JPH06138854A - 液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動信号の周波数成分の変動の少ない階調方法
を得る。 【構成】行電極には、実質的に直交関数からなる信号が
印加されるとともに、特定列における、ｊ番目の行電極
サブグループ（ここでｊは１〜Ｊまで変化する整数）の
表示データを、Ｌ個の要素を有する列ベクトルＤ_j （こ
こで、Ｄ_j の要素は階調の程度に応じてオフを示す１及
びオンを示す−１との間の値をとる）で表現する場合
に、列電極には、Ｄ_j を上記直交関数で変換した信号に
±（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2 で示す２種の信号を加えた信
号を実質的に印加することにより、列ベクトルＤ_j で示
される階調表示を行う。 【効果】駆動信号の周波数成分の変動の少ない階調方法
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子を高速に階
調駆動する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＲＴに代わる、薄くて、軽くコ
ンパクトでかつ大容量の情報の表示を実現するものとし
て、液晶表示素子が注目されている。かかる液晶表示素
子としては、ツイステッドネマチック（ＴＮ）タイプの
液晶表示素子の画素各々をそれぞれに対応して形成され
た薄膜フィルムトランジスタで駆動するものと、いわゆ
るツイステッドネマチック（ＴＮ）タイプ及びスーパー
ツイステッドネマチック（ＳＴＮ）タイプの液晶表示素
子を、薄膜フィルムトランジスタを用いずに駆動するも
の（単純マトリクスタイプ）との２種類に、大きく分け
られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】薄膜フィルムトランジ
スタを用いるものは、素子の製造工程が複雑で、製造コ
ストが高いという問題点がある。一方、単純マトリクス
タイプのものは、比較的素子の製造工程は単純である
が、多段階の階調表示に適していないという問題点があ
る。

【０００４】従来の方法では、データに応じて行選択パ
ルスに対する極性が変化する間、列電圧の振幅が一定で
あった。したがって、画素に印加される実効電圧は表示
されるデータと独立になる。

【０００５】しかし、一般的に、表示上で階調表示を行
うためには、画素に印加される実効電圧を変化させる必
要がある。画素に印加される実効電圧は列電圧の振幅を
変えることにより、変化させることができる。しかしな
がら、単純に列電圧の振幅を変化させたのでは、その列
に含まれるすべての画素の実効電圧を変化させることに
なってしまう。

【０００６】このため、従来の単純マトリクスタイプの
素子は、いわゆるフレーム変調又はパルス幅変調で行わ
れている。フレーム変調によると駆動の低周波成分が増
し、フリッカが発生しやすい。また、パルス幅変調によ
ると駆動の高周波成分が増し、表示むらが発生しやす
い。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、以下のような液晶表示素
子の駆動方法を提供するものである。

【０００８】複数の行電極と複数の列電極とからなるマ
トリクス型液晶表示素子の駆動方法において、行電極の
Ｊ×Ｌ本を（Ｊ及びＬはそれぞれ１以上の整数）それぞ
れＬ本の行電極からなるＪ個の行電極サブグループに分
けて、この行電極サブグループについて一括して選択し
て行う駆動方法であって、行電極には、実質的に直交関
数からなる信号が印加され、特定列における、ｊ番目の
行電極サブグループ（ここでｊは１〜Ｊまで変化する整
数）の表示データを、Ｌ個の要素を有する列ベクトルＤ
_j （ここで、Ｄ_j は数３で表現され、それぞれの要素は
階調の程度に応じてオフを示す１及びオンを示す−１と
の間の値をとる）で表現する場合に、列電極には、Ｄ_j
を上記直交関数で変換した信号に以下の数４で示す２種
の信号を加えた信号を実質的に印加することにより、列
ベクトルＤ_j で示される階調表示を行うことを特徴とす
る液晶表示素子の駆動方法。

【０００９】

【数３】

【００１０】

【数４】±（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2

【００１１】上記の２種類の信号は、ほぼ均等な比率で
加えられることが好ましい。これは直流成分を除去する
ことからの当然の要請である。

【００１２】本発明を具体的に説明する。まず、単純マ
トリクスタイプの液晶表示素子を駆動するための伝統的
な電圧平均化法の場合の階調駆動について説明する。こ
の場合は、駆動電圧を全体として低下させるため、電圧
の基準レベルを毎フレームごとに、シフトさせることが
ある（いわゆるＩＡＰＴ法、例えば、H. Kawakami, Y.
Nagae, and E. Kaneko, 'Matrix Addressing Technolog
y of Twisted NematicLiquid Crystal Display',SID-IE
EE Record of Biennial Display Conf.,pp 50-52, 1976
参照）。しかし本明細書では、簡単のため、主に基準
レベルをシフトさせない場合について説明する（いわゆ
るＡＰＴ法、例えば、Alt, P. M. and Pleshko, P., 'S
canning Limitations of Liquid Crystal Displays', I
EEE Trans. ED, Vol.ED21, pp 146-155,1974参照）。た
だし、ＩＡＰＴ法への応用は、ＡＰＴ法での印加電圧
を、変化する中間電圧からの電圧振幅ととらえることに
よって極めて容易に行える。

【００１３】この場合、行電極の選択電圧の絶対値をＶ
_r （Ｖ_r ＞０）とし、非選択電圧を０とすると、Ｖ_r 又
は−Ｖ_r の電圧が行電極に印加される。

【００１４】一方、表示の階調レベルをｇ₁ で表す。こ
こで、ｇ₁ は階調の程度に応じてオフを示す１及びオン
を示す−１との間の値をとる。例えば、４階調であれ
ば、−３／３，−１／３，１／３，３／３をとることが
でき、１６階調なら、−１５／１５，−１３／１５，・
・・，１３／１５，１５／１５をとることができる。た
だし、一般の液晶表示素子においては、電圧−透過率曲
線は直線でないので、ｇ₁ を均等にとることは好ましく
ないことが多い。電圧−透過率曲線に応じて、各階調の
間隔を適宜設定することが好ましい。

【００１５】ＩＡＰＴ法に本発明の方法を適用した場
合、行電極がある一定のＶ_r をとる場合に、列電極に印
加される電圧は、２種類存在する。

【００１６】すなわち、Ｖ_r に対しては、（ｇ₁ ＋ｋ）
及び（ｇ₁ −ｋ）に比例するようにされ、−Ｖ_r に対し
ては、−（ｇ₁ ＋ｋ）及び−（ｇ₁ −ｋ）に比例するよ
うにされる。直流成分を避けるための操作である。ここ
で、ｋ² ＝１−ｇ₁ ²であり、また、比例定数は適宜液晶
素子に応じてコントラスト比が最大になるように選ばれ
る。

【００１７】上記の２種類の電圧を列電極側に順次印加
して行く。ただし、印加のタイミングと順序とは本発明
においては自由に変更することができる。例えば、図１
に示したようにＶ_r に対する（ｇ₁ ＋ｋ）及び（ｇ₁ −
ｋ）は連続して印加されてもよいし、図２に示したよう
に、一方のみを印加して全行電極を走査した後に、他方
を印加するようにしてもよい。図１、図２でＶ_c は比例
定数である。

【００１８】本出願人は、高速液晶表示素子の駆動方法
として、複数の行電極を同時に選択することにより、液
晶の緩和現象を抑え、コントラスト比低下を抑制した駆
動方法をすでに提案している（例えば、特願平４−１４
８８４４号参照、以下、この方法をＳＡＴ（Sequential
Addressing Technique)法と呼ぶ）。

【００１９】上述の方法は、ＳＡＴ法において以下のよ
うに一般化される。

【００２０】ＳＡＴ法では、以下のようにＬ本の行電極
からなる行電極サブグループを一括して選択する。以下
は、ＳＡＴ法の典型例である。

【００２１】（１）選択電圧行列として、要素が電圧＋
Ｖ_r に対応する＋１もしくは−Ｖ_rに対応する−１とか
らなる、Ｌ行Ｋ列の直交行列Ａ及び−Ａを選ぶ（ＫはＬ
＜Ｋとなる整数）。直交行列をＡ及び−Ａとしたのは直
流成分排除のためである。

【００２２】（２）ｊ番目の行電極サブグループの選択
時には、選択電圧行列の列ベクトル（以後、選択電圧ベ
クトルという）の要素とｊ番目の行電極サブグループを
構成する行電極における電圧振幅とが対応するように、
電圧印加される。この電圧印加は選択電圧ベクトルのす
べてについて行われる。

【００２３】この際、選択電圧ベクトルを選ぶ順序は、
任意である点に注意すべきである。特に、一つの行電極
サブグループについて一つの選択電圧ベクトルを印加す
るごとに、次の行電極サブグループについての印加をす
るようなシーケンスをとれば、選択パルスが、１つの表
示サイクル中に分散され、高速応答液晶素子の緩和現象
を抑え、高コントラスト比が実現できる。

【００２４】また、選択電圧ベクトルの時系列的な配列
も任意である。ひとつの行電極サブグループを選択する
際の選択電圧行列が、他の行電極サブグループを選択す
る際の選択電圧行列のベクトルの配列順序をずらして配
列したものとなるようにしてもよい。かかる方法は、一
般的に表示むらの低減に有効であることが確認されてい
る。

【００２５】同様に、表示むらの低減のためには、１の
表示サイクルにおいて使用した選択電圧行列の行を入れ
替えて形成した行列を、次の表示サイクルの選択電圧行
列として用いてもよい。

【００２６】複数行同時選択を行う場合、当該行電極サ
ブグループ上で表示される表示データは、Ｌ個の要素を
有する列ベクトルＤ_j （ここで、Ｄ_j は数２のように表
現され、それぞれの要素は前述のＡＰＴ法と同様に、階
調の程度に応じてオフを示す１及びオンを示す−１との
間の値をとる）で表現される。

【００２７】そして、ｊ番目の行電極サブグループに選
択電圧ベクトルα_i に対応する電圧が印加されて選択さ
れているときに、ベクトルＤ_j で表現される表示データ
を表示するために列電極に印加される電圧は、選択電圧
行列に応じて、以下のようにされる。

【００２８】（１）選択電圧ベクトルα_i が行列Ａを構
成する列ベクトルであるときに、ベクトルＤ_j で表現さ
れる表示データを表示するために列電極に印加される電
圧は、実質的に以下の式で示されるＶ_d,1 に比例するよ
うにされる。ここで、式中のｔは行列の転置を表す。 Ｖ_d,1 ＝^t α_i ・Ｄ_j ＋（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2

【００２９】（２）選択電圧ベクトルα_i が行列−Ａを
構成する列ベクトルであるときに、ベクトルＤ_j で表現
されるデータを表示するために列電極に印加される電圧
は、実質的に以下の式で示されるＶ_d,2 に比例するよう
にされる。ここで、式中のｔは行列の転置を表す。 Ｖ_d,2 ＝^t α_i ・Ｄ_j −（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2

【００３０】すなわち、行列Ａに対応する電圧を行電極
へ印加している場合と、行列−Ａに対応する電圧を行電
極へ印加している場合とで、列電極に印加する電圧は逆
位相とされる。

【００３１】このようにして、高速駆動に適したＳＡＴ
法についても、極めて多段階の階調表示が得られる。

【００３２】この場合、表示データＤ_j の切り替えは、
選択電圧行列を構成する全ての選択電圧ベクトルを印加
し終えた時点のタイミングで行う必要はない。すなわ
ち、選択電圧ベクトルを順次印加している途中で表示デ
ータＤ_j が切り替わってもよい。このような場合は、若
干直流成分が駆動信号にのることがあるが、全体として
は大きな問題にならない場合が多い。

【００３３】特に、Ｌ＝２^p となる場合（ｐは整数）
は、Ｋ＞Ｌであることから、選択電圧行列の大きさ（列
の数）が大きくなる。一方、Ｌ＝２^p −１となる場合
は、Ｋ＝２^p となる直交行列を選択電圧行列として選ぶ
ことができるので、選択電圧行列の大きさ（列の数）を
比較的小さくすることができ、有利である。

【００３４】例えば、７行８列の直交行列Ａを選ぶこと
ができる。その代表的なものとして、いわゆる８次のア
ダマール行列から任意の１行を削除した７行８列の行列
が例示される。

【００３５】本発明において、選択電圧行列として、そ
れを構成する選択電圧ベクトルが、可能な種類の選択電
圧ベクトルすべてを含むように選ぶこともできる。この
場合は、例えば、Ｌ＝８であれば、列の数は２⁸ ＝２５
６となる。

【００３６】本発明において、Ｊ＝１とした場合は、全
行電極を同時に選択する場合である。かかる場合は、非
選択期間がなくなるので、行電極に印加する電圧が２種
類となる点でメリットがあるが、ハードウエアが極めて
複雑になるため、上述のように適当な数の複数行を同時
選択し、かつ走査することが好ましい。

【００３７】本方法では、行電極を仮想的に考えると共
に、その仮想的な行電極上の表示データも仮想的に選ん
で駆動することができる。

【００３８】例えば、本発明の駆動方法において複数行
同時選択する場合は、駆動回路を簡単なものとするため
に、行電極サブグループを構成する行電極の本数をそれ
ぞれ等しくすることが好ましい。むろん、一般的なセル
構成においては、行電極全体の数が、行電極サブグルー
プを構成する行電極の本数の倍数となっているわけでは
ないので、各行電極サブグループを構成する行電極の数
をすべて等しくすることはできないことがある。

【００３９】かかる、Ｌ本の行電極から構成される他の
行電極サブグループよりも少ないＬ_r 本の行電極から構
成される行電極サブグループからなる部分について、そ
の行電極と列電極に印加する電圧については、（Ｌ−Ｌ
_r ）本の行電極を仮想的に加えて駆動することにより、
行電極サブグループを構成する行電極の本数がＬ本であ
る場合と同様に駆動できる。

【００４０】すなわち、Ｌ_r 本の行電極からなるサブグ
ループを駆動する場合は、Ｌ_r 番目、（Ｌ_r ＋１）番
目、・・・、Ｌ番目に相当する（Ｌ−Ｌ_r ）本の行電極
を仮想的に考えると共に、その仮想的な行電極上の表示
データも仮想的に選んで駆動すればよい。

【００４１】

【実施例】本発明の駆動方法を実現するために採用した
回路の一例が図４である。入力信号は、ディジタル信号
でＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの表示データがフレームバッファ
メモリ１に入力される。このフレームバッファメモリ１
から選択されている行電極サブグループ上の表示データ
を列電圧発生器２へ送る。また、行電極シーケンス発生
器３より所定の行電極選択パターンを列電圧発生器２へ
送る。

【００４２】この列電圧発生器２では上記表示データと
行電極選択パターンとをもとに演算を行って列電圧をつ
くり、これをバッファメモリ及びデータフォーマッタ４
で表示パネルにデータを転送するのに適したフォーマッ
トに配列を変えてＤ−Ａコンバータ５に送る。ここでデ
ィジタル信号からアナログ信号に変換された表示データ
は、オフセット及びゲイン補正器６でＬＣＤ駆動に適し
たオフセット値と振幅に変換されて列ドライバ７に送ら
れる。列ドライバ７の出力はそれぞれＬＣＤ８の列入力
端子に接続されている。

【００４３】一方、行電極選択シーケンス発生器３の出
力は行電極選択シーケンサ９へも送られ、ここで列側の
表示データとのタイミング調整を行って行ドライバ１０
へ送られる。行ドライバ１０の出力はそれぞれＬＣＤ８
の行入力端子に接続されている。

【００４４】本発明における、列信号の発生回路の構成
を示したのが、図５である。これは、Ｌ本の行電極を同
時選択した場合、選択電圧行列として、直交行列
［α_mn］及び直交行列［−α_mn］を並べたものを用いた
例である。

【００４５】直交行列［α_mn］を選択電圧行列とする場
合は、列電極に印加する電圧は、前述のＶ_d,1 に比例
し、直交行列［−α_mn］を選択電圧行列とする場合は、
列電極に印加する電圧は、前述のＶ_d,2 に比例すること
とする。これは選択電圧行列に仮想行として、直交行列
［α_mn］に対しては要素”１”であり、直交行列［−α
_mn］に対しては要素”−１”である行を１行加えてデー
タ（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2 を表示することに対応する、
と考えることができる。

【００４６】Ｌ個の表示データＤ_j （ｊ＝１，２，・・
・，Ｌ）を、それぞれ列電圧発生器２の表示データ入力
端子に印加する。この表示データは、二乗演算器１１で
二乗され、加算器１２でＬ個の二乗データの加算を行
い、関数発生器１３によって所定の演算を施し、符号決
定器１４に入力される。

【００４７】二乗演算器１１での演算はＲＯＭに二乗の
表を書き込んでおき、それを読み出すことによって行っ
てもよいし、実際に掛け算器を用いて二乗演算を行って
もよいが、ＲＯＭを用いたほうが高速に行える利点があ
る。関数発生器１３はＲＯＭに所定の演算結果を書き込
んで使用すればよい。

【００４８】関数発生器１３の出力及びＬ個の表示デー
タと、直交行列［α_mn］と［−α_mn］とのいずれの選択
信号に対応するものであるかを示すデータを加えて、
（Ｌ＋１）個の要素を有する新しい選択電圧ベクトルと
が符号決定器１４に入力される。符号決定器１４では、
選択電圧ベクトルが＋１のときは加算を、−１のときは
減算を行う様にデータを処理して加算器１５に送る。加
算器１５では、（Ｌ＋１）個のデータの加・減算を行
い、列電極データとして出力する。

【００４９】この列電圧発生回路の特徴は、非選択時間
内に素子に印加される実効電圧が表示パターンに依存し
ないように加えられる補正電圧が、実際には表示されな
い仮想電極、すなわち、（Ｌ＋１）本目の電極に加えら
れると考えることができることである。そのため、１つ
の表示を完了するのに要するシーケンス長は、一般的に
いって階調表示を行わないときとほとんど変わらないと
いう利点を持つ。

【００５０】（実施例１）上述の回路構成を用いて平均
応答速度が２階調で５０ｍｓｅｃ（２５℃）のＳＴＮ液
晶表示素子を、行電極本数Ｎは２４５本に対して、Ｌ＝
７，Ｊ＝３５とし、本発明の駆動方法で駆動をした。

【００５１】

【数５】

【００５２】選択電圧行列としては、数５に示した行列
Ａ₁ とその要素の符号を反転した−Ａ₁ を使用した。Ａ
₁ は、８次のアダマール行列から第１行を削除したもの
である。選択電圧ベクトルは全体で１６個になった。印
加電圧＋Ｖ_r を「＋」と表し、印加電圧−Ｖ_r を「−」
と表して印加電圧を時系列にしたがって表した選択コー
ドを表１に示す。ただし、実際の印加においては、１つ
の行電極サブグループに１つの選択コードに対応する電
圧を印加するごとに次の行電極サブグループに電圧印加
することにして、液晶の緩和現象を防いだ。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１の選択コードに振った番号にそれぞれ
対応する期間をｔ１〜ｔ１６とし、その期間における列
電極への電圧は以下のＣ_t1〜Ｃ_t16 に比例するようにし
て、最大のコントラスト比が得られるようにした。

【００５５】Ｃ_t1 ＝ｇ₀ ＋ｇ₁ ＋ｇ₂ ＋ｇ₃ ＋ｇ₄ ＋
ｇ₅ ＋ｇ₆ ＋ｇ₇ Ｃ_t2 ＝ｇ₀ −ｇ₁ ＋ｇ₂ −ｇ₃ ＋ｇ₄ −ｇ₅ ＋ｇ₆ −
ｇ₇ Ｃ_t3 ＝ｇ₀ ＋ｇ₁ −ｇ₂ −ｇ₃ ＋ｇ₄ ＋ｇ₅ −ｇ₆ −
ｇ₇ Ｃ_t4 ＝ｇ₀ −ｇ₁ −ｇ₂ ＋ｇ₃ ＋ｇ₄ −ｇ₅ −ｇ₆ ＋
ｇ₇ Ｃ_t5 ＝ｇ₀ ＋ｇ₁ ＋ｇ₂ ＋ｇ₃ −ｇ₄ −ｇ₅ −ｇ₆ −
ｇ₇ Ｃ_t6 ＝ｇ₀ −ｇ₁ ＋ｇ₂ −ｇ₃ −ｇ₄ ＋ｇ₅ −ｇ₆ ＋
ｇ₇ Ｃ_t7 ＝ｇ₀ ＋ｇ₁ −ｇ₂ −ｇ₃ −ｇ₄ −ｇ₅ ＋ｇ₆ ＋
ｇ₇ Ｃ_t8 ＝ｇ₀ −ｇ₁ −ｇ₂ ＋ｇ₃ −ｇ₄ ＋ｇ₅ ＋ｇ₆ −
ｇ₇ Ｃ_t9 ＝−Ｃ_t1 Ｃ_t10 ＝−Ｃ_t2 Ｃ_t11 ＝−Ｃ_t3 Ｃ_t12 ＝−Ｃ_t4 Ｃ_t13 ＝−Ｃ_t5 Ｃ_t14 ＝−Ｃ_t6 Ｃ_t15 ＝−Ｃ_t7 Ｃ_t16 ＝−Ｃ_t8

【００５６】ここで、ｇ₁ 〜ｇ₇ は行電極７本のそれぞ
れの階調レベルであり、前述のように、−１と１との間
の値である。本実施例では３２階調とした。また、ｇ₀
＝（７−(|ｇ₁|² ＋ |ｇ₂|² ＋ |ｇ₃|² ＋ |ｇ₄|² ＋ |
ｇ₅|² ＋ |ｇ₆|² ＋ |ｇ₇|²））^1/2 である。

【００５７】この場合の電圧コントラスト比曲線を示し
たのが図３である。本実施例では３２階調で行ったが、
図の見やすさのため、完全オフから１、５、９、１３、
１７、２１、２５、２９、３２番目の階調のみ抜き出し
て表現した。図中で、ｉ／３２と表現したのは、３２の
階調レベルのうちオフから数えてｉ番目であることを示
す。横軸は電圧、縦軸はコントラスト比である。

【００５８】また、各階調間を移る時のレスポンス時間
を表２、表３に示した。この場合のレスポンス時間と
は、変化前のオフに近い第１の階調で充分時間が経過し
た時点での光透過度をＴ₁ 、変化後のオンに近い第２の
階調で充分時間が経過した時点での光透過度をＴ₂ と
し、第１の階調から第２の階調に切り替えた時刻をτ
₁ 、その後、光透過度Ｔが（Ｔ₂ −Ｔ₁ ）×０．９＋Ｔ
₁ となる時刻をτ₂ 、また、逆に第２の階調から第１の
階調に切り替えた時刻をτ₃ 、その後、光透過度Ｔが
（Ｔ₂ −Ｔ₁ ）×０．１＋Ｔ₁ となる時刻をτ₄ とする
と、立ち上がりのレスポンス時間はτ_rise＝τ₂ −τ₁
で、立ち下がりのレスポンス時間はτ_fall＝τ₄−τ₃
である。表２は立ち上がり時間、表３は立ち下がり時間
である。またＲｉとは、オン、オフ間で光透過率がほぼ
７等分されるような階調のうち、オフから数えたｉ番目
の階調であることを示している。単位はｍｓｅｃであ
る。

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】表からレスポンス時間が最大２倍程度しか
変化していないことがわかる。

【００６２】（実施例２）上述の回路構成を用いて平均
応答速度が２階調で５０ｍｓｅｃ（２５℃）のＳＴＮ液
晶表示素子を、行電極本数Ｎは２４０本に対して、Ｌ＝
３，Ｊ＝８０とし、本発明の駆動方法で駆動をした。

【００６３】

【数６】

【００６４】選択電圧行列としては、数６に示した行列
Ａ₂ とその要素の符号を反転した−Ａ₂ を使用した。Ａ
₂ は４次のアダマール行列から第１行を削除したもので
ある。選択電圧ベクトルは全体で８個になった。印加電
圧＋Ｖ_r を「＋」と表し、印加電圧−Ｖ_r を「−」と表
して印加電圧を時系列にしたがって表した選択コードを
表４に示す。ただし、実際の印加においては、１つの行
電極サブグループに１つの選択コードに対応する電圧を
印加するごとに次の行電極サブグループに電圧印加する
ことにして、液晶の緩和現象を防いだ。

【００６５】

【表４】

【００６６】表４の選択コードに振った番号にそれぞれ
対応する期間をｔ１〜ｔ８とし、その期間における列電
極への電圧は以下のＣ_t1〜Ｃ_t8に比例するようにして、
最大のコントラスト比が得られるようにした。

【００６７】Ｃ_t1＝ｇ₀ ＋ｇ₁ ＋ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t2＝ｇ₀ −ｇ₁ ＋ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t3＝ｇ₀ ＋ｇ₁ −ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t4＝ｇ₀ −ｇ₁ −ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t5＝−Ｃ_t1 Ｃ_t6＝−Ｃ_t2 Ｃ_t7＝−Ｃ_t3 Ｃ_t8＝−Ｃ_t4

【００６８】ここで、ｇ₁ 〜ｇ₃ は行電極３本のそれぞ
れの階調レベルであり、前述のように、−１と１との間
で正規化された値である。本実施例でも３２階調とし
た。また、ｇ₀ ＝（３−(|ｇ₁|² ＋ |ｇ₂|² ＋ |ｇ₃|
² ））^1/2 である。本方法により、高速表示切り替えを
行うと共に、多段階階調が得られた。

【００６９】（実施例３）上述の回路構成を用いて平均
応答速度が２階調で５０ｍｓｅｃ（２５℃）のＳＴＮ液
晶表示素子を、行電極本数Ｎは２４０本に対して、Ｌ＝
３，Ｊ＝８０とし、本発明の駆動方法で駆動をした。

【００７０】

【数７】

【００７１】この際、数７に示した選択電圧行列Ａ₃ 及
び−Ａ₃ を使用した。Ａ₃ はＬ＝３に対して考えられる
すべての種類の＋１と−１との要素とする列ベクトルを
含む直交行列である。選択電圧ベクトルは全体で１６個
となる。印加電圧＋Ｖ_r を「＋」と表し、印加電圧−Ｖ
_r を「−」と表して印加電圧を時系列にしたがって表し
た選択コードを表５に示す。ただし、実際の印加におい
ては、１つの行電極サブグループに１つの選択コードに
対応する電圧を印加するごとに次の行電極サブグループ
に電圧印加することにして、液晶の緩和現象を防いだ。

【００７２】

【表５】

【００７３】表５の選択コードに振った番号にそれぞれ
対応する期間をｔ１〜ｔ１６とし、その期間における列
電極への電圧は以下のＣ_t1〜Ｃ_t16 に比例するようにし
て、最大のコントラスト比が得られるようにした。

【００７４】Ｃ_t1 ＝ ｇ₀ ＋ｇ₁ ＋ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t2 ＝ ｇ₀ −ｇ₁ ＋ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t3 ＝ ｇ₀ ＋ｇ₁ −ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t4 ＝ ｇ₀ −ｇ₁ −ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t5 ＝ ｇ₀ −ｇ₁ −ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t6 ＝ ｇ₀ ＋ｇ₁ −ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t7 ＝ ｇ₀ −ｇ₁ ＋ｇ₂ ＋ｇ₃ Ｃ_t8 ＝ ｇ₀ ＋ｇ₁ ＋ｇ₂ −ｇ₃ Ｃ_t9 ＝−Ｃ_t1 Ｃ_t10 ＝−Ｃ_t2 Ｃ_t11 ＝−Ｃ_t3 Ｃ_t12 ＝−Ｃ_t4 Ｃ_t13 ＝−Ｃ_t5 Ｃ_t14 ＝−Ｃ_t6 Ｃ_t15 ＝−Ｃ_t7 Ｃ_t16 ＝−Ｃ_t8

【００７５】ここで、ｇ₁ 〜ｇ₃ は行電極３本のそれぞ
れの階調レベルであり、前述のように、−１と１との間
の値である。本実施例でも３２階調とした。また、ｇ₀
＝（３−(|ｇ₁|² ＋ |ｇ₂|² ＋ |ｇ₃|² ））^1/2 であ
る。本方法により、高速表示切り替えを行うと共に、表
示むらの少ない多段階階調が得られた。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、周波数成分をほとんど
変動させずに、多段階の階調表示ができる。

【００７７】また、ＳＡＴ法と組み合わせることによ
り、高速多段階階調駆動が可能になる。

【００７８】本発明の方法によれば、階調間でのレスポ
ンス時間の変化が、比較的小さいので、特に、高速表示
切り替えには有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＰＴ法における駆動波形の１例を示す波形図

【図２】ＡＰＴ法における駆動波形の他の例を示す波形
図

【図３】本発明の方法による電圧コントラスト比曲線の
グラフ

【図４】本発明の方法を実現するための回路のブロック
図

【図５】本発明の方法を実現するための行信号発生回路
のブロック図

【符号の説明】

１：フレームバッファメモリ ２：列電圧発生器 ３：行電極選択シーケンス発生器 ４：バッファメモリ及びデータフォーマッタ ５：Ｄ−Ａコンバータ ６：オフセット及びゲイン補正器 ７：列ドライバ ８：ＬＣＤ ９：行電極選択シーケンサ １０：行ドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 孝宣 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町松原1160番 地 エイ・ジー・テクノロジー株式会社内 (72)発明者 中沢 聡 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町松原1160番 地 エイ・ジー・テクノロジー株式会社内 (72)発明者 渭原 聡 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町松原1160番 地 エイ・ジー・テクノロジー株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の行電極と複数の列電極とからなるマ
   トリクス型液晶表示素子の駆動方法において、行電極の
   Ｊ×Ｌ本を（Ｊ及びＬはそれぞれ１以上の整数）それぞ
   れＬ本の行電極からなるＪ個の行電極サブグループに分
   けて、この行電極サブグループについて一括して選択し
   て行う駆動方法であって、 行電極には、実質的に直交関数からなる信号が印加さ
   れ、 特定列における、ｊ番目の行電極サブグループ（ここで
   ｊは１〜Ｊまで変化する整数）の表示データを、Ｌ個の
   要素を有する列ベクトルＤ_j （ここで、Ｄ_j は数１で表
   現され、それぞれの要素は階調の程度に応じてオフを示
   す１及びオンを示す−１との間の値をとる）で表現する
   場合に、列電極には、Ｄ_j を上記直交関数で変換した信
   号に以下の数２で示す２種の信号を加えた信号を実質的
   に印加することにより、列ベクトルＤ_j で示される階調
   表示を行うことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。 【数１】 【数２】±（Ｌ−^t Ｄ_j ・Ｄ_j)^1/2
2. 【請求項２】行電極サブグループに、仮想的な行電極と
   その行電極上の仮想的な表示データを加えたものとして
   請求項１の方法で駆動することを特徴とする液晶表示素
   子の駆動方法。
3. 【請求項３】１表示サイクル中で選択パルスを分散印加
   することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液晶
   表示素子の駆動方法。
4. 【請求項４】選択電圧行列を構成するひとつの選択電圧
   ベクトルに対応する電圧を行電極サブグループに印加す
   るごとに、次の行電極サブグループに選択電圧を印加す
   るようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項記載の液晶表示素子の駆動方法。