(57)【要約】【課題】高開口率化又は開口率を低下させることなく高精細化を図ることができるカラー表示装置を提供する。【解決手段】カラー表示装置は、３原色の表示画素が配列されて表示画面が構成されている。３原色の表示画素は、それらのなかで最も視感度の高い第１の原色（緑）の表示画素、第２の原色（青又は赤）の表示画素、第１の原色（緑）の表示画素、第３の原色（赤又は青）の表示画素の順序で繰り返された配列で設けられている。【選択図】図１
2004117431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色の表示画素が配列されて表示画面が構成されたカラー表示装置において、
上記３原色の表示画素は、それらのなかで最も視感度の高い第１の原色の表示画素、第２の原色の表示画素、第１の原色の表示画素、第３の原色の表示画素の順序で繰り返された配列で設けられていることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたカラー表示装置において、
上記第２の原色の表示画素及び上記第３の原色の表示画素は、各々、両側に隣接した２つの第１の原色の表示画素のそれぞれに与えられる表示信号を合成した表示信号が与えられるように構成されていることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項３】
３原色の表示画素が第１の方向及び第１の方向とは異なる第２の方向にそれぞれ配列されて表示画面が構成されたカラー表示装置において、
上記３原色の表示画素は、表示画面の第１及び第２の方向のいずれにおいても、それらのなかで最も視感度の高い第１の原色の表示画素、第２の原色の表示画素、第１の原色の表示画素、第３の原色の表示画素の順序で繰り返された配列で設けられていることを特徴とするカラー表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、テレビジョンセット、パーソナルコンピューター、携帯電話、ＯＡ機器等に用いられるカラー表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及しているカラー表示装置は、赤、緑、青の３原色を１組としてそれぞれの光量を調整して加法混色させることでカラー表示を実現している。
【０００３】
３原色の配列方法は、図９に示すような画面の１方向、たとえば横方向に赤、緑、青が繰り返し設けられたストライプ配列や、図１０に示すような画面の２方向、たとえば縦方向及び横方向に赤、緑、青が繰り返し設けられた斜めストライプ配列などがよく知られている。それ以外にも下記特許文献１ではさまざまな配列が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１−５６３０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなカラー表示装置の原理は、前述のように１箇所の色情報を３つの原色で表示させるものであるため、カラー表示させる場合には１箇所の色表示のために３つの表示画素が必要になる。このため、たとえば液晶表示装置では、表示画素の数に対応した信号配線が必要になる。
【０００６】
ここで、一般的なアクティブマトリクス方式の液晶表示装置の画素配列を模式的に図１１に示して説明する。
【０００７】
液晶表示装置では、格子状に形成されたゲートライン１０１とソースライン１０２の交差点付近にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１０３が設けられている。また、ゲートライン１０１とソースライン１０２とで囲まれた領域に画素電極１０４が設けられている。そして、画素電極１０４がＴＦＴ１０３を介してソースライン１０２によって電荷が書き込まれるようになっている。液晶表示装置は、画素電極１０３に書き込まれた電荷量、つまり、図示しない液晶層の画素電極１０３に対応する部分への印加電圧に応じて液晶層が光学変調し、それによって光の透過度が調節されて映像表示装置として機能するものである。
【０００８】
ところで、液晶表示装置では、画素電極１０４の部分が光を透過する領域になるので、画面の総面積に対して画素電極の占める割合（以下、開口率と呼ぶ）が大きいほど明るい映像が得られる。画素電極１０４の占有面積は、図１１でわかるように、主にソースライン１０２及びゲートライン１０１、ＴＦＴ１０３が大きな専有面積を有することから小さいものとなっている。特に、画素を高精細化すればソースラインの専有面積がさらに大きくなって開口率の低下が顕著になるので、高精細化と高開口率とを両立することは困難で実用上の大きな問題となっている。
【０００９】
また、ソースライン等の信号配線の増加は装置を複雑にするため、製造上の問題として不良率の増加によりコストアップを引き起こす原因にもなっている。
【００１０】
本発明は、従来技術のかかる問題点に鑑みてなされたもので、高開口率化又は開口率を低下させることなく高精細化を図ることができるカラー表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー表示装置は、３原色の表示画素が配列されて表示画面が構成されたものであって、
上記３原色の表示画素は、それらのなかで最も視感度の高い第１の原色の表示画素、第２の原色の表示画素、第１の原色の表示画素、第３の原色の表示画素の順序で繰り返された配列で設けられていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、第２の原色の表示画素と第３の原色の表示画素とを隣接する表示絵素（３原色で構成される表示画素の組み合わせの単位）で共用することによりバスライン数を２／３に低減することができるので、そのようにバスライン数を低減した場合には、信号配線の占有面積を小さくすることができ、従来よりも高開口率化を図ることができる。しかも、信号配線を減少させることで装置を簡略化し、製造上の問題である不良率の低減を図り、コストダウンを達成することができる。さらに、カラー表示装置の表示絵素数を増加させた場合には、従来よりも開口率を低下させることなく高精細化を図ることができる。
【００１３】
また、上記のカラー表示装置の構成において、上記第２の原色の表示画素及び上記第３の原色の表示画素は、各々、両側に隣接した２つの第１の原色の表示画素のそれぞれに与えられる表示信号を合成した表示信号が与えられるように構成されているものであってもよい。
【００１４】
このような構成によれば、第２の原色の表示画素及び第３の原色の表示画素の各々には、その両側に隣接した２つの第１の原色の表示画素のそれぞれに与えられる表示信号を合成した表示信号が与えられるが、一般的な映像を表示させる場合には空間的に平均化されて認識されるので、表示画素を減少させても優れたカラー表示がえられる。
【００１５】
また、本発明のカラー表示装置は、３原色の表示画素が第１の方向及び第１の方向とは異なる第２の方向にそれぞれ配列されて表示画面が構成されたものであって、
上記３原色の表示画素は、表示画面の第１及び第２の方向のいずれにおいても、それらのなかで最も視感度の高い第１の原色の表示画素、第２の原色の表示画素、第１の原色の表示画素、第３の原色の表示画素の順序で繰り返された配列で設けられていることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、さらに、表示画面の第１及び第２の方向のいずれにおいても、３原色のなかで最も視感度の高い第１の原色の表示画素、第２の原色の表示画素、第１の原色の表示画素、第３の原色の表示画素の順序で繰り返された配列とするので、滑らかな映像にすることができ、解像度とともに見かけの品位の向上を図ることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を説明する。
【００１９】
図１は、実施形態１に係るカラー表示装置の表示画素の配列を示す。本実施形態では、表示画面は、行方向について・・・緑（第１の原色）、青（第２の原色）、緑、赤（第３の原色）、緑、青・・・の繰り返しで表示画素が並んで設けられており、列方向について、赤、青、赤、青・・・の繰り返しで表示画素が並んで設けられている列と緑の表示画素が並んで設けられている列とが行方向に交互にある。
【００２０】
ここで、カラー表示させる方法について詳細に説明する。カラー表示させるためには、赤、緑、青の表示画素を一組として表示絵素を（１組の連続して並んだ赤、緑、青の３原色の表示画素を表示絵素と呼ぶ）構成する必要がある。本実施形態では、赤、青の表示画素については、隣接する表示絵素で共用して用いられている。具体的には、図１のＡで示す表示絵素は赤、緑、青の順に配列した表示画素の組み合わせで、Ｂで示す表示絵素は青、緑、赤の順に配列した表示画素の組み合わせとなっており、青の表示画素はＡの表示絵素とＢの表示絵素とで共用されている。ここで、重要なことは、赤及び青の表示画素は、各々、その両側に隣接した２つの緑の表示画素のそれぞれに与えられる表示信号を合成した表示信号が与えられるように構成されており、それに対応した光量で表示がなされるということである。
【００２１】
それぞれの画素の形状は特に限定されることはないが、赤の表示画素と青の表示画素とは、前述のように相互に隣接した２つの表示絵素で共用されているので、図１に示すように、緑の表示画素の略２倍のサイズにすれば、ホワイトバランスの優れた着色のない明るい映像を得ることができる。
【００２２】
目の視感度特性として、明るさを感じる光の波長成分はほぼ緑の色に対応しており、青、赤の色については主に色の情報を与えていることが知られている。このことから、一般的な映像での解像度は、主に緑の表示画素の明るさで認識され、緑の表示画素数に依存する。一方、赤、青の表示画素については主に色の情報を与えるが、解像度への影響は少ない。したがって、赤、青の表示画素を、各々の両側に隣接した緑の表示画素のそれぞれを合わせた光量で表示しても、空間的に平均化されて認識されるため、通常のカラー映像であれば問題なく表示できる。つまり、本発明は、人間の目の視覚特性を利用することで、効率の良い表示画素の配列を構成したものである。
【００２３】
このような表示画素の配列にすると、従来の赤、緑、青の表示画素が繰り返し並んだ方式と比べ、ほぼ同等の解像度を得ることができるにもかかわらず、表示画素数を２／３に減らすことができ、信号配線も同様に２／３に減らすことができる利点がある。
【００２４】
次に、このような表示画素に与える映像表示信号の例について説明する。一般的な映像表示信号は、図２（ａ）に示すように、赤、緑、青の各表示信号が並列で同時期に与えられ、その赤、緑、青の組み合わせで特定の表示絵素の明るさと色とを制御する。本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、緑は従来の表示信号と同様の周波数で転送されるが、赤及び青については、表示画素数が緑の半分であるために映像表示信号も半分となるので、それぞれの時間的に隣接する緑の映像表示信号を合成した上で１／２の周波数で転送される。一方、表示画素は、緑に対して赤及び青が交互に配置されているので、・・・緑、赤、緑、青・・・の順でソースラインに表示信号が与えられる。
【００２５】
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置を例にして、信号配線の接続例を図３に示す。
【００２６】
赤、緑、青のビデオライン１において、赤及び青のものでは表示信号が映像表示信号合成回路２を介してソースライン３へ送られる。ａの領域で前述の図２（ａ）の映像表示信号が送られてきた後、ｂの領域では図２（ｂ）の映像表示信号に変換されたものとなる。
【００２７】
ビデオライン１に対してソースライン３は・・・緑、赤及び青、緑、赤及び青、緑、・・・の順番で接続されている。ソースライン３はスイッチ４を介して表示画面側のアクティブマトリクス（図示しない）に接続されている。このような構成とすることで、緑の表示画素が列方向に連続して配列した列と赤及び青の表示画素が列方向に交互に配列した列とが行方向に交互に並び、しかも、いずれの行も・・・緑、赤、緑、青、緑、赤・・・の順に表示画素が行方向に配列した表示画素構造に対して表示信号が与えられる。ただし、表示信号の入力方法及び信号線の構成については、本実施形態でなくとも画面の表示画素にそれぞれの色表示信号が入力できればよい。
【００２８】
一般的な液晶表示装置の表示画素を模式的に図４に示す。一つの表示画素５はゲートライン６とソースライン７に囲まれ、その交差点付近に形成されているＴＦＴ８を介してソースライン７によって電荷が書き込まれるようになっている。液晶表示装置は、それぞれの表示画素５を透過する光を制御することで映像を表示するものであるが、ゲートライン６、ソースライン７、ＴＦＴ８は光を透過しないため、それらを除いた部分の画素電極９が光を透過する開口部となる。
【００２９】
本実施形態では、前述のような構成にすることで、ソースライン数を従来の２／３に低減して高開口率化を図ることができる。また、ソースライン数を従来と同じにして表示画素数を同数とすれば、緑の画素数が従来よりも多くできるため、明るさの情報がおおくなり、解像度を増加させ高精細化を達成することもできる。このように、従来技術の本質的な問題を克服し大きな効果を得ることができる。
【００３０】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について説明する。
【００３１】
図５は、本発明の実施形態２に係るカラー表示装置の表示画素の配列を示す。本実施形態では、表示画面は、行方向について・・・緑、赤、緑、青、緑、赤・・・の繰り返しで表示画素が並んで設けられており、列方向についても・・・緑、赤、緑、青、緑、赤・・・の繰り返しで表示画素が並んで設けられている。
【００３２】
表示画素に与える映像表示信号は、実施形態１と同様で、緑は従来の表示信号と同様の周波数で転送されるが、赤及び青については、表示画素数が緑の半分であるために映像表示信号も半分となるので、それぞれの時間的に隣接する緑の映像表示信号を合成した上で１／２の周波数で転送される。一方、表示画素は、緑に対して赤及び青が交互に配置されているので、・・・緑、赤、緑、青・・・の順でソースラインに表示信号が与えられる。
【００３３】
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置を例にして、信号配線の接続例を図６に示す。
【００３４】
赤、緑、青のビデオライン１０において、赤及び青では表示信号が映像表示信号合成回路１１を介してソースライン１２へ送られる。ａの領域で前述の図２（ａ）の映像表示信号が送られてきた後、ｂの領域では図２（ｂ）の映像表示信号に変換されたものとなる。
【００３５】
ビデオライン１０に対してソースライン１２は赤、緑、青のそれぞれのビデオライン１０に接続されている。ソースライン１２へはスイッチ１３を介して表示画面側のアクティブマトリクス（図示しない）に接続されている。このような構成にすることで、・・・緑、赤、緑、青、緑、赤・・・の順に表示画素が行方向及び列方向のいずれの方向にも配列した表示画素構造に表示信号が与えられる。ただし、表示信号の入力方法及び信号線の構成については、本実施形態でなくとも画面の表示画素にそれぞれの色表示信号が入力できればよい。
【００３６】
本実施形態においても、実施形態１で前述したような構成にすることで、ソースライン数を２／３に低減し開口率の増加することができる。また、ソースライン数を従来と同じにして表示画素数が同数であれば、緑の画素数を従来より多くできるため、明るさの情報が多くなり、解像度を増加させ高精細化が達成することもできる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、列方向についても表示画素の配列が緑、赤、緑、青、…となっているので、実施形態１と比べさらに滑らかな映像にすることができ、解像度とともに見かけの品位の向上を図ることもできる。
【００３８】
また、他の実施形態の例として、図７及び８に示すような、表示画素の配列も可能であり、同様の効果が得られる。
【００３９】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、特に液晶表示装置について説明しているが、カラー表示装置の種類について上記実施形態１及び２にかかわらず、ＣＲＴやプラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等に応用することも可能で、画素配列の方式としてあらゆるカラー表示装置に広く適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バスライン数を２／３に低減することで高開口率化を図ることができる。また、信号配線数を減少させることで装置を簡略化し、製造上の問題とである不良率の低減を図り、コストダウンを達成することも可能となる。また、ソースライン数を従来と同じにして表示画素数が同数であれば、最も視感度の高い第１の原色の画素数を従来より多くできるため、明るさの情報がおおくなり、解像度を増加させ高精細化が達成することもできる。
【００４１】
また、カラー表示装置の表示絵素数を増加させることで従来よりも開口率を低下させることなく高精細化を図ることができる。
【００４２】
このように、本発明は、従来技術の本質的な問題を克服し大きな効果を得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るカラー表示装置の表示画素の配列を示す図である。
【図２】映像表示信号を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るカラー表示装置の信号配線を模式的に示す配線図である。
【図４】本発明の実施形態１の液晶表示装置の拡大平面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るカラー表示装置の表示画素の配列を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るカラー表示装置の信号配線を模式的に示す配線図である。
【図７】本発明の実施形態２の他の表示画素の配列を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２の別の他の表示画素の配列を示す図である。
【図９】従来技術の表示画素の配列を示す図である。
【図１０】従来技術の別の表示画素の配列を示す図である。
【図１１】従来技術の液晶表示装置の拡大平面図である。
【符号の説明】
１，６，１０，１０１　ゲートライン
２，１１　映像表示信号合成回路
３，７，１２，１０２　ソースライン
４，１３　スイッチ
５　表示画素
８，１０３　ＴＦＴ
９，１０４　画素電極
【図１】
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【図２】
2004117431.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004117431.tif 000009
【図８】
2004117431.tif 000010
【図９】
2004117431.tif 000011
【図１０】
2004117431.tif 000012
【図１１】
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