显示装置和用于驱动具有降低功耗的显示装置的方法制造方法及图纸

技术编号:3028007 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种显示装置,包括在具有行电极(7)的第一衬底和具有列电极(6)的第二衬底之间的液晶材料,其中行和列电极的重叠部分定义了像素(8),还包括用于依照所要显示的图像来驱动所述列电极(6)的驱动装置(5),和用于驱动所述行电极(7)的驱动装置(4),其中在行选时间期间行电极(7)选择至少一个行并且列电压(G↓[j](t))被提供到所述列电极(6),其中列电压波形取决于要由在确定列中的驱动像素所显示的灰度级并且取决于为所选择的行所使用的选择信号(F↓[i]),其中在所述行选时间期间列电压(G↓[j](t))可在至少两个不同的列电压电平之间切换。为了提供具有低功耗的显示装置并且尤其为了使列驱动信号的转变数目最小化,如果在当前行选时间结束时的列电压与在随后行选时间结束时的列电压相同,那么把随后行选时间的列电压波形镜像到镜像轴上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及无源矩阵显示器,尤其涉及用于一种显示装置和驱动显示装置的方法,其中所述显示装置包括在具有行电极的第一衬底和具有列电极的第二衬底之间的液晶材料,其中行和列电极的重叠部分定义了像素,还包括用于依照所要显示的图像来驱动所述列电极的驱动装置和用于驱动所述行电极的驱动装置。在未来几年,显示技术在信息和通信技术中将扮演日益重要的角色。作为在人类和数字世界之间的接口,显示装置对于接受现代信息系统至关重要。值得注意地是在不利用显示器的情况下,无法实现诸如笔记本、电话、数字照相机和个人数字助理之类的便携式设备。无源矩阵LCD技术是非常通用的显示技术;例如其通常用于PDA和移动电话中。无源矩阵显示器通常是基于(S)TN(Super TwistedNematic超扭转向列)效应的。无源矩阵LCD由多个衬底组成。采用行和列的矩阵形式来再分显示。行电极和列电极被布置在各自衬底上来形成网格。在所述衬底之间提供了具有液晶的层。这些电极的交点形成像素。向这些电极提供电压,所述电压在适当的方向上定向所驱动像素的液晶分子,以便所驱动的像素以不同的亮度出现。由于显示器的尺寸变得更大,所以用于移动式应用的无源矩阵LCD功耗一直在显著增加。因为这种无源矩阵显示器常常用于便携式设备,所以实现低功耗尤为重要。通常由行选时间的行选电压来选择或激活无源矩阵显示装置的行电极,而经由列电极来提供所要显示的图像数据。存在用于驱动显示装置的不同模式。最通用的驱动模式是所谓的Alt&Pleshko驱动模式。这里将独立地选择每个行。当选择各自行时,向列电极提供所要求的列电压。这样在所选择行中的每个像素将示出其各自的灰度级。在已经选择行之后,将选择下一行直到选择了所有显示行。借此,所谓的帧被定义为刚好一次选择所有显示行所花费的时间——在Alt&Pleshko驱动情况下。另一新近的驱动方案是所谓的多行寻址方案(multiple rowaddressing scheme MRA)。这里同时驱动p个行的组并且把所编码的图像信息应用于列。此MRA技术能够结合低功耗来实现很好的光学性能。依照所述MRA技术,同时驱动多个p行。然后把正交函数集应用于p个同时驱动的行。使用计算规则根据所述正交函数集来计算用于驱动相应列的列电压的函数。通过使用此计算规则来驱动所述列,从多个部分列电压值中选择电压,所选择的电压被应用于相应的列,以便取决于从存储器所提供的图像数据来把相应的像素切换到某一状态。为了显示灰度级,可以使用称作脉宽调制(Pulse WidthModulation PWM)的方法。与Alt&Pleshko驱动或MRA驱动结合的此方法是基于把一个行选时间拆分为几个行子选时隙的。通过在确定的行选时间内改变在随后的行子选时隙之间的列电压电平,可以把相应像素驱动到一个灰度级。当把一单个行选时间拆分为npwm个子选时隙时,可以产生npwm+1个不同的灰度级。此灰度级方法的特征在于,对于每个行子选时隙必须计算所要驱动的列电压。这要求最初结合MRA驱动的集中数据处理。此外,列电压可以利用每个新的行子选时隙来改变其电平至多一次,借此把许多转变引入到列电压波形中。集中的数据处理以及大量的转变对驱动器的整体功耗都有负面影响。因此本专利技术的目的是提供一种显示装置、一种用于驱动这种显示装置的电路设备和用于驱动具有低功耗的显示装置的方法。特别地是,其目的在于使列驱动信号的转变数目最小化。此目的由独立权利要求的主题来解决。为此提供了依照本专利技术的显示装置,包括在具有行电极的第一衬底和具有列电极的第二衬底之间的液晶材料,用于依照所要显示的图像来驱动所述列电极的驱动装置,和用于驱动所述行电极的驱动装置,其中在行选时间期间选择至少一个行,并且列电压(Gj(t))被提供到列电极,其中列电压波形取决于要由在确定列中的驱动像素所显示的灰度级并且取决于向所选择行提供的所使用的选择信号(Fi),其中在所述行选时间期间列电压(Gj(t))可在至少两个不同的列电压电平之间切换,并且取决于在当前行选时间结束时的列电压和在随后行选时间结束时的列电压来把随后行选时间的列电压波形镜像到镜像轴上。在本专利技术的优选实施例中,如果在当前行选时间结束时的列电压与在随后行选时间结束时的列电压相同,那么执行镜像。在所专利技术的显示装置的优选实施例中,通过每隔一个行选时间镜像列电压波形来执行所述镜像。也可以使用在行选时间之间的不同间隔。这种固定镜像非常易于实现。在所专利技术的显示装置的候选优选实施例中,自适应地执行镜像。在该实施例中,因为只有在可以节省转变时才执行镜像,所以不可以说将镜像哪个行选时间。这要求计算是否可以节省转变。通过对于后继行选时间来计算随后的列电压电平,或者特别通过在当前行选时间期间已经计算后继行选时间的最后行子时隙的列电压电平,那么存在这样的可能性,即只要有利的时候通过镜像随后行选时间的列波形——所谓的自适应镜像,来减少转变数目。在列电压波形中所减少的转变数目对驱动器的功耗具有正面影响。此自适应列镜像可以应用于包括Alt&Pleshko和MRA的各种驱动方案,只要把这些驱动方案与脉宽调制结合。自适应列电压镜像的最重要的优点在于以此可以节省多达50%的列转变,而决不会增加转变的数目。由于转变的数目对功耗具有直接影响——转变越少功耗就越低——所以所给出的显示装置可以相当大地降低驱动器的功耗。在进一步的候选实施例中,如果Vcol(t=nTr-dt)=Vcol(t=(n+1)Tr-dt)对于n个随后的行选时间(n=1,2,3)来说成立,那么激活镜像,其中Tr表示行选时间并且dt表示一个增量时间步长。在进一步的候选实施例中,在一个窗口内执行镜像,而所要镜像的窗口大小必须为至少三个行子选时隙。借此,可以依照非常有效的方式来执行镜像以便产生具有明显更低转变数目的列电压信号。仅当第三行子隙的电压电平与第一行子隙中的电压电平相同时,才在一个窗口(例如包括三个子选择行隙的窗口)内执行镜像,如果这样的话——第二和第三行子隙将被交换——进而被镜像到在第二和第三行子隙之间的镜像轴上。在进一步的优选实施例中,镜像轴的位置取决于在所述窗口中所包括的行子选时隙的数目。在当前行子选时隙期间计算跨过下一行子选时隙的列电压电平具有更进一步的优点。在特定的优选实施例中,如果对于m=1,2,3,.,M除了m=M-1,Vcol(t=m Trs-dt)=Vcol(t=(m+2)Trs-dt),那么激活镜像,其中M=Tr/Trs是每个行选时隙的行子选时隙的数目,Trs是行子选时间而dt是一个增量时间步长,其中在m到达M之后将被重置为1。由如权利要求9所述的用于驱动显示装置的电路设备来进一步解决本专利技术的目的。由如权利要求10所述的用于驱动显示装置的方法来进一步解决本专利技术的目的。为了更完整地描述本专利技术及其进一步的目的和优点,现在结合附图来参考下列描述,其中附图说明图1示出了依照本专利技术部分显示装置的电子等效电路图;图2示出了在对于p=4并且PWM具有npwm=4的一个行选时间期间可能的列电压电平;图3示出了当使用来自表1的灰度级表把A1t&Pleshko驱动与具有npwm=4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置,包括在具有行电极(7)的第一衬底和具有列电极(6)的第二衬底之间的液晶材料,用于依照所要显示的图像来驱动所述列电极(6)的驱动装置(5),和用于驱动所述行电极(7)的驱动装置(4),其中在行选时间期间选择至少一个行,并且向所述列电极(6)提供列电压(G↓[j](t)),其中列电压波形取决于要由在特定一列中的驱动像素所显示的灰度级并且取决于向所选择行提供的所使用的选择信号(F↓[i]),其中在所述行选时间期间列电压(G↓[j](t))可在至少两个不同的列电压电平之间切换,并且取决于在当前行选时间结束时的列电压和在随后行选时间结束时的列电压来把随后行选时间的列电压波形镜像到镜像轴上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M里恩哈德
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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