專利名稱：具有雙穩(wěn)態(tài)向列液晶的液晶顯示器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有雙穩(wěn)態(tài)向列液晶的液晶顯示器，以及一種驅(qū)動液晶顯示器的方法。
液晶顯示器分為兩種類型。第一種類型是透射顯示器，其利用從背照光發(fā)出的光線。第二種類型是反射顯示器，其利用外部光線，如自然光以及天花板上的燈發(fā)射出的光線。
任一類型的液晶顯示器都包括一個前偏振板，一個后偏振板，以及一個放入于偏振板之間的液晶盒。反射液晶顯示器進(jìn)一步包括一個放在后偏振板外表面上的反射板。
液晶盒包括一對襯底以及夾持在襯底之間間隙內(nèi)的液晶。每個襯底都有大量排列在其內(nèi)表面上的電極以及一個覆蓋電極的取向膜。取向膜可使襯底附近的液晶分子取向于一特定的取向狀態(tài)(例如，扭轉(zhuǎn)取向狀態(tài))。
將一驅(qū)動信號施加在象素的電極之間，便可驅(qū)動液晶顯示器。當(dāng)將驅(qū)動信號施加到象素的電極之間時，液晶分子向襯底傾斜。光線通道取決于向襯底傾斜的液晶分子的多少。
已知有兩種類型的液晶盒。第一種類型是一種簡單矩陣盒，其中設(shè)置在第一襯底內(nèi)表面上的電極與設(shè)置在第二襯底內(nèi)表面上的電極互相交叉。第二種類型是一種有源矩陣盒，其中一有源元件連接到每一電極上。簡單矩陣盒在一點上具有其優(yōu)越性，即由于其結(jié)構(gòu)簡單，可在低成本條件下制造。
在具有一簡單矩陣盒的液晶顯示器中，通過控制施加在每一象素電極之間一預(yù)定時間的驅(qū)動信號的有效值(在一預(yù)定周期內(nèi)，施加在電極之間的電壓有效值)，可顯示一副圖象。為顯示一灰度圖象，要將驅(qū)動信號按時間分割為分段驅(qū)動信號。分段驅(qū)動信號順序地施加在象素電極之間，從而逐步地改變通過象素的光線量。驅(qū)動信號按時間分割地越微細(xì)，與灰度水平相對應(yīng)的任意兩個分段信號有效值之差就越小。當(dāng)在大功率工作狀態(tài)時間分割下驅(qū)動液晶盒時，工作電壓裕度(即，有效值之間的差值)對于要提供清晰的灰度圖象的顯示器來說，無疑太窄。
在大功率工作狀態(tài)時間分割下，幾乎無法驅(qū)動具有一簡單矩陣盒的液晶顯示器。因此，顯示器無法具有大量的象素，來顯示清晰的灰度圖象。
本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示器，可在大功率工作狀態(tài)時間分割下對其進(jìn)行驅(qū)動，其具有大量象素并能夠顯示清晰的灰度圖象。
為了達(dá)到此目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，利用雙穩(wěn)態(tài)向列液晶的液晶顯示器，包括有一個液晶盒，具有一對襯底，所述的襯底具有相對電極以及分別形成于所述襯底相對的內(nèi)表面上的取向膜，所述的取向膜已在一個預(yù)定的方向上經(jīng)過取向處理；和一個雙穩(wěn)態(tài)向列液晶材料的液晶層，其密封在所述的一對襯底之間并具有液晶分子，所述的液晶分子在施加所述的復(fù)位電壓后，通過有選擇地施加一小于復(fù)位電壓值的、具有多個不同的預(yù)定電壓值的扭轉(zhuǎn)選擇電壓，可以有選擇地取向于互不相同的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，所述復(fù)位電壓的所述電壓值，可使所述的液晶分子取向于與所述襯底大體上相垂直，根據(jù)施加到所述相對電極的電壓有效值，將所述液晶分子相對于所述襯底的傾斜角，控制在所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；至少一個偏振板，位于所述的一對襯底的一個或兩個外表面上；第一驅(qū)動器，根據(jù)外部提供的顯示數(shù)據(jù)，將一個復(fù)位電壓以及一個寫入周期電壓都提供給所述的一對襯底的所述電極之一，所說復(fù)位電壓用于將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間；所說寫入周期電壓可用于指定隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的一有效值電壓施加在所述電極之間的一個周期；第二驅(qū)動器，根據(jù)所述的顯示數(shù)據(jù)，將一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓以及一個寫入電壓分別與所述的復(fù)位電壓和所述的寫入周期電壓同步地都提供給所述的一對襯底的另一電極，所說亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓用于在所述的電極之間有選擇地施加第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓；所說寫入電壓與隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的所述有效值電壓相對應(yīng)；以及一個電源，用于將所述復(fù)位電壓、所述寫入周期電壓、所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和所述寫入電壓，都提供給所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器。
此利用雙穩(wěn)態(tài)向列液晶的液晶顯示器，能夠顯示多種灰度或顯示器顏色，并可驅(qū)動相對的大功率工作狀態(tài)顯示器。
所述相對電極包括在所述襯底之一上呈條形排列的多個掃描電極，和與所述掃描電極呈交叉排列的多個信號電極，并且所述的一對襯底與所述的液晶層構(gòu)成一個簡單矩陣型液晶盒。
所述的相對取向膜，使液晶在初始取向狀態(tài)下，射流應(yīng)變一0°到180°的扭轉(zhuǎn)角；所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，是指所述液晶扭轉(zhuǎn)了一個扭轉(zhuǎn)角，該扭轉(zhuǎn)角為180°加上所述的初始取向狀態(tài)下的所述扭轉(zhuǎn)角；和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，是指所述液晶扭轉(zhuǎn)了一個扭轉(zhuǎn)角，該扭轉(zhuǎn)角為所述初始取向狀態(tài)下的所述扭轉(zhuǎn)角減去180°。
至少所述復(fù)位電壓和所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓之一，包括一AC電壓。
施加一AC電壓，可避免由于液晶局部施加一直流成分而引起的降級，并可避免由液晶中局部存在的離子雜質(zhì)而產(chǎn)生的余像。
所述的復(fù)位電壓可大于使所述液晶分子與所述襯底大體相正交所需的最小電壓值。在此情況下，可將所述復(fù)位電壓的施加周期，設(shè)定為短于施加所述最小電壓值、使液晶分子與所述襯底大體相正交所需的時間。
此結(jié)構(gòu)可縮短復(fù)位電壓的施加周期，并可提高幀頻，以防止閃爍等。
所述復(fù)位電壓可包括一個第一頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述液晶分子顯示一正介電各向異性量；和一個第二頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述的液晶分子顯示零或一負(fù)介電各向異性量。在這種情況下，所述的第一驅(qū)動器可將所述第一頻率的復(fù)位電壓施加到所述的一個電極上，該電極將被設(shè)定為所述的第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一；并將所述第二頻率的復(fù)位電壓施加到所述的一個電極上，該電極保持前面設(shè)定的第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
利用頻率信號來控制液晶分子的取向，可以消除對施加電壓的精確控制，并可簡化器件的結(jié)構(gòu)。
所述的第二驅(qū)動器，具有對電壓進(jìn)行頻率調(diào)制、并將所述的頻率調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的裝置。
所述的第二驅(qū)動器，具有對電壓進(jìn)行脈寬調(diào)制、并可將所述的脈寬調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的裝置。
與控制施加電壓本身來控制液晶分子取向狀態(tài)的情形相比，這些結(jié)構(gòu)都利于電壓的控制，從而使取向控制比較容易。
所述的第一和第二驅(qū)動器，在將所述的復(fù)位電壓施加到所述的液晶上以后，再將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到所述的液晶上。
最好是，在將所述的復(fù)位電壓均勻地施加到象素液晶(其所要選擇的取向狀態(tài)與前一取向狀態(tài)相同)之后，所述的第一和第二驅(qū)動器，將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到所述的液晶上，因而可設(shè)定為原有的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
這種結(jié)構(gòu)可確保液晶分子處于亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在相同的亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，可以縮短根據(jù)電壓有效值來使分子取向的時間，換句話說，可使響應(yīng)速度加快。
所述的一對襯底，和密封在所述的一對襯底之間的所述液晶層，以及位于所述的一對襯底外面的所述的至少一個偏振板，形成一個液晶盒，當(dāng)施加了所述的寫入電壓時，在實際上與所得到的至少一種顯示器顏色相吻合的所述初始取向狀態(tài)下，此液晶盒顯示一種顯示器顏色。
此結(jié)構(gòu)可抑制顯示器干擾，即在切斷電源之后，當(dāng)所選的亞穩(wěn)狀態(tài)變?yōu)槌跏既∠驙顟B(tài)時，所顯示的多余的圖象。
所述的第一驅(qū)動器和/或第二驅(qū)動器，包括控制裝置，該控制裝置可在所述的相對電極間施加一有效值電壓，以顯示一種與所述初始取向狀態(tài)下的所述顯示顏色相吻合的顏色，然后停止所述相對電極之間的電壓供應(yīng)。
此種結(jié)構(gòu)能夠確實地避免電源切斷之后出現(xiàn)的顯示干擾。
所述的第一驅(qū)動器和所述的第二驅(qū)動器，可在多個幀上，對多個象素，包括所述的一個電極與所述的另一電極之間的交叉部分以及它們之間的液晶，進(jìn)行改寫，在每一幀時，設(shè)定前面所選的多個象素行的液晶取向狀態(tài)。在這種情況下，所述的第一驅(qū)動器可將所述的復(fù)位電壓，順序地施加到所述的一個電極上，在每個幀周期內(nèi)構(gòu)成一個相應(yīng)的象素行組；并且所述的第二驅(qū)動器，可將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，該電壓可對施加了復(fù)位電壓的象素液晶選擇一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，施加到另一電極上。
所述的第一和第二驅(qū)動器可順序地改變每組象素行的組成。
因此，可使切換幀時形成的顯示邊界不易看見，也可降低顯示器的不規(guī)則性，如顯示器閃爍。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，包括以下步驟制作一個液晶盒，包括一對襯底，所述的襯底具有相對電極以及分別形成于所述襯底相對的內(nèi)表面上的取向膜，所述的取向膜已在一個預(yù)定的方向上經(jīng)過取向處理；和一個雙穩(wěn)態(tài)向列液晶材料的液晶層，其密封在所述的一對襯底之間并具有液晶分子，所述的液晶分子在施加所述的復(fù)位電壓后，通過有選擇地施加一小于復(fù)位電壓值的、具有多個不同的預(yù)定電壓值的扭轉(zhuǎn)選擇電壓，可以有選擇地取向于互不相同的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，所述復(fù)位電壓的所述電壓值，可使所述的液晶分子取向于與所述襯底大體上相垂直，根據(jù)施加到所述相對電極的電壓有效值，將所述液晶分子相對于所述襯底的傾斜角，控制在所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；至少一個偏振板，位于所述的一對襯底的一個或兩個外表面上；根據(jù)外部提供的顯示數(shù)據(jù)，將一個復(fù)位電壓提供給所述的一對襯底的所述電極之一，該復(fù)位電壓用于將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間；根據(jù)所述的顯示數(shù)據(jù)，將一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在所述的電極之間，該亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓用于在所述的電極之間有選擇地施加第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓；將一個寫入電壓施加在所述的電極之間，該寫入電壓與隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的所述有效值電壓相對應(yīng)；此方法可確保液晶分子處于亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在相同的亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，可以縮短根據(jù)電壓有效值來使分子取向的時間，換句話說，可使響應(yīng)速度加快。
制作所述液晶盒的所述步驟，即是制作具有所述液晶的液晶盒，所述液晶在初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下射流應(yīng)變一0°到180°扭轉(zhuǎn)角。在這種情況下，所述的加入亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓步驟，包括向所述液晶有選擇地施加一個電壓的步驟，此電壓可使液晶分子扭轉(zhuǎn)180°加上所述初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)角的一個扭轉(zhuǎn)角；也可使液晶分子扭轉(zhuǎn)由所述初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)角減去180°的一個扭轉(zhuǎn)角。
所述復(fù)位電壓的施加步驟和所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的施加步驟中的至少一個，包括在所述電極間施加一AC電壓的步驟。
施加一AC電壓可抑制電荷偏置，液晶老化以及余像的生成。
所述的復(fù)位電壓大于使所述液晶分子與所述襯底大體相正交所需的最小電壓值。在此情況下，所述復(fù)位電壓的施加步驟，將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間，施加的時間短于施加所述最小電壓值、使液晶分子與所述襯底大體相正交所需的時間。
此方法可確保液晶分子復(fù)位，并能縮短幀周期。
所述復(fù)位電壓可包括一個第一頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述液晶分子顯示一正介電各向異性量；和一個第二頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述的液晶分子顯示一負(fù)介電各向異性量。在這種情況下，所述的復(fù)位電壓施加步驟，可將所述第一頻率的復(fù)位電壓施加在所述電極之間，該電極之間夾有一液晶區(qū)域，此液晶區(qū)域?qū)⒈辉O(shè)定為所述的第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一；并將所述第二頻率的復(fù)位電壓施加在所述的電極之間，該電極之間夾有一液晶區(qū)域，此液晶區(qū)域?qū)⒈３智懊嬖O(shè)定的所述第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一。
因此，所施加的AC復(fù)位電壓可抑制電荷偏移、液晶老化以及余像的生成。
所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟中的至少一個，包括對電壓進(jìn)行頻率調(diào)制，并施加所述的頻率調(diào)制電壓的步驟，。
所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟中的至少一個，包括對電壓進(jìn)行脈寬調(diào)制，并將所述的脈寬調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的步驟。
與控制施加電壓本身的情形相比，這些結(jié)構(gòu)可使液晶分子的取向控制更容易一些。
所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可以是在施加所述的復(fù)位電壓后，再施加所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。
所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可以是先將所述的復(fù)位電壓均勻地施加到象素液晶上，該向素液晶將被設(shè)定為與其前一亞穩(wěn)取向狀態(tài)相同的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，然后，施加所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，從而重新設(shè)定一原有的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
此方法可確保液晶分子處于亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在相同的亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，可以縮短根據(jù)電壓有效值來使分子取向的時間，換句話說，可使響應(yīng)速度加快。
響應(yīng)于一個禁止顯示指令，可在所述的相對電極間施加一有效值電壓，以顯示一種與所述初始取向狀態(tài)下的所述顯示顏色相吻合的顏色，然后停止所述相對電極之間的電壓供應(yīng)。
此方法可抑制顯示器干擾，即在切斷電源之后，當(dāng)所選的亞穩(wěn)狀態(tài)變?yōu)槌跏既∠驙顟B(tài)時，所顯示的多余的圖象。
所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可在多個幀上對一屏圖象進(jìn)行改寫，并在每一幀上，將所述的復(fù)位電壓，和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓或所選擇的所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)，施加到多象素行組內(nèi)不同象素行的相對電極之間。
在這種情況下，所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可順序地改變每組象素行的組成。
因此，可使切換幀時形成的顯示邊界不易看見，也可降低顯示器的不規(guī)則性，如顯示器閃爍。


圖1是本發(fā)明液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)第一實施例的一個剖面圖；圖2A到2C是第一實施例液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)透視圖，并給出了初始取向狀態(tài)，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；圖3是第一實施例液晶顯示器中液晶分子的初始取向狀態(tài)、第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的一個方框圖；圖4A和4B分別是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，第一實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖5A和5B分別是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖6A和6B分別是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖7A到7C是第二實施例液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)透視圖，并給出了初始取向狀態(tài)，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；圖8A和8B分別是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，第二實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖9A和9B分別是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第二實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖10A和10B分別是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第二實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖11A到11C是第三實施例液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)透視圖，并給出了初始取向狀態(tài)，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；圖12A和12B分別是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，第三實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖13A和13B分別是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第三實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖14A和14B分別是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第三實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖15A到15C是第四實施例液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)透視圖，并給出了初始取向狀態(tài)，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；圖16A和16B分別是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，第四實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖17A和17B分別是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第四實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖18A和18B分別是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第四實施例顯示出的電壓-透射率特性圖和CIE色度圖；圖19是圖1中所示液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的一個剖面圖；圖20是根據(jù)第一實例的、圖1中所示的驅(qū)動電路的方框圖；圖21是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第一實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖22是一時間圖，給出了由圖21中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖23是根據(jù)第二實例的、圖1中所示的驅(qū)動電路的方框圖24是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第二實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖25是一時間圖，給出了由圖24中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖26是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第三實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖27是一時間圖，給出了由圖26中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖28是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第四實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖29是一時間圖，給出了由圖28中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖30是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第五實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖31是一時間圖，給出了由圖30中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖32是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第六實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖33是一時間圖，給出了由圖32中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；圖34是一時間圖，給出了掃描信號和數(shù)據(jù)信號的波形，以用來說明本發(fā)明第七實施例液晶顯示器的驅(qū)動方法；圖35是一時間圖，給出了由圖34中所示的掃描信號和數(shù)據(jù)信號施加到液晶上的電壓波形；下面參考有關(guān)附圖，以本發(fā)明實施例的形式，來描述液晶顯示器。
圖1所示的是根據(jù)一實施例的、本發(fā)明液晶顯示器的示意結(jié)構(gòu)。如圖所示，根據(jù)此實施例的液晶顯示器由一個液晶顯示元件和一個驅(qū)動電路40組成。
如圖1和2所示，液晶顯示元件包括一個放入于偏振板21和22之間的液晶盒10。偏振板21設(shè)置在液晶盒10的外表面上，偏振板22設(shè)置在液晶盒10的底面上。反射板安裝在第二偏振板22的外表面上。驅(qū)動液晶盒10的驅(qū)動電路40連接到液晶盒10上。
如圖1所示，液晶盒10由一對透明襯底11和12、以及放入于其間的液晶組成。透明電極13和14設(shè)置在襯底的內(nèi)表面上，而進(jìn)行了取向處理的取向膜15和16則進(jìn)一步設(shè)置在電極上。成對襯底11和12由一個框架形狀的密封件17進(jìn)行密封。液晶18由所述的密封件17密封在襯底11和12之間的空間內(nèi)。取向膜15和16是由聚酰亞胺或類似物質(zhì)制成的水平取向膜，已在預(yù)定的方向上對其表面進(jìn)行了摩擦。
液晶盒10是一個簡單矩陣盒。安裝在第一襯底11內(nèi)表面上的第一透明電極13，包括多個延伸于一個方向(圖1中為水平方向)的平行掃描電極。安裝在第二襯底12內(nèi)表面上的第二透明電極14，包括多個與掃描電極交叉呈直角的信號電極。
液晶18是向列液晶，其內(nèi)含有手性試劑，因此是可被扭轉(zhuǎn)的向列液晶。在初始取向狀態(tài)下，液晶18中的分子，相對于取向膜15和16中之一的摩擦方向，扭轉(zhuǎn)或不扭轉(zhuǎn)0°到180°的扭轉(zhuǎn)角。換句話說，液晶分子呈現(xiàn)所謂的“射流取向狀態(tài)”。
將其電壓足夠高可使液晶分子呈幾乎與襯底11和12垂直的狀態(tài)的一復(fù)位脈沖施加到液晶層上。接著，將其具有一低于復(fù)位脈沖電壓的預(yù)定電壓的一選擇脈沖施加到液晶層上。因此，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，相對于上述方向(此方向與初始取向狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)方向相同)進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)了一個180°的扭轉(zhuǎn)角。如此扭轉(zhuǎn)之后，液晶分子呈現(xiàn)已知的“第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)”，使分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)?；蛘?，將另一選擇脈沖，其也具有一低于復(fù)位脈沖電壓的預(yù)定電壓，施加到液晶層上。在這種情況下，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，扭轉(zhuǎn)到與上述方向相反的方向(與第一亞穩(wěn)狀態(tài)的扭轉(zhuǎn)方向相反的方向)，或扭轉(zhuǎn)一約180°的扭轉(zhuǎn)角。如此扭轉(zhuǎn)后，液晶分子可呈已知的“第二亞穩(wěn)狀態(tài)”，分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而且，第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的液晶分子可由一電壓來進(jìn)行誘導(dǎo)，該電壓隨著驅(qū)動電壓的有效值而變化，驅(qū)動電壓是根據(jù)顯示數(shù)據(jù)來確定施加的。
下面參考圖2-19來描述液晶顯示器的實例。
(液晶顯示器的第一實例)在圖2A所示的液晶顯示器第一實例中，將初始取向狀態(tài)下液晶分子的扭轉(zhuǎn)角設(shè)定為約90°。因此，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的液晶分子，在上述方向上，相對于一個襯底的摩擦方向，扭轉(zhuǎn)了一個大約為270°的扭轉(zhuǎn)角。第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的液晶分子，在與第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)方向相反的方向上，相對于一個襯底的摩擦方向，扭轉(zhuǎn)了一個約為90°的扭轉(zhuǎn)角。
在圖2A到2C中，參考標(biāo)號11a和11b表示液晶盒10的襯底11和12的取向處理方向(取向膜15和16的摩擦方向)。在此例中，第一取向膜15，已按自顯示器屏幕來看逆時針傾斜的方向、或按從屏幕的左下方到其右上方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為90°/2，即45°角的方向進(jìn)行了摩擦。第二取向膜16，已按自顯示器屏幕來看順時針傾斜的方向、或按從屏幕的左上方到其右下方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為90°/2，即45°角的方向進(jìn)行了摩擦。也就是說，襯底11和12的取向方向11a和12a由兩條交叉成約為直角的直線來表示。
如上所述，液晶18是向列液晶，內(nèi)具有手性試劑。自屏幕方向所示，手性試劑可使液晶盒10的分子逆時針(基于手性試劑的扭轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。因此，液晶分子射流應(yīng)變，并在初始取向狀態(tài)下，逆時針扭轉(zhuǎn)一約為90°的扭轉(zhuǎn)角。
在初始取向狀態(tài)時，液晶分子在襯底11和12附近取向于方向11a和12a，相應(yīng)地處于一種射流取向狀態(tài)。液晶分子沿圖2A中虛線箭頭所示的方向，即手性試劑的方向上，相對于第二襯底12的方向12a，扭轉(zhuǎn)了約90°。
當(dāng)液晶分子保持在初始取向狀態(tài)時，液晶盒10便無法用來顯示圖象。當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，液晶盒10可顯示圖象。
為了呈第一亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向扭轉(zhuǎn)了大約180°。結(jié)果，液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。為了呈第二亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向的反方向扭轉(zhuǎn)了大約-180°。結(jié)果此時，液晶分子也不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。
在兩個操作步驟當(dāng)中，可將初始取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。首先，將一個使分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)的射流應(yīng)變狀態(tài)解除電壓(一復(fù)位電壓)，施加到液晶盒10每一象素的電極13和14之間，其電壓值(一絕對值)可使液晶分子取幾乎垂直于襯底11和12的狀態(tài)。接下來，將一用來選擇預(yù)定電壓值狀態(tài)的選擇脈沖施加在電極13和14之間。
更準(zhǔn)確地說，施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一選擇脈沖(下文稱作第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs1。初始狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了90°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了一個270°(90°+180°)的扭轉(zhuǎn)角。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，襯底11附近的液晶分子取向于方向11a，而襯底12附近的液晶分子則取向于方向12a。進(jìn)一步來說，液晶分子自屏幕(手性試劑的方向)看，相對于第二襯底12的方向12a，逆時針扭轉(zhuǎn)了大約270°，如圖2B中虛線箭頭所示。
施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一脈沖(下文稱作第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs2。初始狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了-180°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了-90°(＝90°-180°)。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，襯底11附近的液晶分子取向于方向11a，而襯底12附近的液晶分子則取向于方向12a。進(jìn)一步來說，液晶分子相對于第二襯底12的方向12a，順時針(手性試劑所定義的方向的反方向)扭轉(zhuǎn)了大約90°，如圖2C中虛線箭頭所示。
而且，液晶分子的取向狀態(tài)，可從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，且反之亦然。要將第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓，其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底11和12相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。反之，要將第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓，其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底11和12相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第一亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。
第一亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖的電壓值Vs1和第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖的電壓值Vs2，由液晶18的特性以及其內(nèi)所含手形試劑的特性及數(shù)量來決定。Vs1和Vs2絕對值之間的關(guān)系，例如是Vs1＜Vs2。第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs1實際上為0V，而第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs2也很小，幾乎不足以使液晶分子向襯底11和12傾斜一等于或近似于預(yù)傾斜角的角度。
圖3給出的是，自液晶盒10的底面(在垂直于屏幕水平軸X的方向上)所視，液晶18的液晶分子18a，在初始取向狀態(tài)I，復(fù)位取向狀態(tài)II，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)III和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)IV，分別如何取向和扭轉(zhuǎn)。
在初始取向狀態(tài)I(其中自屏幕來看，液晶分子逆時針扭轉(zhuǎn)了一90°的扭轉(zhuǎn)角)中，襯底11和12附近的液晶分子分別向襯底11和12傾斜了一個幾度的傾斜角。如果這些分子18a沒有扭轉(zhuǎn)，其主軸仍在同一平面內(nèi)，則他們可能已在相反的方向上預(yù)先傾斜了，因此，液晶分子18a距離襯底11或12越遠(yuǎn)，其預(yù)傾斜角則越小。位于液晶層中心(此點時，分子不傾斜)之上的任一分子18a，其傾斜方向與位于所述中心點之下的其他任一分子18a的傾斜方向相反。簡而言之，在初始取向狀態(tài)I中，液晶分子進(jìn)行扭轉(zhuǎn)和射流應(yīng)變。
在復(fù)位取向狀態(tài)II中，襯底11和12附近的液晶分子18a(未示出)，如在初始取向狀態(tài)I中一樣，分別向襯底11和12傾斜幾度。遠(yuǎn)離襯底11和12的其他大部分分子18a則取幾乎垂直于襯底11和12的狀態(tài)。
在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)III(其中液晶分子18a沿一個方向扭轉(zhuǎn)了一270°的扭轉(zhuǎn)角)中，如在初始取向狀態(tài)I中一樣，襯底11和12附近的分子也分別向襯底11和12傾斜了幾度。液晶層中心處的分子18a進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)了約180°，因此，共扭轉(zhuǎn)了大約270°的角度，使其主軸在同一平面內(nèi)，它們可能已在相反的方向上預(yù)先進(jìn)行了傾斜。在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)III中，液晶分子18a扭轉(zhuǎn)了270°，并不再進(jìn)行射流應(yīng)變。
在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)IV(其中，液晶分子18a沿一與其第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)III中扭轉(zhuǎn)方向相反的方向扭轉(zhuǎn)了90°)中，如在初始取向狀態(tài)I中一樣，襯底11和12附近的分子也分別向襯底11和12傾斜了幾度。液晶分子18a沿其在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)III中扭轉(zhuǎn)方向的反方向，扭轉(zhuǎn)了180°。如果分子18a不扭轉(zhuǎn)，且其主軸在同一平面上，則可沿同一方向傾斜。也就是說，第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的液晶分子18a進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，并不再進(jìn)行射流應(yīng)變。
在這兩種亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，液晶分子18a都保持扭轉(zhuǎn)并向襯底11和12傾斜。分子18a的傾斜角取決于施加在相對電極13和14間的驅(qū)動信號的有效值(即在一個中間幀周期期間，施加到電極之間的電壓有效值)。而襯底11和12附近的分子取向狀態(tài)幾乎相同。
如圖3中所示的、表示第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)中液晶分子取向狀態(tài)的圖形中，上半部分所示的是，當(dāng)?shù)谝粊喎€(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個相對較小的驅(qū)動信號有效值V1-1時，分子18a所呈的取向狀態(tài)，分子維持(第二寫入狀態(tài))，而下半部分所示的是，當(dāng)?shù)谝粊喎€(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個相對較大的驅(qū)動信號有效值V1-2時，分子18a所呈的取向狀態(tài)，分子維持(第一寫入狀態(tài))。與此相類似，在表示第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的圖形中，上半部分所示的是，當(dāng)?shù)诙喎€(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個相對較小的絕對值V2-1時，分子18a所呈的取向狀態(tài)，分子維持(第二寫入狀態(tài))，而下半部分所示的是，當(dāng)?shù)诙喎€(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個相對較大的絕對值V2-2時，分子18a所呈的取向狀態(tài)，分子維持(第一寫入狀態(tài))。在圖3中所示的任一狀態(tài)下，液晶分子18a都根據(jù)狀態(tài)選擇脈沖的絕對值而傾斜，同時呈一確定的扭轉(zhuǎn)亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
驅(qū)動信號的有效值可在一個范圍內(nèi)進(jìn)行改變，此范圍低于復(fù)位電壓的電壓值。液晶分子18a根據(jù)驅(qū)動電壓的有效值而傾斜，但一直保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，直到在象素電極13和14間施加了復(fù)位電壓，使液晶分子18a取幾乎垂直于襯底11和12的狀態(tài)，并將液晶分子18a設(shè)定為初始取向狀態(tài)時為止。
由圖2A到2C可以看到，將第一偏振板21設(shè)置成，使其光線透射軸21a，沿著與表示第一襯底11的方向11a的箭頭大體上相平行的方向延伸。另外，也可將偏振板21設(shè)置成，使其光線透射軸21a，與表示方向11a的箭頭大體上相互交叉成直角。另一方面，將第二偏振板22設(shè)置成，使其光線透射軸22a，與表示第二襯底12的方向12a的箭頭大體上相交成直角。
液晶顯示器包括位于第二偏振板22底面上的反射板30，它可利用外部光線如自然光和天花板上的燈所發(fā)出的光。反射板30可反射外部光線。驅(qū)動系統(tǒng)40可驅(qū)動液晶盒10，以在液晶顯示器屏幕上顯示圖象。
驅(qū)動電路40，可向液晶盒10的掃描電極13，一個接一個地提供掃描信號。電路40也可向液晶盒10的信號電極14，一個接一個地提供數(shù)據(jù)信號。在每個數(shù)據(jù)信號提供給信號電極14的同時，一掃描信號也提供給掃描電極13。結(jié)果，在象素電極13和14之間，施加了一個電壓，即掃描信號和數(shù)據(jù)信號之間的電勢差值。當(dāng)將一復(fù)位脈沖施加到象素電極13和14之間時，驅(qū)動電路40便將第一或第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14之間，并將一個有效值遠(yuǎn)低于復(fù)位脈沖的驅(qū)動信號提供給象素。
此實例中的液晶顯示器是一個反射式顯示器，它利用外部光線，如自然光和天花板上燈發(fā)出的光線。反射板30對加在顯示器前面的光線進(jìn)行反射。在驅(qū)動顯示器之前，液晶盒10的液晶分子保持在初始取向狀態(tài)(液晶分子進(jìn)行取向以及射流應(yīng)變)。當(dāng)將復(fù)位脈沖施加到每一象素電極13和14之間時，液晶分子18a處于幾乎垂直于襯底11和12的狀態(tài)。于是，可根據(jù)施加的電壓值，將液晶分子18a設(shè)定為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
當(dāng)打開液晶顯示器的電源開關(guān)時，驅(qū)動電路40可將復(fù)位脈沖施加到每個象素的電極13和14之間，接著，可將第一或第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到每一象素的電極13和14之間。然后，將所有象素的液晶分子設(shè)定為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。于是，液晶顯示器顯示圖象。
在液晶顯示器中，液晶盒10中的液晶分子18a呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。當(dāng)設(shè)定為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子18a相對于襯底之一的取向方向，沿一個方向扭轉(zhuǎn)了一個大約270°的扭轉(zhuǎn)角。當(dāng)設(shè)定為第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子18a相對于襯底之一的取向方向，沿相反的方向扭轉(zhuǎn)了一個大約90°的扭轉(zhuǎn)角。
換句話說，液晶顯示器具有兩種液晶顯示電光特性，根據(jù)液晶分子取向狀態(tài)的不同而不同?？衫脙煞N顯示電光特性，來控制每個象素的透射率，從而來控制象素的灰度水平。
在圖2A到2C中，第一偏振板21的光線透射軸21a，與表示第一襯底11的取向方向11a的箭頭，大體上相互平行或大體上成直角地延伸；而第二偏振板22的光線透射軸22a，與第一偏振板21的光線透射軸21a，大體上相交成直角。因此，第一實例通過將液晶分子18a設(shè)定在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，來在通常為白色圖案的扭轉(zhuǎn)向列方式(下文稱作“TN方式”)下顯示圖象。
不管液晶分子18a呈第一還是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，自偏振板21發(fā)出的線性偏振光束，在借助于液晶層18的雙折射作用穿過液晶盒10時，由于存在扭轉(zhuǎn)的液晶分子而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。如此旋轉(zhuǎn)的光束施加到了第二偏振板22上。第二偏振板22控制光束通道。反射板30反射自第二偏振板22發(fā)出的光束。經(jīng)反射的光束穿過第二偏振板22，液晶盒10和第一偏振板21。
當(dāng)設(shè)定在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，液晶分子18a大多保持扭轉(zhuǎn)約270°。只要液晶分子18a如此扭轉(zhuǎn)，不同波長的射線，都可在不同的透射率下，穿過第二偏振板22，這是因為液晶層18對這些射線分別具有不同的旋光本領(lǐng)。從第二偏振板22射向反射板30的光線，具有由組成光線的不同波長射線之間的強度比所限定的顏色。
當(dāng)液晶分子18a呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，而顯示器在TN方式下工作時，顯示器可顯示一彩色圖象。圖象顏色取決于施加在每個象素電極13和14間驅(qū)動信號的有效值。
另一方面，當(dāng)液晶分子18a呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，而顯示器在TN方式下工作時，液晶分子扭轉(zhuǎn)一個約90°的扭轉(zhuǎn)角。在此情況下，彩色液晶顯示器，以與TN型、黑色白色液晶顯示器基本相同的方式進(jìn)行工作。如上所述，偏振板21和22設(shè)置成其透射軸21a和22a幾乎相交成直角。因此，當(dāng)液晶分子18a傾斜了一個接近于預(yù)傾斜角的角度時，每個象素看起來都是白色的。當(dāng)增大分子18a的傾斜角時，象素的透射率降低。最后象素顯示黑色。當(dāng)停在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素的液晶分子18a，根據(jù)施加在象素電極13和14之間的驅(qū)動信號有效值而傾斜，而且液晶層的雙折射率性能發(fā)生了變化。當(dāng)改變施加到象素上的驅(qū)動信號有效值時，每個象素都可顯示白色、黑色以及任意灰度。因此，顯示器可以顯示灰度圖象。
當(dāng)液晶分子18a呈初始取向狀態(tài)時，扭轉(zhuǎn)近90°并且呈射流應(yīng)變。因此，彩色液晶顯示器以與TN-型、黑色白色液晶顯示器基本相同的方式進(jìn)行工作，顯示一黑色白色圖象。但實際上，并不利用分子18a的初始取向狀態(tài)來顯示圖象圖4A到6B所示的是，在圖2A中所示的液晶顯示器中，當(dāng)數(shù)值Δnd(即液晶18的光學(xué)各向異性(雙折射各向異性)量Δn和液晶層厚度d的乘積)約為1000nm時，液晶層的透射率及每個象素的顏色，是如何隨著象素上所施加的電壓而改變的。更確切地說，圖4A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器的電壓-透射率特性。圖4B是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖5A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器的電壓-透射率特性。圖5B是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖6A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實例的電壓-透射率特性。圖6B是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。在每個色度特性圖中，參考號碼W代表無色點。
由圖4A中可以看出，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，每個象素透射率的變化大體上與象素上所施加的電壓成比例。如圖4B所示，當(dāng)施加一0V(未加電壓)電壓時，象素顯示白色。當(dāng)施加一足夠高的、可使分子18a處于垂直于襯底11和12的狀態(tài)的電壓(例如，5V)時，象素則顯示黑色。
圖5A所示的是第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性。從圖5B可以清楚地看到，在液晶分子保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加1.95V的電壓時，顯示紅色，當(dāng)施加2.98V的電壓時，顯示藍(lán)色。紅色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.35和0.35(X＝0.353，Y＝0.350)。紅色的Y值(即，亮度)是28.54。藍(lán)色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.27和0.30(X＝0.27，Y＝0.30)。藍(lán)色的Y值為11.64。
圖6A所示的是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性。從圖6B可以清楚地看到，在液晶分子保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加1.55V的電壓時，顯示白色，當(dāng)施加3.071V的電壓時，顯示黑色。白色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.317和0.341(X＝0.317，Y＝0.341)。白色的Y值是0.341。黑色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.271和0.290(X＝0.271，Y＝0.290)。黑色的Y值為1.83。
如上所述，第一實施例的每個象素，在液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)紅色或藍(lán)色；在液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)白色或黑色。因此，第一實例不僅可顯示黑色-白色圖象，也可顯示紅色-藍(lán)色圖象。當(dāng)驅(qū)動電路40向象素提供復(fù)位脈沖時，分子18a取向幾乎垂直，且象素最強烈地顯示黑色。但由于復(fù)位脈沖是在一極短的時間內(nèi)施加到象素上的，所以，對于人眼來說，象素并不顯示黑色。
當(dāng)關(guān)閉驅(qū)動電路40的電源開關(guān)時，處于第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的液晶分子，根據(jù)自然放電的不同，在幾秒到幾分的時間內(nèi)，變?yōu)槌食跏既∠驙顟B(tài)(分子18a呈初始取向狀態(tài)的時間取決于液晶18的特性以及其內(nèi)部手性試劑的特性及數(shù)量)。當(dāng)液晶分子18a保持初始取向狀態(tài)時，若無電壓施加到象素上，則顯示器屏幕完全呈現(xiàn)白色。
如上所述，第一實例具有兩種液晶顯示器的電光特性，這兩種液晶顯示器的區(qū)別在于，液晶分子的取向狀態(tài)。一種顯示器特性可用來控制每個象素的一些灰度水平或象素的一些色度；而另一種顯示器特性，則可用來控制象素其余的灰度水平或其余的色度。更確切地說，液晶分子18a設(shè)定在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并控制每個象素的透射率時，象素可以顯示第一種設(shè)置的某一灰度水平或顏色色度；而液晶分子18a設(shè)定在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并控制每個象素的透射率時，象素可以顯示第二種設(shè)置的某一灰度水平或顏色色度。因此，當(dāng)分子保持在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，只需要將驅(qū)動信號按時間劃分得更小一些，給出更小的分段信號以用于驅(qū)動。
根據(jù)此液晶顯示器，工作電壓裕度對于液晶盒10的驅(qū)動工作狀態(tài)足夠?qū)?。?dāng)液晶分子保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，為了顯示一紅色-藍(lán)色圖象，只要向一些象素提供一個1.95V的分段信號，向其他一些象素提供一個2.98V的分段信號就行了。分段信號間有效值的差值，即工作電壓裕度，是1.03V(＝2.98V-1.95V)，是足夠?qū)挼?。?dāng)液晶分子保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，為了顯示一藍(lán)色-白色圖象，只要向一些象素提供一個1.55V的分段信號，向其他一些象素提供一個3.07V的分段信號就行了。此時，工作電壓裕度是1.52V(＝3.07V-1.55V)，也是足夠?qū)挼摹?br> 因此，盡管液晶盒10是由一被控驅(qū)動信號驅(qū)動的簡單矩陣盒，但工作電壓裕度寬，可在大功率工作狀態(tài)時間分割下驅(qū)動液晶盒10。
在此液晶顯示器中，可以大大縮短每一象素施加復(fù)位電壓的時間，可將分子的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，從一種轉(zhuǎn)換到另一種。
在上面提到的液晶顯示器中，當(dāng)液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每一象素可顯示紅色或藍(lán)色，當(dāng)液晶盒10的Δnd設(shè)定為某一值時，象素顯示紅色，而當(dāng)將液晶盒10的Δnd設(shè)定為另一數(shù)值時，象素顯示藍(lán)色。
(液晶顯示器的第二實例)
不論液晶分子18a呈何種亞穩(wěn)取向狀態(tài)，上述實例都在TN方式下工作。當(dāng)分子18a呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器顯示彩色圖象。當(dāng)分子18a呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器顯示黑色-白色圖象?？蓪⒌谝黄癜?1設(shè)置成使其透射軸21a沿液晶盒10中第一襯底的方向11a傾斜。在此情況下，不論液晶分子呈何種亞穩(wěn)取向狀態(tài)，第一實例都可在雙折射方式下顯示彩色圖象。
下面，將參考圖7A到10B，來描述第二實例的液晶顯示器。圖7A到7C是透視圖。圖7A所示的是液晶分子的初始取向狀態(tài)。圖7B所示的是液晶分子的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。圖7C所示的是液晶分子的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
第二實例中的液晶顯示器包括一個放入于偏振板21和22之間的液晶盒10。偏振板21設(shè)置在液晶盒10的外表面上，偏振板22設(shè)置在液晶盒10的底面上。一反射板30安裝在第二偏振板22的外表面上。驅(qū)動液晶盒10的驅(qū)動電路40連接到電極13和14上。第二實例在基本結(jié)構(gòu)上與第一實例相同。與第一實例的區(qū)別僅在于液晶分子的扭轉(zhuǎn)角。也就是，分子在初始取向狀態(tài)扭轉(zhuǎn)30°，分子在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)扭轉(zhuǎn)210°，分子在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)扭轉(zhuǎn)-150°。
與第一實例液晶盒相同的組成部分，都用相同的標(biāo)號來表示，不再詳細(xì)描述。
在此實例中，如圖7A到7C所示，液晶盒10中第一襯底11的取向方向11a沿自顯示器屏幕來看逆時針傾斜的方向、或從屏幕的左下方到其右上方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為15°的角度的方向進(jìn)行取向。第二襯底12的取向方向12a沿自屏幕來看順時針傾斜的方向、或從屏幕的左上方到其右下方，相對于軸X傾斜了一個15°角的方向進(jìn)行取向。也就是說，襯底11和12的取向方向11a和12a由兩條相交成約為30°的直線來表示。
在圖7A中，參考標(biāo)號11a和11b表示液晶盒10的襯底11和12的取向處理方向(取向膜15和16的摩擦方向)。在此例中，第一取向膜15，已按自顯示器屏幕來看逆時針傾斜的方向、或按從屏幕的左下方到其右上方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為15°角的方向進(jìn)行了摩擦。第二取向膜16，已按自屏幕來看順時針傾斜的方向、或按從屏幕的左上方到其右下方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個15°角的方向進(jìn)行了摩擦。也就是說，襯底11和12的取向方向11a和12a由兩條相交成約為30°的直線來表示。
在此實例中，液晶18含有手性試劑。自屏幕方向所視，手性試劑可使液晶盒10的分子逆時針(基于手性試劑的扭轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。因此，液晶分子射流應(yīng)變，并在初始取向狀態(tài)下，逆時針扭轉(zhuǎn)一約為30°的扭轉(zhuǎn)角。
在初始取向狀態(tài)時，液晶分子在襯底11和12附近取向于方向11a和12a，相應(yīng)地處于一種射流取向狀態(tài)。液晶分子沿圖7A中虛線箭頭所示的方向，即手性試劑的方向，相對于第二襯底12的方向12a，扭轉(zhuǎn)了約30°。
為了呈第一亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向扭轉(zhuǎn)了大約180°。結(jié)果，液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。為了呈第二亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向的反方向扭轉(zhuǎn)了大約-180°。結(jié)果此時，液晶分子也不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。
更準(zhǔn)確地說，施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一選擇脈沖(下文稱作第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs1。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了30°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了一個210°(30°+180°)的扭轉(zhuǎn)角。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，襯底11附近的液晶分子取向于方向11a，而襯底12附近的液晶分子則取向于方向12a。進(jìn)一步來說，液晶分子自屏幕(手性試劑的方向)看，相對于第二襯底12的方向12a，逆時針扭轉(zhuǎn)了大約210°，如圖7B中的虛線箭頭所示。
施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一脈沖(下文稱作第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs2。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了-180°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了-150°(＝30°-180°)。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
而且，液晶分子的取向狀態(tài)，可在與第一實例相同的方式下，從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，且反之亦然。要從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓、其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底兒和1 2相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。反之，要從第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓，其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底11和12相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第一亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。
第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs1實際上為0V，而第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs2也很小，幾乎不足以使液晶分子向襯底11和12傾斜一等于或近似于預(yù)傾斜角的角度。
在此實例中，第一偏振板21已沿其透射軸21a設(shè)置，其透射軸21a從顯示器屏幕來看，逆時針傾斜、或相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約45°的角。第二偏振板22已沿其透射軸22a設(shè)置，其透射軸22a從屏幕來看，順時針傾斜，或相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約45°的角。也就是說，第一偏振板21的透射軸21a和第一襯底11的取向方向11a(自屏幕所視逆時針傾斜約15°)由互相交叉成大約30°的兩條直線來表示，而第二偏振板22的透射軸22a和第一偏振板21的透射軸21a由互相交叉成大約90°的兩條直線來表示。
在此實例的液晶顯示器中，液晶盒10中的液晶分子18a呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。當(dāng)設(shè)定為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子18a相對于襯底12的取向方向12a，沿一個方向扭轉(zhuǎn)了一個大約210°的扭轉(zhuǎn)角。當(dāng)設(shè)定為第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子18a相對于襯底之一的取向方向，沿相反的方向扭轉(zhuǎn)了一個大約150°的扭轉(zhuǎn)角。
在此實例中，第一偏振板21的透射軸21a和液晶盒10中第一襯底11的取向方向11a(自屏幕所視逆時針傾斜約15°)由互相交叉成大約30°的兩條直線來表示，而第二偏振板22的透射軸22a和第一偏振板21的透射軸21a由互相交叉成大約90°的兩條直線來表示。在這種情形下，不論分子18a呈何種亞穩(wěn)取向狀態(tài)，第一實例都可在雙折射方式下顯示彩色圖象。
圖8A到8B所示的是，在圖7A中所示的液晶顯示器中，當(dāng)數(shù)值Δnd約為900nm時，液晶層的透射率及每個象素的顏色，是如何隨著象素上所施加的電壓而改變的。更確切地說，圖8A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器顯示的電壓-透射率特性。圖8B是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖9A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器所具有的電壓-透射率特性。圖9B是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖10A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實例所顯示的電壓-透射率特性。圖10B是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。
由圖8A中可以看出，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，每個象素透射率的變化與象素上所施加的電壓大體上成比例。如圖8B所示，當(dāng)施加一0V(未加電壓)電壓時，象素顯示黑色。當(dāng)施加一電壓(例如，5V)時，象素則顯示紫色。
圖9A所示的是第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性，只要液晶分子18a處于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，當(dāng)施加電壓范圍為0V到大約2.5V時，液晶層的透射率保持較高并幾乎不變，而當(dāng)電壓超過2.5V時，急劇下降。從圖9B可以清楚地看到，在液晶分子保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加2.516V的電壓時，顯示紅色，當(dāng)施加3.03V的電壓時，顯示黑色。紅色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.42和0.46(X＝0.42，Y＝0.46)。紅色的Y值(即，亮度)是30.13。黑色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.27和0.29(X＝0.27，Y＝0.29)。黑色的Y值為11.6。
圖10A所示的是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性。從圖10B可以清楚地看到，液晶分子保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加1.418V的電壓時，顯示藍(lán)色，當(dāng)施加3.02V的電壓時，顯示白色。藍(lán)色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.15和0.14(X＝0.15，Y＝0.14)。藍(lán)色的Y值是5.7。白色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.29和0.31(X＝0.29，Y＝0.31)。白色的Y值為26.7。
如上所述，第二實例的每個象素，在液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)紅色或黑色；在液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)藍(lán)色或白色。因此，第二實例不僅可顯示黑色-白色圖象，也可顯示紅色-藍(lán)色圖象。
(液晶顯示器的第三實例)下面參考圖11A到14B，來描述本發(fā)明的第三個實例。圖11A到11C是透視圖。圖11A所示的是液晶分子的初始取向狀態(tài)。圖11B所示的是液晶分子的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。圖11C所示的是液晶分子的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在此實例中，如圖11A到11C所示，液晶盒10中第一襯底11的取向方向11a沿自顯示器屏幕來看逆時針傾斜的方向、或從屏幕的左下方到其右上方，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為35°的角度的方向進(jìn)行取向。第二襯底12的取向方向12a沿自屏幕來看順時針傾斜的方向、或從屏幕的左上方到其右下方，相對于軸X傾斜了一個35°角的方向進(jìn)行取向。也就是說，襯底11和12的取向方向11a和12a由兩條相交成約為70°的直線來表示。
在圖11A中，參考標(biāo)號11a和11b表示液晶盒10的襯底11和12的取向處理方向(取向膜15和16的摩擦方向)。在此例中，第一襯底的第一取向膜15，已按自顯示器屏幕來看逆時針傾斜的方向、或按從屏幕的左下角到其右上角，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為35°角的方向進(jìn)行了摩擦。第二襯底12的第二取向膜16，已按自屏幕來看順時針傾斜的方向、或按從屏幕的左上角到其右下角，相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個35°角的方向進(jìn)行了摩擦。
在此實例中，液晶18含有手性試劑。自屏幕方向所視，手性試劑具有逆時針扭轉(zhuǎn)力。自屏幕所視，手性試劑可使液晶盒10中的液晶分子逆時針(手性試劑的扭轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。因此，如圖11A中虛線箭頭所示，液晶分子射流應(yīng)變，并在初始取向狀態(tài)下，逆時針扭轉(zhuǎn)一約為70°的扭轉(zhuǎn)角。
在初始取向狀態(tài)時，液晶分子在襯底11和12附近取向于方向11a和12a，相應(yīng)地處于一種射流取向狀態(tài)。液晶分子沿圖11A中虛線箭頭所示的方向，即手性試劑的方向，相對于第二襯底12的方向12a，扭轉(zhuǎn)了約70°。
為了呈第一亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)了大約180°。結(jié)果，液晶分子扭轉(zhuǎn)為250°角。為了呈第二亞穩(wěn)狀態(tài)，初始取向狀態(tài)下的液晶分子，沿手性試劑定義的方向的反方向扭轉(zhuǎn)了大約-180°。結(jié)果此時，液晶分子扭轉(zhuǎn)為-110°角。
更準(zhǔn)確地說，施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一選擇脈沖(下文稱作第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs1。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了70°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了一個250°(70°+180°)的扭轉(zhuǎn)角。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，襯底11附近的液晶分子取向于方向11a，而襯底12附近的液晶分子則取向于方向12a。進(jìn)一步來說，液晶分子自屏幕(手性試劑的方向)看，相對于第二襯底12的方向12a，逆時針扭轉(zhuǎn)了大約250°，如圖11B中的虛線箭頭所示。
施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一脈沖(下文稱作第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖)施加在電極之間。第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs2。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了70°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了-110°(＝70°-180°)。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
而且，液晶分子的取向狀態(tài)，可在與第一實例相同的方式下，從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，且反之亦然。要從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓、其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底11和12相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。反之，要從第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位脈沖施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第一亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。
第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs1幾乎為0V，而第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓值Vs2也很小，幾乎不足以使液晶分子向襯底11和12傾斜一等于或近似于預(yù)傾斜角的角度。
在此實例中，第一偏振板21已沿其透射軸21a設(shè)置，其透射軸21a從顯示器屏幕來看，逆時針傾斜、或相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約45°的角。第二偏振板22已沿其透射軸22a設(shè)置，其透射軸22a從屏幕來看，順時針傾斜，或相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約45°的角。也就是說，第一偏振板21的透射軸21a和第一襯底11的取向方向11a(自屏幕所視逆時針傾斜約15°)由互相交叉成大約70°的兩條直線來表示，而第二偏振板22的透射軸22a和第一偏振板21的透射軸21a由互相交叉成大約90°的兩條直線來表示。
當(dāng)分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，液晶顯示器給出一種液晶顯示器電光特性，此種液晶顯示器具有一液晶盒，其中的液晶分子相對于襯底之一、即襯底12的取向方向12a和一偏振板，沿一個方向扭轉(zhuǎn)了一大約250°的扭轉(zhuǎn)角。當(dāng)分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，液晶顯示器給出一種液晶顯示器電光特性，此種液晶顯示器具有一液晶盒，其中的液晶分子相對于襯底之一、即襯底12的取向方向12a和一偏振板，沿第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)中方向的反方向扭轉(zhuǎn)了一大約110°的扭轉(zhuǎn)角。
在此實例中，第一偏振板21的透射軸21a和液晶盒10中第一襯底11的取向方向11a由互相交叉成大約10°的兩條直線來表示，而第二偏振板22的透射軸22a和第一偏振板21的透射軸21a由互相交叉成大約90°的兩條直線來表示。在這種情形下，不論分子18a呈何種亞穩(wěn)取向狀態(tài)，第一實例都可在雙折射方式下顯示彩色圖象。
當(dāng)液晶分子保持在初始取向狀態(tài)，也就是說，液晶分子射流應(yīng)變并扭轉(zhuǎn)70°，液晶盒10不能用來顯示圖象。同時在此情形中，無論分子18a呈何種初始取向狀態(tài)，此實例都可在雙折射方式下顯示彩色圖象。
圖12A到12B所示的是，當(dāng)液晶盒10中襯底11和12的取向方向11a和12a、第一和第二偏振板21和22的透射軸21a和22a，如圖11A所示進(jìn)行設(shè)置，并且當(dāng)液晶盒10中的數(shù)值Δnd設(shè)置成約為900nm時，液晶層的透射率及每個象素的顏色，是如何隨著象素上所施加的電壓而改變的。更確切地說，圖12A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器顯示的電壓-透射率特性。圖12B是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖13A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器所具有的電壓-透射率特性。圖13B是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖14A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實例所顯示的電壓-透射率特性。圖14B是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。
由圖12A和12B可以看出，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，每個象素透射率的變化與象素上所施加的電壓大體上成比例。當(dāng)施加一0V(未加電壓)電壓時，象素顯示白色。當(dāng)施加一電壓(例如，5V)時，象素則顯示黑色。
圖13A所示的是電壓-透射率特性。從圖13B可以清楚地看到，在液晶分子保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加一1.53V有效值時，顯示紅色，當(dāng)施加2.03V有效值時，顯示橙色。
紅色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.343和0.322(X＝0.343，Y＝0.322)。紅色的Y值(即，亮度)是24.31。橙色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.322和0.378(X＝0.322，Y＝0.378)。橙色的Y值為31.98。
圖14A所示的是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性。從圖14B可以清楚地看到，液晶分子保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加一1.53V的有效值時，顯示白色，當(dāng)施加一2.03V的有效值時，顯示藍(lán)色。
白色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.320和0.349(X＝0.320，Y＝0.349)。白色的Y值是34.36。藍(lán)色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.260和0.278(X＝0.260，Y＝0.278)。藍(lán)色的Y值為9.05。
如上所述，第三實例的每個象素，在液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)紅色或橙色；在液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)白色或藍(lán)色。因此，第三實例可在黑色-白色的基礎(chǔ)上顯示紅色-橙-藍(lán)色圖象。
根據(jù)此液晶顯示器，工作電壓裕度足夠?qū)?。?dāng)液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，為了顯示一紅色-橙圖象，只要向一些象素提供一個1.53V的分段信號，向其他一些象素提供一個2.03V的分段信號就行了。分段信號間有效值的差值，即工作電壓裕度，是0.50V(＝2.03V-1.53V)，是足夠?qū)挼摹?br> 驅(qū)動顯示器很容易，因為分子處于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時的兩個有效值，與分子處于第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時的兩個有效值是相同的(1.53V和2.03V)。
第二實例的液晶顯示器，當(dāng)液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素呈現(xiàn)紅色或白色；當(dāng)液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)藍(lán)色或黑色。第三實例的液晶顯示器，當(dāng)液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素呈現(xiàn)紅色或橙色；當(dāng)液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)白色或藍(lán)色。顏色根據(jù)液晶盒10的Δnd值以及第一和第二偏振板21和22的透射軸21a和22a的方向而變。
(液晶顯示器的第四實例)下面參考圖15A到19B，來描述液晶顯示器的的第四個實例。圖15A所示的是液晶分子的初始取向狀態(tài)。圖15B所示的是液晶分子的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。圖15C所示的是液晶分子的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在圖15A中，參考標(biāo)號11a和11b表示液晶盒10的襯底11和12的取向處理方向。在此實例中，第一襯底11的第一取向膜15，已沿從屏幕的下側(cè)到其上側(cè)、相對于屏幕的水平軸X傾斜了一個約為90°角的方向進(jìn)行了摩擦。第二襯底12的第二取向膜16，已按從屏幕的上側(cè)到其下側(cè)、相對于軸X傾斜了一個約90°角的方向進(jìn)行了摩擦。
在此實例中，液晶18含有手性試劑，自屏幕方向所視，手性試劑具有逆時針扭轉(zhuǎn)力。自屏幕所視，手性試劑可使液晶盒10中的液晶分子逆時針(手性試劑的扭轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。因此，液晶分子射流應(yīng)變，并在初始取向狀態(tài)下，逆時針扭轉(zhuǎn)一約為180°的扭轉(zhuǎn)角。
在初始取向狀態(tài)下，液晶分子在襯底11和12附近取向于方向11a和12a，相應(yīng)地處于一種射流取向狀態(tài)。液晶分子沿圖15A中虛線箭頭所示的方向，即手性試劑的方向，相對于第二襯底12的方向12a，扭轉(zhuǎn)了約180°。
當(dāng)液晶分子保持在初始取向狀態(tài)時，液晶盒10不能用來顯示圖象。當(dāng)液晶分子呈第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之后，可驅(qū)動液晶盒10來顯示圖象。
更準(zhǔn)確地說，施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將一選擇脈沖施加在電極之間。第一亞穩(wěn)態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs1。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了180°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了一個360°(180°+180°)的扭轉(zhuǎn)角。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下，襯底11和12附近的液晶分子，分別取向于方向11a和12a。液晶分子沿圖15B中虛線箭頭所示的方向即，手性試劑的方向，相對于第二襯底12的方向12a，逆時針扭轉(zhuǎn)了大約360°。
施加了復(fù)位脈沖，使液晶分子取向幾乎與襯底11和12相垂直以后，可將第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加在電極之間。第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖具有一個小于復(fù)位電壓的預(yù)定電壓值(一個絕對值)Vs2。初始取向狀態(tài)下的液晶分子扭轉(zhuǎn)了180°。結(jié)果，分子扭轉(zhuǎn)了0°(＝180°-180°)。液晶分子不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。而是呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
液晶分子沿襯底之一的取向方向，例如第二襯底12的取向方向12a，不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。液晶分子在襯底11附近沿取向方向11a取向，分子在襯底12附近沿取向方向12a取向，而在液晶層中的任何地方不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，換句話說，分子單一取向。
液晶分子的取向狀態(tài)，可從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，且反之亦然。要從第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位電壓、其電壓值可使液晶分子取幾乎與襯底11和12相垂直的狀態(tài)，施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第二亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。反之，要從第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，需將復(fù)位脈沖施加到電極13和14之間，使液晶分子處于初始取向狀態(tài)，再將第一亞穩(wěn)狀態(tài)選擇脈沖施加到電極13和14間。
如圖15A到15C所示，第一偏振板21設(shè)置成，使得其透射軸21a和液晶盒中第一襯底11的取向方向11a，由互相交叉成大約45°的兩條直線來表示，而第二偏振板22設(shè)置成，使得其透射軸22a和第一偏振板21的透射軸21a，由互相交叉成大約90°的兩條直線來表示。
無論液晶分子18a呈第一還是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)來控制透射光，液晶顯示器都可在雙折射方式下顯示彩色圖象。
圖16A和18B所示的是，當(dāng)液晶盒10中襯底11和12的取向方向11a和12a、第一和第二偏振板21和22的透射軸21a和22a，如圖9A所示進(jìn)行設(shè)置，并且當(dāng)液晶盒10中的數(shù)值Δnd(即液晶18的光學(xué)各向異性量Δn和液晶層厚度d的乘積)設(shè)置成約為900nm時，液晶層的透射率及每個象素的顏色，是如何隨著象素上所施加的電壓而改變的。更確切地說，圖16A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器顯示的電壓-透射率特性。圖16B是當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，顯示器每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖17A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，顯示器所具有的電壓-透射率特性。圖17B是當(dāng)液晶分子呈第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。圖18A所表示的是，當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，第一實例所顯示的電壓-透射率特性。圖18B是當(dāng)液晶分子呈第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，每個象素所顯示的CIE色度特性圖。在每一色度圖中，參考符號W代表無色點。
由圖16A可以看出，當(dāng)液晶分子呈初始取向狀態(tài)時，每個象素透射率的變化與象素上所施加的電壓大體上成比例。如圖16B所示，當(dāng)施加一0V(未加電壓)電壓時，象素顯示黑色。當(dāng)施加一電壓(例如，5V)時，象素則顯示紫色。
圖17A所示的是，只要液晶分子18a處于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，當(dāng)施加電壓范圍為0V到大約2.5V時，液晶層的透射率保持較高并幾乎不變，而當(dāng)電壓超過2.5V時，急劇下降。從圖17B可以清楚地看到，在液晶分子保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加一2.51V電壓時，顯示紅色，當(dāng)施加一3.03V電壓時，顯示黑色。
紅色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.42和0.46(X＝0.42，Y＝0.46)。紅色的Y值(即，亮度)是30.13。黑色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.27和0.29(X＝0.27，Y＝0.29)。黑色的Y值為11.6。
圖18A所示的是第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的電壓-透射率特性。從圖18B可以清楚地看到，液晶分子保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，當(dāng)象素施加一1.41V電壓時，顯示藍(lán)色，當(dāng)施加一3.02V電壓時，顯示白色。
藍(lán)色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.15和0.14(X＝0.150，Y＝0.14)。藍(lán)色的Y值是5.7。白色的X和Y坐標(biāo)值分別是0.29和0.31(X＝0.29，Y＝0.31)。白色的Y值為26.7。
第四實例的每個象素，在液晶分子18a保持在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)紅色或黑色；在液晶分子18a保持在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，呈現(xiàn)藍(lán)色或白色。
如上所述，第四實例具有兩種液晶顯示器的電光特性，這兩種液晶顯示器的區(qū)別在于，液晶分子的取向狀態(tài)。一種顯示器特性可用來控制每個象素的一些灰度水平或象素的一些色度；而另一種顯示器特性，則可用來控制象素其余的灰度水平或其余的色度。更確切地說，當(dāng)液晶分子18a設(shè)定在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并控制每個象素的透射率時，象素可以顯示第一種設(shè)置的某一灰度水平或顏色色度；而當(dāng)液晶分子18a設(shè)定在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并控制每個象素的透射率時，象素可以顯示第二種設(shè)置的某一灰度水平或顏色色度。因此，當(dāng)分子保持在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，只需要將驅(qū)動信號按時間劃分得更小一些，給出更小的以用于驅(qū)動的分段信號即可。
因此，盡管液晶盒10是由一被控驅(qū)動信號驅(qū)動的簡單矩陣盒，但工作電壓裕度寬，可在大功率工作狀態(tài)時間分割下驅(qū)動液晶盒10。因此，第四實例的液晶顯示器可顯示包括大量象素的圖象。
顯示器顏色根據(jù)液晶盒10的Δnd值而發(fā)生變化。
在本發(fā)明的液晶顯示器中，液晶盒10中的初始取向狀態(tài)并不限于在第一到第四實例中所作的描述。相對于一襯底取向方向，沿一個方向射流取向0°到大約180°角的液晶分子，都可用于此液晶顯示器。
例如，如果在分子處于初始取向狀態(tài)時，所有的分子都沿一個襯底的取向方向進(jìn)行取向，并且不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，則當(dāng)分子處于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子相對于襯底之一的取向方向，沿一個方向扭轉(zhuǎn)了一個180°的扭轉(zhuǎn)角，并不再是射流應(yīng)變狀態(tài)，而當(dāng)分子處于第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子相對于襯底之一的取向方向，沿一反方向扭轉(zhuǎn)了一個180°的扭轉(zhuǎn)角，并不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。
例如，如果在分子處于初始取向狀態(tài)時，所有的分子，都相對于襯底之一的取向方向，沿一個方向扭轉(zhuǎn)為180°角，則當(dāng)分子處于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，分子相對于襯底之一的取向方向，沿一個方向扭轉(zhuǎn)了360°的扭轉(zhuǎn)角，并不再是射流應(yīng)變狀態(tài)，而當(dāng)分子處于第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，所有的分子相對于襯底之一的取向方向，不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，也不再是射流應(yīng)變狀態(tài)。
因此，液晶顯示器都可在雙折射方式下顯示彩色圖象，不論液晶分子18a是在第一還是在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，都可通過，將內(nèi)部裝有液晶盒10的偏振板對21和22中的第一偏振板21的透光軸21a的方向，設(shè)置成使其與液晶盒10中第一襯底11的取向方向11a相互交叉，來控制透射光。
此外，如圖19所示，可在液晶盒10與第一和第二偏振板21和22中的一個或兩個之間，設(shè)置一光程差板50。
光程差板的加入，對于在雙折射方式下顯示彩色圖象的液晶顯示器來說是有益的。如果加上了光程差板，則入射到第二偏振板22上的、具有各個波長的光線，將被液晶盒10中的液晶層以及光程差板引起的雙折射作用大大地進(jìn)行極化。光線變成為較亮的彩色光線，其波長強度與透過第二偏振板22的波長強度相比，差別很大。而且，彩色光線的顏色會發(fā)生變化，因為各個波長的透射率及其差值，根據(jù)分子取向狀態(tài)(分子的取向狀態(tài)又決定于驅(qū)動電壓的有效值)的改變而改變。結(jié)果，顯示器顏色的數(shù)目增大。
本發(fā)明適用于一透射型液晶顯示器(沒有反射板30)，該液晶顯示器利用來自其背照光的光線。
另外，本發(fā)明也適用于一反射型液晶顯示器，該液晶顯示器在其液晶盒的外表面上有一偏振板，且在液晶層的底面上有一反射板。在這種情況下，可將反射板設(shè)置在液晶盒的后襯底上?；蛘撸唤饘賹有纬蓪⒈辉O(shè)置于后襯底內(nèi)表面上的電極，將此電極用作為反射板。下面將參考上述第二或第三實例的液晶顯示器情形，來對上述的驅(qū)動電路40以及利用驅(qū)動電路40來驅(qū)動液晶盒10的方法進(jìn)行描述。
〖第一實施例〗圖20所示的是驅(qū)動電路40的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動電路40包括一個行驅(qū)動器41，用來向液晶盒10的各個掃描電極13提供一掃描信號；一個列驅(qū)動器42，用來向液晶盒10的各個信號電極14提供一數(shù)據(jù)信號；一個電源43；一個寫入/控制數(shù)據(jù)發(fā)生器44；一個時間控制器45和一個顯示器OFF控制器46。
與液晶盒10的各個掃描電極13相連的行驅(qū)動器41，將要在后面進(jìn)行討論的掃描信號，施加到掃描電極13上。
與液晶盒10的各個信號電極14相連的列驅(qū)動器42，將要在后面進(jìn)行討論的數(shù)據(jù)信號，施加到信號電極14上。
電源43，產(chǎn)生復(fù)位電壓+VR和-VR，該復(fù)位電壓施加到液晶盒10的電極之間；和寫入周期電壓+Vc和-Vc，該電壓可用來定義，決定上述驅(qū)動電壓有效值的寫入電壓施加在電極之間的寫入周期；并將產(chǎn)生的電壓提供給行驅(qū)動器41。
電源43，進(jìn)一步產(chǎn)生施加到液晶盒10的電極之間的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs1；和施加到液晶盒10的電極之間的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs2；以及將施加到電極之間的寫入電壓±VD1和±VD2，并將產(chǎn)生的電壓提供給列驅(qū)動器42。
在液晶顯示器的第二及第三實例中，由于在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，用來有選擇地指定并顯示一種取向狀態(tài)的兩個有效值，與在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，用來有選擇地指定并顯示一種取向狀態(tài)的兩個有效值相同，所以，電壓±VD1和±VD2足夠作為寫入電壓。
在液晶顯示器的第二及第三實例中，如上所述，用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓幾乎為0V，因此，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs1，可與施加到行驅(qū)動器41上的掃描信號的參考電勢V0相等。
為了利用一個幀轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來驅(qū)動液晶盒10，電源43將相對于掃描信號的參考電勢V0極性相反的、且實際具有相同的絕對值的復(fù)位電壓+VR和-VR，以及相對于掃描信號的參考電勢V0極性相反的、且實際具有相同的絕對值的寫入周期電壓+Vc和-Vc，如上所述提供給行驅(qū)動器41。進(jìn)一步地，電源43還將相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs1(其電勢與掃描信號的參考電勢相同)極性相反的、且實際上具有相同的絕對值的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓+Vs2和-Vs2、以及寫入電壓+VD1和-VD1和+VD2和-VD2，提供給列驅(qū)動器42。
寫入/控制數(shù)據(jù)發(fā)生器44，產(chǎn)生控制復(fù)位電壓極性和施加時間的控制數(shù)據(jù)，以及選擇第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)并根據(jù)外部提供的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入的寫入數(shù)據(jù)，并將控制數(shù)據(jù)提供給行驅(qū)動器41，將寫入數(shù)據(jù)送給列驅(qū)動器42。
行驅(qū)動器41，在根據(jù)時間控制器45提供的時鐘信號而預(yù)定的周期內(nèi)，相對于參考電勢V0，順序地產(chǎn)生復(fù)位電壓+VR和-VR以及寫入周期電壓+Vc和-Vc；并進(jìn)一步根據(jù)來自寫入/控制數(shù)據(jù)發(fā)生器44的控制數(shù)據(jù)，生成一個掃描信號，其波形可抑制復(fù)位電壓+VR和-VR的產(chǎn)生；并將產(chǎn)生的電壓和掃描信號提供給液晶盒10的各個掃描電極13。
此行驅(qū)動器41提供給液晶盒10各個掃描電極的任一掃描信號，都具有這樣一種波形，該波形在與加有掃描信號的掃描電極相關(guān)的象素行的復(fù)位周期和寫入周期以外的其他周期中，保持參考電勢值V0，在復(fù)位周期時變?yōu)樯鲜龅膹?fù)位電壓+VR和-VR，而在寫入周期時變?yōu)閷懭胫芷陔妷?Vc和-Vc。掃描信號的波形，在一預(yù)定的幀數(shù)、如1幀內(nèi)，相對于參考電勢V0進(jìn)行變換。
列驅(qū)動器42，根據(jù)時間控制器45提供的時鐘信號以及來自寫入/控制數(shù)據(jù)發(fā)生器44的寫入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號的波形與第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs1和Vs2(+Vs2或-Vs2)同步；并將此數(shù)據(jù)信號提供給液晶盒10的各個信號電極。
此列驅(qū)動器42提供給液晶盒10各個信號電極的數(shù)據(jù)信號，都具有這樣一種波形，該波形在每一象素行復(fù)位周期之后的每一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期中，變?yōu)榈谝换虻诙喎€(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓Vs1或Vs2；在每一象素行的每個寫入周期中，變?yōu)閮蓚€寫入電壓+VD1和+VD2中之一。數(shù)據(jù)信號的波形，在一預(yù)定的幀數(shù)、如1幀內(nèi)，相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)電壓Vs1進(jìn)行變換。
時間控制器45產(chǎn)生時鐘信號，來控制行驅(qū)動器41和列驅(qū)動器42的工作時間。
為第八個實施例所設(shè)計的顯示器OFF控制器46，可檢測出電源開關(guān)47被切斷，之后使行驅(qū)動器41和列驅(qū)動器42進(jìn)行預(yù)定的顯示結(jié)束操作。
現(xiàn)在將描述利用此實施例的驅(qū)動電路40來驅(qū)動液晶盒10的方法。
在此實施例中，為了通過提高幀頻來消除屏幕的閃爍現(xiàn)象，可將液晶盒10的所有象素行分成組，每組包括若干行，在每一幀上，對一組內(nèi)每一象素行象素區(qū)的已寫入狀態(tài)(亞穩(wěn)取向狀態(tài)以及液晶分子的取向狀態(tài))進(jìn)行復(fù)位，選擇該象素行的下一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并對所有象素行的象素區(qū)域進(jìn)行寫入。因此，在一幀期間，在其他組的象素行上，也要對一組內(nèi)每一象素行象素區(qū)的已寫入狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位，選擇該象素行的下一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后進(jìn)行新的寫入，進(jìn)行重新寫入可以保持已寫入的狀態(tài)。
也就是說，作為驅(qū)動液晶盒10的一種方式，在一幀期間，可順序地進(jìn)行所有象素行的復(fù)位和其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，之后順序地進(jìn)行在各個象素行的寫入。然而，每一象素行的復(fù)位及其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇需要一定的時間，因此，所有象素行的復(fù)位及其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇需要一段較長的時間。如此可延長一幀并由此而減少幀頻。
而且，此方法可使已經(jīng)選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)的一象素行不進(jìn)行新的寫入，直到其余象素行的復(fù)位及其取向狀態(tài)選擇都已完成為止，然后，一個接一個地開始進(jìn)行各個象素行的寫入且相應(yīng)的象素行的寫入周期開始。特別是，亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇較早的象素行，經(jīng)歷的禁止?fàn)顟B(tài)相對較長，會引起屏幕的閃爍。
由上述可見，根據(jù)此實施例，將液晶盒10的所有象素行分成組，每組包括若干行，在每一幀上，對一組內(nèi)每一象素行象素區(qū)的已寫入狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位，選擇該象素行的下一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并對所有象素行的象素區(qū)域進(jìn)行寫入。這種方式下，應(yīng)確保為一幀的復(fù)位及亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇所需的時間，可以僅是一組象素行復(fù)位及亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇所需的時間。因此，有可能縮短一個幀并從而提高幀頻。
根據(jù)此方法，一組中其亞穩(wěn)取向狀態(tài)已經(jīng)選擇好的象素行的寫入，只有當(dāng)此組中其他象素行的復(fù)位以及其亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇完成以后，才能進(jìn)行，然后，此組中的各個象素行開始一個接一個地寫入，所選象素行的寫入周期開始。即使對于一組中亞穩(wěn)取向狀態(tài)最先選擇好的象素行，其進(jìn)行新的寫入的空閑時間也很短，可以使屏幕避免閃爍。
在這種情況下，即液晶盒10的所有象素行分成組，每組包括若干行的情況下，在每幀上只對一組象素進(jìn)行重寫，重寫只在其他象素組上進(jìn)行，以保持該幀已寫入的狀態(tài)，因此，一屏圖象在與象素行組數(shù)相同的幀數(shù)下進(jìn)行重寫。如果需要較大幀數(shù)來重寫一屏圖象，則屏幕之間的切換變慢。
在這方面，以此種方式，即以選擇一組象素行、使其獲得一高幀頻，并選擇組數(shù)、使得重寫一屏圖象的幀數(shù)不會變得太大的方式，來對象素行進(jìn)行分組是非常有必要的。
作為一實例，如果一簡單矩陣型液晶盒具有6 4行象素，當(dāng)然也有具有32象素行，64象素行，128象素行以及等等的簡單矩陣型液晶盒，最好將象素行分為8行組。一組包括大約8個象素行，可提供一足夠高的幀頻。進(jìn)一步來說，將64行分為8行一組，可在大約8到9個幀上對一屏圖象進(jìn)行重寫，使屏幕之間可以平穩(wěn)地切換。
也就是說，如果幀頻是1/30秒，且重寫一屏圖象所需的幀數(shù)是8到9，每秒大約可重寫3到4屏，因此可確保屏幕之間的平穩(wěn)切換。
由于下列原因，以此種方式，即以每當(dāng)重寫一屏圖象或執(zhí)行所有象素行組的復(fù)位及亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇的每個周期時，都要對每組象素行的組成進(jìn)行改變這樣一種方式，來選擇象素行的分組是很有必要的。
顯示狀態(tài)從復(fù)位變?yōu)閷σ粋€區(qū)域?qū)懭氲臓顟B(tài)，該區(qū)域與一組象素行相對應(yīng)，通過在指定前已寫入狀態(tài)復(fù)位并施加一寫入電壓時、選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)來對該區(qū)域(此區(qū)域在下文稱作重寫區(qū)域)進(jìn)行重新寫入，與不進(jìn)行重新寫入、并保持前已寫入狀態(tài)的象素行組相對應(yīng)的區(qū)域(后一區(qū)域在下文將稱作非重寫區(qū)域)的顯示狀態(tài)，有所不同。如果每組象素行的組成總是相同的，則寫入?yún)^(qū)域和非寫入?yún)^(qū)域之間的邊界，會出現(xiàn)在每一周期的相同的位置，從而使顯示器的不規(guī)則性凸出。
假設(shè)這樣一種情況，即液晶盒具有總共64個象素行，將它們分為八組。在這種情況下，如果以象素行的總數(shù)可被一組象素行的數(shù)目除盡這樣一種方式，將整個象素行分組，得出各組分別由第一至第八行、第九至第十六行、第十七至第二十四行等等、直到第五十七至第六十四行組成，則每組中的象素行的結(jié)構(gòu)總是相同的，并且各組象素行之間的界限被固定。這使得每個循環(huán)中一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限都出現(xiàn)在相同的位置。
相反，如果以逐循環(huán)地改變每組中象素行的一部分結(jié)構(gòu)這樣一種方式，進(jìn)行對象素行的分組，如上所述，則一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限逐循環(huán)地移動，由此使那些區(qū)域的顯示狀態(tài)之間的差異造成的顯示不均勻變得非常小。
例如，可以在每個循環(huán)移動一個象素行中一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限，即，通過以每組中最后象素行疊加在下一組中第一象素行的這樣一種方式來對象素行進(jìn)行分組，在第一循環(huán)中按順序重寫各個象素行組第一至第八行、第八至第十五行、第十五至第二十二行等等、直到第五十七至第六十四行，并且在第三循環(huán)中按順序重寫各個象素行組第六十三至第六行、第六至第十三行、第十三至第二十行等等、直到第五十五行第六十二行。
但是，每組中疊加象素行的數(shù)目不限于一個，可以是多行；例如，如果將每組中疊加象素行的數(shù)目設(shè)定為兩個，則逐循環(huán)地移動兩個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限。
如果液晶盒的象素行總數(shù)不能被一組中象素行的數(shù)目除盡，則每個循環(huán)可以移動一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限，而無需使每組象素行與下一組有部分重疊。
圖21表示出這樣一種情況下的一個掃描行號與一個數(shù)據(jù)信號的波形圖，即，將液晶盒的整個64個象素行分為八組，并且通過一種每個循環(huán)移動一個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限的移動方法來驅(qū)動液晶盒。該圖表示出掃描信號C1、C2、C8和C9的波形，行驅(qū)動器41將它們分別施加到掃描電極的第一行、掃描電極的第二行、掃描電極的第八行和掃描電極的第九行上；并表示出一個數(shù)據(jù)信號S1的波形，通過列驅(qū)動器42將它施加到信號電極的第一列上。
如圖21所示，將所有幀T1、T2等等的初始周期設(shè)定到一個象素行組的一個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，將余下的周期設(shè)定到全部第一至第六十四象素行的一個寫入周期TD。
將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS平均分為第一至第九周期TS1至TS9，并在第一子周期TS1中將第一組(八個)象素行中的第一象素行復(fù)位，而在第二子周期TS2中完成對第一象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第二象素行的復(fù)位。同樣地，進(jìn)行對其它象素行的復(fù)位和對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，從而在第八子周期中完成對第七象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第八象素行的復(fù)位，在最后一個--第九子周期TS9中選擇第八象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。例如，復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS約為300ms，每個子周期TS1到TS9約為33ms。
在本實施例中，將寫入周期TD等分為64個周期TD1到TD64，在這些周期中的每個中，一個接一個地執(zhí)行對每個象素行的寫入。在這種情況下，寫入周期TD約為10ms，每個等分周期TD1、TS2、TD3、……、TD64約為0.16ms。
以下將描述掃描信號和數(shù)據(jù)信號。
每一個掃描信號(行驅(qū)動器41將它們施加到液晶盒10的各個掃描電極上)具有這樣一種波形，即，在用于與掃描電極有關(guān)的象素行的其它周期中將它設(shè)定到參考電壓V0，但在復(fù)位周期與寫入周期中不設(shè)定到參考電壓V0，將掃描信號施加到該掃描電極上，在復(fù)位周期中施加復(fù)位電壓+VR或-VR(比如，一個相對于參考電壓V0有大約30V電勢差的電壓)，在寫入周期中施加寫入周期電壓+VC或-VC(比如，一個相對于參考電壓V0有大約6.5V電勢差的電壓)，波形相對于參考電壓V0每幀翻轉(zhuǎn)。
每九幀(一個循環(huán))一次，將復(fù)位電壓VR施加到各個掃描電極上，不包括每組中最后象素行疊加到下一組中第一象素行這種情況下的每組中的第一象素行，并且在每個一幀的最后復(fù)位周期與下一幀的第一復(fù)位周期中的每一個中，向每組中的最后象素行施加一次復(fù)位電壓VR。
每幀向各個掃描電極施加一次寫入周期電壓VC，并且每九幀由一個設(shè)定周期來移動其中施加復(fù)位電壓VR的周期，而在任何幀中施加寫入周期電壓VC的周期是相同的(用來選擇與掃描電極有關(guān)的象素行的周期，掃描信號施加在該電極上)。
任何一個要被從列驅(qū)動器42向液晶盒10的信號電極施加的各個數(shù)據(jù)信號基本上具有這樣一種波形，即，在所有象素行的復(fù)位周期之后，立即在每個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期中施加第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1或VS2(例如，一個相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1有大約0.5V電勢的電壓)，并根據(jù)顯示數(shù)據(jù)在每個象素行的每個寫入周期中有選擇地施加兩個寫入電壓VD1和VD2。相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1，波形逐幀翻轉(zhuǎn)。
為了簡化列驅(qū)動器42和電源43的結(jié)構(gòu)，在本實施例中，通過將三個電壓VS1、+VS2D和-VS2D中的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1設(shè)定得與如圖21所示的參考電壓V0大致相等，將每個數(shù)據(jù)信號設(shè)計得具有一個簡單的波形，從而使數(shù)據(jù)信號S1的電壓以三種方式變化VS1、+VS2D和-VS2D。
電壓+VS2D和-VS2D具有相同的絕對值，它們相對于掃描信號的參考電壓V0的電勢差與第二亞穩(wěn)取向選擇電壓(低值電壓，通過它將液晶分子傾斜一個角度，該角度等于或接近于初始取向狀態(tài)下的預(yù)-傾斜角)相等。
在本實施例中，設(shè)定掃描信號的寫入周期電壓+VC和-VC的絕對值，使它們相對于數(shù)據(jù)信號的+VS2D和-VS2D的電勢差能在第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下保持不同的驅(qū)動電壓有效值。
具體地說，在本實施例中，在掃描信號的寫入周期電壓+VC與數(shù)據(jù)信號的+VS2D之間的電勢差變成這樣一個寫入電壓，它用來根據(jù)圖3中所示第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)驅(qū)動電壓的有效值、從液晶分子的取向狀態(tài)中獲得一個取向狀態(tài)，在該取向狀態(tài)下，驅(qū)動電壓的有效值相對較小(圖3中的上取向狀態(tài))；在寫入周期電壓+VC與數(shù)據(jù)信號的-VS2D之間的電勢差是用來獲得其中驅(qū)動電壓具有達(dá)到某種程度的高有效值的取向狀態(tài)的寫入電壓。(圖3中的下取向狀態(tài))；在寫入周期電壓-VC與數(shù)據(jù)信號的+VS2D之間的電勢差用來獲得其中有效值為高的取向狀態(tài)的寫入電壓；以及在寫-周期電壓-VC與數(shù)據(jù)信號的-VS2D之間的電勢差用來獲得其中有效值為低的取向狀態(tài)的寫入電壓。
將掃描信號的復(fù)位電壓VR的絕對值設(shè)定在一個值，它提供一個電勢差，足以使液晶分子根據(jù)數(shù)據(jù)信號的電壓VS1、+VS2D和-VS2D中的任何一個保持近乎豎直。
圖22是一個電壓波形圖，當(dāng)掃描信號C1、C2、C8與C9和數(shù)據(jù)信號S1具有如圖21中所繪的波形時，將這些電壓施加在第一行、第二行、第八行和第九行掃描電極與第一列信號電極之間。C1-S1表示一個要施加到第一行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；C2-S1表示一個要施加到第二行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；C8-S1表示一個要施加到第八行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；以及C9-S1表示一個要施加到第九行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓。
參見圖22，將參照這樣一種情況來說明如何驅(qū)動液晶盒10的象素部分的每一行，即，將具有如圖22中所示的波形的掃描信號與數(shù)據(jù)信號施加到每行第一列中的象素部分的掃描電極和信號電極上。在本例中，從第一行象素開始，對在第一個循環(huán)(第一至第九幀)中的一屏圖像重寫。
首先，將討論在第一個循環(huán)中對一屏圖像的重寫。圖中，在第一幀(下文稱作第一幀)T1中，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中，將與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的一個復(fù)位電壓施加在第一至第八象素行中的象素部分的第一行的電極之間，從而將象素部分的液晶分子取向，使它們保持基本垂直，恢復(fù)以前被寫入的狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中，將一個與掃描信號C1的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第一行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并且，同時，將一個與掃描信號C2的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第二行的電極之間，這樣對象素部分的第二行復(fù)位。
然后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第三子周期TS3中，將一個與掃描信號C2的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第二行的電極之間，從而選擇象素部分的第二行的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并且，同時，將該復(fù)位電壓施加在象素部分的第三行的電極之間，這樣對象素部分的第三行復(fù)位。
之后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的每個子周期中順序進(jìn)行對象素部分的一行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分的下一行復(fù)位，將一組中象素部分的最后一行或第八行的取向狀態(tài)選擇為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一幀T1的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中的每個掃描信號C1、C2、……、和C8的復(fù)位電壓VR相對于參考電壓V0要么為正(+)，要么為負(fù)(-)(圖21中為-VR)，并且在此周期TS中的數(shù)據(jù)信號S1的波形表現(xiàn)為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1，或者相對于每個子周期TS1、TS2、……、和TS9中的電壓VS1要么為+VS2D，要么為-VS2D(圖21中為+VS2D)。
根據(jù)數(shù)據(jù)信號的VS1、+VS2D和-VS2D中的任何一個，將復(fù)位電壓VR的絕對值設(shè)定為一個值，它能提供一個電勢差，足以取向液晶分子，使它們基本垂直，從而能確實對各個象素部分復(fù)位。
由數(shù)據(jù)信號S1的電壓來決定亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓(在掃描信號(C1、C2、……、C8)的參考電壓V0與數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差)，在復(fù)位后要將它施加到各個象素部分上，該數(shù)據(jù)信號S1已根據(jù)要施加到列驅(qū)動器42上的寫入數(shù)據(jù)選擇出；并根據(jù)那個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向液晶分子。
當(dāng)數(shù)據(jù)信號S1具有一個如圖21中所示的波形時，用來選擇第一行象素部分的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的、在第二子周期TS2中的數(shù)據(jù)信號的電壓與掃描信號C1的參考電壓V0一樣，為電壓VS1從而將接近0V的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到液晶18上，象素部分的第一行的液晶分子呈現(xiàn)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在數(shù)據(jù)信號S1具有如圖21中所示的波形的情況下，在第三子周期TS3中，用來選擇象素部分的第二行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D，從而把具有這樣一個值的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到液晶層上，它能將液晶分子取向一個大致等于預(yù)傾斜角的角度。這就取向了處于第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的第二行象素部分的液晶分子。
在以這種方式選擇了象素部分的第一至第八行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)之后，將一個與掃描信號C1的寫入周期電壓VC和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的寫入電壓施加在象素部分的第一行的電極之間，從而在下一個寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中在那兒寫入數(shù)據(jù)。之后，在各個行寫入周期中重寫余下的象素部分的各行，比如在第二行寫入周期TD2中象素部分的第二行，在第三行寫入周期TD3中象素部分的第三行，等等。直到在第六十四行寫入周期TD64中象素部分的第六十四行。
在第一幀T1的寫入周期TD中的每一個掃描信號的寫入周期電壓VC相對于參考電壓V0要么為正(+)，要么為負(fù)(-)(圖21中為+VC)，并且，在此周期TD中的數(shù)據(jù)信號S1的波形表現(xiàn)出根據(jù)每行寫入周期TD1、TD2、……或TD64的寫數(shù)據(jù)所選的+VS2D，或是-VS2D。
當(dāng)每個掃描信號的寫入周期電壓VC為+VC，并且在第一行寫入周期TD1中的數(shù)據(jù)信號的電壓為如圖21中所示的-VS2D時，將一個與+VC和-VS2D之間的電勢差相等的寫入電壓施加到象素部分的第一行上，使得直到下一幀(此后稱作第二幀)T2的第一行寫入周期TD1的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對高的值。由此，象素部分的此行表現(xiàn)為第一寫狀態(tài)，其中在如圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的下取向狀態(tài))下將液晶分子取向，這發(fā)生于施加一個高有效值電壓時。
在數(shù)據(jù)信號S1具有圖21中的波形的情況下，在第二行寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D，由此將一個與+VC和+VS2D之間的電勢差相等的寫入電壓加到象素部分的第二行上。因此，直到下一個第二幀T2中的第二行寫入周期TD2的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對小的值。這使得第二象素行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的上取向狀態(tài))下取向液晶分子，這發(fā)生于施加一個低有效值電壓時。
這還用于象素部分的其他行，從而當(dāng)在每行的寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為-VS2D時，象素部分的該行呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述高有效值電壓時；而當(dāng)數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D時，象素部分的該行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)下取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述低有效值電壓時。
當(dāng)完成對象素部分的最后(第六十四)行的寫入時，然后進(jìn)行第二幀T2；在第八至第十五行的象素行組中象素部分的各行——包括前一個象素行組(第一至第八行)，在第一幀T1中已完成了復(fù)位與對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，將它們順序復(fù)位并將它們的取向狀態(tài)選為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在以后的寫入周期TD中按順序?qū)ο笏夭糠值牡谝恢恋诹男袑懭搿?br> 在這個第二幀T2中，雖然每個掃描信號與數(shù)據(jù)信號的波形相對于第一幀T1中的波形翻轉(zhuǎn)，但對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇與對其象素部分的每一行的復(fù)位以及隨后寫入，都以與在第一幀T1所作工作的相同的方式來進(jìn)行。
具體地說，例如，即使在緊隨第一幀T1之后的第二幀T2中，也在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期的第一子周期TS1中對象素部分的第八行復(fù)位，在第二子周期TS2中為該行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在下一個寫入周期TD中的第八行寫入周期TD8中，發(fā)生寫動作。如圖21中所示，在第二子周期TS2中，為象素部分的第八行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第二子周期TS2中可以選擇用于該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)為第二寫狀態(tài)，其中在用來對該第八行進(jìn)行寫入的第八行寫入周期TD8中施加一個低有效值電壓。
在第一幀T1中只對象素部分的第九行進(jìn)行寫入，而不進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；并且，在第二幀T2中的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中對該行復(fù)位；在第三子周期TS3中為象素部分的第九行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；以及，在下一個寫入周期TD中的第九行寫入周期TD9中發(fā)生寫入動作。如圖21中所示，在第三子周期TS3中，為象素部分的第九行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第三子周期TS3中可以選擇該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在用來對該第九行進(jìn)行寫入的第九行寫入周期TD9中施加一個高有效值電壓。
至于象素部分的第八行，它是第八至第十五行象素組中的第一行，要在第二幀T2中進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇(復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及寫入暫時在第一幀T1中進(jìn)行)，在第二幀T2中再次對第一幀T1中的寫狀態(tài)復(fù)位并選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后根據(jù)直到下一(第三)幀T3的第八行寫入周期TD8的驅(qū)動電壓的有效值，再次執(zhí)行寫動作，從而呈現(xiàn)寫狀態(tài)。
寫入電壓要施加到除第八至第十五象素行組之外象素部分的所有行上，在第二幀T2中它們要進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，該寫入電壓是一個用來在第一幀T1中保持寫狀態(tài)的重寫電壓，該施加到那些行的象素部分上的重寫電壓與在第一幀T1中施加的重寫電壓相同。
之后，同樣地逐幀進(jìn)行一組象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及所有象素行的寫入動作，直到在第九幀中完成一組第五十七至第六十四象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，以及對所有象素行寫入以重寫一屏圖像為止。
在下一個循環(huán)(第十至第十八幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十四至第七象素行、第七至第十四象素行、第十四象素行至第二十一象素行、……、和第五十六至第六十三象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入，以重寫一屏圖像。
在接下來的循環(huán)(第十九至第二十七幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十三至第六象素行、第六至第十三象素行、第十三至第二十象素行、……、和第五十五至第六十二象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入，以重寫一屏圖像。
在再下一個循環(huán)(第二十八至第三十六幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十二至第五象素行、第五至第十二象素行、第十二至第十九象素行、……、和第五十四至第六十一象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入動作，以重寫一屏圖像。
在那些循環(huán)中，在九幀中的一幀中所進(jìn)行的顯示重寫只是一組中象素部分的八行，該組受到復(fù)位和對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，然后受到寫入；把與前一幀中的寫入電壓相同的重寫電壓施加到象素部分的每個其它行，以維持寫狀態(tài)，直到在如上所述的下一循環(huán)中完成復(fù)位和選擇該象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)為止。
在各個象素行中，在任何一個與兩組疊加的行(比如，在對第一至第八行、第八至第十五行、第十五至第二十二行、……、第五十七至第六十六行的分組中的第八、第十五、第二十二、…、和第五十七行)中的象素部分，在連續(xù)的兩幀中受到連續(xù)兩次復(fù)位和連續(xù)兩次對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；維持在一個后面的幀中呈現(xiàn)的寫狀態(tài)，直到下一次執(zhí)行復(fù)位和選擇象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的為止。
雖然，對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇、和在前述兩個連續(xù)幀的第一幀中的這樣一個疊加行的象素部分上的寫入動作，直到它們在下一幀中被再次復(fù)位為止還是暫時的動作，但是最理想的是，應(yīng)把在前幀中的對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和寫入設(shè)定得與前一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和被寫入狀態(tài)相同，或是與將要在下一幀中所選的亞穩(wěn)取向狀態(tài)和被寫入狀態(tài)相同。
上述驅(qū)動液晶盒的方法通過以下步驟來完成將參考電壓V0、復(fù)位電壓VR和掃描信號的寫入周期電壓VC，從電源43施加給行驅(qū)動器41；將第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1與VS2和寫入電壓VD1與VD2(如圖21中所示的用來簡化數(shù)據(jù)信號的波形的VS1和+VS2D和-VS2D)施加到列驅(qū)動器42；將含一個具有參考電壓復(fù)位電壓和寫入周期電壓的波形的、根據(jù)控制數(shù)據(jù)所選的掃描信號，從行驅(qū)動器41施加到液晶盒10的各個掃描電極上；將含一個具有亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和寫入電壓的波形的、根據(jù)寫數(shù)據(jù)所選的數(shù)據(jù)信號，從列驅(qū)動器42施加到液晶盒10的各個掃描電極上，從而以一個預(yù)定的選擇順序來選擇液晶盒10的各個象素行；將復(fù)位電壓施加在象素部分的每個象素行的電極之間，以對前一個寫狀態(tài)復(fù)位；在復(fù)位之后立即施加亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，以在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向象素部分的液晶分子；然后，在一個預(yù)定周期過后將寫入電壓施加在電極之間。
根據(jù)這種驅(qū)動方法，可以以一個預(yù)定的選擇順序選擇液晶盒的各個象素行，從而復(fù)位前一個寫狀態(tài)；在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向象素部分的液晶分子，用來為下一次被選擇；然后在亞穩(wěn)取向狀態(tài)下調(diào)節(jié)液晶分子的取向狀態(tài)，用來在下一個寫狀態(tài)下設(shè)定。
由于將液晶盒10的全部象素行都分成多行的組，并且根據(jù)本實施例的驅(qū)動方法，每幀都執(zhí)行對象素部分的各個行的復(fù)位、為此對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分所有行的寫入，所以可以增加幀頻，以消除早些所述的屏的閃爍。
在這種情況下，在本實施例中，由于以這樣一種方式進(jìn)行象素行的分組，從而每個循環(huán)中都改變了每組中象素行的結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)行了復(fù)位和對每組象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，所以，可以移動在一個寫區(qū)域和一個非寫區(qū)域之間的界限，該寫區(qū)域相應(yīng)于一組其重寫狀態(tài)被復(fù)位以選擇下一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)并通過施加寫入電壓來進(jìn)行復(fù)位的象素行，該非寫區(qū)域相應(yīng)于一組未被寫入并保持前一個被寫入狀態(tài)的象素行，由此使那些區(qū)域的顯示狀態(tài)間的差異造成的顯示不均勻變得非常小。
雖然將液晶盒10的象素行分組為一組包括預(yù)定數(shù)目的毗鄰象素，比如第一至第八行、第八至第十五行、第十五至第二十二行、等等，但是也可以這樣分組，使一組包括預(yù)定數(shù)目的每個其它象素行或每某些象素行。
還有，在每個其它組或每某些組中，可以執(zhí)行每幀中的復(fù)位、亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和隨后要被重新寫入的選擇象素行組的順序，并且通過選擇這樣一個象素行組、執(zhí)行復(fù)位、與此組中各個象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇、和接下來的重寫，可以更多地抑制屏的閃爍。
另外，為了簡化驅(qū)動電路40的列驅(qū)動器42和電源43的結(jié)構(gòu)，在此驅(qū)動方法中，把將要施加到液晶盒10的各個循環(huán)電極上的數(shù)據(jù)信號設(shè)計成具有一個簡單的波形，該波形的電壓以如圖21中所示的三種方式VS1、+VS2D與-VS2D、和-VS2D來變化。但是，如圖20中所示，電源43可以提供第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1與VS2寫入電壓VD1與VD2，它們將要被施加在電極間，施加到列驅(qū)動器42上，該驅(qū)動器42接著可以將含一個具有VS1、VS2、VD1或VD2的波形的、根據(jù)寫數(shù)據(jù)所選擇的數(shù)據(jù)信號提供給液晶盒10的各個掃描電極。
本驅(qū)動方法可以用來驅(qū)動液晶顯示裝置的第一和第四例，在這種情況下，兩個用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的有效值與兩個用來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的有效值不同，從而使電源43會產(chǎn)生四種寫入電壓，并將它們供給行驅(qū)動器41。
〖第二實施例〗在幀轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中驅(qū)動液晶盒10這種情況下，當(dāng)從行驅(qū)動器41要被施加到液晶盒10的各個掃描電極上的掃描信號具有如圖21中所示的波形時，該波形的電壓在參考電壓V0正方向上的復(fù)位電壓+VR與參考電壓V0負(fù)方向上的復(fù)位電壓-VR之間變化，由行驅(qū)動器41所產(chǎn)生的信號的電壓幅值變大，這需要使用具有高擊穿電壓的一個集成電路元件(LSI)。
考慮到該集成電路元件的擊穿電壓，茲將討論可由一個低擊穿電壓的集成電路元件設(shè)計成的一個驅(qū)動電路實施例。
圖23可與24例舉了考慮到集成電路元件的擊穿電壓而對一個液晶盒的驅(qū)動。圖23為驅(qū)動電路40的一個結(jié)構(gòu)圖，圖24為掃描信號、數(shù)據(jù)信號和施加在電極之間的電壓的一個波形圖。
該驅(qū)動實例用來驅(qū)動根據(jù)第二或第三例的液晶顯示裝置，其中用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的兩個有效值與用來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的兩個有效值相同。
首先，將討論圖23中所示的驅(qū)動電路40。在本實施例中，從電源43到行驅(qū)動器41的電壓輸出部分含三部分，從而第一輸出部分直接向行驅(qū)動器41提供電壓；第二輸出部分經(jīng)一個第一開關(guān)43a向行驅(qū)動器41提供電壓，該第一開關(guān)43a在奇數(shù)幀中打開而在偶數(shù)幀中關(guān)閉；第三部分經(jīng)一個第二開關(guān)43b向行驅(qū)動器41提供電壓，該第二開關(guān)43b在偶數(shù)幀中打開而在奇數(shù)幀中關(guān)閉。
雖然該驅(qū)動電路40在從電源43到行驅(qū)動器41的電壓輸出系統(tǒng)上和在由電源產(chǎn)生的電壓數(shù)目與值上不同于圖20中所示的驅(qū)動電路，但是，它在其它結(jié)構(gòu)方面與后者驅(qū)動電路相同，所以，對與圖20中的驅(qū)動電路相應(yīng)元件相同的那些元件給出相似或相同的參考數(shù)字。
電源43產(chǎn)生第一與第二非選擇電壓V01與V02，它們在電勢上相互不同；在高電位側(cè)產(chǎn)生一個復(fù)位電壓VR1和一個相對于第一非選擇電壓V01有低值的寫入周期電壓VC1；在低電位側(cè)產(chǎn)生一個復(fù)位電壓VR2和一個相對于第二非選擇電壓V02有高值的寫入周期電壓VC2；并將各個電壓供給行驅(qū)動器41。
在從電源43來的各個電壓中，直接從第一輸出部分將第一和第二非選擇電壓V01與V02供給行驅(qū)動器41；經(jīng)第一開關(guān)43a將相對于第一非選擇電壓V01、在高電位側(cè)的復(fù)位電壓VR1與寫入周期電壓VC1供給行驅(qū)動器41；并且經(jīng)第二開關(guān)43b將相對于第二非選擇電壓V02、在低電位側(cè)的復(fù)位電壓VR2與寫入周期電壓VC2供給行驅(qū)動器41。還有，電源43產(chǎn)生兩個電壓VS11和VS21，它們具有與第一和第二非選擇電壓V01和V02相同的值；產(chǎn)生兩個電壓+VS12D和-VS12D，它們分別在高電位側(cè)電壓VS11的正向與負(fù)向，并且相對于電壓VS11的電勢差的絕對值互相相等；并產(chǎn)生兩個電壓+VS21D與-VS22D，它們分別在低電位側(cè)電壓VS21的正向與負(fù)向，并且相對于電壓VS21的電勢差的絕對值互相相等；電源43將各個電壓供給列驅(qū)動器42。
在那些電壓中，具有與非選擇電壓V01和V02相同的值的兩個電壓VS11和VS21是用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓(此后稱作第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓)；其它的電壓+VS12D、-VS12D、+VS21D和-VS22D既作為用來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的電壓，又作為寫入電壓(此后稱作第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇/寫入電壓)。在相對于高電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS11的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇/寫入電壓+VS12D和-VS12D之間的電勢差，與在相對于低電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS21的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇/寫入電壓+VS22D和-VS22D之間的電勢差相同。
根據(jù)時鐘信號、在一個預(yù)定時間并且在一個預(yù)定周期中，行驅(qū)動器41在直接從電源43處提供的非選擇電壓V01和V02中選擇高電位側(cè)電壓V01和經(jīng)第一開關(guān)43a所提供的復(fù)位電壓VR1與寫入周期電壓VC1，以在一個奇數(shù)幀中形成一個掃描信號；選擇低電位側(cè)電壓V02、和經(jīng)第二開關(guān)43b所提供的復(fù)位電壓VR2與寫入周期電壓VC2，以在一個偶數(shù)幀中形成一個掃描信號；把其波形具有前述復(fù)位電壓VR1和VR2的掃描信號施加到液晶盒10的各個掃描電極上，根據(jù)來自寫/控制數(shù)據(jù)生成器44的控制數(shù)據(jù)來抑制前述復(fù)位電壓VR1和VR2。
列驅(qū)動器42在一個奇數(shù)幀中選擇高電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS11和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇/寫入電壓+VS12D與-VS12D；在一個偶數(shù)幀中選擇高電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS21和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇/寫入電壓+VS22D與-VS22D，與前述掃描信號同步，二者皆根據(jù)來自寫入/控制數(shù)據(jù)生成器44的寫入數(shù)據(jù)，生成一個數(shù)據(jù)信號，其波形表示出所選電壓；將該數(shù)據(jù)信號施加到液晶盒10的各個信號電極上。
茲將給出關(guān)于掃描信號、數(shù)據(jù)信號和要施加在液晶盒10的電極之間的電壓波形的一個說明。圖24表示出要施加到第一行掃描電極上的掃描信號C1的波形、要施加到第一列信號電極上的數(shù)據(jù)信號S1的波形和要施加在第一行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓C1-S1的波形。
那些波形用于這種情況，即，將液晶盒的全部64象素行分成八組，并在每循環(huán)(九幀)移動一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限時驅(qū)動該液晶盒。在圖24中，TS表示每幀T1、T2或類似中的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期；TS1、TS2等等表示該復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期的各個子周期；TD表示用于所有第一至第六十四象素行的寫入周期；TD1表示寫入周期TD的第一行寫入周期TD1。
茲將參照這樣一種情況，即，將具有如圖24中所示的波形的掃描信號與數(shù)據(jù)信號施加到掃描電極與信號電極上的這種情況，在對象素部分——為此，第一行掃描電極面對第一列信號電極(此后稱作象素部分的第一行)——的驅(qū)動的基礎(chǔ)上，來給出用本驅(qū)動方法如何驅(qū)動液晶盒的說明。
在本例中，從象素部分的第一行開始，在第一循環(huán)(第一至第九幀)中重寫一屏圖像，將該象素部分的第一行的寫狀態(tài)復(fù)位，并在第一幀T1中選擇其下一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后在該行執(zhí)行寫動作。
在第一幀T1的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1和第二子周期TS2中，完成對象素部分的第一行的復(fù)位與在第一幀T1中對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；在寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中，執(zhí)行寫動作。
在下一(第二)幀T2至第九幀(第一電循環(huán)中的最后一幀)T9中，不對象素部分的第一行進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；將一個與掃描信號C1的寫-周期電壓VC2或VC1和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的寫入電壓用來在每幀中的寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中只執(zhí)行重寫；將重寫狀態(tài)復(fù)位，并在下一個電循環(huán)(第十至第十八幀)的第十幀T10中選擇下一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后完成重寫。
在第十幀T10的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2和第三子周期TS3中，完成象素部分第一行的復(fù)位與在第十幀T10中的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，并在寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中執(zhí)行寫動作。
在本驅(qū)動實例中，將掃描信號C1這樣設(shè)計，即，每幀，它的波形以在高電位側(cè)非選擇電壓V01和低電位側(cè)非-選擇電壓V01之間的中間電勢作為一個基準(zhǔn)交替變換；將數(shù)據(jù)信號S1這樣設(shè)計，即，每幀，它的波形以在高電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇電壓VS11和低電位側(cè)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇電壓VS21作為一個基準(zhǔn)交替變換。由于掃描信號C1與數(shù)據(jù)信號S1的波形在同一時間去高電位側(cè)，在同一時間去低電位側(cè)，所以，要施加到象素部分上的電壓波形具有如圖24中所示的一個波形，并且以與如上所述第一實施例的驅(qū)動方法所作的同樣的方式來重寫象素部分。
具體地說，在第一幀T1中，通過采用一個與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR1和數(shù)據(jù)信號S1的電壓(在圖24中為+VS12D)之間的差相等的復(fù)位電壓，來在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中復(fù)位象素部分的第一行；并通過采用與掃描信號C1的第一非選擇電壓VD1和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，在下一(第二)子周期TS2中選擇其為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)(當(dāng)數(shù)據(jù)信號S1的電壓為如圖24中所示的VS11時的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài))；此后，通過采用一個與掃描信號C1的寫周期電壓VC1數(shù)據(jù)信號S1的電壓(圖24中為-VS12D)之間的差相等的寫入電壓，在寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中重寫象素部分的那一行。
在第十幀T10中，通過采用一個與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR2和數(shù)據(jù)信號S1的電壓(在圖2 4為-VS22D)之間的差相等的復(fù)位電壓，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期的第二子周期TS2中復(fù)位象素部分的第一行；并通過采用與掃描信號C1的低電位側(cè)非選擇電壓V02和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，在接下來自第三子周期TS3中將其選為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)(當(dāng)數(shù)據(jù)信號S1的電壓為如圖24中所示的VS21的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài))；此后，通過通過采用一個與掃描信號C1的寫入周期電壓VC2和數(shù)據(jù)信號S1的電壓(在圖24為+VS22D)之間的差相等的寫入電壓，在寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中重寫象素部分的那一行。
在本驅(qū)動實例中，把要從行驅(qū)動器41施加到液晶盒10的掃描電極上的掃描信號設(shè)計成具有這樣一種波形，即，每幀它的非選擇電壓交替變換到高電位側(cè)電壓V01和低電位側(cè)電壓V02，此幀中非選擇電壓變成高電位側(cè)電壓V01時，復(fù)位電壓VR1和寫入周期電壓VC1相對于高電位側(cè)非選擇電壓V01具有低值；此幀中非選擇電壓變成低電位側(cè)電壓V02時，復(fù)位電壓VR2和寫入周期電壓VC2相對于低電位側(cè)非選擇電壓V02具有高值。因此，每個電壓的幅值變得更小，從而能夠把由組成行驅(qū)動器41的集成電路元件來控制的電壓抑制得很低。
在本例中，雖然掃描信號C1和數(shù)據(jù)信號S1的波形在奇數(shù)幀時到高電位側(cè)，而在偶數(shù)幀時到低電位側(cè)，但是也可以將掃描信號C1和數(shù)據(jù)信號S1設(shè)計成在偶數(shù)幀時到高電位側(cè)，而在奇數(shù)幀時到低電位側(cè)。
〖第三實施例〗在第一與第二實施例中，雖然將復(fù)位電壓+VR和-VR設(shè)定到足夠高的電壓(約為30V)，從而可以取向液晶分子，使它們基本垂直于襯底的主表面，不過，可以提供例如將復(fù)位電壓的絕對值設(shè)定到足夠大的值的方法，來縮短它們的作用時間。
以下將描述這樣一個實施例，其中，將復(fù)位電壓的絕對值設(shè)定得足夠大。
圖25為一個當(dāng)把圖21中所示的掃描信號的復(fù)位電壓的絕對值設(shè)大時的波形圖。圖26為一個電壓波形圖，當(dāng)由具有圖25中所示的波形的信號C1到C9及S1來驅(qū)動液晶裝置時，將這些電壓施加在掃描電極和數(shù)據(jù)電極之間(即，施加到液晶上)。
在本實施例中，例如，當(dāng)所需用來取向液晶分子、使它們基本垂直于襯底的主表面的電壓值約為30V時，根據(jù)參考電壓V0將復(fù)位電壓VR設(shè)定在36到90V，最好設(shè)定在45到90V范圍內(nèi)。
最理想的是，作用時間應(yīng)大于所需用來取向液晶分子、使它們基本垂直與襯底主表面的時間，但應(yīng)盡可能地短；并且最好是作用時間比在寫入周期TD中一個象素行的寫入周期TD1、TD1或諸如此類的周期長。
當(dāng)電壓的絕對值、和其所需用來取向液晶分子而使它們基本垂直的電壓的作用時間分別為30V和30ms時，例如，將復(fù)位電壓VR的絕對值設(shè)定到60V，將其作用時間設(shè)定到15ms。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的各個子周期TS1-TS9設(shè)定到如圖25中所示的大約15ms。因而，復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS接近135ms。
根據(jù)采用如圖25和26中所示的信號的驅(qū)動方法，在一個非常短的時間內(nèi)，把具有一個足夠大的、比所需用來將液晶分子取向得基本垂直的電壓值大的復(fù)位電壓加在象素部分的該行的電極之間，從而恢復(fù)液晶分子以前的取向狀態(tài)。可以把用來復(fù)位各個象素行和選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)的周期變得更短，增加幀頻，從而確保在大功率時間分割內(nèi)驅(qū)動液晶。
如圖27中所示，可以修改根據(jù)如圖24中所示的第二實施例的驅(qū)動方法，增大復(fù)位電壓VR的絕對值，以縮短選擇周期TS。
〖第四實施例〗在第一至第三實施例中，通過轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號的電壓來設(shè)定第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。即，當(dāng)在復(fù)位電壓作用后要立即施加的信號電壓為+VS1時，設(shè)定第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)；而當(dāng)信號電壓為+VS2SD或-VS2SD時，設(shè)定第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。這要求電源應(yīng)嚴(yán)格地控制電源電壓，并產(chǎn)生三種電壓，這使得電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且增加了功耗。
茲將參照圖28和29，給出這樣一個實施例的描述，它采用一個能夠順利、確實地選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號。
在本實施例中，電源43產(chǎn)生亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓+VSD和-VSD，它們用來在液晶盒10的電極之間施加一個AC型第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓；并產(chǎn)生寫入電壓VD1和VD2，將它們加在電極之間；該電源43將那些電壓供給列驅(qū)動器42。
電壓+VSD和-VSD用來選擇一個低頻第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。
在本實施例中，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓是一個高頻電壓。液晶分子相對于一個高頻電壓表現(xiàn)出一個基本上為0的介電各向異性量或者負(fù)的介電各向異性量，當(dāng)不施加電壓時，它們常保持取向狀態(tài)，或者常被取向平行于襯底表面，而與電壓值無關(guān)。因此，第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓可以取任意值，所以，在本實施例中，也可以把用來選擇前述低頻第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的電壓+VSD和-VSD用作高頻第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。
每一個要經(jīng)列驅(qū)動器42施加到每個信號電極上的數(shù)據(jù)信號都有一個AC型高頻脈沖波形(亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇波形)或一個AC型低頻脈沖波形，在每個象素行的復(fù)位周期之后，在每個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期中將它的電壓立即變到+VS和-VS。以AC脈沖波形的中央(在+VS和-VS之間的中間值)為基準(zhǔn)，該波形每幀都翻轉(zhuǎn)。
該行驅(qū)動器和掃描信號的結(jié)構(gòu)基本上與第一實施例的行驅(qū)動器41和掃描信號的結(jié)構(gòu)相同。
圖28表示出這樣一種情況下的一個掃描行號與一個數(shù)據(jù)信號的波形圖，即，將液晶盒的整個64個象素行分為八組，并且通過一種每個循環(huán)移動一個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限的移動方法來驅(qū)動液晶盒。該圖表示出掃描信號C1、C2、C8和C9的波形，行驅(qū)動器41將它們分別施加到掃描電極的第一行、掃描電極的第二行、掃描電極的第八行和掃描電極的第九行上；并表示出一個數(shù)據(jù)信號S1的波形，通過列驅(qū)動器42將它施加到信號電極的第一列上。圖29為一個電壓波形圖，當(dāng)由具有圖28中所示的波形的信號C1到C9及S1來驅(qū)動液晶顯示裝置時，將這些電壓施加在掃描電極和數(shù)據(jù)電極之間。
在本實施例中，如圖28所示，將所有幀T1、T2等等的初始周期設(shè)定到一個象素行組的一個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，將余下的周期設(shè)定到全部第一至第六十四象素行的一個寫入周期TD。
在本實施例中，象在第一實施例中一樣，將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS平均分為第一至第九周期TS1至TS9，并在第n子周期中完成對第n-1象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對一組(八個)象素行中的第n象素行的復(fù)位。
還有，將寫入周期TD等分為64個周期TD1到TD64，在這些周期中的每個中，一個接一個地執(zhí)行對每個象素行的寫入。寫入周期TD接近10ms。
象在第一實施例中一樣，行驅(qū)動器41在其它周期中將參考電壓V0施加到掃描電極上，但不在用于掃描電極上的象素行的復(fù)位周期與寫入周期中施加；在復(fù)位周期中施加復(fù)位電壓+VR或-VR；在寫入周期中施加具有寫入周期電壓VC的掃描信號C1到C64。另外，每個掃描電極的波形以參考電壓V0為基準(zhǔn)每幀翻轉(zhuǎn)。
列驅(qū)動器42將一個高頻AC脈沖電壓(第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓)或一個低頻AC脈沖電壓(第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)電壓)施加到各個電極上，這兩個電壓在+VSD和-VSD之間交替變換。另外，列驅(qū)動器42以AC脈沖波形的幅值的中央(在+VSD和-VSD之間的一個中間值)或第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1為基準(zhǔn)每幀翻轉(zhuǎn)所施加的電壓的波形。
首先，將討論在第一個循環(huán)中對一屏圖像的重寫。在圖28中，在第一幀(下文稱作第一幀)T1中，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中，將與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的一個復(fù)位電壓施加在第一至第八象素行中的象素部分的第一行的電極之間，從而將象素部分的液晶分子取向，使它們保持基本垂直，恢復(fù)以前被寫入的狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中，將一個其幅值與掃描信號C1的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第一行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C2的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第二行的電極之間，這樣對象素部分的第二行復(fù)位。在圖28中，數(shù)據(jù)信號S1在周期TS2中是一個高頻信號，在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓是如圖29中所示的高頻AC信號。液晶分子相對于一個高頻電壓表現(xiàn)出一個基本上為0的介電各向異性量或者負(fù)的介電各向異性量，當(dāng)不施加電壓時，它們常保持取向狀態(tài)，或者常被取向平行于襯底表面，而與電壓值無關(guān)。由此選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
然后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第三子周期TS3中，將一個其幅值與掃描信號C2的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第二行的電極之間，從而選擇象素部分的第二行的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C3的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第三行的電極之間，這樣對象素部分的第三行復(fù)位。在圖28中，數(shù)據(jù)信號S1在周期TS3中是一個低頻信號，在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓是如圖29中所示的低頻AC信號。由于低頻AC電壓的相互作用，以一個相對于襯底表面來使液晶分子保持垂直的力作用于液晶分子上。由此選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第四子周期TS4中，將一個其幅值與掃描信號C3的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第三行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C4的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第四行的電極之間，這樣對象素部分的第四行復(fù)位。在圖28中，數(shù)據(jù)信號S1在周期TS4中是一個高頻信號，在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓是如圖29中所示的高頻AC信號。既無力作用于液晶分子上，也無力來取向液晶分子，使它們平行于襯底表面。由此選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
之后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的每個子周期中順序進(jìn)行對象素部分的一行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分的下一行復(fù)位，將一組中象素部分的最后一行或第八行的取向狀態(tài)選擇為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在寫入周期TD中的每一個掃描信號的寫入周期電壓VC相對于參考電壓V0要么為正，要么為負(fù)(圖28中為+VC)，并且，在此周期TD中的數(shù)據(jù)信號S1的波形表現(xiàn)出根據(jù)每行寫入周期TD1、TD2、……和TD64的寫數(shù)據(jù)所選的+VSD，或是-VSD。
當(dāng)每個掃描信號的寫入周期電壓VC為+VC，并且在第一行寫入周期TD1中的數(shù)據(jù)信號的電壓為如例如圖28中所示的-VSD時，因此，將一個與+VC和-VSD之間的電勢差相等的寫入電壓施加到象素部分的第一行上，使得直到下一幀(此后稱作第二幀)T2的第一行寫入周期TD1的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對高的值。由此，象素部分的此行表現(xiàn)為第一寫狀態(tài)，其中在如圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的下取向狀態(tài))下將液晶分子取向，這發(fā)生于施加一個高有效值電壓時。
在數(shù)據(jù)信號S1具有圖28中的波形的情況下，在第二行寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VSD，由此將一個與+VC和+VSD之間的電勢差相等的寫入電壓加到象素部分的第二行上。因此，直到下一個第二幀T2中的第二行寫入周期TD2的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對小的值。這使得第二象素行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的上取向狀態(tài))下取向液晶分子，這發(fā)生于施加一個低有效值電壓時。
這還用于象素部分的其他行，從而當(dāng)在每行的寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為-VSD時，象素部分的該行呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述高有效值電壓時；而當(dāng)數(shù)據(jù)信號的電壓為+VSD時，象素部分的該行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)下取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述低有效值電壓時。
當(dāng)完成對象素部分的最后(第六十四)行的寫入時，然后進(jìn)行第二幀T2；在第八至第十五行的象素行組中象素部分的各行——包括前一個象素行組(第一至第八行)，在第一幀T1中已完成了復(fù)位與對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，將它們順序復(fù)位并將它們的取向狀態(tài)選為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在以后的寫入周期TD中按順序?qū)ο笏夭糠值牡谝恢恋诹男袑懭搿?br> 在這個第二幀T2中，雖然每個掃描信號與數(shù)據(jù)信號的波形相對于第一幀T1中的波形翻轉(zhuǎn)，但對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇與對其象素部分的每一行的復(fù)位以及隨后寫入，都以與在第一幀T1所作工作的相同的方式來進(jìn)行。
具體地說，例如，即使在緊隨第一幀T1之后的第二幀T2中，也在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期的第一子周期TS1中對象素部分的第八行復(fù)位，在第二子周期TS2中為該行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在下一個寫入周期TD中的第八行寫入周期TD1中，發(fā)生寫動作。如圖28中所示，在第二子周期TS2中，為象素部分的第八行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第二子周期TS2中可以選擇用于該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)為第二寫狀態(tài)，其中在用來對該第八行進(jìn)行寫入的第八行寫入周期TD8中施加一個低有效值電壓。
在第一幀T1中只對象素部分的第九行進(jìn)行寫入，而不進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；并且，在第二幀T2中的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中對該行復(fù)位；在第三子周期TS3中為象素部分的第九行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；以及，在下一個寫入周期TD中的第九行寫入周期TD9中發(fā)生寫入動作。如圖28中所示，在第三子周期TS3中，為象素部分的第九行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第三子周期TS3中可以選擇該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在用來對該第九行進(jìn)行寫入的第九行寫入周期TD9中施加一個高有效值電壓。
至于象素部分的第八行，它是第八至第十五行象素組中的第一行，要在第二幀T2中進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇(復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及寫入暫時在第一幀T1中進(jìn)行)，在第二幀T2中再次對第一幀T1中的寫狀態(tài)復(fù)位并選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后根據(jù)直到下一(第三)幀T3的第八行寫入周期TD8的驅(qū)動電壓的有效值，再次執(zhí)行寫動作，從而呈現(xiàn)寫狀態(tài)。
寫入電壓要施加到除第八至第十五象素行組之外象素部分的所有行上，在第二幀T2中它們要進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，該寫入電壓是一個用來在第一幀T1中保持寫狀態(tài)的重寫電壓，該施加到那些行的象素部分上的重寫電壓與在第一幀T1中施加的重寫電壓相同。
之后，同樣地逐幀進(jìn)行一組象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及所有象素行的寫入動作，直到在第九幀中完成一組第五十七至第六十四象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，以及對所有象素行寫入以重寫一屏圖像為止。
當(dāng)通過調(diào)節(jié)亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的電壓值來選擇第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，必須將第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的電壓值控制在一個高精度范圍內(nèi)，以防止誤選擇。
相反，根據(jù)本驅(qū)動方法，液晶分子基本上不根據(jù)一個高頻電壓來動作，該高頻電壓使液晶分子表現(xiàn)出一個基本上為0的介電各向異性量或一個負(fù)的介電各向異性量。因此，具有一個高頻波形的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓可以取任意值。
由于通過一個低頻AC電壓來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，該低頻AC電壓使液晶分子表現(xiàn)出一個正的介電各向異性量，所以應(yīng)當(dāng)清楚地設(shè)定第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。因此，可以順利、確實地選擇第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
〖第五實施例〗在第四實施例中，雖然通過調(diào)節(jié)要被施加到液晶上的電壓的頻率將第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)從一個轉(zhuǎn)換到另一個，但是，例如，還可以通過調(diào)節(jié)要被施加到液晶上的電壓的脈寬來完成轉(zhuǎn)換。以下將參照圖30和31來討論執(zhí)行這種轉(zhuǎn)換的一個實施例。
在本實施例中，電源43產(chǎn)生亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS0、+VSD和-VSD，它們用來將一個AC型第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在液晶盒10的電極之間；產(chǎn)生寫入電壓VD1和VD2，要將它們施加在電極之間，電源43將那些電壓供給列驅(qū)動器42。
電壓VS0為數(shù)據(jù)信號的參考電壓。最好將該參考電壓VS0設(shè)定得與掃描信號的參考電壓V0基本上相等。電壓+VSD和-VSD具有這樣的值，即它們相對于參考電壓V0的電勢差使液晶分子在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下被取向。
在本實施例中，具有用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)的第一脈沖波形的數(shù)據(jù)信號在子周期TS的一半中為亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VSD或-VSD，在其它時間中為參考電壓VS0，而具有用來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的第二脈沖波形的數(shù)據(jù)信號在整個子周期TS為亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VSD或-VSD。
該行驅(qū)動器和掃描信號的結(jié)構(gòu)基本上與第一實施例的行驅(qū)動器41和掃描信號的結(jié)構(gòu)相同。
圖30表示出這樣一種情況下的一個掃描信號與一個數(shù)據(jù)信號的波形圖，即，將液晶盒的整個64個象素行分為八組，并且通過一種每個循環(huán)移動一個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限的移動方法來驅(qū)動液晶盒。該圖表示出掃描信號C1、C2、C8和C9的波形，行驅(qū)動器41將它們分別施加到掃描電極的第一行、掃描電極的第二行、掃描電極的第八行和掃描電極的第九行上；并表示出一個數(shù)據(jù)信號S1的波形，通過列驅(qū)動器42將它施加到信號電極的第一列上。
圖31為一個電壓波形圖，當(dāng)由具有圖30中所示的波形的信號C1到C9及S1來驅(qū)動液晶顯示裝置時，將這些電壓施加在掃描電極和數(shù)據(jù)電極之間。
在本實施例中，也如圖30中所示，將所有幀T1、T2等等的初始周期設(shè)定到一個象素行組的一個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，將余下的周期設(shè)定到全部第一至第六十四象素行的一個寫入周期TD。
還有，將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS平均分為第一至第九周期TS至TS9，并在第n子周期中完成對第n-1象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對一組(八個)象素行中的第n象素行的復(fù)位。
將寫入周期TD等分為64個周期TD1到TD64，在這些周期中的每個中，一個接一個地執(zhí)行對每個象素行的寫入。寫入周期TD接近10ms。
象在第一實施例中一樣，行驅(qū)動器41在其它周期中將參考電壓V0施加到掃描電極上，但不在用于掃描電極上的象素行的復(fù)位周期與寫入周期中施加；在復(fù)位周期中施加復(fù)位電壓+VR或-VR；在寫入周期中施加具有寫入周期電壓VC的掃描信號C1到C64。另外，每個掃描電極的波形以參考電壓V0為基準(zhǔn)每幀翻轉(zhuǎn)。
列驅(qū)動器42將一個只在TS/2周期內(nèi)為VS0的電壓(第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓)或者一個在整個周期TS內(nèi)為+VSD和-VSD的電壓(第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)電壓)施加到各個信號電極上。另外，列驅(qū)動器42以AC脈沖波形的幅值的中央(在+VSD和-VSD之間的一個中間值)或第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1為基準(zhǔn)每幀翻轉(zhuǎn)所施加的電壓的波形。
首先，將討論在第一個循環(huán)中對一屏圖像的重寫。在圖31中，在第一幀(下文稱作第一幀)T1中，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中，將與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的一個復(fù)位電壓施加在第一至第八象素行中的象素部分的第一行的電極之間，從而將象素部分的液晶分子取向，使它們保持基本垂直，恢復(fù)以前被寫入的狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中，將一個其幅值與掃描信號C1的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第一行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C2的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第二行的電極之間，這樣對象素部分的第二行復(fù)位。在圖30中，數(shù)據(jù)信號S1在周期TS2的半周中是-VDS，在余下的半周中是VS0，施加在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓是一個具有如圖31中所示的、幅值為VSD和寬度為TS/2的脈沖。由此選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
然后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第三子周期TS3中，將一個其幅值與掃描信號C2的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第二行的電極之間，從而選擇象素部分的第二行的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C3的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第三行的電極之間，這樣對象素部分的第三行復(fù)位。在圖30中，數(shù)據(jù)信號S1的電壓在周期TS3中是-VSD，在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓如圖31中所示基本上為0。由此，選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第四子周期TS4中，將一個其幅值與掃描信號C3的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第三行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C4的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第四行的電極之間，這樣對象素部分的第四行復(fù)位。在圖30中，數(shù)據(jù)信號S1在周期TS4中是一個高頻信號，在掃描電極C1和信號電極S1之間的電壓是一個具有如圖31中所示的半個子周期脈寬的信號。由此選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
之后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的每個子周期中順序進(jìn)行對象素部分的一行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分的下一行復(fù)位，將一組中象素部分的最后一行或第八行的取向狀態(tài)選擇為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在寫入周期TD中的每一個掃描信號的寫入周期電壓VC相對于參考電壓V0要么為正，要么為負(fù)，并且，在此周期TD中的數(shù)據(jù)信號S1的波形具有一個根據(jù)每行寫入周期TD1、TD2、……和TD64的寫數(shù)據(jù)所選的電壓，該電壓要么為+VSD，要么為-VSD。
當(dāng)每個掃描信號的寫入周期電壓VC為+VC，并且在第一行寫入周期TD1中的數(shù)據(jù)信號的電壓為如例如圖30中所示的-VSD時，因此，將一個與+VC和-VSD之間的電勢差相等的寫入電壓施加到象素部分的第一行上，使得直到下一幀(此后稱作第二幀)T2的第一行寫入周期TD1的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對高的值。由此，象素部分的此行表現(xiàn)為第一寫狀態(tài)，其中在如圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的下取向狀態(tài))下將液晶分子取向，這發(fā)生于施加一個高有效值電壓時。
在數(shù)據(jù)信號S1具有圖30中的波形的情況下，在第二行寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VSD，由此將一個與+VC和+VSD之間的電勢差相等的寫入電壓加到象素部分的第二行上。因此，直到下一個第二幀T2中的第二行寫入周期TD2的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對小的值。這使得象素部分的第二行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的上取向狀態(tài))下取向液晶分子，這發(fā)生于施加一個低有效值電壓時。
這還用于象素部分的其他行，從而當(dāng)在每行的寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為-VSD時，象素部分的該行呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述高有效值電壓時；而當(dāng)數(shù)據(jù)信號的電壓為+VSD時，象素部分的該行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)下取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述低有效值電壓時。
當(dāng)完成對象素部分的最后或第六十四行的寫入時，然后進(jìn)行第二幀T2；在第八至第十五行的象素行組中象素部分的各行——包括前一個象素行組(第一至第八行)，在第一幀T1中已完成了復(fù)位與對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，將它們順序復(fù)位并將它們的取向狀態(tài)選為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在以后的寫入周期TD中按順序?qū)ο笏夭糠值牡谝恢恋诹男袑懭搿?br> 在這個第二幀T2中，雖然每個掃描信號與數(shù)據(jù)信號的波形相對于第一幀T1中的波形翻轉(zhuǎn)，但對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇與對其象素部分的每一行的復(fù)位以及隨后寫入，都以與在第一幀T1所作工作的相同的方式來進(jìn)行。
根據(jù)本驅(qū)動方法，由于把具有相同的電壓值、卻具有不同的脈寬的電壓用作第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，則無需嚴(yán)格控制亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的電壓值，這與在通過施加不同絕對值的電壓來選擇第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的情況中不同。因此，可以順利、確實地選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
〖第六實施例〗在第一到第五實施例中，在每個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中要被施加到液晶18上的復(fù)位電壓VR具有一個極性。但是，如圖32中所示，在每個象素行的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中施加到液晶上的復(fù)位電壓可以為一對復(fù)位電壓——一個正極性電壓和一個負(fù)極性電壓。該驅(qū)動方法使施加到液晶18上的電壓的DC成分基本上為0，并且能抑制顯示裝置過熱或諸如此類的現(xiàn)象發(fā)生。
電源43將正復(fù)位電壓+VR和負(fù)復(fù)位電壓-VR施加到行驅(qū)動器41上。根據(jù)從一個圖中未示的時鐘電路來的時鐘，行驅(qū)動器41在每個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一半周中選擇負(fù)復(fù)位電壓-VR，并將它施加到掃描電極上，而在每個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二半周中選擇正復(fù)位電壓+VR，并將它施加到掃描電極上。
復(fù)位電壓+VR與-VR在絕對值上與參考電壓V0相同，它們足以取向液晶分子，使它們根據(jù)數(shù)據(jù)信號的電壓VS1、+VS2D和-VS2D中的任何一個基本垂直于襯底表面。
以下將具體討論此方法。圖32表示出這樣一種情況下的一個掃描行號與一個數(shù)據(jù)信號的波形圖，即，將液晶盒10的整個64個象素行分為八組，并且通過一種每個循環(huán)移動一個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限的移動方法來驅(qū)動液晶盒。該圖表示出掃描信號C1、C2、C8和C9的波形，行驅(qū)動器41將它們分別施加到掃描電極的第一行、掃描電極的第二行、掃描電極的第八行和掃描電極的第九行上；并表示出一個數(shù)據(jù)信號S1的波形，通過列驅(qū)動器42將它施加到信號電極的第一列上。
如圖32中所示，將所有幀T1、T2等等的初始周期設(shè)定到一個象素行組的一個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，將余下的周期設(shè)定到全部第一至第六十四象素行的一個寫入周期TD。
在本實施例中，將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS平均分為第一至第九周期TS1至TS9，并在第一子周期TS1中將第一組(八個)象素行中的第一象素行復(fù)位，而在第二子周期TS2中完成對第一象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第二象素行的復(fù)位。同樣地，進(jìn)行對其它象素行的復(fù)位和對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，從而在第八子周期TS8中完成對第七象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第八象素行的復(fù)位，在最后一個--第九子周期TS9中選擇第八象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。例如，復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS約為300ms，每個子周期TS1到TS9約為33ms。
在本實施例中，將寫入周期TD等分為64個周期TD1到TD64，在這些周期中的每個中，一個接一個地執(zhí)行對每個象素行的寫入。在這種情況下，寫入周期TD約為10ms，每個等分周期TD1、TD2、TD3、……、TD64約為0.16ms。
以下將討論掃描信號和數(shù)據(jù)信號。如更早時所述，每一個掃描信號(行驅(qū)動器41將它們施加到液晶盒10的各個掃描電極上)具有這樣一種波形，即，在用于與掃描電極有關(guān)的象素行的其它周期中將它設(shè)定到參考電壓V0，但在復(fù)位周期與寫入周期中不設(shè)定到參考電壓V0，將掃描信號施加到該掃描電極上，在復(fù)位周期中施加復(fù)位電壓+VR或-VR(比如，一個相對于參考電壓V0有大約30V電勢差的電壓)，在寫入周期中施加寫入周期電壓VC(比如，一個相對于參考電壓V0有大約6.5V電勢差的電壓)。波形相對于參考電壓V0每幀翻轉(zhuǎn)。
每九幀(一個循環(huán))一次，將復(fù)位電壓+VR或-VR施加到各個掃描電極上，不包括每組中最后象素行疊加到下一組中第一象素行這種情況下的每組中的第一象素行，并且在每個一幀的最后復(fù)位周期與下一幀的第一復(fù)位周期中的每一個中，向每組中的最后象素行施加一次復(fù)位電壓VR。
每幀向各個掃描電極施加一次寫入周期電壓VC，并且每九幀由一個設(shè)定周期來移動其中施加復(fù)位電壓VR的周期，而在任何幀中施加寫入周期電壓VC的周期是相同的(用來選擇與掃描電極有關(guān)的象素行的周期，掃描信號施加在該電極上)。
任何一個要被施加到液晶盒10的信號電極的各個數(shù)據(jù)信號基本上具有這樣一種波形，即，在所有象素行的復(fù)位周期之后，立即在每個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期中施加第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1或VS2(例如，一個相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1有大約0.5V電勢的電壓)，并根據(jù)顯示數(shù)據(jù)在每個象素行的每個寫入周期中有選擇地施加兩個寫入電壓VD1和VD2。相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1，波形逐幀翻轉(zhuǎn)。
為了進(jìn)一步簡化驅(qū)動電路40的列驅(qū)動器42和電源43的結(jié)構(gòu)，在本實施例中，通過將三個電壓VS1、+VS2D和-VS2D中的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1設(shè)定得與如圖32中所示的參考電壓V0大致相等，將每個數(shù)據(jù)信號設(shè)計得具有一個簡單的波形，從而使數(shù)據(jù)信號S1的電壓以三種方式變化VS1、+VS2D和-VS2D。
電壓+VS2D和-VS2D具有相同的絕對值，它們相對于掃描信號的參考電壓V0的電勢差與第二亞穩(wěn)取向選擇電壓(低值電壓，通過它將液晶分子傾斜一個角度，該角度等于或接近于初始取向狀態(tài)下的預(yù)-傾斜角)相等。
在本實施例中，設(shè)定掃描信號的寫入周期電壓VC(+VC和-VC)的絕對值，使它們相對于數(shù)據(jù)信號的+VS2D和-VS2D的電勢差能在第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下保持不同的驅(qū)動電壓有效值。
圖33是一個電壓波形圖，當(dāng)掃描信號C1、C2、C8與C9和數(shù)據(jù)信號S1具有如圖32中所繪的波形時，將這些電壓施加在第一行、第二行、第八行和第九行掃描電極與第一列信號電極之間。C1-S1表示一個要施加到第一行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；C2-S1表示一個要施加到第二行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；C8-S1表示一個要施加到第八行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓；以及C9-S1表示一個要施加到第九行掃描電極與第一列信號電極之間的電壓。
參見圖33，將參照這樣一種情況來說明如何驅(qū)動液晶盒10的象素部分的每一行，即，將具有如圖32中所示的波形的掃描信號與數(shù)據(jù)信號施加到每行第一列中的象素部分的掃描電極和信號電極上。在本例中，從第一行象素開始，對在第一個循環(huán)(第一至第九幀)中的一屏圖像重寫。
首先，將討論在第一個循環(huán)中對一屏圖像的重寫。圖中，在第一幀(下文稱作第一幀)T1中，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中，將與掃描信號C1的復(fù)位電壓-VR或+VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的一個復(fù)位電壓施加在第一至第八象素行中的象素部分的第一行的電極之間，從而將象素部分的液晶分子取向，使它們保持基本垂直，恢復(fù)以前被寫入的狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中，將一個與掃描信號C1的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第一行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并且，同時，將一個與掃描信號C2的復(fù)位電壓-VR或+VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的復(fù)位電壓施加在象素部分的第二行的電極之間，這樣對象素部分的第二行復(fù)位。
然后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第三子周期TS3中，將一個與掃描信號C2的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第二行的電極之間，從而選擇象素部分的第二行的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并且，同時，將該復(fù)位電壓施加在象素部分的第三行的電極之間，這樣對象素部分的第三行復(fù)位。
之后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的每個子周期中順序進(jìn)行對象素部分的一行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分的下一行復(fù)位，將一組中象素部分的最后一行或第八行的取向狀態(tài)選擇為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在第一幀T1的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中的數(shù)據(jù)信號S1的波形表現(xiàn)為第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1，或者相對于每個子周期TS1、TS2、……、和TS9中的電壓VS1要么為+VS2D，要么為-VS2D(圖32中為+VS2D)。
在本實施例中，如上所述，根據(jù)數(shù)據(jù)信號的VS1、+VS2D和-VS2D中的任何一個，將復(fù)位電壓+VR或-VR的絕對值這樣設(shè)定，它能提供一個電勢差，足以取向液晶分子，使它們基本垂直，從而能確實對各個象素部分復(fù)位。
在這種情況下，如果復(fù)位電壓具有一個正極性或負(fù)極性，則把在一個方向上的電場偏向施加到液晶18上。所以，當(dāng)施加這樣一個復(fù)位電壓時，液晶中的離子雜質(zhì)集中在液晶盒10的一個襯底側(cè)上并被強化，這可能會造成顯示裝置過熱或諸如此類的現(xiàn)象。在本實施例中，復(fù)位電壓具有一個AC波形，該波形繞參考電壓V0在正極性側(cè)與負(fù)極性側(cè)之間至少改變一次，離子雜質(zhì)并不集中在襯底上。這就防止了顯示裝置過熱。
由數(shù)據(jù)信號S1的電壓來決定亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓(在掃描信號(C1、C2、……、C8)的參考電壓V0與數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差)，在復(fù)位后要將它施加到各個象素部分上，該數(shù)據(jù)信號S1已根據(jù)要施加到列驅(qū)動器42上的寫入數(shù)據(jù)選擇出；并根據(jù)那個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向液晶分子。
當(dāng)數(shù)據(jù)信號S1具有一個如圖32中所示的波形時，用來選擇第一行象素部分的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的、在第二子周期TS2中的數(shù)據(jù)信號的電壓與掃描信號C1的參考電壓V0一樣，為電壓VS1，從而將接近0V的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到液晶18上，象素部分的第一行的液晶分子呈現(xiàn)第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
在數(shù)據(jù)信號S1具有如圖32中所示的波形的情況下，在第三子周期TS3中，用來選擇象素部分的第二行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D，從而把具有這樣一個值的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到液晶層上，它能將液晶分子取向一個大致等于預(yù)傾斜角的角度。這就取向了處于第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的第二行象素部分的液晶分子。
在以這種方式選擇了象素部分的第一至第八行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)之后，將一個與掃描信號C1的寫入周期電壓VC和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的寫入電壓施加在象素部分的第一行的電極之間，從而在下一個寫入周期TD的第一行寫入周期TD1中在那兒寫入數(shù)據(jù)。之后，在各個行寫入周期中重寫余下的象素部分的各行，比如在第二行寫入周期TD2中象素部分的第二行，在第三行寫入周期TD3中象素部分的第三行，等等，直到在第六十四行寫入周期TD64中象素部分的第六十四行。
在第一幀T1的寫入周期TD中的每一個掃描信號的寫入周期電壓VC相對于參考電壓V0要么為正(+)，要么為負(fù)(-)(圖32中為+VC)，并且，在此周期TD中的數(shù)據(jù)信號S1的波形表現(xiàn)出根據(jù)每行寫入周期TD1、TD2、……或TD64的寫數(shù)據(jù)所選的+VS2D，或是-VS2D。
當(dāng)每個掃描信號的寫入周期電壓VC為+VC，并且在第一行寫入周期TD1中的數(shù)據(jù)信號的電壓為如圖32中所示的-VS2D時，將一個與+VC和-VS2D之間的電勢差相等的寫入電壓施加到象素部分的第一行上，使得直到下一幀(此后稱作第二幀)T2的第一行寫入周期TD1的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對高的值。由此，象素部分的此行表現(xiàn)為第一寫狀態(tài)，其中在如圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的下取向狀態(tài))下將液晶分子取向，這發(fā)生于施加一個高有效值電壓時。
在數(shù)據(jù)信號S1具有圖32中的波形的情況下，在第二行寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D，由此將一個與+VC和+VS2D之間的電勢差相等的寫入電壓加到象素部分的第二行上。因此，直到下一個第二幀T2中的第二行寫入周期TD2的驅(qū)動電壓有效值變成一個相對小的值。這使得第二象素行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在圖3中所示亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的狀態(tài)(圖3中的上取向狀態(tài))下取向液晶分子，這發(fā)生于施加一個低有效值電壓時。
這還用于象素部分的其他行，從而當(dāng)在每行的寫入周期TD2中的數(shù)據(jù)信號的電壓為-VS2D時，象素部分的該行呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)下取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述高有效值電壓時；而當(dāng)數(shù)據(jù)信號的電壓為+VS2D時，象素部分的該行呈現(xiàn)第二寫狀態(tài)，其中在取向狀態(tài)下取向液晶分子，這發(fā)生于施加前述低有效值電壓時。
當(dāng)完成對象素部分的最后(第六十四)行的寫入時，然后進(jìn)行第二幀T2；在第八至第十五行的象素行組中象素部分的各行——包括前一個象素行組(第一至第八行)，在第一幀T1中已完成了復(fù)位與對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，將它們順序復(fù)位并將它們的取向狀態(tài)選為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在以后的寫入周期TD中按順序?qū)ο笏夭糠值牡谝恢恋诹男袑懭搿?br> 在這個第二幀T2中，雖然每個掃描信號與數(shù)據(jù)信號的波形相對于第一幀T1中的波形翻轉(zhuǎn)，但對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇與對其象素部分的每一行的復(fù)位以及隨后寫入，都以與在第一幀T1所作工作的相同的方式來進(jìn)行。
具體地說，例如，即使在緊隨第一幀T1之后的第二幀T2中，也在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期的第一子周期TS1中對象素部分的第八行復(fù)位，在第二子周期TS2中為該行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在下一個寫入周期TD中的第八行寫入周期TD8中，發(fā)生寫動作。如圖32中所示，在第二子周期TS2中，為象素部分的第八行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第二子周期TS2中可以選擇用于該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)為第二寫狀態(tài)，其中在用來對該第八行進(jìn)行寫入的第八行寫入周期TD8中施加一個低有效值電壓。
在第一幀T1中只對象素部分的第九行進(jìn)行寫入，而不進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；并且，在第二幀T2中的復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中對該行復(fù)位；在第三子周期TS3中為象素部分的第九行選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)；以及，在下一個寫入周期TD中的第九行寫入周期TD9中發(fā)生寫入動作。如圖32中所示，在第三子周期TS3中，為象素部分的第九行的液晶分子選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，在該第三子周期TS3中可以選擇該行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)；在圖3中所示的亞穩(wěn)取向狀態(tài)中，該第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)呈現(xiàn)第一寫狀態(tài)，其中在用來對該第九行進(jìn)行寫入的第九行寫入周期TD9中施加一個高有效值電壓。
至于象素部分的第八行，它是第八至第十五行象素組中的第一行，要在第二幀T2中進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇(復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及寫入暫時在第一幀T1中進(jìn)行)，在第二幀T2中再次對第一幀T1中的寫狀態(tài)復(fù)位并選擇亞穩(wěn)取向狀態(tài)，之后根據(jù)直到下一(第三)幀T3的第八行寫入周期TD8的驅(qū)動電壓的有效值，再次執(zhí)行寫動作，從而呈現(xiàn)寫狀態(tài)。
寫入電壓要施加到除第八至第十五象素行組之外象素部分的所有行上，在第二幀T2中它們要進(jìn)行復(fù)位與亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，該寫入電壓是一個用來在第一幀T1中保持寫狀態(tài)的重寫電壓，該施加到那些行的象素部分上的重寫電壓與在第一幀T1中施加的重寫電壓相同。
之后，同樣地逐幀進(jìn)行一組象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇以及所有象素行的寫入動作，直到在第九幀中完成一組第五十七至第六十四象素行的復(fù)位和為此進(jìn)行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，以及對所有象素行寫入以重寫一屏圖像為止。
在下一個循環(huán)(第十至第十八幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十四至第七象素行、第七至第十四象素行、第十四象素行至第二十一象素行、……、和第五十六至第六十三象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入，以重寫一屏圖像。
在接下來的循環(huán)(第十九至第二十七幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十三至第六象素行、第六至第十三象素行、第十三至第二十象素行、……、和第五十五至第六十二象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入，以重寫一屏圖像。
在再下一個循環(huán)(第二十八至第三十六幀)中，逐幀執(zhí)行對各組第六十二至第五象素行、第五至第十二象素行、第十二至第十九象素行、……、和第五十四至第六十一象素行中的一組的復(fù)位；執(zhí)行對該組的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；以及執(zhí)行對所有象素行的寫入動作，以重寫一屏圖像。
在那些循環(huán)中，在九幀中的一幀中所進(jìn)行的顯示重寫只是一組中象素部分的八行，該組受到復(fù)位和對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，然后受到寫入；把與前一幀中的寫入電壓相同的重寫電壓施加到象素部分的每個其它行，以維持寫狀態(tài)，直到在如上所述的下一循環(huán)中完成復(fù)位和選擇該象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)為止。
在各個象素行中，在任何一個與兩組疊加的行(比如，在對第一至第八行、第八至第十五行、第十五至第二十二行、……、第五十七至第六十六行的分組中的第八、第十五、第二十二、…、和第五十七行)中的象素部分，在連續(xù)的兩幀中受到連續(xù)兩次復(fù)位和連續(xù)兩次對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇；維持在一個后面的幀中呈現(xiàn)的寫狀態(tài)，直到下一次執(zhí)行復(fù)位和選擇象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的為止。
雖然，對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇、和在前述兩個連續(xù)幀的第一幀中的這樣一個疊加行的象素部分上的寫入動作，直到它們在下一幀中被再次復(fù)位為止還是暫時的動作，但是最理想的是，應(yīng)把在前幀中的對亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和寫入設(shè)定得與前一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和被寫入狀態(tài)相同，或是與將要在下一幀中所選的亞穩(wěn)取向狀態(tài)和被寫入狀態(tài)相同。
當(dāng)復(fù)位電壓具有一個如在第一實施例中、只在正極性側(cè)或負(fù)極性側(cè)升高的波形時，在使用該復(fù)位電壓的情況下，液晶中的離子雜質(zhì)可能會集中在液晶盒10的一個襯底側(cè)。
通過使用該復(fù)位電壓，把液晶分子取向得基本上垂直于襯底表面，通過接著施加亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓來在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向這些液晶分子。當(dāng)施加復(fù)位電壓時，發(fā)生液晶中的離子雜質(zhì)集中在襯底側(cè)的現(xiàn)象，此時，由離子雜質(zhì)的偏向分布而在襯底之間產(chǎn)生一個電場。隨著該電場的產(chǎn)生，施加亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。甚至當(dāng)把第一和/或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到液晶18上時，也可能不選擇適當(dāng)?shù)膩喎€(wěn)取向狀態(tài)。
但是，因為根據(jù)本實施例不采用一個AC復(fù)位電壓，所以也可以防止離子雜質(zhì)集中在一個襯底側(cè)，否則離子雜質(zhì)會在襯底之間產(chǎn)生一個電勢差，因而可以通過在復(fù)位后施加亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓來在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下取向液晶分子。這可以選擇選擇適當(dāng)?shù)膩喎€(wěn)取向狀態(tài)，并能顯示一個用來顯示數(shù)據(jù)的高保真圖像。
如前所述，掃描信號和數(shù)據(jù)信號具有如圖32中所示的波形，要施加在液晶盒10的象素部分的電極之間的復(fù)位電壓具有這樣一個波形，如圖33所示，該波形由一個向正極性側(cè)增大的脈沖和一個向負(fù)極性側(cè)增大的脈沖合并形成。也可以有多個向正極性側(cè)增大的脈沖和多個向負(fù)極性側(cè)增大的脈沖。
雖然將液晶盒10的象素行分組為一組包括預(yù)定數(shù)目的毗鄰象素，比如第一至第八行、第八至第十五行、第十五至第二十二行、等等，但是也可以這樣分組，使一組包括預(yù)定數(shù)目的每個其它象素行或每某些象素行。
還有，在每個其它組或每某些組中，可以執(zhí)行每幀中的復(fù)位、亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和隨后要被重新寫入的選擇象素行組的順序，并且通過選擇這樣一個象素行組、執(zhí)行復(fù)位、與此組中各個象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇、和接下來的重寫，可以更多地抑制屏的閃爍。
另外，為了簡化驅(qū)動電路40的列驅(qū)動器42和電源43的結(jié)構(gòu)，在此驅(qū)動方法中，把將要施加到液晶盒10的各個循環(huán)電極上的數(shù)據(jù)信號設(shè)計成具有一個簡單的波形，該波形的電壓以如圖32中所示的三種方式VS1、+VS2D與-VS2D、和-VS2D來變化。但是，如圖20中所示，電源43可以向列驅(qū)動器42提供第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1與VS2、寫入電壓VD1與VD2，它們將要被施加在電極間，該驅(qū)動器42接著可以將含一個具有VS1、VS2、VD1或VD2的波形的、根據(jù)寫數(shù)據(jù)所選擇的數(shù)據(jù)信號提供給液晶盒10的各個掃描電極。
本驅(qū)動方法可以用來驅(qū)動根據(jù)第一實施例的液晶顯示裝置的液晶盒，在這種情況下，兩個用來選擇第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的有效值與兩個用來選擇第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)以顯示一個圖像的有效值不同，從而使電源43會產(chǎn)生四種寫入電壓，并將它們供給行驅(qū)動器41。
〖第七實施例〗在第一到第六實施例中，在一個重寫幀中所施加到各個象素的液晶上的有效電壓不同于在一個寫狀態(tài)保持幀中所施加到液晶上的有效電壓。即，要在重寫幀中施加的電壓的有效值大，這是由于所施加到各個象素的液晶上的復(fù)位電壓的緣故；而在寫狀態(tài)保持幀中所施加的電壓的有效值小，這是因為不施加復(fù)位電壓。如果在各幀之間的有效值間的差較大，則造成一個液晶分子取向狀態(tài)的差異，該差異致產(chǎn)生不同的光透射狀態(tài)，從而亮度在某種情況下變動。
以下將通過參照圖34和35來討論作為一個上述缺點的解決辦法的第六實施例。
根據(jù)本實施例的液晶盒10，可以采用第一至第四例液晶盒10的結(jié)構(gòu)中的任何一個。
茲將描述該驅(qū)動方法。
以下將討論怎樣通過驅(qū)動電路40來驅(qū)動液晶盒。
當(dāng)在每個預(yù)定數(shù)目幀中重寫象素部分的一個象素行時，驅(qū)動電路40驅(qū)動象素部分的各行。驅(qū)動電路40按順序施加復(fù)位電壓和用來在象素部分的電極之間選擇第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，然后，施加用來控制重寫幀中驅(qū)動電壓有效值的寫入電壓，在重寫幀中重寫象素部分。在另一幀或其中在重寫幀中建立寫狀態(tài)的寫狀態(tài)保持幀中，驅(qū)動電路40施加一個高頻電壓，該高頻電壓使液晶的介電各向異性量基本為零或為負(fù)；然后施加一個寫入電壓，該寫入電壓的絕對值與在重寫幀中所施加的寫入電壓的絕對值相等。
圖34表示出這樣一種情況下的一個掃描行號與一個數(shù)據(jù)信號的波形圖，即，將液晶盒的整個64個象素行分為八組，并且通過一種每個循環(huán)移動一個象素行中的一個寫區(qū)域與一個非寫區(qū)域之間的界限的移動方法來驅(qū)動液晶盒。該圖表示出掃描信號C1、C2、C8和C9的波形，行驅(qū)動器41將它們分別施加到掃描電極的第一行、掃描電極的第二行、掃描電極的第八行和掃描電極的第九行上；并表示出一個數(shù)據(jù)信號S1的波形，通過列驅(qū)動器42將它施加到信號電極的第一列上。
如圖34中所示，將所有幀T1、T2等等的初始周期設(shè)定到一個象素行組的一個復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，將余下的周期設(shè)定到全部第一至第六十四象素行的一個寫入周期TD。
在本實施例中，將復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS平均分為第一至第九周期TS1至TS9，并在第一子周期TS1中將第一組(八個)象素行中的第一象素行復(fù)位，而在第二子周期TS2中完成對第一象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第二象素行的復(fù)位。同樣地，進(jìn)行對其它象素行的復(fù)位和對其亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇，從而在第八子周期TS8中完成對第七象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對第八象素行的復(fù)位，在最后一個(第九)子周期TS9中選擇第八象素行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。例如，復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS約為300ms。
另外，本驅(qū)動方法通過采用復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS，在寫狀態(tài)保持幀中施加一個高頻電壓；在本實施例中，在第二子周期TS2中將高頻電壓施加到第一組象素行的第一行上，在第三子周期TS3中，將高頻電壓施加到第二行上。之后，按順序?qū)⒏哳l電壓施加到其他各行上，直到在第九子周期TS9中將高頻電壓施加到第八行上。例如，寫入周期TD為10ms。
可注意到，只在寫狀態(tài)保持幀中施加該高頻電壓，而在重寫幀中無高頻電壓施加到象素上。
在本實施例中，將寫入周期TD等分為64個周期TD1到TD64，在這些周期中的每個中，一個接一個地執(zhí)行對每個象素行的寫入。在這種情況下，與前述第一到第三實施例一樣，寫入周期TD約為10ms。
如上所述，每一個被施加到液晶盒10的各個掃描電極上的掃描信號的電壓，在用于與掃描電極有關(guān)的象素行的其它周期中將它設(shè)定到參考電壓V0，但在復(fù)位周期與寫入周期中不設(shè)定到參考電壓V0，將掃描信號施加到該掃描電極上；在復(fù)位周期中設(shè)定到一個低頻AC電壓，該低頻AC電壓變到復(fù)位電壓-VR和+VR；在寫入周期中設(shè)定到寫入周期電壓VC；以及，在施加高頻信號的周期中設(shè)定到一個高頻AC電壓。另外，每個掃描信號的波形相對于參考電壓V0每幀翻轉(zhuǎn)。
每九幀(一個循環(huán))一次，將復(fù)位電壓VR施加到各個掃描電極上，不包括每組中最后象素行疊加到下一組中第一象素行這種情況下的每組中的第一象素行，并且在每個一幀的最后復(fù)位周期與下一幀的第一復(fù)位周期中的每一個中，向每組中的最后象素行施加一次復(fù)位電壓+VR和-VR。
在寫狀態(tài)保持幀中，將每個掃描信號設(shè)置為一個高頻AC波形，在此幀中的復(fù)位周期中，該波形在正復(fù)位電壓+VR與負(fù)復(fù)位電壓-VR之間變化。
每幀向各個掃描電極施加一次寫入周期電壓VC，并且每九幀由一個設(shè)定周期來移動其中施加復(fù)位電壓+VR和-VR的周期，而在任何幀中施加寫入周期電壓VC的周期是相同的。
任何一個要被施加到液晶盒10的信號電極的各個數(shù)據(jù)信號基本上具有這樣一種波形，即，在所有象素行的復(fù)位周期之后，立即在每個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期中施加第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1或VS2，并根據(jù)顯示數(shù)據(jù)在每個象素行的每個寫入周期中有選擇地施加兩個寫入電壓VD1和VD2，如前第一到第三實施例中所述。相對于第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓VS1，波形逐幀翻轉(zhuǎn)。
圖35是一個電壓波形圖，當(dāng)掃描信號C1、C2、C8與C9和數(shù)據(jù)信號S1具有如圖34中所繪的x波形時，將這些電壓施加在第一行、第二行、第八行和第九行掃描電極與第一列信號電極之間。
參見圖35，將參照這樣一種情況來說明如何驅(qū)動液晶盒10的象素部分的每一行，即，將具有如圖34中所示的波形的掃描信號與數(shù)據(jù)信號施加到每行第一列中的象素部分的掃描電極和信號電極上。在本例中，從第一行象素開始，對在第一個循環(huán)(第一至第九幀)中的一屏圖像重寫。
首先，將討論在第一個循環(huán)中對一屏圖像的重寫。在圖34中，在第一幀(下文稱作第一幀)T1中，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第一子周期TS1中，將與掃描信號C1的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的一個低頻復(fù)位電壓施加在第一至第八象素行中的象素部分的第一行的電極之間。由此，將象素部分的液晶分子取向，使它們保持基本垂直，恢復(fù)以前被寫入的狀態(tài)。
接著，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第二子周期TS2中，將一個與掃描信號C1的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第一行的電極之間，從而選擇象素部分的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。同時，將一個與掃描信號C2的復(fù)位電壓VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的低頻復(fù)位電壓施加在象素部分的第二行的電極之間，這樣對象素部分的第二行復(fù)位。
此時，將一個與掃描信號C2的高頻AC波形的電壓+VR和-VR和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的高頻電壓施加到其他各個象素行組的第二行上，即，在第八至第十五行組、第十五行至第二十二行組、……和第五十七行至第六十四行組中的第九行、第十六行、……和第五十八行。
可注意到，液晶分子要么幾乎不響應(yīng)于一個高頻電壓，要么工作，從而使液晶分子的長軸被取向而平行于襯底表面。所以，即使該高頻電壓與復(fù)位電壓相同，也不會對液晶分子的取向狀態(tài)復(fù)位。
然后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的第三子周期TS3中，將一個與掃描信號C2的參考電壓V0和數(shù)據(jù)信號S1的電壓之間的差相等的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在前述象素部分的第二行的電極之間，從而選擇象素部分的第二行的液晶分子的取向狀態(tài)為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；將一個低頻AC波形施加在象素部分的第三行的電極之間，這樣對象素部分的第三行復(fù)位；將高頻第一施加到第十象素行、第十七象素行、……、和第五十九象素行中的每一個。
之后，在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS的每個子周期中順序進(jìn)行對象素部分的一行的亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇和對象素部分的下一行復(fù)位，并將高頻電壓施加到其它象素行組的各個象素行上。在最后的第九子周期TS9中，將一組中象素部分的最后一行或第八行的取向狀態(tài)選擇為第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。并且，同時，將高頻電壓施加到其他象素行組的最后象素行上，即，第十五象素行、第二十二象素行、……、和第六十四象素行。
驅(qū)動液晶盒的上述方法在重寫幀中將一個高頻AC復(fù)位電壓施加到液晶上，并在寫狀態(tài)保持幀中將一個高頻AC信號施加到液晶上。因而可以減小在重寫幀中所要施加到液晶上的電壓有效值與在寫狀態(tài)保持幀中所要施加到液晶上的電壓有效值之間的差。因此，可以通過保持在重寫幀中建立的基本上與在寫狀態(tài)保持幀中相同的寫狀態(tài)或光透射狀態(tài)來顯示一個穩(wěn)定的圖像，而無任何波動。
雖然已將第三到第七實施例描述成適用于第一實施例，但是第三到第七實施例也適用于第二實施例。
〖第八實施例〗當(dāng)斷開電源開關(guān)47時，就切斷了從驅(qū)動電路40供給液晶盒10的電壓源(掃描信號源和數(shù)據(jù)信號源)，并且在第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的液晶分子的取向狀態(tài)返回到初始取向狀態(tài)，從而使屏幕返回到不加電壓的初始取向狀態(tài)所表現(xiàn)的屏幕。
在斷開電源開關(guān)47的同時就終止施加驅(qū)動電壓，因此，在電源斷開時，所顯示的圖像變成如同隨著時間的消逝而喪失其形狀，并實際呈現(xiàn)在不加電壓的初始狀態(tài)下所顯示的屏幕。
用來從第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)返回初始取向狀態(tài)的時間在幾秒到幾分鐘的范圍內(nèi)變化，這取決于所使用的向列液晶的特性、手性試劑的特性和所添加的手性試劑的量。
特別是在彩色顯示裝置中，余象引起一個問題。例如，在液晶顯示裝置的第一例中，當(dāng)終止在顯示狀態(tài)下施加驅(qū)動電壓時，在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的象素部分的顯示在初始取向狀態(tài)下變白色，而根據(jù)由自然放電造成的壓降改變其顏色；在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下的象素部分的顯示在初始取向狀態(tài)下變白色，而根據(jù)由自然放電造成的壓降，顏色漸淡。很顯然，在返回初始取向狀態(tài)的過程中，顏色的改變逐象素變化，從而使余象改變，如同它喪失了形狀。
以下將討論一個根據(jù)一個實施例的液晶顯示裝置，它能防止發(fā)生這種現(xiàn)象。
根據(jù)本實施例的液晶顯示裝置的驅(qū)動電路40，它隨電源開關(guān)47的OFF(關(guān))動作而按順序把復(fù)位電壓和一個用來選擇第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)的一個預(yù)定亞穩(wěn)取向狀態(tài)的選擇脈沖施加到液晶盒100的所有象素部分，然后，在它停止施加驅(qū)動電壓之后，施加一個預(yù)定有效值的最后驅(qū)動電壓。
因此，當(dāng)斷開電源開關(guān)47時，顯示屏變成一個單色屏，其中所有的象素具有相同的顏色和相同的透射率。甚至在由于自然放電而使各個象素的顯示顏色隨后改變時，那些改變也近乎一致，從而屏不會變得難看。
茲將更具體地討論它。當(dāng)斷開電源開關(guān)47時，顯示OFF(關(guān))控制器46檢查該動作，并指示行驅(qū)動器41和列驅(qū)動器42終止顯示。
根據(jù)該指令，行驅(qū)動器41和列驅(qū)動器42開始一個用來終止顯示的新的顯示幀。
首先，在第一幀T1中，行驅(qū)動器41在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中按順序?qū)?fù)位電壓施加到掃描電極13的第一組(第一至第八象素行)上。在此周期中，列驅(qū)動器42保持輸出亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，該電壓用來選擇第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)中的一個。因此，在第一與第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下設(shè)定第一至第八象素行中所有象素的液晶。
在接下來的寫入周期TD中，行驅(qū)動器41在復(fù)位/亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇周期TS中按順序?qū)懭腚妷菏┘拥綊呙桦姌O13的第一組(第一到第八象素行)上。在此周期中，列驅(qū)動器42保持輸出用來選擇兩個取向狀態(tài)(第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài))中的一個驅(qū)動電壓。因此，把在第一到第八象素行中的所有象素都設(shè)定為一個預(yù)定的顏色。
然后，在第二幀T2、第三幀T3等中，在第二組(第八至第十五象素行)、第三組(第十五至第二十三象素行)、等等上執(zhí)行類似過程。
當(dāng)完成對最后象素行的處理后，顯示OFF控制器46將一個顯示終止信號發(fā)送給電源43。該顯示終止信號使電源43停止產(chǎn)生電。
一般在顯示終止過程中，不可把所要選擇的象素行安排在多幀中，可以在第一幀中的第一至第八象素行、在第二幀中的第九至第十六象素行該顯示終止過程。
在完成電源43的工作之后，停止向電源43供電，所以斷開電源開關(guān)47也不能停止向電源43供電。
根據(jù)本顯示終止過程，最理想的是，緊隨斷開電源開關(guān)47后的屏幕的顏色應(yīng)當(dāng)與所需不加電壓的屏幕的顏色相同。這是因為，甚至在由于自然放電而使每個象素的顯示顏色后來改變時，在屏幕的顯示顏色中也基本上不出現(xiàn)改變。
通過以這樣一種方法，即，亞穩(wěn)取向狀態(tài)和驅(qū)動電壓的有效值可以提供其顏色與/或透射率基本上與在不加電壓的初始取向狀態(tài)下所獲得的那些顏色和/或透射率相同的發(fā)射光，來設(shè)定亞穩(wěn)取向狀態(tài)和由驅(qū)動電路40所選定的最后選擇電壓，由此在上述方法中當(dāng)斷開電源開關(guān)47時可以設(shè)定屏幕的顏色。
例如，在如圖2中所示的液晶顯示裝置的第一例中，在不加電壓的初始取向狀態(tài)下的屏幕顏色為白色，在第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)下可顯示的顏色為紅色與藍(lán)色，而在第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下可顯示的顏色為黑色。當(dāng)斷開電源開關(guān)47時，應(yīng)當(dāng)將所有象素部分的液晶都轉(zhuǎn)換到第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，并且應(yīng)在此狀態(tài)下施加具有把所有象素部分的顯示設(shè)定為白色的有效值(1.55V)的最后驅(qū)動電壓。
當(dāng)斷開電源開關(guān)47時，單色屏的顏色并不限于與在不加電壓的初始取向狀態(tài)下所顯示的屏幕的顏色相同，而是可以任意選擇能在第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)下顯示的任何一種顏色。
在那種情況下，在液晶分子因為由終止施加最后驅(qū)動電壓之后的自然放電造成的壓降而返回初始取向狀態(tài)的過程中，屏幕顏色從斷開電源開關(guān)47時的單色屏的顏色改變到當(dāng)不加電壓時所獲得的屏幕的顏色。但是，由于整屏顏色的改變是一致的，所以，屏幕會非常自然地返回到不加電壓的初始取向狀態(tài)下的屏幕。
根據(jù)第一至第八實施例，施加復(fù)位電壓，以在兩種亞穩(wěn)取向狀態(tài)中轉(zhuǎn)換，并在亞穩(wěn)取向狀態(tài)的一個狀態(tài)下轉(zhuǎn)換有效值驅(qū)動的狀態(tài)。因而可以從復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)換液晶分子，確保可靠的轉(zhuǎn)換與快速響應(yīng)。
根據(jù)第一至第八實施例，甚至當(dāng)在連續(xù)幀中轉(zhuǎn)換亞穩(wěn)取向狀態(tài)時，也能正常施加復(fù)位電壓。因此可以防止存儲亞穩(wěn)取向狀態(tài)的性能被降低，并可以完成滿足要求的顯示。
權(quán)利要求
1.一種利用雙穩(wěn)態(tài)向列液晶的液晶顯示器，包括一個液晶盒，具有一對襯底，所述的襯底具有相對電極以及分別形成于所述襯底相對的內(nèi)表面上的取向膜，所述的取向膜已在一個預(yù)定的方向上經(jīng)過取向處理；和一個雙穩(wěn)態(tài)向列液晶材料的液晶層，其密封在所述的一對襯底之間并具有液晶分子，所述的液晶分子在施加所述的復(fù)位電壓后，通過有選擇地施加一小于復(fù)位電壓值的、具有多個不同的預(yù)定電壓值的扭轉(zhuǎn)選擇電壓，可以有選擇地取向于互不相同的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，所述復(fù)位電壓的所述電壓值，可使所述的液晶分子取向于與所述襯底大體上相垂直，根據(jù)施加到所述相對電極的電壓有效值，將所述液晶分子相對于所述襯底的傾斜角，控制在所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；至少一個偏振板，位于所述的一對襯底的一個或兩個外表面上；第一驅(qū)動器，根據(jù)外部提供的顯示數(shù)據(jù)，將一個復(fù)位電勢以及一個寫入周期電壓都提供給所述的一對襯底的所述電極之一，所說復(fù)位電勢用于將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間；所說寫入周期電壓可用于指定隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的一有效值電壓施加在所述電極之間的一個周期；第二驅(qū)動器，根據(jù)所述的顯示數(shù)據(jù)，將一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓以及一個寫入電壓分別與所述的復(fù)位電壓和所述的寫入周期電壓同步地都提供給所述的一對襯底的另一電極，所說亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓用于在所述的電極之間有選擇地施加第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓；所說寫入電壓與隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的所述有效值電壓相對應(yīng)；以及一個電源，用于將所述復(fù)位電壓、所述寫入周期電壓、所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和所述寫入電壓，提供給所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的相對電極包括在所述襯底之一上呈條形排列的多個掃描電極，和與所述掃描電極呈交叉排列的多個信號電極；以及所述的一對襯底與所述的液晶層構(gòu)成一個簡單矩陣型液晶盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的相對取向膜，可使液晶在初始取向狀態(tài)下，射流應(yīng)變一0°到180°的扭轉(zhuǎn)角；所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，是指所述液晶扭轉(zhuǎn)了一個扭轉(zhuǎn)角，該扭轉(zhuǎn)角為180°加上所述的初始取向狀態(tài)下的所述扭轉(zhuǎn)角；和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，是指所述液晶扭轉(zhuǎn)了一個扭轉(zhuǎn)角，該扭轉(zhuǎn)角為所述初始取向狀態(tài)下的所述扭轉(zhuǎn)角減去180°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中至少所述復(fù)位電壓和所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓之一，包括一AC電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的復(fù)位電壓大于使所述液晶分子與所述襯底幾乎相正交所需的最小電壓值；且所述復(fù)位電壓的施加周期，設(shè)定為短于施加所述最小電壓值、使液晶分子與所述襯底幾乎相正交所需的時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述復(fù)位電壓包括一個第一頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述液晶分子顯示一正介電各向異性量；和一個第二頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述的液晶分子顯示一負(fù)介電各向異性量；且所述的第一驅(qū)動器可將所述第一頻率的復(fù)位電壓施加到所述的一個電極上，該電極將被設(shè)定為所述的第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一；并將所述第二頻率的復(fù)位電壓施加到所述的一個電極上，該電極保持前面設(shè)定的第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的第二驅(qū)動器，具有對電壓進(jìn)行頻率調(diào)制、并將所述的頻率調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的第二驅(qū)動器，具有對電壓進(jìn)行脈寬調(diào)制、并將所述的脈寬調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的第一和第二驅(qū)動器，在將所述的復(fù)位電壓施加到所述的液晶上以后，再將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到所述的液晶上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中在將所述的復(fù)位電壓均勻地施加到象素液晶、其所要選擇的取向狀態(tài)與前一取向狀態(tài)相同之后，所述的第一和第二驅(qū)動器，將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加到所述的液晶上，由此設(shè)定原有的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的一對襯底，密封在所述的一對襯底之間的所述液晶層，以及位于所述的一對襯底外面的至少一個偏振板，形成一個液晶盒，當(dāng)施加了所述的寫入電壓時，在實際上與所得到的至少一種顯示器顏色相吻合的所述初始取向狀態(tài)下，此液晶盒顯示一種顯示器顏色。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中所述的第一驅(qū)動器和/或第二驅(qū)動器，包括控制裝置，此控制裝置可在所述的相對電極間施加一有效值電壓，以顯示一種與所述初始取向狀態(tài)下的所述顯示顏色相吻合的顏色，然后停止所述相對電極之間的電壓供應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述的第一驅(qū)動器和所述的第二驅(qū)動器，可在多個幀上，對多個象素，包括所述的一個電極與所述的另一電極之間的交叉部分以及它們之間的液晶，進(jìn)行改寫，在每一幀時，設(shè)定前面所選的多個象素行的液晶取向狀態(tài)；所述的第一驅(qū)動器可將所述的復(fù)位電壓，順序地施加到所述的一個電極上，在每個幀周期內(nèi)構(gòu)成一個相應(yīng)的象素行組；并且所述的第二驅(qū)動器，可將所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，該電壓可對施加了復(fù)位電壓的象素液晶選擇一亞穩(wěn)取向狀態(tài)，施加到另一電極上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述的第一和第二驅(qū)動器可順序地改變每組象素行的組成。
15.一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，包括以下步驟制作一個液晶盒，此液晶盒包括一對襯底，所述的襯底具有相對電極以及分別形成于所述襯底相對的內(nèi)表面上的取向膜，所述的取向膜已在一個預(yù)定的方向上經(jīng)過取向處理；和一個雙穩(wěn)態(tài)向列液晶材料的液晶層，其密封在所述的一對襯底之間并具有液晶分子，所述的液晶分子在施加所述的復(fù)位電壓后，通過有選擇地施加一小于復(fù)位電壓值的、具有多個不同的預(yù)定電壓值的扭轉(zhuǎn)選擇電壓，可以有選擇地取向于互不相同的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)，所述復(fù)位電壓的所述電壓值，可使所述的液晶分子取向于與所述襯底大體上相垂直，根據(jù)施加到所述相對電極的電壓有效值，將所述液晶分子相對于所述襯底的傾斜角，控制在所述的第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)和所述的第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)；至少一個偏振板，位于所述的一對襯底的一個或兩個外表面上；根據(jù)外部提供的顯示數(shù)據(jù)，將一個復(fù)位電勢提供給所述的一對襯底的所述電極之一，該復(fù)位電勢用于將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間；根據(jù)所述的顯示數(shù)據(jù)，將一個亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加在所述的電極之間，該亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓用于在所述的電極之間有選擇地施加第一亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓；將一個寫入電壓施加在所述的電極之間，該寫入電壓與隨所述顯示數(shù)據(jù)的不同而不同的所述有效值電壓相對應(yīng)；
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中制作所述液晶盒的所述步驟，即是制作具有所述液晶的液晶盒，所述液晶在初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下射流應(yīng)變一0°到180°扭轉(zhuǎn)角；所述的加入亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓步驟，包括向所述液晶有選擇地施加一個可使液晶分子扭轉(zhuǎn)180°加上所述初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)角的一個扭轉(zhuǎn)角的電壓，以及一個可使液晶分子扭轉(zhuǎn)由所述初始扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)角減去180°的一個扭轉(zhuǎn)角的電壓的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述復(fù)位電壓的施加步驟和所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓的施加步驟中的至少一個，包括在所述電極間施加一AC電壓的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓大于使所述液晶分子與所述襯底幾乎相正交所需的最小電壓值；且所述復(fù)位電壓的施加步驟，將所述復(fù)位電壓施加在所述電極之間，施加的時間短于施加所述最小電壓值、使液晶分子與所述襯底幾乎相正交所需的時間。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述復(fù)位電壓包括一個第一頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述液晶分子顯示一正介電各向異性量；和一個第二頻率的復(fù)位電壓，在此頻率時，所述的液晶分子顯示一負(fù)介電各向異性量；并且所述的復(fù)位電壓施加步驟，將所述第一頻率的復(fù)位電壓施加在所述電極之間，該電極之間夾有一液晶區(qū)域，此液晶區(qū)域?qū)⒈辉O(shè)定為所述的第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一；并將所述第二頻率的復(fù)位電壓施加在所述的電極之間，該電極之間夾有一液晶區(qū)域，此液晶區(qū)域?qū)⒈３智懊嬖O(shè)定的所述第一或第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)之一。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟中的至少一個，包括對電壓進(jìn)行頻率調(diào)制，并施加所述的頻率調(diào)制電壓的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟中的至少一個，包括對電壓進(jìn)行脈寬調(diào)制，并將所述的脈寬調(diào)制電壓施加到所述的另一電極上的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，是在施加所述的復(fù)位電壓后，再施加所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，是先將所述的復(fù)位電壓均勻地施加到象素液晶上，該象素液晶將被設(shè)定為與其前一亞穩(wěn)取向狀態(tài)相同的亞穩(wěn)取向狀態(tài)，然后，施加所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓，從而重新設(shè)定一原有的亞穩(wěn)取向狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中響應(yīng)于一個禁止顯示指令，在所述的相對電極間施加一有效值電壓，以顯示一種與所述初始取向狀態(tài)下的所述顯示顏色相吻合的顏色，然后停止所述相對電極之間的電壓供應(yīng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可在多個幀上對一屏圖象進(jìn)行改寫，并在每一幀上，將所述的復(fù)位電壓和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓或所選擇的所述亞穩(wěn)取向狀態(tài)，施加到多象素行組內(nèi)的不同象素行的相對電極之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述的復(fù)位電壓施加步驟和所述的亞穩(wěn)取向狀態(tài)選擇電壓施加步驟，可順序地改變每組象素行的組成。
全文摘要
一液晶盒包括掃描和信號電極及其內(nèi)的向列液晶材料。該材料的液晶分子,施加復(fù)位電壓后有選擇施加一小于復(fù)位電壓的扭轉(zhuǎn)選擇電壓,可取向于第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。復(fù)位電壓使液晶分子取向幾乎垂直于襯底。液晶分子的傾斜角根據(jù)相對電極間的電壓有效值控制在第一和第二亞穩(wěn)取向狀態(tài)。根據(jù)顯示數(shù)據(jù),行驅(qū)動器在電極間施加復(fù)位電壓的一復(fù)位電勢及定義根據(jù)顯示數(shù)據(jù)、電極間施加一有效值電壓的周期的一寫入周期電壓提供給掃描電極。
文檔編號G09G3/36GK1190748SQ9712978
公開日1998年8月19日 申請日期1997年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者小野俊臣, 佐藤宗一, 吉田哲志, 萬納寺敏弘 申請人:卡西歐計算機株式會社