JPH1039274A - 液晶表示パネルの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の行を選択する単純マトリクス型液晶表
示パネルにおいて、液晶の閾値特性に起因するライン毎
の輝度差を無くし、画質改善を行う。 【解決手段】 単純マトリクス型液晶表示パネル１と、
液晶表示パネル１の列電極を駆動する列ドライバ８と、
同じく行電極を駆動する行ドライバ９と、行電極に与え
る信号となる直交行列を保持する行列発生ＲＯＭ２と、
画像データの１つの列ベクトルの各データの２乗の総和
を一定にするための補正項作成回路３と、補正項作成回
路３の出力の反転・非反転を所定の周期で切り替える第
１および第２の補正項反転回路５１，５２と、行列発生
ＲＯＭ２のうち所定の部分について所定の周期で反転す
る行列反転切替回路１０と、画像データを行列発生ＲＯ
Ｍ２のデータで変換する演算回路４と、交流駆動のため
の列データ交流化手段６と、行データ交流化手段７から
液晶表示パネルの駆動装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数行を同時選択
する駆動法を用いて単純マトリクス型液晶表示パネルを
駆動する液晶表示パネルの駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示パネルは、フラットパネ
ルディスプレイとして広く一般で使用されている。その
代表的な種類の１つに、ＳＴＮ単純マトリクス型液晶表
示パネルがある。以後、ＳＴＮ単純マトリクス型液晶表
示パネルをＳＴＮ液晶表示パネルと略す。このＳＴＮ液
晶表示パネルは、図６に示されるように、２枚のガラス
基板２２３Ａと２２３Ｂで液晶層２２４を挟持するとい
う構造になっている。ガラス基板２２３Ａには、複数の
縞状透明電極である行電極２２１が、ガラス基板２２３
Ｂには、同じく複数の縞状透明電極である列電極２２２
が、それぞれ形成されており、行電極２２１と列電極２
２２とは互いに垂直な関係を持つ。このような単純構造
から、ＳＴＮ液晶表示パネルは、低コストで生産できる
という利点を持つ。またビデオレートの動画を表示でき
る、高速応答のＳＴＮ液晶表示パネルが開発されつつあ
る現在、その利用分野が広がりつつある。

【０００３】しかし、高速応答のＳＴＮ液晶表示パネル
に対し、１つの行電極２２１に１フレーム期間に１度だ
け選択電圧を印加し、その行の上にある画素の情報を列
電極２２２から供給する従来の線順次駆動法を用いる
と、コントラストが著しく低下する。この現象は図７で
説明される。図７において、（ａ）の信号は１つの行電
極２２１に印加される行信号、（ｂ）の信号は１つの列
電極２２２に印加される列信号であり、（ｃ）の信号
は、行電極２２１と列電極２２２の交点にある１つの画
素に印加される（ａ）の信号と（ｂ）の信号との差信号
である。

【０００４】図７（ａ）の信号は行選択パルスであるた
め、従来の駆動法では、それぞれの行電極２２１は１フ
レーム期間に１度だけ選択される。液晶層２２４内の応
答速度の速い液晶は図７（ｃ）の信号によって駆動さ
れ、図７（ｄ）の波形のような光学応答を示し、オン輝
度の低下およびオフ輝度の上昇の現象が現れている。そ
して、人間の目には図７（ｄ）の波形の２つの破線で示
されているオン輝度およびオフ輝度として知覚されるた
め、線順次駆動法を高速応答の液晶に用いた場合、表示
される画像のコントラストは低下してしまう。一般的
に、この現象をフレーム応答現象という。

【０００５】そこで、近年、複数行同時選択駆動法と呼
ばれる新しい駆動法が提案されている。これは、一度に
複数の行を同時に選択することで、１つの行を１フレー
ム期間に複数回選択し、フレーム応答現象を抑制する技
術である。図８はこの複数行同時選択駆動法によってフ
レーム応答現象が抑制されることを示している。図８に
おいて、（ａ）の信号は１つの行電極２２１に印加され
る行信号、（ｂ）の信号は１つの列電極２２２に印加さ
れる列信号であり、（ｃ）の信号は、（ａ）の信号と
（ｂ）の信号との差信号である。

【０００６】図８（ａ）の信号に示されるように、１フ
レーム期間内で等間隔に何度も１つの行を選択するた
め、図８（ｃ）の信号で駆動される画素の液晶は、図８
（ｄ）波形のような光学応答を示し、線順次駆動法のよ
うなオン輝度の低下およびオフ輝度の上昇を防ぎ、高い
コントラストが得られる。図９は、この複数行同時選択
駆動法の具体的な処理の概要を示したものである。ま
ず、行電極２２１への行信号について説明する。直交行
列２３１は、各データが１，−１の２値、または、１，
０，−１の３値からなり、行列を構成する列ベクトルの
内、任意の異なる２つの列ベクトルの内積値が、必ず０
になる行列である。行ドライバ９は、行信号として直交
行列２３１のデータに比例した電圧を繰り返し行電極２
２１に印加する。このような直交行列２３１の３値の
内、１，−１に対応する電圧が、行電極２２１に対する
選択パルスとなる。したがって、直交行列２３１の１つ
の行ベクトルの１，−１の総数分だけ、行電極２２１を
同時に選択し、直交行列２３１の１つの列ベクトルの
１，−１の総数分だけ、１つの行電極を、１フレーム期
間に選択することになる。

【０００７】つぎに、列電極２２２への列信号について
説明する。液晶表示パネルに表示する１フレーム分のデ
ィジタル画像データ２３２（−１がオン、１がオフに対
応）に対して、直交行列２３１との積である列信号デー
タ２３３を作成する。列ドライバ７は、列信号として列
信号データ２３３の各データの値に比例した電圧を列電
極２２２に印加する。

【０００８】上記の行および列の２つの信号は、ｉ番目
（ｉは０以上Ｎ未満の整数）の１Ｈ期間（１フレーム期
間＝１Ｈ期間×Ｎ）において、直交行列２３１のｉ行目
のデータが行電極２２１に、列信号データ２３３のｉ行
目のデータが列電極２２２にそれぞれ印加される。この
ようにすると１フレーム期間で、両電極２２１，２２２
間のそれぞれの画素に、表示すべき画像データ２３２に
比例した実効値電圧が蓄積される。各画素の液晶層２２
４は、行電極２２１および列電極２２２間の実効値電圧
に応じて光を透過するため、液晶表示パネルに画像が表
示されることになる。

【０００９】ここで、この列信号データ２３３として満
たすべき条件として、１つの列ベクトルの各データの２
乗の総和が一定とならなければならないという条件があ
る。１つの行ベクトルの１，−１の総数がｎである（す
なわち、同時選択本数ｎ）のＮ行Ｎ列の直交行列をＨ、
画像データ２３２の列ベクトル（データ数Ｎ）をｘ、そ
の各データをｘ_i （１≦ｉ≦Ｎ）、列信号データの列ベ
クトル（データ数Ｎ）をｙ、その各データをｙ_i とする
と、各画像データがオン（＝−１）かオフ（＝１）であ
る２値画像の場合、列ベクトルｙの各データの２乗の総
和Ｓは、（数１）のようになっている。

【００１０】

【数１】 Ｓ＝（ｙ₁ ² ＋ｙ₂ ² ＋…＋ｙ_N ² ） ＝ ^t（Ｈｘ）（Ｈｘ） ＝（ ^tｘ ^tＨ）（Ｈｘ） ＝ ^tｘ（ ^tＨＨ）ｘ ＝ ^tｘ・ｎＵ・ｘ ＝ｎ｜ｘ｜² ＝ｎ（ｘ₁ ² ＋ｘ₂ ² ＋…＋ｘ_N ² ） ＝ｎ・Ｎ （Ｕは単位行列、 ^tＨ， ^tｘはそれぞれＨ，ｘの転置行
列を表す。） しかし、中間調のデータを持つ画像データの場合、ｘ_i
が１と−１の間の値を取り得るので、列ベクトルｙの各
データの２乗の総和Ｓが所定の定数にならない。このた
め、従来、「全インターバル」方式と「分離インターバ
ル」方式の２つの方法により、総和Ｓが所定の定数とな
るようにし、階調表示を行っている。階調表示に関する
文献としては、「アクティブ駆動で高コントラスト、高
解像のＳＴＮカラー動画を実現」，フラットパネルディ
スプレイ１９９３，日経マイクロデバイス，１９０〜１
９２Ｐがある。

【００１１】ここでは、本発明で採用した「全インター
バル」方式について簡単に触れておく。「全インターバ
ル」方式は、１フレーム期間内で実効電圧を決める方式
である。（数１）より列ベクトルｙの各データの２乗の
総和Ｓが所定の定数となるためには、画像データの列ベ
クトルｘ（データ数Ｎ−１）の各データｘ_i （１≦ｉ≦
Ｎ−１）の２乗の総和が一定となることが必要である。

【００１２】このため、各データｘ_i の２乗の総和を一
定にするためのデータｈを各列毎に求め、実際には存在
しない仮想の行の情報として、図１０のように画像デー
タの列ベクトルの最終Ｎ行目につけ加える。これによ
り、列ベクトルｙの各データの２乗の総和Ｓは所定の定
数となり、階調表示が可能となる。以後、この仮想行の
データを実効電圧を補正する補正項と呼ぶ。

【００１３】この「全インターバル」方式での駆動方法
を実現する装置の構成を、図１１を参照しながら簡単に
説明する。行列発生ＲＯＭ２は、予め定められたＮ行Ｎ
列の直交行列Ｈを保持し、直交行列Ｈの行ベクトルのデ
ータを順に演算回路４と行ドライバ９とに繰り返し出力
する。補正項作成回路３は、入力される画像データの１
つの列ベクトルの各データの２乗の総和を一定にするた
めの補正項を演算回路４に出力する。

【００１４】演算回路４は、入力される画像データ行列
の最終行に、補正項作成回路３の出力する補正項を加え
てＮ行Ｍ列の行列Ａとし、行列発生ＲＯＭ２の出力する
直交行列Ｈの行ベクトルと行列Ａの列ベクトルとの内積
を計算する。演算回路４では、この演算が直交行列Ｈの
すべての行ベクトルと行列Ａのすべての列ベクトルとの
組み合わせに対して行われ、Ｎ行Ｍ列の列信号データ行
列Ｂが算出される。

【００１５】列ドライバ８は、演算回路４より出力され
るデータに応じた電圧をＳＴＮ液晶表示パネル１のＭ個
の列電極に印加し、行ドライバ９は、行列発生ＲＯＭ２
から出力された直交行列Ｈの行ベクトルのＮ個のデータ
に応じた電圧を、ＳＴＮ液晶表示パネル１のＮ個の行電
極に印加する。ただし、行ドライバ９および列ドライバ
８とも、１フレーム期間内の時刻ｉにおいて、直交行列
Ｈおよび行列Ｂの各々ｉ行目のデータに応じた電圧をそ
れぞれの電極に印加する。

【００１６】ここで、液晶の長寿命化の観点で、液晶に
直流電圧が加わるのを避けるために、実際には演算回路
４および行列発生ＲＯＭ２の出力信号を所定の周期で反
転させて交流化して列ドライバ８および行ドライバ９に
送っている。この交流化のための信号反転回路は図１１
中の符号６，７に示しており、以後６を列データ交流化
回路、７を行データ交流化回路と呼ぶ。両交流化回路
６，７の反転は液晶に与えられる実効値を変えないため
にフレーム単位でかつ連動して行われ、列信号を反転さ
せるときは、行信号も同時に反転させる必要がある。

【００１７】これらの構成要素の内、列ドライバ８と行
ドライバ９とからＳＴＮ液晶表示パネル１に行信号と列
信号とを印加する駆動ブロック１００が構成されてい
る。上記のように構成された複数行同時選択駆動法によ
り、動画対応の高速応答ＳＴＮ液晶でもコントラストが
確保できるものである。ところで、ＳＴＮ液晶の構造上
の問題、物性上の問題から、画質に種々の悪影響を及ぼ
すことが指摘されている。例えば構造上の問題で言え
ば、ＳＴＮ液晶表示パネルの等価回路は図１２で示され
るような構成となっているために、コンデンサを介して
列ドライバ８から列信号の微分成分が行信号に漏れ込
む。これによって、各液晶には正しい実効電圧が与えら
れず、クロストークと呼ばれる現象や、行方向のライン
の輝度むら（以下、横筋と記載）を引き起こす。

【００１８】この問題を解決するために、本件発明者ら
は特願平７−１９０１７８号公報で、列ドライバ８から
出力される列信号を例えば１列毎に反転させることによ
って、列信号の微分成分を互いにキャンセルする駆動方
法を示した。この駆動方法による液晶表示パネルの駆動
装置の構成を図１３に示す。液晶に与えられる実効値を
変えずに列信号を１列毎に反転する手段として、図１３
に示すように、補正項作成回路３の出力を第１の補正項
反転回路５１で所定の周期で反転させるものである。自
然画では入力画像データは中間調に集中する（つまり０
付近）ために、演算回路４から出力される列信号は補正
項の値に大きく左右され、列信号の符号は補正項の符号
に対応したものとなる。この原理で、補正項を所定の周
期で反転させることにより、列信号は所定の列毎に互い
に反転した信号となり、前記の微分成分がキャンセルさ
れるものである。このとき、画像入力データが特に１あ
るいは−１に近い値のときは補正項が正の値のときの列
信号波形と負の値のときの列信号波形が大きく異なり、
種々の理由で両者の実効値が完全に同一とはならず列方
向の輝度差を生む。これに対応して所定のフレーム毎に
補正項の反転を切り替える操作を第２の補正項反転回路
５２で行い列方向の輝度差をなくしている。

【００１９】つぎの問題となるのが、液晶のオン・オフ
の閾値特性が周波数に依存することが原因で横筋が発生
することである。この原理は本発明のポイントであるの
で、図１３で示した駆動方式に基づき具体例を挙げて詳
細に説明する。まず、行列発生ＲＯＭ２に保持する直交
行列は、図１４に示す８行８列の行列とし、画像データ
は説明をわかりやすくするために、全て０とする（つま
りグレー一色のべた画面）。また、液晶の画素数は説明
のための必要最小限に止め、７行２列の１４画素とす
る。また交流化駆動のための行信号、列信号の反転は１
フレーム毎に行われるものとし、補正項の反転は２フレ
ーム毎に行われるものとする。つまり画像データの１列
目の補正項、２列目の補正項は図１５のように推移す
る。

【００２０】このときの列信号は、入力画像データの最
終行に補正項ｈを加えた８行２列のデータを図１４に示
す直交行列で直交変換したデータとなる。この演算は演
算回路４で行われ、その具体的内容は図１６に示す通り
である。図１６に示す列信号データは１フレーム毎に反
転され、また２フレーム毎に補正項が反転されるので最
終的に列ドライバ８から出力される列信号は図１７
（ａ），（ｂ）に示す通りとなる。

【００２１】つぎに、行列発生ＲＯＭ２のデータが行ド
ライバ９から出力される行信号になる。このとき、行列
発生ＲＯＭ２のｎ列目のデータがｎ行目の行信号に対応
する。このデータは１フレーム毎に反転されるので、最
終的に行ドライバ９から出力される行信号は図１７
（ｃ），（ｄ）に示す通りである。なおここでは、ライ
ン毎の特徴を明確にするために２行目の行信号と５行目
の列信号について図示しており、（ｃ）が２行目の行信
号波形、（ｄ）が５行目の行信号波形である。液晶には
列信号と行信号の差の電圧が与えられるので、最終的に
液晶に与えられる電圧は図１７（ｅ）〜（ｈ）に示す通
りである。なおここでは、列電圧と行電圧の比は実際例
に基づきに列電圧１に対し行電圧３として図示してい
る。

【００２２】図１７の（ｅ），（ｆ）と（ｇ），（ｈ）
の比較から、２行目の信号と５行目の信号は明らかに周
波数が異なっており、２行目の信号は低周波成分のレベ
ルが高くなっていることがわかる。このことは、列信号
が反転された２つの列で同様の結果となっている。実験
的な見地から液晶の閾値は数１０Ｈｚ以下で急激に下が
り始める。フレーム周波数が１００Ｈｚ程度であれば、
２行目と５行目の液晶の閾値特性には大きな差が生じ、
たとえ同一の実効電圧が与えられていても、２行目は５
行目より明るくなり、両者に輝度差を生じる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、各液晶
に加わる電圧の周波数により液晶の閾値特性が変化し、
ライン間で横筋が発生する。この例では説明を判りやす
くするためにわざと直交行列の各列の周波数に差がある
行列を用いたが、８行８列等の小さい行列では、各列の
周波数の差は必ず発生し、横筋の原因となる。また閾値
特性の変化点である低周波成分を除去するために補正項
のフレーム毎の反転を止めれば横筋改善に効果がある
が、そのときの画質への影響は前述の通りである。

【００２４】この問題を解決する方法として、特開平７
−２８１６４５号公報では、複数の直交行列を用意し、
各ラインの周波数をできるだけ均一化するようにそれら
を順次切り替えて用いる試みがなされている。しかし、
この方法では複数の直交行列を保持するための高価なメ
モリを余分に必要とする問題がある。

【００２５】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、ほとんどコストアップなく簡単な構成で
横筋を改善することができる液晶表示パネルの駆動装置
を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶表示
パネルの駆動装置は、行電極と列電極との間に実効値電
圧に応答する液晶を挟持する単純マトリクス型液晶表示
パネルと、外部から入力される画像データの１つの列ベ
クトルの各データの２乗の総和を一定にする補正データ
を算出する際に、画像データの所定の列に対しては補正
データの極性を正とし、所定の列以外の列に対しては補
正データの極性を負とする補正データ作成手段と、補正
データ作成手段の出力データを１画面表示期間の定数倍
である第１の周期で反転させ出力する補正データ反転手
段と、行電極を駆動する行信号のパターンとなる第１の
ベクトルと行信号のパターンとはならない第２のベクト
ルとからなる直交行列のデータを保持し出力する行列発
生手段と、行列発生手段の出力する第１のベクトルの所
定のデータの極性を１画面表示期間の定数倍である第２
の周期で反転させる行列データ反転手段と、画像データ
を行列データ反転手段を介して出力される第１のベクト
ルを用いて変換し、補正データ反転手段の出力する補正
データを行列発生手段の出力する第２のベクトルを用い
て変換し、画像データの画像データの変換結果と補正デ
ータの変換結果とを加算して列電極を駆動する列信号の
もととなるデータを算出する演算手段と、演算手段の出
力データの極性を１画面表示期間の定数倍である第３の
周期で反転させ出力する列信号交流化手段と、列信号交
流化手段の動作と同期させて行列データ反転手段を介し
て出力される第１のベクトルデータの極性を反転させて
出力する行信号交流化手段と、行信号交流化手段の出力
データから行信号を生成し、列信号行交流化手段の出力
データから列信号を生成し、液晶表示パネルを駆動する
駆動手段とを備えている。

【００２７】この構成によると、行列データ反転手段に
より行列発生手段の出力する第１のベクトルの所定のデ
ータの極性を１画面表示期間の定数倍である第２の周期
で反転させ、演算手段により画像データを行列データ反
転手段を介して出力される第１のベクトルを用いて変換
するようにしたので、各液晶に与えられる電圧信号の周
波数成分のうち、直交行列のデータとフレーム単位での
データ反転に起因する特異な低周波数成分のレベルを抑
えることができ、液晶の閾値特性による横筋を大幅に改
善することが可能である。

【００２８】請求項２記載の液晶表示パネルの駆動装置
は、請求項１記載の液晶表示パネルの駆動装置におい
て、行列データ反転手段は第１のベクトルの全データの
極性を第２の周期で反転して出力するようにしている。
この構成によると、請求項１と同じ作用が得られる。請
求項３記載の液晶表示パネルの駆動装置は、請求項１記
載の液晶表示パネルの駆動装置において、第１の反転周
期と第２の反転周期を等しくし、第１および第２の反転
周期と第３の反転周期のうち一方を１画面表示期間と
し、他方を２画面表示期間としている。

【００２９】この構成によると、請求項１と同じ作用が
得られる。請求項４記載の液晶表示パネルの駆動装置
は、行電極と列電極との間に実効値電圧に応答する液晶
を挟持する単純マトリクス型液晶表示パネルと、外部か
ら入力される画像データの１つの列ベクトルの各データ
の２乗の総和を一定にする補正データを算出する際に、
画像データの所定の列に対しては補正データの極性を正
とし、所定の列以外の列に対しては補正データの極性を
負とする補正データ作成手段と、行電極を駆動する行信
号のパターンとなる第１のベクトルと行信号のパターン
とはならない第２のベクトルとからなる直交行列のデー
タを保持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の出
力データを１画面表示期間の定数倍である第１の周期で
反転させ出力する行列データ反転手段と、画像データと
補正データ作成手段の出力データを行列データ反転手段
を介した行列発生手段の出力データで変換して列電極を
駆動する列信号のもととなるデータを算出する演算手段
と、演算手段の出力データの極性を１画面表示期間の定
数倍である第２の周期で反転させ出力する列信号交流化
手段と、列信号交流化手段の動作と同期させて行列デー
タ反転手段の出力データの極性を反転させて出力する行
信号交流化手段と、行信号交流化手段の出力データから
行信号を生成し、列信号行交流化手段の出力データから
列信号を生成し、液晶表示パネルを駆動する駆動手段と
を備えている。

【００３０】この構成によると、行列データ反転手段に
より行列発生手段の出力データを１画面表示期間の定数
倍である第１の周期で反転させ出力し、演算手段により
画像データと補正データ作成手段の出力データを行列デ
ータ反転手段を介した行列発生手段の出力データで変換
するようにしたので、各液晶に与えられる電圧信号の周
波数成分のうち、直交行列のデータとフレーム単位での
データ反転に起因する特異な低周波数成分のレベルを抑
えることができ、液晶の閾値特性による横筋を大幅に改
善することが可能である。

【００３１】請求項５記載の液晶表示パネルの駆動装置
は、請求項４記載の液晶表示パネルの駆動装置におい
て、第１の反転周期と第２の反転周期のうち一方の反転
周期を１画面表示期間とし、他方の反転周期を２画面表
示期間としている。この構成によると、請求項４と同様
と同様の作用が得られる。請求項６記載の液晶表示パネ
ルの駆動装置は、行電極と列電極との間に実効値電圧に
応答する液晶を挟持する単純マトリクス型液晶表示パネ
ルと、外部から入力される画像データの１つの列ベクト
ルの各データの２乗の総和を一定にする補正データを算
出する際に、画像データの所定の列に対しては補正デー
タの極性を正とし、所定の列以外の列に対しては補正デ
ータの極性を負とする補正データ作成手段と、補正デー
タ作成手段の出力データを１画面表示期間の定数倍であ
る第１の周期を周期で反転させ出力する補正データ反転
手段と、行電極を駆動する行信号のパターンとなる第１
のベクトルと行信号のパターンとはならない第２のベク
トルとからなる直交行列のデータを保持し出力する行列
発生手段と、画像データと補正データ反転手段の出力デ
ータを行列発生手段の出力データで変換して列電極を駆
動する列信号のもととなるデータを算出する演算手段
と、演算手段の出力データの極性を１画面表示期間の定
数倍である第２の周期で反転させ出力する第１の列信号
交流化手段と、第１の列信号交流化手段の動作と同期さ
せて行列発生手段の出力データの極性を反転させて出力
する第１の行信号交流化手段と、第１の列信号交流化手
段の出力データを１画面表示期間の定数倍である第３の
周期で反転させ出力する第２の列信号交流化手段と、第
２の列信号交流化手段の動作と同期させて第１の行信号
交流化手段の出力データの極性を反転させて出力する第
２の行信号交流化手段と、第２の行信号交流化手段の出
力データから行信号を生成し、第２の列信号行交流化手
段の出力データから列信号を生成し、液晶表示パネルを
駆動する駆動手段とを備えている。

【００３２】この構成によると、第２の列信号交流化手
段により第１の列信号交流化手段の出力データを１画面
表示期間の定数倍である第３の周期で反転させ出力し、
第２の行信号交流化手段により第２の列信号交流化手段
の動作と同期させて第１の行信号交流化手段の出力デー
タの極性を反転させて出力するようにしたので、各液晶
に与えられる電圧信号の周波数成分のうち、直交行列の
データとフレーム単位でのデータ反転に起因する特異な
低周波数成分のレベルを抑えることができ、液晶の閾値
特性による横筋を大幅に改善することが可能である。

【００３３】請求項７記載の液晶表示パネルの駆動装置
は、請求項６記載の液晶表示パネルの駆動装置におい
て、第２の反転周期と第３の反転周期のうちのどちらか
一方を第１の反転周期と等しくし、一方の反転周期を２
画面表示期間とし、他方の反転周期を１画面表示期間と
している。この構成によると、請求項６と同様の作用が
得られる。

【００３４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態：請求項１〜３に対応）以下、本発
明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説
明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す液晶表
示パネルの駆動装置のブロック図である。図１におい
て、図１３と同じ働きをする部分には、同じ番号を付し
説明を省略する。

【００３５】図１において、２ａは行列発生ＲＯＭ２の
内の入力画像データと演算する部分を、２ｂは行列発生
ＲＯＭ２の内の補正項と演算する部分を示している。以
下前者を行列発生ＲＯＭ２ａ、後者を行列発生ＲＯＭ２
ｂと記して両者を区別する。従来の説明で用いた図１４
に示す直交行列の例では、１〜７列目のデータが行列発
生ＲＯＭ２ａになり、８列目のデータが行列発生ＲＯＭ
２ｂになる。

【００３６】１０は行列発生ＲＯＭ２ａの出力を所定の
周期で反転・非反転を切り替えて演算回路４および行デ
ータ交流化回路７に供給する行列反転切替回路である。
本実施の形態では、２フレーム毎に非反転、反転と切り
替えるものとして説明する。行列発生ＲＯＭ２ｂの出力
は従来通り、そのまま演算回路４および行データ交流化
回路７に供給される。その他、補正項を所定の列および
２フレーム毎に反転する第１の補正項反転回路５１、第
２の補正項反転回路５２は従来通りである。

【００３７】図１において、行列発生ＲＯＭ２は請求項
１記載の行列発生手段に相当し、また行列発生ＲＯＭ２
ａは第１のベクトルに、行列発生ＲＯＭ２ｂは第２のベ
クトルに相当する。また、補正項作成回路３と第１の補
正項反転回路５１とで、請求項１記載の補正データ作成
手段に相当し、第２の補正項反転回路５２は補正データ
反転手段に相当する。また、行列反転切替回路１０は行
列データ反転手段に、列データ交流化回路６は列信号交
流化手段に、行データ交流化回路７は行信号交流化手段
に相当するものである。

【００３８】ついで、このように構成された液晶表示パ
ネルの駆動装置の動作について説明する。なおここで
も、行列発生ＲＯＭ２の内容、入力される画像データ、
液晶の画素数は従来の説明で用いたものをそのまま用い
て説明する。まず第１フレーム、第２フレームでは、行
列発生ＲＯＭ２から演算回路４に供給される内容は、従
来と同じであり、その他の構成も同じであるので、列信
号波形、行信号波形は従来通りとなる。

【００３９】ついで第３、第４フレームでは行列発生Ｒ
ＯＭ２ａのデータが反転されて演算回路４および行デー
タ交流化回路７に供給される。しかし、入力画像データ
は０であるので、行列発生ＲＯＭ２ａのデータが反転さ
れても、演算回路４から供給される列信号は従来と変わ
らず同じである。したがって、第３、第４フレームで
は、行信号のみが反転することになる。図２（ａ）に本
実施の形態での列信号波形、（ｂ）に２行目の行信号波
形、（ｃ）に５行目の行信号波形、（ｄ）、（ｅ）にそ
れぞれ２行１列目、５行１列目の液晶に与えられる差電
圧を示す。なお従来の構成による波形を比較のため同図
（ｆ）、（ｇ）に示した。なお、従来の動作の説明では
１列目と２列目の両方の波形を示したが、どちらを用い
ても同じことが言えるため、図２では１列目の画素に与
えられる信号波形のみ示している。

【００４０】図２の波形から明らかなように、本発明の
駆動方式とすることにより低周波数成分が大きく減少
し、より高周波化されていることがわかる。本方式で低
周波の成分を削減することにより、液晶の閾値特性が均
一化されて、横筋が大きく改善される。さらに、回路規
模についても行列発生ＲＯＭ２の内容を反転するための
回路の追加のみであり、余分なメモリも必要とせず回路
規模およびコストの増加は無に等しい。

【００４１】また、本実施の形態では入力画像データが
全て０の場合で説明したが、一般に自然画の場合、各デ
ータは中間レベルに集中するために、列信号はほぼ図２
（ａ）に示すようになり、液晶に与えられる電圧波形は
図２（ｄ）〜（ｇ）の波形から大きく変わることはな
い。このため多くの画像に対して本手法は有効である。
さらに、本手法は第１の補正項反転回路５１による列信
号の微分成分のキャンセルの効果に影響を与えるもので
なく、本手法により、従来の微分成分によるクロストー
ク、横筋への影響を消しながら、液晶の閾値特性による
横筋現象を大幅に改善できる。

【００４２】なお、本実施の形態では、行列反転切替回
路１０の反転切替周期を２フレーム毎としたが、この周
期は交流化駆動のための列データ交流化回路６、行デー
タ交流化回路７の反転・非反転の切替周期、および第２
の補正項反転回路５２の反転周期に依存し、これらの切
替周期によって様々な形態がある。例えば列データ交流
化回路６、行データ交流化回路７の切替周期を２フレー
ム毎とした場合、第２の補正項反転回路５２および行列
反転切替回路１０の切替周期を１フレーム毎とすること
によって、液晶に与えられる波形は上記第１の実施の形
態と同じになり、得られる効果も同じとなる。さらに、
本実施の形態では行列発生ＲＯＭ２のうち、入力画像デ
ータと演算する部分の全てを所定の周期で反転して演算
回路４に転送したが、この反転を行う部分は画像データ
と演算を行う特定の列のみで良い。例えば図１４に示す
直交行列では、２列目のデータのみが特に低周波である
ので、２列目のみを行列発生ＲＯＭ２ａとしても上記実
施の形態と同様の効果が得られる。

【００４３】（第２の実施の形態：請求項４，５に対
応）以下、本発明の第２の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図３は本発明の第２の実施の形
態を示す液晶表示パネルの駆動装置のブロック図であ
る。図３において、図１３と同じ働きをする部分には、
同じ番号を付し説明を省略する。

【００４４】図３において、１０ａは行列発生ＲＯＭ２
の出力を所定の周期で反転・非反転を切り替えて演算回
路４および行データ交流化回路７に出力する行列反転切
替回路である。上記第１の実施の形態の行列反転切替回
路１０と異なる点は、第１の実施の形態では入力画像デ
ータと演算する部分についてのみ反転を行っていたが本
実施の形態では行列発生ＲＯＭ２の全てのデータについ
て反転を行う点である。

【００４５】また、図１３に示す従来の液晶表示パネル
の駆動装置および上記第１の実施の形態で行っていた第
２の補正項反転回路５２は本実施の形態では用いていな
い。その他の構成要素については上記第１の実施の形態
と同じである。ついで、このように構成された第２の実
施の形態の動作について説明するが、行列反転切替回路
１０ａの反転周期は２フレーム毎とし、その他の行列発
生ＲＯＭ２の内容、入力される画像データ、液晶の画素
数は従来の説明で用いたものをそのまま用いて説明す
る。

【００４６】まず第１フレーム、第２フレームでは、行
列反転切替回路１０ａでのデータ反転は行われず行列発
生ＲＯＭ２から演算回路４に供給される内容は従来と同
じであり、かつ第１の実施の形態で行っていた第２の補
正項反転回路５２での反転も行われておらず、その他の
構成も同じであるので、列信号波形、行信号波形は従来
通りとなる。

【００４７】ついで第３、第４フレームでは行列発生Ｒ
ＯＭ２のデータが反転されて演算回路４および行データ
交流化回路７に供給される。すなわち、行信号波形につ
いては上記第１の実施の形態と同一になる。また本実施
の形態では前記第１の実施の形態および従来例で行って
いた補正項の２フレーム毎の反転は行わないので、演算
回路４に入力される補正項は、第１、第２フレームと同
じ値である。この点では上記第１の実施の形態とは異な
る。しかし本実施の形態では行列発生ＲＯＭ２のデータ
全てが反転するので、演算回路４のからは前記第１、第
２フレームと逆位相のデータが列信号として出力され
る。すなわち、この列信号波形は従来例および前記第１
の実施の形態と同一波形となる。

【００４８】すなわち本実施の形態においても、液晶に
与えられる電圧波形は図２（ｄ）、（ｅ）で示され、低
周波数成分が大きく減少し、より高周波化される。本方
式で低周波の成分を削減することにより、液晶の閾値特
性が均一化されて、横筋が大きく改善される。さらに、
本実施の形態では、第２の補正項反転回路５２（図１参
照）は用いていないが、行列発生ＲＯＭ２の内容全てを
反転させることにより、第２の補正項反転回路５２の効
果と同様の効果が得られ、その他の効果についも上記第
１の実施の形態と同一である。

【００４９】また、本実施の形態では、行列反転切替回
路１０ａの反転周期を２フレーム毎としたが、上記第１
の実施の形態と同様にこの周期は列データ交流化回路
６、行データ交流化回路７の反転周期に依存し、その切
替周期により様々な形態がある。例えば、行列反転切替
回路１０ａの反転周期を１フレーム毎、列データ交流化
回路６、行データ交流化回路７の反転周期を２フレーム
毎にした場合でも、液晶に与えられる波形は上記第２の
実施の形態と同一になり、得られる効果も同じである。

【００５０】（第３の実施の形態：請求項６，７に対
応）以下、本発明の第３の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図４は本発明の第３の実施の形
態を示す液晶表示パネルの駆動装置のブロック図であ
る。図４において、図１３と同じ働きをする部分には、
同じ番号を付し説明を省略する。図４において、６ａは
列データ交流化回路６の出力を２フレーム毎に反転・非
反転を切り替える第２の列データ交流化回路であり、列
データ交流化回路６と第２の列データ交流化回路６ａの
２つで、演算回路４の出力を１周期が＋，−，−，＋の
４フレーム周期で切り替えるようにしたものである。７
ａは行データ交流化回路７の出力を２フレーム毎に反転
・非反転を切り替える第２の行データ交流化回路であ
り、行データ交流化回路７と第２の行データ交流化回路
７ａの２つで行列発生ＲＯＭ２の出力を１周期が＋，
−，−，＋の４フレーム周期で切り替えるようにしたも
のである。その他の構成については従来通りであり、上
記第１の実施の形態、第２の実施の形態で設けていた行
列反転切替回路１０および１０ａは本実施の形態では設
けていない。

【００５１】ついでこのように構成された第３の実施の
形態の動作について説明するが、本実施の形態おいても
行列発生ＲＯＭ２の内容、入力される画像データ、液晶
の画素数は従来の説明で用いたものをそのまま用いて説
明する。まず第１フレーム、第２フレームでは、第２の
列データ交流化回路６ａ、第２の行データ交流化回路７
ａでの反転は行われないため、列信号波形、行信号波形
は従来通りとなる。

【００５２】ついで第３、第４フレームでは、行信号は
第２の行データ交流化回路７ａにより上記第１、第２フ
レームと反転した波形となる。したがって、本実施の形
態においても行信号波形は上記第１の実施の形態、第２
の実施の形態と同じく図５（ｂ）、（ｃ）に示すように
なる。列信号についても第１の列データ交流化回路６の
出力までは、従来と同一構成であるため、その波形につ
いても従来通りとなるが、本実施の形態では、第２の列
データ交流化回路６ａによりさらに反転されるので、そ
の波形は図５（ａ）に示す通りとなる。従って最終的に
液晶に与えられる電圧波形は図５（ｄ），（ｅ）のよう
になる。

【００５３】図５から明らかなように、本実施の形態に
おいても、液晶に与えられる電圧信号の低周波数成分が
大きく減少し、より高周波化される。本方式で低周波の
成分を削減することにより、液晶の閾値特性が均一化さ
れて、横筋が大きく改善される。さらに、本実施の形態
においても第１および第２の補正項反転回路５１，５２
がもたらす効果は従来通り保持され、その他の効果につ
いても上記第１、第２の実施の形態と同様である。

【００５４】なお、上記実施の形態ではフレーム単位で
処理を行う場合について説明したが、フィールド単位で
処理しても同じことは明白である。

【００５５】

【発明の効果】本発明の液晶表示パネルの駆動装置によ
れば、所定の周期で行列発生手段のデータを反転する
か、もしくは、第１の列データ交流化回路および第１の
行データ交流化回路に加え、反転周期の異なる第２の列
データ交流化回路および第２の行データ交流化回路を設
けることにより、行列発生手段の中の特異なデータ列あ
るいはフレーム単位でのデータ反転に起因する特異な低
周波成分を除去でき、液晶の閾値特性による横筋を大幅
に削減できる。

【００５６】さらに、本発明の液晶表示パネルの駆動装
置によれば、わずかな反転回路の追加のみで実現できる
ので、高価なメモリ等の使用はなく、事実上コストアッ
プも無視できる。また、本発明の液晶表示パネルの駆動
装置によれば、補正データ作成手段によって列信号の微
分成分をキャンセルする効果を阻害するものではなく、
本方式によって画質改善に与える効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＳＴＮ型型
液晶表示パネルの駆動装置のブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における信号波形図
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるＳＴＮ型液
晶表示パネルの駆動装置のブロック図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態におけるＳＴＮ型液
晶表示パネルの駆動装置のブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態における信号波形図
である。

【図６】単純マトリクス型液晶表示パネルの構造を示す
概略図である。

【図７】従来の線順次選択駆動法を用いた場合の駆動波
形図と光学応答波形図である。

【図８】複数行同時選択駆動法を用いた場合の駆動波形
図と光学応答波形図である。

【図９】複数行同時選択駆動法の概念を示す概略図であ
る。

【図１０】従来の方式における補正項を含んだデータ行
列を示す概略図である。

【図１１】従来の方式におけるＳＴＮ型液晶表示パネル
の駆動装置のブロック図である。

【図１２】単純マトリクス型液晶表示パネルの等価回路
図である。

【図１３】従来の方式において列信号の微分成分の漏れ
を改善したＳＴＮ型液晶表示パネルの駆動装置のブロッ
ク図である。

【図１４】ＳＴＮ型 液晶表示パネルの駆動装置の動作
を説明するために用いた直交行列を示す概略図である。

【図１５】従来の列信号の微分成分の漏れを改善した液
晶表示パネルの駆動装置の補正項動作の説明図である。

【図１６】従来の列信号の微分成分の漏れを改善した液
晶表示パネルの駆動装置の演算動作の説明図である。

【図１７】従来の列信号の微分成分の漏れを改善した液
晶表示パネルの駆動装置の信号波形図である。

【符号の説明】

１ ＳＴＮ型液晶表示パネル ２ 行列発生ＲＯＭ ２ａ 行列発生ＲＯＭ ２ｂ 行列発生ＲＯＭ ３ 補正データ作成回路 ４ 演算回路 ６ 列データ交流化回路 ６ａ 第２の列データ交流化回路 ７ 行データ交流化回路 ７ａ 第２の行データ交流化回路 ８ 列ドライバ ９ 行ドライバ １０ 行列反転切替回路 １０ａ 行列反転切替回路 ５１ 第１の補正項反転回路 ５２ 第２の補正項反転回路 １００ 駆動ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 行電極と列電極との間に実効値電圧に応
   答する液晶を挟持する単純マトリクス型液晶表示パネル
   と、 外部から入力される画像データの１つの列ベクトルの各
   データの２乗の総和を一定にする補正データを算出する
   際に、前記画像データの所定の列に対しては前記補正デ
   ータの極性を正とし、前記所定の列以外の列に対しては
   前記補正データの極性を負とする補正データ作成手段
   と、 前記補正データ作成手段の出力データを１画面表示期間
   の定数倍である第１の周期で反転させ出力する補正デー
   タ反転手段と、 前記行電極を駆動する行信号のパターンとなる第１のベ
   クトルと前記行信号のパターンとはならない第２のベク
   トルとからなる直交行列のデータを保持し出力する行列
   発生手段と、 前記行列発生手段の出力する前記第１のベクトルの所定
   のデータの極性を１画面表示期間の定数倍である第２の
   周期で反転させる行列データ反転手段と、 前記画像データを前記行列データ反転手段を介して出力
   される前記第１のベクトルを用いて変換し、前記補正デ
   ータ反転手段の出力する補正データを前記行列発生手段
   の出力する前記第２のベクトルを用いて変換し、前記画
   像データの画像データの変換結果と前記補正データの変
   換結果とを加算して前記列電極を駆動する列信号のもと
   となるデータを算出する演算手段と、 前記演算手段の出力データの極性を１画面表示期間の定
   数倍である第３の周期で反転させ出力する列信号交流化
   手段と、 前記列信号交流化手段の動作と同期させて前記行列デー
   タ反転手段を介して出力される前記第１のベクトルデー
   タの極性を反転させて出力する行信号交流化手段と、 前記行信号交流化手段の出力データから前記行信号を生
   成し、前記列信号行交流化手段の出力データから前記列
   信号を生成し、前記液晶表示パネルを駆動する駆動手段
   とを備えた液晶表示パネルの駆動装置。
2. 【請求項２】 行列データ反転手段は第１のベクトルの
   全データの極性を第２の周期で反転して出力する請求項
   １記載の液晶表示パネルの駆動装置。
3. 【請求項３】 第１の反転周期と第２の反転周期を等し
   くし、第１および第２の反転周期と第３の反転周期のう
   ち一方を１画面表示期間とし、他方を２画面表示期間と
   した請求項１記載の液晶表示パネルの駆動装置。
4. 【請求項４】 行電極と列電極との間に実効値電圧に応
   答する液晶を挟持する単純マトリクス型液晶表示パネル
   と、 外部から入力される画像データの１つの列ベクトルの各
   データの２乗の総和を一定にする補正データを算出する
   際に、前記画像データの所定の列に対しては前記補正デ
   ータの極性を正とし、前記所定の列以外の列に対しては
   前記補正データの極性を負とする補正データ作成手段
   と、 前記行電極を駆動する行信号のパターンとなる第１のベ
   クトルと前記行信号のパターンとはならない第２のベク
   トルとからなる直交行列のデータを保持し出力する行列
   発生手段と、 前記行列発生手段の出力データを１画面表示期間の定数
   倍である第１の周期で反転させ出力する行列データ反転
   手段と、 前記画像データと前記補正データ作成手段の出力データ
   を前記行列データ反転手段を介した前記行列発生手段の
   出力データで変換して前記列電極を駆動する列信号のも
   ととなるデータを算出する演算手段と、 前記演算手段の出力データの極性を１画面表示期間の定
   数倍である第２の周期で反転させ出力する列信号交流化
   手段と、 前記列信号交流化手段の動作と同期させて前記行列デー
   タ反転手段の出力データの極性を反転させて出力する行
   信号交流化手段と、 前記行信号交流化手段の出力データから前記行信号を生
   成し、前記列信号行交流化手段の出力データから前記列
   信号を生成し、前記液晶表示パネルを駆動する駆動手段
   とを備えた液晶表示パネルの駆動装置。
5. 【請求項５】 第１の反転周期と第２の反転周期のうち
   一方の反転周期を１画面表示期間とし、他方の反転周期
   を２画面表示期間とした請求項４記載の液晶表示パネル
   の駆動装置。
6. 【請求項６】 行電極と列電極との間に実効値電圧に応
   答する液晶を挟持する単純マトリクス型液晶表示パネル
   と、 外部から入力される画像データの１つの列ベクトルの各
   データの２乗の総和を一定にする補正データを算出する
   際に、前記画像データの所定の列に対しては前記補正デ
   ータの極性を正とし、前記所定の列以外の列に対しては
   前記補正データの極性を負とする補正データ作成手段
   と、 前記補正データ作成手段の出力データを１画面表示期間
   の定数倍である第１の周期を周期で反転させ出力する補
   正データ反転手段と、 前記行電極を駆動する行信号のパターンとなる第１のベ
   クトルと前記行信号のパターンとはならない第２のベク
   トルとからなる直交行列のデータを保持し出力する行列
   発生手段と、 前記画像データと前記補正データ反転手段の出力データ
   を前記行列発生手段の出力データで変換して前記列電極
   を駆動する列信号のもととなるデータを算出する演算手
   段と、 前記演算手段の出力データの極性を１画面表示期間の定
   数倍である第２の周期で反転させ出力する第１の列信号
   交流化手段と、 前記第１の列信号交流化手段の動作と同期させて前記行
   列発生手段の出力データの極性を反転させて出力する第
   １の行信号交流化手段と、 前記第１の列信号交流化手段の出力データを１画面表示
   期間の定数倍である第３の周期で反転させ出力する第２
   の列信号交流化手段と、 前記第２の列信号交流化手段の動作と同期させて前記第
   １の行信号交流化手段の出力データの極性を反転させて
   出力する第２の行信号交流化手段と、 前記第２の行信号交流化手段の出力データから前記行信
   号を生成し、前記第２の列信号行交流化手段の出力デー
   タから前記列信号を生成し、前記液晶表示パネルを駆動
   する駆動手段とを備えた液晶表示パネルの駆動装置。
7. 【請求項７】 第２の反転周期と第３の反転周期のうち
   のどちらか一方を第１の反転周期と等しくし、一方の反
   転周期を２画面表示期間とし、他方の反転周期を１画面
   表示期間とした請求項６記載の液晶表示パネルの駆動装
   置。