JPH04204627A

JPH04204627A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH04204627A
Application number: JP33557990A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kondo; 進近藤; Yasukatsu Hirai; 平井　保功; Hitoshi Hado; 羽藤　仁
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-27

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、マルチプレックス型液晶表示装置に関し、特
にスーパーツイスト型液晶表示装置、電界制御複屈折型
液晶表示装置に関する。

（従来の技術）一般に、液晶表示素子のしきい値電圧、応答速度といっ
た電気光学特性は、周囲温度の変化に応じて変化するこ
とが知られている。例えば、しきい値電圧Ｖ　＋ｈは、
周囲温度が高くなるに従い低くなる。しきい値電圧Ｖ、
ゎの低下は、表示画像のコントラスト比の低下を招く。

また、近年、表示画像の高精細化の要望に応じて、スー
パーツイスト型液晶表示素子に代表される単純マトリク
ス型液晶表示素子の画素数は、著しく増加してきている
。このような画素数の多い液晶表示素子は、高時分割駆
動となるため、印加電圧に対する光の透過率の変化が急
峻であり、周囲温度の変化による表示の変化がより顕著
となる。

従来より、液晶表示装置には、このような周囲温度の変
化によるコントラスト比の低下を補償するため、しきい
値電圧Ｖｌｈの低下に応じて液晶駆動電圧の実効値を下
げる温度補償回路が設けられていた。駆動電圧の実効値
を下げるには、例えば、特開昭５２−１９９５８に開示
されてい”るように、駆動波形の振幅を小さくするか、
特開昭Ｅｉｌ−１４１４９３に開示されているように、
周囲温度の上昇にともない駆動波形のバイアス比（ｂ）
を大きくする。

しかしながら、液晶表示素子は、しきい恒量外に応答速
度τも周囲温度が高くなるに従い速くなる傾向がある。

このため、周囲温度が高いほど、印加電圧の変化に対し
、光の透過率が速い速度で変化するようになる。このよ
うな応答速度か速い状況では、最適バイアス法による電
圧平均化法で駆動される液晶表示素子の場合、画像のコ
ントラスト比が低下してしまう。これは、応答速度か遅
いときは、駆動電圧の実行値電圧に対して応答していた
ものが、応答速度か速くなったことて駆動波形の個々の
電圧パルスの振幅に追従するためと考えられる。

（発明か解決しようとする課題）このように周囲温度か高くなり、液晶表示素子か駆動波
形の個々の電圧パルスの振幅に追従するようになると、
上述したような駆動波形の振幅を小さくする温度補償回
路では、コントラスト比の低下を完全に補償することが
困難となるという問題があった。

本発明は、このような点に対処すへくなされたもので、
周囲温度か高い場合にも、コントラスト比の高い画像を
表示することのできる液晶表示装置を提供するものであ
る。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は、直交する複数本の走査線と複数本の信号線と
を有する単純マトリクス型液晶表示素子と、この液晶表
示素子の走査線と信号線とを電圧平均化法により駆動す
る駆動手段とを具備する液晶表示装置において、前記駆
動手段により前記液晶表示素子に印加される液晶駆動電
圧のバイアス比を、周囲温度が高い場合はバイアス比を
小さく、周囲温度が低い場合はバイアス比を大きくなる
よう制御するバイアス比制御手段を具備するものである
。

また、第２の発明は、直交する複数本の走査線と複数本
の信号線とを有する単純マトリクス型液晶表示素子と、
この液晶表示素子の走査線と信号線とを電圧平均化法に
より駆動する駆動手段とを具備する液晶表示装置におい
て、前記駆動手段により前記液晶表示素子に印加される
液晶駆動電圧のフレーム周波数を、周囲温度が高い場合
はフレーム周波数を高く、周囲温度が低い場合はフレー
ム周波数を低くなるよう制御するフレーム周波数制御手
段を具備するものである。

（作　用）本発明では、液晶表示素子に印加される液晶駆動電圧の
バイアス比を、周囲温度か高い場合はバイアス比を小さ
く、周囲温度か低い場合はバイアス比を大きくなるよう
制御する。

また第２の発明では、液晶表示素子に印加される液晶駆
動電圧のフレーム周波数を、周囲温度か高い場合はフレ
ーム周波数を高く、周囲温度か低い場合はフレーム周波
数を低くなるよう制御する一般に、最適化された電圧平
均化法によれば、駆動デユーティ比を１／Ｎ　（Ｎは、
走査線数）としたとき、最もコントラスト比か大となる
バイアス比（最適バイアス比）ｂは、次式で表される。

ｂ−ＪＮ＋１　　・・・・・・・・・・・・・・・（１
）このバイアス比しは、液晶かマルチプレクス駆動波形
の実効値に対して応答するという前提のもとに成立って
いる。

一方、周囲温度の上昇にともない液晶の応答速度が速ま
ると、マルチプレクス駆動波形の実効値電圧よりも個々
の電圧パルスの振幅に応答するようになり、最もコント
ラスト比が大となるバイアス比は、（１）式の値からず
れてくる。

例えば、ｌ／　２００デユーテイ駆動の液晶表示素子に
おいて、（１）式から求められるバイアス比は、はぼ１
５である。ところか、応答速度τが変化した場合は第１
１図に示すように、応答速度τが小さい（周囲温度が高
い）はど、最も高いコントラスト比が得られるバイアス
比が小さくなる。

従って、周囲温度の上昇にともないバイアス比すを小さ
くすることで、温度が高いときにもコントラスト比の高
い画像を表示することができる。

また、応答速度τが速くなるのに応じて駆動電圧のフレ
ーム周波数ｆを高くすると、液晶が駆動波形に追随する
ことができなくなり、駆動波形の実効値電圧に応答する
ようになる。

従って、周囲温度の上昇にともない駆動電圧のフレーム
周波数を高くすることて、温度が高いときにも（１）式
のバイアス比すてコントラスト比の高い画像を表示する
ことかできる。

なお、ここでいう応答速度τとは、次のように定義され
る。

すなわち、液晶素子に印加される電圧がオフ波形または
オン波形がオン波形またはオン波形に変化したときから
、液晶素子の透過率が９０％変化するのに要する時間を
それぞれて。９、τｏ、ｐｐとしたとき、応答速度τは
、 τ３τＯＮ＋τｏｐｖ　　−−（２）（実施例）以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の液晶表示装置の構成を示
すブロック図、第２図は、この液晶表示装置に用いられ
る液晶表示素子の構成を示す図である。

第１図において、２は、単純マトリクス型の液晶表示素
子である。液晶表示素子２は、セグメントドライバ３．
３・・・ならびにコモンドライバ４．４・・・により、
マルチブレクス駆動されている。

液晶表示素子２を駆動する電圧は、液晶駆動電圧発生回
路５により発生され、セグメントドライバ３、コモント
ライバ４に供給されている。

また、第２図に示すように、液晶表示素子２は、はぼ平
行に対向して配置された基板２１．２２の間に、液晶組
成物２３がその周囲に設けられたシール剤２４により封
入固定されて形成されている。

基板２１．２２の表面には互いに直交する帯状の透明電
極（信号電極）２５、（走査電極）２６と配向膜２７．
２８か設けられている。さらに、基板２１の背面には、
偏光板２９が、基板２２の背面には偏光板３０と半透過
反射板３１が配置されている。

このような構成で、液晶組成物としてＺＬＩ−２２９３
（Ｅ、メルク社製）を用い、配向膜２７．２８のラビン
グ方向は、液晶のツイスト角が２４０°となるようした
。また、信号電極２５は６４０本、走査電極２６は　２
００本とした。

（実施例１）上述した構成の液晶表示装置１の液晶駆動電圧発生回路
５に、第３図に示す温度補償回路を付加した。

同図に示す温度補償回路５０は、駆動電圧補償部５１と
バイアス比補償部５２とから構成されている。

駆動電圧補償部５１は、トランジスタＴｒと抵抗Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、サーミスタＲＴＨＩから構成されている。

トランジスタＴｒは、駆動電圧ＶＯＰが抵抗Ｒ１と抵抗
Ｒ２、Ｒ３、サーミスタＲＴＨＩの合成抵抗とで分圧さ
れた電圧により駆動されている。これにより、この電圧
に応じた電圧がバイアス比補償部５２に供給される。

また、バイアス比補償部５２は、直列に接続された抵抗
ＲＯＳＲＯ・・・とサーミスタＲｒｓ２から構成されて
いる。このバイアス比補償部５２によるバイアス比すは
、抵抗ＲＯ、サーミスタＲＴ）！２の抵抗値をそれぞれ
ＲＯ、ＲＴＮ２とすると次式で表される。

１／ｂ＝ＲＯ／　（４ＲＯ＋ＲｔＨ２）・・・・・・（
３）（３）式から、温度が高くなるのに応じてバイアス
比（ｂ）は、小さくなる。

この液晶表示装置１を、ｌＯ℃〜６０℃の各温度下で点
灯表示させた。

第４図は、液晶表示素子２の温度変化に対する応答速度
τとしきい値■工８の変化を示す図である。

また、第５図に、温度補償回路５０により補償された駆
動電圧ＶＯＰとバイアス比（ｂ）の変化ヲ、第６図に、
これにより得られる画像のコントラスト比を示す。

これらの図に示されるように、どの温度領域においても
高いコントラスト比で画像を表示することができる。

（実施例２）第１図に示す液晶表示装置１に、第７図に示す発振回路
を付加し、この出力を液晶素子２を駆動するクロックと
して用いる。また、駆動電圧Ｖ□ｐの温度補償として、
第３図に示した駆動電圧補償部５１を用い、バイアス比
は固定とする。

発振回路６０は、同図に示すように、３個のインバータ
■１〜Ｉ３により構成される発振回路で、帰還抵抗とし
てサーミスタＲＴ）＋３と抵抗Ｒ４とが直列に接続され
ている。

この液晶表示装置１を、１０℃〜６０℃の各温度下で点
灯表示させた。

第８図に、このときの温度変化に対する発振回路６０の
発振周波数、すなわち液晶素子２を駆動する駆動波形の
フレーム周波数の変化を示す図、第９図に、これにより
得られる画像のコントラスト比を示す。

これらの図に示されるように、この実施例においても、
温度に関わらず高いコントラスト比で画像を表示するこ
とができる。

（比較例）第３図に示す温度補償回路５０のバイアス比補償部５２
のサーミスタＲｒＨ２を固定抵抗に置き換え、１０℃〜
６０℃の各温度下で点灯表示させた。

第１０図に示すように、このとき得られる画像のコント
ラスト比は、温度上昇にともない著しく低下する。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、その技術思想の範囲内で種々の変形か可能である
。

［発明の効果コ本発明の液晶表示装置によれば、温度か高いときにもコ
ントラスト比の高い画像を表示することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の液晶表示装置の構成を示す
ブロック図、第２図はこの液晶表示装置に用いられる液
晶表示素子の構成を示す図、第３図は液晶駆動電圧発生
回路に付加される温度補償回路の構成を示す図、第４図
はこの液晶表示素子の温度変化に対する応答速度としき
い値の変化を示す図、第５図はこの温度補償回路により
補償される駆動電圧とバイアス比の変化を示す図、第６
図はこの温度補償回路により補償される画像のコントラ
スト比を示す図、第７図は第２の実施例の液晶表示装置
に付加される発振回路の構成を示す図、第８図はこの発
振回路６０による駆動波形のフレーム周波数の温度変化
に対する変化を示す図、第９図はこの発振回路により補
償される画像のコントラスト比を示す図、第１０図は比
較例の画像のコントラスト比を示す図、第１１図は液晶
表示素子の応答速度と駆動波形のフレーム周波数に対す
るｉ＆通バイアス比の関係を示す図である。１・・・液晶表示装置、２・・液晶表示素子、５１．液
晶駆動電圧発生回路、５０・温度補償回路、５２・・・
バイアス比補償部、ＲＴＨＩ　、ＲＴＨ２、ＲＴＩ−１
３−サーミスタ、６０・・・発振回路。出願人　　　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第３図２８度Ｔ（’Ｃ］第４図第５図第７図ノ星／ｆＴ［”ｃ］コントラスト比０　　　　　　　　σ　　　　　　　６コントラストｒ
じ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直交する複数本の走査線と複数本の信号線とを有
する単純マトリクス型液晶表示素子と、この液晶表示素
子の走査線と信号線とを電圧平均化法により駆動する駆
動手段とを具備する液晶表示装置において、前記駆動手段により前記液晶表示素子に印加される液晶
駆動電圧のバイアス比を、周囲温度が高い場合はバイア
ス比を小さく、周囲温度が低い場合はバイアス比を大き
くなるよう制御するバイアス比制御手段を具備すること
を特徴とする液晶表示装置。
（２）直交する複数本の走査線と複数本の信号線とを有
する単純マトリクス型液晶表示素子と、この液晶表示素
子の走査線と信号線とを電圧平均化法により駆動する駆
動手段とを具備する液晶表示装置において、前記駆動手段により前記液晶表示素子に印加される液晶
駆動電圧のフレーム周波数を、周囲温度が高い場合はフ
レーム周波数を高く、周囲温度が低い場合はフレーム周
波数を低くなるよう制御するフレーム周波数制御手段を
具備することを特徴とする液晶表示装置。