一种带有冗余项和脉冲宽度调制的多行选址算法和实现电路制造技术

本发明专利技术是一种带有冗余项和脉冲宽度调制的多行选址算法和实现电路，适用于液晶显示驱动电路。所述算法为在行调制矩阵中增加冗余行，在显示数据矩阵中增加冗余数据，以此来减小列驱动电平数的多行选址驱动算法。同时本发明专利技术包括实现上述算法的电路，该电路包括：列调制运算器，脉冲宽度调制器，行驱动波形产生器和逻辑选择单元。本发明专利技术在液晶显示驱动芯片中实现了低功耗和高集成度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多行选址的算法和电路实现。本专利技术中包含的算法具体涉及多 行选址算法中的行调制矩阵和显示数据矩阵之间的运算算法以及其电路实现 技术。本专利技术适用于液晶显示器的驱动电路。
技术介绍
液晶显示屏主要是由若干个均勾分布的显示像素组成。把水平一组显示像 素的电极连在一起引出，称为行电极。把纵向一组显示像素的电极连在一起引 出，称为列电极。通过选择该像素的行电极电压和列电极电压就可以实现显示 屏上某像素的显示。称选择行电极电压和列电极电压的方法为驱动方法。 传统的驱动方法釆取逐一选中各行的方式。当从第一行到最后一行依次被选通后，完成一副图像的显示。Norimitsu Sako等人在US 2004/0189581 Al中公 开了多行选址的驱动方法。该驱动方法与传统的驱动方法不同，釆取每次选中 多行的方式。图l表示了多行选址的矩阵运算与波形的对应关系。在多行选址 中，驱动波形是由NxN的(N为行电极数)正交矩阵决定的。在此矩阵中，行代表每个行电极，列代表各个等宽的时间间隔，称这个矩阵为行驱动矩阵。 如图1以一个8x8的矩阵显示为例。正交矩阵101为行驱动矩阵，其中"+ l" 代表正选通脉冲(+Vr)， "-l"代表负选通脉冲(-Vr), "0"代表不选通。 每两行为一组，从第1行到第8行依次划分为第1组到第4组。该矩阵的含义 为在第一个时间间隔，对第一组的两个行电极同时施加正选通脉冲或者负选通脉冲，其它组处于非选通状态；以此类推，依次对每组的行电极进行选通，脉冲104即为施加到行电极的脉冲。从第一组到最后一组依次被选通后，就完成了一次扫描。完成一副图像的显示需要扫描两次。每次扫描每组选通的脉冲都是相同的。这些脉冲是由一个2x2的正交矩阵决定的。其中行代表每组的两个行电极，列代表扫描同一组的等宽时间间隔。称这个正交矩阵为行调制矩阵。正交矩阵107为行调制矩阵。如果同时选中S(S小于显示屏的行数)行， 则行调制矩阵为S x S的正交矩阵。显示数据矩阵同样为 一个8 x 8的矩阵，对 应于显示平面上的每个点。显示像素102为显示数据矩阵其中的某一列，其中 "-l"代表亮点，"+ l"代表暗点。由行矩阵和数据矩阵相乘，得到列驱动 矩阵，矩阵103即为列驱动矩阵。列驱动矩阵中的+2, -2分别代表施加到列 电极的正脉冲(+Vs)和负脉冲(-Vs)，脉冲106为施加到列电极的脉冲。 多行选址使用的是正交矩阵的数据变换，因而施加到列电极上的波形实际上就 对应与显示数据本身。传统的驱动方法，显示像素难以把光学状态保持到下一个选通脉冲到来， 导致对比度的下降。多行选址驱动方法通过同时选中多个行电极，在选通脉冲 宽度保持一定的情况下，缩短了选通脉冲的时间间隔。此外，由于行电极的选 通次数增加，可以降低行选通脉冲的电压，降低液晶显示的功耗。 然而现有的多行选址方法在实现上存在一个很大的不足。如果同时选中S行(S 小于行电极数)，则列电极需要S+1种不同的脉冲。以同时选中4行和同时选 中7行为例，同时选中4行列矩阵需要5种不同脉冲，而同时选中7行列矩阵 需要8个电平。这样给电路设计带来很大困难。
技术实现思路
本专利技术旨在为液晶显示驱动提供减少列电平数的多行选址驱动算法和实 现该算法的电路。据这种算法在液晶显示驱动电路中实现高集成度和低功耗。为了实现所述目的，本专利技术釆用的驱动算法是增加冗余行和冗余数据的多行 选址算法。对于同时选中S-1(S小于显示屏的列数，且S为偶数)行的多行选 址算法，釆用S阶的正交矩阵作为行调制矩阵。该矩阵的特征在于每行都有一 个项与其它项的符号相反。以4x4的正交矩阵为例。如图2a-b，每行由3 个+ 1和1个-1或者3个-1和一个+ 1组成。上述N阶调制矩阵的前N-l 行所代表的脉冲送到显示像素作为实际的驱动脉冲，而最后一行只供运算而其 代表的脉冲不作为行驱动脉冲，称最后一行为冗余行。对于同时选中的N-l 个数据列，增加一个冗余数据，其值为这N-1个数据的异或值。例如每次同时 选中的数据为山，d2, d3...dn —2， 则冗余数据Od2Od3…OcU0(U。用本专利技术的算法，在实现的时候列电极只需要(S+1) / 2种脉冲。据本专利技术的另一方面，提供了实现上述算法并且带有脉冲宽度调制的电 路。该电路包括列调制运算器，脉冲宽度调制器，行驱动波形产生器和逻辑选 择单元。列调制运算器把灰度数据进行多行选址调制送到脉冲宽度调制器，脉 冲宽度调制器把数据转换为波形送到显示像素的列电极。行驱动波形发生器根 据行调制矩阵产生行驱动脉冲，并且把它们送到显示像素的行电极，另外一方 面把行调制矩阵的数据送到逻辑选择单元。逻辑选择单元根据行调制矩阵的数 据来选择灰度数据的正或者非。附图说明5200810142363.3 图l传统的多行选址的矩阵运算与波形对应关系图图2 162行液晶显示屏示意图以及多行选址的组划分图3a-3d四个本专利技术使用的行调制矩阵图4a本专利技术的列驱动矩阵运算方程图4b枚举列驱动矩阵运算方程计算出来的电平图5传统的多行选址列驱动矩阵运算方程图6带冗余项的多行选址驱动波形图7灰度数据与脉冲的对应关系图图8列驱动矩阵运算方程及等价矩阵图9行调制矩阵与列驱动矩阵的对应关系图10带冗余项的多行选址驱动算法电路实现图图lla两位灰度数据的列驱动矩阵运算方程图lib四级灰度数据的驱动波形具体实施例方式现在将参照附图详细介绍本专利技术的实施例。然而本专利技术不限于此所示的实 施列。此处的实施例主要用来提供对于本专利技术的适用范围与精神的容易并且完 整的理解。如图2所示为162行液晶显示屏示意图以及多行选址的组划分。将162 行划分为54个小组，每个小组包含3行，用实线表示。在此基础上，每组增 加一行冗余行，用虛线表示。具体实现分为以下两个部分1、带冗余行和冗余数据的多行选址调制算法如图3a-d列举了本专利技术使用四阶正交调制矩阵。其特征在于每行均由3个+l和l个-l或者3个-l和一个+l组成。+1， -l的个数都是2的幂数，保证了矩阵的正交性。其中最后一行为冗余行。图4a中矩阵202为一列显示数据矩阵，di表示数据，不考虑灰度显示，山只取+1或-1, +1代表暗，-l代表亮。其中最后一个数据d"为冗余数据，di*=dl d2 d3。通过异或运算(在此运算中，-l等价为O)可以检测出dl, d2, d3奇数个的值，并且与之相等。因此〔dil di2 di3 di*〕 + 1和-1的个数都为偶数个。图4a中矩阵201为行调制矩阵，行调制矩阵201乘与显示数据矩阵202得到列驱动矩阵，该矩阵有如下特征1每个与其它三个符号相反的项，都可以找到与之符号相反且数值相等的项与之相互抵消。2抵消剩下的两个项都相等。用这种算法运算出来的数据，只有+2和-2。也就是说列的电平只需要两种，图4b枚举了上述计算结果。对比传统的多行选址算法的列驱动矩阵运算方程，如图5，得到的列电平有+ 3， +1， -1， -3这四种电平，在模拟部分需相应提供这四种电平，加大了设计难度。图6为实现上述算法的驱动波形，波形301为施加到行电极的脉冲，其中最后一行脉冲用虛线表示，为冗余行，不送到显示像素单元302中。波形303为施加到列电极的脉冲，其中最后一个脉冲用虛线表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有冗余项和脉冲宽度调制的多行选址算法和实现电路，其特征在于，所述算法以及电路实现包括：　选取每行都有一个项与其它相符号相反的正交矩阵作为调制矩阵，把行调制矩阵的最后一行作为冗余行；　在使用上述行驱动矩阵的同时，增加冗余数据 减小列驱动电平数；　实现上述算法并且带有脉冲宽度调制的驱动电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，林丰成，蒋延飞，林昕，
申请(专利权)人：天利半导体深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]