JP2003157062A - 液晶表示装置の駆動方法および駆動回路 - Google Patents
液晶表示装置の駆動方法および駆動回路Info
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Abstract
に、消費電流の増大とクロストークの増大を抑制し、さ
らに駆動回路の回路規模の増大を抑制する。 【解決手段】 MLAC12C0〜12C2は、重み付
けされたPWM期間に対応して設けられ、それぞれ、G
DATP11から出力される各PWM期間(0)〜
(2)のPWM成分と、RSELR15から出力される
行選択パターンとについてMLA演算を行う。CNT1
3は、各MLACから出力される値のそれぞれの個数を
計数し計数結果をCMP14に出力する。CMP14
は、計数結果およびサイクル信号に従って、MLA演算
結果を昇順または降順に出力する。
Description
択法によって液晶表示装置を駆動する駆動方法およびそ
の駆動方法を用いた駆動回路に関する。特に、消費電流
の増大とクロストークの増大を抑制できる液晶表示装置
の駆動方法および駆動回路に関する。
を生かして、携帯電話機や携帯情報端末等の携帯端末に
広く適用されている。液晶表示装置には、主として、パ
ッシブ駆動されるSTN液晶素子を使用したものと、T
FTを備えたアクティブマトリックス液晶素子を使用し
たものとがあるが、STN液晶素子は、アクティブマト
リックス液晶素子に比べて、製造工程が短く、簡単な素
子構造を持ち、低コストで生産できるという利点があ
る。
動画表示を行うことが望まれている。そのため、高速応
答することと階調表示ができる液晶表示装置が要求され
る。
較的高速な応答特性が得られる。一方、STN液晶素子
では、駆動方式として、APT(Alto Pleshko Techniq
ue)やIAPT(Improved APT)などの線順次駆動法が
用いられるのが一般的である。線順次駆動法は、オンレ
ベル/オフレベルを簡単に発生できるためマルチプレク
ス駆動として有効であるが、STN液晶素子を高速応答
させるには限界がある。
の駆動方法として、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)がある。MLA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。
(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
は互いに直交している。
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。
シーケンスの決め方を示す説明図である。図15におい
て、(a)は選択行列および表示データの例、(b)は
列表示パターンと電圧パターンの例、(c)は列電極
i,jの電圧波形例を示す。ここでは、図15(a)に
示すように、画素として4行2列、選択行列として4行
4列の直交行列を例にとる。図15(a)に示す選択行
列において、「1」は正の選択パルス、「0」は負の選
択パルスを意味する。
データが図15(a)の右側に示すようになっていると
する。図15(a)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、列表示パターン
は、図15(b)に示すようなベクトル(d)で表され
る。図15(b)に示すベクトル(d)では、「1」は
オン表示に対応し、「0」はオフ表示に対応する。
ベルは、図15(b)に示すベクトル(v)のようにな
る。このベクトルは、列表示パターンとそれに対応する
行選択パターン(選択行列における列)とについてビッ
トごとに排他的論理和をとり、それらの結果の和をとっ
たものに対応する。図15(c)は、図15(b)に示
したベクトル(v)に対応した列電極i,jの電圧波形
を示すタイミング図である。図15(c)において、縦
軸は列電極に印加される電圧(列電圧)を示し、横軸は
時間を示している。ここで、「0」は−2Vc、「1」
は−Vc、「2」は0、「3」は+Vc、「4」は+2
Vcに対応している。
ーム応答を抑制し、その結果、高速応答と高コントラス
トとを同時に達成できる。すなわち、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。
場合、列表示パターンおよび行選択パターンにおけるオ
ンオフ表示および選択パターンを「1」と「0」とで表
すと、列電極に印加される電圧パターンは、列表示パタ
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
ごとに排他的論理和をとり、それらの結果の和をとった
ものに対応する。
れるライン数がLのときL+1となる。例えば、選択行
列として図15(a)に示す4行4列の直交行列を用い
た場合には、同時選択ライン数は4なので印加電圧レベ
ル数は5である。具体的には、図15(c)に示すよう
に、(−2Vc,−Vc,0,+Vc,+2Vc)の5
種類のレベルが列電極i,jに印加されることになる。
表示を行うために、振幅変調を用いて中間電圧を比較的
容易に発生することができる。しかし、パッシブ駆動法
では、単純に振幅変調を行うと線順次駆動における非選
択時の電圧変動が生じて、非表示部分にオン表示または
オフ表示に応じた電圧とは異なる不正電圧が印加されて
しまう。そこで、種々の中間電圧を発生させるための手
法が用いられている。
による階調方法(以下、PWM法という。)を適用した
場合の駆動方法について説明する。まず、一般的なPW
M法の例を図16に示す。図16において「1」はオン
表示、「0」はオフ表示に対応する。
(T)を5つ分割期間(T0〜T4)に等分に分割す
る。階調レベル5/5はT0〜T4の期間オン表示を行
い、階調レベル0/5ではT0〜T4の期間オフ表示を
行う。そして、階調レベル1/5,2/5,3/5,4
/5ではオン表示とオフ表示の期間を混在させることに
よって中間レベルの階調を表示する。このように5分割
した場合には6レベルの階調を表示できる。
階調表示を行う方法について説明する。図17におい
て、(a)は1列分の表示データの例、(b)は各分割
期間T 0〜T4における列電極への印加電圧パターンの
例、(c)は選択行列の例を示す。
2)を行選択パターンとして使用している期間を考え
る。期間T0では列表示パターン(1,1,1,1)と
行選択パターンとの各ビットの排他的論理和の和は
「1」である。期間T1では列表示パターン(1,1,
0,1)と行選択パターンとの各ビットの排他的論理和
の和は「2」である。期間T2では列表示パターン
(1,0,0,1)と行選択パターンとの各ビットの排
他的論理和の和は「1」である。期間T3では列表示パ
ターン(1,0,0,0)と行選択パターンとの各ビッ
トの排他的論理和の和は「2」である。期間T4では列
表示パターン(0,0,0,0)と行選択パターンとの
各ビットの排他的論理和の和は「3」である。従って、
列電極に順次印加されるべき電圧レベルは、(1,2,
1,2,3)となる。図17(d)は列電極の電圧波形
を示すタイミング図である。(d)において、縦軸は列
電圧を示し、横軸は時間を示している。
うに、MLA法に対してPWM法を適用した場合には、
1選択期間における列電極の電圧波形において列電圧の
変化点が多くなってしまう。このため、クロストークが
大きくなるという課題がある。また、列電圧の変化点が
多くなってしまうことから、消費電流が増大してしまう
という課題もある。
0/02185公報には、MLA法に対してPWM法を
適用した場合に、1選択期間をそれぞれに重み付けが付
けられた複数の分割期間に分割し、表示データの階調に
応じたデータをそれぞれの分割期間に対応して生成する
液晶表示装置の駆動方法が開示されている。その駆動方
法を従来駆動法とする。図18は、従来駆動法を8階調
レベルの場合に適用したときに想定しうる電圧波形を説
明するための説明図である。
7(0〜7の8階調レベルのうちの下から3番目の階調
レベル)の4行3列の表示データ例、(b)は1選択期
間中の各分割期間に割り当てられたデータの例、(c)
は選択行列の例を示す。従来駆動法では、1選択期間
を、階調レベルを2進数表現した場合のビット数n(こ
の例ではn=3)の期間に分割する。そして、最初の分
割期間に「1(2の0乗)」の重みを付ける。また、次
の分割期間に「2(2の1乗)」の重みを付ける。さら
に、その次の分割期間に「4(2の2乗)」の重みを付
ける。そして、階調レベルに応じて、各分割期間にデー
タを割り当てる。この場合には、階調レベルは「2」で
あるから、「2(2の1乗)」の重みが付けられた分割
期間に「1」が割り当てられる。また、各分割期間にお
ける列表示パターンと行選択パターンとの各ビットの排
他的論理和の和に応じたレベルの電圧を列電極に印加す
る。
に、重みが付けられた各分割期間の順序を逆にする。あ
る選択期間において、「1」の重みが付けられた分割期
間、「2」の重みが付けられた分割期間、「4」の重み
が付けられた分割期間の順に各分割期間が設定されてい
ると、次の選択期間では、「4」の重みが付けられた分
割期間、「2」の重みが付けられた分割期間、「1」の
重みが付けられた分割期間の順に各分割期間が設定され
る。
た複数の分割期間に分割することによって、および、重
み付けされた各分割期間の順序を1選択期間毎に逆にす
ることによって、駆動波形における変化点数を減少させ
る。その結果、駆動波形における周波数成分のばらつき
が減少する。
データである場合には、列電極に印加される電圧波形は
図18(d)に示すようになる。すなわち、駆動波形に
おける変化点数はさほど減少していない。つまり、階調
レベルが2/7のような場合には、従来駆動法では、駆
動波形における変化点数を減少させることが実現されて
いない。
M法を適用した場合に、消費電流の増大とクロストーク
の増大をより効果的に抑制でき、さらには駆動回路の回
路規模の増大をより効果的に抑制できる液晶表示装置の
駆動方法および駆動回路を提供することを目的とする。
示装置の駆動方法は、1選択期間をそれぞれに重み付け
が付けられた複数の重み付け期間に分割し、表示データ
の階調に応じたデータをそれぞれの重み付け期間に対応
して生成し、それぞれの重み付け期間におけるデータと
直交行列の成分とから得られる列電圧に応じた値を昇順
または降順に並べ替えて出力することを特徴とする。な
お、得られる列電圧に応じた各値が既に昇順または降順
になっている場合には、既に並べ替えがなされているこ
とになる。
1の駆動方法において、それぞれの重み付け期間に、1
選択期間を階調数に応じて分割した場合の分割期間の数
が(2の累乗−1)であるときには、それぞれの重み付
け期間に対する重み付けの和が分割期間の数に相当する
ように、2のn乗(nは0または正の整数)の重み付け
を付けることを特徴とする。
1の駆動方法において、1選択期間を階調数に応じて分
割した場合の分割期間の数が(2の累乗−1)でない場
合には、2のn乗(nは0または正の整数)の重み付け
を付けた複数の重み付け期間と、それらの重み付け期間
に対する重み付けの和を分割期間の数から引いた分につ
いて2のm乗(mはnより大きくない0または正の整
数)の重み付けを付けた重み付け期間とを設定すること
を特徴とする。
2または態様3の駆動方法において、1選択期間を等分
に分割して、それぞれの分割期間とすることを特徴とす
る。
は、それぞれに重み付けが付けられた1選択期間におけ
る複数の重み付け期間のそれぞれに対応して設けられ、
対応する重み付け期間における表示データの階調に応じ
たデータと直交行列の成分とから列電圧に応じた値を演
算する演算手段と、演算手段の演算値の発生数を計数す
る計数手段と、計数手段の計数結果にもとづいて列電圧
に応じた値を昇順または降順に出力する列電圧値出力手
段とを備えたことを特徴とする。このような構成によれ
ば、列電圧に応じた値を昇順または降順に並べ替えて出
力することによって消費電流の増大とクロストークの増
大を抑制でき、さらには、1選択期間をそれぞれに重み
付けが付けられた複数の重み付け期間を設けることによ
って、駆動回路の回路規模の増大を抑制できる。
5の駆動回路において、直交行列が実際に表示しないダ
ミーラインに対応した行を含み、演算手段が、1選択期
間に列電極に印加する電圧レベルの数を減らすように設
定された仮想データを階調に応じたデータに含めて演算
を行うことを特徴とする。直交行列がダミーラインに対
応した行を含む場合には、列電圧の数(種類)を低減で
きるので消費電流の増大とクロストークの増大をさらに
効果的に抑制できるとともに、駆動回路の回路規模の増
大をさらに効果的に抑制できる。
の実施の形態について説明する。図1は、この発明によ
る液晶表示装置の駆動回路の実施の形態1の構成例を示
すブロック図である。図1に示す構成は、同時選択数を
4とし、MLAの1選択期間を7つの期間に等分に分割
した上で、重みを付けた重み付け期間を設定してPWM
法を実現する場合の構成例である。従って、図1に示す
駆動回路を用いた場合には、8階調表示を行うことがで
きる。
れた各期間は等分またはほぼ等分に分割された均等期間
またはほぼ均等期間であることが好ましいが、場合によ
っては、非等分であってもよい。
ップメモリ31と駆動回路102C 1〜102Cnの接
続例を示すブロック図である。図2に示す例では、4ラ
イン,C1〜Cnのn列分の表示データを記憶できる例
を示す。そして、ビットマップメモリ31の各列に対応
した駆動回路であるMLAD102C1,・・・,10
2Cnが接続されている。各MLAD102C1,・・
・,102Cnは、それぞれ、図1に示すように構成さ
れている。
ができるPWM法を適用した場合の各期間の階調データ
(PWM成分)について説明する。図3は、8階調表示
を行う場合の説明図である。図3において、(a)は1
列分の表示データの例を示す説明図、(b)は1選択期
間(T)が7つの期間に等分された場合の各期間T0〜
T6における列電極への印加電圧パターンの例およびM
LA演算結果を示す説明図、(c)は選択行列の例を示
す説明図、(d),(e)は列電極の電圧波形を示すタ
イミング図である。以下、各期間T0〜T6をPWM期
間とも呼ぶ。
めの駆動回路の一例を示すブロック図であるが、図4に
示す例は、図1に示す本発明によるMLAD102Cに
対する比較例である。比較例としてのMLAD103に
おいて、階調処理回路であるGDATP11は、表示デ
ータから各PWM期間T0〜T6の階調データ(PWM
成分)を生成する。
であるMLAC120C0,120C1,120C2,
120C3,120C4,120C5,120C6は、
各PWM期間T0〜T6に対応して設けられ、それぞ
れ、GDATP11から出力される各PWM期間T0〜
T6のPWM成分と、選択行列保持を行うRSELR1
5から出力される行選択パターンの成分とからMLA演
算を行う。すなわち、MLAC120C0〜120C6
は、それぞれ、各PWM成分と選択行列の成分との排他
的論理和を算出して算出結果を加算するというMLA演
算を行い、加算結果を出力する。従って、MLAC12
0C0〜120C6から「0」〜「4」のいずれかが出
力される。MLAC120C0〜120C6から出力さ
れる加算結果は、列電圧のレベルを示す値である。
LAC120C0〜120C6から出力される「0」〜
「4」のそれぞれの個数を計数し計数結果(「0」〜
「4」のそれぞれの個数(0〜7の8値のうちのいずれ
か))を比較を行う回路であるCMP14に出力する。
CMP14は、CNT13から出力された計数結果を、
CYCT16から出力されるサイクル信号に従って、列
電圧を発生する列電圧発生回路(図示せず)に出力す
る。サイクル信号は、1選択期間における各PWM期間
T0〜T6のうちどの期間にあるのかを示す信号であ
り、例えば、サイクル信号として0〜6を示す信号が順
に繰り返し出力される。
nは0〜3)の表示データを入力する毎に、入力した表
示データに対応した各PWM期間T0〜T6のPWM成
分を生成する。そして、PWM成分の各要素を対応する
MLAC120C0〜120C6に出力する。表示デー
タが図3の(a)に示すようであるとすると、図3の
(b)に示すPWM期間T0のPWM成分がMLAC1
20C0に出力され、PWM期間T1のPWM成分がM
LAC120C1に出力され、PWM期間T2のPWM
成分がMLAC120C2に出力され、PWM期間T3
のPWM成分がMLAC120C3に出力される。ま
た、PWM期間T4のPWM成分がMLAC120C4
に出力され、PWM期間T5のPWM成分がMLAC1
20C5に出力され、PWM期間T6のPWM成分がM
LAC120C6に出力される。
1から各MLAC120C0〜120C6にラインLn
のPWM成分が出力されるときに、その時点の選択期間
に対応する行選択パターンにおける成分を出力してい
る。例えば、図3(c)に示すR2の行選択パターンを
使用している場合には、RSELR15は、GDATP
11から各MLAC120C0〜120C6にラインL
0のPWM成分が出力されるときに、R2の行選択パタ
ーンにおけるラインL0に対応した成分である「1」を
出力し、GDATP11から各MLAC120C0〜1
20C6にラインL1のPWM成分が出力されるとき
に、R2の行選択パターンにおけるラインL 1に対応し
た成分である「0」を出力する。同様に、GDATP1
1から各MLAC120C0〜120C6にライン
L2,L3のPWM成分が出力されるときに、R2の行
選択パターンにおけるラインL2,L3に対応した成分
を出力する。
DATP11から出力されたPWM成分と行選択パター
ンの成分とについてMLA演算を行い、演算結果をCN
T13に出力する。例えば、各MLAC120C0〜1
20C6は、GDATP11からラインL0のPWM成
分を入力する。その際には、RSELR15から行選択
パターンにおけるラインL0の成分が出力されている。
各MLAC120C0〜120C6は、ラインL0のP
WM成分と行選択パターンにおけるラインL0の成分と
の排他的論理和を算出し算出結果を記憶する。また、各
MLAC120C0〜120C6は、GDATP11か
らラインL1のPWM成分を入力する。その際には、R
SELR15から行選択パターンにおけるラインL1の
成分が出力されている。各MLAC120C0〜120
C6は、ラインL1のPWM成分と行選択パターンにお
けるラインL1の成分との排他的論理和を算出し算出結
果を記憶する。同様に、各MLAC120C0〜120
C6は、GDATP11からラインL2,L3のPWM
成分を入力する。その際には、RSELR15から行選
択パターンにおけるラインL2,L3の成分が出力され
ている。各MLAC120C0〜120C6は、ライン
L2,L3のPWM成分と行選択パターンにおけるライ
ンL2,L3の成分との排他的論理和を算出し算出結果
を記憶する。各MLAC120C0〜120C6は、記
憶された各値を加算する。そして、加算結果をMLA演
算結果(列電圧のレベルを示す値)としてCNT13に
出力する。
行列のうちのR2であったとすると、MLAC120C
0は列電圧のレベルを示す値として「1」をMLA演算
結果として出力し、MLAC120C1は「2」を出力
し、MLAC120C2は「1」を出力し、MLAC1
20C3は「1」を出力する。また、MLAC120C
4は「2」を出力し、MLAC120C5は「1」を出
力し、MLAC120C6は「3」を出力する。
0、「3」について1個、「2」について3個、「1」
について3個、「0」について0を示す信号をCMP1
4に出力する。各MLAC120C0〜120C6の演
算結果をそのまま列電圧発生器に出力すると、図3
(d)に示すような電圧が列電極に印加される。
D103では、CMP14が、サイクル信号が「0」を
示すと、列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を
出力する。この場合には、「1」を出力する。また、サ
イクル信号が「1」を示すと、その時点で、列電圧のレ
ベルを示す値のうち最も小さい値を出力する。なお、既
に出力済みの値は、最も小さい値の判断対象から除外さ
れる。同様に、サイクル信号が「2」,「3」,
「4」,「5」,「6」を示すと、それぞれの時点で、
列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を出力す
る。従って、図3(e)に示すように、列電圧の変化点
が生ずる回数が低減される。その結果、消費電流の増大
とクロストークの増大が抑制される。
は消費電流の増大とクロストークの増大とを抑制できる
が、回路規模が大きくなる。PWM期間T0〜T6に応
じた数だけMLAC120C0〜120C6が設けられ
るので、1選択期間の分割数が多くなると、MLACの
数は膨大な数になる。図4に示す比較例におけるMLA
D103では、例えば、ラインL0〜L3の表示データ
がそれぞれ1選択期間に一度だけメモリから読み出さ
れ、GDATP11が読み出された表示データにもとづ
いてPWM期間T0〜T6に応じたPWM成分を生成し
て、各PWM成分を対応するMLAC120C0〜12
0C6に与え、1選択期間分(PWM期間T0〜T
6分)のMLA演算を行っている。しかし、各PWM期
間T0〜T6毎にメモリから同一データを読み出し、各
PWM期間T0〜T6についてのMLA演算を時間的に
シリアルに実行するようにすれば、1つだけMLACを
設ければよいことになる。
は、メモリを頻繁にアクセスするので、消費電流が増大
してしまう。すなわち、携帯端末に搭載する液晶表示装
置に用いることが困難になる。
に重み付けを行ってMLACの回路数を低減するように
する。図5は、MLA演算回路になされる重み付けを説
明するための説明図である。図5において、(a)は上
述した比較例のMLAD103が実行する駆動制御に対
応した各PWM期間(分割期間)T0〜T6を示す。ま
た、(b)は、本実施の形態のMLAD102Cが実行
する駆動制御に対応した各PWM期間(0)〜(2)お
よびMLA演算結果を示す。ここで、重み付け期間であ
るPWM期間(0)〜(2)の長さは均等ではなく、時
間的に重み(Wt.)が付けられている。よって、PW
M期間(0)〜(2)を重み付けされたPWM期間(ま
たは重みが付けられた複数の重み付け期間)と呼ぶこと
にする。ここで、重み付け期間であるPWM期間(0)
〜(2)の長さは均等ではなく、時間的に重み(W
t.)が付けられている。よって、PWM期間(0)〜
(2)を重み付けされたPWM期間(または重みが付け
られた複数の重み付け期間)と呼ぶことにする。具体的
には、(b)に示す重み付けされたPWM期間(0)の
長さは、1選択期間(T)を7等分期間(分割期間T0
〜T6)に分割した場合の分割期間1つ分の長さに相当
する。また、(b)に示す重み付けされたPWM期間
(1)の長さは分割期間2つ分の長さに相当し、(b)
に示す重み付けされたPWM期間(2)の長さは分割期
間4つ分の長さに相当する。
M法によって8階調表示を行う場合には、1選択期間は
3つのMLAC120C0〜120C2で構成すること
ができる。図1に示す本発明の実施の形態1のMLAD
102CにおけるMLAC120C0には「1(2の0
乗)」の重み付けがなされ、MLAC120C1には
「2(2の1乗)」の重み付けがなされ、MLAC12
0C2には「4(2の2乗)」の重み付けがなされてい
る。すなわち、それぞれ、2の累乗の重みが付けられて
いる。なお、MLAC120C0〜120C2は重み付
けされたPWM期間(0)〜(2)に対応しているの
で、PWM期間(0)〜(2)に重みが付けられている
ということは、MLAC120C0〜120C2の重み
が付けられていることでもある。
レベルを示す値に応じた列電圧が出力されるPWM期間
(重み付けがなされていない分割期間の方のPWM期
間)に対応する。すなわち、「1」の重み付けがなされ
たMLAC120C0から出力される列電圧のレベルを
示す値に応じた列電圧が1つのPWM期間において列電
圧発生回路に出力され、「2」の重み付けがなされたM
LAC120C1から出力される列電圧のレベルを示す
値に応じた列電圧が2つのPWM期間において列電圧発
生回路に出力され、「4」の重み付けがなされたMLA
C120C2から出力される列電圧のレベルを示す値に
応じた列電圧が4つのPWM期間において列電圧発生回
路に出力される。
のMLAD102Cの構成を説明する。図1に示すよう
に、MLAD102Cにおいて、GDATP21は、表
示データから重み付けされた各PWM期間(0)〜
(2)の階調データ(PWM成分)を生成する。図1に
おいて、重み付けされた各PWM期間(0)〜(2)の
階調データが、D(0),D(1),D(2)で示され
ている。ただし、本実施の形態では、図5(b)に示す
ように、メモリから入力した2進数で表されている表示
データをそのまま出力することで、PWM成分が生成さ
れていることになる。
120C2は、重み付けされた各PWM期間(0)〜
(2)に対応して設けられ、それぞれ、GDATP21
から出力される重み付けされた各PWM期間(0)〜
(2)のPWM成分と、RSELR15から出力される
行選択パターンの成分とからMLA演算を行う。すなわ
ち、MLAC120C0〜120C2は、それぞれ、各
PWM成分と選択行列の成分との排他的論理和を算出し
て算出結果を加算し(MLA演算)、加算結果を出力す
る。従って、MLAC120C0〜120C2から
「0」〜「4」のいずれかが出力される。MLAC12
0C0〜120C2から出力される加算結果は、列電圧
のレベルを示す値である。
C0〜120C2から出力される「0」〜「4」のそれ
ぞれの個数を計数し計数結果(「0」〜「4」のそれぞ
れの個数(0〜7の8値のうちのいずれか))をCMP
14に出力する。CMP14は、CNT13から出力さ
れた計数結果を、CYCT16から出力されるサイクル
信号に従って、列電圧を発生する列電圧発生回路(図示
せず)に出力する。サイクル信号は、1選択期間におけ
る各PWM期間T0〜T6のうちどの期間にあるのかを
示す信号であり、例えば、サイクル信号として0〜6を
示す信号が順に繰り返し出力される。
WM期間に対応して設けられている各MLAC120C
0〜120C2で実現され、各演算手段から出力される
演算値(本例では0〜4のいずれか)の発生数を計数す
る計数手段は、CNT13で実現され、列電圧値出力手
段は、CMP14およびCYCT16で実現されてい
る。また、この例では、GDATP21、MLAC12
0C0〜120C2、CNT13、CMP14、RSE
LR15およびCYCT16は、クロック信号に従って
動作する。また、サイクル信号が示す値をサイクル値と
呼ぶ。
CMP14に、5レベルの列電圧(−2Vc,−Vc,
0,+Vc,+2Vc)に対応した「0」〜「4」のそ
れぞれについて0〜7の8値のうちのいずれかの値を個
数として出力するが、任意の4レベルの列電圧について
の個数を出力するようにしてもよい。個数の合計はPW
M期間T0〜T6に応じた7個であるから、CNT13
が4レベルの列電圧についての個数を出力するようにし
ても、CMP14は、残り1つのレベルについての個数
はわかる。
を、図3(a),(c)の説明図、図5(b)の説明図
および図6のMLAD102Cの動作を示すタイミング
図を参照して説明する。図6において、6Aはサイクル
値、6BはGDATP11から出力されるPWM成分、
6CはRSELR15から出力される行選択パターン、
6DはMLAC120C0〜120C2の出力、6Eは
CNT13の出力(出力更新)、6FはCMP14の出
力を示す。図6に示すように、サイクル値が「2」にな
ると、ビットマップメモリ31から、MLAD102C
におけるGDATP21に対してラインL0の表示デー
タが出力され、サイクル値が「3」になるとラインL1
の表示データが出力され、サイクル値が「4」になると
ラインL 2の表示データが出力され、サイクル値が
「5」になるとラインL3の表示データが出力される。
例ではnは0〜3)の表示データを入力する毎に、入力
した表示データに対応した重み付けされた各PWM期間
(0)〜(2)のPWM成分を生成する。ただし、上述
したように、実際には、GDATP21は、入力した2
進数で表されている表示データをそのまま出力する。そ
して、PWM成分の各要素を対応するMLAC120C
0〜120C2に出力する。表示データが図3の(a)
に示すようであるとすると、図5の(b)に示す重み付
けされたPWM期間(0)のPWM成分がMLAC12
0C0に出力され、重み付けされたPWM期間(1)の
PWM成分がMLAC120C1に出力され、重み付け
されたPWM期間(2)のPWM成分がMLAC120
C2に出力される。
1から各MLAC120C0〜120C2にラインLn
のPWM成分が出力されるときに、その時点の選択期間
に対応する行選択パターンにおける成分を出力してい
る。例えば、図3(c)に示すR2の行選択パターンを
使用している場合には、RSELR15は、GDATP
21から各MLAC120C0〜120C2にラインL
0のPWM成分が出力されるときに、R2の行選択パタ
ーンにおけるラインL0に対応した成分である「1」を
出力し、GDATP21から各MLAC120C0〜1
20C2にラインL1のPWM成分が出力されるとき
に、R2の行選択パターンにおけるラインL 1に対応し
た成分である「0」を出力する。同様に、GDATP2
1から各MLAC120C0〜120C2にライン
L2,L3のPWM成分が出力されるときに、R2の行
選択パターンにおけるラインL2,L3に対応した成分
を出力する。
DATP21から出力されたPWM成分と行選択パター
ンの成分とについてMLA演算を行い、演算結果をCN
T13に出力する。例えば、各MLAC120C0〜1
20C2は、GDATP21からラインL0のPWM成
分を入力する。その際には、RSELR15から行選択
パターンにおけるラインL0の成分が出力されている。
各MLAC120C0〜120C2は、ラインL0のP
WM成分と行選択パターンにおけるラインL0の成分と
の排他的論理和を算出し算出結果を記憶する。また、各
MLAC120C0〜120C2は、GDATP21か
らラインL1のPWM成分を入力する。その際には、R
SELR15から行選択パターンにおけるラインL1の
成分が出力されている。各MLAC120C0〜120
C2は、ラインL1のPWM成分と行選択パターンにお
けるラインL1の成分との排他的論理和を算出し算出結
果を記憶する。同様に、各MLAC120C0〜120
C2は、GDATP21からラインL2,L3のPWM
成分を入力する。その際には、RSELR15から行選
択パターンにおけるラインL2,L3の成分が出力され
ている。各MLAC120C0〜120C2は、ライン
L2,L3のPWM成分と行選択パターンにおけるライ
ンL2,L3の成分との排他的論理和を算出し算出結果
を記憶する。各MLAC120C0〜120C2は、サ
イクル値が「6」になると、記憶された各値を加算す
る。そして、加算結果をMLA演算結果(列電圧のレベ
ルを示す値)としてCNT13に出力する。
行列のうちのR2であったとすると、MLAC120C
0は列電圧のレベルを示す値として「2」をMLA演算
結果として出力し、MLAC120C1は「3」を出力
し、MLAC120C2は「1」を出力する。
と、各MLAC120C0〜120C2から出力される
「0」〜「4」のそれぞれの個数を計数し計数結果をC
MP14に出力するのであるが、本実施の形態では、M
LAC120C0からの値をそのまま計数し、MLAC
120C1からの値を2回出力されたと見なして計数
し、MLAC120C2からの値を4回出力されたと見
なして計数する。従って、本例では、「4」について
0、「3」について2個、「2」について1個、「1」
について4個を示す信号をCMP14に出力するように
出力値を更新する。
と、列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を出力
する。この場合には、「1」を出力する。また、サイク
ル値が「1」になると、その時点で、列電圧のレベルを
示す値のうち最も小さい値を出力する。なお、既に出力
済みの値は、最も小さい値の判断対象から除外される。
CMP14は、同様に、サイクル値が「1」,「2」,
「3」,「4」,「5」,「6」になると、それぞれの
時点で、列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を
出力する。
「0」は−2Vc、「1」は−Vc、「2」は0、
「3」は+Vc、「4」は+2Vcに対応している。ま
た、サイクル信号が「2」,「3」,「4」,「5」を
示すときに、ビットマップメモリ31から再度、ライン
L0のデータ〜ラインL3のデータが出力される。
D103と図1に示す駆動回路であるMLAD102C
とを比較すると、MLAD102Cでは、MLACの個
数が削減されている。すなわち、回路規模が削減されて
いる。このように、本実施の形態では、CMP14がM
LA演算後の列電圧を示す値を昇順に並べ替えて出力す
ることによって列電圧の変化点が生ずる回数を低減する
とともに、MLAD102Cの回路規模を削減できる。
昇順に並べ替えると、列電圧の変化点が生ずる回数が低
減されるだけでなく、各変化点における電圧変化の程度
を小さくすることができる。各変化点における電圧変化
の程度が小さくなるので、コンデンサとして作用する液
晶を充電するための電流量が小さくなって、回路全体に
おける消費電流が小さくなる。また、電圧変化の程度が
小さくなることから、電圧変化点で行電極にのるスパイ
クノイズをいっそう小さくすることができ、その結果、
クロストークが小さくなって表示むらがさらに低減す
る。
LA演算後の列電圧を示す値を昇順に、すなわち各値が
小さい値から大きい値に順に並ぶように並べ替えたが、
降順に、すなわち各値が大きい値から小さい値に順に並
ぶように並べ替えても同様の効果を得ることができる。
さらに、選択期間毎に、昇順に出力する状態と降順に出
力する状態とを逆にするようにしてもよい。
(0〜7の8階調レベルのうちの下から3番目の階調レ
ベル)の場合の本実施の形態の駆動方法を説明するため
の説明図である。図7において、(a)は階調レベル2
/7の4行3列の表示データ例、(b)は1選択期間中
の各分割期間に割り当てられたデータの例、(c)は選
択行列の例を示す。図7(b)に示すように、1選択期
間を、階調レベルを2進数表現した場合のビット数n
(この例ではn=3)の期間に分割する。なお、図5
(b)ではMLA演算結果が記載されていたが、図7
(b)には、MLA演算の前の表示データが示されてい
る。
乗)」の重みを付ける。また、PWM期間(1)に「2
(2の1乗)」の重みを付ける。さらに、PWM期間
(2)に「4(2の2乗)」の重みを付ける。また、階
調レベルに応じて、各分割期間にデータを割り当てる。
この場合には、階調レベルは「2」であるから、PWM
期間(1)に「1」が割り当てられる。そして、各PW
M期間における列表示パターンと行選択パターンとの各
ビットの排他的論理和の和に応じたレベルの電圧を列電
極に印加する。
期間におけるデータと選択行列の成分とから得られる列
電圧に応じた値を昇順または降順に並べ替えて出力する
ので、表示データが階調レベル2/7のデータである場
合には、列電極に印加される電圧波形は図7(d)に示
すようになる。その電圧波形では、図18(d)に示す
1選択期間内では並べ替えを行わない従来駆動法に比べ
て、駆動波形における変化点数が減少している。つま
り、階調レベルが2/7のような場合でも、本実施の形
態の駆動方法では、駆動波形における変化点数を減少さ
せることができる。なお、ここでは、1選択期間毎に、
昇順に出力する状態と降順に出力する状態とが逆になっ
ている。
れた複数の分割期間に分割することによって、および、
分割期間におけるデータと直交行列の成分とから得られ
る列電圧に応じた値を昇順または降順に並べ替えて出力
することによって、駆動波形における変化点数を減少さ
せる。その結果、駆動波形における周波数成分のばらつ
きが減少する。さらに、図7(d)に示すように、1選
択期間毎に、昇順に出力する状態と降順に出力する状態
とを逆にすることによって、より効果的に駆動波形にお
ける変化点数を減少させることができる。
7(階調数が8)であったが、例えば、分割数を8にし
て階調数を9にする場合を考えると、MLACの数を3
から4に増加し、増加されたMLACに対する重みを8
にすればよいことになる。そのような重み(Wt.)付
けの例を図8の(a),(b)に示す。しかし、単純に
そのようにしたのでは、ラインL0に着目すると、8個
の「1」以外に7個の「0」が発生する(図8(b)よ
り)。他のラインL1〜L3についても同様に余分な
「0」が発生する。
って液晶表示装置に電圧印加を行うと、期待している電
圧実効値とは異なる電圧実効値が印加される。よって、
期待している表示がなされなくなってしまう。このこと
は、分割数を8にした場合に限らず、(分割数+1)が
2のn乗(ここでnは自然数)にならない場合には常に
該当する。そこで、本発明では、重み付けを以下のよう
にして決定する。
N≧([2^(P0+1)]−1)となる最大の整数P
0を求める。ここで、「^」の右側の数は指数を示す。
求められたP0にもとづく2^P0が、2のn乗(ここ
でnは非負の整数)で表現可能な各重み付けの最大値で
ある。そして、2^P0,2^(P0−1),・・・,
2^0を、重み付けとして用いることに決定する。ここ
で決定された重み付けを、「通常の2進数による重み付
け」と呼ぶことにする。
重み付け(「追加の重み付け」と呼ぶ。)を決定する。
まず、(N−([2^P0+1]−1))≧2^P1と
なる最大の整数P1を求める。求められたP1にもとづ
く2^P1を1番目の追加の重み付けとする。さらに、
(N−([2^(P0+1)]−1)−2^P1)≧2
^P2となる最大の整数P2を求める。求められたP2
にもとづく2^P2を2番目の追加の重み付けとする。
以下、同様に、N−([2^(p0+1)]−1)−2
^P1−・・・−2^Px)=0となるまで、順次、整
数P3〜Pxを求め、全ての追加の重み付けを決定す
る。
3)≧([2^(P0+1)]−1)となる最大の整数
P0は「2」であるから、2^2を(=4),2^1を
(=2),2^0を(=1)を通常の2進数による重み
付けとする。また、(13−[8−1])≧2^P1と
なる最大の整数P1は「2」であるから、2^2を(=
4)を1番目の重み付けとする。さらに、(13−[8
−1]−4])≧2^P 2となる最大の整数P2は
「1」であるから、2^1を(=2)を2番目の追加の
重み付けとする。よって、N=13の場合には、通常の
2進数による重み付けとしての4,2,1、および追加
の重み付けとしての4,2が重み付けとなる。つまり、
1選択期間を階調数に応じて均等に分割した場合の分割
期間の数が(2の累乗−1)でない場合には、2のn乗
(nは0または正の整数、より具体的には0から連続す
る非負の整数)の重み付けを付けた各重み付け期間と、
分割期間の数からそれらの重み付け期間に対する重み付
けの和を引いた分について2のm乗(mはnより大きく
ない0または正の整数)の重み付けを付けた重み付け期
間とを設定する。
nは自然数)で表現できる場合にも、N≧([2^(P
0+1)]−1)となる最大の整数P0を求めることに
よって重み付けを決定することができる。例えば、N=
7の場合には、P0は「2」であるから、2^P0,2
^(P0−1),・・・,2^0としての4,2,1を
重み付けとして用いることに決定する。そして、N(=
7)=4+2+1であるから、追加の重み付けを決定す
る必要はない。つまり、1選択期間を階調数に応じて均
等に分割した場合の分割期間の数が(2の累乗−1)で
あるときには、重み付けの和が分割期間の数に相当する
ように、各重み付け期間に、2のn乗(nは0または正
の整数、より具体的には0から連続する非負の整数)の
重み付けを付ける。
2のn乗(ここでnは自然数)で表現できない場合の例
として、分割数N=8の場合について説明する。N=8
の場合には、N(=8)≧([2^(P0+1)]−
1)となる最大の整数P0は「2」であるから、2^P
0,2^(P0−1),・・・,2^0としての4,
2,1を通常の2進数による重み付けとして用いること
に決定する。また、(8−[8−1])≧2^P1とな
る最大の整数P1は「0」であるから、2^0を(=
1)を次に大きい重み付けとする。従って、N=8の場
合には、通常の2進数による重み付けとしての4,2,
1、および追加の重み付けとしての1が重み付けとな
る。
等の例を示す説明図である。図9において、(a)は1
列分の表示データの例を示す説明図、(b)は通常の2
進数による重み付け(Wt.)としての4,2,1、お
よび追加の重み付けとしての1を用いた場合のPWM成
分およびMLA演算結果の例を示す説明図、(c)は選
択行列の例を示す説明図である。図9(b)において、
重み付けされたPWM期間(0)の長さは、1選択期間
を8等分したPWM期間(分割期間T0〜T7)の1つ
分の長さに相当する。また、重み付けされたPWM期間
(1)の長さは分割期間2つ分の長さに相当し、重み付
けされたPWM期間(2)の長さは分割期間4つ分の長
さに相当し、重み付けされたPWM期間(3)の長さは
分割期間1つ分の長さに相当する。
しての4,2,1、および追加の重み付けとしての1の
重み付けを用いた場合のMLAD104の構成を示すブ
ロック図である。図9に示す構成では、MLAD104
において、GDATP21は、表示データから図9
(b)に例示する重み付けされた各PWM期間(0)〜
(3)の階調データ(PWM成分)を生成する。なお、
図2に示す実施の形態1の場合と同様に、ビットマップ
メモリ31の各列に対応してMLAD104がそれぞれ
接続されている。
120C2,120C3は、重み付けされた各PWM期
間(0)〜(3)に対応して設けられ、それぞれ、GD
ATP21から出力される重み付けされた各PWM期間
(0)〜(3)のPWM成分と、RSELR15から出
力される行選択パターンの成分とからMLA演算を行
う。すなわち、MLAC120C0〜120C3は、そ
れぞれ、各PWM成分と選択行列の成分との排他的論理
和を算出して算出結果を加算し(MLA演算)、加算結
果を出力する。従って、MLAC120C0〜120C
3から「0」〜「4」のいずれかが出力される。MLA
C120C0〜120C3から出力される加算結果は、
列電圧のレベルを示す値である。
C0〜120C3から出力される「0」〜「4」のそれ
ぞれの個数を計数し計数結果(「0」〜「4」のそれぞ
れの個数(0〜8の9値のうちのいずれか))をCMP
14に出力する。CMP14は、CNT13から出力さ
れた計数結果を、CYCT16から出力されるサイクル
信号に従って、列電圧を発生する列電圧発生回路(図示
せず)に出力する。サイクル信号は、1選択期間におけ
る各PWM期間T0〜T7のうちどの期間にあるのかを
示す信号であり、例えば、サイクル信号として0〜7を
示す信号が順に繰り返し出力される。
を、図8(a)の説明図、図9の説明図および図11の
MLAD104の動作を示すタイミング図を参照して説
明する。図11において、10Aはサイクル値、10B
はGDATP11から出力されるPWM成分、10Cは
RSELR15から出力される行選択パターン、10D
はMLAC120C0〜120C3の出力、10EはC
NT13の出力(出力更新)、10FはCMP14の出
力を示す。図11に示すように、サイクル値が「3」に
なると、ビットマップメモリ31から、MLAD104
におけるGDATP21に対してラインL0の表示デー
タが出力され、サイクル値が「4」になるとラインL1
の表示データが出力され、サイクル値が「5」になると
ラインL 2の表示データが出力され、サイクル値が
「6」になるとラインL3の表示データが出力される。
例ではnは0〜3)の表示データを入力する毎に、入力
した表示データに対応した重み付けされた各PWM期間
(0)〜(3)のPWM成分を生成する。そして、PW
M成分の各要素を対応するMLAC120C0〜120
C3に出力する。表示データが図9の(a)に示すよう
であるとすると、図9の(b)に示す重み付けされたP
WM期間(0)のPWM成分がMLAC120C0に出
力され、重み付けされたPWM期間(1)のPWM成分
がMLAC120C1に出力され、重み付けされたPW
M期間(2)のPWM成分がMLAC120C2に出力
され、重み付けされたPWM期間(3)のPWM成分が
MLAC120C3に出力される。
1から各MLAC120C0〜120C3にラインLn
のPWM成分が出力されるときに、その時点の選択期間
に対応する行選択パターンにおける成分を出力してい
る。例えば、図9(c)に示すR2の行選択パターンを
使用している場合には、RSELR15は、GDATP
21から各MLAC120C0〜120C3にラインL
0のPWM成分が出力されるときに、R2の行選択パタ
ーンにおけるラインL0に対応した成分である「1」を
出力し、GDATP21から各MLAC120C0〜1
20C3にラインL1のPWM成分が出力されるとき
に、R2の行選択パターンにおけるラインL 1に対応し
た成分である「0」を出力する。同様に、GDATP2
1から各MLAC120C0〜120C3にライン
L2,L3のPWM成分が出力されるときに、R2の行
選択パターンにおけるラインL2,L3に対応した成分
を出力する。
DATP21から出力されたPWM成分と行選択パター
ンの成分とについてMLA演算を行い、演算結果をCN
T13に出力する。例えば、各MLAC120C0〜1
20C3は、GDATP21からラインL0のPWM成
分を入力する。その際には、RSELR15から行選択
パターンにおけるラインL0の成分が出力されている。
各MLAC120C0〜120C3は、ラインL0のP
WM成分と行選択パターンにおけるラインL0の成分と
の排他的論理和を算出し算出結果を記憶する。また、各
MLAC120C0〜120C3は、GDATP21か
らラインL1のPWM成分を入力する。その際には、R
SELR15から行選択パターンにおけるラインL1の
成分が出力されている。各MLAC120C0〜120
C3は、ラインL1のPWM成分と行選択パターンにお
けるラインL1の成分との排他的論理和を算出し算出結
果を記憶する。同様に、各MLAC120C0〜120
C3は、GDATP21からラインL2,L3のPWM
成分を入力する。その際には、RSELR15から行選
択パターンにおけるラインL2,L3の成分が出力され
ている。各MLAC120C0〜120C3は、ライン
L2,L3のPWM成分と行選択パターンにおけるライ
ンL2,L3の成分との排他的論理和を算出し算出結果
を記憶する。各MLAC120C0〜120C3は、サ
イクル値が「7」になると、記憶された各値を加算す
る。そして、加算結果をMLA演算結果(列電圧のレベ
ルを示す値)としてCNT13に出力する。
行列のうちのR2であったとすると、MLAC120C
0は列電圧のレベルを示す値として「1」をMLA演算
結果として出力し、MLAC120C1は「3」を出力
し、MLAC120C2は「1」を出力、MLAC12
0C3は「2」を出力する(図9(b)参照)。
と、各MLAC120C0〜120C3から出力される
「0」〜「4」のそれぞれの個数を計数し計数結果をC
MP14に出力するのであるが、本実施の形態では、M
LAC120C0およびMLAC120C3からの値を
そのまま計数し、MLAC120C1からの値を2回出
力されたと見なして計数し、MLAC120C2からの
値を4回出力されたと見なして計数する。従って、本例
では、「4」について0、「3」について2個、「2」
について1個、「1」について5個を示す信号をCMP
14に出力するように出力値を更新する。
と、列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を出力
する。この場合には、「1」を出力する。また、サイク
ル値が「1」になると、その時点で、列電圧のレベルを
示す値のうち最も小さい値を出力する。なお、既に出力
済みの値は、最も小さい値の判断対象から除外される。
CMP14は、同様に、サイクル値が「2」,「3」,
「4」,「5」,「6」,「7」になると、それぞれの
時点で、列電圧のレベルを示す値のうち最も小さい値を
出力する。
LA演算後の列電圧を示す値を昇順に並べ替えて出力す
ることになるが、降順に並べ替えても同様の効果を得る
ことができる。さらに、選択期間毎に、昇順に出力する
状態と降順に出力する状態とを逆にするように構成して
もよい。
列電圧の電圧レベル数は5レベルであったが(同時選択
ライン数が4の場合)、MLA法において列電圧の電圧
レベル数を低減化する方法として同時選択されるライン
の一部を実際に表示させないダミーラインとする方法が
ある。
み付けを用いたPWM法を適用した例を図12を用いて
説明する。ここでは、同時選択ライン数を3とし、1つ
のダミーラインを設定し、MLAの1選択期間をT0〜
T7の8つの分割期間に分割してPWM法を実現する場
合を例にする。図12において、(a)は1列分の表示
データの例を示す説明図、(b)は(a)に示す表示デ
ータに対応した各分割期間T0〜T7におけるPWM成
分およびMLA演算結果の例を示す説明図、(c)はダ
ミーラインを含む選択行列の例を示す説明図、(d)は
通常の2進数による重み付け(Wt.)としての4,
2,1、および追加の重み付けとしての1を用いた場合
のPWM成分の例を示すを示す説明図である。図12
(d)において、重み付けされたPWM期間(0)の長
さは、1選択期間(T)を8つのPWM期間(分割期間
T0〜T7)に等分に分割した場合の分割期間1つ分の
長さに相当する。また、重み付けされたPWM期間
(1)の長さは分割期間2つ分の長さに相当し、重み付
けされたPWM期間(2)の長さは分割期間4つ分の長
さに相当し、重み付けされたPWM期間(3)の長さは
分割期間1つ分の長さに相当する。
たPWM期間で、列電圧の電圧レベル数を2レベルにす
るための仮想行のデータを決定する。図12(c)に示
す直交行列を用い、R2が行選択パターンである場合に
は、重み付けされたPWM期間(0),(1)では仮想
データ(ダミーデータ)を「0」とする。また、重み付
けされたPWM期間(2),(3)のPWM期間では仮
想データを「1」とする。
は「1」および「3」の2種類しか現れない。このよう
に、ダミーラインを設けた場合には列電圧の電圧レベル
数を低減することができ、同時選択ライン数を3として
1ラインのダミーラインを設けた場合には、列電圧の電
圧レベル数を2レベルにすることができる。
ロック図である。図13に示す構成では、MLAD10
5において、GDATP21は、表示データから重み付
けされた各PWM期間(0)〜(3)のPWM成分を生
成する。また、MLAC120C0,120C1,12
0C2,120C3は、重み付けされた各PWM期間
(0)〜(3)に対応して設けられ、それぞれ、GDA
TP21から出力される重み付けされた各PWM期間
(0)〜(3)のPWM成分に列電圧の電圧レベル数を
低減させるための仮想データを付加したものと、RSE
LR15から出力される行選択パターンの成分とからM
LA演算を行う。なお、GDATP21から出力される
PWM成分に既に仮想データが含まれているように構成
してもよい。
ぞれ、各PWM成分(仮想データを含む)とダミーライ
ンを含む選択行列の成分との排他的論理和を加算し加算
結果を出力する。この場合、仮想データを適当に設定す
ることによって、MLAC120C0〜120C3によ
るMLA演算の結果を「1」または「3」のいずれかに
することができる。そして、MLAC120C0〜12
0C3は、MLA演算の結果が「1」である場合には
「0」を出力し、MLA演算の結果が「3」である場合
には「1」を出力する。
列電圧として−Vcが用いられ、MLA演算の結果が
「3」である場合には列電圧として+Vcが用いられ
る。よって、MLAC120C0〜120C3が出力す
る「0」は−Vcに対応し、MLAC120C0〜12
0C3が出力する「1」は+Vcに対応する。
MLAC120C0〜120C3から出力される「1」
のの個数(0〜8の9値のうちのいずれか)を加算し加
算値をCMP14に出力する。CMP14は、ADD1
31から出力された加算値に応じて、データをCYCT
16から出力されるサイクル信号に従って出力する。
様に、ビットマップメモリ31の各列に対応してMLA
D105がそれぞれ接続されている。また、本実施の形
態では、各演算手段は、重み付けされた各PWM期間に
対応して設けられている各MLAC120C0〜120
C3で実現され、各演算手段から出力される演算値(本
例では0〜1のいずれか)の発生数を計数する計数手段
は、ADD131で実現され、列電圧値出力手段は、C
MP14およびCYCT16で実現されている。
を、図12の説明図および図14のタイミング図を参照
して説明する。図14において、13Aはサイクル値、
13BはGDATP21から出力されるPWM成分、1
3CはRSELR15から出力される行選択パターン、
13DはMLAC120C0〜120C3の出力、13
EはADD131の出力(出力更新)、13FはCMP
14の出力を示す。図14に示すように、サイクル値が
「4」になると、ビットマップメモリ31から、MLA
D105におけるGDATP21に対してラインL0の
表示データが出力され、サイクル値が「5」になるとラ
インL1の表示データが出力され、サイクル値が「6」
になるとラインL2の表示データが出力される。
例ではnは0〜2)の表示データを入力する毎に、入力
した表示データに対応した重み付けされた各PWM期間
(0)〜(3)のPWM成分を生成する。そして、PW
M成分の各要素を対応するMLAC120C0〜120
C3に出力する。表示データが図12の(a)に示すよ
うであるとすると、図12の(d)に示す重み付けされ
たPWM期間(0)のPWM成分がMLAC120C0
に出力され、重み付けされたPWM期間(1)のPWM
成分がMLAC120C1に出力され、重み付けされた
PWM期間(2)のPWM成分がMLAC120C2に
出力され、重み付けされたPWM期間(3)のPWM成
分がMLAC120C3に出力される。
1から各MLAC120C0〜120C3にラインLn
のPWM成分が出力されるときに、その時点の選択期間
に対応する行選択パターンにおける成分を出力してい
る。例えば、図12(c)に示すR2の行選択パターン
を使用している場合には、RSELR15は、GDAT
P21から各MLAC120C0〜120C3にライン
L0のPWM成分が出力されるときに、R2の行選択パ
ターンにおけるラインL0に対応した成分である「1」
を出力し、GDATP21から各MLAC120C0〜
120C3にラインL1のPWM成分が出力されるとき
に、R2の行選択パターンにおけるラインL1に対応し
た成分である「0」を出力する。同様に、GDATP2
1から各MLAC120C0〜120C3にラインL2
のPWM成分が出力されるときに、R2の行選択パター
ンにおけるラインL2に対応した成分を出力する。
DATP21から出力されたPWM成分と行選択パター
ンの成分とについてMLA演算を行い、演算結果をAD
D131に出力する。例えば、各MLAC120C0〜
120C3は、GDATP21からラインL0のPWM
成分を入力する。その際には、RSELR15から行選
択パターンにおけるラインL0の成分が出力されてい
る。各MLAC120C 0〜120C3は、ラインL0
のPWM成分と行選択パターンにおけるラインL 0の成
分との排他的論理和を算出し算出結果を記憶する。
は、GDATP21からラインL1のPWM成分を入力
する。その際には、RSELR15から行選択パターン
におけるラインL1の成分が出力されている。各MLA
C120C0〜120C3は、ラインL1のPWM成分
と行選択パターンにおけるラインL1の成分との排他的
論理和を算出し算出結果を記憶する。同様に、各MLA
C120C0〜120C3は、GDATP21からライ
ンL2のPWM成分を入力する。その際には、RSEL
R15から行選択パターンにおけるラインL2の成分が
出力されている。各MLAC120C0〜120C
3は、ラインL2のPWM成分と行選択パターンにおけ
るラインL2の成分との排他的論理和を算出し算出結果
を記憶する。
との排他的論理和を算出して、その算出結果と記憶され
ている各算出結果とを加算する処理を行って最終的なM
LA演算結果を得るように構成している。しかし、ML
A演算結果を「1」または「3」の2種類とするには、
記憶されている各算出結果の和が「0」または「1」で
あればMLA演算結果を「1」とし、記憶されている各
算出結果の和が「2」または「3」であればMLA演算
結果を「3」とすればよい。換言すれば、そうなるよう
に仮想データが決められる。
3は、ダミーラインの成分と仮想データとの排他的論理
和を算出することなく、サイクル値が「7」になると、
記憶されている各算出結果を加算する。その加算結果が
「0」または「1」(2進2桁表示した場合の上位ビッ
トが「0」)であれば、MLA演算結果(列電圧のレベ
ルを示す値)としての「1」を示す「0」をADD13
1に出力する。加算結果がが「2」または「3」(2進
2桁表示した場合の上位ビットが「1」)であれば、M
LA演算結果としての「3」を示す「1」をADD13
1に出力する。
択行列のうちのR2であったとすると、MLAC120
C0のMLA演算結果は「1」であり、MLAC120
C1のMLA演算結果は「3」であり、MLAC120
C2のMLA演算結果は「1」であり、MLAC120
C3のMLA演算結果は「1」である(図12(d)参
照)。よって、MLAC120C0は「0」を出力し、
MLAC120C1は「1」を出力し、MLAC120
C2は「0」を出力し、MLAC120C3は「0」を
出力する。
ダミーラインに対応した行を含む。そして、演算手段
は、1選択期間に列電極に印加する電圧レベルの数(種
類)を減らすように設定された仮想データを階調に応じ
たデータに含めて演算を行っている。
1は、各MLAC120C0〜120C3から出力され
る「1」の個数を加算して加算値を示す信号をCMP1
4に出力するように出力値を更新する。しかし、本実施
の形態では、MLAC120C0,120C3からの値
をそのまま計数し、MLAC120C1からの値を2回
出力されたと見なして計数し、MLAC120C2から
の値を4回出力されたと見なして計数する。従って、本
例では、加算値として「2」を演算する。
[(PWM分割数(分割期間T0〜T7の数、本例では
8)−加算値]>サイクル信号が示す値(サイクル
値)、である場合には、「0」(−Vcに対応)を出力
し、それ以外の場合には、「1」(+Vcに対応)を出
力する。
MP14は、PWM期間T0〜T5では「0」を出力
し、PWM期間T6〜T7では「1」を出力する。従っ
て、1選択期間における列電圧の変化点は1回である。
このように、同時選択ライン数が3であって仮想ライン
を1ライン設定した場合には、本発明によれば、列電圧
の変化点が生ずる回数は高々1回に低減される。
す値を降順に出力してもよい。その場合には、CMP1
4は、加算値>サイクル値、である場合には「1」(+
Vcに対応)を出力し、それ以外の場合には、「0」
(−Vcに対応)を出力する。本例では、加算値は
「2」であるから、CMP14は、PWM期間T0,T
1では「1」を出力し、PWM期間T2〜T7では
「0」を出力する。
らCMP14に、2レベルの列電圧(−Vc,+Vc)
のうちの一方(+Vc)に対応した「1」について0〜
8の9値のうちのいずれかの値を加算値として出力する
が、個数の合計はPWM期間T0〜T7に応じた8個で
ある。よって、ADD131が一方のレベルの列電圧に
ついての加算値を出力するようにしても、CMP14
は、残り1つのレベルについての個数はわかる。なお、
それぞれのレベルの列電圧についての個数を出力するよ
うにしてもよい。
の場合と同様に、MLACの数を削減できるのである
が、さらに計数手段としてのADD131の構成も簡略
化される。つまり、加算値を2進数で表現する場合、第
0ビットには重み「1(2^0)」のMLAC120C
0の出力を設定する。第1ビットには重み「2(2^
1)」のMLAC120C1の出力を設定する。第2ビ
ットには重み「4(2^2)」のMLAC120C2の
出力を設定する。以上のように設定した上で、MLAC
120C3の出力を加算すればよい。
設けられている重み付けは、上述した通常の2進数によ
る重み付けに対応し、MLAC120C3に設けられて
いる重み付けは、上述した追加の重み付けに対応してい
る。従って、ADD131は、通常の2進数による重み
付けに対応しているMLACの出力については加算処理
を行う必要はなく、追加の重み付けに対応しているML
ACの出力についてのみ加算処理を行えばよい。
MLA演算後の列電圧を示す値を昇順に並べ替えて出力
することによって、列電圧の変化点が生ずる回数を低減
する。さらに、MLACに重みを付けることによって、
駆動回路の回路規模を削減できる。また、MLA演算後
の列電圧を示す値を昇順または降順に並べ替えると、列
電圧の変化点が生ずる回数が低減されるだけでなく、各
変化点における電圧変化の程度を小さくできる。また、
1選択期間の分割数を任意の数に設定する場合でも、M
LACの重み付けを適切に設定することができる。
は、PWM位相を時間的に反転する制御を行った。さら
に、PWM位相を空間的に反転するようにしてもよい。
PWM位相を空間的に反転するとは、隣接する列電極に
印加される列電圧の位相を反転させることである。例え
ば、図2に示す構成において、奇数列の列電極に対応す
る駆動回路が昇順に列電圧のレベルを示す値を出力して
いるときには、偶数列の列電極に対応する駆動回路が降
順に列電圧のレベルを示す値を出力するように制御す
る。全ての列電極に対して列電圧が同方向(立ち上がる
方向または立ち下がる方向)に変化すると、行電極には
大きなスパイクノイズがのってしまう。その結果、列電
極の電圧の変化タイミングにおいて、画素に印加される
電圧がなまり、画素に印加される電圧実効値の損失が大
きくなってクロストークが大きくなる。しかし、PWM
位相を空間的に反転させた場合には、空間的に、列電圧
の電圧変化方向が揃わないようにすることができる。そ
の結果、行電極に生ずるスパイクノイズをかなり低減で
きる。
電極に対応して駆動回路が設けられていたが、1つの演
算回路を設け、その演算回路において、液晶表示装置の
全ての列電極のそれぞれに対応した列電圧を示す値を演
算して出力するようにしてもよい。または、列電極数よ
りも少ない数の複数の演算回路を設けてもよい。例え
ば、列電極数の1/n(nは2以上の整数)の演算回路
を設け、各演算回路がn本の列電極に対応した演算を行
うようにしてもよい。
期間の分割数として7または8を例示したが、分割数は
3以上のいずれの値であってもよい。なお、分割数は2
であってもよいが、2の場合には、重み付け期間におけ
るデータと直交行列の成分とから得られる列電圧に応じ
た値を昇順または降順に並べ替える処理が必要とされな
い。さらに、駆動法としてMLAを用いた場合に実用的
な表示品質が確保できる範囲で、使用するフレーム周波
数に制約はない。なお、実際に使用する可能性がある6
4程度までの分割数を考慮すると、30〜200Hz程
度のフレーム周波数を使用可能である。
によらずに、本発明の昇順または降順のパルスの位置合
わせが常に成立するのは、選択期間を完全、またはほぼ
完全に等分(例えば、最短の分割期間と最長の分割期間
との差が10%以下)に分割する場合のみである。しか
し、階調性の表示を最低限行うという観点では、「短い
方から2つの分割期間の和>最長の分割期間」であれ
ば、選択期間を非等分に分割してもパルスの位置合わせ
が成立する。なお、パルスの位置合わせとは、列電圧を
形成するパルスが昇順または降順に出力されるように、
MLA演算結果を並べ替えることである。
分割期間」であると、階調性の表示が成立しなくなる。
例えば、3分割(0.3:0.4:1、合計1.7)の
場合をあげる。データ処理上は、選択期間を等分に分割
した均等分割として扱うと、1/3階調であるべきとこ
ろが、0.3/1.7、0.4/1.7、または1/
1.7階調として表示され、2/3階調であるべきとこ
ろが、0.7/1.7、1.3/1.7、または1.4
/1.7階調として表示される。すると、階調の逆転が
生じ、階調表示として成立しなくなる。
場合などのMLA演算結果が2種類(+Vcと−Vc)
である場合で、3分割(例えば、3:1:1、合計5)
で2つの分割期間の長さが等しいような場合には、ML
A演算結果の並べ替えによって変化点を1つにすること
ができ、階調表示が成立する。
消費電流の増大とクロストークの増大を抑制でき、さら
には駆動回路の回路規模の増大を抑制できる効果があ
る。
きには2のn乗(nは0または正の整数)の重み付けを
付けるので、駆動回路の回路規模の増大を効果的に抑制
できる。
付けを付けた複数の重み付け期間と、分割期間の数から
複数の重み付け期間に対する重み付けの和を引いた分に
ついて2のm乗(mはnより大きくない0または正の整
数)の重み付けを付けた重み付け期間とを設定すること
によって、分割期間の数が(2の累乗−1)でなくて
も、消費電流の増大とクロストークの増大を抑制し、駆
動回路の回路規模の増大を抑制する駆動方法および駆動
回路を実現できる。
ることによって、表示品位を低下させないようにするこ
とができる。
に対応した行を含め、1選択期間に列電極に印加する電
圧レベルの数を減らすように設定された仮想データを階
調に応じたデータに含めて演算を行うことによって、列
電圧の電圧レベル数を低減化しつつ、駆動回路の回路規
模の増大を抑制する駆動方法および駆動回路を実現でき
る。
ック図。
すブロック図。
WM法を適用した本発明の一例を示す説明図。
の説明図。
ング図。
を示す説明図。
す説明図。
図。
ミング図。
した例を示す説明図。
図。
ミング図。
す説明図。
を適用した従来例を示す説明図。
Claims (6)
- 【請求項1】複数の行電極と複数の列電極を有する液晶
表示装置の行電極を複数本一括して選択し、選択した各
行電極に選択期間毎に直交行列の成分にもとづく所定の
電圧を印加するとともに、表示データと前記直交行列の
成分とから得られる値に応じた列電圧を各列電極に印加
する液晶表示装置の駆動方法において、1選択期間をそ
れぞれに重み付けが付けられた複数の重み付け期間に分
割し、表示データの階調に応じたデータをそれぞれの前
記重み付け期間に対応して生成し、それぞれの前記重み
付け期間におけるデータと直交行列の成分とから得られ
る列電圧に応じた値を昇順または降順に並べ替えて出力
することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項2】それぞれの重み付け期間に、1選択期間を
階調数に応じて分割した場合の分割期間の数が(2の累
乗−1)であるときには、それぞれの重み付け期間に対
する重み付けの和が分割期間の数に相当するように、2
のn乗(nは0または正の整数)の重み付けを付ける請
求項1に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項3】1選択期間を階調数に応じて分割した場合
の分割期間の数が(2の累乗−1)でない場合には、2
のn乗(nは0または正の整数)の重み付けを付けた複
数の重み付け期間と、分割期間の数から前記複数の重み
付け期間に対する重み付けの和を引いた分について2の
m乗(mはnより大きくない0または正の整数)の重み
付けを付けた重み付け期間とを設定する請求項1に記載
の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項4】1選択期間を等分に分割して、それぞれの
分割期間とする請求項2または請求項3に記載の液晶表
示装置の駆動方法。 - 【請求項5】複数の行電極と複数の列電極を有する液晶
表示装置の行電極を複数本一括して選択し、選択した各
行電極に選択期間毎に直交行列の成分にもとづく所定の
電圧を印加するとともに、表示データと前記直交行列の
成分とから得られる値に応じた列電圧を各列電極に印加
する液晶表示装置の駆動回路において、それぞれに重み
付けが付けられた1選択期間における複数の重み付け期
間のそれぞれに対応して設けられ、対応する重み付け期
間における表示データの階調に応じたデータと直交行列
の成分とから列電圧に応じた値を演算する演算手段と、
前記演算手段の演算値の発生数を計数する計数手段と、
前記計数手段の計数結果にもとづいて、列電圧に応じた
値を昇順または降順に並べ替えて出力する列電圧値出力
手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動回
路。 - 【請求項6】直交行列は実際に表示しないダミーライン
に対応した行を含み、演算手段は、1選択期間に列電極
に印加する電圧レベルの数を減らすように設定された仮
想データを階調に応じたデータに含めて演算を行う請求
項5に記載の液晶表示装置の駆動回路。
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JP2002221893A JP4133079B2 (ja) | 2001-08-17 | 2002-07-30 | 液晶表示装置の駆動方法および駆動回路 |
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JP2001-248337 | 2001-08-17 | ||
JP2002221893A JP4133079B2 (ja) | 2001-08-17 | 2002-07-30 | 液晶表示装置の駆動方法および駆動回路 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006527409A (ja) * | 2003-06-12 | 2006-11-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスプレイ装置および、減少された電力消費でディスプレイ装置を駆動する方法 |
-
2002
- 2002-07-30 JP JP2002221893A patent/JP4133079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006527409A (ja) * | 2003-06-12 | 2006-11-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスプレイ装置および、減少された電力消費でディスプレイ装置を駆動する方法 |
US8022914B2 (en) | 2003-06-12 | 2011-09-20 | Nxp B.V. | Display device and method for driving a display device with reduced power consumption |
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JP4133079B2 (ja) | 2008-08-13 |
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