驱动液晶器件的方法以及由所述方法驱动的液晶器件技术

一种驱动液晶器件的方法，包括以矩阵寻址方式驱动一种液晶器件的步骤，所述液晶器件包括位于一对基片之间的液晶，特别是铁电性液晶，所述液晶中具有一些精细分布的小区，这些小区的用于转换所述液晶的阈值电压各不相同，所述的方法是包括：至少调制脉冲电压和脉冲宽度两者之一的脉冲调制方法、象素电极分割方法、或时间积分方法。还要求保护一种由所述方法中的任何一种驱动的液晶器件。（*该技术在2014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驱动液晶器件的方法，这种液晶器件具有一对彼此相对的基片，液晶材料位于这一对基片之间。本专利技术特别涉及一种驱动液晶器件的方法，这种液晶器件具有一对彼此相对的基片，一种铁电性液晶位于这一对基片之间，所述的基片彼此相距一段预定距离，每个基片上依次具有一个透明电极和一层取向薄膜。本专利技术还涉及一种由所述方法驱动的液晶器件。目前可以购买到的一种扭曲排列的向列型(TN)液晶器件是由采用薄膜晶体管(TFTS)的有源矩阵寻址方式驱动的，并能产生灰度级图象。然而，TFTs的产量低和造价高仍然是开发大面积显示装置所要解决的重要问题。与前面所述的TN液晶器件相反，那些采用表面稳定的双稳态(SSB)铁电性液晶(后面有时将其简称为“FLCs”)的器件免除了对TFTs一类的外部有源矩阵寻址驱动器的需要。这类器件有可能应用于生产低成本的大面积显示装置，因而引起了极大关注。在最近十几年中一直有人致力于把FLCs应用于显示装置的研究和开发。FLC显示器优于其它的液晶显示器，其主要表现在以下几个方面(1)速度高。FLC显示器的电光反应非常快，其速度是常规向列型液晶显示器的1，000倍;(2)视角宽。FLC显示器所产生的稳定图象较少受视角影响;以及(3)存储效应。FLC器件的双稳定性使得不再需要用电子的或其它类型的存储器来保持图象。Clark等人的第4，367，924号美国专利公开了一种采用铁电性液晶的常规显示技术，其中的表面稳定的FLC显示装置包括一个由两块平板构成的屏，液晶分子位于这个屏中，这两块平板经受过处理，迫使分子的排列平行于这两块板。这两块板之间的距离为2μm或更小，以确保液晶材料形成校正场的两个稳态。这种显示器的微秒级快速反应和保持图象的存储效应已成为深入细致地研究和开发的课题。如前所述，双稳态模式的FLC显示器的特征在于(1)无闪烁。FLC的存储效应可以解决阴极射线管(CRTs)中的闪烁问题。(2)即使在一种直的X-Y矩阵驱动中采用1000条或更多条扫描线也具有优越的驱动能力;FLC显示器无需采用任何TFTs就可被驱动;(3)视角宽。由于分子排列均匀，并且采用了窄隙的液晶屏(相距的间隙相当于常规的向列型液晶屏间隙的一半或更小)，所以同目前实际应用中普遍采用的向列型液晶显示器的窄视角问题相比，FLC显示器可以有较宽的视角范围。下面将参照图28中的结构示意图描述FLC显示器。FLC显示器包括一个叠层A和一个叠层B。叠层A包含一块透明基片1a(如玻璃片)，在透明片1a上依次排列着一个由ITO(铟锡氧化物，一种含有铟的掺锡导电氧化物)制成的透明电极层2a和一块由斜向汽相淀积的SiO层制成的液晶取向片3a;叠层B的结构与叠层A相似，包括一块基片1b，在基片1b上依次排列着一个透明电极层2b和一个斜向汽相淀积的SiO层3b。叠层A和叠层B彼此相对，在它们之间装有隔离物4，用于维持预定的液晶盒间隙，并使液晶取向片(如斜向汽相淀积的SiO层3a和3b)彼此相对。将铁电性液晶5注入叠层A和B之间的液晶盒间隙中。由于具有上述特征，以这种方式制造出来的FLC显示器自然是性能优越的。但是，要实现具有足够灰度级的显示，仍存在一个需要克服的严重问题，即，常规的双稳态FLC显示是通过在两个稳态之间的转换来实现的，因此不适合用于如视频显示一类的多阶灰度级显示。具体地说，在如图29所示的常规FLC装置(如表面稳定的FLC装置)中，分子M的分子排列取向在存储如状态1和状态2这两个稳态之间转换，这种转换是通过改变外加电场E的极性来实现的。通过将液晶屏放置在两个交叉的偏振片之间，可以分辨出分子取向的变化，其表现为透射率的改变。图30的图表说明了这一问题，随着外加电场的加大，在阈值电压Vth处出现了透射率从0%至100%的陡增。这一突变通常出现在1伏或1伏以内的电压变化范围内。另外，阈值电压Vth取决于液晶盒间隙的微小增减。因此，在常规液晶器件中，作为外加电压的函数的透射率曲线在一个预定的电压范围内不可能是稳定的，并且凭着简单地控制外加电压极难甚至不可能实现灰度级显示。因此，有人提出一种区域修正的多层次灰度级方法(后面简称为“区域多灰度级方法”)，通过用负象素调节象素区域或通过将象素电极分成几个部分来设定灰度级层次。还有人提出一种时间积分多灰度级方法，借助铁电性液晶的快速转换特性，在一个场中反复进行转换或线性寻址。但是，这些新提出的方法对于成功地实现多灰度级显示仍然不能胜任。具体地说，在区域多灰度级方法中，随着灰度级层次的增加，负象素的量也增加。很容易理解，这样的器件制造过程和驱动方法的价格性能比很高，这是该方法的一个缺点。另一方面，时间积分方法在单独采用时很难行得通，即使与区域多灰度级方法联合使用，实际效果也很差。鉴于以上情况，又有人提出了一种方法，用象素来补充模拟多灰度级显示象素。这一过程通过局部产生一个电场强度的梯度得以实现;具体地讲，可以通过改变一个象素中相对的两个电极之间的距离或者通过改变在相对的两个电极之间形成的绝缘层的厚度来实现这一方法中的灰度级显示。另外，通过采用不同的材料制成相对的电极可获得电压梯度。但是，具体地制作可以显示出模拟多层次灰度级图象的合适的液晶器件仍然要经过复杂的工序，并且需要对制作条件进行严格的控制，因此会极大地增加制作成本。日本专利JP-A-3-276126(此处的“JP-A-”表示“未经审查的已公开日本专利申请”)公开了另一种用于灰度级显示的FLC显示器件。这种FLC显示器件包括一个取向片，有一种情况是，在该取向片上分布着由0.2μm至2μm的颗粒组成的精细的刚玉磨粒。通过调节施加到有精细颗粒的部分和无精细颗粒的部分上的电压来控制铁电性液晶的转换。以这种方式实现灰度级显示。但是，上述已有技术不实用，其原因一是所采用的精细磨粒的尺寸太大，二是所分布的磨粒的量不明确。因此，实际上根据以下公开技术不能实现所设计的灰度级显示。具体地讲，例如，在一个间隙为2μm的液晶盒中，仅仅通过分散尺寸为0.3至2μm的精细磨粒极难精确地改变在一个象素中的液晶分子。另外，由于FLC显示器本身采用的是液晶的双折射模式，因而极难控制FLC显示器中的液晶盒间隙。由于不能严格控制液晶盒的间隙，因而产生出不均匀的色彩。因此，对上述液晶盒的技术要求与对一种超扭曲排列的向列型(STN)显示器件的技术要求大体相同，即必须将液晶盒间隙的变化幅度控制在500A°之内。鉴于以上情况，本专利技术的目的是要解决已有技术中的技术难题。因此，本专利技术的目的是提供一种液晶器件，特别是一种铁电性的液晶器件，用所述的器件能确保方便地实现无源矩阵寻址的模拟多层次灰度级显示，并且成本较低。根据本专利技术的一个实施例，通过一种驱动液晶器件的方法实现了本专利技术的上述目的的一个方面，该方法是，以矩阵导址方式驱动(特别是直的X-Y矩阵寻址驱动)一种液晶器件，所述的液晶器件包括一种位于一对基片之间的液晶(特别是一种FLC液晶)和一些精密分布的区域，这些区域的用于转换所述液晶的阈值电压不同，所述方法的特征是，对数据电极施加数据信号，与对扫描电极施加寻址信号同步，所述的数据信号的脉冲电压或脉冲宽度或者脉冲电压和脉冲宽度是根据象素的灰度级来调制的。根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动一种液晶器件的方法，包括以矩阵寻址的方式驱动一种液晶器件，所述的液晶器件具有位于一对基片之间的液晶，所述的液晶具有一些精细分布的区域，所述这些区域的用于转换所述液晶的阈值电压不同，其特征在于，向数据电极施加调制过的数据信号的动作 与向扫描电极施加寻址信号的动作同步，根据象素的灰度级对所述数据信号的脉冲电压或脉冲宽度或脉冲电压和脉冲宽度进行调制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仁藤敬一，高梨英彦，安田章夫，杨映保，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]