CN116626946A - 非稳态胆甾显示器、非稳态混合胆甾显示器及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非稳态胆甾显示器、非稳态混合胆甾显示器及装置，非稳态胆甾显示器，采用场致向列垂直取向织构和场致涡流取向织构作为视频非稳态，以及采用胆甾相平面织构和焦锥织构作为零场双稳态。因此，显示器不仅提供具有无限灰度级的视频速度动画，而且提供极好的静态图像。

Description

非稳态胆甾显示器、非稳态混合胆甾显示器及装置
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)液晶显示器领域，更具体地，涉及非稳态胆甾显示器、非稳态混合胆甾显示器及装置，其采用场致向列垂直取向织构和场致涡流取向织构作为视频非稳态，以及采用胆甾相平面织构和焦锥织构作为零场双稳态。因此，显示器不仅提供具有无限灰度级的视频速度动画，而且提供极好的静态图像。
背景技术
胆甾液晶显示器的特征在于，即使驱动电压断开，图像仍保留在显示器上。双稳性和多稳性确保了完全无闪烁的静态显示器，并且具有无限多路复用以产生巨型显示器和/或超高分辨率显示器的可能性。在胆甾相液晶中，分子以具有材料周期性特征的螺旋取向，在平面状态中，该螺旋的轴垂直于显示器平面，具有与螺旋的螺距相匹配的波长的光经过反射，显示器看起来很亮。如果施加交流电(Alternating Current，AC)电压，液晶的结构由平面织构改变为焦锥织构，焦锥状态的主要特征在于其由小的双折射畴的分布引起的高漫射光散射外观，在这些畴之间的边界处折射率突然改变，该织构没有单个光轴，焦锥织构通常为乳白色(即白光散射)。平面织构和焦锥织构可以共存于同一面板或实体中，这对于显示器应用是非常重要的特性，由此可以实现灰度级。
当前的胆甾显示器利用胆甾相的固有特性之一的“布拉格反射”。在布拉格反射中，只有部分具有相同圆偏振手性并且也在特定波段内的入射光可以反射给观察者，产生单色显示器。然而，入射光的剩余光谱包括50％相反手性的圆偏振和向外布拉格反射波段，将穿过显示器并且被显示器背基板上的黑色涂层材料吸收，以确保对比度。总体光利用效率相当低。布拉格型反射给人的印象是：单色显示器是胆甾液晶显示器(CholestericLiquid Crystal Displays，CLCD)的独特特性之一。
美国专利第5，796，454号介绍了一种黑白背光胆甾液晶(Cholesteric LiquidCrystal，ChLC)显示器。其包括可控制的胆甾相液晶(ChLC)结构、层压到具有与液晶相同的圆极性的单元的第一基板的第一圆偏振片、层压到具有与液晶相反的圆极性的单元的第二基板的第二圆偏振片以及光源。黑白背光显示器优选地由产生自然“白”光的光源照明，因此，当显示器经入射光照明时，圆偏振片透射正圆偏振的入射光的50％分量。当胆甾相液晶(ChLC)处于开启(ON)状态时，由胆甾相液晶(ChLC)反射的光是具有在固有光谱带宽内的波长和相同手性的入射光部分，透射穿过胆甾相液晶(ChLC)的光部分是胆甾相液晶(ChLC)的固有颜色的补色，透射光具有右圆偏振，然而，其因此被左圆偏振片阻挡，因此，观察者将感知到显示器的该区域是大量黑色的。当显示器处于关闭(OFF)状态时，透射穿过偏振片的光被胆甾相液晶(ChLC)散射，前向散射的入射光部分作为去偏振光从可控制的胆甾相液晶(ChLC)结构发射，前向散射光的左圆偏振部分透射穿过左圆偏振片，故被观察者感知。在’454专利中，黑白显示器由背光部件产生，并且环境光除了噪音什么都没有。
美国专利第6，344，887号介绍了一种制造全光谱反射式胆甾显示器的方法，其通过引用并入本文。此专利公开了一种采用具有与液晶相同极性的偏振片的胆甾显示器，显示器利用两个反射：布拉格反射(反射)和金属反射(第二反射)，显示器利用位于显示器背面的圆偏振片和金属反射器膜，以引导入射光的第二分量返回给观察者。
美国专利第6，873，393号介绍了一种不使用布拉格反射而制造黑白或彩色胆甾显示器的方法，其通过引用并入本文。此专利公开了一种采用具有与液晶相反极性的前偏振片的胆甾显示器，显示器单元结构的功能仅仅是光快门以切换入射光的开启(ON)和关闭(OFF)。在黑白显示器模式中，由胆甾相平面织构区域的金属反射实现白色状态；由胆甾相焦锥织构区域的胆甾相去偏振效应和偏振片的过滤效应获得黑色状态。在全色模式中，由胆甾相平面织构区域的金属反射器和微滤色器产生全色状态；由胆甾相焦锥织构区域实现黑色状态。
美国专利第7，564，518号介绍了一种采用两个圆偏振片的反射式胆甾显示器，前圆偏振片具有与显示器的布拉格反射和背反射式圆偏振片相反的预定极性，在显示器系统中采用具有高透射率的吸收弱偏振片。在黑白显示器模式中，由胆甾相焦锥织构区域实现白色状态；由胆甾相平面织构区域获得黑色状态。在全色模式中，由胆甾相焦锥织构区域的微滤色器产生全色状态；由胆甾相平面织构区域实现黑色状态。
US20200233254A1介绍了一种采用具有镜面的基板的胆甾显示器，其中单稳态液晶结构包括场致向列垂直取向织构和胆甾相焦锥织构，其通过引用并入本文。
发明内容
本发明的主要目的是实现高帧速率TFT胆甾液晶显示器。
本发明的另一个目的是在视频显示期间创建非稳态显示器。
本发明的还一个目的是在无功率静态显示期间利用双稳态显示器。
本发明的又一个目的是创建场致向列涡流取向织构作为视频光学开启(ON)和灰度级状态。
本发明的还一个目的是创建场致向列垂直取向织构作为视频光学关闭(OFF)状态。
本发明的另一个目的是通过线性偏振片实现场致垂直取向(FVA)显示器。
本发明的另一个目的是在胆甾相平面织构中创建静态关闭(OFF)状态。
本发明的还一个目的是在胆甾相焦锥织构中获得静态开启(ON)状态。
本发明的又一个目的是实现真正的全色显示器。
本发明的最终目的是将非稳态视频动画转换为双稳态图像。
附图说明
图1示出了现有技术的单稳态黑白胆甾显示器的示意性结构；
图2示出了非稳态背光透射式全色TFT胆甾显示器的示意性结构；
图3示出了非稳态和双稳态双模式胆甾显示器的电光响应和驱动原理；
图4示出了反射式单色胆甾显示器的电光响应曲线；
图5示出了主动寻址的非稳态全色胆甾显示器的灰度级图像的图像；
图6示出了视频速度非稳态TFT胆甾显示器的图像。
具体实施方式
首先参考图1，示出了现有技术的单稳态黑白胆甾显示器结构。如图1所示，液晶层110包括至少一个稳态的焦锥织构区域111和至少一个非稳态的场致向列垂直取向织构区域112，液晶层110位于具有透明公共电极103的透明前基板101和具有镜像素电极104的半透明背基板102之间，以形成厚度在2-10微米范围内的单元结构，更优选地，单元结构为2.5-3.5微米。前基板101可以由厚度在0.1-1.1毫米范围内的玻璃或塑料制成，而背基板102可以由厚度范围与前基板101相同的玻璃、塑料或金属制成。
当液晶层110在焦锥织构区域111中被寻址时，显示器在光学开启(ON)状态工作。穿过透明前基板101的倾斜入射光140被散射成漫射光，其中大约5％的光背向散射到观察者，而95％的光成为前向散射光。当前向散射光分量撞击到镜像素电极104上时，超过90％的光将被有效地反射向观察者。结果，背向散射光和前向散射光最终将会以自然光141的形式出现在观察者150面前。
因此，当液晶层110在场致向列垂直取向织构区域112中被寻址时，显示器在光学关闭(OFF)状态工作。该织构是非稳态的，因为如果场被突然关闭，则胆甾相液晶(ChLC)将返回到平面织构；另一方面，如果场被缓慢关闭，则胆甾相液晶(ChLC)将返回到焦锥织构。如图1所示，穿过场致向列垂直取向织构区域112单轴液晶的倾斜入射光140将以镜面反射的方式在镜面上大量地反弹以形成光142。基于其中反射角等于入射角的镜面反射定律，如果观察者150正常地观看显示器，则将不会有可识别的光。因此，显示器在场致向列织构区域中呈现足够的黑色。
由于单稳态模式，作为光学关闭(OFF)状态的场致向列织构的波动性和作为光学开启(ON)状态的焦锥织构的稳定性构成视频速度黑白胆甾显示器。
需要注意的是上述现有技术的视频速度显示器没有现在可以用作卡通视频的固有灰度级，因为在单个像素内存在胆甾相焦锥织构的光学开启(ON)状态或场致垂直取向织构的光学关闭(OFF)状态。换言之，在单个像素中不涉及中间亮度改变。因此，为了实现一定的灰度级，必须通过空间混合牺牲图像分辨率或通过时间混合降低帧速率。
另一方面，从胆甾相焦锥到场致向列的响应时间通常为5毫秒，而从场致向列回到胆甾相的相变的弛豫时间相当长，这决定了TFT单稳态显示器的最大帧速率。
现在转到图2，图2示出了非稳态背光透射式全色TFT胆甾显示器的示意性结构，如图2所示，展示了全色显示器的截面结构，其中吸收滤色器230沉积在前透明导电基板201上，并且公共ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)电极203溅射在滤色器层的顶部上。微滤色器阵列具有红色像素区域231、绿色像素区域232和蓝色像素区域233图案，滤色器的厚度通常为0.4-1.2微米，更优选地，滤色器的厚度可以为0.8-1.0微米。而超薄聚酰亚胺取向层沉积在滤色器层的顶部上。此外，还包括前偏振片层，如第一线性偏振片221位于前透明导电基板201的外侧，TFT有源矩阵204制造在背有源矩阵基板202的内侧上，以及背偏振片层，如第二线性偏振片222制造在背有源矩阵基板202的外侧上。第一线性偏振片221和第二线性偏振片222的光轴经设计成90°或彼此交叉。
在TFT有源矩阵204内，在诸如玻璃的透明绝缘背基板202上形成从外部传输扫描信号的栅极线、作为栅极线的分支的栅极电极以及与栅极线平行的存储电容器电极，在其上形成栅极绝缘层，而垂直于栅极线并且从外部传输显示器信号的数据线形成在栅极绝缘层的部分上。在栅极绝缘层和栅极电极上形成半导体和N+层，源极和漏极形成在具有欧姆接触的层上，并且源极与数据线电连接。本文中，栅极电极、源极、漏极、栅极绝缘层以及半导体和N+层形成TFT 204，并且在源极和漏极之间的a-Si层的部分中产生TFT的沟道。当扫描信号通过栅极线施加到栅极电极时，TFT开启，显示器信号通过数据线到达源极，然后通过a-Si层中的沟道流入漏极。
如图2所示，在显示器的周围四边印有密封圈207，形成液晶单元结，导电银点208作为公共电极连接前基板和背基板。最后，数据和电源输入柔性印刷电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)206经由各向异性导电粘合剂205互连到显示器的驱动器IC芯片(玻璃芯片(Chip On Glass，COG)的X驱动器和Y驱动器)。
当驱动电压值为V0时，通过驱动电压V0在场致垂直取向(Field VerticalAlignment，FVA)织构211中寻址液晶层210时，显示器在红色像素区域231中以光学关闭(OFF)状态工作。从背光面板240出来的背光241的光束到达线性偏振片222并且转换成平面偏振，光束将继续穿过液晶FVA织构而不发生衰减和相变。最后，光分量将大量地被前偏振片层吸收，因此，不会有被观察者识别的红光。
同样地，当在场致涡流取向(Field Eddy Current Alignment，FEA)织构212、FEA织构213和FEA织构214中寻址液晶层210时，显示器在绿色像素区域232和蓝色像素区域233中以具有不同灰度级的光学开启(ON)状态工作。需要说明的是，如图2所示，212、213和214均为FEA织构，与不同像素区域对应，212和213对应绿色像素区域，214对应蓝色像素区域，但在名字上不进行具体区分，均以FEA织构命名。当驱动电压值为V1时，在相同的驱动电压下，FEA织构212和FEA织构213相对于法线方向具有相同的倾斜角θ1，但具有不同的畴取向。在FEA中有许多畴，其中相对于显示器的法线方向的倾斜角θ1是相同的(如图2所示)，但是方位角可以在0至180°的范围内变化。倾斜角θ与驱动电压成反比，其在0至90°的范围内变化。因此，与FEA织构212和FEA织构213相比，FEV织构214具有由较低电压V2寻址的较大倾斜角θ2。液晶涡流可以在畴之间形成，涡流的尺寸和形状取决于驱动电压和表面取向材料和液晶的弹性特性。光散射和去偏振是涡流效应的典型现象。需要注意的是，FVA织构和FEA织构都属于电驱动或场致向列状态。如图1所示，它们可以同时和瞬时互换，而没有任何延迟或弛豫过程，这是本发明的非稳态显示器的原理。
从背光面板240出来的背光241到达线性偏振片222，并且超过40％的光束将转换为平面偏振，其以一定程度的扩散和去偏振穿过液晶FEA织构。最后，分量将以可控制的强度和色彩大量地穿过前偏振片。通常，倾斜角越大并且施加到其上的电压越低，出射光的亮度将变得越亮，例如，蓝光243比绿光242更亮。这样，产生了红色像素区域231、绿色像素区域232和蓝色像素区域233之间的灰度级。最后将存在由观察者能够识别到的彩色图像。
类似地，单色显示器也可以使用上述显示器结构而不在前基板中采用滤色器层来制造。在这种情况下，单色的总分辨率将比相同尺寸的全色版本的分辨率高三倍，特别适合在投影显示器中应用。
在胆甾显示器领域中很容易理解，如果胆甾相液晶材料的螺旋螺距是在可见波长中选择的，则第一线性偏振片221和第二线性偏振片222可以由具有相反极性的圆偏振片代替。
与图1所示的现有技术单稳态显示器模式相比，其中在光学开启(ON)和关闭(OFF)状态之间涉及向列相到胆甾相的弛豫时间，本发明的现有技术显示器提供了具有无限灰度级的真实视频速度显示器。
现在转到图3，图3示出了非稳态和双稳态双模式胆甾显示器的电光响应和驱动原理，如图3所示，展示了如图2所示的透射式TFT显示器的电光(Electro-Optical，EO)曲线。垂直轴表示显示器的透射率，而水平轴表示施加到显示器的驱动波形的电压电平V。含义和功能的具体描述如下：
1.胆甾相平面状态301
当显示器刚从LCD生产线制造出来时，初始状态将是胆甾相平面织构或光学暗状态，当驱动电压电平从零上升到电平V1(V<V1)时，显示器保持在稳态的平面状态。
2.胆甾相平面到焦锥转变302
在电压电平在V1和V2之间(V1<V≤V2)的曲线302的上升部分中，发生从平面状态到焦锥状态的胆甾相转变。在这个部分内，胆甾相结构的螺旋螺距保持相同，但是其螺旋轴随着电压的增加而变得更加随机，此时是平面和焦锥共存的状态。曲线的透射率允许为静态显示器布置许多灰度级，可以称为胆甾显示器的多稳态性。曲线302的上升部分(本文中称为γ1)具有正斜率。
3.饱和胆甾相焦锥状态303
在电压范围V2<V<V3内，显示器呈现饱和胆甾相焦锥状态，并且具有最亮的亮度。电压V3还可以表示为Vth，其为从胆甾相状态到场致向列状态的阈值电压。
4.场致涡流状态304
当递增电压穿过Vth时，EO曲线从光学开启(ON)状态到光学关闭(OFF)状态逐渐下降。这是通过电压V激励的动态湍流状态，其中V3<V≤V4，显示器的亮度随着电压的递增而降低。如图2所示，液晶分子的倾斜角θ作为驱动电压的函数从0变化到π。在本发明中，可以允许下降曲线304的透射来布置非稳态显示器的许多灰度级，下降曲线的这部分可以被定义为具有负斜率的γ2。
5.场致垂直取向状态305
当电压超过V4(V≥V4)时，场致垂直取向状态也可以简化为场中的“H”状态。在“H”状态中，液晶分子与显示器的基板垂直取向(VA)，使得显示器呈现最小透射率或光学关闭(OFF)状态。
6.分相线306
如图3所示的EO曲线可以由分相线306分成两部分。其右边是场致向列相，其中可以实现具有视频速率和多个灰度级的非稳态显示器模式。另一方面，其左边是胆甾相，其中可以获得双稳态或多稳态灰度级显示器模式，通过穿过分相线306的快速路径，非稳态模式和双稳态模式可以互换。快速路径表示从垂直取向部分301到平面部分305的弛豫机制，液晶的分子弛豫是连接这两种显示器模式的桥梁。弛豫过程可以分为四个阶段：第一，当垂直取向结构仍然存在于单元中时的延迟时间；第二，当形成瞬态平面结构时的快速弛豫周期；第三，当达到平衡螺距时；最后，当形成最终平面结构时的缓慢弛豫周期。最初，通过将指向矢取向的极角(指向矢与单元表面的法线之间的角度)从0变为π/2(大约1.25毫秒)，液晶从垂直取向穿过中间圆锥结构变为准平衡瞬态平面状态。在大约10毫秒内完成对平衡波长的弛豫的事实意味着达到了平衡胆甾相螺距，并且下一个弛豫过程仅仅是宏观结构变化，去除电场后，弛豫时间间隔为0.5毫秒至10毫秒。
基于上述EO曲线，非稳态视频显示器的驱动装置可以描述如下：
1.启动
无论是来自显示器制造商提供的全新的显示器，还是处于无功率静止状态的显示器，都将具有足够脉冲宽度的高于V4的电压脉冲施加到显示器面板的所有像素上以将显示器设置为黑色场致垂直取向状态。启动时间不会影响视频帧速率，因为它是流水线波形的一部分。
2.帧寻址
电压电平在曲线γ2(V3<V≤V4)范围内的模拟信号的所有电平以由TFT栅极信号控制的线到线扫描排序，被锁存到子像素的每个单独TFT源极。TFT阵列中的液晶分子将被瞬时寻址到预定的光学开启(ON)、关闭(OFF)，和/或灰度级，其中，灰度级或总颜色由硬件梯形电路和脉宽调制(PWM)确定。例如，如果包括一系列电阻器和运算放大器IC的梯形电路产生64个电压：v0，v1，v2，vi…v63和PWM提供4级Vrms，则每种颜色的合成灰度级是256。存在红、绿和蓝三原色用于颜色再现，因此显示器中的颜色总数将超过1600万。梯形电路的偏置电压vi(i＝0～63)表示根据曲线γ2的灰度级电压，通过γ2校正来确定电阻器的值，以实现人眼的线性灰度级。
3.帧排序
当显示当前图像时，在从移位寄存器和DA(数字到模拟)转换器传送的帧缓冲器中恢复下一帧数据。为了抵消DC(Direct Current，直流)分量，在驱动方案中可以使用帧到帧或线到线反相，帧速率可以在每秒30～140帧(FPS)的范围内，最优选地帧速率为60～100FPS。需要注意的是，本驱动装置在场致向列状态中工作，而没有如现有技术单稳态显示器中出现的相位变化和弛豫。
4.双模式转换
当非稳态视频显示器切换到双稳态显示器时，控制信号将发送到帧缓冲器以锁定预定图像，将梯形电路从曲线γ2(V3<V≤V4)切换到曲线γ1(V1<V≤V2)，并且经由快速路径同时将所有液晶像素从场致向列状态设置到胆甾相平面状态，显示器将准备好寻址指定的静态图像。
因此，电压电平在曲线γ1(V1<V≤V2)范围内的模拟信号的所有电平以由TFT栅极信号控制的线到线扫描排序，被锁存到子像素的每个单独TFT源极。瞬时地液晶和/或灰度级，灰度级或总颜色由硬件梯形电路和PWM确定，例如，如果包括一系列电阻器和运算放大器IC的梯形电路产生64个电压：v’0，v’1，v’2，v’i…v’63和PWM提供4级Vrms，则颜色的总数将超过1600万。梯形电路的偏置电压v’i(i＝0～63)表示根据曲线γ1的灰度级电压，通过γ1校正来确定电阻器的值，以实现人眼的线性灰度级。一旦完成最终行的数据寻址，通过将所有子像素突然且同时切换到零电压来固定图像。最后，零场双稳态图像将被观察者识别。
从图3可以理解，曲线γ1和γ2是不同的(v’i≠vi)，前者是正的而后者是负的。例如，给定一定的显示器透射率T50，存在分别从梯形电路Vγ2和Vγ1引出的两个电压，第一种用于视频速度非稳态寻址，第二种用于静态双稳态图像寻址。
双模式显示器允许从0到140FPS的宽范围的帧速率调制，这优于任何其它当前可获得的显示器，包括电子墨水(E-ink)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器以及普通液晶显示器(LCD)。零FPS全色显示器对于新型电子书是理想的显示器，其中低功耗、无闪烁和低人眼疲劳是终端用户在意的关键参数。此外，140FPS显示器满足游戏显示器和超高速视频显示器的标准，将是先进显示器技术发展事业的一个分水岭，表示了信息产业的一种新趋势。
现在转到图4，图4示出了反射式单色胆甾显示器的电光响应曲线，示出了通过使用如图2所示的显示器结构，不在前基板中采用滤色器层而在背基板中放置反射偏振片制成的单色显示器的EO曲线。因此，曲线的垂直轴表示显示器的反射率，在这种结构下，在显示器结构中不涉及背光。然而，除了反射偏振片之外，可以将市场上可获得的半透射和半反射式偏振片附接到背基板以实现所谓的半透半反式单色显示器。同样地，通过相同的半透射和半反射式偏振片布置也可以实现半透半反式全色显示器模式，这对于阳光下可视的非稳态和双稳态显示器模式是有益的。
现在转到图5，示出了主动寻址的非稳态全色胆甾显示器的灰度级图像的图像。在TFT LCD生产线上制造显示器，并且在光学实验室中进行光学测试，显示器是具有4.6”对角线、640×150分辨率和全色的a-Si TFT面板。
现在转到图6，示出了视频速度非稳态TFT胆甾显示器的图像。显示器的质量与当前可获得的SVA(超垂直取向)LCD监视器或TV相当。通常，在对比度和视角方面，SVA的光学性能几乎与本发明的FVA的光学性能相同，然而，区别在于前者LCD包含具有负介电各向异性的向列材料，而后者是具有正介电各向异性的胆甾相材料。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明最广泛形式的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变、替换和变更。

Claims (22)

1.一种非稳态胆甾显示器，包括：
a.前透明导电基板，以及
b.前偏振片层，以及
c.胆甾相液晶层，其具有至少一个场致垂直取向区域和一个场致涡流取向区域，以及
d.背有源矩阵基板，以及
e.背偏振片层，以及
f.背光面板，
其中，具有所述前偏振片层的所述前透明导电基板、所述胆甾相液晶层和具有所述背偏振片层的所述背有源矩阵板经并置以形成显示器结构。
2.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中来自所述背光面板的穿过所述场致涡流取向区域的光束经调制为偏振光以形成具有至少一个灰度级的光学开启(ON)状态；其中穿过所述场致垂直取向区域的所述光经所述前偏振片层和所述背偏振片层大量地吸收以形成光学关闭(OFF)状态，其中所述场致垂直取向区域和所述场致涡流取向区域在视频频率下是瞬时可互换的，由此观察者将观察到高帧速率的黑白动画。
3.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述前偏振片层和所述背偏振片层是偏振轴彼此交叉的线性偏振片。
4.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述前偏振片和所述背偏振片是具有相反极性的圆偏振片。
5.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述场致垂直取向区域处于向列垂直取向相。
6.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述场致涡流取向区域处于向列倾斜相。
7.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述场致涡流取向区域具有多个液晶畴。
8.根据权利要求7所述的非稳态显示器，其中所述多个畴分别具有在0至90°范围内变化的倾斜角θ和在0至180°范围内变化的方位角。
9.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述显示器是透射式显示器。
10.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述显示器是半透半反式显示器。
11.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述显示器是反射式显示器。
12.根据权利要求1所述的非稳态显示器，进一步包括在所述前透明导电基板处的滤色器以实现全色显示器。
13.根据权利要求1所述的非稳态显示器，其中所述显示器的视频速度在30至140FPS的范围内。
14.一种非稳态混合胆甾显示器，包括：
a.前导电滤色器基板，以及
b.前偏振片层，以及
c.胆甾相液晶层，其在非稳态模式下具有至少一个场致垂直取向区域和一个场致涡流取向区域并且在双稳态模式下具有至少一个胆甾相平面区域和一个胆甾相焦锥区域，以及
d.背有源矩阵基板，以及
e.背偏振片层，以及
f.背光面板，
其中，具有所述前偏振片层的所述前导电滤色器基板、所述胆甾相液晶层和具有所述背偏振片层的所述背有源矩阵基板经并置以形成显示器结构。
15.根据权利要求14所述的非稳态混合胆甾显示器，其中来自所述背光面板的穿过所述场致涡流取向区域和/或穿过所述无场焦锥区域的光束经调制为偏振光以形成光学开启(ON)状态；其中穿过所述场致垂直取向区域和/或无场平面区域的所述光经所述前偏振片层和所述背偏振片层大量地吸收以形成光学关闭(OFF)状态，由此观察者将分别观察视频显示器和静态显示器。
16.根据权利要求14所述的非稳态混合胆甾显示器，其中所述视频显示器和所述静态显示器是双模式胆甾显示器。
17.一种用于所述非稳态胆甾显示器的驱动装置，包括：
a.启动阶段，以及
b.帧寻址阶段，以及
c.帧排序阶段，以及
d.双模式转换阶段，
其中，将启动脉冲施加到所述显示器面板的所有像素上以将所述显示器设置为黑色场致垂直取向状态；其中在由所述TFT栅极信号控制的线到线扫描排序中，将寻址模拟信号的所有电平锁存到所述子像素的每个单独TFT源极，以将所述显示器驱动到场致垂直取向区域和场致涡流取向区域中；其中在显示所述当前图像的同时将所述帧排序数据恢复到所述帧缓冲器中；其中双模式转换信号发送给所述帧缓冲器，锁定所述预定图像，将所述梯形电路从曲线γ2切换到曲线γ1，将所有所述液晶像素从所述场致向列状态设置为所述胆甾相状态；由此，所述显示器呈现具有无限灰度级的非稳态图像和双稳态图像。
18.根据权利要求17所述的驱动装置，其中所述场致垂直取向区域由具有电压电平V≥V4的模拟信号寻址。
19.根据权利要求17所述的驱动装置，其中所述场致涡流取向区域由具有电压电平在曲线γ2(V3<V≤V4)范围内的模拟信号寻址。
20.根据权利要求17所述的驱动装置，其中所述非稳态图像的所述灰度级由γ2校正确定。
21.根据权利要求17所述的驱动装置，其中从非稳态显示器到双稳态显示器的所述转换阶段将所述梯形电路从曲线γ2(V3<V≤V4)切换到曲线γ1(V1<V≤V2)，并且经由快速路径将所有所述液晶像素从所述场致向列状态同时设置为所述胆甾相状态。
22.根据权利要求17所述的驱动装置，其中所述双稳态图像的所述灰度级由γ1校正确定，并且通过瞬时将所有子像素切换为零电压来固定。
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