JP7122929B2

JP7122929B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP7122929B2
Application number: JP2018193213A
Authority: JP
Inventors: 浩戸塚; 学濱本
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2022-08-22
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP2020060724A

Description

本発明は、セグメント方式の液晶表示装置に関する。

従来から、液晶表示装置の表示方式として、セグメント方式とドットマトリクス方式が知られている。このうち、一般にセグメント方式は、比較的簡単な構成で表示を行えるものの、文字や数字が読みにくい、文字等のデザインの自由度が低い等の不都合がある。他方、一般にドットマトリクス方式は、実用に耐え得る表示を実現するには多数の画素（ドット）が必要となるため、構成が複雑になりコストが増加する等の不都合がある。

セグメント方式を用いる液晶表示装置の従来例として、例えば特開２０００－２１４８０６号公報（特許文献１）には、表示領域における外側の直線状の輪郭部分を構成する外側輪郭部を備えた外側画素と、外側画素に内接し、他の輪郭画素の輪郭部に合致した曲線状の外側輪郭部を備えているとともに略直線状の内側輪郭部を備えた中間画素と、外側画素若しくは中間画素に内接し、表示領域における内側の曲線状の輪郭部分を構成する内側輪郭部を備えた内側画素と、を備えた表示装置が記載されている。特許文献１には、この表示装置によりセグメント方式とドットマトリクス方式の問題点を共に解消することができる旨、述べられている。

ところで、特許文献１に記載される表示装置は、表現できる文字の形状が限られており、斜め線の表現はほとんど出来てない。これは、セグメント配線の結線における制約に起因するものであると推察される。また、文字の形状を自由に選んだ場合には、画素間の隙間に引き回し配線を設ける必要が生じると推測されるが、その場合には画素間の隙間をより大きく確保することになるので、文字の一部が欠ける不都合（表示欠け）を生じ得る。

特開２０００－２１４８０６号公報

本発明に係る具体的態様は、セグメント方式の液晶表示装置において、表示可能な文字の形状に関する制約が少なく、かつ表示欠けを生じにくくすることが可能な技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）一定領域内において複数の文字を選択的に表示可能なセグメント方式の液晶表示装置であって、（ｂ）対向配置される第１基板及び第２基板と、（ｃ）前記第１基板に設けられる複数の第１電極と、（ｄ）前記第２基板に設けられる複数の第２電極と、（ｅ）前記第１基板と前記第２基板の間に配置される液晶層と、を含み、（ｆ）前記複数の第１電極と前記複数の第２電極の各々の重なる各領域に対応して複数の画素が構成されており、（ｇ）前記複数の画素の各々は、異なる形状の複数の文字を平面視において重ね合わせたときの当該各文字の輪郭ないしその一部分によって構成される線分により画定される複数の閉領域に対応して設けられており、（ｈ）前記複数の画素には前記複数の閉領域の１つを分割して得られる２つ以上の領域のそれぞれに対応した２つ以上の分割画素が含まれており、当該２つ以上の分割画素は、同じタイミングで点消灯するように駆動されるものであり、（ｉ）前記複数の第１電極の各々は、前記第１方向に沿って延在し、前記複数の第２電極の各々は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延在しており、（ｊ）前記複数の第１電極のうち少なくとも１つは、前記複数の画素のうち１つ以上の画素に対応する第１部位と、前記複数の画素のうちの１つの画素に対応しており前記第１方向に対して斜交する方向において前記第１部位と隣り合う第２部位と、前記第１部位と前記第２部位の間を繋ぐ第１斜交接続部と、を有している、液晶表示装置である。

上記構成によれば、セグメント方式の液晶表示装置において、表示可能な文字の形状に関する制約が少なく、かつ表示欠けを生じにくくすることが可能となる。

図１は、液晶表示装置の構成例を示す模式的な断面図である。図２は、画素を決める方法について説明するための図である。図３は、想定している数字を全て重ね合わせた場合の画素の構成を示す平面図である。図４は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その１）を説明するための図である。図５は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その２）を説明するための図である。図６は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その３）を説明するための図である。図７は、図３に示した画素について、上記のセグメント配線およびコモン配線の設定方法を反映した結果、得られる画素の例を示す図である。図８は、図７に示した画素のレイアウトに対するセグメント配線の結線例を示す図である。図９は、図７に示した画素のレイアウトに対するコモン配線の結線例を示す図である。図１０は、図７～図９の実施例の画素構成をドットに置き換えた場合の模式図である。図１１は、上記したセグメント配線およびコモン配線の結線例に基づいて実際に設計された電極および配線の構造を示す平面図である。図１２は、図１１に示すｂ部におけるセグメント電極の拡大図である。図１３は、図１１に示すｂ部におけるコモン電極の拡大図である。図１４は、変形例１のセグメント配線の結線例を示す図である。図１５は、変形例１のコモン配線の結線例を示す図である。図１６は、変形例２のセグメント配線の結線例を示す図である。図１７は、変形例２のコモン配線の結線例を示す図である。図１８は、変形例３のセグメント配線の結線例を示す図である。図１９は、変形例３のコモン配線の結線例を示す図である。

図１は、液晶表示装置の構成例を示す模式的な断面図である。図示の液晶表示装置１は、一定領域内において複数の文字を選択的に表示可能なセグメント方式の液晶表示装置であり、対向配置された第１基板１１および第２基板１２と、第１基板１１に設けられた第１電極１３と、第２基板１２に設けられた第２電極１４と、第１基板１１と第２基板１２の間に配置された液晶層１７を含んで構成されている。この液晶表示装置１は、例えば、図示しない一対の偏光板の間に配置して用いられる。

第１基板１１および第２基板１２は、それぞれ、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、例えば多数のスペーサーが均一に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。

第１電極１３は、セグメント電極であり、第１基板１１の一面側に複数設けられている。第２電極１４は、コモン電極であり、第２基板１２の一面側に複数設けられている。各電極は、それぞれ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。なお、図示を省略しているが各電極の上面にさらに絶縁膜が設けられていてもよい。第１電極１３と第２電極１４とが重なる領域のそれぞれにおいて個別に液晶層１７へ電圧を印加することができる。以後、第１電極１３と第２電極１４とが重なる領域のそれぞれを「画素」と呼ぶ。また、それらの画素が配置される一定領域を「表示領域」と呼ぶ。

第１配向膜１５は、第１基板１１の一面側に第１電極１３を覆うようにして設けられている。第２配向膜１６は、第２基板１２の一面側に第２電極１４を覆うようにして設けられている。各配向膜は、液晶層１７の配向状態を規制するためのものである。

液晶層１７は、第１基板１１と第２基板１２の間に設けられている。この液晶層１７は、誘電率異方性Δεが正ないし負であり、流動性を有するネマティック液晶材料を用いて構成されている。

図２は、画素を決める方法について説明するための図である。まず、予め、表示したい文字を定めておく。例えば本実施形態では、文字の一例として０～９の数字を表示するための画素を決める場合を例示する。図２（Ａ）に示すように、表示したい数字を１つずつ重ね合わせる。ここでは、数字の「３」と「８」を重ねる場合を例示している。このとき、なるべく各数字の輪郭の重なる部分が多くなるように、各数字の縦横比や輪郭の微調整を行うことが望ましい。例えば、数字の「８」をベースとして、この「８」において上下に配置されている２つの丸部分の曲線状の輪郭を活かし、他の数字「０」、「２」、「３」、「５」、「６」、「９」の曲線状の輪郭が「８」の曲線状の輪郭とより多く重なるように微調整することが望ましい。それにより、必要となる画素の数を大幅に減らすことができる。

詳細には、「３」と「８」以外にも拡張して「０」から「９」までを重ねる場合は、以下のようにすることが望ましい。
（ａ）数字の「８」をベースとして、この「８」において上下に配置されている２つの丸部分の曲線状の輪郭を活かし、他の数字「０」、「２」、「３」、「５」、「６」、「９」の曲線状の輪郭が「８」の曲線状の輪郭とより多く重なるように微調整する。
（ｂ）数字の「２」、「７」、「９」の斜め直線部が共通になるように微調整する。
（ｃ）数字の「４」、「６」の斜め直線部が共通になるように微調整する。
（ｄ）数字の「１」と「４」の縦直線、斜直線が共通になるように微調整する。
（ｅ）数字の「１」の「２」の下横直線が共通になるように微調整する。
（ｆ）数字の「８」の上の円より下の円を大きくする。

図２（Ａ）に示すように、「３」と「８」を重ね合わせた際に、「３」の輪郭の一部分、具体的には左上と左下の各横線状の輪郭部分２０と中央の縦線状の輪郭部分２０が「８」の内部に入る。図２（Ａ）のａ部の拡大図を図２（Ｂ）に示す。このとき、図示のように、「８」の内部に入った各輪郭部分２０に沿って分割部２１を設ける。これにより、「８」と「３」が互いに重複した領域に対応する画素２２と、「８」のみに存在する領域に対応する画素２３が得られる。この場合、画素２２と画素２３をともに点灯状態（光透過状態）となるように駆動すれば「８」を表示することができ、画素２２のみを点灯状態となるように駆動すれば「３」を表示することができる。他の数字についても同様にして重ね合わせ、他の数字の内部に入る輪郭部分に沿って分割部を設け、分割部を境界線として画素を設定することができる。

図３は、想定している数字を全て重ね合わせた場合の画素の構成を示す平面図である。上記のように、本実施形態では「０」～「９」の数字を想定しており、それら全ての数字を重ね合わせ、他の数字の内部に入る輪郭部分に沿って分割部を設け、分割部を境界線として画素を設定したものである。このように、各数字を重ね合わせて分割部を設けて得られる複数の画素（図３の例では６１個の画素）を設け、それらの画素を適宜組み合わせていずれの表示パターンにおいても同じタイミングに点灯状態に駆動することで、各数字を表示することができる。

図４は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その１）を説明するための図である。図４（Ａ）は、形状や大きさの異なる複数の画素を簡素化して示した図であり、正方形、縦長の長方形、横長の長方形のそれぞれが画素を表している。図示のように、画素は２０個あり、それぞれ画素ｇ１、ｇ２、ｇ３、・・・ｇ２０とする。図４の例は、縦方向に３列きれいに並んでいる例である。つまり、横方向の画素の大きさ（横方向の長さ）は均一である。なお、ここで示す配線の設定方法は、マルチプレックス駆動を前提としている。

図４（Ｂ）に示すように、セグメント配線Ｓ１は、画素ｇ１～画素ｇ７を繋ぐように設定される。セグメント配線Ｓ２は、画素ｇ８～画素ｇ１４を繋ぐように設定される。セグメント配線Ｓ３は、画素ｇ１５～画素ｇ２０を繋ぐように設定される。

コモン配線Ｃ１は、画素ｇ１、画素ｇ８、画素ｇ１５を繋ぐように設定される。画素ｇ１、画素ｇ８、画素ｇ１５については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。

コモン配線Ｃ２は、画素ｇ２、画素ｇ９、画素ｇ１６を繋ぐように設定される。画素ｇ２と画素ｇ９に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ２と画素ｇ９に隣接する他の画素ｇ１、画素ｇ１０の間を通して配置されている。同様の考え方により、画素ｇ９と画素ｇ１６に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。

コモン配線Ｃ３は、画素ｇ３、画素ｇ１０、画素ｇ１７を繋ぐように設定される。画素ｇ３と画素ｇ１０に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ３と画素ｇ１０に隣接する他の画素ｇ２、画素ｇ１１の間を通して配置されている。画素ｇ１０と画素ｇ１７については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。

コモン配線Ｃ４は、画素ｇ４、画素ｇ１１、画素ｇ１８を繋ぐように設定される。画素ｇ４と画素ｇ１１に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ４と画素ｇ１１に隣接する他の画素ｇ３、画素ｇ１２の間を通して配置されている。画素ｇ１１と画素ｇ１８については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。

コモン配線Ｃ５は、画素ｇ５、画素ｇ１２、画素ｇ１９を繋ぐように設定される。画素ｇ５と画素ｇ１２に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ５と画素ｇ１２に隣接する他の画素ｇ４、画素ｇ１３の間を通して配置されている。画素ｇ１２と画素ｇ１９については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。

コモン配線Ｃ６は、画素ｇ６、画素ｇ１３、画素ｇ２０を繋ぐように設定される。これらの画素ｇ６、画素ｇ１３、画素ｇ２０については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。また、同様の考え方により、画素ｇ７、画素ｇ１４を繋ぐようにしてコモン配線Ｃ７が設定されている。

上記のように、斜め配線（斜交接続部）を用いてセグメント配線の結線を行うことで、セグメント配線の数をより少なくすることが可能となる。例えば、各画素ｇ１、ｇ２、ｇ９、ｇ１０の相互間に設ける隙間の長さを１とすると、画素ｇ１、ｇ１０の頂角同士の隙間は約１．４と大きく確保できるので、この隙間を利用すれば画素ｇ２、ｇ９を繋ぐための斜め配線を容易に設けることができる。また、画素間の引き回し配線が基本的に不要となるので、画素間の隙間をすべて略一定の長さ（例えば１００μｍないしそれ以下）に揃えることができる。このように、一部の画素を分割することで、斜め配線を用いてもなおセグメント配線の設定が難しい場合であっても、各画素の相互間の隙間の長さを一定に保ったままでセグメント配線を設定し、所望の表示を実現することができる。図４の例では、例えば、画素ｇ４と画素ｇ５は元々１つの画素であったものを分割して得られたものである。各画素の相互間の隙間の長さが一定であるため、表示の際に違和感を生じることがない。

これに対して、図４（Ｃ）に比較例を示すように、斜め配線を用いずにセグメント配線の結線を行おうとした場合には、元々の画素の形状では設定不可能となるため、画素を部分的に分割する等により、各画素同士の輪郭線同士が向かい合って隣り合うようにする必要がある。このため、画素の数が増加し、それに合わせてセグメント配線の数も増加する。また、図４（Ｄ）に比較例を示すように、画素の分割という方法を用いずにセグメント配線の結線を行おうとした場合には、斜め配線を用いたとしても元々の画素の形状では設定不可能となるため、画素を部分的に小さくする等により各画素同士の隙間をより大きく確保し、その隙間にセグメント配線の一部を通す必要が生じる。このため、表示欠けが発生するなど、表示の際に違和感を生じてしまう可能性がある。

図５は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その２）を説明するための図である。図５（Ａ）は、形状や大きさの異なる複数の画素を簡素化して示した図であり、正方形、縦長の長方形、横長の長方形のそれぞれが画素を表している。図示のように、画素は２２個あり、それぞれ画素ｇ１、ｇ２、ｇ３、・・・ｇ２２とする。図５の例は、縦方向に並んでいる例である。縦方向、横方向の大きさが異なる画素が混在している。なお、ここで示す配線の設定方法は、マルチプレックス駆動を前提としている。

図５（Ｂ）に示すように、セグメント配線Ｓ１は、画素ｇ１、画素ｇ６、画素ｇ８を繋ぐように設定される。ここで、画素ｇ１と画素ｇ６に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ１と画素ｇ６に隣接する他の画素ｇ２、画素ｇ５の間を通して配置されている。画素ｇ６と画素ｇ８については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。また、同様の考え方により、画素ｇ４、画素ｇ１０、画素ｇ１１を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ５が設定されている。

セグメント配線Ｓ２は、画素ｇ５、画素ｇ１４、画素ｇ１６を繋ぐように設定される。ここで、画素ｇ５と画素ｇ１４に着目すると、これらは互いの輪郭線同士の向かい合う箇所が存在しないので、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。この斜め配線は、画素ｇ５と画素ｇ１４に隣接する他の画素ｇ６、画素ｇ１３の間を通して配置されている。画素ｇ１４と画素ｇ１６については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。また、同様の考え方により、画素ｇ１２、画素ｇ１８、画素ｇ２０を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ６が設定されている。

セグメント配線Ｓ３は、画素ｇ１３、画素ｇ１５、画素ｇ１７を繋ぐように設定される。これらの画素ｇ１３、画素ｇ１５、画素ｇ１７については、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。また、同様の考え方により、画素ｇ１９、画素ｇ２１、画素ｇ２２を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ７が設定されている。

セグメント配線Ｓ４は、画素ｇ２と画素ｇ７を繋ぐように設定されており、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。同様に、セグメント配線Ｓ８は、画素ｇ３と画素ｇ９を繋ぐように設定されており、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。

コモン配線Ｃ１は、画素ｇ１、ｇ４、ｇ５、ｇ１２、ｇ１３、ｇ２２を通るようにして略環状に設定されている。コモン配線Ｃ２は、画素ｇ２、ｇ３、ｇ６、ｇ１１、ｇ１４、ｇ１５、ｇ２０、ｇ２１を通るようにして略環状に設定されている。コモン配線Ｃ３は、画素ｇ７、ｇ８、ｇ９、ｇ１０、ｇ１６、ｇ１７、ｇ１８、ｇ１９を通るようにして略環状に設定されている。これらは、コモン配線Ｃ１を外側、コモン配線Ｃ３を内側、コモン配線Ｃ２がこれらに挟まれるようにして配置されている。

上記のように、斜め配線（斜交接続部）を用いてセグメント配線の結線を行うことで、セグメント配線の数をより少なくすることが可能となる。例えば、各画素ｇ１、ｇ２、ｇ５、ｇ６の相互間に設ける隙間の長さを１とすると、画素ｇ２、ｇ５の頂角同士の隙間は約１．４と大きく確保できるので、この隙間を利用すれば画素ｇ１、ｇ６を繋ぐための斜め配線を容易に設けることができる。また、画素間の引き回し配線が基本的に不要となるので、画素間の隙間をすべて略一定の長さ（例えば１００μｍないしそれ以下）に揃えることができる。また、図５（Ｂ）に示す例では、各セグメント配線Ｓ１～Ｓ８が画素ｇ１～ｇ２２の配置領域の内側から外側へ向かって放射状に配置されている。これに対して、図５（Ｃ）に比較例を示すように、斜め配線を用いずにセグメント配線の結線を行おうとした場合には、元々の画素の形状では設定不可能となるため、画素を部分的に分割する等により、各画素同士の輪郭線が向かい合って隣り合うようにする必要がある。このため、画素の数が増加し、それに合わせてセグメント配線の数も増加する。

図６は、各画素に対するセグメント配線およびコモン配線の設定方法（その３）を説明するための図である。図６（Ａ）においても正方形、縦長の長方形、横長の長方形のそれぞれが画素を表している。図示のように、画素は２２個あり、それぞれ画素ｇ１、ｇ２、ｇ３、・・・ｇ２２とする。上記した図５に示したものと比較すると、画素ｇ５、ｇ１２が正方形になり、画素ｇ１３、ｇ２２がより長い長方形になった点が異なっている。このような場合、画素ｇ１３、ｇ２２が比較的長いため、画素間を広げることなくセグメント配線を繋ぐことが難しくなる。このため、画素ｇ１３、ｇ２２をそれぞれ２つに分割することでセグメント配線を繋ぐことを可能とする。この場合、分割された画素は、元々１つの画素であるので、駆動時にはいずれの表示パターンにおいても同じタイミングで点灯／消灯するように駆動される。なお、ここで示す配線の設定方法もマルチプレックス駆動を前提としている。

詳細には、図６（Ｂ）に示すように、画素ｇ１３は、縦長の長方形の画素（分割画素）ｇ１３１と正方形の画素（分割画素）ｇ１３２に分割され、画素ｇ２２は、縦長の長方形の画素（分割画素）ｇ２２１と正方形の画素（分割画素）ｇ２２２に分割される。そして、画素ｇ１３１、ｇ１４、ｇ１６を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ３が設定され、画素ｇ１３２、ｇ１５、ｇ１７を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ５が設定されている。同様に、画素ｇ２２１、ｇ１８、ｇ２０を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ７が設定され、画素ｇ２２２、ｇ１９、ｇ２１を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ８が設定されている。なお、他のセグメント配線Ｓ１等、コモン配線Ｃ１等については上記と同様の方法によって設定されている。

上記のように、一部の画素を分割することで、斜め配線を用いてもなおセグメント配線の設定が難しい場合であっても、各画素の相互間の隙間の長さを一定に保ったままでセグメント配線を設定し、所望の表示を実現することができる。隙間の長さが一定であるため、表示の際に違和感を生じることがない。

より具体的には、以下の通りである。
（ａ）まず、一つのセグメント配線が繋ぐ画素の数を設定する。図６では、一つのセグメント配線が繋ぐ画素の数は、３つである。
（ｂ）画素の配列が密な箇所の画素を繋ぐようにしてセグメント配線を設定する。図６では、例えば画素ｇ５、ｇ６、ｇ８を繋ぐようにしてセグメント配線Ｓ２を配線する。なお、「画素の配列が密な箇所」とは、ある方向に沿って画素が最も多く隣接している箇所をいう。図６の例では、画素ｇ５、ｇ６、ｇ８の他にも同様の箇所があり、そのいずれか一つが選択されて、セグメント配線が配線される。
（ｃ）隣りあう画素のセグメント配線を設定する。図６では、セグメント配線Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４の順に設定する。
（ｄ）上記（ｂ）、（ｃ）において、斜め配線を用いてもなおセグメント配線の設定が難しい場合は、一部の画素を分割する。図６では、例えば画素ｇ１３が画素ｇ１３１と画素ｇ１３２に分割されている。
（ｅ）上記（ｂ）～（ｄ）を繰りかえすことで、必要な画素が設定される。
（ｆ）互いの輪郭線が向かい合う箇所が存在しない場合、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。
（ｇ）互いの輪郭線が向かい合う箇所が存在する場合、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。
（ｈ）上記（ｄ）～（ｇ）を繰りかえし、適宜配線が設定される。
（ｉ）上記（ａ）～（ｈ）により、全てのセグメント配線が設定される。
また、全てのコモン配線についても、同様な方法により設定する。なお、本実施形態では、まず、セグメント配線を検討してから、コモン配線を検討しているが、コモン配線を検討してから、セグメント配線を検討してもよい。

これに対して、図６（Ｃ）に比較例を示すように、画素の分割という方法を用いずにセグメント配線の結線を行おうとした場合には、斜め配線を用いたとしても元々の画素の形状では設定不可能となるため、画素を部分的に小さくする等により各画素同士の隙間をより大きく確保し、その隙間にセグメント配線の一部を通す必要が生じる。このため、表示欠けが発生するなど、表示の際に違和感を生じてしまう可能性がある。

図７は、図３に示した画素について、上記のセグメント配線およびコモン配線の設定方法を反映した結果、得られる画素の例を示す図である。図示の例では、後述する図８に示すセグメント配線を成立させるために、斜め配線を用いるとともに画素分割を採り入れている。詳細には、図中に太線で示している各境界線ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・ｄ２１において、それぞれ元々１つであった画素を複数に分割している。

図８は、図７に示した画素のレイアウトに対するセグメント配線の結線例を示す図である。ここでは１１個のセグメント配線Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ１１が設定されている。セグメント配線Ｓ１は、基本的に表示領域の左側の最外部に存在して上下方向に隣接する各画素を繋いで設定されている。他のセグメント配線Ｓ２～Ｓ１１も同様であり、基本的に表示領域の左側から順に設定されている。例えば、セグメント配線Ｓ２は、上から４個目の画素と５個目の画素の間、５個目の画素と６個目の画素の間、７個目の画素と８個目の画素の間のそれぞれが斜め配線を用いることを前提にして結線されている。なお、セグメント配線Ｓ２に関わる画素を分かりやすくするために図中において該当する画素に模様を付している。セグメント配線Ｓ１とセグメント配線Ｓ２の関係をみると、境界線ｄ１、ｄ７、ｄ８、ｄ１８（図６参照）によって画素分割が行われたことにより、それぞれ元々１つの画素であった部分に２つのセグメント配線を通すことができている。他のセグメント配線についても同様である。

図９は、図７に示した画素のレイアウトに対するコモン配線の結線例を示す図である。ここでは８個のコモン配線Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃ８が設定されている。コモン配線Ｃ１は、基本的に表示領域の上側の最外部に存在して左右方向に隣接する各画素を繋いで設定されている。他のコモン配線Ｃ２～Ｃ８も同様であり、基本的に表示領域の上側から順に設定されている。例えば、コモン配線Ｃ２は、左から９個目の画素と１０個が斜め配線を用いることを前提にして結線されている。他のコモン配線についても同様である。なお、コモン配線Ｃ２に関わる画素を分かりやすくするために図中において該当する画素に模様を付している。このようなコモン配線と上記のセグメント配線により、１／８デューティのマルチプレックス駆動を用いて表示制御を行うことができる。

図７～図９に示した通り、図３に示した画素についても同様な方法で配線することができる。
（ａ）まず、一つのセグメント配線が繋ぐ画素の数を設定する。図７では、一つのセグメント配線が繋ぐ画素の数は、８つである。
（ｂ）画素の配列が密な箇所の画素を繋ぐようにしてセグメント配線を設定する。図７では、セグメント配線Ｓ２を配線する。
（ｃ）隣りあう画素のセグメント配線を設定する。図７では、セグメント配線Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４の順に設定する。
（ｄ）上記（ｂ）、（ｃ）において、斜め配線を用いてもなおセグメント配線の設定が難しい場合は、一部の画素を分割する。図７では、図中に太線で示している各境界線ｄ１、ｄ２、ｄ３・・・ｄ２１において、それぞれ元々１つであった画素を複数に分割している。
（ｅ）上記（ｂ）～（ｄ）を繰りかえし、画素が設定される。
（ｆ）互いの輪郭線が向かい合う箇所が存在しない場合、互いの近接する箇所同士を繋ぐようにして斜めに配線が配置される。
（ｇ）互いの輪郭線が向かい合う箇所が存在する場合、互いの輪郭線が向かい合う箇所において適宜配線が配置される。
（ｈ）上記（ｆ）～（ｇ）を繰りかえし、適宜配線が設定される。
（ｉ）上記（ａ）～（ｈ）により、全てのセグメント配線が設定される。
また、全てのコモン配線についても、同様な方法により設定する。なお、本実施形態では、まず、セグメント配線を検討してから、コモン配線を検討しているが、コモン配線を検討してから、セグメント配線を検討してもよい。

図１０（Ａ）は、図３の実施形態の画素構成をドットに置き換えた場合の模式図である。図１０（Ｂ）は、図７の実施形態の画素構成をドットに置き換えた場合の模式図である。なお、図中「Ｃ．Ｐ．」と表記されている箇所は意匠以外の画素であって表示制御によって常時オフにされる画素である。また、「Ｎ．Ｃ．」と表示されている箇所は配線する対象となる画素がない領域である。上記したようなフローで配線を検討することで、どのような意匠でも表示可能であり、文字の形状に関する制約が少なく、かつ表示欠けを生じにくくすることが可能となる。

図１１は、上記したセグメント配線およびコモン配線の結線例に基づいて実際に設計された電極および配線の構造を示す平面図である。また、図１２は、図１１に示すｂ部におけるセグメント電極の拡大図であり、図１３は、図１１に示すｂ部におけるコモン電極の拡大図である。図１２に示すように、第１部位５０と第２部位５１は、相互間の最短距離となる位置に配置された第１斜交接続部６０を介して相互に接続されている。同様に、第２部位５１と第３部位５２は、相互間の最短距離となる位置に配置された第２斜交接続部６１を介して相互に接続されている。これらは上記した図１における第１電極１３の１つとして構成されている。

第１部位５０は、図中の上下方向に隣り合う３つの画素に対応して設けられているものであり、具体的には３つの画素を全て接続して一体化した形状となっている（図８において模様を付した部分を参照）。第２部位５０は、１つの画素に対応して設けられているものであり、図示のように第１部位５０に対して斜交する方向（図中、右下方向）に隣り合っている。第３部位５２は、図中の上下方向に隣り合う２つの画素に対応して設けられているものであり、具体的には当該２つの画素を全て接続して一体化した形状となっている（図９において模様を付した部分を参照）。

また、図１３に示すように、部位７０と部位７１は、相互間の最短距離となる位置に配置された斜交接続部８０を介して相互に接続されている。なお、これらは上記した図１における第２電極１４の１つとして構成されている。

図１４～図１９は、同様にセグメント配線を成立させるために、斜め配線を用いるとともに画素分割を採り入れた変形例である。図１４は、変形例１のセグメント配線の結線例を示す図である。図１５は、変形例１のコモン配線の結線例を示す図である。図１６は、変形例２のセグメント配線の結線例を示す図である。図１７は、変形例２のコモン配線の結線例を示す図である。図１８は、変形例３のセグメント配線の結線例を示す図である。図１９は、変形例３のコモン配線の結線例を示す図である。

図１４において、セグメント配線Ｓ１、Ｓ２・・・は、基本的に左右方向に隣接する各画素を繋いで設定されている。図１５において、コモン配線Ｃ１、Ｃ２・・・は、基本的に上下方向に隣接する各画素を繋いで設定されている。図１６、図１７の実施例は、図７～図９の実施例と比較して意匠の数が多い実施例である。このように意匠数を増やすことで任意な形状の意匠を表示することができる。図１８、図１９の実施例は、図１６、図１７の意匠を斜めに傾けたような形状をしている意匠である。図１８、図１９の実施例は、セグメントを放射状に広がるように配線をし、コモンを意匠表示内で折り返すような配線構想で配線されている。

以上のような実施形態によれば、セグメント方式の液晶表示装置において、表示可能な文字の形状に関する制約が少なく、かつ表示欠けを生じにくくすることが可能となる。

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文字の一種として数字を例にして説明していたが、文字の種類には限定がない。また、液晶層の駆動モードには限定がない。

１１：第１基板、１２：第２基板、１３：第１電極、１４：第２電極、１５：第１配向膜、１６：第２配向膜、１７：液晶層、２０：輪郭部分、２１：分割部、２２、２３：画素、５０：第１部位、５１：第２部位、５２：第３部位、６０：第１斜交接続部、６１：第２斜交接続部、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、ｇ７、ｇ８、ｇ９、ｇ１０、ｇ１１、ｇ１２、ｇ１３、ｇ１４、ｇ１５、ｇ１６、ｇ１７、ｇ１８、ｇ１９、ｇ２０、ｇ２１、ｇ２２：画素、ｇ１３１、ｇ１３２、ｇ２２１、ｇ２２２：分割画素、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１：セグメント配線、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８：コモン配線、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ６、ｄ７、ｄ８、ｄ９、ｄ１０、ｄ１１、ｄ１２、ｄ１３、ｄ１４、ｄ１５、ｄ１６、ｄ１７、ｄ１８、ｄ１９、ｄ２０、ｄ２１：境界線

Claims

一定領域内において複数の文字を選択的に表示可能なセグメント方式の液晶表示装置であって、
対向配置される第１基板及び第２基板と、
前記第１基板に設けられる複数の第１電極と、
前記第２基板に設けられる複数の第２電極と、
前記第１基板と前記第２基板の間に配置される液晶層と、
を含み、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極の各々の重なる各領域に対応して複数の画素が構成されており、
前記複数の画素の各々は、異なる形状の複数の文字を平面視において重ね合わせたときの当該各文字の輪郭ないしその一部分によって構成される線分により画定される複数の閉領域に対応して設けられており、
前記複数の画素には前記複数の閉領域の１つを分割して得られる２つ以上の領域のそれぞれに対応した２つ以上の分割画素が含まれており、当該２つ以上の分割画素は、同じタイミングで点消灯するように駆動されるものであり、
前記複数の第１電極の各々は、前記第１方向に沿って延在し、前記複数の第２電極の各々は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延在しており、
前記複数の第１電極のうち少なくとも１つは、前記複数の画素のうち１つ以上の画素に対応する第１部位と、前記複数の画素のうちの１つの画素に対応しており前記第１方向に対して斜交する方向において前記第１部位と隣り合う第２部位と、前記第１部位と前記第２部位の間を繋ぐ第１斜交接続部と、を有している、
液晶表示装置。
前記複数の第１電極のうち少なくとも１つは、前記複数の画素のうち１つ以上の画素に対応しており前記第１方向において前記第２部位を挟んで前記第１部位と隣り合う第３部位と、前記第２部位と前記第３部位の間を繋ぐ第２斜交接続部と、を更に有する、
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記複数の画素の相互間における隙間が略一定の長さである、
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
前記隙間が１００μｍ以下である、
請求項３に記載の液晶表示装置。
前記複数の第１電極の各々をセグメント電極とし、前記複数の第２電極の各々をコモン電極としてマルチプレックス駆動される、
請求項１～４の何れか１項に記載の液晶表示装置。