JPH08314411A - カラー液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な方法で、赤、緑、青の各色の明るさを
均一化し、３色の混合により完全な白色がえられるカラ
ー液晶表示装置およびその駆動方法を提供する。 【構成】 赤、緑、青の各色の画素列がそれぞれ別のコ
モン信号線により駆動されるカラー液晶表示装置の駆動
方法であって、前記赤、緑、青の少なくとも２色のコモ
ン信号の選択レベルの信号電圧を異ならせることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示装置およ
びその駆動方法に関する。さらに詳しくは、赤、緑、青
のカラーフィルターの光の透過率の相違などに基づく色
ずれを補正して完全な白色光がえられるカラー液晶表示
装置およびその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】低デューティまたはスタティック駆動の
カラー液晶表示装置は、図５（ａ）または（ｂ）に示さ
れるように、通常、青色の透過率がよくないので、青色
の面積を大きくした赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画
素からなるドット（破線で囲まれた一単位）がマトリク
ス状に並んで構成されている（図５（ｂ）は１個のドッ
トだけが示されている）。これらの横に並ぶ赤色画素、
緑色画素、および青色画素のみを連結する（たとえば緑
色画素を迂回した配線で赤色画素のみを接続し、赤色画
素を迂回した配線により緑色画素のみを接続する）こと
により、図５（ｃ）に簡略図が示されるように、同じ色
の画素列の各々にコモン信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯ
Ｍ３がそれぞれ印加され、そのコモン信号を印加するコ
モン信号線と直交する画素列にセグメント信号が印加さ
れ、マトリクス状に交差した両信号の差の電圧により各
画素をオンオフさせる構成になっている。このようなＣ
ＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３および赤、緑、青すべての
色がオン（白色表示）のときのセグメント波形ＳＥＧ
（ＯＮ）とすべての色がオフ（黒色表示）のときのセグ
メント波形ＳＥＧ（ＯＦＦ）の例を図６（ａ）に示す。

【０００３】図６（ａ）に示されるように、コモン信号
レベルはＶ₁、Ｖ₂、Ｖ₅、Ｖ₆の４レベルでＶ₁とＶ₆が選
択レベルで、Ｖ₂とＶ₅が非選択レベルとして用いられ
る。また、セグメント信号はＶ₁、Ｖ₃、Ｖ₄、Ｖ₆の４レ
ベルで、同様にＶ₁とＶ₆がオン（選択）レベルとして用
いられ、Ｖ₃とＶ₄はオフ（非選択）レベルとして用いら
れる。この例のように1/3デューティのような低デュー
ティ駆動では通常バイアスは１／３に設定されているの
で、Ｖ₂＝Ｖ₃、Ｖ₄＝Ｖ₅として用いられる。このような
選択レベルおよび非選択レベルの信号電圧は図７に示さ
れるような分割抵抗Ｒ₁〜Ｒ₅により作り出され、たとえ
ばＲ₁＝Ｒ₃＝Ｒ₅、Ｒ₂＝Ｒ₄＝０として、交流化信号、
起動開始信号（ファーストラインマーカ）およびラッチ
パルスによりたとえばドライバＩＣ（コモン波形発生回
路）が駆動され、図６（ａ）に示されるようなコモン信
号波形が各コモン信号線ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３
に出力され、また同様に交流化信号、データ信号、シフ
トクロックおよびラッチパルスによりドライバＩＣ（セ
グメント波形発生回路）が駆動され、図６（ａ）に示さ
れる全色のオン波形ＳＥＧ（ＯＮ）およびオフ波形ＳＥ
Ｇ（ＯＦＦ）が各セグメント信号線ＳＥＧ１、ＳＥＧ
２、ＳＥＧ３に印加される。

【０００４】なお、たとえばＣＯＭ１、ＣＯＭ２および
ＣＯＭ３が赤、緑、青の各色に対応しているとき、たと
えば赤色だけをオンにするセグメント波形は図６（ｂ）
に示される波形になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６（ａ）に示される
ように、赤の画素列のコモン信号線にＣＯＭ１の信号電
圧を印加し、緑の画素列のコモン信号線にＣＯＭ２の信
号電圧を印加し、青の画素列のコモン信号線にＣＯＭ３
の信号電圧を印加する従来のカラー液晶表示装置の駆動
方法ではＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３の選択レベルＶ
₁およびＶ₆ならびに非選択レベルＶ₂およびＶ₅は皆同じ
信号レベルになっている。そのため各画素に印加される
実効電圧は赤、緑、青のばあい全てにおいて同じにな
る。

【０００６】しかし、カラーフィルターを透過した光を
見るとき、カラーフィルターの膜厚の差、光の透過率、
人間の目の色に対する視感度の違いなどに基づき、同じ
実効電圧に対して赤、緑、青の３色が同じ明るさに見え
ない。この電圧に対する光の視感度の関係が図８に示さ
れるように、通常同じ電圧に対して緑（Ｇ）は明るく見
え、青（Ｂ）は暗く見える。そのため、通常青色の画素
の面積を大きくしているが、それでも混合した色は完全
な白色がえられず、きれいなカラー画像がえられないと
いう問題がある。

【０００７】一方、カラーフィルターでこの問題を解決
しようとすると、赤、緑、青の各色ごとのカラーフィル
ターの膜厚調整や色みの調整、赤、緑、青の開口率調整
などを行わなければならないが、これらの調整は非常に
作業能率を低下させ実用的でないとともに、これらのバ
ラツキを完全に制御することはできないという問題があ
る。

【０００８】本発明はこのような問題を解決し、簡単な
方法で、赤、緑、青の各色の明るさを均一化し、３色の
混合により完全な白色がえられるカラー液晶表示装置お
よびその駆動方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶表示
装置の駆動方法は、赤、緑、青の各色の画素列がそれぞ
れ別のコモン信号線により駆動されるカラー液晶表示装
置の駆動方法であって、前記赤、緑、青の少なくとも２
色のコモン信号の選択レベルの信号電圧を異ならせるこ
とを特徴とする。

【００１０】赤、緑、青の３色の混色が白色になるよう
に前記コモン信号の少なくとも１つの選択レベルの信号
電圧を調整し、該調整した信号電圧のコモン信号で駆動
することが、製造段階でのカラーフィルターのバラツキ
に対しても完全な白色光がえられるため好ましい。

【００１１】本発明のカラー液晶表示装置は、赤、緑、
青の各色の画素列がそれぞれ別のコモン信号線により駆
動されるカラー液晶表示装置であって、前記赤、緑、青
の少なくとも２色のコモン信号の選択レベルを異ならせ
るための少なくとも２種類の選択レベルの信号電圧を発
生させる信号電圧発生手段を有している。

【００１２】液晶パネルを駆動するコモン駆動回路を有
し、該コモン駆動回路から供給されるコモン信号に応じ
て前記少なくとも２種類の選択レベルの信号電圧を切替
えて前記コモン駆動回路に提供する切替手段が設けられ
ていることが、コモン駆動回路は従来と同じで、簡単な
構成により３色の明るさの相違を補正することができる
点から好ましい。

【００１３】

【作用】本発明のカラー液晶表示装置の駆動方法によれ
ば、赤、緑、青の各色用のコモン信号の選択レベルのみ
を変化させて、透過率や視感度のわるい青色の画素列に
印加するコモン信号の選択レベルを高くし、逆に透過率
が高く視感度のよい緑色の画素列に印加するコモン信号
に対しては選択レベルを低くしているため、各色の画素
のオン時の実効電圧が変り、光の透過率や視感度の差を
相殺して各色で同じ明るさの色がえられ、３色を混色し
たとき完全な白色がえられる。

【００１４】このばあい、選択レベルの信号電圧のみを
変化させて非選択レベルは変化させていないため、他の
色の画素列への影響は表われない。すなわち、赤、緑、
青の各色のコモン信号電圧で同時に選択レベルをとるこ
とはない。したがって、赤、緑、青の各色のコモン信号
の選択レベルの電圧を変化させればそのコモン信号の色
の実効電圧のみを変化させることができ、青色の画素の
実効電圧を高くして緑色の画素の実効電圧を低くするこ
とにより各色の明るさを均一にすることができる。この
ばあいオフ時の実効電圧もオン時と同様に高くなったり
低くなったりするが、図８に示されるように、オン時の
透過光が明るい緑色はオフ時においても赤色や青色に比
べて明るく、オン時の透過光が暗い青色はオフ時におい
ても赤色や緑色に比べて暗く、オフ時の実効電圧もオン
時の実効電圧に合わせて高くなったり低くなったりする
方が、かえって色の均一化の点から好ましい。

【００１５】また、本発明の液晶表示装置によれば、少
なくとも２色のコモン信号の選択レベルの信号電圧の発
生手段を有しているので、異なるレベルで各コモン信号
線を駆動することができ、色によって実効電圧を変える
ことができる。この信号電圧の発生手段は、たとえば選
択レベルおよび非選択レベルの信号電圧を形成する分割
抵抗の一部に可変抵抗を設けることにより簡単に変化さ
せることができるし、また分割抵抗の抵抗値を各色の信
号電圧の選択レベルが変るようにあらかじめ変えておく
ことによりえられる。また、調整された信号電圧をシフ
トレジスタまたはカウンタなどとアナログマルチプレク
サなどからなる切替手段により赤、緑、青の各色のコモ
ン信号に応じて切替え、出力することにより、簡単な構
成で赤、緑、青の各色に応じたレベルの選択信号を供給
することができ、赤、緑、青の明るさを調整することが
できる。

【００１６】

【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明の液晶表
示装置およびその駆動方法について説明する。

【００１７】図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の液
晶表示装置の駆動方法の一実施例に用いる赤（ＣＯＭ
１）、緑（ＣＯＭ２）、青（ＣＯＭ３）の各色用のコモ
ン信号の波形で、図１（ｄ）、（ｅ）はそれぞれセグメ
ント信号のオン波形およびオフ波形である。これらの信
号波形は、前述のように、交流化信号や起動開始信号な
どによりドライバＩＣが駆動されて出力されるが、ドラ
イバＩＣの代りにフリップフロップ、カウンタ、シフト
レジスタ、アナログマルチプレクサ（アナログスイッ
チ）などのＩＣによっても同様にえられる。

【００１８】図１（ａ）は赤色の画素列のコモン信号線
に印加される波形ＣＯＭ１（Ｒ）でＶ_1RおよびＶ_6Rが選
択レベルで、Ｖ_2R、Ｖ_5Rは非選択レベルである。同様に
図１（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ緑色の画素列のコモン信
号線に印加される波形ＣＯＭ２（Ｇ）および青色の画素
列のコモン信号線に印加される波形ＣＯＭ３（Ｂ）が示
され、Ｖ_1G、Ｖ_6GおよびＶ_1B、Ｖ_6Bがそれぞれ緑および
青の各色の選択レベルの信号電圧を示し、Ｖ_2G、Ｖ_5Gお
よびＶ_2B、Ｖ_5Bはそれぞれ緑および青の各色の非選択レ
ベルの信号電圧を示している。

【００１９】本発明ではコモン信号波形の選択レベルＶ
_1R、Ｖ_1G、Ｖ_1BおよびＶ_6R、Ｖ_6G、Ｖ_6Bがそれぞれ同じ
電圧レベルではなく、Ｖ_1B＞Ｖ_1R＞Ｖ_1G、Ｖ_6B＜Ｖ_6R＜
Ｖ_6Gの関係を満たすように異ならせ、各色における光の
明るさが等しくなるようにＶ_1R、Ｖ_1G、Ｖ_1Bおよび
Ｖ_6R、Ｖ_6G、Ｖ_6Bが調整されていることに特徴がある。
なお、非選択レベルのＶ₂、Ｖ₅はそれぞれのコモン信号
で等しくしてあり、Ｖ_2R＝Ｖ_2G＝Ｖ_2B＝Ｖ₂、Ｖ_5R＝Ｖ
_5G＝Ｖ_5B＝Ｖ₅である。さらにこのＶ₂はセグメント波形
のＶ₃と等しく、Ｖ₅はセグメント波形のＶ₄と等しくし
てある。この非選択レベルが各コモン信号で共通になっ
ているため、たとえば青色のオン時の実効電圧を高くし
ても、他の色の実効電圧に何らの影響を及ぼさない。

【００２０】各コモン信号線に印加されるコモン信号の
波形ＣＯＭ１（Ｒ）、ＣＯＭ２（Ｇ）、ＣＯＭ３（Ｂ）
の各々とセグメントのオン波形（図１（ｄ）参照）が印
加されたときの画素に印加される電圧波形（ＣＯＭ−Ｓ
ＥＧ（ＯＮ））を図２に、セグメントのオフ波形（図１
（ｅ）参照）のときの画素に印加される電圧波形（ＣＯ
Ｍ−ＳＥＧ（ＯＦＦ））を図３に示す。すなわち、オン
時の印加電圧は赤色のときはＶ_R＝Ｖ_1R−Ｖ₆、緑色のと
きはＶ_G＝Ｖ_1G−Ｖ₆、青色のときはＶ_B＝Ｖ_1B−Ｖ₆とな
り、前述のように、Ｖ_1B＞Ｖ_1R＞Ｖ_1Gであるため、Ｖ_B
＞Ｖ_R＞Ｖ_Gとなっている。すなわち、青色の画素には実
効電圧が一番高く、緑色の画素には一番低い実効電圧が
印加されている。たとえば図８のオン時およびオフ時の
限界の印加電圧にこの調整した各色の電圧をＯＮ_B、Ｏ
Ｎ_R、ＯＮ_GおよびＯＦＦ_B、ＯＦＦ_R、ＯＦＦ_Gで示すよ
うに、それぞれのオン時の印加電圧およびオフ時の印加
電圧で明るさを等しくすることができる。このＶ_1RやＶ
_1Gの変化は通常Ｖ₂までの範囲で調整される。前述のよ
うに青色のカラーフィルターは光の透過率が低く、視認
感度も低いが、実効電圧が高いため透過光が多くなり、
各色の明るさを一定にすることができる。このＶ_1G、Ｖ
_1R、Ｖ_1Bは実際に色の明るさを見ながら、各色の明るさ
が同じになり、３色の混色が完全な白色になるように調
整することもできる。このような調整用手段が設けられ
ておれば、製造段階におけるカラーフィルターの厚さの
バラツキを完全に調整することができる。

【００２１】また、図３に示されるＶ₃またはＶ₄との差
の電圧であるオフ時の印加電圧もＶ_1R、Ｖ_1G、Ｖ_1Bが異
なるため変化し、実効電圧も変化するが図８に示される
ように、オン時の透過光が明るい緑色はオフ時において
も赤色や青色に比べて明るく、オン時の透過光が暗い青
色はオフ時においても赤色や緑色に比べて暗く、オフ時
の実効電圧もオン時の実効電圧に合わせて高くなったり
低くなったりする方が、かえって色の均一化の点から好
ましい。

【００２２】図４（ａ）は前述のＶ_1R、Ｖ_1G、Ｖ_1Bなど
のレベルを可変にすることができる液晶表示装置の駆動
回路部のブロック図、図４（ｂ）はＶ_1R、Ｖ_1G、Ｖ_1Bな
どを変化させる回路例である。

【００２３】図４（ｂ）に示されるように、Ｖ_DDの電圧
を抵抗分割により各レベルの信号電圧を形成するが、た
とえばＶ_1RおよびＶ_6Rを可変抵抗Ｒを介して取り出す信
号電圧発生手段を用いることにより、可変抵抗Ｒを変え
ることによりＶ_1RおよびＶ_6Rを変化させることができ
る。図４（ｂ）において、可変抵抗Ｒを抵抗Ｒ₄、Ｒ₅よ
りはるかに大きくする（Ｒ＞＞Ｒ₄、Ｒ₅）ことにより、
Ｖ_1R≒Ｖ_DD、Ｖ_6R≒Ｖ_SSとすることができる。このよう
な信号電圧発生手段を、たとえば赤色、緑色および青色
用に設けておき（緑色と青色用のみを変化させて、赤色
は従来の一定の電圧のままにすることもできる）、アナ
ログマルチプレクサ２に入力し、アナログマルチプレク
サ２とシフトレジスタ３またはカウンタなどからなる切
替手段によりコモン信号電圧のＣＯＭ１（Ｒ）、ＣＯＭ
２（Ｇ）、ＣＯＭ３（Ｂ）ごとにＶ₁の代りにＶ_1R、Ｖ
_1G、Ｖ_1Bに切替えてコモン駆動回路４から出力される。
コモン駆動回路４からは1/3デューティでＣＯＭ１
（Ｒ）、ＣＯＭ２（Ｇ）、ＣＯＭ３（Ｂ）と順次赤、
緑、青用の駆動信号が液晶パネルＬＣＤ６に印加され
る。その結果、前述のように赤、緑、青の各色によって
選択レベルが変化したコモン信号が液晶パネル６に印加
され、それぞれの色により実効電圧を変化させることが
でき、カラーフィルターの透過率や視感度の相違を相殺
して各色の明るさを一定にすることができ、３色の混色
を完全な白色にすることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、赤、緑、青の各色の画
素に印加されるオン時の実効電圧を変えて、それぞれの
色の明るさを一定にしているため、各色におけるカラー
フィルターの厚さのバラツキや、透過率の差、視感度の
差を相殺して３色の混色を白色にすることができる。そ
の結果、色ずれがなく、カラー表示のすぐれた液晶表示
装置がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動方法に用いる各コモン信号の波形
およびセグメント信号のオン波形およびオフ波形であ
る。

【図２】赤、緑、青の各色の画素に印加されるオン波形
を示す図である。

【図３】赤、緑、青の各色の画素に印加されるオフ波形
を示す図である。

【図４】本発明の液晶表示装置の一実施例の駆動回路部
のブロック図および信号電圧発生手段の一例の図であ
る。

【図５】カラー液晶表示装置の画素配列の一例を示す図
である。

【図６】コモン信号およびセグメント信号の一例を示す
図である。

【図７】信号電圧発生回路の一例を示す図である。

【図８】赤、緑、青各色の印加電圧に対する透過率を示
す図である。

【符号の説明】

１ 信号電圧発生手段 ２ アナログマルチプレクサ ３ シフトレジスタ ４ コモン駆動回路 ５ セグメント駆動回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤、緑、青の各色の画素列がそれぞれ別
   のコモン信号線により駆動されるカラー液晶表示装置の
   駆動方法であって、前記赤、緑、青の少なくとも２色の
   コモン信号の選択レベルの信号電圧を異ならせることを
   特徴とするカラー液晶表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 赤、緑、青の３色の混色が白色になるよ
   うに前記コモン信号の少なくとも１つの選択レベルの信
   号電圧を調整し、該調整した信号電圧のコモン信号で駆
   動する請求項１記載の駆動方法。
3. 【請求項３】 赤、緑、青の各色の画素列がそれぞれ別
   のコモン信号線により駆動されるカラー液晶表示装置で
   あって、前記赤、緑、青の少なくとも２色のコモン信号
   の選択レベルを異ならせるための少なくとも２種類の選
   択レベルの信号電圧を発生させる信号電圧発生手段を有
   してなるカラー液晶表示装置。
4. 【請求項４】 液晶パネルを駆動するコモン駆動回路を
   有し、該コモン駆動回路から供給されるコモン信号に応
   じて前記少なくとも２種類の選択レベルの信号電圧を切
   替えて前記コモン駆動回路に提供する切替手段が設けら
   れてなる請求項３記載のカラー液晶表示装置。