(57)【要約】【課題】各環境温度における転移電圧を適切に与える事により不必要な高電圧印加を避け、画素欠陥発生の恐れの無い高信頼性の液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】互いに対向して配置された一対の基板１０１、１０２と、一対の基板１０１、１０２間に挟持されているとともに、初期配向と表示のための配向とが異なる液晶分子を含む液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸからなる表示部１０３と、電源起動時に液晶分子の転移を促進させるために液晶層に印加される転移電圧Ｖｏｕｔ（＋）、Ｖｏｕｔ（−）を供給する転移回路ＣＴと、を備え、転移回路ＣＴは、転移電圧Ｖｏｕｔ（＋）、Ｖｏｕｔ（−）の大きさを周囲の温度に応じて変化させる温度補正手段Ｒ（Ｔ）を有する液晶表示装置１。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持されているとともに、初期配向と表示のための配向とが異なる液晶分子を含む液晶層と、
マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、
電源起動時に前記液晶分子の転移を促進させるために前記液晶層に印加される転移電圧を供給する転移回路と、を備え、
前記転移回路は、前記転移電圧の大きさを周囲の温度に応じて変化させる温度補正手段を有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記転移回路は、転移電位発生部を備え、
前記転移電位発生部は、通常の共通電極駆動電圧に対して正極性の転移電圧を発生する正転移電位発生部と、通常の共通電極駆動電圧に対して負極性の転移電圧を発生する負転移電位発生部と、を有し、
前記正転移電位発生部と前記負転移電位発生部とのそれぞれが前記温度補正手段を有する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記温度補正手段は、周囲の温度が低い場合に転移電圧の絶対値を大きくし、周囲の温度が高い場合に転移電圧の絶対値を小さくする制御手段を有する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記温度補正手段は、サーミスタを含む分圧回路と、シリーズレギュレータと、を有する請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に関し、特に、アクティブマトリクス方式で駆動を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、互いに対向するように配置された一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、を有している。液晶層は、一対の基板間に印加される電圧によってその配向状態が制御される液晶分子を含んでいる。
【０００３】
液晶分子の初期配向が表示のための配向と異なる液晶表示装置では、電源起動時に表示のための液晶配向の転移を行う必要がある。例えば、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）方式の液晶表示装置について、電源起動時に液晶層に転移電圧として高電圧を印加してスプレイ配向からベンド配向への転移を促進させるものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−６２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この高電圧印加を繰り返す事により信頼性的に画素欠陥が発生する場合があった。さらに、この転移電圧は一般的に低温になる程高電圧であることが必要となる傾向があるため、低温環境では一定の大きさ以上の電圧を転移電圧として液晶層に印加する必要があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、各環境温度における転移電圧を適切に与える事により不必要な高電圧印加を避け、画素欠陥発生の恐れの無い高信頼性の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様による液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の基板と、前記一対の基板間に挟持されているとともに、初期配向と表示のための配向とが異なる液晶分子を含む液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、電源起動時に前記液晶分子の転移を促進させるために前記液晶層に印加される転移電圧を供給する転移回路と、を備え、前記転移回路は、前記転移電圧の大きさを周囲の温度に応じて変化させる温度補正手段を有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各環境温度における転移電圧を適切に与える事により不必要な高電圧印加を避け、画素欠陥発生の恐れの無い高信頼性の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶表示装置１は、図１に示すように、互いに対向するように配置された一対の基板、すなわち、アレイ基板１０１および対向基板１０２と、この一対の基板１０１、１０２間に挟持された液晶層（図示せず）と、を有する液晶表示パネル１００を有している。
【０００９】
液晶層に含まれる液晶分子の初期配向が表示のための配向と異なっている。本実施形態に係る液晶表示装置では、液晶層は、液晶分子の初期配向はスプレイ配向であって表示のための配向がベンド配向であるＯＣＢ液晶を含んでいる。
【００１０】
図１および図２に示すように、液晶表示パネル１００は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸからなる表示部１１０を有している。アレイ基板１０１は、表示部１１０において、複数の表示画素ＰＸが配列する行に沿って延びる走査線ＧＬ（ＧＬ１〜ＧＬｍ）と、複数の表示画素ＰＸが配列する列に沿って延びる信号線ＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬｎ）と、走査線ＧＬと略平行に延びる補助容量線ＣｓＬ（ＣｓＬ１〜ＣｓＬｍ）とが配置されている。
【００１１】
複数の表示画素ＰＸのそれぞれは、アレイ基板１０１上において、走査線ＧＬと信号線ＳＬとの交差部近傍に配置された画素スイッチＳＷｐを有している。画素スイッチＳＷｐは、スイッチング素子として、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有している。
【００１２】
画素スイッチＳＷｐのゲート端子は、対応する走査線ＧＬに電気的に接続されている。画素スイッチＳＷｐのソース端子は、対応する信号線ＳＬに電気的に接続されている。画素スイッチＳＷｐのドレイン端子は、表示画素ＰＸのそれぞれに配置された画素電極ＰＥに接続されている。
【００１３】
表示部１１０の周囲には、走査線ＧＬが接続された走査線駆動回路１２１と、信号線ＳＬが接続された信号線駆動回路１２２とが配置されている。走査線駆動回路１２１は、走査線ＧＬを順次駆動して、表示画素ＰＸのそれぞれに設けられた画素スイッチＳＷｐのソース−ドレイン間を導通状態とする。信号線駆動回路１２２は、信号線ＳＬを順次駆動して、画素スイッチＳＷｐを介して対応する表示画素ＰＸの画素電極ＰＥにソース電圧を印加する。
【００１４】
対向基板１０２は、複数の表示画素ＰＸに対向するように配置された共通電極（図示せず）を有している。共通電極は共通電極駆動回路ＣＯＭによって共通電極電位Ｖｃｏｍが印加される。
【００１５】
表示画素ＰＸのそれぞれは、画素電極ＰＥに印加されるソース電圧と、共通電極に印加される共通電極電位とによって生じる液晶容量Ｃｌｃと、液晶容量Ｃｌｃに結合される補助容量Ｃｓｔとを有している。本実施形態に係る液晶表示装置では、補助容量Ｃｓｔは、例えば、補助容量線ＣｓＬと画素電極ＰＥと同電位の電極との間に生じる。
【００１６】
共通電極駆動回路ＣＯＭは、図４に示すような転移回路ＣＴを有している。すなわち、転移回路ＣＴは、転移電位発生部ＣＴ１と、初期化電位発生部ＣＴ２と、通常駆動共通電極電位発生部ＣＴ３と、を有している。
【００１７】
転移電位発生部ＣＴ１は、正転移電位発生回路および負転移電位発生回路を有している。転移電位発生部ＣＴ１の正転移電位発生回路は、液晶層に含まれる液晶分子の転移を促進させる際の正極側の共通電極電位（以下、正転移電位）を出力する。転移電位発生部ＣＴ１の負転移電位発生回路は、液晶層に含まれる液晶分子の転移を促進させる際の負極側の共通電極電位（以下、負転移電位）を出力する。
【００１８】
正転移電位発生回路は、その出力端子の直前に配置されているとともに、周囲の温度に応じて正転移電位の大きさを変化させる温度補正手段を有している。本実施形態に係る液晶表示装置１は、例えば図５に示すような分圧回路ＣＶＤ１とシリーズレギュレータＳＲ１とを有している。
【００１９】
分圧回路ＣＶＤ１は、直列に接続された抵抗Ｒａ１、Ｒｂ１と、サーミスタＲ（Ｔ）と、を有している。本実施形態に係る液晶表示装置１では、例えば、抵抗Ｒａ１の大きさは１８ｋΩ、抵抗Ｒｂ１の大きさは２７ｋΩである。
【００２０】
サーミスタＲ（Ｔ）の大きさは、例えば、ＢがＢ定数（Ｋ）、周囲の温度がＴ（℃）、Ｋが２９８．１５であって、周囲の温度が２５℃のときの抵抗値がＲである場合に、次式によって算出される値であって、周囲の温度によって変化する。
【００２１】
Ｒ（Ｔ）＝ＥＸＰ（ＬＮ（Ｒ）−Ｂ）×（１／Ｋ−１／（Ｔ＋２７３．１５）））[ｋΩ]
また、正転移電位発生回路の出力Ｖｏｕｔ（＋）は、次式によって算出される。
【００２２】
Ｖｏｕｔ（＋）＝ＶＩＮ（＋）×（Ｒｂ１＋Ｒ（Ｔ））／（Ｒａ１＋Ｒｂ１＋Ｒ（Ｔ））−Ｖｂｅ
従って正転移電位発生回路の出力Ｖｏｕｔ（＋）の大きさは、サーミスタＲ（Ｔ）の大きさによって変化することとなり、図８に示すように、例えば通常駆動時の共通電極電位Ｖｃｏｍを５Ｖとした場合、周囲の温度が低いほどその絶対値が大きくなった。
【００２３】
同様に、転移電位発生部ＣＴ１の負転移電位発生回路は、その出力端子の直前に配置されているとともに、周囲の温度に応じて正転移電位の大きさを変化させる温度補正手段を有している。本実施形態に係る液晶表示装置１は、例えば図６に示すような分圧回路ＣＶＤ２とシリーズレギュレータとを有している。
【００２４】
分圧回路ＣＶＤ２は、直列に接続された抵抗Ｒａ２、Ｒｂ２と、サーミスタＲ（Ｔ）と、を有している。本実施形態に係る液晶表示装置１では、例えば、抵抗Ｒａ２の大きさは２７ｋΩ、抵抗Ｒｂ２の大きさは１８ｋΩである。
【００２５】
サーミスタＲ（Ｔ）の大きさは、周囲の温度Ｔに応じて変化し、上述の正転移電位発生回路の場合と同様に、次式によって算出される。
【００２６】
Ｒ（Ｔ）＝ＥＸＰ（ＬＮ（Ｒ）−Ｂ）×（１／Ｋ−１／（Ｔ＋２７３．１５）））[ｋΩ]
また、正転移電位発生回路の出力Ｖｏｕｔ（−）は、次の式によって算出される値となる。
【００２７】
Ｖｏｕｔ（−）＝ＶＩＮ（−）×（Ｒｂ２＋Ｒ（Ｔ））／（Ｒａ２＋Ｒｂ２＋Ｒ（Ｔ））＋Ｖｂｅ
従って負転移電位発生回路の出力Ｖｏｕｔ（−）の大きさは、サーミスタＲ（Ｔ）の大きさによって変化することとなり、図８に示すように、例えば通常駆動時の共通電極電位Ｖｃｏｍを５Ｖとした場合、周囲の温度が低いほどその絶対値が大きくなった。
【００２８】
初期化電位発生部ＣＴ２は、液晶表示装置１の電源起動時に共通電極に最初に印加される電位（以下、初期化電位）を出力する。通常駆動共通電極電位発生部ＣＴ３は、液晶に含まれる液晶分子の転移が完了した後の通常駆動時に共通電極に印加される通常駆動共通電極電位Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）を出力する。
【００２９】
転移電位発生部ＣＴ１、初期化電位発生部ＣＴ２、および通常駆動共通電極電位発生部ＣＴ３の出力ラインは、スイッチ回路ＣＳＷに接続されている。スイッチ回路ＣＳＷは、転移電位発生部ＣＴ１の正転移電位発生回路の出力ラインに接続された第1スイッチＳＷ１と、転移電位発生部ＣＴ１の負転移電位発生回路の出力ラインに接続された第２スイッチＳＷ２と、初期化電位発生部ＣＴ２の出力ラインに接続された第３スイッチＳＷ３と、通常駆動共通電極電位発生部ＣＴ３の出力ラインに接続された第４スイッチＳＷ４と、を有している。
【００３０】
すなわち、転移回路ＣＴはコントローラＣＴＲの制御信号Ｓ３によって制御されて、スイッチ回路ＣＳＷの第1スイッチＳＷ１乃至第４スイッチＳＷ４を切り替え、正転移電位Ｖｏｕｔ（＋）、負転移電位Ｖｏｕｔ（−）、初期化電位、通常駆動共通電極電位Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）のいずれかを共通電極電位ＶＣＯＭとして出力する。
【００３１】
本実施形態に係る液晶表示装置１の場合、例えば図７に示すように、液晶表示装置１の電源が起動されると、最初に第３スイッチＳＷ３を導通させて、初期化電位を共通電極電位ＶＣＯＭとして出力する。
【００３２】
所定の初期化期間が終了すると、コントローラＣＴＲの制御信号Ｓ１、および制御信号Ｓ２によって走査線駆動回路１２１と信号線駆動回路１２２とが制御されそれぞれの画素電極ＰＥに信号線電位が印加されるとともに、コントローラＣＴＲの制御信号Ｓ３によって転移回路ＣＴの第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とが交互に導通される。すなわち、この期間では、転移回路ＣＴが負転移電位と正転移電位とを交互に共通電極電位ＶＣＯＭとして出力されることによって、液晶層に含まれる液晶分子の転移を促進される。
【００３３】
ここで、上記のように、転移回路が温度制御手段を有することによって、負転移電位と正転移電位との絶対値は、周囲の温度環境が低いほど大きくなる。すなわち、上記の温度制御手段によって、低温環境においても適切な範囲で液晶層に転移電位が印加されるようにすることが可能である。したがって、信頼性的に画素欠陥が発生することを防止するとともに、低温環境であっても転移を促進させることができる。
【００３４】
液晶分子の転移が完了すると、転移回路ＣＴは、コントローラＣＴＲの制御信号Ｓ３によって第４スイッチＳＷ４を導通させて、通常駆動共通電極電位Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）を共通電極電位ＶＣＯＭとして出力する。
【００３５】
上記のように、転移電位発生回路ＣＴ１に所定の温度補正手段を設ける事により、各環境温度における転移電圧を適切に与えることができる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置１によれば、各環境温度における転移電圧を適切に与える事により不必要な高電圧印加を避け、画素欠陥発生の恐れの無い高信頼性の液晶表示装置を提供することができる。
【００３６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００３７】
上記の実施形態に係る液晶表示装置では、分圧回路ＣＶＤ１と分圧回路ＣＶＤ２とで分圧比が異なるように抵抗Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒｂ１、Ｒｂ２の値を設定するとともに、Ｂ定数の異なる部品を用いることによって、温度による転移電圧の変化量や転移電圧交流化の調整が可能となる。
【００３８】
ここで、転移電圧Ｖｏｕｔ（＋）と転移電圧Ｖｏｕｔ（−）とが通常駆動共通電極電位Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）に対して対称な値となることが望ましい。すなわち、Ｖｏｕｔ（＋）−Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）＝Ｖｃｏｍ（ｎｏｒｍ）−Ｖｏｕｔ（−）となることが望ましい。
【００３９】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を概略的に示す図。
【図２】図１に示す液晶表示装置の構成の一例を詳細に説明するための図。
【図３】図２に示す表示画素の構成の一例を説明するための図。
【図４】図２に示す転移回路の構成の一例を説明するための図。
【図５】図４に示す転移回路の転移電位発生部に備えられた温度制御手段の一例について説明するための図。
【図６】図４に示す転移回路の転移電位発生部に備えられた温度制御手段の一例について説明するための図。
【図７】電源起動時の共通電極の駆動方法の一例について説明するための図。
【図８】周囲の温度に対する転移電位発生部の出力信号の変化の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
ＰＸ…表示画素、ＣＯＭ…共通電極駆動回路、ＣＴ…転移回路、ＣＴＰ…正転移電位発生回路、ＣＴＮ…負転移電位発生回路、１…液晶表示装置、１０１…アレイ基板、１０２…対向基板、１１０…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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