JPS6398636A - 液晶表示装置の順応駆動方法 - 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】 〔概要〕 相転移型液晶を用いた液晶表示装置の駆動電圧を、温度
変動や電源電圧変動に順応して最適値に制御するもので
あり、モニタセルの電圧透過率特性を検出すると共に、
その透過率が安定化する時間後に透過率が闇値透過率よ
り大きいか否かにより、次の測定ステップに於ける印加
電圧を変化させ、又安定化時間内に透過率が閾値透過率
より小さくなった場合は、直ちに次の測定ステップに移
行し、安定化時間の経過を待たないで、次の測定ステッ
プを行うことにより、電圧透過率特性を短時間で検出し
、最適駆動の順応性を向上させるものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電圧透過率特性にヒステリシス特性を有する
相転移型液晶等を用いた液晶表示装置の順応駆動方法に
関するものである。

コレステリッターネマチック液晶を用いた液晶表示装置
は、電圧透過率特性にヒステリシス特性を有するもので
あるから、記憶表示を行わせることができる。従って、
表示ライン数が多い場合でも、表示品質を劣化させるこ
となく表示できるから、大容量表示が可能となるもので
ある。又液晶パネルの透過と散乱を用いた表示であり、
ＴＮ型液晶や強誘電性液晶を用いた液晶表示装置のよう
に、偏光板を必要としないので、投写型ディスプレイの
ライトバルブ等に適用すると、画面の明るい投射表示を
実現することができる。しかし、電圧透過率特性は、温
度変動や電源電圧変動等による影響を受けるので、最適
駆動電圧も変化する。

従って、温度変動や電源電圧変動に順応して最適駆動電
圧を設定１、液晶表示装置を安定に駆動することが要望
されている。

〔従来の技術〕 コレステリシクーネマチック液晶等の相転移型の液晶表
示装置に於ける電圧透過率特性は、例えば、第５図に示
すように、ヒステリシス特性を有し、電圧ｖｂを印加す
ることにより、透過率がほぼ１００％の透過状態となり
、又電圧Ｖａを印加することにより、透過率が２０％以
下程度の低い散乱状態となる。従って、電圧ｖｂ又は電
圧Ｖａを印加した後に、Ｖｂ＞Ｖｄ＞Ｖａの関係の電圧
Ｖｄを印加することにより、電圧ｖｂによる透過状態又
は電圧Ｖａによる散乱状態を維持することができる。即
ち、記憶表示を行わせることができる。

その場合の電圧Ｖｄの設定方法としては、液晶パネルの
一部にモニタセルを形成し、そのモニタセルの印加電圧
に対する透過率を測定し、その透過率が９０％となる電
圧Ｖ、。と、透過率が２０％となる電圧ｖ２゜とを検出
し、ヒステリシスの幅Δ＝Ｖ、。−ｖ９゜を求めて、例
えば、ｖ９゜＋Δ／２＝Ｖｄとするものである。

このような従来例に於ける電圧透過率特性の検出に於い
て、透過率２０％を検出する場合には、散乱光をセンサ
によって検出することになり、そのセンサの開口角によ
る影響が現れる。例えば、第６図に示すように、センサ
の開口角が小さい場合は実線曲線ａとなり、開口角が大
きい場合は一点鎖線曲線Ｃとなる。それらの中間の開口
角の場合は、点線曲線すとなる。従って、透過率２０％
の電圧は、Ｖ　ａ　２１１１　　Ｖ　ｂ　ｔａｒ　　Ｖ
　Ｃｔｏとなり、開口角（モニタセルとセンサとの間の
距離によっても変化する）が異なると、透過率２０％の
電圧ＶＺａ−も異なるから、液晶表示装置毎に調整する
必要があり、最適駆動電圧Ｖｄを得ることが困難であっ
た。

そこで、開口角による影響が少ない透過状態のみを検出
する方法を先に提案した。第７図はその方法と三笠分法
を用いた検出シーケンス説明図であり、モニタセルが透
過状態となる電圧ｖｂと、散乱状態となる電圧Ｖａとに
より、モニタセルに印加する測定電圧ｖ、４は、 ＶＮ　”’ＶＮ−１±（Ｖｂ−Ｖａ）／２’　　・−（
１）とするものである。なお、Ｎ−１回目の測定で透過
率が９０％より小さい時に、士の記号は十となり、９０
％より大きい時に−となる。又測定分解能Δ■は、 ΔＶ＝　（Ｖｂ−Ｖａ）／２’＋１　　　　−（２）と
なる。■〜■は測定ステップの順序を示し、■に於いて
は、Ｖ＋−（Ｖｂ−Ｖａ）／２＋Ｖａとなり、その測定
ステップ■に於いては、透過率は９０％より大きいので
、次の測定ステップ■に於イテは、電圧Ｖ　２−　Ｖ　
Ｈ−（Ｖ　ｂ　−Ｖ　ａ　）　／　４　力印加される。

この■の測定ステップに於ける透過率は９０％より小さ
いので、次の測定ステップ■に於いては、電圧Ｖ　３　
＝Ｖ　２　＋　（Ｖ　ｂ　　Ｖ　ａ）　／８が印加され
る。

この測定ステップ■に於ける透過率は９０％より大きい
ので、次の測定ステップ■に於いては、電圧Ｖ４−Ｖ３
−　（Ｖｂ−Ｖａ）／１６が印加される。この測定ステ
ップ■に於ける透過率は９０％より大きいので、次の測
定ステップ■に於いては、電圧Ｖ５＝Ｖ４−　（Ｖｂ−
Ｖａ）／３２が印加される。

このようにして、順次三等分した電圧を加算又は減算し
て透過率９０％の電圧Ｖ、。を求めるものである。例え
ば、Ｖｂ−Ｖａ＝１０Ｖとし、測定回数を６回とすると
、１０／２”’　＝０．０８Ｖの精度で電圧■、。を求
めることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

相転移型液晶の特性として、書込電圧印加後、本来の透
過率になるまでに時間がかかるものである。例えば、第
８図に示すように、時刻ｔｏからｔｌに書込電圧として
、２■ｏと一２Ｖｏとのパルス電圧を印加して透過状態
とし、時刻ｔ１以後に維持電圧としてＶ。と−ｖｏとの
パルス電圧を印加すると、透過率は次第に低下して時刻
ｔ２頃に安定状態となる。この場合、ｔ２−ｔｌが安定
化時間となり、通常１０秒程度となる。従って、第７図
について説明した透過率の測定に於いても、書込電圧印
加直後の透過率に対して、維持電圧の印加期間に於いて
次第に低下するから、安定時間経過後に於いて透過率を
測定する必要がある。

例えば、第７図に於ける測定ステップ■に於いて、透過
率が９０％以上であるが、書込電圧の印加直後に９０％
以上であっても、１０秒程度経過することにより、透過
率が９０％以下に低下する場合がある。従って、安定化
時間の約１０秒後に透過率の測定を行う必要がある。そ
の為、前述の三等分法による６回の測定ステップを行う
と、約６０秒を要することになる。このように電圧透過
率特性の検出に比較的長時間を要するものであったから
、急激な温度変動や電源電圧の変動に充分順応して最適
駆動電圧を設定することが困難であった。

本発明は、前述の電圧透過率特性の検出を短時間で行い
、順応性を向上させることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶表示装置の順応駆動方法は、第１図を参照
して説明すると、液晶パネル１に表示セル１ａとモニタ
セル１ｂとを形成し、モニタセル１ｂの電圧透過率特性
を発光部と受光部とを組とした検出手段２によって検出
し、検出された電圧透過率特性に基づいて駆動回路３を
制御し、最適駆動電圧を表示セル１ａに印加する構成を
有し、モニタセル１ｂの透過率測定時に、透過率が安定
となる安定化時間を設け、又モニタセル１ｂの電圧透過
率特性を、このモニタセル１ｂの例えば透過状態の透過
率を三等分法により測定する。

この三等分法による電圧透過率特性の検出過程に於いて
、安定化時間経過後に於けるモニタセル１ｂの透過率が
９０％等の闇値透過率より小さい時は、次の測定ステッ
プに於ける印加電圧を上昇させ、大きい時は印加電圧を
低下させ、又安定化時間内に透過率が闇値透過率より小
さくなった時は、直ちに次の測定ステップに移行させる
ものである。

〔作用〕

モニタセル１ｂに電圧を印加して透過率を測定する時に
、安定化時間の経過後の透過率を測定して正しい透過率
の測定を可能とし、且つ安定化時間内に透過率が闇値透
過率より小さくなった場合は、安定化時間経過した時も
、透過率が闇値透過率より小さくなるものであるから、
直ちに次の測定ステップに移行させ、全体としては短時
間で正しい闇値透過率となる電圧を検出し、その検出値
に基づいて最適駆動電圧を設定することができることに
なる。従って、急激な温度変動や電源電圧の変動にも充
分に順応した制御が可能となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は相
転移型液晶を用いた液晶パネル、ｌｌａは表示セル、１
１ｂはモニタセル、１２はセンサ、１３は増幅器、１４
はＡＤ変換器、１５は制御回路、１６は透過率測定部、
１７は電圧設定部、１８は最適駆動電圧設定部、１９．
２０はＤＡ変換器、２１．２２は電源回路、２３．２４
は駆動回路、２５は表示制御部である。モニタセル１１
ｂは、表示セルｌｌａと同−特性或いは類似の特性を有
するものであり、例えば、裏面に反射膜を形成し、セン
サ１２に発光素子と受光素子とを設け、その発光素子か
らの光をモニタセルｌｌｂに入射させ、モニタセルｌｌ
ｂの裏面の反射膜で反射されて出射された光を受光素子
で検出する構成とすることができる。

センサ１２の受光素子の出力信号は増幅器１３により増
幅されてＡＤ変換器１４に加えられ、ディジタル信号に
変換されて制御回路１５に加えられる。制御回路１５の
透過率測定部１６に於いては、受光素子の出力信号と透
過率との関係が予め較正されているから、透過率を容易
に測定することができる。この場合、闇値透過率を例え
ば９０％として、測定透過率との大小関係を求めるもの
である。

この透過率測定部１６に於ける測定透過率と閾値透過率
との大小関係に応じて電圧設定部１７が制御されて、電
圧設定情報が出力され、その電圧設定情報がＤＡ変換器
１９に加えられ、アナログ信号に変換されて電源回路２
１に加えられ、電源回路２１から駆動回路２３に加えら
れる電圧が設定される。従って、駆動回路２３からモニ
タセル１１ｂに設定された電圧が印加される。このよう
な測定ステップを予め定められた回数繰り返して、正確
な闇値透過率となる印加電圧を求める。

測定ステップが終了すると、その時の電圧設定部１７か
らの電圧設定情報が最適駆動電圧設定部１８に加えられ
、最適駆動電圧の設定情報が出力されて、ＤＡ変換器２
０によりアナログ信号に変換され、電源回路２２に加え
られて、最適駆動電圧が駆動回路２４に加えられる。従
って、表示制御部２５からの制御情報に従った駆動電圧
が最適化されて表示セルｌｌａに印加される。

第３図は本発明の実施例のフローチャートであり、モニ
タセルｌｌｂの透過率の測定開始時に、測定回数Ｎを１
とし＋１１、モニタセル駆動電圧Ｖｓを、第７図に示す
二環分法に従って（Ｖｂ−Ｖａ）／２に設定する（２）
。

次に測定回数Ｎが予め定めた回数Ａ（例えば、６）とな
ったか否かを判断する（３）。Ｎ＃Ａの場合は、測定波
形をモニタセルｌｌｂに印加しく４）、安定化時間が経
過したか否かを判断する（５）。

安定化時間内に於いても、所定時間間隔で測定透過率が
闇値透過率９０％より大きいか否かを調べる（６）。測
定透過率が閾値透過率より大きい場合は、安定化時間経
過までステップ（６）を繰り返す。

安定化時間が経過すると、ステップ（７）に於いて測定
透過率が闇値透過率より大きいか小さいかを判断する。

測定透過率が闇値透過率９０％より大きい場合は、測定
回数Ｎを＋１しα０、モニタセル駆動電圧Ｖｓから（Ｖ
ｂ−Ｖａ）／２’を引いて、次の駆動電圧とするａυ。

又ステップ（７）に於いて、測定透過率が闇値透過率９
０％より小さい場合は、測定回数Ｎを＋１しく８）、モ
ニタセル駆動電圧Ｖｓに（Ｖｂ−Ｖａ）／２Ｎを加えて
、次の駆動電圧とする（９）。

又ステップ（６）に於いて、安定化時間が経過しないう
ちに、測定透過率が闇値透過率の９０％より小さくなっ
た場合は、直ちにステップ（８）に移行する。

又ステップ（３）に於いて、測定回数Ｎが予め定めた回
数Ａに一致した時は、駆動電圧ＶｓにΔ／２のオフセッ
ト電圧を加える（２）。これによって、維持電圧が設定
されることになる。なお、Δは第５図に示すようにヒス
テリシスの幅であり、予め判°っているものである０次
に表示セルｌｌａの駆動回路２４に加える電源回路２２
の電圧を設定するαれそして、新たな測定ステップが所
定時間後に開始される。

第４図は本発明の実施例の動作説明図であり、モニタセ
ルｌｌｂの印加波形は、第８図に示す波形に相当するも
のであるが、簡略化して示しである。又書込電圧に対し
て維持電圧は１／２に設定されている。測定開始により
モニタセル１１ｂに書込電圧を印加し、所定時間間隔で
透過率を測定し、闇値透過率９０％より小さくなるか否
かを調べ、安定化時間の例えば１０秒経過した時にも闇
値透過率９０％より小さくならない場合に、第２回目の
測定の為に二環分法により設定される書込電圧をモニタ
セルｌｌｂに印加する。この時、測定透過率が約３秒で
闇値透過率９０％より小さくなったとすると、直ちに第
３回目の測定の為の書迷電圧を設定してモニタセルｌｌ
ｂに印加する。

この第３回目の測定に於いては、安定化時間経過しても
測定透過率が闇値透過率９０％より小さくならない場合
を示し、次の第４回目の測定に於いては、約５秒で測定
透過率が闇値透過率９０％より小さくなった場合を示し
、直ちに次の第５回目の測定に入る。

前述のように、モニタセルｌｌｂを用いて電圧透過率特
性を検出するもので、透過状態の透過率を測定するもの
であるから、光は直進状態でセンサ１２に入射されるの
で、開口角による影響を受けないで透過率を測定するこ
とができる。又安定化時間を設けて、透過率を測定する
ものであるから、正確な透過率を測定することができる
と共に、安定化時間内に於いて、測定透過率が闇値透過
率より小さくなった場合は、安定化時間経過後に於いて
もその状態となるから、その場合は安定化時間内でも、
次の測定ステップに入る。従って、常に安定時間経過後
の透過率を測定する場合に比較して、短時間で所定の精
度でもって閾値透過率となる印加電圧を求めることがで
きる。

又第２図に示す実施例に於いては、ディジタル信号に変
換して透過率の測定を行う場合を示し、制御回路１５の
マイクロプロセッサ等により構成することができる。な
お、アナログ信号のままで透過率の測定を行う構成とす
ることも可能である。又閾値透過率を９０％として、そ
の電圧■、。を検出する場合について説明しているが、
闇値透過率は９０％以外とすることが可能である。

又相転移型液晶では、測定精度の面で、散乱／透過のう
ちの透過状態を闇値透過状態としたが、他のデバイスに
適用する場合には、例えば■２゜のように、透過率の低
い状態を闇値透過率とすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、モニタセルの透過率測
定に於いて、透過状態に於ける透過率を測定するもので
あるから、センサの開口角に左右されず、又モニタセル
に電圧を印加して透過率が安定する安定化時間を設けて
、透過率を測定することにより、正確な透過率を測定す
ることができる。更に、安定化時間内でも、測定透過率
が闇値透過率より小さくなった場合は、直ちに次の測定
ステップに移行することにより、全体として測定時間を
短縮することが可能となる。それによって、急激な温度
変動や電源電圧変動に順応して最適駆動電圧を表示セル
に印加することができ、安定な表示を行わせることがで
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例のフローチャー
ト、第４図は本発明の実施例の動作説明図、第５図は電
圧透過率特性曲線図、第６図はセンサ開口角と透過率検
出特性説明図、第７図は二環分法検出シーケンス説明図
、第８図は透過率の変化説明図である。 １は液晶パネル、１ａは表示セル、１ｂはモニタセル、
２は検出手段、３は駆動回路、１１は液晶パネル、ｌｌ
ａは表示セル、１１ｂはモニタセル、１２はセンサ、１
３は増幅器、１４はＡＤ変換器、１５は制御回路、１６
は透過率測定部、１７は電圧設定部、１８は最適駆動電
圧設定部、１９．２０はＤＡ変換器、２１．２２は電源
回路、２３．２４は駆動回路、２５は表示制御部である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電圧透過率特性にヒステリシス特性を有する液晶パネル
   （１）に表示セル（１ａ）とモニタセル（１ｂ）とを形
   成し、該モニタセル（１ｂ）の電圧透過率特性を検出す
   る検出手段（２）を設け、該検出手段（２）によって検
   出された電圧透過率特性に基づいて前記表示セル（１ａ
   ）に駆動回路（３）から最適駆動電圧を印加して駆動す
   る液晶表示装置の順応駆動方法に於いて、 前記モニタセル（１ｂ）の透過率測定時に透過率が安定
   となる安定化時間を設け、且つ該モニタセル（１）の電
   圧透過率特性を透明又は不透明状態に於ける透過率によ
   り検出し、 前記安定化時間経過後の透過率が閾値透過率より小さい
   時は、次の測定ステップに於ける印加電圧を上昇させ、
   大きい時は印加電圧を低下させ、且つ前記安定化時間内
   に於いて前記透過率が前記閾値透過率より小さくなった
   時は、直ちに次の測定ステップに移行させることを特徴
   とする液晶表示装置の順応駆動方法。