JP2558325Y2 - 液晶パネルの温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、液晶を用いた表示装置
に係るものであり、詳しくは当該液晶表示装置を効率よ
く駆動するために液晶パネルにヒ―タが設けられた場合
の、そのヒ―タを制御することで液晶パネルを温度制御
するように構成した液晶パネルの温度制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術としては、例えば、
液晶パネル近傍に配置されたヒ―タの発熱量を制御して
液晶の低温時の動作特性を向上するようにした液晶表示
装置が知られている（例えば特開昭５２−１０１０５８
号公報参照）。

【０００３】図５及び図６は従来の液晶パネルの温度制
御装置の説明に供する図であるが、一般に、液晶は使用
温度により光の透過率が変化するため、環境温度の変化
に対して常に一定温度に保つためのヒ―ティングを必要
とする。

【０００４】液晶パネル（符号Ａとして示す）の構成と
しては、例えば図５に示すようなものがある。この図５
において、液晶パネルＡは、液晶1 及びこの液晶前面に
設けられたブラック・マトリックス2 をその両側からガ
ラス基板3 で保持し、ガラス基板3 の前面に偏光板4 を
挟んだ構成のガラス5 が配置され、バックライトαがあ
たる裏面に拡散板6 ，偏光板7 が配置されるようなもの
から成る。そして、液晶パネルＡのヒ―ティング構造と
しては、偏光板7 とガラス基板2 の間に、ガラス基板8a
上に蒸着（コ―ティング）された透明電極膜（Indium T
in Oxide）8bから成る導伝材（ＩＴＯ蒸着ヒ―タ、以下
「ヒ―タ」という）8 が配置される。

【０００５】図６は液晶パネルの温度制御装置について
を示すが、符号Ｂはヒ―タ制御回路である。このヒ―タ
制御回路Ｂは、液晶パネルＡの温度を検出するために液
晶素子端部等に設けられ測定点の温度に応じて抵抗値が
変化するような温度検出手段（例えばサ―ミスタTHのよ
うな温度検出素子）からの検出値を入力してヒ―タ8を
制御する。このヒ―タ制御回路Ｂは分圧抵抗R1，比較手
段（比較器COで示す），設定電圧Ｅ，及びスイッチング
手段（例えばＦＥＴ等のようなスイッチング素子Ｑ）等
から構成できて、サ―ミスタTHの抵抗値は温度により変
化するので、分圧抵抗R1との分圧比により液晶温度に対
応した電圧が検出電圧REとして検出される。設定電圧Ｅ
は液晶温度を制御したい温度、例えば１０℃以上に保つ
時にはその１０℃に対応した電圧値に設定される。比較
器COにおいて、設定電圧Ｅと検出電圧REとが比較され、
検出電圧REが設定電圧Ｅよりも小さくなったとき、つま
り、検出温度が設定温度より低くなったときに比較器CO
の出力が“ハイ”になってスイッチング素子Ｑをオンと
してヒ―タ8 を加熱するための電流を流す（符号HEはヒ
―タ用電源を表わす）。これにより液晶パネルＡの温度
が上昇する。そして、今度は逆に検出温度が高くなる
と、同様の経路により今度は比較器COの出力を“ロ―”
とし、ヒ―タ8 による液晶パネルＡの加熱を停止する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】このような従来の技術
にあっては、以下のような問題点があった。 （イ）温度検出素子を直接液晶パネルにつけることがで
きないために、電源投入直後は液晶と検出温度に差は無
いが、時間の経過とともに大きな差が生じ、その結果、
温度制御が正常にできない。最悪の場合、設定値によっ
ては液晶を破壊するという危険がある。 （ロ）ヒ―タを考えて見た場合については、ガラス基板
を通してしか液晶に熱が伝わらないので温度制御の効率
が悪い。つまり、液晶のヒ―ティングは、液晶を保持す
るガラス基板の裏面より行う構造であるために効率が悪
いということとなる。

【０００７】本考案は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、適切な温度制御を実現するようにした液晶パネ
ルの温度制御装置を提供するものである。又、電源投入
直後と一定時間経過後の２段階で設定値を切替えること
により液晶温度と検出温度との差に対応した温度制御を
行うようにした液晶パネルの温度制御装置を提供するも
のである。更に又、液晶パネルに使用されているブラッ
ク・マトリックスを電気的導伝材を用いて製造して液晶
パネルのヒ―ティング機構とすることにより効率的なヒ
―ティングを実現するようにした液晶パネルの温度制御
装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、液晶パネルと、該液晶パネルを加熱する
ヒ―タと、前記液晶パネルの温度を検出する温度検出手
段と、該温度検出手段からの検出値を入力して予め定め
られた設定値と比較して前記ヒ―タを制御するヒ―タ制
御回路とを具備した液晶パネルの温度制御装置におい
て、電源投入後の一定時間“ハイ”または“ロ―”の信
号を出力するタイマ―回路と、前記設定値を電源投入直
後に選択される値と一定時間経過後に選択される値の２
値構成で前記タイマ―回路によって選択されることで液
晶温度と検出温度との差に対応した温度制御を可能とす
る２値基準温度設定回路から得るようにした構成のヒ―
タ制御回路と、を具備したことを特徴とするもの、或は
また、前記液晶パネルを液晶及び該液晶前面に電気的導
伝材を用いてヒ―ティング回路を組込んだブラック・マ
トリックス・パタ―ン化したブラック・マトリックスを
配置した構造とし、前記液晶を特定の温度に保つため前
記温度検出手段の温度情報を元に前記ヒ―ティング回路
へ前記ヒ―タ制御回路から電源を供給するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】（あ）ヒ―タ制御回路については、加熱前後の
検出温度と実際の液晶温度の温度差の変化に着目して加
熱時間により制御温度を変化させるようにする。具体的
には、比較手段の設定電圧（設定温度）を、電源投入直
後と一定時間経過後の２段階で切替え可能な２設定値構
成とする。そしてこの２設定値のいずれかを、電源投入
後の時間を測定するタイマ―回路の出力によって切替え
て、液晶温度と検出温度との差に対応した温度制御を行
う。 （い）液晶パネルについては、電気的導伝材を用いてブ
ラック・マトリックス・パネルを配置してヒ―ティング
電源回路で駆動することで温度制御を行う。 （う）上記（あ）及び（い）は夫々単独で合ってもよい
し並列して用いるようにしてもよい。

【００１０】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。
尚、以下の図面において、図５及び図６と重複する部分
は同一番号を付してその説明は省略する。図１は本考案
の液晶パネルの温度制御装置の具体的な実施例を示す図
である。図２は図１の説明に供するタイムチャ―トであ
る。

【００１１】図１において、符号Ｔは電源投入後の一定
時間“ハイ（Ｈ）”（または“ロ―（Ｌ）”）の信号を
出力するようなタイマ―回路（以下「タイマ―」とい
う）である。符号Ｂa はヒ―タ制御回路であり、このヒ
―タ制御回路において、符号VSは、比較器COに基準入力
として接続される比較手段の設定電圧（設定温度）を電
源投入直後と一定時間経過後の２段階で切替え可能な２
設定値構成からなって、この２設定値のいずれかを電源
投入後の時間を測定するタイマ―回路の出力によって切
替えることにより液晶温度と検出温度との差に対応した
温度制御を行うことを可能とする２値基準温度設定回路
である。より具体的には、２値基準温度設定回路は、タ
イマ―Ｔからの“Ｈ”／“Ｌ”の信号によって切替動作
する切替手段SWと、切替手段SWに選択されて用いられる
異なる２段階に切替可能な２設定値即ち電圧にて設定さ
れる温度（以下「設定電圧」という）V1,V2 （ここでは
V1＞V2とする）とから成り、この時に、設定電圧V1は電
源投入直後の一定期間における電圧値，設定電圧V2は前
記一定時間経過後の回路の動作期間における電圧値とさ
れる。

【００１２】以下、この構成の動作を図２を用いながら
説明する。 （イ）：時刻ｔ1 で電源を投入してから時刻ｔ2 の期間
τは、例えば図２（ａ）に示すように、タイマ―Ｔの
“ハイ（Ｈ）”信号で２値基準温度設定回路VSの設定電
圧V1が選択されることにより、比較器COには基準入力と
して図２（ｂ）実線部分に示すような電圧が供給され
る。 （ロ）：ここで検出電圧REが設定電圧V2よりも低く設定
電圧V1よりも高いと、ヒ―タ8 が図２（ｃ）に示すよう
にオンとなり液晶パネルＡは加熱される。 （ハ）：この結果、検出電圧REは図２（ｂ）の破線αに
示すように序々に増大する。 （ニ）：図２（ｂ）に示すように時刻ｔ1aにおいて検出
電圧REが設定電圧Ｖ1 に達するとその時点で図２（ｃ）
の実線で示すようにヒ―タはオフとなる。 （ホ）：時刻ｔ2 でタイマ―出力は図２（ａ）に示すよ
うに“ロ―（Ｌ）”となるから、２値基準温度設定回路
VSの設定電圧はV2が選択される（図２（ｂ）実線部分参
照）。以後検出電圧REが図２（ｂ）の破線αに示すよう
に設定電圧V1以下とならない限りヒ―タはオンと制御さ
れることはない。

【００１３】ところで、上述の（ロ）において、検出電
圧REが設定電圧V1よりもやや低いときにおいては、ヒ―
タ8 がオンで上述と同様に液晶パネルＡは加熱され、こ
の時に検出電圧REは図２（ｂ）の二点鎖線γに示すよう
に序々に増大するが、この増大の途中の時刻ｔ2 でタイ
マ―出力が“Ｌ”となり設定電圧V1が選択されるのでこ
の時点でヒ―タオフとなる。従って、それ以後の検出電
圧REは、図２（ｂ）の二点鎖線γに示すように、序々に
減少して、設定電圧V1以下になると再びヒ―タをオンと
して液晶パネルＡを加熱する、という制御が設定電圧V1
を中心として行なわれることとなる。

【００１４】又、検出電圧REが設定電圧V1よりもかなり
低いときは、ヒ―タオンで液晶パネルＡが加熱されて検
出電圧REが図２（ｂ）の一点鎖線βに示すように増大し
（増大途中の時刻ｔ2 でタイマ―出力は“Ｌ”となって
設定電圧V1が選択されるがこれに影響を受けることなく
ヒ―タはオンに維持されるから検出電圧は増大を続け
る）、設定電圧V1を検出電圧REがオ―バ―した時点ｔ2a
でヒ―タオフとなるから、それ以後の検出電圧REは図２
（ｂ）の一点鎖線βに示すような軌跡をたどり、設定電
圧V1以下になると再びヒ―タオンとして液晶パネルＡを
加熱するという制御が設定電圧V1を中心として行なわれ
ることとなる。つまり、液晶パネルの加熱前後の検出温
度と実際の液晶温度の温度差の変化に着目し、加熱時間
により制御温度を変化させることが可能となる。

【００１５】以上述べたのは、実際の液晶温度と測定点
の温度差の変化に着目し、加熱時間により制御温度を変
化させること、つまり、時間により設定温度を変化する
ように構成したことで、液晶パネル自体と、液晶パネル
周辺の所定位置に設けられる測定点との温度差の変化や
測定点の初期状態から定常状態への温度変化に追従する
ことができることとなり、適切な温度制御を可能とでき
る場合であり、この場合は特に制御回路側に特徴を持た
せた場合を示すが、一方、適切な温度制御を実現するよ
うにした液晶パネルの温度制御装置については、図５の
ブラック・マトリックス・パネルを電気的導伝材を用い
て製造してこれをヒ―ティング電源回路で駆動すること
で温度制御を行う液晶パネルの温度制御装置とすること
もできる。以下これについて図３乃至図４を用いて説明
する。

【００１６】図３は本考案の液晶パネルの温度制御装置
の他の具体的実施例を示す図であり、符号20はブラック
・マトリックス・パネルである。このブラック・マトリ
ックス・パネル20は、電気的導伝材を用いてヒ―ティン
グ回路を組込んだブラック・マトリックス・パタ―ン21
から成る。符号Ｂb はヒ―タ制御回路である。このヒ―
タ制御回路Ｂb は、外部に設けられる温度検出手段から
の温度情報MTを元に液晶を特定の温度に保つための回路
構成をとる温度制御回路22と、前記ヒ―ティング回路へ
の電源を供給するためのヒ―ティング電源回路23とから
なる。

【００１７】図４は図３の説明に供するブロック動作説
明図であり、図によれば、外部より得られる液晶の温度
情報MTは温度制御回路22において設定温度VSA と比較さ
れて、液晶温度を例えば一定値になるように、ヒ―ティ
ング電源回路23に対してヒ―ティング電源のオン／オフ
制御を行う制御信号Ｒを出力することで温度制御を行う
液晶パネルの温度制御装置とすることも可能である。な
お、この場合においてヒ―タ制御回路については図１の
ように構成（つまり図１の回路構成に図３のパタ―ンを
用いることが可能であるということとなる）してもよい
ことはいうまでもない。要は、ここでの特徴は、直接液
晶をヒ―ティングすることが可能な構造をとることによ
り、必要とする電力が低減されること、又、低温環境下
での液晶表示装置の使用が可能となることに特徴があ
る。

【００１８】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。 （イ）液晶パネル自体と、液晶パネル周辺の所定位置に
設けられる測定点との温度差の変化や測定点の初期状態
から定常状態への温度変化に追従することができ、適切
な温度制御が可能となる。 （ロ）直接液晶をヒ―ティングすることが可能な構造を
とることで、必要とする電力が低減でき、低温環境下で
の液晶表示装置の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の液晶パネルの温度制御装置の具体的な
実施例を示す図である。

【図２】図１の説明に供するタイムチャ―トである。

【図３】本考案の液晶パネルの温度制御装置の他の具体
的実施例を示す図である。

【図４】図３の説明に供するブロック動作説明図であ
る。

【図５】従来の液晶パネルの温度制御装置の説明に供す
る図である。

【図６】従来の液晶パネルの温度制御装置の説明に供す
る図である。

【符号の説明】

Ｔ タイマ―回路（タイマ―） Ｂa ，Ｂb ヒ―タ制御回路 VS ２値基準温度設定回路 20 ブラック・マトリックス・パネル 21 ブラック・マトリックス・パタ―ン 22 温度制御回路 23 ヒ―ティング電源回路

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶パネルと、該液晶パネルを加熱する
   ヒ―タと、前記液晶パネルの温度を検出する温度検出手
   段と、該温度検出手段からの検出値を入力して予め定め
   られた設定値と比較して前記ヒ―タを制御するヒ―タ制
   御回路とを具備した液晶パネルの温度制御装置におい
   て、電源投入後の一定時間“ハイ”または“ロ―”の信
   号を出力するタイマ―回路と、前記設定値を電源投入直
   後に選択される値と一定時間経過後に選択される値の２
   値構成で前記タイマ―回路によって選択されることで液
   晶温度と検出温度との差に対応した温度制御を可能とす
   る２値基準温度設定回路から得るようにした構成のヒ―
   タ制御回路と、を具備したことを特徴とする液晶パネル
   の温度制御装置。
2. 【請求項２】 液晶パネルを液晶及び該液晶前面に電
   気的導伝材を用いてヒ―ティング回路を組込んだブラッ
   ク・マトリックス・パタ―ン化したブラック・マトリッ
   クスを配置した構造とし、前記液晶を特定の温度に保つ
   ため前記温度検出手段の温度情報を元に前記ヒ―ティン
   グ回路へ前記ヒ―タ制御回路から電源を供給するように
   したことを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの温度
   制御装置。