发明名称 液晶显示元件及其驱动方法
摘要 在基板ll、12之间封入了以大堆状态表示反强介电相之液晶木料。被夹在基板ll和12间之液晶层乃藉定向膜之定向限制力,使邻接之层列状层间之秩序紊乱,将液晶分子互以无秩序状态定向在上述层列状层间,且使液晶层之导向体定向成实质上能与上述层列状层之法线一致。因应施加在被设置于上述基板之电极的电压极性和大小,导向体会连续变化。从而,藉将偏极光板23,24夹住基板ll,l2配置,就可调阶(grey level)显示。
申请公布号 TW392089 申请公布日期 2000.06.01
申请号 TW087106897 申请日期 1998.05.05
申请人 尾计算机股份有限公司 发明人 田中富雄;吉田哲志;武居学;小仓润
分类号 G02F1/133 主分类号 G02F1/133
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种液晶显示元件,其特征为具有:一方之基板(11),系以矩阵状排列有多数图素电极(13)与该图素电极(13)连接之自动元件(14);另一方之基板(12),形成于与上述图素电极(13)相对向之共同电极(17);液晶层,其以大堆状态表示对掌式层列状相之反强介电性液晶,被封入上述第1.第2基板(11.12)之间而形成;定向膜(18.19),被配置在上述一方之基板(11)和上述另一方之基板(12)的各相对向面,而具有定向限制力,使上述液晶层(21)所邻接之层列状层间之秩序紊乱,使液晶分子定向在上述层列状层互为无秩序状态,且使液晶层之导向体定向为实质上能与上述层列状层之法线一致;和变化手段,用于将电压施加在上述图素电极(13)和共同电极(17)之间,藉以变化液晶层之上述导向体。2.如申请专利范围第1项之液晶显示元件,其中上述定向膜(18,19)具有大于上述液晶分子的分子间力之定向限制力。3.如申请专利范围第2项之液晶显示元件,其中上述定向膜(18.19)之表面能量之分散力的大小为自30至50dyn/cm之范围内,极性力之大小为自3至20dyn/cm之范围内。4.如申请专利范围第3项之液晶显示元件,其中上述之液晶层(21)在大堆状态形成具有双重螺旋构造之对掌式层列状CA相,在被封入上述基板(11.12)间之状态,解除上述双重螺旋构造,且在各层列状层间之液晶分子(21)为无秩序排列状态,使液晶层之导向体形成为实质上能与上述层列状层之法线一致般定向的状态,上述液晶层之导向体即因应施加电压之极性与大小而变化;和当施加远大于指定値之电压时,即应其施加电压之极性,上述液晶分子便形成强介电相。5.如申请专利范围第1项之液晶显示元件,其中用于使上述导向体变化之手段具有一驱动手段,经由上述活性元件(14)将电压施加在上述图素电极(13)和上述共同电极(17)之间,而使电压施加到上述液晶层(21);以控制上述液晶层(21)之导向体来施加调阶显示。6.如申请专利范围第5项之液晶显示元件,其中上述驱动手段以小于上述对掌式层列状CA相之分子所描绘的锥体最大角度,使上述液晶层(21)之导向体沿着上述锥体移动,藉以进行不使上述液晶层(21)相转移至强介电相之调阶显示。7.一种液晶显示元件,其特征为具有:一方之基板(11),形成有电极;另一方之基板(12),形成有与上述电极相对向之电极;液晶层,其以大堆状态表示对掌式层列状相之反强介电性液晶被封入在上述第1.第2基板(11.12)之间而形成;和定向膜(18.19),被配置在上述一方之基板(11)和上述另一方基板(12),具有定向限制力,使上述液晶层(21)所邻接之层列状层间之秩序紊乱,并使液晶分子定向为在上述层列状层间互以无秩序状态,且使液晶层之导向体定向为实质上能与上述层列状层之法线一致。8.如申请专利范围第7项之液晶显示元件,其中上述定向膜(18.19)具有大于上述液晶分子分子间力之定向限制力。9.如申请专利范围第7项之液晶显示元件,其中上述液晶显示元件更具有驱动手段,用于隔着上述自动元件(14)将电压施加在上述各图素电极(13)和上述共同电极(17)之间,藉此,将电压施加到上述液晶层(21),以控制上述液晶层(21)之导向体而施加调阶显示。10.如申请专利范围第9项之液晶显示元件,其中上述驱动手段以小于上述对掌式层列状CA相之分子所描绘的锥体最大角度,使上述液晶层(21)的导向体沿着上述锥体移动,藉可不至于使上述液晶层(21)相转移至强介电相就能调阶显示。11.一种液晶显示元件之驱动方法,其特征为:在一对基板(11.12)之间,封入液晶层(21),系由在大堆状态表示对掌式层列状CA相之液晶材料所形成,在上述一方基板(11)和上述另一基板(12)之间,使液晶分子在所邻接之层列状层间相互以无秩序状态定向,且使液晶层之导向体定向为实质上能与上述层列状层法线一致之状态;藉对上述液晶层(21)施加电压,以控制上述液晶层(21)之导向体而显示调阶。12.如申请专利范围第11项之液晶显示元件之驱动方法,其中以小于上述对掌式层列状CA相之分子所描绘的锥体最大角度,使上述液晶层(21)之导向体沿着上述锥体移动,藉此,不至于使上述液晶层(21)相转移到强介电相,就可调阶显示。13.一种显示方法,其特征为:在一对基板(11.12)之间,封入在大堆状态表示对掌式层列状CA相之液晶材料,藉以形成所定厚度之液晶层;在上述一方基板(11)和上述另一方基板(12)之间,藉形成于上述基板内面之定向膜之限制力,使上述液晶层搞乱邻接层列状层间的秩序,并使液晶分子定向为在上述层列状层间互为无秩序状态,且使液晶层之导向体定向为实质上能与上述层列状层之法线一致;藉对上述液晶层(21)施加电压,以控制上述液晶层(21)之导向体;和藉以偏极光板手段检测上述导向体之变化来调阶显示。图式简单说明:第一图是剖面图,用来表示本发明实施形态之液晶显示元件之构造。第二图是平面图,用来表示第一图所示之液晶显示元件下基板之构造。第三图表示偏极光板之透过轴和液晶分子之定向方向之关系。第四图用来说明大堆状态之液晶的液晶分子所描绘的双重螺旋构造。第五图用来说明液晶分子之举动。第六图用来说明液晶分子之定向状态。第七图用来说明液晶分子之定向状态。第八图(A)-第八图(E)用来表示施加电压和液晶分子之定向之关系。第九图A表示在采用第三图之光学配置之实施例1中液晶显示元件施加低频之三角波电压时之施加电压-透过率特性之图形,第九图B表示间隙长度为5m之比较例1之施加电压-透过率特性。第十图是大堆状态之液晶的锥光偏振仪像。第十一图A和第十一图B表示偏极光板之透过轴和液晶分子之定向方向之关系的另一实例。第十二图A之图形表示在采用第十一图B光学配置之实施例2之反强介电性液晶显示元件,施加低频之三角波电压时之施加电压-透过率特性,第十二图B之图形表示间隙长度定为5m之比较例2之施加电压-透过率特性。第十三图A-第十三图C为时序图,用来说明本发明反强介电件液晶显示元件之驱动方法。第十四图表示使用第十三图所示之驱动方法驱动实施例2之液晶显示元件时之施加电压-透过率特性。第十五图是方块图,用来表示实现第十三图所示之驱动方法之驱动电路之构造例。第十六图表示单纯矩阵型之液晶显示元件之构成。
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