JPH0580300A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置において、使用初期および使用
時の画質の低下を生じることを防止し、非使用時に少な
い消費電力で液晶の結晶化を防止しつつ周辺に配される
部材や回路の劣化を早めることを防止して装置の信頼性
を向上する。 【構成】 平面発熱体付きの液晶表示装置において、平
面発熱体の発熱を制御する制御回路に、装置の液晶パネ
ルが使用状態の時に用いられる第１の設定温度と該液晶
パネルが非使用状態の時に用いられる第２の設定温度と
が設定される温度設定手段２０１，２０３を設け、液晶
パネルが使用状態であるか非使用状態であるかに応じて
第１の設定温度と第２の設定温度を切換手段２０５で切
り換えて使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルの温度を制
御するための平面発熱体と平面発熱体制御回路とを有す
る液晶表示装置に関する。本発明は、特に強誘電性液晶
を用いた液晶表示装置に適用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来多用されてきたネマチック液晶に代
わって、近年、大画面で大容量の液晶表示素子用として
強誘電性液晶が用いられるようになってきた。強誘電液
晶は高速応答性および双安定性を有するなどの特徴を持
っているが、問題となる以下のような特性をも有してい
る。 強誘電性液晶は、スイッチングの閾値が温度とともに
大きく変化し、また低温になるほど応答速度が遅くな
る。 強誘電性液晶は、温度によって構造が異なり、カイラ
ルスメクチック相において層構造をとり強誘電性を有す
るが、低温域ではカイラルスメクチック層から結晶状態
に変化する。一度結晶化すると、常温になっても元のよ
うな一様な層構造には戻らず、表示に適さない状態にな
る。

【０００３】そこで、従来は上記の問題を解決するため
に、図５に示すような平面発熱体を内蔵した液晶表示装
置が用いられてきた。同図において、５０１は強誘電性
液晶が封入された液晶パネルであり、その両面に上偏光
板５０２と下偏光板５０３が粘着剤を介して固着され、
支持台５０９上に支持されている。また、５０８は液晶
パネル５０１を背面から照明するためのバックライトで
あり、その表面に平面発熱体５０５を密着して貼り付け
ている。平面発熱体５０５は、ガラスの片面に透明導電
層を形成し、両端に取り出し電極を設けたものである。
５１０は回路基板であり、液晶駆動回路および平面発熱
体制御回路を有し、リード５０４で液晶パネル５０１
と、またリード５０６で平面発熱体５０５と接続されて
いる。そして、回路基板５１０の平面発熱体制御回路
は、液晶パネル５０１に取り付けられた温度検知素子５
０７からの信号により平面発熱体５０５の発熱量を制御
している。

【０００４】図３は液晶の一走査線書き込み周波数の温
度特性の一例を示す。一走査線書き込み周波数は、液晶
の応答速度を示し、この値が大きい方が高い画質を表示
をすることができる。図３から解るとおり液晶の温度特
性は、高温になるほど応答速度が高速となり画質が向上
する傾向を有する。液晶表示装置の持つ表示能力を充分
発揮するためにはある程度高い温度を設定値として平面
発熱体を制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液晶
装置は、液晶の結晶化を防止するため、非使用時にあっ
てもヒータ（平面発熱体）は通電状態であり常に前述の
ある程度高い設定温度に保たれていた。このため、液晶
のみならず周辺に配される部材や液晶を制御および駆動
する電子回路も同様の高い温度に常に曝され、品質の劣
化が加速され、装置全体の寿命が短くなるといった問題
を有していた。

【０００６】また、表示装置が使用状態であるか非使用
状態であるかに拘わらず常に比較的大きな一定の電力が
消費されるという問題も有していた。

【０００７】一方、部材や制御・駆動回路の信頼性とヒ
ータでの消費電力の大きさを勘案して、温度設定をより
低くした場合、液晶の応答速度はその分下がり、画質の
低下を招くため、液晶表示装置の持つ能力を充分発揮さ
せることができず、前述した本来の問題点を回避するこ
とができなかった。

【０００８】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、液晶表示装置において、使用初
期および使用時の画質の低下を生じることがなく、非使
用時には少ない消費電力で液晶の結晶化を防止しつつ周
辺に配される部材や回路の劣化を早めることがなく高い
信頼性を確保することが可能な発熱体制御回路を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、平面発熱体付きの液晶表示装置の平面
発熱体制御回路に２つの設定温度を設け、液晶表示装置
の使用時には上記従来例と同様の第１の温度に設定され
た第１の設定値を用い、非使用時には第１の設定温度よ
り低い温度に設定された第２の設定値を用いる。

【００１０】

【作用】本発明によれば、使用時には、液晶の温度を高
めに設定しているため良好な画質を確保することができ
る。また、非使用時には、液晶の温度を低めに設定して
平面発熱体の発熱を抑えているため、周辺に配される部
材や制御駆動回路に対する熱ストレスを軽減することが
でき、これらの部材や回路の劣化の度合いを抑えて高い
信頼性を確保することが可能となり、かつ使用時より少
ない消費電力で結晶化を防止することができる

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係る液晶表示装
置の構成を示す。図１において、１０１は強誘電性液晶
が封入された液晶パネルであり、その両面に上偏光板１
０２と下偏光板１０３が粘着剤を介して固着され、支持
台１０９上に支持されている。また、１０８は液晶パネ
ル１０１を背面から照明するためのバックライトであ
り、その表面に平面発熱体（ヒータ）１０５を密着して
貼り付けている。平面発熱体１０５は、ガラスの片面に
透明導電層を形成し、両端に取り出し電極を設けたもの
である。１１０は回路基板であり、液晶駆動回路および
平面発熱体制御回路を有し、リード１０４で液晶パネル
１０１と、またリード１０６で平面発熱体１０５と接続
されている。そして、回路基板５１０の平面発熱体制御
回路は、液晶パネル１０１に取り付けられた温度検知素
子１０７からの信号により平面発熱体１０５の発熱量を
制御している。

【００１３】図２は図１に１１０で示された回路基板に
含まれる平面発熱体制御回路の構成を示す。２０１は高
温側の第１の設定温度に対応する信号の発生回路で、そ
の出力信号（第１の設定値信号）は第１のコンパレータ
２０２により温度検知素子１０７（図１）からの信号
（温度信号）と比較される。２０３は低温側の第２の設
定温度に対応する信号の発生回路で、その出力信号（第
２の設定値信号）は第２のコンパレータ２０４により前
記温度検知素子１０７からの信号（温度信号）と比較さ
れる。第１のコンパレータ２０２による比較結果と第２
のコンパレータ２０４による比較結果は、外部信号に従
って、選択回路２０５でどちらかが選択され、選択され
た信号が平面発熱体電源のスイッチ２０６を開閉する。

【００１４】本発明者の実験によると、本実施例の液晶
パネルでは、一走査線書き込み周波数が１０ＫＨｚ程度
以上であれば実用上充分な画質が得られた。図３はこの
液晶パネルの一走査線の書き込み時間の温度変化を示す
グラフである。図３を参照すると、この液晶パネルでは
低温環境下で液晶温度を３０℃以上にすれば液晶表示装
置としての画質を確保することができることがわかる。
すなわち、使用時の温度設定は３０℃とすればよい。パ
ネルの自己発熱とバックライトの発熱による温度上昇は
約１０℃であるので、環境温度が２０℃を超える場合は
液晶パネルの温度は３０℃以上となり、一走査線書き込
み周波数が１０ＫＨｚを超えてさらに画質は向上する。

【００１５】非使用時の温度設定は、自己発熱とバック
ライトの発熱とによる温度上昇分と、ヒータによる温度
上昇で画質が改善されるのを待つことができる許容時間
を勘案してヒータによる温度上昇分１５℃とした。使用
初期に許容できる最低一走査線書き込み周波数は６ＫＨ
ｚ程度であり、このためのパネル温度１７．５℃には５
℃環境でも５分程度で到達できることが本発明者により
実験的に確かめられている。図４にこの実施例における
非使用状態から使用状態への切り替わり時の液晶パネル
温度の時間変化を示す。

【００１６】本実施例では、液晶表示装置の使用時と非
使用時の設定温度には１５℃の温度差がある。本実施例
で用いた液晶表示装置においては、液晶パネルの温度設
定を１℃上昇させるために必要な平面発熱体の温度上昇
は約１Ｗであるので、従来の単一の設定温度による平面
発熱体制御に比べて、非使用時の消費電力を約１５Ｗ低
く抑えることが可能である。また、液晶パネルの支持部
材やバックライトには樹脂材料が多く使用されており、
非使用時の設定温度を１５℃低くすることでこれらの樹
脂材料の熱による劣化を防ぐことができる。特に、液晶
パネルに接して配置される上偏光板や下偏光板は熱に弱
く、本発明により信頼性を著しく向上させることが可能
となる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用初期に画質の低下を生じることがなく、かつ非使用
時には少ない消費電力で液晶の結晶化を防止しつつ、周
辺に配される部材や回路の劣化を早めることがなく高い
信頼性を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の要部
の断面図である。

【図２】 図１の装置の平面発熱体の制御回路の構成図
である。

【図３】 図１の装置に用いられる液晶パネルの一走査
線の書き込み時間の温度変化を示すグラフである。

【図４】 図１の装置における非使用状態から使用状態
に切り換えられた時の液晶パネルの温度変化を示すグラ
フである。

【図５】 平面発熱体を内蔵した従来の液晶表示装置の
要部の断面図である。

【符号の説明】

１０１：液晶パネル、１０５：平面発熱体、１０７：温
度検知素子、１１０：平面発熱体の制御回路を含む回路
基板、２０１：第１の温度設定信号発生回路、２０３：
第２の温度設定信号発生回路、２０２，２０４：温度設
定信号とパネル温度信号を比較するコンパレータ、２０
５：コンパレータ２０２と２０４のいずれかの比較結果
を選択する選択回路、２０６：平面発熱体電源のスイッ
チ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれに電極を形成され対向して配置
   された一対の基板と該基板間に配置された液晶とを有す
   る液晶パネルと、該パネルに近接して設けられた平面発
   熱体と、該パネルの温度を検知する手段と、該検知手段
   の出力と設定温度とを比較しこの比較結果に応じて該発
   熱体の発熱量を制御する制御回路とを有する液晶表示装
   置において、 該制御回路は、前記設定温度として該液晶パネルが使用
   状態の時に用いられる第１の設定温度と該液晶パネルが
   非使用状態の時に用いられる第２の設定温度とが設定さ
   れる温度設定手段を有し、該液晶パネルが使用状態であ
   るか非使用状態であるかに応じて第１の設定温度と第２
   の設定温度を切り換えて使用することを特徴とする液晶
   表示装置。
2. 【請求項２】 前記液晶が強誘電性液晶であることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記強誘電性液晶がカイラルスメチック
   液晶であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装
   置。