JPS6120092A - カラ−液晶表示装置の駆動回路 - 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】 く技術分野〉 本発明は、７トリソクス型液晶表示装置に関するもので
、特に、各表示絵素にスイッチングトランジスタ及び色
フィルタを付加したマトリックス型カラー液晶表示装置
の駆動回路に関するものである。

〈従来技術〉 スイッチングトランジスタヲ表示の各絵素に付加したマ
トリックス型液晶表示装置は、通常のマトリックス型液
晶表示装置において問題となるクロストーク現象がトラ
ンジスタのスイッチング機構によって抑えられるため、
多ラインのマルチプレックス駆動を行った場合でもスタ
ティック駆動と同等の高コントラスト表示を得ることが
できるという特徴がある。壕だマトリックス型液晶表示
の各絵素に赤、緑、青の色フィルタを付加し、各フィル
タを透過する光の量を液晶によって制御することにより
フルカラーの表示が可能となることから、これらを併せ
て付設することにより非常に動作特性の良好な液晶カラ
ー表示装置が得られる。

第２図は」−記液晶カラー表示装置の一般的な構成を説
明するブロック図である。図中１１は液晶カラー表示パ
ネルを示す。パネル１１の一方の基板の」二に設けられ
た行電極１１−ａと列電極１１−ｂの各交点の表示絵素
１１−ｃに図のようにスイッチングトランジスタ１１−
ｄが組み込捷れている。また他方の基板には対向電極及
び各表示絵素に対向する部分に赤（Ｒ）、緑（Ｃ）、青
（Ｂ）の各色フィルタが例えば図のように配列されてい
る。

＋２１１、各行のスイッチングトランジスタを順次選択
するための走査パルス金行電極に加えるための行電極駆
動回路である。１３は各絵素の表示の濃淡に対応した電
圧を列電極に印加するための列電極駆動回路である。１
４は赤、緑、青の各表示信号ＶＲ，Ｖｃ、　ＶＢ　ｋ色
フィルタの色配列に応じて順次切り換えて、色情報を含
んだ表示信りＶを列電極駆動回路１３に送るための色切
り換えスイッチ回路である。１５は以上の回路の動作を
制御するための制御回路である。本液晶表示装置では走
査パルスにより選択された行についてのみ、列電極＋１
−１）の電圧がトランジスタＩＩ−ｄｉ通して表示絵素
１１−ｃに印加される。そして非選択になるとトランジ
スタ１１−ｄがオフ状態になるために列電極１１−ｂと
表示絵素１ｆ−ｃげ切り離された状態となり、表示絵素
１１−ｃの電圧は列電極１１−ｂの影響を受けることな
くそのま捷保持されるため、デユーティ比の小さいマル
チプレックス駆動を行っても液晶層にはスタティック駆
動と同等の電圧がかかるために高コントラストの良好な
表示が得られる。１だ、列電極！１−ｂに色フィルタの
色配列に応じて、赤、緑、青の表示の濃淡に対応する電
圧を順次印加すれば赤、緑。

青の強度を全く独立に制御することが可能となり良好な
フルカラー表示が得られる。

第３図（Ａ）（１３）は、第２図における列電極駆動回
路１３及び色切り換えスイッチ回路１４の内部構成及び
主な駆動波形を示す回路図及び波形図である。

図においてＶは表示内容を示す表示信号である。

表示内容は図に示した通り１絵素ずつ直列（■＋＋。

■１２．・・・＋ＶｉＬ＋・・・＋”ｊｌ＋・・暑に送
られてくる。

従−）て１ず、表示信号のうちの、駆動する列電極に対
応する部分の電圧だけをサンプリングする必要がある。

それを行う回路がシフトレジスタ２１、サンプリング用
アナログスイッチ２２、サンプリングコンデンサ２３で
ある。シフトレジスタ２１により、クロックφでパルス
を順次シフトさせ、アナログスイッチ２２を順次閉成す
ることにより各列電極に対応する電圧（Ｖｉｌ　＋　Ｖ
ｉ　２　＋・・＋”ｌｊ＋・、Ｖ、Ｎｉコンデンサ２３
にサンプリングする。

そして次にサンプリングされた電圧は、サンプリングが
行われていないある期間アナログスイッチ２４を閉成す
ることによりホールドコンデンサ２５に移されホールド
される。ホールドされた電圧はバッフ７アンプ２６を通
して列電極に出力さ１、ｔ］る。以−にの様な列電極駆
動回路１３によりカラー表示を行う場合には、表示信号
■として、色フィルタの色配列に対応して、例えば■１
には赤、Ｖｉ２には緑、Ｖ１３には青の表示内容を表わ
す電圧を入力しなければならない。それを行う回路が色
切り換えスイッチ回路１４である。この回路はスイッチ
２７とその制御回路２８から成っており、クロックφの
間隔でアナログスイッチ２７′ｆ：順次切り換え、色フ
ィルタの色配列に対応した表示信号ｖ１列電極駆動回路
１３に出力する。尚、ｆ（ｓｙｎｃは水平同期信号であ
る。

以上の様な駆動回路により液晶カラー表示装置全駆動す
る場合には、サンプリングのタイミングと色切り換えの
タイミングとのずれが大きな問題となる。もし双方のタ
イミングがずれると、隣接する絵素の表示色が混じり合
って表示の色品位が低下する。従って双方のタイミング
は一致することが望ましいが、列電極駆動回路１３及び
色切り換えスイッチ回路１４の外部配線や内部回路の相
違等に起因して信号の伝達遅延時間に差が生じるパ仁と
は避は難く、クロックφの周波数が高くなるに従ってそ
の差が大きな問題となる。さらに上記駆動回路では、直
列接続された２つのアナログスイッチを通してサンプリ
ングが行われているため色切り換えスイッチ回路Ｉ４の
アナログスイッチ２７はサンプリング用アナログスイッ
チ２２に比べて負荷が大きく、高いドライブ能力と周波
数特性を有する素子が必要とされることになり、技術的
にもまた消費電力の点からも問題となる。

〈発明の目的〉 本発明は、マトリックス型液晶カラー表示装置の駆動回
路における上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
信号のずれによる色の混じり合いの生じない低消費電力
で表示品位の良好なパターンを得ることができる新規有
用な液晶表示装置の駆動回路を提供することを目的とす
るものである。

〈実施例〉 本発明の駆動回路の特徴は、列電極駆動回路のサンプリ
ング回路に色切り換え機能を付与することにより色切り
換えスイッチ回路を不要にし、従来の駆動回路における
上述の問題点を解消したことにある。

以下、実施例に従って詳細に説明する。

本実施例の駆動回路によって表示駆動されるカラー液晶
表示装置の基本的な構成は前述した第２図に示すブロッ
ク図とほぼ同等の構成を有するものである。液晶カラー
表示パネルはパネルを構成する一方の基板の内面に例え
ば薄膜トランジスタ、ＭＯＳ）ランジスタ等のスイッチ
ング素子が形成され、各スイッチング素子に表示パター
ンを得るための絵素電極が連結されかつマ）　ＩＪフッ
クス状配置された電極構造を有している。スイッチング
素子は互いに直交する方向に配設された行電極線と列電
極線から成る駆動用電極線の各交点に対応して行及び列
電極線に連結されている。液晶カラー表示パネルを構成
する他方の基板には上記絵素電極に対する対向電極と前
記絵素電極の各々に対応して赤、緑、青の三原色カラー
フィルタが配設されている。双方の基板間で絵素電極１
個に１つのカラーフィルタが対面し、その間にライステ
ンドネマティック液晶層の如き電界効果型液晶層が封入
されている。スイッチング素子のオン・オフ動作に同期
して絵素電極と対向電極間に印加される電界に応答する
液晶層の光学的特性の変化により液晶層を透過する光量
が変調され、絵素単位の表示が実行される。各絵素は三
原色のいずれかの色相を呈し、三原色に対応する３個の
絵素が組み合わされて加法混色による色相が決定され、
３個１組の絵素を単位とするフルカラーの表示パターン
が液晶表示パネルに生起される。スイッチング素子をオ
ン・オフ制御する行電極線と列電極線はそれぞれ行電極
駆動回路と列電極駆動回路に接続されている。行電極駆
動回路は第２図と同様の構成を有し、行電極線に走査パ
ルスを印加する。一方列電極駆動回路は行電極線に印加
される走査パルスに同期して色信号を含む表示信号を列
電極線に印加するものであり第１図（Ｎに示す如く構成
される。第１図（Ａ）（１’Ｇは本発明の一実施例の説
明に供する液晶表示装置の駆動回路における列電極駆動
回路＋３’の構成図及び列電極駆動回路１３の主要部の
電圧波形を示すタイミング波形図である。列電極駆動回
路１３’の基本的な構成は従来と同様に表示パターンに
対応した信号を各列電極線毎に出力するシフトレジスタ
３１、アナログスイッチ３２．３４、コンデンサ３８．
３５及び出力パノファアンブ３６から成っているが、サ
ンプリング用アナログスイッチ３２が、サンプリングコ
ンデンサ３３にそれぞれ３個ずつ接続されており、それ
らは赤、緑、青の各表示信号ｖＲ＋　”Ｇ＋　ＶＢ　が
伝送される表示信号線３本の各々と連結されている。

そして色の切り換えはシフトレジスタ３１の出力端に連
結されたゲート回路３７からの出力をサンプリング用ア
ナログスイッチ３２に入力して３個のうちのいずれかの
サンプリング用アナログスイッチ３２を選択することに
より行われる。このためにゲート回路３７は３個１組で
シフトレジスタ３１の１本の出力端に並列接続され、シ
フトレジスタ３１からの出力信号と３種の選択信号ＣＲ
＋ＣＧ。

ＣＢのいずれかとが入力される。選択信号ＣＲ，ＣＧ。

ＣＢはそれぞれ赤、緑、青金選択するものでこれ金色配
列に応じて切り換えることによりどのような色表示にも
対拠することが可能である。第１図（Ｂ）に示す選択信
号波形は、赤、緑、青、赤、緑・の順に色が配列されて
いる場合を示している。選択信号ＣＲ＋　ＣＧ　＋　Ｃ
Ｂ　の各々はシフトレジスタ３１に入力されるクロック
信号φに同期して順次印加される矩形波パルスで構成さ
れる。以」二の様な回路構成とすることにより、初期デ
ータ信号り及びクロック信号φをソフトレジスタ３１に
入力し、出力端でクロック信号φに同期してソフトレジ
スタより順次表示に必要な信号をゲート回路３７へ入力
する。また選択信号ＣＲ，ＣＧ、ＣＢも同時にゲート回
路３７へ入力されており、従ってゲート回路３７から出
力される信号によってサンプリング用アナログスイッチ
３２を介して列電極に対応する表示信号ｖＲ，ｖＣ，、
ｖＢがサンプリングされ、サンプリングコンデンサ３３
へ蓄積される。この蓄積された信りはアナログスイ・ノ
チ３４の閉成時にホールドコンデンサ３５へ移さネ、ノ
（ソファアンプ３６を介して各列電極線へ出力される。

上記回路構成によれば従来必要とされていた色切り換え
スイッチ回路を廃止することができるのみならず、表示
信号の入力線における信号の遅わの影響がなくなる。捷
た色の切り換えは、列電極駆動回路内で行われるため、
適当なゲート回路を設けることにより、色切り換えとサ
ンプリングのタイミングを一致させることが容易に可能
となり従来回路にあった色の混合に起因する色相鮮度の
劣化等の問題点を完全に解消することができる。

第４図（Ａ）は、本発明の列電極駆動回路におけるサン
プリング回路部の他の実施例金量す回路図である。本回
路の構成は第１回の場合と基本的に同一であるが、各サ
ンプリング用アナログスイッチ４２−１．４２−２．４
２−３と赤、緑、青の表示信号線との接続の順番を各列
において第４図（均に示す色配列パターンに応じて変え
である。例えばアナログスイッチ４２−１は、第３列は
赤、Ｊ＋１列は青、］＋２列は緑、Ｊ＋３列は赤の表示
信号線に接続されており、アナログスイッチ４２−２は
同様にしてそれぞれ緑、赤、青、緑の表示信り線に、ア
ナログスイッチ４２−３ｄ青、緑、赤。

青の表示信号線に接続されている。従って第１行の表示
信号をサンプリングする場合第４図（Ｑに示すタイミン
グ波形図にも・いて０１〜Ｃ３のうちのＣＩだけを・・
イレベルにすることにより、第１列は赤。

（ｊ＋１）は青、（ｊ＋２）列は緑、（ｊ＋３）列は赤
の表示信号がそれぞれサンシリングされ、第１行の色配
列、赤、青、緑、赤に対応した信号が得Ｃ）れる０同様
にして第（ｉ＋１　）行の場合にはＣ２を、（ｉ＋２）
行の場合にはＣ３’（ｉ＝順次）・イレベルにすること
により、第４図（１３１に示す色配列に対応した信号が
得られる。以上のように、色配列のパターンがあるパタ
ーンの繰り返しになっている場合には、第４図（Ａ）の
ような回路を用いると制御信号Ｃ１＋　Ｃ２、Ｃ３の切
り換えは１行毎に行えばよく、第１図の例に比較して０
１〜Ｃ３の周波数が大幅に低くなり、信号の遅れの影響
がなくなるとともに消費電力が減少する。尚、第４図に
おいて、サンプリング用アナログスイッチ４２と、赤・
緑・青の表示信号線との接続の順番を列によ−）で変え
ることは、他の部分例えば制御信号（（、＋〜Ｃ３）線
とゲート回路４４−１〜４４−３との接続の順番を列に
よって変えるとことを全く等価であることは図より明ら
かである。

〈発明の効果〉 上記の如く、本発明は色切り換えの容易な液晶カラー表
示装置の駆動回路を構成したものであり、大容量、高弄
示品位のマ）　ＩＪフックス液晶カラー表示装置を駆動
する上で極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂｌは本発明の一実施例の説明に供する
液晶表示装置の駆動回路における列電極駆動回路の構成
図及び列電極駆動回路の主要部の電圧波形を示すタイミ
ング波形図である０ 第２図は、スイッチングトランジスタ及び色フィルタを
付加したマトリックス型カラー液晶表示装置の基本構成
図である。 第３図は、従来の列電極駆動回路及び色切り換えスイッ
チ回路の回路図及び主な駆動波形図である０′ 第・４図は、本発明の他の実施例の説明に供するサンプ
リング回路の構成図、カラーフィルタの色配列図及び主
要部の電圧波形図である。 ＩＩ・・・液晶カラー表示パネル、１３．１３’・列電
極駆動回路、１４・・・色切り換えスイッチ回路、２１
、３１．４１　　・シフトレジスタ、２２，３２．４２
　・サンプリング用アナログスイッチ、２３．８３．４
３・・・サンプリングコンデンサ。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第　ｌ　図
　（Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、行電極と列電極の各交点でマトリックス状に配置さ
   れた絵素電極に連結されたスイッチング素子を設けた第
   １の基板と、対向電極を有する第２の電極と、これら２
   枚の基板にはさまれた液晶層及びカラーフィルタとを具
   備して成るカラー液晶表示装置の前記列電極に色フィル
   タの色配列及び表示の濃淡に対応した電圧を印加するた
   めの列電極駆動回路において、入力した表示信号のうち
   表示する絵素に対応する瞬間の電圧をサンプリングする
   ための回路が、サンプリングコンデンサと、一端を該サ
   ンプリングコンデンサに他端を前記色フィルタの色配列
   に応じて赤、緑、青の表示信号線のうちのいずれかに接
   続されたサンプリング用アナログスイッチと、該サンプ
   リング用アナログスイッチを選択的に開閉する信号を出
   力するために色選択信号と表示パターン信号が入力され
   るゲート回路と、表示パターン信号を出力するためのシ
   フトレジスタ回路とより構成されていることを特徴とす
   るカラー液晶表示装置の駆動回路。