JP2021018397A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドットマトリクス型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a dot matrix type liquid crystal display device.
従来から、複数の画素部をマトリクス状に配列してなるドットマトリクス型の液晶表示装置が知られている。ドットマトリクス型の液晶表示装置では、各画素部を個別に制御することで任意の画像を表示することができる。このようなドットマトリクス型の液晶表示装置の1つとして、単純マトリクス方式の液晶表示装置がある(例えば、特開2006−243773号公報参照)。単純マトリクス方式の液晶表示装置では、上下基板のそれぞれに複数のストライプ状電極を設けてそれらを交差配置し、電極同士の重なる部分を画素部とするのが一般的構成である。このような単純マトリクス方式は、各画素部に対して薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を設けて各画素部の制御を行うアクティブマトリクス方式に比べて構造が簡素であり、製造も容易であるという利点がある。 Conventionally, a dot matrix type liquid crystal display device in which a plurality of pixel portions are arranged in a matrix has been known. In the dot matrix type liquid crystal display device, an arbitrary image can be displayed by individually controlling each pixel portion. As one of such dot matrix type liquid crystal display devices, there is a simple matrix type liquid crystal display device (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-243773). In a simple matrix type liquid crystal display device, it is a general configuration that a plurality of striped electrodes are provided on each of the upper and lower substrates, and the electrodes are cross-arranged, and the overlapping portion of the electrodes is a pixel portion. Such a simple matrix method has an advantage that the structure is simpler and manufacturing is easier than the active matrix method in which a switching element such as a thin film transistor is provided for each pixel portion to control each pixel portion. ..
ところで、単純マトリクス方式を採用する場合においては、解像度を上げるためにはストライプ状電極の数を増やす必要があるが、それに伴いデューティ数が高くなる。原理上、単純マトリクス方式においてはデューティ数を高くするほど、各画素部における電圧のオンオフ比が小さくなり、電気光学特性が低下するという不都合がある。特に、デューティ数を高くするほどコントラストが低下する傾向がある。 By the way, when the simple matrix method is adopted, it is necessary to increase the number of striped electrodes in order to increase the resolution, but the number of duties increases accordingly. In principle, in the simple matrix method, the higher the duty number, the smaller the on / off ratio of the voltage in each pixel portion, and there is a disadvantage that the electro-optical characteristics deteriorate. In particular, the higher the duty number, the lower the contrast tends to be.
本発明に係る具体的態様は、簡素な構造で高解像度かつ高コントラストな液晶表示装置を提供することを目的の1つとする。 One of the specific aspects of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a simple structure and high resolution and high contrast.
[1]本発明に係る一態様の液晶表示装置は、(a)対向配置される第1基板及び第2基板と、(b)前記第1基板と前記第2基板の間に設けられた液晶層と、(c)記第1基板上に設けられており互いに分離している複数の第1電極と、(d)前記第1基板上に設けられており、前記複数の第1電極よりも前記第1基板に近い側に配置された複数の配線部と、(e)前記複数の第1電極と前記複数の配線部との間に設けられた絶縁膜と、(f)前記第2基板上に設けられており前記複数の第1電極と対向配置される少なくとも1つの第2電極と、を含み、(g)前記複数の第1電極は、平面視において第1方向に沿って列をなして配置されており、(h)前記複数の配線部は、平面視において前記第1方向に沿って延在し、かつ平面視において前記複数の第1電極と重ねて配置されており、各々が前記複数の第1電極の何れかと前記絶縁膜の開口部を介して接続されている、液晶表示装置である。
[2]本発明に係る一態様の液晶表示装置は、(a)対向配置される第1基板及び第2基板と、(b)前記第1基板と前記第2基板の間に設けられた液晶層と、(c)前記第1基板上に設けられており互いに分離している複数の第1電極と、(d)前記第1基板上に設けられており、前記複数の第1電極よりも前記第1基板に近い側に配置された複数の配線部と、(e)前記複数の第1電極と前記複数の配線部との間に設けられた絶縁膜と、(f)前記第2基板上に設けられており前記複数の第1電極と対向配置される複数の第2電極と、を含み、(g)前記複数の配線部は、平面視において第1方向に沿って延在し、かつ平面視において前記複数の第1電極と重ねて配置されており、(h)前記複数の第1電極は、平面視において前記第1方向に列をなして配置されており、かつ当該第1方向に沿ったn個おき(ただし、nは1以上の自然数)の第1電極が前記複数の配線部のうちの1つを共有し、当該共有する1つの配線部と前記絶縁膜の開口部を介して接続されており、(i)前記複数の第2電極は、前記複数の第1電極のうち前記第1方向に沿って連続して並ぶ(n+1)個の第1電極に対して1つずつ対応付けられ、前記第1方向に沿って隣り合うように配置される、液晶表示装置である。
[1] The liquid crystal display device of one aspect according to the present invention is (a) a first substrate and a second substrate arranged to face each other, and (b) a liquid crystal provided between the first substrate and the second substrate. A layer, a plurality of first electrodes provided on (c) the first substrate and separated from each other, and (d) a plurality of first electrodes provided on the first substrate and more than the plurality of first electrodes. A plurality of wiring portions arranged on the side close to the first substrate, (e) an insulating film provided between the plurality of first electrodes and the plurality of wiring portions, and (f) the second substrate. The plurality of first electrodes are provided above and include at least one second electrode which is arranged to face the plurality of first electrodes. (G) The plurality of first electrodes are arranged in a row along the first direction in a plan view. (H) The plurality of wiring portions extend along the first direction in a plan view, and are arranged so as to overlap with the plurality of first electrodes in a plan view. Is a liquid crystal display device connected to any one of the plurality of first electrodes via an opening of the insulating film.
[2] The liquid crystal display device of one aspect according to the present invention is (a) a first substrate and a second substrate arranged to face each other, and (b) a liquid crystal provided between the first substrate and the second substrate. More than a layer, (c) a plurality of first electrodes provided on the first substrate and separated from each other, and (d) a plurality of first electrodes provided on the first substrate and separated from each other. A plurality of wiring portions arranged on the side close to the first substrate, (e) an insulating film provided between the plurality of first electrodes and the plurality of wiring portions, and (f) the second substrate. A plurality of second electrodes provided above and arranged to face the plurality of first electrodes are included, and (g) the plurality of wiring portions extend along the first direction in a plan view. In addition, the plurality of first electrodes are arranged so as to overlap with the plurality of first electrodes in a plan view, and (h) the plurality of first electrodes are arranged in a row in the first direction in a plan view, and the first electrode is arranged. Every nth (where n is a natural number of 1 or more) first electrodes along the direction share one of the plurality of wiring portions, and the shared one wiring portion and the opening of the insulating film are shared. (I) The plurality of second electrodes are 1 with respect to (n + 1) first electrodes arranged continuously along the first direction among the plurality of first electrodes. It is a liquid crystal display device that is associated with each other and arranged so as to be adjacent to each other along the first direction.
上記構成によれば、簡素な構造で高解像度かつ高コントラストな液晶表示装置が得られる。 According to the above configuration, a liquid crystal display device having a simple structure and high resolution and high contrast can be obtained.
図1は、一実施形態の液晶表示装置の構成を示す図である。図1に示す液晶表示装置は、マトリクス状に配列された画素部を有する液晶表示パネル(液晶表示素子)1と、この液晶表示パネル1の各画素部を駆動するための電圧を供給する液晶ドライバ2と、表示させる画像に対応する信号を液晶ドライバ2へ供給するマイコン3を含んで構成されている。液晶ドライバ2は、コモンドライバとセグメントドライバを有する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment. The liquid crystal display device shown in FIG. 1 is a liquid crystal display panel (liquid crystal display element) 1 having pixel portions arranged in a matrix, and a liquid crystal driver that supplies a voltage for driving each pixel portion of the liquid
液晶表示パネル1は、個別に制御可能な複数の画素部を有しており、液晶ドライバ2によって与えられる液晶層への印加電圧の大きさに応じて各画素部の光透過状態(透過率)が可変に制御される。この液晶表示パネル1に光源(図示省略)からの光が照射されることにより表示画像が形成される。
The liquid
図2は、液晶表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。図2に示すように、液晶表示パネル1は、対向配置された第1基板11および第2基板12、複数の配線部13、絶縁膜14、複数のセグメント電極(第1電極)15、第1配向膜16、複数のコモン電極(第2電極)17、第2配向膜18、液晶層19、一対の偏光板21、22、光学補償板23、24を含んで構成されている。なお、各コモン電極17は、図1では1つだけ示されているが実際には複数形成されており、図2の紙面と直交する方向に沿って配列されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a liquid crystal display panel. As shown in FIG. 2, the liquid
第1基板11および第2基板12は、それぞれ、例えば平面視において矩形状の基板であり、互いに対向して配置されている。各基板としては、例えばガラス基板、プラスチック基板等の透明基板を用いることができる。第1基板11と第2基板12の間には、例えば樹脂などからなる複数の球状スペーサーが分散配置されており、それらスペーサーによって基板間隙が所望の大きさ(例えば数μm程度)に保たれている。なお、球状スペーサーに代えて樹脂からなる柱状スペーサーが用いられてもよい。
The
各配線部13は、第1基板11の一面側、すなわち各セグメント電極15よりも第1基板11側に配置されている。各セグメント電極15は、第1基板11の一面側において絶縁膜14の上側に設けられている。各セグメント電極15は、絶縁膜14に設けられたスルーホール(開口部)14aを介していずれかの配線部13と物理的および電気的に接続されている。各配線部13、各セグメント電極15は、例えばインジウム錫酸化物(ITO)などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。
Each
絶縁膜14は、透光性を有しており、第1基板11の一面側において各配線部13の上側にこれらを覆うようにして設けられている。この絶縁膜14は、例えばSiO2膜、SiON膜等の酸化膜や窒化膜であり、スパッタ法などの気相プロセスあるいは溶液プロセスにより形成することができる。なお、この絶縁膜14としては有機絶縁膜を用いてもよい。絶縁膜14の膜厚は例えば0.4μm〜1.5μm程度が望ましい。また絶縁膜14の誘電率はより高いほうが望ましく、例えば4以上、さらには8以上であることが望ましい。
The insulating
各コモン電極17は、例えばインジウム錫酸化物(ITO)などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。各コモン電極17と各セグメント電極15との重なる領域のそれぞれにおいて上記した画素部が構成されている。
Each
第1配向膜16は、第1基板11の一面側において各セグメント電極15を覆うようにして絶縁膜14の上側に設けられている。第2配向膜18は、第2基板12の一面側において各コモン電極17を覆うようにして設けられている。
The
第1配向膜16、第2配向膜18のそれぞれとしては、例えば、液晶層19の配向状態を垂直配向に規制する垂直配向膜が用いられる。各配向膜にはラビング処理等の一軸配向処理が施されており、その方向へ液晶層19の液晶分子の配向を規定する一軸配向規制力を有している。各配向膜への配向処理の方向は、例えば図中左側に示すように、第1配向膜16への配向処理の方向が紙面手前側へ向かう方向、第2配向膜18への配向処理の方向が紙面奥側へ向かう方向に設定されている。
As each of the
液晶層19は、第1基板11と第2基板12の間に配置されている。本実施形態においては、誘電率異方性Δεが負であり、流動性を有するネマティック液晶材料を用いて液晶層19が構成される。本実施形態の液晶層19は、電圧無印加時における液晶分子の配向方向が略垂直配向(例えばプレティルト角が89.7°)となるように設定されている。なお、液晶層19の構成に限定はなく、例えば誘電率異方性Δεが正のネマティック液晶材料を用いてもよいし、初期配向についてもTN配向などであってもよい。
The
一対の偏光板21、22は、第1基板11と第2基板12を挟むようにして対向配置されている。偏光板21は第1基板11の外側に配置され、偏光板22は第2基板12の外側に配置されている。各偏光板21、22は、例えば互いの偏光軸を略直交させ、かつ配向処理の方向に対して略45°の角度をなすように配置されている。各偏光板21、22としては、例えば一般的な有機材料(ヨウ素系、染料系)からなる吸収型偏光板を用いることができる。また、耐熱性を重視したい場合には、ワイヤーグリッド型偏光板を用いることも好ましい。ワイヤーグリッド型偏光板とはアルミニウム等の金属による極細線を配列してなる偏光板である。また、吸収型偏光板とワイヤーグリッド型偏光板を重ねて用いてもよい。
The pair of
光学補償板23は、第1基板11と偏光板21の間に配置されている。光学補償板24は、第2基板12と偏光板22の間に配置されている。各光学補償板23、24は、液晶表示パネル1の視角特性を補償するためのものであり、例えば位相差板が用いられる。
The
図3は、配線部およびセグメント電極の部分的な平面図である。図3では、第1基板11を上側から平面視した様子が示されている。図示のように、各セグメント電極15は、それぞれ矩形状に設けられている。一般的な単純マトリクス型の液晶表示パネルとの違いは、各セグメント電極15が互いに物理的に分離して設けられている点である。各セグメント電極15は、図中のX方向およびY方向のそれぞれに沿って配列されており、全体としてはマトリクス状に配列されている。なお、セグメント電極15の形状に限定はなく、図示の例の矩形状(四角形状)以外に、円形、三角形や五角形などの多角形などであってもよい。
FIG. 3 is a partial plan view of the wiring portion and the segment electrode. FIG. 3 shows a plan view of the
各配線部13は、帯状に設けられており、図示のY方向に延在している。各配線部13は、上記のように絶縁膜14を介して各セグメント電極15と平面視において重なるように配置されている。図示の例では、Y方向に沿って延在する4つずつの配線部13が同じくY方向に沿って配列する各セグメント電極15からなる電極列の1つと重なるように配置されている。また、各セグメント電極15は、平面視において重なる4つの配線部13のうちいずれか1つとスルーホール14aを介して接続されている。
Each
図4は、各配線部と各セグメント電極との接続状態を説明するための図である。ここでは例として、8つの配線部13がY方向に沿って延在し、X方向に隣り合って配列している場合を想定する。また、ここでは各配線部13を区別しやすいように、それぞれを配線部S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8と呼ぶこととする。図示のように、4つの配線部S1、S2、S3、S4は、Y方向に沿って配列した1列の各セグメント電極15の電極列に対応付けられており、この1つの電極列の各セグメント電極15と重なるように配置されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a connection state between each wiring portion and each segment electrode. Here, as an example, it is assumed that eight
配線部S1は、1つの電極列のセグメント電極15のうち、一端側の1つ目のセグメント電極15、一端側から5つ目のセグメント電極15・・・というように、3つおき(4つ毎)に各セグメント電極15と絶縁膜14のスルーホール14aを介して接続されている。同様に、配線部S2は、1つの電極列のセグメント電極15のうち、一端側から2つ目のセグメント電極15、一端側から6つ目のセグメント電極15・・・というように、3つおきに各セグメント電極15と絶縁膜14のスルーホール14aを介して接続されている。
Of the
同様に、配線部S3は、1つの電極列のセグメント電極15のうち、一端側から3つ目のセグメント電極15、一端側から7つ目のセグメント電極15・・・というように、3つおきに各セグメント電極15と絶縁膜14のスルーホール14aを介して接続されている。同様に、配線部S4は、1つの電極列のセグメント電極15のうち、一端側から4つ目のセグメント電極15、一端側から8つ目のセグメント電極15・・・というように、3つおきに各セグメント電極15と絶縁膜14のスルーホール14aを介して接続されている。
Similarly, among the
4つの配線部S5、S6、S7、S8は、Y方向に沿って配列した他の1の電極列の各セグメント電極15に対応付けられており、この1つの電極列の各セグメント電極15と重なるように配置されている。各配線部S5〜S8と各セグメント電極15との対応関係は、上記した各配線部S1〜S4の場合と同様である。なお、図4では配線部S1からS8は、それぞれ3つおきに各セグメント電極15と接続された状態を示しているが、1つおきかそれ以上であってもよい。好ましくは1つおきから8つおきの間である。
The four wiring portions S5, S6, S7, and S8 are associated with each
また、図示のように、各コモン電極17は、それぞれX方向に沿って帯状に延在しており、Y方向に沿って隣り合って配列している。各コモン電極17は、それぞれ、1列目と2列目の電極列の各セグメント電極15のうち、4つずつのセグメント電極15と重なるように配置されている。このようにすることで、コモン電極17の数をNとすると、1/Nデューティ駆動を行うことができる。例えば、配線部S1を選択しているときに、各コモン電極17にそれぞれ電圧を印加することで、配線部S1に対応づけられた各セグメント電極15(1つ目、5つ目・・・のセグメント電極15)とコモン電極17の間に電圧を与え、これらの間の液晶層19に電圧を印加することができる。他の配線部S2等についても同様である。
Further, as shown in the drawing, the
なお、図4は説明を簡単にするために2列のセグメント電極15(すなわち2つの電極列)を示したが、図5に結線図を例示するように、セグメント電極15の電極列をX方向に沿って隣り合って複数配置することで画素部を増やすことができる。その場合においても、上記と同様に、各配線部S1等を順次選択し、各コモン電極17との間に電圧を与えることで、それらの間の液晶層19に電圧を印加することができる。図5に示す例の結線図では、Y方向に沿って32個(32ドット)ずつのセグメント電極15が配列されて1つの電極列を構成しており、このような電極列がX方向に複数(例えば50個)配列された場合について示されている。セグメント電極15の各電極列には4つずつの配線部13が対応付けられている。また、8つのコモン電極17(C1、C2、・・・C8)が設けられており、それぞれに対して4行ずつのセグメント電極15が対応付けられている。
Note that FIG. 4 shows two rows of segment electrodes 15 (that is, two rows of electrodes) for the sake of simplicity, but as shown in FIG. 5, the row of
図6(A)、図6(B)は、液晶表示装置の具体例を説明するための平面図である。図6(A)に示す液晶表示装置100は、図中上側の表示領域110a、下側の表示領域110bのそれぞれが上記した図5に示したような構成を有する32×50個の画素部を備えている。表示領域110aの32×50個の画素部は、図中上側において基板上に配置された液晶ドライバ102aによって1/8デューティで駆動される。表示領域110bの32×50個の画素部は、図中下側において基板上に配置された液晶ドライバ102bによって1/8デューティで駆動される。このような構成により、64×100個の画素部を有するマトリクス型の液晶表示装置100を得ることができる。
6 (A) and 6 (B) are plan views for explaining a specific example of the liquid crystal display device. The liquid
図6(B)に示す液晶表示装置200は、図中左上側の表示領域210a、左下側の表示領域210b、右上側の表示領域210c、右下側の表示領域210dのそれぞれが上記した図5に示したような構成を有する32×50個の画素部を備えている。各表示領域210a、210b、210c、201dには、それぞれ液晶ドライバ202a、202b、202c、202dが対応付けられており、それぞれ1/8デューティで駆動される。このような構成により、64×200個の画素部を有するマトリクス型の液晶表示装置200を得ることができる。
In the liquid
図7は、一般的なストライプ状の電極同士を交差させる構成の単純マトリクス型液晶表示装置の結線図である。図8は、配線部とセグメント電極を二層化せず同じ層に設け、1/2デュ−ティで駆動する場合の構成例の結線図である。図9は、配線部とセグメント電極を二層化して設け、1/2デュ−ティで駆動する場合の構成例の結線図である。各図を用いて、配線部とセグメント電極を二層化することによる効果について説明する。ここでは例として、複数の画素部G1、G2、・・・G40を有し、これら画素部が8行5列に配列された液晶表示装置を考える。 FIG. 7 is a wiring diagram of a simple matrix type liquid crystal display device having a structure in which general striped electrodes intersect with each other. FIG. 8 is a connection diagram of a configuration example in which the wiring portion and the segment electrode are provided in the same layer without being made into two layers and driven by 1/2 duty. FIG. 9 is a connection diagram of a configuration example in which the wiring portion and the segment electrode are provided in two layers and driven by 1/2 duty. The effect of having two layers of the wiring portion and the segment electrode will be described with reference to each figure. Here, as an example, consider a liquid crystal display device having a plurality of pixel units G1, G2, ... G40, and these pixel units are arranged in 8 rows and 5 columns.
図7に示す構成例の液晶表示装置では、8つのコモン電極C1〜C8と5つのセグメント電極S1〜S5を交差させて画素部が構成されており、1/8デューティ駆動されている。これに対して、図8に示す比較例の液晶表示装置では、例えば1列目の画素部G1、G2、・・・G8に対し、配線部S1が画素部G1と画素部G8に接続され、配線部S2が画素部G2と画素部G7に接続される。他の配線部と画素部の関係も同様である。また、1行目から4行目までの各画素部に対してコモン電極C1が対応付けられ、5行目から8行目までの各画素部に対してコモン電極C2が対応付けられる。このため、図7に例示する液晶表示装置に比べて低デューティ化が図られている。しかし、配線部とセグメント電極は同じ層に設けられているので、各配線部S1、S2・・・S20は、図中に模式的に示すようにそれぞれ各画素部の間に配置されることになる。このため、各画素部の相互間隔が拡がってしまい、表示品質の低下、表示される文字等の判読性の低下を招く。 In the liquid crystal display device of the configuration example shown in FIG. 7, the pixel portion is configured by intersecting the eight common electrodes C1 to C8 and the five segment electrodes S1 to S5, and is driven by 1/8 duty. On the other hand, in the liquid crystal display device of the comparative example shown in FIG. 8, for example, the wiring unit S1 is connected to the pixel unit G1 and the pixel unit G8 with respect to the pixel units G1, G2, ... G8 in the first row. The wiring unit S2 is connected to the pixel unit G2 and the pixel unit G7. The same applies to the relationship between the other wiring portions and the pixel portions. Further, the common electrode C1 is associated with each pixel portion from the first row to the fourth row, and the common electrode C2 is associated with each pixel portion from the fifth row to the eighth row. Therefore, the duty is reduced as compared with the liquid crystal display device illustrated in FIG. 7. However, since the wiring portion and the segment electrode are provided in the same layer, the wiring portions S1, S2 ... S20 are arranged between the respective pixel portions as schematically shown in the drawing. Become. For this reason, the mutual spacing between the pixel portions is widened, resulting in deterioration of display quality and readability of displayed characters and the like.
これに対して、図9に示すように、配線部とセグメント電極が二層化して設けられることで、各配線部S1、・・・S20を各画素部に重ねて配置することができるので、画素部の相互間隔をより狭めることができる。また、図7に示す一般的なストライプ状の電極同士を交差させる構成の液晶表示装置との比較では、より低デューティ化することができるので、高コントラスト化を図ることができる。なお、ここではディーティ駆動を行う場合を例示したが、コモン電極を1つにしてこれに対向する各セグメント電極に対して個別に配線部を対応づけることでスタティック駆動を行うことも可能である。 On the other hand, as shown in FIG. 9, since the wiring portion and the segment electrode are provided in two layers, the wiring portions S1, ... S20 can be arranged so as to overlap each pixel portion. The mutual spacing between the pixel portions can be narrowed. Further, as compared with the liquid crystal display device having a configuration in which the general striped electrodes intersecting each other as shown in FIG. 7, the duty can be further reduced, so that the contrast can be improved. Although the case of performing detail drive is illustrated here, static drive can also be performed by using one common electrode and individually associating a wiring portion with each segment electrode facing the common electrode.
図10(A)は、図7に示した一般的構成の液晶表示装置に用いられる駆動データについて説明するための図である。図10(B)は、図10(A)に示す駆動データを図9に示した構成の液晶表示装置に適用できるように変換した駆動データについて説明するための図である。図10(A)に示すように、一般的な単純マトリクス型の液晶表示装置では、液晶ドライバにより、例えばセグメント電極SEG1が選択され、それに対応する画素部G1、G2、・・・G8の各駆動データがコモン電極COM1、COM2、・・・COM8に与えられる。同様に、セグメント電極SEG2が選択され、それに対応する画素部G9、G10、・・・G16の各駆動データがコモン電極COM1、COM2、・・・COM8に与えられる。 FIG. 10A is a diagram for explaining drive data used in the liquid crystal display device having the general configuration shown in FIG. 7. FIG. 10B is a diagram for explaining the drive data obtained by converting the drive data shown in FIG. 10A so as to be applicable to the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 10A, in a general simple matrix type liquid crystal display device, for example, the segment electrode SEG1 is selected by the liquid crystal driver, and the corresponding pixel portions G1, G2, ... G8 are driven. Data is given to the common electrodes COM1, COM2, ... COM8. Similarly, the segment electrode SEG2 is selected, and the drive data of the corresponding pixel portions G9, G10, ... G16 are given to the common electrodes COM1, COM2, ... COM8.
このときの駆動データをクロック同期式のシリアル通信によって供給する場合の波形図を示したのが図11(A)である。図示のように、CSがローアクティブ状態になると、液晶ドライバが選択され、シリアルデータSIの入力、シリアルクロックSCLの入力を受付可能になる。シリアルデータSIは、入力端子からD7、D6,・・・D0の順にシリアルクロックの立ち上がり時(または立ち下がり時)に取り込まれ、8つ目のシリアルクロックの立ち上がり時にパラレルデータに変換される。このパラレルデータは、AOがHIGHで表示データ、LOWでコマンドになる。シリアルデータとしては、画素部G8、G7、・・・G1に対応する駆動データがこの順で入力される。 FIG. 11A shows a waveform diagram when the drive data at this time is supplied by clock-synchronous serial communication. As shown in the figure, when the CS is in the low active state, the liquid crystal driver is selected, and the input of the serial data SI and the input of the serial clock SCL can be accepted. The serial data SI is taken in from the input terminal in the order of D7, D6, ... D0 at the rising edge (or falling edge) of the serial clock, and is converted into parallel data at the rising edge of the eighth serial clock. This parallel data is displayed data when AO is HIGH and commands when LOW. As the serial data, the drive data corresponding to the pixel units G8, G7, ... G1 are input in this order.
上記のような駆動データを図9に示したような各々の独立したセグメント電極と2つのコモン電極を有する液晶表示装置に適用するにはデータ変換を行う必要がある。具体的には、図10(B)に示すように、例えばセグメント電極SEG1が選択される際にはそれに対応する画素部G1、G5の各駆動データがコモン電極COM1、COM2に与えられ、次に、セグメント電極SEG2が選択される際にはそれに対応する画素部G2、G6の各駆動データがコモン電極COM1、COM2に与えられ、次に、セグメント電極SEG1が選択される際にはそれに対応する画素部G3、G7の各駆動データがコモン電極COM1、COM2に与えられ、次に、セグメント電極SEG2が選択される際にはそれに対応する画素部G4、G8の各駆動データがコモン電極COM1、COM2に与えられるようにデータ変換が行われる。 In order to apply the above drive data to a liquid crystal display device having each independent segment electrode and two common electrodes as shown in FIG. 9, it is necessary to perform data conversion. Specifically, as shown in FIG. 10B, for example, when the segment electrode SEG1 is selected, the drive data of the corresponding pixel portions G1 and G5 are given to the common electrodes COM1 and COM2, and then When the segment electrode SEG2 is selected, the drive data of the corresponding pixel portions G2 and G6 are given to the common electrodes COM1 and COM2, and then when the segment electrode SEG1 is selected, the corresponding pixel The drive data of the parts G3 and G7 are given to the common electrodes COM1 and COM2, and then when the segment electrode SEG2 is selected, the drive data of the corresponding pixel parts G4 and G8 are sent to the common electrodes COM1 and COM2. Data conversion is performed as given.
このときの駆動データをクロック同期式のシリアル通信によって供給する場合の波形図を示したのが図11(B)である。図示のように、シリアルデータとしては、画素部G8、G4、G7、G3、G6、G2、G5、G1に対応する駆動データがこの順で入力される。すなわち、シリアルデータの並び順が変換される。このデータ変換処理については、例えば上記したマイコン3により行われるか、あるいは液晶ドライバ2において行われる。このようなデータ変換を行うことで、一般的な単純マトリクス型の用途の駆動データを本実施形態の液晶表示装置に適用することができる。
FIG. 11B shows a waveform diagram when the drive data at this time is supplied by clock-synchronous serial communication. As shown in the figure, as the serial data, the drive data corresponding to the pixel units G8, G4, G7, G3, G6, G2, G5, and G1 are input in this order. That is, the order of serial data is converted. This data conversion process is performed, for example, by the above-mentioned
以上のような実施形態によれば、単純マトリクス方式に類した簡素な構造で高解像度かつ高コントラストな液晶表示装置を得ることができる。また、上記実施形態によれば、コモン電極の数を減らすことができるので液晶表示装置の狭額縁化を図ることもできる。 According to the above-described embodiment, it is possible to obtain a high-resolution and high-contrast liquid crystal display device with a simple structure similar to the simple matrix method. Further, according to the above embodiment, the number of common electrodes can be reduced, so that the frame of the liquid crystal display device can be narrowed.
なお、本発明は上記した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では各セグメント電極を分離独立させて構成した液晶表示装置を例示していたが、ストライプ状の電極同士を交差させる一般的な単純マトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用することも可能である。その構成例を図12(A)、図12(B)に示す。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, a liquid crystal display device in which each segment electrode is separated and independently configured has been illustrated, but the present invention is applied to a general simple matrix type liquid crystal display device in which striped electrodes intersect with each other. It is also possible to do. Examples of the configuration are shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B).
図12(A)は、液晶表示装置を構成する第1基板の構成を示す図である。図12(B)は、液晶表示装置を構成する第2基板の構成を示す図である。なお、全体構成は上記図2に示したものと同様である。図12(A)に示す第1基板311には、図中上下方向に延在して左右方向に隣り合って配置される複数のストライプ状のセグメント電極315が設けられており、かつこれらセグメント電極315の下層側に、各セグメント電極315と液晶ドライバ302を接続するための各配線部313が設けられている。同様に、図12(B)に示す第2基板312には、図中左右方向に延在して上下方向に隣り合って配置される複数のストライプ状のコモン電極317が設けられており、かつこれらコモン電極317の下層側に、各コモン電極317と液晶ドライバ302を接続するための各配線部325が設けられている。なお、各コモン電極317と各配線部325の二層化の具体的な方法は上記した実施形態の各セグメント電極15と各配線部13の場合と同様である(図2、図3参照)。このような第1基板311、第2基板312を有する液晶表示装置によれば、上記実施形態と同様の効果に加え、コモン電極に対応する配線部を液晶表示装置の表示領域の外側へ引き回す必要がないので狭額縁化を図ることができるという効果を得ることができる。
FIG. 12A is a diagram showing a configuration of a first substrate constituting a liquid crystal display device. FIG. 12B is a diagram showing a configuration of a second substrate constituting the liquid crystal display device. The overall configuration is the same as that shown in FIG. The
1:液晶表示パネル、2:液晶ドライバ、3:マイコン、11:第1基板、12:第2基板、13:配線部、14:絶縁膜、14a:スルーホール、15:セグメント電極、16:第1配向膜、17:コモン電極、18:第2配向膜、19:液晶層19、21,22:偏光板、23、24:光学補償板
1: Liquid crystal display panel, 2: Liquid crystal driver, 3: Microcomputer, 11: 1st board, 12: 2nd board, 13: Wiring part, 14: Insulating film, 14a: Through hole, 15: Segment electrode, 16: No. 1 alignment film, 17: common electrode, 18: second alignment film, 19:
Claims (6)
前記第1基板と前記第2基板の間に設けられた液晶層と、
前記第1基板上に設けられており互いに分離している複数の第1電極と、
前記第1基板上に設けられており、前記複数の第1電極よりも前記第1基板に近い側に配置された複数の配線部と、
前記複数の第1電極と前記複数の配線部との間に設けられた絶縁膜と、
前記第2基板上に設けられており前記複数の第1電極と対向配置される少なくとも1つの第2電極と、
を含み、
前記複数の第1電極は、平面視において第1方向に沿って列をなして配置されており、
前記複数の配線部は、平面視において前記第1方向に沿って延在し、かつ平面視において前記複数の第1電極と重ねて配置されており、各々が前記複数の第1電極の何れかと前記絶縁膜の開口部を介して接続されている、
液晶表示装置。 The first substrate and the second substrate arranged to face each other,
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
A plurality of first electrodes provided on the first substrate and separated from each other,
A plurality of wiring portions provided on the first substrate and arranged closer to the first substrate than the plurality of first electrodes.
An insulating film provided between the plurality of first electrodes and the plurality of wiring portions,
At least one second electrode provided on the second substrate and arranged to face the plurality of first electrodes,
Including
The plurality of first electrodes are arranged in a row along the first direction in a plan view.
The plurality of wiring portions extend along the first direction in a plan view, and are arranged so as to overlap with the plurality of first electrodes in a plan view, and each of the plurality of wiring portions is arranged with any one of the plurality of first electrodes. Connected through the opening of the insulating film,
Liquid crystal display device.
前記第1基板と前記第2基板の間に設けられた液晶層と、
前記第1基板上に設けられており互いに分離している複数の第1電極と、
前記第1基板上に設けられており、前記複数の第1電極よりも前記第1基板に近い側に配置された複数の配線部と、
前記複数の第1電極と前記複数の配線部との間に設けられた絶縁膜と、
前記第2基板上に設けられており前記複数の第1電極と対向配置される複数の第2電極と、
を含み、
前記複数の配線部は、平面視において第1方向に沿って延在し、かつ平面視において前記複数の第1電極と重ねて配置されており、
前記複数の第1電極は、平面視において前記第1方向に列をなして配置されており、かつ当該第1方向に沿ったn個おき(ただし、nは1以上の自然数)の第1電極が前記複数の配線部のうちの1つを共有し、当該共有する1つの配線部と前記絶縁膜の開口部を介して接続されており、
前記複数の第2電極は、前記複数の第1電極のうち前記第1方向に沿って連続して並ぶ(n+1)個の第1電極に対して1つずつ対応付けられ、前記第1方向に沿って隣り合うように配置される、
液晶表示装置。 The first substrate and the second substrate arranged to face each other,
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
A plurality of first electrodes provided on the first substrate and separated from each other,
A plurality of wiring portions provided on the first substrate and arranged closer to the first substrate than the plurality of first electrodes.
An insulating film provided between the plurality of first electrodes and the plurality of wiring portions,
A plurality of second electrodes provided on the second substrate and arranged to face the plurality of first electrodes,
Including
The plurality of wiring portions extend along the first direction in a plan view, and are arranged so as to overlap with the plurality of first electrodes in a plan view.
The plurality of first electrodes are arranged in a row in the first direction in a plan view, and every n first electrodes (where n is a natural number of 1 or more) along the first direction. Shares one of the plurality of wiring portions, and is connected to the shared one wiring portion via an opening of the insulating film.
The plurality of second electrodes are associated with each of the (n + 1) first electrodes that are continuously arranged along the first direction among the plurality of first electrodes, and are associated with each other in the first direction. Arranged next to each other along
Liquid crystal display device.
請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 The opening of the insulating film is provided at a position where it overlaps with any one of the plurality of first electrodes.
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか1項に記載の液晶表示装置。 It has a plurality of electrode rows including the plurality of first electrodes.
The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の液晶表示装置。 The plurality of electrode rows are arranged adjacent to each other in a second direction intersecting the first direction in a plan view.
The liquid crystal display device according to claim 4.
請求項2〜5の何れか1項に記載の液晶表示装置。 By sequentially selecting the plurality of wiring portions one by one and supplying a voltage to the selected wiring portions and supplying a voltage to each of the plurality of second electrodes, the wiring portions are connected to the selected wiring portions. A driver that applies a driving voltage to the liquid crystal layer between each of the first electrodes and the plurality of second electrodes is further included.
The liquid crystal display device according to any one of claims 2 to 5.
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2019
- 2019-07-24 JP JP2019135957A patent/JP2021018397A/en active Pending
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