发明名称 液晶显示装置
摘要 一种液晶显示器含有一液晶盒,而此液晶盒包括有一对彼此对直之基板,每一基板上具有一电极膜及一取向控制层,及一种加注在此二基板间的铁电液晶;及一对偏光片,该二偏光片系在该液晶盒的两侧上备置为”正交尼科耳”状态而彼此对置;该铁电液晶在液晶盒内为双稳定,该等偏光片系如此取向,以致其各偏振方向中之一方向在无电场情况下系与该铁电液晶之消光位置中之一位置一致,该液晶盒施加有一交流电压,以便可视该施加电压值的大小,改变该铁电液晶的倾斜角,而获得一具灰色标度的显示。
申请公布号 TW476422 申请公布日期 2002.02.11
申请号 TW084212903 申请日期 1993.01.28
申请人 夏普股份有限公司 发明人 向殿充浩;田川晶;竹田均;胜濑浩文;盐见 诚;沼尾孝次;合田洋
分类号 G02F1/13;G02F1/133;G02F1/136 主分类号 G02F1/13
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种液晶显示装置,其包含: 一含有一对基板之液晶盒,其中之一基板系提供排 列为矩阵的像素电极、扫瞄及讯号电极与用于像 素电极之激活矩阵控制之激活元件,及在此基板上 之一取向控制层,其余之基板则提供一相对电极及 其上之一取向控制层,以及一填注于该盒内之铁电 液晶,该铁电液晶在该盒内为双稳定,该盒具有如 此之厚度以使在无电场下,液晶不具螺旋结构; 在液盒之两侧上备置为"正交尼科耳"状态的一对 偏光板,该偏光板系以如此之方式予以取向,以使 其偏振方向之一与无电场下铁电液晶的消光位置 之一一致;及 用于响应扫瞄电极所发送的信号,与激活元件的ON 操作同时地施加零或正电压至各信号电极以构成 第一帧之装置,该装置与激活元件的ON操作同时地 施加零或负电压至各信号电极以构成第二帧,藉此 控制所加电压的大小以改变液晶的表观倾角,及依 序组合第一帧及第二帧以显示具灰色标度的影像 。2.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中该 铁电液晶含有至少一以典型化学式(1)表示之化合 物: (其中每一R1及R2系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X1.X2.X3及X4系表示一氢或卤 素 原子,至少其等之一为氟原子),或以典型化学式 (2)表示: (其中每一R3及R4系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X5.X6.X7.X8.X9及X10系表示一氢 或卤素原子,至少其等之一为氟原子)。3.如申请专 利范围第2项之液晶显示装置,其中该铁电液晶系 符合下列之关系式: C.Vmax>3.Ps.S 于此C为像素电极所具之每一像素的静电容;Vmax为 经由激活元件施加之至像素的最大电压;S为像素 面积;而PS为铁电液晶之自发偏振的绝对値。4.如 申请专利范围第3项之液晶显示装置,其中该绝对 値Ps为5 nC/cm2或更小。5.如申请专利范围第1项之液 晶显示装置,其中该铁电液晶为一所具螺矩比基板 与被放松于该盒内之螺旋构造体之间的空间较短 之短螺矩铁电液晶。6.如申请专利范围第1项之液 晶显示装置,其中该铁电液晶系符合下列之关系式 : C.Vmax>3.Ps.S 于此C为像素电极所具之每一像素的静电容;Vmax为 经由激活元件施加之至像素的最大电压;S为像素 面积;而Ps为铁电液晶之自发偏振的绝对値。7.如 申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中该绝对 値Ps为5 nC/cm2或更小。8.一种液晶显示装置,其包含 : 一含有一对基板之液晶盒,其中之一基板用以提供 扫瞄电极及一取向控制层,其余的一基板系于其上 提供信号电极及一取向控制层,及一填注在该等基 板间之铁电液晶,该铁电液晶在该盒内为双稳定, 该盒具有如此之厚度以使在无电场下,液晶不具螺 旋结构; 在液盒之两侧上备置为"正交尼科耳"状态的一对 偏光板,该偏光板系以如此之方式予以取向,以使 其偏振方向之一与无电场下铁电液晶的消光位置 之一一致;及 施加一正电压或负电压至一系列之电极组,每一电 极组均含有一预定数目的扫瞄及/或信号电极,以 致施加至相邻各电极组之电压的极性均不相同,藉 以形成第一帧,施加一极性与第一帧内者相反的电 压至每一电极组,藉以形成第二帧,藉以控制所加 电压大,以改变液晶的表观倾角,及依序组合第一 帧及第二帧以显示具灰色标度的影像。9.如申请 专利范围第8项之液晶显示装置,其中该预定数目 的扫瞄及/或信号电极系表示一扫瞄及/或信号电 极。10.如申请专利范围第8项之液晶显示装置,其 中该帧系周期性地60赫芝重复出现。11.如申请专 利范围第8项之液晶显示装置,其中该铁电液晶含 有至少一以典型化学式(1)表示之化合物: (其中每一R1及R2系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X1.X2.X3及X4系表示一氢或卤 素原子,至少其等之一为氟原子),或以典型化学式( 2)表示: (其中每一R3及R4系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X5.X6.X7.X8.X9及X10系表示一氢 或卤素原子,至少其等之一为氟原子)。12.如申请 专利范围第8项之液晶显示装置,其中该铁电液晶 为一所具螺矩比基板与被放松于该盒内之螺旋构 造体之间的空间较短之短螺矩铁电液晶。13.一种 激活矩阵型液晶显示装置,其包含 一含有一对基板之液晶盒,其中之一基板用以提供 排列为矩阵的像素电极、扫瞄及讯号电极及供像 素电极之激活矩阵控制之激活元件及在其上的取 向控制层,其余的一基板系用以提供一相反的电极 及在其上提供一取向控制层,及一填注在该盒内的 铁电液晶,该铁电液晶在该盒内为双稳定,该盒具 有如此之厚度以使在无电场下,液晶不具螺旋结构 ; 在液盒之两侧上备置为"正交尼科耳"状态的一对 偏光板,该偏光板系以如此之方式予以取向,以使 其偏振方向之一与无电场下铁电液晶的消光位置 之一一致;及 施加一正电压或负电压至一系列之电极组,每一电 极组均含有一预定数目的扫瞄及/或信号电极,以 致施加至相邻各电极组之电压的极性均不相同,藉 以形成第一帧,施加一极性与第一帧内者相反的电 压至每一电极组,藉以形成第二帧,藉以控制所加 电压大,以改变液晶的表观倾角,及依序组合第一 帧及第二帧以显示具灰色标度的影像。14.如申请 专利范围第13项之液晶显示装置,其中该预定数目 的扫瞄及/或信号电极系表示一扫瞄及/或信号电 极。15.如申请专利范围第13项之液晶显示装置,其 中该帧系周期性地60赫芝重复出现。16.如申请专 利范围第13项之液晶显示装置,其中该铁电液晶含 有至少一以典型化学式(1)表示之化合物: (其中每一R1及R2系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X1.X2.X3及X4系表示一氢或卤 素原子,至少其等之一为氟原子),或以典型化学式( 2)表示: (其中每一R3及R4系表示具有3-16个碳之直链或支链 烷基或烷氧基,且每一X5.X6.X7.X8.X9。及X10系表示一 氢或卤素原子,至少其等之一为氟原子)。17.如申 请专利范围第13项之液晶显示装置,其中该铁电液 晶为一所具螺矩比基板与被放松于该盒内之螺旋 构造体之间的空间较短之短螺矩铁电液晶。18.如 申请专利范围第13项之液晶显示装置,其中该铁电 液晶系符合下列之关系式: C.Vmax>3.Ps.S 于此C为像素电极所具之每一像素的静电容;Vmax为 经由激活元件施加之至像素的最大电压;S为像素 面积;而Ps为铁电液晶之自发偏振的绝对値。19.如 申请专利范围第18项之液晶显示装置,其中该绝对 値Ps为5 nC/cm2更小。20.如申请专利范围第16项之液 晶显示装置,其中该铁电液晶系符合下列之关系式 : C.Vmax>3.Ps.S 于此C为像素电极所具之每一像素的静电容;Vmax为 经由激活元件施加之至像素的最大电压;S为像素 面积;而Ps为铁电液晶之自发偏振的绝对値。21.如 申请专利范围第20项之液晶显示装置,其中该绝对 値Ps为5 nC/cm2更小。图式简单说明: 第1图为表示电压与铁电液晶的倾斜角之间的关系 之简图; 第2(a)及2(b)二图为表示铁电液晶显示器的分子取 向的模型之简图; 第3(a)及3(b)二图为表示铁电液晶显示器的导向体 之简图; 第4图表为表明表观锥角的简图; 第5(a)及5(b)二图为表示施加电场时导向体分布的 改变之状态的简图; 第6(a)及6(b)二图为表示施加一微弱电场时转换的 各状态之偏光显微镜的典型图; 第7图为表示依据本创作的铁电液晶显示器之装置 的简图; 第8图为表示依据本创作的铁电液晶显示器中所加 电压与透射光强度之间的关系之简图; 第9图为依据本创作的较佳实施例之液晶显示器的 部份断面图; 第10图为表示一使用薄膜电晶体(Thin film transistor 下文简称TFT)充作激活元件的液晶显示器之等效电 路图; 第11图为表示依据本创作的实施例之液晶显示器 的等效电路图; 第12图为依据本创作之实施例的液晶显示器之驱 动波形图; 第13图为依据本创作之实施例的驱动波形图; 第14图为表示本创作之实施例中所用液晶化合物 的成份之略图; 第15图为表示依据本创作的实施例的所加电压与 透射光强度的特性图; 第16(a)及16(b)二图为表示依据本创作的实施例之所 加电压与透射光强度的特性图; 第17至24诸图为表示依据本创作的实施例之所加电 压与透射光强度的特性图; 第25图为表示依据本创作的实施例之液晶盒关于 一频率的静电容之依附性; 第26(a)至26(c)三图为表示依据本创作的实施例之透 射光强度对闸电压、源极电压及汲极电压的图表; 第27图为表示依据本创作的实施例之透射光强度 对源极电压的依附性; 第28图为表明依据先前技艺的驱动方法之波形图; 第29图为表明依据本创作的实施例之驱动方法的 波形图; 第30(a)、30(b)、31(a)、31(b)、32(a)及32(b)诸图为表示 依据本创作的实施例及比较性范例之所加电压对 透射光强度的改变之波形图;及 第33至35各图为表示依据本创作的实施例之驱动波 形及透射光强度的改变之波形图。
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