JPH09230303A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

カラー液晶表示装置

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JPH09230303A
JPH09230303A JP3353896A JP3353896A JPH09230303A JP H09230303 A JPH09230303 A JP H09230303A JP 3353896 A JP3353896 A JP 3353896A JP 3353896 A JP3353896 A JP 3353896A JP H09230303 A JPH09230303 A JP H09230303A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ライン毎に絵素のずれが生ずることなく、デ
ータディスプレイにも適応でき、また、光の利用率を高
くして、より高精細なディスプレイにも適応できる単板
式のカラー液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】 各画素はソースラインSR1,SG1…
とゲートラインG1,G2…及びCSラインC1,C2
…で区切られ、画素形状は6角形をなす。6角形状の3
画素(R11,G11,B11),(R21,G21,
B21)…の組は絵素をなし、ゲートラインG1,G2
…をまたぎ、絵素の境界にはCSラインC1,C2…が
通り、このラインと上下の画素間にて補助容量を形成す
る。ゲート及びソースラインが平行に配される部分にT
FTを配しゲートがONで、ソース側より映像信号が画
素電極に加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
等に用いる液晶表示装置に関し、より詳細には、1枚の
液晶でカラー表示を行う単板式の液晶表示装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のカラー液晶表示装置は、
互いに異なる波長域を持つ複数の光束を相互に異なる方
向より共通の液晶表示素子へ入射する光照射系を設け、
液晶表示素子には、相互に異なる角度で透過する各光束
を光束毎に光変調する液晶駆動手段を具備し、さらに、
液晶表示素子を透過した各光束を表示画面上で合成され
たカラー画像として生起せしめる光学系を配置する。液
晶表示素子へ入射された光束は、マイクロレンズアレイ
を利用することによって、入射角に応じてマイクロレン
ズを通過する際に、それぞれ対応する色信号が独立して
印加されているカラー表示電極で駆動される液晶部位
へ、光束毎に分配照射されるように構成される。なお、
上記した方式の装置は、特開平4−60538号公報に
開示されているもので、この液晶プロジェクタを新単板
方式と呼ぶことにする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図4は、上記したよう
な新単板方式の液晶プロジェクタにおいて用いられてい
る従来の液晶表示素子を示すもので、デルタ配列と呼ば
れているものである。横方向に通るラインは、ゲートラ
インG1〜G4…であり、ソースラインは、SG1,S
B1,SR1,SG2…同じ色の画素を繋ぐようにゲー
トラインを1.5画素分平行して通るジグザグした配線
パターンである。このため、ゲートライン方向には、ソ
ースラインとゲートラインが配線される。ここでは、絵
素を構成するR,G,Bの画素の組がゲートライン上に配
されているので、1絵素が横長になること、1ライン毎
にずれて絵素が配されるため、例えば、データ表示のよ
うに、R,G,Bの3画素で1絵素を表示するものに対し
ては適した方法といえない。
【0004】一方、データディスプレイ用としては、図
5のようなストライプ配列が知られている。図4と同じ
ように、ゲートライン上にR,G,Bの各画素を縦長に
し、ライン上に沿ったR,G,Bよりなる1絵素を正方形
としたものである。この例では、前記した新単板方式の
開示の内容より明らかであるが、マイクロレンズから液
晶画素までの距離および画素ピッチには明示された関係
があり、マイクロレンズから画素までの距離を一定とし
た場合、画素ピッチが狭くなるほど、マイクロレンズに
入射する光の平行度が減少するため、光の利用率が低下
し、暗くなることが知られている。すなわち、1絵素を
正方形としたとき、R,G,Bの画素間の距離は正方形の
1/3となること、マイクロレンズから液晶画素までの
距離はガラス板であるため薄さに限界があることによ
り、単位面積当たりの画素数を多く必要とする高精細の
データディスプレイ用としては適さないという問題点が
ある。本発明は、従来技術における上述したところの問
題点に鑑みてなされたもので、ライン毎に絵素のずれが
生ずることなく、データディスプレイにも適応でき、ま
た、光の利用率を高くして、より高精細なディスプレイ
にも適応できる当該液晶表示装置を提供することをその
解決すべき課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、R,
G,Bの3画素を絵素の単位として、該単位絵素を縦,
横方向に並べ、その配列が縦方向にR,G,B各色ごとに
画素列を作り、該色ごとの列が順次繰り返されるように
して構成される液晶表示素子を有するカラー液晶表示装
置において、前記画素の形状を多角形とするとともに、
前記単位絵素をR,G,Bの3画素が相互に該多角形の辺
で接し、該3画素の重心位置の関係が三角状をなすよう
に構成し、ゲートラインを前記絵素の各々を構成する
R,G,Bの3画素間の境界に沿って横方向に通し、CS
ラインを前記単位絵素間の境界に沿って横方向に通し、
R,G,Bの各ソースラインを対応するR,G,Bの画素の
境界の少くとも前記ゲートラインを設けた画素間の前記
境界を通るように縦方向に通し、該ソースラインとゲー
トラインの通る前記境界に該ライン間に接続されるTF
Tトランジスタを配置するようにしたものである。
【0006】請求項2の発明は、R,G,Bの3画素を絵
素の単位として、該単位絵素を縦,横方向に並べ、その
配列が縦方向にR,G,B各色ごとに画素列を作り、該色
ごとの列が順次繰り返されるようにして構成される液晶
表示素子を有するカラー液晶表示装置において、前記画
素の形状を多角形とするとともに、前記単位絵素をR,
G,Bの3画素が相互に該多角形の辺で接し、該3画素
の重心位置の関係が三角状をなすように構成し、ゲート
ラインをCSラインと平行かつ前記画素間の境界に沿う
同一箇所に横方向に通し、R,G,Bの各ソースラインを
対応するR,G,Bの画素の境界の少くとも前記ゲートラ
インを設けた画素間の前記境界を通るように縦方向に通
し、該ソースラインとゲートラインの通る前記境界に該
ライン間に接続されるTFTトランジスタを配置するよ
うにしたものである。
【0007】請求項3の発明は、互いに異なる波長域を
持つ複数の光束を相互に異なる方向よりマイクロレンズ
アレイに入射させ、その入射角に応じて前記請求項1又
は2記載の液晶表示装置の単位絵素を構成するR,G,B
の各画素を照射し、該各画素によって変調された光束を
表示画面上に投射,合成することによりカラー画像を生
成するようにした単板式のカラー液晶プロジェクタを構
成するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のカラー液晶表示
装置の一実施形態を示す図である。上述したところで従
来例として示した図5のストライプ配列において、各画
素は、ソースライン,ゲートラインで区切られ、また、
CSラインは、ゲートラインと平行して配線されてい
る。また、図4のデルタ配列においては、図5と同様、
各画素はソースライン,ゲートラインで区切られ、ソー
スラインは、1.5画素ごとにゲートラインと平行して
配線されるため、ゲート方向には3本のラインが通って
いる。これに対して、図1では、各画素は、ソースライ
ンSR1,SG1…とゲートラインG1,G2…及びC
SラインC1,C2…で区切られ、その画素形状は、6
角形をなしている。6角形状の3画素で形成される(R
11,G11,B11),(R21,G21,B21)
…の組は絵素を示し、ゲートラインG1,G2…をまた
いで配置する。従って、ゲートラインG1,G2…の上
下に画素が振り分けられて映像が表示されるが、映像の
1ドットは各組において構成された絵素に再生される。
ゲートラインG1,G2…の間の絵素の境界には、CS
ラインC1,C2…が通り、このラインと上下の画素間
にて補助容量を形成する(図示せず)。そして、ゲート
ラインとソースラインが平行に配されるようになってい
る部分にTFTを配し、ゲートがONになるとき、ソー
ス側より映像信号が画素電極に加えられる。
【0009】本発明のこの実施形態の6角形の画素構成
においては、各辺が2本の配線により区切られており、
この点で図4及び図5の構成に比べてバランスが良い。
なお、この実施形態において、画素の形状が6角形をし
ていることから、特開昭63−142330号公報で開
示しているハニカム状に配列された6角形の画素に似て
いるが、本発明においては、画素の形状は6角形にこだ
わらず、他の多角形でもよい。そして、本発明において
は、図1に示すように、ソースラインSR1,SG1,
SB1…は、等間隔に配されているのではなく、2本ず
つ束に配線できるので、遮光膜の面積を少なくすること
が可能である。つまり、ソースラインの幅をAとしたと
き、このラインの端からその内側までが必要とされる遮
光膜の幅で、それをBとし、また、ソースラインを2本
平行に配線するとき、その間の距離をCとすると、図5
のストライプ配列では、1絵素当たり3×(A+2B)
に対して、図1では、2×(2A+2B+C)である。
一般に、B>A>Cであるから、図1の方が遮光膜の幅
は少ない。このため、高開口率の液晶パネルが実現でき
る。
【0010】図5に示されるストライプ配列と呼ばれる
従来の画素配列で、例えば、VGAと呼ばれる640H
×480Vの絵素の場合、(640×3)H×480V
の画素が必要であるが、図1の画素配列によると、その
構成は(640×3÷2)H×(480×2)Vにな
る。NTSCの映像とは異なり、ハイビジョンのような
高精細映像を液晶パネルに表示する場合、ハイビジョン
の映像信号に対応して垂直方向の液晶のライン数を10
00ライン程度にして、疑似インタレースする方法(2
本組違い走査とも言われ、インタレースされた映像信号
に対応するように、映像のあるフィールドでは、映像の
1ラインの信号を液晶の2ラインに加え、次のフィール
ドでは、映像1ラインの信号を、液晶2ラインの組を1
ライン分だけずらした組に加える。これをフィールド毎
に切り替える方法)を用いて表示することが行われてい
る。図2は、本願のもう一つの発明の実施形態を示すも
ので、図1と異なる点は、CSラインとゲートラインが
2本平行に、かつ、同一箇所を通して配線されているこ
とにある。さらに、一つの画素に対し、TFTがそれぞ
れ1個ずつあるが、一絵素を構成する画素に接続される
ゲートラインは、それぞれ二つのゲートラインに分かれ
て配されている点も異なる。このようにすることによっ
て、前記したように、ハイビジョンの信号に対しては、
ゲートラインを同時に2本の組で選択し、TFTをON
する操作をフィールドごとに1ラインずらす疑似インタ
レース走査を行うことが可能である。また、データディ
スプレイとして使用する場合は、ゲートラインを2本同
時に選択して、ノンインタレースでTFTをONすれば
よい。このように、走査方法を使い分けることによっ
て、データディスプレイ用としても、ハイビジョンのよ
うな高精細映像用としても使用可能となる。
【0011】図3は、液晶素子の配列と該素子の駆動用
配線等を要部とする上記したところの液晶表示装置に光
学手段を付加することにより構成される単板式のカラー
液晶表示装置の実施形態を示す図である。図3におい
て、液晶素子の構造及び画素配列及び各画素への配線
は、図1に示されるものと同一の構成である。ここで
は、絵素単位を構成するR,G,Bの3画素にR,G,Bの
波長域を持つ光束を投射する必要があるが、そのための
手段としてマイクロレンズアレイを使用し得る。単位絵
素をなす3画素が三角状で画面を構成する単位絵素の縦
及び横の配置に対応させると、マイクロレンズアレイ
は、図3の太線で示されるような大きさと配置をとるよ
うにすることが適当である。この装置の光学的な動作を
説明すると、R,G,Bの各光束は、それぞれ入射角を異
にしてマイクロレンズに入射され、レンズを通過した
後、それぞれの光束は分離し、対応する色信号が独立し
て印加されているカラー表示電極で駆動されるR,G,B
液晶表示素子上へ光束毎に分配照射されるように構成さ
れる。そして、液晶表示素子を透過した各光束を表示画
面上で合成する光学系を配置することにより、カラー画
像を生起せしめることになる。
【0012】
【発明の効果】
請求項1の効果:本発明によれば、1絵素が3角形をな
しており、ゲートラインで上下に分割された構造である
ため、ストライプ配列のように、上下左右に等方的な大
きさになる。映像の1絵素に対して3角形の1絵素が対
応できるため、データディスプレイ用として適した画素
配列の構造を持つと共に、画素間の横方向のピッチがス
トライプ配列の2倍となることから、高精細なディスプ
レイにも適用できる。
【0013】請求項2の効果:上記請求項1の効果に加
えて、疑似インタレース走査方式も行うことが可能とな
るので、ハイビジョン映像にも適用できる。
【0014】請求項3の効果:上記請求項1又は2の効
果に加えて、マイクロレンズを用いた単板方式の液晶プ
ロジェクタに対して、高精細化が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー液晶表示装置の一実施形態を示
す図である。
【図2】本願のもう一つの発明のカラー液晶表示装置の
一実施形態を示す図である。
【図3】図1に示される液晶表示装置に光学手段を付加
することにより構成される単板式のカラー液晶表示装置
の実施形態を示す図である。
【図4】単板方式の液晶プロジェクタにおいて用いられ
ている従来のデルタ配列の液晶表示素子を示す図であ
る。
【図5】単板方式の液晶プロジェクタにおいて用いられ
ている従来のストライプ配列の液晶表示素子を示す図で
ある。
【符号の説明】
(G1,G2…)…ゲートライン、(SR1,SG1,
SB1…)…ソースライン、(C1,C2…)…CSラ
イン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R,G,Bの3画素を絵素の単位として、
    該単位絵素を縦,横方向に並べ、その配列が縦方向に
    R,G,B各色ごとに画素列を作り、該色ごとの列が順次
    繰り返されるようにして構成される液晶表示素子を有す
    るカラー液晶表示装置において、前記画素の形状を多角
    形とするとともに、前記単位絵素をR,G,Bの3画素が
    相互に該多角形の辺で接し、該3画素の重心位置の関係
    が三角状をなすように構成し、ゲートラインを前記絵素
    の各々を構成するR,G,Bの3画素間の境界に沿って横
    方向に通し、CSラインを前記単位絵素間の境界に沿っ
    て横方向に通し、R,G,Bの各ソースラインを対応する
    R,G,Bの画素の境界の少くとも前記ゲートラインを設
    けた画素間の前記境界を通るように縦方向に通し、該ソ
    ースラインとゲートラインの通る前記境界に該ライン間
    に接続されるTFTトランジスタを配置するようにした
    ことを特徴とするカラー液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 R,G,Bの3画素を絵素の単位として、
    該単位絵素を縦,横方向に並べ、その配列が縦方向に
    R,G,B各色ごとに画素列を作り、該色ごとの列が順次
    繰り返されるようにして構成される液晶表示素子を有す
    るカラー液晶表示装置において、前記画素の形状を多角
    形とするとともに、前記単位絵素をR,G,Bの3画素が
    相互に該多角形の辺で接し、該3画素の重心位置の関係
    が三角状をなすように構成し、ゲートラインをCSライ
    ンと平行かつ前記画素間の境界に沿う同一箇所に横方向
    に通し、R,G,Bの各ソースラインを対応するR,G,B
    の画素の境界の少くとも前記ゲートラインを設けた画素
    間の前記境界を通るように縦方向に通し、該ソースライ
    ンとゲートラインの通る前記境界に該ライン間に接続さ
    れるTFTトランジスタを配置するようにしたことを特
    徴とするカラー液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 互いに異なる波長域を持つ複数の光束を
    相互に異なる方向よりマイクロレンズアレイに入射さ
    せ、その入射角に応じて前記請求項1又は2記載の液晶
    表示装置の単位絵素を構成するR,G,Bの各画素を照射
    し、該各画素によって変調された光束を表示画面上に投
    射,合成することによりカラー画像を生成するようにし
    たことを特徴とするカラー液晶表示装置。
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