JPH04324421A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH04324421A
JPH04324421A JP12226891A JP12226891A JPH04324421A JP H04324421 A JPH04324421 A JP H04324421A JP 12226891 A JP12226891 A JP 12226891A JP 12226891 A JP12226891 A JP 12226891A JP H04324421 A JPH04324421 A JP H04324421A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
voltage
display device
driving
Prior art date
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Withdrawn
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JP12226891A
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English (en)
Inventor
Hidemasa Ko
英昌 高
Yutaka Nakagawa
豊 中川
Yuji Hayata
祐二 早田
Hiroyoshi Tsubota
坪田 浩嘉
Satoshi Ihara
聡 渭原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Display Corp
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Kyocera Display Corp
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd, Kyocera Display Corp filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP12226891A priority Critical patent/JPH04324421A/ja
Publication of JPH04324421A publication Critical patent/JPH04324421A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の計器類、ある
いはパーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、
データ端末等の表示端末のような高密度表示に適した液
晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車の計器類、あるいはパーソ
ナルコンピューター、ワードプロセッサー、データ端末
等の表示として液晶表示装置が多く採用されている。こ
れらの液晶表示装置は特性上、温度により、しきい値電
圧や応答速度が変化するため、コントラスト比や視野角
特性の温度変化が大きいという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた前述の特有のコントラスト比や視野角
特性の温度変化が大きいという欠点を解消して、広い温
度範囲で明るく、コントラストがよく、視野角の広い液
晶表示装置を得ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、ほぼ平行に配置され
た配向制御膜を有する一対の電極付きの基板間に挟持さ
れた液晶層と、該液晶層を挟持する上下の基板の電極間
に電圧を印加してマルチプレックス駆動する駆動手段と
を有する液晶表示装置において、温度を検出する手段と
検出された温度に応じて駆動電圧を変化させる手段とバ
イアス比を変化させる手段とを有することを特徴とする
液晶表示装置を提供するものである。
【0005】以下図面を参照して本発明を説明する。
【0006】図1は、本発明の液晶表示装置の基本的例
の断面図を示す。図において、1a、1bは一対の偏光
板、2 は電圧印加により具体的に表示を行う液晶セル
、3 は楕円偏光を補償する光学的異方体を示している
【0007】4a、4bは液晶セルを構成するプラスチ
ック、ガラス等の基板、5a、5bはその内面に形成さ
れたITO(In2O3−SnO2)、SnO2等の透
明電極、7a、7bはポリイミド、ポリアミド等の膜を
ラビングしたり、SnO 等を斜め蒸着したりして形成
した配向制御膜、6a、6bは透明電極と配向制御膜と
の間に基板間短絡防止のために必要により設けられるT
iO2、SiO2、Al2O3 等の絶縁膜、 8はこ
れら2枚の基板4a、4bの周辺をシールするためのシ
ール材、 9は液晶層を示しており、10は液晶セルに
電圧を印加するための手段である駆動回路である。
【0008】液晶層は従来より使用されているツイステ
ッドネマチック(TN)素子やスーパーツイステッドネ
マチック素子で用いられているねじれ角でよいが、高デ
ューティでのマルチプレックス駆動での液晶層のねじれ
角は、約 160〜 300°が好ましい。これは、 
160°未満では急峻な透過率変化が必要とされる高デ
ューティでのマルチプレックス駆動をした際のコントラ
スト比の向上が少なく、逆に 300°を越えるとヒス
テリシスや光を散乱するドメインを生じ易いためである
【0009】また本発明は光学的異方体を用いなくても
、すなわち従来のTN素子やスーパーツイステッドネマ
チック素子でも同様の効果が得られるが、光学的異方体
を用いた方が本発明による効果が大きく得られ易い。
【0010】光学的異方体としては、液晶セルと同様の
ねじれ角でねじれ方向が逆の第2の液晶セルを用いるか
、複屈折板を液晶セルの片側や両側に1〜数枚積層して
用いてもよい。
【0011】本発明の液晶表示装置はいわゆるマルチプ
レックス駆動をされる。液晶表示装置のマルチプレック
ス駆動は、通常マトリクス配列のX電極とY電極とを用
い、1つの電極に複数のセグメントあるいは画素を接続
する。そして、一般には例えば、Y電極群を順次、選択
、走査し、同期してX電極に信号を加える
【0012】
このとき、印加電圧は数分割したパルスとなり、それぞ
れの画素はある同期で間欠的に電圧励起を受けることに
なる。
【0013】一本の走査電極に注目した場合の印加され
る選択パルスの周波数を一般にフレーム周波数といい、
駆動波形の非選択期間における電圧レベルVb と選択
期間におけるON信号の電圧レベルVD との比Vb 
/VD をバイアス比という。
【0014】図2は、本発明における駆動電圧を変化さ
せる手段、即ち電圧可変回路の一例を示す。
【0015】図において、Rth1 はサーミスタ、T
r はトランジスタ、R1 、R2 、R3 は抵抗を
示している。 直流入力電圧VinはRth1 、R1 、R2 、R
3 のそれぞれの抵抗値により、液晶にかかる駆動電圧
VLCD が変化して出力される。
【0016】ここで、一般的な液晶の温度特性からは温
度上昇と共に抵抗が小さくなる特性のRth1 を用い
ることにより、VLCD は温度上昇と共に小さくでき
るので好ましい。また、この変化(傾き)はRth1 
、R1 、R2 、R3 のそれぞれの抵抗値の大きさ
によって変化させることができるが、液晶表示素子の閾
値電圧の温度特性を相殺するようにされることが好まし
い。さらにR1 、R2 、R3 を可変抵抗とするこ
とで、Vinや液晶表示素子の電圧の温度特性が変動し
た場合でも容易に補正が可能にできる。
【0017】図3は、本発明におけるバイアス値を変化
させる手段の回路図の一例を示す。
【0018】図において、R4 、R5 、R6 、R
7 は抵抗、Rth2 はサーミスタ、O1 、O2 
、O3 、O4 はオペアンプを示し、液晶にかかる駆
動電圧VLCD はR4 、R5、Rth2 、R6 
、R7 の分割抵抗により、マルチプレックス駆動に必
要な5レベルの電圧V0 〜V4 を出力する。また、
バイアス比(1/B)はR4 、R5 、Rth2 、
R6 、R7 のそれぞれの抵抗値の大きさにより次式
で表される。 1/B=(R4 +R5 +R6 +R7 )/((R
4 +R5 +Rth2 +R6 +R7×4) ここで、R4 =R7 、R5 =R6 とすることが
好ましい。
【0019】また、温度上昇と共に抵抗が小さくなる特
性のRth2 を用いることにより、バイアス比(1/
B)は温度上昇と共に大きくできるので液晶の一般的性
質上は好ましい。
【0020】本発明は、この外、本発明の効果を損しな
い範囲内で、通常の液晶表示素子で使用されている種々
の技術が適用可能である。
【0021】
【作用】本発明の動作原理については、必ずしも明らか
ではないが、およそ次のように推定できる。
【0022】液晶は温度上昇と共に液晶のしきい値電圧
が低下するため、駆動電圧は低下する。従って、一定の
電圧で駆動するとコントラスト比や視野角特性が低下す
るので、調整の必要がある。
【0023】ところが駆動電圧の調整だけではコントラ
スト比や視野角を向上することはできない。これは温度
上昇と共に液晶の粘度が低下し、一般的に言われている
実効値応答から大きく外れて、駆動波形のパルスに追従
して応答するようになり、液晶分子は大きく変動するた
めと推察される。こうなると駆動波形が遮光状態にあれ
ば液晶分子の変動により光漏れを起こし、また透過状態
にあれば液晶分子の変動により輝度低下を起こし、コン
トラスト低下の原因となる。
【0024】したがって、温度上昇と共にバイアス比を
大きくすることで画素に実質的に印加される電圧の落ち
込みを減らし、コントラスト比や視野角特性を向上させ
ることができる。この温度とバイアス比との関係は、マ
ルチプレックス駆動状態、液晶の応答速度等に大きく影
響されるが、実験的に決定し得る。
【0025】
【実施例】第1の基板として、ガラス基板上に設けられ
たITOの透明電極をストライプ状にパターニングし、
蒸着法によりSiO2による短絡防止用の絶縁膜を形成
し、ポリイミドのオーバーコートをスピンコートし、こ
れをラビングして配向制御膜を形成した基板を作成した
【0026】第2の基板として、ガラス基板上に設けら
れたITOの透明電極を第1の基板と直交するようにス
トライプ状にパターニングし、蒸着法によりSiO2に
よる短絡防止用の絶縁膜を形成し、ポリイミドのオーバ
ーコートをスピンコートし、これを第1の基板のラビン
グ方向と交差角60°となるようにラビングして配向制
御膜を形成した基板を作成した。
【0027】この2枚の基板の周辺をシ−ル材でシ−ル
して、液晶セルを形成し、この液晶セル内に誘電異方性
が正のネマチック液晶を注入して 240°ねじれの左
らせんとし、注入口を封止した。この液晶層の△n・d
は0.96μmであった。
【0028】同様な方法を用いて第2の液晶セルを作成
し、 240°ねじれの右らせんとし、注入口を封止し
た。 この光学的異方体の△n・dは0.87μmであった。 これらを液晶層の光学的異方体側の液晶分子の長軸方向
と、光学的異方体の液晶層側の液晶分子の長軸方向とは
直交するように配置し、これらの液晶層の外側に一対の
偏光板をその偏光軸が互いに直交するように配置し、そ
の際、観察者に対して手前側に配置された偏光板の偏光
軸の方向が観察者に最も近い液晶分子の長軸方向に対し
て、時計回りに45°だけずらして配置した。
【0029】この液晶表示装置の裏側に冷陰極管付のバ
ックライトを配置して、1/200 デューティ、90
Hzのフレーム周波数で駆動した場合、光学的異方体で
補償されているため、鮮明な白黒表示が得られた。この
時、OFF電圧に相当するセグメントは黒色、ON電圧
に相当するセグメントは白色であり、いわゆるネガ表示
であった。
【0030】温度により、駆動電圧及びバイアス比を変
えた本発明の実施例1〜3と比較例1〜3についての各
値を表1に示した。また、実施例1〜3と比較例1,2
の等コントラスト曲線を図4〜8に示す。これらの図に
おいては、セルの観察方向を極座標表示し、その角度を
(θ、Ψ)と表した場合、この(θ、Ψ)により、液晶
セルのコントラスト比がどのように変化しているか、θ
を 0〜50°で変化させ、Ψを 0〜 360°変化
させて示したものである。なお、Ψは図の主視角方向(
下方)を 0°とし、反時計回りに0〜 360°とし
、θは中心を 0°とし、同心円状に 0〜50°とし
た。コントラスト比の曲線はコントラスト比が 2、 
5、 10、 20、30となる線のみを示した。
【0031】図4〜6が本発明による液晶表示装置の温
度変化の実施例であり、温度上昇と共に駆動電圧を小さ
くし、バイアス比を大きくすることで、コントラスト比
や視野角特性の温度変化が小さくなった。
【0032】実施例4として、実施例1の液晶表示装置
において光学的異方体を使用しない場合についても、温
度上昇と共に駆動電圧を小さくし、バイアス比を大きく
することで、コントラスト比や視野角特性の温度変化が
小さくなった。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明は、従来のTN素子やスーパーツ
イステッドネマチック液晶表示素子等のコントラスト比
や視野角特性の温度変化が大きいという欠点を解消して
、広い温度範囲で明るく、コントラストがよく、視野角
の広い液晶表示装置が得られるという優れた効果を有す
る。
【0035】本発明は、本発明に効果を損しない範囲内
で今後とも種々の応用が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の基本的例の断面図
【図
2】本発明における電圧可変回路の一例を示す回路図
【図3】本発明におけるバイアス比可変回路の一例を示
す回路図
【図4】本発明の実施例にかかる等コントラスト曲線図
【図5】本発明の実施例にかかる等コントラスト曲線図
【図6】本発明の実施例にかかる等コントラスト曲線図
【図7】本発明の比較例にかかる等コントラスト曲線図
【図8】本発明の比較例にかかる等コントラスト曲線図
【符号の説明】
1a、1b    偏光板 2        液晶セル 3        光学的異方体 4a、4b    基板 5a、5b    透明電極 6a、6b    絶縁膜 7a、7b    配向制御膜 8        シール材 9        液晶層 10        駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ほぼ平行に配置された配向制御膜を有する
    一対の電極付きの基板間に挟持された液晶層と、該液晶
    層を挟持する上下の基板の電極間に電圧を印加してマル
    チプレックス駆動する駆動手段とを有する液晶表示装置
    において、温度を検出する手段と検出された温度に応じ
    て駆動電圧を変化させる手段とバイアス比を変化させる
    手段とを有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】駆動電圧を変化させる手段は温度が上昇す
    るに従って駆動電圧を小さくするものであり、バイアス
    比を変化させる手段は温度が上昇するに従ってバイアス
    比を大きくするものである請求項1の液晶表示装置。
JP12226891A 1991-04-24 1991-04-24 液晶表示装置 Withdrawn JPH04324421A (ja)

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JP12226891A JPH04324421A (ja) 1991-04-24 1991-04-24 液晶表示装置

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JPH04324421A true JPH04324421A (ja) 1992-11-13

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JP (1) JPH04324421A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099909A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
JP2014194575A (ja) * 2014-06-05 2014-10-09 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099909A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
JP2014194575A (ja) * 2014-06-05 2014-10-09 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置

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Effective date: 19980711