[发明专利]胆甾型液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种胆甾型液晶显示装置及其驱动方式，以提供具有一定灰度等级范围的相对高对比度的图像，其在很多应用中是一视频图像。

背景技术

胆甾型液晶显示装置是一类反射型显示装置，具有低功率消耗和高亮度。胆甾型液晶显示装置使用一个或多个光电元件，每个光电元件具有能够在多个状态之间转换的胆甾型液晶材料层，。这些状态包括是稳定状态的平面态(planar state)，在该是稳定状态的平面态中，胆甾型液晶材料层反射具有在与预定颜色相应的波段内的波长的光线。在另一个状态，胆甾型液晶传输可能随后会被吸收的光线，例如随后会被后部的黑色层所吸收，从而使光线不被反射。全彩色显示可以通过堆叠能反射红、蓝和绿光的胆甾型液晶材料层来实现。

胆甾型液晶显示装置的反射特性提供了依据环境照明的光亮程度。所以，胆甾型液晶显示装置在明亮的条件下提供了高亮度，特别是在室外。在这样的条件下，亮度较大地优于传统扭曲向列液晶显示装置，传统扭曲向列液晶显示装置的亮度一般会受限于背光源的功率，因此难于在明亮的条件下观察。

为了驱动以显示图像，显示装置典型地具有能够通过各自的驱动信号提供多个穿过胆甾型液晶材料层的像素的驱动的电极排列。

胆甾型液晶显示的大部分发展集中于液晶材料稳定状态的应用，这些既是提供高反射比的平面态和提供低反射比的焦锥态(focal conic state)，又在混合状态的范围内，在混合状态，液晶材料具有在每个平面态和焦锥态下提供中间反射比的区域。稳定状态的使用提供了低功率消耗的优势，因为能量仅需要去驱动状态的变化，此后液晶保持在稳定状态显示图像，不用消耗功率。所有当前的商业上可获得的胆甾型液晶显示装置都工作在这种操作模式下。

除了高亮度和低功率消耗这些优点之外，它还需要在许多方面改善性能。

一个需要的特征是提高对比度。

另一个需要的特征是允许视频图像数据的显示。为了达到这个目的，被显示的图像必须在显示装置中以一定速率反复地更新，该速率应足够显示一运动图像，且较佳的是在一足够高的速率，以避免由于暂时抖动慢于视觉暂留性所产生的闪烁感觉。后者的效果通常被认为需要至少约25帧每秒的显示，这相应于持续时间40ms的视频周期(两个场(field)交叉后形成帧)。

关于显示视频图像的目的，许多文献公开了实现以稳定状态驱动液晶材料的胆甾型液晶显示装置的准视频(near video)或快速响应寻址的技术。一些实例如下。

US-5,661,533公开了一光电元件(cell)的特有结构，其提供了在胆甾型液晶材料的平面态和焦锥态之间的快速转换。

US-5,748,277公开了一种驱动具有接地寻址电极(passive addressingelectrode)排列的液晶光电元件的像素转为平面态和焦锥态的驱动方案。

相关的文献US-2001/0,045,946和WO-02/086855公开了一种胆甾型液晶显示装置，采用一有源矩阵寻址排列，以用一驱动方案驱动液晶材料的像素转为稳定平面态和焦锥态，该驱动方案考虑了像素的状态是否需要被转变。

然而，尽管这些技术改善了使用平面态和焦锥态的整个图像可以被更新的速率，但是，存在典型的类型的问题，该类型的问题是每行的更新时间对于可接受的视频应用或必要的重设条件的使用来说太长了，以至于无法达到兼顾可感知的对比度的必需的灰度等级。

另外，在总体层面上，仍然存在提高对比度的需要。当稳定状态的利用提供具有适当的对比度的显示装置时，对比度被焦锥态散射光且该散射的光具有约3-4％的反射比的事实所限制。