用于使液晶显示器通断反差比实时最佳化的方法和装置制造方法及图纸

一种装置提供液晶显示板中的最佳通断反差比。该装置包括一个电容性温度传感装置其用于检测液晶显示象素温度和具有根据施加的输入电压和检测的温度产生的一个输出电压的；一个检测装置，其包括用于获得对应于温度传感装置的电压输出的最大变化的一个峰值电压的微分及采样和保持电路；和用于测量峰值电压与一个预定基准电压之间差值并输出表示该差值的一个信号的一个装置。从而根据测得的温度差值向液晶显示板加热。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般来说，本专利技术涉及液晶显示器领域，更具体地说，本专利技术涉及具有作为液晶显示器面板一部分的通断反差比最佳化控制功能的一种新颖的液晶显示器结构。通常，液晶盒间隙厚度是确定和已构成的，施加在液晶上的电压决定光的传输量。因为通断反差比是最大与最小透光量比值，在液晶光传输相对于电压的特性曲线中一个小的电压漂移就会极大地改变最小透光量，使通断反差比降低。此外，未来显示器向更高比特(更多灰度级)发展的趋势使得对于透光量相对于电压特性的迟滞具有更加严格的要求。透光量相对于电压特性的这种变化首先可能由于工作温度的变化而产生。其次，如果所使用的光阀是为某一种光波长(或色彩)的液晶盒间隙而设计的，而却采用了另一种光波长，则也可能产生透光量相对于电压特性的这种变化。有一些液晶显示器是利用温度检测来控制屏幕显示的光传输特性的。美国专利US-5717421中介绍了根据检测到的与一个象素相关的电流信号校正显示板驱动信号的一种系统。在所述系统中，测量这些参数以确定一个象素的电流阈值特性，进而根据检测到的阈值数据和检测到的显示板温度数据校正显示。美国专利US-5694147中介绍了利用温度传感器和与液晶显示器外接的一个伺服机构控制液晶材料的温度的一种系统。在所述系统中，温度传感电路以电阻惠斯登电桥形式连接在液晶显示板附近。还设置了一个控制电路用于液晶显示温度，该电路由一个双极晶体管和一个电阻加热元件组成。因为这个系统采用外接和非集成的方式进行温度控制，所以这个方法相对来说效率不高，并且实施成本较高。因此，非常需要提供应用有效、成本适中、并且作为高反差液晶显示板一部分与之集成的一种液晶显示器温补偿和控制系统的一种通断反差比最佳化技术。本专利技术涉及使用一种通状态显示板或断状态显示板温度传感和补偿电路获得液晶显示器的最佳通断反差比的一种方法和装置。所说温度传感是由一个液晶电容器、一个二极管、或任何温度特性已知的其它器件来实现的。使用液晶电容器的优点是它是液晶显示单元固有的，即构成一个象素单元的一部分，因此无需采用额外的制造技术。使用液晶电容器的另一个优点是它在所检测温度与液晶象素之间具有一对一转换功能。还提供了一个补偿电路以监测温度和向一个发热元件(例如一个电阻器等)提供反馈信号以使温度稳定在某一确定值。因为通断反差比在断状态下对于光传输(或反射)是最为敏感的，所以采用了监测液晶电容器的断状态特性的技术方案。根据本专利技术的原理，提供了用于使液晶显示板具有最佳通断反差比的一种装置，所说液晶显示板由多个具有依赖于所施加电压和温度的光传输特性的液晶单元组成，该装置包括用于检测液晶显示象素的温度和具有施加电压的一个输入端的一个温度传感装置，所说温度传感装置根据所施加的输入电压和所检测的一个温度值输出一个电压；用于监测所说温度传感装置的输出电压和获得对应于所说温度传感装置的电压输出的最大变化的一个峰值电压的一个装置；用于测量所说峰值电压与一个预定参考电压之间差值和输出表示所说差值的一个信号的一个装置；以及用于根据所测量的温度差值向所说平板显示器加热的装置，从而所说温度传感装置是液晶显示单元的一部分。可取的是，用于使液晶透光量相对于电压特性实时最佳化的所述方法和装置可以有效地应用于高灰度分辨率投影显示器或高对比度投影显示器中。此外，利用本专利技术的方法，原来设计具有用于使通断反差比作为光颜色函数最佳化的三个光阀的投影系统可以将光阀数量进一步减少到一个。通过以下结合附图所作的详细描述可以更加清楚地了解本专利技术的其它特征和优点，所说附图具体说明和表示了本专利技术的一些优选实施例，其中在各个附图中相同的元件用相同的参照标号指示；在这些附图中附图说明图1表示用于控制和使液晶显示器通断反差比最佳的本专利技术装置。图2(a)-2(i)为在图1所示装置中的信号工作时序示意图。图3表示用于控制和使液晶显示器通断反差比最佳的本专利技术装置的另一个实施例。图4为一曲线图，表示在各个温度下降低的液晶电容与所施加的电压之间的相互关系。图1表示根据一个第一实施例用于获得液晶显示器最佳通断反差比的装置100的示意图。图3表示根据另一个实施例用于获得液晶显示器最佳通断反差比的电路300。在图1所示的实施例中，电路100采用包括一个液晶电容器105的温度补偿电路部分102作为温度传感器，标记为C1c，该电容器构成液晶显示板的一部分。如图2(c)中时序图所示，电容C1c在高达阈值电压的范围内具有基本恒定值Vt，在这个值之上，稳定地增加到2倍或3倍于在阈值时的起始值的一个值。电容的这种变化伴随着光传输特性的变化，如图2(b)所示，所得到的温度灵敏度大约为1％/℃。所说温度补偿电路102设计为根据下列电容比值具有大大低于C1c电容器的温度灵敏度(C0C1c(t)+C0)]]>特别是，为了提供最小的温度灵敏度，可以在图1所示温度补偿电路102中使用可转换电容器，例如由电容器和晶体管构成。电容器的温度系数一般为10至50ppm，使用MOS电容器可以将温度系数控制在例如5-10％的精度范围内。但是，两个电容的比值可以控制在1％的精度范围内(通常为0.1％)。此外，可以利用NMOS和CMOS技术设计非常稳定的用于驱动运算放大器元件的电压基准以使得在100℃以上范围内分别小于2ppm/℃和45ppm/℃。因此，在图1所示的实施例中，温度补偿电路102包括一个固定电容器108，标记为C0，与温度传感电容器C1c105一起构成一个分压器以检测C1c的变化。如图2(c)中时序图所示，电容值C0保持不变，即与温度或电压是无关的。因此该串联电容分压器的输出电压“VinOA1”由下列公式1给出VinOA1＝(C0C1c(t)+C0)]]>Vin(t) (1)其中Vin(t)是作为时间“t”的函数驱动液晶显示电路的实时输入电压。如图1进一步表示的，其中微分电路部分100包括用于对公式1中的电压Vin(t)执行微分功能的运算放大器“OA1”和电阻器R0和C1。如图2(a)所示，Vin(t)表示为当液晶电容器上的电压从最小电压变化到最大电压时具有线性斜率的一个固定的斜面。应当理解，这个Vin(t)电压可以是从外部施加的，根据LCD板的刷新速率是周期的，并且可以具有与图2(a)所示相反极性的斜率。此外，如图2(c)所示，C1c的电容值不是均匀地变化的，即是非线性的，并且在C1c大于C0之后会随着施加的电压增大而继续增大。图2(c)中所示C1c电容值曲线的最大斜率点为拐点，标记为“IP”，其值等于电压V1c。在这个拐点处的电压V1c定义为等于VREF＝Vin(T0)，并输入到运算放大器OA3的反相端，如图1所示。回头参见图2(c)，液晶电容C1c的最大斜率点是利用微分电路110的运算放大器OA1检测的。因此，如图2(d)所示，运算放大器OA1的输出“VoutOA1”表示C1c电容的变化速率，并且在C1c拐点IP达到峰值。运算放大器OA3对这个拐点求微分以输出一个最大峰值电压。如在图1中进一步表示的，其中连续峰值检测电路部分120包括单位增益缓冲放大器“OA2”，其在输入VoutOA1之后产生输出。此外，连续峰值检测电路120包括MOS晶体管元件M1-M4、电阻元件RS/H和RP、和电容元件CS/H和CP以构成对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于提供液晶显示板最佳通断反差比的一种装置，所说液晶显示板包括具有依赖于所施加电压和温度的光学特性的液晶元件，所说装置包括： 用于检测液晶显示象素温度和具有施加于其上的一个输入电压的温度传感装置，所说温度检测装置根据所施加的一个电压和检测到的温度输出一个电压； 用于监测所说温度传感装置的输出电压和获得相应于所说温度传感装置的所说电压输出的最大变化的一个峰值电压的装置； 用于测量所说峰值电压与一个预定基准电压之间差值，和输出表示所说差值的一个信号的装置；和 用于根据所说测量的温度差值向所说平板加热的装置； 从而所说温度传感装置是一个液晶显示元件的一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FR利布斯奇，杨界雄，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]