JPS62194234A

JPS62194234A - カラ−表示装置

Info

Publication number: JPS62194234A
Application number: JP61037121A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 寛渡辺
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-08-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、グラフィック表示、セグメント表示等をカラ
ーで行うカラー表示装置に関し、特に非発光形表示部の
バックライトとして複数色のカラー光源を使用したカラ
ー表示装置に関する。

〔従来技術〕

従来から、カラー表示装置として陰極線管（ＣＲＴ）形
表示装置が知られており、一部では、液晶表示素子（Ｌ
ＣＤ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）、エレクトロルミネセン
ト（ＥＬ）等を用いた平面形表示装置も実用化に向けて
研究されている。

一方、携帯用パーソナルコンピュータ等、表示装置を有
する機器の小型化が進められる中、カラー表示装置に対
しても小型軽量化、高解像度化等の要望が高まっている
。

ＣＲＴ形表示装置においては、解像度は比較的高いが、
その原理構造上、薄型化を図る等の小型軽量化は困難で
ある。

これに対し、平面形表示装置においては、小型軽量に構
成可能であり、現在のところ高解像度化等が望まれてい
る。

第５図にＴ　Ｎ　（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）
形ＬＣＤを用いた従来のカラー表示装置のブロック図を
示す。

第５図において、色彩情報および表示パターン情報を含
む表示信号Ｖｉｎは、ラッチ５０１を介して列駆動回路
５０２に入力される。列駆動回路５０２の出力信号であ
る表示駆動信号は、信号線路５０８〜５１１を介してＬ
　ＣＤ　５０６に入力される。Ｌ　ＣＤ　５０６は４行
×４列にドツト・マトリクス構成された１６個の画素５
１６を含んでいる。各画素５１６は、各々赤、緑。

青に対応するフィルタからなるセルＲ１Ｇ、Ｂにより形
成されている。同列同色のセルの各一方の電極は、相互
に接続され、対応する信号線路５０８〜５１１の１本に
接続されている。また、各行セルの各他方の電極は、対
応する信号線路５１２〜５１５の１本に共通接続されて
おり、各セルは、信号線路５０８〜５１５によりマトリ
クス接続された構成となっている。

各セル用のバックライトとしては、白色光源（図示せず
）が使用されている。

一方、グロック信号発生器５０３で発生するクロック信
号は、ラッチ５０１およびイネーブル端子に入力され、
また循環形シフトレジスタ５０４のクロック入力端子に
入力される。循環形シフトレジスタ５０４は、パルスが
３個入力されるごとにその４ビツトの出力信号が循環シ
フトする。循環形シフトレジスタ５０４の出力信号は、
行駆動回路５０５および信号線路５１２〜５１５を介し
てＬＣＤ５０６に入力される。また１表示開始時、リセ
ット回路５０７から出力されるリセットパルスにより、
ラッチ５０１および循環形シフトレジスタ５０４はリセ
ットされ、初期状態となる。

初期状態では、ラッチ５０１はそれまでラッチしてした
信号のラッチを解除する。また、循環形シフトレジスタ
５０４の出力信号は（０，’０，０．１）となり、これ
はクロック信号がすでに２個入力された状態であり、ク
ロック信号が１個入力されるとシフトし得る状態である
。

以上の如く構成された従来のカラー表示装置の動作を以
下説明する。

表示信号Ｖｉｎを導入する前に、まずリセット回路５０
７からリセットパルスがラッチ５０１および循環形シフ
トレジスタ５０４のリセット入力端子に入力される。こ
れにより、ラッチ５０１および循環形シフトレジスタ５
０４は、前述した初期状態になる。

その後、表示信号Ｖｉｎがラッチ５０１に入力される。

表示信号Ｖｉｎは、ＬＣＤ５０６に各行ごとの表示デー
タを、赤色に表示すべき画素を表わすデータ、緑色に表
示すべき画素を表わすデータ、青色に表示すべき画素を
表わすデータの順に区分して成るシリアル信号である。

したがって、ラッチ５０１には、ＬＣＤ５０６の第１行
目の赤色画素データ、緑色画素データ、青色画素データ
・・・、第４行目の赤色画素データ、緑色画素データ、
青色画素データの順に入力され、以後上記動作を繰り返
す。

第１行目の赤色画素データがラッチ５０１に入力される
と同時に、クロック信号発生器５０４からクロック信号
に応答ラッチして回路５０１は、前記赤色画素データを
ラッチし、ラッチした信号をパラレル信号に変換出力す
る。前記パラレル信号は、表示すべき第１行目の全赤色
セルを表わす信号である。前記パラレル信号に応答して
列駆動回路５０２は、第１行目の赤色に表示すべき画素
の全ての赤色セルＲに表示Ｍ動信号を供給する。このと
き。

各赤色セルＲの一方の電極は、各列ごとに共通接続され
ているため、第１及至第４行目の赤色セルＲに表示駆動
信号が供給される。一方、前記クロック信号に応答して
、循環形シフトレジスタ５０４は初期状態からシフトし
、（１，０，０，０）なる信号を出力する。行駆動回路
５０５は、循環形シフトレジスタ５０４の出力信号（１
，０，０，０）に応答して。

信号線路５１２のみを高レベル信号で駆動する。信号線
路５１２は、第１行目の全セルの他方の電極に接続され
ているので、第１行目のセル全てに高レベルの表示駆動
信号が印加される。その結果１Ｍ号線路５０８〜５１５
からの表示駆動信号に応答して、第１行目の赤色表示す
べき全画素の赤色セルＲのみが表示される。

第２．第３番目のクロック信号がクロック信号発生器５
０３から出力されると、順次、第１行目の緑色表示すべ
き全画素の緑色セルＧ、青色表示すべき全画素の青セル
Ｂが表示され、１行目の表示は終了する。

次に、第４番目のクロック信号が入力されると、ラッチ
５０１には第２行目の赤色画素データがラッチされ、列
駆動回路５０２を介して表示すべき列の全赤色セルＲに
表示駆動信号が供給される。

一方、循環形シフトレジスタ５０４は、第４番目のクロ
ック信号に応答してシフトし、その出力信号は、（０，
１，０，０）となる。循環形シフトレジスタ５０４の出
力信号に応答して、行駆動回路５０５からは、第２行目
のセルのみを駆動する表示駆動信号が出力される。これ
により、赤色画素データに対応する第２行目の全ての赤
色セルＲが表示される。

以下同様の動作を繰り返すことにより、ＬＣＤ５０６に
は、表示信号Ｖｉｎに対応するカラー表示が成される。

〔発明が解決しようとする問題点３以上述べた如く、従来の平面形カラー表示装置は、バッ
クライトとしての単色光源を使用し、かつ１画素当り赤
、緑、青用の３個のセルを使用していたため１表示部駆
動回路、信号線路等が単色表示装置に比べて３倍も必要
となり、構成が極めて複雑になるという欠点があった。

また１画素当す３個のセルが必要であり、表示されてい
ないセルは単なる空白領域となるため１表示領域の高密
度化が図れないという欠点があった。さらに、セルにカ
ラーフィルタを使用しているため、現在実用化されてい
るカラーフィルタを使用した場合、輝度の低下、色ぼけ
、滲み、紫外線による経時変化等が生じるという欠点が
あった。これに対し。

輝度の低下等を防ぐために、カラーフィルタの不要な発
光ダイオードやＶＦＤを使用したカラー表示装置も研究
されているが、１画素当り複数個のセルを使用している
ため、前述の如く高密度化が図れないという欠点があっ
た。

本発明は前記欠点に鑑みてなされたもので、簡単な構成
で高密度化可能なカラー表示装置を提供することを目的
とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明のカラー表示装置は、発光駆動信号に応答して複
数色の光を時分割的に放射する発光手段と、前記発光駆
動信号に同期するタイミングで少なくともその一部の光
学特性が変化すると共に前記発光手段の放射光を導出す
る非発光形表示手段とから成っている。

〔作　用〕

発光手段は、発光駆動信号に応答して時分割的に複数色
の光を放射する。一方、非発光形表示手段は、前記発光
駆動信号のいずれかと同期するタイミングで少なくとも
その一部の光学特性が変化する。前記発光手段の放射光
は、前記非発光形表示手段の透過可能な領域を通って視
認者に視覚される。前記非発光形表示手段の所望領域の
光学特性を変えることにより、グラフィック、セグメン
ト等のカラー表示が成される。

〔実施例〕

第１図は本発明のカラー表示装置のブロック図である。

第１図において、表示信号Ｖｉｎはラッチ１０１を介し
て列駆動回路１０２に入力される。列駆動回路】０２の
出力信号である表示駆動信号Ｓ、〜Ｓ８はＴＮ形Ｌ　Ｃ
Ｄ　１０６に入力される。

Ｌ　ＣＤ　１０６は後述するように４行×４列にドツト
・マトリクス構成された１６個の画素を含んでいる。ク
ロック信号発生器１０３からのクロック信号は、ラッチ
１０１のイネーブル端子および循環形シフトレジスタ１
０４，１０８のクロック入力端子に入力される。循環形
シフトレジスタ１０４は、第５図に関して説明した循環
形シフトレジスタ５０４と同一構成である。循環形シフ
トレジスタ１０８は、クロック信号が１個入力されるご
とにシフトするように構成されており、初期状態での出
方信号は（０，０，１）である。行駆動回路１０５は、
循環形シフトレジスタ１０４の出力信号に応答してＬ　
ＣＤ　１０６に表示駆動信号８１〜８４を供給する。発
光駆動回路１０９は、循環形シフトレジスタ１ｏ８の出
力信号に応答して、発光駆動信号Ｓえ、Ｓｏ、Ｓｓを真
空蛍光管１１０に入力する。

真空蛍光管１１０は、後述するように、蛍光表示管を応
用した３色のカラー光源であり、バックライトとして機
能するように光拡散板を介してＬ　ＣＤ　１０６と結合
されている。

第２図（ａ）は−ＬＣＤ１０７の正面図および側断面図
である。

第２図（ａ）において、２０５は上下の偏光板である。

透明基板２０６は対向面にそれぞれ透明電極から成る行
信号電極２０９、列信号電極２０１が被着されており、
その端部には引出線２０３，２０４が各々被着されてい
る。また行信号電極２０９と列信号電極２０１との対面
交差部分により、画素２０２（Ｐ、　、　Ｐゆ・・・・
・。

Ｐ４４）を形成している。一対の透明基板２０６とスペ
ーサ２０７によって囲まれた空間内には液晶物質２０８
が充填されている。

第２図（ｂ）は、真空蛍光管１１０の部分正面図および
側断面図である。

ガラス等から成る基板２１０上に６個の陽極導体２１１
が被着され、各２個の陽極導体２１１上には赤色発光の
蛍光体２１３、緑色発光の蛍光体２１４．青色発光の蛍
光体２１５が被着され、各々陽極部を形成している。同
一色で発光する陽極部は、導体パターン２１６により各
々接続され、また引出線２１２に接続されている。

各陽極部の上部には、電子放出用陰極２１７が設けられ
ている。基板２１０と上蓋２１８とによって外囲器が形
成され、その内部は真空状態となっている。

また図示してはいないが、必要に応じて陰極２１７と陽
極部との間に、電子拡散用の制御電極を設けるようにし
てもよい。

第２図（Ｃ）は、ＬＣＤ１０６と真空蛍光管１１０とを
統合した側面図である。

Ｌ　ＣＤ　１０６と真空蛍光管１１０は、光を拡散する
ための光拡散板２１９を介して結合されている。光を拡
散する必要もなければ、光拡散板２１９は除いてもよい
、真空蛍光管１１０は、Ｌ　ＣＤ　１０６のバックライ
トとして機能する。

第３図は、第１図のカラー表示装置のタイミング図であ
る。以下第１図および第３図を用いてその動作を説明す
る。なお、第３図中の各タイミング図の符号Ｖｉｎ−８
，，は第１図中の各信号Ｖｉｎ〜ＳＩｌに対応している
。

表示信号Ｖｉｎが入力される前に、リセット回路１０７
からリセットパルスが入力される。ラッチ１０１、循環
形シフトレジスタ１０４，１０８は、リセットパルスに
応答して、初期状態となる。

第３図の時刻Ｔ０において、クロックパルス５ｃ（Ｓｏ
）が出力されると同時に、第１行目赤色データＲがラッ
チｌｏｔに入力される。

ラッチ１０１は第１行目赤色データＲをラッチし、列駆
動回路１０２に対応するパラレル信号を出力する。

前記パラレル信号は、列駆動回路１０２を介して信号Ｓ
いＳｒ、のみ高レベルの表示駆動信号Ｓｓ〜Ｓ、とじて
Ｌ　ＣＤ　１０６の列ラインに入力される。循環形シフ
トレジスタ１０４は、クロック信号Ｓ。に応答して（１
，０，０，０）にシフトし、その結果、行駆動回路１０
６から信号Ｓ工のみ高レベルの表示駆動信号８１〜Ｓ４
がＬ　ＣＤ　１０６の行ラインに入力される。したがっ
て、ＬＣ：Ｄ１０６の画素中、第１行目の第１列目およ
び第２列目の画素Ｐｕ、Ｐ、が透明になる。

一方、循環形シフトレジスタ１０８は、クロック信号Ｓ
ｃに応答して（１，０，０）にシフトするため発光駆動
回路１０９からの発光駆動信号中、信号ＳＲのみが高レ
ベルとなる。したがって、真空蛍光管１１０は赤色光を
放射する。前記赤色光は、ＬＣＤ１０６の透明な画素を
介して外部に放射されるため、第１行目の第１列、第２
列目の画素Ｐ、、Ｐ、が赤く表示される。

次に第２番目のクロック信号Ｓ。が出力されると、ラッ
チ回路１０１は、第１行目録色データＧをラッチし、第
１行目録色データＧに対するパラレル信号を出力する。

これにより列駆動回路１０２からは、信号Ｓ７のみ高レ
ベルの表示駆動信号Ｓ５〜Ｓ、がＬ　ＣＤ　１０６の列
ラインに入力される。循環形シフトレジスタ１０４は、
クロック信号Ｓｃ２が入力されてもシフトせず、（１，
０，０，０）の状態を保つため、行ラインは信号Ｓ１の
みが依然として高レベルにある。

一方循環形シフトレジスタ１０８は、クロック信号Ｓｃ
２に応答して（０，１，０）にシフトするため、信号Ｓ
。のみが高レベルとなり、真空蛍光管１１０は緑色に発
光する。したがって、Ｌ　ＣＤ　１０６の第１行第３列
目の画素ＰＩｊが緑色に表示される。青色表示の場合も
同様に動作し、クロック信号Ｓｃ３に応答して、Ｌ　Ｃ
Ｄ　１０６の第１行第１列目および第４列目の画素Ｐ　
１１　Ｉ　Ｐ　１％が青く表示される。したがってこの
場合は、画素Ｐ１．が紫色１画素Ｐ、が赤色、画素Ｐ、
３が緑色、そして画素Ｐ１．が青色に表示されることに
なる。

次にタロツク信号Ｓｃ４が出力されると、第２行目赤色
データＲがラッチ１０１、列駆動回路１０２を介して、
信号Ｓ７のみ高レベルの表示駆動回路信号Ｓ、〜Ｓ１と
してＬ　ＣＤ　１０６の列ラインに入力される。循環形
シフトレジスタ１０４はクロック信号Ｓｃ４に応答して
（０，１，０，０）にシフトするため。

信号Ｓ、のみ高レベルの表示駆動信号Ｓ□〜Ｓ４がＬ　
ＣＤ　１０６の行ラインに入力される。したがって、Ｌ
　ＣＤ　１０６の第２行第３列目の画素Ｐわのみが透明
となる。

一方循環形シフトレジスタ１０８の出力信号は、クロッ
ク信号Ｓつに応答してシフトし、再び（１，０，０）と
なる。したがって、真空蛍光管１１０は赤色に発光する
。

その結果、Ｌ　ＣＤ　１０６の第２行第３列目の画素Ｐ
２３のみが赤色に表示される。したがって、この場合画
素Ｐ□は青色、画素Ｐ２２は青緑色、画素Ｐ２３は赤色
、画素Ｐ２４は青色に表示される。

以上の動作を繰り返し、Ｌ　ＣＤ　１０６の第４行目ま
でを表示することにより１フレームの表示が終了する。

第６図は、本発明の第２実施例を表わすタイミング図で
ある。第１実施例では、Ｌ　ＣＤ　１０６の各行の走査
毎に真空蛍光管１１０側の発光色を赤色、緑色、青色と
順次切換え、各画素での表示色の形成を行っている。こ
れに対し、第６図に示す第２実施例おいては、表示信号
Ｖｉｎの１フレーム中のデータは、赤色データＲ１緑色
データＧ、青色データＢの３つに時間的に分割されてい
る。そして各表示色データが与えられている期間内に表
示駆動信号８１〜Ｓ４によりＬＣＤの行ラインを走査す
ると共に、信号ＳＲ，Ｓ、、Ｓ８により真空蛍光管１１
０を駆動する。したがって、１フレームの表示走査は、
全赤色画素、全緑色画素、全青色画素の順に表示され、
１フレームの表示を完了する。以後、同様に各フレーム
は表示される。

第４図は、本発明の第３実施例を表わすブロック図であ
る。

第４図においては、表示部にセグメント表示形のＬ　Ｃ
Ｄ４０６を使用している。ＬＣＤ４０６の各セグメント
の共通電極は接地されているため１行駆動回路等が除か
れている点以外は第１図と同様の構成である。

第２図（ｄ）に２桁セグメント表示形Ｌ　ＣＤ４０６の
正面図を示す。ＬＣＤ４０６には１表示駆信号入力用端
子２２２が接続されている。各端子２２２は、各桁表示
部２２１，２２３を構成するセグメント中いずれか１つ
と透明導電パターンを介して接続されている。

再び第４図において、ＬＣＤ４０６のバックライトとし
て真空蛍光管４１０が使用される。真空蛍光管４１０の
構成は、第２図（ｂ）の真空蛍光管１１０と同一である
。行駆動回路が除かれている以外、第１図と同様に動作
するので詳細な動作の説明は省略する。表示駆動方法と
しては、第１桁目の表示部２２３の各セグメントを赤、
緑、青の各色ごとに駆動し１次に第２桁目の表示部２２
１の各セグメントを赤、緑、青の各色ごとに駆動しても
よいし、また両折同時に赤、緑、青の順で駆動してもよ
い。

本実施例では、便宜上グラフィック表示として４行×４
列のマトリクスを用いて説明したが、数百行Ｘ数百列の
マトリクスにも拡張使用できる。

また、カラー光源としては、真空蛍光管に限らず、発光
ダイオード・多色ＥＬ・多色ＰＤＰ等、多色光を放射で
きるものならば使用可能である。

さらに、表示部としては、光透過特性、光反射特性等の
光学特性を制御し得る素子、例えばエレクトロクコミッ
ク表示素子（Ｅ　ＣＤ）や強誘電体形固体表示素子（Ｐ
　Ｌ　Ｚ　Ｔ）および強誘電性液晶表示素子等の非発光
形素子により構成した表示パネルであれば使用できる。

〔発明の効果〕

本発明は、非発光形表示部の光学特性を発光手段の放射
光の色変化に同期して変化させているので、駆動回路、
配線パターン等の構成が簡単になる。また画素をフィル
タで区画する必要がなくなるので、画素ピッチの狭小化
が図れ、高解像度のカラー表示装置が実現できるという
効果が生じる。

さらに、発光手段側からの発光を直接観察できるため、
高輝度化が図れると共に、フィルタ等による色の滲み、
ぼけ等のない鮮明なカラー表示が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を表わすブロック図、第
２図は１本発明に使用するＬＣＤ、真空蛍光管およびそ
の結合図、第３図は、第１図のカラー表示装置のタイミ
ング図、第４図は１本発明の第３実施例のブロック図、
第５図は、従来のカラー表示装置を表わすブロック図、
第６図は１本発明の第２実施例のタイミング図である。ｉｏｔ、４０１，５０１・・・・・ラッチ１０２．４０
２，５０２・・・・・列駆動回路１０３．４０３，５０
３・・・・・クロック信号発生器１０４．１０８，４０
８，５０４・・・・・循環形シフトレジスタｉｏｓ、ｓ
ｏｓ・・・・・行駆動回路１０６．４０６，５０６・・・ＬＣＤ１０７．４０７，５０７・・・・・リセット回路１０９
．４０９・・・・・・発光駆動回路１１０．４１０・・
・・・真空蛍光管特許出願人　　双葉電子工業株式会社第　　１　　図第　　３　　図２図（ｂ）第　　４　　図第　　６　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発光駆動信号に応答して複数色の光を時分割的に
放射する発光手段と、前記発光駆動信号に同期するタイ
ミングで少なくともその一部の光学特性が変化すると共
に、前記発光手段の放射光を導出する非発光形表示手段
とからなるカラー表示装置。
（２）前記発光手段と非発光形表示手段との間に光拡散
手段を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のカラー表示装置。