CN101140737A - 减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法 - Google Patents

Abstract

一种减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法，是将N个图框组成一个超图框，且将新进来的图框数据与前一笔的图框数据互相比较，只要发现进来的数据与前一笔数据不同，就表示是动态画面，然后，针对每个超图框中的第i个图框至第j个图框给定一个比原来传统高电压(或低电压)更高(或更低)的过驱动电压，使液晶能在更短的时间内达到或接近给定的目标亮度。

Description

减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法

技术领域

本发明涉及一种被动矩阵式液晶显示器的驱动方法，特别是一种针对被动矩阵式液晶显示器(LCD)的振幅选择驱动(APT)，利用过驱动补偿的方法使动态画面播放更流畅。

背景技术

由于液晶显示器的轻薄短小的特性，且比传统CRT显示器的电力消耗更低，使得近年来液晶显示器已逐渐取代CRT显示器。

液晶平面显示器如果根据驱动显示方法，可分为被动矩阵型(Passive Matrix-LCD；PM-LCD)与主动矩阵型(Active Matrix-LCD；AM-LCD)两种。PM-LCD的驱动方式是在上、下两玻璃面板上，分别在一个面板上设置列(X)方向透明ITO(Indium Tin Oxide)电极，另一个面板上设置行(Y)方向电极，两面板贴合后(中间填充液晶)，上、下面板形成电极交差的格子状部位就是显示面板的像素(Pixel)，两方向的电极是由外部提供驱动电压来控制像素的二极电位差，达成驱动像素中液晶的转动。

AM-LCD的驱动方式是在面板上的每一个像素位置点上设置开关元件及储存信号的辅助电容，各像素驱动是由像素上的元件独立控制，因为AM-LCD是将薄膜晶体管(TFT)元件置于面板上，也就是常称的TFT-LCD。

请参照图1所示，是被动矩阵型液晶显示器(m×n)的架构示意图。常见的扭转向列型(TN)与超扭转向列型(STN)皆属PM-LCD产品，本身没有非线性元件控制液晶像素的操作，所以每一个像素1的形成是水平的共(Common)电极2走线与垂直的数据(Segment)电极3走线的重叠区域。

PM-LCD的基本操作原理是利用液晶材料对所施加电压的均方根值(RMS)所产生的电光效应，液晶材料的反应时间必须要远大于驱动脉波的扫描周期，若是图框扫描频率(Frame rate)为60Hz，每一条水平扫描线(共电极2)被选取的时间间隔为16.67ms，则所需的液晶材料反应时间一般为200ms，这是液晶对均方根值(RMS)反应的必要条件。

但是，传统的振幅选择驱动(APT)方式，若要显示动态画面时，由于液晶材料的反应时间过慢，会造成移动画面拖影的现象，若是使用快速反应的液晶材料，会造成画面严重的闪烁(Flicker)现象，同时画面对比会大幅降低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法，其对于扭转向列型(TN)与超扭转向列型(STN)等被动矩阵型液晶显示器的振幅选择驱动(APT)，可缩短液晶的反应时间，不需要使用快速反应的液晶材料，液晶显示器就可很顺畅地播放动态画面。

为达到上述目的，根据本发明的减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法，针对传统的被动矩阵型液晶显示器(扭转向列型与超扭转向列型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)，将数据电极图像数据的N个图框组成一个超图框(Super-frame)；且在输入数据的总线(Bus)后方做动态画面的判断，将新进来的图框数据与前一笔的图框数据互相比较，只要发现进来的数据与前一笔数据不同，就表示是动态画面，然后，针对每个超图框中的第i个图框至第j个图框给定一个比原来传统数据电极的驱动高电压或低电压更高或更低的过驱动电压，其中2≤N，1≤i，j≤N，该过驱动电压大于等于0伏特，且小于等于液晶驱动的最高电压。由此，使得共电极与数据电极间的液晶能在更短的时间内达到或接近给定的高电压的目标亮度。

此外，本发明可针对不同画面给定的不同过驱动电压值，通过查表运算(LUT)电路利用查表的方式去查表后，送出相对应的过驱动的输出电压值，被送出的输出电压值即可对应出数据电极正确的输出过驱动电压，如此可有效缩短传统被动矩阵型液晶显示器(扭转向列型与超扭转向列型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)的反应时间，大幅降低播放动态画面的严重拖影现象。

综上所述。本发明的减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法使得共电极与数据电极间的液晶能在更短的时间内达到或接近给定的高电压的目标亮度，并且可有效缩短传统的被动矩阵型液晶显示器所用的驱动法为振幅选择驱动的反应时间，大幅降低播放动态画面的严重拖影现象。

附图说明

图1是被动矩阵型液晶显示器(m×n)的架构示意图。

图2是传统的被动矩阵型液晶显示器第1行第n列像素的驱动波形示意图。

图3是本发明的被动矩阵型液晶显示器第1行第n列像素的驱动波形示意图。

图4是本发明的过驱动电路的查表运算方块示意图。

图5是本发明的过驱动电路的查表运算方块示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细内容及技术说明，现以实施例来作进一步说明，但应了解的是，该实施例仅用于举例说明，而不应被解释为本发明实施的限制。

请参照图2所示，是传统的被动矩阵型液晶显示器第1行第n列像素的驱动波形示意图。传统的被动矩阵型液晶显示器(扭转向列型与超扭转向列型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)包括同步频率信息Vs、共电极信号COM1与数据信号SEGn(以第1行第n列像素说明)，传统的的驱动法是对所有图框(frame)的数据电极根据基准电压V4给定相同的高电压V2或相同的低电压V6。

请参照图3所示，是本发明的被动矩阵型液晶显示器第1行第n列像素的驱动波形示意图。本发明专利技术的实施例说明如下，假设一个超图框(Super-frame)由四个图框(frame)所组成，N＝4；在输入数据的总线(Bus)后方经过画面判断电路11做动态画面的判断(如图4所示)，该电路会将新进来的图框数据与前一笔的图框数据互相比较，只要发现进来的数据与前一笔数据不同，就表示是动态画面，则画面判断电路11弹性地针对每个超图框中的第i个图框至第j个图框给定一个比原来传统高电压V2(或低电压V6)更高(或更低如接地电位GND)的过驱动电压V’，其中1≤i，j≤4，且0≤V’≤液晶驱动的最高电压。图3所示是I＝2，j＝3的例子；当然也可以每个超图框中每个图框都定一个比原来传统高电压V2(或低电压V6)更高(或更低如接地电位GND)的过驱动电压V’，或每个超图框中的第i个与第j个图框为过驱动电压V’(例如I＝1，j＝4)。由此，使得共电极2与数据电极3间的液晶能在更短的时间内达到或接近给定的高电压V2的目标亮度。

由于传统的被动矩阵型液晶显示器(扭转向列型与超扭转向列型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)的基本操作原理是利用液晶材料对所施加电压的均方根值(RMS)所产生的电光效应，因此本发明的过驱动电压补偿法经过均方根值(RMS)后并不会有严重的闪烁(Flicker)现象，且提高画面对比。

此外，本发明可针对不同画面给定的不同过驱动电压V’的值，该画面判断电路11会将新进来的现行图框数据与先前被储存于设置于驱动IC内部(或外部)的储存装置111的前一图框数据互相比较，若不相同表示是动态画面，再通过查表运算(LUT)电路112利用查表的方式去查表后，送出相对应的过驱动的输出电压值。查表运算是使用一个索引的数组当作新的过驱动电压V’值表，将一些非线性及复杂的演算整合成以常数来概括，使得整个运算过程中省略了繁复的计算，提高了实质的影质的影像处理效率。而被送出的输出电压值即可对应出数据电极3正确地输出过驱动电压V’，如此可有效缩短传统被动矩阵型液晶显示器(扭转向列型与超扭转向列型)所用的驱动法为振幅选择驱动(APT)的反应时间，大幅降低播放动态画面的严重拖影现象。

本发明主要精神是在于将大尺寸主动矩阵式(Active Matrix)薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)改善动态画面反应时间的过驱动(Over driving)补偿法的概念应用在扭转线型液晶及超扭转线型(TN/STN)被动矩阵式液晶显示器(LCD)上，加上振幅选择驱动(APT)的基本操作原理是利用液晶材料对所施加电压的均方根值(RMS)所产生的电光效应，因此本发明的过驱动电压补偿法经过均方根值(RMS)后并不会有严重的闪烁(Flicker)现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种减少被动矩阵式液晶显示器反应时间的过驱动补偿法，针对传统的被动矩阵型液晶显示器所用的振幅选择驱动，其特征在于包括以下驱动方法：

将数据电极图像数据中的N个图框组成一个超图框，且在输入数据将新进来的图框数据与前一笔的图框数据互相比较，当新进来的数据与前一笔数据不同时，则针对每个超图框中的第i个图框至第j个图框给定一个比原来传统驱动的高电压或低电压更高或更低的过驱动电压；

其中2≤N，1≤i，j≤N；所述过驱动电压大于等于0伏特，且小于等于液晶驱动的最高电压。

2.根据权利要求1所述的过驱动补偿法，其特征在于，所述过驱动电压值是通过查表运算电路，利用查表的方式去查表后，送出相对应不同画面给定的不同过驱动电压值。

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