JP3618141B2

JP3618141B2 - 画像表示装置の駆動法

Info

Publication number: JP3618141B2
Application number: JP14646895A
Authority: JP
Inventors: 良典平井; 聡中沢; 真永井; 武志桑田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JPH0862575A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高速で応答する液晶に適した液晶表示装置を駆動する方法に関する。特に、本発明は、複数ライン同時選択法（特開平６−２７９０７、ＵＳＰ５２６２８８１参照）でマルチプレクス駆動を行う、単純マトリクス型液晶表示装置の駆動法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、本明細書では、走査電極を行電極といい、データ電極を列電極ということにする。
【０００３】
高度情報化時代に進展にともなって情報表示媒体への要求はますます高まっている。液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電力などの長所を有しており、半導体技術との整合性もよく、ますます普及するものと考えられる。一方で普及にともなって画面大型化、高精細化が求められるようになって大容量表示をする方法の模索が始まっている。そのなかでＳＴＮ（超ねじれネマティック）方式はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）方式に比べ製造工程が簡素であり、低コストで生産できるので将来の液晶表示装置の主流になると考えられる。
【０００４】
ＳＴＮ方式で大容量表示をするためには従来から線順次マルチプレクス駆動が行われている。この方法は各行電極を一本ずつ順次選択するとともに、列電極を表示したいパターンと対応させて選択するもので、全行電極が選択されることによって一画面の表示を終える。
【０００５】
しかし、線順次駆動法では、表示容量が大きくなるにつれて、フレーム応答と呼ばれる問題が起こることが知られている。線順次駆動法では、選択時には比較的大きく、非選択時には比較的小さい電圧が画素に印加される。この電圧比は一般に行ライン数が大きくなるほど（高デューティ駆動となるほど）大きくなる。このため、電圧比が小さいときには電圧実効値に応答していた液晶が印加波形に応答するようになる。
【０００６】
すなわち、フレーム応答とは選択パルスでの振幅が大きいためオフ時の透過率が上昇し、選択パルスの周期が長いためオン時の透過率が減少し結果としてコントラストの低下を引き起こす現象である。
【０００７】
フレーム応答の発生を抑制するためにフレーム周波数を高くし、これにより選択パルスの周期を短くする方法が知られているが、これには重大な欠点がある。つまり、フレーム周波数を増やすと、印加波形の周波数スペクトルが高くなるので、表示の不均一を引き起こし、消費電力が上昇する。また選択パルス幅が狭くなりすぎるのを防ぐため、フレーム周波数の上限には制限がある。
【０００８】
周波数スペクトルを高くせずにこの問題を解決するために、最近、新駆動法が提案された。複数の行電極（選択電極）を同時に選択する複数ライン同時選択法などの方法である。この方法は複数の行電極を同時に選択し、かつ、列方向の表示パターンを独立に制御できる方法であり、選択幅を一定に保ったままフレーム周期を短くできる。すなわちフレーム応答を抑制した高コントラスト表示ができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
複数ライン同時選択法においては、列表示パターンを独立に制御するために、同時に印加される各行電極には一定の電圧パルス列が印加される。複数のラインを同時に選択する駆動法では、複数の行電極に同時に電圧パルスが印加されることになるため、列方向の表示パターンを同時にかつ独立に制御するために、行電極には各々極性の違うパルス電圧が印加される必要がある。この、同時に印加される電圧パルスの組を選択パルスベクトルということにする。行電極には極性を持つパルスが何回か印加され、トータルで各画素にはオン、オフに応じた実効電圧が印加される。
【００１０】
１フレーム内に同時に選択される各行電極に印加される選択パルス電圧群はＬ行Ｋ列の行列（これを以後、選択行列（Ａ）という）として表せる。各行電極に対応する選択パルス電圧系列は１アドレス期間内で互いに直交なベクトル群として表せるため、これらを列要素として含む行列は直交行列となる。つまり、行列内の各行ベクトルは互いに直交である。このとき、行の数Ｌは同時選択数に対応し、各行はそれぞれのラインに対応する。たとえば、Ｌ本の同時選択ラインの中の第１ラインには、選択行列（Ａ）の１行目の要素が対応する。そして、１列目の要素、２列目の要素の順に選択パルスが印加される。本明細書では選択行列（Ａ）の表記において、１は正の選択パルスを、−１は負の選択パルスを意味することとする。
【００１１】
列電極には、この行列の各列要素および列表示パターンに対応した電圧レベルが印加される。すなわち、列電極電圧系列はこの行電極電圧系列を決める行列と表示パターンによって決まる。
【００１２】
列電極に印加される電圧波形のシーケンスは以下のように決定される。図８はその概念を示した説明図である。４行４列のアダマール行列を選択行列として使用する場合を例にとって説明する。列電極ｉおよび列電極ｊにおける表示データが図８（ａ）に示したようになっているとする。列表示パターンは図８（ｂ）に示すようにベクトル（ｄ）として表される。ここで列要素が−１のときはオン表示を表し、１はオフ表示を表す。
【００１３】
行電極に行列の列の順に順次行電極電圧が印加されていくとすると、列電極電圧レベルは図８（ｂ）に示すベクトル（ｖ）のようになり、その波形は図８（ｃ）のようになる。図８（ｃ）において縦軸、横軸はそれぞれ任意単位である。
【００１４】
部分ライン選択の場合、液晶表示素子のフレーム応答を抑制するために、１フレーム内で選択パルスを分散して電圧印加されることが好ましい。具体的には、たとえば、１番目の同時選択される行電極群（これを以下、サブグループという）に対するベクトル（ｖ）の第１番目の要素を印加した次には、２番目の同時選択される行電極群に対するベクトル（ｖ）の第１番目の要素を印加し、以下同様のシーケンスをとる。
【００１５】
したがって、実際に列電極に印加される電圧パルスシーケンスは、電圧パルスを１フレーム内でどのように分散するか、また同時選択される行電極群に対してそれぞれどのような選択行列（Ａ）が選ばれるかによって決定される。
【００１６】
ここで、後の説明のために、複数ライン同時選択法において、実際に列電極に印加される電圧パルスシーケンスがどのようになっているかについて述べる。
【００１７】
全行電極のうちの一部を同時選択する（部分ライン選択）場合は、いつの時点で選択パルスシーケンスを進めるかという観点で基本的に３つの考え方がある。第１の考え方は、一つのサブグループが選択され次のサブグループが選択される時点で、行電極の選択パルスシーケンスを一つ進める、すなわちサブグループを単位とした選択パルスシーケンスの方式（１）であり、第２の考え方は、全ラインが選択された時点で（全サブグループに対して）選択パルスシーケンスを進めるという方式（２）であり、第３の考え方は方式（１）および（２）の中間方式（３）である。
【００１８】
方式（１）および方式（２）の場合に、選択パルスを示すベクトルをサブグループごとに示すと数１のようになる。ここで、選択行列（Ａ）の各列ベクトルをＡ₁ 、Ａ₂ 、・・・、Ａ_k 、サブグループの数をＮ_S とした。
【００１９】
【数１】

【００２０】
列電極に印加される電圧のシーケンスは、列電極電圧レベルを図８（ｂ）に示すのと同様にベクトル（ｖ）＝（ｖ₁ ，ｖ₂ ，ｖ₃ ，・・・）で表せるとすると、方式（１）の場合、（ｖ₁ ，ｖ₂ ，ｖ₃ ，・・・，ｖ₂ ，ｖ₃ ，ｖ₄ ，・・・）となり、方式（２）の場合、（ｖ₁ ，ｖ₁ , ・・・ｖ₁ ，ｖ₂ ，ｖ₂ , ・・・，ｖ₂ ，ｖ₃ , ・・・）となる。それぞれの繰り返し回数はサブグループの数である。
【００２１】
これらの関係は一般的に数２のように、ベクトルとマトリクスとからなる表式で書くことができる。
【００２２】
【数２】

【００２３】
ベクトル（ｘ）、ベクトル（ｙ）、行列（Ｓ）は以下のようなものである。列電極表示パターンベクトル（ｘ）＝（ｘ₁ ，ｘ₂ ，・・・，ｘ_M ）は、行電極本数Ｍと同じ数の要素を持ち、特定の列電極上の行電極に対応する表示パターンを要素とする。ここで、オフの場合が１、オンの場合が−１とする。列電極電圧シーケンスベクトル（ｙ）＝（ｙ₁ ，ｙ₂ ，・・・，ｙ_N ）は、１フレーム内に印加されるパルス数Ｎと同じ数の要素を持ち、特定の列電極に対する電圧レベルを１フレーム内で時系列で並べたものを要素とする。行電極パルスシーケンス行列（Ｓ）は、Ｍ行Ｎ列の行列であり、特定の列電極に対する行電極電圧レベルからなる列ベクトルを１フレーム内で時系列で並べたものを要素とする。非選択の行電極に対応する要素は０とされる。
【００２４】
たとえば、方式（１）における行電極パルスシーケンス行列Ｓは、選択行列Ａの列ベクトルＡ_i 、並びにゼロベクトルＺ_e により数３のように書かれる。
【００２５】
【数３】

【００２６】
ところで、ＶＧＡなどの、一般的な表示を複数ライン同時選択法によって行う際に、フリッカが生じることがある。フリッカは、画像表示の品位を非常に下げることになる。特に、フレームレートコントロールによる階調表示を行う場合には、比較的長周期の成分が駆動波形に生じることになるので、フリッカはより深刻な問題となる。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、この問題の解決について鋭意研究を行った結果、以下のような知見を得て、本発明に至った。
【００２８】
すなわち、ライン間の表示むらを防ぐためには、複数の異なる選択行列を使用して駆動することが有効であることを、発明者らはすでに提案している。しかし、このような駆動法では、１フレームの整数倍程度の領域に、強い周波数成分が現れることになる。
【００２９】
本発明者らは、従来用いられていた選択パルスシーケンスを解析した結果、１フレーム以上の周波数成分を持ち、これが、異なる選択行列を使用することによる周波数成分と相互作用を起こし、フリッカが顕著となる原因となっているらしいことを見出した。そして、かかるフリッカは複数の異なる選択行列を使用しない場合でも生じている。
【００３０】
本発明は、複数の行電極と複数の列電極とを有する液晶パネルが備えられた画像表示装置の行電極を複数本同時選択して駆動する駆動法において、
行電極の選択パルスは１フレームの中で、分散印加されるとともに、
同時選択される行電極に印加される選択パルスベクトルを全行電極に対して時系列で並べたシーケンスは、１フレームの１／ｎ（ｎはｎ≧２の整数）の周期を持つサブシーケンスを単位として繰り返すことによって構成されていることを特徴とする画像表示装置の駆動法である。
【００３１】
また、１選択パルスを１単位とした選択パルスベクトルの印加シーケンスの繰り返し単位（サブシーケンスの長さ）をｓ、同時選択される行電極の組（サブグループ）の数をｍ、同種の選択パルスベクトルが連続して用いられる回数をｐとしたとき、ｍ’＝ｍ／ｐ、ｓ’＝ｓ／ｐが整数であり、ｍ’をｓ’で割った余りが奇数である、ことを特徴とする前記画像表示装置の駆動法を提供する。
【００３２】
また、この場合において、選択パルスベクトルの数をＫとしたとき、Ｋ・ｍ’がｓ’の倍数であることを特徴とする前記画像表示装置の駆動法を提供する。
【００３３】
また、１選択パルスを１単位とした選択パルスベクトルの印加シーケンスの繰り返し単位をｓ、同時選択される行電極の組（サブグループ）の数をｍ、特定のサブグループに対し選択パルスベクトルがサイクル内で分散されずほぼ連続して用いられる回数をｇとしたとき、ｓ”＝ｓ／ｇが整数であり、ｍをｓ”で割った余りが奇数である、ことを特徴とする前記画像表示装置の駆動法を提供する。
【００３４】
本発明の重要な１態様においては、同時選択される行電極の組を仮想的に設けて駆動することを特徴とする。
【００３５】
すなわち、本発明は、選択パルスシーケンスの持つ固有の周波数成分を１フレームの１／２以下にすることにより、フリッカを減少させるものである。
【００３６】
選択パルスシーケンスを１フレーム（アドレスを完了する周期）の１／ｎ（ｎはｎ≧２の整数）の周期を持つサブシーケンスを単位を繰り返すことによって構成するためには、一定の制約条件が存在する。繰り返し単位は１フレームの周期の約数となる必要がある。こうすることにより、繰り返し単位が複数繰り返して構成される周期が、選択パルスシーケンスの中でもっとも長い周期のものとなる。
【００３７】
また、１選択パルスを１単位とした選択パルスベクトルの印加シーケンスの繰り返し単位をｓ、同時選択される行電極の組（サブグループ）の数をｍ、選択パルスベクトルの数をＫ、同種の選択パルスベクトルが連続して用いられる回数をｐとしたとき、これらの間に特定の関係が存在することが好ましい。
【００３８】
しかし、このような条件を一般的に満足させることは、容易でない。なぜなら、現実の走査数の本数と、液晶の緩和現象の抑制効果のある同時選択行本数との兼ね合いから、同時選択される行の組（行サブグループ）の数は決まってしまい、一方、アドレスのために必要な選択パルスベクトルの数も決まっているので、上記条件を満足させる自由度は比較的少ないからである。
【００３９】
そこで、本発明の、１態様においては、上記条件を満足するために、同時選択される行電極の組（サブグループ）を仮想的に設けて駆動することを特徴とする。このようにすることにより、あらゆる、走査線本数、同時選択走査線本数、アドレスに使用する選択パルスベクトルの数、に対応する駆動が可能になる。
【００４０】
次に本発明の具体例を説明する。まず、選択パルスが１フレーム内に最大限分散されている場合について説明する。つまり、一つの行サブグループに１選択パルスを印加すると、次には、別の行サブグループに選択パルスを印加するようなシーケンスをとることにする。
【００４１】
同時に複数ラインを選択する駆動方式においては、一般的に、（ｉ）選択パルスは、各行ベクトルが直交する行列（選択行列）の列ベクトルにより定義されること、（ｉｉ）１フレーム期間中に、すべてのサブグループにおいて、Ｋ種の選択パルスベクトルが同じ回数ずつ印加されること、の二つの条件が必要である。したがって、最も短い表示サイクルとは、各サブグループにおいて、全選択パルスが１回ずつ印加される期間をさす。この期間で、１表示画面が完了する。一般的には、この表示サイクルは短い方が、ちらつき等の防止になる。
【００４２】
さて、このような条件を必ず満たす方式としては、各サブグループに全ての選択パルスベクトルを順に１回ずつ配分する方式（たとえば特開平６−７１０９５に開示された方法）があるが、この方式では、サブグループの数ｍと、選択パルスベクトルの数Ｋとの関係によって、不連続なパルスシーケンスを持ち、その結果、非常に長い繰り返し周期を持つことになる。
【００４３】
以下、本明細書では、選択パルスベクトルの種類を、対応する選択行列の列の位置で表すことにする。つまり、数３における選択行列の列ベクトルＡ_i の添え字ｉをもって、選択パルスベクトルの種類を表すことにする。
【００４４】
２４５本の行電極を７行×８列の選択マトリクスからなる選択パルスの印加で駆動する場合を仮定すると、サブグループ数は２４５／７＝３５であるため、上記の方式においては、各サブグループに［１，２，・・・］の順で選択パルスベクトルを印加すると、３５サブグループ目はベクトル３で終了する。２度目の選択時はベクトル２から始まるので、ここで、ベクトルのシーケンスは、［・・・１，２，３，２，３，４・・・］というような不連続を生ずる。
【００４５】
このような不連続は、最後のサブグループから最初のサブグループに選択が移る際に必ず生じるため、８回の選択パルスを全て完了するまで周期性は存在しない。したがって、この例では、８回の選択が完了する１フレームが、繰り返し周期となる。
【００４６】
本発明は、このような選択パルスシーケンスの不連続の存在による長周期化を回避するための駆動シーケンスを提供する。
【００４７】
上記（ｉ）、（ｉｉ）の条件を満たし、かつ、パルスシーケンスの不連続性をなくし表示サイクル長に対し短い周期性を持たせるためには、いくつかの条件を同時に満たせばよい。
【００４８】
つまり、選択パルスの種類（すなわち選択行列の列数）をＫ、１選択パルスを単位としたときのパルスシーケンスの繰り返し単位をｓ、同時に選択される行の組（サブグループ）の数ｍ、としたときに、ｍをｓで割った余りが奇数であればよい。
【００４９】
このことは、以下のように説明される。選択行列が行ベクトルが直交な直交行列であるために、選択パルス（通常、要素−１、＋１で構成される）の種類Ｋは一般に偶数である。このため、あるサブグループを周期的に選択し、かつ上記（ｉｉ）の条件を満たすには、選択パルスベクトルの番号が奇数単位で変化することが必要である。もちろん、選択パルスベクトルの一部に非選択を示す要素０を入れた場合には、上記の条件が必ずしも満たされる必要はない。
【００５０】
以下、サブグループ数が３５、１８であり、選択パルスの種類を８とした場合を例にして具体的に説明する。これは、同時選択数Ｌ＝７の場合、行電極数が２４５、１２６に相当する。従来提案されている駆動シーケンスによる選択パルスベクトルの１フレームでの分散は図２（ａ）、（ｂ）のようになる。（ａ）はサブグループ数が３５、（ｂ）はサブグループ数が１８の場合である。図のシーケンス中の数字は、選択パルスベクトルの種類を示している。以下、図１、図３〜図６についても同様である。
【００５１】
このように従来方式では、各サブグループの８回の選択に選択パルスを各１回ずつ用いる分散が可能であるが、最後のサブグループから１サブグループへのシーケンスで不連続を生じておりシーケンスの周期は１サイクルと等しくなる。
【００５２】
一方、本発明の方式では、シーケンスは図１（ａ）、（ｂ）のようになる。（ａ）はサブグループ数が３５、（ｂ）はサブグループ数が１８の場合である。
【００５３】
３５サブグループの場合、ｍ＝３５、ｓ＝８であるので、３５÷８の余りは、３で奇数となり上記の条件を満たすため、本発明のシーケンスがそのまま適応できる。しかし、ｍ＝１８においては、１８÷８の余りは２で偶数であるため、上記の方式をそのままでは適応できない。サブグループ数が１８の場合は、図１（ｂ）に示されるように、ダミーのサブグループ（１９番目のサブグループ）を設けて、上記の関係式を満たすようにすれば、上記シーケンスを適応できる。このように、実際の表示行数から導かれるサブグループ数にそのまま上記関係を適応できない場合には、ダミーのサブグループを設けることによりシーケンスの連続性を保った駆動が可能となる。
【００５４】
次に、本発明の方式の拡張形態について説明する。上記の例においては、一つのサブグループをある選択パルスベクトルにより選択した後、次のサブグループに関しては、選択パルス系列を一つ進めている。しかし、複数のサブグループにわたって、同じ選択パルスを適応した後選択パルス系列を進めることも可能である。図３は、その場合を例示したものである。図３（ａ）では、ｍ＝３５の場合、図３（ｂ）では、ｍ＝１８の場合を示している。
【００５５】
図３では、ｍ＝３５に対しては同じ選択パルスがｐ＝５回ずつ、連続して用いられその後系列が進められる。また繰り返し単位は、ｓ＝４０となっている。このようにパルスを複数のサブグループに連続して適応する場合は、ｍ’＝ｍ／ｐ、ｓ’＝ｓ／ｐとした場合に、前述と同様に、ｍ’をｓ’で割った余りが奇数になるようにすれば、系列が閉じかつ長周期化しないシーケンスを作ることができる。この例では、ｍ’＝７、ｓ’＝８であり、ｍ’をｓ’で割った余りは７で奇数なので図３のようなシーケンスが構成できる。
【００５６】
ｍ＝３５に関しては、３５＝５×７であるので、ｐとしては、５または７をとることができる。ｍ＝１８のケースにおいては、１８＝２×３×３である。ｍ／ｐが奇数であるという条件から、ｐとしては、２、６が可能である。図３では、ｐ＝２の場合を例示している。ｍ／ｐが奇数であるという条件は、繰り返し単位ｓ’が通常偶数になるため、ｍ’をｓ’で割った余りが奇数になるためには、ｍ’は奇数になる必要があるためである。
【００５７】
この場合も、図１で示した例と同様にして、ダミーサブグループを設けて上記関係が成り立つように駆動してもよい。ｍ＝３５の場合に、ダミーを一つ加えるとｍ＝３６＝２×２×３×３となり、ｐ＝４、１２が可能な連続数となる。本方式は、カラム電圧の変動を抑え、低周波数化することができるため、クロストークの低減などに有効である。
【００５８】
本発明では、駆動信号の極性反転を適宜加えることにより、周波数成分を制御しやすくなるため、好ましい。特に、本発明では、繰り返し単位の整数倍の周期で反転を行うことができる。そして、本発明では、繰り返し単位の周期が短いので、反転のタイミングの自由度が大きくなり、結果として、周波数成分の制御の自由度が増えることになる。
【００５９】
図１および図３での例示は、選択パルスをサイクル中に完全に分散させる例であるが、完全に分散させない場合にも、同様な考え方で、最適なシーケンスを設定することが可能となる。
【００６０】
すなわち、本発明の別の態様として、パルス分散を完全には行わず、同じ走査線に、続けて異なる選択パルスを印加するようにしてもよい。特に高速駆動の用途ではない場合は、パルス分散を行う必要はない場合もある。
【００６１】
この場合、同一サブグループを連続して選択する回数をｇとして、周期ｓをｓ”＝ｓ／ｇに置き換えると図１の場合と同様な考え方が可能である。つまり、ｍをｓ／ｇで割った余りが奇数となることが必要である。
【００６２】
この様子を示したのが図４であり、図４（ａ）では、ｍ＝３５の場合、図４（ｂ）では、ｍ＝１８の場合を示している。図４の例では、ｍ＝３５に対し、ｓ＝８、ｇ＝２であり、３５を４で割った余りが３で奇数なので、上記シーケンスが可能となる。ｍ＝１８に対しては、先述した理由により１つのダミーサブグループを加えることにより関係式が満たされる。
【００６３】
分散を抑制した場合、図４（ａ）の例は図５のようにも応用できる。このようにいくつかのサブグループ（図５の例では２個）ごとに、サブシーケンスを設けて駆動することもできる。この場合、同一サブグループが完全に連続されて選択されるわけではないが同様に考えられ、図５の例では上記の連続数ｇは、２として扱えばよい。したがって、換言すれば、ｇは同一サブグループの選択においてサイクル全体にわたって分散していない選択パルスの数ともいえる。
【００６４】
上記の全ての例において、パルスシーケンスは、１２・・・８で閉じる周期ｓ＝８の系列となっており、パルス周期の長周期化によるフリッカの発生や、他の周波数成分とのうなりによるちらつきは抑制されている。
【００６５】
また、長周期化の他の手段として、選択パルスシーケンスの反転を併用することができる場合がある。たとえば、４×４の選択行列を用いてサブグループの数を１０とすれば、図６のようなシーケンスも採用できる。
【００６６】
本発明における駆動法は、特開平６−２７９０７、ＵＳＰ５２６２８８１に記載されているような回路を用いて実現できる。
【００６７】
回路の構成の一例のブロック図を図９に示した。これは、ＲＧＢそれぞれ１６階調表示を行うための回路である。データ信号を、１６階調の信号をＭＳＢからＬＳＢまで４ビットの信号としてデータ前処理回路１に入力する。データ前処理回路１は後段の列信号形成に適したフォーマットとタイミングで列信号発生回路２に入力されるデータ信号を出力するための回路である。列信号発生回路２には、データ前処理回路２から出力されるデータ信号と直交関数発生回路５から出力される直交関数信号とが入力される。
【００６８】
列信号発生回路２は両信号を用いて所定の演算を行い列信号を形成した後、列ドライバ３に出力する。列ドライバ３は所定の基準電圧を用いて、入力される列信号から液晶パネル６の列電極に印加する列電極電圧を形成して液晶パネル６に出力する。一方、液晶パネル６の行電極には、直交関数発生回路５から出力される直交関数信号を行ドライバ４で変換した行電極電圧が印加される。これらの回路は、必要に応じてタイミング回路等を備え、所定のタイミングにコントロールされて動作する。
【００６９】
本発明で用いられている直交関数は、直交関数発生回路５が発生する。直交関数発生回路５は、直交関数信号発生のたびに演算を行い信号形成することもできる。しかし、あらかじめ、使用する直交関数信号をＲＯＭに保存しておき、それを適当なタイミングで読み出すほうが簡便性の点で好ましい。すなわち、液晶パネル６への電圧印加タイミングを規定するパルスを計数し、計数値をアドレス信号としてＲＯＭ内の直交関数信号を順次読み出すようにする。
【００７０】
データ前処理回路１は、具体的には、図１０のような構成である。信号処理は、階調情報を持った４ビットの画像データをＲ、Ｇ、Ｂ３ビットずつ４組に分けて行う。すなわち、ＭＳＢ（２³ ）、２ｎｄＭＳＢ（２² ）、３ｒｄＭＳＢ（２¹ ）、ＬＳＢ（２⁰ ）の４組に信号を分けて、並列処理を行う。
【００７１】
入力された３ビットのデータは５段直並列変換器１１で１５ビットのデータに変換してメモリ１２に送られる。具体的には、５段シフトレジスタの入力端子にシリアルなデータを入力しその５個の各タップ出力をメモリ１２に入力する。
【００７２】
メモリ１２としてはデータ幅１６ビットのＶＲＡＭを用いた。メモリ１２への書き込みは直接アクセスモードを用いて以下のように行う。すなわち、同じ列電極に対応した行電極上のデータは、同時選択される７本の行電極について隣り合う７個のアドレスに格納する。このようにすることにより、後段のメモリからの読み出しが高速に行えるとともに、演算が容易になる。
【００７３】
メモリ１２からの読み出しは高速な順次アクセスモードで液晶表示装置の駆動タイミングに応じて行い、４組の１５ビットデータをデータフォーマット変換回路１６へ送る。
【００７４】
データフォーマット変換回路１６は、各階調ごとに１５ビット幅で並列に送られたデータをＲＧＢごとの２０ビット幅の並列信号に整理し直す回路であり、通常は、回路基板上で適宜の配線を行うことにより足りる。
【００７５】
データフォーマット変換回路１６でＲＧＢ３組の２０ビットデータに変換されたのち、データは階調決定回路１５へ送られる。階調決定回路１５では１ドット当り４ビットの階調データをオン／オフ１ビットのデータに変換してサブ画面の映像信号とし、サブ画面をたとえば１５サイクルかけて階調表示を実現するフレーム変調用回路である。
【００７６】
具体的には、２０ビット幅のデータを所定のタイミングで５ビット幅データに分配するデマルチプレクサを用いた。どのビットがどのサブ画面に対応するかは、フレームカウンタによる計数によって決められる。このようにして５ドット分の階調データに相当する２０ビットのデータを５ビットの階調のないシリアルデータに変換して縦横変換回路１３に出力する。
【００７７】
縦横変換回路１３は５ピクセルの表示データを７回転送して蓄えておき、これを７ピクセルのデータとして５回に分けて読み出す回路である。２組の５×７ビットレジスタで構成されている。縦横変換回路１３からデータ信号は列信号発生回路２に送られる。
【００７８】
列信号発生回路２は、図１１に示した構成である。７ビットのデータ信号を排他的論理和ゲート２３、２３、・・・に入力する。排他的論理和ゲート２３にはそれぞれ直交関数発生回路５からの信号も入力される。排他的論理和ゲート２３の出力は加算器２１で同時選択される行電極について加算される。
【００７９】
また、列ドライバ３は、図１１のような構成になっている。シフトレジスタ３１、ラッチ３２、デコーダ３３、および電圧分割器３４からなっている。電圧レベル選別器３３としてはデマルチプレクサを用い、１行分のデータをシフトレジスタ３１に送り込んだ段階で表示データの列電圧への変換を行う。
【００８０】
さらに、行ドライバ４は、図１３のような構成になっている。駆動パターンレジスタ４１、選択信号レジスタ４２、およびデコーダ４３からなる。選択信号レジスタ４２の内容によって同時選択行が決められ、駆動パターンレジスタ４１の内容によって選択された各行にどちらの極性の選択信号をを出力するかが決められる。非選択行は０Ｖが出力される。
【００８１】
図９〜図１３は回路の一例として示したものであり、本発明の本質を損しないかぎり、さまざまな回路の採用が可能である。
【００８２】
【実施例】
［実施例１］
図９〜図１３に示した回路を用いて、液晶パネル６を以下の要領で駆動した。液晶パネルは９．４インチのＶＧＡモジュール（画素数４８０×６４０×３（ＲＧＢ））で背面バックライトを備える。液晶パネルの応答時間は立ち上がりと立ち下がりとの平均で６０ｍｓである。７本の行を同時選択するとともに、サブグループごとの選択で、選択行列の列を一つ進める方式（方式１）で駆動した。２画面駆動（上下分割）を行ったので、サブグループの数は３５となった。バイアスはコントラスト比がほぼ最大となるように調整し、表示のコントラスト比は３０：１、最大輝度は１００ｃｄ／ｍ² となった。
【００８３】
選択行列として、図７に示される行ベクトルが直交する７行８列の直交行列を用いその列ベクトルをＡ₁ ，Ａ₂ ，・・，Ａ₈ として、図１（ａ）に示すシーケンスで駆動した。階調方式は、４表示サイクルを使ったフレームレートコントロールで行い、ディザ法と合わせ１６階調表示を行った。また、選択パルス４０回毎に極性反転を行い、液晶に印加される電圧の交流化を行った。
【００８４】
表示は、クロストークのほとんどない表示であり、２値表示、中間調表示ともに画像のちらつきは起こらなかった。
【００８５】
［比較例］
実施例１とほぼ同様に液晶表示装置を駆動した。ただし、選択パルスのシーケンスは、図２（ａ）とした。表示は、クロストークはかなり抑制されていたが２値表示において若干のフリッカが見られ、さらに、階調表示においてはフリッカが増大し、表示品位を落していた。
【００８６】
［実施例２、３］
実施例１とほぼ同様に液晶表示装置を駆動した。ただし、選択パルスのシーケンスは、図３（ａ）（実施例２）、図４（ａ）（実施例３）とした。実施例２においては、特にベタパターンのクロストークが抑制され、フリッカのレベルは、実施例１とほぼ同等であった。実施例３においては、パルス分散が抑えられているために、実施例１に比べコントラストは１割程度低くなり、クロストークは若干増大した。フリッカレベルは実施例１とほぼ同等であった。
【００８７】
［実施例４］
基本的に図９に示した回路を用いて、液晶パネルを以下の要領で駆動した。液晶パネルは９．４インチのＶＧＡモジュール（画素数４８０×６４０×３（ＲＧＢ））で背面バックライトを備える。液晶パネルの応答時間は立ち上がりと立ち下がりとの平均で６０ｍｓである。４本の行を同時選択するとともに、サブグループごとの選択で、選択行列の列を一つ進める方式（方式１）で駆動した。２画面駆動（上下分割）を行ったので、サブグループの数は６０となった。バイアスはコントラスト比がほぼ最大となるように調整し、調整方式は空間変調フレームレートコントロールで行った。表示のコントラスト比は４０：１、最大輝度は１００ｃｄ／ｍ² となった。選択行列として、数４に示した行列を用いた。
【００８８】
【数４】

【００８９】
行ラインは２４０ラインに仮想ライン４本を加え、２４４ラインとし、６１サブグループで駆動した。
【００９０】
ベクトルシーケンスは下の表１（１フレーム）で示すように、選択するサブグループと選択列ベクトルを対応させた。表の中で「選択ベクトル」とは数４の行列の何列めに対応する選択パルスを印加したかについて示したものである。なお、極性反転は、選択信号を２３パルス印加するたびに行って、駆動した。
【００９１】
【表１】

【００９２】
本実施例においては、均一な表示が得られ、著しくフリッカが低減され、ウインドウズの画面表示でビデオ表示をウインドウ表示した場合においても、ほとんど気にならないレベルであった。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、複数行同時選択法によって、液晶パネルが備えられた画像表示装置を駆動する際に、周波数成分が大きくなりすぎることを防ぎ、特に、フレームレートコントロールによる階調表示を行った際に顕著なフリッカの発生を抑制できる。
【００９４】
また、駆動信号の極性反転を適宜加えることにより、周波数成分を制御しやすくなるため、好ましい。特に、本発明では、繰り返し単位の整数倍の周期で反転を行うことができる。そして、本発明では、繰り返し単位の周期が短いので、反転のタイミングの自由度が大きくなり、結果として、周波数成分の制御の自由度が増える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の選択パルスベクトル印加のシーケンスの一例を示す概念図
【図２】（ａ）、（ｂ）は、従来の選択パルスベクトル印加のシーケンスを示す概念図
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の選択パルスベクトル印加のシーケンスの他の例を示す概念図
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の選択パルスベクトル印加のシーケンスの他の例を示す概念図
【図５】本発明の選択パルスベクトル印加のシーケンスの他の例を示す概念図
【図６】本発明の選択パルスベクトル印加のシーケンスの他の例を示す概念図
【図７】選択行列の例を示す説明図
【図８】（ａ）〜（ｃ）は複数ライン同時選択法での電圧印加方法を説明する概念図および波形図
【図９】本発明を実施するための回路の構成の一例を示すブロック図
【図１０】データ前処理回路１を示すブロック図
【図１１】列信号発生回路２を示すブロック図
【図１２】列ドライバ３を示すブロック図
【図１３】行ドライバ４を示すブロック図
【符号の説明】
１：データ前処理回路
２：列信号発生回路
３：列ドライバ
４：行ドライバ
５：直交関数発生回路
６：液晶パネル

Claims

複数の行電極と複数の列電極とを有する液晶パネルが備えられた画像表示装置の行電極を複数本同時選択して駆動する駆動法において、
行電極の選択パルスは１フレームの中で、分散印加されるとともに、
同時選択される行電極に印加される選択パルスベクトルを全行電極に対して時系列で並べたシーケンスは、１フレームの１／ｎ（ｎはｎ≧２の整数）の周期を持つサブシーケンスを単位として繰り返すことによって構成されていることを特徴とする画像表示装置の駆動法。
１選択パルスを１単位とした前記サブシーケンスの長さをｓ、同時選択される行電極の組の数をｍ、同種の選択パルスベクトルが連続して用いられる回数をｐとしたとき、ｍ’＝ｍ／ｐ、ｓ’＝ｓ／ｐが整数であり、ｍ’をｓ’で割った余りが奇数である、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の駆動法。
１選択パルスを１単位とした前記サブシーケンスの長さをｓ、同時選択される行電極の組の数をｍ、特定の同時選択される行電極の組に対し選択パルスベクトルが連続して印加される回数をｇとしたとき、ｓ”＝ｓ／ｇが整数であり、ｍをｓ”で割った余りが奇数である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置の駆動法。
同時選択される行電極の組を仮想的に設けて駆動することを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像表示装置の駆動法。