[发明专利]用于减小模糊效应的显示方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用脉冲宽度调制(或PMW)技术来改善矩阵显示器的发光效率的显示方法和设备。具体地，本发明涉及一种矩阵显示器，其中电光阀阵列由液晶阀(valve)阵列形成，更具体地由LCOS(硅上液晶)型的阀阵列、或者OLED(有机发光二极管或显示器)型的阀阵列形成。

背景技术

将关于包括LCOS电光阀的彩色顺序显示器来更具体地描述本发明，这并非暗示将本发明的范围局限于这种类型的显示器。

用于直观式或投影式显示器中的液晶显示器或LCD是基于在每一个像素内部具有有源元件的矩阵布图的。将各种寻址方法用于产生与每一个选定像素内部待显示的亮度相对应的灰度级。最常见的方法是模拟方法，根据所述模拟方法，可以在行扫描周期期间对有源元件进行切换以便将视频的模拟值转移到相容的电容上。在这种情况下，液晶材料本身沿取决于像素电容中存储的电压值的方向而定向。然后通过偏振器对进入光的偏振进行修正和分解，以便产生灰度级。该方法的问题之一来自于取决于待产生的灰度级的液晶响应时间。

为了克服这种缺点，在现有技术中，并且特别地在美国专利6,239,780中，已经提出了一种使用脉冲宽度调制(PWM)技术来控制矩阵显示器的方法。在这种情况下，对液晶显示器的像素按照接通(ON)或断开(OFF)模式进行寻址，接通模式与液晶的饱和状态相对应。通过脉冲的宽度来确定灰度级。利用这种寻址方法，由于无论亮度值如何，转变时间现在仅代表液晶单元的总断开时间(opening time)的较小比例部分，因而改善了显示器的动态范围。

当将该寻址方法用于利用顺序的颜色显示来控制矩阵显示器的电光阀阵列时，该寻址方法尤为有利，其中用设置在着色轮(coloredwheel)上的红、绿和蓝滤色器顺序地照射电光阀阵列，所述着色轮的旋转与视频信号同步。因为使用接通或断开模式，该方法具有更快速的响应时间的优点，无论需要产生什么灰度级，响应时间都恒定。

图1示出了实现该寻址方法的彩色顺序矩阵显示器的电路图。该矩阵显示器包括电光阀阵列，更具体地包括LCOS类型的显示器。在图1中，非常概略地示出了显示器屏幕的图像点或像素1。该像素用连接在反电极CE和允许实现脉冲宽度调制PWM的电压-时间转换器(voltage-time converter)2的输出之间的电容器Cpixel来表示。

电压-时间转换器2包括运算放大器20，所述运算放大器20的负输入端接收信号Ramp，信号Ramp具有等于T/3(或者T/6或T/9，以便减小色乱(color break up)效应，T是图像周期)时间段的上升斜坡(ramp)的形式，并且所述运算放大器20的另一个输入端接收与电容器21的电荷相对应的正电压。电容器21的电荷由切换系统来控制，更具体地由安装在电容器的一个电极和电压-时间转换器的输入之间的晶体管22来控制。该切换设备由其栅极接收标记为Dxfer的脉冲的晶体管形成。

如图1所示，图像点或像素1通过诸如晶体管3之类的切换电路与矩阵的第N行第M列相连。更具体地，晶体管3的栅极与矩阵的第N行相连，而矩阵的第N行本身与行驱动器电路4相连。此外，晶体管的电极之一(例如源极)与电压-时间转换器2的输入端相连，而另一个电极(例如漏极)与矩阵的M列之一相连，该列与接收待显示的视频信号的列驱动器电路5相连。此外，将电容器Cs与像素电容器并联地安装在电压-时间转换器的输入端处，以便在选定所述像素时存储视频信号。列驱动器电路5和行驱动器电路4是传统的电路。列驱动器电路5接收待显示的视频信号“Video”，而行驱动器电路4允许顺序地对行进行寻址。

参考图2a至图2e，将解释当用于彩色顺序显示器时显示器的操作模式，即在一个帧时间段T内，携带三色滤波器(绿、蓝和红)的轮进行一个完整的旋转以产生阀阵列的顺序照射。