可实现多种灰度等级的显示装置的驱动制造方法及图纸

一种寻址方法，特别是通过寻址脉冲和数据脉冲之间的相位调整，可在双稳定的手性向列型液晶显示器中获得多种灰度等级。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Driving device of display device capable of realizing various gray level

The invention relates to an addressing method, in particular to obtain a plurality of gray levels in a bistable chiral nematic liquid crystal display by adjusting the phase between the address pulse and the data pulse.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括设有行电极的第一衬底和设有列电极的第二衬底的显示装置，其中，设有光电材料席间层(interpositioned layer)的行电极和列电极的重叠部分确定象素，所述光电层能够呈现出多种状态，在没有电场的情况下，其中至少有两种状态是稳定的，还包括用于根据所要显示的图像形式利用选择信号驱动行电极和利用数据信号驱动列电极的驱动装置。具体地说，光电层包括可呈现出多种状态的手性向列型液晶材料，其中的至少一种焦点圆锥曲线状态和一种平面状态可在没有电场的情况下保持稳定。更一般地说，本专利技术涉及一种显示装置，其中光电层可以在多种(长时间地)稳定状态之间进行转换。基于两种(或多种)稳定状态的显示装置可以用于各种实际应用中，例如，一旦写入了信息，就可长时间地进行保存(电子报纸、电话、智能卡、电子价格标签、个人数字助手、广告牌等等)。上述类型的显示装置在WO98/50804中公开了。这种基于手性向列型液晶材料的显示装置中的显示部件(象素)具有几种稳定状态，即与液晶材料层的焦点圆锥曲线状态相对应的一种透射状态、以及与液晶材料层的平面状态相对应的一种反射状态。反射光的颜色(波长)取决于液晶材料的间距，即引向器(director)(层内分子的平均取向)发生360度旋转时两端的距离跨度。没有电场的情况下，这两种状态都能长时间的保持稳定。在透射状态下，所述颜色的光束根据晶体结构(平面和手性向列型状态下象素各部分的比例)以较大或较小的比例透射。而且，这种显示装置还可以呈同型(homeotropic)状态；在高压状态下，所有分子(引向器)都指向电场。入射光随后穿过无阻碍的液晶材料。如果不使用偏光镜，可利用背景颜色，例如利用反射式显示装置中的吸收层判断同型状态下的颜色。显示装置通常只能实现这种状态从而实现这两种稳定状态中的一种状态。根据所采用的频率和切换脉冲的电压值，象素变化成焦点圆锥曲线状态或平面状态。用于写入不同状态的选择时间(寻址时间)总是很长。没有特别的措施，该时间为20至30毫秒，对于所应用的场合，例如对于电子报纸来说，该时间太长了。所述专利说明书描述了怎样利用特殊驱动模式、利用准备相位(preparationphase)和演化相位(evolution phase)降低达到不同状态所需的寻址时间。这种类型的显示装置存在的问题就是怎样实现中间比例的透射(反射)或灰度等级。这种情况下通常很不稳定。本专利技术的目的是要完全或部分地克服这一缺陷。更具体地说，本专利技术的目的是要提供这样一种上述类型的显示装置，它可实现稳定的灰度等级。为了达到这一目的，根据本专利技术所述的显示装置的特征在于在操作状态下，在一选择周期期间，驱动装置为一行电极提供至少一个脉动选择信号，该脉动选择信号包括具有第一幅度的第一辅助选择信号和具有基本上相同的幅度和持续时间的第二反向辅助选择信号，而且，在为行电极提供第一辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供具有第二幅度的辅助列信号，并在为行电极提供第二辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供反向辅助列信号，该反向辅助列信号具有基本上相同的第二幅度和持续时间，辅助列信号的持续时间决定了灰度等级。这里所使用的词语“反向”可理解为是指(辅助)信号的幅度基本上相同，但是与确定的参考电平，例如与大地相反。一优选实施例的特征在于在操作状态下，驱动装置在选择周期期间，为一行电极提供具有第一幅度和第一脉冲宽度的至少一个脉动选择信号，并为列电极提供具有基本上相同的第一脉冲宽度和第二幅度的数据信号，选择信号和数据信号之间的相位差确定了在象素位置的灰度等级。WO98/50804确实说明了实现灰度等级的可能性，然而，为了实现这一目的，进行了时间调制或幅度调制。但是，很明显，在非选择期间，根据提供到其它部件的电压(在这里特别是指渐进相位期间所涉及的电压)，确定的RMS电压发生变化。非选择期间RMS电压的这种变化会影响所述的晶体结构(平面状态和焦点圆锥曲线状态中各象素部分的比值)，因此，灰度等级也依赖于在其它行中选择象素期间所提供的数据信号。通过应用根据本专利技术所述的相位调整结构，可消除这种影响。从下面所述的实施例中，会了解本专利技术的上述方面和其它方面，下面还参照这些实施例对本专利技术进行阐述。附图中附图说明图1是根据本专利技术所述，在两种不同状态下，光调制液晶盒的简易横向剖视图；图2表示用于图1所示的显示装置的简易反射电压特征；图3表示设有一象素矩阵的显示装置的一实际的实施例；图4至8表示简化矩阵时，在各种驱动模式下，行信号和列信号的变化情况。这些附图不是按比例画出的，而且是简易视图。图1是光调制液晶盒1的部分简易横向剖视图，在两衬底3、4之间设有手性向列型液晶材料2，该衬底3、4例如可由玻璃制成，其上设有电极5、6。如果需要，该装置还可包括在衬底内壁上取向于液晶材料的取向层9。在此情况下，液晶材料具有正向光导各向异性和正向非传导各向异性。在图1的实例中，光调制液晶盒设有一吸收层10。手性向列型液晶材料2是具有正向非传导各向异性的向列型液晶材料和手性材料组成的混合物，手性材料的数量应使手性向列型的结构实现给定的间距P；该间距P为液晶材料的方向旋转360度的情况下的距离跨度。液晶分子的取向大约垂直(或者在一定程度上平行)于衬底的壁面。目前的第一稳定状态(平面状态)呈具有间距P的螺旋结构(图1a)。光调制液晶盒的厚度d几倍于间距P(例如6倍，但是至少为2倍)。平面状态的特性是可反射波长在波段为λ＝n.P(n平均反射率)附近的反射光。在附图所示的装置中，选择其平面结构具有如下间距的液晶体，该间距反射例如蓝光束，同时选择黑色吸收背景10。由此利用所示的显示装置相对于黑色背景产生蓝色字符(或者以相反的方式)。能够利用这种手性向列型液晶材料实现的另一种稳定状态是焦点圆锥曲线状态(图1b所示)，在利用一个或多个给定的电压脉冲(由图1中的电压源11和开关12表示)触发电极5、6之后，就可出现这种状态。螺旋结构就象其原来的那样分解成具有任意取向的部分，而且在这些部分中入射光不会再(部分地)反射，但是可以到达吸收背景。在光调制液晶盒上施加高压时，液晶材料就产生与同型(homeotropic)状态有关的第三种状态，即所有分子都指向电场，而且光调制液晶盒对所有(可见的)波长的光都是透明的。根据驱动电压(时间周期和信号幅度)，光调制液晶盒从这种状态切换到平面状态或焦点圆锥曲线状态。图2表示用于图1所示象素的简易反射电压特征。零电压时的状态视历史情况而定。借助于图示，为了达到这一目的，选择手性向列型状态，使象素以很高的反射量R反射蓝光束。在电压有效值(阀值)为Vpf的脉冲到来时，液晶体变成焦点圆锥曲线状态(曲线1)，其R基本上为零(背景为可视的)。如果进一步增加脉冲的有效电压值，反射量就会从Voff减少一很大的值。如果液晶体在0电压时处于焦点圆锥曲线状态，在稍微有些较高的电压Voff(曲线2)下，就会开始增加反射量，并在Von时达到很大的反射量。在Voff-Von的过渡区，有可能产生中间大小的反射量，但是并不进行确切的限定；对于字母数字混合应用的情况，这并不是缺点。在每次选择之前，通过清除显示装置画面(或者清除其一部分画面)，使其就象原来那样，例如(利用一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括设有行电极的第一衬底和设有列电极的第二衬底，其中设有光电材料席间层的行电极和列电极的重叠部分确定象素，所述光电层能够呈现多种状态，其中的至少两种状态在没有电场的情况下是稳定的，还包括根据所要显示的图像用于利用选择信号驱动行电极和利用数据信号驱动列电极的驱动装置，其特征在于，在操作状态下，该驱动装置在一选择周期期间，为一行电极提供至少一个脉动选择信号，该脉动选择信号包括具有第一幅度的第一辅助选择信号和具有基本上相同的幅度和持续时间的第二反向辅助选择信号，而且，在为行电极提供第一辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供具有第二幅度的辅助列信号，并在为行电极提供第二辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供反向辅助列信号，该反向辅助列信号具有基本上相同的第二幅度和持续时间，辅助列信号的持续时间决定了灰度等级。

【技术特征摘要】
EP 2000-4-25 00201475.11.一种显示装置，包括设有行电极的第一衬底和设有列电极的第二衬底，其中设有光电材料席间层的行电极和列电极的重叠部分确定象素，所述光电层能够呈现多种状态，其中的至少两种状态在没有电场的情况下是稳定的，还包括根据所要显示的图像用于利用选择信号驱动行电极和利用数据信号驱动列电极的驱动装置，其特征在于，在操作状态下，该驱动装置在一选择周期期间，为一行电极提供至少一个脉动选择信号，该脉动选择信号包括具有第一幅度的第一辅助选择信号和具有基本上相同的幅度和持续时间的第二反向辅助选择信号，而且，在为行电极提供第一辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供具有第二幅度的辅助列信号，并在为行电极提供第二辅助选择信号时，驱动装置为列电极提供反向辅助列信号，该反向辅助列信号具有基本上相同的第二幅度和持续时间，辅助列信号的持续时间决定了灰度等级。2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在从第一辅助选择信号向第二辅助选择信号过渡期间，至少一个辅助列信号的幅度基本上...

【专利技术属性】
技术研发人员：LJM施兰根，HJ科尔尼利森，FAMA保利森，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]