Спосіб керування екраном (варіанти), пристрій керування та екран

1 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцевий електрод в інтервалах часу Тг рядкової вибірки подають основний або основні рівні напруги, що складаються або зі значущих рівнів, або напруги Vo, або їх комбінацій, які задають поточні значення яскравості вибраного елемента або групи вибраних елементів зображення, і додатковий рівень опорної напруги Vo однакової тривалості to у різних інтервалах Тг, який відрізняється тим, що при ЗМІНІ знака рівнів напруги відносно напруги Vo зазначений додатковий рівень напруги подають на стовпцевий електрод по завершенню подачі рівня напруги одного знака і перед подачею наступного за ним рівня напруги протилежного знака 2 Спосіб керування екраном за п 1, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг варіюють тривалості основного або основних рівнів напруги на стовпцевому електроді, при цьому, у випадку вибірки рядкових електродів по одному електроду в інтервалі Тг, підтримують постійну величину, яка дорівнює Tpto, сумарну тривалість значущих рівнів напруги, а у випадку вибірки рядкових електродів одночасно більш, ніж по одному електроду, у межах часу кадру в інтервалах Тг вибірки однієї і тієї ж сукупності рядків підтримують постійну величину, яка дорівнює Tpto, середню, що припадає на інтервал Тг, суму добутків тривалостей кожного значущого рівня на квадрат зворотної величини відношення модуля зазначеного відхилення напруги цього рівня до модуля відхилення значущих рівнів при однорядковій вибірці цього екрана, керованого цим способом з ідентичним значенням to З Спосіб керування екраном, який містить панель 3 підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди в інтервалах часу Тг рядкової вибірки подають основні рівні напруги, які складаються або зі значущих рівнів, або опорної напруги, або їхніх комбінацій, що задають поточні значення яскравості вибраних елементів чи груп вибраних елементів зображення, і на електроди екрана подають напруги, що компенсують паразитні зміни середнього квадрата напруги на комірках, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові значущі рівні напруги різного знака, однакового модуля Vm відхилення від напруги Vo і постійної тривалості tm/2 4 Спосіб керування екраном за п 3, який відрізняється тим, що варіюють тривалості основного чи основних рівнів напруги на стовпцевому електроді, при цьому у випадку вибірки рядкових електродів по одному електроду в інтервалі часу Тг підтримують постійну його величину, що дорівнює Тгt m , сумарну тривалість основних значущих рівнів напруги, у випадку вибірки рядкових електродів одночасно більш, ніж по одному електроду, у межах часу кадру в інтервалах Тг вибірки однієї і тієї ж сукупності рядків підтримують постійну величину, що дорівнює Tr-tm, середню, яка припадає на інтервал Тг, суму добутків тривалостей кожного основного значущого рівня на квадрат зворотної величини відношення модуля зазначеного відхи О ю 1 ю 57159 лення напруги цього рівня до модуля відхилення основних значущих рівнів при однорядковій вибірці цього екрана, керованого цим способом з ідентичними значеннями t m і Vm 5 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні напруги, що складаються або зі значущих рівнів, або напруги Vo, або їхніх комбінацій, які задають поточні значення яскравості вибраних елементів або груп вибраних елементів зображення, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові значущі рівні напруги різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості, рівні напруги протягом інтервалу Тг подають на стовпцевий електрод один за одним у визначеному порядку, прямому чи протилежному, додаткові значущі рівні різного знака відхилення від напруги Vo розташовують один - на початку, другий - в КІНЦІ інтервалу Тг, і порядок подачі рівнів в інтервалі Тг переміжують в сусідніх інтервалах Тг за ознакою зміни знаків відхилення від Vo першого і останнього в інтервалі Тг рівнів, а саме, "плюс - мінус" в одному інтервалі Тг, "мінус - плюс" у наступному, і так само протягом часу переміжування 6 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні напруги, що складаються або зі значущих рівнів, або напруги Vo, або їхніх комбінацій, що задають поточні значення яскравості вибраних елементів або груп вибраних елементів зображення, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові значущі рівні напруги різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості, рівні напруги протягом інтервалу Тг подають на стовпцевий електрод один за одним у визначеному порядку, прямому чи протилежному, додаткові значущі рівні різного знака відхилення від напруги Vo розташовують один - на початку, другий - в КІНЦІ інтервалу Тг, і на сусідні стовпцеві електроди або на електроди, які порівнюють через один, чи через два, чи по іншому такого роду порядку порівняння, на початку інтервалу Тг подають рівні, що відрізняються знаком відхилення від напруги Vo 7 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві еле ктроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки Vr, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні напруги, що складаються або зі значущих рівнів, або напруги Vo, або їхніх комбінацій, які задають поточні значення яскравості вибраних елементів або груп вибраних елементів зображення, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові значущі рівні напруги різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості, рівні напруги протягом інтервалу Тг подають на стовпцевий електрод один за одним у визначеному порядку, прямому чи протилежному, додаткові значущі рівні різного знака відхилення від напруги Vo розташовують один - на початку, другий - в КІНЦІ інтервалу Тг, і в сусідніх кадрах, чи через кадр, чи через два, чи за іншим такого роду порядком, в інтервалах Тг вибірки того самого рядкового електрода або однієї і тієї ж групи рядкових електродів ідентичним чи протилежним знаком набором напруг рядкової вибірки, переміжують порядок подачі рівнів на стовпцевий електрод за ознакою збігу - розбіжності напрямків відхилення від напруги Vo першого в інтервалі Тг рівня і напруги Vr на вибраному рядковому електроді або на визначеному рядковому електроді вибраної групи 8 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди подають імпульси напруги, що задають в інтервалі часу рядкової вибірки Тг ОСНОВНІ значущі рівні напруг, що задають поточні значення яскравості вибраних елементів або груп вибраних елементів зображення, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові значущі рівні напруги різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості tm/2, зазначені додаткові рівні напруги різного знака розташовують один - на початку, другий - в КІНЦІ інтервалу Тг, порядок їх подачі на стовпцевий електрод в інтервалі Тг переміжують у сусідніх інтервалах Тг, при цьому імпульси напруги для стовпцевих електродів екрана поділяють на групи, що відносяться до різних електродів, і зсувають у часі відносно їхнього номінального положення в інтервалі Тг ДО зсуву, при цьому величину зсуву встановлюють однаковою для імпульсів групи, неоднаковою для імпульсів різних груп, постійною протягом деякого проміжку часу, по закінченні якого в деяких чи у всіх групах встановлюють ІНШІ значення зсуву імпульсів або формують іншу комбінацію стовпцевих груп імпульсів неоднакової величини зсуву імпульсів у різних групах, і ІНШІ значення 57159 зсувів імпульсів підтримують постійними протягом наступного проміжку часу, по закінченні якого зазначені процеси зміни і підтримки постійними величини зсуву імпульсів продовжують, забезпечуючи рівність нулю середнього відхилення тривалості додаткового стовпцевого рівня в інтервалі Тг, від номінальної тривалості цього рівня в цьому інтервалі 9 Спосіб керування екраном за п 8, який відрізняється тим, що абсолютну величину зсуву імпульсів напруги для стовпцевої групи встановлюють у діапазоні значень, які не перевищують величини tm/2 10 Спосіб керування екраном за п 8, який відрізняється тим, що по закінченні проміжку часу, протягом якого підтримують постійними зсуви імпульсів у стовпцевих групах, у групі імпульсів із самим раннім зсувом встановлюють найбільш ПІЗНІЙ зсув, у групі з наступним за найбільш раннім зсувом імпульсів - зсув, що передує найбільш пізньому, і зміну величини зсувів імпульсів в інших групах встановлюють у порядку зазначеного послідовного зменшення різниці зсувів 11 Спосіб керування екраном за п 8, який відрізняється тим, що групу імпульсів напруги з однаковим зсувом у часі формують з імпульсів для віддалених один від одного стовпцевих електродів 12 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні коміркиформувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди подають імпульси напруги, що містять основні рівні напруги, що задають номінальні значення середнього квадрата напруги на вибраних комірках, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові рівні напруги, що задають практично ПОСТІЙНІ В часі відхилення від номінальних значень середнього квадрата напруги на комірках, зв'язаних зі стовпцевим електродом, викликані викривленнями форми імпульсів при їхньому поширенні по стовпцевому електроду, у межах часу кадру відводять один чи кілька додаткових інтервалів часу t c , формують для і-го рядкового електрода, починаючи з деякого, і/або для j-ro стовпцевого електрода, починаючи з деякого другого , напруги компенсації, ВІДПОВІДНО, VCom(i) і VcomQ), для кожного електрода визначеної величини і визначеної тривалості, що забезпечують у відведений час повну чи часткову компенсацію паразитного відхилення від номінального значення середнього квадрата напруги комірок і-го рядкового електрода, викликаного зазначеними викривленнями форми стовпцевих імпульсів напруги, і/або відхилення від номінального значення середнього квадрата напруги комірок j-ro стовпцевого електрода, викликаного викривленнями рядкових імпульсів напруги при їхньому поширенні по рядковому електроду, і подають їх, ВІДПОВІДНО, VCom(l) НЭ 1-Й РЯДКОВИЙ ЄЛЄКТрОД у МЄ жах одного чи декількох додаткових інтервалів часу t c , і/або, ВІДПОВІДНО, VCOm(|) на j-й стовпцевий електрод у межах іншого одного або інших декількох додаткових інтервалів часу t c , при цьому протягом зазначених інтервалів t c на стовпцеві і рядкові електроди, ВІЛЬНІ від подачі на них напруг VcomO) I VcomQ), ПОДЭЮТЬ ОПОрну НЭПругу V0, або квазюпорну напругу, або квазюпорну напругу в середньому, або їхні комбінації 13 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні коміркиформувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають по черзі рядкові електроди, по одному або групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпцевий електрод подають імпульси напруги, що містять основні рівні напруги, які задають номінальні значення середнього квадрата напруги на комірках, який відрізняється тим, що в інтервалі часу Тг на стовпцевий електрод подають додаткові рівні напруги, що задають практично ПОСТІЙНІ в часі відхилення від номінальних значень середнього квадрата напруги на комірках, зв'язаних зі стовпцевим електродом, викликані викривленнями форми імпульсів при їхньому поширенні по стовпцевому електроду, для кожного і-го рядкового електрода, починаючи з якогось, додатково формують напругу компенсації Vcom(i) для кожного електрода визначеної величини або тривалості, що забезпечують при додаванні з рядковою напругою чи накладенні на рядкову напругу і-го рядкового електрода, під час вибірки цього електрода, компенсацію паразитного відхилення від номінального значення середнього квадрата напруги комірок і-го рядкового електрода, викликаного зазначеними викривленнями форми стовпцевих імпульсів напруги, і в зазначений час на і-й рядковий електрод подають зазначену напругу компенсації 14 Спосіб керування екраном, який містить панель з принаймні двома підкладками, на яких розташовані рядкові і стовпцеві електроди, між електродами в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки, у якому формують і подають на електроди імпульси напруги, які задають значення середнього квадрата напруги на комірках, що задають значення яскравості елементів зображення екрана, який відрізняється тим, що імпульсу напруги надають форму, яка забезпечує повну чи часткову самокомпенсацію паразитної зміни величини середнього квадрата напруги на комірці, викликану викривленням фронту і спаду імпульсу при поширенні його по електроду екрана 15 Спосіб керування екраном за п 14, який відрізняється тим, що фронту імпульсу напруги надають східчасту або близьку до східчастої форму 16 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні коміркиформувачі елементів зображення екрана, у якому вибирають попарно рядкові електроди, не менш, 57159 ніж ДВІЧІ протягом часу кадру, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки Vri і Vr2, знаки відхилення яких від опорної напруги Vo установлюють то збіжними між собою, то незбіжними, або в зворотному, або в змішаному порядку, на невибрані електроди подають напругу Vo, на стовпцеві електроди подають керуючі напруги, що містять в інтервалі вибірки Тг напругу Vo і значущі рівні напруги, який відрізняється тим, що формують і в інтервалі вибірки Тг подають на стовпцевий електрод, для визначеності, j-й, у загальному випадку, дві складові значущих рівнів напруги, інформаційну і зрівнювальну, при цьому тривалість і знак відхилення від Vo інформаційної складової, значущого рівня напруги в інтервалі Тг вибірки і-го і (і+1)-го рядкових електродів, при подачі на них, ВІДПОВІДНО, напруг Vri і Vr2 зі збіжними знаками відхилення від Vo, установлюють пропорційно чи з поправкою, що враховує нелінійність вольтквадрат-світлової характеристики комірки, величині і у ВІДПОВІДНОСТІ зі знаком напівсуми значень яскравості вибраних елементів зображення, а в інтервалі Тг ІЗ напругами Vri і V-2 з незбіжними знаками відхилення від Vo, тривалість і знак відхилення від Vo інформаційної складової установлюють пропорційно чи з урахуванням вказаної поправки величини і у ВІДПОВІДНОСТІ зі знаком напіврізниці значень яскравості вибраних елементів зображення, зрівнювальну складову формують таким чином, що вона складається в інтервалі Тг, зі значущих рівнів напруги різного знака та однакової величини відхилення від опорної напруги, рівній ВІДПОВІДНІЙ величині інформаційного рівня, а також однакової тривалості, що доводить сумарну тривалість усіх значущих рівнів протягом двох інтервалів Тг вибірки тих самих елементів зображення кадру до постійної величини 17 Спосіб керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні коміркиформувачі елементів зображення екрана зі значенням параметра N max , більшим за число Nmaxo або дорівнюючим йому, де Nmaxo - мінімальне значення N m a x екрана, для якого здійснене коректне керування екраном за ознаками способу за пп 117, окремо або за їх комбінацією, у якому вибирають рядкові електроди по черзі один за одним чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки Vr, на невибрані елект Винахід відноситься до електроніки, до мікроелектроніки, де засобів відображення інформації, плоских, рідкокристалічних (РК, LC), пасивноматричних (ПМ, РМ), проекційних екранів, екранів для об'ємного бачення (у вигляді окулярів, шолома та ш), до способів і засобів керування РК екранами, до комп'ютерної, телевізійної галузі та галузей техніки, де використовують плоскі екрани Відомий екран прямого бачення [патент США №5099345] чи проекційний [патент США №5465102], конструктивно або оптично пов'язаний із РК панеллю або містить РК панель Панель міс 8 роди - опорну напругу Vo, на стовпцеві електроди в інтервалах часу рядкової вибірки Тг подають напругу Vc, у загальному випадку, що складається зі значущих рівнів і напруги Vo, який відрізняється тим, що формують і подають на рядкові електроди напруги вибірки Vr зі значенням модуля відхилення від напруги Vo, близьким до V r 0 д/1 -т| , на стовпцеві електроди - значущі рівні напруги Vc зі значеннями модулів відхилення від Vo, близькими до гО сО - значення модулів сО відхилення від Vo напруг Vr і Vc, що подають на електроди коректно керованого зазначеною тимчасовою діаграмою екрана, величина N m a x якого більша чи дорівнює значенню Nmaxo, а г\ - числовий параметр підстроювання напруг Vr і Vc під коректний режим керування екраном чи режим, близький до коректного 18 Пристрій для керування екраном, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні коміркиформувачі елементів зображення екрана, а також блок формування рівнів напруги і блоки формування імпульсів напруги для електродів екрана, кожен з яких містить вихідний електрод, блок формування моментів подачі рівнів на вихідний електрод, з'єднаний із блоком формування рівнів напруги, і блок вихідних транзисторів, з'єднаний з двома останніми блоками і вихідним електродом, який відрізняється тим, що в блок вихідних транзисторів уведені транзистори, які підключають до вихідного електрода той чи інший рівень напруги, такий, що задає однакові чи близькі до однакових, з відхиленням не більш 10% значення вихідних опорів блока вихідних транзисторів 19 Екран, який містить панель з підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпцеві електроди, між якими в місцях їхнього перетину розташовані рідкокристалічні комірки-формувачі елементів зображення, який відрізняється тим, що коміркиформувачі елементів зображення виготовлені зі значенням параметра N m a x екрана, більшим за число Nmaxo чи таким, що дорівнює йому, де Nmaxo - більше за число N і Nmaxo - мінімальне значення N max , для якого здійснене коректне керування екраном варіантами за ознаками способу за пп 117, окремо або за їх комбінацією тить, принаймні, два прозорі, які не проводять струм, підкладки, наприклад, скляні пластини, розташовані одна проти одної із зазором, заповненим РК речовиною, наприклад, нематичною, склад і формули яких наведені в патентах США №5099345, 5262881 РК речовина, певним чином орієнтована, повертає площину поляризації світла, що проходить через нього з боку підкладки, на кут, що залежить від величини прикладеної до нього середньоквадратичної напруги (скн чи root meansquare [rms] voltage) Напруга до РК речовини надходить з боку прозорих для світла електродів, чи 57159 10 елементарної комірки екрана, що формує елемент шин, нанесених на внутрішні сторони підкладок, зображення екрана, наведені на фіг 2 і фіг 3 Опщо проводять електричний струм Шини однієї з тичні характеристики такої комірки в робочій зоні підкладок (наприклад, у КІЛЬКОСТІ N смуг, де N>2), 2 яскравостей, вимірюваних у Kd/m , залежать від які називають рядковими, чи загальними, чи скавеличини прикладеного скн, вимірюваного в V На нованими, чи Y-шинами, розташовані перехресно горизонтальній осі цих малюнків відкладені знашинам іншої підкладки (наприклад, у КІЛЬКОСТІ М чення скн , створювані на РК комірці, розтасмуг, до М>2), які називають стовпчастими чи іншованоїміж рядковим і-м електродом і стовпчасформаційними, чи сегментними, чи X тинами Шитим j-м електродом, на вертикальній осі ни утворюють у шарі РК матеріалу екрана систему ВІДПОВІДНІ цим скн значенням яскравості пікселя, (множину) чи кілька систем N х М РК комірок (козв'язаного з цієї РК коміркою (Далі дужки "", мірок, чи cells) наприклад, дві в екранах з подвійщо підкреслюють середньоквадратичність параним паралельним скануванням двох половин екметру, можуть опускатися) Розходження можлирана РК комірка (далі ІНОДІ названа коміркою) вих форм характеристики, наведеної на фіг 2 і разом із двома поляризуючими світле плівками, фіг 3, визначаються розходженнями конструкцій розташованими з обох боків від шару РК матеріаелементарної комірки екрана, у тому числі, різною лу при роботі панелі в режимі на пропущення світвзаємною орієнтацією поляризатора і аналізатора ла, чи разом з поляризуючою світло плівкою, роз[див R Herke et al , SID Digest of Technical Papers, ташованою з одного боку від РК шару при роботі pp 573-576, 1996] панелі в режимі на відображення світла, а також з можливими іншими додатковими елементами, Робочі значення (робочі крапки) скн РК комірнаприклад, склом або плівками, що компенсують ки, що утворюють її робочу область, розташовані кольорові перекручування чи компенсують динаміна вольт-яскравісній характеристиці на ДІЛЯНЦІ З чні перекручування, викликані ефектом "кадрового різкою зміною яскравості пікселя від стану, близьвідгуку" ("frame response") [патент США №5599478, кого до максимальної яскравості В т а х , до стану, R GCulter et al , SID Digest of Technical Papers, близького до мінімальної яскравості Втщ Нижнє pp 159-162, 1994], що розширюють кут огляду [паграничне значення скн робочої зони Uth називають тент США №5600462], колірними чи іншими фільтграничною напругою Інший граничний стан скн рами, розташованими, наприклад, на підкладці чи робочої зони віддалений від значення Uth на невепанелі поруч з нею, утворить елементарну комірку, лику в порівнянні з Uth величину, називану напрущо формує на екрані "крапковий" елемент зобрагою переходу ("transition voltage"), позначають звиження, називаний пікселем ("pixel", "dot") РК комічайно Д рка при цьому формує чи задає розміри пікселя, і Проміжні робочі крапки скн між значеннями Uth напруги на її електродах задають и яскравість І Uth+A задають проміжні стани яскравості, так званої градації "сірого" Стан, у якому знаходиться Нематичні молекули, скручені на великий кут, екран при встановленні на електродах РК комірки від 90° (чи 180°) до 360° [Т J Schefier and J скн, рівного Uth, традиційно називають вимкненим Nehnng, Appl Phys Lett, vol 45, №10, pp 1021станом чи станом "off" для обох варіантів вольт1023, 1984], називають "супертвистнематичнияскравісної характеристики, зображеної на фіг 2 і ми"(СТН, STN) CTH РК комірки дозволили створюфіг 3, хоча за змістом назви він має сенс для первати пасивно-матричні РК екрани з великим чисшої із зазначених характеристик Аналогічно, стан лом рядкових електродів, керованих екрана при встановленні на електродах РК комірки мультиплоксно, достатнім по числу рядків для скн, рівного Uth+A, називають ввімкненим станом створення комп'ютерних і телевізійних екранів без чи станом "on" Усе сказане про вольт-яскравісну використання активних елементів, застосовуваних характеристику можна поширити на вольтдля цієї мети в активноматричных (AM) РК екрасвітнісну характеристику екрана, у якій параметр нах "СВІТНІСТЬ" (emittance, luminous emittance), на відміДілянка ПМ РК екрана в плані схематично пону від параметра "яскравість", що характеризує казана на фіг 1, на якому елементи Х-і, Хг, X,, , світловий потік у тілесному куті, відноситься до Х н позначають стовпчасті електроди, а елементи повного світлового потоку, що пропускається чи Y-i, Уг, , Y, YN - рядкові електроди екрана відбивається елементом екрана Замість понять Напруги на електроди екрана надходять з боку "яскравість", "СВІТНІСТЬ" можна використовувати керуючих пристроїв, у т ч з боку рядкових і стовпузагальнююче поняття "вольт-світлова характеричастих драйверів (row and column drivers) стика" (light-voltage characteristic) Далі це поняття ПМ РК екраном керують різними способами, в розглядається також у якості замінюю чого, ІНШІ, основі яких, як правило, закладена послідовна часто вживані оптичні характеристики, такі як вибірка рядків екрана, тобто послідовна подача "вольт-коефіцієнт пропущення" (transmissionнапруг вибірки на рядкові електроди панелі, обиvoltage) чи "вольт-коефіцієнт відображення" рані по одному чи по групах електродів При цьому (reflectance-voltage) екрана, що містять круту діляна невибрані рядкові електроди подають опорну нку характеристики, показану на фіг 2 чи фіг З напругу, а на стовпчасті електроди подають напругу, що задає яскравість пікселів обраних рядків Першим прототипом даного винаходу є спосіб екрана Для визначення характеристик екрана, керування ПМ РК екраном з однорядковою (порядзначень скн на електродах РК комірки і діаграм ковою) вибіркою, описаний як прототип у патенті керуючих напруг використовують вольт-яскравісну США №5162932 Цей спосіб називають ще "спосохарактеристику (brightness-voltage characteristic) бом Альта і Плешко" чи "поліпшеним способом елементарної комірки екрана Альта і Плешко" [див класифікацію методів і їхніх найменувань у статті Y Нігаї і ш , SID 97 DIGEST Варіанти вольт-яскравісної характеристики 12 11 57159 p 401-404, і посилання нижче на роботу Альта і до Тг у залежності від інформації, яку потрібно віПлешко] При керуванні ПМ РК екраном першим добразити на екрані, але так, щоб їхня сумарна способом - прототипом часові залежності керуютривалість дорівнювала часу вибірки Тг, тобто чих напруг показані на двох фігурах tcn+tofpTr Фіг 4 - у випадку відсутності широтноШироко використовується також спосіб форімпульсної модуляції (ШІМ, pulse width modulation, мування градацій сірого за допомогою т зв "покаPWM) стовпчастих сигналів, і фіг 5 у випадку фордрової" чи "кадрової" модуляції ("frame мування градацій "сірого" за допомогою ШІМ стовmodulation"), що полягає в подачі протягом ряду пчастих сигналів На обох фігурах Vn позначає кадрів (полів кадру) на кожен обрану комірка комнапругу, що подається на рядковий електрод Y, бінацій напруг Vc(on) і Vc(off), кожне постійної триекрана, Vq - напруга, що подається на стовпчасвалості Тг Цей метод, у т ч використовуваний тий електрод X, екрана разом із широтно-імпульсною модуляцією, теж слугує варіантом прототипу даного винаходу При Vij=Vcj-Vn - напруга, прикладена до електродів цьому в описах патентів як синоніми використовуРК комірки (IJ) екрана, у т ч зображеного на фіг 1 ють поняття "кадр" ("frame") і "поле" ("field") У даНапису "on", "off" чи "gray" ("сіре") на цих і на інших ному описі, виходячи з прийнятого в телевізійній фігурах, що містять діаграми керуючих напруг, техніці, поняття "кадр" пов'язується з повним обсяпозначають яскравість пікселя, пов'язаного з обгом інформації, необхідної для одноразового зараним коміркою Поняття "gray" на них позначає вдання яскравості всіх крапок (пікселів) екрана, і яскравість, що відрізняється від "on" і "off" під часом кадру розуміється час подачі на електСпосіб полягає у формуванні для рядкових роди екрана всіх імпульсів напруги для завдання електродів екрана імпульсів напруги Vr (рядкових цієї інформації Поняття "поле" при цьому стосуімпульсів, імпульсів рядкової вибірки), постійних за ється часу одноразової вибірки всіх пікселів екраабсолютною величиною відхилення від деякої нана, що далеко не завжди збігається з подачею пруги Vo (базової, опорної) і однакової тривалості повного обсягу інформації на всі пікселі екрана Тг, і для стовпчастих електродів екрана імпульсів Тому замість поняття "кадрова модуляція" краще напруги Vc (стовпчастих імпульсів), постійних за вживати поняття "модуляція по полях" (field абсолютною величиною відхилення від Vo і, у заmodulation), тому що повна інформація для всіх гальному випадку, змінної тривалості, що задає пікселів екрана, що відбиває їхні рівні сірого, надінформацію про яскравість пікселів Рядкові імпуходить на електроди РК комірки за кілька полів льси подають на N рядкових електродів екрана по кадру (за чотири, ВІСІМ І т п ) Усе-таки термін "кадчерзі, по одному на кожен електрод, забезпечуючи рова модуляція" використовується тут, як загальімпульсами всі N рядкових електродів протягом ноприйнятий інтервалу часу кадру TF, рівного сумі N часових інтервалів Тг (тобто TF=NxTr) Напрямки відхилення рядкових і стовпчастих імпульсів щодо напруги Vo (знаки різниць потенціалів Vr-V0 і Vc-V0) через якийсь час змінюють на протилежні, наприклад, у кожному наступному кадрі, забезпечуючи цим рівність нулю середньої напруги, прикладеної до РК комірки 3 метою зменшення величини живлячих напруг, при переході до наступного кадру одночасно зі змінами напрямку рядкових імпульсів змінюють величину самої опорної напруги Vo, наприклад, зі значення У о іна V02 (потім, у наступному кадрі, назад), у напрямку, протилежному ЗМІНІ напрямку рядкових імпульсів напруги Цим поліпшений метод Альта і Плешко, запропонований Н Kawakami, відрізняється від методу, розглянутого самими авторами Опорну напругу Vo (Voi чи V02) прикладають до N-1 невибраних рядкових електродів і підтримують и значення незмінним на рядковому електроді в кожнім кадрі протягом усього часу невибрання електрода, тобто протягом часу (N-l)Tr Формовані відносно Vo стовпчасті імпульси напруги Vc, як зазначалося, у загальному випадку можуть мати різний знак (Vc - Vo) не тільки протягом часу TF, але і протягом часу Тг (див фіг 5) Рівень імпульсів Vc, що не збігається за знаком зі знаком імпульсу Vr відносно Vo, здатний формувати стан "on", можна позначити як рівень Vc(on), a рівень імпульсів Vc, що збігаються за знаком зі знаком імпульсу Vr відносно Vo, здатний формувати стан "off", можна позначити як рівень Vc (off) Тривалості імпульсів Vc (on) і Vc(off), ВІДПОВІДНО, ten для одного і tent для іншого, встановлюють у загальному випадку змінними, кожен змінюється від 0 Скн на (IJJ-ТІЙ комірці, де і - порядковий номер пов'язаної з коміркою рядкової шини і j - порядковий номер пов'язаної з коміркою стовпчастої шини, створюють багаторазовою (протягом десятків кадрів) подачею рядкових імпульсів напруги постійної тривалості на і-у рядкову шину, і стовпчастих імпульсів напруги, у загальному випадку змінної тривалості (як правило, з дискретного набору тривалостей), на j-y стовпчасту шину Що стосується значень рівнів напруг і їхнього зв'язку з параметрами екрана, то в матеріалах цитованих патентів такі дані відсутні Відсутність даних, явно істотних, відбиває факт їхньої ВІДОМОСТІ З рівня техніки З рівня техніки випливає, що вимоги до параметрів ПМ РК екрана, керованого способомпрототипом, і значення напруг рядкових і стовпчастих імпульсів керування визначають з урахуванням вольт-яскравісної характеристики елемента екрана, спираючись на теорію Альта і Плешко [Alt Р М , Pleshko Р , IEEE trans Electron Devices, Vol ED-21, №2, pp 146-155, 1974] При цьому амплітуди Vr і Vc імпульсів встановлюють, орієнтуючись на параметри (Utn,A) вольт-яскравісної характеристики комірки екрана, на КІЛЬКІСТЬ рядкових шин N, що беруть участь у скануванні, і на знайдені Альтом і Плешко (наведені далі) розрахункові співвідношення для значень Vr і Vc, що залежать від числа N і від значень Uth і А Альт і Плешко ввели параметр p=A/Utn, що дозволяє визначити максимальне число ЛІНІЙ N max , помітних на екрані з даними значеннями Uth, і А при оптимальному керуванні методами, що містять послідовну (по одному) вибірку рядкових еле 13 57159 14 труйований під перший спосіб керування і під кектродів 2 2 2 2 руючі напруги, що задовольняють випливаючи з Nmax=[(1+P) +1] /[(1+P) -1] (1) умови (3) співвідношення (4) і (5), містить між двовизначаючих максимальну КІЛЬКІСТЬ мультіплема підкладками шар РК матеріалу, молекули якого ксних рядкових електродів при виготовленні екрана закручені на кут, що заПри малих р (великих Nmax) вираз (1) набирає дає значення параметрів скн Uth і А вольтпростого вигляду яскравісної характеристики РК комірок екрана, квадрат відношення яких, позначений N max , близьЧисловий параметр N max , що залежить від кий чи дорівнює числу N сканованих рядкових елеконструктивних характеристик комірки екрана, що ктродів екрана впливають на значення Uth, А і, ВІДПОВІДНО, р, є важливою характеристикою ПМ РК екрана НеобВикористання при цьому сильно закрученого (супертвістового) нематичного РК матеріалу, що хідною умовою забезпечення ПМ РК екраном макстворює малі значення А, що, як правило, зменсимальної ЧІТКОСТІ зображення, за Альтом і Плешшуються при збільшенні кута закручення РК молеком, є виконання рівності кул, дозволили створювати ПМ РК екрани з велиNmaX=N (3) ким числом N сканованих рядків, до 240, 300 і 378 На кожному з N сканованих (рядкових) електв екранах типу «dual scan» для стандартів VGA, родів екрана з РК комірками, що задовольняють SVGA іXGA умові (3), потрібно подавати імпульси напруги, Недоліками першого відомого способу керурівні яких щодо опорної напруги Vo і без урахуванвання відомим ПМ РК екраном є невисока контраня знака задовольняють розраховані Альтом і стність зображення і невисока швидкодія (що заПлешком вирази дає невисоку частоту зміни сюжетів) у порівнянні з з AM РК екраном, ТОНКОПЛІВКОВІ транзистори чи ІНШІ 2 (1 + Р )2-1 ' або, враховуючи вираз (1), умову (3) і мале значення р, „ _ Uth N (4) Аналогічно на стовпчасті електроди треба подавати рівні напруги V C = ^ V 0 + P)2+1 чи, при малих значеннях р, Vc=Uth/V2 (5) Напруга, прикладена до РК комірки екрана, складається з різниці напруг V^t)-VC(t) Напруги (4) і (5), прикладені під час вибірки в протифазі чи у фазі на шини обраної комірки, утворюють на її електродах напруги у _JI1(^/N її + 1) чи V2 t h (^N -1) V2 Ці напруги після багаторазової вибірки комірки створюють на и електродах першу частину скн, значення якої разом з іншою частиною скн, створюваною поза часом зазначених вибірок, утворюють у елементарній комірці екрана оптичний стан "on" чи "off" Для формування проміжних значень скн, що задають градації "сірого", на стовпчастий електрод РК комірки під час її вибірки подають комбінацію обох напруг, Vc(on) протягом ton, і Vc(off) протягом toff, за умови виконання рівності ton+toff=Tr Дпя характеристики співвідношень керуючих напруг у патентних матеріалах і в літературних джерелах використовують параметр "коефіцієнт зсуву" b ("bias ratio"), визначений як відношення напруг b=Vc/(Vk-Vc) для стану "on" При розглянутому тут керуванні РК екраном з Nmax=N зі значеннями керуючих напруг Альта і Плешка коефіцієнт зсуву описується виразом ь = 1 /лі Г +1) (/ ч (6) ВІДПОВІДНО ДО сказаного, відомий екран, сконс активні елементи якого зберігають керуючий потенціал на РК комірки аж до приходу чергового імпульсу вибірки На відміну від AM РК екранів, у ПМ РК екранах, керованих способом-прототипом, 50% від потрібної величини скн РК комірки створюється за допомогою впливу на неї імпульсних рядкових напруг, що мають велику шпаруватість і велику амплітуду відхилення від опорної напруги Vo, що у багато разів перевищує встановлювану цими імпульсами величину скн Інша частина скн встановлюється як би безперервним впливом на комірку стовпчастих напруг невеликої постійної по модулю амплітуди РІДКІ рядкові імпульси великої амплітуди задають значні коливання орієнтації РК молекул і коливання ВІДПОВІДНИХ їм світлових чи оптичних характеристик пікселів екрана близько стану, зумовленого значенням скн на РК комірці Сказане пояснюється часовими діаграмами на фіг 6, що СПІВВІДНОСЯТЬСЯ з вольт-світловою діаграмою фіг 2 чи фіг 3 На обох часових діаграмах фіг 6 пунктирними ЛІНІЯМИ позначені рівні скн Uth і Uth+A для станів "off" і "on", що задаються керуючими рядковими і стовпчастими напругами Діаграма модуля різниці миттєвих значень цих напруг [Vcj-Vn], що задає стани "on" і "off" на (IJ)-H комірці, зображена на верхній часовій діаграмі Суцільна ЛІНІЯ на нижній діаграмі фіг 6 відслідковує значення деякого параметру комірки, який будемо надалі називати "квазі серед ньоквадратична напруга" (квазі скн, quasi-rms voltage) Кожне значення квазі скн на фіг 6 відповідає певній орієнтації РК молекул комірки в просторі, який вони займали б при тривалому впливі постійної по модулю напруги зазначеної величини на електроди РК комірки Коливання орієнтації реальних РК молекул у просторі під впливом рядкових і стовпчастих напруг і коливання яскравості елементів зображення можна оцінювати уже виходячи з форми і величини коливань квазі скн комірок Параметр "квазі скн" відрізняється поняттями "час релаксації" (relaxation time) і "час реакції" (response time, transition time), на відміну від параметра "скн", величина якого залежить тільки від результату ма 16 15 57159 тематичної операції - квадратичного усереднення вом ефектів кадрового відгуку, перекручувань сигв часі числових значень керуючих напруг Параналів і взаємовпливів шин один на одного Ці спометр "квазі скн" спрощує і унаочнює фізикособи, описувані нижче, розглядаються тут як ІНШІ математичний аналіз перехідних процесів, заміпрототипи дійсного винаходу нюючи часові залежності орієнтації молекул на Другим прототипом передбачуваного винахочасові характеристики ВІДПОВІДНИХ їм квазі скн ду слугує патент США №5301047 на варіанти способу зменшення перекручувань імпульсів керуНа фіг 6 показані сталі (стаціонарні) коливання вання, що виникають при їхньому поширенні по квазі скн при не нескінченній величині часу релакрядкових і стовпчастих шинах і через перехресні сації РК молекул, що викликають коливання світнаведення Варіанти засновані на формуванні різлових чи оптичних станів пікселів екрана Мала них додаткових (синусоїдальних, пилкоподібних) КІЛЬКІСТЬ циклів керування протягом часу релаксакомпенсуючих напруг і на накладенні різним чином ції приводить до великих коливань квазі скн і до цих напруг на ВІДОМІ імпульси керування великих коливань і "розмиванню" яскравості пікселя Оскільки при скн вище рівня "on" яскравість Приклад форми результуючого напруги V,, на пікселя практично не зростає, а при скн нижче "off" (ij)-n РК комірки, отриманої в результаті подачі на - практично не зменшується, коливання квазі скн рядкові і стовпчасті електроди основних напруг з близько ВІДПОВІДНИХ рівнів викликають потемніння накладеними на них додатковими напругами, зо"білого", освітлення "чорного" зображень і зменбражений на Фіг 7 шення контрастності і яскравості зображення СаПозитивний ефект способу можна пояснити ме цей ефект називають ефектом "кадрового відзменшенням амплітуди високочастотних гармонік гуку" чи "реакцією кадру" ("frame response") імпульсів, подаваних на шини, у результаті завалу Зрушення скн для "чорного" униз підстроюванням їхніх фронтів і спадів, що були прямокутними до імпульсів керування для поліпшення контрастності накладення компенсуючих напруг і зменшенням приводить до додаткового потемніння "білого" зорівня їхньої фільтрації браження і до зниження яскравості Однак спосіб не дозволяє збільшувати швидкодія екранів істотно, тому що формування більш РК матеріал з великим часом релаксації, провисокочастотних додаткових компенсуючих напруг тягом якого на електроди подають велику КІЛЬКІСТЬ приводить до появи більш високочастотних гармоЦИКЛІВ керування, забезпечує зменшення амплітуд нік у спектрі керуючих сигналів і до погіршення коливань квазі скн, підвищення контрастності і якості зображення Накладення зазначених додатяскравості екрана, але за рахунок зниження його кових сигналів на звичайні сигнали керування пешвидкодії (зменшення припустимої частоти зміни решкоджає також формуванню градацій рівнів сісюжетів зображення, відтворених без перекручурого в ПМ РК екранах за допомогою широтновань) імпульсної модуляції Виходячи зі сказаного, "швидкий" екран із РК матеріалом, що має малий час релаксації орієнтаТретім прототипом даного винаходу слугує пації молекул, повинен керуватися імпульсами з витент США №5162932 на спосіб керування ПМ РК сокою частотою проходження Але на високій часекраном з однорядковою вибіркою, що дозволяє тоті форми керуючих імпульсів, рядкових, і зменшити перекручування стовпчастих сигналів стовпчастих, помітно спотворюються в міру їхньокерування при їхньому поширенні по стовпчастих го поширення уздовж ВІДПОВІДНИХ шин, що слугушинах Ефект досягається подачею на рядкові ють для високочастотних гармонік цих імпульсів електроди напруг вибірки Vr тривалістю Тг, меншої довгими неоднорідними RC-ЛІНІЯМИ Через ЄМНІСНІ тривалості періоду рядкової вибірки Ts, і подачею зв'язки між різними шинами на високій частоті сина стовпчасті електроди в інтервалі часу Ts поза льніше позначається також вплив наведень і взаінтервалом Тг додаткових рівнів Vc(on) і Vc(off), ємовпливів сигналів на різних шинах (тзв кроспевним чином розташованих і які чергуються В ефект, crosstalk) Обидва ефекти, деякою мірою одному з інтервалів Ts рівень Vc(on) розміщають взаємозалежні, ведуть до перекручувань скн, на початку, а рівень Vc(off) - наприкінці інтервалу, і формованих на електродах РК комірки, до нерівв наступному, а потім у кожному наступному інтерномірності яскравості і контрастності зображення валі Ts, розташування додаткових рівнів в інтервапо площі екрана, до перекручувань структури і лі Ts змінюють місцями деталей зображення, а також кольору Наведене пояснюється діаграмами рядкової і Ефекти довгих ЛІНІЙ з розподіленим омічним стовпчастої напруги, показаними на фіг 8 Напругу опором і з ємнісними взаємозв'язками обмежують Vn подають на і-й рядковий електрод екрана, натакож можливості створення екранів великого пруга VCJ - на j-й стовпчастий електрод екрана На розміру з високою якістю зображення, причому не електродах (IJ)-OI комірки створюється напруга V,, тільки пасивно-матричних, але й активноvoi і V02 - значення опорної напруги в сусідніх кадматричних, тому боротьба з ними має значення, рах Додаткові рівні подаються усередині інтерващо виходить за рамки ПМ РК екранів лів 4acyT s поза Тг, тобто протягом інтервалів Ts-Tr Як випливає з діаграми для стовпчастої напруги Практично використовувані зараз у ПМ РК екVCJ, при будь-якій яскравості пікселя, "on","on" чи ранах, керованих відомими методами, проміжні "gray", КІЛЬКІСТЬ перепадів напруги з стану Vc(on) у значення часу релаксації РК матеріалів дозволястан Vc(on) і назад протягом інтервалу вибірки Ts ють створювати екрани відносно дешеві (у порівстає рівним одному (у порівнянні з двома перепанянні з вартістю AM РК екранів), але не досить дами протягом інтервалу Тг на діаграмі фіг 5 для швидкі і з не досить високими контрастністю і ясккожного зі станів "gray") КІЛЬКІСТЬ таких перепадів равістю зображення протягом кадру, на відміну від діаграми на фіг 5, ВІДОМІ способи боротьби з паразитним впли 18 17 57159 не залежить від інформаційного стану обраних величини іншого знака пікселів П'ятим прототипом даного винаходу є патент США №5157387, в якому запропоновано спосіб Таким чином, спосіб дозволяє до двох разів керування ПМ РК екраном з однорядковою вибірзменшити КІЛЬКІСТЬ перепадів напруги зі стану кою, задачею якого є зменшення розкиду по площі Vc(on) у стан Vc(off) і назад, зменшити шкідливий екрана величини перешкоди, створюваної кросвплив опорів стовпчастого електрода і ємності РК ефектом Задачу вирішують, подаючи на стовпчаматеріалу на точність формування скн, і збільшити сту шину протягом часу вибірки Тг два рівні напруоднорідність перекручувань дрібних сюжетів зоги незалежно від яскравості, що повинний відображення по вертикалі бражати піксел Однак зменшення тривалості рядкових імпульсів вибірки Тг у порівнянні з періодом рядкової Часові діаграми керуючих напруг, формовані вибірки Ts викликає збільшення амплітуди рядкоВІДПОВІДНО до п'ятого способу керування, показані вих імпульсів напруги в Ts/Tr раз У результаті цьона фіг 10 і фіг 11 Часові діаграми рядкових напруг го зростають у (Ts/Tr) раз внесок перекручування \/п (фіг 10) не відрізняються від аналогічних діагімпульсів у процесі їхнього поширення по рядкових рам першого способу-прототипу (див фіг 4) ВІДшинах і внесок величини перехресної перешкоди МІННІСТЬ діаграми стовпчастих напруг VCJ (фіг 10 і на зміну скн комірки, пов'язаних з цими шинами фіг 11) від діаграми VCJ на фіг 5 складається в подачі на j-й електрод протягом інтервалу вибірки Тг У матеріалах патенту і у рівні техніки відсутні крім основної напруги, що забезпечує пропущений ВІДОМОСТІ щодо конструктивних характеристик РК чи непропущення світла через піксел, ще одного екрана, здатних забезпечити високу якість зобрарівня, додаткового, приймаючого в різних варіанження при керуванні даним способом Використах виконання способу різні значення тання даного способу для керування екранами, сконструйованими для способу Альта і Плешко, На Фіг 10 приведені варіанти діаграм рядкової приведе до зменшення контрастності зображення напруги (VCJi, VCJ21 VCJ3) без використання ШИМ У патенті США №5151690, що є четвертим На діаграмі VCJi як додатковий рівень виступає прототипом даного винаходу, запропоновано споопорна напруга Voi чи V02 сіб керування ПМ РК екраном з однорядковою виНа діаграмах VCJ2 і VCJ3 додатковий рівень набіркою, що дозволяє зменшити неоднорідність пруги має знак відхилення від опорної напруги, зображення по екрані, що виникає через перекрупротилежний основному чування стовпчастих сигналів керування в процесі Додаткові рівні на діаграмах VCJi і VCJ2 завжди їхнього поширення по стовпчастих шинах Ефект розташовані наприкінці інтервалу Тг, у моменти досягається за допомогою підрахунку числа змін часу ti, відзначені на фіг 10 виносками Додатконапруги, подаваного на кожну стовпчасту шину в вий рівень "on" на діаграмі VCJ3 завжди розташоваперіод часу кадру, формування стовпчастих наний наприкінці інтервалу Тг, у момент часу t.2, і допруг, що компенсують, враховуюче число зазначедатковий рівень "off" завжди розташований на них змін, і подачі напруг, що компенсують, на ВІДпочатку інтервалу Тг, у момент часу t-з РІВНІ t.2 І t-з ПОВІДНИЙ стовпчастий електрод під час на фіг 10 теж відзначені виносками додаткового інтервалу часу, що вводиться в періПри формуванні на екрані градацій сірого меод часу кадру поза інтервалів вибірки елементів тодом ШИМ, в інтервалі часу рядкової вибірки Тг екрана Під час дії додаткового інтервалу на всі на стовпчастий електрод подають два рівня напрурядкові електроди подають опорну напругу ги, обоє перемінної тривалості, варіюванням тривалості яких задають потрібну яскравість обраного Сказане пояснюється діаграмами рядкового і пікселя На відміну від першого методу керування стовпчастої напруги, показаними на Фіг 9 Напругу із ШИМ (див фіг 5), один з рівнів розташовано в Vn подають на і-й рядковий електрод екрана, нацентрі інтервалу Тг, а другий - до і після нього На пруга VCJ - на j-й стовпчастий електрод екрана, фіг 11 наведенні ВІСІМ варіантів діаграми VCJ, що напруга V,, прикладена до електродів (IJ)-OI комірки формують ВІСІМ градацій яскравості Voi і V02 - значення опорної напруги в сусідніх кадрах Керуючі напруги подають на електроди екраІншою ВІДМІННІСТЮ розглянутого методу ШИМ на протягом часу кадру TF ВІДПОВІДНО ДО розглянуслугує присутність другого рівня напруги в діагратого вище першим методомом керування По мах для яркостей "on" і "off" (на першій і останній закінченні періоду вибірки всіх рядкових електродіаграмах фіг 11) Однак заявлений авторами сподів під час додаткового часу tc на стовпчасті елексіб не забезпечує значного зменшення перекручутроди подають залежні від сюжету зображення вань скн На високій частоті вплив пов'язаних між ("display pattern") напруги, що компенсують пересобою RC-ЛІНІЙ рядкових і стовпчастих шин як і кручування форми імпульсів раніше приводить до виникнення перекручувань форми керуючих напруг, що залежать від моментів Недоліком методу є його не досить висока і знаків зміни напруги на поруч розташованих (суефективність, тому що напруги, що компенсують, сідніх, через одну, і т п) стовпчастих шинах, що що виправляють значення скн удалені від місця роблять вплив на величину і на шляху поширення подачі керуючого напруги на стовпчасту шину, ємнісних струмів по шинах екрана до джерела вносять перекручування в значення скн поблизу живлення від цього місця, де до їхньої подачі не було перекручувань У кращому випадку досягається зменУ матеріалах патенту і у рівні техніки відсутня шення удвічі величини максимального перекручуінформація про конструктивні характеристики РК вання яскравості зображення в деяких місцях екрана, здатних забезпечити високу якість зобраекрана, за рахунок появи в інших місцях екрана, ження при керуванні даним способом У розглянуде до того не спричинялося перекручувань такої ж тому способі пропорційно яскравості змінюють 19 частину тривалості кожного з зазначених двох значень, без обліку тривалості додаткових рівнів напруги Використання даного способу для керування екранами, сконструйованими для способу Альта і Плешко, приведе до зменшення контрастності зображення Шостим прототипом передбачуваного винаходу є спосіб керування ПМ РК екраном з однорядковою вибіркою і з амплітудною модуляцією, що формує градації "сірого" Спосіб запропонований Т Н Рукмонгазаном (Т N Ruckmongathan) в огляді [JAPAN DISPLAY1 92, рр 77-80] Для відображення пікселам значень яскравості, пропорційних величині к, де к у діапазоні яркостей пікселя приймає значення в інтервалі чисел від -1 до +1, на стовпчасті електроди подають інформаційні напруги, ДВІЧІ протягом інтервалу Тг вибірки пікселя певним чином перетворені Під час першої половини інтервалу Тг вибірки пікселя на ці електроди подають напругу (k + y i - k 2 ) V c , і під час другої половини інтервалу Тг вибірки цього пікселя - напруга де Vc є абсолютною величиною відхилення напруги на стовпчастій шині від опорного значення Vo при вибірці Альта і Плешко Перевагою методу Рукмонгазана є можливість відображення великого числа рівнів "сірого" за допомогою формування імпульсів напруги постійної тривалості, на відміну від методу ШИМ, у якому для завдання яскравості біля "білого" чи біля "чорного" зменшують тривалість імпульсу Vc(on) чи Vc(off) і збільшують цим похибку підтримки зазначеної яскравості незмінної в різних точках екрана Завдяки цьому метод Рукмонгазана має запас по швидкодії Недоліком методу Рукмонгазана є змінна величина перепадів напруг, подаваних на стовпчасті електроди протягом часу кадру, що викликає важко переборні зміни перекручувань скн на пікселях, виддалених від КІНЦІВ ЦИХ електродів Перекручування обмежують можливості поліпшення якості зображення і швидкодії екранів У патенті США №5093736, що є сьомим прототипом даного винаходу, запропонований спосіб керування ПМ РК екраном з однорядковою вибіркою і з великим числом електродів сканування (не менш 300), задачею якого є збільшення контрасту зображення і швидкодії екрана Варіюванням значень керуючих напруг в екранах з числом сканованих рядкових електродів до 500, виготовлених з використанням різних композицій РК матеріалу і кутом закручення молекул від 240® до 300°, досягали найвищої контрастності екрана При цьому на рядкові і стовпчасті шини подавалися керуючі напруги, для яких "коефіцієнт зсуву" b не дорівнював величині 1/(VN +1), як випливало з (6), але знаходився в діапазоні значень від 1/(VN-N/200) до 1/(VN-N/50) Однак викладений у патенті спосіб не вирішує задачу створення ПМ РК екранів високої швидкодії Не знайшли пояснення в теорії Альта і Плешко результати, що свідчать про неповноту знань у рівні техніки по питанню визначення значень керуючих напруг У патенті США №5489919, що є восьмим про 57159 20 тотипом даного винаходу, запропонований спосіб керування ПМ РК екраном за допомогою багаторядкової вибірки На невибрані рядкові електроди подають опорну напругу Vo постійної величини, а на кожен обраний електрод із групи вибраних у даний момент подають напругу, що відрізняється від рівня опорної напруги Vo на величину +Vro чи Vro (де Vro будемо вважати величиною позитивною) ВІДПОВІДНО до визначеного порядку, встановленого для даного типу вибірки Зазначений порядок, зокрема, забезпечує подачу напруг рядкової вибірки на ті самі одночасно вибрані рядкові електроди кілька разів протягом часу кадру, наприклад, два для дворядкової вибірки, чотири для трьохрядкової, чотири для чотирьохрядкової і т д Групи напруг, подавані на вибрані рядкові електроди протягом часу кадру, розглянуті як стовпчасті вектори напруг, можуть, для стислості позначень, описуватися, наприклад, матрицею Адамара, значення +1 яке відповідає напрузі +Vro, і значення -1, якої відповідає напрузі -Vro Можливі ІНШІ форми запису матриць Наприклад, у матрицях, частіше використовуваних при синтезі електричних схем керування, числа -1, що позначають напруги -Vro, замінені на числа 0 Група з чотирьох часових діаграм напруг V r i, Vr2, Vi-з і Vr4, подаваних на чотири рядкових електроди, обраних одночасно, показана на Фіг 12 (один з можливих варіантів) На діаграмах показана зміна полярностей напруг щодо опорного рівня Voi у двох кадрах, тривалістю TF кожний, що забезпечує рівність нулю середньої напруги на осередках екрана Кадр складається з чотирьох полів тривалістю Tfid кожний Одиничний акт вибірки чотирьох рядків триває Тг Матриці зазначених двох типів, що відповідають часовим діаграмам Фіг 12, наведені на Фіг 13 У залежності від значень яскравості, яку повинні висвітлити пікселі стовпчастого електрода, розташовані на перетині з обраною групою рядкових електродів, на стовпчастий електрод подають напругу, амплітуда відхилення якої від опорної напруги обчислюється за визначеним алгоритмом За цим алгоритмом на стовпчастий електрод подають напругу, пропорційну величині суми значень, отриманих для кожного пікселя з обраних у результаті операції" Що Виключає Й" над логічним значенням, що відповідає яскравості обраного пікселя, і логічним значенням, що відповідає знаку напруги вибірки на рядковому електроді цього пікселя (відображеним у правій матриці Фіг 13) Нехай у якийсь момент вибирають чотири пікселя j-ro стовпця зі значеннями яскравості, наприклад, (on, on, off, on), яким можна поставити у ВІДПОВІДНІСТЬ ЛОГІЧНІ значення яскравостей (1,1,0,0), що названі "даними" При подачі на вибрані рядкові електроди напруг ВІДПОВІДНО ДО ЯКОГОСЬ ПОТОЧ НОГО стовпця правої матриці Фіг 13, наприклад, першим, зі значеннями стовпця (1, 1, 1, 1), синтезують керуючу напругу, пропорційну величині зазначеної суми 1-1+1-1+1-0+1-0=2, що позначається символом і, у якій знак - означає операцію "Що Виключає Й" Аналогічно, у наступному полі в момент вибірки цих пікселів (з тими ж, у межах часу кадру, даними) при подачі на рядкові електроди другої групи керуючих напруг, описуваних значен 22 21 57159 нями (1,0,1,0), для цього стовпчастого електрода будь-якому часовому інтервалі рядкової вибірки, синтезують напругу, пропорційна числу що міститься в періоді кадру, є функції Уолша У 1=1-1+0-1+1 -0+0-0=2, тому що 0-0=1 Таким чином, залежності від значень яскравості, що повинні випротягом часу кадру кожної комбінації керуючих світлювати кожний з N пікселів стовпчастого елекнапруг і значень яскравості ставиться у ВІДПОВІДтрода, на який подають напругу, амплітуда відхиНІСТЬ визначена величина стовпчастої напруги, лення якої від опорної напруги обчислена за пропорційна цілим числам і від 0 до 4 при 4-х рядвизначеним алгоритмом ковій вибірці, чи від 0 до L, при L-рядковій (LДля екрана без градацій сірого в момент попікселній) вибірці При цьому значення напруги, дачі на всі рядкові електроди поточної групи наподаваної у ВІДПОВІДНИЙ момент на стовпчастий пруг на стовпчастий електрод подають напругу, електрод, визначається вираженням Vc(2i-L)/L, де пропорційну величині суми значень, отриманих величину Vc автори патенту назвали максимальдля кожного обраного пікселя в результаті операною величиною стовпчастої напруги, не задавши ції "Що Виключає Й" над логічним значенням (дані його значення, що залежить від параметрів екним), що відповідають поточній яскравості обранорана і режиму керування, ні способу його визнаго пікселя, і логічним значенням, що відповідає в чення момент вибірки знаку напруги вибірки на рядковому електроді цього пікселя, подібно розглянутому Кожна комбінація яскравості обраних пікселів вище для восьмого прототипу передбачуваного створюється в результаті багаторазової подачі винаходу синтезованих по зазначеному алгоритму стовпчастих напруг, при цьому кожний з одночасно обраУ випадку роботи екрана з градаціями сірого них пікселів буде світити чи не світити у ВІДПОВІДформування стовпчастих напруг здійснюють по НОСТІ зі своїми значеннями яскравості, зокрема, зі аналогічному алгоритмі, але значеннями (on, on, off, off) для приведеного при- із заміною однорозрядних на багаторозрядні клада значення даних яскравості пікселів, - із використанням операції " Що Виключає Й" Спосіб орієнтований на зменшення впливу для кожного розряду даних яскравості кожного ефекту кадрового відгуку, тобто на підвищення пікселя і логічного значення, що відповідає знаку однорідності і контрастності зображення, на можнапруги вибірки на рядковому електроді цього пікливість створення швидкодіючого екрана селя, Однак спосіб не дозволяє створювати досить ШВИДКОДІЮЧІ екрани з градаціями "сірого" і безліч- із додаванням операції обчислення деякої чю градацій кольору Формування градацій сірого системної помилки (поправочної функції), що вив цьому способі здійснюють "покадровою" модуляникає при підсумовуванні багаторозрядних чисел, цією РІВНІ стовпчастої напруги встановлюють для що характеризують дані для проміжних значень пікселя чи значення (on), чи (off) протягом групи яскравості, полів, що складали в чорно-білому екрані кадр - із додаванням операції формування додатЗміною ЇХНІХ значень у наступній(аналопчній) групі кової напруги компенсації, що усуває цю помилку, і полів і, далі, у наступних групах полів установлюнакладення цієї напруги на напругу, обчислену для ють для кожного пікселя проміжне значення скн РК даного стовпця з використанням операції "Що Викомірки, що задає потрібне значення яскравості ключає Й" між (on) і (off) При цьому повний набір сигналів Недоліками способу є не тільки складність алдля формування проміжного значення яскравості горитму обробки інформації, що викликає ускладпікселя встановлюють за тим більшою загальною нення конструкції мікросхем драйверів і контролеКІЛЬКІСТЮ полів, чим більш дрібні градації яскраворів і подорожчання вартості екранів, але, головне, сті потрібно встановити При цьому швидкодія екне досить висока якість зображення рана (частота зміни сюжетів, що містять градації Складність алгоритму порозумівається необ"сірого") падає Більш того, аналіз показує, що і хідністю в кожен момент вибірки використовувати кадровий відгук при 4-х рядковій вибірці зменшумногоразрядную інформацію відразу усіх (240 для ється не при будь-яких сюжетах зображення VGA екрана) пікселів кожного (з 3840) стовпця екрана, необхідністю додаткового обчислення для Відсутні також необхідні вимоги до параметрів всіх стовпців поправочних функцій практично при (конструкції) екранів, що допускають їхнє викорисвсіх сюжетах зображення (і т п ) тання разом із зазначеним способом Екрани, сконструйовані для роботи з даного способу керуванНедостатньо висока якість зображення визнаня з 4-х рядковою вибіркою, практично чається непрацездатні з розглянутими в патенті 3-х рядко- використанням для завдання форми часових вою чи 7-ми рядковою вибіркою, і навпаки діаграм рядкових і стовпчастих імпульсів функцій Уолша, що для розповсюджених сюжетів зобраУ патенті США №5485173, що є дев'ятим проження уздовж стовпців (постійного, ПОЛОСКОВОГО, І тотипом даного винаходу, запропонований спосіб т п ) викликають формування коротких рідких стокерування ПМ РК екраном, названий методом аквпчастих імпульсів великої амплітуди, аж до одитивної адресації (active addressing technique) Споничного протягом кадру імпульсу з амплітудою, сіб заснований на формуванні і поданні на всі N рівній амплітуді рядкових імпульсів при однорядрядкові електроди екрана, обираних одночасно, ковій вибірці Альта і Плешко, тобто не забезпечує двозначних імпульсів напруги, що мають однакопри цих сюжетах зменшення впливу ефекту вий модуль відхилення від опорної напруги, і орто"Frame Response", гональних між собою (протягом часу кадру) Функціями, що визначають часову залежність подачі - впливом неоднаковості КІЛЬКОСТІ ЗМІН полярімпульсів напруги на кожен рядковий електрод у ності імпульсів напруги, подаваних на різні рядкові 23 шини протягом часу кадру, на неоднаковість характеристики перекручування скн уздовж цих рядкових шин, - впливом стовпчастих імпульсів зі змінною величиною перепадів напруги на ЗМІННІСТЬ характеристики перекручування скн уздовж стовпчастих шин і ЗМІННІСТЬ величини перехресних перешкод Розглянуті вище імпульси напруги для рядкових і стовпчастих шин екрана, що відповідають тому чи іншому способу, формують звичайно мікросхеми рядкових і стовпчастих драйверів Тактові імпульси і сигнали, що містять інформацію про яскравість пікселів, надходять на драйвери з пристрою контролера, що працює разом з (чи включають у себе) ОЗУ і ПЗУ Напруги живлення надходять на драйвери, контролер і ІНШІ пристрої від пристроїв джерел живлення Блок-схеми драйверів і схемні особливості пристроїв, що здійснюють розглянуті вище способи керування, приведені в цитованих патентах 24 57159 середнього значення Тому реальна "динамічна" (dynamic) вольтквадрат-світлова характеристика комірки екрана має вид, показаний на Фіг 15 Ця характеристика щодо граничних значень характеристики Фіг 14, показаної на Фіг 15 пунктиром, має зсунуту ліворуч першу граничну величину, позна Пропоновані в ДІЙСНІЙ заявці група варіантів способу керування екранами, пристрій керування й екран, ними керований, засновані на теорії автора, що уточнює теорію Альта і Плешко Для розуміння предмета винаходу, доказу його осуществимости і досяжності ефектів на початку даного розділу, у теоретичному введенні, приводиться коротке зведення її результатів Теоретичне введення 1) У розділі "Рівень техніки" на двох малюнках Фіг 2 і Фіг 3 наведена вольт-яскравісная характеристика елементарної комірки РК екрана, розглянута як варіант вольт-світлової характеристики Однак для більш точного визначення значень керуючих напруг, обліку впливу перекручувань імпульсів, прикладених до РК комірки, і для дослідження перехідних процесів орієнтації РК молекул зручніше замість вольт-світлової використовувати вольтквадрат-світлову характеристику (lightsqu a re-voltage characteristic) комірки, на осі абсциси якої замість скн відкладений середній квадрат напруги (mean-square voltage, msv), тотожний квадрату середньоквадратичної напруги (кв скн), що характеризує середній вплив на молекули РК матеріалу енергії електричного полючи, створюваного зарядами на обкладках комірки На Фіг 14, за аналогією з Фіг 2, наведений варіант вольтквадрат-світлової характеристики На и горизонтальній осі робоча ділянка обмежується значеннями кв скн (msv) 2 =2 і 2-2 Середня точка робочої ділянки, що відповідає рівню яскравості "сірого", визначається як кв скн [2+2]/2 і позначається символом 2 Квадратний корінь від величини 2 точніше, ніж величина + /2, визначає значення рівня скн "сірого" Значення цієї характеристики, подібно до характеристики на Фіг 2, можна виміряти подачею на електроди комірки множини або комірки деякої тестової напруги малої шпаруватості, що забезпечує відсутність впливу ефекту "кадрового відгуку" Однак при подачі на електроди екрана реальних керуючих імпульсів напруги, що викликають виникнення ефекту "кадрового відгуку", величина квазі скн (точніше, квазі кв скн, quasi-msv), прикладеного до комірки, випробує коливання біля свого чену , справедливої для РК ВеЛИЧИНИ - ' " матеріалу без коливань орієнтації РК молекул, на значення 2-2 Далі в описі і пунктах формули винаходу позначення параметрів Uthi і Uth2 використовуються в значенні, що включає параметри ІІ^з і Uth4, тобто відносяться як до екранів без коливань РК молекул, керованих досить високочастотними імпульсами напруги, так і до екранів з коливаннями молекул У даному описі, крім первинного поняття "кв скн", використовують поняття "скн", розглянуте як квадратний корінь від "кв скн" 2) Параметр дозволяє більш просто, у порівнянні з формулою (1) Альта і Плешко, що орієнтується на параметр , розраховувати значення конструктивного параметра N m a x РК екрана за точною формулою Nmax=44/(2 -2)2 (7) Спрощена форма цього виразу Nmax=2M2 (8) також переважніша в порівнянні зі спрощеною формою (2) Альта і Плешка, тому що похибка обчислення ВеЛИЧИНИ N m a x 33 формулою (8) НЄ Перевищує 1/4 від Nmax, тобто в 4 A /N m a x разів (у 62 рази для Nmax-240) менше похибки обчислення Nmax за формулою (2) Однак зміст розглянутих винаходів не зміниться і обсяг домагань патенту збережеться при використанні параметра Uth замість параметра U gr для визначення величини Nmax, інших параметрів РК екрана і значень керуючих напруг 3) У статтях, патентах і інших літературних джерелах, що характеризують рівень техніки, відсутні вирази для розрахунку рядкових і стовпчастих напруг, керуючих РК екранами з параметром Nmax, ЩО ПОМІТНО ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ ВІД ЧИСЛЭ N СКЭНО ваних електродів Крім того, виконання умови Альта і Плешко Nmax-N, чи, власне кажучи, аналогічної умови (Uth + A)/U t h = нерідко вважаєть ся обов'язковою умовою формування N-рядкового зображення високої якості Однак використання РК екранів з вольтквадрат-світловою характеристикою, що визначає від 25 57159 повідно до виразу (7) величину параметра N m a x , яке перевищує число N (сканованих) пересилит рядкових шин, можливо Для цього на рядкові і стовпчасті електроди треба подавати визначені рівні напруги, модулі яких щодо величини опорної напруги V o задовольняють наступному виразу (9) VC=V що задають дві пари припустимих модулів V r і V c для кожного не рівного одиниці значення ^ У виразах (9) і (10) ^ = N / N m a x - величина, що не перевищує одиниці, V r o і V c o - модулі керуючих напруг відносно V o для екранів з N m ax-N, значення яких для найбільш уживаних варіантів рядкової вибірки приведені в наступному й у восьмому пунктах Кожна пара з можливих модулів V r і V c , визначена ВІДПОВІДНО ДО (9) чи (10), дозволяє керувати екранами з N m a x > N коректно в значенні підтримки значень кв скн комірки екрана на всій робочій ділянці її вольтквадратсвітлової характеристики (задавати будь-яку її точку на робочій ДІЛЯНЦІ І не виходити за и межі) при будь-якій вибірці, однорядковій чи багаторядковій, для якої існує зазначене коректне керування екранами з N m a x - N зап допомогою рядкових і стовпчастих напруг, модулі яких мають значення V r o і Vco Зі сказаного випливає, що екран, конструктивно виконаний з дотриманням співвідношення Nmax^N, керуємо коректно рядковими і стовпчастими напругами, модулі яких задовольняють виразам чи Vr = V чи V r = (11) і V, = V Vc = І навпаки, екран, у якого найбільш висока контрастність зображення досягається подачею напруг V r і V c , що відрізняються від напруг (4) чи (5) Альта і Плешко, чи для яких коефіцієнт зсуву b не задовольняє виразу (б), у ДІЙСНОСТІ має значення Nr що задовольняє рівності (14) Nmax=N/(1-r|Z) з величиною т|, нерівної нулю Наприклад, патент США №5093736 фірми Seiko Epson (див сьомий прототип винаходу) захищає спосіб однорядкової вибірки для екранів з числом мультиплексованих електродів N>300 з діапазоном значень b від 1'(VN - N / 2 0 0 ) д0 1 / ( V N - N / 5 0 А В Т о р и вважають, що цей діапазон забезпечує високі значення контрастності Однак з аналізу випливає, що підвищити якість зображення можна тільки в РК екранах, конструктивні параметри яких задають величину Nmax, що перевищує число електродів екрана N у визначене число раз (від 1,026 до 1,4 рази для N = 400 у зазначеному діапазоні Ь) Для інших екранів, з великими чи меншими значеннями Nmax, У зазначеному патентом діапазоні b високі значення контрастності не досяжні, незважаючи на використання числа електродів N>300 Причому для досяжності високих значень контрастності екранів зі значеннями Nmax, 26 що відповідають зазначеному діапазону Ь, потрібне коректне керування, забезпечуване формуванням модулів керуючих напруг ВІДПОВІДНО ДО виразів (10) чи (12) Облік коливань квазі кв скн комірки екрана приводить (див Фіг 15) до необхідності додаткового збільшення вихідного (статичного) ЗНачеННЯ N m a x Залежності V r і V c від т|, зазначені в (11) і (12), і залежність Nmax від N і ті, зазначена в (14), носять загальний характер і не визначаються значенням числа чи діапазоном чисел N 4) При однорядковій вибірці значення модулів V r o і Vco відносно Vo розраховуються ВІДПОВІДНО до виразів (15) і (16), подібними до виразів (4) і (5) Альта і Плешко, але більш точними завдяки заміні параметра на величину Vro=UgrVN/V2, (15) Vc=Ugr/V2 (16) Для дворядкової вибірки значення модулів керуючих напруг відносно V o приймають значення (17) V c =U g r ' та/чи V c =0 (18) У випадку багаторядкової (І_-рядковоі) вибірки з числом L, рівним двом у ступені цілого числа, значення цих модулів для екранів з N m a x-N розраховуються ВІДПОВІДНО до формул = U, (19) Vc =и а г Л /Оя та/чи Vc = UgrVL/2-1, та/чи V c = U g r y l _ / 2 - 2 , і т п до значення V c =0 (20) При цьому число можливих модулів рівнів напруги V c дорівнює величині L/2+1 і число самих рівнів з урахуванням знака - величині L+1 Інші варіанти багаторядкової вибірки екранів з Nmax-N і з числом L, не рівним двом у ступені цілого числа, не можуть забезпечувати формування кв скн на електродах РК комірки у всьому обочому діапазоні яскравості екранів За допомогою трирядкової вибірки, наприклад, тільки в екранах з Nmax^i 33N при оптимальному керуванні можна задавати значення кв скн на РК комірках у всьому робочому діапазоні її вольтквадрат-яскравісної характеристики Ця властивість робить зазначені ІНШІ варіанти багаторядкової вибірки, за інших рівних умов, менш придатними в порівнянні з варіантами вибірки, що використовують число L, рівне двом у ступені цілого числа Варто сказати, що розглянуті вище вирази з (9) по (12) справедливі і для зазначених інших варіантів, якщо позначення модулів V ro і V c віднести до напруг, що забезпечують коректне керування екранами з мінімально можливим для даного типу вибірки значенням Nmax, що позначається далі символом Nmaxo і використовувати Nmaxo замість N у виразах для '% (визначаючи Z= Nmaxo/Nmax) і в (14) ВІДПОВІДНО, Д Л Я трирядкової вибірки Nmaxo =1,33N При цьому модулі керуючих напруг як і раніше визначаються виразами (19) і (20), з тією тільки різницею, що для непарних значень L мінімальне значення V c у (20) не має нульового значення, і 27 число можливих модулів рівнів напруги Vco дорівнює величині (І_+1)/2 З (19) випливає, що при L-рядковій вибірці модуль \/го(відносно Vo) для рядкових імпульсів зменшується в ТГ раз у порівнянні з визначеним за рівнянням (15) Томупри великих L очікувалося багаторазове зменшення впливу ефекту "кадрового відгуку" (тобто зменшення величини коливань яскравості пікселів, викликаних коливаннями орієнтації РК молекул), що приводить до збільшення контрастності і швидкодії екрана Однак аналіз коливань яскравості пікселів показує, що при багаторядковій вибірці з І_>2 серед множини стовпчастих "сюжетів" (наборів значень яскравості елементів стовпців) для кожного варіанта багаторядкових керуючих напруг існує велике число "сюжетів", якість зображення яких, насамперед, контрастність, не можна значно поліпшити в порівнянні зі звичайним однорядковим керуванням Якість зображення значно поліпшується тільки у відношенні деяких стовпчастих "сюжетів", підібраних чи як би підібраних під використовувану (ту чи іншу) систему L-рядкових керуючих напруг, що використовують число І_>2 Для багатьох інших "сюжетів" зображення ефективна величина коливань орієнтації РК молекул, що визначає величину коливань яскравості пікселів, буде мало відрізнятися від аналогічних коливань при однорядковій вибірці Для 1=4, наприклад, у порівнянні з однорядковою вибіркою, коливання молекул для таких "сюжетів" зменшаться усього на 25% чи на 14%, у залежності від використовуваної системи 4рядкових керуючих напруг Цією особливістю багаторядкова вибірка нагадує "активну адресацію", кадровий відгук якої, як показує аналіз, не тільки не вдається усунути, але навіть зменшити в порівнянні з однорядковою вибіркою для ряду "сюжетів", що досить часто зустрічаються з набору можливих (наприклад, для "сюжету" з постійною яскравістю по вертикалі) На підвищених кадрових частотах (зі зменшеним ступенем впливу ефекту "кадрового відгуку") якість зображення погіршується через неоднорідність і перекручуваннями яскравості зображення на екрані, викликаних перекручуваннями форми імпульсів рядкового чи стовпчастої напруги в процесі поширення їх по рядковій і стовпчастій шині і впливом на потенціали шин змін напруги на інших шинах (крос-ефект) Якщо знехтувати впливом крос-ефекту на потенціали шин, пов'язаних з (ijj-ою РК коміркою, то для грубої оцінки перекручувань можна розглядати кожну шину у вигляді RC-довгоі лінії, на один з КІНЦІВ якої подається імпульс керуючої напруги (Випадок подачі керуючої напруги на обидва КІНЦІ рядкової шини є окремим випадком розглянутого) При подачі на шину прямокутного імпульсу напруги і відсутності крос-ефекту значення кв скн (i2j)-oi комірки може бути записано 2 = Nmax N m axo, ЯКЩО НЭ рЯДКОВІ І СТОВПЧаСТІ ЄЛЄКТрОДИ подавати керуючі напруги ВІДПОВІДНО ДО виразів (11) чи (12), у яких величина г\ визначається виразом ті = V 1 - N m a x o / N m a x . ' В ЯКИХ НЭПруГИ V r o I V co , варто замінити, у залежності від варіанта керування, на напруги, позначені тут як V r o i чи Vr02 чи V r 0 31, ВІДПОВІДНО, V C oi ЧИ VCo2 ЧИ V C 0 3 Наведені вирази для рядкових і стовпчастих напруг і для параметру N m a x дозволяють робити якісну чи кількісну оцінку впливу різних змін діаграм керуючих напруг на значення модулів напруг і на характеристики екранів Оцінка необхідна для виконання множини умов, що забезпечують на практиці формування якісного зображення Теорія і її результати можуть бути використані не тільки для екранів і варіантів керування, розглянутих у даному описі Можливі ІНШІ (еквівалентні чи які приводять до несуттєвих КІЛЬКІСНИХ відмінностей) аналітичні форми запису і алгоритми обчислення розглянутих параметрів чи їхніх аналогів Дійсне теоретичне введення доводить наукову обґрунтованість і промислову придатність розгля 33 нутих далі способів керування Опис винаходу Винахід втілюється в групі технічних рішень, кожне з який поліпшує однорідність зображення, контрастність екранів і дозволяє збільшувати їхню швидкодію і розміри Рішення стикуємі між собою При використанні сукупності рішень характеристики ПМ РК екранів можуть бути доведені до рівня активно-матричних Перше технічне рішення являє собою перший варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди і на другий розташовані стовпчасті електроди РК комірки, розташовані між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування, є формувачами елементів зображення екрана (пікселів) Комірка задає розмір елементу (безпосередньо чи в якості вихідного в проекційному екрані) і яскравість, у залежності від поточної напруги на и електродах Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод у інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають чи нерівні значенню Vo рівні напруги, називані далі значущими (signified levels), чи напругу Vo, чи комбінації зі значущих рівнів і напруги Vo Ці рівні, значащі та опорний, що допускають варіювання по тривалості для завдання на пікселях різних значень яскравості, називаються тут основними (base levels) Крім того, на стовпчастий електрод у кожнім інтервалі часу Тг подають додаткову опорну напругу Vo однакової постійної тривалості (t0) Основною особливістю першого варіанта способу є подача додаткової напруги Vo зазначеної тривалості при ЗМІНІ знака значущих рівнів напруги щодо рівня Vo, по завершенні подачі рівня одного знака перед подачею рівня протилежного знака При відсутності на стовпчастому електроді в інтервалі Тг ЧИ на стику інтервалів Тг значущих рівнів різного знака додаткову напругу подають на нього протягом інтервалу Тг разом з подачею основної опорної напруги, якщо остання подається, подовжуючи тривалість подачі опорної наруги, чи в будь-якому МІСЦІ інтервалу, якщо опорна напруга протягом зазначеного інтервалу на стовпчастий електрод не подається Розглянутий варіант способу зменшує до двох разів максимальну величину паразитних змін кв скн на РК осередках, що виникають через кроснаводки усіх видів і через перекручування форми керуючих напруг у процесі їхнього поширення по стовпчастих шинах У результаті перший варіант способу збільшує однорідність і контрастність зображення, дозволяє збільшувати розміри і швидкодію (завдяки появі можливості збільшити частоту опитування комірки) екрана Подача на стовпчастий електрод зазначеного додаткового рівня тривалістю t 0 у кожнім з режимів вибірки, однорядковій чи багаторядковій, на заданій частоті опитування зменшує тривалість частини інтервалу Тг, придатної для широтноімпульсної, покадрової чи іншої модуляції, і викли 57159 34 кає необхідність зміни параметрів екрана Якщо в інтервалі Тг вибірки пікселів (піксели) до введення чи без уведення зазначеного додаткового рівня Vo тривалістю t 0 на стовпчастий електрод подавали чи було потрібно подавати основну напругу Vo деякої тривалості t o n і/чи основні значущі рівні сумарної тривалості t3H, які представляють для зручності у виді відносних тривалостей kon-toi/Tr і k3H=t3H/Tr, то при подачі на цей електрод під час такої ж вибірки додаткового рівня Vo тривалістю t 0 зазначені тривалості t o n і t3H варто зменшити до величини, ВІДПОВІДНО, kOn=tOn(T|-to) і кзнСМо) Тривалість будь-якого основного значущого рівня, що присутствуют в інтервалі Тг, зменшують аналогічно, щоб зберегти вірні співвідношення яскравістей обираних пікселів 3 іншого боку, варіювання в інтервалі Тг тривалостей основного чи основних рівнів напруги на стовпчастому електроді, здійснюване для відображення елементом відображення екрана різних значень яскравості, мусить підкорятися визначеному правилу За цим правилом, у випадку вибірки рядкових електродів по одному електроду, в інтервалі Тг підтримують постійної величини, рівної Tpto, сумарній тривалісті значущих рівнів напруги, а у випадку вибірки рядкових електродів одночасно більш, ніж по одному електроду, у межах часу кадру в інтервалах Тг вибірки однієї і тієї ж сукупності рядків підтримують постійної величини, рівної Tpto, середню, що приходиться на інтервал Тг, суму добутків тривалістей кожного значущого рівня на квадрат зворотної величини відносини модуля зазначеного відхилення напруги цього рівня до модуля відхилення значущих рівнів при однорядковій вибірці цього екрана, керованого розглянутим тут варіантом способу з ідентичним значенням t 0 Екран, призначений для коректного керування першим варіантом способу, мусить бути сконструйований і виготовлений з підвищеним значенням N max , не меншим деякого мінімального значення Nmaxo, рівного, як випливає з виразу (22), величині Nmaxo-N/(1-to/Tr) Значення модулів керуючих напруг V ro i і VCoi, що забезпечують першим варіантом способу коректне керування екранами з мінімально можливим для даного типу вибірки значенням N max , рівним NmaXo, можна визначити з виражень (24) і (25) 3 (25) випливає, що при будьякій L-рядковій вибірці і коректному керуванні подача на стовпчастий електрод в інтервалі Тг протягом додаткового часу t 0 додаткового рівня Vo повинна супроводжуватися збільшенням усіх модулів відхилення значущих рівнів від напруги Vo і о і г раз у порівнянні з ВІДПОВІДНИМИ модулями до подачі чи без подачі на цей електрод протягом Тг зазначеної додаткової напруги Прототипом розглянутого технічного рішення є спосіб керування екранами з однорядковою вибіркою без широтно-імпульсної модуляції за п 1 патенту США №5157387 фірми Seiko Epson (п'ятий спосіб-прототип), що містить як основну ознаку формування в кожнім інтервалі вибірки двох рівнів стовпчастих напруг На Фіг 10 зображені варіанти виконання способу-прототипу (див діаграми для VCJi, Vc,21 Vc,3), у т ч варіант, уякого вякості одного з двох рівнів в інтервалі Тг виступає опорна напру 35 raV r Спосіб-прототип вирішує технічну задачу усунення неоднаковості шуму по площі екрана через перехресні перешкоди Розглянутий перший варіант способу вирішує зазначену вище, іншу технічну задачу При однорядковій вибірці його ВІДМІННІСТЬ ВІД прототипу складається в подачі на стовпчастий електрод протягом Тг додаткового опорного рівня напруги Vo після подачі значущого рівня одного знака відхилення від Vo перед подачею рівня іншого знака У цьому випадку замість двох рівнів напруги протягом Тг на стовпчастий електрод подають, у залежності від сюжету зображення, то два, то три рівні напруги Іншою ВІДМІННІСТЮ варіанту є багаторядкова вибірка На Фіг 16 наведені часові діаграми напруг Vn і VCJ, подаваних на рядкові і стовпчасті електроди екрана ВІДПОВІДНО до першого технічного рішення для однорядкової вибірки На пікселях формуються стани "on", "off" і проміжні, позначені "gray" На діаграмі VCJ відзначені виносками додаткові інтервали t 0 , під час яких на стовпчасті електроди подають напругу Vo Розглянуті діаграми Vq відрізняються від діаграм, зображених на Фіг 5 для першого способу-прототипу, і від усіх діаграм, зображених на Фіг 10 для п'ятого способу-прототипу, додатковим рівнем Vo, подаваним в інтервалі Тг між значущими рівнями Vc різного знака відносно Vo Діаграма для Vc,i Фіг 10, найбільш близька по виду діаграмі Vc, Фіг 16, не містить в інтервалах Тг трьох рівнів напруги На Фіг 17 на протязі двох полів кадру наведені часові діаграми керуючих напруг Vn Vr(i+1) і VCJ, подаваних на два рядкових електроди і стовпчастий електрод ПМ РК екрана ВІДПОВІДНО ДО першого технічного рішення при дворядковій вибірці Цю вибірку можна порівнювати з восьмим способомпрототипом як варіант першого технічного рішення для багаторядкової вибірки На діаграмі напруги Vc, виносками відзначені додаткові інтервали часу t 0 подачі опорної напруги Vo, відсутні у восьмому способі-прототипі Діаграма Vc, задає стан одночасно обраних пікселів (on on), (off on) i (gray gray) за допомогою ШИМ, відсутньої у восьмому способіпрототипі і уведеною одинадцятим технічним рішенням Друге технічне рішення являє собою другий варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди і на другий розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані ячейки-формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод в інтервалах часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні напруги (значущий, значущі, опорний чи їхні комбінації), що допускають варіювання по тривалості (від нуля) для формування на обраному елементі чи зображення в групі обраних елементів поточних значень яскравості 57159 36 На електроди екрана подають напруги, що компенсують паразитні зміни кв скн комірки, що спотворюють яскравості елементів зображення Особливістю другого варіанта способу є подача на стовпчастий електрод в інтервалі Тг додаткової квазюпорної напруги постійної тривалості (tm), тобто додаткових рівнів напруги різного знака, однакового модуля (Vm) відхилення від опорної напруги і однакової тривалості (tm/2) Ці рівні не формують значення яскравості пікселя, але задають постійне число переключень напруги на стовпчастому електроді на протязі часу кадру при будь-якому сюжеті (будь-якій картині) зображення на екрані Цим забезпечується практична сталість у часі паразитних змін кв скн на електродах комірки, що виникають через перекручування фронтів і спадів імпульсів стовпчастих керуючих напруг у процесі їхнього поширення по електродах екрана Залишкові відносно невеликі коливання величини паразитної зміни кв скн на комірці визначаються залежністю ємності комірки від кв скн При цьому ефективність дії напруг, що компенсують, паразитні зміни яскравості, що зменшують, елементів зображення, збільшується в багато разів Приклади конкретного виду напруг, що компенсують, приведені в сьомому і восьмому варіантах розглянутого способу Другий варіант способу збільшує однорідність і контрастність зображення, дозволяє збільшувати швидкодію і розміри екрана Прототипом другого технічного рішення слугує спосіб керування екранами за п 31 патенту США №5157387 фірми Seiko Epson (п'ятий спосібпрототип), що містить наступні ознаки - рядкову напругу вибірки подають на один обраний електрод, - на протязі інтервалу Тг на стовпчасті електроди подають дворівневі напруги, причому напругу одного рівня подають на протязі першого часового проміжку і напругу другого рівня подають на протязі другого часового проміжку усередині Тг, - відносна тривалість першого і другого часових проміжків усередині Тг визначає рівень контрасту сірого для пікселя Технічним результатом способу-прототипу є створення рівномірних по всьому екрані наведень, викликаних крос-ефектом Розглянуте друге технічне рішення відрізняється від способу-прототипу тим, що в ньому - використовують багатострокову вибірку, - на електроди екрана подають напруги компенсації перекручувань кв скн на комірках, - на стовпчасті електроди подають додаткові рівні напруги різного знака, однакового модуля і однакової тривалості, - тривалості рівнів не визначають рівня контрасту пікселів В другому варіанті способу частина тривалості інтервалу Тг, використовувана для широтно-імпульсної модуляції, зменшується до величини Tr-tm Подача на стовпчастий електрод на протязі інтервалу Тг зазначених додаткових рівнів напруги зменшує тривалості основних подаваних на протязі цього ж інтервалу рівнів, включаючи основну опорну напругу, до величини, одержуваної множенням тривалості основного рівня, сформованого до уведення чи без уведення додаткових рівнів, на число (Tr-tm)/Tr При цьому в режимі од 37 57159 норядкової вибірки в процесі широтно-імпульсної модуляції підтримують на ПОСТІЙНІЙ величині, рівній Tr-tm, сумарну тривалість на протязі інтервалу Тг ОСНОВНИХ, варіюріваних (що припускають варіювання) від нуля значущих рівнів напруги У процесі такої ж модуляції в режимі L-рядковоі вибірки в межах часу кадру в інтервалах Тг однієї і тієї ж сукупності одночасно обираних комірок підтримують постійної величини, рівної Tr-tm, середню, що приходиться на інтервал Тг (у перерахуванні до інтервалу Тг одночасної вибірки тих самих пікселів) суму добутків тривалістей кожного варіюваного (що припускаємо варіювання) від нуля основного значущого рівня на квадрат зворотної величини відносини його модуля відхилення від Vo до модуля аналогічного відхилення значущого рівня при однорядковій вибірці цього екрана, керованого коректно розглянутим тут варіантом способу з ідентичними значеннями Vm і t m Другий варіант способу доцільно використовувати разом з першим варіантом для додавання їхніх корисних ефектів У цьому випадку число Tr-tm заміняється на число Тгчтгч) Екран для роботи з розглянутими технічними втіленнями способу керування варто виготовляти зі значенням N max , не меншим значення Nraaxo, обумовленого з виразів (22) чи (23) Значення модулів керуючих напруг V ro i і V c o i, що задають коректне керування екранами з мінімально можливим для даного типу вибірки значенням Nmaxo, можна визначити з виразів (24) і (25) На Фіг 18 приведені часові діаграми керуючих напруг Vn і VCJ, подавані в двох кадрах на і-й рядковий і j-й стовпчастий електроди у ВІДПОВІДНОСТІ З другим технічним рішенням при однорядковій вибірці На діаграмі VCJ складові додаткових квазіопорних рівнів, тривалістю по tm/2, відзначені виносками Значення цих рівнів у даному прикладі показані співпадаючими зі значеннями основних рівнів, однак у загальному випадку допускається розбіжність їх зі значеннями основних Виносками показані також додаткові рівні Vo тривалістю t 0 , уводяться додатково у ВІДПОВІДНОСТІ з першим технічним рішенням Діаграма VCJ задає стани "on", "on" і "gray" обраних пікселів На Фіг 19 на протязі двох полів кадру наведені часові діаграми керуючих напруг Vn, Vr(i+1) і VCJ, подаваних на два рядкових електроди, і-й і (і+1)-й, і j-й стовпчастий електрод ПМ РК екрана при двостроковій вибірці, розглянутої як приклад використання другого варіанта способу в режимі багаторядкової вибірки Додаткові рівні тривалістю tm/2 різні знаки, подавані ,на стовпчасті електроди в інтервалі Тг, відзначені виносками Значення додаткових рівнів показані співпадаючими зі значеннями основних рівнів Виносками показані також додаткові рівні Vo тривалістю t 0 На діаграмі Vc, приведені стани (on on), (off on) i (gray gray) одночасно обраних пар пікселів за допомогою ШИМ ВІДПОВІДНО до одинадцятого технічного рішення До третього технічного рішення відноситься третій варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з який розташовані рядкові електроди і на другий 38 розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані ячейки-формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні (значущий, значущі, опорний чи їхні комбінації) і додаткові значущі рівні різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості (tm/2) Основні рівні в загальному випадку варіюють по тривалості від нуля до деякого значення для завдання тих чи інших поточних значень яскравості обраного елемента чи групи обраних елементів зображення Новою особливістю способу є подача поточних рівнів напруги на стовпчастий електрод друг за другом у межах інтервалу Тг у визначеному порядку, чи прямому, чи протилежному, при якому додаткові значущі рівні Vm різного знака відхилення від опорної напруги Vo розташовують один - на початку й ІНШІЙ - наприкінці інтервалу Тг Порядок подачі поточних рівнів в інтервалах Тг чергують у сусідніх інтервалах Тг по ознаці зміни знаків відхилення від Vo першого і останнього рівнів ("плюс мінус" в одному інтервалі Тг, "мінус - плюс" у наступному, і т д ) на протязі деякого часу чергування Цим забезпечується на протязі часу чергування змикання значущого рівня, подаваного на стовпчастий електрод в інтервалі Тг останнім, зі значущим рівнем наступного інтервалу Тг, подаваним на цей стовпчастий електрод першим Час чергування порядку подачі на стовпчастий електрод рівнів напруги може обмежуватися додатковим інтервалом часу подачі на електроди екрана напруг компенсації, наприклад, ВІДПОВІДНО ДО восьмого технічного рішення, введенням іншого чергування порядку подачі на стовпчастий електрод рівнів напруги, наприклад, ВІДПОВІДНО ДО П'ЯТОГО технічного рішення, зміною величини опорної напруги при однорядковій вибірці, див Фіг 18, і т п Приклади реалізації способу керування екранами ВІДПОВІДНО до третього технічного рішення разом з першим і другим рішеннями показані на Фіг 18 для однорядкової і на Фіг 19 для дворядкової вибірки Діаграми для VCJ, зображені на обох фігурах, відображають чергування рівнів, у т ч додаткових, розташованих на початку і наприкінці інтервалу Тг, по ознаці зміни їхнього знака відхилення від напруги Vo ("плюс - мінус", "мінус - плюс" і т д ) Зменшуються до двох разів КІЛЬКІСТЬ перепадів напруги на стовпчастій шині і величина паразитних змін кв скн на РК комірках через перекручування форми стовпчастих напруг при їхньому поширенні по шині і через крос-наведень другого виду на рядкових електродах Прототипом третього технічного рішення слугує спосіб за патентом США №5162932 (третій спосіб-прототип), метою якого є збільшення однорідності зображення по екрані ВІДПОВІДНІ за прототипом часові діаграми рядкових і стовпчастих напруг для електродів екрана показані на Фіг 8 Ознаками прототипу є 39 57159 - порядкова подача напруг вибірки на рядкові електроди, - на протязі періоду сканування Ts (де NTs=TF, N - число сканованих рядків, TF - період кадру) подача на стовпчастий електрод двох рівнів, "on" і "off", що задають СВІТІННЯ І НЄСВІТІННЯ обраного піксел я, - тривалість Тг подачі напруги вибірки Vr на рядковий електрод менше періоду Ts, - один з рівнів напруги, "on" чи "off", розміщений на початку періоду Ts, а іншої - наприкінці цього періоду, причому зазначене розташування напруг "on" і "off" на початку чи КІНЦІ періодів Ts чергується в послідовно Ts, що змінюються Запропоноване технічне рішення відрізняється від способу-прототипу - відсутністю ознаки подачі на рядковий електрод напруги вибірки тривалістю менше періоду сканування, - подачею на стовпчастий електрод на протязі інтервалу Тг більш двох рівнів напруги, - багаторядковою вибіркою, - подачею на стовпчастий електрод на протязі інтервалу Тг додаткових значущих рівнів різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і однакової тривалості, - подачею на стовпчастий електрод зазначених додаткових значущих рівнів на початку і наприкінці інтервалу Тг, - наявністю визначеного порядку, включаючи прямої і зворотний, подачі на стовпчастий електрод на протязі Тг усіх поточних рівнів напруги, - чергуванням порядку подачі на стовпчастий електрод рівнів напруги по ознаці чергування знаків відхилення першого і останнього рівня в інтервалі Тг ("ПЛЮС" - "мінус", "мінус" - "плюс"), на відміну від ознаки чергування "on" - "off", "off" - "on" у способі-прототипі Третій варіант способу, задаючи меншу, чим у прототипу, величину напруги рядкової вибірки, зменшує ступінь прояву паразитного ефекту кадрового відгуку, збільшує однорідність і контрастність зображення, дозволяє збільшувати швидкодія і розміри екрана До четвертого технічного рішення відноситься четвертий варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з який розташовані рядкові електроди і на другий розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані ячейки-формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні (значущий, значущі, опорний чи їхні комбінації) і додаткові значущі рівні різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості (tm/2) Основні рівні в загальному випадку варіюють по тривалості від нуля до деякого значення для завдання тих чи інших значень яскравості обраного чи елемента групи обраних елементів зображення РІВНІ напруги на стовпчастий електрод 40 подають друг за другом на протязі інтервалу Тг у визначеному порядку, чи прямому, чи протилежному, при цьому додаткові значущі рівні Vm різного знака відхилення від опорної напруги Vo розташовують один - на початку, і іншої - наприкінці інтервалу Тг Четвертий варіант способу відрізняється тим, що на сусідні стовпчасті електроди чи через один електрод, чи через два, чи за іншим правилом вибору стовпчастих електродів, що забезпечує просторову компенсацію крос-наведень, на початку інтервалу рядкової вибірки Тг подають рівні, що відрізняються знаком відхилення від напруги Vo Очевидно, за таким же правилом подають рівні наприкінці інтервалу Тг Приклад реалізації четвертого варіанта способу керування екранами для двострокової вибірки разом з першим, другим і третім варіантами способу показаний на Фіг 20 На фігурі показані часові діаграми напруг Vn і Vr(i+I) на і-й і (1+1)-й рядкових шинах, напруг VCJ і Vc(|+I) на сусідніх j-й і ()+1)-й стовпчастих шинах, і результуюча напруга (VCJ-Vn) на (ijj-ой комірці Діаграми відносяться до двох полів одного кадру і до початку першого поля чи іншого На діаграмах відображений випадок формування всіма комірками екрана постійної яскравості, що відповідає, для визначеності, їхньому електричному стану "on" Цей випадок характеризувався б, без використання розглянутого варіанта способу, максимальної (з можливих) величиною кроснаводки на рядкові шини і максимальне перекручування яскравості кожного білого пікселя у бік потемніння Вкраплення невеликих чорних областей на білому тлі екрана одержали б максимально велике освітлення, а зображення на екранімінімальну контрастність На Фіг 20 показані паразитні викиди напруги (крос-наводки першого і другого виду) на рядкових шинах, викликані синхронними змінами напруги на стовпчастих шинах, що створюють зміни кв скн і перекручування яскравості пікселів З Фіг 20 випливає, що чергування знаків рівнів напруги на сусідніх стовпчастих електродах забезпечує завдання різних знаків крос-наводок першого виду на обраних рядкових електродах і компенсацію викликаних ними паразитних змін величини кв скн комірки, пов'язаних з цими електродами Максимальний ступінь компенсації досягається при застосуванні пристроїв чи керуванні мікросхем драйверів, що використовують сьоме технічне рішення, що задає близькість амплітуд викидів обох знаків для найкращої нейтралізації їхнього внеску в зміну кв скн Четвертий варіант способу забезпечує також не менш, ніж дворазове зменшення паразитних змін кв скн комірки, створюваних впливом на рядкові електроди крос-наводок другого виду, що виникають поза часом вибірки цих рядків і здатних найбільше сильно спотворювати кв скн Ефект досягається рознесенням у часі, у межах інтервалу Тг, моментів зміни напруг на сусідніх стовпчастих шинах, що відображають ідентичні яскравості пікселів В окремому випадку, розглянутому на Фіг 20, зазначений ефект рознесення в часі наводок другого виду має місце в першому полі кадру, 42 41 57159 а в другому полі реалізується практично повна значену компенсацію (наприклад, то в сусідніх компенсація наводок, викликана їхньою ротифазкадрах, то через кадр), в інтервалах Тг вибірки ністю Тому загальна величина впливу кросодного і того ж рядка чи однієї і тієї ж групи рядків наводок другого типу на кв скн комірок, пов'язаних чи прямим протилежного знака набором рядкових з рядковими електродами, може бути зменшена в напруг порядок подачі рівнів на стовпчастий елекрозглянутому випадку і деяких інших до чотирьох трод чергують Чергування здійснюють по ознаці разів Існують зображення з постійними по екрані збігу - розбіжності напрямків відхилення від напрурівнями яскравості, наприклад, сіре з кв скн коміги Vo першого в інтервалі Тг значущого рівня Vc і 2 рок, рівним Ugr , для яких розглянутий варіант напруги Vr на обраному рядку чи на визначеному способу зменшує величину перекручувань кв скн, рядку з обраних рядків групи викликаних крос-наводками другого виду, практичРозглянутий варіант способу зменшує перено до нуля кручування кв скн на електродах РК комірок екрана, викликані крос-ефектом, і тим самим збільшує Четвертий варіант способу збільшує однорідоднорідність і контрастність зображення і дозволяє ність і контрастність зображення і дозволяє збільзбільшувати швидкодію і розміри екрана шувати швидкодію і розміри екрана Прототипом запропонованого варіанта спосоДія способу полягає в ЗМІНІ знака внеску у вебу слугує винахід за патентом США №5162932 личину кв скн комірок наводок на рядкових шинах (третій спосіб-прототип), у якому використовується як першого, так і другого виду, що виникають у однорядкова вибірка У кожнім інтервалі Тг на стонаступному кадрі, у порівнянні зі знаками внесків впчастий електрод подають два рівні напруги, "on" наводок у поточному кадрі, у результаті чого внесі "off", причому один з рівнів ("on" чи "off") подають ки наводок у зміну кв скн комірок з часом компенна початку інтервалу Тг, а інший - наприкінці його, сують одна одну Спосіб аналогічним чином усуває при цьому порядок подачі напруг "on" і "off" на потакож наводки на стовпчастих шинах, створюваних чатку і КІНЦІ інтервалів Тг змінюють місцями в позмінами напруги на рядкових шинах слідовно змінюючись Тг Приклад реалізації п'ятого варіанта способу керування екранами для режиму двостроковій виЧетверте технічне рішення відрізняється від бірки разом з першим, другим, третім і четвертим способу-прототипу шістьма першими ознаками, варіантами способу показаний на Фіг 20 На Фіг 20 викладеними в описі відмінностей від прототипу відбите чергування порядку подачі рівнів напруг VCJ третього технічного рішення, і ознакою подачі на 1 VcQ+1) у будь-якому інтервалі Тг першого поля сусідні стовпчасті електроди, чи через один стовпдругого кадру щодо порядку подачі цих рівнів у частий електрод, чи через два (і т п) на початку ВІДПОВІДНИХ інтервалах Тг першого поля першого інтервалу Тг (ЧИ наприкінці його) рівнів напруги, що кадру по ознаці збігу - розбіжності напрямків відвідрізняються між собою знаком відхилення від хилення від напруги Vo першого значущого рівня і напруги Vo напруги Vr на обраному рядку Імпульси наводок До п'ятого технічного рішення відноситься п'явід стовпчастих електродів в одному кадрі збільтий варіант способу керування екраном, що місшують, в іншому кадрі зменшують поточну велитить панель Панель містить рідкокристалічний чину що складає кв скн, забезпечуючи компенсаматеріал, розміщений між підкладками, на одній з цію паразитних змін кв скн (IJ)-X PK комірок яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими Прототипом запропонованого варіанта спосоі стовпчастими електродами в місцях їхнього пебу слугує винахід за патентом США №5162932 рехрещування розташовані комірки-формувачі (третій спосіб-прототип), у якому використовують елементів зображення екрана Рядкові електроди однорядкову вибірку У кожнім інтервалі часу вибівибирають по черзі по одному чи групами, на вибрки Тг на стовпчастий електрод подають два рівні рані електроди подають імпульси напруги рядкової напруги, "on" і "off", причому один з цих рівнів повибірки, на невибрані електроди - опорну напругу дають на початку інтервалу Тг, а інший - наприкінці Vo На стовпчастий електрод в інтервалі часу рядйого, при цьому порядок подачі напруг "on" і "on" кової вибірки Тг подають основні рівні (значущий, на початку і КІНЦІ інтервалів Тг змінюють місцями в значущі, опорний чи їхні комбінації) і додаткові послідовно змінюючихся Тг значущі рівні різного знака, однакового модуля П'яте технічне рішення відрізняється від сповідхилення від напруги Vo і постійної тривалості собу-прототипу шістьма першими ознаками, ви(tm/2) Основні рівні в загальному випадку варіюкладеними в описі відмінностей третього технічноють по тривалості від нуля до деякого значення го рішення, і ознакою чергування прямого і для завдання тих чи інших значень яскравості обпротилежного порядку на протязі інтервалу Тг пораного елемента чи групи обраних елементів зодачі значущих рівнів на стовпчастий електрод у браження РІВНІ напруги на стовпчастий електрод сусідніх кадрах, чи через кадр, чи через два, чи за подають один за одним на протязі інтервалу Тг у іншим правилом порівняння, за критерієм збігу визначеному порядку, чи прямому, чи протилежрозбіжності напрямків відхилення від напруги Vo ному, при якому додаткові значущі рівні Vm різного першого в інтервалі Тг значущого рівня і напруги Vr знака відхилення від опорної напруги Vo розташона обраному рядку чи на визначеному рядку з обвують один - на початку й ІНШІЙ - наприкінці інтерраних рядків групи Ознака зміни місцями рівнів валу Тг "on" і "off" на початку і наприкінці інтервалу Тг послідовно змінюються у інтервалах Тг, властивому П'ятий варіант способу забезпечує компенсаознаці-прототипу, не забезпечує розглянутого черцію крос-наводок на протязі часу Для цього в сусігування знаків відхилення ідентичних наводок на дніх кадрах, чи через кадр, чи через два, чи за тих самих обраних комірках у сусідніх кадрах і не іншим правилом вибіру кадрів, що забезпечує за 43 57159 забезпечує компенсації паразитного внеску розглянутих наводок у величину кв скн комірок П'яте технічне рішення підсилює дію четвертого технічного рішення при їхньому спільному використанні, усуваючи деяку залишкову неповноту компенсації змін кв скн комірок, викликаних кроснаводками У свою чергу, четверте технічне рішення усуває залишкову неповноту компенсації змін кв скн, властивому п'ятому технічному рішенню через затримку компенсації на час кадру Дія П'ЯТОГО варіанта способу, подібно четвертому, підсилюється сьомим технічним рішенням До шостого технічного рішення відноситься шостий варіант способу керування екраном вміщуючим панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані комірки-формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод в інтервалі часу рядкової вибірки Тг подають основні рівні (значущий, значущі, опорний чи їхні комбінації) і додаткові значущі рівні різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості (tm/2) Основні рівні в загальному випадку варіюють по тривалості від нуля до деякого значення для надання тих чи інших значень яскравості обраного елемента чи групи обраних елементів зображення РІВНІ напруги на стовпчастий електрод подають один за одним на протязі інтервалу Тг у визначеному порядку, чи прямому, чи протилежному, при якому додаткові значущі рівні Vm різного знака відхилення від опорної напруги Vo розташовують один - на початку і ІНШІЙ - наприкінці інтервалу Тг Порядок подачі рівнів на стовпчастий електрод на протязі інтервалу Тг чергують у сусідніх інтервалах Тг Новою особливістю варіанта способу є те, що сукупності імпульсів напруг на виходах пристрою керування екраном, що задає ті чи ІНШІ рівні на стовпчастих електродах, розділяють на групи, що відносяться до різних електродів, і зрушують у часі відносно номінального (до зрушень чи без зрушень) положення рівнів в інтервалі вибірки Тг на величину, однакову для імпульсів однієї стовпчастої групи, але неоднакову для різних груп Величину зрушення імпульсів у стовпчастій групі імпульсів підтримують незмінною на протязі деякого часу (частини поля, поля, кадру, двох кадрів і т п), потім змінюють на інше значення, що підтримують постійним на протязі наступного аналогічного проміжку часу Серед поточних значень часу зрушення можуть бути позитивні, негативні значення (затримки і випередження імпульсів напруг) і нуль (відсутність зрушення в часі) Вибором поточних значень часу зрушення, не більших за tm/2, установлюють середні тривалості значущих рівнів в обраному інтервалі Тг, рівні їхній тривалістям при відсутності зрушень Зазначеним чином задається множинність моментів зміни напруг на стовпчастих електродах, 44 що наводять на рядкові електроди розподілені кроси-імпульси малої величини і різного знака, що взаємно компенсують перекручування кв скн комірок Однак при довільному розподілі зрушень імпульсів по групах стовпчастих імпульсів можлива нерівномірність придушення крос-наводок Для максимально ефективного придушення крос-наводок варто керуватися правилом формування зрушень імпульсів у стовпчастих групах, ВІДПОВІДНО до якого по закінченні проміжку часу, на протязі якого підтримувалися постійними зрушення імпульсів у групах, у групі імпульсів із самим раннім зрушенням установлюють саме пізнє зрушення, у групі з наступним за самим раннім зрушенням імпульсів - зрушення, що передує самому пізньому, і т п , у порядку послідовного зменшення різниці зрушень Знову встановлені значення зрушень у стовпчастих групах підтримують постійними на протязі наступного проміжку часу, по закінченні якого зазначені процеси за зазначеним правилом повторюють для тих же чи інших груп імпульсів і значень зрушень і для того ж чи іншого розподілу груп за значеннями зрушень Зазначений закон чергування зрушень напруги в К групах імпульсів (де К - число груп), кожна для однакового числа стовпчастих електродів, дозволяє зменшити величину зміни кв скн комірок через крос-ефект другого виду в 2К раз без одночасного використання першого варіанта способу і у 2К раз при використанні першого варіанта Цей результат насамперед справедливий для досить великих по горизонталі ділянок однакової яскравості на екрані Якщо площа такої ділянки займає 1/К-ую частини екрана по горизонталі і її "обслуговує" одна стовпчаста група імпульсів постійного зрушення, то величина зміни кв скн через крос-наводки, з самого початку в К раз менша в порівнянні зі значенням для ділянки однакової яскравості розміром з екран по горизонталі, може додатково не зменшуватися Для зменшення змін кв скн, викликаних крос-ефектом другого виду в таких невеликих ділянках екрана однакової яскравості, групу імпульсів однакового зрушення варто формувати з імпульсів для досить віддалених один від одного стовпчастих електродах і/чи час від часу змінювати склади груп На Фіг 21 показані три групи стовпчастих напруг, що зрушуються, які позначаються напругами Vci, VC2 і VC3, що надходять натри групи електродів на протязі першого і другого інтервалів постійних зрушень, для визначеності, кадрової тривалості Рядкові напруги вибірки не показані Мається на увазі, для простоти показу, однорядкова вибірка Основні рівні напруги на обраних комірках екрана встановлюють стан "on" В інтервалі Тг присутні додаткові рівні "off" і "on" тривалістю по tm/2 Тривалості рівнів зображені не в масштабі Можлива зміна знаків напруги при переході від одного кадру до шшого( не показано) Показано чергування рівнів напруги при переході від інтервалу Тг(п) вибірки п-го рядка до наступного інтервалу Trr(n+1) Перші дві групи напруг (Vci і VC2) мають різні величини (ti і t.2) зрушення рівнів, симетричні за напрямком в сусідніх інтервалах чергування зрушень Третя група (\/сз) не зрушується На діаграмі Vn для невибраної і-й рядкової шини показані сплески 45 57159 імпульсів через крос-наводки Результуючі напруги на трьох комірках екрана показують діаграми Vc-Vr з індексами, що визначають приналежність комірок і-го невибраного рядкового електрода до тієї чи іншої групи стовпчастих електродів Вплив крос-наводок на величину зміни кв скн комірок, що визначають за середнім числом наведених крос-ім пульсі в з урахуванням знака збігу чи розбіжності їх з напрямком основного імпульсу, у кожній із трьох груп комірок Фіг 21 зменшується втричі, у середньому до одного крос-імпульсу врізання з максимально можливих трьох в інтервалі Тг Інший приклад показаний на Фіг 22 Групи стовпчастих напруг (Vd, VC2 і VC3) на фігурі безпосередньо не показані, але вони визначаються за діаграмами (Vc-Vr) для комірок екрана за аналогією з Фіг 21 На відміну від діаграм Фіг 21, у діаграмах Фіг 22 використовуються кратні зрушення (td чи 2td) одного знака Незважаючи на те, що для зменшення впливу крос-наводок як і раніше досить двох інтервалів постійних зрушень, сформованих у ВІДПОВІДНОСТІ з приведеним вище правилом чергування, для підтримки рівності середньої тривалості додаткових рівнів вихідної величини trn/2 необхідно використовувати прийом зміни порядку розміщення рівнів в інтервалі Тг(п) вибірки визначеного(п-ого) рядка в наступному кадрі, наприклад, як у п'ятому варіанті способу У результаті мінімальний повний цикл чергування збільшується до чотирьох (опорних) інтервалів чергування Можливі ІНШІ правила чергування, наприклад, чергування комбінацій чотирьох показаних на Фіг 22 опорних інтервалів В усіх способах-прототипах, включаючи спосіб за патентом США №5162932 (третій спосібпрототип, що є найближчим прототипом даного способу), керуючі напруги, сфазовані на великих ділянках екрана у випадку великих за розміром зображень постійної яскравості, на високих кадрових частотах викликають великі крос-наводки другого виду і спотворюють яскравості ділянок екрана Прийомам зменшення тіней, що виникають при цьому, вище чи нижче чорних областей на білому тлі чи білих областей на чорному тлі через кроснаводки, спеціально присвячені статті ДОСЛІДНИКІВ фірм Sharp і Hitachi на конференції суспільства SID у вересні 1997р у Торонто [SID'97, pp М75М87] Прийоми не використовують зрушення рівнів, і їхня ефективність, особливо при використанні широтно-імпульсної модуляції, не велика Крім усунення ефектів затінення, шостий варіант способу зменшує яскравість чорного, збільшує яскравість білого тла, контрастність і однорідність зображення, дозволяє збільшувати швидкодію і розміри екрана, відображати яскравості і колір на екрані практично без перекручувань До сьомого технічного рішення відноситься пристрій керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій - стовпчасті електроди Між електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані комірки-формувачі елементів зображення екрана Пристрій реалізує почергову вибірку рядкових електродів, чи по од 46 ному, чи групами, подачу на вибрані електроди імпульсів напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорної напруги Vo, подачу на стовпчастий електрод рівнів напруги, що задають ті чи ІНШІ значення яскравості обраного елемента чи групи обраних елементів зображення екрана Пристрій містить безліч блоків формування імпульсів напруги для рядкових і стовпчастих електродів екрана (a lot of voltage і pulser units for row and column electrodes) і блок формування рівнів напруги чи блок живлення (voltage levels generator unit or power supply unit), що задає рівні напруги для інших блоків і для зазначених імпульсів Блок формування імпульсів напруги для електрода екрана містить логічний блок (БЛ, logic block, LB), блок перетворення рівнів напруги (БПУ, voltage changer block, VCB), електричко з'єднаний із БЛ і утворюючий разом з ним загальний блок формування моментів подачі рівнів на вихідний електрод (common block timing voltage levels to output electrode), і блок вихідних транзисторів (БВТ, output transistor block, ОТВ), електричко з'єднаний с БПУ Вихідний електрод БВТ (ОТВ output electrode) приєднаний до електрода екрана БЛ для рядкових електродів пов'язані між собою одним реверсивним регістром зрушення (two-way shift register), а БЛ для стовпчастих електродів іншим реверсивним регістром зрушення Усі блоки електричко з'єднані з блоком живлення У блоці формування імпульсів напруги для стовпчастих електродів екрана, керованого в режимі двострокової вибірки, БПУ можуть бути відсутніми У цьому випадку БЛ електричне з'єднаний із БВТ безпосередньо На ВХІДНІ електроди БЛ подають тактові імпульси і службові напруги (clock and control votages) У БЛ для стовпчастих електродів екрана надходять також сигнали даних (data) від пристрою формування чи обробки даних (generating or processing information device) Особливістю пристрою є конструктивне виконання БВТ, що задає однаковість форми викидів напруги обох знаків на шині екрана Технічним результатом, забезпечуваним пристроєм, є збільшення контрастності й однорідності зображення за рахунок збільшення ступеня компенсації кроснаводок, що досягається при будь-якім керуванні, але найбільшою мірою при використанні четвертого, п'ятого і шостого варіантів розглянутого способу, і можливість збільшення швидкодії і розмірів екрана На Фіг 23 зображена блок-схема (block diagram) пристрою керування екраном чи панеллю екрана, що містить блок живлення (voltage levels generator) 1, що задає рівні напруги для інших блоків пристрою, і блоки 2 і 3 формування імпульсів напруги, ВІДПОВІДНО, для рядкових і стовпчастих електродів екрана (LCD panel) 4 Пристрій формує сигнали керування екраном у тому чи іншому режимі вибірки, включаючи двострокову чи іншу багаторядкову Блок 2 містить безліч каналів керування електродами Y1, Y2, , Yi, , YN екрана, і блок 3 - безліч каналів керування електродами Х1, Х2, , Xj, , ХМ екрана У кожний, наприклад, у 1й канал блоку 2 включений логічний блок 5 (LBi) формування моментів подачі рівнів рядкової напруги на вихідний електрод Yi, блок б перетворен 47 57159 ня рівнів (VCBi) і блок 7 вихідних транзисторів (БВВі) Блок 5 з'єднаний із блоком 6, блок 6 з'єднаний із блоком 7, блок 7 з'єднаний з електродом Yi У кожний, наприклад j-й, канал блоку З включений логічний блок 8 (LBj) обробки сигналів даних і формування моментів подачі рівнів стовпчастої напруги на вихідний електрод Xj і блок 9 (OTBj) вихідних транзисторів, з'єднаний із блоком 8 і з електродом Xj На тактові і службові ВХІДНІ електроди 10 і 11 блоків 5 і 8 подають тактові імпульси і службові напруги (clock and control votages), на інформаційні ВХІДНІ електроди 12 блоку 8 - сигнали даних (data) Блок 5 пов'язаний із блоками LBi-1 і LBi+1 і блок 8 пов'язаний із блоками LBj-1 і LBj+1 сусідніх каналів, ВІДПОВІДНО, КОЖНИЙ своїм реверсивним регістром зрушення, тригерні розряди якого включені в склади логічних блоків каналів ЛОГІЧНІ блоки 5 і 8 формують сукупності низкорівневих напруг, часові діаграми яких забезпечують формування в блоках 6 і 7 і в блоці 9 керуючих напруг Блок 1 формує щодо деякого загального рівня, як мінімум, п'ять рівнів напруги Vo, V-i, V2, V3 і V4, серед яких Vo - рівень опорної напруги, подаваний на блоки 2 і 3, V-i і V4 - рівні для рядкових імпульсів вибірки, подавані на блок 2, і V21 Nз - рівні для сто/ впчастих імпульсів напруги, подавані на блок З Значення рівнів напруги забезпечують рівність абсолютних значень різниць |Vi-V0=V4-V0| і |\6V0HV3-V0I Разом з часовими діаграмами керуючих напруг, що відповідають способу керування, вони забезпечують формування на комірках екрана значень кв скн у робочому діапазоні динамічної вольтквадрат-яскравісної характеристики цих комірок (Фіг 15, суцільна крива) Вольтквадратяскравісна характеристика комірок, задаючи значення контрастності і величину N max , визначає якість зображення екрана Один з рівнів для стовпчастих імпульсів напруги, наприклад, V2, може бути поданий на блок 2 для низькорівневого живлення блоків Біб Можлива структура блоку 7 показана на Фіг 24 Сигнали від VCBi задають моменти підключення до вихідної шини рівнів напруги Vo, V13 чи V4 Структура блоку 9 мало відрізняється від структури блоку 7 Головна ВІДМІННІСТЬ складається в заміні рівнів напруги V| на V21 V4 на V3 Однаковість форми викидів крос-наводки обох знаків реалізується введенням в ОТВ транзисторів (наприклад, 13, 14, 15 і 16 на Фіг 24), виконаних задаючими на вихідних електродах однакових чи близьких до однакових, з відхиленням не більш 10%, значень вихідних опорів при підключенні до вихідного електрода того чи іншого рівня напруги Зазначена ознака втілена в ОТВ підібраними співвідношеннями розмірів елементів структури транзисторів на кристалі кремнію (довжини і ширини каналу, товщини подзатворного окисла, і т п ) Можливі труднощі виготовлення на пластині кремнію транзисторів різного типу провідності з характеристиками, що забезпечують близьке співвідношення опорів транзисторів у діапазоні температур Для усуненні цих труднощів і для збільшення точності компенсації крос-ефектів в ІНШІМ втіленні ОТВ паралельно основним транзисторам 48 (13, 14, 15 і 16 на Фіг 24 і Фіг 25) уведені додаткові транзистори (17, 18, 19 і 20 на Фіг 25) Транзистори 17 і 18 уведені для підстроювання величини їх загального з транзистором 13 опору, з самого початку трохи завищеного в порівнянні з опором транзистора 14, до досягнення рівності величині опору транзистора 14 Транзистори 19 і 20 уведені для аналогічного підстроювання їх загального з транзистором 15 опору під опір транзистора 16, ідентичного транзисторові 14 Додаткові електроди 21 і 22 (tailoring voltage electrodes) є загальними електродами для блоків 7 чи 9 пристрою керування Після підстроювання провідності транзисторів 17 і 19 підбором потенціалів на електродах 21 і 22 ці транзистори залишають у включеному стані У такий спосіб реалізується регулювання, підстроювання і підтримка однаковості вихідних опорів при підключенні будь-якого рівня напруги до будьякого вихідного електрода (у всіх каналах драйверів) Блок у з додатковими транзисторами може відрізнятися від блоку У (Фіг 25) замінами рівнів напруги V| на V2 і V4 на V3 Прототипами сьомого технічного рішення служать пристрої керування екранами, приведені в патентах для способівпрототипів, що містять ВИХІДНІ транзистори, електрично з'єднані з вихідними електродами Однак у них відсутні ознака однаковості чи близькості до однаковості, з відхиленням не більш 10%, значень вихідних опорів транзисторів, що підключають до вихідного електрода той чи інший рівень напруги До восьмого технічного рішення відноситься сьомий варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані комірки-формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані електроди - опорну напругу Vo На стовпчастий електрод подають імпульси напруги, що містять основні рівні напруги, що задають номінальні значення кв скн на комірках, і додаткові значущі рівні різного знака, однакового модуля відхилення від напруги Vo і постійної тривалості (tm/2) Додаткові рівні задають малозмінюючимися у часі і мало залежними від змін сюжету зображення складову паразитного відхилення кв скн на (IJ) -й комірці від номінального значення, що виникає через перекручування форми стовпчастих імпульсів у процесі їхнього поширення по довгих шинах Ця складова, звичайно негативного знака, зростає за модулем в міру зростання відстані до місця подачі на стовпчасту шину імпульсів керуючої напруги Аналогічні відхилення кв скн, створювані перекручуваннями імпульсів на рядковій шині, теж мало залежать від сюжету Тому паразитне відхилення поточної яскравості будь-якого елемента зображення від номінального значення, викликане зазначеними перекручуваннями, залежить, в основному, тільки від місця розташування елемента на екрані 49 Новою особливістю способу є додаткове формування напруг компенсації Vcom(i) для рядкових електродів, починаючи з деякого, і/ чи додаткове формування напруг компенсації VCOm(|) для стовпчастих електродів, починаючи з іншого якогось Значення напруг компенсації VCOm(i), чи їхню тривалість, установлюють при цьому для кожного рядкового електрода визначеної, наприклад, за розрахунком експериментально, чи величиною, здатною компенсувати зміну квадрата скн комірок, викликану перекручуваннями форми стовпчастих імпульсів напруги в процесі їхнього поширення по стовпчастим шинам Аналогічно, значення напруг компенсації VcomQ), чи їхню тривалість, установлюють для кожного стовпчастого електрода визначеної величини, здатної компенсувати зміну квадрата скн комірок, викликану перекручуваннями форми рядкових імпульсів напруги в процесі їхнього поширення по рядкових шинах Кожну напругу VCom(i) подають на і-й рядковий електрод на протязі інтервалу t c , що вводиться в інтервал часу кадру додатково до числа N інтервалів вибірки Тг, чи на протязі частини t c , чи на протязі двох чи більш інтервалів t c Кожна напруга VCOm(|) подають на j-й стовпчастий електрод на протязі іншого часового інтервалу tc, що вводиться в інтервал часу кадру аналогічним обрізом, чи на протязі його частини, чи на протязі двох чи більш інших таких інтервалів На стовпчасті і рядкові електроди, ВІЛЬНІ ВІД подачі на них напруг Vcom(i) і VCOm(|), на протязі зазначених інтервалів t c подають опорну напругу Vo Замість напруги Vo можна подавати квазюпорну напругу, чи квазюпорну напругу в середньому, чи їхні комбінації, у т ч їхні комбінації з напругою Vo Перевагами технічного рішення є сталість значень компенсуючої напруги для кожного електрода і великий діапазон відхилень кв скн зазначеного виду, що піддається ефективній компенсації Можлива форма часових діаграм рядкових імпульсів, що відповідають розглянутому способу, показана на Фіг 26 На фігурі показані імпульси вибірки Vr, подавані на перший, і-й, (1+т)-й і N-й рядкові електроди на протязі двох кадрів, якщо передбачається однорядкова вибірка, чи двох полів, якщо передбачається дворядкова вибірка, і напруги компенсації 5V,, 6V|+m, SVN різної величини, подавані на протязі додаткових інтервалів t c на всі показані рядкові електроди (крім першого) одночасно На j-й стовпчастий електрод при цьому, як і на всі ІНШІ стовпчасті електроди, на протязі t c подається опорна напруга Vo Поза інтервалами t c на стовпчасті електроди подаються напруги, що задають те чи інше зображення Варіанти подачі напруг компенсації однакової амплітуди і різної тривалості на рядкові електроди, а також варіанти подачі напруг компенсації на стовпчасті електроди на протязі іншого чи інших додаткових інтервалів t c , не показані на Фіг 26, можуть бути синтезовані, на підставі сказаного, за аналогією Значення модулів керуючих напруг (Vr02 і VC02), що забезпечують розглянутим способом коректне керування екранами з мінімально можливим для даного типу вибірки значенням N max , рівним NmaXo, можна визначити з виразів (28), (29) і (ЗО) Вели 57159 50 чина Nmaxo може бути при цьому визначена з виразу (31) Прототипом технічного рішення слугує спосіб керування ПМ РК екраном за патентом США №5151690 (четвертий спосіб-прототип), що містить у першому пункті формули наступні ознаки - використовується однорядкова вибірка, - додатково до періоду часу подачі на електроди екрана напруг, що формують зображення, відводять період часу, на протязі якого хоча б частково компенсують неоднорідність зображення, що виникла в попередній період часу, - під час додаткового періоду часу на рядкові електроди напругу вибірки не подають, і на один чи на більше число стовпчастих електродів подають напругу, потрібну хоча б для часткової компенсації неоднорідності, що виникла через той чи інший сюжет зображення в попередній період часу Для реалізації цього способу в другому залежному пункті формули винаходу прототипу пропонується встановлювати тривалість напруги компенсації, подаваної на стовпчастий електрод, у залежності від числа змін між напругами "on" і "off" на цьому електроді за попередній період невибрання рядкового електрода Діаграми рядкової і стовпчастої напруги за способом-прототипом показані на Фіг 9 Напруга Vn подається на рядковий електрод Yi екрана, напруга VCJ - на стовпчастий електрод X, екрана, напруга V,, прикладена до електродів (IJ)-OI комірки Voi і V02- значення опорної напруги в сусідніх кадрах По закінченні періоду вибірки всіх рядкових електродів на протязі додаткового часу tc на електрод X, подається компенсуюча напруга, тривалість якої залежить від числа змін напруги на електроді X, у попередній період Сьомий варіант способу відрізняється від способу-прототипу - наявністю ознаки багаторядкової вибірки, - застосуванням засобів, наприклад, додаткових квазюпорних рівнів напруги, подаваних на стовпчасті електроди, що створюють неналежність внеску перекручувань форми імпульсів, що виникають при їхньому поширенні по шинах екрана, у величину кв скн на комірці, - подачею напруги Vcom(i) на і-й рядковий електрод для компенсації впливу перекручувань імпульсів, що поширюються по стовпчастому електроДУ, - подачею напруги VCOm(|) на j-й стовпчастий електрод для компенсації впливу перекручувань імпульсів, що поширюються по рядковому електроду, - відсутністю зв'язку величини і тривалості напруг компенсації VCom(i) і VcomQ) із сюжетом на екрані в попередній період часу Сьомий варіант способу збільшує однорідність і контрастність зображення і дозволяє збільшувати швидкодію і розміри екрана До дев'ятого технічного рішення відноситься восьмий варіант способу керування екраном, що містить панель, що містить підкладки, що містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди, а на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими елект 51 57159 52 родами в місцях їхнього перехрещування розташувати швидкодію і розміри екрана шовані комірки-формувачі елементів зображення До десятого технічного рішення відноситься екрана Рядкові електроди вибирають по черзі по дев'ятий варіант способу керування екраном, що одному чи групами, на вибрані електроди подають містить панель Панель містить розташовані друг імпульси напруги рядкової вибірки, на невибрані навпроти друга підкладки, на одній з яких розтаелектроди - опорну напругу Vo На стовпчастий шовані рядкові електроди, а на другій розташовані електрод подають імпульси напруги, що містять стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчасосновні рівні напруги, що задають номінальні знатими електродами в місцях їхнього перехрещучення кв скн на комірках, і додаткові значущі рівні вання розташовані комірки-формувачі елементів різного знака, однакового модуля відхилення від зображення екрана, СВІТЛОВІ ЧИ ОПТИЧНІ характеринапруги Vo і постійної тривалості (tm/2) стики яких визначаються величиною прикладеного до електродів кв скн У відомих пасивноДодаткові рівні задають малозмінюючимися в матричних екранах комірки, розташовані між елекчасі і мало залежними від змін сюжету зображення тродами, заповнені рідкокристалічним супертвістскладової паразитного відхилення кв скн на (ij)-a нематичним матеріалом На електроди подають комірці від номінального значення, що виникає імпульси напруги для завдання на комірках потрічерез перекручування форми стовпчастих імпульбних значень кв скн Однак деградація форми кесів у процесі їхнього поширення по довгих шинах руючих напруг у міру їхнього поширення уздовж Тому паразитне відхилення поточної яскравості електрода приводить до паразитної зміни значень будь-якого елемента зображення від номінального кв скн на віддалених від кінця електрода комірках і значення, викликане зазначеними перекручуванперекручуванням світлових чи оптичних характенями, залежить, в основному, тільки від місця розристик елементів зображення, пов'язаних з цими ташування елемента на екрані комірками Розглянутий варіант способу, признаНовою особливістю варіанта способу є додатчений для боротьби зі шкідливим впливом перекове формування напруг компенсації VCOm(i) для кручувань форми імпульсів напруги на електродах, рядкових електродів, починаючи з якогось Знащо власне кажучи є довгими ЛІНІЯМИ, І З ефектом чення напруг компенсації Vcom(i) чи їхню тривалість появи світлих чи темних 'Ушей" за крупнорозмірпри цьому встановлюють для кожного рядкового ними зображеннями, перед, під і над ними через електрода визначеної наприклад, за розрахунком зміну значень ємностей комірок, що залежать від чи експериментальне, величини Величина повипоточних значень кв скн на комірках екрана Принна бути такою, що будучи складеною у визначечому паразитні ефекти, пов'язані зі змінами ємносний час, під час вибірки і-го електрода, зі значентей, дотепер ефективно не усувалися відомими в ням рядкової напруги чи накладеної на значення рівні техніки прийомами рядкової напруги, подаваної на і-й електрод, вона могла б компенсувати зменшення квадрата скн Технічним результатом дев'ятого варіанта комірок, пов'язаних з і-м рядковим електродом, способу є збільшення однорідності і контрастності викликане перекручуваннями форми стовпчастих зображення і можливість підвищення швидкодії і імпульсів напруги при їхньому поширенні по стоврозмірів екрана пчастому електроду Особливість дев'ятого варіанта способу полягає у формуванні і подачі на електроди чи шини Можлива форма часових діаграм рядкових імекрана, розглянуті як довгі лінії, імпульсів напруги пульсів, що відповідають розглянутому способу, визначеної форми Форма імпульсів забезпечує на показана на Фіг 27 На цій фігурі показані імпульси комірках, пов'язаних з довгою ЛІНІЄЮ, по-перше, вибірки Vr, подавані на перший, і-й, (1+т)-й і N-й завдання потрібних значень кв скн і, по-друге, сарядкові електроди на протязі двох кадрів чи двох мокомпенсацію паразитних змін кв скн, викликаних полів, і накладені на них напруги компенсації 8Vi, перекручуваннями фронту і спаду імпульсів при 8Vi+m, 5VN різної величини, зображені пунктиром поширенні їх по лінії, у т ч неоднорідної Під фроДіаграма VCJ відображає подачу на j-й електрод нтом і спадом імпульсу розуміється тут перепад стовпчастих напруг напруги, ВІДПОВІДНО, від опорної напруги (Vo) на Прототипом розглянутого технічного рішення електроді, і убік напруги Vo слугує спосіб керування ПМ РК екраном за патентом США №5151690 (четвертий спосіб-прототип) Перехідний процес перепадів напруг у довгій лінії може апроксимуватися як експонентний При На додаток до відмінностей сьомого варіанта однаковій для фронту і спаду постійної часу X(IJ), способу керування від четвертого способущо залежить від місця розташування комірок (IJ) на прототипу, восьмий варіант способу не містить довгому електроді, що керує імпульсом східчастої зазначеного серед ознак прототипу інтервалу чаформи, із проміжними перепадами напруги на су, що додатково відводиться для подачі на елекфронті і поличками між ними, може задавати ветроди напруги компенсації личину зменшення кв скн на комірці електрода, Перевагою розглянутого технічного рішення є рівній чи майже рівній величині збільшення кв скн сталість значень компенсуючої напруги для кожнона цій комірці, створюваній спадом цього імпульсу го електрода і великий діапазон відхилень кв скн, Для самокомпенсацм паразитних змін кв скн форвикликаних перекручуваннями форми стовпчастих ма фронту імпульсу повинна забезпечувати необімпульсів, що може бути скомпенсований При хідну, приблизно втроє зменшену, величину зміни цьому не потрібно відводити окремі інтервали кв скн на комірці в порівнянні з величиною, ствокомпенсації (tc) у періоді часу кадру і збільшувати рюваної звичайним крутим фронтом ВеЛИЧИНу N ефЭНЭ max Восьмий варіант способу збільшує однорідність І контрастність зображення і дозволяє збіль Приклади часових діаграм керуючих імпульсів зі східчастою формою фронту, що перетерпіли 53 57159 перекручування в процесі поширення по довгому електроді, зображені на Фіг 28 Показано фронти і спади імпульсів різного знака щодо рівня опорної напруги Vo Імпульс V| може до чотирьох разів зменшити величину паразитних змін кв скн у порівнянні з величиною, створюваною звичайними прямокутними імпульсами Імпульс V2 із двома сходинками на фронті здатний практично цілком нейтралізувати перекручування кв скн, якщо тривалості поличок напруги на сходинках забезпечують достатнє згасання перехідних процесів у довгій ЛІНИ Спільне використання розглянутого варіанта способу з п'ятим варіантом способу підвищує однорідність поточних оптичних характеристик елементів зображення завдяки зменшенню чи усуненню похибок в значеннях кв скн на комірках екрана, викликаних неоднаковістю потенціалів на електродах, розташованих навпроти розглянутого електрода, у моменти подачі на останній фронту і спаду імпульсу У якості прототипу другого способу є винахід за патентом США №5301047, у якому використовують однорядкову вибірку за першим способомпрототипом, і на рядкові, чи на стовпчасті, чи і на ті і на ІНШІ рівні напруги безупинно накладають додаткові високочастотні напруги різної форми Метою способу-прототипу є збільшення однорідності зображення на екрані На Фіг 7 наведена форма напруги на IJ-Й комірці екрана, створюваній безупинним накладенням додаткових імпульсних напруг гострої форми на рядкові і стовпчасті - керуючі напруги Розглянутий спосіб відрізняється від другого способу-прототипу - відсутністю ознаки безупинного накладення на керуючі напруги високочастотних сигналів будьякої форми, - формуванням і подачею на електрод екрана імпульсу напруги зі східчастої чи близький до східчастої формою фронту, що забезпечує самокомпенсацію впливу на кв скн комірок перекручувань імпульсів Екран, призначений для коректної роботи ВІДПОВІДНО до розглянутого способу, виготовляється з підвищеним значенням N max , не меншим значення Nmaxo При керуванні екраном рядковою напругою вибірки Vr зі східчасто чи багатосхідчасто змінюючимся фронтом і спадом різної тривалості, апроксимуємими ЛІНІЙНО змінюючимися фронтом і спадом тривалістю, ВІДПОВІДНО, tf і tr, разом з першим, другим, третім і сьомим варіантами способу, величина Nmaxo визначається з виразу (32), і додатково з п'ятим варіантом способу, з виразу(ЗЗ) Значення модулів керуючих напруг Vr03 і VC03, що забезпечують при цьому коректне керування екраном, N m a x якого дорівнює зазначеному NmaXo, можна визначити з виразів(34) і (35) До одинадцятого технічного рішення відноситься десятий варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди і на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані комірки 54 формувачі елементів зображення екрана Рядкові електроди екрана вибирають у режимі дворядкової вибірки, тобто попарно і не менш двох разів на протязі часу кадру На одночасно вибрані рядкові електроди, наприклад, і-й і (і+1)-й, подають напруги вибірки Vn і Vr(i+1), що чергуються по фазі за визначеним законом наприклад, у першому полі кадру подають напруги у фазі, тобто однакового напрямку відхилення напруг від Vo, а в другому полі кадру - у «протифазі, тобто різного напрямку відхилення напруг від Vo Можливі ІНШІ закони чергування, що забезпечують подачу на кожні дві одночасно обирані рядкові шини екрана однакової КІЛЬКОСТІ синфазних і протифазних напруг у середньому На невибрані рядкові електроди подають опорну напругу Vo На стовпчасті електроди подають керуючі напруги, що містять в інтервалі часу рядкової вибірки Тг значущий рівень і рівень Vo Особливістю варіанта способу є формування і подача на стовпчастий електрод в інтервалі Тг двох складових основних значущих рівнів, названих тут інформаційним і зрівнюючим, що задають широтно-імпульсний метод формування градацій яскравості елемента зображення замість чи на додаток до покадрової модуляції, використовуваної в рівні техніки при багаторядковій вибірці У залежності від значень яскравості елементів зображення екрана, пов'язаних з обраними і-м і (і+1)-м рядковими електродами і J-M столвпчастим електродом, описуваних числами aij і a(i+1)j, що можуть приймати значення, наприклад, від -1 до +1, на стовпчастий електрод в інтервалі Тг подають інформаційну складову основного рівня, тривалість і знак відхилення від Vo який у синфазному стані рядкових напруг установлюють пропорційно величині і у ВІДПОВІДНОСТІ зі знаком числа (aij+a(i+1)j)/2, що відображає напівсуму яскравостей, обраних пікселів, і в протифазному стані рядкових напруг - пропорційно величині і у ВІДПОВІДНОСТІ ЗІ знаком 4Hcna(aij-a(i+1)j)/2, що відображає напіврізницю яскравостей, обираних пікселів При визначенні тривалостей можуть вводитися поправки на нелініиність вольтквадрат-світлової характеристики РК комірки Максимальна тривалість інформаційного рівня в інтервалі Тг установлюється визначеної величини, рівної чи меншої Тг Наприклад, при подачі на стовпчасті електроди в інтервалі Тг, крім інформаційного, також додаткових рівнів напруги ВІДПОВІДНО до першого і другого варіантів способу, максимальна тривалість інформаційного рівня в інтервалі Тг установлюється рівною Tr-tm-to Очевидно, величина сумарної тривалості інформаційних рівнів, на протязі зазначених двох інтервалів вибірки не постійна Для підтримки в цих інтервалах постійної сумарної тривалості всіх значущих рівнів, що відносяться до тих самих одночасно обираних пікселів, на додаток до інформаційної складової основних значущих рівнів формують зрівнюючу складову, що складається з вартованих по тривалості квазюпорних рівнів, модуль відхилення яких від Vo дорівнює відповідному модулю інформаційних рівнів Величина модуля відхилення від Vo стовпчастих рівнів напруги задається, при відсутності додаткових рівнів, виразом (18) При наявності додаткових рівнів вели 55 57159 чина модуля уточнюється за допомогою виразу (25) Постійна величина сумарної тривалості всіх зрівнюючих інформаційних рівнів на протязі двох інтервалів Тг у кадрах, що задають будь-яку яскравість одночасно обираних пікселів, не менш (наприклад, дорівнює) максимальної тривалості інформаційної складової, Trt-tm-to для розглянутого вище приклада з додатковими рівнями При цьому сумарна тривалість усіх значущих рівнів, разом з додатковими, у двох зазначених інтервалах стає РІВНОЮ Tri-tm-to Тривалість інформаційної складової встановлюється в кожнім із двох інтервалів Тг кадру, за зазначеним вище правилом, однозначно, у той час як тривалість зрівнюючої напруги можна розподіляти, зберігаючи квазюпорну форму чи квазюпорну форму в середньому, між цими інтервалами, наприклад, довільним чином Сказане пояснюється часовими діаграмами напруг на Фіг 29, де рядкові Vn, Vr(i+1) і стовпчасті VCJ керуючі напруги, що відносяться до одночасних вибірок (ijj-й і (1+1J)-OI комірок, зображені на протязі двох кадрів і двох полів у кожнім кадрі У кожнім інтервалі вибірки Тг на стовпчастий електрод подаються основні рівні напруги, що містять інформаційні і зрівнюючи рівні, і додаткові рівні, як опорної напруги Vo тривалістю t0, так і квазюпорної напруги тривалістю t m , що збігаються за модулем відхилення від Vo з аналогічним модулем основних рівнів У загальній тривалості toff значущих рівнів, що збігаються з імпульсом вибірки \/п по напрямку відхилення від рівня Vo, і в загальній тривалості ton значущих рівнів, не співпадаючих з імпульсом Vn за напрямком такого відхилення, у кожнім інтервалі Тг міститься постійна тривалість додаткового значущого рівня і може міститися перемінна тривалість суми тривалостей зрівнюючого і інформаційного рівнів Завдяки додатковим рівням значущі рівні присутні в кожнім інтервалі Тг Значущі рівні розміщені на Фіг 29 на початку і наприкінці інтервалу Тг Індекси " 1 " і "2" у символів toff і ton позначають приналежність ВІДПОВІДНОГО значущого рівня першому і другому полю кадру На пікселях, обираних в інтервалі Тг ВІДПОВІДНО до діаграми Фіг 29, передбачається формування неоднакової яскравості, що відповідає, для визначеності, числам ау=-0 5 і a(i+1)j=-0 25 Негативний знак чисел відповідає рівню "on" У цьому прикладі, ВІДПОВІДНО до викладеного способу, тривалість і знак інформаційної складової значущих рівнів задаються виразом - 0 375(Tr-tm-to) у першому полі, і виразом -0 125(T|-tai-to) у другому полі Отже, повна тривалість кожного рівня зрівнюючої складової для зазначених обраних пікселів у двох полях кадру складає величину 0 25(Tr-tm-t0) Квазюпорні рівні зрівнюючої складової чи їхньої частини (у квазюпорному вигляді) можна розподіляти по інтервалах Тг довільним чином На фіг 29 вони цілком розміщені в інтервалі вибірки розглянутих пікселів у другому полі кадрів У результаті, в інтервалі вибірки пікселів у першому полі кадру повна тривалість значущого рівня "off" складає величину toffl=tm/2, і повна тривалість рівня "on"- величину t on i=t m /2+0 375(Tr-tm-to) В інтервалі вибірки цих пікселів у другому полі кадру 56 повна тривалість рівня "off" складає величину toffi = tm/2 + 0 25(Tr-tm-to), і повна тривалість рівня "on" величину ton2=tm/2+0 375(Tr-tm-t0) Повна тривалість усіх значущих рівнів у розглянутих двох інтервалах Тг дорівнює Tr+trn-to Приклади аналогічних часових діаграм напруг для деякого набору розподілу яскравостей по парах одночасно обираних пікселів (on on), (off off), (gray gray) на протязі двох полів кадру, приведені на Фіг 17 і Фіг 19, розглядалися в інших розділах опису Прототипом десятого варіанта способу є винахід за патентом США №5489919 фірми Asashi Glass Company (восьмий спосіб-прототип), у якому запропонована багаторядкова, з числом рядків не менш двох, вибірка На Фіг 12 показані керуючі рядкові напруги для чотирьохрядкової вибірки Алгоритм обчислення стовпчастих рівнів напруги викладений у розділі "Рівень техніки" при описі восьмого способу-прототипу Порядок дій складається в послідовному виконанні операції "Що Виключає Й" над логічними значеннями, що характеризують ПОСТІЙНІ на протязі інтервалу Тг рядкові і стовпчасті напруги, у підсумовуванні результатів операції і у перетворенні значень сум у напруги для стовпчастих електродів Ці дії не дозволяють без винахідцтва реалізовувати режим ШИМ для дворядкової вибірки Розглянутий спосіб відрізняється від способупрототипу - формуванням і подачею на стовпчастий електрод в інтервалі Тг ДВОХ складових значущих рівнів, інформаційного і зрівнюючого, - відсутністю операції "Що Виключає Й" над логічними значеннями, що СПІВВІДНОСЯТЬСЯ рівням рядкових і стовпчастих напруг, з наступним підсумовуванням результатів операції Стосовно однорядкової вибірки, дворядкова вибірка в л/2 разів зменшує величину модуля відхилення від Vo рядкових напруг, ВІДПОВІДНО ДО виразів (17) чи (24), і, у випадку двопольного кадру, що приблизно ВДВІЧІ зменшує величину коливань квазі кв скн через кадровий відгук Використання режиму широтно-імпульсної модуляції забезпечує також більш швидку в порівнянні з покадровою модуляцією способу-прототипу (усього за два поля чи на протязі часу NTr) подачу на комірки екрана повної кадрової інформації для будь-яких градацій сірого Десятий варіант способу збільшує однорідність і контрастність зображення і дозволяє збільшувати швидкодію і розміри екрана До дванадцятого технічного рішення відноситься одинадцятий варіант способу керування екраном, що містить панель Панель містить рідкокристалічний матеріал, розміщений між підкладками, на одній з яких розташовані рядкові електроди і на другій розташовані стовпчасті електроди Між рядковими і стовпчастими електродами в місцях їхнього перехрещування розташовані комірки-формувачі елементів зображення екрана Вольтквадратсвітловая характеристика комірок має значення граничних скн, що задають значення параметра N m a x НЄ МЄНШ ЧИСЛЭ N m a X o, ДЄ, ВІДПОВІДНО ДО (7), Nrnax=(U2thi+U2th2)2 / ((U2th2 - U thi)2 - параметр екрана, Uthi -скн, що визначає нижню границю робочого діапазону вольтквадрат-світлової характеристи 57 57159 58 ки комірки, Uth2 - скн, що визначає верхню границю ефект при цьому складається в зменшенні в 2 З рази відношення амплітуди коливання квазі кв скн робочого діапазону вольтквадрат-світлової харакдо ширини робочої зони кв скн, визначеної як Vth22теристики КОМірКИ, Nmaxo - МІНІМЗЛЬНе ЗНЗЧЄННЯ Vthi2 параметра N max , яке має екран, керований коректно визначеної, наприклад, заздалегідь обраної, Розглянутий спосіб разом із дворядковою висистемою керуючих напруг Під коректним керубіркою зменшує в 4 6 разів зазначену відносну ванням екрана як і раніше розуміється будь-яке амплітуду коливання квазі кв скн, у порівнянні з керування, у т ч розглянуте в даному описі, що аналогічною амплітудою при однорядковій вибірці задає чи здатне задавати діапазон квадратів скн Альта і Плешко, забезпечуючи практичне змиканна електродах комірок екрана у всьому робочому ня динамічної вольтквадрат-світлової характерисдіапазоні світлових чи оптичних характеристик тики (див Фіг 15) з и статичним аналогом Тому їхніх елементів зображення При керуванні, що одинадцятий варіант способу збільшує контрастдопускає ПОМІТНІ коливання квазі кв скн біля робоність зображення без зміни кадрової частоти і збічої точки, значення Uth3 і Uth4 (див Фіг 15) більш льшує однорідність зображення уздовж рядкових точно характеризують параметри екрана в робошин З'являється можливість збільшувати швидкочому режимі і їх доцільніше використовувати як дію і розміри екрана, і зменшувати потужність, що значення Uthi і Uth2 для визначення величини витрачається пристроєм керування Nmaxo Тому позначення граничних скн Uthi і Uth2 Використання параметра г| як параметра взавикористовуються тут також як значення Uth3 і ємозалежного варіювання значень Vr і Vc може Uth4 бути корисним також для підстроювання режиму Рядкові електроди екрана вибирають по черзі по одному чи групами, на вибрані електроди подають імпульси напруги рядкової вибірки Vr, на невибрані електроди - опорну напругу Vo, на стовпчасті електроди в інтервалах часу рядкової вибірки Тг подають напруги Vc, у загальному випадку, що складаються зі значущих рівнів і напруги Vo ВІДМІННОЮ рисою варіанта способу є формування і подача на рядкові електроди напруг вибірки Vr зі значенням модуля відхилення від напруги Vo, що задається величиною /1-П, на стов пчасті електроди - значущі напруги зі значеннями модулів відхилення від Vo, що задаються величинами | V co | Ji-T] Тут ті - число, що не перевищує одиниці, визначене характеристиками екрана ВІДПОВІДНО до виразу г| = М-t, Параметр 5=Nmaxo/Nmax н е Перевищує ОДИНИЦІ Nmaxo - мінімально можливе для коректного керування по заданій часовій діаграмі значення Nmax екрана Символи |Vro| і |VC0| позначають значення модулів відхилення від Vo, ВІДПОВІДНО, напруг рядкової вибірки і значущих рівнів стовпчастої напруги, подаваних на електроди коректно керованого екрана, величина параметра Nmax якого дорівнює мінімальному для даної діаграми керування значенню Nmaxo Величина г| може слугувати також параметром підстроювання напруг Vr і Vc під значення, що задають коректний чи близький до нього режим керування екраном, величина Nmax якого більше значення Nmaxo Значення Nmaxo, Vro і Vco для ряду діаграм керування приведені в розділі "Теоретичне введення" 3 двох можливих сукупностей значень модулів керуючих напруг для екрана, Nmax ЯКОГО біЛЬШЄ Nmaxo, ОбуМОВЛЄНИХ ВИрЭЗЭМИ (9) і (10), в одинадцятому варіанті способу використовується сукупність, виражена виразом (10) і, ВІДПОВІДНО, (12) Значення рядкової напруги, зменшені в порівнянні з Vro, задають зменшені амплітуди коливань РК молекул Наприклад, для коректного керування екраном зі значенням Nmax, що удвічі П е р е в и щ у є ВеЛИЧИНу Nmaxo Й = 0 5), НЭ рЯДКОВІ ЄЛЄ ктроди треба подавати відносно Vo імпульси напруги величиною 0 54Vro і на стовпчасті електроди - імпульси напруги величиною 1 31VC0 Позитивний роботи екранів, значення Nmax яких близькі чи рівні Nmaxo Дійсно, поблизу значень, що задають коректне керування, завжди існує деякий діапазон значень Vr і Vc, у якому погіршення характеристик зображення через невелику некоректність керування (у зазначеному вище значенні) викликає результуюче поліпшення цих характеристик через більш швидке зменшення величини кадрового відгуку Прототипом одинадцятого варіанта способу є спосіб однорядкового керування екраном за патентом США №5093736(сьомий спосіб-прототип) У ВІДПОВІДНОСТІ зі способом на електроди екрана з великим числом сканованих рядкових електродів (не менш 300) подають рядкові і стовпчасті напруги, співвідношення рівнів яких визначається значенням коефіцієнта зсуву Ь, що знаходиться в діапазоні значень від 1/ (/N-N/200) до 1/(/N-N/50) Задачею такого керування є підвищення контрастності і швидкодії екрана Однак, як було показано в третьому пункті теоретичного введення, зазначені ознаки способупрототипу не є ні достатніми, ні необхідними для реалізації характеристик екрана, що заявляються Одинадцятий варіант способу відрізняється від сьомого способу-прототипу - наявністю ознаки багаторядковості вибірки, - відсутністю зазначеного в прототипі інтервалу значень "коефіцієнта зсуву" b для екранів з числом сканованих рядків більш 300, які варто витримувати при формуванні рівнів рядкової і стовпчастої напруги, - формуванням і подачею на рядкові електроди імпульсів вибірки Vr з величиною відхилення від опорної напруги, що залежить зазначеним вище ЧИНОМ ВІД ВеЛИЧИНИ V r o І ВІД ВІДНОШеННЯ Nmaxo/Nmax, - формуванням і подачею на стовпчасті електроди значущих рівнів напруги Vc з величиною відхилення від опорної напруги, що залежить зазначеним вище чином від величини Vco і від ВІДНОШеННЯ Nmaxo/Nmax На цьому закінчується розгляд варіантів способу керування екранами, що поліпшує їхні характеристики Однак, у зв'язку з тим, що варіанти способу зв'язують прийоми поліпшення якості зображення з параметрами екранів, що забезпечують реаліза 60 59 57159 цію технічних результатів, що заявляються, далі як подають значущі рівні напруги Vc, значення модуоб'єкти технічного рішення розглядаються екрани лів відхилення яких від Vo близькі величинам |VC0| До тринадцятого технічного рішення відноситься /1 + т|, де т| - числовий параметр, значення якого перший варіант пристрою екрана, який містить знаходиться в інтервалі значень від нуля до одипанель, що містить РК матеріал, розміщений між ниці Параметр ті корисний для підстроювання підкладками На одній з підкладок розташовані режиму роботи екрана рядкові електроди, а на другій розташовані стовпВІДМІННОЮ рисою екрана є те, що його коміркичасті електроди У місцях перехрещування електформувачі елементів зображення виготовлені зі родів розташовані комірки-формувачі елементів значеннями граничних скн Uthi і Uth2, що визначазображення ють величину N m a x , близьку чи рівну величині 2 2 2 2 Екран керується способом з числа розглянутих N maxo /(1-r| ) Тут Nmay=((j\M+(j\m) f(((j\2 - U t h i) варіантів, включаючи їхні комбінації Керувати екпараметр екрана, докладно розглянутий у даному раном може пристрій, виконаний за сьомим техніописі, Uthi визначає нижню границю робочого діачним рішенням ВІДМІННОЮ рисою екрана є те, що пазону вольтквадрат-світлової характеристики його комірки-формувачі елементів зображення елемента зображення, Uth2 визначає верхню гравиготовлені зі значеннями граничних скн Uthi і Uth2, ницю робочого діапазону вольтквадрат-світлової що задають величину N m a x не менш числа N m a x o характеристики елемента зображення, N m a x o виТут Nmax=(U2thi+U2th2) /((U2th2 - U2thi)2 - параметр значає мінімальне значення параметра N max , для якого реалізоване коректне керування екраном чи екрана, докладно розглянутий у даному описі, Uthi варіантом варіантами способу за даним винаховизначає нижню границю робочого діапазону водом У цьому випадку на екрані досягається найльтквадрат-світлової характеристики елемента краща якість зображення Приклади значень N m a x o зображення, Uth2 визначає верхню границю рободля ряду часових діаграм подані в теоретичному чого діапазону вольтквадрат-світлової характерисвведенні тики елемента зображення, NmaXo визначає мінімальне значення параметра N max , для якого У випадку помітних коливань квазі кв скн біля реалізоване коректне керування екраном визначеробочої точки як значення Uthi і Uth2, що визначаною часовою діаграмою керуючих напруг ВІДПОВІДють величину N max , варто використовувати знаНО до варіанта чи варіантами способу за даним чення Uth31 UfCh4 (див Фіг 15) винаходом У цьому випадку на екрані досягається Прототипом технічного рішення може служити найкраща якість зображення Приклади значень будь-який екран, керування яким здійснюється за Nmaxo для ряду часових діаграм подані в теоретичдопомогою кожного з розглянутих способівному введенні Конкретні значення (співвідношенпрототипів ня) граничних напруг комірку екрана встановлюРозглянутий тут екран, керований одинадцяються, виходячи з вимог до контрастності екрана тим варіантом способу, відрізняється від екрана(див Фіг 15) При керуванні, яке супроводжують прототипу вимогою до його конструкції, що задає ПОМІТНІ коливання квазі кв скн біля робочої точки, величину z параметра N m a x близьким значенню як значення Uthi і Uth2, що визначають величину NmaXo/(1-il ) Величина N m a x o , у свою чергу, залеN max , варто використовувати значення ІІ^з і UfCh4 жить певним чином, розглянута у даному описі, від Як вказано вище, ці значення більш точно визначасової діаграми керування екраном чають параметри екрана, що залежать від динаміУсі варіанти способу керування, пристрій кечної вольтквадрат-світлової характеристики екрарування і екран, керований розглянутим способом, на, якщо остання не збігається зі статичною що входять до складу винаходу, як випливає з характеристикою оцінних розрахунків, приведених, зокрема, в описі, Прототипом технічного рішення може слугувазабезпечують у сукупності багаторазове збільшенти будь-який екран керування, яким здійснюється ня швидкодії, контрастності і однорідності зобраза допомогою кожного з розглянутих способівження, а також збільшення розмірів екрана і точпрототипів ності передачі кольору Діапазон поліпшення Розглянутий екран відрізняється від екранахарактеристик екрана розширюється взаємодопопрототипу вимогою до його конструкції, що задає внюваністю і стикуємостю варіантів способу величину параметра N m a x у визначеному діапазоні Характеристики пасивно-матричних екранів, значень, а саме, не меншому величини N m a x o Веодержувані за допомогою заявлених рішень, моличина N maxo , у свою чергу, залежить від часової жуть не тільки не уступати, але навіть перевершудіаграми керування екраном певним чином, розвати характеристики активно-матричних екранів глянутим у даному описі До чотирнадцятого техПеревага пасивно-матричних екранів, у яких поданічного рішення відноситься другий варіант привлені чи нейтралізовані паразитні ефекти, визнастрою екрана, який містить панель, що містить РК чається більш високими значеннями апертури коматеріал, розміщений між підкладками, на одній з мірок, що не містять на склі екрана тонкоплівкових яких розташовані рядкові електроди, а на другій транзисторів, відсутністю підвищених вимог до розташовані стовпчасті електроди У місцях перевеличини витоків і інших властивостей РК матеріхрещування електродів розташовані коміркиалу Пасивно-матричні екрани перспективні також формувачі елементів зображення для роботи в режимі відображення світла Екран керується одинадцятим варіантом споКонструктивна простота, технологічність, собу, ВІДПОВІДНО до якого на рядкові електроди якість зображення і низька вартість пласких швидекрана подають напруги вибірки Vr, значення мокодіючих кольорових пасивно-матричних екранів дуля відхилення яких від опорної напруги Vo блиготують їм роль основного претендента на місце н а зько величині |Vro| /1 - л. стовпчасті електроди масових дешевих телевізійних екранів, зайняте