專利名稱：具有工作電壓溫度補償裝置的扭曲向列液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，包括設(shè)有電極的第一基板和設(shè)有電極的第二基板、處于兩個基板之間的扭曲向列液晶材料，其中從垂直于基板方向看，電極的交叉部分限定出象素。
通常人們了解這種類型的液晶顯示裝置并用于例如字母數(shù)字顯示裝置的顯示屏、例如計算裝置和測量裝置，以及用于汽車收音機和電話裝置中。
在這種液晶顯示裝置制造完成之后，調(diào)節(jié)工作電壓。通常通過外部電路來實現(xiàn)工作電壓的調(diào)節(jié)，因為對于每個顯示裝置，由于例如液晶材料或顯示裝置中其它部分的不同行為，工作電壓的調(diào)節(jié)是不同的。這種調(diào)節(jié)包括一種附加的操作，使得整個制造特別昂貴。
這種液晶顯示裝置的使用在外界溫度改變時還可能導(dǎo)致問題的發(fā)生，因為對于液晶材料而言，諸如閾值電壓和飽和電壓的特征值與溫度有關(guān)。為了能在較寬的溫度范圍內(nèi)使用液晶顯示裝置，通常取決于溫度對驅(qū)動電壓進行調(diào)節(jié)。不過這意味著從一個相當寬的電壓范圍內(nèi)選擇驅(qū)動電壓，需要為驅(qū)動電子設(shè)備提供高功率的電壓。特別是在便攜式裝置中，如所述的測量裝置和電話裝置，通常由電池進行供電，這將會導(dǎo)致問題的出現(xiàn)。另外，通常使用電阻隨溫度線性改變的溫度敏感性電阻器進行這種校正。由于特別是液晶材料的開關(guān)電壓的改變通常并非是線性的，通常在溫度改變處將不總是發(fā)生開關(guān)電壓的完全正確的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的目的在于極大地消除一個或多個上述問題的發(fā)生。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種液晶顯示裝置，尤其是基于超扭曲向列(STN)效應(yīng)(扭轉(zhuǎn)角在150到360°之間)，液晶顯示裝置可以用在寬溫度范圍內(nèi)。
為了實現(xiàn)這個目的，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的特點在于該顯示裝置設(shè)有取決于測量元件的開關(guān)特性而調(diào)節(jié)液晶顯示裝置工作電壓的裝置。
所述裝置可以自動調(diào)節(jié)工作電壓，從而附加的步驟是多余的。
另外，被調(diào)節(jié)的工作電壓為最佳值，使得不必要能量的使用減少。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示裝置的特點在于調(diào)節(jié)顯示裝置的工作電壓的裝置包括用來測量該測量元件電容量的裝置。
不過，電容測量部分不能很容易地集成在液晶顯示裝置的驅(qū)動IC中。
根據(jù)本發(fā)明最佳實施例的液晶顯示裝置的特點在于該調(diào)節(jié)顯示裝置工作電壓的裝置包括升高工作電壓同時測量該測量元件中開關(guān)電流的裝置。
參照下面所描述的實施例對本發(fā)明的這些和其它方面進行說明，本發(fā)明的這些和其它方面將是顯而易見的。
在附圖中

圖1為顯示裝置一部分的剖面圖和驅(qū)動部分的圖示，圖2粗略地給出了通過(測量元件)象素(分別為(測量元件)象素的電容)的電流以象素上有效電壓(Vrms)為函數(shù)的關(guān)系曲線，圖3給出了圖2所示函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，圖4給出了用于激勵測量元件的可能信號，圖5到7給出了對于探測目的可能的導(dǎo)出信號，并且圖8給出了電壓控制一部分的示意圖。
這些圖是示意性的，沒有按照比例畫出。相同元件通常由相同標號表示。
圖1為液晶顯示裝置一部分的示意性剖面圖，該液晶顯示裝置包括一個液晶單元1，其中扭曲向列液晶材料2處于兩個支撐板，或基板3和4之間、例如玻璃或石英基板，在該實施例中具有選擇電極5和數(shù)據(jù)電極6。在這種情形中，液晶材料(如Merck公司的MLC3700)具有正的光學各向異性，正的介電各向異性和較低的閾值電壓。如果需要，該裝置包括偏振片(未示出)，其偏振方向，例如是相互垂直的。該裝置還包括取向?qū)?、8，使液晶材料在基板的內(nèi)壁上進行取向，使扭轉(zhuǎn)角為例如270°。該顯示裝置是透射型的，不過也可以設(shè)置有源開關(guān)元件，并與圖像電極相連，對電極進行驅(qū)動。
在驅(qū)動部分10中，輸入信息11被處理，如果需要，將輸入信息存儲在數(shù)據(jù)寄存器12中，通過數(shù)據(jù)線16提供給數(shù)據(jù)電極6。通過連續(xù)選擇通過行信號線15連接到多路復(fù)用電路14的行電極5來選擇沿行和列設(shè)置的象素。線15保證多路復(fù)用電路14與數(shù)據(jù)寄存器12互同步。在所有行電極已經(jīng)被選擇之后，重復(fù)這種選擇。該顯示裝置還具有功率源17，圖中示意性地給出了功率源17，提供液晶顯示裝置的工作電壓。
根據(jù)本發(fā)明，顯示裝置包括示意性給出的一個測量元件9，通過信號線19連接到由虛線表示的驅(qū)動部分10的控制部分13。也可以使用其被描述的測量值被周期性地測量的象素作為測量元件。圖2給出了通過該測量元件(象素)的電流I以測量元件(象素)上有效電壓(Vrms)為函數(shù)的變化曲線。實線曲線表示實際測量曲線，而虛線曲線表示理想曲線。Y軸的單位按比例繪出。測量元件的電容C具有相似的曲線。
對于形狀，可以與象素的透射/電壓特性進行比較。值得注意的是，與透射曲線最陡的部分相關(guān)的電壓，此處是圖3中所示的微分曲線的峰值，對應(yīng)于電壓值V50，它是50％的最大透射率的電壓值；該值直接耦合到其它特性值，如顯示裝置的透射/電壓特性中的閾值電壓或飽和電壓。該值部分地耦合到工作電壓Vop和從中得出的驅(qū)動電壓。
在控制部分13中，在適當時刻，例如通過混合方波(圖4b)和斜坡電壓(圖4c)在電壓發(fā)生器中產(chǎn)生有效值增大的方波電壓(圖4a)，在一個或多個幀周期tF過程中將該電壓通過信號線19’施加給測量元件23。圖5給出了在測量單元21中通過信號線19進行測量的測量元件中流過的電流。差動電路22確定分支電流，如圖6所示。將分支電流值施加給計算單元24。將來自測量元件23的與所述斜坡電壓(圖4c)相關(guān)的鋸齒形電壓也施加給計算單元24。調(diào)節(jié)計算單元24，使分支電流中最大值的出現(xiàn)與鋸齒形電壓相應(yīng)的電壓相關(guān)，如圖6所示，從而與出現(xiàn)的Vrms相關(guān)。用這種方法，得到對于V50的顯示(模擬或數(shù)字)，該顯示通過線25反饋到功率單元17，其中在所得到的顯示的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)工作電壓。在圖5到7的例子中(示意性地)，在幀周期tF2期間的V50的值大于幀周期tF1期間V50的值，工作電壓將被升高(在本例中)。
本發(fā)明當然不限于所給出的實施例，不過在發(fā)明范圍內(nèi)可能進行多種變形。例如，可以進行間斷測量，在每幀周期內(nèi)不確定V50的值，不過例如，每n個幀周期(n＞100)確定一次。值得注意的是在后一種情形中，象素可以用于測量，從而不必要提供附加的測量元件。而在本實施例中，由V50確定校準點，或者可以選擇圖3中的曲線上的其它點，例如與例如顯示元件的開啟和關(guān)斷電壓相關(guān)的點V1和/或V2。為了實現(xiàn)控制部分13的功能，還可能進行多種改變。
本發(fā)明的保護范圍不限于所給出的實施例。本發(fā)明存在于每個新穎特性以及每個新穎特性的特性組合中。權(quán)利要求中的任何參數(shù)都不限制它們的保護范圍。動詞“包括”和其動詞變化的使用不排除存在權(quán)利要求中未指出的其它元件。在元件前不定冠詞“一個”的使用不排除存在多個這種元件。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括設(shè)有電極的第一基板和設(shè)有電極的第二基板，這兩個基板之間為一種扭曲向列液晶材料，其中從垂直于基板的方向看，電極的交叉部分限定出象素，其特征在于，該顯示裝置具有取決于測量元件的開關(guān)特性而調(diào)節(jié)液晶顯示裝置工作電壓的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)顯示裝置工作電壓的裝置包括對測量元件開關(guān)電流進行測量的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)顯示裝置工作電壓的裝置包括用于升高工作電壓同時對測量元件中的開關(guān)電流進行測量的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)顯示裝置工作電壓的裝置包括用于升高工作電壓并對測量元件中的峰值電流進行測量的裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)顯示裝置工作電壓的裝置包括用于對測量元件的電容進行測量的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述測量元件包括一個象素。
全文摘要
一種(超)扭曲向列液晶顯示裝置(1),具有一個用于進行工作電壓溫度補償?shù)难b置(10),通過取決于測量元件(9,19)的隨溫度而變的開關(guān)特性對工作電壓進行調(diào)節(jié),能夠?qū)⒁壕y量單元或顯示的象素進行分離。通過測量開關(guān)或測量元件的峰值電流,或測量元件的電容,來確定與溫度有關(guān)的開關(guān)特性。
文檔編號G02F1/133GK1364244SQ01800502
公開日2002年8月14日 申請日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者A·J·G·勒伊特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司