铁电液晶显示器的多路寻址制造技术

一种多路寻址可寻址象素阵列的方法，这些可寻址象素在铁电液晶元件内部的第一组电极的大量电极和第二组电极的大量电极的交点处形成，此方法包括的步骤有：对一个寻址周期产生一选通脉冲波形并顺序加到第一组的每个电极上；在每个寻址周期产生二种数据波形之一并加到第二组的每个电极上，这些步骤的特征在于：在形成寻址周期的至少三个时间槽（３ｔｓ）的一个周期中，产生两个不同形状、具有至少两个不同幅度电压级别的数据波形，在寻址周期中，两个数据波形直流平衡并具有相同的有效值（ｒｍｓ），以及产生具有至少两个电压级别、与两个数据波形协同操作的一选通脉冲波形，以得到切换，和非切换结果波形，每个持续至少一个寻址周期；切换结果波形在每个寻址周期至少有两个相同极性的不同的电压级别，同时第一个时间槽具有比第二个时间槽较低幅度的电压级别，以及在每个寻址周期的随后时间槽，具有相同或更高级别；非切换结果波形具有第一电压级别，在第一时间槽同第二时间槽电压极性反相。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Multiplexed addressing of ferroelectric liquid crystal displays

A method of multiplex addressing addressing pixel array, formed at the intersection number of addressable pixels in the internal electrodes of the ferroelectric liquid crystal element electrodes of the first group of electrodes and second electrode group, the method comprises the steps of: an addressing period generates a strobe pulse waveform is applied to each electrode of the first order group; two kinds of waveform data in each cycle are added to the second group addressing each electrode, characterized in that these steps: at least three time slots formed addressing cycle (3ts) of a cycle, with two different shapes, with at least two different amplitude voltage level data the waveform, in the address period, two data waveform of DC balance and has the same value (RMS), and has at least two voltage levels, and two The waveform data of co operating a strobe pulse waveform obtained by switching and non switching resultant waveform, each lasting at least one address period; switching waveform results in at least two of the same polarity of different voltage level in each address period, also the first time slot has a lower voltage level than second a time slot, and in each subsequent period of addressing the time slot, with the same or higher level; non switching resultant waveform has a first voltage level, voltage polarity reversed with the second time in the first time slot.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁电液晶(FELC)显示器的多路寻址。该种显示器通常在两个元件壁(cell walls)之间包含有FELC材料层，每个元件壁上附有条状电极，在电极交叉点处形成可对元素或象素寻址的x，y阵列。已和的一种器件称作表面稳定FELC显示器，例如可见于Meyer，R B 1977 Molec，Crystals Liq.Crystals 40，33.和Clark，N A andLagerwall，S T，1980，Appl.Phys.Lett.36，899.借助一合适幅度、时间以及极性的直流脉冲，它可以在两个分子取向之间切换，从概念上说，当材料被开关时，液晶分子可被认为是围绕罐体表面旋转。一种现有技术的寻址方案使用持续两个时间槽(ts)的选通脉冲，而且第一时间槽幅度为0，第二时间槽为vs，依次顺序地加到每个X行电极上。与此同时，两个数据波形之一被加到每个y列电极。数据波形是交替极性并且幅度相等(+Vd，-Vd)的交替直流脉冲，每个脉冲持续1ts；一数据波形是另一个的反相。这称作单脉冲选通寻址方案。在GB2,232,862中说明的另一寻址方案使用了选通波形，它有两个脉冲每个持续1ts，与数据波形结合如同在单脉冲选通方案。领先的选通脉冲可能为零或者非零，并且幅度和符号可改变。选通和数据(结果波形)的结合提供了两种不同的结果形状，这对改变液晶材料的切换特性有用。寻址一行中每个象素所用的时间是行地址时间(1at)而对上面的方案是2ts。在GB2,262,831中说明的是上述方案的一种变化方案，其中选通脉冲依次加到每个行，应用选通脉冲到每个新行之间的间隔是2ts，如同在上面的方案。此外，选通脉冲波形被延展到下一寻址行的寻址时间，也就是对部分时间选通脉冲波形在同一时间被加到二个行上。另一种寻址方案在一个时间使用4ts寻址每个象素，选通脉冲是1ts零而后3ts的Vs。数据波形在相继的时间槽的幅度是-Vd，+Vd，+Vd，-Vd(或者是相位相反)。所有寻址方案都必须在需要时切换材料，各方案间的差别是其性能。性能是指使用的电压(希望低)，切换速度(希望快)，操作范围(在选择和非选择电压之间有很大差别)，以及对于象素图案的低依赖性，在两个切换状态之间的高对比度也是有益的，如有宽的温度工作范围。正如上面所指出的分子从锥形体的一侧切换到另一侧(例如理想化地在±22°之间切换到一调准的方向)，这是由于直流电压的应用加了一切换力矩到每个分子，此切换力矩引起围绕(想象中的)锥体表面的切换。上述寻址方案实际上已被经验主义化了，它的设计根据实验观测结果，所以现有技术的寻址方案，并且特别是脉冲的形状没有得到优化。本专利技术说明，通过考虑材料切换时施加的场的形状，怎样设计脉冲形状以增进切换。本专利技术通过使加到围绕锥形体表面旋转的分子上的切换力矩最大，以改善切换性能，这是依靠改变切换过程中的结果电压而达到的。根据本专利技术的多路寻址铁电液晶显示器的方法是如同在权利要求1中所详述的。根据本专利技术的两个数据波形具有多个电平(不仅是+/-Vd)，最好直流平衡，相等的rms。电平不一定要同样形状。当选择和非选择数据波形二者一起使用时选通脉冲最好相同，但可以具有多电压级别。根据本专利技术的多路寻址铁电液晶显示器包括包含在两个元件壁之间的一手性(chiral)近晶相结构液晶材料层，两个表面均被处理以定位液晶材料；安装第一系列间隔开的条状(行)电极在一壁上，第二系列间隔开的(列)条状电极在另一壁上，以提供可寻址的元素(象素)阵列；用于顺序施加选通脉冲波形到第一组的电极，以及施加两数据波形(选择和非选择)之一到第二组电极的各电极的驱动电路。其特征在于用于产生具有多于两个的电压电平(可以包括零电平)的选择和非选择数据波形的装置，两数据波形具有直流平衡和相同的rms值。用于产生选通脉冲波形的装置。两个数据和选通波形协同操作以提供在行寻址时间期间变化的结果值，以提高材料分子处于切换时的切换力矩和降低非切换时分子的切换力矩。数据波形可具有至少3ts，并且最好大于4ts，例如5ts，6ts，7ts，8ts或更多。选通脉冲波形可以是包括零电平的两个或多个级别。选通脉冲波形中的第一脉冲幅度和符号可被改变，以改变材料的切换特性，而且波形在时间上能够延展到另一行的行寻址时间，如同在GB-2,262,831所述的。显示材料可以按两场被寻址，在更换场时选通脉冲极性随之反向，构成的一帧的整个显示是所需的图案寻址，或者显示可被消隐而后由一选通脉冲波形有选择地被切换，消隐和选通脉冲的极性可以周期性地倒向以维持直流平衡。消隐包含用一个或多个幅度-时间足够的脉冲产生切换不考虑加到列电极上是什么样的数据波形。消隐可按任何希望的序列在一个时间加到一个或多个行上，消隐脉冲可以与选通脉冲一起直流平衡或者可具有额外部分以提供直流平衡。器件中使用的材料其中自发极化(Ps)和介质二轴性(∈)的比率最好小于0.01Cm-2，例如小于0.001Cm-2的材料。现在仅以示例的方式并参照附图对本专利技术予以说明，其中附图说明图1是带有行和列驱动的x，y显示器的图解视图；图2是图1中显示单元的剖面图；图3是铁电液晶材料层的概略视图，显示了几种可能的排列结构之一；图4是一概略视图，显示了LC分子允许的两种双稳位置之一，以及它围绕想象的锥体表面运动的包络线；图5是图4的端视图(end view)指示在切换过程中液晶分子的几种位置；图6a，6b分别显示与图5中液晶分子相反位置铁电和电介质的旋转力矩；图7a，7b显示围绕切换锥体相反方向位置的切换力矩和电压；图8给出适于切换图5中的材料的结果波形的示例；图9给出与图8中波形一起使用的结果波形，它不会引起切换；图10的图形给出用图11和图12所示的两种不同寻址方案的一种材料的切换特性；图11显示现有技术寻址方案的选通脉冲，两个数据和两个结果波形；图12，12a显示本专利技术的两个4槽方案选通脉冲、数据和结果波形；图13-16显示一个4槽方案的不同形状下的切换特性；图17显示一个3槽方案的选通脉冲，数据和结果波形；图18显示一个6槽方案的选通脉冲，数据和结果波形；图19显示一个8槽方案的选通脉冲，数据和结果波形；图20给出图17的3槽方案下的切换特性；图21-22给出图19的8槽方案，对非选择和选择结果波形的切换特性；图23显示现有技术寻址方案中对于不同的显示四象素图案，行地址时间与Vs/V的关系；图24显示本专利技术的3槽寻址方案中对于不同的显示图案，行地址时间与Vs/V的关系；图25给出按如图11中的方案寻址的器件的切换特性；图26给出按本专利技术寻址的器件的切换特性，在切换点上不同象素图案的影响。示于图1，2的显示器1包含由分隔环4和/或分散的分隔物隔开大约1-6μm的两个玻璃壁2，3。透明的锡氧化物电极结构5，6在两个壁的内面形成，这些电极按行和列形成x，y阵列，但也可以是其它形式。例如对γ，θ显示器为径向和曲线形状，或对数字七段显示器为分段的形式。液晶材料层7包含在壁2，3和分隔环4之间。偏振片8，9安装在元件1的前和后，行10和列11驱动器将电压信号加到此元件，两组波形被产生以提供给行和列驱动器10，11。选通脉冲波形发生器12供应行波形，而数据波形发生器13提供ON和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路寻址可寻址象素阵列的方法，这些可寻址象素在铁电液晶元件内部的第一组电极的大量电极和第二组电极的大量电极的交点处形成，此方法包括的步骤有对一个寻址周期产生一选通脉冲波形并顺序加到第一组的每个电极上；在每个寻址周期产生二种数据波形之一并加到第二组的每个电极上，这些步骤的特征在于在形成寻址周期的至少三个时间槽(3ts)的一个周期中，产生两个不同形状、具有至少两个不同幅度电压级别的数据波形，在寻址周期中，两个数据波形直流平衡并具有相同的有效值(rms)，以及产生具有至少两个电压级别、与两个数据波形协同操作的一选通脉冲波形，以得到切换，和非切换结果波形，每个持续至少一个寻址周期；切换结果波形在每个寻址周期至少有两个相同极性的不同的电压级别，同时第一个时间槽具有比第二个时间槽较低幅度的电压级别，以及在每个寻址周期的随后时间槽，具有相同或更高级别；非切换结果波形具有第一电压级别，在第一时间槽同第二时间槽电压极性反相。2.根据权利要求1的方法，其中切换结果有三个或更多的电压级别，在地址周期期间，在相继的时间槽中，它们的幅度增加但极性相同。3.根据权利要求1的方法，其中非切换结果在寻址周期的第二和/或第三时间槽具有合适幅度的电压级别，以禁止切换。4.根据权利要求1的方法，其中非切换结果在寻址周期的第一和第二时间槽有不同的电压级别。5.根据权利要求1的方法，其中自发极化(Ps)和介质二轴性(∈)的比率值小于0.01Cm-2。6.根据权利要求1的方法，其中自发极化(Ps)和介质二轴性(∈)的比率值小于0.001Cm-2。7.根据权利要求1的方法，其中数据波形具有多于两个电压级别。8.根据权利要求1的方法，其中选通脉冲波形具有多于两个电压级别。9.根据权利要求1的方法，其中结果波形的形状随元件温度的变化而改变。10.根据权利要求1的方法，其中选通脉冲波形被扩展成不同电极的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·乔尼斯，J·R·胡赫斯，M·H·安德尔森，
申请(专利权)人：大不列颠及北爱尔兰联合王国国防大臣，
类型：发明
国别省市：