專利名稱：雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的快速尋址的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，它包括配備有行電極的第一基片和配備有列電極的第二基片，其中行和列電極與電光材料插入層交疊的部分確定像素，所述電光層包括手性向列型(chiral-nematic)液晶材料，后者能呈現(xiàn)多種狀態(tài)，其中在沒有電場(chǎng)時(shí)，至少焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)和平面狀態(tài)是穩(wěn)定的；驅(qū)動(dòng)裝置，用于利用選擇信號(hào)驅(qū)動(dòng)行電極并用于利用與待顯示的圖像一致的數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)列電極。
更一般地說，本發(fā)明涉及一種其電光層可在多種(持久)穩(wěn)定狀態(tài)之間進(jìn)行切換的顯示裝置。例如，當(dāng)需要把一經(jīng)寫入的信息保持較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，基于兩種(或兩種以上)穩(wěn)定狀態(tài)的顯示裝置可用于各種應(yīng)用中(電子報(bào)紙、電話、智能卡、電子價(jià)格簽、個(gè)人數(shù)字助理、公告板等)。
在基于手性向列型液晶材料的這種顯示器中的像素具有多種穩(wěn)定狀態(tài)，即與液晶材料層的焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的透光狀態(tài)和與液晶材料層的平面狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的反射狀態(tài)。反射光的顏色(波長(zhǎng))取決于液晶材料的節(jié)距，即導(dǎo)向器(層中分子的平均方向)扭曲360度經(jīng)過的距離。沒有電場(chǎng)時(shí)，兩種狀態(tài)都長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定。在透光狀態(tài)，在或大或小的程度上傳遞所述顏色的光，這取決于有關(guān)結(jié)構(gòu)(分別是平面狀態(tài)中像素部分和焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)中像素部分之間的比率)。而且，這種顯示裝置還可有所謂的垂直狀態(tài)；在高電壓時(shí)，所有分子(導(dǎo)向器)本身指向有關(guān)場(chǎng)。因此入射光以無阻方式通過液晶材料。當(dāng)沒有偏振器時(shí)，由背景顏色、例如吸收層來確定反射顯示裝置的垂直狀態(tài)中的顏色。通常只使所述顯示裝置達(dá)到該狀態(tài)以便實(shí)現(xiàn)所述兩種穩(wěn)定狀態(tài)之一。根據(jù)所用頻率和切換脈沖的電壓，像素改變到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)或平面狀態(tài)。
用于寫不同狀態(tài)的選擇時(shí)間間隔(尋址時(shí)間)通常相當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)。沒有專門測(cè)量，它為20到30毫秒，對(duì)于例如用于電子報(bào)紙，這顯得太長(zhǎng)。
文章“用于雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇顯示器的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)；快速尋址方案”(SID95Digest,Page347)描述了如何利用預(yù)備階段和進(jìn)展階段借助于特定驅(qū)動(dòng)方式來減少為達(dá)到不同狀態(tài)所需的尋址時(shí)間。
減少選擇時(shí)間間隔尤其是本發(fā)明的目的。為此，按照本發(fā)明的顯示裝置的特征在于在工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)裝置在選擇時(shí)間間隔期間順序地向p行電極分組(p＞1)提供相互正交的信號(hào)。
已知利用正交信號(hào)來驅(qū)動(dòng)(超)扭曲向列型顯示裝置，以便禁止稱為幀響應(yīng)的現(xiàn)象。與傳統(tǒng)的單行尋址相反，同時(shí)選擇多行。這需要特殊處理需要數(shù)學(xué)處理的輸入信號(hào)，以便確定列電極的正確信號(hào)。當(dāng)按照液晶材料的響應(yīng)時(shí)間的比例幀時(shí)間變得太長(zhǎng)時(shí)出現(xiàn)所述幀響應(yīng)現(xiàn)象。于是，在多個(gè)連續(xù)選擇中，像素的透射不再由有效電壓值確定，而是在或大或小程度上跟隨當(dāng)前電壓圖案。在正交驅(qū)動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)以這樣一種方式來適應(yīng)在每個(gè)幀周期驅(qū)動(dòng)像素幾次。然后，在多個(gè)連續(xù)選擇中再次由所述有效電壓值來確定所述透射。特別地，當(dāng)用于上述手性向列型液晶材料應(yīng)用場(chǎng)合(電子報(bào)紙、電話、智能卡、電子價(jià)格簽)其中信息一旦寫入就去除驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，在沒有連續(xù)選擇時(shí)不會(huì)出現(xiàn)這種問題。
本發(fā)明基于對(duì)選擇時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)足夠長(zhǎng)的認(rèn)可，一方面，為了液晶(像素)對(duì)所給信號(hào)的有效電壓值作出反應(yīng)，而另一方面，在選擇時(shí)間間隔能用正交信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)多行(p)，而由想要的像素狀態(tài)和所述行相應(yīng)的正交信號(hào)來確定列信號(hào)。在同時(shí)驅(qū)動(dòng)行時(shí)，提供足夠的能量來使得像素轉(zhuǎn)換。因此把寫入顯示裝置加快到p倍。p行可以分布在顯示裝置的表面，但最好形成一組連續(xù)的行。可以認(rèn)為最佳p值依賴于像素的電光特性，因此popt=16.Vpf2[12(Von2+Voff2)-Vpf2(Von2-Voff2)2],]]>式中Von是在反射(透射)/電壓特性曲線中經(jīng)由垂直狀態(tài)過渡到平面狀態(tài)所需的像素兩端的電壓，Voff是在反射(透射)/電壓特性曲線中用于過渡到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)的像素兩端的電壓，而Vpf是在反射(透射)/電壓特性曲線中用于從平面狀態(tài)過渡到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)的像素兩端的電壓。
原理上，VpfVon和Voff與實(shí)現(xiàn)一定的反射(透射)有關(guān)，例如99％、最大反射的99％和1％(或者例如95％、99％和5％)。實(shí)際中，特別是經(jīng)常還由驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)器IC)的調(diào)整來確定Von和Voff。
而且，反射(透射)/電壓特性還依賴于歷史數(shù)據(jù)。在某些情況下，選擇后達(dá)到的狀態(tài)依賴于最初的情況，并且與0伏電壓的像素在平面狀態(tài)的初始情況相比較，對(duì)于0伏電壓的像素在焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)的初始情況，選擇后達(dá)到的狀態(tài)可能不同。對(duì)接通-斷開切換(例如字母數(shù)字混合的)顯示來說這不是問題，但在快速改變還要顯示灰度值的圖像的情況下存在著問題。為了提供這種裝置，按照本發(fā)明的顯示裝置的最佳實(shí)施例的特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于在選擇時(shí)間間隔前使p行像素的分組中的液晶材料為工作狀態(tài)中的某種(明確)定義的狀態(tài)。該定義的狀態(tài)最好是垂直狀態(tài)，但焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)也是可能的，同時(shí)，甚至與給定結(jié)構(gòu)(灰度值)有關(guān)的狀態(tài)也是可行的。
例如，對(duì)于正交函數(shù)，選擇Walsh函數(shù)，但也可能選擇其它函數(shù)，例如Haar函數(shù)、Rademacher函數(shù)或Slant函數(shù)。為了在長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)同種信息(例如，內(nèi)容改變的頁的頂部的文件標(biāo)題或者電子報(bào)紙的頁的底部的“頁”字)時(shí)避免產(chǎn)生DC電壓，選擇時(shí)間間隔內(nèi)選擇電壓的電壓積分最好為零。
參考下面描述的實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它方面將得到闡述，使其顯而易見。
附圖中

圖1是按照本發(fā)明的光調(diào)制單元在兩種狀態(tài)下的截面示意圖，圖2示意性示出圖1的顯示裝置的反射電壓特性曲線，圖3示出像素的動(dòng)態(tài)特性，而圖4示出具有像素矩陣的顯示裝置的實(shí)際實(shí)施例，和圖5示出簡(jiǎn)化矩陣的行和列信號(hào)的變化。
附圖未標(biāo)度并示意性示出。
圖1是光調(diào)制單元1的一部分的截面示意圖，所述光調(diào)制單元1具有手性向列型液晶材料2，后者存在于配備有電極5、6的兩個(gè)例如玻璃的基片3、4之間。必要的話，所述裝置包括定向?qū)?，后者確定基片內(nèi)壁上的液晶材料的方向。在這種情況下，液晶材料具有正光各向異性和正電介質(zhì)各向異性。在圖1的例子中，光調(diào)制單元具有吸收層10。
手性向列型液晶材料2是具有正電介質(zhì)各向異性的向列型液晶材料和手性材料的混合物，其中手性材料存在的量使得手性向列型結(jié)構(gòu)形成一定的節(jié)距P，該節(jié)距P是這樣一種距離經(jīng)由該距離，液晶材料的導(dǎo)向器產(chǎn)生360度扭曲。液晶材料分子大致與基片壁垂直地(或在某些情況下平行地)取向。第一穩(wěn)定狀態(tài)(平面狀態(tài))現(xiàn)包括具有節(jié)距P的螺旋結(jié)構(gòu)(圖1(a))。光調(diào)制單元的厚度d是節(jié)距P的幾倍(例如6倍，但至少為兩倍)。
平面狀態(tài)具有以大約λ=n.P(n平均折射系數(shù))范圍的波長(zhǎng)反射光的特性。在圖1的裝置中選擇這樣液體使得平面結(jié)構(gòu)具有反射例如藍(lán)光的這樣的節(jié)距，同時(shí)選擇黑吸收背景10。然后用所示的顯示裝置在黑背景上產(chǎn)生藍(lán)色字符(或用相反方式)。
這種手性向列型液晶材料可以呈現(xiàn)的另一種穩(wěn)定狀態(tài)是焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)(圖1(b))，后者是在電極5、6被一個(gè)或一個(gè)以上給定值的電壓脈沖(由圖1中的電壓源11和開關(guān)12所示出的)激發(fā)后產(chǎn)生的。螺旋結(jié)構(gòu)好像被分解成任意取向的塊，其中入射光不再(部分地)反射而可以到達(dá)吸收背景。
在光調(diào)制單元兩端的高電壓下，液晶材料呈現(xiàn)稱為垂直狀態(tài)的第三狀態(tài)，即所有分子本身指向場(chǎng)方向并且光調(diào)制單元對(duì)所有(可見)波長(zhǎng)透明。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的不同(時(shí)間周期和信號(hào)幅值)，光調(diào)制單元從該狀態(tài)切換到平面狀態(tài)或者焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)。
圖2示意性示出了圖1的像素的反射電壓特性曲線。零電壓下的狀態(tài)取決于歷史數(shù)據(jù)。舉例說明，這樣選擇手性向列型狀態(tài)，使得像素以高反射值R反射藍(lán)光。對(duì)于具有有效電壓值Vpf(閾值)的脈沖，液體改變到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)(曲線1)，其中R基本上為零(背景可見)。當(dāng)脈沖的有效電壓進(jìn)一步增加時(shí)，反射再次從Voff增加到高值。如果液體處在0電壓的焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)，則反射的增加在略為高些的有效電壓V’off開始(曲線2)并在Von達(dá)到高反射。在過渡區(qū)域Voff-Von中可能為中間反射值，可是它們沒有明確定義；然而這對(duì)字母數(shù)字混合編制的應(yīng)用來說不是缺點(diǎn)。通過像是在每一個(gè)選擇(寫入信息)之前擦除顯示裝置(或其部分)，例如，(借助于一個(gè)或一個(gè)以上脈沖)經(jīng)由垂直狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)曲線(1)、(2)一致，以便明確確定Voff和Von。在這種情況中，通過反射電壓特性來確定Voff和Von(例如最大反射的1％和99％)，但如果必要的話，可以不同地定義(例如，最大反射的5％和95％)。另外，可經(jīng)由焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)(或另一個(gè)明確確定的狀態(tài)，例如諸如中間灰度的灰度值)擦除顯示裝置(或其一部分)。
圖3示出了像素的動(dòng)態(tài)特性，所述像素在時(shí)刻t0的平面狀態(tài)改變到時(shí)刻t1的焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)并在時(shí)刻t2切換到垂直狀態(tài)(主要通過選擇切換脈沖的幅值)。在所述脈沖之后，該狀態(tài)松弛為平面狀態(tài)。特別是對(duì)于從平面狀態(tài)到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)的變化，似乎所用信號(hào)的脈寬必須具有給定的最小值。如果脈沖持續(xù)時(shí)間太短，則像素再次松弛為平面狀態(tài)(圖3中的虛線曲線)。對(duì)于符合要求的操作，切換信號(hào)(最好為交流電壓)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該至少為20毫秒。對(duì)于較大的圖像格式(電子報(bào)紙)以及對(duì)于某些需要快速和大量寫入的應(yīng)用(例如，活動(dòng)圖像、準(zhǔn)備電子標(biāo)簽)，這就太長(zhǎng)了。
按照本發(fā)明，借助于正交選擇信號(hào)在選擇時(shí)間間隔期間Tsel同時(shí)地驅(qū)動(dòng)p行。圖4示出了一個(gè)顯示裝置的實(shí)際實(shí)施例，它具有N行22和M列23的交叉區(qū)域中的像素矩陣21。這種裝置還包括行功能發(fā)生器27，例如ROM(只讀存儲(chǔ)器)，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)行22的正交信號(hào)Fi(t)。在所謂的基本時(shí)間間隔期間，確定經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路28驅(qū)動(dòng)p行的分組的行向量。所述行向量還被寫入行功能寄存器29中。對(duì)該驅(qū)動(dòng)方式的更廣泛的說明可參考文獻(xiàn)“用于高對(duì)比度視頻速率STN顯示的有源尋址方法”(by T.J Scheffer and B.Clifton“Active AddressingMethod for High Contrast Video-Rate STN Displays”,SID Digest92,pp.228-231)和“用于快速響應(yīng)STN LCD的新尋址技術(shù)”(by T.NRuckmongathan et al“A New Addressing Technique for Fast RespondingSTN LCDs”,Japan Display 92,pp.65-68)。
待顯示的信息30存儲(chǔ)在N×M緩沖存儲(chǔ)器31并按照所謂的每基本時(shí)間單位的信息向量來讀取。在每基本時(shí)間單位期間，通過把行向量和信息向量(列向量)的當(dāng)時(shí)有效值相乘并通過隨后把所得到的P個(gè)積相加來得到列23的信號(hào)?；緯r(shí)間單位期間行和列向量有效值的乘法是通過在M個(gè)“異”門的陣列32中把它們進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)的。積的相加是通過把“異”門陣列的輸出信號(hào)加到加法邏輯33而實(shí)現(xiàn)的。來自加法邏輯33的信號(hào)控制列驅(qū)動(dòng)電路34，后者向列23提供具有(p+1)個(gè)可能的電壓電平的電壓Gj(t)。
這在圖5中示出，用于一次驅(qū)動(dòng)四行。在tsel期間向所述各行提供四個(gè)正交選擇信號(hào)F1(t)、F2(t)、F3(t)和F4(t)。為了得到所示的信息G1(t)=C4(F1(t)-F2(t)-F3(t)-F4(t))]]>(行1和列1的像素?cái)嚅_，其它所有像素接通)，列1需要信號(hào)G2(t)=C4(-F1(t)-F2(t)-F3(t)-F4(t))]]>和列2需要信號(hào)象已經(jīng)提到的那樣，為了明確得到灰度值，可以說有必要在選擇前通過使得這些像素為例如垂直狀態(tài)來擦除有關(guān)像素。為此，如果需要的話，這些像素接收擦除或復(fù)位信號(hào)，圖5中只示出行1的信號(hào)。為了避免像素兩端的DC電壓，最好提供無DC信號(hào)的選擇信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，這意味著最好不在該例子中使用F1。在同時(shí)選擇3行的分組的應(yīng)用中(p=3)，只提供選擇信號(hào)F2(t)、F3(t)和F4(t)。無DC意味著選擇時(shí)間間隔中選擇電壓的電壓積分基本上為零。通過把圖5中的信號(hào)F1…F4就其持續(xù)時(shí)間來平分，并通過在最初一半的選擇時(shí)間間隔期間提供這些信號(hào)，以及通過在其次一半選擇時(shí)間間隔期間提供這些信號(hào)的反信號(hào)，這樣來得到四個(gè)沒有DC的正交信號(hào)。
在更多選擇信號(hào)的情況下，可以以通常知道的方式來增加無DC的正交信號(hào)的數(shù)量。在選擇時(shí)間間隔tsel中正交信號(hào)的最小數(shù)量為2。在選擇時(shí)間間隔tsel中正交信號(hào)的最大數(shù)量還依賴于有關(guān)單元的特性和所要的對(duì)比度。就象下面將要說明的那樣，可得到最大對(duì)比度的最佳p值。對(duì)于正交信號(hào)Fi(t)、Fj(t)(i,j=1,…,p)， =F2當(dāng)i=j時(shí)，借助于p個(gè)正交行信號(hào)的如下數(shù)學(xué)運(yùn)算來構(gòu)成列信號(hào)G(t)=Cp{±F1(t)±F2(t)±F3(t)....±FP(t)}---(1)]]>式中“+”號(hào)和“-”號(hào)表示像素必須“斷開”還是“接通”。對(duì)于被選行中像素電壓的有效(RMS)值Vp,eff，在本例子行1中，在選擇時(shí)間間隔期間由下式表示Vp,eff2=1tsel∫0tsel{F1(t)-G(t)}2dt=1tsel∫0tsel[F1(t)-Cp{±F1(t)±F2(t)±F3(t)....±FP(t)}]2dt=]]> 列電壓包括p個(gè)具有歸一化常數(shù)C的正交行信號(hào)。對(duì)于行1(等式1)，只由待顯示的數(shù)據(jù)確定的G(t)中F1(t)的符號(hào)影響像素的RMS電壓(等式2)。所有其它的正交信號(hào)±Fj(t)(j≠1)具有恒定的數(shù)據(jù)獨(dú)立的貢獻(xiàn)。
一旦寫入顯示裝置，在顯示裝置的其它部分的寫入期間，首先被寫入的p行最受列信號(hào)的干擾。對(duì)于行1中未選擇的像素的RMS值Vrownon-sel,eff，在余下的幀時(shí)間里下式成立(Vrns,eff)2=1tframe-tsel∫tseltframe[G′(t)]2dt=1tframe-tsel∫tseltframe[Cp{±F1(t)±F2(t)±F3(t)....±FP(t)}]2dt--(3)]]>對(duì)于具有N行的顯示裝置，tframe=Ntsel。在寫入第一分組的p行后，寫入另一個(gè)(N/p-1)分組的行。在(N/p-1)tsel期間，第一分組的行受干擾電壓的影響。(Vrns,max)2=1tsel∫0tselCp{±F1(t)±F2(t)±F3(t)....±FP(t)}2dt]]>這意味著選擇后第一分組的p行的干擾電壓的最大有效值(Vrms,max)2=1(Np-1)tsel∫tsel(Np)tsel[Cp{±F1(t)±F2(t)±F3(t)±F4(t)]2dt--(4)]]>或Vrns,maxrms=C2F2=CF---(5)]]>在根據(jù)所述結(jié)果(無源)驅(qū)動(dòng)顯示裝置的情況下，最大列電壓的有效值應(yīng)該保持低于從平面狀態(tài)到焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)的過渡的閾值電壓Vpf，或者Vcol,eff=CF≤Vpf(6)以便避免可能(部分)擦除先前寫入的信息。可是，還必須有可能使得像素借助列信號(hào)變成平面狀態(tài)(接通)或焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)(斷開)。從等式(5)和(2)得[1+2Cp+C2]F2≥Von2----(7)]]>Vpf2≤[1-2Cp+C2]F2≤Voff2---(8)]]>為了確定最佳對(duì)比度下的正交函數(shù)的最大數(shù)量p(以及進(jìn)行寫入的有關(guān)的加速因子)，重寫有關(guān)等式。由于對(duì)于傳統(tǒng)的材料等式(8)中Vpf的條件不受限制，因此可以省去。把(6)代入(7)和(8)中則得到Von2≤F2+2Vcol,effpF+Vcol,eff2----(9)]]>和Voff2≥F2-2Vcol,effpF+Vcol,eff2---(10)]]>這導(dǎo)致Von2-Voff2≤4Vcol,effpF---(11)]]>或p≤16Vcol,eff2(Von2-Voff2)2F2---(12)]]>當(dāng)(7)和(8)式中把(≤)和(≥)符號(hào)讀取為等號(hào)時(shí)產(chǎn)生F2的最佳值。然后相加產(chǎn)生 把式(13)代入到式(12)，同時(shí)在式(6)中取等號(hào)，產(chǎn)生考慮p的最佳值的表達(dá)式，即popt=16.Vpf2{1/2(Von2+Voff2)-Vpf2(Von2-Voff2)2}----(14)]]>把式(13)代入到式(6)，同時(shí)在式(6)中取等號(hào)，產(chǎn)生歸一化常數(shù)C的表達(dá)式，即C=Vpf212(Von2+Voff2)-Vpf2----(15)]]>當(dāng)在選擇時(shí)間間隔tesl內(nèi)用正交信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)p行時(shí)，最佳值p表示給出最大對(duì)比度的那個(gè)值。當(dāng)應(yīng)用允許這樣時(shí)，較少數(shù)目當(dāng)然也是足夠的；這需要較少的驅(qū)動(dòng)電子線路。也可能用正交信號(hào)驅(qū)動(dòng)比popt更多的行數(shù)(例如，1.5到2倍之多)，這將以對(duì)比度為代價(jià)。已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)大的寫操作加速p＞1/2Popt。
例1對(duì)于雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇向列型LCD選擇50毫秒的選擇時(shí)間間隔。圖2的曲線中各個(gè)電壓的有關(guān)值是Voff=25V,Von=29V，而對(duì)比度是6.4。而且，Vpf=6V，結(jié)果是Popt=8.6,F=26.4V,C=0.23。因此，雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇向列型LCD可以較快速地進(jìn)行寫入，好像大約為9的加速因子(最佳對(duì)比度時(shí)為8)?，F(xiàn)在在500毫秒的幀時(shí)間范圍內(nèi)，可以以50毫秒的選擇脈沖持續(xù)時(shí)間寫入90(80)行而不是10行。
例2對(duì)于相同的雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇向列型LCD選擇10毫秒的選擇時(shí)間間隔。這是以對(duì)比度為代價(jià)的，因?yàn)殡妷悍瓷淝€以較短的選擇時(shí)間間隔變化因而沒有達(dá)到圖2中的反射值0(圖2中的曲線b)。圖2的曲線中各個(gè)電壓的有關(guān)值是Voff=28V,Von=32V,而對(duì)比度只有3.0。而且，Vpf=7V，結(jié)果是Popt=11.6,F=29.3V,C=0.24。因此，雙穩(wěn)態(tài)膽甾醇向列型LCD可以較快速地進(jìn)行寫入，好像大約為12的加速因子。現(xiàn)在在例如50毫秒的幀時(shí)間范圍內(nèi)，可以以10毫秒的選擇脈沖持續(xù)時(shí)間寫入60行而不是5行。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于所示的例子，而可能有幾種變化。例如，不必利用膽甾醇向列型液晶材料的反射特性。通過適當(dāng)?shù)剡x擇厚度和材料，在膽甾醇向列型液晶材料中會(huì)有偏振旋轉(zhuǎn)。于是可以利用偏振器和適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)透射或反射顯示裝置。可以以不同的方式產(chǎn)生正交信號(hào)。
正如在開始段落中陳述的那樣，有可能利用預(yù)備階段和進(jìn)展階段、借助于特殊驅(qū)動(dòng)方式達(dá)到不同狀態(tài)所需的尋址時(shí)間，實(shí)際選擇時(shí)間間隔在預(yù)備階段和進(jìn)展階段之間。還可能單獨(dú)利用預(yù)備階段或進(jìn)展階段。在這種情況下，在選擇時(shí)間間隔期間用正交信號(hào)來控制以這種方式驅(qū)動(dòng)的基于膽甾醇向列型液晶效果的顯示裝置。
正如已經(jīng)提到的那樣，本發(fā)明可用于具有一層可呈現(xiàn)多種狀態(tài)的電光材料的顯示裝置，在沒有電場(chǎng)時(shí)所述多種狀態(tài)中至少有兩種狀態(tài)是穩(wěn)定的，而在尋址期間由RMS信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述電光材料，并且兩種狀態(tài)的反射(透射)/電壓特性曲線出現(xiàn)閾值；其它特性曲線不必具有與例如圖2中手性向列型材料的曲線相同的變化，但應(yīng)該在至少兩個(gè)點(diǎn)上一致。
本發(fā)明在于每一個(gè)新穎的特征以及這些特征的每一個(gè)組合。
權(quán)利要求
1．一種顯示裝置，它包括配備有行電極的第一基片和配備有列電極的第二基片，其中行和列電極與電光材料插入層的疊加部分確定像素，所述電光層能夠呈現(xiàn)多種狀態(tài)，在沒有電場(chǎng)時(shí)所述多種狀態(tài)中至少兩種狀態(tài)是穩(wěn)定的，所述顯示裝置還包括驅(qū)動(dòng)裝置，用于用選擇信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述行電極并用與待顯示的圖像一致的數(shù)據(jù)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述列電極，其特征在于在工作狀態(tài)下，所述驅(qū)動(dòng)裝置在選擇時(shí)間間隔期間順序地向p行電極(p＞1)的分組提供相互正交的信號(hào)。
2．權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于所述電光層包括手性向列型液晶材料，在沒有電場(chǎng)的情況下所述液晶材料的至少焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)和平面狀態(tài)是穩(wěn)定的。
3．權(quán)利要求1或2的顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于在選擇時(shí)間間隔前把p行像素的分組中的所述液晶材料引向定義的狀態(tài)的裝置。
4．權(quán)利要求3的顯示裝置，其特征在于在所述工作狀態(tài)下，所述驅(qū)動(dòng)裝置在選擇時(shí)間間隔前把p行像素的分組中的所述液晶材料引向垂直狀態(tài)。
5．權(quán)利要求2的顯示裝置，其特征在于P＜2.Popt，其中popt=16.Vpf2{1/2(Von2+Voff2)-Vpf2(Von2-Voff2)2}]]>其中Von是反射(透射)/電壓特性曲線中像素兩端的電壓，它是經(jīng)由所述垂直狀態(tài)過渡到所述平面狀態(tài)所需的電壓，Voff是反射(透射)/電壓特性曲線中像素兩端的電壓，用于過渡到所述焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)，Vpf是反射(透射)/電壓特性曲線中像素兩端的電壓，用于從所述平面狀態(tài)過渡到所述焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)。
6．權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于所述選擇電壓在選擇時(shí)間間隔的電壓積分基本上為零。
7．權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于順序地向行電極分組提供基于Walsh函數(shù)的相互正交的信號(hào)。
8．權(quán)利要求2的顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于在選擇前向待選擇的像素提供預(yù)備信號(hào)的裝置。
9．權(quán)利要求2的顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括在選擇后向像素提供進(jìn)展信號(hào)的裝置。
10．權(quán)利要求2的顯示裝置，其特征在于所述焦點(diǎn)二次曲線狀態(tài)和所述平面狀態(tài)下的電光材料層的光旋轉(zhuǎn)具有不同的值，并且所述顯示裝置包括在所述不同值之間進(jìn)行辨別的裝置。
全文摘要
通過利用正交信號(hào)作為尋址脈沖來得到雙穩(wěn)態(tài)手性向列型LCD(液晶顯示器)的快速尋址方法，使得能夠在單行尋址時(shí)間中尋址更多的行。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1318184SQ00801499
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2000年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月27日
發(fā)明者L·J·M·施蘭根, K·E·奎克 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司