JP4014955B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関し、特に、複数のデータ信号に従って階調表示を行なう液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の透過型液晶表示装置の１つの液晶セル８０に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。図１４において、液晶セル８０は、図中横方向に延在するゲート線８１および共通電位線８２と図中縦方向に延在するソース線８３との交差部に配置される。ソース線８３と共通電位線８２との間にＮ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）８４およびキャパシタ８５が直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ８４のゲートはゲート線８１に接続される。液晶セル８０の一方電極はＮ型ＴＦＴ８４とキャパシタ８５の間のノードＮ８４に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【０００３】
ゲート線８１は行ドライバ回路（図示せず）によって駆動され、共通電位線８２には共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線８３の一方端は列ドライバ回路（図示せず）内のＤ／Ａコンバータ８６の出力ノードに接続される。Ｄ／Ａコンバータ８６は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ３をアナログ電位に変換してソース線８３に与える。
【０００４】
ゲート線８１が行ドライバ回路によって「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ８４が導通する。Ｄ／Ａコンバータ８６からソース線８３に画像データ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルのアナログ電位が与えられると、ノードＮ８４はアナログ電位に充電される。液晶セル８０の光透過率は、ノードＮ８４の電位と対向電極電位ＬＣｃｏｍの電位差に応じたレベルになる。液晶セル８０は複数行複数列に配置されて１つの画像を表示する。
【０００５】
図１５は、Ｄ／Ａコンバータ８６の構成を示す回路図である。図１５において、このＤ／Ａコンバータ８６は、スイッチ９０〜９３およびキャパシタ９４，９５を含む。スイッチ９０の一方切換端子９０ａは電源電位ＶＣＣを受け、その他方切換端子９０ｂは接地電位ＧＮＤを受け、その共通端子９０ｃはスイッチ９１，９２を介して出力ノードＮ９２に接続される。スイッチ９０はデータ信号Ｄによって制御される。データ信号Ｄが「Ｈ」レベル（１）の場合は端子９０ａ，９０ｃ間が導通して共通端子９０ｃに電源電位ＶＣＣが与えられ、データ信号Ｄが「Ｌ」レベル（０）の場合は端子９０ｂ，９０ｃ間が導通して共通端子９０ｃに接地電位ＧＮＤが与えられる。
【０００６】
スイッチ９１は制御信号／Ｃが「Ｌ」レベルの場合に導通し、スイッチ９２はサンプリング信号／ＳＡが「Ｌ」レベルの場合に導通する。キャパシタ９４はスイッチ９１と９２の間のノードＮ９１と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続され、キャパシタ９５は出力ノードＮ９２と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続される。スイッチ９３は、キャパシタ９５に並列接続され、リセット信号ＲＥＳが「Ｈ」レベルの場合に導通する。
【０００７】
次に、このＤ／Ａコンバータ８６の動作について説明する。データ信号Ｄ０〜Ｄ３として１００１が入力されるものとする。まず、リセット信号ＲＥＳが所定時間だけ「Ｈ」レベルに立上げられてスイッチ９３が導通し、出力電位ＶＯが０Ｖにリセットされる。初期状態では、信号／Ｃ，／ＳＡがともに「Ｈ」レベルにされてスイッチ９１，９２が非導通にされている。
【０００８】
まず最下位ビットのデータ信号Ｄ３＝１が入力されると、スイッチ９０の端子９０ａ，９０ｃ間が導通する。また制御信号／Ｃが「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が導通し、ノードＮ９１が電源電位ＶＣＣに充電される。次いで信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が非導通にされるとともにスイッチ９２が導通し、キャパシタ９４の電荷が２つのキャパシタ９４，９５に配分される。キャパシタ９４，９５の容量値は等しいので、ＶＯ＝ＶＣＣ／２となる。
【０００９】
次いで、データ信号Ｄ２＝０が入力されると、スイッチ９０の端子９０ｂ，９０ｃ間が導通する。また信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルになってスイッチ９１が導通するとともにスイッチ９２が非導通になり、ノードＮ９１が接地電位ＧＮＤにされる。次いで信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が非導通にされるとともにスイッチ９２が導通し、キャパシタ９４，９５の電荷の再配分が行なわれる。これにより、ＶＯ＝ＶＣＣ／４となる。
【００１０】
以下、同様にして、データ信号Ｄ１＝０が入力されるとＶＯ＝ＶＣＣ／８となり、データ信号Ｄ０＝１が入力されるとＶＯ＝９ＶＣＣ／１６となる。このようにして、デジタル信号Ｄ０〜Ｄ３はアナログ電位ＶＯに変化される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の液晶表示装置には、以下の問題があった。すなわち、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力電位ＶＯを液晶セル８０に正確に書込むためには、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を液晶セル８０、キャパシタ８５、ソース線８３などの総容量値よりも十分に大きくする必要がある。しかし、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を大きくすると、キャパシタ９４，９５のレイアウト面積が大きくなってしまう。また、キャパシタ９４，９５の充放電を行なうためのスイッチ９０〜９３の電流駆動力も大きくする必要がある。
【００１２】
また、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を小さくしておき、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力ノードとソース線８３との間に電流増幅用のアンプを設ける方法も考えられるが、アンプをＴＦＴで構成するとアンプの出力精度を高めることは困難である。
【００１３】
また、液晶表示装置では、画像が人間の目に自然に映るように液晶セル８０の電圧−光透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）およびガンマ特性を補正する必要があるが、図１４および図１５で示した液晶表示装置ではそのような補正は困難である。
【００１４】
また、従来の液晶表示装置では、画像データ信号のうちの下位ビットの信号に対する階調表示が十分でなかった。
【００１５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、デジタル信号に応答して階調表示を容易かつ安定に行なうことが可能な液晶表示装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、第１〜第ｎ（ただし、ｎは２以上の整数である）のデータ信号に従って階調表示を行なう液晶表示装置であって、その光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する主液晶セルと、各々が主液晶セルよりも小さな表示面積を有し、各々の光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する第１〜第ｍ（ただし、ｍは１以上でｎよりも小さな整数である）の副液晶セルと、それぞれ第１〜第ｍのデータ信号が予め定められた論理レベルを有することに応じて、それぞれ第１〜第ｍの副液晶セルの電極間に予め定められた電圧を与える第１〜第ｍの切換回路と、第ｍ＋１〜第ｎのデータ信号に従って複数の参照電圧のうちのいずれかの参照電圧を選択し、選択した参照電圧を主液晶セルの電極間に与える電圧選択回路とを備えたものである。ここで、主液晶セルの表示面積を１とすると第ｍの副液晶セルの表示面積はＰ×２ m-n-1 （ただし、Ｐは１以上の実数である）であり、予め定められた電圧は、第１〜第ｍの副液晶セルの各々の光透過率または光反射率を最高値の１／Ｐの値にする電圧である。
【００１９】
また好ましくは、さらに、第１〜第ｍの切換回路および電圧選択回路によって主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルの各々の電極間に電圧が与えられた後に、主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルを並列接続する第ｍ＋１の切換回路が設けられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、この透過型カラー液晶表示装置は、液晶パネル１、行ドライバ回路４、列ドライバ回路５を備え、たとえば携帯電話機に設けられる。
【００２５】
液晶パネル１は、複数行複数列に配置された複数の液晶セル２を含む。液晶セル２は、各行において３つずつ予めグループ化されている。各グループの３つの液晶セル２には、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが設けられている。各グループの３つの液晶セル２は、１つの画素３を構成している。液晶パネル１の裏側には、ランプ（図示せず）が配置されている。
【００２６】
行ドライバ回路４は、垂直同期信号ＣＬＫＶに同期して、複数の行を所定時間ずつ順次選択し、選択した行の各液晶セル２を活性化させる。列ドライバ回路５は、水平同期信号ＣＬＫＨおよび画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に従って、行ドライバ回路４によって１つの行が選択されている間に複数の列を順次選択し、選択した列に属する複数の液晶セル２のうちの行ドライバ回路４によって活性化された液晶セル２の光透過率を設定する。
【００２７】
行ドライバ回路４および列ドライバ回路５によって液晶パネル１の全液晶セル２が走査されると、液晶パネル１には１つのカラー画像が表示される。
【００２８】
図２は、図１に示した透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図２において、液晶セル２は、主液晶セル２ａと２つの副液晶セル２ｂ，２ｃに分割されている。主液晶セル２ａの面積を１とすると、２つの副液晶セル２ｂ，２ｃの面積はそれぞれ１／３２および１／６４となる。
【００２９】
各行に対応して参照電位線１０、ゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３およびデータ線１４，１５が設けられる。参照電位線１０には、参照電位ＶＲ０が与えられる。ゲート線１１の一方端は、行ドライバ回路４に接続される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線１３の一方端は、列ドライバ回路５内のデコーダ２４に接続される。
【００３０】
デコーダ２４は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３と、１６段階の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５とを受け、データ信号Ｄ０〜Ｄ３に従って参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択し、選択した参照電位をソース線１３に与える。参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５は、カラー画像が人間の目に自然に映るように主液晶セル２ａのＶ−Ｔ特性およびガンマ特性を補正したレベルに予め設定されている。参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５の極性は、液晶の劣化を防止するために１／６０秒ごとに切換えられる。たとえば、参照電位ＶＲ０は１／６０秒ごとに＋４Ｖおよび−４Ｖに交互に切換えられ、参照電位ＶＲ１５は１／６０秒ごとに＋１Ｖおよび−１Ｖに交互に切換えられる。
【００３１】
たとえば、データ信号Ｄ０〜Ｄ３が１１１１の場合は１６段階の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちの絶対値が最も高いレベルの参照電位ＶＲ０がソース線１３に与えられ、データ信号Ｄ０〜Ｄ３が００００の場合は絶対値が最も低いレベルの参照電位ＶＲ１５がソース線１３に与えられる。データ線１４，１５には、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５がそれぞれ与えられる。
【００３２】
また、各液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ１６〜２０およびキャパシタ２１〜２３が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ１６〜２０およびキャパシタ２１〜２３は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ１６およびキャパシタ２１は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１６のゲートはゲート線１１に接続される。主液晶セル２ａの一方電極はＮ型ＴＦＴ１６とキャパシタ２１の間のノードＮ１６に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３３】
Ｎ型ＴＦＴ１７，１８およびキャパシタ２２は、参照電位線１０と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１７，１８のゲートはそれぞれゲート線１１およびデータ線１４に接続される。副液晶セル２ｂの一方電極はＮ型ＴＦＴ１８とキャパシタ２２の間のノードＮ１８に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３４】
Ｎ型ＴＦＴ１９，２０およびキャパシタ２３は、参照電位線１０と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１９，２０のゲートはそれぞれゲート線１１およびデータ線１５に接続される。副液晶セル２ｃの一方電極はＮ型ＴＦＴ２０とキャパシタ２３の間のノードＮ２０に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３５】
次に、図２に示した回路部の動作について説明する。行ドライバ回路４によってゲート線１１が選択レベルの「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ１６，１７，１９が導通する。次いで、デコーダ２４によってデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位（たとえばＶＲ１５）がソース線１３に与えられ、Ｎ型ＴＦＴ１６とキャパシタ２１の間のノードＮ１６が参照電位（この場合はＶＲ１５）に充電される。主液晶セル２ａの光透過率は、参照電位ＶＲ１５に応じた値になる。
【００３６】
また、データ信号Ｄ４が「Ｈ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ１８が導通してノードＮ１８が参照電位ＶＲ０に充電され、副液晶セル２ｂの光透過率は最低値になる。データ信号Ｄ５が「Ｈ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ２０が導通してノードＮ２０が参照電位ＶＲ０に充電され、副液晶セル２ｃの光透過率は最低値になる。データ信号Ｄ４，Ｄ５はともに「Ｌ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ１８，２０が導通せず、液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率は最高値のまま変化しない。したがって、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００３７】
この実施の形態１では、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位ビットの信号Ｄ０〜Ｄ３に従って、外部から与えられた１６の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択し、選択した参照電位を主液晶セル２ａに書込む。したがって、従来のようにＤ／Ａコンバータ８６を使用しないので、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５を大きくしたり、アンプを設ける必要がない。よって、列ドライバ回路５の回路規模が小さくて済み、ソース線１３を精度よく駆動することができる。
【００３８】
また、参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５によってＶ−Ｔ特性およびガンマ特性を補正できるので、Ｖ−Ｔ特性およびガンマ特性を容易に補正することができる。
【００３９】
また、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に従って副液晶セル２ｂ，２ｃを駆動するので、下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に対する階調表示を十分に行なうことができる。
【００４０】
なお、この実施の形態１では、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積の１／３２および１／６４にするとともに副液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率を１００％または０％にしたが、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積のＰ／３２およびＰ／６４（ただし、Ｐは１以上の実数である）にするとともに副液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率を１００％または１００／Ｐ％にしてもよい。
【００４１】
すなわち、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃの光透過率は、図３に示すように、印加電圧が高くなると低下する。たとえば、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに参照電位ＶＲ１５を印加すると光透過率は１００％になり、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに参照電位ＶＲ０を印加する光透過率は０％になる。液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに所定の電位ＶＲＰを印加すると光透過率は１００／Ｐ％（たとえば２５％）になる。そこで、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積のＰ／３２およびＰ／６４（たとえば１／８および１／１６）にし、かつ参照電位線１０に所定の電位ＶＲＰを印加することにより、液晶セル２全体としての光透過率は実施の形態１と同じになる。この場合は、極めて小さな副液晶セル２ｂ，２ｃを作製する必要がなくなるので、副液晶セル２ｂ，２ｃを容易かつ精度よく作製することができる。
【００４２】
また、図４の変更例では、各行に対応して設けられた短絡信号線２５と、各液晶セル２に対応して設けられたＮ型ＴＦＴ２６，２７とが追加される。Ｎ型ＴＦＴ２６はノードＮ１６とＮ１８の間に接続され、Ｎ型ＴＦＴ２７はノードＮ１８とＮ２０の間に接続され、Ｎ型ＴＦＴ２６，２７のゲートは短絡信号線２５に接続される。図２で示した方法と同じ方法でノードＮ１６，Ｎ１８，Ｎ２０に画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じた電位を書込んだ後、ゲート線１１を「Ｌ」レベルに立下げ、次いで短絡信号線２５を「Ｈ」レベルに立上げてＮ型ＴＦＴ２６，２７を導通させる。これにより、ノードＮ１６，Ｎ１８，Ｎ２０は同電位になり、画面のぎこちなさが減少し、視認性が向上する。
【００４３】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図５において、各行に対応してゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３およびタイミング信号線３１が設けられる。ゲート線１１は、行ドライバ回路４によって駆動される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍの代わりに、制御信号ＶＣが与えられる。ソース線１３の一方端は、デコーダ２４に接続される。タイミング信号線３１の一方端は、デコーダ３０に接続される。
【００４４】
デコーダ３０は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５と、４つのタイミング信号φＴ０〜φＴ３とを受け、データ信号Ｄ４，Ｄ５によって指定されたタイミング信号をタイミング信号線３１に与える。
【００４５】
また、各液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ３２，３３のゲートはそれぞれゲート線１１およびタイミング信号線３１に接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ３３とキャパシタ３４の間のノードＮ３３に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００４６】
図６は、図５に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。図６において、タイミング信号φＴ０〜φＴ３は、所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。制御信号ＶＣは、タイミング信号φＴ０〜φＴ３に同期して、所定時間ずつ４段階の電位Ｖ０〜Ｖ３に順次変化する。たとえば、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、デコーダ３０はタイミング信号φＴ０〜φＴ３のうちの信号φＴ０を選択してタイミング信号線３１に与える。したがって、タイミング信号φＴ０が「Ｈ」レベルに立上げられると、タイミング信号線３１の電位Ｖ３１も「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ３３が導通するとともに制御信号ＶＣがＶ０になり、キャパシタ３４は、デコーダ２４によってノードＮ３３に与えられた電位Ｖ３３と制御信号ＶＣの電位Ｖ０との差の電圧Ｖ３３−Ｖ０に充電される。
【００４７】
同様にデータ信号Ｄ４，Ｄ５が０１，１０，１１の場合は、キャパシタ３４はそれぞれＶ３３−Ｖ１，Ｖ３３−Ｖ２，Ｖ３３−Ｖ３に充電される。したがって、制御信号ＶＣの４段階の電位Ｖ０〜Ｖ３を適切な値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００４８】
この実施の形態２では、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位ビットの信号Ｄ０〜Ｄ３に従って１６の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択するとともに、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に従って４段階の制御電位Ｖ０〜Ｖ３のうちのいずれかの制御電位を選択し、選択した参照電位および制御電位をキャパシタ３４の一方電極および他方電極に与える。したがって、Ｄ／Ａコンバータやアンプを使用しないので、列ドライバ回路５の回路規模が小さくて済み、ソース線１３を精度よく駆動することができ、Ｖ−Ｔ特性およびガンマ特性を容易に補正することができる。また、液晶セル２を分割しないので、実施の形態１よりも液晶セルを容易に作製することができる。
【００４９】
［実施の形態３］
図７は、この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図７において、この透過型カラー液晶表示装置では、各行に対応してゲート線１１、共通電位線１２およびリセット信号線４０が設けられ、各列に対応してソース線１３およびデータ線１４，１５が設けられる。
【００５０】
ゲート線１１は行ドライバ回路５によって駆動され、共通電位線１２には共通電位Ｖｃｏｍが与えられ、リセット信号線４０にはリセット信号ＲＥＳが与えられる。ソース線１３はデコーダ２４の出力電位を受け、データ線１４，１５はそれぞれデータ信号Ｄ４，Ｄ５を受ける。
【００５１】
また、各液晶セル２に対応してＮ型ＴＦＴ４１〜４５およびキャパシタ４６〜４８が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ４１〜４５およびキャパシタ４６〜４８は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ４１およびキャパシタ４６は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４１のゲートはゲート線１１に接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ４１とキャパシタ４６の間のノードＮ４１に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００５２】
Ｎ型ＴＦＴ４２およびキャパシタ４７はノードＮ４１と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４２のゲートはデータ線１４に接続される。Ｎ型ＴＦＴ４４およびキャパシタ４８はノードＮ４１と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４４のゲートはデータ線１５に接続される。Ｎ型ＴＦＴ４３，４５はそれぞれキャパシタ４７，４８に並列接続され、それらのゲートはともにリセット信号線４０に接続される。
【００５３】
次に、図７に示した回路部の動作について説明する。まず図８に示すように、リセット信号ＲＥＳがパルス的に「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ４３，４５がパルス的に導通してキャパシタ４７，４８の電極間電圧が０Ｖにリセットされる。次いで画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位がデコーダ２４によって選択され、選択された参照電位がソース線１３に与えられる。
【００５４】
また、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５がデータ線１４，１５を介してＮ型ＴＦＴ４２，４４のゲートに与えられる。図８に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２，４４がともに導通してキャパシタ４７，４８がキャパシタ４６に並列接続される。図９に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２が導通するとともにＮ型ＴＦＴ４４が非導通になり、キャパシタ４７がキャパシタ４６に並列接続される。
【００５５】
図１０に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４４が導通するとともにＮ型ＴＦＴ４２が非導通になり、キャパシタ４８がキャパシタ４６に並列接続される。図１１に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２，４４がともに非導通になり、キャパシタ４７，４８はキャパシタ４６に並列接続されない。したがって、ノードＮ４１と共通電位線１２の間の容量値は、データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合に最大になり、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合に最小になる。
【００５６】
次に、ゲート線１１の電位Ｖ１１が所定時間だけ「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ４１が所定時間だけ導通する。Ｎ型ＴＦＴ４１が導通するとノードＮ４１の電位が徐々に上昇する。したがって、ノードＮ４１の電位はデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合に最低になり、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合に最高になる。よって、キャパシタ４６〜４８の各々の容量値を適値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００５７】
この実施の形態３でも、実施の形態２と同じ効果が得られる。
［実施の形態４］
図１２は、この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。図１２において、この透過型カラー液晶表示装置では、各行に対応してゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３および信号線５１〜５５が設けられる。ゲート線１１は、行ドライバ回路４によって駆動される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線１３は、デコーダ２４の出力電位を受ける。信号線５１〜５５は、それぞれ電位調整回路７４の出力信号φ１〜φ４，φＳを受ける。
【００５８】
電位調整回路７０は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５に基づいて信号φ１〜φ４，φＳを生成する。たとえば、データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、図１３に示すように、信号φ１〜φ４，φＳは所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１，φ２，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１〜φ３，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。
【００５９】
また、１つの液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ５６〜６４およびキャパシタ６５〜６９が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ５６およびキャパシタ６５は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ５６とキャパシタ６５の間のノードＮ５６に接続され、その他方電極が対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００６０】
Ｎ型ＴＦＴ５７〜６０はそれぞれノードＮ５６とノードＮ５７〜Ｎ６０との間に接続され、それらのゲートはそれぞれ信号線５１〜５４に接続される。キャパシタ６６〜６９は、それぞれノードＮ５７〜Ｎ６０と共通電位線１２との間に接続される。Ｎ型ＴＦＴ６１〜６４は、それぞれノードＮ５６とＮ５７，Ｎ５７とＮ５８，Ｎ５８とＮ５９，Ｎ５９とＮ６０の間に接続され、それらのゲートはともに信号線５５に接続される。
【００６１】
次に、図１２に示した回路部の動作について説明する。まず、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位がデコーダ２４によって選択され、選択された参照電位がソース線１３に与えられる。また、ゲート線１１が「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ５６が導通し、デコーダ２４からソース線１３に与えられた参照電位がＮ型ＴＦＴ５６を介してノードＮ５６に与えられる。
【００６２】
次いで、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５に基づき、信号φ１〜φ４，φＳが生成されて信号線５１〜５５に与えられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、図１３に示すように、信号φ１〜φ４，φＳが所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。信号φ１〜φ４が「Ｈ」レベルに立上げられると、それぞれノードＮ５７〜Ｎ６０が所定の電位に充電される。ゲート線１１が「Ｌ」レベルに立上げられてＮ型ＴＦＴ５６が非導通にされた後、信号φＳが「Ｈ」レベルに立上げられる。信号φＳが「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ６１〜６４が導通し、ノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されてノードＮ５６〜Ｎ６０の電位が平均化される。
【００６３】
データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの２つのキャパシタ６５，６６のみが充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は最も低くなる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの３つのキャパシタ６５〜６７が充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は２番目に低くなる。
【００６４】
データ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの４つのキャパシタ６５〜６８が充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は３番目に低くなる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のすべてが充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は最も高くなる。
【００６５】
液晶セル２は、ノードＮ５６の電位と共通電位Ｖｃｏｍの電位差に応じたレベルの光透過率を示す。したがって、キャパシタ６５〜６９の容量値を適切な値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００６６】
この実施の形態４でも、実施の形態２と同じ効果が得られる。
なお、以上の実施の形態１〜４では、カラー液晶表示装置は透過型としたが、この発明は反射型あるいは半透過型でも有効であることは言うまでもない。反射型の場合は、液晶パネル１はその裏面に密着された反射板を含む。透過型の場合は液晶セル２の光透過率が変化し、反射型の場合は液晶セル２（反射板を含む）の光反射率が変化する。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る液晶表示装置では、その光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する主液晶セルと、各々が主液晶セルよりも小さな表示面積を有し、各々の光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する第１〜第ｍの副液晶セルと、それぞれ第１〜第ｍのデータ信号が予め定められた論理レベルを有することに応じて、それぞれ第１〜第ｍの副液晶セルの電極間に予め定められた電圧を与える第１〜第ｍの切換回路と、第ｍ＋１〜第ｎのデータ信号に従って複数の参照電圧のうちのいずれかの参照電圧を選択し、選択した参照電圧を主液晶セルの電極間に与える電圧選択回路とが設けられる。また、主液晶セルの表示面積を１とすると第ｍの副液晶セルの表示面積はＰ×２ m-n-1 であり、予め定められた電圧は、第１〜第ｍの副液晶セルの各々の光透過率または光反射率を最高値の１／Ｐの値にする電圧である。したがって、複数の参照電圧、副液晶セルの数および面積などを適切に選択することにより、デジタル信号に応答して階調表示を容易かつ安定に行なうことができる。
【００７１】
また好ましくは、さらに、第１〜第ｍの切換回路および電圧選択回路によって主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルの各々の電極間に電圧が与えられた後に、主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルを並列接続する第ｍ＋１の切換回路が設けられる。この場合は、滑らかな良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】 実施の形態１の変更例を説明するための図である。
【図４】 実施の形態１の他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】 図５に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図９】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示す他のタイムチャートである。
【図１０】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すさらに他のタイムチャートである。
【図１１】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すさらに他のタイムチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図１３】 図１２に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図１４】 従来の透過型液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図１５】 図１４に示したＤ／Ａコンバータの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 液晶パネル、２，８０ 液晶セル、２ａ 主液晶セル、２ｂ，２ｃ 副液晶セル、３ 画素、４ 行ドライバ回路、５ 列ドライバ回路、１０ 参照電位線、１１ ゲート線、１２，８２ 共通電位線、１３，８３ ソース線、１４，１５，８１ データ線、１６〜２０，２６，２７，３２，３３，４１〜４５，５６〜６４，８４ Ｎ型ＴＦＴ、２１〜２３，３４，４６〜４８，６５〜６９，８５，９４，９５ キャパシタ、２４，３０ デコーダ、２５ 短絡信号線、３１タイミング信号線、４０ リセット信号線、５１〜５５ 信号線、７０ 電位調整回路、８６ Ｄ／Ａコンバータ、９０〜９３ スイッチ。
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関し、特に、複数のデータ信号に従って階調表示を行なう液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の透過型液晶表示装置の１つの液晶セル８０に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。図１４において、液晶セル８０は、図中横方向に延在するゲート線８１および共通電位線８２と図中縦方向に延在するソース線８３との交差部に配置される。ソース線８３と共通電位線８２との間にＮ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）８４およびキャパシタ８５が直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ８４のゲートはゲート線８１に接続される。液晶セル８０の一方電極はＮ型ＴＦＴ８４とキャパシタ８５の間のノードＮ８４に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【０００３】
ゲート線８１は行ドライバ回路（図示せず）によって駆動され、共通電位線８２には共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線８３の一方端は列ドライバ回路（図示せず）内のＤ／Ａコンバータ８６の出力ノードに接続される。Ｄ／Ａコンバータ８６は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ３をアナログ電位に変換してソース線８３に与える。
【０００４】
ゲート線８１が行ドライバ回路によって「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ８４が導通する。Ｄ／Ａコンバータ８６からソース線８３に画像データ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルのアナログ電位が与えられると、ノードＮ８４はアナログ電位に充電される。液晶セル８０の光透過率は、ノードＮ８４の電位と対向電極電位ＬＣｃｏｍの電位差に応じたレベルになる。液晶セル８０は複数行複数列に配置されて１つの画像を表示する。
【０００５】
図１５は、Ｄ／Ａコンバータ８６の構成を示す回路図である。図１５において、このＤ／Ａコンバータ８６は、スイッチ９０〜９３およびキャパシタ９４，９５を含む。スイッチ９０の一方切換端子９０ａは電源電位ＶＣＣを受け、その他方切換端子９０ｂは接地電位ＧＮＤを受け、その共通端子９０ｃはスイッチ９１，９２を介して出力ノードＮ９２に接続される。スイッチ９０はデータ信号Ｄによって制御される。データ信号Ｄが「Ｈ」レベル（１）の場合は端子９０ａ，９０ｃ間が導通して共通端子９０ｃに電源電位ＶＣＣが与えられ、データ信号Ｄが「Ｌ」レベル（０）の場合は端子９０ｂ，９０ｃ間が導通して共通端子９０ｃに接地電位ＧＮＤが与えられる。
【０００６】
スイッチ９１は制御信号／Ｃが「Ｌ」レベルの場合に導通し、スイッチ９２はサンプリング信号／ＳＡが「Ｌ」レベルの場合に導通する。キャパシタ９４はスイッチ９１と９２の間のノードＮ９１と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続され、キャパシタ９５は出力ノードＮ９２と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続される。スイッチ９３は、キャパシタ９５に並列接続され、リセット信号ＲＥＳが「Ｈ」レベルの場合に導通する。
【０００７】
次に、このＤ／Ａコンバータ８６の動作について説明する。データ信号Ｄ０〜Ｄ３として１００１が入力されるものとする。まず、リセット信号ＲＥＳが所定時間だけ「Ｈ」レベルに立上げられてスイッチ９３が導通し、出力電位ＶＯが０Ｖにリセットされる。初期状態では、信号／Ｃ，／ＳＡがともに「Ｈ」レベルにされてスイッチ９１，９２が非導通にされている。
【０００８】
まず最下位ビットのデータ信号Ｄ３＝１が入力されると、スイッチ９０の端子９０ａ，９０ｃ間が導通する。また制御信号／Ｃが「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が導通し、ノードＮ９１が電源電位ＶＣＣに充電される。次いで信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が非導通にされるとともにスイッチ９２が導通し、キャパシタ９４の電荷が２つのキャパシタ９４，９５に配分される。キャパシタ９４，９５の容量値は等しいので、ＶＯ＝ＶＣＣ／２となる。
【０００９】
次いで、データ信号Ｄ２＝０が入力されると、スイッチ９０の端子９０ｂ，９０ｃ間が導通する。また信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルになってスイッチ９１が導通するとともにスイッチ９２が非導通になり、ノードＮ９１が接地電位ＧＮＤにされる。次いで信号／Ｃ，／ＳＡがそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされてスイッチ９１が非導通にされるとともにスイッチ９２が導通し、キャパシタ９４，９５の電荷の再配分が行なわれる。これにより、ＶＯ＝ＶＣＣ／４となる。
【００１０】
以下、同様にして、データ信号Ｄ１＝０が入力されるとＶＯ＝ＶＣＣ／８となり、データ信号Ｄ０＝１が入力されるとＶＯ＝９ＶＣＣ／１６となる。このようにして、デジタル信号Ｄ０〜Ｄ３はアナログ電位ＶＯに変化される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の液晶表示装置には、以下の問題があった。すなわち、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力電位ＶＯを液晶セル８０に正確に書込むためには、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を液晶セル８０、キャパシタ８５、ソース線８３などの総容量値よりも十分に大きくする必要がある。しかし、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を大きくすると、キャパシタ９４，９５のレイアウト面積が大きくなってしまう。また、キャパシタ９４，９５の充放電を行なうためのスイッチ９０〜９３の電流駆動力も大きくする必要がある。
【００１２】
また、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５の容量値を小さくしておき、Ｄ／Ａコンバータ８６の出力ノードとソース線８３との間に電流増幅用のアンプを設ける方法も考えられるが、アンプをＴＦＴで構成するとアンプの出力精度を高めることは困難である。
【００１３】
また、液晶表示装置では、画像が人間の目に自然に映るように液晶セル８０の電圧−光透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）およびガンマ特性を補正する必要があるが、図１４および図１５で示した液晶表示装置ではそのような補正は困難である。
【００１４】
また、従来の液晶表示装置では、画像データ信号のうちの下位ビットの信号に対する階調表示が十分でなかった。
【００１５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、デジタル信号に応答して階調表示を容易かつ安定に行なうことが可能な液晶表示装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、第１〜第ｎ（ただし、ｎは２以上の整数である）のデータ信号に従って階調表示を行なう液晶表示装置であって、その光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する主液晶セルと、各々が主液晶セルよりも小さな表示面積を有し、各々の光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する第１〜第ｍ（ただし、ｍは１以上でｎよりも小さな整数である）の副液晶セルと、それぞれ第１〜第ｍのデータ信号が予め定められた論理レベルを有することに応じて、それぞれ第１〜第ｍの副液晶セルの電極間に予め定められた電圧を与える第１〜第ｍの切換回路と、第ｍ＋１〜第ｎのデータ信号に従って複数の参照電圧のうちのいずれかの参照電圧を選択し、選択した参照電圧を主液晶セルの電極間に与える電圧選択回路とを備えたものである。ここで、主液晶セルの表示面積を１とすると第ｍの副液晶セルの表示面積はＰ×２ m-n-1 （ただし、Ｐは１以上の実数である）であり、予め定められた電圧は、第１〜第ｍの副液晶セルの各々の光透過率または光反射率を最高値の１／Ｐの値にする電圧である。
【００１９】
また好ましくは、さらに、第１〜第ｍの切換回路および電圧選択回路によって主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルの各々の電極間に電圧が与えられた後に、主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルを並列接続する第ｍ＋１の切換回路が設けられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、この透過型カラー液晶表示装置は、液晶パネル１、行ドライバ回路４、列ドライバ回路５を備え、たとえば携帯電話機に設けられる。
【００２５】
液晶パネル１は、複数行複数列に配置された複数の液晶セル２を含む。液晶セル２は、各行において３つずつ予めグループ化されている。各グループの３つの液晶セル２には、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが設けられている。各グループの３つの液晶セル２は、１つの画素３を構成している。液晶パネル１の裏側には、ランプ（図示せず）が配置されている。
【００２６】
行ドライバ回路４は、垂直同期信号ＣＬＫＶに同期して、複数の行を所定時間ずつ順次選択し、選択した行の各液晶セル２を活性化させる。列ドライバ回路５は、水平同期信号ＣＬＫＨおよび画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に従って、行ドライバ回路４によって１つの行が選択されている間に複数の列を順次選択し、選択した列に属する複数の液晶セル２のうちの行ドライバ回路４によって活性化された液晶セル２の光透過率を設定する。
【００２７】
行ドライバ回路４および列ドライバ回路５によって液晶パネル１の全液晶セル２が走査されると、液晶パネル１には１つのカラー画像が表示される。
【００２８】
図２は、図１に示した透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図２において、液晶セル２は、主液晶セル２ａと２つの副液晶セル２ｂ，２ｃに分割されている。主液晶セル２ａの面積を１とすると、２つの副液晶セル２ｂ，２ｃの面積はそれぞれ１／３２および１／６４となる。
【００２９】
各行に対応して参照電位線１０、ゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３およびデータ線１４，１５が設けられる。参照電位線１０には、参照電位ＶＲ０が与えられる。ゲート線１１の一方端は、行ドライバ回路４に接続される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線１３の一方端は、列ドライバ回路５内のデコーダ２４に接続される。
【００３０】
デコーダ２４は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３と、１６段階の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５とを受け、データ信号Ｄ０〜Ｄ３に従って参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択し、選択した参照電位をソース線１３に与える。参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５は、カラー画像が人間の目に自然に映るように主液晶セル２ａのＶ−Ｔ特性およびガンマ特性を補正したレベルに予め設定されている。参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５の極性は、液晶の劣化を防止するために１／６０秒ごとに切換えられる。たとえば、参照電位ＶＲ０は１／６０秒ごとに＋４Ｖおよび−４Ｖに交互に切換えられ、参照電位ＶＲ１５は１／６０秒ごとに＋１Ｖおよび−１Ｖに交互に切換えられる。
【００３１】
たとえば、データ信号Ｄ０〜Ｄ３が１１１１の場合は１６段階の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちの絶対値が最も高いレベルの参照電位ＶＲ０がソース線１３に与えられ、データ信号Ｄ０〜Ｄ３が００００の場合は絶対値が最も低いレベルの参照電位ＶＲ１５がソース線１３に与えられる。データ線１４，１５には、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５がそれぞれ与えられる。
【００３２】
また、各液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ１６〜２０およびキャパシタ２１〜２３が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ１６〜２０およびキャパシタ２１〜２３は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ１６およびキャパシタ２１は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１６のゲートはゲート線１１に接続される。主液晶セル２ａの一方電極はＮ型ＴＦＴ１６とキャパシタ２１の間のノードＮ１６に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３３】
Ｎ型ＴＦＴ１７，１８およびキャパシタ２２は、参照電位線１０と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１７，１８のゲートはそれぞれゲート線１１およびデータ線１４に接続される。副液晶セル２ｂの一方電極はＮ型ＴＦＴ１８とキャパシタ２２の間のノードＮ１８に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３４】
Ｎ型ＴＦＴ１９，２０およびキャパシタ２３は、参照電位線１０と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ１９，２０のゲートはそれぞれゲート線１１およびデータ線１５に接続される。副液晶セル２ｃの一方電極はＮ型ＴＦＴ２０とキャパシタ２３の間のノードＮ２０に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００３５】
次に、図２に示した回路部の動作について説明する。行ドライバ回路４によってゲート線１１が選択レベルの「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ１６，１７，１９が導通する。次いで、デコーダ２４によってデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位（たとえばＶＲ１５）がソース線１３に与えられ、Ｎ型ＴＦＴ１６とキャパシタ２１の間のノードＮ１６が参照電位（この場合はＶＲ１５）に充電される。主液晶セル２ａの光透過率は、参照電位ＶＲ１５に応じた値になる。
【００３６】
また、データ信号Ｄ４が「Ｈ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ１８が導通してノードＮ１８が参照電位ＶＲ０に充電され、副液晶セル２ｂの光透過率は最低値になる。データ信号Ｄ５が「Ｈ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ２０が導通してノードＮ２０が参照電位ＶＲ０に充電され、副液晶セル２ｃの光透過率は最低値になる。データ信号Ｄ４，Ｄ５はともに「Ｌ」レベルの場合は、Ｎ型ＴＦＴ１８，２０が導通せず、液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率は最高値のまま変化しない。したがって、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００３７】
この実施の形態１では、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位ビットの信号Ｄ０〜Ｄ３に従って、外部から与えられた１６の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択し、選択した参照電位を主液晶セル２ａに書込む。したがって、従来のようにＤ／Ａコンバータ８６を使用しないので、Ｄ／Ａコンバータ８６のキャパシタ９４，９５を大きくしたり、アンプを設ける必要がない。よって、列ドライバ回路５の回路規模が小さくて済み、ソース線１３を精度よく駆動することができる。
【００３８】
また、参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５によってＶ−Ｔ特性およびガンマ特性を補正できるので、Ｖ−Ｔ特性およびガンマ特性を容易に補正することができる。
【００３９】
また、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に従って副液晶セル２ｂ，２ｃを駆動するので、下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に対する階調表示を十分に行なうことができる。
【００４０】
なお、この実施の形態１では、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積の１／３２および１／６４にするとともに副液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率を１００％または０％にしたが、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積のＰ／３２およびＰ／６４（ただし、Ｐは１以上の実数である）にするとともに副液晶セル２ｂ，２ｃの光透過率を１００％または１００／Ｐ％にしてもよい。
【００４１】
すなわち、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃの光透過率は、図３に示すように、印加電圧が高くなると低下する。たとえば、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに参照電位ＶＲ１５を印加すると光透過率は１００％になり、液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに参照電位ＶＲ０を印加する光透過率は０％になる。液晶セル２ａ，２ｂ，２ｃに所定の電位ＶＲＰを印加すると光透過率は１００／Ｐ％（たとえば２５％）になる。そこで、副液晶セル２ｂ，２ｃの面積をそれぞれ主液晶セル２ａの面積のＰ／３２およびＰ／６４（たとえば１／８および１／１６）にし、かつ参照電位線１０に所定の電位ＶＲＰを印加することにより、液晶セル２全体としての光透過率は実施の形態１と同じになる。この場合は、極めて小さな副液晶セル２ｂ，２ｃを作製する必要がなくなるので、副液晶セル２ｂ，２ｃを容易かつ精度よく作製することができる。
【００４２】
また、図４の変更例では、各行に対応して設けられた短絡信号線２５と、各液晶セル２に対応して設けられたＮ型ＴＦＴ２６，２７とが追加される。Ｎ型ＴＦＴ２６はノードＮ１６とＮ１８の間に接続され、Ｎ型ＴＦＴ２７はノードＮ１８とＮ２０の間に接続され、Ｎ型ＴＦＴ２６，２７のゲートは短絡信号線２５に接続される。図２で示した方法と同じ方法でノードＮ１６，Ｎ１８，Ｎ２０に画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じた電位を書込んだ後、ゲート線１１を「Ｌ」レベルに立下げ、次いで短絡信号線２５を「Ｈ」レベルに立上げてＮ型ＴＦＴ２６，２７を導通させる。これにより、ノードＮ１６，Ｎ１８，Ｎ２０は同電位になり、画面のぎこちなさが減少し、視認性が向上する。
【００４３】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図５において、各行に対応してゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３およびタイミング信号線３１が設けられる。ゲート線１１は、行ドライバ回路４によって駆動される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍの代わりに、制御信号ＶＣが与えられる。ソース線１３の一方端は、デコーダ２４に接続される。タイミング信号線３１の一方端は、デコーダ３０に接続される。
【００４４】
デコーダ３０は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５と、４つのタイミング信号φＴ０〜φＴ３とを受け、データ信号Ｄ４，Ｄ５によって指定されたタイミング信号をタイミング信号線３１に与える。
【００４５】
また、各液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ３２，３３およびキャパシタ３４は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ３２，３３のゲートはそれぞれゲート線１１およびタイミング信号線３１に接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ３３とキャパシタ３４の間のノードＮ３３に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００４６】
図６は、図５に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。図６において、タイミング信号φＴ０〜φＴ３は、所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。制御信号ＶＣは、タイミング信号φＴ０〜φＴ３に同期して、所定時間ずつ４段階の電位Ｖ０〜Ｖ３に順次変化する。たとえば、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、デコーダ３０はタイミング信号φＴ０〜φＴ３のうちの信号φＴ０を選択してタイミング信号線３１に与える。したがって、タイミング信号φＴ０が「Ｈ」レベルに立上げられると、タイミング信号線３１の電位Ｖ３１も「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ３３が導通するとともに制御信号ＶＣがＶ０になり、キャパシタ３４は、デコーダ２４によってノードＮ３３に与えられた電位Ｖ３３と制御信号ＶＣの電位Ｖ０との差の電圧Ｖ３３−Ｖ０に充電される。
【００４７】
同様にデータ信号Ｄ４，Ｄ５が０１，１０，１１の場合は、キャパシタ３４はそれぞれＶ３３−Ｖ１，Ｖ３３−Ｖ２，Ｖ３３−Ｖ３に充電される。したがって、制御信号ＶＣの４段階の電位Ｖ０〜Ｖ３を適切な値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００４８】
この実施の形態２では、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位ビットの信号Ｄ０〜Ｄ３に従って１６の参照電位ＶＲ０〜ＶＲ１５のうちのいずれかの参照電位を選択するとともに、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位ビットの信号Ｄ４，Ｄ５に従って４段階の制御電位Ｖ０〜Ｖ３のうちのいずれかの制御電位を選択し、選択した参照電位および制御電位をキャパシタ３４の一方電極および他方電極に与える。したがって、Ｄ／Ａコンバータやアンプを使用しないので、列ドライバ回路５の回路規模が小さくて済み、ソース線１３を精度よく駆動することができ、Ｖ−Ｔ特性およびガンマ特性を容易に補正することができる。また、液晶セル２を分割しないので、実施の形態１よりも液晶セルを容易に作製することができる。
【００４９】
［実施の形態３］
図７は、この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分を示す回路ブロック図である。図７において、この透過型カラー液晶表示装置では、各行に対応してゲート線１１、共通電位線１２およびリセット信号線４０が設けられ、各列に対応してソース線１３およびデータ線１４，１５が設けられる。
【００５０】
ゲート線１１は行ドライバ回路５によって駆動され、共通電位線１２には共通電位Ｖｃｏｍが与えられ、リセット信号線４０にはリセット信号ＲＥＳが与えられる。ソース線１３はデコーダ２４の出力電位を受け、データ線１４，１５はそれぞれデータ信号Ｄ４，Ｄ５を受ける。
【００５１】
また、各液晶セル２に対応してＮ型ＴＦＴ４１〜４５およびキャパシタ４６〜４８が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ４１〜４５およびキャパシタ４６〜４８は、液晶駆動回路を構成する。Ｎ型ＴＦＴ４１およびキャパシタ４６は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４１のゲートはゲート線１１に接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ４１とキャパシタ４６の間のノードＮ４１に接続され、その他方電極は対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００５２】
Ｎ型ＴＦＴ４２およびキャパシタ４７はノードＮ４１と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４２のゲートはデータ線１４に接続される。Ｎ型ＴＦＴ４４およびキャパシタ４８はノードＮ４１と共通電位線１２との間に直列接続され、Ｎ型ＴＦＴ４４のゲートはデータ線１５に接続される。Ｎ型ＴＦＴ４３，４５はそれぞれキャパシタ４７，４８に並列接続され、それらのゲートはともにリセット信号線４０に接続される。
【００５３】
次に、図７に示した回路部の動作について説明する。まず図８に示すように、リセット信号ＲＥＳがパルス的に「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ４３，４５がパルス的に導通してキャパシタ４７，４８の電極間電圧が０Ｖにリセットされる。次いで画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位がデコーダ２４によって選択され、選択された参照電位がソース線１３に与えられる。
【００５４】
また、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５がデータ線１４，１５を介してＮ型ＴＦＴ４２，４４のゲートに与えられる。図８に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２，４４がともに導通してキャパシタ４７，４８がキャパシタ４６に並列接続される。図９に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２が導通するとともにＮ型ＴＦＴ４４が非導通になり、キャパシタ４７がキャパシタ４６に並列接続される。
【００５５】
図１０に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４４が導通するとともにＮ型ＴＦＴ４２が非導通になり、キャパシタ４８がキャパシタ４６に並列接続される。図１１に示すようにデータ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、Ｎ型ＴＦＴ４２，４４がともに非導通になり、キャパシタ４７，４８はキャパシタ４６に並列接続されない。したがって、ノードＮ４１と共通電位線１２の間の容量値は、データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合に最大になり、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合に最小になる。
【００５６】
次に、ゲート線１１の電位Ｖ１１が所定時間だけ「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ４１が所定時間だけ導通する。Ｎ型ＴＦＴ４１が導通するとノードＮ４１の電位が徐々に上昇する。したがって、ノードＮ４１の電位はデータ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合に最低になり、データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合に最高になる。よって、キャパシタ４６〜４８の各々の容量値を適値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００５７】
この実施の形態３でも、実施の形態２と同じ効果が得られる。
［実施の形態４］
図１２は、この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セル２に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。図１２において、この透過型カラー液晶表示装置では、各行に対応してゲート線１１および共通電位線１２が設けられ、各列に対応してソース線１３および信号線５１〜５５が設けられる。ゲート線１１は、行ドライバ回路４によって駆動される。共通電位線１２には、共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。ソース線１３は、デコーダ２４の出力電位を受ける。信号線５１〜５５は、それぞれ電位調整回路７４の出力信号φ１〜φ４，φＳを受ける。
【００５８】
電位調整回路７０は、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５に基づいて信号φ１〜φ４，φＳを生成する。たとえば、データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、図１３に示すように、信号φ１〜φ４，φＳは所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１，φ２，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、信号φ１〜φ４，φＳのうちの信号φ１〜φ３，φＳのみが「Ｈ」レベルに立上げられる。
【００５９】
また、１つの液晶セル２に対応して、Ｎ型ＴＦＴ５６〜６４およびキャパシタ６５〜６９が設けられる。Ｎ型ＴＦＴ５６およびキャパシタ６５は、ソース線１３と共通電位線１２との間に直列接続される。液晶セル２の一方電極はＮ型ＴＦＴ５６とキャパシタ６５の間のノードＮ５６に接続され、その他方電極が対向電極電位ＬＣｃｏｍを受ける。
【００６０】
Ｎ型ＴＦＴ５７〜６０はそれぞれノードＮ５６とノードＮ５７〜Ｎ６０との間に接続され、それらのゲートはそれぞれ信号線５１〜５４に接続される。キャパシタ６６〜６９は、それぞれノードＮ５７〜Ｎ６０と共通電位線１２との間に接続される。Ｎ型ＴＦＴ６１〜６４は、それぞれノードＮ５６とＮ５７，Ｎ５７とＮ５８，Ｎ５８とＮ５９，Ｎ５９とＮ６０の間に接続され、それらのゲートはともに信号線５５に接続される。
【００６１】
次に、図１２に示した回路部の動作について説明する。まず、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの上位４ビットのデータ信号Ｄ０〜Ｄ３に応じたレベルの参照電位がデコーダ２４によって選択され、選択された参照電位がソース線１３に与えられる。また、ゲート線１１が「Ｈ」レベルに立上げられ、Ｎ型ＴＦＴ５６が導通し、デコーダ２４からソース線１３に与えられた参照電位がＮ型ＴＦＴ５６を介してノードＮ５６に与えられる。
【００６２】
次いで、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５のうちの下位２ビットのデータ信号Ｄ４，Ｄ５に基づき、信号φ１〜φ４，φＳが生成されて信号線５１〜５５に与えられる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、図１３に示すように、信号φ１〜φ４，φＳが所定時間ずつ順次「Ｈ」レベルに立上げられる。信号φ１〜φ４が「Ｈ」レベルに立上げられると、それぞれノードＮ５７〜Ｎ６０が所定の電位に充電される。ゲート線１１が「Ｌ」レベルに立上げられてＮ型ＴＦＴ５６が非導通にされた後、信号φＳが「Ｈ」レベルに立上げられる。信号φＳが「Ｈ」レベルに立上げられると、Ｎ型ＴＦＴ６１〜６４が導通し、ノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されてノードＮ５６〜Ｎ６０の電位が平均化される。
【００６３】
データ信号Ｄ４，Ｄ５が００の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの２つのキャパシタ６５，６６のみが充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は最も低くなる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が０１の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの３つのキャパシタ６５〜６７が充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は２番目に低くなる。
【００６４】
データ信号Ｄ４，Ｄ５が１０の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のうちの４つのキャパシタ６５〜６８が充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は３番目に低くなる。データ信号Ｄ４，Ｄ５が１１の場合は、５つのキャパシタ６５〜６９のすべてが充電された後にノードＮ５６〜Ｎ６０が結合されるので、ノードＮ５６の電位は最も高くなる。
【００６５】
液晶セル２は、ノードＮ５６の電位と共通電位Ｖｃｏｍの電位差に応じたレベルの光透過率を示す。したがって、キャパシタ６５〜６９の容量値を適切な値に設定することにより、画像データ信号Ｄ０〜Ｄ５に応じて６４階調の光透過率を得ることができる。
【００６６】
この実施の形態４でも、実施の形態２と同じ効果が得られる。
なお、以上の実施の形態１〜４では、カラー液晶表示装置は透過型としたが、この発明は反射型あるいは半透過型でも有効であることは言うまでもない。反射型の場合は、液晶パネル１はその裏面に密着された反射板を含む。透過型の場合は液晶セル２の光透過率が変化し、反射型の場合は液晶セル２（反射板を含む）の光反射率が変化する。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る液晶表示装置では、その光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する主液晶セルと、各々が主液晶セルよりも小さな表示面積を有し、各々の光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する第１〜第ｍの副液晶セルと、それぞれ第１〜第ｍのデータ信号が予め定められた論理レベルを有することに応じて、それぞれ第１〜第ｍの副液晶セルの電極間に予め定められた電圧を与える第１〜第ｍの切換回路と、第ｍ＋１〜第ｎのデータ信号に従って複数の参照電圧のうちのいずれかの参照電圧を選択し、選択した参照電圧を主液晶セルの電極間に与える電圧選択回路とが設けられる。また、主液晶セルの表示面積を１とすると第ｍの副液晶セルの表示面積はＰ×２ m-n-1 であり、予め定められた電圧は、第１〜第ｍの副液晶セルの各々の光透過率または光反射率を最高値の１／Ｐの値にする電圧である。したがって、複数の参照電圧、副液晶セルの数および面積などを適切に選択することにより、デジタル信号に応答して階調表示を容易かつ安定に行なうことができる。
【００７１】
また好ましくは、さらに、第１〜第ｍの切換回路および電圧選択回路によって主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルの各々の電極間に電圧が与えられた後に、主液晶セルおよび第１〜第ｍの副液晶セルを並列接続する第ｍ＋１の切換回路が設けられる。この場合は、滑らかな良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】 実施の形態１の変更例を説明するための図である。
【図４】 実施の形態１の他の変更例を示す回路ブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】 図５に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図９】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示す他のタイムチャートである。
【図１０】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すさらに他のタイムチャートである。
【図１１】 図７に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すさらに他のタイムチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図１３】 図１２に示した透過型カラー液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図１４】 従来の透過型液晶表示装置の１つの液晶セルに関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図１５】 図１４に示したＤ／Ａコンバータの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 液晶パネル、２，８０ 液晶セル、２ａ 主液晶セル、２ｂ，２ｃ 副液晶セル、３ 画素、４ 行ドライバ回路、５ 列ドライバ回路、１０ 参照電位線、１１ ゲート線、１２，８２ 共通電位線、１３，８３ ソース線、１４，１５，８１ データ線、１６〜２０，２６，２７，３２，３３，４１〜４５，５６〜６４，８４ Ｎ型ＴＦＴ、２１〜２３，３４，４６〜４８，６５〜６９，８５，９４，９５ キャパシタ、２４，３０ デコーダ、２５ 短絡信号線、３１タイミング信号線、４０ リセット信号線、５１〜５５ 信号線、７０ 電位調整回路、８６ Ｄ／Ａコンバータ、９０〜９３ スイッチ。
Claims (2)
- 第１〜第ｎ（ただし、ｎは２以上の整数である）のデータ信号に従って階調表示を行なう液晶表示装置であって、
その光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する主液晶セル、
各々が前記主液晶セルよりも小さな表示面積を有し、各々の光透過率または光反射率がその電極間電圧に応じて変化する第１〜第ｍ（ただし、ｍは１以上でｎよりも小さな整数である）の副液晶セル、
それぞれ第１〜第ｍのデータ信号が予め定められた論理レベルを有することに応じて、それぞれ前記第１〜第ｍの副液晶セルの電極間に予め定められた電圧を与える第１〜第ｍの切換回路、および
第ｍ＋１〜第ｎのデータ信号に従って複数の参照電圧のうちのいずれかの参照電圧を選択し、選択した参照電圧を前記主液晶セルの電極間に与える電圧選択回路を備え、
前記主液晶セルの表示面積を１とすると前記第ｍの副液晶セルの表示面積はＰ×２ m-n-1 （ただし、Ｐは１以上の実数である）であり、
前記予め定められた電圧は、前記第１〜第ｍの副液晶セルの各々の光透過率または光反射率を最高値の１／Ｐの値にする電圧である、液晶表示装置。 - さらに、前記第１〜第ｍの切換回路および前記電圧選択回路によって前記主液晶セルおよび前記第１〜第ｍの副液晶セルの各々の電極間に電圧が与えられた後に、前記主液晶セルおよび前記第１〜第ｍの副液晶セルを並列接続する第ｍ＋１の切換回路を備える、請求項１に記載の液晶表示装置。
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