JPH04237021A - 高密度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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二端子素子を用いた高
密度カラー液晶表示装置の電極構造とその駆動法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、パーソナルコンピューターのディ
スプレイ等に、大容量のマトリクス液晶パネルが使われ
始めている。これらの液晶パネルをアドレス方式により
分類すると、単純マトリクス方式、アクティブマトリク
ス方式、光アドレス方式等に分けられる。以上のなかで
アクティブマトリクス方式は、高画質で、大容量のディ
スプレイとして市場に出回るようになってきた。さらに
アクティブマトリクス方式は低コストの非線形二端子素
子型と、高性能のＴＦＴ三端子型にわけられる。

【０００３】また最近では、従来のパーソナルコンピュ
ーター並の表示では飽きたらず、ワークステーション対
応の高密度カラー液晶ディスプレイが求められるように
なってきた。三色一組の画素の数の例として、パーソナ
ルコンピューター対応では４００×６４０程度であるが
、ワークステーション対応では８００×１２８０となり
、４倍の画素が必要とされる。さらに三色に分割するた
めその３倍の表示電極を駆動しなければならない。

【０００４】画素数が増加することによって、技術的な
問題が生じる。１）行・列ともに電極数が増え、液晶駆
動用のＩＣ（ドライバー）の多数の実装が必要となるが
、高密度実装には限界がある。２）表示電極面積は小さ
くなるが、素子及び配線電極面積の縮小には限界がある
。そのために実駆動面積が減少し、画質を劣化させる。 ３）一画面の画素情報も増えるが、書き込み周期を遅く
するとちらつきや応答性が悪くなるため、画素あたりの
書き込み時間を短くしなければならないが、これにも限
界がある。

【０００５】また、フルカラーディスプレーの場合、三
色の配列方法では、縦ストライプが簡便であるが、３対
１の縦長の表示電極となり、電極設計上の面積効率が悪
くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
技術的限界を打ち破り、二端子素子を用いた高密度カラ
ー液晶表示装置の電極構造とその駆動法を改善し、ワー
クステーションにも満足できる高密度カラー液晶表示装
置を実現させるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するため、本発明の高密度カラー液晶表示装置は、次の
ような特徴を有する。

【０００８】赤青緑の三色を組とする画素を多数有する
高密度カラー液晶表示装置において、前記三色の構成は
デルタ配列のカラーフィルターとし、液晶層をはさむ両
側の電極はマトリクス状に配列され、交差部分には非線
形二端子素子を配置して各色毎に制御した駆動を可能と
し、前記マトリクス状の電極の行電極は交互に左右に引
き出されて別系列の駆動回路により駆動され、前記三色
は２・１または１・２に２本の行電極に分割され、イン
ターレース駆動により各画素の駆動を行なう。また前記
駆動は２行毎に極性を変えることとする。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の実施例の三色配置と電極構
成を摸式的に表わしたものである。従来の配色は縦スト
ライプで、縦電極も配色にしたがって分割されていた。 本実施例では、赤（Ｒ）青（Ｂ）緑（Ｇ）の一組をデル
タ配列させる。すなわち、上に２色、下に１色とするか
、上に１色、下に２色とし、略三角形をなす。縦ストラ
イプでは、横電極は一画素につき１本であるが、デルタ
配列では、上下に２本の横電極が走る。しかし縦電極は
２本、そのうちの１本は隣と共用であり、実質は１．５
本の電極となる。この配線構造により、縦電極の本数を
減少できる。すなわち、縦ストライプでは画素の列数の
３倍の縦電極が必要であるが、本実施例では１．５倍で
よい。しかし横電極は行数の２倍となる。これを１２８
０（縦）×８００（横）の画素の表示体に適用すると、
縦電極は１９２０本、横電極は１６００本、計３５２０
本となる。ところが縦ストライプの場合は、縦電極３８
４０本、横電極８００本、計４６４０本となる。この配
線構造では、総電極数もかなりの減少ができる。

【００１０】図１では画素をＰ１１、Ｐ２１、．．Ｐ１
２、Ｐ２２、．．Ｐ１３、．．．．．とし、縦電極をＸ
５１、Ｘ５２、Ｘ５３、．．．．．とし、横電極をＹ２
１、Ｙ２２、Ｙ２３、．．．．．としてあるが、添えた
数字は便宜的なものであり、表示上の任意の場所を例示
したものとする。また、各電極は交互に引出し、端子を
構成するものとする。構造的には、液晶層をはさむ両側
の電極はマトリクス状に配列され、交差部分には非線形
二端子素子を配置して各色毎に独立して駆動することが
できる。

【００１１】図２は、本発明の実施例の画素情報の書き
込みの原理を示した表である。左表は縦電極Ｘ５１に書
き込まれる画素（色）情報を示し、右表はＸ５２に書き
込まれるものを示す。両者とも、上から順にＹ２１、２
２、２３、２４、２５、　　２６の横電極の選択期間に
対応する情報を示し、左からは第１フレーム第１フィー
ルド（１・１）、第１フレーム第２フィールド（１・２
）、第２フレーム第１フィールド（２・１）、第２フレ
ーム第２フィールド（２・２）に対応する情報を示す。 ２フレーム（４フィールド）で書き込みは一巡する。左
はしの欄は書き込まれるべき画素の色単位を示す。

【００１２】例えば、Ｘ５１には、Ｙ２１の選択期間に
フィールド（１・１）では画素Ｐ１１の赤の正極性の情
報Ｒ１１＋　が書き込まれ、次のフィールド（１・２）
には画素Ｐ１１の緑の負極性の情報Ｇ１１−　が、フィ
ールド（２・１）では画素Ｐ１１の赤の負極性の情報Ｒ
１１−　が、そしてフィールド（２・２）にＧ１１＋　
が書き込まれる。この時、横電極Ｙ２１では、フィール
ド（１．１）と（２．１）は正常に選択期間を取るが、
フィールド（１・２）と（２・２）は形式的な選択期間
であって選択電位を取らない。また、Ｙ２２の選択期間
にフィールド（１・１）では画素Ｐ１１の赤の負極性の
情報Ｒ１１−　が書き込まれ、次のフィールド（１・２
）には画素Ｐ１１の緑の正極性の情報Ｇ１１＋　が、フ
ィールド（２・１）では画素Ｐ１１の赤の正極性の情報
Ｒ１１＋　が、そしてフィールド（２・２）にＧ１１−
　が書き込まれる。

【００１３】この時、横電極Ｙ２２では、フィールド（
１．２）と（２．２）は正常に選択期間を取るが、フィ
ールド（１・１）と（２・１）は形式的な選択期間であ
って選択電位を取らない。右の図では、Ｘ５２には、Ｙ
２３の選択期間にフィールド（１・１）では画素Ｐ１２
の青の負極性の情報Ｂ１２−　が書き込まれ、次のフィ
ールド（１・２）には画素Ｐ２２の赤の正極性の情報Ｒ
２２＋　が、フィールド（２・１）では画素Ｐ１２の青
の正極性の情報Ｂ１２＋　が、そしてフィールド（２・
２）にＲ２２−　が書き込まれる。

【００１４】この時、横電極Ｙ２３では、フィールド（
１．１）と（２．１）は正常に選択期間を取るが、フィ
ールド（１・２）と（２・２）は形式的な選択期間であ
って選択電位を取らない。また、Ｙ２４の選択期間にフ
ィールド（１・１）ではＰ１２の青の正極性の情報Ｂ１
２＋　が書き込まれ、次のフィールド（１・２）には画
素Ｐ２２の赤の負極性の情報Ｒ２２−　が、フィールド
（２・１）では画素Ｐ１２の青の負極性の情報Ｂ１２−
　が、そしてフィールド（２・２）にＲ２２＋　が書き
込まれる。この時、横電極Ｙ２４では、フィールド（１
．２）と（２．２）は正常に選択期間を取るが、フィー
ルド（１・１）と（２・１）は形式的な選択期間であっ
て選択電位を取らない。

【００１５】選択期間における選択電位と非選択電位の
信号上の違いについては図３で説明するが、結局、選択
電位を取らない状態では情報は表示されない。そのため
、図２における括弧で囲んだ情報のみ生きて正常な画像
が達成できる。

【００１６】図３は、画素の表示単位に印加される信号
の説明図である。ｘｉは任意の縦電極に印加される信号
である。ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ．．．ｃ’、ｄ’、ｅ’、
ｆ’、ｇ’．．．は情報の種類を示し、添え字の＋−は
極性を示す。ｙ２１、ｙ２２、ｙ２３、ｙ２４は横電極
の信号波形である。分かりやすくするために対応する信
号ｘｉの情報を記入してある。情報の記入場所と横電極
の信号電位が隣接していれば非選択であり、かけ離れて
いれば選択である。すなわち、第１フィールドで、ｙ２
１ではｆ＋　、ｙ２３はｇ−　を選択しているが、ｙ２
２とｙ２４は何も選択していない。また、第２フィール
ドで、ｙ２２ではｆ’−、ｙ２４はｇ’＋を選択してい
るが、ｙ２１とｙ２３は何も選択していない。

【００１７】図４は、本発明による実施例の表示用電極
パターンの部分図である。点線で横電極を実線で縦電極
を表わす。横電極は横に平行な帯上のパターン４１でＩ
ＴＯで構成される。縦電極は配線電極４２、結合電極４
３、表示電極４４から成る。配線電極４２はその表面が
酸化され、酸化膜は電気的非直線性を有する。結合電極
４３との交差部分が二端子素子となる。結合電極はさら
に表示電極４４に接続する。表示電極４４はＩＴＯで構
成され、液晶を介して横電極に対面する。図では縦電極
は蛇行のパターンであり、図１に対応する。

【００１８】図では省略しているが、カラーフィルター
は、染色法や印刷法により、赤、青、緑のパターンを横
電極側、または縦電極側に配置する。パターンは表示電
極４４とほぼ同等である。

【００１９】図５は、本発明による実施例の駆動回路の
ブロック図である。出力信号ブロック５１はすでに図の
様な信号が用意されているものとする。ＹＤＡ１、ＹＤ
Ａ２は垂直同期信号で画面の一番上と二番目を書き込み
始める時期を決めるパルスである。ＸＳＴは水平同期信
号で画面の左端を書き込み始める時期を決めるパルスで
ある。ＹＣＬは走査線の選択を順送りするクロック信号
である。ＸＣＬは横方向に情報を順送りするクロック信
号である。３ＸＣＬはＸＣＬの３倍の周波数のクロック
信号である。Ｒ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴ
Ａはそれぞれ赤、緑、青のデータ信号であり各４ビット
を標準とする。

【００２０】メモリー回路５２には、Ｒ、Ｇ、Ｂ−ＤＡ
ＴＡの全１２ビットが入力され、全画素情報が格納され
る。この時の書き込みクロックはＸＣＬである。アドレ
スカウンター５３はその格納アドレスを設定するもので
ある。画素情報の読み出しは８ビット（２系列）で行う
。読み出しクロックは３ＸＣＬを２分周した信号を使用
し、アドレスカウンター５４は読み出しアドレスを設定
する。すなわち、ＲＧＢ３系列のデータはメモリー回路
を経由して、上下の２系列のデータに変換される。

【００２１】これらのデータは上下の列ドライバー５５
、５６に入力される。その他に列ドライバー５５、５６
には、データの読み込み用クロック信号（ＸＣＬ）　、
ラッチパルス信号（ＬＰ）、交流化信号（ＦＲ）、リセ
ット信号（ＲＥＳ）　、各駆動電位信号（Ｖｓｅｌ＋，
Ｖｓｅｌ−，Ｖｎｓｅｌ＋，Ｖｎｓｅｌ−）　、等が入
力される。

【００２２】行ドライバーには、走査用クロック信号（
ＹＣＬ）、交流化信号（ＦＲ）、き制御信号（ＳＥＬ１
，２）、各駆動電信号（Ｖｏｎ＋，Ｖｏｎ−，Ｖｏｆｆ
＋，Ｖｏｆｆ−）、等が入力される。

【００２３】列ドライバーとしてはＳＥＤ１１６６、行
ドライバーとしてはＳＥＤ１１７５、等を使用すれば問
題ない。（いずれもセイコーエプソン製）

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、二端子素子を用いた高
密度カラー液晶表示装置の電極構造とその駆動法を改善
し、ワークステーションにも満足できる高密度カラー液
晶表示装置を実現させることができる。

【００２５】特に、情報の書き込みについて、同一のも
のの二極性を書き込むので、非選択期間でのクロストー
クが皆無となる。

【００２６】また、縦電極と横電極のバランスがとれ駆
動回路ＩＣの実裝構造にとって有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の三色配置と電極構成を摸式的
に表わした図である。

【図２】本発明の実施例の画素情報の書き込みの原理を
示した図である。

【図３】画素の表示単位に印加される信号の説明図であ
る。

【図４】本発明による実施例の表示用電極パターンの部
分図である。

【図５】本発明による実施例の駆動回路のブロック図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　赤青緑の三色を組とする画素を多数有
   する高密度カラー液晶表示装置において、前記三色の構
   成はデルタ配列のカラーフィルターとし、液晶層をはさ
   む両側の電極はマトリクス状に配列され、交差部分には
   非線形二端子素子を配置して各色毎に制御した駆動を可
   能とし、前記マトリクス状の電極の行電極は交互に左右
   に引き出されて別系列の駆動回路により駆動され、前記
   三色は２・１または１・２に２本の行電極に分割され、
   インターレース駆動により各画素の駆動を行なうことを
   特徴とする高密度カラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】　　前記駆動は２行毎に極性を変えること
   を特徴とする請求項１記載の高密度カラー液晶表示装置
   。