JP2000292768A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＭＬＡ法で液晶表示装置を低周波駆動して液
晶パネルのちらつきを防止し、低消費電力化を達成す
る。 【解決手段】 ＭＬＡ駆動において、直交行列「Ａ」の
第１行と第３行の行列要素の極性を反転させた直交行列
「Ａ_１」と、直交行列「Ａ」の第２行と第４行の行列要
素の極性を反転させた直交行列「Ａ_２」とを使用して複
数ライン同時選択駆動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単純マトリクス方
式の液晶表示装置の駆動方法であって、複数ライン同時
選択法を用いた駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽量、薄型、低消費電力を特徴とする液
晶表示装置はその優位性を生かして、携帯電話やポケッ
トベル（登録商標）などの携帯機器や小型情報端末機器
に広く用いられている。それらの機器における表示情報
は文字情報を中心とした白黒２値のものが多いが、今
後、通信情報分野のサービス向上に伴って、より多くの
情報を表示することが求められる。それに伴って、液晶
表示装置には、より高精細で多色化した表示を行うこと
が求められる。

【０００３】一方で、携帯機器や小型情報端末機器で
は、電池の入れ替えや充電の手間を軽減するために、ま
た、電池廃棄量を低減させるという環境問題等の観点か
ら、低消費電力化が要請されている。また、上述した高
精細化および多色化の要求に応えようとすると液晶表示
装置の消費電力が増加することからも、液晶表示装置の
低消費電力化が強く要請されている。

【０００４】液晶表示装置の低消費電力化を図る方法と
して、駆動電圧を下げる方法や駆動周波数を下げる方法
がある。駆動電圧を下げる方法は、所定の走査電圧と信
号電圧値の電圧値比を変える方法である。しかし、駆動
電圧を低下させると当然に消費電力は低下するが、オン
電圧とオフ電圧の実効値比（バイアス比）が最大となる
最適バイアスよりも小さくなる場合がある。すなわち、
コントラストの低下を招くおそれがある。

【０００５】駆動周波数を低下させると駆動回路の構成
素子を流れる貫通電流等が少なくなるので消費電流は低
下するが、単純マトリクス方式で駆動される液晶パネル
ではちらつきが目立つようになる。マトリクス駆動では
一般に交流駆動が用いられるので、オン画素には、オン
に相当する正極性の実効電圧が印加された後に必ず負極
性の実効電圧が印加される。しかし、実際には、等レベ
ルの正極性および負極性の電圧を印加しても、液晶パネ
ルの非対称性によって液晶素子に印加される実効電圧に
は差が生ずる。そして、駆動周波数を下げていくと、実
効電圧差に応じた輝度差が視認されるようになり、ちら
つきとして現れる。

【０００６】また、コントラストを低下させる要因とし
てフレーム応答もある。駆動周波数を下げていくとフレ
ーム応答が顕著になるので、コントラストが低下する。
ＳＴＮ液晶素子をより高速に駆動するために複数ライン
同時選択法（マルチラインアドレッシング法：ＭＬＡ
法）が提案されている。複数ライン同時選択法は、複数
の走査電極（行電極）を一括して選択して駆動する方法
である。ＭＬＡ法では、データ電極（列電極）に供給さ
れる列表示パターンを独立に制御するために、同時に駆
動される各行電極には、所定の電圧パルス列が印加され
る。

【０００７】各行電極に印加される電圧パルス電圧群
（選択パルス群）は、Ｌ行Ｋ列の行列で表すことができ
る。以下この行列を選択行列（Ａ）という。Ｌは同時選
択数である。電圧パルス電圧群は、互いに直交するベク
トル群として表される。従って、それらのベクトルを要
素として含む行列は直交行列となる。各行列内の各行ベ
クトルは互いに直交である。

【０００８】直交行列において、各行は液晶表示装置の
各ラインに対応する。例えば、Ｌ本の選択ライン中の第
１番目のラインに対して、選択行列（Ａ）の第１行目の
要素が適用される。すなわち１列目の要素、２列目の要
素の順に選択パルスが、第１番目の行電極に印加され
る。

【０００９】図１１〜図１３は、列電極に印加される電
圧波形のシーケンスの決め方を示す説明図である。ここ
では画素として図１１に示す８行２列、選択行列として
図１２に示す４行４列のアダマール行列を例にとる。図
１２に示す選択行列において、「１」は正の選択パル
ス、「−１」は負の選択パルスを意味する。以下、同時
選択される４ラインをサブグループと呼ぶ。

【００１０】列電極１，列電極２において表示されるべ
き表示データが図１１に示すようになっているとする。
図１１において、白丸は点灯であること、黒丸は消灯で
あることを示す。すると、サブグループ１、サブグルー
プ２の列表示パターンは、図１３に示すようなベクトル
（ｄ）で表される。図１３に示すベクトル（ｄ）では、
「−１」はオン表示に対応し、「１」はオフ表示に対応
する。

【００１１】列電極１，２のサブグループ１、サブグル
ープ２に順次印加されるべき電圧レベルは、図１３に示
すベクトル（ｖ）のようになる。このベクトルは、列表
示パターン（画像表示パターン）とそれに対応する行選
択パターンとについてビットごとに積をとり、それらの
結果の和をとったものに対応する。

【００１２】このような複数ライン同時選択法は、液晶
のフレーム応答を抑制し、その結果、高速応答（ｒ＋ｄ
＜２００ｍｓ：ｒは液晶分子の立上がり時間、ｄは立下
がり時間）と高コントラスト（４０：１以上）とを達成
できる。すなわち、ＳＴＮなどの単純マトリックス表示
装置において従来駆動表示では困難とされていた高品位
の画像提供が可能になる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述したちら
つきを抑制できれば、コントラスト改善に効果的なＭＬ
Ａ法を用いた低周波駆動を行うことによって、表示品質
を高位に保ちつつ低消費電力化を実現できることにな
る。

【００１４】なお、本発明が解決しようとする表示のち
らつきとは次のようなものである。ＭＬＡ法で単純マト
リクス液晶表示素子を駆動周波数６０Ｈｚ以下で低周波
駆動した場合に、文字情報を表示する領域以外の背景地
に輝度の微小な変化が間欠的に現れることがある。文字
情報を表す領域にも連関して輝度の変化が出る。全体と
して見ると明らかに、文字を表示しているが小さな波を
うっているような微小変化が部分的に起きていることが
わかる。これは、文字情報を示す画素のコントラストよ
りはかなり低い輝度の変化である。

【００１５】しかし、人間の目は感度が高く、輝度の変
化として十分に視認できるものである。ただし、個人
差、年齢差があり、このちらつきをあまり感じない人も
存在するが、一般的に、視認者によるちらつきの感知を
平均的、統計的にみて評価した場合、低い表示品質のも
のであると判断される。また、このちらつきは、文字情
報そのものが見えにくくなるといったものではなく、さ
らに、工業規格として標準的に定まっているわけでもな
いが、市場において、一般販売される表示装置として求
められる品位のものではない。また、定常的にちらつき
が発生しない方がよいことはいうまでもない。

【００１６】さらに、液晶表示装置の駆動電源の変動に
よっても、表示品位が変わり得るが、関係するその他の
使用環境を総合的に評価したうえで、安定したちらつき
のない表示を得ることが重要である。

【００１７】また、表示の多色化を実現するには、何ら
かの階調表示方式を用いる必要があるので、ここで、単
純マトリクス方式による各種階調方式における問題点に
ついて説明する。

【００１８】（１）フレーム間引き（フレーム変調） 全表示画素にオンまたはオフに相当する電圧レベルが印
加される最短期間を１フレームとし、複数のフレームを
１単位としてオンとオフのパターンを周期的に繰り返す
ことによって中間調を表示する方法である。階調数は１
単位中のフレーム数を増やことによって増大する。しか
し、フレーム数を増やすと、１単位の周期が長くなるの
で、オンとオフの繰り返しに対する液晶の応答が人間に
ちらつきとして認識される。従って、単純にＭＬＡ法と
組み合わせて低周波駆動を行うと、ちらつきを増大させ
てしまう。

【００１９】（２）パルス幅変調 行ラインが一度選択される期間を複数の時間領域に分
け、それらにオンに相当する電圧レベルとオフに相当す
る電圧レベルを割り当てて、オンとオフの組み合わせに
よって中間調を表示する方法である。時間領域数に応じ
て中間調は増大する。しかし、階調数を増加させると、
時間あたりの印加電圧の変位回数が増大する。印加電圧
の変位部分には電圧歪みが生じ、波形歪みは印加電圧実
効値の損失を引き起こすので表示上尾引き現象が生ず
る。さらに、ＭＬＡ法と組み合わせた場合には、時間当
たりの電圧変位数が増えて消費電流が増大してしまう。

【００２０】（３）振幅変調 単純マトリクス方式では、行ラインに電圧パルスが印加
されたときに、それに同期して列電極側にも交差する部
分に所定の電圧が印加される。階調表示を行わない場合
には、オン時にはオンに相当する電圧レベルが印加さ
れ、オフ時にはオフに相当する電圧レベルが印加され
る。振幅変調では、それらの中間の電圧を印加すること
によって中間電圧を発生し中間調を実現する。振幅変調
では、電圧平均化法を満足させるために、列電圧に補正
電圧を印加する必要がある。そのために、列ドライバの
出力レベル数が増大する。従って、階調を増やすと中間
電圧レベルと補正電圧レベルが増大する。ＭＬＡ法と組
み合わせると、より多くの電圧レベルが必要になり、や
はり消費電力の増大を招く。

【００２１】本発明は、上記のような課題を解決するた
めのものであって、ＭＬＡ法で単純マトリクス方式の液
晶表示装置を駆動する駆動方法において、低周波駆動を
行っても、液晶パネルのちらつきを防止することができ
る液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とす
る。さらに、高精細液晶パネルをマルチプレクス駆動す
る際に、低消費電力化を同時に達成できる駆動方法を提
供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る液晶表示装置の駆動方法は、単純マトリクス液晶表示
素子を直交行列を用いた複数ライン同時選択法で駆動す
る駆動方法であって、ｎ行ｍ列の直交行列をＡとし、直
交行列Ａの行要素のうちｎ／２（ｎ：偶数）行の行要素
の極性を反転させて直交行列Ａ_１とし、他のｎ／２行の
行要素の極性を反転させて直交行列Ａ_２とし、直交行列
としてＡ_１を用いて複数ライン同時選択駆動を行った後
に直交行列Ａ_２を用いて複数ライン同時選択駆動を行
い、直交行列Ａ_１とＡ_２の行要素のうち反転させた行と
反転させていない行とを隣接する行電極に対応させるこ
とを特徴とする。

【００２３】請求項２記載の発明に係る液晶表示装置の
駆動方法は、単純マトリクス液晶表示素子を直交行列を
用いた複数ライン同時選択法で駆動する駆動方法であっ
て、ｎ行ｍ列の直交行列をＡとし、直交行列Ａの行列要
素をすべて極性反転した直交行列をＡ￣とし、直交行列
Ａの各行を１行おきの各行電極に対応させるとともに直
交行列Ａ￣の各行を直交行列Ａに対応した各行電極の隣
接行電極に対応させて駆動した後、直交行列Ａと直交行
列Ａ￣を入れ替えて駆動することを特徴とする。

【００２４】請求項３記載の発明に係る液晶表示装置の
駆動方法は、好ましい直交行列Ａとして、

【数２】 または、直交行列Ａの行もしくは列を入れ替えて生成さ
れる直交行列を用いることを特徴とする。

【００２５】請求項４記載の発明に係る液晶表示装置の
駆動方法は、オンデータとオフデータの組み合わせで中
間電圧を発生するフレーム間引き法を用い、連続する任
意の２フレームで各行電極のオンデータとオフデータの
数の平均値が等しくなるように各画素にオンデータとオ
フデータとを割り付けることを特徴とする。

【００２６】請求項５記載の発明に係る液晶表示装置の
駆動方法は、請求項４記載の駆動方法において、隣接す
る２つの行電極のうちの一方の行電極に印加される電圧
パルスを他方の行電極に印加されるパルス幅と異なら
せ、次に一方の行電極と他方の行電極に印加されるパル
ス幅を入れ替えて駆動することを特徴とする。

【００２７】請求項６に記載されたように、駆動周波数
を３０〜６０Ｈｚとすれば、従来の駆動周波数６０〜７
０Ｈｚ程度に比べて、液晶表示装置の消費電力を低減さ
せることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の駆動方法の一構成例を
示すブロック図である。図１において、ＭＬＡ駆動回路
１０は、画像データ１００と制御信号１０１とを入力
し、列ドライバに対して列データ信号１０４を出力し、
列ドライバと行ドライバに対して必要な制御信号１０８
を出力する。また、行ドライバに対して直交行列信号１
１１を出力する。制御信号１０１には、ドットクロック
信号、垂直同期信号、水平同期信号、画像データの有効
期間を示すデータ・イネーブル信号等が含まれる。

【００２９】ＭＬＡ駆動回路１０に入力される階調信号
を持った画像データ１００は、階調処理回路１１に入力
される。階調処理回路１１は、入力した画像データ１０
０を各表示フレームごとの階調レベルを示す階調データ
１０２に変換してフレームメモリ１２に書き込む。フレ
ームメモリ１２は、複数ライン同時選択駆動（ＭＬＡ駆
動）するために複数回読み出されるまで、書き込まれた
階調データを保持する。

【００３０】直交関数発生回路１６は、２種類の直交行
列を保持し、所定期間毎に出力されるタイミングコント
ロール回路１５からの指示信号１０９に応じて、いずれ
かの直交行列信号１１１を行ドライバに出力する。ま
た、直交行列信号１１１と同一内容の直交行列信号１１
０をＭＬＡ演算回路１３に出力する。

【００３１】ＭＬＡ演算回路１３は、フレームメモリ１
２から階調データ１０３を読み出し、階調データ１０３
と直交行列信号１１０との内積演算を行って列電極に印
加される電圧パターンを生成する。そして、電圧パター
ンを列データ信号１０４として列ドライバに出力する。
タイミングコントロール回路１５は、各回路ブロックに
対して必要な制御信号１０５，１０６，１０７と列ドラ
イバおよび行ドライバに対する制御信号１０８を生成す
る。

【００３２】なお、列ドライバは、列データ信号１０４
に応じて液晶パネルの列電極に液晶駆動電圧を印加す
る。また、行ドライバは、行選択パターン信号に応じて
液晶パネルの行電極に所定の電圧を印加する。以下、図
１に示したＭＬＡ駆動回路の動作について説明する。た
だし、以下に説明する例１および例２は、２値画像を表
示する場合の例である。従って、例１および例２に示す
駆動方法を実現するＭＬＡ駆動回路１０では、階調処理
回路１１は必要とされない。

【００３３】［例１］本例では、行ライン数が１２０ラ
インであるドットマトリクスの液晶表示素子において、
ＭＬＡ法で４×４の直交行列を用いて順次４本の行ライ
ンを選択する。各画素にオンまたはオフに相当する実効
電圧が印加される最小周期を１フレーム期間とすると、
１フレーム期間に１つの行ラインが選択される回数が、
４回なので１フレーム期間は１２０選択期間となる。

【００３４】２つの直交行列として、式（１）による直
交行列（選択行列）「Ａ」の第１行と第３行の行列要素
の極性を反転させた直交行列「Ａ_１」と、直交行列
「Ａ」の第２行と第４行の行列要素の極性を反転させた
直交行列「Ａ_１」とを使用する。

【００３５】なお、上記の直交行列の任意の各行または
各列を入れ替えることによって生成される行列も直交行
列であり、本例および以下に説明する各例において、そ
のように生成される直交行列を用いても同様の効果が得
られる。また、他の直交行列を用いても同様である。

【００３６】直交行列「Ａ_１」，「Ａ_２」を図２に示
す。ＭＬＡ法による駆動では、行電極に直交行列の各行
を割り当て、直交行列の行列要素を、＋１のときには＋
Ｖｒとして、−１のときには−Ｖｒとして、列毎に一括
して印加する。同時に、列電極には、行電極と列電極が
交差する表示データをオンのとき−１、オフのとき＋１
とし、直交行列の列要素との内積値に比例した電圧値を
印加する。

【００３７】すなわち、ＭＬＡ演算回路１３は、表示デ
ータと直交行列「Ａ_１」，「Ａ_２」の列要素との内積値
を列データ信号１０４として列ドライバに出力し、列ド
ライバは、列データ信号１０４に応じた電圧を列電極に
印加する。また、直交関数発生回路１６は、列データ信
号１０４との同期をとって、直交行列「Ａ_１」，
「Ａ _２」の各列要素を直交行列信号１１１として行ドラ
イバに出力する。

【００３８】同時選択数に応じて、複数の行電極からな
るサブグループを定義し、それぞれのサブグループに直
交行列を対応させる。そして、直交行列の列要素を１回
ずつ対応させて、所定のオン表示やオフ表示に相当する
電圧が印加される。例１では、図３に示すように、連続
する４本の行電極を１つのサブグループとし、直交行列
として第１フレームでは「Ａ_１」、それに続く第２フレ
ームでは「Ａ_２」を用いる。なお、図３において、数字
は行電極番号を示す。

【００３９】図４は、各期間ｔ１〜ｔ４において各画素
に印加される電圧レベルを示す説明図である。図４で
は、一例としてオフ表示がなされる場合を示す。上段は
直交行列として「Ａ_１」を用いたときの印加電圧のパル
ス系列を示す。すなわち、期間ｔ１において直交行列の
第１列、期間ｔ２において第２列、期間ｔ３において第
３列、期間ｔ４において第４列に相当する電圧が行電極
に印加され、列電極に、直交行列「Ａ_１」の各列要素と
表示データとの内積値が印加されたときの各画素に印加
される電圧パルスを示す。ここで、Ｖｃは内積値＝−２
に相当する電圧レベルであり、−Ｖｃは内積値＝２に相
当する電圧レベルである。

【００４０】図４に示すように、第１フレームにおい
て、各行電極における画素に印加される電圧パルスの振
幅は等しく、｜２Ｖｒ｜である。しかし、極性は、１行
おきに反対になっている。すなわち、隣接する行電極に
おける画素には、極性の異なる電圧レベル（（ａ）に示
す電圧系列と（ｂ）に示す電圧系列）が印加される。

【００４１】第２フレームでは、直交行列「Ａ_２」が用
いられる。図４下段は、直交行列として「Ａ_２」を用い
たときの印加電圧のパルス系列を示す。第２フレームで
も各行電極で印加される電圧パルスの振幅は等しく、｜
２Ｖｒ｜である。しかも、極性も、第１フレームの場合
と同様に１行おきに反対になっている。しかし、第２フ
レームでは、各行電極における画素に対して第１フレー
ムで印加される電圧レベルとは極性が異なるレベルが印
加される。つまり、行電極と電圧系列（ａ）および電圧
系列（ｂ）との組み合わせが互いに入れ替わっている。

【００４２】（ａ）と（ｂ）の各電圧系列は、電圧振幅
については同じであるが、極性が互いに反対である。液
晶素子は実効電圧に応答するものと近似できるが、極性
は異なるがレベルが同一の実効電圧を外部から印加して
も、液晶素子自身の非対称性によって同一の光学特性を
示さないことは既に述べた。よって、第１フレームで全
行が（ａ）の電圧系列で、第２フレームで全行が（ｂ）
の電圧系列で電圧印加された場合には、液晶素子の非対
称性に起因して輝度変化、すなわちちらつきが視認され
る。

【００４３】しかし、この例によれば、第１フレームで
は第１の直交行列「Ａ_１」を用い、第２フレームでは直
交行列「Ａ_２」を用いることによって、液晶の交流化が
実現でき、さらに液晶素子に印加される電圧系列
（ａ），（ｂ）の極性の組み合わせがそれぞれ隣接する
行毎に分散され、フレーム毎に入れ替わることによっ
て、ちらつきが抑制される。

【００４４】駆動周波数を低下させていくと、電圧系列
（ａ）で駆動される場合と電圧系列（ｂ）で駆動される
場合とで、輝度の違いが大きくなっていく。しかし、こ
の例では、各行電極は、隣接する行で輝度変位が相殺さ
れるように駆動されるので、ちらつきが目立たない。

【００４５】この例による駆動法を用いた場合には、例
えば従来の駆動法では６０Ｈｚ以下の駆動周波数ではち
らつきが目立つようになっていたのに対して、駆動周波
数を３０Ｈｚ程度にまで下げてもちらつきが目立たない
ようになった。すなわち、駆動周波数を、従来の半分程
度に下げることが可能になる。その結果、液晶表示装置
における消費電力も、半分程度にまで下げることができ
る。

【００４６】［例２］例２では、例１の場合と同様に、
行ライン数が１２０ラインであるドットマトリクスの液
晶表示素子において、ＭＬＡ法で４×４の直交行列を用
いて順次４本の行ラインを選択する。

【００４７】例２では、直交行列として、式（１）の直
交行列「Ａ」と、直交行列「Ａ」の全行列要素の極性を
反転させた直交行列（以下「Ａ￣」とする。）とを用い
る。そして、図５に示すように、行電極を１本おきに選
択して同時選択数に応じたサブグループを設ける。この
例では、１つのサブグループは４本の行電極からなる。
さらに、１つのサブグループに直交行列Ａを対応させ、
そのサブグループの各行電極に隣接する各行電極からな
るサブグループには直交行列「Ａ￣」を対応させる。

【００４８】つまり、図６に示すように、直交行列
「Ａ」の各行に対応した行電極と直交行列「Ａ￣」の各
行に対応した行電極とが、交互に配置されることにな
る。なお、図６において、ｃ、ｄは、電圧系列を示す。

【００４９】図７は、各期間ｔ１〜ｔ４において各画素
に印加される電圧レベルを示す説明図である。図７で
は、一例としてオフ表示がなされる場合を示す。上段は
直交行列として「Ａ」を用いたときの印加電圧のパルス
系列を示し、図７下段は、直交行列として「Ａ￣」を用
いたときの印加電圧のパルス系列を示す。

【００５０】図７には、期間ｔ１において直交行列の第
１列、期間ｔ２において第２列、期間ｔ３において第３
列、期間ｔ４において第４列に相当する電圧が各行電極
に印加され、列電極に、直交行列「Ａ」または「Ａ￣」
の各列要素と表示データとの内積値が印加されたときの
各画素に印加される電圧パルスが表されている。ここ
で、Ｖｃは内積値＝−２に相当する電圧レベルであり、
−Ｖｃは内積値＝２に相当する電圧レベルである。

【００５１】図７の上段に示すように、第１のサブグル
ープの各行電極における画素に印加される電圧パルスの
振幅は、電圧系列（ｃ）のように等しい。また、図７の
下段に示すように、第２のサブグループの各行電極にお
ける画素に印加される電圧パルスの振幅は、電圧系列
（ｄ）のように等しい。また、上述したように、第１の
サブグループを構成する各行電極と第２のサブグループ
を構成する各行電極とは交互に配されている。すると、
各行電極に印加される電圧系列の極性は、１行おきに反
対になる。すなわち、例１の場合と同様に、隣接する行
電極では、極性の異なる電圧レベル（（ｃ）に示す電圧
系列と（ｄ）に示す電圧系列）が印加される。

【００５２】また、次のフレームでは、各サブグループ
に対応させる直交行列を入れ替えて交流化を行う。以上
のようにすることによって、例１と同様に極性の組み合
わせがそれぞれ隣接する行毎に分散され、フレーム毎に
入れ替わることによって、ちらつきが抑制される。

【００５３】［比較例１］隣接する４行電極を１つのサ
ブグループとした。そして、直交行列として第１フレー
ムにおいて「Ａ」を用い、第２フレームにおいて「Ａ
￣」を用いた。例１との違いは、各フレームで使用され
る直交行列において行要素の反転が行われていないこと
である。また、例２と比較すると、各サブグループを構
成する行電極が連続した４行であることが異なってい
る。

【００５４】各期間ｔ１〜ｔ４において各画素に印加さ
れる電圧レベルは、図７に示す例２と同じである。しか
し、比較例１では、例２の場合とは異なり、図７上段
が、連続する４本の行電極についての各画素に対する第
１フレームでの印加電圧レベルに相当し、下段が同じ４
本の行電極についての各画素に対する第２フレームでの
印加電圧レベルに相当する。すなわち、第１フレームで
は全ての行電極について電圧系列（ｃ）で駆動され、第
２フレームでは全ての行電極について電圧系列（ｄ）で
駆動される。電圧系列（ｃ）と電圧系列（ｄ）とは、レ
ベルが同じであるが逆極性である。

【００５５】比較例１によると、液晶パネルの表示画面
全面でちらつきが生じた。その理由は、第１フレームと
第２フレームで異なる極性の電圧が印加されることか
ら、第１フレームと第２フレームで輝度差が生ずること
による。

【００５６】［例３］次に、本発明による駆動方法のう
ち、フレーム間引き法による中間調表示に応用した場合
について説明する。本例では、４フレームを１周期とし
て、フレーム毎にオンとオフを表示して中間調を表示す
るフレーム間引き法を用いる。フレーム間引き法では、
オン表示（最大階調）を行うときは４フレーム期間すべ
てでオンを、オフ表示（最小階調）を行うときはすべて
オフを表示する。オン表示およびオフ表示以外の中間調
は、４回の表示期間でオンの数を制御することによって
発生する。

【００５７】図８（ａ）は、階調レベルと画素に印加さ
れるオンオフデータの関係を示す説明図である。各階調
レベルについて、横方向を表示を行う順番とすれば、階
調レベル「３」では最初にオフを表示した後３回オンを
表示する。なお、具体的には、各画素に印加されるオン
データまたはオフデータが決まったら、図１に示すＭＬ
Ａ演算回路１３は、例１または例２の場合と同様に、直
交行列「Ａ_１」および「Ａ_２」、または直交行列「Ａ」
および「Ａ￣」を用いてオンオフデータとの間で内積演
算を行い、演算結果を列デ−タ信号１０４とする。ま
た、同時選択数に応じてサブグループが設定されること
は例１または例２の場合と同様である。

【００５８】例３では、表示画面の位置によって、電圧
印加を開始する位置（表示順「０」〜「３」のいずれ
か）を変えることでちらつきを抑制する。以下、図８
（ａ）に示すものを位相テーブルとよぶ。この例では、
表示画面の位置に応じて電圧印加開始位相を変える。

【００５９】また、本例では、表示画面を（２×２）＝
４画素の集合に分ける。図８（ｂ）は、４画素と電圧印
加開始位相との関係を示す説明図である。図８（ｂ）に
おいて、左側の（０，０）、（０，１）、（１，０）お
よび（１，１）は、それぞれ４画素中の各画素を示す。
図８（ｂ）の右側は、第１〜第４フレームでの電圧印加
位相を示す。

【００６０】例えば、表示画面全面に階調レベル「３」
を表示するときについて説明を行う。図８（ｂ）に示す
ように、第１フレームでの各画素（０，０），（０，
１），（１，０），（１，１）の位相は、それぞれ、
「０」、「２」、「１」、「３」である。第２〜第４フ
レームでは、それぞれの画素について、表示の位相は１
ずつ移動していく。

【００６１】すると、図８（ａ）より、階調レベル
「３」の場合には位相「０」のときにオフ（＝０）が表
示されるのであるが、第１〜第４フレームで、位相
「０」となる画素位置は上下に移動していく。すなわ
ち、行電極毎の平均輝度は、２フレーム毎に均等になる
ように駆動される。つまり、第１フレームで明るい行ラ
インは次のフレームでは暗くなるとともに、隣接する行
ラインではその反対となって、フレーム毎に輝度差の大
小は入れ替わることになる。すると、ちらつきは視認し
ずらくなる。以上のように、本例では、連続する任意の
２フレームで各行電極のオンデータとオフデータの数の
平均値が等しくなるように各画素にオンデータとオフデ
ータとを割り付けることによって、ちらつきを低減させ
る。

【００６２】ここでは階調レベル「３」について説明し
たが、他の階調レベルについても同様であり、以上のよ
うな駆動方法を用いることによって、ちらつきのない５
階調表示が実現される。従って、従来の駆動方法に比べ
て、同程度のちらつきに抑えるための駆動周波数を下げ
ることができ、その結果、消費電力を低減することがで
きる。

【００６３】［比較例２］例３の場合と同様の４フレー
ムを１周期としてフレーム毎にオンとオフを表示して中
間調を表示するフレーム間引き法において、図９に示す
ような位相配置を用いた。このとき表示画面全面に階調
レベル「３」を表示したときには、各フレームにおい
て、「０」の数字の位置でオフが表示される。すると、
例３の場合に比べると「０」の位置の移動周期が２倍に
なり、複数フレームでオフの表示が連続する行ラインが
出てくる。行電極毎の平均輝度は４フレームで均等化さ
れるが、行ライン毎の平均輝度差が視認され、流れのよ
うなちらつきのある中間調表示が確認された。

【００６４】［例４］さらに、階調レベル数を増やすこ
とができる駆動方法を説明する。本例では、例３の場合
と同様に、４フレームを１周期としてフレーム毎にオン
とオフを表示して中間調を表示するフレーム間引き法を
用いる。

【００６５】図１０（ａ）は、行電極に印加される行選
択パルスのパルス期間を示す。また、図１０（ｂ）はこ
の例での位相テーブルを示す。図１０（ａ）に示すよう
に、例えば奇数フレームでは、奇数番目の行電極に印加
される行選択パルス幅をＷ_１とし、偶数番目の行電極に
印加される行選択パルス幅をＷ_２とする。そして、偶数
フレームでは、逆に、偶数番目の行電極に印加される行
選択パルス幅をＷ_１とし、奇数番目の行電極に印加され
る行選択パルス幅をＷ_２とする。なお、この例では、Ｗ
_１：Ｗ_２＝１：０．８とする。

【００６６】各階調レベル「０」〜「８」を実現するた
めの４フレームにおけるオンデータおよびオフデータは
図１０（ｂ）に示すとおりである。なお、図１０（ｂ）
において、欄外のＷ_１，Ｗ_２は、それぞれの位相におい
て用いられるべき行選択パルス幅を示す。

【００６７】また、隣接４画素の電圧印加位相は、図８
（ｂ）に示すものを用いる。そして、各画素に印加され
るオンデータまたはオフデータが決まったら、図１に示
すＭＬＡ演算回路１３は、例１または例２の場合と同様
に、直交行列「Ａ_１」および「Ａ_２」、または直交行列
「Ａ」および「Ａ￣」を用いて内積演算を行い、演算結
果を列デ−タ信号１０４とする。また、同時選択数に応
じてサブグループが設定されることは例１または例２の
場合と同様である。

【００６８】例えば、表示画面全面に階調レベル「１」
を表示するときについて説明を行う。図８（ｂ）に示す
ように、第１フレームでの各画素（０，０），（０，
１），（１，０），（１，１）の位相は、それぞれ、
「０」、「２」、「１」、「３」である。第２〜第４フ
レームでは、それぞれの画素について、表示の位相は１
ずつ移動していく。

【００６９】ここで、図８（ｂ）の上段の２画素（０，
０），（０，１）は奇数番目の行電極で駆動され、下段
の２画素（１，０），（１，１）は偶数番目の行電極で
駆動されるとする。

【００７０】すると、図１０（ｂ）より、階調レベル
「１」の場合には位相「３」のときにオン（＝１）が表
示されるのであるが、上段の２画素（０，０），（０，
１）では、第２フレームまたは第４フレームで位相
「３」の表示がなされる。奇数番目の行電極では、第２
フレームおよび第４フレームでともに短い行選択パルス
Ｗ_２が印加されるので、第１〜第４フレームで階調レベ
ル「１」の表示が実現される。

【００７１】また、下段の２画素（１，０），（１，
１）では、第１フレームまたは第３フレームで位相
「３」の表示がなされる。偶数番目の行電極では、第１
フレームおよび第３フレームでともに短い行選択パルス
Ｗ_２が印加されるので、やはり、第１〜第４フレームで
階調レベル「１」の表示が実現される。

【００７２】そして、本例でも、例３の場合と同様に、
第１〜第４フレームで、位相「３」となる画素位置は上
下に移動していく。すなわち、行電極毎の平均輝度は、
２フレーム毎に均等になるように駆動される。つまり、
第１フレームで明るい行ラインは次のフレームでは暗く
なるとともに、隣接する行ラインではその反対となっ
て、フレーム毎に輝度差の大小は入れ替わることにな
る。すると、ちらつきは視認しずらくなる。以上のよう
に、本例では、連続する任意の２フレームで各行電極の
オンデータとオフデータの数の平均値が等しくなるよう
に各画素にオンデータとオフデータとを割り付けること
によって、ちらつきを低減させる。

【００７３】例４では、各画素各階調レベル「０」〜
「８」に応じて、４フレーム期間でオンの回数によって
９階調の中間調表示が可能であるが、例３に比べ、さら
に階調数を増大させることができる。オン表示やオフ表
示は、行選択パルスと列電圧パルスとの差電圧によって
決まるが、行選択パルスの幅を変化させることによっ
て、差電圧の印加時間を制御することができるからであ
る。

【００７４】以上のように、本例では、例１または例２
の駆動方法と、例３の駆動方法とを組み合わせ、さら
に、隣接する行電極に対する行選択パルス幅を異なら
せ、かつ、行電極において隣接フレームでの行選択パル
ス幅を異ならせることによって、例３の場合に比べ、よ
り多くのちらつきのない９階調表示が実現される。

【００７５】［比較例３］例１または例２に示したＭＬ
Ａ法において、例３の場合と同様に４フレームを１周期
として、例４の駆動法の代わりに、１選択期間（行ライ
ンに１度電圧パルスが印加される期間）を２分割にし
て、それら各分割期間に表示データを与えて９階調を実
現した。例４の場合と同様にちらつきのない９階調表示
が確認された。しかし、その方法では、中間調表示で列
電圧レベルの変位回数が増大し、消費電力が大幅に増大
してしまう。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、ｎ行ｍ列の直交行列を
Ａとし、直交行列Ａの行要素のうちｎ／２行の行要素の
極性を反転させて直交行列Ａ_１とし、他のｎ／２行の行
要素の極性を反転させて直交行列Ａ_２とし、直交行列と
してＡ_１を用いて複数ライン同時選択駆動を行った後に
Ａ_２を用いて複数ライン同時選択駆動を行うように構成
することによって、隣接する行電極間で輝度変位が相殺
されるような表示を行うことが可能になり、駆動周波数
を下げてもちらつきを防止することができる。すなわ
ち、駆動周波数を低下させることによって消費電力の低
減を実現することができる。

【００７７】また、ｎ行ｍ列の直交行列をＡとし、直交
行列Ａの行列要素をすべて極性反転した直交行列をＡ￣
とし、直交行列Ａの各行を１行おきの各行電極に対応さ
せるとともに直交行列Ａ￣の各行を直交行列Ａに対応し
た各行電極の隣接行電極に対応させて駆動した後、直交
行列Ａと直交行列Ａ￣を入れ替えて駆動するように構成
しても、隣接する行電極間で輝度変位が相殺されるよう
な表示を行うことが可能になり、駆動周波数を下げても
ちらつきを防止することができる。

【００７８】好ましい直交行列Ａとして、式（１）の直
交行列、または直交行列Ａの行もしくは列を入れ替えて
生成される直交行列を用いた場合には、隣接する行電極
間で輝度変位が相殺されるような表示が実現され、駆動
周波数を下げてもちらつきを防止することができる。

【００７９】オンデータとオフデータの組み合わせで中
間電圧を発生するフレーム間引き法を用い、連続する任
意の２フレームで各行電極のオンデータとオフデータの
数の平均値が等しくなるように各画素にオンデータとオ
フデータとを割り付けるように構成した場合には、ちら
つきのない中間調表示を行うことができる。

【００８０】また、隣接する２つの行電極のうちの一方
の行電極に印加される電圧パルスを他方の行電極に印加
されるパルス幅と異ならせ、次に一方の行電極と他方の
行電極に印加されるパルス幅を入れ替えて駆動するよう
に構成した場合には、ちらつきを低減させた上で、中間
調の階調数を増やすことができる。

【００８１】そして、駆動周波数を３０〜６０Ｈｚとす
れば、従来の駆動周波数６０〜７０Ｈｚ程度に比べて、
液晶表示装置の消費電力を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における液晶駆動装置の一構成例を示
すブロック図。

【図２】 直交行列「Ａ_１」，「Ａ_２」を示す説明図。

【図３】 直交行列「Ａ_１」，「Ａ_２」と行電極の対応
関係を示す説明図。

【図４】 例１における各期間ｔ１〜ｔ４において各画
素に印加される電圧レベルを示す説明図。

【図５】 直交行列「Ａ」，「Ａ￣」と行電極の対応関
係を示す説明図。

【図６】 直交行列「Ａ」，「Ａ￣」と行の対応関係を
示す説明図。

【図７】 例２における各期間ｔ１〜ｔ４において各画
素に印加される電圧レベルを示す説明図。

【図８】 （ａ）は階調レベルと画素に印加されるオン
オフデータの関係を示す説明図、（ｂ）は４画素と電圧
印加開始位相との関係を示す説明図。

【図９】 例３における各画素の位相配置を示す説明
図。

【図１０】 （ａ）は行電極に印加される行選択パルス
のパルス期間、（ｂ）は例４での位相テーブルを示す説
明図。

【図１１】 ８行２列の画素の例を示す説明図。

【図１２】 ４行４列のアダマール行列の例を示す説明
図。

【図１３】 列電極データの例を示す説明図。

【符号の説明】

１０ ＭＬＡ駆動回路 １１ 階調処理回路 １２ フレームメモリ １３ ＭＬＡ演算回路 １５ タイミングコントロール回路 １６ 直交関数発生回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ａ ６４１Ｅ 3/36 3/36 (72)発明者 中沢 聡 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 玉井 喜芳 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 北村 昌和 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA18 NA47 NA55 NA56 NB13 NB15 NC13 NC16 NC29 ND10 ND39 5C006 AA01 AA14 AA16 AC13 AC23 AC27 AC28 AF04 AF05 AF13 AF42 AF44 AF71 AF78 BB12 BC03 BC12 BF02 FA23 FA34 FA47 FA56 GA02 5C080 AA10 BB05 DD06 DD26 DD29 EE17 EE29 FF09 GG08 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交行列を用いた複数ライン同時選択法で
   単純マトリクス液晶表示素子を駆動する液晶表示装置の
   駆動方法において、 ｎ行ｍ列の直交行列をＡとし、直交行列Ａの行要素のう
   ちｎ／２（ｎ：偶数）行の行要素の極性を反転させて直
   交行列Ａ_１とし、他のｎ／２行の行要素の極性を反転さ
   せて直交行列Ａ_２とし、直交行列Ａ_１を用いて複数ライ
   ン同時選択駆動を行った後に直交行列Ａ_２を用いて複数
   ライン同時選択駆動を行い、直交行列Ａ _１および直交行
   列Ａ_２の各行のうち反転させた行と反転させていない行
   とを隣接する行電極に対応させることを特徴とする液晶
   表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】単純マトリクス液晶表示素子を直交行列を
   用いた複数ライン同時選択法で駆動する液晶表示装置の
   駆動方法において、 ｎ行ｍ列の直交行列をＡとし、直交行列Ａの行列要素を
   すべて極性反転した直交行列をＡ￣とし、直交行列Ａの
   各行を１行おきの各行電極に対応させるとともに直交行
   列Ａ￣の各行を直交行列Ａに対応した各行電極の隣接行
   電極に対応させて駆動した後、直交行列Ａと直交行列Ａ
   ￣を入れ替えて駆動することを特徴とする液晶表示装置
   の駆動方法。
3. 【請求項３】直交行列Ａとして、 【数１】 または、直交行列Ａの行もしくは列を入れ替えて生成さ
   れる直交行列を用いる請求項１または請求項２に記載の
   液晶表示装置の駆動方法。
4. 【請求項４】オンデータとオフデータの組み合わせで中
   間電圧を発生するフレーム間引き法を用い、連続する任
   意の２フレームで各行電極のオンデータとオフデータの
   数の平均値が等しくなるように各画素にオンデータとオ
   フデータとを割り付ける請求項１、２または３に記載の
   液晶表示装置の駆動方法。
5. 【請求項５】隣接する２つの行電極のうちの一方の行電
   極に印加される電圧パルスを他方の行電極に印加される
   パルス幅と異ならせ、次に一方の行電極と他方の行電極
   に印加されるパルス幅を入れ替えて駆動する請求項４に
   記載の液晶表示装置の駆動方法。
6. 【請求項６】駆動周波数を３０〜６０Ｈｚとする請求項
   １、２、３、４または５に記載の液晶表示装置の駆動方
   法。