JPH07160232A - マルチカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタを用いずにカラー表示可能
で、反射型に好適であり、表示領域毎に異なる色で表示
可能なマルチカラー液晶表示装置を提供する。 【構成】 各信号電極Ｙには、青色領域８Ｂではトラン
スファゲート５３B，５３EEが、緑色領域８Ｇではトラ
ンスファゲート５３G，５３EEが、赤色領域８Ｒではト
ランスファゲート５３R，５３EEが、夫々組となって接
続される。センサ６０で検知した速度検知信号は、Ａ／
Ｄ変換部６１、サンプリング回路６２、Ｐ／Ｓ変換部６
３を介して、車速に対応する信号電極Ｙでは“１”、そ
の他の信号電極Ｙでは“０”の表示データとなる。車速
に対応する信号電極Ｙでは、トランスファゲート５３B
（５３G，５３R）がオンして、駆動電圧ＶB（ＶG，Ｖ
R）が印加され、その他の信号電極Ｙでは、駆動電圧ＶE
Eが印加される。従って、青色領域８Ｂ（緑色領域８
Ｇ、赤色領域８Ｒ）内に指針９が位置する時は、紫色を
背景色とするメータの車速に対応した位置に、青色（緑
色、赤色）の指針９が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチカラー液晶表示
装置に係り、詳細には、液晶の複屈折性を利用してカラ
ー表示を行うマルチカラー液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビやパーソナルコンピュータ
や腕時計などにおける表示装置として、液晶表示装置が
公知であり、近年、液晶カラーテレビやコンピュータ端
末のカラーディスプレイなどのように、有彩色の表示を
行うことのできるカラー液晶表示装置も一般化してきて
いる。

【０００３】カラー液晶表示装置においては、一般に、
その表示体は、液晶セルを一対の偏光板で挟み、一方の
偏光板の外側にバックライト（照明光源）を配置した透
過型のものである。その場合の液晶セルは、相対峙する
一対の透明電極の間に液晶を挟んでできていて、その一
方の透明電極側に特定の波長光を選択的に透過させるカ
ラーフィルタが設けられている。

【０００４】そして、一対の透明電極間に印加する駆動
電圧をオン／オフすることによって、バックライトの光
が液晶表示体を透過したりしなかったりする。バックラ
イトの光は、液晶表示体の内のカラーフィルタを透過す
る際にそのカラーフィルタによって選択透過される特定
色に着色される。その着色された透過光が液晶表示体か
ら出射して、カラーフィルタの色に着色された表示が得
られる。

【０００５】つまり、従来の液晶表示体では、液晶セル
は単に光スイッチとして機能しているだけであり、光の
着色はカラーフィルタによりなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
フィルタは一般に光透過率が小さい為、上記従来のカラ
ーフィルタを用いるカラー液晶表示装置では透過光の光
損失が大きくなり、表示が暗くなる傾向がある。特に、
電卓や時計等のそれほど精細な表示を要しない簡易的な
表示部に用いる反射型の液晶表示装置は、専用の光源
（バックライト）を備えていない上に、カラーフィルタ
を設けた場合に反射前と反射後とで二度カラーフィルタ
を透過して光損失を受けることになるから、カラーフィ
ルタによるカラー化は極めて困難である。

【０００７】また、車等のスピードメータなどを液晶表
示する場合、車速に対応する数字（１０km／h、２０km
／hなど）を指す指針を表示して単に車速を知らせるだ
けでなく、その車速が安全圏内、注意圏内、危険圏内の
何れであるかの危険性の情報を青色や緑色や赤色などの
色で区別した表示により視覚で瞬間的に知らせることが
できると好都合である。しかし、反射型のカラー液晶表
示装置により、上述したように車速情報とともに危険性
の判断情報を的確に知らせるべくカラー表示することは
困難であった。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、カラーフィルタを用い
ず、反射型に好適であり、表示領域毎に異なる色で明る
いカラー表示が可能なマルチカラー液晶表示装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、対向する一対の電極間に液晶層が介装さ
れてなる液晶セルの、少なくとも光が入射する側の面
に、直接又は位相差板を介して偏光板が配置されてなる
液晶表示体を備え、前記液晶層を透過する光を液晶の複
屈折作用により楕円偏光させ、前記液晶層に印加する液
晶駆動電圧を変えて液晶層のリタデーションを変化させ
ることにより楕円偏光の偏光状態を変化させ透過光の色
を変化させるマルチカラー液晶表示装置であって、複数
の相異なる大きさの駆動電圧を発生する駆動電圧発生回
路と、前記駆動電圧から、“有り”の表示データに対応
して前記液晶表示体を複数に分割した部分領域に夫々対
応させた複数の駆動電圧の内の一つの駆動電圧を選択
し、“無し”の表示データに対応して前記“有り”の表
示データに対応する駆動電圧とは異なる駆動電圧を選択
する電圧選択手段と、前記一対の電極間に前記電圧選択
手段が選択した駆動電圧からなる液晶駆動電圧を印加す
る液晶駆動回路とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記マルチカラー液晶表示装置によれば、印加
する駆動電圧値に対応して異なる色を表示する液晶表示
体の電極に、“有り”の表示データに対応する複数の相
異なる大きさの駆動電圧と“無し”の表示データに対応
する駆動電圧から、“有り”又は“無し”の表示データ
に対応する駆動電圧を選択して印加するので、選択駆動
電圧に対応した楕円偏光の透過光が得られ、カラーフィ
ルタを用いることなく、前記電極に印加する駆動電圧の
種類数に対応した色数のカラー表示が可能となる。

【００１１】特に、“有り”の表示データに対応する複
数の大きさの駆動電圧は、前記液晶表示体の表示領域を
複数に分割した各領域に夫々対応しているので、表示デ
ータが“有り”の時は、各領域毎に異なる色での表示が
得られる。“無し”の表示データに対応する駆動電圧
は、“有り”の時の駆動電圧とは異なる大きさであるた
め、表示データが“無し”の時は、“有り”の時と異な
る背景色の表示が得られる。

【００１２】従って、カラーフィルタを用いる場合に較
べて、カラーフィルタによる光の透過損失がなくなるの
で、透過型は勿論、バックライトを設けない反射型の液
晶表示体においても明るいカラー表示が可能となり、液
晶表示装置の低廉化、薄型化及び低消費電力化が達成さ
れるとともに、本発明のマルチカラー液晶表示装置を車
等のスピードメータなどの計器類に用いることにより、
多大なるメリットが得られる。

【００１３】

【実施例】本発明に係るマルチカラー液晶表示装置の一
実施例を図１乃至図５に基き、以下に説明する。

【００１４】図１には、本発明に係るマルチカラー液晶
表示装置の一例の断面が模式的に示されている。同図に
示すように、このマルチカラー液晶表示装置１は、液晶
表示体３及びそれの駆動を行う駆動制御回路５を備えて
おり、液晶表示体３に印加する駆動電圧値に応じて異な
る色により表示を行うものである。

【００１５】液晶表示体３は、液晶セル３０を一対の上
偏光板４０及び下偏光板４１で挟み、さらに液晶セル３
０と上偏光板４０との間に位相差板４２を介装するとと
もに、下偏光板４１の下面（液晶表示体３の裏面）に反
射板４３を設けた反射型のものである。

【００１６】液晶セル３０は、一対の透明基板３１，３
２をシール材３３を介して接合し、その内部に液晶層３
４を封入したものである。透明基板３１，３２の相対峙
する面には、夫々予め透明電極３６，３８が形成されて
おり、さらに各透明電極３６，３８を被うように夫々配
向膜３７，３９が形成されている。

【００１７】配向膜３７，３９は、液晶分子の配向方向
を規制する為に設けてあり、例えば配向膜３７，３９表
面を布で擦るラビング等の配向処理を施すことにより、
その配向処理方向に液晶分子の長軸方向が沿うように近
接する液晶分子の配向方向を規制する。これにより、液
晶層３４の液晶分子３４ａの配列状態が、一方の透明基
板３１から他方の透明基板３２に向けて１８０゜〜２７
０゜の角度で捩れる様に並んだ状態となる。即ち、液晶
セル３０は、超捩れネマティック（ＳＴＮ）型液晶セル
である。

【００１８】上記位相差板４２は、上偏光板４０を透過
した直線偏光を楕円偏光させるもので、その光学軸（進
相軸又は遅相軸）を、位相差板４２に隣接する上偏光板
４０の透過軸４０ａに対して所定角度斜めにずらした状
態で配置されている。

【００１９】図２には、上記液晶セル３０における配向
処理方向と上記位相差板４２の光学軸と上記偏光板４
０，４１の透過軸の組合せの一例が、各構成要素毎に模
式的平面図で示されている。同図において、片矢印付直
線３１ａ，３２ａは夫々液晶セル３０における下側配向
膜３７及び上側配向膜３９に施された配向処理方向であ
り、両矢印付直線４０ａ，４１ａは夫々上偏光板４０及
び下偏光板４１の透過軸であり、直線４２ａは位相差板
４２の光学軸である。なお、直線Ｓは表示面の左右方向
に沿う基準線であり、説明の便宜上設けた。

【００２０】図２に示すように、液晶セル３０の配向処
理方向３１ａ，３２ａは、基準線Ｓに対して互いに逆方
向に所定角度θずつ傾いた方向に設定されており、これ
により液晶分子３４ａの配向状態は、下側の透明基板３
１側から上側の透明基板３２側に向かって矢印Ｔで示す
角度と方向にツイストした配向状態となる。

【００２１】また、位相差板４２の光学軸４２ａは、こ
こでは遅相軸であり、基準線Ｓに対して所定の傾き角ψ
で斜めに交差している。さらに、この実施例において
は、上下一対の偏光板４０，４１の透過軸４０ａ，４１
ａは互いに略平行であり、位相差板４２の光学軸４２ａ
に対して傾き角φだけ斜め方向にずれている。

【００２２】以上の構成の液晶表示体３を有するマルチ
カラー液晶表示装置１は、位相差板４２の偏光作用と液
晶セル３０の偏光作用とにより、液晶表示体３に入射
し、反射板４３で反射されて液晶表示体３の外に出射す
る光が着色されるものであり、その際、液晶セル３０に
印加する電圧の大きさを駆動制御回路５で変えることに
より、表示色を任意に変え得るようになっている。

【００２３】その着色機構について以下に説明する。外
部からの光は、上偏光板４０の透過により直線偏光とな
り、さらに位相差板４２を透過する過程で、位相差板４
２の光学軸４２ａの位置等の光学的配置条件とリタデー
ションの値に応じた偏光作用を受けて楕円偏光となる。
その楕円偏光は、液晶セル３０を通る過程で、さらに液
晶セル３０の光学的配置条件とリタデーションの値に応
じた偏光作用を受けて、その偏光状態が変わる。

【００２４】そして、位相差板４２及び液晶セル３０に
よる偏光作用を受けた楕円偏光が下偏光板４１に入射す
ると、その楕円偏光のうち、下偏光板４１の透過軸４１
ａに沿った偏光成分の波長光だけが下偏光板４１を透過
する。それ故、下偏光板４１から出射する光（直線偏
光）は、着色された状態となる。その色相は、主に位相
差板４２のリタデーションと液晶セル３０のリタデーシ
ョンとによって決まる。

【００２５】さらに、下偏光板４１を通った光は、反射
板４３で反射されて、上述した光経路と逆の経路で液晶
表示体３の上面側に出射するため、この出射光の色によ
る表示が得られる。

【００２６】なお、位相差板４２のリタデーションは、
位相差板４２の屈折率異方性Δｎと板厚ｄとの積Δｎ・
ｄによって決まり、また液晶セル３０のリタデーション
は、液晶分子３４ａの配向状態によって決まる。従っ
て、液晶セル３０に印加する電圧値を変えて液晶分子３
４ａの配向状態を変化させることにより、液晶セル３０
のリタデーションが変わり、液晶セル３０における偏光
作用が変化する。

【００２７】具体的には、液晶セル３０に電圧を印加し
ていない時には、液晶表示体３に入射した光は、位相差
板４２の偏光作用と、液晶分子３４ａの初期のツイスト
角Ｔに応じた偏光作用とを受け、それに応じた楕円偏光
となる。そして、下偏光板４１を透過し、反射板４３で
反射され、逆の経路を経て、液晶表示体３の上面側に出
射する。その時の表示色は、上記位相差板４２及び初期
のツイスト角Ｔで配向してなる液晶層３４の両者のリタ
デーションに応じた色となる。

【００２８】また、液晶セル３０の透明電極３６，３８
間に電圧を印加すると、その電圧値を大きくしていくの
にともなって液晶分子３４ａは初期のツイスト状態から
徐々に立ち上っていく。その立ち上がった配向状態に応
じて液晶セル３０のリタデーションが変化し、液晶表示
体３に入射した光は、位相差板４２の偏光作用と、液晶
セル３０の変化したリタデーションに応じた偏光作用と
を受け、それに応じた楕円偏光となる。そのため、その
時の表示色は、上述した液晶セル３０に電圧を印加して
いない時の色とは異なる。

【００２９】さらに、液晶セル３０に、液晶分子３４ａ
がほぼ垂直に立上り配向する大きさの電圧を印加した時
には、液晶セル３０のリタデーションもほぼ“０”とな
る。よって、液晶セル３０による偏光作用がなくなり、
液晶表示体３に入射した光は、位相差板４２の偏光作用
のみによる楕円偏光となる。そして、その楕円偏光は、
下偏光板４１、反射板４３及びその逆の経路を経て、液
晶表示体３から出射し、位相差板４２のリタデーション
に応じた色に着色される。

【００３０】上述した各角度θ、Ｔ、ψ、φについて
は、例えば、θは３０゜、Ｔは２４０゜、ψは４５゜、
φは４５゜程度が好適である。また、位相差板４２のリ
タデーションは１２４０nm程度で、液晶セル３０のΔｎ
は０．１２３８で、ｄは６．８μｍであって、その時の
Δｎ・ｄが８４２nm程度が好ましい。その場合に上記構
成の液晶表示体３においては、液晶セル３０に印加され
る実効駆動電圧が０Ｖ、１．０Ｖ、１．３Ｖ、２．３Ｖ
程度の時に、夫々紫色、青色、緑色、赤色の表示が得ら
れる。

【００３１】図３には、本発明に係るマルチカラー液晶
表示装置の表示部における一表示例が模式的に示されて
いる。同図に示すように、このマルチカラー液晶表示装
置の表示部ＭＤは、車等に使用されるスピードメータの
表示部である。

【００３２】このスピードメータの表示領域は、例えば
青色領域８Ｂ（０〜４０）と緑色領域８Ｇ（４０〜６
０）と赤色領域８Ｒ（６０〜１００）の３領域に分割さ
れている。そして、車速を指し示す指針９は、青色領域
８Ｂにおいては青色に（図３（Ｂ）の状態）、緑色領域
８Ｇにおいては緑色に（図３（Ｃ）の状態）、赤色領域
８Ｒにおいては赤色に（図３（Ｄ）の状態）、夫々着色
された表示となる。各色領域８Ｂ，８Ｇ，８Ｒにおける
指針９以外の部分の色は紫色（背景色）である。

【００３３】次に、上記例のスピードメータの表示を行
なう駆動制御回路５の一例を説明する。

【００３４】図４には、その回路構成の一例が示されて
いる。同図に示すように、駆動制御回路５は、シフトレ
ジスタ５０、第１のラッチ回路５１Ａ、第２のラッチ回
路５１Ｂ、デコーダ５２及び複数のトランスファゲート
５３B，５３G，５３R，５３EEからなる信号電極駆動回
路、駆動電圧発生回路５４、走査電極駆動回路５５、及
び制御部５６を有している。

【００３５】また、この駆動制御回路５には、車速を検
知し、表示データを生成して駆動制御回路５に出力する
検知手段６が設けられている。その検知手段６は、例え
ば速度センサ６０、Ａ／Ｄ変換部６１、サンプリング回
路６２、及びＰ／Ｓ変換部６３で構成されている。

【００３６】なお、図４においては、液晶表示体３の表
示部ＭＤは、複数の走査電極Ｘと複数の信号電極Ｙとに
よる単純マトリクス表示構成となっており、駆動制御回
路５により時分割駆動される。

【００３７】トランスファゲート５３Bとトランスファ
ゲート５３EEは、各々１個ずつで一組になっていて、青
色領域８Ｂの各信号電極Ｙに一組ずつ配置されている。
そして、その各組において、トランスファゲート５３
B，５３EEの各出力端子は共通接続されて対応する信号
電極Ｙに接続されている。

【００３８】同様に、トランスファゲート５３Gとトラ
ンスファゲート５３EEは、各々１個ずつで組をなし、そ
の各組において、トランスファゲート５３G，５３EEの
各出力端子は共通接続されて緑色領域８Ｇの対応する信
号電極Ｙに接続されている。トランスファゲート５３
R，５３EEも、各々１個ずつで組をなし、その各組にお
いて、トランスファゲート５３R，５３EEの各出力端子
は共通接続されて赤色領域８Ｒの対応する信号電極Ｙに
接続されている。

【００３９】また、トランスファゲート５３B，５３G，
５３R，５３EEの各非制御端子は、夫々電源線Ｌ0，Ｌ
1，Ｌ2，Ｌ3に接続されている。ここで、電源線Ｌ0，Ｌ
1，Ｌ2，Ｌ3は、夫々駆動電圧ＶB，ＶG，ＶR，ＶEEの出
力線であり、トランスファゲート５３B，５３G，５３
R，５３EEの各非制御端子には、夫々駆動電圧ＶB，Ｖ
G，ＶR，ＶEEが印加される。

【００４０】さらに、トランスファゲート５３B，５３
G，５３R，５３EEの各制御端子は、夫々信号線ＬB，Ｌ
G，ＬR，ＬEEを介してデコーダ５２に接続されていて、
デコーダ５２の各ビットの出力する各制御信号に対応し
てトランスファゲート５３B，５３G，５３R，５３EEは
夫々オン／オフする。そして、それらトランスファゲー
ト５３B，５３G，５３R，５３EEのうちオンしたゲート
は、その非制御端子の入力（即ち、駆動電圧ＶB，ＶG，
ＶR，ＶEE）を出力端子から出力する。

【００４１】つまり、デコーダ５２及びトランスファゲ
ート５３B，５３G，５３R，５３EEにより電圧選択手段
が構成されている。その電圧選択手段は、表示データに
対応して、青色領域８Ｂにおいてはトランスファゲート
５３B，５３EE、緑色領域８Ｇにおいてはトランスファ
ゲート５３G，５３EE、赤色領域８Ｒにおいてはトラン
スファゲート５３R，５３EE、の何れのゲートをオンす
るか択一的に選択する。そして、その選択により、青色
領域８Ｂの各信号電極Ｙには駆動電圧ＶBか駆動電圧ＶE
Eが印加され、緑色領域８Ｇの各信号電極Ｙには駆動電
圧ＶGか駆動電圧ＶEEが印加され、赤色領域８Ｒの各信
号電極Ｙには駆動電圧ＶRか駆動電圧ＶEEが印加され
る。

【００４２】ところで、上記シフトレジスタ５０は、制
御部５６から入力される同期制御信号に同期して、各信
号電極Ｙに対応した表示データ（“０”又は“１”）を
データ線ＤLから取り込んで第１のラッチ回路５１Ａに
出力する。

【００４３】第１のラッチ回路５１Ａは、制御部５６か
ら入力される同期制御信号に同期して、シフトレジスタ
５０の出力する表示データをラッチし第２のラッチ回路
５１Ｂに出力する。第２のラッチ回路５１Ｂは、制御部
５６から入力される同期制御信号に同期して、第１のラ
ッチ回路５１Ａの出力する表示データをラッチしデコー
ダ５２に出力する。

【００４４】デコーダ５２は、第２のラッチ回路５１Ｂ
の出力する表示データをデコードし、夫々の信号線Ｌ
B，ＬG，ＬR，ＬEEに、表示データに対応した上記各ト
ランスファゲート５３B，５３G，５３R，５３EEのオン
／オフ用の制御信号（具体的には、ハイ・ローの信号）
を出力する。

【００４５】駆動電圧発生回路５４は、電源電圧、又は
必要に応じて電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータにより昇
圧して得られる所定値の電圧、から適当な負荷を介して
上記駆動電圧ＶB，ＶG，ＶR，ＶEEを生成して夫々電源
線Ｌ0，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3に出力するとともに、走査電極Ｘ
の走査電圧を生成し走査電極駆動回路５５に電源線Ｌ3
を介して供給する。

【００４６】走査電極駆動回路５５は、制御部５６から
の同期制御信号に同期して走査信号を生成する。そし
て、走査電極駆動回路５５は、その走査信号に基づいて
各走査電極Ｘを線順次に走査し、上記駆動電圧発生回路
５４から供給される印加電圧（走査電圧）を印加してい
く。走査開始にあたって、走査電極駆動回路５５には、
駆動電圧発生回路５４からスタートパルスが入力され
る。

【００４７】なお、制御部５６は、同期制御信号を生成
してシフトレジスタ５０、第１のラッチ回路５１Ａ、第
２のラッチ回路５１Ｂ及び走査電極駆動回路５５に出力
する。また、制御部５６は、Ａ／Ｄ変換部６１、サンプ
リング回路６２及びＰ／Ｓ変換部６３にも同期制御信号
を出力する。

【００４８】センサ６０は、既知の速度センサであり、
例えば光センサや磁気センサである。センサ６０には、
電源電圧ＶCCが供給される。

【００４９】Ａ／Ｄ変換部６１は、制御部５６からの同
期制御信号に同期して所定の変換タイミングでセンサ６
０の速度検知信号（アナログ値）をディジタル変換し、
サンプリング回路６２に出力する。

【００５０】サンプリング回路６２は、Ａ／Ｄ変換部６
１でディジタル変換された速度検知信号を、制御部５６
からの同期制御信号に同期して所定のサンプリングタイ
ミングでサンプリングし、Ｐ／Ｓ変換部６３にパラレル
データとして出力する。

【００５１】Ｐ／Ｓ変換部６３は、制御部５６からの同
期制御信号に同期して、サンプリング回路６２の出力す
る速度検知信号をシリアル変換し、液晶の表示データと
して、順次、シフトレジスタ５０に出力する。

【００５２】以下に、上記構成の駆動制御回路５の作用
を、具体的に説明する。

【００５３】なお、液晶表示体３においては、角度θ、
Ｔ、ψ、φ、位相差板４２のリタデーション及び液晶セ
ル３０のΔｎ・ｄの値は上記例示した値とする。そし
て、駆動電圧発生回路５４から出力する駆動電圧ＶB，
ＶG，ＶR，ＶEEは何れも実効値で夫々１．０Ｖ、１．３
Ｖ、２．３Ｖ、０Ｖとなる様に設定される。その場合、
青色領域８Ｂ、緑色領域８Ｇ及び赤色領域８Ｒにおい
て、各信号電極Ｙに印加される印加電圧値（実効値）、
及び表示色の関係は表１のようになっている。

【表１】

【００５４】センサ６０の出力する速度検知信号は、夫
々制御部５６からの同期制御信号に同期して、Ａ／Ｄ変
換部６１でディジタル変換され、さらにサンプリング回
路６２でサンプリングされ、さらにＰ／Ｓ変換部６３で
シリアル変換されて各信号電極Ｙに対応した表示データ
となる。

【００５５】例えば、図３（Ｂ）の場合、速度３０km／
hに対応する信号電極Ｙの表示データは“有り”のデー
タ“１”であり、その他の信号電極Ｙの表示データは
“無し”のデータ“０”である。そして、その表示デー
タは、データ線ＤLを介してシフトレジスタ５０に送ら
れる。

【００５６】シフトレジスタ５０は、制御部５６からの
同期制御信号に同期して、上記表示データを取り込み、
第１のラッチ回路５１Ａに出力する。

【００５７】第１のラッチ回路５１Ａは、制御部５６か
らの同期制御信号に同期して、シフトレジスタ５０の出
力する各表示データをラッチし第２のラッチ回路５１Ｂ
に出力し、第２のラッチ回路５１Ｂは、制御部５６から
の同期制御信号に同期して、第１のラッチ回路５１Ａの
出力する各表示データをラッチしデコーダ５２に出力す
る。

【００５８】デコーダ５２は、表示データ“１”に対応
して、速度３０km／hに対応する信号電極Ｙに接続され
たトランスファゲート５３B，５３EEのうち、トランス
ファゲート５３Bの制御端子に制御信号“１”を出力
し、トランスファゲート５３EEの制御端子に制御信号
“０”を出力する。また、その他の信号電極Ｙについて
は、表示データが“０”であるので、デコーダ５２は、
その他の各信号電極Ｙに接続されたトランスファゲート
５３B，５３EEのうち、トランスファゲート５３Bの制御
端子に制御信号“０”を出力し、トランスファゲート５
３EEの制御端子に制御信号“１”を出力する。

【００５９】それによって、速度３０km／hに対応する
信号電極Ｙについては、トランスファゲート５３Bがオ
ンして、印加実効電圧が１．０Ｖとなる駆動電圧ＶBが
印加される。また、その他の信号電極Ｙについてはトラ
ンスファゲート５３EEがオンして、印加実効電圧が０Ｖ
となる駆動電圧ＶEEが印加される。従って、紫色を背景
色とするメータの３０km／hの位置に青色の指針９が表
示される。

【００６０】なお、上述した各信号電極Ｙへの駆動電圧
の印加は、走査電極駆動回路５５が各走査電極Ｘに走査
電圧を順次印加するのと同期して行われ、各走査電極Ｘ
の走査が一巡すると一フレームの表示が終了する。

【００６１】また、図３（Ｃ）の場合には、速度５０km
／hに対応する信号電極Ｙについては、表示データは
“１”であり、トランスファゲート５３Gがオンして、
印加実効電圧が１．３Ｖとなる駆動電圧ＶGが印加され
る。その他の信号電極Ｙについては、図３（Ｂ）の場合
と同じで、印加実効電圧が０Ｖとなる駆動電圧ＶEEが印
加される。従って、紫色を背景色とするメータの５０km
／hの位置に緑色の指針９が表示される。

【００６２】さらに、図３（Ｄ）の場合には、速度８０
km／hに対応する信号電極Ｙについては、表示データは
“１”であり、トランスファゲート５３Rがオンして、
印加実効電圧が２．３Ｖとなる駆動電圧ＶGが印加され
る。その他の信号電極Ｙについては、図３（Ｂ）の場合
と同じで、印加実効電圧が０Ｖとなる駆動電圧ＶEEが印
加される。従って、紫色を背景色とするメータの８０km
／hの位置に赤色の指針９が表示される。

【００６３】なお、図３（Ａ）の状態は、例えば車速が
０km/h又は１００km／hを超える場合で、青色領域８
Ｂ、緑色領域８Ｇ及び赤色領域８Ｒの全信号電極Ｙの表
示データは“０”であり、全て紫色で表示されている。

【００６４】以上、詳述したように、本実施例のマルチ
カラー液晶表示装置１によれば、従来のマルチカラー液
晶表示装置と異なり、カラーフィルタを用いなくても液
晶セル３０に印加する駆動電圧の大きさを変えるだけ
で、異なる色を表示することができる。この場合、カラ
ーフィルタを使用しない為に透過光量の損失が格段に少
なくなくなり、表示の明るさを充分高くすることができ
る。それ故、上記実施例における液晶表示体３のよう
に、バックライトを用いない反射型の表示体であっても
表示の明るさは充分であり、実用上何等不都合を生じな
い。従って、カラー液晶表示装置の低廉化、薄型化及び
低消費電力化が達成される。

【００６５】特に、車等のスピードメータをマルチカラ
ー表示することにより、車速に応じて指針９の色を青
色、緑色、赤色と変化させて車速等の情報とともに危険
性の判断情報も知らせることができるので、本発明のマ
ルチカラー液晶表示装置は、車等のスピードメータなど
の計器類の表示に好適である。

【００６６】なお、上記実施例においては、液晶表示体
３は反射型としたが、反射板４３を設けずに透過型のも
のとしてもよい。

【００６７】また、上記実施例においては、液晶セル３
０はＳＴＮ型セルであるとしたが、それに限定されるも
のではなく、例えば液晶分子配向のツイスト角度が９０
゜程度のねじれネマティック（ＴＮ）型セルや、ツイス
ト配向させずに基板に沿って一方向に配向させたホモジ
ニアスセルなどであってもよい。

【００６８】さらに、上記実施例においては、位相差板
４２を設けているが、位相差板がなくてもよい。また、
上偏光板４０と下偏光板４１の透過軸は平行に限らず、
直交していてもよい。そのような場合でも、上記実施例
と同様に、信号電極Ｙに印加する電圧値を変えることに
よって表示色が変わり、カラー表示可能である。

【００６９】さらにまた、上記実施例においては、表示
色が４色の場合について説明したが、分割領域が２つの
場合には３色でもよいし、分割領域が４つ以上の場合に
は５色以上でもよいのは勿論であるし、表示色も上記実
施例の色に何等制限されないのはいうまでもない。

【００７０】また、メータの表示様式は、図５に示す変
形例のように、円グラフ状のものでもよい。図５（Ａ）
は、車速が３０km／hの場合であり、青色領域８Ｂにお
いて０〜３０km／hの領域は青色に、その他は紫色に表
示されている。図５（Ｂ）は、車速が５０km／hの場合
であり、青色領域８Ｂは青色に、緑色領域８Ｇにおいて
４０〜５０km／hの領域は緑色に、その他は紫色に表示
されている。図５（Ｃ）は、車速が８０km／hの場合で
あり、青色領域８Ｂは青色に、緑色領域８Ｇは緑色に、
赤色領域８Ｒにおいて６０〜８０km／hの領域は赤色
に、その他は紫色に表示されている。

【００７１】さらに、本発明は、上記実施例のようにス
ピードメータを表示させる場合に限らないのはいうまで
もない。

【００７２】さらにまた、本発明は、上記実施例のよう
な単純マトリクス方式に限らず、アクティブマトリクス
方式やセグメント表示方式などにも適用可能であり、さ
らに、時分割駆動以外のスタティック駆動方式等にも同
様に、適用可能である。

【００７３】また、信号電極Ｙに印加する駆動電圧を所
定の実効値に設定することができれば、オン電圧を印加
するパルスのパルス幅を変えたり、複数のフレームのう
ちオン電圧を印加する回数を変えるなどしてもよく、そ
の駆動形式は問わない。

【００７４】

【発明の効果】本発明に係るマルチカラー液晶表示装置
によれば、印加する駆動電圧値に対応して異なる色を表
示する液晶表示体の電極に、“有り”の表示データに対
応する液晶表示体を複数に分割して割り当てた複数の相
異なる大きさのオン駆動電圧と“無し”の表示データに
対応するオフ駆動電圧から、“有り”又は“無し”の表
示データに対応する駆動電圧を選択して印加するので、
カラーフィルタを用いることなく、簡単な駆動制御回路
により前記電極に印加する駆動電圧の種類数に対応した
色数の明るいマルチカラー表示が可能である。

【００７５】特に、表示データが“有り”の時にはその
表示領域に固有の色の表示が得られ、表示データが“無
し”の時には“有り”の時と異なる背景色となるので、
本発明のマルチカラー液晶表示装置を車等のスピードメ
ータなどの計器類に適用する場合に、車速に応じた色の
表示により、車速等の情報とともに危険性等の他の判断
情報も同時に視覚から的確に知らせることができる。

【００７６】従って、透過型は勿論、バックライトを有
しない反射型の液晶表示体においてもカラー表示が可能
となり、液晶表示装置の低廉化、薄型化及び低消費電力
化が達成されるとともに、本発明のマルチカラー液晶表
示装置を車等のスピードメータなどの計器類に用いるこ
とにより、上述のような多大なるメリットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチカラー液晶表示装置の一例
の模式断面図である。

【図２】そのマルチカラー液晶表示装置の液晶セルにお
ける液晶分子の配向方向と位相差板の光学軸と偏光板の
透過軸の組合せの一例を、各構成要素毎に示す模式図で
ある。

【図３】そのマルチカラー液晶表示装置における一表示
例を示す模式図である。

【図４】そのマルチカラー液晶表示装置における駆動回
路の一構成例を示すブロック図である。

【図５】そのマルチカラー液晶表示装置における表示様
式の変形例を示す模式図である。

【符号の説明】

ＶB，ＶG，ＶR，ＶEE 駆動電圧 Ｘ 走査電極 Ｙ 信号電極 １ マルチカラー液晶表示装置 ３ 液晶表示体 ５ 駆動制御回路 ３０ 液晶セル ３１，３２ 透明基板 ３３ シール材 ３４ 液晶層 ３６，３８ 透明電極 ３７，３９ 配向膜 ４０ 上偏光板 ４１ 下偏光板 ４２ 位相差板 ４３ 反射板 ５０ シフトレジスタ ５１Ａ 第１のラッチ回路 ５１Ｂ 第２のラッチ回路 ５２ デコーダ（電圧選択手段） ５３B，５３G，５３R，５３EE トランスファゲート
（電圧選択手段） ５４ 駆動電圧発生回路 ５５ 走査電極駆動回路 ５６ 制御部 ６０ センサ ６１ Ａ／Ｄ変換部 ６２ サンプリング回路 ６３ Ｐ／Ｓ変換部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の電極間に液晶層が介装さ
   れてなる液晶セルの、少なくとも光が入射する側の面
   に、直接又は位相差板を介して偏光板が配置されてなる
   液晶表示体を備え、 前記液晶層を透過する光を液晶の複屈折作用により楕円
   偏光させ、前記液晶層に印加する液晶駆動電圧を変えて
   液晶層のリタデーションを変化させることにより楕円偏
   光の偏光状態を変化させ透過光の色を変化させるマルチ
   カラー液晶表示装置であって、 複数の相異なる大きさの駆動電圧を発生する駆動電圧発
   生回路と、 前記駆動電圧から、“有り”の表示データに対応して前
   記液晶表示体を複数に分割した部分領域に夫々対応させ
   た複数の駆動電圧の内の一つの駆動電圧を選択し、“無
   し”の表示データに対応して前記“有り”の表示データ
   に対応する駆動電圧とは異なる駆動電圧を選択する電圧
   選択手段と、 前記一対の電極間に前記電圧選択手段が選択した駆動電
   圧からなる液晶駆動電圧を印加する液晶駆動回路とを備
   えたことを特徴とするマルチカラー液晶表示装置。