專利名稱：借助電極電壓的調(diào)制以改變電光層狀態(tài)的顯示系統(tǒng)的制作方法
本申請是共同未決的美國專利申請順序號No.08/770,233的部分繼續(xù)申請，它是由同一發(fā)明者在標題“有公共電極調(diào)制的顯示系統(tǒng)”下于1996年12月19日申請的。本申請?zhí)卮艘笤赨.S.C.§120下這個較早申請日期的權(quán)利。
本發(fā)明一般涉及液晶顯示系統(tǒng)，例如，液晶顯示系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及給顯示系統(tǒng)的電極提供電驅(qū)動的系統(tǒng)。本發(fā)明具體涉及這樣的系統(tǒng)，用于電驅(qū)動顯示系統(tǒng)的電極到與象素數(shù)據(jù)更新有關(guān)的受控狀態(tài)下各個電壓。
一種類型顯示系統(tǒng)的運行是利用電尋址薄的電光材料介入層，例如，放在兩個襯底之間的液晶。在這些類型的顯示系統(tǒng)中，重要的是獲得良好的顯示特性，包括色純度，高對比度，高亮度，和快速響應。
各幀或各子幀之間的高度獨立性保證從一幀到下一幀的給定象素強度值之間缺乏聯(lián)系(coupling)。例如，若在第一幀時一個象素處在其最亮的灰度級，然后在下一幀時處在其最暗的灰度級，則高度獨立性保證這是可能的，而低度獨立性會使該象素在第二幀期間呈現(xiàn)出比最暗的灰度級明亮些。這種聯(lián)系能夠產(chǎn)生，比如運動模糊問題。高度的幀間獨立性是重要的，不管該顯示是彩色或黑白(單色)或灰度級顯示。
可以獲得的對比度級別是由給定幀或子幀內(nèi)給定象素的最亮灰度級與最暗灰度級之間可以達到的強度范圍確定的。
除了對比度以外，還要求顯示器能夠顯示明亮的圖象，因為用戶認為較明亮的圖象具有較高的質(zhì)量。
最后，顯示速度是由相繼各幀以高速率的顯示能力所確定。若要顯示看得見的運動，只有在全色諸幀至少以30Hz和最好是60Hz或更快的速率顯示時，才能避免閃變和其他的問題。
若該顯示不是在一個象素位置包含紅，綠，和藍象素(換句話說，每個象素位置有紅，綠，和藍子象素)，而不是只有單個象素，這個速度要求變得更加苛刻。這種顯示的一個類型是色序液晶顯示器，如Sayyah，F(xiàn)orber，和Efrom在SID文摘(1995)的“用戶HDTV中基于色順序結(jié)晶硅LCLV的放映機”一文中(520-523頁)所討論的。在那些類型的顯示器中，若顯示器需要順序顯示紅，綠，和藍子幀，這些子幀必須以比90Hz還要高的速率顯示，最好是高于180Hz以避免閃變。對于色序顯示器，要求有高度的幀或子幀獨立性以顯示具有良好色純度的圖象。
任何一般的顯示系統(tǒng)，其運行是通過電尋址薄的電光材料介入層，例如，放在兩個襯底之間的液晶，包含以下特征。至少兩個襯底中的一個是透光或半透光的，且其中一個襯底包含多個象素電極。每個象素電極對應于顯示器的一個象素(或一個子象素)，每個象素電極可以獨立地被驅(qū)動到某些電壓，為的是按這樣的方式控制介入的電光層，使待顯示的圖象在該顯示器的電光層上。有時，每個象素可以包含三色組的象素電極。這種現(xiàn)有技術(shù)顯示系統(tǒng)的第二個襯底有單個電極，稱之為公共電極或蓋玻片電極，它起到提供參考電壓的作用，所以象素電極能夠在橫跨電光材料介入層中形成電場。
這種系統(tǒng)的一個例子是彩色薄膜晶體管(TFT)液晶顯示器。這些顯示器用在許多筆記本大小的手提式計算機中。在這些顯示器中利用RGB象素三色組產(chǎn)生各種顏色，其中三色組的每個象素控制其對應的通過紅，綠，或藍色濾光片的光量。這些彩色濾光片是TFT顯示器中最昂貴的部件之一。
這種類型顯示系統(tǒng)的主要障礙是，在每個顏色象素上復制象素電極，數(shù)據(jù)線，和薄膜晶體管的結(jié)果造成三倍的成本增大和光傳輸減小，就需要更多的外部背景光和增大的功率消耗。
隨著顯示速率的增大，達到高度幀間獨立性，高對比度，和亮度的其他問題就更加困難。
已實施過許多方法以改進上述類型顯示器的顯示特征。一個普通的方法涉及到采用公共電極驅(qū)動電路，以及利用盡可能平直的公共電極矩形驅(qū)動電壓來驅(qū)動那個公共電極。采用了這樣的方法，那個象素處液晶部分兩端的電壓是更恒定，反過來，應當獲得改進的對比度和象素亮度。
例如，美國專利5,537,129公開了一種有公共電極的顯示系統(tǒng)，試圖獲得平直的矩形公共電極驅(qū)動電壓。參照那個專利的圖2，公共電極24通過電阻器3b連接到其驅(qū)動電路20。這就修正了3a處的電阻損耗以及從象素和數(shù)據(jù)線到公共電極24的電容耦合。這保證可以利用有高輸入阻抗的檢測裝置21作修正，使輸出電壓呈現(xiàn)出更像矩形。那個美國專利中圖5，9b，11(c)，和11(d)都畫出了所要求的矩形波形。
這種結(jié)構(gòu)的另一個美國專利5,561,442的例子說明，若與以前柵極線電壓Vs(t)和現(xiàn)在柵極線電壓Vg(t)相協(xié)調(diào)，適當加上的公共電極電壓Vc(t)能夠在液晶(CLC)兩端產(chǎn)生平直的矩形電壓V(t)-Vc(t)。這種方法涉及到一個復雜的調(diào)制方案，要協(xié)調(diào)柵極線處的調(diào)制電壓與公共電極處的調(diào)制電壓，為的是在該液晶兩端得到其所要求的平直矩形電壓調(diào)制。
本發(fā)明提出用于改變電光材料狀態(tài)的控制電極上電壓的各種方法和設(shè)備，例如，改變液晶層狀態(tài)，即使象素電極在其上面包含象素數(shù)據(jù)，也看不見顯示數(shù)據(jù)。這個控制電壓通常是在與象素數(shù)據(jù)更新有關(guān)的受控狀態(tài)下提供的，至少在本發(fā)明的一些實施例中，即使在高速率顯示下可以獲得幀間獨立性。
本發(fā)明一個實施例中的顯示系統(tǒng)包括有第一多個象素電極的第一襯底，用于接收代表待顯示第一圖象的第一多個象素數(shù)據(jù)值；還包括有效地連接到象素電極的電光層和有效地連接到電光層的電極。這個顯示系統(tǒng)顯示第一圖象，然后加第一控制電壓到該電極上以改變電光層的狀態(tài)，使第一圖象基本上不可見，因而不顯示，在該電極接收到第二控制電壓以后，這個顯示系統(tǒng)于是顯示第二多個象素數(shù)據(jù)值代表的第二圖象。通常，至少在本發(fā)明的一些實施例中，該電光層是液晶層和該電極是公共蓋波片電極。這個公共蓋波片電極和第一襯底形成液晶層周圍的結(jié)構(gòu)，使第一襯底在液晶層之下和使公共蓋波片電極在液晶層之上。至少在一些實施例中，即使象素電極上的象素數(shù)據(jù)依然存在，第一控制電壓使液晶層改變其光改變狀態(tài)而轉(zhuǎn)變成顯示“暗”，要不然使顯示呈現(xiàn)白色或一些不同于黑色的其他顏色。在該顯示保持第一圖象看不見的狀態(tài)以后，于是，通過使該電極接收第二控制電壓，該顯示系統(tǒng)顯示第二圖象，第二控制電壓把液晶材料從顯示數(shù)據(jù)基本上看不見的狀態(tài)中釋放出來。
有許多各種不同的本發(fā)明實施例。例如，蓋玻片電極可以存在于分開的區(qū)段，這些區(qū)段可以分別地受到控制，當一個區(qū)段正在顯示圖象的一部分時，另一個區(qū)段正在裝入同一圖象另一部分的象素數(shù)據(jù)，與此同時，這另一部分不顯示數(shù)據(jù)，因為那個區(qū)段中的控制電極使那個區(qū)段的液晶材料隱藏該數(shù)據(jù)，所以它是看不見的。
本發(fā)明可用于時序彩色系統(tǒng)或用于采用每個象素有三元組子象素的彩色系統(tǒng)。此外，本發(fā)明可以用于在顯示當前幀時下一幀有幀緩沖或沒有幀緩沖的情況，其中這個幀緩沖可以在象素緩沖器中提供，該緩沖器放置在與包含象素電極相同的襯底中。此外，本發(fā)明可用于反射型的液晶顯示裝置中，或用于透射型的液晶顯示裝置中。而且，本發(fā)明的電極調(diào)制可用于這樣的系統(tǒng)，其中完成調(diào)制(為了驅(qū)使該液晶進入顯示數(shù)據(jù)基本上看不見的狀態(tài))的電極放置在與象素電極相同的襯底中。本發(fā)明的某些實施例中還可以包括補償控制電極作用的補償電極，該補償電極放置在與象素電極相同的襯底中，按照本發(fā)明的某些實施例其作用是使顯示看不見。
至少本發(fā)明的一些實施例給出了以下描述的各個優(yōu)點，可以理解，若有優(yōu)點的話，本發(fā)明的某些實施例只有其中的一些優(yōu)點，它取決于實施例的裝置。例如，本發(fā)明可以提供這樣的系統(tǒng)，其中顯示器上的象素輸出是用新的數(shù)據(jù)同時更新，而不是在沒有幀緩沖時逐行地更新。此外，本發(fā)明可以提供這樣的系統(tǒng)，其中即使在高幀速率頻率下仍然有高度的幀間獨立性。至少在某些實施例中，本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，通過同時改變驅(qū)動控制電極的電壓和驅(qū)動象素電極的電壓，可以在電光材料層兩端得到更大的平均電壓差，從而提高亮度。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以利用大于驅(qū)動象素電極允許的最大電壓和最小電壓作為加到控制電極的控制電壓信號。這個優(yōu)點在這樣的情況下可能是有用的，其中液晶電光效應有個閾值，在此閾值以下不出現(xiàn)光學效應。本發(fā)明某些實施例的另一個優(yōu)點是，若控制電極電壓是用一束相對高頻振蕩的脈沖調(diào)制，就能夠快速驅(qū)動雙頻液晶顯示。
參照以下附圖，詳細地描述本發(fā)明的各個實施例，在附圖中相同的參考數(shù)字指的是相同的元件。


圖1A是按照本發(fā)明一個實施例的圖象顯示系統(tǒng)剖面圖和圖1B是其透視圖。
圖2A表示按照本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)方框圖，這個實施例是反射型液晶顯示器，可以理解，按照本發(fā)明也可以實現(xiàn)透射型液晶顯示器。
圖2B是一例正常白液晶的電光曲線。
圖2C是按照本發(fā)明蓋玻片調(diào)制的波形圖，結(jié)合在圖2C所示蓋玻片波形控制下描寫液晶材料性質(zhì)的強度與時間關(guān)系曲線圖。
圖2D表示在按照本發(fā)明調(diào)制的蓋玻片電極或其他電極的控制下，液晶的強度與時間之間關(guān)系更詳細的部分曲線圖。
圖3A和3B是本發(fā)明時序液晶顯示系統(tǒng)的流程圖，其中在顯示舊數(shù)據(jù)時沒有新象素數(shù)據(jù)的幀緩沖。
圖4A和4B是本發(fā)明一個實施例的流程圖，其中利用有幀緩沖的時序彩色子幀。
圖5是利用空間彩色顯示的本發(fā)明一個實施例，其中每個象素包括三個子象素，每個子象素顯示一種特定的光分量。
圖6A表示可用于本發(fā)明的一個象素電路實施例。圖6B表示也可用于本發(fā)明諸實施例的一個象素電路實施例。圖6C表示也可用于本發(fā)明諸實施例的另一個象素電路實施例。圖6D表示有象素緩沖器的象素電路，在顯示舊的象素數(shù)據(jù)值時，它能存儲新的象素數(shù)據(jù)值；該電路能夠在象素緩沖器中存儲模擬值，可以理解，安排成陣列的多個這些象素電路提供一個模擬幀緩沖器。
圖7A表示按照本發(fā)明一個實施例利用非矩形波形信號調(diào)制電極電壓調(diào)制的效應，其中，上圖表示加上過激勵脈沖時電極電壓和象素電極電壓與時間的關(guān)系，中圖表示用于這種電極調(diào)制的電光層(例如，液晶層)兩端的電壓，和下圖表示有過激勵脈沖(實線)和沒有過激勵脈沖(虛線)時從象素A輸出的強度。
圖7B表示電極調(diào)制的波形，它可用于驅(qū)動電光層到顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)，其中該波形采用復位尖脈沖而不是矩形脈沖。圖7C表示按照本發(fā)明一個實施例用于電極調(diào)制的波形，它可以使電光層進入顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。
圖8A和8B表示用于電極調(diào)制的波形示意圖，它包括相對高頻振蕩的脈沖串。
圖9A表示利用幀緩沖系統(tǒng)的電極調(diào)制電壓和象素電極電壓與時間關(guān)系的波形圖；圖9A所示的電極調(diào)制包括復位脈沖，它設(shè)計成使電光層進入象素電極上顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。圖9A還表示相對于圖9A所示波形的某些象素強度與時間的關(guān)系。
圖9B表示多個強度與時間關(guān)系的波形圖，說明本發(fā)明的時序彩色顯示系統(tǒng)中象素的特性，它利用電極調(diào)制使電光層在某段時間內(nèi)處于顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。
圖10A表示按照本發(fā)明一個實施例被分段的蓋波片電極的另一個實施例；其他類似的實施例包括利用與含象素電極的相同襯底中的分段控制電極。
圖10B和圖10C表示有分段控制電極的時序彩色顯示系統(tǒng)的流程圖，例如，按照本發(fā)明一個實施例分段的蓋波片電極。
圖11表示有分段控制電極的時序彩色顯示系統(tǒng)中多個波形圖。
圖12表示更詳細的有分段控制電極的時序彩色顯示系統(tǒng)，該分段控制電極用于調(diào)制一部分電光層。
圖13A，13B，和13C表示利用分段電極控制一部分電光層的各個實施例中各種強度與時間關(guān)系的波形圖。
圖14表示利用分段電極和照射脈沖而不是連續(xù)照射的另一個實施例。
圖15表示利用照射脈沖的分段控制電極的另一個實施例。
圖16A表示按照本發(fā)明一個實施例利用補償電極的象素電路圖。
圖16B表示按照本發(fā)明一個實施例象素電路中電路布局頂視圖，在與象素電極相同襯底的象素電路中有補償電極。
圖16C示出表示象素電極和控制電極電壓波形的電壓與時間關(guān)系的曲線圖，控制電極電壓用于調(diào)制電光層，驅(qū)使它進入顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。
圖16D通過示出象素電極各種波形與補償電極電壓和控制電極電壓關(guān)系說明補償電極的效應，控制電極電壓用于調(diào)制電光層。
圖16E表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電壓與時間的關(guān)系曲線和時間相關(guān)象素強度與時間的關(guān)系曲線；圖17表示有幀緩沖顯示系統(tǒng)中的控制電極調(diào)制，例如，利用圖6D所示電路的模擬幀緩沖。
圖18表示利用偏置以影響本發(fā)明電光層的電極調(diào)制信號的電壓與時間關(guān)系波形圖，這個實施例可用于模擬幀緩沖或其他幀緩沖中，它可以在與含象素電極相同的襯底中存儲新的象素數(shù)據(jù)，該象素電極引發(fā)舊象素數(shù)據(jù)的顯示。
以下的描述提供了本發(fā)明的幾個例子。然而可以理解，在研究了這些描述以后，本發(fā)明的其他例子變得顯而易見。因此，這些描述和附圖是用于說明，而不是把本發(fā)明解釋成對它的限制。
圖1A是按照本發(fā)明一個實施例的顯示系統(tǒng)12剖面圖，其中電光層22布置在第一襯底20與第二襯底24之間。第一襯底20有單個控制電極，稱之為公共電極26或蓋波片電極26。第二襯底有多個象素電極28，每個象素電極以獨立的方式定期地獲取更新的圖象數(shù)據(jù)。每個象素電極28保留該圖象數(shù)據(jù)所需的一個給定時間周期，即，持續(xù)的時間，在此之后獲取的圖象數(shù)據(jù)被新的圖象數(shù)據(jù)所取代。加到每個象素電極上的電壓相對于公共電極26上的電壓就會在液晶材料兩端出現(xiàn)一個電壓(VLC)，于是控制了液晶的光改變性質(zhì)，使液晶可以有選擇地進入至少兩個光改變狀態(tài)。通常，這些狀態(tài)包括或允許光通過顯示系統(tǒng)，或不允許光通過顯示系統(tǒng)。至少第一襯底20和第二襯底24之一是透光的或半透光的。按照本發(fā)明的一個實施例，電光層22可以包括液晶材料，顯示系統(tǒng)12可以包括液晶顯示器。可以理解，在顯示系統(tǒng)12的結(jié)構(gòu)中還可以有其他各層，諸如，調(diào)整層或光學涂層(例如，增透涂層)，顯示系統(tǒng)12還可以有其他各層，諸如，一個偏振層或幾個偏振層。圖1B表示與圖1A中相同顯示系統(tǒng)的透視圖。顯示系統(tǒng)12可以是薄膜晶體管(TFT)系統(tǒng)，它可以是透射型液晶顯示裝置，或可以是反射型液晶顯示裝置，例如，在硅襯底器件上的液晶，如在美國專利5,426,526中所描述的，把它合并在此供參考。
圖2A表示按照本發(fā)明一個實施例的顯示系統(tǒng)101。這個實施例采用硅顯示系統(tǒng)上的反射型液晶，它包括象素驅(qū)動器邏輯102，象素電極104，液晶層106，和蓋波片電極108。該系統(tǒng)還包括時鐘控制邏輯112，電極控制驅(qū)動器110，以及照明器114和照明器控制邏輯116。
在系統(tǒng)101中，照明器114在空間彩色顯示系統(tǒng)情況下可以提供白光，或可以提供受控時序三個不同顏色的光(例如，紅光，然后綠光，然后藍光，分別提供每種顏色)。照明器114通過照明器控制邏輯116的控制提供這個光118，照明器控制邏輯116接收來自時鐘控制邏輯112的時鐘信號或控制信號117。時鐘控制邏輯112還控制電極控制驅(qū)動器110，為的是提供合適調(diào)制的控制信號波形111給蓋波片電極108。與此同時，時鐘控制邏輯112還提供計時信號給象素驅(qū)動器邏輯102或可以接收來自象素驅(qū)動器邏輯102的信號，為的是協(xié)調(diào)加到蓋波片電極的控制電壓信號與裝入定時和象素電極104上象素數(shù)據(jù)顯示之間的受控狀態(tài)關(guān)系。以下將按照本發(fā)明各個實施例描述這個系統(tǒng)101的各種運行方式。
圖2B表示正常白液晶單元結(jié)構(gòu)的電光曲線的強度與電壓關(guān)系圖。這條曲線125在最低電壓時有最高的強度，最低電壓可能是零伏。就是說，這種液晶的光改變狀態(tài)是這樣的，在這個最低電壓狀態(tài)下，大部分的光通過該液晶。隨著液晶兩端電壓的增大，光通過該液晶的強度減小到這樣一點，在電壓點127上沒有光通過，此點稱之為調(diào)整到了黑電壓或VB127。按照本發(fā)明，可以加相對于各個象素電極電壓的電壓到諸如蓋波片電極的電極上，使遍及整個液晶層或至少其各個區(qū)段，該液晶層兩端的電壓是或超過VB。按照本發(fā)明某些實施例，加到這個控制電極上的電壓可以是這樣的，液晶兩端的電壓是在點129上，這一點是過激勵電壓或VOD。這個過激勵電壓可用于快速地驅(qū)使液晶顯示材料到達這樣的狀態(tài)，光不能傳輸通過它，即使顯示數(shù)據(jù)存儲在象素電極上，還是看不見顯示數(shù)據(jù)。
圖2C表示兩個與時間有關(guān)的曲線圖，指出加到諸如蓋波片電極的控制電極上的控制電壓與本發(fā)明液晶顯示中象素強度之間的關(guān)系。圖2C的電壓波形151指出加到電極上的控制信號，圖2C的強度波形152指出對應時間下的對應強度波形。在時間t0，加到電極上的電壓(例如，在電極是蓋波片電極的例子中為VCG)猛然上升到這樣一點，液晶兩端的電壓至少是VB。這使象素的強度快速地下降，如象素強度曲線153所示。然后在時間t0至t1之間，由于加到控制電極上的電壓使顯示保持在顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)時，下一個象素顯示數(shù)據(jù)可以裝入到象素電極上，此時液晶兩端的電壓(VLC)是或超過VB。在時間t1，減小控制電極上的電壓，如電壓波形151所示，使液晶兩端的電壓小于VB。在這一點上，現(xiàn)在可以顯示和看到象素數(shù)據(jù)，因為象素電極現(xiàn)在能夠控制液晶的狀態(tài)。在時間t1開始的這點上，液晶開始回到象素強度曲線154所示的光改變狀態(tài)。通常，該液晶材料將松弛到允許更多光通過的光改變狀態(tài)。如象素強度曲線154所示，液晶可以在t1至t2的整個時間內(nèi)連續(xù)地松弛，可能沒有“達到穩(wěn)定狀態(tài)”，或者相反，達到了穩(wěn)定狀態(tài)。這個效應以下要進一步討論，但是可以注意到，按照本發(fā)明這不一定是缺點，因為所有這些象素可以產(chǎn)生相同的效應，而觀察者仍能看到該圖象中各種顏色的層次或灰度級。在時間t2，再一次加第一控制電壓到控制電極上，使蓋波片電極再一次快速地驅(qū)使液晶材料到達顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)，如時間t2至t3之間的波形152所示。在時間t3，控制電極上的電壓從第一控制電壓改變到第二控制電壓，使顯示數(shù)據(jù)可以看得見，如時間t3至t4之間的波形155所示?？梢岳斫?，加到控制電極上的控制電壓波形151是DC平衡的信號(在某個電平附近)，過一些時間平均達到DC電平?？梢岳斫猓景l(fā)明可以利用有DC平衡的控制信號或沒有DC平衡的控制信號，但是，利用DC平衡的控制信號有一些優(yōu)點。
圖2D表示本發(fā)明方法中一幀或子幀的更詳細情況。特別是，圖2D中所示的象素強度波形有三部分曲線，即，曲線161，162，和163。曲線161表示控制電壓加到控制電極使液晶兩端的電壓近似地等于VB以后，快速地驅(qū)使液晶材料到達黑狀態(tài)。在這個控制電壓加到控制電極期間，象素強度是在其最低處，如曲線162所示?？梢岳斫?，不是完全地把液晶材料驅(qū)使到黑狀態(tài)，可以把把液晶材料大致地驅(qū)使到暗狀態(tài)，使該圖象很難辨別。在這另一個實施例中，把液晶狀態(tài)驅(qū)使到顯示數(shù)據(jù)基本上看不見的狀態(tài)仍有很大的好處，以便獲得幀間獨立性。在時間t0至t1之間，下一個象素數(shù)據(jù)可以裝入到象素電極中，如時間TL所指出的。由于把液晶兩端的電壓最好保持在VB或超過VB，這段時間也是顯示保持在暗狀態(tài)的時間。在時間t1，控制電極上的控制電壓被釋放到第二控制電壓，使液晶兩端的電壓發(fā)生變化，從而允許液晶松弛到各種光改變狀態(tài)，可以使顯示數(shù)據(jù)看得見。這是由象素強度曲線163所表示，它指出在時間t1至t3之間發(fā)生的弛豫時間TLC內(nèi)象素的強度隨液晶連續(xù)地松弛而上升。按照本發(fā)明各個實施例，可以要求在t1至t3整個時間內(nèi)或僅僅一部分時間內(nèi)提供照射，如圖2D所示。特別是，圖2D表示僅僅在時間t2至t3之間有象素的照射。在另一個實施例中，在時間t2至t3之間內(nèi)可以提供光脈沖而不是從時間t2至t3之間連續(xù)地照射該顯示。當?shù)谝豢刂齐妷涸僖淮渭拥娇刂齐姌O上時，使液晶兩端的電壓基本上為VB(最好是VB或超過VB)時，幀或子幀循環(huán)就在t3結(jié)束。
圖3A和3B表示本發(fā)明的一個特定的方法，用在與象素電極相同襯底上相關(guān)的象素緩沖器中沒有任何幀緩沖的時序彩色顯示系統(tǒng)中。圖4A和4B表示類似的系統(tǒng)，但有這種幀緩沖。首先描述圖3A和3B中所示的方法。
方法200可以考慮成從步驟202開始，其中“舊”數(shù)據(jù)可以從現(xiàn)有顯示數(shù)據(jù)幀的最后子幀中顯示。在那個顯示時間結(jié)束以后，在步驟204，通過加第一控制電壓來設(shè)定蓋波片電壓以改變液晶狀態(tài)，即使一些象素數(shù)據(jù)仍然存儲在象素電極上，舊象素數(shù)據(jù)基本上看不見。通常，加到諸如蓋波片電極的控制電極上的第一控制電壓是這樣的，相對于象素電極電壓，至少在液晶兩端有VB伏。在步驟206，在繼續(xù)保持控制電極的電壓使液晶兩端的電壓大致上至少為VB時，下一個象素數(shù)據(jù)裝入到當前幀第一色子幀的象素電極上。按照這一方法，在該顯示基本上保持暗的狀態(tài)下，象素電極上裝入新的數(shù)據(jù)?？梢岳斫?，通常該數(shù)據(jù)是逐行裝入象素電極行，相當于一次裝入一行到顯示器諸行上。其次，在步驟208，改變控制電極上的電壓以釋放液晶的狀態(tài)，使裝入的第一色子幀下一個數(shù)據(jù)(它是在步驟206中裝入的)現(xiàn)在可以在顯示器上看得見。若在釋放控制電極上的電壓以前，所有的顯示行已裝入，則顯示器似乎同時更新整個幀。然后在步驟210，第一色子幀顯示一段時間?，F(xiàn)有步驟順序的一個優(yōu)點是，在舊幀與新幀之間有一個暗時期，使現(xiàn)在各幀有更大的幀間獨立性，因此該圖象對用戶來說是更好些。此外，即使一幀的象素數(shù)據(jù)是逐行地裝入到電極上，而不是一幀同時裝入到電極上，顯示器似乎仍然是同時更新整個幀，因為一次釋放控制電極上電壓使液晶突然間能同時給整個幀的整個液晶層改變其“象素”的狀態(tài)。液晶響應的同時性有一個主要的優(yōu)點，因為它說明液晶在可以照射以前不必完成切換(從現(xiàn)有的光改變狀態(tài)到新的光改變狀態(tài))。因此，在液晶結(jié)束切換(或完成其軌跡)以前可以照射顯示系統(tǒng)，顯示器仍然在整個顯示上呈現(xiàn)出均勻性。
其次，在步驟212，再一次設(shè)定控制電極上的電壓(例如，加第一控制電壓)以改變液晶的狀態(tài)，使第一色子幀的數(shù)據(jù)基本上看不見(即使第一色子幀的象素數(shù)據(jù)存儲在一些象素電極上)。接著在步驟214，在保持控制電極上電壓使液晶兩端的電壓基本上是或近似是VB的同時，下一個象素數(shù)據(jù)裝入到象素電極上作為當前幀的第二色子幀。在步驟216，第二控制電壓加到控制電極上使液晶松弛，因此裝入的第二色子幀數(shù)據(jù)在顯示器上看得見。然后，在步驟218，第二色子幀顯示一段時間。通常，這包括此處所描述的用連續(xù)的照射或照射脈沖照射顯示器。在步驟220，再一次驅(qū)使液晶到達象素數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。在此情況下，即使第二色子幀的象素數(shù)據(jù)依然存儲在一些象素電極上，仍使第二色子幀的數(shù)據(jù)基本上看不見。然后在步驟222，在保持控制電極上電壓使液晶兩端的電壓基本上是VB的同時，下一個象素數(shù)據(jù)裝入到象素電極上作為當前幀的第三色子幀。然后在步驟224，釋放控制電極上電壓(例如，加第二控制電壓)以改變液晶的狀態(tài)，使裝入當前幀第三色子幀的數(shù)據(jù)現(xiàn)在在顯示器上看得見。接著在步驟226，在照射顯示系統(tǒng)的同時，顯示第三色子幀。也可以理解，類似的照射步驟也可以在在步驟210中發(fā)生。在步驟228，該方法給下一個顯示幀再重復步驟204-226(包括在內(nèi))。隨著數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng)，給每一幀繼續(xù)這個過程。
除了這個實施例的系統(tǒng)在顯示當前象素數(shù)據(jù)的同時利用象素幀緩沖器存儲下一幀象素數(shù)據(jù)以外，圖4A和4B中所示的方法425類似于方法200。就是說，在顯示步驟發(fā)生的同時，存儲下一個象素數(shù)據(jù)的象素緩沖器在顯示當前幀的時間內(nèi)正在被裝入數(shù)據(jù)。通常，這可以在這樣的系統(tǒng)中實現(xiàn)，其中特定象素電極的象素緩沖器大致位于象素鏡面電極以下。美國專利5,426,526對此有更詳細的描述。在與其各個象素電極相關(guān)的象素緩沖器中完成逐個象素幀緩沖的特定象素電路在此處的圖6D中畫出。
方法425從步驟427開始，其中顯示現(xiàn)有顯示數(shù)據(jù)幀最后一個子幀的舊象素數(shù)據(jù)；在顯示這個舊象素數(shù)據(jù)的同時，下一幀第一色子幀的數(shù)據(jù)裝入到每個象素的象素緩沖器中。按照本發(fā)明的一個實施例，該象素緩沖器存儲模擬象素信息，可以利用圖6D的電路達到這個目的。在步驟429，設(shè)定諸如蓋波片電極的控制電極的電壓(例如，加第一控制電壓)以改變液晶的狀態(tài)，使舊象素數(shù)據(jù)(現(xiàn)有幀的最后一個子幀)基本上看不見。還是在步驟429，對于每個象素，作為第一色子幀存儲在每個象素緩沖器中的緩沖數(shù)據(jù)從象素緩沖器裝入到象素電極上。在步驟431，改變控制電極上的電壓使液晶的狀態(tài)可以松弛，從而可以使裝入的第一色子幀象素數(shù)據(jù)在顯示器上看得見。若在加第二控制電壓去釋放控制電極以前，已裝入該顯示的所有各行，則該顯示似乎基本上同時更新整個幀。通常，利用此處描述的系統(tǒng)幀緩沖器的能力，我們可以正常地裝入顯示的所有幀，雖然它對于本發(fā)明的某些實施例是沒有必要的。在步驟433，顯示第一色子幀，在顯示第一色子幀的同時，第二色子幀的數(shù)據(jù)裝入到每個象素的象素緩沖器中。在步驟435，諸如蓋波片電極的控制電極接收改變液晶狀態(tài)的第一控制電壓，使第一色子幀的數(shù)據(jù)基本上看不見；還是在步驟435，已裝入象素緩沖器中第二色子幀的緩沖數(shù)據(jù)現(xiàn)在從象素緩沖器裝入到象素電極上。在步驟437，改變控制電極上的電壓以便把液晶從步驟435中液晶保持的狀態(tài)下“釋放”出來，使裝入第二色子幀的數(shù)據(jù)在顯示器上可以看得見。在步驟439，顯示第二色子幀，在顯示第二色子幀的同時，第三色子幀的數(shù)據(jù)裝入到每個象素的象素緩沖器中。在步驟441，加第一控制電壓到諸如蓋波片電極的控制電極上以改變液晶的狀態(tài)，使第二色子幀的數(shù)據(jù)基本上看不見；還是在步驟441，第三色子幀的象素數(shù)據(jù)從每個象素的象素緩沖器裝入到對應每個象素的象素電極上。在步驟443，改變控制電極上的電壓(例如，加第二控制電壓)以改變液晶的狀態(tài)，使裝入當前幀第三色子幀的數(shù)據(jù)在顯示器上可以看得見。然后，在步驟445，顯示第三色子幀，在顯示當前幀第三色子幀的同時，下一幀第一色子幀的數(shù)據(jù)裝入到每個象素的象素緩沖器中。在步驟447，該方法為下一個顯示幀重復步驟429-445(包括在內(nèi))，給每個顯示幀繼續(xù)這個過程，這個顯示幀被本發(fā)明的顯示系統(tǒng)所接收。
圖5表示按照本發(fā)明另一個實施例的方法500。這個實施例利用有空間彩色第一襯底的系統(tǒng)，其中，對于每個象素有三個子象素，提供諸如紅，綠，和藍三基色的三個信號。這些空間彩色系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的。本發(fā)明在這些系統(tǒng)中的優(yōu)點是，在不必給每個象素并入一個象素緩沖器從而在與象素電極相同的襯底上有幀緩沖器還能提供幀間獨立性的同時，可以獲得同時的更新。方法500從步驟502開始，其中在顯示系統(tǒng)中顯示現(xiàn)有顯示數(shù)據(jù)幀的“舊”象素數(shù)據(jù)。然后在步驟504，控制電極接收改變液晶狀態(tài)的控制電壓，即使象素數(shù)據(jù)至少存儲在一些象素電極上，基本上看不見舊象素數(shù)據(jù)。所以，在本發(fā)明大多數(shù)的實施例中，顯示幀瞬時地被驅(qū)使到暗狀態(tài)。在步驟506，在繼續(xù)保持控制電極的電壓基本上使液晶兩端的電壓最好是VB或超過VB的同時，每個象素當前幀的下一個數(shù)據(jù)按照現(xiàn)有技術(shù)的逐行方式現(xiàn)在裝入到象素電極上。然后在步驟508，改變控制電極的電壓到第二控制電壓以改變液晶的狀態(tài)，使裝入的當前幀下一個數(shù)據(jù)(在步驟506裝入的)現(xiàn)在在顯示器上看得見。若在釋放控制電極上電壓以前顯示器上所有的行已被裝入，即使象素電極只是一次同時更新每一行，然而該顯示器似乎同時更新整個幀。然后在步驟510，當前幀顯示一段時間。步驟512涉及到重復下一個顯示幀的步驟504-510(包括在內(nèi))。按照這一方式，在與象素電極相同的襯底上沒有幀緩沖而獲得同時更新整個幀的同時，空間彩色顯示系統(tǒng)可以獲得改進的幀間獨立性。
圖6A，6B，6C和6D表示本發(fā)明可以利用的各種象素電路。例如，可以利用圖6A，6B，和6C的電路，其中象素電極襯底上不要求有幀緩沖。每個這種電路至少包括一個象素電極，例如，象素電極651，661，或671，還包括用于有選擇地裝載象素電極的控制晶體管。這些控制晶體管如圖6A的FET 652，圖6B的662和663，以及圖6C的674所示。這些象素電路的運行在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的，可以理解，有這種電路的陣列，其中該陣列包括多行象素電路，每一行包括多列象素電路。
圖6D表示本發(fā)明某些實施例可以利用的象素電路，其中要求在位于與象素電極相同襯底上的象素緩沖器中有象素緩沖。圖6D的象素電路包括普通的行選線687和數(shù)據(jù)線或列線686，還包括控制晶體管或通路晶體管685。這個象素電路還包括上拉FET 682和下拉FET683以及電壓跟隨器FET 684。圖6D的象素電路按照以下方式運行在舊的象素數(shù)據(jù)值保持或存儲在象素電極681(下拉信號688保持低值，使FET 683斷開)的同時，通過加高的行選信號到行選線687上且同時加象素數(shù)據(jù)值到數(shù)據(jù)線686上，新的象素數(shù)據(jù)值裝入到象素電路或單元。在此條件下，F(xiàn)ET 685傳送該象素數(shù)據(jù)值到FET 684的柵極，該象素數(shù)據(jù)值最好是模擬象素數(shù)據(jù)值，F(xiàn)ET 684在此點上不應該是導通狀態(tài)，因為上拉信號保持低值，基本上沒有電流流過FET682或FET 684的源極/漏極。在裝入下一個象素數(shù)據(jù)值到FET 684的柵極以后，驅(qū)動行選線687到低值而使FET 685斷開。在數(shù)據(jù)線686加另一個新的象素數(shù)據(jù)值到相同列但不同行的象素單元同時，這會保持存儲在FET 684柵極上新的象素數(shù)據(jù)值。然后，接近象素電極681上舊象素值顯示的結(jié)束，下拉信號688堅持在高值，從而接通FET683，于是FET 683把象素電極681上的電荷都放掉。然后，下拉信號688再次轉(zhuǎn)變成低值使FET 683斷開，上拉信號堅持在高值使FET682接通。這就使FET 684上拉其連接到象素電極681的源節(jié)點，到達存儲在FET 684柵極上象素數(shù)據(jù)值(最好是模擬象素數(shù)據(jù)值)的一個閾值內(nèi)。在這個上拉發(fā)生以后，上拉信號堅持在低值，就沒有電流流過FET 682和FET 684，從而使存儲在象素電極681上的值去控制象素電極681鄰近的液晶顯示狀態(tài)。可以理解，在一個實施例中，圖6D所示類型的象素電路陣列(行和列)在與象素電路相同的集成電路(單晶硅)襯底上提供一個模擬幀緩沖器。此外，每個這種象素電路可以制做在每個象素電極下面，在一個實施例中它可以是反射型液晶顯示器的反射鏡。
圖7A表示灰度級或彩色信號電平之間液晶象素切換的一個例子。這個圖描繪三個幀周期內(nèi)信號電平之間單個象素(象素A)切換的光學響應。在這個例子中，通過增大電壓驅(qū)使液晶走向亮狀態(tài)，DC平衡是在逐幀的基礎(chǔ)上受到影響。這個圖表示利用脈沖調(diào)制公共電極電壓調(diào)制的效應，該脈沖設(shè)計成改變液晶的光改變狀態(tài)，使顯示數(shù)據(jù)不能有效地看得見。在這一情況下，該顯示器不是被驅(qū)使到暗狀態(tài)而是更白些，由于整個顯示被驅(qū)使到更亮些，顯示數(shù)據(jù)還是不能有效地看得見?？梢岳斫猓谠擄@示被脈沖401驅(qū)使到更白些的狀態(tài)，一般最好不照射或觀察該顯示。
參照圖7A，這個圖的上部表示當加上脈沖401時控制電極或公共電極的電壓和象素電極電壓與時間的關(guān)系圖。圖7A的中部表示在這種公共電極電壓調(diào)制下液晶兩端的電壓，和圖7A的下部表示有脈沖401和沒有脈沖401時從象素A輸出的強度(其中沒有脈沖401時的響應是用虛線表示)。脈沖401不必限于平脈沖，可以是相對于地的正脈沖或負脈沖，甚至可以是正與負之間交變的脈沖，如圖7A所示?？梢岳斫?，這個脈沖類似于圖2C中時間t0與t1之間發(fā)生的電壓波形151上的脈沖。
選取圖7A中脈沖401在幀周期開始處的幅度和寬度，使該脈沖瞬時地驅(qū)使液晶超出目標灰度值。對于上述的順序顯示，脈沖的寬度可以從1毫秒的若干分之幾到大于1毫秒，其幅度可以是產(chǎn)生液晶層兩端電壓電平VLC的脈沖405的一個任意值，它足夠大以至于在象素A處產(chǎn)生一個強度浪涌409。當然，在另一個實施例中，可以驅(qū)使該液晶到暗狀態(tài)而不是亮狀態(tài)。由于脈沖401是加到共用該電極的所有象素上，導致一個灰度級與較低灰度級之間增大的切換時間。它有這樣的優(yōu)點，一個灰度級與略微增大的灰度級之間的切換時間不受觀察到的延遲限制，和在這一情況下的(圖7A中虛線所指出的)慢響應。的確，任何轉(zhuǎn)換所需時間的上限現(xiàn)在受脈沖之后弛豫時間的限制。這個脈沖的一個結(jié)果是，與其極性有關(guān)，電光層兩端的電壓在緊接著那個脈沖以后可以瞬時地(一瞬間)增大或減小。在一個實施例中，附加的或疊加的脈沖可以瞬時地接近于更新或獲得象素電極上圖象數(shù)據(jù)。
圖7B表示在順序顯示裝置中利用指數(shù)型衰減的峰值電壓脈沖調(diào)制諸如蓋波片電極的控制電極的另一種方法。例如，這個脈沖可以在接近所有象素都更新時加上。
圖7C表示調(diào)制控制電極上電壓的又一個實施例。調(diào)制型式461有一個包含幾個分量的電壓波形，如在這個電壓與時間之間關(guān)系的曲線圖中所示。幀循環(huán)在時間t0開始，控制電極上的電壓此時猛然升到足夠高的電壓，驅(qū)使VLC接近VOD(見圖2B)。這個電壓狀態(tài)在時間t0與時間t1之間的間隔內(nèi)繼續(xù)保持。這就造成液晶被快速地驅(qū)使到顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。然后從時間t1至t2，改變控制電極上的電壓，替代過激勵液晶層而是把它保持在電壓VB上(見圖2B)。顯示系統(tǒng)可以利用時間t0至t2的時間用當前幀新的顯示數(shù)據(jù)裝入所有的象素電極(和有效地擦除舊的顯示數(shù)據(jù))，然后在時間t2可以開始顯示該象素數(shù)據(jù)。通常，所有的象素電極是在時間t2開始時已被裝載的，因此所有液晶能夠從t0至t2之間的時間內(nèi)存在的改變狀態(tài)轉(zhuǎn)變到松弛狀態(tài)。液晶的松弛允許在時間t2至t3之間的時間內(nèi)發(fā)生，這也是圖象數(shù)據(jù)至少在部分的這段時間內(nèi)正在顯示的時間。通常，t2至t3之間的時間包括該顯示的照射，若不是全部時間至少是其一部分的時間。此外，不是在t2至t3之間的一部分時間內(nèi)連續(xù)地照射，而可以加上照射脈沖。因此圖7C的調(diào)制方案獲得快速地驅(qū)使該晶體到達顯示數(shù)據(jù)看不見的改變狀態(tài)，而松弛該晶體但仍保持它看不見。這增大了該裝置的響應時間，從而允許顯示裝置的幀速率以更高的頻率被驅(qū)動，服從于裝載到該幀中象素電極所需的時間量。除了由于加到控制電極上的控制電壓信號是某個DC電平附近的DC信號(此處所示是不為零伏的某個電平)使信號的極性發(fā)生變化以外，在時間t3開始的循環(huán)繼續(xù)進行。可以理解，實施DC平衡是為了試圖給液晶提供一個DC平衡的信號，使該液晶DC平衡的電平近似為零伏。
圖8A和8B表示本發(fā)明另一個實施例，其中加到控制電極上的控制電壓是用一束相對高頻振蕩(例如，5kHz至100kHz)脈沖調(diào)制的。這一方案對于在這樣一些類型的顯示器中驅(qū)動雙頻液晶材料是有用的，其中，在交疊頻率以下該液晶有正的介質(zhì)各向異性，而在交疊頻率以上該液晶有負的介質(zhì)各向異性。
作為具有這種方案特征的顯示系統(tǒng)有用性的例子，考慮以下的方案。把電壓圖形加到象素電極28陣列上以使圖象寫入到顯示系統(tǒng)12。按照上述本發(fā)明一個實施例調(diào)制公共電極26，或者，在電光層22的每個象素切換到所需狀態(tài)時，公共電極26可以箝位在給定的電壓上。于是，在觀察到圖象以后，要求快速地復位電光層22的每個象素到關(guān)斷狀態(tài)，為獲得下一組圖象數(shù)據(jù)作準備，使得在獲取或已獲得新的一組圖象數(shù)據(jù)的同時舊的圖象數(shù)據(jù)看不見，可以通過瞬時地熄滅該顯示與現(xiàn)有的幀分開?？梢岳秒p頻電光液晶材料來獲得并完成這個復位，或通過加短周期高頻電壓信號到公共電極26驅(qū)動到關(guān)斷狀態(tài)?？梢岳斫?，若利用AC信號保持液晶到顯示(象素)數(shù)據(jù)基本上看不見的狀態(tài)(例如，“暗”狀態(tài))，則最好把AC信號的相位與寫入象素數(shù)據(jù)到每行象素電極的相位同步，為了使各行之間控制電極(例如，公共電極)與象素電極的電容耦合效應均衡。
在本發(fā)明電極調(diào)制的基本方案內(nèi)，其中電極電壓與到象素電極的圖象數(shù)據(jù)更新有密切的時間關(guān)系，存在若干個有關(guān)調(diào)制性質(zhì)的變化。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，相對短的脈沖可以加到一個不是DC控制電極電壓上。此處調(diào)制可以由比象素上圖象數(shù)據(jù)較短持續(xù)時間的脈沖組成。在按照本發(fā)明另一個控制電極電壓調(diào)制方案的實施例中，加到控制電極上的脈沖持續(xù)時間比象素上圖象數(shù)據(jù)持續(xù)時間長。在后一情況下，圖象數(shù)據(jù)保留在象素上的時間周期比更新周期短。
按照本發(fā)明另一個實施例，控制電極電壓調(diào)制可以包括相對高頻交流(AC)調(diào)制的脈沖串。在另一個實施例中，控制電極電壓調(diào)制可以包括一束相對高頻調(diào)制的脈沖，用于每次更新象素電極的圖象數(shù)據(jù)。
如圖9A所示，按照本發(fā)明另一個實施例，盡管在驅(qū)使到暗狀態(tài)期間象素電極上存儲著一些象素數(shù)據(jù)，公共電極電壓可以用一個脈沖調(diào)制以獲得快速地把電光材料或液晶“驅(qū)使到暗狀態(tài)”。某些液晶單元結(jié)構(gòu)可以制作成正常白，利用電壓尋址以驅(qū)使該單元到達暗狀態(tài)。按照這個實施例，這個電壓尋址可以這樣完成，驅(qū)使公共電極到十分不同于象素電壓的電壓以獲取快速驅(qū)使到暗狀態(tài)。與象素電極上的電壓有關(guān)，可以使液晶松弛回來并產(chǎn)生不同的灰度級或彩色信號電平，隨后建立起灰度級或彩色信號電平?？梢岳斫?，灰度級可以考慮成彩色便于本發(fā)明的說明。圖9A所示的實施例還利用象素幀緩沖器，在顯示當前象素數(shù)據(jù)的同時，該象素幀緩沖器把下一個象素數(shù)據(jù)存儲在象素緩沖器中。
采用大于保持在暗狀態(tài)所需電壓的電壓，可以使公共電極電壓過激勵以得到該電光材料非?？焖俚氐竭_暗狀態(tài)。
適合于這個實施例的電光響應的一個例子在圖2B中畫出。從象素輸出的強度隨電光層兩端所加電壓的增大而減小。當該電壓增大到“黑保持電壓”以上時，即，在高于此電壓下輸出保持在黑暗狀態(tài)，此處所示電光曲線有一個飽和響應。本發(fā)明還可用于有不同電光曲線的液晶，例如，除了曲線125在點127之后(例如，或許在VOD之前)某個點開始再次上升而不是保持平直以外，它類似于圖2B所示的曲線，在那種情況下通常不加VOD到這種液晶?；蛘撸梢允褂糜休^復雜曲線的厚液晶層，曲線125可以看成較復雜曲線的一部分；在厚液晶層的情況下，可以利用曲線125的有用部分而不使該晶體松弛到完整的復雜曲線其余部分。也可以理解，對于某些液晶而言，不同的顏色可以有不同的電光(EO)曲線(例如，液晶可以有一種顏色的第一EO曲線(VBEO1的VB)和另一種顏色的第二EO曲線(VBEO2的VB))。在這種情況下，要求協(xié)調(diào)加到控制電極上相對于該顏色的電壓，使控制電壓與顏色和EO曲線匹配。在這種情況下，應當小心以保證由電極在液晶兩端產(chǎn)生的VB足以使現(xiàn)有的象素數(shù)據(jù)在下一個象素數(shù)據(jù)待顯示之前看不見。
弛豫到諸灰度級的發(fā)生通過一個有關(guān)曲線族，即使該材料在溫度下降過程中減緩，仍然可以觀察諸灰度級或彩色信號電平。隨后的圖象是互相獨立的，因為每個圖象之間的電光材料完全復位。
在利用時序彩色照射或時序彩色濾波的系統(tǒng)中可以獲得較長的觀察時間，因為隨著復位循環(huán)使彩色子幀互相獨立，即使當該材料從暗狀態(tài)接近一幀的最后灰度級或彩色信號電平，仍能觀察該裝置。即使在獲得更多光通過量的快速復位狀態(tài)期間，觀察象素也是有用的。彩色時序方案在圖9B中畫出。
特別是，圖9B表示在每一色子幀以后快速驅(qū)使到暗狀態(tài)。每一色子幀可以有約5ms的持續(xù)時間，其中在整個持續(xù)時間或只不過連續(xù)的一部分持續(xù)時間被連續(xù)地照射，或在持續(xù)時間內(nèi)用非連接的照射脈沖照射。紅色子幀，綠色子幀，和藍色子幀可以在約15ms內(nèi)按順序顯示。按照美國專利申請08/505,654和08/605,999，這些時間周期僅僅作為可以獲得視覺綜合的持續(xù)時間例子，該專利內(nèi)容合并在此供參考。然而，應當明白，其他的持續(xù)時間能夠獲得這個，包括子幀顯示持續(xù)時間小于5ms和甚至于10ms持續(xù)時間或更長。
參照圖9A和9B，復位脈沖600加在象素電極上的時間是子幀持續(xù)時間(此處為5ms)的一小部分時間(此處為1ms)。假設(shè)有4個象素601，602，603，和604，各自的初始強度為I1，I2，I3，I4和各自的強度為1-4。一旦復位脈沖600加到象素601-604，它們的強度1-4分別從I1-I4下降到零，即，它們在時間t1經(jīng)受了快速地驅(qū)使到暗狀態(tài)。注意，即使象素電極在其上面有象素數(shù)據(jù)值，該顯示器并不展示可見的數(shù)據(jù)。還要注意，所有的象素電極同時接收更新的象素數(shù)據(jù)值(如在脈沖600和脈沖609一開始時立刻的和普遍的變化所示)。這是因為圖9A的顯示系統(tǒng)利用象素幀緩沖，通常是由每個象素電極(例如，圖6D中所示)包括一個象素緩沖器(例如，模擬象素緩沖器)來實施的。于是，在復位脈沖停止以后，強度1-4增大到它們各自的灰度彩色電平。如圖所示，象素604被驅(qū)使到最明亮的灰度級或彩色信號電平。觀察者看到的每個象素亮度應該正比于每條曲線1-4下面的面積。然后，下一個復位脈沖609在t2驅(qū)使象素601-604到暗狀態(tài)。以下弛豫到灰度級或彩色信號電平表現(xiàn)為較慢的強度與時間變化，當象素601-604是冷的時候可能會發(fā)生的?？梢钥闯觯词瓜笏厥菦龅?，獲得象素601-604的幀(或子幀)獨立性?？梢岳斫猓帽景l(fā)明的幀緩沖器(如圖9A中)可以允許加短復位脈沖(使現(xiàn)有圖象基本上看不見)而不需要在象素電極裝入數(shù)據(jù)時保持復位脈沖。由于通過加載信號加到所有的象素(例如，描述圖6D象素電路中適當加上的上拉信號和下拉信號)，整個象素數(shù)據(jù)幀可以從幀緩沖器(象素緩沖器的)裝入到象素電極上，裝載象素電極所需的時間比一次裝入一行(或兩行)的非幀緩沖器系統(tǒng)短很多。因此，可以利用較短的復位脈沖(和不需要裝入象素電極所要求較長的保持脈沖)獲得幀間獨立性。
可以研究液晶的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)不是正常地適用于某些應用。例如，厚的單元可能較容易制造，但很可能響應太慢。通過過激勵以便快速復位到暗狀態(tài)，然后當該單元松弛時觀察灰度級或彩色信號電平，即使該單元從未達到其尋址電壓的最后狀態(tài)，可以獲得良好的性能。由于幀獨立性，這種復位使它是可行的。
可以使這個實施例做成有不同類型的DC平衡。只要把公共電極箝位在(Vmax-Vmin)/2和保證隨后驅(qū)使到暗狀態(tài)的脈沖是交替的極性，可以實施基于幀的，基于列的，基于行的，或甚至逐個象素的DC平衡。在此情況下，只要控制驅(qū)使到象素電極的數(shù)據(jù)，該液晶是DC平衡的。
在調(diào)制公共電極電壓的方案中，還可以實施幀反轉(zhuǎn)DC平衡。這個情況的一個例子在圖9A中表示。一般地說，保證象素電極數(shù)據(jù)更新和驅(qū)使到暗狀態(tài)的脈沖序列是這樣安排的，在若干次更新循環(huán)以后，電光層兩端的電壓平均達到接近于零值，就可以利用這種驅(qū)使到暗狀態(tài)的方案保持DC平衡。
象素電極在復位期間可以箝位在某個已知電壓，或者，若公共電極驅(qū)動是在足夠高的電壓上，象素電極可以留在某個任意的狀態(tài)。
如圖9A和9B中所示，初始復位可適用于所有象素設(shè)定到零伏。諸如液晶裝置的電光裝置使所有的象素快速地到暗狀態(tài)。于是，該象素都設(shè)定到它們的灰度或彩色信號電平電壓，液晶顯示開始松弛到對應于這些電壓的灰度或彩色信號電平?？梢栽谡麄€弛豫時間(和在下一個復位時間)觀察該裝置，因為這個圖象沒有被前一個圖象污染。下一個復位是在象素設(shè)定到它們的最高電壓和公共電極驅(qū)動到負值。下一個圖象是在公共電極設(shè)定到最大象素電壓和象素電極低于此值。因此，在這個具體例子中，DC平衡是在逐幀基礎(chǔ)上獲得的。
重要的是在這個本發(fā)明實施例中注意到，即使諸象素沒有能力用新數(shù)據(jù)同時更新其電極，在諸如一個圖象的大批象素的光輸出中有可能基本上同時驅(qū)使到暗狀態(tài)。此外，利用本發(fā)明有可能使象素似乎有能力同時完成電極電壓的更新。
圖10A表示由象素陣列構(gòu)成的分段顯示器800，在此情況下，可以一次更新一行電極電壓(或利用適當?shù)年嚵胁季?，一次更新兩?。標記為“A”和“B”的象素802和803是在陣列812區(qū)段809的第一行804，標記為“C”和“D”的象素814和815是在區(qū)段809的最后一行806。還畫出陣列812的第二區(qū)段810和第三區(qū)段811。應當明白，可以做成包括象素電極和其他象素單元電路的陣列812的任何分段，形成的這些區(qū)段可以只有少量象素或大量象素以及這些象素可以在一行或多行。不管陣列812的分段如何，相應地分段電極820。例如，此處電極區(qū)段831，832，和833安排成對應于顯示陣列812的第一區(qū)段809，第二區(qū)段810，和第三區(qū)段811。
圖10B和10C表示在本發(fā)明時序彩色顯示系統(tǒng)中利用分段控制電極的本發(fā)明方法一個實施例。該方法從步驟1001開始，在一個優(yōu)選實施例中，三個步驟通常是基本上同時發(fā)生?？梢岳斫猓@三個步驟不必基本上同時發(fā)生而只是在時間上部分重疊。然而，為了從這個方法中獲得多個益處，最好是，這三個步驟在時間上基本同時發(fā)生。這三個步驟包括給控制電極的第一區(qū)段裝入第二色分量(例如，紅色分量)的下一個象素數(shù)據(jù)到第一區(qū)段的象素電極上。還包括復位第一區(qū)段到暗狀態(tài)，這是通過設(shè)定第一區(qū)段控制電極到某個電壓上，使相關(guān)的液晶材料不允許看得見象素數(shù)據(jù)。與此同時，利用第一色分量，例如，藍色光分量，顯示第二區(qū)段中的象素數(shù)據(jù)。在步驟1003，按照本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，三個過程通常是基本上同時進行。步驟1003包括給第二區(qū)段裝入第二色分量的下一個象素數(shù)據(jù)(例如，紅色象素數(shù)據(jù))到第二區(qū)段的象素電極上。步驟1003還包括復位第二區(qū)段到暗狀態(tài)，這是加適當?shù)碾妷旱降诙^(qū)段的控制電極上完成的。還是與此同時，利用第二光分量，例如紅光，顯示第一區(qū)段中的象素數(shù)據(jù)。然后在步驟1005，該系統(tǒng)利用第二光分量繼續(xù)顯示圖象的第一區(qū)段，并利用第二光分量開始在第二區(qū)段中顯示第二區(qū)段數(shù)據(jù)，第二光分量在圖11中是紅色。如圖11所示，步驟1001中進行的過程是在時間t0與t1之間發(fā)生。如圖11中波形所示，步驟1003中進行的過程是在時間t1至t2內(nèi)完成。步驟1005的兩個顯示過程是在圖11中的時間t2至t3內(nèi)完成。
圖11表示按照圖10B和10C所示的這個方法對本發(fā)明系統(tǒng)5個不同分量的操作與時間的關(guān)系。特別是，曲線1101表示相對于象素電極的操作與時間關(guān)系，指出象素電極的電壓與時間之間關(guān)系圖和裝入數(shù)據(jù)到象素電極上與時間的關(guān)系。曲線1103表示控制電極的電壓與時間控制關(guān)系，該控制電極有兩個分開區(qū)段，為的是把液晶層的不同部分復位到暗狀態(tài)。曲線1104表示第一區(qū)段液晶中象素的強度與時間的曲線圖。曲線1105表示三個不同光照明器的操作與時間關(guān)系相對于圖11所示系統(tǒng)其他分量的操作。曲線1106表示液晶層區(qū)段2中液晶的強度與時間的關(guān)系。
繼續(xù)描述圖10B和10C，步驟1007包括三個基本上同時進行的操作。這些操作發(fā)生在圖11所示的時間t2至t3的時間內(nèi)。下一步，步驟1009是圖11所示時間t4至t5的時間內(nèi)基本上同時進行的三個操作。接著在步驟1011，該系統(tǒng)利用第三光分量(例如，綠光)繼續(xù)顯示第一區(qū)段，并開始利用第三光分量(例如，綠光)顯示第二區(qū)段。這表示在圖11中時間t5至t6之間發(fā)生的操作。應當注意，不同區(qū)段相對于特定光分量的交錯，例如，相對于紅光分量，并不影響顯示的總體面貌，因為每個區(qū)段接收等量的顯示時間和等量的照射。這個方法的優(yōu)點是，在液晶從一個光改變狀態(tài)切換到另一個光改變狀態(tài)保持等量時間的同時，裝入象素數(shù)據(jù)所需的時間可以近似地加倍，從而允許裝入象素電極的驅(qū)動器電子線路有更多設(shè)計自由度。例如，可以利用廉價的，低速的電子線路，而不是快速的，較昂貴的驅(qū)動器電子線路。
圖10B和10C所示的方法在步驟1013，1015，1017，和最后的1019中繼續(xù)，如在這些圖中所示。步驟1013發(fā)生在圖11的時間幀t6與t7之間，步驟1015發(fā)生在圖11的時間幀t7與t8之間。步驟1017發(fā)生在時間t8以后和在下一幀開始以前，這個時間可以認為是t0。
圖10B，10C和11假設(shè)利用兩個相同大小的區(qū)段，其中一個區(qū)段顯示圖象的一半和另一個區(qū)段顯示圖象的另一半?？梢宰C明，兩個區(qū)段顯示有某些優(yōu)點，所以更適用于泛光照射。例如，這種顯示似乎使裝入象素數(shù)據(jù)允許的時間最大，與此同時，當利用諸如蓋波片公共電極的單個公共控制電極時，大致保持等量的時間用于液晶切換。泛光照射通常使用照射整個顯示裝置的光源(例如，時序系統(tǒng)中的一個基色或空間彩色系統(tǒng)中的“白”光)，而不是使用某種結(jié)構(gòu)化的照射，例如，在光源掃描顯示器時一次只照射一部分的掃描光源。利用分段濾光片或結(jié)構(gòu)化照射的顯示系統(tǒng)可能需要多于兩個區(qū)段。
圖12表示四個不同的象素A，B，C，和D相對于加到控制電極上控制電壓的操作，在圖11的實施例情況下，控制電極是分段的或分割的電極。圖12的這些象素A，B，C，和D與圖10A所示的象素A，B，C，和D相同。然而，注意在圖12中，在象素數(shù)據(jù)看不見的復位期間，象素A和B的象素電極在復位到暗狀態(tài)的開始時基本上同時更新，因為這些象素是在區(qū)段804中的第一行上，由于上述加到控制電極上的控制電壓，還沒有影響圖12底部中所示的顯示。還要注意，象素C和D的象素電極在接近復位到暗狀態(tài)的結(jié)束時是如何同時更新的。
圖12中所示的順序是從都有對應圖象的電極電壓的象素“A”，“B”，“C”，和“D”開始，該圖象已被觀察到并將要更新。公共電極820第一區(qū)段831處的第一區(qū)段公共電極電壓被調(diào)制到高電壓，可以快速地驅(qū)使所有的象素到暗狀態(tài)，與象素電極上的電壓無關(guān)。在普通一次一行的尋址方式831下，于是象素802，803，和815的象素電極更新到它們新的電壓電平。當這一區(qū)段中所有的行已被更新時，設(shè)定公共電極到圖象顯示的下一個值。在圖12中，這個值是零伏，但是該值取決于所用DC平衡方案的選擇。此外，對于液晶驅(qū)動，驅(qū)使到暗狀態(tài)的脈沖很可能是在正脈沖與負脈沖之間交替變化以保持DC平衡。注意，所有的象素被快速和同時驅(qū)使到暗狀態(tài)，即使象素電極電壓是一次更新一行，所有的象素同時開始朝向它們灰度級的軌跡。還要注意，圖12的系統(tǒng)并不利用象素幀緩沖(例如，帶象素緩沖器的象素電路陣列)，因為象素電極不是基本上同時更新。而且可以理解，圖12還畫出控制電極不是分段的顯示系統(tǒng)的操作。
帶有分段控制電極的顯示系統(tǒng)可用于使區(qū)段下面所有的象素似乎同時更新。例如，這種方案可用于在某些系統(tǒng)中產(chǎn)生時序彩色，該系統(tǒng)在顯示器上面有分段的彩色濾光片或該系統(tǒng)利用某些形式的結(jié)構(gòu)化照射(例如，掃描照射而不是泛光照射)。此外，這種方案可用于某些形式的泛光照射，這種泛光照射在幀或子幀期間可以是連續(xù)的，或者，在幀或子幀期間可以加上非連接的照射脈沖。參照圖13A，13B，13C，14和15還要進一步對此加以說明。
應當注意，在討論照射方面以前，本發(fā)明可以提供超出兩個區(qū)段的多個分段控制電極。例如在圖13A中表示，其中有三個區(qū)段，它們分別地裝入到象素電極上，在給那個區(qū)段釋放合適的控制電極以后，它們分別地裝入到象素電極上。圖13A中所示的實施例表示在顯示系統(tǒng)的三個不同區(qū)段中三個不同象素的強度與時間關(guān)系曲線。特別是，曲線1301指出液晶切換時間tLC1，它是在第一區(qū)段象素的強度曲線1304下面。這個象素是在用時間1303表示的時間t1期間裝入的。象素強度曲線1305代表第二區(qū)段中的象素，它是在時間t1結(jié)束以后裝入的。最后，象素強度曲線1306表示第三區(qū)段中的象素強度。
圖13B實際上表示特定色子幀期間圖11中曲線1104一部分與曲線1106一部分的組合，其中兩條曲線1104和1106已經(jīng)合并。圖13B中所示曲線1310包括第一區(qū)段中一個象素的象素強度曲線1318和第二區(qū)段中一個象素的象素強度曲線1320，每個區(qū)段已經(jīng)在各自的象素裝入時間1314和1316裝入到各自的象素電極上。照射時間表示為連續(xù)的照射1312。注意，在圖13B這個實施例中，裝入時間t1與裝入時間t2相等，液晶切換時間是Tframe-t1。Tframe表示成粗體。通過兩個液晶軌跡照射顯示器保證兩個區(qū)段在溫度變化情況下有相同的亮度和相同的性質(zhì)。
圖13C表示利用控制電極區(qū)段的一個實施例，其中裝入時間已經(jīng)減慢，使t1和t2延長。最慢可能的數(shù)據(jù)速率是在t1＝t2＝tframe/2時得到的。這是在圖13C中表示。這個例子導致在陣列上半部分和下半部分液晶的軌跡(該晶體朝向它們最后的光改變狀態(tài)弛豫)在時間上完全分開。如以前一樣可以利用時間Tframe的泛光照射。然而，在軌跡的結(jié)尾時脈沖照射可能是有利的。只要照射亮象素最明亮曲線的部分就可以使感覺的對比度最大。與照明器的性質(zhì)有關(guān)，可能是照明器的亮度也增大。這個最慢的尋址方案可以考慮成在上一半裝入時觀察圖象的下一半，在下一半裝入時觀察圖象的上一半。
圖14表示在時序系統(tǒng)中對每個子幀利用兩個脈沖的脈沖照射方案，其中一個脈沖在接近第一區(qū)段顯示的結(jié)尾，一個脈沖在接近第二區(qū)段顯示的結(jié)尾。圖14中所示的方案1401表示在時間1402期間裝入該象素以后一個象素1404的液晶軌跡，也表示在時間t2(如時間1408所示)期間內(nèi)某個時間裝入該象素以后象素1410的液晶軌跡。照射脈沖不是連續(xù)的，由暗區(qū)分開。
圖15是一個能夠利用每一色子幀多于兩個脈沖的例子。在圖15所示的這個例子中，t1和t2短于圖14中所示的例子。例如，t11502可能等于t21506，如同圖11中所示實施例的情況。所以，在液晶材料必須被分段控制電極復位以前，允許該液晶材料把其切換曲線向前進行更長一些時間。與連續(xù)照射比較，通過平均地取樣液晶切換動態(tài)曲線較好的一部分，脈沖照射(與照明器的性質(zhì)有關(guān))可能還是有利的。該脈沖的定位和時間如以下所述。定位最右邊的脈沖1516以照射對應于底部區(qū)段的曲線1510最明亮部分。為了保持圖象兩部分之間的對稱性，陣列上部的對應部分曲線1504也用脈沖1514照射。因為在這個討論中，我們假設(shè)泛光照射，在液晶到達其最佳狀態(tài)以前，脈沖還照射陣列底部一半的液晶。還有，為了保持對稱性，我們需要照射用曲線1504代表的陣列上部一半液晶的對應部分軌跡。這就確定早先一個脈沖1512的時間。最后，為了完善這個對稱性，還利用脈沖1506?，F(xiàn)在兩條曲線1504和1510是被完全相同地照射，在這個例子中利用四個脈沖。脈沖數(shù)目取決于液晶軌跡的定時。注意，在兩種情況下不照射曲線的最低對比度部分。
應當注意，典型的實施例采用這樣的控制電極，其中控制電極的各區(qū)段在電路上完全互相斷開。在另一個實施例中，控制電極的各區(qū)段是用高電阻連接。例如，在蓋波片電極情況下，蓋波片電極的制造過程可能首先制做有一個區(qū)段的公共電極，然后利用刻蝕方法制成兩個區(qū)段或者在兩個區(qū)段之間制成缺口；然而，這種缺口可能不完全，兩個區(qū)段之間仍有高阻連接。也應當注意，空間彩色系統(tǒng)可以利用本發(fā)明提供的多個控制電極區(qū)段。即，不是利用時序彩色，本發(fā)明的一個方面是利用由多個控制電極區(qū)段確定多個區(qū)段的空間彩色系統(tǒng)(有三個不同色的子象素，每個象素有相應的結(jié)構(gòu))。
本發(fā)明大多數(shù)實施例的優(yōu)點是，即使不能同時更新象素電極，可以利用簡單的象素電路同時更新它們的光輸出。這種象素電路的一個例子在圖6A中表示，利用信號晶體管裝入數(shù)據(jù)到電容器上。此電容一般形成在象素電極與控制電極之間，該控制電極往往是公共蓋波片電極，還有用各種方法能夠獲得的附加電容，例如，象素電極與附近行選線之間的電容。這在圖16A中用其他電容1604表示。其他電容形成的方法取決于象素陣列結(jié)構(gòu)的細節(jié)。例如，若象素陣列形成在商品化CMOS制造過程中的單晶硅襯底或芯片上，通常有幾個金屬或多晶硅的互連層。這些層可以在象素電極設(shè)計時布置成以提供附加電容，附加電容對于避免圖象的退化是有利的。這種類型的制造過程中可以形成附加電容的另一個方法是在導電板(一般是多晶硅)與可以摻雜的襯底材料之間確定一個薄氧化物區(qū)域。這個薄氧化物電容器比可以布置的其他電容器在單位面積上有較大的電容量。按照這一方式，諸如圖16A中所示的簡單象素電路利用電容存儲以保持象素電極上的電極電壓，直至它被更新以前。那種電容的一部分是在象素電極與公共電極之間。其結(jié)果是，在該象素被裝入數(shù)據(jù)以后，當改變公共電極電壓把液晶從上述的暗狀態(tài)釋放時，公共電極與象素電極之間的電容耦合可能引起象素電極電壓的變化，這就可能需要一些補償。圖16C中畫出了這個變化，它表示公共電極電壓波形1619在相同的時間內(nèi)有復位部分1619a和釋放部分1619b以及四個不同的象素電極電壓1621a-1621d。注意在釋放點1625，象素電極電壓因公共電極電壓的變化而發(fā)生變化。
象素電極電壓變化的大小是由公共電極電壓變化的大小和圖16A所示包括電容器1604的電容與到公共電極的電容之比所決定。象素電極與公共電極(若利用分段電極，或象素電極與分段電極)之間的一些耦合不一定是嚴重有害的。若所有的象素到蓋波片電極有相同的電容耦合和相同的附加電容，則它們都有相同的電壓漂移，就不會造成失去均勻性。這種耦合確實導致本發(fā)明控制電極調(diào)制方案效應的減弱，導致需要它在更大的電壓范圍內(nèi)能波動。另一個可能的問題涉及這樣的情況，其中象素陣列是用單晶硅CMOS方法制成，且若該象素是用單個同信道晶體管尋址，則該電極在連接到象素電極的FET端被反向偏置PN結(jié)所隔離。若象素電極上的電壓被拉到足夠低，使這個結(jié)變成正向偏置，則電荷會流動箝住象素電壓。這就限制了象素電極上可以利用的有效電壓范圍。
解決這個問題的一個方法是安排圖16A所示的附加電容，與象素電極與公共電極之間的電容比較，它是充分地大。若能獲得足夠大的電容，這個方法能使電極電壓的移動保持足夠地小以避免有害的效應。另一個方法是利用象素電路，此象素電路有驅(qū)動象素電極的緩沖器。例如，這是在圖6A中所畫出的。另一個方法是明顯地安排一個連接到信號的圖16A中所示附加電容器，可以切換成與公共電極或控電極相反。這個附加電極可以考慮成接收補償信號的補償電極。若象素陣列是在CMOS過程中實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)線可能是第一電平金屬，柵極線可能是第二電平金屬，象素電極可能是第三電平金屬。這是在圖16B中表示，其中象素電極1632布置在補償電極1630之上，補償電極1630布置在金屬1中數(shù)據(jù)線1634之上。柵極線1626利用金屬2，因此與補償電極1630在相同的電平。圖16A中所示的晶體管1605有柵極1620，源極1622，和漏極1624；可以理解，源極1622和漏極1624是在相同的襯底中。有許多種可以構(gòu)成附加電容的層組合，圖16A給出一個例子。可以理解，補償電極1630連接到驅(qū)動器電路，該驅(qū)動器電路驅(qū)動補償電極電壓1627與圖16D中所示公共電極電壓波形1619相反。也是在圖16D中所示，補償電極電壓的效應是保持象素電極電壓大致不受公共電極電壓轉(zhuǎn)變的影響?？梢赃@樣選取柵極線1626與象素電極1632之間的重疊面積，使象素電極與公共電極之間電容與公共電極波動電壓的乘積大致等于象素電極與補償電極之間電容與公共電極轉(zhuǎn)變方向相反波動的電壓的乘積?？梢岳斫?，若控制電極實際上是分段的，在一個實施例中該控制電極是公共電極，則補償電極1630應當按相應的方式在顯示器上也是分段的。
在本發(fā)明的另一方面，補償電極可以用作電平移位控制，為的是把液晶材料復位到如上所述顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。即，不是利用蓋波片電極，它可以是公共電極或多段電極，類似于圖16B中電極1630的電極可用于調(diào)制液晶層，按照上述圖2C中所示的方式復位和釋放它。用這樣的方式，按照本發(fā)明提供復位和釋放液晶層的控制電極分段變得比較容易，因為它是在包含象素電極的相同襯底上完成的，而不是在公共蓋波片電極上試圖建立區(qū)段。圖16B中所示的象素電路可用于提供諸如電極1630的控制電極，它接收類似于上述蓋波片電極接收的控制信號。
利用與象素電極(例如，電極1630)相同襯底中控制電極的一個例子在圖16E中表示。圖16E的例子假設(shè)，蓋波片電極固定在Vdd/2(如信號1651所示)和象素電極設(shè)定在零伏與Vdd之間的任意值。帶有象素電極的襯底中控制電極在一個狀態(tài)(在Vdd)與另一個狀態(tài)(在V＝0)之間切換，如波形1653所示。在一幀中控制電極的一個狀態(tài)期間，如波形1655所示，顯示數(shù)據(jù)基本上是看不見的。在控制電極的釋放狀態(tài)期間顯示數(shù)據(jù)是看得見的，如波形1655中上升軌跡所示。在該顯示保持在暗狀態(tài)的同時，象素值是在控制電極的復位狀態(tài)期間裝入到象素電極上的，和在進入到釋放狀態(tài)以后，控制電極與象素電極之間的電容耦合同時移位這些象素電極的電壓，如象素電極波形1657所示。圖16E的方案利用每幀有三色子幀的時序彩色和利用各幀之間的DC平衡。因此，當控制電極保持在Vdd時，幀1659中出現(xiàn)控制電極的復位狀態(tài)，和當控制電極保持在零伏時，幀1659中出現(xiàn)釋放狀態(tài)。類似地，當控制電極保持在零伏時，幀1661中出現(xiàn)控制電極的復位狀態(tài)，和當控制電極保持在Vdd時，幀1661中出現(xiàn)釋放狀態(tài)。
某些液晶顯示系統(tǒng)利用幀順序DC平衡方案，其中液晶是這樣寫入數(shù)據(jù)達到DC平衡的，使圖象的順序交替地寫入正極性和負極性。假定顯示襯底的任何象素電極可以驅(qū)動到Vmax與Vmin之間范圍內(nèi)的一個電壓上，若公共電極固定在Vmax與Vmin之間的中間電壓上，則在時序幀中可以加到該液晶的最大DC平衡信號在+(Vmax-Vmin)/2與-(Vmax-Vmin)/2之間變化，導致(Vmax-Vmin)/2的RMS電壓。
按照本發(fā)明各個實施例可以實現(xiàn)幾種不同形式的公共電極電壓調(diào)制。參照圖17，按照本發(fā)明利用有象素電極的象素緩沖器(在相同的襯底上，如圖6D中所示)的一個實施例，可以調(diào)制顯示系統(tǒng)12的公共電極26電壓在Vmax與Vmin之間。在這種電尋址方法的“正”幀期間驅(qū)動公共電極26到Vmin和在“負”幀期間驅(qū)動公共電極26到Vmax，出現(xiàn)在電光層兩端最大DC平衡RMS信號的電壓增大一倍，從(Vmax-Vmin)/2到Vmax-Vmin(RMS)。
例如，在“正”幀期間，假設(shè)驅(qū)動象素到亮狀態(tài)要求象素電極是高電壓。(然而注意，相反的情況也是正確的。即，公共電極26的高電壓可以驅(qū)動象素到暗狀態(tài)，取決于所用電光層或液晶的結(jié)構(gòu)。)按照本發(fā)明，在“正”幀期間，可以驅(qū)動公共電極到Vmin。所以，可以出現(xiàn)在電光層22兩端的電壓范圍是從Vmin-Vmin到Vmax-Vmin，與象素電極28的電壓范圍完全相同。
在“負”幀期間驅(qū)動公共電極到Vmax，把象素電極驅(qū)動到低電壓以得到亮狀態(tài)，為的是使電光層22兩端的電壓最大化。在此情況下，電光層22兩端的電壓范圍是從Vmax-Vmax到Vmin-Vmax。在圖17所示的例子中，驅(qū)動象素電極使電光層兩端的電壓約為可得到最大電壓的2/3。一種顯示系統(tǒng)允許用對應于新圖象的數(shù)據(jù)同時更新象素電極。這種顯示系統(tǒng)是在美國專利申請序列號08/505,654中描述，其內(nèi)容合并在此供參考，它稱之為幀(子幀)順序顯示裝置。由于這種類型顯示裝置的象素是同時更新的，按照本發(fā)明一個實施例，當公共電極被調(diào)制時，這種調(diào)制簡化驅(qū)動電路，象素電極不必驅(qū)動到不同于其數(shù)據(jù)電壓的電壓(及其DC平衡的倒數(shù))。
這不同于象素電極一次更新一行。在有源矩陣顯示中可以實現(xiàn)的一個方法是通過電壓順序驅(qū)動象素數(shù)據(jù)存儲電容器的參考極板，它模仿公共電極電壓調(diào)制。這可以通過與公共電極同步地驅(qū)動所有的行柵極線來實現(xiàn)，其代價是增大復雜性和功率消耗。例如，見美國專利No.5,561,422，其內(nèi)容合并在此供參考。
按照本發(fā)明另一個實施例，在上述狀態(tài)關(guān)系中公共電極26被驅(qū)動到不是Vmin和Vmax的電壓。例如，如圖18中所示，在“正”期間公共電極26可以驅(qū)動到小于Vmin(例如，Vmin-Voffset)，和在“負”期間公共電極26可以驅(qū)動到大于Vmax(例如，Vmax+Voffset)。這種方案的結(jié)果是，可以加到電光層22的電壓范圍現(xiàn)在移到了作為最小尋址電壓的Voffset，和移到了作為最大尋址電壓的Voffset+(Vmax-Vmin)。
用圖18示意圖舉例說明的本發(fā)明實施例能夠在這樣一些情況中找到應用，例如，液晶電光效應有最小的閾值電壓電平，在此電平以下不出現(xiàn)光學效應。通過按這樣的方法選取Voffset，取這個偏置的部分或全部，象素電極上可用的全部電壓范圍適合于電光調(diào)制。
本申請?zhí)卮撕喜⒘四赴该绹鴮＠暾埞﹨⒖?，該專利申請?996年12月19日提出申請的，序列號為08/770,233。
權(quán)利要求
1.一種操作顯示系統(tǒng)的方法，所述顯示系統(tǒng)包括有多個象素電極的第一襯底，有效地連接到所述象素電極的電光層，和有效地連接到所述電光層的電極；所述方法包括加第一多個象素數(shù)據(jù)值到所述多個象素電極，使所述第一多個象素數(shù)據(jù)值代表的第一象素數(shù)據(jù)被顯示；加第一控制電壓到所述電極以改變電光層的狀態(tài)，使第一象素數(shù)據(jù)基本上不顯示；加第二多個象素數(shù)據(jù)值加到所述多個象素電極上，所述第二多個象素數(shù)據(jù)值代表第二象素數(shù)據(jù)；顯示所述第二象素數(shù)據(jù)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中顯示所述第二象素數(shù)據(jù)的所述步驟包括加第二控制電壓到所述電極以改變所述電光層的所述狀態(tài)，使所述第二象素數(shù)據(jù)被顯示，和其中所述第一象素數(shù)據(jù)代表第一圖象和所述第二象素數(shù)據(jù)代表第二圖象。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中所述第一圖象包括第一色子幀和所述第二圖象包括第二色子幀。
4.按照權(quán)利要求2的方法，其中所述電光層包括液晶材料和其中所述液晶至少有第一光改變狀態(tài)和第二光改變狀態(tài)，且其中所述第一控制電壓導致所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)，使光基本上不能通過所述顯示系統(tǒng)。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中所述第二控制電壓導致所述液晶在所述第二光改變狀態(tài)，使光能夠通過所述顯示系統(tǒng)。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述液晶是向列液晶。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中加第一控制電壓的所述步驟和加第二多個象素數(shù)據(jù)值的所述步驟在時間上至少部分重疊。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中加第一控制電壓的所述步驟和加第二多個象素數(shù)據(jù)值的所述步驟在時間上基本同時發(fā)生。
9.按照權(quán)利要求7的方法，其中所述電極是公共的蓋玻片電極，它在一段時間內(nèi)接收DC平衡信號。
10.按照權(quán)利要求7的方法，其中加第二多個象素數(shù)據(jù)值的所述步驟包括存儲所述第二多個象素數(shù)據(jù)值在多個緩沖器中。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中每個所述多個象素電極基本上布置在所述多個緩沖器中一個對應的緩沖器上面。
12.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述第一控制電壓是AC(交流)電壓。
13.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述第一控制電壓約等于最大電壓和最小電壓中之一，它可以加到所述多個象素電極上。
14.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述第一控制電壓約等于最大電壓加第一偏置電壓和最小電壓減第一偏置電壓二者之一，其中所述最大電壓和所述最小電壓是可以加到所述象素電極上的最大電壓和最小電壓。
15.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述電極是布置在有所述多個象素電極的所述第一襯底中的補償電極。
16.按照權(quán)利要求7的方法，其中加第一控制電壓的所述步驟還包括在所述第一控制電壓以后和在加所述第二控制電壓的所述步驟以前加第三控制電壓，其中所述第三控制電壓保持所述液晶處在所述第一光改變狀態(tài)，和所述第一控制電壓快速地使所述液晶處在所述第一光改變狀態(tài)。
17.按照權(quán)利要求10的方法，其中在顯示所述第一象素數(shù)據(jù)的時，所述第二多個象素數(shù)據(jù)值存儲在所述第一襯底上所述多個緩沖器中。
18.按照權(quán)利要求5的方法還包括加第一補償電壓到布置在所述第一襯底上的多個補償電極。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其中加第一補償電壓的所述步驟和加第一控制電壓的所述步驟在時間上至少部分重疊。
20.按照權(quán)利要求18的方法，其中加第一補償電壓的所述步驟和加第一控制電壓的所述步驟在時間上大致同時發(fā)生。
21.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述第二多個象素數(shù)據(jù)值在顯示所述第二象素數(shù)據(jù)以前不是存儲在所述第一襯底上的緩沖器中。
22.一種操作顯示系統(tǒng)的方法，所述顯示系統(tǒng)包括有第一多個象素電極和第二多個象素電極的第一襯底，有效地連接到所述第一多個象素電極和第二多個象素電極的電光層，以及第一電極和第二電極，所述方法包括(a)加第一多個象素數(shù)據(jù)值到所述第一多個象素電極上，所述第一多個象素數(shù)據(jù)值代表圖象的第一部分；(b)加第一控制電壓到所述第一電極以改變所述電光層第一部分的狀態(tài)，使所述圖象的所述第一部分不顯示；(c)顯示所述圖象的所述第一部分；(d)加第二多個象素數(shù)據(jù)值到所述第二多個象素電極上，所述第二多個象素數(shù)據(jù)值代表所述圖象的第二部分；(e)加第二控制電壓到所述第二電極以改變所述電光層第二部分的狀態(tài)，使所述圖象的所述第二部分不顯示；(f)顯示所述圖象所述第二部分。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其中步驟(a)和(b)以及步驟(d)和(e)在時間上至少部分重疊。
24.按照權(quán)利要求23的方法，其中步驟(c)，(d)，和(e)在時間上至少部分重疊。
25.按照權(quán)利要求22的方法，其中步驟(a)和(b)基本上是同時的，步驟(d)和(e)基本上是同時的。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其中步驟(c)，(d)，和(e)基本上是同時的。
27.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述第一控制電壓和所述第二控制電壓大致相等。
28.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述圖象至少是一部分彩色子幀，和其中所述顯示系統(tǒng)是時序彩色系統(tǒng)。
29.按照權(quán)利要求28的方法，其中所述第一部分是所述圖象的一半和所述第二部分是所述圖象的另一半。
30.按照權(quán)利要求29的方法，其中所述彩色子幀是紅色子幀，綠色子幀或藍色子幀之一。
31.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述圖象至少是一部分彩色幀，和其中所述顯示系統(tǒng)是空間彩色系統(tǒng)，對于所述顯示系統(tǒng)的每一象素，有第一色分量子象素，第二色分量子象素和第三色分量子象素。
32.按照權(quán)利要求23的方法，其中步驟(c)包括在步驟(a)和(b)以后，加第三到控制電壓到所述第一電極以改變所述電光層所述第一部分的所述狀態(tài)，使所述第一部分被顯示。
33.按照權(quán)利要求32的方法，其中步驟(f)包括在步驟(d)和(e)以后，，加第四到控制電壓到所述第二電極以改變所述電光層所述第二部分的所述狀態(tài)，使所述第二部分被顯示。
34.按照權(quán)利要求33的方法，其中步驟(a)和(b)在時間上至少部分重疊，以及步驟(c)，(d)和(e)在時間上至少部分重疊
35.按照權(quán)利要求33的方法，其中步驟(a)和(b)基本上是同時的，以及步驟(c)，(d)和(e)基本上是同時的。
36.按照權(quán)利要求34的方法，其中所述電光層包括液晶材料，其中所述液晶至少有第一光改變狀態(tài)和第二光改變狀態(tài)，且所述第一和第二控制電壓導致所述液晶在第一光改變狀態(tài)，使光不能通過所述顯示系統(tǒng)。
37.按照權(quán)利要求36的方法，其中所述第三和第四控制電壓導致所述液晶在第二光改變狀態(tài)，使光能夠通過所述顯示系統(tǒng)。
38.按照權(quán)利要求37的方法，其中所述液晶是向列液晶。
39.按照權(quán)利要求36的方法，其中所述第一電極是布置在第二襯底上蓋玻片電極的第一部分，和所述第二電極是所述蓋玻片電極的第二部分，所述蓋玻片電極的所述第一部分和所述第二部分在電路上不連接。
40.按照權(quán)利要求36的方法，其中所述第一電極至少包括布置在有所述第一多個象素電極的所述第一襯底中的第一補償電極，和所述第二電極至少包括布置在有所述第二多個象素電極的所述第一襯底中的第二補償電極。
41.按照權(quán)利要求40的方法，其中所述第一電極包括布置在有所述第一多個象素電極的所述第一襯底中的多個第一補償電極，和所述第二電極包括布置在有所述第二多個象素電極的所述第一襯底中的多個第二補償電極。
42.按照權(quán)利要求23的方法，其中步驟(c)包括至少利用一個第一照明脈沖照射所述顯示系統(tǒng)。
43.按照權(quán)利要求42的方法，其中步驟(f)包括至少利用一個第二照明脈沖照射所述顯示系統(tǒng)。
44.按照權(quán)利要求43的方法，其中所述第一脈沖和所述第二脈沖不提供連續(xù)的照射。
45.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述第一控制電壓是AC電壓。
46.按照權(quán)利要求23的方法，其中所述第一電極接收一段時間內(nèi)的DC平衡信號。
47.按照權(quán)利要求23的方法還包括加第一補償電壓到第一多個補償電極上，這些補償電極布置在有所述第一多個象素電極的所述第一襯底上。
48.按照權(quán)利要求47的方法，其中加第一補償電壓的所述步驟與步驟(b)在時間上至少部分重疊。
49.按照權(quán)利要求43的方法，其中步驟(b)還包括在加所述第一控制電壓以后和加所述第三控制電壓以前，加第五控制電壓到所述第一電極，其中所述第五控制電壓保持所述電光層所述第一部分中的所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)和所述第一控制電壓快速地驅(qū)使所述電光層所述第一部分中的所述液晶進入所述第一光改變狀態(tài)；以及其中步驟(e)還包括在加所述第二控制電壓以后和加所述第四控制電壓以前，加第六控制電壓到所述第二電極，其中所述第六控制電壓保持所述電光層所述第二部分中的所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)和所述第二控制電壓快速地驅(qū)使所述電光層所述第二部分中的所述液晶進入所述第一光改變狀態(tài)。
50.一種顯示系統(tǒng)，包括有多個象素電極的第一襯底，每一個所述多個象素電極有對應的緩沖器，定期地從布置在靠近所述對應象素電極的所述第一襯底上獲取圖象數(shù)據(jù)和保留所述圖象數(shù)據(jù)一段給定時間；包含公共電極的第二襯底，其中所述公共電極受到電壓調(diào)制，所述公共電極的所述電壓調(diào)制是在與相對于所述定期地獲取圖象數(shù)據(jù)有關(guān)的受控狀態(tài)；和布置在所述第一襯底與所述第二襯底之間的電光層，其中在當前圖象數(shù)據(jù)由所述象素電極保留時，所述對應的緩沖器存儲下一個圖象數(shù)據(jù)。
51.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)制包括第一電壓電平與第二電壓電平之間的切換。
52.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)包括液晶顯示。
53.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電光層包括液晶材料。
54.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電光層包括雙頻液晶材料。
55.按照權(quán)利要求51的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電壓電平和第二電壓電平分別等于或近似等于可加到所述多個象素電極上的最大電壓和最小電壓。
56.按照權(quán)利要求51的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電壓電平和第二電壓電平有疊加在其上面的疊加脈沖信號。
57.按照權(quán)利要求56的顯示系統(tǒng)，其中所述疊加脈沖信號的形狀是矩形。
58.按照權(quán)利要求56的顯示系統(tǒng)，其中所述疊加脈沖信號的形狀不是矩形。
59.按照權(quán)利要求56的顯示系統(tǒng)，其中所述疊加脈沖信號有極性，使所述電光層受到瞬間電壓減小。
60.按照權(quán)利要求56的顯示系統(tǒng)，其中所述疊加脈沖信號有極性，使所述電光層受到瞬間電壓增大。
61.按照權(quán)利要求56的顯示系統(tǒng)，其中所述疊加脈沖信號暫時地接近所述獲取圖象數(shù)據(jù)。
62.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)制包括有較短持續(xù)時間的脈沖，它比所述象素電極處所述圖象數(shù)據(jù)的持續(xù)時間短。
63.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)制包括有較長持續(xù)時間的脈沖，它比所述象素電極處所述圖象數(shù)據(jù)的持續(xù)時間長。
64.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)制包括相對高頻交流調(diào)制的短脈沖串。
65.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中對于由所述多個象素電極獲取的每個圖象數(shù)據(jù)，所述電壓調(diào)制包括相對高頻交流調(diào)制的一個短脈沖。
66.按照權(quán)利要求50的顯示系統(tǒng)，其中所述電壓調(diào)制包括一個快速驅(qū)使所述電光材料到暗狀態(tài)的脈沖。
67.按照權(quán)利要求66的顯示系統(tǒng)，其中在跟隨所述脈沖之后，所述電光材料松弛到多個灰度級，這些灰度級對應于所述多個象素電極的所述圖象數(shù)據(jù)。
68.一種在顯示系統(tǒng)中顯示信息的方法，此顯示系統(tǒng)包括有多個象素電極的第一襯底；包含公共電極的第二襯底；和布置在所述第一襯底與所述第二襯底之間的電光層，該方法包括的步驟有定期地獲取所述多個象素電極的圖象數(shù)據(jù)；在用下一個圖象數(shù)據(jù)裝入對應的多個緩沖器時，在所述多個象素電極上保留所述圖象數(shù)據(jù)一段給定的時間，所述對應的多個緩沖器布置在有所述多個象素電極的所述第一襯底上；和調(diào)制所述公共電極的公共電極電壓到與所述定期獲取圖象數(shù)據(jù)有關(guān)的受控狀態(tài)。
69.按照權(quán)利要求68的顯示信息方法，其中所述調(diào)制步驟包括產(chǎn)生所述公共電極電壓以便快速地驅(qū)使所述電光材料到暗狀態(tài)。
70.按照權(quán)利要求69的顯示信息方法包括的另一步驟是在暗狀態(tài)之后，松弛所述電光材料到對應于所述多個象素電極所述圖象數(shù)據(jù)的多個灰度級。
71.一種顯示系統(tǒng)，包括有第一多個象素電極的第一襯底，用于接收代表待顯示第一圖象的第一多個象素數(shù)據(jù)值；有效地連接到所述象素電極的電光層；有效地連接到所述電光層的電極，所述顯示系統(tǒng)顯示所述第一圖象，然后加第一控制電壓到所述電極以改變所述電光層的狀態(tài)，使所述第一圖象基本上不顯示，然后在所述電極接收到第二控制電壓以后，所述顯示系統(tǒng)顯示第二多個象素數(shù)據(jù)值代表的第二圖象
72.按照權(quán)利要求71的顯示系統(tǒng)還包括連接到所述電極的電極控制驅(qū)動器，給所述電極提供所述第一控制電壓。
73.按照權(quán)利要求72的顯示系統(tǒng)，其中所述電極控制驅(qū)動器提供所述第一控制電壓成與結(jié)束顯示所述第一圖象有關(guān)的受控狀態(tài)，并提供所述第二控制電壓成與開始顯示所述第一圖象有關(guān)的受控狀態(tài)。
74.按照權(quán)利要求73的顯示系統(tǒng)，其中所述第一控制電壓加到所述電極，即使所述第一多個象素電極保留所述第一多個象素數(shù)據(jù)值，所述第一圖象可以基本上不顯示。
75.按照權(quán)利要求74的顯示系統(tǒng)，其中在所述第二控制電壓加到所述電極以后，所述第二圖象被顯示，使得基本上全部所述第一多個象素電極引起所述第二圖象中對應的多個象素被同時更新。
76.按照權(quán)利要求75的顯示系統(tǒng)，其中所述對應的多個象素包括所述顯示系統(tǒng)中多行象素上的象素。
77.按照權(quán)利要求76的顯示系統(tǒng)，其中所述第一圖象包括第一色子幀和所述第二圖象包括第二色子幀。
78.按照權(quán)利要求76的顯示系統(tǒng)，其中在所述第一控制電壓加到所述電極時，所述第二多個象素數(shù)據(jù)值加到所述第一多個象素電極。
79.按照權(quán)利要求73的顯示系統(tǒng)還包括有效地連接到所述第一多個象素電極的補償電極，至少是在所述第一控制電壓加到所述第一電極的一部分時間內(nèi)，所述補償電極連接到補償控制驅(qū)動器以接收補償電壓。
80.按照權(quán)利要求78的顯示系統(tǒng)，其中所述電光層包括液晶材料和其中所述液晶至少有第一光改變狀態(tài)和第二光改變狀態(tài)，其中所述第一控制電壓導致所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)，使光不能通過所述顯示系統(tǒng)；所述第二控制電壓導致所述液晶在所述第二光改變狀態(tài)，使光能夠通過所述顯示系統(tǒng)。
81.按照權(quán)利要求80的顯示系統(tǒng)，其中所述液晶是向列液晶。
82.按照權(quán)利要求80的顯示系統(tǒng)，其中所述電極是公共蓋玻片電極，在一段時間內(nèi)接收DC平衡信號。
83.按照權(quán)利要求80的顯示系統(tǒng)，其中所述第一控制電壓是AC電壓。
84.按照權(quán)利要求80的顯示系統(tǒng)，其中所述電極控制驅(qū)動器在所述第一控制電壓以后和加所述第二控制電壓的所述步驟以前提供第三控制電壓，其中所述第三控制電壓保持所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)和所述第一控制電壓快速地使所述液晶處在所述第一光改變狀態(tài)。
85.一種顯示系統(tǒng)，包括有第一多個象素電極和第二多個象素電極的第一襯底，第一多個象素電極用于接收代表圖象第一部分的第一多個象素數(shù)據(jù)值，第二多個象素電極用于接收代表所述圖象第二部分的第二多個象素數(shù)據(jù)值；有所述電光層第一部分和所述電光層第二部分的電光層，，電光層第一部分有效地連接到所述第一多個象素電極和電光層第二部分有效地連接到所述第二多個象素電極；連接到第一電極控制驅(qū)動器和有效地連接到所述電光層所述第一部分的第一電極，所述第一電極接收第一控制電壓以改變所述電光層所述第一部分的狀態(tài)，使所述圖象的第一部分基本上不顯示；連接到第二電極控制驅(qū)動器和有效地連接到所述電光層所述第二部分的第二電極，所述第二電極接收第二控制電壓以改變所述電光層所述第二部分的狀態(tài)，使所述圖象的第二部分基本上不顯示。
86.按照權(quán)利要求85的顯示系統(tǒng)，其中所述第一多個象素電極接收所述第一多個象素數(shù)據(jù)值與所述第一控制電極接收所述第一控制電壓基本上同時，和其中所述第二多個象素電極接收所述第二多個象素數(shù)據(jù)值與所述第二控制電極接收所述第二控制電壓基本上同時。
87.按照權(quán)利要求86的顯示系統(tǒng)，其中所述圖象所述第一部分是所述圖象的一半，和所述圖象所述第二部分是所述圖象的另一半。
88.按照權(quán)利要求85的顯示系統(tǒng)，其中所述電光層包括液晶材料，和其中所述液晶至少有第一光改變狀態(tài)和第二光改變狀態(tài)，以及所述第一和所述第二控制電壓導致所述液晶在所述第一光改變狀態(tài)，使光不能通過所述顯示系統(tǒng)；所述第一電極控制驅(qū)動器和所述第二電極控制驅(qū)動器分別提供第三控制電壓和第四控制電壓，第三控制電壓和第四控制電壓導致所述液晶在所述第二光改變狀態(tài)，使光能夠通過所述顯示系統(tǒng)。
89.按照權(quán)利要求88的顯示系統(tǒng)，其中所述液晶是向列液晶。
90.按照權(quán)利要求88的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電極是布置在第二襯底上蓋玻片電極的第一部分，和所述第二電極是所述蓋玻片電極的第二部分，所述蓋玻片電極的第一部分和第二部分在電路上不連接。
91.按照權(quán)利要求88的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電極至少包括布置在有所述第一多個象素電極的所述第一襯底中的第一補償電極，和所述第二電極至少包括布置在有所述第二多個象素電極的所述第一襯底中的第二補償電極。
92.按照權(quán)利要求91的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電極包括布置在有所述第一多個象素電極的所述第一襯底中的多個第一補償電極，和所述第二電極包括布置在有所述第二多個象素電極的所述第一襯底中的多個第二補償電極。
93.按照權(quán)利要求88的顯示系統(tǒng)還包括照明器，所述照明器至少提供一個不是連續(xù)的照明脈沖。
94.按照權(quán)利要求85的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)是一個空間彩色系統(tǒng)，對于每個象素，它有第一色子象素，第二色子象素和第三色子象素。
95.按照權(quán)利要求88的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)是一個空間彩色系統(tǒng)，對于每個象素，它有第一色子象素，第二色子象素和第三色子象素。
全文摘要
用于顯示系統(tǒng)的方法和設(shè)備,通過調(diào)制控制電極使電光層復位到顯示數(shù)據(jù)看不見的狀態(tài)。在本發(fā)明的一個實施例中,顯示系統(tǒng)包括:有第一多個象素電極的第一襯底,用于接收代表待顯示第一圖象的第一多個象素數(shù)據(jù)值。該顯示系統(tǒng)還包括:有效地連接到象素電極的電光層和有效地連接到該電光層的電極。該顯示系統(tǒng)顯示第一圖象,然后加第一控制電壓到電極上以改變電光層的狀態(tài),使第一圖象基本上不顯示,于是在該電極接收到第二控制電壓以后,該顯示系統(tǒng)顯示第二多個象素數(shù)據(jù)值代表的第二圖象。描述了各種其他的設(shè)備和方法。
文檔編號G09G3/36GK1242097SQ97180704
公開日2000年1月19日 申請日期1997年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月2日
發(fā)明者道格拉斯·邁克耐特 申請人:科羅拉多微顯公司