CN1016544B - 显示设备和驱动这种设备的方法 - Google Patents

显示设备和驱动这种设备的方法

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Abstract

在用有源矩阵驱动的图形显示设备中，跨象素(12)两端的电压通过对其固有的电容进行放电或充电而被精确地调节，如果需要，先放电或充电到使该电压超过透过率/电压特性的转变范围(17)。

Description

本发明涉及一种显示设备，它的组成包括：在 两块支持片之间的一种电-光显示介质;一个按矩阵行（row）和矩阵列（column）排列的象素系统，它的每个象素都由安装在支持片相对表面上的图形电极所形成;以及一个按矩阵行和矩阵列的电极系统，用于提供选择和数据信号，利用这个电极系统可以在象素两端给电-光显示介质施加一定范围的电压以便显示图形，这个电压范围和电-光显示介质有关。
本发明还涉及驱动这样一种显示设备的方法。
这种类型的显示设备宜于显示数字字母信息和视频信息，它利用的是被动型（无源的）电-光显示介质，如液晶、电泳悬浮液和电致变色材料。
在开始的一段所描述的这种显示设备是从以申请人的名义公开供公众审查的荷兰专利申请8502663号得知的。在这个申请文件内所示的设备中，用二极管作为有源矩阵的非线性开关元件，即每个象素有二个二极管。在象素的每两相继矩阵行都有一行电极是公用的。驱动方式是这样的：在电视中使用时（例如根据PAL或NTSC制式的驱动方式），两条相继的偶数行（line）和奇数行上的信息在场频下按交变的极性加到每个象素两端。因此，一个象素的信息取决于两条相继的偶数行和奇数行的平均信号。由于两相继矩阵行每次都有一行电极是公共的。因此每次都有两个矩阵行图象电极是同时写入的，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。
本发明的目标是提供一种开始一段所描述的图象显示设备，这种设备的矩阵行电极不是公共的，其中象素的各个矩阵行都是独立驱动的，不必省掉公共的矩阵行电极而导致增加联线数量。
本发明的另一个目标是提供这样一种显示设备，它可以保证在选择所用的滤色器时有相当大的自由度。
本发明是基于这样的认识，即可以通过对象素本身的固有的电容充电或放电而按矩阵行对象素施加一定的调节。在充电或放电之前先对它们（精确地或不精确地）过放电或过充电。
为此，根据本发明的一种图形显示设备的特征是：该设备包含在进行选择之前先在象素两端加上一个辅助电压的装置，此电压可超过或正好为该图形显示所用的电压范围的极限值。
这个辅助电压最好超过或正好是该电-光介质的透过率（transmission）/电压特性中的转变范围的极限值。
按照本发明的显示设备的第一个优选的实施例之特征为：在支持片之一上面的图形电极是按导电的方式连接到两个非线性开关元件的公共点上的，这些开关元件则串联连接于数据信号用的列电极和参考电压用的电极之间。
这样，辅助电压可通过一固定的参考电压而得到，使得所有在一个矩阵行中的各个象素都首先负向或正向充电到一个固定值，然后再充电或放电到正确的信号值，这个值取决于所提供的数据信号。
由于这仅影响单独的每一矩阵行而不影响其前一行或后一行，所以图形信号可以适合于所用的滤色器，这种滤色器，举例来说，可以由三合适镜构成，例如以申请人名义在荷兰专利申请861063号中所叙述的那种，或者也可以是例如对角线结构的。
在用图形信号作实际的驱动操作之前的放电和充电可以在与图形信息出现的同一行（line）周期内进行，但也可以在前一个行周期内进行。
由于现在象素的各矩阵行是分别写入的，所以这些象素两端的电压也可以按矩阵行反相，这将导致更高的画面闪烁频率，从而得到更稳定的图形。
按照本发明的设备的第二个优选的实施例的特征为：在象素和矩阵行或列电极之间安装一个齐纳二极管。在这种情况下，作参考电压用的电极完全可以取消，这可导致象素表面的更大部分被用于实际显示。此外，在这种设备中，部件数量较少，从而增加成品率。最后，寄生电容较小，只要有可能对所用的电-光材料和齐纳二极管作出最佳的选择的话。
根据本发明的一种方法有下列特征：在提供数据信号之前，象素被正向或负向充电到一个辅助电压，此电压超过或正好是图形显示所用的范围的极限值。
现在将通过实例参考附图较详细地对本发明加以说明，在这些附图中：
图1为按照本发明的显示设备的横截面示意图，其截面线为图2中的I-I线;
图2是图1设备的平面示意图;
图3表示有关的透过率/电压特性;
图4是该设备的图解式表示;
图5表示该设备所用的几种驱动信号;
图6表示前一个设备的改型;
图7和图8用图解表示按照本发明的设备用于电视显示的方法;
图9表示按照本发明包含有齐纳二极管的设备的实施例;
图10表示齐纳二极管的电流-电压特性;
图11表示图9的设备的一系列改型。
这些图都是示意的而非按比例的。相应的部件通常都用相同的参考数号表示。
图1和图2表示显示设备的一部分的概略截面图和平面图，在本实施例中使用液晶显示设备1，它具有两个支持片2和3，在它们之间具有例如扭转向列型或铁电液晶材料4。支持片2和3内侧表面具有电绝缘的化学隔层5。在支持片2上具有一系列按矩阵行和列排列的图形电极6，其材料为铟锡氧化物或别的导电透明材料。同样，在支持片3上有例如铟锡氧化物的透明图形电极7，它和条状矩阵行电极11是形成整体的，而面对面的图形电极6、7构成了显示设备的象素。
条状（例如金属的）矩阵列电极8安排在图形电极6的各列之间。每个图形电极6用一个二极管9连接到列电极8上，如图2示意地所示。由图2可看出，在两个图形电极6a和6b之间提供相应的电极8a和8b。另外，在支持片2和3的内侧表面具有液晶取向层10。如所周知，可以在液晶层4的两端加一个电压而得到液晶分子的另一个取向状态，因而引起另一种光学状态。显示设备可以作为透射或反射设备而实现，并可加上一个或两个极化器。
按照本发明，在本实施例中两个图形电极6共有辅助电极18，这些辅助电极不同于列电极8，位于图形电极6的另一边上，并且它们也出现在图形电极6的各列之间。辅助电极18通过二极管19把图形电极6接到一个参考电压上，这些二极管示意地画在图2中。这个参考电压是这样选择的，即根据在选择线（line）11上所用的电压及所用的电-光材料，象素所具有的电容总是可以通过二极管19放电到一个电压值，该值可超过或等于相应的电-光材料的透过率/电压特性的转变范围的极限值。
图3表示图1，2的显示设备中所具有的一个显示单元的透过率/电压特征。在某个给定的阈值电压（V1或Vth）以下，该单元基本上不透过光线，而在超过给定的饱和电压（V2或Vsat）时，该单元基本上是全透明的。中间范围构成了上述的转变范围，在图3中用大括号17表示。在这里要指出，在横坐标上画的是电压的绝对值，因为这种单元通常是用交流电压驱动的。
图4以图解方式表示图1，2的显示设备。由面对面的图形电极6，7组成的象素12通过图形电极7在一端接到矩阵行电极11，行电极11和列电极8一起安排成矩阵形式。象素12通过二极管9接到列电极8，它们还通过二极管19接到辅助电极18，这个辅助电极总是为两个二极管19和19′所共有。
为了写信息，一个第一选择电压Vs1在选择周期ts时出现在选择线11上，而信息或数据电压Vd同时出现于列电极8上，这导致在象素12两端有一个代表了所提供的信息的正电压。
为了防止液晶的性能劣化以及能够提高所谓的画面闪烁频率，象素12两端的信息最好具有交变的符号。在按照本发明的一个设备中，通过这样的方法，即先对象素12所固有的电容过份地放电（或对它过份地负向充电）之后，再提供一个第二选择电压Vs2，并同时提供反相的数据电压（-Vd）来实现在象素12两端提供一个负的代表所提供信息的电压。
图5表示如何挑选用于象素12的一系列矩阵行的驱动信号，以便向它们写入图形信号，这些信号在每一场都要改变符号（例如应用于电视中）。
从时刻to开始（见图5a），在选择周期ts（在本例中这个周期选择成等于电视应用中的行（line）周期，即64微秒）时，在矩阵行电极11上出现选择电压Vsl，而信息电压或数据电压Vd则同时出现于列电极8上。在时刻tl后，象素12的这一矩阵行不再被选择，因为矩阵行电极11收到一个电压Vnsl。这个电压一直维持到象素12的一个矩阵行下次再被选择之前的那一时刻。在本例中，这是这样实现的，即刚好在重新选择象素12的第一个矩阵行之前，也就是在时刻t3＝tf-ts时，给选择线（line）11加一个复位电压，此处tf表示场周期。这个复位电压和出现于二极管9和19′的 公共点上的参考电压就可被选来使象素12负向充电到这样的程度，使得该矩阵行象素两端的电压超过了图形显示所用的范围（即达到≤-Vsat的值）。在下一个选择周期（从t4开始），它们再被充电到所需的、取决于数据电压-Vd的电压。为此，矩阵行电极接收电压Vs2，在选择周期（t5之后）经过之后，它们收到一个非选择电压Vna2。这样，象素两端的电压在每个场周期时就被反相。
图5b表示和图5a同样的电压变化，但这时已被移过一个场周期并加上一个选择周期（在这种情况下是一个行周期）。这提供了对两个相续的象素矩阵行写入相互反相的数据电压的可能性。图5c和图5a相同，但移过了两个选择周期。
对于偶数场和奇数场的各行是相互重叠而写入、具有垂直半分辨率的（电视）图形而言，图形信息要在每个场周期改变其符号并重新写入一次。虽然行闪烁频率在这种情况下为25赫（30赫），但由于每矩阵行改变符号而引入180°相位差，所以在相继矩阵行之间可以达到画面闪烁频率为50赫（60赫）。
选择电压Vs1和Vs2当然可以选择成比一个行周期（64微秒）持续得更短。在这种情况下，复位电压可以在行周期发生选择的那一部分时间内交替地出现，如果能剩下足够的时间让象素12充电的话。然后在电极11上发生电压变化，例如，按图5a上所示的虚线14那样的变化。
所示的设备非常适合于使用这样的驱动方法，在该方法中，选定
Figure 88103642_IMG2
作为跨象素两端的平均电压（见图3），使得为了图形显示目的而跨象素12两端的电压的绝对值实际上限制在（Vth和Vsat）的范围内。
根据在列电极8上的数据电压Vd，象素12两端的电压值最大为Vc+Vdmax＝Vsat，而最小值为Vc-Vdmax＝Vth，如果这样，则可以得到满意的灰度。消去Vc可得｜Vdmax｜＝1/2（Vsat-Vth），也就是说，-1/2（Vsat-Vth）≤Vdmax≤1/2（Vsat-Vth）。
为了对象素12的一个矩阵行充电，假定为充正电，则相关的矩阵行电极11就被供给以选择电压Vsl＝-Von-1/2（Vsat+Vth），这里Von是二极管9的正向压降。这样，取决于Vd，象素12两端的电压就是Vd-Von-Vsl;它的范围在-1/2（Vsat-Vth）+1/2（Vsat+Vth）＝Vth和1/2（Vsat-Vth）+1/2（Vsat+Vth）＝Vsat之间。
为了在下一个选择时以反相的数据电压对象素12的同一个矩阵行充负电（在下一场或下一帖周期中），它们先通过连接到参考电压上的二极管19被矩阵行电极11的复位电压Vreset负向过充电。然后被选择的矩阵行电极接收选择电压Vs2＝-Von+1/2（Vsat+Vth）（在同一个行周期或下一个周期）。被负向过充电的象素12这时通过二极管9被充电到Vd-Von-Vs2，也就是说，被充电到-1/2（Vsat-Vth）-1/2（Vsat+Vth）＝-Vsat和1/2（Vsat-Vth）-1/2（Vsat+Vth）＝-Vth之间的值，使得带反向符号的信息出现在象素12的两端。
在非选择的情况下，这一要求必须满足，即不论二极管9或二极管19都不能导通，换句话说，对于在接点13上的电压VA，必须满足VA≥Vd及VA≤Vvref或VAmin≥Vdmax（1）及VAmax≤Vref（2）.对最低的非选择电压Vnsl，则满足：
（1）VAmin＝Vnsl+Vth≥Vdmax＝1/2（Vsat-Vth），或Vnsl≥1/2（Vsat-Vth）-Vth（3）
从（2）可得
Vnsl+Vsat≤Vref或
Vnsl≤Vref-Vsat（4）
合并（3）和（4）可得：
Vref-Vsat≥Vnsl≥1/2（Vsat-Vth）-Vth
Vref≥3/2（Vsat-Vth） （5）
对于最高的非选择电压Vns2，类似地满足：
VAmin＝Vns2-Vsat≥1/2（Vsat-Vth）或
Vns2≥1/2（Vsat-Vth）+Vsat（3′）及
Vns2-Vth≤Vref或Vns2≤Vref+Vth（4′）
合并（3′）和（4′）可得：
Vref+Vth≥Vns2≥1/2（Vsat-Vth）+Vsat或
Vref≥（Vsat-Vth） （5）
这样，在用上述方法写完数据和反相数据之后，参考电压3/2（Vsat-Vth）足以阻断二极管19、19′。简而言之，对于Vns、Vs、Vref和Vrest而言，下列各式都成立：
Vs1＝-Von-1/2（Vsat+Vth）;
Vs2＝-Von+1/2（Vsat+Vth）;
Vns1＝1/2（Vsat-Vth）-Vth;
Vns2＝1/2（Vsat-Vth）+Vsat;
Vref＝3/2（Vsat-Vth）;
Vres＝Von+5/2Vsat-3/2Vth。
当把二极管9、19的符号颠倒时，如图4a所示，就可以使用同样的驱动方式。这样，不管符号是否相反，驱动信号都适用类似的关系。
图6以图解方式示出对图4所示设备的一种改型。由于每一列象素中既有列电极8又有辅助电极18，所以这种实现方法浪费了那些本来可以用于图形电极的表面积。除此之外，所有参考数号和上述的实施例都有同样的含义。驱动方式也一样。
如上所述，按照本发明的一种设备及方法的优点是象素的每一矩阵行都可以分别驱动，而无需另加的联接线，而且可以自由选择所用的滤色器。
在此以前说明了对于要写入的各行其信息怎样在选择电压交替反向的同时也交替地反向改变其符号。跨在象素两端的电压被反向。图7和图8表示这样的例子。
在这些例子中，为了简单起见，相继的各图形行从顶到底用1，2，3，……575（PAL制）等号数来表示。这样，奇数场包括1，3，5，……575行，而偶数场则包括2，4，6，……574行。
图7表示第一个例子，在该例中象素的第1矩阵行21首先用奇数场的第一图形行（+（1））的信息写入。然后第2矩阵行22用第3图形行（-（3））的反相信息写入，也就是说，这是奇数场的第2图形行，第3矩阵行23则用第5图形行（+（5））的信息写入，也即奇数场的第3图形行。第4矩阵行24则被写入第7图形行（-（7））的反相信息，以此类推。在这种方式下，象素的288矩阵行先用奇数场的信息以所谓半分辨率方式写入。然后同样各矩阵行21、22、23、24等以偶数场的信息写入，这些在一个矩阵行象素两端所提供的信号现在是相反符号的（用虚线表示）。这就是说，象素的第1矩阵行21写入的是第2图形行（-（2））的反相的信息，也就是说，这是偶数场的第1图形行，第2矩阵行22写的是第4图形行（+（4））的信息，即偶数场的第二图形行，以此类推。
在这种方式下，按时间来考虑，所有象素接收到两相继图形行的平均信息，同时每一图形周期中的每一图形行的信息也被反相。这样，矩阵行21表示的是第1和第2图形行（1/2）的平均值，而矩阵行22表示的是第3和第4图形行（3/4）的平均值，矩阵行23表示的是第5和第6图形行（5/6）的平均值，以此类推（见图7）这样，最小画面闪烁频率是50赫（PAL）或60赫（NTSC）。
图8表示按照本发明的设备如何也可以类似地以全分辨率方式驱动。在这种情况下，象素的575矩阵行被读出，这时一图形行（例如第3图形行）的信息以反相的形式提供给第2象素矩阵行22（-（3））并且以未经变化的形式提供给第3象素矩阵行23（+（3）），而选择电压则同时加上。数据电压在矩阵行22被选择而矩阵行23未被选择的那个行周期的一半时间内被反相提供，而在另外半周期，即矩阵行22不再被选择而矩阵行23被选择的那个行的半周期期间，此数据电压保持不变。
类似地，第5图形行的信息对矩阵行24（-5）是反相出现的，而对矩阵行25（+5）则不加变动，以此类推。偶数场的各图形行在矩阵行21、22、23、24、25等出现时，也有反相形式的和不变形式的。在这种情况下，在575矩阵行象素的两端都提供两个图形行的平均值，并且在显示元件两端每次都有交变符号的电压，更具体地说，第1和第2图形行的平均值在矩阵行21（1/2）的两端，第2和第3图形行的平均值跨越矩阵行22（2/3）的两端，以此类推（见图8）。各个矩阵行在选择方面完全是独立的，所以任何型式的滤色器都可以使用，而且闪烁很小，（画面闪烁频率在这种驱动方式下仍是50赫（60赫））。
图9以图解方式示出按照本发明的一种设备，其中辅助电压是用齐纳二极管15的齐纳特性而得到的。安排成矩阵的象素12仍在矩阵行电极11和列电极8的交点处出现，而象素12通过齐纳二极管15而接到矩阵行电极11。
这里，在驱动电压在Vc＝1/2（Vsat+Vth）附近的情况下，下列情况仍有效：当数据电压Vd为（-1/2（Vsat-Vth）≤Vd≤1/2（Vsat-Vth））时，象素12两端的电压可以限制在Vth和Vsat的范围内。相关的选择电压则仍是Vs1＝-Von-1/2（Vsat+Vth）;Vs2＝-Von+1/2（Vsat+Vth）。
下列情况同样属实：在非选择情况下，在点16上的电压必须使齐纳二极管不导通，不论是在正向情况还是作为齐纳导通情况都不能导电。
在这种情况下必须考虑所用齐纳二极管的统计特性的允差。这示意画在图10中，其中实线表示公称的电流/电压特性，其分散范围的极限值则用虚线及点划线表示。Vzmin是最高允许电压，在这个电压下，对于所有可能存在的性能条件其电流仍为足够小，因而能防止象素本身的电容在场周期内放电。Vzmax则是最低电压，这个电压能使通过齐纳二极管的电流为足够大，以致在复位周期内（例如64微秒）能对象素负向充电到至少为-Vsat。
对于最低非选择电压（Vns1），这些条件导致电压VA（接点16）：
VAmax≤Vns1和VAmin≥Vns1-VZmin这里VZmin是齐纳二极管15的上述最大齐纳电压（见图10）。
在VAmin＝-Vd-Vsat及VAmax＝Vdmax-Vth时，这将在Vdmax＝1/2（Vsat-Vth）的情况下导致（所谓负选择）：Vdamx-Vth≤Vns1≤VAmin+VZmin，或-1/2（Vsat-Vth）-Vsat+VZmin≥Vns1≥1/2（Vsat-Vth）-Vth（6）;
例如：
Vns1＝1/2（Vsat-Vth）-Vth
同样情况，对于最高非选择电压Vnsl（正向选择）的这些条件，在
VAmin＝-Vdmax+Vth及VAmax≈Vdmax+Vsat是正确的情况下，将导致Vdmax+Vsat≤Vns2，≤-Vdmax+Vth+VZmin或-1/2（Vsat-Vth）+Vth+Vzmin≥Vns2≥1/2（Vsat-Vth）+Vsat（7）
例如：
Vnsl＝1/2（Vsat-Vth）+Vsat
把等式（6）和（7）的左右两侧各自相加，可得：
-2（Vsat-Vth）+2Vzmin≥2（Vsat-Vth）或Vzmin≥2（Vsat-Vth）
因此，使用这一设备的可能性取决于最小齐纳击穿电压和有关的液晶液体或别的电-光介质的透过率/电压特性的转移范围（由图3的大括号17表示）的最大宽度。
至少要提供最大齐纳击穿电压才能使象素放电到超过或达到透射范围的边缘。因此，对于复位电压存在下列情况：
Vreset＝VZmax+1/2（Vsat-Vth）+Vsat。
这样，图9所示的设备能够用和图5所示的同样的选择电压型式来驱动，这里，下列情况成立：
Vs1＝-Von-1/2（Vsat+Vth）;
Vs2＝-Von+1/2（Vsat+Vth）;
Vns1＝1/2（Vsat-Vth）-Vth;
Vns2＝1/2（Vsat-Vth）+Vsat;
Vres＝VZmax+1/2（Vsat-Vth）+Vsat
本发明当然不限于所示的实施例，在本发明的范围内可以有若干种变化。
在图4和图6的设备中，除二极管外的其它非线性开关元件也可以使用，例如基极-集电极结短路的双极型晶体管或栅极和漏极短路的MOS晶体管。对二极管本身也有各种可能方案供选择。除了经常用于显示技术中的各种二极管外，例如除由单晶形成的pn二极管、肖特基二极管或pin二极管外，多晶或无定型硅、CdSe或其它半导体材料也可以考虑，而且二极管可以垂直向也可以横向形成。
在图9所示的设备中的齐纳二极管也可以用另外方式安排，或者也可以出现在列电极8和象素12之间，如图11所示，对于这样的结构，其（非）选择电压、数据电压和复位电压可以和图9的设备一样推导出类似的表达式，而且同样的驱动信号电压值也适用于图11b的设备，反相电压值也适用于按照图11a和11c的电路。此外，有可能使用复位电压这一点使得上述的设备和方法特别适用于铁电显示介质，如申请人在非予公开的荷兰专利申请8700627号中所叙述的那样。

Claims (18)

1、一种显示设备包括：在两块支持片之间的一种电-光显示介质，安排成矩阵行和列的象素系统，其中的每个象素由安装在支持片相对表面上的图形电极所形成，以及一个矩阵行和列的电极系统，用于提供选择和数据信号，通过该电极系统可以在象素两端加上与电-光显示介质有关的电压范围以便显示图形；其特征在于：所述设备包括在选择之前在象素两端加上一个辅助电压的装置，所述辅助电压要超过或达到图形显示所用的电压范围的极限值。
2、根据权利要求1的显示设备，其特征在于：所述辅助电压超出或等于所述电-光介质的透过率/电压特性中转变范围的极限值。
3、根据权利要求1的显示设备，其特征在于：在所述支持片之一上面的图形电极是按导电的方式联接到两个非线性开关元件的公共点上的，这些元件是串联连接到数据信号用的列电极和一个参考电压用的电极之间的。
4、根据权利要求3的显示设备，其特征在于：非线性开关元件是二极管。
5、根据权利要求3的显示设备，其特征在于：在所述一矩阵行图形电极中每两个并列的所述图形电极分别通过一个非线性开关元件连接到一个供所述辅助电压用的位于图形电极之间的公共电极上。
6、根据权利要求1的显示设备，其特征在于：在每一个象素和一个矩阵行电极或列电极之间安装有一个齐纳二极管。
7、根据权利要求1的显示设备，其特征在于：所述电-光介质是液晶材料。
8、根据权利要求7的显示设备，其特征在于：所述电-光介质为铁电液晶材料。
9、根据权利要求6的显示设备，其特征在于：最小齐纳击穿电压至少等于所述电-光介质从一种光学状态转换到另一状态所跨越的电压范围的两倍。
10、一种显示设备驱动方法，该显示设备包括：位于两块支持片之间的一种电-光显示介质，安排成矩阵行和列的象素系统，其每个象素由安装在支持片相对表面上的图形电极所组成，以及一个矩阵行和列电极系统，其中，至少在行周期的一部分时间内通过矩阵行电极借助于与象素串联连接的非线性开关元件选择某一矩阵行象素，而数据信号则是通过短阵列电极提供的;该方法的特征在于：在出现所述数据信号之前，象素被充电或放电到一个辅助电压，所述辅助电压超过或等于图形显示所用的范围的极限值。
11、根据权利要求10的方法，其特征在于：所述辅助电压超过或等于所述电-光介质的透过率/电压特性中的转变范围的极限值。
12、根据权利要求10或11的方法，其特征在于：在同一行选择周期期间，首先是所述辅助电压、然后是用于显示的电压出现在象素两端。
13、根据权利要求10或11的方法，其特征在于：在行周期之前的行选择周期期间提供所述辅助电压，选择即是在此行周期内进行的;并把所述数据信号提供给某一行象素。
14、一种显示设备驱动方法，该显示设备包括：在两块支持片之间的一种电-光显示介质，安排成矩阵行和列的象素系统，其中每个象素由安装在支持片相对表面上的图形电极所组成，以及一个矩阵行和列电极的系统，该方法特征在于：至少在部分行周期期间，通过矩阵行电极选择一矩阵象素行，而数据信号则通过矩阵列电极提供，齐纳二极管被安装在象素和矩阵行电极或列电极之间，并且象素在提供数据信号之前，先借助于所述齐纳二极管的齐纳特性被充电或放电到某一电压或到图形显示用的电压范围的极限值。
15、根据权利要求14的方法，其特征在于：通过所述齐纳特性的充电或放电以及数据信号的提供是在一矩阵行象素的同一个行选择周期实现的。
16、根据权利要求14的方法，其特征在于：通过所述齐纳特性的充电或放电是在行选择周期中进行的，这个周期在象素矩阵行被选择的那个行周期之前。
17、根据权利要求10或14的方法，其特征在于：一矩阵行象素两端所提供的电压相对于刚才被写入的那矩阵行象素而言，其极性相反。
18、根据权利要求10或14的方法，其特征在于：所述显示设备包含液晶材料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105758118A (zh) * 2014-12-19 2016-07-13 常熟市永安工业气体制造有限公司 空分系统

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8601804A (nl) * 1986-07-10 1988-02-01 Philips Nv Werkwijze voor het besturen van een weergeefinrichting en een weergeefinrichting geschikt voor een dergelijke werkwijze.
NL8701420A (nl) * 1987-06-18 1989-01-16 Philips Nv Weergeefinrichting en werkwijze voor het besturen van een dergelijke weergeefinrichting.
NL8802436A (nl) * 1988-10-05 1990-05-01 Philips Electronics Nv Werkwijze voor het besturen van een weergeefinrichting.
NL8902206A (nl) * 1989-09-01 1991-04-02 Philips Nv Weergeefinrichting.
NL8902421A (nl) * 1989-09-29 1991-04-16 Philips Nv Weergeefinrichting.
NL8902922A (nl) * 1989-11-27 1991-06-17 Philips Nv Actieve weergeefinrichting.
EP0434626A3 (en) * 1989-12-18 1991-10-30 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Macroscopically sized liquid crystal display
NL9000290A (nl) * 1990-02-07 1991-09-02 Philips Nv Weergeefinrichting.
NL9002516A (nl) 1990-11-19 1992-06-16 Philips Nv Weergeefinrichting en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
US5376979A (en) * 1990-12-31 1994-12-27 Kopin Corporation Slide projector mountable light valve display
US5751261A (en) * 1990-12-31 1998-05-12 Kopin Corporation Control system for display panels
US5743614A (en) * 1990-12-31 1998-04-28 Kopin Corporation Housing assembly for a matrix display
EP0697690B1 (en) * 1991-03-20 1997-10-29 Seiko Epson Corporation Method for driving active matrix type liquid crystal display device
US5790089A (en) * 1991-03-20 1998-08-04 Seiko Epson Corporation Method of driving an active matrix type liquid crystal display
US6271817B1 (en) 1991-03-20 2001-08-07 Seiko Epson Corporation Method of driving liquid crystal display device that reduces afterimages
EP0510755B1 (en) * 1991-04-24 1996-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device
GB9115402D0 (en) * 1991-07-17 1991-09-04 Philips Electronic Associated Matrix display device and its method of operation
GB9115401D0 (en) * 1991-07-17 1991-09-04 Philips Electronic Associated Matrix display device and its method of operation
EP0558134A3 (en) * 1992-02-27 1994-08-10 Philips Nv Display device
TW225024B (zh) * 1992-04-03 1994-06-11 Philips Nv
GB9305608D0 (en) * 1993-03-18 1993-05-05 Philips Electronics Uk Ltd Method of driving a matrix display device
JPH0772455A (ja) * 1993-09-01 1995-03-17 Sony Corp アクティブマトリクス液晶表示装置
KR100346258B1 (ko) * 1994-02-18 2002-11-29 닛본츄우조우가부시끼가이샤 내용융아연합금강
JPH08511357A (ja) * 1994-03-23 1996-11-26 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 表示装置
TW409928U (en) * 1994-03-31 2000-10-21 Flat Panel Display Co Fpd Bv Display device
WO1996006422A1 (en) * 1994-08-23 1996-02-29 Philips Electronics N.V. Display device
WO1996029693A2 (en) * 1995-03-22 1996-09-26 Philips Electronics N.V. Magnetic resonance apparatus including a monitor
JP3135819B2 (ja) * 1995-04-25 2001-02-19 シャープ株式会社 液晶表示装置の駆動方法
GB9614480D0 (en) * 1995-12-01 1996-09-04 Philips Electronics Nv Multiplexer circuit
DE19732159A1 (de) * 1997-07-25 1999-01-28 Hoechst Ag Chipkarte mit temporär speicherfähiger Anzeige auf der Basis von Aktivmatrixdisplays
US20020050966A1 (en) * 2000-07-31 2002-05-02 Yasufumi Asao Process for producing liquid crystal device and driving method of the device
US20040189548A1 (en) * 2003-03-26 2004-09-30 Ngk Insulators, Ltd. Circuit element, signal processing circuit, control device, display device, method of driving display device, method of driving circuit element, and method of driving control device
KR20060086178A (ko) 2005-01-26 2006-07-31 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
US20060232536A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-19 Scanvue Technologies,L.L.C. Dual Select Diode Active Matrix Liquid Crystal Display Employing In-Plane Switching Mode

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3532813A (en) * 1967-09-25 1970-10-06 Rca Corp Display circuit including charging circuit and fast reset circuit
JPS50147233A (zh) * 1974-05-15 1975-11-26
GB2050668B (en) * 1979-05-28 1983-03-16 Suwa Seikosha Kk Matrix liquid crystal display system
JPS5758190A (en) * 1980-09-25 1982-04-07 Suwa Seikosha Kk Active matric type liquid crystal indicator driving system
NL8103376A (nl) * 1981-07-16 1983-02-16 Philips Nv Weergeefinrichting.
US4748445A (en) * 1983-07-13 1988-05-31 Citizen Watch Co., Ltd. Matrix display panel having a diode ring structure as a resistive element
US4641135A (en) * 1983-12-27 1987-02-03 Ncr Corporation Field effect display system with diode selection of picture elements
JPH0693166B2 (ja) * 1984-09-05 1994-11-16 株式会社日立製作所 液晶素子
US4715685A (en) * 1985-03-04 1987-12-29 Energy Conversion Devices, Inc. Liquid crystal display having potential source in a diode ring
NL8502663A (nl) * 1985-09-30 1987-04-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
NL8502662A (nl) * 1985-09-30 1987-04-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
JPS6290692A (ja) * 1985-10-17 1987-04-25 ソニー株式会社 カラ−デイスプレイ装置
JPS62135814A (ja) * 1985-12-10 1987-06-18 Fuji Electric Co Ltd 液晶マトリクス表示装置
NL8601373A (nl) * 1986-05-29 1987-12-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
JPS62280824A (ja) * 1986-05-30 1987-12-05 Alps Electric Co Ltd 液晶表示装置の駆動方法
NL8700627A (nl) * 1987-03-17 1988-10-17 Philips Nv Werkwijze voor het besturen van een vloeibaar kristalweergeefinrichting en bijbehorende weergeefinrichting.
NL8701420A (nl) * 1987-06-18 1989-01-16 Philips Nv Weergeefinrichting en werkwijze voor het besturen van een dergelijke weergeefinrichting.
US4870398A (en) * 1987-10-08 1989-09-26 Tektronix, Inc. Drive waveform for ferroelectric displays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105758118A (zh) * 2014-12-19 2016-07-13 常熟市永安工业气体制造有限公司 空分系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01257897A (ja) 1989-10-13
JP2683914B2 (ja) 1997-12-03
DE3886838T2 (de) 1994-06-30
NL8701420A (nl) 1989-01-16
KR890001015A (ko) 1989-03-17
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ATE99822T1 (de) 1994-01-15
DE3886838D1 (de) 1994-02-17
USRE37906E1 (en) 2002-11-19
KR960013420B1 (ko) 1996-10-05
KR960008101B1 (ko) 1996-06-19
EP0299546A1 (en) 1989-01-18

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