专利名称：：双稳态液晶显示屏装置及其寻址方法
技术领域：
：本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及用于控制复用双稳态向列液晶显示单元(multiplexedbistablenematicdisplayunit)在两种工作状态之间切换的方法和装置。
背景技术：
：根据所使用液晶的物理特性，显示装置可分为向列结构、胆甾醇结构、碟状结构和铁电结构。在向列结构显示单元中(此为本发明涉及的主题)采用了向列手征元素，例如使用手征搀杂媒介。由此实现了自然均匀或弱螺旋结构，其螺矩略大于数微米。靠近表面液晶取向及锁定由应用于基片的层或排列处理所决定。当场不存在时，由此可产生均匀或弱螺旋向列结构。迄今提出和生产的此类装置大多为单稳态。当场不存在时，在装置内产生单一结构；这对应于总晶格能量的绝对最小值。当场存在时，上述结构连续发生变形，且其光学特性随外加电压而变化。当场被切断时，向列又重新恢复单稳态结构。熟知此技术的人能够根据这些系统看出向列显示单元的常用工作模式螺旋向列结构(TN)、超螺旋向列结构(STN)、电控双折射结构(ECB)和垂直排列向列结构等。另一类向列显示单元是双稳态、多稳态或亚稳态向列结构。此时，晶格中至少可产生两种不同的结构，它们在无场条件下具有相同的表面锁定状态和相同的稳态或亚稳态。为实现两种状态之间的切换，要施加适当的电信号。由于这种双稳态特性，一旦图像注册之后，在无场条件下它将被存储下来。在许多应用中，双稳态显示单元的这种记忆特性是十分有意义的。一方面，它有可能实现极低的图像刷新速率，而这将有助于显著减少便携装置的使用。另一方面，在高速应用中(例如视频应用)这种记忆功能保证了极高的复用率，使得视频高分辨成为可能。双稳态显示屏BiNem介绍(图1)近来，提出了一种新型双稳态显示单元(文档1)。该单元由两层基片之间的一层手征(chiralised)或胆甾醇结构(cholerestic)向列液晶构成，两层基片中至少一层是透明的。分别位于两基片上的电极容许电指令信号施加在中间的手征向列液晶上。借助电极，锁定层引导液晶分子向预定方向运动。在主基片上，分子锁定强且略有角度，在副基片上，分子锁定弱且平坦。分子在这些表面上的锁定是单稳态的。一种光学系统最终完成了该装置。在液晶层面，两种结构U(均匀和弱螺旋)和T当场不存在时是稳定的。均匀结构可进行弱螺旋化以适应装置的光学特性。这可以通过主基片与副基片上锁定方向之间的角度实现。两种结构存在180°角度差且在拓扑学上是不相容的。选定向列结构的自然螺矩p0至少等于4倍晶格厚度D(p0≌4D)以便使U和T的能量基本相等。假如不存在场，则不存在其它低能量状态U和T具有真正双稳态。通过破坏锁定状态实现一种结构向另一种结构的转变物理原理由于两种双稳结构在拓扑学上不相容，所以不可能通过连续体积扰变实现一种状态到另一种状态的转变。因此，从U结构变成T结构和相反需要破坏表面的锁定状态，这可通过引入强外加场或消除其中一行不相容性。由于其速度显著低于第一种，第二种现象可以忽略，且在此亦不作详细介绍。任何液晶排列层均可通过最大锁定能量Az进行表征。该能量总是有限的。从而也可以证明存在有限场阈值EC(锁定更新阀值，即anchoringbreakthreshold)，不管原先无场条件下结构如何，它均可给予表面某种类回归线结构(H)。锁定状态的打破需要至少等于场阈值EC的场。该场施加时间必须足够长，以便令靠近表面的液晶完成重新取向而形成类回归线结构。这一最小时间取决于外加场振幅，同时也与液晶和排列层的物理特性有关。在静态情况下(外加场作用数微秒之后)，EC=Az/K33ϵ0Δϵ]]>，其中Az为最大锁定能量，K33为液晶的弹性绞合系数，Δε为液晶的相对各向异性介电系数，ε0表示真空中的介电常数。锁定更新电压VC定义如下VC＝EC.d，其中d表示液晶晶格厚度。当液晶分子垂直于靠近表面的基片，且当该表面施加在这些分子上的恢复张力为零时，则认为锁定被打破。实际上，只要分子取向与表面垂直角度之间的差别充分小(例如小于0.5°)，以及作用于分子的张力充分小就足够了。当这些条件满足时，若关断电场，则靠近更新表面的向列分子处于非稳定平衡状态，它们可能恢复初始状态，也可能反方向变化而导致新的结构，该结构相对于初始结构扭转180°。最终结构的控制依赖于外加电信号形式，特别是使该电场变为零的具体方式。逐步降低脉冲电压使电流最小化，靠近主基片的分子缓慢下降至其平衡状态，其与样本中心分子的弹性耦合也将令它们转向同样方向，这种运动扩散至副基片，进而在表面张力的作用下令其中分子也随之迅速转向同样方向。这样，均匀状态U逐步在晶格中心建立。当场急剧下降时，液晶的取向发生改变(首先是靠近强表面，即主基片表面)，其表面释放时间等于γ1L2/K，其中L＝K33/Az为强层外插长度，γ1为液晶的旋转粘性系数。此时间的典型值约为十分之一微秒。以如此短时间切换强表面在该表面引起高电流，经过小于一微秒的特征时间后该电流经过体积扩散至弱表面(副基片)。弱表面(副基片)上引起的剪力产生作用于该表面分子的流体动力。该力与由主基片角度引起的弹性力方向相反。当剪力足够强时，作用于弱表面的流体动力较强，这有利于形成螺旋结构T。当剪力较弱时，作用于弱表面的弹性力较弱，这将导致均匀结构T。晶格内分子的旋转方向由图1中箭头表示。接着，体积内分子重新取向，其特征释放时间tvol等于γ1d2/K，其中d为晶格厚度。该时间显著大于强表面释放时间，其典型值约为1毫秒。实际实现根据上述效应，正是施加于各个象素端电脉冲的降低方式决定了一种结构向另一种结构变化的条件。我们有时将向螺旋结构T的变化称为“写”，而将向均匀结构U的变化称为“擦”。为实现“写”象素，即向结构T转变，必须具备下列条件1)必须在象素上施加脉冲，提供大于副基片锁定更新场的外加场，然后等待分子中象素转变所需的时间。更新场取决于液晶材料弹性及电特性和它与沉积在晶格副基片上锁定层之间的相互作用。它的取值范围大约从每微米几伏到每微米约10伏之间。分子转变时间正比于旋转粘性系数γ，反比于所用材料的介电各向异性和外加场的平方。实际上，该时间在每微米20V的外加场条件下可低至数微秒。2)随后，外加场必须利用在数微秒或至多数十微秒内产生控制电压的急剧下降而得到迅速减弱。该电压急剧下降(其振幅为ΔV)的结果可在液晶中引起足够强度的流体力学效应。为产生T结构，该电压下降必须迅速令外加电压从高于更新电压VC降至低于该更新电压。外加场的下降时间小于其脉冲持续时间的十分之一或在长脉冲情况下小于50微秒。图2a1和2a2给出了产生T结构脉冲的两个实例。在图2a1中，脉冲包括持续时间为τ1的第一指令序列，其振幅为P1且P1＞VC，随后出现持续时间为τ2的第二指令序列，其振幅P2略小于P1且P2＞VC和P2＞ΔV，该第二指令序列迅速下降为零。在图2a2中，脉冲包括持续时间为τ1的第一指令序列，其振幅为P1且P1＞VC，随后出现持续时间为τ2的第二指令序列，其振幅为P2且P2＜VC和P1-P2＞ΔV。为实现“擦”象素，必须具备下列条件1)分子同样必须得到转变。2)必须进行“缓慢下降”。文档(1)说明了两种实现这种“缓慢下降”的方案，如图2b1和2b2所示“擦”状态可以是一个持续时间为τ1振幅为P1的脉冲紧跟着一个下降时间为τ2的坡降，该下降时间大于脉冲持续时间的三倍(图2b1)；也可以采用阶梯下降方式，即信号形状具有两个平顶，此时第一指令序列的脉冲持续时间为τ1，振幅为P1，随后的第二指令序列的脉冲持续时间为τ2，振幅为P2，其中P2＞VC和P2＜ΔV，或P2＜VC和P1-P2＜ΔV。由于阶梯下降更易于利用数字电子设备实现，我们在此将不再讨论坡降方式。然而，我们可以设想具有两个以上平顶的阶梯下降方式。用于将一种结构转变为另一种结构的特征脉冲形状如图2所示，见文档(1)和文档(2)。在以下各实例中，信号平顶持续时间和振幅值经由实验确定。经典复用原理对于平均分辨率点阵显示屏，熟知该技术的人都知道，不可能将每一个象素与独立源相连，因为一旦显示屏结构变得复杂，从拓扑学观点无法实现与每个象素的连接。当所采用的光电效应为非线性时有可能利用复用技术减少连接，而这正是通常的液晶技术。利用点阵系统将象素分成n组，每组m个象素。例如，对于点基显示屏分为n行m列，对于数字显示屏分为n图m部分。在应用最广的序列寻址模式下，一次选择一行，然后第二行，依次进行直到最后一行。在行选择所需时间内，列信号同时施加于该行的所有象素。该方法要求图像寻址的总时间等于行寻址时间乘以行数n。利用此方法，寻址m×n个象素显示屏需要m+n个连接，其中m表示所涉及矩阵的列数。一种复用点阵显示屏如图3所示。象素所获得的电信号为相互交叉的行信号与列信号之差。如图2所示，这种显示屏原理称为“无源显示屏”。该显示屏没有任何用于隔离象素的有源单元。行电极为该行所有象素的公共电极，列电极为该列所有象素的公共电极，部包含任何有源单元(如晶体管)。因此，无源显示屏比每个象素含有晶体管或控制二极管的有源显示屏更容易制作。无源复用的缺陷在于，象素不仅在其所在行激活时间内，而是在整个图像寻址时间内均受到列信号的影响。这意味着在图像“写”时间内象素持续接收来自整个列的列信号。我们可将行选择时间以外施加于象素的信号视为寄生信号，该信号影响液晶象素的光电响应。具体而言，对于无源点阵，例如TN或STN及其任何变型，象素的液晶状态几乎完全依赖于图像寻址时间内其上所施加的均方值电压。因此，液晶分子的最后状态(即所谓象素的光学传输)取决于图像寻址时间内所施加电压的均方根值。其结果，根据Alt和Plesko原则(文档3)，显示屏的行数受到限制。用于BiNem的复用原理BiNem显示屏同样由n×m个象素构成(如图3)，利用前述两基片上垂直导电条带的交集实现。N+1行M列的象素用黑色表示。通过连接和置于基片或辅助基板上的电路最终完成该装置。用于象素的“写”与“擦”信号由行列信号组合产生。它们允许该显示屏的写与擦操作可按行执行，因此十分迅速。施加于行列的信号必须在象素端建立如图2所示类型的电压在行“写”时间内施加于象素的电压必须与脉冲相同，按要求，该电压既可很快地截止而产生大于或对于ΔV的电压下降并建立T螺旋结构(通常为光学黑状态)，也可按平顶阶梯方式逐渐下降并建立U均匀结构(通常为光学发光状态)。利用复用将U结构变成T结构或相反的可能性如图4中光电曲线所示BiNem象素通过双平顶脉冲寻址，其中P1固定P2可变。光学传输由第二平顶P2确定，此处P1＝16V。脉冲时间为0.8毫秒。考虑本实例中偏振器的取向，最小传输对应于T状态，最大传输对应于U状态。“写”区域对高于11V的P2电压，平顶2末端的电压下降足够实现“写”状态。对低于5V的P2电压，τ1末端电压下降完成“写”状态，而由于平顶2电压低于VC，故其末端的电压下降不再产生结构变化。“写”状态所需电压下降值ΔV约等于6V，更新电压(breakvoltage)VC约为5V。“擦”区域由图4可见“擦”状态发生在P2电压取6V至9V之间的数值时。在此电压范围内，在时间τ1末端，靠近副基片的分子受电流驱动而取“写”方向。在略高于更新电压的平顶2时间内，分子基本恢复垂直位置，但由于主基片的弹性耦合，它们与“擦”方向之间略成夹角。在时间τ2末端，电压下降小于ΔV，该电压下降对于分子整形的第二电流而言过小，不能令分子转向其所需方向而形成“写”状态。因此，电压缓降通过两步进行。对应于一种或另一种结构的第二平顶值如图5所示。根据现有技术实现BiNem复用F1和F2定义为两个工作点，它们分别位于如图4所示光学传输曲线上升和下降的拐点处。作为实例，考察F2。F2对应的电压等于11V，它可与行信号第二平顶A2值相对应。列电压值C＝2V，它对应于建立T结构(最小传输)或U结构(最大传输)所需象素电压的电压间隔。这样，施加于象素的第二平顶值应如下，对于“写”状态(U结构)，P2I＝A2+C，对于“擦”状态，P2E＝A2-C，其中对行信号，A1＝16V，A2＝10V；对列信号，C＝2V；对象素端信号，P1＝16V，P2E＝8V，P2I＝12V。上述数值根据液晶和排列层特性的不同而变化，且能够方便地调整以适应于根据相同原理但利用不同材料制造地其它显示屏。这方面地详细实例见文档(4)。图6给出了执行写与擦功能的行列信号原理，此时选择前述工作点F2。行信号(图6a)具有两个平顶第一平顶在τ1时间内提供A1电压，第二平顶在τ2时间内提供A2电压。振幅为C的列信号(图6b和6c)仅在τ2时间内施加，执行写功能时该电压为正，执行擦功能时为负。时间τ3分隔两行信号。图6d和6e分别显示了施加于“擦”状态象素端和“写”状态象素端的信号。这些信号非常简单，从而可方便地调整其所有参数以适应显示屏特性。复用变型-获得零均值为了考虑由于恒定电压导致某些液晶材料电解所引起的损坏问题，经常采用的方法是对象素施加零均值信号。图7、8和9说明了将图6原理信号变换成具有零均值对称信号的技术。在图7中，前后相接的两个相同形状但相反极性的信号构成行选择信号。图7a、7b、7c、7d和7e分别表示行信号、列擦信号、列写信号、以及象素端擦信号。另一对称化技术如图8所示。其信号形状与图5相同，但符号在图像各个转变处却相反。在前述情况和对称化条件下，行信号驱动器必须提供+/-A1电压，即所谓总偏移为2A1。如果最大偏移减小到低于2A1，则驱动器可得到显著简化。为此，只要在第二极性处同步改变行列信号的中间工作点Vm就足够了。若考虑情形7，这意味着在对称化相位期间对所有行列信号附加公共电压Vm。图9给出了一个实例，其中第一极性期间信号Vm＝0，第二极性期间Vm不等于零。以下原理同样可适用于Vm，其第一极性期间不为零，而后第二极性期间也不为零。其关键点在于保持象素端电压恒定，如图7所示。同样，图9a、9b、9c、9d和9e分别代表行信号、列擦信号、列写信号、象素端擦信号和象素端写信号。RiNem经典复用方法的局限BiNem经典复用方法会限制图像显示的光学性能。事实上，象素信号包含包括两方面贡献行选择期间由行列产生的信号，以及对应于行选择时间以外所施加列信号产生的寄生信号。图10显示了这种寄生信号的存在。图10a、10b、10c、10d和10e分别给出了行信号、列擦信号、列写信号、象素端擦信号和象素端写信号。图10f显示了点阵显示屏。实际上，列信号振幅远低于锁定更新阀值。从而寄生信号在任何情况下均无法令结构发生转变。尽管如此，它们在不更新强或弱锁定条件下仍会引起象素结构的变形，从而对光学响应产生暂态影响。这样，在寻址显示屏的整个期间，光学显示可能产生严重失真。例如，这可能引起图像抖动、降低图像对比度，等等。当所有图像被“写”完之后，寄生电压消失，象素恢复其初始稳定状态，直到下一个寻址周期开始。如果图像寻址所需总时间短，则图像抖动不易察觉。然而，对于较大显示屏，图像“写”时间较长，则最好要消除这些暂态干扰。理想情况是一个图像逐行取代另一个图像，其间不干扰其它行。为实现这个目的，寄生信号均方电压Vrms必须低于Fréederickzs阀值电压VF，因为此时液晶的弹性足以抵消干扰场。因此，为避免图像转变期间的失真，必须满足下列条件Vrms＜VF(1)或[τ1/(τ1+τ2+τ3)]C2<VF2---(2).]]>上述公式考虑积分时间τ1+τ2+τ3，它等于两相继列信号之间的时间。这种计算假设仅在以下条件下成立τ1+τ2+τ3＜τCL(3)，其中τCL表示液晶对振幅为C的列信号的特征响应时间。事实上，如果两相继列信号之间时间大于液晶响应时间，那么所考虑的积分时间最短，即它等于液晶响应时间。在这种情况下，应满足的约束条件较为苛刻。我们将考虑τ1+τ2+τ3＜τCL。为满足方程(2)，第一种方法是令C最小化。C的下限由图4所示的光电响应曲线给出。过低的C值将不能实现两结构之间的转变。当最小化C不足以满足条件2时，必须简化τ1/(τ1+τ2+τ3)关系式。例如，可以在不同行脉冲之间引入附加时间τ3以便进一步减小寄生电压均方值。不幸的是，这种方法增加了图像“写”时间。另外，如果不等式(3)未得到满足，则此方法将无效。以下是一个数值计算实例。等于这些装置中使用的液晶材料，Fréederickzs阀值电压VF在0.65到1.5之间变化。我们考察最不利的情形，取VF为0.65。此例中，τ1＝τ2＝500μs，τ3＝0，信号C＝2V。我们有Vrms2=τ2/(τ1+τ2)C2=C2/2=2V2,]]>Vrms＝1.4V＞0.65V。可见条件1未得到满足。液晶特征响应时间由以下公式决定τCL＝(γd2/Kπ2)/[(V/VF)2-1]，其中γ为液晶旋转粘性系数，K为液晶弹性常数。典型情况下，γ＝80×10-3Pa5，K＝7×10-12N。d为晶格厚度，其典型值为1.5μm，C为列电压，其典型值为2V。通过计算得到τCL＝1毫秒。不等式(3)刚好在临界状态下得到满足，没有任何余地增加τ3以便按需要在更短时间间隔上计算Vrms。从而在这种情况下(此为BiNem显示单元的典型情况)，图像寻址过程中将方式抖动。
发明内容发明目的本发明目的在于优化复用双稳态显示单元的电子行列寻址信号，以便当寻址显示屏显示新图像时消除已存储图像的视觉混乱(visualdisruption)。本发明提出一种用以消除抖动的新方法。它涉及修正列信号以便减小经典方法中的Vrms值，同时继续使该列信号电压下降与行脉冲电压下降同步。根据本发明，双稳态向列锁定更新液晶点阵显示屏寻址过程的特征在于它至少包括以下步骤，即在显示屏列电极是施加电信号，该信号的参数适合于将寄生象素脉冲的均方电压减小至低于Fréederickzs阀值电压，从而减弱寻址过程中的寄生光学效应。提供了两种变型以实现上述目标。第一种变型包括减小列信号施加时间τC，使该时间小于行信号第二平顶(plateau)持续时间τ2。第二种变型包括改变列信号形状以便减小有效电压。这两种变型将在下面的描述中详细说明。但本发明绝不仅限于这两种变型。本发明还提出了一种点阵显示屏寻址装置。图1描述了本发明的技术状态，更详细地说描述了液晶晶格的一个象素和该象素中未施加分子场时的两种稳定状态，分别称为U均匀结构和T螺旋结构。图H显示了场中的分子结构。箭头表示取消场后分子的旋转方向。图2给出了进行两种结构转换的经典象素信号。“写”信号的下降时间小于其脉冲持续时间的十分之一或在长脉冲情况下小于50微秒。提供了两个“擦”信号其一为一个脉冲紧接一个坡降，该坡降的下降时间是脉冲持续时间的3倍；另一个为阶梯下降信号，即具有两个平顶的信号。图3描述了经典复用点阵显示屏的工作原理。象素的有源区域位于行列电极的交叉部分。当寻址行N时，列信号同时施加在所有列象素上，然后再移到下一行。图4给出了根据图1经典原理工作的液晶象素的光电曲线实例。施加电压的第一平顶等于16V，且其光学传输依赖于第二平顶值。可以注意到与复用寻址相匹配的两个工作点。图5详细给出了经典装置中第二平顶值与结构建立之间的对应关系。在图4的例子中，第二平顶取值在5V至9V之间时获得U均匀结构，第二平顶取值在0V至5V之间和在9V至16V之间时获得T螺旋结构。图6描述了经典复用寻址的行列信号两种结构之一依赖于列信号的符号而实现。图7描述了避免液晶极化的一种经典改进方法，该方法可能使材料产生慢性电解损坏。其中行列信号被对称化，从而其均值为零。图8说明了另一种经典改进模型，其中对称性通过反转图像之间的极性而实现。图9描述了若干信号，它们一方面保证在象素上施加对称信号，同时还令控制电路电压偏移最小。此时，未选定的行接收等于列信号平均值的行信号，而不像前述情形那样不接收任何信号。图10说明了象素端寄生信号的存在，该信号来自行未激活时象素所接收的列信号。图11给出了根据本发明所提出的新型信号的一种变型。列信号与行信号第二平顶相比持续较短时间且具有齿状形式，该齿状波形的下降与行信号第二平顶的下降同步。图12给出了根据本发明所提出的新型信号的另一种变型。列信号与行信号第二平顶相比持续较短时间且具有坡降形式，该坡降波形的下降与行信号第二平顶的下降同步。图13给出了根据本发明所提出的新型信号的又一种变型。列信号与行信号第二平顶相比持续较短时间且具有双平顶形状，该双平顶波形的下降与行信号第二平顶的下降同步。图14以举例方式描述了处于白状态下的象素光学信号，此时除该象素所在行以外均被寻址。该象素对寄生列信号敏感。其光学传输依赖于所施加的列信号。共给出了3种情形经典便波形(图14a)、持续时间小于行信号第二平顶的齿状列信号(图14b，根据本发明)和持续时间小于行信号第二平顶且带有坡降形式的列信号(图14c，根据本发明)。在第一与第三情形之间，我们可以看出象素的光学传输得到了改善，这与本发明描述相符。本发明特别适用于文档1所述采用两种结构的BiNem装置。一种是均匀和弱螺旋结构，其中分子至少在大体上相互平行，另一种结构与第一种结构约成+/-180°螺旋差。具体实施例方式根据本发明变型1的说明施加新信号C’，其时间τ0＜τ2，保持C’的振幅大致与信号C相等，因为增大C’可能会增大施加于象素的寄生电压均方根值，减小C’则由于图4光电曲线所指出的局限而可能不再允许结构之间的转换。对应于变型1的信号如图11所示。从该图可见，图11a给出行信号，图11b给出列擦信号，图11c给出列写信号，图11d给出象素擦信号，图11e给出象素写信号。通过减小列信号时间所获得的好处有以下两个方面1)该变型使寄生信号最小，未选择的行象素在时间τC内只接收电压C’，τC的典型取值接近τ2/2。本发明人还试验了利用图7、8和9所示方法进行这些信号的对称化。此时寄生信号的Vrms电压变为Vrms2=τCC′2/(τ1+τ2).]]>在上述数值实例中，若τC＝τ2/2，C’＝C＝4V，则Vrms2=τ2C′2/2(τ1+τ2)=C′2/4=1V2,]]>从而Vrms＝1V＞0.65V。该均方根值与经典情形相比已经得到降低，但仍未低于Fréederickzs阀值电压。从而抖动将会减弱，但并未消除。2)通过缩短列脉冲，同时将其下降与行脉冲下降同步，利用三平顶信号实现了缓慢下降。利用这种方法(次例中未“擦”操作)，液晶的流体力学流与使用双平顶脉冲情形相比得到减弱。事实上，三个平顶之间的最大瞬时电压下降对于相同行电压而言小于双电压情形。其结果进一步有利于向U结构的转换。对于“写”操作，流体力学流与双平顶实例相比未得到改善，因为两者的瞬时电压下降相等。发明者证明了，在不增加控制电路复杂度的条件下，此方法能够实现两种工作状态的转变，甚至当液晶材料的粘性系数在低温下增加时也是如此。图11a所示的行信号包括持续时间为τ1和振幅为A1的第一序列，紧接着持续时间为τ2(大于τ1)和振幅为A2(小于A1)的第二序列。这两个序列的上升和下降坡度基本为垂直的。图11b所示的列擦信号包括持续时间为τC和振幅为C’的脉冲，它具有与图11a所示行信号相同的极性。两脉冲的上升和下降坡度基本垂直。持续时间τC约为持续时间τ2的二分之一。列擦信号的下降坡度与行信号的下降坡度同步。图11c所示的列写信号与图11b所示的列擦信号的区别在于极性相反。因此，我们从图11c可见，该信号包括持续时间为τC和振幅为C’的脉冲，该脉冲具有垂直的上升和下降坡度，其下降坡度与行信号的下降坡度同步。如图11d所示，作为“擦”操作的一部分，象素端的电压包括一系列具有垂直上升和下降坡度的三齿波形。振幅为A1的第一台阶持续τ1时间，振幅为A2的第二台阶持续τ2-τC时间，振幅为A2-C’的第三台阶持续τC时间。如图11e所示，作为“写”操作的一部分，象素端的电压包括一系列具有垂直上升和下降坡度的三连续阶跃波形第一台阶的振幅为A1、持续时间为τ1，第二台阶的振幅为A2、持续时间为τ2-τC，’第三台阶的振幅为A2+C’、持续时间为τC。然而，可以看到，在“擦”象素情况下，中间台阶振幅在初始最大振幅A1与末尾最小振幅A2-C’之间，而在“写”象素情况下，中间台阶振幅小于初始最大振幅A1和末尾振幅A2+C’。根据本发明变型2的说明改进了列信号形式，与由矩形脉冲组成的标准列信号相比减小了有效电压。为了利用变型1的优点，该列信号的持续时间还可以在经典时间τ2的基础上减小。实例1在实例1中，我们采用坡降型列信号。该信号幅度随时间线性增加直到达到峰值电压C”，然后急剧下降返回零值并与行信号末端同步。列信号C”的最大振幅值可相对于经典值C最大，它可以使两种结构之间实现转换(见图4中的光电曲线)。关于变型2实例1的信号例子如图12所示。同样，由图可见，图12a表示行信号，图12b表示列擦信号，图12c表示列写信号，图12d表示象素擦信号，图12e表示象素写信号。列脉冲的持续时间为τC，具有最大振幅为C”的坡降形式。此时寄生信号的均方根电压Vrms为Vrms2=τCC′′2/3(τ1+τ2).]]>在上述数值实例中，若τC＝τ2/2，C”＝C＝2V，则Vrms2=τ2C′′2/6(τ1+τ2)=C′′2/12=0.33V2,]]>从而Vrms＝0.57V＜0.65V。上述均方根电压值与变型1经典情形已得到降低。此时原则1得到满足，从而图像寻址时不再发生抖动。图12a所示信号包括持续时间为τ1和振幅为A1的第一序列，紧接着持续时间为τ2(大于τ1)和振幅为A2(小于A1)的第二序列。这两个序列的上升和下降坡度基本为垂直的。图12b所示的列擦信号为持续时间为τC、具有振幅C’线性上升坡度和垂直下降坡度的脉冲。图12c所示列写信号与图12b所示的列擦信号的区别在于极性相反。因此，我们从图12c可见，该信号为持续时间为τC、具有振幅C’线性上升坡度和垂直下降坡度的脉冲。如图12d所示，“擦”操作象素端的电压具有三个连续序列。第一序列振幅为A1、持续时间为τ1。第二序列振幅为A2、持续时间为τ2-τC。第三序列持续时间为τC，其振幅逐渐下降，从初始振幅A2最终降至A2-C’。同样，图12d中的A2值为中间值。“写”操作象素端的电压同样具有三个连续序列。第一序列振幅为A1、持续时间为τ1。第二序列振幅为A2、持续时间为τ2-τC。第三序列持续时间为τC，其振幅逐渐上升，从初始振幅A2最终达到A2+C’。因此，与图11e相比，图12e中的A2值为中间值。实例2在实例2中，我们采用具有两个平顶C1和C2、持续时间分别为τC1和τC2的上升列信号。关于变型2实例2的信号例子如图13所示。同样，由图可见，图13a表示行信号，图13b表示列擦信号，图13c表示列写信号，图13d表示象素擦信号，图13e表示象素写信号。列脉冲的持续时间为τC＝τC1+τC2，具有双平顶形式。上述两变型的实验结果为显示本发明的适用性，测量了图像寻址期间BiNem显示屏象素的光学传输系数。由于偏振器的设置，此时均匀结构为白光学状态，而“写”结构为黑状态。当象素行被寻址时，象素变为具有结构(白状态)，此后受到寄生列信号影响，等待剩余图像寻址。光学传输系数随后降至黑白状态之间的中间值。在下列三种情况下测量了光学响应·经典情形齿状列信号——振幅C，持续时间τC＝τ2。·根据变型1齿状列信号——振幅C，持续时间τC＝τ2/2。·根据变型2实例1坡降列信号——最大振幅C，持续时间τC＝τ2/2。BiNem显示屏及其寻址信号的参数非常接近数值实例中的给定数值。由图14可以看出，在经典情形下(图14a)光学传输电平失真严重(接近黑状态)。此时显示屏在其电寻址期间传输明显的抖动。在根据本发明变型1中(图14b)，光学状态失真减弱，但保持灰色。仍可见抖动现象。在根据本发明变型2中(图14c)，测量的光学状态非常接近白状态。此时测量得到的象素光学状态几乎不受寄生列信号干扰。结论本发明提出了实现双稳态液晶点阵无源显示屏两种状态间转换的方法，转换利用表面平衡更新进行控制。所提出的原始信号采用具有双平顶的行信号，列信号相对于行信号起点滞后但与行信号第二平顶尾端严格地同时结束，其变化方式可以是经典齿状信号，也可以是坡降信号。该方法可允许速降信号而实现螺旋状态，也可允许利用三个平顶的缓降信号而实现均匀状态，上述信号同时施加在显示屏象素上。本发明一方面减弱甚至在某些情况下消除了改变图像时的寄生效应，另一方面通过使“擦”信号形状接近缓变曲线而令状态转换更加简便。参考文献文档1专利FR2740894文档2“Writeanderasemechanismofsurfacecontrolledbistablenematicpixel(表面控制双稳态向列象素的写与擦机理)”，M.Giocondo，I.Lelidis，I.Dozov，G.Durand文档3Alt.PM，PleshkoP.，1974，IEEETransElectronDevicesED-21，14655文档4“RecentimprovementsofbistableNematicdisplaysswitchedbyanchoringbreaking，(利用锁定更新实现双稳态向列显示转换的最新进展)”，proceedingofSID2001，22422权利要求1.一种双稳态向列液晶点阵锁定更新显示屏(breakingscreen)寻址方法，其特征在于至少包含如下步骤，即对显示屏列电极施加电信号，而该电信号的特点是用于将寄生象素脉冲的均方电压减小至Fréederickzs阀值电压以下，从而减小寄生寻址光学效应。2.根据权利要求1所述的双稳态向列液晶点阵锁定更新显示屏寻址方法，其中显示屏采用两种结构，一是均匀或弱螺旋结构，其中所有分子基本相互平行，第二种结构与第一种结构约成+/-180°螺旋差，该方法特征在于至少包含如下步骤，即对显示屏列电极施加电信号，而该电信号的特点是用于将寄生象素脉冲的均方电压减小至Fréederickzs阀值电压以下，从而减小寄生寻址光学效应。3.根据权利要求1或2所述的寻址方法，其特征在于从下列组合中选择适当的电信号参数，即形状和/或持续时间和/或列信号振幅。4.根据权利要求1至3其中之一所述的寻址方法，其特征在于列信号末端与行脉冲末端同步。5.根据权利要求1至4其中之一所述的寻址方法，其特征在于列信号持续时间小于行脉冲最后平顶的持续时间。6.根据权利要求1至5其中之一所述的寻址方法，其特征在于列信号持续时间约等于行脉冲最后平顶的持续时间的二分之一。7.根据权利要求1至6其中之一所述的寻址方法，其特征在于列信号具有齿状形状。8.根据权利要求1至6其中之一所述的寻址方法，其特征在于列信号具有坡降形状。9.根据权利要求8所述的寻址方法，其特征在于列信号具有斜坡形状，该信号幅度随时间线性增加直到达到峰值电压，然后急剧下降返回零值并与行脉冲末端同步。10.根据权利要求1至9其中之一所述的寻址方法，其特征在于所施加电信号用于定义零均值。11.根据权利要求10所述的寻址方法，其特征在于每个行和列信号包括两个连续组合，它们形状相同，但极性相反。12.根据权利要求10所述的寻址方法，其特征在于每次变换图像时行信号和列信号的极性发生反转。13.根据权利要求10所述的寻址方法，其特征在于公共电压施加在行和列信号的工作分量上，以便施加在每个象素上的信号具有极性相反的两个连续组合。14.一种向列液晶点阵锁定更新显示屏寻址装置，其特征在于包含以下装置，该装置对显示屏列电极施加电信号，而该电信号参数用于将寄生象素脉冲的均方电压减小至Fréederickzs阀值电压以下，从而减小寄生寻址光学效应。15.根据权利要求14所述的向列液晶点阵锁定更新显示屏寻址装置，其特征在于显示屏采用两种结构，一是均匀或弱螺旋结构，其中所有分子基本相互平行，第二种结构与第一种结构约成+/-180°螺旋差，该装置包含如下装置，它专门对显示屏列电极施加电信号，而该电信号的参数用于将寄生象素脉冲的均方电压减小至Fréederickzs阀值电压以下，从而减小寄生寻址光学效应。16.根据权利要求14或15所述的寻址装置，其特征在于从下列组合中选择适当的电信号参数，即形状和/或持续时间和/或列信号振幅。17.根据权利要求14至16其中之一所述的寻址装置，其特征在于列信号末端与行脉冲末端同步。18.根据权利要求14至17其中之一所述的寻址装置，其特征在于列信号持续时间小于行脉冲最后平顶的持续时间。19.根据权利要求14至18其中之一所述的寻址装置，其特征在于列信号持续时间约等于行脉冲最后平顶的持续时间的二分之一。20.根据权利要求14至19其中之一所述的寻址装置，其特征在于列信号具有齿状形状。21.根据权利要求14至20其中之一所述的寻址装置，其特征在于列信号具有坡降形状。22.根据权利要求21所述的寻址装置，其特征在于列信号具有斜坡形状，该信号幅度随时间线性增加直到达到峰值电压，然后急剧下降返回零值并与行脉冲末端同步。23.根据权利要求14至22其中之一所述的寻址装置，其特征在于所施加电信号用于定义零均值象素信号。24.根据权利要求23所述的寻址装置，其特征在于每个行和列信号包括两个连续组合，它们形状相同，但极性相反。25.根据权利要求23所述的寻址装置，其特征在于每次变换图像时行信号和列信号的极性发生反转。26.根据权利要求23所述的寻址装置，其特征在于公共电压施加在行和列信号的工作分量上，以便施加在每个象素上的信号具有极性相反的两个连续组合。全文摘要本发明涉及双稳态液晶材料显示屏寻址方法，其特征在于至少包含如下步骤，即对显示屏列电极施加电信号，而该电信号的特点是用于减小寄生象素脉冲的均方电压，从而减小寄生寻址光学效应。文档编号G02F1/139GK1437181SQ0310197公开日2003年8月20日申请日期2003年1月30日优先权日2002年2月6日发明者J·安热勒,R·韦尔切莱托,T·埃尔巴申请人:内莫普蒂公司