用于调制多路复用象素显示器的方法技术

一种用于在显示器上显示多位数据字的方法，该显示器包括多个象素电极（６１２）、多个存储元件（７０２）、第一个电压提供端（６２２）、第二个电压提供端（６２４）、公共电极（６２６）及多个多路复用器（７０４），每个复用器选择性地将象素电极（６１２）中的一个相关象素电极与第一个电压提供端（６２２）及第二个电压提供端（６２４）之一相连接，作为对保存在存储元件（７０２）的一个相关存储元件中的数据位的值的响应，所述方法包括步骤：依次将所述多位数据字的每一位写入存储元件（７０２）中（步骤１００４和１００８）；当每位都保存在存储元件（７０２）中时，在第一个电压提供端（６２２）上给定第一个预确定电压，在第二个电压提供端（６２４）上给定第二个预确定电压，在公共电极（６２６）上给定第三个预确定电压，所用时间均依赖于所保存位的意义（步骤１００２）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Method for modulating multiplexed pixel display

A method for multi bit data word is displayed on the display, the display includes a plurality of pixel electrodes (612), a plurality of memory elements (702), the first voltage terminal (622), second (624), terminal voltage to provide a common electrode (626) and a multiplexer (704) each multiplexer selectively, the pixel electrode (612) of a pixel electrode and the first voltage end (622) and two (624) of the terminal voltage is connected, as in a storage element (702) the response value of a data storage element and the method comprises the steps of: in the multi bit data word every write memory element (702) (in steps 1004 and 1008); when Each stored in the storage element (702) is provided on the first end voltage (622) given on the first predetermined voltage, providing end at second voltage (624) given on the second predetermined voltage in the common electrode (626) given on the third predetermined voltage with time were depending on the significance of the preservation position (step 1002).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术总体涉及电子驱动电路，特别涉及一种通过多路复用预确定电压驱动显示器显示、以在液晶显示器中实现在象素电极的饱和电压和临界电压(threshold voltage)之间调制的新颖电路和方法。
技术介绍
说明附图说明图1表示典型的液晶显示器的单个象素单元100。象素单元100包括液晶层102，它包含在透明公共电极104和象素存储电极106之间，以及存储元件108。存储元件108包括附加的数据输入端110和112、数据输出端114以及控制端116。为响应在控制端116上的写入信号，存储元件108读取在一对位线(B+和B-)118和120上给定的附加数据信号，并将该信号锁存在输出端114和相连接的象素电极106上。液晶层102旋转通过它的偏振光，旋转的程度依赖于液晶层102上的均方根(RMS)电压。利用这种旋转偏振的能力来调制如下的发射光的强度。入射光束122由偏光器124偏振。其后，该偏振光束穿过液晶层102，并被象素电极106反射，然后再穿过液晶层102。在这两次穿过液晶层102的过程中，该偏振光束依据在象素存储电极106上给定的数据信号旋转一定度数。该光束于是穿过偏光器126，只有特定极性的部分光束才能穿过。因此，通过偏光器126的反射光束的强度，依赖于液晶层102产生的偏振光旋转角度的大小，该偏振光旋转角度的大小又依赖于象素存储电极106上给定的数据信号。存储元件108可以是模拟存储元件(如电容性的)或数字存储元件(如SRAM锁存器)。如果是数字存储元件，那么，驱动象素存储电极106的通常的方法是通过脉冲宽度调制(PWM)来实现的。在PWM中，不同的灰度级别用多个位的字(即二进制数)来表示。该多个位的字被转换成一个串脉冲，其平均时间的均方根(RMS)电压相应于达到期望灰度值所必需的电压。例如，在一个4位PWM方案中，帧(frame)时间(灰度值被写入每个象素的时间段)被分成15个时间间隔。在每个时间间隔中，给定在象素存储电极106上的信号(较高的电平如5V，或较低的电平如0V)。因此，依赖于在帧时间中给定的“高”脉冲的数量，这里有16(0-15)个可能不同的灰度值。给定为0个高脉冲相应于灰度值0(RMS 0V)，而给定为15个高脉冲相应于灰度值15(RMS 5V)。中间数目的高脉冲相应于中间的灰度级别。图2表示相应于4位灰度值(1010)的一个串脉冲，其中最高有效位在最左边的位上。在这个二进制加权的脉冲宽度调制例子中，将脉冲分组以相应于二进制灰度值的位。具体地说，第一组B3包括8个间隔(23)，且相应于值(1010)的最高有效位。相似地，组B2包括4个间隔(22)，相应于次高有效位，组B1包括2个间隔(21)，相应于再下一个最高有效位，组B0包括1个间隔(20)，相应于最低有效位。这种分组将要求的脉冲数量从15个减少到4个，每个对应于二进制灰度值的一个位，每个脉冲的宽度同它相关位的意义对应。因此，对于值(1010)，第一脉冲B3(8个间隔宽)是高电平，第二脉冲B2(4个间隔宽)是低电平，第三脉冲B1(2个间隔宽)是高电平，最后一个脉冲B0(1个间隔宽)是低电平。这一串脉冲产生的RMS电压值近似为满电压值(5V)的 (15间隔中的10个)倍，即大约为4.1V。灰度的分辨率可以通过将二进制灰度值增加更多位的方法来改进。例如，如果使用8位，将帧时间分成255个间隔，那么就能提供256个可能的灰度值。总之，对于(n)位，将该帧时间分成(2n-1)个间隔，产生(2n)个可能的灰度值。因为在液晶单元上施加直流电压DC会使得离子的迁移容易造成液晶单元的损坏，所以将上述PWM方案修改为图3所示的方案。帧时间被分成两半。在第一半时间内，在象素存储电极上给定PWM数据，而公共电极保持低电平。在另一半帧时间中，在象素存储电极上给定PWM数据的附加值，而公共电极保持为高电平。这样，如本领域普通技术人员所公知的那样，DC净分量是0V，不必改变通过该单元的RMS电压就能避免液晶单元的损坏。图4表示双折射液晶单元的电控响应曲线。纵轴402指示单元的满亮度(即最高反射值)的百分率，而横轴404指示通过液晶单元的RMS电压。如图所示，最低亮度(象素为黑)时的RMS电压为Vtt，对一些波长的光，RMS电压低于Vtt也没有使象素完全变黑，如图4所示。对其它一些波长的光，所有低于Vtt的RMS电压都使得象素变黑。在曲线的Vtt与Vsat之间的部分，亮度的百分率随RMS电压的增加而增加，直到满亮度时达到Vsat。但是，一旦RMS电压超过Vsat，亮度的百分率就会随RMS电压的增加而减小。图5表示一个8位(256个灰度值)的灰度系统中，RMS电压相对于灰度值的曲线。对应于每个灰度值(“Gray Value”)的RMS电压由下述公式给出，其中，Von是数字量“开”的值，典型的取Vdd；Vrms=(1/255)(GrayValue)(Von)2]]>灰度值(x)，相应于等于Vtt的RMS电压，再参考图4中0％的亮度(即不能精确达到0亮度的最低亮度)。这样，低于值(x)的灰度值是不能用的，因为对一些波长的光，它们导致比较亮的结果而不是象素为黑，而对其它一些波长，结果值是0％亮度，因此冗余的。相似地，值(y)相应于等于Vsat的RMS电压，再参考图4中100％的亮度。这样，高于值(y)的灰度值也是不可用的，因为它们导致象素比较黑而不是比较亮。这样就浪费了一些值，其结果是得不到真正8位的分辨率。为避免灰度分失真，所有的灰度值必须限制在液晶响应曲线(图4)的Vtt，和Vsat之间的有用部分。一种实现该目的的方法是给灰度码增加附加位(如使用9位的灰度系统)，然后，将8位的值映射为相应于该响应曲线有用部分的9位系统的值。但是，附加单个位后，将数据接口要求的带宽增加了100％，这是不希望的。所需要的是一种将所有可用灰度值限制在液晶响应曲线有用部分的系统和方法。除了要将灰度值限制在液晶响应曲线的有用部分之外，还很难实现消除直流偏压(debiasing)(即保持通过象素单元的电压为净直流D.C.)。例如，当给定象素电极上的数据时，在公共电极上给定的电压不能改变。为此，将改变在显示器上(转换高电平信号为低电平信号，反之亦然)给定的数据并会使所显示的图像失真。进一步，因为将数据写入显示器需要充分的时间，很难快速地在整个显示器上写入“开”状态或“关”状态。另外，为了反转(invert)显示器上的数据，必须将完备的数据写入显示器的每个象素中。所需的是能快速反转所保存数据，快速实现开和关的状态的切换，并提供灵活的写入时间的显示器。本专利技术的概述本专利技术说明了一种驱动新颖显示器的新颖方法。在显示器的一个示范性实施例中，每个象素单元包括一个多路复用器，该多路复用器为响应保存在象素单元中的数据位，选择性地将象素电极连接到两个全局(global)电压提供端之一上。这种结构与现有技术的显示器相比具有很多优点，所述现有技术的显示器直接在象素电极上给定所保存的数据位。例如，在本专利技术中，象素电极可由比用于驱动显示器逻辑电路的电压高或低的数字电压驱动，因此，提供了必须将特定位写入象素的时间段的灵活性。另外，通过在覆盖整个象素阵列的全局电压提供端上和公共电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在显示器上显示多位数据字的方法，包括多个象素电极、多个存储元件、第一个电压提供端、第二个电压提供端、公共电极，以及多个多路复用器，每个多路复用器选择性地将所述象素电极中的一个相关象素电极与所述第一个电压提供端及所述第二个电压提供端之一相连接，作为对保存在所述存储元件的一个相关存储元件中的数据位的值的响应，所述方法包括步骤： 在所述第一个电压提供端上给定第一个预确定电压，在所述第二个电压提供端上给定第二个预确定电压，在所述公共电极上给定第三个预确定电压； 依次地将所述多位数据字的每一位写入所述存储元件；并允许所述每位在所述存储元件中保留一段时间，该段时间的长度依赖于所述每位的意义。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1998-5-8 09/075,4721.一种用于在显示器上显示多位数据字的方法，包括多个象素电极、多个存储元件、第一个电压提供端、第二个电压提供端、公共电极，以及多个多路复用器，每个多路复用器选择性地将所述象素电极中的一个相关象素电极与所述第一个电压提供端及所述第二个电压提供端之一相连接，作为对保存在所述存储元件的一个相关存储元件中的数据位的值的响应，所述方法包括步骤在所述第一个电压提供端上给定第一个预确定电压，在所述第二个电压提供端上给定第二个预确定电压，在所述公共电极上给定第三个预确定电压；依次地将所述多位数据字的每一位写入所述存储元件；并允许所述每位在所述存储元件中保留一段时间，该段时间的长度依赖于所述每位的意义。2.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器是液晶显示器；所述第一个预确定电压相应于所述液晶显示器的饱和电压。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二个预确定电压相应于所述液晶显示器的临界电压。4.如权利要求1所述的方法，其中所述显示器是液晶显示器；所述第二个预确定电压相应于所述液晶显示器的临界电压。5.如权利要求1所述的方法，还包括步骤在所述公共电极上给定第四个预确定电压；将所述多位数据字的每一位的分量写入所述存储元件中；以及允许所述多位数据字的每一位的分量在所述存储元件中保留一段时间，该段时间的长度依赖于所述每位的意义。6.一种用于在显示器上显示多位数据字的方法，所述显示器包括多个象素电极、多个存储元件、第一个电压提供端、第二个电压提供端、公共电极，以及多个多路复用器，每个多路复用器选择性地将所述象素电极中的一个相关象素电极与所述第一个电压提供端及所述第二个电压提供端之一相连接，作为对保存在所述存储元件的一个相关存储元件中的数据位的值的响应，所述方法包括步骤依次地将所述多位数据字的每一位写入所述存储元件；并且，当所述每一位保存在所述存储元件中时，在所述第一个电压提供端上给定第一个预确定电压，在所述第二个电压提供端上给定第二个预确定电压，在所述公共电极给定第三个预确定电压，所用时间长度均依赖于所保存位的意义。7.如权利要求6所述的方法，还包括步骤所述每一位保存在所述存储元件中，在所述第一个电压提供端上给定第四个预确定电压，在所述第二个电压提供端上给定第五个预确定电压，在所述公共电极给定第六个预确定电压，所用时间长度均依赖于所保存位的意义。8.如权利要求7所述的方法，其中所述第六个预确定电压和所述第五个预确定电压之间的电压差与所述第三个预确定电压和所述第二个预确定电压之间的电压差在幅值上相等而极性相反。9.依据权利要求8所述的方法，其中所述第六个预确定电压和所述第四个预确定电压之间的电压差与所述第三个预确定电压和所述第一个预确定电压之间的电压差在幅值上相等而极性相反。10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一个预确定电压等于所述第五个预确定电压。11.如权利要求10所述的方法，其中所述第二个预确定电压等于所述第四个预确定电压。12.如权利要求9所述的方法，其中所述第三个预确定电压等于所述第六个预确定电压。13.如权利要求7所述的方法，还包括步骤在所述数据位被写入所述存储元件的期间，在所述显示器上给定一个关状态。14.如权利要求13所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定一个相同的电压。15.如权利要求14所述的方法，其中所述相同电压是指所述第一个、所述第二个、所述第三个、所述第四个、所述第五个和所述第六个预确定电压之一。16.如权利要求13所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在将一个所述数据位写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第一个相同的电压；以及在将另一个所述数据位写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第二个相同的电压。17.如权利要求16所述的方法，其中所述第一个相同的电压是所述第一个、所述第二个、所述第三个、所述第四个、所述第五个和所述第六个预确定电压之一；以及所述第二个相同的电压是所述第一个、所述第二个、所述第三个、所述第四个、所述第五个和所述第六个预确定电压中的另一个。18.如权利要求6所述的方法，还包括步骤在将所述数据位写入所述存储元件的期间，在所述显示器上给定一个关状态。19.如权利要求18所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定一个相同电压。20.如权利要求19所述的方法，其中所述相同的电压是所述第一个、所述第二个和所述第三个预确定电压之一。21.如权利要求18所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在将一个所述数据位写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第一个相同的电压；以及在将另一个所述数据位写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第二个相同的电压。22.如权利要求21所述的方法，其中所述第一个相同的电压是所述第一个、所述第二个和所述第三个预确定电压之一；所述第二个相同的电压是所述第一个、所述第二个和所述第三个预确定电压中的另一个。23.如权利要求6所述的方法，还包括步骤依次地将所述多位数据字的每一位的分量写入所述存储元件中；当所述每一位的分量保存在所述存储元件中时，在所述第一个电压提供端上给定第四个预确定电压，在所述第二个电压提供端上给定第五个预确定电压，在所述公共电极上给定第六个预确定电压，所用时间长度均依赖于所保存位的意义。24.如权利要求23所述的方法，其中所述第六个预确定电压和所述第四个预确定电压之间的电压差与所述第三个预确定电压和所述第二个预确定电压之间的电压差在幅值上相等而极性相反。25.如权利要求24所述的方法，其中所述第六个预确定电压和所述第五个预确定电压之间的电压差与所述第三个预确定电压和所述第一个预确定电压之间的电压差在幅值上相等而极性相反。26.如权利要求25所述的方法，其中所述第一个预确定电压等于所述第四个预确定电压。27.如权利要求26所述的方法，其中所述第二个预确定电压等于所述第五个预确定电压。28.如权利要求25所述的方法，其中所述第三个预确定电压等于所述第六个预确定电压。29.如权利要求23所述的方法，还包括步骤在将所述数据位的分量写入所述存储元件的期间，在所述显示器上给定一个关状态。30.如权利要求29所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定一个相同电压。31.如权利要求30所述的方法，其中所述相同电压是所述第一个、所述第二个、所述第三个、所述第四个、所述第五个和所述第六个预确定电压之一。32.如权利要求29所述的方法，其中在所述显示器上给定一个关状态的所述步骤包括在将一个所述数据位的分量写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第一个相同的电压；以及在将另一个所述数据位的分量写入所述存储元件的期间，在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极上给定第二个相同的电压。33.如权利要求32所述的方法，其中所述第一个相同电压是所述第一个、所述第二个、所述第三个、所述第四个、所述第五个和所述第六个预确定电压之一；以及所述第二个相同的电压是所述第一个、所述第二个、...

【专利技术属性】
技术研发人员：W斯潘塞沃利第三，埃德温L赫德森，周永康，
申请(专利权)人：奥罗拉系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]