專利名稱：一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合高速響應(yīng)液晶的液晶顯示裝置驅(qū)動方法。
本發(fā)明特別涉及一種減小無源矩陣型液晶顯示裝置驅(qū)動方法中的串音干擾的方法，在那里采用多行選取(multi line selection)方法進(jìn)行多重驅(qū)動(multiplex driving)(參見美國專利5262881，一種MLS方法)。
在本說明書中，掃描電極指的是行電極而數(shù)據(jù)電極指的是列電極。
在高度面向信息的時代，人們對顯示信息的媒體提出了更多的需求。液晶顯示器由于其具有厚度薄、重量輕和功耗小以及與半導(dǎo)體工藝良好的相容性等優(yōu)點，將使用得越來越多。隨著廣泛的使用，人們要求其提供較大的圖面和極為精致的圖像。為此需要尋求大容量的顯示器。在幾種技術(shù)中，超扭轉(zhuǎn)向列(super—twisted nematic，STN)方法與薄膜半導(dǎo)體(thin film tramistor，TFT)方法相比，制造過程較為簡單而成本也較為低廉，因此STN方法很有可能成為未來液晶顯示器發(fā)展的主流。
為了獲得采用STN方法的大容量顯示器，利用了連續(xù)行多重驅(qū)動(一次掃描一行)方法。在該方法中，逐行連續(xù)選取行電極，與此同時按照待顯示圖案驅(qū)動列電極。當(dāng)選取完所有的行電極后，一幅圖像的顯示即告完成。
但是在連續(xù)行驅(qū)動方法中有一個稱為幀響應(yīng)的問題，當(dāng)顯示容易較大時就會發(fā)生這個問題。在連續(xù)行驅(qū)動方法中，像素被選取時施加電壓較高而未被選取時施加電壓相對較低。隨著行電極數(shù)量增加，電壓比通常也相應(yīng)增長(高負(fù)載驅(qū)動)。因此，當(dāng)電壓比的值較小時，對電壓有效值(RMS電壓均方根電壓)作出響應(yīng)的液晶將對所加電壓的波形作出響應(yīng)。即，幀響應(yīng)是一種因斷開時刻傳輸系數(shù)增加(由于選取脈沖的幅度較大)而在接通時刻傳輸系數(shù)減小(由于選取脈沖的時間間隔較長)引起的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會使對比率下降。
為了抑制幀響應(yīng)的發(fā)生，已知有一種提高幀頻從而縮短選取脈沖時間間隔的方法。但是這種方法存在很大的問題。即，當(dāng)幀頻增加時，所加電壓波形的頻譜相應(yīng)升高。因此，高頻驅(qū)動方法會引起顯示不均勻(即顯示缺少均勻性)并增加功耗。這樣，為了避免形成寬度較窄的選取脈沖，在確定幀頻時有一上限限制。
近來，提出了一種新的不用增加頻譜就可以克服上述問題的驅(qū)動方法。例如在美國專利5262881中描述了一種多行選取(multipleline selection)MLS方法，其中同時選取多行電極(選取電極)。在該方法中，若干行電極被同時選取而列方向上的顯示圖案能被獨立控制，這樣在縮短選取脈沖時間間隔的同時又使選取脈沖的寬度保持不變。即，在控制幀響應(yīng)的同時可以獲得對比度強(qiáng)的顯示。
此外，在歐洲專利公報No.507061中揭示了一種控制幀響應(yīng)的另一種技術(shù)。在該方法中，在同一時刻選取所有電極以控制幀響應(yīng)。
在美國專利5262881所揭示的多行選取方法中，對同時選取的每個行電極施加一系列特定的電壓脈沖，由此可對列顯示圖案獨立控制。在同時選取若干行的驅(qū)動方法中，由于電壓脈沖被同時施加到若干行電極上，所以為了能獨立而同時控制列向的顯示圖案需要在行電極上施加極性不同的脈沖電壓。極性不同的電壓脈沖數(shù)次加至行電極從而使每個像素上都施加了基本上與接通或斷開對應(yīng)的電壓有效值(RMS電壓)。
在尋址期間加到被同時選取的行電極的一組選取脈沖電壓可以用L行和K列的矩陣(下面稱之為選取矩陣(A)表示。由于在尋址期間與每個行電極對應(yīng)的一個選取脈沖電壓序列可以表示為一組正交向量，所以包含這些作為行元素的矩陣為正交矩陣。即，矩陣中的行向量相互正交。在這些情況下，行電極數(shù)量等于同時被選取的行電極數(shù)，并且矩陣的每一行(row)對應(yīng)于像素的每一行(line)。例如，被同時選取的L行中第一行對應(yīng)選取矩陣(A)中第一行的元素。隨后，選取脈沖依次加到第一列元素、第二列元素等上面。在選取矩陣(A)中，數(shù)值1表示正的選取脈沖而數(shù)值-1表示負(fù)的選取脈沖。
對應(yīng)于矩陣列元素的電壓電平以及列顯示圖案被施加到列電極上。即，一系列的列電極電壓由顯示圖案和矩陣來確定，由該矩陣可確定一系列行電極電壓。
施加到列電極上的電壓波形序列按照下述方式確定。
圖4為表示施加列電壓的示意圖。圖上畫出了作為選取矩陣的4×4(阿達(dá)瑪(Hadamard)矩陣的例子。假設(shè)列電極i和j上的顯示數(shù)據(jù)如圖4所示，則列顯示圖案可以用圖4b中的向量d表示。在這里，數(shù)值-1表示列元素為接通(ON)顯示而數(shù)值1表示列元素為斷開(OFF)顯示。當(dāng)行電極電壓按矩陣的列次序依次加至行電極時，列電極電壓電平為圖4b所示的向量V，而電壓波形如圖4c所示。在圖4c中，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別為任意單位。
當(dāng)選取一部分選取行時，為了控制液晶顯示元件的幀響應(yīng)，比較好的做法是一個顯示循環(huán)內(nèi)分開來施加選取脈沖電壓。例如，把向量V的第一個元素首先加到同時被選取的第一組行電極(以下稱之為亞組)。隨后，把向量V的第一個元素加到同時被選取的第二組行電極。依次取同一序列。
施加到列電極上的電壓脈沖序列由電壓脈沖在一個顯示循環(huán)中的分配方式或為用于同時被選取的行電極組的選取矩陣(A)確定。
雖然多行選取方法可以以較高的對比率非常有效地驅(qū)動快速響應(yīng)的液晶顯示元件，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它有時會發(fā)生諸如串音干擾之類不希望出現(xiàn)的顯示不均勻性問題。
本發(fā)明的目標(biāo)就是在一種能同時選取若干行電極的驅(qū)動方法中抑制諸如串音干擾之類不希望發(fā)生的不均勻顯示。
本申請的發(fā)明人研究了在多行選取方法中產(chǎn)生非均勻顯示的原因。他們由此發(fā)現(xiàn)其原因在于多行選取方法與現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)行驅(qū)動方法內(nèi)在特征不同。而且發(fā)現(xiàn)采用下述本發(fā)明可以獲得均勻性極佳的顯示。利用本發(fā)明獲得的顯示有時候其均勻度要超過現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)行驅(qū)動方法得到的顯示均勻度。
在本說明書中，顯示循環(huán)意指完成對所有行電極的尋址操作的最短時間間隔。即，指確定有效電壓值的最短時間間隔。換句話說，就是把正交矩陣(S)中正交排列的行向量分量(以下將作描述)施加到所有的選取電極上的時間間隔。在本說明書中，除特別指出外，L表示同時選取的行電極數(shù)目，K表示在一個顯示循環(huán)期間施加到某一行電極上的選取脈沖數(shù)，M表示行電極總數(shù)，以及N表示在一個顯示循環(huán)內(nèi)施加的脈沖數(shù)。
按照本發(fā)明，提供了一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，該裝置包括若干(M個)行電極和若干列電極，通過同時選擇L行(L≥3)行電極并施加行電極電壓而實現(xiàn)驅(qū)動，該電壓按照在M×N正交矩陣S(其元素為1、-1和0)時間序列列向量中展開獲得的信號，驅(qū)動方法的特征在于于某一列電極上并對應(yīng)同時被選取的行電極的列電極顯示圖案向量(X＝X1，X2……XM)(其包含的顯示圖案元素為1代表斷開而-1代表接通)和在列電極上由排在顯示循環(huán)的時間序列中的N個電壓脈沖組成并具有元素電壓電平的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，……YN)存在如下關(guān)系(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，其中，當(dāng)ΔYi＝|Yi－Yi-1|(i＝2－N)時，ΔY1對(X)(1，1，…1)的最大值ΔYMAX1與ΔY1對(1，-1，1，-1，…)的最大值△YMAX2之和基本上滿足Q＜1.4L。
此外，在本發(fā)明的一個方面，進(jìn)一步提供了一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，該裝置包括若干(M個)行電極和若干列電極，通過同時選擇L行(L≥3)行電極并對行電極施加電壓而實現(xiàn)驅(qū)動，該電壓按照在M×N正交矩陣S(其元素為1、-1和0)的時間序列列向量中展開獲得的信號，驅(qū)動方法的特征在于在完成顯示循環(huán)之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性；在某一列電極上并對應(yīng)同時被選取的行電極的列電極顯示圖案向量(X)＝(X1，X2，…XM)(其包含的顯示圖案元素為1代表斷開而-1代表接通)和在列電極上由排在顯示循環(huán)的時間序列中的N個電壓脈沖組成并包含元素電壓電平的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…YN)存在如下關(guān)系(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，以及當(dāng)同時選取L個行電極時，在極性反轉(zhuǎn)前后，列電極電壓Yj-1和Yj對于(X)＝(1，1，…1)和(X)＝(1，-1，1，-1…)分別滿足|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j為表示極性反轉(zhuǎn)前后的附加字母)。
此外，在本發(fā)明的一個方面，進(jìn)一步提供了一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，該裝置包括若干(M個)行電極和若干列電極，通過同時選擇L行(L≥5)行電極并對行電極施加電壓而實現(xiàn)驅(qū)動，該電壓按照在M×N正交矩陣S(其元素為1、-1和0)的時間序列列向量中展開獲得的信號，驅(qū)動方法的特征在于在某一列電極上并對應(yīng)同時被選取的行電極的列電極顯示圖案向量(X)＝(X1，X2，…XM)(其包含的顯示圖案元素為1代表斷開而-1代表接通)和在列電極上由在顯示循環(huán)的時間序列中的N個電壓脈沖組成并包含元素電壓電平的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…YN)存在如下關(guān)系(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，其中，當(dāng)ΔYi＝|Yi－Yi-1|(i＝2－N)時，對(X)＝(1，1，…，1)，ΔY1＜0.7·L此外，在本發(fā)明的一個方面，進(jìn)一步提供了一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，該裝置包括若干行(M個)電極和若干列電極，通過同時選擇L行(L≥3)行電極并對行電極施加電壓而實現(xiàn)驅(qū)動，該電壓按照在M×N正交矩陣S(其元素為1、-1和0)的時間序列列向量中展開獲得的信號，驅(qū)動方法的特征如下在完成顯示循環(huán)之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性；在某一列電極上并對應(yīng)同時被選取的行電極的列電極顯示圖案向量(X)＝(X1，X2，…XM))(其包含的顯示圖案元素為1代表斷開而-1代表接通和在列電極上由排在顯示循環(huán)的時間序列中的N個電壓脈沖組成并包含元素電壓電平的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…YN)存在如下關(guān)系(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，以及當(dāng)同時選擇L個行電極時，在極性反轉(zhuǎn)前后，列電極電壓Yj-1和Yj，對(X)＝(1，1，…1)和(X)＝(1，-1，1，-1，…)分別滿足|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|0.5·L(j-1和j為表示極性反轉(zhuǎn)前后的附加字母)。
此外，按照本發(fā)明，進(jìn)一步提供了一種通過同時選取4個行電極驅(qū)動液晶顯示裝置的方法，其特征在于施加到同是被選取的各個行電極上的一系列脈沖具有兩種電壓脈沖極性而選取矩陣表示為-11111-11111-11111-1]]>其中電壓脈沖極性一個為1，另一個為-1。
發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，對于采用多行選取方法驅(qū)動圖像顯示裝置的情形，在窗口圖案和半色調(diào)顯示時串音干擾尤為明顯。以下將描述窗口圖案下的串音干擾現(xiàn)象。
圖3表示在明顯有串音干擾的畫面上顯示柱狀物的情形。在圖3中，在背景(區(qū)域A)上顯示了一個WXH的柱狀物，其中背景處于完全的接通狀態(tài)而柱狀物處于斷開狀態(tài)。在柱狀物下部區(qū)域B出現(xiàn)了非均勻顯示。即，盡管背景處于接通狀態(tài)，但由于區(qū)域A的亮度＜區(qū)域B的亮度，所以產(chǎn)生了非均勻顯示部分。亮度差異表明施加到液晶的區(qū)域A上上的有效電壓＜區(qū)域B上的有效電壓。諸如窗口顯示之類的顯示圖案由圖3所示的柱狀物組成，并且經(jīng)常會用到，所以抑制非均勻顯示(串音干擾)是一個很重要的問題。
串音干擾程度取決于柱狀物的寬度W或長度L。當(dāng)顯示圖案中的柱狀寬度W較大時，區(qū)域A和區(qū)域B之間的亮度差減小。另一方面，當(dāng)柱狀物長度L較大時，區(qū)域A與區(qū)域B之間的亮度差就增加。
上述現(xiàn)象可以用列電極電壓波形在接通和斷開時刻變形不同這樣的事實解釋。即，假定接通時刻波形發(fā)生變形，而斷開時刻波形接近理想波形。
引起接通時刻波形變形有兩個原因。一個原因是驅(qū)動系統(tǒng)不是由理想電源和理想驅(qū)動器構(gòu)成。由于圖3所示顯示的主要部分處于接通狀態(tài)，所以列電極的主要部分輸出接通波浪。此時由于列電極處于輸出接通波形的電壓電平，驅(qū)動系統(tǒng)承受的負(fù)荷較大，因而引起接通波形變形。另一個原因是面板內(nèi)元件電容的影響。即，用作液晶顯示元件的液晶通常具有正的電各向異性Δε，所以與列電極串聯(lián)的液晶電容在完全接通顯示時取最大值。這樣當(dāng)存在許多接通波形時，面板內(nèi)的電壓波形變形最大。
另一方面，由于液晶電容小到不足以產(chǎn)生波形變形，所以與接通波形相比，斷開波形的輸出接近處理狀態(tài)。
在圖3中，只有列電極電壓的接通波形施加到區(qū)域A上，而區(qū)域B上卻同時施加了到電極電壓的接通和斷開波形。因此，區(qū)域A上的列電壓波形變形嚴(yán)重，而區(qū)域B上的列電壓波形畸變與區(qū)域A上的相比沒有那么嚴(yán)重。由此區(qū)域A和區(qū)域B之間的有效電壓有所差異。
而且與窗口圖案不同的是，在半色調(diào)顯示中存在獨在的串音干擾。
作為獲得半色調(diào)顯示的方法有幀頻控制方法、調(diào)幅方法等等。但是幀頻控制方法作為驅(qū)動液晶顯示裝置方法被廣泛使用。
為了抑制閃爍發(fā)生，常常將幀頻控制方法與空間調(diào)制方法聯(lián)用。這種方法通過用空間(即像素之間)提供相位差來消除閃爍。但是在這種情況下，每幀的圖像空間頻率非常高，這與平面顯示情形不同。較高的空間頻率會誘發(fā)波形變形從而引起串音干擾，并使圖像質(zhì)量變差。而且，作為一種空間調(diào)制方法的抖動方法的使用也會提高空間頻率，從而引起串音干擾問題。
而且，當(dāng)在窗口中顯示諸如視頻顯示之類動態(tài)畫面時，由于串音干擾，不僅會引起動態(tài)畫面顯示質(zhì)量的下降，而且也會使四周的畫面顯示質(zhì)量下降。即使在視頻顯示中顯示動態(tài)圖像時也會發(fā)生這種情況。這是因為與顯示諸如窗口圖形之類基本的幾何顯示不同，那里有許多空間關(guān)系復(fù)雜的顯示(即空間頻率較高)。
如上所述，雖然多行選取方法能非常有效地控制幀響應(yīng)，但本發(fā)明人的研究表明與現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動方法相比，因串音干擾而引起的非均勻顯示通常是比較突出的。
我們估計由于多行選取方法中的行電極電壓電平低于連續(xù)行驅(qū)動方法中的行電極電壓電平，即，當(dāng)同時選取若干行電極時，行電極電壓相對于列電極電壓的偏壓比變小，而與現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動方法相比，列電極電壓對有效電壓的影響極大，所以列電極電壓波形變形對顯示質(zhì)量的影響要比現(xiàn)有技術(shù)的方法中的大。
實際上，由于驅(qū)動系統(tǒng)中所用的電源和驅(qū)動器的性能有限，所以在輸入端電壓波形的失真不可避免。而且考慮到面板內(nèi)液晶本身電容分量與電極電阻的串聯(lián)，輸出到列電極上的電壓波形還變得相當(dāng)鈍。因此當(dāng)同時選取若干行電極時，因為串音干擾有時會發(fā)生非均勻顯示。當(dāng)行電極個數(shù)L達(dá)到或超過5個時這種現(xiàn)象變得明顯起來。
而且在多行選取方法中，列電極電壓脈沖的差別對列電極電壓波形有效值的影響很大。這是多行選取方法區(qū)別于連續(xù)行驅(qū)動方法的特征，應(yīng)歸因于在多行選取方法中存在多個列電極電壓電平這一事實。即，在連續(xù)行驅(qū)動方法中，波形的嚴(yán)重失真主要是在極性反轉(zhuǎn)時產(chǎn)生，而在多行選取驅(qū)動方法中，即使列電極電壓脈沖差別大也會產(chǎn)生波形失真。在多行選取方法中，由于列電極電壓變化頻繁，所以選取矩陣的種類決定了是否發(fā)生嚴(yán)重的串音干擾。
如上所述，為了抑制串音干擾，非常重要的是要研究實際施加到列電極上的電壓脈沖序列。現(xiàn)詳細(xì)描述在同時選取若干行電極的方法中實際施加到列電極上的電壓脈沖序列。
在同時選取一部分行電極(局部行選取)的情形中，從確定選取脈沖序列提前時刻的觀點來看，有三種方式。在第一種方式中，使行電極的選取脈沖序列在選取了一個子組之后選取下一個子組之前的時刻提前1個子組，即，它對應(yīng)于由子組構(gòu)成單元的選取脈沖序列的方法(1)。第二種方式對應(yīng)于方法(2)，其中使被選取脈沖序列在選取完所有行(對所有子組)之后的時刻提前。第三種方式對應(yīng)于介于方法(1)和(2)之間的方法(3)。
表1表示在利用方法(1)或方法(2)情況下指出子組選取脈沖的向量，其中A1和A2…AM表示選取矩陣A中每個列向量，而Ns表示子組數(shù)。方法(1)子組1A1A2↓↓子組2A2A3↓↓子組NsAX方法(2)子組1 A1A2↓↓子組 2 A1A2↓↓↓子組 NsA1在施加到列電極上的電壓序列中，當(dāng)列電極電壓電平可以如圖4b所示同樣表示為向量(V)＝(V1，V2，V3，…)時，可以對向量(V1，V2，V3，…，V2，V3，V4，…)應(yīng)用方法(1)，而對向量(V1，V1，…V1，V2，V2，…，V2，V3，…)應(yīng)用方法(2)。時間步驟重復(fù)數(shù)分別表示子組數(shù)。
上述關(guān)系可以以向量和矩陣形式表示為如方程式(1)的普遍表示式(Y)＝(X)(S)這里(X)＝(X1，X2，…，XM)
(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)(X)列電極顯示圖案向量(Y)列電極電壓序列向量(S)行電極脈沖序列矩陣現(xiàn)描述向量(X)、向量(Y)和矩陣(S)。列電極顯示圖案向量(X)＝(X1，X2，…，XM)的元素個數(shù)與行電極數(shù)M相同并具有在某一特定的列電極上與行電極對應(yīng)的顯示圖案。在這里，數(shù)字1代表斷開狀態(tài)而數(shù)字-1代表接通狀態(tài)。列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)的元素個數(shù)與在一個顯示循環(huán)中施加的脈沖數(shù)N相同，并且具有對某些列電極的依顯示循環(huán)中時間順序排的元素電壓電平。
行電極脈沖序列矩陣(S)是一個M行N列矩陣，其中行電極選取電壓電平的列向量元素按一個顯示循環(huán)中的時間序列排列。對應(yīng)于非選取行電極的元素為0。例如，方法(1)中行電極脈沖序列矩陣S包括選取矩陣的列向量Ai和0向量Ze并且由方程式(2)表示。方程式(2) 在方法(2)的序列中，由于頻率太低，可能會發(fā)生閃爍。因此有時候比較好的做法是在選取脈沖施加之前對每個子組至少一次提前選取脈沖序列。
以下描述采用方法(1)序列的典型實例。當(dāng)然，同樣的思路也可以用于方法(2)或方法(3)的序列。當(dāng)采用方法(1)序列時，除了極性反轉(zhuǎn)的情形和由最后一個子組移至第一子組的情形以外，可以把行電極脈沖序列矩陣(S)考慮為具有諸如(A)，…(A)排列的選取矩陣(A)。這是因為如表1或方程式2所示，對應(yīng)A1、A2、…AK的電壓可以重復(fù)地施加到被選取的子組上。
即，當(dāng)采用方法(1)的序列時，通過選取合適的選取矩陣A(L行和K列)可以滿足本發(fā)明的條件。換句話說，通過對行向量相互正交的一個任意矩陣的列向量適當(dāng)重排并將該矩陣用作選取矩陣，可以形成一合適的矩陣。于是就可以形成較好的列電極波形。
以下詳細(xì)描述減少串音干擾的比較好的選取矩陣。
在本發(fā)明的一個實施例中，從在時間軸上依次進(jìn)行最大電壓差的寬度可以減小的觀點出發(fā)，將方程式(3)的條件用作選取優(yōu)化列波形的標(biāo)準(zhǔn)，對矩陣(S)進(jìn)行估計。方程式(3)ΔYi＝|Yi－Yi-1|(i＝2－N)通常比較好的做法是在所有顯示圖案中將ΔYi控制在小于或等于預(yù)設(shè)值。但是由于ΔYi的值取決于列電極顯示圖案向量(X)，所以這在實際上比較難做到。例如完全處于接通狀態(tài)的顯示的ΔYi值就與處于測試圖案狀態(tài)的顯示的ΔYi值根本不同。
在本實施例中，選擇用作標(biāo)準(zhǔn)的列電極顯示圖案向量(X)＝(1，1，…，1)。串音干擾通常在處于幾乎完全接通或幾乎完全斷開的狀態(tài)時(例如在均勻的平坦圖案上有一個塊或一條線的圖案)比較明顯。如果在這種狀態(tài)下能抑制串音干擾，就可以改進(jìn)顯示質(zhì)量。
一般，當(dāng)滿足條件ΔYi＜0.7·L(以下稱作條件A)時，可以將最大電壓變化差異減小到應(yīng)用上可以接受的程度。更好的條件是ΔYi＜0.5·L(以下稱為條件B)。
下面考慮由現(xiàn)有技術(shù)中采用的阿達(dá)瑪函數(shù)獲得的列電極波形。
圖5C表示7行8列的阿達(dá)瑪矩陣。當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，于是(Y)＝(7，-1，-1，…，-1)而最大偏移(ΔYi的最大值)為8。由于L＝7，所以條件A為“ΔYi＜4·9”。這樣在最大偏移時就沒有滿足條件A。即，當(dāng)用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣時，最大電壓變化較大從而導(dǎo)致波形失真并使有值(RMS電壓)下降。
此時的波形圖案如圖2所示。在圖2中，對于處于完全接通顯示狀態(tài)的列電壓波形采用任意單位。圖2表示較大的電壓周期變化。
圖7為適合用于本發(fā)明的選取矩陣(A)的實例。圖7為7行8列矩陣。當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)，則Y＝(5，1，1，-3，-3，-3，1，1)，并且最大偏移(ΔYi的最大值)為4。另一方面，由于L為7，條件A為“ΔYi＜4.9”。這樣即使在最大偏稱時也滿足條件A。
這種情況下的波形圖示于

圖1c中，其中處于完全接通顯示狀態(tài)下的列電壓波形采用任意單位。由此顯而易見，與圖2所示采用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣的波形相比，這里的最大電壓變化較小。
圖8表示這種矩陣的另一個實例。圖8a表示4行4列的矩陣，圖8b表示8行8列的矩陣而8c表示16行16列的矩陣。
在圖8a的矩陣中，當(dāng)(X)＝(1，1，1，1)時，Y的最大偏移(ΔYi的最大值)為0。另一方面，由于L為4，所以條件A為“ΔYi＜2.8”。在圖8b的矩陣中，當(dāng)X＝(1，1，…，1)時，Y的最大值移(ΔYi的最大值)如圖所示為4。另一方面，由于L為8，所以條件A為“ΔYi＜5.6”。在圖8c的矩陣中，當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，如圖所示，Y的最大偏移(ΔYi最大值)為8。另一方面，由于L為16，所以條件A為“ΔYi＜11.2”。這樣，在所有情況下條件A都得到滿足。
圖9表示上述矩陣的另一個實例。圖9表示7行8列的矩陣。當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，如圖所示，Y的最大偏移(ΔYi的最大值)為2。另一方面，由于L為7，所以條件A為“ΔYi＜4.9”。而條件B為“ΔYi≤3.5”。這樣矩陣不僅滿足條件A而且也滿足條件B。
這種情形下的波形圖示于圖1a中，其中對于處于完全接通顯示狀態(tài)下的列電極波形采用任意單位。由圖可見，與圖2所示采用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣的波形相比，這里的最大電壓變化很小。
現(xiàn)考慮采用方法(1)的選取脈沖序列的情形。當(dāng)序列從最后一個子組移至第一個子組時，選取脈沖序列并不總是與選取矩陣中列向量的次序一致。例如，在方程式3的實例中，列向量A2在施加了列向量AP后施加。在這種情況下，AP取決于子組數(shù)。在這種情況下，嚴(yán)格來說，即使選取矩陣滿足條件，列電壓序列也可能無法滿足整個上述條件。
即使在這種情況中，當(dāng)選取矩陣滿足條件時，列電壓脈沖序列整體上也基本上能滿足上述條件。例如，當(dāng)掃描線數(shù)等于或大于240而同時選取的掃描線數(shù)不超過16時，子組數(shù)不低于30。因此，即使因為從最后一個子組過渡到第一個子組而使波形嚴(yán)重失真，對整個電壓變化的影響也不超過1/30。所以電壓有效值的變化相對較小。
即，本發(fā)明要求在選取所有子組期間，列電極電壓序列向量滿足上述條件。該條件可以用與方程式1和2相似的方法式4表示，只要采用方法(1)的選取脈沖序列。方程式(4)(B)=(X1,X2,…,XM)A1Z0Z0..Z0Z0A2Z0..ZcZ0Z0A3..Ze........Z0Z0Z0..Ap]]>在本發(fā)明的實施例中，通過以適當(dāng)時序反轉(zhuǎn)所施加電壓的極性可以減小非均勻顯示。當(dāng)以預(yù)設(shè)的時間間隔反轉(zhuǎn)極性時，采用任何類型的正交矩陣作選取矩陣都可以去除直流分量。而且，含有驅(qū)動波形中心的頻帶區(qū)域可以通過調(diào)整極性反轉(zhuǎn)時間間隔予以控制。當(dāng)頻帶區(qū)域過小時，根據(jù)所示的圖案可能會引起非均勻顯示或閃爍。但是這一缺點可以通過反轉(zhuǎn)電壓極性加以消除。當(dāng)驅(qū)動頻率過小時反轉(zhuǎn)極性的效果很好。圖9所示矩陣是一個降低列波形驅(qū)動頻率的選取矩陣的實例。
極性應(yīng)在列電壓序列電平接近于0的時候進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是因為這樣可以盡可能地減小由極性轉(zhuǎn)換時波形失真引起的有效值變化。特別是，比較好做法的是極性轉(zhuǎn)換前后的列電極電壓電平Y(jié)j-1和Yj與同時選取的行數(shù)L滿足下列關(guān)系|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L這里j-1和j分別是表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母。
更好的做法是使上述關(guān)系表示為|Yj-1|＜0.3·L和|Yj|＜0.3·L這里j-1和j分別為表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母。
當(dāng)列電極電壓電平滿足這些條件時，在極性轉(zhuǎn)換時對電壓有效值變化的影響減至最小。
通過采用合適的選取矩陣并以滿足上述關(guān)系的時刻轉(zhuǎn)換極性可以達(dá)到這些條件。例如在圖9所示矩陣中，比較好的能滿足條件的極性轉(zhuǎn)換時刻是介于第8列向量和第一列向量電壓施加期間或者是介于第1列向量和第二列向量電壓施加期間。在這種時刻進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換可抑制波形失真的影響并且與現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動方法相比提供了無串音干擾的圖像。
此外，要求極性轉(zhuǎn)換前后列電壓電平之差要滿足|Yj-1－Yj|＜0.7·L的關(guān)系，更好的是滿足|Yj-1－Yj|≤0.5·L。因此可以減小在極性轉(zhuǎn)換時刻和列電壓發(fā)生變化時它的波形失真從而消除非均勻顯示。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)(X)＝(1，1，1，1，…1)時，列電極電壓序列向量的極性緊接在每個|Y|值相等的步驟后反轉(zhuǎn)，比較好的做法是周期性地進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)，其中的步驟對應(yīng)于施加每個行電極選取脈沖。因此，可以控制由極性反轉(zhuǎn)引起的波形失真并有效地減小串音干擾。
例如圖1b表示采用圖9所示矩陣作選取矩陣時獲得的波形，這里每8個步驟反轉(zhuǎn)極性一次。在圖1b所示波形中，對于處于完全接通顯示狀態(tài)的列電極波形采用任意單位。由圖1b可見，與圖2所示采用阿達(dá)瑪矩陣的波形相比，最大電壓變化非常小，而且驅(qū)動波形的頻率總的來說比較低。即，由于波形失真發(fā)生率大大減小抑制，所以圖1b所示波形非常有效地減小了串音干擾。除了每隔8個步驟的極性反轉(zhuǎn)，也可以諸如16個步驟或24個步驟等8的倍數(shù)的步驟反轉(zhuǎn)極性。
而且，在本發(fā)明中，比較好的是特別要滿足下列條件。在相對于(X)＝(1，1，…，1)的列電極電壓序列(Y1，Y2，…；YN)中，當(dāng)某一行電極上的一個顯示循環(huán)內(nèi)的選取脈沖數(shù)為K時，施加一個行電極選取脈沖實際上就是一步，而符號由負(fù)變正時刻到下一次符號由負(fù)變正時刻之間的時間間隔與K個步驟對應(yīng)。K可以是選取矩陣A中的列數(shù)從而在電壓變化最小的時刻完成極性轉(zhuǎn)換。在這種矩陣中，保留在顯示循環(huán)中的直流分量較小。因此，可以控制諸如液晶非均勻性之類的低頻非均勻性。特別在矩陣中，可以通過重排向量來徹底去除直流分量從而符號對稱(即每個行矢量內(nèi)元素的正號、負(fù)號數(shù)相等)。
特別地，使選取矩陣的每個行向量中正和負(fù)號數(shù)目相等就足夠了。在這種情形下，不論從交流電有效值還是從其形成來看都在一個循環(huán)中完成了尋址操作直流分量的和去除。因此，由低頻分量或多個頻率分量干擾引起的非均勻顯示得到了有效地控制。
這種矩陣的實例示于圖10。圖10表示7行8列矩陣。當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，如圖所示Y的最大偏移(ΔYi的最大值)為2。另一方面，由于L＝7，所以條件AΔYi＜4.9，而條件BΔYi＜3.5。因此該矩陣不僅滿足條件A也滿足條件B。
圖1d所示為這種情形下的波形圖，其中處于完全接通顯示狀態(tài)的列電極波形采用任意單位。顯而易見，與圖2中采用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣的波形相比最大電壓的變化較小。
按照本發(fā)明的第二實施例，從沿時間軸(序列進(jìn)行次序)的最大電壓變化寬度觀點出發(fā)，作為最佳列波形選取標(biāo)準(zhǔn)的矩陣(S)由方程式3估算得到。
本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)控制串音干擾的因素如下(1)選取矩陣的種類(2)選取脈沖序列(分散選取脈沖的方法)，以及(3)在選取矩陣中的行與列的替換。
即，為了抑制在諸如平滑顯示、動態(tài)顯示等等各種圖案中的串音干擾，必須確定合適的上述因素(1)—(3)。發(fā)明人注意到考慮了因素(1)—(3)時矩陣S所作的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并發(fā)現(xiàn)矩陣S、作為矩陣S的起源的選取矩陣A以及選取脈沖序列可以充分地改善顯示器質(zhì)量(特別是控制串音干擾)。因此提供了本發(fā)明的這個實施例。
在本發(fā)明的第二實施例中，有兩種圖案被選作列電極顯示圖案向量，它們是(X)＝(1，1，…，1)(參考圖案1)和(1，-1，1，-1，…，)(參考圖案2)。在普通的二進(jìn)制顯示時，主要采用的是接近完全接通或完全斷開(例如一種在均勻的平滑圖案上有一塊一條線的圖案)的狀態(tài)?；蛘咴诨疑?gray shade)顯示或動態(tài)顯示時，主要采用空間頻率還要高的顯示狀態(tài)。為了抑制空間頻率截然不同的圖案中的串音干擾，關(guān)鍵是采用上述兩種參考向量并確定出上述因素(1)—(3)。這樣，不管是什么樣圖像抑制可以得到無串音干擾的圖像。
通常，通過按ΔYMAX1＋ΔYMAX2＜1.4·L(以下和之為條件C)確定出上述參考向量可以將最大電壓變化之差抑制到實際可接受的程度，更好的是ΔYMAX1＋ΔYMAX2≤L(以下和之為條件D)，這里ΔYMAX1表示列電壓對于參考圖案1的變化之差的最大值，而ΔYMAX2表示列電壓對于參考圖案2的變化之差的最大值。
以下考慮用阿達(dá)瑪函數(shù)的常規(guī)方法獲得的列電極波形。對按方法(1)選取的脈沖序列加以描述。圖18c為7行8列阿達(dá)碼矩陣。當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，對于參考圖案1，(Y)1＝(7，-1，-1，…，-1，7，-1，…)，而最大偏移(ΔYi的最大值)為8。
當(dāng)(X)＝(1，-1，1，-1，…)時，對于參考圖案2，(Y)2＝(1，7，1，-1，1，-1，1，-1，1，7，1，…)，而最大偏移(ΔYi的最大值)為6，其中(ΔY)的附加字母表示是參考圖案1還是參考圖案2。如上所述，由于對序列采用了方法(1)，所以應(yīng)該注意因為選取矩陣的行數(shù)為奇數(shù)(即7)因而來自第一行對于第二、第四、第六和第八列的參考圖案(-1，1，-1，1，…)。
另一方面，由于L為7，所以條件A為ΔYMAX1＋ΔYMAX2＜9.8。在這種情形下，ΔYMAX1＋ΔYMAX2＝14，并不滿足條件C。即當(dāng)用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣時，最大電壓變化既大于低頻顯示圖案的又大于高頻顯示圖案的，從而因波形失真而降低有效值。
這種情形下的波形圖如圖17所示，圖17a表示處于完全斷開顯示時列電壓波形而圖17b表示處于接通/斷開顯示時列電壓的波形，其中采用了任意單位。這里發(fā)現(xiàn)電壓有較大的周期性變化。
雖然兩種參考圖案的空間序率截然不同，但還是可合適地確定用于兩種參考圖案的矩陣S。首先，準(zhǔn)備一選取矩陣(正交函數(shù))作為參考。在這種情形下，由于可以控制圖案對列電壓序列的依從關(guān)系的，所以希望相鄰列元素的符號一致。為此，必須使元素總數(shù)F(其中矩陣A中相鄰列元素1和2，2和3，…，K和1的符號號相同)與L×L矩陣的關(guān)系為F≥L×K/2。當(dāng)滿足上述條件時，可以減少圖案對列電壓的依賴。
基于選取矩陣，根據(jù)向量序列準(zhǔn)備矩陣S。列電壓相對于兩種參考圖案計算，而原始矩陣A經(jīng)變換后使電壓電平變化滿足條件C，比較好的是條件D。作為一種變換方法，有行替換法、列替換法或者行和/或符號反轉(zhuǎn)法，它們在變換時可以不破壞矩陣的正交性。
在7行8列矩陣中，相對于原始矩陣可以獲得7！×8！個矩陣。這意味著存在超過2000萬個以上的組合。大部分的矩陣A通過諸如2種參考圖案的濾波器進(jìn)行優(yōu)化。
圖19表示一個選取矩陣(A)即7行8列適合于在本發(fā)明中應(yīng)用的矩陣的實例，當(dāng)(X)＝(1，1，…，1)時，(Y)＝(-1，1，-1，-3，-3，-5，-3，-1)，而最大偏移(ΔYi的最大值)為2。而且，當(dāng)(X)＝(1，-1，1，-1，…)時，(Y)2＝(1，1，1，5，3，1，3，-1)，而最大偏移(ΔYi的最大值)為4。另一方面，由于L＝7，條件A為ΔYMAX1＋ΔYMAX2＝6＜9.8。因此，矩陣在最大偏移時滿足條件C。
進(jìn)一步由于6＜L＝7，所以滿足條件D。在該矩陣中，代碼相同的相鄰列元素總數(shù)F為30，從而使矩陣滿足F≥L×K/2＝28的關(guān)系。在上述阿達(dá)瑪矩陣中，F(xiàn)值為24，不滿足這種關(guān)系。
圖16a和16b是表示列電壓變化的示意圖，其中圖16a涉及處于完全斷開狀態(tài)的顯示而圖16b涉及處于接通/斷開顯示。與采用阿達(dá)瑪矩陣的圖17比較，易見列電壓的變化在各種模式中都較小。
圖20表示可以應(yīng)用在本發(fā)明中的選取矩陣的另一種實例。
在圖20a所示矩陣中，參考圖案1上的最大偏移為2而參考圖案2上的最大偏移為4。與圖7比較，雖然形成的矩陣不同，但最大偏移是相同的。在圖20b所示矩陣中，參考圖案1上的最大偏移為2，而參考圖案2上的最大偏移為6。兩者之和為8，小于9.8，因此，矩陣滿足條件C。
在根據(jù)方法(1)處理選取脈沖序列情形下，當(dāng)序列由最后一個子組移至第一子組時，與第一實施例不同，選取脈沖序列并不總是與選取矩陣列向量的次序一致。但即使在這種情形中，與第一實施例一樣也不會出現(xiàn)串音干擾問題。
在第二實施例中，通過以合適的時刻反轉(zhuǎn)施加電壓的極性可以減小非均勻顯示。即，要使改變極性的時刻前后的列電極電壓電平j(luò)-1和Yj與同時選取行數(shù)L滿足下列關(guān)系|j-1|≤0.5·L和|Yj-1|≤0.5·L(j-1和j是分別表示極性反轉(zhuǎn)前后的附加字母)。比較好的是，上述關(guān)系可以表述如下|Yj-1|＜0.3·L和|Yi|＜0.3·L((j-1和j是分別表示極性反轉(zhuǎn)前后的附加字母)。
當(dāng)任何矩陣滿足條件時，可以使在極性轉(zhuǎn)換時刻有效值所受影響減少至最小。
通過采用合適的選取矩陣并在滿足上述關(guān)系的時刻反轉(zhuǎn)施加電壓的極性可以滿足這些條件。
在圖19所示矩陣中，第8列向量與第一列向量或第一列向量與第二列向量之間施加電壓的極性轉(zhuǎn)換時刻滿足條件。與普通的驅(qū)動方法相比，具有這種時序的極性轉(zhuǎn)換抑制了波形失真的影響，并提供了串間干擾很小的圖像。
與第一實施例一樣，極性轉(zhuǎn)換前后列電壓電平之差在參考圖案1和2上的滿足關(guān)系|Yj-1－Yj|＜0.7·L，比較好的是|Yj-1－Yj|≤0.5·L，從而可以減小極性轉(zhuǎn)換時刻列電壓失真和列電壓變化時刻列電壓失真以盡可能地減小非均勻顯示。
以下將描述極性轉(zhuǎn)換與列電壓電平變化之間的關(guān)系。
在現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)行驅(qū)動方法的最合適偏壓方法中，行選取電壓電平Vr(＜0)與列電壓電平Vc(＞0)的關(guān)系為Vc＝Vr/B(這里B＝VN)。因此，在極性反轉(zhuǎn)時的電壓電平變化為2Vc＝2Vr/B。在多行選取方法中，有多個(L＋1)條列電壓電平，其中相對于最大電平滿足關(guān)系Vc＝L/B·Vr。
根據(jù)上述關(guān)系，以下4種驅(qū)動方法(1)—(4)中極性轉(zhuǎn)換時刻的列電壓電平變化寬度示于表2(1)現(xiàn)有技術(shù)連續(xù)行驅(qū)動方法，(2)采用阿達(dá)瑪函數(shù)的多行選取方法(圖18(c))，(3)本發(fā)明的多行選取方法(圖20(b))，以及(4)本發(fā)明的多行選取方法(圖19)。
在這些方法中，假的行電極總數(shù)為240，在連續(xù)行驅(qū)動中同時選取行數(shù)為1，在多行選取驅(qū)動方法中同時選取行數(shù)為L＝7，而且在多行選取方法中選取矩陣第8列和第1列之間(即第8列電極電壓向量與第一列電極電壓向量之間)進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換。
表2<
>為了估計實際串音干擾的數(shù)量，關(guān)鍵是要考慮到電壓變化的絕對值。在這種情況下，應(yīng)該注意到多行選取方法中的選取電壓Vr低于連續(xù)行驅(qū)動方法中的選取電壓。在上述實例中，多行選取方法的Vr小于或等于連續(xù)行驅(qū)動方法中Vr的1/2。即，由驅(qū)動方法(3)中引入的上述關(guān)系的因列電極電壓極性反轉(zhuǎn)引起的變化量小于或等于驅(qū)動方法(1)的。這個事實表明利用本發(fā)明的極性反轉(zhuǎn)方法即使在極性反轉(zhuǎn)期間有波形失真，對有效值變化的影響也很小，而且與現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)行方法相比顯示均勻性極性。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)(X)＝(1，1，1，1，…1)時，緊接在每個|Y|值相等的步驟中對列電極電壓序列向量的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)，比較好的是周期性地在對應(yīng)施加每個行電極選取脈沖的步驟中反轉(zhuǎn)極性。因此可以控制因極性反轉(zhuǎn)引起的波形失真并有效地減少串音干擾。
而且在發(fā)明中，比較好的是尤其要滿足下列條件。在對(X)＝(1，1，…，1)的列電極電壓序列(Y1，Y2，…，YN)中，當(dāng)顯示循環(huán)內(nèi)在某一行電極上的選取脈沖數(shù)為K時，把行電極選取脈沖的施加作為一個步驟，而從符號由負(fù)變?yōu)檎臅r刻到下一個符號由負(fù)變?yōu)檎臅r刻之間的時間間隔對應(yīng)K個步驟。在這種矩陣中，保留在顯示循環(huán)內(nèi)的直流分量較小。因此，可以控制諸如第V種液晶不均勻等低頻中的非均勻性。在矩陣中，特別是可以通過安排向量完全去除直流分量從而符號對稱(即每個行向量中正負(fù)元素的數(shù)目相等)。
而且，在本發(fā)明中，比較好的是采用其中的同時選取行的電壓的頻率大致相同的矩陣。當(dāng)每一行電極的頻率不相同的時候，串音干擾程度也是不同的從而使各個行電極的顯示不均勻。但是可以消除這個缺陷。
在多行選取方法中，當(dāng)一個顯示循環(huán)較長時，有可能因低頻分量引起另一種顯示中的失真。作為一個實例，會發(fā)生由低頻區(qū)域內(nèi)液晶顯示元件的閾值電壓第V種特性的下降引起的第V種非均勻性、因低頻分量引起的閃爍等等。
由此可見，顯示循環(huán)不能過長。為此，行電極脈沖列矩陣(S)應(yīng)滿足N≤4M，更好的是滿足N≤3M的關(guān)系。例如，當(dāng)以同時選取行數(shù)L＝7的方式驅(qū)動240行(選取)行時，形成35個子組而顯示循環(huán)長度對應(yīng)于選取脈沖寬度×N＝選取脈沖寬度×Ns×K。
這里，當(dāng)行電極選取矩陣(A)由7行(＝L)和24列(＝K)構(gòu)成時，循環(huán)的長度為脈沖寬度×35×24＝脈沖寬度×840。因此脈沖寬度＝30微秒時長度為25毫秒(40赫茲)，而脈沖寬度＝40微秒時長度為33毫秒(30赫茲)。這樣就可以提供不受低頻分量影響情況下的顯示。
圖8a表示考慮上述條件時4×4的優(yōu)化矩陣的實例。特別是下述矩陣可以用來舉例說明列被替代的4×4化矩陣。
在這種矩陣中產(chǎn)生了將電壓變化降低至最小程度的列信號，其中列電極電壓電平相應(yīng)于參考圖案1基本相同，而電壓電平相對于參考圖案2在+2與-2之間的范圍內(nèi)變化一次。
這種矩陣的另一個特征是各行向量中符號數(shù)相同(在上述實例中，正號數(shù)目為3而負(fù)號數(shù)目為1)。這意味著在同時選取的行電極組(子組)中的每一行上可以獲得除了相位以外的同一選取波形，并且可以基本上消除行之間明暗不均勻性。其他類型的正交矩陣無法提供其中除了相位以外各個行向量序列都相同的矩陣，因此有必要對各行之間的不均勻作某些校正。另一方面，在本發(fā)明中，通過選取同時選取行中的四行并將各個行向量元素符號數(shù)量之比確定為1∶3(或3∶1)可以等同驅(qū)動(除相位以外)每一行。上述矩陣是最有用的實例。但是，通過替換一行或多行、一列或多列或反轉(zhuǎn)行或列的極性可以獲得另一種合適的矩陣。
L＝4的矩陣的另一個特征是可以完全消除平滑顯示圖案的電壓變化。由于矩陣列向量中元素符號數(shù)相同，所以列信號電壓可以為所有4個列向量共用。在所有的列向量上列電壓不存在漲落起伏的事實意味著可以與向量序列不同步地施行極性反轉(zhuǎn)。在采用其他正交矩陣的現(xiàn)有技術(shù)方法中，由于列信號的電壓電平隨每個正交矩陣的列向量變化，所以無法與列向量序列不同步地完成極性反轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動靈活性不大；驅(qū)動方法和驅(qū)動電路構(gòu)造復(fù)雜。另一方面，在本發(fā)明中，可以以非同步方式進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)，并可借助簡單的計數(shù)器來完成。而且極性反轉(zhuǎn)的周期可以在一個很寬的范圍內(nèi)選擇。實際上，從極性反轉(zhuǎn)應(yīng)對所有子組進(jìn)行的觀點出發(fā)，比較好的做法是將極性反轉(zhuǎn)周期確定為等于范圍在3—50內(nèi)的某一奇數(shù)次選取脈沖。選擇脈沖數(shù)是3—40之間的某個奇數(shù)更好。之所以采用奇數(shù)的原因是當(dāng)利用L＝4的矩陣時，很有可能由于選取脈沖4次輸出至每一幀內(nèi)的各個子組而破壞交流形式的驅(qū)動特性。極性反轉(zhuǎn)換的周期需要從5、7、9、11、13和23中選擇。
M和L要滿足與極性反轉(zhuǎn)和選取向量序列的合適關(guān)系是很重要的。例如，當(dāng)行數(shù)M為240而L＝4時，子組數(shù)為60(240/4＝60)。當(dāng)極性反轉(zhuǎn)每5個脈沖發(fā)生一次時，由于60/5＝12所以極性反轉(zhuǎn)在固定的時刻發(fā)生，并且無法獲得交流形式。這樣，為了每5個脈沖進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換驅(qū)動240行，必須通過增加成像來改變上述情況。例如，子組數(shù)可以增加至61(行數(shù)＝244)從而每5個脈沖進(jìn)行一次極性反轉(zhuǎn)。
要滿足的條件是子組數(shù)Ns與極性反轉(zhuǎn)周期數(shù)(S個脈沖)之中的一個數(shù)不能是另一個數(shù)的公約數(shù)。為此，例如必須通過增加成像行滿足條件。要滿足的其它條件是向量序列的周期與極性反轉(zhuǎn)的周期不同。例如，極性反轉(zhuǎn)的周期不能是4的倍數(shù)。
接下來通過與稱之為用于驅(qū)動方法的選取矩陣的函數(shù)系統(tǒng)的阿達(dá)瑪函數(shù)和偽隨機(jī)函數(shù)的比較來描述本發(fā)明的驅(qū)動方法(選取矩陣)。
在采用阿達(dá)瑪函數(shù)(阿達(dá)瑪矩陣)的選取矩陣中，由于如前所述(Y)的最大偏移較大而易于引起非均勻顯示，并且波形對理想波形輕微的偏離或失真會引起有效值較大的變化，從而易于發(fā)生非均勻顯示。這樣，與本發(fā)明方法相比，采用阿達(dá)瑪矩陣會降低顯示質(zhì)量。
另一方面，偽隨機(jī)函數(shù)的嚴(yán)重問題是在選取矩陣的行向量之間缺乏正交性(行向量乘積為0)。當(dāng)偽隨機(jī)矩陣中任意行向量為di和dj(i＝1到L而j＝1到L)時，當(dāng)i＝K時內(nèi)積絕對值為1而當(dāng)i≠u時為1/L。
即，當(dāng)L值較大時可以建立大致正交關(guān)系。但是當(dāng)部分行選取數(shù)L＝3、4、7或8情況下選取這種矩陣作選取矩陣時，非正交性會引起信息混淆從而導(dǎo)致附加的串音干擾。當(dāng)沒有正交性時，在像素上接通/斷開信息發(fā)生了混淆，而處于接通狀態(tài)下的像素的有效值和處在斷開狀態(tài)下的像素的有效值互不相等。
采用偽隨機(jī)函數(shù)作選取矩陣的另一個問題是循環(huán)的長度。在偽隨機(jī)函數(shù)中，對于選取矩陣L行需要(2L—1)列。例如對于L＝7，K＝255。在這種情況下，上面所述的低頻分量會降低顯示質(zhì)量。
因此，在偽隨機(jī)函數(shù)中，當(dāng)L較小時，矩陣正交性喪失。另一方面，當(dāng)L較大時，矩陣正交性喪失。另一方面，當(dāng)L較大時，與本發(fā)明的驅(qū)動方法相比，因循環(huán)長度較長會帶來很多缺點。在部分多行選擇方法中，從諸如高對比度和簡化驅(qū)動電路系統(tǒng)的觀點出發(fā)，比較好的是使同時選取數(shù)為3≤L≤16。因此，顯而易見，本發(fā)明的驅(qū)動方法優(yōu)于用阿達(dá)瑪矩陣或偽隨機(jī)矩陣作選取矩陣的方法。
在MLS方法中，有許多采用除實際形成于襯底上的行電極以外還采用假想的行電極的情形。其中的一個原因如下。當(dāng)以小于電極總數(shù)的數(shù)量同時選取行電極時，行電極總數(shù)并不一定能被同時選取的行電極數(shù)整除。在這種情況下，就要考慮虛擬電極，從而使電極總數(shù)能被同時選取的行電極數(shù)整除。即，在假設(shè)行電極數(shù)有空缺的行電極子組中存在虛擬電極的情況下行電極信號將用于驅(qū)動。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在這種虛似電極附近會發(fā)生非均勻顯示。特別是將畫面(顯示屏)垂直劃分兩塊加以驅(qū)動，(即，所謂雙掃描)時常會發(fā)生顯示不均勻性問題。當(dāng)虛擬電極放于畫面中央時，顯示不均勻性表現(xiàn)為沿行電極方向的黑條或白條，不均勻性顯示得較為明顯。
下述實例用來減少顯示非均勻性。
當(dāng)通過同時選取若個數(shù)目小于顯示裝置行電極總數(shù)的行電極來驅(qū)動包含若干行電極和若干列電極的圖像顯示裝置時，至少一部分行電極包括虛擬行電極，而虛擬行電極上的數(shù)據(jù)用作與列電極信號對應(yīng)的可變數(shù)據(jù)。當(dāng)然，在這種情形下，圖像顯示裝置可以包括一個帶有只由虛擬電極構(gòu)成的L個行電極的組。
在圖像顯示裝置驅(qū)動方法中，這樣從接通或斷開中選取各變數(shù)據(jù)，從而使在列電極上具有數(shù)據(jù)的電壓變化較小。而且，可變數(shù)據(jù)與靠近虛擬電極的列電極上的數(shù)據(jù)一致。
即，通過在虛擬電極上提供可變的顯示數(shù)據(jù)，特別雖通過從接通或斷開中選取可變數(shù)據(jù)從而使列電極上具有數(shù)據(jù)的電壓變化較小或使虛擬數(shù)據(jù)與虛似電極附近掃描電極上的數(shù)據(jù)一致可以顯著改善顯示均勻性。
在本發(fā)明的實施例中，可以從接通或斷開中選取可變數(shù)據(jù)從而使列電極上具有數(shù)據(jù)的電壓變化較小。
在這個實施例中，現(xiàn)對采用阿達(dá)瑪函數(shù)作選取矩陣的列電極波形進(jìn)行考察。
圖25a表示7行8列的阿達(dá)碼矩陣(通過從8行8列阿達(dá)瑪矩陣減去第一行形成)。當(dāng)提供的是處于整個斷開顯示狀態(tài)的(X)＝(1，1，…，1)時，列電壓電平為(Y)＝(7，-1，-1，…，-1)，而最大偏移(ΔYi＝|Yi+1－Yi|的最大值)為8。因此，當(dāng)用阿達(dá)瑪矩陣作選取矩陣時，處于完全斷開顯示時刻的列電壓最大變化較大，并且由于波形失真引起有效值下降較多從而產(chǎn)生不均勻顯示。
圖25b表示處于完全斷開狀態(tài)下具有較大電壓變化的波形圖，其中列電壓波形以任意單位表示。還發(fā)現(xiàn)電壓存在較大的周期性變化。
按照本發(fā)明，假定同時選取的行電極中(例如選取第7個行電極)有一個虛擬電極。作為虛擬電極上的顯示數(shù)據(jù)(虛擬數(shù)據(jù))，當(dāng)向量(-1，1，1，-1，1，-1，-1，1)用作經(jīng)施加的選取脈沖時，列電壓電平(Y)＝(5，1，1，…，1)，并且列電壓變化的最大值(ΔYi的最大值)為4。圖25c表示列電壓變化的波形圖。由圖可見，通過在虛擬行上采用合適的虛擬數(shù)據(jù)減少了列電壓的偏移量。
圖26a表示正交的選取矩陣(B)的另一個實例。圖26a為7行8列矩陣。當(dāng)處于完全斷開狀態(tài)并包括一虛擬行的顯示表示為(X)＝(1，1，…，1)時，列電壓電平(Y)＝(5，1，1，一3，-3，-3，1，1)，并且列電壓變化的最大值(ΔYj的最大值)為4(圖26b)。
在這種情形下，也可以用同時選取的行電極(例如選取第7個行電極)中的其中一個作虛擬電極。當(dāng)向量(-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1)作為虛擬數(shù)據(jù)用于要施加的選取脈沖時，對于實際電極中處于完全斷開顯示的列電壓電平(Y)(3，3，1，-1，-1，-3，-1，1)，并且列電壓變化的最大值(ΔYi最大值)為2。圖26c表示這種情形下的波形圖。研究發(fā)現(xiàn)通過對虛擬行采用合適的虛擬數(shù)據(jù)可以降低列電壓偏移寬度。
上述描述涉及通過在處于完全斷開(或完全接通顯示下選取虛擬數(shù)據(jù)來減小非均勻顯示。但是當(dāng)采用另一種顯示圖案時，可以對數(shù)據(jù)選取合適的接通或斷開從而使列電壓變化變小。即，在對虛擬數(shù)據(jù)采用接通而對數(shù)據(jù)采取斷開的兩種情形下，比較列電壓的變化程度，并選取虛擬電極上的顯示數(shù)據(jù)從而減少列電壓的變化，這樣可以對于所有顯示圖案類型控制因確定虛擬上的數(shù)據(jù)引起的顯示非均勻性。
在本發(fā)明的另一實施例中，虛擬數(shù)據(jù)與靠近虛擬電極的行電極上的數(shù)據(jù)一致。如上所示，在實際應(yīng)用中比較重要的顯示圖案(如窗口)是一種基本上處于完全接通或完全斷開狀態(tài)下的圖案。在這種情形下，通常需要采用函數(shù)以將非均勻顯示降至最低程度?？紤]到以上情況，由于進(jìn)一步接近完全接通或斷開的圖案，所以虛擬數(shù)據(jù)與虛擬電極附近的行電極上的數(shù)據(jù)一致可以有效減小非均勻顯示。虛擬電極實際上并不存在。但是在許多情況下，可以在顯示畫面上確定虛擬電極的位置。這是因為利用設(shè)計的電路的優(yōu)點可以按某種規(guī)則施加選取脈沖序列，并且可以在實際畫面上按某個規(guī)則布置同時選取的行電極。
圖22表示在實際顯示畫面上按批排列同時被選取的行電極的實例，其中實際掃描行數(shù)為14，同時選取行電極數(shù)為3而獨立選取脈沖數(shù)為4(A1—A4)。假定在選取子組時每次提前一個選取脈沖從畫面上部選取行電極。然后按A3、A4、A1、A2…順序?qū)⑦x取脈沖施加至子組3。把選取脈沖與實際施加的選取波形比較，從而可以將行電極識別為虛擬電極。并且，考慮到同時選取的行電極按某種規(guī)則成批安放于實際顯示畫面上，虛擬電極3—3可以看作位于實際畫面的第8和第9行之間。
同樣，圖23表示將同時選取的行電極分散地放置在實際顯示畫面上。這種情況下的處理方式同上，可以考慮將虛擬電極插入實際電極的第12和第13行之間。
術(shù)語“虛擬電極附近”指是的是按掃描次序而言的附近位置。例如，當(dāng)從上部向下部掃描實際畫面時并且虛擬電極位于顯示畫面最下面時，由于將在顯示畫面最下面要掃描的是最上面，所以顯示畫面的最上面可以是“虛擬電極附近”。
接下來將詳細(xì)描述虛擬數(shù)據(jù)如何與虛擬行電極附近行電極上數(shù)據(jù)一致。例如在圖22所示情形中，虛擬電極位于位置3—3。因此，虛擬電極的數(shù)據(jù)應(yīng)該等于位置3-2或3—1上的數(shù)據(jù)。
虛擬電極數(shù)據(jù)可以與靠近虛擬行電極的下一子組的數(shù)據(jù)一致。例如在圖22所示情形下，虛擬行電極位于3—3位置，虛擬行電極數(shù)據(jù)應(yīng)該與行電極2—1或2—3的數(shù)據(jù)一致。而且在圖22所示情形中，虛擬行電極上數(shù)據(jù)可以與虛擬電極附近緊接的前一個子組的數(shù)據(jù)一致。例如，由于虛擬電極位于3—3，所以虛擬電極的數(shù)據(jù)應(yīng)該與行電極4—1—4—3中的任一個上的數(shù)據(jù)一致。在圖23的情形下，同時選取的行電極組分開來放在顯示襯底上，虛擬電極3—3的數(shù)據(jù)應(yīng)選取行電極1—3、2—3、4—3和5—3中的任一個。
在這種情況下，當(dāng)有若干虛擬電極時，比較好的是在畫面上分散放置電極。因為虛擬電極而產(chǎn)生的顯示不均勻可以分散開來從而改善顯示質(zhì)量。
作為另一種簡便的方法，虛擬行電極可以放于畫面的一處或多處從而使顯示不均勻性顯得并不突出，從而在整體上顯著減小非均勻性。
在驅(qū)動兩個畫面的本發(fā)明中，可以在畫面的上半部和/或下半部確定單個或多個虛擬電極的位置，從而基本上消除單元或多個電極位置引起的顯示不均勻。
即，例如在圖22情形下當(dāng)虛擬電極放于畫面的一個端部時，虛擬電極包含在第一子組中，而可以按在1—1處的行電極為虛擬電極的序列驅(qū)動行電極。同樣，在圖23的情形下，虛擬電極包含在第一子組內(nèi)，可以按在1—1處的行電極為虛擬電極的序列驅(qū)動行電極。
按照本發(fā)明，單個或多個虛擬電極分散開來放于多個行電極子組中，由于單個或多個虛擬電極引起的顯示不均勻被分散開去，因而改善了顯示質(zhì)量。
而且，在圖22所示將同時選取的電極作為批來處理的情況下，僅僅把包含虛擬電極的行電極子組放于畫面兩端(上面或下面)就可以在減小顯示不均勻性方面獲得相當(dāng)不錯的效果。
而且在本發(fā)明中，比較好的是從兩幅畫面交界處向各自的另一端掃描。即，在垂直方向上有兩幅畫面。對于上邊的畫面掃描由上往下，而對于下邊的畫面則由下向上掃描。這樣做的原因如下。虛擬電極引起的列電壓變化對接下來要掃描的子組有影響。因此確定上次掃描的位置比較有利。列電壓變化之所以對接下來要掃描的子組有影響是因為在下一子組中引起波形失真從而使波形失真恢復(fù)了在包含有虛擬電極的子組內(nèi)產(chǎn)生的波形失真。
本發(fā)明的驅(qū)動方法可以用在美國專利5262881中所述基礎(chǔ)上的電路實現(xiàn)。
首先描述一般常用的電路結(jié)構(gòu)的實施例。圖11為產(chǎn)生紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)16個灰度級顯示的電路框圖。16個灰度級信號被轉(zhuǎn)換成由最高有效位(MSB)到、最低有效位(LSB)的4比特信號，并且數(shù)據(jù)信號被輸入產(chǎn)生適合形成列信號格式的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)預(yù)處理電路1并在適當(dāng)?shù)臅r序輸出至列信號發(fā)生電路2。列信號發(fā)生電路2從數(shù)據(jù)預(yù)處理電路1接收數(shù)據(jù)信號并從正交函數(shù)發(fā)生電路5接收正交函數(shù)信號。
列信號發(fā)生電路2利用這兩種信號完成預(yù)定操作以形成列信號并輸出至列驅(qū)動器3。列驅(qū)動器3借助預(yù)定的參考電壓產(chǎn)生施加到液晶面板6上的列電極的列電極電壓并將列電極電壓輸出至液晶面板6。另一方面，將通過在行驅(qū)動器4中對正交函數(shù)產(chǎn)生電路5輸出的正交函數(shù)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換而獲得的行電極電壓施加到液晶面板6的行電極上?？梢赃B同一定時電路提供這些電路從而它們可以按預(yù)定的時序運(yùn)行。
本發(fā)明所用正交函數(shù)由正交函數(shù)發(fā)生電路5產(chǎn)生。每次當(dāng)產(chǎn)生正交信號時正交函數(shù)發(fā)生電路5可以完成一系列操作。但是從簡便的觀點看，比較好的做法是在ROM中預(yù)先保存要用的正交函數(shù)信號，并且以合適的時序讀出這些信號，即，對控制向液晶面板6施加電壓的時序的脈沖進(jìn)行計數(shù)，并將計數(shù)值作為尋址信號連續(xù)讀出ROM中的正交函數(shù)信號。
數(shù)據(jù)預(yù)處理電路1的構(gòu)造如圖12所示。通過將包含灰度信息的4比特圖像數(shù)據(jù)分成每組包含3比特R、G、B的四組而完成信號處理。即，為了能對它們作并行處理將信號分成MSB(23)、第二MSB(22)、第三MSB(21)和LSB(20)這樣四組。
3比特數(shù)據(jù)輸入至5級串聯(lián)/并聯(lián)轉(zhuǎn)換器11，在那里數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為15比特數(shù)據(jù)并送至存儲器12。具體而言，串聯(lián)的數(shù)據(jù)輸入至5級移位寄存器的輸入端，而寄存器的輸出送至各存儲器。
具有16比特數(shù)據(jù)寬度的VRAM用作存儲器12。采用下面的直接存取模式對存儲器12進(jìn)行尋址操作。即，把對應(yīng)于同一列電極的行電極上的數(shù)據(jù)存儲在對應(yīng)于被同時選取的7個行電極的鄰近的7個地址中，從而接下來可以快速在存儲器中執(zhí)行讀出操作，并且計算也比較容易。
通過快速連續(xù)存取模式在驅(qū)動LSB的時刻讀出存儲器的數(shù)據(jù)從而將4組15比特數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路16。在處理與虛擬電極附近的行電極上數(shù)據(jù)對應(yīng)的虛擬數(shù)據(jù)時，在對應(yīng)虛擬電極的位置上重復(fù)幾次讀出數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路16適于將各并行提供各灰度的15比特數(shù)據(jù)重排為對于R、G、B的20比特寬的并行信號。通過在電路襯底上適當(dāng)布線可以獲得能完成這種功能的電路。
在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電器16中被轉(zhuǎn)換為3組20比特R、G、B數(shù)據(jù)送往灰度確定電路。每個灰度確定電路15都是一個幀調(diào)制電路。它將每點4比特的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為接通/斷開的1比特數(shù)據(jù)以用作子畫面的視頻信號并以例如15個循環(huán)實現(xiàn)子畫面的灰度顯示。
具體而言，采用了以預(yù)定時序?qū)?0比特長度的數(shù)據(jù)分成5比特長度數(shù)據(jù)的多路復(fù)用器。與子畫面比特的對應(yīng)關(guān)系由幀計數(shù)器的計數(shù)確定。因此，對應(yīng)5個點灰度數(shù)據(jù)的20比特數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為5比特的不帶灰度的串行數(shù)據(jù)輸出到豎向/橫向轉(zhuǎn)換電路13。
每個豎向/橫向轉(zhuǎn)換電路13都是通過傳送7次(存儲5個像素顯示數(shù)據(jù)的電路，并用于將5次讀出的7個像素的數(shù)據(jù)作為顯示數(shù)據(jù)讀出。豎向/橫向轉(zhuǎn)換電路13由兩組5×7比特寄存器組成。其數(shù)據(jù)信號傳送至列信號發(fā)生電路2。
圖13表示列信號發(fā)生電路2的構(gòu)造。7比特數(shù)據(jù)信號輸入至每個“異或”門電路23。每個“異或”門電路23還接收來自正交函數(shù)發(fā)生電路5的信號。“異或”門電路23輸出的信號送至加法器21，在那里將同時被選取的行電極上的數(shù)據(jù)相加。
列驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)如圖14所示，每個列驅(qū)動器包含移位寄存器21、鎖存器32、譯碼器33和分壓器34。多路分解器(demultiplexer)用作電壓電平選取裝置33。當(dāng)一行上的數(shù)據(jù)送至移位寄存器21時，完成了將顯示數(shù)據(jù)變?yōu)榱须妷旱霓D(zhuǎn)換。
行驅(qū)動器4的結(jié)構(gòu)如圖15所示。它包含驅(qū)動圖案寄存器41、選取信號寄存器42以及譯碼器43。要被同時選取的行電極根據(jù)選取信號寄存器42的數(shù)據(jù)確定，而送往被選取的行電極上的選取信號的極性由驅(qū)動圖案寄存器41的數(shù)據(jù)確定。零伏電壓被送往未選取行電極。
圖24是用于當(dāng)虛擬數(shù)據(jù)從接通或斷開中選取從而使列電壓變化較小的電路的實施例。虛擬電極包含于子組中，該電路與圖9電路不同之處在于，在虛擬數(shù)據(jù)處于接通或斷開狀態(tài)時分別在列信號發(fā)生電路21和22中操作和形成列信號。
緊接在虛擬電極前的子組數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在鎖存器電路31中。來自列信號發(fā)生電路21和22的數(shù)據(jù)和來自鎖存器電路31的數(shù)據(jù)送往包含微分電路、比較器和選擇器的選取電路32。選取電路32對列信號產(chǎn)生電路21的信號與鎖存器電路31的信號取差，還對列信號發(fā)生電路22的信號與鎖存器電路31的信號取差，并由比較器比較這兩個差值。選擇值選擇一個較小的值。這樣，選取值被送往到列驅(qū)動器3。如上所述，虛擬數(shù)據(jù)既可從接通也可從斷開中選取，從而使列電壓的變化較小。
圖11—15以及圖24表示了電路實例。應(yīng)該指出的是也可以采用其它的電路結(jié)構(gòu)。
附圖的簡要說明圖1a—1d是表示在本發(fā)明驅(qū)動方法中處于完全接通顯示時列電壓波形的波形圖；圖2是表示在現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動方法中處于完全接通顯示時電壓波形的波形圖；圖3是表示串音的示意圖；圖4a—4c是表示在MLS方法中施加電壓方法的示意圖。
圖5a—5c是表示阿達(dá)瑪矩陣的示意圖；圖6是表示阿達(dá)瑪矩陣的示意圖；圖7是本發(fā)明所用選取矩陣實例示意圖；圖8a—8c是本發(fā)明所用選取矩陣其它實例示意圖；圖9是本發(fā)明所用選取矩陣其它實例示意圖；圖10是本發(fā)明所用選取矩陣其它實例示意圖；圖11是表示用于本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)實施例的框圖；圖12是表示數(shù)據(jù)預(yù)處理電路1的框圖；圖13是表示列信號發(fā)生電路2的框圖；圖14是表示列驅(qū)動器3的框圖；圖15是表示行驅(qū)動器4的框圖；圖16a和16b是表示在本發(fā)明驅(qū)動方法中處于完全接通顯示和接通/斷開顯示的列電壓波形的波形圖；圖17a和17b是表示在現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動方法中處于完全接通顯示和接通/斷開顯示的列電壓波形的波形圖18a—18c是表示阿達(dá)瑪矩陣的示意圖；圖19是表示用于本發(fā)明的選取矩陣實例的示意圖；圖20a和20b是本發(fā)明所用選取矩陣其它實例示意圖；圖21是表示在比較用實例中所用選取矩陣的實例的示意圖；圖22是表示畫面上虛擬行電極安排的示意圖；圖23是表示畫面上虛擬行電極安排的另一實施例的示意圖；圖24是表示實現(xiàn)本發(fā)明驅(qū)動方法的驅(qū)動電路實施例的框圖；圖25a是表示阿達(dá)瑪函數(shù)的示意圖，圖25b是表示處于完全接通顯示的列電壓的示意圖，以及圖25c是表示本發(fā)明中處于完全接通顯示的列電壓變化的曲線圖；圖26a是表示另一種正交函數(shù)的曲線圖，圖26b是表示處于完全接通顯示的列電壓變化的曲線圖，以及圖26c是表示按照本發(fā)明處于完全接通顯示的列電壓變化曲線圖；圖27a和27b是表示畫面上虛擬行電極安排和序列的示意圖；以及圖28是表示在比較用實例中畫面上虛擬行電極安排和序列的示意圖。
實施發(fā)明的最佳實施例實例1—5每個液晶顯示面板7都在采用圖11—15所示電路的下列條件下驅(qū)動。液晶顯示面板包括9.4英寸的VGA模件(像素個數(shù)480×240×3(RGB))和在背面的后照光。其從上升到下降的響應(yīng)時間平均為60毫秒。通過同時選取每個子組7個行電極并提前選取矩陣的一列(方法1)驅(qū)動面板。畫面沿垂直方向分為兩個畫面。通過將畫面一分為二，子組數(shù)取為35。對偏置進(jìn)行調(diào)整從而使對比度基本上最大。顯示對比度為30∶1，而最大亮度為100新燭光/米2。
以下對串音干擾程度進(jìn)行估算。測量在上半部畫面形成或沒有圖3所示圖案這兩種情形中區(qū)域B內(nèi)電壓-亮度特性。采用的兩種圖案是完全斷開圖案和白黑交替圖案。串音干擾量定義如下。
|T1－T2|/T1×100(％)這里T1表示沒有任何圖案(完全接通)的亮度而T2是在完全接通背景下有圖案的情形的亮度。通過施加使對比度最大的電壓來測量亮度。
表3為測量結(jié)果，在實例1—4中，串音干擾顯著降低。即使在窗口內(nèi)有顯示畫面，串音干擾也可忽略不計。
表3
實例6利用圖11—15所示電路以下列條件驅(qū)動與實例1相同的液晶顯示面板。通過同時選取7個行電極、選取子組和提前選取矩陣的一列(方法1)來驅(qū)動液晶顯示面板。畫面沿垂直方向一分為二。在兩幅畫面的雙掃描驅(qū)動中，子組數(shù)為35。對偏置進(jìn)行調(diào)整從而使對比度基本上最大。對于灰度，采用空間調(diào)整幀控制系統(tǒng)。顯示對比度為30∶1而最大亮度為100新燭光/米2。
采用圖19所示矩陣作選取矩陣。在本實例中，串音干擾度顯著降低。即使當(dāng)畫面窗口中有視頻顯示時，串音干擾也可忽略不計。實例7除了用圖21所示矩陣作選取矩陣以外采用與實例6相同的條件。在通常的窗口畫面中發(fā)現(xiàn)有輕微的串音干擾。但是在視頻畫面動態(tài)顯示中，發(fā)生串音干擾并且明顯降低顯示質(zhì)量。
在所用選取矩陣中，參考圖案1的最大偏移為2而參考圖案2的最大偏移為8。有些值為10，不滿足條件A和B。實例8和9利用圖11—15所示電路以下列條件驅(qū)動與實例1相同的液晶顯示面板。通過同時選取7個行電極、選取子組和提前選取矩陣的一列來驅(qū)動每塊面板。畫面沿垂直方向一分二。在雙掃描驅(qū)動中，子組數(shù)為35。在第31—35子組中，行電極為實電極而一個電極(第7電極)為虛擬電極。在對畫面上的行電極的安排上，同時被選取的行電極排列成圖22所示塊狀。對偏置進(jìn)行調(diào)整從而使對比度基本上最大。顯示對比度為30∶1而最大亮度為100新燭光/米2。
在實例8中，采用了圖24和圖12—15所示電路，并通過選取接通或斷開，在虛擬行電極上形成顯示數(shù)據(jù)從而使包含這種數(shù)據(jù)的列電極上的電壓變化較小。因此在畫面中央沒有發(fā)現(xiàn)黑色條級并少獲得質(zhì)量極佳的畫面。
在實例9中，采用圖11—15所示電路并使虛擬電極上顯示數(shù)據(jù)與第6行電極上顯示數(shù)據(jù)一致。因此畫面中央的黑色條級并不明顯并可以獲得質(zhì)量極佳的畫面。實例10—12利用圖11—15所示電路以下列條件驅(qū)動與實例相同的液晶顯示面板。在每塊顯示面板中，劃分480個行電極以形成每個包含240個電極的上半部和下半部畫面，并驅(qū)動兩個畫面。以下述方法驅(qū)動顯示面板。同時選取7個行電極。同時被選取的行電極在畫面上排列成塊狀并相互靠近。在每個子組的選取中提前選取矩陣的一列向量(方法1)。在雙掃描驅(qū)動中(沿垂直方向分割)，子組數(shù)為35，其中5個電極接虛擬電極處理。對偏置進(jìn)行調(diào)整從而使對比度基本上最大。顯示對比度為30∶1并且最大亮度為100新燭光/米2。
在實例10中，通過如圖27a所示序列驅(qū)動帶虛擬行電極的液晶面板。即，在上半個畫面中假定行電極子組1的電極1—1至1-5為虛擬行電極，而在下半部畫面中行電極子組35的行電極35—3至35-7是虛擬電極。從數(shù)字小的行電極子組向數(shù)字大的行電極子組進(jìn)行掃描。在實例12中，通過圖27b所示序列驅(qū)動安排有虛擬行電極的液晶顯示面板。在上半個和下半個畫面中，假定行電極子組1的行電極1—1至1-5為虛擬電極。從數(shù)字小的行電極子組向數(shù)字大的行電極子組進(jìn)行掃描。
在實例12中，由圖28所示序列驅(qū)動安排有虛擬行電極的液晶顯示面板。在上半個和下半個畫面中，假定行電極子組35的行電極35—3至35—7為虛擬電極。從數(shù)字小的行電極組向數(shù)字大的和電極子組進(jìn)行掃描。
結(jié)果，實例11在上下畫面邊界處呈現(xiàn)的顯示不均勻最小，實例10次之而實例12最大。實例13利用圖11所示電路以下列條件驅(qū)動液晶顯示面板7。液晶顯示面板包括9.4英寸的VGA模件(像素個數(shù)480×640×3(RGB))和背面的后照光。其從上升到下降的響應(yīng)時間平均為60毫秒。通過同時選取每個子組4個行電極并提前選取矩陣的一列(方法1)來驅(qū)動面板。畫面沿垂直方向一分為二。在畫面雙掃描驅(qū)動中，子組數(shù)為60。對偏置進(jìn)行調(diào)整從而使對比度基本上最大。對于灰度，采用空間幀頻控制。
顯示對比度為40∶1，而最大亮度為100新燭光/米2。
采用圖7所示矩陣作選取矩陣。將4個虛擬行加入至240行，使行數(shù)達(dá)到244從而使子組數(shù)為61。
形成如下所述表中(1幀)所示的向量序列，其中要被選取的子組與選取向量對應(yīng)。
1 2 3 4 5 5 7 60 61 62 121 122 243 244子組 1 2 3 4 5 6 7 60 61 1 2 3 4 60 11 1 2 …60 61列向量1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 1 2 3 43 4每隔S＝23個脈沖極性反轉(zhuǎn)一次。
在本實例中，可以獲得均勻顯示并顯著降低串音干擾。即使畫面窗口內(nèi)有視頻顯示，串音干擾也可忽略不計。
虛擬行在上半或下半個畫面中都安排在最后。下半個畫面第一子組上的數(shù)據(jù)用于上半個畫面第61個子組，而上半個畫面第60個子組上的數(shù)據(jù)用于下半個畫面第61個子組。這是因為可以保持列波形連續(xù)性從而在或圍繞中央部分(上下畫面邊界處)沒有不均勻顯示。因此可以獲得均勻顯示，其中基本上沒有串音干擾引起的不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明，在多行同時選取驅(qū)動方法中，當(dāng)列電極電壓序列滿足ΔYi的特定條件時，可以基本上消除列電壓變化并顯著降低波形失真引起的串音干擾。在這種情況下，通過在完成顯示循環(huán)前反轉(zhuǎn)行信號和列信號，很容易去除施加在液晶上的直流分量，而且，可以控制包含驅(qū)動的波形中心的頻率區(qū)域，并消除顯示不均勻由超低頻分量引起的閃爍。
而且，通過滿足條件|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j是表示極性反轉(zhuǎn)前后的附加字母)可以控制因信號極性反轉(zhuǎn)引起波形失真而導(dǎo)致的有效值變化。因此可以有效控制串音干擾。特別是當(dāng)滿足上述條件和ΔYi的有關(guān)條件時，比起現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)行驅(qū)動方法，得到的串音干擾電平更小。
在上述情行中，當(dāng)每K個步驟進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)(這里一個步驟表示施加一個行電極選取脈沖而K表示顯示循環(huán)中在某一行電極上選取脈沖的個數(shù))，極性反轉(zhuǎn)以次數(shù)減少的時序進(jìn)行從而有效控制串音干擾。
而且，在對于(X)＝(1，1，…，1)的列電極電壓序列(Y1，Y2，…，YN)中，(其中K表示一個顯示循環(huán)中在某一行電極上選取脈沖的個數(shù)，一個步驟表示施加一個行電極選取脈沖，而從負(fù)到正到下一個從負(fù)到正的時間間隔基本上對應(yīng)K個步驟)，顯示循環(huán)中的直流分量較小，而且可以控制因第V種液晶不均勻性引起的低頻分量產(chǎn)生的不均勻顯示。在這種情況下，特別是當(dāng)可以完全去除顯示循環(huán)中直流分量時，可以有效控制因低頻分量和多個頻率分量干擾引起的不均勻顯示。
而且，當(dāng)同時選取電極中每個行電極的行電極電壓序列向量的頻率基本相等時，可能消除行電極的非均勻顯示。
而且，當(dāng)行電極脈沖序列矩陣S中M和N的關(guān)系為N≤4M時，可以穩(wěn)定因低頻分量引起的非均勻顯示。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，所述圖像顯示裝置具有多個(M個)行電極和多個列電極，所述驅(qū)動方法通過根據(jù)在M行N列具有元素1，-1和0的正交矩陣S中按時間序列展開得到的信號同時選取L(L≤3)個行電極并施加行電極電壓實現(xiàn)，所述驅(qū)動方法的特征在于某一列電極上與同時被選取的行電極對應(yīng)的包含作為元素的顯示圖案(1斷開，-1接通)的列電極顯示圖案向量(X＝X1，X，…XM)與位于由按顯示循環(huán)中時間序列安排的N個電壓脈沖組成的列電極上的包含作為元素的顯示圖案的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)之間的關(guān)系為(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，其中當(dāng)ΔYi＝| Yi－Yi-1|(i＝2－N)時，對于(X)＝(1，1，…1)的ΔYi的最大值ΔYMAX1和對(1，-1，1，-1，…)的ΔYi的最大值ΔYMAX2之和基本上滿足Q＜1.4·L。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于在顯示循環(huán)完成之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性。
3.如權(quán)利要求2所述驅(qū)動圖像顯示裝置方法，其特征在于，當(dāng)同時選取L個行電極時，極性反轉(zhuǎn)前后對于(X)＝(1，1，…，1)和(X)＝(1，-1，1，-1，…)的列電極信號Yj-1和Yj分別滿足|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j是表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母)。
4.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，當(dāng)(X)＝(1，1，1，1，…1)時，緊接在|Y|值相等的每個步驟之后反轉(zhuǎn)列電極電壓序列向量的極性，而周期性地改變極性，其中每個步驟與施加一個行電極選取脈沖對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置方法，其特征在于，在對于(X)＝(1，1，…，1)和(X)＝(1，-1，1，-1，…)的列電極電壓序列向量(Y1，Y2，…YN)中，由負(fù)變正到下一個由負(fù)到正的時間間隔基本與K個步驟相對應(yīng)，所述K代表一個顯示循環(huán)中某個行電極的選取脈沖的個數(shù)而每個步驟對應(yīng)于施加一個行電極選取脈沖。
6.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，每個行電極的列電極電壓序列向量的頻率與同時選取行電極的頻率基本相同。
7.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，M行N列正交矩陣S中M和N的關(guān)系為N≤4M。
8.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，用空間調(diào)制幀控制方法和/或抖動方法作為灰度顯示方法。
9.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，至少在圖像顯示裝置一部分畫面上進(jìn)行視頻顯示。
10.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，至少有一部分行電極包含虛似行電極，而且虛擬電極上數(shù)據(jù)可以是隨列電極信號而變化的可變化數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，從接通或斷開數(shù)據(jù)中選取所述可變化數(shù)據(jù)從而使包含接通或斷開時刻數(shù)據(jù)的列電極電壓的變化較小。
12.如權(quán)利要求10所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，所述可變化數(shù)據(jù)與所述虛擬電極附近行電極的數(shù)據(jù)一致。
13.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，畫面一分二，劃分成獨立驅(qū)動畫面；至少在同時被選取的行電極的一部分組內(nèi)包含虛擬電極，而所述包含所述虛擬電極的組位于畫面的端部。
14.如權(quán)利要求1所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，畫面一分二，劃分成獨立驅(qū)動畫面；至少在同時被選取的行電極的一部分組內(nèi)包含虛擬電極；而所述包含所述虛擬行電極的組位于畫面的端部。
15.一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，所述圖像顯示裝置具有多個(M個)行電極和多個列電極，所述驅(qū)動方法通過根據(jù)在M行N列具有元素1，-1和0的正交矩陣S中按時間序列展開得到的信號同時選取L(L≤3)個行電極并施加行電極電壓實現(xiàn)，所述驅(qū)動方法的特征在于在顯示循環(huán)完成之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性；某一列電極上與同時被選取的行電極對應(yīng)的包含作為元素的顯示圖案(1斷開，-1接通)的列電極顯示圖案向量(X＝X1，X，…XM)與位于由按顯示循環(huán)中時間序列安排的N個電壓脈沖組成的列電極上的包含作為元素的顯示圖案的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)之間的關(guān)系為(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，，以及當(dāng)同時選取L個行電極時，極性反轉(zhuǎn)前后對于(X)＝(1，1，…，1)和(X)＝(1，-1，1，-1，…)的列電極信號Yj-1和Yj分別滿足|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j是表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母)。
16.一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，所述圖像顯示裝置具有多個(M個)行電極和多個列電極，所述驅(qū)動方法通過根據(jù)在M行N列具有元素1，-1和0的正交矩陣S中按時間序列展開得到的信號同時選取L(L≤3)個行電極并施加行電極電壓實現(xiàn)，所述驅(qū)動方法的特征在于某一列電極上與同時被選取的行電極對應(yīng)的包含作為元素的顯示圖案(1斷開，-1接通)的列電極顯示圖案向量(X＝X1，X，…XM)與位于由按顯示循環(huán)中時間序列安排的N個電壓脈沖組成的列電極上的包含作為元素的顯示圖案的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)之間的關(guān)系為(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…XM)(S)，其中當(dāng)ΔYi＝|Yi－Yi-1|(i＝2－N)時，對于(X)＝(1，1，…，1)，ΔYi＜0.7·L。
17.如權(quán)利要求16所述驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，其特征在于，在顯示循環(huán)完成之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性。
18.如權(quán)利要求17所述驅(qū)動圖像顯示裝置方法，其特征在于，當(dāng)同時選取L個行電極時，極性反轉(zhuǎn)前后對于(X)＝(1，1，…，1)和(X)＝(1，-1，1，-1，…)的列電極信號Yj-1和Yj分別滿足|Yj-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j是表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母)。
19.一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，所述圖像顯示裝置具有多個(M個)行電極和多個列電極，所述驅(qū)動方法通過根據(jù)在M行N列具有元素1，-1和0的正交矩陣S中按時間序列展開得到的信號同時選取L(L≤3)個行電極并施加行電極電壓實現(xiàn)，所述驅(qū)動方法的特征在于在顯示循環(huán)完成之前反轉(zhuǎn)行信號和列信號的極性；某一列電極上與同時被選取的行電極對應(yīng)的包含作為元素的顯示圖案(1斷開，-1接通)的列電極顯示圖案向量(X＝X1，X，…XM)與位于由按顯示循環(huán)中時間序列安排的N個電壓脈沖組成的列電極上的包含作為元素的顯示圖案的列電極電壓序列向量(Y)＝(Y1，Y2，…，YN)之間的關(guān)系為(Y1，Y2，…YN)＝(X1，X2，…·XM)(S)，以及當(dāng)同時選取L個行電極時，極性反轉(zhuǎn)前后對于(X)＝(1，1，…，1)的列電極信號Yj-1和Yj分別滿足|Yi-1|≤0.5·L和|Yj|≤0.5·L(j-1和j是表示極性轉(zhuǎn)換前后的附加字母)。
20.一種通過同時選取4個行電極驅(qū)動液晶顯示裝置的方法，其特征在于，施加到同時被選取的每個行電極上的一系列脈沖具有兩種電壓脈沖極性并且選取矩陣可表示為，-11111-11111-11111-1=AO]]>或者通過替換矩陣(A0)的行向量獲得矩陣，其中所述電壓脈沖的極性一個為1另一個為-1。
21.一種通過同時選取4個行電極驅(qū)動液晶顯示裝置的方法，其特征在于，施加到同時被選取的每個行電極上的一系列脈沖具有兩種電壓脈沖極性并且選取矩陣可表示為， 或者通過替換矩陣(A1)的行向量和/或反轉(zhuǎn)列向量極性獲得矩陣。
全文摘要
一種驅(qū)動圖像顯示裝置的方法，所述圖像顯示裝置具有多個(M個)行電極和多個列電極，所述驅(qū)動方法通過根據(jù)在M行N列具有元素1，-1和0的正交矩陣S中按時間序列展開得到的信號同時選取L(L≤3)個行電極并施加行電極電壓實現(xiàn)，所述驅(qū)動方法的特征在于某一列電極上與同時被選取的行電極對應(yīng)的包含作為元素的顯示圖案(1斷開，-1接通)的列電極顯示圖案向量(X＝X
文檔編號G09G3/36GK1127047SQ9519028
公開日1996年7月17日 申請日期1995年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月8日
發(fā)明者平井良典, 中沢聡, 永井真, 桑田武志 申請人:旭硝子株式會社