JPH1164826A - カラー液晶表示素子の温度補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
正できるようにする。 【解決手段】 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のための温度補償装置にお
いて、温度検知回路１１と、デジタルの温度対最適出力
電圧データが記憶され、温度検知回路１１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１２と、同データテーブル１２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１７
と、その最適出力電圧データをＤ／Ａ変換して、液晶表
示素子の駆動回路に送出するＤ／Ａ変換回路１３と、電
圧補正手段１７に補正データを与える操作部１６と、同
操作部１６からの補正データおよび温度検知回路１１か
らの温度データに基づいてデータテーブル１２内の温度
対最適出力電圧データを修正する制御手段１４とを備え
ている。

Description

【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×ｄ
１）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−２
０℃〜＋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、ＣＰ
Ｕ１４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、同データテ
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、同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、同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
段とを備えている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 Ｍｅｍ
ｏｒｙ）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、この実施例ではも
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１
２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、ＣＰＵ１
４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＋３
６〜＋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（６
０）を次の数１の式で得られるＤ（Ｔ）´に書き直す。

【００３３】

【数１】

【００３４】また、調整時の温度が例えば−２０〜＋１
４℃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】

【００３６】なお、上記各実施例ではセーブ用メモリ１
５ａ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、ＣＰ
Ｕ１４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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、同データテ
   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、同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、同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。
2. 【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。
3. 【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。