简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置和驱动方法 本发明涉及简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置和驱动方法。
近年来，显示装置是人机联系必不可少的，液晶显示装置在薄型、轻量、低功耗和彩色化方面显示出优越性。其中，简单矩阵型液晶显示装置因价格适度而被广泛使用。
现有的简单矩阵型液晶显示装置是通过线顺序扫描电压平均化法驱动扫描线的，但是当把这种方法用在高速响应的液晶板上时，导通辉度随着帧响应而降低、对比度下降。最近为了防止这样引起的对比度的降低，采用同时选择全部或多根扫描线的驱动方法代替线顺序扫描。
下面说明同时选择全部或多根扫描线驱动方法，从数学的观点研究液晶驱动可以如下述(数学式1)那样来描述。
〔数学式1〕
在上述(数学式1)中X是图象数据矩阵，导通时用“-1”表示，截止时用“1”表示。而M是扫描数据矩阵，用“1”或“-1”表示选择状态，用“0”表示非选择状态。把通过这个(数学式1)计算出的Y作为信号数据矩阵。但是，为了使信号数据同图象数据成比例，扫描数据矩阵M必须是正交矩阵。
如果设扫描数据矩阵M的各元素为m，图象数据矩阵X的各元素为x，信号数据矩阵Y的各元素为y，则1帧内的(i·j)象素的信号数据yij可以用下述(数学式2)表示。
〔数学式2〕
在上述(数学式2)中，N是图象数据矩阵X地总行数，t是时间。
如果设信号数据矩阵Y的“1”电平的电压为Vb，设k为常数，则向帧内的(ij)象素所加的扫描侧的电压Vr可以用下述(数学式3)表示。
〔数学式3〕
加在一帧内的(i、j)象素的信号侧电压Vc可以用下述(数学式4)表示。
〔数学式4〕
如果利用上述(数学式1)、(数学式2)、(数学式3)和(数学式4)求出加给(i、j)象素的有效电压Vij，则便有如下所述的(数学式5)。
〔数学式5〕
在上述(数学式5)中，N是图象数据矩阵X的总行数，S是扫描数据矩阵M的任意行的不为“0”的元素的个数(以下称“同时选择个数”)，t是时间。根据(数学式5)，如果图象数据矩阵X的全部元素为“1”或“-1”，则如下述(数学式6)所示，(数学式5)的第三项成为图象数据矩阵X的总行数N(常数)，(i、j)图象数据矩阵元素Xij对所加的有效电压Vij的依赖成为只由(数学式6)的第二项决定，这就等于说加上同(i、j)图象数据矩阵元素Xij成比例的有效电压。
〔数学式6〕
下面就采用了上述已有技术中的同时选择全部或多根扫描线驱动方法的液晶显示装置的驱动方法进行说明。
图20示出了关于已有技术中的同时选择全部或多根扫描线驱动方法中的表示计算方法。其中10是扫描数据矩阵，20是图象数据矩阵，30是信号数据矩阵，50是信号数据最大值，60表示出各个计算顺序。作为一个例子，使用通过使下述(数学式7)所示的8阶循环式阿达玛矩阵(同时选择个数S＝8)的每行、每列的符号颠倒后与31阶单位矩阵的克罗内克乘积而扩大的248次扫描数据矩阵10。
〔数学式7〕
图象数据矩阵分为240行2列(N＝240)，作为各元素来讲，第一列从第一行到第N行按“-1”、“+1”重复，作为空数据把“-1”插入在第(N＋1)行中，将“1”插入在从第(N＋1)行至第(N＋8)行中。第二列的各元素从第1行至第N行全部为“1”，作为空数据把“1”插入在从第(N＋1)行至第(N＋8)行中。至此，便构成了整个的248行2列图象数据矩阵20。这时，按照计算构成信号数据矩阵30的顺序示在计算顺序60中。另外，信号数据最大值出现在扫描数据矩阵10的行上的各元素与图象数据矩阵20的列上的各元素完全相同的时候，其值为“8”。
下面说明适合已利用上述计算方法的已有的同时选择全部或多根扫描线的驱动方法的已有技术中的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的构成及其动作。
图21为表示已有技术中的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的方框图。如图21所示，已有技术中的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的构成如下：用于存储从外部输入的图象数据的图象数据场存储器70、用于从图象数据场存储器70中读出图象数据矩阵的特定列的各元素的图象数据读出电路71、用于预先存储扫描数据的扫描数据存储器80、用于从扫描数据存储器80中读出特定扫描数据的扫描数据读出电路81、用于根据从图象数据场存储器70读出的特定列的图象数据和从扫描数据存储器80中读出的扫描数据计算信号矩阵Y的各元素的计算电路90、用于存储计算后的数据的信号数据场存储器100、用于从信号数据场存储器100中读出已计算过信号数据的信号数据读出电路101、扫描侧驱动电路110、用于将读出的数据信号从数字信号变换为模拟信号的D/A变换器120、信号侧驱动电路130、简单矩阵型显示装置140、用于灰度等级控制的帧間引き控制器(以下称为“FRC”)150等。
从外部输入的数据输入到FRC 150后，经FRC 150进行灰度等级控制，经灰度等级控制过的图象数据暂时存储在图象数据场存储器70中。然后，由图象数据读出电路71读出图象数据矩阵20的第1列的各元素，利用存储在扫描数据存储器80中的扫描数据和上述(数学式1)经计算电路90计算。届时，经扫描数据读出电路81从第1行到248行按顺序读出扫描数据矩阵10的各元素。对图象数据矩阵20的第2列也进行这种计算。
计算后的数据按照图20所示的计算顺序60输出、并存储在信号数据场存储器100中、通过信号数据读出电路101按输送给信号侧驱动器130的顺序读出、经D/A变换器120从数字信号变换成模拟信号后输送给信号侧驱动器130。信号侧130将对应于输入的模拟信号的电压加在简单矩阵型液晶显示装置140的信号侧电极上。另一方面，在扫描侧，计算后的数据存储在扫描数据存储器80中，经扫描数据读出电路81按序号读出扫描数据矩阵10的从第1行到第248行的各元素，并输送给扫描侧驱动器110。扫描侧驱动器110将对应于输入的扫描数据的电压加在简单的矩阵型液晶显示装置140的扫描电极上。
利用上述的方法，通过使同时选择的根数(选择的扫描线数)增加而使加在一帧内的各象素上的有效电压分散可以抑制高速液晶的帧响应从而提高对比度。关于这个方法在“Hardware Architecturesfor Video Rate，Active Addressed STN Displays”，B.Clifton等，JAPAN DISPLAY 92 PP 504-506中有详细说明。
但是，如上所述，为了使加给象素的有效电压Vij同(i、j)图象数据矩阵元素Xij成比例，需要保证图象数据矩阵的各元素X全部是“1”或“-1”的条件成立。因为如果图象数据矩阵的各元素X不全是“1”或“-1”，则由于上述(数学式4)的第3项不是常数，当取图象数据矩阵的各元素X在从“-1”到“1”的范围内而且是“1”和“-1”以外值进行灰度等级显示时，(数学式4)的第3项不是常数，与第2项同样成为依存于象素数据矩阵的各元素X的项，这是由于加给(i、j)象素的有效电压Vij同(i、j)象素数据矩阵元素Xij不成比例引起的。根据以上所述，在已有的同时选择全部或多根扫描线驱动方法中不能根据所加电压的峰值进行灰度等级控制，为了进行灰度等级显示，必须利用每一帧去掉2值数据的方式(以下称“FRC”方式)进行灰度等级控制。因此使画面发生闪烁，引起损害显示质量的问题。此外，作为扫描数据矩阵利用循环阿达玛矩阵时，会引起以下问题。
在图19中示出了利用按每隔1行、1列进行符号颠倒后的420行420列的循环型阿达玛矩阵、在图象数据矩阵的列方向上含有导通数据的情况下，把进行截止显示时的横轴作为时间的条件下液晶所加的电压波形和液晶的光学响应波形的一个例子。但是这种情况下的液晶响应速度的后沿和前沿平均为150msec。其中，222是液晶光学响应的实测波形，223是在同样条件下的理想波形，210和211是接地时的基线，224是加给液晶的电压波形。这时液晶的光学响应的实测波形222对基线210显示出负极性。
另外，在图18中示出了把显示截止状态的横轴作为时间时液晶上所加电压波形和液晶的光学响应波形的一个例子，这是在采用每隔1行、1列进行了符号颠倒的420行、420列的循环型阿达玛矩阵和在图象数据矩阵的列方向只有截止数据的情况下。但是，这种情况下的液晶响应速度的后沿和前沿平均为150mses。其中218是液晶的光学响应的实测波形，219是在同样条件下的理想波形，220是脉冲的响应部分，212是加给液晶的电压波形。此外，在图18中与图19中相同的部分用相同的符号，其说明省略。在这种情况下，液晶的光响应的实测波形218对基线210也显示出负极性。
如图18所示，在加给液晶的电压波形221上可以看到低频的周期性变化，进行截止显示时的液晶光学响应的实测波形218具有脉冲的响应部分220，可以发现其辉度比理想波形高。另外，在图19中，能够看到在液晶的光学响应实测波形222中的脉冲响应部分的可能性很小，接近于理想的截止辉度。
如上所述，作为扫描数据矩阵，在利用按如上述(数学式7)所示的等比例进行符号颠倒的循环型阿达玛矩阵的情况下，由于随着图象数据的内容不同产生截止辉度差而产生交调失真，并且存在由于没有使截止辉度降低而使对比度也不能提高的问题。
可是，在采用由“1”、“0”、和“-1”这3个值构成的正交矩阵即扫描数据矩阵计算信号数据矩阵的情况下，即使在同样的3个值构成成的正交矩阵中，采用下述(数学式9)表示的矩阵T′比采用由下述(数学式8)表示的矩阵T更能获得对比度高的图象。
〔数学式8〕
〔数学式9〕
用上述(数学式8)表示的矩阵T，通过利用如下述(数学式11)的单位矩阵I同下述(数学式12)所示的克罗内克积进行扩张使可以获得由按下述(数学式10)那样的“1”、“-1”的两个值构成的正交矩阵(以下称“原函数”)S。
〔数学式10〕
〔数学式11〕
〔数学式12〕
利用从下述(数学式13)的表示式获得的i、i′，便可以通过把上述(数学式8)表示的矩阵T的第i行作为第i′行而获得用上述(数学式9)表示的矩阵T′。
〔数学式13〕
在上述(数学式13)中，n是原函数S的阶数，m是单位矩阵的阶数。
引起上述的对比度的差别的原因如下：即因为按同图11的液晶板的关系图所示使扫描数据矩阵301的纵轴方向与时间方向对应，所以从作为选择期间的1，-1到作为下一次选择期间的1，-1的时间，用上述(数学式8)表示的矩阵T比用上述(数学式9)表示的矩阵T′要长，从而产生与帧响应相同的现象。
如上所述，在已有技术中，作为扫描数据矩阵使用了通过利用任意的单位矩阵I扩展并展开成适合图象数据矩阵大小的阶数这样简单的操作，便可以获得以“1”、“-1”的2个值为元素的任意的原函数S的矩阵。
可是，在这种情况下，对应原函数S在加给液晶显示的扫描线单位的电压上产生波纹，结果由于在液晶的光学响应上产生波纹而使显示图象上产生明暗的横线条纹，存在损害显示质量的问题。
本发明为了解决在已有技术中存在的上述问题，目的是提供一种通过尽量降低交调失真和提高对比度可以进行高质量的灰度等级显示的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置和驱动方法。本发明的另一个目的是提供一种通过降低显示图象的明暗横线条纹可以进行高质量显示的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法。
为了达到上述目的，本发明的液晶显示装置的驱动装置的构成至少具有如下的部分：用于存储从外部输入的图象数据的图象数据存储器；用于从上述图象数据存储器中读出图象数据矩阵的特定列的各元素的图象数据读出装置；用于根据读出的图象数据计算灰度等级校正项的灰度等级校正项计算装置；用于预先存储扫描数据的扫描数据存储器；用于从扫描数据存储器中读出特定的扫描数据的扫描数据读出装置；根据从上述图象数据存储器中读出的特定列的图象数据、从上述扫描数据存储器中读出的扫描数据和上述灰度等级校正项计算信号数据矩阵的计算装置；和用于存储计算后的信号数据的信号数据存储器。
在上述的本发明装置的结构中，最好是使图象数据和扫描数据均为矩阵，灰度等级校正项计算装置把灰度等级校正项插入在图象数据矩阵的最末行中。
在上述本发明装置的结构中，最好是图象数据和扫描数据分别为矩阵，灰度等级校正项计算装置将灰度等级校正项按每隔图象数据矩阵的所定行插入。另外，在这种情况下，图象数据存储器和信号数据存储器最好是行存储器。
在上述本发明装置的结构中，图象数据存储器和扫描数据存储器最好是场存储器。
本发明的简单矩阵型液晶显示装置驱动方法的第一构成是：计算从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵，然后产生信号数据矩阵，将对应上述扫描矩阵的电压加在扫描电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在信号电极上，其特征在于，通过利用作为扫描数据矩阵的正交矩阵、借助在1帧内的图象数据矩阵进行灰度等级校正从而进行灰度等级显示。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，在1帧内进行一次灰度等级校正，并使作为灰度等级校正值的计算对象的图象数据数为图象数据矩阵的总行数。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，在1帧内进行多次灰度等级校正，并且使作为灰度等级校正值的计算对象的图象数据数比图象数据矩阵的总行数少。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，作为灰度等级校正值计算对象的图象数据数是从扫描数据矩阵的任意一行的不为0的元素中减去1之后的差值，在1帧内进行灰度等级校正的次数等于用上述扫描数据矩阵的任意一行的不为0的元素数的整数倍除扫描数据矩阵的总行数所得到的值。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，作为灰度等级校正值计算对象的图象数据数是从扫描数据矩阵的任意一行的不为0的元素数的整数倍中减去1后的差值，在1帧内进行灰度等级校正的次数为同上述扫描数据矩阵的任意一行的不为0的元素数的整数倍除扫描数据矩阵总行数后的值。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，在使从外部输入的图象数据矩阵存储在输入部存储单元之后进行同扫描数据矩阵间的计算，计算顺序是输送给信号侧驱动器的顺序。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，在使从外部输入的图象数据矩阵存储在输入部存储单元之后进行同扫描数据矩阵间的计算，使计算后的信号数据矩阵存储在输出部存储单元之后进行信号数据的输送。
在上述本发明方法的第一构成中，最好是，作为扫描数据矩阵最好是使用把各元素由“1”或“-1”构成的、不含只由“1”或“-1”中的任何1个值的元素构成的行或列、并且不含“1”和“-1”按等比例交互排列的行或列的矩阵通过同单位矩阵的克罗内克积扩大了的正交矩阵。
另外，在上述本发明方法的第一构成中，作为扫描数据矩阵最好使用把对各元素是由“1”或“-1”构成的n阶(n是自然数)的正规形阿达玛矩阵进行无规则的符号颠倒后生成的矩阵与通过单位矩阵的克罗内克积扩展了的正交矩阵。
另外，本发明简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第二构成是：通过计算从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵然后产生信号数据矩阵，将对应于上述扫描数据矩阵的电压加在行电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在列电极上，其特征在于，将扫描数据矩阵通过由“1”、“-1”的2个值的元素构成的任意的正交矩阵同单位矩阵的克罗内克积而扩展，为了使选择期间彼此的间隔缩短而使非0元素部分按阶梯状进一步展开，然后将数值利用大于2的整数j、k沿行方向k等分(将列阶数除以k)、沿列方向j等级(将行阶数除以j)，分成K×j个1/(K×j)部分矩阵，在k个列分割单位内分别使j个的1/(K×j)部分矩阵按任意顺序调换，根据这个扫描数据矩阵计算出信号数据矩阵。
在上述本发明方法的第二构成中，最好是，将扫描数据矩阵分别沿行方向、列方向2等分，并且在行后半部分和列前半部分的部分矩阵同在行后半部分和列后半部分的部分矩阵之间进行部分矩阵的调换。
在上述本发明方法的第二构成中，最好是，将扫描数据矩阵分别沿行方向、列方向2等分，并且在行前半部分和列前半部分的部分矩阵同行前半部分和列后半部分的部分矩阵之间进行部分矩阵的调换。
本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第三构成是，计算从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵，然后产生信号数据矩阵，将对应上述扫描数据矩阵的电压加在行电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在列电极上，其特征在于，扫描数据矩阵是这样形成的，即把由“1”、“-1”的2个值的元素构成的、其各相邻列的元素的“1”和“-1”的调换次数差按各列大致平均的任意原函数通过与单位矩阵的克罗内克积扩展，为了缩短选择期间彼此间的间隔，按阶梯状进一步展开非零元素部分后，将数值利用大于2的整数j、k沿行的方向k等分(列的阶数除以k)、沿列方向j等分(列的阶数除以j)，分割成K×j个1/(K×j)部分矩阵，在k个列分割单位内分别使j个1/(K×j)部分矩阵按任意顺序调换，根据该扫描数据矩阵计算出信号数据矩阵。
按照本发明装置的构成至少具有如下的部分：用于存储从外部输入图象数据的图象数据存储器；用于从上述图象数据存储器中读出图象数据矩阵的特定列的各元素的图象读出装置；用于根据读出的图象数据计算灰度等级校正项的灰度等级校正项计算装置、用于预先存储扫描数据的扫描数据存储器；用于从扫描数据存储器中读出特定的扫描数据的扫描数据读出装置；用于根据从上述图象数据存储器中读出的特定列图象数据、从上述扫描数据存储器中读出的扫描数据和上述灰度等级校正项计算信号数据矩阵的计算装置；以及用于存储计算后的信号数据的信号数据存储器，正是由于上述的组成才使本发明具有以下的作用。在本装置中，从外部输入的图象数据暂时存储在图象存储器中，同时由图象数据读出装置读出图象数据矩阵的特定列的各元素。灰度等级校正计算装置根据读出的图象数据计算灰度等级校正项。扫描数据读出装置从预先存储在扫描数据存储器中的扫描数据中读出特定的扫描数据。计算装置根据从图象数据存储器中读出的特定列的图象数据、从扫描数据存储器中读出的扫描数据和灰度等级校正项计算信号数据矩阵。上述的各部件，例如由公知的微处理器、ROM、RAM等构成。因此，不再需要进行已有的通过在图象数据存储在图象数据存储器之前执行的每1帧去掉2值数据方式(FRC)的灰度等级控制，在画面上仍不会发生闪变，不会损害液晶显示装置的质量。
在上述本发明装置的结构中，图象数据和扫描数据均为矩阵，灰度等级校正项计算装置将校正项插入在图象数据矩阵的最末行中，按照这个可取的例子，便可以使所加的有效电压与图象数据矩阵元素成比例，不用采用每1帧去掉2值数据的方式，就可以实现利用所加电压的峰值的灰度等级控制，因此采用同时选择全部或多根扫描线驱动方法便可以实现简单矩阵型液晶显示装置的灰度等级显示的图象高质量化。
在上述本发明装置的构成中，图象数据和扫描数据均为矩阵，灰度等级校正计算装置将灰度等级校正项按每隔确定的间隔插入，按照这个可取的例子可以多次设定灰度等级校正项，因为能使灰度等级校正项最大值降低，所以能使信号数据最大值降低。因此即使在灰度等级显示时，也可以降低信号侧电极的电压峰值。另外，即使同已有的驱动方法相比，由于可以把信号侧电极电压峰值降低而可以实现低功耗化。此外，因为可以按每隔确定行分割来进行灰度等级校正，所以可以减少作为灰度等级校正值算出对象的图象数据数，从而又可以减少计算所需的存储器的容量。此外，在这种情况下，如果图象数据存储器和信号数据存储器是行存储器这样的可取的例子，则可以进一步实现低功耗化和低成本化。
另外，在上述的本发明装置的构成中，按照图象数据存储器和信号存储器为场存储器这样的可取的例子，因为可以每隔1帧进行灰度等级校正，所以可以缩短计算时间。
另外，按照本发明方法的第一构成，该简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法包括：通过计算从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵构成信号数据矩阵，将对应上述扫描数据矩阵的电压加在扫描电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在信号电极上，利用作为扫描数据矩阵的正交矩阵，在1帧内按照图象数据矩阵进行灰度等级校正，从而进行灰度等级显示校正，为此，不需要通过已有技术中的在存储到图象数据存储器中之前己执行了的每一帧去掉2值数据的方式(FRC)来进行灰度等级控制校正，也不会发生画面中的闪烁，所以不会损害液晶显示装置的显示质量。
在上述本发明方法的第一构成中，在一帧内进行一次灰度等级校正并使作为灰度等级校正值算出对象的图象数据数为图象数据矩阵的总行数，按照这个可取例子，因为可以按每帧进行灰度等级校正，所以可缩短计算处理时间。
在上述本发明方法的第一构成中，在1帧内进行多次灰度等级校正并且使作为灰度等级校正算出对象的图象数据数少于图象数据矩阵的总行数，按照这个可取例子，因为可以按每隔所定行分割后再进行灰度等级校正，所以可以减少作为灰度等级校正值算出对象的图象数据数。结果是由于可以减少计算所必要的存储器的容量因而可以实现低功耗和低成本化。
在本发明方法的第一构成中，作为灰度等级校正值算出对象的图象数据数是从扫描数据矩阵的任意一行的不为0的元素数中减去1之后的值，在一帧内进行灰度等级校正的次数为用上述扫描数据矩阵的任意行的不为0的元素数去除扫描数据矩阵总行数后的商值，按照这个可取的例子，可以使灰度等级校正值变小，还可以使信号数据最大值变小。因此，即使灰度等级显示时也可以压低信号侧电极电压峰值。另外，同已有的驱动方法相比较，由于可以压低信号侧电极的电压峰值因而能够实现低功耗化。
在本发明方法的第一构成中，作为灰度等级校正值算出对象的图象数据数为从扫描数据矩阵的任意行的不为0的元素数的整数倍中减去1的差值，在一帧内进行灰度等级校正次数为用上述扫描数据矩阵的任意行的不为0的元素数的整数倍去除扫描数据矩阵的总行数后的商值，按照这个可取的例子，可以减少作为灰度等级校正值计算对象的图象数据数，减小计算所必需的存储器的容量，因此当然可以实现低功耗化和低成本化。
在本发明方法的第一构成中，使从外部输入的图象数据矩阵存储在输入部存储单元之后进行同扫描数据矩阵的计算，计算的顺序为输送到信号侧驱动器的顺序，按照这个可取的例子，可以省去输出部存储单元。
在本发明方法的第一构成中，使从外部输入的图象数据矩阵存储在输入部存储单元中之后进行同扫描数据矩阵的计算，使计算后的信号数据矩阵存储在输出部存储单元中之后进行信号数据输送，按照这个可取的例子，因为可以按照任意顺序进行计算，所以可以缩短演算时间并实现低功耗化。
在上述本发明方法的第一构成中，作为扫描数据矩阵，使用把各元素由“1”或“-1”构成的、不包含只由“1”和“-1”中的任何一个值的元素构成的行或列、并且不包含“1”和“-1”按等比例交互排列的行或列的矩阵通过与单位矩阵的克罗内克积扩大形成的正交矩阵，按照这个可取的例子可以减少交调失真，同时提高对比度，并且可以进行高质量的灰度等级显示。
在上述本发明方法的第一构成中，作为扫描数据矩阵，使用把对各元素是由“1”或“-1”构成的n阶(n为自然数)的正规形阿达玛矩阵进行无规则颠倒符号后构成的矩阵通过与单位矩阵的克罗内克积扩大形成的正交矩阵，按照这个可取的例子，可以抑制对比度的降低，可以降低交调失真，从而可以实现高质量灰度等级显示。
在上述本发明方法的第二构成中，该简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法包括：把从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵计算后构成信号数据矩阵，将对应上述扫描数据矩阵的电压加在行电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在信号电极上，扫描数据矩阵是这样形成的，即把由“1”、“-1”的2个值的元素构成的任意的正交矩阵通过同单位矩阵的克罗内克积扩大，然后为了缩短选择期间之间的间隔而将非零元素部分进一步展开成阶级状后，将数值用2以上的整数j、k沿行方向k等分(将列阶数除以k)，沿列方向j等分(将行阶数除以j)，分成k×j个1/(K×j)部分矩阵，在k个列分割单位内，分别使j个1/(K×j)部分矩阵按任意顺序调换，由于是根据该扫描数据矩阵来计算信号数据矩阵的，所以通过调换扫描数据矩阵的部分矩阵使信号数据矩阵侧所加电压沿时间轴方向的分布高频化。结果可以抑制所加电压的峰值的波纹，由于还可以抑制对应这个电压的液晶光学响应的波纹，所以可以降低在显示图象上的明暗的横线条纹，从而可以使显示质量提高。
根据上述本发明方法的第三构成，该简单矩阵型显示装置的驱动方法包括：通过计算从外部输入的图象数据矩阵和扫描数据矩阵而构成信号数据矩阵，将对应上述扫描数据矩阵的电压加在行电极上，同时将对应上述信号数据矩阵的电压加在信号电极上，扫描数据矩阵是这样形成的，即把由“1”、“-1”的2个值的元素构成的、使其各相邻列元素的“1”和“-1”的更换次数差按各列基本平均化那样的任意原函数通过与单位矩阵的克罗内克积扩展，然后为了缩短选择期之间的间隔而将非0的元素部分按阶梯状进一步展开后，将数值用大于2以上的整数j、k沿行方向k等分(列的阶数除以k)，沿列方向j等分(行阶数除以j)，分割成K×j个1/(K×j)部分矩阵，在k个列分割单位内分别使j个1/(K×j)部分矩阵按任意的顺序调换，由于是根据该扫描数据计算信号数据矩阵的，所以可以进一步降低显示图象的明暗横线条纹，从而可以使显示质量提高。
图1示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第一实施例中的图象数据只是截止数据情况下的液晶光学响应波形和液晶上所加电压波形。
图2示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第一实施例中的在图象数据含有导通数据情况下的液晶光学响应波形和液晶上所加电压波形。
图3是表示本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法第二实施例中的灰度等级显示计算方法的图。
图4是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第二和第三实施例的方框图。
图5是表示本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法第三实施例的灰度等级显示计算方法的图。
图6是表示本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第四实施例的灰度等级显示计算方法的图。
图7是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第四实施例的方框图。
图8示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第五实施例的灰度等级显示计算方法。
图9是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第五实施例的方框图。
图10是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第六实施例的方框图。
图11示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的矩阵积计算和简单矩阵型液晶显示装置的驱动之间的关系。
图12示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的原函数同扫描数据矩阵之间关系。
图13示出了本发明简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的利用原函数的单位矩阵的克罗内克积展开。
图14示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的用于防止扫描数据矩阵的帧响应变形的例子。
图15示出了本发明简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的扫描数据矩阵的四等分割方法。
图16示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的使扫描数据矩阵的四等分割部分矩阵调换的方法。
图17示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第七实施例中的信号数据波形。
图18示出了已有的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法中的图象数据只是截止数据情况下的液晶光学响应波形和液晶上所加电压的波形。
图19示出了已有的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法中的在图象数据中含有导通数据情况下的液晶光学响应波形图和液晶上所加的电压波形。
图20示出了已有的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法中的灰度等级显示计算方法。
图21是已有的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的方框图。
图22示出了已有的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法中的信号数据波形。
在上述各图中：
10、11、12、312、322为扫描数据矩阵
21、22、23、304为图象数据矩阵
31、32、33、305为信号数据矩阵
40、41、43为灰度等级校正项
42为灰度等级校正项最大值
52为信号数据最大值
60、61为计算顺序
70为图象数据场存储器
71为图象数据读出电路
72为图象数据行存储器
80为扫描数据存储器
81为扫描数据读出电路
90为计算电路
91为灰度等级校正项计算电路
100为信号数据场存储器
101为信号数据读出电路
102为信号数据行存储器
110为扫描侧驱动器
120为D/A变换器
130为信号侧驱动器
140为简单矩阵型液晶显示装置
160为计算集成部件
301为扫描数据矩阵
302为行驱动器
303为行电极
306为列驱动器
310、320为单位矩阵
311、321为原函数
341、342、343和344为部分矩阵
下面进一步具体描述本发明的实施例
第一实施例
作为本实施例中的扫描数据矩阵M用的矩阵示在下述(数学式14)中。
〔数学式14〕
在上述(数学式14)中表示的扫描数据矩阵M是在使上述(数学式10)中所表示的二阶正规形阿达玛矩阵按这个二阶正规形阿达玛矩阵经3次扩展后的矩阵的全部元素上乘以按8次平方剩余计算后的符号后的矩阵(以下称为“随机反转正规形阿达玛矩阵”)。因此，可以丢失如上述(数学式7)所示的8次循环型阿达玛矩阵那样的规则性。
在图2中示出了利用由512行512列的随机反转正规形阿达玛矩阵组成的扫描数据矩阵、在沿图象数据矩阵列方向含有导通数据的情况下、把进行截止显示时的横轴作为时间的液晶上加的电压波形和液晶的光学响应波形。但是，这时的液晶响应速度前沿和后沿平均为150msec。其中215是液晶的光学响应的实测波形，216是相同条件下的理想波形，217是加给液晶电压的波形。另外，在图2中，与图19中相同的部分具有相同的符号，其说明省略。
在图1中示出了采用由512行512列的随机反转正规形阿达玛矩阵构成的扫描数据矩阵、在沿图象数据矩阵的列方向只含截止数据的场合下、把进行截止显示时的横轴作为时间的液晶上所加的电压波形和液晶的光学响应波形。这时液晶的响应速度的前沿和后沿平均为150msec。其中212是液晶的光学响应实测波形，213是相同条件的理想波形，214是加给液晶的电压波形。此外在图1中与图19中相同的部分用相同的符号表示，其说明省略。
如图1和图2所示，在加给液晶的电压波形214和217中，不存在与图象数据内容无关系的如在图18中所看到那样的低频波的周期性变化。因此，在进行截止显示时的液晶光学响应的实测波形212、215中没有发现如图8的220中所示那样的脉冲响应部分，光学响应的实测波形212和215成为与理想波形213和216几乎相等。其结果是截止辉度与图象数据的内容无关、全相等，同时，截止辉度降低。因此在高速响应的液晶板中利用同时选择全部或多根扫描线的驱动方法可以实现降低交调失真和提高对比度。
另外，在本实施例中，虽然采用由512行和512列的随机反转正规型阿达玛矩阵构成的扫描数据矩阵，但是对这个矩阵数目没有限制。
将表示在上述(数学式10)中的正规型阿达玛矩阵进行克罗内克积展开，利用通过进行不规则的符号颠倒而获得的任意行列数的随机颠倒正规形阿达玛矩阵，也可以获得同样的效果。
第二实施例
下面参照数学式和图面就本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置和驱动方法的适合的第二实施例进行说明。
图3示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第二实施例中的灰度等级计算方法。与图20相同的内容用相同的符号表示，省略其说明。在图3中21为灰度等级校正项40插入在最末行后的248行2列图象数据矩阵，31是根据扫描数据矩阵10和图象数据矩阵21的上述(数学式1)的计算结果构成的信号数据。而51是这时的信号数据最大值。
在灰度等级显示时，图象数据矩阵21的各元素Xij为在从“-1”到“1”的范围内的“1”和“-1”以外的值。因此，因为表示在上述(数学式5)中的所加有效电压Vij同图象数据矩阵各元素成比例，所以(数学式5)的第3项为常数，从而为了变成上述(数学式6)中所示的形状，必需进行校正。因此，将下述(数学式15)中所示的校正项插入上述(数学式5)中，即使图象数据矩阵21的各元素Xij为“1”和“-1”以外的值时，如果象表示在上述(数学式6)中那样，使(数学式5)的第3项为图象数据矩阵21的总行数(常数)，则可以进行灰度等级显示。
〔数学式15〕
在图3中作为一个例子采用通过在上述(数学式10)中所表示的2阶正规形阿达玛矩阵与它的克罗内克积展开而得到的3次扩展的8阶正规形阿达玛矩阵(S＝8)同31阶单位矩阵的克罗内克积展开而获得248阶的扫描数据矩阵10。将图象数据矩阵设为240行2列(N＝240)，作为各元素，在第一列中把第一至第N行设为“1”，把第(N＋1)行至第(N＋7)行作为空数据并设为“1”。在第二列中设第一行至第N行全为“0”，把第(N＋1)行至第(N＋7)行作为空数据设为“1”。在第1列和第2列的(N＋8)行中分别插入灰度等级校正项40，构成作为整个的248行2列图象数据21。在灰度等级校正项40中，从N＝240时的上述(数学式15)得到第1列为“0”，第2列为“2401/2”，这时，通过计算而构成信号矩阵31的顺序表示在计算顺序60中。此外，信号数据的最大值如在图3中的信号最大值51所示为“2401/2＋7”。
下面就本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第二实施例的构成及其动作进行说明。
图4是涉及本发明的简单矩阵型流晶显示装置的驱动装置的第二实施例的方框图。如图4所示，该简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置包括：用于存储从外部输入图象数据的图象数据场存储器70、用于从图象数据场存储器70中读出图象数据矩阵的特定列的各元素的图象数据读出电路71、根据读出的图象数据计算灰度等级校正项的灰度校正项计算电路91、用于预先存储扫描数据的扫描数据存储器80、从扫描数据存储器80中读出特定的扫描数据的扫描数据读出电路81、根据从图象数据场存储器70中读出的特定列的图象数据和从扫描数据存储器80中读出的扫描数据和上述灰度等级校正项计算信号数据矩阵Y的各元素计算电路90、用于存储计算的数据的信号数据场存储器100、从信号数据场存储器100中读出计算后信号数据的信号数据读出电路101、扫描侧驱动器110、将读出的数据信号从数字信号变换成模拟信号的D/A变换器120、信号侧驱动器130、简单的矩阵型液晶显示装置140。
从外部输入的图象数据暂时存储在图象数据场存储器70中，然后由图象数据读出电路71读出图象数据矩阵21的第1列的各元素。读出的图象数据由灰度等级校正项计算电路91计算出灰度等级校正项40，计算电路90利用存储在扫描数据存储器80中的扫描数据和上述(数学式1)进行计算。这时，由扫描数据读出电路81按序号读出扫描数据矩阵10的第1行至284行的各元素。对于图象数据矩阵21的第2列也进行这样的计算。
计算后的数据按照图3所示的计算顺序60输出，并存储在信号数据场存储器100中，由信号数据读出电路101按输送给信号侧驱动器130的顺序读出，经D/A变换器120从数字信号变换成模拟信号后输送给信号侧驱动器130。信号侧驱动器130将与输入的模拟信号对应的电压加在简单矩阵型液晶显示装置140的信号侧电极上。在扫描侧，计算后的数据存储在扫描数据存储器80中，由扫描数据读出电路81按序号读出扫描数据矩阵10的第1行至第248行的各元素，并输送给扫描侧驱动器110。扫描侧驱动器110将与输入的扫描数据对应的电压加在简单矩阵型液晶显示装置140的扫描电极上。
如上所述，按照本发明可以通过灰度等级校正项计算电路91将灰度校正项40插入在图象数据矩阵21中，可以使所加的有效电压同图象数据矩阵21的元素成比例。因此不需采用每1帧去掉2值数据的方式，从而可以进行依赖所加电压峰值的灰度等级控制。其结果是可以通过采用同时选择全部或多根扫描线的驱动方法实现简单矩阵型液晶显示装置的灰度等级显示的高质量化。此外，作为扫描数据矩阵10，为了利用与上述第一实施例具有同样构成的矩阵，还可以获得在上述效果之外的第一实施例所产生的效果。
在本实施例中，作为图象数据矩阵，虽然采用的是240行2列的矩阵，但是，对于其它任意的行列数的矩阵，只要把其行数适合于阶数的正交矩阵作为扫描数据矩阵使用，通过进行上述的计算就可以获得同样的效果。
第三实施例
下面就适合本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第3实施例参照图5进行说明。
图5示出了涉及本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第3实施例中的灰度等级计算方法，其中与图3相同的内容用相同符号表示，并省略其说明。在图5中，11是280阶扫描数据矩阵，22是灰度等级校正项按每隔7行插入的280行2列图象数据矩阵，32是由扫描数据矩阵11和图象数据矩阵22的上述(数学式1)的计算结果构成的信号数据矩阵，52是此时的信号数据最大值。41是图象数据矩阵22的第2列的第1行至第7行的灰度等级校正项，并示出灰度等级校正项的最小值。42是图象数据矩阵22的第2列的第9行至第15行的灰度等级校正项，并示出灰度校正项的最大值。43是第2列的第(N＋1)行至第(N＋7)行的灰度等级校正项。
在图5中，作为一个例子，采用的是通过上述(数学式10)所表示的二阶正规形阿达玛矩阵同它的克罗内克积展开3次而得到扩展的8阶正规形阿达玛矩阵(S＝8)同35阶的单位矩阵的克罗内克积扩大了的280阶的扫描矩阵11。图象数据矩阵为240行2列(N＝240)在每隔图象数据矩阵7行中插入灰度等级校正项，在275行至279行中插入空数据，在第280行中，插入从第273行至279行的灰度等级校正项，将280行2列图象数据矩阵22作为整体构成。作为图象数据矩阵22的各元素，将第1列的第2行、第10行和第11行元素设为“0”，将其它行元素全设为“1”。而将第2列的第1行至第7行元素全设为“1”，其它行元素全设为“0”。
将以上的内容按数学式表示，上述(数学式5)的第3项变成为分解后的下述(数学式16)所示的形式。
〔数学式16〕
对应各个分解项的灰度等级校正值根据上述(数学式15)由下述(数学式17)计算出。
〔数学式17〕
在上述(数学式17)中，Np1是作为灰度等级校正对象的图象数据矩阵行数，Np1＝7。仅最末项用下述(数学式18)表示，作为灰度等级校正对象的图象数据矩阵行数Np2＝2。
〔数学式18〕
N(＝240)与Np1、Np2的关系通过下述(数学式19)表示。
〔数学式19〕
利用上述(数学式17)、(数学式18)求出各个灰度等级校正项。在图5中的灰度等级校正项最小值41根据上述(数学式17)成为“0”，灰度等级校正项最大值42根据上述(数学式17)成为。而信号数据成为最大是在扫描数据矩阵11的行的各元素与图象数据矩阵22的列的各元素完全一致的时候，这个值如图5中的52所示为“7”。
因为适合本实施例的简单矩阵型液晶驱动装置的驱动方法的驱动装置的构成及其动作与在图4中所示的上述第2实施例的驱动装置相同，所以省略其说明。
如上所述，按照本实施例，灰度等级校正项最大值42与表示在上述第2实施例中的灰度等级校正项40的相比较要小很多。信号数据最大值52同上述第2实施例中表示的信号数据最大值51的相比较也要小很多。因此，在灰度等级显示时，可以压低信号侧电极电压峰值。另外，即使同已有技术中的驱动方法的信号数据最大值50(见图20)的“-8”相比较，其绝对值也要小，可以压低信号侧电极的电压峰值，在获得由上述第2实施例所达到效果的同时，还可以实现低功耗化。另外作为扫描数据矩阵11，由于采用与上述第1实施例具有的同样的构成，所以也可以获得上述效果以外的第1实施例所具有的效果。
虽然在本实施例中，将图象数据矩阵行数设为N＝240，将同时选择根数设为S＝8，根据n＝1时的上述(数学式19)和下述(数学式20)设Np1＝7，Np2＝2；但是如满足(数学式19)和(数学式20)的条件，则即使将各值设为任意整数时仍能获得同样的效果。
〔数学式20〕
此外，在本实施例中，作为图象数据虽然采用的是240行2列的矩阵，但是即使对于其它任意的行列数，只要利用适合其行数的阶数的正交矩阵作为扫描数据矩阵，通过进行上述的计算也可以获得同样的效果。
第4实施例
下面就适合本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第4实施例参照图6进行说明。
图6示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第4实施例中的灰度等级显示计算方法，其与图3相同的内容用相同符号表示，并省略其说明。在图6中，12是8阶的扫描数据矩阵，23是在最末行中插入灰度等级校正项的8行2列图象数据矩阵。33是由扫描数据矩阵12和图象数据矩阵33的根据上述(数学式1)的计算结果构成的信号数据矩阵，52是此时的信号数据最大值。42是图象数据矩阵23的第2列的第1行至第7行的灰度等级校正项。
在上述第3实施例中，如图5所示，每隔7行进行一次灰度等级校正项的计算。为此，作为一次计算所必要的图象数据矩阵按一份7行和灰度等级校正项的共8行就行了。另外即使对应图象数据矩阵一份8行的扫描数据矩阵，由于表示在上述数学式中的8阶正规形阿达玛矩阵以外的元素全为“0”，所以在计算时可以只将8阶正规形阿达玛矩阵作为扫描矩阵。因此，在图6中，示出了利用作为扫描数据矩阵12的8阶正规阿达玛矩阵和利用作为图象矩阵23的上述第3实施例的图5中所示的图象数据矩阵22的一份8行而进行计算的计算方法。如果观察图6的信号数据矩阵33，便可以发现获得的计算结果与图5所示的计算结果相同。
下面参照图7就适合上述计算方法的本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第4实施例的构成及其动作进行说明。
图7是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第4实施例的方框图。凡图7与图5中相同的部分用相同的符号表示，并省略其说明。在图7中72是图象数据行存储器，102是信号数据行存储器，作为图象数据行存储器72对照图5的240行份通过图6的计算方法可以构成7行份的行存储器。另外作为信号数据存储器102对照图5的280行份按照图6的计算方法可以构成8行份的行存储器。另外，即使对于扫描数据矩阵12，也可以根据对图5的280阶的图6的计算方法将其假定为8阶。关于其动作，只是与上述的第2实施例的图4中所示的图象数据场存储器70和信号数据场存储器100不同，其他与第2实施例相同。
如上所述，按照本实施例，可以缩小扫描数据存储器80、图象数据行存储器72和信号数据行存储器102的容量，获得利用上述第3实施例的效果(低功耗化)，同时可以实现低成本化。另外，作为扫描数据矩阵12，由于采用了同第1实施例具有的相同构成的矩阵，因而还可以获得上述效果以外的第1实施例所产生的效果。
虽然在本实施例中选取同时选择根数S＝8，根据上述(数学式20)设n＝1时的作为灰度等级校正对象的图象数据矩阵行数Np1为7，设扫描数据矩阵12和图象数据矩阵23的行数为8，这是同时选择根数为S的值，但是即使在其它的同时选择根数的情况下，将扫描数据矩阵和图象数据矩阵的行数作为同时选择根数，根据(数学式20)求出作为灰度校正对象的图象数据矩阵的行数并进行计算便可以获得同样的效果。
第5实施例
下面参照图8就本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第5实施例进行说明。
图8示出了本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的第5实施例中的灰度等级显示计算方法，其中与图6相同的内容用相同的符号表示，并省略其说明。在图8中61是计算顺序。
首先，根据上述(数学式1)进行扫描数据矩阵12的第1行和图象数据矩阵23的第1列的运算，接着根据上述(数学式1)进行扫描数据矩阵12的第1行和图象数矩阵23的第2列的运算。由此构成信号矩阵33的第1行的数据。接着，通过扫描数据矩阵12的第2列和图象数据矩阵23的第1列和第2列的计算构成信号数据矩阵33的第2行。按照同样的计算构成信号矩阵33的第3行至第8行。在图8的计算顺序61中，示出了信号数据矩阵构成的顺序。
下面参照图9就适合上述计算方法的本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第5实施例的构成及其动作进行说明。
图9是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第5实施例的方框图。在图9中与图4相同的部分用同一符号表示，并省略其说明。在图9中，72是图象数据行存储器，计算电路90不经过存储器而直接同D/A转换器120相连接。
从外部输入的图象数据暂时存储在图象数据行存储器72中，并由图象数据读出电路71根据图8中所示的计算方法读出。从图象数据行存储器72中读出的图象数据，一路经灰度等级校正项计算电路91输入给计算电路90，另一路直接输入给计算电路90，由扫描数据读出电路81按照图8所示的计算方法从扫描数据存储器80中读出扫描数据，输入到计算电路90中进行计算。由于信号数据是按输送给信号侧驱动器130的顺序计算的，所以不经过存储器直接从计算电路90传送给D/A转换器120。其它的动作与在图4中所示的第二实施例相同。
按照上述的计算方法和驱动装置的构成，因为计算后的信号数据没有经过存储器而可以直接输送给D/A变换器120，所以可以省去在图7中所示的第4实施例中的信号数据行存储器102。因此除了可以获得第4实施例所具有的效果(低功耗化和低成本化)外，还可以实现计算处理部的小规模化。此外，由于采用具有与上述第1实施例相同的构成的矩阵作为扫描数据矩阵12，所以除了上述的效果外，还可以获得第一实施例所具有的效果。
在本实施例中，虽然设同时选择根数S＝8，根据上述(数学式20)设n＝1时的作为灰度等级校正对象的数据矩阵行数Np1为7，设扫描数据矩阵12和图象数据矩阵23的行数为8，这是同时选择根数S的值，但是即使对于其它的同时选择根数，把扫描数据矩阵和图象数矩阵的行数设定为同时选择根数，根据(数学式20)求出作为灰度校正对象的图象数据行数通过计算便可以获得同样的效果。
第6实施例
下面参照图10就本发明的简单矩阵型液晶显示装置驱动装置的适合的第6实施例进行说明。
图10是本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动装置的第6实施例的方框图。在图10中与图9相同的部分用同一符号表示，并省略其说明。在图10中，160是计算集成部。此外本驱动装置的计算方法和动作基本上与第5实施例相同。在本驱动装置中，把图9所示的第5实施例中的图象数据行存储器72、图象数据读出电路71、灰度等级校正项计算电路91、计算电路90、D/A变换器120和信号侧驱动器130集成起来，作为图10所示的计算集成部160。
按照上述驱动装置的构成，不仅能获得比上述第5实施例所具有的效果(低功耗化、低成本化、计算处理单元小型化)更明显的效果。而且由于采用具有与上述第1实施例相同构成的矩阵作为扫描数据矩阵，所以还可以获得不同于上述效果的第一实施例所具有的效果。
虽然在本实施例中，设同时选择根数S＝8，根据(数学式20)设n＝1时的作为灰度等级校正对象的图象数据矩阵行数Np1为7，扫描数据矩阵和图象数据矩阵的行数都为8，这是同时选择根数S的值，但是即使在其它的同时选择根数的情况下，将扫描数据矩阵和图象数据矩阵的行数作为同时选择根数，从(数学式20)中求出作为灰度等级校正对象的图象数据矩阵行数，通过计算就可以获得同样的效果。
第7实施例
下面参照附图11就本发明的简单矩阵型液晶显示装置的驱动方法的适合的第7实施例进行说明。
图11示出了本实施例的矩阵积运算同简单矩阵型液晶显示装置的驱动之间的关系。扫描数据矩阵301的数据经由行驱动器302输送给电极303，扫描数据矩阵301同图象数据矩阵304的矩阵积即信号数据矩阵305的数据经由列驱动器306输送给列电极307。
在图12中示出了原函数311同扫描数据矩阵312的关系。这里的原函数311是元素为“1”或“-1”的正交矩阵。通过与m阶单位矩阵301的克罗内克积将n阶的原函数311扩展为m×n阶扫描数据矩阵312。扫描数据矩阵312也是正交矩阵。在图12中示出了设定m＝4、n＝4的例子。
现在利用图13～图16说明一个例子。作为原函数使用表示在下述(数学式21)中的正交矩阵(同时选择根数S＝16)。
〔数学式21〕
首先如图13所示，利用与18阶单位矩阵320的克罗内克积将16阶的原函数321扩展而产生288阶的扫描数据矩阵，然后，为了避开帧响应而缩短选择期间之间的间隔，对扫描数据矩阵322通过在上述(数学式13)所示的平行替换操作进行如图14那样的平行替换。也就是说，将扫描数据矩阵322的非零元素部分展开成阶梯状。这时n＝16、m＝18。接着再按图15所示那样将图14的矩阵分别沿行方向和列方向进行2等分后，便分割成4个1/4部分矩阵。也就是说，分割成由从第1行开始至第114行且从第1列开始至第144列的元素构成的部分矩阵341、由从第一行开始至第144行且从第145列开始至第288列的元素构成的部分矩阵342、由从第145行开始至第288行且从第1列开始至第114列的元素构成的部分矩阵343以及由从第145行开始至第288行且从145列开始至第288列的元素构成的部分矩阵344。接着，交换图15中所示的部分矩阵342和部分矩阵344，产生图16所示的矩阵。利用按上述方式产生的扫描数据矩阵345(图16)进行同图象数据矩阵的矩阵积运算，所获得的信号数据矩阵的任意列的信号数据波形如图17所示。与已有技术中的信号数据波形即图22相比较，沿时间轴方向的频率趋向高频化，所加电压在整个时间轴上的分布被分散开来了。
如上所述，按照本发明的构成，通过扫描数据矩阵的部分矩阵的调换使加在信号数据矩阵侧的电压在时间轴上的分布高频化。因此抑制了所加电压的峰值波纹，也抑制了对应该电压的液晶的光学响应的波纹，从而可以降低显示图象中的明暗横线条纹，其结果可以提高显示质量。
在本实施例中，在产生扫描数据矩阵345时，虽然是分别按行方向和列方向2等分将图14中的矩阵分割成4个1/4部分矩阵，但是不限于这种分割，如果沿行方向k等分(列的阶数除以k，k为大于2的整数)，沿列方向j等分(行的阶数除以j，j为大于2的整数)，接任意顺序对该部分矩阵进行调换，即使采用这样形成的扫描数据矩阵，也可以使信号数据高频化、获得同样的效果。
在本实施例中，虽然是以16阶原函数321和288阶扫描数据矩阵作为例子说明的，但是采用不同于这些阶数的原函数和扫描数据矩阵也能获得同样的效果。
第8实施例
下面说明本发明的第8实施例。
在本实施例中，对上述第7实施例中的原函数进行克罗内克积扩展的前段处理。下面说明这种处理方法，当沿纵向观察表示在上述(数学式21)中的原函数时，如果注意“1”和“-1”的调换次数，便可构成下述(表1)。
〔表1〕
这个调换次数越多，所加电压的损耗就越大，从而使显示变暗，也就是说，考虑到了在与这个调换次数的差较大的列相对应的显示行中出现明暗的灰度波纹，因此通过按列为单位平行调换在上述(数学式21)中所示的原函数使该调换次数的差基本上均匀。即使按列为单位进行调换也可以保证矩阵的正交性。
在本实施例中按下述(数学式22)进行平行交换。
〔数学式22〕
与此对应的“1”和“-1”的交换次数变成如下述按(表2)所示。
〔表2〕
如果采用将按上述方式获得的原函数〔(数学式22)〕按上述第7实施例的顺序扩展后展开而成的扫描数据矩阵，便可以降低在显示图象上的明暗横线条纹，其结果，可以进一步提高显示质量。
在上述(表1)、(表2)中的序号15和16的部分上记载“校正项相应部分”的理由如下，即，在本实施例中，将用于驱动时的电压校正的空数据分别插入在图象数据矩阵中的和在原函数的全部16列中第15列及第16列进行计算的对应的部分中，由于这个空数据部分在实际上未显示，所以可以不管这2列的“1”和“-1”的调换次数的差。
如上所述，按照本发明可以降低交调失真和提高对比度，从而可以实现能够进行高质量灰度等级显示的简单矩阵型液晶显示装置。还可以降低显示图象的明暗横线条纹，实现能够进行高质量显示的简单矩阵型的液晶显示装置。
【表1】列 号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16调换次数0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 * *(*)关于第15和16列为了保证校正项的有效程度而未考虑【表2】列 号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16调换次数1 8 14 7 2 9 6 13 3 10 5 12 4 11 * *(*)关于第15和16列为了保证校正项的有效程度而未考虑
【数1】Y＝M·X
【数3】Vr＝kmti·Vb
【数4】Vc＝yti·Vb
【数5】Vij2=-ΣNt=11N(Vr-Vc)2]]>=SNVb2(k2-2kxij+Σt=1Nxtj2)]]>
【数6】Vij2=SNVb2(k2-2kxij+N)]]>
【数2】yij=Σt=1Nmit·xtj]]>
【数12】A×Ba11Ba12B···a1mBa21Ba22B···a2mB••••am1Bam2B···ammB]]>
其中，A[aij](i，j＝1，2…，m)
【数7】
【数14】
【数8】
【数9】
【数13】
i＝r×n＋s＋1
i＝s×m＋r十1
(i、i′为小于N的自然数、r为大于0小于m的整数，
s为大于0小于m的整数)
【数10】S=111-1]]>
【数11】I=1000010000100001]]>
【数15】XNj2=N-Σt=1Nxtj2]]>
【数16】Vij2=SNVb2(k2-2kxij+Σt=17xtj2+Σt=814xtj2···]]>····+Σt=N-1Nxtj2)]]>
【数17】xNj2=NP1-Σt=aa+6xtj2]]>
【数18】xNj2=NP2-Σt=aa+1xtj2]]>
【数19】
N＝34×NP1＋NP2
【数20】
NP1＝nS－1
【数21】
【数22】