專利名稱：顯示設(shè)備、顯示方法、液晶驅(qū)動電路、和液晶驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備、顯示方法、液晶驅(qū)動電路、和液晶驅(qū)動方法，具體涉及適用于使用膽甾型(cholesteric)液晶顯示信息的顯示設(shè)備、顯示方法、液晶驅(qū)動電路和液晶驅(qū)動方法，還涉及程序和存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在液晶顯示設(shè)備中，使用如簡單矩陣TN(扭曲向列相的)液晶和STN(超扭曲向列相的)液晶、有源矩陣TFT(薄膜晶體管)液晶和MIM(金屬中金屬結(jié)構(gòu)Metal in Metal)液晶等等。
在簡單矩陣系統(tǒng)中，X電極和Y電極以網(wǎng)格形式排列，而且使用適當(dāng)?shù)亩〞r來切換這些電極從而驅(qū)動處于交叉處的液晶。使用簡單矩陣系統(tǒng)的液晶顯示設(shè)備具有數(shù)量不多的電極從而容易被生產(chǎn)。因此，它們比使用有源矩陣系統(tǒng)的產(chǎn)品價格低。在簡單矩陣系統(tǒng)中，因為形成像素的液晶單元的電極不是獨立的，電壓與周圍單元干擾，所以逐點清楚地顯示是非常困難的。此外，在有源矩陣系統(tǒng)中，不同于簡單矩陣系統(tǒng)，將每個像素進行切換(通過分別將有源元件加入到像素以驅(qū)動液晶)來進行顯示。相比于簡單矩陣系統(tǒng)，有源矩陣系統(tǒng)的性能更加出眾更高的響應(yīng)速度、更少的殘留圖像、更寬的視角，等等。但是，其制造成本較高。
在使用液晶的這些顯示設(shè)備中，為了維持信息的顯示，需要將電壓施加到液晶上。當(dāng)將電壓施加到液晶預(yù)定的時間，發(fā)生被稱為“殘留影象(sticking)”的殘留圖像現(xiàn)象。為了防止殘留影象，使用例如幀反轉(zhuǎn)技術(shù)或類似的技術(shù)，在幀反轉(zhuǎn)技術(shù)中以預(yù)定的時間間隔將施加于像素電極的電壓反轉(zhuǎn)。當(dāng)使用如幀反轉(zhuǎn)的極性反轉(zhuǎn)技術(shù)時，施加于信號線的電壓幅度是極驅(qū)動(polar driving)的情況的兩倍。因此，為了將施加到信號線的電壓幅度減少一半，使用普通的反轉(zhuǎn)技術(shù)等等。
不同于上述的液晶顯示設(shè)備，在使用膽甾型液晶的液晶顯示設(shè)備中，所施加的電壓導(dǎo)致狀態(tài)(平面和焦錐狀態(tài))改變，并且使用這種特性來顯示信息。而且，不需要供電就可以保持之前所顯示的信息(如，由Nikkan Kogyo Shimbun有限公司于1989年9月29日出版的“Ekisho Debaisu Handobukku(液晶設(shè)備手冊)”，352-355頁)。
當(dāng)在其平面狀態(tài)時，膽甾型液晶選擇性地反射具有與液晶螺旋層的厚度對應(yīng)的波長的光線，并且在其焦錐狀態(tài)時，膽甾型液晶幾乎是透明的。
通過使用圖1和2，說明了膽甾型液晶板1的配置。圖1是膽甾型液晶板1的剖視圖，圖2示出了在膽甾型液晶板1中兩組電極的配置。
在玻璃基底11-1上，以條紋形式淀積(或濺鍍)透明的列電極(ITO氧化銦錫)12，并且在玻璃基底11-2上，以條紋形式淀積(或濺鍍)透明的行電極(ITO氧化銦錫)15。在玻璃基底11-1和11-2(其上淀積了透明列電極12和透明行電極15)的表面上，分別形成每個具有大約幾個微米厚度的聚酰亞胺層。
將玻璃基底11-1和11-2(如上所述，都帶有電極)彼此結(jié)合，并具有幾個微米的間隙(如，大約5微米)，還帶有間隙材料或類似之物，從而透明列電極12的條紋和透明行電極15的條紋交叉并且彼此相對。使用如真空填充將膽甾型液晶填充到基底11-1和11-2之間的間隙中，從而形成了膽甾型液晶薄膜14。
對于膽甾型液晶板1，不需要如通常使用的TN液晶或類似之物的情況下所需要的聚酰亞胺層對準(zhǔn)、在玻璃基底上供應(yīng)偏振器等等。
膽甾型液晶具有特殊的螺旋結(jié)構(gòu)作為分子結(jié)構(gòu)。因為通過施加于膽甾型液晶的雙極脈沖電壓的值來改變該螺旋結(jié)構(gòu)，所以可以改變膽甾型液晶的狀態(tài)。如圖3所示，根據(jù)所施加的雙極脈沖電壓的值，膽甾型液晶具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，焦錐狀態(tài)和平面狀態(tài)。平面狀態(tài)是其中特定波長帶的光線相干散射的狀態(tài)，而焦錐狀態(tài)是其中以寬波長帶傳導(dǎo)光線的狀態(tài)。
因此，膽甾型液晶板1可以通過使用第一顏色和第二顏色來顯示信息，其中根據(jù)在平面狀態(tài)中所反射的波長帶來確定第一顏色，而當(dāng)膽甾型液晶板1在焦錐狀態(tài)中為透明時，可以看見由液晶傳導(dǎo)的第二顏色。換句話說，在膽甾型液晶板1中，例如，通過在平面狀態(tài)將膽甾型液晶設(shè)置為漫散地反射特定波長帶的光線，并且黑化在膽甾型液晶層14下的部分，從而在焦錐狀態(tài)中將黑色傳導(dǎo)為可視的，因此可以進行特定波長顏色和黑色的單色調(diào)顯示。
如圖3所示，將膽甾型液晶的狀態(tài)改變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vps大約是改變?yōu)榻瑰F狀態(tài)所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vfs的兩倍。
在通過將雙極脈沖電壓施加到預(yù)定的像素電極從而將膽甾型液晶設(shè)置為焦錐狀態(tài)或平面狀態(tài)之后，如果不施加電壓則可以保持所設(shè)置的狀態(tài)。當(dāng)再次施加雙極脈沖電壓時，如果需要，其電壓值可以改變膽甾型液晶的狀態(tài)。換句話說，使用膽甾型液晶的膽甾型液晶板1可以通過施加雙極脈沖電壓而不用隨后供電，來維持所顯示的信息。
圖4示出了當(dāng)在膽甾型液晶板1中的預(yù)定像素的顯示改變時，施加到像素電極的驅(qū)動電壓波形的例子。在焦錐狀態(tài)中，當(dāng)將雙極脈沖電壓Vps施加于預(yù)定的像素電極時，平面狀態(tài)被激活以將所顯示的顏色改變?yōu)榈谝活伾?。在平面狀態(tài)中，當(dāng)將雙極脈沖電壓Vfs施加于預(yù)定的像素電極時，焦錐狀態(tài)被激活以將所顯示的顏色從第一顏色改變?yōu)榈诙伾?br> 在膽甾型液晶板1中，在暫時復(fù)位所顯示的信息后，例如，通過將電壓值Vps的雙極脈沖施加于全部板而把全部顯示器平面設(shè)置為平面狀態(tài)，通過將電壓值Vfs的雙極脈沖施加于在所需部分的像素電極來將狀態(tài)改變?yōu)榻瑰F狀態(tài)以顯示預(yù)定的信息，以及在之后不施加電壓從而可以保持所顯示的信息。
圖5示出了用于驅(qū)動膽甾型液晶板1的相關(guān)技術(shù)的液晶驅(qū)動電路21的配置示例的方框圖。這里，假設(shè)其顯示n×m像素信息來描述驅(qū)動膽甾型液晶板1。
將時鐘(CLK)信號和表示將在驅(qū)動膽甾型液晶板1上顯示的信息的數(shù)據(jù)(DATA)信號提供給列驅(qū)動器31，并且將列驅(qū)動器31連接到驅(qū)動電壓±V2和GND(0V)。用預(yù)定定時，其將預(yù)定的電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列(信號)電極Y1到Y(jié)n，將在后面使用圖7進行說明。
將時鐘(CLK)信號提供給行驅(qū)動器32，并且行驅(qū)動器32連接到驅(qū)動電壓±V1和GND，該GND與提供給列驅(qū)動器31的GND相同。用預(yù)定定時，將預(yù)定的電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明行電極15的行(掃描)電極X1到Xm，將在后面使用圖7進行說明。
這里，驅(qū)動電壓V1和驅(qū)動電壓V2是滿足V1+V2＞Vps的電壓值。
隨后，將說明使用兩種顏色(兩種顏色，即，特定波長顏色和黑色，并且當(dāng)特定波長顏色是(例如)白色時，以兩種顏色，黑色和白色，來顯示像素)來顯示包括3×3像素的九個像素的情況的特定例子。
比如，說明如圖6所示的情況，其中在包括3×3像素的九個像素中，六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)，以黑色顯示而其他三個像素以特定波長的顏色顯示。特定波長顏色的顯示是一種狀態(tài)，其中由平面狀態(tài)的膽甾型液晶導(dǎo)致具有特定波長顏色的光線相干地散射，而黑色的顯示是另一種狀態(tài)，其中在由焦錐狀態(tài)的膽甾型液晶傳導(dǎo)后顯示黑色。
圖7和8是定時圖，示出了列驅(qū)動器31和行驅(qū)動器32的操作。圖7是定時圖，示出了由列驅(qū)動器31施加于列電極X1到X2的雙極脈沖的定時和電壓，以及由行驅(qū)動器32施加于列電極Y1到Y(jié)3的雙極脈沖的定時和電壓，從而允許膽甾型液晶板1顯示如圖6的、包括3×3像素的九個像素的信息。圖8是定時圖，示出了施加于包括3×3像素，(X1，Y1)到(X3，Y3)，的九個像素的像素間電極(inter-pixel-electrode)部分(作為透明列電極12和透明行電極15交叉處的電極部分)的雙極脈沖，該脈沖具有使用圖7說明的所施加的電壓。
首先，如圖7所示，為了復(fù)位當(dāng)前保持的信息，將具有電壓V1的雙極脈沖施加于列電極Y1到Y(jié)3，并且將具有電壓-V2的雙極脈沖施加于行電極X1到X3。因此，如圖8中所示，將具有V1+V2的雙極脈沖施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應(yīng)的像素間電極部分。這里，因為V1+V2＞Vps，所以在透明列電極12和透明行電極15之間的膽甾型液晶層14進入平面狀態(tài)以相干地反射特定波長的光線。換句話說，所有像素(X1，Y1)到(X3，Y3)顯示特定波長的顏色(將這稱為全部平面復(fù)位)。
之后，如圖7所示，通過施加具有電壓V3的雙極脈沖來順序從行電極X1到行電極X2和X3進行掃描，行驅(qū)動器32選擇一個行電極。此外，響應(yīng)于行電極選擇定時，列驅(qū)動器31選擇性地將反轉(zhuǎn)特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1到Y(jié)3。這里，V3+V4＞Vfs，其中V1＞V3而V2＞V4。
如圖8所示，將V3+V4＞Vfs的雙極脈沖電壓施加于六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)，其對應(yīng)于雙極脈沖所施加于的像素電極，以相同的定時于行和列電極。這樣，在兩組電極(即處于對應(yīng)的像素位置的透明列電極12和透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入焦錐狀態(tài)從而變?yōu)橥该鳌Q句話說，以黑色顯示六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)。
此外，V3+V4＞Vfs，而電壓值Vps大約是電壓值Vfs的兩倍。因此，保持了V1+V2＞V3+V4。
如上所述，在膽甾型液晶板1上的顯示器上暫時執(zhí)行全部平面的復(fù)位后，通過將任意像素的顏色從特定波長顏色反轉(zhuǎn)為黑色，可以顯示信息。
使用圖5所述的液晶驅(qū)動電路21中的列驅(qū)動器31和行驅(qū)動器32所需的、驅(qū)動器膽甾型液晶板1的驅(qū)動電壓，在V1＝V2時，處于最低值(V1+V2)/2。這樣，列驅(qū)動器31和行驅(qū)動器32的擊穿電壓必須不少于(V1+V2)/2。
雖然依照電極間間隙厚度，用于將狀態(tài)改變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)的雙極脈沖電壓Vps和用于將狀態(tài)該變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的雙極脈沖電壓Vfs不同，比如，當(dāng)間隙厚度為5微米時，需要Vps＝大約40V，而Vfs＝大約20V。因此，為了滿足V1+V2＞Vps，則列驅(qū)動器31和行驅(qū)動器32每個都需要大約20V的擊穿(breakdown)電壓。
如上所述，不同于可以用幾個伏特來驅(qū)動普通TN液晶的情況，用于驅(qū)動膽甾型液晶的驅(qū)動器需要具有非常高的擊穿電壓。因此，減小驅(qū)動電路和電池的造價和尺寸是非常困難的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮這樣的情況，提出了本發(fā)明，其試圖實現(xiàn)用于驅(qū)動膽甾型液晶的低電壓驅(qū)動電路。
本發(fā)明的顯示設(shè)備包括顯示裝置，其中通過施加電壓到第一和第二電極，改變膽甾型液晶的狀態(tài)以顯示信息；第一驅(qū)動裝置，用于將電壓施加到第一電極；第二驅(qū)動裝置，用于施加電壓到第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置、提供給第一驅(qū)動器裝置的第一參考電壓的電壓值、和提供給第二驅(qū)動器裝置的第二參考電壓的電壓值。當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為平面狀態(tài)時，控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加到第一電極，并且第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加到第二電極，而且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現(xiàn)出平面狀態(tài)。
可以為第一驅(qū)動裝置提供第一驅(qū)動電壓，該第一驅(qū)動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值?？梢詾榈诙?qū)動裝置提供第二驅(qū)動電壓，該第二驅(qū)動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值，并且，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為焦錐狀態(tài)時，該控制裝置可以控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一驅(qū)動電壓施加于第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二驅(qū)動電壓施加于第二電極。
顯示設(shè)備還可以包括第一開關(guān)裝置，用于選擇地將提供給驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值在第一電壓值和零伏特間進行切換；和第二開關(guān)裝置，用于選擇地將提供給第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值在第二電壓值和零伏特間進行切換；并且，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為平面狀態(tài)時，該控制裝置可以控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加給第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加給第二電極，該控制裝置還可以控制第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置，從而提供給第一驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值為第一電壓值，并且提供給第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值為第二電壓值。
顯示裝置可以具有包含多個部分的膽甾型液晶，這些部分在平面狀態(tài)中反射不同波長帶的光線分量。
本發(fā)明的顯示方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及顯示控制步驟，其中通過將不同于第一參考電壓和第二參考電壓的第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓施加于第一電極和第二電極，控制在顯示設(shè)備上的信息顯示。
在本發(fā)明的顯示設(shè)備和顯示方法中，將第一參考電壓施加于第一電極，將第二參考電壓施加于第二電極，控制第一參考電壓的電壓值，并且控制第二參考電壓的電壓值，從而將膽甾型液晶改變?yōu)樘幱谄矫鏍顟B(tài)。
本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路包括第一驅(qū)動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第一電極；第二驅(qū)動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作、施加于第一驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值、和施加于第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值，并且，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置到平面狀態(tài)時，該控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加于第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加于第二電極，并且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現(xiàn)出平面狀態(tài)。
本發(fā)明的液晶驅(qū)動方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及驅(qū)動電壓施加控制步驟，其中控制施加第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓于第一電極和第二電極，該第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓不同于第一參考電壓和第二參考電壓。
在本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路和液晶驅(qū)動方法中，將第一參考電壓施加于第一電極，將第二參考電壓施加于第二電極，控制第一參考電壓的電壓值，并且控制第二參考電壓的電壓值，從而將膽甾型液晶改變?yōu)樘幱谄矫鏍顟B(tài)。


圖1示出了膽甾型液晶板的示意圖；圖2示出了膽甾型液晶板的示意圖；圖3示出了膽甾型液晶狀態(tài)和所施加的雙極脈沖電壓的示意圖；圖4示出了膽甾型液晶的波形圖；圖5示出了相關(guān)技術(shù)的液晶驅(qū)動電路的方框圖；圖6示出了所顯示的數(shù)據(jù)的例子；圖7為定時圖，其示出了在圖5中的液晶驅(qū)動電路中，施加到行電極和列電極的電壓；圖8為定時圖，其示出了在圖5中的液晶驅(qū)動電路中，橫跨膽甾型液晶板中的每個像素的電極而施加的每個雙極脈沖電壓；圖9示出了應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路的方框圖；圖10為定時圖，其示出了在圖9的液晶驅(qū)動電路中，施加于行電極和列電極的電壓，和GND電平；圖11為定時圖，其示出了在圖9的液晶驅(qū)動電路中，橫跨膽甾型液晶板中的每個像素的電極而施加的每個雙極脈沖電壓；圖12示出了圖9中的液晶驅(qū)動電路的處理過程的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖9示出了應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的配置方框圖，該液晶驅(qū)動電路41用于驅(qū)動膽甾型液晶板1。膽甾型液晶板1，液晶驅(qū)動電路41，和未示出的電源單元(如，電池或類似之物)構(gòu)成了液晶顯示設(shè)備。
所述膽甾型液晶板1類似于使用圖1到4所說明的、相關(guān)技術(shù)的膽甾型液晶板。
換句話說，在膽甾型液晶板1中，當(dāng)施加導(dǎo)致像素電極間的電勢差達(dá)到Vps或更大的雙極脈沖時，與該像素位置對應(yīng)的部分中的膽甾型液晶進入平面狀態(tài)，從而根據(jù)在平面狀態(tài)中所反射的波長帶，確定的第一顏色顯示對應(yīng)的像素。此外，在膽甾型液晶板1中，當(dāng)導(dǎo)致像素電極間的電勢差達(dá)到Vfs或更大的雙極脈沖時，與該像素位置對應(yīng)的膽甾型液晶進入焦錐狀態(tài)，從而以在由液晶傳導(dǎo)后變得可見的第二顏色來顯示對應(yīng)的像素。
這里，假設(shè)下面情況來說明膽甾型液晶板1單色調(diào)顯示特定波長的顏色和黑色，從而將膽甾型液晶設(shè)置為在平面狀態(tài)中漫反射具有特定波長顏色的光線，并且將在膽甾型液晶層14下的部分黑化而且使得黑色透明可見。根據(jù)在平面狀態(tài)中所反射的波長帶所確定的第一顏色，即特定波長顏色，可以為任何顏色，如綠、藍(lán)、或紅，而且在由液晶傳導(dǎo)后變得可見的第二顏色也可以是任何顏色。
而且，明顯地，通過提供在平面狀態(tài)中分別反射不同波長帶的多個膽甾型液晶層14，可以進行用膽甾型液晶板1來顯示多個顏色。
此外，如圖3所示，將膽甾型液晶狀態(tài)改變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vps，大約兩倍于改變?yōu)榻瑰F狀態(tài)所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vfs。
在膽甾型液晶板1中，在通過(例如)將具有電壓值Vps的雙極脈沖施加于全部板從而全部顯示表面處于平面狀態(tài)以復(fù)位所顯示的信息(全部平面復(fù)位)之后，通過將具有電壓值Vfs的雙極脈沖施加于處于需要位置的像素電極從而其狀態(tài)改變?yōu)榻瑰F狀態(tài)以顯示所預(yù)定的信息，并且，之后，通過不施加電壓來保持所顯示的信息。
控制器51控制列驅(qū)動器52和行驅(qū)動器53，將時鐘(CLK)信號和表示將被顯示在膽甾型液晶板1上的信息的數(shù)據(jù)(DATA)提供給列驅(qū)動器52，并且將時鐘(CLK)信號提供給行驅(qū)動器53。此外，通過控制開關(guān)54和55的切換動作，用預(yù)定的定時，切換提供給列驅(qū)動器52的參考電壓GNDc的電壓值和提供給行驅(qū)動器53的參考電壓GNDr的電壓值。
從控制器51將時鐘(CLK)信號和用于在膽甾型液晶板1上顯示信息的數(shù)據(jù)(DATA)信號提供給列驅(qū)動器52。列控制器52還連接到驅(qū)動電壓±V4和參考電壓GNDc，并且由控制器51來控制，從而以將在后面使用圖10說明的預(yù)定的定時，將預(yù)定電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列(信號)電極Y1到Y(jié)n。
從控制器51將時鐘(CLK)信號提供給行驅(qū)動器53。此外，其連接到驅(qū)動電壓±V3和參考電壓GNDr，并且由控制器51來控制，從而以將在后面使用圖10說明的預(yù)定的定時，將預(yù)定電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明行電極15的行(掃描)電極X1到Xm。
這里，通過開關(guān)54和55的切換動作，連接到參考電壓GND的電壓(-V1-V2)或者連接到參考電壓GNDr的電壓(V1+V2)是滿足V1+V2＞Vps的電壓值。此外，提供給列驅(qū)動器52的電壓V4和提供給行驅(qū)動器53的電壓V3是滿足V3+V4＞Vfs和Vfs＞V3和Vfs＞V4的電壓值。
開關(guān)54和55包括例如FET(場效應(yīng)晶體管)的開關(guān)元件。根據(jù)控制器51的控制，開關(guān)54將連接到列驅(qū)動器52的參考電壓GNDc的電壓值在(-V1-V2)和GND(0V)之間切換。根據(jù)控制器51的控制，開關(guān)55將參考電壓GNDr的電壓值在(V1+V2)和GND(0V)之間切換。
作為開關(guān)54和55，明顯地，可以使用FET以外的其他元件，只要它們能夠根據(jù)控制器51的控制來切換連接到列驅(qū)動器52的GNDc的電壓值或提供給行驅(qū)動器53的GNDr的電壓值。
此外，如果需要，則將驅(qū)動器56連接到控制器51。在驅(qū)動器56中，可以加載磁盤61、光盤62、磁光盤(magneto-optical disk)63、或半導(dǎo)體存儲器64，從而可以發(fā)送和接收信息。
圖10和11是定時圖，示出了在下述情況中列驅(qū)動器52和行驅(qū)動器53的操作在對正在顯示的信息進行全部平面復(fù)位后，膽甾型液晶板1顯示包括3×3像素的九個像素，其中(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)六個像素為黑色而其他像素為特定波長的顏色，如圖6所示。
圖10是定時圖，示出了在對正在顯示的信息進行全部平面復(fù)位后，由列驅(qū)動器52施加于列電極X1到X3以顯示如圖6所示的、包括3×3像素的九個像素的信息的雙極脈沖的定時和電壓，和由行驅(qū)動器53施加于行電極Y1到Y(jié)3的雙極脈沖的定時和電壓，并且給出了由開關(guān)54和55的切換而作為參考電壓GNDc和參考電壓GNDr的電壓及其定時。圖11是定時圖，示出了使用圖10所述的所施加電壓，施加于具有3×3像素的九個像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的雙極脈沖。
首先，由控制器51控制開關(guān)54和55，從而提供給列驅(qū)動器52的GNDc和提供給行驅(qū)動器53的GNDr為GND(0V)。
為了復(fù)位正在顯示的信息，必須將具有等于或大于Vps的電壓的雙極脈沖施加于像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的每一個。根據(jù)控制器51的控制，行驅(qū)動器53將GNDr施加于行電極X1到X3，并且列驅(qū)動器52將GNDc施加于列電極Y1到Y(jié)3。此外，如圖10所示，為了全部平面復(fù)位，控制器51控制開關(guān)55以預(yù)定的時間寬度(由雙極脈沖的施加時間所確定的時間寬度)將電壓(V1+V2)提供給GNDr，并且控制器51用隨后的定時來控制開關(guān)54以將電壓(-V1-V2)提供給GNDc。
因此，如圖11所示，由行驅(qū)動器53輸出到行電極X1到X3的電壓是脈沖電壓(V1+V2)。此外，由列驅(qū)動器52輸出到列電極Y1到Y(jié)3的電壓是脈沖電壓(-V1-V2)，如圖11中所示，并且施加定時是將GNDr施加于行電極X1到X3之后的定時。
因此，如圖11所示，將V1+V2的雙極脈沖施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應(yīng)的像素電極。這里，V1+V2＞Vps。這樣，在兩個電極(在每個對應(yīng)像素位置的一個透明列電極12和一個透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入平面狀態(tài)，從而相干散射特定波長的光線。具體地，所有顯示的像素(X1，Y1)到(X3，Y3)都變得具有特定波長的顏色，從而它們進入全部平面復(fù)位狀態(tài)。
之后，根據(jù)控制器51的控制，行驅(qū)動器53通過施加具有電壓V3的雙極脈沖來選擇一個行電極，從而執(zhí)行從行電極X1到行電極X2和X3的順序掃描，如圖10所示。而且，根據(jù)控制器51的控制，響應(yīng)于行電極選擇的定時，列驅(qū)動器52選擇地將反轉(zhuǎn)特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1到Y(jié)3，如圖10所示。具體地，列驅(qū)動器52在選擇行電極X1時將反轉(zhuǎn)特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1和Y2，在選擇行電極X2時將反轉(zhuǎn)特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y2和Y3，并且在選擇行電極X3時將反轉(zhuǎn)特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y2和Y3。
如圖11所示，V3+V4＞Vfs的雙極脈沖電壓施加在像素電極之間，其中雙極脈沖以相同的定時施加到行和列電極。因此，在相應(yīng)的像素位置上，兩個電極(透明列電極12和透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入焦錐狀態(tài)而變得透明。換句話說，所選擇的六個像素(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)以黑色顯示，而其他像素保持以特定波長顏色被顯示。
在應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41中，當(dāng)(比如)V3＝V4時，列驅(qū)動器52和行驅(qū)動器53的驅(qū)動電壓為(V3+V4)/2。因為V3+V4＞Vfs而且電壓值Vps大約是電壓值Vfs的兩倍，所以保持了(V3+V4)≈1/2(V1+V2)。因此，在應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41中，與相關(guān)技術(shù)的情況相比，可以將列驅(qū)動器52和行驅(qū)動器53每個的驅(qū)動電壓減小大約一半。
如上所述，在包括應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的液晶顯示設(shè)備中，通過執(zhí)行顯示復(fù)位，在減小了驅(qū)動器擊穿電壓的同時，還能夠執(zhí)行指定像素從特定波長顏色到黑色的反轉(zhuǎn)。
此外，由于減小了在用于驅(qū)動膽甾型液晶板1的液晶驅(qū)動器電路中的驅(qū)動器(這里，列驅(qū)動器52和行驅(qū)動器53)的驅(qū)動電壓和擊穿電壓，所以可以為驅(qū)動器選擇小封裝的元件。這樣，可以減小液晶顯示設(shè)備的尺寸。
而且，由于減小了在用于驅(qū)動膽甾型液晶板1的液晶驅(qū)動器電路中的驅(qū)動器的驅(qū)動電壓，所以可以使用其中將電雙層(electric double layer)電容器彼此串行連接的元件(等等)作為電池以將電源提供給驅(qū)動器(比如，通過使用其中將帶有2.5V容量的電雙層電容器彼此串行連接的元件來升高電壓，可以充分提供所需要的電壓值)。這樣，還可以減小液晶顯示設(shè)備的尺寸。
此外，通過應(yīng)用本發(fā)明，可以實現(xiàn)低電壓驅(qū)動和減小電源單元的尺寸，比如用于驅(qū)動膽甾型液晶板1的液晶驅(qū)動器電路和電池。這樣，可以使用包括應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的液晶顯示設(shè)備，作為顯示設(shè)備用于小型信息處理設(shè)備中，如PDA、計時器和IC卡。
下面，將參考圖12的流程圖來說明應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的處理過程。
在步驟S1中，控制器51控制開關(guān)55將提供給行驅(qū)動器53的GNDr設(shè)置為GND，即，零伏特。
在步驟S2中，控制器51控制開關(guān)54將提供給列驅(qū)動器52的GNDc設(shè)置為GND，即，零伏特。
在步驟S3中，控制器51控制列驅(qū)動器52將行驅(qū)動器53的輸出電壓設(shè)置為GNDr。
在步驟S4中，控制器51控制列驅(qū)動器52將列驅(qū)動器52的示出電壓設(shè)置為GNDc。
在步驟S1到S4中的處理過程將零伏特提供給與膽甾型液晶板的所有像素位置對應(yīng)的透明列電極12和透明行電極15。這樣，所有像素間電極的電勢差為零伏特。
在步驟S5中，在與預(yù)定脈沖寬度對應(yīng)的時間期間，控制器51控制開關(guān)55將提供給行驅(qū)動器53的GNDr從GND切換到(V1+V2)。
在步驟S6中，在與預(yù)定脈沖寬度對應(yīng)的時間期間，控制器51控制開關(guān)54將提供給列驅(qū)動器52的GNDc從GND切換到(-V1-V2)。
在步驟S5和S6中的處理過程將V1+V2的雙極脈沖電壓施加于在膽甾型液晶板1中的所有像素電極(透明列電極12和透明行電極15的所有交叉點)。這樣，將施加電壓前所保持的信息進行復(fù)位。
在步驟S7中，控制器51控制開關(guān)54和55將提供給行驅(qū)動器53的GNDr和提供給列驅(qū)動器52的GNDc設(shè)置為GND。
在步驟S7中的處理過程將零伏特再次提供給與在膽甾型液晶板1中的所有像素位置對應(yīng)的透明列電極12和透明行電極15。這樣，所有像素間電極的電勢差再次為零伏特。
在步驟S8中，控制器51控制行驅(qū)動器53施加選擇電壓V3以掃描行電極，并且控制列驅(qū)動器52以選擇地將反轉(zhuǎn)極性雙極脈沖-V4施加于列電極，從而在過程結(jié)束前驅(qū)動膽甾型液晶板1來顯示信息。
比如，當(dāng)由列驅(qū)動器52將電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列電極Y1到Y(jié)n，并且由行驅(qū)動器53將電壓施加于透明行電極15的行電極X1到Xm時，將如圖11所示的雙極脈沖電壓施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應(yīng)的像素電極。因此，在執(zhí)行全部平面復(fù)位后，在膽甾型液晶板1中包括3×3像素的九個像素中，如圖6所示，六個像素(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)以黑色進行顯示而其他像素以特定波長顏色進行顯示。
在上面的處理過程中，在使用能夠在不供電的情況下保持之前所顯示的信息的膽甾型液晶的液晶顯示設(shè)備中，可以通過切換提供給行驅(qū)動器53和列驅(qū)動器52的GNDr和GNDc的電壓值來產(chǎn)生電極間電勢差，該電極間電勢差是通過將在所有像素間位置中的膽甾型液晶設(shè)置于平面狀態(tài)而執(zhí)行全部平面復(fù)位所需要的?？梢允褂糜?例如)FET形成的開關(guān)54和55來執(zhí)行GNDr和GNDc的電壓值的切換。
這里，已經(jīng)說明了進行雙色顯示的情況。但是非常明顯，可以將本發(fā)明應(yīng)用于由使用膽甾型液晶的液晶顯示設(shè)備進行多顏色顯示的情況。
因為，在全部平面復(fù)位后的信息顯示中，與使用膽甾型液晶的相關(guān)技術(shù)的液晶顯示設(shè)備的方法類似的方法被使用，由將膽甾型液晶設(shè)置為焦錐狀態(tài)所需的像素間電極電壓來確定行驅(qū)動器53和列驅(qū)動器52所需的驅(qū)動電壓。換句話說，在包括應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的液晶顯示設(shè)備中，可以將作為驅(qū)動電壓提供給行驅(qū)動器53和列驅(qū)動器52的每個電壓大約減小為在相關(guān)技術(shù)中的一半。
從而，根據(jù)包括應(yīng)用本發(fā)明的液晶驅(qū)動電路41的液晶顯示設(shè)備，在抑止作為提供給驅(qū)動器的驅(qū)動電壓的電壓同時，可以將任意像素的顏色從特定波長顏色反轉(zhuǎn)為黑色，實現(xiàn)用于驅(qū)動膽甾型液晶板1的液晶驅(qū)動電路的尺寸減小和成本降低。
還可以由軟件來執(zhí)行上述的連續(xù)處理過程。將軟件從記錄介質(zhì)安裝到其中構(gòu)成軟件的程序內(nèi)置于專用硬件中的計算機，或(例如)，多功能個人計算機或類似的設(shè)備，其中通過安裝各種類型的程序可以執(zhí)行各種類型的功能。
如圖9所示，這種記錄介質(zhì)包括被分發(fā)來為計算機的用戶分別提供程序的封裝介質(zhì)，并且其包括其中存儲程序的磁盤61(包括軟盤)、光盤62(包括CD-ROM(致密盤只讀存儲器)或DVD(數(shù)字通用盤))、磁光盤63(包括MD(小型盤)(商標(biāo)))、或半導(dǎo)體存儲器64。
產(chǎn)業(yè)的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可以使用液晶顯示元件在顯示設(shè)備上顯示信息。具體地，在具有膽甾型液晶的顯示單元上進行顯示的復(fù)位，以及用低驅(qū)動電壓執(zhí)行信息的寫操作。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以用低電壓來驅(qū)動液晶顯示元件，同樣可以驅(qū)動液晶顯示元件。
權(quán)利要求
1.一種具有顯示裝置的顯示設(shè)備，其中通過施加電壓到第一和第二電極，改變膽甾型液晶的狀態(tài)以顯示信息，該顯示設(shè)備包括第一驅(qū)動裝置，用于將電壓施加到第一電極；第二驅(qū)動裝置，用于施加電壓到第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作、提供給第一驅(qū)動器裝置的第一參考電壓的電壓值、和提供給第二驅(qū)動器裝置的第二參考電壓的電壓值，其中，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為平面狀態(tài)時，控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加到第一電極，并且第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加到第二電極，而且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現(xiàn)出平面狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中為第一驅(qū)動裝置提供第一驅(qū)動電壓，該第一驅(qū)動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值；為第二驅(qū)動裝置提供第二驅(qū)動電壓，該第二驅(qū)動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值；以及當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為焦錐狀態(tài)時，該控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一驅(qū)動電壓施加于第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二驅(qū)動電壓施加于第二電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括第一開關(guān)裝置，用于選擇地將提供給第一驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值在第一電壓值和零伏特間進行切換；和第二開關(guān)裝置，用于選擇地將提供給第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值在第二電壓值和零伏特間進行切換，其中，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置為平面狀態(tài)時，該控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加給第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加給第二電極，該控制裝置還控制第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置，從而將提供給第一驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值設(shè)置為第一電壓值，并且將提供給第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值設(shè)置為第二電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述顯示裝置可以具有包含多個部分的膽甾型液晶，這些部分在平面狀態(tài)中反射不同波長帶的光線分量。
5.一種顯示設(shè)備的顯示方法，顯示設(shè)備具有顯示單元，顯示單元通過將電壓施加于第一電極和第二電極、用膽甾型液晶顯示信息，該顯示方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及顯示控制步驟，其中通過將不同于第一參考電壓和第二參考電壓的第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓施加于第一電極和第二電極，控制在顯示單元上的信息顯示。
6.一種液晶驅(qū)動電路，用于驅(qū)動包括膽甾型液晶的液晶顯示元件，該液晶驅(qū)動電路包括第一驅(qū)動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第一電極；第二驅(qū)動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作、施加于第一驅(qū)動裝置的第一參考電壓的電壓值、和施加于第二驅(qū)動裝置的第二參考電壓的電壓值，其中，當(dāng)控制裝置將膽甾型液晶設(shè)置到平面狀態(tài)時，該控制裝置控制第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的操作，從而第一驅(qū)動裝置將第一參考電壓施加于第一電極而第二驅(qū)動裝置將第二參考電壓施加于第二電極，并且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現(xiàn)出平面狀態(tài)。
7.一種液晶驅(qū)動方法，用于通過將電壓施加于第一電極和第二電極來驅(qū)動包括膽甾型液晶的液晶顯示元件的液晶驅(qū)動電路，該液晶驅(qū)動方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及驅(qū)動電壓施加控制步驟，其中控制施加第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓于第一電極和第二電極，該第一驅(qū)動電壓和第二驅(qū)動電壓不同于第一參考電壓和第二參考電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了能夠在低電壓驅(qū)動膽甾型液晶的顯示設(shè)備、顯示方法、液晶驅(qū)動電路、和液晶驅(qū)動方法。提供給列驅(qū)動器的參考電壓GNDc和提供給行驅(qū)動器的參考電壓GNDr為GND(0V)。行電極(X1到X3)連接到GNDr而列電極(Y1到Y(jié)3)連接到GNDc?？刂崎_關(guān)從而將電壓(V1+V2)以預(yù)定的時間寬度提供給GNDr。在隨后的定時，將電壓(－V1－V2)以預(yù)定的時間寬度提供給GNDc。這樣，將(V1+V2)的雙極脈沖施加到像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的像素電極之間，從而膽甾型液晶層變成平面狀態(tài)并且將全部表面重置為平面狀態(tài)?？梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用于液晶顯示設(shè)備和液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動電路。
文檔編號G09G3/20GK1754117SQ2004800025
公開日2006年3月29日 申請日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者小竹良太, 植田充紀(jì), 川部英雄 申請人:索尼株式會社