JPH0279091A

JPH0279091A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH0279091A
Application number: JP63229939A
Authority: JP
Inventors: Sakae Someya; 染谷　栄; Masahiko Suzuki; 雅彦鈴木; Mitsuhisa Fujita; 藤田　満久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-19

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、カラー液晶表示パネルに関し、例えばＴＰ
Ｔ　（薄膜トランジスタ）による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利用して有効な技術に
関するものである。

〔従来の技術〕

鮮明度の高いカラー画像が得られる液晶テレビジョン受
像機として、ＴＰＴを搭載したアクティブマトリックス
構成の液晶表示パネルが提案されている（例えば、日経
マグロウヒル社、１９８４年９月１０日付ｒ日経エレク
トロニクス°」頁２１１）。

〔発明が解決しようする課題〕

液晶表示パネルを持ちいた表示装置においては、画面の
大型化と高精細化とが望まれている。これらの要求に応
えるためには、画素数を多くすることが必須の要件とな
る。しかしながら、単純に高精細化した場合には、端子
数が増加するとともにそのピッチが狭くなり、駆動回路
の端子への接続が困難になる。また、例え上記接続の問
題を解決しても、駆動回路の数が膨大となりコスト高を
招く原因になる。

この発明の目的は、駆動回路及び端子数を増加させるこ
となく、等価的に水平解像度を高くした液晶表示パネル
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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

すなわち、互いに隣接関係にある対応した信号線にスイ
ッチ素子を介して設けられる画素電極の間に、上記両信
号線の信号がそれぞれスイッチ素子を介して供給される
画素電極を設ける。

〔作　用〕

上記した手段によれば、上記両信号線に対応した画素の
間に設けられる画素には、スイッチ素子を抵抗とする抵
抗分圧回路により両信号の中間の電圧が画素信号として
書き込まれるので、等価的に水平解像度を２倍に高（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パネルを用
いたカラー液晶表示装置の要部一実施例のブロック図が
示されている。

この実施例の液晶表示パネルＬＣＤにおいて、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Ｒ１緑Ｇ及び青Ｂの各カラーフィルタ
は、擬似的に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ｖＡ電極Ｇ１ないしＧ４８
０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Ｇ１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は、上記
のように擬似的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、例えば赤Ｒ１の信号が伝え
れら第１列目Ｄｉについて説明すれば、第１行目（Ｇ１
）の画素に対して第２行目（Ｇ２）の画素は、約１画素
分右方向にずらして配置される。そして、第３行目（Ｇ
３）は図示しないが、上記第１行（Ｇ１）と同様に再び
もとの位置に戻る。このような画素の配置に対応して信
号線は鋸波状に配置される。上記光Ｒ１に隣接した緑Ｇ
１、それに隣接した青Ｂ１の信号にそれぞれ対応した画
素及び信号線は、上記光Ｒ１の配置に従って上記擬似的
な斜めモザイク状を構成するように配置され、それに接
続される信号線は鋸波状になる。

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。

この実施例では、水平方向の解像度を高くするために、
上記各色信号Ｒ１，Ｇｌ及びＢ１に隣接した色信号Ｒ３
、Ｇ３及びＢ３が供給される信号に対応して上記同様な
配置で画素が設けられる。

そして、対応するカラー信号Ｒ１とＲ３が伝えられる画
素の間には画素が設けられる。この画素には、第２図の
等価回路図に示すように上記両信号Ｒ１とＲ３がそれぞ
れ供給される一対の信号線に対してＴＰＴトランジスタ
等のスイッチ素子Ｑ２とＧ３を介して接続される。同図
では、他のカラー画素が省略されいることに注意された
い。このことは、他の色Ｇ１とＧ３及びＢ１とＢ３にお
いても同様である。これにより、上記カラー信号Ｒ１と
Ｒ３との間に設けられる画素は、カラー信号Ｒ２が供給
される画素とみなされる。このカラー信号Ｒ２は、外部
から供給する構成を採ると、前記のように端子数及び駆
動回路の数が増大するため、上記隣接関係にある信号Ｒ
１とＲ３を利用するものである。すなわち、上記ＴＰＴ
　トランジスタＱ２とＧ３は、オン状態においても比較
的大きな抵抗値を持つ。それ故、上記ＴＦＴＩ−ランジ
スタＱ２とＧ３が抵抗素子として作用し、両信号電圧Ｒ
１とＲ３の分圧電圧、言い換えるならば、信号電圧Ｒ１
とＲ−３との中間電圧が上記信号Ｒ２として画素に書き
込まれるものとなる。

例えば、第２図に斜線を持って示したように信号Ｒ１が
点燈レベルで、信号Ｒ３が非点燈レベルなら、その間の
画素にはその中間の半点燈レベルが書き込まれるものと
なる。テレビジョン画面を構成する映像信号は、その明
るさがなめらかに変化するので、上記のような中間電圧
を形成して書き込むことによって等価的に解像度を２倍
に高くすることができる。

上記走査線電極Ｇ１ないしＧ４８０のうち、奇数番目の
走査線電極Ｃ１，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ＧＤＨ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Ｂ２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、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Ｇ
ＤＲ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、信号線駆動回路Ｄ
Ｄにより、ビディオ信号が供給される。

この信号線駆動回路ＤＤは、シリアルに供給されるビデ
ィオ信号ＶＤをパラレルに変換してレベルを保持する機
能を持つシリアル／パラレル変換回路Ｓ／Ｐ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水平ライン分のビディオ信号が、上記各信号Ｒ１，Ｇ
ｌ、Ｂｌ及びＲ３、Ｇ３、Ｂ３等と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１ピツチづつ右と左方
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）Ｉを変化させる。

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２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量を簡単に制
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偶数フレ
ームとでシフト量を１ビツト変化させればよい。なお、
液晶の交流駆動のために、特に制限されないが、上記信
号線駆動回路ＤＤは、上記画像信号の極性を反転させる
機能を持つ。

タイミング制御回路ＴＯ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。

なお、上記同期信号５ＹＮＣは、画像信号ＶＤを形成す
るテレビジョン受像回路等の信号処理回路は、この発明
と直接関係がないので同図では省略されている。

第３図には、上記第１図に示した走査線駆動回路ＧＤＬ
、ＧＤＨの動作の一例を説明するためのタイミング図が
示されている。

インタレースモード（飛び越し走査）における第１フレ
ームの奇数フィールドＦｉｌのとき、制御１（を号ｓ１
がハイレベルになって第１の走査線駆動回路ＧＤＬが動
作状態になり、水平同期パルスに同期して奇数番目の走
査線電極Ｇ１、Ｇ３・・・Ｇ４７９の順に選択状態にす
る。これによって、上記走査線電極Ｇ１、Ｇ３・・・・
Ｇ４７９に結合されたＴＰＴが順次オン状態になるため
、信号線駆動回路ＤＤから各色信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１及
びＲ３、Ｇ３、Ｂ３等がパラレルに出力され、対応する
信号線Ｄ１〜Ｄ３及びＤ７〜Ｄ９等を介して対応する各
画素に書き込まれ、上記高解像度化のために設けられる
その中間の画素には、一対からなる信号Ｄ４〜Ｄ６には
、両信号Ｒ１とＲ３、Ｇ１とＧ３及びＢ１とＢ３の中間
の電圧が信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２として書き込まれる。な
お、上記信号Ｒ３、Ｇ３及びＢ３の信号は、図示しない
隣接関係にある信号Ｒ５、Ｇ５及びＢ５との中間に配置
される画素の書き込みのためにも用いられる。

上記制御信号Ｓ１がハイレベルの期間ａは、上記走査線
電極Ｇ１ないしＧ４７９に対応した奇数列画素ＰＸＬに
、例えば正極性のカラー画像信号の書き込みＷ（＋）が
行われる。このとき、第２の走査線駆動回路ＧＤＲは、
制御信号Ｓ２がロウレベルにされるため、非動作状態に
置かれる。したがって、偶数番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ
４・・・・Ｇ４８０に対応した偶数列画素ＰＸＲには、
その間上記ＴＰＴがオフ状態を維持するからその前の書
き込まれた例えば負極性のカラー画像信号の保持動作Ｈ
が行われている。すなわち、偶数列画素ＰＸＲは等価的
にキャパシタとして作用しレベル保持動作を行うもので
ある。

上記第１フレームにおける偶数フィールドＦ２１のとき
、制御信号Ｓ２がハイレベルになって第２の走査線駆動
回路ＧＤＲが動作状態になり、水平同期パルスに同期し
て偶数番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ４・・・Ｇ４８０の順
に選択状態にする。

この場合、前記のように信号線駆動回路ＤＤに設けられ
るシフトレジスタは、そのシフト量を１ビット分増加さ
せるものである。これによって、右側に１画素分ずれた
画素に対応した色信号を書き込むことができる。上記走
査線電極Ｇ２、Ｇ４・・・・Ｇ４８０にゲート電極結合
されたＴＰＴ（薄膜トランジスタ）が順次オン状態にな
るため、信号線駆動回路ＤＤから上記色信号Ｒ１、Ｇ１
、Ｂ１及びＲ３、Ｇ３．８３等がパラレルに出力されて
各画素に書き込まれる。このときも、上記中間電圧Ｒ２
、Ｇ２、Ｂ２等が上記各色信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂｌ及びＲ
３、Ｇ３、Ｂ３を用い形成されて対応する画素に書き込
まれる。

上記制御信号Ｓ２がハイレベルの期間すは、上記走査線
電極Ｇ２ないしＧ４８０に対応した偶数列画素ＰＸＲに
、例えば正極性のカラー画像信号の書き込みＷ（＋）が
行われる。このとき、第１の走査線駆動回路ＧＤＬは、
制御信号Ｓ１がロウレベルにされるため、非動作状態に
置かれる。したがって、奇数番目の走査線電極Ｇ１、Ｇ
３・・・・Ｇ４７９に対応した奇数列画素ＰＸＬには、
その間上記ＴＰＴがオフ状態を維持するからその前の書
き込まれた正極性のカラー画像信号の保持動作Ｈが行わ
れている。すなわち、各画素ＰＸＬは等価的にキャパシ
タとして作用しレベル保持動作を行うものである。

第２フレームの奇数フィールドＦ１２のとき、制御信号
Ｓ１がハイレベルになって第１の走査線駆動回路ＧＤＬ
が動作状態になり、水平同期パルスに同期して奇数番目
の走査線電極Ｇ１、Ｇ３・・・Ｇ４７９の順に選択状態
にする。これによって、上記走査線電極Ｇ１、Ｇ３・・
・・Ｇ４７９に結合されたＴＰＴが順次オン状態になる
ため、前記同様に信号線駆動回路ＤＤから上記同様にカ
ラー信号がパラレルに出力されて各画素に書き込まれる
。上記制御信号Ｓ１がハイレベルの期間は、上記走査線
電極Ｇ１ないしＧ４７９に対応した奇数列画素ＰＸＬに
、例えば上記第１フレームの奇数フィールドＦｉｌとは
逆に、上記各カラー信号は、負極性として書き込みＷ（
−）が行われる。

これによって液晶の交流駆動が行われる。

この実施例では、特に制限されないが、フリッカの減少
を図るために、言い換えるならば、液晶の交流駆動周波
数を高（するため、制御信号Ｓ２をハイレベルのままに
維持して、第２の走査線駆動回路ＧＤＲも同時に動作状
態にする。これによって水平同期パルスに同期して、上
記奇数番目の走査線電極Ｇ１、Ｇ３・・・・Ｇ４７９の
選択動作と同時に偶数番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ４・・
・Ｇ４８０の順に選択状態にされる。この場合、上記信
号線駆動回路ＤＤからは奇数番目の走査線Ｇ１、Ｇ３・
・・・Ｇ４７９に対応した負極性の書き込みＷ（−）た
めのカラー画像信号が供給されるため、偶数側画素ＰＸ
Ｈには負極性の書き込みが行われる。これによって、偶
数列の画素ＰＸＲに対する交流駆動を確保することがで
きる。この場合、この実施例のカラー液晶表示パネルＬ
ＣＤは、前記のように鋸波状とすることにより同じ信号
線には、同じ色の画素が配置されることから色信号が混
合してしまうことがない。

上記第２フレームの偶数フィールドＦ２２のとき、制御
信号Ｓ２が引き続き本来のハイレベルにされ、第２の走
査線駆動回路ＧＤＲが引き続き動作状態を維持して、水
平同期パルスに同期して偶数番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ
４・・・Ｇ４８０の順に選択状態にする。これによって
、上記走査線電極Ｇ２、Ｇ４・・・・Ｇ４８０に結合さ
れたＴＰＴが順次オン状態になるため、信号線駆動回路
ＤＤからカラー信号がパラレルに出力されて各画素に書
き込まれる。すなわち、上記制御信号Ｓ２がハイレベル
の期間Ｃは、上記走査線電極Ｇ２ないしＧ４８０に対応
した偶数列画素ＰＸＨに、前記奇数フィールドＦ１２で
負極性の書き込みＷ（−）が行われたことより、正極性
のカラー画像信号の書き込みＷ（＋）が行われる。この
とき、第１の走査線駆動回路ＧＤＬは、制御信号Ｓ１が
ロウレベルにされるため、非動作状態に置かれる。

したがって、奇数番目の走査線電極Ｇ１、Ｇ３・・・・
Ｇ４７９に対応した奇数列画素ＰＸＬには、その間上記
ＴＰＴがオフ状態を維持するからその前の書き込まれた
負極性のカラー画像信号の保持動作Ｈが行われている。

すなわち、前記同様に各画素ＰＸＬは等価的にキャパシ
タとして作用しレベル保持動作を行うものである。

第３フレームの奇数フィールドＦ１３のときは、前記第
１フレームの奇数フィールドＦｉｌと同様に、奇数番目
の走査線電極Ｇｌ、Ｇ３・・・Ｇ４７９に結合されたＴ
ＰＴが順次オン状態になるため、信号線駆動回路ＤＤか
らカラー画像信号がパラレルに出力されて各画素に書き
込まれる。このとき、第２の走査線駆動回路ＧＤＲは、
制御信号Ｓ２がロウレベルにされるため、非動作状態に
置かれる。したがって、偶数番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ
４・・・・Ｇ４８０に対応した偶数列画素ｐｘＲには、
前の書き込まれた例えば正極性のカラー画像信号の保持
動作Ｈが行われている。

上記第３フレームの偶数フィールドＦ２３のとき、制御
信号Ｓ２がハイレベルになって第２の走査線駆動回路Ｇ
ＤＲが動作状態になり、水平同期パルスに同期して偶数
番目の走査線電極Ｇ２、Ｇ４・・・Ｇ４８０の順に選択
状態にする。これによって、上記走査線電極Ｇ２、Ｇ４
・・・・Ｇ４８０に結合されたＴＰＴが順次オン状態に
なるため、信号線駆動回路ＤＤからカラー信号パラレル
に出力されて各画素に書き込まれる。すなわち、上記制
御信号Ｓ１がハイレベルの期間ｄは、上記走査線型ｉＧ
２ないしＧ４８０に対応した偶数列画素ＰＸＨに、上記
偶数フィールドＦ２２とは逆に、負極性のカラー画像信
号の書き込みＷ　（−）が行われる。これによって液晶
の交流駆動が行われる。

この駆動方式におていは、３フレーム毎に１回の割合で
第１と第２の走査線駆動回路が、相互に１回づつ同時に
動作状態にされるものである。これによって、上記奇数
列と偶数列の画素ＰＸＬとＰＸＲにおけるビディオ信号
の交流周期は、それぞれ１／１５と１／３０の繰り返し
となり、その平均的な交流周期は約ｌ／２３となり、劇
場映画（１／２４＞と同様なコマ数を得ることができる
から、フリッカが事実上問題にならないように改善でき
る。

上記３フレームのうち、１回だけ奇数番列の信号と偶数
番列の信号とが相互に合成されるため、解像度を確保す
ることができる。すなわち、水平走査線の数を４８０と
２４０の約中間の垂直解像度を確保することができる。

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）互いに隣接関係にある対応した信号線にスイッチ
素子を介して設けられる画素電極の間に、上記両信号線
の信号がそれぞれスイッチ素子を介して供給される画素
電極を設けることより、上記両信号線に対応した画素の
間に設けられる画素には、スイッチ素子を抵抗とする抵
抗分圧回路により両　　　　□信号の中間の電圧が画素
信号として書き込まれるので、外部端子数や駆動回路を
増加させることなく等価的に水平解像度を２倍に高くで
きるという効果が得られる。

（２）上記（１）により、高精細化と画面の大型化を図
った液晶表示装置を低コスト化が実現できるという効果
が得られる。

（３）マトリックス状に配置される画素セルに対して、
同一の行に配置される画素セルを共通の走査線電極に接
続するとともに、斜めモザイク状に配置される各カラー
画素のうち鋸波状に配置される同色の画素セルを共通の
信号線電極に接続することにより、信号線に供給する色
信号の切り換えが不用になるから、簡単な回路構成の信
号線駆動回路により斜めモザイク状に配置されるカラー
画素による高表示の表示画面を得ることができるという
効果が得られる。

（４１，１＝、記（１）と（３）との効果が相乗的に作
用して、高品質のカラー液晶表示画面を得ることができ
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
ものではなく、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、液晶表示パ
ネルは、カラー表示の他、白黒表示を行うものであって
もよい。信号Ｒ１が供給される信号線において、最初の
行（Ｇ１）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（Ｇ４）
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
されるようにしてもよい。

このように擬似的に斜めモザイクを構成するものの他に
縦ストライプ状にするものとしてもよい。

あるいは、同じ信号線に異なるカラーフィルタが設けら
れた画素が接続されるという完全斜めモザイク状にする
ものであってもよい。この場合には、時分割的に信号線
にカラー信号が供給されるものであるので、タイミング
的に対応する色の信号線間に上記両信号がスイッチ素子
を介して中間信号を形成することができるものである。

この発明は、アクティブマトリックス構成の液晶表示パ
ネルに広く利用できる。

〔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、互いに隣接関係にある対応した信号線にス
イッチ素子を介して設けられる画素電極の間に、上記両
信号線の信号がそれぞれスイッチ素子を介して供給され
る画素電極を設けることより、上記両信号線に対応した
画素の間に設けられる画素には、スイッチ素子を抵抗と
する抵抗分圧回路により両信号の中間の電圧が画素信号
として書き込まれるので、外部端子数や駆動回路を増加
させることなく等価的に水平解像度を２倍に高くできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るカラー液晶表示パネルを用い
たカラー液晶表示装置の要部一実施例を示すブロック図
、第２図は、その要部詳細の回路図、第３図は、上記カラー液晶表示装置のインタレースモー
ドによる表示動作の一例を説明するためのタイミング図
である。ＬＣＤ・・液晶表示パネル、ＰＸ・・画素、ＧＤＬ、Ｇ
ＤＲ・・走査線駆動回路、ＤＤ　（Ｓ／Ｐ）・・信号線
駆動回路、ＴＧ・・タイミング制御回路、０１〜Ｇ４８
０−−走査線、Ｄ１〜Ｄｎ・・信号線

Claims

【特許請求の範囲】１、互いに隣接関係にある対応した信号線にスイッチ素
子を介して設けられる画素電極と、上記両画素電極の間
に設けられ、上記両信号線の信号がそれぞれスイッチ素
子を介して供給される画素電極を備えてなることを特徴
とする液晶表示パネル。２、上記互いに隣接関係にある対応した信号線は、ある
タイミングでは同じカラー画素信号が供給されるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶
表示パネル。３、上記信号線は、鋸波状に配置される同色の画素セル
の配置に従って略鋸波状に形成されるものであることを
特徴する特許請求の範囲第２項記載の液晶表示パネル。