液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法技术

将其在块状态时呈反铁电相的液晶材料密封在基片之间。密封在基片之间的液晶层呈混合相，其中液晶层包括具有形成邻接近晶层的以液晶分子的对准顺序彼此不同的多个对准状态对准的液晶分子。液晶层的导向方向随加到液晶层上的电压的检性和幅度连续变化。通过设置极化板以使基片夹在极化板之间能实现灰度显示。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用AFLC(反铁电液晶)的LCD(液晶显示)器件，更具体地涉及一种能进行灰度显示的显示器和驱动该显示器的方法。一种LCD器件因其比使用向列液晶的TN液晶显示器的响应快、视角宽而已经引起人们的注意，这种LCD器件使用其分子具有自发极化的LC材料，并通过利用电场和LC分子自发极化之间的相互作用驱动LC分子来执行显示操作。公知的FLC显示器包括使用FLC的FLC显示器和使用AFLC的AFLC显示器。AFLC显示器通过利用AFLC所具有的三个稳定的直线对准状态来显示图象。下面将对此进行详细的讨论。AFLC具有如下的三种对准状态(1)当加到LC上的电压等于或高于第一阈值时，根据所加电压的极性不同，LC呈现LC分子在第一方向直线对准的第一铁电相或LC分子在第二方向直线对准的第二铁电相；和(2)当加到AFLC上的电压等于或低于比第一阈值小的第二阈值时，液晶呈现LC分子的取向与第一和第二铁电相不同的反铁电相。依据反铁电相时液晶层的光轴确定设置在LCD器件两侧的一对极化板的传输轴的方向，根据所加电压控制光透射率，使显示器件显示图象。即使在所加电压发生变化时，只要所加电压值在第一和第二阈值之间的范围内，AFLC仍处于第一／第二铁电相或反铁电相。将这种特性称为记忆特性。通过利用这种记忆特性以简单的矩阵模式驱动常规的AFLC显示器。AFLC的记忆特性由在液晶中使第一／第二铁电相转换到反铁电相的相转换的电压与在液晶中使反铁电相转换到第一／第二铁电相的相转换的电压之间的幅度差来决定。电压差越大，记忆特性越好。换句话说，液晶的光学特性的滞后越显著，记忆特性越好。正因为如此，以简单矩阵模式驱动的常规AFLC显示器使用上述电压幅度差大的这类液晶作为AFLC。然而，很难人为地控制使用具有极好记忆特性的AFLC的常规AFLC显示器的光透射率。即，几乎不可能控制显示灰度，不能实现多级灰度显示。因此，本专利技术的目的是提供一种能实现高反差灰度显示的LCD器件。根据实现上述目的的本专利技术的第一方面，提供了一种液晶显示器，它包括第一基片，在第一基片上形成第一电极；第二基片，在第二基片上面向第一电极形成第二电极；由近晶液晶形成的液晶层，当所述液晶密封在第一基片和第二基片之间时它呈现混合相，所述混合相的液晶具有以形成邻接近晶层的液晶分子的对准顺序彼此不同的多个对准状态对准的液晶分子；导向改变装置，通过控制呈混合相的液晶分子的对准来改变液晶层的导向。按照上述的结构，液晶层呈现混合相，呈混合相的液晶层具有形成邻接近晶层的以液晶分子的对准顺序彼此不同的多个对准状态对准的液晶分子。在混合相状态，液晶层导向的方向随所加电压和其极性连续变化。通过给液晶显示器设置极化板，能够获得没有滞后的并且在较宽的范围内线性变化的电光特性。根据此特性，所加电压决定显示灰度。因此，给液晶层施加与所需灰度对应的电压，就能显示出所需灰度的图象。多个对准状态在液晶分子的对准方面彼此互不相同，在与第一和第二基片基本平行的平面内。加在第一和第二基片之间的电场产生混合相。在此情况下，为了使液晶分子在预定方向上对准，包含在液晶层中的近晶层之间的相互作用最好比在基片的内表面上形成的对准膜的对准力强。在混合相状态，液晶包括呈现铁电相、反铁电相和正铁电相之一的液晶分子。由当液晶材料为块状态时呈现反铁电相的液晶材料形成液晶层。在将液晶材料密封在基片之间并且在第一和第二电极之间没有施加电压的状态下，液晶材料呈现反铁电相。当在第一和第二电极之间施加电压时，液晶材料呈现前面所述的混合相。导向器改变装置包括在第一和第二电极之间施加将反铁电相变为混合相的电压并且控制呈混合相的液晶分子的对准以改变液晶层的导向的装置。发生在液晶层和对准膜之间的界面的表面效应产生混合相。在这种情况下，使用对准力基本上等于或大于近晶层之间的相互作用的液晶材料和对准装置。当采用这种对准力基本上等于或大于近晶层之间的相互作用的液晶材料和对准装置时，液晶层在块状状态下呈反铁电相，在电压没有加到第一电极和第二电极上的状态下呈现正铁电相，在电压加到第一电极和第二电极之间的状态下呈现混合相。在混合相状态，由所加的电场控制导向。当采用这种近晶层之间的相互作用比对准力弱的液晶材料和对准装置时，液晶层在块状状态下呈反铁电相，在将液晶层密封在第一基片和第二基片之间并且电压没有加到第一电极和第二电极上的状态下呈现混合相，在电压加到第一电极和第二电极之间的状态下，由所加的电场控制混合相的导向。在具有上述结构的液晶显示器中，混合相可以是这样的一个状态液晶层包括与第一和第二基片的主平面平行对准的液晶分子，与和第一和第二基片的主平面成预定角对准的液晶分子。在混合相状态，液晶层包括呈现至少铁电相、反铁电相和正铁电相之一的液晶分子，沿由呈现手性近晶相的分子绘出的锥形移动并且与第一和第二基片的主平面成预定角度对准的液晶分子。液晶层在块状状态下呈反铁电相。在将液晶层密封在第一基片和第二基片之间并且电压加到第一电极和第二电极上的状态下，液晶层包括与第一和第二基片的主平面成预定角度对准的液晶分子。在具有上述结构的液晶显示器中，液晶层由这样的液晶材料形成当液晶材料密封在第一和第二基片之间时液晶层在液晶层的整个厚度上呈现混合相。此外，在上述的液晶显示器中，液晶层可具有多层结构，其中出现在位于第一和第二基片的周围的液晶层的这些部分中的液晶分子呈现混合相，而离开第一和第二基片周围的液晶分子呈现另一种相。上述液晶显示器还包括驱动部件，驱动部件通过与第一电极或第二电极相连接的有源单元将电压加到呈现混合相的液晶上，从而使液晶分子沿呈手性近晶相分子形成的锥体移动，以便控制液晶层的导向来进行灰度显示。按照上述的结构，驱动部件已通过有源单元将电压加到其上的液晶层的液晶分子，根据所加电压的极性和幅度，沿由呈现手性近晶相的分子形成的锥体移动。液晶层的导向的方向随所加电压连续变化。这可使液晶显示器显示灰度。为了在不将混合相变为铁电相的情况下进行灰度显示，最好是通过驱动部件使混合相的液晶层的导向转动一个角度，这一角度比呈手性近晶CA相的分子形成的每一锥体与其自身的轴形成的锥角的最大值小。在上述的结构中，在不使液晶层呈铁电相的情况下进行灰度显示。因此，抑制了显示燃断现象，并获得了高显示屏反差和高图象质量。根据本专利技术的第二方面。提供了一种驱动液晶显示器的方法，它包括如下步骤将液晶层密封在第一基片和第二基片之间，液晶层由当液晶处于块状状态时呈手性近晶相并且在液晶密封在第一和第二基片之间时呈混合相的液晶形成，混合相的液晶包括具有形成邻接近晶层的以液晶分子的对准顺序彼此不同的多个对准状态对准的液晶分子；和将电压加到液晶层上，从而使呈混合相的液晶分子沿呈手性近晶CA相的分子形成的锥体移动，以便控制混合相的液晶层的导向并进行灰度显示。在上述的驱动方法，为了在不将混合相变为铁电相的情况下进行灰度显示，最好是使混合相的液晶层的导向转动一个角度，这一角度比呈手性近晶CA相的分子形成的每一锥体与其自身的轴形成的锥角的最大值小。附图说明图1是描述本专利技术第一实施例的液晶显示器的结构的横截面图；图2是描述图1所示的液晶显示器的下基片的结构的平面图；图3是表示极化板的传输轴与液晶分子的对准方向之间关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，它包括：第一基片，在第一基片上形成第一电极；第二基片，在第二基片上面向所述第一电极形成第二电极；由近晶液晶形成的液晶层，当所述液晶密封在第一基片和第二基片之间时呈现混合相，所述混合相的液晶具有以形成邻接近晶层的液 晶分子的对准顺序彼此不同的多个对准状态对准的液晶分子；导向改变装置，通过控制呈所述混合相的液晶分子的对准来改变液晶层的导向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中富雄，吉田哲志，小仓润，武居学，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]