CN105378550B - 液晶装置 - Google Patents

Abstract

构成为具有：以给定的开关角和响应速度进行动作的铁电性液晶面板(10)；测定温度的传感器(60)；对铁电性液晶面板(10)提供驱动电压(VD)的驱动电路(20)；对该驱动电路(20)提供波形信号(P5)的波形生成电路(30)；和控制该波形生成电路(30)的控制电路(40)，驱动电路(20)在驱动电压的第1帧，在第1期间输出正的第1电压，在第2期间输出比第1期间长的期间的正的第2电压，在第2帧中，在第1期间输出负的第1电压，在第2期间输出比第1期间长的期间的负的第2电压，控制电路(40)对应于传感器(60)的测定温度使第1电压和第2电压可变。

Description

液晶装置

技术领域

本发明涉及具有利用铁电性液晶的液晶面板的液晶装置。

背景技术

近年来，利用液晶面板的液晶装置应用在各种制品中，例如在薄型电视机、便携电话、平板终端、液晶快门等中使用。该液晶装置中所用的液晶面板通常使用向列液晶，但其响应速度慢到数msec以上，很多情况下该响应速度的慢成为问题。特别在激光放映机等中作为光快门使用液晶面板的情况下，要求高速响应，作为满足该要求的液晶材料，已知利用铁电性液晶的液晶面板(以下称作铁电性液晶面板)。

[铁电性液晶显示面板的说明：图10]

在此，虽然是公知，但由于会有助于理解本发明，因此以下说明能高速响应的铁电性液晶面板的构成和铁电性液晶的动作的概要。另外，在铁电性液晶中有具有记忆特性的材料和不具有记忆特性的材料，但在此说明的液晶装置的液晶面板将使用不具有记忆特性的铁电性液晶的材料来构成的情况作为示例。

首先基于图10来说明利用铁电性液晶的液晶面板的结构。图10(a)是示意表示铁电性液晶面板的偏振板配置的构成的俯视图。在图10(a)中，液晶面板100配置铁电性液晶层102(被虚线包围)，使得在对准正交偏振(crossed nicol)的偏振板101a、101b间，偏振板101a的偏振轴C和偏振板101b的偏振轴D任意一方、与液晶分子的第1状态(箭头E)或者第2状态(箭头F)时的分子长轴方向的任意一方大致成为平行。

在此，在图10(a)中，将偏振板101a的偏振轴C和第1状态(箭头E)时的分子长轴方向配置得大致成为平行。另外，铁电性液晶的分子长轴方向的第1状态和第2状态，通过对铁电性液晶施加给定的电压而让状态进行转移，将第1状态和第2状态各自的分子长轴方向的角度差(即箭头E与F的角度)定义为开关角θ。由于在该开关角θ为45度时透过与非透过的对比度比变得最大，因此具有45度的开关角θ对铁电性液晶面板而言是理想的。

接下来，图10(b)是示意地表示液晶面板100的结构的截面图。在图10(b)中，液晶面板100由夹持具有2个状态的铁电性液晶层102的一对玻璃基板103a、103b构成。另外，该玻璃基板103a和103b通过密封件106而固着。并且在玻璃基板103a、103b的对置面设置作为透明电极即驱动电极的多个扫描电极104、和信号电极105，在其上设置取向膜107a、107b。另外，Lt表示透过液晶面板100的光。

进而在一方的玻璃基板103a的外侧如前述那样配置第1偏振板101a，使其与铁电性液晶层102的第1或第2状态的分子长轴方向平行，在另一方的玻璃基板103b的外侧设置第2偏振板101b，使其与第1偏振板101a的偏振轴相差90度。

接下来说明利用铁电性液晶的液晶面板100的动作。若使对液晶面板100施加的驱动电压VD变化，则透过液晶面板100的光Lt(参考图10(b))的光透过率L发生变化。在此，铁电性液晶的开关、即从一方的状态向另一方的状态的转移，仅在对铁电性液晶施加驱动电压VD的脉冲宽度值与脉冲高度值之积的值成为阈值以上的值的驱动电压的情况出现。液晶面板100根据驱动电压VD的极性的不同而选择第1状态(非透过：黑显示)、或第2状态(透过：白显示)的任一方。

另外，第1状态(非透过：黑显示)与第2状态(透过：白显示)的光透过率L之比，是前述的对比度比，在分子长轴方向的开关角θ＝45度时成为最大的对比度比。

如此，液晶面板100在被施加铁电性液晶的阈值以上的驱动电压的情况下选择第2状态，另外，在被施加铁电性液晶的相反极性的阈值以上的驱动电压的情况下选择第1状态。

其结果，若如图10(a)所示那样配置偏振板101a、101b，则在第2状态下成为白显示(透过状态)，在第1状态下成为黑显示(非透过状态)。另外，还能通过改变偏振板101a、101b的配置，而设为在第2状态下成为黑显示(非透过状态)，在第1状态下成为白显示(透过状态)。

如此利用铁电性液晶的液晶面板，能通过切换驱动电压VD的正负进行施加来切换液晶分子的长轴方向，从而选择2个状态即非透过状态和透过状态。并且，由于该2个状态间的转移速度(即响应速度)是数十μsec到数百μsec的高速，因此适于要求高速响应的液晶面板，将铁电性液晶面板用在显示元件或液晶快门等中(例如参考下述专利文献1)。

在下述专利文献1中，公开了一种铁电液晶元件，在第1帧中，在第1期间施加给定期间的正的脉冲电压，在第2期间施加比第1期间长的期间的小于第1期间的脉冲电压的正的电压，在第2帧，在第1期间施加给定的期间负的脉冲电压，在第2期间施加比第1期间长的期间的小于第2期间的脉冲电压的负的电压，在这样的铁电液晶元件中，通过改变第1帧的第2期间的施加电压的值来调整透过光强度，实现高的对比度比。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP专利第2665331号公报(第3页、第4图)

发明内容

发明要解决的课题

但是，在有高速响应的特征的铁电性液晶中存在温度依赖性，具有状态的转移速度即响应速度在温度降低时变慢，在温度上升时变快的特性。另外，分子长轴方向的开关角θ在温度降低时变大，在温度上升时变小。另外，若温度为恒定，则有在使给铁电性液晶的驱动电压较高时响应速度变快、开关角θ变大大的特性(铁电性液晶的温度特性和电压特性的详细在后面叙述)。

在此，对铁电性液晶面板的一般的要求性能，要求开关角θ如前述那样是45度以使对比度比成为最大，另外，要求响应速度尽可能为高速。

但是，例如若为了在低温下得到45度的开关角θ而选择驱动电压，则会出现高温下的开关角θ变得过小的问题(参考图4A(b-1)或图4B(b-2))。即，由于高温下的对比度比降低，因此作为液晶面板的性能降低。另外，若仅考虑开关角θ来选择驱动电压，则低温下的响应速度变慢(参考图4A(a-1)或图4B(a-2))。另外反之，为了加快低温下的响应速度而选择高的驱动电压，则低温下的开关角变得过大而成为问题。

如此，由于铁电性液晶面板具有温度依赖性，因此在大的使用温度范围中，由于要求的响应速度和开关角无法兼顾，因此难以实现具有满足要求性能的响应速度和开关角的液晶装置。另外，铁电性液晶在取向稳定性中也有温度依赖性，特别在施加高的驱动电压的情况下，还有高温状态下易于发生取向变形的问题。

在此，现有的专利文献1所公开的铁电性液晶显示元件的驱动方法，由于未考虑这样的铁电性液晶的温度依赖性，因此因温度变化而响应速度或开关角变动，其结果，招致对比度比的降低或灰度变动、响应速度的降低等，有在显示质量中出现大的问题的可能性。特别在要求大的使用温度范围的情况下，不能无视铁电性液晶的温度依赖性，谋求即使温度较大变动响应速度和开关角也满足要求性能。

本发明的目的在于解决上述课题，提供具备在使用温度范围内响应速度和开关角满足要求性能而进行动作的铁电性液晶面板的液晶装置。

用于解决课题的手段

本发明的液晶装置具有：利用了铁电性液晶的液晶面板；对该液晶面板提供驱动电压的驱动电路；对该驱动电路提供波形信号的波形生成电路；和控制该波形生成电路的控制电路，该液晶装置的特征在于，进一步具备：测定周围的温度的传感器，驱动电路在驱动电压的第1帧，在第1期间输出正的第1电压，在第2期间输出比第1期间长的期间的正的第2电压，在驱动电压的第2帧，在第1期间输出负的第1电压，在第2期间输出比第1期间长的期间的负的第2电压，控制电路对应于传感器的测定温度使第1电压和第2电压可变。

这种情况下，优选控制电路为了将液晶面板的响应速度稳定在给定的值而对应于测定温度使第1电压可变。

另外，优选控制电路为了将铁电性液晶的开关角稳定在给定的值而对应于测定温度使第2电压可变。

进一步地，优选根据液晶面板的响应速度和铁电性液晶的开关角的温度特性创建用于得到给定的响应速度和开关角的第1电压和第2电压的表，控制电路对应于测定温度并参考表来决定第1电压和第2电压。

另外优选，表是在给定的温度梯级下具有第1电压和第2电压的值的构成，在低于由该表决定的第1电压和第2电压成为相等的温度的温度区域，在测定温度位于表的温度梯级之间的情况下，第1电压选择温度梯级的低温侧的电压值，第2电压选择与测定温度对应的电压。

进一步地优选的是，表是在给定的温度梯级具有第1电压和第2电压的值的构成，在高于由表决定的第1电压和第2电压成为相等的温度的温度区域，第2电压采用与测定温度对应的电压，第1电压采用与第2电压相等的电压值。

也可以让第1帧和第2帧的各自的第1期间的脉冲宽度对应于液晶面板的响应速度来决定。

发明的效果

根据本发明，能提供具备铁电性液晶面板的液晶装置，通过对应于温度分别使驱动电压的第1电压和第2电压可变，相对于温度变动满足了要求性能，具有高速的响应速度和最佳的开关角。另外，由于通过能配合要求的响应速度和开关角调整驱动电压，不用施加需要以上的高电压，因此能提供防止了取向变形的产生、实现没有不均匀等等的均匀开关动作的液晶装置。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式的液晶装置的构成的框图。

图2是说明本发明的实施方式的液晶装置的波形生成电路的内部构成的框图。

图3A是表示本发明的实施方式的铁电性液晶面板的响应速度、开关角的温度特性和电压特性的测定数据的一例的表。

图3B是表示本发明的实施方式的铁电性液晶面板的响应速度、开关角的温度特性和电压特性的测定数据的其他示例的表。

图4A是表示本发明的实施方式的铁电性液晶面板的响应速度、开关角的温度特性和电压特性的一例的图表。

图4B是表示本发明的实施方式的铁电性液晶面板的响应速度、开关角的温度特性和电压特性的其他示例的图表。

图5是说明本发明的实施方式的在交叉温度以下的驱动电压VD1的一例、和基于该驱动电压的铁电性液晶面板的光透过率的说明图。

图6是说明使对本发明的实施方式的铁电性液晶面板施加的驱动电压可变而引起的铁电性液晶面板的光透过率的变化的说明图。

图7是说明本发明的实施方式的动作的流程图。

图8A是说明本发明的实施方式的驱动电压的第1电压和第2电压的表的一例的表和图表。

图8B是说明本发明的实施方式的驱动电压的第1电压第2电压的表的其他示例的表和图表。

图9是说明本发明的实施方式的在交叉温度以上的驱动电压VD2的一例、和基于该驱动电压的铁电性液晶面板的光透过率的说明图。

图10是说明铁电性液晶面板的结构的说明图。

具体实施方式

以下根据附图来详述本发明的实施方式。

[实施方式的整体构成的说明：图1]

使用图1来说明本发明的液晶装置的整体的构成的概略。在图1中，标号1是本发明的液晶装置。液晶装置1由铁电性液晶面板10、驱动电路20、波形生成电路30、控制电路40、存储器电路50、温度传感器60、输入电路70等构成。

铁电性液晶面板10具有和前述的图10所示的液晶面板100同样的构成和动作，省略详细的说明。驱动电路20输出驱动电压VD并提供给铁电性液晶面板10。波形生成电路30输出波形信号P5并提供给驱动电路20。控制电路40输入输出来自输入电路70的输入信号P1、来自温度传感器60的温度信号P2、和来自存储器电路50的存储器信号P3，并将控制信号P4提供给波形生成电路30。

输入电路70被输入来自外部装置(未图示)的显示信息和控制信息，将输入信号P1提供给控制电路40。存储器电路50由非易失性存储器构成，详细在后面叙述，存储决定驱动电压的电压值的表等。温度传感器60由半导体传感器等构成，测定周围的温度并输出温度信号P2。在此，驱动电路20、波形生成电路30、控制电路40、存储器电路50、输入电路70等可以由单片的微型计算机构成，也可以由个别的定制IC等构成。

[波形生成电路的构成说明：图2]

接下来使用图2来说明液晶装置1的构成要素之一的波形生成电路30的内部构成的概略。在图2中，波形生成电路30由2个数字模拟变换电路31a、31b(以下略称作D/A电路31a、31b)、基准电源32、定时生成电路33、2个反转电路34a、34b、切换电路35等构成。

D/A电路31a被输入控制信号P4的一部分的数字信息的电压控制信号P4a，基于来自基准电源32的给定的基准电压VR进行数字模拟变换，输出变换成模拟值的正的电压V1。该电压V1成为后述的驱动电压VD的正的第1电压V1。另外，反转电路34a被输入电压V1并将电压极性反转，输出负的电压V3。该电压V3成为前述的驱动电压VD的负的第1电压V3。

同样地，D/A电路31b被输入控制信号P4的一部分的数字信息的电压控制信号P4b，基于来自基准电源32的给定的基准电压VR进行数字模拟变换，输出正的电压V2。该电压V2成为后述的驱动电压VD的正的第2电压V2。另外，反转电路34b被输入电压V2并将电压极性反转，输出负的电压V4。该电压V4成为后述的驱动电压的负的第2电压V4。

定时生成电路33被输入控制信号P4的一部分的数字信息的定时控制信号P4c，输出基于该定时控制信号P4c的定时信号P44。该定时信号P44成为决定后述的驱动电压VD的各期间的长度的信号。

切换电路35被输入电压V1～V4和定时信号P44，对应于定时信号P44来切换电压V1～V4，输出成为驱动电压VD的电压波形的基础的波形信号P5，提供给前述的驱动电路20。然后驱动电路20被输入该波形信号P5，输出驱动铁电性液晶面板10的低阻抗输出的驱动电压VD(参考图1)。

[铁电性液晶面板的温度特性和电压特性的说明：图3A、图3B、图4A、图4B]

接下来使用图3A、图3B、图4A、图4B来说明在本发明的液晶装置中所用的铁电性液晶面板10的响应速度S、开关角θ的温度特性和电压特性的一例。

图3A表示铁电性液晶面板10的双折射率各向异性(Δn)为0.247的情况下的各特性。图3B表示铁电性液晶面板10的双折射率各向异性为0.159的情况下的各特性。另外，通过使用双折射率各向异性小的(例如0.159)液晶材料，能使盒厚(cell gap)较大，能谋求成品率的提升。

图3A的表1-1以及图3B的表1-2表示在温度从30℃到80℃的环境中在±0.5V～±5V的范围内对铁电性液晶面板10施加矩形波的驱动电压、以10℃梯级测定的响应速度S(单位：μsec(μS))的一例。另外，60℃～80℃为20℃梯级。另外，表1-1以及表1-2中，空白的部位是未测定。

另外，图3A的表2-1以及图3B的表2-2表示在温度从30℃到80℃的环境中，在±0.5V～±5V的范围内对铁电性液晶面板10施加矩形波的驱动电压、以10℃梯级测定的开关角θ(单位：度)的一例。另外，60℃～80℃是20℃梯级。

接下来，图4A(a-1)是为了易于理解图3A的表1-1的响应速度S的温度特性和电压特性而提取驱动电压1.5V、2V、3V、4V下的响应速度S作成的图表，横轴是温度T(℃)，纵轴是响应速度S(μsec)。

图4B(a-2)是为了易于理解图3B的表1-2的响应速度S的温度特性和电压特性而提取驱动电压1.3V、1.5V、2V、3V、4V、5V下的响应速度S作成的图表，横轴是温度T(℃)，纵轴是响应速度S(μsec)。

如能在这些图4A(a-1)以及图4B(a-2)中理解的那样，响应速度S具有在温度上升时变快的温度特性，另外具有在驱动电压变低时响应速度S变慢的电压特性。

另外，接下来图4A(b-1)以及图4B(b-2)分别是为了易于理解图3A的表2-1以及图3B的表2-2的开关角θ的温度特性和电压特性而提取驱动电压1.5V、2V、3V、5V下的开关角θ作成的图表，横轴是温度T(℃)，纵轴是开关角θ(度)。如能在该图4A(b-1)以及图4B(b-2)理解的那样，开关角θ具有在温度上升时变小的温度特性，另外具有在驱动电压变高时开关角θ变大的电压特性。

另外，如前述那样，开关角θ＝45度时成为最大的对比度比，但如在该图表中所明确的那样，能理解不管驱动电压的电压值是过高还是过低，开关角θ都从45度偏离。因此开关角θ相对于给定的温度存在最佳的驱动电压。

[驱动电压VD的电压波形的说明：图5]

接下来使用图5来说明驱动本实施方式的铁电性液晶面板10的驱动电压VD的电压波形的一例。另外，为了和后述的在高温区域的驱动电压(VD2)区别，将图5中示出的驱动电压作为驱动电压VD1进行说明。在图5中，驱动电压VD1由施加正电压的第1帧、和施加负电压的第2帧这2个帧构成。第1帧由施加正的第1电压V1的第1期间、和比第1期间长的施加正的第2电压V2的第2期间构成。

另外，第2帧由施加负的第1电压V3的第1期间、和比第1期间长的施加负的第2电压V4的第2期间构成。并且将第1帧的第1电压V1、和第2帧的第1电压V3的绝对值设定得相等，将第1帧的第2电压V2、和第2帧的第2电压V4的绝对值设定得相等。

另外，将第1帧的第1期间定义为脉冲宽度PW1，将第1帧的第2期间定义为脉冲宽度PW2。另外，将第2帧的第1期间定义为脉冲宽度PW3，将第2帧的第2期间定义为脉冲宽度PW4。并且，对各个脉冲宽度进行设定，以使得成为PW1＜PW2、PW3＜PW4、PW1＝PW3、PW2＝PW4。如此，通过设定第1帧和第2帧的各电压和脉冲宽度，不对铁电性液晶面板10施加直流分量，成为交流化驱动。

并且，使驱动电压VD1的第1帧的第1期间的正的第1电压V1(以下略称作第1电压V1)和第2帧的第1期间的负的第1电压V3(以下略称作第1电压V3)的电压值对应于温度可变，另外，使第1帧的第2期间的正的第2电压V2(以下略称作第2电压V2)和第2帧的第2期间的负的第2电压V4(以下略称作第2电压V4)的电压值对应于温度可变，由此遵循要求性能将铁电性液晶面板10的响应速度S和开关角θ这两方的特性相对于温度变动维持大致恒定，这是本发明的大的特征。

具体地，通过使第1电压V1和第1电压V3对应于温度可变，控制为在使用温度范围内铁电性液晶面板10的响应速度S满足要求性能并稳定。另外，通过使第2电压V2和第2电压V4对应于温度可变，控制为在使用温度范围内铁电性液晶面板10的开关角θ满足要求性能并稳定。使该驱动电压VD1的第1电压V1、V3、第2电压V2、V4可变的控制，通过由前述的控制电路40控制波形生成电路30来实施。

[基于驱动电压VD1的铁电性液晶面板的动作说明：图5]

接下来使用图5来说明基于驱动电压VD1的铁电性液晶面板10的动作。在此，假定为本实施方式的铁电性液晶面板10具有和前述的图10所示的液晶面板100同样的特性来进行以下说明。另外，图5的光透过率L1表示在对铁电性液晶面板10施加驱动电压VD1时透过铁电性液晶面板10的光Lt(参考图10(b))的光透过率的推移。

在图5中，在对铁电性液晶面板10在第1帧的第1期间施加第1电压V1时，铁电性液晶面板10成为第2状态(为液晶分子的长轴方向F，是透过状态(参考图10(a)))，从而光透过率L1上升。这时的上升曲线的斜率决定铁电性液晶的响应速度S。然后，在接下来的第2期间，施加电压值低的正的第2电压V2，但由于维持了液晶分子的长轴方向F，因此第2状态(透过状态)持续从而持续光透过率L1高的状态。

接下来，由于在第2帧的第1期间施加负的第1电压V3，铁电性液晶面板10成为第1状态(为液晶分子的长轴方向E，是非透过状态(参考图10(a)))，光透过率L1急速下降。这时的下降曲线的斜率决定铁电性液晶的响应速度S。然后，在接下来的第2期间，施加电压值低的负的第2电压V4，但由于维持了液晶分子的长轴方向E，因此持续第1状态(非透过状态)，持续光透过率L1低的状态。

[使驱动电压VD1可变所引起的铁电性液晶面板的动作说明：图6]

接下来使用图6来说明在使驱动电压VD1的各电压值可变时铁电性液晶面板10的动作怎样变化。在图6中，驱动电压VD11的第1电压V11、V31和第2电压V21、V41均由高于前述的驱动电压VD1(参考图5)的电压值构成。另外，驱动电压VD12的第1电压V12、V32和第2电压V22、V42均由低于前述的驱动电压VD1的电压值构成。

另外，图6的光透过率L11是施加驱动电压VD11时的铁电性液晶面板10的光透过率的推移的一例，光透过率L12是施加驱动电压VD12时的铁电性液晶面板10的光透过率的推移的一例。另外，光透过率L1是基于前述的驱动电压VD1(参考图5)的铁电性液晶面板10的光透过率的推移的一例，为了比较而记载。

在此，基于驱动电压VD11的施加的光透过率L11如图示那样，在第1期间的上升沿和下降沿的斜率大于光透过率L1的斜率。这是因为，由于驱动电压VD11的第1电压V11、V31高于驱动电压VD1的第1电压V1、V3，因此如图4A(a-1)以及图4B(a-2)的图表所示那样，铁电性液晶的响应速度S变快。

另外，光透过率L11的第2期间的大小小于光透过率L1是因为，由于驱动电压VD11的第2电压V21高于驱动电压VD1的第2电压V2，因此如图4A(b-1)以及图4B(b-2)的图表所示那样，铁电性液晶的开关角θ过于大于45度而光透过率降低。

另外，基于驱动电压VD12的施加的光透过率L12如图示那样，在第1期间的上升沿和下降沿的斜率小于光透过率L1的斜率。这是因为，由于驱动电压VD12的第1电压V12、V32低于驱动电压VD1的第1电压V1、V3，因此如图4A(a-1)以及图4B(a-2)的图表所示那样，铁电性液晶的响应速度S变慢。

另外，光透过率L12的第2期间的大小小于光透过率L1是因为，由于驱动电压VD12的第2电压V22低于驱动电压VD1的第2电压V2，因此如图4A(b-1)以及图4B(b-2)的图表所示那样，铁电性液晶的开关角θ过于小于45度而光透过率降低。

如此，由于驱动电压VD1的第1帧和第2帧的开头的第1期间的第1电压V1、V3给铁电性液晶面板10的响应速度S带来较大影响，因此通过使第1电压V1、V3可变能调整响应速度S。另外，驱动电压VD1的第1帧和第2帧的第1期间的之后的第2期间的第2电压V2、V4由于对铁电性液晶面板10的开关角θ带来较大影响，因此通过使第2电压V2、V4可变，能将开关角θ调整为最佳，从而使光透过率L较大(即，使对比度比较大)。

铁电性液晶面板10的响应速度S和开关角θ具有以上那样的电压特性。并且，本发明的液晶装置利用这样的铁电性液晶面板10的电压特性，通过使驱动电压VD1的第1电压V1、V3可变来补正响应速度S的温度特性，另外通过使驱动电压VD1的第2电压V2、V4可变来补正开关角θ的温度特性。

[实施方式的动作流程的说明：图7]

接下来，使用图7的流程图来说明本发明的液晶装置的实施方式的动作流程的一例。另外，实施方式的构成参考图1、图2。图7中，取得铁电性液晶面板10的响应速度S的温度特性(步骤ST1)。作为一例，在温度从30℃到80℃的环境下对铁电性液晶面板10在±0.5V～±5V的范围施加矩形波的驱动电压，测定10℃梯级下的响应速度S。该步骤ST1中的测定数据的一例是前述的图3A、图3B中示出的响应速度S的温度特性(表1-1、表1-2)。另外，60℃～80℃是20℃梯级。

接下来在图7的流程图中，取得铁电性液晶面板10的开关角θ的温度特性(步骤ST2)。作为一例，在温度从30℃到80℃的环境下对铁电性液晶面板10在±0.5V～±5V的范围施加矩形波的驱动电压，测定10℃梯级下的开关角θ。该步骤ST2中的测定数据的一例是前述的图3A、图3B中示出的开关角θ的温度特性(表2-1、表2-2)。另外，60℃～80℃是20℃梯级。

另外，该铁电性液晶面板10的温度特性的取得(ST1和ST2)在本实施例中不是在液晶装置1的内部实施，虽未图示，但将铁电性液晶面板10与外部的测定装置连接来取得即可。

接下来在图7的流程图中，液晶装置1的控制电路40经由输入电路70读入在外部的测定装置(未图示)取得的铁电性液晶面板10的响应速度S的温度特性(图3A的表1-1或图3B的表1-2)和开关角θ的温度特性(图3A的表2-1或图3B的表2-2)的测定数据，存储到存储器电路50(步骤ST3)。

接下来，液晶装置1的控制电路40根据存储的响应速度S和开关角θ的温度特性的数据，通过运算来生成用于得到在使用温度范围内要求的响应速度S和开关角θ的驱动电压的第1电压V1、V3和第2电压V2、V4的表，存储到存储器电路50(步骤ST4)。在此，表生成的详细说明在后面叙述。

接下来，液晶装置1的控制电路40根据所要求的响应速度S来决定第1期间的脉冲宽度PW1和第2期间的脉冲宽度PW2(步骤ST5)。在此，第1期间的脉冲宽度PW1和第2期间的脉冲宽度PW2的决定的详细在后面叙述。

接下来，液晶装置1的控制电路40从温度传感器60(参考图1)被输入温度信号P2，来测定放置液晶装置1的环境的温度，并存储到存储器电路50(步骤ST6)。

接下来，液晶装置1的控制电路40从在步骤ST4生成的表中存储让第1电压V1和第2电压V2的电压值交叉的温度，作为交叉温度Tcp，对该交叉温度Tcp判定是否为在步骤ST6得到的测定温度以上(ST7)。在此，若是否定判定(不足Tcp)，则前进到步骤ST8，若是肯定判定(Tcp以上)，则前进到步骤ST10。

接下来，若在步骤ST7进行了否定判定，则液晶装置1的控制电路40从表中决定第1电压V1(步骤ST8)。接下来液晶装置1的控制电路40从表中决定第2电压V2，前进到步骤ST11(步骤ST9)。在此，交叉温度Tcp的判定(ST7)和第1电压V1以及第2电压V2的决定(ST8、ST9)的详细说明在后面进行。

另外，若在步骤ST7进行了肯定判定，则液晶装置1的控制电路40从表中决定第2电压V2，进而设为第1电压V1＝第2电压V2，前进到步骤ST11(步骤ST10)。在此，第2电压V2的决定(ST10)的详细说明在后面进行。

接下来，液晶装置1的控制电路40输出所决定的驱动电压VD的各参数即PW1、PW2、V1、V2的数字信息，作为控制信号P4，波形生成电路30被输入控制信号P4而在内部生成驱动电压VD的电压波形，将其作为波形信号P5输出给驱动电路20。驱动电路20被输入波形信号P5，将其变换成低阻抗的驱动电压VD而输出，来驱动铁电性液晶面板10(步骤ST11：参考图1)。

在此，第1电压V1由前述的波形生成电路30的D/A电路31a生成，第2电压V2由波形生成电路30的D/A电路31b生成。另外，负的电压即第1电压V3和第2电压V4分别由前述的波形生成电路30的反转电路34a、34b生成。另外，脉冲宽度PW1、PW2、以及PW3、PW4由波形生成电路30的定时生成电路33生成(参考图2)。

以后的控制从步骤ST11返回到步骤ST6，反复执行从步骤ST6到步骤ST11，通过对应于温度传感器60所测定出的温度变化使V1、V2、V3、V4可变，能将满足要求性能的响应速度S和开关角θ相对于温度稳定维持。

[表生成的详细说明：图8A、图8B]

接下来主要使用图8A、图8B来说明前述的流程图(参考图7)的步骤ST4中的第1电压V1、第2电压V2的表生成的详细。

图8A表示铁电性液晶面板10的双折射率各向异性为0.247的材料的情况下(与图3A、图4A对应)的驱动电压的第1电压和第2电压的表。图8B表示铁电性液晶面板10的双折射率各向异性为0.159的材料的情况下(与图3B、图4B对应)的驱动电压的第1电压和第2电压的表。

以下主要说明铁电性液晶面板10的双折射率各向异性为0.247的材料的情况(与图3A、图4A、图8A对应)，但关于铁电性液晶面板10的双折射率各向异性为0.159的材料的(与图3B、图4B、图8B对应)也是同样。

首先，液晶装置1的控制电路40从存储于存储器电路50的响应速度S的温度特性和电压特性(图3A：表1-1)中提取需要的数据。例如，在假定为液晶装置1的使用温度范围为30℃～60℃、响应速度S的要求值为120μsec的情况下，在30℃～60℃的温度范围内提取并存储以响应速度S的120μsec为中心的驱动电压1.5V～4V的数据。该提取的响应速度S的数据相当于前述的图4A(a-1)的图表。

接下来，控制电路40根据提取出的响应速度S的数据(图4A(a-1))算出在温度30℃～60℃的各温度梯级下响应速度S成为要求值的120μsec(以图4A(a-1)的一点划线示出)电压，将其作为第1电压V1存储为图8A(a-1)所示的表T1。另外，要求值的响应速度S＝120μsec是一例而并非限定。

接下来，控制电路40从存储于存储器电路50的开关角θ的温度特性和电压特性(图3A：表2-1)中提取需要的数据。例如在假定为液晶装置1的使用温度范围为30℃～60℃、开关角θ的要求值为45度的情况下，在30℃～60℃的温度范围提取并存储以开关角θ的45度为中心的驱动电压1.5V～5V的数据。该提取的开关角θ的数据相当于前述的图4A(b-1)的图表。

接下来，控制电路40根据提取出的开关角θ的数据(图4A(b-1))来算出在温度30℃～60℃的各温度梯级下开关角θ成为要求值的45度(以图4A(b-1)的一点划线示出)的电压，将其作为第2电压V2存储为图8A(a-1)所示的表T1。

接下来，由于表T1的温度梯级粗略到10℃，因此控制电路40对与这其间的温度对应的第1电压V1、第2电压V2以任意的梯级进行运算来予以补足，生成表T2。在此，作为一例，在35℃、45℃、55℃进行补足，在温度范围30℃～60℃内生成每5℃的温度梯级的表T2(图8A(b-1))。另外，图8A(b-1)为了易于理解地说明表T2而将其图表化示出。

在此，图8A(b-1)的表T2的第1电压V1是用于将响应速度S保持在120μsec的电压值，在温度上升时，需要降低第1电压V1。另外，表T2的第2电压V2是用于将开关角θ保持在45度的电压值，在温度上升时，需要提高第2电压V2。并且，温度50℃附近，第1电压V1和第2电压V2变得相等而交叉，在超过该交叉点的温度，第1电压V1和第2电压V2的大小反转。在此，将第1电压V1和第2电压V2交叉的温度定义为交叉温度Tcp。将该交叉温度Tcp用在前述的流程图的步骤ST7(参考图7)中的判定。

另外，在进行进一步相对于温度的精度高的控制的情况下，虽然可以将表T2的温度梯级细化，但该情况下也可以以进一步细致的温度梯级测定图3A的表1-1、表2-1中示出的测定数据，将其反映到表T2的温度梯级，另外，还可以不改变表1-1、表2-1的测定数据的温度梯级，而是增加进行补足的点来细化表T2的温度梯级。另外，表不是在液晶装置1的内部生成，虽未图示，但可以在构成为由外部装置生成，液晶装置1读入该表。

[PW1、PW2决定的说明]

接下来说明前述的流程图(参考图7)的步骤ST5中进行的第1期间的脉冲宽度PW1和第2期间的脉冲宽度PW2的决定。在此，脉冲宽度PW1优选对应于铁电性液晶面板10所要求的响应速度S来设定，脉冲宽度PW1等于响应速度S，或设为响应速度S+α。在此，+α最大可以是响应速度S的0.5倍程度，因此在要求的响应速度S为120μsec的情况下，第1期间的脉冲宽度PW1优选是120～180μsec的范围。另外，将铁电性液晶面板10的响应速度S定义为光透过率L(参考图5)从0％上升而到达90％的时间。

另外，第2期间的脉冲宽度PW2由第1帧的期间-PW1决定。并且如前述那样，由于进行设定，使得PW1＝PW3、PW2＝PW4，因此只要决定了脉冲宽度PW1、PW2，也就自动决定了脉冲宽度PW3、PW4。

在此作为一例，若将第1帧的期间假定为10msec、将第1期间的脉冲宽度假定为PW1＝140μsec，则第2期间的脉冲宽度PW2成为10msec-140μsec＝9.86msec。如此，脉冲宽度PW1～PW4根据帧期间和铁电性液晶面板10所要求的响应速度S来决定。

[不足交叉温度Tcp的V1、V2的决定的说明：图7、图8A]

接下来，说明在前述的流程图(参考图7)的步骤ST7中测定温度不足交叉温度Tcp的情况下执行的步骤ST8、ST9中进行的第1电压V1和第2电压V2的决定的详细。

在此作为一例，在测定温度为37℃的情况下，在流程图的步骤ST7判定为测定温度不足交叉温度Tcp，从而控制前进到步骤ST8。然后，在步骤ST8，控制电路40根据测定温度，参考表T2来决定第1电压V1，但在测定温度位于表T2的温度梯级之间的情况下，第1电压V1采用低于测定温度一侧的温度梯级的第1电压V1的电压值即可。

具体地，控制电路40参考表T2判断为在35℃的温度梯级与40℃的温度梯级之间有测定温度37℃(图8A(b-1)的白圈S1)，采用低的一侧的温度梯级即35℃下的第1电压V1的值、即第1电压V1＝2.9V。这是因为，若采用低的一侧的温度梯级的第1电压V1，则虽然将第1电压V1选择得较高而将响应速度S设定为快于要求值的速度，但在响应速度S比要求值快的部分中没有问题。另外，第2帧的第1电压V3为-2.9V。

另外，在作为其他示例测定温度为40℃的情况下，在流程图的步骤ST7将测定温度判定为不足交叉温度Tcp，从而控制前进到步骤ST8。然后，在步骤ST8，控制电路40参考表T2将测定温度的40℃判定为与温度梯级40℃一致，从而采用与该温度梯级40℃对应的第1电压V1＝2.4V(参考图8A(b-1))。另外，第2帧的第1电压V3成为-2.4V。

如此，在步骤ST8，在测定温度位于表T2的温度梯级之间的情况下，决定响应速度S的第1电压V1，采用与比测定温度更低的一侧的温度梯级对应的第1电压V1的电压值，在测定温度与表T2的温度梯级一致的情况下，采用与该温度梯级对应的第1电压V1的电压值。

另外，在接下来的步骤ST9，对于决定开关角θ的第2电压V2，在测定温度位于表T2的温度梯级之间的情况下，控制电路40补足算出与测定温度对应的第2电压V2，来决定第2电压V2即可。

具体地，在测定温度为37℃的情况下，控制电路40参考表T2判断为在35℃的温度梯级与40℃的温度梯级之间存在测定温度37℃(图8A(b-1)的白圈S2)，对应于测定温度通过运算来补足这其间的第2电压V2，在该情况下采用第2电压V2＝1.8V。这是因为，由于期望开关角θ尽可能接近于要求的角度(即45度)，因此希望使测定温度的微小的变化反映到第2电压V2。另外，第2帧的第2电压V4成为-1.8V。

另外，在测定温度与表T2的温度梯级的任一者一致的情况下，当然不需要补足，采用与该温度梯级对应的第2电压V2的电压值即可。

[交叉温度Tcp以上的V1、V2的决定的说明：图7、图8A]

接下来说明在前述的流程图(参考图7)的步骤ST7中测定温度为交叉温度Tcp以上的情况下执行的步骤ST10中进行的第1电压V1、第2电压V2的决定的详细。在此，在测定温度为交叉温度Tcp以上的情况下，参考表T2来决定决定开关角θ的第2电压V2，决定响应速度S的第1电压V1设为和第2电压V2相等的电压值即可。

在此作为一例，测定温度为55℃的情况下，在流程图的步骤ST7将测定温度判定为交叉温度Tcp以上，从而控制前进到步骤ST10。然后，在步骤ST10，控制电路40参考表T2判断为测定温度的55℃和表T2的温度梯级55℃一致，从而采用与该温度梯级55℃对应的第2电压V2＝2.25V(参考图8A(b-1))。并且，由于将第1电压V1设定得和第2电压V2相等，因此成为第1电压V1＝2.25V。另外，成为第2帧的第1电压V3＝第2电压V4＝-2.25V。

另外，在测定温度位于表T2的温度梯级之间的情况下，和测定温度不足交叉温度Tcp的情况相同，控制电路40对应于测定温度通过运算将第2电压V2补足来决定，使第1电压V1等于第2电压V2。

[测定温度为交叉温度Tcp以上的情况下的驱动电压VD2的说明：图9]

接下来使用图9来说明测定温度为交叉温度Tcp以上的情况下的驱动电压VD2的电压波形的一例。在图9中，驱动电压VD2成为第1电压V1＝第2电压V2、第1电压V3＝第2电压V4，从而成为以0V为中心的矩形波。

在此，在测定温度为交叉温度Tcp以上的情况下，设为第1电压V1＝第2电压V2、第1电压V3＝第2电压V4的理由在于，按照表T2(参考图8A(b-1))，在超过交叉温度Tcp的温度区域，虽然若将第1电压V1、V3设定得低于第2电压V2、V4，响应速度S会维持要求的速度，但在大多情况下，铁电性液晶面板的响应速度S快于要求值不会成为问题。

因此在超过交叉温度Tcp的温度区域，使第1电压V1、V3等于第2电压V2、V4，即使伴随温度上升而第1电压V1、V3和第2电压V2、V4一起变高也不会出现问题。另外，通过使第1电压V1、V3等于第2电压V2、V4，有能将波形生成电路30的控制的一部分简化的益处。

[基于驱动电压VD2的铁电性液晶面板10的动作说明：图9]

接下来使用图9来说明基于驱动电压VD2的铁电性液晶面板10的动作。

在此，基于驱动电压VD2的铁电性液晶面板10的动作(光透过率L2)和前述的基于驱动电压VD1的动作同样。即，如图9所示那样，铁电性液晶面板10若在驱动电压VD2的第1帧的第1期间被施加正的第1电压V1，则成为第2状态(为液晶分子的长轴方向F，是透过状态(参考图10(a)))而光透过率L2上升。

这时的上升曲线的斜率决定铁电性液晶的响应速度S。然后，由于在第1期间之后的第2期间也被施加相同的电压值的正的第2电压V2从而维持了液晶分子的长轴方向F，因此持续第2状态(透过状态)从而持续光透过率L2高的状态。

接下来，在成为第2帧的第1期间时，由于被施加负的第1电压V3，因此成为第1状态(为液晶分子的长轴方向E，是非透过状态(参考图10(a)))从而光透过率L2急速下降。这时的下降曲线的斜率决定铁电性液晶的响应速度S。然后，由于在第1期间之后的第2期间也被施加相同的电压值的负的第2电压V4从而维持了液晶分子的长轴方向E，因此持续第1状态(非透过状态)从而持续光透过率L2低的状态。

如此，不管在基于低于前述的交叉温度Tcp的温度区域中的驱动电压VD1的动作(参考图5)中，还是在基于高于交叉温度Tcp的温度区域中的驱动电压VD2的动作(参考图9)中，铁电性液晶面板10的动作(光透过率L1和L2的推移)都大致相同。这是因为，本发明的液晶装置通过驱动电压补正了铁电性液晶面板10的温度依赖性，防止温度变动的影响而得到了稳定的响应速度S和开关角θ。

另外，在超过交叉温度Tcp的温度区域中，也是在将响应速度S保持在要求的速度的情况下，虽未图示，但可以删除图7的流程图所示的步骤ST7的判定，总是执行步骤ST8、ST9并参考表T2来进行决定第1电压V1、第2电压V2的控制。在该情况下，如表T2(参考图8A(b-1))所示那样，在测定温度超过交叉温度Tcp的区域中，第1电压V1、V3成为低于第2电压V2、V4的电压值。

在此，在超过交叉温度Tcp的温度区域中，若为了将响应速度S保持在要求的速度，即为了不使响应速度S快到需要以上，而按照表T2将第1电压V1、V3设定为低的电压，则能期待使高温区域中的铁电性液晶的取向变形的发生降低的效果。

如以上那样，本发明的液晶装置，提供具备铁电性液晶面板的液晶装置，由于对应于温度分别使驱动电压的第1电压V1、V3和第2电压V2、V4可变来补正铁电性液晶面板的温度依赖性，因此相对于温度变动满足要求性能，具有高速的响应速度和最佳的开关角。另外，由于通过配合要求的响应速度和开关角来调整驱动电压则不用对铁电性液晶面板施加需要以上的高电压，因此能防止铁电性液晶的取向变形的发生，能提供高精度高质量的液晶装置。

另外，并不限定于本发明的实施方式中示出的框图和流程图等，只要满足本发明的要旨，就可以任意进行变更。

产业上的利用可能性

本发明的液晶装置由于能补正铁电性液晶面板的温度依赖性来实现相对于温度变动稳定的动作，因此能广泛利用在要求高速响应的激光放映机或液晶快门等中。

标号的说明

1 液晶装置

10 铁电性液晶面板

20 驱动电路

30 波形生成电路

31a、31b 数字模拟变换电路(D/A电路)

32 基准电源

33 定时生成电路

34a、34b 反转电路

35 切换电路

40 控制电路

50 存储器电路

60 温度传感器

70 输入电路

P1 输入信号

P2 温度信号

P3 存储器信号

P4 控制信号

P5 波形信号

VD、VD1、VD2 驱动电压

Claims (3)

1.一种液晶装置，具有：

利用铁电性液晶的液晶面板；

对该液晶面板提供驱动电压的驱动电路；

对该驱动电路提供波形信号的波形生成电路；和

控制该波形生成电路的控制电路，

所述液晶装置的特征在于，

还具备：测定周围的温度的传感器，

所述驱动电路，在所述驱动电压的第1帧的第1期间输出正的第1电压，在第1帧的第2期间输出比所述第1帧的第1期间长的期间的正的第2电压，

在所述驱动电压的第2帧的第1期间输出负的第1电压，在第2帧的第2期间输出比所述第2帧的第1期间长的期间的负的第2电压，

所述控制电路对应于所述传感器的测定温度使所述第1电压和所述第2电压可变，

根据所述液晶面板的响应速度和所述铁电性液晶的开关角的温度特性，创建用于得到给定的响应速度和开关角的所述第1电压和所述第2电压的表，所述控制电路对应于所述测定温度并参考所述表来决定所述第1电压和所述第2电压，

所述表是在给定的温度梯级下具有所述第1电压和所述第2电压的值的构成，在高于由所述表决定的所述第1电压和所述第2电压成为相等的温度的温度区域，所述第2电压采用与所述测定温度对应的电压，所述第1电压采用与所述第2电压相等的电压值，

所述第1帧的第1期间的脉冲宽度和所述第2帧的第1期间的脉冲宽度相同，所述第1帧的第2期间的脉冲宽度和所述第2帧的第2期间的脉冲宽度相同。

2.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于，

所述表是在给定的温度梯级下具有所述第1电压和所述第2电压的值的构成，

在低于由所述表决定的所述第1电压和所述第2电压成为相等的温度的温度区域，在所述测定温度位于所述表的温度梯级之间的情况下，所述第1电压选择所述温度梯级的低温侧的电压值，所述第2电压采用与所述测定温度对应的电压。

3.根据权利要求1或2所述的液晶装置，其特征在于，

所述第1帧和所述第2帧各自的第1期间的脉冲宽度对应于所述液晶面板的响应速度来决定。