液晶显示器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种能实现顺序彩色显示方法的液晶显示器，即能有效地实现高清晰度的全色显示而无需任何彩色滤光器。为了达到上述目的，本发明专利技术提供一种液晶显示器，其特征在于：它设有一显示板，其中一相补偿板位于一具有盒缝隙为７μｍ的弯曲取向液晶盒前面，所述的盒和相补偿板插入两个交叉极化器之间，一通过把所述的显示板划分为矩阵列元素能驱动每个象素的ＴＦＴ有源矩阵，一在显示板背面能顺序地发出红、绿和蓝三种彩色光的表面发光源。（*该技术在2017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能频繁地用于常用电子显示器上，例如电视机和计算机的监视器上的液晶显示器，更具体说，是一种适用于顺序彩色发光方法的液晶显示器，它在技术术语中被称为“场序彩色显示器”。虽然常用液晶显示器(下文缩写为LCD)常作为单色显示器，但由于通过把微型滤色器与液晶盒(微型滤色方法)中的每个象素相连接而控制液晶每个颜色的象素的透射比率的方法已经研究出来，(液晶装置手册(1990)P492，由日本科协第142次小组委员会编写，由Nikkan Kogyo Shinbun-sha出版)，就能产生任意颜色。然而，这种滤色方法，也存在如下问题(1)由于滤色器吸收每种颜色，三分之二或更多的入射光束被浪费掉；例如，由于红色滤色器吸收蓝色和绿色光谱，70％至90％的光能被浪费掉。(2)由于每个象素由红、绿、蓝三色象素组成，在分辨和驱动电路中，不可避免地造成三次损耗。为了解决这些问题，一种称为顺序彩色发光方法(场序颜色发光方法)已经研究出来，其中三种颜色图像能顺序地显示而不必使滤色器与每个象素相连接。(液晶显示技术(1996)，由Shoichi Matsumoto编写，P50由Sanyo Tosho Co.出版)。为了避免在上述顺序彩色发光方法中由于颜色的变换而造成对眼睛的闪烁，三种颜色应该在一个发光时间(一组三种颜色的图象显示时间)大约为1/60秒内进行变换，即每种颜色发光时间大约为1/180秒或6毫秒。液晶的响应时间应设定为或少于3毫秒。例如上述的一半时间用于每个象素的变换或液晶的响应，在剩下的一半时间内接通背照明。然而，采用具有高响应速度，并能显示半色调图像且能便于制造的顺序彩色发光方法的液晶显示器还没有实现出来。例如，一种目前用于高品质有源矩阵(AM)液晶显示器中的TN型(扭列型)液晶盒(缩写为TN盒)还不能用于顺序彩色发光方法中，这是因为，它虽然依靠所需的半色调状态，但它的响应时间长达20至100毫秒。在液晶盒被强加用于低速顺序彩色发光方法时，由于闪烁发生，显示的质量就大大地受到损坏。实际上，用于简单矩阵方法中的STN型(超扭列型)液晶盒，其响应被更多地延时了，响应时间为50至300毫秒。虽然铁电液晶盒具有高响应速度，但它也存在如下一些问题半色调图像几乎不能被显示，盒缝隙做得很薄，还需要比较麻烦的定向处理。本专利技术的专利技术者在日本未经审查专利No7-84254中提出一种使用弯曲取向液晶盒(包括一个液晶盒，在液晶盒的中心，存在扭转取向，下文缩写为弯盒)的液晶显示元件和一个相补偿板(相差板)。在这个元件中，一个能三维地补偿液晶盒的延迟的双轴相补偿放置于弯盒上，用来消除视角的依赖性，以此拓宽盒的视有。由于该弯盒的驱动电压和TN盒的类似，在低电压情况下通过设置相补偿板以光学地补偿液晶的定向，所以，实际上常用的制造方法就能制造该元件。如图8所示，这种弯盒(8μm的盒缝隙)的响应时间为2至8毫秒，它为上述TN盒响应时间的1/10或更低些(响应时间比TN盒快10倍)。然后，由于响应时间远大于决定变换半色调位(灰度级)的3ms，所以这种类型的盒还不能充分地用于顺序彩色发光方法的显示。因此，本专利技术的目的是提供一种能够实现顺序彩色发光方法的液晶显示器，即在不需要任何彩色滤光器的情况下就能较好地得到一种高清晰度全色显示器。本专利技术的研究者经过深入细致的研究发现，通过选择最佳的弯盒参数和装置参数，就能较高地提高响应速度，因此就能实现下文所述的本专利技术。本专利技术提供一种液晶显示器，其特征在于它设有一个相补偿板置于弯曲取向液晶盒前面的显示板，所述盒缝隙为7μm，所述的盒和相补偿板插入两个交叉极化器之间，一个通过把显示板划为矩阵元素来驱动每个像元素的TFT有源矩阵，一个在显示板背面能顺序地发出红，绿、蓝三种颜色光的表面发光源。术语“弯曲取向液晶盒(弯盒)”，顾名思义为“一种具有弯曲取向结构的液晶盒”，它在电光学上几乎是同义的，包括“一个在液晶盒中心具有扭转取向的液晶盒。”液晶盒最好设有一个在每种颜色光发光之前能对每个象素执行两次或多次记录(更新)的记录装置，而且TFT的材料最好是多晶硅。本专利技术还提供一种对液晶显示器的记录方法，其特征是在每种颜色光发光之前能用记录装置执行两次或多次记录。附图说明图1是本专利技术显示板的示意图，图2(a)是透射比与电压之间的关系特性图，图2(b)是具有盒缝隙为6μm的弯盒的半色调图像(在图(a)中的1至6)的转换响应特性图。图3是三端元件型AM驱动LCD的示意图。图4是使用TFT模拟AM-LCD的FET驱动电路图。图5是背照明结构的示意图。图6是AM-LCD模拟试验的示意图，其中(a)至(c)分别是门极电压Vg，漏极电压Vd和源极电压Vs，而(d)是液晶盒透射比的响应曲线，(e)是背照明的输出图。图7是转换TN盒的半色调图像的响应特性的示意图。图8是转换具有盒缝隙为8μm的弯盒的半色调图像的响应特性的示意图。图1是本专利技术所设的简图。从图中可知，在显示板10中一相补偿板3(相差板)设置在弯曲取向液晶盒(弯盒)1的前面，弯盒1和相补偿板3插入两个交叉极化器5、5之间。图中还显示了一弯曲取向液晶11和两个液晶插入共同的玻璃板12(基板12)，在玻璃板12上设有一层透明导电膜。在显示板10的背面设有一个顺序发出红(R)、绿(G)、蓝(B)三种彩色光的表面发光源7，其中转换颜色的电路图被省略。有源矩阵将在下文中描述。液晶分子在弯盒1中的上、下基板12的表面上能相互倾斜为一个反向。在电压施加给该盒时，液晶分子在盒中心轴能形成一个弯曲取向或者形成扭转取向。本专利技术的液晶盒用一技术术语表示为“弯曲取向液晶盒(弯盒)”。这是因为上述两个方向在电光池上彼此几乎是同义的。在日本未经审查的专利No7-84254中公开了一种具有这样取向的液晶盒，它具有取向变化(即透射比变化)对电压变化的快速响应，为了进一步提高响应速度以实现前述目的，采用了具有低粘度的液晶分子，例如Chisso Co制造的LIXONTD-6004XX，TD-6001XX和TD-5068XX，同时根据以上条件选取最佳的预倾斜角和相补偿板，此外，还能使盒缝隙变小。通常，在现有技术中盒缝隙设定为7μm或更大些，这是因为较小盒缝隙在相同驱动电压下能降低透射比。然而，这种盒缝隙要获得3ms或低于3ms的响应速度是困难的。相反，在盒缝隙小于7μm时，根据本专利技术降低透射比，能获得大约为3ms或低于3ms的响应速度。然而，要想使盒缝隙减小低于1.5μm，相对于延时，就需要一个具有超过0.6双折射率Δn的液晶。由于在目前制造技术情况下，实现这种需求是困难的，目前，盒缝隙的低限设定为1.5μm。液晶的粘度最好为70mPa·S或更低些，这是因为超过70mPa·S的值会使液晶响应被延迟。预倾斜角建议设定为2°至30°。在它小于2°时，使液晶形成弯曲取向的开通电压VCR会变成几伏或更高的电压，导致一个较高的驱动电压。在它超过30°时，延迟减小以致液晶盒的透射比将会降低，这两种情况都不是最好的结果。如果通过发射紫外光采用形成一层聚合物的方法，同时给液晶施加电压，然而，预倾斜角设定的最佳范围在0.1°至30.0°。最佳相补偿板设计成在低电压(大约为6V或更小些)，情况下液晶取向能被光补偿。板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，其特征在于：它设有一显示板，其中一相补偿板位于一具有盒缝隙为７μｍ或更小的弯曲取向液晶盒的前面，所述的盒和相补偿板插入两个交叉极化器之间，一通过把所述的显示板划分为矩阵列元素能驱动每个象素的ＴＦＴ有源矩阵，一个在显示板背面能顺序地发出红、绿和蓝三种彩色光的表面发光源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：内田龙男，
申请(专利权)人：内田龙男，株式会社东北技术人才，
类型：发明
国别省市：JP[日本]