JP3896874B2 - 電気光学素子の駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶のような電気光学素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
（１）ＭＬＳ＋ＦＲＣ方式について
従来、複数の走査電極及び複数の信号電極間の交差位置に設けられた複数の前記電気光学素子の駆動方法として、ＭＬＳ（Multi-Line Selection）駆動方法が知られている。該ＭＬＳ駆動方法によれば、複数の走査電極のうちの所定数の走査電極に配置された画素を選択すべく、これら走査電極に対して直交関数により特定される電圧の走査信号が同時に供給される。さらに、これら走査信号の供給と同時に、これら走査信号及び電気光学素子が表示すべき表示データにより特定されるデータ信号が一の信号電極に供給される。そして、これら走査信号及びデータ信号により規定される電圧が電気光学素子にして１フレーム期間に複数回印加される。
【０００３】
このＭＬＳ駆動方法においてはＰＨＭ変調またはＰＷＭ変調等を併用することによって直接的に多階調表示を実現することもできるが、これによって回路が複雑化するという問題が生じる。そこで、ＭＬＳ駆動方法によって実現する階調を瞬時的にはオン／オフの２階調のみとし、多階調を実現するためにフレーム毎にこのオン／オフを切り換えるＦＲＣ(Frame Rate Control)方式を併用して多階調を実現することが一般的である。
【０００４】
ここで、ＭＬＳ駆動方法は、非選択期間のデータ信号が画素濃度に及ぼす影響が大きいという特徴がある。特に高い電圧レベルのデータ信号が短い時間内に集中して信号電極に供給されると、非選択期間の画素における表示品質の劣化が大きくなる。このため、従来より、高い電圧レベルのデータ信号がなるべく発生しないように、また、発生する場合には分散して発生するようにＦＲＣのオン／オフパターンが決定されていた。
【０００５】
（２）ＭＬＳ駆動方法における動画像のスプライシング現象について
ＭＬＳ駆動方法による液晶表示素子において動画像を表示すると、スプライシング（splicing）現象と呼ばれる問題が生ずる場合がある。その現象について図８を参照し説明しておく。液晶表示素子の表示画面１００内において、自動車の像１１０が図上右から左方向に移動しており、像１１０以外の背景部分は静止状態であることとする。スプライシング現象とは、像１１０の上下にある背景部分１２０の濃度が像１１０の移動に応じて変化し、上下方向の筋が現れる現象である。なお、像１１０が停止し、全体的に静止画像になるとスプライシング現象は生じなくなる。
【０００６】
ここで、像１１０とは重ならない位置にある画素１３０に注目し、スプライシング現象が生じる理由を説明する。図７は、この注目画素１３０に印加される電圧および透過率を示すグラフである。ここで「旧画像」の時間帯は、注目画素１３０の同一列（上下方向の画素）に像１１０が交差していない時間帯であり、「新画像」の時間帯は、注目画素１３０の同一列に像１１０が交差している時間帯である。図７の駆動電圧に着目すると、ほぼ４ｍｓｅｃ周期で電圧がピーク的に（７〜１３[Ｖ]程度に）上昇するタイミングがある。このタイミングが注目画素１３０の選択期間である。
【０００７】
なお、図示の例は分散型のＭＬＳ駆動方法を採用した例であり、１フレームを４フィールドに分割し、各フィールド毎に各画素の選択期間を１回づつ設けている。従って、図上の選択期間の周期はフィールド周期に等しく、その４倍がフレーム周期に等しい。選択期間においては、注目画素１３０に対応する走査電極と信号電極とに所定の電圧が印加され、注目画素１３０の部分には両者の差に相当する電圧が印加される。また、選択期間以外の期間すなわち非選択期間においては、注目画素１３０に係る走査電極はハイインピーダンス状態にされるが、液晶がある程度の導電率を有するため、注目画素１３０にはある程度の（「旧画像」の期間においては１.５[Ｖ]程度の）電圧が印加されることになる。
【０００８】
次に、「透過率」のカーブに着目すると、選択期間において高い電圧が印加されると、注目画素１３０における透過率が急激に上昇する。そして、非選択期間において電圧が低下すると、液晶の粘性により、徐々に透過率が低下する。このように、透過率は鋸歯状波状に変動するが、残像現象により肉眼ではこの変動を認識することはできない。同図に示す「移動平均」のカーブは、「透過率」のカーブを前後数ｍｓｅｃに渡って平均した値である。肉眼で認識できる透過率の変動は、ほぼこのカーブに等しくなる。
【０００９】
次に、同図において「旧画像」から「新画像」に切り換わった直後からの非選択期間の電圧を参照すると、そのレベルがほぼ０[Ｖ]に下がるノッチが３フィールドに渡って現れ、その次のフィールドにおいてはレベルがほぼ３[Ｖ]程度に達するピークが現れている。そして、以後、同様のパターンが４フィールド（＝１フレーム）毎に繰り返されている。これは、像１１０を表示するために、注目画素１３０の非選択期間において、その信号電極に「０[Ｖ]，０[Ｖ]，０[Ｖ]，高い電圧レベル」のパターンの電圧が繰り返し印加されたことを意味する。
【００１０】
ここで、「旧画像」から「新画像」に切り換わった直後の３フィールドにおいては非選択期間の電圧レベルの実効値がノッチによって低くなるから、これによって注目画素１３０の透過率の移動平均が大きく低下している。但し、長い時間内における非選択期間内の電圧の実効値については、「旧画像」および「新画像」間に大きな差が無いため、移動平均のレベルは徐々に元のレベルに復帰している。この画像の切り換わり時に発生する、透過率の移動平均の変動が像１１０の上下方向に延びる「筋」すなわちスプライシングとして観察者に認識されることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＭＬＳ駆動方法に対してＦＲＣ方式を併用しても充分な階調数が確保できない場合には、さらにディザ方式を併用することによって、肉眼上での階調数をさらに多くすることが考えられる。その際、高い電圧レベルのデータ信号が単独では生じないように各ＦＲＣパターンを定めていたとしても、ディザパターンによってはデータ信号の電圧レベルのパターンが崩れ、高い電圧レベルのデータ信号が発生する場合もある。一般的なコンピュータグラフィック画像においては、連続した広い範囲の画素に対して同一の階調が付与されるから、かかる場合には高い電圧レベルのデータ信号が１フレーム内のある１フィールドに連続的に信号電極に印加される状態（換言すれば、他の３フィールドにおいては低い電圧が連続的に印加される状態）が発生することがある。
【００１２】
そして、ディザパターンに用いられる複数のＦＲＣパターンの選択態様（例えば両者が異なるＦＲＣ周期を有する場合等）によっては、高い電圧レベルが１フィールドに連続して発生するフレームと、それ以外のフレームとが数フレーム周期で交互に繰り返される場合もある。このようなデータ信号に係る複数の画素と同一列上にある他の画素においては、非選択期間における駆動電圧のパターンに着目すると、例えば図７に示す「旧画像」のパターンと「新画像」のパターンとが数フレーム周期で交互に発生するような電圧パターンが生じることになる。
【００１３】
すなわち、液晶表示素子に表示される画像が静止画像であったとしても、ＦＲＣパターンおよびディザパターンによっては、スプライシング現象と同様に透過率が変動する現象が生じる。そして、透過率の変動が数フレーム周期で繰り返されると、これがフリッカあるいはジッタとして現れ、画質が劣化するという問題が生じた。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、画質の劣化を防止しつつ充分な階調数を確保できる電気光学素子の駆動方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の電気光学素子の駆動方法にあっては、複数の走査電極及び複数の信号電極間の交差に対応して設けられた複数の電気光学素子の駆動方法であって、前記信号電極に対応する複数の画素は、所定本数の走査電極毎に画素グループを構成し、各画素グループを１フレーム内に複数回選択し、所定の行列に含まれる各列の要素により特定される走査電圧を前記画素グループに対応する複数の走査電極に対して同時に供給し、前記画素グループに属する各々の画素が各フレーム内で表示すべきフレーム画素濃度と前記行列に含まれる各列の要素との不一致数に基づいて特定される信号電圧を前記各信号電極に供給する電気光学素子の駆動方法において、複数の画素グループを単位として定められたディザパターンに基づいて、これら画素グループに属する各画素に対して所定階調数の表示濃度の中から何れかの表示濃度を決定するステップと、前記複数の画素グループに属する各画素に対して、決定された表示濃度に対応するフレームレート制御パターンに基づいて、前記表示濃度の階調数よりも少ない階調数のフレーム画素濃度のうち何れかをフレーム毎に決定するステップと、を有し、前記ディザパターンの単位である複数の画素グループのうち何れかの画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と前記行列の任意の列との不一致数が最大値または最小値であるときは、少なくとも前記画素グループに隣接する他の画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と前記列との不一致数が前記最小値を超え前記最大値未満になるように、前記ディザパターンを設定したことを特徴とする。
【００１５】
また、上記電気光学素子の駆動方法においては、前記フレームレート制御パターンは、前記画素グループを構成する全ての画素に対して適用される場合は、これら各画素のフレーム画素濃度と前記行列の任意の列との不一致数が前記最小値を超え前記最大値未満になるように設定すると好適である。
【００１６】
また、上記電気光学素子の駆動方法においては、前記画素グループに対応する走査電極と、当該画素グループに隣接する他の画素グループに対応する走査電極は連続して走査されるものであり、これら画素グループは共通の信号電極に対応することとすると好適である。
【００１７】
また、本発明の電気光学素子の駆動方法は、前記画素グループおよび当該画素グループに隣接する他の画素グループにおいて、画素グループを構成する画素のうち１つだけ異なるフレーム画素濃度を有する画素が各々に存在する場合、当該異なるフレーム画素濃度の位置が各々相違するような前記ディザパターンを設定すると好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
1．ＭＬＳ駆動方法
次に、本発明の一実施形態の液晶表示素子の駆動方法について説明する。本実施形態においては、ＭＬＳ駆動方法、ＦＲＣ方式およびディザ方式を併用するため、これらの方式について順次説明する。
まず、ＭＬＳ駆動法においては、非分散型と分散型の２種類が知られている。分散型ＭＬＳ駆動法では、１フレームが例えば第１〜第４フィールドｆ１〜ｆ４に等分割され、各フィールド毎に走査電極グループが順次選択される。また、非分散型ＭＬＳ駆動法においては、１フレームの中に各走査電極グループに対する選択期間が設けられ該選択期間が第１〜第４期間に分割される。本発明は非分散型と分散型の何れに対しても適用可能であるが、特に分散型に用いて好適である。これは、非分散型においては高電圧の信号電極電圧が連続的に発生することが無いのに対して、分散型では表示内容によっては、かかる事態が生じ得るからである。そこで、以下、分散型を例として説明する。
【００１９】
本実施形態において用いられる液晶表示素子の構成を図６に示す。図においてＸ１，Ｘ２，…は信号電極であり、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…は走査電極である。これら信号電極と走査電極との間に液晶が挟持され、これら各電極の交差位置において画素が構成される。本実施形態において、走査電極の数は４Ｓ本であり、これら走査電極が４本毎に同時に駆動される。まず、同時に選択される走査電極の組を走査電極グループＧ１，Ｇ２，…，ＧＳと称する。
【００２０】
さらに、各走査電極グループのうち第１番目の走査電極Ｙ１，Ｙ５，…，Ｙk+1、…を第１走査電極Ｒ１、第２番目の走査電極Ｙ２，Ｙ６，…，Ｙk+2、…を第２走査電極Ｒ２、第３番目の走査電極Ｙ３，Ｙ７，…，Ｙk+3、…を第３走査電極Ｒ３、第４番目の走査電極Ｙ４，Ｙ８，…，Ｙk+4、…を第４走査電極Ｒ４と、各々称することにする。また、一の走査電極グループに属する４本の走査電極と一の信号電極との交差位置に対応する４個の画素を「画素グループ」と呼ぶ。画素グループの座標は、例えば「（Ｘ１，Ｇ１）」のように信号電極の符号と走査電極グループの符号との組み合わせによって表現する。
【００２１】
１０は信号電極駆動回路であり、各信号電極に対して後述する信号電極電圧（データ信号）を印加する。２０は走査電極駆動回路であり、走査を行う走査電極に対して基準電圧ＶＣを基準として正極性の＋Ｖ３または負極性の−Ｖ３のうち何れか一方を印加する。本実施形態において、１フレームは４フィールド（第１〜第４フィールドｆ１〜ｆ４）に等分割され、各フィールド内に各走査電極グループに対する選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４が設けられる。なお、各フィールド内においては、走査電極グループＧ１，Ｇ２，…，ＧＳの順にこれら走査電極グループに対する選択期間が設けられる。この選択期間内の動作を、図１を参照し、さらに詳細を説明する。図１(b)において「１」または「０」を要素とする「行列」が示されているが、この行列は走査電極電圧のパターンの推移を示すものであり、以下「走査パターン行列」と呼ぶ。また、走査パターン行列の各列を「走査パターン」と呼ぶ。
【００２２】
走査パターン行列中の各要素のうち「１」は＋Ｖ３を、「０」は−Ｖ３を、各々走査電極電圧として選択することを意味する。行列の各「行」は、各々４つの要素から成り、１フレーム内の４回の選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４において、一の走査電極に印加される選択電圧を時系列的に表わすものになる。一方、行列の各「列」すなわち走査パターンは、各々４つの要素から成り、選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４のうち何れか一の選択期間において走査電極Ｒ１〜Ｒ４に印加される選択電圧の極性の組を示すことになる。例えば、この行列の１行目を参照すると、第１走査電極Ｒ１に印加される電圧は、選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４において＋Ｖ３，＋Ｖ３，−Ｖ３，＋Ｖ３の順に推移することが解る。
【００２３】
ここで、各々の画素が一のフレーム内で実現すべき濃度を「フレーム画素濃度」と呼ぶ。フレーム画素濃度は、オフ（白）またはオン（黒）のうち何れか一方である。ここで、オフ（白）に対して「０」、オン（黒）に対して「１」とし、走査電極Ｒ１〜Ｒ４のフレーム画素濃度を表わしたパターンを「表示パターン」と呼ぶ。図１(a)において、「Ｒ１」〜「Ｒ４」の欄には、４画素によって実現され得る全ての表示パターン（１６種類）が示されている。
【００２４】
次に、選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４における信号電極電圧は、±Ｖ２、±Ｖ１およびＶＣの中から選択される。上記各電圧の大小関係は、「＋Ｖ３＞＋Ｖ２＞＋Ｖ１＞ＶＣ＞−Ｖ１＞−Ｖ２＞−Ｖ３」の通りである。信号電極電圧は、走査パターンの各要素と表示パターンの各要素との不一致数に基づいて選択される。すなわち、走査パターンと表示パターンの不一致数が「４」のとき信号電極電圧として＋Ｖ２が選択され、同様に不一致数が「３」のとき＋Ｖ１が、「２」のときＶＣが、「１」のとき−Ｖ１が、「０」のとき−Ｖ２が、各々信号電極電圧として選択される。
【００２５】
ここで、ある画素グループの表示パターンが「０，０，０，０（白白白白）」である場合の信号電極電圧の選択方法について具体的に説明しておく。まず、図１(b)によれば、選択期間ＳＶ１における走査パターンは「１，０，１，１」である。従って、表示パターンと走査パターンとの不一致数は「３」であるから、信号電極電圧として「＋Ｖ１」が選択されることになる。図１(b)において選択期間ＳＶ２〜ＳＶ４における走査パターンの要素を参照すると、何れも「１」の要素が３個であり、「０」の要素が１個である。従って、「０，０，０，０（白白白白）」の表示パターンに対しては、選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４内において常に信号電極電圧として「＋Ｖ１」が選択されることになる。
【００２６】
また、ある画素グループの表示パターンが「０，０，０，１（白白白黒）」である場合の信号電極電圧の選択方法についても説明しておく。まず、選択期間ＳＶ１における走査パターンは「１，０，１，１」であるから、表示パターンと走査パターンとの不一致数は「２」になり、信号電極電圧として「ＶＣ」が選択されることになる。次に、選択期間ＳＶ２〜ＳＶ４における走査パターン「１，１，０，１」、「０，１，１，１」、「１，１，１，０」に対して、表示パターンとの不一致数はそれぞれ「２」、「２」、「４」になる。従って、選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４内において信号電極電圧は、「ＶＣ」、「ＶＣ」、「ＶＣ」、「＋Ｖ２」の順に選択されることになる。このように、各表示パターンに対応して選択期間ＳＶ１〜ＳＶ４において選択される信号電極電圧を、図１(a)の「ＳＶ１」〜「ＳＶ４」の欄に示しておく。
【００２７】
さて、図１(a)において「ＳＶ１」〜「ＳＶ４」の欄に示された信号電極電圧を参照すると、表示パターンが２種類のパターンに分類されることが解る。まず、一つのパターンは、「信号電極電圧が必ず±Ｖ１の何れかになる」表示パターンであり、これらの表示パターンを「パターンＡ」と呼ぶ。また、他の表示パターンは「信号電極電圧が必ず±Ｖ２およびＶＣの何れかであり、必ず±Ｖ２になる選択期間が存在する」パターンである。これらの表示パターンを「パターンＢ」と呼ぶ。これらパターンの区別を同図(a)の「電圧パターン」の欄に記しておく。
【００２８】
また、他の観点から電圧パターンの区別を説明すると、表示パターンと走査パターンとを比較した時に不一致数が「０（最小値）」または「４（最大値）」になる選択期間が存在する表示パターンは、パターンＢに属し、何れの選択期間においても不一致数が「０（最小値）」を超え「４（最大値）」未満である表示パターンはパターンＡに属することになる。また、図１(b)に示す走査パターン行列を用いる限りにおいては、オン（黒）またはオフ（白）の画素の数が偶数である表示パターンはパターンＡに属し、奇数である表示パターンはパターンＢに属することになる。
【００２９】
1．1．ＦＲＣ方式
ところで、上述したＭＬＳ駆動方法においては、フレーム単位では画素濃度としてオフ（白）またはオン（黒）のうち何れか一方しか選択することができない。そこで、ＭＬＳ駆動方法を用いながら多階調を実現する場合には、フレーム毎にオン／オフを切り換えるＦＲＣ(Frame Rate Control)方式が併用される。例えば、ＦＲＣ方式によって「１９階調」（階調「０」〜「１８」）の表示を行う時に、階調「９」および「１１」を表示するためのＦＲＣパターンの一例を図３(a)および(b)に示す。
【００３０】
これらのＦＲＣパターンは、画素グループを単位として定められており、図上でハッチングを施した画素はオン（黒）、空白の画素はオフ（白）を表わす。なお、本実施形態においては、後述するディザ方式を併用することにより、さらに多段階の階調を実現することができる。この最終的な階調と、ＦＲＣ方式のみによって実現できる階調とを区別するため、ＦＲＣ方式のみによって実現できる階調を「ＦＲＣ階調（または表示濃度）」と呼ぶ。
【００３１】
図３(a)によれば、ＦＲＣ階調「９」を実現するためには、１０フレームを周期として５フレームづつオン（黒）およびオフ（白）のフレームが交互に割り当てられる。なお、液晶表示素子上で上下左右に隣接する画素に対してはＦＲＣパターンが１フレームづつシフトされる。従って、仮に液晶表示素子の全画面をＦＲＣ階調「９」に設定したならば、１画素を単位としてオン（黒）およびオフ（白）の画素が市松模様状に配置され、各画素のオン／オフ状態が１フレーム毎に切り換えられる状態になる。また、図３(b)によれば、ＦＲＣ階調「１１」を実現するためには、７フレームを周期として、オン（黒）が３フレーム、オフ（白）が４フレーム割り当てられることになる。
【００３２】
ＭＬＳ駆動方法においては、非選択期間のデータ信号が画素濃度に及ぼす影響が大きいという特徴がある。特に、「±Ｖ２」の高い電圧レベルが発生する表示パターン（パターンＢ）は、非選択状態にある他の画素における表示品質を劣化させやすい。このため、最善の策は、パターンＢの表示パターンを全く用いないことである。また、次善の策は、「±Ｖ２」の高い電圧レベルが連続的に発生しないように、そのタイミングを分散させることである。そこで、本実施形態においては、何れのＦＲＣ階調においても、各フレームにおいて採用される表示パターンはパターンＡに属するものに限られており、各フレーム内においてオン（黒）またはオフ（白）になる画素の数は必ず偶数になるように設定されている。
【００３３】
また、本実施形態においては、何れのＦＲＣ階調における何れのフレームにおいても、各画素グループのうち第１，第３走査電極Ｒ１，Ｒ３に対応する画素には同一のフレーム画素濃度が設定され、第２，第４走査電極Ｒ２，Ｒ４に対応する画素には同一のフレーム画素濃度が設定される。
【００３４】
1．2．ディザ方式
上述したＦＲＣ方式を採用することにより、ＭＬＳ駆動方法においても多階調表示を行うことができるが、ＦＲＣ方式のみによって階調数を大きくすると、ＦＲＣパターンを構成するフレーム数が多くなり、フリッカが目立ち易くなる。そこで、本実施形態においては、画素毎に異なるＦＲＣ階調を設定するディザ方式が採用される。
【００３５】
このディザ方式においては、ある範囲の画素のうち一部の画素のＦＲＣ階調を第１のＦＲＣ階調（例えばＦＲＣ階調「１１」）に設定し、他の画素のＦＲＣ階調を第２のＦＲＣ階調（例えばＦＲＣ階調「９」）に設定することにより、最終的には全体として第１および第２のＦＲＣ階調の中間の階調を表示しようとするものである。この最終的に表示しようとする階調を「ディザ階調」と呼ぶ。換言すれば、外部装置から液晶表示素子の駆動装置に対して、例えば２５６階調の階調データ（ディザ階調）が供給されると、その階調データに応じて、第１および第２のＦＲＣ階調と、ディザパターンとが決定されることになる。
【００３６】
本実施形態のディザ方式におけるディザ順位を図２(a)に示す。本実施形態においては、Ｘ方向に４画素（すなわち４画素グループ）、Ｙ方向に８画素（すなわち２画素グループ）を単位として、ディザパターンが設定される。図２(a)中の数字「１」〜「１６」は、ディザ階調が第１のＦＲＣ階調から第２のＦＲＣ階調に近づくに従って、ＦＲＣ階調が変更されてゆく順序を表わす。この順序に応じて、実際に得られる１６種類のディザパターンＤＰ１〜ＤＰ１６を図２(b)に示す。これらディザパターンＤＰ１〜ＤＰ１６において、空白の画素は第１のＦＲＣ階調であり、ハッチングを施した画素は第２のＦＲＣ階調である。
【００３７】
ここで、ある画素グループにおいて、第１または第２のＦＲＣ階調の画素が１個だけ存在する場合（換言すれば第１のＦＲＣ階調の画素の数が奇数である場合）が存在する。このように、画素グループを構成する４画素のうち１個だけ異なるＦＲＣ階調を有する画素を「特異画素」と呼ぶ。ここで、上下に隣接する二の画素グループの双方において特異画素が存在し、一方の特異画素が第１走査電極Ｒ１上に設けられる場合には、他方の画素グループの特異画素は第３走査電極Ｒ３上に設けられる。また、一方の特異画素が第２走査電極Ｒ２上に設けられる場合には、他方の画素グループの特異画素は第４走査電極Ｒ４上に設けられる。
【００３８】
例えば、図２(b)においてディザパターンＤＰ９の信号電極Ｘ２の列に着目すると、上側の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１）においては３番目の画素（第３走査電極Ｒ３上の画素）のみが第１のＦＲＣ階調に設定されている。これに対して、下側の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２）においては、１番目の画素（第１走査電極Ｒ１上の画素）のみが第１のＦＲＣ階調に設定されていることが解る。ここで、ディザパターンＤＰ９の信号電極Ｘ２の列に対して、第１のＦＲＣ階調としてＦＲＣ階調「１１」、第２のＦＲＣ階調に対してＦＲＣ階調「９」を適用した場合の画素毎のＦＲＣ階調の配置状態を図４に示す。
【００３９】
次に、図４のＦＲＣ階調の配置状態と、図３(a)，(b)のＦＲＣパターンとに基づいて、図４に示す各画素のフレーム画素濃度のフレーム毎の推移を図５に示す。なお、図５においてハッチングを施した画素はオン（黒）、空白の画素はオフ（白）を表わす。図５において走査電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ４に係る画素のフレーム画素濃度のパターンは、図３(a)における走査電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４に係るパターンを各々１０フレーム周期で繰り返したものに等しい。また、図５において走査電極Ｙ３に係る画素のフレーム画素濃度のパターンは、図３(b)における第３走査電極Ｒ３に係るパターンを７フレーム周期で繰り返したものに等しい。
【００４０】
同様に、図５において走査電極Ｙ６，Ｙ７，Ｙ８に係る画素のフレーム画素濃度のパターンは、図３(a)における走査電極Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に係るパターンを各々１０フレーム周期で繰り返したものに等しく、走査電極Ｙ５に係る画素のフレーム画素濃度のパターンは、図３(b)における第１走査電極Ｒ１に係るパターンを７フレーム周期で繰り返したものに等しい。なお、図５全体は特許請求の範囲における「行列状のパターン群」に対応し、走査電極グループＧ１およびＧ２に係る部分は各々「第１のパターン」および「第２のパターン」に対応する。
【００４１】
上述したように、元々のＦＲＣパターンは、何れも単独で用いられた場合にはパターンＡに属する表示パターンのみが現れるように設定されている。しかし、ディザ方式を併用することによって特異画素が出現すると、その特異画素が属する画素グループにおいてはオン（黒）／オフ（白）のフレーム画素濃度を有する画素の数が奇数になり、パターンＢの表示パターンが出現する。図５の例においては、第７〜第１３フレームおよび第２１〜第２７フレームにおいて、画素グループ（Ｘ２，Ｇ１）、（Ｘ２，Ｇ２）共、表示パターンがパターンＢになることが解る。
【００４２】
次に、パターンＢの表示パターンが出現するフレームにおいて、信号電極Ｘ２に印加される電圧について検討する。まず、図５において第７フレームにおける上側の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１）の表示パターンは、「１，０，０，０（黒白白白）」である。図１(a)によれば、かかる表示パターンに対して選択期間ＳＶ３（第３フィールドｆ３）に信号電極電圧が「＋Ｖ２」になることが解る。また、図５において第７フレームにおける下側の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２）の表示パターンは、「０，０，１，０（白白黒白）」である。図１(a)によれば、かかる表示パターンに対して選択期間ＳＶ２（第２フィールドｆ２）に信号電極電圧が「＋Ｖ２」になることが解る。
【００４３】
一般的なコンピュータグラフィック画像においては、広い範囲の画素に対して同一の階調（本実施形態におけるディザ階調）が設定される。液晶表示素子の表示画面全体に対して同一のディザ階調が設定されたと仮定すると、信号電極Ｘ２における表示パターンは、図５の表示パターンを繰り返したものに等しくなる。すなわち、奇数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１），（Ｘ２，Ｇ３），…，（Ｘ２，ＧＳ−１）における表示パターンは図示の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１）の表示パターンに等しくなり、偶数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２），（Ｘ２，Ｇ４），…，（Ｘ２，ＧＳ）における表示パターンは図示の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２）の表示パターンに等しくなる。
【００４４】
かかる場合、第１フィールドｆ１においては、何れの画素グループに対しても、信号電極電圧は「ＶＣ」になる。次の第２フィールドｆ２においては、奇数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１），（Ｘ２，Ｇ３），…，（Ｘ２，ＧＳ−１）に対する信号電極電圧は「ＶＣ」になり、偶数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２），（Ｘ２，Ｇ４），…，（Ｘ２，ＧＳ）に対する信号電極電圧は「＋Ｖ２」になる。各走査電極グループＧ１，Ｇ２，…，ＧＳは、上方向から順次走査されるから、第２フィールドｆ２における信号電極電圧波形は「ＶＣ」および「＋Ｖ２」が交互に繰り返される波形になる。
【００４５】
また、第３フィールドｆ３においては、奇数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ１），（Ｘ２，Ｇ３），…，（Ｘ２，ＧＳ−１）に対する信号電極電圧は「＋Ｖ２」になり、偶数番目の画素グループ（Ｘ２，Ｇ２），（Ｘ２，Ｇ４），…，（Ｘ２，ＧＳ）に対する信号電極電圧は「ＶＣ」になる。これにより、第３フィールドｆ３における信号電極電圧波形は、第２フィールドｆ２と同様に「ＶＣ」および「＋Ｖ２」が交互に繰り返される波形になる。また、第４フィールドｆ４においては、何れの画素グループに対しても、信号電極電圧は「ＶＣ」になる。
【００４６】
このように、図４に示すようにＦＲＣ階調を配置すると、信号電極電圧が「＋Ｖ２」になる選択期間を第２フィールドｆ２および第３フィールドｆ３に「１／２」づつ分散させることができる。以上説明した信号電極電圧の例は図４に示すようにＦＲＣ階調を配置した場合の例であるが、他のディザパターンあるいは他のＦＲＣ階調を適用した場合であっても、同様である。
【００４７】
すなわち、図２(b)によれば、上下方向に隣接する二の画素グループの双方において特異画素が存在する場合には、これら画素グループ内における特異画素の位置が相違するようにディザパターンが設定されている。これにより、一方の画素グループにおいて信号電極電圧が「±Ｖ２」になるフィールド（不一致数が「０（最小値）」または「４（最大値）」になるフィールド）においては、他方の画素グループにおける信号電極電圧は必ず「ＶＣ」（不一致数が「２」）になる。また、上下方向に隣接する二の画素グループのうち一方においてのみ特異画素が存在する場合には、該一方の画素グループに対して何れかのフィールドにおける信号電極電圧が「±Ｖ２」になる。しかし、他方の（特異画素が存在しない）画素グループにおける信号電極電圧は必ず「±Ｖ１」（不一致数が「１」または「３」になるフィールド）になる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、上下方向に隣接する二の画素グループにおいて、一方の不一致数が「０（最小値）」または「４（最大値）」であるときは、他方の画素グループにおける不一致数は「０（最小値）」を超え「４（最大値）」未満になるようにディザパターンが設定されている。これにより、信号電極電圧が高電圧（±Ｖ２）になるタイミングを分散的に発生させることができ、一の信号電極に対して連続的に高い信号電極電圧が印加される事態を未然に防止することができる。これにより、非選択期間における各画素に対する信号電極電圧の影響を小さくすることができ、高品質の画像を表示することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ディザパターンの単位である複数の画素グループのうち何れかの画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と所定の行列の任意の列との不一致数が最大値または最小値であるときは、少なくとも当該一の画素グループに隣接する他の画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と前記列との不一致数が前記最小値を超え前記最大値未満になるようにディザパターンを設定したから、高い電圧レベルのデータ信号を該一の画素グループの選択期間においてのみ分散的に発生させることができ、画質の劣化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の液晶表示素子におけるフレーム画素濃度、走査電極電圧および信号電極電圧の関係を示す図である。
【図２】 上記実施形態におけるディザパターンを示す図である。
【図３】 上記実施形態におけるＦＲＣパターンの例を示す図である。
【図４】 上記実施形態においてディザパターンにＦＲＣ階調を付与した具体例を示す図である。
【図５】 上記実施形態におけるフレーム画素濃度の推移を示す図である。
【図６】 上記実施形態における液晶表示素子の構造を示す図である。
【図７】 スプライシング現象の原理を示す波形図である。
【図８】 スプライシング現象が生じた画像の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 信号電極駆動回路
２０ 走査電極駆動回路
ＳＶ１〜ＳＶ４ 選択期間
ＤＰ１〜ＤＰ１６ ディザパターン
Ｇ１，Ｇ２，…，ＧＳ 走査電極グループ
Ｒ１〜Ｒ４ 走査電極
Ｘ１，Ｘ２，… 信号電極
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，… 走査電極

Claims (4)

1. 複数の走査電極及び複数の信号電極間の交差に対応して設けられた複数の電気光学素子の駆動方法であって、前記信号電極に対応する複数の画素は、所定本数の走査電極毎に画素グループを構成し、各画素グループを１フレーム内に複数回選択し、所定の行列に含まれる各列の要素により特定される走査電圧を前記画素グループに対応する複数の走査電極に対して同時に供給し、前記画素グループに属する各々の画素が各フレーム内で表示すべきフレーム画素濃度と前記行列に含まれる各列の要素との不一致数に基づいて特定される信号電圧を前記各信号電極に供給する電気光学素子の駆動方法において、
   複数の画素グループを単位として定められたディザパターンに基づいて、これら画素グループに属する各画素に対して所定階調数の表示濃度の中から何れかの表示濃度を決定するステップと、
   前記複数の画素グループに属する各画素に対して、決定された表示濃度に対応するフレームレート制御パターンに基づいて、前記表示濃度の階調数よりも少ない階調数のフレーム画素濃度のうち何れかをフレーム毎に決定するステップと、を有し、
   前記ディザパターンの単位である複数の画素グループのうち何れかの画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と前記行列の任意の列との不一致数が最大値または最小値であるときは、少なくとも前記画素グループに隣接する他の画素グループにおける各画素のフレーム画素濃度と前記列との不一致数が前記最小値を超え前記最大値未満になるように、前記ディザパターンを設定したことを特徴とする電気光学素子の駆動方法。
2. 前記フレームレート制御パターンは、前記画素グループを構成する全ての画素に対して適用される場合は、これら各画素のフレーム画素濃度と前記行列の任意の列との不一致数が前記最小値を超え前記最大値未満になるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電気光学素子の駆動方法。
3. 前記画素グループに対応する走査電極と、当該画素グループに隣接する他の画素グループに対応する走査電極は連続して走査されるものであり、これら画素グループは共通の信号電極に対応することを特徴とする請求項１記載の電気光学素子の駆動方法。
4. 前記画素グループおよび当該画素グループに隣接する他の画素グループにおいて、画素グループを構成する画素のうち１つだけ異なるフレーム画素濃度を有する画素が各々に存在する場合、当該異なるフレーム画素濃度の位置が各々相違するような前記ディザパターンを設定することを特徴とする請求項１に記載の電気光学素子の駆動方法。

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