(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極および同透明電極上に形成された配向膜をそれぞれ有し互いにほぼ平行に配置された２つの透明基板間に、旋光性物質を含有し誘電異方性が正のネマチック液晶が挟持され、上記各透明基板の配向膜によって形成される液晶分子の配向方向による液晶のねじれ角が１６０〜３００度とされ、液晶層の屈折率異方性（Δｎ１）と液晶層の厚み（ｄ１）との積（Δｎ１×ｄ１）が所定値とされ、かつ、液晶層の外側に少なくとも１枚の偏光板および１枚の位相差板を有するとともに、上記透明電極間に駆動電圧を印加する駆動回路を備えてなり、上記液晶および上記位相差板のリタデーションを利用したカラー液晶表示素子のための温度補償装置において、
温度センサを含む温度検出回路と、内部電源からの電圧を可変として上記駆動回路に供給する電子ボリュームと、所定のステップで刻まれた各温度ごとに上記電子ボリューム用データとして換算された最適温度補償データとそれに対応する液晶電圧データとが書き込まれており、上記温度検出回路からの検出温度に対応する上記最適温度補償データを出力する温度補償テーブルと、上記電子ボリュームの出力電圧をディジタルの電圧データに変換するＡ／Ｄ変換器と、上記温度補償テーブル内の上記検出温度に対応する上記液晶電圧データと上記Ａ／Ｄ変換器からの上記電圧データとの差を算出する減算器と、同減算器から出力される差データを上記電子ボリューム用データに変換するデータ変換器と、上記温度補償テーブルから出力される上記最適温度補償データと上記データ変換器からの差データとを加算もしくは減算して上記電子ボリュームに与える加減算器とを備えていることを特徴とするカラー液晶表示素子の温度補償装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー液晶表示素子の温度補償装置に関し、さらに詳しく言えば、リタデーション（Ｒｅｔａｄａｔｉｏｎ）を利用したカラー液晶表示素子に適用される温度補償装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、リタデーションを利用したカラー液晶表示素子の構成を図３を参照しながら概略的に説明する。このカラー液晶表示素子において、液晶パネル１はシール材１Ａを介して互いに平行に貼り合わせられた２枚の透明基板１Ｂ，１Ｂを備えている。図示されていないが、透明基板１Ｂ，１Ｂの各対向面には、透明電極および配向膜がそれぞれ形成されている。
【０００３】
透明基板１Ｂ，１Ｂ間のセル内には、旋光性物質を含有し誘電異方性が正のネマチック液晶１Ｃが封入されており、この場合、その液晶分子のねじれ角は配向膜によって１６０〜３００度とされる。また、液晶層の屈折率異方性（Δｎ１）と液晶層の厚み（ｄ１）との積（Δｎ１×ｄ１）は、例えば２５℃において１．２〜２．５μｍの範囲内とされる。
【０００４】
液晶パネル１の両面にはそれぞれ偏光板２，３が配置されるとともに、表側の偏光板２と液晶パネル１との間には位相差板４が配置される。また、裏側の偏光板３の下面には反射板５が配置される。
【０００５】
このカラー液晶表示素子では、透明電極に印加する電圧をコントロールすることにより、液晶のリタデーションを変化させてカラー表示を実現している。したがって、カラーフィルタを必要とすることなく、安価で明るいカラー表示が可能であり、また、バックライトのいらない低消費電力タイプのカラー液晶表示素子とすることができる。
【０００６】
上記のように、この方式では液晶および位相差板のリタデーションを利用してカラー化を実現しているが、一般に液晶のリタデーション値（Δｎ１×ｄ１）は温度とともに変化し、温度が高くなるに連れてリタデーション値が小さくなる傾向を示す。このため、室温付近ではきれいな色相を呈しても、低温および高温では液晶と位相差板のリタデーションのマッチングが悪くなり、鮮やかな色が得られない。
【０００７】
そこで、従来においては、周囲の温度に応じて透明電極に印加する電圧を変える温度補償装置を備え、これにより色相の最適化を図るようにしている。その一例を図４に基づいて説明する。
【０００８】
すなわち、この温度補償装置１は、基本的な構成として、図示しない液晶表示装置の内部電源から所定レベルの電圧を得るＤＣ／ＤＣコンバータ２と、コントラストレジスタ４からのデータに基づいてその電圧を可変とするＩＣ（集積回路）素子からなる電子ボリューム３とを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と電子ボリューム３との間に温度検出回路５が外付け的に接続されている。
【０００９】
この場合、温度検出回路５は、サーミスタ５１と、ベース抵抗の一部にそのサーミスタ５１を含む電圧増幅用トランジスタ５２とからなり、これにより周囲温度に応じた電圧が電子ボリューム３に加えられる。したがって、同電子ボリューム３からは直接に、また、バイアス回路６を介してそれぞれ周囲温度を反映した液晶駆動電圧ＶＬＣ０〜ＶＬＣ５が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来ではサーミスタ５１を温度検出素子として、周囲温度に応じてアナログ的に液晶駆動電圧を変化させるようにしているが、この温度補償装置においては、そのサーミスタ５１の温度対抵抗特性と、液晶表示素子の温度対最適電圧特性とが同じ傾向であることが前提となる。
【００１１】
液晶表示素子の補償すべき温度範囲は、一般的に−２０〜＋６０℃位とされているが、この温度範囲内で、サーミスタ５１の温度対抵抗特性と液晶表示素子の温度対最適電圧特性とが同じ傾向示すのは一部の範囲でしかないため、従来の温度補償装置では適正に温度補償し得る範囲が限定されてしまう、という問題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、リタデーションを利用したカラー液晶表示素子を対象とし、温度検出回路の特性に左右されることなく、所定の温度範囲の全域にわたって、液晶駆動電圧を適正に補償することができるようにした温度補償装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、透明電極および同透明電極上に形成された配向膜をそれぞれ有し互いにほぼ平行に配置された２つの透明基板間に、旋光性物質を含有し誘電異方性が正のネマチック液晶が挟持され、上記各透明基板の配向膜によって形成される液晶分子の配向方向による液晶のねじれ角が１６０〜３００度とされ、液晶層の屈折率異方性（Δｎ１）と液晶層の厚み（ｄ１）との積（Δｎ１×ｄ１）が所定値とされ、かつ、液晶層の外側に少なくとも１枚の偏光板および１枚の位相差板を有するとともに、上記透明電極間に駆動電圧を印加する駆動回路を備えてなり、上記液晶および上記位相差板のリタデーションを利用したカラー液晶表示素子のための温度補償装置において、温度センサを含む温度検出回路と、内部電源からの電圧を可変として上記駆動回路に供給する電子ボリュームと、所定のステップで刻まれた各温度ごとに上記電子ボリューム用データとして換算された最適温度補償データとそれに対応する液晶電圧データとが書き込まれており、上記温度検出回路からの検出温度に対応する上記最適温度補償データを出力する温度補償テーブルと、上記電子ボリュームの出力電圧をディジタルの電圧データに変換するＡ／Ｄ変換器と、上記温度補償テーブル内の上記検出温度に対応する上記液晶電圧データと上記Ａ／Ｄ変換器からの上記電圧データとの差を算出する減算器と、同減算器から出力される差データを上記電子ボリューム用データに変換するデータ変換器と、上記温度補償テーブルから出力される上記最適温度補償データと上記データ変換器からの差データとを加算もしくは減算して上記電子ボリュームに与える加減算器とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、温度検出回路にて検出された周囲温度の検出信号により、温度補償テーブル内からその温度時の最適温度補償データが読み出され、加減算器を介して電子ボリュームに与えられ、これにより電子ボリュームから最適とされた液晶駆動電圧が出力される。
【００１５】
この液晶駆動電圧はＡ／Ｄ変換器によりディジタルの電圧データに変換され、減算器で上記温度時の液晶電圧データと比較され、減算器からその差データが出力される。
【００１６】
この差データはデータ変換器により電子ボリューム用データに変換された後、加減算器に送出され、加減算器において上記最適温度補償データに対して加算もしくは減算される。すなわち、加減算器にフィードバックされる差データにより、上記最適温度補償データに補正がかけられる。
【００１７】
このように、本発明によれば、温度補償テーブルから周囲温度に応じた最適温度補償データを読み出して、電子ボリュームに与えるようにしたことにより、温度検出回路の特性に左右されることなく、所定の温度範囲の全域にわたって、液晶駆動電圧を適正に補償することができる。
【００１８】
また、電子ボリュームから出力される液晶駆動電圧と、温度補償テーブルに書き込まれている最適液晶電圧データとを照合して、その結果をフィードバックして最適温度補償データを補正するようにしたことにより、電子ボリューム固有の温度特性などに起因するばらつきをも排除することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の温度補償装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、この実施例において、温度補償の対象となるカラー液晶表示素子は先に図３で説明した液晶および位相差板のリタデーションを利用したカラー液晶表示素子である。
【００２０】
図１に示されているように、この温度補償装置１０は、先に説明した図４の従来装置と同様に、図示しない液晶表示装置の内部電源から所定レベルの電圧を得るＤＣ／ＤＣコンバータ２と、その電圧を可変とする電子ボリューム３とを備え、同電子ボリューム３の出力段には、セグメント電極用およびＣＯＭ電極用などの駆動電圧を得るバイアス回路６が接続されている。
【００２１】
この温度補償装置１０は、温度検出回路１１の他に、温度補償テーブル１２を備えている。この場合、温度検出回路１１は感温素子としてのサーミスタ１１１を有しているが、その検出温度信号はデジタルデータとして温度補償テーブル１２に与えられる。
【００２２】
温度補償テーブル１２は、例えばＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）もしくはＲＯＭ（リードオンリーメモリ）からなり、これには、所定の温度ステップで刻まれた各温度ごとに、最適温度補償データとそれに対応する液晶電圧データとが書き込まれている。なお、この温度補償テーブル１２からのデータの読み出しなどは図示しないＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などにより制御される。
【００２３】
この実施例において、カバーすべき温度範囲は−２０〜＋６０℃の範囲とされ、その温度ステップは例えば１℃とされている。図２に示されているように、最適温度補償データは電子ボリューム３の入力ビット数に合わせて例えば４ビット構成とされ、これに対して液晶電圧データは後述するＡ／Ｄ変換器１４の分解能に合わせて例えば８ビット構成とされている。
【００２４】
温度補償テーブル１２から読み出された最適温度補償データは加減算器１３を介して電子ボリューム３に入力される。なお、この実施例においても、コントラストレジスタ４を有し、そのコントラストデータも加減算器１３を介して電子ボリューム３に入力される。
【００２５】
電子ボリューム３の出力段には、Ａ／Ｄ変換器１４，減算器１５およびデータ変換器１６を含み、加減算器１３に至るフィードバック回路が接続されている。この実施例において、Ａ／Ｄ変換器１４には８ビット分解能のものが用いられ、電子ボリューム３から出力される液晶駆動電圧ＶＬＣ０を８ビットデータに変換する。
【００２６】
減算器１５は、Ａ／Ｄ変換器１４からの８ビットデータと、温度補償テーブル１２内の液晶電圧データとを照合し、その差データを８ビットデータとして出力する。データ変換器１６は、この８ビットの差データを最適温度補償データと同じく４ビットに変換し、かつ、電子ボリューム用データに変換して加減算器１３に送る。
【００２７】
次に、この温度補償装置の作用について説明する。例えば、現在の周囲温度が温度検出回路１１にて＋２０℃として検出されたものとすると、温度補償テーブル１２から＋２０℃時の最適温度補償データが読み出され、同最適温度補償データが加減算器１３を介して電子ボリューム３に入力される。
【００２８】
これにより、電子ボリューム３からその最適温度補償データにより可変とされた液晶駆動電圧ＶＬＣ０が出力されるが、同液晶駆動電圧ＶＬＣ０はＡ／Ｄ変換器１４により８ビットデータに変換される。
【００２９】
そして、減算器１５において、この８ビットデータと＋２０℃時の液晶電圧データ（８ビット構成）とが照合され、その差データがデータ変換器１６に送出される。このデータ変換器１６で、その差データが４ビットに変換され、かつ、電子ボリューム用データに変換された後、加減算器１３にフィードバックされる。
【００３０】
これにより、加減算器１３でともに４ビットの最適温度補償データと差データとの加算もしくは減算が行なわれ、その差データにより最適温度補償データの補正がなされる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リタデーションを利用したカラー液晶表示素子において、温度補償テーブルから周囲温度に応じた最適温度補償データを読み出して、電子ボリュームに与えるようにしたことにより、温度検出回路の特性に左右されることなく、所定の温度範囲の全域にわたって、液晶駆動電圧を適正に補償することができる。
【００３２】
また、電子ボリュームから出力される液晶駆動電圧と、温度補償テーブルに書き込まれている最適液晶電圧データとを照合して、その結果をフィードバックして最適温度補償データを補正するようにしたことにより、電子ボリューム固有の温度特性などに起因するばらつきをも排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による温度補償装置の一実施例を示したブロック線図。
【図２】上記実施例内の温度補償テーブルに書き込まれているデータ構成を示した模式図。
【図３】リタデーションを利用したカラー液晶表示素子の構成を説明するための模式的断面図。
【図４】従来の温度補償装置を示したブロック線図。
【符号の説明】
３  電子ボリューム
１１  温度検出回路
１２  温度補償テーブル
１３  加減算器
１４  Ａ／Ｄ変換回路
１５  減算器
１６  データ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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