液晶显示装置及其驱动方法制造方法及图纸

一种用于一种显示装置的驱动方法，该方法在一个选通时段的第一到第三时段内向显示单元施加不同的电压。在第一时段内，通过一个非线性元件将一个不小于某一预定值的第一电压施加到所说显示单元上。在第二时段内，在工作状态时施加一个其电压值不抵消第一电压的第二电压，而在非工作状态时施加一个其电压值抵消第一电压的第二电压。在第三时段内，在工作状态时施加一个与第一电压极性相反的第三电压，而在非工作状态时施加一个与第一电压具有相同极性的第三电压。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Liquid crystal display device and driving method thereof

A driving method for a display device that applies a different voltage to a display unit during the first to third periods of a strobe period. In a first time period, a first voltage not less than a predetermined value is applied to the display unit by a non-linear element. During the second period of time, a voltage of the first voltage is not applied to the first voltage when the working state is applied, and a second voltage of the first voltage is applied to the non operating state when a voltage value is applied to the first voltage. In the third period, a third voltage is applied to the operating state, and a third voltage is applied in the non operating state with the same polarity as the first voltage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示驱动方法，该方法用于驱动采用非线性元件作为象素开关元件的显示装置中的显示单元。近年来，液晶显示装置被广泛应用于各个领域，例如AV(伴音显示)和OA(办公自动化)领域。具体来说，在价格较低的产品上一般安装采用TN(扭曲向列型)和STN(超扭曲向列型)液晶的无源型液晶显示装置。在价格较高的产品上则安装具有有源矩阵驱动系统，即采用TFT(薄膜晶体管)，也就是三极的非线性元件的液晶显示装置。由于具有有源矩阵驱动系统的液晶显示装置在彩色再现能力、体型薄、重量轻、低能耗方面具有优于CRT(阴极射线管)显示器的特点，所以这类显示装置的应用范围已经迅速地扩大了。但是，使用TFT作为开关元件需要进行6-8道或者更多道的薄膜成形工序和光刻工序，结果提高了生产成本。而相反，采用两极非线性元件作为开关元件的液晶显示装置与采用TFT的液晶显示装置相比生产成本则较低，并且与无源型液晶显示装置相比仍然具有优越的显示质量。所以，这一类显示装置的应用正在迅速发展。如图6所示，采用两极非线性元件的液晶显示装置具有一个显示板1，其中信号电极导线X1～Xn和扫描电极导线Y1～Ym，与一般的液晶显示装置一样，以矩阵形式设置。在信号电极导线X1～Xn上加有预定电压，这些电压对应于显示数据，由一个信号电极驱动电路2根据来自控制部分4的控制信号施加。在扫描电极导线Y1～Ym上加有预定电压，这些电压由一个扫描电极驱动电路3根据来自控制部分4的控制信号以串行序列方式施加。此外，如图7所示，在每个象素中安装有彼此串联连接的一个液晶元件5和一个两极非线性元件(下文中称之为两极元件)6，各个象素是由信号电极导线X1～Xn和扫描电极导线Y1～Ym的各个交叉点构成的。通常，两极元件的特性用如附图说明图10中实线所表示的I-V(电流-电压)特性曲线表示。更具体地说，这个特性曲线表示了当施加在两极元件上的电压为低电平时，具有高等效阻抗的瞬间电流，还表示了当施加在两极元件上的电压为高电平时，具有低等效阻抗的突然增大电流。所以，在采用两极元件6执行显示操作时就利用了这个特性。换句话说，当进行显示操作时，就通过在两极元件6上施加高电压，因而该两极元件6具有低阻抗，而在液晶元件5上施加一个使其处于选通状态的电压。相反，在不进行显示的状态下，就通过在两极元件6上施加低电压，因而该两极元件6具有高阻抗，而在液晶元件5上施加一个使其处于非工作状态的电压。此外，由于两极元件6在非选择时段变为高阻抗状态，所以施加在液晶元件5上的电压在选择时段保持不变。因此，与简单矩阵显示器相比，在使用两极元件的6的显示器中能够提供高功率驱动操作。但是，如上所述，两极元件6的初始特征，随着施加电压和时间而变化；这引起了产生余象现象(也被称作滞象现象)的问题；也就是说，当前的显示受到以前显示状态的影响。余象现象是由两极元件6中的I-V特性中施加电压的时间依赖性引起的。换句话说，如图10所示，当电压施加时间增加时，两极元件的I-V特性从实线所表示的状态偏移到由虚线所表示的状态。由于这个原因，如图11所示，液晶元件5的V-T(电压-透射率)特性也从由实线表示的状态偏移到由虚线表示的状态。这时，例如，产生50％透射率的电压从V50偏移到V50’。这里，偏移量根据所施加电压的不同而变化。结果，如图12所示，当电压施加时间增长时，使液晶元件选通的偏移量(用实线表示)大于使液晶元件关闭的偏移量(用虚线表示)。偏移量差值的增大造成了不利的影响，例如形成显示余象或滞象。现在已经有若干种能够抵消上述特性偏移的两极元件6的制造工艺及结构，以及能够抵消显示状态特性偏移影响的驱动方法。例如，日本专利专利申请№.29748/1996(Tokukaihei 8-29748)中公开了一种驱动方法，该方法将选择扫描电极的选择时段分成两个时段，通过在第一个半时段内施加一个足够的电压来减少余象现象，而不考虑显示状态。在采用液晶和其他材料的矩阵型显示装置中，如图13所示，在显示某一图案(黑色部分)时，沿着显示线的延伸线就会出现一个与显示信息无关的图案(阴影部分)。这个被称之为图象串扰的现象主要是由下面两个原因引起的一个原因是由于波形失真，这是由信号电极的线电阻和寄生电容引起的。另一个原因是由于在所谓的工作驱动操作中，施加到显示单元上的有效电压在非选择时段内受到数据信号的干扰而发生波动，所说的驱动操作使用了诸如熟知的电压平均方法作为简单矩阵型液晶显示器的驱动方法。为了解决前述的问题，采取了下列改进制造工艺和显示板设计的措施使用低电阻材料作为电极电阻；改变电极电阻构造以使其具有叠层布线结构；改变导线形状；等等。在使用两极元件6的情况下，由于两极元件的特性使得在选择时段施加在液晶上的电压，即使在非选择时段也能保持，所以，能够产生高质量的显示。在这种情况下，尽管与简单矩阵型显示系统，如STN，相比所产生的干扰减小了，但是，由于在非选择时段内数据信号的干扰，无法完全抵消由后一个原因引起的图象串扰现象。参见图14和15，下面的内容将讨论图象串扰现象产生的方式。这里，为了便于解释，图14表示在一个每行有8个象素的显示板上的显示状态。更具体地说，显示了三个显示状态(A)所有象素处于选通状态；(B)相间的象素处于选通状态；(C)只有一个选定的象素处于选通状态。此外，以下内容只涉及在电压平均方法中发生帧转换的一个帧区。因为很容易设想只要显示数据是同步传送到该转换循环的，那么一行转换和多行转换就可以得到同样的效果，所以省略了对这些转换的描述。在上述显示状态A到C中，施加在各个选定的象素上的电压波形，用图15(a)到15(c)中的A3～C3表示。在图15(a)到15(c)的各个图中，用实线S表示的矩形波表示由信号电极施加的电压和由扫描电极施加的电压所构成的电压波形，阴影部分表示通过非线性元件施加在一个显示单元(在此为液晶)上的电压波形。图15(a)到15(c)表示施加到各个选定的象素上的有效电压值，由于A3～C3等于上述的阴影部分，并且它们之间彼此不同，所以将它们表示为A3＞B3＞C3。此外，由于液晶的透射率信赖于电压有效值，例如，在显示模式被设置为通常的白色时，选定的象素如图14所示被显示成黑色。关于显示器的暗度，A最暗，C最不暗。在非选择象素的显示部分中，C也是最不暗的。如图16(a)到16(c)所示，如果采用日本专利专利申请№.29748/1996(Tokukaihei 8-29748)中公开的驱动方法，由于与图15(a)到15(c)所示的情况相比，在非选择时段中数据干扰被减少到一半，所以能够减少图象串扰，如在显示状态A到C中施加到各个选定象素上的电压波形A4～C4(阴影部分)所示。但是由于在上述三个显示状态中施加到象素上的有效电压值之间仍然存在微小的差别，所以不能完全抵消图象串扰。在使用大屏幕高负荷(high duty)板显示图象以及进行多层次图象显示时，上述现象就导致了显示质量下降。关于使用非线性元件防止液晶显示器中图象串扰产生的驱动方法，下面列出三种在日本特许公开№.6210/1987(Tokukoushou 62-6210)中公开的一种驱动方法中，选择时段具有第一时段和第二时段，在第一时段中，扫描信号被设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动方法，该方法用于驱动一种显示器，所说显示器包括彼此交叉设置的一组信号电极线和一组扫描电极线，一个显示单元和一个非线性元件，所说显示单元和非线性元件彼此串联连接在各个交叉区域处的每一条信号电极线和每一条扫描电极线之间，该方法包括以下步骤：在各个选通时段内顺序选通扫描电极线，并在扫描电极线和信号电极线之间施加一个电压以驱动该显示单元，所说电压将连接到选定扫描电极线的显示单元选通或关闭，所说选通时段被分成第一到第三时段，所说步骤，在所说选通时段内，还包括以下步骤： （ａ）在第一时段内，通过一个非线性元件将一个不小于某一预定值的第一电压施加到所说显示单元上； （ｂ）在第二时段内，施加一个其电压值在工作状态时不抵消第一电压的第二电压，同时施加一个其电压值在非工作状态时抵消第一电压的第二电压；和 （ｃ）在第三时段内，在工作状态时施加一个构成与第一电压极性相反的非选通电平的第三电压，而在非工作状态时施加一个构成与第一电压具有相同极性的非选通电平的第三电压。

【技术特征摘要】
JP 1995-3-22 63187/951.一种驱动方法，该方法用于驱动一种显示器，所说显示器包括彼此交叉设置的一组信号电极线和一组扫描电极线，一个显示单元和一个非线性元件，所说显示单元和非线性元件彼此串联连接在各个交叉区域处的每一条信号电极线和每一条扫描电极线之间，该方法包括以下步骤在各个选通时段内顺序选通扫描电极线，并在扫描电极线和信号电极线之间施加一个电压以驱动该显示单元，所说电压将连接到选定扫描电极线的显示单元选通或关闭，所说选通时段被分成第一到第三时段，所说步骤，在所说选通时段内，还包括以下步骤(a)在第一时段内，通过一个非线性元件将一个不小于某一预定值的第一电压施加到所说显示单元上；(b)在第二时段内，施加一个其电压值在工作状态时不抵消第一电压的第二电压，同时施加一个其电压值在非工作状态时抵消第一电压的第二电压；和(c)在第三时段内，在工作状态时施加一个构成与第一电压极性相反的非选通电平的第三电压，而在非工作状态时施加一个构成与第一电压具有相同极性的非选通电平的第三电压。2.如权利要求1所述的驱动方法，其中假定第一电压值为1，第二电压与第一电压的幅度比在工作状态时设定在不小于-0.5到小于1的范围内，在非工作状态时设定在大于-1到小于-0.5的范围内，同时第三电压被设置为其幅度等于工作状态时和非工作状态时的两个第二电压幅度差值的1/2，并且在采用与选通时段相同方式划分的选通时段中的第一到第三时段的第二和第三时段中，所说第三电压是以相反极性施加的。3.如权利要求2所述的驱动方法，其中第二电压与第一电压之间的幅度比在非工作状态时设定在不小于-0.9到不大于-0.6的范围内。4.一种驱动方法，该方法用于驱动一种显示器，所说显示器包括彼此交叉设置的一组信号电极线和一组扫描电极线，一个显示单元和一个非线性元件，所说显示单元和非线性元件彼此串联连接在各个交叉区域处的每一条信号电极线和每一条扫描电极线之间，该方法包括以下步骤在各个选通时段内顺序选通扫描电极线，并在扫描电极线和信号电极线之间施加一个电压以驱动该显示单元，所说电压将连接到选定扫描电极线的显示单元选通或关闭，所说选通时段被分成第一到第三时段，所说步骤，在所说选通时段内，还包括以下步骤(a)在第一时段内，通过一个非线性元件将一个不小于某一预定值的第一电压施加到所说显示单元上；(b)在第二时段内，施加一个与在所说第三时段内施加的一个第三电压具有相反极性，但是与该第三电压的幅度具有相同的绝对值的第二电压；和(c)在第三时段内，在工作状态时施加一个其电压值不抵消第一电压的第三电压，而在非工作状态时施加一个其电压值抵消第一电压的第三电压。5.如权利要求4所述的驱动方法，其中假定第一电压值为1，第二电压与第一电压的幅度比在工作状态时被设定在不小于-0.5到不大于0.5的范围内，而在非工作状态时设定在大于0.5到小于1的范围内，同时第三电压与第一电压的幅度比在工作状态时被设定在不小于-0.5到不大于0.5的范围内，在非工作状态时被设定在大于-1到小于-0.5的范围内。6.如权利要求5所述的驱动方法，其中第三电压与第一电压的幅度比在工作状态时被设定在不小于-0.9到不大于-0.6的范围内。7.一种显示装置，包括一组信号电极线；一组扫描电极线，它们与所说信号电极线交叉设置；一个显示单元和一个非线性元件，它们彼此串联连...

【专利技术属性】
技术研发人员：清家武士，伊势雅博，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]