JP3007991B2 - 多色液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

多色液晶表示装置の駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、多色液晶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5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、またそれと直交する方向に
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
鮮やかな色が出せ、しかも大型の多色表示装置が可能な
多色液晶表示装置及びそ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
置は、セグメント電極、液晶層、3種類の共通電極およ
びこの各共通電極に対応したそれぞれ色の異なるカラー
フィルタとによって構成される複数の画素を有し、3種
類の共通電極は各種類ごとに共通に接続され、3種類の
共通電極は各画素において、第1の共通電極,第2の共
通電極,第3の共通電極および第2の共通電極の順に配
置されており、各共通電極の一端側で第1の共通電極同
士が接続され、各共通電極の他端側で第3の共通電極同
士が接続され、第2の共通電極は各共通電極の両端側で
交互に接続されることが好ましい。
また上記目的を達成するための本発明の多色液晶表示
装置の駆動方法は、各共通電極にはそれぞれ波形の異な
る信号が常時印加され、各セグメント電極には波形の異
なる複数種類の信号のうちいずれか1つが選択的に印加
される。
[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画素ラインごとに、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電極位
置に対して、表面側であっても背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印加される
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
別個に信号が印加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
れ配向線(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。
次に各共通電極及び各セグメント電極には第2図示の
信号が印加される。各共通電極には互いに波形が異なっ
ている信号が常時印加されている。すなわち共通電極CO
MRには信号Cr(0,1,0,3,2,3)を,共通電極COMGには信
号Cg(2,1,0,1,2,3)を,共通電極COMBには信号Cb(1,
2,0,2,1,3)を常時印加しておく。次に各セグメント電
極Sijには7つの互いに波形が異なる信号S1(1,1,0,2,
2,3),信号S2(0,0,0,3,3,3),信号S3(2,0,0,1,3,
3),信号S4(1,3,0,2,0,3),信号S5(2,2,0,1,1,
3),信号S6(0,2,0,3,1,3),信号S7(1,1,2,2,2,1)
の中からいずれかをスイッチング回路(図示せず。)等
により、選択的に供給する。なお、これらのS1〜S7の波
形はそれぞれ、共通電極の3種類の波形のいずれとも異
ならせてある。
つぎに、これらの信号によって液晶に印加される信号
について説明する。例えばセグメント電極に信号S1を供
給した場合、第2図のS1の欄の信号が液晶に印加され、
これらの信号はすべて液晶が応答しない電圧実効値とな
っており、従って、その画素は、ノーマリブラック(電
圧印加のないときは光を通過しないモードであり、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に
した場合)では黒として人間の目に認識されるようにな
っている。またセグメント電極に信号S2を供給した場
合、第2図のS2の欄の信号が液晶に印加され、信号S2と
Crの電位差による信号は液晶が応答しないときの電圧実
効値となり、信号S2とCg、C2とCbの電位差による信号は
液晶が応答する電圧実効値となる。従って、その画素
は、ノーマリブラックでは、グリーンとブルーの混色で
あるシアンとして人間の目に認識されるようになってい
る。このようにして、液晶が応答する場合の組み合わせ
(又は液晶が応答しない場合の組み合わせ)により、本
実施例では黒,シアン,マゼンタ,黄,赤,緑,白の7
通りの色が表せるようになっている。
なお選択信号S1〜S7の波形はそれぞれ、共通電極の3
種類の波形のいずれとも異ならせ、しかも液晶に印加さ
れるON,OFF各々の電圧実効値が等しく、しかもその比を
できるだけ大きくするように設定してあり、これにより
7種類の色が表せるようになっている。
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)では液晶が応答しない
電圧実効値のときに光が透過可能であるため、信号S1を
供給したときにレッド,グリーン,ブルーの全ての光が
透過して、白として人間の目に認識され、信号S2を供給
したときにレッドの光のみが透過するため赤として人間
の目に認識され、このようにしてノーマリホワイトのと
きは第2図の表示色の欄における各後欄の光が現れる。
ここに動作マージンαを考えると、液晶が応答しない
信号の電圧実効値は であり、液晶が応答する信号の電圧実効値は であるため(なお液晶が応答するとき,応答しないとき
それぞれにおいて電圧実効値が同一となるようにR,G,B
の共通電極の波形及び信号S1〜S7の波形が定めてあ
る)、 となる。従って動作マージンが2以上となり、コントラ
ストを高くとることが可能となる。なお上記の液晶が応
答しない信号の電圧実効値 が、光を通す,通さないの境となる電圧実効値以下とな
るように、上記信号波形における高さ1の実際の電圧値
が求められ、上記信号波形における各高さにこの電圧値
をかけた電圧波形が、実際に印加される。
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の幅の半分の幅の共通電極
COMGを2つ作り、各1画素ラインごとに、共通電極COM
R,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。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。各電極に供給する信号は上記と同様でよ
い。
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。
次に第3実施例を説明する。
本実施例は各共通電極及び各セグメント電極に印加す
る信号波形を変えたものである。第4図において、各共
通電極COMR、COMG、COMBには互いに波形が異なっている
信号Cr′、Cg′、Cb′が常時印加されている。次に各セ
グメント電極Sijには5つの互いに波形が異なってお
り、かつ共通電極の3種類の波形のいずれとも異なって
いる信号の中からいずれかを、選択的に供給する。
すると同図に示したような信号が液晶に印加され、ノ
ーマリブラックのときは黒,シアン,マゼンタ,黄,白
の、ノーマリホワイトのときは白,赤,緑,青,黒の5
通りの色表示が可能である。
ここに動作マージンαを考えると、液晶が応答しない
信号の電圧実効値は であり、液晶が応答する信号の電圧実効値は であるため、 となる。従って動作マージンが第1実施例より高くな
り、非常に高いコントラストを得ることが可能となり、
温度条件等が変わっても十分に使用可能である。
3種類の共通電極に配されるカラーフィルタはR,G,B
の3原色に限らず他の色であってもよい。このときそれ
らの色の組み合わせにより種々の色を得ることができ
る。
また、印加される信号波形は第2図及び第4図以外に
も種々考えられる等、本発明は他に種々の実施例が可能
である。
[効果] 以上の構成により、本発明の多色液晶表示装置の駆動
方法は、低コストで、動作マージンを大きくすることが
でき、色のコントラストを高くすることが可能となり、
また大型の多色表示装置とすることも可能であり、1画
素ごとに色を変えたスクロール表示や簡単なカラーの絵
等の表示も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第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実施例の電極及び配線パタ
ーンの説明図、第4図は本発明の第3実施例の電極に供
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5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、 S1〜S7,S1′〜S5′……セグメント電極に選択的に供給
される複数種類の信号 Cr、Cg、Cb、Cr′、Cg′、Cb′……共通電極に供給され
る信号 COMR、COMG、COMB……共通電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 G09G 3/36 G02F 1/1343 G02F 1/1335

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、3種類の共通電
    極およびこの各共通電極に対応したそれぞれ色の異なる
    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、上記3種類の共通電極は上記各種類ごとに共通に接
    続されており、 上記各共通電極はそれぞれ波形の異なる信号が常時印加
    され、上記各セグメント電極には波形の異なる複数種類
    の信号のうちいずれか1つが選択的に印加されることを
    特徴とする多色液晶表示装置の駆動方法。
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