(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を設けた第1基板及び電極を設けた第２基板を具え、且つこれら２つの基板間にねじれネマチック液晶材料を具えており、前記基板に対して垂直方向に見て、前記電極のオーバラップ部分が画素を測定素子として規定する液晶表示装置において、当該表示装置に、前記測定素子に流れる電流の変化に応じて前記液晶表示装置の動作電圧を調整する調整手段を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、前記測定素子に流れる電流の変化を測定する手段を具えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、前記動作電圧を上昇させ、且つ同時に前記測定素子に流れる電流の変化を測定する手段を具えていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、前記動作電圧を上昇させ、且つ前記測定素子のピーク電流を測定する手段を具えていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、前記測定素子のキャパシタンスを測定する手段を具えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記測定素子を画素で構成したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、電極を設けた第1基板及び電極を設けた第２基板を具え、且つこれら２つの基板間にねじれネマチック液晶材料を具えており、前記基板に対して垂直方向に見て、前記電極のオーバラップ部分が画素を規定する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
〔従来の技術〕
斯種の液晶表示装置は一般に既知であり、例えば、計算装置や測定装置のみならず、カーラジオや電話装置における英数字表示装置用の表示スクリーンに用いられている。
【０００３】
動作電圧は、このような液晶表示装置の製造後に調整される。この調整は通常外部回路を介して行なわれ、その理由は、表示装置毎に、例えば表示装置の液晶材料又は他の部品の特性が異なるために、動作電圧が異なるからである。このような動作電圧の調整は、追加の作業を伴なうことからして、製造コストを高めることになる。
【０００４】
このような液晶表示装置の使用は、変化する周囲温度でも問題を起生し、これは、しきい値電圧及び飽和電圧のような特性値が、液晶材料に対して温度依存性であるからである。液晶表示装置を広い温度範囲で使用可能にするために、通常は駆動電圧を温度に応じて適合させる。しかしこのことは、駆動電圧を非常に大きな電圧範囲から選定することを意味し、これには駆動電子機器用の高電力の供給電圧が必要である。これは特に、通常蓄電池給電される前記測定装置や電話装置のような携帯装置にとっては問題になる。さらに、斯かる補正用には、抵抗値が温度に応じて直線的に変化する温度感応抵抗が用いられることがよくある。特に、液晶材料のスイッチング電圧は必ずしも常に直線的には変化しないから、変化する温度にスイッチング電圧を常に全く正確に適合させることはできない。
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、主として上述したような問題点を1つ以上なくすことにある。本発明の他の目的は、特にＳＴＮ効果（ねじれ角が150〜360°）に基づき、広い温度範囲で使用できる液晶表示装置を提供することにある。
【０００６】
〔課題を解決するための手段〕
このために、本発明による液晶表示装置は、当該表示装置に、測定素子のスイッチング特性に応じて前記液晶表示装置の動作電圧を調整する調整手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
前記調整手段は動作電圧を自動的に調整することができるため、前述したような追加の工程が不要である。
【０００８】
さらに、前記調整手段により動作電圧が最適な電圧値になるため、使用されない不必要な電力量が最小になる。
【０００９】
本発明による液晶表示装置の第１例は、表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、測定素子のキャパシタンスを測定する手段を具えるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
しかし、キャパシタンス測定手段は液晶表示装置の駆動ＩＣに容易に集積化することはできない。
【００１１】
このために、本発明による液晶表示装置の好適例は、表示装置の動作電圧を調整する調整手段が、動作電圧を上昇させ、且つ同時に測定素子のスイッチング電流を測定する手段を具えるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
〔発明の実施の形態〕
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、図面は図式的に示したものであって、実寸図示したものではない。対応する要素には同じ参照番号を付して示してある。
【００１３】
図１は液晶表示装置の一部を図式的に示した断面図であり、この液晶表示装置は、この例では選択電極５とデータ電極６を有する例えばガラス又は石英製の２つの支持プレート又は基板３と４との間に存在するねじれネマチック液晶材料２を有する液晶セル１を具えている。液晶材料（例えば、Merck社製のMLC3700）は、この場合には正の光学異方性、正の誘電異方性及び低いしきい値電圧を有する。所要に応じ、表示装置は偏光方向が例えば相対的に垂直の方向に交差する偏光子（図示せず）を具える。表示装置はさらに、ねじれ角が例えば２７０°となるように、液晶材料を基板の内壁上に配向する配向層７，８も具えている。この表示装置は受動タイプのものであるが、これには画像電極を駆動電極に接続する能動スイッチング素子を設けることもできる。
【００１４】
駆動段１０では、到来する情報１１を必要に応じ処理して、データレジスタ１２に格納してから、データ信号ライン１６によりデータ電極６へ供給する。ここでは行と列に配列した画素は、行信号ライン１５により多重回路１４に接続される行電極５を連続的に選択することにより選択される。多重回路１４とデータレジスタ１２との相互同期はライン１５によって確保される。全ての行電極が選択された後には、この行電極の選択が繰り返される。液晶表示装置には、特にこの表示装置の動作電圧を供給する図式的に示した給電源１７も設けられている。
【００１５】
本発明による表示装置は、図式的に示し且つ信号ライン１９を経て破線にて示した駆動段１０における制御段１３に接続される測定素子９も具えている。（評すべき種類の測定値が周期的に測定される）画素を測定素子として用いることもできる。このような測定素子（画素）に流れる電流Iの変化を、その測定素子（画素）間の実効電圧（Vrms）の関数として図２に示してある。実線の特性曲線は実際に測定したものであるが、破線の特性曲線は理想化した特性を表している。Y軸の単位は縮尺してある。同様な特性は測定素子のキャパシタンスCにも当てはまる。
【００１６】
これらの特性曲線は、形状の点で、画素の透過率/電圧特性と比較することができる。特に、最も急峻な遷移部分に関連する電圧、従って、図３に示すような微分曲線のピークは電圧値V50に相当し、この電圧値は、透過率が最大透過率の50%である所の値であり、この値は、表示装置の透過率/電圧特性におけるしきい値電圧又は飽和電圧のような、他の特性値に直接結びつけて考えられる。この値は特に、動作電圧VOP及びそれから取り出される駆動電圧に結びつけて考えられられる。
【００１７】
制御段１３では、適当な瞬時に電圧発生器にて、例えば方形波電圧（図４のｂ）とランプ電圧（図４のｃ）とを合成することにより、実効値で上昇する方形波電圧（図４のａ）を発生させ、この電圧を１つ以上のフレーム期間ｔF中に信号ライン１９’を介して測定素子２３に供給する。図５は、信号ライン１９を経て測定ユニット２１にて測定される測定素子に流れる関連電流を示す。微分回路２２は図６に示すような導出電流を決定する。この導出電流の値は計算ユニット２４に供給される。前記ランプ電圧（図４のｃ）に関連するのこぎり波電圧も測定素子２３から計算ユニット２４に供給される。計算ユニット２４は、図６に示すように、導出電流における最大値の発生が、のこぎり波電圧、従って、実効電圧Vrmsの同時発生電圧に関連するように適合させる。こうして、V50に対する指示値（アナログ又はディジタル）を得て、これをライン２５を経て給電ユニット１７へ帰還させ、この給電ユニットでは、得られた指示値に基づいて動作電圧を調整する。図５〜図７の（図式的な）例では、V50の値はフレーム期間ｔF１の期間中よりもフレーム期間ｔF2の期間中方が高く、動作電圧は（この例では）上昇することになる。
【００１８】
本発明は図示の例のみに限定されるものでなく、本発明の範囲内で幾多の変更を加え得ること勿論である。例えば、V50を各フレーム期間中に求めるのではなく、例えば、ｎフレーム期間（ｎ>100）に一度求めるように、間欠的な測定を行うこともできる。特に、この後者の場合には、或る画素を測定用に用いて、追加の測定素子を用立てなくて済ますことができる。この例では、校正点をV50によって決定しているが、図３における特性曲線上の他の点、例えば表示素子のオン及びオフ電圧に関連する点V1及び/又はV２を選定することもできる。制御段１３も種々変更が可能である。
【００１９】
本発明は上述した例のみに限定されるものでなく、幾多の変更を加え得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  表示装置の一部を、その駆動段と一緒に図式的に示した断面図である。
【図２】  （測定素子）画素を流れる電流（又は（測定素子）画素のキャパシタンス）を画素間の実効電圧（Ｖrms）の関数として示した特性図である。
【図３】  図２に示したような関数の導関数を示す図である。
【図４】  測定素子を起動させることができる信号を示す図である。
【図５】  検出目的用に取り出せる信号を示す図である。
【図６】  検出目的用に取り出せる信号を示す図である。
【図７】  検出目的用に取り出せる信号を示す図である。
【図８】  電圧制御部分を図式的に示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ−ｃ】
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【図５−７】
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【図８】
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