專利名稱：鐵電液晶顯示器件及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵電液晶顯示器件；更具體而言，本發(fā)明涉及一種可通過(guò)防止液晶的閾值電壓改變消除液晶顯示屏的圖像暫留現(xiàn)象的液晶顯示器件，并涉及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，對(duì)利用鐵電液晶的液晶顯示器件的研發(fā)工作蓬勃開(kāi)展，鐵電液晶具有如下特性，如快速響應(yīng)速度和存儲(chǔ)效應(yīng)，這種特性使其與普通的液晶不同。利用鐵電液晶的液晶顯示元件正在獲得日益廣泛的應(yīng)用，如在顯示設(shè)備中和液晶開(kāi)關(guān)中。


圖1是示出偏振片的配置的示意圖，其中的鐵電液晶用作液晶顯示元件。液晶盒2置于偏振片la和1b之間，偏振片la和1b為正交尼科爾棱鏡形式，其配置方式使處于第一穩(wěn)態(tài)或第二穩(wěn)態(tài)時(shí)的液晶分子的長(zhǎng)軸方向或是基本上與偏振片1a的偏振軸a平行，或是基本上與偏振片1b的偏振軸b平行。
當(dāng)將電壓施加于如此配置的液晶盒上時(shí)，液晶盒的透光率將隨外加電壓改變，描繪出如圖2曲線所示的回線。
鐵電液晶的切換功能，即從一種穩(wěn)態(tài)過(guò)渡到另一種穩(wěn)態(tài)，只有在施加于鐵電液晶分子的電壓的波形的幅值與峰值的乘積大于閾值時(shí)才能出現(xiàn)。如圖2所示，依外加電壓的極性的不同，可選擇第一穩(wěn)態(tài)(不透光(黑色)顯示狀態(tài))或第二穩(wěn)態(tài)(透光(白色)顯示狀態(tài))。
其中隨外加電壓的增加透光率開(kāi)始改變時(shí)的電壓值以V1表示，而透光率達(dá)到飽和時(shí)的電壓值以V2表示；另一方面，當(dāng)外加電壓下降和所加電壓極性相反時(shí)，透光率開(kāi)始下降時(shí)的電壓值以V3表示，并且將在該值和其后透光率不再進(jìn)一步下降的電壓值以V4表示。如圖2所示，選擇第二穩(wěn)態(tài)是在外加電壓值大于鐵電液晶分子的閾值時(shí)。當(dāng)施加幅值大于鐵電液晶分子閾值的相反極性的電壓時(shí)，就選擇第一穩(wěn)態(tài)。
當(dāng)偏振片的配置如圖1所示時(shí)，在第二穩(wěn)態(tài)下可生成白色顯示(透光狀態(tài))，而在第一穩(wěn)態(tài)下生成黑色顯示(不透光狀態(tài))。可改變偏振片的配置使黑色顯示(不透光狀態(tài))在第二穩(wěn)態(tài)下生成并且使白色顯示(透光狀態(tài))在第一穩(wěn)態(tài)下生成。然而，此處所提供的描述是假設(shè)在第二穩(wěn)態(tài)下生成白色顯示(透光狀態(tài))，而在第一穩(wěn)態(tài)下生成黑色顯示(不透光狀態(tài))。
技術(shù)上公知的分時(shí)驅(qū)動(dòng)法是驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示器件的一種方法。在分時(shí)驅(qū)動(dòng)法中是在基片上形成多個(gè)掃描電極和信號(hào)電極，而液晶顯示器件是通過(guò)在相應(yīng)的電極上施加電壓驅(qū)動(dòng)。圖3示出在用于驅(qū)動(dòng)鐵電液晶的分時(shí)驅(qū)動(dòng)法中使用的一種驅(qū)動(dòng)方式。如圖3所示，對(duì)像素的寫入是通過(guò)在其相關(guān)掃描電極施加掃描電壓(a)和在其相關(guān)信號(hào)電極施加信號(hào)電壓(b)，從而在該像素上施加兩者的合成電壓(c)而完成。在圖中，(d)表示液晶顯示器件的透光率。通常，每個(gè)選擇周期(Se)之前有一個(gè)復(fù)位周期(Rs)。NSe表示非選擇周期。在圖3的場(chǎng)合，在復(fù)位周期(Rs)像素被強(qiáng)迫復(fù)位為黑色顯示狀態(tài)(第一穩(wěn)態(tài))，與其顯示數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。
如圖3的左半邊所示，當(dāng)生成黑色顯示時(shí)，在選擇周期(Se)期間施加的合成電壓(c)是不超過(guò)閾值的電壓，從而就可保持在復(fù)位周期(Rs)達(dá)到的狀態(tài)。另一方面，如圖3的右半邊所示，當(dāng)生成白色顯示時(shí)，在選擇周期(Se)期間施加的合成電壓(c)超過(guò)第二穩(wěn)態(tài)的閾值電壓。
在通常的技術(shù)中，公知在復(fù)位周期期間施加的電壓方式是由單極性脈沖或雙極性脈沖或雙極性脈沖序列組成。
鐵電液晶顯示出自發(fā)極化性并因而具有可保持寫入顯示狀態(tài)的記憶效應(yīng)。然而，如果記憶效應(yīng)過(guò)強(qiáng)，就會(huì)出現(xiàn)一種明顯的稱為圖像暫留的現(xiàn)象，使先前寫入的顯示狀態(tài)持續(xù)保持而干擾寫入新的顯示狀態(tài)。
為了防止這種圖像暫留現(xiàn)象，傳統(tǒng)的作法是利用一種具有可防止離子雜質(zhì)粘附在取向膜附近的特性的材料形成一個(gè)取向膜。另外，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間不利用此顯示時(shí)，一般使整個(gè)顯示屏處于微觀白色區(qū)或黑色區(qū)的混合狀態(tài)并使其保持于此種狀態(tài)，從而消除整個(gè)液晶顯示屏中由液晶盒內(nèi)的自發(fā)極化而產(chǎn)生的內(nèi)部電場(chǎng)。
一般認(rèn)為這種圖像暫留現(xiàn)象是在屏幕在同一顯示狀態(tài)保持很長(zhǎng)期間之后出現(xiàn)。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，圖像暫留的原因之一是為產(chǎn)生第一穩(wěn)態(tài)到第二穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)變而要求的閾值電壓的改變，并且圖像暫留現(xiàn)象可在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中所應(yīng)用的復(fù)位周期不足以防止圖像暫留現(xiàn)象。
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)提供一種可以防止此種短期出現(xiàn)的閾值改變的驅(qū)動(dòng)方法，解決圖像暫留現(xiàn)象的問(wèn)題。
發(fā)明概述為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的鐵電液晶顯示元件包括夾在一對(duì)基片中間的鐵電液晶，并且用來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶的驅(qū)動(dòng)波形包含一個(gè)復(fù)位周期，復(fù)位周期具有一個(gè)切換周期和一個(gè)非切換周期，其后是選擇周期，在切換周期期間施加一個(gè)超過(guò)切換鐵電液晶所需要的閾值電壓的電壓并與要寫入像素的顯示數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，而在非切換周期期間使鐵電液晶中的離子電場(chǎng)方向取向?yàn)榭傻窒壕Х肿幼园l(fā)極化所產(chǎn)生的電場(chǎng)的方向。
例如，在非切換周期期間施加的電壓不超過(guò)鐵電液晶的閾值電壓。最好是施加的電壓為0伏，即不施加電壓。
在切換周期期間施加的電壓是一組雙極性脈沖。
非切換周期的長(zhǎng)度ΔT的設(shè)定應(yīng)使得閾值電壓的改變最小。
復(fù)位周期的設(shè)定應(yīng)對(duì)所有像素的定時(shí)都相同。
或是在每次將顯示數(shù)據(jù)寫入像素時(shí)設(shè)定復(fù)位周期。
在這種場(chǎng)合，非切換周期的長(zhǎng)度對(duì)所有的像素都相同。
在鐵電液晶顯示器件的顯示動(dòng)作結(jié)束時(shí)，在所有像素上施加一個(gè)與在復(fù)位周期期間施加的一樣的切換脈沖，以使像素處于所得到結(jié)果狀態(tài)。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)利用本發(fā)明的鐵電液晶顯示元件或其驅(qū)動(dòng)方法可以抑制由于液晶板的顯示狀態(tài)而出現(xiàn)的閾值電壓的改變。這可以用來(lái)防止由于閾值電壓改變而引起的圖像暫留現(xiàn)象。也可以減小在非選擇周期期間出現(xiàn)的顯示閃爍，允許相對(duì)溫度變化的驅(qū)動(dòng)裕量更大，并且可得到良好的顯示。
附圖簡(jiǎn)介圖1是本發(fā)明中所使用的鐵電液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本發(fā)明中所使用的鐵電液晶顯示元件的透光率如何隨外加電壓改變的示意圖。
圖3是鐵電液晶顯示元件的常規(guī)驅(qū)動(dòng)法的示意圖。
圖4是說(shuō)明圖像暫留現(xiàn)象如何在鐵電液晶顯示元件中出現(xiàn)的示意圖。
圖5是在采用通常的驅(qū)動(dòng)法驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件時(shí)透光率和外加電壓之間的關(guān)系的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的鐵電液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)方式的示意圖。
圖7是在根據(jù)本發(fā)明的鐵電液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)法中鐵電液晶的閾值電壓隨非切換周期的長(zhǎng)度ΔT的變化情況的示意圖。
圖8是說(shuō)明引起鐵電液晶顯示元件的閾值電壓的改變的機(jī)制的示意圖。
圖9是說(shuō)明引起鐵電液晶顯示元件的閾值電壓的改變的機(jī)制的示意圖。
圖10是示出在本發(fā)明中所使用的鐵電液晶顯示板的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鐵電液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)方式的示意圖。
圖12是在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)法驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件時(shí)透光率和外加電壓之間的關(guān)系的示意圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的鐵電液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)方式的示意圖。
發(fā)明詳述圖4是說(shuō)明圖像暫留現(xiàn)象如何在鐵電液晶顯示元件中出現(xiàn)的示意圖。圖4示出一個(gè)用來(lái)說(shuō)明在鐵電液晶夾在一對(duì)玻璃基片11a和11b中間時(shí)液晶分子顯示的離子極性和自發(fā)極化方向的模型。
由于鐵電液晶分子具有自發(fā)極化的特性，保留在鐵電液晶中的離子雜質(zhì)受到因自發(fā)極化在液晶盒內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)(EPs)的作用下被吸引到取向膜的表面，并且在抵消EPs的方向上出現(xiàn)一個(gè)離子電場(chǎng)(Eion)。這一現(xiàn)象引起從圖4(a)狀態(tài)到圖4(b)狀態(tài)的改變。如圖4(c)所示，當(dāng)施加一個(gè)外電壓(Eout)時(shí)，在液晶分子中出現(xiàn)切換。當(dāng)外電壓去除時(shí)，液晶分子應(yīng)該保持圖4(c)所示的取向。然而實(shí)際上，液晶分子的取向由于離子電場(chǎng)(Eout)的作用而反轉(zhuǎn)，如圖4(d)所示?？梢哉J(rèn)為這是造成圖像暫留現(xiàn)象的原因。
如前所述，一般認(rèn)為圖像暫留現(xiàn)象是因?yàn)橥伙@示狀態(tài)保持很長(zhǎng)時(shí)期而出現(xiàn)的。本發(fā)明人卻發(fā)現(xiàn)，圖像暫留現(xiàn)象可因?yàn)榍笆鲈蛟诤芏虝r(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。
在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的圖像暫留現(xiàn)象將參考圖5予以說(shuō)明。鐵電液晶顯示元件利用，比如，圖3中描述的常規(guī)驅(qū)動(dòng)法驅(qū)動(dòng)。在選擇周期期間施加的選擇脈沖的電壓值從0伏增加起。當(dāng)外加電壓超過(guò)圖2所示的V1時(shí)，鐵電液晶從第一穩(wěn)態(tài)切換到第二穩(wěn)態(tài)；結(jié)果透光率改變并且生成白色顯示。透光率和外加電壓之間的這一關(guān)系在圖5中以實(shí)線(1)表示。之后，當(dāng)在圖3中示出的復(fù)位周期(Rs)中將雙極性脈沖施加于同一像素時(shí)，透光率下降。于是，在選擇周期期間施加的選擇脈沖的電壓值從圖5中的Vb開(kāi)始再一次增加。在此場(chǎng)合的透光率和外加電壓之間的關(guān)系如圖5中的短劃線(2)所示。這意味著出現(xiàn)第一穩(wěn)態(tài)到第二穩(wěn)態(tài)的過(guò)渡時(shí)的閾值電壓發(fā)生了改變?？梢酝茢啵@種改變系由于在復(fù)位周期前寫入像素的狀態(tài)(在此場(chǎng)合是白色顯示狀態(tài))不能完全恢復(fù)到初始狀態(tài)，即使在復(fù)位周期已經(jīng)進(jìn)行復(fù)位。
閾值電壓的這一微小改變明顯地改變鐵電液晶的特性。即在狀態(tài)對(duì)外加電壓發(fā)生響應(yīng)從第一穩(wěn)態(tài)改變到第二穩(wěn)態(tài)時(shí)，鐵電液晶的透光率的變化斜率是圖5中的實(shí)線(1)所示的初始狀態(tài)中的(V2-V1)，但因?yàn)樾甭实母淖內(nèi)缍虅澗€(2)所示，所以表觀斜率如點(diǎn)劃線(3)所示。因此，鐵電液晶的透光率的改變的表觀斜率就可以用(V2-Vb)表示。斜率的這種退化將增加信號(hào)電壓的絕對(duì)值。結(jié)果，在選擇周期之后的非選擇周期期間在顯示板上會(huì)出現(xiàn)閃爍，引起驅(qū)動(dòng)電路負(fù)載增加等問(wèn)題。
本發(fā)明的目標(biāo)即是防止短時(shí)間出現(xiàn)的閾值電壓的改變并解決圖像閃爍現(xiàn)象問(wèn)題。
為防止閾值電壓的改變并解決圖像閃爍現(xiàn)象問(wèn)題，本發(fā)明人研究了在復(fù)位周期期間施加的電壓波形。如圖6所示，復(fù)位周期(Rs)分為兩個(gè)周期，切換周期(Sw)和非切換周期(NSw)；在這種條件下，比如，在切換周期期間施加一個(gè)雙極性脈沖，而在非切換周期期間施加0V電壓，即無(wú)電壓。于是，在具有不同的NSw的長(zhǎng)度ΔT的選擇周期(Se)期間一邊改變選擇脈沖的電壓值一邊測(cè)定透光率。結(jié)果表明，閾值的改變量隨長(zhǎng)度ΔT的變化情況如圖7中的曲線所示。
圖7中的曲線表明V1-Vb是ΔT的函數(shù)，即ΔT和閾值電壓的改變量之間的關(guān)系。如圖7所示，在ΔT增加時(shí)閾值電壓的改變量減小。ΔT越長(zhǎng)，閾值電壓的改變量越接近0。
沿圖7的縱座標(biāo)和橫坐標(biāo)所取的值依所使用的鐵電液晶材料而改變。
復(fù)位周期的主要意圖是防止液晶分子的取向狀態(tài)和電特性在選擇周期開(kāi)始之前在各像素之間出現(xiàn)差異。不過(guò)可以看出，如不設(shè)置ΔT或長(zhǎng)度過(guò)于小，則復(fù)位周期的效果減小。
迄今為止對(duì)可說(shuō)明為何設(shè)置非切換周期(NSw)ΔT可減小閾值電壓的改變的詳細(xì)機(jī)制了解得并不清楚。然而，將試圖利用圖8和圖9所示的模型來(lái)推斷該機(jī)制。圖8(a)示出鐵電液晶分子的自發(fā)極化以及在復(fù)位周期之前當(dāng)一個(gè)像素受到驅(qū)動(dòng)變成白色顯示時(shí)離子雜質(zhì)在該像素內(nèi)的狀態(tài)。另一方面，圖9(a)示出在復(fù)位周期之前當(dāng)一個(gè)像素受到驅(qū)動(dòng)變成黑色顯示時(shí)的狀態(tài)。在施加復(fù)位脈沖之前，像素中的鐵電液晶分子根據(jù)施加復(fù)位脈沖之前的顯示狀態(tài)定向在一個(gè)方向上，并且，由于液晶分子的自發(fā)極化所形成的內(nèi)電場(chǎng)(EPs)的作用離子雜質(zhì)在靠近取向膜處聚積。
之后，當(dāng)施加復(fù)位脈沖(外電場(chǎng)Eout)時(shí)，在鐵電液晶分子中發(fā)生切換，并且它們是切換到在圖8(b)或9(b)中所示的狀態(tài)。此時(shí)，如圖8(b)或9(b)所示，液晶分子的自發(fā)極化方向相同，但聚積于靠近取向膜的離子雜質(zhì)留在原地，不能自由移動(dòng)。此時(shí)，圖8(b)中的離子雜質(zhì)的正離子和負(fù)離子的位置與圖9(b)中的是不同的，即離子電場(chǎng)(Eion)的方向是不同的。在這種狀態(tài)，當(dāng)選擇脈沖在選擇周期中施加于像素以使像素進(jìn)入所要求的顯示狀態(tài)時(shí)，如離子電場(chǎng)(Eion)的方向與外電場(chǎng)Eout的方向相同，則從內(nèi)部施加于液晶盒上的有效電場(chǎng)可表示為Er=Eion+Eout。另一方面，如子電場(chǎng)(Eion)的方向與外電場(chǎng)的方向相同，則Er=Eion-Eout。這樣一來(lái)，由離子雜質(zhì)產(chǎn)生的離子電場(chǎng)(Eion)的方向在受到驅(qū)動(dòng)處于黑色顯示狀態(tài)的像素和受到驅(qū)動(dòng)處于白色顯示狀態(tài)的像素之間是不同的，因此，有效電場(chǎng)值Er是不同的，即使施加的是同一外電場(chǎng)(Eout)；大概是這一點(diǎn)會(huì)引起閾值電壓的改變。
考慮到這一點(diǎn)，如圖6所示，在復(fù)位周期(Rs)中在切換周期(Sw)期間將雙極性脈沖作為外電場(chǎng)施加之后，在非切換周期(NSw)中對(duì)處于如圖8(b)和9(b)所示的狀態(tài)下的像素在一ΔT時(shí)間段內(nèi)施加0V電壓。在此場(chǎng)合，在圖9(b)所示的狀態(tài)幾乎不發(fā)生變化。然而，在圖8(b)所示的狀態(tài)中對(duì)于受到驅(qū)動(dòng)成為白色顯示狀態(tài)的像素，離子雜質(zhì)的正離子和負(fù)離子離開(kāi)相應(yīng)的取向膜，如圖8(c)的狀態(tài)中所示。當(dāng)ΔT較長(zhǎng)時(shí)，正離子和負(fù)離子移動(dòng)進(jìn)入圖8(d)所示的狀態(tài)以消除內(nèi)電場(chǎng)(EPs)的方向。結(jié)果，圖8(d)中的Eion的方向與在圖9(b)的狀態(tài)中示出的相同，并且就可以減小閾值電壓的改變。
在上述示例中，由于鐵電液晶是在復(fù)位周期中切換成黑色顯示狀態(tài)(第一穩(wěn)態(tài))，在復(fù)位周期之前在像素受到驅(qū)動(dòng)成為白色顯示狀態(tài)的場(chǎng)合非切換周期(NSw)的效果很明顯，如圖8中所示出的。然而，在鐵電液晶在復(fù)位周期切換成為，比如，白色顯示狀態(tài)(第二穩(wěn)態(tài))的場(chǎng)合，可以認(rèn)為在復(fù)位周期之前在像素受到驅(qū)動(dòng)成為黑色顯示狀態(tài)的場(chǎng)合非切換周期(NSw)的效果將很明顯，如圖9中所示出的。
在非切換周期中施加一ΔT時(shí)間段的電壓被描述為0V，即不加電壓。然而，這一電壓只需要設(shè)定為可使鐵電液晶中形成的離子電場(chǎng)的方向可消除由液晶分子的自發(fā)極化所形成的電場(chǎng)的方向。例如，只要設(shè)定電壓為不會(huì)引起鐵電液晶切換為另一狀態(tài)，即不超過(guò)鐵電液晶的閾值電壓，就可以獲得類似的效果。然而，將此電壓設(shè)定為0V，即不加電壓，將是有效的。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不使用此顯示時(shí)(即令顯示處于非工作狀態(tài)時(shí))，如果液晶板的像全部都保持于同一顯示狀態(tài)中，并且，如果這一顯示狀態(tài)與通過(guò)緊跟在選擇周期之后的復(fù)位周期中施加切換脈沖所獲得的顯示狀態(tài)相同，則在下一次鐵電液晶得到驅(qū)動(dòng)時(shí)，閾值電壓的改變可減小，即使ΔT設(shè)定得較短。更具體說(shuō)，如在復(fù)位周期期間施加的切換脈沖是在液晶顯示動(dòng)作的結(jié)束端施加于所有的像素，就可以抑制閾值電壓的變化。
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例予以詳細(xì)描述。
圖10是示出用于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的鐵電液晶顯示板的結(jié)構(gòu)示意圖。
在本發(fā)明中使用的鐵電液晶具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)。如圖2所示，并且切換為第一或第二穩(wěn)態(tài)取決于外加電壓的極性。
在本發(fā)明中所使用的液晶顯示板，如圖10所示，其構(gòu)成包括中間夾有厚度為約1.7μm的鐵電液晶層10的一對(duì)玻璃基片11a和11b。在玻璃基片的相對(duì)表面形成掃描電極13a和信號(hào)電極13b，其上淀積無(wú)機(jī)取向膜14a和4b。另外，第一偏振片15a淀積在一個(gè)玻璃基片的外表面上，并且要使偏振片的偏振軸在液晶分子處于第一穩(wěn)態(tài)或第二穩(wěn)態(tài)時(shí)平行于液晶分子的長(zhǎng)軸，而在另一個(gè)玻璃基片的外表面上配置第二偏振片15b，期偏振軸的取向?yàn)榕c第一偏振片15a的偏振軸相差90°。
實(shí)施例1圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的合成驅(qū)動(dòng)電壓方式的示意圖。這種方式對(duì)應(yīng)于圖3(c)所示的合成電壓驅(qū)動(dòng)方式。
N=1表示施加于第一行的掃描電極上的像素的合成電壓方式，N=2表示施加于第二行的掃描電極上的像素的合成電壓方式，而N=240表示施加于第240行的掃描電極上的像素的合成電壓方式。在本發(fā)明中，都是同時(shí)將所有的像素在寫入必需的顯示數(shù)據(jù)的選擇周期(Se)緊前方的復(fù)位周期(Rs)中置于黑色顯示狀態(tài)，其后通過(guò)順序地對(duì)每一個(gè)掃描電極施加選擇脈沖而完成寫入。如圖6所示，復(fù)位周期(Rs)分為兩個(gè)周期，切換周期(Sw)和非切換周期(NSw)；在切換周期中施加一個(gè)脈沖寬度為100μm的±40V的雙極性脈沖，而在非切換周期施加的是0V電壓。這個(gè)周期之后是選擇周期(Se)，在選擇周期(Se)中在黑色顯示場(chǎng)合施加的是+15V的選擇脈沖，而在白色顯示場(chǎng)合施加的是±25V的選擇脈沖。
在此場(chǎng)合，由于復(fù)位脈沖是同時(shí)施加于所有的像素，如圖11所示，施加選擇脈沖的定時(shí)從一個(gè)掃描電極到下一個(gè)掃描電極有移位。結(jié)果，非切換周期(NSw)逐漸變長(zhǎng)。
雖然圖中未示出，但采取了措施使得在切斷設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)時(shí)雙極性脈沖是同時(shí)施加于所有的掃描電極以便將所有的像素置于同一顯示狀態(tài)(黑色顯示狀態(tài))。
對(duì)于上面所描述的液晶顯示元件，曾經(jīng)使用與取得圖5中的曲線相同的方法測(cè)定閾值電壓的改變。其結(jié)果示于圖12。第一，合成電壓的選擇脈沖是此0V開(kāi)始以0.5V的增量增加。結(jié)果，當(dāng)超過(guò)圖2所示的電壓值V1時(shí)，鐵電液晶從第一穩(wěn)態(tài)切換到第二穩(wěn)態(tài)，引起透光率改變而產(chǎn)生白色顯示。此時(shí)透光率和外加電壓之間的關(guān)系在圖12中以實(shí)線(1)表示。之后，將根據(jù)本發(fā)明的具有非切換周期的復(fù)位脈沖施加于同一像素，之后施加選擇脈沖；此時(shí)，電壓值從小于V1的值開(kāi)始以0.5V的增量增加。在此場(chǎng)合的透光率和外加電壓之間的關(guān)系如圖12中的短劃線(2)所示。如圖12中的短劃線(2)所示，結(jié)果與實(shí)線(1)基本上重合。因此，即使在生成白色顯示之后，鐵電液晶的透光率變化的斜率，如圖5所示，也不改變，因而閾值電壓基本上保持為不受影響。
實(shí)施例2圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的合成驅(qū)動(dòng)電壓方式的示意圖。在此實(shí)施例中，在每一次將顯示數(shù)據(jù)寫入到像素時(shí)都提供復(fù)位周期(Rs)。對(duì)于每一根掃描線，復(fù)位周期的設(shè)定都是使切換周期(Sw)和非切換周期(NSw)的長(zhǎng)度對(duì)于所有的像素各個(gè)都相同。每個(gè)像素的復(fù)位周期(Rs)長(zhǎng)度設(shè)定為8.2ms，而切換周期(Sw)和非切換周期(NSw)的長(zhǎng)度設(shè)定為大約8ms。在切換周期(Sw)期間施加的雙極性脈沖和在選擇周期(Se)期間施加的選擇脈沖于第一實(shí)施例相同。結(jié)果，閾值電壓的改變量對(duì)所有的掃描線都相同，可取得更佳的顯示質(zhì)量。
在本實(shí)施例中，在復(fù)位周期中生成的是黑色顯示，當(dāng)然在在復(fù)位周期中生成的是白色顯示也可獲得同樣的結(jié)果。另外，在本實(shí)施例中，像素是利用掃描電極和信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)，不過(guò)在每個(gè)像素都具有驅(qū)動(dòng)電極的有源矩陣顯示的場(chǎng)合也可取得同樣的結(jié)果。
權(quán)利要求
1．一種鐵電液晶顯示元件，包括夾在一對(duì)基片中間的鐵電液晶，其中用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述元件的驅(qū)動(dòng)方式在選擇周期之前包含一個(gè)復(fù)位周期，復(fù)位周期具有一個(gè)切換周期和一個(gè)非切換周期，在該切換周期期間與要寫入像素的顯示數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地施加一個(gè)超過(guò)切換所述鐵電液晶所需要的閾值電壓的電壓，而在該非切換周期期間使所述鐵電液晶中的離子電場(chǎng)取向?yàn)榭傻窒壕Х肿幼园l(fā)極化所產(chǎn)生的電場(chǎng)。
2．如權(quán)利要求1的鐵電液晶顯示元件，其中在所述非切換周期期間施加的電壓不超過(guò)所述鐵電液晶的閾值電壓。
3．如權(quán)利要求1的鐵電液晶顯示元件，其中在所述非切換周期期間施加的電壓為0伏，即不施加電壓。
4．如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)中的鐵電液晶顯示元件，其中在所述切換周期期間施加的電壓是一組雙極性脈沖。
5．如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)中的鐵電液晶顯示元件，其中所述非切換周期具有長(zhǎng)度ΔT，其設(shè)定為使得所述閾值電壓的改變減小到接近零。
6．如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)中的鐵電液晶顯示元件，其中所述復(fù)位周期設(shè)定為對(duì)所有像素的定時(shí)都相同。
7．如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)中的鐵電液晶顯示元件，其中所述復(fù)位周期是在每次將顯示數(shù)據(jù)寫入像素時(shí)設(shè)定。
8．如權(quán)利要求7的鐵電液晶顯示元件，其中所述非切換周期的長(zhǎng)度對(duì)所有的像素都相同。
9．如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)中的鐵電液晶顯示元件，其中在所述鐵電液晶顯示元件的顯示動(dòng)作結(jié)束時(shí)，在所有像素上施加一個(gè)與在所述復(fù)位周期期間施加的一樣的切換脈沖，以使所述所有像素處于所得到的結(jié)果狀態(tài)。
10．一種驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，該元件包括夾在一對(duì)基片中間的鐵電液晶，其中在施加選擇脈沖之前具有一個(gè)復(fù)位周期，該復(fù)位周期具有一個(gè)切換周期和一個(gè)非切換周期，在該切換周期期間與要寫入像素的顯示數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地施加一個(gè)超過(guò)切換所述鐵電液晶所需要的閾值電壓的電壓，而在該非切換周期期間使所述鐵電液晶中的離子電場(chǎng)取向?yàn)榭傻窒壕Х肿幼园l(fā)極化所產(chǎn)生的電場(chǎng)。
11．如權(quán)利要求10的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中在所述非切換周期期間施加的電壓不超過(guò)所述鐵電液晶的閾值電壓。
12．如權(quán)利要求10的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中在所述非切換周期期間施加的電壓為0伏，即不施加電壓。
13．如權(quán)利要求10至12任何一項(xiàng)中的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中在所述切換周期期間施加的電壓是一組雙極性脈沖。
14．如權(quán)利要求10至12任何一項(xiàng)中的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中所述非切換周期具有長(zhǎng)度ΔT，其設(shè)定為使得所述閾值電壓的改變減小到接近零。
15．如權(quán)利要求10至12任何一項(xiàng)中的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中所述復(fù)位周期設(shè)定為對(duì)所有像素的定時(shí)都相同。
16．如權(quán)利要求10至12任何一項(xiàng)中的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中所述復(fù)位周期是在每次將顯示數(shù)據(jù)寫入像素時(shí)設(shè)定。
17．如權(quán)利要求16的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中所述非切換周期的長(zhǎng)度對(duì)所有的像素都相同。
18．如權(quán)利要求10至12任何一項(xiàng)中的驅(qū)動(dòng)鐵電液晶顯示元件的方法，其中在所述鐵電液晶顯示器件的顯示動(dòng)作結(jié)束時(shí)，在所有像素上施加一個(gè)與在所述復(fù)位周期期間施加的一樣的切換脈沖。
全文摘要
一種鐵電液晶顯示元件,在其一對(duì)基片中間夾有鐵電液晶。用來(lái)驅(qū)動(dòng)該液晶的驅(qū)動(dòng)方式包含一個(gè)復(fù)位周期,該復(fù)位周期具有一個(gè)切換周期和一個(gè)非切換周期,其后是選擇周期。在切換周期期間與要寫入像素的顯示數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)地施加一個(gè)超過(guò)切換鐵電液晶所需要的閾值電壓的電壓,而在非切換周期期間使鐵電液晶中的離子電場(chǎng)取向?yàn)榭傻窒壕Х肿幼园l(fā)極化所產(chǎn)生的電場(chǎng)。在非切換周期期間施加的電壓不超過(guò)鐵電液晶的閾值電壓,最好是施加的電壓為0伏,即不施加電壓。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1287626SQ99801902
公開(kāi)日2001年3月14日 申請(qǐng)日期1999年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者近藤真哉 申請(qǐng)人:西鐵城時(shí)計(jì)株式會(huì)社