[发明专利]有电压补偿功能的液晶显示器无效

专利信息
申请号: 98104353.4 申请日: 1998-01-27
公开(公告)号: CN1195785A 公开(公告)日: 1998-10-14
发明(设计)人: 松户利充;高桥洋之;穴吹桃子 申请(专利权)人: 株式会社日立制作所
主分类号: G02F1/133 分类号: G02F1/133;G09G3/36
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 吴增勇,叶恺东
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电压 补偿 功能 液晶显示器
【说明书】:

本发明涉及工作在高频下的液晶显示器,更准确地说,本发明涉及简单矩阵、高质量(即高画面均匀性)的同时选取两条或多条扫描线的液晶显示器。本发明还涉及呈现快速响应、高对比度和广视角的液晶显示器。

在“Liquid Crystal Device Handbook液晶器件手册”pp.395-399所描述的电压平均法已被广泛地接受为驱动有简单矩阵液晶屏的液晶显示器的方法。使用这种方法时,选择扫描电压在子区间期间内顺序地加到扫描电极上,扫描电极对应于液晶屏的行。在一帧内扫过所有的扫描电极。然后重复同样的操作。显示电极对应于液晶屏的列。显示电压对应于显示数据的值,它比没选择的扫描电平分别高些和低些,这显示电压加到显示电极上。还有,加到液晶材料上的电压极性在规定的区间上被反相,即交替地工作。这种电压平均法所达到的响应速度不能超过一极限值。

已经提出了选择多条扫描线的方法作为以超过上述极限响应速度来驱动液晶显示器的方法。在日本专利批准公告No.67628/1994中描述了这种方法。在这方法中,把对应于正交函数(例如,Walsh函数)的选择扫描电压加到一些行,即在同一时间加到几行。在一帧内扫过所有的扫描电极。然后重复同样的操作。与显示数据的值一致的、对应于所选线的正交函数的值的数目的数据电压被加到对应于液晶屏的列的数据电极上。

近年来,在多媒体应用中越来越要求显示器件能显示活动画面。其中通过现有技术的电压平均法来提高响应速度,由于有限的帧响应,引起对比度下降和闪烁。此外,某些画面图案产生的串扰造成了阴影效应。已经介绍了用一种后面要描述的同时驱动多扫描线的方法来减少对比度下降和闪烁。

已经提出了各种方法来减少由于有限的帧响应造成的阴影效应:

1)定性地提取所显示画面内容的周期性。根据所提取的周期的大小来修正扫描电压的波形或信号电压的波形。例如日本未经审查的专利公开No.89/1990公开了这方法。

2)探测流过信号线电极的电流。把对应于所探测的电流的电压反馈到扫描电极。例如日本未经审查的专利公开No.100639/1993公开了这方法。

3)用电容或电阻从信号电压本身取出一个电压。用运算放大器放大这电压,并把它加到扫描电压上。例如日本未经审查的专利公开No.12030/1994公开了这方法。

在原理上,同时驱动多扫描线的方法能减少由于有限帧响应造成的对比度下降,但当显示某些画面时,阴影效应,或差的画面均匀性比起电压平均法更为明显。纵向和横向都观察到这种不均匀性。

在这些图象不均匀性中,在完全黑的背景下所画的垂直规则(ruled)线的顶部和底部处所产生的纵向不均匀性特别明显,并且成为问题。这些纵向的阴影效应是由于各行之间加到液晶材料的电压的有效值改变这样的事实造成的。特别是,当数据电压改变时,就会在扫描电压上产生类似尖峰信号的畸变或串扰,在各行之间串扰的效应是不同的,这就造成了上述有效值的变化。例如,打算显示图16所示的黑色垂直规则线(OFF区)时,夹在如图16C所示的数据和扫描电极之间的液晶材料能被看成是电阻R和电容C的等效电路,它们分别对应于每个电极的电阻和液晶材料的电容。电流在箭头所指的方向上流动,从而引起电压降。因此,当在背景上(ON区域)的数据电压全都在一个方向上改变时,如图16B所示,在规则线部分有效电压增加。相反,在背景上有效电压减小。就是说,非选择扫描电压受到畸变。相应地,在图16A所示的规则线上的A点比背景上的B点亮,虽然它们都处在ON的状态。所描述的现象远不是(far is)垂直阴影效应的主要原因,而是由加到扫描电极上的非选择电压的波形畸变引起的,而这畸变是由于行间加到液晶材料的电压的有效值不同这样的事实引起的。在显示水平规则线或OFF区域的地方,如图17A所示,液晶材料层的电容C取决于它的介电常数,如图17B所示。通常,液晶材料的激发区有较高的介电常数,而未激发区有较低的介电常数。这两类区域的有效时间常数不同。因此,加到扫描线上的、与背景上许多激发区相遇的选择扫描电压的波形受到畸变,如图17C所示。结果,遇到许多激发区的列的有效值比在遇到许多没激发区的行上有效值低。结果,图17A中的背景上的B点看起来比跨在规则区域的行上的A点暗一定的程度,此程度对应于有效值的降低,虽然两点都处在ON状态下。这现象是横向不均匀性或阴影效应的主要原因,而它是由这样的事实引起的,即加到扫描电极上的选择电压波形受到畸变,引起畸变的原因是,行间加到液晶材料上的电压的有效值不同。

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