反射型铁电液晶显示器及其驱动方法技术

本发明专利技术公开了反射型铁电液晶显示器及其驱动方法。反射型铁电液晶显示器包括：显示面板，位于偏振分束器与反射镜之间，满足四分之一波片条件，和其中在各电极层之间形成的液晶层充满具有书架结构的半Ｖ字型铁电液晶，各电极层彼此垂直和相反地位于各基片之间；和补偿片，位于显示面板与偏振分束器之间，满足半波片条件，和其中在各电极层之间形成的液晶层充满具有书架结构的半Ｖ字型铁电液晶，各电极层彼此相反地位于各基片之间。因此，可以减少光损失，和可以改善灰度等级显示。（*该技术在2022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，尤其涉及提高透射比，从而提高亮度的。本申请是基于2001年10月10日提交的第2001-62461号的韩国专利申请，特此引用，以供参考。
技术介绍
液晶显示器是广泛应用于便携式设备的平面型显示器。由于按比例放大(scale-up)技术的快速发展，液晶显示器迅速地取代传统CRT(阴极射线管)显示器。存在各种类型的液晶材料可应用于液晶显示器。一般用作液晶材料的TN(扭曲向列型)液晶利用液晶分子的介质各向异性与电场之间的相互作用，造成几方面的缺点，譬如，由于数十毫秒(ms)的慢反应时间使得不能有效显示运动图像、视角窄等。此外，由于在某一距离内像素之间会出现相互干扰，因此难以缩小像素尺寸。同时，FLCD(铁电液晶显示器)利用铁电液晶的自发极化与电场之间的相互作用，并且提供1ms或更短的快速响应特性，从而毫无困难地显示运动图像。FLCD还提供了宽广的视角。由于FLCD中分子之间的强相互作用，可以缩小其中在像素之间不会出现相互干扰的像素尺寸，从而实现高分辩显示。针对如上所述的优点，已经对作为下一代显示器件的FLCD进行广泛研究。作为铁电液晶材料被广泛使用的一种，提供了具有双稳特性和V字型结构的、手性向列C相(SmC*)的液晶材料。在利用如上所述的液晶材料制造FLCD器件的过程中，使液晶材料保持在比它的熔点高的所需温度上的同时，把液晶材料注入基片之间的空腔中。然后，当温度下降时，手性向列C相(SmC*)的液晶材料转变成手性向列相(N*)，然后转变成具有与摩擦(rubbing)方向垂直的层结构的向列A相，最后再转变回到手性向列C相。在这个过程中，液晶层中液晶分子的长轴方向相对于摩擦方向倾斜所需角度，使向列层之间的空间变小。结果是，液晶层中向列层弯曲，以便补偿体积的改变。弯曲层结构被称为V字型结构，并且确定了畴的界线，根据弯曲方向，每个畴具有不同的长轴方向。在畴与畴之间的边界面上，形成了存在锯齿形缺陷、发夹形缺陷和山形缺陷的非均匀定向。由于如上所述的取向特性，对比度显著降低了。如果为了防止对比度的降低而强制施加DC(直流电)电压，那么，液晶层的离子聚集在或被吸收到对准膜(alignment film)的表面上。因此，当从前一显示状态转变成当前显示状态时，就会出现像残留影像效应那样的问题，也就是说，在当前显示图形上模糊地显示出前一显示图形。并且，人们正在积极研究其中阈值极限降低了的、提供AFLC(反铁电液晶)模式的铁电液晶材料。但是，由于具有100nC/cm2的自发极化值，离子因去极化场而运动，因此，可以生成残留影像。另外，在应用利用TFT(薄膜晶体管)在每个像素中独立驱动液晶的有源阵列驱动方法的情况中，大的自发极化值可以造成漏电流。为了限制漏电流，必须增加电容量。但是，在这种情况下，由于孔径比缩小了，因此难以把它用作显示器件。为了克服铁电液晶的缺点，人们不断地研究了可以进行AC(交流电)驱动和控制残留影像的、具有书架结构的铁电液晶材料。到目前为止，已经可以提供其中在晶化过程中不转变到向列A相地进行相变的、具有书架结构的铁电液晶。也就是说，当从温度高于熔点的各向同性状态开始降低温度时，在晶化过程中，相态(phase)从手性向列相(N*)转变为手性向列C相(SmC*)。作为其中相态从手性向列相转变到手性向列C相的液晶之一，存在具有单稳特性的半V字型液晶。在半V字型液晶中，如图1所示，当不施加电压时，液晶的光轴与对准膜的摩擦方向平行。当施加正电压时，液晶的长轴倾斜最多达45°角。在图1中，参考符号Vsat表示液晶的长轴达到最大倾斜的饱和电压。并且，当施加负电压时，液晶的长轴沿着与没有施加电压时液晶的长轴的方向相同的方向排列。如上所述的液晶具有如图2所示的施加电压与透射比之间的关系，即，具有单稳特性。因此，这种液晶的优点在于，可以进行AC驱动。考虑到施加电压与透射比特性之间的关系，可以称这种液晶为半V字型液晶。在应用半V字型液晶的反射型液晶显示器中，当不施加电压或施加负电压时，如图3所示，入射到偏振分束器(polarization beam splitter)(PBS)1，然后被反射到板2的S波，即使被反射镜3反射和再次穿过面板2之后，也仍然保持偏振状态。然后，沿着与光入射方向相反的方向S波被PBS 1反射。在这种情况中，由于沿着与光入射方向垂直的显示方向没有光线传播，因此显示状态变成黑色的。但是，如图4所示，当施加高于阈值值电压的正电压时，液晶分子随着施加的电压而逐渐倾斜。入射到面板2的S波经过反射镜3的反射和穿过面板2，部分转变成P波。因此，一部分光线穿过PBS 1。通过PBS 1传播的光量随着施加电压的增加而增加。如图5所示，当液晶分子倾斜到45°角时，光量达到最大。此时，由于液晶的长轴相对于摩擦方向倾斜了45°角，因此通过PBS 1入射到面板2的S波从反射镜3沿着相反方向穿过面板2之后，全部转变成P波。因此，全部光线都穿过PBS 1，显示状态变成白色的。如上所述，半V字型液晶具有书架结构的优点。图6显示了在与数据显示周期相对应的循环内进行AC驱动时与透射比之间的关系。在图中，实线表示施加电压，和点划线表示透射比。如图6所示，在AC驱动周期(T)期间，在负电压施加区域中，光线被挡住了。因此，在使液晶的光轴达到最大倾斜的饱和电压是3V的情况下，如果施加的电压低于饱和电压，那么，如AC驱动周期(T)期间的区域A所示，获得50％或更低的平均透射比。并且，如果施加了饱和电压(3V)，那么，如区域B所示，获得50％的平均透射比。在区域C中没有施加电压。在这种情况中，光线被挡住了。在传统半V字型液晶显示器中，如上所述，在进行AC驱动以保持液晶稳定性的情况下，存在着在显示周期期间只能获得50％的最大平均透射比的缺点。为了限制光损失，如果施加非对称DC电压，那么，液晶中的离子聚集在表面上，从而造成残留影像。并且，存在着液晶容易退化的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种，其中，可以进行铁电半V字型液晶的AC驱动，限制光损失，和可以精确地显示灰度等级。根据本专利技术的一个方面，提供一种反射型铁电液晶显示器，包括显示面板，位于偏振分束器与反射镜之间，满足四分之一波片条件，和其中在各电极层之间形成的液晶层充满具有书架结构的半V字型铁电液晶，各电极层彼此垂直和相反地位于基片之间；和补偿片(compensation panel)，位于显示面板与偏振分束器之间，满足半波片条件，和其中在各电极层之间形成的液晶层充满具有书架结构的半V字型铁电液晶，电极层彼此相反地位于基片之间。最好，显示面板的对准膜的摩擦方向与补偿片的对准膜的摩擦方向垂直。并且，半V字型铁电液晶材料在晶化过程中，具有当铁电液晶的温度降低时，半V字型铁电液晶的相态从手性向列相转变到手性向列C相的特性。根据本专利技术的另一个方面，提供一种驱动反射型铁电液晶显示器的方法，其中反射型铁电液晶显示器包含偏振分束器、其中在彼此相反的电极层之间充满半V字型铁电液晶的补偿片、其中在彼此垂直的电极层之间充满半V字型铁电液晶的显示面板、和反射镜，所述方法包括下列步骤把AC电压施加到补偿片的电极层上；和把与显示数据的灰度等级相对应的AC电压施加到显示面板的电极层上。最好，把一A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射型铁电液晶显示器，所述反射型铁电液晶显示器包括： 显示面板，位于偏振分束器与反射镜之间，满足四分之一波片条件，和其中在各第一电极层之间形成的第一液晶层充满具有书架结构的半Ｖ字型铁电液晶，各第一电极层彼此垂直和相反地位于各第一基片之间；和 补偿片，位于显示面板与偏振分束器之间，满足半波片条件，和其中在各第二电极层之间形成的第二液晶层充满具有书架结构的半Ｖ字型铁电液晶，各第二电极层彼此相反地位于各第二基片之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王种敏，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]