SE515073C2 - Metod för att driva vätskekristaller - Google Patents
Metod för att driva vätskekristallerInfo
- Publication number
- SE515073C2 SE515073C2 SE9903729A SE9903729A SE515073C2 SE 515073 C2 SE515073 C2 SE 515073C2 SE 9903729 A SE9903729 A SE 9903729A SE 9903729 A SE9903729 A SE 9903729A SE 515073 C2 SE515073 C2 SE 515073C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- pixels
- row
- vddh
- voltage
- state
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3614—Control of polarity reversal in general
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
- G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0469—Details of the physics of pixel operation
- G09G2300/0478—Details of the physics of pixel operation related to liquid crystal pixels
- G09G2300/0482—Use of memory effects in nematic liquid crystals
- G09G2300/0486—Cholesteric liquid crystals, including chiral-nematic liquid crystals, with transitions between focal conic, planar, and homeotropic states
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
- G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
- G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
70 75 20 25 30 35 515 D75 f _ 2 _ Fig 1 visar reflektansen som funktion av påförd spänning.
När spänningspulser med fyrkantsform påförs finns det fyra viktiga spänningströsklar: V1, V2, V3 och V4. Figuren visar två initialtillstànd, fokalkoniskt tillstånd och planar- tillstånd. Spänningar under V1 påverkar inte kristallen.
När spänningen stiger till V2 närmar sig kristallen fokal- koniskt tillstånd, dvs med låg reflektans (svart), oavsett initialtillståndet. fokalkoniskt tillstånd efter pulsen. Mellan V3 och V4 ökar Mellan V2 och V3 kommer kristallen in i reflektansen till planartillstàndet. Typiska värden för spänningarna år: V1 = 6 volt, V2 = 15 volt, V3 = 30 volt och V4 = 40 volt. För att försätta kristallen i det reflek- terande (gröna) tillståndet erfordras således en spännings- puls om ca 40 volt. För att försätta kristallen i det icke reflekterande (svarta) tillståndet erfordras en spännings- puls om ca 15-30 volt.
Den grundläggande skillnaden mellan att driva kristaller av (TN) jämfört med BCLCer år att dessa BCLCer måste uppfriskas typ twisted nematic och super twisted nematic (STN) eller uppdateras endast när skärmens bild förändras. Mellan förändringarna förbrukar BCLC-skärmar inte alls någon ener- gi.
(LCD-modul), som drivs som en passiv matris bestående av m st rader och n st I fig 2 visas en vätskekristallskärmmodul kolumner. Således har modulen m*n st bildelement (pixel), där m och n är heltal större än noll. Varje pixel är i kontakt med ett rad- och ett kolumndrivsteg, vilka alstrar de relativt höga spänningar som erfordras för att ändra polariteten hos BCLCer.
I PCT-publikationen nr WO 98/55987 beskrivs en metod och en krets för att driva en bildskärm bestående av BCLCer. Ett syfte med den beskrivna metoden och kretsen år emellertid att åstadkomma alstring av en videohastighetsuppdatering av rörliga bilder, långsamma, dvs energiförbrukningen beaktas inte. 10 75 20 25 30 35 515 073 f _3_ Uppfinningens syfte Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för att driva bilstabila kolesteriska vätskekristal- ler, som är mindre energikrävande än kända metoder.
Ett annat syfte är att åstadkomma en apparat, som realise- rar den energibesparande metoden.
Uppfinningen i sammandrag Uppfinningen grundar sig på insikten, att man kan åstadkom- ma en mindre energikrävande metod för att driva bistabila kolesteriska vätskekristaller om bildskärmens bild analyse- ras och drivningen anpassas till bildens natur.
Enligt uppfinningen åstadkommes en metod för att förändra reflektanstillstàndet hos ett rad- och kolumnarrangemang av bistabila vätskekristaller, som utgör bildelement i en vätskekristallskärm, varvid bildelementen har ett reflekte- rande och ett transparent tillstånd, vilken metod innefat- tar följande steg: anordna spänningsstyrningsadresserande elektroder i förhållande till bildelementen för att pàföra en styrspänning över styrda bildelement under styrperioder, varvid styrspänningen är skillnadsspänningen mellan en rad- och kolumnspänning, och uppfinningen kännetecknas av föl- jande steg: bestäm bildelementens nästföljande önskade tillstånd; räkna antalet förändringar av önskat tillstånd mellan bildelementen i angränsande rader och i samma ko- lumn; bestäm huruvida det är fler tillstândsförändringar än det är identiska tillstånd; för det fall det är flera till- ståndsförändringar än det är identiska tillstånd, påför styrspänningen en polaritetsförändring vid början och vä- sentligen i mitten av varje_rads styrperiod, och för det fall det är flera identiska tillstånd än det är tillstånds- förändringar, påför styrspänningen en polaritetsförändring endast väsentligen i mitten av styrperioden. 70 75 20 25 30 35 515 073 -~ _4_ En apparat för att utföra metoden enligt uppfinningen àstadkommes även jämte en bildskärm, som utgörs av en sådan apparat.
Föredragna utföringsformer anges i de beroende patentkra- Ven .
Kortfattad beskrivning av ritningarna Nedan beskrivs uppfinningen genom exempel med hänvisningar till ritningarna, Fig 1 Fig 2 Fig 3 Fig Fig 5 Fig 6 Fig 7 Fig 8 Fig 9 Fig Fig i vilka: är ett diagram som visar reflektansen hos BCLCer som funktion av den påförda spänningen; är en översiktsvy av en LCD-modul inklusive drivsteg; är en ekvivalentkrets till en vätskekristallskärm; 4a och 4b är scheman vilka visar en RC-krets använd som modell för en pixel hos en vätskekristallskärm innan resp efter polaritetsförändring; är ett diagram över de olika spänningsnivàerna som används för drivning av en vätskekristallskärm; är ett diagram som visar ett exempel på drivning av en 4x4 matris av vätskekristallpixel; är ett kurvdiagram som visar drivningskurvan, vilken används för att driva en innehållslös bild enligt mo- dell A och en rutig bild enligt modell B; är ett kurvdiagram som visar drivningskurvan, vilken används för att driva en rutig bild enligt modell A och en innehållslös bild enligt modell B; och 10 är kurvdiagram som visar drivningskurvan, vilken används för att driva en innehållslös bild al- ternativt en rutig bild enligt modell C; ll är ett kurvdiagram som visar drivströmmen, vilken används för att driva en innehållslös bild enligt mo- dell D och en rutig bild enligt modell E; och 12 är ett kurvdiagram som visar drivkurvan, vilken används för drivning av en rutig bild enligt modell D och en innehållslös bild enligt modell E. 10 75 20 25 515 073 -2 _5_ Detaljerad beskrivning av uppfinningen Nedan följer en detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen. En modell av en vätskekris- tall visas i fig 3. I förenklad form kan kristallen anses vare en kapacitans i serie med en resistans. Typiska värden för en pixel i en bildskärm är då R = 10 kohm och C = 1 nF.
Eftersom en enskild pixels energiförbrukning är av avgöran- de intresse vid bestämning av en vätskekristallskärms ener- giförbrukning, kommer denna pixelförbrukning att beskrivas nedan. Energin för laddning av en kondensator i en RC-krets beräknas pà följande sätt (se fig 4a); uc = E(1__ e-f/Rc) ut = E_ e-uxc E. -I/RC Förluster i R beräknas pà följande sätt: Ere-zx/Rc Pr ='2 t ~R=?--R () 1() Rz <==> w 2_ -zunc 2 °° 2 2 W= pmmt: ;,_E ß dt=-ä.i 0 o R R 2 Û 2 2 Energin i C är dà: R °° w w _ -a/Rc 2 °° w = jpmdt = Jin) - imdt = jan _ e-='R°>E_e-dt=[í(-11c.e~=f*=° ifåí. e-*ffwn 0 0 0 2 2 R 2 2 Den totalt förbrukade energin W är EZC.
Den förbrukade energin för polaritetsförändring hos en kondensator i en RC-krets, se fig 4b, beräknas på följande sätt med initialvärdet uc = -E vid t = 0. 70 15 20 25 30 515 073 '" _6_ Il u E 1- ze-”RÜ C u = zE-e-I/RC l' _ -z/RC icozå: 2E I: Förluster i R: W e ïPmcu alu -i(r)<1t = cjaflzwfzmwdf = _ 452 .Bg e-”RC w = 2E2c 0 0 r 0 R R 2 Totalt förbrukad energi: === w w 2_ -z/Rc 2 2 “° W= [P(:)ar= jE-1(:)dt=jE--_--2E ° d:=- E (Rc-e-"RÜ =2E2c 0 0 O R R 0 Laddning av en kondensator fordrar energin W = Q*U. Halva denna energi lagras i kondensatorn. Förlusterna är alltid 50% oavsett värdet på R. Vid polaritetsändring förbrukas energin W = 2*Q*U. All denna energi försvinner som förlus- ter i R.
Beteckningen EP för "energipaket" används när man jämför förbrukningen för vid olika metoder för att driva en väts- kekristallskärm. En EP är lika med produkten QU=CU2. I de nedan beskrivna exemplen är C summan av kapacitanserna som utgörs av kristallerna i en skärmrad.
Alla vätskekristaller måste drivas med växelström för att undvika jondrift i kristallen, som så småningom förstör IAPT-drivningen (IATP = Pleshko technique) utnyttjar 5 spänningsniváer och jordni- kristallen. Den s.k. Improved Alt- vän och beskrivs i en publikation av Scheffer, T (1997): “Addressing of Passive Matrix, RMS Responding Liquid Crys- tal Displays", Handbook of Liquid Crystal Research, Oxford s 445-470, rens. Sambandet mellan nivåerna och insignalerna visas University Press, som härmed införs som refe- grafiskt i fig 5. 70 75 20 25 515- 073 få -7- Raddrivsteg matar ut en av spänningarna VDDH, V1, V4 eller jord, och kolumndrivsteg matar ut en av spänningarna VDDH, V2, V3 och jord. De här använda spänningarna är: VDDH=4O V Vl=35 V V2=3O V V3 = 10 V V4 = 5 V Rad- och kolumndrivstegen styrs av signaler DATA rad, DATA kolumn och en bildfältssignal (FR). Detta gör det möjligt att alstra åtta olika spänningsskillnader (svarta pilar) som normalt har tre olika amplituder. Spänningsskillnaderna är indelade i två grupper om fyra spänningsskillnader, varvid grupperna har olika polaritet. FR~signalen utför polaritetsväxling genom att byta grupp. Tabell I visar de resulterande spänningarna som resultat av de ovannämnda styrsignalerna.
Tabefll FR H H H H L L DATAkmumn H H L L H H DATArad H L H L H L Kdumnmwmfinmng VDDH VDDH V2 V2 JORD JORD V3 V3 Ramflwqfinmng JORD V1 JORD V1 VDDH V4 VDDH V4 Resulterande spänning (rad - -40 -5 -30 5 40 5 30 -5 kolumn) Resulterande ändring grön ingen svart ingen grön ingen svart ingen Här betecknas H och L hög resp låg signal.
Av tabell I framgår att förändring av FR-signalen endast ändrar den resulterande spänningens polaritet, inte dess amplitud. Detta är grundläggande för att förstå föreliggan- de uppfinning.
Fig 6 visar ett exempel på drivspänningar för bildskärms- drivning med FR-signalen låg. Antalet pixel är 4*4 = 16.
I exemplet i fig 6 är alla pixel initiellt i planartill- ståndet. Alla möjliga spänningsövergångar beskrivs i tabell 515 075 ' _8_ II nedan, där nivåerna skrivs i form av radnivà: kolumnnivà och EA betyder "ej adresserad" och A betyder "adresserad": Tabell Il FR-övergàng tillstànd före tillstànd efter polaritetsändríng? spänningsändríng diff 10 75 20 25 30 35 EA grön EA grön L-H V4, jord V1, VDDH ja (5 till -5) -10 H-L V1, VDDH V4, jord ja (-5 till 5) 10 L-L V4, jord V4, jord H-H V1, VDDH V1, VDDH EA svart EA svart L-H V4, V3 V1, V2 ja (-5 till 5) 10 H-L V1, V2 V4, V3 ja (5 till -5) -10 L-L V4, V3 V4, V3 H-H V1 , V2 V1 , V2 EA grön EA svart L-H V4, jord V1, V2 H-L V1 VDDH V4, V3 L-L V4, jord V4, V3 ja (5 till -5) -10 H-H V1, VDDH V1, V2 ja (-5 till 5) 10 EA svart EA grön L-H V4, V3 V1, VDDH H-L V1, V2 V4, jord L-L v4, vs v4, jord ja (-5 rm s) 10 H-H V1, V2 V1, VDDH ja (5 till -5) -10 EA grön A grön L-H V4, jord jord, VDDH ja (5 till -40) -45 H-L V1 , VDDH VDDH, jord ja (-5 till 40) 45 L-L V4, jord VDDH, jord (5 till 40) 35 H-H V1 , VDDH jord, VDDH (-5 till -40) -35 EA svart A svart L-H V4, V3 jord, V2 (-5 till -30) -25 H-L V1, V2 VDDH, V3 (5 till 30) 25 L-L V4, V3 VDDH, V3 ja (-5 till 30) 35 H-H V1, V2 jord, V2 ja (5 till -30) -35 EA grön A svart L-H V4, jord jord, V2 ja (5 till -30) -35 H-L V1, VDDH VDDH, V3 ja (-5 till 30) 35 10 15 20 25 30 35 L-L H-H L-H H-L L-L H-H L-H H-L L-L H-H L-H H-L L-L H~H H-L L-L H-H L-H H-L L-L L-H H-L L-L H-H L-H L-L V4, jord V1, VDDH EA svart V4, V3 V1, V2 V4, V3 V1, V2 A grön VDDH, jord jord, VDDH VDDH, jord jord, VDDH A svart VDDH, V3 jord, V2 VDDH, V3 jord, V2 A grön VDDH, jord jord, VDDH VDDH, jord jord, VDDH A svart VDDH, V3 jord, V2 VDDH, V3 jord, V2 A grön VDDH, jord jord, VDDH VDDH, jord jord, VDDH A svart VDDH, V3 jord, V2 VDDH, V3 515 073 VDDH, V3 jord, V2 A grön jord, VDDH VDDH, jord VDDH, jord jord, VDDH EA grön V1 , VDDH V4, jord V4, jord V1, VDDH EA svart V1 , V2 V4, V3 V4. V3 V1, V2 EA svart V1 , V2 V4, V3 V4, V3 V1 , V2 EA grön V1, VDDH V4, jord V4, jord V1, VDDH A grön jord VDDH VDDH, jord VDDH, jord jord VDDH A svart jord V2 VDDH, V3 VDDH, V3 9 ._ (s nu 30) (-s nu -30) (-s nu -40) (s nu 40) (-s nu 40) (s nu _40) (40 nu -s) (-40 nu s) (40 nu s) (40 nu -s) (30 nu s) (-30 nu s) (30 nu -s) (-30 nu s) (40 nu s) (-40 nu -s) (40 nu -s) (-40 nu s) (30 nu -s) (-30 nu s) (30 nu s) (-30 nu -s) (40 nu _40) (40 nu 40) (30 till -30) (-30 till 30) 80 60 10 15 20 25 30 35 515 073 _ l 0 _ jH-H jord, V2 jord, V2 A grön A svart L-H VDDH, jord jord, V2 ja (40 till -30) -70 H-L jord, VDDH VDDH, V3 ja (-40 till 30) 70 L-L VDDH, jord VDDH, V3 (40 till 30) -10 H-H jord, VDDH jord, V2 (-40 till -30) 10 A svart A grön L-H VDDH, V3 jord VDDH ja (30 till -40) -70 H-l. jord, V2 VDDH, jord ja (-so :in 40) 10 L-L VDDH, V3 VDDH, jord (30 till 40) 10 H-H jord, V2 jord, VDDH (-30 till -40) -10 Beroende pà bilden som skrivs kommer spänningen över varje pixel att vara unik för varje bild. Detta är mycket viktigt när man genomför metoden enligt uppfinningen. Varje pixels spänningssekvens är uppbyggd av de ovannämnda åtta skill- nadsspänningarna.
För att förhindra jondrift måste drivkurvan ändra polaritet åtminstone en gång varje rad. Om detta krav inte uppfylls utförs företrädesvis inga andra nivåväxlingar. Mycket stor effekt förbrukas beroende på onödiga nivåväxlingar och kondensatorns urladdning. Kortslutning av kondensatorn före polaritetsväxlingen sparar 50%, eftersom en polaritetsänd- ring kräver 2 EP medan uppladdning endast kräver en EP.
Vid drivning av en bildskärm kräver inte den rad som skrivs mest energi utan de övriga, eftersom de är så många fler.
Antar man att en rad av 200 förbrukar tio gånger så mycket som de övriga blir ifrågavarande räds energiförbrukning endast 5% av den totala energiförbrukningen. Man vinner således mest på att optimera förbrukningen hos de rader som inte håller på att skrivas.
.När man studerar spänningsövergångarna för pixel som ej adresseras kan man se, att en polaritetsändring kan erhål- las på två olika sätt, antingen genom att FR-signalen änd- ras eller att pixelinnehållet ändras, dvs från grönt till 10 75 20 25 30 35 515 073 * _11- svart eller omvänt. Detta innebär att en växling av pixe- linnehàllet samtidigt med en växling av FR-signalen inte resulterar i någon polaritetsändring. Mönster med många växlingar av pixelinnehåll, tex rutmönster, kan således "neutraliseras" medelst FR-signalen. Ånyo med hänvisning till exemplet i fig 6 kommer energiför- brukningen att förklaras ytterligare. När skrivning sker i rad 1 har radernas 2-4 pixel spänningen plus eller minus fem volt, dvs deras gällande tillstànd ändras inte. De är således avaktiverade för skrivning. De första och fjärde kolumnernas pixel har emellertid negativ spänning, medan de andra och tredje radernas pixel har positiv spänning. Detta beror på kolumndrivstegens spänning dvs vilka färger som för närvarande skrivs till den första raden.
När skrivning sker i den andra raden har de för skrivning avaktiverade raderna ändrats för kolumnerna l och 3. Detta beror på att färgen hos pixel i dessa kolumner ändras från rad 1 till rad 2. När skrivning sker på den tredje raden ändrar tre kolumner polaritet, dvs tre pixel i rad 3 har ändrat färg jämfört med färgen hos pixel omedelbart ovanför i rad 2. När slutligen skrivning sker i den fjärde raden ändrar endast en kolumn polaritet eftersom endast den pix- el, som finns i kolumn 1 av rad 4, har en färg som avviker från färgen i samma kolumn i rad 3.
Varje gång en kolumn ändrar polaritet ändras spänningen hos resp för skrivning avaktiverade pixel med tio volt motsva- rande 2 EP. Det kan nämnas att alla pixelspänningar är noll mellan skrivning av ett bildfält och nästa. Detta innebär, att när skrivning sker i den första raden, förbrukar alla kolumner en EP.
Nedan följer en beskrivning av olika typer av drivkurvor och deras energiförbrukning. Antalet energipaket (EP), som fordras för att driva en bild, är avhängigt av bildens natur, såsom angetts ovan. Energiförbrukningen beräknas för 70 75 20 25 30 35 515 073 i « _12- två extremfall: när bilden är helt innehållslös, dvs när alla pixel är antingen svarta eller gröna, och när dessa pixel ändrar innehåll från varje rad till nästa, såsom i en rutig bild eller en bild med horisontella linjer med bred- den en pixel. Alla andra fall ligger någonstans mellan dessa två extremfall.
I beskrivningen nedan betecknar "n" antalet rader som skrivs, och "EP" betyder energipaket.
Modell A: Modellen A är en konventionell drivmetod som ändrar polari- tet två gånger per rad. Inledningsvis är FR alltid hög och blir låg vid "halvtid", dvs efter halva raduppdateringspe- rioden. FR-signalen har således samma position för varje rad.
I fig 7 visas spänningen över för skrivning avaktiverade pixel för modell A, dvs en fyrkantspänning med amplituden fem volt. Inledningsvis dvs innan den första raden skrivs är spänningen alltid noll volt, såsom nämnts ovan.
EP-förbrukningen visas i diagrammet. Den första EPn förbru- kas när ifrågavarande pixel laddas till 5 volt, positivt eller negativt. Sedan ändras alla pixels polaritet, vilket förbrukar 2 EP. Skrivningen av den första raden förbrukar således 3 EP. När den andra raden skrivs ändras polariteten två gånger, vid början och vid halvtid, vilket förbrukar ytterligare fyra EP. Varje rad efter en första förbrukar fyra EP.
Energiförbrukningen för en innehållslös bild blir då W = [3 + 4(n-1)]*EP. För 200 rader uppgår denna till 799 EP. För det rutiga mönstret är denna energiförbrukning W = [3 + 2(n-l)]*EP. För 200 rader uppgår denna till 401 EP, se fig 8. 70 15 20 25 30 35 515 0.73 -~ _13..
Modell B: I modellen B ändras polariteten en gång per rad. Detta uppnås genom att FR-signalen ändras endast vid "halvtid" och inte vid början av varje rad. Undantaget är den första raden, där ifrågavarande pixel laddas från ett jordat ut- gångstillstånd. Antalet energipaket som förbrukas för att [3 + 2(n-l)]*EP. 200 rader förbrukar 401 EP. Denna kurvform är identisk med skriva den innehållslösa bilden är då W = kurvformen med rutigt mönster och modell A (se fig 8).
För det rutiga mönstret är energiförbrukningen W = [3 +4(n-l)]*EP. 200 rader förbrukar 799 EP. Denna kurvform är identisk med kurvformen med en innehållslös bild och modell A (se fig 7).
I de tre modellerna C, D och E nedan urladdas kondensatorn mellan varje polaritetsändring, dvs man använder en annan energibesparande åtgärd.
Modell C : C-modellen utnyttjar återgång till jord mellan ändringar.
Korvformerna ändras från modellerna A och B till kurvfor- 9 visar drivning för en merna i fig 9 och 10, av vilka fig innehållslös bild och fig 10 visar drivning för en rutig bild. Antalet EP som erfordras för hållslösa bilden och den rutiga är W = fordrar 400 EP. skrivning av den inne- 2n*EP. 200 rader I fig 10 är det emellertid onödiga urladdningar vid två tillfällen, nämligen vid början av den andra och den efter- följande raderna. Om dessa avlägsnas erhåller man modell D.
Modell D: Modellen D har endast en polaritetsväxling per rad och återgång till jord vid "halvtid". Antalet energipaket som krävs för att skriva en innehållslös bild är då (W = [2 + (n-1)]*EP. 200 rader fordrar 201 EP, se fig 11. 70 75 20 25 30 515 073 -i _14- För rutmönstret är energiförbrukningen W = [2 + 3(n-l)]*EP. 200 rader fordrar 599 EP, se fig 12.
Modell E: Modellen E har två polaritetsändringar per rad och återgång till jord vid "halvtid". skriva en innehàllslös bild är W = Antalet EP som fordras för att [2 + 3(n-l)]*EP. 200 rader fordrar 599 EP. Denna kurvform är identisk med kurv- formen med en rutig bild och modell D, se fig 12. [2 + (n-1)l*EP. 200 rader fordrar 201 EP. Denna kurvform är identisk med För rutmönstret är energiförbrukningen W = kurvformen med en innehållslös bild och modell D, se fig ll.
Energiförbrukningen hos de olika modellerna A-E sammanfat- tas nedan i tabell III.
TabeHlH Bildtyp Modell A Modell B Modell C Modell D Modell E hmehäßßs 799EP 401EP 400EP 201EP 599EP Rutig 401 EP 799 EP 400 EP 599 EP 201 EP Av tabell III framgår att energiförbrukningen hos modell C är oberoende av bildtyp. För att minimera energiförbruk- ningen måste man även veta bildens natur, dvs typ av test- bilder, innehàllslösa och rutiga, som ifrågavarande bild liknar mest. Emellertid är modellerna D och E alltid att föredra framför modellerna A och B, eftersom en annan ef- fektförbrukningsàtgärd där har införts, dvs urladdningen.
I metoden enligt uppfinningen analyseras i ett första steg bilden som skall skrivas och i enlighet därmed väljs driv- metoden A-E.
Alternativt analyseras varje rad, och den optimala drivme- toden för denna speciella rad används endast för denna rad.
Med optimering rad för rad är den maximala energiförbruk- 70 15 20 25 30 515 073 -~ _ 15 _ ningen för modellerna A och B 600 EP och för modellerna D Och E 400 EP.
Prövningar har visat att nästan alla bilder gagnas av att drivas med metoderna B eller D. Besparingarna är ca 45% resp 72% för typiska bildskärmsbilder. I några få fall ger emellertid optimering rad för rad en betydande fördel jäm- fört med den mer okomplicerade optimeringen av hela bilden.
Genom att använda metoderna enligt uppfinningen kan en strömbesparing om ca 200 uA vid 40 volt, motsvarande 1,6 mA vid 5 volt, signifikant. I dagens applikationer, där varje energibespa- som dras under några sekunder, inte synas vara ring räknas, är emellertid denna minskning av energiför- brukningen ej negligerbar.
En apparat för att realisera metoden enligt uppfinningen innefattar en konventionell LCD-drivmodul med elektroniska kretsar, som implementerar metoden enligt uppfinningen.
Inga speciella arrangemang måste vidtas förutom ett organ för analysering av bilden.
Föreliggande uppfinning kan varieras inom den ram, som definieras av patentkraven nedan. Sålunda har här refere- rats till rader och kolumner. En fackman inser att dessa uttryck kan växlas inbördes.
Kolesteriska kristaller har beskrivits i samband med meto- den enligt uppfinningen. Varje kristall, som uppvisar lik- artade egenskaper, kan användas i samband med föreliggande uppfinning.
Claims (8)
1. l. Metod för förändring av reflektanstillstándet hos ett rad- och kolumnarrangemang av bistabila vätskekristaller, som utgör bildelementen i en vätskekristallskärm, vilka bildelement har ett reflekterande och ett transparent till- stånd, varvid metoden innefattar följande steg: anordna spänningsstyrningsadresserande elektroder i förhållande till bildelementen för att päföra en styrspänning över styrda bildelement under styrperioder, varvid styrspänning- en är skillnadsspänningen mellan en rad- och kolumnspän- ning, kännetecknad av följande steg: - bestäm bildelementens nästföljande önskade tillstànd; räkna antalet förändringar av önskat tillstånd mellan bildelementen i angränsande rader och i samma kolumn; - bestäm huruvida det är fler tillstàndsförändringar än det är identiska tillstànd; - för det fall det är flera tillständsförändringar än det är identiska tillstànd, pàför styrspänningen en polari- tetsförändring vid början och väsentligen vid mitten av varje rads styrperiod, - och för det fall det är flera identiska tillstànd än det är tillståndsförändringar, pàför styrspänningen en pola- ritetsförändring endast väsentligen vid mitten av styrpe- rioden.
2. Metod enligt kravet 1, kännetecknad av det ytterligare steget att bildelementen urladdas vid början och väsentli- gen vid mitten av varje styrperiod.
3. Metod enligt kravet 1, kännetecknad av det ytterligare steget att bilden urladdas före varje polaritetsförändring hos styrspànningarna.
4. Metod enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av, att kristallerna består av bistabila, kolesteriska vätskekri- staller. 10 75 20 515 0.73 _17-
5. Metod enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av, att metoden appliceras rad för rad.
6. Metod enligt något av kraven l-4, kännetecknad av, att metoden appliceras en gång för hela bilden.
7. Apparat för förändring av reflektanstillståndet hos ett rad- och kolumnarrangemang av bistabila våtskekristaller, som utgör bildelementen i en vätskekristallskärm, vilka bildelement har ett reflekterande och ett transparent till- stånd, innefattande rad- och kolumndrivsteg, som är anslut- na till spånningsstyrningsadresserande elektroder i förhål- lande till bildelementen för att påföra en styrspånning över styrda bildelement under styrperioder, kännetecknad av att rad- och kolumndrivstegen är arrangerade för att utföra en metod enligt något av föregående krav.
8. Bildskärm innefattande ett rad- och kolumnarrangemang av bistabila våtskekristaller, vilka utgör bildelement som har ett reflekterande och ett transparent tillstånd, känneteck- nad av, att bildskårmen innefattar en apparat enligt kravet 7.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9903729A SE515073C2 (sv) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Metod för att driva vätskekristaller |
AU10689/01A AU1068901A (en) | 1999-10-15 | 2000-10-13 | Method of driving liquid crystals |
PCT/SE2000/001987 WO2001027912A1 (en) | 1999-10-15 | 2000-10-13 | Method of driving liquid crystals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9903729A SE515073C2 (sv) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Metod för att driva vätskekristaller |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9903729D0 SE9903729D0 (sv) | 1999-10-15 |
SE9903729L SE9903729L (sv) | 2001-04-16 |
SE515073C2 true SE515073C2 (sv) | 2001-06-05 |
Family
ID=20417375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9903729A SE515073C2 (sv) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Metod för att driva vätskekristaller |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU1068901A (sv) |
SE (1) | SE515073C2 (sv) |
WO (1) | WO2001027912A1 (sv) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4455576A (en) * | 1981-04-07 | 1984-06-19 | Seiko Instruments & Electronics Ltd. | Picture display device |
JP2822911B2 (ja) * | 1995-03-23 | 1998-11-11 | 日本電気株式会社 | 駆動回路 |
-
1999
- 1999-10-15 SE SE9903729A patent/SE515073C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-10-13 AU AU10689/01A patent/AU1068901A/en not_active Abandoned
- 2000-10-13 WO PCT/SE2000/001987 patent/WO2001027912A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1068901A (en) | 2001-04-23 |
SE9903729D0 (sv) | 1999-10-15 |
SE9903729L (sv) | 2001-04-16 |
WO2001027912A1 (en) | 2001-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6400350B1 (en) | Method for driving liquid crystal display apparatus | |
US6268840B1 (en) | Unipolar waveform drive method and apparatus for a bistable liquid crystal display | |
KR100688278B1 (ko) | 전기 영동 표시 장치 및 그 구동 방법 | |
KR100361465B1 (ko) | 액정 패널 구동 방법 및 그 장치 | |
KR19980056458A (ko) | 박막트랜지스터 액정표시장치 | |
KR100215688B1 (ko) | 액정디스플레이 장치를 구동 하는 구동회로 | |
KR20010030279A (ko) | 액티브매트릭스형의 액정표시장치, 데이터신호선 구동회로및 액정표시장치의 구동방법 | |
JP3531164B2 (ja) | 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器 | |
EP0256548A1 (en) | Method and apparatus for driving optical modulation device | |
US20110128267A1 (en) | Electronic paper displays and driving method thereof | |
US5900854A (en) | Drive unit of liquid crystal display and drive method of liquid crystal display | |
EP0489459A2 (en) | Method of driving a matrix display device and a matrix display device operable by such a method | |
US6172662B1 (en) | Method of driving liquid crystal display device, a liquid crystal display, electronic equipment and a driving circuit | |
KR100366933B1 (ko) | 액정표시장치 및 그의 구동 방법 | |
JP2003521000A (ja) | 電力節約その他の改良された機能を備えた液晶ディスプレイを励振するシステム | |
CN1856817A (zh) | 降低了存储器需求的双稳态显示器 | |
EP0683915B1 (en) | Multiplex addressing of ferro-electric liquid crystal displays | |
JPH09218392A (ja) | 液晶表示装置の駆動回路 | |
EP0455204A2 (en) | Power source for dot matrix lcd | |
US5151690A (en) | Method and apparatus for driving a liquid crystal display panel | |
CN110956914B (zh) | 一种面板显示模组及其侦测方法 | |
CN1823360A (zh) | 电泳显示装置 | |
KR100933449B1 (ko) | 액정 표시 패널의 구동 방법 및 장치 | |
CN1159599A (zh) | 液晶显示驱动方法 | |
SE515073C2 (sv) | Metod för att driva vätskekristaller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |