专利名称：液晶显示方法和改进动画显示质量的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示方法和动画显示性能优良的液晶显示器件。
背景技术：
迄今为止，有源矩阵LCD(液晶显示)器件一直在应用，在有源矩阵LCD器件中，如图31所示，每当通过源极驱动器1把一水平行数据从一个像信号采样到采样存储器2中时，采样数据就存储到保持存储器3中。在液晶屏面上，一个栅极驱动器(未示出)选出数据要被写入的一行像素组成的水平行。使该选出像素的那些TFT(薄膜晶体管)接通。通过一个D-A变换器4把存储在保持存储器3的一水平行数据信号从数字形式变成模拟形式，接着，将模拟信号例如通过一个源极线6写入构成选出的水平行中的所有像素中。
对所有的水平行执行这个操作，完成一个屏的数据写入。在对一帧重复这个写入，以便显示各种像。进行这样操作的有源矩阵LCD器件已经在词处理器，和笔记本个人计算机或电视机中使用。
在上述现有的源液晶LCD器件中，因为液晶响应速度，特别是中间色度之间的响应速度比一帧周期16.7ms慢，所以存在显示质量低的问题，即在动画显示中可能看到残留的像。
在TFT保持不选择时，写入到相应像素中的数据继续保持。因此即使增加液晶的响应速度仍存在人眼睛追踪动画的残留像。结果又引起另一质量下降的问题。
在这些情况下，为了解决这些问题有人提出如下的液晶显示方法(参考文件1和2)。在日本专利公开平11109921号的文件1中，把屏分成上下两部分，在第一半帧周期完成上半个屏的信号扫描，同时完成下半屏的黑电平信号(消隐)扫描。在第二半帧周期完成上半屏的黑电平信号(消隐)的扫描，同时完成下半屏的信号扫描。
在参考文件2[“A New Motion-Piclure compatible LCD Using Pi-Cells Journalof Japan Society of Liquid Crysta ls，1999，Vol.3No.2”]中，把屏分成上下两个部分，还把一帧周期分成对应整个屏行数目的时隙。在第一时隙，完成上半屏的信号扫描，同时也完成下半屏的信号扫描。在第二时隙完成上半屏的黑电平信号(消隐)的扫描，同时也完成下半屏的黑电平信号(消隐)扫描。通过这种方式可以使信号扫描和黑电平信号(消隐)扫描顺序逐个时隙交替进行。
按照上述的液晶显示方法，就一个像素而论，像显示周期和黑电平显示周期必需包括在一帧周期中，其中特别是黑电平显示周期的存在可以实现像显示不受前、后帧数据混淆存在的影响。从而可以实现动画显示性能的改进。
然而，参考文件2公开的液晶显示方法存在下述问题，即把一帧周期分成对应整个屏的行数的时隙，又把屏分成上下两个区。在第一时隙，完成上半个屏的信号扫描，同时也完成半个屏的信号扫描。在第二时隙完成上半屏的黑电平信号(消隐)扫描，同时也完成下半屏的黑电平信号(消隐)扫描。通过这种方法，可以顺序逐时隙交替完成信号扫描和黑电平信号(消隐)扫描。因此，当上半屏开始扫描时，下半屏也必需同时扫描，必须再一次存储一行像数据。结果引起电路复杂、导致成本增加的问题。
在参考文件1中公开的液晶显示文件存在类似的问题，即，把一帧周期分成第一和第二半个周期，还把屏分成上下两部分。在第一半帧周期，完成上半屏的扫描信号，同时完成下半屏的黑电平信号(消隐)扫描。在第二半帧周期完成上半屏的黑电平信号(消隐)扫描，同时完成下半屏的信号扫描。在这种情况下，虽然如参考文件2所述的像数据存储不是必需要的，但是仍然因屏分成两部分导致电路复杂和成本增加的缺点严重。
显然，把屏分成两部分将需要增加例如双源极驱动器(上半屏和下半屏)，这将引起成本增加。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种液晶显示方法和液晶显示器件，该方法和器件能通过对常规LCD器件的最低限度的本质改进而改善动画显示质量，而不用按参考文件1和2那样进行屏分和不需要任何专用的屏存储器件。
为了达到这个目的，本发明提供一种把图像显示到液晶显示装置上的方法，该液晶显示装置具有多条互相平行配置的列线，多条在交叉穿过所述多条列线的方向上互相平行配置的行线，多条列线和多条行线的每个交叉点上与其对应配备的多个像素，该方法包括以下步骤(a)给多条行线中由第n行线到第n+m行线的行线之一提供选择信号，其中n＞0，m＞1，并且给多条列线中每一列线提供各自的数据信号，因此给对应于属于多个像素的行线中所述一行线的像素提供各自的数据信号；(b)在步骤(a)之前或之后，给多条行线中由第l行线(l＞n+m，或l+m＜n)到l+m行线的行线中至少一行线提供选择信号，并且给多条列线中每一列线提供黑电平显示信号，因此给对应于属于多个像素的行线中至少所述一行线的像素提供黑电平显示信号，其中，黑电平显示信号和各自的数据信号都在一帧周期的时段内，通过在多个时间内执行步骤(a)和步骤(b)而提供给多个像素中每个像素。
一种把图象显示到像素上的液晶显示方法，该方法通过把一个数据信号提供给若干互相平行配置的列线和通过把一个选择信号提供若干互相沿一个方向平行配置的行线，行线与列线相交，显示像的像素由位于接收数据信号的列线与接收选择信号的行线之间的交叉点或交叉点附近的液晶组成。该液晶显示方法包括下述步骤把所述选择信号提供给第n(这里n是正整数)行线(G)和把数据信号提供给所述列线(S)，以便使位于在第n列线与各列线之间的交叉点上的那些像素显示一个根据该数据信号的像；随后把该选择信号提供第(n+m)列线(G)，m是正整数，和把一个用于使一些像素显示一个黑电平像的黑电平显示信号提供给所述列线，以便使位于在第(n+m)行线与各列线之间的那些像素显示一个黑电平图像；用于在顺次移位接收提供该选择信号的那个行线的同时重复根据该数据信号的像显示操作和黑电平像显示操作的步骤；如果施加选定信号的第(n+m)行处在最后行线之外，就返回到第一行，以便在一帧周期内将根据数据信号的像和显示到所有像素上。
通过这个构成，与参考文件1和2不同，数据信号和黑电平显示信号对列线的供给是交替进行的，在此，提供选择信号的行线与数据信号和黑电平显示信号同步地按照n，n+m，n+1，n+m+1，n+2，n+m+2，……，增加移位。这样不用把屏分区，也不利用一个用于存储一个屏的像数据的电路，就把数据信号写入所有像素中，并且在一个相应于m的特定时间周期过后将黑电平显示信号提供给所有的像素，已经写入黑电平显示信号的状态一直保持到下一帧的新的像数据写入为止，从而显示一个黑电平像。因此，在白显示的像素在下帧变为黑显示的情况下，当已写入黑电平显示信号时，黑电平像已经显示，从而不会发生背照射光源的漏光。
另外，一个动画中的像边缘在一次帧交换时移动，而在该帧周期中保持不动。可是，因为人们感觉到该像平滑地移动，因此存在一个像边缘在人的视线前面出现的期间和一个像边缘在人的视线后出现的期间，因此使像边缘看来模糊。可是在本发明中，因为像素在显示像条件下转换到一个黑电平显示，并且在下一个数据信号提供之前像消失，所以使像边缘在人的视线前面出现的期间和象边缘在人的视线后面出现的期间变短，使像边缘的模糊减少，从而改善了动画显示质量。
一种把图象显示到像素上的液晶显示方法，该方法通过把一个数据信号提供给多条互相平行配置的列线和把一个选择信号提供给多条在某一方向互相平行配置的行线，在所述的某一方向所述行线交叉穿过所述列线，所述待显示成像的像素由位于在接受提供数据信号的列线与接收提供选择信号的行线的交叉点或交叉点附近的液晶构成，该方法包括下述步骤于把该选择信号提供给第n行线(在此n是正整数)和把该数据信号提供给所述列线上，以便使位于第n行线与所述各个列线之间的交叉点上的那些像素显示一个像；随后把该选择信号同时提供给一些不同于第n行线的行线，并且把一个用于在像素上显示一个黑电平像的黑电平显示信号提供给列线，以便使位于那些行线与各个列线之间的像素显示一个黑电平像。
在顺序移位接收选择信号的行线的同时重复根据数据信号的像显示操作和黑电平像显示操作；和在接收同时提供选择信号的那些行线处在最后行线之外时，返回到第一行，以便在一帧周期内将根据信号的像和黑电平像显示到所有像素上。
通过这个构成，在一帧周期的第二半周把黑电平显示信号提供给所有像素若干次，于是，即使黑电平显示信号供给时间短到仅通过黑电平显示信号的一次供给不可能实现黑电平像显示，黑电平显示可以通过使黑电平显示信号重复多次供给来保证。这样，即使黑电平显示信号供给时间不足，这是因为由于显示板的高像素密度使行线的数目很大，也可实现不会发生背照光漏光的高质量动画显示。
在本发明的一个实施例中，那些行线是第(n+α.m)(α＝1.2……P，在此P是正整数)线。
通过这个构成，对于一个水平行而言，黑电平显示每m行扫描重复一次，这样便排出了前面一帧的显示内容对液晶介电特性的影响，所以可进一步实现更高的显示质量。
在本发明的一个实施例中，那些行线是第(n+α.m)至第(n+α.m+k-1)(α＝1、2……P，在此P和K是正整数)线。
通过这种构成，对于一个水平行而言，黑电平显每m行扫描重复K次，从而进一步限制前一帧的显示内容的影响。
在本发明的一个实施例中数据信号供给时间与黑电平显示信号的供给时间彼此相等。
按照这个构成，因为数据信号的供给时间和黑电平显示信号的供给时间彼此相等，所以数据信号的供给和黑电平显示信号的供给可以通过一个很简单的切换控制过程实现切换。
在本发明的一个实施例中数据信号的供给时间比黑电平显示信号的供给时间长。
按照这种构成，该液晶显示方法还适合于因液晶显示板的高像素密度而使行线的数目相当多，所以不能花费足够的数据信号供给时间的那些情况下。
在本发明的一个实施例中设定m使其满足下述关系f×m/n＞t式中N是行线的数目；f是一帧周期；t是在一个从白电平显示到黑电平显示的切换中的液晶响应时间。
按照这种构成，将一帧周期的黑电平显示信号的供给时间设定得比白电平显示切换到黑电平显示时的液晶响应时间长，这样，即使在根据数据信号显示白电平像的像素中，也能在下一个数据信号加上之前确保黑电平显示完成。
在本发明的一个实施例中，设定K，使其满足下述关系T×K≥T。
其中T是黑电平显示信号的一次供给时间，而T0是允许白电平显示完全为成黑显示的最短的黑电平显示的时间。
按照这个构成，将一帧周期的黑电平显示信号的供给时间设定为比允许白电平显示通过K次供给黑显示电平信号切换到黑电平显示的最短时间长。于是，在因黑电平显示信号的供给时间不足，而把黑电平显示信号重复K次提供的情况下，即使是根据数据信号显示白电平像的像素，也能确保在下一个数据信号加上之前完成黑电平显示。
在本发明的一个实施例中，设定所述数据信号为黑电平显示用的数据信时的电压Vd和所述黑电平显示信号的电压Vr，使它所满足下述关系在反电极电平为正极性的情况下，在正常白电平状态下，Vd＜Vr，而在正常黑电平状态下，Vd＞Vr。
在反电极电平为负极性的情况下，在正常白电平状态下，Vd＞Vr，而在正常黑电平状态下，Vd＜Vr。
按照这个构成，即使因黑电平显示信号的供给时间不足而不能进行充分黑电平显示时，通过事先把黑电平显示信号的电压设定到稍大(小)的值就可以保证完成黑电平显示。
还提供一种液晶显示器件，该液晶显示器件具有一个显示板，在该显示板上形成至少互相平行配置的多条列线和在与所述列线交叉的方向上平行配置的多条行线，对应于列线和行线的每个交叉点设置的像素，一个用于把数据信号提供给所述列线的列驱动器，和一个用于把一个选择信号提供给所述行线的行线驱动器，该液晶显示器件包括一个用于把像信号和控制信号提供给列驱动器，同时把一个控制信号提供给行驱动器，从而对显示板控制像显示操作的显示控制单元；一个用于产生一个黑电平显示信号，从而在像素上显示一个黑电平像的黑电平显示信号产生单元；一个设置在列线驱动器中的并可用于在数据信号与黑电平显示信号之间选择切换的选择开关，数据信号依据从显示控制单元产生的像信号，由黑电平信号产生单元产生黑电平显示信号，其中上述显示控制单元向行线驱动器提供控制信号，以便选定行线，在数据信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给所述多条行线中从第n行线至第n+m行线的其中一条行线，其中n＞0，m＞1，而在黑电平显示信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给所述多条行线中从第l行线至第l+m行线的其中一条行线，其中l＞n+m，或者l+m＜n。
一种液晶显示器件，该器件具有一个显示板，在该显示板上形成至少互相平行配置的一些列线和在一个方向平行配置的一些行线，在所述的方向上，所述的一些行线与所述一些列线交叉，在该显示板上还形成一些像素，所述的像素由位于列线和行线之间的交叉点或交叉点附近的液晶构成，该液晶显示器件还具有一个用于把数据信号提供给所述列线的列驱动器和一个用于把一个选择信号提供给所述行线的行线驱动器。该液晶显示器件包括一个用于把一个像信号和一个控制信号提供给列驱动器，同时把一个控制信号提供给行驱动器，以便对显示板控制像显示操作的显示控制单元；一个用于产生一个黑电平显示信号以便在像素上显示一个黑电平像的黑电平显示信号产生单元；一个设置在列线驱动器中的并可用于在数据信号与黑电平显示信号之间进行选择交替切换的选择开关，数据信号依据显示控制单元产生的像信号，由黑电平信号产生单元黑电平显示信号，其特征在于上述显示控制单元向行线驱动器提供控制信号以便顺序选定行线，在数据信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给第n行线，而在黑电平显示信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给第(n+m)行线。
按照这个构成，根据来自显示控制单元的控制信号对行线驱动器和列线驱动器进行如下控制。当数据信号被用于列线驱动器的选择器开关选择并供给一些列线时，第n列线被行线驱动器选择。同时，当黑电平显示信号被选择器开关选择并供给一些列线时，则第(n+m)行线被选择。于是数据信号写入所有像素，在过了一个相应于“m”的特定时间后供给黑电平显示信号并且进一步保持黑电平信号已写入的状态，直到一个下一帧的新的像数据信号写入为止，借此显示一个黑电平像。因此，如果一个像素在白电平显示下切换到下一帧的黑电平显示，则在黑电平显示信号写入时已显示黑电平像。因此不会发生背照片的漏出。
一种液晶显示器件，该器件具有一个显示板，在该显示板上形成至少互相平行配置的一些列线和在一个方向相互平行配置的一些行线，在所述的方向上，所述的一些行线与所述一些列线交叉，在该显示板上还形成一些像素，所述的像素由位于在那些列线和行线之间的交叉点或交叉点附近的液晶构成，该液晶显示器件还具有一个用于把数据信号提供给所述那些列线的列驱动器，和一个用于把一个选择信号提供给所述那些行线的行线驱动器。该液晶显示器件包括一个用于把一个像信号和一个控制信号提供给列驱动器，同时把一个控制信号提供给行驱动器，以便对显示板控制像显示操作的显示控制单元；一个用于产生一个黑电平显示信号以便对像素显示一个黑电平像的黑电平显示信号产生单元；一个设置在列线驱动器中的并可用于在数据信号与黑电平显示信号之间进行选择交替切换的选择开关，数据信号依据从显示控制单元产生的像信号，由黑电平信号产生单元产生黑电平显示信号，其特征在于上述显示控制单元向行线驱动器提供控制信号以便顺序选定行线，在数据信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给第n行线，而在黑电平显示信号被选择开关选择的同时，该选择信号提供给除第n行以外的行线。
按照这个构成，根据来自显示控制单元的控制信号对行线驱动器和列线驱动器进行如下控制。当数据信号被列线驱动器的选择器开关选择并提供给列线时，第n行线被行线驱动器选择。同时当黑电平显示信号被选择器开关选择并提供给列线时，一些与第n行线不同的行线被选择，于是，即使黑电平像显示信号供给时间是仅供给一次黑电平显示信号不能实现充分显示黑电平像显示的情况下，通过使黑电平显示信号重复多次供给就可以保证完成黑电平像显示。因此，即使因液晶显示板的高像素密度而使行数目多，又使黑电平信号供给时间不充分，也能实现高质量的动画显示，并且不会发生背照光的漏出。
在本发明的一个实施例中，在m线基础上把行线分成L(在此L是正整数)段。
行线驱动器包括用于把选择信号提供给每段行线的L个部分行线驱动器。
按照这个构成当数据信号被切换开关供给一个列线时，连接到某一个部分行线驱动器的第n行线被一个部分行驱动器选择，同时，当黑电平信号由选择器开关提供给一个列线时，与一个刚好位于那个部分行线驱动器后面的列的一个部分行线驱动器相连的第n行线，被部分行线驱动器选择。这样便可以通过简单控制实现(n+m)行线的选择操作。
在本发明的一个实施例中，从显示控制单元到列线驱动器的控制信号包括一个用于由选择开关完成的控制切换操作的切换控制信号；和该切换控制信号使数据信号的选择时间比黑电平显示信号的选择时间长。
按照这个构成，通过使数据信号供给时间比上述黑电平显示信号的供给时间长，使液晶显示器件适合用在因液晶显示板的高像素密度而引起行线数目多，使信号供给时间不能充分获得的情况。
在本发明的一个实施例中，从显示控制单元到列线驱动器的控制信号包括一个用于由选择开关完成的控制切换操作的切换控制信号；和该切换控制信号使数据信号的选择时间与黑电平显示信号的选择时间相等。
按照这个构成，因为数据信号供给时间和黑电平显示信号的供给时间彼此相等，所以可以通过一个简单的切换控制过程完成数据信号供给和黑电平显示信号供给的切换。
在本发明的一个实施例中，从显示控制单元到行线驱动器的控制信号包括一个用于判别是否是提供该黑电平显示信号的那个黑电平显示信号提供期间的判别信号，和根据该判别信号，行线驱动器在黑电平显示信号提供期间把选择信号提供给第(n+m)至(n+m+k-1)行线。
按照这个构成，在下一个数据信号加上之前，在一个相应“m”的特定时间内把黑电平显示信号提供给所有像素K次。因此即使相应于“m”的黑电平信号供给时间小到不能完成黑电平像显示，通过使供给黑电平显示信号重复K次也能保证完成黑电平显示。于是即使因液晶显示板的高像素密度而引起行线数目大，使黑电平显示信号供给时间不能充分获得的情况，也能获得一个高质量的动画显示，并且不会发生背照光的漏出。
在本发明的一个实施例中，从显示控制单元至行线驱动器的控制信号包括一个扫描开始信号，和其中的行线驱动器包括一个具有一个闩锁电路的移位寄存器和用于在一个数据信号提供期间把扫描开始信号提供给移位寄存器并在黑电平显示信号提供期间还把该扫描开始信号提供给从移位寄存器的第m闩锁电路开始的连续K个闩锁电路的扫描开始信号提供单元。
按照这个构成，可以通过一个简单结构实现在下一数据信号加以之前能够提供K次黑电平显示信号的行线驱动器，所述的结构是在具有移位寄存器的行线驱动器上装备扫描开始信号供给单元的结构。
在本发明的一个实施例中，扫描开始信号提供单元能使在黑电平显示信号提供期间的闩锁电路号m和闩锁电路号K改变。
按照这个构成，通过改变闩锁电路的序号m，在下一个数据信号加上之前改变黑电平像显示的时间。因为通过改变闩锁电路计数“K”，在下一个数据信号加上之前改变提供黑电平显示信号的次数。
在本发明的一个实施例中，一个液晶显示器件还包括用于控制扫描开始信号提供单元操作的电源控制装置，和该电源控制单元输出一个用于根据一个从外部指定扫描开始位置信号对扫描开始信号提供单元设定闩锁电路号“m”。
按照这个构成，根据来自外部的信号，在下一个数据信号加上之前改变显示黑电平像的时间。
在本发明的一个实施例中，显示控制单元响应一个来自外部的指令信号借助选择器开关的操作输出，选择输出一个用于第一显示状态的控制信号或一个用于第二显示状态的控制信号，在所述第一显示状态下，根据被选择器开关完成的一个操作执行一个黑电平显示信号提供操作，在所述第二显示状态下，选择器开关不工作，不执行一个黑电平信号提供操作。
按照这个构成，显示状态在第一显示状态与第二显示状态之间切换，所述第一显像显示状态由于黑电平显示信号提供给列线而包含增加能量消耗，所述第二显示状态根据选择器开关逐帧操作包含较少的能量消耗。因此可以防止因显示状态经常固定在第一种状态下引起的能量浪费。
在本发明的实施例中，一种液晶显示器件还包括用于设定一个从列线驱动器提供的数据信号的电压的信号用参考电源，其中，该信号用的参考电源的电压在第一显示状态与第二显示状态之间是可以改变的。
按照这个结构，在第一显示状态下，切换信号用参考电源的电压，以便根据液晶透射率的降低设定数据信号电压，在所述第一显示状态下，在数据信号写入后提供黑电平显示信号，在下一帧的新的像数据信号写入之前显示黑电平像，因此使液晶的透射率下降。通过按上述方式设定数据信号的电压使在第一显示状态与第二显示状态之间保持一个不变的灰度电平的折衷。
在本发明的一个实施例中，一种液晶显示器件还包括用于根据从显示控制单元产生的像信号监测在屏上的同一位置的数据的动画/静止画判别单元，借此判别一个根据像信号的画面是动画还是静止画面，并将所表示该判别结果的指令信号输出到显示控制单元。
按照上述构成，利用动画/静止画判别单元根据像信号判别是动画还是静止画，并把表示判别结果的指令信号输出给上述显示控制单元。这样，在显示质量容易降低的动画显示时，就自动地从上述显示控制单元输出第一显示状态用的控制信号，在一帧期间写入数据信号后在下一帧数据信号加入之前，显示黑电平像，使显示质量提高。
在本发明的一个实施例中，一种液晶显示器件还包括一个用于从后侧照射显示板的背照光源，和用于根据指令信号在第一显示状态与第二显示状态之间切换背照光源亮度的背照光调整单元。
按照这个构成，在第一显示状态下在一帧期间，在数据信号写入后并在下一帧信号加入之前显示黑电平像而引起液晶的透射率下降，这时通过背照明光调整单元增加背照明光的亮度，在通常的第二显示状态下，使背照明光的亮度降低。这样便可以防止因背照明光的亮度经常保持在比较高亮度引起的能量浪费。
在本发明的一个实施例中，一种液晶显示器件还包括黑电平显示信号产生单元是电平显示信号使用的电源，和黑电平显示信号电源在第一显示状态与第二显示装态之间是可改变的。
按照这个构成，在一个帧周期内，在第一显示状态下，在写入数据信号后显示黑电平像，直到下一帧的数据信号加上为止，改变黑电平显示信号电源的电压，以便保证完成黑电平显示。
通过下面结合附图详细地描述可以更清楚理解本发明，这些描述和附图只是作为例举提出的，而不是对本发明的限定。
图1是按照本发明的LCD器件的示意方框图。
图2是图1中的源极驱动器的示意方框图。
图3是一个与图2不同的源极驱动器的示意方框图。
图4是图1中的栅极驱动器的示意方框图。
图5是在图4中的模拟开关被激励情况下的说明图。
图6是用于在第一实施例中的三个控制极驱动器的定时特性和输出给控制线的选择信号。
图7是用于说明动画显示操作的一个像的说明图。
图8是按照现有技术的一个像显示程序的图。
图9是说明在图7所示的那个像中出现的模糊的图。
图10是表示根据现有技术中的像显示程序在白电平带像素中逐帧透射率变化的图。
图11A是表示在图1所示的LCD器件中的一个像显示程序的图。
图11B是表示在图11A的写和复位期间的细节的图。
图12是表示根据图11的一个像显示程序在图7所示的像的显示结果的图。
图13是表示根据图11的像显示程序一个透谢率逐帧变化的图。
图14是表示在图7所示的像中的任意一条水平线的白电平带的移动的图。
图15是表示把液晶响应时间作为无限小时的现有技术中的像显示程序中的透谢率响应波形的图。
图16是表示根据把液晶响应时间作为无限小时的图11中所示的像显示程序中的透谢率的响应波形的图。
图17是表示根据现有技术的像显示程序中的白电平带的移动和人类视点的运动的图。
图18是表示因图17所示的白电平带与人类的视点移动的的偏差使白色电平带的两边缘的亮度下降状态的图。
图19是表示按图11中所示的像显示程序的白电平带的移动和人的视点移动的图。
图20是表示因图19所示的白电平的移动与人类的视点的移动的偏差引起白电平带的两边缘的光亮度降低的状态的图。
图21是表示在图11所示的像显示程序与现有技术中的像显示程序中的写入电压与透谢率的关系的图。
图22A是表示在图11中所示的像显示程序中的各灰度等级的透谢率随时间变化的图。
图22B是表示在现有技术的像显示程序中的各灰度级的透谢率随时间变化的图。
图23是与图6不同的驱动信号和选择信号的定时图。
图24是表示与图11不同的像显示程序的图。
图25是在第二实施例中的驱动信号和选择信号的定时图。
图26是继续图25的定时图。
图27A是表示与图11和图24不同的像显示程序的图。
图27B是表示在图27A中白电平和复位期间的细节图。
图28是表示根据图27所示的像显示程序的透射率逐帧变化的图。
图29是一个与图25不同的定时特性图。
图30A是表示图29的像显示程序的图。
图30B是表示在图30A的写和复位期间的细节的图。
图31是一个在现有技术中的LCD器件的源极驱动器的示意方框图。
具体实施例方式
下面结合附图描述作为本发明例举的实施例。
(第一实施例)图1是作为本实施例的一个LCD器件的有源矩阵式LDC器的示意方框图。本实施例的LCD器件具有一个液晶板11，一些源极驱动器12和一些控制极驱动器13。液晶面板11具有一个TFT衬底14和一个相对的衬底15。在TFT衬底14上形成排列矩阵状的像素电极16和TFT17，TFT17的漏极与像素电极16相连，那些控制线G平行配置和共同连接到每行的TFT17的控制极上，那些源极线S平行配置和共同连接到每列的TFT17的源极上。在与TFT衬底14以一特定间隔对置的相对的衬底15上形成与像素电极16相对的反电极18。此外，虽然未示出，液晶夹在像素电极16与反电极18之间形成夹层结构。
本实施例的液晶面板11利用一个具有480控制线G和640(用于彩色显示分成三组(tripled for color display))源极线S的VGA(视频图形阵列)。将480控制线G分成三组，每组包括160线，并且以组为基础地与第一控制驱动器13a至第三控制驱动器13c相连。与此类似，把源极线S分成若干组，并且以组为基础地与源驱动器12相连。
显示控制单元20有产生时钟信号的单元，并把产生的时钟信号与输入的像信号一起输出到第一源极驱动器12。显示控制单元20具有产生扫描开始信号的单元和产生识别信号的单元，并把产生的扫描开始信号和识别信号与时钟信号一起输出给控制极驱动器13。动画/静止画识别电路21根据从显示控制单元20得到的信号，通过监测在屏上几个点上的数据，识别画面是主要由动态画组成的动画还是主要由静止画组成的静止画。然后动画/静止画识别电路21把识别结果送给显示控制单元20。于是显示控制单元20根据识别结果把上述时钟信号之一的切换时钟信号、识别信号和扫描信号切换到动画应用或静止画应用。
从动画/静止画识别电路21产生的识别结果还输出给信号用参考电源22、黑电平信号用电源24和背照明光调整电路23。信号用参考电源22和黑电平信号用电源24把响应判别结果的数据信号参考电平和黑电平信号电压传送给源极驱动器12。另外，背照明光调整电路23根据判别结果调整背照明光(未示出)。需要指出的是黑电平信号电源24是待用于产生复位信号(黑电平信号)的电源，将在后面对其描述。
图2是源极驱动器12的示意方框图。虽然在图中只示出一条源极线作为代表，但所有的源极线(S)都与这样的结构相同。从像信号中把相应于一个像素(一个水平行)的数据采样到一个样本存储器31，并把采样数据存储在保持存储器32中，通过D/A变换器33利用从信号用参考电源22产生的信号用参考电压，把数据从数字变成模拟形式，再传送给例如一个选择器开关34。
从提供给样本存储器31、保持存储器32和D/A变换器32的采样时钟信号而产生的时钟信号输入给这个选择器开关34；并把一水平线数据采样到所有的源极驱动器12，12……的样本存储器31，31……的时间作为周期的切换时钟信号输入给选择器开关34。于是，当该切换时钟信号处在例如“H”电平时，选择器开关34选择从D/A变换器33产生的数据信号，并把该信号输出给相应的源极线S。当该切换时钟信号处在“L”电平时，选择器开关34选择来自黑电平信号电源24的黑电平电压信号，并把该信号作为复位信号输出给相应的源线S。
另外，源驱动器12象图3所示那样构成，也没有问题，具体地说，选择开关34处在图2所示的源极驱动器12的D/A转换器33的后级，而选择器开关35处在图3的保持存储器38的前级。因此，当切换时钟信号处在例如“H”电平时，选择开关35选择从样本存储器37产生的像信号，并把该信号输出给保持存储器38，当切换时钟信号处在“L”电平时，选择开关35选择从黑电平信号数据产生单元36产生的黑电平信号，并把该数据传送给保持存储器38。于是，通过D/A变换器39，利用从信号用参考电源22产生的信号用参考电压把该信号从数字式变成模拟式，并输给例如相应的源极线S。于是在一个水平线数据采样经过的第一半帧周期，以像信号为基准的数据信号输出给源极线S，而在第二半帧周期，以黑电平信号数据为基准的复位信号输给源极线S。
图4是控制极驱动器13的示意方框图。本发明控制极驱动器13的结构不限于此。本实施例的控制极驱动器13有一个移位寄存器41，从构成该移位寄存器41的锁存电路(未示出)的输出信号供给输出电路42。通过用以选择控制线G的输出电路41，把一个H电平的控制电压或L电平的控制电压供给控制线G。
移位寄存器41根据来自显示控制单元20的时钟信号把供给第一锁存电路的扫描开始信号顺序移位到后面一些锁存电路，因此顺序选择控制线G。在这种情况下，扫描开始信号还输入到模拟开关43，模拟开关43根据显示控制单元20产生的识别信号给定的控制信号进行开和关。当识别变成例如“H”电平时，模拟开关43打开，以把扫描信号供给移位寄存器中的第二至第四锁存电路41。
具有上述构成的LCD器件按下述方式完成动画显示。图5是与三个驱动器13a，13b和13c相连的驱动信号和输入给控制线G的选择信号的定时特性图。从图5可以看出，显示控制单元20把由一个提供给位于一端的第一控制极13a的时钟信号的半周的时钟信号延迟供给位于中心的第二控制极驱动器13b。而由供给第二控制极驱动器13b的时钟信号延迟半个周期后的时钟信号供给位于另一端的第三控制极驱动器13c。另外，由显示控制单元20提供给控制极13a 13c的扫描开始信号是一个出现在第一时钟和第321时钟上的单脉冲的脉冲信号并以160时钟相位延迟输入给各个控制极驱动器13。从显示控制单元20供给控制极驱动器13a-13c的识别信号具有例如320时钟脉冲的“L”电平和160时钟信号的“H”电平并以160时钟相位延迟输入给各个控制极驱动器13。
结果，首先由第一控制极驱动器13a选择第一控制线G1，然后由第二控制极驱动器13b选择第一到第四控制线G，即总的第161至第164控制线G161-G164。接着由第一控制极驱动器13a选择第二控制线G2，随后由第二控制极驱动器13b选择第162-第165(第2-第5)控制线G162-G165。从此向前同样通过两个控制极驱动器13a、13b顺次进行选择，再通过第二控制极驱动器13b选择第320(第160)控制线G320。
接着通过第二控制极驱动器13b选择第一控制线极G即总的第161控制线G161。然后通过第3控制极驱动器13C选择第1至第4控制线G，即总的第321-第324控制线G321-G324。接着通过第2控制极13b选择第162(第2)控制线G162，然后通过第3控制极驱动器13C选择第322-第325(第2-第5)控制线G322-G325。从此，向前同样通过这两个控制极驱动器13b，13c进行选择，然后通过第3控制极驱动器13C选择第480(第160)控制线G480。
接着，通过第三控制极驱动器13C选择第1控制线G，即总第321控制线，然后通过第一控制极驱动器13a再次选择第1至第4控制线G1-G4。接着通过第3控制极驱动器13C选择第480(第160)控制线G480，通过第1控制极驱动器13a选择第160控制线，从而完成一帧扫描。
在图5所示的定时特性假设上面出现160时钟脉冲的H电平的识别信号顺次供给上述的各个控制极驱动器13b-13a的情况。在这种情况下，因为识别信号为高电平的控制极驱动器13中的模拟开关43接通，所以由该控制极驱动器13选择顺序的四个控制驱动器G。与此相对应，当把所有电平为“L”的识别信号供给各个驱动器13时，由于所有的控制极驱动器13的模拟开关43断开，所以交替地并以如图6所示的相移的两个相邻的控制极驱动器13每次选择一个控制线G。
下面具体说明本实施例的液晶显示装置的图像显示操作。在上述的方式中，源极驱动器12的列输出存储在保持存储器22中的数据信号和复位信号。在这种情况下，设置待输入给选择器开关34的切换时钟脉冲信号的脉冲宽度，以使这两个信号在输出时间的宽度上相等。在本实施例中的输出时间的宽度约为16.7ms(1帧周期)/480线/2≈约17μs。
另外假设在选择上述水平线的控制极驱动器13上输入上述那样的时钟信号和扫描信号和全电平为“L”的识别信号。如图6所示，在第n控制线G被选择后，第(n+160)控制线G被选择。在第(n+1)控制线G被选择后，第n+161)控制线G被选择。然而在(n+m)比线数多的情况下，通过从开头线继续数到最后一线确定选择线，每个控制线的选择时间的宽度约17μs，这个宽度与供给源极线S信号的输出时间相同。在这种情况下，切换时钟信号和扫描开始信号的定时被预先设定，以便使源极驱动器12选择信号输出的第n控制极线G，并使源极驱动器12选择复位信号输出的第(n+160)控制极线G。
把复位信号提供给输出上述数据信号的控制线的160线前面的控制线G(m＝160)的理由如下液晶的透射率从100％变化到10％的响应时间为大约4ms，当在与某一控制线G连接的一个像素的像素电极上供给复位信号时，在下一次数据信号供给之前必需基本上出现黑电平显示，因此保持下述关系；f×m/N＞4msf是1帧周期(16.7ms)，N是控制线总的数目(480线)因此必须使m＞115。
在这个实施例中，把各与160条控制线G相连的三个控制极驱动器13配置成一条直线上以使扫描480条控制线。因此，如果m＝160，则只需通过非常简单的控制就可以满足m＞115这个条件，即从正在输出数据信号的控制极驱动器13的下一个控制极驱动器13把复位信号输出给与正在输出数据信号的控制线G的序号相同序号的控制线G。
把用这样显象操作的显示结果与用现有技术中的LCD器件的显示结果进行如下的对比。用在本说明中的图像如图7所示，一个具有相应3个像素宽度的白带52沿纵向配置在黑背景51的中央。这个白色带52被假设为如箭头(A)的指示的每一帧在逐个像素上移动的动画。
首先描述现有技术中的LCD器件的显示像的方法。利用现有技术中的LCD器件显示一个帧周期的显示像的程序如图8所示。将一个连续传送的像信号的一水平行部分采样到源数极驱动器1的样本存储器2(见图31)，并暂时存储到保持存储器3中。然后把从保持存储器3中读出的一水平行数据信号写入构成由控制极驱动器选择的那一个水平线的一行像素中。与此同时把第二水平行的数据信号采样到样本存储器2；并且把保持存储器3中的该内容重写，对480条水平行重复这个步骤借此完成一帧的数据信号写入。
在此采用正常时白电平式的TN(扭曲向列)型的液晶。作为其特性的透射率从0％变化90％的时间约20ms，而从100％变化到10％的时间约4ms。
在利用现有技术中的液晶显示装置的显示像的程序显示这样的动画时，如图9所示，在从背景51变化到白带52的像素列53上可以看到明显的像残留(像模糊)。其原因说明如下。图10示出了在图7中的白色带52的前进方向相邻的任何像素54的逐帧的透射率的变化，这个透射率变化理想预期是，在第1帧显示一个黑电平显示(透射率＜10％)，在第2到第4帧显示白电平显示(透射率＞90％)，在第5帧再显示一个黑电平。然而，液晶具有透射率从0％变化到90％的时间约20ms，而从100％变化到10％的时间约4ms的如上所述的特性，因此，在把第二帧的白电平信号写入在第一帧中已指示黑电平显示的像素54中时，像素54的液晶不能在一帧周期完成响应，并通常在第3帧完成这个响应。这样，像素54在第四帧周期指示原来的白电平显示。而黑电平信号在第5帧中写入。
图9示出了当在图7中所示的白带52被一像素在箭头指示的(A)方向移动时由一个被现有技术中的LCD器件的显示像程序在第二帧中显示的动画。因为如上所述，透射率从0％变化到90％约20ms，所以像素列53的液晶不能完全指示白电平显示，因此观察到像残留(像模糊)。通过现有技术显示程序在3个像素上不能明显看到白带52。
下面说明利用本实施例的LCD器件的显示像操作。在这个LCD器件中，使黑电平显示在一帧周期内实现的电压的复位信号在数据信号写入之间写入到各个水平行上。在本实施例中的LCD器件的显示像的程序示在图11中，其中图11B详细描述了在图11A中的白电平和复位周期。如图11所示，在本实施例中，数据信号写入和复位信号写入在采样周期的1/2周期内交替完成。在这种情况下，复位信号写入对数据信号写入的水平行的160行前面的水平行进行的。
在这个实施例中，由于采用这样的显示像程序，如图12所示，在从白带62变化到背景61的像素列63上根本看不出像残留(像模糊)。其理由可以说明如下。图13示出了在图2中的白带62的进行方向与白带62相邻的任意的像素64(相应图7中的像素54)的各帧的透射率变化，该像素64是在第1帧的黑电平显示。而白电平信号在第2帧写入，但在帧时间内的某时间点“a”(对该像素64所属于的水平行的160列后面的水平行写入白信号的下一个时间点)写入黑电平信号。该黑电平信号的电压是如上述那样的在一帧周期内可以实现黑电平显示的电压，设定该时间点a，以便使在第2帧的剩余时间内透射率达到10％。从而在下一帧之前可以复位到黑电平显示。
在第3、第4帧也同样是这种情况。因此，在第2至第4帧，把对同一帧周期的白电平信号写入到像素64，以便使最大透射率在这些帧之间相同。结果可以在第2至第4帧实现亮度相同的显示。另外，在第5帧，由于黑电平信号已在第4帧的时间点“a”之后写完，所以在该开始时间点的透射为10％或更低，从而观察不到光漏出。
下面就利用本实施例的显示像程序像残留降低的理由进行说明。为了说明简起见，就液晶响应时间为无限小的情况进行说明。在说明中用的画面是上述的三像素宽的白带在帧的基础上一个像素一个像素的移动，在一个相邻水平行中的白色带的移动如图14所示。另外，就无限小响应时间的透射率的响应波形示在图15和16中，其中图15是相应现有技术的图象程序的情况，而图16是相互本实施例的图像显示程序的情况。
图17示出了按照现有图象显示程序的一水平行的白色带的移动。一个写入到一个相邻像素的数据信号在该帧周期内保持，以便使白色带在一帧周期内保持暂停。一旦进入下一帧周期，该白色带就移动一个像素，并再次在一帧周期内保持暂停。从此向前，重复这些步骤。于是，在人观察到上述白色带移动时，这个人就看到一个白色带平滑移动的动画。换句话说，不能识别白色色条一帧一帧地发生一次暂停。因此，如图17中的虚线箭头(B)，(C)所示，人的视点以一定速度移动。
因此，人的视网膜感觉到一个如图18所示那样的把一个运动加到上面的亮度。结果使人感到一个模糊的像残留，在该像残留中，两边缘比根据数据信号的实际的色带像模糊。换句话说，由于人的眼睛不管白色带一帧一帧地暂停，而感觉到白色带平滑移动，所以在1帧的第一半帧白色带如用记号“b”所示那样出现在人视线的前方，而在一帧的第二半帧因为人的视线停留在该白色带的后面，所以该白色带如图中曲“C”指示那样出现在人视线的后方。因为对白色带的“有/无”平均化后的像投影在人的视网膜上，所以可以看到边缘模糊残留的白色带的图象。如上所述，用现有的图象显示程序一定使人感到动画的残留。
下面说明用本实施例的LCD器件的图象显示程序。图19示出了用本实施例的图象显示程序的在一个水行中的白色带的运动。在这个图像显示程序中，因为作为复位信号的写电平线数与数据信号写电平线数之间差的“m“被设定为“160”，所以数据信号在一帧周期的第一个2/3期间保持，而黑电平信号在其余的1/3时间，以便指示一个黑电平显示。也就是说，白带在一帧周期的第一个2/3期间保持，而在其余的1/3时间内消失，于是白色显示期间可以减少到1帧周期的2/3，所以根据图19与图17之间的对比可以清楚地发现，用标号“b”表示的白电平带比人的视线先出现的时间和用标号“C”表示的比视线后出现的时间都变短，因此结果如图20所示那样，白电平带图像的边缘模糊减轻。
虽然在上述的说明中，为了简单起见，假设液晶的响应时间为无限小，但是，即使在一帧一帧地进行黑电平显示时，液晶的响应时间不是无限小，也可以获得同样的效果，这一点从上述的说明中可以清楚看出。
按照这个构成，从图15和图16的比较中可以发现，本实施例包括以帧为基础，把一个黑电平透射率变化到一个任一透射率的步骤和把一任意透射率变化到一黑电平透射率，以便使该透射率基本上比采用现有技术中的图像显示程序的透射率低的步骤。因此，为了获得与现有技术中的图象显示程序中的亮度相同的亮度，而必需增加背照光的亮度。
考虑到把该LCD器件用在便携式装置上，提供一个动画/静止画识别电路21，该识别电路用于通过监测在屏上的一些点来自动判别当前显示的画面是主要由动画像组成的画面还是一个主要由静止像组成的画面。如果根据动画/静止画识别电路21的识别结果识别该画面是动画，则就通过背照光调整电路23增加背照光的亮度，而如果识别该画面是静止画面，则就使背照光的亮度降低。这样一来，与把背照光的亮度正常固定到适合动画情况下相比，可以降由功率消耗，从而可以在尽可能基本上不增加电功率消耗的条件下获得用于在动画显示质量优良的便携装置的LCD器件。
可以设置一个用于在本实施例的图像显示程序与现有技术中的图像显示程序之间选择的开关来代替动画/静止画识别电路21，以使用户选择这两个图像显示程序之一。当该开关切换到本实施例的图像显示程序时，通过背照光调整电路23使背照光亮度同步增加。在这种情况下，也可以在尽可能基本不增加电功率消耗的条件下，获得LCD器件在动画显示质量中的优越性能。
另外，因为本实施例包括以帧为基础的把黑电平透射率改变成任意透射率的步骤和把任意透射率改变成上述的黑电平透射率的步骤。在写电压与透射率之间的关系与现有技术中的图像显示程序的写电压与透射率之间的关系不同，这正如图21所示，另外，如图22所示，在本实施例的图像显示程序与现有技术中的图像显示程序之间的在各灰度电平下的透射率的时间变化是不同的。
考虑这些结果，在采用本实施例的图像显示程序的情况下，根据动画/静止画识别电路21的识别结果利用信号用参考电源22，把黑电平显示作为参考大幅度地重调整各灰度电平的写电压的振幅，借此使各灰度等级的写入电压与采用现有技术图像显示程序的情况相比较，可以获得良优的灰度等级的平衡。
如上所述，在本实施例中，将一个VGA显示板用作液晶显示面板11，并且每个源极驱动器12装备一个用于根据在水平行采样期间的一个供给源极线S的黑电平信号电压选择输出存储在保持存储器32中的数据信号或复位信号。另外，把480条控制线G分成三组，使每组包括160条线，这三个独立组的控制线G分别与第1控极驱动器13a-第三控制极驱动器13c相连。
在相位上依次延迟半个周期的时钟信号从显示控制单元20供给第一控制极驱动器13a至第3控制极驱动器13C。从显示控制单元以160个时钟相移输入在第1时钟和第321时钟中存在的扫描开始信号。
因此，设定切换时钟和扫描开始信号的定时，以使在源极驱动器12输出数据信号时，控制极驱动器13选择第n控制线G，在源极驱动器12输出复位信号时，控制极驱动器13选择第(n+160)控制线G，如图13所示，通过这个设定，使复位信号在剩余的1/3帧期间内写入已经写入数据信号的像素中。
按照这种连接，如果把复位信号电压(即黑电平信号用电源24的电压)设定为可以使黑电平显示在1帧期间内完成，则可以在下一帧到来之前返回到黑电平显示。即按照本实施例，即在下一帧把黑电平信号写入到白电平信号已写入的像素中时，黑电平信号在前一帧的后1/3期间写入，因此在当前帧开始时刻的透射率变成10％或更低。
另外，动画图像的边缘部分在各帧中反复移动和停止。在此情况下，因为人不能识别边缘部分的停止，所以好像边缘在平滑移动。因此，在本实施例中，在后1/3帧期间，复位(黑电平)信号写入到已写入数据信号的像素中，从而使图象消失。然而，因为人不能识别图像已消失，所以图像的边缘部分先出现在人视线上持续时间和后出现在人视线上的持续时间都变短，结果如图20所示，可以减少动画图像的边缘部分的模糊。
另外，在本实施例中，设置一个用于自动识别该显示的画面是主要由动态像组成的画面还是一个主要由静止像组成的画面的动画/静止画识别电路21。如果由电动/静止画识别电路21识别该画面为动画，则由背照光调整电路23增加背照光的亮度，于是，在显示动画期间，可以在尽可能基本上不增加电功率消耗的条件下，防止在一帧的后1/3期间由复位信号写入引起的透射率降低。
按照这个实施例，通过对装备有现有技术的VGA显示板的液晶显示装置进行最低限度的改良，在增加必要的最小的电功率消耗的情况下就可以提高动画显示质量。
虽然以动画显示为例子对上述的操作进行了描述，但显然也可以显示静止画。在显示静止图像时，所有电平为“H”的静止图象用的切换时钟信号从显示控制单元20输出给源驱动器12，并对一个水平行在整个的采样期间只输出数据信号。另外，在一个脉冲存在的静止画面用的扫描开始信号以160时钟相移输入给控制极驱动器13a-13c的同时，一个处在“L”电平的静止画面的识别信号输出给控制极驱动器13。因此，与现有技术中的LCD器件相同，在480条控制线G从一端顺序被选择的同时，数据信号输入给所有的源线S，借此显示一个画面。
另外，虽然在上述的说明中，没有特别描述信号用参考电源22与黑电平信号用电源24之间的电压关系，但是通过设定下面的关系，可以进一步提高显示质量。设来自信号用参考电源22的黑电平像的参考电压(黑电平参考电压)为Vd，黑电平信号电源24的电压为Vr，在相对反电极18的电平为正极性的情况下，调整这两个电压，使在正常白电平状态下Vd＜Vd，而在正常黑电平显示状态下Vd＞Vr。相反，在负极性的情况下，调整这两个电压，使在正常白电平状态下Vd＞Vr，而在正常黑电平状态下Vd＜Vr。这样一来，便可以补偿用于黑电平显示信号的供给时间的不足，从而更进一步提高显示质量。
通常为了保证供给信号电压，而TFT(切换器件)17至少需要一个2015μs的供给时间，因此如上所述，当VGA显示板被以16.7ms(＝6700μs)的帧周期驱动时，即当480条控制线G被以60HZ驱动时，一个水平周期是106μs/60(Hz)1480(行)＝34.7μs。
因此，数据信号供给时间和黑电平信号供给时间分别被调整为数据信号供给时间＝20.8μs，和黑电平信号供给时间＝34.7μs-208μs＝13.9μs。另外，图23示出了驱动信号和选择信号的定时图，图24示出了象显示程序。
通过这样设定各个信号供给时间，可以保证从源极驱动器12产生的数据向像素电极16供给。另外，如供给黑电平信号时间很短，则认为不再进行足够的黑电平信号供给(对像素电容充电)。可是在很多液晶显示器件的情况下，从电压—透射率曲线上可以看到，在黑电平显示附近，由于电压对透过率变化显示迟钝(在黑电平显示附近透过率饱和为0)，所以即使黑电平信号供给多少有些不足，也能充分获得效果。在本实施例中，把1帧周期定义为显示一个用于LCD器件整个屏的画面所需要的时间周期，该周期与图像信号系统无关。例如在交借图像信号系统的情况下，通常一帧周期由两场组成，而LCD器件的整个屏在相应于1/2帧周期的一场周期完成显示。在这种情况下，把这一个场周期看作本实施例的一帧周期。在其它图像信号系统的情况下也是一样。另外，假设这也适合于下述的实施例。
在这个实施例的LCD器件与图1中所示的第一实施例的有源矩阵LCD器件结构基本相同，然而在这个实施例中的LCD器件采用S-XGA(超级XGA)显示面板作为液晶显示单元。像素数目是1280(在彩色显示情况下3倍)×1024，就控制线G的数目而言，与第一实施例中的VGA显示板约差2倍。因此与在第一实施例中相同，如果数据信号和复位信号以同一输出时间宽度交替输出，则一条水平行的选择时间是约16.7ms(一帧周期)/1024(行)/2≈约8μs，因此，不能实现足够的信号写入像素(即，充电)。此外，考虑用于转换在特定电极与源线S之间的连接的TFT器件的功率，一水平行的选择时间需至少为12.0μs。因此在这个实施例中，因此需设定供给在源极驱动器12中的选择开关24的切换时钟脉冲，以便在作为16.7ms(1帧时间)/1024(条)约16.3μs一水平行的最大选择时间中，把12.0μs分配给信号写入时间，而把其余4.3μs分配给复位信号写入时间。
可是用这样的复位信号写入时间，在一个选择周期内不可能充分写入复位信号。在这个实施例中，如图25和26所示，把1024条控制极线分成四组，使每组包括256条线，并且以组为单位连接到不同的四个控制极驱动器(以下称为第一控制极驱动器13a-第四控制极驱动器13d)。另外，每个控制极驱动器13的基本结构与图4中所示的相同。在显示像时，把768个时钟脉冲的L电平和256个时钟脉冲的H电平存在的识别信号以256个时钟脉冲相位移动从显示控制单元20输入给各自的控制极驱动器13。另外，把在第一时钟和第769时钟中存在有脉冲的扫描开始信号，以256时钟脉冲相移输入给各自的控制极驱动器13。
结果，由于识别信号的电平为“H”的控制极驱动器13的模拟开关43接通，通过在控制极驱动器13选择顺序的四条控制驱动线G，由相邻的两个控制极13交替地并有相移地选择一个控制线G和四个控制线G。
在本实施例的LCD器件的像显示程序如图27所示。在图27B中示出了在图27A中的写入周期和复位周期的细节。如图27所示，如上所述在本实施例中，数据信号写入和复位信号写入以不同的时间宽度交替地进行。在这种情况下，根据从如上所述的从显示控制单元20产生的识别信号和扫描开始信号，对从数据信号写入水平行的256条前面的水平行开始将复位信号同时写入到四条顺序的水平行中。
这样，可以在一帧期间内连续四次把复位信号写入该水平行，并且如图28所示，即使复位信号写入时间为4.3μs，也能充分显示黑色电平。即按照这个实施例，在采用超XGA显示板作为液晶显示板11的有源矩阵式器件中，可以减少动画显示的模糊和像残留。
另外，在本实施例中，如上所述，把复位信号供给输出数据信号的控制线G的256条前方的控制线G的理由如下，即如上所述，液晶的透射率从100％变化到10％的响应时间为约4ms。于是当复位信号供给与一个控制线G相连的一个像素的像素电极时，在下一个数据信号供给之前必须使黑电平显示指示，因此下述的关系成立。
f×m/N＞4ms，式中f为1帧周期(16.7ms)N为总控制线数。
因此，必须使m＞246。
在本实施例中，以直线的方式设置每一个都与256控制线G相连的4个控制极驱动器13，以便扫描1024条，因此，如m＝256，则只要通过一个很简单的控制就可以满足m＞246的这个条件，该控制把复位信号从当前正在输出数据信号的驱动器13的下一个控制极驱动器13输出给与正在输出数据信号的控制线G的序号相同的序号的控制线G。
另外，在本实施例中，通过动画/静止画识别电路21自动识别显示图像是主要由动态像组成的动画还是主要由静止像的静止画，并且在该画面被识别为动画时，就通过背照光调整电路23增加背照光的亮度，从而获得在尽可能基本不增加电功率消耗的情况下获得动画显示质量高的LCD器件。
上述的说明是就在数据信号写入第n控制线G上，复位信号写入从第(n+m)线开始的连续K个控制线G上的情况下进行的。然而写入复位信号的K条控制线G也可以分成每组m线的P组。在这种情况下，复位信号同时写入每组的连续的K(＝k/p)条线。
图29示出一个驱动信号和选择信号(其中控制极驱动器13d略去)的定时特性。图30示出一帧周期的像显示程序。应该指出的是，图29是个m＝256，P＝2和K＝1的例子。
如上所述，通过把复位信号写入按每m线分成P组的控制线G上，可以产生下述效果，即液晶通过复位信号写入开始时开始响应黑电平显示，并具有其介电常数逐渐地变化(因液晶的介电常数各向异性)的特性，因此即使把特定的复位电压供给液晶，实际加到液晶的电压也随着其介电常数变化而变化。
然而通过把复位信号供给按每m线一组分散给P组的K条控制线，对于一个水平行，每当扫描m条时就供给一次复位信号。也就是说，液晶在某种程度上响应第一次复位信号，从而使介电常数变化。并且在m行扫描后，进行第二次把复位信号供给，介电常数已经变化的液晶，从而通过重复这一操作P次就可以更可靠地获得黑电平显示。
换句话说，对液晶器件的信号供给是把信号电压加到各个像素的电容上的操作(即充电操作)。该介电常数随着显示内容(取向状态)而变化，充电电荷的数量随着前次的显示内容的不同而不同。因此，即使把相同的信号供给同一像素，如果前面的显示内容不同，则变成不同的显示。
然而如上所述，通过把写复位信号在一些时间间隔重复P次，从而使m条控制线G扫描，可以实现对介电常数变化问题的改进，以便可以进一步实现良好的黑电平显示。
第一实施例中的LCD器件，因为液晶在低温状态下使用时响应速度变慢，所以有在由复位信号完成黑电平显示前才能写入下一帧的数据信号，结果又有动画的模糊量增加的问题。而这个问题可以通过采用第二实施例来解决，即通过切换来自显示控制单元20的识虽信号来解决，但这个问题也可以通过控制响应时间来解决，使从响应该数据信号的透射率到变成黑电平透射率的响应时间在帧期间消失完。下面就从响应该数据信号的任一个透射率到变成黑电平透射率的响应时间控制方法进行说明。
可以得到下述两种响应时间控制方法。
(1)使复位信号写入的行序号与数据信号写入的行序号之间的差“m”随环境温度的降低而增加，这样就可以使复位信号的写入时间变长，并在帧期间有足够的使复位信号写入时的响应时间，从而可补偿液晶响应速度的降低。
(2)使来自黑电平信号用的电源24的黑电平信号用电压(即复位信号电压)随环境温度的降低而增大，借此，可以使复位信号写入的速度变快，并在帧期间内有足够的可使复位信号写入时的响应时间充分消耗完毕，从而可以补偿液晶响应速度的降低。
可以通过各种方式将方法(1)的更换“m”的方法具体化。如采用下述的一个例子。将分成若干个的各控制极驱动器13的移位寄存器41串联连接。于是从构成所有移位寄存器41的锁存电路中使第m至第(m+J)个锁存电路的每一输入端分别与模拟开关相连，通过该(J+1)个模拟开关中的任何一个，可以使扫描开始信号也输入给第m至第(m+J)个锁存电路的输入端。并且配置一个模拟开关的控制电路，并且随着环境温度下降由该控制电路使(m+j(j≤J))模拟开关接通。
在这个实施例中，通过实施控制方法(1)和(2)之一，可以防止由于液晶响应速度的减少引起的动画模糊的增加。
另外，在该第二实施例虽以同时把复位信号写入四条水平行中的情况为例说明的，但是本发明不受4条水平行的限定。复位信号写入不受任何固定条数的水平行的限制，复位信号写入行的数目可以更换，而且不会发生任何问题。虽然这种情况下的改变复位信号写入条数的方法有多种可供考虑，只要按下例进行就可以。
在图4中，使各驱动器13中的第2至第K个锁存电路的输入端分别与模拟开关相连，通过该(K-1)个模拟开关中的任一个可以使来自模拟开关43的扫描开始信号也供给第2至第K个锁存电路的输入端。另外，设置模拟开关用控制电路，通过该控制电路响应来自外部的K信号使第2至第K(K≤K)个模拟开关接通。另外所谓K信号是指定写入复位信号行数的信号。
在上述各实施例中，虽然是以适用在有源矩阵式液晶显示器件情况为例来说明本发明的，但是本发明也适合用于负载式显示器件上，这是显而易见的。
本发明虽然是按上述方式描述的，但是，本发明可以用很多种方式改变，只要这些改变不偏离本发明的精髓和范围，则所有这些改变对于本技术领域内的普通技术人员是显而易见的。因此，这些改变都包含在本发明的权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种液晶显示器件，该液晶显示器件具有一个显示板(11)，在该显示板上形成至少互相平行配置的多条列线(S)和在与所述列线交叉的方向上平行配置的多条行线(G)，对应于列线和行线的每个交叉点设置的像素，一个用于把数据信号提供给所述列线(S)的列驱动器(12)，和一个用于把一个选择信号提供给所述行线(G)的行线驱动器(13)，该液晶显示器件包括一个用于把像信号和控制信号提供给列驱动器(12)，同时把一个控制信号提供给行驱动器(13)，从而对显示板(11)控制像显示操作的显示控制单元(20)；一个用于产生一个黑电平显示信号，从而在像素上显示一个黑电平像的黑电平显示信号产生单元(36)；一个设置在列线驱动器(12)中的并可用于在数据信号与黑电平显示信号之间选择切换的选择开关(34，35)，数据信号依据从显示控制单元(20)产生的像信号，由黑电平信号产生单元(24，36)产生黑电平显示信号，其中上述显示控制单元(20)向行线驱动器(13)提供控制信号，以便选定行线(G)，在数据信号被选择开关(34，35)选择的同时，该选择信号提供给所述多条行线中从第n行线(G)至第n+m-1行线的其中一条行线，其中n＞0，m＞1，而在黑电平显示信号被选择开关(34，35)选择的同时，该选择信号提供给所述多条行线中从第1行线至第1+m行线的其中一条行线，其中1≥n+m，或者1+m≤n。
全文摘要
一个源极驱动器(12)把数据信号和复位(黑电平)信号交替地输出给一个源极线(S)。把480条控制线(G)分成3组，使每组由160条线组成，这三组控制线分别与控制极驱动器(13a－13c)相连。显示控制单元(20)把识别信号、扫描开始信号和时钟信号输出给控制极驱动器(13)，通过源极驱动器(12)输出的数据信号选择第n个控制线(G)，并通过输出复位信号选择第(n+160)控制线(G)，另外，顺序移动n。像上述那样通过在1帧的后1/3期间写入复位信号，消除了从白电平显示到黑电平显示切换的像素的漏光，并且减少了动画的边缘部分的模糊。从而通过最低限度的改进就可达到提高动画显示质量的目的。
文档编号G02F1/13GK1945681SQ200610101659
公开日2007年4月11日 申请日期2000年6月15日 优先权日1999年6月15日
发明者宫地弘一 申请人:夏普公司