JPH02157895A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カラー液晶表示装置に関し、例えば、縦ス
トライプ状のカラーフィルタを持つカラー液晶表示パネ
ルを持つものに利用して有効な技術に関するものである
。

〔従来の技術〕

ＴＰＴを搭載したアクティブマトリックス構成のカラー
液晶装置に関しては、例えば、日経マグロウヒル社、１
９８４年９月ＩＯ日付ｒ日経エレクトロニクスｊ頁２１
１等がある。

、〔発明が解決しようする課題〕 従来のカラー液晶表示装置では、カラーフィルタの透過
率について配慮がなされておらず、色バランスが悪いと
いう問題を有する。カラーフィルタの透過率は、例えば
第３図に示した輝度−印加電圧特性図のように（Ｇ）、
赤（Ｒ）及び青（Ｂ）のように過率率にバラツキがある
。それ故、従来のように同じ印加電圧により各色の画素
を駆動すると、上記カラーフィルタの透過率に従って緑
、赤、青の順で輝度が低下してしまう。このことは、階
調表示を行う場合には液晶が完全に反転していない過渡
領域に選ぶためいっそう色バランスが悪くなる。

この発明の目的は、色バランス調整機能を付加したカラ
ー液晶表示装置を提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。

〔課題を解決するだめの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。

すなわら、各カラー画素毎に独立に調整可能にされた駆
動電圧を形成しておき、それを表示信号に従って出力さ
せる。

〔作　用〕

上記した手段によれば、駆動電圧の調整により、各カラ
ー画素の印加電圧を調整して最適カラーバランスを得る
ことができる。

〔実施例〕

第１図には、この発明に係るカラー液晶表示装置におけ
る信号線駆動回路の要部ブロック図が示されている。同
図の信号線駆動回路は、公知の半導体集積回路の製造技
術によって、特に制限されないが、単結晶シリコンのよ
うな１個の半導体基板上において形成される。

この実施例の信号線駆動回路は、１ないしｎからなる０
本の信号線を駆動する機能を持つ。特に制限されないが
、上記信号線の数ｎは、１２０本のように多数からなる
。

ラッチ回路ＦＦｌないしＦＦｎは、入力端子Ｄｉｎから
画素データをシリアルに取り込みそれをパラレルに出力
させる。すなわち、ラッチ回路ＦＦｌないしＦＦｎは、
シリアル／パラレル変換機能を持つシフトレジスタ及ラ
ッチを構成するものである。

上記各ランチ回路ＦＦＩないしＦＦｎにシリアル取り込
まれた画素データは、それぞれのラッチ回路ＦＦＩなし
いＦＦｎからからパラレルにレベルシックＬＳＩないし
ＬＳｎに伝えられる。レベルシフタＬＳＩないしＬＳｎ
は、後述するような駆動電圧を選択的に出力させるため
に必要なレベルに変換する。すなわち、上記シフトレジ
スタ及ラッチを構成するラッチ回路ＦＦＩないしＦＦｎ
は、特に制限されないが、約５Ｖのような電源電圧を受
けて動作するようにされるため、約５■のようなハイレ
ベルと、０■のようなロウレベルからなる画素データを
出力する。これに対して、液晶表示パネルに供給される
駆動電圧は、例えば、正の白レベルｖ１が＋ｔｖで、黒
レベルＶ２が約７ｖで、負の白レベルｖ３が約−１５Ｖ
のような電圧にされる。それ故、上記のようなレベル（
５Ｖ、ＯＶ）では、スイッチＭＯＳＦＥＴをオフ状態に
することができないので、それに見合ったレベルにレベ
ル変換するものである。

上記レベルシフタＬＳ１ないしＬＳｎによりレベルシフ
トされた画素データは、カラーセレクタＳＬＩないしＳ
Ｌｎに伝えられる。カラーセレクタＳＬ１ないしＳＬｎ
は、正の白レベル、黒レベル又は負の白レベルのいずれ
か１つを選択する表示信号を形成する。

スイッチＭＯＳＦＥＴＣＩないしＱ３は、１つの信号線
Ｄ１に対応した単位の駆動回路を構成する。この実施例
の液晶表示パネルＬＣＤの信号線ＤＩには、縦方向に配
置されるカラーフィルタが設けられる。この信号線ＤＩ
に結合される画素には、例えば青（Ｂ）のカラーフィル
タが配置される。それ故、上記ＭＯＳＦＥＴＱＩないし
Ｑ３のゲートには、それに対応するカラーセレクタＳＬ
Ｉにより形成された黒レベル、正の白レベルと負の白レ
ベルに対応した表示信号が供給される。

スイッチＭＯＳＦＥＴＱ４ないしＱ６は、次の信号線Ｄ
２に対応した単位の駆動回路を構成する。

この信号線Ｄ２に結合される画素には、例えば赤（Ｒ）
のカラーフィルタが配置される。それ故、上記ＭＯＳＦ
ＥＴＱ４ないしＱ６のゲートには、それに対応するカラ
ーセレクタＳＬ２により形成された黒レベル、正の自レ
ベルと負の白レベルに対応した表示信号が供給される。

スイッチＭＯＳＦＥＴＱ７ないしＱ９は、更に次の信号
線Ｄ３に対応した単位の駆動回路を構成する。この信号
線Ｄ３に結合される画素には、例えば緑（Ｇ）のカラー
フィルタが配置される。それ故、上記ＭＯＳＦＥＴＱ７
ないしＱ９のゲートには、それに対応するカラーセレク
タＳＬ３により形成された黒レベル、正の白レベルと負
の白レベルに対応した表示信号が供給される。以下、同
様なパターンの繰り返しにより駆動回路が配置される。

この実施例では、各カラー画素毎の輝度調整を独立に調
整可能にするため、青色に対応した上記スイッチＭＯＳ
ＦＥＴＱ２とＧ３のドレインには、上記青色の輝度調整
のための駆動電圧ＶＩＢと■３Ｂに結合される。黒レベ
ルを出力するＭＯＳＦＥＴＱ１のドレインには、各色に
共通の黒レベル■２が供給される。赤色に対応した上記
スイッチＭＯＳＦＥＴＱ５とＧ６のドレインには、上記
青色の輝度調整のための駆動電圧ＶＩＰとＶ３Ｒに結合
される。黒レベルを出力するＭＯ５ＦＥＴＱ４のドレイ
ンには、各色に共通の黒レベルＶ２が供給される。そし
て、緑色に対応した上記スイッチＭＯＳＦＥＴＱ８とＱ
９のドレインには、上記緑色の輝度調整のための駆動電
圧ＶＩＧとＶ３Ｃ。

に結合される。黒レベルを出力するＭＯＳＦＥＴＱ７の
ドレインには、各色に共通の黒レベル■２が供給される
。

上記駆動電圧ＶＩＢ、ＶＩＲ及びＶＩＧは、正極性で液
晶画素を点燈、言い換えるならば光を透過させて、それ
ぞれのカラーフィルタに従った青、赤及び緑の表示を行
わせるものであるが、前記第３図に示すように各カラー
フィルタの透過率の相違を補正するように、すなわち、
駆動電圧ＶＩＢ、ＶＩＲ及びＶＩＧは、同じ輝度Ｂｏを
得るようにＶＢ、ＶＲ及びＶＧに設定される。この電圧
ＶＢ、ＶＲ及びｖＧに対応したＶＩＢ、ＶＩＲ及びＶＩ
Ｇは、黒レベル■２を基準にした正の電圧とされる。こ
れに対して、上記駆動電圧Ｖ３Ｂ、Ｖ３Ｒ及びＶ２Ｃは
、負極性で上記同様に液晶画素を点燈させて、それぞれ
のカラーフィルタに従った青、赤及び緑の表示を行わせ
るものであり、上記黒レベルＶ２を基準にして同じ輝度
Ｂｏを得るようにＶＢ、ＶＲ及びＶＧに対応した負極性
に設定される。例えば、第３図の特性図から中間的な透
過率を持つ赤の輝度を基準にすると、ＶＩＰとＶ３Ｒを
＋１ｖと一１５Ｖとに設定すると、緑に対応した駆動電
圧ＶＩＧとＶ２Ｃは、緑のフィルタの透過率がよいから
それに見合って駆動電圧を調整電圧ΔＶだけ小さくする
よう＋（１−Δｖ）Ｖと−（１５−Δｖ）Ｖとに設定さ
れ、青に対応した駆動電圧ＶＩＢとＶ３Ｂは、青のフィ
ルタの透過率が悪いからそれに見合って駆動電圧を調整
電圧ΔＶだけ大きくするよう＋（１＋Δｖ）Ｖと−（１
５＋Δｖ）Ｖとに設定される。

この実施例では、上記駆動電圧■２、ＶＩＢないし８３
Ｇは、半導体集積回路装置により構成される信号線駆動
回路の外部端子から供給される。

これにより、外部に設けられる電圧調整回路により任意
にカラーバランスの調整が可能になる。なお、半導体集
積回路装置の外部端子数を減らすために、例えば、中間
的な赤に対応した駆動電圧ＶＴＲとＶ３Ｒを固定レベル
にし、青と緑に対応した駆動電圧ＶＩＢ、Ｖ３Ｂ及びＶ
ＩＧ、Ｖ２Ｃを外部端子から供給するものとしてもよい
。この場合には、外部に設けられる電圧調整回路の筒素
化もできる。

この実施例では、上記のように液晶の駆動電圧を各色毎
に独立して調整可能にすることによりカラーバランスの
調整が実現でき、高品質のカラー表示が可能になる。

第２図には、この発明に係るカラー液晶表示装置の他の
一実施例の要部ブロック図が示されている。

この実施例の液晶表示パネルＬＣＤにおいて、前記のよ
うな単純な縦ストライブ状に代えて高表示品質を得るた
めにマトリックス配置される画素Ｐｘにそれぞれ形成さ
れる赤Ｒ，緑Ｇ及び青Ｂの各カラーフィルタが斜めモザ
イク状に構成される。

液晶表示パネルＬＣＤに設けられる走査線電極Ｇ１ない
しＧ４８０は、横方向に直線的に延長される。すなわち
、同じ行に配置される画素に対して共通の走査線電極Ｇ
１ないしＧ４８０が設けられる。これに対して、縦方向
に延長される信号線電極Ｄ１ないしＤｎは、上記のよう
に斜めモザイク状にカラーフィルタが構成される各画素
ＰＸのうち、同じ色のカラーフィルタが形成される鋸波
状に配置される画素に対応して略鋸波状に延長される。

例えば、信号線電極Ｄ１は赤色Ｒの信号が供給され、最
初の行（Ｇｌ）では左端の画素が、第２行（Ｇ２）では
左端から１つおいて形成される画素が、第３行（Ｇ３）
では左端から２つおいて形成される画素が、第４行（Ｇ
４）では左端から１つおいて形成される画素がそれぞれ
接続される。

このようなパターンの繰り返しにより、上記信号線電極
ＤＩに対応した画素は、縦方向に鋸波状に配置されるも
のとなる。上記同様な構成に従い、信号線電極Ｄ２は緑
色Ｇの信号が供給され、最初の行（Ｇｌ）では左端から
１つおいて形成されるの画素（言い換えならば、上記赤
Ｒの右隣の画素、以下同様）が、第２行（Ｇ２）では左
端から２つおいて形成される画素が、第３行（Ｇ３）で
は左端から３つおいて形成される画素が、第４行（Ｇ４
）では左端から２つおいて形成される画素がそれぞれ接
続される。このようなパターンの繰り返しにより、上記
信号線電極Ｄ２に対応した画素は、縦方向に鋸波状に配
置されるものとなる。また、上記同様な構成に従い、信
号線電極Ｄ３は青色Ｂの信号が供給され、最初の行（Ｇ
１）では左端から２つおいて形成されるの画素（言い換
えならば、上記縁Ｇの右隣の画素、以下同様）が、第２
行（Ｇ２）では左端から３つおいて形成される画素が、
第３行（Ｇ３）では左端から４つおいて形成される画素
が、第４行（Ｇ４）では左端から３つおいて形成される
画素がそれぞれ接続される。このようなパターンの繰り
返しにより、上記信号線電極Ｄ３に対応した画素は、縦
方向に鋸波状に配置されるものとなる。

上記構成におていは、液晶表示パネルＬＣＤの左端及び
右端には、鋸波状の画素が形成されない領域が生じる。

しかしながら、上記１つの画素は極微小であるから、画
面の両端の鋸波状は目障りになることはない。もしも画
面両端の鋸波（ギザギザ）が目障りになるなら、画面に
枠等を形成することによってそれを隠すことも可能であ
る。

上記走査線電極ＧｌないしＧ４８０のうち、奇数番目の
走査線電極Ｇｌ、Ｇ３・・・・Ｇ４７９は、第１　（左
）の走査線駆動回路ＧＤＬにより順次選択状態にされる
。また、残りの偶数番目の走査線電極Ｇ２．Ｇ４・・・
・Ｇ４８０は、第２（右）の走査線駆動回路ＧＤＲによ
り順次選択状態にされる。これらの走査線駆動回路ＧＤ
Ｌ、ＧＤＲは、選択信号Ｓ１及びＳ２によりその動作が
制御され、特に制限されないが、図示しない水平同期信
号によってシフト動作を行うシフトレジスタ及び駆動回
路から構成される。なお１．同図において、液晶表示パ
ネルＬＣＤの左右に、１つの走査線駆動回路ＧＤＬ及び
ＧＤＲを配置しているが、独立した２つの走査線駆動回
路が在るというように限定されるものではない。すなわ
ち、上記走査線駆動回路ＧＤＬとＧＤＲは、１つの半導
体集積回路装置により構成されるものであってもよい。

あるいは、液晶表示パネルの走査線電極を複数に分割し
て、各分割された走査線電極に対応して上記回路ＧＤＬ
及びＧＤＲを持つ複数の半導体集積回路装置を用いるも
のであってもよい。

上記信号線電極ＤＩないしＤｎには、前記第１図に示し
たような信号線駆動回路ＤＤにより、駆動信号が供給さ
れる。この信号ｖＡ駆動回路ＤＤは、前記同様にシリア
ルに供給される画素データＶｉｎをパラレルに変換して
それを保持する機能を持つシリアル／パラレル変換Ｓ／
Ｐ機能及び駆動回路を持つ。上記シリアル／パラレル変
換動作によって、１水平ライン分のカラー表示信号が上
記各信号線電極ＤＩないしＤｎに対してパラレルに出力
される。この場合、上記のように第１行と第２行と、第
２行と第３行では、それぞれ同色の画素がｌピッチづつ
右方向にずれているため、シフトレジスタはそれぞれ１
ビツトづつシスト量を増加させる。また、第３行と第４
行、第４行と第５ｔテでは、それぞれ同色の画素が１ピ
ツチづつ左方向にずれているため、シフトレジスタはそ
れぞれｌビットづつシフト量を減少させる。このように
、シフトレジスタは、その走査タイミングに応じてシフ
ト量の切り換えを行う必要がある。この場合、上記のよ
うにシフト量の切り換えは、規則的に行われるものであ
るため、例えばノンインクレースモードなら走査線タイ
ミング信号を６進のカウンタ回路に供給して、その計数
出力をから上記シフト１を簡単に制御することができる
。また、インクレースモードなら奇数フレームのとき１
回おきにシフト量を２ビツトとすればよく、偶数フレー
ムのときは常にシフト量を１ビツト増加させればよい。

タイミング制御回路ＴＧは、同期信号５ＹＮＣを受けて
、上記シリアル／パラレル変換のための駆動信号ＣＬ及
び上記走査線駆動回路ＧＤＬ、　ＧＤＲを動作状態にす
る選択信号Ｓｌ、Ｓ２及び図示しないがそのシフト動作
に必要なタイミング信号を発生させる。

上記構成のカラー液晶表示装置では、カラーフィルタが
斜めモザイク状にされるにも係わらず、同じ信号線には
同じカラー表示信号を供給すればよいから、前記第１図
に示したような輝度調整機能を持つ駆動回路により駆動
することができるものである。これより、いっそうの高
表示品質を得ることができるものとなる。

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 （１）各カラー画素毎に独立に調整可能にされた駆動電
圧を形成しておき、それを表示信号に従って出力させる
ことにより、各カラー画素の印加電圧を調整することが
可能となり、最適カラーバランスを得ることができると
いう効果が得られる。

（２）駆動電圧として、１つのカラー画素に対応した駆
動電圧を固定レベルにしておき、他の２つのカラー画素
に対応した駆動電圧を調整可能として外部端子から供給
する構成を採ることによって、外部端子数の増加を少な
くできるとともに、電圧調整回路が簡単になるという効
果が得られる。

（３）カラーフィルタが斜めモザイク状にされるにも係
わらず、同じ信号線には同じカラー画素を配置すること
より、上記（１）による輝度調整機能を持つ駆動回路を
用いることができるから、高表示品質を実現できるとい
う効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は前記実施例に限定される
ものではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が
可能であることはいうまでもない。例えば、第１図にお
いて、１つの信号線に対して、黒レベルを共通にできる
から３色に対応して合計７個のスイッチＭＯＳ　Ｆ　Ｅ
Ｔを設けて、１つの信号に異なるカラー画素が配置され
る場合にも、それぞれに対応した駆動電圧を供給する構
成としてもよい。また、階調表示を行う場合には、同様
にスイッチＭＯＳ　Ｆ　ＥＴとそれに対応した駆動電圧
を増加させればよい。階調表示を行う場合の駆動電圧の
うち、それぞれの中間的なレベルは、独立に調整可能に
された前記駆動電圧ＶＩＲないしＶ２Ｃ等から内部の分
圧回路等により形成すればよい。また、上記各駆動電圧
ＶＩＰないしＶ３Ｃは、カラー液晶表示装置の組立工程
で少なくとも調整可能にされればよい。それ故、各電圧
をレーザートリミング技術等により半導体集積回路内部
で調整可能にするものとしてもよい。

上記信号線駆動回路の具体的構成は、前記のように調整
可能にされた駆動電圧を表示信号に従って出力させる構
成を採るものであれば、その具体的構成は種々の実施形
態を採ることができる。

この発明は、カラー液晶表示装置に広く利用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、各カラー画素毎に独立に調整可能にされた
駆動電圧を形成しておき、それを表示信号に従って出力
させることにより、各カラー画素の印加電圧を調整する
ことが可能となり最適カラーバランスを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る信号線駆動回路の一実施例を
示すブロック図、 第２図は、この発明に係るカラー液晶表示装置の他の一
実施例を示す要部ブロック図、第３図は、カラー液晶画
素の一例の輝度−印加電圧特性図である。 Ｆ　Ｆ　１　＝　Ｆ　Ｆ　ｎ・・シフトレジスタ＆ラッ
チ回路、ＬＳＩ〜ＬＳｎ・・レベルシフタ、ＳＬｌ〜Ｓ
Ｌｎ・・カラーセレクタ、Ｑ１〜Ｑ９・・スイッチＭＯ
ＳＦＥＴ、ＬＣＤ・一液晶表示パネル、ＰＸ・・画素、
ＧＤＬ、ＧＤＲ・・走査線駆動回路、ＤＤ・・信号線駆
動回路、ＴＧ・・タイミング制御回路、Ｇ１−０４８０
・・走査線電極、Ｄ１〜Ｄｎ・・信号線電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各カラー画素毎に独立に調整可能にされた駆動電圧
   と、該駆動電圧を表示信号に従って出力させる駆動回路
   とを備えてなることを特徴とするカラー液晶表示装置。 ２、上記駆動回路は、上記表示信号によりスイッチ制御
   され、対応する駆動電圧を出力させる伝送ゲートＭＯＳ
   ＦＥＴからなるものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のカラー液晶表示装置。 ３、上記駆動回路は、縦ストライプ状のカラーフィルタ
   を持つアクティブマトリックス構成のカラー液晶表示パ
   ネルにおける信号線を駆動するものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１又は第２項記載のカラー液晶表
   示装置。