液晶显示器驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种可使液晶显示器（ＬＣＤ）具有极快的写入速度和可控制的记忆能力的驱动方法。驱动时ＬＣＤ的一个电极加一个窄脉冲，同时ＬＣＤ的另一电极加极性相反的电压或零电压，使液晶分子向ＯＮ态运动。在经过很短的时间后，ＬＣＤ二个电极中的一个转入高阻态或悬空，这时，液晶分子能继续向ＯＮ态方向运动，然后达到并记忆保持其ＯＮ态，一直到此高阻态电极转入一定的电压或接地时为止。其记忆时间由此高阻态时间长短决定。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Liquid crystal display driving method

The invention relates to a method for driving a liquid crystal display (LCD) with a fast write speed and a controllable memory capability. One electrode of the LCD is driven by a narrow pulse, and the other electrode of the LCD is connected with the opposite polarity voltage or zero voltage, so that the liquid crystal molecules move toward the ON state. After a short time, LCD of the two electrodes into a high impedance state or suspended, then, liquid crystal molecules can continue to exercise ON state direction, then achieve and maintain its memory ON state, has been to the high resistance state of electrode to a certain voltage or ground. The memory time is determined by the length of the high resistance state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于液晶显示领域，特别是属于一种可使普通液晶显示器(LCD)具有极快写入速度和可控制的记忆能力的LCD的驱动方法。LCD有很多种类，有利用LC的电流效应的动态散射(DS)型LCD，有利用LC电场效应的TN、GH、ECD、STN、PC及FLC，还有利用LC的热效应的LCD等。LCD有上下二个电极，分别称为列和行电极，或称A、B电极。此二电极之间为一LC层，当此二电极加上一定的电压，电极间形成一定的电场时，LC分子即因电场的作用而运动，从而改变LC层的光学性质;或改变它的透射散射特性，或改变透过光的偏振方向，即旋光性，从而达到显示信息的目的。例如TN型LCD是改变LCD的旋光性;GH为二色性;ECB和SBE/STN为光干涉;PC、DC和热效应为改变光散射;FL则有双折射、二色性和光散射等，并有记忆和非记忆二种。通常的这些液晶显示器，反应速度都十分慢。例如TN效应的上升(ON)时间(tr)约20～80ms，下降(OFF)时间(tf)约60～150ms。GH效应tr约70～150ms，t1约90～200ms。ECB效应的tr约10～30ms，tf约30～100ms。PC效应tr约10～40ms。tf约60～200ms。DS效应tf约10～50ms，tf约30～50ms。所有目前实用的LCD的反应时间(tr+tf)都在几十ms以上，且没有记忆能力。FLCD虽有很快的反应速度(tr为几十到几百μs)和记忆能力。但结构稳定性差，工艺难度高。这些反应速度很慢的LCD仅适用于显示信息量很少的数字或少量字母的显示器。若要用于有视频速度的电视或计算机显示器，就太慢了。为此目前常用TFT阵列来写入和保持信号并驱动LCD，即每一个LCD象点至少有一个TFT和一个信号保持电容(或以LCD象点本身作电容)，TFT用来对信号采样，电容用来保持信号。一个NTSC或PAL电视或VGA显示器，就要有仅一百万个TFT，使得LCD的制造十分复杂，成品率很低，且难于制成对角线20英寸以上的大屏幕显示器。本专利技术克服了上述缺点，用一种特殊的驱动方法。使普通的LCD具有极快的写入速度，其写入脉冲的宽度可小于10μs。不仅可以直接用于NTSC或PAL电视和VGA显示器，同时它有很好的记忆能力，这种记忆可以是数字量的，也可以是模拟量的。它们的记忆都可以自由控制，而不需要TFT，从而大大简化了LCD的制造工艺，降低成本。且因不需要TFT，从而大大简化了LCD的光透过率，提高了LCD图像的亮度或节省电源。更可以容易地制成40英寸～100英寸或更大屏幕的显示器和壁挂电视等。本专利技术的技术方案简要说明如下本专利技术用一种特殊的驱动方法使普通的LCD具有极高的写入速度和具有可以控制的模拟或数字记忆能力或双稳态能力。LCD有二个电极，我们称为A、B电极。我们在其中一个电极例如A电极上加上一个很窄的正或负的写入脉冲，与此同时，在它的另一电极(B电极)上加上一个负或正的电压或零电压，这时液晶分子在此二电压形成的电场作用下向ON态运动。在经过很短的时间以后，例如几μs到几十μs，此B电极转入悬空或高阻态。这时液晶分子能按原运动方向继续运动，并达到一定ON状态，然后记忆和保持此ON状态，直到B电极的高阻态或悬空态结束，即B电极又转入正或负电压或接地为止。即此LCD具有记忆能力。使B电极转入高阻态或悬空的脉冲称为记忆脉冲。在短阵式LCD中，上述B电极用于行扫描，A电极用于调制亮度和颜色。调制的方法有写入脉冲宽度调制、脉冲幅度调制、记忆脉冲和写入脉冲间的间隙调制以及记忆脉冲宽度按二进制权重调制等多种方法。按照本专利技术的LCD驱动方法的最佳实施例a、一个PDLCD;b、PDLCD有二个透明电极，各为一组相互平行的电极，二组电极互相正交，构成显示矩阵;c、此二电极分别在二个透明基板上，此基板为玻璃或硬塑料或软塑料;d、二电极间为PDLCD;e、二电极之一，例如水平方向的B电极作行扫描，垂直方向的A电极为列电极用于写入数据;f、所有没有被选中的行电极全部处于高阻态或悬空态;g、被选中的行电极首先加上一个负或正的电压或接地，与此同时，各列电极送入与图像的亮度和颜色相对应的正的或负的写入脉冲。这时PDLCD层中液晶小滴内的液晶分子、原来处于混乱排列的散射状态，在此二电极电压所形成的电场作用下开始向平行电场方向即ON态方向运动;h、在经过很短的时间，例如几μs以后，行电极转入高阻态或悬空态，这时液晶分子将继续按原来的运动方向向ON态运动，最后达到平行电场方向排列的透明状态，即ON状态(对于负LCD，则为OFF状态);i、此ON状态将一直被保持，直到B电极重新转入正或负电压或接地的状态，这时液晶分子将逐渐回复到原来的散射状态，即OFF状态;j、亮度的脉冲宽度调制法写入脉冲的幅度一定，若宽度不同，则最后达到的ON状态的透光率大小不同，即透过的光的强度不同，图像亮度不同;h、亮度的脉冲幅度调制方法写入脉冲的宽度不变，而改变其幅度，则最后达到的ON状态的透光率大小也不同;l、亮度的写入脉冲和记忆脉冲间的间隙宽度调制法写入脉冲为一宽度和幅度都给定的窄脉冲。若记忆脉冲在写入脉冲结束前开始，则LCD可达到最高的透光状态。若记忆脉冲在写入脉冲结束后开始，则最后由记忆脉冲记忆保持的ON状态的透光率大小，决定于写入脉冲的后沿和记忆脉冲的前沿之间的宽度，宽度越小，ON态的透光率越大。因此改变此间隙宽度即可调制亮度;m、写入脉冲为一宽度和幅度一定的脉冲，写入脉冲和记忆脉冲间的间隙一定。记忆脉冲按二进制或其它进制的权重变化，分n级，写入脉冲按信号大小取相应的“0”或“1”，从而得到2n级灰度;o、写入脉冲和行电极上的电压的极性交替变化，即这一场为正，下一场为负，以使LCD上的直流分量为零。 附图说明如下图1为普通的LCD的示意图; 图2为简单矩阵LCD的驱动方法示意图; 图3为TFT有源矩阵LCD的驱动方法示意图; 图4为本专利技术的驱动方法示意图; 图5为本专利技术的驱动方法的记忆能力示意图; 图6为本专利技术的驱动方法具有模拟记忆能力和用写入脉冲幅度调制亮度的示意图; 图7为本专利技术的脉冲宽度调制亮度的示意图; 图8为写入脉冲和记忆脉冲间的间隙调制亮度的示意图; 图9为本专利技术的驱动方法具有极高的写入速度的原理示意图。对本专利技术的详细说明图1为通常的LCD示意图(图中没有画出电极上的趋向膜和大多数LCD都需要的偏振片，以及液晶层的spacer等)。其中101和102为前后二个透明基板，103和104为基板上的透明电极。对一个简单的矩阵显示器，103和104分别为一组相互平行的导电条，其中一组为B电极用于行扫描，另一组为A电极用于送入数据调制亮度。105为液晶层，106为密封墙。图2为简单矩阵LCD的驱动方法示意图。201为加到行扫描电极上的扫描电压，其中T为场周期，t为时间座标，L为LCD的透光率座标。V0和-V0分别为单数和双数场扫描电压的幅度。202和203为加在列电极上的数据，其中202为ON电压波形，203为OFF电压波形，204和205分别为ON象点(204)和OFF象点(205)上的合成电压波形。图3为TFT有源矩阵LCD的驱动方法示意图。图中xn……为行扫描电极。yn……为数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＣＤ的驱动方法，一个ＬＣＤ、ＬＣＤ有上下二个电极，称Ａ、Ｂ电极，二个电极之间ＬＣ层，其特征在于Ａ电极被加上一个写入脉冲，与此同时，ＬＣＤ的Ｂ电极加上一个正或负的电压，或接地电位，这时液晶分子在Ａ、Ｂ电极上的电压形成的电场作用下，向ＬＣＤ的ＯＮ态运动。在经过一个适当的时间之后，在写入脉冲结束之前或之后不久，Ｂ电极转入高阻态或悬空，即它的驱动器的输出端转入高阻态。或其输出端与Ｂ极断路。这时液晶分子继续向ＯＮ态运动，随后达到ＯＮ态（对负ＬＣＤ，则为ＯＦＦ态），此ＯＮ态能一直被记忆保持，直到Ｂ电极从高阻态或悬空态又返回零电位，或其它正或负电位，ＬＣＤ又返回ＯＦＦ态。使Ｂ电极转入高阻态或悬空态的脉冲称为记忆脉冲；。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种LCD的驱动方法，一个LCD、LCD有上下二个电极，称A、B电极，二个电极之间LC层，其特征在于A电极被加上一个写入脉冲，与此同时，LCD的B电极加上一个正或负的电压，或接地电位，这时液晶分子在A、B电极上的电压形成的电场作用下，向LCD的ON态运动。在经过一个适当的时间之后，在写入脉冲结束之前或之后不久，B电极转入高阻态或悬空，即它的驱动器的输出端转入高阻态。或其输出端与B极断路。这时液晶分子继续向ON态运动，随后达到ON态(对负LCD，则为OFF态)，此ON态能一直被记忆保持，直到B电极从高阻态或悬空态又返回零电位，或其它正或负电位，LCD又返回OFF态。使B电极转入高阻态或悬空态的脉冲称为记忆脉冲；2.一种如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于所说的LCD有一个以上的象点，是笔段型或一维或二维短阵型或其它图型的LCD;3.一种如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于所说的写入脉冲为一正负交替的脉冲，即一场正，下一场为负，交替进行;4.一种如权利要求1所说的驱动方法，其特征在于所说的B电极在没有选中时，都处于高阻态或悬空态。这时A电极上的任何写入脉冲对这些没有被选中的B电极相对应的LCD没有影响，从而保证得到高的显示图像反差;5.一种如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于所说的写入脉冲为一宽度固定不变、幅度大小按图像信号大小变化的脉冲。当幅度足够大时，LCD可达到并记忆最高透光率的ON态。随着写入脉冲的幅度减小，LCD所述达到和记忆的ON状态的光透过率逐渐减小，用不同幅度的写入脉冲，可得到和记忆不同的光透过率，即可得到模拟量的记忆，即可用于亮度调制;6.一种如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于所说的写入脉冲为一幅度一定，宽度大小按图像信号大小变化的脉冲。当宽度足够大时，LCD可达到并记忆最高透光率的ON态。随着写入脉冲宽度的减小，LCD所达到和记忆的ON态的透光率逐渐减小。用不同宽度的写入脉冲可得到和记忆不同的透光率状态，即可得到模拟量的记忆，即可用于亮度调制;7.一种如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于所说的写入脉冲为一固定幅度和宽度的脉冲，此写入脉冲的后沿和使B电极转入高阻态或悬空态的记忆脉冲的前沿之间的时间间隔可变。当此间隔等于或小于零(即写入脉冲与记忆脉冲重叠)时，LCD...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛晓勤，
申请(专利权)人：葛晓勤，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]