JP2008015070A - カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】偶数個の副画素を含む画素を備えた表示装置で発生する横シャドーを防止する。
【解決手段】走査信号線駆動回路１２およびデータ信号線駆動回路１３は、ドット反転駆動を行うことにより、画素アレイ１４を駆動する。画素アレイ１４の各行には、４個の副画素を白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置したＡ型画素と、４個の副画素を赤副画素、白副画素、青副画素および緑副画素の順に配置したＢ型画素を交互に配置する。単色表示を行うときには、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が均等に与えられるので、横シャドーの発生を防止することができる。画素が白副画素、シアン副画素、マゼンタ副画素および黄副画素を含む場合も、同様である。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、４個以上の副画素（絵素）を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置に関する。

カラー表示を行う多くの液晶表示装置では、１個の画素は、光の３原色に対応した３個の副画素（赤副画素、緑副画素および青副画素）によって構成されている。また、近年では、画面をより明るくするために、各画素に対して白色に対応した白副画素（あるいは、黄色に対応した黄副画素）を追加した液晶表示装置が開発されている。以下、前者を「３副画素構成の液晶表示装置」、後者を「４副画素構成の液晶表示装置」という。４副画素構成の液晶表示装置によれば、バックライトの消費電力を増大させることなく、画面を明るくすることができる。

ところで、液晶表示装置では、画面の焼き付きを防止するために、一定時間ごとに液晶印加電圧の極性を反転させる必要がある。また、液晶表示装置では、フレームごとに液晶印加電圧の極性を反転させただけでは画面にフリッカ（ちらつき）が発生するので、ラインごと、あるいは、副画素ごとに液晶印加電圧の極性を反転させる駆動方法が用いられる。例えば、液晶表示装置では、液晶印加電圧の極性をフレームごと、ラインごと、および、副画素ごとに反転させるドット反転駆動がしばしば用いられる。

なお、４副画素構成の液晶表示装置については、次のような従来技術が知られている。特許文献１には、カラーフィルタが設けられていない白副画素と、白色光を出射するバックライトとを備えた４副画素構成の液晶表示装置が開示されている。特許文献２には、白副画素が他の副画素よりも小さく、屈折部を有する等長のデータ信号線を副画素間に配置した４副画素構成の液晶表示装置が開示されている。特許文献３には、赤副画素、緑副画素および青副画素に加えて、黄色に対応した黄副画素を含む画素を備えた液晶表示装置が開示されている。
特開２００４−４８２２号公報 特開２００５−６２８６９号公報 特開２００１−２０９０４７号公報

３副画素構成の液晶表示装置では、図６（ａ）に示すように、画素は行方向（走査信号線が伸延する方向）および列方向（データ信号線が伸延する方向）に並べて配置されており、画素内では赤副画素、緑副画素および青副画素は行方向に並べて配置されている。このため、画素アレイの各行には、同じ種類の副画素は３個目ごとに配置される。したがって、ドット反転駆動を行う場合、図６（ｂ）に示すように、同じ行に配置された同じ種類の副画素には、正の電圧と負の電圧が交互に与えられる。

これに対して、従来の４副画素構成の液晶表示装置では、図７（ａ）に示すように、画素内では白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素は行方向に並べて配置されている。このため、画素アレイの各行には、同じ種類の副画素は４個目ごとに配置される。したがって、ドット反転駆動を行う場合、図７（ｂ）に示すように、同じ行に配置された同じ種類の副画素には、同じ極性の電圧が与えられる。

このため、従来の４副画素構成の液晶表示装置では、ドット反転駆動を行って単色（赤色、緑色または青色）の領域を含む画面を表示すると、画面に横シャドーと呼ばれるノイズが発生する。例えば、黒色の背景画面の中に赤色のウインドウを表示する場合（図８（ａ）を参照）には、赤色のウインドウの両横に横シャドーＳが発生し、横シャドーＳが発生した部分は黒色にならなくなる（図８（ｂ）を参照）。

このような横シャドーが発生する理由は、以下のとおりである。赤色のウインドウ内の画素では、赤副画素には絶対値が最大の電圧（正の最大電圧または負の最小電圧）が与えられ、それ以外の副画素には絶対値が最小の電圧（正の最小電圧または負の最大電圧）が与えられる。３副画素構成の液晶表示装置では、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が交互に与えられるので、同じ行に配置された赤副画素には正の最大電圧と負の最大電圧とが交互に与えられる。これに対して、４副画素構成の液晶表示装置では、同じ行に配置された同じ種類の副画素には同極性の電圧が与えられるので、同じ行に配置された赤副画素には、正の最大電圧および負の最小電圧のいずれか一方が連続して与えられる。

液晶表示装置では、副画素の明るさは、副画素に設けられた画素電極と共通電極との間の電位差（液晶印加電圧）によって決定される。ところが、同じ行に配置された副画素に正の電圧と負の電圧とが均等に与えられている場合と、同じ行に配置された副画素に正の電圧および負の電圧のいずれか一方が与えられている場合とを比較すると、前者よりも後者のほうが、外部から副画素に与えた電圧と実際の液晶印加電圧との間に誤差が生じやすい。この誤差が、画面上では横シャドーとして現れる。

横シャドーの発生は、パーソナルコンピュータ用の表示装置など、単色表示を行うことが多い液晶表示装置において特に顕著な問題となる。また、４副画素構成の液晶表示装置に限らず、Ｐ（Ｐは４以上の偶数）副画素構成の液晶表示装置や、液晶表示装置以外の表示装置でも、同様の理由により横シャドーが発生することがある。

それ故に、本発明は、偶数個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置で発生する横シャドーを防止することを目的とする。

第１の発明は、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置であって、
行方向および列方向に配置された複数の表示素子と、同じ行に配置された表示素子に共通して接続される複数の走査信号線と、同じ列に配置された表示素子に共通して接続される複数のデータ信号線とを含む画素アレイと、
前記走査信号線を順に選択的に活性化する走査信号線駆動回路と、
前記データ信号線に対して、映像信号に応じて、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えるデータ信号線駆動回路とを備え、
行方向に連続して配置されたＰ個の表示素子は、それぞれある色の副画素として機能し、前記画素アレイの各行には、副画素の配置順序が異なる２種類以上の画素が配置されていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記画素アレイの各行には、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とが、１以上の所定数個ずつ交互に配置されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、
前記データ信号線駆動回路は、ドット反転駆動を行うことを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明において、
各画素では、Ｐ個の副画素は、隣り合う副画素の透過率の平均値が最も均等になるように配置されていることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明において、
各画素が４個の副画素を含み、前記画素アレイの各行には、４個の副画素が所定の順序で配置されている第１の画素と、前記所定の順序から１番目と２番目を入れ替え、３番目と４番目を入れ替えた順序で４個の副画素が配置されている第２の画素とが、１以上の所定数個ずつ交互に配置されていることを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明において、
各画素が、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素を含むことを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明において、
前記第１の画素では、４個の副画素は、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されており、
前記第２の画素では、４個の副画素は、赤副画素、白副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されていることを特徴とする。

第８の発明は、第５の発明において、
各画素が、黄副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素を含むことを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明において、
前記第１の画素では、４個の副画素は、黄副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されており、
前記第２の画素では、４個の副画素は、赤副画素、黄副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されていることを特徴とする。

第１０の発明は、第５の発明において、
各画素が、白副画素、シアン副画素、マゼンタ副画素および黄副画素を含むことを特徴とする。

第１１の発明は、第１０の発明において、
前記第１の画素では、４個の副画素は、白副画素、マゼンタ副画素、黄副画素およびシアン副画素の順に配置されており、
前記第２の画素では、４個の副画素は、マゼンタ副画素、白副画素、シアン副画素および黄副画素の順に配置されていることを特徴とする。

第１２の発明は、第５の発明において、
各画素が、シアン副画素、マゼンタ副画素および２個の黄副画素を含むことを特徴とする。

第１３の発明は、第１２の発明において、
前記第１の画素では、４個の副画素は、黄副画素、マゼンタ副画素、黄副画素およびシアン副画素の順に配置されており、
前記第２の画素では、４個の副画素は、マゼンタ副画素、黄副画素、シアン副画素および黄副画素の順に配置されていることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、画素アレイの各行に画素を配置するときに、２種類以上の画素の中から好適な画素を選択して配置することにより、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となるように、画素を配置することができる。このように画素を配置した場合、単色表示を行うときでも、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が均等に与えられるので、外部から副画素に与えた電圧と副画素の内部で保持される電圧との間の誤差は小さくなる。したがって、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第２の発明によれば、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となる。このため、単色表示を行うときでも、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が均等に与えられるので、外部から副画素に与えた電圧と副画素の内部で保持される電圧との間の誤差は小さくなる。したがって、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第３の発明によれば、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、ドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第４の発明によれば、各画素では、Ｐ個の副画素は、隣り合う副画素の透過率の平均値が最も均等になるように配置されているので、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

上記第５の発明によれば、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となる。このため、単色表示を行うときでも、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が均等に与えられるので、外部から副画素に与えた電圧と副画素の内部で保持される電圧との間の誤差は小さくなる。したがって、４個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第６の発明によれば、白、赤、緑、青の４個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第７の発明によれば、透過率が最も高い白副画素と２番目に高い緑副画素は、１個の画素内で離れた位置に配置される。これにより、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

上記第８の発明によれば、黄、赤、緑、青の４個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第９の発明によれば、透過率が最も高い黄副画素と２番目に高い緑副画素は、１個の画素内で離れた位置に配置される。これにより、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

上記第１０の発明によれば、白、シアン、マゼンタ、黄の４個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第１１の発明によれば、透過率が最も高い白副画素と２番目に高い黄副画素は、１個の画素内で離れた位置に配置される。これにより、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

上記第１２の発明によれば、シアン、マゼンタ、黄（２個）の４個の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

上記第１３の発明によれば、透過率が最も高い２個の黄副画素は、１個の画素内で離れた位置に配置される。これにより、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、表示制御回路１１、走査信号線駆動回路１２、データ信号線駆動回路１３、および、画素アレイ１４を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置である。以下、ｍ、ｎは１以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数、ｊは１以上４ｎ以下の整数であるとする。

画素アレイ１４は、（ｍ×４ｎ）個の表示素子１５と、ｍ本の走査信号線Ｇ１〜Ｇｍと、４ｎ本のデータ信号線Ｓ１ｗ〜Ｓｎｗ、Ｓ１ｒ〜Ｓｎｒ、Ｓ１ｇ〜Ｓｎｇ、Ｓ１ｂ〜Ｓｎｂとを含んでいる。（ｍ×４ｎ）個の表示素子１５は、同じ形状と同じサイズを有し、行方向（図１では横方向）に４ｎ個ずつ、列方向（図１では縦方向）にｍ個ずつ並べて配置されている。ｍ本の走査信号線は互いに平行に配置され、４ｎ本のデータ信号線は走査信号線と直交する方向に互いに平行に配置されている。同じ行に配置された４ｎ個の表示素子１５は、ｍ本の走査信号線のいずれかに共通に接続されている。同じ列に配置されたｍ個の表示素子１５は、４ｎ本のデータ信号線のいずれかに共通に接続されている。

画素アレイ１４内に行方向に連続して配置された４個の表示素子１５には、異なる色の光を透過させるカラーフィルタ（図示せず）が設けられる。これにより、これら４個の表示素子１５は、それぞれ、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素として機能し、４個で１個の画素を構成する。図１では、Ｗ、Ｒ、ＧおよびＢと記載した表示素子が、それぞれ、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素として機能する。このように画素アレイ１４には、（ｍ×ｎ）個の画素が、行方向にｎ個ずつ、列方向にｍ個ずつ並べて配置されている。

表示制御回路１１は、液晶表示装置１０の動作を制御する。より詳細には、表示制御回路１１は、走査信号線駆動回路１２に対して制御信号Ｃ１を出力すると共に、データ信号線駆動回路１３に対して制御信号Ｃ２と映像信号Ｘを出力する。制御信号Ｃ１にはゲートスタートパルスやゲートクロックなどが含まれ、制御信号Ｃ２にはソーススタートパルスやソースクロックなどが含まれる。映像信号Ｘは、アナログ信号でもデジタル信号でもよい。

走査信号線駆動回路１２は、制御信号Ｃ１に基づきｍ本の走査信号線の中から１本の走査信号線を順に選択し、選択した走査信号線に所定レベルの電圧を与える。これにより、選択された走査信号線は活性化され、画素アレイ１４の中から、同じ行に配置された４ｎ個の副画素（ｎ個の画素に相当する）が一括して選択される。

データ信号線駆動回路１３は、制御信号Ｃ２に基づき４ｎ本のデータ信号線の中から１本のデータ信号線を順に選択し、選択したデータ信号線に対して映像信号Ｘに応じた電圧を与える（点順次駆動）。あるいは、データ信号線駆動回路１３は、制御信号Ｃ２に基づき、４ｎ個の映像信号Ｘを記憶し、記憶した映像信号に応じた４ｎ個の電圧を４ｎ本のデータ信号線に対して同時に与えてもよい（線順次駆動）。ただし、いずれの場合も、データ信号線駆動回路１３は、ドット反転駆動を行うために、データ信号線の電圧の極性をフレームごと、走査信号線ごと、および、データ信号線ごとに、正から負、あるいは、負から正に反転させる。

表示素子１５は、透明な画素電極（図示せず）を有し、画素電極と画素アレイ１４に設けられた透明な共通電極（図示せず）との間に液晶を挟み込んだ構造を有する。ｉ番目の走査信号線とｊ番目のデータ信号線に接続された表示素子では、ｉ番目の走査信号線が活性化されている間、ｊ番目のデータ信号線と画素電極とが電気的に接続される。その後、ｉ番目の走査信号線が非活性化されたときに、ｊ番目のデータ信号線に与えられた電圧は、画素電極と共通電極とによって形成された容量に記憶される。表示素子１５における光の透過率は、表示素子１５内の容量に記憶された電圧に応じて変化する。したがって、画素アレイ１４に含まれる各表示素子１５内の容量に映像信号Ｘに応じた電圧を記憶させることにより、所望の画面を表示することができる。

図２（ａ）は、画素アレイ１４内の副画素の配置を示す図である。画素アレイ１４には、図２（ａ）に示すように、２種類の画素（以下、Ａ型画素およびＢ型画素という）が含まれる。Ａ型画素では、４個の副画素は、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されている。これに対して、Ｂ型画素では、４個の副画素は、赤副画素、白副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されている。画素アレイ１４の各行には、Ａ型画素とＢ型画素が交互に配置されている。また、列方向には、同じ型の画素が配置されている。このように、画素アレイ１４は、Ａ型画素とＢ型画素を行方向に交互に配置したストライプ状の配置を有する。

上述したように、データ信号線駆動回路１３は、データ信号線の電圧の極性をフレームごと、走査信号線ごと、および、データ信号線ごとに反転させるドット反転駆動を行う。このため、図２（ｂ）に示すように、ある副画素に与えられる電圧と、当該副画素に行方向または列方向に隣接する４個の副画素に与えられる電圧とは逆極性になる。なお、次のフレームでは、各副画素に対して直前のフレームとは逆極性の電圧が与えられる。

Ａ型画素では、白副画素と緑副画素は画素内で奇数番目に配置され、赤副画素と青副画素は画素内で偶数番目に配置されている。これに対して、Ｂ型画素では、白副画素と緑副画素は画素内で偶数番目に配置され、赤副画素と青副画素は画素内で奇数番目に配置されている。このため、画素アレイ１４の各行には、同じ種類の副画素は奇数個目ごと（具体的には、３個目ごと、または、５個目ごとに）に配置される。したがって、液晶表示装置１０がドット反転駆動を行う場合、同じ行に配置された同じ種類の副画素には、正の電圧と負の電圧が交互に与えられる。

例えば、図２（ａ）の最も上の行に配置された４個の画素を左から順にＰＸ１〜ＰＸ４としたとき、Ａ型画素である画素ＰＸ１、ＰＸ３では、赤副画素は２番目（左から２番目；以下、同じ）に配置されているが、Ｂ型画素である画素ＰＸ２、ＰＸ４では、赤副画素は１番目に配置されている。このため、画素ＰＸ１内の赤副画素に負の電圧が与えられたとき、画素ＰＸ２、ＰＸ４内の赤副画素には正の電圧、画素ＰＸ３内の赤副画素には負の電圧が与えられる。逆に、画素ＰＸ１内の赤副画素に正の電圧が与えられたとき、画素ＰＸ２、ＰＸ４内の赤副画素には負の電圧、画素ＰＸ３内の赤副画素には正の電圧が与えられる。白副画素、緑副画素および青副画素に対しても、画素ＰＸ１、ＰＸ３と画素ＰＸ２、ＰＸ４とでは逆極性の電圧が与えられる。

以下、本実施形態に係る液晶表示装置１０の効果を説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１０で赤色を表示するときに副画素に与えられる電圧を示す図である。図４は、従来の液晶表示装置（図７）で赤色を表示するときに副画素に与えられる電圧を示す図である。ここでは、副画素に与えられる正の最大電圧を＋ＶＭ、正の最小電圧を＋Ｖｍ、負の最大電圧を−Ｖｍ、負の最小電圧を−ＶＭとし、左端に配置された画素内の白副画素には正の電圧を与えるものとする。

従来の液晶表示装置では、いずれの画素でも、４個の副画素は、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されている。このため、左端に配置された画素内の白副画素に正の電圧を与えて赤色を表示するときには、図４に示すように、いずれの画素でも、白副画素と緑副画素には正の最小電圧＋Ｖｍが、赤副画素には負の最小電圧−ＶＭが、青副画素には負の最大電圧−Ｖｍが与えられる。

このように、従来の液晶表示装置においてドット反転駆動を行って赤色を表示するときには、同じ行に配置された赤副画素には、正の最大電圧＋ＶＭおよび負の最小電圧−ＶＭのいずれか一方（図４では負の最小電圧−ＶＭ）が与えられる。同じ行に配置された副画素に正の電圧および負の電圧のいずれか一方を与えると、外部から副画素に与えた電圧と実際の液晶印加電圧との間に誤差が生じ、画面に横シャドーが発生する（図８（ｂ）を参照）。

これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１０では、Ａ型画素では４個の副画素は白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されており、Ｂ型画素では４個の副画素は赤副画素、白副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されている。このため、左端の画素内の白副画素に正の電圧を与えて赤色を表示するときには、図３に示すように、画素ＰＸ１、ＰＸ３内の白副画素と緑副画素、および、画素ＰＸ２、ＰＸ４内の青副画素には正の最小電圧＋Ｖｍが、画素ＰＸ１、ＰＸ３内の青副画素、および、画素ＰＸ２、ＰＸ４内の白副画素と緑副画素には負の最大電圧−Ｖｍが、画素ＰＸ１、ＰＸ３内の赤副画素には負の最小電圧−ＶＭが、画素ＰＸ２、ＰＸ４内の赤副画素には正の最大電圧＋ＶＭが与えられる。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置１０においてドット反転駆動を行って赤色を表示するときには、同じ行に配置された赤副画素には、正の最大電圧＋ＶＭと負の最小電圧−ＶＭとが交互に与えられる。同じ行に配置された副画素に正の電圧と負の電圧とを均等に与えると、外部から副画素に与えた電圧と実際の液晶印加電圧との間に誤差が小さくなる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置１０によれば、４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。

なお、液晶表示装置１０では、Ａ型画素とＢ型画素における副画素の配置順序は、次の手順で決定されている。まず、Ａ型画素では、４個の副画素を任意の順序で配置する。次に、Ａ型画素における副画素の配置順序から１番目と２番目を入れ替え、３番目と４番目を入れ替えた順序を、Ｂ型画素における副画素の配置順序とする。

特に、Ａ型画素における副画素の配置順序を決定するときには、４個の副画素のうちで透過率が最も高い白副画素と２番目に高い緑副画素をいずれも奇数番目、または、いずれも偶数番目に配置することが好ましい。４副画素構成の液晶表示装置では、光の透過率が最も高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置すると、画面に縦方向にスジが発生することがある。白副画素と緑副画素を１個の画素内で離れた位置に配置することにより、このような縦スジの発生を防止することができる。

上記の手順により、Ａ型画素とＢ型画素における副画素の配置順序として、以下の８とおりの配置順序が得られる。これらの配置順序のいずれを用いても、白、赤、緑、青の４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。なお、図２に示す副画素の配置は、（１）の配置である。
（１）Ａ型画素：白−赤−緑−青、Ｂ型画素：赤−白−青−緑
（２）Ａ型画素：白−青−緑−赤、Ｂ型画素：青−白−赤−緑
（３）Ａ型画素：緑−赤−白−青、Ｂ型画素：赤−緑−青−白
（４）Ａ型画素：緑−青−白−赤、Ｂ型画素：青−緑−赤−白
（５）Ａ型画素：赤−白−青−緑、Ｂ型画素：白−赤−緑−青
（６）Ａ型画素：赤−緑−青−白、Ｂ型画素：緑−赤−白−青
（７）Ａ型画素：青−白−赤−緑、Ｂ型画素：白−青−緑−赤
（８）Ａ型画素：青−緑−赤−白、Ｂ型画素：緑−青−白−赤

以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０によれば、上記のように副画素を配置することにより、４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。

本実施形態に係る液晶表示装置については、各種の変形例を構成することができる。まず、以上の説明では、各画素は、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素を含むこととしたが、白副画素に代えて黄副画素を含むこととしてもよい。光の透過率が最も高い黄副画素と２番目に高い緑副画素をいずれも奇数番目、または、いずれも偶数番目に配置すると、Ａ型画素とＢ型画素における副画素の配置順序として、以下の８とおりの配置順序が得られる。
（１１）Ａ型画素：黄−赤−緑−青、Ｂ型画素：赤−黄−青−緑
（１２）Ａ型画素：黄−青−緑−赤、Ｂ型画素：青−黄−赤−緑
（１３）Ａ型画素：緑−赤−黄−青、Ｂ型画素：赤−緑−青−黄
（１４）Ａ型画素：緑−青−黄−赤、Ｂ型画素：青−緑−赤−黄
（１５）Ａ型画素：赤−黄−青−緑、Ｂ型画素：黄−赤−緑−青
（１６）Ａ型画素：赤−緑−青−黄、Ｂ型画素：緑−赤−黄−青
（１７）Ａ型画素：青−黄−赤−緑、Ｂ型画素：黄−青−緑−赤
（１８）Ａ型画素：青−緑−赤−黄、Ｂ型画素：緑−青−黄−赤

これらの配置順序のいずれを用いても、黄、赤、緑、青の４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。なお、（１１）の配置を図示すると、図５（ａ）のようになる。図５（ａ）では、Ｙと記載した表示素子は黄副画素を表す。

あるいは、各画素は、白副画素、シアン副画素、マゼンタ副画素および黄副画素を含むこととしてもよい。光の透過率が最も高い白副画素と２番目に高い黄副画素をいずれも奇数番目、または、いずれも偶数番目に配置する場合、Ａ型画素とＢ型画素における副画素の配置順序として、以下の８とおりの配置順序が得られる（Ｍはマゼンタ、Ｃはシアンを表す）。
（２１）Ａ型画素：白−Ｍ−黄−Ｃ、Ｂ型画素：Ｍ−白−Ｃ−黄
（２２）Ａ型画素：白−Ｃ−黄−Ｍ、Ｂ型画素：Ｃ−白−Ｍ−黄
（２３）Ａ型画素：黄−Ｍ−白−Ｃ、Ｂ型画素：Ｍ−黄−Ｃ−白
（２４）Ａ型画素：黄−Ｃ−白−Ｍ、Ｂ型画素：Ｃ−黄−Ｍ−白
（２５）Ａ型画素：Ｍ−白−Ｃ−黄、Ｂ型画素：白−Ｍ−黄−Ｃ
（２６）Ａ型画素：Ｍ−黄−Ｃ−白、Ｂ型画素：黄−Ｍ−白−Ｃ
（２７）Ａ型画素：Ｃ−白−Ｍ−黄、Ｂ型画素：白−Ｃ−黄−Ｍ
（２８）Ａ型画素：Ｃ−黄−Ｍ−白、Ｂ型画素：黄−Ｃ−白−Ｍ

これらの配置順序のいずれを用いても、白、シアン、マゼンタ、黄の４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。なお、（２１）の配置を図示すると、図５（ｂ）のようになる。図５（ｂ）では、Ｍ、Ｃと記載した表示素子は、それぞれ、マゼンタ副画素およびシアン副画素を表す。

あるいは、各画素は、シアン副画素、マゼンタ副画素、２個の黄副画素を含むこととしてもよい。光の透過率が最も高い２個の黄副画素をいずれも奇数番目、または、いずれも偶数番目に配置する場合、Ａ型画素とＢ型画素における副画素の配置順序として、以下の４とおりの配置順序が得られる。
（３１）Ａ型画素：黄−Ｍ−黄−Ｃ、Ｂ型画素：Ｍ−黄−Ｃ−黄
（３２）Ａ型画素：黄−Ｃ−黄−Ｍ、Ｂ型画素：Ｃ−黄−Ｍ−黄
（３３）Ａ型画素：Ｍ−黄−Ｃ−黄、Ｂ型画素：黄−Ｍ−黄−Ｃ
（３４）Ａ型画素：Ｃ−黄−Ｍ−黄、Ｂ型画素：黄−Ｃ−黄−Ｍ

これらの配置順序のいずれを用いても、シアン、マゼンタ、黄（２個）の４副画素構成の液晶表示装置においてドット反転駆動を行うときに発生する横シャドーを防止することができる。なお、（３１）の配置を図示すると、図５（ｃ）のようになる。

また、以上の説明では、液晶表示装置は、データ信号線の電圧の極性をフレームごと、走査信号線ごと、および、データ信号線ごとに反転させるドット反転駆動を行うこととしたが、データ信号線の電圧の極性を少なくともデータ信号線ごとに反転させる駆動（例えば、データ信号線の電圧の極性をフレームごと、および、データ信号線ごとに反転させるソースライン反転駆動）を行う液晶表示装置についても、上記のように副画素を配置すればよい。これにより、４副画素構成の液晶表示装置においてデータ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えるときに発生する横シャドーを防止することができる。

また、以上の説明では、画素アレイの各行にはＡ型画素とＢ型画素が交互に配置されていることとしたが、Ａ型画素とＢ型画素を１以上の所定数個ずつ交互に配置してもよい。Ａ型画素とＢ型画素を複数個ずつ交互に配置した場合でも、Ａ型画素とＢ型画素を１個ずつ交互に配置した場合と同様に、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となる。したがって、Ａ型画素とＢ型画素を複数個ずつ交互に配置した場合でも、４副画素構成の液晶表示装置においてデータ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えるときに発生する横シャドーを防止することができる。

また、以上の説明では、画素アレイには、副画素の配置順序が異なる２種類の画素（Ａ型画素とＢ型画素）が含まれることとしたが、画素アレイには、副画素の配置順序が異なる３種類以上の画素が含まれていてもよい。例えば、白、赤、緑、青の４副画素構成の液晶表示装置において、４個の副画素を赤−緑−青−白の順に配置した画素をＡ型画素、４個の副画素を白−赤−緑−青の順に配置した画素をＢ型画素、４個の副画素を青−白−赤−緑の順に配置した画素をＣ型画素、４個の副画素を緑−青−白−赤の順に配置した画素をＤ型画素とし、画素アレイの各行に４種類の画素をＡ型画素、Ｂ型画素、Ｃ型画素、Ｄ型画素の順に（あるいは、Ａ型画素、Ｄ型画素、Ｂ型画素、Ｃ型画素の順に）配置してもよい。

このように画素を配置した場合、画素アレイの各行には、白副画素が奇数番目に配置されている画素（Ｂ型画素とＤ型画素）と、白副画素が偶数番目に配置されている画素（Ａ型画素とＣ型画素）とが交互に配置される。赤副画素、緑副画素および青副画素についても、これと同様である。したがって、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となる。したがって、副画素の配置順序が異なる２種類以上の画素を用いても、４副画素構成の液晶表示装置においてデータ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。

また、以上の説明では、画素アレイ内の各画素は４個の副画素を含むこととしたが、画素に含まれる副画素の数が偶数であれば、副画素の配置順序が異なる２種類以上の画素を上記と同様の方法で配置することにより、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えるときに発生する横シャドーを防止することができる。例えば、画素に含まれる副画素の数が６個であれば、Ａ型画素では６個の副画素を任意の順序で配置し、Ａ型画素における副画素の配置順序から１番目と２番目を入れ替え、３番目と４番目を入れ替え、５番目と６番目を入れ替えた順序を、Ｂ型画素における副画素の配置順序とすればよい。

以上の説明を一般化すると、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う液晶表示装置では、画素アレイの各行には、副画素の配置順序が異なる２種類以上の画素を配置すればよい。特に、画素アレイの各行には、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とを、１以上の所定数個ずつ交互に配置すればよい。

このように構成された液晶表示装置では、画素アレイの各行から複数の画素を取り出した場合に、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とがほぼ同数となる。このため、単色表示を行うときでも、同じ行に配置された同じ種類の副画素には正の電圧と負の電圧が均等に与えられるので、外部から副画素に与えた電圧と副画素の内部で保持される電圧との間の誤差は小さくなる。したがって、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置において、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えたときに発生する横シャドーを防止することができる。また、各画素ではＰ個の副画素を隣り合う副画素の透過率の平均値が最も均等になるように配置すれば、光の透過率が高い２個の副画素を１個の画素内で隣接して配置したときに発生する縦スジを防止することができる。

また、本発明は、液晶表示装置だけでなく、例えばアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置など、Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を備え、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与える任意の表示装置にも適用できる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置の画素アレイ内の副画素の配置と副画素に与えられる電圧の極性を示す図である。 図１に示す液晶表示装置で赤色を表示するときに副画素に与えられる電圧を示す図である。 従来の液晶表示装置で赤色を表示するときに副画素に与えられる電圧を示す図である。 本発明の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の画素アレイ内の副画素の配置を示す図である。 従来の３副画素構成の液晶表示装置の画素アレイ内の副画素の配置と副画素に与えられる電圧の極性を示す図である。 従来の４副画素構成の液晶表示装置の画素アレイ内の副画素の配置と副画素に与えられる電圧の極性を示す図である。 従来の液晶表示装置において画面に発生する横シャドーを示す図である。

符号の説明

１０…液晶表示装置
１１…表示制御回路
１２…走査信号線駆動回路
１３…データ信号線駆動回路
１４…画素アレイ
１５…表示素子

Claims (13)

1. Ｐ個（Ｐは４以上の偶数）の副画素を含む画素を用いてカラー表示を行う表示装置であって、
   行方向および列方向に配置された複数の表示素子と、同じ行に配置された表示素子に共通して接続される複数の走査信号線と、同じ列に配置された表示素子に共通して接続される複数のデータ信号線とを含む画素アレイと、
   前記走査信号線を順に選択的に活性化する走査信号線駆動回路と、
   前記データ信号線に対して、映像信号に応じて、データ信号線ごとに異なる極性の電圧を与えるデータ信号線駆動回路とを備え、
   行方向に連続して配置されたＰ個の表示素子は、それぞれある色の副画素として機能し、前記画素アレイの各行には、副画素の配置順序が異なる２種類以上の画素が配置されていることを特徴とする、表示装置。
2. 前記画素アレイの各行には、各色について、当該色の副画素が奇数番目に配置されている画素と偶数番目に配置されている画素とが、１以上の所定数個ずつ交互に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記データ信号線駆動回路は、ドット反転駆動を行うことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
4. 各画素では、Ｐ個の副画素は、隣り合う副画素の透過率の平均値が最も均等になるように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
5. 各画素が４個の副画素を含み、前記画素アレイの各行には、４個の副画素が所定の順序で配置されている第１の画素と、前記所定の順序から１番目と２番目を入れ替え、３番目と４番目を入れ替えた順序で４個の副画素が配置されている第２の画素とが、１以上の所定数個ずつ交互に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
6. 各画素が、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素を含むことを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１の画素では、４個の副画素は、白副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されており、
   前記第２の画素では、４個の副画素は、赤副画素、白副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
8. 各画素が、黄副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素を含むことを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
9. 前記第１の画素では、４個の副画素は、黄副画素、赤副画素、緑副画素および青副画素の順に配置されており、
   前記第２の画素では、４個の副画素は、赤副画素、黄副画素、青副画素および緑副画素の順に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の表示装置。
10. 各画素が、白副画素、シアン副画素、マゼンタ副画素および黄副画素を含むことを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
11. 前記第１の画素では、４個の副画素は、白副画素、マゼンタ副画素、黄副画素およびシアン副画素の順に配置されており、
    前記第２の画素では、４個の副画素は、マゼンタ副画素、白副画素、シアン副画素および黄副画素の順に配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
12. 各画素が、シアン副画素、マゼンタ副画素および２個の黄副画素を含むことを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
13. 前記第１の画素では、４個の副画素は、黄副画素、マゼンタ副画素、黄副画素およびシアン副画素の順に配置されており、
    前記第２の画素では、４個の副画素は、マゼンタ副画素、黄副画素、シアン副画素および黄副画素の順に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の表示装置。

Images