CN86100901A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

在字段显示型多色彩色液晶显示装置中，显示装置显示面除字段电极外的区域被制成能显示与未选状态下字段电极完全相同或相似的彩色。

被选字段能够清晰辨认。

Description

本发明涉及液晶显示装置，尤其是可变彩色型液晶显示装置，该装置非常适合于实现通过彩色滤光器的多色彩色显示。

就实现多色彩色显示的液晶显示装置来说，迄今为止为人们所知的例子是日本专利申请公报公布号为59-10988中所描述的实现打点式彩色显示的装置。此种液晶显示装置以这样的方式实现彩色显示：在液晶基片上形成薄膜晶体管作为半导体激励元件，在薄膜晶体管上形成称之为红、绿、兰三基色的RGB彩色滤光器。因而，这种先有技术的液晶显示装置涉及一种复杂的制造过程，并且需要一种相当于制造半导体器件的制造设备，其结果使生产成本急剧上升。

由于这些原因，为了用简单的字段结构实现多色彩色液晶显示，又提出了一种包含条纹状透明电极并连同在透明电极上的彩色滤光器一起形成的液晶显示装置。例如，这种类型的液晶显示装置披露在日本专利公报公布号为56-21182中。它具有制造简化的优点。然而，甚至当一个构成显示图案的字段处于未选状态时，它有时看上去好象已被选了，因此这种显示装置在目视检验和对比度方面存在问题。另一个问题是室外显示微弱。

本发明参考前述先有技术的实际情况而完成，必须为其目的提供一种目视检验和对比度俱佳并且能够呈现良好显示的液晶显示装置。

为了达到此目的，根据本发明，透明电极和彩色滤光器以条纹形状制成，未选字段的色调和除去图案部分以外的区域的色调定在同一系统内。

因为本发明的液晶显示装置以上述方法构成，所以增强的目视检验以及对比度和良好显示能够得到保证，而条纹状透明电极和彩色滤光器的结构对于投入实际应用的贡献是有效的。

在附图中：

图1-4是根据本发明具体说明液晶显示装置的说明图，其中图1是总体结构透视图，图2是举例说明该装置中液晶单元的显示内容说明图，图3是表示液晶单元结构的基本部分剖视图，图4是表示该装置中扩散体的前视图;

图5是举例说明图1所示该装置中液晶单元的未选字段的前视图;

图6是图5所示的未选字段的CIE色度图;

图7是图1所示该装置中扩散体的CIE色度图;

图8是表示该装置中未选状态的基本部分扩展图;

图9是该装置中被选状态的基本部分扩展图;

图10是用于车辆仪表盘的液晶显示系统的框图;

图11是图10所示显示系统的流程图;

图12是用于发动机转速显示过程的子程序流程图;

图13是关于图10所示系统中发动机转速显示部分的详图;

图14是汽车速度显示过程的子程序流程图;

图15是关于图10所示系统中汽车速度显示部分的详图;

图16是检测过程的子程序流程图;

图17是关于图10所示系统中故障显示部分的详图;

图18是水温显示过程的子程序流程图;

图19是燃料储量显示过程的子程序流程图;

图20是一种液晶单元的剖视图;

图21是另一种液晶单元的剖视图;

图22是又一种液晶单元的剖视图;

图23（a）和23（b）是图22中液晶单元的工作波形图;

图24是图22所示的液晶单元的驱动电路的实例;

图25是图13、15或17所示的脉冲发生电路、或者图24所示的脉冲输出电路的详细方框电路图;

图26是说明图25中各部分的工作波形图。

现在参照附图介绍本发明的液晶显示装置。图1-4是本发明的液晶显示装置说明图，其中图1是总体结构透视图，图2是举例说明该装置中液晶单元显示内容的说明图，图3是表示液晶单元结构的基本部分剖视图，图4是该装置中扩散体的前视图。

在图1中，数码20表示后边将介绍的液晶单元，数码1表示后边将介绍的扩散体，扩散体安装在液晶单元20的背后，数码83表示用来照亮扩散体1以及液晶单元20的灯，数码84表示围绕灯83安装的反射镜，用以有效地利用灯83的光。

图2是表示上述液晶单元20的显示内容的例子，这个例子是汽车里程表的数字显示。数码“8”由七个字段组成，它们分别假定为a、b、c、d、e、f和g。阿拉伯数字0-9通过这些字段的组合来表示。

作为例子，液晶单元20的构成如图3所示。透明电极22设在下玻璃基板21上，彩色滤光器，例如，红和绿彩色滤光器（23R和23G）被交替印制并形成在透明电极22上。另一方面，透明电极25设在安装于下玻璃基板21对面的上玻璃基板24上。用于调整液晶分子于某一特定方向的调整层26分别设置在透明电极22和25上，而两调整层26中间的空间以液晶材料27填充。下偏振板28胶结在下玻璃基板21的外部，上偏振板29类似地胶结在上玻璃基板24的外部。

在液晶单元20中，当一个方波电压施加于透明电极22和25两端时，透明电极22和25之间的液晶材料27开始工作，可以看见透过彩色滤光器23R和23G的相应红色和绿色。即通过选择位于下玻璃基板21上的透明电极22，能够呈现单色的绿或红，或介于二者之间的颜色黄色。

考虑到位于图1所示的液晶单元20背后的扩散体1，把光线通过一个或多个彩色滤光器23R或/和23G照亮的各字段部分的区域1a涂成无色，如图4所示，则光线由此透射出来。另一区域1b被定在液晶单元20的未选字段的色调为同一系统的色调内，光线由此透射。

图5是举例说明液晶单元20未选字段的前视图，图6是当图5所示的液晶单元20被设在其后的荧光灯照亮后而获得的未选字段的CIE色度图。如图6所示，色度为X＝0.5161，Y＝0.4431（黄-桔黄色）。此外，图7是当图4所示的扩散体1被设在其后的荧光灯照亮后所获得的区域1b的CIE色度图。如图7所示，色度为X＝0.5566，Y＝0.4343（桔黄色）。因此，区域1b的色调基本上与液晶单元20未选字段的色调相同。

这样构成的液晶显示装置在未选状态下的情况如图8所示，液晶单元20未选字段的色调与扩散体1的区域1b基本上具有相同的色调。所以，不必耽心会出现未选字段看上去似乎被照亮而产生的判别错误。

图9给出了一个选择状态的例子，字段a、b和c被照亮了，而字段d、e、f和g未被照亮。这时，选择字段a、b、c与未选字段d、e、f、g以及扩散体1的区域1b的颜色之间的区别是明显的，对比度或室外显示良好。这样，一种目视效果极佳的显示就能够得以实现。

尽管在本例中，构成液晶单元20的彩色滤光器23R和23G的颜色已被相应地定为红和绿，但是本发明并不受此限制，它也允许把所有的滤光器定为与红和绿相同或不同的彩色。

尽管在本例中提供了扩散体1并且区域1b的色调已定为相同于液晶单元20中未选字段的色调，但本发明并不受此限制。例如省去扩散体1，通过涂抹染料，液晶单元20除可被照亮图案外的区域的色调可以与未选字段色调在同一系统中很好地形成。

由于该液晶显示装置体积小，所以用途广泛。例如，在车辆中，它被用作汽车仪表盘。液晶显示装置用于机动车辆仪表盘的例子，披露在日本专利申请公报公布号为54-158953中。现根据本发明介绍可变彩色型液晶显示装置在汽车仪表盘方面的应用。

在后面的介绍中，显示的数码、字符、符号、图象或数字通常被命名为“图案”（Patterns）。

图10是解释这方面一个实例的原理框图。设置测量物理量的传感器，例如，汽车速度传感器102，水温传感器104，燃料传感器106和发动机转速传感器108，它们分别提供脉冲串PS表示汽车速度，电压量TW表示水温，电压量FQ表示燃料储量，脉冲串RPM表示发动机转速。检测装置110根据一种已知的检测方法，探测各部分诸如发动机控制器、空调控制器、车内信息传送系统和各种开关的任何异常情况，并提供一个输出给数字计算机120（在此称为“CPU”）。

CPU120拥有一个A/D转换器和一个测量计数器，而脉冲串PS和RPM对于一个固定时间周期计算脉冲以分别测量汽车速度和发动机转速，模拟电压TW和FQ通过CPU120内装的A/D转换器转换成数字值。在上述测量的基础上，由显示图案的图案数据和指定彩色的彩色数据组成的显示信号输出给驱动电路130。

根据显示信号，驱动电路130把用来组成图案的选择字段和组成字段的条纹电极的驱动信号施加在液晶单元150上，用以显示图案。

液晶单元150具有152、154、156、158和160几个显示部分，分别用来表示发动机转速的图案、表示燃料储量的图案、表示汽车速度的图案、表示水温的图案和表示结果的图案。

图11是表示CPU120的操作流程图。步骤202按每50毫秒一次中断请求而执行，中断次数由这一步骤计数。计数值最大为5比特，计满“11111”后它再反回到“0”，此操作重复进行。此步操作就象一个5比特自由计数器。

当步骤204探测到最低位或2⁰比特位已从“0”变为“1”时，执行步骤206。因此，每100毫秒执行一次步骤206。步骤206所表示的子程序将在后面介绍。

执行完步骤206后，控制流向再回到步骤204，这时计数器的2⁰比特位从“0”到“1”的变化已经被响应过了，判断为“否”，于是控制流向前进到步骤208。在步骤208，探测计数值NINT的2¹比特位从“0”变化到“1”，并确定执行子程序210的循环。因此，子程序210每200毫秒执行一次。

同样地，步骤212探测计数值NINT2²比特位从“0”到“1”的变化，步骤216和220分别探测计数值NINT的2³比特位和2⁴比特位从“0”到“1”的变化。子程序214、218、和222分别根据这些探测值执行。因此，子程序214、218、和222分别以400毫秒、800毫秒和1600毫秒为周期。

如上所述，步骤204、208、212、216、和220抓住计数值的相应比特位的首次改变进行操作来执行将在后面介绍的相应子程序。一旦子程序已被执行，除非发生新的变化，步骤204、208、212、216、和220根据下一步决定的操作给出判断“否”。而当相应比特位在变到“0”之后再次变为“1”时，步骤又给出判断“是”。

在上述流程中，会出现这种情况：子程序206、210、214、218和222同时达到执行条件。在这种情况中，执行的判断越早，优先级越高。

子程序206的详细情况表示在图12中。步骤230接收来自CPU120中计有图10所示传感器108输出脉冲的内装计数器的计数值RPM，步骤232判断发动机是否在工作。如果计数值RPM不大于预定值RPMO，则发动机处于起动前状态，转动是停止的，或者它将要起动。在这种情况下，控制流向前进到步骤234，在此步骤中，从计数器得到的用于以红色显示的计数值RPM显示信号被送到驱动电路130，以便在驱动电路130的图案寄存器（图13中的502）中建立计数值RPM并在彩色寄存器（图13中的504）中相应建立红色指示的信号。

当发动机转速RPM大于预定值RPMO时，步骤232判断发动机正在工作，接下来执行步骤236。步骤236判断发动机的运转是否正常。当转速已达到一个预定值RPM1时，认为汽车驾驶是处于发动机的危险运转范围，则控制流向前进到步骤238警告显示。检测特征位F1以判断是否危险状态还在继续。在危险状态首次建立以后，特征位F1是“0”，而其在步骤340中被置“1”。因此，从下一步操作起，步骤238将判断危险状态在此时之前还在继续着。在步骤346中，RAM计时器的数据T1被清零。时间T1被用来随着步骤342和354一道每3秒钟改变一次显示彩色。步骤348判断前一次显示是否是红色。在这种情况下，因为前一次显示不是以红色显示的，控制流向前进到步骤350，在这一步骤中，发动机转速RPM被存入图案寄存器502而用来显示红色的彩色数据则被存入彩色寄存器504中。在步骤238中，当从特征位F1是“1”的情况判断在此以前危险状态还在继续时，显示颜色每经过3秒钟改变一次。在步骤342中根据计时器T1的值探测3秒间隔。在已经过3秒的情况下，在步骤346中计时器T1被清零。因此，步骤348判断是否是红色显示。在显示不是红色的情况下，为了达到红色显示的目的，步骤350把发动机转速RPM输入给图案寄存器502、把红色显示数据输入给彩色寄存器504。另一方面，当步骤348判断显示已是红色时，紧接着执行步骤352，在这一步骤中，发动机转速RPM被输入给图案寄存器502，而白色信息被输入给彩色寄存器504。

在步骤342中，当根据计时器T1判断自从前一次彩色改变后还没有经过3秒时，步骤354计数到计时器T1值，而步骤356只把发动机转速存在图案寄存器内并保持彩色寄存器中的内容。在以上控制流向下，当发动机转速处在危险范围时，显示颜色以预定的时间周期，例如每3秒钟改变一次。

其间，若发动机转速处于正常速度时，控制流向从步骤236前进到步骤358，在此步骤中发动机转速最后以白色显示，发动机转速被输入给图案寄存器502，而指示白色的数据被输入给彩色寄存器504。另外，建立于步骤340的特征位F1通过步骤360而清零，因为已经恢复了正常运转。

图13是图10中有关发动机转速显示部分、驱动电路130和液晶单元150的扩展图，在按照图12所示的流程处理的结果中，发动机转速数据存在图案寄存器502内，并且通过译码器506产生关于是否分别显示构成图案的字段S1、S2……的信号。在显示字段S1和S2的情况下，信号“1”被分别从图案译码器506送至“与”门阵510中的“与”门A1、A2、A3、A4、A5和A6。

另一方面，基于图12中处理结果的彩色数据被输入到彩色寄存器504中，并且通过彩色译码器508和脉冲发生电路509以产生用于控制彩色和亮度的驱动脉冲。例如，当指示白色的数据被输入给寄存器504时，红色信号R、绿色信号G和兰色信号B分别从彩色译码器508输出，基于白色数据脉冲宽度的脉冲，从脉冲发生器509与译码器506的输出一道施加给“与”门A1-A6。这时，开关阵512中的开关S1R、S1G、S1B、S2R、S2G和S2B被分别驱动来给全部条纹电极T1-T17提供脉冲电压。于是字段S1和S2被以白色显示。脉冲发生器509将参照图25在后边介绍。

在此，虽然条纹电极T1-T17实际上是精细的条纹电极，但为了解释方便起见它们被画得很粗。如同后边将要介绍的那样，条纹电极T1-T17位于液晶显示单元的一边，虽然没有表示出来，另一边的电极也存在，为的是保持液晶位于两边电极之间。通过向电极两端施加电压，液晶的方向发生改变，光线被辐射或隔断。在光线被辐射状态下的光线辐射通道上，与条纹电极一致地设置了彩色滤光器。所以，辐射的光线通过彩色滤光器上色，与条纹电极一致地形成了条纹状的彩色光。这种光线形成了图案。

上述现象也能如此产生：当给反向电极上施加电压时，光线被辐射。然而另一种情况也是允许的，即通过施加反相电压隔断光线的辐射。在该装置中，当电压被加在电极T1、T4、T7、T10、T14和T17与反向电极之间时，条纹光线在与电极工作一致的方向上呈现兰色。另外，当电压被加在电极T2、T5、T8、T11、T13和T16上时，呈现绿光。此外，当电压加在电极T3、T6、T9、T12和T15上时，呈现红光。

虽然图中没有画出，但别的字段也由条纹电极类似地构成。在每一字段中，将同一彩色的条纹电极用导线连接在一起，从而能够减少译码器输出的数目。

虽然在这个图中，为了便于理解其工作情况，图案寄存器502以及彩色寄存器504、图案译码器506以及彩色译码器508、和“与”门阵510由一个一个地独立地构成，其实它们可以被完整地装进一块集成电路中。此外，图案寄存器502和彩色寄存器504完全可以做在一起，以实现用单一地址进行“读”和“写”。进一步地，图案译码器506、彩色译码器508和“与”门阵510也完全能够做成为一个整体。

子程序210的详细情况如图14所示。

步骤382接收通过图10中CPU120的内装计数器测得的汽车速度VS，步骤384判断是否汽车速度低于60公里/小时。当每小时的速度低于60公里时，步骤386通过总线550，把汽车速度VS存入图15中的图案寄存器542内，把白色数据存入彩色寄存器544中，到以白色显示汽车速度VS结束。

当汽车速度VS至少是60公里/小时时，步骤388判断是否汽车的速度低于每小时110公里。当每小时的速度低于110公里时，步骤390把汽车速度VS存入寄存器542，把黄色数据存入寄存器544，到以黄色显示汽车速度VS结束。

另一方面，当汽车速度VS至少是每小时110公里时，为了用闪烁的红光显示汽车速度，控制流向前进到步骤392，基于特征位F2，这一步骤判断是否每小时的速度是首次变成至少每小时110公里的。当速度是首次达到时，步骤394置特征位T2为“1”，而步骤396对测量闪烁周期的计时器T2清零。为了以红色显示汽车速度，控制流向从步骤398前进到步骤400，在这一步骤中，汽车速度数据被存入寄存器542内，红色信号被存入寄存器544内。

在另一种情况中，汽车的速度已经是每小时110公里以后，特征位F2是“1”，因此控制流向从步骤392前进到步骤404。在此，从计时器T2上判断是否同一种彩色显示已持续了3秒钟。当它还没有持续够3秒时，步骤406计到计数器T2以便指示经过的时间，因此，在步骤408中，仅仅是汽车速度数据被存入寄存器542内，而保持彩色数据的寄存器544的内容没有改变。

另一方面，当用同一种彩色显示已经过3秒时，计时器T2被清零以备测量下一个3秒;而且到此为止是否显示的彩色是红色也被判明，以便变换彩色。当显示一直是红色时，步骤402在寄存器542中存入汽车速度数据VS、在寄存器544中存入白色数据，到以白色显示结束。当到此为止的显示一直是白色时，步骤400在寄存器542中存入汽车速度数据VS，在寄存器544中存入红色数据。描述到此为止，图11中的汽车速度显示步骤210就被完成了。

图15是一个表示图10中驱动电路130的汽车速度显示电路和部分液晶单元150的方框图。这个电路的工作原理与图13所示的电路相同。为了形象地显示汽车速度，一些字段S0-S4分别由条纹电极构成。在每个字段内同色的条纹电极连在一起，用来自开关元件554的……S1R-S4B……等对应元件的脉冲电压供电。字段决定于汽车速度的显示精度。例如，对于1公里/小时的精度，显示字段的个数按汽车速度每增加1公里/小时而增加一个。显示精度随着构成图案的字段数目的增加而提高。要显示字段的个数和彩色由来自CPU中的数据项决定，而该数据项分别存在寄存器542和544中。指示汽车速度的数字值存在寄存器542中，而选择显示字段的信号从图案译码器546送往“与”门554，以便能够显示与其值相应的字段数。另一方面，根据来自彩色寄存器544的信号，彩色信号被从彩色译码器548送到脉冲发生器549中的“与”门，脉冲从此“与”门被送到“与”门阵552，被选字段以指定的彩色显示。象图13那样，译码器546和548和“与”门阵552能被做在一起，寄存器542和544也可以被做在一起。

在图10中，汽车速度也以数字图案显示，且电路布局与图13所示的电路相似，故从图15中略去。脉冲发生器电路549与图13中的电路509相似，将在后面参照图25介绍。

图16是表示检测软件的流程图，此图表示图11中的子程序214的详细情况。步骤422接收图10中检测装置110的输出。步骤424从检测结果中判断故障情况。在故障存在情况下，步骤426把红色显示数据送给图17中的寄存器572到显示故障结束。

另一方面，在无故障情况下，判断是否按键开关处于辅助开关状态（ACC）。只有在辅助开关状态才显示白色。因为白色显示要显示条纹电极的全部彩色-红色、兰色、绿色，所以它适于用来检测显示电路和显示元件的故障。步骤430把白色显示数据存入寄存器572。进一步地，在发动机的正常状态，步骤432使显示停止。因而存在寄存器572中的值被清掉以致呈现黑色。

图17表示图10中驱动电路130和液晶单元150的部分故障显示单元。在此，图案用单独的字段组成，因而字段选择电路是没有必要的。彩色数据被存入寄存器572中，彩色信号由译码器产生。彩色信号被输入给脉冲发生电路575的一个门，开关元件576受来自于此门的脉冲控制，以产生一个脉冲电压加在构成字段的条纹电极578上。该条纹电极分为三种：红、兰和绿，分别受开关元件576SR、SG和SB控制。当要显示白色时，脉冲电压被加在所有条纹电极上。

图18表示图11中子程序218的详细流程。步骤442通过与预定值TW1比较，判断是否从水温传感器104来的值TW和过冷状态一致。当水温过冷时，以兰色显示水温的数据TW被送给驱动电路130。

当水温TW高于预定值TW1时，它被与值TW2比较以判断过热状态。当水温过热时，以红色显示水温的数据通过步骤450被送给驱动电路130。当水处在正常水温状态时，以白色显示水温的数据通过步骤448被送给驱动电路130。

显示水温图象的驱动电路的排布类似于图15所示的电路，此电路输出显示信号以显示与水温值TW相应的字段数，构成图象的字段也是图案。进一步地，由彩色数据确定出被驱动的每一字段中条纹电极的彩色，因而被显示字段的显示彩色也确定下来。

图19表示显示燃料储量的方式。步骤452把燃料传感器106的输出与指示充足燃料的值QF1相比较。在燃料不足的情况下，燃料储量通过步骤454以红色显示;而在正常量的情况下，燃料储量通过步骤456以白色显示。

液晶单元和用于显示燃料储量的驱动电路的排布与图15所示的图象显示电路相同。被显示字段数用燃料储量来确定，在构成每一被显示字段的条纹电极中，被彩色信号选择的电极加上电压，因此字段的彩色可能变为步骤454或456所指定的彩色。

图20是图10所示的液晶单元的部分扩展剖视图。构成每一个字段的透明条纹电极T1-T10被设在一个玻璃板602上，而共用电极T12被设在另一个玻璃板604上，液晶被限制在这些电极之间。另外，彩色滤光器F1-F10被设在公共电极的表面与相应的条纹电极一致，而这些彩色滤光器的颜色是红、绿和兰的重复。例如，彩色滤光器F1是红色滤光器，彩色滤光器F2是绿色滤光器，彩色滤光器F3是兰色滤光器。当电压加在电极T1上时，处在电极T1和公共电极T12之间的液晶的方向发生变化，而与条纹电极T1的宽度一致的光线越过玻璃板602和604被辐射。因此，此种光线成为通过滤光器F1的红色光。与此相同，产生绿光要在电极T2和T12两端加电压。

因为条纹电极很细，看见的各种彩色辐射光是合成的颜色。所以，当全部电极都被驱动时，呈现红、绿、兰的合成色-白色。

图21表示另外一种液晶单元。在此例中，彩色滤光器分别设在条纹电极T1-T3……上，这些条纹电极设在玻璃板602的一边上，并且透明电极T1、T2、T3……被分别用胶质材料做的染色薄膜覆盖（底色）。图20和图21中的液晶单元在电极和彩色滤光器的表面设有已知的调整层606。

图22表示又一种液晶单元，该图是液晶单元很多字段之一的部分扩展图，由从条纹电极处横向剖开而得到。条纹电极652、654、656和658设在下玻璃板650上，而条纹电极662、664、666和668设在上玻璃板660上。上板一侧的电极和下板一侧的电极以这样的关系放置，它们彼此偏移大约半个电极宽度。因此，每一个条纹电极对前边所讲的两个条纹电极起作用。通过短路相同的电极然后再将它们引出，则引出线可被进一步减少。

在条纹电极中间，电极652和656被装上红色滤光器670，电极654和658被装上绿色滤光器，而电极674和676被装上兰色滤光器。在本例中，条纹电极宽度沿绝缘间隔做得比滤光器宽度的两倍还要大。然而，滤光器宽度和电极宽度在有些电极中是完全相等的，例如652和656。

上、下板上的电极用调整层682和684围起来，用来调整液晶材料680。

除此之外，偏振板686和688分别胶在玻璃板650和660的外表面，在与此相同的方向上完成光的吸收削减。当无电场作用时，光轴沿着液晶转动，光线被全部吸收而没有反射。另一方面，当有电场作用时，相应电极之间的液晶材料的转动消失，光线被同轴地辐射。辐射光带有滤光器的颜色。该工作原理对前边的例子也有效，不过在图20和图21中省去了偏振板和调整层。

在每一字段中，为了彩色显示的目的，在电板两端施加方波电压。利用一些加电方式，不仅能够呈现单一的彩色而且能够呈现混合的彩色。

参照图23（a）和23（b）将介绍一些显示的例子。图23（a）举例说明红色显示，在图中，端头A变成与端头B、C、D反相，则电位仅仅在电极652和662两端上升。因此，只有液晶单元中的690部分辐射光线，并且只有红色滤光器670辐射光线。

显示介于红和兰之间的混合光的情况画在图23（b）中。把反相脉冲加到端头A、C和B、D，则端头A与D之间的液晶690辐射光线。进而，端头B和C之间的液晶694也辐射光线。

同理，当反相脉冲被加在端头B和D上时，液晶单元的692部分辐射光线。这样，滤光器670、672和674能够被控制，以便辐射或隔断光线，而字段的光线也能够被控制。

显示彩色与端头A、B、C和D的脉冲相位的关系列在表1中。

此表表示在端头A是低电位这一时刻端头B、C、D的电位。“0”表示加同相脉冲，“1”表示加反相脉冲。

象使用图10液晶单元那样使用图22所示的液晶单元的例子将参照图24加以描述。作为一个典型例子，将讲解图15中的汽车速度显示电路。图24中的字段S1和S2用来显示指示汽车速度的条形图象，除不显示的字段外，条形图象的长度通过显示字段的数目给出。哪些字段将显示，由存于图案寄存器542中的汽车速度来决定。象已描述过的那样，图案译码器546对汽车速度译码，并且输出与相应字段一致的显示信号。其间，基于输入彩色寄存器544的信号，由（B）、（C）和（D）指示的信号用下面要讲的一种方法形成。根据这些信号形成表1中端头A、B、C和D的信号。

数码1-8依次表示表1中从黑到白的显示彩色，它们被存入彩色寄存器544中。根据指定值，信号（黑）、（红）、（绿）、……（紫）和（白）在线722、……736上形成。图中每个圆圈表示起“相与”作用的元件，例如场效应管。线722-736中的每一条线由八个场效应管串联构成。从寄存器544来的输出2⁰-2³线以及反相线752-768分别与晶体管门连接，而当高电平信号输入给这些门时，每个晶体管都被电短路。

在图中没有圆圈的每个跨接点上，场效应管的源极和漏极已被预先短路，因此，电流与场效应管的栅极电位无关。相对而言，圆圈部分的短路取决于场效应管的栅极电位，因此，线722-736每条线上是否是高电位根据该线上所有串联场效应管是不是导通状态来决定，并且由线722-736的输出“相与”条件来决定，信号（B）、（C）和（D）在线774-778上产生。它们的关系表示在表1中。

由线774-778、线722-736和线722-736信号的反相信号线构成的矩阵变换电路起一种译码器的作用，这种译码器也被认为是存储表1所列条件的存储器。表1所列的关系能够通过变换图中圆圈的位置来改变。表1所列两种信号之一，例如“1”与圆圈的位置相对应。

线774、776和778中的每一条线由16个串联场效应管组成，而且在每一没有圆圈的跨接点上，串联场效应管的源极和漏极是被短路的。线722-736和前者信号的反相信号线被分别连接对应串联场效应管的门。因此，场效应管是否打开根据这些线上的信号是“高”还是“低”来决定。相对而言，没有圆圈的跨接点工作情况与信号无关，因为此处场效应管的源极和漏极被短路了。由于以上的安排，信号（B）、（C）和（D）按照表1的关系在线774、776和778上分别产生，并且输入给异或（EOR）门。

异或门782、784和786每一个的输入端之一施加由脉冲输出电路780产生的脉冲（A），而对应异或门的另一输入端施加线774、776和778上的信号（B）、（C）和（D）。当线774、776和778的信号（B）、（C）和（D）是高电平时，异或门782、784和786的输出分别变得与信号（A）反相;而当它们是低电平时，其输出变得与信号（A）同相。因此，就信号（A）而论，相应异或门的输出符合表1中的关系。

异或门的输出和脉冲（A）分别加在“与”门792、794、796和798上，它们和来自图案译码器546关于相应字段显示的信号的“相与”条件，确定是否将脉冲提供给端头A、B、C和D。这个电路介绍到此，从CPU到寄存器542的图案相应于CPU到寄存器544的彩色信号显示。尽管在本具体电路中，彩色译码器和图案译码器被分别构成，但是也能够把它们做在一起。

图25所示的是在图13、15和17中的每一相应脉冲发生电路509、549和575以及图24中的脉冲输出电路780的详细电路布局。

存在彩色寄存器内的彩色数据输入给译码器1002。在此，它被转换成相应彩色的信号，并且该信号被输入给1004-1018中的任一脉冲宽度保持电路。即，译码器1002选择脉冲宽度保持电路1004-1018中的一个。所选择的脉冲宽度保持电路的数据作用在寄存器1020上。

图26是说明图25电路工作原理的波形图。存在寄存器1020内的数据用（B）表示。数据（B）加在比较器1024上。计数器1022是一个自由计数器，它从时钟端1028得到固定的时钟并且把图26（A）所示的计数值供给比较器1024。在计数器1022的输出数值大于寄存器1020的输出值的情况下，比较器输出为“0”，在相反的情况下比较器输出为“1”。因此，从比较器1024到触发器1026的输出变为图26（C）所示的波形。波形（C）被输入给“与”门1036、1038和1040。这些与门接到来自图13、图15或图17中的彩色译码器的表示红色、绿色、兰色的信号R、G、B，并根据波形（C）与这些信号的“相与”条件提供脉冲给开关电路。当图26中的数据（B）变大时，脉冲（C）的占空系数增大，反之亦然。液晶的亮度决定于脉冲（C）的脉冲宽度（脉冲占空系数）。当脉冲（C）的脉冲占空系数变大时，亮度增强（液晶变得更亮）。

因此，对应相应彩色的脉冲宽度以这样的方式获得：对应相应彩色的占空系数被预先存在脉冲宽度保持电路1004到1018中。

脉冲保持电路由象ROM存储器那样的电路构成，它们拥有预先存入的数值。

其间，甚至当从CPU来的数据直接输入给寄存器1020而没有使用译码器和脉冲保持电路时，也能获得类似的效果。

在这种情况中，与如前所述的彩色寄存器中彩色数据的建立相同步地，对应于此彩色数据的脉冲宽度被从预先存储脉冲宽度的ROM表中读出并存入寄存器1020中。这样一来，就获得了类似的效果。

进一步讲，与显示状态相应的脉冲宽度能够存入寄存器1020中，以便在需要时执行亮度控制。在显示重要情况时，例如，过热或燃料耗尽时，脉冲宽度能被加长以提高亮度。

按照本例，在图案彩色控制中能适当调节亮度，使观看图案显示变得容易。

本发明被应用于液晶单元，该单元形成了车辆仪表盘的一部分。即，在字段电极S1、S2、S3、S4、……每一显示部分中的未选字段电极的色调被定在和扩散体或液晶单元面板除字段电极外的区域的色调相同的系统中。

Claims (5)

1、一种设有多个透明字段电极，每一透明字段电极至少有一个彩色滤光器、可选择所希望的字段进行显示的液晶显示装置；其特征在于上述液晶显示装置的显示面中除去上述字段电极的区域外的区域被制成呈现与字段电极在未选状态下呈现的彩色相似的彩色。

2、根据权利要求1的液晶显示装置，其中所述每一字段电极由多个透明电极条纹构成，在条纹电极上按照彩色预置指令设置了透射不同彩色的多个彩色滤光器。

3、根据权利要求1的液晶显示装置，其中扩散体附着在液晶单元背后，并且上述扩散体中除上述字段电极区域外的区域被涂成能呈现与上述字段电极在未选状态的彩色相似的彩色。

4、根据权利要求1的液晶显示装置，其中显示板的正面上除开上述字段电极区域外的区域被涂成能呈现与上述字段电极在未选状态下呈现的彩色相似的彩色。

5、根据权利要求2的液晶显示装置，其中在所述的构成每个字段电极的多个条纹中，一些用于显示相互不同彩色的条纹电极在预先确定了各种彩色后被不同占空系数的脉冲方波驱动。

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