实现饱和电压和临界电压之间调制的具有多象素的显示器的制作方法

专利名称：实现饱和电压和临界电压之间调制的具有多象素的显示器的制作方法
背景技术：
发明领域本发明总体涉及电子驱动电路，特别涉及一种通过多路复用预确定电压驱动显示器显示、以在液晶显示器中实现在象素电极的饱和电压和临界电压(threshold voltage)之间调制的新颖电路和方法。
背景技术：
说明

图1表示典型的液晶显示器的单个象素单元100。象素单元100包括液晶层102，它包含在透明公共电极104和象素存储电极106之间，以及存储元件108。存储元件108包括附加的数据输入端110和112、数据输出端114以及控制端116。为响应在控制端116上的写入信号，存储元件108读取在一对位线(B+和B-)118和120上给定的附加数据信号，并将该信号锁存在输出端114和相连接的象素电极106上。
液晶层102旋转通过它的偏振光，旋转的程度依赖于液晶层102上的均方根(RMS)电压。利用这种旋转偏振的能力来调制如下的发射光的强度。入射光束122由偏光器124偏振。其后，该偏振光束穿过液晶层102，并被象素电极106反射，然后再穿过液晶层102。在这两次穿过液晶层102的过程中，该偏振光束依据在象素存储电极106上给定的数据信号旋转一定度数。该光束于是穿过偏光器126，只有特定极性的部分光束才能穿过。因此，通过偏光器126的反射光束的强度，依赖于液晶层102产生的偏振光旋转角度的大小，该偏振光旋转角度的大小又依赖于象素存储电极106上给定的数据信号。
存储元件108可以是模拟存储元件(如电容性的)或数字存储元件(如SRAM锁存器)。如果是数字存储元件，那么，驱动象素存储电极106的通常的方法是通过脉冲宽度调制(PWM)来实现的。在PWM中，不同的灰度级别用多个位的字(即二进制数)来表示。该多个位的字被转换成一个串脉冲，其平均时间的均方根(RMS)电压相应于达到期望灰度值所必需的电压。
例如，在一个4位PWM方案中，帧(frame)时间(灰度值被写入每个象素的时间段)被分成15个时间间隔。在每个时间间隔中，给定在象素存储电极106上的信号(较高的电平如5V，或较低的电平如0V)。因此，依赖于在帧时间中给定的“高”脉冲的数量，这里有16(0-15)个可能不同的灰度值。给定为0个高脉冲相应于灰度值0(RMS 0V)，而给定为15个高脉冲相应于灰度值15(RMS 5V)。中间数目的高脉冲相应于中间的灰度级别。
图2表示相应于4位灰度值(1010)的一个串脉冲，其中最高有效位在最左边的位上。在这个二进制加权的脉冲宽度调制例子中，将脉冲分组以相应于二进制灰度值的位。具体地说，第一组B3包括8个间隔(23)，且相应于值(1010)的最高有效位。相似地，组B2包括4个间隔(22)，相应于次高有效位，组B1包括2个间隔(21)，相应于再下一个最高有效位，组B0包括1个间隔(20)，相应于最低有效位。这种分组将要求的脉冲数量从15个减少到4个，每个对应于二进制灰度值的一个位，每个脉冲的宽度同它相关位的意义对应。因此，对于值(1010)，第一脉冲B3(8个间隔宽)是高电平，第二脉冲B2(4个间隔宽)是低电平，第三脉冲B1(2个间隔宽)是高电平，最后一个脉冲B0(1个间隔宽)是低电平。这一串脉冲产生的RMS电压值近似为满电压值(5V)的 (15间隔中的10个)倍，即大约为4.1V。
灰度的分辨率可以通过将二进制灰度值增加更多位的方法来改进。例如，如果使用8位，将帧时间分成255个间隔，那么就能提供256个可能的灰度值。总之，对于(n)位，将该帧时间分成(2n-1)个间隔，产生(2n)个可能的灰度值。
因为在液晶单元上施加直流电压DC会使得离子的迁移容易造成液晶单元的损坏，所以将上述PWM方案修改为图3所示的方案。帧时间被分成两半。在第一半时间内，在象素存储电极上给定PWM数据，而公共电极保持低电平。在另一半帧时间中，在象素存储电极上给定PWM数据的附加值，而公共电极保持为高电平。这样，如本领域普通技术人员所公知的那样，DC净分量是0V，不必改变通过该单元的RMS电压就能避免液晶单元的损坏。
图4表示双折射液晶单元的电控响应曲线。纵轴402指示单元的满亮度(即最高反射值)的百分率，而横轴404指示通过液晶单元的RMS电压。如图所示，最低亮度(象素为黑)时的RMS电压为Vtt，对一些波长的光，RMS电压低于Vtt也没有使象素完全变黑，如图4所示。对其它一些波长的光，所有低于Vtt的RMS电压都使得象素变黑。在曲线的Vtt与Vsat之间的部分，亮度的百分率随RMS电压的增加而增加，直到满亮度时达到Vsat。但是，一旦RMS电压超过Vsat，亮度的百分率就会随RMS电压的增加而减小。
图5表示一个8位(256个灰度值)的灰度系统中，RMS电压相对于灰度值的曲线。对应于每个灰度值(“Gray Value”)的RMS电压由下述公式给出，其中，Von是数字量“开”的值，典型的取Vdd；Vrms=(1/255)(GrayValue)(Von)2]]>灰度值(x)，相应于等于Vtt的RMS电压，再参考图4中0％的亮度(即不能精确达到0亮度的最低亮度)。这样，低于值(x)的灰度值是不能用的，因为对一些波长的光，它们导致比较亮的结果而不是象素为黑，而对其它一些波长，结果值是0％亮度，因此冗余的。相似地，值(y)相应于等于Vsat的RMS电压，再参考图4中100％的亮度。这样，高于值(y)的灰度值也是不可用的，因为它们导致象素比较黑而不是比较亮。这样就浪费了一些值，其结果是得不到真正8位的分辨率。
为避免灰度分失真，所有的灰度值必须限制在液晶响应曲线(图4)的Vtt，和Vsat之间的有用部分。一种实现该目的的方法是给灰度码增加附加位(如使用9位的灰度系统)，然后，将8位的值映射为相应于该响应曲线有用部分的9位系统的值。但是，附加单个位后，将数据接口要求的带宽增加了100％，这是不希望的。所需要的是一种将所有可用灰度值限制在液晶响应曲线有用部分的系统和方法。
除了要将灰度值限制在液晶响应曲线的有用部分之外，还很难实现消除直流偏压(debiasing)(即保持通过象素单元的电压为净直流D.C.)。例如，当给定象素电极上的数据时，在公共电极上给定的电压不能改变。为此，将改变在显示器上(转换高电平信号为低电平信号，反之亦然)给定的数据并会使所显示的图像失真。进一步，因为将数据写入显示器需要充分的时间，很难快速地在整个显示器上写入“开”状态或“关”状态。另外，为了反转(invert)显示器上的数据，必须将完备的数据写入显示器的每个象素中。
所需的是能快速反转所保存数据，快速实现开和关的状态的切换，并提供灵活的写入时间的显示器。
本发明的概述本发明说明了一种新颖的显示器，其中每个象素单元包括一个多路复用器，为响应保存在象素单元中的数据位，选择将象素电极连接到两个全局电压提供端之一上。这种结构与现有显示技术中采用的直接在象素电极上给定所保存数据位相比，具有很多优点。例如在本发明中，象素电极可由与驱动显示器逻辑电路电压高或低的数字电压驱动，因此，灵活地提供了能将具体的位写入象素的时间段。另外，通过在覆盖整个象素阵列的全局电压提供端上和公共电极上给定适当的电压，可以将关状态(即没有电压通过象素单元)同时写入显示器的所有象素，而不用改变保存于象素单元的任何数据。本发明的另一个优点是通过简单地在全局电压提供端上给定各种预确定电压，象素单元就能消除直流偏压，而不需要将附加数据位装入显示器等多余的步骤。
依据本发明的一种显示器包括至少一个象素电极、一个第一个电压提供端、一个第二个电压提供端、用于存储数据位的存储元件(如SRAM锁存器)、以及多路复用器。作为对保存的数据位的响应，多路复用器将一个(或多个)象素电极连接到第一个或第二个电压提供端之一上。因此，在提供端上给定的电压就提供给了(一个或多个)象素电极，使得这些象素电极产生显示输出。
电压控制器用于在电压提供端上给定预确定的电压。一个典型的电压控制器包括第一个电压源，用于在第一个电压提供端上给定显示器饱和电压，以及第二个电压源，用于在第二个电压提供端上给定显示器临界电压。
交流电压控制器包括电压源和多路复用器的多种组合，用于在第一个和第二个电压提供端上选择性地给定各种电压值(和它们的组合)。可选择地，具体电压控制器还包括附加电压源和多路复用器，通过公共电压提供端给定到显示器公共电极上的预确定的电压。
在此说明的许多但非全部电压控制器，响应于由处理单元执行包含在计算机可读介质(如RAM或ROM)中的代码而进行操作。
附图的简要说明下面将参考附图对本发明进行说明，其中相同的标号表示相同的元件图1是表示典型液晶象素单元的方框图；
图2表示一个4位二进制加权的脉冲宽度调制数据的一个帧；图3表示图2中的结果为净0伏直流偏压时，4位脉冲宽度调制数据的分离帧的具体应用；图4表示典型液晶的强度对于RMS电压的响应曲线；图5表示RMS电压对于8位灰度值的曲线；图6表示依据本发明的多象素显示器的方框图；图7是图6显示器的单个象素单元的详细说明；图8表示图7中电压控制器的一个优选实施例的方框图；图9表示将多个二进制加权数据位写入图6显示器的一个优选实施例的时序图；图10是概述实现图9时序方法的流程图；图11是依据本发明而修正的、将灰度值限定在RMS电压有用范围内的RMS电压对于灰度值的曲线；图12A是表示用于本发明一个优选实施例的调制方案和消除直流偏压方案的电压图；图12B是表示图12A中电压示范值的图表；图13是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图14是表示实现图12A电压方案的时序图；图15是概述图13驱动方案方法的流程图；图16是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图17是表示实现图12A电压方案的时序图；图18是概述依据图17的驱动方案用于驱动图6显示器的方法的流程图；图19A是表示用于本发明一个优选实施例的调制方案和消除直流偏压方案的电压图；图19B是表示图19A中电压示范值的图表；图20是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图21A是表示实现图19A电压方案的时序图；图21B是表示另一个实现图19A电压方案的时序图；图22是依据图21A和图21B驱动方案，概述驱动图6显示器的方法的流程图；
图23A是表示用于本发明一个优选实施例的调制方案和消除直流偏压方案的图表；图23B是表示图23A所示电压示范值的图表；图24是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图25是表示实现图23A电压方案的时序图；图26是依据图25的驱动方案，概述驱动图6显示器的方法的流程图；图27是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图28是表示图6显示器所利用的交流驱动方案的时序图；图29是依据图28的驱动方案，概述驱动图6显示器的方法的流程图；图30是表示图6显示器所利用的交流驱动方案的时序图；图31是依据图30的驱动方案概述驱动图6显示器的方法的流程图；图32是依据本发明实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图33是表示依据本发明的交流驱动方案的时序图；图34依据本发明能实现具体驱动方案的交流电压控制器的方框图；图35是表示依据本发明的交流驱动方案的时序图；以及图36是能够通过单个控制信号进行操作的交流电压控制器。
优选实施例的详细说明本发明通过使用显示数据位控制显示器象素电极上的多路复用预确定电压，而不是直接在象素电极上给定数据位，克服了现有技术中的相关问题。下面将参考一些具体的实施例对本发明进行说明。为了能全面理解本发明，提出了许多详细的说明(如具体数据字中数据位的位数、各种电压源在或不在单片上的处理以及完成具体调制/消除直流偏压方案所必需的不同电压源的数量)。本领域的普通技术人员将理解，不用这些具体的细节说明就能实施本发明。在其它实例中，省略了对公知的显示器驱动电路的细节说明(如向显示器的象素存储单元写入数据)，以不致使本发明的说明含糊不清。
图6表示依据本发明的显示器600。显示器600包括象素单元阵列、电压控制器604、处理单元606、存储装置608，以及覆盖整个象素单元阵列的公共透明电极610。在一个具体的实施例中，象素单元602在一块集成的单片硅背板上构成，并被多个象素映像612所覆盖。典型的象素阵列包括768行和1024列的象素单元。一层液晶材料插在象素映像612和公共透明电极610之间，并由例如铟锡氧化物组成。
存储器608是包含代码(如数据和命令)的计算机可读介质(如RAM、ROM等)，以使处理单元606实现这里所说明的各种方法和驱动方案。处理单元606通过存储器总线614接收来自存储器608的数据和命令；通过电压控制总线616给电压控制器604提供内部控制信号；并且通过数据控制总线618提供数据控制(如进入象素阵列的数据)信号。
处理单元606的数据控制方面不是全面理解本发明的关键，因为，将数据装入象素阵列对本领域的普通技术人员是非常熟悉的。再者，在处理单元控制下将数据装入液晶显示器已在Worley等人于1997年11月14日提交的、序列号为08/970,878的同时等审的美国专利中说明，在此以参考文献的形式包含该专利的全文。简要概述一下就是，首先在位线118和120上给定数据位的行，然后在多个字线620中给定具体一个字线上的写入信号，使得所给定的位写入那个具体行的象素单元中。以这种方式，数据位就能顺序地写入整个显示器的每个象素单元中。
为响应通过电压控制总线616，从处理单元606接收的控制信号，电压控制器604通过第一个电压提供端(V1)622和第二个电压提供端(V0)624，给象素单元602提供预确定的电压。电压控制器604还通过公共电压提供端(VC)626，在公共电极610上给定预确定的电压。以下将说明电压控制器604的各种实施例，其中一些实施例要求来自处理单元606的控制信号，其它实施例不要求。本领域的普通技术人员应理解，在具体实施例中要求的控制信号的数量指电压控制总线616所要求的线的数量。本领域的普通技术人员还应理解，关于这些象素阵列，电压控制器604、处理单元606和存储器608可以布置在或不在单片上。
图7表示包括存储锁存器702和多路复用器704的显示器600的范例象素单元602的方框图。锁存器702包括分别连接到数据线(B+)118和(B-)120的附加输入端706和708、连接到字线620的使能端710，以及数据输出端712。为响应在字线620上的写入信号，锁存器702在输出端712上锁存该数据位。在这个具体实施例中，锁存器702是静态随机存取(SRAM)锁存器，但该领域普通技术人员应理解任何能接收数据位、存储数据位，以及能在输出端712上给定所保存位的存储元件均能代替SRAM锁存器702。
多路复用器704包括连接到第一个电压提供端(V1)622的第一个输入端714、连接到第二个电压提供端(V0)624的第二个输入端716、连接到象素电极612(在该具体实施例中是一个象素映像(pixel mirror))的输出端718，以及连接到存储锁存器702的输出端712的控制端720。为响应在它的控制端720上给定的数据位，这样配置的多路复用器704进行操作，以选择将象素电极612与第一个电压提供端(V1)622和第二个电压提供端(V0)624连接。例如，如果一个位具有逻辑高电平值(如数字1或5伏)并保存在锁存器702中，那么多路复用器704将以第一个电压提供端622连接像素电极612。另一方面，如果一个位具有逻辑低电平值(如数字0或0伏)并保存在锁存器722中，那么多路复用器704将以第二个电压提供端(V0)624连接像素电极612。
使用保存在锁存器702中的数据位作为控制方式，而不是直接在象素电极(图1中的象素单元100)上给定数据位，这就提供了比现有技术更多的优点。例如，象素电极能由比驱动显示器逻辑电路的电压高或低的数字电压所驱动，这样，就缩短或延长了必须在象素电极上给定具体某个位的时间段。另一个例子，在同一时间，不需改变任何保存在显示器锁存器中的数据位，就能在整个显示器上给定关状态(off state)(通过象素单元的电压为0伏)。相似地，不需要将附加的数据写入存储锁存器这样额外的步骤，就能将象素单元消除直流偏压(参看图3)。特别是通过参看本说明书，本发明的这些和其它的优点对本领域的普通技术人员将更明白。
图8是交流电压控制器800的方框图，它不要求来自处理单元606的控制信号。电压控制器800包括饱和电压(Vsat)参考802、临界电压(Vtt)参考804，以及公共电压(VC)参考806。每个参考电压802、804和806可以在单片上产生，或可以是一些从单片外的电压源接收参考电压的连接端。不管参考电压源802、804还是806，分别在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624，和公共电压提供端626上给定这些电压，被认为是在电压控制器800的功能定义范围内。
图9是表示当电压控制器800分别在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624，和公共电压提供端626上给定电压Vsat、Vtt、和VC时，向显示器600写入几个数据位(B0-B4)的时序图。应注意到，如上述参考图2说明的那样，位(B0-B4)是二进制加权位，因此，在显示器600上给定每一位的时间依赖于该具体位的意义，尽管没有表示出位B4的整个持续期，其它位也可以按照位B4显示出来。
另外，将一位例如B0写入显示器600应理解成是向显示器600的多个存储元件(锁存器)的每一个写入具有B0意义的一位，该位是多个多位数据字中每个字的B0位。这样，B0是指多位数据字中一个具体位的意义，并且任何具体多位字中的位B0具有逻辑高电平值或逻辑低电平值。图9时序图的数据部分中的斜线表明将每位(如B0)的具体值写入显示器600的每个存储元件中需要花费的有限时间。
图10是依据图9所示的驱动方案、概述驱动带有电压控制器800的显示器600的方法1000的流程图。在第一个步骤1002中，电压控制器800通过公共电压提供端626，在公共电极610上给定电压VC，在第一个电压提供端622上给定电压Vsat，并且在第二个电压提供端624上给定电压Vtt。接着，在第二个步骤1004中，将第一位(如B0)写入显示器600的存储元件702中，写入时间段依赖于第一个数据位的意义。然后，在第三个步骤1006中，判断先前显示的位是不是将要显示的最后一位。如果不是，那么在第四个步骤1008中，将下一个数据位写入显示器600的存储元件702中，写入时间段依赖于下一位的意义。重复步骤1006和步骤1008直到在第三个步骤1006中判断出最后数据位已经被显示了，所用时间依赖于该位的意义，然后，在第十个步骤1010中，方法1000就结束了。
图11表示在显示器600的象素电极上多路复用实际的饱和电压(Vsat)和临界电压(Vtt)，作为二进制加权的脉宽调制数据的方法1000的结果。具体讲，RMS电压与灰度值的关系曲线被移动了，以使灰度值0对应RMS电压Vtt(完全黑)，灰度值255对应RMS电压Vsat(满亮度)。
尽管结合方法1000使用的电压控制器800能使灰度值与显示器响应曲线的有用部分相符合，但是方法1000本身并不能提供本发明的所有有益的结果。具体讲，方法1000不能为显示器600的象素单元消除直流偏压，或没有顾及这样的情况，即数据必须在一个相对短的最低有效位(LSB)时间内写入整个显示器中。
图12A表示依据本发明，为显示器600调制和消除直流偏压的电压方案。虽然正常状态和反相状态都提供给象素单元RMS调制，但正常状态和反相状态相互平衡以确保通过单元的净DC偏压为0伏。在正常状态下，电压控制器604在第一个电压提供端(V1)622上给定第一个预确定电压(VCn+Vsat)，在第二个电压提供端(V0)624上给定第二个预确定电压(VCn+Vtt)，并且在公共电压提供端626上给定第三个预确定电压(VCn)。在反相(消除直流偏压)状态下，电压控制器604在第一个电压提供端622上给定第四个预确定电压，在第二个电压提供端624上给定第五个预确定电压，并且在公共电压提供端626上给定第六个预确定电压。在反相(消除直流偏压)状态下，各种电压提供端622、624和626之间的电压差必须与正常状态下对应的电压差大小相等、极性相反，以保持通过显示器的象素单元的净DC偏压为0伏。
图12A的电压方案的优点是将显示芯片所要求的电压数量从6个减少为4个。依据这个具体方案，定义第一个预确定电压与第五个预确定电压相等，第二个预确定电压与第四个预确定电压相等。于是，为保持调制和消除直流偏压的条件，所要求的是第三个预确定电压和第二个预确定电压之间的电压差与第六个预确定电压和第五个预确定电压之间的电压差应大小相等、极性相反。在该具体情况下，第四个预确定电压和第五个预确定电压之间的电压差等于Vtt。
图12B是依据图12A，具有临界电压1伏、饱和电压3伏的液晶显示器方案的几个电压示范值的图表。在正常相位(VCn)期间的公共电压可任意选择为0伏参考电压。在正常调制相位期间，(V1n)是3伏(VCn+Vsat)，(V2n)是1伏(VCn+Vtt)。在反相的消除直流偏压相位期间，(V1)和(V0)的值相互交换以使(V1i)的值是1伏而(V2i)的值是3伏。为保持所要求的电压关系，将(VCi)设置为4伏(V0i+Vtt)。
图13是结合显示器600实现图12A的电压方案的交流电压控制器1300的方框图。电压控制器1300包括提供(V1)参考电压的第一个电压源1302、提供(V0)参考电压的第二个电压源1304、提供正常状态公共(VCn)参考电压的第三个电压源1306、提供反相状态公共(VCi)参考电压的第四个电压源1308。尽管电压源1306在图13中出现了三次，但它其实是单个电压源，图中为了表达清楚才作了重复表示。每个电压源1302、1304、1306和1308可以是在单片上的电压发生器，也可以是简单地为从外部电源接收相应电压的连接端。
电压控制器1300还包括第一个多路复用器1310、第二个多路复用器1312、第三个多路复用器1314。第一个多路复用器1310具有连接到VCn电压源1306的第一个输入端1316、连接到VCi电压源1308的第二个输入端1318、连接到公共电压提供端626的输出端1320、以及连接到电压控制总线616上的公共电极控制线1324的控制端1322。第二个多路复用器1312有连接到V1电压源1302的第一个输入端1326、连接到VCn电压源1306的第二个输入端1328、连接到第一个电压提供端622的输出端1330、以及连接到电压控制总线616上的V1控制线1334的控制端1332。第三个多路复用器1314有连接到V0电压源1304的第一个输入端1336、连接到VCn电压源1306的第二个输入端1338、连接到第二个电压提供端624的输出端1340、以及连接到电压控制总线616上的V0控制线1344的控制端1342。
电压控制器1300在处理单元606(图6)的控制下按如下方式运行。为响应通过VC控制线1324接收的控制信号，多路复用器1310选择性地在公共电压提供端626或公共电极610上，给定一个参考电压VCn或VCi。相似地，为响应通过V1控制线1334接收的控制信号，多路复用器1312选择在第一电压提供端622上或显示器600的所有象素单元602的象素电极612上给定一个参考电压V1或VCn，所述显示器600当前在它们相应的锁存器702中保存具体数字值(如逻辑高电平)。另外，为响应通过V0控制线1344接收的控制信号，多路复用器1314选择性地在第二个电压提供端624上或在显示器600的所有象素单元602的象素电极612上给定一个参考电压V0或VCn，显示器600当前在它们相应的锁存器702中保存另一个数字值(如逻辑低电平)。
保存在显示器中的数据保持不变，同时又能通过电压提供端622和624在显示器600的象素电极612上给定预确定电压，这将为驱动显示器600提供很大的灵活性。另外，通过在每个电压提供端622、624和626上同时给定相同的电压(如VCn)，电压控制器1300能很快给定显示器600的每个象素单元的关状态，而不影响保存在其中的数据。
图14是表示利用电压控制器1300，图12的电压方案如何可以在显示器600上实现的时序图。初始时，电压控制器1300通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626同时给定相同电压(VCn)，在显示器600上给定关状态。当在显示器600上正在给定关状态时，位B0就被写入每个象素单元602的存储锁存器702中。然后，在时刻T1，电压控制器1300在第一个电压提供端622上给定参考电压V1，在第二个电压提供端624上给定参考电压V0，两次给定的时间长度均为调制时间段，该时间段的长度依赖于位B0的意义。其后，电压控制器1300立即在显示器600上确定另一个关状态，在此期间，附加的位B0被写入显示器600的锁存器602中。接着在时刻T2，电压控制器1300在第一个电压提供端622上确定参考电压V1、在第二电压提供端624确定参考电压V0、在公共电压提供端626确定参考电压VCi，其时间段的长度均等于调制时间段。
将附加位装入显示器600，以及在电压提供端分别重新给定参考电压V1、V0和Vci，从而为象素单元消除直流偏压的步骤如下所述。首先，如图12A说明的那样，将显示器600中每位用其附加位有效地代替，将参考电压V1和参考电压V0互相交换。其次，选择参考电压VCi以使电压VCn和V0的电压差与电压VCi和V1的电压差彼此大小上相等、极性相反。因此，当保存附加位时，通过保存特定位的象素单元的电压与通过该象素单元的电压大小相等、极性相反。重要的一点应注意消除直流偏压的步骤也产生通过每个象素单元的RMS电压，因此在决定具有特定意义的某位的适当时间间隔时，也必须考虑所述的消除直流偏压步骤。
当位B1被写入显示器600时，电压控制器在显示器600上给定另一个关状态。然后，在时刻T3，电压控制器1300在第一个电压提供端622上给定参考电压V1，在第二个电压提供端624上给定参考电压V0，给定的时间是第二个调制时间段，其长度依赖于位B1的意义。其后，电压控制器1300立即在显示器600上给定另一个关状态，在此期间，位B1的附加位被写入显示器600中。然后在时刻T4，电压控制器1300在第一个电压提供端622上给定参考电压V1、在第二个电压提供端624上给定参考电压V0、在公共电压提供端626上给定参考电压VCi，所用的时间周期均等于第二个调制时间段。剩余的数据位和它们的附加位被写入显示器600中，并且在各个参考电压提供端上分别给定参考电压，所用的时间依赖于它们相应附加位的意义，如上所述位B0和B1。
图15是依据图12A的电压方案概述驱动显示器的方法1500的流程图。在第一个步骤1502中，电压控制器1300为第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电极610给定关状态(相同电压)。接着，在第二个步骤1504中，第一个数据位被写入显示器600的象素单元602中。然后，在第三个步骤1506中，电压控制器1300在第一个电压提供端622上给定第一个预确定电压、在第二个电压提供端624上给定第二个预确定电压、并且在公共电极610上给定第三个预确定电压，所用的时间依赖于第一个数据位的意义。在第四个步骤1508中，电压控制器1300为显示器600给定关状态，然后在第五个步骤1510中，第一个数据位的附加位被写入显示器600的象素单元602中。接着在第六个步骤，电压控制器1300在第二个电压提供端624上给定第一个预确定电压，在第一个电压提供端622上给定第二个预确定电压，并且在公共电极610上给定第四个预确定电压，它们所用的时间依赖于保存的数据位的意义。在第七个步骤1514中，如果最后一个数据位还没有写入显示器600，那么，在第八个步骤1516中，就将下一个数据位写入显示器的象素中，并且方法1500返回第三个步骤1506中。但是，如果在第七步骤1514中，判断出最后一个数据位已经写入显示器600，那么，在第九个步骤1518中，方法1500就结束了。
图16是结合显示器600，不需要将附加数据位写入显示器600就能实现图12A的电压方案的交流电压控制器1600的方框图。电压控制器1600包括提供(V1n)参考电压的第一个电压源1602、提供(V1i)参考电压的第二个电压源1604、提供正常状态公共(VCn)参考电压的第三个电压源1606、提供反相状态公共(VCi)参考电压的第四个电压源1608。虽然电压源(V1i)1604在图16中出现了两次，其实是单个电压源，只是为了清楚才重复表示。相似地，电压源(V1n)也是单个电压源，当表示了三次。另外，根据图12A的电压方案，因为电压(V1i)等于电压(V0n)，电压(V1n)等于电压(V0i)，所以不必分开单独表示电压(V0n)源和电压(V0i)源。每个电压源1602、1604和1608可以是在单片上的电压发生器，也可以是从外部电压源接收相应电压的连接端。
电压控制器1600还包括第一个多路复用器1610、第二个多路复用器1612和第三多路复用器1614。第一个多路复用器1610有连接到VCn电压源1606的第一个输入端、连接到VCi电压源1608的第二个输入端、连接到V1n电压源1602的第三个输入端、连接到公共电压提供端626的输出端、以及连接到电压控制总线616的2-位公共电极控制线1616的2-位控制端组合(control terminal set)。第二个多路复用器1612有连接到V1n电压源1602的第一个输入端、连接到V1i电压源1604的第二个输入端、连接到第一个电压提供端622的输出端、以及连接到电压控制总线616的V1控制线1618的控制端。第三个多路复用器1614有连接到V1i电压源1604的第一个输入端、连接到V1n电压源1602的第二个输入端、连接到第二个电压提供端624的输出端、以及连接到电压控制总线616的V0控制线1620的控制端。
如下所述，电压控制器1600在处理单元606(图6)的控制下运行。为响应通过2-位VC控制线1616接收的控制信号，多路复用器1610在公共电压提供端626和公共电极610上选择性地给定参考电压VCn、VCi或V1i中的一个。相似地，为响应通过V1控制线1618接收的控制信号，多路复用器1612在第一个电压提供端622上，以及在当前在它们各自的锁存器702中保存一个具体数字值(如逻辑高电平)的显示器600的所有象素单元602的象素电极612上，选择性地给定参考电压V1n或V1i中的一个。另外，为响应通过V0控制线1620接收的控制信号，多路复用器1614在第二个电压提供端624上，以及在当前在它们各自的锁存器702中保存另一个数字值(如逻辑低电平)的显示器600的所有象素单元602的象素电极612上，选择性地给定参考电压V1i或V1n中的一个。电压控制器1600与电压控制器1300相比的优点在于，电压控制器1600均能在电压提供端622上或624上给定电压V1n和V1i，于是不必为使象素单元消除直流偏压而显示器600增加附加数据位。
图17是表示利用电压控制器1600实现图12A的电压方案的时序图。初始时，电压控制器1600通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上均给定相同电压(即(V1n))，在显示器600上给定关状态。当在显示器600上给定了关状态后，位B0就被写入显示器600中。然后，在时刻T1，电压控制器1600在第一个电压提供端622上给定电压(V1n)、在第二个电压提供端624上给定电压(V1i)、并且在公共电压提供端626上给定电压(VCn)。然后，在一段时间之后，该段时间长度依赖于保存在显示器600中的位(B0)的意义，电压控制器1600通过以下操作切换到消除直流偏压模式，而位B0仍然保存在显示器600的锁存器702中，所述操作即为，在第一个电压提供端622上给定电压(V1i)、在第二电压提供端624上给定电压(V1n)、在公共电压提供端626上给定电压(VCi)，它们所用时间相等，其长度依赖于保存的位B0的意义。然后，在时刻T2，电压控制器1600给显示器600写关状态以使下一位(B1)能写入显示器600中。对于其余位，显示器600的调制和消除直流偏压基本上象对于位B0所说明的那样进行，不同的只是电压控制器1600依据写入显示器600的具体位的意义，在相应的电压提供端上给定各种参考电压的时间长度。
图18是依据图12A的电压方案概述驱动显示器的交流方法1800的流程图。在第一个步骤1802中，电压控制器1600向显示器600写关状态。然后，在第二个步骤1804中，将第一个数据位写入显示器600的象素单元602中。在第三个步骤1806中，电压控制器1600在第一个电压提供端622上给定第一个预确定电压(V1n)、在第二个电压提供端624上给定第二个预确定电压(V1i)、并且在公共电极610上给定第三个预确定电压(VCn)，均需要一个时间段，该时间的长度依赖于写入显示器600的数据位的意义。接着，在第四个步骤1808中，电压控制器1600在第二个电压提供端624上给定第一个预确定电压(V1n)、在第一个电压提供端622上给定第二个预确定电压(V1i)、在公共电极610上给定第四个预确定电压(V1n)，所用时间段长度依赖于写入显示器600的数据位的意义。在第五个步骤1810中，电压控制器1600将另一个关状态写入显示器600。在第六个步骤1812中，如果最后一个数据位还没有写入显示器600，那么，在第七个步骤814中，将下一数据位写入显示器600，并且方法1800返回第三个步骤1806中。如果在第六个步骤1812中，最后一位已经写入显示器600，那么，在第八个步骤1816，方法1800就结束了。
图19A是说明依据本发明使用的交流电压方案的图，其中公共电极610在正常状态和反相消除直流偏压状态期间保持相同电压(VC)。在第一个电压提供端622和第二个电压提供端624上给定的电压在约为VC处切换(toggledabout VC)，以调制显示器600的象素单元并消除直流偏压。具体讲，在正常状态期间，在公共电压提供端(VC)626上给定第一个预确定参考电压(VC)、在第一个电压提供端(V1)622上给定第二个预确定参考电压(VC+Vsat)、在第二个电压提供端(V0)624上给定第三个预确定参考电压(VC+Vtt)。在反相(消除直流偏压)状态期间，在公共电压提供端(VC)626上给定第一个预确定电压(VC)、在第一个电压提供端(V1)622上给定第四个预确定电压(VC-Vsat)、在第二个电压提供端(V0)624上给定第五个预确定电压(VC-Vtt)。图19A的电压方案有益地省去了对公共电极610上驱动电压的需要，但要求更多个电压(即4个)以驱动第一个电压提供端622和第二个电压提供端624。
图19B是表示公共电极保持在3伏、临界电压(Vtt)为1伏、且饱和电压(Vsat)为3伏时显示器示范值的图表。在该例中，当正常状态时，在第一个电压提供端给定电压为6伏(VC+Vsat)，在第二个电压提供端给定电压为4伏(VC+Vtt)。当反相状态时，在第一个电压提供端给定电压为0伏(VC-Vsat)，在第二个电压提供端给定电压为2伏(VC-Vtt)。
图20是与图6的显示器600结合使用、能实现图19A的电压方案的交流电压控制器2000的方框图。电压控制器2000包括提供第一个参考电压(VC)的第一个电压源2002、提供第二个参考电压(V1n)的第二个压源2004、提供第三个参考电压(V0n)的第三个电压源2006、提供第四个参考电压(V1i)的第四个电压源2008、以及提供第五个参考电压(V0i)的第五个电压源2010。虽然第一个电压源2002在图20中为了说明清楚起见表示了三次，但应明白第一个电压源2002实际上是单个电压源。另外，应理解任何或所有的电压源2002、2004、2006、2008和2010可以是在单片上的电压发生器，也可以是从单片外电源接收相应参考电压的简单的电压提供端。
电压控制器2000还包括第一个多路复用器2012和第二个多路复用器2014。多路复用器2012包括连接到第二个电压源2004的第一个输入端、连接到第四个电压源2008的第二个输入端、连接到第一个电压源2002的第三个输入端、连接到第一个电压提供端622的输出端，以及连接到电压控制总线616的两个V1控制线2012的2-位控制端组合。多路复用器2014包括连接到第个三电压源2006的第一个输入端、连接到第个五电压源2010的第二个输入端、连接到第一个电压源2002的第三个输入端、连接到第二个电压提供端624的输出端、以及连接到电压控制总线616的两个V0控制线2014的2-位控制端组合。
如下所述，电压控制器2000在处理单元606的控制下运行。第一个电压源2002在公共电压提供端626上给定参考电压VC。为响应通过V1控制线2012接收的控制信号，多路复用器2012在第一个电压提供端622、当前保存逻辑高电平的数据位的所有象素单元602的象素电极612上，选择性地给定参考电压V1n、V1i和VC中的一个。为响应通过V0控制线2014接收的控制信号，多路复用器2014在第二个电压提供端624、当前保存逻辑低电平的数据位的所有象素单元602的象素电极612上选择性地给定参考电压V0n、V0i和VC中的一个。
图21A是表示利用电压控制器2000实现图19A的电压方案的时序图。初始时，电压控制器2000通过在第一个电压提供端622上、第二个电压提供端624上和公共电压提供端626上给定相同的电压(即VC)，在显示器600上给定关状态。当在显示器600上给定了关状态时，将位B0写入显示器600的锁存器702中。然后，在时刻T1，电压控制器2000在第一个电压提供端622上给定电压(V1n)、在第二个电压提供端624上给定电压(V0n)、在公共电压提供端626上给定保持电压(VC)。再后，在一段时间之后，该时间段长度依赖于显示器600保存的位(B0)的意义，通过在第一个电压提供端622给定电压(V1i)、在第二个电压提供端624给定电压(V0i)、在公共电压提供端626给定保持电压(VC)，这些操作的时间与先前的时间相等，并且依赖于所保存的位B0的意义，电压控制器2000切换到消除直流偏压状态，而B0仍然保存在显示器600的锁存器702中。再后，在时刻T2，电压控制器2000对显示器600写入关状态，以使下一位(B1)能写入显示器600中。对于其余位，显示器600的调制和消除直流偏压基本上象对于位B0所说明的那样进行，不同的只是电压控制器2000在相应的电压提供端上给定各种参考电压的时间长度依据写入显示器600的具体位的意义而变化。
图21B是与图21A相似的时序图，只是当向显示器600写入数据位时不使用关状态。提出图21B只是为了说明正确地将显示器调制和消除直流偏压并不需要关状态。例如，注意从时刻T1开始时，将位B1写入显示器600需要花费有限的时间，延迟在显示器的底部的象素单元上给定相应的电压的时间为位B1的时间。但是，这种延迟通过将下一位B2写入显示器600引起相同的延迟而进行补偿。
图22是依据图19A的电压方案概述驱动显示器的方法2200的流程图。在第一个步骤2202中，电压控制器2000向显示器600写关状态。然后，在第二个步骤2204中，将第一个数据位写入显示器600的象素单元602中。接着，在第三个步骤2206中，电压控制器2000在公共电极610上给定第一个预确定电压，且在第四个步骤2208中，在第一个电压提供端622上给定第二个预确定电压，在第二个电压提供端624上给定第三个预确定电压，这两者所用时间长度依赖于写入显示器600的象素单元602中的数据位的意义。接着，在第五个步骤2210中，电压控制器2000在第一个电压提供端622上给定第四个预确定电压，在第二个电压提供端624上给定第五个预确定电压，这两者所用时间依赖于写入显示器600的象素单元602中的数据位的意义。接着，在第六个步骤2212中，电压控制器2000将关状态写入显示器600中。在第七个步骤2214中，判断最后一个数据位是否已经写入显示器600中，如果没有，那么，在第八个步骤2216中，将下一数据位写入显示器600的象素单元602中，然后方法2200返回第四个步骤2208中。如果在第七个步骤2214中，判断出最后一个数据位已经写入显示器600，那么，在第九个步骤2218中，方法2200就结束了。
图23A是说明依据本发明所使用的另一个交流电压方案图。在这具体电压方案中，在正常状态期间，在公共电压提供端(VC)626上给定第一预确定参考电压(VCn)，在第一个电压提供端(V1)622上给定第二个预确定参考电压(VCn+Vsat)，在第二个电压提供端(V0)624上给定第三个预确定参考电压(VCn+Vtt)。在反相(消除直流偏压)状态期间，在公共电压提供端(VC)626上给定第四个预确定电压(VCi)，在第一个电压提供端(V1)622上给定第五个预确定电压(VCi-Vsat)、在第二个电压提供端(V0)624上给定第六个预确定电压(VCi-Vtt)。图23A的电压方案的优点是提供了可灵活使用的特定电压值，但要求很大数量的电压(即6个)以驱动第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626。
图23B是表示显示器的临界电压(Vtt)为1伏、饱和电压(Vsat)为3伏的显示器的示范值的图表。另外，VCn和VCi可分别任意选择为0伏和5伏。在此例中，当正常状态时，在第一个电压提供端上给定电压3伏(VCn+Vsat)，在第二个电压提供端给定电压1伏(VCn+Vtt)。当相反状态时，在第一个电压提供端给定电压2伏(VCi-Vsat)，在第二个电压提供端给定电压4伏(VCi-Vtt)。
图24是结合图6的显示器600能实现图23A的电压方案的交流电压控制器2400的方框图。电压控制器2400包括提供第一个参考电压(V1n)的第一个电压源2402、提供第二个参考电压(V0n)的第二个电压源2404、提供第三个参考电压(VCn)的第三个电压源2406、提供第四参考电压(V1i)的第四个电压源2408、提供第五个参考电压(V0i)的第五个电压源2410、以及提供第六参考电压(VCi)的第六个电压源2412。虽然为了说明清楚起见，第五个电压源2410在图24中出现了三次，但应理解第五电压源2410实际上是单个电压源。另外，应明白任何或所有的电压源2402、2404、2406、2408、2410和2012可以是在单片上的电压发生器，也可以是从单片外电源接收相应参考电压的简单电压提供端。
电压控制器2400还包括第一个多路复用器2414、第二个多路复用器2416和第三个多路复用器2418。多路复用器2414包括连接到第三个电压源2406的第一个输入端、连接到第六个电压源2412的第二个输入端、连接到第五个电压源2410的第三个输入端、连接到公共电压提供端626的输出端，以及连接到电压控制总线616的两个VC控制线2420的2-位控制端组合。多路复用器2416包括连接到第一个电压源2402的第一个输入端、连接到第四个电压源2408的第二个输入端、连接到第五个电压源2410的第三个输入端、连接到第一个电压提供端622的输出端，以及连接到电压控制总线616的两个V1控制线2422的2-位控制端组合。第三多路复用器2418包括连接到第二个电压源2404的第一个输入端、连接到第五个电压源2410的第二个输入端、连接到第二个电压提供端624的输出端，以及连接到电压控制总线616的V0控制线2424的单个控制端。
如下所述，电压控制器2400在处理单元606的控制下运行。为响应通过VC控制线2420接收的控制信号，多路复用器2414在公共电压提供端626，以及公共电极610上选择性地给定参考电压VCn、VCi或V0i中的一个。为响应通过V1控制线2422接收的控制信号，多路复用器2416在第一个电压提供端622，以及当前保存逻辑高电平数据位的所有象素单元602的象素电极612上选择性地给定参考电压V1n、V1i或V0i中的一个。为响应通过V0控制线2424接收的控制信号，多路复用器2418在第二个电压提供端624，以及当前保存逻辑低电平数据位的所有象素单元602的象素电极612上选择性地给定参考电压V0n、V0i或V0i中的一个。
图25是表示利用电压控制器2400实现图23A的电压方案的时序图。初始时，电压控制器2400通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上给定相同电压(即(V0i))，在显示器600上给定关状态。当在显示器600上给定了关状态后，位就B0被写入显示器600的锁存器702中。然后，在时刻T1，电压控制器2400在第一个电压提供端622上给定电压(V1n)、在第二个电压提供端624上给定电压(V0n)、并且在公共电压提供端626上给定电压(VCn)。然后，在经过一段时间后，该时间长度依赖于保存在显示器600中位(B0)的意义，通过在第一个电压提供端622上给定电压(V1i)、在第二个电压提供端624上给定电压(V0i)、以及在公共电压提供端626上给定电压(VCi)，电压控制器2400切换到消除直流偏压状态，而位B0仍然保存在显示器600的锁存器702中，所述给定电压的时间段依赖于所保存位B0的意义。其后，通过在电压提供端622、624和626上给定电压(V0i)，电压控制器2400立即重新给定显示器600的关状态，以使下一位(B1)能写入显示器600中。对于其余位，显示器600的调制和消除直流偏压基本上象对于位B0所说明的那样进行，不同的只是电压控制器2400在相应的电压提供端上给定各种参考电压的时间长度依据写入显示器600具体位的意义而变化。
图26是依据图23A的电压方案概述驱动显示器600的交流方法2600的流程图。在第一个步骤2602中，电压控制器2400在显示器600上给定关状态。然后，在第二个步骤2604中，将第一个数据位写入显示器600的象素单元602中。接着，在第三个步骤2606中，电压控制器2400在第一个电压提供端622上给定第一个预确定电压、在第二个电压提供端624上给定第二个预确定电压，在公共电压提供端626上给定第三个预确定电压，所有给定电压的时间段均依赖于显示器600的保存位的意义。然后，在第四个步骤2608中，电压控制器2400在第一个电压提供端622上给定第四个预确定电压，在第二电压提供端624上给定第五个预确定电压，在公共电压提供端626上给定第六个预确定电压，所有给定电压的时间段均等于先前的时间长度，它依赖于在显示器600中所保存数据位的意义。接着，在第五个步骤2610中，电压控制器2400给定显示器600的关状态。在第六个步骤2612中，判断最后一位是否已经写入显示器600中。如果没有，那么，在第七个步骤2614中，将下一个数据位写入显示器600的象素单元602中，并且方法2600返回到第三个步骤2606中。如果在第六个步骤2612中判断出最后一个数据位已经写入显示器600中，那么，在第八个步骤2616中，方法2600就结束了。
上述说明的各种电压控制器总的来说依赖于通过在一定时间段内在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上给定有限的几个电压来对显示器600进行调制，这些时间段依赖于在显示器600的保存位的意义。因为象素单元602的响应依赖于通过这些单元的RMS电压，所以可能有其它的调制方案。例如，在一个方案中，通过改变电压脉冲的幅值可调制象素，而保持持续时间为常数。在另一种方案中，脉冲的持续时间是可变的，而保持电压幅值为常数。在再一个方案中，电压幅值和脉冲的持续时间均是可变的。
图27是依据电压幅值实现调制/消除直流偏压方案的交流电压控制器2700的方框图。电压控制器2700包括提供第一个参考电压(VC)的第一个电压源2702、在第一个电压提供端(V1)622上选择性地给定多种参考电压的第一个多电压源2704，以及在第二个电压提供端(V0)624上选择性地给定多种参考电压的第二个多电压源2706。第一个多电压源2704中的每个电压源所提供电压幅值依赖于显示器600中相关的一个数据位(B0-B9)的意义及饱和电压(Vsat)。相似地，第二个多电压源2706中的每个电压源所提供的电压幅值依赖于显示器600中相关的一个数据位(B0-B9)的意义及临界电压(Vtt)。另外，在第一个多电压源2704和第二个多电压源2706中的每个电压源与另一个电压源相关，以实现对象素单元消除直流偏压。例如，电压V1n(B2)与电压V1i(B2)在幅值相等，但极性(关于电压VC)相反。
注意在这个具体的实施例中，位(B5-B9)有相同的意义(即被等同加权)。这样的数据方案的详细说明在Worley等人于1998年2月27日提交的、序列号为09/032,174的同时等审的美国专利中说明，在此以参考文献的形式包含该专利的全文。
电压控制器2700还包括第一个多路复用器2708和第二个多路复用器2710。第一个多路复用器2708包括多个输入端，其每个输入端连接到第一个多电压源2704的一个电压源上，另外的输入端连接到第一个电压源2702上，输出端连接到第一个电压提供端622上，4-位控制端组合连接到电压控制总线616的V1控制线2712上。为响应通过V1控制线2712从处理单元606接收的控制信号，多路复用器2708在第一个电压提供端622上选择性地给定连接到其输入端的参考电压中的一个参考电压。第二个多路复用器2710包括多个输入端，其每个输入端均连接到第二个多电压源2706中的一个电压源上，另外一个输入端连接到第一个电压源2702上，输出端连接到第二个电压提供端624上，4-位控制端组合连接到电压控制总线616的V0控制线2714上。为响应通过V0控制线2714从处理单元606接收的控制信号，多路复用器2710在第二个电压提供端624上选择性地给定连接其输入端的一个参考电压上。
尽管为了清楚起见第一个电压源2702在图27中表示了三次，当应理解第一个电压源2702实际上是单个装置。另外，图27中表示的任何或所有的电压源可以是在单片上的电压发生器，也可以简单地是从片外电压源接收各种电压的供应端。
图28是表示利用图27的电压控制器2700实现显示器600(图6)的调制和消除直流偏压的一个具体方案的时序图。初始时，电压控制器2700在显示器600上给定关状态，而将位B0写入象素单元602中。然后在时刻T1，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定参考电压V1n(B0)，在第二个电压提供端624上给定参考电压V0n(B0)，在公共电压提供端626上给定参考电压VC，所用的时间段均有一个预确定持续时间Tk。其后，电压控制器2700立即在第一个电压提供端622上给定参考电压V1i(B0)，在第二个电压提供端624上给定参考电压V0i(B0)，在公共电压提供端626上给定参考电压VC，所用的时间段均为Tk。接着，电压控制器2700在显示器600上给定另一个关状态，在此期间，将位B1写入显示器600的象素单元602中。然后在时刻T2，位B1仍然保存在显示器600的锁存器702中，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定电压V1n(B1)，在第二个电压提供端624上给定电压V0n(B1)，在公共电压提供端626上给定电压VC，所用的时间段均为Tk。其后，为了给象素单元消除直流偏压，电压控制器2700立即在第一个电压提供端622上给定电压V1i(B1)、在第二个电压提供端624上给定电压V0i(B1)，在公共电压提供端626上给定电压VC。
随后的位(B2-B4)被写入显示器600中，并且它们的相关电压在时间Tk内在第一个电压提供端622和第二个电压提供端624上给定。位B5-B9的电压脉冲被断开表示，这是因为这页不够大到足以以正确比例表示电压V1n(B5-B9)和V1i(B5-B9)的幅值。但是，在每种情况下，相应脉冲的时间宽度是相同(Tk)的，并且参考电压的幅值被选择来产生与相关位意义相适合的RMS电压。
图29是依据基于如参考图28说明的电压方案的幅值，概述向显示器600中写入多位数据字的方法2900的流程图。在第一个步骤2902中，电压控制器2700向显示器600中写入关状态。然后，在第二个步骤2904中，将第一个数据位(如B0)写入显示器600的象素单元中。接着，在第三个步骤2906中，电压控制器2700通过公共电压提供端626在公共电极610上给定第一个预确定电压(VC)。然后，在第四个步骤2908中，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定第二个预确定电压(如V1n(B0))，在第二个电压提供端624上给定第三个预确定电压(如V0n(B0))，这两者均需要第一个预确定时间段，且每个电压的幅值依赖于显示器600中该位的意义。接着，在第五个步骤2910中，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定第四个预确定电压(如V1i(B0))，在第二个电压提供端624上给定第五个预确定电压(如V0i(B0))，这两者均需要第二个预确定时间段，并且每个电压的幅值依赖于显示器600中该数据位的意义。在具体方法中，第一个预确定时间段长度等于第二个预确定时间段的长度，第二个预确定电压与第四个预确定电压在幅值上相等，而极性相反，第三个预确定电压与第五个预确定电压在幅值上相等，而极性相反。任何时候，在各种预确定电压相应的时间段中给定这些，结合起来将使得通过显示600象素单元602的净DC电压为0伏。接着，在第六个步骤2912中，电压控制器2700在显示器600上给定关状态。在第七步骤2914中，判断最后一个数据位是否已经写入显示器600中。如果没有，那么，在第八个步骤2916中，将下一个数据位(如B1)写入显示器600的存储元件702中，并且方法2900返回到第四个步骤2908中。但是，如果在第七步骤2914中，判断出最后一个数据位(如B9)已经写入显示器600的锁存器702中，那么，在第九个步骤2918中方法2900就结束了。
图30是表示利用时间和幅值这两者进行调制以产生希望的RMS电压，从而将多位数据字写入显示器600中的方案的时序图。换句话说，在电压提供线上给定具体电压的时间依赖于所给定电压的幅值和保存在显示器600的锁存器702中的位的意义。这样的驱动方案可以用具有比电压控制器2700少的电压源的电压控制器实现。为说明起见，将参考电压控制器2700说明图30的时序图，但不使用电压控制器2700的所有电压源。
初始时，电压控制器2700在显示器600上给定关状态(在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和在公共电压提供端626上给定电压VC)，在此期间将位B0写入显示器600的存储元件702中。然后，在时刻T1，电压控制器2700在第一个电压提供端(V1)622上给定电压V1n(B0)3002，在第二个电压提供端(V0)624上给定电压V0n(B0)3004，这两者均需要时间段(x)。其后，电压控制器2700立即在第一个电压提供端(V1)622上给定电压V1i(B0)3006，在第二个电压提供端(V0)624上给定电压V0i(B0)3008，这两者均需要用相等的时间段(x)。其后，电压控制器2700立即在显示器600上给定另一个状态，在此期间，将下一位B1写入显示器600的存储元件702中。
接着，电压控制器2700不是在第一个电压提供端622和第二个电压提供端624上相应地给定电压V1n(B1)和V0n(B1)，而是在第一个电压提供端(V1)622上重新给定电压V1n(B0)3002，在第二个电压提供端(V0)624上重新给定电压V0n(B0)3004。但是，因为电压V1n(B0)3002和电压V0n(B0)3004在幅值上分别是电压V1n(B1)和电压V0n(B1)的一半，所以给定它们需要的时间段是相应于RMS电压的两倍(即2x)。然后，电压控制器2700在第一个电压提供端(V1)622上给定电压V1i(B0)3006，在第二个电压提供端(V0)624上给定电压V0i(B0)3008，所用时间段均为(2x)。这样，电压源V1n(B1)Ref.、V1i(B1)Ref.、V0n(B1)Ref.、和V0i(B1)Ref.可被选择从电压控制器2700中去除。
作为在图30中说明的另一个减少电压控制器2700所要求的电压源的数量的实例，利用参考电压V1n(B2)3010、V0n(B2)3012、V1i(B2)3014和V0i(B2)3016来完成位B3的调制和消除直流偏压，这样就不需要参考电压V1n(B3)、V0n(B3)、V1i(B3)和V0i(B3)了。相似地，利用参考电压V1n(B4)3018、V0n(B4)3020、V1i(B4)3022和V0i(B4)3024来完成位B5-B9的调制和消除直流偏压，这样就不需要参考电压V1n(B5-B9)、V0n(B5-B9)、V1i(B5-B9)和V0i(B5-B9)了。
包括在电压控制器中的参考电压的最优数量必须根据具体应用决定。例如，通过对每位使用独立的电压，调制时间可以减少。在另一些例子中，可能是希望向下调整调制电压以增加将数据写入显示器的可用时间。在另一方面，在单片上提供较大数量的不同电压，从制造的观点来看是有问题的。
图31是概述将多位数据字写入显示600的方法3100的流程图，其中所给定电压的幅值和持续时间可依据具体数据位的意义变化。在第一个步骤3102中，电压控制器2700在显示器600上给定关状态。然后，在第二个步骤3104中，将第一个数据位写入显示器600的锁存器702中。在第三个步骤3106中，电压控制器2700在显示器600的公共电极610上给定第一个预确定电压。然后，在第四个步骤3108中，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定第二个预确定电压，在第二个电压提供端624上给定第三个预确定电压，所用时间均依赖于第二个和第三个预确定电压的幅值以及显示器600中该数据位的意义。接着，在第五个步骤3110中，电压控制器2700在第一个电压提供端622上给定第四个预确定电压，在第二个电压提供端624上给定第五个预确定电压，所用时间均依赖于第四个和第五个预确定电压的幅值以及显示器600中该数据位的意义。然后，在第六个步骤3112中，电压控制器2700向显示器600中写入关状态。在第七个步骤3114中，判断多位数据字的最后一位是否已经写入显示器600中。如果没有，那么，在第八个步骤3116中，将下一个数据位写入显示器600中，在此后，方法3100返回到第四个步骤3108中。如果在第七个步骤3114中，判断出多位数据字的最后一位已经写入显示器600中，那么，在第九个步骤3118中方法3100就结束了。
图32是能将多个不同关状态写入显示器600的电压控制器3200的方框图。先前说明的电压控制器对关状态写入显示器600的能力有某种程度上的限制，每个被限制为单个的关状态。例如，电压控制器800(图8)不能将关状态写入显示器600，因为它不能在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上同时给定相同的电压。电压控制器1300(图13)通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上同时给定电压VCn，能将单个关状态写入显示器600中。相似地，电压控制器1600(图16)通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上同时给定电压V1n，能将单个关状态写入显示器600中。电压控制器2000(图20)和电压控制器2700(图27)也被限制为只能产生单个关状态，它们能在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上同时给定电压VC。最后，电压控制器2400(图24)通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上同时给定电压VC，被限制为只能产生单个关状态。如前面的实例所指出的，实际上，只要能在每个电压提供端上同时给定相同的电压，以使没有电压通过液晶单元，任何电压都可以在显示器上给定关状态。
与上述电压控制器相比，电压控制器3200能将多个不同关状态写入显示器600中，其优点是减小了驱动显示器600所要求的电压源线上电压波动的幅值。电压控制器3200包括提供参考电压V1n的第一个电压源3202、提供参考电压V1i的第二个电压源3204、提供参考电压V0n的第三个电压源3206、提供参考电压V0i的第四个电压源3208、提供参考电压VCn的第五个电压源3210，以及提供参考电压VCi的第六个电压源3212。为了说明清楚，每个电压源3202、3204、3206、3208、3210和3212在图32中均表示了三次，但本领域的普通技术人员应理解它们均是单个的电压源，它们可以是在单片上的电压发生器，也可以是从单片外电源接收相应电压的简单的端。
电压控制器3200还包括第一个多路复用器3214、第二个多路复用器3216和第三个多路复用器3218。第一个多路复用器3214有连接到第一个电压源3202上的第一个输入端、连接到第二个电压源3204上的第二个输入端、连接到第三个电压源3206上的第三个输入端、连接到第四个电压源3208上的第四个输入端、连接到第五个电压源3210上的第五个输入端、连接到第六个电压源3212上的第六个输入端、连接到公共电压提供端626上的输出端，以及连接到电压控制总线616的VC控制线3220上的3-位控制端组合。第二个多路复用器3216有连接到第一个电压源3202上的第一个输入端、连接到第二个电压源3204上的第二个输入端、连接到第三个电压源3206上的第三个输入端、连接到第四个电压源3208上的第四个输入端、连接到第五个电压源3210上的第五个输入端、连接到第六个电压源3212上的第六个输入端、连接到第一个电压提供端622上的输出端，以及连接到电压控制总线616的V1控制线3222上的3-位控制端组合。第三个多路复用器3218有连接到第一个电压源3202上的第一个输入端、连接到第二个电压源3204上的第二个输入端、连接到第三个电压源3206上的第三个输入端、连接到第四个电压源3208上的第四个输入端、连接到第五个电压源3210上的第五输入端、连接到第六个电压源3212上的第六个输入端、连接到第二个电压提供端624上的输出端，以及连接到电压控制总线616的V0控制线3224的3-位控制端组合。对于这种结构，作为对来自处理单元606的控制信号的响应，电压控制器3200通过控制电压控制总线616，能够根据任何一个参考电压V1n、V1i、V0n，V0i、VCn或VCi，在显示器600上给定一个关状态。
图33是说明驱动显示器600的方法的时序图，使用不同的关状态以减小在第一电压提供端622、第二电压提供端624和公共电压提供端626上电压波动的幅值。在此表示的该具体实例依据图12A的电压方案，其中，V1n等于V0i，而V1i等于V0n，但使用多个关状态以减小电压波动的幅值的概念同样可以应用到在此说明的其它电压方案中。
初始时，电压控制器3200通过分别在第一个电压提供端(V1)622、第二个电压提供端(V0)624和公共电压提供端(VC)626上给定相同的电压V0n，在显示器600上给定关状态。在该第一个关状态期间，位B0被装入显示器600的锁存器702中。然后，在时刻T1，电压控制器3200在第一个电压提供端622 V1上给定第一个预确定电压V1n、在第二个电压提供端624 V0上给定第二个预确定电压V0n、在公共电压提供端626 VC上给定第三个预确定电压VCn。然后，在一段预确定的时间之后，该预确定时间长度依赖于位B0的意义，电压控制器3200在第一个电压提供端622 V1上给定第四个预确定电压V1i、在第二个电压提供端624 V0上给定第五个预确定电压V0i、在公共电压提供端626 VC上给定第六个预确定电压VCi。接着，电压控制器3200通过在第一个电压提供端622、第二个电压提供端624和公共电压提供端626上分别给定不同的几个相同电压V1n，来在显示器600上给定不同的关状态。
在关状态3302期间，位B1被写入显示器600的锁存器702中。接着，电压控制器在第一个电压提供端622上给定V1i、在第二个电压提供端624上给定V0i、在公共电压提供端626上给定VCi，然后，在第一个电压提供端622上给定V1n、在第二个电压提供端624上给定V0n、在公共电压提供端626上给定VCn。注意在跟随关状态3302的正常状态值之前给定消除直流偏压状态值，就使在电压提供端622、624和626上所需要的电压波动再次减到最小。
在位B1的消除直流偏压和正常相位(phase)调制之后，电压控制器3200通过分别在第一个电压提供端(V1)622、第二个电压提供端(V0)624和公共电压提供端(VC)626上给定电压V0n，来给定与第一个关状态相同的关状态3304。在关状态3304期间，位B2被写入显示器600的存储元件702中。然后，电压控制器3200在电压提供端622、624和626上分别给定消除直流偏压之后，给定正常的调制电压。按照先前解释的观点，本领域的普通技术人员将认识到如下减小电压波动调制/消除直流偏压方式第一个关状态、正常调制、反相调制、第二个关状态、反相调制、正常调制、第一个关状态、正常调制、反相调制、第二个关状态；如此下去。
图34是利用最少数量的电压(即2个)，交流电压控制器3400主要依赖时间调制来调制显示器600的方框图。电压控制器3400包括第一个预确定电压源3402、第二个预确定电压源3404、第一个多路复用器3406、第二个多路复用器3408、第三个多路复用器3410。虽然为了说明清楚起见，第一个预确定电压源3402和第二个预确定电压源3404在图34中分别表示了三次，当应将它们分别理解为是单个电压源，并且具有这样的性质，即它们可以是在单片上的电压发生器，也可以是从单片外电压源接收相应电压的简单端。
第一个多路复用器3406包括连接到第一个预确定电压源3402上的第一个输入端、连接到第二个预确定电压源3404上的第二个输入端、连接到公共电压提供端626上的输出端、以及连接到电压控制总线616的VC控制线3412上的控制端。第二个多路复用器3408包括连接到第一个预确定电压源3402上的第一个输入端、连接到第二个预确定电压源3404上的第二个输入端、连接到第一个电压提供端622上的输出端、以及连接到电压控制总线616的V1电压控制线3414上的控制端。第三个多路复用器3410包括连接到第一个预确定电压源3402上的第一个输入端、连接到第二个预确定电压源3404上的第二个输入端、连接到第二个电压提供端624上的输出端、以及连接到电压控制总线616的V0电压控制线3416上的控制端。为响应分别通过电压控制总线616中的一个控制线3412、3414和3416，从处理单元606所接收的具体控制信号，多路复用器3406、3408和3410在电压提供线626、624或626上分别给定第一个或第二个预确定电压。
图35是说明利用图34的电压控制器3400将显示器600调制和消除直流偏压的交流方法的时序图。初始时，电压控制器3400通过在第一个电压提供端(V1)622、第二个电压提供端(V0)624和公共电压提供端(VC)626上给定第一个预确定电压(Vi)，在显示器600上给定第一个关状态。在第一个关状态期间，位B0被装入显示器600的存储元件702中。然后，在时刻T1，电压控制器3400在V1 622和V0 624上给定第二个预确定电压(Vn)。在一个时间段后，该时间段依赖于位B0的意义和显示器600的临界电压(Vtt)，电压控制器3400将V0 624返回到Vi，并将V0关闭。接着，在一个时间段后，该时间段依赖于位B0的意义和显示器600的饱和电压(Vsat)，电压控制器3400在V1 622上给定Vi，在VC 626上给定Vn。这种转换的结果保持V1为打开，但处于消除直流偏压模式下。另外，因为V0保持在Vi上，所以从VC到Vn的转换使得V0处于消除直流偏压模式。在一个时间段后，该时间段依赖于位B0的意义和Vtt，电压控制器3400在V0上给定Vn，将V0关断并且完成V0的位B0的调制和消除直流偏压。然后，在经过从VC转换为Vn开始的一个时间段之后，该时间段依赖于位B0的意义和Vsat，电压控制器3400在V1上给定Vn，完成V1的位B0的调制和消除直流偏压状态。电压控制器3400对后续的位以相同的方式，完成V1和V0的调制和消除直流偏压相位(phase)，不同的只是由于它们依赖于后续位的意义，如图35所示，所以它们相应的时间段就扩展了。
图36是利用单个控制信号能将显示器调制和消除直流偏压的交流电压控制器3600的方框图。电压控制器3600包括提供VCn参考电压的第一个电压源3602、提供VCi参考电压的第二个电压源3604、提供V1n参考电压的第三个电压源3606、提供V1i参考电压的第四个电压源3608、提供V0n参考电压的第五个电压源3610，以及提供V0i参考电压的第六个电压源3612。电压控制器3600还包括第一个多路复用器3614、第二个多路复用器3616、第三个多路复用器3618。第一个多路复用器3614包括连接到电压源3602上的第一个输入端、连接到第二个电压源3604上的第二输入端、连接到公共电压提供端626上的输出端，以及连接到电压控制总线616的通用控制线3620上的控制端。第二个多路复用器3616包括连接到电压源3606的第一个输入端、连接到第二个电压源3608的第二个输入端、连接到第一个电压提供端622上的输出端、以及连接到电压控制总线616的通用控制线3620上的控制端。第三个多路复用器3618包括连接到电压源3610上的第一个输入端、连接到第二个电压源3612上的第二输入端、连接到第二个电压提供端624上的输出端，以及连接到电压控制总线616的通用控制线3620上的控制端。
因为多路复用器3614、3616和3618的控制端连接在一起，电压控制器的功能如下所述。为响应在通用控制线3620上的第一个控制信号，多路复用器3614在公共电压提供端上给定电压VCn，多路复用器3616在第一个电压提供端622上给定电压V1n，多路复用器3618在第二个电压提供端624上给定电压V0n。为响应在通用控制线3620上的第二个控制信号，多路复用器3614在公共电压提供端上给定电压VCi，多路复用器3616在第一个电压提供端622上给定电压V1i，以及多路复用器3618在第二电压提供端624上给定电压V0i。
电压控制器3600特别适合于使用在简单和费用是首要考虑因素的显示器中。因为电压控制器3600能响应单个控制信号，所以可以省略多种元件组成的单独控制器。例如，如图所示，电压控制器3600能为显示器提供消除直流偏压，但不能提供关状态。可选择地，可以配置单个信号控制器以调制和提供关状态，但不能提供消除直流偏压。这样，单个信号控制器具有一些优点，例如，用在小型显示器中，其中不要求关状态能够写满屏有价值的数据，或用在不易因DC偏压而损坏的显示器中。
本发明的几个实施例实施关状态(没有电压作用到象素单元上的时间)，例如，目的在于提供足够时间以将数据位写入显示器的存储元件中。这里所说明的本发明的其它实施例，利用变化幅值的预确定电压以控制具体的电压作用到象素单元的时间。在很多情况下，希望能选择这些预确定电压，以便更接近地再现显示器的实际临界电压和饱和电压。
例如，用于实现图12A的电压方案的实际值(V0)和(V1)可以从以下的RMS电压方程式计算出。为计算(V0)，从计算RMS电压方程1开始方程1Vtt=(m%)(V0-VC)2]]>其中，Vtt是显示器的临界电压；m％是调制的占空比(非零电压实际作用到象素单元的时间百分率)；V0是应用的实际作用电压；VC是作用到公共电极的电压。设VC等于0伏，将方程1简化为方程2Vtt=(m%)(V0)2]]>对方程2两边平方，得到方程3 Vtt2＝(m％)(V0)2对方程3两边取平方根得方程4Vtt=m%(V0)]]>最后解出V0得到方程5V0=Vttm%]]>从图12B的示范值图表中可得到表示所说明目的的典型值。假定m％＝0.8，Vtt＝1.0伏，那么，V0＝1.12伏。
相似地，V1的实际值可以从方程6计算出，其中，Vsat是液晶显示器的饱和电压。
方程6Vsat=(m%)(V1-VC)2]]>设VC等于0伏，将方程6简化为方程7Vsat=(m%)(V1)2]]>对方程7两边平方得到方程8Vsat2＝(m％)(V1)2对方程8两边取平方根得
方程9Vsat=(V1)(m%)]]>最后，从方程9得到V1方程10V1=Vsatm%]]>再次使用图表12B中的示范值(Vsat＝3伏)，且假设m％＝0.8，于是依据方程10可求出V1＝3.35伏。
到现在，本发明具体实施例就说明完了。其中，所说明的许多特点在不离开本发明的范围内可代换、改变或省略。例如，虽然本发明是参考反射型液晶显示器说明的，但本发明的应用不仅仅限于此，而且可以有益地使用在发射型显示器上。对于本领域的技术人员而言，本发明在其它方面的这种应用及优点是显而易见的，特别是在本文所公开内容的启示下更是如此。
权利要求
1.一种显示器，包括一个象素电极；一个用于提供第一个预确定电压的第一个电压提供端；一个用于提供第二个预确定电压的第二个电压提供端；一个用于保存数据位的存储元件；以及一个多路复用器，响应于所述数据位，并且在操作时选择将所述象素电极与所述第一个和第二个电压提供端进行连接。
2.如权利要求1所述的显示器，还包括多个所述存储元件；多个所述多路复用器，每个与所述存储元件中的一个相联系；以及多个所述象素电极，每个与所述多路复用器中的一个相联系。
3.如权利要求1所述的显示器，还包括一个电压控制器，该电压控制器包括所连接的第一个电压源，在所述第一个电压提供端上给定第一个预确定电压；以及所连接的第二个电压源，在所述第二个电压提供端上给定第二个预确定电压。
4.如权利要求3所述的显示器，其中所述显示器还包括一个公共电极；以及所述电压控制器还包括所连接的第三个电压源，在所述公共电极上给定第三个预确定电压。
5.如权利要求4所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所第二个预确定电压和所述第三个预确定电压中的同一个。
6.如权利要求5所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；以及第二个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
7.如权利要求5所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；以及第二个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
8.如权利要求4所述的显示器，其中所述电压控制器还包括用于提供第四个预确定电压的第四个电压源、以及为响应控制信号，在操作时在所述公共电极上选择性地给定所述第三个和所述第四个预确定电压中的一个。
9.如权利要求8所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，所述多路复用器具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收控制信号的控制端，以及连接到所述公共电极的输出端。
10.如权利要求8所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第二个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所述第二个预确定电压、所述第三个预确定电压、所述第四个预确定电压中的同一个。
11.如权利要求10所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、连接到所述第一个电压源和所述第二个电压源中的一个上的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第二个控制信号的控制端组合，以及连接到所述公共电极的输出端。
12.如权利要求10所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源和所述第四个电压源中的一个上的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源和所述第四个电压源中的一个的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
13.如权利要求3所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第一个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端上选择性地给定所述第一个预确定电压和所述第二个预确定电压中的一个。
14.如权利要求13所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端、和连接到所述第一个电压提供端的输出端。
15.如权利要求13所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第二个控制信号，在操作时在所述第二个电压提供端上选择性地给定所述第一个预确定电压和所述第二个预确定电压中的一个。
16.如权利要求15所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
17.如权利要求15所述的显示器，其中所述显示器还包括一个公共电极；并且所述电压控制器还包括所连接的第三个电压源，在所述公共电极上给定第三个预确定电压。
18.如权利要求17所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第三个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所述第二个预确定电压和所述第三个预确定电压中的同一个。
19.如权利要求18所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第一个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第一个电压源和第二个电压源中的一个上的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
20.如权利要求18所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、连接到所述第三个电压源的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；以及第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第一个电压源的第二个输入端、连接到所述第三个电压源的第三个输入端、用于接收所述第二个控制信号和所述第三个控制信号的控制端、和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
21.如权利要求17所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第四个预确定电压的第四个电压源，并且为响应第三个控制信号，在操作时在所述公共电极上选择性地给定所述第三个和所述第四个预确定电压中的一个。
22.如权利要求21所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
23.如权利要求22所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第四个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所述第二个预确定电压、所述第三个预确定电压和所述第四个预确定电压中的同一个。
24.如权利要求23所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、连接到所述第三个电压源和所述第四个电压源中的一个上的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第一个电压源的第二个输入端、连接到所述第三个电压源和所述第四个电压源中的一个上的第三个输入端、用于接收所述第二个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号和所述第四个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
25.如权利要求23所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第一个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、连接到所述第一个电压源和所述第二个电压源中的一个上的第三个输入端、用于接收所述第三个控制信号和所述第四个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
26.如权利要求22所述的显示器，其中所述电压控制器还包括第一个多路复用器，该第一个多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，该第二个多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，该第三个多路复用器具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端、和连接到所述公共电极的输出端。
27.如权利要求13所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应所述第一个控制信号，在操作时在所述第二个电压提供端上选择性地给定所述第一个预确定电压和所述第二个预确定电压中的一个。
28.如权利要求27所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第二个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
29.如权利要求27所述的显示器，其中所述显示器还包括一个公共电极；并且所述电压控制器还包括所连接的第三个电压源，在所述公共电极上给定第三个预确定电压。
30.如权利要求29所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第四个预确定电压的第四个电压源，并且为响应所述第一个控制信号，在操作时在所述公共电极上选择性地给定所述第三个和所述第四个预确定电压中的一个。
31.如权利要求30所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第三个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
32.如权利要求3所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第三个预确定电压的第三个电压源，并且为响应第一个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端选择性地给定所述第一个和所述第三个预确定电压中的一个。
33.如权利要求32所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
34.如权利要求32所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第四个预确定电压的第四个电压源，并且为响应第二个控制信号，在操作时在所述第二个电压提供端选择性地给定所述第二个和所述第四个预确定电压中的一个。
35.如权利要求34所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端、和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
36.如权利要求34所述的显示器，其中所述显示器还包括公共电极；且所述电压控制器还包括所连接的第五个电压源，在所述公共电极上给定第五个预确定电压。
37.如权利要求36所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第三个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所述第二个预确定电压、所述第三个预确定电压、所述第四个预确定电压和所述第五个预确定电压中的同一个。
38.如权利要求37所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、连接到所述第五个电压源的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，和连接到所述第二个电压提供端的输出端。
39.如权利要求37所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、连接到所述第三个电压源的第三个输入端、用于接收所述第二个控制信号和第三个控制信号的控制端组合，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端、和连接到所述公共电极的输出端。
40.如权利要求36所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第六个预确定电压的第六个电压源，并且为响应第三个控制信号，在操作时在所述公共电极上选择性地给定所述第五个和所述第六个预确定电压中的一个。
41.如权利要求40所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端、和连接到所述公共电极的输出端。
42.如权利要求40所述的显示器，其中所述电压控制器还包括第一个多路复用器，该第一个多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，该第二个多路复用器具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端、和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，该第三个多路复用器具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
43.如权利要求40所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第四个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个预确定电压、所述第二个预确定电压、所述第三个预确定电压、所述第四个预确定电压、所述第五个预确定电压和所述第六个预确定电压中的同一个。
44.如权利要求43所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、连接到所述第二个电压源的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第二个控制信号的控制端，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源第二个输入端、连接到所述第二个电压源的第三个输入端、用于接收所述第三个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述公共电极的输出端。
45.如权利要求43所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、连接到所述第五个电压源的第三个输入端、用于接收所述第一个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、连接到所述第五个电压源的第三个输入端、用于接收所述第二个控制信号和所述第四个控制信号的控制端组合，和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源的第二个输入端、用于接收所述第三个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
46.如权利要求32所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第四个预确定电压的第四个电压源，并且为响应所述第一个控制信号，在操作时在所述第二电压提供端上选择性地给定所述第二个和所述第四个预确定电压中的一个。
47.如权利要求46所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第二电压提供端的输出端。
48.如权利要求46所述的显示器，其中所述显示器还包括一个公共电极；且所述电压控制器还包括所连接的第五个电压源，在所述公共电极上给定第五个预确定电压。
49.如权利要求48所述的显示器，其中所述电压控制器还包括提供第六个预确定电压的第六个电压源，并且为响应所述第一个控制信号，在操作时在所述公共电极上选择性地给定所述第五个和所述第六个预确定电压中的一个。
50.如权利要求49所述的显示器，其中所述电压控制器包括一个多路复用器，该多路复用器具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述公共电极的输出端。
51.如权利要求49所述的显示器，其中所述电压控制器还包括第一个多路复用器，该第一个多路复用器具有连接到所述第一个电压源的第一个输入端、连接到所述第三个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端，和连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，该第二个多路复用器具有连接到所述第二个电压源的第一个输入端、连接到所述第四个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端、和连接到所述第二个电压提供端的输出端；以及第三个多路复用器，该第三个多路复用器具有连接到所述第五个电压源的第一个输入端、连接到所述第六个电压源的第二个输入端、用于接收所述第一个控制信号的控制端、和连接到所述公共电极的输出端。
52.如权利要求1所述的显示器，还包括一个电压控制器，该电压控制器包括所连接的第一个多电压源，在操作时在所述第一个电压提供端选择性地给定第一个多预确定电压中的一个，以及所连接的第二个多电压源，在操作时在所述第二个电压提供端选择性地给定第二个多预确定电压中的一个。
53.如权利要求52所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第一个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端给定第一个多预确定电压中的一个，以及为响应第二个控制信号，在操作时在所述第二个电压提供端给定第二个多预确定电压中的一个。
54.如权利要求52所述的显示器，其中所述电压控制器还包括第一个多路复用器，该多路复用器包括多个输入端，每个输入端与所述第一个多电压源中的一个连接，包括一个连接到所述第一电压提供端的输出端，还包括接收所述第一个控制信号的控制端组合；以及第二个多路复用器，该多路复用器包括多个输入端，每个输入端与所述第二个多电压源中的一个连接、包括一个连接到所述第二电压提供端的输出端，还包括接收所述第二个控制信号的控制端组合。
55.如权利要求53所述的显示器，其中所述显示器还包括一个公共电极；且所述电压控制器还包括所连接的参考电压源，在所述公共电极上给定预确定参考电压。
56.如权利要求55所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应第三个控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端、所述第二个电压提供端和所述公共电极的每个上给定所述第一个多预确定电压、所述第二个多预确定电压和所述预确定参考电压中的同一个。
57.如权利要求56所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第一个多电压源中的一个连接，还包括连接到所述参考电压源的另一个输入端，还包括用于接收所述第一个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，还包括连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第二个多电压源中的一个连接，还包括连接到所述参考电压源的另一个输入端，还包括用于接收所述第二个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，还包括连接到所述第二个电压提供端的输出端；
58.如权利要求56所述的显示器，其中所述电压控制器包括第一个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第一个多电压源中的一个连接，还包括用于接收所述第一个控制信号的控制端组合，还包括连接到所述第一个电压提供端的输出端；第二个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第二个多电压源中的一个连接，还包括连接到所述第一个多电压源的一个上的另一个输入端，还包括用于接收所述第二个控制信号和所述第三个控制信号的控制端组合，还包括连接到所述第二个电压提供端的输出端；第三个多路复用器，包括连接到所述参考电压源的第一个输入端，还包括连接到所述第一个多电压源之一上的第二个输入端，还包括用于接收所述第三个控制信号的控制端，还包括连接到所述公共电极上的输出端；
59.如权利要求52所述的显示器，其中所述电压控制器，为响应控制信号，在操作时在所述第一个电压提供端上给定第一个多预确定电压中的一个，以及在所述第二个电压提供端上给定第二个多预确定电压中的一个。
60.如权利要求59所述的显示器，其中所述电压控制器还包括第一个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第一个多电压源中的一个连接，还包括连接到所述第一个电压提供端的输出端；还包括用于接收所述控制信号的控制端组合；第二个多路复用器，包括多个输入端，其每一个与所述第二个多电压源中的一个连接，还包括连接到所述第二个电压提供端的输出端；还包括用于接收所述控制信号的控制端组合。
61.一种显示器，包括第一个电压提供装置，提供第一个预确定电压；第二个电压提供装置，提供第二个预确定电压；存储装置，保存数据位；以及象素装置，响应于所述数据位，并且在操作时利用所述第一个预确定电压和所述第二个预确定电压来产生输出。
全文摘要
一种显示器,包括一对提供预确定电压的全局(global)电压提供端(622和624),以及多个象素单元(602)。每个象素单元包括象素电极(612)、保存数据位的存储元件(702)、以及根据所保存数据位的值,可选择地与一个或另一个全局电压提供端(622和624)的象素电极相连接的多路复用器(704)。电压控制器(604)在全局电压提供端(622和624)上给定预确定电压,然后,该预确定电压被传输到相连接的象素电极(612)上。
文档编号G09G3/20GK1308757SQ99808247
公开日2001年8月15日 申请日期1999年5月7日 优先权日1998年5月8日
发明者埃德温·L·赫德森, 约翰·G·坎贝尔, W·斯潘塞·沃利第三 申请人:奥罗拉系统公司