有源矩阵显示设备及其驱动方法_4

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反转)来应用所描述的四子帖方案。此外,对每个列上的数据电压极性限制可 W在时间上在交替帖中反转W及在空间上在交替列中反转,而不影响针对每个像素可实现 的均方根和直流电压组合。此外,如果需要可W在交替帖中反转存储电容器线信号的极性, 同样不影响可实现的均方根电压组合的范围或直流电压图样。
[0108] 还应当注意的是,使用本实施例的4子帖方案,在针对许多得到的均方根电压组合 的数据电压组合中存在显著退化。尽管图13、14和15中给出的数据电压是示例性的,可W在 显示器中使用许多其他数据电压序列,W产生给定像素的所需均方根电压组合和直流极性 要求,即使具有差分直流电压幅度。下述情况是可能的:针对特定显示器类型或实施方式, 基于显示器功耗、光学的或其他要求,选择该序列的数据电压中具有最高或最低的直流电 压幅度或具有最大或最小的变化的数据电压组合可能是优选的。
[0109] 在另一实施例中,按照周期(duty)寻址的方式来驱动每个多区域主动寻址的像 素,其中每帖的显示刷新期的数目比前面的实施例(即两像素区域MPD类型显示器)的增加 1,使用3个显示刷新期。然后可允许在帖周期期间施加的每个数据电压仅取决于该像 素区域的输入图像数据值之一的方式来计算向每个像素施加的数据电压,如T.J化effer 等人的"Displays, 14,2,口口74-85,199沪和115 5767836(111化州8 573161113)中描述的那样。 附加的显示刷新期被认为是针对附加的"虚拟"像素区域的寻址脉冲,并且是其他数据电压 的直接函数。
[0110] 尽管已经参照每个主动寻址的像素具有两个像素区域的MTO类型的显示器描述了 上面给出的实施例,但应当注意的是,所描述的方法等同地适用于每个像素具有3个或更多 个区域的显示器,所述3个或更多个区域均用相同的数据电压寻址,但是与不同的存储电容 器线相关联。如化bring和Kmetz所描述的,运可W允许进一步提高显示器的有效分辨率,但 是会增加每个单独被动寻址的段中的有效的行数量,并且因此降低可用的均方根电压选择 率。图16中给出了每个像素具有Ξ个子像素区域的方案的示例示意图。
[0111] 在另一实施例中,替代于如图4中所示的用于显示器的一行中的较低的像素区域 的存储电容器线与下面的行的较高像素区域共享,每个像素行提供两个单独的存储电容器 线。运可能是有利的,原因在于尽管优选示例性实施例的布局提供了为每个像素区域提供 单独的存储电容器线,并因此允许所述的基于均方根的独立驱动,但是相邻像素行之间的 存储电容器线的共享阻止了向不同行施加不同的Vcs信号。实际上,所有像素必须具有相同 的两个存储电容器线信号。运例如防止应用于每个像素的所有信号的极性逐行进行反转。 针对像素的每一行提供完全分离的存储电容器线提供了增加的自由度,运对于驱动信号的 直流平衡和防止像素行之间的图像数据串话可能是有益的。图17给出了本实施例的一个示 例示意图。
[0112] 尽管W上已经参照每个像素的多个区域被垂直布置的情形描述了上文详细描述 的实施例,所描述的方法等同地适用于像素区域彼此间水平相邻布置的MTO像素,并且将因 此提供显示器的水平分辨率的提高。实际上,在另一实施例中,当应用于每个像素的多个区 域在水平和垂直方向上交替布置的MH)类型显示器时,运些实施例的方法可能是尤其有利 的。运允许在两个方向上均提高分辨率。
[0113] 备选地,为了在第一方向上(例如,在其中每个像素的多个区域垂直地布置的显示 器的情况下,垂直方向上)匹配由前面的实施例提供的提高的分辨率,MPD型显示器可W被 构建为在与第一方向交叉的第二方向上具有与标准相比两倍的像素(例如,在每个像素的 多个区域垂直布置的显示器的情况下,在水平方向具有两倍的像素)。
[0114] 在另一实施例中,所述方法应用于每个复合白像素具有多于Ξ个颜色像素的MPD 类型显示器。在原理上已经开发了运种多原色显示器,W增加显示器的颜色色域,但运种多 原色显示器还允许通过对输入图像数据的子像素擅染来提高显示器的有效分辨率。作者是 Yoshida等人的"Journal of the Society for Information Display,19,11,pp 771-780,20ir中描述了运些方法。由运些子像素擅染方法提供的水平分辨率增加可W与由本 发明提供的垂直分辨率增加相组合,W提供整体二维分辨率加倍。例如,可W用已知的子像 素擅染方法来驱动具有四个原色类型的标准高清晰度(1920x1080)像素显示器,W获得改 进的水平分辨率,并用本发明的方法来获得提高的垂直分辨率,W允许3840x2160(已知为 4k2k)分辨率图像的显示。运种显示器可能是特别有利的,原因在于4k化视频内容变得更普 通,允许观众获得增加的图像信息的益处,而不需大量投资于更复杂的显示硬件。在缺少具 有加倍的显示器的原始像素分辨率的视频内容的情况下,4个或更多个原色显示器可W在 使用图像分辨率上调设备的情况下利用运些组合的水平和垂直分辨率提高方法仍提供更 好的观看体验,对于例如用于在完全皿显示器上显示的如DVD视频内容的上调,许多设备通 常是可用的。从DVD(标准清晰度视频)或从皿视频至4k化视频,上调设备将日益变得更加可 用。
[0115] 如上所述,根据本发明的显示器可W用第一模式操作,在第一操作模式中可W根 据本发明的驱动方法驱动显示器。根据本发明的显示器可W附加地用第二模式操作,在第 二模式中显示器常规地操作,也就是说在第二模式中驱动电路供应在整个帖上恒定的电容 器线电压。
[0116] 在另一实施例中,在不需要提高的分辨率能力的每个图像帖的区域中仅用标准方 式(即,用第二模式)来驱动MDP类型显示器。通常,典型的视频内容将具有在相邻像素之间 没有图像数据的锐变的大量图像区域。如果在整个像素行的多个区域之间没有出现图像数 据的锐变,则当数据被输入显示器时可W检测运些区域,并且然后可W用标准方式在该帖 的所有显示刷新期中用相同的数据电压和存储电容器线信号驱动运些行。运允许,在两个 像素区域上受限的3:1的电压比将减小整体图像对比度的情况下,由MH)像素提供的宽视角 改进在运些区域W及全电压范围中得到保留。
[0117] 在另一实施例中,可W取决于向显示器输入的图像数据,来用多种模式中的一种 模式驱动显示器。在图像数据具有与显示器中的像素数相匹配的像素分辨率的情况下,可 W在实际"关闭"本发明的方法的情况下驱动显示器(即用如图3中概述的根据标准技术的 源和电容器线信号),W减小显示器的功耗。在图像数据与显示器的子像素区域的数量相匹 配的情况下,本发明的方法可W被用于完全显示该信息,或相反可W牺牲该附加的分辨率 信息,并针对该像素计算单个平均亮度值,使得该显示器仍可W在关闭本发明的方法的情 况下进行驱动,W节省电力,或者允许如每个已知的ΜΗ)方法中那样应用宽视角改进。可W 由用户选择或根据检测到的输入数据的像素分辨率来自动选择应用运些模式中的哪个模 式。
[0118] 在本发明的另一实施例中,每个像素的子像素区域不具有相等尺寸。如在附图2中 和US7079214中详细说明的宽视角改进的标准MPD方案的一个限制在于:针对给定的像素, 子像素区域的亮度的等级总是固定的,使得子像素区域具有不同大小没有带来益处。然而, 由于本发明的方法允许子像素区域的相对亮度具有一定程度的独立性,所W如果像素的子 像素区域大小不完全相等,则能够实现改进的宽视角增强。例如如果每个像素的两个子像 素区域分别占据像素的透射区域的和2/3,则可实现的宽视角增加大致上等价于每像素 Ξ个子像素的非独立MPD方案,原因在于较小的子像素区域可W被点亮W产生高达最大值 的的像素亮度,然后焰灭,而较大的子像素区域被用于产生最大值的至2Λ的亮度, 在该程度之上的亮度可W通过使用两个子像素的组合来产生所需亮度。如果使用分别是总 像素透射区域的1/7、2Λ和V7的3个独立子像素区域,则可W进一步提高优于非独立MTO方 案的宽视角改进,因为其离轴亮度特征于是可W与7区域的非独立方案产生的结果相匹配。 在图18中示出了典型的垂直对准向列(VAN)模式LCD的离轴亮度响应的运些改进。在本发明 的实施例中,由于每个像素的子像素区域被用于改进的宽视角外观,而不是提高轴上分辨 率,所W本发明的驱动电路将被布置为在每帖中针对每个像素区域只接收一个像素数据 值。然后,驱动电路将确定要在每个子帖刷新期中施加的多个源极线信号电压,W便生成每 个子像素上的rms电压,其产生所需的宽视角效果。
[0119] 在又一实施例中,辅助输入图像或辅助输入数据值被用于确定要在每个子帖刷新 期中施加的多个源极线信号电压,W便允许实现在W02009110128A1和W02011034209中描述 的类型的隐私效果(priva巧effect),在此通过参考将W02009110128A1和W02011034209并 入本文。与前一实施例一样,本发明的每个像素的独立可控的子像素区域允许针对任意固 定的轴上亮度实现离轴亮度值的改进的范围,其在该实例中允许实现改进的隐私加强效 果。为了提供隐私效果,显示驱动电路适用于:响应于指示复合像素的数据值的图像数据, 输出信号电压,W根据由输入数据定义的像素的整体亮度来控制对于每个子像素的轴上观 看者而言的亮度,但在像素的子像素之间划分整体亮度,W根据那个像素的所需离轴亮度 控制整个像素的离轴亮度。每个像素的所需离轴亮度可W例如通过辅助输入数据值来确 定,可W被确定为尽可能接近、或正比于由像素的输入数据值所指定的目标轴上亮度,或者 可W被确定为独立于该像素的独立输入数据值的固定值。
[0120] 应该理解的是,每个上述实施例不限于使用所描述的特定液晶显示配置来操作。 本发明的每个实施例可W被用于W下任意类型的液晶显示器:扭曲向列(TN)、超扭曲向列 (STN)、面内切换(IPS)、边缘场切换(FFS和AFFS)、垂直对准向列(VAN)、扭曲垂直对准向列 (TVAN)、多域垂直对准(MVA)和连续风车对准(CPA)。本领域技术人员将容易想到其他合适 的液晶模式。
[0121] (补充说明)
[0122] 本发明的第一方面提供了 一种有源矩阵LCD显示器,具有多个源极线、多个与所述 源极线相交的栅极线和多个存储电容器地址线,在所述源极线和栅极线的交叉点处提供可 独立寻址的像素,一个像素包括多个子像素,并且像素的每个子像素与存储电容器地址线 中的相应的那条存储电容器地址线相关联。所述显示器具有驱动装置,所述驱动装置用于 用于在第一模式中响应于图像数据帖中的针对像素的输入数据,针对所述帖向所述像素的 源极线供应多个信号电压,并供应多个电容器线电压,其中所述电容器线电压中的每一个 被供应给所述像素的相应的存储电容器地址线。所述驱动电路适用于供应所述电容器线电 压,使得至少在所述帖的第一显示刷新期中供应的所述电容器线电压中的第一个与所述电 容器线电压中的第二个之间的关系不同于在所述帖的后续显示刷新期中供应的所述电容 器线电压中的所述第一个与所述电容器线电压中的所述第二个之间的关系。
[0123] 在本发明的显示器中,施加于源极线的电压在一个帖期间不总是恒定的,而是在 帖的不同显示刷新期中可W取不同的值。尽管运可被视为在一个帖中提供单个信号电压波 形,其中所述信号电压波形具有变化的幅度,但是为了描述的清楚,本申请将参考在一个帖 中提供两个(或更多个)信号电压,其中在每个显示刷新期中提供一个信号电压。
[0124] W使得两个电容器线电压之间的关系在帖的一个显示刷新期与后续刷新期之间 发生变化的方式供应电容器线电压,克服了上文参照US7079214描述的子像素的相对透射 率在一个帖期间是固
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