JPH0422618Y2

JPH0422618Y2 -

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Publication number: JPH0422618Y2
Application number: JP1986154982U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1992-05-25
Also published as: JPS6361890U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の技術分野］本考案は明暗の中間調も表示する階調表示の可
能な画像表示装置に関するものである。

［従来技術］このような画像表示装置は、液晶表示装置を例
にとると、表示画面上に多数の透明電極で構成さ
れる画素をマトリクス状に配列しており、この画
素の横の行の夫々に映像信号に応じたレベルの信
号電圧を印加するとともに、画素の縦の列の夫々
に水平同期信号に応じた周期の走査電圧を順次印
加していくことにより、各画素の光の透過量又は
反射量を制御して画像を表示するようにしてい
る。

このような画像表示装置について、明暗の階調
表示を行うには、従来信号電極に印加する信号電
圧の波高値（実効値）を何段階かに分けて、これ
を印加することにより、液晶表示装置の各画素の
光の透過量を変えるようにしていた。第４図はこ
の液晶の印加電圧のレベルと光の透過量の関係を
図示したものであり、印加電圧が低いうちは、光
の透過量は非常に少ない状態のままでほぼ一定値
を保つているが、図中のV₀〜V₁₅にかけて徐々に
透過量が増大し、V₁₅を越えると透過量は飽和状
態となつて再び一定値を保つようになる。明暗の
階調表示は、このV₀〜V₁₅の勾配領域で、印加電
圧を何段階かに分けて選択設定することにより行
われる。

［従来技術の問題点］しかしながら、このような液晶の印加電圧−透
光量の特性は常に一定のものではなく、第３図に
示すように液晶表示面に対する視角θによつて変
化し、視角が大きくなるほど印加電圧−透光量特
性が明るくなる方に移動してしまうことになり、
視角θ＝10°において、印加電圧V₀〜V₁₅の範囲
で勾配領域に沿つて明暗の全階調が明確に区別さ
れて表示されていても、視角θ＝0°と小さくなる
と、階調の暗い方の印加電圧V₀とV₁とでは透光
量が同じとなつて暗い方の階調表示が不可能とな
つてしまい、また視角θ＝20°、30°と大きくなる
と、逆に階調の明るい方の印加電圧V₁₄とV₁₅と
では透光量がやはり同じとなつて明るい方の階調
表示が不可能となつてしまつていた。このこと
は、温度の変化についても同様であり、温度が下
がるほど印加電圧−透光量特性が暗くなる方に移
動してしまつていた。

［考案の目的］この考案は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、視角や温度の変化
があつても、階調表示が全階調にわたつて失われ
ることがなく、明確で且つ安定した階調表示を行
うことのできる画像表示装置を提供することにあ
る。

［考案の要点］この考案は上述の目的を達成するために、画像
表示装置の各画素を大きさが順次異なる複数の分
割画素で構成すると共に、これらの分割画素のう
ち大きい分割画素を外側に、小さい分割画素を前
記大きい分割画素の間に配列させ、これらの分割
画素を映像信号に応じて階調表示手段で選択して
表示駆動することにより、各画素の階調表示を行
うようにしたことを要点としている。

［実施例の構成］以下、本考案の一実施例について、図面を参照
して詳述する。

本実施例では、明暗の階調は０〜15の16段階で
あり、カラー液晶表示装置に本考案を適用してお
り、カラー画素１が画素に、分割画素ａ〜ｄが分
割画素に、デコーダ６、表示バツフア９、ドライ
バ１０が階調表示駆動手段に夫々対応する。

第１図は画像表示装置の表示画面の一対の透明
基板の片方の基板の拡大図であり、図中１はカラ
ー画素であつて、このカラー画素１は１mm角以下
の大きさで縦三段に並ぶＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の３つの画素よりなり、この３つの画素はさらに
夫々大きさの異なる４つの分割画素ａ，ｂ，ｃ，
ｄより構成されている。この分割画素ａ〜ｄは、
透明電極よりなつていて、上記透明基板表面に横
一列に配列されており、夫々高さが同じで幅が
４：２：１：８の割合となつており、これによつ
て夫々の分割画素ａ，ｂ，ｃ，ｄの大きさ（面
積）も４：２：１：８となつている。

この分割画素ａ〜ｄの夫々の間には横方向に走
査電圧導線２……が、縦方向に信号電圧導線３…
…が配設されており、この導線２……，３……は
非常に細い金属導電線よりなつている。各走査電
圧導線２……と信号電圧導線３……夫々との間に
は、MOSFET型の薄膜トランジスタ４……が接
続されている。この薄膜トランジスタ４は、ドレ
インを信号電圧導線３に、ゲートを走査電圧導線
２に、そしてソースを分割電極に接続されてい
る。この薄膜トランジスタ４……によつて、各信
号電圧導線３……に映像信号に応じた信号電圧が
印加された時に、走査電圧の印加されている走査
電圧導線２のラインの薄膜トランジスタ４……の
みが導通し、他の薄膜トランジスタ４……は導通
せず、このラインの画素のみを表示駆動させ、他
のラインの画素に電圧が印加されてしまうが防止
される。

第１図の透明基板とは別の透明基板には、全画
面にわたる大きさの単一の透明のコモン電極が設
けられており、両基板は電極側の面で対向させて
間に液晶材を挟んで固定されている。

受信されたテレビ電波より取り出されたＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）ごとの明暗レベルを表わ
す映像信号は、Ａ／Ｄ変換器５を介してデジタル
データに変換され、デコーダ６を介して「0000
（０）」〜「1111（15）」の16段階の階調データにデ
コードされて、ラツチ７にラツチされ、１ビツト
ずつ読み出されシフトレジスタ８に順次シフト入
力され、水平方向の一走査線分のデータが蓄積さ
れると、表示バツフア９にパラレルに転送されて
保持され、夫々のビツトデータがドライバ１０，
信号電圧導線３……を介して分割画素ａ〜ｄの
夫々に信号電圧として印加される。

第２図は上記デコーダ６におけるデコーダ内容
を示すもので、分割画素ａ〜ｄを大きいものから
順に並べたｄ，ａ，ｂ，ｃの順で、明暗の16段階
の階調に応じた２進データが与えられるようにデ
コードされている。上記ドライバ１０では「１」
のデータに対しては第３図の右端のV_ONの電圧が
信号電圧として出力され、「０」のデータに対し
ては第３図の左端のV_OFFの電圧が信号電圧として
出力される変換が行われる。

また、走査電圧導線２……は、上記テレビ電波
より取り出された水平周期信号の３倍の周波数の
信号で順次走査され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
夫々につき別個に走査されていく。

［実施例の動作］次に本実施例の動作について述べる。

いま、16段階の階調データのうち、いちばん低
い「0000（０）」データが与えられると、いずれの
分割画素ａ〜ｄも表示駆動されないので、透過光
はなく、最も暗い状態となる。次いで、階調デー
タが１段の上の「0010」の１の階調レベルになる
と、面積のいちばん小さい分割画素ｃのみがオン
され、２段上の「0100」の２の階調レベルになる
と二番目に面積の小さい分割画素ｂのみがオンさ
れる。この場合、分割画素ｂの面積は上記分割画
素ｃの面積の２倍あるから、透過光量も２倍とな
る。さらに、３段上の「0110」の３の階調レベル
になると上記分割画素ｂ，ｃがともにオンされ、
透過光量は３倍となり、４段上の「1000」の４の
階調レベルになると分割画素ａのみがオンされて
いくことになる。この場合、分割画素ａの面積は
上記分割画素ｃの面積の４倍あるから、透過光量
も４倍となる。

このようにして、透過光量の比は、階調レベル
０、１、２、３、４となるに従つて、０：１：
２：３：４：……となり、明暗の階調表示が可能
となる。

この場合、各分割画素ａ〜ｄへの印加電圧は、
オン時には第３図のV_ON、オフ時には第３図の
V_OFFであり、視角θや温度の変化によつて透光量
の影響を受けない安定したレベルでオン、オフ正
を行つているため、階調表示の内容が視角や温度
の変化の影響を受けず、安定した階調表示を行う
ことができる。

また、たとえ、上記V_OFF、V_ONをV₀〜V₁₅の勾
配領域内に設定したとしても、各画素ａ〜ｄの透
過光量は、視角や温度によつて影響を受けるが、
各階調における光の透過面積は０：１：２：３：
……の比が保たれるので、従来の印加電圧の大き
さのちがいで階調差を出すもののように、部分的
に階調差が失われてしまうことがなくなる。

本実施例では、面積の小さい分割画素ｂ，ｃを
面積の大きい分割画素ａ，ｄの間に設けているの
で、小さい分割画素ｂ，ｃのオン、オフによる透
過光量の小さな変化が、隣のカラー画素１の分割
画素ａ〜ｄによつて影響を受けてしまうことがな
い。

なお、分割画素ａ〜ｄの数は４つに限られず、
これ以外のものでもよく、面積比も１：２：４：
８以外の比率でもよいし、本考案は液晶表示装置
のほか、プラズマデイスプレイ、発光ダイオー
ド、放電管、ブラウン管、エレクトロルミネツセ
ンス（EL）等の画像表示装置に適用してもよい。

［考案の効果］この考案は以上詳細に説明したように、画像表
示装置の各画素を大きさの異なる複数の画素に分
割し、この分割画素のうち表示駆動するものの組
合せを変えていくことにより階調表示を行うよう
にしたから、各階調における光の透過面積の比率
は一定に保たれ、従来の印加電圧の大きさのちが
いで階調差を出すもののように、視角や温度によ
つて透過光量の差が部分的に消失してしまうこと
がなく、視角や温度の変化があつても、階調表示
が全階調にわたつて失われることがない。また、
この考案では、分割画素のうち大きい分割画素を
外側に、小さい分割画素を前記大きい分割画素の
間に配列させたので、１つの画素における面積の
小さい分割画素は、隣接する画素に接近していな
い。よつて、小さい画素の光量変化が隣接する画
素と交じり合つて視認されることがなくなり、明
確で且つ安定した階調表示を行うことができる等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
画像表示装置の全体回路図、第２図はＡ／Ｄ変換
器５におけるデコードによつて得られる階調デー
タの各レベルの内容を示す図、第３図は液晶の視
角と温度による透光量変化を示す図、第４図は液
晶の印加電圧−透光量特性を示す図である。１……カラー画素、６……デコーダ、９……表
示バツフア、１０……ドライバ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】画面上に配列された複数の画素の表示駆動によ
り画像を表示する画像表示装置において、大きさが互いに異なる複数の分割画素が、これ
らのうち大きい分割画素を外側に、小さい分割画
素を前記大きい分割画素の間にそれぞれ配列され
てなる複数の画素と、供給された映像信号に応じたデジタルデータ
を、前記複数の分割画素に対応した階調データに
変換して前記各分割画素を表示駆動する階調表示
駆動手段と、を具備することを特徴とする画像表示装置。