[发明专利]液晶显示元件及其驱动方法和具有液晶显示元件的电子纸

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过驱动液晶来显示图像的液晶显示元件及其驱动方法和具有该元件的电子纸。

背景技术

近来，对电子纸的开发在各企业和大学中进行地如火如萘。有前途的电子纸应用领域首当其冲包括电子书领域以及包括诸如移动终端的子显示器和IC卡显示单元等便携装置领域。在电子纸中使用的一类显示元件是使用其中形成有胆甾相(cholesteric phase)的液晶组成的液晶显示元件(这样的组成称为“胆甾型液晶”或者“手征丝状液晶(chiral nematic liquid crystal)”而下文称为胆甾液晶)。胆甾型液晶具有优良特征，比如半持久显示内容保持性质(存储器特性)、颜色鲜明的显示、高对比度和高分辨率。

专利文献1：JP-A-2001-228459

专利文献2：JP-A-2003-228045

专利文献3：JP-A-2000-2869

专利文献4：JP-A-2000-147466

专利文献5：JP-A-2000-171837

专利文献6：国际专利

公开号06/103738小册子

非专利文献1：Nam-Seok Lee、Hyun-Soo Shin等人的《A novel DynamicDrive Scheme for Reflective Cholesteric Displays》，SID 02 DIGEST，第546-549页，2002年

非专利文献2：Y.-M.Zhu、D.-K.Yang的《Cumulative Drive Schemes forBistable Reflective Cholesteric LCDs》，SID 98 DIGEST，第798-801页，1998年

现在将对现有技术中的文献进行描述，这些文献公开了利用胆甾液晶的多灰度显示方法以及这些方法的问题。

例如，专利文献1和2公开了称为动态驱动的方法，其中使用在驱动波形的三个部分(即预备部分、选择部分和演变部分)之中的选择部分中的幅值、脉冲宽度或者相位差来显示中间灰度。虽然这样的动态驱动方法允许高速驱动，但是出现中间灰度具有高颗粒度的问题。

一般而言，动态驱动需要用以允许输出多种电压的专用驱动设备(驱动器)，并且可能由于驱动器的制造和驱动器控制电路的复杂程度而造成成本增加。

非专利文献1公开一种使用廉价通用STN驱动器来实施的动态驱动方法。然而，从该方法中无法指望消除导致动态驱动问题中的高颗粒度。

专利文献3公开了一种具有如下步骤的方法：将第一脉冲施加到液晶以使其处于于场致向列态(homeotropic state)；紧接在第一脉冲之后施加第二脉冲和第三脉冲，以使用第二脉冲与第三脉冲之间的电势差来显示所需灰度。根据这一驱动方法，保持关于中间灰度的颗粒度的关注并且出现由于需要高驱动电压所以无法以廉价配置来制造元件的另一问题。

根据现有技术的所有上述驱动方法是利用随后将描述的图4中所示的中间灰度区B的驱动方法。因此，虽然这些方法允许高速驱动，但是它们由于由此获得的图像的大颗粒度而具有显示质量的问题。在非专利文献2中公开了一种利用如图3中所示的中间灰度区A的驱动方法，而该方法仍然有问题。

非专利文献2公开了如下方法：，该方法利用液晶所独有的累积响应(改写)特性，通过将相对短的脉冲施加到液晶以准移动画面的速率级上的高速度逐渐地将液晶从平面状态驱动到焦点圆锥状态或者从焦点圆锥状态驱动到平面状态。

然而，这一方法需要高达50V至70V的驱动电压以在这样相对高的速度下执行驱动，因此它可能造成成本增加。另外，称为“两阶段累积驱动方案”的该方法涉及到两个阶段，即“预备阶段”和“选择阶段”。由于在这些阶段分别使用两个方向上的响应，即朝着平面状态的累积响应和朝着聚焦圆锥状态的累积响应(中间灰度区A和中间灰度区B)，所以出现显示质量的问题。

专利文献4和5公开了包括使用快速前向模式的方法，该模式利用了重置到聚焦圆锥状态。虽然这样的方法提供较上述方法而言相对高的对比度，但是在重置之后的写入需要高电压，该高电压是使用通用STN驱动器难以供应的。另外，这样的方法具有如下问题，它由于在聚焦圆锥状态到平面状态过程中以累积方式写入灰度而造成半选择或者未选像素的串扰增加。