JP2002175039A

JP2002175039A - アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法

Info

Publication number: JP2002175039A
Application number: JP2001006940A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamakura; 誠山倉; Katsumi Adachi; 克己足達; Yoshinori Furubayashi; 好則古林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】サブフレームにより多階調表示を行い、しか
もフレーム期間を短縮してフリッカの発生を防止するよ
うにしたアクティブマトリックス型表示装置及びその駆
動方法を提供することである。【解決手段】１フレームを書き込み期間と保持期間か
らなる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累
積効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示
装置の駆動方法において、予め定めた１つの走査線に関
する各サブフレーム毎の保持期間に、前記予め定めた１
つの走査線以外の残余の走査線を、同一走査線に関して
同一のサブフレームを書き込まないように予め定めた順
序に従ってランダム走査し、１フレーム期間全体として
みると、各走査線それぞれにおいて、実質的に前記複数
のサブフレーム毎の書き込み及び保持期間が確保されて
階調表示駆動が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス方式の表示装置、特に液晶、有機ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）を用いた表示装置及びその駆動方法に
関し、詳しくは時間的に重み付けられたサブフレーム期
間における２値あるいは多値の電圧レベルの組み合わせ
により多階調表示を行う表示装置及びその駆動方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電池駆動による小型の携帯機器に用いら
れる表示装置には、より少ない消費電力が要求されてい
る。そのような要求を満たす表示デバイスの代表格とし
て、液晶や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）が知
られている。これらの表示素子を用いたアクティブマト
リクス方式の表示装置、典型的には３端子の薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子とする表示装置で
は、アナログの電圧あるいは電流によって画素の輝度を
制御し階調表示を行うのが一般的である。例えば、液晶
の場合はアナログの電圧を印加することによって、有機
ＥＬの場合はアナログの電流を流すことによって表示素
子の輝度を変化させ階調表示している。

【０００３】従来のアクティブマトリクス液晶パネルの
構成を図１０に示し、その階調表示方法を説明する。１
０１はアクティブマトリクス方式の液晶パネルであり、
信号線Ｓ１〜Ｓｎと、これと直交する走査線Ｇ１〜Ｇｍ
と、その交点近傍にあるスイッチング素子からなる。Ｓ
ｉはある信号線、Ｇｊはある走査線、１０２はそれらの
交点近傍にあるスイッチング素子、この場合は一般的な
３端子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の例である。１０
３は液晶素子を示し、トランジスタ１０２と対峙する側
に対向電極Ｖｃｏｍが形成される。１０４は蓄積容量で
あり液晶素子１０３の容量成分を補佐し、画質の劣化を
防止している。その逆側の電極は別途Ｖｓｔとして共通
接続される場合が多い。これらのトランジスタ側の交点
１０５が画素電極に相当する。

【０００４】動作を簡単に説明すると、走査線Ｇｊが１
フレーム期間に一度高電位となり、トランジスタ１０２
を導通させ、この時の信号線Ｓｉの電位まで画素電極１
０５、つまり液晶容量１０３と蓄積容量１０４を対向電
極Ｖｃｏｍに対して充電する。その後走査線Ｇｊが低電
位となってトランジスタ１０２が非導通となって、この
充電された電位を１フレーム期間保つ。また、液晶は交
流駆動するのが普通であるが、対向電極Ｖｃｏｍと蓄積
容量の共通電極Ｖｓｔを信号線Ｓｉに同期して反転した
パルス状波形を加え、信号線Ｓｉの振幅を減少すること
も一般的に行われる。１０６は信号側のシフトレジスタ
およびラッチであり、外部から入力されるクロック信号
ＣＫＨとスタート信号ＳＴＨにより、映像信号を順次サ
ンプリングしシリアル−パラレル変換する。図１０では
デジタル映像信号の例を示し、複数ビットの映像信号が
Ｄ／Ａ変換回路１０７によりアナログ信号に変えられ、
オペアンプ１０８により電流増幅されて信号線Ｓ１〜Ｓ
ｎに加えられる。走査側は外部より加えられるクロック
信号ＣＫＶとスタート信号ＳＴＶにより順次上から下へ
走査するシフトレジスタ１０９と出力バッファ１１０か
らなり、走査線Ｇ１〜Ｇｍをパルス波形で駆動する。

【０００５】図１１に各部の波形図を示す。ＨＤは水平
同期信号を示し、その周期は水平走査期間Ｈであり、前
述のＳＴＨとＣＫＶの周期に等しい。これらの位相はパ
ネル特性等により若干変えられる。入力信号はデジタル
映像信号であり、ＣＫＨの周期でデータは変化する。Ｆ
Ｆ１，ＦＦ２，ＦＦ３は信号側シフトレジスタのサンプ
リングパルスを示す。例えば、４ビット、１６階調の場
合では、データを１６進数で表現すると、ＦＦ１には”
０”、ＦＦ２には”７”、ＦＦ３には”Ｆ”がサンプリ
ングされラッチされている。ラッチパルスのタイミング
でこれをＤ／Ａ変換すると、対向電位Ｖｃｏｍに対する
パルス高さが変わり、これで階調を表現する。対向反転
すれば液晶の交流駆動をする際に信号線の電圧振幅を約
１／２にすることが可能で一般的に行われている。な
お、図１０の蓄積容量１０４を前段ゲート（図には示さ
れていないがＧｊ−１）とオーバーラップして形成し、
前段のゲート側からパルス電圧を印加して、対向電位を
一定に保ったまま対向反転同様に信号線の電圧振幅を約
１／２に低減できる容量結合駆動がある（特開平３−３
５２１８号公報）。あるいは蓄積容量１０４を前段ゲー
トにオーバーラップさせずに、ゲートとは独立に蓄積容
量にパルス電圧を印加する容量結合駆動（特願平１１−
２５５２２８）の場合も同様の効果が得られる。

【０００６】図１２に走査線の選択順序を示す。横軸は
時間、縦軸は選択ラインである。時間軸の最小幅は水平
走査期間Ｈであり、表示ライン数は１６である。図１２
のように、選択順序は０→１→２→・・・→１５という
ように順次走査となっている。従って、１６Ｈで１フレ
ーム期間が完了し、次のフレームの書き込みが始まる。
実際には、フレーム期間にはライン選択時間以外に垂直
ブランキング期間が設けられるが、図１２では省略して
いる。なお、水平走査期間Ｈは図１１のＨＤの周期に等
しく、この時間内にアナログ信号が画素に書き込まれて
いる。次に、従来のアクティブマトリクス有機ＥＬパネ
ルの構成を図１３に示す。図１０の液晶パネルの場合と
同機能のものは同一番号を付す。４０１はアクティブマ
トリクス方式の有機ＥＬパネルであり、信号線Ｓ１〜Ｓ
ｎと、これと直交する走査線Ｇ１〜Ｇｍと、その交点近
傍にあるスイッチング素子からなる。Ｓｉはある信号
線、Ｇｊはある走査線、４０２および４０３はそれらの
交点近傍にある第１および第２のスイッチング素子であ
り、３端子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を示してい
る。４０４は補助容量であり、第１のトランジスタ４０
２を介して第２のトランジスタ４０３のゲート電極に印
加された信号線Ｓｉの電圧を保持する役割をする。４０
５の位置は画素電極を示し、第２のトランジスタ４０３
を介して電源供給線Ｖｓに接続されている。４０６は有
機ＥＬ素子であり、画素電極４０５と対向電極Ｖｃｏｍ
との間に形成され、対向電極Ｖｃｏｍおよび電圧供給線
Ｖｓとの間に流れる電流により発光し、その電流制御に
より階調表示を行う。水平駆動回路および垂直駆動回路
の動作については図１の液晶の場合と同様であり、走査
線Ｇｊを順次走査して第１のトランジスタ４０２を導通
させ、信号線Ｓｉに出力されたアナログ電圧を第２のト
ランジスタ４０３のゲートと補助容量４０４に書き込ん
でいる。

【０００７】以上のように、従来のアクティブマトリク
ス液晶パネル及び有機ＥＬパネルでは、アナログ的に輝
度を変調することで階調表示を行ってきた。そのため、
水平駆動回路にはＤ／Ａ変換回路が設けられ、パネルに
対してアナログ量の電圧ないしは電流を出力する必要が
あった。しかしながら、Ｄ／Ａ変換回路の後段には、負
荷である信号線容量を充放電するための電流バッファと
してオペアンプを設ける必要があり、これが駆動回路全
体の消費電力を増大させる要因であった。なぜなら、オ
ペアンプは負荷を充放電していないときでもスタティッ
クな電流が絶えず流れて続けており、しかも全信号線数
に等しい数だけのオペアンプが存在するので、オペアン
プのスタティック電流による消費電力の総和は大きくな
り、これが駆動回路全体の消費電力の中で大きな割合を
占めていた。

【０００８】またアクティブマトリクス有機ＥＬパネル
の階調表示では、有機ＥＬ素子に流れる電流量により輝
度を制御するため、パネルの表示品質は画素トランジス
タの電流−電圧特性のばらつきに非常に敏感である。し
たがって、輝度ムラなどの画質低下を防ぐためには、パ
ネル全体にわたりトランジスタ特性を均一に形成する必
要がある。

【０００９】これらの電力課題、画質課題を解決する１
つの方法として、Ｄ／Ａコンバータやオペアンプなどの
アナログ回路を用いず、２値の固定電圧のみを用いて時
間変調によりデジタル的に階調表示を行う駆動方法が知
られている。本願ではこれをデジタル階調表示方式と呼
ぶものとする。デジタル階調表示方式では、アナログ回
路のスタティック電流による電力ロスがなく、また高画
質に対して要求されるトランジスタ特性のばらつきも厳
しくない。

【００１０】図１４に液晶の場合を例として、従来のデ
ジタル階調表示方式の構成を示す。図１４は図１０に比
較して、Ｄ／Ａ変換回路およびオペアンプの代わりに、
２値の固定電圧ＶＨ、ＶＬを選択するアナログマルチプ
レクサすなわちデコーダ５０１とアナログスイッチ５０
２が配置されている。デコーダとアナログスイッチは非
常に簡単な回路で構成することができ、スタティックな
電力消費がほとんどない。また、有機ＥＬを用いたデジ
タル駆動の場合も図５と同様に、Ｄ／Ａ変換回路および
オペアンプの代わりに、デコーダとアナログスイッチが
配置される。特に有機ＥＬにデジタル階調表示方式を適
用すると、画素トランジスタの電流−電圧特性が多少ば
らついても、２値の固定電圧に対する電流変動さえ抑え
られれば、輝度ムラが生じない良質な画像を提供できる
という利点がある。なお、走査側は図７のように順次走
査を行うためのシフトレジスタ回路により構成され、図
１０のアナログ駆動と同じである。

【００１１】次に、２値の固定電圧ＶＨ、ＶＬにより階
調を表示する方法を図１５と共に説明する。全体画像を
表示するフレーム期間を時間的に重み付けされた複数の
サブフレーム期間に分け、それぞれのサブフレーム期間
において液晶の場合は画素電極に、有機ＥＬの場合は第
２のトランジスタのゲート電極にＶＨまたはＶＬを加え
ることで、時間的なパルス幅変調を行っている。図１５
は、固定電圧が２値でサブフレームの数と入力データの
ビット数が一致している場合の例を示しており、入力デ
ータが４ビット、サブフレームの数が４である。入力デ
ータの最上位ビット（ＭＳＢ）〜最下位ビット（ＬＳ
Ｂ）に対応して、サブフレームＳＦ４〜ＳＦ１をそれぞ
れ割り当てている。入力データと重み付けされたサブフ
レームＳＦ１〜ＳＦ４における２値の固定電圧ＶＨ、Ｖ
Ｌの組み合わせにより１６通りの階調表示を行ってい
る。例えば、階調データが１０進数で１１、すなわち２
進数で”１０１１”のとき、サブフレームＳＦ３では”
０”に対応するＶＬが選択され、サブフレームＳＦ１、
ＳＦ２、ＳＦ４では”１”に対応するＶＨが選択され
る。なお、液晶素子の透過率−電圧特性（Ｔ−Ｖ特性）
や有機ＥＬの発光輝度−電流特性に合わせて、”０”に
ＶＨ、”１”にＶＬを対応させても良い。

【００１２】従来のデジタル階調表示方式では、時間的
に重み付けされたサブフレーム構造をとるために、図１
６に示すように走査線を選択する必要がある。図１６は
サブフレーム数が４の場合で、単純に走査線を上から下
へ順次走査しており、サブフレームの時間的な重み付け
を１：２：４：８とするために上位ビットほど長いサブ
フレーム期間を有している。このように、デジタル駆動
で順次走査する場合のフレーム周期は、サブフレーム数
をＮ、表示ライン数をＬ、水平走査期間をＨとしてＬ（１＋２＋４＋・・・＋２の（Ｎ−１）乗）×Ｈ＝
（２のＮ乗−１）ＨＬと表される。上式から分かるように、サブフレーム数Ｎ
が増えるとサブフレーム期間が２のＮ乗の項に起因して
急激に大きくなる。特に最上位ビット（ＭＳＢ）に対す
るサブフレーム期間は、他のラインの書き込みを行わな
い保持期間が非常に増大してしまう。この原因によりフ
レーム周期が増大してフリッカと呼ばれるちらつきが生
じる。逆にフレーム周波数を一定とすると、水平走査周
波数が大きくなって電力の増大を引き起こすという課題
があった。

【００１３】次に、デジタル階調表示方式に特有の画質
課題である動画疑似輪郭について説明する。図１７に動
画疑似輪郭の発生原理を示す。固定電圧が２値、サブフ
レーム数が４、サブフレームの保持期間の比が１：２：
４：８で１６階調表示する場合において、動画表示を想
定し、ある画素の２フレーム間の連続的な輝度変化を考
える。図１７では、説明を容易にするため、時間的に最
上位ビットに対するサブフレームＳＦ４から順に選択し
ている。第１フレームでは階調”７”すなわち”０１１
１”が表示され、第２フレームでは階調”８”すなわ
ち”１０００”が表示されたとする。この場合、２フレ
ーム間では”０１１１１０００”が表示されることにな
る。人間の目には発光パターンが累積され時間的に平均
化されるが、フレーム周波数が６０Ｈｚ程度では”・１
１１１・・・”の発光パターンに対して本来”７”ある
いは”８”の輝度に見えるはずが、階調”１６”の輝度
に一瞬見えてしまう。このように、上位ビットの急激な
変化が動画疑似輪郭をもたらす。これを防ぐためには一
般的に、サブフレームの数を増やし、急激なビット変化
を極力抑える手段が用いられる。例えば、図１８のよう
に、サブフレーム数を５とし、サブフレームの保持期間
の比を１：２：４：４：４として適切に１６階調を選ぶ
ようにする。このとき、階調”７”から階調”８”への
ビット変化が緩やかになり、この階調変化に関する動画
疑似輪郭が低減する。ただし、階調”３”から階調”
４”への動画疑似輪郭は残る。サブフレームの数をさら
に増やせば、動画疑似輪郭をさらに低減できる。このよ
うに、動画疑似輪郭を低減しようとすればサブフレーム
の数を増やす必要があり、従ってフレーム周期が増大
し、フレーム周波数を一定とすれば水平走査周波数が増
大し、故に電力増大をもたらすという課題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記背景技術の課題を
要約すれば以下の通りである。（１）小型の電池駆動の携帯機器に用いられる表示装
置、特にアクティブマトリクス方式の液晶及び有機ＥＬ
等の表示装置において、Ｄ／Ａコンバータやオペアンプ
等のアナログ回路を用いずに、２値の固定電圧のみで時
間的に重み付けられたサブフレームにより多階調表示を
行うと、フレーム周期が増大しフリッカを発生したり、
電力を増大する要因となっていた。

【００１５】（２）また、動画疑似輪郭を低減するため
にサブフレームの数を増やすと、さらに電力の増大を引
き起こしていた。

【００１６】本発明の目的は、サブフレームにより多階
調表示を行い、しかもフレーム期間を短縮してフリッカ
の発生を防止するようにしたアクティブマトリックス型
表示装置及びその駆動方法を提供することである。

【００１７】また、本発明の他の目的は、サブフレーム
の数を増やすことなく、動画疑似輪郭を低減するように
したアクティブマトリックス型表示装置及びその駆動方
法を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、１フレームを書き込み期間と保持期間か
らなる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累
積効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示
装置の駆動方法において、表示階調数よりも少ない複数
の信号レベルを予め準備しておき、デジタル画像データ
に応じて、前記複数の信号レベルのうちのいずれかの値
を選択して信号線を介して出力するとともに、予め定め
た１つの走査線に関する各サブフレーム毎の保持期間
に、前記予め定めた１つの走査線以外の残余の走査線
を、同一走査線に関して同一のサブフレームを書き込ま
ないように予め定めた順序に従ってランダム走査し、１
フレーム期間全体としてみると、各走査線それぞれにお
いて、実質的に前記複数のサブフレーム毎の書き込みが
行われ、各サブフレーム毎の保持期間が確保されて階調
表示駆動が行われることを特徴とする。

【００１９】本発明による選択方法には、サブフレーム
期間の選択順序が循環する場合と循環しない場合の両者
が含まれる。また、サブフレームの各々について順次走
査の場合とそうでない場合の両者が含まれる。

【００２０】上記構成により、従来のデジタル階調表示
方式に比べてフレーム期間を短縮でき、フリッカを大幅
に低減できる効果がある。

【００２１】また、フレーム周波数を一定とすれば、水
平走査期間が大きくすることができ、この時間に行う液
晶パネル容量の充放電による電力を低減できる。

【００２２】更に、Ｄ／Ａ変換回路やオペアンプが不要
で駆動回路の構成を簡単にすることができ、消費電力の
削減を図ることができる。

【００２３】また、本発明は、サブフレーム期間の選択
順序がＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ
２→・・・→ＳＦｎと循環するように走査線を選択する
駆動方法の場合もある。このような駆動方法にあって
は、走査線の選択方法としては、サブフレームの各々に
ついて必ずしも順次走査とならないこともある。また、
本発明は、サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ
２→・・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎ
と循環し、かつ１つの前記サブフレーム期間について見
れば順次走査となるように走査線を選択する駆動方法の
場合もある。

【００２４】また、本発明は、サブフレーム数をＮ、水
平走査期間をＨ、保持期間の重み付けを１：２：４：・
・・：２の（Ｎ−１）乗、走査線数をＬ、正の整数をＫ
としたとき、前記フレーム期間をＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ
乗−１））＝ＮＨＬと設定して駆動する場合もある。

【００２５】また、本発明は、サブフレーム数をＮ、水
平走査期間をＨ、ｉ番目のサブフレーム期間における保
持期間の重み付けをＫ（ｉ）（但し、ｉ＝１，２，…，
Ｎとする）、走査線数をＬとしたとき、前記フレーム期
間をＮＨ（１＋ΣＫ（ｉ））＝ＮＨＬと設定して駆動す
る場合もある。

【００２６】また、本発明は、表示階調数よりも少なく
且つ３以上の複数の信号レベルを予め準備しておき、デ
ジタル画像データに応じて、前記複数の信号レベルのう
ちのいずれかの値を選択して信号線を介して出力すると
ともに、１つの階調に対して前記１フレーム期間にとり
得る前記信号レベルの自由度を２とする場合もある。

【００２７】複数の信号レベルは、２値としてもよく、
３以上の複数値としてもよい。特に３以上の複数値（多
値化）の場合は、デジタルとアナログの併用により階調
表示を行うことを意味する。そして、このように多値化
した場合には、サブフレーム数を増やさずに表示階調数
を増やせる利点がある。そのため、隣り合う２つの階調
での急激なビット変化が小さくなるように適切に階調を
選べば、サブフレームを増やさずに動画疑似輪郭による
画質劣化を抑えることが可能となる。

【００２８】また、本発明は、上記駆動方法を実現する
ように構成されたアクティブマトリックス型表示装置で
ある。

【００２９】また、アクティブマトリックス型表示装置
としては、液晶層を有する液晶表示装置であってもよ
く、また、液晶層に代えて、発光層を備えた有機ＥＬ表
示装置であってもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は実施の形
態１に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の
要部構成図であり、図２は液晶表示装置１０の電気的構
成を示す回路図である。本実施の形態１に係る液晶表示
装置において、図１０及び図１４に示す従来例に対応す
る部分には同一の参照符号を付して、詳細な説明は省略
する。この液晶表示装置１０は、１フレームを書き込み
期間と保持期間からなる複数のサブフレームＳＦ１，Ｓ
Ｆ２，…，ＳＦｎ（総称するときは参照符号ＳＦで示
す）で構成し、保持期間の累積効果で階調表示を行うア
クティブマトリックス型表示装置である。液晶表示装置
１０は、第１の基板１１と、第１の基板１１に対向して
配置される第２の基板１２と、基板１１，１２間に封止
される液晶層１０３とを有する。第１の基板１１の内側
面には、マトリクス状に配置された複数の信号線Ｓ１，
Ｓ２，…，Ｓｎ（信号線を総称するとは、参照符号Ｓで
示す）と複数の走査線Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍ（走査線を
総称するときは、参照符号Ｇで示す）の各交点に対応し
てスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１０２
（ＴＦＴ）、ＴＦＴ１０２に接続された画素電極１０５
および画素電極１０５に接続された蓄積容量１０４が形
成されている。また、第２の基板１２の内側面には、対
向電極１４が形成されている。

【００３１】２０は信号線駆動回路である。この信号線
駆動回路２０は、シフトレジスタ／ラッチ回路１０６
（図面の簡略化のため、シフトレジスタとラッチを併せ
て１つのブロックとして示している）と、デコーダ５０
１と、アナログスイッチ５０２とを有する。デコーダ５
０１及びアナログスイッチ５０２は、アナログマルチプ
レクサを構成し、デジタル画像データに応じて２値の固
定電圧ＶＨ、ＶＬのいずれかを選択する働きをなす。こ
のような構成により、信号線駆動回路２０は、表示階調
数よりも少ない複数（本実施の形態１では固定電圧Ｖ
Ｈ、ＶＬの２値）の電圧レベルを予め準備しておき、デ
ジタル画像データに応じて、前記複数の電圧レベルのう
ちのいずれかの値を選択して信号線Ｓを介して出力する
機能を果たすことになる。

【００３２】また、３０は走査線駆動回路である。この
走査線駆動回路３０は、アドレス信号ＡＤＶにより指定
された走査線Ｇを選択するデコーダ８０３と、出力バッ
ファ１１０とから構成されている。デコーダ８０３には
制御回路（図示せず）から出力されるアドレス信号ＡＤ
Ｖが供給され、アドレス信号ＡＤＶによりアドレス指定
された走査線が選択されるように構成されている。な
お、アドレスの指定順序は、予め制御回路（図示せず）
内のメモリに予め記憶されており、このメモリに基づき
後述する所定の順序により走査線がランダム走査される
ことになる。

【００３３】次いで、液晶表示装置１０の駆動方法につ
いて説明する。実施の形態１では、全体画像を表示する
フレーム期間を時間的に重み付けされた複数のサブフレ
ーム期間に分け、それぞれのサブフレーム期間において
２値の固定電圧ＶＨまたはＶＬを選択出力することで、
時間的なパルス幅変調を行っている。階調データとサブ
フレームにおける２値の固定電圧の組み合わせの関係
は、例えば図１５に示されるが、図１５と異なる組み合
わせであってもよい。

【００３４】次いで、具体的な駆動シーケンスを図３に
示す。この図３は第０番目の走査線〜第１５番目の走査
線の１６本の走査線で、固定電圧が２値で、サブフレー
ムの数と入力階調データのビット数が共に４で一致して
いる場合の例を示している。図３（ａ）及び図３（ｃ）
は第０番目の走査線のサブフレームを示している。ま
た、図３（ｂ）及び図３（ｄ）は走査線の選択順序を示
している。なお、図３（ａ）及び図３（ｃ）は全体で１
フレーム期間を示しており、図３（ｃ）は図３（ａ）に
後続するものであるが、図面のスペース等を考慮して２
つに分けて描いたに過ぎない。また、同様に、図３
（ｂ）及び図３（ｄ）は全体で１フレーム期間を示して
おり、図３（ｄ）は図３（ｂ）に後続するものである
が、図面のスペース等を考慮して２つに分けて描いたに
過ぎない。

【００３５】以下、図３を参照しつつ、具体的な駆動方
法について説明する。各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ４の
期間は書き込み期間と保持期間からなり、書き込み期間
はどのサブフレームにおいても１水平走査期間（１Ｈ）
で一定であり、保持期間はサブフレームごとに水平走査
期間の２の累乗倍の定数倍に重み付けされている。即
ち、サブフレームＳＦ１の保持期間は４Ｈとされ、サブ
フレームＳＦ２の保持期間は８Ｈとされ、サブフレーム
ＳＦ３の保持期間は１６Ｈとされ、サブフレームＳＦ４
の保持期間は３２Ｈとされている。

【００３６】ここで、本発明における駆動方法は、フレ
ーム期間の短縮化を目的とするものである。そして、か
かる目的達成のため、予め定めた１つの走査線（図３の
場合では、第０番目の走査線に相当する）に関する各サ
ブフレーム毎の保持期間に、前記予め定めた１つの走査
線以外の残余の走査線（図３の場合では、第１番目〜第
１５番目の走査線に相当する）を、同一走査線に関して
同一のサブフレームを書き込まないように予め定めた順
序に従ってランダム走査し、１フレーム期間全体として
みると、全ての走査線に関してサブフレーム毎の書き込
み及び保持期間が確保されて階調表示が行われることを
特徴とする。

【００３７】ここで、上記目的を達成するための具体的
な走査線の選択順序を設定するに際して、先ず、サブフ
レーム期間を一般化しておく。Ｈを１水平走査期間、Ｎ
を全サブフレーム数、Ｋを正の整数とするとき、ｉ番目
のサブフレーム期間は、（ただし、ｉ＝１，２，・・
・，Ｎ）（１＋２の（ｉ−１）乗×ＮＫ）×Ｈと表される。上式の括弧内の第１項は書き込み期間を表
し、第２項は保持期間を表している。保持期間は（２の
累乗）×（定数Ｋ）×（サブフレーム数Ｎ）×（水平走
査期間Ｈ）で表され、サブフレームごとに（２の累乗）
の部分が１，２，４，８・・・と重み付けされる。保持
期間にＮＫの項を含んでいるのは、後述するようにフレ
ーム期間の短縮に役立つからである。

【００３８】そして、１フレーム期間は、全サブフレー
ム期間の和であるので、（Ｎ＋ＮＫ（１＋２＋４＋・・・＋２の（Ｎ−１）
乗））×Ｈ＝ＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ乗−１））と表される。

【００３９】図３（ａ），（ｃ）の波形図においては、
パルスの部分が書き込み期間、それ以外の部分が保持期
間に相当する。

【００４０】走査線の選択順序は、単純に上から下へ順
次走査するのでなく、図３（ｂ），（ｄ）に示すように
所定の順序で選択することにより、上位ビットにおける
サブフレーム期間の保持期間を利用して他のラインのサ
ブフレームを書き込み、フレーム期間を短縮している。
フレーム期間を短縮する具体的な方法は以下の手順で行
う。

【００４１】（１）表示走査線数の設定１フレーム期間には、全てのサブフレームを書き込むた
めに１ラインに対しＮ回の書き込み期間が必要である。
従って、表示走査線数がＬであるとき、１フレーム期間
に１水平走査期間の（Ｎ×Ｌ）倍の書き込み期間が必要
である。すなわち、書き込み期間はＮＨＬで表される。
保持期間を利用して他のラインの書き込みを行うとき、
最も効率的なのは、ＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ乗−１））＝ＮＨＬが成り立つときである。従って、表示走査線数をＬ＝１＋Ｋ（２のＮ乗−１）となるように選べばよい。

【００４２】図３（ｂ），（ｄ）の例ではサブフレーム
数がＮ＝４であるから、表示走査線数はＬ＝１５Ｋ＋１
となる。Ｋは正の整数であり、Ｋ＝１，２，３・・・と
すると、Ｌ＝１６，３１，４６・・・となる。図３
（ｂ），（ｄ）では、Ｋ＝１として表示走査線数Ｌ＝１
６、１フレーム期間がＮＨＬ＝６４Ｈとなっている。

【００４３】（２）走査線の選択順序の設定次いで、走査線の選択順序に関して詳細に説明する。図
３はサブフレーム数がＮ＝４、表示走査線数Ｌ＝１６
（Ｋ＝１）の場合であり、各サブフレーム期間は５Ｈ、
９Ｈ、１７Ｈ、３３Ｈであり、１フレーム期間はこれら
の和であって６４Ｈとなる。先頭の第０番目の走査線に
注目すると、時刻ｔ＝０から水平走査期間１Ｈの間に、
最下位ビットに対するサブフレームＳＦ１を書き込んで
いる。その後、保持期間が４Ｈあって、次に第０番目の
走査線のＳＦ２を書き込む時刻はｔ＝５Ｈとなる。この
ＳＦ１の保持期間の間に、他の走査線のサブフレームを
書き込んでいる。即ち、ｔ＝１Ｈで第１５番目の走査線
のＳＦ２を、ｔ＝２Ｈで第１３番目の走査線のＳＦ３
を、ｔ＝３Ｈで第９番目の走査線のＳＦ４を、ｔ＝４Ｈ
で第１番目の走査線のＳＦ１を書き込んでいる。換言す
れば、書き込むサブフレームの順序がＳＦ１→ＳＦ２→
ＳＦ３→ＳＦ４→ＳＦ１・・・というように循環してい
る。また、１つのサブフレーム、例えばＳＦ４に注目す
れば、選択順序は開始ラインを９として、９→１０→１
１→・・・→１５→０→１→・・・→８というように順
次走査となっている。他のサブフレームについても、開
始ラインが異なるだけで順次走査と言う点では同様であ
る。各サブフレームの開始ラインは、０ライン目に対す
る各サブフレームの書き込み時刻が決まれば一義的に決
まる。このように、サブフレームの保持期間を利用して
他のラインのサブフレームを書き込むように走査線を選
択すれば、単純に順次走査してサブフレーム構造をとる
場合に比べてフレーム期間をＮ／（２のＮ乗−１）倍に
短縮できる。

【００４４】例えば図３と図１６は同じ表示走査線数、
同じサブフレーム数であるが、順次走査の図１６のフレ
ーム周期は２４０Ｈであるのに対し、図３では６４Ｈで
済む。フレーム周期を短縮できればフリッカと呼ばれる
ちらつきを防止することができ、またフレーム周波数を
一定とすれば水平走査期間を増大でき、この水平走査期
間に行う液晶パネル容量の充放電による電力を低減でき
る。

【００４５】上記の例では、サブフレームの保持期間の
比をＳＦ１：ＳＦ２：ＳＦ３：ＳＦ４＝１：２：４：８
としたけれども、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばＳＦ１：ＳＦ２：ＳＦ３：ＳＦ４＝２：８：
１：４に設定しても、上記と同様な考え方で走査線の選
択順序を図４に示すようにすれば、フレーム期間の短縮
化を図ることができる。

【００４６】また、上記の例では、サブフレーム期間の
選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→ＳＦ３→ＳＦ４→ＳＦ１・
・・というように循環し、かつ１つのサブフレーム期間
について見れば順次走査となるように走査線を選択した
いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば図５に示すように、サブフレーム期間の選択順序がＳ
Ｆ１→ＳＦ２→ＳＦ３→ＳＦ４→ＳＦ１・・・と循環す
るけれども、１つのサブフレーム期間について見れば順
次走査とならないような選択を行うようにしてもよい。
図５の場合、例えばＳＦ４に注目すれば、選択順序は開
始ラインを３として、３→５→７→９→→１１→１３→
１５→２→４→・・・１４→３→５→というように２ラ
インおきの走査となっている。他のラインについても同
様に２ラインおきの走査となっている。このような図５
に示す走査線の選択であっても、フレーム期間の短縮化
を図ることができる。なお、順次走査を行う方が、走査
線を指定するアドレス回路を簡略化できる。

【００４７】また、上記の例では、サブフレーム期間を
重み付けの小さい順にＳＦ１→ＳＦ２→ＳＦ３→ＳＦ４
→ＳＦ１→・・・というように循環して走査線を選択し
たが、逆に重み付けの大きい順にＳＦ４→ＳＦ３→ＳＦ
２→ＳＦ１→ＳＦ４→・・・と循環してもよい。あるい
は、重み付けの大きさに関係なく、例えばＳＦ３→ＳＦ
１→ＳＦ４→ＳＦ２→ＳＦ３→・・・というようにサブ
フレーム順序を自由に設定してもよい。

【００４８】また上記の例ではサブフレームの循環する
周期をサブフレーム数Ｎ＝４に一致させて４Ｈ周期とし
たが、Ｎの倍数の範囲、例えばＮ＝４の場合は８Ｈ周期
で循環させても良い。またすべてのラインを複数のライ
ンからなるブロックごとに、あるいは数ラインおきに、
あるいは偶数ラインと奇数ラインとに分けるなどして、
サブフレームの順序を異ならせてもよい。このような場
合、サブフレームの各々について必ずしも順次走査とな
らないことがある。

【００４９】（走査線の選択方法の要約）上記走査線の
選択方法を要約すれば、以下の３通りに大別することが
できる。

【００５０】（１）複数の走査線のうち予め定めた１つ
の走査線に関する各サブフレーム毎の保持期間に、前記
予め定めた１つの走査線以外の残余の走査線を、同一走
査線に関して同一のサブフレームを書き込まないように
予め定めた順序に従ってランダム走査して、１フレーム
期間全体としてみると、各走査線それぞれにおいて、実
質的に前記複数の各サブフレーム毎の書き込み・保持期
間が確保されている。

【００５１】この選択方法では、サブフレーム期間の選
択順序が循環する場合と循環しない場合の両者が含まれ
る。また、サブフレームの各々について順次走査の場合
とそうでない場合の両者が含まれる。この選択方法によ
れば、保持時間を有効利用することにより、フレーム期
間を短縮できるという効果がある。

【００５２】（２）サブフレーム期間の選択順序がＳＦ
１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・
→ＳＦｎと循環するように走査線を選択する。

【００５３】この選択方法では、サブフレームの各々に
ついて必ずしも順次走査とならないこともある。この選
択方法によれば、上記の（１）の選択方法に比べて、保
持時間をさらに有効利用でき、フレーム期間を最も短縮
できるとともに、走査線を指定するアドレス回路を簡略
化できるという効果がある。

【００５４】（３）サブフレーム期間の選択順序がＳＦ
１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・
→ＳＦｎと循環し、かつ１つの前記サブフレーム期間に
ついて見れば順次走査となるように走査線を選択する。
この選択方法によれば、上記の（１），（２）の選択方
法に比べて、走査線を指定するアドレス回路を、構成の
簡単なカウンタ回路で構成できるという効果がある。

【００５５】なお、上記の（１）〜（３）の選択方法
は、走査線の選択方法の考え方が異なるものであるが、
結果的には同一の駆動シーケンスとなる場合はある。

【００５６】また、上記の例では、サブフレームの保持
期間を（２の累乗）×（定数Ｋ）×（サブフレーム数
Ｎ）×（水平走査期間Ｈ）としたが、（２の累乗）×
（定数Ｋ）の部分を任意に設定してもよい。一般化すれ
ば、重みの部分（定数Ｋ）×（２の累乗）をＫ（ｉ）に
置き換え、保持期間をＮＨ・Ｋ（ｉ）を表し、ｉ番目の
サブフレーム期間を、（ただし、ｉ＝１，２，・・・，
Ｎ）（１＋Ｎ・Ｋ（ｉ））×Ｈと表すことができる。また１フレーム期間は、全サブフ
レーム期間の和であるので、ＮＨ（１＋Ｋ（１）＋Ｋ（２）＋・・・＋Ｋ（Ｎ））＝
ＮＨ（１＋ΣＫ（ｉ））と表される。フレーム期間を短縮するためにこれをＮＨ
Ｌと置けば、表示走査線数はＬ＝１＋Ｋ（１）＋Ｋ（２）＋・・・＋Ｋ（Ｎ）＝１＋
ΣＫ（ｉ）となる。そして、この場合においても、上記のサブフレ
ームの保持期間を（２の累乗）×（定数Ｋ）×（サブフ
レーム数Ｎ）×（水平走査期間Ｈ）する場合と同様な考
え方に基づいて、走査線の選択順序を設定すればよい。

【００５７】（実施の形態１の補足説明）本実施の形
態では液晶の交流駆動に関しては従来例と同様に対向反
転駆動を仮定しており、固定電圧を２値としたが、対向
を一定とする場合には固定電圧を正極性及び負極性でそ
れぞれ２値ずつ、合計４値とすることで適用可能であ
る。なお、前段ゲートの容量結合駆動、あるいは蓄積容
量を独立に制御する容量結合駆動を用いれば、固定電圧
を２値のままで対向を一定にすることが可能である。

【００５８】本実施例ではサブフレーム数Ｎ＝４、定
数Ｋ＝１より表示ライン数をＬ＝１６としたが、これは
表示可能な最大ライン数であって、実際にはこれより少
ないライン数でもよい。例えば、表示可能な最大ライン
数をＬ＝１６とし、実際に表示するライン数を１５ライ
ンとした場合には、どのラインも選択されない時間が４
Ｈ分生じるだけである。

【００５９】（実施の形態２）図６は実施の形態２に係
る液晶表示装置１０Ａの電気的構成を示す回路図であ
る。本実施の形態２は、実施の形態１に類似し対応する
部分には同一の参照符号を付す。上記実施の形態１では
時間的に重み付けされた複数のサブフレームにおける２
値の固定電圧の組み合わせで階調表示を行うようにした
が、本実施の形態２では、３値以上の固定電圧を組み合
わで階調表示を行うことを特徴するものである。このこ
とは、多値サブフレームによる階調表示、すなわちデジ
タルとアナログの併用により階調表示を行うことを意味
する。

【００６０】このように多値化した場合には、信号側駆
動回路の固定電圧を選択するアナログマルチプレクサ
（デコーダおよびスイッチ）の回路構成が複雑になる
が、サブフレーム数を増やさずに表示階調数を増やせる
利点がある。例えば、図７のように、３値４サブフレー
ムで保持期間の比を１：２：４：８とした場合、１つの
階調に対して取り得る固定電圧の自由度を２とすれば、
最大３１階調得られる。

【００６１】一方、多値化によりサブフレーム数を少な
くすることも可能である。例えば、図８のように、３値
３サブフレームで保持期間の比を１：２：４とした場
合、１つの階調に対して取り得る固定電圧の自由度を２
とすれば、最大１５階調得られる。サブフレーム数を少
なくできればフレーム周期をさらに短縮することがで
き、フレーム周波数を一定とすれば水平走査周波数を低
減でき、電力を低減することが可能である。ここで多値
化する際、１つの階調に対して取り得る固定電圧の自由
度を２とすることにより、隣り合う階調間での輝度飛び
を防ぐことができ、階調−輝度特性において連続性を保
つことができる。

【００６２】また、図９のように、３値４サブフレーム
で保持期間の比を１：２：２：２として、隣り合う２つ
の階調での急激なビット変化が小さくなるように適切に
階調を選べば、サブフレームを増やさずに動画疑似輪郭
による画質劣化を抑えることが可能である。

【００６３】なお、多値化した場合も２値の場合と同様
に、対向反転駆動及び容量結合駆動を用いて、固定電圧
の数を２倍にすることなく液晶の交流駆動が可能であ
る。

【００６４】（その他の事項）上記実施の形態１，２で
は表示素子に液晶を用いて説明したが、表示素子が有機
ＥＬであっても実施の形態１，２の走査線の選択方法を
同様に適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば以下の効果
を奏する。（１）従来のアクティブマトリクス型表示装置、特に液
晶、有機ＥＬを用いたアクティブマトリクス型表示装置
において、従来のデジタル階調表示方式に比べてフレー
ム期間を短縮でき、フリッカを大幅に低減できる効果が
ある。また、フレーム周波数を一定とすれば、水平走査
期間が大きくすることができ、この時間に行う液晶パネ
ル容量の充放電による電力を低減できる効果がある。

【００６６】（２）Ｄ／Ａ変換回路やオペアンプが不要
でドライバ回路の構成を簡単にすることができ、これら
で消費する電力を削減できる効果がある。

【００６７】（３）従来のアナログ階調表示方式で要求
されるほど高精度で均一な薄膜トランジスタの特性を必
要とせず、トランジスタ特性ばらつきによる輝度ムラな
どの画質劣化を低減できる効果がある。

【００６８】（４）固定電圧を多値化することにより、
電力を増大させずに階調性や動画疑似輪郭などの画質劣
化を防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係るアクティブマトリクス型液
晶表示装置１０の要部構成図である。

【図２】液晶表示装置１０の電気的構成を示す回路図で
ある。

【図３】実施の形態１における走査線の選択順序を示す
駆動シーケンス図である。

【図４】実施の形態１における走査線の選択順序の変形
例を示す駆動シーケンス図である。

【図５】実施の形態１における走査線の選択順序の変形
例を示す駆動シーケンス図である。

【図６】実施の形態２に係る液晶表示装置１０Ａの電気
的構成を示す回路図である。

【図７】実施の形態２における階調とサブフレームとの
関係を示す図である。

【図８】実施の形態２における階調とサブフレームとの
関係の変形例を示す図である。

【図９】実施の形態２における階調とサブフレームとの
関係の変形例を示す図である。

【図１０】従来のアクティブマトリクス液晶パネルにお
けるアナログ階調表示の構成図である。

【図１１】従来のアクティブマトリクス液晶パネルにお
けるアナログ階調表示の波形図である。

【図１２】従来のアナログ階調表示の走査線選択順序を
示す図である。

【図１３】従来のアクティブマトリクス有機ＥＬパネル
におけるアナログ階調表示の構成図である。

【図１４】従来のアクティブマトリクス液晶パネルにお
けるデジタル階調表示の構成図である。

【図１５】デジタル階調表示における階調とサブフレー
ムの関係を示す図である。

【図１６】従来のデジタル階調表示の走査線選択順序を
示す図である。

【図１７】デジタル階調表示における動画疑似輪郭の発
生原理を示す図である。

【図１８】従来のデジタル階調表示における動画疑似輪
郭の低減方法を示す図である。

【符号の説明】

１０：液晶表示装置２０：信号側駆動回路３０：走査線駆動回路１０１：液晶パネル１０２，４０２，４０３：スイッチング素子１０３：液晶層１０４：蓄積容量１０５，４０５：画素電極１０６：シフトレジスタ及びラッチ１１０：出力バッファ４０１：アクティブマトリクス方式の有機ＥＬパネル４０４：補助容量４０６：有機ＥＬ素子５０１：デコーダ５０２：アナログスイッチ８０３：走査線選択デコーダＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓｉ，Ｓｎ：信号線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇｊ，Ｇｍ：走査線ＣＫＨ：信号側クロック信号ＳＴＨ：信号側スタート信号ＣＫＶ：走査側クロック信号ＳＴＶ：走査側クロック信号ＡＤＶ：走査側アドレス信号Ｖｃｏｍ：対向電極Ｖｓｔ：蓄積容量の共通電極Ｖｓ：電源供給線ＨＤ：水平同期信号ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３：信号側シフトレジスタのサン
プリングパルスＶＨ，ＶＬ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３：固定電圧ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４：サブフレーム期間

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６２２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２２Ｅ６２２Ｑ６２３６２３ＥＧ０２Ｆ 1/133 ５５０Ｇ０２Ｆ 1/133 ５５０Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｋ 3/36 3/36 (72)発明者古林好則大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA51 NC22 NC23 NC26 NC34 ND06 ND10 5C006 AA01 AA14 AA16 AA17 AC28 AF83 BB16 BC03 BC12 BF03 BF04 BF24 BF25 BF26 FA23 FA29 FA56 5C080 AA06 AA10 BB05 DD05 DD06 EE19 EE29 FF11 JJ02 JJ04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累積
効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示装
置の駆動方法において、表示階調数よりも少ない複数の信号レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の信号
レベルのうちのいずれかの値を選択して信号線を介して
出力するとともに、予め定めた１つの走査線に関する各サブフレーム毎の保
持期間に、前記予め定めた１つの走査線以外の残余の走
査線を、同一走査線に関して同一のサブフレームを書き
込まないように予め定めた順序に従ってランダム走査
し、１フレーム期間全体としてみると、各走査線それぞれに
おいて、実質的に前記複数のサブフレーム毎の書き込み
が行われ、各サブフレーム毎の保持期間が確保されて階
調表示駆動が行われることを特徴とするアクティブマト
リクス型表示装置の駆動方法。
【請求項２】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ
（ｎは自然数）で構成し、前記保持期間の累積効果で階
調表示を行うアクティブマトリックス型表示装置の駆動
方法において、表示階調数よりも少ない複数の信号レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の信号
レベルのうちのいずれかの値を選択して信号線を介して
出力するとともに、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
するように走査線を選択することを特徴とするアクティ
ブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項３】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームＳＦ１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ
（ｎは自然数）で構成し、前記保持期間の累積効果で階
調表示を行うアクティブマトリックス型表示装置の駆動
方法において、表示階調数よりも少ない複数の信号レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の信号
レベルのうちのいずれかの値を選択して信号線を介して
出力するとともに、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
し、かつ１つの前記サブフレーム期間について見れば順
次走査となるように走査線を選択することを特徴とする
アクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項４】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累積
効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示装
置の駆動方法において、表示階調数よりも少ない複数の信号レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の信号
レベルのうちのいずれかの値を選択して信号線を介して
出力するとともに、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、保持期間の重
み付けを１：２：４：・・・：２の（Ｎ−１）乗、走査
線数をＬ、正の整数をＫとしたとき、前記フレーム期間
をＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ乗−１））＝ＮＨＬと設定して
駆動すること特徴とするアクティブマトリクス型表示装
置の駆動方法。
【請求項５】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累積
効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示装
置の駆動方法において、表示階調数よりも少ない複数の信号レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の信号
レベルのうちのいずれかの値を選択して信号線を介して
出力するとともに、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、ｉ番目のサブ
フレーム期間における保持期間の重み付けをＫ（ｉ）
（但し、ｉ＝１，２，…，Ｎとする）、走査線数をＬと
したとき、前記フレーム期間をＮＨ（１＋ΣＫ（ｉ））
＝ＮＨＬと設定して駆動することを特徴とするアクティ
ブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項６】１フレームを書き込み期間と保持期間から
なる複数のサブフレームで構成し、前記保持期間の累積
効果で階調表示を行うアクティブマトリックス型表示装
置の駆動方法において、表示階調数よりも少なく且つ３以上の複数の信号レベル
を予め準備しておき、デジタル画像データに応じて、前
記複数の信号レベルのうちのいずれかの値を選択して信
号線を介して出力するとともに、１つの階調に対して前
記１フレーム期間にとり得る前記信号レベルの自由度を
２とすることを特徴とするアクティブマトリックス型表
示装置の駆動方法。
【請求項７】前記複数の信号レベルを２値とすることを
特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のアクティブ
マトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項８】前記複数の信号レベルを３以上の複数値と
することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の
アクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項９】マトリクス状に配置された複数の信号線と
複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、前
記スイッチング素子に接続された画素電極、および前記
画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基板
と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電極
が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き込
み期間と保持期間からなる複数のサブフレームで構成
し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティ
ブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記複数の走査線のうち予め定めた１つの走査線に関す
る各サブフレーム毎の保持期間に、前記予め定めた１つ
の走査線以外の残余の走査線を、同一走査線に関して同
一のサブフレームを書き込まないように予め定めた順序
に従ってランダム走査する走査線駆動回路と、を有し、１フレーム期間全体としてみると、各走査線それぞれに
おいて、実質的に前記複数のサブフレーム毎の書き込み
が行われ、各サブフレーム毎の保持期間が確保されて階
調表示駆動が行われることを特徴とするアクティブマト
リックス型表示装置。
【請求項１０】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、
前記スイッチング素子に接続された画素電極、および前
記画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基
板と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電
極が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き
込み期間と保持期間からなる複数のサブフレームＳＦ
１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ（ｎは自然数）で構成し、前記
保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティブマトリ
ックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
するように前記走査線を選択する走査線駆動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項１１】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、
前記スイッチング素子に接続された画素電極、および前
記画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基
板と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電
極が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き
込み期間と保持期間からなる複数のサブフレームＳＦ
１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ（ｎは自然数）で構成し、前記
保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティブマトリ
ックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
し、かつ１つの前記サブフレーム期間について見れば順
次走査となるように前記走査線を選択する走査線駆動回
路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項１２】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、
前記スイッチング素子に接続された画素電極、および前
記画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基
板と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電
極が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き
込み期間と保持期間からなる複数のサブフレームで構成
し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティ
ブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、保持期間の重
み付けを１：２：４：・・・：２の（Ｎ−１）乗、走査
線数をＬ、正の整数をＫとしたとき、前記フレーム期間
をＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ乗−１））＝ＮＨＬとなるよう
に、前記走査線を選択する走査線駆動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項１３】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、
前記スイッチング素子に接続された画素電極、および前
記画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基
板と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電
極が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き
込み期間と保持期間からなる複数のサブフレームで構成
し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティ
ブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、ｉ番目のサブ
フレーム期間における保持期間の重み付けをＫ（ｉ）
（但し、ｉ＝１，２，…，Ｎとする）、走査線数をＬと
したとき、前記フレーム期間をＮＨ（１＋ΣＫ（ｉ））
＝ＮＨＬとなるように、前記走査線を選択する走査線駆
動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項１４】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応してスイッチング素子、
前記スイッチング素子に接続された画素電極、および前
記画素電極に接続された蓄積容量が形成された第１の基
板と、前記第１の基板と液晶層を介して対峙する対向電
極が形成された第２の基板とを備え、１フレームを書き
込み期間と保持期間からなる複数のサブフレームで構成
し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクティ
ブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少なく且つ３以上の複数の電圧レベル
を予め準備しておき、デジタル画像データに応じて、前
記複数の電圧レベルのうちのいずれかの値を選択し、し
かも１つの階調に対して前記１フレーム期間にとり得る
前記電圧レベルの自由度を２とするような選択を行い、
この選択された電圧値を前記信号線を介して出力する信
号線駆動回路と、前記走査線を順次走査又はランダム走査する走査線駆動
回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項１５】前記複数の電圧レベルを２値とすること
を特徴とする請求項９乃至１３の何れかに記載のアクテ
ィブマトリクス型表示装置。
【請求項１６】前記複数の電圧レベルを３以上の複数値
とすることを特徴とする請求項９乃至１３の何れかに記
載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項１７】前記信号線駆動回路が複数の前記電圧レ
ベルから１値を選択して出力するアナログマルチプレク
サを含むことを特徴とする請求項９乃至１４の何れかに
記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項１８】前記走査線駆動回路が入力されるアドレ
ス信号に従って走査線を選択するデコーダを含むことを
特徴とする請求項９乃至１４の何れかに記載のアクティ
ブマトリクス型表示装置。
【請求項１９】前記スイッチング素子が３端子の薄膜ト
ランジスタで構成されることを特徴とする請求項９乃至
１４の何れかに記載のアクティブマトリクス型表示装
置。
【請求項２０】前記対向電極を前記信号線駆動回路の出
力信号に同期して水平走査期間の整数倍の周期で反転駆
動することを特徴とする請求項９乃至１４の何れかに記
載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２１】前記走査線駆動回路の出力を４値とし、
容量結合駆動を行うことを特徴とする請求項９乃至１４
の何れかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２２】前記走査線駆動回路の出力を２値とし、
前記蓄積容量を２値で独立に駆動することにより容量結
合駆動を行うことを特徴とする請求項９乃至１４の何れ
かに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２３】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームで構成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を
行うアクティブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記複数の走査線のうち予め定めた１つの走査線に関す
る各サブフレーム毎の保持期間に、前記予め定めた１つ
の走査線以外の残余の走査線を、同一走査線に関して同
一のサブフレームを書き込まないように予め定めた順序
に従ってランダム走査する走査線駆動回路と、を有し、１フレーム期間全体としてみると、各走査線それぞれに
おいて、実質的に前記複数のサブフレーム毎の書き込み
が行われ、各サブフレーム毎の保持期間が確保されて階
調表示駆動が行われることを特徴とするアクティブマト
リックス型表示装置。
【請求項２４】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームＳＦ１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ（ｎは自然数）で構
成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクテ
ィブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
するように前記走査線を選択する走査線駆動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項２５】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームＳＦ１，ＳＦ２，…，ＳＦｎ（ｎは自然数）で構
成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を行うアクテ
ィブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、前記サブフレーム期間の選択順序がＳＦ１→ＳＦ２→・
・・→ＳＦｎ→ＳＦ１→ＳＦ２→・・・→ＳＦｎと循環
し、かつ１つの前記サブフレーム期間について見れば順
次走査となるように前記走査線を選択する走査線駆動回
路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項２６】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームで構成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を
行うアクティブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、保持期間の重
み付けを１：２：４：・・・：２の（Ｎ−１）乗、走査
線数をＬ、正の整数をＫとしたとき、前記フレーム期間
をＮＨ（１＋Ｋ（２のＮ乗−１））＝ＮＨＬとなるよう
に、前記走査線を選択する走査線駆動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項２７】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームで構成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を
行うアクティブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少ない複数の電圧レベルを予め準備し
ておき、デジタル画像データに応じて、前記複数の電圧
レベルのうちのいずれかの値を選択して前記信号線を介
して出力する信号線駆動回路と、サブフレーム数をＮ、水平走査期間をＨ、ｉ番目のサブ
フレーム期間における保持期間の重み付けをＫ（ｉ）
（但し、ｉ＝１，２，…，Ｎとする）、走査線数をＬと
したとき、前記フレーム期間をＮＨ（１＋ΣＫ（ｉ））
＝ＮＨＬとなるように、前記走査線を選択する走査線駆
動回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項２８】マトリクス状に配置された複数の信号線
と複数の走査線の各交点に対応して第１のスイッチング
素子、前記第１のスイッチング素子に接続された第２の
スイッチング素子、前記第２のスイッチング素子に接続
された画素電極および前記第２のスイッチング素子に前
記画素電極と異なる側に接続された電源供給線が形成さ
れた第１の基板と、前記第１の基板と発光層を介して対
峙する対向電極が形成された第２の基板とを備え、１フ
レームを書き込み期間と保持期間からなる複数のサブフ
レームで構成し、前記保持期間の累積効果で階調表示を
行うアクティブマトリックス型表示装置において、表示階調数よりも少なく且つ３以上の複数の電圧レベル
を予め準備しておき、デジタル画像データに応じて、前
記複数の電圧レベルのうちのいずれかの値を選択し、し
かも１つの階調に対して前記１フレーム期間にとり得る
前記電圧レベルの自由度を２とするような選択を行い、
この選択された電圧値を前記信号線を介して出力する信
号線駆動回路と、前記走査線を順次走査又はランダム走査する走査線駆動
回路と、を有することを特徴とするアクティブマトリクス型表示
装置。
【請求項２９】前記複数の電圧レベルを２値とすること
を特徴とする請求項２３乃至２７の何れかに記載のアク
ティブマトリクス型表示装置。
【請求項３０】前記複数の電圧レベルを３以上の複数値
とすることを特徴とする請求項２３乃至２７の何れかに
記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３１】前記信号線駆動回路が複数の前記電圧レ
ベルから１値を選択して出力するアナログマルチプレク
サを含むことを特徴とする請求項２３乃至２８の何れか
に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３２】前記走査線駆動回路が入力されるアドレ
ス信号に従って走査線を選択するデコーダを含むことを
特徴とする請求項２３乃至２８の何れかに記載のアクテ
ィブマトリクス型表示装置。
【請求項３３】前記第１及び第２のスイッチング素子が
３端子の薄膜トランジスタで構成されることを特徴とす
る請求項２３乃至２８の何れかに記載のアクティブマト
リクス型表示装置。