JP4003397B2 - 液晶駆動装置、液晶駆動方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶駆動装置、液晶駆動方法及び液晶表示装置に関する。より詳しく述べると、コントラストの低下や表示のチラツキもしくはクロストーク等を生じることなく良好に階調表示を行うことのできる液晶駆動装置、液晶駆動方法及び液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年様々の分野において液晶表示装置が利用に供されており、その一例として、比較的安価なＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯電話等の情報装置、携帯型ゲーム機、家電製品等が挙げられる。これらの液晶表示装置を備えた機器の多くは、主として携帯を目的としたものが多く、充電せずに長時間使用したいという要求があるため、低消費電力の液晶表示装置の開発が望まれている。
【０００３】
従来の階調表示を実現する手段として、階調データをフレーム間引きにより複数のフレームを用いて階調表示を行うフレームレイトコントロール方式（ＦＲＣ：Ｆｒａｍｅ Ｒａｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、階調データを選択期間幅による重み付けすることで階調表示を行うパルス幅変調方式（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、階調データを電圧による重み付けすることで階調表示を行うパルス高さ変調方式（ＰＨＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｈｅｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等がある。
【０００４】
これらの方法のうち、ＦＲＣ、ＰＨＭ方式は、アクティブマトリックス型の液晶表示パネルに表示する表示システムに使用されるものであり、非常に良好な階調表示が可能であるが、信号線ドライバの回路構成が複雑となり、回路規模の増加となる傾向がある。
【０００５】
これに対して、ＰＷＭ方式は、パッシブマトリックス型の液晶表示パネルに表示する表示システムにおいて主として用いられる階調表示方法である。ＰＷＭ方式による階調表示方法を下記に詳述する同時選択駆動法（ＭＬＳ： ＭｕｌｔｉＬｉｎｅ Ｓ ｅｌｅｃｔｉｏｎ、特開平９−２８１４６３号公報等）に基づいて液晶表示を行う方法と共に適用すると、よりコントラストの良好な効果的な階調表示を行うことができる。
【０００６】
以下、図面を用いてＭＬＳ駆動法に基づく従来のＰＷＭ方式による階調表示方法について説明する。
【０００７】
図６は図９の階調表示データをＰＷＭ方式による４階調表示を行うときの駆動波形である。図１０は各フィールドにおいて、図９の階調表示データのＭＬＳ演算結果を示す。図６において１水平期間を１：２に分割し仮に短い期間をＦ期間、長い期間をＳ期間とする。ＳＥＧｎは階調０、ＳＥＧｎ＋１は階調２、ＳＥＧｎ＋２は階調１、ＳＥＧｎ＋３は階調３を表す。
【０００８】
階調０であるＳＥＧｎは、上位、下位表示データ共にＭＬＳ演算結果の液晶駆動電位はＶ２となり、選択期間Ｆ，Ｓ共にＶ２電位を選択する。同様に階調３であるＳＥＧｎ＋３も、上位、下位表示データ共にＭＬＳ演算結果の液晶駆動電位は−Ｖ２となり、選択期間Ｆ，Ｓ共に−Ｖ２電位を選択する。階調２であるＳＥＧｎ＋１は、上位表示データのＭＬＳ演算結果はＶ２、下位表示データのＭＬＳ演算結果は−Ｖ２となるため、液晶駆動電位は選択期間Ｆが−Ｖ２、選択期間ＳがＶ２電位を選択する。階調１であるＳＥＧｎ＋２は、上位表示データのＭＬＳ演算結果は−Ｖ２、下位表示データのＭＬＳ演算結果はＶ２となるため、選択期間ＦがＶ２、選択期間Ｓが−Ｖ２電位を選択する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＰＷＭ方式の従来例において、各階調間の信号線駆動波形の周波数成分のばらつき、信号電極波形のなまり、信号電極信号が走査電極を通して他の液晶素子への電位の回り込み等によるクロストーク等による表示品位の低下が問題となっている。クロストークの発生原因は主に表示パターンにより駆動電圧波形の周波数が異なること、および透明電極に発生する駆動電圧波形の歪みによる印加電圧の変化であるといえる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の目的は、階調表示用表示データの取り扱いおよび階調表示制御を改善し、低消費電力でありながら、装置構成の簡単なＰＷＭ方式の液晶駆動装置及び駆動方法を提供することにある。
【００１１】
本発明等の別の目的は、比較的簡単な構成で低消費電力でかつコントラストの低下や表示のチラツキもしくはクロストーク等を生じることなく良好に階調表示を行うことができる液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明者等は、これらの諸目的を達成するため、鋭意検討した結果、１水平期間毎に選択される順序を固定せずに可変とすることによって周波数成分を単純化することができ、上記諸目的を達成できることを見出し、本発明を創作するに至った。
【００１３】
即ち、本発明は、下記の各態様に関するものである。
【００１４】
（液晶駆動装置）
本発明の第一の態様は、走査電極駆動部、信号電極駆動部、前記信号電極駆動部に内蔵された表示データ記憶用のフレームメモリ及び階調表示部を有し、複数ライン同時選択駆動法により表示制御を行い、かつ前記階調表示部は、階調表示をｎビットデータ（ｎは自然数、好ましくは１乃至４の自然数、より好ましくは２又は３）に基づいて階調表示し、１水平期間をｎ個の選択期間に分割し、前記表示データに対応してそれぞれ重み付けされた時間幅を有する前記選択期間を与える、液晶駆動装置であって、
前記信号電極駆動部に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を、１水平期間毎に、可変とする制御部を設けたことを特徴とする液晶駆動装置に関する。
【００１５】
本発明の液晶駆動装置において、前記信号電極駆動部における隣接する第１の液晶駆動電極と第２の液晶駆動電極とにおいて、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序は、異なる順序で駆動されることが好ましい。
【００１６】
本発明の液晶駆動装置において、液晶交流化信号が変化した際に際に属する１水平期間の次の１水平期間において、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序は、該液晶交流化信号変化した際に属する１水平期間の該順序と同じであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の液晶駆動装置において、前記重み付けされた選択期間の時間幅が可変であることが好ましい。
【００１８】
（液晶駆動方法）
本発明の第二の態様によると、階調表示をｎビットデータ（ｎは自然数）に基づいて行う際に、１水平期間をｎ個の選択期間に分割し、前記表示データに対応してそれぞれ重み付けされた時間幅を有する前記選択期間を与え、複数ライン同時選択駆動法により表示データを液晶表示する液晶駆動方法であって、１水平期間毎に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を変化させることを特徴とする液晶駆動方法が提供される。
【００１９】
本発明における液晶駆動方法において、信号電極駆動部の隣り合う出力の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを変化させることが好ましい。
【００２０】
また、本発明における液晶駆動方法において、液晶駆動波形が切り替わるタイミングを固定せず、１水平期間毎にタイミングを異ならしめることが好ましい。更に、本発明における液晶駆動方法において、液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間と、その次の１水平期間との切り替わり時に液晶駆動波形を変化させることが好ましい。
【００２１】
更にまた、本発明における液晶駆動方法において、液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の次の１水平期間内の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを、該液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間内の切り替わるタイミングと同じとすることが好ましい。
【００２２】
（液晶表示装置）
本発明は、更にまた、上記第一の態様に記載された液晶駆動装置を含む液晶表示装置に関する。
【００２３】
本発明における液晶表示装置は、従来のＰＷＭ方式の表示不具合が解消され低消費電力を実現しながら、コントラストの低下や表示のチラツキもしくはクロストーク等を生じることなく良好に階調表示を行うことができる。
（液晶表示装置を備えた電子装置）
本発明における液晶表示装置は、更にＰＤＡ、携帯電話等の情報装置、携帯型ゲーム機、家電製品等の電子装置における液晶表示装置として好適に使用することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（液晶駆動装置）
本発明の第一の態様における液晶駆動装置は、主として走査電極駆動部、信号電極駆動部、前記信号電極駆動部に内蔵された表示データ記憶用のフレームメモリ及び階調表示部から構成される。
【００２５】
走査電極駆動部は、階調表示部の走査電極に必要な電圧を印加する機能を有しており、例えば走査電極駆動回路である。また、信号電極駆動部は、表示データ記憶用のフレームメモリ及び階調表示部、例えば液晶パネル等の階調表示パネル、及び複数の液晶駆動電極及び１水平期間毎に選択される重み付けの順序を可変とする制御部から主として構成されている。
【００２６】
まず、表示データ及び制御信号（図１においてはＭＰＵ１０から転送されたデータ）が信号電極駆動部（図１においては信号線ドライバー２０）に転送される。転送された表示データ及び制御信号に基づいてＭＬＳ演算により液晶駆動電位を決定する。このようにして、液晶駆動電位を決定した後、信号電極駆動部は、制御信号を走査電極駆動部に転送すると同時に液晶駆動電位を階調表示パネルへ転送する。
【００２７】
一方、信号電極駆動部から転送された制御信号に基づいて、走査電極駆動部は、液晶駆動電位を決定する。
【００２８】
このようにして信号電極駆動部及び走査電極駆動部で決定された液晶駆動電位に基づいて階調表示パネルは、表示データを表示する仕組みとなっている。
【００２９】
この際、従来のＭＬＳ駆動法に基づいた液晶駆動法においては、前述の通り１水平期間毎に選択される重み付けの順序が固定されているが（図６参照）、本発明における液晶駆動装置では、信号電極駆動部に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を、１水平期間毎に、可変とする制御部、例えば制御回路（例えば図２におけるＬＣＤ制御回路１３０）により１水平期間毎に選択される重み付けの順序の最適化を行う。
【００３０】
なお、本発明で使用する用語「重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を、１水平期間毎に、可変とする」とは、例えば１水平期間におけるＦ期間とＳ期間の出現順序を任意に入れ替えることが可能であることを意味し、これにより周波数成分が少なくなるようにパルス幅を変化させることができる。
【００３１】
また、本発明におけるデータ表示のビット数ｎと分割される１水平期間の選択期間の数ｎとは、等しくなる。例えば、４階調表示をする場合に、２ビットで全ての階調を表現でき、１水平期間は２分割される。また８階調表示をする場合は、同様に３ビットのデータで表現でき、１水平期間は３分割される。分割された各選択期間の時間幅は、それぞれ重み付けされて決定される。
【００３２】
１水平期間毎に選択される重み付けの順序の最適化は、例えば、前記信号電極駆動部における隣接する第１の液晶駆動電極と第２の液晶駆動電極とにおいて、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序は、異なる順序で駆動されるように構成することによって達成可能である。
【００３３】
具体的には、図５に示すように所定数同時選択するＬライン分、例えば４ライン分の階調表示データを、上位表示データ、下位表示データの選択期間の順序が１水平期間毎に交互に入れ替わるように構成すると、液晶駆動波形の変化点は、従来考えられていた駆動波形より少なくなり、階調０（白べた）、階調３（黒べた）と階調１，２（中間階調）の駆動波形の周波数成分の差を少なくすることが可能である。
【００３４】
液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の次の１水平期間において、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を、該液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の該順序と同じにすると、具体的には、信号線ドライバにおける偶数番目出力、奇数番目出力毎に液晶駆動波形が変化するタイミングを異ならせると、液晶駆動波形が同時に変化する信号線の数が半減し、共通走査線電極を伝わる電荷の移動による影響を減少させることが可能となる。
【００３５】
ここで、液晶交流化信号とは、液晶パネルの画素のいわゆる焼き付きを防止するため、定期的に液晶駆動の極性を反転させるための信号であり、通常２〜３から２０回の１Ｈ周期に１度の頻度で極性が切り換えられている。
【００３６】
更に、１水平期間の重み付けされた選択期間の幅を可変とすると、中間階調表示の濃淡調整も容易に行うことが可能であるため、使用する液晶パネルの特性に合わせた調整が可能である。
（液晶駆動方法）
本発明の第二の態様は、階調表示をｎビットデータ（ｎは自然数）に基づいて行う際に、１水平期間をｎ個の選択期間に分割し、前記表示データに対応してそれぞれ重み付けされた時間幅を有する前記選択期間を与え、複数ライン同時選択駆動法により表示データを液晶表示する液晶駆動方法であって、
１水平期間毎に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を変化させることを特徴としている。
【００３７】
１水平期間毎に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を変化させることによって、低消費電力を実現しながら、コントラストの低下や表示のチラツキもしくはクロストーク等を生じることなく良好に階調表示を行うことが可能となる。
【００３８】
なお、本発明の第二の態様による液晶駆動方法における液晶の表示機構は、第一の態様と同様であるので重複する説明は省略する。
【００３９】
本発明の第二の態様において、１水平期間毎に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を変化させる方法として具体的には、信号電極駆動部の隣り合う出力の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを変化させ、これによってそれぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を異なる順序で駆動させる。第一の態様と同様に、このように構成することによって、液晶駆動波形の変化点は、従来考えられていた駆動波形より少なくなり、各階調の駆動波形の周波数成分の差を少なくすることが可能である。
【００４０】
また、本発明方法において、液晶駆動波形が切り替わるタイミングを固定しないで、１水平期間毎にタイミングを異ならしめると、中間階調表示の濃淡調整も容易に行うことが可能となる。
【００４１】
また、本発明方法において、液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の次の１水平期間内の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを、該液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間内の切り替わるタイミングと同じとすると、具体的には液晶交流化信号に対して、液晶交流化信号が変化する前後の選択期間における上位データ、下位データの選択期間の順序を同一にすることで駆動波形の周波数成分を高くしないことが可能である。
【００４２】
更に本発明方法において、液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間と、その次ぎの１水平期間との切り替わると同じとすることによって、液晶駆動波形が同時に変化する信号線の数が半減し、共通走査電極を伝わる電荷の移動による影響を減少させることが可能となる。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００４４】
（装置全体の制御系）
ＭＬＳ駆動法を用いて、４階調表示を行う液晶駆動装置の構成について図１を参照して説明する。ＭＰＵ１０は液晶駆動系タイミング信号を発生する機能を有する信号線ドライバ２０に表示データ及び制御信号を転送し表示装置を制御する。信号線ドライバ２０はＭＰＵ１０から転送される表示データ及び制御信号により液晶駆動電位を決定する。また、信号線ドライバ２０は液晶駆動系タイミング信号を発生させるための発振用外付け回路６０が接続される。走査線ドライバ３０は信号線ドライバ２０から転送される制御信号により液晶駆動電位を決定する。液晶パネル４０は信号線ドライバ２０と走査線ドライバ３０の液晶駆動電位により表示をする。信号線ドライバ２０及び走査線ドライバ３０には、電源回路５０から電力が供給される。
【００４５】
（信号線ドライバ）
次に、信号線ドライバの詳細について、図２を参照して説明する。
この信号線ドライバは、表示データＲＡＭ１００と、この表示データＲＡＭ１００に対して１バイト単位にて表示データのリード・ライト動作を制御するＭＰＵ制御回路１２０と、表示データＲＡＭ１００より４ライン分の表示データを読み出し制御して、４ライン同時選択のＭＬＳ駆動を用いた階調表示を可能とするＬＣＤ制御回路１３０とを有する。ＩＣ内部のバスライン１１１には、バス接続用端子として、／ＣＳ、Ａ０、／ＲＤ、／ＷＲ、Ｃ８６及び／ＲＥＳが、ＭＰＵインターフェース１１０を介して接続されている。また、このバスライン１１１には、バス接続用端子としてさらに、Ｄ７〜Ｄ０が入出力回路１１２を介して接続されている。ＭＰＵインターフェース１１０及び入出力回路１１２を介して入出力される制御データ、表示データは、バスライン１１１を介してバスホールダ１１４にて保持可能である。制御データは、コマンドデコーダ１１６にてデコードされ、ステータス設定回路１１８及びＭＰＵ制御回路１２０へのコマンド信号として用いられる。
【００４６】
ＭＰＵ制御回路１２０は、カラムアドレス制御回路１２２及びＲＡＭ用Ｉ／Ｏバッファ１２４を制御して、表示データを１バイト単位でＲＡＭ１００に対してリード・ライトさせる。
【００４７】
また、ＬＣＤ制御回路１３０は、外部端子ＦＲ、ＣＬ、ＣＡと接続され、かつ、内部発振回路１５０と接続されている。このＬＣＤ制御回路１３０は、液晶駆動回路１３２を駆動制御して、４ライン分の階調表示データをＲＡＭ１００より読み出し、液晶駆動回路１３２を介して、前記液晶表示パネル１０の信号線に、ＭＬＳ駆動用のデータ信号を供給する。なお、ページ（ロウ）アドレス制御回路１４０は、ページ（ロウ）アドレスデコーダを有し、ＭＰＵ制御回路１２０及びＬＣＤ制御回路１３０の一方からのページアドレスに基づいて、ＲＡＭ１００の１本のワードラインをアクティブにする。
【００４８】
前記各端子の説明は下記の通りである。
Ｄ７〜Ｄ０…８ビットの双方向性データバスで、８ビット又は１６ビットの標準的なＭＰＵのデータバスに接続される。
Ａ０…ＭＰＵのアドレスバスの最下位ビットに接続され、入力が「０」の時にはＤ７〜Ｄ０が制御データであることを示し、入力が「１」の時にはＤ７〜Ｄ０が表示データであることを示す。
／ＲＥＳ…リセット信号ＲＥＳの反転信号が入力され、入力が「Ｌ」の時に初期設定される。
／ＣＳ…チップセレクト信号ＣＳの反転信号が入力される。
／ＲＤ、／ＷＲ、Ｃ８６…８０系ＭＰＵ接続時と６８系ＭＰＵ接続時とで使い分けされる端子であり、リード、ライトタイミングなどを決定する信号が入力される。
ＣＬ…表示クロック出力端子であり、クロックが入力される。
ＦＲ…液晶交流化信号の出力端子であり、液晶交流化信号が出力される。
ＣＡ…フレーム走査スタート信号の出力端子であり、フレーム走査スタート信号が出力される。
【００４９】
ＯＳＣ１〜３…信号線ドライバが内部発振回路１５０を動作させるための端子である。この場合、図１に示すように抵抗ＲとキャパシタＣとから成る発振用外付け回路６０が接続され、ｆ＝１／（２．２×Ｃ×Ｒ）（Ｈｚ）のクロックがＣＬ端子より発振可能となる。
【００５０】
（液晶駆動回路）
液晶駆動回路の詳細について図３を参照して説明する。
【００５１】
図３は信号線ドライバが有する液晶駆動回路の構成を示している。液晶駆動回路は表示ＲＡＭ２００より読み出された４ライン分の階調表示データを上位データ、下位データ毎に記憶するハーフラッチ２１０、２１１と、４ライン分の階調表示データの上位データと、下位データどちらかを選択するセレクタ２２０と、セレクタ２２０で選択された表示データについてＭＬＳ演算を行うデコーダ２３０と、デコーダ２３０にてＭＬＳ演算されたデータを記憶するフルラッチ２４０と、ＭＬＳ演算されたデータに応じた液晶駆動電位を出力する出力トランジスタ２５０とを有している。奇数出力と偶数出力で、駆動電位を切り換えるタイミング（１水平期間において上位データ下位データの選択される順序）が異なるため表示データＲＡＭ２００より読み出された４ライン分の階調表示データの上位データと下位データを記憶するハーフラッチ２１０，２１１に入力するタイミング信号ＬＰ３２と、ラッチしたデータを選択するセレクタ２２０に入力されるＳＥＬ１，ＳＥＬ２と、セレクタ２２０により選択された表示データについてＭＬＳ演算するデコーダ２３０の出力を記憶するラッチ２４０に入力するタイミング信号ＬＰ１，ＬＰ２はそれぞれ図２のＬＣＤ制御回路１３０より異なるタイミングで入力される。
【００５２】
図４に液晶駆動回路のタイミングチャートを示す。
【００５３】
表示ＲＡＭのワードラインをｎページに設定し、ＬＰ３２信号のタイミングにより表示ＲＡＭよりｎページの４ライン分の階調表示データを読み出す。続いて偶数番目出力、奇数番目出力共に表示ＲＡＭより読み出された表示データをラッチする。偶数番目出力，奇数番目出力それぞれＳＥＬ，／ＳＥＬ信号によりセレクタに上位表示データか下位表示データかのどちらを出力させるかを選択する。セレクタは、「Ｈ」の時上位表示データをセレクタ出力として選択する。また「Ｌ」の時下位表示データをセレクタ出力として選択する。従って、ｎページでは偶数番目出力がまず上位表示データが選択され、続いて下位表示データが選択される。
【００５４】
奇数番目出力では、下位表示データ、上位表示データの順序で選択される。ｎ＋１ページにおいてはｎページでの選択順序の逆となり、偶数番目出力は下位表示データ、上位表示データの順序、奇数番目出力は上位表示データ、下位表示データの順序で選択される。ＭＬＳデコーダにおいて選択された表示データ、液晶交流化信号ＦＲ、フィールド識別信号Ｆ１，Ｆ２によりＭＬＳ演算を行う。演算結果を偶数番目出力はＬＰ１信号のタイミングによりラッチに記憶し、液晶駆動電位を出力する。また、奇数番目出力はＬＰ２信号のタイミングによりラッチに記憶し、液晶駆動電位を出力する。
【００５５】
（パルス幅変調方式による４階調表示）
ＭＬＳ駆動法を用いたパルス幅変調による４階調表示について説明する。
【００５６】
４階調表示の場合、図５に示すように１画素が２ビットの表示データを持つ。
データバスＤ［０：７］上で（Ｄ０、Ｄ１）、（Ｄ２、Ｄ３）、（Ｄ４、Ｄ５）、（Ｄ６、Ｄ７）というペアで１画素データが構成されている。この内、Ｄ０、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６は下位の階調の重みを表し（図９で言えば、ａ１１Ｌ、ａ１２Ｌ，ａ１３Ｌ，ａ１４Ｌ）、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７は上位の階調の重みを表す（図９で言えば、ａ１１Ｈ、ａ１２Ｈ、ａ１３Ｈ，ａ１４Ｈ）。表示制御は、図５に示すように１水平期間を１：２に分割し（仮に短い期間をＦ期間、長い期間をＳ期間とする）、Ｆ期間ではａ１１Ｌ〜ａ１４Ｌの下位表示データにおけるＭＬＳ演算で決定された液晶駆動電位を出力し、Ｓ期間ではａ１１Ｈ〜ａ１４Ｈの上位表示データにおけるＭＬＳ演算で決定された液晶駆動電位を出力する。このように１水平期間内に上位表示データ、下位表示データそれぞれにおいてＭＬＳ演算を行い、各液晶画素に印加される上位表示データによる実効値と下位表示データによる実効値電圧の和により階調表示を行う。
【００５７】
図９に示す階調表示データにおける駆動波形を図５に示す。図９の表示データを用いた場合のＭＬＳ演算の結果を図１０に示す。図５は液晶交流化信号ＦＲ＝「Ｈ」における１フィールド目のＳＥＧ出力を示す。奇数番目出力の選択期間の順序は、１Ｈ目がＦ期間、Ｓ期間、２Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間、３Ｈ目がＦ期間、Ｓ期間、４Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間となり、偶数番目出力の選択期間の順序は、１Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間、２Ｈ目がＦ期間、Ｓ期間、３Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間、４Ｈ目がＦ期間、Ｓ期間となる。ＳＥＧｎは階調０、ＳＥＧｎ＋１は階調２、ＳＥＧｎ＋２は階調１、ＳＥＧｎ＋３は階調３を表す。階調０であるＳＥＧｎは、上位、下位表示データ共にＭＬＳ演算結果の液晶駆動電位はＶ２となり、Ｆ，Ｓ期間共にＶ２電位を選択する。階調３であるＳＥＧｎ＋３は、上位、下位表示データ共にＭＬＳ演算結果の液晶駆動電位は−Ｖ２となり、Ｆ，Ｓ期間共に−Ｖ２電位を選択する。階調２であるＳＥＧｎ＋１は、上位表示データのＭＬＳ演算結果はＶ２、下位表示データのＭＬＳ演算結果は−Ｖ２となるため、液晶駆動電位は１Ｈ目が−Ｖ２、Ｖ２、２Ｈ目がＶ２、−Ｖ２、３Ｈ目が再び−Ｖ２、Ｖ２となる。階調１であるＳＥＧｎ＋２は、上位表示データのＭＬＳ演算結果は−Ｖ２、下位表示データのＭＬＳ演算結果はＶ２となるため、液晶駆動電位は１Ｈ目がＶ２、−Ｖ２、２Ｈ目が−Ｖ２、Ｖ２、３Ｈ目が再びＶ２、−Ｖ２となる。
【００５８】
図５に示すとおり液晶交流化信号の信号に変化が生じた際の１水平期間にそれぞれ重み付けが異なる選択期間が選択される順序は、一つ前の水平期間の順序と同じとすると、図６に示す従来例と比較して、同一の階調を表示するために周波数成分を少なくすることができる。
【００５９】
また図７に液晶交流化信号ＦＲが変化した場合の駆動波形を示す。
２Ｈ目から３Ｈ目にＦＲを「Ｈ」から「Ｌ」に変化させたとき、奇数番目出力は２Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間、３Ｈ目がＳ期間、Ｆ期間の順序となり、偶数番目出力は２Ｈ目がＦ期間Ｓ期間、３Ｈ目がＦ期間、Ｓ期間になる。従って、ＳＥＧｎの選択電位は、Ｖ２から−Ｖ２、ＳＥＧｎ＋３の選択電位は−Ｖ２からＶ２へそれぞれ２Ｈから３Ｈの切り替わりで変化する。ＳＥＧｎ＋１の選択電位は２Ｈ目がＶ２から−Ｖ２、３Ｈ目が−Ｖ２からＶ２となる。ＳＥＧｎ＋２の選択電位は２Ｈ目がＶ２から−Ｖ２、３Ｈ目が−Ｖ２からＶ２となる。液晶交流化信号ＦＲの変化前後の２Ｈ目と３Ｈ目の選択期間の順序が、ＳＥＧｎ＋１は下位表示データ、上位表示データの順序が続き、ＳＥＧｎ＋２は、上位表示データ、下位表示データの順序が続くというように、ＦＲの変化前後の表示データ選択期間の順序を同一にする。
【００６０】
このように構成することにより、図８に示す従来例と比較して、同一の階調を表示するために周波数成分を少なくすることができる。
【００６１】
また、本実施形態では１水平期間を１：２に分割した例を示したが、単に１水平期間を３分割することで切換位置を決定するのではなく、１水平期間をより多くの期間に分割することで切換位置を調整することができる。これにより、使用する液晶パネルの光学特性に応じたより表示品位の高い階調表示が実現可能となる。それには、内部発振の周波数を分割数倍で発生させ、分周回路等をそれに対応したものにすればよい。
【００６２】
以上本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の液晶駆動装置を含む液晶表示装置、前記液晶表示装置を備えた電子機器も本発明の範囲内である。
【００６３】
以上説明したように、走査電極駆動部と信号電極駆動部からなりＭＬＳ駆動法による表示制御を行う液晶駆動装置において、上位表示データと下位表示データの選択期間の順序が１水平期間毎入れ替わるようにしたことで、液晶駆動波形の変化点は、従来考えられていた駆動波形より少なくなり、階調０（白べた）、階調３（黒べた）と階調１，２（中間階調）の駆動波形の周波数成分の差が少なくすることが可能である。信号線ドライバにおける偶数番目出力、奇数番目出力毎に液晶駆動波形が変化するタイミングを異ならせたことにより、液晶駆動波形が同時に変化する信号線の数が半減し、共通走査線電極を伝わる電荷の移動による影響を減少させることが可能である。液晶交流化信号ＦＲに対して、ＦＲが変化する前後の選択期間における上位データ、下位データの選択期間の順序を同一にすることで駆動波形の周波数成分を高くしないことが可能である。以上のことからＭＬＳを用いることで低消費電力を実現しながら、パルス幅変調方式による階調表示の弱点であるクロストーク等の表示品位の改善を行うことができることで、コントラストの低下や表示のチラツキもしくはクロストーク等を生じることなく良好に階調表示を行うことができる。
【００６４】
また、１水平期間の重み付けされた選択期間の幅を可変とすることによって、中間階調表示の濃淡調整も容易に行うことが可能であるため、使用する液晶パネルの特性に合わせた調整が可能である。
【００６５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した液晶表示装置のブロック図である。
【図２】 図１に示す信号線ドライバの構成を示すブロック図である。
【図３】 図２に示す液晶駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図４】 図３に示す液晶駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】 本発明の複数ライン同時選択駆動法におけるＰＷＭ方式の信号線ドライバの駆動波形図である。
【図６】 従来の複数ライン同時選択駆動法におけるＰＷＭ方式の信号線ドライバの駆動波形図である。
【図７】 本発明の複数ライン同時選択駆動法におけるＰＷＭ方式の信号線ドライバの駆動波形図である。
【図８】 従来の複数ライン同時選択駆動法におけるＰＷＭ方式の信号線ドライバの駆動波形図である。
【図９】（Ａ）は、液晶表示パネルの４階調表示における表示空間アドレスを示す概略説明図であり、そして（Ｂ）は、信号線ドライブＩＣ内のＲＡＭの画素アドレスを示す概略説明図である。
【図１０】 図９の表示データのＭＬＳ演算結果を示す図である。

Claims (11)

1. 走査電極駆動部と、信号電極駆動部と、前記信号電極駆動部に内蔵された表示データ記憶用のフレームメモリと、階調表示部と含み、
   複数ライン同時選択駆動法により表示制御を行う液晶駆動装置であって、
   前記階調表示部は、階調表示をｎビットデータ（ｎは自然数）に基づいて階調表示し、１水平期間をｎ個の選択期間に分割し、前記表示データに対応しそれぞれ重み付けされた時間幅を有する前記選択期間を与え、
   前記選択期間の重み付けされた時間幅が可変であり、
   前記信号電極駆動部に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を、１水平期間毎に、可変とする制御部を設けたことを特徴とする液晶駆動装置。
2. 前記階調表示を１乃至４のいずれかのビットデータで行う請求項１に記載の液晶駆動装置。
3. 前記信号電極駆動部における隣接する第１の液晶駆動電極と第２の液晶駆動電極とにおいて、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序は、異なる順序で駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
4. 液晶交流化信号の信号に変化が生じた際に属する１水平期間の次の１水平期間において、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序は、該液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の該順序と同じであることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
5. 複数ライン同時選択駆動法により表示データを液晶表示する液晶駆動方法であって、
   階調表示をｎビットデータ（ｎは自然数）に基づいて行う際に、１水平期間をｎ個の選択期間に分割し、前記表示データに対応してそれぞれ重み付けされた時間幅を有する前記選択期間を与え、
   前記選択期間の重み付けされた時間幅が可変であり、
   １水平期間毎に、それぞれ重み付けが異なる複数の前記選択期間が選択される順序を変化させることを特徴とする液晶駆動方法。
6. 信号電極駆動部の隣り合う出力の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを変化させることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動方法。
7. 液晶駆動波形が切り替わるタイミングを固定せず、１水平期間毎にタイミングを異ならしめることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動方法。
8. 液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間と、その次の１水平期間との切り替わり時に液晶駆動波形を変化させることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動方法。
9. 液晶交流化信号が変化した際に属する１水平期間の次の１水平期間内の液晶駆動波形が切り替わるタイミングを、該液晶交流化信号が変化した際に属する１水年期間の切り替わるタイミングと同じとすることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動方法。
10. 請求項１に記載の液晶駆動装置を含む液晶表示装置。
11. 請求項１０に記載の液晶表示装置を備えた電子装置。

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