JPS5851276B2

JPS5851276B2 - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JPS5851276B2
Application number: JP11676576A
Authority: JP
Inventors: 政則藤田
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1976-09-29
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1983-11-15
Also published as: JPS5342755A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、棒グラフ等の表示を行なう液晶表示装置の駆
動方法に関するものである。

従来、液晶表示装置を静的駆動して棒グラフ等の積算表
示を、以下のようにして行なうものがあった。

第８図のように、２組の液晶パネルＰ１．Ｐ２間に偏光
板Ａを挾み、さらに外側に２枚の偏光板Ａ。

Ａを設けた構成になっている。

各偏光板は平行な偏光軸を有したものであるとする。

液晶パネルＰ。のガラス基板Ｇ１ｏには共通電極Ｃ８を
、液晶ＬＣ１を介して対向するガラス基板Ｇ２ｏには５
分割した分割電極０１・・・Ｃ５を形成しである。

また、液晶パネルＰ２のガラス基板Ｇ３ｏには上記分割
電極Ｃ１・・・Ｃ６と同様の分割電極０１′・・・０５
′を、ガラス基板Ｇ４ｏには各分割電極０１′・・・０
５′のそれぞれに、液晶ＬＣ２を介して１０本ずつのジ
グザグに形成した分割電極Ｓ１・・・８１０を形成し
である。

なお液晶ＬＣ１，ＬＣ２は、ともにツイストネマティッ
ク型のものを用いている。

渣た分割電極Ｃ１・・・Ｃ６は、それぞれ分割電極０
、／・・・Ｃ，、／と接続しである。

以上の構成にかいて、共通電極Ｃ８は第９図の１列に示
すように、常時電圧Ｏに保持しておく。

一方、分割電極Ｃ１・・・０．＞よびＣ０′・・・０５
′には共通に山列の電圧０．Ｖ、２Ｖ（Ｖは液晶の飽和
電圧）を選択的に印加し、分割電極Ｓ、・・・８１０に
は■列の電圧Ｖ、３Ｖを選択的に印加することにより、
棒グラフ表示を行なうものである。

例えば数値１５を表示する場合には、分割電極Ｃ１，０
１′に電圧２■を、分割電極Ｃ２，０２′に電圧■を、
分割電極Ｃ３・・・Ｃ６，Ｃ３′・・・０５′に電圧Ｏ
を印加する。

これにより分割電極Ｃ１，Ｃ２に対向した液晶ＬＯ１に
は２Ｖ、Ｖが印加され、応答して電界の印加方向に分子
の長軸がそろう。

また分割電極Ｃ３・・・Ｃ５に対向した液晶ＬＣ１の印
加電圧はＯとなって非応答となり、９０°ねじれた配向
状態となる。

偏光板Ａ、Ａの偏光軸は平行であるため、分割電極Ｃ３
・・・Ｃ６による表示領域、すなわち目盛２１〜５０は
、液晶ＬＣ２の状態にかかわらず光が通過せず、暗くな
る。

また分割電極Ｃ７，Ｃ２による表示領域、すなわち目盛
Ｏ〜２０は、光の通過が可能となる。

一方、目盛１６〜２０の表示領域を暗くするため、この
領域に対応した分割電極Ｓ１・・・Ｓ５に電圧■を印加
し、分割電極Ｓ６・・・ＳｔＯには電圧３■を印加する
。

これによって、分割電極Ｃ１′および分割電極Ｓ１・・
・ＳｔＯ間の液晶ＬＣ２には、電圧■。

−■が印加されて応答し、分割電極ｃ２’ ｂよび分割
電極Ｓ。

・・・８１０間の液晶ＬＣ２には電圧２■が印加されて
応答する。

渣た分割電極０２／督よび分割電極Ｓ１・・・Ｓ５間
の液晶ＬＣ２の印加電圧はＵとなり、非応答となって光
の通過が阻止される。

したがって、目盛Ｏ〜１５の表示領域が明るくなり、目
盛１６〜５０の領域が暗くなって、数値１５が表示され
る。

以上のようなものであるため、電極に印加する電圧は最
大で液晶の飽和電圧■の３倍の電圧３■を必要とし、こ
の他にも電圧Ｖ、２Ｖを必要とし、電源回路が複雑にな
り、好渣しくなかった。

また電圧２Ｖ、３Ｖが印加されている領域では、無駄な
電力が消費されることになり、消費電力が大きくなって
し渣う。

しかも電圧Ｖ、２Ｖ、３Ｖが印加されている領域のコン
トラストが僅かずつ異なり、一様な表示が行なわれない
。

豊た構成的にも、４枚のガラス基板と３枚の偏光板を必
要とし、浮型になり、目盛を読み取る際に、見る角度に
よって誤差が生じるなど、好ｌしくなかった。

また、この液晶パネルを結合する際の位置合わせが煩雑
であった。

そこで本発明は、第１釦よび第２の透明基板間と、第２
釦よび第３の透明基板間に液晶を介在させ、２枚の偏光
板で挟着した薄型で、かつリード線が少なくてすむ液晶
表示装置を低電圧駆動して積算表示を行なうようにし、
上記従来の欠点を除去するものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は温度・電圧等を表示する棒グラフメータであり
、これは第２図のように、互いに直角な偏光軸を有する
２枚の偏光板Ａ、Ｂと、第１、第２および第３の透明基
板を構成する３枚のガラス基板Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３と、ガ
ラス基板Ｇ０．Ｇ２間釦よびガラス基板Ｇ２．Ｇ３間に
介在せしめたツイストネマティック型の液晶ＬＣ１，Ｌ
Ｃ２かも構成しである。

Ｌは螢光灯等の光源である。ガラス基板Ｇ１．Ｇ２．Ｇ
３は、第３図のような電極を形成しである。

ガラス基板Ｇ１には共通電極Ｃ８を形成してあり、ガラ
ス基板Ｇ２の液晶ＬＣ１と対向する面には、第１の分割
電極を構成する分割電極Ｃ０・・・Ｃ５を形成してあり
、その裏面には分割電極Ｃ１・・・Ｃ６と全く同様の形
状の第２の分割電極を構成する分割電極Ｃ′１・・・Ｏ
／、を形成しである。

分割電極Ｃ１・・・Ｃ５と分割電極０／１・・・０１５
のリード線はそれぞれ接続しである。

ガラス基板Ｇ３には、第３の分割電極を構成する分割電
極Ｓ、・・・ＳｔＯをジグザグに、分割電極０／１・・
・Ｃ１０のそれぞれと対向するように形成しである。

第４図は、上記の液晶パネルの各電極に印加するパルス
訟よびその結果、液晶ＬＣ１，ＬＣ２に印加されるパル
スを示しである。

同図にかいて、Ｗ。Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれに周期ずつ
位相のずれた同一波形の一定周期のパルスである。

１ず共通電極Ｃ６には、同図１列のとと〈パルスＹを常
時供給し、分割電極Ｃ１・・・０５ｉ−よび分割電極Ｃ
／１・・・０／。

には、共通に同図■列のごとくパルスｗ、ｘ、ｙを選択
的に供給する。

一方、分割電極Ｓ１・・・Ｓｌ。には、■列のごとくパ
ルスＸ、Ｚを選択的に供給する。

上記のパルスによって、液晶ＬＣ１には電圧Ｏ、パルス
（ｘ、ｙ）およびパルス（ｗ、ｙ）が選択的に印加され
、液晶ＬＣ２にはパルス（Ｘ。

Ｙ）、（Ｙ、Ｚ）、電圧Ｏ、パルス（Ｘ、Ｚ）。

（Ｗ、Ｘ）、（Ｗ、Ｚ）が選択的に印加される。

そこで筐ず、液晶ＬＯ１の印加電圧がＯのときについて
述べる。

印加電圧０のとき液晶ＬＣ１は非応答となり、その分子
の長軸は９０°ねじれた配向状態になる。

一方、このとき液晶ＬＣ２にはパルス（Ｘ、Ｙ）、（Ｙ
、Ｚ）が選択的に印加されて、液晶ＬＣ２が応答し、そ
の分子の長軸が電界の印加方向にそろう。

そのため偏光板Ｂを通過した光は液晶ＬＣ２をそのま筐
通過し、液晶ＬＣ２によって９０°ねじられ、偏光板Ａ
を通過する。

したがって分割電極Ｃ１・・・Ｃ３のうち、パルスＹを
印加した分割電極に対向した表示領域が明るくなり一表
示状態となる。

つぎに、液晶ＬＣ１にパルス（ｘ、ｙ）を印加した場合
について述べる。

パルス（ｘ、ｙ）により液晶ＬＣ１は応答する。

一方このとき、液晶ＬＣ２には電圧Ｏ、パルス（Ｘ”、
Ｚ）が選択的に印加される。

１ず液晶ＬＣ２の印加電圧がＯのときは、偏光板Ｂを通
過した光は液晶ＬＣ２によって９０°ねじられた後、液
晶ＬＯ１を通過し、さらに偏光板Ａを通過する。

したがって分割電極Ｓ１・・・Ｓ１ｏのうち、パルス
Ｘを印加した分割電極に対応する表示領域が明るくなり
、−表示状態となる。

つぎに液晶ＬＣ２にパルス（Ｘ、Ｚ）が印加されたとき
には、液晶ＬＣ２が応答し、偏光板Ｂを通過した光は液
晶ＬＯ２，ＬＯ，をそのｉｔ通過し、偏光板Ａによって
通過を阻止される。

したがって分割電極Ｓ１・・・８１０のうち、パルス
Ｚを印加した分割電極に対応した表示領域が暗くなり、
他の表示状態となる。

つぎに、液晶ＬＯ１にパルス（ｗ、ｙ）を印加した場合
について述べる。

パルス（ｗ、ｙ）の印加によって液晶ＬＯ１は応答する
。

一方、このとき液晶ＬＣ２にはパルス（Ｗ、Ｘ）、（Ｗ
、Ｚ）が印加され、液晶ＬＣ２も応答する。

そのため偏光板Ｂを通過した光は、液晶ＬＣ２，ＬＣ１
をその渣ま通過し、偏光板Ａによって通過を阻止される
。

したがって分割電極Ｃ１・・・Ｃ３のうち、パルスＷを
印加した分割電極に対応する表示領域は暗くなり、他の
表示状態となる。

第５図は上記パルスＷ・・・Ｚを各電極に供給する回路
を示したものである。

同図にかいて、１，２はそれぞれ温度・電圧等のデータ
を受けてその１位および１０位を２進化１０進出力で発
生するものである。

３はタイ□ングパルス発生器であり、その出力端子３ａ
・・・３ｄには、それぞれパルスＷ・・・Ｚが発生する
ものである。

４はゲート回路等からなる変換回路であり、その出力端
子４ａ・・・４ｊには、それぞれデータ発生回路１から
のデータに応じて第６図のように、パルスＺ、Ｘを発生
するものである。

５はゲート回路等からなる制御回路であり、データ発生
回路２からの出力を受け、データの１０位が０．２．４
のとき、その出力端子５ａ・・・５ｊにそれぞれ端子４
ａ・・・４ｊからのパルスを生じ、データの１０位が１
，３のとき出力端子５ａ・・・５ｊにそれぞれ端子４ｊ
・・・４ａからのパルスを生じるもので、制御回路５の
出力端子５ａ・・・５ｊをそれぞれ第２図の分割電極Ｓ
、・・・ＳｔＯに接続するものである。

このように、制御回路５を用いて１０目盛ごとに端子４
ａ〜４ｊと端子５ａ〜５ｊとの接続関係を逆転したのは
、分割電極Ｓ１・・・ＳｔＯがジグザグに配線されて
いるためである。

すなわち、目盛ｌ〜１０．２１〜３０，４１〜５０は、
それぞれ分割電極Ｓ１・・・Ｓ１ｏによって表示される
ものであるが、目盛１１〜２０．３１〜４０は上記とは
逆に、それぞれ分割電極８１０・・・Ｓ、によって表示
されるたためである。

例えば、目盛１〜ｌＯを順次表示していく場合には、後
述するように、分割電極Ｓ１・・・８１０にこの順に、
順次パルスＸを供給していくものであるが、目盛１１〜
２０を表示していく場合には、この目盛に対応した分割
電極Ｓ１・・・ＳｔＯの位置関係が逆転しているた
め、上記とは逆に分割電極８１０・・・Ｓｌの順に、順
次パルスＸを供給していかなければならないものである
。

なか分割電極Ｓ１・・・Ｓ１ｏをジグザグ接続したの
は、配線が交叉しないようにするためであり、これは当
該分野にかける慣用技術である。

６はゲート回路等からなる変換回路であり、その出力端
子６ａ・・・６ｅには、それぞれデータに応じて第７図
のごとくパルスＸ、Ｙ、Ｗを発生するものである。

変換回路６の出力端子６ａ・・・６ｅをそれぞれ第２図
の（分割電極０１１−よび分割電極Ｃ′１）・・・（分
割電極０．ｉ−よび分割電極Ｃ′、）に接続するもの
である。

つぎに動作について説明する。

例えば、１５目盛りを表示する場合について説明する。

この場合には、変換回路４の出力端子４ａ・・・４ｅか
らはパルスＸが、出力端子４ｆ・・・４ｊからはパルス
Ｚが第６図示のごとく発生する。

一方、データ発生回路２からのデータ１の出力により、
制御回路５の出力端子５ａ・・・５ｊにはそれぞれ端子
４ｊ・・・４ａからのパルスが発生し、それぞれ第２図
の分割電極Ｓ１・・・８１０に供給される。

そして変換回路６の出力端子６ａＫＩｒｉパルスＹが、
出力端子６ｂにはパルスＸが、出力端子６ｃ、６ｄ、６
ｅにはパルスＷが第７図示のごとく発生し、それぞれが
第２図の（分割電極Ｃ１卦よび分割電極Ｃ′１）・・・
（分割電極Ｃ６釦よび分割電極Ｃ′５）に供給される。

そのため共通電極Ｃ８と分割電極０１間の・液晶の印加
電圧がＯとなり、先に述べたように、分割電極Ｃ１に対
応する１０目盛りが明るく表示される。

一方、分割電極Ｃ／２と分割電極Ｓ、。

・・・Ｓ７間の印加電圧がＯとなり、この目盛り分が明
るく表示され、１５目盛りが明るく表示される。

以上のようにして、データ発生回路１，２からのデータ
に応じて積算表示がなされるものである。

上記のように、同一波形で位相のみが異なるパルスを各
電極に選択的に供給するため、一定周期のパルスの位相
をずらして供給するだけでよく、回路構成が簡単になる
。

さらに上記のように、パルスのデユーティをｋにすると
、液晶に印加されるパルスのデユーティは賢となる。

そこで、このパルスの電圧■。は、液晶の飽和電圧を■
としたとき、賀・ｙｏ２＝ｙ２なる式を満足するよ
うに設定される。

すなわち、パルスの電圧■。

を飽和電圧の約１，４倍に設定することによって、飽和
電圧を常時印加したと同じ電圧実効値が得られ、消費電
力・応答速度釦よびコントラストについてみれば、飽和
電圧■を常時印加した場合と同じになる。

したがって、従来のように電圧２Ｖ、３Ｖの常時印加に
よる無駄な電力の消費がなくなり、低消費電力ですみ、
しかも十分な応答速度釦よび一様なコントラストが得ら
れる。

な釦上記のように、パルスｗ、ｘ、ｙ、ｚのデユーティ
をイにすると、これより小さなデユーティに設定した場
合と比べると、最も低電圧ですみ、しかも応答速度が速
いため、最も好ましいが、これに限らず、さらに小さな
デユーティ、例えばデューテイイのパルス等を用いても
駆動することは可能である。

すなわち、デユーティにで互いに位相の異なった４系統
のピルスを上記パルスＷ、Ｘ。

Ｙ、Ｚに代えて用い、上記と全く同様に駆動してもよい
。

ただしこの場合には、応答すべき液晶に印加される電圧
のデユーティが電となるため、パルスの電圧を飽和電圧
のノ胃倍に設定しなければ、飽和電圧を常時印加したと
同じ電圧実効値が得られない。

したがって、パルスのデユーティはｋが最も好ましい。

なか上記の実施例では、互いに直角な偏光軸を有する偏
光板Ａ、Ｂを用いたが、互いに平行な偏光軸を有する偏
光板を用いてもよく、この場合には、表示の明暗が上記
とは逆転する。

なお上記の実施例では、電圧・温度等のデータを棒グラ
フによって表示したが、これに限るものではなく、例え
ば、秒等の時刻を表示するようにしてもよい。

この場合には、例えば共通電極を円形にし、第１の分割
電極と第２の分割電極を円を１２分割した扇形にし、さ
らに第３の分割電極を第２の分割電極のそれぞれにジグ
ザグに５本づつ対向させる。

そして時計装置からの秒のデータに応じて、上記の実施
例と同様に各電極に信号を供給して、秒の積算表示を行
なう。

以上詳述したごとく、本発明は、第１および第２の透明
基板間と第２釦よび第３の透明基板間に液晶を介在せし
めた液晶パネルを、２枚の偏光板で挟着し、第２の透明
基板の両面に形成した分割電極同志を共通に接続した液
晶表示装置の各電極に、同一波形で位相のみが異なるパ
ルスを選択的に印加し、第１の液晶卦よび第２の液晶の
いずれか一方を非応答とした表示領域と、双方を応答さ
せた表示領域とで表示状態を異ならせるようにしたので
、低電圧駆動が行なえ、小さな消費電力で、かつ薄型の
構成で積算表示が行なえる。

したがって読み取りの際に、斜め方向から見ても正確な
目盛りを読み取ることができる。

しかも各パルスの波形が同じであるため、各電極には一
定周期のパルスを位相をずらして供給するだけでよく、
回路構成が簡単になるものである。

さらに、応答すべき液晶に一周期内で印加されるパルス
の印加時間が同じであり、非応答とすべき液晶の印加電
圧はＯとなるため、全く一様な表示を行なうことができ
る。

特に、上記一定周期のパルスのデユーティをイとすると
、応答すべき液晶に印加されるパルスの一周期内での印
加時間が長いため、低電極駆動が行なえ、しかも応答速
度が速いものである。

さらに、第２の透明基板の両面に形成した電極には、共
通に信号を供給するため回路基板から導出するリード線
を共通にでき、リード線が少なくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の一例を示した正面図、
第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１図の液
晶パネルを構成するガラス基板のそれぞれを示した正面
図、第４図は各電極に供給するパルスと、その結果液晶
に印加されるパルスを示した説明図、第５図は第４図の
電圧を発生する回路の一例をブロックで示したブロック
図、第６図わよび第７図は、それぞれ第５図の動作説明
のための説明図、第８図は従来の液晶表示装置の一例を
示した断面図、第９図は第８図の動作説明のための説明
図である。Ｇ１・・・・・・第１のガラス基板、Ｇ２・・・・・
・第２のガラス基板、Ｇ３・・・・・・第３のガラス基
板、Ｃｏ・・・・・・共通電極、Ｃ１〜Ｃ５・・・・・
・第１の分割電極、０／１〜０１５・・・第２の分
割電極、Ｓ１〜ＳｔＯ・・・・・・第３の分割電極、Ｌ
Ｃｌ、ＬＣ２・・・・・・液晶、Ａ、Ｂ・・・・・・偏
光板。

Claims

【特許請求の範囲】

１第１の透明基板の一面に共通電極を形成し、第２の
透明基板の一面に上記共通電極と対向して複数の第１の
分割電極を形成し、第２の透明基板の他面に第１の分割
電極のそれぞれに対応して第２の分割電極を形成すると
ともに、各対応する第１の分割電極と第２の分割電極と
を電気的に接続し、第３の透明基板の一面に第２の分割
電極のそれぞれに対向して複数の第３の分割電極を形成
し、第１の透明基板と第２の透明基板間釦よび第２の透
明基板と第３の透明基板に液晶を介在せしめ、第１の透
明基板釦よび第３の透明基板の各他面に対向して偏光板
を設けた液晶表示装置の駆動方法にかいて、同一波形で
位相のみを異にする少なくとも４系統のパルスを生じる
パルス発生回路を設け、共通電極には１系統のパルスを
印加し、第１の分割電極ふ・よび第２の分割電極には上
記１系統のパルスおよび他の２系統のパルスを選択的に
印加し、第３の分割電極には上記他の２系統のパルスの
うちの１系統のパルス釦よびさらに他の系統のパルスを
選択的に印加し、共通電極と第１の分割電極のそれぞれ
に同一系統のパルスが印加された領域と第２の分割電極
と第３の分割電極のそれぞれに同一系統のパルスが印加
された領域とが同一平面上に連続して一表示状態の表示
領域を形成し、共通電極と第１の分割電極のそれぞれに
異なった系統のパルスが印加され、しかも第２の分割電
極と第３の分割電極のそれぞれに異なった系統のパルス
が印加された領域が同一平面上に連続して他の表示状態
の表示領域を形成するようにした液晶表示装置の駆動方
法。