TW388847B - Apparatus for and method of driving a cholesteric liquid crystal flat pand display - Google Patents

Description

時間隨溫度減少而指數上升。因此，爲了實現低溫下的活 動圖像視頻頻幅速率；利用上文所揭示的驅動方法，溫度 對驅動時間的影響可以通過增加驅動電壓來補償》—個檢 測膽固醇相液晶顯示器溫度的反饋裝置被用來爲驅動設備 提供補償信號，此反饋裝置能適當地增加或減少初始化與 尋址信號的幅度：另一種方法，驅動設備能適當增加或減 小驅動信號的持續時間來補償顯示溫度的變化，雖然對大 多數應用較少需要使用這種方法。 雖然本發明及其優點已經詳述，但是，那些精通技術 的人應理解他們能做各種改變，替換和變化而其並沒有超 出本發明的基本思想與範圍。 主要元件的圖號說明 1 〇〇...液晶 1 10...液晶螺旋結構的分子指向矢 P...螺距 1510...驅動設備 1 520...數據電路 1 530...掃描電路 1 540...液晶板 1 545- 1，1545-2，1 545-3，1545-n...顯示單元 -------------/V---------訂 i!--------片·- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明（1 ) 本發明的技術領域 這是有關液晶顯示器的發明，是關於膽固醇相液晶平 板顯示器的一種驅動設備與方法。 發明背景 由於市場上需要大量的便攜式電子設備，如：計算機 與無線通訊裝置等，使液晶扁平板顯示器的改進開發成爲 一個極其活躍的領域》而且，隨著液晶顯示器質量的提高 和生產成本的降低，可以設想液晶顯示器最終將會取代傳 統的顯示技術，如：陰極射線管》 膽固醇相液晶顯示技術對許多顯示應用領域特別有吸 引力。膽固醇相液晶可>提佻雙穩態费多穩齒顯示，由於其 永久性儲存特性，不必用連續驅動來保持顯示圖像，從而， 能極大的減坐i力耗。而且，有些膽固醇相液晶顯示器不需 要使f背光就能在環境光中淸楚地看淸圖像。不需要用 背光源是該顯示器的特殊特性，省去背光源使膽固醇相液 - - 晶顯示器比常用的液晶顯示器減少的功率消耗。 近幾年的硏究使膽固醇相液晶顯示器能顯示活動圖 像，其視頻能力最終將取代在電視和計算機應用中的傳統 的陰極射線管。但是，現有的膽固醇相液晶材料與驅動電 路的一些特性限制膽固醇相液晶顯示器獲得足夠快的頻幅 速率（frame rate)以顯示視頻的活動圖像。 膽固醇相液晶顯示器是由在兩片玻璃或透明塑料基板 之間夾一層液晶組成。該基板上通常塗以銦錫氧化物 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -----------屬-- (請先鬩讀背面之注意事項再t本頁) •V3 f 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明（2 ) (I丁0)組成的透明電極，使驅動信號倉g親合到電極上。 電信號產生能引起膽固醇相液晶材料發生相變或狀態變化 的電場；膽固醇相液晶依據其相和或狀態顯示出不同的光 反射特性。 膽固醇相液晶存在場誘導的向列相和穩定的膽固醇 相。傳統膽固醇相液晶的場誘導向列相是非穩定態，即如 果去掉把膽固醇相液晶驅動到向列相所必需的電場，膽固 醇相液晶不會保持在向列態，也就是說，一旦去掉電場， 膽固醇相液晶將變成一穩定的膽固醇相。因此，爲了降低 對顯示電源功率的要求，傳統膽固醇相液晶顯示器一般僅 工作在穩定的膽固醇相，使用膽固醇相液晶的兩種不同的 分子領域結構（平面和焦錐），或態，來調變入射光。在 用環境光照明平面態的膽固醇相液晶時，膽固醇相液晶反 射本性譜帶寬其中心大約是波長λ。的光；所有其它波長的 入射光透過膽固醇相液晶。波長λ。可以在不可見光或可見 • 光（”彩色”）光譜內：本性波長在紅外光譜內，對.透射式 膽固醇相液晶顯示器特別有用，因對觀察者而言不需要或 不希望反射彩色光。通過改變膽固醇相液晶中的旋光性化 合物的比例，能得到在紅外和彩色光譜區內任何波長（的 這種選擇性反射。當膽固醇相液晶處於焦錐態，膽固醇相 液晶光學上散射所有波長的入射光；入射光中絕大部分向 前散射，只有一很少的部分背散射。 現在還沒有充分地理解膽固醇相液晶的結構和工作方 式：然而，經驗的數據爲不同的假設模型提供了基礎，這 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再t本頁) -tr 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印褽 A7 ___B7___ 五、發明説明（3 ) 些模型可用來描述膽固醇相液晶的控制響應特性。然而， 本發明的原理並不受這裡爲了描述膽固醇相液晶的結構和 控制響應特性所採用的模型的限制。此後，用”開”和”關” 來描述膽固醇相液晶對應的局部液晶領域的態。膽固醇相 液晶的每一個畫素內處於平面（開）或焦錐（關）態的領 域組成；平面態對應於最大程度的反射，焦錐態對應於最 小程度的反射。進一步，多穩態膽固醇相液晶能夠顯示有 灰階的圖像，其中，通過驅動顯素中的領域到介於平面態 與焦錐態之間的任一個多穩態中間態可使每個顯示畫素得 到所要求的灰階級；每個中間態具有介於平面態與焦錐態 之間的那些反射程度。 向膽固醇相液晶有選擇地施加驅動信號可使其在膽固 醇相焦錐態和平面態之間轉換。在顯示應用中，膽固醇相 液晶材料的一個重要特性是，膽固醇相平面態和焦錐態是 穩定態；即當去掉驅動信號時，膽固醇相液晶的狀態不變。 膽固醇相液晶的這種特性被稱爲兩態（即黑與白）顯示的” 雙穩態”和多態（即各灰階）顯示的”多穩態”。膽固醇相 液晶的穩定性’即”儲存”特性使其不必像其它液晶材料和 陰極射線管所要求的連續刷新顯示圖像，因此，減少了電 源功耗。但是，對活動圖像的視頻應用，一個膽固醇相液 晶顯示器必須以足夠的速度顯示視頻所需的頻幅間平滑過 渡，即所謂的視頻”頻幅速率”。 可以採用兩種方法來增加傳統膽固醇相液晶顯示的頻 幅速率。一個方法是通過改變材料的紋理來改進膽固醇液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} (請先閲讀背面之注意事項*填寫本萸) 订 B7 五、發明説明（4 ) 晶材料的狀態變化特性，該方法由吳葆剛等人提出，於1995 年5月19日申請的申請中美國專利序號爲08/445,181案（該 案作爲本案的參考資料），這是用改變膽固醇相液晶材料 的紋理來改進其態轉換特性。第二個方法是使用電氣驅動 信號控制膽固醇相液晶的狀態變化來改進的方法。 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 1995年9月26日核發給West等人的5,543,863號美國專 利揭示了改變電壓信號幅度把膽固醇相液晶從焦錐態轉換 到平面態，反之亦然：用信號幅度的連續變化來驅動膽固 醇相液晶到中間”灰階”態。如下文所述，一個典型膽固醇 相液晶響應特性曲線相應於中間態（即灰階）的部分有陡 的斜率，即這部分曲線對應於一窄的電壓範圍，在此範圍 內利用變化信號電壓幅度來驅動膽固醇相液晶到不同的中 間態。因爲，此電壓範圍特別窄，所以由West等人提出的 方法的主要缺點是難於驅動膽固醇相液晶到事先選定的中 間態，而且，膽固醇相液晶的電光響應特性曲線將會隨著 盒厚（即膽固醇相液晶的厚度）的變化左移或右移。因爲 一個典型膽固醇相液晶響應特性曲線相應於中間態（即灰 階）的部分有陡的斜率，所以，甚至曲線中的輕微移動將 使一個特定的驅動電壓，在具有略微不同盒厚的畫素上產 生不同的中間態。 因此，在技術上所需要的是以全活動視頻頻幅驅動一 個膽固醇相液晶平板顯示器的設備和方法。進一步，在技 術上需要驅動膽固醇相液晶平板顯示器到中間（灰階）態 的設備和方法，而其中的中間態不是驅動信號電壓的函 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（5 ) 數。 發明槪要 爲了解決上邊討論的先前技術的不足之處，本發明的 主要目的是提供一個驅動一部分膽固醇相液晶板到具有給 定反射率的態的驅動設備和方法，而且該驅動設備和方法 會巨报視頻頻幅速率驅動膽固醇相液晶顯示器。 爲了達到上述主要目的，本發明淸楚地認識到當在驅 動到給定反射率的最終狀態之前先復位到膽固醇相焦錐態 時，能更快地驅動矩陣膽固醇相液晶顯示器。本發明通過 開始驅動膽固醇相液晶顯示器的一部分或更多部分到向列 相來初始化（即復位）膽固醇相液晶顯示器的一部分或更 多部分，並接著驅動一部分或更多部分到膽固醇相焦錐 態。所謂一部分或更多部分對應於矩陣顯示的圖像單元 (即”畫素”。膽固醇相焦錐態有已知的特性，因而，爲 最後驅動該部分至具有給定反射率所需要的態提供一個已 知的基準態。 在本發明的具體化中，開始這一步是施加脈衝序列驅 動該部分到向列相；而隨後施加另一脈衝序列驅動該部分 到膽固醇相焦錐態。如下所述，初始化驅動該部分到向列 相及隨後驅動到膽固醇相焦錐態，既有能改進顯示圖像質 量的優點，也有增加速度的優點。 在本發明的具體化中，開始這一步是施加具有第一幅 度的第一脈衝序列驅動該部分到向列相：而隨後這一步是 -Γ— · (請先閲讀背面之注意事項再t本頁

、1T 東- 本紙張尺度適用中國國家捸準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印掣 A7 B7__ 五、發明説明（6 ) 施加具有第二幅度的第二脈衝序列驅動該部分到膽固醇相 焦錐態。施加第一和第二脈衝序列的步驟統稱爲初始化階 段，它擦除該部分以前的態，爲驅動該部分到一個尋址階 段的新態作準備。在相關的具體實施例中，第一和第二幅 度是膽固醇相液晶板中液晶組分的函數，並且或者是膽固 醇相液晶板厚度的函數。由本發明揭示的驅動膽固醇相液 晶的裝置和方法並不受限於特殊的膽固醇相液晶組分或板 結構；這裡所揭示的原理可對用不同膽固醇相液晶材料的 不同膽固醇相液晶平板顯示器有利。 膽固醇相液晶顯示器對所選擇的部分初始化後，這部 分顯示器將被尋址驅動這部分的狀態到所要求的具有給定 反射率的最終態。在本發明的一個具體化中，這一步包括 施加一個尋址脈衝，或一個聰衝序列，該脈衝具有預定幅 度驅動該部分從膽固醇相焦錐態到膽固醇相平面態。在一 個相關的具體實施例中，若所需要的態具有給定反射率， 即一介於膽固醇相焦錐態於膽固醇相平面態之間中間態， 也就是這一步包括施加具有預定幅度的尋址脈衝序列驅動 該部分從膽固醇相焦錐態到中間態，給定的反射率是尋址 脈衝序列持續時間的函數。在另一個具體實施例中，在施 加具有預定幅度的尋址脈衝序列之前，先施加具有幅度比 從焦錐態驅動膽固醇相液晶所必需的最小幅度更小的第一 連續尋址脈衝序列，第一尋址脈衝序列的持續時間如此調 整，使第一脈衝序列持續時間與連續尋址脈衝序列持續時 間之和等於一個預定値。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注$項再本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _ B7_ 五、發明説明（7 ) 前文相當廣闊地槪括了本發明的特性和技術優點，因 此，那些精通技術的人能更好地理解隨後的發明詳細描 述。本發明的另一些特性和優點將在下文中描述，它是本 發明申請的主題。那些精通技術的人應該懂得他們可以容 易地使用所揭示地槪念和具體的實施例作爲改變或設計爲 實現本發明相同目標的其它結構的基礎。那些精通技術的 人也應該意識到這樣的等效結構在最廣泛的形式上並不超 出本發明的精神和範圍。 圖示的簡要說明 爲了更完整地理解本發明及其優點，下面是附圖的說 明： 圖1-A顯示膽固醇相液晶分子螺旋扭曲結構的示意 圖。 圖1-B顯示膽固醇相液晶領域示意圖 圖2顯示平面態膽固醇相液晶領域示意圖。 圖3顯示焦錐態的膽固醇相液晶領域示意圖。 圖4顯示介於平面態和焦錐態之間的中間態（灰態） 膽固醇相液晶領域示意圖。 圖5顯示膽固醇相液晶處於場誘導向列相的示意圖。 圖6顯示膽固醇相液晶的典型的電光響應特性曲線。 圖A顯示對具有50ms脈衝持續時間的驅動脈衝，膽 固醇相液晶典型的電光響應特性曲線。 圖7·Β顯示對具有3ms脈衝持續時間的驅動脈衝，膽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注^^項再1^本頁 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裂 A7 B7 _ 五、發明説明（8 ) 固醇相液晶典型的電光響應特性曲線。 圖7-C顯示對具有lms脈衝持續時間的驅動脈衝，膽 固醇相液晶典型的電光響應特性曲線》 圖7-D顯示對具有70μ8脈衝持續時間的驅動脈衝，膽 固醇相液晶典型的電光響應特性曲線。 圖8顯示根據本發明的原理，膽固醇相液晶驅動設備 和方法的典型波形和時序。 圖9-Α顯示根據本發明的原理，膽固醇相液晶驅動設 備和方法的初始化波形的典型的第一脈衝序列。 圖9-B顯示根據本發明的原理，膽固醇相液晶驅動方 法的初始化波形的典型的第二脈衝序列。 圖10顯示根據本發明的原理，頻幅初始化膽固醇相液 晶驅動方法的典型的列和行初始化信號》 圖11顯示根據本發明的原理，頻幅初始化膽固醇相液 晶驅動方法的典型的列和行極性尋址信號。 圖12顯示根據本發明的原理，多行膽固醇相液晶驅動 方法的典型的列和行初始化與尋址信號。 圖13顯示根據本發明的原理，膽固醇相液晶灰階驅動 方法的典型尋址波形脈衝序列。 圖14顯示對不同的脈衝持續時間的尋址波形脈衝序 列，膽固醇相液晶的典型的電光響應特性曲線。 圖15顯示根據本發明的原理，驅動膽固醇相液晶顯示 器所用方法的典型裝置。 圖16-A顯示根據本發明的原理，溫度對一個典型的 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) --；---^------- (請先閲讀背面之注項再t本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（9 ) 膽固醇相液晶的相變電壓乂,的影響。 圖16-B顯示根據本發明的原理，溫度對一個典型的膽 固醇相液晶所需要的驅動時間的影響。 發明的詳細描述 在描述由本發明所揭示的驅動膽固醇相液晶（CLC ) 顯示的新穎裝置與方法之前，爲了鑒賞本發明的優點，有 必要描述膽固醇相液晶的各種結構。參考圖1-A，所示是 膽固醇相液晶100的螺旋扭曲結構示意圖。膽固醇相液晶 螺旋結構1〇〇由分子指向矢Π0組成，其顯示具有螺距p的 螺旋扭曲結構：螺距P由加入膽固醇相液晶材料中的旋光 性材料的量預先確定。在圖中顯示，分子指向矢Π0在每 一個假想層內二維投影：指向矢的投影長度說明膽固醇相 液晶螺旋結構100的扭曲結構，大體膽固醇相液晶材料由 排成液晶領域的許多膽固醇螺旋結構100組成。圖1-B示出 膽固醇液晶領域的示意圖。膽固醇相液晶螺旋結構100的 螺旋軸稱爲”領域指向矢”。一個膽固醇相液晶矩陣平板顯 示器含有許多圖像元素，即畫素，每一個畫素含有許多膽 固醇相液晶領域。 通過施加電場可迫使膽固醇相液晶改變其結構。在所 加電場力的作用下，領域指向矢重新取向，導致各種光反 射和光散射態。光反射平面態能顯示亮態，而光散射焦錐 態能顯示真實的黑色，如下文所述。如果膽固醇相液晶顯 示器包含許多分立的可尋址畫素，膽固醇相液晶顯示器可 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS了Α4規格（210Χ297公釐) (請先聞1辜項再紅本ί 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（1G ) 用來顯示文本和或圖像。 膽固醇相液晶的一個重要特性是當不加驅動信號時， 即”零電場”條件下，存在穩定態。膽固醇相液晶可顯示一 個穩定的光反射平面態，一個穩定的光散射焦錐態和許多 介於平面態和焦錐態之間的中間（灰階）態。圖2示出主 要的處於平面態的膽固醇相液晶領域的示意圖。在平面 態，膽固醇相液晶分子其長軸排在假想層內，在每層內分 子長軸基本上互相平行（並且平行於顯示基板）。因此領 域的指向矢實際上垂直於這些層。平面態的周期性選擇性 地反射垂直入射到這些層上的電磁輻射（即環境光選 擇性輻射帶的中心波長由λ = ηρ給出，其中λ是輻射波長， η是液晶的平均折射率，ρ是膽固醇相液晶材料的預定螺 距。在平面態，膽固醇相液晶顯示具有波長實際上等於λ 的本性色，波長λ能通過改變膽固醇相液晶材料中旋光性 材料的量而變化。 下面請看圖3,所示是基本上處於焦錐態的膽固醇相 液晶領域的示意圖。在焦錐態，每個膽固醇相液晶領域的 指向矢實際上都平行於顯示基板，對其它膽固醇相液晶領 域的指向矢而言是自由取向的。如果膽固醇相液晶的厚度 足夠薄（如小於5μιη )，僅僅一個非常小的百分比的入射 光被反射：即”被散射”；其餘的透過，即”前散射”。如果 膽固醇相液晶板含有一個吸收透射光的背板，那麼處於焦 錐態的那部分板呈現給觀察者的實際上是”黑”色。 再看圖4,所示是膽固醇相液晶介於基本上是平面態 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 _ _B7__ 五、發明説明（11 ) 與基本上是焦錐態之間的中間（灰階）態的膽固醇相液晶 領域示意圖。因爲在顯示畫素中的每個局部領域的指向矢 不像上述的平面態或焦錐態垂直於或平行於顯示基板，所 以，每個畫素能驅動到顯示光反射介於主要是平面態與主 要的焦錐態之間的中間態；局部領域的指向矢相對於顯示 基板的平均角度確定膽固醇相液晶畫素的光反射強度（即 中間態）。例如，如果大部分局部領域處於平面態，畫素 的表現相應於一個極端的灰階（較亮的灰階）：如果大部 分局部領域處於焦錐態，畫素的表現相應於另一個極端的 灰階（較暗的灰階）：每一個中間灰階級相應於相當比例 的局部領域具有特殊的平均角度。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 膽固醇相液晶的另一個重要結構是”場誘導”向列相。 圖示出膽固醇相液晶處於場誘導向列相的示意圖。”場誘 導”意味著必須向膽固醇相液晶連續地施加驅動信號來保 持向列相，因此，向列相不是一個穩定態》如果一個強的 電場加到膽固醇相液晶上，無論膽固醇相液晶的最初狀態 是平面態還是焦錐態，則膽固醇相液晶相變到向列相》當 去掉強電場時，膽固醇相液晶將重新形成膽固醇相平面態 或焦錐態。如果相對快地去掉電場，膽固醇相液晶將相變 到光反射平面態。如果電場不是立即減少到零（如，強電 場後緊跟一個較低地電場），則膽固醇相液晶將相變到光 散射焦錐態。 再請看圖6所示是膽固醇相液晶的一個典型電光響應 特性。圖6的實驗數據證實，用傳統的驅動方式，用具有 -13· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7___ 五、發明説明（12 ) 固定持續時間的單電壓脈衝能把膽固醇相液晶驅動到各種 反射水平的零電場穩定態；圖示膽固醇相液晶的反射率作 爲所用電壓脈衝幅度的函數。反射率的測量是在零電場條 件下進行的，即在去掉驅動脈衝後測量反射率。所示反射 率的刻度是反射値歸一化到確定反射率水平的任意刻度。 實心圈代表膽固醇相液晶開始處於主要是光反射平面態 時，即膽固醇相開始反射率近似於1時，加各相應電壓値 的驅動脈衝後所測得的反射率。空心圈代表膽固醇相液晶 開始處於主要是光散射焦錐態，即膽固醇相液晶開始的反 射率近於0.12時，加各相應電壓値的驅動脈衝後所測得的 反射率。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印51 n^i II-1. I ·. - I— I n^i I n I Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本s') 如膽固醇相液晶開始處於主要平面態的數據所揭示， 有一個明顯的臨限値（V,);如果脈衝電壓低於臨限値， 膽固醇相液晶的狀態（反射率）不隨脈衝變化。然而，在 脈衝電壓超過臨限値時，膽固醇相液晶逐漸變成光散射更 多和光反射更少。如圖所示，隨著脈衝電壓的增加反射率 逐步減少。當脈衝電壓等於vr時，膽固醇相液晶相變到向 列相；當去掉脈衝後，驰緩到光反射平面態。因此，'是 實現零電場穩定反射（平面）態的最小電壓，即電壓超過 驅動膽固醇相液晶進入不穩定的向列相。 再參看圖，電壓V。定義爲臨界相變電壓；對於介於V。 與\之間的脈衝電壓，在膽固醇相液晶領域中部分從膽固 醇相相變到向列相。用V，描述開始在光反射平面態驅動膽 固醇相液晶到光散射焦錐態所必需的驅動電壓；vs的値介 -14· 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS ) A4現格（210X297公釐） ' 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印$» A7 * B7__ 五、發明説明（13 ) 於乂,與Ve之間。實驗數據表明對特定的膽固醇相液晶，V,， Vs，¥£及¥,的値是所加驅動脈衝寬度的函數，總的來說， 這些値隨著脈衝寬度的減少而增加。 那些精通技術的人從圖6中所示的數據將意識到通過 施加具有適當幅度的脈衝，膽固醇相液晶可以在光反射平 面態和光散射焦錐態之間驅動，反之亦然。但是，已觀察 到驅動膽固醇相液晶從焦錐態到平面態所需要的時間與從 平面態變到焦錐態所需要的時間極其不同：前者可能需要 幾十微秒，而後者是毫秒數量級。 已觀察到通過施加等於或大於電壓、的高電壓，該電 壓使膽固醇相液晶垂直排列處於場誘導向列相，然而迅速 去掉所加的電壓，只能得到膽固醇相液晶基本上是處於平 面態（即，反射率接近於1)。如果膽固醇相液晶開始處 於基本上是平面態P，施加略微低於臨界相變電壓V。的脈 衝電壓，只要此脈衝持續時間足夠長，所加的電場能轉換 該膽固醇相液晶進入基本上是焦錐態F»另一方法是，通 過施加等於或大於電壓\的高電壓，使膽固醇相液晶垂直 排列處於場誘導向列相，然後加一較低電壓脈衝或逐漸減 少電壓脈衝迫使液晶轉變到主要的是焦錐態。本發明測得 通過用高電壓脈衝驅動膽固醇相液晶進入場誘導向列相， 然後加一較低電壓脈衝而轉變到基本上是焦錐態所花的時 間比用具有略低於臨界相變電壓V。的足夠長持續時間的脈 衝驅動膽固醇相液晶所花的時間少。這種方法的另一個優 點是若先驅動膽固醇相液晶進入向列相，所實現的焦錐態 -15· 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐) I ·---.------- (請先閔讀背面之注意事項再本頁) 訂 ___ B7___ 五、發明説明（14 ) 總是有相同低的反射率（即實際上的”黑”）。相反，通過 其它驅動方法達到焦錐態形成的反射率對所用膽固醇相液 晶厚度，脈衝電壓和脈衝持續時間的變化很靈敏。膽固醇 相液晶的光電特性對不同脈衝寬度（即脈衝持續時間）的 關係將在圖7中描述。 現在轉到圖7，所示是膽固醇相液晶對不同持續時間 的驅動電壓的典型電光響應特性：圖7-A示出對具有50ms 持續時間驅動脈衝的響應特性：圖7-B示出對驅動脈衝具 有3ms持續時間的響應特性；圖7-C示出對驅動脈衝具有 lms持續時間的響應特性；圖7-D示出對驅動脈衝具有70μ5 持續時間的響應特性，在圖7-Α，7-B，7-C和7-D中的反 射率是在零電場條件下測量的。實心圈代表膽固醇相液晶 開始處於基本上是光反射平面態，即開始的反射率近似1， 順次施加具有如圖所示的各種驅動脈衝電壓時相應的膽固 醇相液晶的反射率。空心圈代表膽固醇相液晶開始處於基 本上是光散射態，即開始的反射率近似於〇. 1 8，順次施加 具有如圖所示的各種驅動脈衝時膽固醇相液晶的反射率。 是用通過施加高電壓脈衝後緊跟較低電壓脈衝來獲得開始 的焦錐態的：膽固醇相液晶因施加高電壓脈衝變到場誘導 向列相，然後因施加較低的電壓脈衝重新形成膽固醇相焦 錐態。 正如圖7-B，C和D所示，在每種情況，開始處於基本 上是平面態（實圈所示）的膽固醇相液晶的最低反射率點 RL都比開始處於基本上是焦錐態（由空圈標出的較低平 -16- 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS )八4%格（210Χ297公釐） B7 五、發明説明（15 ) 台所示）的反射率値大。因而，從圖7·Α，B，C和D，可 以得出一個重要結論：如果膽固醇相液晶開始是處於基本 上是光反射平面態P，只能用圖7-A所示的寬驅動脈衝（如 50ms)轉變到基本上是光散射焦錐態F (若不先驅動膽固 醇相液晶到向列相）；即，用相對短的持續脈衝（圖7-B, C 和D )不能把膽固醇相液晶直接從平面態P驅動到焦錐態 F 〇 部分地基於在此以前所述的各種驅動脈衝電壓與持續 時間對膽固醇相液晶電光響應的觀察數據，本發明揭示一 個新穎驅動膽固醇相液晶平板顯示設備與方法，通過它， 能以活動圖像視頻應用所必需的足夠快的頻幅速率驅動膽 固醇相液晶。 此方法利用膽固醇相液晶從光散射焦錐態到光反射平 面態的快速相變使用兩級驅動的方案》兩級驅動方案包括 一”初始化”級和一”尋址”級》 下面再看圖8,所示是根據本發明的原理膽固醇相液 晶驅動方法的典型波形和時序。第一級是初始化級800， 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 在此方法中級膽固醇相液晶顯示器的畫素被選擇驅動到焦 錐態：第二級，即尋址級，把所選擇的膽膽固醇相液晶畫 素驅動到所要求的顯示態，對每個畫素的所要求顯示態可 以是基本上爲光散射焦錐態（即初始化級之後的初始態）， 是基本上爲光反射平面態，或者是介於基本上爲光散射焦 錐態與主要的光反射平面態之間的任一中間態。在初始化 級，選擇兩脈衝序列加到膽固醇相液晶畫素上：第一個高 -17- 本紙伕尺度適用中國國家棣準（CNS) A4说格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（16 ) 幅度脈衝8 10序列把畫素驅動到向列相，跟著第二個低幅 度脈衝820序列，它使畫素的膽固醇相液晶領域從向列相 變到基本上是焦錐態。初始化後，被選擇的畫素處於光散 射態（不論畫素的原始態是什麼），該態實際上看起來是” 黑”的。初始化級的目的是擦除以前畫素中狀態的存儲， 並爲畫素在尋址級新狀態做準備。 現在看圖9-A和9-B，所示是根據本發明的原理，適 合於膽固醇相液晶驅動設備與方法的初始化波形的一個典 型的第一脈衝序列和第二脈衝序列。在具體實施例中，脈 衝頻率選爲14.3Khz ;具有幅度50V和2ms持續時間的第一 個脈衝序列（圖9-A);具有幅度18V和4ms持續時間的第 二個脈衝序列（圖9-B):膽固醇相液晶所要求的獨特的 脈衝幅度和持續時間是根據每個特定的具體顯示器的電光 響應的函數決定的，光電響應函數與膽固醇相液晶材料及 所用厚度有關。 初始化級對於實現能以活動畫面視頻頻幅速率的膽固 醇相液晶顯示非常重要。對於具有矩陣畫素的膽固醇相液 晶顯示器，每一個畫素的狀態應該盡可能快地轉換。因而， 如上文所述，應避免相對低的速度（在毫秒數量級），在 此低速度下，使膽固醇相液晶從基本是光反射平面態到基 本是光散射焦錐態。在尋址級能採用快速度（幾十微秒數 量級）達到使膽固醇相液晶從基本是光散射焦錐態變到光 反射平面態和中間態，因此，爲了在尋址期間只採用從焦 錐態到平面態或到中間態的轉變，在初始化級必須驅動每 * 18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨0 X M7公釐) I I I n - I I - I I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) *?τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A 7 _B7____ 五、發明説明（17 ) 個畫素到基本是焦錐態：基本上是焦錐態提供了一個參考 態，在尋址級，每個畫素能很快地從此參考態驅動到任何 所需要的態。雖然初始化級會要求幾個毫秒來完成，但是， 在一個顯示器中的每個畫素或在被選擇行上的每個畫素能 同時初始化。因爲，顯示畫素只能逐行尋址，如下文所述， 所以顯示頻幅速率主要受尋址所需要的時間影響。這裡所 揭示的新穎驅動方法使尋址所需要的時間減到最少，因 而，使膽固醇相液晶的頻幅速率增加到最大。 利用本發明所揭示的驅動方法的兩個具體實施例是” 頻幅初始化”和”多行初始化”技術。這裡所揭示頻幅初始 化技術，採用單極性驅動信號選擇性地施加到列和行電極 上。在頻幅初始化技術中，每個畫素首先初始化到基本是 焦錐態。圖10顯示頻幅初始化膽固醇相液晶驅動技術的列 和行初始化信號。通過兩個連續的脈衝序列驅動所有的畫 素到基本是焦錐態。在圖10第一行和第一列所示的信號是 單極性脈衝，這些脈衝同時加到行和列電極上。雖然輸入 到每個行和列電極上的信號是單極性的，但作用於每個畫 素上的組合波形卻是雙極性的：因此，那些能使膽固醇相 液晶極化並因此減小盒壽命的直流信號分量被消除。 現在轉到圖Π，所示是根據本發明原理對頻幅初始化 膽固醇液晶驅動方法的典型列和行單極性尋址信號。在圖 11的第一行和第一列所示的信號是單極性脈衝，它們同時 加到行和列電極上。施加到每個畫素上的電場波形（圖11 的中心部分所示）是施加到相應的行和列電極的組合信 •19- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） (請先聞读背面之注意事項Η：填寫本貰) .

T A 7 __B7___ 五、發明説明（18 ) 號。雖然輸入到每個行和列電極的信號是單極性的，但作 用於每個畫素上的組合波形是雙極性的，因而，避免不受 歡迎的直流信號成分的影響，如上文所述。 爲了採用被動驅動方法驅動液晶矩陣顯示器，那些精 通技術的人將懂得加到一個列電極上的尋址信號將影響那 列上的每個畫素出現的電場是重要的；膽固醇相液晶的臨 限値電的V,(參考圖6，上文所述）是所用信號的一個限 制因子。進一步說，尋址信號必須最佳化，使所選擇畫素 相變（即狀態相變）而對非選擇畫素無影響。因而，爲了 消除通常用被動矩陣液晶驅動方法伴生的交叉效應，施到 每個非選擇行的畫素上的脈衝電壓必須低於臨限電壓Vt。 對於選擇行，具有幅度V,的較高電壓脈衝應該加到那些狀 .態需要改變的畫素上，而且有幅度Vs的較低電壓脈衝應該 加到那些狀態不需要改變的畫素上。 尋址方法最好採用傳統的，選擇性地向列電極施加” 數據”信號和向行電極施加”掃描”信號的做法；如這裡所 採用的，數據信號和掃描信號都是尋址信號的組成部分。 顯示膽固醇相液晶的一頻幅是用一掃描信號順序激活每行 畫素完成尋址，同時在列電極對每個畫素選擇性施加數據 信號1101，Π 02，在選擇行的尋址期間，一行內的畫素由 具有幅度丫,或¥8的組合雙極性脈衝1 105/1 106來驅動。如 果一個畫素的狀態要被改變，施加到包含該畫素的列上的 數據信號具有幅度VJ否則，數據信號具有幅度V，。 爲了保持非選擇行中的所有畫素的狀態，應該滿足下 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再

頁 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（19 ) 列公式，以確定非選擇行的合適驅動脈衝1104:

Vn = (Vr - Vs)/2 < V, 從這個要求，很明顯電壓I由 Vr = 2V, + V， 限定。對具有幅度Vn的合適的驅動脈衝1104，在非選擇行 上的畫素狀態將不變，而不管加到畫素電極上的是列驅動 信號1101還是1102。 利用頻幅初始化驅動技術驅動被動矩陣膽固醇相液晶 顯示器的通用方法槪括爲：頻幅初始化與逐行尋址。通過 圖8-10所述的兩種脈衝序列，一頻幅中的所有畫素同時初 始化到基本是焦錐態。在初始化級，一頻幅中的所有行都 被選擇，且第一個脈衝序列驅動所有畫素從膽固醇相變到 場誘導向列相：第二個脈衝序列驅動每個畫素到基本上是 膽固醇相的焦錐態。初始化整個一頻幅只需要幾毫秒。在 尋址級，具有幅度的一個尋址信號1103 (圖11)加到選 擇行的行電極上。根據選擇行上每個畫素所要求的狀態， 施加到列電極上的信號或者”開”波形Π01或者”關”波形 1102，如圖11所示。施加到行和列電極的信號組合，驅動 選擇行上的每個畫素。非選擇行驅動信號被加到除了當前 被尋址行外的每行上。施加到非選擇行上每個畫素的組合 雙極性脈衝的幅度總是低於臨限値電壓V,，因此，對非選 擇行上畫素的狀態沒有影響。膽固醇相液晶的膽固醇相穩 定性保持顯示圖像直到下一頻幅初始化爲止。在一些應用 中，在頻幅初始化期間需要一個空閑時期來改進顯示的對 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再_本頁) 訂 A7 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 ___B7__五、發明説明（2G ) 比度。每個頻幅初始化之間的時間是頻幅驅動時間。此驅 動時間的倒數是頻幅速率。 上述頻幅初始化技術適合某些應用，然而，此技術的 一個缺點是每個畫素（除去一頻幅中的第一行的畫素以 外）的尋址不能在畫素初始化後立即進行。而且，由於一 頻幅中的畫素同時初始化卻不同時尋址，所以每個畫素的 靜態顯示時間將不同。本發明所揭示的驅動方法的第二個 具體實施例是”多行初始化”技術，該技術採用雙極性驅動 信號來克服頻幅初始化技術的缺點。 圖12示出，多行初始化膽固醇相液晶驅動技術中的典 型列與行的初始化和尋址信號。與圖10和π類似，圖12示 出施加到行和列電極的驅動信號。但是，所有的信號是對 稱的雙極性波形，而不是單極性的。利用多行初始化技術， 高電壓雙極性信號加到行電極上，低電壓雙極性信號加到 列電極上。 圖1 2的第一行示出對應於”開”和”關”列電極尋址信號 的典型波形1201，1202。波形1203示出施加到選擇行畫素 的行電極上的典型尋址脈衝。波形1204示出選擇行上被驅 動到”開”態的畫素上的組合脈衝；波形1205示出施加到被 保持基本上是焦錐（”關”）態的畫素上的組合脈衝。爲了 把畫素驅動到”開”或”關”，施加到選擇行的行電極上的尋 址信號必須各自與施加到畫素的列電極上的尋址信號同相 或反相。”波形”1206是施加到每個非選擇行的行電極上的 零電壓。波形1207，1208示出施加到非選擇行中每個畫素 請 先 聞 讀 背 之 注 項

訂 取 •22 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） A7 __B7___ 五、發明説明（21 ) 上的組合脈衝。因爲脈衝1207，1208的幅度低於膽固醇相 液晶臨限電壓V,，所以這些脈衝將不影響畫素的狀態。 根據本發明的原理，尋址之前必須初始化每個畫素。 圖12中的波形1209，1210分別示出施加到將被初始化的每 行畫素的行電極上的第一個和第二個初始化信號序列。波 形1211，1212及1213，1214分別示出在第一個和第二個初 始化信號序列期間施加到每個畫素上的組合信號。行初始 信號1 209，1210的電壓乂和乂,是如此選擇的使第一個和第 二個組合初始化信號序列的幅度驅動每個畫素到向列相， 並且最後到上文所述的基本上是焦錐態。 施加到列電極上的信號1201，1202的頻率最好與施加 到行電極上的尋址信號的頻率相同。但是初始化級的信號 1209，1210的頻率（用&代表）與尋址信號1203，1206的 頻率（用fa代表）可以是不同的，只要滿足下列關係： fa = Nfj 其中N是正整數。圖12中所示的信號是N=1的情況。但N=1 時，施加到行電極上的初始化信號1209，1210與施加到列 電極上的信號1201，1202之間的位相差必須等於90。。利 用圖12所示的組合信號波形1204，1205，1207，1208， 1211-1214，本發明意識到四個不同的信號同時加到膽固 醇相液晶顯示器的四個不同的行上，沒有交叉效應。可以 在另一行正尋址時，初始一行或更多的行。因此，每行的 尋址級可以在該行初始化後立即進行。雙極性多行初始化 技術的一個優點是每個畫素有相同的”動態”和”靜態”顯示 •23· 本紙張尺ϋ«中ΪΙ國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明说明（22 ) 時間。動態顯示時間被定義爲畫素正在被電場驅動的時 間，靜態顯示時間被定義爲畫素不被驅動的時間’即畫素 處於穩定的膽固醇相的時間。 重新參看圖6,那些精通技術的人將意識到通過施加 具有適當幅度的脈衝，可以把膽固醇相液晶從光反射平面 態驅動到光散射焦錐態，反之亦然。如上所述，1995年9 月26日核發給West等人的5,453,863號美國專利，揭示了 利用變化電壓幅度的信號來使膽固醇相液晶從焦錐態轉變 到中間”灰階”態。對應於中間（即灰階）態的典型膽固醇 相液晶電光響應曲線的部分有陡的斜率：即，這部分曲線 對應於窄的電壓範圍，在此範圍變化電壓幅度信號的能被 用來使膽固醇相液晶驅動到不同的中間態。因爲，此電壓 範圍是很窄，所以由West等人揭示的方法的主要缺點是難 於使膽固醇相液晶驅動到所選的中間態。而且，隨著盒厚 (即膽固醇相液晶的厚度）的變化，膽固醇相液晶的電光 響應曲線將左移或右移。因爲一典型電光響應曲線對應於 中間態的部分有陡的斜率，所以，即使曲線的輕微移動， 對具有些微不同盒厚的畫素中引起同一驅動電壓產生不同 的中間態的效果。本發明發現通過施加具有固定預定幅度 的單脈衝或脈衝序列可以實現膽固醇相液晶的灰階顯示； 每個連續的脈衝引起膽固醇相液晶狀態逐漸改變。因此， 這裡所揭示的驅動膽固醇相液晶顯示器的方法並不是利用 變化電壓信號的幅度，而是利用具有固定預定幅度的脈衝 來實現灰階顯示，每個灰階級（即中間態）是脈衝持續時 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請先閲讀背面之注意事項再W本頁) 訂 五、發明説明（23 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 間的函數。 根據這裡所揭示的兩級驅動技術，每個畫素首先初始 化到主要是焦錐態。由尋址脈衝或尋址脈衝序列，可以獲 得從主要是焦錐態到主要是平面態的逐漸轉變。而且，觀 察到零電場條件下每個中間級灰階態是完全穩定的。進 而，採用具有固定的預定幅度單尋址脈衝或尋址脈衝序列 的益處是能精確地控制灰階態。 爲了充分地利用脈衝序列尋址技術的所有優點，那些 精通技術的人將意識到使選擇行上每個畫素的尋址級驅動 時間相等是重要的。因爲此技術要求或者用單脈衝或者用 脈衝序列，把一個畫素從主要是焦錐態驅動到主要是平面 態及其中間態，尋址每個畫素的最少時間是所要求的態的 函數》因此，爲了補償改變一個畫素從開始的態到所要求 的態所需要的不同時間，把具有對畫素狀態沒有影響的幅 度的脈衝序列加在具有足夠幅度能引起狀態改變的脈衝序 列之前。 根據本發明的原理，圖13示出適於灰階膽固醇相液晶 驅動設備與方法的典型尋址波形脈衝序列。而脈衝序列 1301，1302的持續時間之和等於預定的尋址時間T，它等 於或大於一個畫素從主要是焦錐態驅動到主要是平面態所 必需的時間；如果所要求的畫素態是這些態的中間態，在 施加具有足夠的幅度引起狀態相變的脈衝序列之前，施加 具有對畫素狀態沒有影響的脈衝序列1302。T,是較低電壓 脈衝序列的持續施加時間，T2是較高電壓脈衝序列的持續 -25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 請 先 閲 面 之 注

I

ιακ I 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（24) 時間：那些精通技術的人將意識到所加脈衝序列1 30 1，1 302 的次序是可以反過來。 每個畫素的灰階態由脈衝序列1301的持續時間與預定 尋址時間T之比確定。對於所用特定的膽固醇相液晶脈衝 序列（或單脈衝）1301的幅度等於相變臨限値電壓V，此 幅度對應於具有寬度爲T的單尋址脈衝：即，若持續時間 爲T幅度爲Vf的脈衝加到膽固醇相液晶上，則膽固醇相液 晶將相變到向列相。不同的灰階狀態的數目由尋址脈衝頻 率確定；例如，如果有八個脈衝出現的時間期間，那麼該 _畫素能實現八級灰階。 現在轉到圖14，所示是不同脈衝序列持續時間丁2的尋 址脈衝序列下膽相固醇液晶的典型電光響應特性：單個液 晶盒的反射率是在零電場條件下測量的，並作爲1'2與丁之 比的函數畫出。那些精通技術的人將觀察到有很寬的線性 區域，該寬線性區可以有利於用來實現灰階膽固醇相液晶 顯示。因爲反射率是1'2與1'之比的函數，它能被精確地控 制。所有這裡所揭示的方法，沒有如west等人所揭示（上 文所述）的使用信號幅度來控制反射率的缺點。而且，即 使圖所示的曲線作爲盒厚的函數左移或右移，那些精通技 術的人將意識到，因爲寬的線性區，曲線的輕微移動對最 終的器件反射率的影響是可忽略的。 現在轉到圖1 5，所示是根據本發明的原理，利用上述 方法驅動膽固醇相液晶顯示器的典型裝置。圖15示出耦合 到膽固醇相液晶板1540上的驅動設備1510。在一個具體實 •26- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)八4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页)

經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（25 ) 施例中，膽固醇相液晶板1540包含由行和列電極矩陣定義 的許多可控的顯示單元（沒有畫出）1545-1，1545-2， 1 545-3，1545-n (即畫素）。驅動設備包括··耦合到膽固 醇相液晶板1 540的列電極上的數據電路1 520和耦合到膽固 醇相液晶板1540的行電極上的掃描電路1530。數據電路 1 520和掃描電路1530把上文所揭示的初始化和尋址信號選 擇性地施加到膽固醇相液晶板1 540上，加到列電極上的信 號與加到行電極上的信號配合把每個可控制的顯示單元 1 545選擇性地從主要是焦錐態驅動到主要是平面態和其間 的中間態。除了數據電路1520與掃描電路1 530必須適當配 合來產生與本發明原理一致的初始化和尋址信號外，本發 明的原理並不限於驅動設備1510這一個特定的實施例。 那些精通技術的人理解環境溫度（特別是在相對低的 溫度下）對膽固醇相液晶顯示性能的影響。膽固醇相液晶 對所加電壓的響應，直接與膽固醇相液晶材料的粘度與材 料的結構有關。因此，合成低粘度液晶材料是避免在低溫 度條件下較慢響應時間的一個方法；但是，可以預計低溫 下的膽固醇相液晶粘度僅有輕微的提高。克服低溫下高粘 度問題的另一方法是通過改變加到膽固醇相液晶上的驅動 波形來補償粘度的改變。 現在轉到圖16-Α，所示是用5ms驅動時間，溫度對典 型的膽固醇相液晶相變電壓的影響。如圖所見，相變電壓 Vr隨溫度減少而增加。參看圖16-B，該圖顯示當加40伏的 電壓時溫度對所要求的驅動時間的影響，可以看到，驅動 -27- 本紙張尺度適用中國國家梯率|CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袁- 訂

時間隨溫度減少而指數上升。因此，爲了實現低溫下的活 動圖像視頻頻幅速率；利用上文所揭示的驅動方法，溫度 對驅動時間的影響可以通過增加驅動電壓來補償》—個檢 測膽固醇相液晶顯示器溫度的反饋裝置被用來爲驅動設備 提供補償信號，此反饋裝置能適當地增加或減少初始化與 尋址信號的幅度：另一種方法，驅動設備能適當增加或減 小驅動信號的持續時間來補償顯示溫度的變化，雖然對大 多數應用較少需要使用這種方法。 雖然本發明及其優點已經詳述，但是，那些精通技術 的人應理解他們能做各種改變，替換和變化而其並沒有超 出本發明的基本思想與範圍。 主要元件的圖號說明 1 〇〇...液晶 1 10...液晶螺旋結構的分子指向矢 P...螺距 1510...驅動設備 1 520...數據電路 1 530...掃描電路 1 540...液晶板 1 545- 1，1545-2，1 545-3，1545-n...顯示單元 -------------/V---------訂 i!--------片·- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (2000年1月修正〉 1· 一種至少把膽固醇相液晶板的一部分驅動到一給 定反射率的態之驅動方法，包含下列步驟： (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 開始驅動上述部分到向列相； 隨後驅動上述部分到膽固醇相焦錐態，該膽固醇相焦 錐態爲隨後驅動該部分提供一已知參考態；及 此後驅動上述部分到該給定反射率的態。 2.如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的開始驅 動翅’包括加脈衝序列驅動上述部分到向列相的步驟。 3·如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的隨後驅 動麵包括加脈衝序列驅動上述部分到膽固醇相焦錐態 的步驟' 4. 如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的開始驅 動步驟，包括施加具有第一幅度的第一脈衝序列來驅動上 述部分到向列相；及該隨後驅動階段，包括施加具有第二 幅度的第二脈衝序列來驅動上述部分到膽固醇相焦錐態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第4項的驅動方法，其中的第一和 第二幅^是上述膽固醇相液晶板中膽固醇相液晶組分的函 數。 6. 如申請專利範圍第4項的驅動方法，其中的第一和 •29· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (2000年1月修正〉 1· 一種至少把膽固醇相液晶板的一部分驅動到一給 定反射率的態之驅動方法，包含下列步驟： (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 開始驅動上述部分到向列相； 隨後驅動上述部分到膽固醇相焦錐態，該膽固醇相焦 錐態爲隨後驅動該部分提供一已知參考態；及 此後驅動上述部分到該給定反射率的態。 2.如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的開始驅 動翅’包括加脈衝序列驅動上述部分到向列相的步驟。 3·如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的隨後驅 動麵包括加脈衝序列驅動上述部分到膽固醇相焦錐態 的步驟' 4. 如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的開始驅 動步驟，包括施加具有第一幅度的第一脈衝序列來驅動上 述部分到向列相；及該隨後驅動階段，包括施加具有第二 幅度的第二脈衝序列來驅動上述部分到膽固醇相焦錐態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第4項的驅動方法，其中的第一和 第二幅^是上述膽固醇相液晶板中膽固醇相液晶組分的函 數。 6. 如申請專利範圍第4項的驅動方法，其中的第一和 •29· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 六、申請專利範圍 (2000年1月修正) 第二幅度是上述膽固醇相液晶板中膽固醇相液晶厚度的函 數。 (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. 如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的此後驅 動階段，包括施加脈衝序列來驅動上述部分從膽固醇相焦 錐態到具有該給定反射率的態。 8. 如申請專利範圍第1項的驅動方法，其中的具有給 定反射率的態，是介於膽固醇相焦錐態與膽固醇相平面態 之間的一個中間態；其中的此後驅動上述部分到上述中間 態的步驟，包括施加具有預定幅度的尋址脈衝序列來驅動 上述部分從膽固醇相焦錐態到中間態，該給定反射率是該 尋址脈衝序列的時間的函數。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9. 如申請專利範圍第8項的驅動方法，其中在施加具 有預定幅度尋址脈衝序列階段之前，施加具有比從焦錐態 驅動膽固醇相液晶所必需的最小幅度更小幅度的第一脈衝 序列，上述第一脈衝序列可如此調整以致於上述第一脈衝 序列的持續時間與上述尋址脈衝序列的持續時間之和等於 一預定値。 10. —種膽固醇相液晶板的驅動設備，包括： 能耦合到上述膽固醇相液晶板的數據電路，它選擇性 地施加第一初始化信號和第一尋址信號到上述膽固醇相液 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' A8B8C8D8 六、 申請專利範圍 (2000年1月修正) 晶板；和 能耦合到上述膽固醇相液晶板的掃描電路，它選擇性 地施加第二初始化信號和第二尋址信號到上述膽固醇相液 晶板’上述第一和第二初始化信號的組合驅動上述膽固醇 相液晶板中的膽固醇相液晶到膽固醇相焦錐態，上述第一 和第二尋址信號組合選擇性地驅動上述膽固醇相液晶從膽 固醇相焦錐態到具有一給定反射率的態。 11·如申請專利範圍第10項的驅動設備，其中的第一 和第一初始化信號的每一個，包括.：具有第一幅度的第一 脈衝序列和具有第二幅度的第二脈衝序列，上述第一脈衝 驅動上述膽固醇相液晶進入向列相和上述第二脈衝序列驅 動上述膽固醇相液晶到膽固醇相焦錐態》 12.如申請專利範圍第11項的驅動設備，其中的第— 幅度和第二幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函 數。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約爲14.3kHz。 M.如申請專利範圍第11項的驅動設備，其中的第一 脈衝序列的持續時間約爲2ms，上述第二脈衝序列的持續 時間約爲4 m s * -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公* ) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------^. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 (2000年1月修正) 六、 申請專利範圍 15. 如申請專利範圍第10項的驅動設備，其中的第一 和第二尋址脈衝的每一個，包括：具有預定幅度的連續尋 址脈衝’上述驅動設備通過變化上述脈衝序列的持續時間 有效地驅動上述膽固醇相液晶到具有一給定反射率的態。 16. 如申請專利範圍第11項的驅動設備，其中的預定 幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函數。 U.如申請專利範圍第15項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約14.3kHz。 18. 如申請專利範圍第15項的驅動設備，其中的具有 預定幅度的上述尋址脈衝序列之前，是具有比從焦錐態驅 動上述膽固醇相液晶所必需的最小幅度更小幅度的第一脈 衝序列，調節上述第一脈衝序列的持續時間使第一脈衝序 列的持續時間與尋址脈衝序列持續時間之和具有恆値。 19. 如申請專利範圍第10項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號及上述第一和第二尋址信號由雙極性電 壓波形組成。 20. —種膽固醇相液晶板的驅動設備，其具有分別耦 合到其上下表面的第一和第二電極，該驅動設備包括： 能耦合到上述第一電極的數據電路，它選擇性地施加 -32· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I I----訂1!-1--I — I 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 (2000年1月修正） 申請專利範圍 第一初始化信號和第一尋址信號到上述膽固醇相液晶板； 和 能耦合到上述第二電極的掃描電路，它選擇地施加第 二初始化信號和第二尋址信號到上述膽固醇相液晶板，上 述第一和第二初始化信號的組合驅動上述膽固醇相液晶板 中的膽固醇相液晶進入向列相，隨後驅動上述膽固醇相液 晶到膽固醇相焦錐態，上述第一和第二尋址信號的組合選 擇性地驅動上述膽固醇相液晶從膽固醇相焦錐態到具有一 給定反射率的態。 21. 如申請專利範圍第20項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號的每一個，包括具有第一幅度的第一脈 衝序列和具有第二幅度的第二脈衝序列，上述第一脈衝序 列驅動上述膽固醇相液晶進入向列相和上述第二脈衝序列 驅動上述膽固醇液晶到膽固醇相焦錐態。 22. 如申請專利範圍第21項的驅動設備，其中的第一 和第二幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函數。 23·如申請專利範圍第21項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約爲3 kHz。 24·如申請專利範圍第21項的驅動設備，其中的第一 脈衝序列的持續時間約爲2ms，上述第二連續脈衝序列的 -33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------—訂·--r--_-----線， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Is 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、 申請專利範圍 (2000年1月修正) 持續時間約爲4ms 25. 如申請專利範圍第2〇項的驅動設備，其中的第一 和第二尋址信號的每一個，包括具有預定幅度的尋址脈衝 序列，上述驅動設備通過調節上述尋址脈衝序列的持續時 間有效驅動上述膽固醇相液晶到具有一給定反射率的態。 26. 如申請專利範圍第25項的驅動設備，其中的預定 幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函數。 27. 如申請專利範圍第25項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約爲14.3kHz。 28. 如申請專利範圍第25項的驅動設備，其中在具有 預定幅度的上述尋址脈衝序列之前，是具有比從焦錐態驅 動上述膽固醇相液晶所必需的最小幅度更小的幅度的第一 脈衝序列，上述脈衝序列的持續時間如此調節使第一脈衝 序列的持續時間和尋址脈衝序列的持續時間之和具有恆 値。 29. 如申請專利範圍第20項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號及第一和第二尋址信號由雙極性電壓波 形組成。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注#項再填寫本頁) 六、申請專利範圍 (2〇〇〇年1月修正) 六、申請專利範圍 (2〇〇〇年1月修正) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 30. —種具有複數個可控制顯示單元的膽固醇相液晶 顯示器的驅動設備，膽固醇相液晶顯示器具有行和列電極 矩陣它們定義每一個可控顯示單元，上述驅動設備包括： 能耦合到上述列電極的數據電路，它選擇性地向上述 的每一個顯示單元施加第一初始化信號和第一尋址信號； 和 能耦合到上述行電極的掃描電路，它選擇性地向上述 每一個顯示單元施加第二初始化信號和第二尋址信號，上 述第一和第二初始化信號的組合來驅動上述可控制顯示單 元進入向列相隨後驅動上述可控制顯示單元到膽固醇相焦 錐態；上述第一和第二尋址信號配合來驅動上述可控制顯 示單元從上述膽固醇相焦錐態到具有一給定反射率的態。 31. 如申請專利範圍第30項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號的每一個，包括具有第一幅度的第一脈 衝序列和具有第二幅度的第二脈衝序列。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 32. 如申請專利範圍第31項的驅動設備，其中的第一 和第二幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函數。 33. 如申請專利範圍第31項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約爲14.3kHz ^ 34. 如申請專利範圍第31項的驅動設備，其中的第一 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公^~) 六、申請專利範圍 (2000年1月修正) 脈衝序列的持續時間爲2ms，該第二脈衝序列的持續時間 爲 4ms。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 35.如申請專利範圍第31項的驅動設備，其中的第一 和第二尋址脈衝信號，包括：分別具有第一和第二預定幅 度尋址脈衝序列，上述驅動設備通過改變上述持續時間的 尋址脈衝序列組合驅動上述膽固醇相液晶到具有一給定反 射率的態》 30.如申請專利範圍第35項的驅動設備，其中的第一 和第二預定幅度是上述膽固醇相液晶的組分和厚度的函 數。 37. 如申請專利範圍第35項的驅動設備，其中的第一 和第二脈衝序列的頻率約爲14.3kHz。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 38. 如申請專利範圍第35項的驅動設備，其中的連續 尋址脈衝之前，是具有比從焦錐態驅動上述膽固醇相液晶 必需的最小幅度更小幅度的第一脈衝序列。上述第一連續 脈衝的持續時間這樣調節使第一脈衝序列與連續尋址脈衝 序列持續時間之和具有恆値。 39·如申請專利範圍第30項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號同時施加到上述多個可控制顯示單元的 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 六、申請專利範圍 (2000年1月修正) 每一個。 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 40. 如申請專利範圍第3〇項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號加到至少上述多個可控制顯示單元的第 一被選擇行，上述第一個和第二個尋址信號同時加到至少 上述多個可控制顯示單元的第二被選擇行。 41. 如申請專利範圍第3 0項的驅動設備，其中的第一 和第二初始化信號及第一和第二尋址信號由雙極性電壓波 形組成。 42. —種驅動具有多個可控制顯示單元的膽固醇相液 晶顯示器的方法，該膽固醇相液晶顯示器具有定義上述可 控制顯示單元的行和列電極的矩陣，上述驅動方法包括： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通過向至少上述列電極之一施加第一初始化信號和向 至少上述行電極之一施加第二初始化信號來選擇性地初始 化至少上述可控顯示單元之一，由上述第一和第二初始化 信號的組合來驅動至少上述可控顯示單元之一進入向列 相，隨後驅動至少上述可控顯示單元之一到膽固醇相焦錐 態；及 通過向至少上述列電極之一施加第一尋址信號和向至 少上述行電極之一施加第二尋址信號來選擇性地尋址至少 上述可控顯示單元之一，由上述第一和第二尋址信號組合 選擇性地驅動至少上述可控制顯示單元之一從膽固醇相焦 •37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8B8C8D8 六、申請專利範圍 （2000年1月修正) 錐態到具有一給定反射率的態。 43. 如申請專利範圍第42項的驅動方法，其中，第— •和第二初始化信號的每一個包括：具有第一幅度的第一脈 衝序列和具有第二幅度的第二脈衝序列，上述第一脈衝序 列驅動被選擇的上述可控顯示單元進入向列相，第二脈衝 序列驅動被選擇的上述可控制顯示單元到膽固醇相焦錐 能。 44. 如申請專利範圍第43項的驅動方法，其中，第— 和第二幅度是上述膽固醇相液晶顯示器中的膽固醇相液晶 組分和厚度的函數。 45·如申請專利範圍第43項的驅動方法，其中，第一 和第二脈衝序列的頻率約爲1 4.3 kHz。 46. 如申請專利範圍第43項的驅動方法，其中，第一 脈衝序列的持續時間爲2ms，並且，上述第二脈衝序列的 持續時間爲4 m s。 47. 如申請專利範圍第42項的驅動方法，其中，第一 和第二尋址信號包括分別具有第一和第二預定幅度的尋址 脈衝序列，選擇性尋址階段包括通過調節上述尋址脈衝序 列的持續時間，驅動上述可控顯示單元的一些到具有一給 • 38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — 訂1111----. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (2000^imJE) 定反射的態。 48. 如申請專利範圍第47項的驅動方法，其中，第一 ’和第二預定幅度是上述膽固醇相液晶顯示器中膽固醇相液 晶組分與厚度的函數。 49. 如申請專利範圍第47項的驅動方法，其中，第一 和第二脈衝序列的頻率約爲14.3 kHz。 5〇.如申請專利範圍第47項的驅動方法，其中，在上 述尋址脈衝序列之前，是具有比從焦錐態驅動上述膽固醇 相液晶所必需的最小幅度更小幅度的脈衝序列，上述脈衝 序列的持續時間如此調節使第一脈衝序列持續時間與尋址 脈衝序列持續時間之和具有恆値》 51. 如申請專利範圍第42項的驅動方法，其中，選擇 性初始化階段包括同時施加第一和第二初始化信號到上述 許多可控顯示單元的每一個》 52. 如申請專利範圍第42項的驅動方法，其中，選擇 性初始化步驟至少在上述許多可控顯示單元的第一被選擇 行上執行，而選擇性尋址步驟至少在上述許多可控顯示單 元的第二被選擇行上同時執行。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --I I ! I 訂·！.線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 （2000年1月修正) 53.如申請專利範圍第42項的驅動方法，其中，第一 和第二初始化信號及第一和第二尋址信號由雙極性電壓波 形組成。 54·—種膽固醇相液晶顯示系統，包括： 一個具有多個可控顯示單元的膽固醇相液晶板，膽固 醇相液晶板具有矩陣行和列電極，由這些電極確定上述每 個可控顯示單元；及 一個耦合到上述列電極的數據電路，它選擇性地施加 第一初始化信號和第一尋址信號到上述許多可控顯示單元 的每一個上；和一個耦合到上述行電極的掃描電路，它選 擇性地施加第二初始化信號和第二尋址信號到上述多個可 控單元的每一個上’上述第一和第二初始化信號的組合來 驅動上述可控顯示單元進入向列相，隨後驅動上述可控顯 示單元到膽固醇相焦錐態，上述第一和第二尋址信號配合 選擇性地驅動上述可控顯示單元從上述膽固醇相焦錐態到 具有一給定反射率的態。 55.如申請專利範圍第54項的膽固醇相液晶顯示系 統’其中的每一個第一和第二初始化信號包括：具有第一 幅度的第一脈衝序列和具有第二幅度的第二脈衝序列，上 述第一脈衝序列驅動該被選擇的可控顯示單元進入上述向 列相，上述第二脈衝序列驅動該被選擇的可控顯示單元到 膽固醇相焦錐態。 -40· 本紙張尺度適用辛國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------I---I ΙΛ4_^----I--I ^---------Α (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 (2000年1月修正） 六、申請專利範圍 56·如申請專利範圍第54項的膽固醇相液晶顯示系 統’其中的第一和第二尋址信號包括分別具有第一和第二 預定幅度的尋址脈衝序列，上述膽固醇相液晶顯示系統通 過調節上述尋址脈衝序列的持續時間有效地驅動上述可控 顯示單元從上述膽固醇相焦錐態到具有一給定反射率的 態。 57.如申請專利範圍第50項的膽固醇相液晶顯示系 統’其中的尋址脈衝序列之前，是具有比從焦錐態驅動上 述膽固醇相液晶所必需的最小幅度更小幅度的第一脈衝序 列，上述第一脈衝序列的持續時間這樣調節使第一脈衝序 列持續時間與尋址脈衝序列的持續時間之和具有恆値。 58·如申請專利範圍第54項的膽固醇相液晶顯示系 統，其中的第一和第二初始化信號同時施加到上述多個可 控顯示單元的每一個。 59. 如申請專利範圍第54項的膽固醇相液晶顯示系 統，其中的第一和第二初始化信號施加到至少上述多個可 控顯示單元的第一個被選擇行，同時上述第一和第二尋址 信號同時施加到至少上述多個可控制顯示單元的第二被選 擇行。 60. 如申請專利範圍第54項的膽固醇相液晶顯示系 -41- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I---— I — I ----!1 訂 i — (請先闉讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 申請專利範圍 統，其中的第一和第二初始化信號及第 由雙極性電壓波形組成。 (2000年1月修正) 尋址信號 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -42- ►'----— — — — — — — — --------訂---------線 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）