(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極および上記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て白，赤，青，緑を呈する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知回路と、デジタルの温度対最適出力電圧データが記憶されるとともに、上記温度検知回路からの温度データに対応する最適出力電圧データが読み出されるデータテーブルと、上記データテーブルから読み出された最適出力電圧データを補正する電圧補正手段と、上記電圧補正手段からの最適出力電圧データをアナログ信号に変換して、上記駆動回路に送出するＤ／Ａ変換回路と、上記電圧補正手段に補正データを与える操作部と、上記操作部からの補正データおよび上記温度検知回路からの温度データに基づいて上記データテーブル内の温度対最適出力電圧データを修正する制御手段とを備えており、上記制御手段は上記操作部からの色修正要求信号に応じて上記カラー液晶表示素子に青色を含む色修正用の案内画面を表示させ、上記色修正を透過率が最小となる青色表示の電圧で行わせるようにしたことを特徴とするカラー液晶表示素子の温度補償装置。
【請求項２】
上記操作部がアップダウンカウンタからなるとともに、上記電圧補正手段が補正カウンタからなる請求項１に記載のカラー液晶表示素子の温度補償装置。
【請求項３】
上記データテーブルとは別に、上記温度対最適出力電圧データが書き込まれるセーブ用メモリを備え、上記制御手段は温度対最適出力電圧データの修正時、その修正データを上記セーブ用メモリに書き込む請求項１に記載の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４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、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。
【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５に基づいて説明すると、この温度補償装置はサーミスタなどの感温素子１１ａを有する温度検知回路１１と、温度対最適出力電圧データ用のデータテーブル１２と、同データテーブル１２から出力される最適出力電圧データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１３と、制御手段としてのＣＰＵ（中央演算処理ユニット）１４とを備えている。
【０００８】
温度対最適出力電圧データは、例えば−２０℃〜＋６０℃の範囲内において、所定温度間隔で刻まれた各温度における代表的な最適出力電圧データであり、ＲＯＭなどの記憶媒体１５にあらかじめ保存されている。
【０００９】
液晶表示素子に電源が投入されると、ＣＰＵ１４はＲＯＭ１５から温度対最適出力電圧データを読み出し、同データをデータテーブル１２に書き込む。温度検知回路１１にて現在温度が検知され、その検知信号がデータテーブル１２に与えられる。これにより、データテーブル１２から現在温度に対応する最適出力電圧データが読み出される。この最適出力電圧データは、Ｄ／Ａ変換回路１３にてアナログ信号に変換された後、透明電極間に駆動電圧を印加する液晶表示素子の駆動回路に出力される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、周囲温度に対する色の温度補償が行なわれるのであるが、温度対最適出力電圧データは代表的（平均値的）データであるため、液晶表示素子のバラツキや経時変化などでその温度特性が変わってしまうと、温度補償精度が著しく損なわれることになる。
【００１１】
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、温度対最適出力電圧データを、各カラー液晶表示素子ごとにそのバラツキや経時変化に応じて適宜修正できるようにした液晶表示素子の温度補償装置を提供することにある。
【００１２】
【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、透明電極および上記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て白，赤，青，緑を呈する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知回路と、デジタルの温度対最適出力電圧データが記憶されるとともに、上記温度検知回路からの温度データに対応する最適出力電圧データが読み出されるデータテーブルと、上記データテーブルから読み出された最適出力電圧データを補正する電圧補正手段と、上記電圧補正手段からの最適出力電圧データをアナログ信号に変換して、上記駆動回路に送出するＤ／Ａ変換回路と、上記電圧補正手段に補正データを与える操作部と、上記操作部からの補正データおよび上記温度検知回路からの温度データに基づいて上記データテーブル内の温度対最適出力電圧データを修正する制御手段とを備えており、上記制御手段は上記操作部からの色修正要求信号に応じて上記カラー液晶表示素子に青色を含む色修正用の案内画面を表示させ、上記色修正を透過率が最小となる青色表示の電圧で行わせるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
この場合、操作部をアップダウンカウンタとするとともに、電圧補正手段を補正カウンタで構成することが好ましく、これによれば押しボタンのキー操作のみで色合わせの調整作業を簡単に行なうことができる。
【００１４】
また、データテーブルとは別に、温度対最適出力電圧データが書き込まれるセーブ用メモリを設け、温度対最適出力電圧データの修正時、その修正データをセーブ用メモリに書き込むことにより、以後その修正データによる温度補正が行なわれる。
【００１５】
本発明によれば、操作部より色修正信号を与えることにより、電圧補正手段にて最適出力電圧データに変更が加えられる。したがって、ユーザーは液晶パネルのカラー表示を見ながら、最適もしくは好みの色となるように適宜表示色を修正することができる。
【００１６】
また、制御手段側においては、操作部からの修正終了信号が入力されると、温度検知回路からの現在温度および修正された出力電圧データから所定の演算式に基づき、例えばすべての温度範囲にわたってデータテーブル内の温度対最適出力電圧データを書き換えるとともに、その書き換えられた温度対最適出力電圧データをセーブ用メモリに保存する。そして、以後はその新たな温度対最適出力電圧データが用いられる。なお、セーブ用メモリへの保存は、修正されたデータを旧データに上書きしてもよいし、もしくは旧データとは別の領域に書き込んでもよい。
【００１７】
【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４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。
【００１８】
図１に示されているように、この温度補償装置は、その基本的な構成要素として、さきに説明した図５の従来装置と同様に、感温素子１１ａを含む温度検知回路１１と、温度対最適出力電圧データ用のデータテーブル１２と、Ｄ／Ａ変換回路１３と、制御手段としてのＣＰＵ１４とを備えているが、これに加えてデータテーブル１２から出力された最適出力電圧データを修正するための操作部１６および電圧補正手段１７とを備えている。また、データセーブ用メモリとして書き換え可能な例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１５ａを備えている。
【００１９】
この実施例において、操作部１６はアップダウンカウンタの機能を備えており、１６ａはそのカウントアップキー、１６ｂはカウントダウンキーである。また、この実施例において、データテーブル１２に設定される温度対最適出力電圧データは８ビット構成であり、このため、電圧補正手段１７には操作部１６からのカウント値に基づいて、その８ビットデータを補正する補正カウンタが用いられている。この電圧補正手段１７はデータテーブル１２とＤ／Ａ変換回路１３との間に接続される。
【００２０】
ＣＰＵ１４には、温度検知回路１１からの温度信号と操作部１６からの修正電圧信号とが入力されるようになっており、また、ＲＡＭ１５ａには、従来装置と同様に代表的（平均値的）な温度対最適出力電圧データがあらかじめ書き込まれている。
【００２１】
カラー液晶表示素子の電源が投入されると、ＣＰＵ１４はＲＡＭ１５ａから代表的な温度対最適出力電圧データを読み出して、同データをデータテーブル１２に設定する。温度検知回路１１にて現在温度が検知され、その検知信号がデータテーブル１２に与えられる。
【００２２】
これにより、データテーブル１２から現在温度に対応する最適出力電圧データが読み出されるのであるが、色修正を要しない場合は従来装置と同じく、その最適出力電圧データがＤ／Ａ変換回路１３にてアナログ信号に変換され、図示しない透明電極間に駆動電圧として印加される。
【００２３】
これに対して、操作部１６から色修正要求信号が出されると、液晶パネル１（図４参照）に図２に示されているような案内画面が表示される。この実施例では、この案内画面に現在温度が「〇〇℃です。」と表示されるとともに、画面の「白」「赤」「青」「緑」がきれいに出るようにカウントアップキー１６ａ、カウントダウンキー１６ｂを操作し、「実行キー」で確定して下さい、との案内がなされる。
【００２４】
この色修正にあたって、本発明ではもっぱら「青」がきれいに出るような調整がなされる。すなわち、「白」「赤」「緑」はあらかじめ決定した階調の方法と階調率で「青」の電圧とリンクしており、「青」で合わせる理由は、透過率が最小となる電圧と最も青らしい青の電圧とが一致することによる。
【００２５】
これに応じて、カウントアップもしくはカウントダウンのキー操作を行なうと、データテーブル１２から出力されている最適出力電圧データが電圧補正手段（補正カウンタ）１７にて、それよりも高い電圧データもしくは低い電圧データに補正され、Ｄ／Ａ変換回路１３を介して液晶パネル１の透明電極間に印加される。
【００２６】
色修正が済んで、それを確定するため操作部１６の「実行キー」（図示省略）を押すと、ＣＰＵ１４は温度検知回路１１からの現在の温度信号と補正（修正）された出力電圧データとに基づき、所定の演算式にしたがい温度対最適出力電圧データを全温度範囲（例えば、−２５℃〜＋６０℃）にわたって書き換え、その新たな温度対最適出力電圧データをデータテーブル１２に再設定するとともに、セーブ用ＲＡＭ１５ａに保存する。
【００２７】
すなわち、図３の温度対最適出力電圧データのグラフにおいて、図示実線の曲線が当初設定された最適出力電圧データであるとすると、ＣＰＵ１４の補正演算により、その最適出力電圧データが例えば図示鎖線のいずれか一つの曲線を持つように変更され、以後は再度の色修正が行なわれるまで、今回補正された最適出力電圧データが用いられる。なお、図３には補正後の曲線として３つの鎖線曲線が示されているが、これはあくまで例示である。
【００２８】
なお、上記実施例とは異なり、操作部１６にて手動調整を行なうにしても、現在温度が特定の温度範囲内のときには、液晶パネル１のしきい値電圧の修正で済ませ、現在温度がその特定の温度範囲外のときに最適出力電圧データを所定の演算式に基づいて書き替えるようにしてもよく、次にこの別の実施例について説明する。
【００２９】
まず、ＲＡＭ１５ａには、−２０〜＋６０℃まで１℃刻みであらかじめ代表的（平均値的）な温度対最適出力電圧データＤ（−２０）〜Ｄ（６０）が出荷時に書き込まれているものとする。また、ＣＰＵ１４は液晶パネルごとのしきい値電圧のばらつきを調整するためのレジスタを有しており、このレジスタにはあらかじめ出荷時にそのしきい値電圧調整データｄが書き込まれているものとする。
【００３０】
この別の実施例においては、調整時の温度が例えば＋１５〜＋３５℃までの範囲内である場合、操作部１６からの調整データに基づいてしきい値電圧調整データｄのみを修正し、ＲＡＭ１５ａ内のデータの書き替えは行なわない。
【００３１】
すなわち、この温度範囲内のときには、データテーブル１２から出力される温度対最適出力電圧データに対して一律にしきい値電圧調整データｄを加算もしくは減算し、ＲＡＭ１５ａ内のデータの書き替えは行なわない。
【００３２】
これに対して、調整時の温度が例えば＋３６〜＋６０℃までの範囲内である場合には、＋２５℃のときのデータＤ（Ｔ）を基準として、ＲＡＭ１５ａ内の＋３６〜＋６０℃までの補正データＤ（３６）〜Ｄ（６０）を次の数１の式で得られるＤ（Ｔ）´に書き直す。
【００３３】
【数１】
0003859317.tif 000002
【００３４】
また、調整時の温度が例えば−２０〜＋１４℃までの範囲内である場合には、＋２５℃のときのデータＤ（Ｔ）を基準として、ＲＡＭ１５ａ内の−２０〜＋１４℃までの補正データＤ（−２０）〜Ｄ（１４）を次の数２の式で得られるＤ（Ｔ）´に書き直す。
【００３５】
【数２】
0003859317.tif 000003
【００３６】
なお、上記各実施例ではセーブ用メモリ１５ａとしてＲＡＭを用いているが、フロッピーディスクやメモリカードなど他の記録媒体に代えてもよい。また、上記実施例ではデータテーブル１２に温度対最適出力電圧データを設定し、その中から温度信号に対応する最適出力電圧データを選択するようにしているが、ＣＰＵ１４にその温度対最適出力電圧データの算出式をプログラムし、温度信号が変化するごとにＣＰＵ１４にてその温度に対応する最適出力電圧データを算出するようにしてもよい。
【００３７】
【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、メーカー出荷時に個々に合わせ切れない温度対色特性のバラツキをユーザー側で適宜補正することができる。
【００３８】
同様に、温度対色特性の経時変化に対してもユーザー側で適宜補正することができる。このようなことから、場合によってはメーカー側での出荷時の調整をも省略することができる。さらには、精度が向上するため、回路やメモリ数を削減できる。
【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】上記実施例で色補正を行なう際に液晶パネルに表示される案内画面図。
【図３】温度対最適出力電圧データのグラフ。
【図４】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５】従来の温度補償装置を示したブロック線図。
【符号の説明】
１１  温度検知回路
１２  データテーブル
１３  Ｄ／Ａ変換回路
１４  ＣＰＵ
１５ａ  セーブ用メモリ
１６  操作部
１７  電圧補正手段
【図１】
0003859317.tif 000004
【図２】
0003859317.tif 000005
【図３】
0003859317.tif 000006
【図４】
0003859317.tif 000007
【図５】
0003859317.tif 000008