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    关 键 词:
    用于 胆甾型 液晶显示器 极性 灰度 驱动 方案
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    摘要
    申请专利号:

    CN200980137172.0

    申请日:

    2009.09.15

    公开号:

    CN102160110A

    公开日:

    2011.08.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/36申请日:20090915|||公开
    IPC分类号: G09G3/36; G02F1/133 主分类号: G09G3/36
    申请人: 3M创新有限公司
    发明人: 帕特里克·M·坎贝尔
    地址: 美国明尼苏达州
    优先权: 2008.09.24 US 12/236,941
    专利代理机构: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 陈源;张天舒
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200980137172.0

    授权公告号:

    102160110B||||||

    法律状态公告日:

    2014.11.05|||2011.09.28|||2011.08.17

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种用于无源矩阵显示器的、更具体地讲用于胆甾型液晶显示器的单极性灰度驱动方案,其能够产生任何数量的所需灰度等级。所述驱动方案为单级并且可使用振幅调制型或脉冲宽度调制型列电压信号并结合选定的行电压信号来将接收两个交叉信号的像素驱动至所需的灰度等级。

    权利要求书

    1: 一种用于驱动具有形成像素的行和列的无源矩阵显示系统的至少一部分的方法, 所 述方法包括以下步骤 : (a) 初始将所述无源矩阵显示系统的所述部分驱动至均一状态 ; (b) 将在两个非负电压之间振荡的列电压信号输出至所述列, 其中所述列电压信号包 括至少三个不同的非负电压组, 所述至少三个不同的非负电压组引起所述像素的灰度反射 率的三个不同状态 ; (c) 将在非平面电压和平面电压之间振荡的第一行电压信号输出至所述行, 其中所述 第一行电压信号被施加至所述矩阵中正被写入的行 ; 以及 (d) 将在第一电压和第二电压之间振荡的第二行电压信号输出至所述行, 其中所述第 二行电压信号和所述列电压信号之间的差值在任何时间均足够低从而使得接收所述第二 行电压信号和所述列电压信号的像素的状态将保持基本上不变, 并且其中所述第二行电压 信号被施加至所述矩阵中所有未被写入的行。
    2: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述列电压信号包括四个不同的非负电压组, 并 且其中第一电压组导致平面状态, 第二电压组导致所述平面状态的第一百分比的反射, 第 三电压组导致所述平面状态的与所述第一百分比不同的第二百分比的反射, 并且第四电压 组导致焦锥状态。
    3: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述列电压信号包括四个不同的非负电压组, 并 且其中第一电压组导致平面状态, 第二电压组导致所述平面状态的大约 20%至 40%的反 射, 第三电压组导致所述平面状态的大约 60%至 80%的反射, 并且第四电压组导致焦锥状 态。
    4: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述第一行电压信号、 所述第二行电压信号和所 述列电压信号以在 50Hz 至 500Hz 范围内的频率振荡。
    5: 根据权利要求 4 所述的方法, 其中每个所述行是在 1、 2、 3 或 4 个周期的长度内被写 入的, 并且所述周期与所述频率成反比。
    6: 一种用于驱动具有形成像素的行和列的显示器的系统, 所述系统包括 : (a) 列驱动器, 其将在两个非负电压之间振荡的列电压信号输出至所述列, 其中所述列 电压信号包括至少三个不同的非负电压组, 所述至少三个不同的非负电压组引起所述像素 的灰度反射率的三个不同状态 ; 和 (b) 行驱动器, 其将第一行电压信号和第二行电压信号输出至所述行, 其中所述第一行 电压信号在非平面电压和平面电压之间振荡并且被施加至所述矩阵中正被写入的行, 并且 所述第二行电压信号在第一电压和第二电压之间振荡, 所述第二行电压信号和列电压信号 之间的差值在任何时间均足够低从而使得接收所述第二行电压信号和所述列电压信号的 像素的状态将保持基本上不变, 并且其中所述第二行电压信号被施加至所述矩阵中所有未 被写入的行。
    7: 一种用于驱动显示器的系统, 所述系统包括 : (a) 无源矩阵显示器, 其具有形成像素的行和列 ; (b) 列驱动器, 其将在两个非负电压之间振荡的列电压信号输出至所述列, 其中所述列 电压信号包括至少三个不同的非负电压组, 所述至少三个不同的非负电压组引起所述像素 的灰度反射率的三个不同状态 ; 2 (c) 行驱动器, 其将第一行电压信号和第二行电压信号输出至所述行, 其中所述第一 行电压信号在非平面电压和平面电压之间振荡并且被施加至所述矩阵中的正被写入的行, 并且所述第二行电压信号在第一电压和第二电压之间振荡, 所述第二行电压信号和列电压 信号之间的差值足够低从而使得接收所述第二行电压信号和所述列电压信号的像素的状 态将保持基本上不变, 并且其中所述第二行电压信号被施加至所述矩阵中所有未被写入的 行; 和 (d) 控制器, 其电连接至所述无源矩阵显示器、 所述行驱动器和所述列驱动器, 其中所 述控制器控制所述第一行电压信号、 所述第二行电压信号和所述列电压信号。
    8: 根据权利要求 7 所述的系统, 其中所述无源矩阵显示器包括胆甾型液晶显示器。
    9: 根据权利要求 8 所述的系统, 其中所述胆甾型液晶显示器包括多个有源层并且每个 所述层被独立地驱动。
    10: 根据权利要求 7 所述的系统, 其中单个电子器件包括所述列驱动器和所述行驱动 器。
    11: 根据权利要求 7 所述的系统, 其中所述列电压信号包括四个不同的非负电压组, 并 且其中第一电压组导致平面状态, 第二电压组导致所述平面状态的第一百分比的反射, 第 三电压组导致所述平面状态的与所述第一百分比不同的第二百分比的反射, 并且第四电压 组导致焦锥状态。
    12: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中所述列电压信号包括四个不同的非负电压组, 并 且其中第一电压组导致平面状态, 第二电压组导致所述平面状态的大约 20%至 40%的反 射, 第三电压组导致所述平面状态的大约 60%至 80%的反射, 并且第四电压组导致焦锥状 态。
    13: 一种用于驱动具有形成像素的行和列的无源矩阵显示系统的至少一部分的方法, 所述方法包括步骤 : (a) 初始将所述无源矩阵显示系统的所述部分驱动至均一状态 ; (b) 将循环经过四个非负电压电平的列电压信号输出至所述列, 其中所述第一电压电 平足够高以便将所述像素状态改变为平面反射状态, 所述第二电压将所述像素置于弱散射 的焦锥状态, 所述第三电压足够低以使其基本不能够改变像素状态, 并且所述第四电压为 所述第一电压和所述第二电压的差值, 并且其中所述第一和第三电压的时间周期与 t1 成 比例并且所述第二和第四电压的时间周期与 t2 成比例, 其中 其中 N 为所需灰度等级的总数 ; n 为表示在 0 至 N-1 范围内的特定所需灰度等级的序数 ; 并且 驱动周期为与所述行电压的振荡频率成反比的时间长度 ; (c) 将在非平面电压和平面电压之间振荡的第一行电压信号输出至所述行, 其中所述 第一行电压信号被施加至所述矩阵中正被写入的行 ; 以及 (d) 将在第一电压和第二电压之间振荡的第二行电压信号输出至所述行, 其中所述第 3 二行电压信号和列电压信号之间的差值在任何时间均足够低从而使得接收所述第二行电 压信号和所述列电压信号的像素的状态将保持基本上不变, 并且其中所述第二行电压信号 被施加至所述矩阵中所有未被写入的行。
    14: 根据权利要求 13 所述的方法, 其中 N = 32。
    15: 根据权利要求 13 所述的方法, 其中所述第一行电压信号、 所述第二行电压信号和 所述列电压信号以在 50Hz 至 500Hz 范围内的频率振荡。
    16: 根据权利要求 15 所述的方法, 其中每一行是在 1、 2、 3 或 4 个周期的长度内被写入 的, 并且所述周期与所述频率成反比。
    17: 一种用于驱动具有形成像素的行和列的显示器的系统, 所述系统包括 : (a) 无源矩阵显示器, 其具有形成像素的行和列 ; (b) 列驱动器, 其将循环经过四个非负电压电平的列电压信号输出至所述列, 其中所述 第一电压电平足够高以便将所述像素状态改变为平面反射状态, 所述第二电压将所述像素 置于弱散射的焦锥状态, 所述第三电压足够低以使其基本不能改变像素状态, 并且所述第 四电压为所述第一电压和所述第二电压的差值, 并且其中所述第一和第三电压的时间周期 与 t1 成比例并且所述第二和第四电压的时间周期与 t2 成比例, 其中 其中 N 为所需灰度等级的总数 ; n 为表示在 0 至 N-1 范围内的特定所需灰度等级的序数 ; 并且 驱动周期为与所述行电压的振荡频率成反比的时间长度 ; (c) 行驱动器, 其将第一行电压信号和第二行电压信号输出至所述行, 其中所述第一行 电压信号在非平面电压和平面电压之间振荡, 并被施加至所述矩阵中正被写入的行 ; 并且 所述第二行电压信号在第一电压和第二电压之间振荡并被施加至所述矩阵中所有未被写 入的行, 所述第二行电压信号和列电压信号之间的差值在任何时间均足够低从而使得接收 所述第二行电压信号和所述列电压信号的像素的状态将保持基本上不变 ; 和 (d) 控制器, 其电连接至所述无源矩阵显示器、 所述行驱动器和所述列驱动器, 其中所 述控制器控制所述第一行电压信号、 所述第二行电压信号和所述列电压信号。
    18: 根据权利要求 17 所述的系统, 其中所述无源矩阵显示器包括胆甾型液晶显示器。
    19: 根据权利要求 17 所述的系统, 其中所述胆甾型液晶显示器包括多个有源层并且每 个所述有源层被独立地驱动。
    20: 根据权利要求 17 所述的方法, 其中所述第一行电压信号、 所述第二行电压信号和 所述列电压信号以在 50Hz 至 500Hz 范围内的频率振荡。
    21: 根据权利要求 20 所述的方法, 其中每一行是在 1、 2、 3 或 4 个周期的长度内写入的, 并且所述周期与所述频率成反比。
    22: 根据权利要求 16 所述的方法, 其中 N = 32。

    说明书


    用于胆甾型液晶显示器的单极性灰度驱动方案

        【技术领域】
         本发明涉及用于无源矩阵显示系统的驱动方案。更具体地讲, 本发明涉及用于胆 甾型液晶显示系统的灰度驱动方案。背景技术
         胆甾型液晶显示器 (ChLCD) 已经存在了几十年。ChLCD 由于其 “非易失性存储” 特 性而为独特的 ; 一旦将图像写入显示器, 该图像将会无限期地保留, 直至写入新的图像。也 可在无背面照明的情况下在环境光中观看 ChLCD。 当与其他显示器相比时, 上述两个特性显 著降低了总功耗。
         另一方面, ChLCD 本身具有低刷新速率。为了解决与 ChLCD 相关的低刷新速率, 用 于 ChLCD 的驱动方案已显著发展并且已变得非常复杂。已知的驱动方案包括双极性和多相 位驱动方案。双极性驱动方案在很多情况下具有不足以有效驱动 ChLCD 的电压, 并且双极 性和多级驱动方案的复杂性均导致高成本。
         存在对利用单极性驱动信号实现灰度反射的简单、 低成本的方法的需求。 发明内容 本发明的一个方面包括用于驱动具有形成像素的行和列的无源矩阵显示系统的 至少一部分的方法。该方法包括初始将无源矩阵显示系统的部分驱动至均一状态。该方法 还包括输出在两个非负电压之间振荡的列电压信号, 其中至少三个不同的非负电压组引起 像素的灰度反射率的三个不同状态。最后, 该方法包括输出在非平面电压和平面电压之间 振荡的第一行电压信号, 所述第一行电压信号被施加至矩阵中正被写入的行 ; 以及输出第 二行电压信号, 其中第二行电压信号和列电压信号之间的差值在任何时间均足够低从而使 得接收电压信号的像素的状态将保持基本上不变, 并且所述第二行电压信号被施加至矩阵 中当前所有未被写入的行。
         本发明的另一方面包括下述系统, 所述系统用于使用上述方法驱动显示器并且包 括用于输出列电压信号的列驱动器和用于输出行电压信号的行驱动器。
         本发明的另一方面包括下述系统, 所述系统用于使用上述方法驱动显示器并且还 包括无源矩阵显示器、 用于输出列电压信号的列驱动器、 用于输出行电压信号的行驱动器 和控制器, 所述控制器电连接至显示器以及列和行驱动器并且控制列和行电压信号。
         本发明的另一方面包括用于驱动具有形成像素的行和列的无源矩阵显示系统的 至少一部分的方法。该方法包括初始将无源矩阵显示系统的部分驱动至均一状态。该方法 还包括输出循环经过四个非负电压电平的列电压信号, 其中第一电压电平足够高以便将像 素状态改变为平面反射状态, 第二电压将像素置于弱散射的焦锥状态, 第三电压足够低以 使其基本不改变像素状态, 并且第四电压为第一电压和第二电压的差值。第一和第三电压 的时间周期与 t1 成比例并且第二和第四电压的时间周期与 t2 成比例, 其中 :
         参数 N 为所需灰度等级的总数, 并且参数 n 为表示在 0 至 N-1 范围内的特定所需 灰度等级的序数。驱动周期为与行电压的振荡频率成反比的时间长度。该方法还包括输出 在非平面电压和平面电压之间振荡的第一行电压信号, 所述第一行电压信号被施加至矩阵 中正被写入的行。最后, 该方法包括输出在第一电压和第二电压之间振荡的第二行电压信 号, 其中第二行电压信号和列电压信号之间的差值在任何时间均足够低从而使得接收第二 行电压信号和列电压信号的像素的状态将保持基本上不变, 并且所述第二行电压信号被施 加至矩阵中当前所有未被写入的行。
         本发明的另一方面包括下述系统, 所述系统用于使用上述方法驱动显示器并且还 包括无源矩阵显示器、 用于输出列电压信号的列驱动器、 用于输出行电压信号的行驱动器 和控制器, 所述控制器电连接至显示器以及列和行驱动器并且控制列和行电压信号。
         附图说明 图 1 示出了示例性胆甾型液晶显示??榈囊徊糠值钠适油?。
         图 2 示出了含有行、 列和像素的有源层的示意图。
         图 3 示出了用于驱动符合本发明的 ChLCD ??榈氖纠韵低车目蛲?。
         图 4 示出了阐明随着施加至该像素的电压量而变化的胆甾型液晶像素的反射性 的示意图。
         图 5A 示出了两周期的示例性第一行电压信号。
         图 5B 示出了两周期的示例性第二行电压信号。
         图 6A 示出了导致用于振幅调制的平面状态的两周期的示例性列电压信号。
         图 6B 示出了导致用于振幅调制的焦锥状态的两周期的示例性列电压信号。
         图 6C 示出了导致用于振幅调制的大约 25%反射的两周期的示例性列电压信号。
         图 6D 示出了导致用于振幅调制的大约 75%反射的两周期的示例性列电压信号。
         图 7A 示出了导致用于脉冲宽度调制的平面状态的两周期的示例性列电压信号。
         图 7B 示出了导致用于脉冲宽度调制的焦锥状态的两周期的示例性列电压信号。 图 7C 示出了导致用于脉冲宽度调制的所需灰度等级的两周期的示例性列电压信号。 具体实施方式
         胆甾型液晶显示器和电气系统
         本发明包括无源矩阵显示器, 其可为 ( 例如 ) 如图 1 所示的胆甾型液晶显示器。 示 例性的 ChLCD 描述于美国专利号 5,453,863 中, 上述专利全文以引用方式并入本文。作为 另外一种选择, 可使用其他类型的无源矩阵显示器。图 1 中所示的示例性的 ChLCD ??榘?括三个有源层 17、 18、 19。 该有源层可对应于红色 17、 绿色 18 和蓝色 19, 并且每个层可通过其自身的铟锡氧化物 (ITO) 电极对 16 进行编址。作为另外一种选择, 显示器可包括较少的 有源层或较多的有源层。例如, 显示器可包括用于某些颜色的多个有源层或者额外的对比 层。
         如图 1 和 2 所示, 每个有源层 17、 18、 19 可包括形成可单独进行控制的像素 25 的 行 22 和列 24 的矩阵。ChLCD 的有源层 17、 18、 19 通常由手性向列型液晶材料和单元壁结构 构成。单元壁结构和液晶相配合以形成焦锥和扭曲的平面纹理。这种单元可具有特征在于 不同程度的反射强度的多个稳定的光学状态。 可利用电场将单元从一个状态驱动至另一个 状态。 可将材料的光学状态改变为新的稳定状态以便沿这些状态的闭联集反射任何所需的 反射等级, 从而产生 “灰度” 。在移除电场之后, 当前状态将会无限期地保留。
         对于在显示器叠堆内的总计六个基底层 12, 可将基底层 12 设置在有源层的每一 侧。作为另外一种选择, 例如, 可将单个基底层 12 设置在有源层之间以及用于总计四个基 底层 12 的叠堆的每个端部上??梢匀魏魏鲜实姆绞缴柚萌魏问康幕撞?12。随后可将 分别由导体 16 和基底 12 包绕的有源层 17、 18、 19 与总计两个粘合剂层 14 接合, 从而产生 完整的彩色 ChLCD。示例性的显示器 1 还可具有背景层 11。背景层 11 吸收未被有源层反 射或散射的光。 背景层可为黑色的, 或者作为另外一种选择, 其可为适于光吸收的任何其他 的颜色??山允酒?1 封闭于任何合适的材料中, 包括但不限于玻璃或柔性塑料。 图 3 示出了用于驱动符合本发明的显示器 1 的示例性系统的框图。显示器 1 的每 个有源层均可由列驱动器 2 和行驱动器 4 驱动。由列驱动器 2 和行驱动器 4 传送的信号交 叉来控制每个单独像素的状态。列驱动器 2 和行驱动器 4 可包括单个电子器件或者两个或 更多个电子器件。例如, 可使用由 Supertex 公司制造的 HV633PG(32 通道、 128 级的显示驱 动器 )。每个驱动器 2、 4 可由偏压电源 10 供电。偏压电源 10 可通过控制器 6 进行监控并 且由电源 9( 其还为控制器 6 供电 ) 供电。例如, 控制器 6 可为由 Microchip Technology 公司制造的 PIC 微控制器。符合本发明的替代电源、 电压、 控制器和驱动器构造对本领域的 技术人员将显而易见。
         当将所需图像写入显示器 1 时, 控制器 6 接收来自外部源 ( 例如, 用户接口 ) 的输 入数据 7, 该输入数据与应显示的图像相关??刂破?6 随后访问存储在 RAM8 中的相关图像 数据。利用此信息, 控制器将数据传送至列驱动器 2 和行驱动器 4, 以指示出应施加至显示 器的每行和每列的信号、 以及该信号应传送的适当周期数。显示器可在恒定的正电压电平 下浮动以允许 AC 电压信号位于零或某个较低正电压到较高电压的范围内。
         像素响应
         图 4 示出了有源层中的像素对不同电压电平的响应。电压电平的适当范围的实例 示于下表 1 中。
         电压电平 V1 V2 实例范围 3-10V 5-10V7102160110 A CN 102160116 V3 V4 V5 V6
         说明书10-25V 20-31V 10-31V 20-40V4/7 页表1: 电压电平和相应的实例范围。
         像素对给定的电压电平的响应取决于初始像素状态。 当像素初始处于平面反射状 态 41 时, 把足够低的电压 ( 低于 V1) 施加给单元将基本不改变像素的状态。如图 4 所示, 对于给定像素, 平面反射状态 41 导致基本上最高的反射等级。当将 V1 和 V2 之间的电压施 加给初始处于平面反射状态的像素时, 所得的反射状态 43 为灰度并且取决于但非线性相 关于所施加电压的精确度。
         如果像素初始处于焦锥状态 42 时, 把低于 V2 的任何电压施加给像素将基本不改 变像素状态。如图 4 所示, 处于焦锥状态 42 的像素具有非常低的反射等级。相反, 像素散 射光, 从而导致黑色外观。
         把 V2 和 V3 之间的电压施加给具有任何初始状态的像素均将会把该像素驱动至焦 锥状态 44。 把 V3 和 V4 之间的电压施加给具有初始平面反射状态的像素将会导致灰度反射 状态 46, 这取决于但非线性相关于所施加电压电平。把 V5 和 V6 之间的电压施加给具有初 始焦锥反射状态的像素将会导致灰度反射状态 47, 这取决于但非线性相关于所施加电压电 平。最后, 把高于 V6 的电压施加给具有任何初始反射状态的像素均将会把该像素驱动至平 面反射状态 48。
         显示器中的每个像素 25 均同时接收行电压信号和列电压信号。行电压信号和列 电压信号对应于在像素 25 的位置处交叉的行 22 和列 24。 在任何给定时间点施加给像素的 总电压为在该像素处交叉的行电压信号和列电压信号之间的差值。每当显示图像时, 可将 包含在显示器中的所有像素初始驱动至均一状态, 例如, 平面反射状态。 将像素驱动至初始 均一状态可导致随后所显示图像的较均匀和较高对比度的外观。 然后通过把每个有源层中 的每个像素改变成所需的反射等级来将所需图像写入显示器。在显示器写入过程中, 列电 压信号可主要控制反射等级, 同时行电压信号可控制在任何给定时间哪一行被写入。作为 另外一种选择, 行电压信号可主要控制反射等级, 同时列电压信号可控制在任何给定时间 哪一列被写入。
         电压电平 V1、 V2、 V3、 V4、 V5 和 V6 可随显示器中的每个单独有源层而改变。决定 各个状态的关键电压电平为 V3( 其将会把像素驱动至焦锥状态 ) 和 V4( 其将会把像素驱动 至平面状态 )。用于图 1 中所示的有源层 17、 18、 19 的示例性电压示于下表 2 中。
         有源层 红 17 V3 18V V4 23V8102160110 A CN 102160116 绿 18 蓝 19
         说明20V 24V书26V 30V5/7 页表2: 用于各个有源显示层的实例电压电平
         图 5A-5B 示出了用于使用振幅调制或脉冲宽度调制的构造的示例性行电压信号。 可将图 5A 中所示的电压信号 V 选定传送至当前被写入的行。最小电压电平 51 大约等于零 并且最大电压电平 52 大约等于图 4 中所示的 V4。作为另外一种选择, 可升高或降低行电 压电平 51、 52。如果行电压电平 51、 52 升高或降低, 则显示器浮动的电压也应进行调整以 便其保持在最小电平 51 和最大电平 52 之间的中心电压处。图 5B 示出了电压信号, 该电 压信号可传送至在任何给定时间所有未被写入的行。图 5B 中所示的电压信号 V 非选定与 图 5A 中所示的电压信号的相位差为 180 度。最大电压电平 53 大约等于 V4 和 V3 的和除以 2((V4+V3)/2)。最小电压电平 54 大约等于 V4 和 V3 的差除以 2((V4-V3)/2)。
         图 5A-5B 中的示例性行电压信号以两个周期示出。周期的长度可以是变化的。示 例性的周期可为 0.01 秒、 或者长至约 0.02 秒或更长、 或者短至约 0.002 秒或更短。行电压 信号 ( 例如图 5A-5B 所示的那些 ) 的振荡频率与周期成反比。示例性的频率可为约 100Hz、 或者低至约 50Hz 或更低、 或者高至约 500Hz 或更高。
         振幅调制驱动器
         图 6A-6D 示出了用于振幅调制驱动方法的示例性列电压信号。这些列电压信号可 与行信号 ( 例如图 5A-5B 中所示的示例性信号 ) 结合使用。行电压信号和列电压信号应具 有相同的频率和周期。
         图 6A 中所示的列电压信号可将像素状态改变为平面反射的。最大电压电平 61 大 约等于 V4, 并且最小电压电平 62 大约为零。图 6A 中所示的列电压信号与图 5B 中所示的 行电压信号大约同相。当将图 6A 中所示的电压信号施加至给定列时, 该列中接收如图 5A 中所示的行电压信号的像素将接收在负和正 V4 之间交替的累积电压信号, 并且将被改变 为平面反射状态。接收如图 5B 中所示的行电压信号的像素将接收在 V3 和 V4 的差值除以 2((V3-V4)/2) 的负值和正值之间交替的累积电压信号。由于零伏至 V1 的区域应不会改变 像素的状态, 因此优选使用具有下述特性的 ChLCD 显示器 : V1 大于或等于 V4 和 V3 的差值 除以 2((V4-V3)/2)。
         图 6B 中的列电压信号可将像素状态改变为焦锥。最大电压电平 63 大约等于 V3 并且最小电压电平 64 大约等于 V4 和 V3 的差值。当将图 6B 中所示的电压信号施加至给定 列时, 该列中接收如图 5A 中所示的行电压信号的像素将接收在正和负 V3( 足以将像素状态 驱动至焦锥的电压电平 ) 之间交替的累积电压信号。该列中接收如图 5B 中所示的行电压 信号的像素将接收在 V4 和 V3 的差值除以 2((V4-V3)/2) 的正值和负值之间交替的累积电 压信号。由于该信号小于或等于 V1, 因此接收该信号的像素的状态将不会改变。 图 6C 所示的列电压信号 Va 可将像素状态改变为平面反射等级的 25%的反射。 最 大电压电平 65 的确定方式为实验表征像素对不同电压电平的响应并且利用此信息来找到 基于行电压电平的必要列电压以获得所需程度的反射性。随后将最大电压电平 65 硬连接 到控制器中??梢酝姆绞饺范ê陀擦幼钚〉缪沟缙?66。
         这些公式确保所有的灰度电压电平将位于产生焦锥状态所需的电压和产生平面
         状态所需的电压之间。因此, 当前未被写入并且接收电压信号 ( 例如示于图 5B 中的信号 ) 的所有像素将接收小于 V1 的累积电压并且其当前状态在视觉上将不会改变。
         图 6D 中所示的列电压信号 Vb 可将像素状态改变为平面电压的 75%的反射。 可通 过用于找到最大和最小电压电平 65、 66 的相同方法来找到最大和最小电压电平 67、 68。
         尽管图 6A-6D 中所示的四个列电压信号示出了可用于获得四个灰度色调的电压 信号, 但可使用实验方法获得任何数量的色调以确定最小电压电平 66、 68 和最大电压电平 65、 67。另外, 色调可具有任何种类的等级和增量。例如, 四色调灰度系统可具有用于焦锥 状态、 平面电压的 33%的反射、 平面电压的 66%的反射、 和平面反射状态的色调。
         脉冲宽度调制驱动器
         符合本发明的驱动系统也可使用脉冲宽度调制来产生如图 7A-7C 中所示的列电 压信号。图 7A-7C 中所示的示例性列电压信号可与行电压信号 ( 例如图 5A-5B 中所示的示 例性信号 ) 结合使用。行电压信号和列电压信号必须具有相同的频率和周期。
         图 7A 中所示的列电压信号可将像素状态改变为平面反射的。最大电压电平 71 大 约等于或大于 V4, 并且最小电压电平 72 大约为零。图 7A 中所示的列电压信号与图 5B 中 所示的行电压信号大约同相。当将图 7A 中所示的电压信号施加至给定列时, 该列中接收如 图 5A 中所示的行电压信号的像素将接收在负和正 V4 之间交替的累积电压信号, 并且无论 该像素的初始状态该像素将被改变为平面反射状态。接收如图 5B 中所示的行电压信号的 像素接收在 V3 和 V4 的差值除以 2((V3-V4)/2) 的负值和正值之间交替的累积电压信号。 图 7B 中示出的列电压信号可将像素状态改变为焦锥的。最大电压电平 73 大约等 于 V3 并且最小电压电平 74 大约等于 V4 和 V3 的差值。当将图 7B 中所示的电压信号施加 至给定列时, 该列中接收如图 5A 中所示的行电压信号的像素接收在正和负 V3( 足以将像素 状态驱动至焦锥的电压电平 ) 之间交替的累积电压信号。该列中接收如图 5B 中所示的行 电压信号的像素将接收在 V4 和 V3 的差值除以 2((V4-V3)/2) 的正值和负值之间交替的累 积电压信号。由于该信号小于或等于 V1, 因此接收该信号的像素的状态将不会改变。
         图 7C 所示的列电压信号可将像素驱动至位于 0 到 N-1 等级范围内的所需灰度等 级 n, 其中 N 为所需灰度等级的总数。 图 7C 所示的信号延伸两个周期, 并且每个周期划分成 四个时间段, 每个周期中具有两个时间周期 t169a 和 t2 69b。 图 7C 中的示例性信号在每个 周期内循环经过四个电压电平。第一电压电平 75 可具有 tn1 的时间周期并且大约等于或 大于 V4。电压电平 75 足够高以便将像素改变为平面反射状态。第二电压电平 76 可具有 t2 的时间周期并且大约等于 V3。电压电平 76 可将像素状态改变为弱散射的焦锥状态。第 三电压电平 77 可为 0 伏并且足够低以致于其基本不可能改变像素状态。第四电压电平 78 为第一电压电平 75 和第二电压电平 76 的差值。
         时间周期 t1 和 t2 可由下述公式确定 :
         其中驱动周期为与行电压的振荡频率成反比的时间长度。
         作为另外一种选择, 可重设电压电平的顺序以调谐显示器。 然而, 第一电压电平 75 和第三电压电平 77 应该仍具有长度为 t1 的对应时间周期并且第二电压电平 76 和第四电 压电平 78 应该仍具有长度为 t2 的对应时间周期。
         可通过选择 N 的相应值来获得任何所需数量的灰度色调。位于 0 至 N-1 范围内的 灰度色调 n 均等地间隔开。
         尽管图 5A-7C 中示出的信号延伸两个驱动周期, 但信号可重复任何所需数量的周 期以便写入像素。在一个优选的实施例中, 信号可重复大约四个周期以便获得高水平的对 比度和均匀度。

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