New driving schemes of cholesteric liquid crystal display for high speed and uniform gray-scale performance

Abstract

Cholesteric LCD (Ch-LCD) is a special kind of electronic paper display. For quite a long time, lacking of fast and effective driving schemes is a primary limitation for the enhancement of its performance. In this thesis an improved dynamic driving scheme (DDS) with the ability of driving the Ch-LCD not only into the on-off state but also into several distinct gray scales has been proposed through newly designed waveform patterns. Besides, new driving scheme called as multi-selection method (MSM) is proposed for the first time to enlarge the gray scale number. In order to further enhance the gray scale’s uniformity, a fast static driving scheme with about 2ms/line is also proposed. Multiline driving scheme for Ch-LCD has been achieved and incorporated in the enhanced DDS. All of the driving schemes have been validated by using a newly designed discrete driver system including a Vertex 5 FPGA for pattern generation. Results are quite good and consistent with the expectations.

Für eine lange Zeit war das Fehlen eines effektiven Treiberschemas ein Haupthindernis für die Anwendung der Cholesterischen LCDs. Als Verbesserung führen wir ein verbessertes dynamisches Treiberschemata (genannt Enhanced Dynamic Driving Scheme) ein, das ermöglicht, das Ch-LCD nicht nur in den Ein- oder Aus-Zustand, sondern auch in mehrere verschiedene Graustufen anzusteuern. Um die Anzahl der Graustufen durch das Enhanced DDS zu erhöhen, haben wir eine neue Multi-Selection-Method (MSM), vorgeschlagen. Um die Gleichmäßigkeit der Graustufen in einer hohen Ansteuergeschwindigkeit zu verbessern, schlagen wir ein Fast Static Driving Scheme, vor, das auf dem Übergang von einem stabilen Zustand in einen anderen stabilen Zustand, aber nicht über einen meta-stabilen Zustand, basiert ist. Ein weiteres Verfahren ist das Multiline Addressing Verfahren, für das Enhanced DDS entworfen, um die vier Kombinationen der angesteuerten Zuständen zu erzielen. Um die Treiberschemata in dieser Arbeit zu validieren, wurden vier diskrete Treiber-Platinen entworfen und hergestellt.