JP2008076624A - 平面表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な制御で消費電力を低くできる液晶パネルを提供する。
【解決手段】画素5の画素電極6が1対2の面積比率で重み付けされた第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれにメモリ回路8を接続する。メモリ回路8によるオンオフ制御にて第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bを制御する。第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをメモリ回路8でランダムにオンオフ制御すると、画素5を4段階に階調表示できる。メモリ回路8をデジタル回路にできる。メモリ回路8の構成を簡単にでき、メモリ回路8による消費電力を低減できる。
【選択図】図1
【解決手段】画素5の画素電極6が1対2の面積比率で重み付けされた第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれにメモリ回路8を接続する。メモリ回路8によるオンオフ制御にて第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bを制御する。第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをメモリ回路8でランダムにオンオフ制御すると、画素5を4段階に階調表示できる。メモリ回路8をデジタル回路にできる。メモリ回路8の構成を簡単にでき、メモリ回路8による消費電力を低減できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の画素を有する平面表示装置に関する。
従来、この種の平面表示装置である液晶表示装置としては、ガラス基板上に複数の画素がマトリクス状に設けられている。また、これら複数の画素は、これら複数の画素による表示を階調変化させるために所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の副画素にて構成されている。そして、所定の時間比率で変調させて重み付けされたパルス幅が異なる駆動信号を各画素のそれぞれに応じて入力させて、これら複数の画素それぞれの副画素のオンオフを変化させて、これら複数の画素それぞれを階調変化させる構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−108098号公報
しかしながら、上述の液晶表示装置では、所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の副画素にて構成された複数の画素のそれぞれを、所定の時間比率で変調させて重み付けされたパルス幅が異なる駆動信号にて駆動させているため、これら複数の画素に接続されている配線数が多く、これら複数の画素を駆動させるために必要な消費電力が高いという問題を有している。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、簡単な制御で消費電力を低くできる平面表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の画素電極を有する複数の画素と、これら複数の画素それぞれの前記画素電極を2値制御する制御回路と、を具備するものである。
そして、所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の画素電極を有する複数の画素それぞれの画素電極を制御回路にて2値制御する。
本発明によれば、画素毎に所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の画素電極を制御回路にて2値制御することによって、それぞれの画素を簡単な制御で階調変化できる。よって、これら画素の各画素電極を2値制御する制御回路の構成を簡単にでき、これら画素電極が2値制御のため、この制御回路にて複数の画素の画素電極を駆動させる電圧を低下できるので、これら制御回路および複数の画素の消費電力を低くできる。
以下、本発明の液晶表示装置の第1の実施の形態の構成を図1を参照して説明する。
図1において、1は平面表示装置としての液晶パネルで、この液晶パネル1は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)である。ここで、この液晶パネル1は、特に携帯電話器の表示部や、MP3(MPEG-Audio Layer 3)を用いたコンパクトプレーヤなどの表示部に用いられる画像表示装置である。
そして、この液晶パネル1は、アクティブマトリクス基板である略矩形平板状のアレイ基板2を備えている。このアレイ基板2は、略透明な矩形平板状の透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板3を有している。
さらに、このガラス基板3の一主面である表面上の中央部には、画像表示領域としての画面部4が形成されている。そして、このガラス基板3上の画面部4には、複数の画素5がマトリクス状に設けられて配置されている。これら複数の画素5のそれぞれには、平面視略正方形状の画素電極6が1つずつ配置されている。ここで、これら各画素5内の画素電極6は、所定の面積比率で重み付けされて分割されている。すなわち、これら複数の画素5のそれぞれは、1画素が2値表示で動作できるように明るさが重み付けされている。
具体的に、これら画素電極6は、副画素である第1の画素電極としての平面視長方形状の第1サブ画素6aと、この第1の画素6aの2分の1の大きさの面積比率を有する副画素である第2の画素電極としての第2サブ画素6bとを有している。これら第2サブ画素6bは、この第2サブ画素6bの長手方向の両端縁を第1サブ画素6aの長手方向の両端縁に揃えた状態で、この第1サブ画素6aの幅方向に所定の間隙を介して並設されている。
そして、これら画素電極6の第1サブ画素6aは、第2サブ画素6bの長手寸法に等しい長手寸法を有するとともに、この第2サブ画素6bの幅寸法の2倍の幅寸法を有する平面視細長長方形状に形成されている。したがって、これら画素電極6は、第1サブ画素6aの面積が、第2サブ画素6bの面積の2倍となるように構成されていることにより、2の整数乗、すなわち2n(n=整数)の面積比率で重み付けされて分割されている。
よって、これら画素電極6は、第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのオンオフをランダムに制御することによって、各画素5の画素電極6が面積階調されて光変調が可能となる。したがって、これら各画素電極6の階調変化が可能となることから、中間調表示が可能となり多階調表示が可能となる。具体的に、これら各画素5内の画素電極6は、第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのオンオフによって、4つの段階である4レベルの階調表示が可能となる。
さらに、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bには、蓄積容量としての画素補助容量である補助容量7がそれぞれ1つずつ電気的に接続されているとともに、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのオンオフを制御する駆動回路としてのスイッチング素子であるメモリ回路8がそれぞれ1つずつ電気的に接続されている。ここで、これらメモリ回路8は、これらメモリ回路8が電気的に接続されている第1サブ画素6aまたは第2サブ画素6bを、いわゆるバイナリ電圧といわれる2進数の信号、すなわち1または0の2値の信号によってバイナリ駆動させてオンオフ制御、すなわち2値制御するデジタル回路である。
すなわち、これらメモリ回路8は、これら各メモリ回路8が接続されている第1サブ画素6aまたは第2サブ画素6bに対する信号の書き込みと読み出しが可能なランダムアクセスメモリ(Random-Access Memory:RAM)である。さらに、各第2サブ画素6bに接続されているメモリ回路8は、これら各第2サブ画素6bが設けられている同一画素5内の第1サブ画素6aに接続されているメモリ回路8に電気的に接続されている。
一方、ガラス基板3の表面には、電極配線としてのゲート電極配線である複数の走査線11が、このガラス基板3の幅方向に沿って配設されている。これら走査線11は、ガラス基板3の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。また、これら走査線11間のそれぞれには、電極配線としての画像信号配線である複数の信号線12が、ガラス基板3の縦方向に沿って配設されている。これら信号線12は、ガラス基板3の横方向に向けて等間隔に平行に離間されている。したがって、これら走査線11および信号線12は、ガラス基板3上に直交して交差して格子状であるマトリクス状に配線されている。
そして、これら走査線11および信号線12によって格子状に仕切られた領域内に各画素5が設けられている。さらに、これら各画素5内の第1サブ画素6aに接続されているメモリ回路8は、これら走査線11および信号線12の交点に対応して設置されており、これら走査線11および信号線12のそれぞれに電気的に接続されている。また、各画素5内の第2サブ画素6bに接続されているメモリ回路8は、同一画素5内の第1サブ画素6aに接続されているメモリ回路8の走査線11が位置する側の反対側に並設されて、このメモリ回路8と信号線12とのそれぞれに電気的に接続されている。
さらに、ガラス基板3の周縁には、信号線駆動回路としての制御回路である細長矩形平板状のYドライバ回路14が配設されている。このYドライバ回路14は、ガラス基板3の縦方向に沿って設けられており、このガラス基板3上の各走査線11のそれぞれの一端部と電気的に接続されている。また、このガラス基板3の縦方向に沿った一端には、走査線駆動回路としての制御回路である細長矩形平板状のXドライバ回路15が配設されている。このXドライバ回路15は、ガラス基板3上の各信号線12のそれぞれの一端部と電気的に接続されている。
一方、アレイ基板2の表面には、矩形平板状の図示しない対向基板が対向して配設されている。この対向基板は、略透明な矩形平板状の透光性を有する絶縁基板としてのガラス基板を備えている。このガラス基板におけるアレイ基板2に対向した側の一主面である表面には、着色層としてのカラーフィルタ層が積層されて設けられている。このカラーフィルタ層は、少なくとも2色以上である1組の色単位、例えば赤(Red:R)色の赤色層と、緑(Green:G)色の緑色層と、青(Blue:B)色の青色層の3つのドットが対向基板の縦方向および横方向のそれぞれに向けて繰り返し配置されて構成されている。そして、カラーフィルタ層は、アレイ基板2に対向基板を対向させた際に、このアレイ基板2の各画素5に対応して対向するように設けられている。
さらに、このカラーフィルタ層の表面には、共通電極としてのコモン電極である矩形平板状の対向電極17が積層されている。この対向電極17は、透明電極としてのITO膜で形成されている。また、この対向電極17は、対向基板の表面とアレイ基板2の表面とを対向させた際に、このアレイ基板2のガラス基板3の画面部4全体に亘って対向する矩形状の大きな電極である。さらに、これらアレイ基板2と対向基板との間に所定の間隔である液晶封止領域が形成されており、この液晶封止領域に、液晶材料としての誘電異方性が正である液晶組成物が注入されて挟持されて光変調層としての液晶層18が形成されている。
次に、上記第1の実施の形態の液晶表示装置の作用について説明する。
まず、Yドライバ回路14およびXドライバ回路15にて任意の画素5内の各メモリ回路8を駆動させて、これらメモリ回路8のそれぞれから第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれをオフ制御させると、図2(a)に示すように、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれがオフ状態となって、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bが設けられている同一画素内の画素電極6全体がオフ状態となる。
次いで、これらYドライバ回路14およびXドライバ回路15にて任意の画素5内の各メモリ回路8を駆動させて、これらメモリ回路8のそれぞれから第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれをオン制御させると、図2(b)に示すように、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれがオン状態となるので、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bが設けられている同一画素5内の画素電極6全体がオン状態となる。
さらに、これらYドライバ回路14およびXドライバ回路15にて任意の画素5内の各メモリ回路8を駆動させて、第1サブ画素6aに接続されているメモリ回路8から第1サブ画素6aをオン制御させると同時に、第2サブ画素6bに接続されているメモリ回路8から第2サブ画素6bをオフ制御させると、図2(c)に示すように、第1サブ画素6aがオン状態となると同時に、第2サブ画素6bがオフ状態となるので、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bが設けられている同一画素5内の画素電極6の3分の2がオン状態となる。
また、これらYドライバ回路14およびXドライバ回路15にて任意の画素5内の各メモリ回路8を駆動させて、第1サブ画素6aに接続されているメモリ回路8から第1サブ画素6aをオフ制御させると同時に、第2サブ画素6bに接続されているメモリ回路8から第2サブ画素6bをオン制御させると、図2(d)に示すように、第1サブ画素6aがオフ状態となると同時に、第2サブ画素6bがオン状態となるので、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bが設けられている同一画素5内の画素電極6の3分の1がオン状態となる。
上述したように、記第1の実施の形態によれば、各画素5の画素電極6が1対2の面積比率で重み付けされた第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれにメモリ回路8を接続して、これらメモリ回路8によるオンオフ制御にて第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのそれぞれを制御させる構成とした。この結果、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをメモリ回路8にてランダムにオンオフ制御することによって、各画素5全体を肉眼で見た場合に、これら各画素5を4段階に階調表示できる。
この結果、アナログ電圧による各画素5の光変調ではなく、第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをオンオフ制御するメモリ回路8にて光変調させる。したがって、これらメモリ回路8をデジタル回路にできるから、これらメモリ回路8の閾値を大きくする必要がなくなるので、中間調電圧を書き込む高耐圧スイッチング素子が不要になる。よって、このメモリ回路8の構成を簡単にできるとともに、このメモリ回路8による消費電力を低減できる。
また、これらメモリ回路8にて第1サブ画素6aあるいは第2サブ画素6bをオンオフ制御するだけで、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bを制御できるので、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bを簡単な制御にできるとともに、これら第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bの制御に用いる電圧を低下できる。したがって、これらメモリ回路8による各画素5の制御の消費電力を低くできる。同時に、これら各画素5内の第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bの2つの副画素のオンオフ制御のみで各画素5を階調変化できるから、少ない画素電極6数で各画素5が階調表示可能となる。
よって、各画素5内の第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bのメモリ回路8によるオンオフ制御のみで各画素5を階調変化できるから、これら画素5内の画素電極6に供給する信号のパルス幅を変化させて階調変化させる場合に比べ、これらメモリ回路8による走査線11および信号線12への接続線数を減少できるとともに、これら各画素5を階調変化させる際の光利用効率を向上できるので、液晶パネル1の低消費電力化を実現できる。
また、各画素5内の画素電極6を第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bにて2の整数倍の面積比率に分割したため、これら画素5内の画素電極6の階調を連続的に変化できる。
さらに、図3に示す第2の実施の形態のように、各画素5内の画素電極6を、4:2:1の面積比率を有する第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cの計3つの副画素に重み付けして分割することもできる。よって、これら各画素5もまた、第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cによって、2の整数乗の面積比率で分割されている。さらに、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cには、メモリがそれぞれ接続されている。
ここで、これら各画素5内の画素電極6の第1サブ画素6aは、ガラス基板3の横方向に沿った長手方向を有する平面視長方形状に形成されている。さらに、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cは、第1サブ画素6aの縦寸法より小さな縦寸法を有する平面視長方形状に形成されている。さらに、第2サブ画素6bは、第3サブ画素6cの横寸法より長い横寸法を有している。
そして、この第2サブ画素6bは、第1サブ画素6aの信号線12が位置する側の反対側の一端縁に、この第2サブ画素6bの信号線12が位置する側の反対側の一端縁を揃えた状態で、この第1サブ画素6aの走査線11が位置する側に平行に並設されている。さらに、第3サブ画素6cは、第1サブ画素6aの信号線12が位置する側の他端縁に、この第3サブ画素6cの信号線12が位置する側の他端縁を揃えた状態で、この第1サブ画素6aの走査線11が位置する側に平行に並設されている。よって、この第3サブ画素6cは、第2サブ画素6bの信号線12が位置する側の他端縁に、この第3サブ画素6cの信号線12が位置する側の反対側の一端縁を平行に対向させた状態で、この第2サブ画素6bの信号線12が位置する側に平行に並設されている。
この結果、各画素5内の画素電極6の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cのそれぞれを各メモリ回路8にてランダムにオンオフ制御することによって、図3(a)ないし(h)に示すように、これら各画素5にて8段階の階調表示がそれぞれ可能になるので、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、図4に示す第3の実施の形態のように、各画素5内の画素電極6を、8:4:2:1の面積比率を有する第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dの計4つの副画素に重み付けして分割することもできる。よって、これら各画素5の画素電極6もまた、2の整数乗の面積比率で分割されている。さらに、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dには、メモリ回路8がそれぞれ接続されている。
ここで、これら各画素5内の画素電極6の第1サブ画素6aは、ガラス基板3の横方向に沿った長手方向を有する平面視長方形状に形成されている。さらに、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dは、第1サブ画素6aの縦寸法に等しい縦寸法を有する平面視矩形状に形成されている。さらに、第2サブ画素6bは、第1サブ画素6aの横寸法の2分の1の横寸法を有している。また、第3サブ画素6cは、第2サブ画素6bの横寸法の2分の1の横寸法を有している。さらに、第4サブ画素6dは、第3サブ画素6cの横寸法の2分の1の横寸法を有している。
そして、これら第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dは、第1サブ画素6aの信号線12が位置する側に、この第1サブ画素6aの長手方向に沿って、この第1サブ画素6aの走査線11が位置する側の反対側から順番に並設されている。この結果、各画素5内の画素電極6の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのそれぞれを各メモリ回路8にてランダムにオンオフ制御することによって、図4(a)ないし(p)に示すように、これら各画素5にて16段階の階調表示がそれぞれ可能になるので、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、図5ないし図7に示す第4の実施の形態のように、各画素5内の画素電極6を、これら各画素5を肉眼で見た際の明暗特性である階調のガンマ(γ)特性に応じた値、例えば6:3:2などの面積比率を有する第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cの計3つの副画素に重み付けして分割することもできる。ここで、このγ特性とは、各画素5の画素電極6での面積当たりの肉眼で見た際の明るさとの関係である。
具体的に、これら各画素5内の画素電極6は、γ特性の値であるγ補正値を、例えばγ=2.9とし、変数yを相対輝度の対数、すなわちlog(相対輝度)とし、変数xを階調(V)の対数、すなわちlog(V)とした場合に、y=γx+定数の関数が成り立つように、これら各画素電極6内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cの計3つの副画素が重み付けされている。
この結果、γ補正値を2.9とし、各画素電極6内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cのそれぞれの面積比率を、第1サブ画素6a:第2サブ画素6b:第3サブ画素6c=6:3:2とした場合に、y=γx+定数の関数が成り立つ。したがって、これら各画素電極6内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cのγ特性に応じた副画素の重み付けとしては、これら各画素電極6の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cの面積比率を、例えば6:3:2とすることが好ましい。
この結果、各画素5内の画素電極6の第1サブ画素6a、第2サブ画素6bおよび第3サブ画素6cのそれぞれを各メモリ回路8にてランダムにオンオフ制御することによって、これら各画素5にて、階調のλ特性に対応した8段階の階調表示が可能になるので、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、これら各画素5を肉眼で見た際の階調変化に対応させて段階的に、これら各画素5を階調変化できる。
なお、上記第4の実施の形態では、各画素5の画素電極6を、階調のγ特性に応じた値の面積比率となるように複数の副画素に重み付けして分割したが、図8および図9に示す第5の実施の形態のように、これら各画素5の画素電極6を、液晶パネル1に表示される画像を肉眼で見た際の明暗特性に応じた値の面積比率となるように複数の副画素を重み付けして分割することもできる。
ここで、これら各画素5の画素電極6は、一般にγ特性の値を2.2付近とした場合に、肉眼で見た場合の明暗特性に近い。そこで、これら各画素5の画素電極6を、第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dの計4つの副画素で構成し、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dそれぞれの面積比率の重み付けを、例えば10:6:3:1とする。すなわち、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dそれぞれの面積比率の重み付けを10:6:3:1とすることによって、図8および図9に示すように、液晶パネル1の各画素5のγ特性の値が2.3となり、ほぼ肉眼で見た場合の明暗特性に近い状態となる。
この結果、各画素5の画素電極6を、液晶パネル1に表示される画像を肉眼で見た際の明暗特性に応じた値の面積比率となるように重み付けして分割したため、これら各画素5の画素電極6の階調を目視した際に等しい間隔で段階的に直線的に変化できる。
さらに、上記第1ないし第5の実施の形態では、各画素5の画素電極6を、計2ないし4つの副画素に重み付けしたが、これら各画素5の画素電極6を、計2ないし4つ以外の複数の副画素に重み付けして分割することもできる。
また、図10に示す第6の実施の形態のように、各画素5の画素電極6それぞれの第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをオンオフ制御するメモリ回路8を、1画面に相当する時間である1フレーム毎に信号を与えることなく1フレーム毎に第1サブ画素6aあるいは第2サブ画素6bの極性を反転させる極性反転回路であるSRAM(Static Random Access Memory:スタティックランダムアクセスメモリ)にすることもできる。このメモリ回路8は、液晶層18中の液晶組成物の劣化を防止するために、図11に示すように、このメモリ回路8の極性、すなわちプラス(+)とマイナス(−)とを1フレーム毎に反転させる。
具体的に、このメモリ回路8は、いわゆる双安定型のフリップフロップ回路21を有している。このフリップフロップ回路21は、計2つのNOT回路22,23が逆並列に電気的に接続されて構成されており、このフリップフロップ回路21の入力側に、スイッチング素子としてトランジスタ24が接続されている。このトランジスタ24は、このトランジスタ24のゲート電極24gが走査線11に電気的に接続されており、このトランジスタ24のソース電極24sが信号線12に電気的に接続されている。さらに、このトランジスタ24のドレイン電極24dは、フリップフロップ回路21に電気的に接続されている。
この結果、各画素5の画素電極6それぞれの第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bをオンオフ制御するメモリ回路8を、消費電力が低いSRAMとすることにより、これらメモリ回路8による消費電力をさらに低くできるので、液晶パネル1の駆動に必要な電圧をさらに低消費化できる。同時に、これらメモリ回路8をSRAMとしたことにより、これらメモリ回路8の極性が自動的に1フレーム毎に反転されるので、液晶層18中の液晶組成物の劣化を防止できるから、使用による液晶パネル1の劣化を防止できる。
さらに、図12に示す第7の実施の形態のように、各画素5内にデコーダ(DEC)回路25を取り付けることもできる。このデコーダ回路25は、いわゆる4ビットのコード復元回路である。また、このデコーダ回路25は、同一画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dに接続されているメモリ回路8のそれぞれに電気的に接続されている。
すなわち、このデコーダ回路25は、Yドライバ回路14からの第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dに対応した駆動信号がそれぞれ供給され、これら駆動信号を解釈して第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのいずれをオンオフ制御するかのオンオフ信号に復元して、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dそれぞれに接続されているメモリ回路8のそれぞれに入力させる。
この結果、各画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dにて16段階の階調表示ができるので、上記第3の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、Xドライバ回路15の構成を簡略化できるから、液晶パネル1のXドライバ回路15が設けられるガラス基板3の周辺部を小さくできるので、このガラス基板3の大きさを縮小化できる。よって、液晶パネル1を小型化できる。
さらに、図13に示す第8の実施の形態のように、各画素5内のデコーダ回路25に、1本の信号線12を用いて同時に複数のビットの信号を転送するシリアルパラレル変換回路26を一体的に形成することもできる。このシリアルパラレル変換回路26は、このシリアルパラレル変換回路26が設けられている同一画素5へとYドライバ回路14から入力される一つの駆動信号であるシリアル信号としてのクロック信号を、この画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのそれぞれに対応した計4個の駆動信号であるパラレル信号に変換する信号変換回路である。
さらに、このシリアルパラレル変換回路26は、第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのそれぞれに対応させて変換した計4個のパラレル信号を、これら第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのそれぞれに接続されているメモリ回路8へと入力させる。そして、このシリアルパラレル変換回路26は、1本の信号線12にてXドライバ回路15に接続されているとともに、同一画素5内の各メモリ回路8のそれぞれに接続されている。
この結果、各画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dにて16段階の階調表示ができるので、上記第3の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、各画素5内のデコーダ回路25にシリアルパラレル変換回路26を一体的に形成したことにより、Xドライバ回路15から各画素5内のメモリ回路8への配線数を少なくできる。
さらに、図14に示す第9の実施の形態のように、画素5内のシリアルパラレル変換回路26へのクロック信号を、このシリアルパラレル変換回路26の前段に位置する画素5内のシリアルパラレル変換回路26の出力信号をトリガーとして動作させて、この画素5内の画素電極6のオンオフ制御が変化するデータアクセス時のみ動作させる構成とすることもできる。すなわち、ガラス基板3の横方向に沿って配設された各画素5内のシリアルパラレル変換回路26は、このガラス基板3の横方向に沿って配線された1本の走査線11にそれぞれが電気的に接続されている。
具体的に、これら各画素5は、任意の画素5よりYドライバ回路14が位置する側の前段の画素5内のシリアルパラレル変換回路26から出力される出力信号が、この画素5内のシリアルパラレル変換回路26へと入力される。さらに、これら各画素5は、これら各画素5内の画素電極6のオンオフ制御が変化する場合であるデータアクセス時にのみ、これら画素5内のシリアルパラレル変換回路26が動作して、このシリアルパラレル変換回路26に接続されているメモリ回路8を介して、この画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dのオンオフ制御が変化して階調変化される。
この結果、各画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dにて16段階の階調表示ができるので、上記第3の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、各画素5内の画素電極6のオンオフ制御が変化しない場合に、これら各画素5内のシリアルパラレル変換回路26が動作せず、Yドライバ回路14からのデータアクセス時のみ各画素5内の画素電極6が動作する構成となるので、これら各画素5の画素電極6を駆動させるために必要な消費電力を低消費化できる。
さらに、図15に示す第10の実施の形態のように、Yドライバ回路14にアドレスデコーダ回路27を一体的に取り付けて、このYドライバ回路14にアドレスデコーダ機能を付加することもできる。このアドレスデコーダ回路27は、液晶パネル1上の各画素5のメモリマップが記憶されており、次のフレームでオンオフ制御が変化する各画素5の位置情報に基づいて、これらオンオフ制御が変化する各画素5内のデコーダ回路25を選択して駆動させる選択駆動回路である。すなわち、このアドレスデコーダ回路27は、特定の水平ラインである走査線11を指定し、かつオンオフ制御データが変化した画素5内の画素電極6のオンオフ制御のみの書き換えを可能にさせる。
この結果、各画素5内の第1サブ画素6a、第2サブ画素6b、第3サブ画素6cおよび第4サブ画素6dにて16段階の階調表示ができるので、上記第3の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、アドレスデコーダ回路27をYドライバ回路14に接続させたことにより、オンオフ制御データが変化した画素5内の画素電極6のオンオフ制御のみの書き換えが可能になるから、これら各画素5の画素電極6を駆動させるために必要な消費電力を低消費化できる。
また、図16に示す第11の実施の形態のように、各画素5内のメモリ回路8を、DRAM(Dynamic Random Access Memory:ダイナミックランダムアクセスメモリ)にすることもできる。このメモリ回路8は、トランジスタ24を備えており、このトランジスタ24のドレイン電極24dに、接地されたコンデンサ31と、正論理回路32とが並列に接続されて構成されている。ここで、このメモリ回路8をDRAMにすると、このDRAMの極性を反転させる信号を10フレーム毎に与える必要があるが、このメモリ回路8をSRAMにした場合に比べ、複素子数を4分の1にできる。
この結果、各画素5内の第1サブ画素6aおよび第2サブ画素6bにて4段階の階調表示ができるので、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、これら各画素5内のメモリ回路8をDRAMとしたことにより回路規模が小さくなるので、これら各画素5内のメモリ回路8の大きさを小さくできる。
なお、上記各実施の形態では、液晶層18を光変調層とした液晶パネル1について説明したが、この液晶パネル1以外のSED(Surface-conduction Electron-emitter Display:表面電界ディスプレイ)や、PDP(Plasma Display Panel:プラズマディスプレイ)などのフラットパネルディスプレイ表示装置などの平面表示装置であっても対応させて用いることができる。
1 平面表示装置としての液晶パネル
5 画素
6a 画素電極としての第1サブ画素
6b 画素電極としての第2サブ画素
6c 画素電極としての第3サブ画素
6d 画素電極としての第4サブ画素
8 極性反転回路としてのメモリ回路
14 制御回路としてのYドライバ回路
15 制御回路としてのXドライバ回路
26 信号変換回路としてのシリアルパラレル回路
27 選択駆動回路としてのアドレスデコーダ回路
5 画素
6a 画素電極としての第1サブ画素
6b 画素電極としての第2サブ画素
6c 画素電極としての第3サブ画素
6d 画素電極としての第4サブ画素
8 極性反転回路としてのメモリ回路
14 制御回路としてのYドライバ回路
15 制御回路としてのXドライバ回路
26 信号変換回路としてのシリアルパラレル回路
27 選択駆動回路としてのアドレスデコーダ回路
Claims (7)
- 所定の面積比率で重み付けされて分割された複数の画素電極を有する複数の画素と、
これら複数の画素それぞれの前記画素電極を2値制御する制御回路と、を具備する
ことを特徴とする平面表示装置。 - 前記複数の画素それぞれの前記画素電極に取り付けられこれら画素電極の極性を1フレーム毎に反転させる極性反転回路を具備する
ことを特徴とする請求項1記載の平面表示装置。 - 前記複数の画素それぞれの前記画素電極は、2の整数乗の面積比率で重み付けされている
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の平面表示装置。 - 前記複数の画素それぞれの前記画素電極は、ガンマ(γ)特性に応じた面積比率で重み付けされている
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の平面表示装置。 - 前記複数の画素それぞれの前記画素電極は、肉眼で見た際の明暗特性に応じた面積比率で重み付けされている
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の平面表示装置。 - 前記複数の画素それぞれに取り付けられ前記複数の画素へと入力される一つの信号を前記複数の画素の前記画素電極のそれぞれに対応した複数の信号に変換する信号変換回路を具備した
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか一項に記載の平面表示装置。 - 2値制御が変化する前記複数の画素の位置情報に基づいて、これら2値制御が変化する前記複数の画素の前記制御回路を選択して駆動させる選択駆動回路を具備した
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一項に記載の平面表示装置。
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-
2006
- 2006-09-20 JP JP2006254149A patent/JP2008076624A/ja active Pending
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