一种用于近晶相液晶屏的频幅变化驱动方法

摘要

本发明公开了一种用于近晶相液晶屏的频幅变化驱动方法，该方法通过对加载在近晶相液晶屏的两个导电电极层上的一对行、列脉冲信号的电压幅值和/或频率的设计，来使近晶相液晶屏显示出一幅图像，显示速度快且功耗低。其中，行脉冲信号的n个脉冲组的频率以逐步增大再减小的方式变化，电压幅值以逐步减小再增大的方式变化，列脉冲信号与行脉冲信号之间频率相同、脉冲对个数相同、相位相反、电压幅值相同或不同，且列脉冲信号的n个脉冲组的电压幅值也是以逐步减小再增大的方式变化。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于近晶相液晶屏的驱动方法，尤指一种应用于由近晶相 液晶制成的显示屏、通过调节频率与电压而实现的快速、低功耗驱动方法。

背景技术

目前，近晶相液晶屏在建筑、汽车、电子等领域都已有了很大的应用需求。 近晶相液晶屏主要是使用近晶相液晶与具有导电特性的添加物混合，通过电信 号控制液晶分子呈现出不同的排列状态而使屏幕整体在雾状遮光与全透明状 态间切换，甚至在不同灰阶度的多种渐进状态间切换，并且这种屏幕可以在掉 电状态下保持加电时的状态，即多稳态特性。

对于上述近晶相液晶屏，传统驱动方法主要是控制施加在导电电极层上的 电压信号的电压幅值、频率和脉冲对个数，在这三个参数共同作用下，使该液 晶屏在全透明与雾状遮光状态之间进行切换，一般，施加高频(≥1000Hz)高 压驱动脉冲对进行清空操作来呈现全透明状态，施加低频(≤100Hz)高压驱动 脉冲对进行磨砂操作来呈现雾状遮光状态。但是，对于清空操作或磨砂操作的 驱动而言，传统驱动方式都是采用电压幅值固定和电压频率固定(清空操作时 为高频中的某一频率，磨砂操作时为低频中的某一频率)的信号驱动方式，因 此为了达到欲期的显示效果，往往造成驱动时间过长、驱动功耗过大等问题的 出现。

由此可见，对近晶相液晶屏设计出一种可缩减驱动时间、降低驱动功耗的 驱动方法是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于近晶相液晶屏的频幅变化驱动方法，该方 法通过变化电压幅值和/或频率的方式实现了加快图像显示速度、降低驱动功 耗的目的。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于近晶相液晶屏的频幅变化驱动方法，该近晶相液晶屏包括两个基 体层，两个该基体层中间设有混合层，该混合层由近晶相液晶和添加物混合而 成，在各个该基体层朝向该混合层一侧设有导电电极层，两个该导电电极层与 电路驱动控制装置连接，其特征在于，该频幅变化驱动方法包括步骤：

使该近晶相液晶屏显示出一幅图像的一对行、列脉冲信号分别加载到两个 该导电电极层上，其中：

该行脉冲信号由n个脉冲组构成，每个脉冲组由至少一个相同的脉冲对构 成，该n个脉冲组中的各个脉冲组的频率和/或电压幅值按下述规律变化：频 率由使近晶相液晶快速活动起来的加速频率逐步增大到维持近晶相液晶正常 偏转的基础频率后再逐步减小至终止频率，以使近晶相液晶快速偏转到所需状 态；电压幅值由使近晶相液晶快速活动起来的加速行幅值逐步减小到维持近晶 相液晶正常偏转的基础行幅值后再逐步增大至终止行幅值，以使近晶相液晶快 速偏转到所需状态；

该列脉冲信号由n个脉冲组构成，每个脉冲组由至少一个相同的脉冲对构 成，该n个脉冲组与该行脉冲信号中的n个脉冲组一一对应，该列脉冲信号中 的一个脉冲组与该行脉冲信号中相对应的一个脉冲组之间频率相同、脉冲对个 数相同、相位相反、电压幅值相同或不同，该列脉冲信号的该n个脉冲组中的 各个脉冲组的电压幅值按下述规律变化：电压幅值由使近晶相液晶快速活动起 来的加速列幅值逐步减小到维持近晶相液晶正常偏转的基础列幅值后再逐步 增大至终止列幅值，以使近晶相液晶快速偏转到所需状态。

所述列脉冲信号、所述行脉冲信号的电压幅值均小于阈值电压幅值，所述 列脉冲信号、所述行脉冲信号的电压幅值叠加后得到的电压幅值大于阈值电压 幅值。

当欲使所述近晶相液晶偏转到规则排列状态，则所述列脉冲信号、所述行 脉冲信号的频率处于1KHz至10KHz的高频范围内，所述加速频率接近1KHz， 所述基础频率接近10KHz；

当欲使所述近晶相液晶偏转到乱序排列状态，则所述列脉冲信号、所述行 脉冲信号的频率处于10Hz至200Hz的低频范围内，所述加速频率接近10Hz， 所述基础频率接近200Hz。

所述列脉冲信号、所述行脉冲信号的脉冲对的个数介于5与800之间。

所述加速行幅值与所述加速列幅值叠加后得到的电压幅值接近但小于3倍 的阈值电压幅值，所述基础行幅值与所述基础列幅值叠加后得到的电压幅值接 近但大于阈值电压幅值。

所述终止频率为所述加速频率，所述终止行幅值为所述加速行幅值，所述 终止列幅值为所述加速列幅值。

所述终止频率小于所述加速频率，所述终止行幅值大于所述加速行幅值， 所述终止列幅值大于所述加速列幅值，所述终止行幅值与所述终止列幅值叠加 后得到的电压幅值接近但小于3倍的阈值电压幅值。

所述列脉冲信号、所述行脉冲信号为双向正负脉冲或单向脉冲。

本发明的优点是：

本发明充分利用近晶相液晶的驱动特性，在近晶相液晶发生偏转的过程中 通过调整施加在导电电极层上的行、列脉冲信号的电压幅值和/或频率，来使 近晶相液晶加快改变自身偏转状态，使近晶相液晶能够快速趋于稳定，加快对 于显示图像的刷新速度，实现以最小能耗达到欲期图像显示效果的目的，与近 晶相液晶屏所采用的传统驱动方法相比，具有可大大缩减驱动时间、大大降低 驱动功耗的目的。

附图说明

图1是本发明的应用对象的结构组成示意图。

图2是本发明实施的第一实施例波形图。

图3是本发明实施的第二实施例波形图。

图4是本发明实施的第三实施例波形图。

具体实施方式

本发明频幅变化驱动方法针对近晶相液晶屏设计。如图1，该近晶相液晶 屏包括两个基体层11、12，在该两个基体层11、12中间设有一个混合层30， 该混合层30由近晶相液晶和添加物混合而成，即由近晶相液晶分子与添加物 分子混合而成，在该基体层11朝向该混合层30的一侧设有一个导电电极层21， 在该基体层12朝向该混合层30的一侧设有一个导电电极层22，两个该导电电 极层21、22均与电路驱动控制装置(图中未示出)连接。

基体层11、12可都为玻璃或者塑料，或者基体层11、12中的一个为玻璃 而另一个为塑料，其中，塑料可为透明塑料薄膜、透明硬塑料板。

一般，混合层30的厚度可控制在2微米～30微米，例如2、5、10、20、 30微米。在混合层30中，近晶相液晶占混合总重量的90％～99.999％，添加 物占混合总重量的0.001％～10％。通常，室温±50℃之间时，近晶相液晶的分 子集群为层状排列结构，呈现出粘稠的浆糊状。在本发明中，近晶相液晶为A 类近晶相液晶有机化合物，如带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯、四乙酸癸 酯四氰基联苯等，添加物为带导电特性的化合物，如十六烷基三乙基溴化铵等 含有导电离子的化合物。另外，在混合层30内还可混合有一定量的二色性染 料。

该导电电极层21、22是透明的，如ITO(氧化铟锡)等，且可根据需要 使用辅助的金属电极，如铝、铜、银等。根据显示图案或文字的需要，导电电 极层21、22可分割成相应的若干单元。例如，两个导电电极层21、22可被条 状分割排列成横竖阵列状，具体来说，两个导电电极层21、22被分别分割成P、 Q个平行排列的条状电极，两个导电电极层的P、Q个条状电极相正交而形成 一个P×Q的像素点阵列结构(P、Q为正整数)。

本发明频幅变化驱动方法包括步骤：

将使该近晶相液晶屏显示出一幅图像的一对行、列脉冲信号分别加载到两 个该导电电极层21、22上，其中：

该行脉冲信号由n个(n为大于3的正整数)脉冲组构成，每个脉冲组由 至少一个相同的脉冲对构成(当脉冲组由两个或两个以上脉冲对构成时，各脉 冲对相同)，该n个脉冲组中先后施加的各个脉冲组的频率和/或电压幅值按 下述规律变化：频率由使近晶相液晶快速活动起来的加速频率逐步增大到可维 持近晶相液晶正常偏转的基础频率后再逐步减小至终止频率，以使近晶相液晶 快速偏转到所需状态；电压幅值由使近晶相液晶快速活动起来的加速行幅值逐 步减小到可维持近晶相液晶正常偏转的基础行幅值后再逐步增大至终止行幅 值，以使近晶相液晶快速偏转到所需状态；

该列脉冲信号由n个脉冲组构成，每个脉冲组由至少一个相同的脉冲对构 成(当脉冲组由两个或两个以上脉冲对构成时，各脉冲对相同)，该n个脉冲 组与该行脉冲信号中的n个脉冲组一一对应，该列脉冲信号中的一个脉冲组与 该行脉冲信号中相对应的一个脉冲组之间频率相同、脉冲对个数相同、相位相 反、电压幅值相同或不同，该列脉冲信号的该n个脉冲组中先后施加的各个脉 冲组的电压幅值按下述规律变化：电压幅值由使近晶相液晶快速活动起来的加 速列幅值逐步减小到可维持近晶相液晶正常偏转的基础列幅值后再逐步增大 至终止列幅值，以使近晶相液晶快速偏转到所需状态。

在本发明中，列脉冲信号、行脉冲信号的电压幅值均小于阈值电压幅值， 列脉冲信号、行脉冲信号的电压幅值叠加后得到的电压幅值大于阈值电压幅 值。较佳地，列脉冲信号、行脉冲信号的电压幅值叠加后得到的电压幅值介于 阈值电压幅值与3倍的阈值电压幅值之间。

在实际实施中，较佳地，加速行幅值与加速列幅值叠加后得到的电压幅值 接近3倍的阈值电压幅值但小于3倍的阈值电压幅值，起初加载在近晶相液晶 上的接近3倍阈值电压幅值的电压幅值可使近晶相液晶以最快速度活动起来， 开始发生偏转，而最后加载在近晶相液晶上的电压幅值则是使全部近晶相液晶 能够快速趋于稳定状态。较佳地，基础行幅值与基础列幅值叠加后得到的电压 幅值接近阈值电压幅值但大于阈值电压幅值，此时加载在近晶相液晶上的接近 阈值电压幅值的电压幅值可保持近晶相液晶可基本正常偏转。

在实际实施中，可使终止行幅值为加速行幅值，或者终止行幅值大于加速 行幅值，终止列幅值为加速列幅值，或者终止列幅值大于加速列幅值，这样便 更加加速了近晶相液晶趋于稳定状态的速度。但是，较佳地，终止行幅值与终 止列幅值叠加后得到的电压幅值应保持在接近但小于3倍的阈值电压幅值的情 形为佳。

当欲使近晶相液晶偏转到规则排列状态时，即使近晶相液晶屏最终呈现全 透明状态，则列脉冲信号、行脉冲信号的频率应处于1KHz至10KHz的高频范 围内，而较佳地，加速频率接近1KHz，基础频率接近10KHz。起初加载在近 晶相液晶上的接近1KHz的频率可使近晶相液晶以最快速度活动起来，开始发 生偏转，而最后加载在近晶相液晶上的频率则是使全部近晶相液晶能够快速趋 于稳定状态。而加载在近晶相液晶上的接近10KHz的频率可保持近晶相液晶 可基本正常偏转。

当欲使近晶相液晶偏转到乱序排列状态时，即使近晶相液晶屏最终呈现雾 状遮光状态，则列脉冲信号、行脉冲信号的频率处于10Hz至200Hz的低频范 围内，而较佳地，加速频率接近10Hz，基础频率接近200Hz。起初加载在近 晶相液晶上的接近10Hz的频率可使近晶相液晶以最快速度活动起来，开始发 生偏转，而最后加载在近晶相液晶上的频率则是使全部近晶相液晶能够快速趋 于稳定状态。而加载在近晶相液晶上的接近200Hz的频率可保持近晶相液晶可 基本正常偏转。

在实际实施中，可使终止频率为加速频率，或者终止频率小于加速频率， 这样便更加加速了近晶相液晶趋于稳定状态的速度。

在本发明中，在对近晶相液晶屏驱动的过程中使用多种频率组合驱动的方 式可以使近晶相液晶分子的活性加强。在多种电压组合驱动中，首先施加的高 电压可以提供近晶相液晶分子运动的起步电压，而后来施加的低电压提供了维 持近晶相液晶分子状态的保持电压。

在本发明中，列脉冲信号、行脉冲信号均可为双向正负脉冲或者单向脉冲， 单向脉冲包括正向脉冲、负向脉冲。

在实际实施中，列脉冲信号、行脉冲信号的脉冲对的个数可介于5与800 之间。

在实际实施中，对于行、列脉冲信号而言，其频率的变化幅度没有限制， 电压幅值的变化幅度也没有限制，可根据实际近晶相液晶屏的显示需求，来合 理设计变化幅度、变化次数，如可经过5次的变化而完成频率从10Hz到200Hz 再到10Hz的变化过程。

在本发明中，阈值电压幅值为使近晶相液晶分子被驱动而发生排列状态改 变的电压值，其是根据混合层30的组成和厚度来确定的，一般为5V以上。

如图2所示，在实施本发明中，在将近晶相液晶屏驱动呈全透明状态时， 行、列都采用频率和电压幅值变化的驱动方式，行脉冲信号参见图2中上面的 波形，列脉冲信号参见图2中下面的波形，即加速频率、终止频率为1KHz， 基础频率为9KHz，加速行幅值、终止行幅值为80V，基础行幅值为10V，加 速列幅值、终止列幅值为80V，基础列幅值为10V。则与传统驱动方法相比， 施加此行、列脉冲信号后，驱动时间减少约12％，驱动功耗降低约15％。

如图3所示，在实施本发明中，在将近晶相液晶屏驱动呈雾状避光状态时， 行采用频率和电压幅值变化的驱动方式，列采用仅频率变化的驱动方式，行脉 冲信号参见图3中上面的波形，列脉冲信号参见图3中下面的波形，即加速频 率为100Hz，基础频率为150Hz，终止频率为50Hz，加速行幅值、终止行幅值 为80V，基础行幅值为10V，列脉冲信号的电压幅值始终保持为40V。则与传 统驱动方法相比，施加此行、列脉冲信号后，驱动时间减少约7％，驱动功耗 降低约17％。

如图4所示，在实施本发明中，在将近晶相液晶屏驱动呈雾状避光状态时， 行、列均采用电压幅值变化的驱动方式，且行、列施加的是正向脉冲(图2和 图3所示出的是双向正负脉冲)，行脉冲信号参见图4中上面的波形，列脉冲 信号参见图4中下面的波形，即频率始终为50Hz，加速行幅值、终止行幅值 为80V，基础行幅值为10V，加速列幅值、终止列幅值为80V，基础列幅值为 10V。则与传统驱动方法相比，施加此行、列脉冲信号后，驱动时间减少约12％， 驱动功耗降低约32％。

当近晶相液晶屏需要呈现为全透明状态时，在高频范围内按照上述本发明 方法来施加行、列脉冲信号，使混合层30中的近晶相液晶分子在导电物运动 的带动下发生偏转，呈规则排列状态，近晶相液晶分子的长光轴基本垂直于导 电电极层平面，入射各近晶相液晶分子的光线的折射不产生剧烈变化，光线自 由透过混合层30，从而使近晶相液晶屏呈现出一种全透明状态。

当近晶相液晶屏需要呈现为雾状避光状态时，在低频范围内按照上述本发 明方法来施加行、列脉冲信号，使混合层30中的近晶相液晶分子在导电物运 动的带动下发生偏转，呈乱序排列状态，入射各近晶相液晶分子的光线的折射 存在很大差异，使在混合层30内的光折射率产生剧烈变化，光线发生强烈散 射，从而使近晶相液晶屏呈现出一种雾状避光状态。

关于近晶相液晶屏的全透明状态、雾状避光状态的显示原理还可参见专利 号为200710175959.9的中国发明专利“一种电控调光介质”、专利号为 200810102000.7的中国发明专利“电控调光介质”等中的相应描述来理解，在 此不再详述。

本发明充分利用近晶相液晶的驱动特性，在近晶相液晶发生偏转的过程中 通过调整施加在导电电极层上的行、列脉冲信号的电压幅值和/或频率，来使 近晶相液晶加快改变自身偏转状态，使近晶相液晶能够快速趋于稳定，加快对 于显示图像的刷新速度，实现以最小能耗达到欲期图像显示效果的目的，与近 晶相液晶屏所采用的传统驱动方法相比，具有可大大缩减驱动时间、大大降低 驱动功耗的目的。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技 术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方 案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之 内。