JPH0455814A - 液晶ディスプレイ - Google Patents

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、電極を有する２枚の基板間に液晶を挟持する
構成の液晶セルの濃度をヒータを用いてυＩＩする構成
の液晶ディスプレイに係るものであり、詳しくは低温時
における濃度補償の改善を図った液晶ディスプレイに関
するものである。

〈従来の技術〉 液晶の粘性が濃度に対して指数関数的に変化するにとも
なって液晶の応答速度も大きく変化する。

特に低温においてはその応答速度が遅くなるために、従
来、この種の技術としては、電極を有する２枚の例えば
ガラス等からなる透明基板−に液晶を挟持する構成の液
晶セルの濃度を、濃度補償用の透明ヒータを液晶セル背
面に当たるガラスに密着配置した構成のものが知られて
いる（例えば実開昭６３−４４１１２９号公報参照）。

そして、この種の構成において、濃度制御は、例えば第
３図の従来の液晶ディスプレイにおける濃度ｌｌｌｌ１
１回路図に示すような技術によってなされている。

第３図において、Ｈは液晶セル背面に設けられた透明ヒ
ータ、Ｓ１１は液晶セル前面ガラス上に接着剤等で接着
取付けられた例えばサーミスタ等からなる濃度センサ、
Ｒ１−Ｒ３はサーミスタとともにブリッジ回路を構成す
るために用いられる抵抗素子、Ｑｌは差動アンプ、Ｔｒ
は例えばトランジスタを用いたスイッチング素子を示す
。

このような回路構成によれば、抵抗Ｒ８〜Ｒ３゜サーミ
スタＳ１を常温で差動アンプＱ、の反転入力、非反転入
力の入力差がゼロとなるように選択すると、低温になる
に従ってサーミスタＳ１１の抵抗値が大きくなるため、
トランジスタＴｒのエミッタ・ベース間に正バイアスが
加わり、ヒータＨに所定の電圧が流れ、一方、＾澹にな
るとサーミスタＳＩＬの抵抗値が小さくなるためにトラ
ンジスタＴｒに逆バイアスが加わってトランジスタＴｒ
はオフとなり、ヒータＨへの電流はとぎれる。このよう
にして液晶セルの濃度補償υ制御がなされる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、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。

サーミスタは液晶セルのガラス上に設けられており、実
際の液晶の濃度とこのサーミスタ測定値との間には差が
あり、従って、周囲濃度条件によっては必要以上に液晶
セルを加温するときがある。

そして必要以上に加温することは、不必要な電力が発生
するだけでなく、液晶ディスプレイとしての表示のコン
トラスト低下を府く原因ともなる。

ところで、液晶セルを加温することは、液晶セルの応答
特性を改善することにあるから、サーミスタの代りに７
オトセンサを用いて光学的変化を検出して液晶セルの光
学特性を改善する制御回路の構成も考えられ無くはない
が、フォトセンサを表示面手前に設けることは表示面が
突出てしまう構成となることはさけられず、実際問題と
して、形状等から実現性には乏しい。

本発明は、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、電圧
印加時と電圧無印加時の液晶の静電容量の変化を測定す
ることにより、液晶自体の光学的変化を検出して効率の
良い濃度補償を行うことができるように構成した液晶デ
ィスプレイを提供するものである。

〈：Ｒ題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために１本発明は、電極を有する２
枚の基板間に液晶を挟持する構成の液晶セルの濃度をヒ
ータを用いて制御する構成の液晶ディスプレイにおいて
、前記基板間の液晶容量を測定する一方が前記基板に接
し他方が前記液晶に接する２ｍ構造の電極を設けて、該
２１構造の電極の内の前記基板側の電極の電圧印加時及
び無印加時における前記液晶側の電極から電極間の液晶
容量の変化に係わる信号を導き出して、この信号から前
記１Ｍの光学的応答特性を検出し、該光学的応答特性の
立上がり又は立下がり特性に応じて前記ヒータをｉ制御
することを特徴とするものである。

〈作用〉 液晶内に電極を２重に設けて、その内の１つを利用して
電圧印加時と電圧無印加時の電極間の液晶容量の変化を
測定する。そしてこの測定結果から液晶の光学的応答特
性を検出する。その上でこの光学的応答特性の立上がり
又は立下がり特性を１１１！値と比較してＭ＃！し、特
性の変化状況に基づいて液晶濃度をヒータＩＩＩＩＩＩ
ｌすることで液晶の光学的応答特性を改善するようにし
た液晶セルのｌｉ！度制葡構成とする。

〈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、第３図と！？！する部分は同
一番号を付してその説明は省略する。

第１図は本発明の液晶ディスプレイの置体的実施例を示
すブロック回路図、第２図は第１図の説明に供するタイ
ムチャートである。

本発明の構成は次のような考えに基づいて構成される。

周知のように液晶は電圧を印加すると液晶分子の配列が
変化し、その結果光学的な透過率が変化する。一方、液
晶の持つ容量成分Ｃは、“Ｃ−ε・Ｓ／ｄ”　（但し、
εは比Ｍｌ！率、Ｓは面積、ｄは透明基板であるガラス
内面間の路間）で求めることができる。この時、比誘電
率εは、液晶分子の長軸方向と短軸方向とで異なるため
、電圧印加時と電圧無印加時で液晶の容−は異なる。

故に、液晶の光学的透過率変化はこの容量の変化と等価
と考えて良いため、当該容置を測定することにより液晶
、ひいては液晶セルの応答時間を測定することができる
。

第１図において、αは液晶セルであり、この液晶セルは
、その上下に配置されたガラス等からなる一対の透明基
板（以下「ガラス」いう）１と、このガラス１内に設け
られた液晶りと、ガラス１の夫々内側に配置された通常
の表示を行うために設けられた表示用電極２と、このガ
ラス／表示用電極間に挟まれた液晶の容量Ｃ４の変化を
測定するために、一方が液晶に接し他方がガラスに接す
る２１１１３ｍの電極、即ち、前記液晶に接する方を容
量測定用ＩＩ槓（以下「Ａ側１という）　３ａ、　３ｂ
及び他方のガラスに接する方を応答特性測定用のパルス
電圧が印加される印加電圧用電極（以下［Ｂ電極コとい
う）４と、Ａ電極３ａ、　３ｂとＢ電極４との間に設け
られた絶縁ｌＩ５とから構成される。

ここで、液晶内に設けたＡ及びＢ電極からなる２１！構
造の電極から電圧印加時及び無印加時におけるＡ電極間
の液晶容置Ｃ＋の変化に係わる信号を導き出す（測定可
能とする）ために、８１極４に電圧印加時及び無印加時
の電圧を供給する後述する印加電圧発生手段と、ＡＩ！
極３ａに例えば液晶のしきい値電圧以下のレベルの励磁
信号を供給する発振器６が設けられている。７は例えば
コンデンサＣ２及びアンプＱ２から成り、Ａ電極３ｂか
らの液晶容量Ｃ１の変化に基づく容量信号を入力して、
この入力する容量信号（Ｃ１）とコンデンサＣ２との関
係（容量比）に基づいて入力容１（Ｃ４）に比例する電
圧信号（ＡＣ実効電圧）　７ａに変換するＣ／Ｖ変換器
である。８はＣ／Ｖ変換器１からの電圧信号をＤＣ電圧
８ａに変換する変換器（ＲＭＳ−ＤＣ変換器）、９は応
答時間測定回路、Ｃ３はＯＰアンプである。βは前記印
加及び無印加の電圧パルス波形を発生する印加電圧発生
手段であり、パルス発生回路１０、電源Ｅ、及びパルス
発生回路１０のパルス１０ａによって動作するスイッチ
要素Ｓ　Ｗ　＋からなる。

このような構成が、液晶セルの光学的応答特性を改善し
た液晶セル濃度制御（液晶セル１度補償回路）構成であ
ることを第２図を用いながら説明する。

今、測定に当たって発振器６から励磁信号がＡ電極３８
に印加されているとする（この時に発振回路６の動作は
測定時のみ例えば図示しない操作信号により動作するよ
うにしても良いし常時動作するようになっていても良い
）。

この後に、時刻ｔａにおいて、トリガ発生回路１０から
第２図（１）に示すようなパルス＠王のパルス１０ａが
出力され、スイッチ要素Ｓ　Ｗ　＋オンにより電圧が８
電極４に印加する。

これにより、液晶分子の配列は変化し、この変化にとも
ない、Ａ／Ｂ電極間の液晶りの容量Ｃ１が変化するとい
う液晶の光学的応答特性を有する。

この容量Ｃ１の変化はその時の液晶しに基づいた変化値
となるが、他方の電極３ｂから容量信号（帰還信号）と
して取出されて、Ｃ／Ｖ変換器７に導かれて、容量に比
例したＡＣ実効電圧信号７ａに変換される（Ｗ１晶の光
学的応答特性が検出されることとなる）。信号７８にお
いて、破線が電圧印加時。

実線が電圧無印加時のＡＣ實効電圧波形を表す。

この変換電圧信＠１ａはＲＭＳ−ＤＣ変換器８に導かれ
て、第２図（１１）に示すようなりＣの電圧信号８ａに
変換された上で応答時間測定回路９に導かれる。

応答時間測定回路９にはパルス発生回路１０からパルス
１０ａが入力しており、第２図（船に示すように、この
パルスに基づ＜ＤＣ電圧信号の立上がり時間（光学的応
答特性の立上がり特性、応答時間又は応答速度）τが測
定される。この立ち上がり時間τは濃度によって異なる
から、ある基準値を設定した時に、例えば液晶の濃度が
低くてこの基準値より長いとき（第２図（ＩＩ）太い破
線とする）に、例えばハイの電圧信号をＯＰアンプＱ３
に出力してトランジスタ丁ｒを動作させてヒータＨに電
流を流する。逆に液晶の濃度が高くて第２図１１１）細
い破線のようになった結果として立上がり時間τ２が基
準値より短ければ応答時間測定回路９からはロー信号が
出力しているから結局、ヒータＨへは電流が流れない。

尚、ここで、第２図鴬からちりかるように液晶濃度変化
分に対するＤＣＩ！圧信号の立上がりｆＲ闇と同立ち下
がり時間の変化分は相対的に同じであるから、この立ち
下がり時間に基づく出力としてもよいことはいうまでも
ない。

又、ヒータＨについては、ここでは従来の技術のように
設置された場合を基準として説明したが、これに限定さ
れることなく別の設置構成でも本発明を用いることがで
きることはいうまでもない。

以上のようにして液晶濃度に基づく立上がり又は立ち下
がりの応答速度が基準の一定以下になるようにヒータ制
−が行なわれることとなる。

〈発明の効果〉 本発明は、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。

液晶内に２重に電極を設け、電圧印加時／無印加時の電
極間の液晶濃度変化に基づく容量の変化を測定して応答
特性を検出し、これに基づいてヒータｌ１ＩＩＩｌをす
ることにより、周囲濃度条件による必要以上の液晶セル
の加温をすることを防止できるから、余計に電気を食う
必要もなく且つ液晶ヒルのコントラスト低下を招かない
等、効率のよい液晶の濃度補償を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶ディスプレイの具体的実施例を示
すブロック回路図、第２図は第１図の説明に供するタイ
ムチャート、第３図は従来の液晶セルにおける濃度−Ｊ
１１１回路図である。 α・・・液ａｔｌＦル、１・・・ガラス、Ｌ・・・液晶
、２・・・表示用電極、３・・・容Ｉｌｌ定用電極（Ａ
電極）、４・・・印加電圧用電極（Ｂ電極）、５・・・
絶縁膜、６・・・発振器・・・７・・・アンプ部、８・
・・ＲＭＳ−ＤＣ変換器、９・・・応答時間測定回路、
１０・・・トリガ発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極を有する２枚の基板間に液晶を挟持する構成の液晶
   セルの濃度をヒータを用いて制御する構成の液晶ディス
   プレイにおいて、前記基板間の液晶容量を測定する一方
   が前記基板に接し他方が前記液晶に接する２重構造の電
   極を設けて、該２重構造の電極の内の前記基板側の電極
   の電圧印加時及び無印加時における前記液晶側の電極か
   ら電極間の液晶容量の変化に係わる信号を導き出して、
   この信号から前記液晶の光学的応答特性を検出し、該光
   学的応答特性の立上がり又は立下がり特性に応じて前記
   ヒータを制御することを特徴とする液晶ディスプレイ。