[发明专利]液晶显示器反应时间的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种被动矩阵式液晶显示器的驱动技术，尤指一种针对扭转向列型(TN)及超扭转向列型(STN)被动矩阵式液晶显示器(LCD)，不增加图形内存且有效地缩短液晶反应时间改善动态画面模糊现象的驱动方法。

背景技术

液晶平面显示器依驱动显示方法，可分为被动矩阵型(PM-LCD)与主动矩阵型(AM-LCD)二种。其中PM-LCD的驱动方式是在上、下二玻璃面板上，分别在一个面板上设置水平方向的透明ITO(Indium Tin Oxide)电极，另一个面板上设置垂直方向的透明ITO电极，两面板贴合后(中间填充液晶)，上、下面板形成电极交差的格子状部位就是显示面板的画素，画素的电位差是由外部提供驱动电压来控制两方向的电极，达成驱动画素中液晶的转动。

常见的(TN)与超(STN)皆属PM-LCD产品，本身没有非线性组件(类似一开关组件)以控制画素中液晶的操作，所以每一个画素的形成是水平的共同(Common)电极走线与垂直的数据(Segment)电极走线的重迭区域。其基本操作原理是利用液晶材料对所施加电压的均方根值(Root Mean Square Value；RMS)所产生的电光效应，液晶材料的反应时间必须要远大于驱动脉波的扫描周期，若是图框扫描频率(frame rate)为60Hz，每一条水平扫描线(即共极电极)被选取的时间间隔为16.67ms，则所需的液晶材料反应时间一般为200ms，这是液晶对均方根值(RMS)反应的必要条件。

但是，传统的振幅选择驱动(Alt & Pleshko Theory；APT)方式，若要显示动态画面时，由于液晶材料的反应时间过慢，会造成移动画面拖影的现象，但是，若使用快速反应的液晶材料，会造成画面严重的闪烁(Flicker)现象，同时画面对比会大幅降低。

请参阅图1，是一般过驱动(Over-Driving)电路的查表运算方块示意图。针对前述问题，一般的解决方式是针对不同画面给定不同的过驱动电压V’的值，作法是利用一画面判断电路10将新进来的现行图框(Current Field)与先前被储存于一设置于驱动装置内部(或外部)图形内存11的前一图框(Previous Field)经过一比较电路12的比较，若数据不相同则表示是动态画面，一般对于动态画面的数据是透过一查表运算(LUT)电路13利用查表的方式，送出相对应的过驱动的输出电压值，这就是习知的过驱动电路的操作原理。

查表运算(LUT)是使用一个索引的数组当作新的过驱动电压V’值表，将一些非线性及复杂的演算整合成以常数来概括，使得整个运算过程中省略了繁复的计算，提高了实质的影像处理效率。而被送出的输出电压值即可对应出数据电极正确的输出过驱动电压V’，如此可有效缩短传统被动矩阵型液晶显示器(TN型与STN型)所用的振幅选择驱动(APT)的反应时间，降低播放动态画面中拖影的现象。

因为被动矩阵型液晶显示器是一种被动式架构，每个画素内并无开关组件，无法将液晶储存电容充电后的电荷锁住，所以当数据电极输出电压后，液晶电容内的电荷会经杂散电容或其充电路径漏电，所以液晶电容无法维持固定准位，故数据电极在一个图框时间充电后，在液晶画素电容的真正有效电位会比数据电极输出的小很多，造成显示动态画面边缘模糊(Blurring)的现象。

另外，因为过驱动补偿法除了需储存前一张画面的数据，用来与目前的画面数据作比较外，另外也要储存比较后整个补偿画面(补偿电压)的数据，故必需额外增加一个图形内存的储存量用以储存比较后整个补偿画面(补偿电压)的数据。所以在原本驱动IC内部的内存将会不够使用，需额外再增加一倍的内存空间，将造成产品的内存容量的需求太大而增加制造成本，也会使制造驱动IC所需要的芯片尺寸(die size)加大。

发明内容

于是，为解决上述的缺失，避免缺失存在，本发明对于(TN)与超(STN)等被动矩阵型液晶显示器的振幅选择驱动，通过色域间数据的转换且加入过驱动补偿法与高频更新率的方法，以及储存数据的位的重新排列(BitAllocation)，使前后笔奇数和偶数原始数据与过驱动的数据两者相加的总合与原始每一组的奇数和偶数三原色(RGB)的储存位数一样，在不增加额外的图形内存(GRAM)情况下，改善扭转向列型(TN)及超扭转向列型(STN)等被动矩阵型液晶显示器的反应时间，改善动态画面模糊(Blurring)的现象。