專利名稱：顯示裝置及其驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及矩陣顯示裝置和系統(tǒng)，以及這種顯示裝置的驅動或尋
iih方法。
背景技術：
液晶顯示裝置是眾所周知的，并且通常包括排列成行和列陣列的 多個像素。
一般來說，像素按照如下方式被尋址或者驅動。每次選擇一行像 素。利用施加給每列的相應數(shù)據(jù)電壓，向當前被選擇的行中的像素提 供相應的顯示設置。在本領域中，這種數(shù)據(jù)電壓已知有多種名稱，包 括數(shù)據(jù)信號、視頻信號、圖像信號、驅動電壓、列電壓等等。
在每個行選擇期間，通過根據(jù)需要驅動列而對每一行逐行進行的 選擇提供了對一幀待顯示圖像的顯示。然后由按照同等方式顯示的另 一幀對顯示進行刷新，以此類推。
施加給像素的數(shù)據(jù)電壓的電平，通過控制該像素中液晶層的光調 制效果的程度來決定由該像素輸出多少光。已知由于液晶層的電容效 應和時間響應，液晶層有可能不能達到光調制條件，在尋址機制中施 加驅動電壓的時間結束時，對于給定的驅動電壓，液晶層在穩(wěn)態(tài)情況 下會達到所述光調制條件。已經采用了稱作過驅動校正(0DC)(也稱 之為過驅動補償)的校正方法來減輕這種效應。
在0DC情形中，以高于或低于穩(wěn)態(tài)操作所需的電壓電平的電壓電 平來驅動像素，從而在相關的電壓施加周期結束時，像素上的電壓達 到估計基本等于穩(wěn)態(tài)電平應當具有的電平。在US5,495，265和 WO2004/013835中描述了已知0DC方法的進一步細節(jié)，這些申請在此引 作參考。
在0DC情形中施加的校正(即，為了在像素的液晶層上獲得給定 電壓，施加給像素的電壓電平與給定電壓的差值)隨液晶面板的設計 而不同。此外，所需校正隨祐:校正幀前一幀中像素的電壓電平，以及 當前幀中要求的電壓電平，即當前像素數(shù)據(jù)設置和下一像素數(shù)據(jù)設置(通常稱之為電壓對)而改變。所需的校正通常是針對每一幀對每個
像素重新計算出的。因而，在傳統(tǒng)的ODC機制中，要求具有幀緩沖器， 從而可確定電壓對；包括多個電壓對和多個電壓設置(以及可能包括 不同面板)的矩陣的查詢表，從而對于所確定的電壓對可讀出適當?shù)?校正；以及由這些項目確定校正的處理器。
此外，為了針對逼近或接近液晶透射曲線的極限值的灰度級轉變 實施0DC,面板驅動器IC中通常需要附加的緩沖器和/或增加的選擇器 矩陣的復雜度，導致硅面積和成本增加。
液晶顯示器通常具有背光，例如熒光燈，所述背光被設置成使得 來自背光的光通過像素，液晶層在此處調制該光。US2004/0012551 Al 描述了 一種驅動機制中采用的可變背光控制系統(tǒng)。
已知利用插入圖像域之間的所謂黑域來驅動其他液晶顯示板，即， 采用這樣一種驅動機制，其中，在每一幀期間，以數(shù)據(jù)電壓電平驅動 像素一定的時間，該幀的其余部分以黑色模式驅動，如在此引作參考 的US5，912,651中所述。觀察者感覺的—見覺效果是這種方法可減小運 動圖像的模糊效應。
本發(fā)明者意識到需要提供用于矩陣顯示裝置的0DC驅動機制，可 減輕或減少傳統(tǒng)0DC機制所需的大量處理。本發(fā)明者還意識到，需要 提供用于矩陣顯示裝置的0DC驅動機制，可減小傳統(tǒng)0DC機制中所使 用的幀緩沖器和/或查詢表的大小。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種有源矩陣顯示裝置，包括 多個像素；
驅動電路，設置成在第一階段期間用預定驅動電壓電平、隨后在 第二階段期間用過驅動驅動電壓電平來驅動每個像素；
部分幀存儲器，用于存儲用于顯示的像素數(shù)據(jù)的一部分； 用于以第一速率將輸入視頻數(shù)據(jù)寫入部分幀存儲器中的裝置； 用于以大于第一速率的第二速率從部分幀存儲器讀出數(shù)據(jù)的裝 置；以及
處理裝置，對于從部分幀存儲器讀出的數(shù)據(jù)進行處理以得出過驅 動馬區(qū)動電壓電平。使用第 一驅動階段以預定驅動電壓電平必然將像素復位，從而， 不需要在當前像素數(shù)據(jù)與前一幀的像素數(shù)據(jù)之間進行比較。這樣就減 少了處理和存儲要求。不過，視頻數(shù)據(jù)需要處于一種其中幀插有預定 驅動電平的特定格式。如果在裝置的輸入處接收到不同格式的數(shù)據(jù)(不 具有這些附加的幀)，需要某些數(shù)據(jù)處理(從而需要臨時數(shù)據(jù)存儲)。
該裝置使用部分幀存儲器，使得基于傳統(tǒng)的輸入視頻數(shù)據(jù)對顯示 數(shù)據(jù)的這種處理能夠使過驅動機制能夠實現(xiàn)。通過以不同速率寫入數(shù) 據(jù)到幀存儲存儲器中和從幀存儲器讀出數(shù)據(jù)，使得能夠使用部分幀存 儲器。使用這兩個驅動階段，允許數(shù)據(jù)在一個階段期間在存儲器中建 立，然后在第二階段被讀出(同時數(shù)據(jù)依然被讀入)。
優(yōu)選地，將部分幀存儲器實現(xiàn)為循環(huán)存儲器，從而讀入部分幀存
儲器的所有數(shù)據(jù)都保持給定時間長度(稱作FIFO存儲器)。
這種方法意味著當在顯示界面處不能從傳統(tǒng)格式改變視頻數(shù)據(jù)的
格式時，減小了對存儲器的要求，同時能實施過驅動機制。
兩階段驅動機制還采用運動模糊減小，也減小了存儲器容量開銷。 第一速率優(yōu)選包括輸入視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率，從而可以實時地 (on-the-fly)對輸入數(shù)據(jù)進行處理。
優(yōu)選基本連續(xù)地將輸入視頻數(shù)據(jù)讀入部分幀存儲器中，并且在第
二像素驅動階段期間，在作為視頻幀周期一部分的時間期間內從部分
幀存儲器讀出數(shù)據(jù)。
第一和第二階段基本上是(內部)連續(xù)的，從而每個階段包括大
致一半的視頻幀周期。在此情形中，部分幀存儲器需要用于完整幀視 頻數(shù)據(jù)的一半的容量。
不過，第一和第二階段也可以是非連續(xù)的，并且包括多個子階段。 在此情形中，在一對相關的子階段期間，將視頻數(shù)據(jù)的第一部分讀入 部分幀存儲器，然后讀出。使用多個子階段使得部分幀存儲器具有更 小容量，特別是為用于完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分1/ (2N),其中N為 子階段的數(shù)量。
以第二速率從部分幀存儲器讀出數(shù)據(jù)的裝置可以包括時鐘倍增 (multiplier)電路，該時鐘倍增電路用于將輸入^L頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速 率下的時鐘信號的頻率加倍。
優(yōu)選地，對于每個像素來說，該預先確定的驅動電壓電平是相同的，并且每個像素的過驅動驅動電壓電平包括與各個像素的數(shù)據(jù)信號 相應的每個相應^象素的過驅動校正電壓電平。
該裝置優(yōu)選進一步包括背光和背光控制電路，其中，將背光控制 電路設置成，根據(jù)驅動電路是利用預定驅動電壓電平還是利用過驅動 驅動電壓電平驅動像素或者某些像素將背光切換成開啟或者關閉。背 光可以包括分段背光，并且在掃描操作模式下驅動背光。
該裝置優(yōu)選為液晶顯示器。
本發(fā)明還提供一種包括多個像素的有源矩陣液晶顯示裝置的驅動
方法，包括
在第一階段期間用預定驅動電壓電平驅動每個像素，并且以第 一速率將來自視頻輸入的數(shù)據(jù)存儲到部分幀存儲器中；
在第二階段期間繼續(xù)以第 一速率將來自視頻輸入的數(shù)據(jù)存儲到 部分幀存儲器中，以大于第一速率的第二速率從部分幀存儲器讀出數(shù) 據(jù)，對于從部分幀存儲器讀出的數(shù)據(jù)進行處理以得出過驅動驅動電壓 電平，并利用該過驅動驅動電壓電平驅動每個像素。


現(xiàn)在將參照附圖通過示例描述本發(fā)明的實施例，其中
圖1為本發(fā)明的有源矩陣液晶顯示裝置的示意圖2為表示圖1的有源矩陣液晶顯示裝置的列驅動電路的框圖3為表示本發(fā)明第一驅動方法的圖示；
圖4為表示本發(fā)明第二驅動方法的圖示；
圖5為表示本發(fā)明第三驅動方法的圖示；
圖6為表示本發(fā)明第四驅動方法的圖示；和
圖7為表示如圖1中所示的有源矩陣液晶顯示裝置的列驅動電路 的另一示例的框圖。
具體實施例方式
圖1為在其中實現(xiàn)了本發(fā)明的有源矩陣液晶顯示裝置的示意圖。 適于顯示視頻圖像的顯示裝置包括具有行和列像素陣列的有源矩陣尋 址液晶顯示板10,所述行和列像素陣列由每行沿水平排列n個像素12 (1到n)的m行(1到m)組成。為了簡單僅表示幾個像素。每個像素12與薄膜晶體管(TFT) 11形式的相應開關裝置相關。 與同一行中的像素相關的所有TFT 11的柵極端子與公共行導線14連 接，在操作時，向該公共行導線14輸送選擇(選通)信號。同樣地， 與同一列中所有像素相關的源極端子與公共列導線16連接，公共列導 線16 ;故施加數(shù)據(jù)(一見頻)信號。TFT的漏極端子分別與構成像素一部 分并限定像素的相應的透明像素電極17連接。導線14和16, TFT 11 和像素電極17設置于一個透明板上，而第二分隔開的透明板設置所有 像素公共的電極(下面稱之為公共電極)。在板之間設置液晶。
將背光28設置成，使得來自背光28的光穿過板，并且根據(jù)像素 12的傳輸性質受到調制。背光由背光控制模塊30進行控制。
顯示板的操作如下。通過如下來每次一行地驅動該裝置用選擇 (選通)信號掃描行導線14，以便依次將各TFT行導通；適當?shù)夭⑴c 選擇信號同步地將數(shù)據(jù)(視頻)信號依次施加給每行圖像顯示元素的
列導線，以便形成完整的顯示幀(圖像)。使用每次一行尋址，在由 數(shù)據(jù)信號從列導線16傳送到像素12的選擇信號持續(xù)時間所確定的一 段時間內，將所選行的所有TFT 11切換成導通。
通過行驅動電路2 0按照它們的選擇順序將選擇信號輸送給行導線 14,該^于驅動電路20包括受來自定時和控制電路21的^L律的定時脈 沖控制的數(shù)字移位寄存器。在選擇信號之間的間隔中，通過行驅動電 路20將大致恒定的參考電勢輸送給行導線14。
列驅動電路22將ODC驅動電壓(數(shù)據(jù)電壓)23輸送給列導線16。 通過定時和控制電路21,將開始時從視頻處理電路24 ( VPC)(其處 于LCD板的外部，并且向LCD板輸送視頻數(shù)據(jù)流)接收的視頻信號25 輸送給列驅動電路22。與行掃描同步，定時和控制電路21還提供定時 脈沖27以在對板10進行尋址時提供適于該行的串行到并行的轉換。 還將來自電壓源26的D. C.電壓29輸送給列驅動電路22。在本實施例 中，電壓源26所提供的D. C.電壓29為一個或多個離散的D. C.電壓電 平的形式。
圖2為更詳細示出列驅動電路22的框圖。列驅動電路22包括耦 合到定時和控制電路21的選擇器控制模塊90,其用于從定時和控制電 路21接收定時脈沖27。
列驅動電路22還包括n個選擇器92,每一個用于n個列導線16中的每一個。每個選擇器92均與選擇器控制模塊90耦合。
列驅動電路22還包括n個輸出緩沖器82，每個相應的輸出緩沖器 82與相應的選擇器92以及對應的各個公共列導線16耦合。
列驅動電路22還包括電阻式數(shù)模轉換器(R-DAC) 91,其與電壓 源26耦合，用于從電壓源26接收D. C.電壓29。通過包括N條線的公 共總線93將R-DAC 91耦合到每個選擇器92，其中， 一條線用于N個 電壓電平中的每一個，提供N個灰度級中的相應一個。
在操作時，R-DAC91轉換D. C.電壓29，并提供N個電壓電平給所 有選擇器92，每個電壓電平處于總線93的每條相應線上。分別對于 每個選擇器92，選擇器控制模塊90在定時脈沖27的定時控制下指示 相應的選擇器92根據(jù)針對相應列導線16接收的視頻信號25選擇N個 電壓電平的哪個。所選的電壓電平被選擇器92選擇，并輸入到相應緩 沖器82中，從此輸出，并作為相應的ODC驅動電壓電平23施加給列 導線16。
除下面描述的以外，液晶顯示裝置的其他細節(jié)如同利用ODC機制 驅動的任何常規(guī)有源矩陣液晶顯示裝置那樣，并且在此特定實施例中 與US5, 495，265中4皮露的液晶顯示裝置相同，操作相同，該專利的內 容在此引作參考?？商鎿Q地， 一些或所有細節(jié)也和/或替代地可以與 US5，130，829中披露的液晶顯示裝置相同，該專利的內容在此引作參 考。
視頻處理電路24、電壓源26和列驅動電路適合于執(zhí)行包括空域插 入的ODC驅動才幾制。
在此方法中，在每一幀中，在利用ODC驅動電壓電平進行驅動之 前，將像素驅動到預定電平。預定電平可以是與暗態(tài)，即"黑色"相 應的電平。此外，在某一給定的幀中，在利用它們相應的ODC驅動電 壓電平進行驅動之前，將所有像素驅動到預定電平。由此，對于每個 像素和對于每幀來說，所需的ODC電壓電平總是基于相同的起點，即 不再出現(xiàn)現(xiàn)有技術ODC系統(tǒng)的二維矩陣，在現(xiàn)有技術ODC系統(tǒng)中要得 到的數(shù)據(jù)電壓取決于前 一 幀中像素的電壓電平。
原則上，這樣就不需要幀緩沖器和具有給定數(shù)據(jù)電壓的二維矩陣 的傳統(tǒng)ODC查詢表，該給定數(shù)據(jù)電壓將要與來自前一幀的緩沖電壓電 平進行比較。不過，與裝置的傳統(tǒng)0DC形式相比，該方法確實需要采用不同的 電壓驅動機制，因此電壓源26必須相應地適合于提供所需電壓。傳統(tǒng) 的0DC驅動通常需要提供附加的電壓電平，從而應付過驅動轉換到或 者接近傳統(tǒng)0DC配置中所需的闊值電壓Vth和/或飽和電壓Vsat, Va和 Vs"外部的電壓。
此外，在傳統(tǒng)的ODC配置中，需要不發(fā)生ODC的某些電壓電平。 這些附加電壓電平的不同原因將嘗試通過使用消隱(blanking)階段 加以避免，由于所需ODC電壓電平總是基于相同起點，從而不包括這
些改變。
相對于ODC電壓電平驅動和空域驅動階段將背光點亮和關閉。 申請人:提出了上述方法，但還沒有公開。如上所述，該方法在顯
示器接口處要求特定格式的視頻數(shù)據(jù)，包括插入視頻幀內容之間的空
幀，從黑色驅動機制提供過驅動。
本發(fā)明是基于這樣的認識，需要提供一種在顯示器接口處視頻數(shù)
據(jù)為傳統(tǒng)格式的ODC方法，特別是不需要引入附加黑(或其他固定輸
出)幀的格式。不可能總是指定顯示接口處的視頻數(shù)據(jù)格式以及引入
黑色幀。
可以包括轉換電路，在內部將傳統(tǒng)視頻轉換成插入有黑色幀的視 頻。不過，該方法是以重新引入完整幀存儲器RAM,以及將視頻數(shù)據(jù)本 地轉換成所需格式的相關邏輯電路元件為代價的。
RAM和EPROM都代表了驅動器集成電路的成本中的重要部分，并且 一直以來都希望降低這些需要。
本發(fā)明提供一種處理視頻數(shù)據(jù)的方法，按照能夠將數(shù)據(jù)值本地轉 換成適于驅動任何所需過驅動機制的值的方式(包括引入黑色幀)， 而且按照無需完整幀存儲器的方式。
將顯示器定義為具有N行，該顯示器分成若干部分S,每一部分包 含大體上相同數(shù)量的約N/S行。不過，S4時為最基本的情形。
按照下面的方式在接口處得到基本上嚴格為2的倍數(shù)的像素時鐘， 并調整行尋址順序和時序。按照在每個視頻幀期間將每個像素尋址兩 次的方式對每一部分依次尋址——次利用"空，，數(shù)據(jù)， 一次利用來自 部分幀緩沖器RAM的視頻數(shù)據(jù)。
將部分幀緩沖器RAM構造成使得最新的數(shù)據(jù)總取代最老的數(shù)據(jù)，即使用"巻繞，，RAM,其中數(shù)據(jù)從頂部到底部填充RAM，只要對整個RAM 進行了寫入，就從頂部再次開始處理，重寫以前的數(shù)據(jù)。當按照一種 特定方式定時時，該方法需要完整幀緩沖器RAM的一部分。該部分基
本上為^(例如，*具有某些余量，以避免同時對相同的RAM位置進 行讀出和寫入的潛在沖突)。
將參照圖1描述該方法的一種最基本的實施方式。
圖1表示部分RAM 30，在該最基本的實施方式中該部分RAM 30 用于存儲半幀數(shù)據(jù)(或者稍多于半幀數(shù)據(jù))。將其實現(xiàn)為纏繞式RAM 和緩沖器結構。定時和控制電路21使用該部分RAM 30將數(shù)據(jù)輸送給 列驅動電路22,列驅動電路22使用該數(shù)據(jù)實現(xiàn)過驅動機制。RAM 30 可以是定時和控制電路的一部分，或者可以處于其外部。
將時鐘二倍器(doubler)表示為34，其接收被輸送給視頻處理部 件24的傳統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)36的數(shù)據(jù)時鐘。定時和控制電路21使用加倍后 的時鐘來控制過驅動才幾制。
以視頻數(shù)據(jù)到達接口處的正常速率兩倍的速率對顯示器的行進行 尋址，并且為此實質上在內部將^(象素時鐘加倍。
在第一半個視頻幀期間，利用"空，，數(shù)據(jù)對顯示器進行尋址。在 第二半個視頻幀期間，使用存儲在幀RAM 30中的視頻數(shù)據(jù)。在使用RAM 中的數(shù)據(jù)開始第二次掃描時，使用與第1行相應的數(shù)據(jù)，然后立即將 其重寫到RAM 30中。不過，由于基本上以數(shù)據(jù)到達接口 36的速率兩 倍的速率從RAM進行讀出，即使僅存儲完整幀數(shù)據(jù)的一半，當RAM需 要被讀出時，也呈現(xiàn)尋址顯示器所需的數(shù)據(jù)。
在圖3中更清楚地表示出該原理。
在每個—見頻幀期間，以正常幀速率接收視頻數(shù)據(jù)，并且線40在幀 時間上均勻地表示用于第1到第N行的數(shù)據(jù)的接收。在第一半個視頻 幀期間，接收行(Hl )的笫一半的視頻數(shù)據(jù)，并且將像素驅動到空(例 如黑色)值。線41表示利用空數(shù)據(jù)尋址不同行的時間。
當開始第二半個視頻幀時，基于RAM中存儲的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)尋址第 一行數(shù)據(jù)。之后用于笫一行的數(shù)據(jù)立即從RAM丟失。陰影區(qū)域42表示 其視頻數(shù)據(jù)在給定時間;f支存儲到RAM中的行。以兩倍的視頻速率使用數(shù)據(jù)繼續(xù)對顯示器進行尋址，線44表示用 視頻數(shù)據(jù)尋址不同行的時間。緊跟著視頻數(shù)據(jù)進入MM對顯示器進行 尋址，從而只有剛好在尋址掃描44達到最后一行之前才能得到用于最 后一行(第N行)的視頻數(shù)據(jù)。
相對于在接口處進入的視頻數(shù)據(jù)來說，顯示掃描在時間上存在稍 許偏移。這是為了避免同時對RAM中的同一位置進行讀寫而導致的沖 突。這種偏移是可行的，因為RAM稍大于完整幀緩沖器RAM的一半。
因此，利用過驅動機制對顯示器進行尋址所用的數(shù)據(jù)，可以被處 理，得到所需的驅動電平，并且能夠在標準視頻數(shù)據(jù)流與過驅動方法 所需的驅動值之間進行轉換。
可通過將顯示器分成兩個相等的部分而進一步減小RAM的大小 (S=2)。這就導致RAM被用于幀數(shù)據(jù)的四分之一，驅動機制具有四個 階段。
如圖4中所示，在第一個四分之一視頻幀期間，將顯示器的上半 部分(第1到N/2行)尋址為"空，，，如曲線"所示。在第二個四分 之一視頻幀期間，再次對顯示器的上半部分進行尋址，此次利用曲線 44所示來自RAM的—見頻數(shù)據(jù)。
在尋址顯示器的第1行時，通過用于第二個四分之一視頻幀的第1 行的數(shù)據(jù)將用于第一個四分之一視頻幀的第1行的數(shù)據(jù)重寫。不過， 以兩倍于數(shù)據(jù)從接口進入的速率的速率從RAM進行讀出，從而此時顯 示器R AM中所具有的數(shù)據(jù)中總包含對顯示器進行尋址所需的數(shù)據(jù)。
然后針對顯示器的下半部分執(zhí)行相同處理。結果，在任何一個時 刻僅需要完整幀緩沖器RAM的四分之一 (具有一定的附加余量)。
這種將行分成部分的方法可通過將多個行驅動器電路單獨地連接 定時和控制電路來實現(xiàn)，從而可對它們分別進行控制。傳統(tǒng)上，大顯 示板使用多個行驅動器IC。
在圖4中，使用相同附圖標記表示與圖3中相同的數(shù)據(jù)處理。圖1 中的時鐘電路34再次用于將時鐘頻率乘以2,并且RAM30用于稍多于 幀數(shù)據(jù)的四分之一。這種實施方式的機能遵循與參照圖3所述相同的 原理。
可以看出，此時驅動階段是不連續(xù)的，并且包括多個子階段。因 此，驅動階段41包括兩個時間分離的子階段，驅動階段44也包括兩個時間分離的子階段。在一對相關的子階段期間，將視頻數(shù)據(jù)的一半 讀入部分幀存儲器中，然后被讀出。
通常，部分幀存儲器需要完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分的容量，其中，
該部分基本上等于1/(2N), N為子階段的數(shù)量。這樣在本例中幀存儲 器的大小為1/4。
作為另一示例，可以將顯示器分成三個基本相等的部分，在此情 形中，操作時僅需要完整幀緩沖器RAM的1/6(加上余量)。依然使內 部掃描時間偏移，以避免同時的讀寫操作，并且再次將時鐘頻率乘以2。
圖5中表示出時序圖，也具有相同附圖標記并且采用相同原理。 在三個分離的階段中進行數(shù)據(jù)掃描。
上述示例通過在讀取視頻數(shù)據(jù)與開始第一空掃描之間提供時滯來
避免潛在的RAM讀/寫沖突，這需要小的附加存儲量。還可以按照其他
方式解決該沖突。
例如，可由接口處的像素時鐘得到兩個時鐘， 一個比精確的2倍
快，另一個比精確的2倍慢。這樣就能夠避免RAM讀/寫沖突，而無需 RAM稍大于完整幀緩沖器的。
針對S4這一基本情形，圖6表示出原理?？諕呙?1斜線上升的 速率高于數(shù)據(jù)掃描44斜線上升的速率，從而可以早于視頻幀的中間部 分開始數(shù)據(jù)掃描44,以保證在將數(shù)據(jù)寫入RAM和從RAM讀出數(shù)據(jù)之間 總存在余量。再次引入滯后，不過不需要附加存儲器。
上述機制使得能夠將過驅動機制和所謂的"黑色插入" 一起應用 于運動圖像，以減少運動模糊。這可通過使用完整幀緩沖器RAM的一 部分來實現(xiàn)，與此同時，在顯示界面處保存?zhèn)鹘y(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)格式。
還可以將部分RAM應用于其〗也功能。例如，通過^f吏用可用的RAM 低功率自刷新部分顯示模式可以按照傳統(tǒng)方式驅動顯示器的一部分 (沒有過驅動并且沒有"黑色插入")。
上面給出了若千實施例，能夠不同程度地減少所需的存儲器容量。 顯然，理論上可以將顯示器分成大量的部分，導致對RAM的需求更小。 然而，實際的限制在于液晶像素在利用下一個"視頻，，電平進行尋址 之前，需要有限的時間才能穩(wěn)定在"空"電平。為了進行最好的對比，掃描背光和這些顯示驅動機制一起使用。
將接口像素時鐘的頻率翻倍的電路不需要必須以像素時鐘作為輸 入。例如，由于希望在應用中像素時鐘是固定的，可使用合適頻率的 自運行振蕩器作為內部顯示時鐘(可經過校準和溫度補償)?？山邮?的頻率改變量將取決于在系統(tǒng)中內設有多少余量。
可按照多種不同方式對背光進行控制。優(yōu)選地以掃描模式操作背 光。為此，將背光設置成若干部分，每一部分與多個連續(xù)像素行相應， 并且僅在給定時間驅動的背光部分為與所選擇行所處的該組連續(xù)像素 行相應的背光部分。
從而在空掃描期間可以將背光關閉，僅在數(shù)據(jù)掃描期間開啟背光。 此外，可以僅在將數(shù)據(jù)施加給像素之后的初始設定周期之后將背光開 啟，從而只有當像素處于或接近所需輸出級別時才提供照明。
該方法將ODC驅動有效地分成將背光28關閉的第一階段，和將背 光28開啟的第二階段。該方法可提高顯示器的對比度，因為只有在更 穩(wěn)定或正確的后一階段而非更易改變的初始階段期間才顯示圖像光級 別。此外，還利用在空驅動周期期間將背光28關閉而改善對比度。
希望在給定面板中能夠在ODC模式與非ODC模式之間進行切換。 下面參照圖1和7所述的下一實施例特別適于按照一種有效的方式提 供這種功能。
本實施例的有源矩陣液晶顯示裝置再次如圖1中所示，不過在本 實施例中列驅動器電路22的某些細節(jié)是不同于第一實施例的列驅動器 電路22。圖7為表示本實施例的列驅動器電路22的框圖。本實施例的 列驅動器電路22包括以下部件，其也是圖2中所示第一實施例的列驅 動器電路22中的部件，并且將用相同附圖標記表示選擇器控制模塊 9 0、 n個選擇器92、 n個輸出緩沖器82以及電阻式數(shù)模轉換器(R-DAC ) 91。除下面指出的以外，這些部分按照與圖2示例中相同的方式耦合 在 一起并耦合到有源矩陣液晶顯示裝置的其他部分。
本實施例的列驅動器電路22進一步包括查詢表(LUT) 112和N/X (N-of-X)選擇器110,這兩者均與選擇器控制模塊90耦合。N/X選 擇器110還通過總線93與選擇器92耦合，并且通過在圖7中表示為 總線93a的總線93的特定段與R-MC 91耦合。
在本實施例中，通過R-DAC 91從電壓源26接收的D. C.電壓29包括X個電平，其中X〉N。在操作中，在選擇器控制模塊90的控制下， N/X選擇器IIO從可用的X個電壓電平中選擇一組N個電壓電平，并轉 送到選擇器。因此，在本實施例中，可采用N個電壓的多種不同組合。 從而，例如，可采用N個電壓的不同組合，以便執(zhí)行溫度補償和/或用 于在ODC模式與非ODC模式之間進行切換。因此，在本實施例中，提 供了這樣一種設計靈活性，其中，選擇器控制模塊包括包含LUT 112 的可編程電路，對LUT 112進行編程以通過從LUT 112讀出所需的數(shù) 值組合來選擇N個電壓電平的組合。這樣就提供了一種靈活的配置， 可用于提供應用于多個不同液晶面板的共同設計，因而從LUT讀出對 于給定類型面板的適當電壓電平。
不過，在其他實施例中，可按照不那么靈活的方式提供電壓電平 的不同組合，沒有涉及到LUT,例如通過使預先確定的固定設置可用， 這樣可以例如方便地用作給定類型的液晶面板的固定設計。
因此，圖7中所示的列驅動器電路提供N個灰度級電平電壓的至 少兩個可動態(tài)選擇的組合， 一個用于ODC模式， 一個用于非ODC模式。 可根據(jù)需要提供其他可選擇的組合，例如，與顯示操作的透射模式相 比用于反射模式的組合。在其他實施例中，可實現(xiàn)提供灰度級電平電 壓的兩種或多種可動態(tài)選擇組合的其他方法，例如，電壓的可選固定 組合，可選的可編程和固定組合，等等。
這些灰度級電平的可動態(tài)選擇的組合的優(yōu)點在于，可以將列驅動 器電路22應用于多種不同面板中，并且可根據(jù)任何具體情形中將要使 用的具體面板對灰度級電壓進行編程。此外，在一個產品設計中可包 含其他變量，例如溫度補償、不同幀速率的使用等。
在圖7和圖2中所示的實施例中，將(列)緩沖器82連接在(1/N (l-of-N))選擇器92的后面。將其稱作"每列緩沖器，，結構，并且 通常應用于大面板。在其他實施例中，特別是但非專門地對于更小的 面板，可采用另外一種所謂的"每個灰度級緩沖器，，結構，其中，將 緩沖器連接在N個選擇器其中之一的前面，即所有列共享一個緩沖器 (或者一組緩沖器)。
在每個上述實施例中，可按照與傳統(tǒng)ODC驅動配置相同的方式實 現(xiàn)ODC驅動的溫度補償，即根據(jù)溫度，給定電壓數(shù)據(jù)電平需要不同的 ODC驅動電壓電平值。與傳統(tǒng)的ODC配置相比，本發(fā)明簡化了該處理，因為一般來說對少得多的數(shù)據(jù)進行溫度補償。
可使用查詢表來實現(xiàn)選擇器控制模塊90。 一般希望查詢表提供能 提供不同伽馬曲線的能力。這樣就使得不同幀速率成為可能，并能夠 提供溫度補償。因此，對于溫度補償過驅動，即使從黑色開始，也需 要多個伽馬曲線。不同面板設計也需要不同伽馬曲線。使用具有比灰 度級更多的抽頭(tap)的電阻式DAC以及用以選擇電壓抽頭的LUT是 一種提供這種功能的方法。
用于將輸入視頻數(shù)據(jù)(以第一速率)寫入部分幀存儲器的裝置和 從部分幀存儲器(以第二速率)讀出數(shù)據(jù)的裝置，包括標準存儲器訪 問硬件/軟件，并且針對存儲器和訪問控制的多種可能的實施方式對于 本領域技術人員將是清楚明白的。
各種修改對于本領域技術人員是清楚明白的。
權利要求
1. 一種有源矩陣顯示裝置，包括多個像素(12)；驅動電路(20，22)，設置成在第一階段期間用預定驅動電壓電平、隨后在第二階段期間由過驅動驅動電壓電平來驅動每個像素；部分幀存儲器(30)，用于存儲用于顯示的像素數(shù)據(jù)的一部分；將輸入視頻數(shù)據(jù)以第一速率寫入(40)部分幀存儲器(30)中的裝置；以大于第一速率的第二速率從部分幀存儲器讀出(44)數(shù)據(jù)的裝置；以及處理裝置，對從部分幀存儲器讀出的數(shù)據(jù)進行處理，以便得出過驅動驅動電壓電平。
2. 如權利要求l所述的裝置，其中，所述第一速率包括輸入視頻 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率。
3. 如權利要求1或2所述的裝置，其中，基本上連續(xù)地將輸入視 頻數(shù)據(jù)讀入部分幀存儲器(30)中，并且在作為視頻幀周期一部分的 時間周期期間從部分幀存儲器讀出(44)數(shù)據(jù)。
4. 如權利要求3所述的裝置，其中，在第二像素驅動階段期間從 部分幀存儲器讀出(44)數(shù)據(jù)。
5. 如權利要求3或4所述的裝置，其中，所述第一(41)和第二 (44)階段基本上是連續(xù)的，并且每個階段包括視頻幀周期的大約一半。
6. 如權利要求5所述的裝置，其中，所述部分幀存儲器(30)具有的容量為完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分，并且其中該部分基本上等于 1/2。
7. 如權利要求3或4所述的裝置，其中，所述第一和第二階段是非連續(xù)的，并且包括多個子階段(40， 41)，其中，在一對相關的子階段期間，將視頻數(shù)據(jù)的第一部分讀入部分幀存儲器(30)，并且然 后將其讀出。
8. 如權利要求7所述的裝置，其中，所述部分幀存儲器(30)具有的容量為完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分，并且其中該部分基本上等于 1/(2N), N為子階段的數(shù)量。
9. 如前面任一項權利要求所述的裝置，其中，所述以第二速率從 部分幀存儲器讀出數(shù)據(jù)的裝置包括時鐘倍增電路(34)，其用于將 輸入^L頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率下的時鐘信號的頻率加倍。
10. 如前面任一項權利要求所述的裝置，其中，用于每個像素的 預定驅動電壓電平相同，用于每個像素的過驅動驅動電壓電平包括與 用于相應像素的數(shù)據(jù)信號相對應的每個相應像素的過驅動校正電壓電 平。
11. 如前面任一項權利要求所述的裝置，進一步包括背光(28) 和背光控制電路(30),其中，將背光控制電路設置成根據(jù)驅動電路些像素，將背光切換成開啟或關閉。
一 一 '一 J
12. 如權利要求11所述的裝置，其中，所述背光(28)包括分段 背光，并且其中在掃描操作模式下驅動背光。
13. 如前面任一項權利要求所述的裝置，包括液晶顯示器。
14. 一種驅動包括多個像素的有源矩陣液晶顯示裝置的方法，包括..在第一階段(41)期間利用預定驅動電壓電平驅動每個像素， 并以第一速率將來自視頻輸入的數(shù)據(jù)存儲到部分幀存儲器(30)中；在第二階段(44)期間繼續(xù)以第一速率將來自視頻輸入的數(shù)據(jù) 存儲到部分幀存儲器中，以大于第 一速率的第二速率從部分幀存儲器 讀出數(shù)據(jù)，處理從部分幀存儲器讀出的數(shù)據(jù)以得到過驅動驅動電壓電 平，以及使用過驅動驅動電壓電平驅動每個像素。
15. 如權利要求14所述的方法，其中，所述第一速率包括輸入視 頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率。
16. 如權利要求14或15所述的方法，其中，在第一和第二階段 基本連續(xù)地將輸入視頻數(shù)據(jù)讀入部分幀存儲器(30)中。
17. 如權利要求14、 15或16所述的方法，其中，所述第一和第 二階段基本上是連續(xù)的，并且每個階段包括視頻幀周期的大約 一半。
18. 如權利要求17所述的方法，其中，所述部分幀存儲器(30)具有的容量為完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分，并且其中該部分基本上等于 1/2。
19. 如權利要求14、 15或16所述的方法，其中，所述第一和第二階段包括子階段，并且其中視頻幀周期包括多對子階段，每對子階 段用于驅動像素行的子集，并且其中在一對相關的子階段期間，將視 頻數(shù)據(jù)的相應部分讀入部分幀存儲器中，然后將其讀出。
20. 如權利要求19所述的方法，其中，所述部分幀存儲器具有的 容量為完整幀視頻數(shù)據(jù)的一部分，并且其中該部分基本上等于1/(2N), N為子階段的數(shù)量。
21. 如權利要求14到20中任何一項所述的方法，進一步包括與 像素行的驅動時序同步地按照掃描操作模式控制分段背光(28)。
全文摘要
一種有源矩陣顯示裝置，包括多個像素以及驅動電路，該驅動電路被設置成在第一階段(41)期間利用預定驅動電壓電平、隨后在第二階段(44)期間利用過驅動驅動電壓電平來驅動每個像素。部分幀存儲器用于存儲用于顯示的像素數(shù)據(jù)的一部分。以第一速率將輸入視頻數(shù)據(jù)寫入部分幀存儲器(40)中，并以大于第一速率的第二速率從部分幀存儲器讀出該輸入視頻數(shù)據(jù)。處理從部分幀存儲器讀出的數(shù)據(jù)以得到過驅動驅動電壓電平。
文檔編號G09G3/36GK101305411SQ200680041962
公開日2008年11月12日 申請日期2006年10月30日 優(yōu)先權日2005年11月10日
發(fā)明者E·博伊科 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司