JPH02118521A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH02118521A
JPH02118521A JP1253200A JP25320089A JPH02118521A JP H02118521 A JPH02118521 A JP H02118521A JP 1253200 A JP1253200 A JP 1253200A JP 25320089 A JP25320089 A JP 25320089A JP H02118521 A JPH02118521 A JP H02118521A
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liquid crystal
filter
color
filters
white
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Shinji Morozumi
両角 伸治
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PURPOSE:To display white display parts whiter and to improve the lightness over the entire part by constituting one block of 4 kinds of red, green, blue and white color filters and disposing plural pieces of such blocks in the form of matrix. CONSTITUTION:The plural color filters are constituted of the four filters; the red filter 161, the green filter 162 and the glue filter 163 plus the white filter 164 as one block. The plural blocks are disposed in the form of the matrix. The white filters 164 are formed of the transparent parts as the white filters 164 in order to solve the problem of a failure in the production of the beautiful white color when the transmittance of the light to the filters is low. These blocks are controlled by the brightness signal of video signals, by which the lightness is improved and the reproducibility of the white color is improved. The lightness over the entire part is thus improved.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー画像表示、カラーグラフィック表示に
適したカラー液晶表示体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a color liquid crystal display suitable for color image display and color graphic display.

従来液晶表示体の多色カラー表示化は、次の点で実現が
不EI(iFであった。
Conventionally, it has been impossible to realize multicolor display in a liquid crystal display due to the following points.

1つは液晶パネル自体の構成ドツト数、又はライン数が
−Lげられなかった。通常行なわれているダイナミック
駆動は1/16デユーテイが限界であり、せいぜい16
ラインを実現することがせい一杯である。一方カラー表
示はその性質1少なくとも100ラインないと、意味が
なく、このためには1/100デユーテイでの液晶駆動
が実現しなければならなし− 2つには、液晶の多色カラー表示手段自体優れたものが
なかった。ゲスト・ホスト液晶の妬くの色素を混入させ
て発色させる方式があるが、これは一つの基板内に多色
を発生させることは非常にむずかしい。又何色かのパネ
ルを重ね合わせる方法があるが、これは)II3成上高
価なものになるし、又何層にもなり彩やかな色を出すこ
と自体不可能である。
One is that the number of dots or lines of the liquid crystal panel itself could not be increased. The limit of the normally used dynamic drive is 1/16 duty, and at most 16
The most important thing is to realize the line. On the other hand, a color display is meaningless unless it has at least 100 lines, and for this purpose it is necessary to realize a liquid crystal drive with a duty of 1/100.Secondly, the multicolor color display means of the liquid crystal itself There was nothing better. There is a method of creating color by mixing pigments in the guest-host liquid crystal, but this method is extremely difficult to generate multiple colors within a single substrate. There is also a method of overlapping panels of several colors, but this method is extremely expensive, and it is impossible to produce vivid colors because of the multiple layers.

以上のような理由で液晶の多色カラー表示パネルは実現
がむずかしかった。
For the reasons mentioned above, it has been difficult to realize a liquid crystal multicolor display panel.

従って本発明の目的は以上の欠点を改善することにより
容易に多色カラー表示パネルを実現する手段を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a means for easily realizing a multicolor display panel by improving the above-mentioned drawbacks.

本発明はデユーティを上げる手段として、3つの方式を
採用する。1つは従来にない高デユーティ即ち1/60
〜1/200のダイナミック駆動方式であり、それは液
晶8料の改善のみならず、液晶パネルの高度な組立技術
により実現される。
The present invention employs three methods as means for increasing the duty. One is unprecedented high duty, i.e. 1/60.
It is a dynamic drive system that is ~1/200 times smaller, and is realized not only by improving the LCD panel but also by using advanced assembly technology for the LCD panel.

1つにはパネルの?T! 44間ギャップを従来の10
μmから5〜7μmになるようにコントロールされたも
のである。トランジスタスイッチングによるアクティブ
・マトリックスが1つであり、MiM素子、ダイオード
等の非線形素子を用いた方式が3つ目である。又、カラ
ー化技術として、モザイク状、又はストライブ状のカラ
ーフィルタを有するドツトをネガタイプの液晶マイクロ
シャッタにより開閉して多色化する方式により、あざや
かなカラー画像や、カラーグラフィックの液晶表示体を
実現するものである。
One is the panel? T! 44 gap compared to the conventional 10
The thickness is controlled to be 5 to 7 μm. One is an active matrix using transistor switching, and the third is a method using nonlinear elements such as MiM elements and diodes. In addition, as a colorization technology, dots with mosaic or stripe-like color filters are opened and closed using a negative type liquid crystal micro-shutter to produce multicolor images, making it possible to produce vivid color images and color graphic liquid crystal displays. It is something that will be realized.

第1図は本発明の基本的な構成例である。まずガラスノ
1(板1」二にカラーフィルタを形成する。例えば赤フ
ィルタ8と緑フィルタ9と冑フィルタ10がモザイク状
又はストライブ状に形成されている。この上部に5iO
z等の保護膜6を形成してその上部に液晶駆動電極とな
る透明電極5を形成する。この保護膜は省略できる場合
もある。反対側の対向型(ホはガラス基板2上に、アク
ティブマトリックス用のスイッチング素子や、非線形素
子の配列されている素r−層3く図面は簡略化して示し
ている)を形成し、その」二部に、カラーフィルタの各
ドツトに対応した透明駆動電極層4を形成する1次にこ
の2つのカラス基板1,2を向い合わせて、周辺をシー
ルしてi後晶7を封入する。この表示パネルを透過へ“
(で用いる場合はガラス基板1の下に偏光板を介してト
方から光を導入する。各色のフィルタ部8,9.10に
対応した駆動電極4が開閉し、所定の色に応じた波長の
光を透過させる。この結果液晶の黒色を呈する部分(液
晶が0FFL、ている一部分)は光が透過せず又液晶が
透明となった部分(ONしている部分)に対応(する光
フィルタにあった波長の光が透過し、三原色の組み合せ
により、グラフィック表示として7色が表示できる。又
液晶の駆動を完全に0N−OFFでなく、中間調、即ち
液晶体が半透明になる状態をコントロールしてKMiA
表示機(IFを付加すると、全ての色が、様々な輝度で
実現でき、カラー画像表示を実現できる。
FIG. 1 shows an example of the basic configuration of the present invention. First, color filters are formed on the glass plate 1 (plate 1).For example, a red filter 8, a green filter 9, and a helmet filter 10 are formed in a mosaic or stripe shape.
A protective film 6 such as Z is formed, and a transparent electrode 5 serving as a liquid crystal driving electrode is formed on the protective film 6. This protective film may be omitted in some cases. On the opposite side, a facing type layer (e) is formed on a glass substrate 2, and the drawing shows a simple layer 3 in which active matrix switching elements and nonlinear elements are arranged. On the second part, a transparent drive electrode layer 4 corresponding to each dot of the color filter is formed.First, these two glass substrates 1 and 2 are faced to each other, and the periphery is sealed to encapsulate the crystal 7. Make this display panel transparent“
(When used in As a result, the part of the liquid crystal that appears black (the part where the liquid crystal is 0FFL) does not transmit any light, and corresponds to the part where the liquid crystal is transparent (the part that is ON). By combining the three primary colors, seven colors can be displayed as a graphic display.In addition, the liquid crystal drive is not completely ON/OFF, but the intermediate tone, that is, the state where the liquid crystal becomes translucent, can be displayed. Control KMiA
By adding a display device (IF), all colors can be displayed at various brightness levels, making it possible to display color images.

以上が本発明の1つの例であるが、各部の構造を説明す
る。
The above is one example of the present invention, and the structure of each part will be explained.

第2図は光カラーフィルタの構成例を示す、透明ガラス
基板20」〕にポリビニールアルコールやゼラチン等の
水溶性44機樹脂層を形成し、この上に所定のフィルタ
配列になるようなパターンに赤、青、緑の色素を印刷し
て、前記有機樹脂層に染色させる。この結果液晶のシャ
ッタ部分に対応して赤部22、前部23、縁部24の各
色フィルタが形成されると同時に、透過光に対するフィ
ルタの境界での色のにじみを防止する意味で、各色フィ
ルタの境界は黒色の色糸により染色し、黒色枠21を形
成する。この黒色枠21は、ゼラチン等の被染色層がエ
ンチングオフしていれば不要である。
Figure 2 shows an example of the configuration of an optical color filter.A water-soluble resin layer such as polyvinyl alcohol or gelatin is formed on a transparent glass substrate 20, and a pattern is formed on this to form a predetermined filter arrangement. Red, blue, and green dyes are printed to dye the organic resin layer. As a result, each color filter of the red part 22, front part 23, and edge part 24 is formed corresponding to the shutter part of the liquid crystal, and at the same time, each color filter is The border is dyed with black thread to form a black frame 21. This black frame 21 is unnecessary if the dyed layer such as gelatin is etched off.

又ネガタイプの液晶の場合色素の横方向の染色度が強い
場合、この黒色枠2Iは黒色素でなく、染色を防止する
物質を混入させることもできる。更に上部に透明保護液
1I225をつけて、その上に液晶駆動電極となる導電
性透明膜26を形成し、必要なパターンにフメトエンチ
ングして下方電極ができ上がる。又透明膜26を保護膜
25を介さずに直接つけても、透明膜26が保護膜を兼
用できることもある。なお第2図では染色による構成例
を示したが、各カラーフィルタを貼りつけて構成しても
良いことは言うまでもない。
Further, in the case of a negative type liquid crystal, if the degree of staining of the dye in the horizontal direction is strong, the black frame 2I may contain a substance that prevents dyeing instead of the black dye. Further, a transparent protective liquid 1I225 is applied to the upper part, and a conductive transparent film 26 which will become a liquid crystal driving electrode is formed thereon, and the lower electrode is completed by etching into a required pattern. Furthermore, even if the transparent film 26 is directly attached without using the protective film 25, the transparent film 26 may also serve as a protective film. Although FIG. 2 shows an example of a structure using dyeing, it goes without saying that the structure may be formed by pasting each color filter.

又フィルタに用いる色素が透明性導電膜の形成時に退色
したり、ダメージを受ける場合もある。
Furthermore, the dye used in the filter may fade or be damaged during the formation of the transparent conductive film.

この時は第3図の如くガラス基板30上にフィルタ膜3
1に保護膜34をつける。又薄板ガラスかプラスチング
フィルム32上に別に透明導電膜33を形成し、ガラス
基板30と接着してもよい。
At this time, the filter film 3 is placed on the glass substrate 30 as shown in FIG.
A protective film 34 is applied to 1. Alternatively, a transparent conductive film 33 may be separately formed on the thin glass or plastic film 32 and bonded to the glass substrate 30.

第4図は本発明に用いる上方基板に作成するアクティブ
マトリクスの構造例である。この方式の特徴は駆動デユ
ーティが100以上は節単に達成できることと、階調表
示が節単に達成できることにある。この例はパイレック
スや石英等の比較的融点の高い透明ガラス基板上に81
の薄膜トランジスタを作成するものであり、通常のSi
単結晶ウェハ上のアクティブマトリックスに比し透明性
基板上に比較的簡単に構成できることが特徴である。第
4図くイ)はマトリックスの1画素(1ドツト)のセル
41をしめす平面図である。ゲートライン(Y選択線)
44はトランジスタ49のゲートに、データ線(Xライ
ン)43はコンタクトホール47を介してトランジスタ
49のソースに、又液晶駆動電極42はコンタクトホー
ル46を介してトランジスタ47のドレインに接続され
ている。又グランドライン45は液晶駆動電極42との
間で電荷保持用の容量48を構成する。第4図(ロ)は
このセル41の等価回路であり、トランジスタ49がO
Nした時、データ線43を介して入力された電圧が、電
荷保持容!48又は液晶駆動電極42と対向電極間の容
量により電荷として保持される。従ってトランジスタや
液晶のリーク電流が少ないので、かなり長い間電荷が保
持されるので原理的にデユーティは(保持時間)/(電
荷の書き込みに必要な時間)となり実際には10000
以」二となる。又液晶駆動電極の面積が大きいと保持容
量48は不要となる。第4図(ハ)は(イ)におけるA
−B間の断面図である。透明基板40上にチャネルとな
る第1層目のSi薄膜を減圧CVD法、プラズマCVD
法等により形成し、バターニングの後に表面に5iJW
を酸化した酸化膜を形成しその後第2層目の5iJli
を形成しゲートライン、GNDラインのバターニングを
して、前記パターンをマスクに更に酸化膜をエツチング
して、ゲート絶縁膜51、ゲート電極50をなす、その
後ゲート電極50をマスクに全体にPイオンを打込みN
’ff/fflを形成し、 トランジスタのソース53
、チャネル55、ドレイン54ができる。その後酸化膜
52を形成し、コンタクトホールをあけてから透明導電
性膜をつけて、バターニングして、データ線43と駆動
電極42が形成される。この結果液晶駆動電極が光シャ
ッタの役割をし、この電極位置に対応するフィルタの色
が透過したり、遮ぎられたりする。又データ線に入力す
る電圧のレベルにより、液晶の光の透過率を連続的に変
化させられるので、いわゆる階調表示が可能になり、3
原色に重み゛をつけて加色混合できるので、全ての色を
再現できるという大きな利点がある。又駆動デユーティ
は点順次方式でも可能な位に非常に高くできるので、5
00X500のドツトによる完全カラー画像が実現でき
る。
FIG. 4 shows an example of the structure of an active matrix formed on the upper substrate used in the present invention. The characteristics of this method are that a driving duty of 100 or more can be easily achieved and that gradation display can be easily achieved. In this example, 81
This method is used to create thin film transistors using ordinary Si.
The feature is that it can be constructed relatively easily on a transparent substrate compared to an active matrix on a single crystal wafer. FIG. 4B) is a plan view showing one pixel (one dot) cell 41 of the matrix. Gate line (Y selection line)
44 is connected to the gate of the transistor 49, the data line (X line) 43 is connected to the source of the transistor 49 through the contact hole 47, and the liquid crystal drive electrode 42 is connected to the drain of the transistor 47 through the contact hole 46. Further, the ground line 45 forms a charge holding capacitor 48 between the ground line 45 and the liquid crystal drive electrode 42 . FIG. 4(b) is an equivalent circuit of this cell 41, in which the transistor 49 is
When the voltage is N, the voltage input through the data line 43 is applied to the charge holding capacitor! 48 or is held as an electric charge by the capacitance between the liquid crystal drive electrode 42 and the counter electrode. Therefore, since the leakage current of transistors and liquid crystals is small, the charge is retained for quite a long time, so in principle the duty is (retention time) / (time required to write the charge), which is actually 10,000.
It becomes '2. Furthermore, if the area of the liquid crystal drive electrode is large, the storage capacitor 48 is not necessary. Figure 4 (c) is A in (b)
-B is a cross-sectional view. A first layer of Si thin film that will become a channel is formed on the transparent substrate 40 by low pressure CVD method and plasma CVD method.
5iJW on the surface after buttering.
After that, the second layer of 5iJli is formed.
The gate line and GND line are patterned, and the oxide film is further etched using the pattern as a mask to form the gate insulating film 51 and the gate electrode 50. Then, using the gate electrode 50 as a mask, P ions are applied to the entire surface. Enter N
'ff/ffl and the source 53 of the transistor
, channel 55, and drain 54 are formed. Thereafter, an oxide film 52 is formed, a contact hole is made, a transparent conductive film is applied, and the data line 43 and the drive electrode 42 are formed by patterning. As a result, the liquid crystal drive electrode acts as a light shutter, and the color of the filter corresponding to this electrode position is transmitted or blocked. In addition, the light transmittance of the liquid crystal can be changed continuously depending on the level of the voltage input to the data line, making so-called gradation display possible.
It has the great advantage of being able to reproduce all colors because it can add weight to the primary colors and perform additive mixing. In addition, the drive duty can be made as high as possible even with the point sequential method, so 5
A complete color image with 00x500 dots can be realized.

本発明における液晶の駆動デユーティを改善する手段と
して、更に非線形素子を介して液晶を駆動することにあ
る。第5図、第6図は非線形素子の構成例である。
In the present invention, the liquid crystal is further driven through a nonlinear element as a means for improving the driving duty of the liquid crystal. FIG. 5 and FIG. 6 are examples of configurations of nonlinear elements.

第5図は金属−絶縁物−金属(MIM)素子の474成
例である。マトリックスセル61はX駆動ライン58か
らト(IM7:子62を介して駆動f!1457を駆動
する構成である。 (ロ)は(イ)の断面であり例えば
Ta膜をスパッタ後バターニングしてTa膜58を形成
し、その表面を300A〜500人陽極酸化する。その
後上部電極となるTa膜をスパッタ後バターニングして
Ta層60を形成、更に透明駆動電極57を形成する。
FIG. 5 is a 474 example of a metal-insulator-metal (MIM) device. The matrix cell 61 has a configuration in which the drive f!1457 is driven from the X drive line 58 through the IM7: child 62. A Ta film 58 is formed, and its surface is anodized by 300 to 500 A. Thereafter, the Ta film that will become the upper electrode is sputtered and buttered to form a Ta layer 60, and further a transparent drive electrode 57 is formed.

第6図は2つのダイオードを向い合わせて直列に接続し
た例であり、X駆動ライン66よりN(P)聖域67、
P(N)聖域68.N(P)聖域69を介℃て液晶駆動
電極65に接続される。 (ロ)は(イ)の断面図であ
り、透明基板63上にSi層の島を形成後イオン打込み
によりNu(P)域67.69とP型(N)域68を形
成し更に透明導電性膜を形成し、X駆動ライン66と液
晶駆動電極65をなす。
FIG. 6 shows an example in which two diodes are connected in series with each other facing each other.
P(N) Sanctuary 68. It is connected to the liquid crystal drive electrode 65 via the N(P) sanctuary 69 . (B) is a cross-sectional view of (A), in which an island of Si layer is formed on a transparent substrate 63, and then Nu (P) regions 67, 69 and P type (N) regions 68 are formed by ion implantation, and then transparent conductive A transparent film is formed to form an X drive line 66 and a liquid crystal drive electrode 65.

このようにして形成された非線形素子は第7図に示すよ
うなV−I特性となり、ある電圧から急に電流が増加す
る。この非線形素子を介して液晶のセルを駆動すると第
8図の如くの等価回路となる。非線形素子80は非線形
抵抗RMと容fficMで又液晶81は等価抵抗RLと
容J3tCLにより表現できる。液晶を点幻させる時は
VTHより高い電圧を印加するとRMはイル抵抗となり
VMはほとんどVDと等しくなり、印加された電圧は殆
んど液晶にかかる。その後電圧がV T Rより下がる
とRMは非常に高くなり、VMは容ff1cLにより位
置されたON電圧が保持されてCLとRLの時定数で放
電する。又液晶非点灯時はVTR以下の電位しかかから
ないのでVMはほとんど0位置となる。従って第4図の
アクティブ・マトリックス同様に点灯させる電圧がVM
として容fiCLに保持されるのでデユーティを大きく
することができる。
The nonlinear element thus formed has a VI characteristic as shown in FIG. 7, and the current suddenly increases from a certain voltage. When a liquid crystal cell is driven through this nonlinear element, an equivalent circuit as shown in FIG. 8 is obtained. The nonlinear element 80 can be expressed by a nonlinear resistance RM and a capacitance fficM, and the liquid crystal 81 can be expressed by an equivalent resistance RL and a capacitance J3tCL. When a voltage higher than VTH is applied to make the liquid crystal dot, RM becomes an illuminating resistance, VM becomes almost equal to VD, and most of the applied voltage is applied to the liquid crystal. After that, when the voltage drops below VTR, RM becomes very high, and VM is held at the ON voltage set by capacitor ff1cL and discharged with the time constant of CL and RL. Further, when the liquid crystal is not lit, only a potential lower than that of the VTR is applied, so VM is almost at the 0 position. Therefore, like the active matrix in Figure 4, the voltage for lighting is VM
The duty can be increased because the data is held in the capacity fiCL as follows.

この場合も同様に第5図57、第6図65の液晶駆動電
極が、カラーフィルタに対応して、光に対するシャッタ
の役割をする。又この非線形素子の特徴は構造が箇月1
なことにあり、駆動の方法は従来の単純な1/8や1/
16のダイナミック駆動方式と同じでよい、又この方式
はグラフィック表示に適しているが、階調表示も可能で
ある。1つはアクティブマトリックス同様にXラインか
ら印加する電圧レヘルを連続的になるように設定する方
法であり、もう1つは時間的に分割して駆動する方式で
ある。
In this case as well, the liquid crystal driving electrodes shown in FIG. 557 and FIG. 6 65 correspond to the color filters and function as shutters for light. Also, the feature of this nonlinear element is that its structure is
In fact, the driving method is the conventional simple 1/8 or 1/8 drive method.
This method may be the same as the dynamic drive method of No. 16, and although this method is suitable for graphic display, gradation display is also possible. One method is to set the voltage level applied from the X line continuously, similar to the active matrix, and the other method is to drive by dividing in time.

階調表示のための駆動方式は大きく分けて2つある。1
つは薄膜トランジスタ(TF’r’)を用いたアクティ
ブ・マトリックスで行なう方式であり第4図で言えばデ
ータ線りに階調、即ちコントラストに対応した電圧を印
加することにより連続階調を得るものである。この階調
に対応した電圧信号は画像信号をサンプル/ホールドす
ることにより得られ、点順次方式である。もう1つの方
式は高デユーテイ比のダイナミック駆動に用いられる方
式であり、階調を駆動パルスの幅で得るものであり、−
選択期間を例えば16期間に分割し、1期間を1階調と
すると、 16階調が得られる。このパルス幅変調方式
は腺順次駆U1方式である。本発明に用いるともう1つ
の液晶パネル即ち非線形素子を用いた場合は、線順次駆
動と点順次の2つの方式で駆動することができる。この
駆動方式については改めて説明する。
There are roughly two driving methods for gradation display. 1
The first method is an active matrix method using thin film transistors (TF'r'), and as shown in Figure 4, continuous gradation is obtained by applying a voltage corresponding to the gradation, that is, the contrast, to the data line. It is. A voltage signal corresponding to this gradation is obtained by sampling/holding the image signal, and is performed in a dot-sequential manner. The other method is used for high duty ratio dynamic driving, and the gray scale is obtained by the width of the driving pulse.
If the selection period is divided into, for example, 16 periods, and one period is defined as one gradation, 16 gradations are obtained. This pulse width modulation method is a sequential drive U1 method. When another liquid crystal panel, that is, a nonlinear element is used in the present invention, it can be driven in two ways: line sequential driving and dot sequential driving. This driving method will be explained again.

本発明に使用されるスイッチング素子や非線形素子はガ
ラス基板上に構成されて、上部の液晶駆動電極となり、
又フィルタが構成されたもう一方のガラス基板は下部の
液晶駆動電極を構成する。
The switching elements and nonlinear elements used in the present invention are constructed on a glass substrate and serve as the upper liquid crystal drive electrode.
The other glass substrate on which the filter is formed constitutes the lower liquid crystal drive electrode.

これは第2図の911<、フィルタ上に直接素子を形成
することは、フィルタの特性を劣化させるのみでなく、
歩留りを低下させる要因となるからである。これを逃れ
るためには、第3図の如く電極ガラス32上に素子を構
成して、下のフィルタ部と接着して下方電極となす方法
と、ガラス基板上に先にスイッチング素子又は非線形素
子を構成してその後にフィルタ層を形成する方法がある
This is due to 911 in FIG. 2. Forming elements directly on the filter not only deteriorates the filter characteristics, but also
This is because it becomes a factor that lowers the yield. In order to avoid this, there are two methods: constructing an element on the electrode glass 32 as shown in Fig. 3 and bonding it to the filter section below to form a lower electrode, or first constructing a switching element or a nonlinear element on the glass substrate. There is a method of structuring and then forming a filter layer.

第9図は本発明の表示パネルの構成例である。FIG. 9 shows an example of the structure of the display panel of the present invention.

(イ)は断面図であり上方電極としてガラス基板90上
にスイッチング素子又は非線形素子を++a成し駆動電
極97を形成する。又下方電極としてガラス基板91」
二にカラーフィルタ92. 93. 94を構成し保護
膜95を介して液晶駆動電極96を形成する。その後こ
の2枚のガラス基板90゜91で液晶層98をサンドイ
ッチして、更に上方又は下方に偏光板99を装着し、光
を上方又は下方より照射する。この時、問題となるのは
フィルタとフィルタ、又は駆動電極と駆動電極のすき間
であり、この部分に光がまわり込むときれいな色の再現
性が乏しくなる0例えば光が下方から透過する場合もし
液晶シャッタが閉じている時フィルタのすき間を通過し
た光が、駆動電極のすき間からもれてくる。これを防ぐ
1つの手段はネガ型の液晶(電圧が印加されていない瞳
光が透過しないタイプ)を用いることである。従ってこ
の方法では駆動電極97のすき間は常に光が遮断される
ことになる。もう1つの手段は第2図に示したようにフ
ィルタのすき間に黒色枠を設けることである。
(A) is a cross-sectional view in which a switching element or a nonlinear element is formed on a glass substrate 90 as an upper electrode to form a drive electrode 97. Also, a glass substrate 91 is used as a lower electrode.
Second, color filter 92. 93. 94, and a liquid crystal drive electrode 96 is formed with a protective film 95 interposed therebetween. Thereafter, the liquid crystal layer 98 is sandwiched between the two glass substrates 90.degree. 91, a polarizing plate 99 is attached above or below, and light is irradiated from above or below. At this time, the problem is the gap between the filters or between the drive electrodes, and if light gets around to these areas, the reproducibility of beautiful colors will be poor. For example, if the light is transmitted from below, if the liquid crystal When the shutter is closed, light that has passed through the gap in the filter leaks through the gap in the drive electrode. One way to prevent this is to use a negative type liquid crystal (a type that does not transmit pupil light to which no voltage is applied). Therefore, in this method, light is always blocked from the gap between the drive electrodes 97. Another method is to provide a black frame in the gap between the filters as shown in FIG.

又両者を並用すると更に効果は倍増される。光のにじみ
はシャッタが開いて、光が通過する時に生じる。これは
例えば赤フイルタ92上のシャッタのみ開いている時、
その両側にある向フィルタ94と緑フィルタ93のはじ
の光がまわり込んで赤フイルタ上のシャッタからもれる
ことにあり、やはり色の再現性を低下させる。これを防
止するためには液晶の実効シャッタ部より色フィルタを
大きく形成することがよい。例えば第9図(ロ)に示す
ようなモザイク状のフィルタに対し、例えばアクティブ
マトリックスの駆動電極97を小さくしておく。又(ハ
)の々14 <非線形素子の例では下方の液晶駆動電極
96と上方の液晶駆動電極97の交叉部が実効シャッタ
部となるが、この実効シャッタ部の大きさをストライブ
型の色フィルタより小さくしておく。
Moreover, if both are used together, the effect will be further doubled. Light smearing occurs when the shutter opens and light passes through. For example, when only the shutter on the red filter 92 is open,
Light from the edges of the directional filter 94 and the green filter 93 on both sides of the red filter wraps around and leaks from the shutter on the red filter, which also reduces color reproducibility. In order to prevent this, it is preferable to form the color filter larger than the effective shutter section of the liquid crystal. For example, for a mosaic filter as shown in FIG. 9(b), the active matrix drive electrode 97 is made small. In addition, (c) No. 14 <In the example of a nonlinear element, the intersection of the lower liquid crystal drive electrode 96 and the upper liquid crystal drive electrode 97 becomes the effective shutter part, but the size of this effective shutter part is determined by the color of the stripe type. Make it smaller than the filter.

これはモザイク状のフィルタでも同じである。The same is true for mosaic filters.

このようなカラー液晶表示体の表示方式としては、液晶
のシャッタの開いている時と閉じている時の透過率の比
が大きい事が要求される。通常のTN表示体の場合は表
示パネルの上下に偏光板を2枚配列し、ポジ型になるよ
うに偏光面をあわせる。この場合のシャッタの透過率比
は、2枚の偏光板の偏光方向がv行の時と垂直時との比
になり偏光板により決定される。実際にはこの偏光板で
はこの比が10〜50程度である。あるいはゲート・ホ
スト液晶を用いると偏光板は一枚でよいので、まずTN
液晶に対し明るさが2倍になると同時に、透過率比が液
晶材料によって決められるので、大きくとれる。例えば
黒色の色素を含むゲスト・ホスト液晶は、通常光をよく
遮断し、又電圧が印加された時はかなり透明となり透過
率比は50を越える。更にゲスト・ホスト液晶はネガ型
に対しポジ型の方が安定性、信頼性に優れており、又駆
動電圧も低く、同時に本発明に必要な透過率比もポジ型
の方がよい、一方前述のように光のまわり込み、にじみ
、もれをなくすのはポジ型液晶の方がよく、この点ゲス
ト・ホストのポジ型液晶は本発明のカラー表示用に最適
である。特に色素が黒いパネルは三原色の再現性では最
も優れている。
The display method of such a color liquid crystal display requires a large ratio of transmittance when the liquid crystal shutter is open and when it is closed. In the case of a normal TN display, two polarizing plates are arranged above and below the display panel, and the planes of polarization are aligned so that it becomes a positive type. In this case, the transmittance ratio of the shutter is determined by the polarizing plates, which is the ratio between when the polarization directions of the two polarizing plates are in the v-line and when the polarization directions are perpendicular. Actually, this ratio is about 10 to 50 in this polarizing plate. Alternatively, if you use a gate-host liquid crystal, you only need one polarizing plate, so first
The brightness is twice as bright as that of liquid crystal, and at the same time, the transmittance ratio is determined by the liquid crystal material, so it can be made larger. For example, a guest-host liquid crystal containing a black dye normally blocks light well and is also quite transparent when a voltage is applied, with a transmittance ratio exceeding 50. Furthermore, a positive type guest-host liquid crystal has better stability and reliability than a negative type, and also has a lower driving voltage, and at the same time, a positive type has a better transmittance ratio, which is necessary for the present invention. Positive-type liquid crystals are better at eliminating wraparound, bleeding, and leakage of light, and in this respect, guest-host positive-type liquid crystals are most suitable for the color display of the present invention. In particular, panels with black pigments have the best reproducibility of the three primary colors.

第10図は点順次方式による本発明のカラー液晶表示体
のフィルタの配列及びその駆動方法の一例を示す、三原
色フィルタ106はY方向にストライプ状に配列されて
おり、又フィルタ側の駆動電極はフィルタと同方向にラ
イン状もしくはべたに存在する。又」一部電極105は
X方向に画素ごとに区切れて(図面は簡略化してつなげ
である)存在する。シフトレジスタ101はクロック人
力φ5によりSlからSnを出力し、 トランジスタ1
04を順次ONさせてビデオ信号VSをX1〜X0に順
次送り込む点順次方式である。又シフトレジスタ102
はY1〜Y、をクロックφ4により順次選択してゆく。
FIG. 10 shows an example of the filter arrangement and driving method of the color liquid crystal display of the present invention using the dot sequential method. The three primary color filters 106 are arranged in a stripe shape in the Y direction, and the driving electrodes on the filter side are It exists in a line or solid form in the same direction as the filter. Further, some of the electrodes 105 are separated for each pixel in the X direction (the drawings are simplified and shown as connected). The shift register 101 outputs Sn from Sl by the clock input φ5, and the transistor 1
This is a point-sequential method in which video signal VS is sequentially sent to X1 to X0 by sequentially turning on 04. Also, shift register 102
sequentially selects Y1 to Y by clock φ4.

3つの色信号VSR,VSB、VSGはクロックφ1〜
φ3によりYの1ライン毎に切換えられてゆき、φ1.
 φ2. φ3はφ禰と同じパルス幅で、パルス周期は
φ4の3倍である。この方式の特徴はカラーフィルタが
Y方向のストライブになっており色信号の切換え周波数
が遅くもよいのでY方向のライン数を大きくでき、表示
分解能がよく、良質のカラー画像が再生できることにあ
る。
The three color signals VSR, VSB, and VSG are clocked from φ1 to
It is switched for each line of Y by φ3, and φ1.
φ2. φ3 has the same pulse width as φine, and the pulse period is three times that of φ4. The feature of this method is that the color filter is striped in the Y direction, so the switching frequency of the color signal can be slow, so the number of lines in the Y direction can be increased, the display resolution is good, and high quality color images can be reproduced. .

第11図は第10図と同じく点順次方式X方向にストラ
イプ状のカラーフィルタ116を配列した例であり、横
方向のライン数を大きくとるのに役立つと共に、ドツト
が正方形に近いサイズとなり画像が自然な感じとなる。
FIG. 11 shows an example in which striped color filters 116 are arranged in the X direction using the dot sequential method as in FIG. It feels natural.

シフトレジスタ112はY1〜Y、の信号により駆動電
極115を順次選択してゆく。駆動電極115のいずれ
か1つが選択されている間にシフトレジスタ111はフ
ィルタ群R,G、  Bを1単位として順次選択する。
The shift register 112 sequentially selects the drive electrodes 115 based on the signals Y1 to Y. While any one of the drive electrodes 115 is selected, the shift register 111 sequentially selects filter groups R, G, and B as one unit.

更にR,G、  B選択クロック人力、φ2.φ3はク
ロックφ5を更に3相に分割した信号であり、この選択
クロックに同期して各色信号VSR,VSG、VSBが
1つづつ選択されてX駆動ラインに導びかれる。この方
式ではビデオシグナルラインを各色に応じて3倍号並列
でサンプルホールドスイッチ113に接続するので、シ
フトレジスタ111の転送りロックφ5の周波数は同一
のドツト数に対して1/3の周波数でよく、シフトレジ
スタの消費電力を低減できると共にシフトレジスタの動
作スピードの余裕のある範囲内で使えるというメリット
がある。
Furthermore, R, G, B selection clock manual operation, φ2. φ3 is a signal obtained by further dividing the clock φ5 into three phases, and in synchronization with this selection clock, each color signal VSR, VSG, and VSB is selected one by one and guided to the X drive line. In this method, the video signal line is connected to the sample-and-hold switch 113 in 3x parallel according to each color, so the frequency of the transfer lock φ5 of the shift register 111 can be 1/3 the frequency for the same number of dots. This has the advantage that the power consumption of the shift register can be reduced and that the shift register can be used within a margin of operating speed.

第12図はカラーフィルタの各色R,G、  Bをモザ
イク配置した例であり、各画素にはR,G。
Figure 12 is an example of a color filter in which the colors R, G, and B are arranged in a mosaic manner, and each pixel has R, G.

Bの3色が割り当てられており、この例では左下がりパ
ターンとなるように一列毎にR,G、  Bが1ピツチ
づつ左へずれてゆく形式をとっている。
Three colors, B, are assigned, and in this example, R, G, and B are shifted one pitch to the left in each row so as to form a downward-left pattern.

ここに示す各画素は例えば第4図〜第8図に示すように
ガラス面上にX、  Yラインの配線により駆動される
。Y側のシフトレジスタ122はクロックYCLにより
YラインY + −Y−を順次選択する信号を出力する
。一方X側のシフトレジスタ121はY側の1ラインの
選択期間内にS L” S nを順次出力することによ
りサンプルホールドトランジスタ123のゲートをON
させてビデオ信号Vsの出力をXラインX1〜XI、上
に順次サンプルホールドする。こうして各画素にはビデ
オ信号が伝達されて、画像が形成される。ビデオ信号V
sはもとの各色の信号VSR,VSB、V3Gをクロッ
クφ1〜φ3により1マルチプレツクスしているので、
このクロックφ1〜φ3と画素に配置されているカラー
フィルタの色とが常に対応している必要がある1例えば
Ylラインが選択されている時S+の信号はφ1と同時
に出力されるが、Y2ラインの選択時はφ2と同時にし
ないといけない、これはRの画素には12VSRの、G
の画素にはVSGのビデオ信号のデータを用いるためで
ある。第13図はこの動作を示しており、色信号のマル
チプレックスクロックφ1〜φ3が1ライン毎に位相を
ずらす回路がいる。第14図はこの位相をずらすための
具体的回路例であり、第15図はこの動作波形である。
Each pixel shown here is driven by X and Y line wiring on the glass surface, as shown in FIGS. 4 to 8, for example. The Y-side shift register 122 outputs a signal for sequentially selecting Y lines Y + -Y- in response to a clock YCL. On the other hand, the shift register 121 on the X side turns on the gate of the sample hold transistor 123 by sequentially outputting S L "S n within the selection period of one line on the Y side.
Then, the output of the video signal Vs is sequentially sampled and held on the X lines X1 to XI. In this way, a video signal is transmitted to each pixel to form an image. video signal V
Since s is the original signals VSR, VSB, and V3G of each color that are multiplexed by 1 using clocks φ1 to φ3,
These clocks φ1 to φ3 must always correspond to the color of the color filter placed in each pixel. For example, when the Yl line is selected, the S+ signal is output at the same time as φ1, but the Y2 line When selecting φ2, it must be done at the same time as φ2. This means that R pixels have 12VSR,
This is because the data of the VSG video signal is used for the pixels. FIG. 13 shows this operation, and includes a circuit that shifts the phase of the color signal multiplex clocks φ1 to φ3 line by line. FIG. 14 shows a specific example of a circuit for shifting this phase, and FIG. 15 shows its operating waveform.

1/3分周器143は垂直同期信号Vによりリセットさ
れ、クロックYeLにより、Q。
The 1/3 frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V, and the 1/3 frequency divider 143 is reset by the vertical synchronizing signal V.

Q2を出力する。1/3分周器142はXラインクロッ
クXCLにより1/3分周器を行うが、水平同期信号の
入力のたびに、Q、Q、の値をカウンタにロード(プリ
セット)するので、Q、、Q4の出力はYCLのIクロ
ック毎に位相がずれてゆき、この結果第12図の回路で
各色のビデオ信号が、各R,C,Bの画素に正しく印加
できる。
Output Q2. The 1/3 frequency divider 142 performs a 1/3 frequency division based on the X line clock XCL, but each time the horizontal synchronization signal is input, the values of Q and Q are loaded (preset) into the counter, so the values of Q, , Q4 are shifted in phase every YCL I clock, and as a result, the circuit shown in FIG. 12 can correctly apply each color video signal to each R, C, and B pixel.

第16図はフィルタをモザイク状に配置した例である。FIG. 16 shows an example in which filters are arranged in a mosaic pattern.

赤フィルタ161、緑フィルタ162、青フィルタ16
3に対し更に自フィルタ164を加えて、1つのブロッ
クとし、これを複数個マトリック状に配置して構成する
。この白フィルタはフィルタに対する光の透過率が低い
時に、赤、緑、青の3つのフィルタを全て光が通過した
状態、即ち白色がきれいに出ないという問題を解決する
ために、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの3種の
カラーフィルタに加えて更に透明な部分を白フィルタと
して構成して、映像信号の輝度信号■SWで制御すると
、明度が向上して、白色の再現性もよく、 全体の明度
が改善される。この場合の駆動方式はχ方向はフィルタ
ブロック単位で、シフト レジスタにより選択され第11図と同様に動作する。又
Y方向はシフトレジスタ166により選択され、クロッ
クφ3に同期した半分の周波数φ1と(62i、m J
: ’) V S RトV S B、  V S G 
トV S Wが交互に接続される。
Red filter 161, green filter 162, blue filter 16
3, an own filter 164 is added to form one block, and a plurality of blocks are arranged in a matrix. This white filter uses a red filter and a green filter to solve the problem that when the transmittance of light to the filter is low, the light passes through all three filters (red, green, and blue), that is, the white color does not come out clearly. In addition to the three types of color filters (blue filter), if the transparent part is configured as a white filter and controlled by the brightness signal SW of the video signal, the brightness will improve, the white reproducibility will be good, and the overall Brightness is improved. In this case, the driving method in the χ direction is selected by a shift register in units of filter blocks, and operates in the same manner as in FIG. 11. Further, the Y direction is selected by the shift register 166, and half frequency φ1 synchronized with clock φ3 and (62i, m J
: ') V S R to V S B, V S G
and V SW are connected alternately.

第17図は階調を得るのに電圧振幅にて行なう前述の方
式を詳しく説明したものであり、 (イ)に示すビデオ
信号vSをクロックφ5によりサンプルホールドしてX
ラインに印加する。一方液晶の性質として印加電圧−コ
ントラストCのカーブは(ロ)のようになっているので
ΔVの範囲で用いると階調性のある駆動ができる。当然
γ補正や、液晶材に合わせた借りの電圧補正をやれば更
によい階調が再現できる。
FIG. 17 is a detailed explanation of the above-mentioned method of using voltage amplitude to obtain gradations.
Apply to the line. On the other hand, as a characteristic of liquid crystal, the applied voltage-contrast C curve is as shown in (b), so if it is used within the range of ΔV, it is possible to drive with gradation. Of course, even better gradations can be reproduced by performing gamma correction and voltage correction according to the liquid crystal material.

ここに示した電圧レベルにより階調を得る方式は主に薄
膜トランジスタや非線形素子を用いたマトリックスの駆
動方式に適応されるが、一方駆動時間即ちパルス幅変調
方式は高デユーテイマルチプレックス方式や、非線形素
子を用いたマトリックスの駆動に用いられる。
The method of obtaining gradation based on voltage levels shown here is mainly applied to matrix drive methods using thin film transistors and nonlinear elements, while the drive time, or pulse width modulation method, is applicable to high duty multiplex methods, Used to drive a matrix using nonlinear elements.

第18図はパルス幅変調方式による、カラー画像表示パ
ネルのJfJ成で、第19図にその動作波形を示す。カ
ラーフィルタ186はモザイク状に右下がりパターンで
配置召されている。駆動電極は例えば高デユーテイマル
チプレックス方式で、あれば下ガラス基板にXライン、
上ガラス基板にYラインというように第9図(ハ)に酷
似したように配置されており、カラーフィルタはX又は
Yどちらかの電極側に存在する。各色のビデオ信号V 
3 R。
FIG. 18 shows the JfJ configuration of a color image display panel using the pulse width modulation method, and FIG. 19 shows its operating waveform. The color filters 186 are arranged in a mosaic pattern downward to the right. The drive electrode is, for example, a high-duty multiplex system, and if there is an X line on the lower glass substrate,
The Y lines are arranged on the upper glass substrate in a manner similar to that shown in FIG. 9(C), and the color filters are present on either the X or Y electrode side. Video signal of each color V
3R.

VSG、VSBは第12図と同じ役割をするクロックφ
宜〜φ3によりマルチプレックスされて、4ビツトのA
/D変換器187に入力され、その変換出力Dθ〜D3
はY側の一選択間間中にシフ)−レジスタ180により
転jXされ、ラッチ181にラッチパルスLPにより取
り込まれる。そしてこの4ビットのデータは、タイムベ
ースTBo〜T B 3を選択し信号に応じたパルスを
形成し、 ドライバ183によりXラインX1〜Xnに
出力される。−方Y側はシフトレジスタ184により1
ラインを順次選択し、ドライバ185により選択信号を
出力する。第19図において1フレームは正のAフィー
ルドと負のBフィールドによりなり、1選択期間TSE
L内に駆動パルスの幅が選ばれる。例えば階調0の時は
Xi (0)、階調7の時はXl(7)、15の時はX
l(15)のようになる。
VSG and VSB are clocks φ that play the same role as in Figure 12.
It is multiplexed by φ3 and the 4-bit A
/D converter 187, and its conversion output Dθ~D3
is shifted by the shift register 180 during one selection on the Y side, and is taken into the latch 181 by the latch pulse LP. Then, this 4-bit data selects time bases TBo to TB3, forms pulses according to the signals, and is outputted to X lines X1 to Xn by the driver 183. - side Y side is 1 by shift register 184
The lines are sequentially selected and a selection signal is output by the driver 185. In FIG. 19, one frame consists of a positive A field and a negative B field, and one selection period TSE
The width of the drive pulse is chosen to be within L. For example, when the gradation is 0, Xi (0), when the gradation is 7, it is Xl (7), and when the gradation is 15, it is X
It becomes like l(15).

高デユーテイマルチプレックス方式や非線形素子を用い
たマトリックス駆動方式ではY側のラインは、駆動電極
が各ライン分離されて形成されるが、薄膜トランジスタ
(T PT)を用いたマトリックス駆動方式ではY選択
線もX側と同一基板上に形成され、従って反対側の液晶
駆動電極はITO、ネサ膜等の透明駆動電極膜は全面に
ベタ状に存在する。従ってTPTパネルを第9図の如く
構成するとカラーフィルタ層の上をすき間なく全面を透
明膜が覆う。この結果カラーフィルタの染色層と液晶層
がインタラクションして、両者の信頼性を低下させるこ
とがない。
In a high-duty multiplex system or a matrix drive system using nonlinear elements, the Y-side lines are formed by separating drive electrodes from each line, but in a matrix drive system using thin film transistors (TPT), Y-side lines are formed by separating the drive electrodes. The lines are also formed on the same substrate as the X side, so the liquid crystal drive electrode on the opposite side is made of ITO, and a transparent drive electrode film such as a Nesa film is present in a solid manner over the entire surface. Therefore, when a TPT panel is configured as shown in FIG. 9, a transparent film covers the entire surface of the color filter layer without any gaps. As a result, the dyed layer of the color filter and the liquid crystal layer do not interact and reduce the reliability of both.

この透明膜が両者を完全に互いに遮蔽しあうからであり
、これはTPTパネルにとって、カラーフィルタ層上に
透明導電膜をパシベーション膜を兼ねて形成することは
大きなメリットである。
This is because this transparent film completely shields both from each other, and this is a great advantage for TPT panels to form a transparent conductive film that also serves as a passivation film on the color filter layer.

実際のカラー表示においては分解能が大きな問題となる
ことがあるが、カラーフィルタをモザイク配置してかつ
分解rjヒを改善する手段について述べる。
In actual color display, resolution can be a big problem, but we will discuss a means to improve the resolution by arranging color filters in a mosaic pattern.

第20図は本発明の画素配列を示す基本概念図である。FIG. 20 is a basic conceptual diagram showing the pixel arrangement of the present invention.

 (イ)はX方向に一段おきに半ピツチずらす方法であ
り、 く口)はY方向に一段おきに半ピツチずらす方法
である。この配列の画素は斜め方向に分解能が向上する
のでモノクロであってもグラフィックにおいて斜線が不
自然にならず、最も少ない画素でもかなり視覚分解能が
得られる。
(a) is a method of shifting every other step by half a pitch in the X direction, and (b) is a method of shifting every other step by a half pitch in the Y direction. Since the resolution of pixels in this arrangement improves in diagonal directions, diagonal lines do not appear unnatural in graphics even in monochrome, and a considerable visual resolution can be obtained even with the smallest number of pixels.

又マルチカラーにする時、R,G、  Bのカラーフィ
ルタを平面配置することを考えると、R,G。
Also, when making multicolors, considering that R, G, and B color filters are arranged in a plane, R, G.

Bが三角形の各頂点において繰り返し配置になるのでカ
ラーグラフィックでも、少ない画素で結構満足しつる分
解fjiを実現できる。
Since B is repeatedly arranged at each vertex of the triangle, even in color graphics, a fairly satisfactory vine decomposition fji can be realized with a small number of pixels.

第21図は本発明のマルチプレックス駆動法における応
用例である。第20図(イ)の配列のためにX電極を一
段おきに半ピツチづつずらしながら配線してゆく。ここ
でX電極、Y電極は通常は透明導電性電極からなり、必
要ならば配線抵抗を下げるため金属薄膜による微少幅の
配線材が配置されることもある。
FIG. 21 is an application example of the multiplex driving method of the present invention. To achieve the arrangement shown in FIG. 20(a), wire the X electrodes by shifting them by half a pitch every other row. Here, the X electrode and the Y electrode are usually made of transparent conductive electrodes, and if necessary, a wiring material of a minute width made of a metal thin film may be arranged in order to lower the wiring resistance.

第22図(イ)はTPTを用いた本発明による分解能を
向上するための配列方法である。データ線213〜21
5、ゲート線210〜212により構成され、奇数列目
はトランジスタ216と画素電極217の9口く通常の
配置となるが、偶数列目はデータ線214に対し、トラ
ンジスタ219゜222、画素電極221,223の如
く並列配置をして、実質的に半ピツチずらす。この例は
データ線213〜215の配線材と駆動電極217゜2
20.221,223が同一層、又は同一層上に形成さ
れている時であるが、もしデータ線と駆動電極が重なっ
ても差し支えない構造の時は第22図(ロ)の如くトラ
ンジスタ225をシングルとして半ピツチずらすのに、
画素電極224をそのままずらすこともある。
FIG. 22(A) shows an arrangement method for improving resolution according to the present invention using TPT. Data lines 213-21
5. Consisting of gate lines 210 to 212, odd-numbered columns have a normal arrangement of transistors 216 and pixel electrodes 217, while even-numbered columns have data lines 214, transistors 219, 222, and pixel electrodes 221. , 223, and are substantially shifted by half a pitch. In this example, the wiring material of the data lines 213 to 215 and the drive electrode 217°2
20. When 221 and 223 are formed in the same layer or on the same layer, if the structure allows the data line and the drive electrode to overlap, the transistor 225 is formed as shown in FIG. 22 (b). Even though it is shifted by half a pitch as a single,
The pixel electrode 224 may also be shifted as it is.

第23ノはTPTを用いた本発明の他の具体例であり、
データ線230〜232をジグザグにして半ピツチずら
す方法である。この方法は半ピツチずらした所とずらさ
ない所との画素構成が全く同一になり、半ピツチずらし
た不自然さが解消されることにある。
No. 23 is another specific example of the present invention using TPT,
This is a method in which the data lines 230 to 232 are arranged in a zigzag pattern and shifted by half a pitch. The purpose of this method is that the pixel configurations of the areas shifted by half a pitch and those not shifted by a half pitch are completely the same, and the unnaturalness caused by shifting by half a pitch is eliminated.

第24図はゲート線263〜265をジグザグにして、
半ピツチ駆動電極をずらせる方法である。
In Fig. 24, gate lines 263 to 265 are arranged in a zigzag pattern.
This is a method of shifting the drive electrodes by half a pitch.

第25図はTPTを用いた更に他の配置例である。ドラ
イバ270〜273はデータ線277゜279.281
,283に直接つながれており、又データ線278,2
80,282はスイッチ274〜276により、Y側ス
キャンの1ライン毎に右か左に交互に接続される。例え
ばゲート線284がTPTをONさせ、スイッチ274
〜276は左へ倒れている時画素289と290,29
1と292が夫々でペアで同一のデータが書き込まれる
。次にゲート線284がTPTをOFFさせ、ゲート線
285がTPTをONさせ、スイッチ274〜276が
右へ倒れると画$294と295.296と297,2
98と299が夫々ぺアで同一のデータが書き込まれ、
第20図(イ)の方式が実現できる。
FIG. 25 shows yet another example of arrangement using TPT. Drivers 270-273 are data lines 277°279.281
, 283, and the data lines 278, 2
80 and 282 are alternately connected to the right or left for each line of the Y-side scan by switches 274 to 276. For example, gate line 284 turns on TPT, switch 274
~276 is pixel 289 and 290,29 when falling to the left
The same data is written in pairs of 1 and 292, respectively. Next, the gate line 284 turns the TPT OFF, the gate line 285 turns the TPT ON, and the switches 274 to 276 fall to the right.
The same data is written in each pair of 98 and 299,
The method shown in FIG. 20 (a) can be realized.

第26図はデータ線(Xライン)311,312.31
3がジグザグに配線されていることによりやはり第20
図(イ)の構成となる。
Figure 26 shows data lines (X lines) 311, 312.31
3 is wired in a zigzag pattern, so it is still the 20th
The configuration is shown in Figure (a).

以上の如く、本発明の液晶表示装置は、それぞれ電極が
形成されてなる一対の基板、該一対の基板間に挟持され
てなる液晶層及び複数のカラーフィルタを有してなる液
晶表示装置において、該複数のカラーフィルタは赤フィ
ルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び自フィルタの4種類
のカラーフィルタからなり、該4111 lfiのカラ
ーフィルタで1つのブロックを構成し、該ブロックを複
数個マトリックス状に配置したことにより、ビデオ表示
において、白色表示部がより白くなり、画面が明るくな
る。更に、マルチプレックス駆動の2値表示の場合、′
従来の赤色フィルタ、緑フィルタ及び青色フィルタの3
種類のカラーフィルタの組み合わせでは8色表示しか得
られないのに対し、本発明の液晶表示14置では、白色
フィルタと赤色フィルタ、緑色フィルタ及び青0フィル
タの各々と組み合わせることにより18色表示が簡単な
外部駆動回路の構成により可能になるという格別な効果
を有するものである。
As described above, the liquid crystal display device of the present invention includes a pair of substrates each having an electrode formed thereon, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and a plurality of color filters. The plurality of color filters consisted of four types of color filters: a red filter, a green filter, a blue filter, and an own filter, and the 4111 lfi color filter constituted one block, and a plurality of the blocks were arranged in a matrix. As a result, in video display, the white display area becomes whiter and the screen becomes brighter. Furthermore, in the case of a multiplex-driven binary display, ′
Three conventional red filters, green filters, and blue filters
While a combination of different types of color filters can only display 8 colors, the 14-position liquid crystal display of the present invention can easily display 18 colors by combining a white filter, a red filter, a green filter, and a blue 0 filter. This has the special effect of being made possible by the configuration of the external drive circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成例を示す図。 1.2・・・基板 3・・・素子部 4.5・・・液晶駆動電極 6・・・保護膜 7・・・液晶体 8、 9. 10・・・カラーフィルタ第2図、第3図
は本発明に用いるカラーフィルタの構成例を示す図。 20.30・・・基板 21・・・黒色枠 22.23,24.31・・・フィルタ部25.34・
・・保護膜 26.33・・・透明導電性膜 32・・・薄い基板 第4図(イ)、 (ロ)、 (ハ)は本発明に用いるア
クティブマトリックス基板の構成例を示す図。 49・・・S i M膜トラン・ジスタ第5図(イ)、
 (ロ)、第6図(イ)、 (ロ)は本発明に用いる非
線形素子の実例を示す図。 62・・・MIN素子 67.68.69・・・Si薄薄膜ダイオード 箱7図は非線形素子のV−I特性、第8図はその駆動等
価回路図。 第9図(イ)、 (ロ)、 (ハ)は本発明のカラー表
示装置の構成例を示す図。 90.91・・・基板 92、 93.94・・・フィルタ 95・・・保護j模 96.97・・・iff品駆ff1I】電極98・・・
液晶 99・・・偏光板 第10図、第11図、第12図、第16図、第18図は
本発明のカラー表示装置の色フィルタの配列と駆動例を
示す図。 又第13図は第12図の動作波形図、第14図はクロッ
クφI、φ2.φ3の発生回路例を示す図で第15図は
その動作波形図、又第19図は第18図の動作波形図で
ある。 101.102,111,112,121゜122、 
180. 184・・・シフトレジスタVSR・・・赤
ビデオ信号 V2O・・・緑ビデオ信号 VSB・・・青ビデオ信号 VSW・・・輝度信号 第17図(イ)、 (ロ)は印加電圧レベルに対する液
晶のコントラスト特性を、ビデオ信号のサンプルホール
ド動作の関係を示す図である。 第20図(イ)、 (ロ)は本発明の高分解能画素(駆
動電極)の基本構成を示す図である。第25図はその薄
膜トランジスタを利用した本発明の高分解能画素の実現
側図である。第26図は非線形素子を用いた本発明の高
分解画素の実現側面である。 以 上
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the present invention. 1.2... Substrate 3... Element section 4.5... Liquid crystal drive electrode 6... Protective film 7... Liquid crystal body 8, 9. 10...Color filter FIGS. 2 and 3 are diagrams showing an example of the configuration of a color filter used in the present invention. 20.30... Substrate 21... Black frame 22.23, 24.31... Filter section 25.34.
. . . Protective film 26. 33 . . . Transparent conductive film 32 . . . Thin substrate FIGS. 49...S i M membrane transistor Figure 5 (a),
(B), FIGS. 6A and 6B are diagrams showing examples of nonlinear elements used in the present invention. 62...MIN element 67.68.69...Si thin film diode box Figure 7 shows the V-I characteristic of the nonlinear element, and Figure 8 is its driving equivalent circuit diagram. FIGS. 9A, 9B, and 9C are diagrams showing an example of the configuration of a color display device of the present invention. 90.91...Substrate 92, 93.94...Filter 95...Protection 96.97...if product drive ff1I] Electrode 98...
Liquid crystal 99...polarizing plate FIGS. 10, 11, 12, 16, and 18 are diagrams showing examples of arrangement and driving of color filters in the color display device of the present invention. 13 is an operation waveform diagram of FIG. 12, and FIG. 14 is a diagram of clocks φI, φ2 . FIG. 15 is a diagram showing an example of a generating circuit for φ3, and FIG. 15 is an operating waveform diagram thereof, and FIG. 19 is an operating waveform diagram of FIG. 18. 101.102,111,112,121°122,
180. 184...Shift register VSR...Red video signal V2O...Green video signal VSB...Blue video signal VSW...Brightness signal Figure 17 (a) and (b) show the relationship between the liquid crystal display and the applied voltage level. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between contrast characteristics and a sample-and-hold operation of a video signal. FIGS. 20A and 20B are diagrams showing the basic configuration of a high-resolution pixel (drive electrode) of the present invention. FIG. 25 is a side view of realizing a high-resolution pixel of the present invention using the thin film transistor. FIG. 26 shows an aspect of realizing a high-resolution pixel of the present invention using a nonlinear element. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] それぞれ電極が形成されてなる一対の基板、該一対の基
板間に挟持されてなる液晶層及び複数のカラーフィルタ
を有してなる液晶表示装置において、該複数のカラーフ
ィルタは赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び白フ
ィルタの4種類のカラーフィルタからなり、該4種類の
カラーフィルタで1つのブロックを構成し、該ブロック
を複数個マトリックス状に配置したことを特徴とする液
晶表示装置。
In a liquid crystal display device comprising a pair of substrates each having an electrode formed thereon, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and a plurality of color filters, the plurality of color filters include a red filter, a green filter, A liquid crystal display device comprising four types of color filters, a blue filter and a white filter, each of which constitutes one block, and a plurality of blocks arranged in a matrix.
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