專利名稱：顯示設備、顯示方法、液晶驅動電路、和液晶驅動方法
技術領域：
本發明涉及顯示設備、顯示方法、液晶驅動電路、和液晶驅動方法，具體涉及適用于使用膽甾型(cholesteric)液晶顯示信息的顯示設備、顯示方法、液晶驅動電路和液晶驅動方法，還涉及程序和存儲介質。
背景技術：
在液晶顯示設備中，使用如簡單矩陣TN(扭曲向列相的)液晶和STN(超扭曲向列相的)液晶、有源矩陣TFT(薄膜晶體管)液晶和MIM(金屬中金屬結構Metal in Metal)液晶等等。
在簡單矩陣系統中，X電極和Y電極以網格形式排列，而且使用適當的定時來切換這些電極從而驅動處于交叉處的液晶。使用簡單矩陣系統的液晶顯示設備具有數量不多的電極從而容易被生產。因此，它們比使用有源矩陣系統的產品價格低。在簡單矩陣系統中，因為形成像素的液晶單元的電極不是獨立的，電壓與周圍單元干擾，所以逐點清楚地顯示是非常困難的。此外，在有源矩陣系統中，不同于簡單矩陣系統，將每個像素進行切換(通過分別將有源元件加入到像素以驅動液晶)來進行顯示。相比于簡單矩陣系統，有源矩陣系統的性能更加出眾更高的響應速度、更少的殘留圖像、更寬的視角，等等。但是，其制造成本較高。
在使用液晶的這些顯示設備中，為了維持信息的顯示，需要將電壓施加到液晶上。當將電壓施加到液晶預定的時間，發生被稱為“殘留影象(sticking)”的殘留圖像現象。為了防止殘留影象，使用例如幀反轉技術或類似的技術，在幀反轉技術中以預定的時間間隔將施加于像素電極的電壓反轉。當使用如幀反轉的極性反轉技術時，施加于信號線的電壓幅度是極驅動(polar driving)的情況的兩倍。因此，為了將施加到信號線的電壓幅度減少一半，使用普通的反轉技術等等。
不同于上述的液晶顯示設備，在使用膽甾型液晶的液晶顯示設備中，所施加的電壓導致狀態(平面和焦錐狀態)改變，并且使用這種特性來顯示信息。而且，不需要供電就可以保持之前所顯示的信息(如，由Nikkan Kogyo Shimbun有限公司于1989年9月29日出版的“Ekisho Debaisu Handobukku(液晶設備手冊)”，352-355頁)。
當在其平面狀態時，膽甾型液晶選擇性地反射具有與液晶螺旋層的厚度對應的波長的光線，并且在其焦錐狀態時，膽甾型液晶幾乎是透明的。
通過使用圖1和2，說明了膽甾型液晶板1的配置。圖1是膽甾型液晶板1的剖視圖，圖2示出了在膽甾型液晶板1中兩組電極的配置。
在玻璃基底11-1上，以條紋形式淀積(或濺鍍)透明的列電極(ITO氧化銦錫)12，并且在玻璃基底11-2上，以條紋形式淀積(或濺鍍)透明的行電極(ITO氧化銦錫)15。在玻璃基底11-1和11-2(其上淀積了透明列電極12和透明行電極15)的表面上，分別形成每個具有大約幾個微米厚度的聚酰亞胺層。
將玻璃基底11-1和11-2(如上所述，都帶有電極)彼此結合，并具有幾個微米的間隙(如，大約5微米)，還帶有間隙材料或類似之物，從而透明列電極12的條紋和透明行電極15的條紋交叉并且彼此相對。使用如真空填充將膽甾型液晶填充到基底11-1和11-2之間的間隙中，從而形成了膽甾型液晶薄膜14。
對于膽甾型液晶板1，不需要如通常使用的TN液晶或類似之物的情況下所需要的聚酰亞胺層對準、在玻璃基底上供應偏振器等等。
膽甾型液晶具有特殊的螺旋結構作為分子結構。因為通過施加于膽甾型液晶的雙極脈沖電壓的值來改變該螺旋結構，所以可以改變膽甾型液晶的狀態。如圖3所示，根據所施加的雙極脈沖電壓的值，膽甾型液晶具有兩個穩定狀態，焦錐狀態和平面狀態。平面狀態是其中特定波長帶的光線相干散射的狀態，而焦錐狀態是其中以寬波長帶傳導光線的狀態。
因此，膽甾型液晶板1可以通過使用第一顏色和第二顏色來顯示信息，其中根據在平面狀態中所反射的波長帶來確定第一顏色，而當膽甾型液晶板1在焦錐狀態中為透明時，可以看見由液晶傳導的第二顏色。換句話說，在膽甾型液晶板1中，例如，通過在平面狀態將膽甾型液晶設置為漫散地反射特定波長帶的光線，并且黑化在膽甾型液晶層14下的部分，從而在焦錐狀態中將黑色傳導為可視的，因此可以進行特定波長顏色和黑色的單色調顯示。
如圖3所示，將膽甾型液晶的狀態改變為平面狀態所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vps大約是改變為焦錐狀態所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vfs的兩倍。
在通過將雙極脈沖電壓施加到預定的像素電極從而將膽甾型液晶設置為焦錐狀態或平面狀態之后，如果不施加電壓則可以保持所設置的狀態。當再次施加雙極脈沖電壓時，如果需要，其電壓值可以改變膽甾型液晶的狀態。換句話說，使用膽甾型液晶的膽甾型液晶板1可以通過施加雙極脈沖電壓而不用隨后供電，來維持所顯示的信息。
圖4示出了當在膽甾型液晶板1中的預定像素的顯示改變時，施加到像素電極的驅動電壓波形的例子。在焦錐狀態中，當將雙極脈沖電壓Vps施加于預定的像素電極時，平面狀態被激活以將所顯示的顏色改變為第一顏色。在平面狀態中，當將雙極脈沖電壓Vfs施加于預定的像素電極時，焦錐狀態被激活以將所顯示的顏色從第一顏色改變為第二顏色。
在膽甾型液晶板1中，在暫時復位所顯示的信息后，例如，通過將電壓值Vps的雙極脈沖施加于全部板而把全部顯示器平面設置為平面狀態，通過將電壓值Vfs的雙極脈沖施加于在所需部分的像素電極來將狀態改變為焦錐狀態以顯示預定的信息，以及在之后不施加電壓從而可以保持所顯示的信息。
圖5示出了用于驅動膽甾型液晶板1的相關技術的液晶驅動電路21的配置示例的方框圖。這里，假設其顯示n×m像素信息來描述驅動膽甾型液晶板1。
將時鐘(CLK)信號和表示將在驅動膽甾型液晶板1上顯示的信息的數據(DATA)信號提供給列驅動器31，并且將列驅動器31連接到驅動電壓±V2和GND(0V)。用預定定時，其將預定的電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列(信號)電極Y1到Yn，將在后面使用圖7進行說明。
將時鐘(CLK)信號提供給行驅動器32，并且行驅動器32連接到驅動電壓±V1和GND，該GND與提供給列驅動器31的GND相同。用預定定時，將預定的電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明行電極15的行(掃描)電極X1到Xm，將在后面使用圖7進行說明。
這里，驅動電壓V1和驅動電壓V2是滿足V1+V2＞Vps的電壓值。
隨后，將說明使用兩種顏色(兩種顏色，即，特定波長顏色和黑色，并且當特定波長顏色是(例如)白色時，以兩種顏色，黑色和白色，來顯示像素)來顯示包括3×3像素的九個像素的情況的特定例子。
比如，說明如圖6所示的情況，其中在包括3×3像素的九個像素中，六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)，以黑色顯示而其他三個像素以特定波長的顏色顯示。特定波長顏色的顯示是一種狀態，其中由平面狀態的膽甾型液晶導致具有特定波長顏色的光線相干地散射，而黑色的顯示是另一種狀態，其中在由焦錐狀態的膽甾型液晶傳導后顯示黑色。
圖7和8是定時圖，示出了列驅動器31和行驅動器32的操作。圖7是定時圖，示出了由列驅動器31施加于列電極X1到X2的雙極脈沖的定時和電壓，以及由行驅動器32施加于列電極Y1到Y3的雙極脈沖的定時和電壓，從而允許膽甾型液晶板1顯示如圖6的、包括3×3像素的九個像素的信息。圖8是定時圖，示出了施加于包括3×3像素，(X1，Y1)到(X3，Y3)，的九個像素的像素間電極(inter-pixel-electrode)部分(作為透明列電極12和透明行電極15交叉處的電極部分)的雙極脈沖，該脈沖具有使用圖7說明的所施加的電壓。
首先，如圖7所示，為了復位當前保持的信息，將具有電壓V1的雙極脈沖施加于列電極Y1到Y3，并且將具有電壓-V2的雙極脈沖施加于行電極X1到X3。因此，如圖8中所示，將具有V1+V2的雙極脈沖施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應的像素間電極部分。這里，因為V1+V2＞Vps，所以在透明列電極12和透明行電極15之間的膽甾型液晶層14進入平面狀態以相干地反射特定波長的光線。換句話說，所有像素(X1，Y1)到(X3，Y3)顯示特定波長的顏色(將這稱為全部平面復位)。
之后，如圖7所示，通過施加具有電壓V3的雙極脈沖來順序從行電極X1到行電極X2和X3進行掃描，行驅動器32選擇一個行電極。此外，響應于行電極選擇定時，列驅動器31選擇性地將反轉特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1到Y3。這里，V3+V4＞Vfs，其中V1＞V3而V2＞V4。
如圖8所示，將V3+V4＞Vfs的雙極脈沖電壓施加于六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)，其對應于雙極脈沖所施加于的像素電極，以相同的定時于行和列電極。這樣，在兩組電極(即處于對應的像素位置的透明列電極12和透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入焦錐狀態從而變為透明。換句話說，以黑色顯示六個像素，(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)。
此外，V3+V4＞Vfs，而電壓值Vps大約是電壓值Vfs的兩倍。因此，保持了V1+V2＞V3+V4。
如上所述，在膽甾型液晶板1上的顯示器上暫時執行全部平面的復位后，通過將任意像素的顏色從特定波長顏色反轉為黑色，可以顯示信息。
使用圖5所述的液晶驅動電路21中的列驅動器31和行驅動器32所需的、驅動器膽甾型液晶板1的驅動電壓，在V1＝V2時，處于最低值(V1+V2)/2。這樣，列驅動器31和行驅動器32的擊穿電壓必須不少于(V1+V2)/2。
雖然依照電極間間隙厚度，用于將狀態改變為平面狀態的雙極脈沖電壓Vps和用于將狀態該變為焦錐狀態的雙極脈沖電壓Vfs不同，比如，當間隙厚度為5微米時，需要Vps＝大約40V，而Vfs＝大約20V。因此，為了滿足V1+V2＞Vps，則列驅動器31和行驅動器32每個都需要大約20V的擊穿(breakdown)電壓。
如上所述，不同于可以用幾個伏特來驅動普通TN液晶的情況，用于驅動膽甾型液晶的驅動器需要具有非常高的擊穿電壓。因此，減小驅動電路和電池的造價和尺寸是非常困難的。
發明內容
考慮這樣的情況，提出了本發明，其試圖實現用于驅動膽甾型液晶的低電壓驅動電路。
本發明的顯示設備包括顯示裝置，其中通過施加電壓到第一和第二電極，改變膽甾型液晶的狀態以顯示信息；第一驅動裝置，用于將電壓施加到第一電極；第二驅動裝置，用于施加電壓到第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅動裝置和第二驅動裝置、提供給第一驅動器裝置的第一參考電壓的電壓值、和提供給第二驅動器裝置的第二參考電壓的電壓值。當控制裝置將膽甾型液晶設置為平面狀態時，控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加到第一電極，并且第二驅動裝置將第二參考電壓施加到第二電極，而且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現出平面狀態。
可以為第一驅動裝置提供第一驅動電壓，該第一驅動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值。可以為第二驅動裝置提供第二驅動電壓，該第二驅動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值，并且，當控制裝置將膽甾型液晶設置為焦錐狀態時，該控制裝置可以控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一驅動電壓施加于第一電極而第二驅動裝置將第二驅動電壓施加于第二電極。
顯示設備還可以包括第一開關裝置，用于選擇地將提供給驅動裝置的第一參考電壓的電壓值在第一電壓值和零伏特間進行切換；和第二開關裝置，用于選擇地將提供給第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值在第二電壓值和零伏特間進行切換；并且，當控制裝置將膽甾型液晶設置為平面狀態時，該控制裝置可以控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加給第一電極而第二驅動裝置將第二參考電壓施加給第二電極，該控制裝置還可以控制第一開關裝置和第二開關裝置，從而提供給第一驅動裝置的第一參考電壓的電壓值為第一電壓值，并且提供給第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值為第二電壓值。
顯示裝置可以具有包含多個部分的膽甾型液晶，這些部分在平面狀態中反射不同波長帶的光線分量。
本發明的顯示方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及顯示控制步驟，其中通過將不同于第一參考電壓和第二參考電壓的第一驅動電壓和第二驅動電壓施加于第一電極和第二電極，控制在顯示設備上的信息顯示。
在本發明的顯示設備和顯示方法中，將第一參考電壓施加于第一電極，將第二參考電壓施加于第二電極，控制第一參考電壓的電壓值，并且控制第二參考電壓的電壓值，從而將膽甾型液晶改變為處于平面狀態。
本發明的液晶驅動電路包括第一驅動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第一電極；第二驅動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作、施加于第一驅動裝置的第一參考電壓的電壓值、和施加于第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值，并且，當控制裝置將膽甾型液晶設置到平面狀態時，該控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加于第一電極而第二驅動裝置將第二參考電壓施加于第二電極，并且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現出平面狀態。
本發明的液晶驅動方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及驅動電壓施加控制步驟，其中控制施加第一驅動電壓和第二驅動電壓于第一電極和第二電極，該第一驅動電壓和第二驅動電壓不同于第一參考電壓和第二參考電壓。
在本發明的液晶驅動電路和液晶驅動方法中，將第一參考電壓施加于第一電極，將第二參考電壓施加于第二電極，控制第一參考電壓的電壓值，并且控制第二參考電壓的電壓值，從而將膽甾型液晶改變為處于平面狀態。
圖1示出了膽甾型液晶板的示意圖；圖2示出了膽甾型液晶板的示意圖；圖3示出了膽甾型液晶狀態和所施加的雙極脈沖電壓的示意圖；圖4示出了膽甾型液晶的波形圖；圖5示出了相關技術的液晶驅動電路的方框圖；圖6示出了所顯示的數據的例子；圖7為定時圖，其示出了在圖5中的液晶驅動電路中，施加到行電極和列電極的電壓；圖8為定時圖，其示出了在圖5中的液晶驅動電路中，橫跨膽甾型液晶板中的每個像素的電極而施加的每個雙極脈沖電壓；圖9示出了應用本發明的液晶驅動電路的方框圖；圖10為定時圖，其示出了在圖9的液晶驅動電路中，施加于行電極和列電極的電壓，和GND電平；圖11為定時圖，其示出了在圖9的液晶驅動電路中，橫跨膽甾型液晶板中的每個像素的電極而施加的每個雙極脈沖電壓；圖12示出了圖9中的液晶驅動電路的處理過程的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。
圖9示出了應用本發明的液晶驅動電路41的配置方框圖，該液晶驅動電路41用于驅動膽甾型液晶板1。膽甾型液晶板1，液晶驅動電路41，和未示出的電源單元(如，電池或類似之物)構成了液晶顯示設備。
所述膽甾型液晶板1類似于使用圖1到4所說明的、相關技術的膽甾型液晶板。
換句話說，在膽甾型液晶板1中，當施加導致像素電極間的電勢差達到Vps或更大的雙極脈沖時，與該像素位置對應的部分中的膽甾型液晶進入平面狀態，從而根據在平面狀態中所反射的波長帶，確定的第一顏色顯示對應的像素。此外，在膽甾型液晶板1中，當導致像素電極間的電勢差達到Vfs或更大的雙極脈沖時，與該像素位置對應的膽甾型液晶進入焦錐狀態，從而以在由液晶傳導后變得可見的第二顏色來顯示對應的像素。
這里，假設下面情況來說明膽甾型液晶板1單色調顯示特定波長的顏色和黑色，從而將膽甾型液晶設置為在平面狀態中漫反射具有特定波長顏色的光線，并且將在膽甾型液晶層14下的部分黑化而且使得黑色透明可見。根據在平面狀態中所反射的波長帶所確定的第一顏色，即特定波長顏色，可以為任何顏色，如綠、藍、或紅，而且在由液晶傳導后變得可見的第二顏色也可以是任何顏色。
而且，明顯地，通過提供在平面狀態中分別反射不同波長帶的多個膽甾型液晶層14，可以進行用膽甾型液晶板1來顯示多個顏色。
此外，如圖3所示，將膽甾型液晶狀態改變為平面狀態所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vps，大約兩倍于改變為焦錐狀態所需的雙極脈沖電壓的電壓值Vfs。
在膽甾型液晶板1中，在通過(例如)將具有電壓值Vps的雙極脈沖施加于全部板從而全部顯示表面處于平面狀態以復位所顯示的信息(全部平面復位)之后，通過將具有電壓值Vfs的雙極脈沖施加于處于需要位置的像素電極從而其狀態改變為焦錐狀態以顯示所預定的信息，并且，之后，通過不施加電壓來保持所顯示的信息。
控制器51控制列驅動器52和行驅動器53，將時鐘(CLK)信號和表示將被顯示在膽甾型液晶板1上的信息的數據(DATA)提供給列驅動器52，并且將時鐘(CLK)信號提供給行驅動器53。此外，通過控制開關54和55的切換動作，用預定的定時，切換提供給列驅動器52的參考電壓GNDc的電壓值和提供給行驅動器53的參考電壓GNDr的電壓值。
從控制器51將時鐘(CLK)信號和用于在膽甾型液晶板1上顯示信息的數據(DATA)信號提供給列驅動器52。列控制器52還連接到驅動電壓±V4和參考電壓GNDc，并且由控制器51來控制，從而以將在后面使用圖10說明的預定的定時，將預定電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列(信號)電極Y1到Yn。
從控制器51將時鐘(CLK)信號提供給行驅動器53。此外，其連接到驅動電壓±V3和參考電壓GNDr，并且由控制器51來控制，從而以將在后面使用圖10說明的預定的定時，將預定電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明行電極15的行(掃描)電極X1到Xm。
這里，通過開關54和55的切換動作，連接到參考電壓GND的電壓(-V1-V2)或者連接到參考電壓GNDr的電壓(V1+V2)是滿足V1+V2＞Vps的電壓值。此外，提供給列驅動器52的電壓V4和提供給行驅動器53的電壓V3是滿足V3+V4＞Vfs和Vfs＞V3和Vfs＞V4的電壓值。
開關54和55包括例如FET(場效應晶體管)的開關元件。根據控制器51的控制，開關54將連接到列驅動器52的參考電壓GNDc的電壓值在(-V1-V2)和GND(0V)之間切換。根據控制器51的控制，開關55將參考電壓GNDr的電壓值在(V1+V2)和GND(0V)之間切換。
作為開關54和55，明顯地，可以使用FET以外的其他元件，只要它們能夠根據控制器51的控制來切換連接到列驅動器52的GNDc的電壓值或提供給行驅動器53的GNDr的電壓值。
此外，如果需要，則將驅動器56連接到控制器51。在驅動器56中，可以加載磁盤61、光盤62、磁光盤(magneto-optical disk)63、或半導體存儲器64，從而可以發送和接收信息。
圖10和11是定時圖，示出了在下述情況中列驅動器52和行驅動器53的操作在對正在顯示的信息進行全部平面復位后，膽甾型液晶板1顯示包括3×3像素的九個像素，其中(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)六個像素為黑色而其他像素為特定波長的顏色，如圖6所示。
圖10是定時圖，示出了在對正在顯示的信息進行全部平面復位后，由列驅動器52施加于列電極X1到X3以顯示如圖6所示的、包括3×3像素的九個像素的信息的雙極脈沖的定時和電壓，和由行驅動器53施加于行電極Y1到Y3的雙極脈沖的定時和電壓，并且給出了由開關54和55的切換而作為參考電壓GNDc和參考電壓GNDr的電壓及其定時。圖11是定時圖，示出了使用圖10所述的所施加電壓，施加于具有3×3像素的九個像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的雙極脈沖。
首先，由控制器51控制開關54和55，從而提供給列驅動器52的GNDc和提供給行驅動器53的GNDr為GND(0V)。
為了復位正在顯示的信息，必須將具有等于或大于Vps的電壓的雙極脈沖施加于像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的每一個。根據控制器51的控制，行驅動器53將GNDr施加于行電極X1到X3，并且列驅動器52將GNDc施加于列電極Y1到Y3。此外，如圖10所示，為了全部平面復位，控制器51控制開關55以預定的時間寬度(由雙極脈沖的施加時間所確定的時間寬度)將電壓(V1+V2)提供給GNDr，并且控制器51用隨后的定時來控制開關54以將電壓(-V1-V2)提供給GNDc。
因此，如圖11所示，由行驅動器53輸出到行電極X1到X3的電壓是脈沖電壓(V1+V2)。此外，由列驅動器52輸出到列電極Y1到Y3的電壓是脈沖電壓(-V1-V2)，如圖11中所示，并且施加定時是將GNDr施加于行電極X1到X3之后的定時。
因此，如圖11所示，將V1+V2的雙極脈沖施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應的像素電極。這里，V1+V2＞Vps。這樣，在兩個電極(在每個對應像素位置的一個透明列電極12和一個透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入平面狀態，從而相干散射特定波長的光線。具體地，所有顯示的像素(X1，Y1)到(X3，Y3)都變得具有特定波長的顏色，從而它們進入全部平面復位狀態。
之后，根據控制器51的控制，行驅動器53通過施加具有電壓V3的雙極脈沖來選擇一個行電極，從而執行從行電極X1到行電極X2和X3的順序掃描，如圖10所示。而且，根據控制器51的控制，響應于行電極選擇的定時，列驅動器52選擇地將反轉特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1到Y3，如圖10所示。具體地，列驅動器52在選擇行電極X1時將反轉特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y1和Y2，在選擇行電極X2時將反轉特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y2和Y3，并且在選擇行電極X3時將反轉特性的雙極脈沖-V4施加于列電極Y2和Y3。
如圖11所示，V3+V4＞Vfs的雙極脈沖電壓施加在像素電極之間，其中雙極脈沖以相同的定時施加到行和列電極。因此，在相應的像素位置上，兩個電極(透明列電極12和透明行電極15)之間的膽甾型液晶層14進入焦錐狀態而變得透明。換句話說，所選擇的六個像素(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)以黑色顯示，而其他像素保持以特定波長顏色被顯示。
在應用本發明的液晶驅動電路41中，當(比如)V3＝V4時，列驅動器52和行驅動器53的驅動電壓為(V3+V4)/2。因為V3+V4＞Vfs而且電壓值Vps大約是電壓值Vfs的兩倍，所以保持了(V3+V4)≈1/2(V1+V2)。因此，在應用本發明的液晶驅動電路41中，與相關技術的情況相比，可以將列驅動器52和行驅動器53每個的驅動電壓減小大約一半。
如上所述，在包括應用本發明的液晶驅動電路41的液晶顯示設備中，通過執行顯示復位，在減小了驅動器擊穿電壓的同時，還能夠執行指定像素從特定波長顏色到黑色的反轉。
此外，由于減小了在用于驅動膽甾型液晶板1的液晶驅動器電路中的驅動器(這里，列驅動器52和行驅動器53)的驅動電壓和擊穿電壓，所以可以為驅動器選擇小封裝的元件。這樣，可以減小液晶顯示設備的尺寸。
而且，由于減小了在用于驅動膽甾型液晶板1的液晶驅動器電路中的驅動器的驅動電壓，所以可以使用其中將電雙層(electric double layer)電容器彼此串行連接的元件(等等)作為電池以將電源提供給驅動器(比如，通過使用其中將帶有2.5V容量的電雙層電容器彼此串行連接的元件來升高電壓，可以充分提供所需要的電壓值)。這樣，還可以減小液晶顯示設備的尺寸。
此外，通過應用本發明，可以實現低電壓驅動和減小電源單元的尺寸，比如用于驅動膽甾型液晶板1的液晶驅動器電路和電池。這樣，可以使用包括應用本發明的液晶驅動電路41的液晶顯示設備，作為顯示設備用于小型信息處理設備中，如PDA、計時器和IC卡。
下面，將參考圖12的流程圖來說明應用本發明的液晶驅動電路41的處理過程。
在步驟S1中，控制器51控制開關55將提供給行驅動器53的GNDr設置為GND，即，零伏特。
在步驟S2中，控制器51控制開關54將提供給列驅動器52的GNDc設置為GND，即，零伏特。
在步驟S3中，控制器51控制列驅動器52將行驅動器53的輸出電壓設置為GNDr。
在步驟S4中，控制器51控制列驅動器52將列驅動器52的示出電壓設置為GNDc。
在步驟S1到S4中的處理過程將零伏特提供給與膽甾型液晶板的所有像素位置對應的透明列電極12和透明行電極15。這樣，所有像素間電極的電勢差為零伏特。
在步驟S5中，在與預定脈沖寬度對應的時間期間，控制器51控制開關55將提供給行驅動器53的GNDr從GND切換到(V1+V2)。
在步驟S6中，在與預定脈沖寬度對應的時間期間，控制器51控制開關54將提供給列驅動器52的GNDc從GND切換到(-V1-V2)。
在步驟S5和S6中的處理過程將V1+V2的雙極脈沖電壓施加于在膽甾型液晶板1中的所有像素電極(透明列電極12和透明行電極15的所有交叉點)。這樣，將施加電壓前所保持的信息進行復位。
在步驟S7中，控制器51控制開關54和55將提供給行驅動器53的GNDr和提供給列驅動器52的GNDc設置為GND。
在步驟S7中的處理過程將零伏特再次提供給與在膽甾型液晶板1中的所有像素位置對應的透明列電極12和透明行電極15。這樣，所有像素間電極的電勢差再次為零伏特。
在步驟S8中，控制器51控制行驅動器53施加選擇電壓V3以掃描行電極，并且控制列驅動器52以選擇地將反轉極性雙極脈沖-V4施加于列電極，從而在過程結束前驅動膽甾型液晶板1來顯示信息。
比如，當由列驅動器52將電壓施加于在膽甾型液晶板1中的透明列電極12的列電極Y1到Yn，并且由行驅動器53將電壓施加于透明行電極15的行電極X1到Xm時，將如圖11所示的雙極脈沖電壓施加于與像素(X1，Y1)到(X3，Y3)對應的像素電極。因此，在執行全部平面復位后，在膽甾型液晶板1中包括3×3像素的九個像素中，如圖6所示，六個像素(X1，Y1)、(X1，Y2)、(X2，Y2)、(X2，Y3)、(X3，Y2)和(X3，Y3)以黑色進行顯示而其他像素以特定波長顏色進行顯示。
在上面的處理過程中，在使用能夠在不供電的情況下保持之前所顯示的信息的膽甾型液晶的液晶顯示設備中，可以通過切換提供給行驅動器53和列驅動器52的GNDr和GNDc的電壓值來產生電極間電勢差，該電極間電勢差是通過將在所有像素間位置中的膽甾型液晶設置于平面狀態而執行全部平面復位所需要的。可以使用由(例如)FET形成的開關54和55來執行GNDr和GNDc的電壓值的切換。
這里，已經說明了進行雙色顯示的情況。但是非常明顯，可以將本發明應用于由使用膽甾型液晶的液晶顯示設備進行多顏色顯示的情況。
因為，在全部平面復位后的信息顯示中，與使用膽甾型液晶的相關技術的液晶顯示設備的方法類似的方法被使用，由將膽甾型液晶設置為焦錐狀態所需的像素間電極電壓來確定行驅動器53和列驅動器52所需的驅動電壓。換句話說，在包括應用本發明的液晶驅動電路41的液晶顯示設備中，可以將作為驅動電壓提供給行驅動器53和列驅動器52的每個電壓大約減小為在相關技術中的一半。
從而，根據包括應用本發明的液晶驅動電路41的液晶顯示設備，在抑止作為提供給驅動器的驅動電壓的電壓同時，可以將任意像素的顏色從特定波長顏色反轉為黑色，實現用于驅動膽甾型液晶板1的液晶驅動電路的尺寸減小和成本降低。
還可以由軟件來執行上述的連續處理過程。將軟件從記錄介質安裝到其中構成軟件的程序內置于專用硬件中的計算機，或(例如)，多功能個人計算機或類似的設備，其中通過安裝各種類型的程序可以執行各種類型的功能。
如圖9所示，這種記錄介質包括被分發來為計算機的用戶分別提供程序的封裝介質，并且其包括其中存儲程序的磁盤61(包括軟盤)、光盤62(包括CD-ROM(致密盤只讀存儲器)或DVD(數字通用盤))、磁光盤63(包括MD(小型盤)(商標))、或半導體存儲器64。
產業的可利用性根據本發明，可以使用液晶顯示元件在顯示設備上顯示信息。具體地，在具有膽甾型液晶的顯示單元上進行顯示的復位，以及用低驅動電壓執行信息的寫操作。
此外，根據本發明的另一方面，可以用低電壓來驅動液晶顯示元件，同樣可以驅動液晶顯示元件。
權利要求
1.一種具有顯示裝置的顯示設備，其中通過施加電壓到第一和第二電極，改變膽甾型液晶的狀態以顯示信息，該顯示設備包括第一驅動裝置，用于將電壓施加到第一電極；第二驅動裝置，用于施加電壓到第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作、提供給第一驅動器裝置的第一參考電壓的電壓值、和提供給第二驅動器裝置的第二參考電壓的電壓值，其中，當控制裝置將膽甾型液晶設置為平面狀態時，控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加到第一電極，并且第二驅動裝置將第二參考電壓施加到第二電極，而且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現出平面狀態。
2.根據權利要求1所述的顯示設備，其中為第一驅動裝置提供第一驅動電壓，該第一驅動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值；為第二驅動裝置提供第二驅動電壓，該第二驅動電壓具有不同于第一參考電壓值的電壓值；以及當控制裝置將膽甾型液晶設置為焦錐狀態時，該控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一驅動電壓施加于第一電極而第二驅動裝置將第二驅動電壓施加于第二電極。
3.根據權利要求1所述的顯示設備，還包括第一開關裝置，用于選擇地將提供給第一驅動裝置的第一參考電壓的電壓值在第一電壓值和零伏特間進行切換；和第二開關裝置，用于選擇地將提供給第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值在第二電壓值和零伏特間進行切換，其中，當控制裝置將膽甾型液晶設置為平面狀態時，該控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加給第一電極而第二驅動裝置將第二參考電壓施加給第二電極，該控制裝置還控制第一開關裝置和第二開關裝置，從而將提供給第一驅動裝置的第一參考電壓的電壓值設置為第一電壓值，并且將提供給第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值設置為第二電壓值。
4.根據權利要求1所述的顯示設備，其中所述顯示裝置可以具有包含多個部分的膽甾型液晶，這些部分在平面狀態中反射不同波長帶的光線分量。
5.一種顯示設備的顯示方法，顯示設備具有顯示單元，顯示單元通過將電壓施加于第一電極和第二電極、用膽甾型液晶顯示信息，該顯示方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及顯示控制步驟，其中通過將不同于第一參考電壓和第二參考電壓的第一驅動電壓和第二驅動電壓施加于第一電極和第二電極，控制在顯示單元上的信息顯示。
6.一種液晶驅動電路，用于驅動包括膽甾型液晶的液晶顯示元件，該液晶驅動電路包括第一驅動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第一電極；第二驅動裝置，用于將電壓施加于液晶顯示元件的第二電極；以及控制裝置，用于控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作、施加于第一驅動裝置的第一參考電壓的電壓值、和施加于第二驅動裝置的第二參考電壓的電壓值，其中，當控制裝置將膽甾型液晶設置到平面狀態時，該控制裝置控制第一驅動裝置和第二驅動裝置的操作，從而第一驅動裝置將第一參考電壓施加于第一電極而第二驅動裝置將第二參考電壓施加于第二電極，并且該控制裝置控制第一參考電壓和第二參考電壓的電壓值，從而膽甾型液晶呈現出平面狀態。
7.一種液晶驅動方法，用于通過將電壓施加于第一電極和第二電極來驅動包括膽甾型液晶的液晶顯示元件的液晶驅動電路，該液晶驅動方法包括第一參考電壓施加步驟，其中將第一參考電壓施加于第一電極；第二參考電壓施加步驟，其中將第二參考電壓施加于第二電極；第一參考電壓控制步驟，其中控制第一參考電壓的電壓值；第二參考電壓控制步驟，其中控制第二參考電壓的電壓值；以及驅動電壓施加控制步驟，其中控制施加第一驅動電壓和第二驅動電壓于第一電極和第二電極，該第一驅動電壓和第二驅動電壓不同于第一參考電壓和第二參考電壓。
全文摘要
本發明提供了能夠在低電壓驅動膽甾型液晶的顯示設備、顯示方法、液晶驅動電路、和液晶驅動方法。提供給列驅動器的參考電壓GNDc和提供給行驅動器的參考電壓GNDr為GND(0V)。行電極(X1到X3)連接到GNDr而列電極(Y1到Y3)連接到GNDc。控制開關從而將電壓(V1+V2)以預定的時間寬度提供給GNDr。在隨后的定時，將電壓(－V1－V2)以預定的時間寬度提供給GNDc。這樣，將(V1+V2)的雙極脈沖施加到像素(X1，Y1)到(X3，Y3)的像素電極之間，從而膽甾型液晶層變成平面狀態并且將全部表面重置為平面狀態。可以將本發明應用于液晶顯示設備和液晶顯示設備的驅動電路。
文檔編號G09G3/20GK1754117SQ2004800025
公開日2006年3月29日 申請日期2004年1月21日 優先權日2003年1月21日
發明者小竹良太, 植田充紀, 川部英雄 申請人:索尼株式會社