JPH0762790B2 - LCD display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー画像の表示を行うための液晶ディスプ
レイ装置に関する。The present invention relates to a liquid crystal display device for displaying a color image.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば液晶を用いてテレビ画像を表示することが提案さ
れている。For example, it has been proposed to display television images using liquid crystals.

第７図において、（１）はテレビの映像信号が供給され
る入力端子で、この入力端子（１）からの信号がそれぞ
れ例えばＮチャンネルFETからなるスイッチング素子M₁,
M₂・・・Mmを通じて垂直（Ｙ軸）方向のラインL₁,L₂・
・・Lmに供給される。なおｍは水平（Ｘ軸）方向の画素
数に相当する数である。さらにｍ段のシフトレジスタ
（２）が設けられ、このシフトレジスタ（２）に水平周
波数のｍ倍のクロック信号Φ_1H,Φ_2Hが供給され、この
シフトレジスタ（２）の各出力端子からのクロック信号
Φ_1H,Φ_2Hによって順次走査される駆動パルス信号φ_H1,
φ_H2・・・φ_Hmがスイッチング素子M₁〜Mmの各制御端子
に供給される。なおシフトレジスタ（２）には低電位
（V_SS）と高電位（V_DD）が供給され、この２つの電位の
駆動パルスが形成される。In FIG. 7, (1) is an input terminal to which a video signal of a television is supplied, and a signal from the input terminal (1) is a switching element M ₁ composed of, for example, an N channel FET,
M ₂ ... Lines L ₁ and L _{2 in the} vertical (Y-axis) direction through Mm
..Supplied to Lm Note that m is a number corresponding to the number of pixels in the horizontal (X axis) direction. Further, an m-stage shift register (2) is provided, and clock signals Φ _1H and Φ _2H of m times the horizontal frequency are supplied to the shift register (2), and clocks from respective output terminals of the shift register (2). Drive pulse signal φ _H1 , which is sequentially scanned by signals Φ _1H and Φ _2H
φ _H2 ··· φ _H m is supplied to the control terminal of the switching element M ₁ ~Mm. The shift register (2) is supplied with a low potential (V _SS ) and a high potential (V _DD ) and drive pulses of these two potentials are formed.

また各ラインL₁〜Lmにそれぞれ例えばＮチャンネルFET
からなるスイッチング素子M₁₁,M₂₁・・・Mn₁,M₁₂,M₂₂・
・・Mn₂,・・・M₁m,M₂m・・・Mnmの一端が接続される。
なおｎは水平走査線数に相当する数である。このスイッ
チング素子M₁₁〜Mnmの他端がそれぞれ液晶セルC₁₁,C₂₁
・・・Cnmを通じてターゲット端子（３）に接続され
る。Further, for example, N-channel FETs are provided on the respective lines L _{1 to} Lm.
Switching element M ₁₁ , M ₂₁・ ・ ・ Mn ₁ , M ₁₂ , M ₂₂・
_{·· Mn 2, ··· M 1 m} , one end of M ₂ m ··· Mnm are connected.
Note that n is a number corresponding to the number of horizontal scanning lines. The other ends of the switching elements M _{11 to} Mnm are respectively connected to liquid crystal cells C ₁₁ and C _21.
... Connected to the target terminal (3) through Cnm.

さらにｎ段のシフトレジスタ（４）が設けられ、このシ
フトレジスタ（４）に水平周波数のクロック信号Φ₁v,
Φ₂vが供給され、このシフトレジスタ（４）の各出力端
子からのクロック信号Φ₁v,Φ₂vによって順次走査され
る駆動パルス信号φv₁,φv₂・・・φvnが、水平（Ｘ
軸）方向のゲート線G₁,G₂・・・Gnを通じてスイッチン
グ素子M₁₁〜MnmのＸ軸方向の各列（M₁₁〜M₁m），（M₂₁
〜M₂m）・・・（Mn₁〜Mnm）ごとの制御端子にそれぞれ
供給される。なお、シフトレジスタ（４）にもシフトレ
ジスタ（２）と同様にV_SSとV_DDが供給される。Further, an n-stage shift register (4) is provided, and a horizontal frequency clock signal Φ ₁ v,
[Phi ₂ v is supplied, the clock signal [Phi ₁ v from the output terminal of the shift register (4), the driving pulse signal .phi.v ₁ which are sequentially scanned by Φ ₂ v, φv ₂ ··· φvn is, the horizontal (X
Axis) gate lines G ₁ direction, G ₂ switching through · · · Gn element M ₁₁ ~Mnm X-axis direction each column of the _{(M 11 ~M 1 m),} (M 21
~ M ₂ m) ... (Mn ₁ ~ Mnm) is supplied to each control terminal. Note that V _SS and V _DD are supplied to the shift register (4) as well as the shift register (2).

すなわちこの回路において、シフトレジスタ（２），
（４）には第８図A,Bに示すようなクロック信号Φ_1H,Φ
_2H、Φ₁v,Φ₂vが供給される。そしてシフトレジスタ
（２）からは第８図Ｃに示すように各画素期間ごとにφ
_H1〜φ_Hmが出力され、シフトレジスタ（４）からは第８
図Ｄに示すように１水平期間ごとにφv₁〜φvnが出力さ
れる。さらに入力端子（１）には第８図Ｅに示すような
信号が供給される。That is, in this circuit, the shift register (2),
In (4), clock signals Φ _1H , Φ as shown in FIGS.
_2H , Φ ₁ v, Φ ₂ v are supplied. Then, from the shift register (2), as shown in FIG.
_{H1 to} φ _H m are output, and the eighth from the shift register (4).
As shown in FIG. D, φv _{1 to} φvn are output every horizontal period. Further, a signal as shown in FIG. 8E is supplied to the input terminal (1).

そしてφv₁,φ_H1が出力されているときは、スイッチン
グ素子M₁とM₁₁〜M₁mがオンされ、入力端子（１）→M₁→
L₁→M₁₁→C₁₁→ターゲット端子（３）の電流路が形成さ
れて液晶セルC₁₁に入力端子（１）に供給された信号と
ターゲット端子（３）との電位差が供給される。このた
めこのセルC₁₁の容量分に、１番目の画素の信号による
電位差に相当する電荷がサンプルホールドされる。この
電荷量に対応して液晶の光透過率が変化される。これと
同様のことがセルC₁₂〜Cnmについて順次行われ、さらに
次のフィールドの信号が供給された時点で各セルC₁₁〜C
nmの電荷量が書き換えられる。When φ v ₁ and φ _H1 are output, the switching elements M ₁ and M _{11 to} M ₁ m are turned on, and the input terminal (1) → M ₁ →
A current path of L ₁ → M ₁₁ → C ₁₁ → target terminal (3) is formed, and the potential difference between the signal supplied to the input terminal (1) and the target terminal (3) is supplied to the liquid crystal cell C ₁₁ . Therefore, the charge corresponding to the potential difference due to the signal of the first pixel is sampled and _{held in} the capacity of the cell C ₁₁ . The light transmittance of the liquid crystal is changed according to this charge amount. The same operation is sequentially performed on the cells C _{12 to} Cnm, and at the time when the signal of the next field is supplied, each cell C _{11 to} Cnm.
The charge amount of nm is rewritten.

このようにして、映像信号の各画素に対応して液晶セル
C₁₁〜Cnmの光透過率が変化され、これが順次繰り返され
てテレビ画像の表示が行われる。In this way, the liquid crystal cell corresponding to each pixel of the video signal
The light transmittance of C _{11 to} C nm is changed, and this is repeated sequentially to display a television image.

ところで液晶で表示を行う場合には、一般にその信頼
性、寿命を長くするため交流駆動が用いられる。例えば
テレビ画像の表示においては、１フィールドまたは１フ
レームごとに映像信号を反転させた信号を入力端子
（１）に供給する。すなわち入力端子（１）には第８図
Ｅに示すように１フィールドまたは１フレームごとに反
転された信号が供給される。By the way, when displaying with a liquid crystal, an AC drive is generally used in order to increase its reliability and life. For example, in displaying a television image, a signal obtained by inverting the video signal for each field or frame is supplied to the input terminal (1). That is, as shown in FIG. 8E, the input terminal (1) is supplied with an inverted signal for each field or frame.

ところで上述の装置において、各液晶セルＣごとに異な
る色の色フィルタを配置し、入力端子（１）に供給され
る映像信号をそれぞれ対応する色信号とすることによ
り、表示をカラー化することができる。その場合に各液
晶セルＣの画素電極Ｐは、従来は図中に破線で示すよう
に、垂直，水平方向にそれぞれ整列して配置されてい
た。By the way, in the above-described device, color filters of different colors are arranged for each liquid crystal cell C, and the video signals supplied to the input terminal (1) are made to correspond to each other, thereby colorizing the display. it can. In that case, the pixel electrodes P of each liquid crystal cell C have conventionally been arranged in alignment in the vertical and horizontal directions, as indicated by the broken line in the figure.

そこでこのように整列された画素（電極Ｐ）に対して色
フィルタを配置する方法としては、第９図に示すような
いわゆるストライプ型が多く用いられていた（例えば特
開昭54-84997号公報）。なお図中のＲは赤の色フィル
タ、Ｇは緑の色フィルタ、Ｂは青の色フィルタを示す。Therefore, as a method of arranging the color filters on the pixels (electrodes P) arranged in this way, a so-called stripe type as shown in FIG. 9 has been widely used (for example, JP-A-54-84997). ). In the figure, R indicates a red color filter, G indicates a green color filter, and B indicates a blue color filter.

しかしながらこのようなストライプ型の色フィルタの場
合には、水平方向の解像度が単色に比べて1/3になって
しまい、画質が極めて劣化してしまう。However, in the case of such a stripe type color filter, the resolution in the horizontal direction becomes 1/3 of that of a single color, and the image quality is extremely deteriorated.

これに対して第10図に示すようないわゆるモザイク型の
色フィルタも提案されている。この場合に水平の解像度
はストライプ型に比べて向上されるが、図からも明らか
なように同色の色フィルタが斜めに配列されるために、
画面にビート妨害のような斜めの色すじが現われ、これ
によって画質が極めて劣化していた。On the other hand, a so-called mosaic type color filter as shown in FIG. 10 has also been proposed. In this case, the horizontal resolution is improved compared to the stripe type, but as is clear from the figure, since the color filters of the same color are arranged diagonally,
Diagonal color streaks appearing on the screen, such as beat interference, causing the image quality to deteriorate significantly.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の装置は上述のように構成されていた。このため従
来の装置では、水平の解像度の低下や、斜めの色すじが
発生するなど、画質が極めて劣化されてしまう問題点が
あった。The conventional device is configured as described above. Therefore, the conventional apparatus has a problem that the image quality is extremely deteriorated, such as a decrease in horizontal resolution and the occurrence of diagonal color streaks.

（問題点を解決するための手段〕 本発明は、垂直方向に平行に設けられた複数の第１の信
号線L₁,L₂・・・Lmと、水平方向に平行に設けられた複
数の第２の信号線G₁,G₂・・・Gnとが設けられ、これら
の第1,第２の信号線の各交点にそれぞれ選択素子M₁₁,M
₁₂・・・Mnmを介して表示用液晶セルC₁₁,C₁₂・・・Cnm
の画素電極P₁₁,P₁₂・・・Pnmが設けられてなる液晶ディ
スプレイ装置において、上記画素電極が、上記垂直方向
の１つおきに上記水平方向に1/2画素ピッチ分ずらされ
て形成され、上記画素電極に関連して色フィルタR,G,B
が上記垂直方向の１つおきに上記水平方向に縦ストライ
プの位置から3/2画素ピッチ分ずらされて設けられ、入
力信号（入力端子（１））が上記垂直方向の１つおき
（スイッチ（12））に1/2水平クロック分遅延（遅延回
路（11））されて供給されるようにしたことを特徴とす
る液晶ディスプレイ装置である。(Means for Solving Problems) According to the present invention, a plurality of first signal lines L ₁ , L ₂ ... Lm provided in parallel to the vertical direction and a plurality of first signal lines L ₁ to L ₂ provided in parallel to the horizontal direction are provided. Second signal lines G ₁ , G ₂ ... Gn are provided, and selection elements M ₁₁ , M are provided at respective intersections of the first and second signal lines.
₁₂・ ・ ・ Mnm display liquid crystal cell C ₁₁ , C ₁₂・ ・ ・ Cnm
Pnm of the pixel electrodes P ₁₁ , P ₁₂ ... Pnm are provided, the pixel electrodes are formed by shifting every other pixel in the vertical direction by 1/2 pixel pitch in the horizontal direction. , Color filters R, G, B related to the pixel electrodes
Are provided at intervals of 3/2 pixel pitch from the position of the vertical stripes in the horizontal direction at intervals of every other in the vertical direction, and every other input signal (input terminal (1)) in the vertical direction (switch ( 12)) is delayed by 1/2 horizontal clock (delay circuit (11)) before being supplied.

〔作用〕[Action]

この装置によれば、1/2画素ピッチ分のずれを設けたこ
とにより、モザイク型の色フィルタを設けても斜めの色
すじを生じることがなく、極めて良好な画質を得ること
ができる。According to this apparatus, by providing a shift of 1/2 pixel pitch, even if a mosaic type color filter is provided, diagonal color stripes do not occur, and extremely good image quality can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第１図において、スイッチング素子M₁₁,M₁₂・・・Mnmが
垂直方向の１つおきにラインL₁〜Lmに対して逆向きに設
けられて、それぞれの画素電極P₁₁,P₁₂・・・Pnmの位置
が水平方向に1/2画素ピッチ分ずらされて形成される。
なお第２図は具体的な素子の配置を示し、図においてラ
インＬに斜線を付して示すスイッチング素子Ｍの一端が
接続され、この素子Ｍの他端が画素電極Ｐに接続される
と共に、素子Ｍの中央にゲート線Ｇの延長部が設けられ
る。このようにして画素電極P₁₁,P₁₂・・・Pnmの位置を
1/2画素ピッチ分ずらせることができる。In FIG. 1, switching elements M ₁₁ , M ₁₂ ... Mnm are provided in every other direction in the vertical direction in the opposite direction to the lines L _{1 to} Lm, and the pixel electrodes P ₁₁ , P ₁₂ ... -The Pnm position is formed by being shifted by 1/2 pixel pitch in the horizontal direction.
Note that FIG. 2 shows a specific arrangement of elements, in which one end of a switching element M shown by hatching a line L is connected, and the other end of the element M is connected to a pixel electrode P. An extension of the gate line G is provided at the center of the element M. In this way, the positions of the pixel electrodes P ₁₁ , P ₁₂ ... Pnm are set.
It can be shifted by 1/2 pixel pitch.

さらにこの画素電極P₁₁〜Pnmに対して、三原色フィルタ
が、図示のように垂直方向の１つおきに水平方向に縦ス
トライプの位置から3/2画素ピッチ分ずらされて設けら
れる。なお図中のＲは赤の色フィルタ、Ｇは緑の色フィ
ルタ、Ｂは青の色フィルタである。Further, for the pixel electrodes P _{11 to} Pnm, three primary color filters are provided at intervals of 3/2 pixel pitch from the position of the vertical stripe in the horizontal direction in every other vertical direction as shown in the drawing. In the figure, R is a red color filter, G is a green color filter, and B is a blue color filter.

また入力端子（１）からの映像信号が、第３図に示すよ
うな駆動パルスφ_H1,φ_H2・・・のクロック周期tcの1/2
の遅延時間の遅延回路（11）に供給され、この遅延回路
（11）からの信号と入力端子（１）からの信号とが信号
Φ_2Vによって駆動されるスイッチ（12）にて垂直方向の
１つおきに交互にスイッチング素子M₁〜Mmに供給され
る。なお図の例でサクィックスが奇数の水平走査線の駆
動時に入力端子（１）からの信号が供給され、偶数の水
平走査線の駆動時に遅延回路（11）からの信号が供給さ
れる。Also, the video signal from the input terminal (1) is 1/2 of the clock cycle tc of the driving pulses φ _H1 , φ _H2, ... As shown in FIG.
Is supplied to a delay circuit (11) having a delay time of 1, and the signal from the delay circuit (11) and the signal from the input terminal (1) are switched to 1 in the vertical direction by a switch (12) driven by a signal Φ _2V . It is alternately supplied to the switching elements M _{1 to} Mm. In the example shown in the figure, a signal from the input terminal (1) is supplied when a horizontal scanning line having an odd sequix is driven, and a signal from the delay circuit (11) is supplied when driving an even horizontal scanning line.

このようにしてカラー画像の表示が行われるわけである
が、上述の装置によれば表示画素電極Ｐの位置が垂直方
向の１つおきにずらされ、図示のように三原色フィルタ
が配置されることによって、色パターンがその色に関し
ても左右、上下対称になるので、画像として非常に見易
いカラー画像がえられる。また入力信号に水平クロック
の1/2の遅延が持たされることによって、水平画素の1/2
の点で新たな信号による補間が行われることになり、こ
れによって水平解像度が向上する。すなわち例えば緑の
画像について解像度チャートが第４図Ａに示すようにな
り、従来の縦ストライプフィルタの場合のＢよりも解像
度が向上している。なお人間の目の解像度に対する感度
は、斜めより上下、左右が大であるので、上述の場合の
見掛け上の解像度が極めて向上する。Although the color image is displayed in this way, the position of the display pixel electrode P is displaced by every other pixel in the vertical direction according to the above-mentioned device, and the three primary color filters are arranged as shown in the drawing. As a result, the color pattern is symmetrical with respect to the color in the left-right and up-down directions, so that a color image that is very easy to see can be obtained. In addition, since the input signal is delayed by half the horizontal clock,
At this point, a new signal is used for interpolation, which improves the horizontal resolution. That is, for example, the resolution chart of the green image is as shown in FIG. 4A, and the resolution is improved as compared with B in the case of the conventional vertical stripe filter. Since the sensitivity of the human eye to the resolution is large vertically and diagonally, the apparent resolution in the above case is significantly improved.

なお上述の装置で遅延回路（11）はアナログの遅延線を
用いるか、サンプルホールド回路を用いてもよい。In the above device, the delay circuit (11) may use an analog delay line or a sample hold circuit.

さらに第５図はスイッチング素子M₁〜Mmを接続される画
素電極の色の組合せ別に三系統に振分け、それぞれに入
力端子（1R）（1G）（1B）及び遅延回路（11R）（11G）
（11B）、スイッチ（12RG）（12GB）（12BR）を設けた
もので、これによれば第１図の装置で入力端子（１）に
供給される信号を１水平クロック周期t_Cごとに赤緑青に
切換えていた必要がなくなる。Further, FIG. 5 shows that the switching elements M _{1 to} Mm are divided into three systems according to the color combination of the pixel electrodes to be connected, and the input terminals (1R) (1G) (1B) and the delay circuits (11R) (11G) are assigned to each system.
(11B), switches (12RG) (12GB) (12BR) are provided. According to this, the signal supplied to the input terminal (1) in the device of FIG. 1 is red every horizontal clock cycle t _C. There is no need to switch to patina.

また上述の装置で、入力端子（１）あるいは（1R）（1
G）（1B）に供給される信号は１フィールドあるいはフ
レームごとに反転して交流駆動を行ってもよいが、さら
に第６図に示すように２水平期間ごとに反転する信号と
することにより、隣接画素の相関性によってによってク
ロストーク、シェーディング、フリッカの発生を防止す
ることができる。Also, in the above device, the input terminal (1) or (1R) (1
G) The signal supplied to (1B) may be inverted for each field or frame and AC drive may be performed. However, as shown in FIG. 6, by inverting the signal every two horizontal periods, The occurrence of crosstalk, shading, and flicker can be prevented by the correlation between adjacent pixels.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、1/2画素ピッチ分のずれを設けたこと
により、モザイク型の色フィルタを設けても斜めの色す
じを生じることがなく、極めて良好な画質を得ることが
できるようになった。According to the present invention, by providing a shift of 1/2 pixel pitch, even if a mosaic type color filter is provided, diagonal color streaks do not occur, and extremely good image quality can be obtained. became.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一例の構成図、第２図〜第６図はその
説明のための図、第７図〜第10図は従来の装置の説明の
ための図である。 L₁〜Lmは垂直信号ライン、G₁〜Gnはゲート線、M₁₁〜Mnm
はスイッチング素子、P₁₁〜Pnmは画素電極、Ｒは赤の色
フィルタ、Ｇは緑の色フィルタ、Ｂは青の色フィルタで
ある。FIG. 1 is a block diagram of an example of the present invention, FIGS. 2 to 6 are diagrams for explaining the same, and FIGS. 7 to 10 are diagrams for explaining a conventional apparatus. L _{1 to} Lm are vertical signal lines, G _{1 to} Gn are gate lines, M _{11 to} Mnm
Is a switching element, P _{11 to} Pnm are pixel electrodes, R is a red color filter, G is a green color filter, and B is a blue color filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】垂直方向に平行に設けられた複数の第１の
信号線と、水平方向に平行に設けられた複数の第２の信
号線とが設けられ、これらの第1,第２の信号線の各交点
にそれぞれ選択素子を介して表示用液晶セルの画素電極
が設けられてなる液晶ディスプレイ装置において、上記
画素電極が、上記垂直方向の１つおきに上記水平方向に
1/2画素ピッチ分ずらされて形成され、上記画素電極に
関連して三原色フィルタが上記垂直方向の１つおきに上
記水平方向に縦ストライプの位置から3/2画素ピッチ分
ずらされて設けられ、入力信号が上記垂直方向の１つお
きに1/2水平クロック分遅延されて供給されるようにし
たことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。1. A plurality of first signal lines provided in parallel in the vertical direction and a plurality of second signal lines provided in parallel in the horizontal direction are provided. In a liquid crystal display device in which a pixel electrode of a display liquid crystal cell is provided at each intersection of signal lines via a selection element, the pixel electrodes are arranged in the horizontal direction in every other vertical direction.
The pixel electrodes are formed with a shift of 1/2 pixel pitch, and the three primary color filters are provided in relation to the pixel electrodes with a shift of 3/2 pixel pitch in the horizontal direction from the position of the vertical stripe in every other vertical direction. A liquid crystal display device, wherein input signals are delayed by 1/2 horizontal clock every other signal in the vertical direction and supplied.