[发明专利]具有工作电压温度补偿装置的扭曲向列液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种液晶显示装置，包括设有电极的第一基板和设有电极的第二基板、处于两个基板之间的扭曲向列液晶材料，其中从垂直于基板方向看，电极的交叉部分限定出象素。

通常人们了解这种类型的液晶显示装置并用于例如字母数字显示装置的显示屏、例如计算装置和测量装置，以及用于汽车收音机和电话装置中。

在这种液晶显示装置制造完成之后，调节工作电压。通常通过外部电路来实现工作电压的调节，因为对于每个显示装置，由于例如液晶材料或显示装置中其它部分的不同行为，工作电压的调节是不同的。这种调节包括一种附加的操作，使得整个制造特别昂贵。

这种液晶显示装置的使用在外界温度改变时还可能导致问题的发生，因为对于液晶材料而言，诸如阈值电压和饱和电压的特征值与温度有关。为了能在较宽的温度范围内使用液晶显示装置，通常取决于温度对驱动电压进行调节。不过这意味着从一个相当宽的电压范围内选择驱动电压，需要为驱动电子设备提供高功率的电压。特别是在便携式装置中，如所述的测量装置和电话装置，通常由电池进行供电，这将会导致问题的出现。另外，通常使用电阻随温度线性改变的温度敏感性电阻器进行这种校正。由于特别是液晶材料的开关电压的改变通常并非是线性的，通常在温度改变处将不总是发生开关电压的完全正确的调节。

本发明的目的在于极大地消除一个或多个上述问题的发生。本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示装置，尤其是基于超扭曲向列(STN)效应(扭转角在150到360°之间)，液晶显示装置可以用在宽温度范围内。

为了实现这个目的，根据本发明的液晶显示装置的特点在于该显示装置设有取决于测量元件的开关特性而调节液晶显示装置工作电压的装置。

所述装置可以自动调节工作电压，从而附加的步骤是多余的。

另外，被调节的工作电压为最佳值，使得不必要能量的使用减少。

根据本发明第一实施例的液晶显示装置的特点在于调节显示装置的工作电压的装置包括用来测量该测量元件电容量的装置。

不过，电容测量部分不能很容易地集成在液晶显示装置的驱动IC中。

根据本发明最佳实施例的液晶显示装置的特点在于该调节显示装置工作电压的装置包括升高工作电压同时测量该测量元件中开关电流的装置。

参照下面所描述的实施例对本发明的这些和其它方面进行说明，本发明的这些和其它方面将是显而易见的。

在附图中：

图1为显示装置一部分的剖面图和驱动部分的图示，

图2粗略地给出了通过(测量元件)象素(分别为(测量元件)象素的电容)的电流以象素上有效电压(V_rms)为函数的关系曲线，

图3给出了图2所示函数的导数，

图4给出了用于激励测量元件的可能信号，

图5到7给出了对于探测目的可能的导出信号，并且

图8给出了电压控制一部分的示意图。

这些图是示意性的，没有按照比例画出。相同元件通常由相同标号表示。

图1为液晶显示装置一部分的示意性剖面图，该液晶显示装置包括一个液晶单元1，其中扭曲向列液晶材料2处于两个支撑板，或基板3和4之间、例如玻璃或石英基板，在该实施例中具有选择电极5和数据电极6。在这种情形中，液晶材料(如Merck公司的MLC3700)具有正的光学各向异性，正的介电各向异性和较低的阈值电压。如果需要，该装置包括偏振片(未示出)，其偏振方向，例如是相互垂直的。该装置还包括取向层7、8，使液晶材料在基板的内壁上进行取向，使扭转角为例如270°。该显示装置是透射型的，不过也可以设置有源开关元件，并与图像电极相连，对电极进行驱动。

在驱动部分10中，输入信息11被处理，如果需要，将输入信息存储在数据寄存器12中，通过数据线16提供给数据电极6。通过连续选择通过行信号线15连接到多路复用电路14的行电极5来选择沿行和列设置的象素。线15保证多路复用电路14与数据寄存器12互同步。在所有行电极已经被选择之后，重复这种选择。该显示装置还具有功率源17，图中示意性地给出了功率源17，提供液晶显示装置的工作电压。

根据本发明，显示装置包括示意性给出的一个测量元件9，通过信号线19连接到由虚线表示的驱动部分10的控制部分13。也可以使用其被描述的测量值被周期性地测量的象素作为测量元件。图2给出了通过该测量元件(象素)的电流I以测量元件(象素)上有效电压(V_rms)为函数的变化曲线。实线曲线表示实际测量曲线，而虚线曲线表示理想曲线。Y轴的单位按比例绘出。测量元件的电容C具有相似的曲线。