省电显示系统和方法_3

文档序号:9766586阅读:来源:国知局
改变Vl线222和VO线224上的电压,电压控制器可以维持像素镜212和公共电极214之间的电压的量值,但是逆转方向。例如,如果VC为O伏特并且Vl是3.5伏特,则将Vl上的电压改变成-3.5伏特将不改变像素单元202的光学输出,但是将有助于对像素镜212上的液晶层去偏置。最佳的去偏置出现在跨越液晶的均方根(root-mean-square,RMS)电压随时间接近于O的情况下。
[0055]图3是显示器104的像素单元202的简化电路图。像素单元202包括设置/重置电路302,在该示例实施例中,设置/重置电路302包括第一反相器304、第二反相器306、设置门308、重置门310以及启用门(enable gate) 312。第一反相器304的输出在节点314处耦合到第二反相器306的输入,节点314提供设置/重置电路302的输出。第二反相器306的输出在节点316处耦合到第一反相器304的输入。节点314通过串联的重置门310和启用门312耦合到地。类似地,节点316通过串联的设置门308和启用门312耦合到地。
[0056]按照如下对设置/重置电路302进行设置和重置。当启用门312处于未导通状态时,设置/重置电路302维持其当前状态(设置或重置),而不管在设置信号线218上的设置信号的置位或者在重置信号线220上的重置信号的置位。设置/重置电路302可以只在行启用线221上的信号将启用门312带入导通状态时进行设置/重置。
[0057]当启用门312处于导通状态时,设置信号线218上的脉冲设置设置/重置电路302。设置信号线218上的脉冲将设置门308带入导通状态,并且将节点316拉低。响应于在节点316上的低信号,第一反相器304将节点314上的高信号置位,节点314为设置/重置电路302的输出。在节点314上的高信号还使第二反相器306将节点316上的低信号置位,并且在设置信号线218上的设置脉冲已经结束并且设置门308不再处于导通状态之后在节点316上维持低信号。在设置状态下,设置/重置电路302的输出(节点314)仍然为尚O
[0058]当启用门312处于导通状态时,重置信号线220上的脉冲重置设置/重置电路302。重置信号线220上的脉冲将重置门310带入到导通状态并且将节点314拉低。响应于节点314上的低信号,第二反相器306将节点316上的高信号置位。节点316上的高信号还使第一反相器304将节点314上的低信号置位,并且在重置信号线220上的重置脉冲已经结束并且重置门310不再处于导通状态之后维持节点314上的低信号。在重置状态下,设置/重置电路302的输出(节点314)仍然为低。
[0059]像素单元202还包括多路复用器318。多路复用器318具有耦接到Vl电压供应线222的第一输入、耦接到VO电压供应线224的第二输入、耦接到节点314 (设置/重置电路302的输出)的控制输入以及耦接到像素镜212和电容器320的输出。响应于节点314上的低信号,多路复用器318将VO电压供应224线耦接到像素镜212和电容器320,将像素202置于“关”状态。响应于节点314上的高信号,多路复用器318将Vl电压供应线222耦接到像素镜212和电容器320,将像素单元202置于“开”状态。因此,当像素单元202处于重置状态时,像素单元202为关,并且当像素单元202处于设置状态时,像素单元202为开。虽然设置/重置电路302的输出可以直接耦接到像素镜212,但是如上所述,多路复用器318的使用便于对液晶显示器的去偏置。
[0060]像素单元202还包括数据读取门322。数据读取门322便于读取在像素镜212上被置位的数据,用于诊断目的。在数据读取输入324上置位的数据读取信号将数据读取门322带入导通状态,从而将在像素镜212上置位的电压提供给读出线326。像素单元202的诊断像素读取特征与本发明的剩余部分关系不特别密切。因此,从剩下的附图中省略数据读取输入324和读出线326,以便不必使那些附图变得复杂。
[0061]图3A是替代的像素单元202A的简化电路图。除了用一对启用门352和354替换启用门312之外,替代的像素单元202A与图3的像素单元202相同。启用门352和354的功能类似于启用门312,但是使用两个分离的启用门以另外的集成设备为代价提供性能增强。
[0062]图4是设置/重置脉冲发生器206的简化电路图。设置/重置脉冲发生器206包括用于显示器104的像素单元202的每个列的脉冲逻辑402、设置门404和重置门406。脉冲经由脉冲线408从显示控制单元116 (图1)接收。每个设置门404选择性地将脉冲线408耦接到重置信号线218的相应的一个。类似地,每个重置门406选择性地将脉冲线408耦接到重置信号线220的相应的一个。脉冲逻辑402具有耦接到设置门404的控制门的第一输出以及耦接到重置门406的控制门的第二输出。
[0063]脉冲逻辑402从显示驱动器102接收8位显示数据和8位时间计数,并且确定应当将设置信号还是重置信号传送给相关联的像素202。显示数据指示将由像素单元202在预定义的调制期间显示的强度,时间计数指示调制期间的特定子区间。如果时间值和显示数据的比较指示应当将设置信号提供给像素单元202,则脉冲逻辑402将电压置位到设置门404的控制门上,使得设置门404将处于导通状态,并且在脉冲线408上置位的脉冲将传送给设置信号线218。如果时间值和显示数据的比较指示应当将重置信号提供给像素单元202,则脉冲逻辑402将电压置位到重置门406的控制门上,使得重置门406将处于导通状态,并且在脉冲线408上置位的脉冲将传送给重置信号线220。如果时间值和显示数据的比较指示不应当将设置信号以及重置信号提供给像素单元202,则脉冲逻辑402维持在设置门404的控制门和重置门406的控制门上的电压,使得设置门404和重置门406保持在未导通状态,并且在脉冲线408上置位的脉冲将不传送给设置信号线218或重置信号线220。
[0064]一般地,脉冲逻辑402将脉冲传送给设置信号线218和重置信号线220以在调制期间的特定子区间内开启(设置)和关闭(重置)像素单元,使得特定像素单元202的光学输出对应于该特定像素单元202的显示数据的强度值。提供给像素单元202的设置和重置脉冲的数量和定时取决于调制期间(由像素单元显示强度值期间的时间)以及调制期间是如何细分的。
[0065]图5是示出在所述实施例中如何细分调制期间的图。调制期间被划分成255个子区间,这便于由8位显示数据定义的256个离散的灰度级别的显示。时间值(丨。255)对应于就在相关联的时间之前的子区间的数量。例如,时间(t3)出现在子区间3和子区间4之间。为了获得灰度值0,像素202在时间(t。)时重置,并且在调制期间的持续时间内不被设置。因此,像素202针对0/255个子区间是开的,从而产生对应于O灰度值的光学输出。
[0066]为了获得1-255中的任何灰度值,像素202在时间(t。)时设置,并且在对应于显示数据的强度值的时间时重置。例如,如果8位显示数据指示值为7,则像素单元202在时间(t。)时设置,并且在时间(t7)时重置。作为另外的示例,如果8位显示数据指示值253,则像素单元202在时间(t。)时设置,并且在时间(t253)时重置。通常,像素单元202在其被设置达对应于显示数据的强度值的多个子区间之后被重置。
[0067]图6是示出将设置和重置信号施加于像素单元202的列的设置信号线218和重置信号线220的时序图。在图6的图表中,相同列中的3个不同的像素单元被设置和重置。第一像素单元202位于行(η)中,第二像素单元202位于行(η+1)中,第三像素单元202位于行(η+2)中。
[0068]图6的图表例示本实施例的设置信号线218和重置信号线220如何比现有显示器的例数据线需要少得多的电压转变(充电、放电和再充电)。相比于将8个单独的位的数据写入到现有显示器的每个像素单元,每个像素单元202只需要一个设置脉冲和一个重置脉冲来显示特定的灰度值。当使用具有更大数量的位的显示数据时,比较甚至是更有利的。
[0069]另外,由于由相邻行的像素单元202显示不同的强度值,不需要设置信号线218和重置信号线220的另外的转变。在本实施例中,每个调制期间的设置信号线218和重置信号线220的转变的所需数量是固定的(每个像素单元202 —个设置脉冲和一个重置脉冲),并且与相邻像素显示的特定的强度值无关。
[0070]在现有显示器中,将需要列数据线的另外的转变。在图6的示例中,值(X)在行(η)的像素单元202上被置位,值(y)在行(η+1)的像素单元202上被置位,值(ζ)在行(η+2)的像素单元202上被置位。强度值(y)小于强度值(X),强度值(X)小于强度值(z)。在Tl和T2之间的时间段内,行(η+1)的像素202将处于关状态(位值=0),但是行(η)和行(η+2)的像素202将处于开状态(位值=I)。因此,在现有显示器中,列数据线将必须从向行(η)的像素单元202写入(I)转变成向行(η+1)的像素单元202写入(O),然后再转变成向行(η+2)的像素单元202写入(I)。在时间Tl和Τ2之间,将针对向像素单元202写入的数据的每个位重复这些转变。类似地,在时间Τ2和时间Τ3之间,针对每个数据位将需要另外的转变,因为行(η+1)的像素单元202处于关状态,但是行(η+2)的像素单元202处于开状态。
[0071]图7示出在本发明的替代的实施例中实现的调制方案的数据表示。根据该实施例,调制期间被划分成30个子区间。30个子区间被划分成两个分组。第一分组(T115)的15个子区间每个具有16个时间单位的持续时间。第二分组(B1 1
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