(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向面に駆動電極とＳｉＯxの無機蒸着膜の配向膜とを有する一対の基板間に、少なくとも二つの安定状態を持つメモリ性液晶を挟持した液晶パネルと、
該液晶パネルを駆動するための駆動電圧を出力する駆動回路と、
周囲の温度を検出する温度センサーとを備えた温度補償を行う液晶装置であって、
前記駆動回路は、前記駆動電圧のパルス幅又はパルス高を可変して供給する制御回路を備え、
前記制御回路は、前記温度センサーの情報によって、前記液晶パネルの温度補償範囲における高温側から低温側に向かって、前記駆動電圧のパルス幅又はパルス高を増加させて供給する第1の温度補償範囲と、前記第１の温度補償範囲の境目である０℃以下の所定温度に対しては、最大となる前記駆動電圧のパルス幅又はパルス高を供給した後、前記所定温度より低温側に対しては、最大となる前記駆動電圧のパルス幅又はパルス高とほぼ同一、または最大となる前記駆動電圧のパルス幅またはパルス高より小さい電圧を供給する第２の温度補償範囲を備え、
前記温度センサーで検出された温度が前記所定温度以下となった時点で、前記駆動回路は、前記液晶パネルを一方の安定状態にするリセットパルスを出力することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第１の温度補償範囲と前記第２の温度補償範囲を含む前記液晶パネルの温度補償範囲は、−１０℃から６０℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
さらに、周囲の湿度を検出する湿度センサーを備え、前記第２の温度補償範囲における前記湿度センサーの情報が加味され、前記一方の安定状態にリセットされるに充分な前記リセットパルスが供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
【請求項４】
さらに、周囲の湿度を検出する湿度センサーを備え、前記湿度センサーの情報によって、前記液晶パネルに印加する前記駆動電圧を停止することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記湿度センサーの情報は、所定の湿度以下であることを特徴とする請求項４に記載の
液晶装置。
【請求項６】
前記湿度センサーの情報は、所定の湿度以下の状態が連続して所定時間経過したことを特徴とする請求項４または５に記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルを用いて安定した動作を実現する液晶装置に関するものであり、特にメモリ性液晶の二つの安定状態によるメモリ性効果を利用して低消費電力を実現する液晶装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、強誘電性液晶素子などに代表されるメモリ性液晶パネルが盛んに研究開発され、低消費電力の特徴を生かして表示装置や液晶シャッター等に用いられている。たとえば、強誘電性液晶素子の閾値の変動による焼き付き現象を抑制して、良好な表示を行うことが出来る強誘電性液晶素子及びその駆動方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。以下、従来の強誘電性液晶素子を図面に基づいて説明する。
【０００３】
図１１（ａ）は、特許文献１に開示された強誘電性液晶素子の偏光板配置の構成を模式的に示した平面図である。図１１（ａ）において、強誘電性液晶素子２０は、クロスニコルに合わせた偏光板２１ａ、２１ｂの間に、偏光板２１ａの偏光軸Ａと偏光板２１ｂの偏光軸Ｂのどちらか一方と、液晶分子の第１の安定状態（矢印Ｃ）もしくは、第２の安定状態（矢印Ｄ）のときの分子長軸方向のどちらかとが、ほぼ平行になるように液晶層２２を配置する。ここで、図１１（ａ）においては、偏光板２１ａの偏光軸Ａと第１の安定状態（矢印Ｃ）のときの分子長軸方向が、ほぼ平行になるように配置されている。
【０００４】
次に図１１（ｂ）は、強誘電性液晶素子２０の構造を模式的に示した断面図である。図１１（ｂ）において、強誘電性液晶素子２０は、少なくとも二つの安定状態を持つメモリ性液晶である液晶層２２を挟持する一対のガラス基板２３ａ、２３ｂから構成される。また、このガラス基板２３ａと２３ｂはシール材２６によって固着されている。そして、ガラス基板２３ａ、２３ｂの対向面には駆動電極としての複数の走査電極２４と、信号電極２５が設けられており、その上に配向膜２７ａ、２７ｂが蒸着されている。
【０００５】
さらに一方のガラス基板２３ａの外側には、前述した如く、液晶層２２の液晶分子の第１もしくは第２の安定状態の時の分子長軸方向とが平行になるように第１の偏光板２１ａが設けられており、他方のガラス基板２３ｂの外側には、第１の偏光板２１ａの偏光軸と９０°異なるようにして第２の偏光板２１ｂが設けられている。
【０００６】
次に、図１１（ａ）、図１１（ｂ）で示した強誘電性液晶素子２０の動作を説明する。図１２は、強誘電性液晶素子２０の駆動電圧に対する光透過率の変化を示している。ここで、強誘電性液晶のスイッチング、つまり一方の安定状態から他方の安定状態への転移は、駆動電圧のパルス幅値とパルス高値との積の値が閾値以上の値となる電圧を強誘電性液晶に印加した場合にのみ起こる。図１２において、強誘電性液晶素子２０は駆動電圧の極性の違いによって、第１の安定状態（非透過（黒）表示）か、第２の安定状態（透過（白）表示）かのいずれかが選択される。
【０００７】
ここで、駆動電圧をプラス方向に増加させたとき、光透過率が変化し始める電圧値をＶ１、光透過率の変化が飽和する電圧値をＶ２とする。次に駆動電圧を減少させ、さらに逆極性のマイナス方向に電圧を増加させて光透過率が減少し始める電圧値をＶ３、光透過率の変化が飽和する電圧値をＶ４とする。このように強誘電性液晶素子２０は、強誘電性液晶分子の閾値以上の駆動電圧（すなわちＶ２以上のプラス印加電圧）が印加された場合に第２の安定状態が選択され、また、強誘電性液晶分子の逆極性の閾値以上の駆動電圧（すなわちＶ４以上のマイナス印加電圧）が印加された場合は、第１の安定状態が選択される
。そして、その後、駆動電圧が０Ｖになってもメモリ性効果によって、それぞれの安定状態は維持される。
【０００８】
この結果、図１１（ａ）に示すように偏光板２１ａ、２１ｂを配置すると、第２の安定状態で白表示（透過状態）、第１の安定状態で黒表示（非透過状態）となる。尚、偏光板２１ａ、２１ｂの配置を変えることにより、第２の安定状態で黒表示（非透過状態）、第１の安定状態で白表示（透過状態）とすることも出来るが、以下の説明では第２の安定状態で白表示（透過状態）され、第１の安定状態で黒表示（非透過状態）されるものとする。
【０００９】
次に図１３に基づいて、強誘電性液晶素子２０を駆動する駆動電圧を説明する。ここで、一例として強誘電性液晶素子２０の駆動は時分割駆動方式であり、複数の走査電極２４と信号電極２５に時分割で順次駆動電圧が印加されるものとする。図１３において、強誘電性液晶素子２０の走査電極２４と信号電極２５に印加される合成駆動電圧を示しており、Ｎ＝１の波形は１本目の走査電極２４上にある画素に印加される合成駆動電圧であり、Ｎ＝２の波形は２本目の走査電極２４上にある画素に印加される合成駆動電圧である。そして、黒表示の場合と白表示の場合の駆動電圧を分けて示している。
【００１０】
ここでＮ＝１の合成駆動電圧は、表示データを書き込む期間の前に、一方の安定状態に強誘電性液晶素子をリセットするためのリセット期間Ｒｓを設けている。このリセット期間Ｒｓは、スイッチング期間Ｓｗと非スイッチング期間ＮＳｗを有し、スイッチング期間Ｓｗでは＋Ｖｓｗと−Ｖｓｗの双極性パルスを印加し、非スイッチング期間ＮＳｗでは０Ｖの電圧を印加している。尚、＋Ｖｓｗと−Ｖｓｗは前述した閾値（すなわちＶ２とＶ４）より充分に高い電圧が選択される。このリセット期間Ｒｓの駆動電圧がリセットパルスと定義される。
【００１１】
尚、このリセットパルスの印加によって、強誘電性液晶素子２０は第１の安定状態（黒表示）にリセットされるが、リセットパルスを反転させることによって第２の安定状態（白表示）にリセットすることも出来る。次にリセット期間Ｒｓの直後は、表示データを書き込む選択期間Ｓｅが印加され、黒表示の場合には閾値以下の電圧である±Ｖｓｅ１、白表示の場合には閾値以上の電圧である±Ｖｓｅ２の双方向性パルスが印加される。選択期間Ｓｅのあとは、閾値以下の電圧である±Ｖｎｓｅの双方向性パルスが印加される非選択期間ＮＳｅが走査の終了まで継続される。
【００１２】
また、Ｎ＝２の合成駆動電圧のリセット期間Ｒｓのスイッチング期間Ｓｗは、Ｎ＝１の合成駆動電圧と同時タイミングであり、選択期間Ｓｅのタイミングは１走査電極分ずれている。そのため、非スイッチング期間（ＮＳｗ）は、走査電極によって異なり、走査電極数に沿って次第に長くなる。すなわち、強誘電性液晶素子２０の駆動は、リセット期間Ｒｓ内のスイッチング期間Ｓｗは全画素が同時に印加され、そのあとの走査電極２４毎の表示データの書き込みは、選択期間Ｓｅを複数の走査電極２４毎にずらすことによって行われる。
【００１３】
この特許文献１に開示されている強誘電性液晶素子とその駆動方法は、リセット期間Ｒｓ内に、電圧０Ｖを印加する非スイッチング期間ＮＳｗを設けることによって、液晶の表示状態に依存する閾値の変動を抑制することが可能となり、その結果、焼き付き現象を抑えて良好な表示を行うことが出来る。
【００１４】
また、強誘電性液晶素子の閾値は温度特性を有しており、この温度特性を補償する強誘電性液晶素子の駆動方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。以下、強誘電性液晶素子の温度特性を補償する従来の駆動方法を図面に基づいて説明する。図１４は強誘電
性液晶素子の温度特性を補償するために、駆動電圧のパルス幅を温度に応じて可変した温度補償特性を示している。ここで、強誘電性液晶素子がスイッチングする閾値は、温度が高い状態では小さいが、温度が低くなるにしたがって大きくなる特性を備えている。
【００１５】
このため、図示するように強誘電性液晶素子を駆動する駆動電圧は、高温時（たとえば６０℃）では一例として数百μＳのパルス幅で駆動することが出来るが、低温時（たとえば−１０℃）では、約９０００μＳのパルス幅が必要となる。また、閾値の温度補償のためには、駆動電圧のパルス幅だけでなく、駆動電圧のパルス高も温度に応じて可変し、パルス幅とパルス高の両方で温度補償することが開示されている。このように、温度変化に応じて駆動電圧を可変することにより、強誘電性液晶素子を温度に対して安定して動作させることが可能となる。
【００１６】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ００／２３８４８号公報（第１の実施の形態、第１１図）
【特許文献２】特許第２６１６４９６号公報（第２頁、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、本発明者は、強誘電性液晶素子がスイッチングする閾値は、温度特性を有すると共に、湿度にも影響されることを実験によって見出した。以下、図面により強誘電性液晶素子の湿度特性を説明する。図１５は、周囲温度が−１０℃と０℃における強誘電性液晶素子の閾値の湿度特性の一例を示す図である。図１５において、Ｘ軸は強誘電性液晶素子の周囲湿度を示し、Ｙ軸は強誘電性液晶素子をスイッチングさせる駆動電圧のパルス幅の閾値Ｐｔｈを示している。
【００１８】
ここで、実線で示す閾値Ｐ１は、−１０℃で選択電圧（５Ｖ）を印加した時にスイッチングするパルス幅の閾値であり、同じく実線で示す閾値Ｐ２は、−１０℃で非選択電圧（１．６６Ｖ）を印加した時にスイッチングするパルス幅の閾値である。また、破線で示す閾値Ｐ３は、０℃で選択電圧（５Ｖ）を印加した時にスイッチングするパルス幅の閾値であり、同じく破線で示す閾値Ｐ４は、０℃で非選択電圧（１．６６Ｖ）を印加した時にスイッチングするパルス幅の閾値である。ここで選択電圧とは、図１３の合成駆動電圧で示した選択期間Ｓｅで印加される駆動電圧であり、非選択電圧とは、同じく非選択期間ＮＳｅで印加される駆動電圧である。
【００１９】
ここで−１０℃での閾値Ｐ１、Ｐ２に着目すると、湿度が高い状態では、選択電圧の閾値Ｐ１は低い値であり、非選択電圧の閾値Ｐ２は高い値である。よって、表示内容を書き換えるために、閾値Ｐ１とＰ２の中間のパルス幅で選択電圧（５Ｖ）を印加して、例えば表示を黒から白に反転させ、その後、同じパルス幅の非選択電圧（１．６６Ｖ）が印加されたとしても、非選択電圧の閾値Ｐ２は高い値であるので、強誘電性液晶素子が非選択電圧でスイッチングすることは無く、高い動作マージンを確保することが出来る。
【００２０】
しかし、湿度が低下すると、図示するように、閾値Ｐ１は湿度の低下と共に高くなり、また、閾値Ｐ２は湿度の低下と共に低くなる。そして、ある湿度の条件で、閾値Ｐ１と閾値Ｐ２は交差し、更に湿度が低下すると、閾値Ｐ１と閾値Ｐ２は逆転する。ここで、閾値Ｐ１と閾値Ｐ２が交差するポイントを交点Ｋ１とすると、交点Ｋ１より湿度が高い左側の領域は、選択電圧の閾値Ｐ１より非選択電圧の閾値Ｐ２の方が高いので、一定の動作マージンを有する正常動作領域である。
【００２１】
しかし、交点Ｋ１より湿度が低い右側の領域は、選択電圧の閾値Ｐ１と非選択電圧の閾
値Ｐ２の関係が逆転し、強誘電性液晶素子を正常にスイッチングさせることが出来ない領域が発生し、この領域を異常動作領域と定義する。すなわち、異常動作領域では、強誘電性液晶素子を選択電圧でスイッチングさせたとしても、非選択電圧の閾値Ｐ２は、選択電圧の閾値Ｐ１より低いので、非選択電圧で再びスイッチングしてしまい、正常な動作を行うことが出来ない。また、異常動作領域に入らなくても異常動作領域近傍では、選択電圧の閾値Ｐ１と非選択電圧の閾値Ｐ２の値が接近しているので、動作マージンが減少し不安定なスイッチング動作が起きる危険性がある。
【００２２】
次に０℃での閾値Ｐ３、Ｐ４に着目すると、湿度の影響は和らぎ、閾値Ｐ３と閾値Ｐ４が交差するポイントである交点Ｋ２は、湿度が極めて低い状態に移動するので、ほとんどの領域が正常動作領域となる。また、図示しないが、温度が０度以上であれば、湿度の影響は小さくなり、どのような湿度に対しても正常動作領域となる。以上のことから、強誘電性液晶素子の閾値は、温度が０℃以下の条件で湿度に大きく影響され、温度が０℃以下で低湿度のとき、異常動作領域に突入する可能性が大きいことが判明した。尚、この異常動作領域は、低温度において低湿度の状態が一定の期間連続したときに発生し易いことが実験により確かめられた。
【００２３】
このような現象により、強誘電性液晶素子を広い温度範囲で安定して動作させるには、温度特性を補償するだけでなく、湿度特性に対する補償も必要となる。しかし、特許文献１の強誘電性液晶素子は、温度及び湿度に対する補償は考慮させておらず、このため、低温度低湿度の条件で強誘電性液晶素子が誤動作する危険性があり問題である。また、特許文献２の駆動方法においては、温度に対する補償は考慮されているが、湿度に対する補償は考慮されていないので、同様に低温度低湿度の条件で強誘電性液晶素子が誤動作する危険性があり問題である。
【００２４】
次に図１６（ａ）〜図１７（ｂ）に基づいて、強誘電性液晶素子が低温度低湿度で異常動作領域に入る原理を推察する。ここで、図１６（ａ）は、一対のガラス基板４０ａ、４０ｂ間に強誘電性液晶を狭持した場合、画素内におけるイオンの極性と液晶分子が示す自発分極の向きをモデル化して示した図であり、黒丸がプラスイオン、白丸がマイナスイオンを示し、プラスイオンとマイナスイオン間の矢印は自発分極の方向を示している。この図１６（ａ）において強誘電性液晶素子は、低温度低湿度の環境に置かれた状態で、リセットパルスの印加によって一方の安定状態である白表示になったと仮定する。
【００２５】
このとき、強誘電性液晶分子は自発分極を有するので、この自発分極によってセル内部に生じる内部電界Ｅｐｓの作用により、強誘電性液晶中に残存するイオン性不純物が、ガラス基板４０ａ、４０ｂの対向面に形成される配向膜（図示せず）表面に引き付けられ、ガラス基板４０ａ側にマイナスイオン、ガラス基板４０ｂ側にプラスイオンが存在する。このマイナスイオンとプラスイオンによって、内部電界Ｅｐｓを打消す方向にイオン電界Ｅｉｏｎが生じる。
【００２６】
ここで、配向膜にＳｉＯを用いた場合、低温度低湿度状態では、液晶内部の不純物イオンは、配向膜のＳｉＯに引き付けられやすく、また、配向膜に引き付けられた不純物イオン（すなわち、プラスイオンとマイナスイオン）は、特に低温度低湿度状態では、非常に動き難い状態にあり、もし、外部電界によって強誘電性液晶素子がスイッチングして液晶分子の自発分極が反転しても、不純物イオンは液晶分子に追従せず、以前の状態を保持する。
【００２７】
次に図１６（ｂ）は、図１６（ａ）で白表示を維持している状態から、選択電圧Ｅｏｕｔ１が印加されて液晶分子の自発分極が反転し、黒表示になった状態を示している。これにより、自発分極によって生じる内部電界Ｅｐｓは反転するが、強誘電性液晶素子は低温
度低湿度の状態にあるので、前述した如く、不純物イオンは液晶分子に追従せず、イオン電界Ｅｉｏｎの方向は変化しない。
【００２８】
次に図１７（ａ）は、選択電圧Ｅｏｕｔ１の印加終了後、自発分極の反転によって黒表示が継続しても、不純物イオンは液晶分子に追従せずイオン電界Ｅｉｏｎの方向は変化しない状態を示している。ここで、イオン電界Ｅｉｏｎは、液晶分子の自発分極を反転させる（前の状態に戻す）作用を持っているが、イオン電界Ｅｉｏｎはそれほど大きくないので、瞬時に液晶分子を反転させるにはいたらない。
【００２９】
次に図１７（ｂ）は、非選択電圧Ｅｏｕｔ２が印加された状態を示している。ここで、非選択電圧Ｅｏｕｔ２は、先の選択電圧Ｅｏｕｔ１より小さな電圧であるが、イオン電界Ｅｉｏｎと同方向の電界である非選択電圧Ｅｏｕｔ２が作用して液晶分子の自発分極は反転し、白表示に戻る。この結果、本来であれば、非選択電圧では液晶分子の閾値電圧を超えることは無く、非選択電圧でスイッチングすることはないが、イオン電界Ｅｉｏｎの影響によって液晶分子は反転してしまう。
【００３０】
また、低温度低湿度になるほど、配向膜に引き付けられる不純物イオンが増加するので、イオン電界Ｅｉｏｎは強くなり、結果として、低温度低湿度になるほど、液晶分子をスイッチングさせる閾値Ｐｔｈは小さくなり、非選択期間で印加される電圧によって誤動作する可能性が大きくなる。
【００３１】
以上の推察をまとめると、低温度低湿度では、不純物イオンが配向膜に引き付けられやすくなる。この結果、イオン電界Ｅｉｏｎが強くなる。これにより非選択期間でのパルス幅の閾値Ｐｔｈが小さくなる。これにより、リセット状態などの一様状態から他方へのスイッチングに必要な閾値Ｐｔｈは大きくなるが、前の状態に戻すために必要な閾値Ｐｔｈ（ここでは非選択期間の電圧）は小さくなる。これにより、低温度低湿度において異常動作領域が発生すると推察される。また、このような現象は、湿度の影響を受けやすいＳｉＯｘなどの無機蒸着膜を配向膜として採用した場合に顕著に現われる。よって、液晶材料として強誘電性液晶などのスメクチック液晶以外の材料を用いた場合でも、無機蒸着膜を配向膜に採用した場合には、湿度の影響が大きく、類似の現象が生じるものと思われる。
【００３２】
本発明の目的は上記課題を解決し、強誘電性液晶素子に代表されるメモリ性液晶パネルの湿度特性を考慮した温度補償を行い、温度変化や湿度変化に対して安定した動作を実現する液晶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記課題を解決するために、本発明の液晶装置は、下記記載の構成を採用する。
【００３４】
本発明の液晶装置は、対向面に駆動電極とＳｉＯxの無機蒸着膜の配向膜とを有する一対の基板間に、少なくとも二つの安定状態を持つメモリー性液晶を挟持した液晶パネルと、この液晶パネルを駆動するための駆動電圧を出力する駆動回路と、周囲の温度を検出する温度センサーとを備えた温度補償を行う液晶装置であって、駆動回路は、駆動電圧のパルス幅又はパルス高を可変して供給する制御回路を備え、制御回路は、温度センサーの情報によって、液晶パネルの温度補償範囲における高温側から低温側に向かって、駆動電圧のパルス幅又はパルス高を増加させて供給する第1の温度補償範囲と、第１の温度補償範囲の境目である０℃以下の所定温度に対しては、最大となる駆動電圧のパルス幅又はパルス高を供給した後、所定温度より低温側に対しては、最大となる駆動電圧のパルス幅又はパルス高とほぼ同一、または最大となる駆動電圧のパルス幅またはパルス高より小さい電圧を供給する第２の温度補償範囲を備え、温度センサーで検出された温度が所定温度以下となった時点で、駆動回路は、液晶パネルを一方の安定状態にするリセットパルスを出力することを特徴とする。
【００３５】
本発明の液晶装置により、温度センサーの情報に基づいて所定温度以上の第１の温度補
償範囲においては、高温側から低温側に向かって駆動電圧を増加させて液晶パネルの温度特性を補償すると共に、所定温度より低温側の第２の温度補償範囲に対しては、液晶パネルの湿度特性を考慮して温度補償を行うことにより、温度変化や湿度変化に対して安定した動作を行う低消費電力の液晶装置を提供することが出来る。
【００３６】
また、所定温度は０℃以下であることを特徴とする。
【００３７】
これにより、０℃以下の第２の温度補償範囲に対して、液晶パネルの湿度特性を考慮した温度補償を行うことにより、液晶パネルの異常動作領域近傍での動作マージンを高めて、安定した動作を行う液晶装置を提供出来る。
【００３８】
また、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲を含む液晶パネルの温度補償範囲は、−１０℃から６０℃の範囲であることを特徴とする。
【００３９】
これにより、液晶パネルは、−１０℃から６０℃という十分に広い温度範囲で温度補償されるので、屋外の使用にも対応する信頼性に優れた液晶装置を提供出来る。
【００４０】
液晶は少なくとも二つの安定状態を持つメモリ性液晶であることを特徴としている。また、駆動電圧には、二つの安定状態のうち、一方の安定状態にメモリ性液晶をリセットするリセットパルスを含み、第２の温度補償範囲における任意の温度で、あるいは周囲の湿度を検出する湿度センサーを備え、第２の温度補償範囲における湿度センサーの情報によって、一方の安定状態にリセットされるに充分なリセットパルスが供給されることを特徴とする。
【００４１】
これにより、所定温度より低温側の第２の温度補償範囲で、メモリ性液晶パネルが異常動作領域に入る危険性があったとしても、メモリ性液晶パネルは事前に一方の安定状態にリセットされるので、誤動作を回避して信頼性の高い液晶装置を提供出来る。
【００４２】
また、温度情報と共に湿度情報に基づいてメモリ性液晶パネルがリセットされるので、異常動作領域への突入を高い精度で事前に回避することが可能となり、誤動作の無い信頼性に優れた液晶装置を提供出来る。
【００４３】
また、メモリ性液晶パネルをリセットした後、メモリ性液晶パネルに印加する駆動電圧を停止することを特徴とする。
【００４４】
これにより、リセット後に駆動電圧を停止することで、メモリ性液晶パネルは、メモリ効果で一方の安定状態を保持出来ると共に、電力消費を抑制して低消費電力の液晶装置を実現出来る。
【００４５】
さらに、周囲の湿度を検出する湿度センサーを備え、湿度センサーの情報によって、メモリ性液晶パネルに印加する前記駆動電圧を停止することを特徴とする。
【００４６】
これにより、温度情報と共に湿度情報に基づいてメモリ性液晶パネルへの駆動電圧が停止されるので、異常動作領域への突入を高い精度で事前に回避することが可能となり、また、駆動電圧の停止によって電力消費を抑制し、低消費電力の液晶装置を実現出来る。
【００４７】
また、湿度センサーの情報とは、所定の湿度以下であることを特徴とする。
【００４８】
これにより、所定の湿度以下の情報に基づいて、低湿度によるメモリ性液晶パネルの異常動作領域への突入を高い精度で事前に回避することが可能となり、誤動作の無い信頼性
に優れた液晶装置を提供出来る。
【００４９】
また、湿度センサーの情報とは、所定の湿度以下の状態が連続して所定時間経過したことであることを特徴とする。
【００５０】
これにより、所定の湿度以下の状態が連続して所定時間経過した情報に基づいて、メモリ性液晶パネルの異常動作領域への突入を高い精度で事前に回避することが可能となり、誤動作の無い信頼性に優れた液晶装置を提供出来る。
【００５１】
また、メモリ性液晶パネルはスメクチック相を示す液晶であることを特徴とする。
【００５２】
これにより、スメクチック相を示す液晶のメモリ性効果によって、メモリ性液晶パネルは駆動電圧を停止しても安定状態を維持できるので、消費電力が極めて少ない液晶装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００５３】
上記の如く本発明によれば、温度センサーの情報に基づいて所定温度以上の第１の温度補償範囲においては、メモリ性液晶パネルの温度特性を駆動電圧の可変によって補償すると共に、所定温度より低温側の第２の温度補償範囲に対しては、メモリ性液晶パネルの湿度特性を考慮して温度補償を行うことにより、温度変化や湿度変化に対して安定した動作を行う低消費電力の液晶装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の実施例１の液晶装置の構成を示すブロック図である。図２は本発明の実施例１の第１の動作を示すフローチャートである。図３は本発明の実施例１の第１の動作に基づく駆動電圧の一例を示すグラフである。図４は本発明の実施例１の第１の動作に基づく駆動電圧の他の例を示すグラフである。図５は本発明の実施例１の第２の動作を示すフローチャートである。図６は本発明の実施例１の第２の動作に基づく駆動電圧の一例を示すグラフである。図７は本発明の実施例１の第２の動作に基づく駆動電圧の他の例を示すグラフである。図８は本発明の実施例２の液晶装置の構成を示すブロック図である。図９は本発明の実施例２の第１の動作を示すフローチャートである。図１０は本発明の実施例２の第２の動作を示すフローチャートである。
【実施例１】
【００５５】
本発明の液晶装置の実施例１の構成を図１に基づいて説明する。実施例１の特徴は、温度センサーの情報に基づいてメモリ性液晶パネルの湿度特性を考慮して温度補償を行うと共に、異常動作領域での誤動作を回避して安定した動作を実現することである。図１において、１は本発明の実施例１としての液晶装置である。液晶装置１は、メモリ性液晶パネル２と温度センサー３と駆動回路１０とによって構成される。ここで、メモリ性液晶パネル２は、スメクチック相を示す強誘電性液晶素子によって成り、その構造は従来例で示した図１１（ａ）、図１１（ｂ）の強誘電性液晶素子２０と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００５６】
次に温度センサー３は、周囲の温度によって抵抗値が変化するサーミスタや、周囲の温度に応じた電圧を出力するＩＣ温度検出器等によって構成され、温度情報としての温度検出信号Ｔ１を出力する。また、この温度センサー３は、後述する制御回路のＩＣに内蔵させても良い。次に駆動回路１０は、制御回路１１と駆動用電圧発生回路１２と走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４によって構成される。ここで制御回路１１は、液晶装置１の全体を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成されることが好ましいが
、ランダムロジック等によるカスタムＩＣで構成しても良い。この制御回路１１は、温度センサー３からの温度検出信号Ｔ１を入力し、制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を出力する。
【００５７】
次に駆動回路１０を構成する駆動用電圧発生回路１２は、制御回路１１からの制御信号Ｓ３を入力し、前述の図１３で示した駆動電圧を得るために、極性の異なる複数の出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。また、駆動回路１０を構成する走査電極駆動回路１３は、メモリ性液晶パネル２の走査電極（図１１（ｂ）参照）を駆動する回路であり、出力電圧Ｖｏｕｔと制御信号Ｓ１を入力して走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを出力する。更に駆動回路１０を構成する信号電極駆動回路１４は、メモリ性液晶パネル２の信号電極（図１１（ｂ）参照）を駆動する回路であり、出力電圧Ｖｏｕｔと制御信号Ｓ２を入力して信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを出力する。
【００５８】
ここでメモリ性液晶パネル２は、駆動回路１０からの走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを入力して駆動される。この走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを合成した駆動電圧が、前述の図１３で示した合成駆動電圧に相当する。尚、メモリ性液晶パネル２を駆動する駆動電圧は、図１３に示した合成駆動電圧に限定されるものではなく、メモリ性液晶パネル２の特性や液晶装置１の仕様に応じて任意に変更して良い。
【００５９】
次に図２のフローチャートに基づいて、実施例１における液晶装置１の第１の動作を説明する。この第１の動作の特徴は、温度センサーの情報に基づいて駆動電圧を可変してメモリ性液晶パネル２の温度特性を補償すると共に、所定温度より低温側に対してはメモリ性液晶パネル２の湿度特性を考慮して温度補償を行うことである。説明の前提として、液晶装置１はメモリ性液晶パネル２で時刻等の表示を行う表示装置であるとする。
【００６０】
図２において、駆動回路１０を構成する制御回路１１は、メモリ性液晶パネル２の表示を更新するかどうかを判定する（ＳＴ１）。ここで、表示内容の更新は、例えば、液晶装置１が時分の時刻を表示する表示装置である場合、分の桁が進んだときに表示の更新が必要であり、または、使用者がスイッチ（図示せず）等を操作して表示モードを切り替えた場合などに必要となる。このステップＳＴ１で、肯定判定であれば次のステップＳＴ２へ進み、否定判定であればステップＳＴ１へ戻り、表示の更新まで待機状態を保持する。
【００６１】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ１で肯定判定がなされたならば、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＮし、出力電圧Ｖｏｕｔを出力する（ＳＴ２）。
【００６２】
次に制御回路１１は、更新する表示データを内蔵される記憶回路（図示せず）に記憶し、表示データを出力する準備を整える（ＳＴ３）。例えば、時刻が１１時５９分から１２時００分に進んだ場合、内蔵される記憶回路に表示データとして１２時００分を記憶させて表示データの準備を整える。
【００６３】
次に制御回路１１は、温度センサー３からアナログ信号としての温度検出信号Ｔ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定温度Ｔと比較し、検出された温度が所定温度Ｔ以下であるかを判定する（ＳＴ４）。ここで、所定温度Ｔとは、メモリ性液晶パネル２の温度特性を補償する第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲の境目となる温度を指している。このステップＳＴ４で否定判定であればステップＳＴ５へ進み、肯定判定であればステップＳＴ６へ進む。
【００６４】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ４で否定判定がなされたならば、検出された温度は所定温度Ｔより高いと判断し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇのパルス幅、またはパルス高を、検出された温度情報に応じて、あらかじめ記憶されている
第１の温度補償範囲でのパルス幅テーブル、またはパルス高テーブルを参照して決定する（ＳＴ５）。
【００６５】
また、制御回路１１は、ステップＳＴ４で肯定判定がなされたならば、検出された温度は所定温度Ｔより低いと判断し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇのパルス幅、またはパルス高を、検出された温度情報に応じて、あらかじめ記憶されている第２の温度補償範囲でのパルス幅テーブル、またはパルス高テーブルを参照して決定する（ＳＴ６）。
【００６６】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ５またはステップＳＴ６が終了したならば、制御信号Ｓ１を出力して走査電極駆動回路１３を制御し、決定したパルス幅、またはパルス高に基づいた走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを出力し、メモリ性液晶パネル２の走査電極の一つのラインを選択する（ＳＴ７）。
【００６７】
また制御回路１１は、ステップＳＴ７と同時に、記憶した表示データに基づいて制御信号Ｓ２を出力して信号電極駆動回路１４を制御し、決定したパルス幅、またはパルス高に基づいた信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを出力する（ＳＴ８）。このステップＳＴ８により、ステップＳＴ７で選択された走査電極のライン上の画素が、表示データに基づいて書き込まれる。
【００６８】
次に制御回路１１は、メモリ性液晶パネル２の１フレームの書き換えがすべて終了したかどうかを判定する（ＳＴ９）。ここで、肯定判定であればステップＳＴ１０へ進み、否定判定であればステップＳＴ７に戻って次の走査電極に対応する走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを順次出力する。このステップＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９を繰り返すことによって、メモリ性液晶パネル２に１フレーム分の駆動電圧が供給され、メモリ性液晶パネル２の全画素は新しい表示内容が書き込まれて表示が更新される。
【００６９】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ９で肯定判定がなされたならば、制御信号Ｓ１、Ｓ２によって走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを停止してメモリ性液晶パネル２の書き込みを終了する。また、制御回路１１は、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＦＦして出力電圧Ｖｏｕｔの出力を停止する（ＳＴ１０）。
【００７０】
尚、制御回路１１はステップＳＴ１０の終了後、休止状態となり、駆動用電圧発生回路１２、走査電極駆動回路１３、信号電極駆動回路１４も休止して、メモリ性液晶パネル２への駆動電圧は供給が停止されるので、この休止期間の消費電力は極めて小さくなる。また、メモリ性液晶パネル２は、駆動電圧の供給が停止しても、メモリ性効果によって表示が維持されることはもちろんである。
【００７１】
次に図３に基づいて、本実施例の第１の動作（図２のフローチャート参照）によって制御される駆動電圧の一例を説明する。ここで説明の前提として、駆動電圧としての走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇは、パルス幅、または、パルス高が温度に応じて可変されるが、本実施例においてはパルス幅を可変して温度補償を行うものとする。図３において、Ｘ軸は検出された温度を示し、Ｙ軸は駆動電圧（すなわち走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇの合成駆動電圧）の選択期間Ｓｅ（図１３参照）のパルス幅を示している。
【００７２】
ここで、所定温度Ｔは第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲の境目となる温度であり、メモリ性液晶パネル２の特性から０℃以下であることが好ましく、ここでは約−２℃であるとする。そして、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より高い場合は、図示
するように第１の温度補償範囲となり、また、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より低い場合は、図示するように第２の温度補償範囲となる。また、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲を含む全体の温度補償範囲は、＋６０℃から−１０℃の範囲であることが好ましい。これは、本発明の液晶装置が、腕時計や携帯電子機器などに搭載され、屋外で使用されることを想定していることによるが、温度補償範囲は搭載される機器の仕様に応じて任意に設定して良い。
【００７３】
ここで、温度センサー３によって検出された温度が第１の温度補償範囲である場合、駆動電圧は、高温側から低温側に向かってパルス幅が増加し、所定温度Ｔで最大（約５５００μＳ）となる。この第１の温度補償範囲におけるパルス幅の値は、制御回路１１に記憶されている第１の温度補償範囲におけるパルス幅テーブル（図示せず）を参照して増加量が決められている。そして、このパルス幅の増加カーブは、第１の温度補償範囲（すなわち、+６０℃〜所定温度Ｔ）におけるメモリ性液晶パネル２の閾値の温度特性に基づいて決定されており、このパルス幅の増加カーブによって、第１の温度補償範囲でのメモリ性液晶パネル２の表示動作を補償し、温度に対して安定した動作を実現することが出来る。
【００７４】
また、温度センサー３によって検出された温度が第２の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、所定温度Ｔで最大となったパルス幅とほぼ同一のパルス幅となる。この第２の温度補償範囲におけるパルス幅の値は、制御回路１１に記憶されている第２の温度補償範囲におけるパルス幅テーブル（図示せず）を参照して決められている。
【００７５】
この第２の温度補償範囲でのパルス幅が、所定温度Ｔでのパルス幅とほぼ同一である理由は、図１５で前述した強誘電性液晶素子の閾値の湿度特性に基づいて決定した。すなわち、図１５において、−１０℃で非選択電圧を印加した時の閾値Ｐ２は、前述した如く、０℃で非選択電圧を印加した時の閾値Ｐ４と比較して低湿度の時に大きく低下し、異常動作領域が発生しやすい。
【００７６】
これにより、異常動作領域が発生し易い温度（すなわち、０℃以下）では、第１の温度補償範囲のように温度の低下に応じて駆動電圧のパルス幅を増加させることは、逆にメモリ性液晶パネル２の動作マージンが減って誤動作が起きやすくなり問題である。よって、第２温度補償範囲でのパルス幅を、所定温度Ｔでのパルス幅とほぼ同一にしてそれ以上パルス幅を増加させないことにより、０℃以下で非選択電圧を印加した時の閾値が低湿度で急速に低下したとしても、一定の動作マージンを確保して安定した動作を実現することが出来る。
【００７７】
次に図４に基づいて、本実施例の第１の動作（図２のフローチャート参照）によって制御される駆動電圧の他の例を説明する。ここで説明の前提として、駆動電圧は図３と同様にパルス幅を可変して温度補償を行うものとする。図４において、Ｘ軸は検出された温度を示し、Ｙ軸は駆動電圧（すなわち走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇの合成駆動電圧）の選択期間Ｓｅ（図１３参照）のパルス幅を示している。
【００７８】
ここで、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲の境目となる所定温度Ｔは、メモリ性液晶パネル２の特性から０℃以下であることが好ましく、ここでは約−２℃であるとする。そして、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より高い場合は、図示するように第１の温度補償範囲となり、また、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より低い場合は、図示するように第２の温度補償範囲となる。また、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲を含む全体の温度補償範囲は、＋６０℃から−１０℃の範囲であることが好ましい。
【００７９】
ここで、温度センサー３によって検出された温度が第１の温度補償範囲である場合、駆
動電圧のパルス幅は、図３と同様に増加するので説明は省略する。次に、温度センサー３によって検出された温度が第２の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、所定温度Ｔで最大となったパルス幅より小さなパルス幅となる。この第２の温度補償範囲におけるパルス幅の値は、制御回路１１に記憶されている第２の温度補償範囲におけるパルス幅テーブルを参照して決められている。
【００８０】
この第２の温度補償範囲でパルス幅が、所定温度Ｔでのパルス幅を最大として小さくした理由は、図１５で前述した強誘電性液晶素子の閾値の湿度特性に基づいて決定した。すなわち、図１５において、前述した如く−１０℃で非選択電圧を印加した時の閾値Ｐ２は、０℃で非選択電圧を印加した時の閾値Ｐ４と比較して低湿度の時に大きく低下している。
【００８１】
これにより、温度が０℃以下で、且つ低湿度の状態では、温度が低くなるほど非選択電圧を印加した時の閾値も低くなるので、強誘電性液晶素子の閾値温度特性は、第１の温度補償範囲での閾値温度特性とは逆の傾きの温度特性を有していることになる。これにより、図４で示した所定温度Ｔ以下の第２の温度補償範囲でのパルス幅は、この逆の傾きの閾値温度特性に着目し、低湿度における閾値温度特性に沿って第１の温度補償範囲でのパルス幅の変化の傾きと逆にした。この結果、図３で示した駆動電圧による補償カーブより、図４で示す駆動電圧による補償カーブのほうが、低温度低湿度におけるメモリ性液晶パネル２の動作マージンを増やして更に安定した動作を行う液晶装置を実現出来る。尚、図４に示す第２の温度補償範囲でのパルス幅の傾きは、限定されるものではなく、メモリ性液晶パネル２の特性に合わせて任意に決定して良い。
【００８２】
次に図５のフローチャートに基づいて、本実施例１における液晶装置１の第２の動作を説明する。この第２の動作の特徴は、液晶装置１が異常動作領域での誤動作を回避するために所定温度Ｔより低い任意の温度でメモリ性液晶パネル２をリセットすることである。説明の前提として第１の動作と同様に、液晶装置１はメモリ性液晶パネル２で時刻等の表示を行う表示装置であるとする。
【００８３】
図５において、駆動回路１０を構成する制御回路１１は、メモリ性液晶パネル２の表示を更新するかどうかを判定する（ＳＴ２０）。ここで、表示内容の更新は、例えば、液晶装置１が時分の時刻を表示する表示装置である場合、分の桁が進んだときなどに必要となる。このステップＳＴ２０で、肯定判定であれば次のステップＳＴ２１へ進み、否定判定であればステップＳＴ２０へ戻り、表示の更新まで待機状態を保持する。
【００８４】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ２０で肯定判定がなされたならば、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＮし、出力電圧Ｖｏｕｔを出力する（ＳＴ２１）。
【００８５】
次に制御回路１１は、更新する表示データを内部の記憶回路（図示せず）に記憶し、表示データを出力する準備を整える（ＳＴ２２）。例えば、時刻が１１時５９分から１２時００分に進んだ場合、内部の記憶回路に表示データとして１２時００分を記憶させて表示データの準備を整える。
【００８６】
次に制御回路１１は、温度センサー３からアナログ信号としての温度検出信号Ｔ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定温度Ｔと比較し、検出された温度が所定温度Ｔ以下であるかを判定する（ＳＴ２３）。このステップＳＴ２３で否定判定であればステップＳＴ２４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ２９へ進む。
【００８７】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ２３で否定判定がなされたならば、検出された温度
は所定温度Ｔより高いと判断し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇのパルス幅、またはパルス高を、検出された温度情報に応じて、あらかじめ記憶されている第１の温度補償範囲でのパルス幅テーブル、またはパルス高テーブルに基づいて決定する（ＳＴ２４）。
【００８８】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ２４が終了したならば、制御信号Ｓ１を出力して走査電極駆動回路１３を制御し、走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを出力してメモリ性液晶パネル２の走査電極の一つのラインを選択する（ＳＴ２５）。
【００８９】
また制御回路１１は、ステップＳＴ２５と同時に、記憶した表示データに基づいて制御信号Ｓ２を出力して信号電極駆動回路１４を制御し、信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを出力する（ＳＴ２６）。このステップＳＴ２６により、ステップＳＴ２５で選択された走査電極のライン上の画素が書き込まれる。
【００９０】
次に制御回路１１は、メモリ性液晶パネル２の１フレームの書き換えがすべて終了したかどうかを判定する（ＳＴ２７）。ここで、肯定判定であればステップＳＴ２８へ進み、否定判定であればステップＳＴ２５に戻って次の走査電極に対応する走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを順次出力する。このステップＳＴ２５、ＳＴ２６、ＳＴ２７を繰り返すことによって、メモリ性液晶パネル２に１フレーム分の駆動電圧が供給され、メモリ性液晶パネル２の全画素は新しい表示内容が書き込まれて表示が更新される。
【００９１】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ２７で肯定判定がなされるか、後述するステップＳＴ３０の終了後、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＦＦし、出力電圧Ｖｏｕｔの出力を停止して駆動電圧の供給を停止する（ＳＴ２８）。
【００９２】
次にステップＳＴ２３で肯定判定がなされた場合を説明する。ここで制御回路１１は、検出された温度が所定温度Ｔより低いと判断し、制御信号Ｓ１、Ｓ２を出力して走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇによってリセットパルスを出力する（ＳＴ２９）。
【００９３】
このリセットパルスは、すべての画素を黒表示状態にするリセット期間Ｒｓで出力される双方向のリセットパルス（図１３参照）と同様であり、メモリ性液晶パネル２を一方の安定状態にリセットするのに充分な電圧であることが好ましい。尚、このフローチャートにおいては、検出された温度が所定温度Ｔ以下となった時点で直ちにリセットパルスを出力するが、リセットパルスを出力する温度は、メモリ性液晶パネル２の特性に応じて第２の温度補償範囲での任意の温度で良い。
【００９４】
次に制御回路１１は、ステップＳＴ２９の終了後、制御信号Ｓ１、Ｓ２によって走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを停止してメモリ性液晶パネル２への駆動電圧の印加を停止する（ＳＴ３０）。次に制御回路１１は、ステップＳＴ３０の終了後、ステップＳＴ２８を実行し表示更新動作は終了する。
【００９５】
尚、制御回路１１はステップ２８の終了後、休止状態となり、駆動用電圧発生回路１２、走査電極駆動回路１３、信号電極駆動回路１４も休止して、メモリ性液晶パネル２への駆動電圧は供給が停止するので、この休止期間の消費電力は極めて小さくなる。また、メモリ性液晶パネル２は、駆動電圧の供給が停止しても、メモリ性効果によってリセット表示状態（すなわち黒表示）が維持される。
【００９６】
次に図６に基づいて、本実施例の第２の動作（図５のフローチャート参照）によって制
御される駆動電圧の一例を説明する。ここで説明の前提として、駆動電圧としての走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇは、パルス幅、または、パルス高が温度に応じて可変されるが、本実施例においてはパルス幅を可変して温度補償を行うものとする。図６において、Ｘ軸は検出された温度を示し、Ｙ軸は駆動電圧（すなわち走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇの合成駆動電圧）の選択期間Ｓｅ（図１３参照）のパルス幅を示している。
【００９７】
ここで、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲の境目となる所定温度Ｔは、メモリ性液晶パネル２の特性から０℃以下であることが好ましく、ここでは約−２℃であるとする。そして、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より高い場合は、図示するように第１の温度補償範囲となり、また、検出された温度が所定温度Ｔ（約−２℃）より低い場合は、図示するように第２の温度補償範囲となる。
【００９８】
ここで、温度センサー３によって検出された温度が第１の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、メモリ性液晶パネル２の閾値温度特性に沿って図３及び図４と同様に増加するので説明は省略する。次に、温度センサー３によって検出された温度が所定温度Ｔ以下となった場合、図５のフローチャートで説明したように、駆動回路１０からリセットパルスが出力し、メモリ性液晶パネル２は表示内容が消えて黒表示となる。そして、リセットパルスの出力後、駆動電圧は停止するので、メモリ性液晶パネル２の表示は黒表示が維持された状態で電力消費は非常に小さくなる。
【００９９】
以上の動作によってメモリ性液晶パネル２は、検出温度が所定温度Ｔより低温側になるとリセットされるので、仮に第２の温度補償範囲で異常動作領域に入る危険性があったとしても、誤動作を回避して信頼性の高い液晶装置を実現出来る。尚、この図６で示す第２の動作の一例では、メモリ性液晶パネル２は第２の温度補償範囲の入り口で直ちにリセットされて表示動作が停止するので、第２の温度補償範囲は実質的には存在しないことになる。
【０１００】
次に図７に基づいて、本実施例の第２の動作（図５のフローチャート参照）を応用した駆動電圧による温度補償の他の例を説明する。尚、説明の前提、及び、Ｘ軸、Ｙ軸、第１の温度補償範囲と第２の温度補償範囲の境目となる所定温度Ｔ等は図６と同様である。ここで、温度センサー３によって検出された温度が第１の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、メモリ性液晶パネル２の閾値温度特性に沿って図６と同様に増加するので説明は省略する。
【０１０１】
また、温度センサー３によって検出された温度が所定温度Ｔ以下となって第２の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、所定温度Ｔで最大となったパルス幅とほぼ同一のパルス幅となる。この第２の温度補償範囲におけるパルス幅の値は、制御回路１１に記憶されている第２の温度補償範囲におけるパルス幅テーブルを参照して決められている。また更に温度が低下して、温度センサー３によって検出された温度が所定温度Ｔより低温側の任意の温度（例えば−５℃）となった場合、駆動回路１０からリセットパルスが出力し、メモリ性液晶パネル２は、表示内容が消えて黒表示となる。
【０１０２】
以上の動作によってメモリ性液晶パネル２は、所定温度Ｔより低温側の第２の温度補償範囲において、一定の動作マージンを確保して安定した動作を行うことが出来る。また、検出温度が所定温度Ｔより更に低い任意の温度となった場合、メモリ性液晶パネル２はリセットされるので、仮に第２の温度補償範囲で異常動作領域に入る危険性があったとしても、誤動作を回避して信頼性の高い液晶装置を実現出来る。尚、第２の温度補償範囲でのパルス幅は、所定温度Ｔで最大となったパルス幅とほぼ同一のパルス幅としたが、これに限定されず、例えば、図４で示したように温度低下と共にパルス幅も小さくなるように制
御しても良い。これによって動作マージンを増やして、更に安定した動作を行うことが可能となる。
【０１０３】
以上のように、本発明の実施例１によれば、周囲温度が所定温度Ｔ以上の第１の温度補償範囲においては、メモリ性液晶パネルの温度特性を駆動電圧の可変によって補償すると共に、所定温度Ｔより低温側の第２の温度補償範囲においては、メモリ性液晶パネルの湿度特性を考慮して温度補償を行うことにより、温度変化や湿度変化に対して安定した動作を行う低消費電力の液晶装置を提供することが出来る。また、異常動作領域に入る危険性がある場合は、メモリ性液晶パネル２をリセットして誤動作を回避し、信頼性に優れた液晶装置を提供することが出来る。また、実施例１は、温度センサー３だけを用いて安定した動作を実現しているので、液晶装置のコストダウンや小型化にも貢献することが出来る。
【実施例２】
【０１０４】
次に本発明の液晶装置の実施例２の構成を図８に基づいて説明する。実施例２の特徴は、温度センサーと共に周囲の湿度を検出する湿度センサーを備え、低温度低湿度での誤動作を確実に回避することである。尚、実施例１で示した同一要素には同一番号を付し重複する説明は一部省略する。図８において、３０は本発明の実施例２としての液晶装置である。液晶装置３０は、メモリ性液晶パネル２と温度センサー３と湿度センサー４、及び、駆動回路３１とによって構成される。
【０１０５】
ここでメモリ性液晶パネル２は、実施例１と同様にスメクチック相を示す強誘電性液晶素子によって成る。また、湿度センサー４は、液晶装置３０の周囲の湿度を検出し、湿度情報としての湿度検出信号Ｈ１を出力する。駆動回路３１は、制御回路３２と駆動用電圧発生回路１２と走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４によって構成される。制御回路３２は、液晶装置３０の全体を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成されることが好ましいが、ランダムロジック等によるカスタムＩＣで構成しても良い。この制御回路３２は、温度検出信号Ｔ１と湿度検出信号Ｈ１を入力し、制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を出力する。その他の構成は実施例１と同様であるので説明は省略する。
【０１０６】
次に図９のフローチャートに基づいて、本実施例２における液晶装置３０の第１の動作を説明する。この第１の動作の特徴は、温度センサーと湿度センサーからの情報に基づき、異常動作領域近傍での誤動作を高い精度で予測し誤動作を回避することである。尚、説明の前提として、液晶装置３０はメモリ性液晶パネル２で時刻等の表示を行う表示装置であるとする。
【０１０７】
図９において、駆動回路３１に内蔵される制御回路３２は、メモリ性液晶パネル２の表示を更新するかどうかを判定する（ＳＴ４０）。ここで、表示内容の更新は、例えば、液晶装置３０が時分の時刻を表示する表示装置である場合、分の桁が進んだときに表示の更新が必要であり、または、使用者がスイッチ（図示せず）等を操作して表示モードを切り替えた場合などに必要となる。このステップＳＴ４０で、肯定判定であれば次のステップＳＴ４１へ進み、否定判定であればステップＳＴ４０へ戻り、表示の更新まで待機状態を保持する。
【０１０８】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ４０で肯定判定がなされたならば、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＮし、出力電圧Ｖｏｕｔを出力する（ＳＴ４１）。
【０１０９】
次に制御回路３２は、更新する表示データを内部の記憶回路（図示せず）に記憶し、表示データを出力する準備を整える（ＳＴ４２）。例えば、時刻が１１時５９分から１２時００分に進んだ場合、内部の記憶回路に表示データとして１２時００分を記憶させて表示
データの準備を整える。
【０１１０】
次に制御回路３２は、温度センサー３からアナログ信号としての温度検出信号Ｔ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定温度Ｔと比較し、検出された温度が所定温度Ｔ以下であるかを判定する（ＳＴ４３）。ここで、所定温度Ｔとは、メモリ性液晶パネル２が低湿度で異常動作領域に入る可能性のある温度を指しており、０℃以下であることが好ましい。このステップＳＴ４３で否定判定であればステップＳＴ４４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ４８へ進む。
【０１１１】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ４３で否定判定がなされたならば、検出された温度は所定温度Ｔより高いと判断し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇのパルス幅、またはパルス高を、検出された温度情報に応じて、あらかじめ記憶されている所定温度Ｔより高温側の第１の温度補償範囲でのパルス幅テーブル、またはパルス高テーブルを参照して決定する（ＳＴ４４）。
【０１１２】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ４４が終了したならば、制御信号Ｓ１を出力して走査電極駆動回路１３を制御し、決定したパルス幅、またはパルス高に基づいた走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍを出力する（ＳＴ４５）。
【０１１３】
また制御回路３２は、ステップＳＴ４５と同時に、記憶した表示データに基づいて制御信号Ｓ２を出力して信号電極駆動回路１４を制御し、決定したパルス幅、またはパルス高に基づいた信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを出力する（ＳＴ４６）。
【０１１４】
次に制御回路３２は、メモリ性液晶パネル２の１フレームが終了までステップＳＴ４５とステップＳＴ４６を繰り返し実行し、メモリ性液晶パネル２に新しい表示内容を書き込むが、実施例１と同様の動作であるので詳細な説明は省略する。
【０１１５】
次に制御回路３２は、１フレームの書き込み終了後、または後述するステップＳＴ５０の終了後、制御信号Ｓ３を出力して駆動用電圧発生回路１２をＯＦＦし、出力電圧Ｖｏｕｔの出力を停止して駆動電圧の供給を停止する（ＳＴ４７）。
【０１１６】
次にステップＳＴ４３で肯定判定がなされた場合を説明する。制御回路３２は、湿度センサー４からアナログ信号としての湿度検出信号Ｈ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定湿度と比較し、検出された湿度が所定湿度以下であるかを判定する（ＳＴ４８）。ここで、所定湿度とは、メモリ性液晶パネル２が低温時に異常動作領域に入る危険性が生じて来る湿度であることが好ましい。このステップＳＴ４８で否定判定であればステップＳＴ４４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ４９へ進む。
【０１１７】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ４８で肯定判定がなされたならば、検出された湿度が所定湿度より低いと判断し、制御信号Ｓ１、Ｓ２を出力して走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇによってリセットパルスを出力する（ＳＴ４９）。このリセットパルスは、すべての画素を黒表示状態にするリセット期間Ｒｓで出力される双方向のリセットパルス（図１３参照）と同様である。このリセットパルスによってメモリ性液晶パネル２は、表示内容が消えて黒表示となる。
【０１１８】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ４９の終了後、制御信号Ｓ１、Ｓ２によって走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極
駆動電圧Ｖｓｅｇを停止してメモリ性液晶パネル２への駆動電圧の印加を停止する（ＳＴ５０）。次に制御回路１１は、ステップＳＴ５０の終了後、ステップＳＴ４７を実行し表示動作を終了する。
【０１１９】
尚、制御回路３２はステップＳＴ４７の終了後、休止状態となり、駆動用電圧発生回路１２、走査電極駆動回路１３、信号電極駆動回路１４も休止して、メモリ性液晶パネル２への駆動電圧は供給が停止するので、この休止期間の消費電力は極めて小さくなる。また、メモリ性液晶パネル２は、駆動電圧の供給が停止しても、メモリ性効果によってリセット表示状態が維持される。
【０１２０】
また、図９のフローチャートで示した実施例２の第１の動作によって制御される駆動電圧の変化は、実施例１で示した図６と同様である。すなわち、温度が所定温度Ｔ以上、または、湿度が所定湿度以上の第１の温度補償範囲である場合、駆動電圧のパルス幅は、メモリ性液晶パネル２の閾値温度特性に沿って高温側から低温側に向かって増加し、所定温度Ｔで最大となる。次に温度が所定温度Ｔ以下で、且つ、湿度が所定湿度以下となった場合は、リセットパルスが出力し、メモリ性液晶パネル２は表示内容が消えて黒表示となる。この結果、温度情報と湿度情報に基づいてメモリ性液晶パネル２がリセットされるので、異常動作領域近傍での誤動作を高い精度で予測し誤動作を回避することが可能となり、誤動作の無い信頼性の高い液晶装置を提供することが出来る。
【０１２１】
次に図１０のフローチャートに基づいて、本実施例２における液晶装置３０の第２の動作を説明する。この第２の動作の特徴は、低湿度の状態が一定時間連続したときに異常動作領域が発生し易いことに着目し、異常動作領域近傍での誤動作を高い精度で予測して誤動作を回避することである。尚、説明の前提として、液晶装置３０はメモリ性液晶パネル２で時刻等の表示を行う表示装置であるとする。
【０１２２】
図１０において、ステップＳＴ６０〜ＳＴ６２は、実施例２の第１の動作で示したステップＳＴ４０〜ＳＴ４２と同様であるので説明は省略する。次に制御回路３２は、温度センサー３からアナログ信号としての温度検出信号Ｔ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定温度Ｔと比較し、検出された温度が所定温度Ｔ以下であるかを判定する（ＳＴ６３）。ここで、所定温度Ｔとは、メモリ性液晶パネル２が低湿度で異常動作領域に入る可能性のある温度を指しており、０℃以下であることが好ましい。このステップＳＴ６３で否定判定であればステップＳＴ６４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ６８へ進む。
【０１２３】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ６３で否定判定がなされたならば、ステップＳＴ６４へ進むが、ステップＳＴ６４〜ＳＴ６７は、実施例２の第１の動作で示したステップＳＴ４４〜ＳＴ４７と同様であるので説明は省略する。
【０１２４】
次にステップＳＴ６３で肯定判定がなされた場合を説明する。制御回路３２は、湿度センサー４からアナログ信号としての湿度検出信号Ｈ１を入力し、内部のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換後、あらかじめ設定されている所定湿度と比較し、検出された湿度が所定湿度以下であるかを判定する（ＳＴ６８）。ここで、所定湿度とは、メモリ性液晶パネル２が低温時に異常動作領域に入る危険性が生じて来る湿度である。このステップＳＴ６８で否定判定であればステップＳＴ６４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ６９へ進む。
【０１２５】
次にステップＳＴ６８で肯定判定がなされた場合を説明する。制御回路３２は、検出された所定湿度以下の状態が所定時間連続して経過したかを判定する（ＳＴ６９）。ここで否定判定であればステップＳＴ６４へ進み、肯定判定であればステップＳＴ７０へ進む。
【０１２６】
次にステップＳＴ６９で肯定判定がなされた場合、制御回路３２は制御信号Ｓ１、Ｓ２を出力して走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動信号Ｖｃｏｍと信号電極駆動信号Ｖｓｅｇによってリセットパルスを出力する（ＳＴ７０）。このリセットパルスは、すべての画素を黒表示状態にするリセット期間Ｒｓで出力される双方向のリセットパルス（図１３参照）と同様である。このリセットパルスによってメモリ性液晶パネル２は、表示内容が消えて黒表示となる。
【０１２７】
次に制御回路３２は、ステップＳＴ７０の終了後、制御信号Ｓ１、Ｓ２によって走査電極駆動回路１３と信号電極駆動回路１４を制御し、走査電極駆動電圧Ｖｃｏｍと信号電極駆動電圧Ｖｓｅｇを停止してメモリ性液晶パネル２への駆動電圧の印加を停止する（ＳＴ７１）。次に制御回路３２は、ステップＳＴ７１の終了後、ステップＳＴ６７を実行し表示動作を終了する。
【０１２８】
尚、制御回路３２はステップＳＴ６７の終了後、休止状態となり、駆動用電圧発生回路１２、走査電極駆動回路１３、信号電極駆動回路１４も休止して、メモリ性液晶パネル２への駆動電圧は供給が停止するので、この休止期間の消費電力は極めて小さくなる。また、メモリ性液晶パネル２は、駆動電圧の供給が停止しても、メモリ性効果によってリセット表示状態が維持される。
【０１２９】
また、図１０のフローチャートで示した実施例２の第２の動作によって制御される駆動電圧の変化は、実施例１で示した図６と同様である。すなわち、温度が所定温度Ｔ以上、または、湿度が所定湿度以下の状態が所定時間連続しない場合は第１の温度補償範囲となり、駆動電圧のパルス幅は、メモリ性液晶パネル２の閾値温度特性に沿って高温側から低温側に向かって増加し、所定温度Ｔで最大となる。次に温度が所定温度Ｔ以下で、且つ、所定湿度以下の状態が所定時間連続して経過した場合は、リセットパルスが出力し、メモリ性液晶パネル２は表示内容が消えて黒表示となる。
【０１３０】
この結果、温度情報と低湿度の状態が連続して経過した場合の湿度情報に基づいて、メモリ性液晶パネル２がリセットされるので、異常動作領域近傍での誤動作を更に高い精度で予測し誤動作を回避することが可能となり、誤動作の無い信頼性の高い液晶装置を提供することが出来る。
【０１３１】
以上のように、本発明の実施例２は、温度情報と共に湿度センサーからの湿度情報を用いて、異常動作領域近傍での誤動作を高い精度で予測し誤動作を回避することが可能である。このため、実施例２の構成では温度センサーと共に湿度センサーが必要となるが、誤動作の無い信頼性が極めて高い液晶装置を提供することが出来る。
【０１３２】
また、実施例２においては、温度情報と湿度情報の二つの情報に基づいて、リセットパルスの供給を判定したが、この構成に限定されず、例えば、湿度センサーだけで構成し、湿度情報に基づいて所定湿度以下の状態が連続して経過した場合、リセットパルスを供給して誤動作を回避する動作フローでも良い。尚、本発明の駆動電圧による温度特性及び湿度特性の補償は、前述した如く、駆動電圧のパルス幅によって行っているが、これに限定されず、駆動電圧のパルス高を可変しても良く、または、パルス幅とパルス高の両方を可変して行っても良い。
【０１３３】
また、本発明の実施例で示したブロック図やフローチャートは、この構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、どのような構成であっても良い。また、本発明の実施例は、液晶装置のメモリ性液晶パネルを表示パネルとして説明したが、これに限定されず、例えば、液晶シャッターなどの液晶装置として応用することが出来る
。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の実施例１の液晶装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の第１の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１の第１の動作に基づく駆動電圧の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例１の第１の動作に基づく駆動電圧の他の例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１の第２の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１の第２の動作に基づく駆動電圧の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例１の第２の動作に基づく駆動電圧の他の例を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例２の液晶装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例２の第１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２の第２の動作を示すフローチャートである。
【図１１（ａ）】従来の強誘電性液晶素子の偏光板配置の構成を模式的に示した平面図である。
【図１１（ｂ）】従来の強誘電性液晶素子の構造を模式的に示した断面図である。
【図１２】強誘電性液晶素子の駆動電圧に対する光透過率の変化を示す図である。
【図１３】強誘電性液晶素子に印加される合成駆動電圧を示す図である。
【図１４】従来の駆動電圧による温度補償特性を示す図である。
【図１５】強誘電性液晶素子の閾値の湿度特性を示す図である。
【図１６（ａ）】強誘電性液晶素子が異常動作領域に入る作用を示す図である。
【図１６（ｂ）】強誘電性液晶素子が異常動作領域に入る作用を示す図である。
【図１７（ａ）】強誘電性液晶素子が異常動作領域に入る作用を示す図である。
【図１７（ｂ）】強誘電性液晶素子が異常動作領域に入る作用を示す図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１、３０  液晶装置
２  メモリ性液晶パネル
３  温度センサー
４  湿度センサー
１０、３１  駆動回路
１１、３２  制御回路
１２  駆動用電圧発生回路
１３  走査電極駆動回路
１４  信号電極駆動回路
２０  強誘電性液晶素子
２１ａ、２１ｂ  偏光板
２２  液晶層
２３ａ、２３ｂ、４０ａ、４０ｂ  ガラス基板
２４  走査電極
２５  信号電極
２６  シール材
２７ａ、２７ｂ  配向膜
Ｔ１  温度検出信号
Ｈ１  湿度検出信号
Ｓ１〜Ｓ３  制御信号
Ｖｏｕｔ  出力電圧
Ｖｃｏｍ  走査電極駆動電圧
Ｖｓｅｇ  信号電極駆動電圧
【図１】
0004805701.tif 000002
【図２】
0004805701.tif 000003
【図３】
0004805701.tif 000004
【図４】
0004805701.tif 000005
【図５】
0004805701.tif 000006
【図６】
0004805701.tif 000007
【図７】
0004805701.tif 000008
【図８】
0004805701.tif 000009
【図９】
0004805701.tif 000010
【図１０】
0004805701.tif 000011
【図１１（ａ）】
0004805701.tif 000012
【図１１（ｂ）】
0004805701.tif 000013
【図１２】
0004805701.tif 000014
【図１３】
0004805701.tif 000015
【図１４】
0004805701.tif 000016
【図１５】
0004805701.tif 000017
【図１６（ａ）】
0004805701.tif 000018
【図１６（ｂ）】
0004805701.tif 000019
【図１７（ａ）】
0004805701.tif 000020
【図１７（ｂ）】
0004805701.tif 000021