[发明专利]显示设备及驱动这种设备的方法

说明书

本发明涉及一种显示设备，其组成包括：位于两块支持片之间的一种电-光显示介质，一个按矩阵行和列排列的象素系统，其中每个象素都是由安装在支持片相对表面上的图形电极所形成的，以及一个用于提供选择和数据信号的矩阵行和列电极系统，通过它可以在象素的两端提供一个取决于电-光显示介质的电压范围以便显示图形。

本发明还涉及驱动这种显示设备的一种方法。

这种显示设备适合于利用被动型（无源的）电-光显示介质，例如液晶、电泳悬浮液或电致变色材料来显示数字字母信息和视频信息。

在开头一段所描述的这种显示设备是从以申请人名义公开供公众审查的荷兰专利申请8502663号中得知的。在该申请文件所示的设备中，二极管被用作有源矩阵中的非线性开关元件，即每个象素有两个二极管。象素的两相继矩阵行每次都有一行电极是公共的。其驱动方式是这样的：在应用于电视时（例如按照PAL或NTSC制式的驱动方式），两相继的偶数和奇数行（Line）的信息在场频下以交变的极性提供给每个象素的两端。所以象素的信息决定于两相继的偶数和奇数行的平均信号。由于两相继行每次都有一个矩阵行电极是公共的，因此每次都是同时写入两矩阵行图形电极，所以这种设备在选择所用的滤色器方面几乎没有灵活性。实际上只能选用条状滤色器。

在非预公开的专利申请8701420号（PHN12.154）中申请人描述了一种在本文开头一段所说的那种设备，其中的矩阵行电极不是公共的，其图形电极的各矩阵行是分别驱动的，不必因省掉公共电极 而导致连接数目的增加。

这保证了在所用的滤色器方面有相当的自由度。这一点之所以可能是通过对象素所固有的电容首先进行过份放电或过份充电（精确地或不精确地）后，再对它们充电或放电，从而做到对象素按矩阵行加以给定的调节。

在上述专利申请中这是这样实现的：在选择前先在象素两端加一个辅助电压，使其超过或达到图形显示所用的电压范围，例如，可以用一个辅助电压（参放电压）或复位电压。

在上述申请中所描述的设备的优选实施例中，在象素与矩阵行或列电极之间加了一个齐纳二极管。当使用这种设备时，所用的齐纳二极管的击穿性能也决定了要用的工作电压，其最小齐纳击穿电压限制了可用的电-光介质的数目。此外，在用于液晶设备（无定形硅、多晶硅）的线路技术中，齐纳二极管是难以做到能重复生产的。本发明的目标是为克服这些缺点提供另外的解决方法。

为此，按照本发明的设备特征是：它包含至少一个在图形电极和矩阵行或列电极之间的第一分支，这个分支包括至少一个非线性开关元件，该元件用于在选择之前在象素两端加一个辅助电压，该电压超过或达到图形显示所用的电压范围，按照本发明的设备特征还在于：对于每个象素还安排一个位于图形电极和矩阵行或列电极之间的第二分支，它至少包含一个非线性开关元件，这个分支和第一个分支的非线性开关元件是反向并联的。

第一分支最好包含由若干非线性开关元件，如二极管的串联连接。

可使串联的安排和反向并联连接的开关元件具有和一个齐纳二极管相似的开关性能，但具有更好的可重复性。

辅助电压最好超过或达到电-光介质的透过率（transmission）/电压特性的转变范围的极限值。

这里的辅助电压可以是一个复位电压，要使得在一个矩阵行中的所有各象素首先被负向或正向充电到一个给定值，然后再根据所提供的数据信号充电或放电到正确的信号值。

由于这是在每个独立的矩阵行实现的，并不影响下一行或前一行，所以图形信息可以适合于所用的滤色器，这种滤色器可以是例如申请人在荷兰专利申请861063号中所描述的那种三合透镜构成，或者也可以例如是对角线型的。

在用图形信息作实际的驱动操作之前，放电或充电可以在图形信息出现的同一个行（Line）周期内实现，也可以在前一周期实现。

由于象素的每一矩阵行现在是单独写入的，所以这些象素两端的电压也可以按矩阵行反相，这可导致更高的画面闪烁频率，从而得到更稳定的图形。最好选择二极管作为非线性开关元件;在这种情况下可以利用冗余度的优点，如申请人在非预公开的专利申请8800204号（PHN12.409）中所叙述的那样。

第一分支可以包括多个非线性开关元件的串联安排（或单个非线性开关元件，这种元件如一个MIM），这个分支可以独立地为每个象素配备。