专利名称：液晶显示屏象素的激励方法
技术领域：
本发明涉及激发DHF型液晶显示屏(DHF-LCD)的象素的一种方法。欧洲专利EPO30977481介绍过DHF-LCD。
DHF型液晶显示屏可按两种方式工作。在不对称工作方式下，晶粒配置在两个交叉偏振片之间，使透射过去的光量在一定的电压例如负电压-V0时最小，在+V0时最大。在对称工作方式下，晶粒配置得使透射过去的光量在所加的电压为0伏时最小，在正电压和负电压时增加。
在不对称工作方式下，晶粒更敏感，即其电光效应约为对称工作方式的两倍。但有这样的风险，即若激发时不能避免直流电压的话，则会使液晶晶粒的定向层中产生电化学过程或产生极化电荷。这两种效应都可产生寄生图象。在对称工作方式下，这一点可以通过交替用正电压和负电压激发图象来加以避免。
两种工作方式重要的一点是能够尽快地从一个灰度值转换到另一个灰度值。在对称工作方式下，这样做更为困难，因为要使灰度值达到同样的变化情况需要提高液晶的运动幅度。
在DHF-LCD许多重要的应用场合，需要有源矩阵激发，即将各半导体元件(晶体管或二极管)与各象素联系起来，且可以多路显示工作。
本发明目的是提供一种结合一种有源矩阵可使DHF-LCD的转换时间尽可能短、电压尽可能最低的激励DHF-LCD的方法。
按照本发明，这是通过使各象素在数据脉冲加上之前处于预定电压下实现的。
下面参照
本发明的工作实施例。附图中
图1是DHF象素的等效电路图；图2是激发脉冲一种形式的脉冲图；图3是激发脉冲另一种形式的脉冲图；图4是激发脉冲又台一种形式的脉冲图。
在图1所示的DHF象素等效电路图中，静态电容Cs是导向子(director)不动时的电容。Chx说明铁电螺旋波导管伴随有电荷(极化电荷)产生。Rhx说明与该过程相关的摩擦损耗。对于高自发极化的液晶混合物，Chx比Cs大许多倍。Cs的充电快，只受所使用的电压源输出阻抗的限制。Chx的充电时间则由τ＝RhxChx确定。
若DHF晶粒是用有源矩阵激发，则在行访问时间tz(一般64微秒)期间在象素处有低阻性信号。于是象素被隔离开来，直到下一个图象出现为止(一般40毫秒)。在此期间，在行访问期间已移到象素上的电荷分配到两个电容上，从而使两电容都充电到同一电压。若Chx上产生的电荷足以产生所需要的变形，则不会有问题。这特别适用于特征时间τ比tz短许多倍的场合(这时Chx直接充电，Cs无关紧要)和/或所使用的电压高得使Chx在电荷均衡之后存有充足的电荷的场合。
鉴于，特别是在低温下，τ变得比容许的时间长，因此必须使用较高的电压。这一点是必然的，因为Cs比Chx小得多。为了使Cs上有充足的电荷(大部分电荷在电荷均化过程中流向Chx)，所以要求相应提高充电电压。
然而，高充电电压是和有源矩阵技术不兼容的。因此最好采用能降低所要求电压的激发方法。
若有可提供最大电压为Uo的电压源，则呆以在极短的激发时间内在象素上储存其值等于Qo＝CsUo的电荷(Chx的充电量不大)。经过一段时间τ之后，Qo就已经被分配到两个电容上。这个循环过程可以重复好几次(n次)，每次总是使Chx进一步充电。访问象素所花的总的时间为nτ。鉴于可以使τo非常短，即nτo＜tz，因而不会超过用来多路复用的总时间tz，而只要把时间tz分配在许多分开的较短时间间隔内。
为确保DHF元件的操作不受直流电压的影响，必须逐个图象地改变激发时的极性。因此在可以写入新信息之前必须先使象素放电。这是借助于在插入数据(灰度值)之前加到整行上的脉冲进行的。有三种不同的这类脉冲基本上就可以了，如图2至图4中所示。从这些图中分别可以看到象素上所加的电压和电荷和四个时隙1-4。在激发之前(时隙1)和之后(时隙4)的时间期间，象素处于隔离状态，即所加的电压不明显。
图2底部所示的在时隙2期间的前脉冲使象素放电，从而使时隙3期间的数据脉冲只需进行充电至新灰度值的充电。
图3底部所示的时隙2期间的前脉冲已将象素预充电到适当值，因而时隙3期间的数据脉冲就必须减少供电或放电量。数据脉冲的极性与预充电脉冲的相同。图4中间和底部所示的在时隙2期间的前脉冲使象素充电到最大电压。于是时隙3期间的数据脉冲使象素放电到所要求的灰度值。这可用两种方法进行(1)如图2和图3那样通过调幅、即用不同幅值的脉冲(图4中间)进行，可以利用从-Uo至Uo波动的电压；或者(2)通过脉宽调制即用最大值为Uo但脉冲长度不同的脉冲(图4底部)进行。用这种方式进行激发，就无需象调幅那样根据灰度值改变极性。
电压最大的前脉冲会使象素饱和，从而减小因预充电脉冲期间受访的其它行的数据信息而引起的串扰的风险。
权利要求
1.DHF型液晶屏的一种激励方法，其特征在于，所述方法是在加数据脉冲之前使各象素处于预定电压下。
2.根据权利要求1所述的激励方法，其特征在于，逐行使各象素处于0伏电压下。
3.根据权利要求1所述的激励方法，其特征在于，逐行使各象素处于极性与数据脉冲相同的电压下。
4.根据权利要求1所述的激励方法，其特征在于，逐行将各象素充电到最大电压，且呈调幅信号形式的数据脉冲利用电压在最大正电压与最大负电压之间的波动。
5.根据权利要求1所述的激励方法，其特征在于，数据脉冲的多个每隔一段时间产生的连续脉冲组成，该间隔时间与DHF螺旋体的特征充电时间等长或更长。
全文摘要
本发明的激励方法是给各象素加以预脉冲，由该预脉冲在加数据脉冲之前形成预定电压。这些预脉冲不是使象素处于0伏电位就是使象素处于极性与象素的电荷在以后的极性相同的电压。
文档编号C09K19/02GK1121231SQ9510072
公开日1996年4月24日 申请日期1995年1月24日 优先权日1994年1月26日
发明者J·芬夫希林, M·沙特 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司