发明名称 反铁电性液晶显示元件
摘要 可显示浓淡图像之反铁电性液晶显示元件系由主动矩阵型液晶单元(11、12、20)与被封闭在液晶单元内的反铁电性液晶(21)所构成。液晶分子会对应于所施加电压,将其排列在第1定向方向与第2定向方向中一方之液晶分子排列成为另一定向方向,在比可视光带域的光波长为短的范围,形成多数不同定向状态的领域,且并对应于上述第1定向状态的领域与第2定向状态的领域之比率,导波方向会有变化。上述液晶分子也可使其随着所施加电压,藉由相转变前驱现象沿着所定锥体举动,又也可使液晶分子随着所施加电压有倾向于与电场垂直的方向之举动。又,也可使液晶分子随着所施加电压,液晶分子所描绘的双螺旋构造之螺旋有歪曲之举动。
申请公布号 TW325528 申请公布日期 1998.01.21
申请号 TW085106496 申请日期 1996.05.31
申请人 慹尾计算机股份有限公司 发明人 下田悟
分类号 G02F1/136 主分类号 G02F1/136
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 1.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:有多数像素电极与连接于像素电极的主动元件排列成矩阵状之基板;形成有面对于上述像素电极的共同电极之另一基板;和被封闭在上述基板之间,包含液晶分子排列在大约第1定向方向之第1铁电相与液晶分子排列在大约第2定向方向之第2铁电相,和排列在第1定向方向之液晶分子与排列在第2定向方向之液晶分子,其平均导向方向和螺旋层列晶析所形成的层法线方向大约一致之反铁电相,排列在第1定向方向与第2定向方向中一方向之液晶分子,会随着所施加电压排列成为另一定向方向;在比可视光带域的光波长为短之范围,形成多数不同定向状态之领域;而导向方向会随着上述第1定向状态的领域与第2定向状态的比率而变化之反铁电性液晶者。2.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中包含铁电相之领域与反铁电相之领域者。3.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系由螺旋层列晶CA相液晶在解消螺旋构造状态下被封闭在上述基板之间而构成者。4.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系具有由其相转变前驱现象,可随着所施加电压而会沿着锥体移动之液晶分子者。5.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系具有会随着所施加电压,而倾向于与电场垂直方向之液晶分子者。6.如申请专利范围第4项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系具有会随着所施加电压,而倾向于与电场垂直方向之液晶分子者。7.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。8.如申请专利范围第4项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。9.如申请专利范围第5项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。10.如申请专利范围第6项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。11.如申请专利范围第1项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶显示元件并具备:其光轴配置在与层列晶CA*相的层列法线方向实质上平行或成正交方向之第1偏光板;和使上述液晶介于中间面对于上述第1偏光板,其光轴设定在与第1偏光板光轴平行或成正交之第2偏光板者。12.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:有多数像素电极与连接于像素电极的主动元件排列成矩阵状之一基板;形成有面对于上述像素电极的共同电极之另一基板;和被封闭在上述基板之间,有液晶分子的排列状态互为相异之第1与第2铁电相与反铁电相;并为使其液晶分子由其相转变前驱现象随着所施加电压而移动以使导向得以变化,而有上述铁电相与上述反铁电相之间的中间定向状态之反铁电性液晶者。13.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在于解消其层列晶CA*相的双螺旋构造状态下被封闭在上述基板间;并具有由于所施加电压而产生的相转变前驱现象,会在与电场垂直的面上倾斜之液晶分子者。14.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在于保持其层列晶CA*相的双螺旋构造状态下被封闭在上述基板间;并具有由于所施加电压而产生的相转变前驱现象,于交替施加极性相反而够大的电压时,其液晶分子所描绘的轨迹会沿着描绘的假想锥体倾斜之液晶分子者。15.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系具有:被交替施加极性相反的够大电压时,会随着所施加电压沿着液晶分子的轨迹所描绘之假想锥体移动其移动量,实质上小于180之角度并随所施加电压而倾斜之液晶分子者。16.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系具有会随着所施加电压,而倾向于与电场垂直方向之液晶分子者。17.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。18.如申请专利范围第16项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。19.如申请专利范围第12项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶显示元件并具备:其光轴配置在与层列晶CA*相的层列法线方向实质上平行或成正交方向之第1偏光板;和使上述液晶介于中间面对于上述第1偏光板,其光轴设定在与第1偏光板光轴平行或成正交之第2偏光板者。20.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:有多数像素电极与连接于像素电极的主动元件排列成矩阵状之一基板;形成有面对于上述像素电极的共同电极之另一基板;和被封闭在上述基板之间,有液晶分子排列状态互为相异之第1与第2铁电相与反铁电相;并为使其液晶分子可随着所施加电压倾向于与电场垂直之方向,以使导向得以变化,而有上述铁电相与上述反铁电向之间的中间定向状态之反铁电性液晶者。21.如申请专利范围第20项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系有:由于上述所施加电压与自发极化之相互作用,而抑制分子在长轴周围之转动,以使其倾向于与电场垂直方向之液晶分子者。22.如申请专利范围第20项之反铁电性液晶显示元件,其中;上述反铁电性液晶系在保持双螺旋构造下被封闭在上述基板之间,而具有上述双螺旋会随着所施加电压而歪曲之螺旋层列晶相者。23.如申请专利范围第20项之反铁电性液晶显示元件,其中上述反铁电性液晶分显示元件并具有:其光轴系设定在平行于或正交于上述反铁电相中的分子平均定向方向之第1偏光板;和使上述液晶介于中间,面对于上述第1偏光板,其光轴设定在平行于或正交于上述第1偏光板的光轴之第2偏光板者。24.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:有多数像素电极与连接于像素电极的主动元件排列成矩阵状之一基板;形成有面对于上述像素电极的共同电极之另一基板;和被封闭在上述基板之间,有液晶分子排列状态互为相异之第1与第2铁电相;和液晶分子以层列晶CA*相的双螺旋构造排列之反铁电相;及,为了使上述双螺旋构造的螺旋可随着所施加电压而歪曲,以使导向得以变化,有上述铁电相与上述反铁电相之间的中间排列状态之反铁电性液晶者。25.如申请专利范围第24项所述之反铁电性液晶显示元件,其中上述反铁电性液晶显示元件并具:其光轴系设定在平行于或正交于上述反铁电相中的分子平均定向方向之第1偏光板;和使上述液晶介于中间,面对于上述第1偏光板,其光轴设定在平 行于或正交于上述第1偏光板的光轴之第2偏光板者。26.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:一基板;面对上述一基板之另一基板;被封闭在上述一基板与另一基板之间,包含液晶分子排列在大约第1定向方向之第1铁电相与液晶分子排列在大约第2定向方向之第2铁电相,和排列在第1定向方向之液晶分子与排列在第2定向方向之液晶分子,其平均导向方向和螺旋层列晶析所形成的层法线方向大约一致之反铁电相,排列在第1定向方向与第2定向方向中一方向之液晶分子,会随着所施加电压,排列成为另一定向方向;在比可视光带域的光波长为短之范围,形成多数不同定向状态之领域;而导向方向会随着上述第1定向状态的领域与第2定向状态的比率而变化之反铁电性液晶;和可对上述液晶施加电压,变化所施加电压以控制上述不同定向状态的领域之比率,而将反铁电性液晶的导向方向设定在上述第1与第2定向方向之间的任意方向之控制手段者。27.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:一基板;面对上述一基板之另一基板;被封闭在上述一基板与另一基板之间,有液晶分子的排列状态互为相异之第1与第2铁电相与反铁电相;并为使其液晶分子由其相转变前驱现象随着所施加电压而移动,以使导向得以变化,而有上述铁电相与上述反铁电相之间的中间定向状态之反铁电性液晶者;和可对上述液晶施加电压,变化所施加电压以控制上述反铁电性液晶的相转变前驱现象,而将反铁电性液晶的导向方向设定在上述第1与第2定向方向之间的任意方向之控制手段者。28.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:一基板;面对上述一基板之另一基板;被封闭在上述一基板与另一基板之间,有液晶分子排列状态互为相异之第1与第2铁电相与反铁电相;并为使其液晶分子可随着所施加电压倾向于与电场垂直之方向,以使导向得以变化,而有上述铁电相与上述反铁电相之间的中间定向状态之反铁电性液晶;和可对上述液晶施加电压,变化所施加电压以控制上述反铁电性液晶的各分子的与上述电场垂直方向之倾斜量,而将反铁电性液晶的导向方向设定在上述第1与第2定向方向之间的任意方向之控制手段者。29.一种反铁电性液晶显示元件,其特征在于具备:一基板;面对上述一基板之另一基板;有多数像素电极与连接于像素电极的主动元件排列成矩阵状之一基板;形成有面对上述像素电极的共同电极之另一基板;被封闭在上述基板之间,有液晶分子排列状态互为相异之第1与第2铁电相;和液晶分子以层列晶CA*相的双螺旋构造排列之反铁电相;及为了使上述双螺旋构造的螺旋可随着所施加电压而歪曲,以使导向得以变化,有上述铁电相与上述反铁电相之间的中间排列状态之反铁电性液晶;和可对上述液晶施加电压,变化所施加电压以控制上述反铁电性液晶的上述双螺旋构造之歪曲,而将上述反铁电性液晶的导向方向设定在上述第1与第2定向方向之间的任意方向之控制手段者。图示简单说明:第一图系本发明一实施例形态之液晶显示元件构造断面图;第二图系第一图所示液晶显示元件之下基板构成平面图;第三图系偏光板透光轴与液晶分子定向方向之关系图;第四图系反铁电性液晶的液晶分子所描绘之双螺旋构造说明图;第五图系被封闭在基板间液晶分子之定向状态说明图;第六A图-第六G图系第1实施例反铁电性液晶显示元件中,所施加电压与液晶分子定向之关系图;第六A图系未施加电压时之液晶分子定向说明图;第六B、六C图施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第六D图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第六E、六F图系施加负极性中间电压第六G图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向方向说明图;第七图系在比可视光带域的光波长为短之距离内,形成多数定向状态不同的微小领域之状态模式图。第八图系在第1实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第九A-九I图系本发明第1实施例反铁电性液晶显示元件之多帧偏光显微镜照片图,所施加电压系依第九I-九A图顺序升高。第十A-十C图系说明反铁电性液晶显示元件的驱动方法之时序时图,而第十A图为闸极信号,第十B图为数据信号,第十C图为保持在各像素的电压之时序图。第十一图系用第十A-十C图的驱动方法,驱动本发明第1实施例液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图。第十二图系液晶分子之动态说明图。第十三A-十三E图系第2实施例反铁电性液晶显示元件的所施加电压与液晶分子定向之关系图,第十三A图系未施加电压时之液晶分子之定向说明图;第十三B图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十三C图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十三D图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十三E图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十四图系在第2实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性图;第十五图系用第十A-十C图所示之驱动方法,驱动本发明第2实施例液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图;第十六A-十六E图系第3实施例反铁电性液晶显示元件的所施加电压与液晶分子定向之关系图;第十六A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第十六B图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十六C图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十六D图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十六E图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十七图系用第十A-十C图所示驱动方法,驱动本发明第3实施例液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图;第十八A-十八E图系第4实施例反铁电性液晶显示元件之所施加电压与液晶分子定向之关系图;第十八A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第十八B、十八C图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十八D图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十八E、十八F图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第十八G图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第十九图系在第4实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第二十A-二十I图系本发明第4实施例反铁电性液晶显示元件之多帧偏光显微镜照片图,所施加电压系依图20I-20A顺序上升。第二一A-二一E图系第5实施例反铁电性液晶显示元件的所施加电压与液晶分子定向之关系图;第二一A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第二一B图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第二一C图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第二一D图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第二一E图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第二二图系在第5实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第二三图系用第十A-十C图所示驱动方法,驱动本发明第5实施例液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图;第二四A-二四C图系第6实施例反铁电性液晶显示元件之所施加电压与液晶分子定向之关系图;第二四A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第二四B图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第二四C图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第二五A-二五G图系第7实施例反铁电性液晶显示元件之所施加电压与液晶分子定向之关系图;第二五A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第二五B、二五C图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第二五D图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第二五E、二五F图系施加负极性中间电压时液晶分子之定说明图;第二五G图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第二六图、第二七图系在第7实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第二八图系用第十A-十C图所示驱动方法,驱动本发明第7实施例液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图;第二九图系维持双螺旋构造状态下之反铁电性液晶分子排列图;第三十A-三十C图系第8实施例反铁电性液晶显示元件之所施加电压与液晶分子定向之关系图;第三十A图系未施加电压时液晶分子之定向说明图;第三十B图系施加正极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第三十C图系施加正极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第三十D图系施加负极性中间电压时液晶分子之定向说明图;第三十E图系施加负极性够大电压时液晶分子之定向说明图;第三一图系在第8实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第三二图在利用第十A-十C图所揭示的方法驱动第9实施例液晶显示元件时,所施加的电压对穿透率特性曲线图;第三三A、三三B图系第9实施例反铁电性液晶显示元件之所施加电压与液晶分子定向之关系图;第三三A图系未施加电压时液晶分子定向与施加正极性电压时之液晶分子定向之比较说明图;第三三B图系未施加电压时液晶分子定向与施加负极性电压时之液晶分子定向之比较说明图;第三四图系在第9实施例反铁电性液晶显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第三五图系用第十A-十C图所示驱动方法,驱动本发明第9实施例液晶显示元件时之所施加电压一穿透率特性图;第三六A-三六D图系第9实施例反铁电性液晶显示元件之锥光偏振仪像,第三六A图系未施加电压时之锥光偏振仪像;第三六B、三六C图系施加正极性中间电压时之锥光偏振仪像;第三六D、三六E图系施加正极性够高电压时之锥光偏振仪像;第三七图系在第10实施例反铁电性液晶分显示元件施加低频率三角波电压时之所施加电压一穿透率特性曲线图;第三八A-三八C图系第10实施例反铁电性液晶显示元件之锥光偏振仪像,第三六A图系施加正极性中间电压时之锥光偏振仪像;第三六B图系未施加电压时之锥光偏振仪像;第三八C图系施加负极性电压时之锥光偏振仪像;第三九图系以往反铁电性液晶显示元件之所施加电压一穿透率特性图。
地址 日本
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