JPH0934413A - 多色液晶表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶の複屈折性を利用した多色液晶表示装置
において、表示可能な表示色を増加して、使用者が十分
満足できる表示色数の表示が可能な多色液晶表示方法を
提供する。 【解決手段】 液晶の複屈折性を利用した多色液晶表示
装置において、信号源５０から発せられた色情報を含ん
だ表示データは、データ変換回路５２に供給され、デー
タ変換回路５２は内蔵するデータ変換テーブルにより入
力される表示データを駆動電圧のレベル及び混合色を表
示するフレームの単位を表す変換表示データに変換し
て、信号側駆動回路５５に供給し、信号側駆動回路５５
は、かかる変換表示データに応じた駆動電圧をアクティ
ブマトリックス表示部３の信号線Ｙｍに印加して多色表
示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色液晶表示方法
に係り、詳細には、液晶の複屈折性を利用してカラー表
示を行う多色液晶表示方法に関する。

【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
行うことのできる多色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は、カラーフィルタ
型と液晶の複屈折性を利用したものとがある。先ず、カ
ラーフィルタ型の多色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
た透過型のものがある。その場合の液晶セルは、互いに
対向する一対の透明電極の間に液晶を挟んで構成されて
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／オフすることで、液晶が光シャッタとして
作用して、バックライトの光がＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィ
ルタを選択的に透過することにより、特定色に着色され
る。その着色された透過光は液晶表示体から出射され、
Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの混合色によるカラー表示
が得られる。即ち、従来の液晶表示体では、液晶セルは
単に光シャッタ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。

【０００５】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
型の液晶表示装置では、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
受けることになるため、カラーフィルタによるカラー化
は極めて困難となる。又、カラーフィルタは、偏光板等
の他の光学素子と同様にカラーフィルタの膜厚の制御や
その組み付けに高精度が要求され、液晶表示装置のコス
トアップの原因となる。

【０００６】これに対して、液晶の複屈折性を利用した
カラー液晶装置においては、対向する一対の電極間に液
晶層が介装された構成の液晶セルが、偏光板に挟まれた
構成の液晶表示体において、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、楕円偏光の偏光状態を変化させて透過光の色を変
化させることによりカラー表示を行うものである。

【０００７】従って、液晶の複屈折性を利用したカラー
液晶表示装置は、カラーフィルタを用いる方法に比し
て、カラーフィルタによる光の透過損失がなくなる故、
明るいカラー表示が得られ、透過型は勿論、バックライ
トを必要と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
低消費電力化が促進されるという利点を有している。

【０００８】尚、液晶の複屈折性を利用したカラー液晶
表示装置において、電場により液晶の複屈折性を制御す
る方式を、特に、ＥＣＢ方式（Electrically Controlle
d Birefringence）といい、かかるＥＣＢ方式は、更
に、液晶の初期配向の違いにより、ＤＡＰ形、ホモジニ
アス形、及びＨＡＮ形に分類される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶の
複屈折性を利用したカラー液晶表示装置は、カラーフィ
ルタを用いた多色液晶表示装置に比して、前述の如く、
装置の低廉化、薄型化及び低消費電力化が可能であると
いう利点を有するが、液晶層に印加する駆動電圧の種類
に応じた色数のみが表示可能であるため、多色表示をし
ようとすると駆動電圧数が多くなってしまうため、実際
には、表示可能な色の数が制限されてしまうという問題
がある。

【００１０】本発明は、上記した問題点を解決すべく、
液晶の複屈折性を利用した多色液晶表示表示装置におい
て、少ない駆動電圧の種類で表示可能な表示色を増加さ
せ、使用者が十分満足できる表示色数の表示が可能な多
色液晶表示方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の多色液晶
表示方法は、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、画素を構成する前記液晶セルに印加する駆
動電圧を変えて液晶層のリタデーションを変化させ、前
記液晶層を透過する光を液晶の複屈折作用による楕円偏
光の偏光状態を変化させて透過光の色を変えてカラー表
示を行う多色液晶表示方法であって、前記液晶セルの各
画素毎に時分割で交互に相異なる駆動電圧を印加せしめ
て、色の異なる透過光を生じさせ、当該時分割で異なっ
た色に変化する透過光を視覚上混色せしめて混合色を表
示することを特徴として、上記課題を解決する。

【００１２】即ち、請求項１記載の多色液晶表示方法に
よれば、液晶の複屈折性を利用した多色液晶表示装置に
おいて、液晶セルの各画素毎に時分割で交互に相異なる
駆動電圧を印加せしめて、色の異なる透過光を生じさ
せ、当該時分割で異なった色に変化する透過光を視覚上
混色せしめて混合色を表示する構成である故、画素に印
加する駆動電圧の種類数以上の色数のカラー表示が可能
となる。

【００１３】従って、液晶の複屈折性を利用した多色液
晶表示装置において、少ない駆動電圧の種類で表示可能
な表示色数を増加させることができる故、使用者が十分
満足できる表示色数のカラー表示が可能となる。

【００１４】また、その場合、請求項２記載の多色液晶
表示方法の如く、前記混合色を、加法混色により得るこ
ととしても良い。

【００１５】即ち、請求項２記載の多色液晶表示方法に
よれば、更に、混合色を加法混色により得る構成である
故、液晶セルに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）に
対応する駆動電圧のみが印加可能なカラー液晶表装置に
おいても、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ
ー）、Ｗ（ホワイト）等の混合色の表示が可能となる。

【００１６】また、その場合、請求項３記載の多色液晶
表示方法の如く、前記混合色を、複数のフレームに各々
異なった駆動電圧を印加する駆動サイクルを所定回数繰
り返すことにより得ることとしても良い。

【００１７】即ち、請求項３記載の液晶表示方法によれ
ば、更に、複数のフレームに各々異なった駆動電圧を印
加する駆動サイクルを所定回数繰り返すことにより混合
色を表示する構成である故、少ない駆動電圧の種類で多
色表示が可能となる。

【００１８】また、その場合、請求項４記載の多色液晶
表示方法の如く、前記液晶表示体は、前記液晶セルの下
面に直接、又は偏光板を介して反射板が配置されている
ものとしても良い。

【００１９】即ち、請求項４記載の多色液晶表示方法に
よれば、更に、液晶表示体は、前記液晶セルの下面に直
接、又は偏光板を介して反射板が配置された構成である
故、反射型のカラー液晶表示タイプとすることができ、
バックライトが必要なく、コンパクト化及び低消費電力
化等を達成することが可能となる。

【００２０】また、その場合、請求項５記載の多色液晶
表示方法の如く、前記液晶表示体は、複数の画素がマト
リクス状に配設されてなり、当該複数の画素は、アクテ
ィブマトックス駆動方式で駆動されることとしても良
い。

【００２１】即ち、請求項５記載の多色液晶表示方法に
よれば、更に、画素をアクティブマトックス駆動方式で
駆動する構成である故、走査線間のクロストークを防止
することが可能となり、制御性の良い電圧印加を行っ
て、所望のカラー表示を行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る多色液晶表示方法が
適用されるカラー液晶表示装置の第１実施例を図１乃至
図９に基き、以下に説明する。

【００２３】（実施例１）図１には、本発明に係るカラ
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、このカラー液晶表示装置１は、液晶
表示体３及びそれを駆動する駆動制御回路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
色の表示を行うものである。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３０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。

【００２４】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の対向す
る面には、夫々予め画素電極（ＩＴＯ）３６，共通電極
３８が形成されており、さらに画素電極３６及び共通電
極３８を被うように夫々配向膜３７及び３９が形成され
ている。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】以上の構成の液晶表示体３を有するカラー
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において変えることによ
り、表示色を任意に変え得るようになっている。

【００３１】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。

【００３２】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に一致する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。

【００３３】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。

【００３４】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ｄ1との積Δｎ
・ｄ1によって決まり、また液晶セル３０のリタデーシ
ョンは、液晶層３４の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄ2
との積Δｎ・ｄ2と液晶分子３４ａの配向状態とによっ
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３４ａ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。

【００３５】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。

【００３６】また、液晶セル３０の駆動電極３６，共通
電極３８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。

【００３７】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。

【００３８】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・ｄ2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
れる駆動電圧に応じた色の表示が得られる。即ち、液晶
セル３０に印加する駆動電圧の種類数に対応した色数の
カラー表示が可能である。

【００３９】次に、上記カラー液晶表示装置１におい
て、液晶セル３０に印加する駆動電圧の種類数に対応し
た色数以上のカラー表示を行うように構成された制御回
路５の一例を説明する。図３は、駆動制御回路５の構成
を示す図である。先ず、駆動制御回路５の構成を説明す
る。

【００４０】同図に示すように、駆動制御回路５は、信
号源５０と、フレームメモリ５１と、データ変換回路５
２と、フレームメモリ５３と、コントローラ５４と、信
号側駆動回路５５と、及び走査側駆動回路５６と、から
構成されている。尚、図３においては、液晶表示体３は
アクティブマトックス表示構成となっており、走査線Ｘ
ｎと信号線Ｙｍがマトリックス状に形成されており、走
査線Ｘｎと信号線Ｙｍとの各交点にＴＦＴ４４が形成さ
れている。該ＴＦＴ４４のドレイン側は画素電極３６と
液晶容量３４が接続され画素（表示ドット）が形成され
ている。

【００４１】信号源５０は、例えば、キャラクタジェネ
レータやグラフィックコントローラ等からなり、表示部
（液晶表示パネル）に表示すべき表示データを生成し
て、フレームメモリ５１に供給すると共に、同期信号Ｓ
１を生成してコントローラ５４に供給する。ここで、か
かる表示データは、本実施例では、５ビット（”０００
００”〜”１１１１１”）であり、３２色の色情報を表
している。尚、信号源５０は、図示しない入力部から入
力された入力データに基づいて演算処理を為して、表示
データを生成することとしても良い。

【００４２】コントローラ５４は、ＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit）、ＲＯＭ（Reas Only Memory）、及び
ＲＡＭ（Randam Access Memory）等を備え、ＲＯＭ内に
格納されているプログラム及びシステムデータを使用し
て、信号源５０から供給される同期信号Ｓ１に基づい
て、タイミング信号や各種制御信号を生成する。

【００４３】また、コントローラ５４は、この生成した
タイミング信号や各種制御信号をフレームメモリ５１、
データ変換回路５２、フレームメモリ５３、信号側駆動
回路５５、及び走査側駆動回路５６に供給し、これらフ
レームメモリ５３、データ変換回路５２、フレームメモ
リ５３、信号側駆動回路５５、及び走査側駆動回路５６
の動作を制御する。

【００４４】フレームメモリ５１は、ＶＲＡＭ（Video
Randam Access Memory)等で構成され、１フレーム分の
画素数に対応する表示データを記憶する容量を有してい
る。フレームメモリ５１は、コントローラ５４から供給
されるタイミング信号Ｓ２に基づいて、信号源５０から
供給される表示データを１フレーム分記憶し、また、記
憶した表示データを順次、データ変換回路５２に供給す
る。

【００４５】データ変換回路５２は、フレームメモリ５
１から供給される表示データをデータ変換処理して次段
のフレームメモリ５３に供給する。即ち、データ変換回
路５２は、フレームメモリ５１から供給される表示デー
タをコントローラ５４から供給されるタイミング信号Ｓ
３に基づいて、順次取り込み、表示データに応じてデー
タ変換を施して、変換表示データとしてフレームメモリ
５３に供給する。

【００４６】また、データ変換回路５２は、後述の信号
側駆動回路５５が、振幅の異なる９段階の駆動電圧（Ｖ
１〜Ｖ９）を発生可能な構成であるので、かかる９段階
の駆動電圧に対応する色数以上のカラー表示を行なうた
めに、かかるデータ変換をするのものである。

【００４７】そして、本実施のデータ変換回路５２は、
かかる変換表示データを生成するために、例えば、図４
の如きデータ変換テーブルを格納しており、このデータ
変換テーブルにより、入力される表示データに応じて液
晶表示体に３２色の色表示をする際の駆動電圧のレベル
及び混合色を表示するフレームの単位（周期）を設定し
ており、かかるデータ変換テーブルに基づいて、表示デ
ータ（５ビット）を変換表示データ（４ビット）に変換
してフレームメモリ５３に供給する。同図においては、
表示データ及び変換表示データと表示色及び駆動電圧と
の対応関係が示されている。

【００４８】図４のデータ変換テーブルにおいては、液
晶表示体に表示される画像の表示色数が３２色（Ｗ１、
Ｗ２，Ｗ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３・・
・・・・・・・｝と設定されており、また、液晶セル３
０に駆動電圧（９段階）がＶ１〜Ｖ９が印加されると、
液晶パネルには夫々Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３、Ｂ１、Ｂ２，Ｂ３の表示色（９色）が表示されるこ
とになる。尚、色を表す記号の右側に添付されている数
字は、かかる色の明度等のレベルを表している。

【００４９】さて、本発明では、色の加法混色の原理を
利用しており、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色を任意に視覚上混色さ
せて、Ｃ，Ｍ、Ｙ，Ｗ等の混合色を表示するものであ
る。例えば、信号源５０から供給される表示データがＷ
１を表す”００００１”である場合は、色変換テーブル
において、第１フレームでは、Ｒ１を表す”０００１”
が、第２フレームではＧ１を表す”０１００”が、及び
第３フレームではＢ１を表す”１０００”が夫々変換表
示データとして選択され、信号側駆動回路５５に供給さ
れる。かかる信号側駆動回路５５は、例えば図５に示す
如く、反転駆動方式でフレーム毎に変換表示データに対
応する駆動電圧を液晶セル３０に印加する。即ち、第
１、第２及び第３フレームでは、夫々変換表示データ”
０００１”、”０１００”及び”１０００”に対応する
駆動電圧Ｖ１，Ｖ４、及びＶ７が印加され、さらに、か
かる３フレーム単位（周期）の駆動サイクルが所定回数
繰り返される。かかる駆動サイクルが繰り返されると、
例えば、図６の４×４ドットマトリックスにおいて、中
心部がＷ１の画像を表す表示データが信号源５０から発
せられた場合、Ｎ（Ｎは整数）、Ｎ＋１、及びＮ＋２フ
レームにおいて、夫々図６（Ａ）、（Ｂ），及び（Ｃ）
に示す如く、中心部にはＲ１、Ｇ１、及びＢ１が表示さ
れ、操作者は、図６（Ｄ）に示される合成画像の如き、
中心部がＷ１として認識することが可能となる。この場
合、操作者が混合色Ｗ１として認識することができる程
度の速度で走査線を駆動する必要がある。

【００５０】また、例えば、表示部にＹ１を表示する場
合においては、図７に示す如く、奇数ではＲ１を、偶数
フレームではＧ１を夫々表示して、混合色Ｙ１を得れば
良い。このように、複数のフレームを組み合わせて、混
合色を得ることにより、設定電圧の種類数以上の色表示
が可能となり、操作者の好みに対応可能なカラー表示が
可能となるのである。

【００５１】フレームメモリ５３は、ＶＲＡＭ（Video
Randam Access Memory)等で構成されており、データ変
換回路５２から供給される変換表示データをコントロー
ラ５４から供給されるタイミング信号Ｓ４に基づいて記
憶し、また、記憶した変換表示データを、信号側駆動回
路５５に供給する。尚、フレームメモリ５３は、表示色
を合成するのに必要とするフレーム分の記憶容量を有し
ており、例えば、３フレーム単位で混合色を表示する場
合には、３フレーム分の画素数に対応する記憶容量が必
要となる。

【００５２】走査側駆動回路５６は、コントローラ５４
から供給される走査側表示制御信号Ｓ６に基づいて、ア
クティブマトリックス型液晶表示パネル内の所定数の走
査線Ｘｎを順次走査して駆動する。信号側駆動回路５５
は、コントローラ５４から供給される信号側表示制御信
号Ｓ５に基づいてアクティブマトリックス型液晶表示部
３内の所定数の信号線Ｙｍを順次選択して、変換表示デ
ータに対応する駆動電圧（Ｖ１〜Ｖ９）を順次選択した
信号ラインに転送する。

【００５３】アクティブマトリックス型液晶表示部３
は、一対の透明ガラス基板３１、及び３２間に液晶３４
が封入され、この一対の透明ガラス基板の相対向する面
に複数の走査線Ｘｎと信号線Ｙｍがマトリックス状に形
成されて、走査線Ｘｎと信号線Ｙｍとの各交点にＴＦＴ
４４と該ＴＦＴ４４に接続された画素毎の液晶３４から
なる表示ドット（画素）が形成されおり、上記走査側駆
動回路５６及び信号側駆動回路５５による駆動制御によ
り順次走査線Ｘｎ及び信号線Ｙｍを選択駆動して、順次
選択された各画素毎の液晶セル３０に変換表示データに
対応する駆動電圧が印加され、液晶セル３０の各画素に
は変換表示データに基づく電荷が保持されることによ
り、信号源５０から供給される表示データに基づく文字
や図形等が色表示される。

【００５４】次に、本実施例の動作を説明する。本実施
例の液晶表示装置１の図示しない主電源がＯＮされる
と、図示しない電源回路により図３に示した各ブロック
に電源電圧が供給されて、各ブロックの動作が開始され
る。

【００５５】先ず、信号源５０からは、同期信号Ｓ１の
コントローラ５４への出力が開始されると共に、表示デ
ータのフレームメモリ５１への出力が開始されると、コ
ントローラ５４では、かかる同期信号Ｓ１に基づいてタ
イミング信号Ｓ２〜Ｓ４、信号側駆動制御信号Ｓ５、及
び走査側駆動制御信号Ｓ６が生成されて、フレームメモ
リ５１、データ変換回路５２、フレームメモリ５３、信
号側駆動回路５５、及び走査側駆動回路５６に夫々供給
される。また、フレームメモリ５１では、コントローラ
５４から供給されるタイミング信号に基づいて、信号源
５０から供給される表示データを、１フレーム分記憶
し、また、記憶した表示データは順次、データ変換回路
５２に供給される。

【００５６】そして、データ変換回路５２では、コント
ローラ５４から入力されるタイミング信号Ｓ３により、
フレームメモリ５１から供給される表示データが読み込
まれ、表示データに応じたデータ変換が施され、変換表
示データが生成される。この時、図４に示したデータ変
換テーブルにより、かかる表示データに応じて３２色の
色表示をする際の駆動電圧のレベル（９段階）及び合成
色を表示するフレーム単位（周期）が設定されて、変換
表示データとして、フレームメモリ５３に供給される。

【００５７】また、フレームメモリ５３では、データ変
換回路５２から供給される変換表示データがコントロー
ラ５４から供給されるタイミング信号Ｓ４に基づいて記
憶され、また、記憶された変換表示データはフレーム単
位で信号側駆動回路５５に供給される。

【００５８】走査側駆動回路５５では、コントローラ５
４から供給される走査側駆動制御信号Ｓ６に基づいて、
アクティブマトリックス型液晶表示部３内の所定数の走
査線Ｘｎを順次走査して駆動し、信号側駆動回路５５で
は、コントローラ５４から供給される信号側駆動制御信
号Ｓ５に基づいて、アクティブマトリックス液晶表示部
３内の所定数の信号線Ｙｍを順次選択して、フレームメ
モリ５３から供給される変換表示データに対応する設定
電圧（９段階）が、順次、信号線Ｙｍに印加されること
になり、アクティブマトリックス液晶表示部３では、順
次選択された交点の液晶に変換表示データに基づく電荷
が保持されて、変換表示データに基づく文字や図形等が
色表示されることになる。

【００５９】上記した実施例においては、液晶の複屈折
性を利用したカラー液晶表示装置において、液晶セルの
各画素毎に対応する液晶セルに時分割で交互に相異なる
駆動電圧を印加せしめて、所定時間単位毎に異なる色の
透過光を生じさせ、異なった色の透過光を視覚上混色せ
しめて、混合色を表示する構成である。このため、画素
に印加する駆動電圧の数以上の色数のカラー表示が可能
となる。

【００６０】尚、上記実施例では、３２色表示のものを
説明したが、その他の色表示数、例えば、６４色や１２
８色を表示する場合においても、図４に示したデータ変
換テーブルの設定内容を、その要求される表示色数に合
わせて適宜設定変更することこにより、容易に対応させ
ることができる。また、本発明は、時分割駆動するもの
であれば良く、アクティブマトリックス型に限らず単純
マトリックス型の液晶表示パネルにも適用可能である。

【００６１】また、上記実施例では、混合色をフレーム
単位で表示する構成としているが、フィールド単位で表
示するようにしても良い。また、本実施例で色表示を行
う場合は、駆動電圧の振幅の大きさを制御して行ってい
るが、駆動電圧のパルス幅を制御するようにしても良
い。

【００６２】（第２実施例）また、本発明が適用される
カラー液晶表示装置の第２実施例を図８及び図９に示
し、以下に説明する。図８において、このカラー液晶表
示装置１００が第１実施例と異なるのは、液晶表示体１
０３には偏光板が上偏光板４０しか設けられていない点
である。即ち、この液晶表示体１０３には、第１実施例
において設けられていた下偏光板４１が設けられていな
い。その他の構成等については、上記第１実施例と同じ
である。なお、上記第１実施例と同一の構成要素等につ
いては同一の符合を付し、その説明を省略する。

【００６３】図８には、そのカラー液晶表示装置１００
の断面が模式的に示されており、図９には、液晶表示体
１０３における液晶セル３０における配向膜３７，３９
に施された配向処理方向と位相差板４２の光学軸と偏光
板４０の透過軸の組合せの一例が、各構成要素毎に模式
的に平面図で示されている。

【００６４】この場合には、液晶表示体１０３に入射し
た外部光は、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。そして、その楕円偏光は反射板
４３で反射されて、再び液晶セル３０と位相差板４２に
よる同様の偏光作用を受け、上偏光板４０に入射する。
その入射した楕円偏光のうち、上偏光板４０の透過軸４
０ａに一致する偏光成分の波長光だけが上偏光板４０を
透過するため、上偏光板４０から出射する光（直線偏
光）は、その波長光の色に着色された状態となる。

【００６５】なお、上記第１実施例と同様に、液晶セル
３０のリタデーションは、液晶セル３０のΔｎ・ｄ2と
液晶分子３４ａのツイスト角とによって決まる。そのた
め、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
作用が変化するので、表示色を変えることができる。

【００６６】表示色の一例を挙げる。ここでは、液晶表
示体１０３において、各部材の配置角度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の値は上記第１実施例と同じ値とする。この実
施例によれば、上記第１実施例と同様に、カラーフィル
タを用いなくても、駆動電圧を変えるだけで、カラー表
示を行なうことができる。また、液晶表示体１０３に入
射した光は出射するまでに上偏光板４０を２回透過する
だけで済み、上記第１実施例に較べて偏光板の透過回数
が半分であるので、より明るい表示が得られる。従っ
て、反射型のものにも充分適用可能であり、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。

【００６７】なお、上記各実施例においては、液晶表示
体３，１０３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。また、上記各実施例におい
ては、液晶セル３０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】さらにまた、上記各実施例においては、位
相差板４２を設けているが、位相差板はなくてもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、液晶の複
屈折性を利用した多色液晶表示装置において、液晶セル
の各画素毎に時分割で交互に相異なる駆動電圧を印加せ
しめて、色の異なる透過光を生じさせ、当該時分割で異
なった色に変化する透過光を視覚上混色せしめて混合色
を表示する構成である故、画素に印加する駆動電圧の種
類数以上の色数のカラー表示が可能となる。従って、液
晶の複屈折性を利用した多色液晶表示装置において、少
ない駆動電圧の種類で表示可能な表示色数を増加させる
ことができる故、使用者が十分満足できる表示色数のカ
ラー表示が可能となる。

【００７０】また、請求項２記載の発明によれば、更
に、 混合色を加法混色により得る構成である故、液晶
セルに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）に対応する
駆動電圧のみが印加可能なカラー液晶表示装置において
も、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、
Ｗ（ホワイト）等の混合色の表示が可能となる。

【００７１】また、請求項３記載の発明によれば、更
に、複数のフレームに各々異なった駆動電圧を印加する
駆動サイクルを所定回数繰り返すことにより混合色を表
示する構成である故、少ない駆動電圧の種類で多色表示
が可能となる。

【００７２】また、請求項４記載の発明によれば、液晶
表示体は、前記液晶セルの下面に直接、又は偏光板を介
して反射板が配置された構成である故、反射型のカラー
液晶表示タイプとすることができ、バックライトが必要
なく、コンパクト化及び低消費電力化等を達成すること
が可能となる。

【００７３】また、請求項５記載の発明によれば、画素
をアクティブマトックス駆動方式で駆動する構成である
故、走査線間のクロストークを防止することが可能とな
り、制御性の良い電圧印加を行って、所望のカラー表示
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多色液晶表示装置の第１実施例の
模式断面図である。

【図２】第１実施例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】本発明に係る多色液晶表示方法が施された駆動
回路の構成の一例を示すブロック図である。

【図４】図３のデータ変換回路のデータ変換テーブルの
内容を説明するための図である。

【図５】図３の駆動回路が混合色を表示する場合に液晶
セルに印加される駆動電圧のタイミング図。

【図６】図３の駆動回路が混合色を表示する場合を説明
するための第１の図である。

【図７】図３の駆動回路が混合色を表示する場合を説明
するための第２の図である。

【図８】本発明に係るカラー液晶表示装置の第２実施例
の模式断面図である。

【図９】第２実施例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。

【符号の説明】

Ｖ1〜Ｖ9 駆動電圧 １，１００ カラー液晶表示装置 ３，１０３ 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，駆動電極（ＩＴＯ） ３８ 共通電極 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 信号源 ５１、５３フレームメモリ ５４、コントローラ ５５ 信号側駆動回路 ５６ 走査側駆動回路

Claims (5)

【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、 画素を構成する前記液晶セルに印加する駆動電圧を変え
   て液晶層のリタデーションを変化させ、前記液晶層を透
   過する光を液晶の複屈折作用による楕円偏光の偏光状態
   を変化させて透過光の色を変えてカラー表示を行う多色
   液晶表示方法であって、 前記液晶セルの各画素毎に時分割で交互に相異なる駆動
   電圧を印加せしめて、色の異なる透過光を生じさせ、 当該時分割で異なった色に変化する透過光を視覚上混色
   せしめて混合色を表示することを特徴とする多色液晶表
   示方法。
2. 【請求項２】 前記混合色は、加法混色により得られる
   ことを特徴とする請求項１記載の多色液晶表示方法。
3. 【請求項３】 前記混合色は、複数のフレームに各々異
   なった駆動電圧を印加する駆動サイクルを所定回数繰り
   返すことにより得られることを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の多色液晶表示方法。
4. 【請求項４】 前記液晶表示体は、前記液晶セルの下面
   に直接、又は偏光板を介して反射板が配置されているこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の多色液晶表示方法。
5. 【請求項５】 前記液晶表示体は、複数の画素がマトリ
   クス状に配設されてなり、当該複数の画素は、アクティ
   ブマトックス駆動方式で駆動されることを特徴とする請
   求項１から４のいずれかに記載の多色液晶表示方法。