專(zhuān)利名稱(chēng)：用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于一般驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的設(shè)備，一種該設(shè)備所使用的方法以及一種利用液晶顯示裝置的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于其厚度和亮度，液晶顯示裝置作為一種顯示圖像的裝置得到了廣泛應(yīng)用。
如圖10中所示，液晶顯示裝置100包括驅(qū)動(dòng)襯底102，在其上具有形成為2維布局的像素電極101；具有對(duì)置電極(facing electrode)103和液晶105的對(duì)置襯底104。驅(qū)動(dòng)襯底102和對(duì)置襯底104彼此附接，其間夾有一具有預(yù)定厚度的間隙，以允許電極101和103可彼此相對(duì)。將液晶105密封在該間隙中。
液晶105將根據(jù)施加給該液晶105的電場(chǎng)強(qiáng)度，改變其定向。也就是說(shuō)，液晶105的透射率(transmittivity)將根據(jù)在像素電極101和對(duì)置電極103之間所施加的電壓大小而變化。因此，如果向液晶顯示裝置100中的像素電極101施加圖像信號(hào)電壓，則與該像素電極101相對(duì)應(yīng)部分的透射率將變化。結(jié)果是，如果將例如背光光線(xiàn)的光束照射到圖像電極101，則可顯示出由圖像信號(hào)所表示的圖像。
如上所述，液晶105根據(jù)施加給該液晶105的電場(chǎng)強(qiáng)度改變其定向。然而，如圖11中所示，即使使所施加的電場(chǎng)的極性反向，透射率也沒(méi)有變化。也就是說(shuō)，在像素電極101和對(duì)置電極103間所施加的電位差為+V1的透射率與在像素電極101和對(duì)置電極103間所施加的電位差為-V1的透射率相等。要注意的是，圖11是顯示在所謂的正常黑模式中液晶透射率的圖。在所謂的正常黑模式中的液晶是當(dāng)所施加的電場(chǎng)為0時(shí)透射率為0的液晶。然而，在圖中所示的所施加的電場(chǎng)強(qiáng)度與透射率之間的關(guān)系對(duì)于在所謂的正常白模式中的液晶來(lái)說(shuō)也是同樣成立的。也就是說(shuō)，即使使所施加的電場(chǎng)的極性反向，透射率也沒(méi)有變化。在所謂的正常白模式中的液晶是對(duì)于所施加的電場(chǎng)為0而具有最大透射率的液晶。
另外，通過(guò)正常地執(zhí)行幀保持驅(qū)動(dòng)，而在液晶顯示裝置100中顯示運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，在幀保持驅(qū)動(dòng)中，對(duì)于一幀，一旦向像素電極101施加電壓，并將該所施加的電壓持續(xù)保持，直到顯示下一幀，以維持當(dāng)前幀的顯示。然而在幀保持驅(qū)動(dòng)的情況下，由于殘余圖像感，在人眼的視覺(jué)中就感覺(jué)到運(yùn)動(dòng)圖像衰老(senility)。作為一種用于避免由殘余圖像感所造成的衰老的方法，是提高切換圖像的速度。
作為一種提高從一幀向另一幀切換圖像速度的液晶驅(qū)動(dòng)方法，存在這樣一種方法，用此方法，插入表示原始運(yùn)動(dòng)圖像的輸入的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀，以便產(chǎn)生出如圖12中所示的具有更短幀周期的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，并在液晶顯示裝置中顯示具有更短幀周期的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)。具有更短幀周期的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)是表示在幀插入后的運(yùn)動(dòng)圖像的信號(hào)。通過(guò)縮短幀周期，可提高更新液晶顯示裝置上所顯示的圖像的速度。
另外，如果在液晶105中發(fā)生離子偏置，則會(huì)如通常所知的那樣觀察到老化(burn-in)現(xiàn)象。在這種老化現(xiàn)象中，表示電壓和灰度等級(jí)(gradation)之間的關(guān)系的特性可能不再重新產(chǎn)生。如果越來(lái)越糟糕，則該老化現(xiàn)象會(huì)造成材料分解。
為了解決上述問(wèn)題，傳統(tǒng)的液晶顯示裝置采取以下的驅(qū)動(dòng)方法，即在每一個(gè)圖像切換周期，即每一個(gè)幀(或每一個(gè)場(chǎng))，周期性地將施加給液晶的電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性，并且反之亦然。有關(guān)這種驅(qū)動(dòng)方法的更多信息參見(jiàn)例如日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為No.平4-299387的文獻(xiàn)。如圖13中所示，在液晶顯示裝置100中，在每一幀周期，利用作為反向中心的公共電壓Vcom，對(duì)施加給每一個(gè)像素電極101的信號(hào)電壓Vsin的極性反向。在這種情況下，公共電壓Vcom是施加給對(duì)置電極103的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
因此，讓我們考慮如圖14A到14D中所示的情況，其中在采用極性反向驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置100上顯示運(yùn)動(dòng)圖像，該運(yùn)動(dòng)圖像表示成一個(gè)靜止球110，該靜止球作為出現(xiàn)在黑色背景圖像111上的白色物體。要注意的是，圖14A到14D是顯示表示4個(gè)連續(xù)幀的運(yùn)動(dòng)圖像的圖。
在圖14A中所示的作為在時(shí)間T11所出現(xiàn)的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域A中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如為+V1。
在圖14B中所示的作為在時(shí)間t11后的時(shí)間t12所出現(xiàn)的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域A中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如為-V1。在圖14C中所示的在時(shí)間t12后的時(shí)間t13所出現(xiàn)的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域A中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如再次為+V1。在圖14D中所示的在時(shí)間t13后的時(shí)間t14所出現(xiàn)的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域A中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如再次為-V1。
因此，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin的DC電平是0。在這個(gè)情況下，DC電平是四個(gè)幀的DC電平的平均。
接著，讓我們考慮如圖15中所示的情況，其中在采用極性反向驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置100上顯示運(yùn)動(dòng)圖像，該運(yùn)動(dòng)圖像表示一個(gè)運(yùn)動(dòng)球110，該運(yùn)動(dòng)球作為出現(xiàn)在黑色背景圖像111上的白色物體。球110在沿一個(gè)方向移動(dòng)。要注意的是，圖15是顯示表示4個(gè)連續(xù)幀的運(yùn)動(dòng)圖像的圖。
在圖15A中所示的作為在時(shí)間t21所出現(xiàn)幀的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域B中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如為+V1。
在圖15B中所示的作為在時(shí)間t21后的時(shí)間t22所出現(xiàn)幀的幀中，球110已經(jīng)移動(dòng)，使得在預(yù)定區(qū)域B中，顯示黑色背景圖像。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin為0。在圖15C中所示的作為在時(shí)間t22后的時(shí)間t23所出現(xiàn)的幀的幀中，球110已經(jīng)移動(dòng)，使得在預(yù)定區(qū)域B中，再次顯示黑色背景圖像。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin再次為0。在圖15D中所示的作為在時(shí)間t23后的時(shí)間t24所出現(xiàn)的幀的幀中，球110已經(jīng)移動(dòng)，使得在預(yù)定區(qū)域B中，再次顯示黑色背景圖像。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin也為0。
因此，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin的DC電平是0.25x(+V1)。在這種情況下，該DC電平是四個(gè)幀的DC電平的平均。隨著時(shí)間推移，信號(hào)電壓Vsin的DC電平減少。
如上所述，在將運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)顯示為表示普通圖像的信號(hào)的情況下，通過(guò)對(duì)施加給像素電極101的信號(hào)電壓Vsin的極性反向，可使信號(hào)電壓的DC電平達(dá)到0或逐漸地接近0。因此，如通常所知的，在液晶顯示裝置100中不會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
然后，讓我們考慮如圖16中所示的情況，其中在采用極性反向驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置100上顯示運(yùn)動(dòng)圖像，該運(yùn)動(dòng)圖像表示一個(gè)擺動(dòng)球110，該擺動(dòng)球作為出現(xiàn)在黑色背景圖像111上的白色物體。球110如鐘擺般地?cái)[動(dòng)。為了容易地理解該現(xiàn)象，假設(shè)球110在兩個(gè)幀周期中，從左端向右端擺動(dòng)，或者反之。要注意的是，圖16是顯示表示4個(gè)連續(xù)幀的運(yùn)動(dòng)圖像的圖。
在圖16A中所示的作為在時(shí)間t31所出現(xiàn)的幀的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域C中顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin例如為+V1。
在圖16B中所示的作為在時(shí)間t31后的時(shí)間t32所出現(xiàn)的幀的幀中，球110已經(jīng)移動(dòng)，從而在預(yù)定區(qū)域C中，顯示黑色背景圖像。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin為0。
在圖16C中所示的作為在時(shí)間t32后的時(shí)間t33所出現(xiàn)的幀的幀中，在由屏幕上虛線(xiàn)所限定的預(yù)定區(qū)域C中再次顯示球110。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin再次例如為+V1。
在圖16D中所示的作為在時(shí)間t33后的時(shí)間t34所出現(xiàn)的幀的幀中，球110已經(jīng)再次移動(dòng)，使得在預(yù)定區(qū)域C中，再次顯示黑色背景圖像。此時(shí)，向在預(yù)定區(qū)域C中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin再次為0。
因此，向在預(yù)定區(qū)域C中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin的DC電平是0.5×(+V1)。在這種情況下，DC電平是四個(gè)幀的DC電平的平均。
如上所述，即使圖像顯示連續(xù)，但向在預(yù)定區(qū)域中的像素電極101所施加的信號(hào)電壓Vsin的DC電平保持為0.5×(+V1)。另外，對(duì)于在每多個(gè)驅(qū)動(dòng)周期(everymultiple of a driving period)(用于將所施加的電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性，或者反之)中圖像顯示為重復(fù)運(yùn)動(dòng)的圖像的情況，也以相同的方式向像素電極101施加預(yù)定的DC電平。
如上所述，即使驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行為這樣一種驅(qū)動(dòng)，用于周期性地將所施加的電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性或者反之，則甚至在用于顯示改變其周期以便使其自身與所述幀周期同步的的目標(biāo)圖像的操作中，也產(chǎn)生信號(hào)電壓Vsin的DC電平。
也可將重復(fù)這種周期運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖像典型地視為計(jì)算機(jī)圖形的圖像等。因此，即使驅(qū)動(dòng)被執(zhí)行為這樣一種驅(qū)動(dòng)，用于周期性地將所施加的電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性或者反之，則在某些情況下，在液晶面板中出現(xiàn)老化現(xiàn)象也是完全在可能范圍內(nèi)的。
如上所述，甚至對(duì)于在顯示無(wú)論怎樣的圖像的無(wú)論怎樣的情形，都希望提供一種用于避免老化現(xiàn)象的驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置的設(shè)備，一種適用于這種設(shè)備的方法以及一種利用這種光學(xué)裝置的顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該顯示光學(xué)裝置具有可變光學(xué)特性層，其可根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度改變光學(xué)特性；和像素電極和對(duì)置電極，其在像素電極位置和面對(duì)于像素電極位置的對(duì)置電極位置分別被提供，以便在其間夾入可變光學(xué)特性層。
驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)部分，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，通過(guò)施加表示像素電極和對(duì)置電極間的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，來(lái)改變可變光學(xué)特性層的光學(xué)特性；和反向控制部分，用于在長(zhǎng)度等于n倍幀周期長(zhǎng)度的每一個(gè)周期中，基于運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，對(duì)在像素電極和對(duì)置電極間所施加的電壓的極性反向，其中n是至少等于1的整數(shù)。反向控制部分為了對(duì)極性反向而改變控制信號(hào)的相位。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所提供的顯示設(shè)備具有顯示光學(xué)裝置，該裝置包括可變光學(xué)特性層，該層可根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度而改變光學(xué)特性，像素電極和對(duì)置電極，其在像素電極位置和面對(duì)于像素電極位置的對(duì)置電極位置分別被提供，以便在其間夾入可變光學(xué)特性層；驅(qū)動(dòng)部分，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，通過(guò)施加表示像素電極和對(duì)置電極間的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，來(lái)改變可變光學(xué)特性層的光學(xué)特性；和反向控制部分，用于在長(zhǎng)度等于n倍幀周期長(zhǎng)度的每一個(gè)周期中，基于運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，將在像素電極和對(duì)置電極間所施加的電壓的極性反向，其中n是至少等于1的整數(shù)。反向控制部分為了對(duì)極性反向而改變控制信號(hào)的相位。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該顯示光學(xué)裝置具有可變光學(xué)特性層，該層可根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度而改變光學(xué)特性，以及像素電極和對(duì)置電極，其在像素電極位置和面對(duì)于像素電極位置的對(duì)置電極位置分別被提供，以便在其間夾入可變光學(xué)特性層。
該驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟通過(guò)施加表示像素電極和對(duì)置電極間的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，改變可變光學(xué)特性層的光學(xué)特性，來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置；在每個(gè)其長(zhǎng)度等于n倍幀周期的周期中，基于運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，對(duì)在像素電極和對(duì)置電極間所施加的電壓的極性反向，其中n是至少等于1的整數(shù)；并為了對(duì)極性反向而改變控制信號(hào)的相位。
在根據(jù)它們?cè)诒景l(fā)明中各自實(shí)施例中所提供的驅(qū)動(dòng)設(shè)備、驅(qū)動(dòng)方法和顯示設(shè)備中，在用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的操作中，在每一個(gè)其長(zhǎng)度等于n倍運(yùn)動(dòng)圖象信號(hào)的幀周期長(zhǎng)度的周期中，對(duì)在像素電極和對(duì)置電極間所施加的信號(hào)電壓的極性反向，并為了對(duì)極性反向而改變控制信號(hào)的相位。
因此，在根據(jù)它們?cè)诒景l(fā)明的各自實(shí)施例中所提供的驅(qū)動(dòng)設(shè)備、驅(qū)動(dòng)方法和顯示設(shè)備中，甚至對(duì)于無(wú)論顯示何種圖像的無(wú)論何種情形下，絕不施加DC電平，并且絕不會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。結(jié)果是，顯示設(shè)備的壽命變得更長(zhǎng)。


通過(guò)下面參考附圖而給出的優(yōu)選實(shí)施例的描述，將使本發(fā)明的這些和其他目的以及特征變得更清楚，其中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的方塊圖；圖2是顯示表示反射型液晶顯示裝置的模型透視圖的圖；圖3是顯示表示反射型液晶顯示裝置的模型截面圖的圖；圖4是顯示像素電極2維布局的圖；圖5是顯示每個(gè)像素電極開(kāi)關(guān)電路的圖；圖6是顯示用于改變信號(hào)電壓Vsin極性的驅(qū)動(dòng)器的圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于改變信號(hào)電壓Vsin極性的定時(shí)圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于改變信號(hào)電壓Vsin極性的另一個(gè)典型的定時(shí)圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于改變信號(hào)電壓Vsin極性的再一個(gè)典型的定時(shí)圖；圖10是顯示表示液晶顯示裝置配置的模型圖；圖11是在透射率與在像素電極和對(duì)置電極間所施加的電壓之間的關(guān)系方面顯示液晶透射特性的圖；圖12是在用于縮短幀周期的圖像插入過(guò)程的描述中所涉及的說(shuō)明性圖；圖13是顯示用于執(zhí)行幀反向處理的控制信號(hào)的圖；圖14A到14D是顯示在黑色背景圖像上靜止白色球的運(yùn)動(dòng)圖像的圖；圖15A到15D是顯示在黑色背景圖像上沿一個(gè)方向移動(dòng)的白色球的運(yùn)動(dòng)圖像的圖；圖16A到16D是顯示在黑色背景圖像上擺動(dòng)白色球的運(yùn)動(dòng)圖像的圖。
具體實(shí)施例方式
以下的描述解釋了通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示裝置來(lái)顯示運(yùn)動(dòng)圖像的設(shè)備。
圖1是顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備10的方塊圖。
如圖1中所示，顯示設(shè)備10包括液晶顯示裝置11、視頻信號(hào)處理電路12、插值電路13、驅(qū)動(dòng)器14和定時(shí)控制器15。
圖2是顯示表示反射型液晶顯示裝置11的模型的透視圖的圖。另一方面，圖3是顯示出表示反射型液晶顯示裝置11的模型截面圖的圖；液晶顯示裝置11是稱(chēng)為所謂的LCOS(硅上的液晶)的、利用硅襯底作為其襯底之一的反射型液晶顯示裝置，在硅襯底上創(chuàng)建MOSFET。
液晶顯示裝置11具有驅(qū)動(dòng)電路襯底21，對(duì)置襯底22和液晶23。驅(qū)動(dòng)電路襯底21是作為薄板創(chuàng)建的單片硅襯底。對(duì)置襯底22是也作為薄板創(chuàng)建的透明玻璃襯底。
在驅(qū)動(dòng)電路襯底21的主表面上提供有多個(gè)像素電極24。在對(duì)置襯底22的整個(gè)屏幕顯示區(qū)域上，創(chuàng)建由例如ITO的透明導(dǎo)電材料所構(gòu)成的對(duì)置電極25。驅(qū)動(dòng)電路襯底21和對(duì)置襯底22通過(guò)在邊緣部分上的密封材料26彼此以如下方式相連接，使得像素電極24面對(duì)于對(duì)置電極25，而具有預(yù)定厚度的間隙夾在像素電極24和對(duì)置電極25之間。將液晶23插入到夾在像素電極24和對(duì)置電極25之間的間隙中。液晶23具有方向性和透射率，它們根據(jù)向該液晶23所施加的電場(chǎng)強(qiáng)度而變化。
如圖4中所示，在屏幕顯示區(qū)域上其各自的像素位置處提供有像素電極24，用于形成2維矩陣。每個(gè)像素電極24均與MOS開(kāi)關(guān)28和電容器29連結(jié)，如圖5中所示，將它們?cè)O(shè)置在掃描線(xiàn)(或水平線(xiàn))和信號(hào)線(xiàn)(或垂直線(xiàn))的交點(diǎn)上。由于有源矩陣方法，向像素電極24施加表示視頻信號(hào)的信號(hào)電壓Vsin。另一方面，向?qū)χ秒姌O25施加信號(hào)電壓Vsin的參考電壓。也可將該參考電壓稱(chēng)為公共電壓Vcom。
當(dāng)如上所述向在液晶顯示裝置11中的像素電極24施加信號(hào)電壓Vsin時(shí)，在對(duì)置電極25和像素電極24間產(chǎn)生電位差，并可將該電位差用于控制光透射量。因此，當(dāng)從對(duì)置襯底22的外部施加光束并且液晶23反射光束時(shí)，在與像素電極24相對(duì)應(yīng)的位置處所反射的光束的特性可變化。例如變化光束特性，以便改變僅通過(guò)液晶23所透射出的光量，或改變偏振方向，且舉以上幾種。
另外，在也可將其稱(chēng)之為所謂的LCOS(硅上的液晶)的反射型液晶顯示裝置11中，驅(qū)動(dòng)速度與通常所使用的TFT相比異常高。因此，可以執(zhí)行隨后將要描述的內(nèi)插處理，以執(zhí)行提高改變圖像的速度的過(guò)程。
圖1中所示的視頻信號(hào)處理電路12接收運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，以便在液晶顯示裝置11上將其顯示出來(lái)。視頻信號(hào)處理電路12對(duì)輸入運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)執(zhí)行各種的視頻信號(hào)處理。視頻信號(hào)處理包括同步分離過(guò)程；將運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化成分量視頻信號(hào)，即R、G、和B信號(hào)的過(guò)程；增益調(diào)節(jié)過(guò)程和逆伽馬內(nèi)插過(guò)程。
插值電路13接收視頻信號(hào)，完成由視頻信號(hào)處理電路12所執(zhí)行的視頻信號(hào)處理。插值電路13通過(guò)連續(xù)幀的內(nèi)插，在輸入視頻信號(hào)的兩個(gè)連續(xù)幀(或圖像)之間產(chǎn)生至少一個(gè)新幀，以便創(chuàng)建由原始幀和新幀構(gòu)成的新的視頻信號(hào)。也就是說(shuō)，插值電路13從原始幀周期的原始視頻信號(hào)中產(chǎn)生更短的新幀周期的視頻信號(hào)，該原始視頻信號(hào)的典型原始幀周期為16.7ms。
驅(qū)動(dòng)器14通過(guò)根據(jù)由插值電路13所產(chǎn)生的新的視頻信號(hào)應(yīng)用有源矩陣方法，向液晶顯示裝置11中的掃描線(xiàn)(或水平線(xiàn))和信號(hào)線(xiàn)(或垂直線(xiàn))中的每個(gè)施加電壓，其中新的視頻信號(hào)作為具有短的幀周期的視頻信號(hào)。詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)按順序切換掃描線(xiàn)(或水平線(xiàn))時(shí)，向信號(hào)線(xiàn)(或垂直線(xiàn))施加根據(jù)視頻信號(hào)的信號(hào)電壓Vsin。以此方式，可向期望的像素電極24施加預(yù)定的信號(hào)電壓Vsin，使得可在液晶顯示裝置11上顯示一幀的圖像。
定時(shí)控制器15產(chǎn)生作為內(nèi)插的結(jié)果所獲得的新的視頻信號(hào)的同步定時(shí)，并向驅(qū)動(dòng)器14提供定時(shí)。同步定時(shí)是幀定時(shí)并且是驅(qū)動(dòng)掃描線(xiàn)的定時(shí)。定時(shí)控制器15還產(chǎn)生用于控制施加于信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)電壓Vsin的極性的控制信號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)器14提供控制信號(hào)。
下面，對(duì)用于控制信號(hào)電壓Vsin的極性的控制定時(shí)進(jìn)行解釋。
在顯示設(shè)備10中，執(zhí)行幀反向驅(qū)動(dòng)，從而防止在液晶顯示裝置11中所利用的液晶23上出現(xiàn)老化現(xiàn)象。通過(guò)在每一個(gè)圖像更新周期中，即每一個(gè)幀(或每一個(gè)場(chǎng))中，周期性地將信號(hào)電壓Vsin從正極性反向?yàn)樨?fù)極性或從負(fù)極性反向?yàn)檎龢O性，來(lái)執(zhí)行幀反向驅(qū)動(dòng)。也就是說(shuō)，利用向?qū)χ秒姌O25所施加的公共電壓Vcom，在每一個(gè)幀周期中，相對(duì)于反向中心，對(duì)施加于每個(gè)像素電極24的信號(hào)電壓Vsin的極性反向，其中該反向中心與公共電壓Vcom相一致。根據(jù)由定時(shí)控制器15向驅(qū)動(dòng)器14提供的作為極性轉(zhuǎn)換信號(hào)的控制信號(hào)，執(zhí)行對(duì)信號(hào)電壓Vsin的極性轉(zhuǎn)換的控制。要注意的是，在這種情況下，幀周期是作為前面所述的內(nèi)插結(jié)果所獲得的新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期。
此外，為了執(zhí)行幀反向驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器14被提供有緩沖電路30，該緩沖電路30具有和圖6所示的相類(lèi)似對(duì)調(diào)(change over)的偏置電源。將緩沖電路30的偏置電源從正端對(duì)調(diào)為負(fù)端，并反之，從而在施加給在正極性側(cè)上的信號(hào)電壓Vsin的定時(shí)，以及施加給在負(fù)極性側(cè)上的信號(hào)電壓Vsin的定時(shí)，對(duì)信號(hào)電壓Vsin的極性反向。
如上所述，在顯示設(shè)備10中，在每個(gè)幀周期，相對(duì)于與公共電壓Vcom相一致的反向中心，對(duì)向每個(gè)像素電極24所施加的信號(hào)電壓Vsin的極性反向。另外，周期性地改變反向相位。詳細(xì)地說(shuō)，一次周期性地將反向相位移180度。
具體來(lái)說(shuō)，圖47顯示了切換信號(hào)電壓Vsin極性的定時(shí)。
如圖7所示，基本上在每一個(gè)幀周期中，對(duì)信號(hào)電壓Vsin的極性切換，該幀周期是作為前面所述的內(nèi)插結(jié)果所獲得的新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期。也就是說(shuō)，在每一個(gè)幀中，信號(hào)電壓Vsin從位于正極性側(cè)的信號(hào)電壓+V1對(duì)調(diào)為在負(fù)極性側(cè)的信號(hào)電壓-V1。
另外，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中，對(duì)信號(hào)電壓Vsin極性的相位反向，其中圖7中所示的例子的情形中，該預(yù)定時(shí)間周期為八個(gè)幀。也就是說(shuō)，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中，將轉(zhuǎn)換信號(hào)的相位變化180度。因此，其間夾有相位反向切換點(diǎn)的幀是具有相同極性的信號(hào)電壓Vsin的幀。在圖8所示例子的情況中，相位反向的切換點(diǎn)例子是時(shí)間a和b。
如上所述，在顯示設(shè)備10中所采用的液晶顯示裝置11經(jīng)過(guò)幀反向驅(qū)動(dòng)，并且在每一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中(每一個(gè)相位變化周期T)，變化幀反向驅(qū)動(dòng)的相位。因此，即使顯示與幀周期同步地周期性地運(yùn)動(dòng)的圖像，信號(hào)電壓Vsin的直流分量也為0。結(jié)果，無(wú)需考慮顯示什么樣的圖像，均不會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
例如讓我們假設(shè)，如圖16中所示，顯示表示存在于黑色背景圖像111上的、當(dāng)作白色目標(biāo)的擺動(dòng)球110的運(yùn)動(dòng)圖像。即使在這種情況中，在兩個(gè)相位變化周期T上所觀測(cè)到直流分量的平均值也為0，使得無(wú)老化現(xiàn)象出現(xiàn)。
注意，期望使在一個(gè)相位變化周期T中在正極性側(cè)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的次數(shù)等于在同一相位變化周期T中在負(fù)極性側(cè)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行的次數(shù)，以便使信號(hào)電壓Vsin的直流分量最小化。也就是說(shuō)，期望將相位變化周期T的持續(xù)時(shí)間設(shè)置為與偶數(shù)個(gè)幀相對(duì)應(yīng)的值。
另外，驅(qū)動(dòng)方法并不受圖7所示的限制。如圖8中所示，也可執(zhí)行幀反向驅(qū)動(dòng)以交替只在一側(cè)的極性以及從一個(gè)相位變化周期T到另一個(gè)周期T中的黑色圖像顯示。也就是說(shuō)，在某個(gè)相位變化周期T中，可執(zhí)行在正極性側(cè)上的信號(hào)電壓Vsin的驅(qū)動(dòng)和黑色圖像的驅(qū)動(dòng)，并且在接著的相位變化周期T中，可以執(zhí)行在負(fù)極性側(cè)上的信號(hào)電壓Vsin的驅(qū)動(dòng)和黑色圖像的驅(qū)動(dòng)。
在此之上，假定切換周期P比相位變化周期T足夠長(zhǎng)，在每個(gè)切換周期P中可改變相位變化周期T的長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，在由典型的40個(gè)幀所構(gòu)成的切換周期P中由典型的8個(gè)幀所組成的每一個(gè)相位變化周期T1被變化為如圖9中所示的在下一個(gè)切換周期P中由典型的8個(gè)幀所構(gòu)成的相位變化周期T2。在此情況下，轉(zhuǎn)換周期P的長(zhǎng)度是相位變化周期T1和T2長(zhǎng)度的最小公倍數(shù)。
另外，代替上述在每個(gè)轉(zhuǎn)換周期P中變化相位變化周期T的長(zhǎng)度，使相位變化周期T的長(zhǎng)度保持為固定數(shù)值，但在每一個(gè)切換周期P中，對(duì)幀反向驅(qū)動(dòng)的相位反向。
此外，在每一個(gè)轉(zhuǎn)換周期P中，可改變相位變化周期T的長(zhǎng)度，并可對(duì)幀反向驅(qū)動(dòng)的相位反向。
如上所述，通過(guò)切換信號(hào)電壓Vsin的極性，以將信號(hào)電壓Vsin的電平設(shè)置為0，并使幀反向驅(qū)動(dòng)的相位更為隨機(jī)，這可在液晶顯示裝置11中所利用的液晶23中避免出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
在作為本發(fā)明的應(yīng)用的上述典型應(yīng)用中，使用了將其稱(chēng)為所謂的LCOS(硅上的液晶)的反射型液晶顯示裝置。然而，要注意的是，本發(fā)明的范圍并不受采用這樣的液晶顯示裝置的限制?？蓪⒈景l(fā)明應(yīng)用于任何顯示裝置，只要構(gòu)成該顯示裝置的材料可根據(jù)電場(chǎng)而改變其光學(xué)特性即可。這種顯示裝置的一個(gè)例子是透射型液晶板。
另外，在顯示設(shè)備10中，在每一幀周期中，周期性地將信號(hào)電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性，反之亦然。然而，也可將本發(fā)明應(yīng)用到這樣一種顯示裝置，其中在每n個(gè)幀周期中，周期性地將信號(hào)電壓從正極性反向?yàn)樨?fù)極性，反之亦然，其中n是自然數(shù)。
雖然參考出于描述本發(fā)明的目的所選擇出的特定實(shí)施例，已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但顯然在不違背本發(fā)明的基本概念和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其作出許多修改。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中該顯示光學(xué)裝置具有可變光學(xué)特性層，其光學(xué)特性根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度而變化；和像素電極和對(duì)置電極，將它們分別設(shè)置在像素電極位置上和面對(duì)于所述像素電極位置的對(duì)置電極位置上，以便在其間夾有所述可變光學(xué)特性層，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)部分，用于通過(guò)施加表示在所述像素電極和所述對(duì)置電極間的所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)改變所述可變光學(xué)特性層的所述光學(xué)特性；以及反向控制部分，用于在每一個(gè)周期中，基于所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，對(duì)在所述像素電極和所述對(duì)置電極間所施加的所述電壓的極性反向，其中所述周期的長(zhǎng)度等于幀周期長(zhǎng)度的n倍，n是至少等于1的整數(shù)，其中，所述反向控制部分改變控制信號(hào)的相位，以便反向所述極性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中在每一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中，所述反向控制部分將用于反向所述極性的所述控制信號(hào)的所述相位改變180度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述預(yù)定時(shí)間周期被周期性改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中在所述顯示光學(xué)裝置中所采用的所述可變光學(xué)特性層是液晶層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述顯示光學(xué)裝置是反射型液晶顯示裝置，其包括硅襯底，其上創(chuàng)建像素電極；液晶層，提供在所述硅襯底上；和對(duì)置電極，由透明材料構(gòu)成，并將其設(shè)置在面對(duì)所述液晶層的位置，并與所述硅襯底一起夾有所述液晶層。
6.一種顯示設(shè)備，包括顯示光學(xué)裝置，包括可變光學(xué)特性層，其光學(xué)特性根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度而變化，和像素電極以及對(duì)置電極，將它們分別設(shè)置在像素電極位置上和面對(duì)于所述像素電極位置的對(duì)置電極位置上，以便在其間夾有所述的可變光學(xué)特性層；驅(qū)動(dòng)部分，用于通過(guò)施加表示在所述像素電極和所述對(duì)置電極間的所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)改變所述可變光學(xué)特性層的所述光學(xué)特性；和反向控制部分，用于在每一個(gè)周期中，基于所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，對(duì)在所述像素電極和所述對(duì)置電極間所施加的所述電壓的極性反向，其中所述周期的長(zhǎng)度等于幀周期長(zhǎng)度的n倍，n是至少等于1的整數(shù)，其中，所述反向控制部分改變控制信號(hào)的相位，以便反向所述極性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，其中在每一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中，所述反向控制部分為了對(duì)所述極性反向，而將所述控制信號(hào)的相位改變180度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期被周期性改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，其中在所述顯示光學(xué)裝置中所采用的所述可變光學(xué)特性層是液晶層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，其中所述顯示光學(xué)裝置是反射型液晶顯示裝置，其包括硅襯底，在其上創(chuàng)建像素電極；液晶層，提供在所述硅襯底上；和對(duì)置電極，由透明材料構(gòu)成，并將其設(shè)置在面對(duì)所述液晶層的位置，并與所述硅襯底一起夾有所述液晶層。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備進(jìn)一步具有內(nèi)插部分，用于產(chǎn)生新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，該新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)具有比輸入運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期更短的幀周期，其中所述驅(qū)動(dòng)部分根據(jù)所述新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，改變所述可變光學(xué)特性層的光學(xué)特性，該新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)具有比所述輸入運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期更短的幀周期；以及在每一個(gè)周期中，所述反向控制部分對(duì)在所述像素電極和所述對(duì)置電極間施加的所述電壓的所述極性反向，其中該周期的長(zhǎng)度等于所述新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期長(zhǎng)度的n倍，該新的運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)具有比所述輸入運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的幀周期更短的幀周期，n是至少等于1的整數(shù)。
12.一種用于驅(qū)動(dòng)顯示光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述顯示光學(xué)裝置具有可變光學(xué)特性層，其光學(xué)特性根據(jù)所述電場(chǎng)強(qiáng)度而變化，和像素電極及對(duì)置電極，將它們分別設(shè)置在像素電極位置上和面對(duì)于所述像素電極位置的對(duì)置電極位置上，以便在其間夾有所述可變光學(xué)特性層，所述驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟通過(guò)施加表示在所述像素電極和所述對(duì)置電極間的所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的電壓，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，改變所述可變光學(xué)特性層的所述光學(xué)特性，從而驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)裝置；以及在每一個(gè)周期中，基于所述運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)，對(duì)在所述像素電極和所述對(duì)置電極間所施加的所述電壓的極性反向，所述周期的長(zhǎng)度等于幀周期長(zhǎng)度的n倍，n是至少等于1的整數(shù)；和為了對(duì)所述極性反向，改變控制信號(hào)的相位。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)方法，其中在每一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期中，為了對(duì)所述極性反向，而將所述控制信號(hào)的所述相位改變180度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期被周期性地改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)方法，其中在所述顯示光學(xué)裝置中所采用的所述可變光學(xué)特性層是液晶層。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述顯示光學(xué)裝置是反射型液晶顯示裝置，其包括硅襯底，在其上創(chuàng)建像素電極；液晶層，提供在所述硅襯底上；以及對(duì)置電極，由透明材料構(gòu)成，并將其設(shè)置在面對(duì)所述液晶層的位置，并與所述硅襯底一起夾有所述液晶層。
全文摘要
為了防止在液晶中出現(xiàn)老化現(xiàn)象，本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備，其包括采用液晶的液晶顯示裝置及驅(qū)動(dòng)電路。在驅(qū)動(dòng)該液晶顯示裝置的操作中，在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)的每一個(gè)幀周期中，該驅(qū)動(dòng)電路對(duì)在液晶顯示裝置中所采用的像素電極和對(duì)置電極間所施加的信號(hào)電壓的極性反向。在驅(qū)動(dòng)該液晶顯示裝置的操作中，驅(qū)動(dòng)電路還為了對(duì)極性反向而改變控制信號(hào)的相位。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1716378SQ200510087899
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
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