[发明专利]有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法

说明书

本发明涉及一种有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法，该系统诸如用于个人计算机的显示单元。

目前，有源矩阵型(薄膜晶体管型)液晶显示系统广泛应用于各种领域，但需要在多级灰度(全色)方面加以改进。

作为液晶显示系统的一种显示类型，有所谓的扭转向列显示型式(以下称为“垂直电场型”)，其中液晶充填在相互面对面的两块基片之间，每块基片的相对表面上含有扁平显示电极，大致垂直于基片表面的电场被施加到液晶用于驱动。此类液晶显示系统已经在市场上有售了。

另一方面，例如第63-21907(1988)号日本专利推荐了另一种不同的新型式，其中用以将电场加到液晶上的一对电极做在同一块基片上，通过以几乎平行于基片表面的方向将电场加到液晶上而驱动液晶(以下称为“平行电场型”)。

为了在一种薄膜晶体管型液晶显示系统中产生多级灰度显示，用以将图像信号加到信号电极的电路的电压输出，即信号驱动器集成电路(IC)需要具有与多级灰度数量相应的多级输出值。例如在产生16级灰度的情况下，信号驱动器IC要求能提供16×2(由于液晶需要用交流电流驱动，每一灰度需要正、负二元数值)＝32个输出电压值。为了能提供足够的电流，信号驱动器IC的每个输出级都有运算放大器，因此在上述情况下必须提供32个运算放大器。输出级的运算放大器做得越小，信号驱动器IC的体积也由此可以做得越小，而最大耗电的绝对值也越低。由于信号驱动器IC的生产率可以得到改进，且显示系统的外形尺寸因信号驱动器IC尺寸的减小而可以做得很小，用作信号电压的最大输出电压也由此可以减小。

另一方面，在平行电场型式中，用做在同一基片上的一对非透明线状电极将电压加到液晶层，而在上述垂直电场型式中，则用相互面对面的一对透明扁平状电极将电压加到液晶层。因此，在平行电场型式中，开度比变小了。在此情况下，由于两电极之间的距离不能很小，故与垂直电场型式相比，平行电场型式的两电极之间的距离较大，其电场强度更弱。因此，为了产生同样幅度的电场强度，前者比起后者需要将更高的电压加在各电极之间。

本发明的目的在于提供一种采用平行电场型式的有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法，其中，显示系统可用信号驱动电路实际上足以低的驱动电压操作。本发明的另一目的在于提供采用平行电场型式的有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法，其中不会发生串扰尤其是横向曳尾现象，且可以获得较高的图像质量。

根据本发明的一个方面，提供一种有源矩阵型液晶显示系统，它具有多个开关元件，并包括：

一对基片；

在所述一对基片之一上形成并按矩阵形式相互交叉的信号电极行和扫描电极行；

通过邻接所述信号电极行和所述扫描电极行形成的多个象素；以及

插入所述一对基片之间的液晶层；

其中，所述多个象素的每一象素包含用以产生一电场的电极结构，所述电场在至少一个预定电压施加其上时具有大体上与所述一对基片之一平行的分量，具有至少两种非选择电压值的扫描信号施加到所述扫描电极行。

根据本发明的另一方面，提供一种有源矩阵型液晶显示系统，它具有多个开关元件，并包括：

一对基片；

在所述一对基片之一上形成并按矩阵形式相互交叉的信号电极行和扫描电极行；

通过邻接所述信号电极行和所述扫描电极行形成的多个象素；以及

插入所述一对基片之间的液晶层；

其中，所述多个象素的每一象素包含用以产生一电场的电极结构，所述电场在至少一个预定电压施加其上时具有大体上与所述一对基片之一平行的分量，具有至少两种非选择电压值的扫描信号施加到所述扫描电极行，具有至少两种电压值的公共电压施加到至少一个反电极。

根据本发明的另一方面，提供一种有源矩阵型液晶显示系统，它具有多个开关元件，并包括：

一对基片；

在所述一对基片之一上形成并按矩阵形式相互交叉的信号电极行和扫描电极行；

通过邻接所述信号电极行和所述扫描电极行形成的多个象素；以及

插入所述一对基片之间的液晶层；

其中，所述多个象素的每一象素包含用以产生一电场的电极结构，所述电场在至少一个预定电压施加其上时具有大体上与所述一对基片之一平行的分量，连接到所述扫描电极行的反电极，以及其阈值电压大于大于零的至少一个开关元件，具有至少两种非选择电压值的扫描信号施加到所述扫描电极行。

根据本发明的另一方面，提供一种有源矩阵型液晶显示系统，它具有多个开关元件，并包括：

一对基片；