KR940001899B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정표시장치

제1도∼제4도는 본원 발명의 액정표시장치의 일실시예를 도시한 설명도로서,

제1도는 전체 구성을 도시한 사시도.

제2도는 본 실시예에 구비되는 액정표시소자의 표시내용을 예시한 설명도.

제3도는 이 액정표시소자의 구성을 도시한 요부단면도.

제4도는 본 실시예에 구비되는 확산판을 도시한 정면도.

제5도는 제1도에 도시한 실시예에 구비되는 액정표시소자의 비점등 세그멘트를 예시한 정면도.

제6도는 제5도에 도시한 비점등 세그멘트의 CIE 색도의 도면.

제7도는 제1도에 도시한 실시예에 구비되는 확산판의 CIE 색도의 도면.

제8도는 본 실시예에 있어서의 비점등상태를 도시한 요부확대도.

제9도는 본 실시예에 있어서의 점등상태를 도시한 요부확대도.

제10도는 차량의 인스트루먼트패널용의 액정표시 시스템의 블록도.

제11도는 제10도의 표시시스템 플로차트.

제12도는 엔진회전속도의 표시처리의 서브루틴을 도시한 플로차트.

제13도는 제10도의 시스템중 엔진회전속도표시에 관한 부분의 상세도.

제14도는 차속의 표시처리의 서브루틴을 도시한 플로차트.

제15도는 제10도의 시스템중 차속표시에 관한 부분의 상세도.

제16도는 진단처리서브루틴을 도시한 플로차트.

제17도는 제10도의 시스템중 고장표시에 관한 부분의 상세도.

제18도는 수온의 표시처리의 서브루틴을 도시한 플로차트.

제19도는 연료잔량의 표시처리의 서브루틴의 플로차트.

제20도는 액정셀의 일예의 단면도.

제21도는 액정셀의 다른 일예의 단면도.

제22도는 액정셀의 또 다른 일예의 단면도.

제23a도 및 제23b도는 제22도의 액정셀의 동작설명도.

제24도는 제22도의 액정셀의 구동회로의 일예를 도시한 도면.

제25도는 제13도, 제15도 또는 제17도에 도시한 펄스발생회로 또는 제24도의 펄스출력회로의 상세한 블록회로도.

제26도는 제25도의 블록의 동작설명도.

본원 발명은 액정표시장치에 관한 것이며, 특히 컬러필터를 배설하여 멀티컬러표시를 하는데 적합한 가변색채형 액정표시장치에 관한 것이다.

종래, 멀티컬러표시를 하는 액정표시장치로서, 예를 들면 일본국 특개소 59-10988호 공보에 개시된 바와같이, 도트식 컬러표시를 하는 것이 공지되어 있다. 이 액정표시장치는 액정기판상에 반도체구동소자로서 박막트랜지스터를 형성하고, 그 위에 적색, 녹색, 청색의 이른바 RGB 3원색의 컬러필터를 형성하여 컬러 표시를 하도록 하고 있다. 따라서, 이 종래의 액정표시장치는 제조공정이 복잡하며, 더욱이 제조설비도 반도체와 동등의 것이 요구되고, 그 결과 제조원가의 상승을 초래한다.

이와 같은 것으로부터, 스트라이프(stripe)형으로 형성한 투명전극을 가지며, 투명전극상에 컬러필터를 형성하여, 멀티컬러액정표시를 간단한 세그멘트구성에 의해 하도록 한 액정표시장치가 제안되어 있다. 이 종류의 액정표시장치는, 예를 들면 일본국 특개소 56-21182호에 기재되어 있다. 그러나, 이 종류의 액정표시장치에 있어서는 제조가 간단해지는 이점을 갖지만, 자형(字形)을 형성하는 세그멘트가 비점등상태에 있을 때에도 마치 점등하고 있는 것처럼 보이는 일이 있어서, 시인성(視認性) 및 콘트라스트의 점에서 문제가 있으며, 또 외관이 좋지 않았다.

본원 발명의 상기 종래기술에 있어서의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 시인성 및 콘트라스트가 우수하며, 또한 우수한 미관을 확보할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위해, 본원 발명의 액정표시장치에 의하면 복수개의 세그멘트전극 및 이들 각각의 세그멘트전극상에 배설된 컬러필터로 이루어지며, 또한 이들 세그멘트전극중 원하는 것이 표시를 위해 선택되는 액정표시장치에 있어서, 이 액정표시장치의 표시면의 상기 세그멘트전극 이외의 영역이, 비선택상태에 있는 세그멘트전극이 나타내는 색에 유사한 색을 나타내도록 형성한 것이다.

본원 발명의 액정표시장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 시인성 및 콘트라스트가 향상되며, 또한 우수한 미관을 확보할 수 있어서, 투명전극 및 컬러필터를 스트라이프형으로 형성하는 것의 실용화에 공헌하는 효과가 있다.

다음에, 본원 발명의 액정표시장치에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 제1도∼제4도는 본원 발명의 일실시예를 도시한 설명도로서, 제1도는 전체구성을 도시한 사시도, 제2도는 본 실시예에 구비되는 액정표시소자의 내용을 예시한 설명도, 제3도는 이 액정표시소자의 구성을 도시한 요부단면도, 제4도는 본 실시예에 구비되는 확산판을 도시한 정면도이다.

제1도에 있어서, (20)은 후술하는 액정표시소자, (1)은 이 액정표시소자(20)의 후부에 배치되는 후술하는 확산판, (83)은 확산판(1) 및 액정표시소자(20)의 조명용 램프, (84)는 램프(83)의 주위를 에워싸도록 배치되며, 이 램프(83)의 광을 유효하게 활동하도록 설치한 반사판이다.

제2도는 상기 액정표시소자(20)의 표시내용의 일예를 도시하고 있으며, 예를 들면 차량의 스피드미터를 디지탈표시한다. 숫자「8」은 7개의 세그멘트로 구성되어 있으며, 이들 세그멘트를 가령 a, b, c, d, e, f, g라고한다. 이들 세그멘트의 조합으로 0∼9의 아라비아숫자가 표현된다.

이 액정표시소자(20)는, 예를 들면 제3도에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 하판유리기판(21)상에는 투명전극(22)이 배설되며, 이 투명전극(22)상에 예를 들면 적색, 녹색의 컬러필터(23R), (23G)가 교대로 인쇄형성되어 있다. 한편, 하판유리기판(21)에 대향하여 배치되는 상판유리기판(24)상에는 투명전극(25)이 배설되어 있다. 또, 투명전극(22), (25)상에는 액정분자를 어떤 일정방향으로 배향시키기 위한 배향제어막(26)이 각각 배설되며, 이들 배향제어막(26)간에는 액정재료(27)가 봉입되어 있다. 또, 하판 유리기판(21)의 외측에는 하판편광판(28)이 접착되어 있으며, 역시 상판유리기판(24)의 외측에도 상판편광판(29)이 접착되어 있다.

이 액정표시소자(20)에 있어서는, 투명전극(22), (25)에 방향파전압을 인가하면, 이들 투명전극(22), (25)간의 액정재료(27)가 동작하여, 컬러필터(23R), (23B)를 인쇄한 적색, 녹색의 각색이 투과되어 보인다. 즉, 하판유리기판(21)상에 형성되어 있는 투명전극(22)의 선정에 의해 단색의 녹색, 적색 또는 중간색인 황색을 낼 수 있다.

또, 제1도에 도시한 액정표시소자(20)의 후부에 배치되는 확산판(1)은 제4도에 도시한 바와 같이 컬러필터(23R), (23G)로 점등되는 숫자부의 영역(1a)의 무색으로 되어 있으며, 광은 투과한다. 그 이외의 영역(1b)은 액정표시소자(20)의 비점등 세그멘트의 배색과 동일 계통배색으로 설정되어 있으며, 광운 투과한다.

그리고, 제5도는 액정표시소자(20)의 비점등 세그멘트를 예시한 정면도, 제6도는 제5도에 도시한 액정표시소자(20)의 후방에 형광램프를 배치하여, 액정표시소자(20)를 조명했을 때에 얻어지는 비점등 세그멘트의 CIE 색도를 도시한 설명도이다. 이 제6도에 도시한 바와 같이, x=0.5161, y=0.4431(yellowish-orange)로 되어 있다. 또, 제7도는 전술한 제4도에 도시한 확산판(1)의 후방에 형광램프를 배치하여 확산판(1)을 조명했을 때에 얻어지는 영역(1b)의 CIE 색도를 도시한 설명도이다. 이 제7도에 도시한 바와같이, x=0.5566, y=0.4343(orange)으로 되어 있다. 따라서, 영역(1b)의 배색은 액정표시소자(20)의 비점등 세그멘트의 배색과 대략 동일하게 되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 실시예에 있어서는, 비점등시에는 제8도에 도시한 바와 같이, 액정표시소자(20)의 비점등 세그멘트와 확산판(1)의 영역(1b)이 대략 동일한 배색으로 되어 있으며, 따라서 비점등 세그멘트가 마치 점등하고 있는 것처럼 보이는 오인(誤認)이 생길 염려가 없다.

또, 점등상태에 있어서는 예를 들면 제9도에 도시한 바와 같이, 세그멘트 a, b, c가 점등하고, 세그멘트 d, e, f, g가 비점등의 상태로 되지만, 이 때 점등 세그멘트 a, b, c,와, 비점등 세그멘트 d, e, f, g 및 확산판(1)의 영역(1b)의 색과의 차이가 명료하며, 더욱이 눈으로 보았을 경우의 콘트라스트, 또는 미관이 좋고, 시인성이 우수한 표시를 할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 액정표시소자(20)를 구성하는 컬러필터(23R), (23G)의 색을 적색과 녹색으로 설정했지만, 본원 발명은 이에 한정되지 않으며, 컬러필터를 모두 같은 색으로 해도 되고, 또는 적색, 녹색과는 다른 색으로 설정해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 확산판(1)을 설치하고, 영역(1b)의 배색을 액정표시소자(20)의 비점등 세그멘트의 배색과 동등하게 설정했지만, 본원 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 확산판(1)을 제외하고, 액정표시소자(20)의 점등자형(字形)을 제외한 영역의 배색을 비점등 세그멘트의 배색과 동일 계통으로 잉크의 도포 즉 도장(塗裝)등에 의해 형성해도 된다.

액정표시장치는 소형이기 때문에 넓은 분야에서 이용되고 있으며, 예를 들면 차량의 분야에서는 차량용 인스트루먼트패널에 이용되고 있다. 자동차의 인스트루먼트패널용의 액정표시장치는 예를 들면 일본국 특개소 54-158953호에 기재되어 있다. 다음에, 본원 발명의 가변색채형 액정표시장치의 차량용 인스트루먼트패널분야에 있어서의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세히 설명한다.

다음의 설명에 있어서도 표시되어야 할 숫자, 문자, 기호, 그래프 또는 도형을 총칭하여 "패턴"이라고 한다.

제10도는 이 분야의 일실시예의 원리설명을 위한 블록도이다. 물리량을 측정하는 센서로서 예를 들면 차속센서(102), 수온센서(104), 연료센서(106), 엔진속도센서(108)가 배설되며, 각각 차속을 나타내는 펄스열 PS, 수온을 나타내는 전압 TW, 연료잔량을 나타내는 전압 FQ, 엔진속도를 나타내는 펄스열 RPM을 출력한다.

또, 진단장치(110)는 기지의 진단방법에 의해, 예를 들면 엔진제어장치 또는 에러컨디션제어장치 또는 차내의 정보전송시스템, 기타 각종의 스위치 등의 이상을 검지하여, 디지탈콤퓨터(120)(이하 CPU라고 함)에 출력한다.

CPU(120)는 A/D 콘버터나 계측용의 카운터를 가지고 있으며, 펄스열 PS이나 RPM은 각각 일정시간 펄스를 카운트함으로써 차속이나 엔진속도를 측정한다. 또한, 아날로그전압이 수온을 나타내는 전압 TW이나 연료잔량을 나타내는 전압 FQ은 CPU(120)에 내장된 A/D 콘버터에 의해 디지탈치로 변환된다. 이상의 측정에 의거하여, 드라이브회로(130)에 패턴표시를 위한 패턴데이타와 그 컬러지정을 위한 컬러데이터로 이루어지는 표시신호가 출력된다.

드라이브회로(130)는 표시신호에 의거하여 패턴을 구성하는 세그멘트와 그 세그멘트를 구성하는 선형전극 즉 스트라이프전극(stripeelectrode)을 선택하는 드라이브신호를 액정셀(150)에 가하여 패턴을 표시한다.

액정셀(150)은 엔진속도의 패턴, 연료잔량을 나타내는 패턴, 차속을 나타내는 패턴, 수온을 나타내는 패턴, 진단결과를 나타내는 패턴을 표시하기 위해 표시부(152), (154), (156), (158), (160)를 가지고 있다.

제11도는 CPU(120)의 동작을 도시한 플로차트이며, 50[msec]마다의 할입요구에 의해 스텝 202가 실행되며, 이 스텝에서 할입회수를 카운트한다. 이 카운트치는 최대 5비트이고, 카운트치가 「11111」다음 다시「0」으로 되돌아가며, 이것을 반복한다. 그러므로, 5비트의 프리런카운터와 같은 동작을 한다.

스텝 204에서 최소비트 2의 0승 비트가 0에서「1」로 변화한 것을 검지하고, 스텝 206을 실행한다. 따라서 100[msec]마다 스텝 206이 실행된다. 이 스텝 206에서 나타낸 서브루틴프로그램은 후술한다.

스텝 206의 실행후 다시 스텝 204로 되돌아간다. 여기서는 2의 0승 비트인 0에서「1」에의 변화에 이미 응답이 끝났으며,「NO」라고 판단하여 스텝 208로 나아간다. 이 스텝 208에서는 카운트치 NINT인 2의 1승 비트가 0에서「1」로 변화한 것을 검지하여 서브루틴(210)의 실행해야 할 주기를 결정한다. 그러므로, 이 서브루틴(210)은 200[msec]마다 실행된다.

마찬가지로, 스텝 212에서는 카운트치 NINT인 2승 비트의 0에서 「1」로의 변화를 검지하여, 역시 스텝 216, 220은 각각 카운트치 NINT인 2의 3승 비트, 4승 비트의 0에서「1」로의 변화를 검지한다. 이 검지에 의해 각각 서브루틴 214, 218, 222을 실행한다. 따라서, 서브루틴 214, 218, 222은 각각 400[msec], 800[msec], 1600[msec]의 주기로 실행한다.

전술한 바와 같이, 스텝 204, 208, 212, 216, 220은 카운트치의 대응하는 비트의 최초의 변화를 포착하고, 대응한 후술하는 서브루틴을 실행한다. 한번 실행되면 상기 스텝 204, 208, 212, 216, 220은 그 다음의 판단부터는 새로운 변화가 없는 한「NO」라고 판단한다. 따라서 일단 0으로 변화하고, 그 후 다시「1」로 되었을 때 상기 스텝은 다시「YES」라고 판단한다.

상기 플로는 서브루틴 206, 210, 214, 218, 222중에서 복수개의 서브루틴이 동시에 실행조건에 도달하는 일이 생기지만, 이 경우 실행해야 할 것인가의 판단이 빠를수록 우선 레벨이 높게 되어 있다.

서브루틴(206)의 상세를 제12도에 도시한다. 스텝 230에서 제10도에 도시한 센서(108)의 출력펄스를 카운트하고 있는 CPU(120)내의 카운터에서 그 카운트치 RPM를 수신하여, 스텝 232에서 엔진이 동작하고 있는가의 여부를 판단한다. 소정치 RPM 0이하이면 시동전의 엔진 회전의 정지상태 또는 시동중이다. 이 때, 스텝 234로 나아가서, 여기서 카운터에서 수신한 카운트치 RPM를 적색으로 표시하는 표시신호를 드라이브회로(130)에 보내며, 드라이브회로(130)의 패턴레지스터(제13도의 502)에 카운트치 RPM, 색레지스터(제13도의 504)에 적색을 나타내는 신호를 세트한다.

스텝 232에서 엔진속도 RPM가 소정치 RPM 0 보다 클 때 엔진동작중이라고 판단하여 스텝 236으로 나아간다. 이 스텝 236에서 엔진 회전이 위험회전인가의 여부를 판단하고, 소정치 RPM 1보다 커지면 엔진의 위험회전속도영역에서의 운전이라고 판단하여, 경보표시를 위해 스텝 238로 나아간다. 이 위험상태가 이전부터 계속되고 있었는가의 여부를 판단하기 위해 플래그(flag) F1를 조사한다. 금회 처음으로 이 위험상태로 되었을 경우 플래그 F1가 "0"이며, 스텝 340에서 플래그 F1를 "1"로 한다. 따라서, 다음회부터 스텝 238에서는 이전부터의 계속이라고 판단한다. 스텝 346에서 타이머로서 유지하고 있는 RAM의 데이터 T1를 0으로 한다. 이 타이머 T1는 스텝 342, 354와 함께 3초마다 표시의 색을 변화시키는데 사용된다. 스텝 348에서 전회의 표시가 적색인가의 여부를 판단한다. 이 경우, 전회의 표시는 적색이 아니므로 스텝 350으로 나아가서, 엔진속도 RPM를 패턴 레지스터(502)에 세트하고, 색레지스터(504)에 적색을 표시하는 컬러 데이터를 세트한다.

스텝 238에서 이전부터 위험상태가 계속되고 있는 것을 플래그 F1가 "1"인 것으로부터 판단하면 3초 경과마다 표시의 색을 바꾼다. 3초의 경과는 스텝 342에서 타이머 T1의 값으로부터 검지한다. 3초 경과하고 있을 경우, 스텝 346에서 타이머 T1를 0으로 한다. 다음에, 스텝 348에서 표시가 적색인가의 여부를 판단하고, 적색표시가 아닐 경우, 스텝 350에서 적색표시를 위해 패턴레지스터(502)에 엔진속도 RPM를 입력하고, 색레지스터(504)에 적색을 표시한다. 한편, 스텝 348에서 전회의 표시가 적색이라고 판단하면, 스텝 352로 나아가서 패턴레지스터(502)에 엔진속도 RPM를 입력하고, 색레지스터(504)에 백색경보를 입력한다.

스텝 342에서 전회의 색의 변경시에서 3초 경과하고 있지 않은 것을 타이머 T1에서 판단하면, 스텝 354에서 타이머 T1를 카운트업하고, 스텝 356에서 패턴레지스터에 엔진속도만 세트하며, 색레지스터의 내용은 그대로 지속한다. 이상의 제어에 의해 엔진속도가 위험영역일 때, 소정시간 예를 들면 3초마다 표시의 색이 변화한다.

한편, 엔진회전이 통상의 회전속도일 때, 스텝 236에서 스텝 358로 나아가서, 엔진속도를 백색으로 표시하기 위해 엔진속도를 패턴레지스터(502)에 입력하는 동시에 색레지스터(504)에 백색을 나타내는 데이터를 입력한다. 또, 스텝 340에서 세트된 플래그 F1는 정상동작으로 되돌아갔으므로 스텝 360에서 0으로 리세트한다.

제13도는 제10도의 드라이브회로(130)와 액정셀(150)의 엔진회전속도표시에 관한 부분의 확대도이다. 제12도에 도시한 플로차트에 의한 연산처리결과내에서 엔진속도데이터는 패턴레지스터(502)에 세트되어, 패션데코더(506)를 통해 패턴을 구성하는 세그멘트 S1나 S2…에 대해 각각 표시해야 할 것인가의 여부의 신호를 발생한다. 세그멘트 S1와 S2를 표시할 경우, 패턴데코더(506)에서 앤드게이트(510)의 A1, A2, A3, A4, A5, A6에 각각「1」신호를 보낸다.

한편, 색레지스터(504)에도 제12도의 처리에 의거하여 색데이터가 입력되며, 색데코더(508)와 펄스발생회로(509)를 통해 컬러와 그 휘도를 제어하는 구동펄스를 발생한다. 예를 들면, 백색을 나타내는 데이터가 색레지스터(504)에 입력되면 색데코더(508)에서 적색신호 R, 녹색신호 G, 청색신호 B가 각각 출력되어, 펄스발생회로에서 백색데이터에 의거한 펄스길이의 펄스가 패턴데코더(506)의 출력과 동시에 앤드게이트 A1∼A6에서 가해져서, 스위치(512)의 S1R, S1G, S1B, S2R, S2G, S2B를 각각 동작시키며, 선형전극 T1∼T17의 모두에 펄스전압을 공급한다. 이로써, 세그멘트 S1와 S2는 백색으로 표시된다. 펄스발생회로(509)는 제25도에 따라서 후술한다.

여기서, 선형전극 T1∼T17은 실제는 가늘은 선형전극이지만, 설명을 위해 매우 폭넓게 도시되어 있다. 후술하는 바와 같이, 선형 전극 T1∼T17은 액정표시용의 한쪽의 전극이며, 도시하지 않았지만 액정을 협지하고, 다른쪽 전극이 존재한다. 이 양 전극간에의 전압의 인가에 의해 액정의 배향이 변화하여, 광이 투과 또는 차단된다. 광이 투과하고 있는 상태에서의 광의 투과통로에 상기 선형전극에 대응하여 색필터를 배설한다. 그러므로, 투과광은 그 필터에 의해 착색되며, 선형전극에 대응하여 선형의 착색광이 생긴다. 이광이 패턴을 형성한다.

상기 실시예는 대향전극에 전압을 가했을 때, 광을 투과하도록 만들어져 있다. 그러나, 역으로 전압의 인가로 광의 투과를 차단하도록 해도 된다. 이 실시예에서는 전극 T1, T4, T7, T10, T14, T17과 대향전극간에 전압을 가하면 이 전극의 동작에 대응하여 청색의 선형광이 나타난다. 한편, 전극 T2, T5, T8, T11, T13, T16에 전압이 가해지면 녹색의 광이 생긴다. 또, 전극 T3, T6, T9, T12, T15에 전압이 인가되면 적색의 광이 나타난다.

본 도면에 개시되어 있지 않지만, 다른 세그멘트도 역시 선형전극으로 구성되며, 각 세그멘트내에서는 같은 색의 선형전극을 배선에 의해 접속함으로써 데코더의 출력의 수를 감소시킬 수 있다.

또, 이 도면에서는 동작을 이해하기 쉽도록 패턴레지스터(502)와 색레지스터(504) 및 패턴데코더(506)와 색데코더(508), 앤드게이트(510)를 별개로 분리하여 구성하고 있지만, 일체로 IC화해도 된다. 또, 패턴레지스터(502)와 색레지스터(504)를 일체로 하고, 1개의 어드레스에 의해 리드와 라이트할 수 있도록 해도 된다. 또한, 패턴 데코더(506)와 색데코더(508)와 앤드게이트(510)를 일체로 구성해도된다.

서브루틴(210)의 상세를 제14도에 도시한다.

스텝 382에서 제10도의 CPU(120)내의 카운터로 계측된 차속 VS을 수신하여, 스텝 384에서 시속 60㎞미만인가의 여부를 판단한다. 시속 60㎞미만일 때, 스텝 386에서 차속 VS을 백색으로 표시하기 위해 차속 VS을 제15도의 패턴레지스터(542)에 세트하는 동시에 백색을 색레지스터(544)에 각각 버스라인(550)을 통해 세트한다.

차속 VS이 60㎞/h이상일 때, 스텝 388에서 시속 110㎞미만인가의 여부를 판단하고, 110㎞미만일때, 스텝 390에서 차속 VS을 황색으로 표시하기 위해 차속 VS을 패턴레지스터(542)에 세트하는 동시에 황색을 색레지스터(544)에 세트한다.

한편, 차속 VS이 시속 110㎞이상일 때, 적색의 점멸로 차속을 표시하기 위해 스텝 392로 나아가서, 금회 처음으로 시속 110㎞이상으로 되었는가의 여부를 플래그 F2로 판단한다. 처음일 경우는 스텝 394에서 플래그 F2를 "1"로 세트하고, 스텝 396에서 점멸주기를 계측하기 위한 타이머 T2를 0으로 리세트한다. 먼저, 적색으로 차속을 표시하기 위해 스텝 398에서 스텝 400으로 나아가서, 차속데이타를 패턴레지스터(542)에 세트하는 동시에 적색신호를 색레지스터(544)에 세트한다.

다음에, 이전부터 시속 110㎞이상이었을 경우, 플래그 F2가 "1"로 되어 있으므로, 스텝 392에서 스텝 404로 나아간다. 여기서, 같은 색의 표시가 3초 계속되었는가를 타이머 T2에서 판단하고, 계속되지 않았을 경우는 스텝 406에서 시간경과를 나타내기 위해 타이머 T2를 카운트업하고, 스텝 408에서 차속데이터 VS만 패턴레지스터(542)에 세트하며, 색데이터를 유지하고 있는 색레지스터(544)의 내용은 변경하지 않는다.

한편, 동일색 표시로 3초 경과했을 경우, 다음의 3초의 계측을 위해 타이머 T2를 0으로 리스트하는 동시에, 색변경을 위해 지금까지의 표시중의 색이 적색인가의 여부를 판단한다. 적색표시의 경우, 스텝 402에서 차속을 백색으로 표시하기 위해 차속데이터 VS를 패턴레지스터(542)에 세트하는 동시에 백색데이터를 색레지스터(544)에 세트한다. 또, 지금까지 백색으로 표시하고 있었을 경우, 스텝 400에서 차속데이터 VS를 패턴레지스터(542)에 세트하는 동시에 적색데이터를 색레지스터(544)에 세트한다. 이상과 같이하여 제11도의 차속표시스텝 210이 실행된다.

제15도는 제10도의 드라이브회로(130)의 차속표시회로 및 액정셀(150)의 일부를 도시한 블록도이다. 이 회로의 동작원리는 제13도와 같다. 차속을 그래프 표시하기 위한 세그멘트의 일부 S0∼S4는 각각 선형전극으로 구성되며, 각 선형전극은 각 세그멘트내에서 동일한 색마다 접속되고, 스위칭소자(554)의 각 소자 S1R∼S4B…로부터 펄스전압이 공급된다. 이 세그멘트는 차속의 표시정밀도로 정해진다. 예를 들면, 1[㎞/h]의 정밀도이면 차속이 1[㎞/h]빨라질 때마다 세그멘트의 표시가 1개씩 증가한다. 패턴을 구성하는 세그멘트수가 증가할수록 정밀도는 향상된다. 표시되는 세그멘트의 수와 그 색은 CPU에서 세트된 데이터에 의해 결정되며, 이 데이터는 각각 패턴레지스터(542)와 색레지스터(544)에 유지된다. 패턴레지스터(542)는 차속을 나타내는 디지탈치가 유지되며, 이 값에 따른 수의 세그멘트가 표시되도록 패턴데코더(546)에서 앤드게이트(552)로 표시세그멘트를 선정하는 신호가 보내진다. 한편, 색레지스터(544)로부터의 신호에 의해 색데코더(548)에서 색신호가 펄스발생회로(549)의 앤드게이트에 보내지며, 이 앤드게이트에서 펄스가 앤드게이트(552)에 보내지고, 선택된 세그멘트가 지정된 색으로 표시된다. 그리고, 상기 데코더(546), (548), 앤드게이트(552)는 제13도와 마찬가지로 일체화할 수 있으며, 또 패턴레지스터(542)와 색레지스터(544)도 일체화 할 수 있다.

제10도에서는 차속을 숫자패턴으로 표시하고 있지만, 그 회로는 제13도와 같은 구성이며, 제15도에서 생략하였다. 그리고, 펄스발생회로(549)는 제13도의 펄스발생회로(509)와 같으며, 제25도에 따라서 후술한다.

제16도는 진단의 소프트를 도시한 플로차트이며, 제11도의 서브루틴(214)의 상세이다. 스텝 422에서 제10도의 진단장치(110)의 출력을 수신한다. 스텝 424에서 진단결과로부터 고장의 유무를 판단하고, 고장이면 스텝 426에서 고장표시를 위해 제17도의 색레지스터(572)에 적색의 표시데이터를 보낸다.

한편, 고장이 아닐 경우 키스위치가 액세서리스위치 ACC의 상태인가의 여부를 판단한다. 액세서리스위치의 상태에서만 백색을 표시한다. 백색표시는 선형전극의 전색, 청색, 녹색의 모부를 표시하므로 표시회로와 표시소자(20)의 고장의 진단을 하는데 적합하다. 스텝 430에서 백색의 지지데이터를 색레지스터(572)에 세트한다. 한편, 정상의 엔진상태에서는 스텝 432에서 표시를 정지한다. 그러므로, 색레지스터(572)의 유지치는 흑색을 나타내도록 클리어된다.

제17도는 제10도의 드라이브회로(130)의 액정셀(150)중 고장표시부의 일부이다. 여기서는 패턴이 1개의 세그멘트로 구성되어 있다. 따라서, 세그멘트의 선택회로는 불필요하다. 색신호는 색레지스터(572)에 세트되며, 데코더에 의해 색신호가 출력된다. 이 색신호는 펄스발생회로(575)의 게이트에 입력되며, 이 게이트로부터의 펄스에 의해 스위칭소자(576)가 동작해서, 세그멘트(578)를 구성하는 선형 전극에 펄스전압을 가한다. 선형전극에는 적색, 청색, 녹색의 3종류가 있으며, 각각 스위칭소자(576)의 SR, SG, SB에 의해 동작한다. 백색을 표시할 때에는 모든 선형전극에 펄스전압이 가해진다.

제18도는 제11도의 서브루틴(218)의 상세플로이다. 수온센서(4)로부터 수신한 값 TW을 스텝 442에서 과도 냉각된 상태인가의 여부의 소정치 TW1와 비교함으로써 판단하고, 과도냉각되었을 때 수온 TW을 청색으로 표시하는 데이터를 드라이브회로(130)에 보낸다.

소정치 TW1보다 수온 TW이 높을 때, 오버히트 상태를 판단하기 위해 수온 TW2과 비교하고, 오버히트이면 스텝 450에 의해 적색으로 수온을 표시하기 위한 데이터를 드라이브회로(130)에 보낸다. 정상의 수온상태일 때, 스텝 448에 의해 백색으로 수온을 표시하기 위한 데이터를 드라이브회로(130)에 보낸다.

수온그래프를 표시하는 드라이브회로는 제15도와 같은 구성이며 패턴인 그래프를 구성하는 세그멘트중 수온 TW의 값에 대응한 수의 세그멘트를 표시하기 위해 표시신호가 출력된다. 또한, 각 세그멘트중의 무슨색이 선형전극을 구동하는가가 색데이터에 의해 결정되며, 상기 표시되는 세그멘트의 표시색이 결정된다.

제19도는 연료잔량의 표시장치이며, 연료센서(106)의 출력과 연료부족을 나타내는 값 QF1을 스텝 452에서 비교하고, 연료부족의 경우 스텝 454에 의해 적색으로 연료잔량을 표시하며, 정상의 양일 경우 백색으로 연료잔량을 표시한다.

연료잔량의 표시를 위한 액정셀 및 드라이브회로의 구성은 그래프표시인 제15도의 구성과 같다. 연료잔량에 의해 표시되는 세그멘트수가 결정되고, 각 세그멘트의 색은 스텝 454나 456에서 표시된 색으로 되도록, 표시되는 각 세그멘트를 구성하는 선형전극중 상기 색신호로 선택된 전극으로 전압이 가해진다.

제20도는 제10도에 도시한 액정셀의 부분확대단면도이다. 각 세그멘트를 구성하는 선형투명전극 T1∼T10이 한쪽의 유리판(602)에 배설되고, 공통전극 T12이 다른쪽의 유리판(604)에 배설되며, 이들 전극간에 액정이 봉입되어 있다. 또, 상기 공통전극의 표면에는 컬러필터 F1∼F10가 각 선형전극에 대응하여 배설되며, 이들 컬러필터의 색은 적색, 녹색, 청색의 반복으로 되어 있다. 예를 들면 F1이 적색필터, F2가 녹색필터, F3가 청색필터이다. 전극 T1에 전압이 가해지면 전극 T1과 공통전극 T12간의 액정의 배향이 변화하여, 유리판(602), (604)사이에서 선형전극 T1의 폭의 광을 투과시킨다. 따라서, 이 광은 필터 F1가 갖는 적색으로 된다. 마찬가지로, 적극 T2과 T12간에 전압을 가함으로써 녹색의 광이 나타난다.

선형전극이 가늘기 때문에 다른 색의 광이 투과되면 사람의 눈에는 그들의 합성된 색으로 된다. 따라서, 모든 전극이 구동되면 적색, 녹색, 청색의 합성색인 백색으로 된다.

제21도는 액정셀의 다른 실시예이다. 한쪽의 유리판(602)에 배설된 선형전극 T1∼T3…에 각각 컬러필터를 배설한 예이며, 각 투명전극 T1, T2, T3은 각기 젤라틴을 재료로 한 염색만(염색베이스)에 의해 덮혀 있다. 제12도와 제13도는 종래부터 알려져 있는 배향막(606)이 전극 및 컬러필터 표면에 배설되어 있다.

제22도는 액정셀의 다른 실시예이며, 액정셀의 다수의 세그멘트중 하나의 세그멘트의 선형전극에 대하여 가로방향에서 자른 부분확대도이다. 하판유리(650) 상에 선형전극(652), (654), (656), (658)이 배설되며, 한편 상판유리(660)에는 선형전극(662), (664), (666), (668)이 배설되어 있다. 상기 상판측 전극과 하판측 전극은 서로 전극폭의 약 절반만큼 어긋난 배치관계로 놓여 있다. 이로써, 상기 선형전극은 앞의 실시예에서 설명한 선형전극의 2개분의 작용을 한다. 이들 전극을 단락하여 인출함으로써 인출단자가 더욱 감소된 구성이다.

상기 선형전극중, 선형전극(562), (656)에는 적색필터(670)가 배설되며, 선형전극(654), (658)에는 녹색필터(672)와 청색필터(674)와 (676)가 배설되어 있다. 선형전극폭은 이 실시예에서는 필터폭의 2배보다 절연간격만큼 넓게 만들어져 있다. 그러나, 선형전극(652) 또는 (656)과 같이 펄터폭과 전극폭이 대략 같은 것도 있다.

상판과 하판의 전극 주위에는 액정(680)을 배향시키는 배향막(682), (684)이 배설되어 있다.

한편, 유리(650)와 (660)의 외측 표면에는 편광판(686), (688)이 접착되어 있어서, 광의 흡수축은 같은 방향으로 되어 있다. 전압이 인가되어 있지 안을 때, 광의 축이 액정에 의해 회전하여 모든 광이 흡수되며, 광은 투과되지 않는다. 한편, 전압이 인가되면 각각의 전극간의 액정의 회전이 없어져서 광이 동축인 채로 투과한다. 이 투과광이 필터에 의해 색을띤다. 이 동작원리는 앞의 실시예에서도 같으며, 제20도와 제21도에서는 편광판과 배향막을 생략했다.

각 세그멘트에 있어서 컬러표시를 위해 각 전극간의 방형파를 인가한다. 전압의 인가방식에 따라서는 단색 뿐만 아니라 중간색도 표시할 수 있다.

표시의 예를 제23(a)도, 제23(b)도에 따라서 설명한다. 제23(a)도는 적색표시의 예로서, 단자 A를 단자 B, C, D와 역위상으로 한것이고, 선형전극(652)간에만 전위가 발생한다. 그러므로, 액정(690)중의 부분만 광이 투과하므로 적색필터(670)만 광을 투과한다.

적색과 청색의 혼합색을 표시하는 경우를 제23(b)도에 따라서 설명한다. 단자 A, C, 와 단자 B, D간에 역위상의 펄스가 인가되고, 단자 A와 D간의 액정(690)이 광을 투과시킨다. 또한, 단자 B와 C간의 액정(694)도 광을 투과시킨다.

동일한 방법으로, 단자 B와 D간에 역위상의 펄스를 인가하면, 액정(692)중의 부분이 광을 투과시킨다. 이에 의해 필터(670), (672), (674)에 광을 투과시키거나, 차단시켜 제어할 수 있으며, 세그멘트의 광을 제어할 수 있다.

표시색과 단자 A, B, C, D의 펄스위상과의 관계를 제1표에 나타낸다.

[표 1]

이 표는 단자 A가 저전위의 타이밍으로 단자 B, C, D의 전위를 나타낸 것으로서, "0"은 동상(同相)펄스의 인가, "1"은 역상(逆相)펄스의 인가를 나타낸다.

제10도의 액정소자로서 제22도의 액정셀을 사용했을 때의 실시예에 대하여 제24도에 따라서 설명한다. 대표예로서, 제15도의 차속표시회로를 예로서 설명한다. 제24도에 있어서, 세그멘트 S1와 S2는 기타 기재하고 있지 않은 세그멘트와 함께 차속을 표시하는 막대그래프의 표시에 사용되며, 이 세그멘트의 표시수로 막대그래프의 길이가 표시된다. 어느 세그멘트를 표시하는가 하는 것을 패턴레지스터(542)에 세트된 차속에 의해 결정된다. 이 차속은 전술한 바와 같이 패턴 데코더(546)에 의해 데코드되며, 각 세그멘트에 대응한 표시신호가 출력된다. 한편, 다음에 설명하는 방법에 의해 색레지스터(544)에 입력된 신호에 의해 (B), (C), (D)로 나타낸 신호가 만들어진다. 이들 신호에서 제1표에 나타낸 단자 A, B, C, D의 신호가 만들어진다.

제1표에 있어서의 표시색 즉 흑색에서 백색까지에 대해 순서대로 1∼8의 숫자가 할당되며, 이 숫자가 색레지스터(544)에 세트된다. 이 세트된 값에서 신호(흑색), (적색), (녹색), …(자색), (백색)가 선(722), …(736)에 발생한다. 도면중 ○표는 앤드조건으로서 작용하는 소자, 예를 들면 FET 트랜지스터를 나타낸다. 선(722)∼(736)은 8개의 FET 트랜지스터의 직렬회로로 구성된다. 각 트랜지스터의 게이트에는 색레지스터(544)로부터의 출력 2의 0승∼2³및 이들의 인버트 라인(752)∼(768)이 각각 접속되며, 게이트에 고레벨신호가 입력되면 각 트랜지스터는 전기적으로 단락한다.

도면에서 ○표가 없는 크로스점에서는 FET의 소스와 드레인이 미리 단락되어 있다. 따라서, 게이트전위에 관계없이 전기를 흐르게 한다. 한편, ○표의 부분은 FET의 게이트전위로 단락하는가의 여부가 결정된다. 따라서, 라인(722)∼(736)이 고레벨로 되는가의 여부는 각 라인의 직렬의 FET가 모두 도통상태인가의 여부로 결정되며, 색레지스터로부터의 출력의 앤드조건으로 결정된다. 이 라인(722)∼(736)의 출력에 따라서 라인(774)∼(778)에 신호(B), (C), D)가 생긴다. 이 관계는 제1표의 관계와 같다.

라인(774)∼(778)과 라인(722)∼(736) 및 라인(722)∼(736)의 인버트신호의 라인과의 매트릭스는 1종의 데코더로서 작용하며, 이 데코더는 제1표의 조건을 기억하는 메모리로도 생각할 수 있다. 도면의 ○표의 위치를 변경함으로써 제1표의 관계를 변경할 수 있다. 제1표의 신호의 한쪽 예를 들면 "1"로 나타낸 관계가 ○표 위치이다.

각 라인(774), (776), (778)은 예를 들면 16개의 FET의 직렬회로로 이루어지며, ○표가 없는 부분은 직렬 FET의 소스와 드레인단자를 단락한다. 라인(722)∼(736)과 그 인버트신호의 라인은 각 직렬 FET의 게이트에 각각 접속되어 있다. 따라서, 이들 라인의 신호가「고」인가「저」인가로 FET가 도통하는가의 여부가 결정된다. 그러나, ○표가 없는 크로스점은 FET의 소스와 드레인이 단락되어 있으므로 무관계로 된다. 상기 구성에 의해 제1표의 관계에 따라서 라인(774), (776), (778)에 신호(B), (C), (D)가 발생하며, 배터적논리화(EOR)게이트에 입력된다.

EOR 게이트 (782), (784), (786)의 한쪽의 입력에는 각각 펄스출력 회로(780)에서 발생한 펄스(A)가 입력되며, 다른쪽의 입력단에는 라인(774), (776), (778)에 나타낸 신호(B), (C), (D)가 입력된다. 라인(774), (776), (778)의 각 신호(B), (C), (D)가 고레벨일 때 EOR 게이트(782), (784), (786)의 출력은 각각 신호(A)에 대하여 역상으로 되며, 한편 저레벨일 때 신호(A)와 동상으로 된다. 따라서, 각 EOR 게이트의 출력은 신호(A)에 대하여 제1표의 관계로 되어 있다.

상기 EOR 게이트의 출력 및 펄스(A)는 각각 앤드게이트(792), (794), (796), (798)에 입력되며, 각 세그멘트를 표시해야 할 것인가의 여부의 패턴데코더(546)로부터의 신호와의 앤드조건으로 단자 A, B, C, D에 펄스가 출력되는가의 여부가 결정된다. 이상의 실시예에 의해, CPU로부터 색레지스터(544)에 세트된 색신호에 의해 CPU로부터 패턴레지스터(542)에 세트된 패턴이 표시된다. 그리고, 본 실시예에서는 색데코더와 패턴데코더가 별개로 배설되어 있지만, 이것을 일체로 만들 수도 있다.

제13도, 제15도, 제17도의 펄스발생회로(509), (549), (575) 및 제24도의 펄스출력회로(780)의 상세한 회로를 제25도에 도시한다.

색레지스터에 유지되어 있는 색데이터가 데코더(1002)에 입력되며, 여기서 각 색에 대응한 신호로 변환되어 펄스길이 유지회로(1004)∼(1018)에 입력된다. 즉, 데코더(1002)는 펄스길이 유지회로(1004)∼(1018)중에서 하나를 선택한다. 선택된 펄스길이 유지회로의 데이터가 레지스터(1020)에 가해진다.

제26도는 제25도의 동작설명도이다. 레지스터(1020)에의 세트데이터를 (B)로 나타낸다. 이 데이터(B)는 비교기(1024)에 가해진다. 또, 카운터(1022)는 프리런카운터이며, 클록단자(1028)로부터 일정클록을 수신하여, 제26(a)도에 나타낸 카운트치를 비교기(1024)에 가한다. 비교기(1024)는 레지스터(1020)에서 카운터(1022)의 출력이 큰 디지탈치의 상태에서「0」를 출력하며, 그 역의 상태에서 「1」을 출력한다. 따라서, 비교기(1024)로부터 플립플롭(1026)으로의 출력은 제26(c)도의 파형으로 된다. 이 파형 C이 앤드게이트(1036), (1038), (1040)에 입력된다. 이 앤드게이트는 제13도, 제15도, 제17도의 색데코더에 적색, 녹색, 청색을 나타내는 R, G, B의 신호를 수신하여, 이들의 신호와의 앤드조건에 따라서 펄스를 스위칭회로에 출력한다. 제26도의 데이터(B)가 커지면 이 펄스(C)의 듀티팩터(duty factor)가 커지며, 역으로 되면 작아진다. 이 퍼스(C)의 펄스길이(유티팩터)로 액정의 휘도가 결정된다. 펄스(C)의 듀티팩터가 커지면 휘도가 커진다(밝아진다).

따라서, 각 색에 따른 듀티팩터를 펄스길이 유지회로(1004)로부터 (1018)에 유지해둠으로써 각 색마다 적당한 펄스길이가 얻어진다.

펄스길이 유지회로는 ROM 메모리와 같은 회로로 되어 있으며, 미리 디지탈치가 유지되어 있다.

한편, 데코더나 펄스길이 유지회로를 사용하지 않고 그때마다 CPU에서 레지스터(1020)에 입력해도 같은 효과가 얻어진다.

이 경우, 전술한 색레지스터에의 색데이터의 세트와 동시에 상기 색데이터에 대응한 펄스길이를 미리 기억시켜둔 ROM의 테이블에서 독출하고, 이것을 레지스터(1020)에 세트한다. 이로써, 같은 효과가 얻어진다.

또한, 필요에 따라 휘도조종을 하기 위해 표시상태에 따른 펄스길이를 레지스터(1020)에 세트할 수 있다.

예를 들면, 오버히트나 연료가 떨어졌다는 등의 중요한 표시를 할 때에는 휘도를 높이기 위해 펄스길이를 길게하여 세트할 수 있다.

이 실시예에 의하면 패턴의 색제어에 있어서 휘도의 조정이 적절히 행해지며, 보기 쉬운 패턴을 표시할 수 있다.

이와 같은 자동차용 인스트루먼트패털의 표시부를 형성하는 액정표시소자(20)에 대하여 본원 발명이 적용된다. 즉, 각 표시부에 있어서의 세그멘트전극 S1, S2, S3, S4…중의 비선택 세그멘트전극의 배색과 확산판 또는 액정표시소자(20) 표면패널의 이들 세그멘트전극영역을 제외한 영역의 배색을 동일 계통의 배색으로 한다.

Claims (4)

1. 복수개의 세그멘트전극 및 이들 각각의 세그멘트전극상에 배설된 컬러필터로 이루어지며, 또한 이들 세그멘트전극중 원하는 것이 표시를 위해 선택되는 액정표시장치에 있어서, 상기 세그멘트전극의 각각은 투명한 스트라이프전극으로 이루어지며, 또한 이 스트라이프전극의 스트라이프상에는, 상이한 색을 투과시키는 복수개의 컬러필터가 소정의 색순서로 배열되어 있으며, 또한 이 액정표시장치의 표시면의 상기 세그멘트전극 이외의 영역이 비선택상태에 있는 세그멘트전극이 나타내는 색에 유사한 색을 나타내도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 액정표시소자(20)의 배면에 확산판이 설치되며, 이 확산판의 상기 세그멘트전극영역 이외의 영역이, 비선택상태에 있는 세그멘트전극이 나타내는 색에 유사한 색을 나타내도록 도장(塗裝)되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 표시패널의 표면의 상기 세그멘트전극영역 이외의 영역이, 비선택상태에 있는 세그멘트전극이 나타내는 색에 유사한 색을 나타내도록 도장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서, 각 세그멘트전극을 구성하는 상기 복수개의 스트라이프중의 서로 상이한 색을 표시하기 위한 것은, 상이한 색에 의해 미리 정해진 서로 상이한 듀티팩터를 갖는 방형파에 의해 각각 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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