CN1110785C - 多路寻址的铁电液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减少了驱动电路电压要求的铁电液晶显示器FLCDs。显示单元的壁被表面处理并载有列和行电极，形成可寻址显示元件的X，Y矩阵；寻址波形是顺序加到每一列的选通波形，数据波形是极性交替的直流dc脉冲，每个脉冲持续一个时隙ts。层列液晶材料根据所加的直流脉冲的幅度、极性和时间在两种状态之间转换，该转换需要两个数据波形，一个数据波形是另一个的反转波形。一电压减小波形VRW加到选通和数据波形上而不改变波形周期，其效果是减小了驱动电路所需电压的最大幅度，同时显示元件上最终电压仍然与没加VRW时一样。由于减小了电压要求，以前用来驱动较低电压向列材料型的显示器的驱动电路能用于转换层列材料。

Description

多路寻址的铁电液晶显示器
发明领域
本发明涉及铁电液晶显示器(FLCDs)的多路寻址，这种显示器可以使用空间螺旋层列C.I.F液晶材料。
背景技术
液晶显示器件通常用两片玻璃片夹着一层薄薄的液晶材料层组成。玻璃片内表面的电极结构使得能将电场加到液晶层上，从而改变液晶的分子取向。许多不同类型的显示器采用向列型和胆甾型液晶材料制成。这两种类型的材料都是在电场ON状态和电场OFF状态之间工作，也就是说，通过将电场进行ON和OFF转换，使显示器工作。向列型和胆甾型液晶材料响应所加电场的均方根值，但它们对极性不敏感。
更新型的显示器使用了铁电空间螺旋层列C.I和F液晶显示材料，其中，液晶分子根据施加电场的极性取两个可能的场ON状态中的一个。因此，这些显示器通过适当极性的dC脉冲在两个状态之间转换。当施加电场为零时，根据表面对准处理的不同，分子可能取中间状态。空间螺旋层列显示器件的转换速度很快，且根据液晶材料层的厚度和器件表面对准处理的不同，具有一定的双稳定性。空间螺旋型层列显示器的例子可见以下文件：G.B.No2,163,273；G.B.No.2,159,635；G.B.No2,166,256；G.B.No2,157,451；U.S.A.Patent No.4,536,059；U.S.A.Patent No.4,367,924；G.B.P.A.No 86/08，114-GB 2,209,610-P.C.T.No.G.B.87/00,222；G.B.P.A.No 86/08，115-GB 2,210,468-P.C.T.No.G.B.87/00,221；G.B.P.A.No 86//08，116-GB 2,210,469-P.C.T.No.G.B.87/00,220；
已知的一种显示器是x、y象素矩阵式，即显示元件产生于一个壁的行电极与另一个壁的列电极的交叉点处。这种显示器通过把连续的电压加到列(x)和行(y)电极上以多路方式寻址。
已有许多系统适于多路寻址螺旋型层列显示器，例如，harada等(1985 S.I.D paper 8.4pp131-134)和Lagerwall等(1985 I.D.R.C.pp213-221)的文章。还可见GB2,173,336-A和2,173,629-A。FLCDs的多路寻址方案是将选通波形顺序加到(例如)列电极之上，同时将数据波形加到(例如)行电极上。FLCDs的特性是，一旦它们收到适当电压幅度和时间长度(脉宽)的脉冲(称为电压时间乘积v.t)就进行转换。因此，幅度和脉宽都要考虑进多路转换寻址方案。为要能在较短的时间寻址大量显示器件，脉冲宽度必须短且相应电压高。在典型的显示单元中，脉宽为50-100μsec，电压高达50伏，通过驱动电路转换到显示器。
现在，驱动大量显示器中电极的电路对于多路寻址的螺旋形层列器件(例如90°扭转层列相或270°超扭转层列相)的转换电压是较低的，如峰值电压为±25伏，见H，Kawakami，y Nagae，和E Kaneko，SID会议文集1976，pages50-52。能处理较大电压电平的电路仅为每个电路芯片为64个输出。大的显示器要求每个芯片100个以上输出。因此，由于对处理大的电压电平和提供大量输出接头的双重要求，使得在在寻址大的FLCD中存在一些问题。
发明内容
本发明的一个目的是通过多路驱动电路去导址FLCDs来减少所要求的电压电平。
根据本发明，提供了一种多路寻址的液晶显示器，包括：一液晶显示单元，包括一层铁电层列液晶材料，容纳于两个壁之间，每壁上有一组电极，形成可寻址显示元件的矩阵；驱动电路，以多路复用的方式，把数据波形加到一组电极，把选通波形加到另一组电极；波形发生器，用于在连续的时隙ts中产生单极性脉冲的数据波形和选通波形，以加到驱动器电路，得到具有能开关所选定的元件的电压时间乘积的数据波形和选通波形；控制数据波形顺序的装置，得到所希望的显示图形；其特征在于，用于修改数据波形和选通波形的装置，通过将降低电压的电平加入数据波形和选通波形中而不改变波形周期，从而，减小了驱动器电路中的电压电平，同时，保持可寻址元件上的最终电压电平不变，从而开关选定的显示元件。
优选地在上述多路寻址的液晶显示器中，所述用于修改数据和选道波形的装置包括：列驱动电路，具有至少三个不同的电压电平输入；两个控制输入，一个串行输入并行输出多级移位寄存器，该寄存器具有与每个列电极相关的分立级，从而，至少三个不同电压电平的列波形可以顺序加到每个列电极上；行驱动电路，具有至少三个不同电压电平的输入、控制输入、一串行输入并行输出多级移位寄存器，和一与每级输出相关联的锁存器；从而，至少三个不同电压电平的行波形可以加到行电极上；控制装置，用于控制选通波形和数据波形在列电极和行电极上的顺序，控制在列和行驱动电路上的所述至少三个电压电平的顺序，从而得到所希望的显示图形。
优选地在上述显示器中，列驱动电路通过在连续场时间中的相反极性的选通脉冲来寻址显示器，其中在所述连续场时间中在所述选通波形上增加了降低电压的波形。
优选地在上述显示器中，列驱动电路根据一个极性的消隐波形和相反极性的选通脉冲来寻址所述显示器，其中在所述连续场时间中在所述消隐波形和选通波形上增加了降低电压的波形。
下面，参照附图，仅以举例方式，说明本发明的一种形式。
附图说明
图1，2分别是液晶显示器件的平面图和截面图；
图3是准直的液晶材料层的透视图，该液晶材料为人字形分子层准直；
图4是图3的一部分的放大截面图，具有人字形结构的几个可能的取向器投影中的一个；
图5是所施加的电压脉冲宽度与电压幅度图，示出对一种材料在不同的ac偏压下的转换特性，可以看到电压时间(v.t)最小值；
图6是图1的一部分的方框图，示出显示驱动电路的输入和输出；
图7和13是地寻址x、y矩阵显示器中使用的选通和数据脉冲的先有技术波形图；
图8-12是本发明的加到不同的导址系统上的波形图；
具体实施方式
图1、2中所示的单元1包括两个玻璃壁2，3，被分隔环4(或分配分隔器)分开约1-6μm。透明的氧化锡电极结构5、6形成于两壁的内表面。这些电极具有传统的列(x)行(y)形状，七段，即r-o显示。液晶材料层7处于两壁2，3和分隔环4之间。极化装置8、9安排在单元1的前后两面。极化装置8、9的光轴对准安排成使显示器的反差最大；即，用一个转换的分子方向的一个光轴穿过极化装置。d.c.电压源10经控制逻辑电路11向驱动电路12、13提供电源，驱动电路以导线14、15分别连接到电极结构5、6。
该器件可以透射或反射模式工作。以透射模式工作时，光穿过器件，例如，来自钨灯的光有选择性地被透过或阻挡以形成所希望的显示。以反射模式工作时，反射镜17置于第二极化装置9的后面，以把漫射光反射通过单元1和两个极化装置。若使反射镜17部分反射，则该器件可以用一个或两个极化装置同时以透射式反射方式工作。
在先有技术的情况，壁2、3的处理过程如下，对一聚合物(例如酰胺或聚酰亚胺)进行自旋，干燥并适当固化，然后用软布(例如人造丝)单向(R1，R2)抛光。这种已知的处理方式使表面的液晶分子对准。分子沿摩擦方向R1、R2自对准(如对层列相测量所示)，根据所用的聚合物及其后序处理的不同与表面成0-15°角。见SKuniyasu et al，Japanese J of Applied Physics vol 27，No 5，May 1988，pp827-829。此外，也可以用已知的倾斜蒸镀一氧化硅到单元壁上实现表面对准。
表面对准处理过程对相邻的液晶材料分子提供了固着力。在单元的壁之间，这些分子被所用材料的弹性力特性所限制。材料自己形成了相互平行的分子层20，如图3、4所示，它们是众多可能的结构中的特例。钪是一种倾斜相，其中，指向器与层的法线成一定角度，因此，每一个分子指向器21可以被认为其倾向于沿一圆椎表面，在圆椎上的位置随层厚而改变，所以每个微层20呈人字形。
考虑邻近层中心的材料，分子取向器基本处于该层的平面内。适当行号的电源脉冲将使指向器沿圆椎表面移动到圆椎相反的一侧。在圆椎表面上的两个位置D1、D2代表了液晶向器的两个稳定状态，即，材料将根据所加的电压会停留在两个位置(D1、D2)之一。
在实际的显示器中，指向器可以从这些理想的位置移动。通常的作法是在信息显示的全部时间内对材料加一ac偏置。这个ac偏置的作用可见Proc 4th IDRC 1984pp 217-220。采用ac偏置的显示寻址方案可见英国专利申请90.17316.2，PCT/GB 91/01263，J RHughes and E P Raynes。该ac偏置可以是加到行电极15上的数据波形。
适合的材料包括参考自录BHD-SCE8，ZLI-5014-000，摘自Merck Darmstadt，它们列于PCT/GB 88/01004，WO 89/05025，和
19.6％CM8(49％CC1+51％CC4)+80.4％H1
H1＝M1+M2+M3(1∶1∶1)
Figure C9419173700082
其他混合物是LPM 68＝H1(49.5％)，AS 100(49.5％)，IGS 97(1％)
H1＝MB 8.5F+MB 80.5F+MB 70.7F(1∶1∶1)AS100＝PYR 7.09+PYR 9.09(1∶2)
对一种材料LPM 68，层厚1.7μm，温度20℃，脉宽与施加电压的转换特性示于图5。对于曲线以下区域中的电压时间乘积值(v.t)，液晶材料将不转换。对于曲线以上的材料的v.t乘积值，将进行转换。如所示，随着a.c偏置电平的变化。曲线有点变化；这一点以后描述。此外，由线随两个选通脉冲相对幅度值而变化，如WO59/05025所述。因此，在判断一种给定材料的转换特性时，乘积v.t，象素的最终波形的形状，a.c偏置的大小，以及材料的温度都必须加以考虑。有些液晶材料具有不同形状的v.t特性。例如，某些材料并不显示出图5的最小值，而仅仅随电压的增加而降低脉宽曲线。
对大多数两个极化装置的最大反差，希望圆椎角，即两个转换状态中指向器间的角度为45°。一个极化装置平行于两个转换的指向器位置之一对准，而第二个极化装置垂直于第一个极化装置对准。也可以如GB9127316和PCT/GB 9202368所述，极化装置也可以从交叉的位置旋转，以改善两个转换状态间的对比度。
图7示出了先有技术转换4×4矩阵的寻址方案的波形。如所示，白圈可设为OFF象素，实圈可设为ON象素。
选通波形顺序加到列R1-R4，该波形包括0占据一个时隙ts，其后跟着一个占据一个时隙的-Vs直流dc脉冲；不接受选通脉冲的列接收0电压。因此，对于列R1，所接收的波形在ts1是0伏，在ts2是-Vs，其后对时隙ts3-ts8为0伏。时隙ts1-ts8称为场时间，等于N×2t，其中，N是显示器的行数。对于列R2，所加的波形在ts1、ts2为0，在ts3ts4分别为0伏、-Vs的选通脉冲，其余的帧，即ts5-ts8为零伏。类似地，对于列R3和R4，分别在ts5、ts6和ts7、ts8加选通脉冲，其他的时隙则为0。
对于下一场，情况则相反，换句话说，一个ts为0，一个ts为+Vs，该场时间的其他时间为0。要完成对矩阵的转换需要两场，这个时间称为帧时；继续用连续帧对显示器寻址。第一场(或奇数场)将所有需要的象素转换到ON状态，第二场(或偶数场)把所有需要的象素转换到OFF状态。
加到行上的波形称为数据ON和数据OFF波形；每个波形包括脉冲长度为ts的+/-Vd交替脉冲。数据ON和数据OFF具有相反的符号。
在象素处的选通脉冲和数据脉冲最后结果标为A、B、C、D(如所示)，并称为最终波形。最终波形是液晶材料上的电压电平。用单阴影标示的脉冲幅度为Vs+Vd，长度为ts并不转换液晶材料。用(双)交叉阴影标志的脉冲，幅度为Vs-Vd，当工作于V.t最小模式(图5)时，对液晶材料转换。如所示，象素A和D点第一场转换，而B和C在第二场转换。
在图7的方案中，Vs的值为5Vd。一般来说，Vs＝50伏。本发明的寻址方案中所用的选通和数据波形具有基本相等的最大电压电平，而且把类似的峰值最终电压加到液晶材料上。其作用是减小驱动电路的电压需求，使在具有多路均方根寻址场效应液晶显示器中所用的元件能用于寻址FLCDs中。
在图7-12和图14-20中，把附加波形加到选通和数据波形上改进了各先有技术寻址方案，从而提供了驱动器的低电压电平。
图8示出了选通波形，它具有平衡的选通脉冲，第一个+Vs占据一个时隙，后面跟有一个-Vs占据第一场的一个ts。极性是反转的，在第二场，+Vs在-Vs之后。行地址时间为2ts。
电压减少波形，VRW，包括占据ts的+(Vs-Vd)/2脉冲和跟随其后占据一场中的另一ts的-(Vs-Vd)/2脉冲。第二场中极性反转。
每一列的最终波形Rw在选通波形和VRW上是不同的。这使波形表现出4个电压电平：+(Vs+Vd)/2，+(Vs-Vd)/2，-(Vs-Vd)/2和-(Vs+Vd)/2。
基本数据波形ON和OFF在每个时隙ts中是+/-Vd的交替脉冲。VRW则是+/-(Vs-Vd)/2的交替脉冲。加到每行的最终的数据波形Rd具有4个电压电平，+(Vs+Vd)/2，+(Vs-3Vd)/2，-(Vs-3Vd)/2和-(Vs+Vd)/2。
在象素点的最终波形是Rw和Rd的组合，在形状和幅度上完全相同，似乎只是加了选通和数据波形。其结果能按要求准确地转换，但驱动器所加的最大电压从Vs减小到(Vs+Vd)/2；在典型的情况下，当Vs＝50伏，Vd＝10伏时，可以从50伏减小到30伏。
图9示出了改进的单脉冲寻址方案中对第一行寻址的波形。选通脉冲在第一个ts先是0电压，跟着在第二个时隙是一个-Vs单脉冲，在第一场的其他时隙为零脉冲。在第二场，选通脉冲为+Vs。列电压减少波形在N×2ts中，第一场为-(Vs-Vd)/2，第二场为(Vs-Vd)/2。最终的列波形具有4个电压电平(Vs-Vd)/2，-(Vs+Vd)/2、-(Vs-Vd)/2和+(Vs+Vd)/2。
数据波形如图7所示，是+/-Vd的交替脉冲。数据VRW在第一场是-(Vs-Vd)/2，在第二场为+(Vs-Vd)/2。最终的数据ON和OFF波形具有4个电压电平，+(Vs+3Vd)/2，+(Vs-3Vd)/2，-(Vs-3Vd)/2和-(Vs+Vd)/2。
最终的波形在象素点的值完全相同，与所予期的没采用选通和数据VRW一样。
图10示出对GB9017316修改的寻址方案中对第一和第4行寻址的波形。
基本的选通波形对第一个ts是0，对第二个ts是+Vs。在这个特定的方案中，+Vs脉冲延长到下一个ts，同时，选通波形的起点加到第二列。选通波形以零开始的理由是，对每个象素的寻址是用第一(O)和第二(非O)选通脉冲与第一和第二数据脉冲组合的最终结果来进行。如在GB9017316中所解释的，不管怎样，较大的脉冲转换依赖于前面较小脉冲的幅度和符号。选通VRW在第一个ts是-(Vs-Vd)/2，其后的其他第一场时隙为+(Vs-Vd)/2。在第二场，极性反转。对于列1和4其最终选通波形被示出，与图9的4电压电平相同。
在象素点的最终波形与没采用选通和数据VRW所应得到的值相同。
图11类似于图10，不同之点是Vs选通脉冲进一步延伸到下一列的地址时间。选通和数据VRW如图10所示。选通、数据和象素最终结果波形被示出。再者，象素点的波形与没采用选通和数据VRW所应得列的值相同。由于选通脉冲长度的原因，VRW不能容纳它，所以必须有一虚行，即显示器将是N行，但只有N-1行可用。
在上面的例子中，(图8-11)，VRW的幅度是(Vs-Vd)/2。做为替换例，幅度也可以是Vs/2，导致较高的峰-峰行电压，Vs+2Vd。两个这样的例子示于图12，其基本选通和数据波形全同于图9的图形。
图12中的第一个例子中，VRW全同于图9，但幅度为+和-Vs/2。最终的选通波形有两个电压电平+Vs/2和-Vs/2。最终的数据波形有4个电压电平：+(Vs/2)+Vd，(Vs/2)-Vd，-((Vs/2)-Vd)的和-((Vs/2)+Vd)。
图12中的第二个例的数据波形脉冲为+/-Vs/2，每个脉冲持续一个ts。最终选通和数据波形的形状不同于图12中的第一例，但电压电平的数量和值未改变。
图8-12所示的例子中，采用了相反极性的选通脉冲，并在完成一帧的两场中寻址一完整的显示。已知的交替寻址方案采用了选通消隐脉冲，其后是转换脉冲。消隐脉具有足够的幅度和宽度，使其始终能转换象素。后续的选通脉冲选择性地转换那些须要处于不同状态的象素，而不是由消隐脉冲来转换。消隐脉冲方案的优点是整个显示被选通波形的简单扫描寻址，因此，显示地址时间减半。消隐可以逐行进行，最常用的，也可以一次一批，或一次整个显示(整页)。
图13示出了采用消隐脉冲的先有技术寻址方案，它没有任何电压消隐脉冲。列1的选通波形包括一消隐脉冲，其幅度为-Vb，时间为2ts。选择的转换选通首先是一个ts的o电压，其后是一个ts的+Vs电压。行消隐时间和行寻址时间是2ts。所示是加到列R2的选通波形。
数据ON和数据OFF波形是+/-Vd的交替脉冲，每个持续ts。象素上所需要的ON和OFF最终波形是对列1行1(R1C1)和R2C2示出。在R1C1中，消隐脉冲已转换了象素，但在ts4的选通尚未反转状态。在R2R2，象素已由消隐脉冲转换，然后，由选通脉冲转换列相反状态。
消隐脉冲和选通脉冲通常并不平衡，因此，列波形的极性要周期性地反转以保持d.c平衡。
图14示出了用VRW进行消隐的单选通寻址方案。此外，交替的列的选通波形具有反转极性。选通波形在极性上反翻，即交替帧给出纯0(直流)dc。为了在消隐脉冲延伸进前面的场时仍能保证列波形执行单极性，列的数目必须是偶数。为了保证列波形执行单极性，消隐脉冲必须在选通脉冲前有奇数列。
列R1、R2、R3的选通波形被示出，其类似于图13，但R2中极性反转。R1消隐脉冲是-Vb，时间2ts，其后是一个ts的0，再后是一个ts的+Vs。
数据ON和数据OFF波形如图13所示，包括交替的+/-Vd，每个持续ts。
VRW由交替的-(Vb-Vd)/2和(Vs-Vd)/2组成，每个持续2ts。最终的列波形RS和最终的行波形Rd对于R1、R2、R3、C4和C2示出。每个最后的选通和数据波形具有4个电平：(Vs+Vd)/2，(Vs-Vd)/2，-(Vb-Vd)/2，-(Vd+Vd)/2。在象素点R1C1、R2C2、R1C2的最终波形被示出；其形状与图13的相应点的形状相同。因此，显示器以与图13相同的方式转换，但在列驱动器中的峰值电压较低。
图15示出了导址方案，其中同时将整页消隐到OFF，然后选择象素转换到ON。R1、R2的选通波形被示出。所有的选通波形只有Vb/2的消隐脉冲，占据时隙ts1和ts2，把所有的象素转到一个状态。一个ts的0选通脉冲，然后是一个ts的-Vs选通脉冲依次加到每一列。数据ON和数据OFF波形在时隙ts1和ts2中为-Vb/2，然后，是宽度为一个ts的+/-Vd交替脉冲。VRW在时隙ts1、ts2具有零电压，然后对该场的其他时隙为常数-(Vs-Vd)/2。R1、R2、C1、C2的最后选通和数据波形被示出。
在象素点R1C1和R2C2的最后电压被示出，该电压似乎与VRW未加到选通和数据波形上的相同。在ts1和ts2时两个象素均转换，同时施加消隐电平+Vb。象素R1C1在加有-(Vs-Vd)欺臆ts4转换，因为前面直接就是-Vd。相反，象素R2C2在Ts6并不转换，同时接收-(Vs+Vd)，因为其前面直接是+Vd。
由于再现消隐屏幕的原因，图15的方案不适合于频率更新的显示器。从理论上说，对一组行进行消隐可以克服这个问题。在消隐期间，把+Vb/2加到要被消隐的列，把-Vb/2加到其他列，可以进行选择。因此，把消隐周期引入每个行寻址周期的之间，这个原理就可以实现逐行消隐。
图16示出了行消隐方案。在该方案中，基本的选通波形是传统的交替行地址周期单选通波形，即在ts3、ts4、ts7、ts8、……。在两个时间之间，基本的选通波形是消隐波形，+/-Vb/2持续2ts，在时隙ts1、ts2、ts5、ts6……，Vb＝Vs。类似，基本数据ON和OFF波形是+/-Vd的孪生脉冲，占据时隙ts3、ts4、ts7、ts8……。其间，在时隙ts1、ts2、ts5、ts6……数据波形是Vb/2的消隐脉冲。
R1、R2、C1、C2的基本选通数据波形示出。VRW具有电压为-Vs/2，占据时隙时ts3、ts4、ts7、ts8……。最终的选通波形具有两个电压电平：+/-Vs/2。最终的数据波形具有三个电压电平：(Vs/2)+Vd，(Vs/2)-Vd，Vs/2。象素点R1C1和R2C2处的最终的波形被示出。
图16的方案使列峰值电压从3个Vs/2减小列2V，行电压峰值为Vs+Vd。其好处是3Vs/2＞Vs+Vd即Vs＞2Vd。可替换地，VRW幅度可以是-(Vs-Vd)/2。
图16的逐行消隐在考虑了所有的消隐周期时，导致帧时加倍。因此，在图12的两场的情况下，没有速度的改善。虽然这种情况涉及到要求单极性消隐脉冲，但它确实被应用。图16的实施中通过使消隐脉冲幅度为Vs/2，因而无需对所有列极性周期反转以保持直流d.c平衡，实现了该方案。
消隐电压为Vs/2的方案示于图17。除了消隐脉冲的幅度而外，图17的方案与图16相同。列峰值电压为Vs，而行峰值电压为3Vs/2+Vd/2。
图16、17方案的优点是，在每个象素的最终波形中存在许多0电压周期。这减小了交流a.c.电压的均方根，从而减少了器件a.c稳定性的量。a.c稳定性技术是一种已知技术，它能改善在ON和OFF状态之间观看的对比度。幅度和频率对a.c.稳定性均有作用。
改善的a.c稳定性可以通过将一a.c.分量引入消隐波形(如图18，19所示)而实现。在图18中，数据ON和数据OFF为，在时隙周期ts1、ts5、ts9……中有一个ts的-((Vs/4)+Vd)脉冲，在时隙ts2、ts6、ts10中是0脉冲。此外，数据ON和OFF及选通波形示于图17。在图18的最终象素波形中，没有0电压时隙出现。因此，a.c.稳定性、从而显示对比度被改善。
图19的数据ON和OFF波形不同于图18。在图19中在ts1、ts2、ts5、ts6、ts9、ts10的前一半有-((Vs/4+Vd)脉冲。最终的象素脉冲不同于图17的脉冲，且只有较高频率的a.c.分量。
图6示出了列和行驱动器12、13的示意图，该驱动器由阻性回路25的不同电压供电。回路25具有电压源Vee、可变电阻26和串连的一组电阻。电压输是VL1-VL6。
所示的列驱动器是Texas(RTM)TMS 3491，其输出：CP，由一时钟在最大频率100KHZ供电；数据输入，是一串行“0”和“1”的输入；和控制输入M。此外，还有电压电平输入VL1，VL6，VL5和VL2。有80个并联输出连接到列单元的R1-R80。驱动器12内，是一串行输入并行输出移位寄存器27，它从Si接收输入信号，并由SC定时。移位寄存器的每一级连接到一个输出端14。在给定的输出端出现的电压依赖于逻辑值“0”或“1”加上信号M的逻辑值“0”或“1”，如下面真值表1所列出的。
所示的行驱动器13是Texas(RTM)TMS 3492，具有输出：-SC同步(定时)于6.5MHZ(最大)；控制信号M，逻辑0和1；4位数字的数据输入；和4个电压电平VL1、VL3、VL4、VL2。有80个输出端子15连到单元1的行电极。驱动器13中是一串行输入并行输出80级的移位寄存器28，其并行输出馈到80单元锁存器29。锁存器29的每个单元与80输出端15中之一相连。在给定输出端的电压依赖于锁存单元中的逻辑0或1值加上M的逻辑值，如下面的真值表1。
真值表1
      M         数据        3491        3492
      1         1           VL2         VL1
      1         0           VL6         VL3
      0         1           VL1         VL2
      0         0           VL5         VL4
这些驱动器芯片实际上最大电压为40伏。
合适的电压电平的一个例子是：
     VL1            +(Vs+Vd)/2      +20V
     VL6            +(Vs-Vd)/2      +16.5V
     VL3            +(Vs-3Vd)/2     +13V
     VL4            -(Vs-3Vd)/2     -13V
     VL5            -(Vs-Vd)/2      -16.5V
     VL2            -(Vs+Vd)/2      -20V
下面描述驱动器12、13用图8的方案显示图7的图形，即4×4阵列。要被显示的阵列是，下列象素应为DONM状态一R1C2，R1C3，R2C3，R3C2，R3C4，R4C3，R4C4；其他所有的象素处于UP状态。术语DOWN和UP是任意的，但分别相应于负、正脉冲的转换。
图20示出基本的列和行波形。这些波形被图8的VRW所修改。如更清楚所述，在基本波形中，一对选通脉冲，时间长度2ts＝一个行地址周期，被依次加到列R1-R4。在每个行寻址期间，所要求的数据UP或数据DONW波形必须加到每个行C1-C4，以对被寻址行上的象素进行转换。
假定，列和行驱动器12、13都予装入逻辑0。数字0110被装入行驱动器13的移位寄存器；注意：它与列R1的图形配合。逻辑1被装入列驱动器12的移位寄存器，同时，行移位寄存器的内容转移到锁存器29。与列输出相应的移位寄存器级的逻辑状态和行输出相应的锁存器级的逻辑状态是：
  电极       1       2       3        4
  列         1       0       0        0
  行         0       1       1        0
这些逻辑值在第一行寻址周期，即时隙ts1、ts2期间保留。为了产生两个不同的电压电压电平，一个在ts1，另一个在ts2，控制输入M的值在逻辑0和1之间改变。
在此期间，行移位寄存器装入下一个(R2)行地址的数据，即数字0010。列移位寄存器中的逻辑1沿一个级定时，在行寄器中的数据转到锁存器。与列输出相应的移位寄存器级的逻辑状态和与行输出相应的锁存器级的逻辑状态如下：
  电极     1     2      3       4
  列       0     1      0       0
  行       0     0      1       0
调整M从0-1以在每个驱动器输出产生两个电压电平；在时隙ts3、ts4中出现。
在时间ts3、ts4期间，行移位寄存器装入下一个行寻址数据，即数字0101。列移位寄存器中的逻辑1沿一级定时，行寄存器中的数据转入锁存器。相应于列输出的移位寄存器级的逻辑状态和相应于行输出的镇存器级的逻辑状态是：
  电极    1        2       3      4
  列      0        0       1      0
  行      0        1       0      1
调整M从0至1，以在每个驱动器输出产生两个电压电平，出现于时隙ts5和ts6。
在时间ts5、ts6期间，行移位寄存器装入下一行地址的数据，即数字0011。列寄存器中的逻辑1沿一个级定时，行寄存器中的数据转入锁存器。相应于列输出的移位寄存器级的逻辑状态和相应于行输出的锁存器级的逻辑状态是：
 电极     1        2      3       4
 列       0        0      0       1
 行       0        0      1       1
调整M从0到1，在每个驱动器的输出产生两个电压电平，其出现于时隙ts7、ts8中。
在第二场重复这个序列，但M值反转。
下面的表2-5示出在每个列驱动器移位寄存器级和行驱动器锁存级中输入数据D的值，M的值和第一、二场中，每个时隙ts中，列和行驱动器输出的值(VL数)。表中第一个数指出被寻址的列。
                    表2
              第一场，列R1-R4的逻辑值
          R1          R2          R3          R4列  ts  M   D   VL  M   D   VL  M   D   VL  M   D   VL1   1   0   1   1   0   0   5   0   0   5   0   0   51   2   1   1   2   1   0   6   1   0   6   1   0   62   3   0   0   5   0   1   1   0   0   5   0   0   52   4   1   0   6   1   1   2   1   0   6   1   0   63   5   0   0   5   0   0   5   0   1   1   0   0   53   6   1   0   6   1   0   6   1   1   2   1   0   64   7   0   0   5   0   0   5   0   0   5   0   1   24   8   1   0   6   1   0   6   1   0   6   1   1   2
                     表3
             第二场，列R1-R4的逻辑值
          R1          R2          R3          R4列  ts  M   D   VL  M   D   VL  M   D   VL  M   D   VL1   9   1   1   2   1   0   6   1   0   6   1   0   61   10  0   1   1   0   0   5   0   0   5   0   0   52   11  1   0   6   1   1   2   1   0   6   1   0   62   12  0   0   5   0   1   1   0   0   5   0   0   53   13  1   0   6   1   0   6   1   1   2   1   0   63   14  0   0   5   0   0   5   0   1   1   0   0   54   15  1   0   6   1   0   6   1   0   6   1   1   24   16  0   0   5   0   0   5   0   0   5   0   1   1
                    表4
         第一场，行C1-C4的逻辑值
         Col1         Col2         Col3    Clo4列   ts   M   D   VL   M   D   VL   M   D   VL   M   D   VL1    1    0   0   4    0   1   2    0   1   2    0   0   41    2    1   0   3    1   1   1    1   1   1    1   0   32    3    0   0   4    0   0   4    0   1   2    0   0   42    4    1   0   3    1   0   3    1   1   1    1   0   33    5    0   0   4    0   1   2    0   0   4    0   1   23    6    1   0   3    1   1   1    1   0   3    1   1   14    7    0   0   4    0   0   4    0   1   2    0   1   24    8    1   0   3    1   0   3    1   1   1    1   1   1
               表 5
         第二场，行C1-C4的逻辑值
         Col1         Col2         Col3         Col4列   ts   M   D   VL   M   D   VL   M   D   VL   M   D   VL1    9    1   0   1    1   1   3    1   1   3    1   0   11    10   0   0   2    0   1   4    0   1   4    0   0   22    11   1   0   1    1   0   1    1   1   2    1   0   12    12   0   0   2    0   0   2    0   1   4    0   0   23    13   1   0   1    1   1   3    1   0   1    1   1   33    14   0   0   2    0   1   4    0   0   2    0   1   44    15   1   0   1    1   0   1    1   1   3    1   1   34    16   0   0   2    0   0   2    0   1   4    0   1   4
图7-20的寻址方案也可以类似于上表2-5的方式完成。

Claims (4)

1.多路寻址的液晶显示器，包括：
一液晶显示单元(1)，包括一层铁电层列液晶材料(7)，容纳于两个壁(2，3)之间，每壁上有一组电极(5，6)，形成可寻址显示元件的矩阵；
驱动电路(13，12)，以多路复用的方式，把数据波形(15)加到一组电极(6)，把选通波形加到另一组电极(5)；
波形发生器，用于在连续的时隙(ts)中产生单极性脉冲的数据波形和选通波形，以加到驱动器电路(13，12)，得到具有能开关所选定的元件的电压时间乘积的数据波形和选通波形；
控制数据波形顺序的装置(11)，得到所希望的显示图形；
其特征在于还包括，用于修改数据波形和选通波形的装置，通过将降低电压的波形(VRW)添加到数据波形和选通波形中而不改变波形周期，从而，减小了驱动电路(12、13)中的电压电平，同时，保持可寻址元件上的最终电压电平不变，从而开关选定的显示元件。
2.根据权利要求1的多路寻址的液晶显示器，其特征在于，所述用于修改数据和选道波形的装置包括：
列驱动电路，具有至少三个不同的电压电平输入；两个控制输入，一个串行输入并行输出多级移位寄存器(27)，该寄存器具有与每个列电极(5)相关的分立级(14)，从而，至少三个不同电压电平的列波形可以顺序加到每个列电极(5)上；
行驱动电路(13)，具有至少三个不同电压电平的输入、控制输入、一串行输入并行输出多级移位寄存器(24)，和一与每级输出相关联的锁存器(29)；从而，至少三个不同电压电平的行波形可以加到行电极上(6)；
控制装置(11)，用于控制选通波形和数据波形在列电极(5)和行电极(6)上的顺序，控制在列和行驱动电路(12，13)上的所述至少三个电压电平的顺序，从而得到所希望的显示图形。
3.根据权利要求1的显示器，其中，列驱动电路(12)通过在连续场时间中的相反极性的选通脉冲来寻址显示器，其中在所述连续场时间中在所述选通波形上增加了降低电压的波形。
4.根据权利要求2的显示器，其中，列驱动电路(12)根据一个极性的消隐波形和相反极性的选通脉冲来寻址所述显示器，其中在所述连续场时间中在所述消隐波形和选通波形上增加了降低电压的波形。
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