JP4017425B2 - 単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置に係り、特に、ＭＬＡ（マルチラインアドレッシング）駆動方式を用い、ＰＷＭ（パルスウィズスモジュレーション）階調方式にＦＲＣ（フレームレートコントロール）階調方式を付け加えて、単純マトリクス液晶に多階調のカラー動画を表示する単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコンや携帯情報端末あるいは携帯電話等に表示手段として用いられているＬＣＤパネル（液晶表示装置）は、カラー化が進み、多階調で高精細な画像の表示が求められている一方で、完全動画表示の需要も高まっている。
ここで、多階調を表示するための階調駆動方式としては、大きく分けてＦＲＣ（フレームレートコントロール）方式と、ＰＷＭ（パルスウィズスモジュレーション）方式の２つが知られている。
【０００３】
ＦＲＣ方式とは、複数のフレームを用いて１つの表示画像を表示するものであり、各フレーム周期において液晶素子に印加する電圧によってオンないしオフにする回数を制御することで表示画像の階調を表現する階調方式である。
また、ＰＷＭ方式とは、１フレーム内でオン、オフの期間を振り分けることにより表示画像の階調を表現する階調方式である。すなわち、ＰＷＭ方式とは、ＦＲＣ方式を１フレーム内で行う手法であると考えることもできる。
【０００４】
また、動画（完全動画）を表示するためには、少なくとも１秒間に３０フレーム以上の表示画像データの更新が必要であり、そのためにはフレーム毎に画像データを転送しなければならず、メモリの高速な書き換えが必要となる。
また、階調数が増えればデータ量も増大し、更なる高速化が要求され、高速化により消費電力が増大する。従って、高速化しても消費電力が増大しないよう、消費電力をなるべく抑制することが求められる。
【０００５】
従来、多階調を実現するものとして、例えば、特開平１１−２４６３７号公報には、ＰＷＭ方式とＦＲＣ方式を組み合わせて、大画面の単純マトリクス液晶表示装置において６４階調以上にて自然画像を表示するようにしたものが開示されている。
これは、各カラム電圧を不均一に２分割して各フレーム周期において、ＰＷＭ方式で複数階調表現を行い、このＰＷＭ階調に対応した複数フレーム周期で１つの画像を更新するようにしてＦＲＣ方式を組み合わせることで、多階調を構成するようにしたものである。
【０００６】
また、このような階調表現を行うにあたり、カラム電圧制御と位相フレーム制御を併用するようにしている。
カラム電圧制御とは、所定の液晶素子または列電極に印加される一連のカラム電圧系列が全てカラム電圧に割り当てることができるパルス幅よりも細かい場合には、カラム電圧の大きさを５％増加して、高周波による輝度低下を補うものである。
また、位相フレーム制御とは、ＦＲＣ方式において、複数の平均的な輝度が複数のフレーム間において、略均等となるように、位相を制御するものである。
【０００７】
また、さらに、上記公報に開示されたものは、ＭＬＡ駆動方式において、カラム電圧系列の各カラム電圧の絶対値が全て同じになるように制御して、瞬間的な輝度の偏りであるスプライシングの発生を抑えるようにしている。
【０００８】
また、従来、動画を表示するものとして、例えば、特開平９−２８１９３３号公報には、液晶表示画面（液晶パネル）に静止画表示領域と動画表示領域を備え、ＣＰＵ等から送られてくる静止画データと、動画コントローラから送られてくる動画データとを切り換えて、液晶パネルに出力するようにしているものが開示されている。
これは、表示データ（静止画データ）を外部データバスから内蔵の表示メモリに格納し、該表示メモリから順次読み出す出力データバスと、外部の動画コントローラからの表示データ（動画データ）を載せた外部データバスとを切り換えて表示することによって、低消費電力化を図るようにしたものである。
【０００９】
また、上記公報に開示されたものは、階調表示を、ＦＲＣ方式、ＰＷＭ方式あるいはＡＭ（アンプリチュードモジュレーション）方式のいずれか、または、これらの複合で行うようにしている。
特に、ＰＷＭ方式とＦＲＣ方式との複合階調においては、行電極の選択期間（以降、行選択期間）を分割したＰＷＭによる各階調を、フレーム毎に系列化して多階調としている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、毎秒少なくとも３０コマ以上の画面を切り換えて得られる完全動画の表示に対応したＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）ＬＣＤドライバにおいて、ＰＷＭ方式のみを用いて多階調化すると、カラム信号が高周波化し、これにＬＣＤパネルが応答できないという問題がある。これは、透明電極の抵抗成分と透明電極間の液晶の容量成分が主原因である。
また、上記特開平１１−２４６３７号公報に開示されたもののように、カラム分割ＰＷＭをＦＲＣ方式で多階調化しても、カラム分割ＰＷＭで逓減した分がＦＲＣで逓増するだけで、同様にカラム信号が高周波化するとともに、行選択期間も逓減するという問題がある。
【００１１】
そもそも、従来のデューティ駆動方式では、高速液晶においてフレームレスポンス現象が発生するが、上記のように動画表示では高速駆動が行われるため、フレームレスポンス現象によりコントラストが低下するという問題がある。また、ＭＬＡ駆動方式では、デューティ駆動方式より単位時間あたりの選択回数は増えるが、高周波化については同じである。
また、上記特開平９−２８１９３３号公報に開示された、外部からの動画データと内部の静止画データとを切り換える方式では、外部で電力を消費するだけであり、複数チップによるコストアップを招くという問題もある。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、ＳＴＮ液晶において文字、低速動画または静止画を多階調で表示するとともに、コントラストの低下、消費電力の増大、スプライシングさらに色再現性の低下を抑制して、多階調の完全動画を表示することのできる単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【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、複数の行電極及び列電極からなる単純マトリクス液晶の駆動方法であって、表示データに対応する階調データの上位ビットをパルスウィズスモジュレーション階調方式で表現するとともに、前記表示データに対応する階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で表現し、前記フレームレートコントロール階調方式で表現したものを前記パルスウィズスモジュレーション階調方式における最小分割時間に割り当てて、前記パルスウィズスモジュレーション階調方式に付け加えることを特徴とする単純マトリクス液晶の駆動方法を提供する。
【００１５】
また、前記表示データに対応する階調データの下位ビットを３ビットとし、前記行電極を選択する選択期間を８の倍数に設定して、各階調をマッピングすることが好ましい。
【００１６】
また、前記単純マトリクス液晶は、前記行電極から複数の行電極を同時に選択して駆動するマルチラインアドレッシング駆動方式で駆動されることが好ましい。
また、前記マルチラインアドレッシング駆動方式は、前記最小分割時間ごとに、同時に選択する行の前記階調データに基づくオンあるいはオフのデータと行電極選択パターンとで排他的論理和を行うことが好ましい。
また、前記パルスウィズスモジュレーション階調方式において、前記行電極を選択する選択期間に、前記階調データに基づくオンの位置を分散させることが好ましい。
また、前記行電極を選択する選択期間において、前記階調データに基づくオンの位置を、２つに分散することが好ましい。
【００１７】
また、前記フレームレートコントロール階調方式において、前記下位ビットにかかわらずフレームレートコントロールを停止するフレームレートコントロール固定領域を、表示画面の一部に任意に指定することが好ましい。
【００１８】
また、前記フレームレートコントロール固定領域のフレームレートコントロール区間では、前記下位ビット中の最上位ビットに対応したオン／オフデータに固定することが好ましい。
【００１９】
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、上記のいずれかに記載の単純マトリクス液晶の駆動方法によりスーパーツイステッドネマティック液晶を駆動する液晶駆動装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置について、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。
【００２１】
図１は、本発明に係る単純マトリクス液晶の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。本実施形態に係るＬＣＤドライバは、７行８列の直交関数を用いて行電極を同時に７本選択し、かつ列電極の電圧レベルを４値とするＭＬＡ駆動方式を用いる。この駆動方法をＦＬＡ７（フォーレベルアドレッシング７) と呼ぶこととする。ＭＬＡ駆動方式は、複数の行電極を同時に選択して行電極選択パターンを印加し、かつ行電極選択パターンと階調データとに対応する電圧を選択して列電極に印加する。このフィールドを行電極選択パターン数分繰り返すことにより、表示サイクルが完了する。ＦＬＡ７の場合、８フィールドで１表示サイクルが完結する。
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ＣＯＭ）を同時に選択し、列電極電圧を４値でドライブする行電極ドライバ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。
【００２２】
また、図１は、ＲＧＢの各色を時分割で処理する例のため、それぞれ１つしか表示していないが、ＲＧＢの各色の各列（セグメントＳＥＧ）毎にスクランブラ２０、ＥＸＯＲゲート２２、加算器（アダー）２４、ラッチアンドセレクタ２６を備えてもよい。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セレクタ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。
【００２３】
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（ＲＧＢのいずれか）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、階調セレクタ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、加算器２４により加算される。
加算結果は、ラッチアンドセレクタ２６に入力され、ラッチアンドセレクタ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１／３の電圧をＶｃとして、−３Ｖｃ、−Ｖｃ、＋Ｖｃ、＋３Ｖｃの４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。
【００２４】
このように、本実施形態では、ＭＬＡ駆動方式を用いる。これは、フレームレスポンス現象を回避するためには、単位時間の選択回数が多くなるＭＬＡ駆動方式が必須だからである。さらに、選択行数が多い程、選択回数が多くなるので、７行を同時に駆動する上記ＦＬＡ７が好ましい。７行同時駆動のＭＬＡ駆動方式では、通常、列（カラム）電極電圧レベルの種類は８値となるが、ＦＬＡ７駆動方式においては、４値であるので、列電極電圧の周波数が約１／２になるという効果も有している。
【００２５】
また、本実施形態では、完全動画（３０コマ／秒）表示を実施するために、表示データに対応する階調データの上位ビットをＰＷＭ階調方式で表示するとともに、表示データに対応する階調データの下位ビットをＦＲＣ階調方式で表示するようにしている。
【００２６】
また、液晶の電圧輝度特性は直線的ではないため、階調補正が必要であり、６４階調を表示するためには、６４以上で、かつ、必要最小限の階調データが必要になる。具体的には、１２８階調の中から６４階調を選択し、階調データとする。
しかし、１６８行（７行×２４ブロック）の液晶パネルに、ＰＷＭ階調方式だけで１２８階調の完全動画表示を行うと、最小分割時間が１．３６μsec （１／（３０コマ×８フィールド×２４ブロック×１２８階調））となり、ＬＣＤパネルが応答できない。ところで、人間の目で認識できる完全動画の階調としては、４０００（４Ｋ）色で十分であり、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）では１６階調（１６×１６×１６＝４０９６）でよい。そこで、階調データの上位４ビット（１６階調）をＰＷＭ階調方式で表示する。
【００２７】
また、文字、低速動画や静止画では、高画質が要求されるため、１２８階調データを全て表示する。そこで、本実施形態は、１２８階調データの下位３ビットを８フレーム（８階調）で表示することとし、ＰＷＭ階調方式の最小分割時間に割り当てて、ＰＷＭ階調方式に付け加えるようにするものである。
このように、ＰＷＭ階調方式にＦＲＣ階調方式を付け加える（プラスする）方式を、ここでは、ＰｐＦ（ＰＷＭ plus ＦＲＣ）階調方式と言うことにする。
【００２８】
本出願に係る発明者は、今回液晶の電圧輝度特性の補正を含めて、１２８階調（７ビット）の中から６４階調を選択し、Ｒ、Ｇ、Ｂで２６万色を表示する完全動画（３０コマ／秒）に対応した階調方式を開発した。それがこのＰＷＭ階調方式にＦＲＣ階調方式を付け加えた、ＰｐＦ（ＰＷＭ plus ＦＲＣ）階調方式である。
このＰｐＦ階調方式によれば、周波数を１／４に低減でき、消費電力が格段に小さくなり、また完全動画でも消費電力が増えず、さらに、階調データの保持も４６０８ビットと小さく、約１／５で済むという優れた効果が得られる。
本実施形態では、２６万色カラーＳＴＮ−ＬＣＤ用ＰｐＦ階調方式のＬＣＤドライバ（液晶駆動装置）として説明する。
【００２９】
前にも述べたように、本実施形態におけるＰｐＦ階調方式では、１２８階調（７ビット）から６４階調を選択し、上位４ビットをＰＷＭ階調方式で、また、下位３ビットをＦＲＣ階調方式で表現し、ＦＲＣをＰＷＭの最小分割時間に割り当てて、ＰＷＭ階調方式に付け加える。また、必要な行選択期間を８の倍数で設定することとする。
【００３０】
例えば、いま、最大の階調を１０７とする。このとき行選択期間を、１０７以上の８の倍数、例えば１１２（１４×８）階調とし、１１２階調にマッピングし、シーケンス０〜１３として、行選択期間を１４分割する。そして、シーケンス０で下位３ビットをＦＲＣ階調方式で表現し、シーケンス１〜１３で上位４ビットをＰＷＭ階調方式で表現する。
【００３１】
図２に、連続時間ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す。
これは、１４シーケンス時の例である。値は階調パレットに設定される。Ｒ（レッド）及びＢ（ブルー）も、階調０〜１３を使用して、同様に階調パレットに設定される。
各シーケンスのオン／オフデータに対して８種の行電極選択パターンを使ってＭＬＡ演算を行うので、８つのフィールドで完結することとなる。しかし、連続時間ＰＷＭ階調方式では、図２に示すように、どの階調も一斉にオンになり、表示データＲＡＭと設定した階調パレットに応じてオフになる。そして再び一斉にオンになるので、表示サイクルの繰り返し周波数が低い（例えば３５Hz以下）場合には、ちらつきが見えることがある。この対策として、ＰＷＭ階調方式のオン時間を、行選択期間のＰＷＭ区間で分散させる分散ＰＷＭ階調方式が考えられる。
【００３２】
図３に、分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す。
図３に示す例では、シーケンス数を１６に固定している。また、ＰＷＭ値に応じて、ＰＷＭ区間のシーケンス１〜１５のオン位置を分散させるようにして、ちらつきを防止するようにしている。
しかし、このようにあまり分散数を増やしすぎてセグメント電圧が変化する周波数が高くなり、クロストークが目立つようであれば、次の図４に示すように、２つに分散させるようにしてもよい。
【００３３】
また、１２８階調ではなく、６４階調で済む場合には、シーケンス数を８に固定する。このとき、図５に示すように、ＰＷＭ値に応じて、ＰＷＭ区間のシーケンス１〜７のオン位置を２つに分散する。
また、ＦＲＣ区間においては、その値により、フィールド（ＦＲＣシーケンス）毎に、図６に示すように各シーケンスにおけるオン／オフを制御する。このようにすると、ＦＲＣシーケンスをフィールド毎に更新するので、オンとオフが平均化され、フリッカが少ない。
このとき、各ＦＲＣシーケンスのオン／オフデータに対して、８種の行電極選択パターンを使ってＭＬＡ演算を行うので、６４フィールドで完結することになる。
【００３４】
このとき、図６に示すように、指定によってＦＲＣ区間を上記ＦＲＣシーケンス７（下位３ビット中の最上位ビット）に固定する。ＦＲＣが８フィールドで完結するので、表示データが変わっても、瞬時的な輝度変化であるスプライシングは少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ない。
結局、下位３ビットを３捨４入することになり、等価的には、ＦＲＣ期間がＰＷＭ期間の１つになって、上位４ビットが４．５ビットになる。Ｒ、Ｇ、Ｂでは、１２ビットが１３．５ビットになるので、１１Ｋ色となる。人間の目で認識できる完全動画の階調としてはこれでも十分である。
【００３５】
ＰｐＦ階調方式の応用例として、携帯電話の画面を文字や低速動画の領域と完全動画領域に分割して表示することが考えられる。
例えば、図７に示すように、携帯電話の画面５０を、文字や静止画または低速動画を表示するＦＲＣ非固定領域Ａと、完全動画を表示するＦＲＣ固定領域Ｂとに分割する。
あるいは、図８に示すように、携帯電話の画面５０のＦＲＣ固定領域を、行電極のＦＲＣ固定領域Ｃ及び列電極のＦＲＣ固定領域Ｄのように、行電極及び列電極でそれぞれ指定すれば、画面５０上の任意の位置に完全動画を表示することができる。
【００３６】
以下、図１の液晶駆動装置１０の作用について説明する。
コントローラ３４は、ＬＣＤパネル１２に表示すべきブロックの表示データを表示データＲＡＭ１８のＲＡＭデコーダ３２に指示する。そして、選択された７行分の表示データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、表示データＲＡＭ１８からスクランブラ２０へ送られる。
【００３７】
スクランブラ２０は、表示データが示す階調が、そのシーケンスでオンなのかオフなのかを階調セレクタ２８から送られる階調変換データから判定する。
この階調変換データの生成について、図９を用いて説明する。
図９に示すように、コントローラ３４は、１２８階調の中から指定される６４階調の階調データの上位４ビットをＰＷＭ階調パレット３６に設定し、また、前記階調データの下位３ビットをＦＲＣ階調パレット３８に設定する。
【００３８】
シーケンサ４０は、コントローラ３４からのクロックとエンドシーケンス値に応じて、シーケンス信号（ＳＱ０〜ＳＱ１５）を発生する。ＰＷＭ階調パレット３６は、各シーケンス（ＳＱ１〜ＳＱ１５）時点の各階調（階調０〜階調６３）のオン／オフデータを出力する。
ＦＲＣシーケンサ４２は、コントローラ３４からのクロックとＦＲＣ固定領域の指定に応じて、ＦＲＣシーケンス信号（Ｆ０〜Ｆ７）を発生する。ＦＲＣ固定領域に該当する場合は、下位３ビット中の最上位ビットに対応するＦ７に固定する。
ＦＲＣ階調パレット３８は、各ＦＲＣシーケンス（Ｆ０〜Ｆ７）時点の各階調（階調０〜階調６３）のオン／オフデータを出力する。
【００３９】
階調セレクタ２８は、ＳＱ０の場合は、ＦＲＣ階調パレット３８からのオン／オフデータを、また、ＳＱ１〜ＳＱ１５の場合は、ＰＷＭ階調パレット３６からのオン／オフデータを階調変換データとして出力する。
このようにして、ＦＲＣ階調方式で表現されたものをＰＷＭ階調方式における最小分割時間に割り当てることにより、ＦＲＣ階調方式がＰＷＭ階調方式に付け加えられる。
【００４０】
再び図１において、コントローラ３４は、その時点で使用する行電極選択パターンを行電極選択パターン発生回路３０に対して指示する。
行電極選択パターン発生回路３０は、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に送る。ＥＸＯＲゲート２２において、スクランブラ２０からのオン／オフデータと行電極選択パターンとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）が演算される。ＥＸＯＲ演算の結果は、アダー２４で加算されて、ラッチアンドセレクタ２６でラッチされる。
【００４１】
ラッチされた値によって、列電極電圧レベルが選択され、列電極ドライバ１６によって、各列電極に供給される。
また、一方、選択された行電極電圧が行電極ドライバ１４によって、行電極に供給され、これにより、ＬＣＤパネル１２が駆動される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＳＴＮ液晶で、多階調（２６万色）の低速動画ないし静止画を表示できるとともに、４Ｋ色以上の完全動画（３０コマ／秒）を表示することができる。
また、行選択期間が十分あり、かつ列（カラム）電極電圧の周波数が低いので、ＳＴＮ液晶がこれに応答することができ、コントラストの低下を少なくすることができる。
また、ＰＷＭ区間のオンの位置を分散させるので、表示サイクルの繰り返し周波数を低くしても、ちらつきが少ない。
また、動作周波数を逓減できるので、消費電力が格段に小さく、完全動画表示でも、消費電力が増えることがない。
さらに、完全動画を表示する領域を任意に指定することができるので、各種のアプリケーションに対応可能であり、ＦＲＣ階調表示を停止できるため、スプライシングが少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ないという効果を有している。
【００４３】
以上、本発明の単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動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。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ＳＴＮ液晶で、多階調の低速動画ないし静止画を表示できるとともに、ちらつきが少なく多階調の完全動画を表示することができ、その際、行選択期間が十分あり、かつ列（カラム）電極電圧が変化する周波数が低いので、ＳＴＮ液晶パネルがこれに応答することができ、コントラストの低下を少なくすることができる。
また、動作周波数を逓減できるので、消費電力が格段に小さく、完全動画表示でも、消費電力が増えるのを抑制することが可能である。
さらに、完全動画を表示する領域を任意に指定するようにした場合には、各種のアプリケーションに対応可能であり、ＦＲＣ階調表示を停止できるため、スプライシングが少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ないという効果をも有している。
【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。
【図２】 連続時間ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図３】 分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図４】 分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の他の例を示す説明図である。
【図５】 ６４階調の場合の分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図６】 ＦＲＣ区間の駆動方法の例を示す説明図である。
【図７】 文字や静止画等を表示するＦＲＣ非固定領域と、完全動画を表示するＦＲＣ固定領域とに分割した画面の例を示す説明図である。
【図８】 ＦＲＣ固定領域を任意に指定する画面の例を示す説明図である。
【図９】 階調変換データの生成を示すコントローラ周辺のブロック図である。
【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ＲＡＭ
２０ スクランブラ
２２ ＥＸＯＲゲート
２４ アダー
２６ ラッチアンドセレクタ
２８ 階調セレクタ
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
３６ ＰＷＭ階調パレット
３８ ＦＲＣ階調パレット
４０ シーケンサ
４２ ＦＲＣシーケンサ
５０ （携帯電話の）画面
【発明の属する技術分野】
本発明は、単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置に係り、特に、ＭＬＡ（マルチラインアドレッシング）駆動方式を用い、ＰＷＭ（パルスウィズスモジュレーション）階調方式にＦＲＣ（フレームレートコントロール）階調方式を付け加えて、単純マトリクス液晶に多階調のカラー動画を表示する単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコンや携帯情報端末あるいは携帯電話等に表示手段として用いられているＬＣＤパネル（液晶表示装置）は、カラー化が進み、多階調で高精細な画像の表示が求められている一方で、完全動画表示の需要も高まっている。
ここで、多階調を表示するための階調駆動方式としては、大きく分けてＦＲＣ（フレームレートコントロール）方式と、ＰＷＭ（パルスウィズスモジュレーション）方式の２つが知られている。
【０００３】
ＦＲＣ方式とは、複数のフレームを用いて１つの表示画像を表示するものであり、各フレーム周期において液晶素子に印加する電圧によってオンないしオフにする回数を制御することで表示画像の階調を表現する階調方式である。
また、ＰＷＭ方式とは、１フレーム内でオン、オフの期間を振り分けることにより表示画像の階調を表現する階調方式である。すなわち、ＰＷＭ方式とは、ＦＲＣ方式を１フレーム内で行う手法であると考えることもできる。
【０００４】
また、動画（完全動画）を表示するためには、少なくとも１秒間に３０フレーム以上の表示画像データの更新が必要であり、そのためにはフレーム毎に画像データを転送しなければならず、メモリの高速な書き換えが必要となる。
また、階調数が増えればデータ量も増大し、更なる高速化が要求され、高速化により消費電力が増大する。従って、高速化しても消費電力が増大しないよう、消費電力をなるべく抑制することが求められる。
【０００５】
従来、多階調を実現するものとして、例えば、特開平１１−２４６３７号公報には、ＰＷＭ方式とＦＲＣ方式を組み合わせて、大画面の単純マトリクス液晶表示装置において６４階調以上にて自然画像を表示するようにしたものが開示されている。
これは、各カラム電圧を不均一に２分割して各フレーム周期において、ＰＷＭ方式で複数階調表現を行い、このＰＷＭ階調に対応した複数フレーム周期で１つの画像を更新するようにしてＦＲＣ方式を組み合わせることで、多階調を構成するようにしたものである。
【０００６】
また、このような階調表現を行うにあたり、カラム電圧制御と位相フレーム制御を併用するようにしている。
カラム電圧制御とは、所定の液晶素子または列電極に印加される一連のカラム電圧系列が全てカラム電圧に割り当てることができるパルス幅よりも細かい場合には、カラム電圧の大きさを５％増加して、高周波による輝度低下を補うものである。
また、位相フレーム制御とは、ＦＲＣ方式において、複数の平均的な輝度が複数のフレーム間において、略均等となるように、位相を制御するものである。
【０００７】
また、さらに、上記公報に開示されたものは、ＭＬＡ駆動方式において、カラム電圧系列の各カラム電圧の絶対値が全て同じになるように制御して、瞬間的な輝度の偏りであるスプライシングの発生を抑えるようにしている。
【０００８】
また、従来、動画を表示するものとして、例えば、特開平９−２８１９３３号公報には、液晶表示画面（液晶パネル）に静止画表示領域と動画表示領域を備え、ＣＰＵ等から送られてくる静止画データと、動画コントローラから送られてくる動画データとを切り換えて、液晶パネルに出力するようにしているものが開示されている。
これは、表示データ（静止画データ）を外部データバスから内蔵の表示メモリに格納し、該表示メモリから順次読み出す出力データバスと、外部の動画コントローラからの表示データ（動画データ）を載せた外部データバスとを切り換えて表示することによって、低消費電力化を図るようにしたものである。
【０００９】
また、上記公報に開示されたものは、階調表示を、ＦＲＣ方式、ＰＷＭ方式あるいはＡＭ（アンプリチュードモジュレーション）方式のいずれか、または、これらの複合で行うようにしている。
特に、ＰＷＭ方式とＦＲＣ方式との複合階調においては、行電極の選択期間（以降、行選択期間）を分割したＰＷＭによる各階調を、フレーム毎に系列化して多階調としている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、毎秒少なくとも３０コマ以上の画面を切り換えて得られる完全動画の表示に対応したＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）ＬＣＤドライバにおいて、ＰＷＭ方式のみを用いて多階調化すると、カラム信号が高周波化し、これにＬＣＤパネルが応答できないという問題がある。これは、透明電極の抵抗成分と透明電極間の液晶の容量成分が主原因である。
また、上記特開平１１−２４６３７号公報に開示されたもののように、カラム分割ＰＷＭをＦＲＣ方式で多階調化しても、カラム分割ＰＷＭで逓減した分がＦＲＣで逓増するだけで、同様にカラム信号が高周波化するとともに、行選択期間も逓減するという問題がある。
【００１１】
そもそも、従来のデューティ駆動方式では、高速液晶においてフレームレスポンス現象が発生するが、上記のように動画表示では高速駆動が行われるため、フレームレスポンス現象によりコントラストが低下するという問題がある。また、ＭＬＡ駆動方式では、デューティ駆動方式より単位時間あたりの選択回数は増えるが、高周波化については同じである。
また、上記特開平９−２８１９３３号公報に開示された、外部からの動画データと内部の静止画データとを切り換える方式では、外部で電力を消費するだけであり、複数チップによるコストアップを招くという問題もある。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、ＳＴＮ液晶において文字、低速動画または静止画を多階調で表示するとともに、コントラストの低下、消費電力の増大、スプライシングさらに色再現性の低下を抑制して、多階調の完全動画を表示することのできる単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【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、複数の行電極及び列電極からなる単純マトリクス液晶の駆動方法であって、表示データに対応する階調データの上位ビットをパルスウィズスモジュレーション階調方式で表現するとともに、前記表示データに対応する階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で表現し、前記フレームレートコントロール階調方式で表現したものを前記パルスウィズスモジュレーション階調方式における最小分割時間に割り当てて、前記パルスウィズスモジュレーション階調方式に付け加えることを特徴とする単純マトリクス液晶の駆動方法を提供する。
【００１５】
また、前記表示データに対応する階調データの下位ビットを３ビットとし、前記行電極を選択する選択期間を８の倍数に設定して、各階調をマッピングすることが好ましい。
【００１６】
また、前記単純マトリクス液晶は、前記行電極から複数の行電極を同時に選択して駆動するマルチラインアドレッシング駆動方式で駆動されることが好ましい。
また、前記マルチラインアドレッシング駆動方式は、前記最小分割時間ごとに、同時に選択する行の前記階調データに基づくオンあるいはオフのデータと行電極選択パターンとで排他的論理和を行うことが好ましい。
また、前記パルスウィズスモジュレーション階調方式において、前記行電極を選択する選択期間に、前記階調データに基づくオンの位置を分散させることが好ましい。
また、前記行電極を選択する選択期間において、前記階調データに基づくオンの位置を、２つに分散することが好ましい。
【００１７】
また、前記フレームレートコントロール階調方式において、前記下位ビットにかかわらずフレームレートコントロールを停止するフレームレートコントロール固定領域を、表示画面の一部に任意に指定することが好ましい。
【００１８】
また、前記フレームレートコントロール固定領域のフレームレートコントロール区間では、前記下位ビット中の最上位ビットに対応したオン／オフデータに固定することが好ましい。
【００１９】
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、上記のいずれかに記載の単純マトリクス液晶の駆動方法によりスーパーツイステッドネマティック液晶を駆動する液晶駆動装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動装置について、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。
【００２１】
図１は、本発明に係る単純マトリクス液晶の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。本実施形態に係るＬＣＤドライバは、７行８列の直交関数を用いて行電極を同時に７本選択し、かつ列電極の電圧レベルを４値とするＭＬＡ駆動方式を用いる。この駆動方法をＦＬＡ７（フォーレベルアドレッシング７) と呼ぶこととする。ＭＬＡ駆動方式は、複数の行電極を同時に選択して行電極選択パターンを印加し、かつ行電極選択パターンと階調データとに対応する電圧を選択して列電極に印加する。このフィールドを行電極選択パターン数分繰り返すことにより、表示サイクルが完了する。ＦＬＡ７の場合、８フィールドで１表示サイクルが完結する。
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ＣＯＭ）を同時に選択し、列電極電圧を４値でドライブする行電極ドライバ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。
【００２２】
また、図１は、ＲＧＢの各色を時分割で処理する例のため、それぞれ１つしか表示していないが、ＲＧＢの各色の各列（セグメントＳＥＧ）毎にスクランブラ２０、ＥＸＯＲゲート２２、加算器（アダー）２４、ラッチアンドセレクタ２６を備えてもよい。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セレクタ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。
【００２３】
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（ＲＧＢのいずれか）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、階調セレクタ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、加算器２４により加算される。
加算結果は、ラッチアンドセレクタ２６に入力され、ラッチアンドセレクタ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１／３の電圧をＶｃとして、−３Ｖｃ、−Ｖｃ、＋Ｖｃ、＋３Ｖｃの４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。
【００２４】
このように、本実施形態では、ＭＬＡ駆動方式を用いる。これは、フレームレスポンス現象を回避するためには、単位時間の選択回数が多くなるＭＬＡ駆動方式が必須だからである。さらに、選択行数が多い程、選択回数が多くなるので、７行を同時に駆動する上記ＦＬＡ７が好ましい。７行同時駆動のＭＬＡ駆動方式では、通常、列（カラム）電極電圧レベルの種類は８値となるが、ＦＬＡ７駆動方式においては、４値であるので、列電極電圧の周波数が約１／２になるという効果も有している。
【００２５】
また、本実施形態では、完全動画（３０コマ／秒）表示を実施するために、表示データに対応する階調データの上位ビットをＰＷＭ階調方式で表示するとともに、表示データに対応する階調データの下位ビットをＦＲＣ階調方式で表示するようにしている。
【００２６】
また、液晶の電圧輝度特性は直線的ではないため、階調補正が必要であり、６４階調を表示するためには、６４以上で、かつ、必要最小限の階調データが必要になる。具体的には、１２８階調の中から６４階調を選択し、階調データとする。
しかし、１６８行（７行×２４ブロック）の液晶パネルに、ＰＷＭ階調方式だけで１２８階調の完全動画表示を行うと、最小分割時間が１．３６μsec （１／（３０コマ×８フィールド×２４ブロック×１２８階調））となり、ＬＣＤパネルが応答できない。ところで、人間の目で認識できる完全動画の階調としては、４０００（４Ｋ）色で十分であり、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）では１６階調（１６×１６×１６＝４０９６）でよい。そこで、階調データの上位４ビット（１６階調）をＰＷＭ階調方式で表示する。
【００２７】
また、文字、低速動画や静止画では、高画質が要求されるため、１２８階調データを全て表示する。そこで、本実施形態は、１２８階調データの下位３ビットを８フレーム（８階調）で表示することとし、ＰＷＭ階調方式の最小分割時間に割り当てて、ＰＷＭ階調方式に付け加えるようにするものである。
このように、ＰＷＭ階調方式にＦＲＣ階調方式を付け加える（プラスする）方式を、ここでは、ＰｐＦ（ＰＷＭ plus ＦＲＣ）階調方式と言うことにする。
【００２８】
本出願に係る発明者は、今回液晶の電圧輝度特性の補正を含めて、１２８階調（７ビット）の中から６４階調を選択し、Ｒ、Ｇ、Ｂで２６万色を表示する完全動画（３０コマ／秒）に対応した階調方式を開発した。それがこのＰＷＭ階調方式にＦＲＣ階調方式を付け加えた、ＰｐＦ（ＰＷＭ plus ＦＲＣ）階調方式である。
このＰｐＦ階調方式によれば、周波数を１／４に低減でき、消費電力が格段に小さくなり、また完全動画でも消費電力が増えず、さらに、階調データの保持も４６０８ビットと小さく、約１／５で済むという優れた効果が得られる。
本実施形態では、２６万色カラーＳＴＮ−ＬＣＤ用ＰｐＦ階調方式のＬＣＤドライバ（液晶駆動装置）として説明する。
【００２９】
前にも述べたように、本実施形態におけるＰｐＦ階調方式では、１２８階調（７ビット）から６４階調を選択し、上位４ビットをＰＷＭ階調方式で、また、下位３ビットをＦＲＣ階調方式で表現し、ＦＲＣをＰＷＭの最小分割時間に割り当てて、ＰＷＭ階調方式に付け加える。また、必要な行選択期間を８の倍数で設定することとする。
【００３０】
例えば、いま、最大の階調を１０７とする。このとき行選択期間を、１０７以上の８の倍数、例えば１１２（１４×８）階調とし、１１２階調にマッピングし、シーケンス０〜１３として、行選択期間を１４分割する。そして、シーケンス０で下位３ビットをＦＲＣ階調方式で表現し、シーケンス１〜１３で上位４ビットをＰＷＭ階調方式で表現する。
【００３１】
図２に、連続時間ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す。
これは、１４シーケンス時の例である。値は階調パレットに設定される。Ｒ（レッド）及びＢ（ブルー）も、階調０〜１３を使用して、同様に階調パレットに設定される。
各シーケンスのオン／オフデータに対して８種の行電極選択パターンを使ってＭＬＡ演算を行うので、８つのフィールドで完結することとなる。しかし、連続時間ＰＷＭ階調方式では、図２に示すように、どの階調も一斉にオンになり、表示データＲＡＭと設定した階調パレットに応じてオフになる。そして再び一斉にオンになるので、表示サイクルの繰り返し周波数が低い（例えば３５Hz以下）場合には、ちらつきが見えることがある。この対策として、ＰＷＭ階調方式のオン時間を、行選択期間のＰＷＭ区間で分散させる分散ＰＷＭ階調方式が考えられる。
【００３２】
図３に、分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す。
図３に示す例では、シーケンス数を１６に固定している。また、ＰＷＭ値に応じて、ＰＷＭ区間のシーケンス１〜１５のオン位置を分散させるようにして、ちらつきを防止するようにしている。
しかし、このようにあまり分散数を増やしすぎてセグメント電圧が変化する周波数が高くなり、クロストークが目立つようであれば、次の図４に示すように、２つに分散させるようにしてもよい。
【００３３】
また、１２８階調ではなく、６４階調で済む場合には、シーケンス数を８に固定する。このとき、図５に示すように、ＰＷＭ値に応じて、ＰＷＭ区間のシーケンス１〜７のオン位置を２つに分散する。
また、ＦＲＣ区間においては、その値により、フィールド（ＦＲＣシーケンス）毎に、図６に示すように各シーケンスにおけるオン／オフを制御する。このようにすると、ＦＲＣシーケンスをフィールド毎に更新するので、オンとオフが平均化され、フリッカが少ない。
このとき、各ＦＲＣシーケンスのオン／オフデータに対して、８種の行電極選択パターンを使ってＭＬＡ演算を行うので、６４フィールドで完結することになる。
【００３４】
このとき、図６に示すように、指定によってＦＲＣ区間を上記ＦＲＣシーケンス７（下位３ビット中の最上位ビット）に固定する。ＦＲＣが８フィールドで完結するので、表示データが変わっても、瞬時的な輝度変化であるスプライシングは少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ない。
結局、下位３ビットを３捨４入することになり、等価的には、ＦＲＣ期間がＰＷＭ期間の１つになって、上位４ビットが４．５ビットになる。Ｒ、Ｇ、Ｂでは、１２ビットが１３．５ビットになるので、１１Ｋ色となる。人間の目で認識できる完全動画の階調としてはこれでも十分である。
【００３５】
ＰｐＦ階調方式の応用例として、携帯電話の画面を文字や低速動画の領域と完全動画領域に分割して表示することが考えられる。
例えば、図７に示すように、携帯電話の画面５０を、文字や静止画または低速動画を表示するＦＲＣ非固定領域Ａと、完全動画を表示するＦＲＣ固定領域Ｂとに分割する。
あるいは、図８に示すように、携帯電話の画面５０のＦＲＣ固定領域を、行電極のＦＲＣ固定領域Ｃ及び列電極のＦＲＣ固定領域Ｄのように、行電極及び列電極でそれぞれ指定すれば、画面５０上の任意の位置に完全動画を表示することができる。
【００３６】
以下、図１の液晶駆動装置１０の作用について説明する。
コントローラ３４は、ＬＣＤパネル１２に表示すべきブロックの表示データを表示データＲＡＭ１８のＲＡＭデコーダ３２に指示する。そして、選択された７行分の表示データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、表示データＲＡＭ１８からスクランブラ２０へ送られる。
【００３７】
スクランブラ２０は、表示データが示す階調が、そのシーケンスでオンなのかオフなのかを階調セレクタ２８から送られる階調変換データから判定する。
この階調変換データの生成について、図９を用いて説明する。
図９に示すように、コントローラ３４は、１２８階調の中から指定される６４階調の階調データの上位４ビットをＰＷＭ階調パレット３６に設定し、また、前記階調データの下位３ビットをＦＲＣ階調パレット３８に設定する。
【００３８】
シーケンサ４０は、コントローラ３４からのクロックとエンドシーケンス値に応じて、シーケンス信号（ＳＱ０〜ＳＱ１５）を発生する。ＰＷＭ階調パレット３６は、各シーケンス（ＳＱ１〜ＳＱ１５）時点の各階調（階調０〜階調６３）のオン／オフデータを出力する。
ＦＲＣシーケンサ４２は、コントローラ３４からのクロックとＦＲＣ固定領域の指定に応じて、ＦＲＣシーケンス信号（Ｆ０〜Ｆ７）を発生する。ＦＲＣ固定領域に該当する場合は、下位３ビット中の最上位ビットに対応するＦ７に固定する。
ＦＲＣ階調パレット３８は、各ＦＲＣシーケンス（Ｆ０〜Ｆ７）時点の各階調（階調０〜階調６３）のオン／オフデータを出力する。
【００３９】
階調セレクタ２８は、ＳＱ０の場合は、ＦＲＣ階調パレット３８からのオン／オフデータを、また、ＳＱ１〜ＳＱ１５の場合は、ＰＷＭ階調パレット３６からのオン／オフデータを階調変換データとして出力する。
このようにして、ＦＲＣ階調方式で表現されたものをＰＷＭ階調方式における最小分割時間に割り当てることにより、ＦＲＣ階調方式がＰＷＭ階調方式に付け加えられる。
【００４０】
再び図１において、コントローラ３４は、その時点で使用する行電極選択パターンを行電極選択パターン発生回路３０に対して指示する。
行電極選択パターン発生回路３０は、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に送る。ＥＸＯＲゲート２２において、スクランブラ２０からのオン／オフデータと行電極選択パターンとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）が演算される。ＥＸＯＲ演算の結果は、アダー２４で加算されて、ラッチアンドセレクタ２６でラッチされる。
【００４１】
ラッチされた値によって、列電極電圧レベルが選択され、列電極ドライバ１６によって、各列電極に供給される。
また、一方、選択された行電極電圧が行電極ドライバ１４によって、行電極に供給され、これにより、ＬＣＤパネル１２が駆動される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＳＴＮ液晶で、多階調（２６万色）の低速動画ないし静止画を表示できるとともに、４Ｋ色以上の完全動画（３０コマ／秒）を表示することができる。
また、行選択期間が十分あり、かつ列（カラム）電極電圧の周波数が低いので、ＳＴＮ液晶がこれに応答することができ、コントラストの低下を少なくすることができる。
また、ＰＷＭ区間のオンの位置を分散させるので、表示サイクルの繰り返し周波数を低くしても、ちらつきが少ない。
また、動作周波数を逓減できるので、消費電力が格段に小さく、完全動画表示でも、消費電力が増えることがない。
さらに、完全動画を表示する領域を任意に指定することができるので、各種のアプリケーションに対応可能であり、ＦＲＣ階調表示を停止できるため、スプライシングが少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ないという効果を有している。
【００４３】
以上、本発明の単純マトリクス液晶の駆動方法及び液晶駆動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。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ＳＴＮ液晶で、多階調の低速動画ないし静止画を表示できるとともに、ちらつきが少なく多階調の完全動画を表示することができ、その際、行選択期間が十分あり、かつ列（カラム）電極電圧が変化する周波数が低いので、ＳＴＮ液晶パネルがこれに応答することができ、コントラストの低下を少なくすることができる。
また、動作周波数を逓減できるので、消費電力が格段に小さく、完全動画表示でも、消費電力が増えるのを抑制することが可能である。
さらに、完全動画を表示する領域を任意に指定するようにした場合には、各種のアプリケーションに対応可能であり、ＦＲＣ階調表示を停止できるため、スプライシングが少なく、ＭＬＡ演算が完結しないことによる色再現性の低下も少ないという効果をも有している。
【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。
【図２】 連続時間ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図３】 分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図４】 分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の他の例を示す説明図である。
【図５】 ６４階調の場合の分散ＰＷＭ階調方式による駆動方法の例を示す説明図である。
【図６】 ＦＲＣ区間の駆動方法の例を示す説明図である。
【図７】 文字や静止画等を表示するＦＲＣ非固定領域と、完全動画を表示するＦＲＣ固定領域とに分割した画面の例を示す説明図である。
【図８】 ＦＲＣ固定領域を任意に指定する画面の例を示す説明図である。
【図９】 階調変換データの生成を示すコントローラ周辺のブロック図である。
【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ＲＡＭ
２０ スクランブラ
２２ ＥＸＯＲゲート
２４ アダー
２６ ラッチアンドセレクタ
２８ 階調セレクタ
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
３６ ＰＷＭ階調パレット
３８ ＦＲＣ階調パレット
４０ シーケンサ
４２ ＦＲＣシーケンサ
５０ （携帯電話の）画面
Claims (9)
- 複数の行電極及び列電極からなる単純マトリクス液晶の駆動方法であって、
表示データに対応する階調データの上位ビットをパルスウィズスモジュレーション階調方式で表現するとともに、
前記表示データに対応する階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で表現し、
前記フレームレートコントロール階調方式で表現したものを前記パルスウィズスモジュレーション階調方式における最小分割時間に割り当てて、前記パルスウィズスモジュレーション階調方式に付け加えることを特徴とする単純マトリクス液晶の駆動方法。 - 前記表示データに対応する階調データの下位ビットを３ビットとし、前記行電極を選択する選択期間を８の倍数に設定して、各階調をマッピングすることを特徴とする請求項１に記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記単純マトリクス液晶は、前記行電極から複数の行電極を同時に選択して駆動するマルチラインアドレッシング駆動方式で駆動されることを特徴とする請求項１または２に記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記マルチラインアドレッシング駆動方式は、前記最小分割時間ごとに、同時に選択する行の前記階調データに基づくオンあるいはオフのデータと行電極選択パターンとで排他的論理和を行うことを特徴とする請求項３に記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記パルスウィズスモジュレーション階調方式において、前記行電極を選択する選択期間に、前記階調データに基づくオンの位置を分散させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記行電極を選択する選択期間において、前記階調データに基づくオンの位置を、２つに分散することを特徴とする請求項５に記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記フレームレートコントロール階調方式において、前記下位ビットにかかわらずフレームレートコントロールを停止するフレームレートコントロール固定領域を、表示画面の一部に任意に指定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 前記フレームレートコントロール固定領域のフレームレートコントロール区間では、前記下位ビット中の最上位ビットに対応したオン／オフデータに固定することを特徴とする請求項７に記載の単純マトリクス液晶の駆動方法。
- 請求項１〜８のいずれかに記載の単純マトリクス液晶の駆動方法によりスーパーツイステッドネマティック液晶を駆動する液晶駆動装置。
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