JPH05249929A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カラー液晶表示装置において、駆動回路の集積
回路化を容易とする表示装置を提供すること。 【構成】 原色信号再生器511,512,513 でＲ，Ｇ，Ｂ原
色信号に再生される。514 は輝度信号バッファである。
再生されたＲ，Ｇ，Ｂ原色信号は相補極性原色信号発生
器521,522,523 へ入力され、正極性及び負極性のＲ，
Ｇ，Ｂ原色信号が発生する。これら相補極性の原色信号
のうち片極性信号は、フレーム選択スイッチ531,532,53
3 によりフレーム毎に選択される。そして原色信号Ｒ，
Ｇ，ＢはＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ701,702,703 によ
り各々切り換え選択され、選択された原色信号はバッフ
ァ541,542,543 で増幅されて出力端子711,712,713 に取
り出される。フレーム選択スイッチ531,532,533 とＲ−
Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ701,702,703 とは隣接配置とな
り、集積回路化が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー表示を行う液晶表
示装置の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアクティブマトリクス基板を用い
た液晶表示装置の駆動回路を図１、図２に示す。

【０００３】図１はアクティブマトリクスパネル及び周
辺駆動回路の回路図である。図１において101 はソース
ライン（列ライン）側駆動回路、102 はアクティブマト
リクスパネル、103 はゲートライン（行ライン）側駆動
回路、104 はシフトレジスタ、105 はクロック入力端
子、106 はサンプルデータ入力端子、107 はビデオ入力
端子、108 はＭＯＳトランジスタ、109 は画素、110 は
シフトレジスタ、111 はスキャンデータ入力端子、112
はクロック入力端子、113 はＭＯＳトランジスタ、114
はコンデンサ、115 は液晶、116 は共通電極である。

【０００４】図２はビデオ信号処理回路のブロック図で
ある。図２において201 はビデオ入力端子、202 は前置
増幅器、203 は相補極性ビデオ信号発生器、204 はフレ
ーム切換スイッチ、205 はフレーム入力端子、206 はバ
ッファ増幅器、207 はビデオ出 力端子である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は、モノクローム表示が行われていた。カラー表示とし
て現在各画素にカラーフィルタを設ける方法が提案され
ている。ところが、従来の液晶表示装置の駆動回路で
は、各画素に独立した原色信号が加えられない。ビデオ
信号の信号処理系が一系統しかない。そのためカラー表
示の駆動回路としては不適当である。以上のような欠点
があった。

【０００６】本発明はかかる欠点を除去したもので、そ
の第１の課題は、アクティブマトリクス基板を用いてカ
ラー表示を行う液晶表示装置に最適な駆動回路を提供す
ることにあり、その第２の課題は集積回路化が容易な駆
動回路を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板内
に液晶が封入され、該基板上にマトリクス状に配列され
てなる画素電極、該画素電極の各々に対応したモザイク
状に配列されてなる三原色色フィルタを有する液晶表示
装置において、該三原色色フィルタの各色の配列は、列
単位、行単位で、列方向、行方向にずらされており、同
一のタイミングにおいて三原色信号のうちそれぞれ排他
的な原色信号を切り換え選択する第１，第２及び第３信
号選択手段、該第１信号選択手段からの原色信号をクロ
ック信号によりサンプルして第１の列ラインに供給する
第１サンプリング手段、該第２信号選択手段からの原色
信号をクロック信号によりサンプリングして第２の列ラ
インに供給する第２サンプリング手段、該第３信号選択
手段からの原色信号をクロック信号によりサンプリング
して第３の列ラインに供給する第３サンプリング手段を
有し、該第１，該第２及び該第３信号選択手段の原色信
号選択タイミングは、該マトリクス配列された画素電極
の各行ライン切り換えに同期しており、該第１，該第２
及び該第３サンプリング手段の原色信号サンプリングの
動作は、前記三原色色フィルタの画面状の配置座標に対
応した時系列的なタイミングで行われ、該第１，該第２
及び該第３信号選択手段の前段には原色信号を正極性と
負極性の交互の信号とする交流化手段をそれぞれ有して
なることを特徴とする。

【０００８】

【作用】原色信号選択のタイミングがマトリクス配列さ
れた画素電極の行切換えの同期するものであることか
ら、いかなるパターンでカラーフィルタがモザイク配列
されていても、モザイク配列に対応した位置の画素電極
へ対応する原色信号を正確に供給することができる。ま
た原色信号のタイミングが画素の行切り換えに同期して
いるから、１水平走査期間内に高い周波数による色選択
をする必要がなく、行切り換えの同期信号やテレビ信号
の水平走査同期信号を用いることができる。

【０００９】更に、第１原色信号サンプリング手段、第
２原色信号サンプリング手段及び第３原色信号サンプリ
ング手段の原色信号サンプリングのタイミングが相互に
同時でないことから、３原色信号が同時にサンプリング
されず、隣接する画素間においては表示される映像の精
細度が高くかつ偽信号（画像や色やモアレ縞）が発生し
にくい。特に、本発明では交流化手段が信号選択手段の
前段側に設けられている点を特徴としている。交流化手
段のスイッチと信号選択手段のスイッチとが隣接する配
置が実現するので、その一体化したスイッチ群をアナロ
グスイッチ（例えばＣＭＯＳ）で集積回路化することが
できる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１１】図３は本発明の液晶表示装置のアクティブ
マトリクスバネル及び周辺駆動回路の回路図である。図
３において301 はソースライン（列ライン）側駆動回
路、302 はアクティブマトリクスパネル、303 はゲート
ライン（行ライン）側駆動回路、304 はシフトレジス
タ、305 はクロック入力端子、306 はサンプルデータ入
力端子、307 は原色信号入力端子、308 はＭＯＳトラン
ジスタ、309 は画素、310はシフトレジスタ、311 はス
キャンデータ入力端子、312 はクロック入力端子、313
はＭＯＳトランジスタ、314 はコンデンサ、315 は液
晶、316 は共通電極である。

【００１２】図３に明らかなように本発明では複数個
（３個）の原色信号入力端子307,307,307 を持ち、各原
色信号（Ｒ原色信号，Ｇ原色信号，Ｂ原色信号）を別々
に加えている。これは各原色信号の分離度を良くするた
めで、共通の入力ラインで加えようとすると、サンプリ
ング周波数が高くなるために各原色信号の相互でクロス
トークを起こしてしまうからである。

【００１３】本発明では各画素にそれぞれモザイク状の
カラーフィルタが設けられている例をもとに説明してい
る。そのカラーフィルタの配列の例を示したのが、図４
（Ａ）であり１行ライン毎にＲＧＢ順の配列を１画素だ
けずらしたパターンである。

【００１４】図４においてＲは赤色系フィルタ、Ｇは緑
色系フィルタ、Ｂは青色系フィルタで加色法を用いてカ
ラー表示を行うものである。

【００１５】図５は図４（Ａ）に示すカラーフィルタの
配列を用いた場合における色信号処理回路のブロック図
である。

【００１６】色差信号Ｒ−Ｙは端子501 へ、色差信号Ｇ
−Ｙは端子502 へ、色差信号Ｂ−Ｙは端子503 へ、輝度
信号Ｙは端子504 へそれぞれ入力される。これら色差信
号は、原色信号再生器511,512,513 においてＲ，Ｇ，Ｂ
原色信号に再生される。514は輝度信号バッファであ
る。再生された原色信号Ｒ，Ｇ，ＢはＲ−Ｇ−Ｂ信号選
択スイッチ701,702,703 により各々切り換え選択され
る。このＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ701,702,703 は、
端子704 に入力された行ライン切換信号（水平同期信
号）によって切換タイミングが決定される。Ｒ−Ｇ−Ｂ
信号選択スイッチ701,702,703 で相互排他的に選択され
たＲ，Ｇ，Ｂ原色信号は、相補極性原色信号発生器521,
522,523 へ入力される。この相補極性原色信号発生器52
1,522,523 は、正極性及び負極性のＲ，Ｇ，Ｂ原色信号
を発生する。これら相補極性の原色信号のうち片極性信
号は、フレーム選択スイッチ531,532,533 によりフレー
ム毎に選択される。フレーム選択スイッチ531,532,533
は、端子534 へ入力されるフレーム信号により制御され
る。これら選択された片極性信号は、バッファ541,542,
543 で増幅されて、出力端子711,712,713 に取り出され
る。

【００１７】ここで、出力端子711 が第３図のアクティ
ブマトリクスにおける左から１本目，４本目，７本目
…（１＋３Ｋ）本目，（但しＫ＝０，１，２，… ）の
列ラインに接続された原色信号入力端子307 に接続され
ているとすると、上から１本目の行ラインが選択されて
いるときはＲ原色信号が、上から２本目の行ラインが選
択されているときはＢ原色信号が、上から３本目の行ラ
インが選択されているときはＧ原色信号がそれぞれ伝送
されるようＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ701 は端子704
の行ライン切換信号（水平同期信号）で切り換え制御さ
れる。また同様に、出力端子712 が第３図のアクティブ
マトリクスにおける左から２本目，５本目，８本目…
（２＋３Ｋ）本目，（但しＫ＝０，１，２，…）の列ラ
インに接続された原色信号入力端子307 に接続されてい
るとすると、上から１本目の行ラインが選択されている
ときはＧ原色信号が、上から２本目の行ラインが選択さ
れているときはＲ原色信号が、上から３本目の行ライン
が選択されているときはＢ原色信号がそれぞれ伝送され
るようＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ702 は端子704 の行
ライン切換信号（水平同期信号）で切り換え制御され
る。また同様に、出力端子713 が第３図のアクティブマ
トリクスにおける左から３本目，６本目，９本目…（３
＋３Ｋ）本目，（但しＫ＝０，１，２，…）の列ライン
に接続された原色信号入力端子307 に接続されていると
すると、上から１本目の行ラインが選択されているとき
はＢ原色信号が、上から２本目の行ラインが選択されて
いるときはＧ原色信号が、上から３本目の行ラインが選
択されているときはＲ原色信号がそれぞれ伝送されるよ
うＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ703 は端子704 の行ライ
ン切換信号（水平同期信号）で切り換え制御される。上
から２本目の行ラインがゲートライン側駆動回路303 に
よって選択されていときには、下から１番目の原色信号
入力端子307 にはＲ原色信号が、下から２番目の原色信
号入力端子307 にはＧ原色信号が、下から３番目の原色
信号入力端子307 にはＢ原色信号が入力されており、そ
の間（水平走査期間）、最初のクロックによりＭＯＳト
ランジスタ108がオンとなり、Ｒ原色信号がサンプリン
グされてこれが１行１列目の画素に供給され、次のクロ
ックによりＭＯＳトランジスタ108 がオンとなり、Ｇ原
色信号がサンプリングされてこれが１行２列目の画素に
供給され、次のクロックによりＭＯＳトランジスタ108
がオンとなり、Ｂ原色信号がサンプリングされてこれが
１行３列目の画素に供給される。同様にして、上から２
本目の行ラインがゲートライン側駆動回路303 によって
選択されていときには、下から１番目の原色信号入力端
子307 にはＢ原色信号が、下から２番目の原色信号入力
端子307 にはＲ原色信号が、下から３番目の原色信号入
力端子307 にはＧ原色信号が入力されており、その間
（水平走査期間）、最初のクロックによりＭＯＳトラン
ジスタ108 がオンとなり、Ｂ原色信号がサンプリングさ
れてこれが２行１列目の画素に供給され、次のクロック
によりＭＯＳトランジスタ108 がオンとなり、Ｒ原色信
号がサンプリングされてこれが２行２列目の画素に供給
され、次のクロックによりＭＯＳトランジスタ108 がオ
ンとなり、Ｇ原色信号がサンプリングされてこれが２行
３列目の画素に供給される。また同様にして、上から３
本目の行ラインがゲートライン側駆動回路303 によって
選択されていときには、下から１番目の原色信号入力端
子307 にはＢ原色信号が、下から２番目の原色信号入力
端子307 にはＢ原色信号が、下から３番目の原色信号入
力端子307 にはＲ原色信号が入力されており、その間
（水平走査期間）、最初のクロックによりＭＯＳトラン
ジスタ108 がオンとなり、Ｇ原色信号がサンプリングさ
れてこれが３行１列目の画素に供給され、次のクロック
によりＭＯＳトランジスタ108 がオンとなり、Ｂ原色信
号がサンプリングされてこれが３行２列目の画素に供給
され、次のクロックによりＭＯＳトランジスタ108 がオ
ンとなり、Ｒ原色信号がサンプリングされてこれが３行
３列目の画素に供給される。

【００１８】図６は、図５のＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッ
チ701,702,703 をフレーム選択スイッチ531,532,533 の
後に配置した回路ブロック図である。この点を除いては
図５の構成と変わるところがない。図７は本発明の別の
実施例に係る色信号処理回路を示すブロック図であり、
図４（Ｂ）のカラーフィルタを用いた場合の例を示す。
501 はＲ−Ｙ信号入力端子、502 はＧ−Ｙ信号入力端
子、503 はＢ−Ｙ信号入力端子、504 はＹ信号入力端
子、511 ，512 ，513 Ｆ原色信号再生器、514 はＹ信号
バッファ器、521 ，522 ，523 は相補極性原色信号発生
器、531 ，532 ，533 はフレーム切り換えスイッチ、53
4 はフレーム入力端子、541,542,543 はバッファ増幅
器、551 は赤色系原色信号出力端子、552 は緑色系原色
信号出力端子、553 は青色系原色信号出力端子である。
図７において501,502,503 に入力さえた色差信号と504
に入力された輝度信号は511,512,513 で原色信号に再生
されて、液晶の交流駆動のため、521,522,523 で相補極
性の原色信号とされる。相補極性の原色信号は534 のフ
レーム信号で制御された531 ，532 ，533 Ｋスイッチで
片方の極性だけ取り出され、541,542,543 でバッファ増
幅されてソース側駆動回路に入力される。

【００１９】本発明はアクティブマトリクス基板を用い
てカラー表示を行う液晶表示装置に最適な駆動回路を提
供するもので、その特徴は以下に示すものである。原色
信号（赤、青、緑）を別々のコモンライン（パネル周辺
ソース側駆動回路）に加えているので、サンプルホール
ドのずれによる各色のずれやクロストークがなく、色再
現性が良い。図４（Ａ）は色フィルタのモザイクパター
ンの一例であるが、他のいろいろなカラーフィルタ等の
画素配列に対応でき、勿論、図４（Ｂ）に示すパターン
にもＲ−Ｇ−Ｂ信号選択スイッチ701,702,703 の切り換
え制御なしに対応することができる。回路構成が単純で
容量性負荷の駆動をする色信号処理回路は低パワーであ
り、液晶の低パワーに良く適合する。従来のカラーテレ
ビの復調回路とインターフェースが容易である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、同一の
タイミングにおいて三原色信号のうちそれぞれ排他的な
原色信号を切り換え選択する第１，第２及び第３信号選
択手段と、第１信号選択手段で選択される原色信号を正
極性と負極性の交互の信号とする第１交流化手段と、第
２信号選択手段で選択される原色信号を正極性と負極性
の交互の信号とする第２交流化手段とを有し、第１，第
２及び第３信号選択手段の原色信号選択タイミングは、
マトリクス配列された画素電極の各行ライン切り換えに
同期しており、第１，第２及び第３サンプリング手段の
原色信号サンプリングの動作は、三原色色フィルタの画
面状の配置座標に対応した時系列的なタイミングで行わ
れることを特徴とするものであるので、次の効果を奏す
る。

【００２１】即ち、原色信号選択のタイミングがマトリ
クス配列された画素電極の行切換えの同期するものであ
ることから、いかなるパターンでカラーフィルタがモザ
イク配列されていても、モザイク配列に対応した位置の
画素電極へ対応する原色信号を正確に供給することがで
きる。換言すれば、カラー表示させるための、カラーフ
ィルタのモザイク配列パターンの選択自由度が増大する
から、フィルタ特性等を配慮して好適なモザイク配列パ
ターンの採用により高品位のカラー表示が可能となる。

【００２２】また原色信号のタイミングが画素の行切り
換えに同期しているから、１水平走査期間内に高い周波
数による色選択をする必要がなく、行切り換えの同期信
号やテレビ信号の水平走査同期信号を用いることができ
る。

【００２３】更に、第１原色信号サンプリング手段、第
２原色信号サンプリング手段及び第３原色信号サンプリ
ング手段の原色信号サンプリングのタイミングが相互に
同時でないことから、３原色信号が同時にサンプリング
されず、隣接する画素間においては表示される映像の精
細度が高くかつ偽信号（画像や色やモアレ縞）が発生し
にくい。

【００２４】特に、本発明では交流化手段が信号選択手
段の前段に設けられている点を特徴としている。交流化
手段は、一般に正極性と負極性の信号を生成する相補極
性発生器と、それぞれの極性を交互に選択するスイッチ
とで構成されるものであるから、交流化手段を信号選択
手段の前段に設けることによって、交流化手段のスイッ
チと信号選択手段のスイッチとの隣接配置が可能とな
り、その結果、その一体化したスイッチ群をアナログス
イッチ（例えばＣＭＯＳ）で集積回路化することができ
る。逆に、交流化手段を信号選択手段の後段に設ける
と、信号選択手段のスイッチと交流化手段のスイッチと
の間に相補極性発生器が介在する構成となってしまい、
集積回路化の障害となる。従って、本発明によれば、駆
動回路の集積回路化に有利であり、液晶表示装置の小型
化にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアクティブマトリクスパネル及び周辺駆
動回路の回路図である。

【図２】従来のビデオ信号処理回路のブロック図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係るアクティブマトリクスパ
ネル及び周辺駆動回路の回路図である。

【図４】（Ａ）は同実施例において使用されるカラーフ
ィルタの配列パターン図、（Ｂ）は他のカラーフィルタ
の配列パターン図である。

【図５】同実施例において使用される色信号処理回路の
一例を示すブロック図である。

【図６】同実施例において使用される色信号処理回路の
他の例を示すブロック図である。

【図７】本発明の別の実施例において使用される色信号
処理回路の例を示すブロック図である。

【主要符号の説明】

108 …ＭＯＳトランジスタ 301 …ソースライン側駆動回路 302 …アクティブマトリクスパネル 303 …ゲートライン側駆動回路 304,310 …シフトレジスタ 305 …クロック入力端子 306 …サンプルデータ入力端子 307 …原色信号入力端子 309 …画素 315 …液晶 511,512,513 …原色信号発生器 521,522,523 …相補極性原色信号発生器 531,532,533 …フレーム選択スイッチ 701,702,703 …Ｒ−Ｇ−Ｂ原色信号選択スイッチ 701,702,703 …出力端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板内に液晶が封入され、該基板
   上にマトリクス状に配列されてなる画素電極、該画素電
   極の各々に対応したモザイク状に配列されてなる三原色
   色フィルタを有する液晶表示装置において、 該三原色色フィルタの各色の配列は、列単位、行単位
   で、列方向、行方向にずらされており、同一のタイミン
   グにおいて三原色信号のうちそれぞれ排他的な原色信号
   を切り換え選択する第１，第２及び第３信号選択手段、
   該第１信号選択手段からの原色信号をクロック信号によ
   りサンプルして第１の列ラインに供給する第１サンプリ
   ング手段、該第２信号選択手段からの原色信号をクロッ
   ク信号によりサンプリングして第２の列ラインに供給す
   る第２サンプリング手段、該第３信号選択手段からの原
   色信号をクロック信号によりサンプリングして第３の列
   ラインに供給する第３サンプリング手段を有し、該第
   １，該第２及び該第３信号選択手段の原色信号選択タイ
   ミングは、該マトリクス配列された画素電極の各行ライ
   ン切り換えに同期しており、該第１，該第２及び該第３
   サンプリング手段の原色信号サンプリングの動作は、前
   記三原色色フィルタの画面状の配置座標に対応した時系
   列的なタイミングで行われ、該第１，該第２及び該第３
   信号選択手段の前段には原色信号を正極性と負極性の交
   互の信号とする交流化手段をそれぞれ有してなることを
   特徴とする液晶表示装置。