JPH0772452A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】走査電極の上下分割等を行なうことなく、解像
度を上げながらコントラストも向上させ、表示品位を充
分高くする。 【構成】隣合う表示画素が走査電極に沿った方向で蛇行
状に配列形成された液晶表示パネルを駆動する液晶駆動
装置であって、原画像データの奇数フィールド及び偶数
フィールドの各画素をそれぞれ間引いて記憶するフィー
ルドメモリ22，24を備え、このフィールドメモリ22，24
に記憶される画像データに基づき、奇数フィールドの画
素と偶数フィールドの画素とが交互に混在した画像デー
タをもって上記走査電極に対応する信号電極を駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットマトリクスによ
り表示を行なう液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、携帯用の小型テレビを始め、ワー
ドプロセッサやパーソナルコンピュータに至るまで広く
表示素子として使用されている液晶表示パネルでは、大
画面化と高解像度化が進行している。この液晶表示パネ
ルのうち、特に単純マトリクス駆動方式のものは、行電
極と列電極をそれぞれ形成した２枚のガラスの間に液晶
を挟んだ非常に単純な構造となっており、ＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）等の非線形素子をパネル内部に用いたア
クティブマトリックス駆動方式の液晶表示パネルに比し
て価格を大幅に低く抑えることができるという利点を有
する。

【０００３】しかしながらその反面、単純マトリックス
駆動方式の液晶表示パネルでは、デューティを上げるに
連れてコントラストが低下してしまうという不具合を有
している。一般に単純マトリックス駆動方式で高コント
ラストを得ようとした場合のデューティ比の限界は１／
１１０程度であり、それ以上、例えば１／２２０で駆動
しようとしても表示に高いコントラストを得ることがで
きない。そして、表示に高いコントラストが得られない
ということは、そのまま階調表示の階調数を上げること
ができず、色調の余裕もなくなるということであり、結
果として高画質表示を実現することが困難となる。

【０００４】また、だからといって１／１１０程度のデ
ューティ比による表示では、本来テレビジョン方式で約
１／４４０、奇数フィールドと偶数フィールドとを分割
して表示するとしても最低１／２２０のデューティ比が
必要であるので、走査方向の解像度が半分しか得られな
いこととなる。

【０００５】図８は従来のような１／１１０のデューテ
ィ比の液晶表示パネルで表示する画像データを奇数フィ
ールドのラインと偶数フィールドのラインとを区別して
例示するものである。図中、ｘ1 ，ｘ3 ，ｘ5 ，…，ｘ
13の奇数フィールドで送られてくる画素データを右下が
りのハッチングで、ｘ2 ，ｘ4 ，ｘ6 ，…，ｘ12の偶数
フィールドで送られてくる画素データを右上がりのハッ
チングで示す。同図に示す如く、奇数フィールドと偶数
フィールドの両フィールドを合わせて始めて１つの画像
データが作成されるものとする。

【０００６】しかるに、この画像データを実際に上記デ
ューティ比１／１１０の条件で液晶表示パネルで表示さ
せる場合、図９に示すようにｘ1 ，ｘ2 のラインのデー
タは走査電極ｘI で、ｘ3 ，ｘ4 のラインのデータは走
査電極ｘIIで、ｘ5 ，ｘ6 のラインのデータは走査電極
ｘIII で、・・・というように、奇数フィールドの画素
データと偶数フィールドの画素データはそれぞれ同じ走
査電極で表示されることとなる。これは、走査電極方向
の解像度が半分になることを意味する。またさらに、奇
数フィールドあるいは偶数フィールドのいずれか一方の
データだけを表示する画素と奇数フィールド及び偶数フ
ィールドの両フィールドのデータを表示する画素とで、
１フレーム（１／３０秒）の間に選択される回数が１回
と２回で異なるため、当然ながら表示の明るさも異なっ
てしまい、表示に「むら」を生じることになる。

【０００７】上記のような不具合を生じることから、従
来では、液晶表示パネルの走査電極を上下で２分し、２
つの走査電極駆動回路を用いて走査電極を上下で別々に
駆動することにより、１／１１０のデューティ比のまま
で走査電極方向の解像度の低下に対処するようにしてい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の走
査電極を上下２分して別々の走査電極駆動回路で駆動す
る方法では、回路が複雑となってコストが上昇するばか
りでなく、２つの駆動回路の駆動電圧の誤差によって表
示画面の上下で微妙な表示濃度の違いを生じ、分割して
いる部分がどうしても分かってしまうという問題があっ
た。

【０００９】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、走査電極の上下分
割等を行なうことなく、解像度を上げながらコントラス
トも向上させ、表示品位を充分高くすることが可能な液
晶表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、隣合
う表示画素が走査電極に沿った方向で蛇行状に配列形成
された液晶表示パネルを駆動する液晶駆動装置であっ
て、原画像データの奇数フィールド及び偶数フィールド
の各画素をそれぞれ間引いて記憶するフィールドメモリ
を備え、このフィールドメモリに記憶される画像データ
に基づき、奇数フィールドの画素と偶数フィールドの画
素とが交互に混在した画像データをもって上記走査電極
に対応する信号電極を駆動するようにしたものである。

【００１１】

【作用】上記のような構造の構造の液晶表示パネルとそ
の駆動回路とにより、走査電極の延在方向と直交する方
向の見かけ上の解像度を上げることができ、特に動画に
おいてその効果が顕著であるばかりか、表示の明るさに
むらを生じることもなくなる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例に係る液晶表示パネル
及びこの液晶表示パネルを駆動するための駆動回路を図
面を参照して説明する。図１は液晶表示パネルの表示画
素構造を示すもので、同図ではｘn 番目乃至ｘn+2 番目
の走査電極11，11，…の方向に沿って、蛇行状に表示画
素12，12，…が配列形成されてドットマトリクスを構成
する。

【００１３】すなわち走査電極11，11，…は、同図の横
方向、延在する方向に沿って、その直交する上下交互に
矩形状の突起部を形成することで、図示しない同図の縦
方向に延在される信号電極とにより表示画素12，12，…
を構成するものである。

【００１４】このような構成とすることにより、図２に
示す格子状に配列形成された一般的なドットマトリクス
に比して、次のように見かけ状の解像度を上げることが
できる。

【００１５】図３は上記図８、図９で示した画像を上記
図１で示した表示画素配列で表示させる場合を例示する
もので、走査電極の方向に沿って、隣合う表示画素を走
査電極の方向とは直交する図中の上下方向に交互に半分
ずつずらして蛇行状に配列形成したため、奇数フィール
ドの画素データと偶数フィールドの画素データとが混ざ
り合うことがなく、上記図９に示した場合よりも見かけ
上の解像度が向上する。これは、例えば図３中のＡで示
す領域を見れば明らかであり、上記図９の画像ではくっ
ついてしまっている画像が、図８の元の画像どおり離れ
ていることがよく分かる。また、奇数フィールドの画素
データと偶数フィールドの画素データとで１フレーム
（１／３０秒）の間に表示画素が選択される回数も１回
と同じであるので、表示の明るさも均一となる。

【００１６】次に上記蛇行状配列の表示画素による見か
け上の解像度の向上について図４により説明する。本
来、走査電極の走査方向（図では縦方向）で最も高い解
像度が得られるのは奇数フィールドの画素データと偶数
フィールドの画素データとがまったく逆の階調を交互に
表示する場合である。

【００１７】しかしながら、図４（Ａ）に示す如く元の
画像データが特に走査電極の延在された方向（図では横
方向）に沿った平行線である場合、上記図９に示した一
般の格子状のドットマトリクスの液晶表示パネルでは、
この画像データを表示する際に奇数フィールドの画素デ
ータと偶数フィールドの画素データの２ライン分が１ラ
イン分の表示画素で表示されてしまう。そのため、実効
値駆動の液晶表示素子の性質により図４（Ｂ）に示すよ
うにすべての画素が中間調の１つの面として表示されて
しまい、解像度を得ることができない。

【００１８】これに対して本願発明の液晶表示パネルに
あっても、上記図４（Ａ）に示した画像を表示する場合
等に関しては、奇数フィールドの画素データと偶数フィ
ールドの画素データが結果として混ざってしまうことは
ない代わりに、図４（Ｃ）に示すように縦に伸びる細い
筋として表示されてしまい、同様に解像度を得ることが
できない。

【００１９】しかしながら、上記図４（Ａ）に示したよ
うな画像を除いて、実験の結果、特に斜めの線等に関し
ては、上記図３でも説明した如く確実に解像度が上がっ
たように見えることが確認されており、これはさらに動
画でその傾向が顕著に表われる。

【００２０】図５は元の画像データに対応する表示画素
を例示するもので、図５（Ａ）が元の画像データ、図５
（Ｂ）が対応する表示画素を示す。図５（Ａ）中にハッ
チングで示した如く、元の画像データから縦横各方向に
１画素分ずつ間引いて使用することにより、液晶表示パ
ネルでは図５（Ｂ）に示すように、例えば走査電極ｘI
では元のデータの奇数フィールドｘ1 と偶数フィールド
ｘ2 の画素データが交互に表示駆動され、その時に信号
電極ｙ1 〜ｙ4 ではそれに対応した表示データが表示駆
動されることとなる。

【００２１】次いで上記本願発明の液晶表示パネルを駆
動するための回路について図６及び図７を用いて説明す
る。図６は駆動回路の構成を示すもので、アナログ値の
画像データはＡ／Ｄ変換器21にてサンプリングクロック
φＡＤによりサンプリングされ、各画素毎に数ビットの
階調を示すデジタルデータとして奇数フィールドＲＡＭ
22、エッジトリガ回路であるフリップフロップ（以下
「Ｆ／Ｆ」と略称する）23、偶数フィールドＲＡＭ24及
びＦ／Ｆ25のそれぞれへ送出される。

【００２２】奇数フィールドＲＡＭ22には、書込／読出
制御信号（図では「Ｗ／Ｒ制御信号」と示す）、書込み
／読出しの動作クロックとなるＳＩＣ奇信号が入力され
る。奇数フィールドＲＡＭ22は、書込／読出制御信号に
従って奇数フィールド時の画像データのみを選択し、さ
らにＳＩＣ奇信号に従って当該画像データ中の奇数番目
の信号電極への画素データのみを選択して順次記憶する
もので、その記憶内容は同じくＳＩＣ奇信号に従ってア
ンド回路26へ読出される。

【００２３】Ｆ／Ｆ23は、上記ＳＩＣ奇信号を動作クロ
ックとすることで、画像データ中の奇数番目の信号電極
への画素データのみを選択して順次遅延出力するもの
で、出力された画像データはアンド回路27へ送られる。

【００２４】上記偶数フィールドＲＡＭ24には、書込／
読出制御信号をインバータ28で反転した信号と、書込み
／読出しの動作クロックとなる、上記ＳＩＣ奇信号をイ
ンバータ29で反転したＳＩＣ偶信号とが入力される。偶
数フィールドＲＡＭ24は、書込／読出制御信号の反転信
号に従って偶数フィールド時の画像データのみを選択
し、さらにＳＩＣ偶信号に従って当該画像データ中の偶
数番目の信号電極への画素データのみを選択して順次記
憶するもので、その記憶内容は同じくＳＩＣ偶信号に従
ってアンド回路30へ読出される。

【００２５】Ｆ／Ｆ25は、上記ＳＩＣ偶信号を動作クロ
ックとすることで、画像データ中の偶数番目の信号電極
への画素データのみを選択して順次遅延出力するもの
で、出力された画像データはアンド回路31へ送られる。

【００２６】アンド回路26はＲＡＭ選択信号を直接、ア
ンド回路27はＲＡＭ選択信号をインバータ32で反転した
反転信号をそれぞれ入力することでゲート信号とし、奇
数フィールドＲＡＭ22あるいはＦ／Ｆ23からの画像デー
タをオア回路33を介してアンド回路34へ送出する。

【００２７】同様に、アンド回路30はＲＡＭ選択信号を
インバータ32で反転した反転信号を、アンド回路27はＲ
ＡＭ選択信号を直接それぞれ入力することでゲート信号
とし、偶数フィールドＲＡＭ24あるいはＦ／Ｆ25からの
画像データをオア回路35を介してアンド回路36へ送出す
る。

【００２８】アンド回路34は選択クロックφｓｅｌを直
接、アンド回路36は選択クロックφｓｅｌをインバータ
37で反転した反転信号入力することでゲート信号とし、
オア回路33，35から送られてきた画像データを、オア回
路38を介して次段の図示しない表示ドライバ内の信号電
極駆動回路へ出力する。

【００２９】上記のような回路構成にあって、図７
（１）に示すサンプリングクロックφＡＤによりＡ／Ｄ
変換器21が画像データを画素単位でデジタル化し、図７
（２）に示すように奇数フィールドＲＡＭ22、Ｆ／Ｆ2
3、偶数フィールドＲＡＭ24及びＦ／Ｆ25へ出力する。
同図（２）中のｙ1 ，ｙ2 ，…は任意の走査電極ｘｎに
対応する信号電極ｙ1 ，ｙ2 ，…への各画素データを示
す。

【００３０】しかるに、奇数フィールドＲＡＭ22及びＦ
／Ｆ23へは図７（３）に示すＳＩＣ奇信号が、偶数フィ
ールドＲＡＭ24及びＦ／Ｆ25へは図７（４）に示すＳＩ
Ｃ偶信号が供給され、さらに奇数フィールドＲＡＭ22及
び偶数フィールドＲＡＭ24には書込／読出制御信号が直
接あるいは反転されて供給されている。

【００３１】したがって、奇数フィールドＲＡＭ22は奇
数フィールドでｙ1 ，ｙ3 ，ｙ5 ，…のように奇数番目
の信号電極への画素データのみを書込み、これを次の偶
数フィールドで読出す。またＦ／Ｆ23は、奇、偶数フィ
ールドの別なく、毎フィールド毎にｙ1 ，ｙ3 ，ｙ5 ，
…のように奇数番目の信号電極への画素データを書込
み、これを順次遅延出力する。

【００３２】同様に、偶数フィールドＲＡＭ24は偶数フ
ィールドでｙ2 ，ｙ4 ，ｙ6 ，…のように偶数番目の信
号電極への画素データのみを書込み、これを次の奇数フ
ィールドで読出す。またＦ／Ｆ25は、奇、偶数フィール
ドの別なく、毎フィールド毎にｙ2 ，ｙ4 ，ｙ6 ，…の
ように偶数番目の信号電極への画素データを書込み、こ
れを順次遅延出力する。

【００３３】これら奇数フィールドＲＡＭ22、Ｆ／Ｆ2
3、偶数フィールドＲＡＭ24及びＦ／Ｆ25の出力する画
像データがアンド回路26，27，30，31のそれぞれへ出力
される。これらアンド回路26，27，30，31のゲート制御
を行なうＲＡＭ選択信号は、１／３０秒の周期で１／６
０秒ずつ奇数フィールドで“Ｌ”レベル、偶数フィール
ドで“Ｈ”レベルとなるもので、このゲート制御により
オア回路33の出力が図７（５）に示すように毎フィール
ド毎にｙ1 ，ｙ3 ，ｙ5 ，…のように奇数番目の信号電
極への画素データとなり、また、アンド回路36の出力が
図７（６）に示すように毎フィールド毎にｙ2 ，ｙ4 ，
ｙ6 ，…のように偶数番目の信号電極への画素データと
なる。

【００３４】このようにして得られた画像データを、ア
ンド回路34，36が図７（７）に示す選択クロックφｓｅ
ｌによってゲート制御してオア回路38を介して出力する
ことにより、図７（８）に示すような奇数フィールドの
奇数番目の信号電極への画素データと偶数フィールドの
偶数番目の信号電極への画素データとが交互に配列され
た画像データが得られる。

【００３５】以上のように、奇数フィールドＲＡＭ22、
偶数フィールドＲＡＭ24を用いることにより、常に奇、
偶両フィールドの画素データを選択可能とし、上記図７
（８）に示したような奇数フィールドの奇数番目の信号
電極への画素データと偶数フィールドの偶数番目の信号
電極への画素データとが交互に配列された画像データを
得るようにしたものである。

【００３６】こうして得られた画像データは次段の表示
ドライバへ送出され、その中の信号電極駆動回路で対応
する液晶駆動電圧が生成されて、上記図１あるいは図５
（Ｂ）で示した蛇行状配列の表示画素で表示駆動され
る。

【００３７】ここで、上記図７（１）で示したサンプリ
ングクロックφＡＤの周波数は、実験では１５ＭＨｚ程
度が良好であった。これは、本願発明が信号電極方向の
解像度を若干犠牲にした上で走査電極方向の解像度を得
るべくなされたものであり、走査電極方向の見かけ上の
解像度を例えば一般のテレビジョン方式に合致させて４
００本程度とし、これに合わせて信号電極方向の見かけ
上の解像度も３５０〜４００本程度として画像全体のバ
ランスをとった場合に必要な数値であって、通常の液晶
テレビ等で使用されるサンプリングクロックの周波数の
約２倍となる。

【００３８】なお、上記実施例では白黒表示の液晶テレ
ビ装置に適用される液晶表示パネル及びその駆動回路に
ついて説明したが、１枚パネルあるいは３枚パネルのカ
ラー液晶プロジェクタ、カラー表示の液晶テレビ装置等
にも適用可能であることは勿論である。この場合、１枚
の液晶表示パネルでカラー表示を行なう際には、Ｒ，
Ｇ，Ｂの表示ドットが同一平面で混在するが、その配置
形成等については適宜最適な組合わせを選択すれば良
い。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、走査
電極の延在方向と直交する方向の見かけ上の解像度を上
げることができ、特に動画においてその効果が顕著であ
るばかりか、表示の明るさにむらを生じることもない液
晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示パネルの走査
電極及び表示画素の配列構造を示す図。

【図２】図１の配列構造と対照する一般の液晶表示パネ
ルの走査電極及び表示画素の配列構造を示す図。

【図３】同実施例に係る画像の表示状態を例示する図。

【図４】同実施例に係る高解像度表示に関する特徴を一
般の画素配列の液晶表示パネルも引用して示す図。

【図５】同実施例に係る原画像データと表示に使用され
る画像データとを示す図。

【図６】同実施例に係る液晶駆動回路の構成を示すブロ
ック図。

【図７】図６の各信号波形を示すタイミングチャート。

【図８】表示すべき原画像データを例示する図。

【図９】図８の現画像の一般の液晶表示パネルでの表示
状態を例示する図。

【符号の説明】

11…走査電極、12…表示画素、21…Ａ／Ｄ変換器、22…
奇数フィールドＲＡＭ、23，25…フリップフロップ（Ｆ
／Ｆ）、24…偶数フィールドＲＡＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣合う表示画素が走査電極に沿った方向
   で蛇行状に配列形成された液晶表示パネルを駆動表示す
   る液晶表示装置であって、 原画像データの奇数フィールド及び偶数フィールドの各
   画素をそれぞれ間引いて記憶するフィールドメモリと、 このフィールドメモリに記憶される画像データに基づ
   き、奇数フィールドの画素と偶数フィールドの画素とが
   交互に混在した画像データをもって上記走査電極に対応
   する信号電極を駆動する信号電極駆動手段とを備えたこ
   とを特徴とする液晶表示装置。