[发明专利]液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种液晶显示装置，这种装置使用了一种具有快速响应特性的液晶显示元件。本发明尤其涉及一种无源矩阵型液晶显示装置，这种装置中，行选择电压是由多行选择方法产生的。

在此之前，已经使用一种响应于所施电压有效值的液晶显示元件，如一种超扭向列（简称STN）液晶元件。为了提高显示的换向速度，需要一对具有快速响应特性的液晶元件。然而，具有快速响应特性的液晶元件过去存在一个问题，即ON（开）状态和OFF（关）状态之间的光学差很小，因而对比度较差。

作为一种广泛使用的液晶驱动方法，有一种选择及驱动每一扫描行和每一液晶元件的逐行寻址方法，其中的液晶元件呈矩形排列。当此逐行寻址方法用于具有响应时间不算太长、响应时间约为200毫秒的液晶元件时，与逐行寻址方法的电压波形的周期时间相比，上述响应时间显得相当长了。然而，当响应时间短到约为20-100毫秒时，上述响应时间就接近于逐行寻址方法的电压波形的周期时间。结果，在逐行寻址中某一选择周期时间内处于ON状态的某一像素，在一非选择周期时间内就会发生返回到OFF状态的情况。即是说，ON状态与OFF状态之间的亮度差很小。这种现象称作帧响应。

为了消除这种时帧响应，考虑提高逐行寻址的电压频率，以响应被提高了的液晶元件的响应速度。然而，因为施加到元件上去的电压波形的频谱变高了，所以高频率会引起显示的不均匀性。

作为一种消除上述缺陷的驱动方法，建议使用一种把多个扫描行作为一批来选择的多行选择方法（简称MLS方法）。当多个扫描行被同时选作驱动时，施加到单个行电极上的选择信号的周期时间可在不改变选择信号脉冲宽度的情况下变短。多行选择方法有如SID'92    DIGEST（1992）P.228中所描述的同时选择所有扫描行的方法，也有SID'92    DIGEST（1992）P.238中所描述的同时选择多个（但不是全部）扫描行的方法。

两种方法中，当选择信号的二电平用+1和-1表示时，发给同时被选扫描行的每一选择信号的时间顺序是由+1和-1组成的正交函数。当相应于某一显示的ON和OFF的数据用+1和-1表示时，提供显示数据的信号行是与根据正交函数和每一数据的比较结果得出的电压一起给出的。

在一种使用1/N占空比驱动和两帧中某一交变电压的逐行寻址方法中，相应于扫描行的第一至第N个行电极用正选择输出扫描，然后，第一至第N个行电极用负选择输出扫描，由此完成一个交变波形。这样，就完成了一个显示顺序。即是说，在一个由二个帧组成的显示顺序中，每一行电极被扫描了两次。这样，单个行电极被立即选择，并且相应地，使用单个行电极驱动器就足以控制所施电压的极性。

另一方面，当使用MLS方法时，其中选择周期时间和帧周期时间与逐行驱动方法中的选择周期时间和帧周期时间相同，在单个显示顺序中，每一扫描行可被扫描2L次，其中L是同时被选的扫描行数。在这种情况下，如果用于扫描行的选择信号是分布在单个显示顺序内的，施加到行电极上的选择信号的周期时间就可以缩短。即是说，与逐行驱动方法的情况相比，液晶元件光学差（ON状态与OFF状态之间）的减小可被遏止。相应地，适用于快速响应元件的一种驱动方法就可以实现了。然而，在这种情况下，必须独立控制对应于多个被选扫描行的行电极的极性。图11示出了一例L＝3时的行电极的波形。图11中，R1-R9分别代表行电极。

如果使用普通的行电极驱动器独立地控制施加于L个同时被选行电极的电压极性，那么就需要L个驱动器。当L值取得很大时，电路的观模就变得很大，从而使液晶显示装置变得昂贵了。换句话说，L值必须选择为一合适值，而把帧响应减到最小。

本实施例的发明者曾建议的一种液晶驱动方法，同时被选扫描行的行数为L，并且有效地控制了行电极的极性，参见未经审查的日本专利公布号为27904/1994，27907/1994，以及USP    5，262，881文献中的描述。这种方法本文中只作简述。

假设当选择信号处于有源状态时，施加于每一行电极的电压或者为+Vr，或者为-Vr（Vr＞0），并在一非选择时间内为0。N个行电极被划分成L个组，并且每一组中有L个行电极被同时选择。为简便起见，假设N是一个用L乘得到的整数，并且N＝M×L，即组数为M。另外，含有行电极同时被选的组被称作为行电极分组。组成单个行电极分组的行电极不必总是连续排列的。可以用把分开定位的行电极聚集起来的方法组成某一行电极分组。