液晶パネルの反射型偏光板１６側に配置された補助光源６０、及び補助光源のＯＮ／ＯＦＦを制御するための補助光源制御部６１を有するように構成した。
【００３９】
制御部３０は、ＲＯＭ３３に予め記憶されたプログラムに従い、制御部３０において計時した時刻情報等を用いて表示データを作成し、表示データに基づいて液晶パネル２０に時刻情報等表示されるように、表示制御部２１を制御するように構成した。また、制御部３０は、充電制御部５０から、ソーラセル５１の発電電圧及び電池５２の充電電圧を検出できるように構成した。さらに、制御部３０は、温度センサ４１かた液晶パネル２０の近傍の温度データを、水深センサ４２から水深データを、気圧センサ４３から気圧データを検出できるように構成した。
【００４０】
また、ユーザは、液晶表示装置１００の周囲が暗い場合等に、補助光源スイッチ６２をＯＮすると、制御部２１は、補助光源６１を制御して補助光源６０をＯＮさせるように制御を行うことができるように構成した。
【００４１】
なお、液晶表示装置１００は、本実施形態では、腕時計の形状に構成したが、これに限定されるものではない。
【００４２】
図５に、液晶表示装置１００として構成された腕時計の平面図を示す。
【００４３】
図５において、５０１は補助光源をＯＮ／ＯＦＦさせるための補正光源スイッチを示し、５０２は液晶パネル２０の表示部を示し、５０３〜５０５は時計部３１によって駆動される短針、長針及び秒針を示している。
【００４４】
図６に、液晶パネル２０の一部の画素（３×３）を示す。
【００４５】
図６では、３３本の走査線１３ａの内の３本のＸ１〜Ｘ３と、３３本の信号線１３ｂの内の３本のＹ１〜Ｙ３から構成される９個の画素（１，１）〜（３，３）を示す。
【００４６】
図７は、図６に示す９個の画素の全てを書き換える場合（全体表示処理）に供給する駆動電圧波形の一例を示す図である。
【００４７】
図７は、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図７（ａ）〜図７（ｆ）は、各走査線Ｘ１〜Ｘ３及び信号線Ｙ１〜Ｙ３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く３つの選択期間ｆ１〜ｆ３を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。
【００４８】
リセット期間ＲＳは、第１の期間ＲＳ１と第２の期間ＲＳ２から構成される。第１の期間ＲＳ１では、各走査線Ｘ１〜Ｘ３には−Ｖｄｄ（例えば、−５Ｖ）が印加され、各信号線Ｙ１〜Ｙ３には０（Ｖ）が印加されるので、各画素の液晶には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、各画素は第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、第２の期間ＲＳ２では、各走査線Ｘ１〜Ｘ３には０（Ｖ）が印加され、各信号線Ｙ１〜Ｙ３には−Ｖｄｄ（例えば、−５Ｖ）が印加されるので、各画素の液晶には電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ２）が発生し、各画素は第１の強誘電状態に反転されて白表示となる。このように、リセット期間ＲＳでは一旦全ての画素が黒表示及び白表示をするように駆動されて、それ以前の履歴が消去される。
【００４９】
次の第１選択期間ｆ１は、第１の期間ｆ１１と第２の期間ｆ１２から構成される。
【００５０】
第１の期間ｆ１１では、走査線Ｘ１には０（Ｖ）が印加され、走査線Ｘ２及びＸ３には−２／３Ｖｄｄ（Ｖ）が印加される。即ち、走査線Ｘ１が選択され、走査線Ｘ１のライン上の画素（１，１）、（１，２）及び（１，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ１及びＹ２には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，１）及び（１，２）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ３には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。
【００５１】
第２の期間ｆ１２では、走査線Ｘ１には−Ｖｄｄが印加され、信号線Ｙ１及びＹ２には０（Ｖ）が印加されるので、画素（１，１）及び（１，２）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、第２の強誘電状態が維持されて黒表示となる。また、信号線Ｙ３には−２／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（１，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ４）が発生し、第１の強誘電状態が維持されて白表示のままである。
【００５２】
第２選択期間ｆ２では、同様に、走査線Ｘ２が選択され、走査線Ｘ２のライン上の画素（２，１）、（２，２）及び（２，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ１には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（２，１）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ２及びＹ３には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（２，２）及び（２，３）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。
【００５３】
第２選択期間ｆ３では、同様に、走査線Ｘ３が選択され、走査線Ｘ３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）についての画素の書き換えが行われる。この時、信号線Ｙ３には−Ｖｄｄが印加されるので、画素（３，３）には電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、第２の強誘電状態に反転されて黒表示となる。また、信号線Ｙ１及びＹ１には−１／３Ｖｄｄが印加されるので、画素（３，１）及び（３，２）には電位差−２／３Ｖｄｄ（＞Ｖ４）が発生し、誘電状態は反転せず白表示のままである。
【００５４】
図８は、図７に示す駆動電圧波形を印加した場合の表示状況を示す図である。
【００５５】
図８に示すように、画素（１，１）、（１，２）、（２，１）及び（３，３）の４つの画素が黒表示となる。
【００５６】
図７及び図８では３×３画素について示したが、液晶パネル２０は３３×３３画素であるので、全体表示処理の場合、３３本の走査線１３ａを順次選択して全ての画素の書き換えが完了する。即ち、液晶パネル２０の１フレーム期間Ｆは、リセット期間ＲＳと３３の選択期間ｆ１〜ｆ３３から構成されることとなる。図７に示す１つの動作を液晶に行わせるための印加パルス幅を「ｗ（μｓ）」とすると、液晶パネル２０において全体表示処理を行うためには、（１＋３３）×２×ｗ＝６８×ｗ（μｓ）だけの時間が必要となる。なお、リセット期間ＲＳでは、表示全体を完全に白表示又は黒表示にする必要があるので、リセット期間ＲＳに対応する印加パルス幅は１以上の値をとる。また、ｗは、後述するように、液晶パネル２０の周囲温度や印加電圧によって変動する。
図９は、図８の状態から、部分表示処理によって、画素（３，３）のみ白とする場合に印加される駆動電圧波形の一例を示す図である。
【００５７】
図９は、図７と同様に、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図９（ａ）〜図９（ｆ）は、各走査線Ｘ１〜Ｘ３及び信号線Ｙ１〜Ｙ３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く１つの選択期間ｆ１を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。
【００５８】
リセット期間ＲＳでは、画素（３，３）が走査線Ｘ３のライン上及び信号線Ｙ３のライン上にあることから、第１の期間ＲＳ１には走査線Ｘ３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ３に０（Ｖ）を印加し、第２の期間ＲＳ２には走査線Ｘ３のみ０（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ３に−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加して、走査線Ｘ３のライン上の画素についてのみ黒表示及び白表示を行わせ、それ以前の履歴を消去する。
【００５９】
次の第１選択期間ｆ１の第１の期間ｆ１１では、走査線Ｘ３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ３のみに０（Ｖ）を印加して、画素（３，３）に電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）を発生させて第２の強誘電状態に反転して黒表示とする。また、第２の期間ｆ１２では、走査線Ｘ３のみ０（Ｖ）を印加し且つ信号線Ｙ３のみに−Ｖｄｄを印加して、画素（３，３）に電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ２）を発生させて第１の強誘電状態に反転して白表示とする。
【００６０】
図１０は、図９に示す駆動電圧波形を印加した場合の表示状況を示す図である。
【００６１】
図１０に示すように、画素（３，３）のみが反転して白表示となる。
【００６２】
図９及び図１０では３×３画素について示したが、液晶パネル２０は３３×３３画素であるので、１つの画素のみを反転する場合、１本の走査線１３ａのみを選択して画素の書き換えが完了する。即ち、液晶パネル２０の１フレーム期間Ｆは、リセット期間ＲＳと１の選択期間ｆ１から構成されることとなる。したがって、部分表示処理にかかる時間は、（１＋１）×２×ｗ＝４×ｗ（μｓ）となる。前述した全体表示処理（６８×ｗ）と比較すると、１フレーム期間は１／１７となり、表示のための消費電力も大きく低下させることができる。
【００６３】
図１１は、図８の状態から、部分表示処理によって、画素（３，３）のみ白とする場合に印加される駆動電圧波形の他の例を示す図である。
【００６４】
図１１は、図７と同様に、補助電源ＯＦＦの状態（図３（ａ）参照）を示している。また、図１１（ａ）〜１１（ｆ）は、各走査線Ｘ１〜Ｘ３及び信号線Ｙ１〜Ｙ３へのリセット期間ＲＳとそれに引き続く１つの選択期間ｆ１を含む１フレーム期間Ｆにおける印加電圧波形を示している。縦軸は印加電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（Ｔ）を示す。
【００６５】
図１１の例では、走査線Ｘ３のライン上の全ての画素を一度に白表示にする。第１選択期間ｆ１の第１の期間ｆ１１では、走査線Ｘ３のみ−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加し、他の全ての走査線及び信号線には０（Ｖ）を印加するので、走査線Ｘ３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）に電位差−Ｖｄｄ（＜Ｖ４）が発生し、第２の強誘電状態に反転して黒表示となる。また、第２の期間ｆ１２では、走査線Ｘ３のみ０（Ｖ）を印加し、他の全ての走査線及び信号線には−Ｖｄｄ（Ｖ）を印加するので、走査線Ｘ３のライン上の画素（３，１）、（３，２）及び（３，３）に電位差Ｖｄｄ（＞Ｖ２）が発生し、第１の強誘電状態に反転して白表示となる。
【００６６】
図１２は、メモリ液晶の温度と最低印加パルス幅との関係を示す図である。
【００６７】
図１２のデータは、Ｖｄｄ＝５Ｖの場合に、液晶パネル２０を用いて測定したものである。最低印加パルス幅とは、それ以上のパルス幅を印加しないと、メモリ性液晶が一方の強誘電状態から他の強誘電状態に反転しないようなパルス幅を言う。図１２に示すように、温度が下がるほど、最低印加パルス幅は広がり、温度が上がるほど、最低印加パルス幅は狭くなる。
【００６８】
例えば、２０℃の時、最低印加パルス幅ｗは２８６０μｓ（２．８６ｍｓ）であるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×２．８６ｍｓ＝１９４．４８ｍｓ必要となる。これに対して、０℃の時、最低印加パルス幅ｗは９３０４μｓ（９．３ｍｓ）であるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×９．３ｍｓ＝６３２．４ｍｓ必要となる。このように、２０℃から０℃へ移行した場合、全体表示処理のための切り換え時間が２倍となる。
図１３は、メモリ液晶への印加電圧と最低印加パルス幅との関係（８℃における）を示す図である。
液晶パネル２０を駆動するための駆動電圧（Ｖｄｄ）は電池５２から供給されるが、ソーラセル５１の発電状況や電池５２の充電状況によってはＶｄｄが変動してしまう。図１３は、Ｖｄｄが変動した場合の最低印加パルス幅を、液晶パネル２０を用いて測定したものである。図１３に示すように、印加電圧が下がるほど、最低印加パルス幅は広がり、印加電圧が上がるほど、最低印加パルス幅は狭くなる。
【００６９】
例えば、Ｖｄｄ＝５（Ｖ）の時、最低印加パルス幅ｗは５．６ｍｓであるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×５．６μｓ＝３８０．８ｍｓ必要となる。これに対して、Ｖｄｄ＝３（Ｖ）の時、最低印加パルス幅ｗは約４０ｍｓであるので、前述した液晶パネル２０の全体表示処理の場合、切り換えに、６８×４０ｍｓ＝２７２０ｍｓ必要となる。
図１４は、制御フローの一例を示す図である。
【００７０】
図１４の制御フローは、ＲＯＭ３３等に予め記憶されているプログラムに従って、主に制御部３０が液晶表示装置１００の各要素を制御しながら実行する。
【００７１】
最初に、制御部３０は、時刻の更新等によって表示開始命令（Ｓ１３０１）が出されると、温度センサ４１からの信号に基づいて表示パネル２０の近傍の温度が検出され、充電制御部５０から液晶パネル２０へ供給できる駆動電圧の電圧が検出される（Ｓ１３０２）。
【００７２】
次に、制御部３０は、図１２及び図１３に示すようなデータを利用して、温度及び電圧の条件から、最低印加パルス幅を求める（Ｓ１３０３）。なお、実際には全ての電圧条件における温度とパルス幅との関係が例えばＲＯＭ３３にマップとして記憶されているものとする。
【００７３】
次に、表示パネルの走査線１３ａの本数や駆動方式から、最低印加パルス幅で全体表示処理を行った場合に必要となる書き換えのための時間（表示時間）を算出し（Ｓ１３０４）、視認性の限界時間（例えば３３ｍｓ）と比較する（Ｓ１３０５）。
【００７４】
Ｓ１３０５において、表示時間が視認性の限界時間より大きい判断された場合には、次に、今回の表示開始命令に基づく表示が部分表示可能な表示か否かが判断される（Ｓ１３０６）。
【００７５】
図１５は、液晶パネル２０への表示例を示す図である。
【００７６】
図１５では、東京の時刻ＡＭ１０時０９分を示しているが、頻繁に書き換えが必要な箇所は、図中に１５０１として示した９本の走査線に係る部分のみである。したがって、例えば、表示開始命令に基づく表示の書き換えが時刻表示部分のみであれば、Ｓ１３０５において、制御部３０は、部分表示可能であると判断する。また、表示開始命令に基づく表示の書き換えが、時計をストップウッチとして使用する場合等であって、全ての走査線に係る部分の書き換えが必要な場合には、Ｓ１３０５において、制御部３０は、部分表示が不可であると判断する。
【００７７】
部分表示処理が可能なものとしては、他に時刻修正の年、月、日、曜日、時、分、秒の表示、アラームの修正の年、月、日、曜日、時、分、秒、アラームの種類の表示、水深計測の水深の表示、気圧計測による気圧又は高度の表示等が考えられる。
【００７８】
Ｓ１３０６において、部分表示可能と判断された場合には、部分表示処理を行い（Ｓ１３０７）、一連のフローを終了する。部分表示処理とは、図１５の例では、図中１５０１として示した９本の走査線に係る部分についてのみの画素の書き換えを行う処理である。
【００７９】
Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合や、Ｓ１３０６において部分表示不可と判断された場合には、全体表示処理を行い（Ｓ１３０８）、一連のフローを終了する。
【００８０】
このように、して、制御部３０は、液晶パネルの駆動条件に応じて、全体表示処理と部分表示処理を切り替えて制御するので、駆動条件にあった、最適な表示を行うことが可能となった。
【００８１】
図１４のフローでは、Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合には、全体表示処理を行うこととしたが、Ｓ１３０５において表示時間が視認性の限界時間以下と判断された場合であって、部分表示可能な場合には、消費電力を下げる目的で部分表示処理を行うように制御しても良い。
【００８２】
また、図１４のフローでは、Ｓ１３０２において、温度及び印加電圧に基づいて最低印加パルス時間を算出したが、何れか一方のみに基づいて最低印加パルス時間を算出し、算出した最低印加パルス時間に基づいて全体表示処理と部分表示処理とを切り替えるように制御することもできる。
【００８３】
さらに、図１４のフローでは、充電制御部５０からのデータに基づいて印加電圧を判断したが、ソーラセル５１の発電電圧又は電池５２の端子間電圧の何れか一方のみに基づいて印加電圧を判断することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【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】液晶パネル及び補助光源の断面を示す概念図である。
【図３】（ａ）は補助光源がＯＦＦの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図であり、（ｂ）は補助光源がＯＮの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。
【図５】液晶パネルの使用例を示す図である。
【図６】画素の表示例を示す図である。
【図７】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８】図７に示す駆動電圧波形に基づく画素の表示例を示す図である。
【図９】液晶パネルに印加される駆動電圧波形の他の例を示す図である。
【図１０】図９に示す駆動電圧波形に基づく画素の表示例を示す図である。
【図１１】液晶パネルに印加される駆動電圧波形の更に他の例を示す図である。
【図１２】温度と最低印加パルス幅の関係を示す図である。
【図１３】印加電圧と最低印加パルス幅の関係を示す図である。
【図１４】本発明に係る表示方式切り替えの制御フローを示す図である。
【図１５】液晶パネルの表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０    強誘電性液晶
１３ａ    走査電極（走査線）
１３ｂ    信号電極（信号線）
１５    偏光板
１６    反射型偏光板
２０    液晶パネル
２１    表示制御部
２２    走査駆動電圧波形発生回路
２３    信号駆動電圧波形発生回路
３０    制御部
３１    時計部
３２    ＲＡＭ
３３    ＲＯＭ
４１    温度センサ
４２    水深センサ
４３    気圧センサ
５０    充電制御部
５１    ソーラセル
５２    電池
６０    補助光源
６１    補助光源制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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