CN101840086A - 清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，包括：将一对频率幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，第一设定时间后，停止加载；将一对频率幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，第二设定时间后，停止加载；重复前面两步骤至少一次；将一对频率幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，第一设定时间后，停止加载。本发明可在极短时间内清除近晶态液晶显示屏的图像痕迹，以快速显示出下一幅图像。

Description

清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法

技术领域

本发明涉及一种清除液晶显示屏图像痕迹的方法，尤指一种用于清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法。

背景技术

传统的液晶显示屏大多为透射型，这种传统透射型液晶显示屏的图像显示是利用液晶在电场作用下的光学相变化特性来实现的，即：电场通电时，在交叉的偏振片中的液晶分子的排列形态为液晶分子形成90度的相位差，此时光线通过液晶层；电场不通电时，液晶分子的排列形态恢复到原始状态，液晶分子形成0度或180度的相位差，此时光线被阻止通过液晶层。可见，传统液晶显示屏的图像清除可通过对电场进行通断电即可实现，当电场处于断电状态时，图像便可立即被清除，清除所需时间极短。

然而，对于中国实用新型专利“一种显示控制电路”(专利号为ZL200720190955.3)中的近晶态液晶显示屏而言，该近晶态液晶显示屏是一种反射型液晶显示屏，其主要用于静态图像的显示，当要显示新图像时，其需要将原来的图像抹掉，然后再显示新图像。这是因为，当该近晶态液晶显示屏的两个导电电极层处于不通电的情况下时，液晶分子仍然保持已有的排列形态，也就是说，由于近晶态液晶分子对上一次排列形态的记忆能力较好，故当显示屏掉电后，存在一定时间的图像会使每个像素的液晶分子记录下它们原先的排列形态，即原来的图像仍然会被显示，不丢失。可见，该近晶态液晶显示屏的图像清除过程与传统液晶显示屏不同，其不是像传统液晶显示屏那样通过偏光以及相位差的电控控制来实现图像清除的，因此，清除该近晶态液晶显示屏的图像不能采用传统液晶显示屏使用的图像清除方法。

目前，对该近晶态液晶显示屏的图像清除一般采用的方法是：当需要改变图像时，在两导电电极层间长时间(10秒左右)施加峰峰值较高的低频脉冲方波。但是，从实际实施中可以看到，这种方法不能将上一幅图像完全清除干净，甚至有时显示的新图像会重新变回到原来上一幅图像，这势必会影响图像的改变速度，且视觉效果大大被降低。

由此可见，设计出一种可快速清除近晶态液晶材料制作的显示屏图像的方法是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，该方法可在极短时间内将近晶态液晶显示屏的图像痕迹清除掉。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，该近晶态液晶显示屏包括第一基体层和第二基体层，在第一基体层与第二基体层之间设有一由近晶态液晶和添加物混合而成的混合层，该近晶态液晶为A类近晶态液晶有机化合物，该添加物为带导电特性的化合物，在第一基体层朝向混合层的一侧设有第一导电电极层，在第二基体层朝向混合层的一侧设有第二导电电极层，第一导电电极层由M个平行排列的条状电极组成，第二导电电极层由N个平行排列的条状电极组成，第一导电电极层的M个条状电极与第二导电电极层的N个条状电极相垂直，该第一导电电极层与第二导电电极层形成一M×N的像素点阵列，其特征在于：该方法包括以下步骤：

a.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲；

b.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲；

c.重复步骤a和b至少一次；

d.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲；

其中：该低频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该低频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值；该高频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该高频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值。

在所述步骤a之前还包括步骤：将一对频率相同、幅值相同、相位相反的所述高频高压正负脉冲分别加载到所述第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲。

在实际中，所述低频高压正负脉冲的频率为大于等于10Hz且小于等于200Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为大于等于50v且小于等于150v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为大于等于1个且小于等于500个；所述高频高压正负脉冲的频率为大于等于1kHz且小于等于10kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为大于等于50v且小于等于150v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为大于等于1个且小于等于1000个。优选地，所述低频高压正负脉冲的频率为30Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为50个；所述高频高压正负脉冲的频率为4kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为300个或350个。优选地，所述低频高压正负脉冲的频率为50Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为30个或50个或80个；所述高频高压正负脉冲的频率为2kHz或4kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为200个或300个。

在加载所述低频高压正负脉冲和所述高频高压正负脉冲之前，使所述第一和第二导电电极层在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间为大于0且小于100毫秒。或者，在加载所述低频高压正负脉冲和所述高频高压正负脉冲之前，使所述第一和第二导电电极层在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间为大于0且小于5毫秒。

在所述步骤c中，重复步骤a和b的次数为大于等于1次且小于等于100次。

本发明的优点是：本发明方法可降低近晶态液晶显示屏对上一幅图像的记忆能力，在极短的时间内(一般为1秒左右)将近晶态液晶显示屏的图像痕迹清除干净，以快速显示出下一幅图像，本发明提高了图像转换速度，图像显示效果得到了增强。

附图说明

图1是近晶态液晶显示屏的组成示意图；

图2是排列成横竖点阵列状的第一和第二导电电极层示意图；

图3A是低频高压正负脉冲的示例图；

图3B是高频高压正负脉冲的示例图；

图4是本发明清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法的实现流程图；

图5是一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到第一、第二导电电极层时的近晶态液晶排列形态示意图；

图6是一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到第一、第二导电电极层时的近晶态液晶排列形态示意图。

具体实施方式

本发明清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法是针对近晶态液晶显示屏而设计的。如图1和图2所示，该近晶态液晶显示屏1包括第一基体层11和第二基体层12，第一基体层11和第二基体层12的材料可选为玻璃或塑料。在第一基体层11与第二基体层12之间设有一由近晶态液晶和添加物混合而成的混合层13，即由图5中所示的近晶态液晶分子131与添加物分子132混合。该近晶态液晶为A类近晶态液晶(Smectic-A)有机化合物，如带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯、四乙酸癸酯四氰基联苯等。添加物为带导电特性的化合物，如十六烷基三乙基溴化铵等含有导电离子的化合物。在第一基体层11朝向混合层13的一侧镀有第一导电电极层14，在第二基体层12朝向混合层13的一侧镀有第二导电电极层15，如图2所示，第一导电电极层14由M个平行排列的条状电极141(即行电极)组成，第二导电电极层15由N个平行排列的条状电极151(即列电极)组成，第一导电电极层14的M个条状电极141与第二导电电极层15的N个条状电极151相垂直，该第一导电电极层14与第二导电电极层15形成一M×N的像素点阵列结构，一个条状电极141与一个条状电极151形成一像素点，例如图2所示的像素点2。该两个导电电极层14和15与中间的混合层13形成了一个面积很大的电容结构。第一导电电极层14和第二导电电极层15是透明的，其可以是ITO(氧化铟锡)等，且可根据需要使用辅助的金属电极，如铝、铜、银等。

对于近晶态液晶显示屏来说，当其预显示下一幅图像(即新图像)时，首先要先将上一幅图像(即旧图像)的痕迹清除掉，然后才能显示新图像。如图4所示，本发明清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法包括以下步骤：

a.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲(图3A示出了该对低频高压正负脉冲中的一个低频高压正负脉冲的波形)分别加载到该第一导电电极层14的M个条状电极141、第二导电电极层15的N个条状电极151上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲。

具体地，如图5所示，当一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到M个条状电极141、N个条状电极151上(该对低频高压正负脉冲叠加后施加在两导电电极层14和15间的电压幅值大于阈值电压幅值，频率控制在能够使近晶态液晶分子发生乱序排列形态的低频范围)，且该正负脉冲作用第一设定时间后，混合层13中的近晶态液晶分子131便发生扭转，形成图5所示的乱序排列形态。因为近晶态液晶分子131的各向相异性(即由于入射光线通过各液晶的长光轴不同，各液晶的光折射角度不同，因而各液晶的折射率不同)，使得入射各近晶态液晶分子131的光线的折射存在着很大的差异，即在该微薄厚度的混合层13内，光折射率产生着剧烈的变化，因而光线发生了强烈的散射，呈现散光效应，从宏观上看，近晶态液晶显示屏呈现出一种如磨砂毛玻璃般的雾状遮光状态。当第一设定时间过后，将第一导电电极层14、第二导电电极层15断电。

b.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲(图3B示出了该对高频高压正负脉冲中的一个高频高压正负脉冲的波形)分别加载到该第一导电电极层14的M个条状电极141、第二导电电极层15的N个条状电极151上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲。

具体地，如图6所示，当一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到M个条状电极141、N个条状电极151上(该对高频高压正负脉冲叠加后施加在两导电电极层14和15间的电压幅值大于阈值电压幅值，频率控制在能够使近晶态液晶分子发生规则排列形态的高频范围)，且该正负脉冲作用第二设定时间后，混合层13中的近晶态液晶分子131变为规则排列形态，此时，近晶态液晶分子131的长光轴垂直于导电电极层平面，入射各近晶态液晶分子131的光线的折射不产生剧烈变化，光线可以自由透过混合层13，因此，光线完全透射过近晶态液晶显示屏，从宏观上看，近晶态液晶显示屏呈现出一种全透明状态。当第二设定时间过后，将第一导电电极层14、第二导电电极层15断电。

c.重复步骤a和b至少一次。也就是说，本发明方法至少使近晶态液晶显示屏的全屏从雾状遮光状态到全透明状态转换至少2次。在实际应用中，可将重复步骤a和b的次数控制为大于等于1次且小于等于100次。

d.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲(图3A示出了该对低频高压正负脉冲中的一个低频高压正负脉冲的波形)分别加载到该第一导电电极层14的M个条状电极141、第二导电电极层15的N个条状电极151上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲。

该步骤d与步骤a一样，具体地，如图5所示，当一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到M个条状电极141、N个条状电极151上(该对低频高压正负脉冲叠加后施加在两导电电极层14和15间的电压幅值大于阈值电压幅值，频率控制在能够使近晶态液晶分子发生乱序排列形态的低频范围)，且该正负脉冲作用第一设定时间后，混合层13中的近晶态液晶分子131便发生扭转，形成图5所示的乱序排列形态。因为近晶态液晶分子131的各向相异性(即由于入射光线通过各液晶的长光轴不同，各液晶的光折射角度不同，因而各液晶的折射率不同)，使得入射各近晶态液晶分子131的光线的折射存在着很大的差异，即在该微薄厚度的混合层13内，光折射率产生着剧烈的变化，因而光线发生了强烈的散射，呈现散光效应，从宏观上看，近晶态液晶显示屏呈现出一种如磨砂毛玻璃般的雾状遮光状态。当第一设定时间过后，将第一导电电极层14、第二导电电极层15断电。

其中：在步骤a～d中，该低频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该低频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值；该高频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该高频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值。

如上所述，实施完步骤a～d后，几毫秒后，近晶态液晶显示屏的图像痕迹便被干净地清除掉，显示屏可继续显示下一幅图像，而不会再返回显示上一幅图像。

实际实施时，先加载高频高压正负脉冲也是可以的，即在步骤a之前还可先进行如下步骤：将一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层14的M个条状电极141、第二导电电极层15的N个条状电极151上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲。

在实际应用中，低频高压正负脉冲的频率可为大于等于10Hz且小于等于200Hz，低频高压正负脉冲的幅值(U_m)可为大于等于50v且小于等于150v，加载低频高压正负脉冲的脉冲对个数可为大于等于1个且小于等于500个。并且，高频高压正负脉冲的频率可为大于等于1kHz且小于等于10kHz，高频高压正负脉冲的幅值(U_m)可为大于等于50v且小于等于150v，加载高频高压正负脉冲的脉冲对个数可为大于等于1个且小于等于1000个。

优选地，低频高压正负脉冲的频率为30Hz，低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载低频高压正负脉冲的脉冲对个数为50个，并且，高频高压正负脉冲的频率为4kHz，高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载高频高压正负脉冲的脉冲对个数为300个或350个。

优选地，低频高压正负脉冲的频率为50Hz，低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载低频高压正负脉冲的脉冲对个数为30个或50个或80个，并且，高频高压正负脉冲的频率为2kHz或4kHz，高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载高频高压正负脉冲的脉冲对个数为200个或300个。

实际中，在实施步骤a、d之前，也就是在加载低频高压正负脉冲之前，可使第一导电电极层14和第二导电电极层15在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间可为大于0且小于100毫秒，较佳地，该间隔时间为大于0且小于5毫秒。类似地，在实施步骤b之前，也就是在加载高频高压正负脉冲之前，可使第一导电电极层14和第二导电电极层15在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间可为大于0且小于100毫秒，较佳地，该间隔时间为大于0且小于5毫秒。

需要提及的是，在本发明中，加载到第一导电电极层14和第二导电电极层15上的低频高压正负脉冲(第一导电电极层14加载的低频高压正负脉冲与第二导电电极层15加载的低频高压正负脉冲之间的不同之处是仅相位相反)的电压幅值应满足将该对低频高压正负脉冲的电压幅值叠加后得到的电压幅值应大于用于实现驱动近晶态液晶分子形态改变的阈值电压幅值。若该对低频高压正负脉冲的电压幅值叠加后得到的电压幅值大于该阈值电压幅值，则近晶态液晶分子被驱动，近晶态液晶分子的形态发生改变，若该对低频高压正负脉冲的电压幅值叠加后得到的电压幅值小于该阈值电压幅值，则近晶态液晶分子不会被驱动，近晶态液晶分子的形态不会发生改变。相同地，加载到第一导电电极层14和第二导电电极层15上的高频高压正负脉冲的电压幅值应满足将该对高频高压正负脉冲的电压幅值叠加后得到的电压幅值应大于用于实现驱动近晶态液晶分子形态改变的阈值电压幅值。阈值电压为使近晶态液晶分子被驱动而发生排列形态改变的电压值，其是根据混合层13的组成和厚度来确定的，一般为50V以上。另外，在本发明中，低频高压正负脉冲中的一个正向脉冲加一个负向脉冲被称为一个脉冲对，相同地，高频高压正负脉冲中的一个正向脉冲加一个负向脉冲被称为一个脉冲对(如图3A和图3B)。根据加载低频高压正负脉冲的频率和脉冲对个数即可计算出第一设定时间，相同地，根据加载高频高压正负脉冲的频率和脉冲对个数即可计算出第二设定时间。

实际中，根据显示需要，混合层13内还可混合有一定量的二色性染料，这样，近晶态液晶显示屏便可在全透明与有色遮光之间切换。对于混合了二色性染料的近晶态液晶显示屏而言，清除其图像痕迹的实现方法与上述未混合二色性染料的近晶态液晶显示屏相同(其清除图像痕迹的实现原理与上述未混合二色性染料的近晶态液晶显示屏相似)，在这里不再赘述。

本发明的优点是：本发明方法可降低近晶态液晶显示屏对上一幅图像的记忆能力，在极短的时间内(一般为1秒左右)将近晶态液晶显示屏的图像痕迹清除干净，以快速显示出下一幅图像，本发明提高了图像转换速度，图像显示效果得到了增强。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，该近晶态液晶显示屏包括第一基体层和第二基体层，在第一基体层与第二基体层之间设有一由近晶态液晶和添加物混合而成的混合层，该近晶态液晶为A类近晶态液晶有机化合物，该添加物为带导电特性的化合物，在第一基体层朝向混合层的一侧设有第一导电电极层，在第二基体层朝向混合层的一侧设有第二导电电极层，第一导电电极层由M个平行排列的条状电极组成，第二导电电极层由N个平行排列的条状电极组成，第一导电电极层的M个条状电极与第二导电电极层的N个条状电极相垂直，该第一导电电极层与第二导电电极层形成一M×N的像素点阵列，其特征在于：该方法包括以下步骤：

a.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲；

b.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的高频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲；

c.重复步骤a和b至少一次；

d.将一对频率相同、幅值相同、相位相反的低频高压正负脉冲分别加载到该第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第一设定时间后，停止加载该对低频高压正负脉冲；

其中：该低频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该低频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值；该高频高压正负脉冲的电压幅值小于阈值电压幅值且两倍的该高频高压正负脉冲的电压幅值大于阈值电压幅值。

2.如权利要求1所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：在所述步骤a之前还包括步骤：将一对频率相同、幅值相同、相位相反的所述高频高压正负脉冲分别加载到所述第一导电电极层的M个条状电极、第二导电电极层的N个条状电极上，一第二设定时间后，停止加载该对高频高压正负脉冲。

3.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

所述低频高压正负脉冲的频率为大于等于10Hz且小于等于200Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为大于等于50v且小于等于150v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为大于等于1个且小于等于500个；

所述高频高压正负脉冲的频率为大于等于1kHz且小于等于10kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为大于等于50v且小于等于150v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为大于等于1个且小于等于1000个。

4.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

所述低频高压正负脉冲的频率为30Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为50个；

所述高频高压正负脉冲的频率为4kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为300个或350个。

5.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

所述低频高压正负脉冲的频率为50Hz，所述低频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述低频高压正负脉冲的脉冲对个数为30个或50个或80个；

所述高频高压正负脉冲的频率为2kHz或4kHz，所述高频高压正负脉冲的幅值为100v，加载所述高频高压正负脉冲的脉冲对个数为200个或300个。

6.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

在加载所述低频高压正负脉冲和所述高频高压正负脉冲之前，使所述第一和第二导电电极层在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间为大于0且小于100毫秒。

7.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

在加载所述低频高压正负脉冲和所述高频高压正负脉冲之前，使所述第一和第二导电电极层在一间隔时间内处于断电状态，该间隔时间为大于0且小于5毫秒。

8.如权利要求1或2所述的清除近晶态液晶显示屏图像痕迹的方法，其特征在于：

在所述步骤c中，重复步骤a和b的次数为大于等于1次且小于等于100次。

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