CN1614675A - 多配置显示驱动器 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动双稳态液晶显示器的模块化和可配置显示驱动器。该驱动器具有由多个配置位设置的可配置输出，来驱动多种显示配置的行或列。因此，此驱动器可以用于多种产品的经济性批量生产。

Description

多配置显示驱动器
技术领域
本申请通常涉及显示设备的显示驱动器。更具体地，本申请涉及驱动双稳态显示，特别是胆甾型液晶显示(LCD)的模块化和可配置的显示驱动器。
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年7月2日提交的临时申请序列号60/484,337的优先权，此处并入作为参考。
背景技术
显示驱动器的可用性是任何显示技术的成功，特别是与技术可行性和长期制造成本相关的重要因素。能大量生产且用于各种应用的模块化和可配置的显示驱动器的廉价制造，使得显示技术能在更多的产品中更广泛地应用。特别是，使用相对便宜的、可配置的显示驱动器的低功率LCD能用于多种便携电子设备。
不要求施加连续电压以保持其状态的双稳态显示在低功率应用中变得特别重要。各种各样的技术能够用来提供双稳态显示，包括(但不限于)：胆甾型液晶显示(ChLCD)、电泳显示、双稳态STN显示、双稳态TN显示、Zenithal双稳态显示、双稳态铁电显示(FLCD)、反铁电显示、干涉调节器显示(IMoD)和Gyricon(注入油的腔、珠是“双色的”并被充电)显示。
在过去数年中，由于其极好的光学性能和低功率优点，人们对双稳态反射胆甾型液晶显示(ChLCD)特别感兴趣。在本公开的时间已知可以获得两个主要的驱动方案：(1)传统驱动和(2)动态驱动。典型地，ChLCD要求大约40V的驱动电压。高复用(high multiplex)、现货供应(OTS)的STN-LCD驱动器可以适应传统驱动的这一要求。然而，为商业上提供动态驱动ChLCS的现货供应的驱动器将是有益的。
驱动器的成本是显示技术商业成功很重要的一个问题。使用高复用STN驱动器在成本方面对传统驱动的ChLCD极其有益。平衡高市场容量和STN驱动器的成熟技术使得ChLCD能够享受批量定价。然而，作为STN-LCD的物理响应结果，无源矩阵STN驱动器的实际使用受到了限制；STN显示的格式越大，就要求更高的复用率和更高的无源矩阵驱动电压。
换而言之，无源矩阵驱动器的STN驱动电压要求是被驱动的行数的正函数。同样的，胆甾型显示所用的40V STN驱动器类型只是为用于具有大于1/4 VGA(320列×240行)格式的STN显示设计的。由于连接40V驱动器和大显示格式，这些40V STN驱动器具有80个以上的输出以最小化装配成本和显示封装。
相反，ChLCD的驱动电压与显示格式无关。无论驱动多少行，驱动电压都固定在40V。这对其中OTS(现货供应)的高复用STN驱动器中许多驱动器输出未使用的小ChLCD模块提出了问题。例如，小Ch-LCD模块，诸如32行乘128列显示要求160输出STN行驱动器和160输出STN列驱动器。在这种情况下，总共浪费了160个驱动器输出，增加了所要求的驱动器总成本。40V STN驱动器只可用于大于80个输出的格式这一事实能够严重地影响ChLCD在小格式方面的市场力度。
更进一步的，因为ChLCD能够在不影响所要求的行驱动器电压下按比例缩放，可缩放技术的经济性能够在ChLCD上实现但可能并不能在STN-LCD上实现，因此进一步允许降低显示驱动器成本。
当前对于专用ChLCD动态驱动器的设计努力使得考虑驱动器的优化成为最令人关注的技术。该所提出的定制驱动器能够同时地配置为列和行驱动器。此外，该驱动器能够适用于动态和传统驱动方案。因此可以期望指向ChLCD的覆盖宽显示格式范围、提供高容量和最大灵活性优点的新显示驱动器。
能够利用具有上述一个或更多益处的LCD、包括设备的示例由公开于2002年3月14日的美国专利申请号2002/0030776 A1所公开，其公开了背光示胆甾型液晶显示，这里并入其全部作为参考。于2003年11月25日颁发专利证书的美国专利号6,377,321公开了包括单元壁结构和手性向列液晶材料的堆叠彩色液晶显示设备，通过引用并于此处。此外，于2003年3月11日颁发专利证书的美国专利号6,532,052公开了包括有效地增加亮度的同质对准表面的胆甾型液晶显示，这里通过引用并于此处。
发明内容
提供了包含多个显示输出的显示驱动器，每个输出向显示器的列或行提供驱动电压。驱动器还具有多个配置位，每个配置位有行/列设置。每个配置位专有地和多个显示输出中的一个或多个相关联，这样配置位的行/列设置被用来配置所有相关联的一个或多个显示输出以驱动显示的行或列。
还提供了包含多个驱动器块的显示驱动器，多个驱动器块中的每个包含多个显示输出，每个用于向显示器的列或行输出驱动电压。每个驱动器块还包括具有行/列设置的配置位。
每个驱动器块被配置来依照配置位的行/列设置驱动显示器的行或列，因此，驱动器块的多个显示输出的每个都被配置来分别向显示器的行或列输入驱动电压。
此外提供了驱动显示的显示驱动器，显示驱动器包含多个驱动器块，每个驱动器块都包含多个显示输出。每个显示输出向显示器的列或行输出驱动电压。每个驱动器块还包括具有行/列设置的配置位。
驱动器块的所有多个显示输出都被设置来依照配置位设置驱动行或列。此外，多个驱动器块中的每个能够被独立设置以驱动行或列。
此外提供了包括级联输入和级联输出的上述显示驱动器。
通过将两个或多个驱动器块中一个的级联输入连接到这两个或多个驱动器块中的另一个的级联输出，多个驱动器块中的两个或多个可以级联在一起来驱动显示器另外的行或列。
此外提供的是包含：多个显示输出，每个向显示器的行或列输出驱动电压；具有行/列设置的配置位；级联输入；和级联输出的显示驱动器。
配置位的行/列设置用来配置一个或更多显示输出，以驱动显示器的行和列。此外，通过连接第一显示驱动器的级联输出和第二显示驱动器的显示输出，第一显示驱动器可以和第二显示器级联，来驱动显示器的另外的行或列。
附图说明
图1是驱动LCD的行和列的LCD驱动器的示意图；
图2是包括独立可配置块的显示驱动器的示意图；
图3是图2中独立可配置块中一个的示意图；
图4是显示驱动器两个级联块之间连接的示意图；
图5是具有可配置块的显示驱动器的一个实施方案的示意图；
图6是具有可配置块的显示驱动器的另一个实施方案的示意图；
图7是具有独立地可配置输出的显示驱动器实施方案的示意图；
图8显示驱动器或可配置块的内部配置的更详细的示意图；
图9是驱动显示器行和列的图5的实施方案的示意图；
图10是具有级联在一起以驱动显示器行的可配置块的两个显示驱动器的实施方案的示意图；
图11是使用四个基板和反射可见光的单元和反射红外辐射的单元的堆叠显示器的示意图；
图12是使用三个基板和反射可见光的单元和反射红外辐射的单元的堆叠显示器的示意图；
图13是工作在反射模式下的液晶显示器的示意图；和
图14是工作在透射模式下的液晶显示器的示意图；
图15是具有多色性能，包括至少三个反射可见光的单元和反射红外辐射的单元的堆叠显示器的示意图；
具体实施方式
多配置驱动器设计
此处公开的是可配置同时作为行和/或列驱动器工作的驱动器。该显示驱动器将可以作为依据输出的配置工作的行和/或列驱动器。也就是，每个输出或一组输出将具有一个配置位(例如，诸如可配置输入或存储器设置)来表示工作模式。基于这一概念的扩展就是将驱动器的输出分成多个块，其中每个块可以独立地配置为行或列驱动模式。块和/或驱动器可以级联来增加被驱动的行和/或列的数目。
R/C引线逻辑设置，或存储器/寄存器中的位设置，或总线输入设置可以用来配置驱动器或其块部分使其工作在行或列配置。当设置为行配置时，逐线扫描行并使用数字行译码器逻辑来决定电压输出。当设置为列配置时，驱动器通过使用数字列译码器逻辑来决定施加的电压输出而工作在列模式下。也就是，驱动器每个输出的译码器逻辑依赖于配置设置而具有两个工作模式(行或列)。
图1说明了这一概念的大致示意图。设想该驱动器用于由此处公开类型的驱动器所驱动的任一显示技术，特别是双稳态类型的显示。LCD用做显示应用的示例起说明目的。
驱动器10可以用来驱动显示器11。驱动器可以输出到行13、列14，或如图1所示的行13和列14。数据、电源和其他输入通过输入12输入到驱动器10。控制输入15以适当方式配置驱动器10来驱动行、列、或如此示例中的两者。
图2示出了由多个块20组成的驱动器10的实施方案。每个块20作为单独可配置的驱动器块，这样它可以设置为驱动行或列。块可以单独地工作，或级联在一起来驱动比单一块所能支持的更多的显示行或列，因此显示输出21可以驱动行和/或列的灵活组合。此外，附加驱动器的块可以级联在一起以支持甚至更多的行和/或列。由于每个块可以独立地配置，因此可以设置块来支持不同设置方案的多种显示。没有单独示出电源引线和其他测试或监控输入和/或输出，但是包括为输入12中的一部分，例如，其可以包括Vdd、Vss、Vee、V1~V8、LS、S0、S1、Disp_Off、SCLK、Dir、LP和数据输入D1~D8。所支持的潜在的列/行数量实际上不受限制，并且可以按复杂和/或灵活的方式进行组织。
图3详细的示出了块20。每个块20有R/C输入33，依据连接到R/C输入33的电压或逻辑值配置此块以驱动行或列。可替换地，可以通过设置驱动器的存储器或寄存器中的存储位来定义行或列的工作，或被提供作为输入数据的部分或来自其他数据总线的数据码，以及其他实现方式。关键是配置块以便设置它的输出驱动显示器的行或列，而不是同时驱动这二者。然而，每个块可以独立地设置，这导致了很大的灵活性。由于每个驱动器中可以有多个块，因此驱动器本身可以灵活地驱动行和/或列的多种组合。
块20的使能输入/输出(EIO)输入32和EIO输出34用来将块和/或驱动器级联在一起以允许唯一地识别和定义显示输出31，因此保持驱动行或列的顺序。如果有的话，EIO输入32以级联方式连接到前面的块/驱动器的EIO输出；如果有的话，EIO输出34以级联方式连接到下一个块/驱动器的EIO输入。由于性能原因，未用的EIO输入/输出可以浮空或优选地要求设置为某个电压/逻辑电平，如地。每个块将具有确定的输出31的数目以按期望驱动显示器的多行或多列。
参考图2和3，如果驱动器有n个块，则将有n个R/C输入、n个EIO输入和n个EIO输出(一共2n个EIO引线)用于配置块。可以对所有块固定输出数目，或一些块可能比其他块具有更多的输出。典型的，数据输入12是所有块公用的，而每个块具有独立的显示输出31，这在整体上组成了驱动器的输出21。
图4说明了驱动器中的两个块47、48级联在一起的设置。在该示例中，块47和块48驱动显示器的行或列。R/C输入42和45因此连接到公共电压(逻辑)，定义行或列的工作，因此块的所有输出驱动行或列(但不是同时都驱动)。注意块47的EIO输出43连接到块48的EIO输入44。在这种方式下，块47和48级联在一起以驱动比单一块所能驱动的更多的行或列。此外，设备可以制成用户可配置的提供可设置的输出电压来支持不同的LCD设备。
典型的，EIO和R/C连接在构造使用用于特殊显示的驱动器的驱动器设备的过程中是硬连线的，尽管在发明的范围中确定使得它们的配置可变化，这样驱动器可以为用户或工厂可配置的，因此可以利用多种显示格式，例如升级显示。此外，如果希望的话，这样的配置可以通过软件、硬件等来设置。
提供以下三种驱动器的设计作为本发明优选实施方案的示例。
64-输出100-引脚四面扁平封装(QFP)
图5示出了简化的封装形式的实施方案示例。该实施方案可以封装为26-输入、64-输出、100-引脚的QFP封装。64个输出分到一个32个显示输出54的块51，和两个16个显示输出55、66的块52、53中。这里优选为26个公共输入50。最终全部引脚数是99，可以利用100引脚QFP。
通过将EIO2输出连接到EIO3输入，将EIO4输出连接到EIO5输入，同时将R/C1、R/C2和R/C3连接在一起(并连接到公共逻辑电压)，该驱动器设计可以配置为使得整个芯片变成专用的行或列驱动器。通过级联多个在多种设置下的驱动器，这样的设置可以用来驱动至少以下格式的显示器：
●64行乘64列；
●64行×128列；
●160行×240列；
●240行×320列；和
●480行×640列
通过各块分别地恰当配置EIO和R/C，驱动器也可以配置来驱动至少以下格式的显示器：
●16行×48列；
●32行×32列；和
●48行×16列；
通过增加额外的行或列模式中的驱动器，也可以支持另外的显示格式，例如16行×112列和32行×96列。通过其他的设置另外的配置也是可能的。
通常，独立的数据移动方向逻辑(Dir)可以基于最佳的成本和应用要求分配到每个块。
80-输出120-引脚QFP
如图6所示的示例，驱动器具有如前面实施方案讨论的26个公共输入60。80个显示输出65、66分成4个块，32个输出65其中之一和三个每个有16个输出的66。
对于4个块的每一个，有一组独立的R/C输入和EIO输入和输出引线。依据R/C引脚(或位)的逻辑(电压)电平，块可以以行或列模式设置。因此，设备是可以以120-引脚QFP形式封装的118引脚驱动器。Dir输入可以添加到每个块以使得数据移动方向在块中独立。然而，这将使得封装成为成本更高的多于总共120个引脚。
图6所示的实施方案示例可以以多种显示格式的组合进行配置。通过将所有的R/C电连接在一起并将EIO2输出连接到EIO3输入，将EIO4输出连接到EIO5输入，EIO6输出连接到EIO7输入，该驱动器可以配置为全行或全列驱动器。以这种方法，驱动器可以支持大格式的显示，如1/8 VGA(240列×160行)、1/4 VGA(320列×240行)和VGA(640列×480行)。
通过独立配置EIO和R/C，单一的驱动器可以支持16行×64列、32行×48列、48行×32列和64行×16列。通过在列模式中增加另一个驱动器，另外的配置包括16行×144列、32行×128列、48行×112列等。通过在多种方式下配置块和/或另外的驱动器，这些只是该驱动器可以提供的可能组合的一个有限列表。
将注意到，其他实施方案可以利用不同的块配置，如具有各种数目的输出引线的块。这样的配置依赖于所支持的显示类型。可以相信，图5和6所示的实施方案提供显著的灵活性，使得驱动器用于多种常用显示配置。然而，本发明并不限于这些实施方案。2、4、8个块或其他的引线组合也可以利用。此外，作为所期望的应用和/或所期望的灵活性的需要，所有的块可以使用相同数量的引线，或引线数量的多种组合。
160-输出带式载体封装(TCP)
为了提供最大的灵活性，还提供了商业上可获得的160输出TCP封装作为示例，如图7所示。对于本实施方案，输出的块配置由显示输出72的每个单独的显示输出01-0160的单独配置所替代。因此，每个输出可选择为工作在行模式或列模式。然而，很清楚每个输出的单独R/C引线对于如此大量的输出是不可行的。然而，实际的实现可以按至少几种不同的方法执行，避免需要使用输入70来将输出设置到行或列的使用。例如，驱动器的数据总线可以扩展到包括除电压信息之外的配置数据项或位以便设置每根引线的输出配置。
可替换地，驱动器可以具有其中可以存储每个输出的输出模式的单独配置寄存器或存储器。例如可以使用每个引线单个位。这样实现的优点是只要为该寄存器存储器部分维持电源，则配置信息将不必重复地移入设备。使用EEPROM或一些其他的ROM型存储器可以在断电时保存设置。
依据图7的驱动器设计，或利用一些其他驱动器输出数量的设计，驱动器可以配置为行和列的任意组合(160引脚封装选择作为示例由于其是接受的工业标准；其他数量的引脚很容易适合于类似方式)。如其他的示例，该驱动器也可以完全地用作大格式显示的行或列驱动器。此外，该驱动器可以使用EIO输入/输出引线来级联，正如上述其他实施方按描述的一样，允许甚至更大灵活性以实质上支持不受限制的输出引线数量。此外，通过结合不同实施方案的组合，可以提供更大的灵活性。
图8作为一个示例，提供了实现该驱动器的一种可能的电路实现的示意图。
图9说明了使用图5的实施方案驱动32行32列显示器的一种可能，表示了如何配置驱动器的示例。Vy是用于列操作的电压/逻辑设置而Vx是用于行操作的电压/逻辑设置。注意由于块B2和B3级联在一起来驱动行，因此B2的输出EIO引线连接至B3的输入EIO引线。
图10是级联块的进一步的示例，这里两个驱动器级联在一起以驱动更大数量的行。以相似的方式，驱动器和/或块可以级联来驱动更多的行，或驱动列。因此，驱动器的设计为支持大数量显示配置提供了很大的灵活性。
将会理解到以上实施方案可以修改为多种方式来获得使用不同数量的块、输出、输入等的另外的驱动器设计。设计的选择依赖于应用和市场条件，或封装实施的要求。正如示例所示，全部的观念是很灵活的。
如上面所讨论的，这种多配置驱动器的潜在优点是增加的容量和灵活性。此外，本发明允许一个驱动器支持双稳态显示格式的整个生产线，这是以当前的无源矩阵STN-LCD驱动器所不可能做到的，因为它们的驱动电压随显示尺寸变化。适应许多显示格式的驱动器设计可以极大地减少驱动器在硅制作、封装和支持基础构造上的成本。
特别的，本发明可以用于ChLCD，并用于任何具有开关阈值电压和双稳态的显示技术。这些是最容易支持地，因为其他的公共显示技术(如STN和TN)有作为显示多复用(复用率)的函数的电压要求。对于要克服电压阈值的这些技术，内部的驱动器结构电压必须作为显示中行数目的函数来变化。对于双稳态设备就不是这样的情况；电压结构独立于显示器的行数目。这样的驱动器也会导致对新兴的技术的很大支持，通过允许它们利用一种驱动器设计涵盖多种显示格式以便和现存的高容量技术进行竞争。
因此，当前的设计可以在行驱动电压不依赖于所驱动的行数改变的应用中最有益地利用。然而，设计也可能在其他期望最大行/列驱动器灵活性的应用中被利用，这包括当前的STN-LCD，如果需要的话，通过在一些方式下变化行驱动电压。
特别的，该驱动器对于驱动双稳态液晶显示是有用的，这种液晶显示具有在基板之间的手性向列液晶材料的，其中至少其中一个基板和对准表面以及所述液晶材料协作，以便形成在缺少电场时仍然稳定的焦点圆锥形和平面纹理。
通过为多种现有技术中的显示器，特别是双稳态显示器如手性向列LCD的使用定制设计驱动器，可以在合理的成本下提供灵活的、通用的显示设备。
例如，此显示驱动器可以用来驱动利用了公开于美国专利No.6,377,321中的堆叠层设计的液晶显示器，该专利文献在此并入作为参考。该显示器通过施加具有优选的能支持所期望脉宽的方波脉冲的电场来寻址。所使用的电压优选具有范围可以从大约125Hz到大约2kHz频率的AC电压。可以使用多种脉宽，如脉宽范围从大约6ms到大约50ms。显示可以利用在美国专利No.5,453,863(通过引用全部在此并入)中描述的寻址技术来实现灰度等级。
例如，这种显示器可以利用周围可见和红外辐射或显示器上的照明光源或夜视目镜。入射到典型胆甾型显示器上的辐射具有和显示器的峰值波长相对应的分量。照亮单元来反射红外辐射的一个方法是在显示器上照耀红外辐射。在军事应用中，例如，为了使用在军用直升机驾驶员座舱中的仪器上，照明辐射可能只能是红外的，这保持了驾驶员座舱的黑暗。也有可能利用部分来源于月亮和星星中的夜空的红外成分。夜空的红外辐射在多云的夜晚可能甚至非常多，因为红外辐射可以穿过云层过滤。
单一单元显示器的示例在题为多稳态手性向列显示器的美国专利No.5,453,863中示出，这里引用并入此处。在单一单元显示器的基板之间间隔的范围可能从大约4微米到大约10微米。
具有两个堆叠单元的显示器的示例大致地表示在图11的110。该特殊的显示器使用了四个玻璃基板112、114、116和118。一个单元120包括设置在相对基板112和114之间的第一手性向列液晶材料122。基板112是最接近观察者的。在其上堆叠单元120的另一个单元124包括设置在相对基板116和118之间的第二手性向列液晶。
第一液晶122包括提供有效节距长度来使得材料反射可见光的手性材料的集中。第二液晶126包括提供有效节距长度来使得材料反射红外辐射的手性材料的集中。
基板112、114、116和118每个都分别具有构图的电极如氧化铟锡(ITO)、钝化材料和对准层128、130、132。基板118背面或者外部被涂敷黑色涂料134。ITO电极、钝化材料和对准层的目的将在以下解释。
折射率匹配材料136设置在基板114和116之间。这种材料可以是粘合剂、压力敏感材料、热塑性材料或系数匹配流体。粘合剂可以是Norland光学粘合剂生成的Norland 65。热塑性材料可以是热塑性粘合剂如R.P.Cargile Laboratories公司生产的已知为Meltmount的粘合剂。这种热塑性材料可以具有约1.66的折射率。系数匹配流体可以是例如甘油。当使用系数匹配流体时，使用将两个单元粘合在一起的独立方法。由于第二单元的纹理对可见光是透明的，单元的堆叠不要求两个单元的精确对准或重合。第一单元的基板112和114之间的间隔范围从大约4微米到大约6微米。第二单元的基板116和118之间的间隔范围从大约4微米到大约10微米和更大。
驱动电路145电耦合到四个电极阵列E1、E2、E3和E4，这使得液晶显示器区域的纹理被独立地控制。施加在液晶材料上的电压是用来调节像素纹理的。电极矩阵E1由多个隔开的导电电极组成，所有电极都彼此平行地朝向并都通过驱动电路145独立地寻址。在液晶材料122的相对侧间隔的电极阵列E2具有隔开的平行电极的电极阵列。这些电极在相对于矩阵E1的电极为直角的角度上排列。以相似的方式，矩阵阵列E3在相对于矩阵阵列E4的延长单独电极为直角的角度上具有延长的单独电极。
另一个堆叠单元显示器大致表示如图12中的140。该显示器140包括可见单元142和红外单元144，还包括基板146、148和150。第三手性向列液晶152设置在可见单元的基板146和148之间。基板46最接近观察者。第四手性向列材料154设置在红外单元的基板148和150之间。
第三液晶具有提供有效节距长度来反射可见光的手性添加剂的集中。第四液晶具有有效节距长度来反射红外辐射。
可见单元的基板146和148之间的间隔范围从大约4微米到大约6微米。红外单元的基板148和150之间的间隔范围从大约4微米到大约10微米和更大。
第三和第四液晶材料可以相同于或不同于第一和第二液晶材料。可见单元142优选设置在从红外单元到观察者的方向上红外单元的下游。不需要在三基板堆叠显示器中使用系数匹配材料。
在图12所示的显示器的三个基板中，中间基板148置于基板146和150之间，并与可见和红外单元所共有。中间基板148充当了可见单元的背基板和红外单元的前基板。公共基板148具有分别涂敷在两侧的导电、钝化和对准层156、158和160。钝化层意味着防止电极的前到背短路的绝缘层。基板146和150具有只涂敷在一侧上的图形化的电极、钝化层和对准层156、158和160。
可以还制作堆叠显示器来反射多种颜色。在这点上，可以使用两个、三个或更多的反射可见光的单元。图15说明了堆叠多色显示器的一个示例。第一、第二和第三可见反射单元380、382和38 4依次堆叠在红外反射单元386的前面。显示器包括基板388、390、392、394和396。基板388置于单元的前面最接近观察者处，而基板396置于显示器的背面。第一、第二和第三手性向列液晶材料300、302和304具有反射可见光的有效节距长度。液晶材料306有效节距长度以反射红外辐射。
该特殊的显示器使用在两侧都有电极，依据本发明的光刻方法制备的基板。然而，也可以使用图11所示的设置，在这种情况下可以使用八个基板。然后在相邻的基板之间使用系数匹配材料。钝化层和对准层也置于基板上。
液晶300、302和304中的每一个都具有产生有效节距长度来反射不同于其他的可见光波长的手性添加剂的集中。液晶合成物可以设计为反射任意波长的光。例如，第一单元380可以反射红光，第二单元382可以反射蓝光而第三单元384可以反射绿光。此外，为了实现更明亮的堆叠单元显示，一个单元中的液晶可以具有对于红外/可见显示器和彩色显示器的相邻单元的液晶不同的扭曲方向(twist sense)。例如，在三个单元堆叠显示中，顶部和底部的单元可以具有右手扭曲方向而中间的单元可以具有左手扭曲方向。
每个单元的背基板可以涂成特殊的颜色或可以使用单独的颜色赋予层308。适合用于本发明的颜色赋予层的示例由题为“彩色、反射液晶显示”的美国专利No.5,493,430所提供，这里通过引用并于此处。离观察者最远的可见单元的背基板可以涂成黑色，或可以使用单独的黑色层替代层308，来提高对比度。
在缺少电场时，双稳态手性向列液晶材料可以具有在单元中呈现的焦点圆锥形或扭曲平面纹理的其中一种或两种。在处于反射平面状态的像素中，入射光在由该单元的所选中节距长度确定的颜色被液晶反射。如果颜色层或“背板”308是在单元的背面淀积的，则被处于反射平面状态的单元的像素反射的光将添加到液晶的颜色和背板的颜色中。例如，具有橙色背板的蓝色反射液晶将导致从反射平面状态中的像素反射的大致的白光。处于大致透明焦点圆锥形状态的单元的像素将反射背板的橙色来产生白色中带有橙色、橙色中带有白色的显示。如果在单元的背面使用黑色层，而不是有颜色的背板，则所反射的颜色仅为液晶的平面纹理的颜色，这是由于黑色层吸收了很多其他的光。可见单元的颜色赋予层和最后可见单元的背基板上的黑色层是透明的，以至于使得光透射到下一个单元。
在两个或更多单元的情况下，一些入射光在特定颜色上被第一单元的平面纹理所反射。单元中的两个甚至三个可以被电寻址以使得它们的液晶转变到反射平面状态，在这种情况下从显示器反射的颜色将由添加的颜色混合产生。由于并非所有的入射光都被第一单元的液晶所反射，因此一些光透射到第二单元，在那里它被第二单元的平面纹理反射。通过第二单元透射的光在特定颜色上被第三单元的平面纹理反射。第一、第二和第三单元反射的颜色添加地混合。本发明可以通过只将特定单元转换到反射平面纹理，而其他的单元处于焦点圆锥形状态来反射所选择单元的颜色。在这种情况下，合成的颜色可能是单色。
此外，通过利用正如美国专利No.5,453,863所公开的方法的灰度级，显示器的一个或更多的单元可以制作为反射具有各种强度的任意波长的光。因此，可以生产全色显示。显示器也可以制作为基于使用背光模式的减色混合原理进行工作。从每种液晶材料的颜色的各种组合、不同颜色背板和灰度级的使用所产生的最终颜色可以通过观察经验性地决定。整个单元可以被寻址，或单元可以用电极图形化来形成像素阵列，正如根据本公开本领域技术人员所理解的。根据本公开，用于该显示器的驱动器电路对于本领域技术人员将是显而易见的。
图15中可见单元的基板之间的间距是一致的。然而，可以按期望调整可见单元间距。例如，反射蓝光的单元采用相对小的节距长度。因此，可以减小需要提供足够的节距来适合适当的反射率的单元间距。结果，单元可以具有更小的间距，这使得单元以比具有更大间距的单元更低的电压来驱动。
如图15所示，两个、三个或更多的可见单元可以和红外单元联合使用。可选择的，显示器可以包括两个、三个或更多的可见单元而没有红外单元。这样的显示器的设计可以与图11所示相似，除了红外单元将被反射可见光的单元替代之外。根据本公开，液晶合成物、添加剂的合成物、这种堆叠多色的单元制作和工作、可见单元显示器将对于本领域技术人员显而易见。
此外，驱动器可以和背光显示一起使用，例如在公开于2002年3月14日的美国专利申请No.2002/0030776所讨论的，这里通过引用并于此处。这样的手性向列液晶显示器可以工作在反射模式和透射模式下。显示器包括位于第一和第二基板之间的手性向列液晶材料、左右手的或双向的圆偏振器、部分反射镜，也称为透射反射镜(transflector)和光源。部分反射镜或透射反射器反射入射到部分反射镜或透射反射器上的一部分光，而透射剩下的部分。手性向列液晶材料包括在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理。左右手圆偏振器位于和限制液晶材料的基板中的一个相邻的位置。
手性向列液晶材料具有预先确定的手性的圆偏振，例如左手手性。左右手圆偏振器可以包括位于第一和第二四分之一波长延迟器之间的线性偏振器。光源是选择性可赋能的，以发射光通过透射反射器或部分反射镜和左右手圆偏振器。
当周围的光线条件很差时，液晶显示器可以作为透射显示器工作。光从背光源发射并通过透射反射器或部分反射镜。然后光通过左右手圆偏振器，依据所选择的圆手性偏振光。控制手性向列液晶材料以便选择性地呈现平面纹理和焦点圆锥形纹理。当液晶材料呈现焦点圆锥形纹理时，被圆偏振的光通过液晶材料以呈现亮状态。当液晶材料呈现平面纹理时，被圆偏振的光被液晶材料朝着背光方向反射回去而产生暗状态。由呈现平面纹理的液晶材料反射的光由左右手圆偏振器吸收。
当周围的光线条件充足时，液晶显示器作为反射显示器工作。控制手性向列液晶材料以选择性地呈现平面纹理和焦点圆锥形纹理。当液晶材料呈现平面纹理时，部分入射光被手性向列液晶材料反射，产生亮状态。当液晶材料呈现焦点圆锥形纹理时，入射光通过液晶材料，产生暗状态。通过液晶材料的光然后通过左右手圆偏振器来依据选择的圆手性偏振光。通过左右手圆偏振器的光被透射反射器或部分反射镜的反射侧所反射。被透射反射器反射的光被左右手圆偏振器所吸收。
本实施方案中，周围环境的光强是被监测的。光源选择性地被赋能和去能以响应周围环境光强。
背光显示器的优选实施方案在图13和14中说明。显示器利用可以工作在反射模式和透射模式的手性向列液晶显示器210。液晶显示器210包括位于第一和第二基板214a、214b之间的手性向列液晶材料212、左右手圆偏振器216、部分反射镜218，也称为透射反射器，和光源220。
在本实施方案中，手性向列液晶材料212是双稳态材料，其可以以两种状态进行寻址，即反射平面纹理222和周期散射焦点圆锥形纹理224。焦点圆锥形和平面纹理在缺少电场时是稳定的。在所描述的实施方案中，液晶材料212是左手手性材料。对于本领域的技术人员显而易见的是，根据本公开，通过对显示器的其他元件恰当的改变，右手手性材料也将等效的工作。在所描述的实施方案中，平面纹理具有左手圆偏振。
在本实施方案中，基板214a、214b中的一个或更多被研磨，从而在单元基板表面实现液晶材料212的均质对准。液晶材料是胆甾型材料，呈现出极好的平面纹理和焦点圆锥形纹理。平面纹理使得显示器呈现出高对比度并利用光的偏振状态。
在本实施方案中，单元的基板214a、214b都被研磨以在保持单元双稳态时产生极好的平面纹理。在一个实施方案中，Nissan 7511聚酰亚胺对准层应用到两个基板上并被轻微地研磨以保持焦点圆锥形纹理的稳定性。
对于本领域的技术人员显而易见的是，只研磨一个基板来产生具有可被寻址的平面纹理和焦点圆锥形纹理的双稳态单元是合适的。
在本实施方案中，研磨是轻微的，保持焦点圆锥形纹理的稳定性。研磨一个或更多基板的其中一种方法的更进一步的详情在以下称为“研磨参数”的部分加以略述。研磨基板的合适方法的更进一步详情在题为双稳态胆甾型显示器的亮度增强、于1999年8月23日提交的美国专利申请序列号No.09/378,380中公开，这里通过引用并于此处。
在本实施方案中，电压源即刻地施加到液晶材料212上以产生场，其引起液晶材料呈现出平面纹理222或焦点圆锥形纹理224。当移除电场时，液晶材料保持平面纹理222或焦点圆锥形纹理224。选择性地引起液晶材料212呈现平面纹理222或焦点圆锥形纹理124的方法的详述在于1995年9月26日颁发专利证书的美国专利No.5,453,863中描述，这里通过引用并于此处。
在本实施方案中，左右手圆偏振器216位于和限制液晶材料212的基板214a、214b中一个基板相邻的位置。在所描述的实施方案中，左右手圆偏振器是左手圆偏振器，对应于平面纹理的左手圆偏振。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，结合呈现具有右手圆偏振的平面纹理的液晶材料，右手的左右手圆偏振器也将等效地工作。本实施方案中，左右手圆偏振器216包括第一四分之一波长延迟器228、第二四分之一波长延迟器232和位于两个四分之一波长延迟器之间的线性偏振器230。一个可接受的左右手圆偏振器216具有和胆甾型显示器扭曲方向相同的手性。这种类型的偏振器可以从传统的偏振器供应商，如Nitto Denko或Polaroid得到。
在一个实施方案中，部分反射镜218或透射反射器具有和左右手圆偏振器相邻的反射侧234和跟光源220相邻的光透射侧236。透射反射器218可以具有涂覆AR的一侧和其他的高反射侧，或它可以介电地堆叠来实现从透射反射器一侧的反射和从透射反射器另一侧的透射。任何从一个方向透射光并从另一个方向反射光的镜面都适合。
在实施方案中，透射反射器218是具有20％反射和80％透射的偏振保留透射反射器。具有20％反射和80％透射的透射反射器反射通过透射反射器的入射光中的大约20％并透射通过透射反射器的入射光线中的大约80％。在一个实施方案中，透射反射器反射和透射相同百分比的在透射反射器每侧入射的光。
两个合适的透射反射器的来源是Astra Products和SeikoPrecision。可印制的透射反射膜可以从Seiko Precision获得。LCD偏振器制造商也提供透射反射器作为偏振器的一部分，已知为透射反射偏振器。在一个实施方案中，透射反射器和左右手圆偏振器组合。
光源220选择性地连接到电压源238，以选择性地通过透射反射器218发射光。电压源可以是AC或DC电压源。可接受的光源220是弱背光，如在具有对应于反射胆甾型显示器的窄波长范围内的发射光谱的小型LCD(电致发光)中使用的。
图13说明了工作在反射模式下的手性向列液晶显示器。图13的上半部分240说明反射模式的亮状态。控制手性向列液晶材料212以选择性地呈现平面纹理222。环境光242入射在液晶材料212上。当液晶材料呈现平面纹理222时，例如，大约50％的光被液晶材料反射。被液晶材料反射的光244大部分是被左手圆偏振的。剩下的入射光242通过液晶材料被透射。透射的光246具有左手和右手分量。在所描述的实施方案中，第一四分之一波长延迟器228将光246改变为两个正交线性偏振状态。两个偏振状态要么沿偏振器的透射轴排列，要么和它垂直。和偏振器透射轴垂直的分量在线性偏振器230中被抵消，而平行分量通过偏振器并被左手圆偏振。左手圆偏振光248被透射反射器218的反射侧234反射。透射反射器218的反射将光246改变为右手圆偏振光250，其被第二四分之一波长延迟器232和线性偏振器230抵消掉。
最终结果是基本上所有通过液晶材料212透射的光246都被吸收。
图13的下半部分252说明了工作在反射模式下的液晶显示器210的暗状态。在暗状态下，控制液晶材料212以呈现焦点圆锥形纹理224。环境光242以非偏振的方式通过液晶透射。透射光254被左右手圆偏振器216进行左手圆偏振。透射反射器218反射左手圆偏振光256，将其转变为右手圆偏振光258。右手圆偏振光258被左手的左右手偏振器216所吸收。因此，基本上所有通过液晶材料212透射的光被吸收，导致暗状态。这有效地用作显示器的背涂覆(也就是黑)。
图14说明了液晶显示器工作在透射或背光模式。图14的上半部分260说明了液晶显示器210工作在透射模式的暗状态。未偏振的校准光262由光源220发射，并通过透射反射器218透射。光262通过左右手圆偏振器216并变成左手圆偏振光。控制液晶材料212以呈现平面纹理222。左手圆偏振光264被液晶反射。由于没有210右手分量，因此通过平面纹理222透射的光是最小的。在所描述的实施方案中，反射光266是左手圆偏振并由于四分之一波长延迟器变为线性偏振。光266的偏振状态是垂直于偏振器的透射轴，因此被偏振器吸收。由于平面纹理只有大约50％的峰值反射率这一事实，因此从显示器中有一些光泄漏267。为最小化从显示器的光泄漏267，背光的光谱调谐到接近地和显示器的反射光谱相匹配以提高对比度。在本实施方案中，显示器反射大约50％的入射光(也就是，光源发射的窄带宽的特殊手性光的100％)。
图14的下半部分268说明了液晶显示器210工作在透射模式的亮状态。光源220通过透射反射器218发射光262。光262被左右手圆偏振器216进行左手圆偏振。控制手性向列液晶材料212以呈现焦点圆锥形纹理224。左手圆偏振光270通过液晶材料212。最终结果是通过焦点圆锥形纹理透射的亮状态。
在一个实施方案中，公开的背光方案用于堆叠显示器。在一个实施方案中，堆叠显示器是单色30双堆叠显示器。单色双堆叠显示器方案以和所公开的单层显示器本质上相同的方法工作。
两个单元都具有接近完美的平面纹理(S3＞0.75)。接近完美的平面纹理可以通过研磨胆甾型显示层的两个表面来实现。在本实施方案中，单元具有相反的手性胆甾型材料。结果是，左右手圆偏振器的手性是任意的。在一个实施方案中，顶层是部分研磨或不研磨的。在一个实施方案中，堆叠显示器是全色、三堆叠显示器。
可以依据本实施方式进行修改的堆叠显示器的示例在提交于1999年8月23日，题为“双稳态胆甾型显示器的亮度增强”的美国专利申请序列号No.09/378,830，和提交于1999年6月10日，题为“堆叠彩色显示液晶显示器设备”的序列号No.09/329,587中公开，这里通过引用全部并于此处。
在一个实施方案中，在显示器的单元顶部增加散射层或光控制膜，来提高显示器的观察。可接受的散射层或光控制膜可以从Optical Coating Laboratory公司(OCLI是JDIUniphase公司)或Nitto Denko获得。
驱动器和以上所描述的显示器的结合提供了在低环境光下观察反射胆甾型显示器的简单方法。只有当环境光对于观察显示器不充足的时候才使用背光或透射模式，因此减少了功耗。显示图像在前光模式和背光模式之间被颠倒。如果不希望图像颠倒，则可以在背光打开时以相反方式寻址显示。显示器的液晶显示在低环境光条件下实现对比度。此外，其并不影响在普通或明亮的环境光条件下显示器的对比度和观察性能。
驱动器也可以和具有增强亮度特性的LCD使用，如在于2003年3月11日颁发专利证书的美国专利No.6,532,052中所讨论的，这里通过引用全部并于此处。
该公开中的显示器涉及包括在单元的一个或两个基板(也就是侧面)上的“均质”对准表面的手性向列液晶显示器。该表面倾向于与其相邻的液晶导向对准，和为显示器提供增强的亮度、低焦点圆锥形反射率和/或具有增强的圆偏振度的反射光。显示器的方案包括有：一侧经处理的显示器；两侧都经处理的显示器；具有位于最靠近和最远离观察者的未经处理的侧的显示器的取向；和具有至少一侧被处理的堆叠显示器，如其中第二(例如下部)单元具有两个经处理的侧和第一(例如上部)单元只有最接近第二单元的经处理的侧的堆叠显示器。通过使用多种对准技术，如研磨的聚酰亚胺、UV对准、对准材料的选择如低或高的预倾斜，和前述的组合，可以实现不同的实施方案。
该显示器的一个实施方案是涉及液晶显示器，该液晶显示器具有至少一个侧面经处理的至少一个单元来增强亮度，包括具有正介电各向异性的手性向列液晶材料。在显示器的所有实施方案中，液晶材料优选实质上不受聚合物的约束。单元壁结构包含液晶材料。至少一个均质对准表面有效的以便充分均质地对准与其相邻的液晶导向。至少一个单元壁结构和每个均质对准表面与液晶材料协作，以形成在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理。在控制显示器的平面纹理的反射率之上，该均质对准表面在平面纹理的峰值反射波长处有效地增加至少5％的亮度。更特别地，亮度可以增加至少15％，更为优选的，至少30％。设备用来施加电场以将液晶材料转换到焦点圆锥形和平面纹理中的至少其中一种。
该显示器的另一个实施方案是涉及液晶显示设备，这种液晶显示设备具有低反射率的焦点圆锥形状态，包含手性向列液晶材料，单元壁结构和施加以上描述的电场的设备。至少一个均质对准表面有效地对准与其相邻的液晶导向。至少一个单元壁结构和每个均质对准表面与液晶材料协作，以形成在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理。在平面纹理的峰值反射波长处，均质对准表面有效地防止了通过焦点圆锥形纹理的反射超过入射到显示器上的电磁辐射的10％。更特别的，在该实施方案中每个均质对准表面可以和材料协作，以在平面纹理峰值反射的波长处有效地增加至少5％的亮度。更特别的，亮度可以增加至少15％，更为优选的，至少30％。在显示器的所有实施方案中，发明性的液晶显示设备特征在于用于多复用的阈值电压。
在增加亮度和低焦点圆锥形反射率的实施方案中，单元壁结构可以包括相对的基板。以研磨过的对准层的形式的均质对准表面可以设置为和基板中的一个相邻，不均质的对准表面位于相对的基板(也就是在一侧上处理过的单元)。在另一方面，以研磨过的对准层材料的形式的均质对准表面设置在两个基板上(也就是在两侧上的处理过的单元)。均质对准表面可以具有研磨过的对准层材料的形式，如在显示器所有方面和实施方案的聚酰亚胺。
液晶材料可以从包括多种手性向列液晶材料的组中选择，每种液晶材料都具有有效节距长度来反射选中的电磁辐射的波长，如可见和红外辐射的至少一种。施加电场的设备对于为液晶材料提供稳定灰度级状态是有效的。在单元只有一个基板是经处理的所有实施方案中，未处理的基板可以相对于显示器入射光的方向的均质对准表面的上游或下游。
显示器的另一个实施方案和液晶显示器相关，其中反射光以显著程度被圆偏振，包括手性向列液晶材料、单元壁结构和施加如以上所讨论的电场的设备。至少一个均质对准表面有效地对准与其相邻的液晶导向。至少一个单元壁结构和每个均质对准表面与液晶材料协作，以形成缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理。和控制显示器相比，该均质对准表面有效地增加了从平面纹理反射光的圆偏振峰值程度至少10％。
更特别的，在反射光的显示器呈现出显著程度的圆偏振的情况下，每个均质对准表面和材料协作，以便在平面纹理的峰值反射波长处，相比控制显示器，有效地增加至少5％的亮度。更特别的，亮度可能增加至少15％，更为优选的，至少30％。该均质对准表面可以包含设置为和单元壁结构相邻的研磨过的对准层材料。此显示器可以包扩一侧研磨过或两侧都研磨过的单元。此显示器可以反射电磁辐射的特殊波长，并适合于灰度级，如以上描述的。
在当单元的两侧都被研磨的情况下，具有圆偏振光特性的显示器可以包括和单元壁结构相邻的圆偏振器。均质对准表面和材料协作，有效地使用并不比基本上大于控制显示器的驱动电压的驱动电压。这种均质对准表面的特征为大于大约10度的预倾斜角，正如在一个区域中具有相反均质对准表面的显示器的情况。
显示器的另一个实施方案涉及包括第一手性向列液晶材料和第二手性向列液晶材料的堆叠液晶显示设备。在相对的基板之间形成包括第一材料的第一区域和包括第二材料的第二区域。第一区域相对于第二区域堆叠。至少一个均质对准表面设置在第一区域和第二区域中和其中一个基板相邻的至少一个，以均质地对准与其相邻的液晶导向。至少其中一个基板和每个均质对准表面与第一材料协作，以在第一区域中形成在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理，至少其中一个基板和每个均质对准表面与第二材料协作，以在第二区域中形成稳定的焦点圆锥形和平面纹理。基板中的一个和第一均质对准表面与第二区域中的材料协作，以便有效地防止在平面纹理的峰值反射波长处，该区域中焦点圆锥形的反射超过10％。设备施加电场以将第一材料和第二材料转换到焦点圆锥形和平面纹理中的至少一种。
特别的，在该堆叠显示器的实施方案中，和第一对准表面相对的基板可以包含第二均质对准表面。具有第一和第二均质对准表面的第二区域可以设置在相对于入射光方向的第一区域的下游。第三均质对准表面可以设置为和第一区域中的其中一个基板相邻。第一区域中和第三均质对准表面相对的其中一个基板具有均质对准表面。本显示器能够使用并不基本上大于在控制显示器中相应单元的驱动电压的驱动电压。
在堆叠显示器的另一方面，第二区域中和第一均质对准表面相对的基板中的一个具有非均质对准表面。第一区域可以只包括具有非均质对准表面的相对基板的一个均质对准表面。在此处所有的实施方案中，每个均质对准表面可以包含经研磨的对准层材料，如经研磨的聚酰亚胺对准层材料。在这样的单元中均质对准表面的预倾斜角可以大于大约10度。
增强亮度的堆叠显示器可以包括具有和第二材料的手性相对的扭曲方向的手性的第一材料。第一和第二液晶材料其中至少一个可以从包含多种手性向列液晶材料的组中选择，这些液晶材料中的每一个都具有有效节距长度以反射选中的电磁辐射波长，如可见光和红外辐射中的至少一种。施加电场的设备可以引起第一和第二液晶材料来呈现稳定的灰度级状态。
用于增强亮度的堆叠显示器的另一个实施方案包括堆叠显示器组件，其中在显示器的两个单元中的材料具有相同的螺旋型扭曲方向。两种材料可以在相同的波长反射。在这种情况下，通过在两个单元之间夹入半波板来实现亮度的增强。半波板的目的是改变圆偏振光的手性。
另一个实施方案是双堆叠系统，在两个单元之间夹入圆偏振器。均质对准表面的使用可以类似地应用到三个或多个堆叠系统来增加全色或多色/红外组合的亮度或圆偏振光的程度，和/或减少其焦点圆锥形反射率。发明性的均质对准表面中的至少一个可以应用到双、三和多单元堆叠系统的一个、两个或更多的单元中。同样的，圆偏振器可以插入堆叠中，根据本公开这对本领域技术人员是显而易见的。
在堆叠显示器中，第一均质对准表面可以和第二材料协作，以在第二区域中平面纹理的峰值反射的波长处，有效地增加至少5％的亮度，更特别的，至少15％或30％，也增加从第二区域中平面纹理反射的光的圆偏振峰值程度至少10％。以上亮度和偏振程度的增加可以在任何使用了至少一种发明性的均质对准表面的堆叠单元中观察到。
显示器的另一个实施方案涉及包括其中两侧都经处理的单元的液晶显示器，包括手性向列液晶材料、在其之间设置液晶材料的基板和施加以上讨论的电场的设备。均质对准表面适应于对准与两个基板相邻的液晶导向。均质对准表面的特征为大于大约10度的预倾斜角，并和液晶材料协作，以形成在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理。
更特别的，这种显示器可以受益于在平面纹理的峰值反射波长处，增加提高的亮度至少5％，更特别的，至少15％或30％。均质对准表面优选由经研磨的对准层材料形成。这种显示器可以受益于使用能够反射选中的电磁辐射波长并适合灰度级的液晶材料。显示器可以包括和其中一个基板相邻的圆偏振器，并使用不大于控制显示器中所使用的驱动电压。
因此，将此处公开的可配置驱动器和以上描述的显示器结合，得到有成本效益的、有益的显示设备。这样的显示器可以在大量的应用中被利用。
多种优选实施方案的一些关键概念包括：
●驱动器可配置用于同时的行和列模式工作，具有输出分到多于一个块中。
●驱动器可配置用于同时的行和列模式工作，具有输出单独可配置。
●每个输出块可以独立地配置用于行/列模式和数据移动方向。
●驱动器可以有成本效益地以大于25V的高驱动电压驱动具有小数目行的显示器。
●这种多配置驱动器概念也可以应用到考虑到降低成本的其他显示驱动器。
●该概念也可以用在具有任何封装形式的驱动器，如QFP封装、TCP封装、板上芯片(chip-on-board)、软膜上芯片(chip-on-flex)和玻璃上芯片(chip-on-glass)。
●利用这种驱动器驱动多种现有技术的显示器来创建显示设备。
已经使用具体示例在上文描述了本发明；然而，本领域技术人员能理解的是，对于此处描述的元件或步骤可以使用多种可供选择和替换以等价物，而并不偏离本发明的范围。可以进行一些变型来使本发明适合于特殊的情形或特殊的需要，而并不偏离本发明的范围。意图是本发明不限于此处所描述的特殊实现，而是权利要求给出了其最广泛的解释来在文字上或等价地涵盖所有实施方案。

Claims (42)

1.一种显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至显示器的行或列；和
多个配置位，每个具有行/列设置，其中
每个配置位专有地和所述多个显示输出中的一个和多个相关联，以至所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个和多个显示输出来驱动显示器的行或列。
2.权利要求1中的显示驱动器，其中和一个配置位关联的一些数量的所述显示输出可以配置为驱动显示器的行，而和另一个配置位关联的另一数目的所述显示输出可以配置为彼此独立地驱动显示器的列。
3.权利要求1中的显示驱动器，其中，当至少一个显示输出设置为驱动显示器的一行时，由所述显示器输出所输出的所述驱动电压独立于显示器中的总行数而设置。
4.权利要求1中的显示驱动器，其中显示驱动器适合于驱动双稳态液晶显示器。
5.权利要求4中的显示器，其中所述双稳态液晶显示器包括具有在缺少电场时稳定的平面纹理和焦点圆锥形纹理的手性向列液晶材料。
6.权利要求1中的显示驱动器，其中每个显示输出唯一地和配置位的其中之一相关联。
7.一种显示驱动器包括：
多个驱动器块，所述多个驱动器块中的每个包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至显示器的行或列；和
具有行/或列设置的配置位，其中
所述驱动器块依据所述配置位行/列设置而配置为驱动显示器的行或列，而所述驱动器块的所述多个显示输出的每个因此配置为分别输入所述驱动电压至显示器的行或列。
8.权利要求7中的显示驱动器，其中一些数量的所述多个驱动器块可以配置来驱动显示器的行，而另一些数量的所述多个驱动器块可以配置来驱动显示器的列。
9.权利要求7中的显示驱动器，其中，当所述多个驱动器块中的至少一个设置为驱动显示器的行时，所述多个驱动器块中所述至少一个的所述显示输出所输出的所述驱动电压独立于显示器中的总行数而设置。
10.权利要求7中的显示驱动器，其中显示驱动器适合于驱动双稳态液晶显示器。
11.权利要求10中的显示驱动器，其中所述驱动器适合于驱动包括手性向列液晶材料的双稳态液晶显示器，所述手性向列液晶材料具有在缺少电场时稳定的平面纹理和焦点圆锥形纹理。
12.权利要求7中的显示驱动器，其中所述多个驱动器块的每一个可以设置为独立于任何其他的驱动器块设置而驱动行或列。
13.一种显示驱动器包括：
第一驱动器块，包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至显示器的行或列；
和
具有行/列设置的配置位，用于设置所述第一驱动器块来驱动显示器的行或列，其中
所有的所述多个显示输出被设置为分别驱动显示器的行或列；以及
第二驱动器块，包括：
另外的多个显示输出，每个用于输出驱动电压至显示器的行或列；和
具有行/列设置的另外的配置位，用于设置所述第二驱动器块来驱动显示器的行或列，其中
所有的所述另外的多个显示输出设置为分别驱动显示器的行或列。
14.权利要求13中的显示驱动器，其中所述第一和所述第二驱动器块可以彼此独立地设置来驱动行或列。
15.权利要求13中的显示驱动器，其中，当所述第一和第二驱动器块中的至少一个设置为驱动显示器的行时，所述第一和第二驱动器块中所述至少一个的所述显示输出所输出的所述驱动电压独立于显示器的总行数而设置。
16.权利要求13中的显示驱动器，其中显示驱动器适合于驱动双稳态液晶显示器。
17.权利要求16中的显示驱动器，其中所述驱动器适合于驱动包括手性向列液晶材料的双稳态液晶显示器，所述手性向列液晶材料具有在缺少电场时稳定的平面纹理和焦点圆锥形纹理。
18.一种用于驱动双稳态显示器的显示驱动器，所述显示驱动器包括：
多个驱动器块，每个驱动器块包括：
多个显示输出，每个用于输出电压至显示器的行或列；和具有行/列设置的配置位，其中
所述驱动器块的所有所述多个显示输出依据所述配置位设置进行设置来驱动显示器的行或列，其中
所述多个驱动器块中的每一个可以独立地设置来驱动行或列，且进一步其中
所述驱动器适合驱动双稳态显示器。
19.权利要求18中的显示驱动器，其中所述驱动器块中的一个具有确定数量的显示输出，而进一步其中所述输出块的另一个具有不同数量的显示输出。
20.权利要求18中的显示驱动器，其中所述配置位通过使用存储器存储来实现。
21.权利要求18中的显示驱动器，其中所述配置位中每一个是到所述显示驱动器的输入引线，且进一步其中所述设置是通过向所述输入引线提供电压和/或逻辑设置来设置的。
22.权利要求18中的显示驱动器，进一步包括数据总线输入，其中所述配置位的所述行/列设置从所述数据总线输入获得。
23.权利要求18中的显示驱动器，其中驱动显示驱动器的一行的显示器输出的电压独立于显示器的总行数。
24.权利要求18中的显示驱动器，进一步包括级联输出和级联输入，用于将多个驱动块和/或多个显示驱动器级联在一起。
25.包括级联在一起的如权利要求24中定义的多个显示驱动器的显示驱动器系统，其中所述系统驱动显示器。
26.权利要求18中的显示驱动器，其中所述驱动器适合于驱动包括手性向列液晶材料的双稳态液晶显示器，所述手性向列液晶材料具有在缺少电场时稳定的平面纹理和焦点圆锥形纹理。
27.一种显示驱动器包括：
多个驱动器块，每个驱动器块包括相应的多个显示输出，所述多个显示输出的每一个有效的用于输出电压至显示器的行或列；和
等于所述多个驱动器块数量的多个配置位，其中
每个配置位具有行/列设置，并和相应的驱动器块相关联，且进一步其中
每个驱动器块依据所述行/列设置而设置来驱动行或列，这样所述驱动器块的所述相应的多个显示输出中的每一个都被设置来分别驱动显示器的行或列。
28.驱动显示器的显示驱动器，所述显示驱动器包括：
多个驱动器块，每个驱动器块包括：
多个显示输出，每个用于输出电压至显示器的行或列；
具有行/列设置的配置位；
级联输入；和
级联输出，其中
所述驱动器块的所有所述多个显示输出依据所述配置位设置来设置用于驱动显示器的行或列，
其中所述多个驱动器块中的每一个可以独立地设置来驱动行或列，且进一步
其中通过将所述两个或多个驱动器块中一个的级联输入连接到所述两个或多个驱动器块中的另一个的级联输出，所述多个驱动器块中的两个或多个可以级联在一起来驱动显示器另外的行或列。
29.权利要求28中的显示驱动器，其中通过将第二显示驱动器的多个块中的一个的级联输入与第一显示驱动器的多个块中的一个的级联输出相连接，第一显示驱动器可以和第二显示驱动器级联，来驱动显示器另外的行或列。
30.一种显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出电压至显示器的行或列；
具有行/列设置的配置位；
级联输入；和
级联输出，其中
所述配置位的行/列设置用来配置一个或多个显示输出来驱动显示器的行或列，而进一步其中
通过将第一显示驱动器的级联输出与第二显示驱动器的级联输入相连接，第一显示驱动器可以和第二显示驱动器级联来驱动显示器另外的行或列。
31.一种液晶显示设备包括：
手性向列液晶材料；
基板，在其之间形成其中设置所述液晶材料的区域，其中所述基板和所述液晶材料协作以在所述区域中形成在缺少电场时稳定的散射焦点圆锥形和反射平面纹理；
设置在所述基板上的电极，有效地在和多个行和列相对应的所述区域的范围上施加电场；
其中入射光沿一个方向通过所述区域传播，包含设置在相对于所述入射光方向的所述区域的下游的光吸收背层；和
显示驱动器，用于施加电场以将所述液晶材料的至少一部分转换为焦点圆锥形和平面纹理中的至少之一，所述显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至所述行中的一个或所述列中的一个；和
多个配置位，每个具有行/列设置；
其中每个所述配置位专有地和所述多个显示输出中的一个或多个相关联，这样所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个或多个显示输出来驱动所述行或所述列。
32.权利要求31中的液晶显示设备，其中和一个所述配置位相关联的一些数量的所述显示输出可以配置为所述行，而和另一个所述配置位相关联的另一数量的所述显示输出可以配置为彼此独立地驱动所述列。
33.权利要求31中的液晶显示设备，其中，当所述显示输出中的至少一个设置为驱动一所述行时，由至少一个所述显示输出所输出的所述驱动电压独立于显示器中的总行数而设置。
34.一种反射式全色液晶显示设备包括：
包括具有有效节距长度以反射第一颜色可见光的液晶的第一手性向列液晶材料、包括具有有效节距长度以反射第二颜色可见光的液晶的第二手性向列液晶材料、包括具有有效节距长度以反射第三颜色可见光的液晶的第三手性向列液晶材料；
基板，在其之间形成其中设置所述第一材料的第一区域、其中设置所述第二材料的第二区域和其中设置所述第三材料的第三区域，其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域彼此相对地堆叠；
设置在所述基板上的电极，有效地在和多个行和列相对应的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的范围上施加电场；
其中所述基板和所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料协作，以在所述的第一区域、所述第二区域和所述第三区域中形成在缺少电场时稳定的散射焦点圆锥形和反射平面纹理；
其中入射光沿一个方向顺序通过所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域传播，所述第一区域最接近观察者，包含设置在相对于所述入射光方向的所述第三区域的下游的光吸收背层；
其中入射光被所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的平面纹理所反射，以至于离开显示器的反射光呈现出从所述平面纹理反射的所述颜色组合的附加混合的颜色，而穿过所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的所述入射光被所述光吸收背层所吸收；和
显示驱动器，用来施加电场以将所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料中至少一个的液晶材料的至少一部分转换为焦点圆锥形和平面纹理中的至少之一，所述显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至所述行中的一个和所述列中的一个；和
多个配置位，每个具有行/列设置；
其中每个所述配置位专有地和所述多个显示输出中的一个或多个相关联，这样所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个或多个显示输出来驱动所述行或所述列；
其中一定比例的所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料中至少之一在缺少电场时呈现平面纹理，而一定比例的所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料中至少之一在缺少电场时呈现焦点圆锥形纹理，其中所述显示驱动器提供足够幅度和持续时间的电场脉冲，来改变处于平面和焦点圆锥形纹理的所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料中至少之一的比例，由此反射光的强度可以有选择地调节。
35.一种反射式液晶显示设备，包括：
包括具有有效节距长度以反射第一波长电磁辐射的液晶的第一手性向列液晶材料和包括具有有效节距长度以反射第二波长电磁辐射的液晶的第二手性向列液晶材料；
基板，在其之间形成其中设置所述第一材料的第一区域和其中设置所述第二材料的第二区域，其中所述第一区域和所述第二区域彼此相对地堆叠；
设置在所述基板上的电极，有效地在和多个行和列相对应的所述第一区域和所述第二区域的范围上施加电场；
其中所述基板和所述第一材料和所述第二材料协作，以在所述第一区域和所述第二区域中形成在缺少电场时稳定的散射焦点圆锥形和反射平面纹理；
其中入射光沿一个方向顺序通过所述第一区域和所述第二区域传播，所述第一区域最接近观察者，包含设置在相对于所述入射光方向的所述第二区域的下游的光吸收背层；
其中入射光被所述第一区域和所述第二区域的平面纹理所反射，以至于离开显示器的反射光呈现出从所述平面纹理反射的所述波长组合的附加混合的波长，而通过所述第一区域和所述第二区域的所述入射光被光吸收背层所吸收；和
显示驱动器，用来施加电场以将所述第一材料和所述第二材料中至少之一的液晶的所述液晶材料的至少一部分转换为焦点圆锥形和平面纹理中的至少之一，所述显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至所述行中的一个和所述列中的一个；和
多个配置位，每个具有行/列设置；
其中每个所述配置位专有地和所述多个显示输出中的一个或更多相关联，这样所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个或多个显示输出来驱动所述行或所述列；
其中一定比例的所述第一材料和所述第二材料中至少之一在缺少电场时呈现平面纹理，而一定比例的所述第一材料和所述第二材料中至少之一在缺少电场时呈现焦点圆锥形纹理，其中所述显示驱动器提供足够幅度和持续时间的电场脉冲，来改变处于所述平面和焦点圆锥形纹理的所述第一材料和所述第二材料中至少之一的比例，由此反射光的强度可以有选择地调节。
36.权利要求35中的液晶显示设备，其中所述第一材料和所述第二材料其中之一的液晶材料具有有效节距长度以反射可见光，而所述第一材料和所述第二材料中的另一种的液晶材料具有有效节距长度以反射红外辐射。
37.权利要求35中的液晶显示设备，其中所述第一材料的液晶材料具有有效节距长度以反射第一颜色的可见光，而所述第二材料的液晶材料具有有效节距长度以反射第二颜色的可见光。
38.一种手性向列液晶显示器，包括：
位于第一和第二基板之间的手性向列液晶材料，所述材料包括具有预先确定手性的圆偏振的平面纹理和焦点圆锥形纹理，其在缺少电场时是稳定的；
设置在所述第一和第二基板上的电极，有效地在和多个行和列相对应的所述区域的范围上施加电场；
位于和所述第一基板相邻的第一四分之一波长延迟器；
位于和所述第一四分之一波长延迟器相邻的线性偏振器；
位于和所述线性偏振器相邻的第二四分之一波长延迟器；
具有和所述第二四分之一波长延迟器相邻的反射侧和光透射侧的透射反射器；
和所述透射侧相邻的光源，所述光源选择性地可赋能来通过所述透射反射器发射光；和
显示驱动器，用来施加电场以将所述液晶材料的至少一部分转换为焦点圆锥形和平面纹理中的至少之一，所述显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至所述行中的一个和所述列中的一个；和
多个配置位，每个具有行/列设置，
其中每个所述配置位专有地和所述多个显示输出中的一个或多个相关联，这样所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个或多个显示输出来驱动所述行或所述列。
39.一种液晶显示设备，包括：
手性向列液晶材料；
基板，在其之间形成其中设置所述液晶材料的区域；
至少一个对准表面，其有效地基本上均质地对准与其相邻的液晶导向，其中所述基板中的至少一个和所述对准表面与所述液晶材料协作，以形成在缺少电场时稳定的焦点圆锥形和平面纹理，每个所述对准表面有效地提供下述中的至少之一：
(a)在所述平面纹理的峰值反射波长处的亮度，和具有不均质对准表面的同样的液晶设备相比增加至少5％，
(b)焦点圆锥形纹理，其反射率在平面纹理的峰值反射波长处，不超过入射在显示设备上的电磁辐射的10％，和
(c)在平面纹理的峰值反射波长处的圆偏振度，和具有不均质对准表面的同样的液晶设备相比，其增加了至少10％；和
显示驱动器，用于施加电场以将所述液晶材料的至少一部分转换为焦点圆锥形和平面纹理中的至少之一，所述显示驱动器包括：
多个显示输出，每个用于输出驱动电压至所述行中的一个和所述列中的一个；和
多个配置位，每个具有行/列设置；
其中每个所述配置位专有地和所述多个显示输出中的一个或多个相关联，这样所述配置位的所述行/列设置用来配置所有所述相关联的一个或多个显示输出来驱动所述行或所述列。
40.权利要求39中的液晶显示设备，其中每个所述对准表面和所述材料协作，从而在所述平面纹理的峰值反射的波长处，有效地增加亮度至少5％。
41.权利要求39中的液晶显示设备，其中每个所述对准表面有效地提供焦点圆锥形纹理，其反射率在平面纹理的峰值反射波长处不超过入射在显示设备上的电磁辐射的10％。
42.权利要求39中的液晶显示设备，其中每个所述对准表面在平面纹理的峰值反射波长处有效地提供圆偏振度，和具有不均质对准表面的同样的液晶设备相比其增加了至少10％。
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