JP2997948B2 - 多色液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶を用いた多色表示装置の駆動方法に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、液晶を用いた多色表示装置では第４図のよう
に、複数本の横方向の画素ラインに対して、１ラインの
画素ごとに共通電極を設け、またそれと直行する方向に
各ラインの画素ごとにそれぞれ、Ｒ（レッド）,G（グリ
ーン）,B（ブルー）の三原色のカラーフィルタ層が取り
付けてある３つのセグメント電極Sr、Sg、Sbを設け、共
通電極を時分割で順次選択走査し（ダイナミックドライ
ブ）、選択された共通電極において、各画素で表示する
色に応じて、その色を出すことが可能なように、セグメ
ント電極Sr、Sg、Sbのうちから必要な電極を選んで、そ
の電極に通電するようにしている。

［解決しようとする課題］ しかしながら、通常の５×７マトリクスによるアルフ
ァニュメリック（アルファベット及び数字）表示でも共
通電極数は７本必要であり、７桁のダイナミックドライ
ブでは動作マージン（α＝オン画素に印加される電圧実
効値／オフ画素に印加される電圧実効値）が低く（α＝
約1.48）、従ってコントラストを高くとれず、色調も鮮
やかな色が出せない等の問題点があった。

なお、液晶テレビ等のように各画素毎に薄膜トランジ
スタを設けたアクティブマトリックスセルの方法やスー
パーツイストモード（STN）の方法もあるが、前者はコ
ントラストはよいが、半導体工程を用いるため、工程が
複雑で高価すぎる上に、大型の表示装置が製造困難であ
り、後者はセル厚コントロールが高精度を要求され、均
一で大型の表示装置が作りづらく、偏光板等のほかに光
学位相板等も必要で高価になるという問題点がある。

そこで本発明の目的は、安価で、コントラストが高く
鮮かな色が出せ、しかも大型の多色表示装置が可能な多
色液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の多色液晶表示装
置の駆動方法は、セグメント電極、液晶層、複数の共通
電極およびこの各共通電極に対応するそれぞれの色の異
なるカラーフィルタとによって構成される複数の画素を
有し、同一色のカラーフィルタに対応した各共通電極が
共通に接続されている多色液晶表示装置において、セグ
メント電極には波形が同一で位相の異なる２種類の信号
であるセグメントオン、セグメントオフの信号のうちい
ずれか１つが選択的に供給され、上記各共通電極には、
所望の表示色にあわせて上記セグメントオン信号と同一
あるいは上記セグメントオン信号と波形が同一で位相の
異なる信号の中で上記セグメントオフ信号を除いた信号
のいずれかが選択的に供給される。

［作用］ 各共通電極に印加する信号には、所望の表示色にあわ
せて上記セグメントオン信号と同一あるいは上記セグメ
ントオン信号と波形が同一で位相の異なる信号の中で上
記セグメントオフ信号を除いた信号のいずれかを選択的
に供給する。

ある共通電極にセグメント電極に供給される信号と同
一の信号が供給されると、その信号がセグメント電極に
供給されているとき、液晶に印加される電圧が０とな
り、従って動作マージンを無限大とすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず第１実施例を説明する。

第１図において、Ｍ×Ｎ個の画素１がマトリックス状
に並んでおり、横方向の１画素ラインごと、Ｒ（レッ
ド）,G（グリーン）,B（ブルー）のカラーフィルターが
配置された３種類の共通電極COMR、COMG、COMBがこの順
に並列に設けてある。カラーフィルターの位置は上記各
共通電極位置に対して、液晶側であっても表面側であっ
てもよい。そして各共通電極は同一色ごとに共通に接続
されており、同一色の共通電極は同時に同一の信号が供
給されるようになっている。同一種類の共通電極におけ
る共通結線は全パネルにおいて行ってもよく、１表示文
字のブロック内の画素ごと等に行ってもよい。なお配線
の交差する部分には絶縁層（図示せず。）を介在させて
互いにショートしないようになっている。

次に各画素の位置には各画素ごとに別個のセグメント
電極２が共通電極に対向して液晶層（図示せず。）を挟
んで設けてある。そして各セグメント電極２はそれぞれ
別個に信号が供給されるようになっている。

なお共通電極及びセグメント電極の内側面にはそれぞ
れ配向膜（図示せず。）が形成されて所定方向に配向さ
れており、またカラーフィルタと電極との間には保護層
が設けてあってもよく、更に共通電極及びセグメント電
極の外側には偏光板（図示せず。）が設けてあり、その
外側には白色光の光源（図示せず。）が設けてある。

次に駆動方法を説明する。

本発明は波形が同一で位相が異なるｎ種類の信号を用
意し、セグメント電極にはセグメントオン，セグメント
オフの信号としてその内の２種類を選び、ｎ個の各共通
電極にはセグメントオフとして選んだ信号を除いた他の
信号の内のいずれかを選んで供給し、セグメント電極に
セグメントオンの信号を供給して各ｎ個の共通電極とセ
グメント電極との間の液晶を選択的に応答または非応答
とし、その組合わせにより所定の色を出し、セグメント
電極にセグメントオフの信号を供給してｎ個の共通電極
全てとセグメント電極との間の液晶を応答させ、セグメ
ントオンの信号が供給されている画素とセグメントオフ
の信号が供給されている画素との色の違いによりカラー
表示を行うものである。本発明の方法を用いることによ
り動作マージンを無限大にすることができる。

第２図において、信号の１周期を３分割し、同一形状
の方形の波形を、３分割の前方より第1,2,3番目にそれ
ぞれ有する位相の異なった３種類の信号、即ち信号（1,
0,0），（0,1,0），（0,0,1）を用意し、セグメントオ
ンの信号として、信号（1,0,0）を用い、セグメントオ
フの信号として、信号（0,1,0）を用いる。

次に上記各共通電極には、セグメントオフ信号を除い
て、信号（1,0,0），（0,0,1）のいずれかを選んで供給
する。この組み合わせにより８通りの信号の与え方が得
られる。

セグメント電極にセグメントオフの信号（0,1,0）が
供給されると、各共通電極に信号（1,0,0），（0,0,1）
のうちのいずれを選んでも、液晶に印加される信号の電
圧実効値は必ず液晶が応答する値となり、従って、その
画素は、ノーマリホワイト（電圧印加のないときは光を
透過するモードであり、ツイストネマティック液晶の場
合は、偏光板を互いに直角にした場合）では各共通電極
全てで偏光板を光が通過できないため、黒として人間の
目に認識されるようになっている。

例えば第２段目では共通電極COMR、COMG、COMBにはそ
れぞれ信号（1,0,0），（0,0,1），（0,0,1）が供給さ
れ、セグメントオフの信号が供給されたときには、全て
の液晶が応答し、黒が表示される。次に第２段目で、セ
グメントオンの信号が供給されたときは、共通電極COMR
との間の電位差は０となるため、共通電極COMGとの間に
は液晶が応答する電圧実効値を有する信号が印加され、
共通電極COMBとの間にも液晶が応答する電圧実効値を有
する信号が印加される。従ってノーマリホワイトではレ
ッドの光のみが透過でき、その画素は人間の目に赤色と
して認識される。このようにして上記各共通電極に与え
る信号の組合わせにより、セグメントオンのときに８通
りの色を表示することが可能となっている。

ここに動作マージンαを考えると、液晶が応答しない
ときの電圧実効値は０であるため、α＝無限大となり、
表示装置のもっている最大のコントラストを出すことが
可能となり、従って温度変化に伴う種々の調整等が必要
なくなる。

本実施例は、表示したい色に応じて各共通電極に供給
する２種類の信号を８通りの組合わせにして供給し、表
示したい文字等の部分の画素のセグメント電極にセグメ
ントオンの信号を供給し、背景の画素のセグメント電極
にセグメントオフの信号を供給する。これにより黒の背
景に所定色の文字等を浮かび上がらせることができる。
表示したい色を変えるときは各共通電極に供給する信号
の組合わせを変えて、同様の動作を行う。また例えば文
字ごとに表示したい色を変化させたいときは、表示面の
１文字を構成する部分ごとに共通電極の配線をブロック
化しておき、この各ブロックごとに違った共通電極の信
号を供給する。

なお、表示モードをノーマリブラック（電圧印加のな
いときは光を透過させないモードであり、ツイストネマ
ティック液晶の場合は偏光板を互いに平行した場合）と
した場合は、セグメントオフの信号が供給された部分の
液晶が応答して光を透過するため白地に第２図の表示色
の欄の各後欄の光が表われる。

次に第２実施例を説明する。

本実施例は共通電極の配置を変えて、同一種類の共通
電極を接続する際に配線の交差をなくしたものである。

第３図において、共通電極COMGを２つに分けて、すな
わち共通電極COMRまたはCOMBの幅の半分の共通電極COMG
を２つ作り、各１画素ラインごとに、共通電極COMR,共
通電極COMG,共通電極COMB,共通電極COMGの順に並べてあ
る。そして、共通電極COMRは共通電極の左端側で互いに
接続の配線が施され、共通電極COMBは共通電極の右端側
で互いに接続の配線が施され、共通電極COMGは左端側，
右端側の順に交互に接続の配線が施されて共通電極COMR
の配線及び共通電極COMBの配線と交差しないようになっ
ている。信号の供給方法は第１実施例と同様にしてよ
い。従ってショートを防止するために絶縁層等を設ける
必要がなく、配線作業の容易化，低コスト化が可能とな
る。

なお、２つに分ける電極は共通電極COMRまたはCOMBで
あってもよく、また並べる順序は上記以外の順序であっ
てもよい。

また、上記第1,2実施例ではセグメント電極及び共通
電極に供給する信号を波形が方形で位相が異なった信号
としたが、波形は方形以外の種々の形として、この波形
の位相を異ならせるようにしてもよい。

また、上記第1,2実施例ではレッド，グリーン及びブ
ルーのカラーフィルタを用いたが、他の色のカラーフィ
ルタを用いてもよく、また第１実施例において共通電極
は３色に限らず、２色又は４色以上であってもよい。

［効果］ 以上の構成により、本発明は低コストで、動作マージ
ンを無限大とすることができ、表示装置のもっている最
大のコントラストを得て鮮やかな色が出せ、また広い温
度範囲で使用でき、視野角も広くできる。また大型の多
色表示装置とすることも可能であり、同一色又は１文字
ブロックごとの同一色でのスクロール表示も可能であ
る。更に駆動波形が１値のみで構成できるので回路構成
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の第１実施例であり、第１図は
電極配置及び配線パターンの説明図、第２図は電極に供
給する信号及びそれにより得られる波形を示した説明
図、第３図は本発明の第２実施例の電極配置及び配線パ
ターンの説明図、第４図は従来例の電極配置を示した説
明図である。 １……画素 ２……セグメント電極 COMR、COMG、COMB……共通電極

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメント電極、液晶層、複数の共通電極
   およびこの各共通電極に対応するそれぞれ色の異なるカ
   ラーフィルターとによって構成される複数の画素を有
   し、同一色のカラーフィルタに対応した各共通電極が共
   通に接続されている多色液晶表示装置において、 上記セグメント電極には波形が同一で位相の異なる２種
   類の信号であるセグメントオン、セグメントオフの信号
   のうちいずれか１つが選択的に供給され、 上記各共通電極には、所望の表示色にあわせて上記セグ
   メントオン信号と同一あるいは上記セグメントオン信号
   と波形が同一で位相の異なる信号の中で上記セグメント
   オフ信号を除いた信号のいずれかが選択的に供給される
   ことを特徴とする多色液晶表示装置の駆動方法。