JP3142488B2 - 単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、単純マトリクス
型液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、単純マトリクス型液晶表示装置
は、走査線を線順次走査する電圧平均化法により駆動が
行われている。しかし、この方法を高速応答の液晶パネ
ルに用いた場合、フレーム応答によりオン輝度が低くな
り、コントラストが低下するという欠点を有している。
そこで係るコントラストの低下を防止するため、線順次
走査ではなく、走査線を全数または複数同時に選択する
駆動方法が提案されている。

【０００３】以下、走査線を全数または複数同時に選択
する駆動方法について説明する。液晶駆動を数学的に考
えると数１で表される。ここでＸは画像データ行列であ
り、オンが「−１」、オフが「１」で表される。Ｍは走
査データ行列であり、選択状態が「１」または「−１」
であり、非選択状態が「０」で表される。そして、行列
積演算されたＹが信号データ行列となる。

【０００４】

【数１】

【０００５】ただし、信号データが画像データに比例し
た形になるためには、走査データ行列Ｍが直交行列であ
る必要がある。次に、走査データ行列Ｍの各要素をｍ、
画像データ行列Ｘの各要素をｘ、信号データ行列Ｙの各
要素をｙとしたとき、１フレーム内の（ｉ，ｊ）画素の
信号データｙijは数２で表される。なお、Ｎは画像デー
タ行列の全行数であり、ｔは時間である。

【０００６】

【数２】

【０００７】また、信号データ行列Ｙの１レベル当たり
の電圧をＶｂ、ｋを定数とすれば、１フレーム内の
（ｉ，ｊ）画素への走査側電圧Ｖｒは、数３によって表
される。

【０００８】

【数３】

【０００９】また、１フレーム内の（ｉ，ｊ）画素への
信号側電圧Ｖc は、数４によって表される。

【００１０】

【数４】

【００１１】数１、数２、数３および数４を用いて、
（ｉ，ｊ）画素への印加実効電圧Ｖijを求めれば、数５
のようになる。

【００１２】

【数５】

【００１３】この数５において、Ｎは画像データ行列Ｘ
の全行数であり、Ｓは走査データ行列Ｍの任意の行の
「０」以外の要素数（以下、「同時選択本数」という）
であり、ｔは時間である。数５より、画像データ行列Ｘ
の全要素が「１」または「−１」であれば、数６に示す
ように、数５の第３項が画像データ行列Ｘの全行数Ｎ
（定数）となり、印加実効電圧Ｖijへの（ｉ，ｊ）画像
データ行列要素ｘijの依存が数６の第２項のみとなり、
（ｉ，ｊ）画像データ行列要素ｘijに比例した実効電圧
が印加されることになる。

【００１４】

【数６】

【００１５】以下に、上記従来の走査線を全数または複
数同時に選択する駆動方法を用いた液晶表示装置の駆動
方法について説明する。図３０は従来の走査線を全数ま
たは複数同時に選択する駆動方法における表示演算方法
を示すものである。１０１は走査データ行列、１０２は
画像データ行列、１０３は信号データ行列、１０４は信
号データ最大値、１０５は演算順序をそれぞれ表す。一
例として、Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ展開によって得られる２
５６×２５６次の走査データ行列１０１を用いている。
また画像データ行列１０２としては２５６行２列の行列
を用いている。

【００１６】ここでＳｙｌｖｅｓｔｅｒ展開とは、数７
のような直交行列Ｓを数８に示すようなクロネッカ積展
開によって展開する方法で、前記した走査データ行列Ｍ
は、数９に示すように、Ｓを８回再帰的にクロネッカ積
展開したものとなる。

【００１７】

【数７】

【００１８】

【数８】

【００１９】

【数９】

【００２０】以下では、階調表示をおこなうための信号
データを得るための、走査データ行列Ｍと画像データ行
列Ｘの演算を図３１を用いて説明する。まず、画像デー
タ行列の行数をｎ、走査データ行列の行数をｍとすると
き、画像データの行次数をｍにするために、（ｍ−ｎ）
行をダミー行１１１として追加する。（ｎ＋１）行から
（ｍ−１）行までのダミー行の要素はすべて「−１」と
する。次に各列の補正項を計算する。各列の補正項は数
１０のように、第１行から第（ｍ−１）までの要素の２
乗和をｍから引いたものの平方根で表される。この補正
項を第ｍ行１１２の要素とする。以上のような操作で得
られた画像データ行列Ｘ′と走査データ行列Ｍとを数１
１のように演算する。

【００２１】その結果、Ｙを信号データとして信号電極
へ、Ｍを走査データとして走査電極へ印加すると階調表
示が行われる。

【００２２】

【数１０】

【００２３】

【数１１】

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、走査データ行
列として単に直交行列であるという条件だけでは必ずし
も高品質な表示は得られない。図３２にＳｙｌｖｅｓｔ
ｅｒの展開により生成した２５６×２５６次の走査デー
タ行列を用いた場合の、各隣接走査電極間の印加駆動電
圧波形のＨＩ／ＬＯの切り替わり回数差を示す。切り替
わり回数に比例して波形歪みによる電力損失が増加し、
液晶素子は実効値応答をする性質をもつため、切り替わ
り回数差を各走査線の輝度差として応答する。この輝度
差が横すじ表示むらとしてあらわれる。

【００２５】このため、走査関数として巡回形関数の有
効性があげられるが、単に巡回形行列であるという条件
だけでも高品質な表示は得られない。図３３に最大長系
列符号法により生成した２５６×２５６次の走査データ
行列を用いた場合の、信号側電極の印加電圧波形を示
す。図３３からわかるように、周波数成分が高いため、
微分歪みの影響が大きく、縦クロストークや横すじが発
生しやすく、また波形の包絡線の周波数成分が低いため
フレームレスポンスの影響が大きく、オン輝度が低下す
る。

【００２６】この発明は、従来技術における前記の課題
を解決するため、縦クロストークの低減、横すじの低
減、文字クロストークの低減およびフレームレスポンス
の低減を図り、高品位な表示を行うことができる単純マ
トリクス型液晶表示装置の駆動方法を提供することを目
的とする。

【００２７】

【問題を解決するための手段】請求項１記載の単純マト
リクス型液晶表示装置の駆動方法は、外部から入力され
る画像データ行列と走査データ行列とを演算して信号デ
ータ行列を発生させ、走査データ行列に対応する電圧を
走査電極に印加するとともに、信号データ行列に対応す
る電圧を信号電極に印加する単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法であって、走査データ行列の列数方向を
走査線の順とするとともに行数方向を時間軸とした場
合、走査データ行列として、駆動単位の走査線数より多
い列次数を持つ巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替
え、１または複数の任意の列で列符号反転し、さらに、
各隣接行を再び隣り合うことのないように散らばらせる
ように行の入れ替えをしたものを用いて、走査線同時駆
動することを特徴とするものである。

【００２８】とくに、走査データ行列として、最大長系
列符号法により導出した正規巡回形アダマール行列を一
つ以上の任意の列で列符号反転したものを用いたり、平
方剰余法により導出した正規巡回形アダマール行列を一
つ以上の任意の列で列符号反転したものを用いて全走査
線同時駆動するのが好ましい。請求項１記載の単純マト
リクス型液晶表示装置の駆動方法によれば、信号側電極
の印加波形の周波数を制御することができ、クロストー
クを低減することができ、液晶表示装置の表示品位を損
なうことがなくなる。

【００２９】請求項２記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法は、請求項１において、行の入れ替え
を、全行数をＮとし、Ｎの平方根以下でかつＮの約数で
ある任意の整数をｎとし、行番号をｎで割った商をｑと
し、余りをｒとしたときに、新行番号がｑ＋ｒ×Ｎ／ｎ
となるように行うものである。請求項２記載の単純マト
リクス型液晶表示装置の駆動方法によれば、請求項１と
同効果がある。

【００３０】請求項３記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法は、駆動単位の走査線数が２４０であ
り、外部から入力される画像データ行列と走査データ行
列とを演算して信号データ行列を発生させ、走査データ
行列に対応する電圧を走査電極に印加するとともに、信
号データ行列に対応する電圧を信号電極に印加する単純
マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、走査デ
ータ行列の列数方向を走査線の順とするとともに行数方
向を時間軸とした場合、走査データ行列として、行次数
が２４４以上の４の倍数であり、かつ、列次数が２４４
以上の４の倍数であるような正規巡回形行列の第１列を
非走査列と入れ替え、１または複数の任意の列で列符号
反転し、全行数をＮとし、行番号を４で割った商をｑと
し、余りをｒとしたときに、新行番号をｑ＋ｒ×Ｎ／４
とするように行なわれることを特徴とするものである。

【００３１】とくに、走査データ行列として最大長系列
符号法により導出した行次数が２４４以上の４の倍数で
あり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるよう
な正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、さら
に、１または複数の任意の列で列符号反転し、全行数を
Ｎとしたとき、行全体をＮ／４行ずつ４等分に分割し、
各分割単位から１行ずつ隣り合うように行入れ替えした
ものを用いて、全走査線同時駆動するのが好ましい。

【００３２】また走査データ行列として平方剰余法によ
り導出した行次数が２４４以上であり、かつ、列次数が
２４４以上であるような正規巡回形行列の第１列を非走
査列と入れ替え、さらに、１または複数の任意の列で列
符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ／４行
ずつ４等分に分割し、各分割単位から１行ずつ隣り合う
ように行入れ替えしたものを用いて、全走査線同時駆動
するのが好ましい。

【００３３】請求項３記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法によれば、たとえばデュアル・スキャン
駆動のＶＧＡなどにおいて、走査データ行列として、行
次数が２４４以上の４の倍数であり、かつ、列次数が２
４４以上の４の倍数であるような正規巡回形行列の第１
列を非走査列と入れ替え、１または複数の任意の列で列
符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ／４行
ずつ４等分に分割し、各分割単位から１行ずつ隣り合う
ように行入れ替えしたものを用いて全走査線同時駆動す
ることにより、信号側電極の周波数を低周波化すること
ができ、縦クロストークおよび横すじを低減することが
でき、液晶表示装置の表示品位を損なうことがなくな
る。

【００３４】請求項４記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法は、駆動単位の走査線数が２４０であ
り、外部から入力される画像データ行列と走査データ行
列とを演算して信号データ行列を発生させ、前記走査デ
ータ行列に対応する電圧を走査電極に印加するととも
に、前記信号データ行列に対応する電圧を信号電極に印
加する単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であっ
て、前記走査データ行列の列数方向を走査線の順とする
とともに行数方向を時間軸とした場合、走査データ行列
として、行次数が２５６以上の３２の倍数であり、か
つ、列次数が２５６以上の３２の倍数であるような正規
巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、１または複
数の任意の列で列符号反転し、全行数をＮとし、行番号
を３２で割った商をｑとし、余りをｒとしたときに、新
行番号をｑ＋ｒ×Ｎ／３２とするように行なわれること
を特徴とするものである。

【００３５】とくに、走査データ行列として最大長系列
符号法により導出した行次数が２５６以上の３２の倍数
であり、かつ、列次数が２５６以上の３２の倍数である
ような正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、
さらに、１または複数の任意の列で列符号反転し、全行
数をＮとしたとき、行全体をＮ／３２行ずつ３２等分に
分割し、各分割単位から１行ずつ隣り合うように行入れ
替えしたものを用いて、全走査線同時駆動するのが好ま
しい。

【００３６】また走査データ行列として平方剰余法によ
り導出した行次数が２５６以上の３２の倍数であり、か
つ、列次数が２５６以上の３２の倍数であるような正規
巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、さらに、１
または複数の任意の列で列符号反転し、全行数をＮとし
たとき、行全体をＮ／３２行ずつ３２等分に分割し、各
分割単位から１行ずつ隣り合うように行入れ替えしたも
のを用いて、全走査線同時駆動するのが好ましい。

【００３７】請求項４記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法によれば、たとえばデュアル・スキャン
駆動のＶＧＡなどにおいて、走査データ行列として、行
次数が２５６以上の３２の倍数であり、かつ、列次数が
２５６以上の３２の倍数であるような正規巡回形行列の
第１列を非走査列と入れ替え、１または複数の任意の列
で列符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ／
３２行ずつ３２等分に分割し、各分割単位から１行ずつ
隣り合うように行入れ替えしたものを用いて全走査線同
時駆動することにより、信号側電極の周波数を低周波化
し、かつフレームレスポンスを抑制することができ、縦
クロストークおよび横すじを低減することができ、液晶
表示装置の表示品位を損なうことがなくなる。

【００３８】請求項５の単純マトリクス型液晶表示装置
の駆動方法は、駆動単位の走査線数が２４０であり、外
部から入力される画像データ行列と走査データ行列とを
演算して信号データ行列を発生させ、前記走査データ行
列に対応する電圧を走査電極に印加するとともに、前記
信号データ行列に対応する電圧を信号電極に印加する単
純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、前記
走査データ行列の列数方向を走査線の順とするとともに
行数方向を時間軸とした場合、走査データ行列として、
行次数が２４４以上の４の倍数であり、かつ、列次数が
２４４以上の４の倍数であるような正規巡回形行列の第
１列を非走査列と入れ替え、２列毎に列符号反転し、全
行数をＮとし、行番号を４で割った商をｑとし、余りを
ｒとしたときに、新行番号をｑ＋ｒ×Ｎ／４とするよう
に行なわれることを特徴とするものである。

【００３９】とくに、走査データ行列として最大長系列
符号法により導出した行次数が２４４以上の４の倍数で
あり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるよう
な正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、さら
に、２列毎に列符号反転し、全行数をＮとしたとき、行
全体をＮ／４行ずつ４等分に分割し、各分割単位から１
行ずつ隣り合うように行入れ替えしたものを用いて、全
走査線同時駆動するのが好ましい。

【００４０】また走査データ行列として平方剰余法によ
り導出した行次数が２４４以上の４の倍数であり、か
つ、列次数が２４４以上の４の倍数であるような正規巡
回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、さらに、２列
毎に列符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ
／４行ずつ４等分に分割し、各分割単位から１行ずつ隣
り合うように行入れ替えしたものを用いて、全走査線同
時駆動するのが好ましい。

【００４１】請求項５の単純マトリクス型液晶表示装置
の駆動方法によれば、たとえばデュアル・スキャン駆動
のＶＧＡなどにおいて、走査データ行列として、行次数
が２４４以上の４の倍数であり、かつ、列次数が２４４
以上の４の倍数であるような正規巡回形行列の第１列を
非走査列と入れ替え、２列毎に列符号反転し、全行数を
Ｎとしたとき、行全体をＮ／４行ずつ４等分に分割し、
各分割単位から１行ずつ隣り合うように行入れ替えした
ものを用いて全走査線同時駆動することにより、信号側
電極の周波数を低周波化し、かつ文字クロストークを低
減することができ、液晶表示装置の表示品位を損なうこ
とがなくなる。

【００４２】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図１１により説明する。すなわち、この単純マ
トリクス型液晶表示装置の駆動方法は、外部から入力さ
れる画像データ行列と走査データ行列とを演算して信号
データ行列を発生させ、走査データ行列に対応する電圧
を走査電極に印加するとともに、信号データ行列に対応
する電圧を信号電極に印加するものである。

【００４３】そして、走査データ行列の列数方向を走査
線の順とするとともに行数方向を時間軸とした場合、走
査データ行列として、駆動単位の走査線数より多い列次
数を持つ巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、１
または複数の任意の列で列符号反転し、さらに、各隣接
行を再び隣り合うことのないように散らばらせるように
行の入れ替えをしたものを用いて、走査線同時駆動する
ものである。

【００４４】第１の実施の形態では、画像データを２４
０行６４０列、走査データ行列を２５６行２５６列とし
ている。デュアル・スキャン型の単純マトリクス型液晶
表示装置でいうと、ＶＧＡ（６４０×４８０ドット）サ
イズの１パネル分、すなわち上下パネルのいずれか片側
分に相当する。第１の実施の形態における走査データ行
列は、以下のように生成する。第１に、最大長系列符号
法（参考文献「符号理論」、宮川洋ほか、昭晃堂刊、
ｐ．４５５）を用いて、行次数が２４４以上の４の倍数
であり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるよ
うな正規巡回形アダマール行列、すなわち図１に示す２
５６次の正規巡回形アダマール行列Ｈを得る。最大長系
列符号法は２のｋ乗次（ただしｋは１以上の整数）の正
規巡回形アダマール行列を生成できる。ただし、必ずし
も生成できるわけではない。アダマール行列は直交行列
の一種であり、任意の２つの行または列の交換や、任意
の行または列のすべての要素に−１を掛けた場合に、再
びアダマール行列になるという性質を有する。

【００４５】第２に、行列Ｈの第２列から第２４１列を
それぞれ順に第１列から第２４０列に並べ直すととも
に、第１列を第２４１列に並べ直し、図２に示す行列
Ｈ′を得る。行列Ｈをそのまま走査データ行列として使
用する場合、第１列の要素がすべて同一であるため走査
信号印加時に直流成分となり、他の走査線との周波数成
分差が大きくなるため大きな輝度差が生じるが、並べな
おしにより直流成分を２４１番以降の非走査領域に退避
できるため、表示むらを防止できる。アダマール行列の
性質より、行列Ｈ′もまたアダマール行列である。

【００４６】第３に、行列Ｈ′を１列毎に符号反転を行
うと図３の行列Ｎ″が生成される。行列Ｈ′をそのまま
走査データ行列として使用する場合、第１行の要素がす
べて同一であるため、ｔ（時間）＝０のときに走査線に
印加される信号がすべて同一になるため、フレームレス
ポンスを引き起こすが、任意の列の符号反転により、フ
レームレスポンスを防止できる。これもまた、アダマー
ル行列の性質により、行列Ｈ″はアダマール行列とな
る。なお、図２および図３の縦線は走査データ行列の原
形が正規直交関数であるがゆえに生じるものであり、一
列の要素すべてが同符号である列が生じ、線状になる。

【００４７】第４に行列Ｈ″を以下に示すように、行入
れ替えを行なうとこの実施の形態の走査データ行列が生
成される。行入れ替えは以下のように行なう。第１行か
ら第２５６行の行番号を０から２５５とし、行番号ｐを
ｎ（ｎは整数）で割った商をｑ、余りをｒとしたとき、
数１２で得られた行番号ｐ′の位置に新たに並べ直す。
この時、Ｎ＝２５６である。順次、行番号０から行番号
２５５まで繰り返す。

【００４８】

【数１２】

【００４９】Ｈ″を走査データ行列として用いた場合の
全白画像表示時の信号側波形を図４に示す。数１２で、
ｎ＝２とした場合の走査データ行列Ｍ（２）を走査デー
タ行列として用いた場合の全白画像表示時の信号側波形
を図５に示す。ｎ＝４とした場合の走査データ行列Ｍ
（４）を走査データ行列として用いた場合の全白画像表
示時の信号側波形を図６に示す。ｎ＝８とした場合の走
査データ行列Ｍ（８）を走査データ行列として用いた場
合の全白画像表示時の信号側波形を図７に示す。ｎ＝１
６とした場合の走査データ行列Ｍ（１６）を走査データ
行列として用いた場合の全白画像表示時の信号側波形を
図８に示す。 ｎ＝３２とした場合の走査データ行列Ｍ
（３２）を走査データ行列として用いた場合の全白画像
表示時の信号側波形を図９に示す。ｎ＝６４とした場合
の走査データ行列Ｍ（６４）を走査データ行列として用
いた場合の全白画像表示時の信号側波形を図１０に示
す。ｎ＝１２８とした場合の走査データ行列Ｍ（１２
８）を走査データ行列として用いた場合の全白画像表示
時の信号側波形を図１１に示す。

【００５０】図４より、行分割による並べ替えをしない
場合は、信号側電極に印加する波形の周波数成分が高周
波であることがわかる。一方、行を４分割する並べ替え
をしたＭ（４）を走査データ行列として用いた場合の１
フレーム期間の信号側電極印加波形は、分割しない場
合、すなわちＨ″を用いた場合の信号側電極印加波形の
周波数成分よりも低周波化されていることがわかる。こ
れにより、信号側電極印加電圧波形の歪みの走査側電極
印加波形への影響を低減でき、その結果、実効値の変動
を抑制し、縦横のクロストークを低減することができ
る。また、分割数の設定により、高周波化させることも
でき、これによるとフレームレスポンスを低減すること
ができる。このように、行方向の分割数を走査データ行
列の行次数にあわせて、調整することにより、クロスト
ークおよびフレームレスポンスをバランスよく低減する
ことができる。

【００５１】なお、第１の実施の形態において、列符号
反転は不規則に反転した場合でも同様の効果を得ること
ができる。また、走査データ行列として、平方剰余法
（参考文献「符号理論」、宮川洋ほか、昭晃堂刊、ｐ．
４５５〜４６０）により生成した画像データ行列よりも
大きい次数の正規巡回形アダマール行列をもとに、列入
れ替え、列符号反転を行ったものを使用した場合にも同
様の効果を得ることができる。

【００５２】この発明の第２の実施の形態を図１２ない
し図１７により説明する。すなわち、第２の実施の形態
では、画像データを２４０行６４０列、走査データ行列
を２５６行２５６列としている。デュアル・スキャン型
の単純マトリクス型液晶表示装置でいうと、ＶＧＡサイ
ズの１パネル分、すなわち上下パネルのいずれか片側分
に相当する。

【００５３】この第２の実施の形態における走査データ
行列Ｍは、以下のように生成する。第１に、最大長系列
符号法（参考文献「符号理論」、宮川洋ほか、昭晃堂
刊、ｐ．４５５）を用いて、行次数が２４４以上の４の
倍数であり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であ
るような正規巡回形行列、すなわち図１２に示す、２５
６次の正規巡回形アダマール行列Ｈを得る。最大長系列
符号法は２のｋ乗次（ただしｋは１以上の整数で）の正
規巡回形アダマール行列を生成できる。ただし、必ずし
も生成できるわけではない。アダマール行列は直交行列
の一種であり、任意の２つの行または列の交換や、任意
の行または列のすべての要素に−１を掛けた場合に、再
びアダマール行列になるという性質を有する。

【００５４】第２に、行列Ｈの第２列から第２４１列を
それぞれ順に第１列から第２４０列に並べ直すととも
に、第１列を第２４１列に並べ直し、図１３に示す行列
Ｈ′を得る。行列Ｈをそのまま走査データ行列として使
用する場合、第１列の要素がすべて同一であるため、走
査信号印加時に直流成分となり、他の走査線との周波数
成分差が大きくなるため大きな輝度差が生じるが、並べ
なおしにより直流成分を２４１番以降の非走査領域に退
避できるため表示むらを防止できる。アダマール行列の
性質より、行列Ｈ′もまたアダマール行列である。

【００５５】第３に、行列Ｈ′の１列毎に符号反転を行
うと、図１４の行列Ｈ″が生成される。行列Ｈ′をその
まま走査データ行列として使用する場合、第１行の要素
がすべて同一であるため、ｔ（時間）＝０のときに走査
線に印加される信号がすべて同一になるのでフレームレ
スポンスを引き起こすが、任意の列の符号反転によりフ
レームレスポンスを防止できる。そして、アダマール行
列の性質により行列Ｈ″はアダマール行列となる。

【００５６】第４に行列Ｈ″を行入れ替えを行なうと、
この第２の実施の形態の走査データ行列Ｍが生成され
る。行入れ替えは以下のように行なう。全行数Ｎ＝２５
６の第１行から第２５６行の行番号を０から２５５と
し、行番号ｐを分割数ｎ＝４で割った商をｑ、余りをｒ
としたとき、数１３で得られた行番号ｐ′の位置に新た
に並べ直す。この時、全行数Ｎ＝２５６、分割数ｎ＝４
てあるため、数１３を書き直すと数１４のようになる。
順次、行番号０から行番号２５５まで繰り返す。

【００５７】

【数１３】

【００５８】

【数１４】

【００５９】走査データ行列Ｍを図１５に示す。なお、
図１３〜図１５の縦線は走査データ行列の原形が正規直
交関数であるがゆえに生じるものであり、一列の要素の
すべてが同符号である列が生じ線状になる。行列Ｈ″を
走査データ行列として用いた場合の全白画像表示時の１
フレーム期間の信号側電極印加波形を図１６に示す。図
１６より、行分割による並べ替えをしない場合は、信号
側電極印加波形の周波数成分が高周波であることがわか
る。一方、走査データ行列Ｍを走査データ行列として用
いた場合の１フレーム期間の信号側電極印加波形を図１
７に示す。図１７より、行を４分割する並べ替えをした
場合は、分割しない場合、すなわち行列Ｈ″を用いた場
合の信号側電極印加波形の周波数成分よりの低周波化さ
れていることがわかる。このように、行方向の分割数を
４とした場合、信号側電極への印加波形の周波数成分を
低下させることができ、信号側電極印加波形の微分歪み
の走査側電極への影響が低減され、その結果として、縦
横のクロストークを低減することができる。

【００６０】また走査データ行列として平方剰余法によ
り導出した行列を用いた場合も同様の効果が得られる。
この発明の第３の実施の形態を図１８ないし図２３によ
り説明する。すなわち、この第３の実施の形態では、画
像データを２４０行６４０列、走査データ行列を２５６
行２５６列としている。デュアル・スキャン型の単純マ
トリクス型液晶表示装置でいうと、ＶＧＡサイズの１パ
ネル分、すなわち上下パネルの片側分に相当する。

【００６１】第３の実施の形態における走査データ行列
Ｍは、以下のように生成する。第１に、最大長系列符号
法（参考文献「符号理論」、宮川洋ほか、昭晃堂刊、
ｐ．４５５）を用いて、行次数が２５６以上の３２の倍
数であり、かつ、列次数が２５６以上の３２の倍数であ
るような正規巡回形アダマール行列、すなわち図１８に
示す２５６次の正規巡回形アダマール行列Ｈを得る。最
大長系列符号法は２のｋ乗次（ただしｋは１以上の整
数）の正規巡回形アダマール行列を生成できる。ただ
し、必ずしも生成できるわけではない。アダマール行列
は直交行列の一種であり、任意の２つの行または列の交
換や、任意の行または列のすべての要素に−１を掛けた
場合に、再びアダマール行列になるという性質を有す
る。

【００６２】第２に、行列Ｈの第２列から第２４１列を
それぞれ順に第１列から第２４０列に並べ直すととも
に、第１列を第２４１列に並べ直し、図１９に示す行列
Ｈ′を得る。行列Ｈをそのまま走査データ行列として使
用する場合、第１列の要素がすべて同一であるため、走
査信号印加時に直流成分となり、他の走査線との周波数
成分差が大きくなるので大きな輝度差が生じるが、並べ
なおしにより直流成分を２４１番以降の非走査領域に退
避できるため、表示むらを防止できる。アダマール行列
の性質より、行列Ｈ′もまたアダマール行列である。

【００６３】第３に、行列Ｈ′を１列毎に符号反転を行
うと図２０の行列Ｈ″が生成される。行列Ｈ′をそのま
ま走査データ行列として使用する場合、第１行の要素が
すべて同一であるため、ｔ（時間）＝０のときに走査線
に印加される信号がすべて同一になるため、フレームレ
スポンスを引き起こすが、任意の列の符号反転により、
フレームレスポンスを防止できる。そして、アダマール
行列の性質により行列Ｈ″はアダマール行列となる。

【００６４】第４に、行列Ｈ″の行入れ替えを行うと第
３の実施の形態の走査データ行列Ｍが生成される。行入
れ替えは以下のように行う。全行数Ｎ＝２５６の第１行
から第２５６行の行番号を０から２５５とし、行番号ｐ
を分割数ｎ＝３２で割った商をｑ、余りをｒとしたと
き、数１５で得られた行番号ｐ’の位置に新たに並べ直
す。この時、全行数Ｎ＝２５６、分割数ｎ＝３２である
から、数１５は数１６のように書き直せる。順次、行番
号０から行番号２５５まで繰り返す。

【００６５】

【数１５】

【００６６】

【数１６】

【００６７】走査データ行列Ｍを図２１に示す。なお、
図１９〜図２１の縦線は走査データ行列の原形が正規直
交関数であるがゆえに生じるものであり、一列の要素の
すべてが同符号である列が生じ線状になる。行列Ｈ″を
走査データ行列として用いた場合の全白画像表示時の１
フレーム期間の信号側電極印加波形を図２２に示す。図
２２より、行分割による並べ替えをしない場合は、信号
側電極印加波形の周波数成分が高周波であることがわか
る。一方、走査データ行列Ｍを走査データ行列として用
いた場合の１フレーム期間の信号側電極印加波形を図２
３に示す。図２３より、行を３２分割する並べ替えをし
た場合は、分割しない場合、すなわち行列Ｈ″を用いた
場合の信号側電極印加波形の周波数成分よりも低周波化
されていることがわかる。また、このように、行方向の
分割数を３２とした場合、液晶応答のフレームレスポン
スを発生させることなく縦横のクロストークを低減させ
ることができ、輝度の低下を防ぎつつ縦横のクロストー
クを低減することができる。

【００６８】また走査データ行列として平方剰余法によ
り導出した行列を用いた場合も同様の効果が得られる。
この発明の第４の実施の形態を図２４ないし図２９によ
り説明する。すなわち、この単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法は、画像データを２４０行６４０列、走
査データ行列を２５６行２５６列としている。デュアル
・スキャン型の単純マトリクス型液晶表示装置でいう
と、ＶＧＡサイズの１パネル分すなわち上下パネルのい
ずれか片側分に相当する。

【００６９】第４の実施の形態における走査データ行列
は以下のように生成する。第１に、最大長系列符号法
（参考文献「符号理論」、宮川洋ほか、昭晃堂刊、ｐ．
４５５）を用いて、行次数が２４４以上の４の倍数であ
り、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるような
正規巡回形アダマール行列、すなわち図２４に示す２５
６次の正規巡回形アダマール行列Ｈを得る。最大長系列
符号法は２のｋ乗次（ただしｋは１以上の整数）の正規
巡回形アダマール行列を生成できる。ただし、必ずしも
生成できるとは限らない。アダマール行列は直交行列の
一種であり、任意の２つの行または列の交換や、任意の
行または列のすべての要素に−１を掛けた場合に、再び
アダマール行列になるという性質を有する。

【００７０】第２に、行列Ｈの第２列から第２４１列を
それぞれ順に第１列から第２４０列に並べ直すととも
に、第１列を第２４１列に並べ直し、図２５に示す行列
Ｈ′を得る。行列Ｈをそのまま走査データ行列として使
用する場合、第１列の要素がすべて同一であるため走査
信号印加時に直流成分となり、他の走査線との周波数成
分差が大きくなるため大きな輝度差が生じるが、並べな
おしにより直流成分を２４１番以降の非走査領域に退避
できるため、表示むらを防止できる。アダマール行列の
性質より、行列Ｈ′もまたアダマール行列である。

【００７１】第３に、行列Ｈ′を１列毎に符号反転を行
うと図２６の行列Ｈ″が生成される。行列Ｈ′をそのま
ま走査データ行列として使用する場合、第１行の要素が
すべて同一であるため、ｔ（時間）＝０のときに走査線
に印加される信号がすべて同一になるため、フレームレ
スポンスを引き起こすが、任意の列の符号反転によりフ
レームレスポンスを防止できる。これもまた、アダマー
ル行列の性質により行列Ｈ″はアダマール行列となる。

【００７２】第４に、行列Ｈ″を行入れ替えを行うと第
４の実施の形態の走査データ行列が生成される。行入れ
替えは以下のように行う。全行数Ｎ＝２５６の第１行か
ら第２５６行の行番号を０から２５５とし、行番号ｐを
分割数ｎ＝４で割った商をｑ、余りをｒとしたとき、数
１７で得られた行番号ｐ’の位置に新たに並べ直す。こ
の時、全行数Ｎ＝２５６、分割数ｎ＝４であるから、数
１７は数１８のように書き直せる。順次、行番号０から
行番号２５５まで繰り返す。

【００７３】

【数１７】

【００７４】

【数１８】

【００７５】走査データ行列Ｍを図２７に示す。なお、
図２５〜図２７の縦線は走査データ行列の原形が正規直
交関数であるがゆえに生じるものであり、一列の要素の
すべてが同符号である列が生じ線状になる。行列Ｈ″を
走査データ行列として用いた場合の１フレーム期間の信
号側電極印加波形を図２８に示す。図２８より、行分割
による並べ替えをしない場合は、信号側電極印加波形の
周波数成分が高周波であることがわかる。一方、走査デ
ータ行列Ｍを走査データ行列として用いた場合の１フレ
ーム期間の信号側電極印加波形を図２９に示す。図２９
より、行を４分割する並べ替えをした場合は、分割しな
い場合すなわちＨ″を用いた場合の信号側電極印加波形
の周波数成分よりの低周波化されていることがわかる。
これにより、信号側電極印加波形の歪みの走査側電極印
加波形への影響を低減することができ、実効値の変動を
抑制し、縦横のクロストークを低減することができる。
このように、行方向の分割数を４とした場合、信号側電
極への印加波形の周波数成分を低下させることができ、
その結果として縦横のクロストークを低減することがで
きる。さらに、２列毎の列符号反転を行なっているた
め、１ライン毎の白黒縞模様によって生じる文字クロス
トークを防止することができる。

【００７６】また、走査データ行列として平方剰余法に
より導出した行列を用いた場合も同様の効果が得られ
る。

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の単純マトリクス型液晶表
示装置の駆動方法によれば、信号側電極の印加波形の周
波数を制御することができ、クロストークを低減するこ
とができ、液晶表示装置の表示品位を損なうことがなく
なる。請求項２記載の単純マトリクス型液晶表示装置の
駆動方法によれば、請求項１と同効果がある。

【００７８】請求項３記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法によれば、たとえばデュアル・スキャン
駆動のＶＧＡなどにおいて、走査データ行列として、行
次数が２４４以上の４の倍数であり、かつ、列次数が２
４４以上の４の倍数であるような正規巡回形行列の第１
列を非走査列と入れ替え、１または複数の任意の列で列
符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ／４行
ずつ４等分に分割し、各分割単位から１行ずつ隣り合う
ように行入れ替えしたものを用いて全走査線同時駆動す
ることにより、信号側電極の周波数を低周波化すること
ができ、縦クロストークおよび横すじを低減することが
でき、液晶表示装置の表示品位を損なうことがなくな
る。

【００７９】請求項４記載の単純マトリクス型液晶表示
装置の駆動方法によれば、たとえばデュアル・スキャン
駆動のＶＧＡなどにおいて、走査データ行列として、行
次数が２５６以上の３２の倍数であり、かつ、列次数が
２５６以上の３２の倍数であるような正規巡回形行列の
第１列を非走査列と入れ替え、１または複数の任意の列
で列符号反転し、全行数をＮとしたとき、行全体をＮ／
３２行ずつ３２等分に分割し、各分割単位から１行ずつ
隣り合うように行入れ替えしたものを用いて全走査線同
時駆動することにより、信号側電極の周波数を低周波化
し、かつフレームレスポンスを抑制することができ、縦
クロストークおよび横すじを低減することができ、液晶
表示装置の表示品位を損なうことがなくなる。請求項５
の単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法によれば、
たとえばデュアル・スキャン駆動のＶＧＡなどにおい
て、走査データ行列として、行次数が２４４以上の４の
倍数であり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であ
るような正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替
え、２列毎に列符号反転し、全行数をＮとしたとき、行
全体をＮ／４行ずつ４等分に分割し、各分割単位から１
行ずつ隣り合うように行入れ替えしたものを用いて全走
査線同時駆動することにより、信号側電極の周波数を低
周波化し、かつ文字クロストークを低減することがで
き、液晶表示装置の表示品位を損なうことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１の実施の形態における単純
マトリックス型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行
列Ｍの元になる正規巡回形アダマール行列Ｈを示す図で
ある。

【図２】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成する
過程で発生する直交行列Ｈ′を示す図である。

【図３】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成する
過程で発生する直交行列Ｈ″を示す図である。

【図４】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成する
過程で発生する直交行列Ｈ″を走査データ行列として駆
動する時の信号側電極印加電圧波形の一例を示す示す図
である。

【図５】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（２）を走
査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波
形の一例を示す示す図である。

【図６】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（４）を走
査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波
形の一例を示す示す図である。

【図７】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（８）を走
査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波
形の一例を示す示す図である。

【図８】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（１６）を
走査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧
波形の一例を示す示す図である。

【図９】第１の実施の形態における単純マトリックス型
液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（３２）を
走査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧
波形の一例を示す示す図である。

【図１０】第１の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（６４）
を走査データ行列として駆動する時の信号側電極印加電
圧波形の一例を示す示す図である。

【図１１】第１の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍ（１２
８）を走査データ行列として駆動する時の信号側電極印
加電圧波形の一例を示す示す図である。

【図１２】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍの元にな
る正規巡回形アダマール行列Ｈを示す図である。

【図１３】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ′を示す図である。

【図１４】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を示す図である。

【図１５】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを示す図
である。

【図１６】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を走査データ行列として
駆動する時の信号側電極印加電圧波形の一例を示す図で
ある。

【図１７】第２の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを走査デ
ータ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波形の
一例を示す図である。

【図１８】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍの元にな
る正規巡回形アダマール行列Ｈを示す図である。

【図１９】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ′を示す図である。

【図２０】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を示す図である。

【図２１】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを示す図
である。

【図２２】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を走査データ行列として
駆動する時の信号側電極印加電圧波形の一例を示す図で
ある。

【図２３】第３の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを走査デ
ータ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波形の
一例を示す図である。

【図２４】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍの元にな
る正規巡回形アダマール行列Ｈを示す図である。

【図２５】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ′を示す図である。

【図２６】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を示す図である。

【図２７】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを示す図
である。

【図２８】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを生成す
る過程で発生する直交行列Ｈ″を走査データ行列として
駆動する時の信号側電極印加電圧波形の一例を示す図で
ある。

【図２９】第４の実施の形態における単純マトリックス
型液晶表示装置の駆動方法の走査データ行列Ｍを走査デ
ータ行列として駆動する時の信号側電極印加電圧波形の
一例を示す図である。

【図３０】従来例の単純マトリックス型液晶表示装置の
駆動方法を示す図である。

【図３１】従来例の階調表示のための補正項の挿入を示
す図である。

【図３２】従来例の隣接走査線間の駆動波形ＨＩ／ＬＯ
の切り替わり回数差を示した図である。

【図３３】従来例の信号側電極への印加電圧波形の一例
を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 武志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−160389（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−101505（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−211420（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−347751（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−76725（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−140931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 545 G09G 3/36

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から入力される画像データ行列と走
   査データ行列とを演算して信号データ行列を発生させ、
   前記走査データ行列に対応する電圧を走査電極に印加す
   るとともに、前記信号データ行列に対応する電圧を信号
   電極に印加する単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方
   法であって、 前記走査データ行列の列数方向を走査線の順とするとと
   もに行数方向を時間軸とした場合、 前記走査データ行列として、駆動単位の走査線数より多
   い列次数を持つ巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替
   え、１または複数の任意の列で列符号反転し、さらに、
   各隣接行を再び隣り合うことのないように散らばらせる
   ように行の入れ替えをしたものを用いて、走査線同時駆
   動することを特徴とする単純マトリクス型液晶表示装置
   の駆動方法。
2. 【請求項２】 行の入れ替えを、全行数をＮとし、Ｎの
   平方根以下でかつＮの約数である任意の整数をｎとし、
   行番号をｎで割った商をｑとし、余りをｒとしたとき
   に、新行番号がｑ＋ｒ×Ｎ／ｎとなるように行う請求項
   １記載の単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 駆動単位の走査線数が２４０であり、外
   部から入力される画像データ行列と走査データ行列とを
   演算して信号データ行列を発生させ、前記走査データ行
   列に対応する電圧を走査電極に印加するとともに、前記
   信号データ行列に対応する電圧を信号電極に印加する単
   純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、 前記走査データ行列の列数方向を走査線の順とするとと
   もに行数方向を時間軸とした場合、 走査データ行列として、行次数が２４４以上の４の倍数
   であり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるよ
   うな正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、１
   または複数の任意の列で列符号反転し、全行数をＮと
   し、行番号を４で割った商をｑとし、余りをｒとしたと
   きに、新行番号をｑ＋ｒ×Ｎ／４とするように行なわれ
   ることを特徴とする単純マトリクス型液晶表示装置の駆
   動方法。
4. 【請求項４】 駆動単位の走査線数が２４０であり、外
   部から入力される画像データ行列と走査データ行列とを
   演算して信号データ行列を発生させ、前記走査データ行
   列に対応する電圧を走査電極に印加するとともに、前記
   信号データ行列に対応する電圧を信号電極に印加する単
   純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、 前記走査データ行列の列数方向を走査線の順とするとと
   もに行数方向を時間軸とした場合、 走査データ行列として、行次数が２５６以上の３２の倍
   数であり、かつ、列次数が２５６以上の３２の倍数であ
   るような正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替
   え、１または複数の任意の列で列符号反転し、全行数を
   Ｎとし、行番号を３２で割った商をｑとし、余りをｒと
   したときに、新行番号をｑ＋ｒ×Ｎ／３２とするように
   行なわれることを特徴とする単純マトリクス型液晶表示
   装置の駆動方法。
5. 【請求項５】 駆動単位の走査線数が２４０であり、外
   部から入力される画像データ行列と走査データ行列とを
   演算して信号データ行列を発生させ、前記走査データ行
   列に対応する電圧を走査電極に印加するとともに、前記
   信号データ行列に対応する電圧を信号電極に印加する単
   純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、 前記走査データ行列の列数方向を走査線の順とするとと
   もに行数方向を時間軸とした場合、 走査データ行列として、行次数が２４４以上の４の倍数
   であり、かつ、列次数が２４４以上の４の倍数であるよ
   うな正規巡回形行列の第１列を非走査列と入れ替え、２
   列毎に列符号反転し、全行数をＮとし、行番号を４で割
   った商をｑとし、余りをｒとしたときに、新行番号をｑ
   ＋ｒ×Ｎ／４とするように行なわれることを特徴とする
   単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法。