專利名稱：液晶顯示器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器及其驅(qū)動方法。具體而言，本發(fā)明涉及具有對準(alignment)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的液晶顯示器及其驅(qū)動方法，該對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)垂直對準液晶的對準。
背景技術(shù)：
液晶顯示器具有一對彼此相對設(shè)置的基板、以及密封在該對基板之間的液晶。在MVA(多域垂直對準)模式的液晶顯示器中，由于對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(比如，部分地形成于基板上的突起(protrusion)、電極中的裂縫(slit)等)，可調(diào)節(jié)該具有負介電各向異性的垂直對準型液晶以用于對準(例如，參見日本專利No.2947350)。與其他顯示模式(比如TN(扭曲向列)模式或ISP(平面內(nèi)切換)模式)的液晶顯示器相比，MVA模式的液晶顯示器具有諸如高響應(yīng)時間、高對比度和寬視角等優(yōu)點。然而近年來，歸功于TN模式或ISP模式的液晶顯示器中液晶材料和驅(qū)動系統(tǒng)特性的改善，已經(jīng)實現(xiàn)了比傳統(tǒng)MVA模式更高速度的響應(yīng)。此外，如果比如在TV接收器使用中考慮處理動態(tài)圖片顯示，則傳統(tǒng)MVA模式的液晶顯示器的響應(yīng)特性未并令人滿意。
圖11示出了傳統(tǒng)的一般液晶顯示器的像素等效電路。參見圖11，每個像素設(shè)有薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件。TFT的柵極電極連接至柵極總線，施加有預(yù)定柵極電壓Vg。TFT的漏極電極連接至漏極總線，施加有預(yù)定數(shù)據(jù)電壓Vd。TFT的源極電極連接至液晶電容Clc和儲存電容Cs一側(cè)上的電極。在液晶電容Clc和儲存電容Cs另一側(cè)上的電極被維持于公共電壓Vcom。
圖12(a)是示出了施加至柵極總線(其連接于給定像素的TFT的柵極電極)的柵極電壓Vg的曲線圖，圖12(b)是示出施加至漏極總線(其連接于該像素的TFT的漏極電極)的數(shù)據(jù)電壓Vd的曲線圖，圖12(c)是示出該像素的亮度的曲線圖。圖12(a)至圖12(c)的橫坐標(biāo)代表時間，圖12(a)和圖12(b)的縱坐標(biāo)代表電壓電平，圖12(c)的縱坐標(biāo)代表亮度(％)。
參見圖12(a)，電壓Vgon(柵極脈沖)在每個幀期間(period)的t0、t1、t2...時刻，施加至該像素的TFT的柵極電極，TFT被周期性開啟。當(dāng)TFT開啟時，數(shù)據(jù)電壓Vd施加至該像素的像素電極，電荷被儲存在液晶電容Clc和儲存電容Cs中。所儲存的電荷保持一個幀期間，直到下一次開啟TFT。參見圖12(b)，施加至漏極總線的數(shù)據(jù)電壓Vd在時刻t0和時刻t1之間正在由顯示為黑的電壓Vd1改變?yōu)轱@示為白的電壓Vd2(|Vd2|＞|Vd1|)。也就是，在時刻t0之前，電壓Vd1施加至該像素的像素電極；在時刻t1之后，施加電壓Vd2。這里，從施加至該像素電極的電壓發(fā)生變化之時的時刻t1開始的幀期間被稱為第一幀。在該第一幀中，液晶在像素中的對準狀態(tài)會根據(jù)儲存于液晶電容Clc中的電荷而改變；亮度發(fā)生改變，如圖12(c)的線條b1所示。
如果將注意力集中到亮度的變化，可知亮度變化在第一幀的后半幀中是飽和的，亮度在第二幀中再次變化。因此，對于每個幀來說，亮度的響應(yīng)波形像臺階(step)那樣變化。在傳統(tǒng)的液晶顯示器中，由于出現(xiàn)兩階(多階)響應(yīng)(其中，亮度的響應(yīng)波形包括兩個臺階(或三個或更多臺階))，響應(yīng)時間有所加長，導(dǎo)致難以實現(xiàn)高速響應(yīng)。這里，當(dāng)亮度從0％改變到100％時，亮度從0％改變到90％所需的時間被稱為響應(yīng)時間。
下文描述產(chǎn)生兩階響應(yīng)的原因。圖13(a)是示出了施加至液晶的電壓和亮度之間關(guān)系的曲線圖，圖13(b)是示出了施加至液晶的電壓和液晶電容Clc之間關(guān)系的曲線圖。圖13(a)和圖13(b)的橫坐標(biāo)代表所施加的電壓，圖13(a)的縱坐標(biāo)代表亮度水平，圖13(b)的縱坐標(biāo)代表液晶電容Clc。作為黑顯示的啟動亮度Boff處施加的電壓被表示為Voff，液晶電容Clc被表示為Clcoff。此外，作為白顯示的目標(biāo)亮度Bon處施加的電壓被表示為Von。如圖13(a)和圖13(b)所示，電壓Von(圖13(b)中的箭頭x1)在第一幀開始之時被施加至液晶。然后，電荷Q(＝(Clcoff+Cs)*Von)被儲存于液晶電容Clc中和儲存電容Cs中，并保持一個幀期間。當(dāng)液晶響應(yīng)于電壓Von的施加時，由于液晶的介電各向異性，液晶電容Clc在第一幀中增大ΔClc。另一方面，由于電荷的保持定律，電荷Q保持恒定。因此，Q＝(Clcoff+ΔClc+Cs)*(Von-ΔV)施加至液晶的電壓在第一幀中減少ΔV，如沿著等電荷曲線q的箭頭x2所示。因此，在第一幀中達到的亮度B1變得低于目標(biāo)亮度Bon。類似地，盡管電壓Von在第二幀開始之時被施加(箭頭x3)，但是所施加的電壓減少(箭頭x4)，伴隨著液晶電容Clc的改變；在第二幀中達到的亮度B2變得低于目標(biāo)亮度Bon。因此，在像素的亮度達到目標(biāo)亮度Bon之前，數(shù)個幀是必需的。由于液晶電容Clc的增大所造成的施加電壓的減少，亮度的變化在幀期間中是飽和的，即出現(xiàn)兩階的亮度響應(yīng)。
為實現(xiàn)抑制兩階亮度響應(yīng)的液晶顯示器高速響應(yīng)，考慮以下兩種方法。
(1)通過增加儲存電容Cs，相對減小液晶電容Clc改變的影響。
(2)通過考慮液晶電容Clc的改變，增加第一幀的施加電壓(所謂“過驅(qū)動(over-drive)”系統(tǒng))。
然而，上述方法(1)缺點是，由于像素的孔徑比隨著儲存電容Cs的增加而減少，所以亮度會減少。
圖14(a)是示出了使用方法(2)時液晶顯示器中施加至液晶的電壓和亮度之間關(guān)系的曲線圖，圖14(b)是示出了施加至液晶的電壓和液晶電容Clc之間關(guān)系的曲線圖。根據(jù)如圖14(a)和圖14(b)所示的方法，通過考慮液晶電容Clc的改變，第一幀開始之時施加的電壓增加了Vod(圖14(b)中的箭頭x5)。電荷Q(＝(Clcoff+Cs)*(Von+Vod))被存儲于液晶電容Clc中和儲存電容Cs中。伴隨著液晶電容Clc的增加，所施加的電壓在第一幀中降低了Vod(箭頭x6)。因此，獲得目標(biāo)亮度Bon所必需的電壓Von在第一幀結(jié)束處被施加至液晶，如以下公式所示Q＝(Clcoff+ΔClc+Cs)*(Von+Vod-Vod))＝(Clcoff+ΔClc+Cs)*Von圖15(a)是示出了施加至柵極總線(其連接于給定像素的TFT的柵極電極)的柵極電壓Vg的曲線圖，圖15(b)是示出了施加至漏極總線(其連接于上述像素的TFT的漏極電極)的數(shù)據(jù)電壓Vd的曲線圖，圖15(c)是示出了該像素的亮度的曲線圖。圖15(a)至圖15(c)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)與圖12(a)至圖12(c)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)相同。與圖12(c)中的線條b1相似，圖15(c)中的線條b1代表傳統(tǒng)液晶顯示器的像素亮度，線條b2代表基于方法(2)的TN模式液晶顯示器中的像素亮度。如圖15(a)至圖15(c)所示，基于方法(2)的TN模式液晶顯示器中的像素亮度的響應(yīng)波形并未形成臺階，即未出現(xiàn)兩階響應(yīng)。在對例如TN、IPS和摩擦(rubbing)VA模式的基板的整個表面實現(xiàn)均勻?qū)士刂铺幚淼囊壕э@示器中，該兩階響應(yīng)被方法(2)抑制，實現(xiàn)了高速響應(yīng)。
圖15(c)的線條b3代表基于方法(2)的MVA模式液晶顯示器中的亮度?；诜椒?2)的MVA模式液晶顯示器將響應(yīng)時間縮短至一定程度，但是不能改善兩階響應(yīng)。因此，MVA模式的液晶顯示器不能通過簡單地應(yīng)用傳統(tǒng)方法(2)來實現(xiàn)高速響應(yīng)。
為澄清難以增大MVA模式液晶顯示器響應(yīng)速度的原因，使用高速照相機來觀察液晶的響應(yīng)狀態(tài)。圖16A至圖17H是示出了MVA模式液晶顯示器面板中，當(dāng)用于顯示白的電壓施加至顯示黑的像素的液晶時的液晶響應(yīng)狀態(tài)。該液晶顯示器面板具有相對于像素端部傾斜(約45°)延伸的對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。圖16A至圖17H示出了這樣的狀態(tài)，液晶顯示器面板被以交叉尼科耳(cross Nicol)設(shè)置的一對偏振板保持，從背后受到光照。在圖16A至圖16H中，兩個偏振板的偏振軸被設(shè)置為幾乎平行于像素端部，與一般MVA模式液晶顯示器相似；在圖17A至圖17H中，兩個偏振板的偏振軸被設(shè)置為幾乎平行于對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)延伸的方向，從而可容易地觀察到液晶的擾動。圖16A和圖17A示出施加電壓后4ms的狀態(tài)，圖16B和圖17B示出8ms后的狀態(tài)，圖16C和圖17C示出12ms后的狀態(tài)，圖16D和圖17D示出20ms后的狀態(tài)。此外，圖16E和圖17E示出32ms后的狀態(tài)，圖16F和圖17F示出40ms后的狀態(tài)，圖16G和圖17G示出80ms后的狀態(tài)，圖16H和圖17H示出300ms后的狀態(tài)。如圖16A至圖17H所示，在剛剛施加電壓后，液晶對準受到很大干擾。由此可知，為了在對準干擾已被消除之后獲得所需亮度，則從施加電壓之時起，約幾十微秒的時間(等同于幾幀)是必需的。在具有如上所述對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的MVA模式液晶顯示器中，兩階響應(yīng)和液晶對準干擾對于高速響應(yīng)有所削弱，導(dǎo)致無法獲得有利的響應(yīng)特性。
專利文獻1日本專利No.2947350專利文獻2JP-A-2000-230191專利文獻3JP-A-2000-117074發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明目的是提供一種表現(xiàn)出有利的響應(yīng)特性的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
上述目的通過一種液晶顯示器來實現(xiàn)的，其包括彼此相對設(shè)置的一對基板；密封于該對基板之間的液晶；對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，形成于該對基板的至少任一個上，用于調(diào)節(jié)該液晶的對準；開關(guān)元件，形成于該對基板之一上；多個總線，連接于該開關(guān)元件；總線驅(qū)動電路部分，用于將預(yù)定的驅(qū)動信號饋送到所述多個總線；以及控制電路部分，用于將該總線驅(qū)動電路部分控制為當(dāng)像素的顯示狀態(tài)將從暗顯示改變?yōu)榫哂斜仍摪碉@示的亮度更高的亮度的亮顯示時，第一電壓的大小和第二電壓的大小之差變得大于第一幀中發(fā)生的電壓變化的大小，該第一電壓在第一幀開始時為了改變該顯示狀態(tài)而被施加至該像素的液晶上，該第二電壓在第二幀或該第一幀之后的隨后幀中被施加至該像素的液晶上，該電壓變化歸因于該像素的液晶電容變化。
根據(jù)本發(fā)明，可實現(xiàn)一種以良好響應(yīng)特性為特征的液晶顯示器。


圖1A和圖1B是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器中三個像素的結(jié)構(gòu)以及液晶分子對準方向的示意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器中像素的等效電路示意圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器的響應(yīng)特性的示意圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是示出了傳統(tǒng)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A和圖7B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的驅(qū)動方法示意圖；圖8A和圖8B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器效果示意圖；圖9是示出了傳統(tǒng)液晶顯示器中數(shù)據(jù)驅(qū)動器中的D/A轉(zhuǎn)換器部分和基準電壓形成電路的結(jié)構(gòu)示意圖，其作為本發(fā)明第二實施例的預(yù)備；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的數(shù)據(jù)驅(qū)動器中D/A轉(zhuǎn)換器部分和基準電壓形成電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是示出了傳統(tǒng)液晶顯示器中像素的等效電路的示意圖；圖12是示出了傳統(tǒng)液晶顯示器的響應(yīng)特性的示意圖；
圖13是示出了兩階響應(yīng)成因的示意圖；圖14是示出了過驅(qū)動型液晶顯示器的示意圖；圖15是示出了傳統(tǒng)過驅(qū)動型液晶顯示器的響應(yīng)特性的示意圖；圖16A至圖16H是示出了MVA模式的常規(guī)液晶顯示器中液晶響應(yīng)狀態(tài)的示意圖；以及圖17A至圖17H是示出了MVA模式的常規(guī)液晶顯示器中液晶響應(yīng)狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1A至圖10，描述根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。圖1A和圖1B是示出了本實施例的液晶顯示器所具有的MVA模式液晶顯示器面板1的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1A示出了沒有電壓施加至液晶時的狀態(tài)，圖1B示出了有電壓施加至液晶時的狀態(tài)。圖2是示出了MVA模式液晶顯示器面板1中三個像素的結(jié)構(gòu)以及液晶分子對準方向的示意圖。在如圖1A和圖1B所示的MVA模式液晶顯示器面板1中，具有負介電各向異性的液晶分子8以幾乎垂直于基板表面的方式，設(shè)置在兩片玻璃基板10和11之間。盡管未示出，在一個玻璃基板10上，對于每個像素區(qū)域，形成有TFT和連接至TFT的像素電極。線性突起20被形成于玻璃基板10上的像素電極上，作為用于調(diào)節(jié)液晶對準的結(jié)構(gòu)；線性突起21被形成于玻璃基板11上的公共電極上。突起20和突起21交替平行。在該公共電極和在突起20、21上，垂直對準膜(未示出)被形成于像素電極上。一對偏振板以交叉尼科耳的形式，設(shè)置在液晶顯示器面板1的兩側(cè)上。
在圖1A所示沒有電壓施加至液晶的狀態(tài)下，液晶分子8以幾乎垂直于基板表面的方式對準。在此狀態(tài)下顯示為黑。參見圖1B，如果預(yù)定電壓施加至液晶，則液晶分子8傾斜為顯示預(yù)定的灰度(gradation)(例如白)。這里，液晶分子8傾斜的方向通過突起20、21來調(diào)節(jié)，液晶分子8在多個方向上對準。參見圖2，突起20、21相對于像素端部有所傾斜地延伸。由此，當(dāng)形成突起20、21時，液晶分子8在每個像素中在四個方向上對準。在如上所述本實施例的液晶顯示器中，當(dāng)施加電壓時，液晶分子8在每個像素中以多個方向?qū)?，從而提供良好的視角特性。在此實施例中，線性突起20和21被形成于兩片玻璃基板10和11上。然而代替突起20，在像素電極中可形成裂縫。
圖3是示出了根據(jù)該實施例的液晶顯示器的像素等效電路的示意圖。如圖3所示，每個像素設(shè)有TFT作為開關(guān)元件。TFT的柵極電極G電連接至柵極總線，預(yù)定的柵極電壓Vg施加至柵極電極G。TFT的漏極電極D電連接至漏極總線，施加有預(yù)定的數(shù)據(jù)電壓Vd。TFT的源極電極S電連接至液晶電容Clc一側(cè)上的像素電極和儲存電容Cs一側(cè)上的儲存電容電極。作為液晶電容Clc另一電極的公共電極和作為儲存電容Cs另一電極的儲存電容總線被維持于公共電壓Vcom。
圖4(a)是示出了施加至柵極總線(其連接于給定像素的TFT的柵極電極G)的柵極電壓Vg的曲線圖，圖4(b)是示出了施加至漏極總線(其連接于上述像素的TFT的漏極電極D)的數(shù)據(jù)電壓Vd(絕對值)的曲線圖，圖4(c)是示出了該像素的亮度的曲線圖。圖4(a)至圖4(c)的橫坐標(biāo)代表時間，圖4(a)至圖4(b)的縱坐標(biāo)代表電壓電平，圖4(c)的縱坐標(biāo)代表亮度(％)。圖4(c)中的線條b4代表根據(jù)本實施例的液晶顯示器中像素的亮度，線條b1代表傳統(tǒng)液晶顯示器中像素的亮度(與圖12(c)中的線條b1所示相似)，線條b3代表傳統(tǒng)的過驅(qū)動型MVA模式液晶顯示器中像素的亮度(與圖15(c)中的線條b3所示相似)。在此實施例中，連接至與上述像素相同的漏極總線的像素被從黑顯示改變到白顯示，顯示數(shù)據(jù)從外部單元輸入到液晶顯示器，從而白顯示維持數(shù)幀。幀期間是16.7ms。
參見圖4(a)，像素的TFT的柵極電極G在每個幀期間的時刻t0、t1、t2...被施加電壓Vgon(柵極脈沖)，TFT被周期性地開啟。當(dāng)TFT開啟時，數(shù)據(jù)電壓Vd被施加至像素的像素電極，電荷被儲存于液晶電容Clc中和儲存電容Cs中。所儲存的電荷保持一個幀期間，直到下一次開啟TFT。參見圖4(b)，施加至漏極總線的數(shù)據(jù)電壓Vd在時刻t0和時刻t1之間，正在從顯示黑的電壓Vd1改變?yōu)殡妷篤d4(|Vd4|＞|Vd1|)。在時刻t1，像素的像素電極被施加有比前一幀的電壓Vd1更高的電壓Vd4。從時刻t1開始的幀期間被稱為第一幀。
與一般的過驅(qū)動系統(tǒng)相似，施加至第一幀的電壓Vd4比用于顯示白的電壓Vd2高出一電壓Vod(＞0)，該電壓Vod隨著第一幀中液晶電容Clc的增加而減少(|Vd4-Vd2|＝Vod)。因此，在第一幀的開始之時，電壓Vd4(第一電壓)施加至液晶。在第一幀的結(jié)束之時，電壓Vd2(第三電壓)施加至液晶。
與一般的過驅(qū)動系統(tǒng)不一樣，在第二以及隨后幀中，施加有低于電壓Vd2的電壓Vd3(第二電壓)(|Vd3|＜|Vd2|)。也就是，電壓Vd4和電壓Vd2之差是大于隨著第一幀中液晶電容Clc的增加而減少的電壓Vod(|Vd4-Vd3|＞Vod)。電壓Vd3對于兒乎維持第一幀結(jié)束時所獲得的亮度是必要的。在MVA模式的液晶顯示器中，在電壓施加后大約幾十毫秒的時間是必要的，以消除液晶對準的擾動。因此，如果與一般的過驅(qū)動系統(tǒng)相似地在第二幀后施加電壓Vd2，則像素亮度在第二幀之后在數(shù)幀上增加，導(dǎo)致出現(xiàn)兩階響應(yīng)。在此實施例中，通過估算液晶對準擾動的消除，在第二幀之后施加低于電壓Vd2的電壓Vd3。因此，如圖4(c)中線條b4所示，在第一幀結(jié)束之時獲得的亮度可在第二幀之后被維持，從而不會出現(xiàn)兩階響應(yīng)。此外，在此實施例，亮度在第一幀中改變，但是在第二以及隨后幀中不改變。由于在第一幀結(jié)束時獲得的亮度是最大亮度(100％)，所以可縮短從10％亮度上升到90％亮度所需的響應(yīng)時間。因此，可實現(xiàn)MVA模式的液晶顯示器，其具有能夠充分應(yīng)對動態(tài)圖像顯示的響應(yīng)特性。
下面，將通過實施例，具體描述本發(fā)明的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
(實施例1)現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明實施例1的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。圖5是示出了根據(jù)此實施例的液晶顯示器結(jié)構(gòu)的示意圖。參見圖5，作為控制電路部分，該液晶顯示器包括幀存儲器50，用于存儲例如從外部單元輸入的兩幀8位的顯示數(shù)據(jù)；比較器/判斷電路51，用于比較每個像素的儲存于幀存儲器50中的兩幀顯示數(shù)據(jù)，以判斷每個像素的灰度變化，以及用于產(chǎn)生灰度變化數(shù)據(jù)，其包含像素灰度已從暗(dark)顯示改變?yōu)榱溜@示的數(shù)據(jù)；以及定時控制器52，其從比較器/判斷電路51接收顯示數(shù)據(jù)和灰度變化數(shù)據(jù)，并從外部單元接收同步信號。該定時控制器52包括可實現(xiàn)幀速率控制(FRC)技術(shù)的FRC電路53(隨后描述)。該液晶顯示器包括內(nèi)部電源電路54；以及基準電壓形成電路55，其被內(nèi)部電源電路54供電，通過利用例如運算放大器來形成多個電平的基準電壓。該液晶顯示器還包括MVA模式的液晶顯示器面板1；柵極總線驅(qū)動電路(柵極驅(qū)動器)56，用于產(chǎn)生預(yù)定的驅(qū)動信號給液晶顯示器面板1的多個柵極總線；以及漏極總線驅(qū)動電路(數(shù)據(jù)驅(qū)動器)57，用于產(chǎn)生預(yù)定的驅(qū)動信號給液晶顯示器面板1的多個漏極總線。柵極驅(qū)動器56從定時控制器52接收柵極驅(qū)動器控制信號，從內(nèi)部電源電路54接收柵極驅(qū)動器電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動器57從定時控制器52接收8位顯示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動器控制信號，從基準電壓形成電路55接收多個電平的基準電壓，從內(nèi)部電源電路54接收數(shù)據(jù)驅(qū)動器電壓。
圖6是示出了傳統(tǒng)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)與圖6所示傳統(tǒng)液晶顯示器相比時，圖5實施例的液晶顯示器具有與提供幀存儲器50、比較器/判斷電路51和FRC電路53有關(guān)的特征。此外，與傳統(tǒng)液晶顯示器相似，此實施例的液晶顯示器具有與一般256個灰度的數(shù)據(jù)驅(qū)動器57。通過使用從基準電壓形成電路55輸入的多個電平的基準電壓，對應(yīng)于256個灰度的數(shù)據(jù)驅(qū)動器57選擇性地產(chǎn)生對應(yīng)于8位顯示數(shù)據(jù)的256個電平電壓(0-255)(其被驅(qū)動器中的電阻器劃分)。因此，與8位顯示數(shù)據(jù)的255灰度(11111111)相對應(yīng)的電壓是能夠施加至液晶的最大電壓，等于或大于上述電壓的電壓通常不施加至液晶。
在此實施例中，當(dāng)給定像素的灰度已經(jīng)從0灰度(暗顯示)改變到255灰度(亮顯示)時，預(yù)先發(fā)現(xiàn)了該像素在第一幀結(jié)束之時的亮度，利用作為100％的上述亮度來設(shè)定第二幀和隨后幀的灰度。例如，當(dāng)?shù)谝粠Y(jié)束之時達到的亮度是對應(yīng)于輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57的顯示數(shù)據(jù)中的243個灰度時，控制電路部分通過利用FRC技術(shù)，根據(jù)0至243個灰度，形成256個電平的灰度。FRC技術(shù)是用于通過利用多個電平灰度組合的多個幀，來顯示本來難以被顯示的中間灰度。例如，通過在0至255的每個灰度的相鄰灰度之間中產(chǎn)生3個電平的灰度，能夠顯示1021個灰度。從它們之中任意取出256個灰度，以獲得順次排列(gradated)的亮度特性，其不同于迄今為止已設(shè)定于液晶顯示器的順次排列的亮度特性。FRC技術(shù)是用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，F(xiàn)RC電路53能夠容易地合并于定時控制器52的LSI中。
圖7A示出了輸入到液晶顯示器的顯示數(shù)據(jù)的實例，圖7B示出了當(dāng)輸入上述顯示數(shù)據(jù)時從控制電路部分輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57的顯示數(shù)據(jù)的實例。圖7A的顯示數(shù)據(jù)表明，連接至給定漏極總線的像素在第一幀(1F)中全部從黑顯示(0灰度)改變?yōu)榘罪@示(255灰度)。基于比較器/判斷電路51所形成的灰度變化數(shù)據(jù)，該控制電路部分在第一幀中產(chǎn)生255灰度的顯示數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)驅(qū)動器57，如圖7B所示。當(dāng)255灰度的顯示數(shù)據(jù)在第二幀(2F)和隨后幀中也連續(xù)輸入到液晶顯示器時，該控制電路部分在第二幀和隨后幀中產(chǎn)生例如243灰度的顯示數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)驅(qū)動器57。通過使輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57的數(shù)據(jù)的243灰度對應(yīng)于白顯示，輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57的數(shù)據(jù)的灰度電平會減少12個(255-243)灰度。在如上所述實施例中，通過使用FRC技術(shù)，在0到243灰度之間形成256個電平灰度，來獲得256個灰度的顯示。
圖8A示出了傳統(tǒng)的MVA模式液晶顯示器中像素亮度的變化，圖8B示出了根據(jù)實施例的MVA模式液晶顯示器中像素亮度的變化。在圖8A和圖8B中，橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)代表亮度水平。按照圖8A中線條b5所示的傳統(tǒng)MVA模式液晶顯示器，當(dāng)暗顯示改變到亮顯示時，出現(xiàn)兩階響應(yīng)。另一方面，在此實施例的MVA模式液晶顯示器中，如圖8B中線條b6所示，兩階響應(yīng)得到抑制。本實施例實現(xiàn)了具有能夠充分應(yīng)對動態(tài)顯示的響應(yīng)特性的MVA模式液晶顯示器。
(實施例2)現(xiàn)將在描述根據(jù)本發(fā)明實施例2的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。此實施例不依賴FRC技術(shù)，而是使用專用的數(shù)據(jù)驅(qū)動器。圖9示出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動器中的D/A轉(zhuǎn)換器部分、以及基準電壓形成電路，其作為此實施例的預(yù)備。參見圖9，基準電壓形成電路55產(chǎn)生正極性的(j+1)個電平的基準電壓HRVn(n＝0...i...j)和負極性的(j+1)個電平的基準電壓LRVn(n＝0...i...j)。通過使用基準電壓HRVn和LRVn，數(shù)據(jù)驅(qū)動器57中的D/A轉(zhuǎn)換器部分58通過電阻器的劃分，產(chǎn)生正極性的256個電平的電壓HV0至HV255和負極性的256個電平的電壓LV0至LV255。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器57中，與255灰度(其是輸入的8位顯示數(shù)據(jù)中的最大值)相對應(yīng)的電壓是HV255和LV255。電壓HV255和LV255是施加至數(shù)據(jù)驅(qū)動器57所驅(qū)動的像素中液晶的最大電壓。電壓大小(magnitude)是由從基準電壓形成電路55饋送的基準電壓來限制的。
圖10示出了根據(jù)此實施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動器中D/A轉(zhuǎn)換器部分以及基準電壓形成電路。參見圖10，基準電壓形成電路55產(chǎn)生正極性的基準電壓HRVn(n＝0...i...j)和負極性的基準電壓LRVn(n＝0...i...j)、以及用于過量電壓的基準電壓HRVk(正極性)和LRVk(負極性)。數(shù)據(jù)驅(qū)動器57中的D/A轉(zhuǎn)換器部分58產(chǎn)生與基準電壓HRVk和LRVk相對應(yīng)的過量電壓OWH(正極性)和OWL(負極性)。OWH和OWL是比HRVk和LRVk具有更大絕對值的電壓。
在此實施例中，這些基準電壓被設(shè)定為，實施例1的第二幀和隨后幀中對應(yīng)于243灰度的電壓變?yōu)镠V255和LV255。此外在此實施例，過量電壓控制數(shù)據(jù)被添加到從控制電路部分輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57的8位顯示數(shù)據(jù)。該過量電壓控制數(shù)據(jù)包含控制數(shù)據(jù)，其涉及過量電壓OWH或OWL是否被輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器57；或者最大為HV255和LV255的普通電壓是否按照8位顯示數(shù)據(jù)來輸出。通過電阻器的劃分來形成多個電平的過量電壓，以及通過形成多位的過量電壓控制數(shù)據(jù)，能夠在OWH和HV255之間、OWL和LV255之間選擇多個電平的過量電壓。與實施例1相似，本實施例可實現(xiàn)MVA模式液晶顯示器，其具有能夠在充分程度上應(yīng)對動態(tài)顯示的響應(yīng)特性。
本發(fā)明能夠以多種方式來改型，而不限于上述實施例。
上述實施例已經(jīng)處理了像素的顯示從黑變白的情況。然而并不限于此，假若在相對感覺之下暗顯示變?yōu)榱溜@示，本發(fā)明還可應(yīng)用于從黑色變成中間色調(diào)或從中間色調(diào)變成白色。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括彼此相對設(shè)置的一對基板；密封于該對基板之間的液晶；對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，形成于該對基板的至少任一個上，用于調(diào)節(jié)該液晶的對準；開關(guān)元件，形成于該對基板之一上；多個總線，連接于該開關(guān)元件；總線驅(qū)動電路部分，用于將預(yù)定的驅(qū)動信號饋送到所述多個總線；以及控制電路部分，用于將該總線驅(qū)動電路部分控制為當(dāng)像素的顯示狀態(tài)將從暗顯示改變?yōu)榫哂斜仍摪碉@示的亮度更高的亮度的亮顯示時，第一電壓的大小和第二電壓的大小之差變得大于第一幀中發(fā)生的電壓變化的大小，該第一電壓在第一幀開始時為了改變該顯示狀態(tài)而被施加至該像素的液晶上，該第二電壓在第二幀或該第一幀之后的隨后幀中被施加至該像素的液晶上，該電壓變化歸因于該像素的液晶電容變化。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該第一電壓的大小大于該第二電壓的大小。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該第二電壓是幾乎維持該第一幀結(jié)束時的像素亮度的電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該第二電壓的大小小于該第一幀結(jié)束時施加至該像素中的液晶的第三電壓的大小。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該暗顯示是黑色顯示，該亮顯示是白色顯示。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該控制電路部分包括幀存儲器，用于存儲從外部單元輸入的多幀顯示數(shù)據(jù)；比較器/判斷單元，用于比較所述多幀顯示數(shù)據(jù)，以及用于判斷所述像素的顯示狀態(tài)的變化。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該液晶具有負介電各向異性，在未施加電壓時被對準為幾乎垂直于該基板的表面。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)是電極中的突起或狹縫。
9.一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，該液晶顯示器具有用于調(diào)節(jié)液晶對準的結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)像素的顯示狀態(tài)將從暗顯示改變?yōu)榫哂斜仍摪碉@示的亮度更高的亮度的亮顯示時，第一電壓的大小和第二電壓的大小之差被設(shè)定為大于第一幀中發(fā)生的電壓變化的大小，該第一電壓在該第一幀開始時為了改變該顯示狀態(tài)而被施加至該像素的液晶上，該第二電壓在第二幀或該第一幀之后的隨后幀中被施加至該像素的液晶上，該電壓變化歸因于該像素的液晶電容變化。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動液晶顯示器的方法，其中，該第一電壓的大小大于該第二電壓的大小。
11.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動液晶顯示器的方法，其中，該第二電壓是幾乎維持該第一幀結(jié)束時的像素亮度的電壓。
12.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動液晶顯示器的方法，其中，該第二電壓的大小小于該第一幀結(jié)束時施加至該像素中的液晶的第三電壓的大小。
13.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動液晶顯示器的方法，其中，該暗顯示是黑色顯示，該亮顯示是白色顯示。
全文摘要
在驅(qū)動一具有用于調(diào)節(jié)液晶的對準調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的液晶顯示器時，當(dāng)像素的顯示狀態(tài)將從暗顯示改變?yōu)榫哂斜仍摪碉@示的亮度更高的亮度的亮顯示時，在第一幀開始時施加至像素液晶的電壓Vd4的大小與在第二幀或隨后幀中施加至像素液晶的電壓Vd3的大小之差，被設(shè)定為大于像素的液晶電容增大所造成的第一幀中下降的電壓Vod。
文檔編號G09G3/20GK1755441SQ200510055159
公開日2006年4月5日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者佐佐木貴啟, 井上雄一, 大城千夫, 本田建功 申請人:富士通顯示技術(shù)株式會社, 友達光電股份有限公司