(57)【要約】【課題】  解決しようとする問題点は、ＦＳＣ液晶装置が外光の強い環境ではカラー表示不能になってしまうという点である。【解決手段】  上下の基板で液晶を狭持してなる液晶表示装置において、複数の画素で構成する絵素は、上基板から透過する光の波長の一部を選択的に透過し着色するカラーフィルターと、該カラーフィルターにより着色した光を反射し上基板に出射する反射手段と、下基板と上基板とを通過するカラー光を出射するカラー光源とを備えた。【選択図】        図１
2005091784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の基板で電気光学変換部材を狭持してなる表示装置において、複数の画素で構成する絵素は、上基板から透過する光の波長の一部を選択的に透過し着色するカラーフィルターと、該カラーフィルターにより着色した光を反射し上基板に出射する反射手段と、下基板と上基板とを通過するカラー光を出射するカラー光源とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルターは前記絵素を構成する画素ごとに異なる波長透過特性を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記カラー光源はそれぞれ異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記カラー光源は赤、緑、青の３色であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルターは赤、緑、青の３色であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記カラー光は絵素群の有する透過手段を介して前記下基板と前記上基板とを通過することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記絵素は複数の画素からなり、該各画素はそれぞれ透明電極を有し、該透明電極は一部をカラーフィルターに覆われており、該カラーフィルターで覆われている部分が前記反射手段を、前記カラーフィルターで覆われていない部分が前記透過手段を構成していることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記絵素は３個の画素からなり、該３個の画素のうち少なくとも１つの画素が前記反射手段と前記透過手段の双方を有していることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記絵素は６個の画素からなり、該６個の画素のうち３個の画素が前記反射手段を有し、他の３個の画素が前記透過手段を有していることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記絵素は４個の画素からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素は前記反射手段を有しており、かつそれぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線に接続されており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素は前記透過手段を有しており、かつ該画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は他の３個の画素が有するＴＦＴ素子のゲート電極とは異なるゲート線に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記絵素は４個の画素からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素は前記反射手段
を有しており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素は前記透過手段を有しており、前記４個の画素それぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記透過手段が前記カラー光を透過している時、前記反射手段を有する３個の画素で反射型カラー表示を行うことを特徴とする請求項９または１１または１３に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記カラー光を消灯している間は、前記透過手段を有する画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする請求項９または１１または１３に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記反射手段を有する画素または前記透過手段を有する画素を任意の階調表示状態に固定する場合には、画素が接続される複数のゲート電極を同時に選択し、複数の画素を同時に黒表示することを特徴とする請求項１０または１２または１４または１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記カラーフィルターと反射手段を有する画素は、前記カラー光源の消灯期間において前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御され、前記カラー光源の点灯期間では前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い画素を階調制御されてなることを特徴とする請求項１または５または６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記カラーフィルターと前記反射手段を有する前記画素は、この画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御され、  前記カラーフィルターと前記反射手段を有しさらに前記透過手段を有する前記画素に対しては、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い前記画素を階調制御されてなることを特徴とする請求項１と請求項７と請求項９と請求項１１に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記カラー光源は、異なる波長特性を有する複数のカラー光源よりなり、複数の前記カラー光源が順次点灯されることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記任意の階調表示状態は黒又は白表示であることを特徴とする請求項１０または１２または１４または１６記載の表示装置。
【請求項２２】
前記カラー光源は異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯し、前記カラー光源の消灯期間では、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素に対して、前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御し、前記カラー光源の点灯期間では、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い画素を階調制御することを特徴とする請求項１と請求項５と請求項６に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記カラー光源は異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯し、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素に対しては前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御し、前記透過手段を有する画素に対しては、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い前記画素を階調制御することを特徴とする請求項１と請求項７と請求項９と請求項１１に記載の表示装置
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーバックライト光を用いて表示を行うカラー表示装置に関する。
以下の説明では、カラー表示装置として小型、薄型、軽量、低消費電力の特徴を持つ液晶装置を用いて説明を行う。
【背景技術】
【０００２】
本実施の形態では液晶を電気光学変換部材として用いるが、液晶以外でも光の反射、透過の光量を制御することは可能である。
それは、現在、本実施の形態の要求性能を満たす表示媒体技術としては、マイクロカプセル電気泳動方式、ツイスティングボール方式、可動フィルム方式などがある。
マイクロカプセル電気泳動方式は、プラス帯電やマイナスに帯電した微粒子と媒体をマイクロカプセルに封入し電気を掛けることで、帯電した微粒子がカプセル内を電極方向に移動する。この微粒子を白黒２種類にすることで、反射光量を制御することが出来る。電気泳動方式に似た方式で、ポリマーからなる微粒子を帯電して、画素の隔壁内に充填し電気的に制御することも可能である。
ツイスティングボール方式は、白黒半分づつ色分けされた微少なボールを帯電し、電圧を掛けて回転させて反射量を制御する物である。
可動フィルム方式は、固定した白板に可動な黒板をかぶせた構造で、可動な黒板の付近に配置する電極に電気を印加し静電気で黒板を動かし白と黒を表示し反射量を制御する方式である。
また、単色または順次切り替え可能な複数色を発光するバックライトの光を用いたカラー表示の表示装置において、バックライトの発光色に対応したカラー情報に従い画像を表示することでバックライトの光の反射または透過の光量を制御し、人間の目の積分効果によりカラー画像を認識させるフィールド・シーケンシャル・カラー（以下ＦＳＣと略記する）表示装置が実用化されつつある。
【０００３】
ＦＳＣ液晶装置は従来タイプのカラーフィルターを用いたカラー液晶装置に比べ、カラーフィルターでの光吸収がないため比較的低消費電力あるいは高輝度なカラー表示が可能であるという利点を有している。
【０００４】
このＦＳＣ液晶装置に於いては当初液晶へのデータ書込み時における混色問題が解決すべき問題として出現した。すなわちマトリクス上に絵素が配置された液晶パネルにバックライト光の色要素に従った表示情報を書き込むためには、線順次的に書き込む必要があるが、１画面全体に表示情報を書き込むには時間がかかる。そのため書込み完了までの間は前のバックライト光の色要素に従った表示情報が液晶に残っており、書込み開始から完了までの間は混色が起きてしまうという問題である。
【０００５】
この問題は多少画面の輝度が落ちてしまうという問題はあるものの、書込み期間中にバックライトを消灯するという手段で解決されている。
またバックライト装置と表示用液晶層との間にシャッター用の液晶層を別に設け、書込み期間中は該シャッター用液晶層によってバックライト光を遮断して混色を防ぐという手段も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
さらなる問題として登場したのは、バックライト光に対して外光の方が強いとカラー表示が出来なくなるという問題である。すなわちバックライト光に対して外光が加わると外光がバックライト装置内で反射し、本来３原色のどれかのみであるべきバックライト光に３原色の要素すべてを含んだ外光の白色光が混ざってしまう。外光が弱い場合は多少液晶
表示の彩度が落ちる状態で済むが、外光が非常に強い場合には外光の白色光が支配的となってしまい液晶の表示がほとんど白黒表示のようになってしまう。しかもカラー表示の時の各色の視感度は色によって異なるため、表示がほとんど白黒表示のようになった時には該白黒表示が本来の階調を表示出来ないという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するため、バックライト各色を点灯する時間は同じにしておくが、各色を表示するフィールドの長さは異ならせ、例えば視感度の高い緑を表示するフィールドの長さを他の色を表示するフィールドよりも長くしておき、外光が支配的になって表示が白黒表示状態になってしまった時も本来の階調を表示出来るようにするという提案がなされている（例えば未公開特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２２１７００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような技術を用いたとしても、強い外光の元でカラー表示が出来なくなってしまうということは大きな問題である。特に携帯電話のような機器には消費電力が小さいフィールドシーケンシャルカラー液晶装置は適しているはずであったが、屋外で使用されることが多く、かつ多くが写真撮影機能を有する機器であるため、外光が強い環境でカラー表示が不能になるという問題は致命的であり、実質的に採用が不可能であった。
【００１０】
本発明が解決しようとする問題点は、ＦＳＣ液晶装置が外光の強い環境ではカラー表示不能になってしまうという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の第１の手段は、上下の基板で電気光学変換部材を狭持してなる表示装置において、複数の画素で構成する絵素は、上基板から透過する光の波長の一部を選択的に透過し着色するカラーフィルターと、該カラーフィルターにより着色した光を反射し上基板に出射する反射手段と、下基板と上基板とを通過するカラー光を出射するカラー光源とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の第２の手段は、本発明の第１の手段において、前記カラーフィルターは前記絵素を構成する画素ごとに異なる波長透過特性を有することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために本発明の第３の手段は、本発明の第１の手段において、前記カラー光源はそれぞれ異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の第４の手段は、本発明の第３の手段において前記カラー光源は赤、緑、青の３色であることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために本発明の第５の手段は、本発明の第２の手段において前記カラーフィルターは赤、緑、青の３色であることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために本発明の第６の手段は、本発明の第１の手段において前記カラー光は絵素群の有する透過手段を介して前記下基板と前記上基板とを通過することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために本発明の第７の手段は、本発明の第６の手段において前記絵素は複数の画素からなり、該各画素はそれぞれ透明電極を有し、該透明電極は一部をカラーフィルターに覆われており、該カラーフィルターで覆われている部分が前記反射手段を、前記カラーフィルターで覆われていない部分が前記透過手段を構成していることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために本発明の第８の手段は、本発明の第６の手段において、前記絵素は３個の画素からなり、該３個の画素のうち少なくとも１つの画素が前記反射手段と前記透過手段の双方を有していることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために本発明の第９の手段は、本発明の第６の手段において前記絵素は６個の画素からなり、該６個の画素のうち３個の画素が前記反射手段を有し、他の３個の画素が前記透過手段を有していることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために本発明の第１０の手段は、本発明の第９の手段において、前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために本発明の第１１の手段は、本発明の第６の手段において前記絵素は４個の画素からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素は前記反射手段を有しており、かつそれぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線に接続されており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素は前記透過手段を有しており、かつ該画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は他の３個の画素が有するＴＦＴ素子のゲート電極とは異なるゲート線に接続されていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するために本発明の第１２の手段は、本発明の第１１の手段において、前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するために本発明の第１３の手段は、本発明の第６の手段において、前記絵素は４個の画素からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素は前記反射手段を有しており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素は前記透過手段を有しており、前記４個の画素それぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
上記課題を解決するために本発明の第１４の手段は、本発明の第１３の手段において、前記透過手段が前記カラー光を透過している時は、前記反射手段を有する３個の画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決するために本発明の第１５の手段は、本発明の第９または第１１または第１３の手段において、前記透過手段が前記カラー光を透過している時、前記反射手段を有する３個の画素で反射型カラー表示を行うことを特徴とする。
【００２６】
上記課題を解決するために本発明の第１６の手段は、本発明の第９または第１１または第１３の手段において、前記カラー光を消灯している間は、前記透過手段を有する画素を任意の階調表示状態に固定することを特徴とする。
【００２７】
上記課題を解決するために本発明の第１７の手段は、本発明の第１０または第１２また
は第１４または第１６の手段において、前記反射手段を有する画素または前記透過手段を有する画素を任意の階調表示状態に固定する場合には、画素が接続される複数のゲート電極を同時に選択し、複数の画素を同時に黒表示することを特徴とする。
【００２８】
上記課題を解決するために本発明の第１８の手段は、本発明の第１または第５または第６の手段において、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素は、前記カラー光源の消灯期間において前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御され、前記カラー光源の点灯期間では前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い画素を階調制御されてなることを特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決するために本発明の第１９の手段は、本発明の第１または第７または第９または第１１の手段において、前記カラーフィルターと前記反射手段を有する前記画素は、この画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御され、  前記カラーフィルターと前記反射手段を有しさらに前記透過手段を有する前記画素に対しては、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い前記画素を階調制御されてなることを特徴とする。
【００３０】
上記課題を解決するために本発明の第２０の手段は、本発明の第１乃至１９の手段において、前記カラー光源は、異なる波長特性を有する複数のカラー光源よりなり、複数の前記カラー光源が順次点灯されることを特徴とする。
【００３１】
上記課題を解決するために本発明の第２１の手段は、本発明の第１０または第１２または第１４または第１６の手段において、前記任意の階調表示状態は黒又は白表示であることを特徴とする。
【００３２】
上記課題を解決するために本発明の第２２の手段は、本発明の第１または第５または第６の手段において、前記カラー光源は異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯し、前記カラー光源の消灯期間では、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素に対して、前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御し、前記カラー光源の点灯期間では、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い画素を階調制御することを特徴とする。
【００３３】
上記課題を解決するために本発明の第２３の手段は、本発明の第１または第７または第９または第１１の手段において前記カラー光源は異なる波長特性を有する複数のカラー光源を順次点灯し、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素に対しては前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御し、前記透過手段を有する画素に対しては、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い前記画素を階調制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によるフィールドシーケンシャルカラー液晶装置は外光の強い環境でもカラー表示することが可能となり、屋外使用機器にも用途を拡大することが出来た。
実施例２によれば外光が明るい場合でも彩度を低下させることが少ないという効果がある。
さらに実施例３によれば外光が明るい場合でも彩度を低下させることがないという効果がある。
実施例４ではＦＳＣ表示部の開口率を大きく出来、より明るいＦＳＣ表示を可能にするという効果がある。
本実施例５によれば、走査期間を短くすることが出来、その結果画像表示期間を長くすることが出来るので明るいＦＳＣ表示が実現できるという効果がある。
またカラーフィルターを有する画素を黒表示としているため反射型用表示部との混色が避けられ、彩度の良い表示が実現できるという効果がある。
さらに、ＦＳＣ表示と反射型表示を常時同時に行うことにより、ＦＳＣ表示と反射型表示とを切り換える手段を設ける必要をなくすという効果を生じさせることも出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明によるＦＳＣ液晶装置に於いては、１つの絵素の―部に複数の原色のカラーフィルターを設け、該カラーフィルター部のみに反射膜を設けている。
また、絵素のうち反射膜のない透過部分をバックライトの点灯色に対応する階調信号で駆動する手段と、絵素のうちカラーフィルターを有する反射部分を該カラーフィルター色に対応する階調信号で駆動する手段との双方を備えている。
【００３６】
以下本発明を図１〜図１７を用いて説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１〜７は本発明の第１の実施例を示す図である。
図１（ａ）は本発明によるＦＳＣ液晶装置の１つの絵素の断面図で、上側透明基板１０の上部に上側偏光板１２が設けられ、上側透明基板１０の下部には上側透明電極１４が設けられている。下側透明基板１６の下部には下側偏光板１８が設けられている。下側透明基板１６の上部の構造は本発明の特徴とするところで、１つの絵素を構成する画素ごとに異なる波長透過特性を有するカラーフィルターが設けられている。すなわち、青カラーフィルター２２，緑カラーフィルター２４、赤カラーフィルター２０が図示のように設けられ、各カラーフィルター２０，２２，２４の下部にはそれぞれ反射層２６が設けられている。各カラーフィルター２０，２２，２４の上部には各カラーフィルター２０，２２，２４よりも大きい下側透明電極２８がそれぞれ設けられている。上側透明基板１０と下側透明基板１６の間には液晶物質が狭持されて液晶層１５が形成され、該両透明電極１４，２８に印加される電圧によって駆動される。上記構成要素によって液晶パネルが形成され、下部には,それぞれ異なる波長特性を有する複数のカラー光を順次点灯する。導光板３０と赤、緑、青のＬＥＤからなるカラー光源ＲＧＢ ＬＥＤ３２によって形成されるバックライト３３が置かれている。
【００３８】
このように構成することにより、カラーフィルター２０，２２，２４及び反射層２６がなく下側透明電極２８のみが存在する領域は、カラー光源であるＲＧＢＬＥＤ３２が出射するカラー光を下側透明基板１６から上側透明基板１０まで通過させる透過手段となっており、透過型のＦＳＣ表示が可能な領域となっている。一方、カラーフィルター２２，２４，２６及び反射層２６が存在する領域は、外光が上側透明基板１０を透過する光の波長の一部を選択的に透過する着色するカラーフィルター２２，２４，２６を透過し、カラーフィルター２２，２４，２６によって着色した光を反射層２６で反射し上側透明基板１０の方向に出射する反射手段をなす。この反射手段により、外光による反射表示を行う。
【００３９】
図１（ｂ）は本発明によるＦＳＣ液晶装置の平面図で図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面である。
１つの絵素３６にはゲート線Ｇ１とソース線Ｓ１〜Ｓ３の交点にＴＦＴ素子３４を配置し、ソース線とＴＦＴ素子のソース電極、ゲート線とゲート電極を接続し、ドレイン電極は下側透明電極２８からなる絵素電極に接続する。ゲート線Ｇ１は後述する図４で示すゲート駆動回路の出力端子９６へ接続し、それぞれのソース線Ｓ１〜Ｓ３は後述する図３で示すソース駆動回路の出力端子７２，７４，７６に接続する。また１つの絵素はそれぞれが下側透明電極２８を有する青、緑、赤の各色要素の画素２３，２５，２７と複数の画素からなり、Ｓ１で駆動する画素２３の下側透明電極２８の一部には青カラーフィルター２２を配置し、Ｓ２で駆動する画素２５の下側透明電極２８の一部には緑カラーフィルター
２４を、Ｓ３で駆動する画素２７の下側透明電極２８の一部には赤カラーフィルター２６を配置している。
【００４０】
本発明を説明する実施例の液晶装置は図１７の平面図に示すように、絵素がＰ１−１からＰ１６０−１２０まで、１２０×１６０個存在する。それぞれの絵素は複数の画素からなり、該画素毎にゲート線とソース線が接続されている。１つの絵素に接続されるゲート線、ソース線の数は実施例によって異なる。図１７は実施例１である図１（ｂ）の、１つの絵素毎にゲート線が１本、ソース線が３本接続されている例、すなわち１つの絵素が３つの画素から構成されている例を示している。
【００４１】
図２（ａ）は図１（ｂ）における下側透明電極２８の形状を示した図で、カラーフィルター２２，２４，２６を含む領域となっている。
図２（ｂ）は図１（ｂ）で図示されていなかった反射層２６の形状を示した図で、カラーフィルター２０，２２，２４と同じ形状で設けられている。
【００４２】
図３は図１（ｂ）、図１７に示したソース線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３、・・・Ｓ３６０を駆動するソース線駆動回路の実施例画素図で、図３においてはソース線が３６０本、すなわち絵素が横方向に１２０個存在する例を示している。
各絵素が各色要素で表示すべき画像情報は、赤に関してはＲフレームメモリ４０に、緑に関してはＧフレームメモリ４２に、青に関してはＢフレームメモリ４４に記憶されている。１番目のソース線Ｓ１に対応するメモリ選択回路４６，２番目のソース線Ｓ２に対応するメモリ選択回路４８，３番目のソース線Ｓ１に対応するメモリ選択回路５０，３６０番目のソース線Ｓ３６０に対応するメモリ選択回路５２は赤、緑、青のうちどの色を選択するかを指令する信号Ｒ，Ｇ，Ｂに従って当該ソース線に表示すべき情報を選択する。１番目のソース線Ｓ１に対応するラインメモリ５４，２番目のソース線Ｓ２に対応するラインメモリ５６，３番目のソース線Ｓ３に対応するラインメモリ５８，３６０番目のソース線Ｓ３６０に対応するラインメモリ６０はそれぞれメモリ選択回路４６，４８，５０，５２によって選択された表示情報をフレームメモリ４０，４２，４４から読み込み必要な期間保持する。階調電圧生成回路６２は階調表示に必要な電圧信号を生成し階調電圧選択回路６４，６６，６８，７０に供給している。１番目のソース線Ｓ１に対応する階調電圧選択回路６４，２番目のソース線Ｓ２に対応する階調電圧選択回路６６，３番目のソース線Ｓ３に対応する階調電圧選択回路６８，３６０番目のソース線Ｓ３６０に対応する階調電圧選択回路７０はそれぞれラインメモリ５４，５６，５８，６０の保持している表示情報に応じて階調表示に必要な電圧信号を選択し出力端子７２，７４，７６，７８に送る。出力端子７２，７４，７６はそれぞれ図１（ｂ）に示したソース線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と接続されている。
【００４３】
図４は図１（ｂ）に示したゲート線Ｇ１，Ｇ２を駆動するゲート線駆動回路の実施例ブロック図で、図４においてはゲート線が１６０本、すなわち絵素が縦方向に１６０個存在する例を示している。
８０，８２，８４，８６は直列に接続された各々１段のシフトレジスタで、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して選択すべきゲート線を順次選んでいく。８８，９０，９２，９４は選択回路でシフトレジスタ８０，８２，８４，８６のデータ内容に応じてＶＧＨもしくはＶＧＬの電圧を選択し１番目のゲート線Ｇ１に対応する出力端子９６，２番目のゲート線Ｇ２に対応する出力端子９８，３番目のゲート線Ｇ３に対応する出力端子１００，１６０番目のゲート線Ｇ１６０に対応する出力端子１０２にそれぞれ送る。ここではＶＧＨが図１（ｂ）に示したＴＦＴ素子３４を導通させる電圧で、選択回路８８，９０，９２，９４のうち１つのみがＶＧＨを選択し、該選択状態はシフトレジスタ８０，８２，８４，８６のデータ内容に応じて順次次段の選択回路に移動していく。出力端子９６，９８はそれぞれ図１（ｂ）に示したゲート線Ｇ１，Ｇ２と接続されている
。
【００４４】
図５（ａ）はソース線駆動回路のタイミングチャートである。Ｖｓｙｎｃは垂直同期信号でありゲート線をＧ１からＧ１６０まで走査する期間を示し１フレームのタイミングを与える。Ｈｓｙｎｃは水平同期信号であり、１走査期間のタイミングを与え、ソース線駆動回路の出力端子（Ｓ１〜Ｓ３６０）へ階調電圧を出力するタイミングも与える。メモリ選択回路４６，４８，５０，５２に入力するＲ、Ｇ、Ｂの各信号は高レベル（ＨＩレベル＝ハイレベル）で該当するフレームメモリのデジタルデータを選択しラインメモリ５４，５６，５８，６０にそれぞれ入力する。ピクセルクロックＰＣＬＫは選択されたデジタルデータをラインメモリに格納するクロックであり、ラインメモリの１出力目に対応するメモリ５４から順にピクセルクロックに同期して格納していく。
図５（ａ）のタイミングチャートではピクセルクロックごとにＲ，Ｇ，Ｂ信号が順番に選択されているのでラインメモリには１出力目に対応するメモリ５４から順にＲ、Ｇ、Ｂのデジタルデータが格納される。階調電圧選択回路６４，６６，６８，７０では次のＨｓｙｎｃのタイミングで、ラインメモリ５４，５６，５８，６０に格納されているデジタルデータに対応する階調電圧を選択し出力端子７２，７４，７６，７８に電圧を印加する。以上のようにピクセルクロックＰＣＬＫに同期してフレームメモリ選択回路にＲＧＢの各信号を入力すると各出力端子７２，７４，７６，７８にはＲ、Ｇ、Ｂのデジタルデータに対応する階調電圧が出力される。
【００４５】
図５（ｂ）はゲート線駆動回路のタイミングチャートである。出力端子９６，９８，１００，１０２の電位は図示したように、Ｈｓｙｎｃ信号に同期して順次ＨＩレベルになってＴＦＴ素子３４を導通させる。図５（ｂ）に示したＧ１〜Ｇ３信号のＨＩレベルが図４に示したＶＧＨであり、低レベル（ＬＯＷレベル＝ローレベル）がＶＧＬとなっている。
【００４６】
図６は図１の構成の液晶装置を、バックライトを消灯して表示する場合の駆動方法を説明するタイミングチャートで、この場合には、外光を利用した反射型表示装置として機能し、各絵素電極に配置するカラーフィルター２２，２４，２６によりカラー表示を行う。そのため、各絵素は配置される各カラーフィルター色に対応する諧調表示が必要になる。
図６（ａ）はフレームメモリ４０，４２，４４を選択する信号Ｒ，Ｇ，Ｂを出力するタイミングを示した図で、Ｈｓｙｎｃの信号の出力直後のピクセルクロックＰＣＬＫに同期してＢ，Ｇ，Ｒの順に出力され、その結果フレームメモリ４０，４２，４４は青（以下Ｂと略記する）、緑（以下Ｇと略記する），赤（以下Ｒと略記する）（４４，４２，４０）の順に選択される。選択されたフレームメモリ４０，４２，４４に格納されていた表示データは、ラインメモリ４６，４８，５０に順次蓄えられ、該データに従って次のＨｓｙｎｃの信号のタイミングで階調選択回路６４，６６，６８から選択された階調電圧がそれぞれ出力される。
図６（ｂ）はゲート線Ｇ１，Ｇ２、ソース線Ｓ１〜Ｓ３に印加される信号の内容を示した図で、ゲート線Ｇ１、Ｇ２には、信号Ｖｓｙｎｃ出力直後の信号Ｈｓｙｎｃに同期して順次ＴＦＴ素子３４を導通状態にする選択電位（ＶＧＨ）が印加され、ソース線Ｓ１には常に当該選択ラインの青信号が、ソース線Ｓ２には常に当該選択ラインの緑信号が、 ソース線Ｓ３には常に当該選択ラインの赤信号が印加される。
このようなタイミングで制御することにより各絵素の各色要素部ににそれぞれ配置されたカラーフィルター色に対応した階調電圧を印加することができ、バックライト３３の消灯時には外光による反射型カラー表示が可能となる。
【００４７】
図７はバックライトを点灯して表示する場合の駆動方法を説明するタイミングチャートである。この場合には、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色バックライトを順次点灯し、液晶画面にはＢ，Ｇ，Ｒ各色の画像をバックライトに同期して表示しカラー表示を実現するＦＳＣ（フィールド・シーケンシャル・カラー）方式を行う。
ここで、各絵素の構成は、カラーフィルター部には反射層２６が存在し、反射層２６のない部分にはカラーフィルタが存在しないため、反射層とカラーフィルタが存在しない部分であるバックライト光の透過する部分はカラーフィルターによる着色がなくバックライト光がそのまま透過することになる。つまり、各絵素を階調で制御し階調表示することにより、点灯するバックライトのカラー色に対応する諧調表示が可能になる。これをＢ、Ｇ，Ｒの各色を高速に切り換えると人間の目の応答が追いつかずに混色して見え、フルカラー表示を実現できる。
そのためには、ソース線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にはそれぞれのバックライト光のカラーに対応する諧調電圧をゲート線Ｇ１、Ｇ２・・の走査タイミングにあわせて出力する必要がある。この様子を図７のタイミングチャートに示す。
図７においては１垂直走査期間毎にバックライト３３をＢ，Ｇ，Ｒの順に点灯しているので１垂直走査毎に液晶画面にＢ，Ｇ，Ｒの画像を表示すればよい。このバックライトが点灯している期間を点灯期間であり、バックライトが消灯している期間を消灯期間である。したがって、フレームメモリ選択信号Ｒ、Ｇ、ＢもＢ，Ｇ，Ｒの順に出力する。ここで、図７のＨｓｙｎｃとＶｓｙｎｃに注目すると、ＨｓｙｎｃがＶｓｙｎｃの前半に集中していることが分かる。これは出来るだけ長い期間バックライトを点灯してより明るい表示を得るためである。ＦＳＣ表示の場合には画面全体をバックライトで点灯するために点灯期間中はバックライトのカラーに対応した画像が完成した状態である必要がある。しかし、液晶画面は走査型で表示しているために水平走査期間が終了し液晶が完全に応答するまでは画像が完成しない。そのために水平走査期間を可能な限り前半に集中させている。図７ではこの期間を走査期間として示し、画像が完成して表示している期間を画像表示期間として示しており、バックライトは該画像表示期間のみ点灯するよう構成している。
フレームメモリ選択信号もこの走査期間のみ選択すればよい、従ってＢ，Ｇ，Ｒ信号は図示したように走査期間のみアクティブになる信号としている。この時にソース線駆動回路の出力端子Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３にはＢ，Ｇ，Ｒのバックライト光に対応して共通にＢ，Ｇ，Ｒの諧調電圧を出力して階調制御している、すなわち絵素毎にＢ，Ｇ，Ｒに相当するソース線が共通接続されたと同様の階調信号を与えられている。これは１つの絵素の構成がカラーフィルターに対応してＢ，Ｇ，Ｒの３つの色要素部からなり、それぞれが３本のソース線に接続されるよう構成されているため、画像のアスペクト比を維持するには透過時には１絵素を構成する３本のソース線に同じ階調電圧を印加するのがよい。これに対して、３本のソース線に異なる階調電圧を印加し、面積階調を行っても良い。
以上のタイミングで各信号を印加することにより、各絵素はバックライトのカラー色に対応する階調電圧を印加することができ、バックライト光による透過型カラー表示が可能となる。
【００４８】
なお下側透明電極２８のカラーフィルター２２，２４，２６に覆われている部分と覆われていない部分の比率をどのように定めるかは機器の使用環境によって決定する設計上の問題である。
またバックライトを点灯した場合の駆動方法と消灯した場合の駆動方法は、手動で切り換えても良いし、外光の強さを検出して自動的に切り換えても良い。
【００４９】
このように本発明の実施例１は、外光の弱い環境下では下側透明電極２８のカラーフィルター２２，２４，２６のない部分でＦＳＣ方式で表示をする手段と、外光の強い環境下ではカラーフィルター２２，２４，２６の部分で反射型とカラーフィルタとで表示をする手段との双方を有することにより、どのような環境下でもカラー表示を行うことが出来、カラー表示屋外用機器としての機能を満足することが出来た。
【実施例２】
【００５０】
図８は本発明の第２の実施例を説明する図で、図８（ａ）は１つの絵素の平面図、図８（ｂ）は駆動法を説明するタイミングチャートである。
【００５１】
図８（ａ）における絵素１０４が図１（ｂ）の１つの絵素３６に相当している。
絵素１０４は３個の画素からなり、該３個の画素のうち１つの画素のみが前記反射手段と前記透過手段の双方を有している。
図８（ａ）の絵素１０４が図１（ｂ）の３６と異なる点はカラーフィルターのない部分の下側透明電極である。図１（ｂ）においては各画素２３，２５，２７毎にカラーフィルターに覆われない下側透明電極２８を設けていたのに対し、図８（ａ）においてはカラーフィルターに覆われない下側透明電極が、一部を緑のカラーフィルター１０８に覆われた下側透明電極１１２のみとなっており、該電極１１２に図示のような大きな面積を与えている。
カラーフィルター部１０６，１０８，１１０が反射手段を構成しており、下側透明電極１１２のカラーフィルターに覆われていない部分が透過手段を構成している。
【００５２】
図８（ａ）に示した液晶装置をバックライトを消灯して反射型として表示する場合の駆動方法は図６に示したタイミングチャートの方法と同様で良い。
この反射型として表示する場合は図１（ｂ）の場合と異なり、下側透明電極１１２のうちカラーフィルターのない部分全体が、緑色の画像データを白黒表示することになる。当該部分においては導光板３０が反射層の働きをする。緑は人間の目の視感度の最も高い領域であるため下側透明電極１１２の緑カラーフィルターのない部分が反射する無色の光はほぼ画像データの明るさを表していることになる。従って無色の反射光がカラー画像にはほとんど影響を与えない良好な反射カラー表示を得ることが出来る。
【００５３】
図８（ｂ）はバックライトを点灯してＦＳＣ駆動によりカラー表示を行う場合のタイミングチャートである。
図８（ｂ）では下側透明電極１１２が接続されるソース線Ｓ２はバックライトの点灯しているカラー光に対応した画像を表す階調電圧を出力し、ソース線Ｓ１とＳ３には黒の階調電圧を出力する。
【００５４】
図１（ｂ）の実施例１ではバックライトにより透過表示している場合に、外光が明るいと外光がカラーフィルター部で反射してしまい、ＦＳＣ駆動時の彩度が低下することがあるが、本実施例２では、外光が明るい場合でも青と赤の部分は黒表示を表示するため反射するのは緑の部分のみであり反射量が少なく彩度を低下させることが少ないという効果がある。
【００５５】
なお本実施例ではカラーフィルターに覆われない下側透明電極１１２が緑のカラーフィルター１０８部に接続されているが、接続すべき色部は緑に限定されるものではなく、反射時に要求される画質によっては赤や青のカラーフィルター部１１０，１０６に接続しても良い。
【００５６】
図８では、カラーフィルターと反射手段を有する画素は、この画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御し、カラーフィルターと反射手段を有しさらにカラーフィルターと反射手段を有しない透過手段を有する画素に対しては、前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い前記画素を階調制御される。
【実施例３】
【００５７】
図９、図１０、図１１は本発明の第３の実施例を説明する図で、図９は１つの絵素の平面図、図１０は外光による反射型表示での駆動法を説明するタイミングチャート、図１１はバックライト光によるＦＳＣ表示での駆動法を説明するタイミングチャートである。
【００５８】
図９における絵素１２６が図１（ｂ）の１つの絵素３６に相当している。
絵素１２６は６個の画素からなり、該６個の画素のうち３個の画素１２８，１３０，１３２が反射手段を有し、他の３個の画素１３４，１３６，１３８が透過手段を有している。
図９の絵素１２６が図１（ｂ）の３６と異なる点はカラーフィルターのない部分の下側透明電極である。図１（ｂ）においては各画素２３，２５，２７毎にカラーフィルターに覆われない下側透明電極２８を設けていたのに対し、図９においては各画素１２８，１３０，１３２毎に下側透明電極がカラーフィルターに覆われない画素１３４，１３６，１３８をそれぞれ設けており、かつ該画素１３４，１３６，１３８毎に独立したＴＦＴ素子１１４，１１６，１１８、下側透明電極１２０，１２２，１２４をそれぞれ設けている。
１つの絵素１２６は各画素１２８，１３０，１３２と下側透明電極がカラーフィルターに覆われない画素１３４，１３６，１３８の６個の画素により構成されている。
カラーフィルター部１０６，１０８，１１０が反射手段を構成し、カラーフィルターに覆われていない下側透明電極部１２０，１２２，１２４が透過手段を構成している。
【００５９】
本発明の液晶装置では反射時と透過時で表示する階調電圧を異ならせている。そのため、透過時のＦＳＣ表示時に外光が強い場合にはカラーフィルター部分での反射光が視認される。そのときにカラーフィルター部の画素はＦＳＣ表示に合わせて階調表示がされているために反射光は所望のカラー表示ではなく白黒の階調表示となる。そのため、極端に外光が明るい場合にはＦＳＣのバックライト光によるカラー光と混ざってしまい彩度を低下させてしまうことがある。本実施例はその対策の１例である。
図９の本実施例の構成において、１つの絵素は２本のゲート線と３本のソース線からなる６個の絵素で構成する。したがって、図１７に示したような１２０×１６０絵素のパネルを構成する場合、ゲート線はＧ１〜３２０と３２０本になり、ソース線はＳ１〜Ｓ３６０の３６０本と変わらない。それぞれのゲート線はゲート線駆動回路の出力端子１〜３２０へ接続し、ソース線はソース線駆動回路の出力端子１〜３６０に接続する。
一つの絵素は前述したように６個の画素により構成されており、Ｇ１で駆動する画素１２８，１３０，１３２にカラーフィルターを配置しＧ２で駆動する画素１３４，１３６，１３８にはカラーフィルターを配置しない。つまり、１走査線毎にカラーフィルターを配置する。カラーフィルターを配置する画素ではＳ１で駆動する下側透明電極には青カラーフィルター１０６を、Ｓ２で駆動する下側透明電極には緑カラーフィルター１０８を、Ｓ３で駆動する下側透明電極には赤カラーフィルター１１０を配置する。さらに、カラーフィルターを配置する下側透明電極には外光を反射する反射層２６を形成し、カラーフィルターを配置しない絵素電極には反射電極を形成しない。
本実施例の液晶装置の駆動法を図１０、図１１を用いて説明する。
【００６０】
図１０（ａ）、（ｂ）はバックライトを消灯して表示する場合の駆動方法について説明するタイミングチャートである。この場合には、外光を利用した反射型表示装置として機能し、各下側透明電極に配置するカラーフィルターによりカラー表示を行う。このときにカラーフィルターを配置する奇数番目のゲート電極Ｇ１、Ｇ３・・・を選択するタイミングでは各画素は配置される各カラーフィルター色に対応する諧調表示を行う。
これは、前記カラーフィルターと反射手段を有する画素は、前記カラー光源の消灯期間において前記画素に対応する画像データの内の前記カラーフィルターの着色に相当する階調データに従い階調制御され、前記カラー光源の点灯期間では前記カラー光源のカラー色に対応する階調データに従い画素を階調制御される。
一方、偶数番目のゲート線上の３つの画素１３４，１３６，１３８は図１０（ｂ）のＳ１〜Ｓ３に示したように、奇数番目の緑の階調表示を行う。これは、カラーフィルターを配置しない画素１３４，１３６，１３８もバックライトの構成部材により外光を若干反射するために視感度の最も高い緑の階調表示を行うことで絵素全体の明るさを向上するためである。
上記の表示を行うためには、ソース線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にはそれぞれのカラーフィルター色に対応する諧調電圧をゲート線Ｇ１、Ｇ２・・の走査タイミングにあわせて出力する必要がある。この様子を図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの直後のＨｓｙｎｃ期間（Ｔ１）ではソース駆動回路の出力端子１、２，３にはＢ，Ｇ，Ｒの階調電圧を出力し、続くＨｓｙｎｃ期間（Ｔ２）ではソース駆動回路の出力端子１、２，３に、直前のＨｓｙｎｃ期間（Ｔ１）でソース線Ｓ２に印加したＧの階調電圧を出力する。ゲート線出力端子１，２、３はＨｓｙｎｃに同期してゲート線選択信号を印加する。この各駆動波形を得るための、フレームメモリ選択信号Ｒ，Ｇ，Ｂを図１０（ａ）に示す。
Ｖｓｙｎｃの信号のパルスの直前のＨｓｙｎｃの信号のパルスの開始直後のピクセルクロックＰＣＬＫに同期してｔ１の期間フレームメモリ選択信号Ｒ，Ｇ，ＢがフレームメモリをＢ、Ｇ，Ｒの順に選択する。続くＨｓｙｎｃの期間ｔ２ではつねにフレームメモリＧを選択する。選択されたフレームメモリに格納された表示データは、ラインメモリ５４，５６，５８に順次蓄えられ次のＨｓｙｎｃのタイミングで階調選択回路で選択された階調電圧をそれぞれ出力する。以上のタイミングで制御することにより奇数のゲート電極上の各絵素はそれぞれ配置するカラーフィルター色に対応した階調電圧によるカラー階調表示を行うことができ、偶数のゲート電極上の各絵素は緑の階調データによる白黒階調表示を行うことができ、外光による反射型カラー表示が可能となる。
また、本実施の形態では偶数のゲート線上の各画素を緑の階調電圧で駆動したが、フレームメモリの値に関わらず任意の固定階調電圧で駆動してもよい。たとえば、黒の階調電圧で駆動すると偶数のゲート電極上の絵素は黒表示となり外光による画像表示に寄与しなくなる。白の階調電圧で駆動すれば全体が明るくなる。中間階調の階調電圧で駆動すれば対応する明るさの表示となる。この場合にはゲート電極を駆動するゲート線駆動回路で偶数のゲート線はまとめて同時に駆動し、そのタイミングで黒の階調電圧を全ソース電極に印加すれば同時に黒の階調電圧を印加することが出来るので走査時間の短縮が可能である。
【００６１】
図１１はバックライトを点灯してＦＳＣ表示する場合の駆動方法について説明するタイミングチャートである。
本実施形態では偶数のゲート線上の絵素をＦＳＣ駆動し、奇数のゲート線上の絵素は黒の階調電圧を印加し黒表示を行う。
この駆動を実現するためのタイミングチャートを図１１に示す。図１１において、１垂直走査Ｖｓｙｎｃ毎にバックライトをＢ，Ｇ，Ｒの各色で順次点灯している。この１垂直走査毎にＢ，Ｇ，Ｒの各色に対応する階調電圧で表示すればよい。本例が実施例１の図７のタイミングチャートと異なるのは、１垂直走査期間内の走査期間を、走査期間１と走査期間２に分けている点である。走査期間１は奇数のゲート線上の全画素に黒の階調電圧を印加する期間であり、走査期間２は図７の走査期間に対応し、バックライトのカラー光に対応する画像の階調電圧を印加している。実施例１で述べたようにより明るい表示を得るために画像表示期間を出来るだけ長く設定したいため、走査期間１の期間は出来るだけ短くしたいので、本実施例では奇数のゲート線Ｇ１，Ｇ３・・・Ｇ３１９を全部同時に選択している。ただし、すべて同時に選択するとソース電極に接続するソース線駆動回路の出力端子の駆動能力が足りないので続く走査期間２の１走査線の選択期間よりは長く設定している。
走査期間２では図７と同様にバックライトのカラー光に対応してＢ、Ｇ、Ｒの順にフレームメモリ４０，４２，４４を選択し画像を書き込んでいく。
以上のタイミングで各信号を印加することにより、奇数のゲート線上の絵素は黒表示となり、偶数のゲート線上の各画素はバックライトのカラー色に対応する階調電圧を印加することができ、バックライト光による透過型カラー表示が可能となる。このときに外光を反射する反射層を設けた奇数のゲート線上の画素は黒表示であるために外光を反射しないので視認できなくなり、バックライト光のみによるカラー表示となる。したがって、実施
例１の様に外光が明るくなるにつれて彩度が低下することもない。
【００６２】
このように彩度の低下が防げたのは、各画素１２８，１３０，１３２毎に下側透明電極がカラーフィルターに覆われない画素１３４，１３６，１３８をそれぞれ設けており、かつ該画素１３４，１３６，１３８毎に独立したＴＦＴ素子１１４，１１６，１１８、下側透明電極１２０，１２２，１２４をそれぞれ設けた効果である。
【００６３】
なお本実施例３においては、図８の第２の実施例と異なり、カラーフィルター１０６，１０８，１１０に覆われた下側透明電極とカラーフィルターに覆われない下側透明電極１２０，１２２，１２４との面積をほぼ等しく出来るので、ＴＦＴ素子１１４，１１６，１１８のサイズを各画素１２８，１３０，１３２のＴＦＴ素子３４と同じサイズにしてもＴＦＴ素子の駆動能力上問題がなくなり製造歩留り上の効果がある。
【実施例４】
【００６４】
図１２は本発明の第４の実施例を説明する図で、図１２における絵素１４０が図１（ｂ）の１つの絵素３６に相当している。
絵素１４０は４個の画素からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素１２８，１３０，１３２は反射手段を有しており、かつそれぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線Ｇ１に接続されており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素１４３は透過手段を有しており、かつ該画素が有する前記ＴＦＴ素子１４２のゲート電極は他の３個の画素が有するＴＦＴ素子のゲート電極とは異なるゲート線Ｇ２に接続されている。
図１２においては図９において３画素に分かれていた下側電極がカラーフィルターに覆われていない画素１３４，１３６，１３８が１つに共通化されており１つのＴＦＴ素子１４２と１つの下側透明電極１４４が３画素分の大きさになるよう構成されてソース線Ｓ１に接続されている。
カラーフィルター部１０６，１０８，１１０が反射手段を構成し、カラーフィルターに覆われていない下側透明電極部１４３が透過手段を構成している。
このように構成しているので、図９の構成ではバックライト点灯時にソース線Ｓ１〜Ｓ３に共通に与えられていた階調信号を、ソース電極Ｓ１のみに印加すればよい。その他の駆動法は図９の実施例３の場合と同様である。
【００６５】
実施例４である図１２の構成では、ＴＦＴ素子が減少するのでＦＳＣ表示時の開口率が大きくなりより明るい表示が可能となる効果がある。
【実施例５】
【００６６】
図１３、図１４、図１５は本発明の第５の実施例を説明する図で、図１３は１つの絵素の平面図、図１４は外光による反射型表示での駆動法を説明するタイミングチャート、図１５はバックライト光によるＦＳＣ表示での駆動法を説明するタイミングチャートである。
【００６７】
図１３における絵素１４６が図１（ｂ）の１つの絵素３６に相当している。
絵素１４６は４個の画素１２８，１３０，１３２，１５からなり、それぞれの画素が有する透明電極はそれぞれの画素毎に設けたＴＦＴ素子に接続されており、前記４個の画素のうち３個の画素１２８，１３０，１３２は反射手段を有しており、前記４個の画素のうち残りの１つの画素１５２は透過手段を有しており、前記４個の画素それぞれの画素が有する前記ＴＦＴ素子のゲート電極は共通のゲート線に接続されている。３つの画素１２８
，１３０，１３２は図９に同番号で示した画素と同じ構成になっている。
カラーフィルター部１０６，１０８，１１０が反射手段を構成し、カラーフィルターに覆われていない下側透明電極部１５０が透過手段を構成している。
【００６８】
図１４（ａ）、（ｂ）はバックライトを消灯して表示する場合の駆動方法について説明するタイミングチャートである。
外光によって反射型表示を行う時は、図１４（ｂ）に示すようにソース線Ｓ１〜Ｓ３にＢ、Ｇ、Ｒの階調電圧をそれぞれ印加し、ソース線Ｓ４には黒の階調電圧を印加する。このとき、図１０（ｂ）に示した実施例３のように、黒の階調電圧ではなく緑の階調電圧を印加してもよい。
図１４（ａ）はこの駆動法を実現するための各信号のタイミングを示した図で、ほぼ図６（ａ）と同様であるが、フレームメモリ４０，４２，４４を選択する信号Ｂ，Ｇ，Ｒに「黒データ」なる信号が加わっている。該「黒データ」信号に応答してソース線Ｓ４に相当するラインメモリに「黒」を表すデータ、もしくは前述したように緑のデータを読み込めば良い。
【００６９】
図１５はバックライトを点灯してＦＳＣ表示する場合の駆動方法について説明するタイミングチャートの第１の例である。
ＦＳＣ表示時の駆動は、Ｂ、Ｇ、Ｒのカラーフィルターに対応する画素１２８，１３０，１３２には黒表示を行い、カラーフィルターのない画素１５２でＦＳＣ駆動を行う。このときのタイミングチャートを図１５に示したが、このタイミングは実施例２の図８（ｂ）と非常に近似している。すなわち図８ではソース線Ｓ２にＦＳＣ表示時の階調電圧を与え、ソース線Ｓ１，Ｓ３に黒階調電圧を与えていたが、第５の実施例である図１５においてはソース線Ｓ４にＦＳＣ表示時の階調電圧を与え、ソース線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に黒階調電圧を与えている部分のみが異なっている。
【００７０】
本実施例５によれば、ＦＳＣ用の画素１５２がカラーフィルターを有する画素１２８，１３０，１３２と同じゲート線に接続されているため、走査期間を短くすることが出来、その結果画像表示期間を長くすることが出来るので明るいＦＳＣ表示が実現できる。
またカラーフィルターを有する画素１２８，１３０，１３２を黒表示としているため反射型用表示部との混色が避けられ、彩度の良い表示が実現できる。
【００７１】
なおカラーフィルターを配置した画素１２８，１３０，１３２の面積とカラーフィルターを配置していない画素１５２の面積との面積比は、透過型重視か反射型重視かの機器の用途によって決定される設計上の事項である。
【００７２】
図１６はバックライトを点灯してＦＳＣ表示する場合の駆動方法について説明するタイミングチャートの第２の例である。
図１５の第１の例ではＢ、Ｇ、Ｒのカラーフィルターに対応する画素１２８，１３０，１３２には黒の画像データを与えていたが、本例ではソース線Ｓ１には青の画像データ、ソース線Ｓ２には緑の画像データ、ソース線Ｓ３には赤の画像データと反射型で表示する場合と同様の画像データを与えている。またそれに伴い、フレームメモリ４０，４２，４４を選択する信号Ｂ，Ｇ，Ｒは走査期間に全画面の画像データを選択し出力し終われるよう早い周波数となっている。
なおソース線Ｓ１〜Ｓ４上の信号は画像表示期間には不定として作図している。これはＦＳＣ表示の画像表示期間においては、各絵素中の各画素が保持している容量素子（図示せず）が画像データを記憶していて、この画像表示器間には画像データの書き換えは行われないためである。他のＦＳＣ表示のタイミングチャートにおいても、画像表示期間のソース線上のデータを不定として良いことは勿論である。
【００７３】
図１６の第２の例のように駆動すれば、ＦＳＣ表示と反射型表示が常時同時になされているので、外光を検出してその強度によってＦＳＣ表示と反射型表示とを切り換えるという手段を設ける必要がなくなるという効果がある。
【００７４】
なおこのようにＦＳＣ表示と反射型表示を常時同時に行うことは、カラーフィルターを有する画素とＦＳＣ表示用の画素とが異なるＴＦＴ素子によって制御されていれば実現可能である。従って多少煩雑にはなるが、図９の実施例３，図１２の実施例４においても実現は可能である。
【００７５】
以上の如く、本実施の形態では液晶を電気光学変換部材として用いるが、液晶以外の電気光学変換部材を用いた表示媒体技術である、マイクロカプセル電気泳動方式、ツイスティングボール方式、可動フィルム方式にも本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明による液晶装置の第１の実施例の断面図及び平面図を示す図である。
【図２】第１の実施例の下側透明電極及び反射層の形状を示す図である。
【図３】本発明による液晶装置のソース線駆動回路の例を示すブロック図である。
【図４】本発明による液晶装置のゲート線駆動回路の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の液晶装置を駆動するための基本的なタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】第１の実施例を反射型で駆動する駆動法を説明するタイミングチャートである。
【図７】第１の実施例をＦＳＣ表示する駆動法を説明するタイミングチャートである。
【図８】本発明による液晶装置の第２の実施例を説明する平面図及びタイミングチャートである。
【図９】本発明による液晶装置の第３の実施例を説明する平面図である。
【図１０】第３の実施例を反射型で駆動する駆動法を説明するタイミングチャートである。
【図１１】第３の実施例をＦＳＣ表示する駆動法を説明するタイミングチャートである。
【図１２】本発明による液晶装置の第４の実施例を説明する平面図である。
【図１３】本発明による液晶装置の第５の実施例を説明する平面図である。
【図１４】第５の実施例を反射型で駆動する駆動法を説明するタイミングチャートである。
【図１５】第５の実施例をＦＳＣ表示する駆動法の第１の例を説明するタイミングチャートである。
【図１６】第５の実施例をＦＳＣ表示する駆動法の第２の例を説明するタイミングチャートである。
【図１７】本発明の実施例で用いた液晶装置を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１２  上側偏光板
１０  上側透明基板
１４  上側透明電極
１５  液晶層
２８  下側透明電極
２０  赤カラーフィルター
２２  青カラーフィルター
２４  緑カラーフィルター
２６  反射層
１６  下側透明基板
１８  下側偏光板
３０  導光板
３２  ＲＧＢＬＥＤ
３３  バックライト（カラー光源）
３４  ＴＦＴ素子
３６  絵素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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