矩陣顯示器及其驅動方法
2024-03-29 01:47:05 3
專利名稱：矩陣顯示器及其驅動方法
技術領域：
本發明主要涉及矩陣顯示器及其驅動方法。
液晶顯示器通常由排列成矩陣的點構成，該矩陣由外加的列和行信號來驅動，由此來調製處於交叉點上的液晶材料。用於驅動這種液晶顯示器的一種已知技術是單體矩陣驅動技術，其中不使用非線性器件。也就是說，把行和列信號同步地供給若干個行電極和若干個列電極，由這些電極確定處於交叉點上的點。這種技術在採用TN液晶、STN液晶、STB液晶、ECB液晶以及其他液晶的液晶顯示器中已被採用。
按照單體矩陣驅動技術，通過對行電極順序地施加脈衝Fn(t)來掃描矩陣的行，而同時對列電極提供與掃描同步的連續數位訊號Gm(t)，如
圖1和2所示。實際上，包含圖象信息的信號是在一個脈衝施加到相應行上的時刻通過相應的列電極提供的。然而，其對比度在使用大型矩陣液晶顯示器時會明顯地降低。此外，很難設計出一種能夠漸次改變亮度的液晶顯示器。
這是因為液晶的光學響應速度很低，因此，所需的光學調製，也就是說，透射比或是擴散率的實際調製與行電極和列電極之間的差動電壓成比例。特別是由於設置在每個行中的點連續承受由到電極提供的不必要的信號，即使在脈衝沒有對該行尋址時，點的光學特性也會受到提供給其他行的列電極的數據信號的明顯影響。採用具有清除門限電壓的液晶材料可以減少這種不應有的影響，光學特性在該門限上發生快速變化。然而，在這種情況下必須增大提供給行電極的脈衝信號電平，並因此不可能漸次地改變亮度。
另一方面，T.J.Scheffer和B.Clitton在1992年的SID Digest of Technical Papers ⅩⅩⅢ中的第228-231頁中提出了另一種新式驅動技術，如圖3所示。這種被稱為「主動尋址」的新技術採用正交函數fi為行電極和列電極提供電壓信號。按照這種技術，對行電極連續地提供不同的正交函數fi，同時向相應的一個列電極提供正交函數與係數相乘的和數，它可以表示為Σaifi。此處的係數ai被選定代表提供給相應列的數據。有效電壓Vrms是通過在與正交函數周期相等的幀T中對相應的行和列電極之間的差分電壓進行積分而計算出來的。在第j行中一點處的有效電壓Vrms由此可以表示為Vrmsi=1Nai2-2aj+1(1)]]>其中N表示行數。從式(1)中可以看出，有效電壓Vrms受到其他行的數據的影響，因此，即使是按照主動尋址的方法，仍難於漸次地改變亮度。
本發明的目的就是提供一種能漸次改變亮度的矩陣顯示器驅動方法。
本發明的另一目的是提供一種能夠顯示出高對比度圖象，並且能漸次改變亮度的單體矩陣顯示器。
以下將陸續在說明書中解釋本發明的附加目的、優點以及新穎的特徵，其中的某些部分在審查過程中對熟悉本領域的技術人員來說是顯而易見的，或是可以通過對本發明的實施來認識的。通過在以下特別指出的手段及其結合可以認識並且實現本發明的目的和優點。
為了實現上述和其他目的，並且按照本發明的具體及概括的描述，一個由設在一個矩陣中的行電極與列電極間的交叉點上的大量點構成的顯示器的驅動方法包括對每個行電極提供選擇信號的步驟，以及對每個列電極提供數據信號的步驟，其中與每個點的亮度有關的信息是通過對數據信號進行相位補償來摻入數據信號的。
特別是，提供給第i行的行電極的信號V0fi適合任意的α∫T0fi(t)f＊j(t)dt＝F2(i＝j) or 0(i≠j)∫T0fi(t)f＊i(t+α)dt＝gi(α)F2∫T0fi(t+α)f＊i(t+α)dt＝F2其中T表示一幀的時間，星號＊表示復共軛函數。此外，提供給第m列的列電極的信號Gm滿足Gm=i=1Nfi(t+ai)]]>其中的N代表行數。對各個幀的相位補償αi按照位於第i行和第m列上的點的顯示亮度來確定。與此有關的公式將在下文中詳細描述。
在本發明之前，亮度的漸次改變是通過改變信號電平或脈衝寬度來完成的。這兩種方法的機理從電壓作用的有效值的意義上來說是相同的。另一方面，信號電平還必須包含與選點有關的信息。這種選擇經常是通過對行電極的信號進行選擇來完成的。然而，選擇信號必然會影響到未被選中的行。因此，如果需要漸次改變，為了實行選擇和漸變必須要控制信號電平，從而使適應性受到明顯的限制。
本發明人提供了一種根據相位而不是信號電平的新的漸變方法。也就是說，這種新方法採用了正交函數fi來形成供給行和列電極的信號，函數fi滿足∫T0fi(t)f＊j(t)dt＝F2(i＝j) or 0(i≠j)……(2)其中的T為一幀的時間，而星號＊代表復共軛函數。此外，函數fi還滿足下式。
∫T0fi(t)f＊i(t+α)dt＝gi(α)F2……(3)∫T0fi(t+α)f＊i(t+α)dt＝F2……(4)按照本發明的技術，在行電極上施加連續的信號Fn(n＝1，2，……)，其波形隨正交函數fi乘以一個常數的不同而不同。另一方面，對第m列的列電極提供一個數據信號，其波形取決於Gm=i=1Nfi(t+ai)---(5)]]>其中的N表示行數。圖4中說明了這種驅動技術。各個幀的相位補償αi根據處於第i行和第m列上的點的顯示亮度而確定。也就是說，按照所需的漸次改變的亮度對信號Gm進行相位調製。如果行電極上的信號為Fn＝V0fn(t)，在第n行和第m列上的點上的有效電壓就可由下式表示Vrms0T(Gm-Fn)(Gm-Fn)dx]]>=FN+2gn(an)V0+V02---(6)]]>其中V0是所有行的共同常數。從式(6)中可以看出，有效電壓不受其他行的數據影響，也就是說，即使在列信號Gm中包括αj(j≠n)，也不受αj(j≠n)的影響。下式中給出了最大選擇速率
N+2Vo· max(gn)+Vo2N+2V0· min(gn)+Vo2(7)]]>常數V0根據gn和N確定，以便獲得最佳性能。例如，當函數fi為正弦函數(-1≤gn≤1)且V0＝N]]>時，最大對比度為(N+1)/(N-1)]]>，這種情況與慣用的矩陣驅動技術是等效的。
按照本發明，只要滿足上述條件，任意一組正交函數都可以用來設計液晶顯示器。典型並且最有用的函數為正弦和餘弦函數，它們通常用指數函數exp(ikx)表示，其中i為虛數單位。然而，本發明也可以用其他適當的函數例如矩形波函數或三角波函數來體現。在採用正弦和餘弦函數時，信號比較容易產生，並且不易被畸變或衰減。
按照本發明，由於行不是用圖3所示的選擇脈衝選擇的，供給行和列電極的信號的絕對值可以降低，從而明顯地減少功率消耗。此外，因為信號是連續加到行和列電極上的，減少了顯示器上的閃爍現象。
利用多個能產生不同相位的波形的信號源，並且根據所需的亮度漸次變化要求選擇其中一個信號源，就可以獲得具有適當相位補償的函數fi。即，如果原始輸入信號為模擬信號，就由AD轉換器提供代表視覺圖形的數位訊號，並且把信號格式轉換成適於驅動液晶顯示器的形式。數據信號被分配給各個列，在各列上根據各個信號中的漸變信息來選擇具有不同相位補償的信號源。
根據本發明，因為可以同時選擇大量的行，使顯示器能適用於顯示動態畫面圖象。與此相反，採用STN液晶材料的普通液晶顯示器不適合顯示動態畫面圖象，因為其響應時間長達一幀時間(10至30毫秒)的10倍左右。如果響應時間被改進後達到或接近幀時間，液晶體就不再對有效電壓作出響應，並由此出現閃爍。為了避免這一問題，需要把幀時間縮短到小於液晶體的響應時間。然而，這就意味著選擇信號的脈衝寬度要變窄，使其中的液晶響應特性狀態被明顯減少。本發明採用同時選擇許多行的方式，在這一點上已達到了極限。
然而，同時選擇許多行的方式不適用於能漸次改變亮度的液晶顯示器。而採用脈寬調製的漸變方法在每次只選擇一行的情況下是可以實現的，這種方法不可能在同時選擇許多行的情況下消除其他行的信息對被選行的影響。反之，按照本發明，不會再出現這種不應有的現象。
與本發明有關並且構成其一部分的附圖和相應的說明書一起可以用於解釋本發明的原理。
圖1表示矩陣顯示器慣用驅動方式的一個曲線圖;
圖2表示按照矩陣顯示器的慣用驅動方式提供給行和列電極的信號的示意圖;
圖3表示按照另一種慣用的矩陣顯示器驅動方式提供給行和列電極的信號的示意圖;
圖4表示根據一種矩陣顯示器驅動方法提供給行和列電極的信號的示意圖，用於說明本發明的基本特徵;
圖5是按照本發明第一實施例的示意圖，圖中示出了一種能顯示亮度漸變圖像的單體矩陣顯示器;
圖6是按照本發明第二實施例的一種能顯示亮度漸變圖像的單體矩陣顯示器的示意圖;
圖7(A)和7(B)表示根據一種矩陣顯示器驅動方法提供給行和列電極的信號的示意圖，用於解釋本發明的第三實施例;
圖8(A)至8(C)表示按照本發明第三實施例的一種能顯示亮度漸變圖象的單體矩陣顯示器;
圖9(A)和9(B)表示根據本發明第四實施例的方法提供給行和列電極的信號的示意圖;
圖10(A)至10(B)表示根據本發明第五實施例的一種能顯示亮度漸變圖像的單體矩陣顯示器。
現參見圖5來解釋根據本發明的第一實施例驅動STN液晶顯示器的電路。
該驅動電路包括一個用於接收由A/D轉換器3轉換的視頻信號的數字開關1、耦合到數字開關1上用於控制數字開關1以便向對應的行輸出信號的第一移位寄存器5、連接到開關1對應每個行的每個輸出端的第二移位寄存器7、一個包括電容器並且連接到第二移位寄存器7用於保持第二移位寄存器7中包含的數據的存儲器9、多個能分別產生不同正交函數波形信號fi(i＝1至8)的振蕩器11、多個分別連接到振蕩器11和用於各列的存儲器輸出端上的延遲電路13、一個連接到延遲電路13上用於向液晶顯示器的一個對應的列電極輸出一個混頻信號的混頻器15以及一個連接到振蕩器11用於把信號fi與一個共同常數V0相乘後輸出給液晶顯示器的各個行電極的放大器17。在圖5中，儘管為了解釋的目的僅示出了一套第二移位寄存器7、存儲器9、延遲電路13以及混頻器15，然而，各個列都具有這樣的電路。此外，列的數量僅是為了說明而定的。在很多場合下都具有大量的列，本例中假設列數為640。更進一步，在實踐中還可以具有適當的輔助電路，例如校正電路、刷新電路等等，在本文中省略了這些電路。
該驅動電路按下述方式工作。通過在水平方向逐行掃描一個圖象來構成信息，載有這些信息的數位訊號經過A/D轉換器3被提供給數字開關(多路轉換器)1，由此把數據信號分配給各個列。移位寄存器7通過用於每個行的一對比特接收相應列的數據信號。該比特對代表相應點的亮度。當代表相應列的全部數據的640對比特被串行輸入到移位寄存器7時，存儲器保存每個幀的數據，直至移位寄存器7中的數據完全被下一幀的數據替換時為止。這些比特對被提供給延遲電路13，以便為所需的相位調製確定延遲電路13的延遲時間。例如，(00)、(01)、(10)和(11)分別代表對應著π/4、π/2、3π/4和π弧度的延遲時間。
另一方面，分別從振蕩器11向延遲電路13提供與正交函數fi相符的信號。函數Fn可表示為Fsin120π(n+500)t，其中的n＝1至8，它可以通過從ROM中順序讀出數據而產生。根據存儲器9中保存的數據，用延遲電路13對這些信號進行相位調製，並且由混頻器15混頻，以便產生一個混頻信號Gm(t)用於對應的第m列。另一方面，與正交函數fi相符的信號還通過放大器17分別提供給8個行電極，其中的放大器17把信號與一個共同常數V0相乘。
本發明的第一實施例被用於構成一個液晶顯示器系統，該系統的構造是一個480×640矩陣，該矩陣被分成獨立的240×640上矩陣和下矩陣，採用非交錯掃描方式驅動。即構成兩個具有240個行電極和640個列電極的液晶板並將其結合在一起。用於行電極的信號Fn和用於列電極的信號Gm表示為
Fn＝V0sin120π(n+500)tGm=m=1240240-1/2Vosin120(n+500)(t+n)(8)]]>其中的αn根據各個每秒60幀在第m列上顯示的數據來選擇。結果，在16級亮度漸變的條件下測得的對比度最大值為55。對比度不受相鄰點數據的影響，也就是說，沒有發現交擾。
在這種情況下，由於供給矩陣的信號頻率在30KHz至44KHz之間，液晶體的門限電壓通常隨著信號頻率的改變而變化。然而，由於在上述情況下所採用的頻率差僅在50%之內，液晶體的特性不會呈現出明顯的改變。此外，由於最高頻率與最低頻率之比小於2，不會形成諧振噪聲。如果Fn＝V0Sin120πnt，n＝1至240，頻率範圍從60Hz至14KHz，液晶體的特性就會變動，並且會發生許多諧振波。
現參照圖6來解釋按照本發明第二實施例的一個用於驅動STN液晶顯示器的電路。
該驅動電路包括用於接收由A/D轉換器3轉換的數字視頻信號的數字開關1、耦合到數字開關1上用於控制數字開關1使其向對應的行輸出信號的第一移位寄存器5、連接到開關1對應每個行的每個輸出端的第二移位寄存器7、由電容器構成並且被連接到第二移位寄存器7用於在各個幀期間保存包含在第二移位寄存器7中的數據的存儲器9、能分別產生不同正交函數波形的信號fi(i＝1至8)並分別連接到用於各列的存儲器9的輸出端的多個振蕩器19、一個連接到振蕩器19並用於把振蕩器19產生的信號混頻並且向液晶顯示器的一個對應的列電極輸出混頻信號的混頻器15。儘管在圖6中沒有示出，還具有其他的振蕩器被用於把信號fi與共同常數V0相乘後輸出給液晶顯示器的各個行電極。還有，儘管為了說明的目的僅示出了一套第二移位寄存器7、存儲器9、振蕩器19及混頻器15，然而，此處對每一列都設有這些電路。此外，列的數量僅是為了說明。在多數情況下都採用大量的列數。在本例中假設列數為640。更進一步，在實踐中還可以配置適當的輸助電路，例如校正電路、刷新電路等等，在本文中省略了這些電路。在本例中，振蕩器19被用來產生信號fi(i＝1至8)，根據由用於各列的存儲器9的輸出端提供的、與漸變的亮度有關的信息，對信號fi進行相位補償。各個振蕩器按照一個適當的時序開始振蕩，而時序取決於存儲器9中包含的數據。該驅動電路的工作方式與第一實施例基本相同，因此不再解釋。
現參見圖7(A)和7(B)以及圖8(A)至8(C)，並且從圖7(A)開始解釋按照本發明第三實施例的一種STN液晶顯示器驅動方法。本例與在前的實施例不同，可以連續地選擇矩陣的行，並使其與按照時分方式提供給列電極的包含視覺信息的信號同步。本方法只採用一個頻率，因此能明顯減少硬體的數量。信號由方波構成，並滿足∫T0fi(t)f＊i(t+α)dt＝F2(T-4α)……(9)其中的fi(t)是周期為T的方波。由於方波僅由兩個電平構成，可以採用市售的數字電路實現本方法從而使費用明顯降低。如圖7(A)所示，在操作時，在一幀內把一個周期的方波加到各行上，用於選擇該行。方波被連續地加到各個行上，沒有任何間隔和重迭，以便在把它們相互結合時構成一個連續的交流脈衝串。另一方面，把包含視覺信息的連續的數據信號Gm(t)提供給第m列電極。在供給每個行的方波周期內，根據被顯示的漸變的亮度來調製數據信號的相位。數據信號的形成過程如圖7(B)中所示。也就是，如果第n行的相位補償為α，具有相位補償α的波形就被從周期中分離出來，並且按照同樣的方法，如果第(n+1)行的相位補償是β，就把具有相位補償β的波形從下一個周期中分離出來。把分離出來的這些波形連接起來構成圖示的一個連續波形。與第二實施例中一樣，通過移動振蕩器的起動時間點來產生信號Gm(t)。儘管本例中在一幀內對每一行只提供了一個周期的方波，也可以採用較高的頻率，以便對每一行使用一個以上的周期。
圖8(A)是按照本發明第三實施例的一個驅動電路的示意圖。該驅動電路包括用於接收由A/D轉換器3轉換的視頻信號的一個數字開關1、一個耦合到數字開關1並用於控制數字開關1向相應的列輸出數據信號的第一移位寄存器5、一個連接到數字開關1對應每個行的每個輸出端上的選擇電路21、能產生如圖8(B)所示的相互之間具有π/3相位差的方波信號的多個振蕩器23a至23d、在每一幀中產生一個周期的方波的另一個振蕩器25以及一個第二移位寄存器27，該移位寄存器連接到振蕩器25和各個行電極，以便在一幀內連續地向行電極提供方波，但不會同時提供給二或多個電極，正如以上參照圖7(A)所解釋的那樣。如果採用能使信號延遲π/3、2π/3以及π的幾個延遲電路，由振蕩器23a至23d所產生的信號也可以由單個振蕩器產生。在圖8(A)中，儘管為了說明僅用了一個電路13，然而，對所有的列都配有多個這樣的電路。此外，列和行的數量僅是為了說明。在多數情況下需要採用大量的列和行。
該驅動電路的工作方式如下。通過在水平方向逐行掃描一個圖像而形成的載有亮度信息的數位訊號通過A/D轉換器3被提供給數字開關(多路轉換器)1，由此把數位訊號分配給各個列。選擇電路21利用用於每個行的一對比特接收相應列的數位訊號。這一對比特代表相應點上的亮度的四個等級。選擇電路21向對應的列電極輸出具有適當相位補償的方波。另一方面，與振蕩器23a所產生的信號具有相同相位的選擇信號Fn被依次提供給各個行。在圖8(C)中示出了選擇信號Fn與數據信號Gm之間的關係。
第三實施例的基本原理也可以用於由正弦波取代方波的系統。例如在以每秒60幀的方式驅動一個640列×256行矩陣的情況下，如圖7(A)和7(B)所示的前述系統中把信號V0Sin(30720π)(t+αi)加到各列電極上的那種方法反過來也同樣可以用來把對應一個周期的信號16V0Sin(30720πt)加到第i行的單個行電極上。其工作方式是基於與圖7(A)和7(B)以及圖8(A)至8(C)中所示的相同機理，因此在此省略了其細節。其結果是，可以計算出在信號的每個周期中加到選定點上的有效電壓為V0257π+32πcos(30720πa)]]>……(10)另一方面，加在未選中的點上的有效電壓為πV0。在每個幀中(256個周期)的有效電壓可以由此算出為V0513π+32πcos(30720πa)]]>……(11)由此可以算出最大選擇率為1.064，該數值與慣用的矩陣顯示器基本相同。按照本發明，由於不會出現交擾，所顯示出的圖像非常清晰。
在圖5所示的第一實施例的構造中，可以通過為每個行配置一個振蕩器和一個延遲電路而構成這種類型的顯示器。換一種方式，在圖6所示的第二實施例的構造中，也可以利用為每行配置一個能產生相位可變的正弦波的振蕩器的方式來構成這種類型的顯示器。在這種情況下不必使用在上述階段中所用的用於保存視頻信息的存儲器以及移位寄存器。由於在幀速度很低時有可能出現閃爍，希望所選擇的幀頻不低於60Hz，最好是不低於120Hz。
用少量的硬體和簡單的數字結構就可以實現本發明的第三實施例。然而由於簡化會使其功能有所下降。另一方面，採用第一和第二實施例則可以完全實現本發明的優益的特徵。在顯示器的矩陣規模增大時，構成整個系統所需的硬體有所增加。在圖5所示第一實施例的情況下，所需的延遲電路13的數量為8×640個。如果把第一實施例用於240行×640列的大規模液晶顯示系統，延遲電路的數量就會顯著地增加到240×640個，由此使驅動電路的費用很高。在採用如圖6所示的第二實施例時也會出現這種情況。
現參照圖9(A)和9(B)解釋按照本發明第四實施例的一個用於驅動STN液晶顯示器的電路。這一實施例介於圖5和圖8(A)至8(C)中所示類型的兩種極端之間。在本例中，把一幀分割成四個副幀，並且僅在第i個副幀中向第(4n+i)行提供不同的正交函數V0fn信號，此處的i＝1至4，而n的範圍是從0至所有的行數除以4後再減1。函數V0fn可以是本發明第一實施例中所用的正弦函數。在第i個副幀中加到列電極上的數據信號是具有適當相位補償的不同正交函數fn之和，相位補償則根據各個第(4n+i)行上所顯示的漸變的亮度而確定。在第i個副幀中對第(4n+i)行的操作是基於與第一實施例相同的機理，因此無需重複解釋。在第i個副幀中沒有信號被加到第(4n+i)行之外的其他行上。也就是說，如圖9(A)中所示，在第一副幀中向第(4n+1)行提供不同的正交函數fn，然後，如圖9(B)中所示，在第二副幀中向第(4n+2)行提供不同的正交函數fn。在第三和第四副幀中依次向另外的第(4n+3)和(4n+4)行提供不同的正交函數fn，並由此構成一個完整的幀。也就是說，此時所需的正交函數fn的數量被減少到了四分之一。
如果行電極的數量為4N，每個副幀中被加到相應點上的有效電壓Vrms可以表示為Vr ms=kN+2gn(an)V0+V02]]>……(12)另一方面，在其他三個副幀中，由於上述行電極上沒有信號，其有效電壓為FN]]>。由此可以計算出整個一幀中的有效電壓Vrms為Vr ms=k4N+2gn(an)Vo+Vo2]]>……(13)當-1≤gn(αn)≤1時，其最大選擇率變為(4N+1)/(4N-1)(14)]]>也就是說，與不採用副幀的情況相比，其對比度沒有下降。這一公式可以推廣到分割成L個組，用於L個副幀的，具有N×L行的系統，其公式為(LN+1)/(LN-1)(15)]]>按照慣用的技術不能維持這樣好的對比度。例如，在由A.R.Conner和T.J.Scheffer在Proc.12thInt'lDisplayResearchConf.(JapanDisplay'92)，1992，pp.69-72中提出的主動尋址方法中，如前面參照圖2所示，其最大選擇率可計算為((L+1)N+1)/((L+1)N-1)(16)]]>因此，隨著數量L的增大，其選擇率很快趨近於1，並且質量(對比度)會明顯惡化。這是因為僅用了信號電平來體現分級的信息和與行的選擇有關的信息。
以下參照圖10(A)和(10(B)解釋按照本發明第五實施例的一個用於驅動STN液晶顯示器的電路。本例中仍然採納與第三實施例中的副幀的用法相同的方式。然而，本例與一上例不同之處在於，在第(m+1)個副幀中向第(4m+i)行提供信號，其中i＝1至4，而m的範圍則是從0至所有行數除以4後再減1。
該驅動電路包括一個用於接收由A/D轉換器3轉換的視頻信號的數字開關27，並且在其中合併有一個用於控制數字開關27的第一移位寄存器，使數字開關向對應的行輸出數據信號;一個存儲器25連接到數字開關27的各個輸出端，用於保存代表在各個副幀中所處理的四個行上所顯示的亮度等級的四對比特;四個第一振蕩器23a至23d各自都能產生不同頻率的方波信號，並且相互之間具有π/3的相位差，與圖8(B)中所示的情況相同;四個選擇電路29a至29d分別連接到存儲器25和對應各行的振蕩器，以便根據相應的比特對輸出各個振蕩器的四個不同相位信號中被選中的一個信號;四個第二振蕩器31a至31d，它們各自都能產生相位與相應的四個第一振蕩器23a至23d對應的方波選擇信號Fn(n＝1至4)，並且通過開關電路FET33連接到各個行電極上，使方波加到每4個行中的一個行電極上;一個混頻器37連接到選擇電路上，按照時序向對應的列輸出一個混頻信號;以及一個控制FET的第二移位寄存器。第一振蕩器中的23b至23d的頻率分別被選定為另一振蕩器23a頻率的2、3和4倍。選擇電路29a至29d從存儲器25接收數據，並且將數據保存到存儲器的內容完全被新數據替代時為止。各個第二振蕩器31a至31d的頻率和相位分別對應由相應的一個第一振蕩器23a至23d所產生的不同相位的四個方波之一的頻率和相位。移位寄存器35控制FET，使其與經過一個1/4分頻器的行選擇時鐘同步，從而僅使相鄰的四個FET導通，通過這四個FET從第二振蕩器31a至31d向相應的四個行電極傳送信號。在圖10(A)中，儘管為了說明的目的僅示出了一套選擇電路29a至29d，但是，為所有的列分別配置了多套這樣的電路。
該驅動電路的工作方式如下。通過在水平方向逐行掃描一個圖像來構成信息，載有該信息的數位訊號經由A/D轉換器3被提供給數字開關27，由此把數位訊號分配給各個列。選擇電路29a至29d在每個副幀內通過用於每四行的一對比特接收相應列的數位訊號。該比特對代表對應點上亮度的四個等級。各個選擇電路輸出被選中的一個方波，這些方波由具有適當相位補償的各個第一振蕩器產生。混頻器把選擇電路29a至29d的輸出混頻，並且向對應的列電極輸出混頻的波形。另一方面，選擇信號Fn被依次提供給相應的四個行。
在此情況下，在一個相應的副幀中有四個相鄰的行被選中。然而，這四個行並不一定要相互鄰接，而是可以象前述實施例中那樣均勻地分布。
上述的優選實施例僅是為了解釋和說明。而不是想要把本發明完全概括或限制在所述的嚴格範圍內，顯而易見，在上文的提示下有可能做出很多修改和變更。所選的實施例是為了最清楚地解釋本發明的原理，並且通過其實際應用可以使熟悉本領域的其他人最有效地利用本發明的各個實施例，並且其各種修改可以適合設想中的特殊應用。例如，本發明可以用於其他顯示器，例如採用TN液晶材料、STB液晶材料、ECB液晶材料以及其他適當的光學調製材料的平板顯示器，只要其光學特性可以由所施加的有效電壓來調製。
權利要求
1.一種矩陣顯示器的驅動方法，其中向第n行提供信號Fm(t)=V0fi，並向第m列提供信號Gm(t)，上述信號Fm(t)和上述信號Gm(t)適用於任意的α0Tfi(t)fi*(t+a)dt=gi(a)F2]]>0Tfi(t+a)fi*(t+a)dt=F2]]>Gm(t)=i=1Nfi(t+ai)]]>其中gi(α)由fi(t)確定，並且不是常數，以及αi是一個變量，它包含在第n行和第m列上的一點的亮度等級信息。
2.一種單體矩陣顯示器的驅動方法，這顯示器包括一種響應有效電壓的、用於顯示的電光材料，該方法包括以下步驟向一個行電極提供信號，該信號包含表示相應的行是否被選中的信息;以及向一個列電極提供信號，該信號包含與相應列上各點的亮度等級有關的信息;上述驅動方法的特徵是，至少有一部分與等級有關的上述信息是通過對提供給列電極的信號進行相位調製來體現的。
3.一種單體矩陣顯示器包括用於一個行電極的至少兩個振蕩器，分別連接到上述振蕩器的延遲電路，用於根據視頻信號中與亮度等級有關的信息使上述振蕩器給出的信號延遲，以及一個混頻器用於把來自上述延遲電路的信號混頻。
4.一種單體矩陣顯示器包括用於一個行電極的至少兩個振蕩器，並且能根據視頻信號中與亮度等級有關的信息改變其輸出信號的相位，以及一個混頻器用於把來自上述振蕩器的信號混頻。
5.一種矩陣顯示器的驅動方法包括以下步驟把模擬視頻信號轉換成數位訊號，在各個行之間分配上述數位訊號，從事先準備好的幾個波形中為每個行選擇一個波形，按照與上述數位訊號對應的相位分配給每個行。
6.一種矩陣顯示器包括一個第一電路，用於產生至少一個頻率的具有不同相位的多個信號，一個第二電路用於根據視頻信號中與亮度等級有關的信息從上述第一電路輸出的信號中選擇一個信號。
7.一種矩陣顯示器包括一個用於把來自信號源的信號傳送給N1個行的裝置，上述信號源按N0(≥N1)個頻率產生多個信號，N2個裝置(N1≤N2≤N0)用於根據與亮度等級有關的信息從N2個信號源中選擇具有適當相位的信號，以及一個混頻器用於把來自上述N2個選擇裝置的信號混頻。
8.一種顯示器的驅動方法，該顯示器由布置在一個矩陣中的行電極與列電極交叉點上的許多點構成，上述方法包括向每個行電極提供一個選擇信號的步驟，以及向每個列電極提供一個數據信號的步驟，其中通過對上述數據信號進行相位補償的方式把與每個點的亮度有關的信息引入上述數據信號。
9.如權利要求8的顯示器驅動方法，其特徵是上述顯示器是液晶顯示器。
10.如權利要求9的顯示器驅動方法，其特徵是上述顯示器是STN液晶顯示器。
11.一種顯示器的驅動方法，該顯示器由布置在一個矩陣中的行電極與列電極交叉點上的許多點構成，上述方法包括以下步驟向第i行電極提供信號Fi＝V0fi，其中V0是一個常數，而fi適用於任意的α∫T0fi(t)f*j(t)dt＝F2(i＝j)or 0(i≠j)∫T0fi(t)f*i(t+α)dt＝gi(α)F2∫T0fi(t+α)f*i(t+α)dt＝F2其中T為一幀的時間，而星號＊代表復共軛函數，向第m列上的列電極提供信號Gm，Gm滿足Gm=i=1Nfi(t+ai)]]>其中N為行數，而相位補償αi則根據第i行及第m列上的點所顯示的亮度來確定。
12.如權利要求11所述的顯示器驅動方法，其特徵是Fi＝V0sin120π(i+500)tGm=i=1N240-1/2V0sin120(i+500)(t+ai)]]>
13.如權利要求11所述的顯示器驅動方法，其特徵是信號F0包括一個方波。
14.一種顯示器的驅動方法，該顯示器由布置在一個矩陣中的行電極與列電極交叉點上的許多點構成，上述行電極分別屬於L個組，每組中包括N個上述行電極，該方法包括步驟向第i行上的行電極提供信號fi＝V0fi，其中V0為常數，而fi滿足任意的α∫T0fi(t)f＊i(t)dt＝F2(i＝j) or 0(i≠j)∫T0fi(t)f＊i(t+α)dt＝gi(α)F2∫T0fi(t+α)f＊i(t+α)dt＝F2其中T為一個副幀的時間，在該副幀中向屬於相應的一個上述組的上述行電極連續地提供信號fi，而星號＊代表復共軛函數;向第m列上的列電極提供滿足下式的信號GmGm=i=1Nfi(t+ai)]]>其中的相位補償αi根據第i行及第m列上的點所顯示的亮度來確定，其中，當信號被提供給屬於一個上述組的行電極時，沒有信號被提供給屬於其他(L-1)個組的行電極。
全文摘要
一種顯示器的驅動方法，該顯示器由布置在一個矩陣中的行電極與列電極交叉點上的許多點構成。向第i行上的行電極提供滿足任意α的信號V
文檔編號G02F1/133GK1086320SQ9311979
公開日1994年5月4日 申請日期1993年10月30日 優先權日1992年10月30日
發明者竹村保彥 申請人:株式會社半導體能源研究所