CN1110031C - 利用电极调制改变电光层状态的显示方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于操作显示系统的系统和方法。这种显示系统的一个例子包括：有多个象素电极的第一衬底，有效地连接到该象素电极的电光层，和有效地连接到所述电光层的电极。在本发明方法的一个例子中，第一多个象素数据值加到多个象素电极上。第一控制电压加到该电极上以改变电光层的状态，使第一多个象素数据值代表的第一象素数据基本上不显示。代表第二象素数据的第二多个象素数据值加到多个象素电极上，和第二控制电压加到该电极上以改变电光层的状态，使第二象素数据被显示。可以优化控制电压以适应于不同的目的和应用。

Description

利用电极调制改变电光层状态的显示方法和系统
本申请是1997年2月18日申请的共同未决中美国专利申请顺序号No.08/801,994的部分继续申请，该申请是由同一发明者在标题“有公共电极调制的显示系统”下于1996年12月19日申请的共同未决美国专利申请顺序号No.08/770,233的部分继续申请(CIP)。该申请也是共同未决美国专利申请顺序号08/920,602和08/920,603的CIP，二者都是在1997年8月27日申请的。本申请还是1997年11月11日申请的共同未决美国临时专利申请顺序号No.60/065,087的CIP；本申请要求在35 U.S.C.§119(e)下临时申请日期的权利。本申请特此要求在35 U.S.C.§120下这些较早申请日期的权利。
技术领域
本发明一般涉及液晶显示系统，例如，液晶显示系统。本发明还涉及给显示系统的电极提供电驱动的系统。本发明具体涉及这样的系统，用于电驱动显示系统的电极到与象素数据更新有关的受控状态下各个电压。
背景技术
一种类型显示系统的运行是利用电寻址薄的电光材料介入层，例如，放在两个衬底之间的液晶。在这些类型的显示系统中，重要的是获得良好的显示特性，包括：色纯度，高对比度，高亮度，和快速响应。
各帧或各子帧之间的高度独立性保证从一帧到下一帧的给定象素强度值之间缺乏联系(coupling)。例如，若在第一帧时一个象素处在其最亮的灰度级，然后在下一帧时处在其最暗的灰度级，则高度独立性保证这是可能的，而低度独立性会使该象素在第二帧期间呈现出比最暗的灰度级明亮些。这种联系能够产生，比如运动模糊问题。高度的帧间独立性是重要的，不管该显示是彩色或黑白(单色)或灰度级显示。
可以获得的对比度级别是由给定帧或子帧内给定象素的最亮灰度级与最暗灰度级之间可以达到的强度范围确定的。
除了对比度以外，还要求显示器能够显示明亮的图象，因为用户认为较明亮的图象具有较高的质量。
最后，显示速度是由相继各帧以高速率的显示能力所确定。若要显示看得见的运动，只有在全色诸帧至少以30Hz和最好是60Hz或更快的速率显示时，才能避免闪变和其他的问题。
若该显示象素不是三色组(换句话说，每个象素位置有红，绿，和蓝子象素)，而不是只有单个象素，这个速度要求变得更加苛刻。这种显示的一个类型是色序液晶显示器，如Sayyah，Forber，和Efrom在SID文摘(1995)的“用户HDTV中基于色顺序结晶硅LCLV的放映机”一文中(520-523页)所讨论的。在那些类型的显示器中，若显示器需要顺序显示红，绿，和蓝子帧，这些子帧必须以比90Hz还要高的速率显示，最好是高于180Hz以避免闪变。对于色序显示器，要求有高度的帧或子帧独立性以显示具有良好色纯度的图象。
任何有源的矩阵显示系统，其运行是通过电寻址薄的电光材料介入层，例如，放在两个衬底之间的液晶，包含以下特征。至少两个衬底中的一个是透光或半透光的，且其中一个衬底包含多个象素电极。每个象素电极对应于显示器的一个象素(或一个子象素)，每个象素电极可以独立地被驱动到某些电压，为的是按这样的方式控制介入的电光层，使待显示的图象在该显示器的电光层上。有时，每个象素可以包含三色组的象素电极。这种现有技术显示系统的第二个衬底有单个电极，称之为公共电极或盖玻片电极，它起到提供参考电压的作用，所以象素电极能够在横跨电光材料介入层中形成电场。
这种系统的一个例子是彩色薄膜晶体管(TFT)液晶显示器。这些显示器用在许多笔记本大小的手提式计算机中。在这些显示器中利用RGB象素三色组产生各种颜色，其中三色组的每个象素控制其对应的通过红，绿，或蓝色滤光片的光量。这些彩色滤光片是TFT显示器中最昂贵的部件之一。
这种类型显示系统的主要障碍是，在每个颜色象素上复制象素电极，数据线，和薄膜晶体管的结果造成三倍的成本增大和光传输减小，就需要更多的外部背景光和增大的功率消耗。
随着显示速率的增大，达到高度帧间独立性，高对比度，和亮度的其他问题就更加困难。
已实施过许多方法以改进上述类型显示器的显示特征。一个普通的方法涉及到采用公共电极驱动电路，以及利用尽可能平直的公共电极矩形驱动电压来驱动那个公共电极。采用了这样的方法，那个象素处液晶部分两端的电压是更恒定，反过来，应当获得改进的对比度和象素亮度。
例如，美国专利5,537,129公开了一种有公共电极的显示系统，试图获得平直的矩形公共电极驱动电压。参照那个专利的图2，公共电极24通过电阻器3b连接到其驱动电路20。这就修正了3a处的电阻损耗以及从象素和数据线到公共电极24的电容耦合。这保证可以利用有高输入阻抗的检测装置21作修正，使输出电压呈现出更像矩形。那个美国专利中图5，9b，11(c)，和11(d)都画出了所要求的矩形波形。
这种结构的另一个美国专利5,561,442的例子说明，若与以前栅极线电压Vs(t)和现在栅极线电压Vg(t)相协调，适当加上的公共电极电压Vc(t)能够在液晶(CLC)两端产生平直的矩形电压V(t)-Vc(t)。这种方法涉及到一个复杂的调制方案，要协调栅极线处的调制电压与公共电极处的调制电压，为的是在该液晶两端得到其所要求的平直矩形电压调制。
发明内容
本发明提出用于改变电光材料状态的控制电极上电压的各种方法和设备，例如，改变液晶层状态，即使象素电极在其上面包含象素数据，也看不见显示数据。这个控制电压通常是在与象素数据更新有关的受控状态下提供的，至少在本发明的一些实施例中，即使在高速率显示下可以获得帧间独立性。
本发明一个实施例中的显示系统包括：有第一多个象素电极的第一衬底，用于接收代表待显示第一图象的第一多个象素数据值；还包括有效地连接到象素电极的电光层和有效地连接到电光层的电极。这个显示系统显示第一图象，然后加第一控制电压到该电极上以改变电光层的状态，使第一图象基本上不可见，因而不显示，在该电极接收到第二控制电压以后，这个显示系统于是显示第二多个象素数据值代表的第二图象。
通常，至少在本发明的一些实施例中，该电光层是液晶层和该电极是公共盖波片电极。这个公共盖波片电极和第一衬底形成液晶层周围的结构，使第一衬底在液晶层之下和使公共盖波片电极在液晶层之上。至少在一些实施例中，即使象素电极上的象素数据依然存在，第一控制电压使液晶层改变其光改变状态而转变成显示“暗”，要不然使显示呈现白色或一些不同于黑色的其他颜色。在该显示保持第一图象看不见的状态以后，于是，通过使该电极接收第二控制电压，该显示系统显示第二图象，第二控制电压把液晶材料从显示数据基本上看不见的状态中释放出来。
在本发明的一个方面的例子中，减小第一控制电压与第二控制电压之间的电压差以降低多个象素电极上第二多个象素数据值的电容漂移。在一个具体例子中，减小盖波片电极的复位或保持状态到观察状态的电压转变以降低存储在象素电极上象素值的电容漂移。
在本发明另一个方面的例子中，至少第一控制电压，第二控制电压，和第二多个象素数据值的象素数据值中之一是由用于显示第二象素数据的照明色决定。在一个具体例子中，不同观察电压加到盖波片电极上，取决于时序彩色显示系统中正在显示的颜色，在彩色显示系统中，对于不同的颜色可以加不同的保持和/或复位电压到盖波片电极上。
在本发明另一个方面的例子中，该电极(例如，盖波片电极)接收一段时间的复合信号，从相对于特定电压一段时间的DC平衡信号中，选取至少第一控制电压和第二控制电压中之一的第一参量以提供偏置给一部分复合信号。在一个具体例子中，选取至少第一控制电压和第二控制电压中之一的第二参量以补偿这个偏置，使该复合信号相对于特定电压是一段时间的DC平衡信号。
有许多各种不同的本发明实施例。例如，盖玻片电极可以存在于分开的区段，这些区段可以分别地受到控制，当一个区段正在显示图象的一部分时，另一个区段正在装入同一图象另一部分的象素数据，与此同时，这另一部分不显示数据，因为那个区段中的控制电极使那个区段的液晶材料隐藏该数据，所以它是看不见的。本发明可用于时序彩色系统或用于采用每个象素有三元组子象素的彩色系统。此外，本发明可以用于在显示当前帧时下一帧有帧缓冲或没有帧缓冲的情况，其中这个帧缓冲可以在象素缓冲器中提供，该缓冲器放置在与包含象素电极相同的衬底中。此外，本发明可用于反射型的液晶显示装置中，或用于透射型的液晶显示装置中。而且，本发明的电极调制可用于这样的系统，其中完成调制(为了驱使该液晶进入显示数据基本上看不见的状态)的电极放置在与象素电极相同的衬底中。本发明的某些实施例中还可以包括补偿控制电极作用的补偿电极，该补偿电极放置在与象素电极相同的衬底中，按照本发明的某些实施例其作用是使显示看不见。在一些实施例中，可以利用脉冲照射而不是连续照射。在某些实施例中，在显示系统显示第二图象以前，连接到至少一个象素电极的控制装置加第一参考电压到至少一个象素电极。通常，由于电极上的控制电压使第一图象基本上看不见的同时，加第一参考电压到象素电极上。这个第一参考电压“箝住”象素电极到预定值，然后新的象素值装入到象素电极上。
至少本发明的一些实施例给出了以下描述的各个优点，可以理解，若有优点的话，本发明的某些实施例只有其中的一些优点，它取决于实施例的装置。例如，本发明可以提供这样的系统，其中显示器上的象素输出是用新的数据同时更新，而不是在没有帧缓冲时逐行地更新。此外，本发明可以提供这样的系统，其中即使在高帧速率频率下仍然有高度的帧间独立性。至少在某些实施例中，本发明的另一个优点是，通过同时改变驱动控制电极的电压和驱动象素电极的电压，可以充分利用象素电极上有用的电压范围，从而提高亮度。在本发明的另一个实施例中，可以利用大于驱动象素电极允许的最大电压和最小电压作为加到控制电极的控制电压信号。这个优点在这样的情况下可能是有用的，其中液晶电光效应有个阈值，在此阈值以下不出现光学效应。本发明某些实施例的另一个优点是，若控制电极电压是用一束相对高频振荡的脉冲调制，就能够快速驱动双频液晶显示。
附图说明
参照以下附图，详细地描述本发明的各个实施例，在附图中相同的参考数字指的是相同的元件。
图1A是按照本发明一个实施例的图象显示系统剖面图和图1B是其透视图。
图2A表示按照本发明一个实施例的系统方框图，这个实施例是反射型液晶显示器，可以理解，按照本发明也可以实现透射型液晶显示器。
图2B是一例正常白液晶的电光曲线。
图2C是按照本发明盖玻片调制的波形图，结合在图2C所示盖玻片波形控制下描写液晶材料性质的强度与时间关系曲线图。
图2D表示在按照本发明调制的盖玻片电极或其他电极的控制下，液晶的强度与时间之间关系更详细的部分曲线图。
图3A和3B是本发明时序液晶显示系统的流程图，其中在显示旧数据时没有新象素数据的帧缓冲。
图4A和4B是本发明一个实施例的流程图，其中利用有帧缓冲的时序彩色子帧。
图5是利用空间彩色显示的本发明一个实施例，其中每个象素包括三个子象素，每个子象素显示一种特定的光分量。
图6A表示可用于本发明的一个象素电路实施例。图6B表示也可用于本发明诸实施例的一个象素电路实施例。图6C表示也可用于本发明诸实施例的另一个象素电路实施例。图6D表示有象素缓冲器的象素电路，在显示旧的象素数据值时，它能存储新的象素数据值；该电路能够在象素缓冲器中存储模拟值，可以理解，安排成阵列的多个这些象素电路提供一个模拟帧缓冲器。
图7A表示按照本发明一个实施例利用非矩形波形信号调制电极电压调制的效应，其中，上图表示加上过激励脉冲时电极电压和象素电极电压与时间的关系，中图表示用于这种电极调制的电光层(例如，液晶层)两端的电压，和下图表示有过激励脉冲(实线)和没有过激励脉冲(虚线)时从象素A输出的强度。
图7B表示电极调制的波形，它可用于驱动电光层到显示数据看不见的状态，其中该波形采用复位尖脉冲而不是矩形脉冲。图7C表示按照本发明一个实施例用于电极调制的波形，它可以使电光层进入显示数据看不见的状态。
图8表示利用帧缓冲系统的电极调制电压和象素电极电压与时间关系的波形图；图8所示的电极调制包括复位脉冲，它设计成使电光层进入象素电极上显示数据看不见的状态。图8还表示相对于图8所示波形的某些象素强度与时间的关系。
图9表示多个强度与时间关系的波形图，说明本发明的时序彩色显示系统中象素的特性，它利用电极调制使电光层在某段时间内处于显示数据看不见的状态。
图10表示按照本发明一个例子可以加到诸如盖波片电极的控制电极的电压波形例子。
图11表示按照本发明一个方面已经改变的诸如盖波片电极的控制电极的电压波形。
图12表示三个不同电光曲线的亮度与电压之间关系的曲线。
图13表示盖波片波形，说明按照本发明一个方面的例子中不同颜色的电压差。画出一个完全的循环，R，G，和B各自有正的和负的循环。
图14表示利用复位或保持或释放电压在受控方式下加DC偏置的各种方法，按照本发明一个方面的例子该电压加到控制电极上。
具体实施方式
以下的描述提供了本发明的几个例子。然而可以理解，在研究了这些描述以后，本发明的其他例子变得显而易见。因此，这些描述和附图是用于说明，而不是把本发明解释成对它的限制。
图1A是按照本发明一个实施例的显示系统12剖面图，其中电光层22布置在第一衬底20与第二衬底24之间。第一衬底20有单个控制电极，称之为公共电极26或盖波片电极26。第二衬底有多个象素电极28，每个象素电极以独立的方式定期地获取更新的图象数据。每个象素电极28保留该图象数据所需的一个给定时间周期，即，持续的时间，在此之后获取的图象数据被新的图象数据所取代。加到每个象素电极上的电压相对于公共电极26上的电压就会在液晶材料两端出现一个电压(VLC)，于是控制了液晶的光改变性质，使液晶可以有选择地进入至少两个光改变状态。通常，这些状态包括：或允许光通过显示系统，或不允许光通过显示系统。至少第一衬底20和第二衬底24之一是透光的或半透光的。按照本发明的一个实施例，电光层22可以包括液晶材料，显示系统12可以包括液晶显示器。可以理解，在显示系统12的结构中还可以有其他各层，诸如，调整层或光学涂层(例如，增透涂层)，显示系统12还可以有其他各层，诸如，一个偏振层或几个偏振层。图1B表示与图1A中相同显示系统的透视图。显示系统12可以是薄膜晶体管(TFT)系统，它可以是有源矩阵透射型液晶显示装置，或可以是反射型液晶显示装置，例如，在硅衬底器件上的液晶，如在美国专利5,426,526中所描述的，把它合并在此供参考。
图2A表示按照本发明一个实施例的显示系统101。这个实施例采用硅显示系统上的反射型液晶，它包括象素驱动器逻辑102，象素电极104，液晶层106，和盖波片电极108。该系统还包括时钟控制逻辑112，电极控制驱动器110，以及照明器114和照明器控制逻辑116。
在系统101中，照明器114在空间彩色显示系统情况下可以提供白光，或可以提供受控时序三个不同颜色的光(例如，红光，然后绿光，然后蓝光，分别提供每种颜色)。照明器114通过照明器控制逻辑116的控制提供这个光118，照明器控制逻辑116接收来自时钟控制逻辑112的时钟信号或控制信号117。时钟控制逻辑112还控制电极控制驱动器110，为的是提供合适调制的控制信号波形111给盖波片电极108。与此同时，时钟控制逻辑112还提供计时信号给象素驱动器逻辑102或可以接收来自象素驱动器逻辑102的信号，为的是协调加到盖波片电极的控制电压信号与装入定时和象素电极104上象素数据显示之间的受控状态关系。以下将按照本发明各个实施例描述这个系统101的各种运行方式。
图2B表示正常白液晶单元结构的电光曲线的强度与电压关系图。这条曲线125在最低电压时有最高的强度，最低电压可能是零伏。就是说，这种液晶的光改变状态是这样的，在这个最低电压状态下，大部分的光通过该液晶。随着液晶两端电压的增大，光通过该液晶的强度减小到这样一点，在电压点127上没有光通过，此点称之为调整到了黑电压或VB127。按照本发明，可以加相对于各个象素电极电压的电压到诸如盖波片电极的电极上，使遍及整个液晶层或至少其各个区段，该液晶层两端的电压是或超过VB。按照本发明某些实施例，加到这个控制电极上的电压可以是这样的，液晶两端的电压是在点129上，这一点是过激励电压或VOD。这个过激励电压可用于快速地驱使液晶显示材料到达这样的状态，光不能传输通过它，即使显示数据存储在象素电极上，还是看不见显示数据。
图2C表示两个与时间有关的曲线图，指出加到诸如盖波片电极的控制电极上的控制电压与本发明液晶显示中象素强度之间的关系。图2C的电压波形151指出加到电极上的控制信号，图2C的强度波形152指出对应时间下的对应强度波形。在时间t0，加到电极上的电压(例如，在电极是盖波片电极的例子中为VCG)猛然上升到这样一点，液晶两端的电压至少是VB。这使象素的强度快速地下降，如象素强度曲线153所示。然后在时间t0至t1之间，由于加到控制电极上的电压使显示保持在显示数据看不见的状态时，下一个象素显示数据可以装入到象素电极上，此时液晶两端的电压(VLC)是或超过VB。在时间t1，减小控制电极上的电压，如电压波形151所示，使液晶两端的电压小于VB。在这一点上，现在可以显示和看到象素数据，因为象素电极现在能够控制液晶的状态。在时间t1开始的这点上，液晶开始回到象素强度曲线154所示的光改变状态。通常，该液晶材料将松弛到允许更多光通过的光改变状态。如象素强度曲线154所示，液晶可以在t1至t2的整个时间内连续地松弛，可能没有“达到稳定状态”，或者相反，达到了稳定状态。这个效应以下要进一步讨论，但是可以注意到，按照本发明这不一定是缺点，因为所有这些象素可以基本上同时产生相同的效应，而观察者仍能看到该图象中各种颜色的层次或灰度级。在时间t2，再一次加第一控制电压到控制电极上，使盖波片电极再一次快速地驱使液晶材料到达显示数据看不见的状态，如时间t2至t3之间的波形152所示。在时间t3，控制电极上的电压从第一控制电压改变到第二控制电压，使显示数据可以看得见，如时间t3至t4之间的波形155所示。可以理解，加到控制电极上的控制电压波形151是DC平衡的信号(在某个参考电平附近)，过一些时间平均达到DC参考电平。可以理解，本发明可以利用有DC平衡的控制信号或没有DC平衡的控制信号，但是，利用DC平衡的控制信号有一些优点。
图2D表示本发明方法中一帧或子帧的更详细情况。特别是，图2D中所示的象素强度波形有三部分曲线，即，曲线161，162，和163。曲线161表示控制电压加到控制电极使液晶两端的电压近似地等于VB以后，快速地驱使液晶材料到达黑状态。在这个控制电压加到控制电极期间，象素强度是在其最低处，如曲线162所示。可以理解，不是完全地把液晶材料驱使到黑状态，可以把把液晶材料大致地驱使到暗状态，使该图象很难辨别。在这另一个实施例中，把液晶状态驱使到显示数据基本上看不见的状态仍有很大的好处，以便获得帧间独立性。在时间t0至t1之间，下一个象素数据可以装入到象素电极中，如时间TL所指出的。由于把液晶两端的电压最好保持在VB或超过VB，这段时间也是显示保持在暗状态的时间。在时间t1，控制电极上的控制电压被释放到第二控制电压，使液晶两端的电压发生变化，从而允许液晶松弛到各种光改变状态，可以使显示数据看得见。这是由象素强度曲线163所表示，它指出在时间t1至t3之间发生的弛豫时间TLC内象素的强度随液晶连续地松弛而上升。按照本发明各个实施例，可以要求在t1至t3整个时间内或仅仅一部分时间内提供照射，如图2D所示。特别是，图2D表示仅仅在时间t2至t3之间有象素的照射。在另一个实施例中，在时间t2至t3之间内可以提供光脉冲而不是从时间t2至t3之间连续地照射该显示。当第一控制电压再一次加到控制电极上时，使液晶两端的电压基本上为VB(最好是VB或超过VB)时，帧或子帧循环就在t3结束。
图3A和3B表示本发明的一个特定的方法，用在与象素电极相同衬底上相关的象素缓冲器中没有任何帧缓冲的时序彩色显示系统中。图4A和4B表示类似的系统，但有这种帧缓冲。首先描述图3A和3B中所示的方法。
方法200可以考虑成从步骤202开始，其中“旧”数据可以从现有显示数据帧的最后子帧中显示。在那个显示时间结束以后，在步骤204，通过加第一控制电压来设定盖波片电压以改变液晶状态，即使一些象素数据仍然存储在象素电极上，旧象素数据基本上看不见。通常，加到诸如盖波片电极的控制电极上的第一控制电压是这样的，相对于象素电极电压，至少在液晶两端有VB伏。在步骤206，在继续保持控制电极的电压使液晶两端的电压大致上至少为VB时，下一个象素数据装入到当前帧第一色子帧的象素电极上。按照这一方法，在该显示基本上保持暗的状态下，象素电极上装入新的数据。可以理解，通常该数据是逐行装入象素电极行，相当于一次装入一行到显示器诸行上。其次，在步骤208，改变控制电极上的电压以释放液晶的状态，使装入的第一色子帧下一个数据(它是在步骤206中装入的)现在可以在显示器上看得见。若在释放控制电极上的电压以前，所有的显示行已装入，则显示器似乎同时更新整个帧。然后在步骤210，第一色子帧显示一段时间。现有步骤顺序的一个优点是，在旧帧与新帧之间有一个暗时期，使现在各帧有更大的帧间独立性，因此该图象对用户来说是更好些。此外，即使一帧的象素数据是逐行地装入到电极上，而不是一帧同时装入到电极上，显示器似乎仍然是同时更新整个帧，因为一次释放控制电极上电压使液晶突然间能同时给整个帧的整个液晶层改变其“象素”的状态。液晶响应的同时性有一个主要的优点，因为它说明液晶在可以照射以前不必完成切换(从现有的光改变状态到新的光改变状态)。因此，在液晶结束切换(或达到稳定态)以前可以照射显示系统，显示器仍然在整个显示上呈现出均匀性。此外，显示系统可以只在一部分轨迹期间照射液晶，例如，只在接近该轨迹的末端。至少在一些实施例中，本发明的另一个优点是，因为液晶不要求完成其切换到饱和状态，显示的外观因液晶厚度的变化而较不敏感。这就改进了显示的外观均匀性。在显示循环结束时(例如，图2C中象素强度曲线154所示)液晶从其未饱和状态切换这一事实说明，可以增大显示帧速率(例如帧速率从30Hz增大到60Hz)，从而改进了显示的外观。
其次，在步骤212，再一次设定控制电极上的电压(例如，加第一控制电压)以改变液晶的状态，使第一色子帧的数据基本上看不见(即使第一色子帧的象素数据存储在一些象素电极上)。接着在步骤214，在保持控制电极上电压使液晶两端的电压基本上是或近似是VB的同时，下一个象素数据装入到象素电极上作为当前帧的第二色子帧。在步骤216，第二控制电压加到控制电极上使液晶松弛，因此装入的第二色子帧数据在显示器上看得见。然后，在步骤218，第二色子帧显示一段时间。通常，这包括此处所描述的用连续的照射或照射脉冲照射显示器。在步骤220，再一次驱使液晶到达象素数据看不见的状态。在此情况下，即使第二色子帧的象素数据依然存储在一些象素电极上，仍使第二色子帧的数据基本上看不见。然后在步骤222，在保持控制电极上电压使液晶两端的电压基本上是VB的同时，下一个象素数据装入到象素电极上作为当前帧的第三色子帧。然后在步骤224，释放控制电极上电压(例如，加第二控制电压)以改变液晶的状态，使装入当前帧第三色子帧的数据现在在显示器上看得见。接着在步骤226，在照射显示系统的同时，显示第三色子帧。也可以理解，类似的照射步骤也可以在在步骤210中发生。在步骤228，该方法给下一个显示帧再重复步骤204-226(包括在内)。随着数据提供给系统，给每一帧继续这个过程。
除了这个实施例的系统在显示当前象素数据的同时利用象素帧缓冲器存储下一帧象素数据以外，图4A和4B中所示的方法425类似于方法200。就是说，在显示步骤发生的同时，存储下一个象素数据的象素缓冲器在显示当前帧的时间内正在被装入数据。通常，这可以在这样的系统中实现，其中特定象素电极的象素缓冲器大致位于象素镜面电极以下。美国专利5,426,526对此有更详细的描述。在与其各个象素电极相关的象素缓冲器中完成逐个象素帧缓冲的特定象素电路在此处的图6D中画出。
方法425从步骤427开始，其中显示现有显示数据帧最后一个子帧的旧象素数据；在显示这个旧象素数据的同时，下一帧第一色子帧的数据装入到每个象素的象素缓冲器中。按照本发明的一个实施例，该象素缓冲器存储模拟象素信息，可以利用图6D的电路达到这个目的。在步骤429，设定诸如盖波片电极的控制电极的电压(例如，加第一控制电压)以改变液晶的状态，使旧象素数据(现有帧的最后一个子帧)基本上看不见。还是在步骤429，对于每个象素，作为第一色子帧存储在每个象素缓冲器中的缓冲数据从象素缓冲器装入到象素电极上。在步骤431，改变控制电极上的电压使液晶的状态可以松弛，从而可以使装入的第一色子帧象素数据在显示器上看得见。若在加第二控制电压去释放控制电极以前，已装入该显示的所有各行，则该显示似乎基本上同时更新整个帧。通常，利用此处描述的系统帧缓冲器的能力，我们可以正常地装入显示的所有帧，虽然它对于本发明的某些实施例是没有必要的。在步骤433，显示第一色子帧，在显示第一色子帧的同时，第二色子帧的数据装入到每个象素的象素缓冲器中。在步骤435，诸如盖波片电极的控制电极接收改变液晶状态的第一控制电压，使第一色子帧的数据基本上看不见；还是在步骤435，已装入象素缓冲器中第二色子帧的缓冲数据现在从象素缓冲器装入到象素电极上。在步骤437，改变控制电极上的电压以便把液晶从步骤435中液晶保持的状态下“释放”出来，使装入第二色子帧的数据在显示器上可以看得见。在步骤439，显示第二色子帧，在显示第二色子帧的同时，第三色子帧的数据装入到每个象素的象素缓冲器中。在步骤441，加第一控制电压到诸如盖波片电极的控制电极上以改变液晶的状态，使第二色子帧的数据基本上看不见；还是在步骤441，第三色子帧的象素数据从每个象素的象素缓冲器装入到对应每个象素的象素电极上。在步骤443，改变控制电极上的电压(例如，加第二控制电压)以改变液晶的状态，使装入当前帧第三色子帧的数据在显示器上可以看得见。然后，在步骤445，显示第三色子帧，在显示当前帧第三色子帧的同时，下一帧第一色子帧的数据装入到每个象素的象素缓冲器中。在步骤447，该方法为下一个显示帧重复步骤429-445(包括在内)，给每个显示帧继续这个过程，这个显示帧被本发明的显示系统所接收。
图5表示按照本发明另一个实施例的方法500。这个实施例利用有空间彩色第一衬底的系统，其中，对于每个象素有三个子象素，提供诸如红，绿，和蓝三基色的三个信号。这些空间彩色系统在现有技术中是熟知的。本发明在这些系统中的优点是，在不必给每个象素并入一个象素缓冲器从而在与象素电极相同的衬底上有帧缓冲器还能提供帧间独立性的同时，可以获得同时的更新。方法500从步骤502开始，其中在显示系统中显示现有显示数据帧的“旧”象素数据。然后在步骤504，控制电极接收改变液晶状态的控制电压，即使象素数据至少存储在一些象素电极上，基本上看不见旧象素数据。所以，在本发明大多数的实施例中，显示帧瞬时地被驱使到暗状态。在步骤506，在继续保持控制电极的电压基本上使液晶两端的电压最好是VB或超过VB的同时，每个象素当前帧的下一个数据按照现有技术的逐行方式现在装入到象素电极上。然后在步骤508，改变控制电极的电压到第二控制电压以改变液晶的状态，使装入的当前帧下一个数据(在步骤506装入的)现在在显示器上看得见。若在释放控制电极上电压以前显示器上所有的行已被装入，即使象素电极只是一次同时更新每一行，然而该显示器似乎同时更新整个帧。然后在步骤510，当前帧显示一段时间。步骤512涉及到重复下一个显示帧的步骤504-510(包括在内)。按照这一方式，在与象素电极相同的衬底上没有帧缓冲而获得同时更新整个帧的同时，空间彩色显示系统可以获得改进的帧间独立性。
图6A，6B，6C和6D表示本发明可以利用的各种象素电路。例如，可以利用图6A，6B，和6C的电路，其中象素电极衬底上不要求有帧缓冲。每个这种电路至少包括一个象素电极，例如，象素电极651，661，或671，还包括用于有选择地装载象素电极的控制晶体管。这些控制晶体管如图6A的FET652，图6B的662和663，以及图6C的674所示。这些象素电路的运行在现有技术中是熟知的，可以理解，有这种电路的阵列，其中该阵列包括多行象素电路，每一行包括多列象素电路。
图6D表示本发明某些实施例可以利用的象素电路，其中要求在位于与象素电极相同衬底上的象素缓冲器中有象素缓冲。图6D的象素电路包括普通的行选线687和数据线或列线686，还包括控制晶体管或通路晶体管685。这个象素电路还包括上拉FET682和下拉FET683以及电压跟随器FET684。图6D的象素电路按照以下方式运行：在旧的象素数据值保持或存储在象素电极681(下拉信号688保持低值，使FET683断开)的同时，通过加高的行选信号到行选线687上且同时加象素数据值到数据线686上，新的象素数据值装入到象素电路或单元。在此条件下，FET 685传送该象素数据值到FET 684的栅极，该象素数据值最好是模拟象素数据值，FET 684在此点上不应该是导通状态，因为上拉信号保持低值，基本上没有电流流过FET682或FET 684的源极/漏极。在装入下一个象素数据值到FET 684的栅极以后，驱动行选线687到低值而使FET 685断开。在数据线686加另一个新的象素数据值到相同列但不同行的象素单元同时，这会保持存储在FET 684栅极上新的象素数据值。然后，接近象素电极681上旧象素值显示的结束，下拉信号688坚持在高值，从而接通FET683，于是FET 683把象素电极681上的电荷都放掉。然后，下拉信号688再次转变成低值使FET 683断开，上拉信号坚持在高值使FET682接通。这就使FET 684上拉其连接到象素电极681的源节点，到达存储在FET 684栅极上象素数据值(最好是模拟象素数据值)的一个阈值内。在这个上拉发生以后，上拉信号坚持在低值，就没有电流流过FET 682和FET 684，从而使存储在象素电极681上的值去控制象素电极681邻近的液晶显示状态。可以理解，在一个实施例中，图6D所示类型的象素电路阵列(行和列)在与象素电路相同的集成电路(单晶硅)衬底上提供一个模拟帧缓冲器。此外，每个这种象素电路可以制做在每个象素电极下面，在一个实施例中它可以是反射型液晶显示器的反射镜。
图7A表示灰度级或彩色信号电平之间液晶象素切换的一个例子。这个图描绘三个帧周期内信号电平之间单个象素(象素A)切换的光学响应。在这个例子中，通过增大电压驱使液晶走向亮状态，DC平衡是在逐帧的基础上受到影响。这个图表示利用脉冲调制公共电极电压调制的效应，该脉冲设计成改变液晶的光改变状态，使显示数据不能有效地看得见。在这一情况下，该显示器不是被驱使到暗状态而是更白些，由于整个显示被驱使到更亮些，显示数据还是不能有效地看得见。可以理解，在该显示被脉冲401驱使到更白些的状态，一般最好不照射或观察该显示。
参照图7A，这个图的上部表示当加上脉冲401时控制电极或公共电极的电压和象素电极电压与时间的关系图。图7A的中部表示在这种公共电极电压调制下液晶两端的电压，和图7A的下部表示有脉冲401和没有脉冲401时从象素A输出的强度(其中没有脉冲401时的响应是用虚线表示)。脉冲401不必限于平脉冲，可以是相对于地的正脉冲或负脉冲，甚至可以是正与负之间交变的脉冲，如图7A所示。可以理解，这个脉冲类似于图2C中时间t0与t1之间发生的电压波形151上的脉冲。
选取图7A中脉冲401在帧周期开始处的幅度和宽度，使该脉冲瞬时地驱使液晶超出目标灰度值。对于上述的顺序显示，脉冲的宽度可以从1毫秒的若干分之几到大于1毫秒，其幅度可以是产生液晶层两端电压电平VLC的脉冲405的一个任意值，它足够大以至于在象素A处产生一个强度浪涌409。当然，在另一个实施例中，可以驱使该液晶到暗状态而不是亮状态。由于脉冲401是加到共用该电极的所有象素上，导致一个灰度级与较低灰度级之间增大的切换时间。它有这样的优点，一个灰度级与略微增大的灰度级之间的切换时间不受观察到的延迟限制，和在这一情况下的(图7A中虚线所指出的)慢响应。的确，任何转换所需时间的上限现在受脉冲之后弛豫时间的限制。在一个实施例中，附加的或叠加的脉冲可以瞬时地接近于更新或获得象素电极上图象数据。
图7B表示在顺序显示装置中利用指数型衰减的峰值电压脉冲调制诸如盖波片电极的控制电极的另一种方法。例如，这个脉冲可以在接近所有象素都更新时加上。
图7C表示调制控制电极上电压的又一个实施例。调制型式461有一个包含几个分量的电压波形，如在这个电压与时间之间关系的曲线图中所示。帧循环在时间t0开始，控制电极上的电压此时猛然升到足够高的电压，驱使VLC接近VOD(见图2B)。这个电压状态在时间t0与时间t1之间的间隔内继续保持(“复位”电压)。这就造成液晶被快速地驱使到显示数据看不见的状态。然后从时间t1至t2，改变控制电极上的电压，替代过激励液晶层而是把它保持在电压VB上(见图2B)。显示系统可以利用时间t1至t2的时间用当前帧新的显示数据装入所有的象素电极(和有效地擦除旧的显示数据)，然后在时间t2可以开始显示该象素数据。通常，所有的象素电极是在时间t2开始时已被装载的，因此所有液晶能够从t0至t2之间的时间内存在的改变状态转变到松弛状态。液晶的松弛允许在时间t2至t3之间的时间内发生，这也是图象数据至少在部分的这段时间内正在显示的时间，它可以称之为观察时间。这是通过把盖波片电压改变到观察电压实现的。通常，t2至t3之间的时间包括该显示的照射，若不是全部时间至少是其一部分的时间。此外，不是在t2至t3之间的一部分时间内连续地照射，而可以加上照射脉冲。例如，在每一色帧结束时(若是空间彩色)或在每一色子帧结束时(在时序彩色显示系统中的情况)可以提供一个照射脉冲。因此图7C的调制方案获得快速地驱使该晶体到达显示数据看不见的改变状态，而松弛该晶体但仍保持它看不见。这减小了该装置的响应时间，从而允许显示装置的帧速率以更高的频率被驱动，服从于装载到该帧中象素电极所需的时间量。除了由于加到控制电极上的控制电压信号是某个DC电平附近的DC信号(此处所示是不为零伏的某个电平)使信号的极性发生变化以外，在时间t3开始的循环继续进行。可以理解，实施DC平衡是为了试图给液晶提供一个DC平衡的信号，使该液晶DC平衡的电平近似为零伏。
在本发明的另一个实施例中，加到控制电极上的控制电压是用一束相对高频振荡(例如，5kHz至100kHz)脉冲调制的。这一方案对于在这样一些类型的显示器中驱动双频液晶材料是有用的，其中，在交叠频率以下该液晶有正的介质各向异性，而在交叠频率以上该液晶有负的介质各向异性。
作为具有这种方案特征的显示系统的有用性的例子，考虑以下的方案。把电压图形加到象素电极28阵列上以使图象写入到显示系统12。按照上述本发明一个实施例调制公共电极26，或者，在电光层22的每个象素切换到所需状态时，公共电极26可以箝位在给定的电压上。于是，在观察到图象以后，要求快速地复位电光层22的每个象素到关断状态，为获得下一组图象数据作准备，使得在获取或已获得新的一组图象数据的同时旧的图象数据看不见，可以通过瞬时地熄灭该显示与现有的帧分开。可以利用双频电光液晶材料来获得并完成这个复位，或通过加短周期高频电压信号到公共电极26驱动到关断状态。可以理解，若利用AC信号保持液晶到显示(象素)数据基本上看不见的状态(例如，“暗”状态)，则最好把AC信号的相位与写入象素数据到每行象素电极的相位同步，为了使各行之间控制电极(例如，公共电极)与象素电极的电容耦合效应均衡。
在本发明电极调制的基本方案内，其中电极电压与到象素电极的图象数据更新有密切的时间关系，存在若干个有关调制性质的变化。此处调制可以由比象素上图象数据较短持续时间的脉冲组成。在按照本发明另一个控制电极电压调制方案的实施例中，加到控制电极上的脉冲持续时间比象素上图象数据持续时间长。在后一情况下，图象数据保留在象素上的时间周期比更新周期短。
按照本发明另一个实施例，控制电极电压调制可以包括相对高频交流(AC)调制的脉冲串。在另一个实施例中，控制电极电压调制可以包括一束相对高频调制的脉冲，用于每次更新象素电极的图象数据。
如图8所示，按照本发明另一个实施例，尽管在驱使到暗状态期间象素电极上存储着一些象素数据，公共电极电压可以用一个脉冲调制以获得快速地把电光材料或液晶“驱使到暗状态”。某些液晶单元结构可以制作成正常白，利用电压寻址以驱使该单元到达暗状态。按照这个实施例，这个电压寻址可以这样完成，驱使公共电极到十分不同于象素电压的电压以获取快速驱使到暗状态。与象素电极上的电压有关，可以使液晶松弛回来并产生不同的灰度级或彩色信号电平，随后建立起灰度级或彩色信号电平。可以理解，灰度级可以考虑成彩色便于本发明的说明。图8所示的实施例还利用象素帧缓冲器，在显示当前象素数据的同时，该象素帧缓冲器把下一个象素数据存储在象素缓冲器中。
采用大于保持在暗状态所需电压的电压，可以使公共电极电压过激励以得到该电光材料非常快速地到达暗状态。
适合于这个实施例的电光响应的一个例子在图2B中画出。从象素输出的强度随电光层两端所加电压的增大而减小。当该电压增大到“黑保持电压”以上时，即，在高于此电压下输出保持在黑暗状态，此处所示电光曲线有一个饱和响应。本发明还可用于有不同电光曲线的液晶，例如，除了曲线125在点127之后(例如，或许在VOD之前)某个点开始再次上升而不是保持平直以外，它类似于图2B所示的曲线，在那种情况下通常不加VOD到这种液晶。或者，可以使用有较复杂曲线的厚液晶层，曲线125可以看成较复杂曲线的一部分；在厚液晶层的情况下，可以利用曲线125的有用部分而不使该晶体松弛到完整的复杂曲线其余部分。也可以理解，对于某些液晶而言，不同的颜色可以有不同的电光(EO)曲线(例如，液晶可以有一种颜色的第一EO曲线(VBEO1的VB)和另一种颜色的第二EO曲线(VBEO2的VB))。在这种情况下，要求协调加到控制电极上相对于该颜色的电压，使控制电压与颜色和EO曲线匹配。在这种情况下，应当小心以保证由电极在液晶两端产生的VB足以使现有的象素数据在下一个象素数据待显示之前看不见。
弛豫到诸灰度级的发生通过一个有关曲线族，即使该材料在温度下降过程中减缓，仍然可以观察诸灰度级或彩色信号电平。随后的图象是互相独立的，因为每个图象之间的电光材料完全复位。
在利用时序彩色照射或时序彩色滤波的系统中可以获得较长的观察时间，因为随着复位循环使彩色子帧互相独立，即使当该材料从暗状态接近一帧的最后灰度级或彩色信号电平，仍能观察该装置。即使在获得更多光通过量的快速复位状态期间，观察象素也是有用的。彩色时序方案在图9中画出。
特别是，图9表示在每一色子帧以后快速驱使到暗状态。每一色子帧可以有约5ms的持续时间，其中在整个持续时间或只不过连续的一部分持续时间被连续地照射，或在持续时间内用非连接的照射脉冲照射。红色子帧，绿色子帧，和蓝色子帧可以在约15ms内按顺序显示。按照美国专利申请08/505,654和08/605,999，这些时间周期仅仅作为可以获得视觉综合的持续时间例子，该专利内容合并在此供参考。然而，应当明白，其他的持续时间能够获得这个，包括子帧显示持续时间小于5ms和甚至于10ms持续时间或更长。
参照图8和9，复位脉冲600加在象素电极上的时间是子帧持续时间(此处为5ms)的一小部分时间(此处为1ms)。假设有4个象素601，602，603，和604，各自的初始强度为I1，I2，I3，I4和各自显示的强度，这在图8的强度与时间之间关系图上用参考数字601，602，603，和604表示。一旦复位脉冲600加到象素601-604，它们的强度分别从I1-I4下降到零，即，它们在时间t1经受了快速地驱使到暗状态。注意，即使象素电极在其上面有象素数据值，该显示器并不展示可见的数据。还要注意，所有的象素电极同时接收更新的象素数据值(如在脉冲600和脉冲609一开始时立刻的和普遍的变化所示)。这是因为图8的显示系统利用象素帧缓冲，通常是由每个象素电极(例如，图6D中所示)包括一个象素缓冲器(例如，模拟象素缓冲器)来实施的。于是，在复位脉冲停止以后，在图8的强度与时间之间关系图上用参考数字601，602，603，和604表示的强度增大到它们各自的灰度/彩色电平。如图所示，象素604被驱使到最明亮的灰度级或彩色信号电平。观察者看到的每个象素亮度应该正比于图8的强度与时间之间关系图上用参考数字601，602，603，和604表示的每条曲线下面的面积。然后，下一个复位脉冲609在t2驱使象素601-604到暗状态。以下弛豫到灰度级或彩色信号电平表现为较慢的强度与时间变化，当象素601-604是冷的时候可能会发生的。可以看出，即使象素是凉的，获得象素601-604的帧(或子帧)独立性。可以理解，利用本发明的帧缓冲器(如图8中)可以允许加短复位脉冲(使现有图象基本上看不见)而不需要在象素电极装入数据时保持复位脉冲。由于通过加载信号加到所有的象素(例如，描述图6D象素电路中适当加上的上拉信号和下拉信号)，整个象素数据帧可以从帧缓冲器(象素缓冲器的)装入到象素电极上，装载象素电极所需的时间比一次装入一行(或两行)的非帧缓冲器系统短很多。因此，可以利用较短的复位脉冲(和不需要装入象素电极所要求较长的保持脉冲)获得帧间独立性。
可以研究液晶的结构，这些结构不是正常地适用于某些应用。例如，厚的单元可能较容易制造，但很可能响应太慢。通过过激励以便快速复位到暗状态，然后当该单元松弛时观察灰度级或彩色信号电平，即使该单元从未达到其寻址电压的最后状态，可以获得良好的性能。由于帧独立性，这种复位使它是可行的。
可以使这个实施例做成有不同类型的DC平衡。只要把公共电极箝位在(Vmax-Vmin)/2和保证随后驱使到暗状态的脉冲是交替的极性，可以实施基于帧的，基于列的，基于行的，或甚至逐个象素的DC平衡。在此情况下，只要控制驱使到象素电极的数据，该液晶是DC平衡的。
在调制公共电极电压的方案中，还可以实施帧反转DC平衡。这个情况的一个例子在图8中表示。一般地说，保证象素电极数据更新和驱使到暗状态的脉冲序列是这样安排的，在若干次更新循环以后，电光层两端的电压平均达到接近于零值，就可以利用这种驱使到暗状态的方案保持DC平衡。
象素电极在复位期间可以箝位在某个已知电压，或者，若公共电极驱动是在足够高的电压上，象素电极可以留在某个任意的状态。
初始复位可适用于所有象素设定到零伏。诸如液晶装置的电光装置使所有的象素快速地到暗状态。于是，该象素都设定到它们的灰度或彩色信号电平电压，液晶显示开始松弛到对应于这些电压的灰度或彩色信号电平。可以在整个弛豫时间(和在下一个复位时间)观察该装置，因为这个图象没有被前一个图象污染。下一个复位是在象素设定到它们的最高电压和公共电极驱动到负值。下一个图象是在公共电极设定到最大象素电压和象素电极低于此值。因此，在这个具体例子中，DC平衡是在逐帧基础上获得的。
重要的是在这个本发明实施例中注意到，即使诸象素没有能力用新数据同时更新其电极，在诸如一个图象的大批象素的光输出中有可能基本上同时驱使到暗状态。此外，利用本发明有可能使象素似乎有能力同时完成电极电压的更新。
本发明对以上已描述的显示驱动系统叙述几种变更。对这个驱动系统的各个实施例至少可以有三种变更。这些变更可以是独立的或者是某种组合。一种变更涉及一个方法，用于减小控制电极从复位或保持状态到观察状态的转变电压。另一种变更涉及到利用诸如盖波片电极的控制电极上不同的观察电压(或其他的电压，诸如复位和/或保持电压)，取决于时序彩色显示系统中正在显示的颜色。此外，控制电极上不同的保持和复位电压可用于时序彩色显示系统中不同的颜色。另一种变更涉及到利用复位(和任选的保持)和观察电压以补偿不同的亮度响应，这可能是在电压波形中出现极性反转时由DC平衡驱动电路造成的。以下要进一步描述各种变更。
图10表示复位，保持和释放方法的一个实施例。这个图画出电压与时间之间关系的两个电压波形图。特别是，电压波形1010代表盖波片电极或其他控制电极上电压与时间之间的关系。电压波形1012代表特定象素电极上电压与时间之间的关系。电压波形1010说明，盖波片电极在时间t0与t1之间的时间内接收复位电压，还在时间t3至t4之间的时间内接收复位电压。t1与t2之间的时间是图10所示的第一保持周期，和t4与t5之间的时间是图10所示的第二保持周期。可以理解，复位周期使显示复位，所以基本上看不见显示数据；类似地，在保持周期内一般也看不见显示数据。象素数据通常是在保持周期内装入的，在图10所示的两个转变1014和1016时释放保持状态，使该显示能显出存储在象素电极上的数据。由于液晶两端的电压，诸如液晶的电光材料产生显示。在时间t2与t3之间的时间由液晶产生的显示是因电压差V1而产生的，其绝对值在图10中画出。在时间t5之后的信息显示是由液晶两端的电压V2造成的，其绝对值在图10中画出。图10还画出，按照1997年8月27日申请的专利申请序列号No.08/920,602所描述发明的一个方面，象素电极是被箝位的。在该显示处在复位的同时，这个箝位发生在时间t0与t1之间的时间内，还发生在时间t3至t4之间的时间内。箝位电压通常是两个不同的参考电压(VCH--VClampHigh；VCL--VClampLow)在一段时间内交替地加上，为的是在一段时间内象素电极上(忽略象素数据值)得到一个DC平衡信号。在“正”(较高的)盖波片电压下箝位电压通常是低值(VCL)，在“负”(较低的)盖波片电压下箝位电压通常是高值(VCH)。
如在以前申请序列号No.08/920,602(8-27-97申请)的图16C中所描述的，象素电极电压容易随盖波片电压的漂移而漂移。以前的申请描述了利用补偿电极或足够大的象素电容器以减小这个效应。从保持或复位电压到盖波片的观察电压的转变越大，则这个效应就越大。转变1014和1016是从盖波片上的保持电压状态到盖波片电极上的观察电压状态两个大的转变。例如，在时间t1与t2之间的时间内盖波片上的保持电压通过转变1014下降到时间t2与t3之间的时间内盖波片上相当低的电压。类似地，转变1016是大的，为的是在t5以后从盖波片上的保持电压转变到盖波片上的观察电压。
减小因这个转变引起象素电压漂移的另一种方法是，减小在时间t2和t5的盖波片电压转变。图11画出这种方法的一个例子。电压波形1020代表诸如盖波片的控制电极上的电压，电压波形1026代表特定象素电极上一段时间的电压。与图10一样，图11并不试图画出发生在时间t2和t5转变处象素电极上电压的轻微漂移。可以理解，即使采用图11所示的方法，由于象素电极与盖波片电极的电容耦合，象素电极上的电压在这些转变处仍可能有一些小的漂移。图11表示盖波片电极正在进行与图10相同的复位，保持和释放操作顺序。例如，在时间t0与t1之间的时间内和在时间t3至t4之间的时间内，接收复位电压的盖波片使显示复位。还是在这些复位时间内，象素电极上的电压任选地分别被箝位在电压VCL和VCH。而且，在时间t1与t2之间的时间内，在任选的箝位操作以后新的象素数据装入到象素电极上，然后允许这个象素数据在时间t2至t3之间的时间内驱动诸如液晶显示的电光层。然而，与图10代表的显示系统不同，图11的显示系统利用时间t2至t3之间的时间内象素电极上的反转数据，但是仍保持该电压相同的绝对值(V1的绝对值)，为的是获得与图10的t2至t3之间的时间内相同的显示状态。数据的反转考虑了不同的盖波片观察电压，该电压是在时间t2至t3之间发生观察的时间内加到盖波片上的。如下所述，象素数据反转的获得可以通过在正循环(t0至t3)有一组红，绿和蓝查阅表和在负循环有另一组红，绿和蓝查阅表。因此，在转变1022处盖波片电极的电压转变小于图10中在转变1014处的转变。然而，相对于象素电极电压的盖波片电极电压是这样的，两个电压之间的差值仍保持在V1的绝对值上，所以可显示相同的象素数据。在时间t3开始的下一个显示循环期间，在时间t3与t4之间的时间内该象素电极被任选地箝位，然后在时间t4与t5之间的时间内装入新的象素数据。在t5时，当盖波片电极从保持电压通过转变1024转变到观察电压时可以发生观察。盖波片电极与象素电极之间的电压差仍保持在图11所示V2的绝对值，它与图10V2的绝对值相同。然而，在时间t4与t5之间的时间内盖波片上保持电压在时间t5以后到观察电压的转变1024是远远地小于图10中转变1016处盖波片上电压的转变。因此，利用这种方法，由于盖波片上电压电平的漂移引起象素电极上电压电平的漂移减小了很多。仍然要求象素电极与诸如地的参考点(经过图6A中的电容657)之间的电容大于(例如，大于5倍)象素电极与盖波片电极(例如，图6A中的电极653)之间的电容。这就减小因盖波片电极电压变化引起象素电极的漂移达到可接受的值。这种方法可以在装入或保持时间内通过改变装入图象数据的极性来实现，其中该极性考虑到盖波片观察电压。
注意，图11中t3时盖波片电极的电压转变大于图10中t3时盖波片电极的电压转变。这是由于减小了t2和t5时的电压转变。然而，图11中t3时增大的电压转变不会导致显示过程中的假象，因为该显示在t5以后立刻变暗(或基本上看不见该显示数据)，随后象素电极用新的象素显示值装入。
从图11可以看出，第一控制电压可以考虑成在时间t1至t2之间和时间t4至t5之间盖波片电极上的保持电压，这个第一控制电压可以考虑成有一个高极端(例如，从t1至t2)或一个低极端(例如，从t4至t5)。第二控制电压可以考虑成在时间t2至t3之间和时间t5至t6之间盖波片电极上的“观察”电压，这个第二控制电压可以考虑成有一个高观察端(例如，从t2至t3)或一个低观察端(例如，从t5至t6)。当一帧中(或利用时序彩色时的子帧)液晶层两端需要最大电压时，则象素电极电压是高象素极端电压(例如，+4伏)或低象素极端电压(例如，0伏)之一。按照图11所示本发明一个方面，若在显示一帧(或子帧)中的象素数据时电光层两端需要最大的电压和第一控制电压在相同的帧(或子帧)期间以前是在高极端，则第二控制电压在该帧(或子帧)期间是在高极端和象素电极电压是在低象素极端电压上。在下一帧，这个例子的极性都反转。
本发明的另一方面涉及到利用加在诸如盖波片电极的控制电极上不同的控制电压，取决于时序彩色显示时的照明色。这将参照图12和13给以描述。图12是亮度或强度与电压之间关系的曲线图，画出三条动态电光曲线1050，1052，和1054。这些曲线代表假想的诸如向列液晶的电光材料动态电光曲线，按照本发明的方法驱动该液晶。这些曲线代表在部分观察时间内积分的亮度作为该段观察时间内液晶两端电压的函数。曲线的实际形状是诸如单元间隙，液晶材料，使用温度，延迟器(若有的话)，偏振器取向，和其他变量的函数。为了便于讨论，我们假设，电光曲线1050代表液晶单元对红光照射的响应，和电光曲线1052代表液晶单元对绿光照射的响应，和电光曲线1054代表液晶单元对蓝光照射的响应。从图12可以看出，液晶单元对每种光的响应并不相同。例如，红光在大致零伏下有最大的强度。红光强度在大致3伏时快速地下降到零值，在大致3伏时看不见红光通过液晶单元，使该单元呈现黑暗状态。绿光曲线1052说明，绿光照射时的暗状态发生在4伏，最大强度也发生在零伏。蓝光曲线1054说明，与红光或绿光照射该单元时比较，当蓝光照射该单元时液晶单元在所有的电压下一般都较明亮，需要更高的电压驱使这个液晶单元达到不通过蓝光这一点。在图12所示的例子中，需要5伏驱使这个单元达到呈现黑暗状态。
在以下的讨论中，我们假设象素电极上电压可以波动的范围在零伏与4伏之间。在设计显示器时我们相信，一般需要确信每种颜色的暗电压是可以达到的。这反过来确定在观察期间盖波片电极的电压范围。在图12中所示的蓝色电光曲线情况下，达到暗状态的驱动电路必须在液晶材料两端产生约5伏的电压。因此，若象素电极是4伏，盖波片电极应当保持在-1伏。在利用DC平衡的方案中，蓝光的反转子帧就设定象素电极在零伏和盖波片电极设定在5伏以获得暗或黑状态。假设象素电极上只有4伏的范围，则为了得到最亮状态在液晶两端可以加的最小电压约为1伏(或反转状态下的-1伏)。在蓝光照射时间内不能达到液晶两端的全部电压范围确实减小蓝光状态下可以获得的亮度，但是，在此讨论假设下的这个牺牲从得到良好暗状态的观点考虑是值得的。虽然在时序彩色显示系统中对于蓝光照射循环而言是可以接受的，但是对于其他颜色而言不是最佳选择。
在绿光照射液晶显示的情况下，暗电压状态约为4伏，如从曲线1052上可以看出，当绿光照射时在液晶显示两端加5伏就会再增大亮度。假定整个亮度水平在4伏以下是可以接受的，就不需要超出4伏。可以驱动象素电极电压从零伏到4伏，不需要牺牲零伏与1伏之间亮度的增大(如在蓝光照射显示系统的情况下)。因此，对于绿光照射子帧，正子帧和负子帧时盖波片电极可以在零伏与4伏之间切换。这可以使象素电极接收零伏与4伏之间沿着整个电光曲线1052的电压。
曲线1050代表在红色子帧期间红光照射液晶单元的该单元电光曲线。在此情况下，象素电极可以得到的电压波动范围足以进入电光曲线1050的整个有用部分。图13画出本发明时序彩色显示系统中驱动盖波片电极的波形1060。这个波形说明盖波片电压(VCG)与时间之间的关系。这个波形1060是基于以上有关电光曲线1050，1052，和1054的假设和基于以上描述的根据不同色子帧加不同电压的假设。图13表示红，绿，和蓝色显示两个完全的循环。第一循环包括子帧1062，1064，和1064，和第二完全循环包括子帧1068，1070，和1072。可以理解，图13实际上表示一个完全的循环，其中R，G，和B各自有一个正循环和负循环。例如，红循环1062是正循环，而红循环1068是负循环。从图13可以看出，在蓝子帧期间(例如，时间t8与t9之间或t17以后的时间)加到盖波片电极上的观察电压不同于红和绿子帧期间加到盖波片电极上的观察电压。此外，蓝色子帧期间的复位值不同于红色和绿色子帧的复位值。按照本发明的一个方面，不同颜色可以有不同的复位电压和不同的保持电压以及不同的盖波片观察电压，它们取决于彩色子帧的具体颜色。这些是由图12中所示那个具体颜色的电光曲线决定。实现这些不同电压的一种方法是利用查阅表，它给特定色子帧各个时间提供特定的盖波片电压。因此，图13所示的各个电压可以存储在查阅表中，这些数值可以从寻址特定时间的查阅表而得到，这个时间对应于显示循环中的当前时间。可以理解，往往最好选取这样的盖波片观察电压，它与现有保持电压有较低的电压差以使象素电极的电容漂移最小。此外，可以理解，往往需要给每个颜色选取不同的保持电压以保持数据装入期间最好的暗状态，数据装入期间发生在诸如时间t1与t2之间的保持阶段。
图13还说明，象素电极值的范围在每一色子帧的装入和观察阶段可以不同。在时间t2与t3之间的时间内ΔVR代表3伏范围，这是考虑到曲线1050而设计红色子帧显示的范围。如图13所示，这个范围是从1伏至4伏。在红色子帧负循环期间，它发生在时间t9与t12之间，这个电压范围在观察循环期间是从零伏至3伏，它发生在时间t11与t12之间的间隔内。在绿色子帧和蓝色子帧的观察时间内可以保持的观察电压表示为ΔVG(例如，在时间t5与t6之间)和ΔVB(例如，在时间t8与t9之间)。
本发明的另一方面是按照这样的方法驱动显示，使正循环和负循环呈现出相同的亮度。已经观察到，即使在正循环和负循环期间液晶单元两端存在相同的电压差，某些类型的液晶单元并不具有相同的亮度。这似乎在液晶单元的结构中包含一些非对称性情况下出现的。这种非对称性的例子包括两个液晶单元壁上不同的电极材料，电极上不同的钝化材料，等等。观察到的困难是，即使在两个不同的循环中液晶单元两端有相同的电压差，该液晶对于单元两端不同极性电压寻址的响应不同(似乎该液晶有其自己的内部电压)。理想地，液晶单元两端相同的电压幅度应当得到相同的亮度，与该单元两端电压的极性无关。可以理解，这就要采取DC平衡驱动方案，其中极性足够频繁地反转以阻止离子漂移以及由此而来的图象丢失。对正循环和负循环期间液晶单元两端正电压和负电压的不同亮度响应的结果是可以看得见闪烁。
有几个可行的方法能够解决这个问题。例如，可以通过改变结构的技术以去掉液晶单元的非对称性。虽然这是可能的，但是它的确给单元的结构增加了复杂性。另一种方法是通过这样的方式驱动显示器，使正循环和负循环呈现出相同的亮度。达到这个目的的一个方法是，可以给诸如盖波片电压的驱动电压添加DC偏置电压。这可以抵消液晶单元固有的，表观的内部电压。然而，这好像是行不通的，因为该偏置似乎不能稳定液晶单元；即使在DC偏置电压加上以后，而非对称性和不同极性循环之间的亮度又回到了液晶单元。
另一个可以设想的解决方法是改变照射的亮度。然而，这个方法可能得不到好的结果，因为电光材料是非线性的。例如，在明亮或饱和屏下有非常小的闪烁，但是若该屏设置在中等灰度级就出现闪烁。通过调节LED以去掉中等灰度级图象中的闪烁，若屏是明亮的仍会有闪烁，因为此闪烁现在是由LED的调制造成的。假设屏上一个特定图象包括灰度部分和明亮部分，似乎不可能调制照明装置，特别是该照明装置给整个显示屏提供泛光照射。
本发明提供一种偏置驱动技术，控制给复位和释放不同阶段提供的偏置，或控制加到盖波片电极或控制电极的复位，保持和释放电压顺序。对于一种给定颜色，选取盖波片正观察电压和盖波片负观察电压，使正循环图象和负循环图象有接近的相同亮度。这通常意味着，这两个电压沿相同的方向移动(例如，更正的方向)，为的是使正循环图象和负循环图象有接近的相同亮度；在正循环和负循环中这个盖波片电压的偏置可以大到接近1伏。图14表示三个不同的波形1103，1105，和1107，每个波形相对于图13中所示的波形都增大了盖波片电压(更加正的电压)。图13中所示的波形以虚线叠加在图14的波形上。图14的三个不同波形表示本发明三个不同方法。可以理解，这些方法中的一个或其组合可用于所有的颜色。在这些例子的每个情况中，对每种颜色的处理是类似的，导致所有的盖波片观察电压向同一方向移动。这个移动是通过改变保持和复位盖波片电压来补偿，方法是选取它们相对于观察时间成正比的相反偏置。假设电光曲线在发生复位和保持的高电压处相当平直，观察不到复位和/或保持期间任何非对称性引起的闪烁。此外，若在这些时间内不照射该显示装置，就看不见这种非对称性引起的闪烁。
波形1103表示一种减小闪烁的方法，通过增大所有颜色沿相同方向的观察电压，然后通过减小复位和保持电压以补偿那个增大的电压。因此，通过时间t1与t3之间的虚线与实线进行比较可以看出，在红色子帧期间的复位电压和保持电压已经减小，而在时间t3与t4之间的时间内观察电压增大了。如以上图13中所描述的红色子帧情况那样，保持象素电极上的电压在1伏至4伏的范围内。类似地，在波形1103的绿色子帧期间，如时间t4与t6之间内的虚线与实线进行比较所说明的，使加到象素电极上的复位和保持电压更负一些。可以理解，波形1103代表驱动盖波片电极的一部分红，绿，蓝波形，它类似于图13中所示的波形1060。
波形1105代表另一种方法，其中，增大盖波片上的观察电压以及只通过减小复位电压来补偿这个增大的电压以获得DC平衡。注意在这个例子中，正复位电压是低于正保持电压。只要复位脉冲(以及箝位的象素电极)和保持脉冲的组合足以完成驱使液晶到基本上看不见的状态，这是十分可以接受的。
波形1107代表又一种减小闪烁的方法，这是通过增大盖波片上的观察电压以及改变复位周期的持续时间来补偿这个增大的电压。如从波形1107可以看出，在时间t13与t14之间发生的复位远远短于在时间t16与t17之间发生的复位。按照这一方式，在时间t16与t17之间较长的负复位易于补偿盖波片上增大的观察电压，如波形1107所示。可以理解，还可能利用这些方法的组合或变更。
可以理解，一般来说，控制电极接收一个可以看作是复合信号以及从一段时间的DC平衡中选取相对于特定电压的控制电极复位或保持(若使用的话)或观察电压中至少之一的第一参量，给一部分复合信号提供偏置。此外，选取该控制电极复位或保持(若使用的话)或观察电压中至少之一的第二参量来补偿这个偏置。这两个可以选取的参量包括电压，时间(例如，诸脉冲的相对持续时间)，或电压波形的形状(例如，上升的观察电压)。
图2A的电极控制驱动器110可以包括查阅表(LUT)和数模转换器(DAC)，使该驱动器提供与颜色有关的复位或保持或观察电压值；这些与颜色有关的值在图13和14中画出。此外，LUT和DAC可用于提供图14所示的偏置。驱动器110的LUT可以接收表示特定时间周期(例如，装入绿色数据时保持的)的输入以及提供相应的输出给DAC，DAC给盖波片电极提供电压。图2A的象素驱动器逻辑102可以包括6个LUT(1个给“正”循环的每种颜色，1个给“负”循环的每种颜色)和DAC，使这个驱动器按照图13和14所示方式提供与颜色有关的每个极性象素数据值。此外，象素驱动器逻辑102可以包括给正循环的LUT和DAC以及负循环的另一个LUT，按照图120所示方式提供相对于盖波片观察电压的正确象素电压(它不是与颜色有关)。该象素数据输入值寻址LUT，多路复用器选取当前循环的LUT输出之一，把并它输入到提供输出值给象素电极的DAC。可以理解，可以利用各种不同的驱动器逻辑以提供与颜色有关的电压，在研究了这个描述和图10-14以后，这种逻辑的结构对于普通专业人员来说是显而易见的。在电压转变是减小的(例如，图13所示)和与颜色有关的象素电压加到象素电极(例如，图13所示)的情况下，则每一色子帧可以利用2个LUT，一个特定色子帧的1个LUT提供正循环的数值给DAC；一个特定色子帧的另1个LUT提供负循环的数值给DAC。
以上的描述包括了以下共同未决的美国专利申请，把它们合并在此供参考：1996年12月19日申请的申请序列号08/770,233；1997年2月18日申请的申请序列号08/801,994；1997年8月27日申请的申请序列号08/920,602；和1997年8月27日申请的申请序列号08/920,603。
在以上技术说明中，本发明是参照了具体的典型实施例给以描述的。  然而，在不偏离所附权利要求书中公布较广的精神和范围条件下，可以有各种改动和变化是显而易见的。所以，这些技术说明和附图应该认为是作为例证而不是作为限制。

Claims (101)

1.一种操作显示系统的方法，所述显示系统包括：有多个象素电极的第一衬底，有效地连接到所述象素电极的电光层，和有效地连接到所述电光层的电极；所述方法包括：
加第一多个象素数据值到所述多个象素电极，使所述第一多个象素数据值代表的第一象素数据被显示；
加第一控制电压到所述电极以改变所述电光层的状态，使所述第一象素数据基本上不显示；
加第二多个象素数据值到所述多个象素电极，所述第二多个象素数据值代表第二象素数据；
在加所述第二多个象素数据值以后，加第二控制电压到所述电极以改变所述电光层的状态，使第二象素数据被显示，其中降低所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差以减小所述多个象素电极上所述第二多个象素数据值的电容漂移。
2.按照权利要求1的方法，其中所述第二多个象素数据值是相对于所述第二控制电压确定的以减小所述电容漂移。
3.按照权利要求1的方法，其中所述第一控制电压是高极端和低极端之一和所述第二控制电压是高视极端或低视极端之一，且其中当帧或子帧需要所述电光层两端跨接最大电压时，对应于所述第二多个象素数据值之一的象素电极电压是高象素极端电压或低象素极端电压之一，和其中在所述第二象素数据显示期间，所述电光层两端需要跨接最大电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述高视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述高极端时，所述象素电极电压基本上是在所述低象素极端电压。
4.按照权利要求3的方法，其中在所述第二象素数据显示期间，所述电光层两端需要跨接最大电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述低视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述低极端时，所述象素电极电压基本上是在所述高象素极端电压。
5.按照权利要求3的方法，其中在所述第二象素数据显示期间，所述电光层两端需要跨接最小电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述高视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述高极端时，所述象素电极电压基本上是在所述高象素极端电压。
6.按照权利要求3的方法，其中在所述第二象素数据显示期间，所述电光层两端需要跨接最小电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述低视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述低极端时，所述象素电极电压基本上是在所述低象素极端电压。
7.按照权利要求3的方法，其中第一图象是用所述第一象素数据代表和第二图象是用所述第二象素数据代表，且其中所述第一图象包括第一色的第一色子帧和所述第二图象包括第二色的第二色子帧。
8.按照权利要求7的方法，其中至少所述第一控制电压的所述低极端和所述高极端之一是由所述第二色的颜色确定的。
9.按照权利要求7的方法，其中至少所述第二控制电压的所述高视极端和所述低视极端之一是由所述第二色的颜色确定的。
10.按照权利要求7的方法，其中至少所述高象素极端电压和所述低象素极端电压之一部分是由所述第二色的颜色确定的。
11.按照权利要求3的方法，其中加所述第一控制电压的步骤和加所述第二多个象素数据值的步骤在时间上至少部分重叠。
12.按照权利要求11的方法，其中所述电极是盖玻片电极。
13.按照权利要求12的方法，其中所述盖玻片电极在关于电压电平的时间内接收DC平衡信号。
14.按照权利要求3的方法，其中所述显示系统是分段的，使所述电极仅仅覆盖所述显示系统的一部分显示表面。
15.按照权利要求12的方法，其中所述显示系统包括布置在半导体衬底上的液晶并且所述多个象素电极是布置在所述半导体衬底上。
16.按照权利要求3的方法，其中所述电光层包括液晶材料以及所述液晶至少有第一光改变状态和第二光改变状态，且其中所述第一控制电压导致所述液晶在所述第一光改变状态，使光基本上不能通过所述显示系统，和其中所述第二控制电压可以使所述液晶在所述第二光改变状态，使光能够通过所述显示系统；其中所述加第一控制电压的步骤还包括：在所述第一控制电压以后和加所述第二控制电压的所述步骤以前，加第三控制电压，其中所述第三控制电压基本上保持所述液晶在近乎所述第一光改变状态，和所述第一控制电压快速地使所述液晶基本上处在所述第一光改变状态。
17.按照权利要求16的方法，其中加所述第三控制电压的所述步骤和加所述第二多个象素数据值的所述步骤在时间上至少部分重叠。
18.按照权利要求17的方法，其中加所述第三控制电压的所述步骤和加所述第二多个象素数据值的所述步骤基本上同时发生。
19.按照权利要求3的方法，其中在加所述第二控制电压以后，所述电光层松弛到对应于所述第二多个象素数据值的多个灰度级或彩色信号电平。
20.按照权利要求19的方法，其中对于至少所述第一象素数据的一组象素，当加上所述第一控制电压时，所述电光层没有达到所述第一象素数据规定的稳定态显示电平。
21.按照权利要求3的方法，其中在所述第二控制电压加上时，所述第二象素数据可用于显示，并且还包括：在所述第二象素数据可用于显示的时间内，用至少一个照明脉冲照射所述显示系统，不提供连续的照射。
22.按照权利要求17的方法，还包括加第一参考电压到至少一个所述象素电极上，其中加所述第一参考电压的所述步骤与加第一控制电压的所述步骤在时间上至少部分重叠。
23.一种显示系统，包括：有第一多个像素电极的第一衬底，用于接收代表待显示第一图像的第一多个像素数据值；
有效地连接到所述像素电极的电光层；
用于产生第一控制电压和第二控制电压的驱动器；和
有效地连接到所述电光层的电极，所述显示系统显示所述第一图像，然后加第一控制电压到所述电极上以改变所述电光层的状态，使所述第一图像基本上不被显示；在所述电极接收到第二控制电压以后，所述显示系统显示第二多个像素数据值代表的第二图像，以及其中降低所述第一控制电压与第二控制电压之间的电压差，以减小所述第一多个像素电极上所述第二多个像素数据值的电容性漂移。
24.按照权利要求23的显示系统，还包括：
象素电极驱动器，它至少连接到所述第一多个象素电极之一上，所述象素电极驱动器确定相对于所述第二控制电压的所述第二多个象素数据值中对应的一个值以减小所述电容漂移。
25.按照权利要求24的显示系统，其中所述象素电极驱动器包括存储查阅表的存储器装置，查阅表规定所述第二控制电压和所述第一控制电压。
26.按照权利要求23的显示系统，其中所述第一控制电压是高极端和低极端之一和所述第二控制电压是高视极端或低视极端之一，且其中当帧或子帧在所述电光层两端需要跨接最大电压时，对应于所述第二多个象素数据值之一的象素电极电压是高象素极端电压或低象素极端电压之一，和其中在所述第二图象显示期间，在所述电光层两端需要跨接最大电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述高视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述高极端时，所述象素电极电压基本上是在所述低象素极端电压。
27.按照权利要求23的显示系统，其中在所述第二图象显示期间，在所述电光层两端需要跨接最大电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述低视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述低极端时，所述象素电极电压基本上是在所述高象素极端电压。
28.按照权利要求23的显示系统，其中在所述第二图象显示期间，所述电光层两端需要跨接最小电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述高视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述高极端时，所述象素电极电压基本上是在所述高象素极端电压。
29.按照权利要求23的显示系统，其中在所述第二图象显示期间，所述电光层两端需要跨接最小电压时，当所述第二控制电压基本上是在所述低视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述低极端时，所述象素电极电压基本上是在所述低象素极端电压。
30.按照权利要求26的显示系统，其中所述第一图象包括第一色的第一色子帧和所述第二图象包括第二色的第二色子帧。
31.按照权利要求30的显示系统，其中至少所述第一控制电压的所述低极端和所述高极端中之一是由所述第二色的颜色确定的。
32.按照权利要求30的显示系统，其中至少所述第二控制电压的所述低视极端和所述高视极端中之一是由所述第二色的颜色确定的。
33.按照权利要求30的显示系统，其中至少所述高象素极端电压和所述低象素极端电压中之一部分是由所述第二色的颜色确定的。
34.按照权利要求23的显示系统，其中所述电极是盖玻片电极。
35.按照权利要求34的显示系统，其中所述盖玻片电极在关于电压电平的时间内接收DC平衡信号。
36.按照权利要求23的显示系统，其中所述显示系统是分段的，使得所述电极仅仅覆盖所述显示系统的一部分显示表面。
37.按照权利要求34的显示系统，其中所述显示系统包括布置在半导体衬底上的液晶和所述第一多个象素电极是布置在所述半导体衬底上。
38.按照权利要求23的显示系统，其中所述电光层包括液晶材料和所述液晶至少有第一光改变状态和第二光改变状态，且其中所述第一控制电压导致所述液晶在所述第一光改变状态，使光基本上不能通过所述显示系统，和其中所述第二控制电压可以使所述液晶在所述第二光改变状态，使光能够通过所述显示系统；其中在所述第一控制电压加到所述电极以后和所述电极接收到所述第二控制电压以前，所述显示系统还加第三控制电压到所述电极，其中所述第三控制电压基本上保持所述液晶在近乎所述第一光改变状态，和所述第一控制电压快速地使所述液晶基本上处在所述第一光改变状态。
39.按照权利要求38的显示系统，其中加所述第三控制电压和加所述第二多个象素数据值到所述第一多个象素电极上在时间上至少部分重叠。
40.按照权利要求23的显示系统，其中所述电极接收到所述第二控制电压以后，所述电光层松弛到对应于所述第二多个象素数据值的多个灰度级或彩色信号电平。
41.按照权利要求40的显示系统，其中对于至少所述第一多个象素数据值的一组象素，当加上所述第一控制电压时，所述电光层没有达到所述第一多个象素数据值规定的稳定态显示电平。
42.按照权利要求23的显示系统，其中在加上所述第二控制电压时，所述第二图象可用于显示，并且还包括连接到所述显示系统的照明器，在所述第二图象可用于显示的时间内，所述照明器至少提供一个照明脉冲，不提供连续的照射。
43.按照权利要求39的显示系统，还包括：
连接到至少一个所述象素电极的控制装置，在所述显示系统显示所述第二图象以前，所述控制装置加第一参考电压到至少一个所述象素电极上，且其中加所述第一参考电压和加所述第一控制电压在时间上至少部分重叠。
44.一种操作显示系统的方法，所述显示系统包括：有多个象素电极的第一衬底，有效地连接到所述多个象素电极的电光层，和有效地连接到所述电光层的电极；所述方法包括：
加第一多个象素数据值到所述多个象素电极，使所述第一多个象素数据值代表的第一象素数据被显示；
加第一控制电压到所述电极以改变所述电光层的状态，使所述第一象素数据基本上不显示；
加第二多个象素数据值到所述多个象素电极，所述第二多个象素数据值代表第二象素数据；
通过加第二控制电压到所述电极，以改变所述电光层状态来显示所述第二象素数据，使第二象素数据被显示，且其中至少所述第一控制电压，第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值中之一是由显示所述第二象素数据所用的照明色确定的，以及
其中降低所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差，以减小所述多个像素电极上的所述第二多个像素数据值的电容性漂移。
45.按照权利要求44的方法，其中第一图象是用所述第一象素数据代表和第二图象是用所述第二象素数据代表，且其中所述第一图象包括第一色的第一色子帧和所述第二图象包括第二色的第二色子帧，其中所述照明色是所述第二色。
46.按照权利要求45的方法，其中所述显示系统是按照所述第一色，所述第二色和第三色的时间顺序颜色方式照射所述电光层。
47.按照权利要求46的方法，其中在所述第二象素数据可用于显示的时间内，所述显示系统利用至少一个所述照明色的脉冲照射所述电光层，它不提供连续的照射。
48.按照权利要求47的方法，其中在加上所述第二控制电压时，所述第二象素数据可用于显示。
49.按照权利要求46的方法，其中所述显示系统包括布置在反射型半导体衬底上的液晶和所述多个象素电极是布置在所述反射型半导体衬底上的反射型表面。
50.按照权利要求46的方法，其中所述电光层包括液晶材料和所述液晶至少有第一光改变状态和第二光改变状态，且其中所述第一控制电压导致所述液晶在所述第一光改变状态，使光基本上不能通过所述显示系统，和其中所述第二控制电压可以使所述液晶在所述第二光改变状态，使光能够通过所述显示系统；其中加第一控制电压的步骤还包括：在所述第一控制电压加到所述电极以后和加所述第二控制电压的所述步骤以前，加第三控制电压到所述电极，其中所述第三控制电压基本上保持所述液晶在近乎所述第一光改变状态，和所述第一控制电压快速地使所述液晶基本上处在所述第一光改变状态。
51.按照权利要求50的方法，其中所述第三控制电压是由所述照明色确定的。
52.按照权利要求51的方法，其中加所述第三控制电压的所述步骤和加所述第二多个象素数据值的所述步骤在时间上至少部分重叠。
53.按照权利要求44的方法，其中在加所述第二控制电压以后，所述电光层松弛到对应于所述第二多个象素数据值的多个灰度级或彩色信号电平；其中象素电极与参考电极之间的第一电容大于所述象素电极与所述电极之间的第二电容。
54.按照权利要求46的方法，其中对于至少所述第一象素数据的一组象素，当加上所述第一控制电压时，所述电光层没有达到所述第一象素数据规定的稳定态显示电平。
55.按照权利要求46的方法还包括加第一参考电压到至少一个所述象素电极上，其中所述加所述第一参考电压与所述加所述第一控制电压在时间上至少部分重叠。
56.按照权利要求46的方法，其中所述电极是盖玻片电极。
57.一种显示系统，包括：
有第一多个象素电极的第一衬底，用于接收代表待显示第一图象的第一多个象素数据值；
有效地连接到所述象素电极的电光层；有效地连接到所述电光层的电极，所述显示系统显示所述第一图象然后加第一控制电压到所述电极上以改变所述电光层的状态，使所述第一图象基本上不显示；在所述电极接收到第二控制电压以后，所述显示系统显示第二多个象素数据值代表的第二图象；其中至少所述第一控制电压，所述第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值之一是由显示所述第二图象所用的照明色确定的，以及
其中降低所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差，以减小所述多个像素电极上的所述第二多个像素数据值的电容性漂移。
58.按照权利要求57的显示系统还包括连接到所述电极，与照明色有关的电极驱动器，所述与照明色有关的电极驱动器确定所述照明色的所述第一控制电压和所述第二控制电压。
59.按照权利要求58的显示系统，其中所述与照明色有关的电极驱动器包括存储查阅表的存储器装置，它确定所述照明色的所述第二控制电压和所述第一控制电压。
60.按照权利要求57的显示系统还包括连接到所述第一多个象素电极，与照明色有关的象素电极驱动器，所述与照明色有关的象素电极驱动器确定所述照明色的所述象素数据值。
61.按照权利要求58的显示系统还包括连接到所述第一多个象素电极，与照明色有关的象素电极驱动器，所述与照明色有关的象素电极驱动器确定所述照明色的所述象素数据值。
62.按照权利要求61的显示系统，其中所述与照明色有关的象素电极驱动器包括连接到所述电极和把数字值转换成模拟值的数模转换器(DAC)，其中所述模拟值驱动所述电极。
63.按照权利要求57的显示系统还包括照明器，该照明器按照第一色，第二色和第三色的时间顺序颜色方式照射所述电光层。
64.按照权利要求63的显示系统，其中所述第一图象包括所述第一色的第一色子帧并且所述第二图象包括所述第二色的第二色子帧，且其中所述照明色是所述第二色。
65.按照权利要求64的显示系统，其中在所述第二象素数据可用于显示的时间内，所述显示系统利用至少一个所述照明色的脉冲照射所述电光层，它不提供连续的照明。
66.按照权利要求65的显示系统，其中在所述第二控制电压加到所述电极时，所述第二象素数据可用于显示。
67.按照权利要求64的显示系统，其中所述显示系统包括布置在反射型半导体衬底上的液晶和所述多个象素电极是布置在所述反射型半导体衬底上的反射型表面。
68.按照权利要求64的显示系统，其中所述电光层包括液晶材料和所述液晶至少有第一光改变状态和第二光改变状态，且其中所述第一控制电压导致所述液晶在所述第一光改变状态，使光基本上不能通过所述显示系统，和其中所述第二控制电压可以使所述液晶在所述第二光改变状态，使光能够通过所述显示系统；其中在所述第一控制电压加到所述电极以后和所述第二控制电压加到所述电极以前，所述显示系统加第三控制电压到所述电极，其中所述第三控制电压基本上保持所述液晶在近乎所述第一光改变状态，和所述第一控制电压快速地使所述液晶基本上处在所述第一光改变状态。
69.按照权利要求68的显示系统，其中所述第三控制电压是由所述照明色确定的。
70.按照权利要求69的显示系统，其中加所述第三控制电压和加所述第二多个象素数据值在时间上至少部分重叠。
71.按照权利要求64的显示系统，其中在所述电极接收到所述第二控制电压以后，所述电光层松弛到对应于所述第二多个象素数据值的多个灰度级或彩色信号电平。
72.按照权利要求64的显示系统，其中对于至少所述第一象素数据的一组象素，当加上所述第一控制电压时，所述电光层没有达到所述第一象素数据规定的稳定态显示电平。
73.按照权利要求64的显示系统还包括连接到所述电极的控制装置，所述控制装置加第一参考电压到至少一个所述象素电极，且加所述第一参考电压和加所述第一控制电压在时间上至少部分重叠。
74.按照权利要求64的显示系统，其中所述电极是盖玻片电极。
75.一种操作显示系统的方法，所述显示系统包括：有多个象素电极的第一衬底，有效地连接到所述象素电极的电光层，和有效地连接到所述电光层的电极；所述方法包括：
加第一多个象素数据值到所述多个象素电极，使所述第一多个象素数据值代表的第一象素数据被显示；
加第一控制电压到所述电极以改变所述电光层的状态，使所述第一象素数据基本上不显示；
加第二多个象素数据值到所述多个象素电极，所述第二多个象素数据值代表第二象素数据；
通过加第二控制电压到所述电极，以改变所述电光层的所述状态来显示所述第二象素数据，使所述第二象素数据被显示，其中第一图象是用所述第一象素数据代表和第二图象是用所述第二象素数据代表，其中所述电极在一段时间内接收复合信号，并且从关于特定电压的时间内的DC平衡信号中至少选取所述第一控制电压和所述第二控制电压之一的第一参量，给所述复合信号的一部分提供偏置，以及
其中选取所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差，以减小所述多个像素电极上的所述第二多个像素数据值的电容性漂移。
76.按照权利要求75的方法还包括通过至少选取所述第一控制电压和所述第二控制电压之一的第二参量以补偿所述偏置。
77.按照权利要求76的方法，其中所述补偿是在关于所述复台信号特定电压的时间内基本上提供DC平衡信号。
78.按照权利要求77的方法，其中所述偏置提供大致均匀的所述电光层的响应，与所述象素电极和所述电极在所述电光层两端产生的电场极性无关。
79.按照权利要求77的方法，其中所述第一控制电压是高极端和低极端之一和所述第二控制电压是高视极端或低视极端之一，且其中当帧或子帧在所述电光层两端需要跨接最大电压时，对应于所述第二多个象素数据值之一的象素电极电压是高象素极端电压或低象素极端电压之一，和其中在所述第二象素数据显示期间，在所述电光层两端需要跨接最大电压时，所述象素电极电压基本上是在所述低象素极端电压，当所述第二控制电压基本上是在所述高视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述高极端时。
80.按照权利要求79的方法，其中在所述第二象素数据显示期间，在所述电光层两端需要跨接最大电压时，所述象素电极电压基本上是在所述高象素极端电压，当所述第二控制电压基本上是在所述低视极端和所述帧或所述子帧的所述第一控制电压以前是在所述低极端时。
81.按照权利要求77的方法，其中至少所述第一控制电压，所述第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值中之一是由显示所述第二象素数据所用的照明色确定的。
82.按照权利要求79的方法，其中至少所述第一控制电压，所述第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值中之一是由显示所述第二象素数据所用的照明色确定的。
83.按照权利要求80的方法，其中至少所述第一控制电压，所述第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值中之一是由显示所述第二象素数据所用的照明色确定的。
84.按照权利要求82的方法，其中所述第一图象包括所述第一色的第一色子帧和所述第二图象包括所述第二色的第二色子帧，所述第二色是所述照明色。
85.按照权利要求77的方法，其中加所述第一控制电压的步骤和加所述第二多个象素数据值的步骤在时间上至少部分重叠。
86.按照权利要求85的方法，其中所述电极是盖玻片电极。
87.按照权利要求86的方法，其中所述显示系统包括布置在反射型半导体衬底上的液晶和所述多个象素电极是布置在所述反射型半导体衬底上。
88.按照权利要求77的方法，其中所述电光层包括液晶材料和所述液晶至少有第一光改变状态和第二光改变状态，且其中所述第一控制电压导致所述液晶在所述第一光改变状态，使光基本上不能通过所述显示系统，和其中所述第二控制电压可以使所述液晶在所述第二光改变状态，使光能够通过所述显示系统；其中所述加第一控制电压的步骤还包括：在加所述第一控制电压到所述电极以后和加所述第二控制电压的所述步骤以前加第三控制电压到所述电极，其中所述第三控制电压基本上保持所述液晶在近乎所述第一光改变状态，和所述第一控制电压快速地使所述液晶基本上处在所述第一光改变状态。
89.按照权利要求88的方法，其中加所述第三控制电压的所述步骤和加所述第二多个象素数据值的所述步骤在时间上至少部分重叠。
90.按照权利要求89的方法，其中加所述第三控制电压的所述步骤和加所述第二多个象素数据值的所述步骤基本上同时发生。
91.按照权利要求75的方法，其中在加所述第二控制电压以后，所述电光层松弛到对应于所述第二多个象素数据值的多个灰度级或彩色信号电平，其中象素电极与参考电极之间的第一电容大于所述象素电极与所述参考电极之间的第二电容。
92.按照权利要求91的方法，其中对于至少所述第一象素数据的一组象素，当加上所述第一控制电压时，所述电光层没有达到所述第一象素数据规定的稳定态显示电平。
93.按照权利要求77的方法，还包括在所述第二象素数据可用于显示的时间内，利用至少一个照明脉冲照射所述显示系统，不提供连续的照射。
94.按照权利要求93的方法，其中在加上所述第二控制电压时，所述第二象素数据可用于显示。
95.按照权利要求89的方法还包括加第一参考电压到至少一个所述象素电极，且加所述第一参考电压的所述步骤和加所述第一控制电压的所述步骤在时间上至少部分重叠。
96.一种显示系统，包括：
有第一多个象素电极的第一衬底，用于接收代表待显示第一图象的第一多个象素数据值；
有效地连接到所述象素电极的电光层；
有效地连接到所述电光层的电极，所述显示系统显示所述第一图象，然后加第一控制电压到所述电极上以改变所述电光层的状态，使所述第一图象基本上不显示；在所述电极接收到第二控制电压以后，所述显示系统显示第二多个象素数据值代表的第二图象；
连接到所述电极的电极驱动器，其中所述电极在一段时间内接收复合信号，并且从关于特定电压的时间内的DC平衡信号中至少选取所述第一控制电压和所述第二控制电压之一的第一参量，给所述复合信号的一部分提供偏置，以及
其中降低所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差，以减小所述多个像素电极上的所述第二多个像素数据值的电容性漂移。
97.按照权利要求96的显示系统，还包括：
连接到所述电极驱动器的补偿器，所述补偿器通过选取至少所述第一控制电压和所述第二控制电压之一的第二参量以补偿所述偏置。
98.按照权利要求97的显示系统，其中所述补偿器包括查阅表，和给所述复合信号基本上提供关于所述特定电压的时间内的所述DC平衡信号。
99.按照权利要求98的显示系统，其中所述偏置提供大致均匀的所述电光层的响应，与所述象素电极和所述电极加到所述电光层两端产生的电场极性无关。
100.按照权利要求98的显示系统，其中选取所述第一控制电压与所述第二控制电压之间的电压差以减小所述多个象素电极上所述第二多个象素数据值的电容漂移。
101.按照权利要求98的显示系统，其中至少所述第一控制电压，所述第二控制电压，和所述第二多个象素数据值的象素数据值之一是由显示所述第二象素数据所用的照明色确定的。
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