JPH01124898A

JPH01124898A - カラー液晶表示装置

Info

Publication number: JPH01124898A
Application number: JP28478787A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sakamoto; 務坂本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-17

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】［発明の［１的］（産業上の利用分野）この発明は３原色カラーフィルターと液晶シャッターと
の組合せによるカラー液晶表示ｖｔｄに関する。

（従来の技術）近年、消費電力の小さいこと等を利点として液晶表示パ
ネルが注目され、時計、コンピュータ関連機器のモニタ
ー表示装置として多用されている。従来は液晶を単なる
光のオン・オフシｉ？ツタ−として用い、白黒表示に′
よる比較的簡単な画面のものが多かった。

液晶パネルによるカラー表示は種々の方式があるが、３
原色カラーフィルターを用いる方式が最も推進されてい
る。その理由は、液晶のツイストネマディックモードの
性質が究明され、色再現範囲が広いためである。

第４図はツイスト・ネマティック液晶とカラーフィルタ
との組合せによる従来のカラー液晶パネルの一例を示す
。この図において、Ｒ１１，Ｒ１２゜・・・Ｒ２１・・
・等は赤色（Ｒ）画素を、Ｇ１１．　Ｇ１２．・・・Ｇ
２１・・・等は緑色（Ｇ）画素、８１１．　Ｂ１２．・
・・Ｂ２１・・・等は青色（８）画素をそれぞれ示して
いる。３原色の組を成す３つのＲＧＢ画素は、それぞれ
が三角形の頂点をなすように、奇数ラインと偶数ライン
とで水平方向（以下Ｘ方向とする）の配列を交互に半画
素弁だけずらされ、同色画素では１画素半ずれている。

これによりＲＧＢの配置がデルタ形となり、垂直方向や
斜め方向の線を目立たなくしている。

点線にて示すライン１は信号ラインを示し、実線にて示
すライン２は走査ライン（Ｌｌ　、　Ｌ２　。

Ｌ３・・・）を示す。信号ライン１からは後述する色切
換回路によって、２色の組み合わせが水平周期で交Ｈに
切換えられる信号が導かれている。また、走査ライン２
には走査信号が供給されるようになっている。

一方、上記原色画素には第５図にて詳細に示す液晶シャ
ッターが対向配設される。この液晶シャッターは、一対
の透明電極の間に液晶を充填したもので、液晶のシャッ
ター動作は、この例では薄膜トランジスタＴＦＴ３で制
御している。上記薄膜トランジスタＴＦＴ３は、各角形
をなす画素の右下隅に形成されている。この様に薄膜ト
ランジスタＴＰＴを、画素の隅に寄せているのは、薄膜
トランジスタＴＰＴを走査ライン２及び信号ライン１と
できるだけ近距離で接続するためである。

１つの液晶セル１０は走査ライン２と信号ライン１との
間に配置され、上記ｉ１膜トランジスタＴＰＴと、透明
電、極Ｔｌ　、Ｔ２間に挟まれた液晶層ＬＤとを有して
おり、ＴＰＴのゲートＧに接続された走査電極Ｐ１に走
査ライン２を介して走査信号が供給され、ＴＰＴのドレ
インＤに接続された信＠電極Ｐ２に信号ライン１を介し
て原色信号が供給されるようになっている゛。そしてＴ
ＰＴのソースＳが一方の透明電極Ｔ１に接続され他方の
透明電極Ｔ２はコモン電位点くアース）に接続されてい
る。こうして１つの画素が構成されている。

第６図は上記構成の液晶パネルを駆動する回路の一例を
示すブロック図である。１１は第４図の構成より成る液
晶パネルであり、Ｘ方向ドライバ１２及びＹ方向ドライ
バ１３で駆動されるようになっている。Ｘ方向ドライバ
１２の出力ラインは第４図における信号ライン１に相当
し、Ｙ方向ドライバ１３の出力ラインは走査ライン２に
相当している。

端子１４．１５．１６は３原色信号ＲＧＢの導かれる入
力端子である。これら端子１４．１５．１６からの信号
は極性切換回路１７に入力し、端子２１からの垂直同期
信号ｖＳ■のタイミングで交互に極性が反転された信号
Ｒ’　Ｇ’　Ｂ’　になる。このように１垂直走査期間
ごとに原色信号の極性を切換える訳は、液晶に同一極性
の電圧を連続して印加すると耐久性が低下するからであ
る。

次に、極性切換回路１７からの信号Ｒ’　Ｇ’　Ｂ’は
色切換回路１８に入力され、同回路１８でライン毎に原
色信号の切換が行われる。この切換は３原色画素の配列
を奇数ラインと偶数ラインでずらしたために行うもので
、出力Ｒｅ、ＧＲ，ＢＧとして奇数ライン走査時に例え
ばＲ’　Ｇ’　Ｂ’　Ｒ’・・・の繰返し信号である場
合、偶数ライン走査時ではＢ’　Ｒ’　Ｇ’　Ｂ’・・
・の繰返し信号となるように切換える。これによりＸ方
向ドライバ１２を介して供給される信号は、例えば信号
ＲＢ１　　（第４図参照）を導く信号ライン１では第１
走査線である走査ラインＬ１が走査されているとき、Ｒ
′の信号となり、Ｌ２が走査されているときＢ′の信号
となるように切換られる。なお、ラインメモリ１９は端
子２０からの水平同期信号Ｈ３Ｖによって記憶タイミン
グが制御され、１水平走査期間分の３原色信号を記憶す
る。そして、次の水平同期信号のタイミングでＸ方向ド
ライバ１２に記−憶した信号を液晶表示パネルへ供給す
る。

このようなパネル形表示装置は、第５図の薄膜トランジ
スタＴＰＴのゲートにバイアスが印加されると、ドレイ
ン・ソース間が導通し、そのときの信号ライン１からの
信号が透明電極Ｔ１に加わって、ＴＩ　、Ｔ２間に電位
差を生じさせ、これによる透明電極ＴＩ　、Ｔ２間電圧
に応じた光のシャッター動作が行なわれる。そして、例
えば白色を表示する場合は、各信号ライン１からの信Ｍ
ＲＢ。

ＧＲ，ＢＧが所定レベルとなり、走査ラインＬ１゜Ｌ２
・・・からの走査信号により、それぞれＲ１１，ＧＩｔ
、　８１１→Ｂ２１．　Ｒ２１，Ｇ２１→Ｒ３１，Ｇ３
１．８３１→８４１．　Ｒ４１，Ｇ４１・・・のように
液晶層ＬＤが透過状態となる。

ところで、第４図のような液晶パネルにおいて、走査ラ
イン２の数を例えば４８０本程度に設定し、ブラウン管
を用いたテレビジョン受像機のように、インタレース走
査を行うとすると、動きのある画像を表示するとき二重
ぶれとなうたり、１５［Ｈｚｌのフリッカを生ずるとい
う問題がある。

一般にインターレース走査では、第１フイールドの信号
と第２フイールドの信号が同時に表示された画像を表示
することになるので、６０分の１秒前の映像と現在の画
像が常に同時に表示されていることになる。ところが、
液晶セルは、液晶層間の容Ｒのために、フレームメモリ
効果と称して１フレ一ム期間すなわち、３０分の１秒程
度書き込まれた状態を記憶している性質があるので、画
像に動きがあると、第１フイールドの画像と第２フイー
ルドの画像との間にずれを生じ、二重ぶれを起こす訳で
ある。また、このフレームメモリ効果は、液晶表示装置
においては、高コントラスト表示のために欠くことがで
きない性質である。

１５［Ｈｚｌのフリッカが生ずる理由は、インターレー
ス走査の場合、極性切換回路１７の動作は、１フレーム
に１回行うことになるため（１フイールドごとであると
奇数走査線と偶数走査線に常に同じ極性の信号が加わっ
てしまう）、液晶セルの保持する電圧の極性が切換えら
れる周期が２フレ一ム周期となる。一方、ＴＰＴは印加
される電圧の極性によって微妙に特性が異なり、２フレ
ームごとに輝度を変化させてしまう。これはもともと順
次走査の場合には３０［Ｈ２］で生じているのであるが
、１５［Ｈｚｌとなると人間の目に刺激として感じると
いうものである。

尚、フレームメモリ効果による二重ぶれ現象は、フレー
ムメモリを用いて特殊表示を行うテレビジョン受像機で
は問題となっており、その対策として、動き検出、動き
補正、ライン補間等の回路を設けて画像が二重になるの
を防止しているが、これらの回路は構成が大規模であり
、液晶テレビジョン受像機のような表示装置に適用する
ことは経済的に困難である。

そこで、液晶テレビジョン受像機に適用可能な対策とし
てラインメモリ１９を２ライン分設け、隣り合う２本の
走査線は同一の信号を供給することが考えられるが、ラ
インメモリを２つ必要なため、コストの増加を招く。

また、１水平走査線おきに黒信号を表示し、常に１画面
を１フイ一ルド分の信号によって構成する表示方法も考
えられるが、もともと光透過率の少ない液晶画面を更に
暗くする原因となり好ましくない。

（発明が解決しようとする問題点）従来のカラー液晶表示装置は、インターレース表示を行
った場合、フレームメモリ効果のために、動きの早い画
像を表示したとき画像が二重ぶれし、画像品位を損なう
という欠点があった。

この発明は上記問題点を除去し、ラインメモリ等の周辺
回路を用いず、動きのある画像も良質な画面で表示する
ようにしたカラー液晶表示装置の提供を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明はＲ，Ｇ、Ｂの画素を構成する液晶セルを所定
の繰返し順序をもって複数のライン上に並べて成る液晶
セル群と、前記複数のラインのうち、隣り合う奇数ラインと画数ラ
インの上に位置する液晶セルにそれぞれ共通の走査信号
を供給する一走査信号供給手段と、前記共通の走査信号
によって駆動される奇数ライン及び偶数ラインごとの液
晶セルのうら各ラインに直行する方向に並ぶ色画素の信
号電極に所定の原色信号を供給する信号供給手段とを具
備し、１画面が１フイ一ルド分の信号によって構成され
るようにしたものである。

（作用）この発明によれば、奇数ラインと偶数ライン上に配列さ
れた液晶セルが同時に走査されることになり、常に１フ
イールドの信号°で１画面が構成される。従ってこれに
よる画像は、１画面毎に移り変わり、二重写しの状態と
なることはない。また、この発明は液晶セルが保持する
電圧の極性が切換えられる周期が１フレ一ム周期となり
、人の目にフリッカとして感じられるのを抑えることが
できる。

（実施例）以下、この発明を図示の実施例によって説明する。

第１図はこの発明に係るカラー液晶表示装置の一実施例
を示す液晶パネルの模式図である。

第１図において、１１は液晶パネルを示し、２１は信号
ライン、２２は走査ラインであり、１２はＸ方向ドライ
バ、１３はＹ方向ドライバである。

本実施例による液晶パネル１１は、従来の各Ｘ方向のラ
イン上に配列されるＸ方向画素を、隣り合う奇数ライン
と偶数ラインに対応した２ライン分ごとの組（以下２ラ
イン画素という）に分け、例えば２４０組の２ライン画
素にて構成されている。

各組における原色画素の配列は奇数ライン対応の原色画
素と偶数ライン対応の原色画素とが同色画素同志垂直（
Ｙ）方向に一致し、かつ隣接する２ライン画素同志は第
４図の配列のように、垂直方向に一致した同色画素が１
画素半ずらされ、デルタ形配ａを成すようにしである。

しかして、上記のごとく構成された２ラインごとの原色
画素は、各２つの同一ライン上に整列する薄膜トランジ
スタＴＦＴ３の走査電極ＰＩ　　（第５図参照）がそれ
ぞれ線路２２Ａ　、　２２Ｂに接続されている。線路２
２Ａ　、　２２８ば、各画素を２ライン画素の組に分け
るためのものであり、一つの走査ライン２２としてつな
がっている。各走査ライン２２は、Ｌｌ　、Ｌ２　、Ｌ
３・・・Ｌ２４０の２４０本からなり、２４０個の２ラ
イン画素を駆動している。

一方、信号ライン２１は、各２ライン画素における縦（
Ｙ）方向に一致された同色画素の信号電極Ｐ２　、Ｒ２
をそれぞれ接続すると共に、奇数番目の２ライン画素と
偶数番目の２ライン画素とで交互に異なる原色画素を接
続するようにしている。

すなわち、信号ライン２１は、Ｒ′信号　３　／信号を
導出するＲｅ信号導出ライン、Ｇ′信号　Ｒ１信号を導
出するＧＲ信号導出ライン、Ｂ′倍信号Ｇ′信号を導出
するＢＧ信号導出ラインの３ｇ！類の繰返しからなり、
Ｒｅ信号導出ラインは、走査ライン２２に百交する方向
に並ぶ２ライン画素の８画素と８画素を交互に選択し、
ＧＲ信号導出ラインは、２ライン画素に直交して０画素
と８画素を交互に選択し、ＢＧ信号導出ラインは２ライ
ン画素に直交して８画素と０画素を選択している。

本実施例は以上のように構成され、次にその動作を説明
する。

上記のような液晶パネルは、基本的には第６図に示す回
路によって表示することができる。ただし、この場合の
第６図におけるＹ方向ドライバ１３の出力ライン数は２
４０本である。今、第１フイールドの信号が入力すると
、それによる水平同期パルスＨ３Ｖによって走査ライン
Ｌ１が駆動され、順次Ｌ２　、Ｌ３・・・が駆動される
。これに応じて信号ライン２１．・・・より、走査ライ
ンＬ１が駆動される時は、順次Ｒ’　Ｇ’　Ｂ’→Ｒ’
　Ｇ’　Ｂ’→・・・の順で信号が供給され、走査ライ
ンＬ２が駆動される時は、Ｂ’　Ｒ’　Ｇ’→Ｂ’　Ｒ
’　Ｇ’　→・・・の順で信号が供給される。このよう
なライン単位の色切換えによって、例えば走査ラインＬ
１に対応する２ライン画素は、Ｒ１１−Ｒ２１、Ｇ１１
−Ｇ２１．８１１−Ｂ２１、Ｒ１２−Ｒ２２、Ｇ　１２
−　Ｇ　２２・・・の順に同時表示状態となり、走査ラ
インＬ２に対応する２ライン画素は、３３１−３４１、
Ｒ３１−Ｒ４１、Ｇ３１−Ｇ４１、Ｂ　３２−８４２、
Ｒ３２−Ｒ４２−・・の順に同時表示状態にされる。従
って、この場合−の３原色の配列は、縦長の画素の集ま
りによりデルタ形を構成することになる。そして、上記
の走査がラインＬ２４０まで行われると１画面が終了し
、第２フイールドの信号が入力する。第２フイールドの
信号の場合も上記と同様に、２ライン画素の２つのライ
ンを同時表示して１画面を表示動作せしめる。

このように本実施例は、１画面がフィールドごとの信号
によって構成されるので、異なるフィールド信号によっ
て１画面が構成されることはない。

よって、動きのある信号を表示する場合も、二重写しと
なって画面がぶれるということはない訳である。また、
極性切換回路１７では、フィールドごとに信号の極性を
切換えるので、個々の画素が同一極性の信号を保持する
時間は１フィールド周期すなわち、６０分の１秒間とな
ってＴＦＴ３の特性による輝度変化が３０分の１秒の周
期となる。

これより１５［Ｈｚｌのフリッカを軽減することができ
る。

次にこの発明の他の実施例を説明する。

第２図はこの発明の他の実施例を示す液晶パネル図であ
り、第３図は第２図の実施例を駆動する回路の一例を示
すブロック図である。

第２図において、Ｙ方向ドライバ１３からの走査ライン
２２の数は第１図と同じである。本実施例による２ライ
ン画素は、走査ライン２２Ａと２２Ｂとで同色画素が一
致することはなく、交互に半画素ずれている。このずれ
は、同色画素についてみると１画素半のずれとなってい
る。また、上記配列による３原色の配置は、各１つの原
色画素同志によるデルタ配置であり、第１図の実施例よ
り面積が小さくなる。

また、各走査ライン２２から別れた２ラインの走査ライ
ン２２Ａ　、　２２Ｂは、それぞれのＸ方向画素のＴＦ
Ｔ３’　と接続されるが、この場合のＴＰＴ３′は、走
査ライン２２Ａ側の各画素では右下隅に構成され、走査
ライン２２Ｂ側の各画素は、左下隅に構成されている。

一方、この実施例ではラインごとの色切換を行っていな
いため、信号ライン２１はＢ’　Ｒ’　Ｇ’→Ｂ’　Ｒ
’　Ｇ’→・・・の順に信′号を導出する。そして、信
号ライン２１は、２ライン画素中の各１画素半ずれた同
色画素同志を１組づつ選択接続すると次の２ライン画素
に渡って同様な選択を繰返している。

この場合、走査ライン２２Ｂ側の画素のＴＦＴ３’が、
左下隅に形成されることで、ライン開にまたがる信号ラ
イン２１は、半画素分の曲折で同色画素を接続すること
ができる。

ただし、画面左端は走査ライン２２Ｂ上の画素が選択さ
れ、画面右端の画素は走査ライン２２Ａ上の画素が選択
接続されている。

以上のような液晶パネル１１によっても、フィールドご
との画像が１画面に表示され、二重ぶれを起こすことは
ない。この実施例によれば、デルタ配置が小面積で構成
されるので、画質のきめが細かくなる。

また、第３図は第２図の実施例を駆動する回路構成を示
すが、画素の配列を上記のように同色画素同志を１画素
半ずらすことによって、色切換回路が不要となる。すな
わち、第２図の液晶パネルは、第６図における色切換回
路１８を設けなくともデルタ配置を成すカラー表示を行
うことができる。

こうしてこの発明は、ラインメモリを２つ用いたり、大
規模な回路を設けることなく、インターレース走査に匹
敵する高画質の液晶表示を行うことができる。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、液晶画像をへ画
質で表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るカラー液晶表示装置の一実施例
を示す液晶パネルの模式図、第２図はこの発明の他の実
施例を示す液晶パネルの模式図、第３図は第２図の液晶
パネルを駆動する回路の一例を示す回路図、第４図は従
来の液晶パネルの一例を示す模式図、第５図は液晶セル
の構造を示す説明図、第６図は第４図の液晶パネルを駆
動する回路の構成を示すブロック図である。１１・・・液晶パネル、１１・・・極性切換回路、１２
・・・Ｘ方向ドライバ、１３・・・Ｙ方向ドライバ、２
１・・・信号ライン、２２　（２２Ａ　、　２２Ｂ　）
・・・走゛査ライン。第２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素を構成する液晶セ
ルを所定の繰返し順序をもつて複数のライン上に並べ、
かつ各液晶セルに信号電極と走査電極が形成された液晶
セル群と、前記複数のラインのうち、隣り合う奇数ラインと偶数ラ
インの上に位置する液晶セルの各走査電極にそれぞれ共
通の走査信号を供給する走査信号供給手段と、前記共通の走査信号によつて駆動される２ラインごとの
液晶セルのうち各ラインに直行する方向に並ぶ色画素の
信号電極に所定の原色信号を供給する信号供給手段と、を具備したことを特徴とするカラー液晶表示装置。