JP3971026B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は動画表示領域と絵文字表示領域を備えた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子手帳や携帯電話等の携帯電子機器の電池状態やアラームを表す絵文字表示は、必要不可欠なものとなりつつある。
【0003】
特に最近では、低コスト化と省スペース化のために従来の画像を表示するための動画表示領域と絵文字を表示するための絵文字表示領域とを、一つの液晶表示装置内に併せ持つ液晶表示装置が登場している。
【0004】
特開平6−34952では、絵文字表示専用のコモンドライバとデータドライバを設けて従来の動画表示領域とは別に駆動する方式が発明されている。
【0005】
特開平6−34952の改良型として特開平8−54639が発明されている。この発明では、電極パターンの引き回しを工夫することによって、動画用データドライバと絵文字用データドライバを設ける方向を同じにし、省スペース化させることが発明されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記型液晶表示装置では、絵文字表示専用のセグメント駆動回路およびコモン駆動回路が必要となり、スペースが増大し価格が上昇する。
【0007】
本発明は、動画表示領域と絵文字表示領域を併せ持つ上記型液晶表示装置を、省スペースで低価格に作製できる構造を備える液晶表示装置を提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、走査のための走査回路が搭載されている走査側基板と、データ表示のためのデータ回路が搭載されたデータ側基板と、該走査側基板と該データ側基板の間に封入された液晶から構成され、動画を表示するための動画表示領域と、絵文字を表示するための絵文字表示領域を有する液晶表示装置において、該動画表示領域は、該走査側基板に形成された走査電極に印加される該走査回路から出力される走査信号と、該データ側基板に形成されたデータ電極に印加される該データ駆動回路から出力されるデータ信号によって時分割駆動表示され、該絵文字表示領域は、該データ側基板に形成されたデータ側絵文字電極に印加される該データ回路から出力されるデータ信号と、該走査側基板に形成された走査側絵文字電極に印加される該データ回路から出力されるデータ信号によって表示され、該データ側絵文字電極に印加される該データ回路から出力されるデータ信号を所定の波形に変更することによって中間調の絵文字を表示し、あるいは該走査側絵文字電極に印加される該データ回路から出力されるデータ信号を所定の波形に変更することによって中間調の絵文字を表示し、該データ側絵文字電極に至る配線電極の抵抗値を調節することによって中間調の絵文字を表示し、あるいは該走査側絵文字電極に至る配線電極の抵抗を調節することによって中間調の絵文字を表示し、該走査側絵文字電極に印加される該データ回路から出力されるデータ信号を該走査回路側に引き出すための対向配線電極を該データ側基板に形成し、該走査回路へ入力される走査入力信号のための電極、該データ側回路へ入力されるデータ入力信号のための電極および該走査側絵文字電極へ入力される入力信号のための電極が片側の面に形成されるFPCを備える。
【0009】
(作用)
従来の絵文字表示領域の駆動方法では、専用のコモンドライバとデータドライバを必要とするので、そのためのスペースと費用がかかる。
【0010】
そこで、データドライバの出力端子の一部を絵文字表示のために使用することによって上記課題を解決しようというのが本発明の主旨である。
【0011】
本発明では、FPC等によって対向基板上の絵文字領域の絵文字対向電極にデータドライバの出力を接続し、絵文字電極にも同様にデータドライバの出力を接続する。
【0012】
このとき絵文字対向電極と絵文字電極の位相が異なれば絵文字は表示され、位相が同じであれば絵文字は表示されない。ここで、絵文字表示はスタティック表示であり動画領域とは独立している。
【0013】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1に本発明による単純マトリクス型液晶表示装置を示す。図中、走査側基板101は、外部信号120によって駆動されるコモンドライバ103を搭載し、コモンドライバ103内の走査出力端子群123に接続される走査電極群122が形成されたガラス基板である。
【0014】
データ側基板102は外部信号121によって駆動されるデータドライバ104を搭載し、データドライバ104内のデータ出力端子群124に接続されるデータ電極群125が形成されたガラス基板である。液晶パネルは走査側基板101とデータ側基板102とで液晶を挟んで構成される。
【0015】
絵文字A上電極111は、データ側基板の下方に形成された楕円形の透明電極パターンであり、データ出力端子群124の一つである絵文字端子A(115)と配線電極A(112)で接続されている。絵文字B上電極110は、データ側基板の下方に形成された五角形の透明電極パタンであり、データ出力端子群124の一つである絵文字端子B(114)と配線電極B(113)で接続されている。
【0016】
絵文字下電極109は走査側基板101に形成された透明電極であり、絵文字の対向基板の電位を決める。絵文字下電極109はFPC(105)上の絵文字下電極配線128、データ側基板102上に形成された対向配線電極126を介して、データ出力端子群124の一つである対向出力端子127に接続されている。
【0017】
上述の液晶表示装置においては、走査電極群122とデータ電極群125間の液晶を時分割駆動表示する動画領域107と、絵文字下電極109と絵文字A電極111および絵文字B電極110間の液晶をスタティック駆動表示する絵文字領域108に分けられる。
【0018】
図2は、本発明のポイントとなる前記データドライバ104を駆動するためのある行の入力データ群を示す。図中、Da(201)、Db(202)、Dc(203)、Dd(204)は各列の階調を表す4ビットのバイナリ入力であり、Da(201)は最小ビットであり、Db(202)は下から第2番目のビットに相当し、Dc(203)は下から第3番目のビットに相当し、Dd(204)は最上位のビットに相当する。
【0019】
端子番号205は端子番号を示し、各信号に記述されている数字はデータ出力端子群124の左からの端子番号を示す。この例ではデータ出力端子群124が160個の場合を示している。
【0020】
例えば、端子番号205が2の場合のDa(201)、Db(202)、Dc(203)、Dd(204)が全てハイレベルであれば、その行の2列目の表示は黒となり、全てロウレベルであればその行の2列目の表示は白となる。また、Da(201)およびDc(203)がハイレベル、Db(202)およびDd(204)がロウレベルの場合、その行の2列目の表示は(1+4)/(1+2+4+8)=5/15=1/3となる中間調のグレイ表示となる。
【0021】
端子番号205が1〜157番までのデータ出力端子は、動画領域107の駆動に使われる端子である。158番のデータ出力端子は対向出力端子127であって、絵文字下電極109の電位を決めるために使われる端子であり、この例では常にロウレベルとなっている。
【0022】
端子番号205が159番のデータ出力端子は絵文字端子A(115)であり、配線電極A(112)を介して絵文字A上電極111のために使われる端子である。端子番号205が160番のデータ出力端子は絵文字端子B(114)であり、配線電極B(113)を介して絵文字B上電極110のために使われる端子である。
【0023】
159番目のデータ出力端子のDa(201)、Db(202)、Dc(203)、Dd(204)が全てハイレベルであれば、絵文字Aの上電極111の表示は黒となり、全てロウレベルであれば絵文字A上電極111の表示は白となる。160番目のデータ出力端子についても同様に絵文字B上電極110を駆動できる。
【0024】
すなわち、絵文字領域108の表示は、動画領域107を表示するのと同じデータ群[Da(201)、Db(202)、Dc(203)、Dd(204)]によって駆動できる。
【0025】
図3は、データドライバを3ボルトにて駆動した場合の、絵文字表示領域108の絵文字下電極109に加わる駆動波形である絵文字下側波形、絵文字A上電極111あるいは絵文字B上電極110に加わる駆動波形である絵文字上側波形、下電極からみた上電極の駆動波形である差電位を示す。
【0026】
図中、絵文字A上側波形301は絵文字A上電極111が白の場合の駆動波形を示す。また、絵文字下側波形302は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位303は絵文字下電極109からみた場合の絵文字A上電極111の電位差であり、この場合は電位差は0Vになる。すなわち、電圧がかからないので表示は白となる。なお、絵文字下電極109の実際の電位は絵文字下側波形302のごとくであるが、差電位303の図では、絵文字A上側波形301との電位差の基準として、下側電位307と付記したように横一直線に変形して描いてある。
【0027】
絵文字B上側波形304は絵文字B上電極110が黒の場合の駆動波形を示す。絵文字下側波形302は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位306は絵文字下電極109からみた場合の絵文字A上電極111の電位差であり、+−3Vの矩形波になる。すなわち、液晶には液晶には斜線で示す+3V及び−3Vの実効電圧がかかるので表示は黒となる。ここでも絵文字下電極109の電位は、下側電位307として横一直線に描いてある。
【0028】
図4は、よく知られた一般的な液晶を用いた場合の光透過率の実効値依存性を示した図である。上記特性を表したカーブはT−Vカーブ401と呼ばれ、この例では液晶に実効電圧が印加されない場合は光を透過しやすく、実効電圧が印加された場合は光を透過しにくいように光学設計されている。
【0029】
図中、動画領域範囲402は動画領域107に表示するための動作範囲であり、通常は分割数に応じたマージンによって決まる範囲内で透過光を制御して階調表示することができる。
【0030】
絵文字Aポイント403は絵文字を白表示するポイントであり、図3中の絵文字A上側波形301、絵文字下側波形302および差電位303による駆動によるものである。
【0031】
絵文字Bポイント404は絵文字を黒表示するポイントであり、図3中の絵文字B上側波形304、絵文字下側波形302および差電位306による駆動によるものである。
【0032】
すなわち、絵文字領域108の絵文字Aは白が、絵文字Bは黒が動画領域の白黒表示と比べて明暗がはっきり表示される。
【0033】
また、本例では対向出力端子127を絵文字下電極109に接続するのにFPC(105)を用いたが、銀ペーストやACF(異方性導電膜)によっても接続できる。
【0034】
(実施の形態2)
図5は、絵文字領域108の表示濃度を変更するための手段となる前記データドライバ104を駆動するためのある行の入力データ群を示す。図中、Da(201)、Db(202)、Dc(203)、Dd(204)、端子番号205に関しては実施の形態1にて説明したので省略する。
【0035】
図中、階調データ群A(501)はDb(202)およびDd(204)がハイレベル、Da(201)およびDc(203)がロウレベルとなっている。すなわち、(2+8)/(1+2+4+8)=10/15=2/3のパルス幅の出力が絵文字端子A(115)から出力される。
【0036】
図中、階調データ群B(502)はDa(201)、Db(202)およびDd(204)がハイレベル、Dc(203)がロウレベルとなっている。すなわち、(1+2+8)/(1+2+4+8)=11/15のパルス幅の出力が絵文字端子B(114)から出力される。
【0037】
図6は、データドライバを3ボルトにて駆動した場合の絵文字表示領域108の絵文字下電極109に加わる駆動波形である絵文字下側波形、絵文字A上電極111あるいは絵文字B上電極110に加わる駆動波形である絵文字上側波形、下電極からみた上電極の駆動波形である差電位を示す。
【0038】
図中、絵文字A上側波形601は絵文字A上電極111の駆動波形を示す。また、絵文字下側波形602は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位603は絵文字下電極109からみた場合の絵文字A上電極111の電位差であり、この場合は液晶には斜線部分の面積分の実効値が有効となる。ここでも絵文字下電極109の電位は、下側電位607として横一直線に描いてある。
【0039】
絵文字B上側波形604は絵文字B上電極110の駆動波形を示す。絵文字下側波形602は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位606は絵文字下電極109からみた場合の電位差であり、この場合は液晶には斜線部分の面積分の実効値が有効となる。ここでも絵文字下電極109の電位は、下側電位607として横一直線に描いてある。
【0040】
図7は上記駆動による表示濃度をT−Vカーブ401上に表した図である。ここで、動画表示範囲402、T−Vカーブ401および表の見方については実施の形態1にて説明したので省略する。
【0041】
絵文字Aポイント703は、3Vrmsを15/15として、10/15付近に絵文字を中間調表示するポイントであり、図6中の絵文字A上側波形601および絵文字下側波形602による差電位603の駆動によるものである。
【0042】
絵文字Bポイント704は、3Vrmsを15/15とした場合、11/15付近に絵文字を中間調表示するポイントであり、図6中の絵文字B上側波形604および絵文字下側波形602による差電位606の駆動によるものである。
【0043】
すなわち、データ信号を変更することによって、絵文字領域108における絵文字A上電極111と絵文字B上電極110は濃淡の異なる中間調表示が可能となる。
【0044】
なお、本実施の形態では絵文字端子A(115)および絵文字端子B(114)の出力に関するものであったが、対向出力端子127の出力に関しても同様の手段を適用できる。また、本実施の形態以外にフレームごとにデータを変更する方式による階調表示(FRC)でも中間調は表示できる。
【0045】
(実施の形態3)
本発明における絵文字表示を中間表示するためのもう一つの実施例を示す。
【0046】
図8はデータドライバ104の右端を拡大した模式図である。図中、データドライバ104、絵文字端子A(115)、絵文字端子B(114)、絵文字A上電極111および絵文字B上電極110は実施の形態1にて説明済みなので省略する。
【0047】
配線電極A(803)は、絵文字端子A(115)と絵文字A上電極111を接続する透明電極で、配線抵抗A(801)を有する。配線電極B(804)は、絵文字端子B(114)と絵文字B上電極110を接続する透明電極で、配線抵抗B(802)を有する。
【0048】
ここで、配線抵抗A(801)の抵抗値は配線抵抗B(802)の抵抗値より大きい。
【0049】
図9は、データドライバを3ボルトにて駆動した場合の絵文字表示領域108の絵文字下電極109に加わる駆動波形である絵文字下側波形、絵文字A上電極111あるいは絵文字B上電極110に加わる駆動波形である絵文字上側波形、下電極からみた上電極の駆動波形である差電位を示す。
【0050】
図中、絵文字A上側波形901は、絵文字A上電極111の配線抵抗A(801)に起因するなまった駆動波形となっている。絵文字下側波形902は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位903は絵文字下電極109からみた場合の絵文字A上電極111の電位差である。液晶には斜線で示される通りのなまり分だけ減少した面積の実効値が有効となる。ここでも絵文字下電極109の電位は、下側電位907として横一直線に描いてある。
【0051】
絵文字B上側波形904は、絵文字B上電極110の配線抵抗B(802)に起因するなまった駆動波形となっている。絵文字下側波形902は絵文字下電極109の駆動波形を示す。差電位906は絵文字下電極109からみた場合の絵文字B上電極110の電位差である。液晶には斜線で示される通りのなまり分だけ減少した面積の実効値が有効となる。ここでも絵文字下電極109の電位は、下側電位907として横一直線に描いてある。
【0052】
図10は上記駆動による表示濃度をT−Vカーブ401上に表した図である。ここで、動画表示範囲402、T−Vカーブ401および表の見方については実施の形態1にて説明したので省略する。
【0053】
絵文字Aポイント1003は、図9中の絵文字A上側波形901の波形なまりに起因する実効値の減少によって絵文字を中間調表示するポイントである。絵文字Bポイント1004は、図9中の絵文字B上側波形904の波形なまりに起因する実効値の減少によって絵文字を中間調表示するポイントである。
【0054】
ここで、絵文字A上側波形901の波形なまりと絵文字B上側波形904の波形なまりの差は配線抵抗A(801)の抵抗値が配線抵抗B(802)の抵抗値より大きいことに起因する。すなわち、配線電極の抵抗を調節することによって絵文字領域108における絵文字A上電極111と絵文字B上電極110は濃淡の異なる中間調表示が可能となる。
【0055】
なお、本実施の形態は配線電極A(803)および配線電極B(804)の抵抗に関するものであったが、絵文字下電極109の抵抗に関しても同様の手段を適用できる。
【0056】
(実施の形態4)
図11は、データドライバ104とコモンドライバ103への入力、および対向出力端子127と絵文字下電極109の接続を兼ねた片面配線FPC(1104)の展開図である。
【0057】
図中、信号入力部1107は外部からの信号を入力するための領域である。データドライバ入力配線群1102は、データドライバ104を駆動するための入力のための配線群であり、コモンドライバ入力配線群1103は、コモンドライバ103を駆動するための入力のための配線群である。
【0058】
絵文字下電極配線1101は、対向出力端子127と絵文字下電極109を接続する電極であり、データ入力部1106の左側からコモン入力部1105の下側にかけて形成される。実装するときはコモン入力部1105を折り曲げて接続する。
【0059】
上記の片面配線FPC(1104)を用いた液晶表示装置を図12に示す。図中、対向配線電極1201は、絵文字下電極109と接続しているFPC(1104)上の絵文字下電極配線1101と対向出力端子127を接続するための電極である。
【0060】
対向配線電極1201はデータ側基板102上の透明電極であり、データドライバ104の下を通って反対側のガラス端に配線されている。
【0061】
すなわち、対向配線電極1201をコモンドライバ103側に引き回して形成することによって、対向出力端子127の出力は、データドライバ入力配線群1102およびコモンドライバ入力配線群1103を形成した片面配線のFPCで絵文字下電極109に接続できる。
【0062】
なお、この実施例は対向出力端子127がコモンドライバ103と反対側にある場合の例であるが、コモンドライバ側にあれば勿論より簡単に対向配線電極を形成できる。
【0063】
【発明の効果】
本発明によって、動画表示領域と絵文字表示領域を兼ね備える液晶表示装置を簡素で安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置の全体図である。
【図2】 本発明のデータ入力タイミングチャートである。
【図3】 本発明の絵文字領域の出力波形図である。
【図4】 本発明の液晶T−V特性図である。
【図5】 本発明の中間調表示のデータ入力タイミングチャートである。
【図6】 本発明の絵文字領域の中間調表示の出力波形図である。
【図7】 本発明の中間調表示の液晶T−V特性図である。
【図8】 本発明の配線電極抵抗の模式図である。
【図9】 本発明の配線抵抗の影響による出力波形図である。
【図10】 本発明の配線抵抗による液晶T−V特性図である。
【図11】 本発明のFPCの展開図である。
【図12】 本発明のFPCによる液晶表示装置の図である。
【符号の説明】
101 走査側基板
102 データ側基板
107 動画領域
108 絵文字領域
109 絵文字下電極
110 絵文字B上電極
111 絵文字A上電極
114 絵文字端子B
115 絵文字端子A
201 Da
301 絵文字A上側波形
303 差電位
304 絵文字B上側波形
403 絵文字Aポイント
404 絵文字Bポイント
501 階調データ群A
502 階調データ群B
603 差電位
703 絵文字Aポイント
801 配線抵抗A
802 配線抵抗B
903 差電位
1003 絵文字Aポイント
1101 絵文字下電極配線
1104 片面配線FPC
1201 対向配線電極
Claims (1)
- 対向する2枚の基板の間に液晶を封入し、前記基板に走査のための走査回路とデータ表示のためのデータ回路を搭載するとともに走査電極とデータ電極を形成して構成され、
動画を表示するための動画表示領域と、絵文字を表示するための絵文字表示領域を有する液晶表示装置であって、
前記動画表示領域は、前記走査回路から出力される走査信号が前記走査電極に印加され、前記データ回路から出力されるデータ信号が前記データ電極に印加されて、時分割駆動により表示を行い、
前記絵文字表示領域は、いずれも前記データ回路から出力されるデータ信号が、前記データ電極の形成されたデータ電極形成基板に形成した絵文字電極と、該データ電極形成基板に対向する基板に形成した絵文字電極にそれぞれ印加されて表示を行う液晶表示装置において、
前記データ回路と前記データ電極形成基板側の絵文字電極をつなぐ配線電極の抵抗値の調節、または前記データ回路と前記データ電極形成基板に対向する基板側の絵文字電極をつなぐ配線電極の抵抗値の調節によって中間調の絵文字を表示することを特徴とする液晶表示装置。
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