專利名稱:數(shù)據(jù)電極、掃描電極、驅(qū)動(dòng)電路、液晶顯示單元及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示單元和其驅(qū)動(dòng)方法,尤其涉及數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,液晶顯示單元及其驅(qū)動(dòng)方法,其中無源矩陣型液晶顯示單元中的數(shù)行同時(shí)被掃描和驅(qū)動(dòng)。
近來,在無源矩陣型液晶顯示單元的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面,出現(xiàn)了一種其液晶板的數(shù)行掃描電極同時(shí)被選出,進(jìn)而減小液晶驅(qū)動(dòng)電壓和顯示系統(tǒng)能耗的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種技術(shù)公開在日本專利公開JP-A-6-67628等文獻(xiàn)中。
現(xiàn)描述這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理。
在描述過程中,假設(shè)液晶極為N行×M列。
圖1表示了掃描電極的電壓函數(shù),其中加在N行掃描電極上的電壓函數(shù)被定義為每8行為一單元的沃爾什(Walsh)函數(shù),并定義每一幀的周期T為2N(N是被顯示的行數(shù)),8行沃爾什函數(shù)除以16用于驅(qū)動(dòng)掃描電極。
加在掃描電極上的電壓函數(shù)和加在數(shù)據(jù)電極上的電壓函數(shù)分別由下列表達(dá)式(1)和(2)表示。
f(i)=FpB(i,t) (1)g(j)=1NΣi=1NP(i,j)f(t)----(2)]]>其中Fp是下列表達(dá)式(3)描述的常數(shù),B(i,t)是圖1所示的一個(gè)函數(shù)。Fp=N8·N2(N-1)----(3)]]>而且,P(i,j)表示一個(gè)顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)趇行第j列的點(diǎn)在"ON"狀態(tài)被顯示時(shí),其值為-1;當(dāng)?shù)趇行第j列的點(diǎn)在"OFF"狀態(tài)被顯示時(shí),其值為1。用表達(dá)式(1)和(2)計(jì)算出點(diǎn)U(i,j)的均方根值Urms(i,j),并表示如下Urm(i,j)=[[f(i)-g(j)]2]1/2=1T∫0Tf(i)2dt+1T∫0Tg(j)2dt-2T∫0Tr(i)g(j)dt]]>T=2N并逐項(xiàng)計(jì)算。1T∫0Tf(i)2dt=12NΣi=12NN8·N2(N-1)B(i,t)2]]>=116·N2(N-1)Σi=12NB(i,t)2]]>=116·N2(N-1)(B(i,1)2+B(i,2)2+···+B(i,2N))2]]>從圖1中可知,對(duì)于第i行來說,只有16個(gè)B(i,j)點(diǎn)沃爾什函數(shù)值為±1,而其余點(diǎn)的值為0。
于是上述表達(dá)式為=116·N2(N-1)·16=N2(N-1)]]>1T∫0Tg(j)2dt=12NΣi=12N1N[Σi=1NP(i,j)N8N2(N-1)B(i,t)]2]]>=12N·18·N2(N-1)Σi=12N[Σi=1NP(i,j)B(i,t)]2]]>=12N·18·N2(N-1)Σi=12N(P(i,j)2B(l,t)2+P(2,j)2B(2,t)2+]]>…+P(N,j)2B(N,t)2)從圖1可知,第i行的B(i,t)中某一時(shí)刻只有8行B(i,j)有±1的沃爾什函數(shù)值,而其余的行其值為0。
于是上述表達(dá)式為=12N·18·N2(N--1)Σi=12N8-t]]>=12N·18·N2(N-1)·8·2N=N2(N-1)]]>于是,2T∫0Tf(i)g(j)dt=22NΣi=12NFpB(i,t)1NΣi=1NP(i,j)FpB(i,t)]]>=22N·1N·N8·N2(N-1)Σi=12NB(i,t)Σi=1NP(i,j)B(i,t)]]>=18·N2(N-1)Σi=12NB(i,t){P(1,j)B(1,t)+P(2,j)B(2,t)+]]>…+P(N,j)B(N,t)}=18·12(N-1)Σi=12NP(i,j)B(i,t)2]]>從圖1可知,只有16B(i,t)的點(diǎn)有沃爾什函數(shù)的±1值,而其余點(diǎn)的值為0。
上述表達(dá)式可為=18·N2(N-1)·16P(i,j)]]>=2P(i,j)2(N-1)]]>Urms(i,j)=[N2(N-1)+N2(N-1)+2P(i,j)2(N-1)]1/2]]>=[2N2(N-1)-2P(i,j)2(N-1)]1/2]]>因此,U(i,j)的均方根電壓值由表達(dá)式(4)表示,而且當(dāng)在"ON"狀態(tài)下顯示U(i,j)時(shí),P(i,j)為-1。相應(yīng)地,它的均方根電壓值由表達(dá)式(5)表示,而且當(dāng)在"OFF"狀態(tài)顯示時(shí),P(i,j)為1。于是均方根電壓值由表達(dá)式(6)表示。Urms(i,j)=[2N2(N-1)-2P(i,j)2(N-1)]1/2----(4)]]>Urms(i,j)=[2N2(N-1)--22(N-1)]1/2]]>=N+1N-1]]>Urms(i,j)=[2N2(N-1)-22(N-1)]1/2----(6)]]>=1計(jì)算表達(dá)式(5)和(6)之比值,可得到下列表達(dá)式(7),且該值等于代表著液晶單元工作特性的工作邊界值。
表達(dá)式(5)/表達(dá)式(6)=N+1N-1----(7)]]>
如上所述,即使在如圖1所示地設(shè)定掃描電極上所加電壓函數(shù)時(shí),液晶板仍然進(jìn)行顯示。
在前述說明中,N行中的8行其電壓函數(shù)為沃爾什函數(shù),且該8行沃爾函數(shù)除以16,用以驅(qū)動(dòng)掃描電極。但是,沃爾值函數(shù)的行數(shù)和除數(shù)并不限于上述值。一般地講,N行中有R行電壓函數(shù)可以是沃爾什函數(shù),而且沃爾什函數(shù)可以被K除,以驅(qū)動(dòng)掃描電極。同時(shí),要符合R<N且k≥R的關(guān)系。
f(i)與g(j)函數(shù)的一般形式由下列表達(dá)式(8)和(9)給出。且在此時(shí)常量Fp也由表達(dá)式(10)給出。
f(i)=FpB(i,t)(8)g(j)=1NΣi=1NP(i,j)f(i)----(9)]]>Fp=NR·N2(N-1)----(10)]]>而且,U(i,j)的均方根電壓值Urms(i,j)如下算出
Urms(i,j)=[(f(i)-g(j)2]1/2Urms(i,j)=[(f(i)-g(i))2]1/21T∫0Tf(i)2dt+1T∫0Tg((j)2dt-2T∫0Tf(i)g(j)dt]]>當(dāng)T=N·K/R時(shí),1T∫0Tf(i)2dt=1TΣi=1TNR·N2(N-1)B(i,j)2]]>對(duì)于第i行來說,只有K個(gè)點(diǎn)的B(i,j)有±1的沃爾什函數(shù)值,而其余點(diǎn)的值為0。
因此,上式=1T·NR·N2(N-1)·K=1T·T·N2(N-1)]]>=N2(N-1)]]>1T∫0Tg(j)2dt=1TΣi=1T[1NΣi=1NP(i,j)·FpB(i,t)]2]]>=1R·1R·N2(N-1)Σi=1T[Σi=1NP(i,j)·B(i,t)]2]]>=1R·1R·N2(N-1)Σi=1TP(i,j)2B(i,t)2+P(2,j)2B(2,t)2]]>…+P(N,j)2B(N,t)2)在某個(gè)時(shí)刻t,B(i,j)僅有R個(gè)點(diǎn)有±1的沃爾什函數(shù)值,而其他點(diǎn)的值為0。因此上式表達(dá)式=1T·1R·N2(N-1)Σt=1TRt=N2(N-1)]]>2T∫0Tf(i)g(j)dt=2TΣt=1TFpB(i,t)·1N-Σt=1NP(i,j)FpB(i,j)]]>=2T·1N·NR·N2(N-1)Σt=1TB(i,t)Σi=1NP(i,j)·B(i,t)]]>=2T·1N·NR·N2(N-1)Σt=1TP(i,j)·B(i,t)2]]>對(duì)于第i行來講,B(i,t)只有K個(gè)點(diǎn)有±1的沃爾什函數(shù),而其余點(diǎn)的值為0,因此上述表達(dá)式為2T·1N·NR·N2(N-1)P(i,j)·K]]>=2P(i,j)2(N-1)]]>從以上公式推導(dǎo)可得,Urms(i,j)=[2N2(N-1)-2P(i,j)2(N-1)]1/2]]>此表達(dá)式與表達(dá)式(4)相同。
上述說明部分使用了沃爾什函數(shù),但并不僅限于沃爾什函數(shù)。從均方根值的計(jì)算過程可知,有-1和1值的正交函數(shù)都可被采用。這種驅(qū)動(dòng)方法在下文中被稱為"部分正交函數(shù)驅(qū)動(dòng)法"。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)液晶板的行數(shù)為N,而因分開驅(qū)動(dòng)而分出的行組數(shù)為R時(shí),則需要一個(gè)具有與n行相對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)量并有讀和寫功能的行存儲(chǔ)器。而且由于驅(qū)動(dòng)行存儲(chǔ)器需要寫入電路,讀出電路,控制電路,電壓變換電路等等,其組件數(shù)量及能耗都將比電壓平均法的要多,而電壓平均法是用于無源矩陣型液晶顯示器的一般驅(qū)動(dòng)法。因此,它不能以低能耗和低成本應(yīng)用于無源矩陣型液晶顯示單元中。
此外,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路接受模擬顯示數(shù)據(jù),并將響應(yīng)于該數(shù)據(jù)的模擬電壓送至數(shù)據(jù)電極。因此,當(dāng)模擬顯示數(shù)據(jù)有誤差時(shí),該誤差呈現(xiàn)為顯示誤差。即顯示不均勻。為解決這一問題,就又帶來另一個(gè)需要高精度電壓變換裝置產(chǎn)生模擬顯示數(shù)據(jù)的問題。
此外,在采用現(xiàn)有技術(shù)的部分正交函數(shù)驅(qū)動(dòng)法時(shí),對(duì)每次選出的掃描電極來說有時(shí)會(huì)在液晶顯示板上顯示出水平條紋。
另一方面,液晶板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須能以高速響應(yīng)特性來控制液晶顯示過程。因此,就需要一種能夠根據(jù)技術(shù)發(fā)展而升級(jí),并且組件少成本低的液晶顯示單元。
本發(fā)明的主要目的是提供一種液晶顯示單元,以及它的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,在其中采用了與電壓平均法相同數(shù)量的組件來實(shí)現(xiàn)部分正交函數(shù)驅(qū)動(dòng),而平均電壓法是一種無源矩陣型液晶顯示的普通驅(qū)動(dòng)法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶顯示單元,以及它的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,它可以在抑制能耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分正交函數(shù)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種液晶顯示單元,以及它的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,它能夠以較高的顯示質(zhì)量進(jìn)行部分正交函數(shù)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明再進(jìn)一步的目的是提供一種液晶顯示單元,及其它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,它可以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示單元包括,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路中的一個(gè)掃描函數(shù)發(fā)生電路,用于產(chǎn)生m行掃描函數(shù)以分開驅(qū)動(dòng)掃描電極,且該顯示單元根據(jù)其掃描函數(shù)選擇出掃描電壓,以將驅(qū)動(dòng)電壓輸送至掃描電極。另一方面,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)用于分開驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)電極的m行移位寄存器。送入移位寄存器的m行顯示數(shù)據(jù)同時(shí)產(chǎn)生,將m行顯示數(shù)據(jù)與掃描電極驅(qū)動(dòng)電路輸出的掃描函數(shù)做比較,根據(jù)比較結(jié)果選出m+1個(gè)電平電壓中的一個(gè),并將所選出的電平電壓送至數(shù)據(jù)電極處。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明本發(fā)明構(gòu)成的各種情況。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,其液晶顯示單元包含一個(gè)有M(M為自然數(shù))個(gè)數(shù)據(jù)電極、N個(gè)(N為自然數(shù))掃描電極,并用于根據(jù)加在兩種電極交叉點(diǎn)處電壓差的均方根值進(jìn)行顯示的液晶板;一個(gè)用于為每個(gè)掃描電極提供選中的電壓或未選中電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;以及響應(yīng)于輸入的顯示數(shù)據(jù)分別為各數(shù)據(jù)電極提供顯示電壓的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路。該掃描電極驅(qū)動(dòng)電路包含一個(gè)用于產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路;和一個(gè)掃描電路,它用于從掃描電極中依次選出m(m是小于或等于N的自然數(shù))個(gè)連續(xù)的掃描電極,并根據(jù)正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的m個(gè)正交函數(shù)將選中的電壓加在n個(gè)選出的掃描電極上,同時(shí)把未選中的電壓加在N-m個(gè)未被選出掃描電極,其掃描電路將上次選出的m個(gè)掃描電極中的P(P為等于或小于m的自然數(shù))個(gè)變成未選出的掃描電極,并在下一次選擇掃描電極時(shí)繼續(xù)同時(shí)選出m個(gè)掃描電極。該數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包含一個(gè)以P行為單元存儲(chǔ)分別輸入的顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器;一個(gè)用于讀取移位寄存器中所存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)并在預(yù)定選出時(shí)間內(nèi)保持該讀出顯示數(shù)據(jù)的m階鎖定電路,一個(gè)用鎖定電路中所保存的m行顯示數(shù)據(jù)和m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器,和一個(gè)根據(jù)相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果從預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中選出任意一個(gè)并將選出的電平電壓作為顯示電壓輸送到數(shù)據(jù)電極處。
在此情況下,P可以為1。
而m可以等于4。此外,也可以m等于4,P等于4。此時(shí),正交函數(shù)是一個(gè)二進(jìn)制函數(shù)并滿足下列條件(1),(2)和(3)。(1)在選定周期內(nèi)m=4行構(gòu)成掃描函數(shù)數(shù)據(jù)每個(gè)值的時(shí)間比率為3比1或者1比3。(2)每半個(gè)選定周期內(nèi)構(gòu)成四行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)每個(gè)值的數(shù)目比為3比1或1比3,每半個(gè)選定周期內(nèi)反之。(3)正交函數(shù)的內(nèi)容在每個(gè)選定周期內(nèi)是變化的,同時(shí)在每一組選定周期內(nèi)其內(nèi)容是變化的,且在該組選定周期內(nèi)呈周期性變化。相關(guān)器進(jìn)行下列表達(dá)式(11)定義的運(yùn)算Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里Iij是存儲(chǔ)在移位寄存器中的第i行和第j列的顯示數(shù)據(jù)(當(dāng)在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為-1,而在"OFF"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為+1);Wi是一個(gè)第i個(gè)值取+1和-1的正交函數(shù);以及Sj是第j列的運(yùn)算結(jié)果;輸出電路根據(jù)相關(guān)器(138)的運(yùn)算結(jié)果Sj選擇預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓之一,以將所選定的電平電壓提供給第j列數(shù)據(jù)電極。數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路適宜包括M行相關(guān)器(138)和M行輸出電路(140)。在此情況下,鎖定電路適于一次從移位寄存器中讀取一行顯示數(shù)據(jù)。
液晶顯示單元適于包括一個(gè)液晶控制器,它用于改變分別輸出的顯示數(shù)據(jù)和液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,并將改變了頻率的顯示數(shù)據(jù)和液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和/或數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路。在此情況下,液晶控制器適宜把顯示數(shù)據(jù)和液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)變成超過150Hz的幀頻頻率,尤其是在液晶板為高速響應(yīng)型的時(shí)候。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路適于包括有5V耐壓的輸出晶體管。
有一組掃描電極驅(qū)動(dòng)電路。每個(gè)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路都包括有正交函數(shù)發(fā)生電路(160)和掃描電路。該組掃描電極驅(qū)動(dòng)電路中預(yù)定的一個(gè)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路(下文稱之為"主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路")根據(jù)該掃描電極驅(qū)動(dòng)電路自身的正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的正交函數(shù)進(jìn)行工作,并且為其他掃描電極驅(qū)動(dòng)電路(下文稱之為"從動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路")提供正交函數(shù)。從動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路以掃描電路適于根據(jù)主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的正交函數(shù)進(jìn)行工作。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路適于分別形成在一塊芯片LSI內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的液晶顯示單元,包括一個(gè)有M個(gè)(M為自然數(shù))數(shù)據(jù)電極和N個(gè)(N為自然數(shù))掃描電極,用于根據(jù)兩種電極交叉點(diǎn)處所加電壓之差的均方根值進(jìn)行顯示的液晶板,一個(gè)為每個(gè)掃描電極提供選定的電壓或未選定電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,一個(gè)響應(yīng)于分別輸入的顯示數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)電極提供顯示電壓的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,及一個(gè)與掃描電極驅(qū)動(dòng)電路分開設(shè)置的以產(chǎn)生m個(gè)(m是小于或等于N的自然數(shù))正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路,其掃描電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)從掃描電極中依次選出m個(gè)連續(xù)的掃描電極,并根據(jù)正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的m個(gè)正交函數(shù)將選定的電壓提供給m個(gè)選出的掃描電極,同時(shí)將未選定的電壓提供給N-m個(gè)未被選出的掃描電極;其數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)存儲(chǔ)按m行分開輸入的顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器,一個(gè)在預(yù)定選出的時(shí)間內(nèi)讀取存儲(chǔ)在移位寄存器內(nèi)顯示數(shù)據(jù)并保持該讀取顯示數(shù)據(jù)的鎖定電路,一個(gè)用保持在鎖定電路內(nèi)的m行顯示數(shù)據(jù)和m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行一種預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器,及一個(gè)根據(jù)相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果從m+1個(gè)預(yù)定電平電壓中選定任意一個(gè)并將選定的電平電壓提供給數(shù)據(jù)電極做為顯示電壓。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的液晶顯示單元,包括一個(gè)有M列(m為自然數(shù))數(shù)據(jù)電極和N行(N為自然數(shù))掃描電極的矩陣型液晶板;一個(gè)把根據(jù)分別輸入的顯示數(shù)據(jù)所確定的數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路;一個(gè)同時(shí)選出m行(m為等于或小于N的自然數(shù))掃描電極,并將分別確定的掃描電壓提供給選出掃描電極的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;及一個(gè)電源電路,它用于接收單一直流電壓而產(chǎn)生一組直流電平電壓,并將該組電壓提供給數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,且該電源電路為掃描電極驅(qū)動(dòng)電路提供+Vsel,0和-Vsel三個(gè)直流電平電壓,并為數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路提供Vx0,Vx1,…,Vxm的m+1個(gè)直流電平電壓。
電源電路中的Vsel電壓適宜由下列表達(dá)式(12)給出Vsel=NmN2(N-1)Vth----(12)]]>這里V+h是液晶板的閾值電壓。
電壓Vxk(k是一個(gè)等于0或m或大于0小于m的整數(shù))由下列表達(dá)式(13)給出Vxk=1NN2(N-1)(2k-m)Vth----(13)]]>這里Vth是液晶板的閾值電壓。
根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面,一種包含掃描電極與數(shù)據(jù)電極的無源矩陣型液晶板的驅(qū)動(dòng)方法,包括同時(shí)選出四行掃描電極,并把由一個(gè)正交函數(shù)確定的電壓提供給該選出的掃描電極。
其正交函數(shù)為一個(gè)二進(jìn)制函數(shù)并適宜滿足下列條件(1),(2)和(3)。(1)在選出的周期內(nèi)m=4行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)每個(gè)值的時(shí)間之比為3比1或1比3。(2)每半個(gè)選出的周期內(nèi)四行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)每個(gè)值的數(shù)據(jù)之比為3比1或1比3,而且每半個(gè)選出的周期內(nèi),比率相反。(3)正交函數(shù)的內(nèi)容在每一選定周期內(nèi)是變化的,并在每一組選定的周期內(nèi)其內(nèi)容也是變化的,且在該組選定的周期內(nèi)呈周期性變化。
根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)方面,其液晶顯示單元包括一個(gè)有數(shù)據(jù)電極和掃描電極,并用于根據(jù)數(shù)據(jù)電極與掃描電極交叉點(diǎn)處所加電壓之差的有效值施行顯示的液晶板;一個(gè)響應(yīng)于接受顯示數(shù)據(jù)的一個(gè)象素而同時(shí)為掃描電極提出一選定電壓,并將未選定的電壓提供給其他掃描電極的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,及一個(gè)響應(yīng)于分別輸入的顯示數(shù)據(jù)而為數(shù)據(jù)電極提供顯示電壓的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,該掃描電極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生一個(gè)0V電壓做為未被選定的電壓。
根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)方面,包括一個(gè)根據(jù)外部輸入的一個(gè)水平同步信號(hào)和一個(gè)垂直同步信號(hào)為液晶板的每一掃描電極提供選定電壓或非選定電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;一個(gè)包含有一組輸出端的輸出總線;一個(gè)用于產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路;一個(gè)用于依次選出m個(gè)(m是等于或小于N的自然數(shù))連續(xù)的輸出端,以根據(jù)正交函數(shù)發(fā)生電路所產(chǎn)生的正交函數(shù)從選出的m個(gè)輸出端中產(chǎn)生出選定電壓,同時(shí)從N-m個(gè)未選出的輸出端中產(chǎn)生出非選定電壓的掃描電路。當(dāng)下次選擇輸出端時(shí),該掃描電路使同時(shí)選出的m個(gè)輸出端有P個(gè)(P為小于或等于m的自然數(shù))變化成P個(gè)非選定輸出端。
掃描電路可設(shè)計(jì)成能夠接收外部輸出的正交函數(shù)和選擇信號(hào)的形式,并且它根據(jù)選擇信號(hào)選擇外部輸入的正交函數(shù)和掃描電路自身包含的正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的正交函數(shù)中的任意一個(gè),以利用所選出的函數(shù)進(jìn)行工作。
根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)方面,具有一個(gè)根據(jù)外部輸入的水平同步信號(hào),點(diǎn)時(shí)針及顯示數(shù)據(jù)而驅(qū)動(dòng)液晶板數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,它包括一個(gè)按P行(P是自然數(shù))為單元存儲(chǔ)外部輸入顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器;一個(gè)在預(yù)定選出的周期內(nèi)讀取移位寄存器所存顯示數(shù)據(jù)并保持該讀出的顯示數(shù)據(jù)的m(m是等于或大于P的自然數(shù))行顯示數(shù)據(jù)和m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器;及一個(gè)根據(jù)相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果選定預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中任意一個(gè),并將選定的電平電壓提供給數(shù)據(jù)電極作為顯示電壓。
相關(guān)器進(jìn)行下列表達(dá)式(11)所限定的運(yùn)算Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里Iij是存儲(chǔ)于移位寄存器中第i行和第j列的顯示數(shù)據(jù)(與在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為-1,而在"OFF"狀態(tài)下顯示時(shí)則為+1),Wi是第i個(gè)值取+1和-1的正交函數(shù)(114),以及Sj是第j列的運(yùn)算結(jié)果。
輸出電路根據(jù)相關(guān)器的運(yùn)算結(jié)果Sj從預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓選定一個(gè),并將選定的電平電壓提供給第j列數(shù)據(jù)電極。相關(guān)器和輸出電路各有m行。
鎖定電路適宜以一行為單位從移位寄存器中讀取顯示數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于將分別輸入到數(shù)據(jù)電極的顯示數(shù)據(jù)提供顯示電壓。在此情況下數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部的處理如下進(jìn)行移位寄存器的P行單元存儲(chǔ)分別輸入的顯示數(shù)據(jù)。m階鎖定電路在預(yù)定選出的周期內(nèi)讀取存儲(chǔ)在移位寄存器中的顯示數(shù)據(jù)并保持所讀出的顯示數(shù)據(jù)。相關(guān)器用鎖定電路所保持的m行顯示數(shù)據(jù)和m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算。該運(yùn)算的內(nèi)容可由表達(dá)式(11)給定輸出電路根據(jù)相關(guān)器的運(yùn)算結(jié)果(當(dāng)運(yùn)算內(nèi)容由表達(dá)式(11)定義時(shí)為Sj)選擇預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中任意一個(gè)。該選定的電壓提供給第j列數(shù)據(jù)電極作為顯示電壓。
具有相關(guān)器和輸出電路,且鎖定電路以一行為單元從移位寄存器中讀取顯示數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)很高的處理速度。因此,分立輸入顯示數(shù)據(jù)和液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率僅由液晶控制器做出改變(例如改變的幀頻適宜超過150Hz),即可處理高速響應(yīng)型的液晶板。
另一方面,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路為每個(gè)掃描電極提供選定電壓或非選定電壓。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)部處理進(jìn)程在此情況下將如下進(jìn)行掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)。掃描電路依次選出m個(gè)掃描電極。根據(jù)正交函數(shù)發(fā)生電路所產(chǎn)生的m個(gè)正交函數(shù),將選定的電壓提供給m個(gè)選出的掃描電極。另一方面,N-m個(gè)未選出的掃描電極同時(shí)被加上非選定電壓。當(dāng)下一次做選擇時(shí),掃描電路通過將m個(gè)同時(shí)選出的掃描電極中的P個(gè)掃描電極變成同時(shí)未被選出的掃描電極,并再選上P個(gè)掃描電極來完成掃描操作。
上述m和P及其組合的確切值分別是4和1或者4(m=4,p=1或4)。
當(dāng)有一組掃描電極驅(qū)動(dòng)電路時(shí),其中之一被定為主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,且該主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路使該掃描電路根據(jù)主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路自自的正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的正交函數(shù)進(jìn)行工作,并將該正交函數(shù)提供給其他從動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路。從動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的掃描電路根據(jù)主掃描電極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的正交函數(shù)進(jìn)行工作。對(duì)于這種構(gòu)造而言,掃描電路還被制成可接收外部正交函數(shù)和選擇信號(hào)的形式。掃描電路根據(jù)選擇信號(hào)選出外來正交函數(shù)與自身正交函數(shù)發(fā)生電路所產(chǎn)生的正交函數(shù)之中任意一個(gè),并利用選出的正交函數(shù)進(jìn)行工作。按照此方式可以利用有較少端口的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)高分辨率的液晶顯示板。
當(dāng)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路各集成在一塊芯片LSI中時(shí),組件數(shù)量減少了。而且,除了LSI集成電路之外,采用每次按行讀取顯示數(shù)據(jù)并產(chǎn)生顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器可獲得高的處理速度。如果液晶顯示單元要商品化,無論數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路是否集成為L(zhǎng)SI,相關(guān)器的數(shù)量都等于數(shù)據(jù)電極的數(shù)量。
當(dāng)正交函數(shù)發(fā)生電路與掃描電極驅(qū)動(dòng)電路分開設(shè)置時(shí),可以只更換正交函數(shù)發(fā)生電路。因此,當(dāng)液晶顯示單元升級(jí)時(shí),可容易地改變正交函數(shù)。
現(xiàn)描述發(fā)明的其他方面。
電源電路接受單一直流的輸入電壓,并產(chǎn)生一組直流電平電壓,以便為數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路提供電壓。電源電路為掃描電極驅(qū)動(dòng)電路提供+Vsel,0和-Vsel三個(gè)直流電平電壓。Vsel電壓可由前述的表達(dá)式(2)定義。
而且,通過將非選定電壓定為0V,可使電路簡(jiǎn)化。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)裝置可獲得Vx0,Vx1…,Vxm的m+1個(gè)直流電平電壓。電壓Vxk(k是等于0或m,或者大于0,小于m的整數(shù))可以由前述表達(dá)式(13)定義。
現(xiàn)在將結(jié)合
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)同時(shí)選擇一組電極的方法中所用的電壓函數(shù)的框圖;圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示系統(tǒng)的示意性框圖;圖3表示了用于同時(shí)從無源矩陣型液晶板的掃描電極中選出一組電極的掃描信號(hào)波形;圖4是示意性說明圖3波形的框圖;圖5是表示顯示數(shù)據(jù)102,第一行標(biāo)記時(shí)鐘105,行時(shí)鐘104及數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103的時(shí)序圖;圖6是示意性表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,109細(xì)部的框圖;圖7是示意性表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160細(xì)部的框圖;圖8是一個(gè)表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160工作的時(shí)序圖;圖9表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)一個(gè)實(shí)例;圖10是一個(gè)表示解碼器163細(xì)部的示意圖;圖11是表示解碼器163-1細(xì)部的示意圖12是表示輸出電路165細(xì)部的示意圖;圖13是表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,109工作的時(shí)序圖;圖14是示意性表示數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106,107細(xì)部的框圖;圖15是表示數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106,107工作的時(shí)序圖;圖16是表示相關(guān)器138細(xì)部的示意圖;圖17是表示相關(guān)器138中解碼器155邏輯性的圖表;圖18是表示輸出電路140,及構(gòu)成輸出電路140的電平移動(dòng)二極管141和電壓選擇器143細(xì)部的示意圖;圖19是表示電路110細(xì)部的示意圖;圖20是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例;圖21表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例;圖22表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例;圖23表示圖20掃描函數(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的一個(gè)掃描信號(hào)波形實(shí)例;圖24表示圖21掃描函數(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的一個(gè)掃描信號(hào)波形實(shí)例;圖25表示圖22掃描函數(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的一個(gè)掃描信號(hào)波形實(shí)例;圖26表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例;圖27表示圖26掃描函數(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的一個(gè)掃描信號(hào)波形實(shí)例;圖28是表示一種幀頻控制灰度級(jí)顯示方法的示意圖;圖29表示用于從無源矩陣型液晶板中同時(shí)選擇一組掃描電極的掃描信號(hào),并說明本發(fā)明第二實(shí)施例的基本原理;
圖30是表示圖29波形的示意圖;圖31是表示本發(fā)明第二實(shí)施例液晶顯示系統(tǒng)的示意圖;圖32是表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209細(xì)部的框圖;圖33是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路260細(xì)部的框圖;圖34是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路260工作的時(shí)序圖;圖35表示掃描函數(shù)發(fā)生電路260產(chǎn)生的一個(gè)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)例;圖36是一個(gè)表示解碼器263細(xì)部的示意圖;圖37是一個(gè)表示解碼器263工作的時(shí)序圖;圖38是一個(gè)表示解碼器263-1細(xì)部的示意圖;圖39是一個(gè)表示輸出電路265細(xì)部的示意圖;圖40是一個(gè)表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209工作的時(shí)序圖;圖41是示意性說明數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206,207細(xì)部的框圖;圖42是表示數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206,207工作的時(shí)序圖;圖43是表示相關(guān)器238細(xì)部的示意圖;圖44是表示輸出電路240,及構(gòu)成輸出電路240的電平移動(dòng)二極管241和電壓選擇器243細(xì)部的示意圖;圖45是一個(gè)示意性說明掃描函數(shù)發(fā)生電路260細(xì)部的框圖;圖46表示掃描函數(shù)發(fā)生電路260所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例;圖47是一個(gè)表示在采用圖45所示掃描函數(shù)發(fā)生電路260所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)情況下解碼器263工作的時(shí)序圖;圖48是一個(gè)表示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例液晶顯示系統(tǒng)的示意圖;圖49是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路360細(xì)部的框圖50是表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路308,309的細(xì)部的框圖;圖51是表示本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例液晶顯示系統(tǒng)的示意圖;圖52是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路460細(xì)部的示意性框圖;圖53是表示掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408,409細(xì)部的示意性框圖;圖54表示在實(shí)施例1顯示質(zhì)量情況下掃描函數(shù)的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)參考圖2至27描述本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。
在該實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)中,液晶板的多個(gè)行掃描電極被同時(shí)選用,從而減小了液晶驅(qū)動(dòng)電壓,降低了顯示系統(tǒng)的能耗。參考圖3和4簡(jiǎn)單說明其基本原理。
圖3表示了無源矩陣型液晶板的一組成行的掃描電極同時(shí)被選出情況下,其掃描電極處的信號(hào)波形。在圖3中,液晶板包括由Y1至Y240表示的240個(gè)掃描電極。在此第一實(shí)施例中,四行掃描電極被同時(shí)驅(qū)動(dòng)。因此,有240個(gè)掃描電極的液晶板的四行掃描電極為單元被掃描60次完成一個(gè)全過程,使所有掃描電極都獲得掃描信號(hào)。同時(shí)選出一組(本實(shí)施例為4個(gè))掃描電極的周期被稱為"分割周期"。掃描電極Y1至Y4在第一分割周期1內(nèi)被選出而受到驅(qū)動(dòng),掃描電極Y5至Y8在第二分割周期2內(nèi),且Y9至Y12在第三分割周期3內(nèi)被選出而受驅(qū)動(dòng)。與之相似地,掃描電極依次四個(gè)接著四個(gè)地被選出受到驅(qū)動(dòng),在最后的分割周期60內(nèi),掃描電極Y237至Y240被選出而受到驅(qū)動(dòng)。此外,第一實(shí)施例中的分割周期對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中所述的"選出周期"。
圖4表示圖3所示波形的示意圖,并且是與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)有相同構(gòu)思的基礎(chǔ)上進(jìn)行描述的。在圖3中,每一分割周期內(nèi)選出的掃描電極被加上電壓+Vsel或-Vsel,而其他未被選出的掃描電極則加0[V]電壓。電壓Vsel由表達(dá)式(10)得到且由下列表達(dá)式(12)定義Vsel=NmN2(N-1)Vth----(12)]]>這里N是掃描電極的數(shù)量,m是同時(shí)選出的掃描電極數(shù)量,而Vth是液晶的閾值電壓。通常,第i行掃描電壓由下列表達(dá)式(14)給出Fi(t)=Vsel·Wi(14)這里Wi是在選出周期內(nèi)有+1或-1值,而在未選出周期內(nèi)有0值的函數(shù)。該函數(shù)在選出周期內(nèi)用正交函數(shù)。沃爾什函數(shù)是正交函數(shù)的一個(gè)實(shí)例。因此,表達(dá)式(14)的值等于表達(dá)式(12)的值乘以+1,0或-1所得的值。對(duì)于這種掃描電壓,第j列數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電壓Gj(l)由下列表達(dá)式(15)給出Gj(t)=1NΣi=1NIij·Fi(j)----(15)]]>這里Iij是第i行第j列顯示象素的顯示數(shù)據(jù),當(dāng)該象素在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí),其值為-1,而當(dāng)在"OFF"狀態(tài)下顯示時(shí),其值為+1。用表達(dá)式(12)和(14)將表達(dá)式(15)變換成表達(dá)式(16)。Gj(t)=1N·N2(N-1)(2D-m)Vth----(16)]]>這里D是顯示數(shù)據(jù)Iij的+1和-1值與函數(shù)Wi的+1和-1在第i行(i=1到N)相重合點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果,即重合數(shù)。當(dāng)?shù)趇行中,Iij=-1且Wi=-1或者Iij=+1且Wi=+1時(shí),即為一個(gè)重合點(diǎn);而且Iij與Wi的組合不是上述組合而是其他組合時(shí),即被認(rèn)為是不重合。于是重合數(shù)D是一個(gè)0到m之間的整數(shù)。表達(dá)式(16)基本上與權(quán)利要求書中的表達(dá)式(13)相同。
為了根據(jù)表達(dá)式(14)和(16)驅(qū)動(dòng)液晶板,加在第i行第j列顯示象素上的有效值Vrms(on)和Vrms(off)由下列公式(17)和(18)表示。這些值與已知的平均電壓驅(qū)動(dòng)法情況下的值相同。Vrms(on)=N+1N-1Vth----(17)]]>Vrms(off)=Vth (18)概述上述說明,在本發(fā)明同時(shí)選出一組電極的方法中,掃描電壓由表達(dá)式(14)給出,而數(shù)據(jù)電壓由表達(dá)式(16)給出。而且,驅(qū)動(dòng)液晶板的驅(qū)動(dòng)電路LSI所需的最大許可電壓或耐壓由公式(14)和(16)計(jì)算時(shí),在N=240,m=4且Vth=2.5V的情況下,掃描端的驅(qū)動(dòng)LSI需要28.3伏峰-峰,而數(shù)據(jù)端的驅(qū)動(dòng)LSI需要7.3伏峰-峰。當(dāng)用現(xiàn)有的平均電壓驅(qū)動(dòng)法驅(qū)動(dòng)有N=240,Vth=2.5的液晶板時(shí),掃描端與數(shù)據(jù)端所用的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)LSI都需要30伏以上的耐壓。因此,在本發(fā)明的方法中,數(shù)據(jù)端驅(qū)動(dòng)LSI所需的耐壓減小到現(xiàn)有方法所需耐壓的四分之一,而掃描端驅(qū)動(dòng)LSI所需的耐壓也稍有減小。換句話說,液晶顯示單元的能耗降低了。
采用了基于上述基本原理和同時(shí)選出一組電極的方法的液晶顯示單元,將參考圖2到27進(jìn)行說明。在下述第一實(shí)施例的液晶顯示單元中,權(quán)利要求書所述的m和p都以4為例說明。m=4且P=1的另一種舉例將在第二實(shí)施例中說明。
首先概要說明一下液晶顯示單元。
如圖2所示,液晶顯示單元包括液晶板100,液晶控制器101,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108和109,以及電源電路110。
液晶控制器101產(chǎn)生一顯示數(shù)據(jù)102,一個(gè)數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103,一個(gè)行時(shí)鐘104,一個(gè)第一行標(biāo)記時(shí)鐘105,以驅(qū)動(dòng)一個(gè)如日產(chǎn)的HD66850液晶板。這些信號(hào)的時(shí)序關(guān)系如圖5所示。在圖5中,顯示數(shù)據(jù)102與數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103同步地輸出,而行時(shí)鐘102與數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103同步地輸出,而行時(shí)鐘104每次有一行顯示數(shù)據(jù)被輸出時(shí)才輸出。此外,每當(dāng)有預(yù)定行數(shù)的顯示數(shù)據(jù)被輸出時(shí),使輸出第一行標(biāo)記時(shí)鐘105。下述說明過程中,假設(shè)液晶板包括一個(gè)含有每行320個(gè)點(diǎn),共240行的顯示點(diǎn)陣,而不再考慮其他形式的情況。
掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108和109,從行時(shí)鐘104和第一行標(biāo)記時(shí)鐘105中產(chǎn)生4-行時(shí)鐘116和掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114,并將掃描電極驅(qū)動(dòng)電壓122和123提供給液晶板100。
另一方面,數(shù)據(jù)電極106和107與數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103同步地接收顯示數(shù)據(jù)102。而且,由掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108產(chǎn)生的4-行時(shí)鐘116和掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114也被送至數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107。數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107在接收的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114與4-行顯示數(shù)據(jù)之間進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算,并將由預(yù)定運(yùn)算所得的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電壓120和121提供給液晶板100。
電源電路110從5伏電源中產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓112和一個(gè)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓113,以將這些電壓分別提供給數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107及掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108和109。在本實(shí)施例中,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓112包含五個(gè)電平電壓(Vx0,Vx1,Vx2,Vx3,和Vx4),而掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓113包含三個(gè)電平電壓(Vy0,Vy1和Vy2)。
上述個(gè)部分將通過一一舉例而得到詳細(xì)的說明。參考圖6到13來描述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108和109,參考圖14至18描述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107,參考圖19描述電源電路110。
首先參考圖6至13描述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108。
如圖6所示,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108包含一個(gè)掃描函數(shù)發(fā)生電路160,一個(gè)時(shí)鐘控制電路161,一解碼器163,和一個(gè)輸出電路165(由電平移動(dòng)二極管166主電壓選擇器168構(gòu)成)。圖6各部分的信號(hào)時(shí)序關(guān)系如圖13所示。權(quán)利要求書所述的"正交函數(shù)發(fā)生電路"在本實(shí)施例由掃描函數(shù)發(fā)生電路160實(shí)現(xiàn)(在后面所述的第二實(shí)施例中為掃描函數(shù)發(fā)生電路260)。"掃描電路"由時(shí)鐘控制電路161,解碼器163及輸出電路165來實(shí)現(xiàn)(在第二實(shí)施例中為時(shí)鐘控制電路261,解碼器263和輸出電路265)。
時(shí)鐘控制電路161從第一行標(biāo)記時(shí)鐘105及4-行時(shí)鐘116產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘控制輸出信號(hào)162和一個(gè)使能信號(hào)118。而且,掃描函數(shù)發(fā)生電路160與行時(shí)鐘104同步地產(chǎn)生掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114。該掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114和時(shí)鐘控制電路161的輸出信號(hào)162被送至解碼器163處,解碼器將輸出信號(hào)164輸送到輸出電路165處。輸出電路165包括一個(gè)電平移動(dòng)二極管166和電壓選擇器168。電壓選擇器168從電平移動(dòng)二極管的輸出167中選出掃描電極驅(qū)動(dòng)電路電源電壓113的三個(gè)電平電壓之一,并將選出的電壓做為掃描電極驅(qū)動(dòng)電壓122輸出。
現(xiàn)在詳細(xì)描述圖6所示構(gòu)成掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,109的各個(gè)部分。
掃描函數(shù)發(fā)生電路160(見圖6)的一個(gè)實(shí)例參考圖7到9進(jìn)行描述。圖7是示意性表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160內(nèi)部構(gòu)造的框圖,而圖8是表示掃描函數(shù)發(fā)生電路160工作的時(shí)序圖。
如圖7所示,掃描函數(shù)發(fā)生電路160包括一個(gè)幀計(jì)數(shù)器172,一個(gè)行計(jì)數(shù)器173,一個(gè)掃描函數(shù)解碼器177和一個(gè)選擇器179。
幀計(jì)數(shù)器172借助于行時(shí)鐘104接收第一行標(biāo)記信號(hào)105而對(duì)第一行標(biāo)記時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù),并產(chǎn)生一個(gè)幀計(jì)數(shù)174。行計(jì)數(shù)器173以第一行標(biāo)記時(shí)鐘105和行時(shí)鐘104中產(chǎn)生一個(gè)行計(jì)數(shù)175和一個(gè)4-行時(shí)鐘176。每當(dāng)四個(gè)行時(shí)鐘104如圖8所示輸入時(shí),便產(chǎn)生一個(gè)4-行時(shí)鐘176。
掃描函數(shù)解碼器177根據(jù)幀計(jì)數(shù)174和行計(jì)數(shù)175產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178。每當(dāng)有第一行標(biāo)記時(shí)鐘105和行時(shí)鐘104輸出時(shí)(見圖8),便修正掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178。
選擇器179根據(jù)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路在主驅(qū)動(dòng)狀態(tài)或者從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作的不同而進(jìn)行不同的操作。在主驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,選擇器將掃描函數(shù)解碼器177產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114輸出。在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,選擇器將該掃描電極驅(qū)動(dòng)電路外部輸入的掃描函數(shù)輸入數(shù)據(jù)170作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114輸出。與此類似,在主驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí),選擇器將行計(jì)數(shù)器173產(chǎn)生的4-行時(shí)鐘176做為4-行時(shí)鐘116輸出,而在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí),將4-行輸入時(shí)鐘169做為4-行時(shí)鐘116輸出。
掃描電極驅(qū)動(dòng)電路在主驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下還是在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作,這取決于主動(dòng)模式信號(hào)171。在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,幀計(jì)數(shù)器172,行計(jì)數(shù)器173和掃描函數(shù)解碼器177都停止工作。權(quán)利要求書中的"主掃描驅(qū)動(dòng)電路"代表本實(shí)施例中被主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的掃描電極驅(qū)動(dòng)電極108。"選擇信號(hào)"對(duì)應(yīng)于主動(dòng)模式信號(hào)171。
掃描函數(shù)解碼器177所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的實(shí)例表示在圖9中,在圖9中,當(dāng)幀計(jì)數(shù)174為偶數(shù),且行計(jì)數(shù)器173的行計(jì)數(shù)175為0時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的W0,W1,W2和W3都為1。當(dāng)行計(jì)數(shù)變?yōu)?時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)有W0=1,W1=1,W2=0及W3=0。當(dāng)行計(jì)數(shù)175變?yōu)?時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178有W0=1,W1=0,W2=0且W3=1。與此相似,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178可以如圖9所示產(chǎn)生。上述圖3中第一分割周期1內(nèi)的掃描電壓對(duì)應(yīng)于0至3行計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù),而第二分割周期2內(nèi)的掃描電壓對(duì)應(yīng)于4至7行計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)。與此類似,分割周期60內(nèi)的掃描電壓對(duì)應(yīng)于236到239行計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)。而且奇數(shù)與偶數(shù)幀的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系,根據(jù)幀計(jì)數(shù)174而有一個(gè)相反的關(guān)系。于是加在液晶元上的電壓有一個(gè)每一幀可交替相反的極性,同時(shí)保持其均方根值為常數(shù),從而可以防止液晶材料的損壞。
解碼器163(圖6)的一個(gè)實(shí)例將參考圖10做出描述。
解碼器163包括鎖定電路180和解碼器163-1,163-2,163-3,…,163-30。與圖6中組件相對(duì)應(yīng)的組件用了相同的標(biāo)號(hào)來表示。在圖10中,解碼器163由30個(gè)解碼器163-1,163-2,163-3,…163-30組成。時(shí)鐘控制電路161的輸出162選擇其中之一解碼器。該選出的解碼器根據(jù)鎖定電路180中鎖定的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114產(chǎn)生一個(gè)解碼器輸出164,其余未被選中的解碼器產(chǎn)生一個(gè)未選中解碼器輸出164。每一個(gè)解碼器163-1至163-30都如圖11所示構(gòu)成。當(dāng)時(shí)鐘控制電路161的輸出162為邏輯0時(shí),解碼器處于在未選中狀態(tài)。解碼器在選中狀態(tài)下,根據(jù)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114的邏輯值產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)作為提供給輸出電路165的解碼器輸出164。
輸出電路165(見圖6)的一個(gè)實(shí)例將參考圖12做出說明。
與圖6中那些組件相對(duì)應(yīng)的組件用同樣的標(biāo)號(hào)表示。在圖12中,解碼器輸出164的電平被電平移動(dòng)二極管166移動(dòng),且電壓選擇器168受電平移動(dòng)二極管的操縱。在選中狀態(tài)下,電壓選擇器168根據(jù)解碼器輸出164而工作。換句話說,當(dāng)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114等于邏輯1時(shí),電壓Vy0(圖13中的+Vsel)被選中,而當(dāng)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114為邏輯0時(shí),電壓Vy2(圖13中-Vsel)被選中。選定的電壓被用作掃描電極電壓122。而且,在未選中狀態(tài)下,電壓Vy1(0伏)被用作掃描電極電壓122,而與掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114的邏輯值無關(guān)。
掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108也被掃描過,另一掃描電極驅(qū)動(dòng)電路109也按電路108相同的方式構(gòu)成。但是,由于掃描電極驅(qū)動(dòng)電路109在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作,不同于掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,所以圖7所示的掃描函數(shù)發(fā)生電路160變成從動(dòng)模式。即,由于圖7的選擇器179在從動(dòng)狀態(tài)下工作,故選擇器179選擇外部輸入的4-行輸入時(shí)鐘169(此時(shí)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108產(chǎn)生的4-行時(shí)鐘116被輸入進(jìn)來)作為4-行時(shí)鐘,并選擇由外部輸入的掃描函數(shù)輸入數(shù)據(jù)170(此時(shí),掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114被輸入進(jìn)來)作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)。
現(xiàn)參考圖14到18詳細(xì)描述圖2的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106,107。
如圖14所示,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106,107包括一個(gè)時(shí)序控制器132,4-行移位寄存器134-1至134-4,4-行鎖定器136-1至136-4,相關(guān)器138,及輸出電路140(電平移動(dòng)二極管141和電壓選擇器143)。與圖2所示信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖15表示了數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106,107中的信號(hào)時(shí)序。
在圖14中,啟動(dòng)輸入信號(hào)130控制數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路是工作或者是不工作的狀態(tài)。與一組數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路相連時(shí),啟動(dòng)輸出信號(hào)131被輸送到下一個(gè)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的啟動(dòng)輸入端。由于啟動(dòng)輸入信號(hào)130和啟動(dòng)輸出信號(hào)131也用于商品化的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路品(通常稱為"數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器")并在實(shí)際中應(yīng)用,故省略對(duì)其詳細(xì)的說明。
時(shí)序控制器132在行時(shí)鐘104和數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)移位時(shí)鐘,和一個(gè)啟動(dòng)輸出信號(hào)131。4-行移位寄存器134按照移位時(shí)鐘的時(shí)序依次接收顯示數(shù)據(jù)102,且當(dāng)完成顯示數(shù)據(jù)接收時(shí),4-行移位寄存器134產(chǎn)生一個(gè)作為移位寄存器輸出(顯示數(shù)據(jù))135的顯示數(shù)據(jù)。權(quán)利要求中所描述"移位寄存器"在第一實(shí)施例中由4-行移位寄存器134實(shí)現(xiàn)(在第二實(shí)施例中為移位寄存器234)。
4-行鎖定器136借助于4-行時(shí)鐘116鎖定移位寄存器輸出135。即,每個(gè)鎖定器136-1,136-2,136-3和136-4存儲(chǔ)一行顯示數(shù)據(jù)135,并且輸出作為鎖定輸出137的顯示數(shù)據(jù)。相關(guān)器138用鎖定輸出137和掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算。在輸出電路140中,電平移動(dòng)二極管141移動(dòng)相關(guān)器138輸出信號(hào)139的電平。然后,電壓選擇器143根據(jù)電平移動(dòng)二極管141的輸出142選擇數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路電源電壓112的五個(gè)電平電壓之一并將其作為數(shù)據(jù)電極電壓120。權(quán)利要求書中所述的"鎖定電路"在此第一實(shí)施例中由4-行鎖定器136構(gòu)成(在第二實(shí)施例中為4-行鎖定器236)。
現(xiàn)參考圖16描述相關(guān)器138(見圖14)的實(shí)例。
相關(guān)器138包括專用的或電路151至154及解碼器155、驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)電極必須有圖16所示的一個(gè)相關(guān)器。如果假設(shè)第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107各驅(qū)動(dòng)160個(gè)數(shù)據(jù)電極,則需要160個(gè)相關(guān)器。下文設(shè)相關(guān)器是160個(gè)輸出中的第j列(第j點(diǎn))。在圖16中,專用或電路151至154在圖14的4-行鎖定器136輸出的第j列4-行顯示數(shù)據(jù)137,與掃描函數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)114之間做專門的或(OR)運(yùn)算。
第j列4-行顯示數(shù)據(jù)137包括鎖定器136-1,136-2,136-3和136-4的第j列顯示數(shù)據(jù)。這些顯示數(shù)據(jù)與掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114接受專門的或運(yùn)算,并把數(shù)據(jù)E0,E1,E2和E3輸送到解碼器155。解碼器155從數(shù)據(jù)E0,E1,E2,和E3中產(chǎn)生選擇信號(hào)139(S0,S1,S2,S3和S4)。數(shù)據(jù)E0,E1,E2和E3與選擇信號(hào)S0,S1,S2,S3和S4的關(guān)系如圖17所示。在圖17中,解碼器155產(chǎn)生選擇信號(hào),從而當(dāng)輸入數(shù)據(jù)E0,E1,E2和E3都不是邏輯1時(shí)S0是邏輯1,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)中,有一個(gè)為邏輯1時(shí)S1為邏輯1,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)中有兩個(gè)為邏輯1時(shí)S2為邏輯1,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)中有三個(gè)為邏輯1時(shí)S3為邏輯1,當(dāng)輸入數(shù)據(jù)中有四個(gè)為邏輯1時(shí)S4為邏輯1。于是產(chǎn)生的選擇信號(hào)139被提供給圖14所示的輸出電路140。相關(guān)器138所做的運(yùn)算由下列表達(dá)式(11)給出Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里m是同時(shí)選出的掃描電極數(shù);Wi是一個(gè)在選定時(shí)間內(nèi)取值為+1或-1,而在非選定時(shí)間里取值為0的函數(shù);而Iij是第i行第j列顯示象素的顯示數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求書所述的"相關(guān)器"在第一實(shí)施例中由相關(guān)器138實(shí)現(xiàn)(在第二實(shí)施例中為相關(guān)器238)。"輸出電路"在第一實(shí)施例中由輸出電路140實(shí)現(xiàn)(在第二實(shí)施例中為輸出電路240)。
參考圖18描述電平移動(dòng)二極管141和電壓選擇器143(見圖14)。在圖18中,數(shù)字143-1至143-5表示輸出晶體管。與圖14相對(duì)應(yīng)的組件將用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖18的電路與圖16所示的相關(guān)器輸出端相連,因此要使用與相關(guān)器138數(shù)量相等的電路。
在圖18中,相關(guān)器138中解碼器155產(chǎn)生的選擇信號(hào)139提供給輸出電路140的電平移動(dòng)二極管141。電平移動(dòng)二極管141根據(jù)選擇信號(hào)的邏輯值,將選擇信號(hào)139轉(zhuǎn)換成開和關(guān)電壓選擇器143的輸出晶體管143-1到143-5所必須的電壓,輸出晶體管143-1到143-5根據(jù)電平移動(dòng)二極管141的輸出選擇數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路電源電壓112的五個(gè)電平電壓(Vx0,Vx1,Vx2,Vx3和Vx4)之一,并將選出的電壓作為第j個(gè)數(shù)據(jù)電極電壓120。
現(xiàn)參考圖19詳細(xì)描述圖2的電源電路110。
電源電路110包括一個(gè)用5伏電源111所供電能產(chǎn)生預(yù)定電壓的直流到直流的轉(zhuǎn)換器。本實(shí)施例的直流-直流轉(zhuǎn)換器190有4種輸出電壓(+15V,-15V,+5V,和-5V)。
電源電路110包括用于分配+15V輸出電壓的電阻R1和R2,一個(gè)用于放大其電流的產(chǎn)生電壓Vy0的運(yùn)算放大器191。與此類似,-15V輸出電壓由電阻R1和R2分配,其電流由運(yùn)算放大器192放大以產(chǎn)生Vy1。而且電壓Vy1被接地(0V)。于是產(chǎn)生的電壓Vy0,Vy1和Vy2被用作數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源113。
另一方面,電源電路110包括用于分配+5V輸出電壓的電阻R3,R4和R5,及用于放大其電流以產(chǎn)生電壓Vx0和Vx1的運(yùn)算放大器193和194。與此相似,-5V輸出電壓由電阻R3,R4和R5來分配且其電流由運(yùn)算放大器195和196放大以生產(chǎn)電壓Vx3和Vx4。而且,Vx2為接地電壓(0V)。于是,產(chǎn)生的電壓Vx0,Vx1,Vx2,Vx3和Vx4被用作數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源112。
當(dāng)公式(12)中,N=240,m=4且Vth=2.5時(shí),掃描電極驅(qū)動(dòng)電路電源113產(chǎn)生的電壓表示如下Vx0=14.2V Vy1=0V Vy2=-14.2V與此類似,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路電源112產(chǎn)生的電壓如下給出Vx0=+3.66V,Vx1=+1.83V Vx2=0V,Vx3=-1.83V,Vx4=-3.66V
電阻R1至R5可以按電壓分配比來確定,以產(chǎn)生上述各電壓值。
在本實(shí)施例中,選擇脈沖(見圖9)在每一分割周期內(nèi)做相似的變化,即給出一個(gè)正交函數(shù)作為掃描電壓波形(見圖3)。但是,可作掃描電壓波形的不限于此。比如可以使用每個(gè)分割周期內(nèi)有不同組合的選擇脈沖。圖20所示的是此情況下掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的一種實(shí)例,而此情況下的掃描電壓波形表示在圖23中。選擇脈沖的極性在每個(gè)分割周期里可以相反。此情況下的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的實(shí)例表示在圖21中,且此時(shí)掃描電壓波形表示在圖24中。而且在每一幀里正交函數(shù)組合可以是不同的。這種情況的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的實(shí)例表示在圖22中,且此時(shí)掃描電極Y1到Y(jié)4的掃描電壓波形表示于圖25中。
如圖23到25所示,在分割周期內(nèi)有電壓極性不變和電壓極性變一次、二次和三次這四種選擇脈沖。已知液晶的光學(xué)特性隨其上所加電壓頻率變化而變化。因此,選擇脈沖電壓極性改變的次數(shù)不同成為頻率的不同,因而出現(xiàn)不均勻顯示。于是,如圖23至25所示,通過改變每一分割周期內(nèi)掃描函數(shù)的組合,可以減少每一幀里極性的反轉(zhuǎn)和掃描函數(shù)組合的變化,及顯示不均勻性。而且,當(dāng)一個(gè)分割周期內(nèi)同時(shí)選出的四行掃描電壓極性不平衡時(shí),由于在一個(gè)分割周期內(nèi)產(chǎn)生的直流成分會(huì)加在液晶元上,有時(shí)要出現(xiàn)顯示閃光。
"電壓極性不平衡"是指電壓+Vsel使用次數(shù)不等于電壓-Vsel使用次數(shù)。如在圖9的情況下,當(dāng)幀計(jì)數(shù)174為偶數(shù)且行計(jì)數(shù)175等于0至3時(shí),有10個(gè)圖9中用"1"表示的+Vsel電壓,和6個(gè)用"0"表示的-Vsel電壓。另一方面,當(dāng)幀計(jì)數(shù)174奇數(shù)且行計(jì)數(shù)175為0至3時(shí),有6個(gè)用"1"表示的+Vsel電壓和10個(gè)用"0"表示的-Vsel電壓。即每一幀有四個(gè)+Vsel與-Vsel的不平衡。
為了解決這一問題,可以用無不平衡的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178。無電壓極性不平衡的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178的實(shí)例表示在圖26中,其掃描電壓的波形表示在圖27中。掃描函數(shù)數(shù)據(jù)總有8個(gè)值為1,8個(gè)值為0和為一個(gè)分割周期內(nèi)選出4行的掃描函數(shù)。即如圖27所示,在一個(gè)分割周期內(nèi)選出的四行中有8個(gè)+Vsel電壓和8個(gè)-Vsel電壓。
如圖26所示,在一個(gè)分割周期內(nèi)(四行時(shí)間)選出的全部四行中其掃描函數(shù)數(shù)據(jù)為16個(gè),掃描函數(shù)中的8個(gè)1和8個(gè)0。此外,在考慮液晶板顯示屏顯示質(zhì)量的情況下,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的條件(1),(2)和(3)表示如下條件(1)液晶有隨所加電壓頻率變化而改變的光學(xué)特性。因此,當(dāng)加在掃描電極上的掃描電壓變化的次數(shù)有差異時(shí),將在液晶板的顯示屏幕上產(chǎn)生諸如水平條紋這樣的顯示不均勻。因此,為了解決這一問題,要除去一個(gè)分割周期內(nèi)全部取1值或全部取0值的四行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)(W0到W3)。該函數(shù)設(shè)定1與0值的比率為1比3或3比1。條件(2)當(dāng)數(shù)據(jù)電極電壓變化時(shí),通過液晶會(huì)在變化的時(shí)候產(chǎn)生以數(shù)據(jù)電極到掃描電極的串話,并在液晶板的顯示屏幕上產(chǎn)生不均勻顯示。為減少數(shù)據(jù)掃描電壓的變化,一個(gè)分割周期(四行時(shí)間)被分成兩部分,且在每個(gè)2-行周期內(nèi)設(shè)定W0到W3取0值和1值的函數(shù)組合比率為1比3或3比1。因此,當(dāng)4-行顯示數(shù)據(jù)作為背景色而不變化的情況出現(xiàn)時(shí),數(shù)據(jù)電極電壓僅每2-行周期內(nèi)做變化。
條件(3)為了減少顯示圖形對(duì)數(shù)據(jù)電極電壓頻率變化的依賴,掃描函數(shù)被設(shè)定為如圖21所示的每一個(gè)分割周期都作改變。尤其是,當(dāng)每一分割周期掃描函數(shù)數(shù)據(jù)都反向時(shí)最為見效。而且,為防止直流成分的加入,根據(jù)圖22所示的奇偶幀數(shù)使掃描函數(shù)反向,并在一組幀數(shù)中改變掃描函數(shù)的組合。另一方面,考慮到掃描函數(shù)發(fā)生電路的難易性,使掃描函數(shù)數(shù)據(jù)組合的變化呈周期性。
滿足前述條件(1),(2)和(3)的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)表示在圖54中。
在圖54中,描述了幀計(jì)數(shù)174為0,行計(jì)數(shù)175等于0到3的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)。在一個(gè)分割周期內(nèi),有8個(gè)值為1,8個(gè)值為0。不存在一個(gè)分割周期內(nèi)四行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)都為1或0的情況。該數(shù)據(jù)具有一個(gè)0與1之比等于1比3和3比1的函數(shù)關(guān)系。即W0有等于3比1的1與0之比,W1為1比3,W2為3比1,而W3為1比3。滿足條件(1)。
而且,W0到W3有1與0函數(shù)組合之比,在每2-行周期里成每?jī)蓚€(gè)行計(jì)數(shù)175中為1比3或3比1,并滿足條件(2)。即,當(dāng)行計(jì)數(shù)175為0和1時(shí),W0為W3的1與0函數(shù)組合之比為1比3。當(dāng)行計(jì)數(shù)175為2和3時(shí),W0至W3的1與0函數(shù)組合之比為3比1。
此外,每四行計(jì)數(shù)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)反向一次,每一幀完成時(shí)也要反向。而且,每?jī)蓭浣M合也做一次變化并在8幀內(nèi)全部變化過。即,條件(3)和(2)都滿足。當(dāng)每一幀中行計(jì)數(shù)175大于8時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)要被重復(fù)。
現(xiàn)參考圖29至47說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
此實(shí)施例與第一實(shí)施例一樣,液晶板同時(shí)有多行掃描電極被選出,從而降低了液晶驅(qū)動(dòng)電壓,使顯示系統(tǒng)能耗下降,而不同之處是選出的行是一行挨一行向下移的?,F(xiàn)參考圖29和30簡(jiǎn)述該驅(qū)動(dòng)方法的基本原理。
圖29表示了當(dāng)無源矩陣型液晶板的數(shù)行掃描電極同時(shí)被選出,且選出的行在一行挨一行地向下移時(shí),加到掃描電極上的信號(hào)波形實(shí)例。
在圖29中,液晶板有240個(gè)掃描電極,且設(shè)這些電極為Y1到Y(jié)240。成行的掃描電極以四行為單位同時(shí)被驅(qū)動(dòng),且在分割的時(shí)間間隔t內(nèi)一行挨一行地向下移動(dòng)這些選擇的掃描電極行。因此,對(duì)于整個(gè)液晶板構(gòu)成的一幀里,四行同步掃描操作要進(jìn)行240次(240t),以使掃描信號(hào)在一幀里的4t期間內(nèi)加到全部掃描電極上。數(shù)行掃描電極同時(shí)選出的時(shí)間t被稱為"同時(shí)選擇周期"。本實(shí)施例的同時(shí)選擇時(shí)間對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中分割周期的四分之一。在第一同時(shí)選擇周期1內(nèi)選出掃描電極Y1到Y(jié)4并受到驅(qū)動(dòng);在同時(shí)選擇周期2內(nèi)選出掃描電極Y3到Y(jié)6并且均受到驅(qū)動(dòng)。與此類似,按四行為單位依次選出掃描電極并使其受到驅(qū)動(dòng),且在最后的同時(shí)選擇周期240內(nèi),掃描電極Y1到Y(jié)3被選出和受到驅(qū)動(dòng)。圖29所示的波形示意性地表示在圖30中。在圖29中,每個(gè)同時(shí)選擇周期內(nèi)選出的掃描電極被加上+Vsel或者-Vsel,而未被選出的掃描電極加上0伏。本實(shí)施例中液晶板的驅(qū)動(dòng)電壓與第一實(shí)施例是相同的。在第二實(shí)施例中,從一幀中選出一行的周期等于四個(gè)同時(shí)選擇周期(4t),因?yàn)樗c第一實(shí)施例的分割周期是相同的。權(quán)利要求書中的"選擇周期"對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的四個(gè)同時(shí)選擇周期。
現(xiàn)參考圖31到47描述基于上述基本原理的液晶顯示單元。
如圖31所示,根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示單元包括一個(gè)液晶板100,一個(gè)液晶控制器101,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208和209,以及電源電路110。用圖2中表示第一實(shí)施例那些元件的相同標(biāo)號(hào)代表有相同功能元件。
首先對(duì)第二實(shí)施例做一概述。
掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208和209從行時(shí)鐘104和第一行標(biāo)記時(shí)鐘105中產(chǎn)生掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214,并將掃描電極驅(qū)動(dòng)電壓222和223加到液晶板100上。
與數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103同步地向數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207輸送顯示數(shù)據(jù)102。而且,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208所產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214也被送到數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207。數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207在掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214與輸入的4-行顯示數(shù)據(jù)之間做一預(yù)定的運(yùn)算,并在其計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上把數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電壓220提供給液晶顯示板100。
電源電路110由5伏電源111產(chǎn)生數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓112,并將該電壓提供給數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207中。而且,電源電路110還產(chǎn)生掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓113,并將該電壓提供給掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208和209。數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓112由5個(gè)電平電壓構(gòu)成(Vx0,Vx1,Vx2,Vx3和Vx4)。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓113由3個(gè)電平電壓組成(Vy0,Vy1和Vy2)。電源電路110產(chǎn)生的各電源電壓的電平與第一實(shí)施例中的相同。
現(xiàn)在通過一一舉例詳細(xì)地描述上述各部分。
參考圖32至40來描述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208和209,并參考圖41至44描述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206和207。
首先,參考圖32至40描述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208。
如圖32所示,掃描電極被驅(qū)動(dòng)電路208包括一個(gè)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生電路260,時(shí)鐘控制電路261,解碼器263及輸出電路265(一個(gè)電平移動(dòng)二極管266和一電壓選擇器268)。
時(shí)鐘控制電路261從第一行標(biāo)記時(shí)鐘105和行時(shí)鐘104中產(chǎn)生出時(shí)鐘控制輸出262和啟動(dòng)信號(hào)206。另一方面,掃描函數(shù)發(fā)生電路260,與行時(shí)鐘104同步地產(chǎn)生出掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214。掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214與時(shí)鐘控制輸出262都被送至解碼器263,由解碼器263將一解碼器輸出264送至輸出電路265。輸出電路265包括一個(gè)電平移動(dòng)二極管266和一電壓選擇器268。電壓選擇器268從掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓113的三個(gè)電平電壓中選出一個(gè)并用該選出電平的電壓作為掃描電極驅(qū)動(dòng)電壓222。
現(xiàn)在參考圖33至35描述圖32所示的掃描函數(shù)發(fā)生電路260的構(gòu)成。圖33是一個(gè)表示掃描函數(shù)發(fā)生電路260內(nèi)部構(gòu)造的示意圖;而圖334是其工作時(shí)序圖。
如圖33所示,掃描函數(shù)發(fā)生電路260包括一個(gè)幀計(jì)數(shù)器272,一掃描函數(shù)解碼器277和一選擇器279。
如圖33和34所示,幀計(jì)數(shù)器272接收第一行標(biāo)記時(shí)鐘105與行時(shí)鐘104,以對(duì)第一行標(biāo)記時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)并產(chǎn)生幀計(jì)數(shù)274。掃描函數(shù)解碼器277在幀計(jì)數(shù)274的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278。每當(dāng)有第一行標(biāo)記時(shí)鐘105輸入時(shí),便修改掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278。
選擇器279根據(jù)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209是工作在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)或是從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的情況,而進(jìn)行不同的操作。在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,選擇器279將掃描函數(shù)解碼器277產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214輸出。另一方面,在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,選擇器279將該掃描電極驅(qū)動(dòng)外部輸入的掃描函數(shù)輸入數(shù)據(jù)270作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214輸出。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路工作在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)還是從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的指定由主動(dòng)模式信號(hào)271產(chǎn)生。在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,幀計(jì)數(shù)器272和掃描函數(shù)解碼器277停止工作。
掃描函數(shù)解碼器277產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278實(shí)例表示在圖35中。在圖35中,當(dāng)幀計(jì)數(shù)器272的幀計(jì)數(shù)274為0時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278為W0=1,W1=0,W2=1和W3=1。當(dāng)幀計(jì)數(shù)為1時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278為W0=0,W1=1,W2=0和W3=0。當(dāng)幀計(jì)數(shù)為2時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278為W0-0,W1=0,W2=0和W3=1。以此類推,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)278如圖35那樣被產(chǎn)生出來。
解碼器263(見圖32)的實(shí)例將參考圖36進(jìn)行描述。解碼器263包括一個(gè)鎖定器280和解碼器263-1,263-2,263-3,…,263-30。與圖32相對(duì)應(yīng)的那些元件將用相同的標(biāo)號(hào)表示。在圖36中,解碼器263根據(jù)時(shí)鐘控制電路的輸出262和鎖定在鎖定器280中的掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)264。
由鎖定電路280(見圖36)和時(shí)鐘控制電路261的輸出262產(chǎn)生的掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)之時(shí)序被表示在圖37中。如圖37所示,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214的四個(gè)數(shù)據(jù)W0,W1,W2和W3,由行時(shí)鐘104依次選出,以形成掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211的Wa數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)Wa被行時(shí)鐘104鎖定,從而依次形成掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211的Wb,Wc和Wd。而且,時(shí)鐘控制電路261從第一行標(biāo)記時(shí)鐘105過去之后的第四個(gè)行時(shí)鐘起,產(chǎn)生邏輯值為0并含有四個(gè)相連時(shí)鐘的C1。而且,輸出C1被行時(shí)鐘104鎖定,依次產(chǎn)生了C2,C3和C4。
解碼器263-1至263-30有如圖38所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)時(shí)鐘控制電路261的輸出262-1為邏輯0時(shí),解碼器263-1被選中,而當(dāng)該輸出為邏輯1時(shí),則不被選中。選中時(shí),根據(jù)掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211邏輯值得到的解碼器輸出264-1,被送至輸出電路265。解碼器263-2至263-30也與之相同。
現(xiàn)將參考圖39描述輸出電路265(見圖32)的一個(gè)實(shí)例。
與圖32相對(duì)應(yīng)的那些部分將用相同的標(biāo)號(hào)表示。在圖39中,電平移動(dòng)二極管266-1移動(dòng)解碼器輸出264-1的電平,而電壓選擇器268-1則由該二極管的輸出267操作。當(dāng)相應(yīng)的解碼器263-1被選中時(shí),電壓選擇器268-1將根據(jù)解碼器輸出264-1而工作。即當(dāng)掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211為邏輯1時(shí),電壓Vy0(圖40中的+Vsel)被選中,而當(dāng)掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211為邏輯0時(shí),電壓Vy2(圖40中的-Vsel)被選中,從而產(chǎn)生掃描電極電壓222。另一方面,當(dāng)未被選中時(shí),電壓選擇器268-1產(chǎn)生Vy1(0伏)作為掃描電極電壓222,而與掃描函數(shù)鎖定數(shù)據(jù)211的邏輯值無關(guān)。
圖31的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208已描述過了,另一掃描電極驅(qū)動(dòng)電路209與之相同。但是,由于掃描電極驅(qū)動(dòng)電路209是在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作的,而不同于掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,所以掃描函數(shù)發(fā)生電路260(見圖33)變成從動(dòng)模式。即由于圖33的選擇器279在從動(dòng)狀態(tài)下工作,則選擇外部輸入的掃描函數(shù)輸入數(shù)據(jù)270作為掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214(在此情況下,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214被輸入進(jìn)來)。
現(xiàn)參考圖41至44描述圖31所示的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206,207的實(shí)例。
如圖41所示,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206,207包括一個(gè)時(shí)序控制器232,一個(gè)移位寄存器234,4-行鎖定器236-1到236-4,一個(gè)相關(guān)器238,一個(gè)輸出電路240(一個(gè)電平移動(dòng)二極管241和一個(gè)電壓選擇器243)。與圖31信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)用相同的標(biāo)號(hào)表示。
在圖41中,啟動(dòng)輸入信號(hào)230控制著數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的工作與否。當(dāng)一組數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路相連時(shí),啟動(dòng)輸出信號(hào)231被送至下一個(gè)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的啟動(dòng)輸入端。
時(shí)序控制器232在行時(shí)鐘104和數(shù)據(jù)鎖定時(shí)鐘103的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)移位時(shí)鐘233,和啟動(dòng)輸出信號(hào)231。移位寄存器234在移位時(shí)鐘233的計(jì)時(shí)下,依次接收顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示數(shù)據(jù)接收工作完成時(shí),該顯示數(shù)據(jù)將作為移位寄存器的輸出235被輸出。4-行鎖定器236利用行時(shí)鐘依次鎖定移位寄存器輸出235,并產(chǎn)生一個(gè)鎖定輸出237。相關(guān)器238對(duì)鎖定輸出237和掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算。輸出電路240的電平移動(dòng)二極管241由相關(guān)器238的輸出239產(chǎn)生一電平移動(dòng)輸出242。然后,電壓選擇器243從數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓5個(gè)電平電壓中選出一個(gè),并將選出的電壓作為數(shù)據(jù)電極電壓207。
如圖43所示,相關(guān)器238(見圖41)包括專用的或電路251至254及解碼器255。輸出電路240的電平移動(dòng)二極管241和電壓選擇器243(見圖41)包含輸出晶體管243-1至243-5,如圖44所示。與圖39相對(duì)應(yīng)的部分將用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖43和44所示的具體實(shí)例與第一實(shí)施例圖16和17所示的相同,因此省略其細(xì)部說明部分。
當(dāng)圖35所示掃描函數(shù)數(shù)據(jù)被用來驅(qū)動(dòng)液晶板時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)顯示閃光。其原因是,各幀之間所加電壓直流成份,因每幀加有相同數(shù)據(jù)電極電壓而被增加了。比如,當(dāng)某一列都在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí),則第j列的4-行顯示數(shù)據(jù)237都為代表著顯示"ON"的邏輯0。另一方面,當(dāng)幀計(jì)數(shù)為0時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)有W0=1,W1=0,W2=1和W3=1。由于一幀周期內(nèi)其重合數(shù)目為1,故數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx1。由于幀計(jì)數(shù)274為1時(shí)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)為W0=1,W1=1,W2=0和W3=0,則一幀時(shí)間內(nèi)顯示數(shù)據(jù)237之間的重合數(shù)為3,且數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx3。以此類推,當(dāng)幀計(jì)數(shù)為2時(shí),數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx1;且當(dāng)幀計(jì)數(shù)為3時(shí),數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx3。
解決這一問題的方法可以考慮如第一實(shí)施例那樣變化掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的組合。參考圖45至47對(duì)該方法進(jìn)行描述。
圖45是第二實(shí)施例掃描函數(shù)發(fā)生電路260的另一具體實(shí)例的框圖。在圖45中,掃描函數(shù)發(fā)生電路260包括一個(gè)幀計(jì)數(shù)器290,4-行計(jì)數(shù)器291,掃描函數(shù)解碼器294,及選擇器296。圖46表示了掃描函數(shù)發(fā)生電路260產(chǎn)生的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)例。
在圖45中,幀計(jì)數(shù)器290并行接收第一行標(biāo)記時(shí)鐘105和行時(shí)鐘104,以對(duì)第一行標(biāo)記時(shí)鐘105進(jìn)行計(jì)數(shù),并產(chǎn)生幀計(jì)數(shù)292。4-行計(jì)數(shù)器291對(duì)行時(shí)鐘104進(jìn)行計(jì)數(shù),以產(chǎn)生4-行計(jì)數(shù)293。用第一行標(biāo)記時(shí)鐘105重設(shè)4-行計(jì)數(shù)293。掃描函數(shù)解碼器294根據(jù)幀計(jì)數(shù)292和4-行計(jì)數(shù)293產(chǎn)生出圖46所示的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)295。選擇器296按照與圖33所示選擇器279相同的方式工作。
對(duì)上述工作再參考圖47做一描述。當(dāng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作時(shí),則每當(dāng)幀計(jì)數(shù)292和4-行計(jì)數(shù)293改變時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214都被修改。當(dāng)液晶板由此實(shí)施驅(qū)動(dòng),且其某一列都顯示"ON"時(shí),則第j列的4-行顯示數(shù)據(jù)237都為代表著"ON"顯示的邏輯0。另一方面,當(dāng)幀計(jì)數(shù)292為0,且4-行計(jì)數(shù)293為0時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)為W0=1,W1=0,W2=1且W3=1。在此情況下,其它們的重合數(shù)為1,且數(shù)據(jù)電極電壓220是Vx1。而且,當(dāng)幀計(jì)數(shù)292為0而4-行計(jì)數(shù)293為1時(shí),掃描函數(shù)數(shù)據(jù)為W0=1,W1=1,W2=0且W3=0。因此,顯示數(shù)據(jù)237之間的重合數(shù)為3且數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx3。當(dāng)幀計(jì)數(shù)292為0,4-行計(jì)數(shù)293為2時(shí),數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx1,而當(dāng)4-行計(jì)數(shù)293為3時(shí),數(shù)據(jù)電極電壓220為Vx3。
按此方式,當(dāng)使用掃描函數(shù)發(fā)生電路(圖45到46所示的)時(shí),則在一幀周期內(nèi),每當(dāng)4-行計(jì)數(shù)293改變時(shí)數(shù)據(jù)電極電壓就有變化。因此,避免了一幀周期內(nèi)由直流成分而引起的閃光。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電中的移位寄存器數(shù)量相比于第一實(shí)施例從四行減少為一行,而且更小型的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路(LSI)可獲得更大的效率。在第一實(shí)施例,由于通過接收四行顯示數(shù)據(jù)來完成數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的操作,所以需要設(shè)置等于4的倍數(shù)的顯示行數(shù)。在第二實(shí)施例中,由于一行行地接收顯示數(shù)據(jù)并在鎖定四行顯示數(shù)據(jù)之后用四行顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,所以顯示行數(shù)不受限制。而且,在第一實(shí)施例中,由于在一個(gè)分割周期(4t)內(nèi)四行同時(shí)掃描,則每四行都會(huì)在液晶顯示板上產(chǎn)生條紋圖案(串話),而在第二實(shí)施例中,由于在一個(gè)同時(shí)選擇時(shí)間(1t)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行四行掃描,而且一行行地移動(dòng)選出的行,所以不容易出現(xiàn)條紋圖案。
現(xiàn)參考圖48到50描述第三實(shí)施例。
在第三實(shí)施例中,包含在第一實(shí)施例掃描電極驅(qū)動(dòng)電路中的掃描函數(shù)發(fā)生電路是設(shè)置在掃描電極驅(qū)動(dòng)電路外部的。
第三實(shí)施例的液晶顯示單元被表示在圖48中。在該液晶顯示單元中,掃描函數(shù)發(fā)生電路360,掃描函數(shù)驅(qū)動(dòng)電路308及309與第一實(shí)施例的不相同。除了上述組件之外的組件則與圖2中的相同。
圖50中表示出掃描電極驅(qū)動(dòng)電路308,309的實(shí)例。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路308,309各部分的功能,與除了沒有掃描函數(shù)發(fā)生電路160之外的圖6中掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,109的功能相同。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路308,309代替圖2中電路108和109使用,并可以在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作。如上所述,第一實(shí)施例中掃描函數(shù)發(fā)生電路設(shè)置在掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108,109中,而在第三實(shí)施例中,掃描函數(shù)發(fā)生電路360被獨(dú)立地設(shè)置。因此,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)314(對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)114)及4-行時(shí)鐘316(對(duì)應(yīng)于該實(shí)施例的4-行時(shí)鐘116)由掃描函數(shù)發(fā)生電路360提供。
圖49表示了掃描函數(shù)發(fā)生電路360的一個(gè)實(shí)例。其每部分的功能與除去選擇器179后的圖7中所述的掃描函數(shù)發(fā)生電路160的功能相同。掃描函數(shù)發(fā)生電路360產(chǎn)生掃描函數(shù)數(shù)據(jù)314和4-行時(shí)鐘316,以將它們提供給數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路306和3-7,及掃描電極驅(qū)動(dòng)電路308和309。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路306和307與第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路106和107相同。在實(shí)施例1中,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)(114)和4-行時(shí)鐘(116)由掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108提供,而此例中掃描函數(shù)數(shù)據(jù)和4-行時(shí)鐘則由掃描函數(shù)發(fā)生電路360提供。
圖51至53表示了第四個(gè)實(shí)施例。
在第四實(shí)施例中,包括在第二實(shí)施例中掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209內(nèi)的掃描函數(shù)發(fā)生電路被設(shè)置在掃描電極驅(qū)動(dòng)電路之外。
如圖51所示,液晶顯示單元中的掃描函數(shù)發(fā)生電路460和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408,409與第二實(shí)施例的不同。其他組件則與第二實(shí)施例的相同。
圖52表示了掃描函數(shù)發(fā)生電路460的一個(gè)實(shí)例。掃描函數(shù)發(fā)生電路460除了沒有選擇器之外與圖33所示的掃描函數(shù)發(fā)生電路260相同。掃描函數(shù)發(fā)生電路460產(chǎn)生一個(gè)掃描函數(shù)數(shù)據(jù)414,以將該數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路406和407,及掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408和409。
圖53表示了掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408,409的一個(gè)實(shí)例。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408,409除了沒有掃描函數(shù)發(fā)生電路之外,與圖32所示的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209相同。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路408,409代替圖32所示的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209使用,并能在從動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下工作。
如上所述,在第二實(shí)施例中,掃描函數(shù)發(fā)生電路包括在掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208,209中,而在本實(shí)施例中,掃描函數(shù)發(fā)生電路460是獨(dú)立設(shè)置的。因此,掃描函數(shù)數(shù)據(jù)414(對(duì)應(yīng)于實(shí)施例2的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)214)由掃描函數(shù)發(fā)生電路460提供。
數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路406,407與第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路206,207是相同的。但是,第二實(shí)施例中從掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208輸入的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)(214),則要來自于掃描函數(shù)發(fā)生電路460。
如上所述,在本發(fā)明中,掃描函數(shù)發(fā)生電路包括幀計(jì)數(shù)器,行計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)解碼器電路,然而其具體構(gòu)造并不限于此。比如,可以用數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器(ROM)代替解碼器電路。在此情況下,可以容易地設(shè)定任何掃描函數(shù)。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例,即使在采用多種不同時(shí)選出法的情況下,這些實(shí)施例中所述的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和電源電路可以用于實(shí)施液晶顯示單元的驅(qū)動(dòng)法。尤其是由于數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的最大容許電壓或耐壓可以大大地降低,所以可以降低液晶顯示單元的能耗。
而且,液晶顯示控制器用幀速控制灰度顯示系統(tǒng)(參見"液晶器件手冊(cè)"日本科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì),第142委員會(huì))作為實(shí)現(xiàn)灰度顯示的方法。幀速控制灰度顯示系統(tǒng)的實(shí)例在圖28中有描述。圖28表示了實(shí)現(xiàn)本半灰度的顯示數(shù)據(jù),它對(duì)于"開"和"關(guān)"的半色調(diào),在其中兩幀中的一幀顯示"開"狀態(tài),另一幀顯示"關(guān)"狀態(tài)。該顯示數(shù)據(jù)包括由兩行和兩列構(gòu)成且受控"開"和"關(guān)"的點(diǎn)陣形式的四個(gè)點(diǎn)。因此,當(dāng)在液晶板的整個(gè)顯示屏上實(shí)行半灰度顯示時(shí),由于開和關(guān)的操作可防止顯示屏上的閃光。在幀速控制灰度顯示系統(tǒng)中,必須確定每一幀里各點(diǎn)是開或是關(guān),即使采用本實(shí)施例的液晶顯示單元這也不成問題,而且可以按照與現(xiàn)有平均電壓驅(qū)動(dòng)法灰度顯示相同的方式獲得所需的灰度顯示。在此方式中,由于顯示數(shù)據(jù)的輸入接口和液晶控制器,以及數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路的各種時(shí)鐘可以與現(xiàn)有技術(shù)中平均電壓驅(qū)動(dòng)法所用的相同,所以與現(xiàn)有的液晶板接口有互換性,且操作得到改善。而且,本發(fā)明可以用于已售出液晶顯示單元的升級(jí)。
總之,在無源矩陣型液晶顯示單元中,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路所加電壓的變化出現(xiàn)在掃描電極上即成為串話。尤其在未選定的周期里,脈沖噪聲會(huì)成為串話出現(xiàn)在電壓本來恒為0V的位置處。脈沖噪聲是由于掃描驅(qū)動(dòng)器輸出阻抗與連接于其上的電源電路阻抗未被吸收所致。在實(shí)施例中,未被選定周期內(nèi)的電壓定為0伏(接地),從而大大降低了電源的阻抗。因此,脈沖噪聲可以被吸收,以致降低了因串話造成顯示不均勻。此外,未選定周期內(nèi)產(chǎn)生電壓的運(yùn)算放大器之類的組件是不需要的,從而使電源電路更小,成本更低。由于實(shí)施例中所述電源電路采用了5V驅(qū)動(dòng)的直流-直流的變換器,所以僅需要5V電源做邏輯驅(qū)動(dòng)。實(shí)施例中的液晶顯示單元不同于現(xiàn)有的液晶顯示單元,它不需要驅(qū)動(dòng)液晶板的電源。
本發(fā)明易于應(yīng)用于有中速響應(yīng)液晶的液晶板和有高速響應(yīng)液晶的液晶板。即中速響應(yīng)液晶板可以按與CRT驅(qū)動(dòng)相同的方式以大約70Hz的幀頻進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。反之,當(dāng)用約70Hz幀頻驅(qū)動(dòng)高速響應(yīng)液晶板時(shí),就有一個(gè)稱為幀頻感應(yīng)的亮度下降現(xiàn)象出現(xiàn),且顯示質(zhì)量變劣的問題。解決這一問題的辦法之一,可考慮增大驅(qū)動(dòng)頻率。尤其是設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為150Hz或更大些較為理想。在本發(fā)明中,驅(qū)動(dòng)頻率僅由液晶控制器的控制即可完成簡(jiǎn)單的變換,而不需要特殊的改造。因此,驅(qū)動(dòng)頻率易于提高。
在本發(fā)明中,由于顯示數(shù)據(jù)沿行的方向進(jìn)行讀取并被一行行地處理,因此頻率便于提高。在本發(fā)明中,采用了行移位寄存器134,234和4-行鎖定器136,236,且每一列都有相關(guān)器138等,從而獲得一種處理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中需大量的相關(guān)器138等組件(最多等于數(shù)據(jù)電極數(shù)量),而且處理顯示數(shù)據(jù)的電路由一塊芯片LSI構(gòu)成,從而獲得此系統(tǒng)。
在實(shí)施例3,4中,由于掃描函數(shù)發(fā)生電路與掃描電極驅(qū)動(dòng)電路彼此分開獨(dú)立地設(shè)置,因而便于變動(dòng)掃描函數(shù)數(shù)據(jù),強(qiáng)化了對(duì)用戶的幫助。比如,便于升級(jí)和數(shù)據(jù)誤差校正。
在上述實(shí)施例中,所舉的例子是同時(shí)選出四行。但是,同時(shí)選出的行數(shù)不僅限于四行。根據(jù)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路降低成本,大量生產(chǎn)可能性等方面的要求,同時(shí)選出的行數(shù)可增加或減少。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明可減少液晶顯示單元所用的組件數(shù)。
而且,由于數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路可以在低電壓下工作,故可以降低能耗。此外,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路所需的最大容許電壓或耐壓也可以降低了。
進(jìn)一步講,掃描函數(shù)發(fā)生電路包含在掃描電極驅(qū)動(dòng)電路中,且m行移位寄存器包含在數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路中,使得輸入接口(如顯示數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng)信號(hào),各種時(shí)鐘)和液晶控制器可以用與現(xiàn)有技術(shù)相同的組件。因此,能夠與現(xiàn)有的液晶顯示板(比如采用平均電壓法驅(qū)動(dòng)的液晶板)兼容。
由于顯示數(shù)據(jù)可以被高速地處理,所以具有高速響應(yīng)液晶的液晶板可以方便地使用。
顯示不均勻性和閃光可以得到解決,從而實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的顯示。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)包含有M個(gè)(M等于自然數(shù))數(shù)據(jù)電極和N個(gè)(N為自然數(shù))掃描電極,并用于根據(jù)所述兩種電極交叉點(diǎn)所加電壓之差的均方根值進(jìn)行顯示的液晶板;一個(gè)用于為每個(gè)所述掃描電極提供選定電壓或未選定電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;以及一個(gè)用于為所述數(shù)據(jù)電極施加一種響應(yīng)于輸入顯示數(shù)據(jù)的顯示電壓的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路;所述的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路包含一個(gè)產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路;及一個(gè)掃描電路,用于從所述掃描電極中依次選出m個(gè)(m是一個(gè)小于或等于N的自然數(shù))連續(xù)的掃描電極,并根據(jù)所述正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的m個(gè)所述正交函數(shù),將所述選定電壓加到所述m個(gè)選出掃描電極上,同時(shí)將所述的未選定電壓加到N-m個(gè)未選出的電極上;所述掃描電路用同時(shí)選出的m個(gè)中被移位的P(P是小于或等于m的自然數(shù))個(gè)掃描電極作為下一次選出的掃描電極;所述的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)用于存儲(chǔ)以P行為單元的所述輸入顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器;一個(gè)用于讀取存儲(chǔ)于所述移位寄存器中的所述顯示數(shù)據(jù),并在預(yù)選定的周期內(nèi)保存該讀取的顯示數(shù)據(jù)的m階鎖定電路;一個(gè)用所述鎖定電路保存的m行所述顯示數(shù)據(jù)和所述的m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器;以及一個(gè)用于根據(jù)所述相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果從m+1個(gè)預(yù)定電平電壓中選定任意一個(gè),并將選定的電平電壓施加到所述數(shù)據(jù)電極上作為所述顯示電壓的輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,其中的P等于1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,其中的m等于4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,m等于4且P等于4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,m和P都等于4,且所述的正交函數(shù)為+1和-1的二元函數(shù)并滿足下列條件(1),(2)和(3)(1)m=4行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的每個(gè)值的周期比,在所述的選出周期內(nèi)為3比1或1比3;(2)4行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)其每個(gè)值的數(shù)值比,在每半個(gè)所述選出周期內(nèi)為3比1或1比3,而在每半個(gè)所述選出周期內(nèi)則相反一次;和(3)所述正交函數(shù)的內(nèi)容在每一個(gè)選出周期都是變化的,而且其內(nèi)容在每一組選出周期內(nèi)也是變化的,并在所述的一組選出周期內(nèi)有變化的周期性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,P等于m,且所述的相關(guān)器進(jìn)行下列表達(dá)式(11)所定義的運(yùn)算Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里Iij是一個(gè)存儲(chǔ)在所述移位寄存器中的第i行和第j列的顯示數(shù)據(jù)(當(dāng)在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為-1,而當(dāng)"OFF"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為+1);Wi是第i個(gè)值取+1和-1的正交函數(shù);且Sj是第j列的運(yùn)算結(jié)果;所述的輸出電路根據(jù)所述相關(guān)器的所述運(yùn)算結(jié)果Sj選擇出所述m+1個(gè)預(yù)定電壓之一,以將該選出的電平電壓提供給第j列的數(shù)據(jù)電極;所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)量等于m列的所述相關(guān)器和所述輸出電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,P等于m,且所述的相關(guān)器進(jìn)行下列表達(dá)式(11)所定義的運(yùn)算Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里Iij是一個(gè)存儲(chǔ)在所述移位寄存器中的第i行和第j列的顯示數(shù)據(jù)(當(dāng)在"ON"狀態(tài)下顯示時(shí)其值是-1,而在"OFF"狀態(tài)下顯示時(shí)其值為+1);Wi是第i個(gè)值為+1和-1的正交函數(shù);且Sj是第j列的運(yùn)算結(jié)果;所述輸出電路根據(jù)所述相關(guān)器的所述運(yùn)算結(jié)果Sj選擇出所述預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓之一,并將所述的選出電平電壓提供給第j行數(shù)據(jù)電極;所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)量等于m列的所述相關(guān)器和所述輸出電路;所述鎖定電路整行地從所述移位寄存器中讀取所述的顯示數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)液晶控制器,它用于變換所述輸入顯示數(shù)據(jù)及液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,并將頻率變換后的所示顯示數(shù)據(jù)和所述液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)液晶控制器,它用于變換所述輸入顯示數(shù)據(jù)及液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,并將頻率變換后的所示顯示數(shù)據(jù)和所示液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路;所述液晶控制器將所述顯示數(shù)據(jù)和所述液晶驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率變換成大于150Hz的幀頻頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包含有耐壓為5伏的輸出晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,有一組所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;每個(gè)所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路都包括所述正交函數(shù)發(fā)生電路和所述掃描電路;所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路中預(yù)定的一個(gè)主動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,它使所述掃描電路根據(jù)所述主動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路自身具有的所述正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的所述正交函數(shù)進(jìn)行工作,并將所述正交函數(shù)提供給其他掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;所述其他掃描電極驅(qū)動(dòng)電路的所述掃描電路根據(jù)所述主動(dòng)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的所述正交函數(shù)進(jìn)行工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示單元,其特征在于,所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路各形成在一塊芯片LSI上。
13.一種液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)液晶顯示板,包括M(M為自然數(shù))個(gè)數(shù)據(jù)電極和N個(gè)(N為自然數(shù))掃描電極,被用于根據(jù)兩種所述電極交叉點(diǎn)處所加電壓之差的均方根值進(jìn)行顯示;一個(gè)用于為每個(gè)所述掃描電極提供選定電壓或未選定電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;一個(gè)用于將響應(yīng)于輸入的顯示數(shù)據(jù)的顯示電壓提供給所述數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路;以及一個(gè)與所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路分開設(shè)置,用于產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路;所述的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)掃描電路,用于從所述掃描電極中依次選出m個(gè)連續(xù)的掃描電極,并根據(jù)所述正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的m個(gè)正交函數(shù)將所述選定電壓加到所述的m個(gè)選出掃描電極上,同時(shí)將所述未選定電壓加到N-m個(gè)未選出的電極上;所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)用于以m行為單元存儲(chǔ)分別輸入的顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器;一個(gè)用于讀取所述移位寄存器中所有的所述顯示數(shù)據(jù)并在預(yù)定選出的周期內(nèi)保持所述讀取數(shù)據(jù)的鎖定電路;一個(gè)利用所述鎖定電路保持的m行所述顯示數(shù)據(jù)和所述的m個(gè)正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器,以及一個(gè)用于根據(jù)所述相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果從預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中選定任意一個(gè),并將所述選定的電平電壓提供給所述數(shù)據(jù)電極作為所述顯示電壓的輸出電路。
14.一種液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)包含M(M為自然數(shù))列數(shù)據(jù)電極和N(N為自然數(shù))行掃描電極的矩陣液晶板;一個(gè)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,用于把根據(jù)輸入顯示數(shù)據(jù)而確定的數(shù)據(jù)電壓提供給所述數(shù)據(jù)電極;一個(gè)掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,用于同時(shí)選出m(m是等于或小于N的自然數(shù))行掃描電極,并將另外確定的掃描電壓提供給所述選出的掃描電極;以及一個(gè)電源電路,用于接收輸入的單一直流電壓而產(chǎn)生一組直流電平電壓,并將所述組電壓提供給所述的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路和所述的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;所述的電源電路為所述掃描電極驅(qū)動(dòng)電路提供+Vsel,0和-Vsel三個(gè)直流電平電壓,并為所述數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路提供Vx0.Vx1,…Vxm,的m+1個(gè)直流電平電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示單元,其特征在于,其中所述電源電路中的所述電壓Vsel由下列表達(dá)式(2)給出Vsel=NmN2(N-1)Vth----(12)]]>這里Vth是所述液晶顯示板的閾值電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示單元,其特征在于,其中所述的電壓Vxk(k是等于0或m,或者大于0且小于m的整數(shù))由下列表達(dá)式(13)給出Vxk=1NN2(N-1)(2k-m)Vth----(13)]]>這里Vth是所述液晶顯示板的閾值電壓。
17.一種驅(qū)動(dòng)包含有掃描電極和數(shù)據(jù)電極的無源矩陣型液晶板的方法,其特征在于,包括同時(shí)選出四行所述掃描電極,并把根據(jù)一正交函數(shù)而確定的電壓提供給所述選出的四行掃描電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的驅(qū)動(dòng)無源矩陣型液晶顯示板的方法,其特征在于,其中所述的正交函數(shù)是一個(gè)二進(jìn)制函數(shù)并滿足下列條件(1),(2)和(3)(1)m=4行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的每個(gè)值的周期比率在所述選定周期內(nèi)為3比1或1比3;(2)四行掃描函數(shù)數(shù)據(jù)的每個(gè)值數(shù)值比在每半個(gè)所述選定周期內(nèi)是3比1或1比3,并且每半個(gè)所述選定周期反轉(zhuǎn)一次;以及,(3)所述正交函數(shù)的內(nèi)容在每一選出周期都是變化的,而且其內(nèi)容在每一組選出周期中也是變化的,并在所述的一組選出周期內(nèi)周期性地變化。
19.一種液晶顯示單元,其特征在于,它包括一個(gè)包含有數(shù)據(jù)電極和掃描電極的液晶板,它用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)電極與所述掃描電極交叉點(diǎn)處所加電壓之差的均方根值進(jìn)行顯示;一個(gè)用于為掃描電極提供選定電壓或未選定電壓的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路;以及,一個(gè)把響應(yīng)于輸入顯示數(shù)據(jù)的顯示電壓提供給所述數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路;所述的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路以0伏作為所述的未選定電壓。
20.一種掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,用于根據(jù)外部輸入的水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)為液晶板的每個(gè)掃描電極提供選定電壓或未選定電壓,其特征在于,它包括一個(gè)有一組輸出端的輸出總線;一個(gè)用于產(chǎn)生m個(gè)正交函數(shù)的正交函數(shù)發(fā)生電路;以及一個(gè)掃描電路,它用于依次從所述輸出端中選出m個(gè)(m為等于或小于N的自然數(shù))連續(xù)的輸出端,以根據(jù)所述正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的m個(gè)正交函數(shù)從所述的m個(gè)選出輸出端中產(chǎn)生所述的選定電壓,且同時(shí)從N-m個(gè)未選出的輸出端中產(chǎn)生出所述的非選定電壓;所述掃描電路用同時(shí)選出的m個(gè)掃描電極中移位過的P個(gè)(P是等于或小于m的自然數(shù))掃描電極作為下次選擇出的掃描電極。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示單元,其特征在于,其中所述的掃描電路結(jié)構(gòu)使其能夠接收外部輸入的正交函數(shù)和選擇信號(hào),并根據(jù)所述的選擇信號(hào)選擇出所述外部輸入正交函數(shù)和掃描電路自身所含正交函數(shù)發(fā)生電路產(chǎn)生的正交函數(shù)中的任意一個(gè),以利用選出的正交函數(shù)進(jìn)行工作。
22.一個(gè)數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,它用于根據(jù)外部輸入的水平同步信號(hào),點(diǎn)時(shí)鐘和顯示數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)液晶板的數(shù)據(jù)電極,其特征在于,它包括一個(gè)以P行(P為自然數(shù))為單元存儲(chǔ)所述外部輸入顯示數(shù)據(jù)的移位寄存器;一個(gè)讀取存儲(chǔ)于移位寄存器中所述顯示數(shù)據(jù)據(jù)并在預(yù)定選出周期內(nèi)保持所述讀取顯示數(shù)據(jù)的m-階鎖定電路;一個(gè)用保持在所述鎖定電路中的m行(m是等于或大于P的自然數(shù))所述顯示數(shù)據(jù)及m個(gè)外部輸入的正交函數(shù)進(jìn)行預(yù)定運(yùn)算的相關(guān)器;以及,一個(gè)根據(jù)所述相關(guān)器運(yùn)算結(jié)果選出預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中的任意一個(gè),以將所述選出的電平電壓提供給所述數(shù)據(jù)電極作為顯示電壓的輸出電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,其中所述的相關(guān)器進(jìn)行下列表達(dá)式(11)所定義的運(yùn)算Sj=Σi=1NIij·Wi+m2----(11)]]>這里Iij是存儲(chǔ)于所述移位寄存器中的第i行第j列的顯示數(shù)據(jù)(當(dāng)在"開"狀態(tài)顯示時(shí)為-1,而在"關(guān)"狀態(tài)顯示時(shí)為+1);Wi是第i行值取+1和-1的一個(gè)正交函數(shù);以及,Sj是第j列的運(yùn)算結(jié)果;所述輸出電路根據(jù)所述相關(guān)器的所述運(yùn)算結(jié)果Sj從預(yù)定的m+1個(gè)電平電壓中選出一個(gè)電平電壓,并將選出的電平電壓提供給第j列數(shù)據(jù)電極;所述相關(guān)器和所述輸出電路數(shù)量上都等于M列。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,其特征在于,其中所述的鎖定電路整行地從所述移位寄存器中讀取所述顯示數(shù)據(jù)。
全文摘要
為了在無源矩陣型液晶顯示單元中實(shí)現(xiàn)數(shù)行同時(shí)掃描和驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路,掃描電極驅(qū)動(dòng)電路,液晶顯示單元及其驅(qū)動(dòng)方法。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路包括產(chǎn)生m行掃描函數(shù)的掃描函數(shù)發(fā)生電路。用掃描函數(shù)選出掃描電壓,并將驅(qū)動(dòng)電壓提供給掃描電極。另一方面,數(shù)據(jù)電極驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)m行的移位寄存器。移位寄存器同時(shí)存儲(chǔ)m行顯示數(shù)據(jù),對(duì)m行顯示數(shù)據(jù)和掃描電極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的掃描函數(shù)進(jìn)行比較運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果,從m+1個(gè)電平電壓中選出一個(gè)電平并將其提供給數(shù)據(jù)電極。液晶板根據(jù)掃描電極的電壓和數(shù)據(jù)電極的電壓進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1137665SQ9511314
公開日1996年12月11日 申請(qǐng)日期1995年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月26日
發(fā)明者占橋勉, 犬塚達(dá)裕, 真野宏之, 西谷茂之, 工藤泰幸, 恒川悟, 二見利男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所