JP2001343636A

JP2001343636A - マトリクス型カラー表示装置

Info

Publication number: JP2001343636A
Application number: JP2000163456A
Authority: JP
Inventors: Yasukuni Yamane; 康邦山根
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】マトリクス型カラー表示装置で縦や横の線と
して観測される画質妨害の発生を軽減する。【解決手段】複数の画素を行方向および列方向にマト
リクス状に配置し、各画素内をＲＧＢのサブ画素に分け
てカラー表示を可能にする。ＲＧＢの３原色のサブ画素
のうち、輝度が最も高いＧのサブ画素は、各画素の中央
に配置する。周辺のサブ画素は、ＲとＢとを、行毎に交
互に入替える。３原色中で最も輝度成分が高いＧのサブ
画素が各画素の中央部に配置され、その他のサブ画素が
各画素の周辺部に配置されるとともに、周辺部に配置さ
れるサブ画素の相対位置が行毎に異なるので、画素レベ
ルでの色付き現象を抑えながら、近付いたときに縦線と
して見える画質妨害を発生しにくくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画素をマト
リクス状に配列し、各画素を３原色のサブ画素を用いて
構成してカラー表示を行うマトリクス型カラー表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示装置のようなマトリクス
型カラー表示装置は、一般に薄型で軽量である等の特徴
を有している。このため、Cathode Ray TubeからＣＲＴ
と略称される陰極線管に替わる表示装置として、携帯機
器用途をはじめ幅広く使用されている。たとえば、Thin
Film TransistorからＴＦＴと略称される薄膜トランジ
スタをスイッチング素子とするアクティブマトリクス型
液晶表示装置としては、対角線長さが５０ｃｍに達する
２０型以上の大きさが実用化されている。液晶表示装置
は非発光型の表示装置であるけれども、自発光型のマト
リクス型カラー表示装置として、対角長さが１００ｃｍ
に達する４０型以上のプラズマディスプレイも実用化さ
れている。マトリクス型カラー表示装置では、空間的あ
るいは時間的に色混合を行う方式でカラー表示が行われ
ている。特に直視型の場合には、３原色のサブ画素を用
いて各画素で加法混色を行い、カラー表示を行う方法が
最も広く用いられている。

【０００３】図１３は、ＴＦＴアクティブマトリクス方
式の液晶表示装置で用いられているサブ画素の配列の例
を示す。現在主流となっている液晶表示装置では、各液
晶表示素子は光量の制御を行い、色の違いはカラーフィ
ルタで発生させている。したがって、１画素を３原色の
サブ画素で構成するカラー液晶表示素子では、図１３に
示すようなサブ画素の配置に対応して、カラーフィルタ
および液晶表示素子をそれぞれ配置し、しかも位置合わ
せを行う必要がある。

【０００４】図１３（ａ）はデルタ配列、図１３（ｂ）
はストライプ配列、図１３（ｃ）はモザイク配列、図１
３（ｄ）はスクウェア配列をそれぞれ示す。各配列は、
それぞれ得失があり、コンピュータのディスプレイ用と
しては、画素アスペクト比が１：１であることが要求さ
れるので、図１３（ｂ）に示すようなストライプ配列が
広く使用されている。また、図１３（ａ）に示すデルタ
配列は、従来テレビジョン受像用に多用されてきている
けれども、テレビジョンの受像機をインターネットに代
表されるマルチメディア用途にも使用することが多くな
ってきているので、テレビジョン受像機としても図１３
（ｂ）に示す縦ストライプ配列を使用する例が増えてき
ている。ストライプ配列では、水平走査が行われる行方
向に赤色のサブ画素であるＲ、緑色のサブ画素である
Ｇ、青色のサブ画素であるＢを配列する。行方向に垂直
な列方向には、各色のサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂが縦に連なる
ようになる。

【０００５】図１４は、種々のマトリクス型カラー表示
装置の中で、最も広く普及しているＴＦＴを用いるアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の部分的構成を示す。
アクティブマトリクス型液晶表示装置では、通常、信号
電荷を１フレーム期間保持し、液晶の異方性に起因する
電圧変動を抑制するために、補助容量を各画素毎に設け
る必要がある。補助容量に接続される補助容量線は、行
毎に走査線と平行に配置されることが一般的である。補
助容量線は、電気的な抵抗値を低下させる観点から、ア
ルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）等の金属を用い
るメタル配線で形成される。補助容量線にメタル配線を
用いると、光を透過しないので、メタル配線の部分は斜
線を施して示すように遮光領域となってしまう。

【０００６】カラーマトリクス表示装置の１画素を３原
色のサブ画素に分けて構成することについての先行技術
は、たとえば特開昭５８−２３０８４号公報に記載され
ている。この先行技術では、１画素内に３原色のサブ画
素に相当する部分を３原色の各色毎に複数個設け、画素
の大きさが大きくなっても解像度が低下しないようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】最近のようにマトリク
ス型カラー表示装置の大形化が進展しても、表示に使用
する画素の数が変わらなければ、１画素が占める面積の
割合が大きくなってしまう。３原色のサブ画素を用いて
加法混色によってカラー表示を行うマトリクス型カラー
表示装置では、画素ピッチが充分小さい場合や、観視者
から表示装置までの視距離が充分離れている場合は問題
とならないけれども、これらの条件が満たされない場
合、サブ画素構造が観視者に観測されてしまうことにな
る。特に、アクティブマトリクス型液晶表示装置で広く
用いられている縦ストライプ構造の場合には、画素ピッ
チが充分に小さいか監視者から表示装置までの視距離が
充分離れているような解像度の条件が満足されない場
合、たとえば全体的に白を表示する「白ベタ」の表示を
行うときに、画素単位の縦の線が監視者に観測されてし
まうことになる。この理由は、一般的に使用されるＲＧ
Ｂの３原色では、各サブ画素の輝度比がほぼＧ：Ｒ：Ｂ
＝６：３：１となり、Ｇのサブ画素とＢのサブ画素とで
輝度比がきわめて大きくなるからである。また、人間の
視覚の輝度に対する空間解像特性は、色差に比べて優れ
ているため、サブ画素の輝度差が縦の線として見えやす
くなる。表示装置の画質という観点からは、この縦線の
ような現象は、できるだけ観測されにくいことが望まし
い。最近のようにマトリクス型カラー表示装置の大形化
や大面積化が進展している場合には、表示される画素数
は画面フォーマットで決まってしまうため、一般には画
素サイズが大きくなり、前述の問題が顕著化されてく
る。

【０００８】図１４に示すようなＴＦＴを利用するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置では、サブ画素毎に形
成される補助容量を、ＴＦＴと液晶電極との接続点と、
補助容量線との間に接続するＣｓオンコモン構造である
ため、図１４で斜線を施して示すような遮光領域が横の
線として観測されやすくなるという問題もある。

【０００９】本発明の目的は、前述のような縦の線や横
の線が観測されにくく、画質妨害の発生を軽減すること
ができるマトリクス型カラー表示装置を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、１画素が３原
色のサブ画素で構成され、複数の画素が水平走査が行わ
れる行方向と、行に直交する列方向とに配列されるマト
リクス型カラー表示装置において、３原色のうち、輝度
成分が最高の第１原色のサブ画素が各画素の中央部に配
置され、第２原色および第３原色のサブ画素は、各画素
の周辺部にそれぞれ配置されるとともに、第１原色のサ
ブ画素に対する相対位置が予め定める一方側と他方側と
に、行毎に異なることを特徴とするマトリクス型カラー
表示装置である。

【００１１】本発明に従えば、マトリクス型カラー表示
装置は、１画素が３原色のサブ画素で構成され、複数の
画素が水平走査が行われる行方向と、行に直交する列方
向とに配列される。各画素の中央部には、３原色のう
ち、輝度成分が最高の第１原色のサブ画素が配置され
る。各画素の周辺部には、第２原色および第３原色のサ
ブ画素が、第１原色のサブ画素に対する相対的位置が、
行毎に異なるように配置される。これによって画素レベ
ルでの色付き現象を抑えながら、視距離が近いときに縦
線として観測される画質妨害を発生しにくくすることが
できる。

【００１２】また本発明は、前記第２原色のカラー信号
成分と、前記第３原色のカラー信号成分とを、１水平期
間毎に入替えて出力するカラー入替回路と、前記第１原
色のカラー信号成分を前記各画素の中央部のサブ画素表
示用の信号線に供給し、前記カラー入替回路の出力を前
記周辺部の一方側のサブ画素表示用の信号線、および前
記他方側のサブ画素表示用の信号線にそれぞれ供給する
信号線駆動回路とを含むことを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、カラー入替回路で第２原
色のカラー信号成分と第３原色のカラー信号成分とを１
水平期間毎に入替えて出力し、信号線駆動回路は第１原
色のカラー信号成分を各画素の中央部のサブ画素表示用
の信号線に供給し、カラー入替回路で入替えられる出力
を周辺部の一方側と他方側とのサブ画素表示用の信号線
にそれぞれ供給する。第２原色と第３原色との位置が入
替わるサブ画素の配置に対応していない通常の縦ストラ
イプ配置のカラー表示信号を入力しても、第２原色と第
３原色のサブ画素を行毎に入替えて表示することができ
る。信号線駆動回路も、従来からの構成をそのまま利用
することができる。

【００１４】また本発明は、３原色のカラー表示信号が
入力され、前記第１原色のカラー信号成分を前記中央部
のサブ画素表示用の信号線に供給し、前記第２原色のカ
ラー信号成分と前記第３原色のカラー信号成分とを、１
水平期間毎に交互に入替えて、前記周辺部の一方側のサ
ブ画素表示用の信号線、および前記他方側のサブ画素表
示用の信号線にそれぞれ供給する入替機能付信号線駆動
回路を備えることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、入替機能付信号線駆動回
路は、３原色のカラー表示信号が入力され、第１原色の
カラー信号成分を中央部のサブ画素表示用の信号線に供
給し、第２原色のカラー信号成分と第３原色のカラー信
号成分とを１水平期間毎に交互に入替えて、周辺部の一
方側のサブ画素表示用の信号線と他方側のサブ画素表示
用の信号線とにそれぞれ供給する。従来のままのカラー
表示信号を入力しても、信号線駆動回路で第２原色と第
３原色とを行毎に入替えながら各画素の周辺部のサブ画
素表示用の信号線に供給するので、使用部品を増加する
ことなく画質妨害が発生しにくい信号線駆動を行うこと
ができる。

【００１６】また本発明で前記各画素は、前記行方向と
前記列方向とにそれぞれ平行な辺で囲まれる矩形形状を
有し、前記サブ画素は、該矩形形状が該列方向に平行な
境界線で区切られて形成されることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、各画素は、行方向および
列方向にそれぞれ平行な辺で囲まれる矩形形状を有し、
サブ画素は矩形形状を列方向に平行な境界線で区切られ
て形成されるので、全体的にはストライプ配列となる。
列方向について、各画素の周辺部の第２原色のサブ画素
と第３原色のサブ画素とが交互に入替わるようになるの
で、縦の線として見える画質妨害の発生を抑えることが
できる。

【００１８】また本発明で前記各画素は、３原色のカラ
ーフィルタを有する液晶表示素子で構成されることを特
徴とする。

【００１９】本発明に従えば、３原色のカラーフィルタ
を有する液晶表示素子で、縦の線として見える画質妨害
の発生を抑えることができる。

【００２０】また本発明で前記液晶表示素子はアクティ
ブマトリクス型であり、前記行毎に補助容量線が設けら
れ、各補助容量線は、前記各画素の表示部分で略等間隔
の複数の容量線に分割されていることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、補助容量線を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示素子で、縦の線として見え
る画質妨害を抑えるとともに、補助容量線に基づく横の
線の画質妨害も低減することができる。

【００２２】さらに本発明は、補助容量線が行毎に配置
されるアクティブマトリクス型液晶表示素子を用いるマ
トリクス型カラー液晶表示装置において、行毎に配置さ
れる補助容量線は、各画素の表示部分で略等間隔の複数
の容量線に分割されていることを特徴とするマトリクス
型カラー表示装置である。

【００２３】本発明に従えば、マトリクス型カラー表示
装置は、補助容量線が行毎に配置されるアクティブマト
リクス型液晶表示素子を用いる。行毎に配置される補助
容量線は、各画素の表示部分で略等間隔の複数の容量線
に分割されているので、単一の補助容量線が遮光領域と
なって横線として見える画質妨害を発生するのを、容量
線を分割して画質妨害の発生を抑えることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の第１形態
としてのマトリクス型カラー表示装置のサブ画素の配置
を示す。図１では、説明の便宜上、５×５画素の領域だ
けを示している。たとえば画面サイズが１０．４型のＶ
ＧＡ（Video Graphics Array）フォーマットの場合、画
素数は６４０×４８０画素となる。画素ピッチは、縦横
両方向とも３３０μｍである。各画素はＲＧＢの３原色
の各色を発光する３つのサブ画素から構成される。サブ
画素の配列ピッチは、縦方向が３３０μｍ、横方向が１
１０μｍとなる。前述のように、ＲＧＢの３原色では、
Ｇが最も輝度が高くなる。本実施形態では、輝度が最高
のＧのサブ画素を各画素の中央部に配置する。残りのＲ
とＢのサブ画素は、Ｇのサブ画素の両側に配置する。ま
た、行毎に、Ｒのサブ画素とＢのサブ画素の相対位置を
入替える。なお、各サブ画素のフィルファクタ（カラー
液晶表示装置の場合は開口率）は、０．３〜０．９程度
が一般的であり、サブ画素全面が表示に寄与するわけで
はない。図１では、説明の便宜上、各サブ画素のフィル
ファクタを１として表している。

【００２５】前述のようなサブ画素の配置は、表示方式
によって製造方法は異なるけれども、基本的にはカラー
フィルタあるいは発光素子の配置の問題であり、比較的
容易に実現することができる。たとえばＴＦＴを用いる
アクティブマトリクス型液晶表示装置の場合では、ＴＦ
Ｔ基板の設計は従来どおり行い、対向側の基板に設ける
カラーフィルタのパターン設計を、図１に示すサブ画素
の配置に併せて行えばよい。開口率を向上させる目的
で、ＴＦＴ基板上にカラーフィルタを形成する場合も、
同様にカラーフィルタのパターン設計を変更すればよ
い。

【００２６】図１に示すようなサブ画素の配置によっ
て、Ｇのサブ画素の両側に、ＲとＢのサブ画素が均等に
配置されることになる。一方の側にはＢのサブ画素だけ
が配置されていた図１３（ｂ）に示すような従来の縦ス
トライプ配列の場合に比べて、輝度の変化を均一化する
ことができるので、従来は画素単位の縦の線として観測
されていた妨害要因を緩和することができる。なお、最
も輝度が高いＧのサブ画素を中央に配置することによっ
て、両隣の画素との間の干渉を抑制することができる。

【００２７】本実施形態のマトリクス型カラー表示装置
では、表示のためのカラー画像信号を供給するホスト側
で、図１に示すようなサブ画素の配置に対応したカラー
信号成分の入替えを行う必要がある。このようなカラー
信号成分の入替えは、従来ＲＧＢの各色毎に分けて画像
イメージを形成する段階のソフトウェアで行ったり、カ
ラーイメージを読出してマトリクス型カラー表示装置に
供給するハードウェアの段階で入替えを行うようにする
こともできる。

【００２８】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態のマトリクス型カラー表示装置は、透過型あるい
は反射型で非発光型の液晶表示装置ばかりではなく、プ
ラズマディスプレイやＥＬ（エレクトロルミネセンス）
ディスプレイのような自発光型の表示装置にも適用する
ことができる。また直視型だけでなく、サブ画素構成を
とる投射型ディスプレイにも適用することができるのは
勿論である。

【００２９】図２は、本発明の実施の第２形態としての
マトリクス型カラー表示装置の概略的なシステム構成を
示す。本実施形態では、マトリクス型カラー表示装置
が、ＴＦＴを用いるアクティブマトリクス型の液晶パネ
ル１である場合を例にとって説明する。なお、液晶パネ
ル１が、透過型の場合には、この他にバックライトおよ
びバックライト用電源が付加される。液晶パネル１を構
成する画素は、行方向および列方向にマトリクス状に配
置され、アクティブマトリクスを構成するＴＦＴによる
スイッチング制御でカラー画像表示を行う。アクティブ
マトリクスの列方向の信号線は、信号線駆動回路２によ
ってそれぞれ駆動される。アクティブマトリクスの行方
向の走査線は、走査線駆動回路３によってそれぞれ駆動
される。信号線駆動回路２および走査線駆動回路３の駆
動のタイミングは、タイミング制御回路４から与えられ
るタイミング信号で制御される。タイミング制御回路４
は、カラー表示信号とともに与えられる水平同期信号Ｈ
ｓｙｎｃと垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよびクロック信号
ＣＬＫに基づいて、各種タイミング信号を発生する。

【００３０】本実施形態のマトリクス型カラー表示装置
が従来と異なるのは、入力されたカラー信号成分を１水
平期間毎に交互に入替えて信号線駆動回路２へ供給する
カラー信号入替回路５を備えていることである。液晶パ
ネル１の各画素では、図１の実施形態と同様にサブ画素
が配置されている。カラー信号入替回路５は、タイミン
グ制御回路４から与えられる切換制御信号ＳＥＬに従っ
て、ＲとＢのカラー信号成分を水平走査毎に入替える。
このようなカラー信号入替回路５を備えることによっ
て、図１のサブ画素の配置構成を有する液晶パネル１を
用いながら、従来と同様のカラー表示信号を入力するだ
けで所望の表示を行うことができる。

【００３１】外部から入力されるカラー表示信号は、た
とえば１８ビットのデジタル信号であり、ＲＧＢ各色が
６ビットずつで構成される。したがって、液晶パネル１
では、各色６４階調の表示が行われることになる。入力
された１８ビットのカラー表示信号（Ｒ０〜Ｒ５、Ｇ０
〜Ｇ５、Ｂ０〜Ｂ５）は、バッファ回路６を介してカラ
ー信号入替回路５へ送られる。カラー信号入替回路５で
は、入力されたカラー表示信号のうち、最も輝度が高い
カラー信号成分であるＧ０〜Ｇ５はそのまま信号線駆動
回路２に送出する。一方、残りのカラー信号成分である
Ｒ０〜Ｒ５とＢ０〜Ｂ５とは、１水平期間毎に交互に入
替えて信号線駆動回路２へ送出される。本実施形態のマ
トリクス型カラー表示装置の各部には、電源回路７から
必要な電源電圧が供給される。電源回路７は、たとえば
ロジック用、走査線駆動回路用および信号線駆動回路用
に分けて異なる電圧の直流電力を供給する。

【００３２】図３は、図２に示すカラー信号入替回路５
の例を示す。カラー信号入替回路５は、たとえば２つの
マルチプレクサ回路１１，１２を用いて容易に実現する
ことができる。切換制御信号ＳＥＬは、一方のマルチプ
レクサ回路１１の選択入力Ｓにはそのまま与えられ、他
方のマルチプレクサ回路１２の選択入力Ｓにはインバー
タ回路１３を介して与えられる。カラー信号成分Ｒ０〜
Ｒ５は、両方のマルチプレクサ回路１１，１２のＡ側入
力にそれぞれ接続される。マルチプレクサ回路１１は、
選択入力Ｓがハイレベルであるかローレベルであるかに
よって、Ａ側入力またはＢ側入力を切替えて出力Ｙから
導出する。このような構成によって、切換制御信号ＳＥ
Ｌを水平走査期間毎にハイレベルとローレベルとに切替
えれば、一方のマルチプレクサ回路１１と他方のマルチ
プレクサ回路１２とから出力されるカラー信号成分を交
互に入替えることができる。

【００３３】図４は、図２のタイミング制御回路４で制
御信号ＳＥＬを発生させる部分的な構成を示す。タイミ
ング制御回路４では、入力されたクロック信号および同
期信号に基づき、表示に必要なタイミング信号を生成す
る。本実施形態のタイミング制御回路４が従来と異なる
のは、カラー信号入替回路５へ供給する切替制御信号Ｓ
ＥＬを生成する機能を備えていることである。この切替
制御信号ＳＥＬは、フリップフロップ回路１４を用いて
容易に作成することができる。フリップフロップ回路１
４は、インバータ回路１５を介して接続される垂直同期
信号Ｖｓｙｎｃがハイレベルとなるときにクリアされ、
水平同期信号Ｈｓｙｎｃが立上がる毎に出力状態を反転
する。たとえばフリップフロップ回路１４の出力Ｑをイ
ンバータ回路１６を介して導出する信号を、切換制御信
号ＳＥＬとすることができる。

【００３４】図５は、図２のタイミング制御回路４が発
生する切換制御信号ＳＥＬと走査線駆動回路３から発生
する走査信号のタイミングとを比較して示す。切換制御
信号ＳＥＬは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃがハイレベルに
なるとハイレベルになり、以降は、水平同期信号Ｈｓｙ
ｎｃの立上がり毎に出力レベルを反転させる。垂直同期
信号Ｖｓｙｎｃから所定数の水平走査が終了すると、走
査線駆動回路３から走査出力ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３が
順次出力される。

【００３５】液晶パネル１は、カラーフィルタ配列が図
１に示すような配列となっている以外は、従来と同じ構
造で形成される。基本的には、液晶層を２枚のガラス基
板で挟み込んだ構造であり、一方のガラス基板上に画素
アレイが形成される。１画素は３つのサブ画素で構成さ
れ、各サブ画素は信号線駆動回路２および走査線駆動回
路３によって駆動される。

【００３６】図６は、図２の液晶パネル１の画素アレイ
部と信号線駆動回路２および走査線駆動回路３について
より詳細に示す。この液晶パネル１は、多数の走査線と
多数の信号線とが交差するように形成され、隣接する２
本の走査線と隣接する２本の信号線とで囲まれた部分
に、サブ画素がマトリクス状に配置される。

【００３７】図７は、図６に示す１つのサブ画素につい
ての構成を示す。各サブ画素は、スイッチング素子とし
てのＴＦＴ１７と液晶容量ＣＬおよび補助容量ＣＳによ
って構成される。補助容量ＣＳは、液晶容量ＣＬを形成
する液晶誘電率の異方性、ＴＦＴ１７のリーク電流、Ｔ
ＦＴのゲート・ソース間の寄生容量等に起因するサブ画
素電位の変動の影響を抑制するために用いられる。スイ
ッチング素子として働くＴＦＴ１７のソースおよびドレ
インを介して信号線ＤＬｊは、液晶容量ＣＬおよび補助
容量ＣＳのそれぞれ一方の電極と接続される。サブ画素
のＴＦＴ１７のゲートは、走査線ＳＬｉに接続される。
また、液晶容量ＣＬの他方の電極は、液晶セルを挟む対
向基板側に対向電極として設けられる。補助容量ＣＳの
他方の電極は、全画素に共通な補助容量線に接続され
る。補助容量線は、図１４に示すように、行毎に走査線
と平行に配線されるのが一般的である。なお、ｉ，ｊは
１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎの範囲の整数であり、ＶＧＡフ
ォーマットではｍ＝４８０，ｎ＝６４０×３である。

【００３８】走査線ＤＬｊは走査線駆動回路３に接続さ
れており、信号線ＳＬｉは信号線駆動回路２に接続され
ている。走査線駆動回路３は、走査線ＤＬｊを順次走査
して、各走査線ＤＬｊに接続されているＴＦＴ１７のゲ
ートに２０〜３０Ｖ程度の電圧を図５に示すように、必
要な期間だけ印加する機能を有している。また、信号線
駆動回路２は、入力されたカラー表示信号を１水平期間
にわたって順次サンプリングして保持し、さらにデジタ
ル／アナログ（以下、「Ｄ／Ａ」と略称する）変換を行
って、必要なタイミングで信号線ＤＬｊにアナログ信号
として出力する。走査線駆動回路３によって走査線ＳＬ
ｉがアクティブ状態になると、走査線ＤＬｉにゲートが
接続されているＴＦＴ１７が導通状態となり、信号線Ｄ
Ｌｊに出力された信号がＴＦＴ１７のソースおよびドレ
インを介して液晶容量ＣＬと補助容量ＣＳとを充電し、
信号線上に出力された信号がサブ画素に書込まれる。サ
ブ画素に書込まれた電荷は、１フレーム期間保持され、
表示が維持される。走査線駆動回路３および信号線駆動
回路２には、一般的な液晶ドライバＬＳＩを使用するこ
とができる。

【００３９】なお、液晶素子は直流電圧を印加すると電
気化学反応によって劣化するため、長寿命化を図るため
には、印加電圧の極性を周期的に反転する交流駆動を行
う必要がある。以下この交流駆動を反転駆動と呼ぶこと
にする。ＴＦＴを用いる液晶パネル１を反転駆動する場
合、１フレーム毎に極性反転を行うと、液晶誘電率の異
方性、ＴＦＴのリーク電流のばらつき、およびＴＦＴの
寄生容量に起因するサブ画素電位の変動、対向電極信号
のセンタ値からのずれ等の種々の要因から、液晶に印加
される正負の電圧に多少のアンバランスが生じることが
避けられず、フレーム周波数の半分の周波数で微小な輝
度変動を生じて、見た目にフリッカとして認知されてし
まう。この対策として、１フレーム毎の反転に加えて、
隣接ライン間あるいは隣接画素間を逆極性にする反転駆
動方式が用いられる。

【００４０】このように本実施形態のマトリクス型カラ
ー表示装置では、従来と同様なカラー表示信号を入力す
るだけで、実施の第１形態の場合と同様に、従来は画素
単位の縦の線として観測されていた妨害要因を軽減する
ことができる。なお本実施形態ではアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置の場合を例をとって説明を行ってい
るけれども、実施の第１形態の場合と同様に、他の方式
の表示装置に対しても幅広く適用することができるのは
勿論である。

【００４１】図８は、本発明の実施の第３形態としての
マトリクス型カラー表示装置の概略的なシステム構成を
示す。本実施形態で、図２に示す実施形態と対応する部
分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態が図２の実施形態と異なるのは、図２に示す
ようなカラー信号入替回路５を備えていない代わりに、
入替機能付信号線駆動回路２２を用い、入替機能付信号
線駆動回路２２内で、入力されるカラー表示信号のう
ち、輝度成分が最高ではない２つのカラー信号成分を、
１水平期間毎に交互に入替えて各画素の周辺部のサブ画
素を表示する信号線に供給する駆動信号入替機能を備え
ていることである。ただし、入替えのタイミングは、図
２の実施形態と異なるので、制御信号ＳＥＬを発生する
タイミング制御回路２４も、図２のタイミング制御回路
４とは異なるものを用いる。

【００４２】図９は、本実施形態のマトリクス型カラー
表示装置で用いる入替機能付信号線駆動回路２２の構成
例を示す。入替機能付信号線駆動回路２２は、シフトレ
ジスタ３１、データレジスタ３２、ラッチ３３、Ｄ／Ａ
コンバータ３４、駆動信号切換回路３５、出力バッファ
３６および基準電圧発生回路３７を含む。このうち、駆
動信号切換回路３５を除く構成は、従来からの信号線駆
動回路と同等である。駆動信号切換回路３５は、最終的
に信号線を駆動する出力バッファ３６の前段に設けら
れ、ＲとＢのカラー信号成分を、切換制御信号ＳＥＬに
応じて、両信号のうちの一方を選択して信号線に出力す
ることができる。

【００４３】図１０は、図９に示す駆動信号切換回路３
５の１画素分に相当する構成を示す。駆動信号切換回路
３５は、４つのアナログスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５
ｃ，３５ｄを用いて容易に実現することができる。Ｄ／
Ａコンバータ３４からＲｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔと
してそれぞれ導出されるＲＧＢの各色の輝度に対応する
アナログ信号のうち、最も輝度の高いＧの信号はそのま
ま出力バッファ３６に与えられ、ＲとＢの信号がアナロ
グスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄで交互に切
換えられる。切換えのタイミングは、タイミング制御回
路２４から供給される切換制御信号ＳＥＬに基づいて行
われ、１水平期間毎に切換えられる。ここで注意するこ
とは、表示のための信号を切換えるタイミングが、図２
に示す実施形態の場合よりも１水平期間だけ遅延してい
ることである。

【００４４】本実施形態でも、従来と同様のカラー表示
信号を入力するだけで、図２の実施形態と同様に、従来
は画素単位の縦の線として観測されていた妨害要因を緩
和する表示を行うことができる。また、本実施形態では
アクティブマトリクス型液晶表示装置の場合を例にとっ
て説明しているけれども、図１の実施形態の場合と同様
に、他の方式の表示装置にも幅広く適用することができ
る。

【００４５】図１１は、本発明の実施の第４形態として
のアクティブマトリクス型液晶表示素子４０を用いたマ
トリクス型カラー表示装置の概略的な画素構成を示す。
本実施形態では、ＴＦＴ４１をガラス基板上に従来と同
様の工程で形成するけれども、補助容量線４２，４３を
全く異なる思想で設計している。すなわち、図１１に示
すように、補助容量線４２，４３は、各画素の表示に寄
与する部分である絵素電極４４では、略等間隔となるよ
うに２本の容量線に分割して配線される。各サブ画素に
おける２本の補助容量線４２，４３の容量値を加算した
値は、従来設計と同じ補助容量の容量値となるようにし
ておく。したがって、各補助容量線４２，４３の線幅
は、従来の１本の補助容量線で構成する場合よりも細く
することができる。さらに、補助容量線４２，４３の間
には間隔をあけているので、補助容量線４２，４３をメ
タル配線で形成して遮光領域となっても、横の線として
目立ちにくくすることができる。

【００４６】図１２は、本発明の実施の第５形態として
のアクティブマトリクス型液晶表示素子５０を用いたマ
トリクス型カラー表示装置の概略的な画素構成を示す。
本実施形態で図１１に示す構成に対応する部分には同一
の参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態
では、同一のサブ画素内で、２本の補助容量線４２，４
３が、短絡線５１によって相互に接続されている。短絡
線５１で２本の補助容量線４２，４３を接続する部分に
も補助容量が形成され、また補助容量線４２，４３間の
電位変化を小さくすることができる。

【００４７】このように、遮光領域となる補助容量線４
２，４３を、各サブ画素の表示部において２本に分割す
ることで、個々の補助容量線４２，４３の線幅を細くす
ることができ、しかも略等間隔で配線されるので、従来
に比べて、補助容量線４２，４３による横の線を目立た
なくすることができる。なお、図１１および図１２で
は、２分割する場合について説明しているけれども、プ
ロセス上の問題を生じない範囲で、３分割以上にしても
全く差し支えなく、横の線を目立たなくすることができ
る効果は一層顕著となる。

【００４８】実施の第４形態または第５形態の考え方
を、実施の第１形態〜第３形態と組合わせて適用するこ
とも勿論可能である。組合わせることによって、縦の線
も横の線も見えにくくして、カラー画像の画質を向上さ
せることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各画素内
での３原色のカラー成分のうちで最も輝度の高い第１原
色を除く第２原色と第３原色のサブ画素の位置を行毎に
入替えて、画質上の妨害となりやすい画素毎の縦の線を
観測されにくくすることができる。したがって、特に白
のベタ表示時等における画質向上を図ることができる。

【００５０】また本発明によれば、第２原色と第３原色
のカラー信号成分を１水平周期毎に入替えて出力するカ
ラー入替回路を用いて、従来のままのカラー表示信号を
入力し、従来のままの信号線駆動回路を用いて、縦線と
して見える画質妨害を低減することができる。

【００５１】また本発明によれば、第２原色のカラー信
号成分と第３原色のカラー信号成分とを１水平周期毎に
交互に入替えて出力する入替機能付信号線駆動回路を用
いて、従来のままのカラー表示信号を入力しても、縦線
として見える画質妨害が発生しにくくすることができ
る。

【００５２】また本発明によれば、矩形形状のサブ画素
をストライプ状に配置しても、各画素の周辺部の第２原
色のサブ画素と第３原色のサブ画素との位置を行毎に入
替えるので、画素レベルでの色付現象を抑えながら、近
付いても縦線として見える画質妨害が発生しにくくなる
ようにすることができる。

【００５３】また本発明によれば、３原色のカラーフィ
ルタを有する液晶表示素子で、画素レベルでの色付き現
象を抑えながら、近付いても縦線として見える画質妨害
が発生しにくくなるようにすることができる。

【００５４】また本発明によれば、アクティブマトリク
ス型液晶表示素子で、サブ画素の配置を行毎に入替えて
縦の線として見える画質妨害の発生を抑え、補助容量線
に基づく横の線の画質妨害の発生も抑えることができ
る。

【００５５】さらに本発明によれば、行方向に配置する
補助容量線を、各画素の表示部分で略等間隔の複数の容
量線に分割するので、容量線が遮光する領域を分散し、
横線として見える画質妨害を発生しにくくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態でのサブ画素の配置を
示す図である。

【図２】本発明の実施の第２形態としての概略的な電気
的構成を示すブロック図である。

【図３】図２のカラー信号入替回路５の電気的構成を示
すブロック図である。

【図４】図２のタイミング制御回路４の部分的な電気的
構成を示すブロック図である。

【図５】図２のタイミング制御回路４からの制御信号と
走査線駆動回路３からの走査信号とを示すタイムチャー
トである。

【図６】図２の液晶パネル１でサブ画素について信号線
駆動回路２および走査線駆動回路３による駆動のための
構成を示す部分的なブロック図である。

【図７】図６のサブ画素の等価的な電気的構成を簡略化
して示す電気回路図である。

【図８】本発明の実施の第３形態としてのマトリクス型
カラー表示装置の概略的な電気的構成を示すブロック図
である。

【図９】図８に示す入替機能付信号線駆動回路２２の内
部構成を示すブロック図である。

【図１０】図９の駆動信号切換回路３５の内部構成を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の実施の第４形態としてのアクティブ
マトリクス型液晶表示素子の一部を概略的に示す図であ
る。

【図１２】本発明の実施の第５形態としてのアクティブ
マトリクス型液晶表示素子５０の一部を概略的に示す図
である。

【図１３】従来からマトリクス型カラー表示装置で用い
られているサブ画素の配列の例を示す図である。

【図１４】従来からのＴＦＴを用いるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の部分的な構成を示す図である。

【符号の説明】

１液晶パネル２信号線駆動回路３走査線駆動回路４，２４タイミング制御回路５カラー信号入替回路１１，１２マルチプレクサ回路１４フリップフロップ回路１７，４１ＴＦＴ２２入替機能付信号線駆動回路３５駆動信号切換回路３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄアナログスイッチ３６出力バッファ４０，５０アクティブマトリクス型液晶表示素子４２，４３補助容量線４４絵素電極５１短絡線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３Ｑ５Ｃ０９４Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３６４２Ｋ６４２６８０Ｈ６８０ 3/36 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FD03 GA02 GA11 LA16 2H092 JA24 JB64 JB69 NA01 PA06 PA08 2H093 NA16 NA43 NA64 NC14 NC21 NC22 NC26 NC34 NC35 NC36 NC49 ND15 ND17 NE03 NE06 5C006 AA16 AA22 AC11 AC21 AF22 AF42 BB16 BC12 BC14 FA05 FA22 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 EE29 EE30 FF11 JJ01 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06 5C094 AA02 BA03 BA27 BA31 BA43 CA19 CA24 EA04 EA07 EA10 ED03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１画素が３原色のサブ画素で構成され、
複数の画素が水平走査が行われる行方向と、行に直交す
る列方向とに配列されるマトリクス型カラー表示装置に
おいて、３原色のうち、輝度成分が最高の第１原色のサブ画素が
各画素の中央部に配置され、第２原色および第３原色のサブ画素は、各画素の周辺部
にそれぞれ配置されるとともに、第１原色のサブ画素に
対する相対位置が予め定める一方側と他方側とに、行毎
に異なることを特徴とするマトリクス型カラー表示装
置。
【請求項２】前記第２原色のカラー信号成分と、前記
第３原色のカラー信号成分とを、１水平期間毎に入替え
て出力するカラー入替回路と、前記第１原色のカラー信号成分を前記各画素の中央部の
サブ画素表示用の信号線に供給し、前記カラー入替回路
の出力を前記周辺部の一方側のサブ画素表示用の信号
線、および前記他方側のサブ画素表示用の信号線にそれ
ぞれ供給する信号線駆動回路とを含むことを特徴とする
請求項１記載のマトリクス型カラー表示装置。
【請求項３】３原色のカラー表示信号が入力され、前
記第１原色のカラー信号成分を前記中央部のサブ画素表
示用の信号線に供給し、前記第２原色のカラー信号成分
と前記第３原色のカラー信号成分とを、１水平期間毎に
交互に入替えて、前記周辺部の一方側のサブ画素表示用
の信号線、および前記他方側のサブ画素表示用の信号線
にそれぞれ供給する入替機能付信号線駆動回路を備える
ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス型カラー表
示装置。
【請求項４】前記各画素は、前記行方向と前記列方向
とにそれぞれ平行な辺で囲まれる矩形形状を有し、前記サブ画素は、該矩形形状が該列方向に平行な境界線
で区切られて形成されることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載のマトリクス型カラー表示装置。
【請求項５】前記各画素は、３原色のカラーフィルタ
を有する液晶表示素子で構成されることを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載のマトリクス型カラー表示
装置。
【請求項６】前記液晶表示素子はアクティブマトリク
ス型であり、前記行毎に補助容量線が設けられ、各補助容量線は、前記各画素の表示部分で略等間隔の複
数の容量線に分割されていることを特徴とする請求項５
記載のマトリクス型カラー表示装置。
【請求項７】補助容量線が行毎に配置されるアクティ
ブマトリクス型液晶表示素子を用いるマトリクス型カラ
ー液晶表示装置において、行毎に配置される補助容量線は、各画素の表示部分で略
等間隔の複数の容量線に分割されていることを特徴とす
るマトリクス型カラー表示装置。