(57)【要約】【課題】  単純マトリクス型の液晶表示装置の応答特性を改善し、動画表示における画質を向上させる液晶表示回路を提供する。【解決手段】  複数の走査電極と複数のデータ電極とが互いに交差するように配置され、走査及びデータ両電極の交差部に対応して画素がマトリクス状に配列された表示パネル部を有する単純マトリクス型表示装置の駆動制御回路であり、１画面分のデータを記憶するメモリ部と、現フレームの画像データとメモリ部に記憶された直前のフレームの比較画像データとから表示用駆動データを生成する演算回路部とを有し、演算回路部が、現フレームの画像データと比較画像データとの画素毎の差分が設定値以上あった場合、予め設定された補正値を、現フレームの画像データに対して加減算し、表示用駆動データとし出力するとともに、この表示用駆動データを比較画像データとしてメモリ部に記憶させる。【選択図】    図１
2007225746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極と複数のデータ電極とが互いに交差するように配置され、前記走査及びデータ両電極の交差部に対応して画素がマトリクス状に配列された表示パネル部を有する単純マトリクス型表示装置の駆動制御回路であり、
１画面分のデータを記憶するメモリ部と、
現フレームの画像データと前記メモリ部に記憶された直前のフレームの比較画像データとから表示用駆動データを生成する演算回路部と
を有し、
前記演算回路部が、前記現フレームの画像データと前記比較画像データとの画素毎の差分が設定値以上あった場合、予め設定された補正値を、現フレームの画像データに対して加減算し、表示用駆動データとし出力するとともに、この表示用駆動データを比較画像データとして前記メモリ部に記憶させることを特徴とする液晶表示回路。
【請求項２】
前記補正値の絶対値が、差分と比較する設定値の絶対値より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記演算回路部が、内部記憶部にフレーム周期毎に、対応するフレーム周期にて測定された最適な補正値を記憶しており、外部からのフレーム周期の設定により、設定されたフレーム周期に対応する値として、前記内部記憶部から読み出して、表示用駆動データの生成を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示回路。
【請求項４】
前記表示パネル部に温度測定手段がさらに設けられ、前記演算回路部が温度測定手段の測定結果である温度データに応じて、フレーム周期毎に記憶された補正係数から、前記温度データに対応した補正係数を選択して、表示用駆動データの生成を行うことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示回路。
【請求項５】
前記設定値および補正値は、可変可能なレジスタに保存され、設定値を外部から任意に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液晶表示回路。
【請求項６】
前記演算回路部が、外部からの制御データにより、補正係数を用いた表示用駆動データの演算処理をするモードと、演算処理をしない通常のモードとを切り替えるモード設定レジスタを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶表示回路。
【請求項７】
前記単純マトリクス型表示装置は、ＳＴＮ液晶を用いたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶表示回路。
【請求項８】
前記駆動制御の駆動方法は、線順次選択またはマルチライン選択であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の液晶表示回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器に用いる液晶表示装置の液晶表示パネルの駆動を行う液晶表示回路に係わり、単純マトリックス構造を有するLCD（液晶表示デバイス）パネルの駆動電圧に補正値を加えて駆動補償する駆動制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
単純マトリックス構造を持つ液晶表示装置の駆動方法として、線順次駆動方法とマルチライン駆動方法（以下、ＭＬＡ駆動法）がある。以下、図面を参照してこの方式を説明する。
液晶の駆動方法は非特許文献１の第６章第２節に記載されているように、電圧平均化法によるマルチプレクス駆動が知られている。
図２は単純マトリックス型の液晶素子等を電圧平均化法により、マルチプレッスス駆動する場合の従来の駆動方法の一例を示す印加電圧波形図である。また、図３は単純マトリックス型液晶素子の平面視の構成を示す概念図である。（図２，図４，図６，図７は、縦軸が信号レベルであり、横軸が時刻を示している。）
【０００３】
図２の符号２１及び２２は、それぞれ図３に示す走査電極Ｙ１・３１及びＹ２・３２に印加する電圧波形を示している。また、図２の符号２３及び２４は、それぞれ図３に示す信号電極Ｘ１・３４及びＸ２・３５に印加する電圧波形であり、同符号２５は図３の走査電極Ｙ１・３１と信号電極Ｘ２・３５とが交差する画素に印加される電圧波形を示している。
本実施形態は走査電極Ｙ１，Ｙ２，‥‥，Ｙｎを、１ラインずつ順次選択して走査電圧を印加すると共に、その選択された走査電極上の各画素がオンかオフかによって、それに応じた信号電圧を各信号電極Ｘ１，Ｘ２，‥‥，Ｘｍに印加することによって駆動するものである。
【０００４】
また、線順次駆動方法として、低消費電力が可能な駆動法としてスマート・アドレッシング駆動方法（以下、ＳＡ駆動法）がある。図４にＳＡ駆動法の一例を示す電圧波形であり、電圧平均化法とＳＡ駆動法は、いずれも各行電極を順次１本づつ選択し、選択されるタイミングに合わせて全列電極にＯＮ／ＯＦＦに相当するデータ信号を与えるものであるが、隣り合うフレームのコモンの非選択レベルが前者では異なり、後者では同様である。
図４の符号４１，４２はそれぞれ図３の走査電極Ｙ１・３１及びＹ２・３２に印加する電圧波形であり、同図４は図３の信号電極Ｘ２・３５に印加する電圧波形であり、同符号４４は図３の走査電極Ｙ１・３１と信号電極Ｘ２・３５とが交差する画素に印加される合成電圧波形を示している。
図２の符号２５及び図４の符号４４の両者ともに、交差した合成波形は同様の波形となる。
【０００５】
一方、ＭＬＡ駆動法は、複数ライン同時選択法とも呼ばれるものであり、複数の行電極（走査電極）を同時に選択することにより、各画素の駆動の高周波数化を図り、電圧平均化法で問題となるフレーム応答現象の抑制と駆動電圧とを低く抑えることが可能とすることにより、低消費電力化が可能である。ここで、複数の行電極を同時に選択しながら、かつ各画素を独立に表示させるようにするため、ＭＬＡ駆動法には独特の工夫が採用されている。
上記ＭＬＡ駆動法の工夫とは、直交関数の組により表される複数の行信号を、選択時間毎に組順次で行電極群に印加する組順次走査を行うと共に、直交関数の組と選ばれた画素データの組との積和演算を逐次行い、その結果に応じた電圧レベルを有する列信号を前記組順次走査に同期して前記選択時間中に列電極群に印加するという手法である（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
以下に、上記マルチプレックス駆動を利用して液晶表示素子に画像表示する場合について具体的に図面を参照して説明する。
図５は画像を液晶素子に表示する場合に用いる駆動制御回路を示すブロック図である。例えば、液晶表示素子１８のドットごとに画像を表示する場合、画像出力プロセッサー１１は、ＬＣＤコントローラ１０８に対して、液晶表示素子１８に表示する画像データ１０１を転送する。
画像出力プロセッサー１１は、上記画像データ１０１をシリアル通信またはパラレル通信により高速転送する。
【０００７】
ＬＣＤコントローラ１０８は、データ信号１０５を生成し、Ｘ駆動回路１６へ転送する。Ｘ駆動回路１６は、電源回路１５から定電圧が供給され適切な駆動波形を、液晶表示素子１８の列電極へ印加する。このとき、ＬＣＤコントローラ１０８は、走査信号１０６をＹ駆動回路１７へ転送する。
Ｙ駆動回路１７は、電源回路１５から定電圧が供給され適切な走査駆動波形を液晶表示素子１８の行電極へ印加する。
【０００８】
上述した動作がＬＣＤコントローラ１０８において同期しながら駆動されることにより、Ｘ駆動回路１６及びＹ駆動回路１７各々により印加される波形の合成駆動波形が液晶表示素子１８の各画素に対して印加され、画像として表示される。
上記合成駆動波形は、図２の走査電極Ｙ１・３１と信号電極Ｘ２・３５との各々の波形による合成電極電圧波形２５と同様な波形を示す。
通常１枚（１フレーム）の画像を表示する場合、画像出力プロセッサー１１が常に出力制御を行う場合と、ＬＣＤコントローラ１０８が１枚分の画像を保存する記憶素子（メモリ１４）を有し、画像を参照しながら信号を駆動回路へ一定期間毎に出力する。
【０００９】
一般的には、環境光としての蛍光灯等の干渉を避けるために、７０Ｈｚ程度の周期で行われている。低粘度の液晶材料や狭ギャップにした液晶表示素子の場合には、フレーム応答という課題があるため、表示周期を７０Ｈｚ〜３００Ｈｚにする場合もある。
また、１枚以上の連続した画像を表示する（動画を表示する）場合、画面の切り換わりまでに印加を完了する必要がある。
通常の動画表示の場合、１秒間に１０枚以上の表示を行うと違和感なく動画として表示することができる。
【００１０】
例えば、１秒間に１０枚のフレームを連続して表示する場合は、表示１００ｍｓｅｃ毎に表示が切り換わる（フレーム周期が１００ｍｓｅｃ）。
また、１秒間に２０枚のフレームを連続して表示する場合は、５０ｍｓｅｃ毎に表示が切り換わる。同様に、１秒間に３０枚のフレームを連続して表示する場合は３３ｍｓｅｃ毎に表示が切り換わる。
ここで、１秒間に６０枚のフレームの連続表示までは、１画面書き換える周波数が７０Ｈｚ程度でも問題なく出力することが可能である。
【００１１】
したがって、９０°ねじれのＴＮ液晶にＴＦＴ素子を具備した液晶表示素子においては、画素の液晶の配向変化の応答速度が速いため、３０ｍｓｅｃ程度であれば問題なく、画像を表示することが可能であり、残像も発生しないスムーズな動画表示が可能である。
しかしながら、液晶表示素子が単純マトリックス型の液晶のねじれが１８０°〜２７０°あるスーパーネマティック液晶（ＳＴＮ）の場合、液晶の配向変化の応答速度が遅く、画像の切り換えに十分に追従しない場合もあり、連続画像を表示した場合残像が発生しぼやけた動画表示にみえてしまう。
【００１２】
このような場合は、液晶材料の低粘度化や狭Ｇａｐにすることにより高速化が可能であり、画像の切り換わり期間内に応答が完了すれば残像が発生ぜずスムーズな動画表示が可能である。
【特許文献１】特開平０６−２７９０７号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４８２号公報
【非特許文献１】日本学術振興会第１４２委員会編「液晶デバイスハンドブック」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来例においては、連続した画像を表示する際、各画素における全ＯＮ、全ＯＦＦの応答が次の画面へ切り換わるまでに完了したとしても、実際の動画表示する場合、残像が発生してしまうことである。
すなわち、連続した画像の切り換わり期間内において、画素の液晶層の光学特性（例えば透過率）を完全に変化させることは、表示画像によっては困難な場合がある。例えば、透過率２５％の黒色表示の状態から、透過率７５％の中間色表示の状態まで変化させるため，０％から１００％の応答速度より比較的長い時間を要してしまう。
【００１４】
このため、残像が発生してしまい、動画がスムーズに見ることができない。この理由としては、液晶の応答速度が電界強度に比例するため、中間階調から中間階調へ切り換わる応答は、電界強度が低くなるために、０％から１００％の応答速度に比較して遅くなる傾向にある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、単純マトリックス構造を有するＬＣＤパネルの駆動電圧に補正値を加えて駆動補償することにより中間階調の応答速度を高速化する駆動制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の液晶表示回路は、複数の走査電極と複数のデータ電極とが互いに交差するように配置され、前記走査及びデータ両電極の交差部に対応して画素がマトリクス状に配列された表示パネル部を有する単純マトリクス型表示装置の駆動制御回路であり、１画面分のデータを記憶するメモリ部と、現フレームの画像データと前記メモリ部に記憶された直前のフレームの比較画像データとから表示用駆動データを生成する演算回路部とを有し、前記演算回路部が、前記現フレームの画像データと前記比較画像データとの画素毎の差分が設定値以上あった場合、予め設定された補正値を、現フレームの画像データに対して加減算し、表示用駆動データとし出力するとともに、この表示用駆動データを比較画像データとして前記メモリ部に記憶させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の液晶表示回路は、前記補正値の絶対値が、差分と比較する設定値の絶対値より小さいことを特徴とする。
本発明の液晶表示回路は、前記演算回路部が、内部記憶部にフレーム周期毎に、対応するフレーム周期にて測定された最適な補正値を記憶しており、外部からのフレーム周期の設定により、設定されたフレーム周期に対応する値として、前記内部記憶部から読み出して、表示用駆動データの生成を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明の液晶表示回路は、前記表示パネル部に温度測定手段がさらに設けられ、前記演算回路部が温度測定手段の測定結果である温度データに応じて、フレーム周期毎に記憶された補正係数から、前記温度データに対応した補正係数を選択して、表示用駆動データの生成を行うことを特徴とする。
本発明の液晶表示回路は、前記設定値および補正値は、可変可能なレジスタに保存され、設定値を外部から任意に設定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の液晶表示回路は、前記演算回路部が、外部からの制御データにより、補正係数を用いた表示用駆動データの演算処理をするモードと、演算処理をしない通常のモードとを切り替えるモード設定レジスタを有することを特徴とする。
本発明の液晶表示回路は、前記単純マトリクス型表示装置は、ＳＴＮ液晶を用いたことを特徴とする。
本発明の液晶表示回路は、前記駆動制御の駆動方法は、線順次選択またはマルチライン選択であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、１画面分のデータを記憶するメモリ部と現フレームの画像データとメモリ部に記憶された画像データから表示用駆動データを生成する演算回路部を有し，前記演算回路部は，前記現フレームの画像データとメモリ部に記憶された画像データの画素ごとの差分が設定値以上あった場合に補正値を現フレームの画像データに加減算した値を前記メモリ部に記憶させることである。
言い換えると、画像出力プロセッサーから１画素分のデータが送られてくると、メモリ部の書き込む位置のデータを先に読み出し、両データの差分が設定値より大きくプラスの場合は一定の補正値を加え、マイナスの場合は引いた値を新しいデータとし、小さかった場合は加減算しない値を新しいデータとして前記メモリ部の読み出した位置に書き込むことを繰り返して１画面分のデータ転送をおこなう。
したがって、常に補正された画像データが記憶されるため、設定値に対して補正値が大きいと、演算時に表示用駆動データが回路のビット数を超えて、急激に値が変化する発振を防ぐために、前記設定値より前記補正値が小さいことが必要条件となる。
【００２０】
また、本発明の液晶表示回路は、従来のＬＣＤコントローラドライバに対して、上述した演算回路部を加え、メモリ部として、ＬＣＤコントローラドライバに内臓されているメモリを用いることを特徴とする。
これにより、本発明の液晶表示回路は、ＬＣＤコントローラドライバに内臓させることができ、１つのＩＣでの構成が可能である。
【００２１】
また、本発明の液晶表示回路は、前記設定値および補正値は、可変可能なレジスタに保存されることを特徴とする。
これにより、本発明の液晶表示回路は、前記設定値と前記補正値をレジスタを用いて可変可能にすることができる。外部からの調整及び制御も可能である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の液晶表示回路は、画像データを補正する演算回路部を用い、補正値により表示用駆動データを算出することにより、透過率２５％の黒表示状態から、透過率７５％の中間調表示に変化させた場合などの階調間において、画像の変化する応答速度を、透過率０％黒表示から透過率１００％へ変化させた時とほぼ同等にすることが可能となり、動画表示を行っても残像が発生しなくスムーズに表示することができる。
【００２３】
また、本発明の液晶表示回路は、静止画を表示する場合には、通常モードに切り替えて、１回転送するか、もしくは演算処理モードで２回同じ画像を転送することにより演算処理をしていない画像を表示させることができる。
また、本発明の液晶表示回路は、液晶パネルを駆動するＬＣＤコントローラドライバに搭載されたメモリを用いるため、ＩＣ（集積回路）のチップ面積を小さくでき、製造コストを従来と同様に生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一の実施形態による液晶表示回路を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成例を示すブロック図である。従来例（図５）と異なる点は、補正値により画像データを補正する演算を行う画像補正演算回路部１２が設けられたことと、メモリ１４内に直前のフレームにて表示された各画素の画像データが、比較画像データ１０３として記憶されていることである。第１の実施形態と同様な構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
この図において、画像出力プロセッサー１１は、連続した画像データ１０１を画像補正演算回路部１２、タイミング信号１０２を同期信号発生回路１３へ入力する。
電源回路１５は、定電圧電源線１０７を介して、Ｘ駆動回路１６及びＹ駆動回路１７に対して駆動のための電圧を供給している。また、本実施形態の液晶表示パネル１８にはＳＴＮ液晶が用いられている。
【００２５】
画像補正演算回路部１２は、メモリ１４に保存されている画像データ１０３（直前のフレームの対応する位置の画素の画像データ、比較画像データ）を読み出し、入力される画像データ１０１と比較／判断を行い、補正処理後のデータ１０４（表示用駆動データ）を、メモリ１４における各画素の対応するアドレス位置に保存する（比較した比較データ１０３を読み出した位置に重ね書きする）。
すなわち、画像補正演算回路部１２は、画像データ１０１が画素単位にて入力されると、メモリ１４から対応する位置の画素の記憶画像データ１０３を読み出し、入力された画像データ１０１との差分を取る。
【００２６】
ここで、画像補正演算回路部１２は、設定値レジスタに記憶されている設定値を読み出し、差分の絶対値が設定されている設定値を超えるか否かを検出し、差分の絶対値が設定値を超えていた場合、補正値を用いた補正処理を画像データ１０１に対して行い、一方、差分の絶対値が設定値以下である場合、画像データ１０１に対する補正処理を行わない。この設定値は、利用者が表示パネルに表示される画像の画質を見て、例えば、サンプルの動画像を見つつ調整して、適時、好みに合わせて設定値レジスタに記憶させておく。
この設定値レジスタは書き換え可能であり、利用者が変更しない場合、工場出荷じにおける作業員のテスト結果により、見やすい表示となるよう調整された設定値が記憶されている。
【００２７】
また、上記補正値は、フレーム周期及び温度によって、液晶の配向測度を変化させるために調整する必要があるため、フレーム周期毎に温度特性に応じて測定された値、すなわち、フレーム周期及び温度に対応した最適値として、メモリ１４内部に記憶されている。このため、液晶パネル部１８には、図示しない温度測定手段が設けられ、温度を測定して温度データとして、画像補正演算回路部１２に出力している。
これにより、画像補正演算回路部１２は、利用者が入力するフレーム周期に対応した補正値群から、入力される温度データに対応した補正値を選択して読み出し、画像データ１０１の補正演算の処理を行う。
【００２８】
また、補正値は、上記設定値（の絶対値）に対して小さな値、すなわち設定値未満に設定されている。例えば、画像データの階調度が２５６階調の場合、設定値が「４」である場合、補正値は「３」、「１」小さい値に設定されている（設定値から「１」減算した数値を補正値としている）。このため、外部から利用者が設定値を変更する場合、設定値の下限値が工場出荷時の数値となり、それ以下には設定できないようになっている。補正値は、設定値に対応して補正する構成としても良いし、補正値は変更しないようにしてもよい。
【００２９】
また、画像補正演算回路部１２は、上記差分の絶対値が設定値以上であることを検出したとき、差分が正の値か負の値かを検出し、正の値であることを検出した場合、補正値を画像データ１０１に加算し、加算結果を表示用駆動データとして出力し、一方、負の値であることを検出した場合、画像データ１０１から補正値を減算して、減算結果を表示用駆動データとして出力する。
このとき、画像補正演算回路部１２は、算出した表示用駆動データ１０４をメモリ１４の対応する画素の位置のアドレスに対し、記憶画像データ１０３として記憶させる。
【００３０】
また、画像補正演算回路部１２は、外部からの制御データにより、補正係数を用いた表示用駆動データの演算処理をする補正処理モードと、演算処理をしない通常のモードとを切り替えるモード設定レジスタを有している。
すなわち、画像補正演算回路部１２は、モード設定レジスタが補正処理モードと通常のモードとのいずれかの設定かを検出し、補正処理モードであることを検出すると、上述してきたような画像データ１０１の補正処理を行い、一方、通常のモードであることを検出すると補正しないまま画像データ１０１をメモリ１４へ書き込む。
【００３１】
上述した構成において、同期発生回路１３は、Ｘ駆動回路１６に記憶されている表示用駆動データ１０４を表示データ１０５として読み出し、Ｘ駆動回路１６へ出力し、Ｙ駆動回路１７で走査電極線に対して走査信号が出力されるタイミングで、Ｘ駆動回路１６の対応するデータ電極線へそれぞれ表示データ１０５を出力して、表示パネル１８の各画素の表示駆動処理を行う。
また、上述した構成は、同期発生回路１３の出力する同期信号１０６に同期して、Ｙ駆動回路１７が１本の走査電極配線に走査信号を順次出力する線順次選択の構成としても良いし、また複数の走査電極配線に対して同時に走査信号を出力するマルチライン選択の構成としても良い。
【００３２】
以下に、上述した構成の動作を示す。例えば、単純マトリックス駆動の階調表示を行う際、例えば５万６千５３６色表示の場合は、赤３２階調、緑６４階調、青３２階調の階調度表現が可能である。この階調度の情報を有する画像データは、赤５ｂｉｔ、緑６ｂｉｔ、青５ｂｉｔのトータル１６ｂｉｔで構成されている。
したがって、画像補正演算回路部１２は、補正値を用いた補正処理の演算を、各色画素ごとに処理する構成が好ましい（ＲＧＢの各色成分毎に補正値が設定されている）。画像出力プロセッサー１１は、上記画像データ１０１を、シリアルまたはパラレル通信によっても転送可能であり、タイミング信号１０２と同期しながら転送している。
【００３３】
画像データ１０１が１６ｂｉｔの場合、たとえば透過率２５％の暗いグレー画像データを、赤及び青のデータがそれぞれ３２階調あるうちの８階調目、緑は１６階調目とする。
透過率７５％の明るいグレー画像データを３２階調あるうちの２４階調目と４８階調目とする。透過率２５％の画像データ１２は１６進数で４１０８ｈとなる。ここで、上記画像データ１０１の構造は、上位１６から１２ｂｉｔまでの５ｂｉｔ分を赤色データ、１１ｂｉｔから６ｂｉｔまでの６ｂｉｔ分を緑色データ、５ｂｉｔから下位１ｂｉｔまでの５ｂｉｔ分を青データとして１６進数で表す。
【００３４】
透過率７５％の画像データ１２は、１６進数でＣ６１８ｈとなる。通常１画素を０％から１００％へ画像変化させた場合、画像データ１０１は、００００ｈからＦＦＦＦｈ、１００％から０％へ画像を変化させた場合ＦＦＦＦｈから００００ｈへ切り換えが行われる。
また、２５％から７５％へ画像を変化させた場合、画像データ１０１は４２０８ｈからＣ６１８ｈへまたその逆はＣ６１８ｈから４２０８ｈへ切り換えが行われる。
上述した動作が秒間１０回以上で連続的におこなわれると、画像として点滅したように見える。
【００３５】
ちなみに、この透過率変化した時間を応答速度とよぶ。応答速度は、全非選択波形を印加した時の透過率を０％レベル、全選択波形を印加したときの透過率を１００％レベルと規格し、レベル１０％〜レベル９０％の透過率変化時間をＴｏｎ、レベル９０％からレベル１０％の透過率変化時間をＴｏｆｆと定義する。
同様に透過率２５％をレベル０％、透過率７５％をレベル１００％として透過率変化時間を定義する。通常応答速度は全選択波形から全非選択波形へ切り換わるＴｏｎと全非選択波形から全選択波形への切り換わりＴｏｆｆで定義されるが、実際の連続した画像は中間階調も多く使われており、たとえば透過率２５％から透過率７５％の応答速度は透過率０％から透過率１００％より遅くなる。この原因は電界強度が低くなるためと考えられる。
【００３６】
一般的な応答速度の理論式を下記に示す。
Ｔｏｆｆ＝γ1ｄ2／（πＫ）
Ｔｏｎ＝γ1／［ε0Δε（Ｅ2−（π2Ｋ／ｄ2））
Ｋ＝Ｋ11＋［Ｋ33＋２（γ−１）Ｋ22］（φt／π）
γ＝２πｄ／ｐ0φt
ここで、φtはツイスト角度、ｐ0は液晶のダイレクターのねじれ配向の固有ピッチ、Ｋは液晶の弾性定数、γ1は回転粘度、ｄはＧａｐ（ＬＣＤパネルの隙間の厚さ）を表す。
したがって上記式から、階調から階調への応答速度は液晶の立ち上がり時に有効な電圧強度が低くなるため極めて遅くなる傾向になると考えられている。
【００３７】
したがって、中間階調の応答速度を速める為には、電圧強度Ｅ２を大きくする必要がある。電界強度を大きくする方法として分割数を少なくし実効値差を大きくするか、または予定実効値以上の電圧印加を強制的に行うかのいずれかが考えられる。
前者の場合は、表示情報量が減ってしまうため、例えば、分割数が半分の場合はＸ電極駆動回路１６の列配線の数を倍にする方法、または同じＸ電極駆動回路１６を２個用意して同時に駆動することで情報量を維持する必要があるため、回路規模が増大して製造コストが高価になる。
一方、後者では、画像の加工を行うだけで簡単に高速化が可能であり、既存の液晶モジュールを利用することが可能である。
【００３８】
次に、この後者の方法である強制的に高い実効値の印加について説明する。
透過率０％から透過率１００％へ変化する際の応答速度は、液晶表示装置のＬＣＤパネル隙間の厚さ（ギャップ）やツイストによるが、実験結果によるとギャップ５μｍ、ツイスト角度２４０度で低粘度液晶を利用した場合立ち上がりＴｏｎは５５ｍｓｅｃ、Ｔｏｆｆは７０ｍｓｅｃでトータル１２５ｍｓｅｃになる。しかし透過率２５％から透過率７５％へ変化させたときＴｏｎは１２５ｍｓｅｃ、Ｔｏｆｆ９５ｍｓｅｃでトータル２３０ｍｓｅｃまで遅くなり約１．８５倍遅くなっていることがわかる。
【００３９】
たとえば、秒間２０枚の連続表示をする場合（フレーム周期：５０ｍｓｅｃの場合）、画像補正演算回路部１２は、直前の画面の記憶画像データ１０３と、現画面の画像データ１０１とを比較して差分を計算し、この差分が４階調を超える場合、現画面のデータに３階調（設定値から「１」を減算した値）を足したデータを書き込む、４階調以下の場合はそのまま加工せずに表示させる。
ここで、図６，図７に前記内容の波形を示す。図６は従来の駆動による電圧波形を示し、ＸとＹの交差部波形６１において、全画面で中間階調２５％の選択波形６２から現画面の７５％の中間諧調選択波形６３に切り換わるタイミングの全体像の波形である。また、連続表示なので、次画面は現画面と同じデータが送られ、現画面と同じ波形になる。
【００４０】
一方、図７は本発明の画像補正演算回路部１２を用いて、補正値を用いて補正し、表示用駆動データ１０４を算出したものであり、前画面の記憶画像データ１０３と現画面の画像データ１０１とを比較し、算出した差分が４階調以上ある場合の全体像の波形である。
比較すると判るように、図６と比べ現画面では、送られてきた画像データに対し３階調分高い波形が印加されている。次画面では、現画面と次画面の画像データに差がないので補正していない７５％の中間諧調選択波形６３となっている。
【００４１】
前記のような補正を行った表示駆動用データの波形を、液晶パネル１８の各画素に印加して画像表示を行った場合、従来駆動に比較して本発明の駆動の方が高速に応答することが実験で確かめられている。秒間２０枚で画像データを転送し、液晶の駆動周波数が７０Ｈｚの場合、現画面の画像データ１０１が転送されてから、次画面の画像データが転送される間に約３．５フレームあり、３回もしくは４回選択され補正された表示駆動用データが書き込まれる。透過率２５％から透過率７５％へ変化させたとき前記条件で補正した場合、Ｔｏｎ８０ｍｓｅｃ、Ｔｏｆｆ７０ｍｓｅｃ、トータル１５０ｍｓｅｃとなり、補正しないときの２３０ｍｓｅｃに比べ８０ｍｓｅｃ改善できた。
【００４２】
上記方法を液晶表示装置のドット毎に行い、メモリ１４に書き込まれるデータは変化量が設定値よりも大きなため補正されたドットと、変化量が設定値より小さなため補正されないドット（画素）が混在している。動画の場合、連続して画像データ１０１が画像出力プロセッサー１１から送られてくるので、表示内容の動きが止まった時点で、どのドット（画素）も差分が設定値以下になり正規の画像が液晶パネル１８に表示される。このように、補正された画像データ１０３は、正規の画像データ１０１（入力された画像データ）とは違っているが、応答速度が追従していないため、補正された補正値分の画像データは視認されず（配向変化の測度向上のみに使用されるため）に、残像のないスムーズな動画として見ることができる。
【００４３】
図８に従来と本発明の光学的応答速度測定結果を示す。図８において、縦軸が光強度であり、横軸が時刻を示している。通常駆動した場合の光強度８３を平均化した光強度８４の応答速度時間８６に比べて、本発明実施形態による駆動方法で行った光強度８１を平均化した光強度８２の応答速度８５の方が速くなる。現画面の期間において、画像データとして通常（入力された画像データ）より高い実効値を加えると、光強度振幅が大きくなって応答速度が速くなっていることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
ＬＣＤコントローラドライバに画像補正演算回路部１２を挿入することにより、画素における液晶の配向変化の応答が遅い単純マトリックス型液晶装置においても、連続する動画表示で残像なくスムーズに見えることが可能であり、またＬＣＤコントローラドライバに内臓されているメモリを用いることにより低コストで動画表示が実現できる。
【００４５】
なお、図１における画像補正演算回路部１２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画像データの補正処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４６】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の液晶表示回路による液晶表示を駆動波形を示す波形図である。
【図３】単純マトリックス型液晶素子の平面視の構造を示す概念図である。
【図４】ＳＡ駆動における駆動波形を示す波形図である。
【図５】従来例における液晶表示回路の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の液晶表示回路による液晶表示パネルの駆動波形を示す波形図である。
【図７】本実施形態の液晶表示回路による液晶表示パネルの駆動波形を示す波形図で
【図８】本実施形態の液晶表示回路による液晶表示パネルの光学応答速度を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１…画像出力プロセッサー
１２…画像補正演算回路部
１３…同期信号発生回路
１４…メモリ
１５…電源回路
１６…Ｘ駆動回路
１７…Ｙ駆動回路
１８…液晶表示素子
１０１…画像データ
１０２…タイミング信号
１０３…記憶画像データ（メモリ１４に保存されている直前のフレームの画像データ）
１０４…表示用駆動データ（補正後の画像データ）
１０５…表示データ（データ信号）
１０６…同期信号
１０７…定電圧電源線
１０８…ＬＣＤコントローラ
２１…通常駆動のＹ１走査電極電圧波形
２２…通常駆動のＹ２走査電極電圧波形
２３…通常駆動のＸ１信号電極電圧波形
２４…通常駆動のＸ２信号電極電圧波形
２５…通常駆動のＹ１とＸ２の合成電極電圧波形
３１…Ｙ１の電極
３２…Ｙ２の電極
３３…Ｙｎの電極
３４…Ｘ１の電極
３５…Ｘ２の電極
３６…Ｘｎの電極
４１…ＳＡ駆動のＹ１走査電極波形
４２…ＳＡ駆動のＹ２走査電極波形
４３…ＳＡ駆動のＸ２走査電極波形
４４…ＳＡ駆動のＹ1とＸ2の合成電極電圧波形
６１…Ｘ１とＹ１交差部の合成電極電圧波形
６２…透過率２５％の階調波形
６３…透過率７５％の階調波形
７１…Ｘ１とＹ１交差部の合成電極電圧波形
７２…透過率７５％＋３レベル上げたときの階調波形
８１…本発明の光強度
８２…本発明した駆動の光強度の平均値
８３…通常駆動した光強度
８４…通常駆動した光強度の平均値
８５…発明した駆動の応答速度時間
８６…通常駆動の応答速度時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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