JPH04199123A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH04199123A
JPH04199123A JP33375990A JP33375990A JPH04199123A JP H04199123 A JPH04199123 A JP H04199123A JP 33375990 A JP33375990 A JP 33375990A JP 33375990 A JP33375990 A JP 33375990A JP H04199123 A JPH04199123 A JP H04199123A
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liquid crystal
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light
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Hideaki Yabuuchi
英明 薮内
Masanobu Okano
昌伸 岡野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、主にTPTカラー液晶表示装置に関するもの
であり、特に、周囲の明るさに応じてデイスプレィ画面
の明るさをコントロールすることが必要なナビゲーショ
ン・メータ等の車載用デイスプレィに利用される液晶表
示装置に係る。
【従来の技術】
従来、液晶デイスプレィを調光するためには、バックラ
イトの明るさを制御する方法がとられていた。すなわち
、バックライト用光源として用いられている蛍光管の電
気特性を制御して蛍光管の明るさをコントロールし、バ
ックライトの明るさを制御する方法である。 従来技術の例として、光源(冷陰極蛍光管)1の調光方
法を第4図に示す。蛍光管駆動用インバータ回路2の入
力に加わる電圧を可変することにより、トランスの出力
電圧を変化させ管電流を制御し、調光を行う方式(電圧
調光方式)とインバータ入力をパルスにて入力し、この
パルス幅を可変することによりトランス出力電流を制御
し、調光を行う方式(Pulse  Width  M
oclulation(以下、PWMという)調光方式
)があり、いずれも、蛍光管電流を調整することにより
蛍光管の明るさを制御する方式である。 なお、図中、3はインバータ回路2の入力電圧を可変す
る入力電圧可変回路またはインバータ回路2の入力パル
ス信号のパルス幅を可変するPWM回路を示している。
【発明が解決しようとする課題】
従来において、蛍光管1の電気特性を制御する場合は、
調光の可変範囲が50〜100%と非常に狭く、車載用
デイスプレィに要求される調光範囲(10〜100%)
を実現するのは困難である。 そして、従来例の電圧調光方式では低温調光時にランプ
の点灯が不安定になりやすく、複数のランプを駆動して
いる場合、輝度のバランスがくずれる等の欠点がある。 また、PWM調光方式では、パルスの周波数に依存した
ノイズが発生する等の欠点がある。 さらに、熱陰極蛍光管を調光する場合には、蛍光管の寿
命を損なうなどの欠点があった。 本発明は、上記課題に鑑み、安定した点灯状態を保ちな
がら、非常に広い調光範囲を容易に実現し得る液晶表示
装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明請求項]による課題解決手段は、第1゜2図の如
く、液晶表示板11と、該液晶表示板11に平行に配さ
れ透過する光量を調整するだめの調光用液晶板14と、
該調光用液晶板]4に対する印加電圧を制御して調光用
液晶板14の透過率を連続的に可変するための印加電圧
調整手段15とが設けられたものである。 また、請求項2による課題解決手段は、請求項1記載の
液晶表示装置において、液晶表示板11及び調光用液晶
板14に電圧を印加して駆動させる駆動回路12が設け
られ、該駆動回路12は、前記液晶表示板11に対する
印加電圧の波形と、調光用液晶板14に対する印加電圧
の波形とを同期させるよう構成されたものである。
【作用】
請求項1による上記課題解決手段において、光を液晶表
示板11に透過させると、その光は偏光軸をもつ偏光光
線となる。 このとき、印加電圧調整手段15にて調光用液晶板14
に対する印加電圧を制御すると、調光用液晶板14によ
って偏光光線の偏光軸が変化し、調光用液晶板14を透
過する光量を調整することができる。 また、請求項2による課題解決手段において、駆動回路
12は、調光用液晶板14の印加電圧の波形と、液晶表
示板11の印加電圧Vpの波形とを同期させるので、調
光用液晶板14および液晶表示板11の各印加電圧が互
いに干渉しな(なる。 したがって、液晶表示装置の画面のちらつきを防止する
ことができる。 【実施例] 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第1図は本発明の一実施例を示す液晶表示装置の原理図
、第2図は同じくその調光用液晶板にかかる印加電圧と
駆動回路の極性反転信号との関係を示す波形図、第3図
は調光用液晶板にかかる印加電圧と透光率との関係を示
す図である。 本実施例の液晶表示装置は、例えば、ナビケーションメ
ータ等の車載用表示装置に適用されるもので、第1図の
如く、液晶表示板11の表示面の前方に、調光用液晶板
14が設けられ、該調光用液晶板14の透過率を制御す
ることにより、前記液晶表示板11を透過する照明装置
13からの光量を調整する。 前記液晶表示板11は、電動性フィルムに適当なコーテ
ィングを施した2枚の透明電極23a。 23bを、ガラス板24a、24bに貼りつけ、10〜
100μmの間隔で向かい合わせて、その間に少量の液
晶を注入して周囲をシールして液晶層21を形成したサ
ンドイッチ状のセルである。 図中、22a、22bは液晶分子を一定方向に並ばせる
ための配向膜、25a、25bは偏光板である。 前記調光用液晶板14は、液晶表示板11と平行に配置
されており、液晶表示板11と同様に構成されている。 41は液晶層、42a、42bは配向膜、4.3a、4
3bは透明電極、44a、44bはガラス板、4.5a
、45bは偏光板である。 前記照明装置13は、第1図の如(、前記液晶表示板1
1の後方に配された光源31(冷陰極蛍光管)と、該光
源31の周囲に配され光源31の後方および側方への光
を液晶表示板11に反射させる反射板32とから成るバ
ックライトユニットである。 そして、液晶表示板11および調光用液晶板14に電極
を印加してこれらを駆動させる駆動回路12と、調光用
液晶板14に対する印加電圧を制御して調光用液晶板1
4の透過率を連続的に可変する印加電圧調整手段15と
が設けられている。 前記駆動回路12は、液晶駆動用コントローラであって
、第2図の如く、液晶表示板11に対する印加電圧の波
形と、調光用液晶板14に対する印加電圧の波形とを同
期させるよう構成されている。すなわち、外部の映像信
号入力端子R,G、 Bからの映像信号(ビデオ信号)
を液晶表示板11の駆動信号(IHごとに変換された映
像信号)に変換する際につくられる極性反転信号(液晶
表示板駆動用信号に同期した信号)を利用し、調光用液
晶板14に印加する印加電圧V、に変換する。 このため、駆動回路12は、第1図の如く、第一増幅器
26aを介して液晶表示板11の透明電極23aに、第
二増幅器26bを介して液晶表示板11の透明電極23
bに、第三増幅器26cを介して調光用液晶板14の透
明電極43bに並列接続されている。したがって、液晶
表示板11と調光用液晶板14の対向電極波形が同期す
る。 なお、映像信号入力端子R,G、 Bからの映像信号は
、前記増幅器26aにより増幅され液晶表示板11の透
明電極23aに入力され、調光用液晶板14の透明電極
43aはグランドに接地されている。 前記印加電極調整手段15は、前記増幅器26Cに負帰
還接続された可変抵抗VRである。このように、可変抵
抗VRを増幅器26cに対して負帰還接続することによ
り、極性反転信号の増幅量を調整し印加電圧を変化させ
て調光を行う。したかって、調光用液晶板14の透過率
を0%から100%まで連続可変可能とし、かつ任意の
透過率で固定することができる。 上記構成において、光源31からの光のうち、前方への
光は直接、後方および側方への光は反射板32にて反射
され、液晶表示板11を後方から照明する。 液晶表示板11を透過しようとする光は、偏光板25a
、25bにより、偏光軸をもつ偏光光線に変換されて映
像化される。 そして、液晶表示板11を透過した偏光光線は、調光用
液晶板14の偏光板45 a、 45 bにより偏光軸
が変化され、その透過光量が制御される。 このとき、夜間等の周囲が暗いとき等に、輝度を下げま
ぶしくない状態で見たい場合には、印加電圧調整手段1
5の可変抵抗VRを変化させて、調光用液晶板14の印
加電圧を増加させることにより、液晶表示板11を透過
してくる偏光光線を調光用液晶板14により偏光軸を変
化させ、輝度を下げることができる。 また、昼間には、印加電圧調整手段15の可変抵抗vR
によって調光用液晶板14の印加電圧を減少させ、調光
用液晶板14により液晶表示板11を透過′してくる偏
光光線の偏光軸を変化させ、透過光量を大として高輝度
にすればよい。 ここで、実験による調光範囲のデータを第3図に示す。 図から明らかなように、調光用液晶板14に対する印加
電圧vPを4VPP〜12VP、まで変化させることに
より、調光範囲を1001以上にわたって制御すること
ができる。 また、印加重圧を4 V PP、 6 V pp、 7
 V pPと段階的に変化させれば、画面のあかるさを
100%、50%、10%というように変化させること
ができる。 このように、液晶表示板11の前方に調光用液晶板14
を設け、印加電圧調整手段15にて調光用液晶板14に
対する印加電圧を制御することにより、液晶表示装置の
輝度を使用環境に応じて任意に調整でき、従来のように
光源の明るさ自体を変えることなく、安定した状態を保
ちながら、広範囲な調光が可能となる。 しかも、印加電圧調整手段15により、調光用液晶板1
4の印加電圧Vpを連続的に調整できるので、調光用液
晶板14の透光率をきめ細かく行うことができる。 また、駆動回路12にて液晶表示板11および調光用液
晶板14に電圧を同期させて印加することにより、調光
用液晶板14の印加電圧の波形と、液晶表示板11の印
加電圧の波形とを同期させることができる。そうすると
、調光用液晶板14および液晶表示板11の各印加電圧
が互いに干渉しなくなり、液晶表示装置の画面のちらつ
きをなくすことができる。したがって、上述のように二
枚の液晶板11.14を重ね合わせても、映像品質の劣
化を防止することができる。 なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多(の修正および変更
を加え得ることは勿論である。 例えば、上記実施例では、バックライト方式の透過型液
晶表示装置を例にあげて説明したが、エツジライト方式
のものであってもよく、さらに反射型あるいは投影型の
液晶表示装置について適用してもよい。 また、上記実施例では、調光用液晶板14を液晶表示板
11の前方に配していたが、逆に後方に配してもよい。 【発明の効果] 以上の説明から明らかな通り、本発明請求項1によると
、液晶表示板の前方に調光用液晶板を設け、印加電圧調
整手段により調光用液晶板に対する印加電圧を制御して
調光用液晶板の透過率を連続的に可変できるよう構成し
ているので、従来のように光源の明るさ自体を変えるこ
となく、安定した状態をたもちなから、広範囲な調光が
可能となる。 また、請求項2によると、駆動回路を、調光用液晶板の
印加電圧の波形と、液晶表示板の印加電圧の波形とを同
期させるよう構成し、調光用液晶板および液晶表示板の
各印加電圧が互いに干渉するのを防止しているので、液
晶表示装置の画面のちらつきがなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す液晶表示装置の原理図
である。 第2図は同じくその調光用液晶板にかかる印加電圧と駆
動回路の極性反転信号との関係を示す波形図である。 第3図は調光用液晶板にかかる印加電圧と透光率との関
係を示す図である。 第4図は従来の液晶表示装置の回路構成を示す図である
。 11:液晶表示板、 12:駆動回路、 13:照明装置、 14:調光用液晶板、 15・印加電圧調整手段。 出 願 人  シャープ株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、液晶表示板と、該液晶表示板に平行に配され透過す
    る光量を調整するための調光用液晶板と、該調光用液晶
    板に対する印加電圧を制御して調光用液晶板の透過率を
    連続的に可変するための印加電圧調整手段とが設けられ
    たことを特徴とする液晶表示装置。 2、請求項1記載の液晶表示装置において、液晶表示板
    及び調光用液晶板に電圧を印加して駆動させる駆動回路
    が設けられ、該駆動回路は、前記液晶表示板に対する印
    加電圧の波形と、調光用液晶板に対する印加電圧の波形
    とを同期させるよう構成されたことを特徴とする液晶表
    示装置。
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