JPH05307372A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー液晶パネルが本来もっているドット単
位の分解能でカラー表示を行う。 【構成】 カラー液晶パネル１のドット単位（Ｒ，Ｇ，
Ｂの個々のカラーフィルタに対応）で描画データの生
成、および描画の表示色データ（ＲＧＢの組み合わせに
よる色情報）の生成を行うグラフィック描画データ生成
部４と、前記表示色データとドット位置を示すフレーム
メモリ３のアドレスとの組み合わせにより、描画データ
の書き込みを行うか否かを表すマスクパターンデータを
出力するマスクパターンメモリ51と、マスクパターンデ
ータと描画データとの論理積演算を行って書き込みを制
御するＡＮＤゲート52とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータ端末機
や計測機の表示部などに利用されるカラー液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶によるカラー表示の方式としてよく
用いられているカラーフィルタ方式（液晶シャッタ方式
とも呼ばれる）は、図６に示すように、モザイク状に配
列された赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラーフィル
タ60に対応する液晶シャッター61を駆動し、光源63から
の白色光の通過量を制御してカラー表示を行う。この図
は原理を説明するカラー液晶パネルの図であり、実際に
はカラーフィルタ60は液晶シャッターを構成する液晶層
62内にある。液晶シャッター61の駆動は、通常、カラー
液晶パネルのＲＧＢを一組とするカラー画素単位で行わ
れており（Ｒ，Ｇ，Ｂの各々を本明細書ではドットと呼
ぶ）、図６の例では、点線枠で囲むようにＧＲＢＧの４
ドットを一組としたカラー画素単位で駆動されるように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＧＲＢ
Ｇの各ドットを一組にして液晶シャッターの駆動を行う
と、カラー液晶パネル本来の分解能に比べて表示分解能
は低下する。例えば、カラー液晶パネルのカラー画素数
が 512×512 個あり、１ピクセルがＧＲＢＧの４ドット
で構成されているとすると、本来、1024×1024ドットで
表現できるはずの描画が 512×512 ピクセルでしか表現
できなくなる。

【０００４】すなわち、図７に示すように、ＧＲＢＧの
各ドットに対応する液晶シャッタ（図示せず）を全て開
いて白色の斜線を描く場合、カラー画素単位で各液晶シ
ャッタの駆動を行う従来の場合であると、同図（Ａ）の
ように２つのカラー画素Ｐ４，Ｐ５を用いて表現するし
かない（カラー液晶パネル本来の分解能で表現できれば
同図（Ｂ）に示すような分解能が得られる）。これは、
カラー液晶パネル上で予め規定されたカラー画素単位で
表示色を特定するためであり、一般的には、カラー画素
データがＧＲＢＧの各輝度情報となっている。

【０００５】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、カラー液晶パネル本来の分解能で表
示を行うことができるカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために次のような構成をとる。すなわち、この
発明のカラー液晶表示装置は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の各ドットを組み合わた多数個のカラー画素を有
するカラー液晶パネルに対して、前記各ドット単位の表
示画データおよび表示色データを生成する手段と、前記
生成された表示色データに応じて前記表示画データの各
ドットの表示位置を制御する手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００７】

【作用】この発明の構成による作用は、次のとおりであ
る。カラー液晶パネルのカラー画素単位ではなく、ドッ
ト単位で表示を行うので、表示分解能は向上する。カラ
ー画素単位で表示を行う場合は、前述のように、カラー
画素を構成する各ドットの輝度情報として表示画データ
を生成すればよいが、ドット単位でカラー表示を行う場
合、各ドット自体は単一色（Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか）し
か持たないので、ドットの表示位置を特定してカラー表
示を行う必要がある。そこで、表示色データ（Ｒ，Ｇ，
Ｂのデータ）に応じ、ドット単位で生成された表示画デ
ータの各ドットの表示位置を制御してドット単位でのカ
ラー表示を行う。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、実施例に係るカラー液晶表示装置の
概略構成を示したブロック図である。符号１のカラー液
晶パネルは従来のものと同様で、この例では、ＧＲＢＧ
の４ドットを一組とするカラー画素が 512×512 個あ
り、合計1024×1024ドットで構成されるとする。２は、
カラー液晶パネル１の液晶シャッタ（図６参照）を各ド
ット単位で駆動する駆動回路である。これも従来から備
えられている構成部品である。

【０００９】３は、カラー液晶パネル１の各ドットに対
応した描画データをストアするためのフレームメモリで
あり、各ドットの輝度情報（液晶シャッタの開閉を駆動
するためのデータ）が例えば「０，１」の２値で表され
るとすれば、1024×1024×１＝1048576 ビットの容量を
もつ。４は、カラー液晶パネル１に表示すべき描画デー
タを生成してフレームメモリ３への書き込みを行うグラ
フィック描画データ生成部である。例えば、生成された
画像を構成する各ドットのアドレス（Ａ）〔1024×1024
＝20ビット〕と、各ドットの色情報（Ｋ）〔８色を特定
するＲＧＢの３ビット〕および各ドットの輝度情報
（Ｄ）〔０，１の１ビット〕と、ライトイネーブル信号
等の制御信号（Ｃ）とを出力するように構成されてい
る。

【００１０】５は、カラー液晶パネル１の表示色に対応
したドットのアドレスにデータの書き込みを行うか否か
を判断してドット単位で描画された図形等のカラー表示
を行うマスクパターン生成部である。フレームメモリ３
の構成に応じた容量をもつマスクパターンメモリ51と、
マスクパターンメモリ51の出力データとグラフィック描
画データ生成部４から出力されるライトイネーブル信号
との論理積演算を行うＡＮＤゲート52とで構成されてい
る。

【００１１】上記で挙げた数値を基にした図２および図
３を参照しながら、マスクパターンメモリ51の構成につ
いて説明する。まず、カラー液晶パネル１の画素配列を
図２（Ａ）に示す。ＧＲＢＧの４ドットを一組にしたカ
ラー画素が水平方向Ｘおよび垂直方向Ｙに二次元配列さ
れており、水平方向Ｘに０〜1023個のドット, 垂直方向
Ｙに０〜1023個のドットを有している。フレームメモリ
３は、同図（Ｂ）に示すように、水平方向Ｘの０〜1023
個の各ドットに対応したアドレス（bit 0 〜bit 9 の10
ビット) と、垂直方向Ｙの０〜1023個の各ドットを対応
したアドレス（bit10 〜bit19 の10ビット) をもつ。

【００１２】この例では、フレームメモリ３のbit 0 が
偶数（bit 0 ＝「０」）のときはＧＢのドット列を指定
するアドレスとなり、奇数（bit 0 ＝「１」）のときは
ＲＧのドット列を指定するアドレスとなる。また、bit1
0 が偶数 (bit10 ＝「０」）のときはＧＲのドット行を
指定するアドレスとなり、奇数 (bit10 ＝「１」）のと
きはＢＧのドット行を指定するアドレスとなる。各アド
レスにストアされるデータ (各ドットの輝度情報) は前
述のとおり「０，１」の１ビットである。

【００１３】このような構成に対して、マスクパターン
メモリ51は、図３に示すように、フレームメモリ３への
アドレスbit 0 と，bit10 とをアドレスデコーダ53でデ
コードした「０〜４」の水平方向アドレスと、ＲＧＢの
色情報（３ビット）をアドレスデコーダ54でデコードし
た「０〜７」の垂直方向アドレスとをもち、各アドレス
に１ビットのデータをストアする合計32ビットのメモリ
である。

【００１４】アドレスbit 0 とbit10 とをデコードした
「０（bit 0=0,bit10=0)」は、図２（Ａ）のカラー液晶
パネル１の各画素のドットＧＲＢＧのうちの１つのドッ
トＧの位置を指定し、「１（bit 0=0,bit10=1)」はドッ
トＲの位置を指定し、「２（bit 0=1,bit10=0)」はドッ
トＢの位置を指定し、「３（bit 1=0,bit10=1)」はもう
１つのドットＧの位置を指定する。一方、８色を特定す
るＲＧＢの３ビットをデコードした「０(000) 」は黒色
に対応し、「１（001)」は青色, 「２（010)」は赤色,
「３（011)」は紫色, 「４（100)」は緑色, 「５（10
1)」は水色, 「６（110)」は黄色, 「７（111)」は白色
に対応する。

【００１５】したがって、マスクパターンメモリ51は、
表示色（この例では８色）に対応するドットの位置を特
定するためのデータ、すなわち、ドット位置に対応した
フレームメモリ３のアドレスに対して描画データ（各ド
ットの輝度情報）の書き込みを行うか否かを選択するた
めのデータを出力するメモリである。

【００１６】次に、上述した第１実施例の装置の動作に
ついて説明する。図４（Ａ）に示すような描画データが
グラフィック描画データ生成部４で作製されたとする。
図２（Ａ）に示したカラー液晶パネル１のドット配列に
対応させれば、水平方向Ｘのドット１〜５と、垂直方向
Ｙのドット０，１との範囲に描かれる（例えば、黄色
の）図形である。

【００１７】グラフィック描画データ生成部４は、描画
された図形を構成するドットのアドレスと、輝度データ
「１」，フレームメモリ３に書き込みを行うためのライ
トイネーブル信号，図形の表示色（黄色の）データ「Ｒ
ＧＢ＝（１１０）」を生成する。生成されたアドレスの
うちのbit 0 とbit10 のアドレスデータはフレームメモ
リ３へのラインから分岐されてマスクパターンメモリ51
内のアドレスデコーダ53に与えられ、表示色データはマ
スクパターンメモリ51内のアドレスデコーダ54に与えら
れる。また、ライトイネーブル信号はマスクパターン生
成部５のＡＮＤゲート52に与えられる。

【００１８】マスクパターンメモリ51内のアドレスデコ
ーダ54は表示色データ（ＲＧＢ＝１１０）をデコードし
て（６）のラインに接続されている４個のメモリセルを
選択する。そして、アドレスデコーダ53によりbit 0 と
bit10 とがデコードされると、そのラインに接続された
４個のメモリセルにストアされているデータの１つが選
択されて出力される。

【００１９】すなわち、bit 0=0, bit10=0 のとき（ア
ドレスがドットＧの位置を指定したとき）には「１」の
データが出力され、bit 0=0, bit10=1 のとき（アドレ
スがドットＲの位置を指定したとき）には「１」のデー
タが出力され、bit 0=1, bit10=0 のとき（アドレスが
ドットＢの位置を指定したとき）には「０」のデータが
出力され、bit 0=1, bit10=1 のとき（アドレスがもう
１つのドットＧの位置を指定したとき）には「１」のデ
ータが出力される。

【００２０】図４（Ｂ）に、フレームメモリ３へのアド
レスに対応して出力されるマスクパターンメモリ51の出
力データを示す。図２（Ａ）と照らし合わせると判るよ
うに、ＲとＧのドット位置に対応したアドレスに対して
のみ「１」を出力するデータである。このデータはＡＮ
Ｄゲート52の一方入力として与えられる。前述のよう
に、ＡＮＤゲート52の他方入力にはライトイネーブル信
号が与えられるが、今、フレームメモリ３への書き込み
動作を行う状態であるので、常時「１」（この値が書き
込み状態を指示する）が与えられており、ＡＮＤゲート
52からは、マスクパターンメモリ51の出力データがその
まま出力される。そして、これがフレームメモリ３への
ライトイネーブル信号となる。

【００２１】したがって、図４（Ａ）に示した描画デー
タのうち、同図（Ｂ）に示したマスクパターンデータ
「１」に対応するアドレスの描画データがフレームメモ
リ３に書き込まれる。その様子をフレームメモリ３のド
ット配列に対応させて示したのが同図（Ｃ）である。図
中、一点鎖線で囲んだ範囲のＲとＧのドット位置にのみ
描画データの書き込みが行われたことを示している。

【００２２】比較のため、従来のようにＧＲＢＧのカラ
ー画素単位でカラー液晶パネル１を駆動する場合のフレ
ームメモリ３への描画データの書き込みの様子を同図
（Ｄ）に示す。この図に示すように、従来であれば、カ
ラー画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の組み合わせでしかカラーの
描画データの書き込みを行うことができないが、本実施
例では、同図（Ｃ）のようなドットの組合わせでカラー
の描画データの書き込み、ひいてはカラー液晶パネル１
への表示を行うことができ、表示分解能は格段に向上す
る。

【００２３】なお、上記の実施例では、マスクパターン
データが「１」のときに無条件に描画データの書き込み
を行うようにしたが、マスクパターンデータと描画デー
タとが共に「１」のときにのみ、すなわち、描画データ
が「０」のときには書き込みを行なわないような構成に
してもよい。前者を上書きモード, 後者を合成モードと
呼ぶが、合成モードの場合、描画データが「０」のとき
に書き込みを行わないので、すでに書き込まれている描
画データと新たに書き込まれた描画データとの合成で色
が表示されることになる。図１のＡＮＤゲート52の入力
としてグラフィック描画データ生成部４から出力されて
いるデータ（Ｄ）を加えて構成する。

【００２４】＜第１変形例＞上記の実施例は、ハードウ
エアの構成を用いてマスク処理を行っているが、これを
ソフトウエアの処理で実現してもよい。すなわち、グラ
フィック描画データ生成部４は、上述したような描画デ
ータ，フレームメモリ３への書き込みアドレス，表示色
に応じた各ドットの色情報を表すマスクパターンデータ
を生成し（例えば、図３に示したようなメモリテーブル
を作成して保持し）、描画データとマスクパターンデー
タとの論理積演算を行った結果のデータをフレームメモ
リ３にストアする。これは、上記の上書きモードに対す
る処理となる。

【００２５】合成モードの場合は、描画データとマスク
パターンデータとの論理積演算を行ったデータと、その
データを書き込みべきフレームメモリ３のアドレスにす
でにストアされているデータとの論理和演算を行った結
果のデータで当該アドレスのデータを更新する。

【００２６】＜第２変形例＞上記の実施例がフレームメ
モリ３への書き込み時にドットをマスク処理してカラー
表示を行っていたのに対して、この変形例では、フレー
ムメモリ３から描画データを読み出して駆動回路２に出
力する際に上述のようなマスク処理を行うものである。
図５にその構成の一例をブロック図で示す。

【００２７】グラフィック描画データ生成部４は、表示
すべき描画を構成する各ドットのアドレス（Ａ）と、各
ドットの輝度情報（描画データ（Ｄ））と、ライトイネ
ーブル信号（ＷＥ）をフレームメモリ３に出力して描画
データ（Ｄ）をストアする。これと共に、各ドットのア
ドレス（Ａ）と、各ドットの色情報（Ｋ）と、ライトイ
ネーブル信号（ＷＥ）をマスクパターンメモリ51に出力
して色情報（Ｋ）をストアする。

【００２８】この変形例のマスクパターンメモリ20は、
例えば、１フレーム分の描画の表示色が１色のみであれ
ば、ＧＲＢＧの各ドットの輝度情報をその色に応じて設
定する４ビットの容量で済むし、１フレーム分の描画の
表示色が多種類におよぶ場合（極端に言えば、各カラー
画素毎に色が変わる場合）には、フレームメモリ３と同
じだけのアドレスをもつメモリとなる。実施例のよう
に、書き込みの際にマスク処理を施す場合、グラフィッ
ク描画データ生成部４から各ドットの色情報が出力され
るので、マスクパターンメモリ20はＧＲＢＧの組み合わ
せで得られる各色に対応した情報をもつだけでよいが
（図３参照）、読み出しの際にマスク処理を行う場合に
はすでにフレームメモリ３にストアされた各ドットの色
情報をマスクパターンメモリ20は有している必要があ
る。

【００２９】フレームメモリ３にストアされた描画デー
タは、駆動回路２から出力されるリードイネーブル信号
（ＲＥ）およびアドレス（Ａ）に応じてＡＮＤゲート21
の一方入力に読み出される。これと同じくして、マスク
パターンメモリ20にストアされている各ドットの色情報
がＡＮＤゲート21の他方入力に読み出される。

【００３０】以後の動作は実施例と同様であり、簡単の
ために、図４（Ａ）に示した描画データと、同図（Ｂ）
に示したマスクパターンデータとを例に挙げると、各デ
ータの論理積演算が行われて、マスクパターンデータ
「１」に対応しているドットのデータのみが駆動回路２
に取り込まれ、ドット単位の描画がカラー液晶パネル１
に表示される。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のカラー液晶表示装置によれば、表示色に応じて、ド
ット単位で生成された表示画データの各ドットの表示位
置を制御するようにしたので、ドット単位でのカラー表
示、すなわち、カラー液晶パネルが本来もっている分解
能でのカラー表示を行うことができ、高精細な静止画，
滑らかな動きの動画等の表示を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るカラー液晶表示装置
の概略構成を示したブロック図である。

【図２】カラー液晶パネルおよびフレームメモリの構成
を説明する図である。

【図３】マスクパターンメモリの構成を示した図であ
る。

【図４】実施例の動作を説明するのに用いた各種データ
を示す図である。

【図５】この発明の変形例に係るカラー液晶表示装置の
概略構成を示したブロック図である。

【図６】従来技術において、カラー液晶表示方式の一例
を説明する原理図である。

【図７】カラー画素単位での表示とドット単位での表示
の違いを示した図である。

【符号の説明】

１・・・カラー液晶パネル ２・・・駆動回路 ４・・・グラフィック描画データ生成部 51・・・マスクパターンメモリ 52・・・ＡＮＤゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各ドッ
   トを組み合わた多数個のカラー画素を有するカラー液晶
   パネルに対して、前記各ドット単位の表示画データおよ
   び表示色データを生成する手段と、 前記生成された表示色データに応じて前記表示画データ
   の各ドットの表示位置を制御する手段とを備えたことを
   特徴とするカラー液晶表示装置。