[发明专利]减少扭转型和超扭转型液晶显示器反应时间的驱动方法

说明书

技术领域

一种被动矩阵式液晶显示器的驱动技术，尤指一种针对扭转线型(TN)及超扭转线型(STN)被动矩阵式液晶显示器(LCD)上，确实能有效地缩短液晶反应时间，改善动态画面模糊(Blurring)的现象。

背景技术

由于液晶显示器的轻薄短小的特性，且比传统CRT显示器更低的电能消耗，使得近年来液晶显示器已逐渐取代CRT显示器。

液晶平面显示器如果依照驱动显示方法，可分为被动矩阵型(PM-LCD)与主动矩阵型(AM-LCD)两种。PM-LCD的驱动方式是在上、下二玻璃面板上，分别在一个面板上设置列(X)方向透明ITO(Indium Tin Oxide)电极，另一个面板上设置行(Y)方向透明ITO电极，两面板贴合后(中间填充液晶)，上、下面板形成电极交差的格子状部位就是显示面板的像素，像素的电位差是由外部提供驱动电压来控制X、Y两方向上的电极，达成驱动像素中液晶的转动。

AM-LCD的驱动方式是在面板上的每一个像素位置点上设置开关元件(即薄膜晶体管(TFT))及储存讯号的辅助电容(Cst)，各像素驱动是由像素上的元件独立控制，因为AM-LCD是将薄膜晶体管(TFT)置于面板上，也就是常称的TFT-LCD。

请参阅图1所示，是被动矩阵型液晶显示器(m×n)的架构示意图。常见的扭转向列型(TN)与超扭转向列型(STN)都属于PM-LCD产品，本身没有非线性元件(类似开关元件)来控制液晶像素的操作，所以每一个像素1的形成是水平的共同(Common)电极2走线与垂直的数据(Segment)电极3走线的重迭区域。PM-LCD的基本操作原理是利用液晶材料对所施加电压的均方根值(Root Mean Square Value；RMS)所产生的电光效应，液晶材料的反应时间必须要远大于驱动脉波的扫描周期，如果帧扫描频率(Frame Rate)为60Hz，每一条水平扫描线(即共极电极2)被选取的时间间隔为16.67ms，则所需的液晶材料反应时间一般为200ms，这是液晶对均方根值(RMS)反应的必要条件。

但是，传统的振幅选择驱动(Alt & Pleshko Theory；APT)方式，如果显示动态画面时，由于液晶材料的反应时间过慢，会造成移动画面拖影的现象，如果使用快速反应的液晶材料，会造成画面严重的闪烁(Flicker)现象，同时画面对比会大幅降低。

请参阅图2，是一般过驱动(Over-Driving)电路的查表运算方块示意图。针对前述问题，一般的解决方式是针对不同画面给定不同的过驱动电压V’的值。方法是利用画面判断电路10将新进来的当前帧数据(Current Field)与先前被储存的设置于驱动装置内部(或外部)的储存装置11之前的帧数据(Previous Field)经过比较装置12的互相比较，如果不相同表示是动态画面，一般对于动态画面的数据是通过查表运算(LUT)电路13利用查表的方式去查表后，输出相对应的过驱动的输出电压值，这就是过驱动(Over-Driving)电路的操作原理。

查表运算(LUT)是使用一个索引的阵列当作新的过驱动电压V’值表，将一些非线性及复杂的演算整合成以常数来概括，使得整个运算过程中省略了繁复的计算，提高了实质的影像处理效率。而被送出的输出电压值即可对应数据电极3正确的输出过驱动电压V’，如此可以有效地缩短传统被动矩阵型液晶显示器(TN型与STN型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)的反应时间，降低播放动态画面中拖影的现象。

因为被动矩阵型液晶显示器(TN型与STN型)是一种被动式架构，每个像素内并无开关元件，无法将液晶储存电容充电后的电荷锁住，所以当数据电极输出电压后，液晶电容内的电荷会经杂散电容(Cgd)或其充电路径漏电，所以液晶电容无法维持固定准位，因此数据电极在一个帧时间充电后，在液晶像素电容的真正有效电位会比数据电极输出的小很多，造成显示动态画面边缘模糊(Blurring)的现象。

发明内容

于是，为解决上述的缺陷，避免缺陷存在，本发明的目的在于，对于扭转向列型(TN)与超扭转向列型(STN)等被动矩阵型液晶显示器的振幅选择驱动(APT)，利用过驱动(Over driving)补偿法与高频更新率的概念，应用在扭转线型(TN)及超扭转线型(STN)等被动矩阵型液晶显示器，由此能有效地缩短反应时间，确实改善动态画面模糊(Blurring)的现象。