專利名稱：：具有兩種驅(qū)動(dòng)模式的雙穩(wěn)態(tài)液晶設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種包含位于第一襯底和第二襯底之間的向列型液晶材料的液晶顯示設(shè)備，至少一襯底具備定義像素的電極，所述設(shè)備包含用于以在兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間驅(qū)動(dòng)的第一模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置?；谙蛄行鸵壕Р牧系碾p穩(wěn)定性的液晶顯示器效果已眾所周知。一個(gè)例子是表明兩個(gè)穩(wěn)態(tài)的超扭曲向列效應(yīng)，其在從移動(dòng)電話到便攜式電腦的許多顯示器應(yīng)用中被使用。例如Dozov等人(“RecentImprovementsofBistablenematicDisplaysSwitchedbyAnchoringBreaking”，SID2001，第224-7頁)以及Guo等人(“Three-terminalbistabletwistednematicliquidcrystaldisplays”，AppliedPhysicsLetters，第77卷，第23期，第3716-3718頁)已描述了其他雙穩(wěn)態(tài)的電-光效應(yīng)。如果更新頻率低，那么雙穩(wěn)態(tài)的液晶顯示器具有很低的能量消耗。這使他們非常適合于在移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用、例如電子書。然而，在這些應(yīng)用中，對(duì)可以顯示具有顏色、灰度和視頻內(nèi)容的圖像的需求不斷增長。通常不太可能利用雙穩(wěn)態(tài)的電-光效應(yīng)來滿足這些要求。一般而言，這些效應(yīng)僅限于一些顏色應(yīng)用以及對(duì)于視頻應(yīng)用(要求10-20ms級(jí)的開關(guān)時(shí)間)來說太慢的開關(guān)時(shí)間(300ms級(jí))。本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提供一種具有兩種驅(qū)動(dòng)模式的雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示設(shè)備來克服這些缺點(diǎn)，所述兩種驅(qū)動(dòng)模式就是用于要求較慢的開關(guān)時(shí)間的應(yīng)用的低頻模式和用于例如視頻應(yīng)用的高頻模式。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種同樣適用于視頻應(yīng)用或其他需要高頻模式的應(yīng)用的雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示設(shè)備。為此，根據(jù)本發(fā)明，液晶顯示設(shè)備包括以下部分用于以在兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間驅(qū)動(dòng)的第一模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述第一驅(qū)動(dòng)模式中，從一個(gè)襯底向另一個(gè)襯底方向看，處于穩(wěn)態(tài)的液晶分子具有不同的扭角，以及用于以在像素的兩個(gè)光極限值之間驅(qū)動(dòng)的第二模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述第二驅(qū)動(dòng)模式中，從一個(gè)襯底向另一個(gè)襯底方向看，液晶分子扭角的差值基本上是恒定的。在這方面，最優(yōu)化的極限值可以參考電壓-光傳播曲線、電壓-光反射曲線或電壓-光吸收曲線中的極限值。本發(fā)明是基于下面的理解通過避免使分子在第二驅(qū)動(dòng)模式中扭曲太多，分子在可以由開關(guān)設(shè)備提供的電壓確定的中間狀態(tài)之間更快的轉(zhuǎn)換。在第二模式中，可以通過將像素上的電壓限制在一個(gè)最大值上來避免扭曲太多，基本上在該最大值上觸發(fā)到其他雙穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換。在該第二模式中，由于表明效應(yīng)或由于驅(qū)動(dòng)的性質(zhì)(例如由于側(cè)向轉(zhuǎn)換域)，在所述第二模式中從一個(gè)襯底向另一個(gè)襯底方向看，液晶分子扭角的差值可能不同于處于一個(gè)穩(wěn)態(tài)時(shí)扭角的差值。在第一驅(qū)動(dòng)模式中，通常需要較高的開關(guān)電壓。如果在第二模式中使用主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)(例如TFT-矩陣)，那么通常該主動(dòng)矩陣將不能提供第一驅(qū)動(dòng)模式所需的高電壓，此外將必須在可能與完整的幀周期不一致的時(shí)間周期內(nèi)調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動(dòng)模式。在許多情況下，需要較短的脈沖來以所述第一驅(qū)動(dòng)模式建立雙穩(wěn)態(tài)。在一個(gè)可能的解決方法中，顯示器具備兩個(gè)完整的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、即主動(dòng)矩陣和例如通過提供第二襯底上的條形電極的被動(dòng)(如果必要，具有復(fù)位)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述條形電極可以從分離的被動(dòng)矩陣類型的驅(qū)動(dòng)芯片處來驅(qū)動(dòng)。在主動(dòng)矩陣模式中，用適當(dāng)?shù)男盘?hào)來短路(實(shí)際上)和驅(qū)動(dòng)第二襯底上的電極。此外，如果標(biāo)準(zhǔn)列驅(qū)動(dòng)器為被動(dòng)(復(fù)位)驅(qū)動(dòng)提供的電壓不充分，那么也可以將列連接到第二(更高電壓)芯片上。在第一個(gè)實(shí)施方案中，液晶顯示設(shè)備在第一襯底上具有用于每個(gè)像素的梳型電極以及另一個(gè)電極。在該實(shí)施方案中，用于以第一驅(qū)動(dòng)模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置為第一襯底上的梳型電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖并且為另一個(gè)電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖。如果第二襯底具備條形電極，那么這時(shí)液晶顯示設(shè)備就具有用于以第一驅(qū)動(dòng)模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置并且為第一襯底上的梳型電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖以及為另一個(gè)條型電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖。與在主動(dòng)矩陣模式中相比，在第一驅(qū)動(dòng)模式中通常需要更高的電壓。為了避免使用高電壓驅(qū)動(dòng)器，可以引入包含使像素達(dá)到一個(gè)規(guī)定狀態(tài)的裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，因此可以使用商業(yè)上可用的(低電壓)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。為此，液晶顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案包含在第一襯底上的兩個(gè)用于每行圖像電極的行電極以及列電極，開關(guān)元件包含至少兩個(gè)薄膜式晶體管，每個(gè)薄膜式晶體管可以由所述兩個(gè)行電極之一來選擇。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過電容耦合來產(chǎn)生用于使像素達(dá)到規(guī)定狀態(tài)的脈沖。如果在第一襯底上的像素包含至少三個(gè)電極，驅(qū)動(dòng)裝置包含用于在不同(優(yōu)選地為基本上垂直的)方向上產(chǎn)生電場(chǎng)的裝置，那么在第二(主動(dòng)矩陣)驅(qū)動(dòng)模式中的驅(qū)動(dòng)速度被提高。如果必要，第二(主動(dòng)矩陣)驅(qū)動(dòng)模式可以被應(yīng)用于雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示設(shè)備，而無需與第一(被動(dòng)的)模式耦合。于是，該設(shè)備包含用于以在像素的兩個(gè)光極限值之間驅(qū)動(dòng)的模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述驅(qū)動(dòng)模式中從一襯底向另一襯底方向看，液晶分子扭角的差值基本上是恒定的。參考下文所描述的實(shí)施方案來闡述本發(fā)明的這些和其他方面，并且通過這些實(shí)施方案將很容易理解本發(fā)明的各個(gè)方面。在附圖中圖1是顯示設(shè)備的電路圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的顯示單元的橫截面，圖3是在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的顯示單元中圖像電極的平面圖，圖4是在圖3中的線IV-IV上所取的橫截面，圖5示出了這樣一個(gè)顯示設(shè)備的響應(yīng)，圖6示出了可應(yīng)用本發(fā)明的另一效應(yīng)，圖7，8是在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的顯示單元中其他圖像電極的平面圖，圖9是在根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)備的顯示單元中圖像電極的平面圖以及驅(qū)動(dòng)脈沖，圖10示出了用于產(chǎn)生列脈沖的設(shè)備的一部分，而圖11，12是在根據(jù)本發(fā)明的其他設(shè)備的顯示單元中圖像電極的平面圖和驅(qū)動(dòng)脈沖，以及圖13是另一個(gè)顯示單元的橫截面。附圖僅用于原理示意，而非按比例描繪；相應(yīng)的部分一般用相同的參考數(shù)字來表示。圖1是可應(yīng)用本發(fā)明的顯示設(shè)備1的一部分的等效電路圖。其包括在行或選擇電極17和列或數(shù)據(jù)電極6的交叉范圍處的像素18的矩陣。在通過行驅(qū)動(dòng)器16連續(xù)地選擇行電極時(shí)，通過數(shù)據(jù)寄存器5為列電極提供數(shù)據(jù)。為此，如果必要，首先在處理器10中處理輸入數(shù)據(jù)8。借助于驅(qū)動(dòng)線7產(chǎn)生行驅(qū)動(dòng)器16和數(shù)據(jù)寄存器5之間的相互同步。在被稱為“主動(dòng)模式”的驅(qū)動(dòng)模式中，來自行驅(qū)動(dòng)器16的信號(hào)通過薄膜式晶體管(TFT)19選擇圖像電極，所述薄膜式晶體管(TFT)19的門極20被電連接到行電極17上并且源極21被電連接到列電極上。位于列電極6的信號(hào)經(jīng)TFT傳遞到與漏極22耦合的像素18的圖像電極。其他的圖像電極被連接到例如一個(gè)(或多個(gè))共同的計(jì)數(shù)器電極15。圖2是位于例如由玻璃或(能變形的)合成材料構(gòu)成的兩個(gè)襯底3、4之間的一部分液晶材料2的橫截面，所述兩個(gè)襯底分別具備(ITO或金屬的)圖像電極(沒有示出)和計(jì)數(shù)器電極(沒有示出)。如Guo等人(“Three-terminalbistabletwistednematicliquidcrystaldisplays”，AppliedPhysicsLetters，第77卷，第23期，第3716-3718頁)所描述的，如果使用雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，那么在兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)φ，φ+π之間發(fā)生轉(zhuǎn)換(如圖2a所示，其中液晶分子(的導(dǎo)向偶極子27)扭曲(右側(cè))或者不扭曲(左側(cè)))。通過相當(dāng)高的(15-30V級(jí)的)電壓脈沖實(shí)現(xiàn)兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，用于轉(zhuǎn)換的閾值電壓相當(dāng)高。然而，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，通過使用所述閾值電壓以下的電壓，在兩個(gè)傳播極限值之間的灰度范圍內(nèi)，在灰度之間快速轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)模式是可能的。兩個(gè)狀態(tài)之一可以是第一狀態(tài)，如圖2b(左側(cè))所示，在該狀態(tài)中基本上所有液晶分子(的導(dǎo)向偶極子27)都具有平行于第一襯底3的方向。該狀態(tài)類似于兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)之一。在其他的傳播極限值中，出現(xiàn)引入偏振變化的液晶分子(的導(dǎo)向偶板子27)的傾斜。在這個(gè)實(shí)施例中，在交叉的起偏振器之間，依賴于所使用的電壓獲得一個(gè)黑色的像素(左側(cè)，無電壓)或者獲得一個(gè)白色或灰色的像素(右側(cè))。因?yàn)榛旧喜怀霈F(xiàn)扭曲，所以所述在兩個(gè)傳播極限值之間的驅(qū)動(dòng)可以比在雙穩(wěn)態(tài)之間的驅(qū)動(dòng)快很多。液晶分子(的導(dǎo)向偶極子27)不是必須傾斜。也就是說與“平面轉(zhuǎn)換”效應(yīng)相比，扭曲效應(yīng)是可能的。在圖3，4中示出了使用該效應(yīng)的像素。圖3是平面圖，以及圖4是在圖3液晶設(shè)備的一部分中的線IV-IV上所取的橫截面。液晶材料2出現(xiàn)在例如玻璃或(能變形的)合成材料的兩個(gè)襯底3、4之間，這兩個(gè)襯底分別配備有(ITO或金屬)梳型圖像電極14和計(jì)數(shù)器電極15。圖像電極14的梳型引入了在雙穩(wěn)態(tài)之間轉(zhuǎn)換所需的邊緣場(chǎng)。該設(shè)備還包括使液晶材料定位在襯底內(nèi)壁上的定位層13。此外，該設(shè)備包括起偏器(沒有示出)和(相互垂直地交叉的)分析器。在這種情況下，液晶材料是(扭曲)向列型材料，其具有正的非傳導(dǎo)性的各向異性。此外，該設(shè)備包括通過絕緣層11與圖像電極14絕緣的(ITO)接地平面電極12。在第一驅(qū)動(dòng)模式、“雙穩(wěn)態(tài)模式”或“被動(dòng)模式”中，使用梳型圖像電極14上的信號(hào)Vcomb(由圖4b中的模式30所表示的電壓)和接地平面電極12上的Vcomb(由圖4b中的模式31所表示的電壓)分別從暗的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到亮的狀態(tài)以及從亮的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到暗的狀態(tài)。圖3示出了行或選擇電極17和列或數(shù)據(jù)電極6。如上所述，在被稱為“主動(dòng)模式”的第二驅(qū)動(dòng)模式中，經(jīng)(如圖所示)薄膜式晶體管(TFTs)選擇圖像電極，當(dāng)所述薄膜式晶體管的門極20被電連接到行電極17時(shí)，源極21被電連接到列電極。在列電極6上出現(xiàn)的信號(hào)經(jīng)TFT傳遞到圖像電極14。依賴于所使用的電壓，在液晶分子中引起一些定義了特定灰度值的扭曲和傾斜。然而，像素上的信號(hào)不應(yīng)這么高，以致可能發(fā)生到其他雙穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換。圖5示出了一種以快速的“主動(dòng)模式”轉(zhuǎn)換的方法。首先，類似于圖4(與幀周期相比，復(fù)位脈沖可能很短)，在計(jì)數(shù)器電極15和電極12、14之間，通過充分高的電壓(例如40V)復(fù)位(一部分)顯示器。隨后，在第一個(gè)幀周期tf1期間，電壓Vcount被保持在例如0V(電壓模式32)，同時(shí)為圖像電極14和接地平面電極12提供高電壓(Vcomb，Vground，電壓模式30，31)。如果必要，可以為圖像電極14和接地平面電極12提供相同的電壓，例如通過引入額外的箕舌線。在后面的幀周期中的線選擇期間，計(jì)數(shù)器15和電極12、14之間的(較低的)電壓定義了灰度值。由參考數(shù)字33表示了由此產(chǎn)生的傳輸曲線。如圖4b所示，在第一驅(qū)動(dòng)模式中，通過所述薄膜式晶體管(TFTs)來應(yīng)用所述復(fù)位電壓以及“雙穩(wěn)態(tài)模式”或“被動(dòng)模式”信號(hào)?；贒ozov等人所描述的效應(yīng)(“RecentImprovementsofBistableNematicDisplaysSwitchedbyAnchoringBreaking”，SID2001，第224-7頁)，將相似的要點(diǎn)應(yīng)用于設(shè)備。圖6再次示出了兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)φ、φ+π，在這兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)中，液晶分子(的導(dǎo)向偶極子27)扭曲(右側(cè)，T狀態(tài))或者不扭曲(左側(cè)，U狀態(tài))。脈沖模式35介紹了從U狀態(tài)到T狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，反之(電壓)脈沖模式36介紹了從T狀態(tài)到U狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。利用被動(dòng)矩陣中的這個(gè)效應(yīng)，用直到16V的線電壓和±2V的列電壓可以實(shí)現(xiàn)多路驅(qū)動(dòng)。圖1的顯示設(shè)備在每個(gè)像素的位置上還包括一個(gè)輔助電容器23。可以將該輔助電容器一端連接在漏極22與像素給定行中的像素的交點(diǎn)上，另一端連接在前一行像素的行電極上；例如在所述交點(diǎn)和下一行像素之間，或如圖1所示在該點(diǎn)和額外的用于固定(或可變)電壓的行電極17之間，可以可選地實(shí)現(xiàn)其他配置。在該實(shí)施方案中，顯示設(shè)備包括分離的電極15，但這些電極也可以作為單個(gè)的公用電極(計(jì)數(shù)器電極)而被提供。如后面將要討論的，這些附加的電容器可以參與產(chǎn)生高電壓脈沖，正如復(fù)位(部分的)顯示屏或?yàn)殡p穩(wěn)態(tài)尋址(第一模式)產(chǎn)生高電壓脈沖所需。在圖7中，矩陣列驅(qū)動(dòng)器5配備了提供充分高的電壓Vreset(脈沖40)以用于復(fù)位和雙穩(wěn)態(tài)尋址(第一模式)的驅(qū)動(dòng)器。通過下列方式實(shí)現(xiàn)電壓脈沖必要的持續(xù)時(shí)間在第一線時(shí)間t11期間，經(jīng)由行電極17所選擇的TFT晶體管19選擇電壓Vt(脈沖42)，并且在規(guī)定的時(shí)間周期tr之后，經(jīng)由附加的行電極17’在第二線時(shí)間t12期間所選擇的第二個(gè)TFT晶體管19’使該電壓回到0。晶體管19’的漏極21(經(jīng)電容或直接)被耦合到電壓線34、在本實(shí)施例中為接地線?？蛇x地，在規(guī)定的時(shí)間周期tr之后，可以再次選擇TFT晶體管19以使每個(gè)像素復(fù)位到參考電壓(例如0)(圖8)。該復(fù)位脈沖可以從顯示屏的頂部掃描到底部(每次一行)或被應(yīng)用于整個(gè)顯示屏。圖9示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中低電壓列驅(qū)動(dòng)器5不產(chǎn)生充分高的電壓以實(shí)現(xiàn)如上所述的復(fù)位驅(qū)動(dòng)。與圖1的顯示器相似，示出了顯示器的一部分，像素18由其電容CIc來表示。使用與該像素平行的、由電容Cstore表示的存儲(chǔ)電容器23以將(附加的)電壓耦合到像素。在該實(shí)施方案中，分離的選擇線17’被用于電壓與像素的耦合。首先，在時(shí)刻t1用可從列驅(qū)動(dòng)器獲得的最大電壓Vcmax來驅(qū)動(dòng)該像素，之后，在時(shí)刻t2通過電容耦合加上附加電壓(圖9b中的實(shí)線)。通過選擇線17’上所施加的電壓Vcap和像素與存儲(chǔ)電容器(優(yōu)選大存儲(chǔ)容量電容)的比值來確定該附加電壓的幅值，同時(shí)通過存儲(chǔ)電容線上的脈沖來確定時(shí)間間隔t2-t3。由ΔV＝Vcap·(Cstore/(CIc+Cstore))來確定該附加電壓。不需要高選擇電壓的像素可以通過下列方式來選擇首先將這些像素驅(qū)動(dòng)到最低可能的列驅(qū)動(dòng)器電壓上(在本實(shí)施例中即為0V，參見圖9b中的點(diǎn)劃線)或者甚至就在應(yīng)用電容耦合之前將這些像素驅(qū)動(dòng)到相反極性的最大電壓上(圖9b中的虛線)。這樣，這些像素將不會(huì)達(dá)到轉(zhuǎn)換所需的電壓，并且將保持在最初規(guī)定的狀態(tài)。如圖1所示，存儲(chǔ)電容器也可以連接到下一行或前一行的電極17上。在圖10的實(shí)施方案中，列線6可以直接連接到高電壓線44上。在該實(shí)施方案中，在作為單獨(dú)的高電壓(能量)線44的列驅(qū)動(dòng)器IC中可獲得高電壓。用每個(gè)(IC)輸出緩沖器46中的開關(guān)45將列線6連接到高電壓線44上或連接到標(biāo)準(zhǔn)低電壓(灰度)輸出驅(qū)動(dòng)電路47。為了改變雙穩(wěn)態(tài)，像素被驅(qū)動(dòng)到高電壓上并且保持一個(gè)較長的周期(例如全幀周期或其積分)。不需要改變狀態(tài)的像素將被直接連接到低電壓輸出驅(qū)動(dòng)電路47上(圖10中列1和3)。當(dāng)以雙穩(wěn)態(tài)模式驅(qū)動(dòng)顯示器時(shí)，必須激活高電壓線。為了減少能量消耗，在顯示器以標(biāo)準(zhǔn)的主動(dòng)矩陣模式工作時(shí)，禁用高電壓線(切斷高電壓能量供應(yīng))是可取的。因此，優(yōu)選地依賴于所使用的顯示模式而改變能量供應(yīng)電壓。在圖11中示出了獲得如圖6所示的脈沖(用于如Dozov等人(“RecentImprovementsofBistableNematicDisplaysSwitchedbyAnchoringBreaking”，SID2001，第224-7頁)所描述的設(shè)備))的實(shí)施方案。通過施加一個(gè)高電壓(例如15V)并且以到扭曲狀態(tài)的單個(gè)步驟恢復(fù)到0V(圖11b中的脈沖48)或者利用在中間電壓處的停頓(圖11b中到非扭曲狀態(tài)的脈沖49)來執(zhí)行選擇。在該實(shí)施方案中，利用低電壓列驅(qū)動(dòng)器，(經(jīng)TFT19’)將像素連接到從行驅(qū)動(dòng)器16處可達(dá)到的高電壓選擇線17’上。在這個(gè)直接驅(qū)動(dòng)的實(shí)施方案中，可以在第一個(gè)幀期間內(nèi)在時(shí)刻t1使一行中的所有像素尋址到高電壓(從Vselect)，然后在使所有像素在第三個(gè)幀中恢復(fù)到0V之前，執(zhí)行到0V(圖11b中的脈沖48)的選擇或者在第二個(gè)幀期間在時(shí)刻t2執(zhí)行到中間電壓(例如5V)(圖11b中的脈沖49)的選擇。也可以更快地驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備。例如，當(dāng)信號(hào)的第一部分(如t1-t2所表示的上閾值)可以是至少50μs的時(shí)候，信號(hào)的第二部分可以具有任何在50μs和一個(gè)幀時(shí)間之間的持續(xù)時(shí)間。緊跟在選擇整個(gè)顯示屏之后，在施加第二個(gè)門脈沖之前，可以逐線進(jìn)行選擇以使分離的線依次達(dá)到規(guī)定的狀態(tài)。圖12示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中用如圖9所述的相似方法，從分離的電容器線處使用電容耦合而將(整行的)像素驅(qū)動(dòng)到高電壓上。所有像素被再次尋址到最大像素電壓Vmax上，然后尋址到Vselect上。該選擇電壓通過增加電容電壓ΔV(例如在將像素驅(qū)動(dòng)到像素電壓Vmax之后的一段線時(shí)間)而再次獲得。在這種情況下，電壓被保持為高，直到正好在后面的尋址周期(在后面的幀中)之前，電容耦合恢復(fù)到0。在下一個(gè)尋址周期，直接在電容電壓階躍之后(在幾個(gè)微秒之內(nèi))，待扭曲的像素被尋址到0V(與圖11b中的線48類似的圖12b中固定的線)。這在LC看來似乎電壓直接恢復(fù)到0V，并且將建立扭曲狀態(tài)。不應(yīng)被扭曲的像素應(yīng)尋址到中間像素電壓(例如像素電壓Vmax)，并且在后面的幀(與圖11b中的線49類似的圖12b中的虛線)中，在恢復(fù)到0V之前，在充分長的周期內(nèi)被保持在所述電壓上。當(dāng)分子根據(jù)灰度值在不同的位置之間傾斜時(shí)，通過“動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)”提高了尤其是在“主動(dòng)”模式中的驅(qū)動(dòng)速度。在圖13中示出了一個(gè)實(shí)施例，其中圖像電極14已被分解成由分離的列線和TFTs(沒有示出)驅(qū)動(dòng)的子電極14a、14b。依賴于數(shù)據(jù)線和計(jì)數(shù)器電極15上的電壓，在這些電極之間引入了電場(chǎng)。電極14適合于產(chǎn)生平行于襯底3、4的電場(chǎng)51，而這些電極與計(jì)數(shù)器電極15一起適合于產(chǎn)生垂直于襯底3、4的電場(chǎng)52。通過在轉(zhuǎn)換期間適當(dāng)?shù)剡x擇電壓，由此產(chǎn)生的電場(chǎng)施加在液晶分子(的導(dǎo)向偶極子)上的扭距在“主動(dòng)”模式中的接通和切斷期間都被最優(yōu)化。本發(fā)明的被保護(hù)范圍并不局限于所述實(shí)施方案。例如，圖6中所述的脈沖形狀36可以是不同的(線性的或在第二部分按指數(shù)下降)，例如借助于必要時(shí)由一個(gè)附加的開關(guān)控制的(可控)電阻器達(dá)到(固定)電壓。本發(fā)明在于每個(gè)新穎的特有特征以及特有特征的每個(gè)組合。權(quán)利要求中的參考數(shù)字并不限制它們的保護(hù)范圍。動(dòng)詞“包括”以及其變化的使用不排斥存在不同于那些在權(quán)利要求中所述的元件。在元件之前的冠詞“一個(gè)”的使用不排斥存在多個(gè)這樣的元件。權(quán)利要求1.包含位于第一襯底和第二襯底之間的向列型液晶材料的液晶顯示設(shè)備，至少一襯底具備定義像素的電極，所述設(shè)備包含以下部分用于以在兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間驅(qū)動(dòng)的第一模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述第一驅(qū)動(dòng)模式中從一襯底向另一襯底方向看，處于穩(wěn)態(tài)的液晶分子具有不同的扭角；以及用于以在像素的兩個(gè)光極限值之間驅(qū)動(dòng)的第二模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述第二驅(qū)動(dòng)模式中從一襯底向另一襯底方向看，液晶分子的扭角差值基本上是恒定的。2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中在所述第二模式中從一襯底向另一襯底方向看的液晶分子的扭角差值不同于在所述第一驅(qū)動(dòng)模式中的扭角差值。3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中在第二模式中像素上的電壓具有一個(gè)最大值，在所述最大值上不發(fā)生到第一模式的轉(zhuǎn)換。4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，包括在第一襯底上的、位于驅(qū)動(dòng)電極和圖像電極之間的開關(guān)元件。5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示設(shè)備，包括在第一襯底上的行電極和列電極，所述開關(guān)元件是薄膜式晶體管。6.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示設(shè)備，包括在第二襯底上的條形電極。7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，具有在第一襯底上的用于每個(gè)像素的梳型電極和另一個(gè)電極。8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示設(shè)備，包括第二襯底上的條形電極，所述用于以第一驅(qū)動(dòng)模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置為所述第一襯底上的所述梳型電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖，并且為所述第二襯底上的所述條形電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖。9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示設(shè)備，其中所述用于以第一驅(qū)動(dòng)模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置為所述第一襯底上的所述梳型電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖，并且為所述另一個(gè)電極提供驅(qū)動(dòng)脈沖。10.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中所述第一襯底上的像素包括至少兩個(gè)電極，所述驅(qū)動(dòng)電極包括用于在兩個(gè)不同的方向產(chǎn)生電場(chǎng)的裝置。11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示設(shè)備，其中在所述設(shè)備中所述電場(chǎng)具有基本上垂直的方向。12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中用于以所述第一模式驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置包括用于使像素達(dá)到規(guī)定狀態(tài)的裝置。13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示設(shè)備，包括第一襯底上的行電極和列電極，所述開關(guān)元件包括薄膜式晶體管，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于產(chǎn)生使像素達(dá)到所述規(guī)定狀態(tài)的脈沖的裝置。14.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示設(shè)備，包括在所述第一襯底上的用于每行圖像電極的兩個(gè)行電極以及列電極，所述開關(guān)元件包括至少兩個(gè)薄膜式晶體管，每個(gè)薄膜式晶體管可通過所述兩個(gè)行電極之一來選擇。15.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示設(shè)備，其中通過電容耦合產(chǎn)生用于使像素達(dá)到所述規(guī)定狀態(tài)的脈沖。16.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中在所述第一驅(qū)動(dòng)模式中從一襯底向另一襯底方向看，扭角的差值基本上是180度或是180度的倍數(shù)。17.液晶顯示設(shè)備，包括位于第一襯底和第二襯底之間的向列型液晶材料，至少一襯底具備定義像素的電極，所述液晶分子可以獲得從一襯底向另一襯底方向看而具有不同扭角的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，所述設(shè)備包括用于以在像素的兩個(gè)光極限值之間驅(qū)動(dòng)的模式來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述驅(qū)動(dòng)模式中從一襯底向另一襯底方向看，所述液晶分子的扭角差值基本上是恒定的。18.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示設(shè)備，其中像素上的電壓具有一個(gè)最大值，在所述最大值上不發(fā)生到另一穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換。全文摘要在AMLCD低壓驅(qū)動(dòng)中，使用在高電壓模式中在兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間切換的扭曲向列型雙穩(wěn)態(tài)液晶(2)。圖像電極(14)和計(jì)數(shù)器電極(15)是主動(dòng)矩陣的一部分，使得也能夠以快速視頻模式來使用顯示器。因此，提供了一種雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示設(shè)備，其具有兩種驅(qū)動(dòng)模式，即用于需要較慢開關(guān)時(shí)間和較低能量消耗的應(yīng)用的低頻模式(第一驅(qū)動(dòng)模式，也稱為“雙穩(wěn)態(tài)模式”、“被動(dòng)模式”或“高電壓模式”)，以及用于灰度圖像和視頻應(yīng)用的高頻模式(第二驅(qū)動(dòng)模式，也稱為“主動(dòng)模式”，“主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)模式”或“快速視頻模式”)。文檔編號(hào)G02F1/1343GK1589463SQ02823147公開日2005年3月2日申請(qǐng)日期2002年10月25日優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日發(fā)明者S·J·魯森達(dá)爾,M·T·約翰遜,A·G·克納普,D·K·G·德博爾德申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司