JPH0830805B2 - カラー液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラー液晶ディスプレイ（以下「LCD」と略
す）装置に関する。

従来の技術 近年、LCDは、表示面積の拡大化及び画素の微細化が
図られるに伴って、画像表示手段として広い範囲で用い
られるようになり、従来のブラウン管に代わって各種情
報処理機器の端末装置としてだけでなく、テレビジョン
にも用いられ、最近では画面のカラー化も図られてい
る。

このような２次元液晶パネルを駆動する方法として、
従来から単純マトリクス駆動方式とアクティブマトリク
ス駆動方式のいずれかが用いられている。前者の単純マ
トリクス駆動方式は第９図ａに示すように、垂直方向に
細長い水平電極群12と水平方向に細長い垂直電極群11が
マトリクス状に配置され、それらの交差する１点１点が
表示の基本単位（画素）となる。

このようなLCDパネルをカラー化するために、各画素
にはそれぞれR,G,Bいずれかのフィルタが配置され、１
ピクセルは通常R,G,Bの３画素（第９図ｂ）で構成され
る。このピクセルが、カラー表示の最小単位となる。

また後者のアクティブマトリクス駆動方式は、第10図
ａに示すように各電極13の１点１点が表示の基本単位と
なり、そのために各画素毎にTFT等のスイッチング素子
が設けられ、スイッチング素子のゲート信号線14がアク
ティブの時に、ソース信号線15から表示データが選択さ
れた電極13へチャージされる。このアクティブマトリク
ス駆動方式のLCDパネルにおいても、カラー化は各画素
にR,G,Bいずれかのフィルタを配置することによって図
られ、上記単純マトリクス駆動方式と同様に第10図ｂに
示すようにR,G,B3画素でカラー表示の最小単位となる１
ピクセルを構成している。

ところでこの種の機器におけるカラー表示解像度は、
これらピクセルの水平，垂直方向の総数で表される。例
えば、水平方向に768ピクセル，垂直方向に256ピクセル
配列されているとすると、そのパネルの最大のカラー表
示解像度は768×256ドットとなる。上記第９図ａは、最
大表示解像度が768×256ドットのパネルの例である。ま
た、R,G,B各フィルタの配列は、通常第９図ａの例のよ
うに水平方向にR,G,B各画素を所定の順序で繰り返して
配列し、垂直方向に同一色の画素を配列した垂直ストラ
イプ配列が用いられる。この場合、ピクセルは第９図ｂ
のように水平方向３画素（R,G,B）を単位として構成さ
れる。従って、水平方向の電極数は、水平表示解像度の
３倍必要になる。例えば、水平表示解像度が768ピクセ
ルの場合は、最低でも2304本の水平電極が必要である。

発明が解決しようとする課題 LCDパネルは品質向上に伴って用途の拡大が図られ、
様々な情報の表示手段として用いられるようになってき
た。表示内容によっては高い表示解像度が好ましい場合
と、粗い画像を表示させる場合のように低い解像度でも
充分目的を達成し得る場合とがあり、同一パネルで異な
る解像度の表示を実現させ得る機能が求められている。

上記従来のLCDパネルを用いて同一パネルで異なる解
像度の表示を実現させようとした場合、１ドットの表示
データを複数のピクセルに表示させる方式が採られる。
即ち、同一データを２ピクセルに転送して表示させれば
表示解像度は２分の１に,3ピクセルに表示させれば３分
の１に下がる。例えば、水平データを２ピクセルに転送
して表示すれば、前述の表示解像度は384×256ドットに
なる。しかし、このLCDパネルでは、整数倍または整数
分の１倍以外の解像度の表示は行えない。

このように、従来のカラーLCDパネルでは、整数倍以
外または整数分の１倍以外の解像度、例えば768×256ド
ットの表示モードと512×256ドットの表示モードとを同
一カラーLCDパネルに表示させることはできなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、同一
カラーLCDパネルで整数倍以外又は整数分の１倍以外の
画面解像度の表示を可能にすることを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、画素を２次元に
配列し、これら画素にR,G,Bのフィルタを対応させ、R,
G,Bの３色で１ピクセルを構成してなるカラー液晶ディ
スプレイ装置において、水平，垂直方向共に最大表示解
像度の２倍の画素を設け、水平方向には、２画素を対に
して同一色のフィルタを配し、かつR,G,Bを繰り返して
配列し、垂直方向には、先の水平行に属する異なる色フ
ィルタの２画素に対応する２画素に対して、異なる色以
外の第３の色フィルタを配置して水平，垂直に３色がデ
ルタ配列の関係をなす配列によりカラー液晶ディスプレ
イ装置を構成するものである。

またデルタ配列のR,G,B画素群でピクセルを形成し、
同一ピクセルに含まれたR,G,Bの画素数に応じて表示デ
ータの階調を調整して駆動するカラー液晶データ装置を
構成する。

作用 理解を容易にするため以下水平表示解像度について述
べる。

本発明のカラーLCD装置は、水平，垂直方向共に最大
表示解像度の２倍の画素が設けられ、連続する２画素に
R,G,Bのいずれかの色フィルタが連続配置され、これら
がさらに繰り返して配列されている。

例えば768×256ドット表示モードと512×256ドット表
示モードを同一パネル上に表示させる場合、LCDパネル
として水平1536画素，垂直512画素が予め設けられる。
従って水平768ドット表示モード時には１ピクセルが２
×２画素で、また512ドット表示モード時には１ピクセ
ルが３×２画素で構成される。しかも連続する水平２画
素を対にして同一色のフィルタを配置し、次の水平行の
フィルタ配列との間にはデルタ配列の関係にフィルタを
配置する。このことにより水平768ドット表示モードに
おいては、BRGG,RGBB,GBRRの３組により、また水平512
ドット表示モードにおいては、BBRRGGの１組により各ピ
クセルが構成される。各画素への転送データは各ピクセ
ル構成に合わせて転送される。

尚水平768ドット表示モード時には、１ピクセル中に
他の色に比べて画素数が多くなる色フィルタが出現す
る。これに対して各色間のバランスを図るために、その
色または他の色の転送データを調整して画素を駆動する
ための信号として供給する。水平512ドット表示モード
においては、１ピクセル中の色フィルタの数は同数にな
るため転送データの調整はとくには必要としない。この
ように同一カラーLCDパネル上において、一方の解像度
に比べて整数倍以外または整数分の１倍以外の画面解像
度の表示が可能になる。

実施例１ まず単純マトリクス駆動方式を用いたLCD装置を挙
げ、一例として同一装置を用いて表示解像度が768×256
ドットの表示モードとその３分の２倍の512×256ドット
の表示モードを実行する実施例について説明する。

第１図ａに本実施例によるカラーLCDパネルの電極配
列構造を示す。水平電極21i（ｉ＝０〜1535）は、液晶
層を挟む一方の透明基板の表面に互いに平行にストライ
プ状に形成され、水平方向の最大表示解像度768の２倍
の1536本が設けられている。また垂直電極22j（ｊ＝０
〜512）は他方の透明基板の表面に上記水平電極22iに直
交させて互いに平行なストライプ状に512本設けられて
いる。上記水平・垂直電極（21i,22j）の交差する点が
画素となり、各画素をカラー化するためにR,G,Bフィル
タが第１図ｂに示す配列関係で重ねられている。即ち水
平方向には連続する２画素を対にして同一色のフィルタ
を配置し、この２画素を単位にR,G,Bが水平方向に繰り
返し配列されている。いずれの水平行も基本的に上記フ
ィルタ配列の構成を採っているが、垂直方向としてフィ
ルタ配列を見たとき、次の関係を満たすように配列され
ている。異なる色フィルタ、例えばR,Gが隣接する２画
素の次の水平行の対応する位置関係にある２画素には、
R,G,以外のＢフィルタが連続して配置される。即ち第１
図ｃに示すように３色のフィルタがデルタ配列の関係で
配置される。

上記LCDパネルを単純マトリクス駆動方式によって表
示駆動するため、水平電極21i側にはセグメントドライ
バ23が，垂直電極22j側にはコモンドライバ24が設けら
れ、水平，垂直各電極を選択して表示のための信号を転
送する。

本実施例は、同一LCDパネルを用いてピクセル構成を
変えることよって異なる表示解像度を表示させ得る機能
を持たせるために、768×256ドット表示モード時には１
ピクセルを２×２画素（第２図ａ）で、512×256ドット
表示モード時には３×２画素（第２図ｂ）で構成する。
１ピクセルが２×２画素からなる構成では、この１ピク
セルに含まれる色フィルタはBRGG,RGBB,GBRRのいずれか
であり、一色については２画素存在することになる。ま
た１ピクセルが３×２画素構成の場合はRRGGBBとなり、
R,G,Bフィルタが均等に含まれる。

上記各表示モードのドットにおけるデータを座標（x,
y）によって表現すれば、表示画面全体のドット構成と
データの関係は表示モードに対応して第３図a,第３図ｂ
に示すように画素に割り当てられる。

第４図は、上記両表示モードにおける各電極に転送す
るデータを比較した図である。即ち768ドット表示モー
ド時においては、偶数ラインのデータ転送時に同一ドッ
トを構成する２画素に互いに異なる色データを転送し、
奇数ラインのデータ転送時に同一ドットの２画素に同じ
色データを転送するものの通常の色データより階調を落
として転送する。このように２画素分連続して色データ
を転送するため、偶数ラインの色データに比べて階調を
落としたデータ（第４図中※を付して示す）とする。こ
れはピクセル間での色のアンバランスを防ぐために行
う。上記駆動により、768×256ドットの表示を行うこと
ができる。尚上記階調の調整処理は、表示モード設定動
作に連動させて、テレビジョン画像信号処理回路におい
て通常のデータ信号に対して奇数ラインのデータ信号の
階調を落とすことによって対応することができる。

また、512ドット表示モード時には、同一ドットを構
成する３×２画素にR,G,Bの色データをそれぞれ２画素
分ずつ転送する。これにより512×256ドットの表示を行
うことができる。この表示モードではR,G,Bが均等に含
まれるため特に階調を調整するための処理は要しない。

以上のようなフィルタの配列構成にして、ピクセルの
構成を選択することにより、同一カラーLCDパネル上に7
68×256及び512×256のような、他に対して整数倍以外
または整数分の１倍以外の関係にある２種類の画面モー
ドを表示することができる。

実施例２ アクティブマトリス駆動方式を用いたLCDパネルを挙
げ、同一パネルを用いて表示解像度が768×512ドットの
表示モードとその３分の２倍の512×512ドットの表示モ
ードを実行する実施例について説明する。

第５図ａは本実施例によるアクティブマトリクス駆動
方式のカラーLCDパネルを模型的に示し、この種のLCDパ
ネルにおいて従来から実施されているように、液晶層を
挟む一方の透明基板の各画素31に対応する位置には、例
えばTFTからなるスイッチング素子及び電荷をチャージ
させるための電極が形成されている。本実施例では上記
２種類の表示モードの選択的駆動を可能にするため、パ
ネルを構成する画素数は最大表示解像度の２倍、即ち水
平1536画素，垂直1024画素が配置されている。これら画
素をカラー化するために画素毎にR,G,Bのいずれかのフ
ィルタが重ねられている。上記R,G,Bフィルタの配列
は、２画素を対にして前記実施例１と同様に第５図ｂに
示すようにデルタ配列の関係を採る。

次にピクセル構成は、768×512ドット表示モード時に
は３×２画素（第６図ａ）で構成し、512×512ドット表
示モード時には３×２画素（第６図ｂ）で構成する。従
って各ドットのデータを座標を用いて（x,y）により表
せば、表示画面全体のドット構成はそれぞれ第７図a,b
のようになる。

上記座標が割り当てられた各画素31は、表示動作の実
行にあたって、それぞれの表示モードにおいて後述する
ソースドライバ32及びゲートドライバ33からドットを構
成する画素に接続されたソース信号線34a,34b,ゲート信
号線35に第８図に示すドットデータが転送され、選択さ
れたモードに対応するドットにより表示が実行される。

上記カラーLCDパネルは、各画素31毎にスイッチング
素子としてTFTが設けられていることから、表示駆動す
るために、水平方向の駆動回路としてソースドライバ32
が、垂直方向の駆動回路としてゲートドライバ33が設け
られ、それぞれのドライバに上記のようなドライバデー
タが転送される。

本実施例は、垂直方向２画素にまたがる画素群からな
るピクセルを単位に電極駆動するため、対になる垂直２
画素のゲート信号線を共通に配線し、ゲート信号を共通
にする２列の画素群に対して上列の画素駆動用のソース
ドライバ32aと下列画素駆動用のソースドライバ32bを設
けて分割して駆動する。従って、ゲート信号線35は512
本、ソース信号線34a,34bは上下のドライバから各1536
本ずつ、計3072本を第５図ｃに示すように配線する。こ
の時、ソースドライバへの転送データは第８図中の上下
段に示すようになる。すなわち、768ドット表示モード
時には、上側のソースドライバ32aに対して同一ドット
に含まれた画素に異なる色データを２画素分転送し、下
側のソースドライバ32bに対しては同一色のデータが多
くなるために通常の色データより階調を落としたデータ
（第８図中※を付して示す）を２画素分連続して転送す
る。これは前記実施例１と同様にピクセル間の色のアン
バランスを防ぐためであり、同様に映像信号処理回路に
よって階調調整された信号が上記データと与えられてい
る。これにより、768×512ドットの表示を行うことがで
きる。また、512ドット表示モード時には、上下のソー
スドライバ32a,32bに対して同一ドットに含まれた画素
に異なる色データを３画素分転送する。これにより、51
2×512ドットの表示を行うことができる。

前記のごとくカラーLCDパネルを構成すれば、同一カ
ラーLCDパネル上で768×512及び512×512ドットの２種
類の画面モードを表示することができる。

発明の効果 以上のように、本発明のカラーLCD装置によれば、整
数倍以外または整数分の１倍以外の異なる画面解像度の
表示が得られるカラーLCDパネルを作ることができ、パ
ーソナルコンピュータ等のように数多くの表示モードを
有する機器の表示装置として極めて有用であり、表示内
容に応じた解像度で情報を表示させることができる。ま
たR,G,Bフィルタの配列がデルタ配列を採るため、低解
像度においても画質の低下を抑えた画像を得ることがで
き、表示装置としてLCDパネルの利用範囲の拡大を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），第１図（ｂ），第１図（ｃ）は本発明の
一実施例によるカラーLCDパネルの電極配列図、第２図
（ａ）及び第２図（ｂ）は同実施例の１ドットの構成
図、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は表示画面全体のド
ット座標構成図、第４図は各電極へ転送するドットデー
タ図、第５図（ａ），第５図（ｂ）及び第５図（ｃ）は
本発明による他の実施例のカラーLCDパネル模式図、第
６図（ａ）及び第６図（ｂ）は同実施例の１ドットの構
成図、第７図（ａ）及び第７図（ｂ）は同実施例の表示
画面全体のドット座標構成図、第８図は同実施例の各電
極へ転送するドットデータ図、第９図（ａ）及び第９図
（ｂ）は従来の単純マトリクス駆動方式カラーLCDパネ
ルの電極配列図、第10図（ａ）及び第10図（ｂ）は従来
のアクティブマトリクス駆動方式カラーLCDパネルの模
式図である。 21i……水平電極,22j……垂直電極,23……セグメントド
ライバ,24……コモンドライバ,31……画素,32a,32b……
ソースドライバ,33……ゲートドライバ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素を２次元に配列し、これら画素にR,G,
   Bのフィルタを対応させ、R,G,Bの３色で１ピクセルを構
   成してなるカラー液晶ディスプレイ装置において、水
   平，垂直方向共に最大表示解像度の２倍の画素を設け、
   水平方向には、２画素を対にして同一色のフィルタを配
   し、かつR,G,Bを繰り返して配列し、垂直方向には、先
   の水平行に属する異なる色フィルタの２画素に対応する
   ２画素に対して、異なる色以外の第３の色フィルタを配
   置して水平，垂直の３色がデルタ配列の関係に配列して
   なることを特徴とするカラー液晶ディスプレイ装置。
2. 【請求項２】前記デルタ配列のR,G,B画素群でピクセル
   を形成し、同一ピクセルに含まれたR,G,Bの画素数に応
   じて表示データの階調を調整して駆動することを特徴と
   する第１請求項に記載のカラー液晶ディスプレイ装置。