JP3979827B2 - 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 - Google Patents
単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3979827B2 JP3979827B2 JP2001362034A JP2001362034A JP3979827B2 JP 3979827 B2 JP3979827 B2 JP 3979827B2 JP 2001362034 A JP2001362034 A JP 2001362034A JP 2001362034 A JP2001362034 A JP 2001362034A JP 3979827 B2 JP3979827 B2 JP 3979827B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column electrode
- addition result
- voltage level
- voltage
- column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータの表示装置として、液晶ディスプレイ(LCD)が用いられている。このLCDは、小型化が容易であり、薄く、軽量である等の利点により、例えば携帯電話のディスプレイ等、近年ますますその使用頻度が増大している。
【0003】
LCDとして、いわゆるツイステッドネマチックタイプ(TN型)及びスーパーツイステッドネマチックタイプ(STN型)の液晶表示素子を、薄膜フィルムトランジスタを用いずに駆動する単純マトリクスタイプのものがある。これらのLCDの駆動方式として、従来の線順次走査方式(duty方式)であるAPT(Alt Pleshko Technique)駆動方式やこれを改良したIAPT(Improved APT) 駆動方式の他、様々な駆動方式が考えられている。
【0004】
例えば、特開平6−27904号公報には、複数の走査線を同時に選択する複数ライン同時選択方式であるMLS(Multi-Line Selection) 駆動方式の例が開示されている。これは、L本の行電極を複数一括選択するものであり、行電極の選択電圧は、+Vr、−Vrのいずれかの電圧レベルをとるものとし、KをL以上の2のべき乗数として、K次の直交行列の列ベクトル要素を対応させる。そして、表示データのデータベクトルと選択電圧ベクトルの対応する要素の排他的論理和の総和がi(iは0〜Lのいずれかの整数)の時、(L+1)レベルの電圧値Viを列電極に印加するようにしている。
【0005】
また、特開平11−258575号公報には、BLA3(Bi-Level Addressing 3)駆動方式と呼ばれるものが開示されている。これは、3本の行電極を同時に選択し、行電極の選択電圧は、+Vr、−Vrの2値の電圧レベルをとるものとし、4次の直交行列の1行を除いた3行4列の列ベクトル要素を対応させる。また、列電極には、表示データのデータベクトルと選択電圧ベクトルの、対応する要素の積の総和が正なら−1、負なら+1に対応する2値の電圧レベルを印加するようにして駆動するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年携帯電話のLCDパネルは、カラー化が進み、4K色、65K色等が実用化されている一方、コストダウンのために、LCDドライバの1チップ化が進んでいる。しかしながら、LCDパネルの多色化につれて、表示データメモリの面積が大きくなり、高耐圧でかつ微細なプロセスを両立させなければならないというジレンマに陥っているという問題がある。
【0007】
例えば、上述した従来のLCD駆動方式には、以下のような問題がある。
すなわち、特開平6−27904号公報に記載された駆動方式では、一度に選択される行電極の本数Lを大きくすれば、選択電圧(+Vr、−Vr)を低くできるが、列電極の電圧レベルとして(L+1)種類が必要になる。例えば、L=8本の場合、L+1=9種類の列電極の電圧レベルが必要となってしまう。その結果、電源回路が複雑になり、列電極の駆動回路が大きくなってしまうという問題がある。
【0008】
一方、特開平11−258575号公報に記載された駆動方式では、列電極の電圧レベルは2値であり、駆動回路は小さくできるが、L=3では、選択電圧を低くすることができない。従って、選択電圧が高いため、微細プロセスには向かず、1チップ化には使えないという問題がある。このように、やはりBLA3駆動方式も、携帯電話のような用途には向かない。
【0009】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、高速液晶のフレームレスポンス現象、即ち、液晶の応答特性の向上に伴うトレードオフとしてのコントラストの低下を防止しつつ、高コントラスト表示、低電圧駆動、低消費電力、チップサイズの縮小を実現することのできる単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第一の態様は、単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
7本の行電極を同時選択し、該7本の行電極の選択パターンを表す7行8列の直交関数の7ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す7ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜7のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/4の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が7のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法を提供する。
【0014】
また、同様に前記課題を解決するために、本発明の第二の態様は、単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
11本の行電極を同時選択し、該11本の行電極の選択パターンを表す11行12列の直交関数の11ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す11ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜11のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/6の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が11のとき、列電極の電圧レベルを+6Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法を提供する。
【0015】
また、同様に前記課題を解決するために、本発明の第三の態様は、単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
15本の行電極を同時選択し、該15本の行電極の選択パターンを表す15行16列の直交関数の15ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す15ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜15のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/8の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−8Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が11または12のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が13または14のとき、列電極の電圧レベルを+6Vcとし、前記加算結果が15のとき、列電極の電圧レベルを+8Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法を提供する。
【0017】
また、同様に前記課題を解決するために、本発明の第四の態様は、前記単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法によりLCDを駆動する行電極ドライバと列電極ドライバを1チップに搭載したことを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動装置を提供する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明に係る単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法を実行するための液晶駆動装置(LCDドライバ)の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。本発明に係るLCDドライバは、行電極を同時に7本選択し、かつ列電極の電圧レベルを5値とするものであり、この駆動方法を5LA7(5-Level Addressing 7) と呼ぶこととする。
図1に示すように、本実施形態に係るLCDドライバ10は、LCDパネル(LCD)12の7行(コモン)を同時に選択し、列電極電圧を5値でドライブするMLS方式のもので、行電極ドライバ14、列電極ドライバ16及び表示データメモリ18を備えている。
【0020】
また、RGBの各色の各列(セグメント)毎にスクランブラ20、EXORゲート22、アダー(加算器)24、ラッチアンドデコーダ26を備えている。また、階調表示のために、スクランブラ20に階調データを送り込む階調発生回路28が設けられており、行電極選択パターンをEXORゲート22及び行電極ドライバ14に送り込む行電極選択パターン発生回路30が設けられている。さらに、表示データメモリ18には、RAMデコーダ32が設けられている。
また、これら各構成要素を制御するためのコントローラ34が設置されている。
【0021】
表示データメモリ18からは、同時にドライブされるLCD12の7行分のカラーデータが同時にスクランブラ20に出力される。スクランブラ20は、階調発生回路28から受け取った階調データに対応したオン/オフ信号を、それぞれ出力する。スクランブラ20から出力されたオン/オフ信号は、EXORゲート22により、行電極選択パターン発生回路30から受け取った各々対応する行電極選択パターンとの排他的論理和がとられ、アダー24により加算される。
加算結果は、ラッチアンドデコーダ26に入力され、ラッチアンドデコーダ26により、加算結果に対応した電圧レベルが、列電極の最大電圧の1/4の電圧をVcとして、−4Vc、−2Vc、0Vc、+2Vc、+4Vcの5値の中から選択され、列電極ドライバ16に出力される。そして行電極ドライバ14及び列電極ドライバ16により、LCD12が駆動される。
【0022】
以下、本実施形態の作用を詳細に説明する。
本実施形態は、7本の行電極を同時に選択するものであるが、行電極選択パターン発生回路30で発生させる行電極選択パターンとしては、7行8列の正規直交関数を用いることとする。この直交関数は、例えば図2に示すような正規直交行列Mで表されるものである。すなわち、行列Mは、自分自身の転置行列Mt との積が単位行列Iの整数倍となるものである。図2に示す行列Mの場合、MMt =8Iとなる(ただし、Iは7次の単位行列である。)。このような行列は、例えばアダマール行列(この場合は、8次のアダマール行列)から1行を省いたものとして得ることができる。
【0023】
図3に、本実施形態における行電極選択パターン(A)、表示パターン(B)、積和演算結果(C)、列電極電圧パターン(D)及び実効電圧に相当する値(E)を示す。表示パターン(B)等は全部で2の7乗=128通りあるが途中省略して示している。
図3において、行電極選択パターン(A)に示される1を+Vr、−1を−Vrとする。また、表示データのオン画素を1、オフ画素を−1とする。
【0024】
列電極電圧パターン(D)は、計算上、以下のようにして決定される。
すなわち、まず、行電極選択パターン(A)の各列ベクトルを構成する7ビットからなる行選択列ベクトルと、表示パターン(B)の各行ベクトルを構成する同一列電極の7ビットの表示データ(ベクトル)とを、該当するビット毎に乗算する。例えば、サイクル#1で示される行電極選択パターン(A)の第1列の行選択列ベクトル(−1,−1,−1,1,1,1,−1)t (ただし、上付きの添字tは、行列の場合と同様に転置を表す。)と、表示パターン(B)の第1行の表示データ(1,1,1,1,1,1,1)との積和をとると、(−1)×1+(−1)×1+(−1)×1+1×1+1×1+1×1+(−1)×1=−1となる。これが、積和演算結果(C)の左上の第1行、第1列の−1である。また、サイクル#2で示される行電極選択パターン(A)の第2列の行選択列ベクトルと、表示パターン(B)の第1行との積和をとると、積和演算結果(C)の第1行、第2列の−1が得られる。他の要素についても同様に計算することにより、図3の積和演算結果(C)の表が得られる。
【0025】
図3に示すように、積和演算結果(C)に現れる数値は、±7、±5、±3、±1の8種類であり、従来は7行を選択する場合には、この8種類(7+1=8)の電圧レベルが必要とされた。これに対し本発明は、−7を+4Vcに、−5及び−3を+2Vcに、−1及び+1を0Vcに、+3及び+5を−2Vcに、+7を−4Vcに置き換えることにより、電圧レベルを−4Vc、−2Vc、0Vc、+2Vc、+4Vcのように5つのレベルとし、列電極の電圧レベルを5値化するものである。
【0026】
すなわち、図3において、積和演算結果を次の表1により変換して列電極電圧パターン(D)を作成する。
【0027】
このようにして、図3に示すような列電極電圧パターン(D)が決定される。図3の実効電圧に相当する値(E)とは、行電極選択パターン(A)の値(−1及び1)に応じて列電極パターンをサイクル毎に加算したもので、後述するように、実効電圧に相当する。すなわち、実効電圧に相当する値は、行電極選択パターンが−1なら、列電極電圧パターンをそのまま加え、行電極選択パターンが1なら、列電極電圧パターンを極性反転して加えることによって得られる。結局、行電極選択パターン(A)の各行と列電極電圧パターン(D)の各行の対応する要素の積和をとり、その符号を変えたものが実効電圧に相当する値となる。例えば、行電極選択パターン(A)の第1行(−1、−1、−1、−1、−1、1、−1、−1)と、列電極電圧パターン(D)の第1行(0、0、0、2、2、2、2、0、)との積和をとると、(−1)×0+(−1)×0+(−1)×0+(−1)×2+(−1)×2+1×2+(−1)×2+(−1)×0=−4となり、この符号を変えると+4となる。これが、図3の実効電圧に相当する値(E)の第1行、第1列(R1)の値4である。同様に行電極選択パターン(A)の第2行と列電極電圧パターン(D)の第1行との積和をとり符号を変えたものが実効電圧に相当する値(E)の第1行、第2列(R2)の値4である。他の要素についても同様の計算を行い、図3の実効電圧に相当する値(E)の表が得られる。
【0028】
今得られた実効電圧に相当する値(E)と表示パターン(B)とを比較すると、すべてのオン画素は同じ実効電圧4、すべてのオフ画素は同じ実効電圧−4となっている。これから、電圧平均化法が成立していることがわかる。
ところで、以上説明したのは、列電極電圧パターン(D)を計算上求める方法であったが、これを図1に示すロジック回路で実現する場合について、以下に説明する。
【0029】
行電極選択パターンの1を+Vr、0を−Vrとし、また、表示データのオン画素を1、オフ画素を0とする。
図1の回路ブロックにおいて、例えば4K色の場合、RGBがそれぞれ4ビットずつで表現されることにより、2の4乗通りの階調を有し、全体で24 ×24 ×24 =4096色が表現される。表示データメモリ18中には、4ビットずつのデータが1ピクセル当たり12ビット格納されている。この中から、RAMデコーダ32が7行を選択すると、7行分のR、G、B各データが集められて、それぞれR、G、B毎にスクランブラ20に送られる。また、このとき、階調発生回路28から、その表示サイクルでの、ある階調をオンにするかオフにするかというデータがスクランブラ20に送られる。これにより、各行各色毎にオン/オフが決定され、スクランブラ20から、その7行分のデータが出力される。
図1は、RAMデコーダ32が7行を選択し、各色毎にスクランブラ20等の回路を有する例を図示しているが、これに限定されるものではなく、時分割で7行分のR、G、Bのデータを出力するようにしてもよい。
【0030】
このスクランブラ20からの出力と行電極選択パターン発生回路30からの出力との間でEXOR回路22において、排他的論理和をとる。排他的論理和の結果をアダー24で加算する。前述したように、表示データが1、0であるので、排他的論理和によって得られる7ビットの加算結果は、0〜7のデータとなり、3ビットの2進数で表され、3ビットのデータとして出力される。ラッチアンドデコーダ26で、この3ビットのデータがラッチされ、デコードされて、−4Vc、−2Vc、0Vc、+2Vc、+4Vcのうち該当する電圧が選択される。すなわち、加算値が、0なら−4Vc、1または2なら−2Vc、3または4なら0Vc、5または6なら+2Vc、7なら+4Vcとして、電圧レベルを5値化する。この電圧が列電極の電圧レベルとして、列電極ドライバ16によってLCD12の列電極に印加される。
あるいは、排他的論理和によって得られる7ビットを加算して1を加えた4ビットの2進数のうち、上位3ビットの数(0〜4)に−4Vc〜+4Vcをそれぞれ割り当ててもよい。
【0031】
また、行電極ドライバ14では、行電極選択パターン発生回路30からの列ベクトルに応じて、−Vr、0、+Vrのうち、該当する電圧が選択される。すなわち、その行電極が選択されている場合には+Vrか−Vrが、また、非選択の場合には0が行電極ドライバ14によってLCD12に印加される。
コントローラ34は、外部からの信号及び設定に応じて、各回路を適切なタイミングで制御する。LCD12は行電極ドライバ14及び列電極ドライバ16によって駆動され、LCD12上に4096階調の色が表示される。そして、選択された7行に対して、図3の行電極選択パターン(A)に示す8個のサイクルについて同様に表示を行い、表示サイクルが完結される。
【0032】
図4に、行電極数が35本の場合の表示サイクルの例を示す。
図4に細線で示した−Vr、+Vrは、図3の行電極選択パターン(A)の行1の8個のサイクル#1〜#8(−1、−1、−1、−1、−1、1、−1、−1)を表したもので、−1に−Vr、1に+Vrが対応している。
また、図4に太線で示したのは、列電極の電圧レベルであり、この電圧レベルは+4Vc、+2Vc、0Vc、−2Vc、−4Vcのいずれかが選ばれる。図4の例では、行電極数35本とし、一度に7行選択しているので35÷7=5ブロックに分けられるため、列電極の電圧レベルは、図3の列電極電圧パターン(D)のうち、*印を付けた5行(すなわち、最初の2行と、上から6行目、及び最後の1行と下から6行目)を用いることにする。従って、図4の第1のサイクルS1では、上記5行の最初(一番左)の要素、0、0、0、0、0により、全て電圧0Vcが列電極に印加される。また、次のサイクルS2では、上記5行の(左から)2番目の要素、0、2、0、0、0により、0Vc、+2Vc、0Vc、0Vc、0Vcの各電圧が列電極に印加される。
【0033】
このようにして、8個のサイクルについて同様の操作が行われ、表示サイクルを完結する。
また、列電極の電圧(セグメント電圧)と行電極の電圧(コモン電圧)との差をとって加えていくことにより、実効電圧値が算出される。すなわち、図4において斜線で示した部分の面積を加えたものがこれに相当する。
【0034】
以下、実効電圧値の具体的算出方法について説明する。
図3の列電極電圧パターン(D)に示すように、8サイクルの列電極電圧パターンには、各行に、2または−2が4個と0が4個のケース、4または−4が1個と0が7個のケースが現れる。前述した様に、実効電圧に相当する値は、行電極選択パターンと列電極電圧パターンを掛け合わせ、加算し、符号を反転したものである。ここで、実効電圧に相当する値が、図3(E)に示すように4または−4になるのは、次の4つのケースのいずれかである。
(1) 4= 2+2+2−2+0+0+0+0
(2) 4= 4+0+0+0+0+0+0+0
(3)−4=−2−2−2+2+0+0+0+0
(4)−4=−4+0+0+0+0+0+0+0
【0035】
上記ケース(1)においては、オン画素に印加される電圧は、(Vr+2Vc)が3回、(Vr−2Vc)が1回、(Vr+0Vc)が4回となる。また、上記ケース(2)においては、オン画素に印加される電圧は、(Vr+4Vc)が1回、(Vr+0Vc)が7回となる。同様に、上記ケース(3)のオフ画素に印加される電圧は、(Vr−2Vc)が3回、(Vr+2Vc)が1回、(Vr+0Vc)が4回となる。また、上記ケース(4)のオフ画素に印加される電圧は、(Vr−4Vc)が1回、(Vr+0Vc)が7回となる。
【0036】
図4に示す行電極数35本の場合においては、行電極がオンになるとき、7回の−Vrに対し、3回列電極は+2Vcとなり、1回の+Vrに対し、1回列電極は+2Vcとなる。従って、行電極と列電極の差は、3回(Vr+2Vc)となり、1回(Vr−2Vc)となり、後は(Vr+0Vc)であり、これは上記ケース(1)に相当する。
【0037】
選択時に上記ケース(1)のオン画素に印加される実効電圧は、選択時間を単位時間とすると、次の式(1)のようになる。なお、上記各ケースについて、0Vc=0であるので、(Vr+0Vc)=Vrである。
同様に、上記ケース(2)のオン画素に印加される実効電圧は、次の式(2)のようになる。
【0038】
また、同様に、上記ケース(3)のオフ画素に印加される実効電圧は、次の式(3)のようになる。
同様に、上記ケース(4)のオフ画素に印加される実効電圧は、次の式(4)のようになる。
【0039】
以上は、選択されているときであるが、非選択時に上記ケース(1)および上記ケース(3)における印加される実効電圧は、選択時間を単位時間とすると、次の式(5)のようになる。
(±2×Vc)2 ×4=16×Vc2 ・・・・・・(5)
同様に、上記ケース(2)および上記ケース(4)の場合に、印加される実効電圧は、次の式(6)のようになる。
(±4×Vc)2 =16×Vc2 ・・・・・・(6)
実効電圧は上記ケース(1)および上記ケース(3)の場合で同じとなる。
【0040】
また、行電極数がN本(N/7ブロック)の場合に、上記ケース(1)および上記ケース(2)のオン画素の実効値Vonを求める。N/7が整数でない場合は、小数点以下を切り上げることとすると、次の式(7)のようになる。
この式(7)を整理すると、次の式(8)が得られる。
Von =(1/√N)×Vr×√(2×N×A2 +7×A+7)・・・(8)
ただし、A=Vc/Vrである。
【0041】
同様に、行電極数がN本(N/7ブロック)の場合に、上記ケース(3)および上記ケース(4)のオフ画素の実効値Voff を求めると、次の式(9)のようになる。
これを整理すると、次の式(10)が得られる。
Voff =(1/√N)×Vr×√(2×N×A2 −7×A+7)・・・(10)
ただし、A=Vc/Vrである。
このように、全てのオン画素の実効電圧が同じであり、また、全てのオフ画素の実効電圧も同じなので、電圧平均化法が成立する。
【0042】
また、ドライブ回路の設計においては、列電極電圧と行電極電圧の比(バイアス)が必要であるが、理想的バイアスについて説明する。
ドライブ回路の実効電圧Von及びVoff は、液晶がオンからオフに切り替わる電圧をまたぐ必要がある。
オン画素の実効電圧Vonとオフ画素の実効電圧Voff との間が液晶のオン電圧とオフ電圧の間よりも狭いと、コントラストが低くなる。ドライブ回路の実効電圧VonとVoff の比Von/Voff は、なるべく大きくした方がよい。そこで、Von/Voff =√{(2×N×A2 +7×A+7)/(2×N×A2 −7×A+7)}
において、根号√の中身をY(A)とおいて、これを最大にするA=Vc/Vrを求める。
【0043】
Y(A)=(2×N×A2 +7×A+7)/(2×N×A2 −7×A+7)
において、これをAで微分して、A>0の範囲でY(A)を最大にするAを求めると、A=Vc/Vr=√{7/(2×N)}となる。これが理想バイアスであり、このとき、オンオフ比は、Von/Voff
=√{(√(8×N)+√7)/(√(8×N)−√7)}
となる。
【0044】
本実施形態において、例えば、スレショルド電圧が2.1Vの標準的な高速液晶において、行電極数が160本の場合、選択電圧Vrは、約6.9Vで済む。これに対し、従来のAPT駆動方式では、Vrは19V(±Vrでは19×2=38V)、同時選択本数L=4のMLS駆動方式ではVrは約9.5V、BLA3駆動方式では約11Vである。また、実用波形を用いたIAPT駆動方式では±Vrで19×2=38Vよりは低く、約21Vにすることができる。
しかし、本実施形態によれば、±Vrでも15V以下とすることができ、これら従来のものより本発明の駆動方式による方が選択電圧を低くすることができるというより優れた効果を有している。
【0045】
また、本発明による列電極の電圧レベル5値に対し、従来の駆動方式による列電極電圧レベルは、APT駆動方式及びBLA3駆動方式では2値、IAPT駆動方式では4値、L=4のMLS駆動方式では5値となっている。従って、本発明の駆動方式では、電圧レベルだけを見ればAPT駆動方式及びBLA3駆動方式の2値には及ばないが、これらの駆動方式は選択電圧が大きく、消費電力が大きいという欠点がある。特に、BLA3では、7本を同時に駆動することはできず、2値でやる場合には、7行128列の行電極選択パターンを用いるBAT(Binary Addressing Technique)となり、表示サイクルが長くなってしまい、動画に対応することができないという問題がある。
【0046】
また、IAPT駆動方式は、本発明より少ない4値であるが、APT駆動方式と同様に、選択される周期が長いため、高速液晶ではフレームレスポンス現象が発生するという問題がある。
また、L=4のMLS駆動方式は、本発明の5値と同じであるが、L=7のMLS駆動方式では7+1=8値となり、本発明の5LA7(5-Level Addressing 7) 駆動方式の2倍弱となる。従って、本発明よりも回路がかなり複雑になってしまうという問題がある。
このように、本発明による7行を同時選択し、列電極電圧レベルを5値とする5LA7駆動方式は、従来のどの駆動方式と比較しても、回路規模を小さくするというより優れた効果を有していることがわかる。
【0047】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、同時選択する行電極の本数を7本とし、かつ列電極の電圧レベルを5値としたため、行電極選択電圧を低くすることができる。従って、4K色、65K色等の表示に必要となる比較的大きなメモリを微細プロセスで製造でき、行電極ドライバと列電極ドライバを1チップにすることができる。さらに、列電極の電圧レベルが5値と比較的少ないため、チップサイズ自身も小さくすることができる。
また、同時に駆動する行電極の本数が7本と多いので、平均的な応答時間が速い高速液晶でも、フレームレスポンス現象を防止することができ、コントラストを高くすることができる。また、行電極電圧が低いので、消費電力が少なくなる。さらに、同時に駆動する行電極の本数が多いので動作周波数を低くでき、消費電力を、より少なくすることが可能となる。
【0048】
上で説明した実施形態においては、列電極の電圧レベルを、加算結果が0なら−4Vc、1ないし2なら−2Vc、3ないし4なら0Vc、5ないし6なら+2Vc、7なら+4Vcとして、電圧レベルを5値としたが、本発明における5値の電圧レベルの対応のさせかたはこれに限定されるものではない。
例えば、列電極の電圧レベルを、それぞれ、−2Vc、−1Vc、0Vc、+1Vc、+2Vcとしても同じである。このとき、単に計算上、理想バイアスが2倍になるだけで、実際に行電極および列電極に印加される電圧レベルは、同じとなる。また、その他の比例関係も同じである。
【0049】
また、携帯機器では低消費電力化のために、表示をオフにする機能があり、本発明のように、列電極に0Vcを供給できることが好ましい。
【0050】
同様に、同時選択する行電極の本数を11本とし、かつ列電極の電圧レベルを7値とすることも可能である。行電極の選択パターンとして、11行12列の直交関数を用いる。11本の行電極の選択パターンを表す11ビットの行電極ベクトルと、列電極の表示パターンを表す11ビットの表示データとについて、該当するビットごとに排他的論理和をとり、各ビットごとの排他的論理和を加算する。列電極の最大電圧の1/6の電圧をVcとし、前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が11のとき、列電極の電圧レベルを+6Vcとすることが好ましい。
【0051】
詳細は記述はしないが、その場合のオン画素の実効電圧は、次の式(11)のようになる。
Von=(1/√N)×Vr×√{3×N×A2 +11×A+11}・・・(11)
オフ画素の実効電圧も、次の式(12)のようになる。
Voff =(1/√N)×Vr×√{3×N×A2 −11×A+11}・・・(12)
理想バイアスは下記となる。
A=Vc/Vr=√[11/(3×N)]
その理想バイアスの時、VonとVoff の比は、次の式(13)となる。
【0052】
同様に、同時選択する行電極の本数を15本とし、かつ列電極の電圧レベルを9値とすることも可能である。行電極の選択パターンとして、15行16列の直交関数を用いる。15本の行電極の選択パターンを表す15ビットの行電極ベクトルと、列電極の表示パターンを表す15ビットの表示データとについて、該当するビットごとに排他的論理和をとり、各ビットごとの排他的論理和を加算する。列電極の最大電圧の1/8の電圧をVcとし、前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−8Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が11または12のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が13または14のとき、列電極の電圧レベレを+6Vcとし、前記加算結果が15のとき、列電極の電圧レベルを+8Vcとすることが好ましい。
【0053】
詳細は記述しないが、その場合のオン画素の実効電圧は、次の式(14)のようになる。
Von=(1/√N)×Vr×√{4×N×A2 +15×A+15}・・・(14)
オフ画素の実効電圧も、次の式(15)のようになる。
Voff =(1/√N)×Vr×√{4×N×A2 −15×A+15}・・・(15)
理想バイアスは下記となる。
A=Vc/Vr=√[15/(4×N)]
その理想バイアスの時、VonとVoff の比は、次の式(16)となる。
【0054】
演繹すると、同時選択する行電極の本数をY本(Yは7、11または15)とし、行電極の選択パターンとして、Y行Z列(Z=Y+1)の直交関数を用いると、列電極の電圧レベルはX値となり、次の式(17)で表される。
[2×i−(X−1)]×Vc ・・・・・・(17)
ただし、i=0、1、2、・・・、(X−1)とし、X=(Y+3)/2とし、Vcを列電極の最大電圧の1/(X−1)の電圧とする。
Y本の行電極の選択パターンを表すYビットの行電極ベクトルと、列電極の表示パターンを表すYビットの表示パターンとについて、該当するビットごとに排他的論理和をとり、各ビットごとの排他的論理和を加算し、加算結果に1を加えた2進数をSビットとするとき、上位(S−1)ビットの小さい数から大きい数へ前記X値の列電極の低い電圧レベルから高い電圧レベルを割り当てればよい。
【0055】
オン画素の実効電圧は、次の式(18)のようになる。
Von=(1/√N)×Vr×√{(X/2)×N×A2 +Y×A+Y}・・・(18)
オフ画素の実効電圧も、次の式(19)のようになる。
Voff =(1/√N)×Vr×√{(X/2)×N×A2 −Y×A+Y}・・・(19)
理想バイアスは下記となる。
A=Vc/Vr=√[Y/{(X/2)×N}]
その理想バイアスの時、VonとVoff の比は、 次の式(20)となる。
【0056】
以上、本発明の単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0057】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、行電極選択電圧を低くすることができ、4K色、65K色等の表示に必要となる比較的大きなメモリを微細プロセスに収納でき、行電極ドライバと列電極ドライバを1チップにすることができる。さらに、列電極の電圧レベルが5値と比較的少ないため、チップサイズを小さくすることができる。また、同時に駆動する行電極の本数が7本と多いので、平均的な応答時間が速い高速液晶でも、フレームレスポンス現象を防止することができ、コントラストを高くすることができる。さらに、電圧振幅が小さく、動作周波数を低くでき、消費電力を少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法を実行するための装置(LCDドライバ)の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図2】 行電極選択パターンを示す7行8列の直交関数の表す行列の例を示す説明図である。
【図3】 本実施形態における行電極選択パターン(A)、表示パターン(B)、積和演算結果(C)、列電極電圧パターン(D)及び実効電圧に相当する値(E)を示す説明図である。
【図4】 本実施形態における、行電極数が35本の場合の表示サイクルの例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 液晶駆動装置(LCDドライバ)
12 LCD(パネル)
14 行電極ドライバ
16 列電極ドライバ
18 表示データメモリ
20 スクランブラ
22 EXOR回路
24 アダー(加算器)
26 ラッチアンドデコーダ
28 階調発生回路
30 行電極選択パターン発生回路
32 RAMデコーダ
34 コントローラ
Claims (4)
- 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
7本の行電極を同時選択し、該7本の行電極の選択パターンを表す7行8列の直交関数の7ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す7ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜7のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/4の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が7のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法。 - 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
11本の行電極を同時選択し、該11本の行電極の選択パターンを表す11行12列の直交関数の11ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す11ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜11のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/6の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が11のとき、列電極の電圧レベルを+6Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法。 - 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法であって、
15本の行電極を同時選択し、該15本の行電極の選択パターンを表す15行16列の直交関数の15ビットの行選択列ベクトルと、列電極の表示パターンを表す15ビットの表示データとについて、該当するビット毎に排他的論理和をとり、各ビット毎の排他的論理和を加算して0〜15のデータで表される加算結果を得、
前記列電極の最大電圧の1/8の電圧をVcとして、
前記加算結果が0のとき、列電極の電圧レベルを−8Vcとし、前記加算結果が1または2のとき、列電極の電圧レベルを−6Vcとし、前記加算結果が3または4のとき、列電極の電圧レベルを−4Vcとし、前記加算結果が5または6のとき、列電極の電圧レベルを−2Vcとし、前記加算結果が7または8のとき、列電極の電圧レベルを0Vcとし、前記加算結果が9または10のとき、列電極の電圧レベルを+2Vcとし、前記加算結果が11または12のとき、列電極の電圧レベルを+4Vcとし、前記加算結果が13または14のとき、列電極の電圧レベルを+6Vcとし、前記加算結果が15のとき、列電極の電圧レベルを+8Vcとすることを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法によりLCDを駆動する行電極ドライバと列電極ドライバを1チップに搭載したことを特徴とする単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001362034A JP3979827B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001362034A JP3979827B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003162264A JP2003162264A (ja) | 2003-06-06 |
JP3979827B2 true JP3979827B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=19172602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001362034A Expired - Fee Related JP3979827B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3979827B2 (ja) |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362034A patent/JP3979827B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003162264A (ja) | 2003-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7403195B2 (en) | Method and apparatus for driving passive matrix liquid crystal | |
EP1181683A1 (en) | Display device with multiple row addressing | |
JP2003140114A (ja) | コレステリック液晶ディスプレイ用ドライバ | |
JP2006171746A (ja) | 表示装置及び表示装置の駆動装置 | |
KR20040101533A (ko) | 그레이 쉐이드 구동 방식의 저전력 엘씨디 | |
US20050162369A1 (en) | Apparatus and method of driving display device | |
WO1995034020A1 (fr) | Procede de commande d'un dispositif d'affichage a cristaux liquides, dispositif d'affichage a cristaux liquides, appareil electronique et circuit de commande | |
JP4017425B2 (ja) | 単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置 | |
JP3979827B2 (ja) | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 | |
JP2003005695A (ja) | 表示装置および多階調表示方法 | |
US6727879B2 (en) | LCD driver in multi-line selection driving method | |
JP3719973B2 (ja) | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 | |
US6850251B1 (en) | Control circuit and control method for display device | |
KR100982083B1 (ko) | 액정 디스플레이 장치 | |
JP2002149119A (ja) | 液晶表示装置の駆動方法および駆動回路 | |
JP3555980B2 (ja) | 液晶表示装置の列信号形成方法 | |
JP3576231B2 (ja) | 画像表示装置の駆動方法 | |
JP3789847B2 (ja) | 単純マトリクス液晶のマルチラインアドレッシング駆動方法及び装置 | |
JPH06161391A (ja) | 液晶駆動回路 | |
JP3233562B2 (ja) | 液晶パネルの駆動方法 | |
JP4133079B2 (ja) | 液晶表示装置の駆動方法および駆動回路 | |
JP3415965B2 (ja) | 画像表示装置の駆動方法 | |
JP4673516B2 (ja) | 液晶表示装置の駆動回路 | |
JP3591926B2 (ja) | 液晶表示装置の駆動法 | |
Sako et al. | P‐33: Single‐chip Driver for 65k Color STN‐LCD with Half Column Voltages in a MLA Drive System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041020 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070619 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070626 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |