JP2001034239A - カラー表示装置の駆動方法、その駆動回路、カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＲＣ方式による階調表示を行うカラー表示
装置において、特定の階調レベルで発生する表示品位が
低下する。 【解決手段】 互いに異なる３原色に対応するドットが
一定の規則性で配列する一方、ドットのオンまたはオフ
を階調レベルに対応してフレーム毎に制御して階調表示
を行う場合に、オンまたはオフのドットを、３×ｎ（ｎ
は２以上の整数）倍のドット数で繰り返す場合には、ｎ
ドットを１単位として変化させる一方、それ以外の場合
には、１ドットを単位として変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＦＲＣ
（Flame Rate Control）方式による階調表示を行うカラ
ー表示装置において、特定の階調レベルで発生する表示
品位の低下を防止したカラー表示装置の駆動方法、その
駆動回路およびカラー表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー表示装置では、１画素
を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各原色に対応して
３ドット（サブ画素）に分割するとともに、各色のドッ
トを階調表示して、カラー階調表示を行う構成となって
いる。このような階調表示の方式の１つとして、フレー
ム単位で各ドットのオンオフを制御するＦＲＣ方式が知
られている。

【０００３】ここで、ＦＲＣ方式を用いて、１ドットに
ついて、例えば１６階調表示（１画素について４０９６
色のカラー表示）を行う場合を想定する。この場合、あ
るドットについて、１５フレームのうち、オン（または
オフ）させるフレームを、当該ドットの階調レベルに応
じて０〜１５の１６段階で変化させることで、階調表示
が行われる。ただし、オンまたはオフさせるドットを時
間的、空間的に集中させると、いわゆるフリッカの原因
となるので、オンまたはオフさせるドットを、なるべく
時間的、空間的に分散させるのが一般的である。

【０００４】例えば５／１５階調とするドットについて
は、１５フレームのうち、５フレームだけオンさせれば
良いが、単純に、第１〜第５フレームにおいてオンさせ
て、残りの第６〜第１５フレームにオフさせるような方
式では、フリッカが目立ってしまう。このため、例え
ば、第１、第４、第７、第１０、第１３フレームのよう
に３フレーム毎にオンさせて、あるドットに着目したと
きに、オンさせるフレームを時間的に分散させる方式が
採用される。

【０００５】同様に、例えば１０／１５階調とするドッ
トについては、例えば、第１、第２、第４、第５、第
７、第８、第１０、第１１、第１３、第１４フレームに
おいてオンさせて（３フレーム毎にオフさせて）、１５
フレームのうち、オンさせる１０フレームを時間的に分
散させる方式が採用される。

【０００６】一方、隣接するドット同士を同時にオンオ
フさせると、やはりフリッカの原因となる。このため、
上述した５／１５階調の表示を行うドットに対して、例
えば右側（下側）に位置するドットについて、同一の５
／１５階調とする場合には、第２、第５、第８、第１
１、第１４フレームでオンさせる一方、左側（上側）に
位置するドットについて、同一の５／１５階調とする場
合には、第３、第６、第９、第１２、第１５フレームで
オンさせて、あるフレームに着目したときに、オンまた
はオフさせるドットを空間的に分散させる方式も採用さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方式にあっては、ある特定の原色成分が強調される階
調表示を比較的広い領域で行うと、表示品位が低下する
という問題が発生した。この問題について、例えば、Ｒ
のドットだけを５／１５階調とし、他のＢ、Ｇのドット
をそれぞれ０／１５階調（オフ表示）として、赤色成分
だけを階調表示とするカラー表示を行う場合を想定して
検討する。この場合、当該表示を行う領域において、あ
る１行について着目すると、第１フレームにおいて、Ｒ
のドットがすべてオンする一方、第２および第３フレー
ムにおいて、Ｒのドットがすべてオフすることになる。
同様に、第４、第７、第１０、第１３フレームでは、Ｒ
のドットがすべてオンする一方、他のフレームでは、Ｒ
のドットがすべてオフすることになる。したがって、当
該領域において着目した行では、Ｒのドットのすべて
が、フレーム毎に順番にオン、オフ、オフという動作を
一斉に行うことになる。一方、着目行の下側に位置する
行では、オフ、オン、オフという動作を、着目行の上側
に位置する行では、オフ、オフ、オンという動作を、そ
れぞれフレーム毎に順番に繰り返すことになる。このよ
うに、当該表示領域では、オンオフするドットがフレー
ム毎に変化することになるので、いわゆるフリッカが発
生する結果、表示品位が著しく低下する。

【０００８】なお、このような現象は、Ｒ（赤）に限ら
れず、Ｇ（緑）またはＢ（青）の成分が強調される階調
表示を、比較的広い領域で行う場合でも同様に発生す
る。

【０００９】さらに、同様な現象は、ある１色の成分の
ドットだけを１０／１５階調とし、他の２色のドットを
それぞれ弱めたカラー表示を行う場合にも発生する。こ
の場合には、当該表示領域において、ある１行について
着目すると、ある１色のドットのすべてが、オン、オ
ン、オフという動作を、当該着目行の下側に位置する行
では、オフ、オン、オンという動作を、当該着目行の上
側に位置する行では、オン、オフ、オンとしう動作を、
フレーム毎に順番に繰り返すことになるので、同様な現
象が現れることになる。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ＦＲＣ方式に
よる階調表示を行うカラー表示装置において、特定の階
調レベルで発生する表示品位が低下するのを防止したカ
ラー表示装置の駆動方法、その駆動回路、および、カラ
ー表示装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した現象は、ある行
に着目した場合に、当該行に属する画素において、ある
１色のドットが集中してオンまたはオフするときに発生
する。すなわち、オンまたはオフのドットを、１画素を
構成するドット数（色数）の倍数にて時間的または空間
的に規則的に配列させても、色について見れば、時間的
または空間的に集中してしまうことにほかならない。逆
に言えば、オンまたはオフのドットが、色について見た
ときでも、時間的または空間的に分散していれば、上述
した現象の発生が抑えられる、と考えられる。

【００１２】そこで、本件の第１発明は、互いに異なる
色に対応するドットが一定の規則性で配列し、且つ前記
ドットのオンまたはオフを階調レベルに対応してフレー
ム毎に制御して階調表示を行うカラー表示装置の駆動方
法であって、オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ
（ｎは２以上の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場
合には、当該ｎドットを１単位として変化させる一方、
前記第１の場合とは異なる第２の場合には、１ドットを
単位として変化させることを特徴としている。すなわ
ち、原則的には、オンまたはオフのドットを、１ドット
を単位として時間的または空間的に変化させるが、ある
特定の場合には、例外的に、オンまたはオフのドット
を、複数ドットを単位として変化させて、色についてみ
た場合であっても、時間的または空間的に分散するよう
にしたのである。

【００１３】このような方法を適用したドットのオンオ
フについて、１６階調を行う場合であって、ｎ＝２の場
合を想定して検討する。この場合、図１に示されるよう
に、５／１５階調では、オンするドットが２ドットをフ
レーム毎に１単位として右方へシフトし、１０／１５階
調では、オフするドットが２ドット１単位としてフレー
ム毎に右方へシフトすることになる。いずれにしても、
オンのドットは、時間的に、３垂直走査期間、例えば３
フレームの周期性を有し、また、空間的に６ドットの周
期性を有することになる。ただし、オンのドットは２ド
ットを単位として変化するので、各色については、時間
的に見ても空間的に見ても分散することが判る。例え
ば、５／１５階調において、Ｒ（赤）のドットについて
見れば、図において左から順番に、第１フレームでは、
（オン、オフ、オン、オフ、オン）となり、第２フレー
ムでは、（オフ、オン、オフ、オン、オフ）となり、第
３フレームでは、（オフ、オフ、オフ、オフ、オフ）と
なるので、Ｒのドットにおけるオンオフが、フレームで
見ても（時間的に見ても）、行で見ても（空間的に見て
も）、分散していることが判る。

【００１４】同様に、１０／１５階調において、Ｒ
（赤）のドットについて見れば、第１フレームでは、
（オン、オン、オン、オン、オン）となり、第２フレー
ムでは、（オフ、オン、オフ、オン、オフ）となり、第
３フレームでは、（オン、オフ、オン、オフ、オン）と
なって、Ｒのドットにおけるオンオフが、時間的に見て
も、空間的に見ても分散していることが判る。

【００１５】次に、同じく１６階調を行う場合であっ
て、ｎ＝３の場合を想定して検討すると、図２に示され
るように、５／１５階調であっても、１０／１５階調で
あっても、オンのドットは、空間的に９ドットの周期性
を有し、また、時間的に３フレームの周期性を有する。
ただし、オンのドットは３ドットを単位として変化して
いるので、各色については、時間的に見ても空間的に見
ても分散することが判る。

【００１６】また、同じく１６階調を行う場合であっ
て、ｎ＝４の場合を想定して検討すると、図３に示され
るように、５／１５階調であっても、１０／１５階調で
あっても、オンのドットは、空間的に１２ドットの周期
性を有し、また、時間的に３フレームの周期性を有す
る。ただし、オンのドットは４ドットを単位として変化
しているので、各色については、時間的に見ても空間的
に見ても分散することが判る。

【００１７】このように、ｎを大きくすると、色につい
て見た場合の時間的、空間的な分散性は確保されるが、
画素として見た場合の時間的、空間的な分散性は失われ
ることになる。このため、ｎについては、色について見
ても、画素として見ても、ある程度の分散性が得られる
「２」とすることが望ましい、と考えられる。すなわ
ち、本発明においては、ｎ＝２とすることが望ましい。
一方、本発明において、用いる原色としては、種々のも
のが想定されるが、一般的には、赤、緑、青に相当する
３色であることが望ましい。この他に、シアン、マゼン
ダ、イエローに相当する３色であることでも構わない。

【００１８】次に、本件の第２発明は、互いに異なる色
に対応するドットが、複数の走査線と複数の信号線との
交差に対応して一定の規則性で配列してなり、前記ドッ
トのオンまたはオフを、階調レベルに対応してフレーム
毎に制御して階調表示を行うカラー表示装置の駆動回路
であって、オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ
（ｎは２以上の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場
合には、当該ｎドットを１単位として変化させる信号電
圧を、前記信号線の各々に印加する一方、前記第１の場
合とは異なる第２の場合には、１ドットを単位として変
化させるための信号電圧を前記信号線の各々に印加する
ことを特徴としている。この第２の発明によれば、上記
第１の発明と同様な理由により、オンまたはオフのドッ
トが、色について見たときでも、時間的または空間的に
分散するので、フリッカの発生が抑えられて、表示品位
の低下が防止されることとなる。

【００１９】ここで、第２の発明において、前記ドット
のオンオフを規定するドットデータを、少なくとも階調
レベルを規定する階調データとフレームの順番とに対応
して予め記憶する記憶メモリを備え、選択された走査線
との交差に対応するドットについては、当該ドットの階
調データとその時点のフレーム番号とに対応するドット
データを、前記記憶メモリから読み出して、当該ドット
のオンまたはオフを規定する構成が望ましい。あるドッ
トのオンオフについては、当該ドットの階調データと現
時点におけるフレームの順番とによって一義的に定めら
れる。このため、階調データとフレーム番号とをドット
のオンオフを規定するドットデータに変換するテーブル
として、記憶メモリ、望ましくは、読出専用の記憶メモ
リを用いることで構成の簡略化を図ることが可能とな
る。

【００２０】また、第２発明において、前記走査線を複
数本毎に順次選択するとともに、その選択期間を１フレ
ーム内において複数回に分けて選択電圧を印加する構成
も望ましい。一般に、１本ずつ走査線を選択して選択電
圧を印加する構成では、比較的高い選択電圧が要求され
るが、複数本を同時に選択するとともに、その選択期間
を１フレーム内において複数回に分けて選択する構成に
よれば、比較的低い選択電圧でも良好な表示が可能とな
る。

【００２１】このような構成においては、中間階調の表
示を行うドットの信号線への信号電圧が取り得るレベル
と、階調表示を行わないドットの信号線への信号電圧が
取り得るレベルとを、互いに同一に設定することが望ま
しい。このような設定によれば、中間階調の表示を行う
ドットを含む信号線に存在して、背景を表示する（階調
表示を行わないオンまたはオフの）ドットの光学応答
と、背景だけを表示するドットの信号線に存在して、そ
の背景を表示するドットの光学応答とが、互いに同一と
なるので、クロストークの発生を未然に防止することが
可能となる。

【００２２】次に、本件の第３の発明は、互いに異なる
色に対応するドットが、複数の走査線と複数の信号線と
の交差に対応して一定の規則性で配列してなり、前記ド
ットのオンまたはオフを、階調レベルに対応してフレー
ム毎に制御して階調表示を行うカラー表示装置であっ
て、オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ（ｎは２
以上の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場合には、
当該ｎドットを１単位として変化させる一方、前記第１
の場合と異なる第２の場合には、１ドットを単位として
変化させることを特徴としている。この第３の発明によ
れば、上記第１の発明と同様な理由により、オンまたは
オフのドットが、色について見たときでも、時間的また
は空間的に分散するので、フリッカの発生が抑えられ
て、表示品位の低下が防止されることとなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２４】＜カラー表示装置の構成＞はじめに、本発
明の実施形態に係るカラー表示装置について、液晶表示
装置を例にとって説明する。図４は、この液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。この図に示されるよう
に、液晶パネル１００には、複数ｍ本の走査電極（走査
線）Ｙ１〜Ｙｍが行方向に延在して形成される一方、複
数ｎ本の信号電極（信号線）Ｘ１〜Ｘｎが列方向に延在
して形成されている。ここで、液晶パネル１００では、
一対の基板のうち、一方の基板に走査電極Ｙ１〜Ｙｍが
形成され、他方の基板に信号電極Ｘ１〜Ｘｎが形成され
るとともに、両基板の間に液晶が挟持された構成となっ
ている。したがって、各ドットは、走査電極Ｙ１〜Ｙｍ
と信号電極Ｘ１〜Ｘｎとの各交差部分において、両電極
間とその間に挟持される液晶とにより構成されることに
なる。ここで、各ドットには、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）のうち、いずれか１色が順番に割り当てられ、カ
ラーフィルタ（図示省略）によって透過光または反射光
が着色される構成となっている。また、相隣接するＲＧ
Ｂの３ドットにより、ほぼ正方形の１画素が構成されて
いる。

【００２５】一方、走査電極駆動回路１２０は、走査電
極Ｙ１〜Ｙｍをそれぞれ駆動するものであり、信号電極
駆動回路１４０は、信号電極Ｘ１〜Ｘｎをそれぞれ駆動
するものである。

【００２６】ここで、液晶が例えばＴＮ（Twisted Nema
tic）型であれば、液晶分子の長軸方向が両基板間で約
９０度連続的にねじれるような配向処理が施される。そ
して、配向処理によって両電極間を通過する光は、電圧
無印加状態の場合には、液晶分子のねじれに沿って約９
０度旋光する一方、電圧印加状態の場合には、液晶分子
が電界方向に傾く結果、電圧無印加状態の旋光性が消失
する。このため、液晶パネル１００が例えば透過型であ
れば、前面側と背面側とに、偏光軸が互いに直交（平
行）する偏光子をそれぞれ配置させることで、電圧無印
加状態で光が透過（遮断）する一方、電圧印加状態で光
が遮断（透過）することになる。したがって、各ドット
に印加される電圧を、走査電極駆動回路１２０および信
号電極駆動回路１４０によって制御することによって、
所定の表示が可能となっている。

【００２７】なお、液晶分子が１８０度以上のねじれ配
向を有するＳＴＮ（Super TwistedNematic）型液晶であ
れば、一対の基板の外側に各々偏光板を配置するととも
に、少なくとも一方の偏光板と基板との間には着色を補
償する位相差板を配置させる構成でも、同様な表示が可
能である。このように、液晶材料は、本発明の駆動方法
に適合できるものであれば、種々選択して用いることが
できる。

【００２８】一方、制御回路１８０は、走査電極駆動回
路１２０および信号電極駆動回路１４０の各々に対し、
各種の制御信号（必要に応じて後述する）やクロック信
号などを生成・供給するとともに、信号電極駆動回路１
４０に対しては、特に、表示内容を規定する表示データ
ＤＡＴＡを、書込アドレスＷａｄとともに供給するもの
である。

【００２９】次に、電源回路１９０は、走査電極Ｙ１〜
Ｙｍの走査電圧として用いられる±Ｖ３（選択電圧）、
Ｖｃ（非選択電圧）を生成して走査電極駆動回路１２０
に供給する一方、信号電極Ｘ１〜Ｘｍの信号電圧として
用いられる±Ｖ２、±Ｖ１、Ｖｃを生成して信号電極駆
動回路１４０に供給するものである。ここで、電圧Ｖｃ
は、信号電圧として用いる電圧±Ｖ２、±Ｖ１の中間値
電圧であって、極性の基準となる電圧である。このた
め、本実施形態において正極側とは電圧Ｖｃよりも高位
をいい、負極側とは電圧Ｖｃよりも低位をいう。また、
Ｖｃを基準とした場合の信号電圧Ｖ１、Ｖ２の電圧比
は、Ｖ１：Ｖ２＝１：２である。

【００３０】なお、走査電極駆動回路１２０や、信号電
極駆動回路１４０、制御回路１８０および電源回路１９
０にあっては、集積化して１チップとして構成すること
が可能である。このように構成すると、液晶パネル１０
０の実装や回路規模の縮小の面などにおいて有利とな
る。

【００３１】＜ＭＬＳ駆動＞ここで、説明の便宜上、本
実施形態における駆動について説明する。本実施形態の
液晶表示装置は、複数本の走査電極を同時に複数選択す
るとともに、１フレーム（１垂直走査期間）で走査電極
を複数回選択する、というＭＬＳ（Multi-Line Selecti
on）方式の駆動方法を用いている。ここで、本実施形態
では、同時に駆動する走査電極数を「４」とすると、図
６に示されるように、１フレームを４等分した各フィー
ルド（１ｆ）のそれぞれにおいて、走査電極が順次４本
毎に選択期間（１Ｈ）において同時に選択される。

【００３２】詳細には、走査電極Ｙ１〜Ｙｍにおいて、
正規性および直交性を維持しながら、選択期間を時間的
に１フレーム内に均等分散させるとともに、走査電極Ｙ
１〜Ｙｍのうち、４本を組にして同時に選択して、空間
的に分散させたものである。ここで、「正規性」とは、
すべての走査電極Ｙ１〜Ｙｍに印加される選択電圧の実
効値がフレーム周期単位において互いに等しくなること
を意味し、また、「直交性」とは、ある走査電極に印加
される電圧振幅と、他の任意の走査電極に印加される電
圧振幅とを１フレーム分、積和した結果がゼロになるこ
とを意味する。

【００３３】さて、このようなＭＬＳ方式に対応するた
め、制御回路１８０は、それぞれ次のような制御信号を
生成する。すなわち、制御回路１８０は、第１に、各フ
ィールドの最初に開始パルスＹＤを出力し、第２に、各
フィールドの最初において、４本の走査電極の選択を指
示する選択データＳＤを出力し、第３に、４本の走査電
極を同時選択する選択期間（１Ｈ）毎にラッチパルスＬ
Ｐを出力し、第４に、選択された走査電極に対して印加
すべき選択電圧の極性を指示する極性データＰＳを出力
し、第５に、現時点におけるフレーム番号（垂直走査期
間の順番）を示すフレームデータＦＲを出力する。

【００３４】ここで、本実施形態では、４本の走査電極
を同時に選択するので、極性データＰＳは、選択する４
本の走査電極に対応したＰＳ１〜ＰＳ４から構成され
る。例えば、図６に示されるような走査電圧とするた
め、極性データＰＳ１〜ＰＳ４は、選択電圧Ｖ３を選択
して正極側とする場合を「＋」と表記し、選択電圧−Ｖ
３を選択して負極側とする場合を「−」と表記すると、
第ｉフレームにおいて、第１フィールドでは順番に（＋
−＋＋）、第２フィールドでは（−＋＋＋）、第３フィ
ールドでは（＋＋＋−）、第４フィールドでは（＋＋−
＋）となる。また、交流駆動を行うために、極性データ
ＰＳ１〜ＰＳ４によって示される極性は、１フレーム毎
に反転されるので、続く第（ｉ＋１）フレームにおい
て、第１フィールドでは（−＋−−）、第２フィールド
では（＋−−−）、第３フィールドでは（−−−＋）、
第４フィールドでは（−−＋−）となる。

【００３５】次に、ドットをオンする場合を「＋」と
し、オフする場合を「−」と定義すると、選択された４
本の走査電極と交差する信号電極への信号電圧は、次の
ような手順にしたがって設定される。すなわち、第１
に、対象となる信号電極と選択される４本の走査電極と
の交差に対応する４つのドットについて着目し、第２
に、ドットのオンオフと選択電圧の極性との不一致を検
出し、第３に、不一致数が「０」であれば−Ｖ２を、不
一致数が「１」であれば−Ｖ１を、不一致数が「２」で
あれば−Ｖｃを、不一致数が「３」であればＶ１を、不
一致数が「４」であればＶ２を、それぞれ選択すること
とする。

【００３６】例えば、走査電極Ｙ１〜Ｙ４と信号電極Ｘ
１と交差する４つのドットがすべてオンである場合、図
６の第ｉフレームの第１フィールドにおいて、走査電極
Ｙ１〜Ｙ４の選択電圧の極性は（＋−＋＋）であり、４
つのドットのオンオフは（＋＋＋＋）であるから、順番
に比較すると、２番目だけが不一致である。このため、
不一致数が「１」となるので、当該フィールドの最初の
選択期間において、信号電極Ｘ１には、電圧−Ｖ１が選
択されることとなる。

【００３７】また、例えば、走査電極Ｙ５〜Ｙ８と信号
電極Ｘ１と交差する４つのドットがすべてオフである場
合、走査電極Ｙ１〜Ｙ４の選択電圧の極性は（＋−＋
＋）であり、４つのドットのオンオフは（−−−−）で
あるから、順番に比較すると、１、３、４番目が不一致
である。このため、不一致数が「３」となるので、各フ
ィールドの２番目の選択期間において、信号電極Ｘ１に
は、電圧はＶ１が選択されることとなる。

【００３８】同様な選択が各フィールド毎に行われる
と、第２〜第４フィールドにおいて、最初の選択期間に
印加される電圧はいずれも−Ｖ１となり、２番目の選択
期間に印加される電圧はいずれもＶ１となる。さらに、
次の第（ｉ＋１）フレームでは、交流駆動により印加電
圧が反転されるから、上記表示を行う場合に、各フィー
ルドの最初の選択期間および２番目の選択期間におい
て、信号電極Ｘ１に印加される電圧波形は、図６に示さ
れる通りとなる。

【００３９】＜階調パターン＞次に、本実施形態では、
ＦＲＣ方式を用い１ドットについて１６階調表示を行う
ものとすると、図８および図９に示されるような階調パ
ターンが用いられる。この階調パターンは、４本の走査
電極を同時に選択するＭＬＳ方式に対応して、４行×１
５列のドット（４行×５列の画素）を基本パターンとす
るものであり、図示のように、０／１５〜１５／１５の
階調レベルのいずれについても、第１行および第３行
は、互いに同一のパターンであり、また、第２行および
第４行は、互いに同一のパターンであり、さらに、偶数
行の配列は、奇数行の配列に対してシフトさせたパター
ンとなっている。

【００４０】ここで、図示の階調パターンは、５／１５
階調および１０／１５階調以外の階調パターンについて
は、フレーム毎に１ドットを単位として、図において右
方へシフトさせて用いられる。このため、これらの階調
パターンは、時間的には１５フレームの周期性を有する
ことになる。一方、５／１５階調および１０／１５階調
の階調パターンについては、図１（ｎ＝２）で示したも
のであり、フレーム毎に２ドットを単位として、図にお
いて右方へシフトさせて用いられる（図１０参照）。こ
のため、５／１５階調および１０／１５階調の階調パタ
ーンは、時間的には３フレームの周期性を有するが、他
の階調パターンと同様に扱うために、１５フレームの周
期性を有するものとする。

【００４１】そこで、図８および図９に示す階調パター
ンを、第１フレームにおいて用いるものと定義すると、
５／１５階調および１０／１５階調以外の階調パターン
については、以降、第１５フレームまで、１フレーム毎
に１ドットずつ右方へシフトしたパターンとなる一方、
５／１５階調および１０／１５階調については、１フレ
ーム毎に２ドットずつオンオフパターンが右方へシフト
したパターンとなる。したがって、あるドットについて
見れば、当該ドットの階調レベルとフレーム番号とによ
って、オンまたはオフさせるかが一義的に定まることに
なる。そこで、フレーム番号を特定するために、制御回
路１８０は、フレームデータＦＲを出力しているのであ
る。

【００４２】さて、本実施形態で用いる階調パターン
（図８および図９参照）は、いずれの階調レベルであっ
ても、同一列の４個のドットに着目すれば、上から順番
にオン・オフ・オン・オフ（＋−＋−）、オフ・オ
ン・オフ・オン（−＋−＋）、すべてがオン（＋＋＋
＋）、すべてがオフ（−−−−）のいずれかの表示パ
ターンとなっている。一方、４本の走査電極に印加され
る選択電圧の極性パターンは、極性反転まで考慮する
と、（＋−＋＋）、（−＋＋＋）、（＋＋＋−）、（＋
＋−＋）、（−＋−−）、（＋−−−）、（−−−
＋）、（−−＋−）の８通りである。このため、表示パ
ターンと極性パターンとの組み合わせは、計３２通り存
在するが、すべての組み合わせにおける不一致数は、必
ず「１」または「３」のいずれかとなる。したがって、
同時選択される４本の走査電極と交差する４個のドット
が同一の階調レベルとなる表示を行う場合には、信号電
極Ｘ１〜Ｘｎに印加される信号電圧は、−Ｖ１またはＶ
１のいずれかとなる。

【００４３】例えば図１１に示されるように、走査電極
Ｙ５〜Ｙｍと信号電極Ｘ１〜Ｘ６との交点に対応するド
ットを５／１５階調とし、それ以外のドットを０／１５
階調（オフ）とする背景表示を行う場合を想定する。こ
の場合、信号電極Ｘ１〜Ｘ６に印加される信号電圧は、
走査電極Ｙ１〜Ｙ４の選択期間では表示パターンが（−
−−−）となるので、−Ｖ１またはＶ１となり、また、
走査電極Ｙ５〜Ｙ８の選択期間では表示パターンが上記
、、のいずれかのパターンとなるので、やはり、
−Ｖ１またはＶ１となる。以降の選択期間でも同様であ
る。一方、信号電極Ｘ７〜Ｘｎに印加される信号電圧
は、表示パターン（−−−−）であるので、いずれの選
択期間においても、−Ｖ１またはＶ１のいずれかとな
る。

【００４４】ここで、電圧−Ｖ１と電圧Ｖ１とは、その
極性が相違するだけで、その実効値は同一である。さら
に、非選択期間では、電圧−Ｖ３、Ｖｃ、Ｖ３のいずれ
も選択されない。このため、図１１において、中間階調
の表示を行うドットを含む信号電極に存在して、０／１
５階調の表示を行うドット（例えば、走査電極Ｙ１と信
号電極Ｘ６との交点に対応するドット）の光学応答と、
０／１５階調の表示だけを行うドットの信号電極に存在
して、０／１５階調の表示を行うドット（例えば、走査
電極Ｙ１と信号電極Ｘ７との交点に対応するドット）の
光学応答とは、ともに図１２に示されるように同一とな
るので、透過率（反射率）に差が生じない。同様なこと
は、他の中間階調レベルでも言え、さらに、背景表示を
０／１５階調の（オフ）のほか、１５／１５階調（オ
ン）とする場合にも言える。したがって、本実施形態に
よれば、上述した表示を行う場合に、クロストークの発
生が未然に防止されるので、高品位の表示が可能とな
る。

【００４５】＜走査電極駆動回路＞次に、上記階調パタ
ーンを用いてＭＬＳ方式の駆動を行う駆動回路の具体的
構成について説明する。まず、走査電極駆動回路１２０
の構成について図５を参照して説明する。図５は、走査
電極駆動回路１２０の構成を示すブロック図である。こ
の図において、シフトレジスタ１２０２は、走査電極Ｙ
１〜Ｙｍの総数に対応するｍビットシフトレジスタであ
り、制御回路１８０から供給された選択データＳＤを、
ラッチパルスＬＰによって選択期間毎に順次シフトして
出力する。ここで、シフトレジスタ１２０２による各ビ
ットの転送信号は、各走査電極にそれぞれ１対１に対応
して、同時に選択すべき４本の走査電極を指定するもの
である。本実施形態では、４本の走査電極が選択期間毎
に順次指定される構成となっているので、例えば、１フ
レーム内の最初の選択期間では、走査電極Ｙ１〜Ｙ４が
選択され、次の選択期間では、走査電極Ｙ５〜Ｙ８が選
択されることとなる。続いて、デコーダ１２０４は、シ
フトレジスタ１２０２により指定された４本の走査電極
の各々に対しては、極性データＰＳ１〜ＰＳ４にしたが
って、選択電圧Ｖ３または−Ｖ３の選択を指示する電圧
選択信号を出力する一方、その他の走査電極に対して
は、電圧Ｖｃの選択を指示する電圧選択信号を出力する
ものである。

【００４６】さて、レベルシフタ１２０６は、デコーダ
１２０４によって出力される電圧選択信号の電圧振幅を
拡大するものである。そして、セレクタ１２０８は、電
圧振幅が拡大された電圧選択信号によって指示される選
択電圧を、実際に選択して、対応する走査電極に印加す
るものである。

【００４７】このような構成の走査電極駆動回路１２０
によれば、１フレームを４等分した各フィールドの最初
に、４本の走査電極の選択を指示する選択データＳＤが
供給されて、これがラッチパルスＬＰによって選択期間
毎に順次転送されるとともに、極性データＰＳ１〜ＰＳ
４が各フィールド毎に供給されるので、走査電極Ｙ１〜
Ｙｍに印加される電圧波形は、例えば、図６に示される
通りとなる。

【００４８】＜信号電極駆動回路＞次に、信号電極駆動
回路１４０の構成について図７を参照して説明する。図
７は、信号電極駆動回路１４０の構成を示すブロック図
である。この図において、アドレス制御回路１４０２
は、表示データの読み出しに用いる４行分の行アドレス
Ｒａｄを生成するものであり、当該４行分の行アドレス
Ｒａｄを、開始パルスＹＤによりリセットするととも
に、選択期間毎に供給されるラッチパルスＬＰで４行毎
に歩進させる構成となっている。したがって、例えば、
アドレス制御回路１４０２は、各フィールドの最初の選
択期間では、第１行〜第４行の行アドレスＲａｄを生成
し、次の選択期間では、第５行〜第８行の行アドレスＲ
ａｄを生成することになる。

【００４９】続いて、表示メモリ１４０４は、少なくと
もｍ行×ｎ列のドットに対応する記憶領域を有するデュ
アルポートＲＡＭであり、書き込み側では、各ドットの
階調レベルを示す階調データＤＡＴＡが書込アドレスＷ
ａｄで指定された番地にランダムに書き込まれる一方、
読み出し側では、アドレスＲａｄで指定された番地の階
調データが４行分シーケンシャルに読み出される構成と
なっている。すなわち、表示メモリ１４０４からは、４
行×ｎ列のドットに対応する階調データが選択期間毎に
読み出される。そこで、説明の便宜上、各列において読
み出される４個の階調データを、信号電極Ｘ１〜Ｘｎの
各列に対応してａ１〜ａｎと表記することとする。

【００５０】次に、階調データ変換回路１４０６は、読
み出された階調データａ１〜ａｎに応じて、図８や図９
に示したような階調パターンに変換し、選択された４本
の走査電極と交差するドットのオンオフを決定するもの
である。この各ドットのオンオフは、先に述べたよう
に、所定数の行列のドット単位内においてそのオンオフ
のドットが順次シフトする形となるため、フレーム番号
を示すフレームデータに応じて、各ドットのオンオフが
先に述べたルールに応じて変換されることとなる。

【００５１】このため、階調データ変換回路１４０６
は、変換テーブル１４０６ａを各列に対応してｎ個備え
る。ここで、ある列に対応する変換テーブル１４０６ａ
は、図８および図９に示される第１フレームの階調パタ
ーンを１フレーム毎に１ドット（５／１５階調および１
０／１５階調の階調パターンは２ビット）ずつシフトし
たパターンのうち、当該列に対応するものを、第１〜第
１５フレームの階調パターンとして予め記憶するもので
ある。そして、４個のドットに対応する階調データと、
フレーム番号を示すフレームデータＦＲとが供給される
と、変換テーブル１４０６ａは、各ドットについて、当
該階調データに対応する階調レベルとフレームデータＦ
Ｒで示されるフレームとに対応する階調パターンを調べ
るとともに、当該ドットがオンかオフかを判別して、そ
のドットのオンオフを示すドットデータを出力する。そ
して、ある１列に対応する変換テーブル１４０６ａは、
当該列における４個のドットのオンオフを示すドットデ
ータｂを出力する構成となっており、このため、階調デ
ータ変換回路１４０６からは、４行×ｎ列に相当するド
ットデータｂ１〜ｂｎが、それぞれｎ列の信号電極Ｘ１
〜Ｘｎに対応して出力されることとなる。

【００５２】例えば、走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ１との
交差に対応するＲのドットの階調データが５／１５階調
を示し、かつ、フレームデータＦＲで示されるフレーム
番号が「３」であるならば、図１０において※で示され
るように、当該ドットはオフであるので、階調データ変
換回路１４０６は、当該ドットについてオフを示すドッ
トデータを出力する。また、例えば、走査電極Ｙ４と信
号電極Ｘ２との交差に対応するＧドットの階調データが
３／１５階調を示し、かつ、フレームデータＦＲで示さ
れるフレーム番号が「５」であるならば、図８で示され
る階調パターンを５ドットだけ右方へシフトさせた場合
の周期性から判るように、当該ドットはオンであるの
で、階調データ変換回路１４０６は、当該ドットについ
てオンを示すドットデータを出力する。

【００５３】次に、演算回路１４０８は、オンオフを規
定する４行×ｎ列分のドットデータｂ１〜ｂｎから、信
号電極Ｘ１〜Ｘｎの各々に印加すべき電圧を選択させる
電圧選択信号を生成して出力するものである。このた
め、演算回路１４０８は、信号電極Ｘ１〜Ｘｎの各列に
対応して、デコーダ１４０８ａを備える。ここで、ある
１列分のデコーダ１４０８ａは、第１に、当該列に対応
する４つのドットデータと転送信号ＰＳ１〜ＰＳ４とを
互いに比較して、その不一致数を求め、第２に、その不
一致数に応じて、当該列の信号電極に印加すべき信号電
圧の選択を指示する電圧選択信号を出力するものであ
る。したがって、演算回路１４０８からは、信号電圧の
選択を指示する電圧選択信号ｃ１〜ｃｎが、それぞれｎ
列の信号電極Ｘ１〜Ｘｎに対応して出力されることとな
る。なお、不一致数と信号電圧との関係は、上述したよ
うに、不一致数が、「０」、「１」、「２」、「３」、
「４」であれば、それぞれ−Ｖ２、−Ｖ１、Ｖｃ、Ｖ
１、Ｖ２である。

【００５４】そして、レベルシフタ１４１０は、電圧選
択信号ｃ１〜ｃｎの電圧振幅をそれぞれ拡大するもので
ある。そして、セレクタ１４１２は、電圧振幅が拡大さ
れた電圧選択信号ｃ１〜ｃｎによって指示される電圧
を、実際に選択して対応する信号電極Ｘ１〜Ｘｎにそれ
ぞれ印加するものである。

【００５５】このような構成の信号電極駆動回路１４０
によれば、各フィールドのうち、ある選択期間におい
て、ある４本の走査電極が選択されると、当該４本の走
査電極との交差に対応する４行分のドットの階調データ
が、表示メモリ１４０４から読み出されるとともに、こ
の階調データと、制御回路１８０によるフレームデータ
ＦＲとから、当該４行分のドットのオンオフが規定され
て、このオンオフにしたがった信号電圧が、信号電極Ｘ
１〜Ｘｎのそれぞれ印加されることとなる。

【００５６】結局、このような実施形態の液晶表示装置
によれば、５／１０階調または１０／１５階調の階調表
示を行う場合、ドットが２ドットを単位としてシフトす
るので、ドットのオンオフが時間的、空間的に分散す
る。このため、従来の技術で述べたような、フリッカの
発生が防止されて、表示品位の低下が防止されることと
なる。

【００５７】さらに、本実施形態の液晶表示装置は、４
本の走査電極をまとめて順次選択するとともに、その選
択期間を１フレームで４回に分けて選択電圧を印加する
構成となっているので、１本ずつ走査電極を選択して選
択電圧を印加する構成よりも、選択電圧が低くて済む
し、かつ、そのような低い選択電圧でも良好な表示が可
能となっている。

【００５８】くわえて、液晶表示装置の階調パターンで
は、いずれの階調レベルであっても、ある１列に着目す
れば、上記〜のいずれかの表示パターンとなってい
るので、同時選択される４本の走査電極と交差する４個
のドットが同一の階調レベルとなる表示を行う場合に、
クロストークの発生を未然に防止して、高品位の表示が
可能となっている。

【００５９】なお、上述した実施形態にあっては、１６
階調表示を行うものとして説明したが、より低階調の
「４」階調表示や、より高階調の「６４」階調表示、も
しくは、それ以上の階調表示の場合でも、もちろん適用
可能である。例えば、４階調表示において、中間階調の
１／３階調および２／３階調は、図１３に示されるよう
に、上述した実施形態の１６階調表示における５／１５
階調および１０／１５階調と同一視できる。

【００６０】また、上述した実施形態にあっては、同時
駆動する走査電極の数を「４」としたが、本発明はこれ
に限られず、「１」以上の整数であれば良い。すなわ
ち、同時に複数本の走査電極を選択する構成としても良
いし、１本ずつ順番に選択する構成としても良い。いず
れにしても、実施形態で述べた技術を用いて、階調パタ
ーンを同時駆動する選択電極数に対応させれば、フリッ
カや、クロストークなどの発生を防止した高品位な表示
が可能となる。

【００６１】なお、上述した実施形態にあっては、色の
として３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を前提と
して説明したが、補色のＣ（シアン）、Ｍ（マゼン
ダ）、Ｙ（イエロー）の３色を用いても構わない。

【００６２】さらに、上述した実施形態においては、液
晶パネル１００を構成する一対の基板のうち、一方の基
板に走査電極Ｙ１〜Ｘｍを、他方の基板に信号電極Ｘ１
〜Ｘｎをそれぞれ形成したいわゆるパッシブマトリクス
型の液晶表示装置を例にとって説明したが、本発明はこ
れに限られない。例えば、一方の基板に、走査線または
信号線の一方と、矩形状の画素電極と、両者の間にＴＦ
Ｄ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）のような２端
子型非線形素子とを形成する一方、他方の基板に、走査
線または信号線の他方を画素電極と対向するように形成
した液晶表示装置にも適用できる。また、一方の基板
に、走査線と信号線とを形成するとともに、これらの走
査線と信号線との交差に対応して、矩形状の画素電極と
ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）の
ような３端子型非線形素子とを形成して、走査線に印加
される走査信号により当該素子をオンさせて、信号線に
印加される電圧を画素電極に書き込むような液晶表示装
置にも適用可能である。そして、これらの液晶表示装置
では、透過型、反射型のいずれにも適用可能であるのは
言うまでもない。

【００６３】加えて、本発明は、これらの液晶表示装置
のほかに、複数の色の画素をマトリクス状に配置してそ
れを発光させる、エレクトロルミネッセンスや、蛍光表
示管、プラズマディスプレイなどの自発光型表示装置だ
けでなく、電気光学効果により表示を行うとともに、１
画素を各原色に対応する複数のドットから構成されるカ
ラー表示装置のすべてに適用である。

【００６４】＜電子機器＞次に、上述したカラー表示装
置を携帯型電子機器に適用する場合について説明する。
この場合、電子機器は、図１４に示されるように、主
に、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００
２、駆動回路１００４、液晶パネル１００、クロック発
生回路１００８並びに電源回路１０１０を備えて構成さ
れる。このうち、表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ
（Read Only Memory）、ＲＡＭ（RandomAccess Memor
y）などのメモリや、光ディスク装置などのストレージ
ユニット、画像信号を同調して出力する同調回路等を含
み、クロック発生回路１００８からのクロック信号に基
づいて、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を
表示情報処理回路１００２に出力するものである。

【００６５】また、表示情報処理回路１００２は、増幅
・極性反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回
路、クランプ回路等の周知の各種処理回路などを含み、
クロック信号に基づいて入力された表示情報からデジタ
ル信号を順次生成し、クロック信号ＣＬＫなどのタイミ
ング信号や制御信号とともに駆動回路１００４に出力す
るものである。さらに、駆動回路１００４は、上述した
走査電極駆動回路１２０や、信号電極駆動回路１４０な
どに相当し、さらに、製造過程において検査に用いる検
査回路などを含んだものである。電源回路１０１０は、
各回路に所定の電源を供給するものであり、ここでは、
上述した電源回路１９０も含む概念のものである。

【００６６】＜携帯電話＞次に、上述したカラー表示装
置を携帯電話に適用した例について説明する。図１５
は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図におい
て、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２の
ほか、受話口１３０４、送話口１３０６とともに、液晶
パネル１００を備えるものである。

【００６７】なお、本実施形態に係る表示装置を適用す
る電子機器としては、上述した携帯電話のほか、ページ
ャ、時計、ＰＤＡ（個人向け情報端末）などが好適であ
る。ただし、この他にも、液晶テレビや、ビューファイ
ンダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナ
ビゲーション装置、電卓、ワードプロセッサ、ワークス
テーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを
備えた機器等などにも適用可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｆ
ＲＣ方式による階調表示を行うカラー表示装置におい
て、特定の階調レベルで発生する表示品位が低下するの
を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の基本的な階調パターンを説明するた
めの図である。

【図２】 本発明の基本的な階調パターンを説明するた
めの図である。

【図３】 本発明の基本的な階調パターンを説明するた
めの図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の電気
的構成を示すブロック図である。

【図５】 同液晶表示装置における走査電極駆動回路の
構成を示すブロック図である。

【図６】 同走査電極駆動回路による走査電圧波形と信
号電圧波形を示すタイミングチャートである。

【図７】 同液晶表示装置における信号電極駆動回路の
構成を示すブロック図である。

【図８】 同液晶表示装置における階調パターンを示す
図である。

【図９】 同液晶表示装置における階調パターンを示す
図である。

【図１０】 同階調パターンのうち、５／１０階調およ
び１０／１５階調のパターンのフレーム毎におけるシフ
ト状態を説明するための図である。

【図１１】 同液晶表示装置の表示の位置例を示す図で
ある。

【図１２】 同液晶表示装置におけるドットの光学応答
を示す図である。

【図１３】 液晶表示装置における他の階調パターンを
示す図である。

【図１４】 実施形態に係る液晶表示装置を適用した電
子機器の概略構成を示すブロック図である。

【図１５】 同液晶表示装置を適用した電子機器の一例
たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００……液晶パネル １２０……走査電極駆動回路 １４０……信号電極駆動回路 １８０……制御回路 １９０……電源回路 １４０６……階調データ変換回路 １４０６ａ……変換テーブル Ｘ１〜Ｘｎ……信号電極 Ｙ１〜Ｙｍ……走査電極

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H093 NA07 NA16 NA18 NA55 NA63 NA64 NC21 NC22 NC28 NC34 NC39 ND06 ND10 ND15 NF05 NF13 5C006 AA14 AA22 AF13 AF44 BB11 BF02 BF03 BF24 BF26 BF46 FA21 FA36 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 EE30 JJ02 JJ04 JJ06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる色に対応するドットが一定
   の規則性で配列し、且つ前記ドットのオンまたはオフを
   階調レベルに対応してフレーム毎に制御して階調表示を
   行うカラー表示装置の駆動方法であって、 オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ（ｎは２以上
   の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場合には、当該
   ｎドットを１単位として変化させる一方、前記第１の場
   合とは異なる第２の場合には、１ドットを単位として変
   化させることを特徴とするカラー表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 ｎ＝２とすることを特徴とする請求項１
   に記載のカラー表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 前記色は、赤、緑、青に相当する３色で
   あることを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置
   の駆動方法。
4. 【請求項４】 前記色は、シアン、マゼンダ、イエロー
   に相当する３色であることを特徴とする請求項１に記載
   のカラー表示装置の駆動方法。
5. 【請求項５】 互いに異なる色に対応するドットが、複
   数の走査線と複数の信号線との交差に対応して一定の規
   則性で配列してなり、 前記ドットのオンまたはオフを、階調レベルに対応して
   フレーム毎に制御して階調表示を行うカラー表示装置の
   駆動回路であって、 オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ（ｎは２以上
   の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場合には、当該
   ｎドットを１単位として変化させる信号電圧を、前記信
   号線の各々に印加する一方、 前記第１の場合とは異なる第２の場合には、１ドットを
   単位として変化させるための信号電圧を前記信号線の各
   々に印加することを特徴とするカラー表示装置の駆動回
   路。
6. 【請求項６】 前記ドットのオンオフを規定するドット
   データを、少なくとも階調レベルを規定する階調データ
   とフレーム番号とに対応して予め記憶する記憶メモリを
   備え、 選択された走査線との交差に対応するドットについて
   は、 当該ドットの階調データとその時点のフレームの順番と
   に対応するドットデータを、前記記憶メモリから読み出
   して、当該ドットのオンまたはオフを規定することを特
   徴とする請求項５に記載のカラー表示装置の駆動回路。
7. 【請求項７】 前記走査線を複数本毎に順次選択すると
   ともに、その選択期間を１フレーム内において複数回に
   分けて選択電圧を印加することを特徴とする請求項５に
   記載のカラー表示装置の駆動回路。
8. 【請求項８】 中間階調の表示を行うドットの信号線へ
   の信号電圧が取り得るレベルと、中間階調の表示を行わ
   ないドットの信号線への信号電圧が取り得るレベルと
   を、互いに同一に設定することを特徴とする請求項５に
   記載のカラー表示装置の駆動回路。
9. 【請求項９】 互いに異なる色に対応するドットが、複
   数の走査線と複数の信号線との交差に対応して一定の規
   則性で配列してなり、前記ドットのオンまたはオフを、
   階調レベルに対応してフレーム毎に制御して階調表示を
   行うカラー表示装置であって、 オンまたはオフのドットを、前記色数のｎ（ｎは２以上
   の整数）倍のドット数で繰り返す第１の場合には、当該
   ｎドットを１単位として変化させる一方、 前記第１の場合と異なる第２の場合には、１ドットを単
   位として変化させることを特徴とするカラー表示装置。