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(wú)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(lái)，在無(wú)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(kāi)在日本專利公開(kāi)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(guò)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(lái)說(shuō)，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(shuō)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(lái)說(shuō)，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(lái)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(shuō)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(guò)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(kāi)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(xiě)功能的行存儲(chǔ)器。而且由于驅(qū)動(dòng)行存儲(chǔ)器需要寫(xiě)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(wú)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(wú)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(wèn)題，就又帶來(lái)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(wèn)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(lái)說(shuō)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(lái)控制液晶顯示過(guò)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(lái)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(wú)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(kāi)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(kāi)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(shuō)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(wú)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(guò)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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(wú)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(kāi)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(guò)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(wú)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(shuō)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(wú)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)明其基本原理。
圖3表示了無(wú)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(guò)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(shū)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(shū)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(shuō)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(shuō)，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(shuō)明。在下述第一實(shí)施例的液晶顯示單元中，權(quán)利要求書(shū)所述的m和p都以4為例說(shuō)明。m＝4且P＝1的另一種舉例將在第二實(shí)施例中說(shuō)明。
首先概要說(shuō)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(shuō)明過(guò)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(guò)一一舉例而得到詳細(xì)的說(shuō)明。參考圖6到13來(lái)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(shū)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(lái)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(jiàn)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(jiàn)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(shū)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(lái)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(jiàn)圖6)的一個(gè)實(shí)例將參考圖12做出說(shuō)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(shuō)，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(wú)關(guān)。
掃描電極驅(qū)動(dòng)電路108也被掃描過(guò)，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(lái))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(lái))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(shuō)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(shū)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(jiàn)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(mén)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(mén)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(shū)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(jiàn)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(kāi)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(lái)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(lái)確定，以產(chǎn)生上述各電壓值。
在本實(shí)施例中，選擇脈沖(見(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(wèn)題，可以用無(wú)不平衡的掃描函數(shù)數(shù)據(jù)178。無(wú)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(wèn)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(guò)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(jiàn)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(guò)。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(shuō)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(wú)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(shū)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(guò)一一舉例詳細(xì)地描述上述各部分。
參考圖32至40來(lái)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(lái)。
解碼器263(見(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(wú)關(guān)。
圖31的掃描電極驅(qū)動(dòng)電路208已描述過(guò)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(jiàn)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(lái))。
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(jiàn)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(jiàn)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(shuō)明部分。
當(dāng)圖35所示掃描函數(shù)數(shù)據(jù)被用來(lái)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(wèn)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(guò)接收四行顯示數(shù)據(jù)來(lái)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(méi)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(méi)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(méi)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(lái)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(jiàn)＂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(kāi)＂和＂關(guān)＂的半色調(diào)，在其中兩幀中的一幀顯示＂開(kāi)＂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(kāi)＂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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(wú)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(lái)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(wèn)題。解決這一問(wèn)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(kāi)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(kāi)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(wú)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(wú)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(guò)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(lái)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(kāi)＂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(wú)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(kāi)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(jiàn)利男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所