JPH0497124A - Color liquid crystal display device - Google Patents
Color liquid crystal display deviceInfo
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- JPH0497124A JPH0497124A JP2211799A JP21179990A JPH0497124A JP H0497124 A JPH0497124 A JP H0497124A JP 2211799 A JP2211799 A JP 2211799A JP 21179990 A JP21179990 A JP 21179990A JP H0497124 A JPH0497124 A JP H0497124A
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、予め定められた文字や図形などをカラー表示
するセグメント型のカラー液晶表示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a segment type color liquid crystal display device that displays predetermined characters, figures, etc. in color.
従来の技術
第7図は、従来のセグメント型液晶表示装置230の平
面図である。液晶表示装置230には「日」の文字が形
成されるように、複数のセグメント電極233か配置さ
れる。さらに領域A1には、たとえば赤色に着色された
カラーフィルタが設けられており、また領域A2には緑
色のカラーフィルタ、領域A3〜A5には青色のカラー
フィルタかそれぞれ設けられている。BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 7 is a plan view of a conventional segment type liquid crystal display device 230. A plurality of segment electrodes 233 are arranged on the liquid crystal display device 230 so as to form the character "day". Further, a color filter colored red, for example, is provided in the area A1, a green color filter is provided in the area A2, and a blue color filter is provided in the areas A3 to A5.
第8図は、液晶表示装置230の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 230.
液晶層237は、透光性を有するガラス基板231a、
231bの間に介在され、シール樹脂238によって封
止されている。ガラス基板231aの液晶層237側の
表面には、複数のセグメント電極233が形成され、さ
らにその表面には、配向膜234aが形成されている。The liquid crystal layer 237 includes a transparent glass substrate 231a,
231b, and is sealed with a sealing resin 238. A plurality of segment electrodes 233 are formed on the surface of the glass substrate 231a on the liquid crystal layer 237 side, and an alignment film 234a is further formed on the surface.
一方、ガラス基板231bの液晶層237側の表面には
、複数のコモン電極232が形成され、さらにその表面
には配向膜234bが形成されている。ガラス基板23
1a、231bの液晶層237とは反対側の表面には、
それぞれ偏光板235a、235bが設けられている。On the other hand, a plurality of common electrodes 232 are formed on the surface of the glass substrate 231b on the liquid crystal layer 237 side, and an alignment film 234b is further formed on the surface. Glass substrate 23
On the surface of 1a, 231b opposite to the liquid crystal layer 237,
Polarizing plates 235a and 235b are provided, respectively.
前述の赤色、緑色および青色のカラーフィルタ236は
、偏光板235a上のセグメント電8i233を含む領
域に印刷法などによって形成される。The aforementioned red, green, and blue color filters 236 are formed on the polarizing plate 235a in a region including the segment electrodes 8i233 by a printing method or the like.
第9図は、液晶表示装置230の他の構成を示す断面図
である。ここでは、表示領域における視差による色彩の
ずれを無くすために、カラーフィルタ236はコモンを
極232上に電着法や印刷法などによって形成される。FIG. 9 is a sectional view showing another configuration of the liquid crystal display device 230. Here, in order to eliminate color shift due to parallax in the display area, the color filter 236 is formed on the common pole 232 by an electrodeposition method, a printing method, or the like.
このような液晶表示装置230において、領域A1内の
前記セグメント電極233のうち、表示させたい表示領
域に対応する電極と、コモン電極232との間に電圧を
印加することによって、たとえば電圧が印加されたセグ
メント電極に対応する液晶層を光が透過し、赤色表示を
行うことができる。他の領域A2〜A5においても、同
様の方法によって、緑色表示、青色表示を行うことがで
きる。In such a liquid crystal display device 230, for example, a voltage is applied between the common electrode 232 and the electrode corresponding to the display area to be displayed among the segment electrodes 233 in the area A1. Light passes through the liquid crystal layer corresponding to the segment electrodes, and a red display can be performed. In other areas A2 to A5, green display and blue display can be performed using the same method.
また、USP−3840695公報に開示されている液
晶表示装置ては、液晶表示素子の前後面にカラーフィル
タを配置し、1つの単位領域において1色のみのカラー
表示を行うことかできる。Furthermore, in the liquid crystal display device disclosed in USP-3840695, color filters are arranged on the front and rear surfaces of the liquid crystal display element, and it is possible to display only one color in one unit area.
一般に、液晶には波長依存性があるために、液晶表示装
置230における遮光性は完全ではなく、光を可視波長
の全域にわたって遮断することができない。したがって
、前述の液晶表示装置230において、ポジ表示(背景
色が白色で表示色が黒色)を行う場合、液晶層237に
電圧を印加しない状態であっても、光が液晶層237を
透過し、前述の第7図の領域A1が赤色に着色し、他の
部分と区別されて見えるため、液晶表示装置230の表
示品位か劣化するという問題がある。また、ネカ表示(
背景色が黒色で表示色が白色)の場合は、液晶層237
の遮光性か完全でないため、電圧非印加時でも、カラー
フィルタ236の形状が透けて見えるためにやはり表示
品位が劣化するという問題がある。In general, since liquid crystals have wavelength dependence, the light-shielding properties of the liquid crystal display device 230 are not perfect and cannot block light over the entire visible wavelength range. Therefore, in the liquid crystal display device 230 described above, when performing positive display (background color is white and display color is black), light passes through the liquid crystal layer 237 even when no voltage is applied to the liquid crystal layer 237. Since the area A1 in FIG. 7 mentioned above is colored red and appears to be distinguished from other areas, there is a problem that the display quality of the liquid crystal display device 230 deteriorates. In addition, the display (
If the background color is black and the display color is white), the liquid crystal layer 237
Since the light-shielding property of the color filter 236 is not perfect, the shape of the color filter 236 can be seen through even when no voltage is applied, resulting in a problem of deterioration of display quality.
また、表示領域の表示色は液晶表示装置の製造時におい
てカラーフィルタの色の種類によって決定されるので、
同一の表示領域を異なる色彩で表示させることはできず
、表示の多様性および汎用性に乏しかった。In addition, the display color of the display area is determined by the color type of the color filter during manufacturing of the liquid crystal display device, so
It is not possible to display the same display area in different colors, resulting in poor display diversity and versatility.
上述の問題点を解消するために、微細な帯状のカラーフ
ィルタを用いた液晶表示装置が特開昭60−26092
1.特開昭61−239220、特開昭62−0919
17に開示されている。In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display device using a fine band-shaped color filter was developed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-26092.
1. JP 61-239220, JP 62-0919
It is disclosed in 17.
第10図は、帯状のカラーフィルタを用いたセグメント
型カラー液晶表示装置301の断面図である。透光性を
有するガラス基板304aの一方表面には、カラーフィ
ルタ305が印刷法や電極着色法などの方法によってほ
ぼ全面にわたって設けられており、カラーフィルタ30
5上には予め定める表示領域に対応して複数のセグメン
ト電極306が形成される。カラーフィルタ305は、
たとえば第10図紙面に平行な方向に帯状に形成され、
たとえば赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタの
3種類のフィルタが第10図紙面に垂直な方向に予め定
める順序に従って複数個配列されている。セグメント電
極306は、前記赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フ
ィルタにそれぞれ対応する赤色用電極、緑色用電極、青
色用電極で構成される。FIG. 10 is a cross-sectional view of a segment type color liquid crystal display device 301 using a band-shaped color filter. A color filter 305 is provided over almost the entire surface of the transparent glass substrate 304a by a method such as a printing method or an electrode coloring method.
A plurality of segment electrodes 306 are formed on the display area 5 corresponding to a predetermined display area. The color filter 305 is
For example, it is formed in a band shape in a direction parallel to the paper surface of Figure 10,
For example, a plurality of three types of filters, red filters, green filters, and blue filters, are arranged in a predetermined order in a direction perpendicular to the plane of FIG. 10. The segment electrode 306 is composed of a red electrode, a green electrode, and a blue electrode corresponding to the red filter, green filter, and blue filter, respectively.
透光性を有するガラス基板304bの一方表面には、複
数のコモン電極308がセグメント電極306に対応す
る表示領域を含む領域にわたって形成され、さらにその
表面に配向膜307bが形成される。ガラス基板304
a、304bは、配向膜307a、307bが形成され
る表面が互いに向き合うように配置される。ライステン
ドネマティック液晶層30つは、カラス基板304a3
04bの間に介在され、シール樹脂310によって封止
される。また、ガラス基板304a、304bの液晶層
309とは反対側の表面には、それぞれ偏光板311.
312が設けられている。A plurality of common electrodes 308 are formed on one surface of the light-transmitting glass substrate 304b over an area including the display area corresponding to the segment electrodes 306, and an alignment film 307b is further formed on the surface. Glass substrate 304
a and 304b are arranged such that the surfaces on which the alignment films 307a and 307b are formed face each other. The rye stained nematic liquid crystal layer 30 is a glass substrate 304a3.
04b and is sealed with a sealing resin 310. Furthermore, polarizing plates 311.
312 is provided.
ここで、偏光板311,312を直交ニコルとなるよう
に配置し、電圧非印加時において光が液晶層309を透
過しないようにして、いわゆるノーマリブラック表示を
行う。前記セグメント電極306を構成する3つの電極
のうち、所望の電極に電圧を印加することによって、セ
グメントt8i306に対応する表示領域には所望の色
彩が表示される。たとえば赤色用電極のみに電圧を印加
すれば、表示領域には赤色が表示され、また赤色用電極
と緑色用電極とに電圧を同時に印加すれば、赤色光と緑
色光との混合によって黄色の表示を行うことができる。Here, the polarizing plates 311 and 312 are arranged so as to form crossed nicols so that light does not pass through the liquid crystal layer 309 when no voltage is applied, thereby performing a so-called normally black display. By applying a voltage to a desired electrode among the three electrodes constituting the segment electrode 306, a desired color is displayed in the display area corresponding to the segment t8i306. For example, if voltage is applied only to the red electrode, red will be displayed in the display area, and if voltage is applied to the red and green electrodes at the same time, yellow will be displayed due to the mixture of red and green light. It can be performed.
さらに赤色用電極、緑色用電極、青色用電極のすべての
電極に同時に電圧を印加することによって、白色表示を
行うこともできる。Furthermore, white display can also be performed by simultaneously applying voltage to all the electrodes: the red electrode, the green electrode, and the blue electrode.
発明が解決しようとする課題
上述のカラー液晶表示装置301は、予め定める表示領
域内に形成された3色のカラーフィルタ、たとえば赤色
フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタにそれぞれ
対応して透明電極が形成されており、電圧を印加する透
明電極を選択することによって、最大で8色の表示色を
表示させることができる。Problems to be Solved by the Invention The color liquid crystal display device 301 described above has transparent electrodes formed corresponding to three color filters, for example, a red filter, a green filter, and a blue filter, formed within a predetermined display area. By selecting the transparent electrode to which voltage is applied, up to eight colors can be displayed.
しかしながら、各表示色は同一階調でしか表示されず、
表示色の種類には限度があり、表示の多様性に劣ってい
た。However, each display color is only displayed in the same gradation,
The variety of display colors was limited, and the variety of display was poor.
本発明の目的は、階調表示を行うことができるカラー液
晶表示装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a color liquid crystal display device that can perform gradation display.
課題を解決するための手段
本発明は、液晶層を挟んで設けられる一対の透光性基板
と、
前記透光性基板の液晶層側一方表面のほぼ全面にわたっ
て設けられ、透過光を予め定める複数種類の色彩のうち
いずれか1つの色彩にそれぞれ選択する複数の色彩選択
部材と、
前記透光性基板の液晶層側に設けられ、予め定める表示
領域内で前記複数の色彩選択部材毎に形成される透光性
を有する表示電極とを含み、表示電極を2層構造とし、
各電極に個別に電圧を印加することによって、前記表示
電極による液晶層への印加電圧量を変化させることを特
徴とするカラー液晶表示装置である。Means for Solving the Problems The present invention comprises a pair of light-transmitting substrates provided with a liquid crystal layer in between, and a plurality of light-transmitting substrates provided over almost the entire surface of one surface of the light-transmitting substrates on the liquid crystal layer side to predetermine transmitted light. a plurality of color selection members each selecting one of the different colors; and a plurality of color selection members provided on the liquid crystal layer side of the transparent substrate and formed for each of the plurality of color selection members within a predetermined display area. a display electrode having a translucent property, the display electrode having a two-layer structure,
The color liquid crystal display device is characterized in that the amount of voltage applied to the liquid crystal layer by the display electrodes is changed by applying a voltage to each electrode individually.
作 用
本発明に従えば、電圧非印加時においてカラー液晶表示
装置を光が透過しないようにすることによって、背景色
を黒色とするノーマリブラック表示を行うことができる
。ここで、表示電極は予め定める形状に対応して形成さ
れ、かつ複数の色彩選択部材毎に対応して形成される。Function According to the present invention, normally black display with a black background can be performed by preventing light from passing through the color liquid crystal display device when no voltage is applied. Here, the display electrode is formed corresponding to a predetermined shape, and is formed corresponding to each of the plurality of color selection members.
この表示電極に電圧を印加することによって光は液晶層
を透過することができる。この透過光は、色彩選択部材
によって予め定める1つの色彩に選択され、これによっ
てカラー液晶表示装置には、前記予め定める色彩によっ
て表示電極に対応する前記予め定める形状が表示される
。By applying a voltage to this display electrode, light can be transmitted through the liquid crystal layer. This transmitted light is selected as one predetermined color by the color selection member, and the predetermined shape corresponding to the display electrode is displayed on the color liquid crystal display device using the predetermined color.
このとき、複数種類の色彩選択部材に対応して個別に形
成された表示電極にそれぞれ電圧を印加し、色彩選択部
材によって選択される色彩を複数種類組合わせることに
よって、さらに異なる色彩を表示させることができる。At this time, a voltage is applied to each display electrode formed individually corresponding to a plurality of types of color selection members, and further different colors are displayed by combining a plurality of types of colors selected by the color selection members. I can do it.
また、色彩選択部材は透光性基板の全面にわたって設け
られているので、表示電極に電圧を印加していないとき
に液晶層からの光の漏れがあった場合でも、カラー液晶
表示装置には、全面にわたって同一の色彩、すなわち各
色彩選択部材が選択する色彩の組合わせによる色彩が表
示され、一部分だけが異なる色彩で表示されることが防
止され、表示品位が向上する。In addition, since the color selection member is provided over the entire surface of the transparent substrate, even if there is light leakage from the liquid crystal layer when no voltage is applied to the display electrodes, the color liquid crystal display device can The same color, that is, a color that is a combination of colors selected by each color selection member, is displayed over the entire surface, and only a portion is prevented from being displayed in a different color, thereby improving display quality.
上述のノーマリブラック表示においては、液晶層に予め
定められた閾値電圧以上の電圧を印加することによって
、液晶層は光を透過させる。液晶層への印加電圧量を増
加させることによって、液晶層を透過する光の透過率が
増加することは知られている。本発明では、表示電極を
2層構造とし、各電極に個別に電圧を印加することによ
って液晶層への印加電圧量を段階的に変化させて、液晶
層を透過する光の透過率を段階的に変化させることかで
きる。したがって、同一の色彩であっても、透過率を大
きくするこ、とによって明るい階調とすることかでき、
また透過率を小さくすることによって暗い階調とするこ
とができる。このように同一の色彩を複数の階調で表示
することができ、表示色の種類が増加し、表示の多様性
を向上することができる。In the above-described normally black display, by applying a voltage equal to or higher than a predetermined threshold voltage to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer transmits light. It is known that increasing the amount of voltage applied to a liquid crystal layer increases the transmittance of light passing through the liquid crystal layer. In the present invention, the display electrode has a two-layer structure, and by applying a voltage to each electrode individually, the amount of voltage applied to the liquid crystal layer is changed in stages, and the transmittance of light passing through the liquid crystal layer is gradually changed. It is possible to change it to Therefore, even if the color is the same, it is possible to create brighter gradations by increasing the transmittance.
Further, by reducing the transmittance, a dark gradation can be achieved. In this way, the same color can be displayed in a plurality of gradations, the variety of display colors increases, and the diversity of display can be improved.
実施例
第1図は、本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置
21の断面図である。カラー液晶表示装置1m21は、
ガラス、プラスチックなどから成る透明基板22a、2
2bを有し、透明基板22aの一方表面には表示すべき
形状に対応する領域に透明を極(第1セグメント電極)
23が形成されている。さらに、第1セグメント電極2
3が形成された透明基板22a上には、カラーフィルタ
24が形成される。カラーフィルタ24は、たとえばマ
トリックス状に配列される3色のカラーフィルタ、たと
えば赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタと
、黒色の遮光層とで構成され、印刷法などによって透明
基板22aの一方表面のほぼ全面にわたって形成されて
いる。Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device 21 which is an embodiment of the present invention. The color liquid crystal display device 1m21 is
Transparent substrates 22a, 2 made of glass, plastic, etc.
2b, and a transparent electrode (first segment electrode) is provided on one surface of the transparent substrate 22a in an area corresponding to the shape to be displayed.
23 is formed. Furthermore, the first segment electrode 2
A color filter 24 is formed on the transparent substrate 22a on which the color filter 3 is formed. The color filter 24 is composed of, for example, three color filters arranged in a matrix, such as a red filter, a green filter, and a blue filter, and a black light shielding layer, and is formed by a printing method or the like on almost one surface of the transparent substrate 22a. It is formed over the entire surface.
カラーフィルタ24の表面には、カラーフィルタ24の
表面の凹凸を緩和し、後述する第2セグメント電極26
の形成時にカラーフィルタ24の劣化を防ぎ、かつ第2
セグメント電極26の密着性を向上するために、オーバ
ーコート層25が形成される。オーバーコート層25形
成後に、スパッタリング法などによって透明電極(第2
セグメント電&)26が、前記第1セグメントt&23
と同一形状に対応する領域に形成される。さらにその表
面には、配向膜27aが形成されている。The surface of the color filter 24 is provided with a second segment electrode 26, which will be described later, to reduce the unevenness of the surface of the color filter 24.
to prevent the deterioration of the color filter 24 during the formation of the second
An overcoat layer 25 is formed to improve the adhesion of the segment electrodes 26. After forming the overcoat layer 25, a transparent electrode (second
The segment t&) 26 is connected to the first segment t&23.
It is formed in an area corresponding to the same shape as . Furthermore, an alignment film 27a is formed on the surface.
透明基板22bの一方表面には、透明電極(コモン電′
!fり28か、少なくとも前記第1セグメント電極23
および第2セクメント電極26を含む領域に形成され、
さらにその表面には配向膜27bが形成される。A transparent electrode (common electrode) is provided on one surface of the transparent substrate 22b.
! f 28 or at least the first segment electrode 23
and formed in a region including the second sector electrode 26,
Furthermore, an alignment film 27b is formed on the surface.
透明基板22a、22bは、それぞれ配向膜27a、2
7bが形成された表面が対向するように配置される。液
晶層2つは透明基板22 a、 22b間に介在され、
シール材30によって封止されている。The transparent substrates 22a and 22b are provided with alignment films 27a and 2, respectively.
The surfaces 7b formed thereon are arranged so as to face each other. Two liquid crystal layers are interposed between transparent substrates 22a and 22b,
It is sealed with a sealing material 30.
透明基板22a、22bの液晶層2つとは反対側の表面
には、それぞれ偏光板31.32が配置されている。Polarizing plates 31 and 32 are arranged on the opposite surfaces of the transparent substrates 22a and 22b from the two liquid crystal layers, respectively.
配向膜27a、27bには、ポリイミド系樹脂く商品名
rPIQj、日立化成社製)を用いた。For the alignment films 27a and 27b, polyimide resin (trade name: rPIQj, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used.
配向膜27a、27bは、たとえば層厚600人に形成
され、透明基板22a、22b間において、液晶分子の
配向方向が90°捩れ、たとえば左旋性の液晶層を形成
するように、ナイロン糸織布でラビング処理されている
。The alignment films 27a and 27b are formed to have a layer thickness of, for example, 600 mm, and are made of nylon thread woven fabric so that the alignment direction of liquid crystal molecules is twisted by 90° between the transparent substrates 22a and 22b, forming a levorotatory liquid crystal layer, for example. Rubbed.
透明基板22a、22b間の間隔を一定にするために、
これらの基板間には図示しないプラチック製のスペーサ
が挟み込まれている。このスペーサによって、基板間の
間隔はたとえば5μmに設定される。液晶層2つを封止
するためのシール材30は、たとえばエポキシ樹脂(三
井東圧社製)である。液晶層2つには、たとえばフェニ
ルシクロヘキサン系混合液晶が選ばれる。さらにこの液
晶には、コレステリックノネノエートが添加され、左旋
性が付与されている。In order to keep the distance between the transparent substrates 22a and 22b constant,
A plastic spacer (not shown) is sandwiched between these substrates. With this spacer, the distance between the substrates is set to, for example, 5 μm. The sealing material 30 for sealing the two liquid crystal layers is, for example, epoxy resin (manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.). For the two liquid crystal layers, for example, a phenylcyclohexane mixed liquid crystal is selected. Furthermore, cholesteric nonenoate is added to this liquid crystal, giving it levorotatory properties.
また配向[27a、27bに対して、透明基板22a、
22b間において液晶分子の配向方向が90°捩れて、
右旋性の液晶層を形成するようにラビング処理してもよ
い。この場合液晶層2つには、右旋性カイラル物質とし
て、CB−15(メルク社製)が添加されているフェニ
ルシクロヘキサン系混合液晶を用いる。Furthermore, for the orientation [27a, 27b, the transparent substrate 22a,
The orientation direction of the liquid crystal molecules is twisted by 90° between 22b,
A rubbing treatment may be performed to form a dextrorotatory liquid crystal layer. In this case, a phenylcyclohexane-based mixed liquid crystal to which CB-15 (manufactured by Merck & Co., Ltd.) is added as a dextrorotatory chiral substance is used for the two liquid crystal layers.
第2図は、カラー液晶表示装置21の平面図である。第
2図に示すように、たとえば第1セグメント電極23は
、矩形状に形成され、この矩形状に形成された第1セグ
メント電極23を7個使用して、「日」の文字を形成す
るように配置され、この「日」の文字がたとえば2個並
べられている。FIG. 2 is a plan view of the color liquid crystal display device 21. FIG. As shown in FIG. 2, for example, the first segment electrode 23 is formed in a rectangular shape, and seven of the first segment electrodes 23 formed in the rectangular shape are used to form the character "日". For example, two characters of "日" are placed side by side.
また第2セグメント電極26は、第1セグメント電極2
3と同一領域に積層して配置されている。Further, the second segment electrode 26 is connected to the first segment electrode 2
They are stacked and arranged in the same area as No. 3.
第3図はカラーフィルタ24の拡大平面図であり、第4
図はカラーフィルタ24付近の拡大断面図である。カラ
ー液晶表示装置21では、色彩選択部材であるカラーフ
ィルタ24は、透明基板22aのほぼ全面にわたって設
けられている。カラーフィルタ24は、赤色、緑色およ
び青色の各フィルタをマトリックス状あるいはモザイク
状に配置して形成されている。FIG. 3 is an enlarged plan view of the color filter 24, and the fourth
The figure is an enlarged sectional view of the vicinity of the color filter 24. In the color liquid crystal display device 21, a color filter 24, which is a color selection member, is provided over almost the entire surface of a transparent substrate 22a. The color filter 24 is formed by arranging red, green, and blue filters in a matrix or mosaic pattern.
第3図および第4図において、赤色フィルタは参照符号
Rで示し、緑色フィルタは参照符号Gで示し、青色フィ
ルタは参照符号Bで示す。フィルタR,G、Hの大きさ
は微細であり、肉眼では判別できない程度の大きさであ
る。In FIGS. 3 and 4, red filters are designated with reference number R, green filters are designated with reference number G, and blue filters are designated with reference number B. The sizes of filters R, G, and H are so minute that they cannot be discerned with the naked eye.
一例として、長さL1=330μmおよび幅L2−80
μmの矩形状のフィルタR,G、Bが用いられ、各フィ
ルタ間の間隔L3は30μmに選ばれる。したがって、
フィルタの幅方向R2に並ぶ3種類のフィルタR,G、
Bによって形成される領域は、330μmX330μm
の正方形となる。As an example, length L1=330μm and width L2-80
.mu.m rectangular filters R, G, and B are used, and the spacing L3 between each filter is selected to be 30 .mu.m. therefore,
Three types of filters R, G lined up in the width direction R2 of the filter,
The area formed by B is 330 μm x 330 μm
becomes a square.
フィルタ間の間隔L3は、ホトプロセスなどのカラーフ
ィルタの製作精度によって決定され、般には15μm〜
40μmである。The spacing L3 between the filters is determined by the manufacturing accuracy of color filters such as photoprocessing, and is generally 15 μm to 15 μm.
It is 40 μm.
フィルタの配列は、たとえばフィルタの幅方向R2には
、R−G−Bの順列が繰り返され、フィルタの長さ方向
R1にはR−B−Gの順列が繰り返される。フィルタR
,G、Bの形状は、正方形あるいはその他の形状にして
もよい。In the arrangement of the filter, for example, an R-G-B permutation is repeated in the width direction R2 of the filter, and an R-B-G permutation is repeated in the length direction R1 of the filter. Filter R
, G, and B may be square or other shapes.
また、各フィルタR,G、Bの間には、黒色の遮光層B
Lが形成される。遮光層BLは、クロム(Cr)あるい
は黒色顔料などで形成される。In addition, between each filter R, G, B, there is a black light shielding layer B.
L is formed. The light shielding layer BL is formed of chromium (Cr), black pigment, or the like.
第5図は、第1セグメント!8ii23の拡大平面図で
ある。前述したように透明基板22a上には、赤色、緑
色、青色の3色の四辺形のカラーフィルタR,,G、B
か複数個マトリックス状あるいはモサイク状に配列され
ており、本発明は、同一色のカラーフィルタに対応する
セグメントを極を順次接続するように、信号ラインとし
て透明電極を配設したカラー液晶表示装置21である。Figure 5 is the first segment! 8ii23 is an enlarged plan view. As mentioned above, on the transparent substrate 22a, there are rectangular color filters R, G, B in three colors of red, green, and blue.
The present invention provides a color liquid crystal display device 21 in which transparent electrodes are arranged as signal lines so that segments corresponding to color filters of the same color are sequentially connected with poles. It is.
第1セクメント電極23は、赤色用室isr、緑色用電
極Sg、青色用電極sbから成る。電極Sr、Sg、S
bは、それぞれフィルタR,GBに対応する領域に形成
され、各電極Sr、5g5bは信号ラインとしての透明
電極41r、41g、41bによって、それぞれ接続さ
れている。The first sector electrode 23 includes a red chamber isr, a green electrode Sg, and a blue electrode sb. Electrodes Sr, Sg, S
b are formed in regions corresponding to the filters R and GB, respectively, and the electrodes Sr and 5g5b are respectively connected by transparent electrodes 41r, 41g and 41b as signal lines.
この接続方法を使用して、電圧を印加するセグメント電
極を任意に選択することによって、赤色、黄色、緑色、
水色(シアン色)、青色、白色、桃色(マゼンタ色)の
7色を、所望の表示領域内において、表示することかで
きる。第2セグメント電極26も、第1セグメント電極
23と同様の構成である。Using this connection method, red, yellow, green,
Seven colors, light blue (cyan), blue, white, and pink (magenta), can be displayed within a desired display area. The second segment electrode 26 also has the same configuration as the first segment electrode 23.
第6図は、カラー液晶表示装置21の電気的構成を示す
ブロック図である6′偏光板32の液晶素子とは反対側
にはバックライト43が配置され、バックライト43か
らの光を液晶素子を用いて透過/遮断することによって
、カラー液晶表示装置21には、後述するような複数の
色彩が表示される。液晶素子は、液晶素子駆動回路45
によって制御される。液晶素子駆動回路45は、表示制
御回路46からの表示制御信号に基づいて、信号ライン
β1を介してコモン電極28に電圧を印加し、信号ライ
ン群12を介して選択された第1セグメント電極23に
電圧を印加し、また信号ライン群13を介して選択され
た第2セグメント電極26に電圧を印加する。これによ
って、カラー液晶表示装置21において、カラー表示を
行うことができる8
また、同一の色彩であっても、第1および第2セグメン
ト電極23.26のうち一方のみに電圧を印加した場合
と、第1および第2セグメント電123.26の両方に
電圧を印加した場合とでは、明るさの階調が異なるため
、2種類の階調表示を行うことができる。したがって、
最大27色のカラー表示を行うことができる。FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the color liquid crystal display device 21. A backlight 43 is arranged on the opposite side of the polarizing plate 32 from the liquid crystal element. By transmitting/blocking the light using the color liquid crystal display device 21, a plurality of colors as described below are displayed on the color liquid crystal display device 21. The liquid crystal element is driven by a liquid crystal element drive circuit 45.
controlled by The liquid crystal element drive circuit 45 applies a voltage to the common electrode 28 via the signal line β1 based on the display control signal from the display control circuit 46, and applies a voltage to the selected first segment electrode 23 via the signal line group 12. A voltage is applied to the selected second segment electrode 26 via the signal line group 13. As a result, color display can be performed in the color liquid crystal display device 21.8 Also, even if the colors are the same, a voltage is applied to only one of the first and second segment electrodes 23 and 26. Since the brightness gradation is different when voltage is applied to both the first and second segment voltages 123.26, two types of gradation display can be performed. therefore,
A maximum of 27 colors can be displayed.
上述のカラー液晶表示装置21において、いわゆるノー
マリホワイト表示と、ノーマリブラック表示とを行う場
合を説明する。ここては、液晶層29の液晶分子は、透
明基板22bに最近接する分子は、第1図紙面に垂直方
向の配向状態であり、透明基板22aに近付くに連れて
徐々に右方向に捩れ、透明基板22aに最近接する液晶
分子は第1図紙面に平行方向の配向状態であるものとす
る。A case will be described in which so-called normally white display and normally black display are performed in the color liquid crystal display device 21 described above. Here, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 29 are such that the molecules closest to the transparent substrate 22b are aligned in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. It is assumed that the liquid crystal molecules closest to the substrate 22a are aligned in a direction parallel to the plane of the paper in FIG.
■ノーマリホワイト表示
ノーマリホワイト表示とは、電圧を印加していないとき
に、光が液晶層29を透過するようにしてたとえば背景
色を白色とし、表示すべき形状に対応する領域の液晶層
29に電圧を印加して液晶分子の配向状態を変化させる
ことによって光を遮断し、所望の形状を表示する表示方
法である。したがって、偏光板31.32の偏光方向が
直交二コルどなるように、たとえば偏光板32の偏光方
向を第1図紙面に垂直方向とし、偏光板31の偏光方向
を第1図紙面に平行方向となるように配置する。これに
よって、偏光板32を透過した光は、液晶層29によっ
て90°捩れ、偏光板31を透過する二とかて゛きる。■Normally white display Normally white display means that when no voltage is applied, light passes through the liquid crystal layer 29 so that, for example, the background color is white, and the liquid crystal layer is in the area corresponding to the shape to be displayed. This is a display method in which a desired shape is displayed by applying a voltage to 29 to change the alignment state of liquid crystal molecules, thereby blocking light. Therefore, the polarizing directions of the polarizing plates 31 and 32 are set to be orthogonal Nicols, for example, the polarizing direction of the polarizing plate 32 is set perpendicular to the plane of the first drawing, and the polarizing direction of the polarizing plate 31 is set parallel to the plane of the first drawing. Arrange it so that As a result, the light that has passed through the polarizing plate 32 is twisted by 90° by the liquid crystal layer 29 and is no longer transmitted through the polarizing plate 31.
このとき、カラーフィルタ24は前述の第3図に示すよ
うに微細な四角形のフィルタR,G、Bによって形成さ
れており、透過光は、赤色光と緑色光と青色光との混合
によって白色光となる。すなわち、電圧非印加時におい
て、カラー液晶表示装置21には、背景色として白色が
表示される。 電圧か印加された液晶層2つの液晶分子
は、電界方向に配向する。したかって、偏光板31を透
過した第1図紙面に垂直方向の直線偏光は、はぼそのま
まの偏光状態で液晶層2つを透過する。ここで、偏光板
31の偏光方向は第1図紙面に平行方向であるため、液
晶層29を透過した光は偏光板31を透過することばて
きない。At this time, the color filter 24 is formed by fine rectangular filters R, G, and B as shown in FIG. becomes. That is, when no voltage is applied, the color liquid crystal display device 21 displays white as the background color. The liquid crystal molecules in the two liquid crystal layers to which a voltage is applied are aligned in the direction of the electric field. Therefore, the linearly polarized light in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1, which has passed through the polarizing plate 31, passes through the two liquid crystal layers in almost the same polarized state. Here, since the polarization direction of the polarizing plate 31 is parallel to the plane of FIG. 1, the light transmitted through the liquid crystal layer 29 cannot be transmitted through the polarizing plate 31.
液晶層29は、電圧の印加(ON)/′非印加(OFF
)によって光シャッタとして働く。下記の第1表には、
セグメント電極の0N10 F F状態と、液晶層の光
シャッタとしての働きと、表示色との関係が示されてい
る。The liquid crystal layer 29 has voltage application (ON)/non-voltage application (OFF).
) acts as a light shutter. In Table 1 below,
The relationship between the 0N10 FF state of the segment electrode, the function of the liquid crystal layer as a light shutter, and the displayed color is shown.
第1表において、「○」は光シャッタのオーブン状態を
示しており、「・」は光シャッタのクローズ状態を示し
ている。In Table 1, "○" indicates the oven state of the optical shutter, and "." indicates the closed state of the optical shutter.
第 1 表
■ノーマリブラック表示
ノーマリブランク表示とは、電圧を印加していないとき
に光が液晶層2つを透過しないようにして背景色を黒色
とし、液晶層29に電圧を印加することによって光を透
過させ、所望の形状の表示を行う表示方法である。した
かつて、偏光板3132の偏光方向が平行ニコルとなる
ように配置する。すなわち、偏光板31.32の偏光方
向を第1図紙面に垂直となるように配置してもよいし、
また第1図紙面に平行となるように配置してもよい。こ
れによって、電圧非印加時においては、光は液晶層2つ
を透過することができない。したがって、カラー液晶表
示装置21には背景色として黒色が表示される。Table 1 - Normally black display Normally blank display means that the background color is black so that light does not pass through the two liquid crystal layers when no voltage is applied, and a voltage is applied to the liquid crystal layer 29. This is a display method that allows light to pass through and displays a desired shape. Then, the polarizing plate 3132 is arranged so that the polarization direction is parallel Nicols. That is, the polarizing plates 31 and 32 may be arranged so that the polarization directions are perpendicular to the plane of the paper in FIG.
Alternatively, they may be arranged parallel to the plane of FIG. 1. As a result, light cannot pass through the two liquid crystal layers when no voltage is applied. Therefore, black is displayed as the background color on the color liquid crystal display device 21.
液晶層2つは、前述のノーマリホワイト表示の場合と同
様に電圧の印加/′非印加によって光シャッタとして働
く。下記の第2表には、セグメント電極の0N10FF
状態と、液晶層の光シャッタとしての働きと、表示色と
の関係が示されている。The two liquid crystal layers function as optical shutters by applying/not applying voltage, as in the above-described normally white display. Table 2 below shows segment electrodes 0N10FF.
The relationship between the state, the function of the liquid crystal layer as a light shutter, and the displayed color is shown.
第2表において、’OJは光シャッタのオーブン状態を
示しており、「・」は光シャッタのクローズ状態を示し
ている。In Table 2, 'OJ' indicates the oven state of the optical shutter, and '.' indicates the closed state of the optical shutter.
第 2 表
ノーマリホワイト表示およびノーマリブラック表示のど
ちらの表示を行う場合でも、第1および第2セグメント
電極23.26の両方に電圧を印加した場合と、第1お
よび第2セグメント電極23.26のいずれか一方に電
圧を印加した場合とでは、液晶層2つに印加される電圧
は変化する。Table 2 Regardless of whether a normally white display or a normally black display is performed, there is a case where a voltage is applied to both the first and second segment electrodes 23.26, and a case where a voltage is applied to both the first and second segment electrodes 23.26. 26, the voltage applied to the two liquid crystal layers changes.
これによって液晶層29を透過する光の透過率を変化さ
せることができ、同一の色彩であっても、明るさの階調
が異なる色彩を表示させることができる。As a result, the transmittance of light passing through the liquid crystal layer 29 can be changed, and even if the colors are the same, colors with different brightness gradations can be displayed.
以上のように本実施例によれば、8色のカラー表示に加
え、明るさの階調を変化させることによって27色のカ
ラー表示を行うことができる。これによって表示の多様
性が向上し、カラー液晶表示装置21において色彩の豊
かな表示を行うことかできる。As described above, according to this embodiment, in addition to the 8-color display, 27-color display can be performed by changing the brightness gradation. This improves display diversity and allows the color liquid crystal display device 21 to display rich colors.
また、カラーフィルりをマトリックス状あるいはモザイ
ク状に配置することによって、色彩の異なるカラーフィ
ルタを複数種類組合わせて異なる色彩を表示させる際の
、表示される色彩の目視に対する混合度、鮮明度が格段
に向上し、表示品位が向上する。In addition, by arranging the color filters in a matrix or mosaic pattern, when multiple types of color filters with different colors are combined to display different colors, the degree of mixing and clarity of the displayed colors when viewed visually is significantly improved. This improves display quality.
本実施例においては、カラーフィルタ24が形成される
透明基板22aにおいて、カラーフィルタ24を介在さ
せて第1および第2セグメント電極2B、26を形成し
たけれども、対向する透明基板22b側のコモン電12
8を、たとえば窒化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁
膜を介在させて2層構造としても、前述の実施例と同様
に階調表示を行うことが可能である。In this embodiment, although the first and second segment electrodes 2B and 26 are formed with the color filter 24 interposed in the transparent substrate 22a on which the color filter 24 is formed, the common electrode 12 on the opposite transparent substrate 22b side is
Even if 8 has a two-layer structure with an insulating film such as silicon nitride or silicon oxide interposed therebetween, gradation display can be performed in the same manner as in the above embodiment.
また、本実施例ではコモン電極28は表示に関係しない
電極部分が点灯することがなく、透明基板22aに形成
された第1および第2セグメント電極23.26の形状
より大きく形成され、第1および第2セグメント電極2
3.26のどちらの電極に電圧を印加した場合ても、必
要な部分以外は閾値電圧以上の電圧か印加されないよう
に設計されているけれども、コモン電極28を2層構造
として、それぞれ対向する一対の電極て階調表示を行う
ようにしてもよい。Further, in this embodiment, the common electrode 28 is formed larger than the first and second segment electrodes 23 and 26 formed on the transparent substrate 22a, so that electrode portions not related to display are not lit. Second segment electrode 2
Although the design is such that no matter which electrode in 3.26 a voltage is applied, a voltage higher than the threshold voltage will not be applied to any part other than the necessary part. The gradation display may be performed using the electrodes.
本実施例では、液晶層2つとして、液晶分子の捩れ角か
90°であるツィステッドネマティック液晶を用いたけ
れども、捩れ角が180°〜270°であるスーパーツ
ィステッドネマティック液晶を用いてもよい。In this example, twisted nematic liquid crystal in which the twist angle of liquid crystal molecules is 90° is used as the two liquid crystal layers, but super twisted nematic liquid crystal in which the twist angle is 180° to 270° may also be used. .
発明の効果
以上のように本発明によれば、同一の表示領域を異なる
色彩で、かつ異なる階調で表示させることができ、表示
の多様性を向上することができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the same display area can be displayed in different colors and in different gradations, and the diversity of display can be improved.
第1図は本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置2
1の断面図、第2図はカラー液晶表示装置21の平面図
、第3図はカラーフィルタ24の拡大平面図、第4図は
カラーフィルタ24付近の拡大断面図、第5図はセグメ
ント電極の拡大平面図、第6図はカラー液晶表示装置2
1の電気的構成を示すブロック図、第7図は従来の液晶
表示装置230の平面図、第8図および第9図は従来の
液晶表示装置230の断面図、第10図は従来のカラー
液晶表示装置301の断面図である。
21・・・カラー液晶表示装置、22a、22b・透明
基板、23・・・第1セグメント電極、24・・カラー
フィルタ、26・・第2セグメント電極、28・・・コ
モン電極、2つ・・・液晶層、45・・・液晶素子駆動
回路、46・表示制御回路
第 2 図
箪
図
2a
第
区
第
図
第
図
第
図FIG. 1 shows a color liquid crystal display device 2 which is an embodiment of the present invention.
1, FIG. 2 is a plan view of the color liquid crystal display device 21, FIG. 3 is an enlarged plan view of the color filter 24, FIG. 4 is an enlarged sectional view of the vicinity of the color filter 24, and FIG. 5 is a plan view of the segment electrode. Enlarged plan view, Figure 6 shows color liquid crystal display device 2
7 is a plan view of a conventional liquid crystal display device 230, FIG. 8 and FIG. 9 are cross-sectional views of a conventional liquid crystal display device 230, and FIG. 10 is a conventional color liquid crystal display device 230. 3 is a cross-sectional view of a display device 301. FIG. 21... Color liquid crystal display device, 22a, 22b, transparent substrate, 23... First segment electrode, 24... Color filter, 26... Second segment electrode, 28... Common electrode, two...・Liquid crystal layer, 45...Liquid crystal element drive circuit, 46・Display control circuit
Claims (1)
光性基板の液晶層側一方表面のほぼ全面にわたって設け
られ、透過光を予め定める複数種類の色彩のうちいずれ
か1つの色彩にそれぞれ選択する複数の色彩選択部材と
、 前記透光性基板の液晶層側に設けられ、予め定める表示
領域内で前記複数の色彩選択部材毎に形成される透光性
を有する表示電極とを含み、表示電極を2層構造とし、
各電極に個別に電圧を印加することによって、前記表示
電極による液晶層への印加電圧量を変化させることを特
徴とするカラー液晶表示装置。[Scope of Claims] A pair of light-transmitting substrates provided with a liquid crystal layer sandwiched therebetween, and a light-transmitting substrate provided over almost the entire surface of one side of the light-transmitting substrate on the liquid crystal layer side, and having a color selected from among a plurality of colors that predetermine transmitted light. a plurality of color selection members each selecting one of the colors; and a plurality of color selection members provided on the liquid crystal layer side of the translucent substrate, each of which has a translucent property formed for each of the plurality of color selection members within a predetermined display area. a display electrode having a two-layer structure,
A color liquid crystal display device characterized in that the amount of voltage applied to the liquid crystal layer by the display electrodes is changed by applying a voltage to each electrode individually.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2211799A JP2644615B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Color liquid crystal display |
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JP (1) | JP2644615B2 (en) |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS6446731A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Canon Kk | Optical modulator |
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1990
- 1990-08-09 JP JP2211799A patent/JP2644615B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS6446731A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Canon Kk | Optical modulator |
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JP2644615B2 (en) | 1997-08-25 |
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