專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的控制方法，更詳細(xì)地說，涉及3原色背光分時(shí)發(fā)光，顯 示出彩色的彩色光源型的單純矩陣場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)的反鐵電彩色液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，高性能的液晶顯示器的主流是以向列型液晶作為材料，為了提高顯示質(zhì)量， 在基板上設(shè)置非線性轉(zhuǎn)換元件的有源顯示裝置。另一方面，使用由Chandani等發(fā)現(xiàn)的反鐵 電液晶的面板是簡(jiǎn)單矩陣驅(qū)動(dòng)，且與上述有源顯示元件相比，也能獲得毫不遜色的圖像質(zhì) 量，因此進(jìn)行了大量的研究并努力開發(fā)，迄今為止，已經(jīng)發(fā)表了大量的研究成果(參見非專 利文獻(xiàn)1)。以前，對(duì)于液晶面板的彩色化，通常采用如下的方式，背光使用白色光，且在構(gòu)成 像素的圖像元素中，分別在盒內(nèi)組合并形成紅、綠、藍(lán)(以下簡(jiǎn)稱為R、G、B)的濾光膜，以RGB 各自的3個(gè)圖像元素形成1個(gè)像素。然而，上述濾光膜方式的彩色化技術(shù)由于濾色膜和偏光板產(chǎn)生的光吸收，因此無 論如何，會(huì)出現(xiàn)顯示變暗、分辨率變低，顯示高質(zhì)量的彩色圖像出現(xiàn)困難。作為解決這些困難，保持明亮的顯示，且提高分辨率的技術(shù)，近年來，將發(fā)出紅 (R)、綠(G)、藍(lán)(B)光的LED依次發(fā)光來替代白光作為背光，在1個(gè)圖像元素中形成1個(gè)像 素的場(chǎng)序發(fā)光組件(Field Sequential Color組件，以后簡(jiǎn)稱為FSC組件。)引人注目。使用該FSC組件的彩色液晶顯示裝置由黑白灰度顯示的液晶顯示元件和在其背 面設(shè)置的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3色的光源群構(gòu)成，與液晶顯示元件的圖像顯示同期并依次 打開光源，通過在液晶顯示元件上照射該光線，從而獲得彩色圖像。通過上述FSC組件，液晶顯示元件的各圖像元件能與彩色像素1對(duì)1地對(duì)應(yīng)。因此，與目前在3個(gè)圖像元素中，構(gòu)成1個(gè)彩色像素的濾色膜的液晶顯示元件相 比，表觀上的圖像元素?cái)?shù)量和開口率能達(dá)到3倍，此外，能節(jié)約濾色膜，顯示出明亮、小型、 高分辨率的彩色圖像。作為液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，分為2種，即幀反轉(zhuǎn)和行反轉(zhuǎn)方式。對(duì)于該方式的 特征，使用附圖進(jìn)行說明。圖4是表示驅(qū)動(dòng)中的幀、場(chǎng)區(qū)和交流信號(hào)概念的示意圖。在圖4中，1個(gè)幀由R、G、 B場(chǎng)區(qū)構(gòu)成，在送出1張完整圖畫的時(shí)間內(nèi)，為了防止閃爍，1秒的幀數(shù)通常為60以上。因 此，2幀盒內(nèi)中的時(shí)間設(shè)定為約16. 7msec以上。1個(gè)幀由作為3原色的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3個(gè)場(chǎng)區(qū)構(gòu)成。AL1、AL2是不同類型 的交流信號(hào)，通過該交流信號(hào)，能決定在行電極中賦予的選擇脈沖的極性。圖4中表示的2種交流信號(hào)，即，第1交流信號(hào)AL1、第2交流信號(hào)AL2 —起在場(chǎng) 區(qū)內(nèi)頻繁變換極性。該改變極性的周期與圖2中表示的選擇多個(gè)行電極中的1個(gè)的時(shí)間相 當(dāng)。即，在本發(fā)明中，每選擇1行電極，就反轉(zhuǎn)施加電壓的極性。交流信號(hào)AL1、AL2也是每個(gè)場(chǎng)區(qū)改變極性。
如圖6所示，交流信號(hào)AL1、AL2的波形在第1幀和第2幀中，反轉(zhuǎn)極性。通過該結(jié) 構(gòu)，在寫入多個(gè)幀的圖像中，施加電壓的極性反轉(zhuǎn)，電荷抵消，沒有殘留直流成分。圖5是詳細(xì)說明交流信號(hào)第1類型的波形圖，其是稱為幀反轉(zhuǎn)法的驅(qū)動(dòng)方法。在 圖5中，F(xiàn)R是以1周期為2幀的信號(hào)，SUB是以半周期為1場(chǎng)區(qū)的信號(hào)，ALl是第1類型的 交流信號(hào)、VR1、VR2、VR3分別為在第1、2、3行的行電極中賦予的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如圖5所示，每1次1個(gè)場(chǎng)區(qū)向1個(gè)行電極中賦予的選擇信號(hào)20通過交流信號(hào)控 制極性，在圖5中，是與交流信號(hào)相同方向的極性。此外，井信號(hào)M控制為與上述選擇信號(hào) 20相反的極性。此外，在本發(fā)明中，由于是每選擇1次行電極，就反轉(zhuǎn)施加電壓的極性的行反轉(zhuǎn)方 式，因此，VR2的選擇信號(hào)與VRl極性相反，VR3的選擇信號(hào)與VRl極性相同，因此，選擇信 號(hào)(忽略場(chǎng)區(qū))是每幀均改變極性，選擇電壓值為+VS或-VS的信號(hào)。另外，對(duì)于選擇信號(hào) 20或井信號(hào)M，編號(hào)僅給予VR1，但這是為了防止附圖復(fù)雜，因此在各行電壓中，可以認(rèn)為 實(shí)線表示選擇信號(hào)20，虛線表示井信號(hào)M。圖6是詳細(xì)說明交流信號(hào)第2類型的波形圖，也被稱為每行反轉(zhuǎn)法。在圖6中，F(xiàn)R 是以2幀為1周期的信號(hào)，SUB是以1場(chǎng)區(qū)為半周期的信號(hào)，AL2是第2類型的交流信號(hào)， VR1、VR2、VR3分別為在第1、2、3行的行電極中賦予的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此外，井信號(hào)M控制為與 上述選擇信號(hào)相反的極性。如圖6所示，每1次1個(gè)場(chǎng)區(qū)向1個(gè)行電極中賦予的選擇信號(hào)20通過交流信號(hào)控 制極性，在圖6中，是與交流信號(hào)AL2相同方向的極性。此外，井信號(hào)M控制為與上述選擇 信號(hào)20相反的極性。另外，對(duì)于選擇信號(hào)20或井信號(hào)M，編號(hào)僅給予VR1，但這是為了防 止附圖復(fù)雜，因此在各行電壓中，可以認(rèn)為實(shí)線表示選擇信號(hào)20，虛線表示井信號(hào)M。第1交流信號(hào)ALl和第2交流信號(hào)AL2不同取決于是否每場(chǎng)區(qū)就反轉(zhuǎn)極性，如圖4 和圖5所示，第1交流信號(hào)ALl沒有每場(chǎng)區(qū)反轉(zhuǎn)極性，而是每選擇1行行電極反轉(zhuǎn)極性，且 每幀反轉(zhuǎn)波形的極性。另外，每場(chǎng)區(qū)均設(shè)置后述的井信號(hào)24，與上述行選擇信號(hào)極性相反， 通過上述選擇信號(hào)和偏流電壓，向液晶中施加注入，從而實(shí)現(xiàn)電荷的緩和。此外，如圖4和圖6所示，第2交流信號(hào)每選擇1行行電極就反轉(zhuǎn)極性，且每場(chǎng)區(qū) 就反轉(zhuǎn)波形的極性。另外，每場(chǎng)區(qū)均設(shè)置后述的井信號(hào)24，與上述行選擇信號(hào)極性相反，通 過上述選擇信號(hào)和偏流電壓，向液晶中施加注入，從而實(shí)現(xiàn)電荷的緩和。第1交流信號(hào)ALl和第2交流信號(hào)AL2的波形頻率數(shù)基本相同，且使用任意的信 號(hào)，均能去除直流成分，因此作為交流信號(hào)，即使選自第1交流信號(hào)ALl的類型，也不會(huì)與選 擇第2交流信號(hào)相差很多。此外，由于是FSC驅(qū)動(dòng)，因此在場(chǎng)區(qū)頻率數(shù)從目前的60Hz上升3倍，達(dá)到180Hz時(shí)， 在該驅(qū)動(dòng)條件下，會(huì)引起原本能充分響應(yīng)的液晶物質(zhì)無法及時(shí)響應(yīng)的問題。在以濾色膜為前提的用3個(gè)圖像元素形成1個(gè)像素的情況下，如果將1張畫面的 切換時(shí)間在時(shí)間上切換成目前60Hz左右的場(chǎng)區(qū)頻率數(shù)，則分割1幀的時(shí)間約為15. 6ms。另一方面，如果以FSC驅(qū)動(dòng)為前提，則由于上述驅(qū)動(dòng)頻率數(shù)達(dá)到180Hz，增加3倍， 因此將紅(R)、綠(G)、藍(lán)⑶發(fā)光分開的場(chǎng)區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)度為60Hz情況下的1/3，即5. 6ms左 右。在該時(shí)間內(nèi)，如果進(jìn)行信息的讀入或刪除，即使是現(xiàn)有的向列相類材料在靜態(tài)驅(qū)動(dòng)時(shí)下 降特性惡化，不能完全刪除，如果以時(shí)分割驅(qū)動(dòng)為前提，則無法確保上升特性，會(huì)產(chǎn)生無法充分進(jìn)行讀入這樣的技術(shù)問題。另一方面，如果注意到材料方面，則以FSC驅(qū)動(dòng)為目的的液晶材料開發(fā)的歷史很 短，反鐵電液晶物質(zhì)(以后簡(jiǎn)稱為AFLC。)材料開發(fā)的主線還完全局限于以60Hz驅(qū)動(dòng)為前 提的物質(zhì)中。即，該限制稱為念頭并在以下列舉出其特征。在AFLC開發(fā)的歷史中，作為良好的材料，目前確認(rèn)的特征列舉如下⑴在低頻率 數(shù)中的三角波施加電壓較低的區(qū)域中，透過光強(qiáng)度基本不發(fā)生變化的液晶材料，(2)響應(yīng)特 性滿足驅(qū)動(dòng)條件，(3)能將對(duì)比度保持地較高，(4)能確保多路驅(qū)動(dòng)特性。尤其是(1)需要 重視，在確保多路驅(qū)動(dòng)特性和對(duì)比度特性上，是必須具有的特性。簡(jiǎn)單地說，使用圖3，對(duì)非專利文獻(xiàn)1中公開的，尤其是對(duì)(1)的性質(zhì)重要的內(nèi)容進(jìn) 行說明。如同一圖中過程A所示，在將上述三角波的振幅電壓從OV開始增加的過程中，即 使增加電壓直至310中所示的電壓，透過率也基本沒有上升。即，如果進(jìn)一步增加該電壓， 沿曲線320，透過光強(qiáng)度迅速增加，在304所示的電壓飽和，以后，即使增加電壓，也沒有變 化。此時(shí)的透過光強(qiáng)度此后在Tsat中表示出來。接著是減少三角波的電壓的過程B，從306所示的電壓開始，透過光強(qiáng)度迅速減 少，在OV前的電壓308中，透過光強(qiáng)度下降到0。接著即使減少電壓，進(jìn)入C過程中，直至318 表示的關(guān)閉電壓，透過光強(qiáng)度均保持0的狀態(tài)，如果超過該電壓，則透過光再次迅速增加， 該傾向持續(xù)到相當(dāng)于314的電壓。此時(shí)，即使再次減少電壓，透過光強(qiáng)度也能顯示出Tsat 的值。此時(shí)，如果進(jìn)入增加電壓的過程D中，此前保持穩(wěn)定的透過光從電壓316開始減 少，在OV前的322表示的電壓，透過光強(qiáng)度下降到0。在以目前的幀頻率數(shù)為前提的情況下，作為良好材料的例子，例如專利文獻(xiàn)3的

圖12中公開的組合物的特性為在本申請(qǐng)圖3的過程A或過程C中，從X軸至關(guān)閉電壓310 或318表示的電壓表示出與賦予飽和透過光強(qiáng)度的電壓304或314的值基本結(jié)晶的值的液 晶材料等價(jià)，在目前的液晶材料開發(fā)中，也將具有該特征的物質(zhì)作為良好的材料進(jìn)行追求。上述基準(zhǔn)也在另外的專利文獻(xiàn)2的段落編號(hào)0023中被公開，310的電壓從賦予飽 和透過光強(qiáng)度Tsat的電壓304離開至低電壓側(cè)的面板特性，即，使用“鍋底率”大的材料的 液晶顯示裝置在以單純矩陣驅(qū)動(dòng)為前提時(shí)，會(huì)引起光泄漏，這在確保對(duì)比度上被評(píng)價(jià)為不 優(yōu)選的。專利文獻(xiàn)1 特開2002-3^400號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開平09-157248號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開平10-053765號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1 強(qiáng)介電性液晶顯示器和材料CMC技術(shù)圖書館Q001)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明人對(duì)當(dāng)初用于60Hz驅(qū)動(dòng)的最佳材料，即鍋底率小，光泄漏少的組合物進(jìn)行 調(diào)整，在后述FSC用試驗(yàn)波形中，進(jìn)行場(chǎng)區(qū)盒內(nèi)中的對(duì)比度、場(chǎng)區(qū)盒內(nèi)中的顏色分離能力、 FSC驅(qū)動(dòng)時(shí)的極板特性等的試驗(yàn)，與期待相反，基本完全無法發(fā)揮其特性。此外，該傾向?yàn)椋?如果越增加目前所謂具有良好特性的液晶的比例，上述各特性的惡化就越顯著。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種在以FSC組件的分時(shí)割驅(qū)動(dòng)為前提時(shí)，在上述 FSC驅(qū)動(dòng)條件下，能確保以下的條件，即在每幀間，保持白與黑的對(duì)比度穩(wěn)定，在各RGB的各 場(chǎng)區(qū)中，色分離充分，作為顯示裝置，多路驅(qū)動(dòng)特性足夠的液晶材料和使用該液晶材料的良 好的液晶顯示裝置。用于解決課題的技術(shù)方案S卩，本發(fā)明的特征在于，在具有形成一個(gè)以上行電極、一個(gè)以上列電極的基板、在 該基板間挾持的反鐵電液晶，獨(dú)立的3原色光依次發(fā)光的光源的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式的反鐵電彩 色液晶顯示裝置中，該反鐵電彩色液晶顯示裝置含有在施加三角波時(shí)，滯后曲線上升側(cè)的 飽和電壓(304)在80%時(shí)的透過光強(qiáng)度(332)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)于最大透過光強(qiáng)度(330)的 3%以上透過光強(qiáng)度的反鐵電液晶物質(zhì)，上述反鐵電液晶的特征在于，混合至少1種以上下述通式[1]或[2]表示的化合 物?；?權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，在具有形成一個(gè)以上行 電極、一個(gè)以上列電極的極板、在該基板間挾持的反鐵電液晶物質(zhì)，獨(dú)立的3原色光依次發(fā) 光的光源的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式的反鐵電彩色液晶顯示裝置中，該反鐵電彩色液晶顯示裝置含有 在施加三角波時(shí)，滯后曲線上升側(cè)的飽和電壓(304)在80%時(shí)的透過光強(qiáng)度(33 實(shí)現(xiàn)相 對(duì)于最大透過光強(qiáng)度(330)的3%以上透過光強(qiáng)度的反鐵電液晶物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，反鐵電 液晶中混合至少1種以上下述通式[1]或[2]表示的化合物；化1(式中，Rm是碳原子數(shù)為8 11的烷基或烷氧基，η是各自獨(dú)立地選自碳原子數(shù)為2 8的烷基或烷氧基的基團(tuán)，RF是氟代烷基或甲基，ρ為4 6，Rq是碳原子數(shù)為1 4的烷 氧基，*表示不對(duì)稱中心；(A)和(B)是各自獨(dú)立地選自氫原子的1個(gè)以上任選被鹵素原子 取代的1，4-亞苯基或聯(lián)苯基的基團(tuán))。
3.如權(quán)利要求2所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，該通式[1]表示的反鐵電液晶為60%(重量)以上。
4.如權(quán)利要求2所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，該通式[2]表示的反鐵電液晶為50%(重量)以下。
5.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，在上述 場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式中，在各場(chǎng)內(nèi)設(shè)置選擇脈沖、其前后的偏壓區(qū)間、復(fù)位區(qū)間和可以與這些區(qū)間 部分重疊的發(fā)光區(qū)間。
6.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于，在上述 場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式中，1幀至少由作為上述3原色的發(fā)光區(qū)間的3個(gè)場(chǎng)區(qū)構(gòu)成，各場(chǎng)區(qū)由通過行 電極選擇信號(hào)依次選擇上述行電極的讀入?yún)^(qū)間、上述光源的發(fā)光區(qū)間、由單一的矩形波脈 沖構(gòu)成的復(fù)位區(qū)間構(gòu)成，在上述反鐵電液晶物質(zhì)中，選擇上述行電極時(shí)，在該行電極中施加 賦予|Vs|選擇電位的單一矩形波脈沖，在不選擇時(shí)，賦予Ivbl偏壓，該偏壓Vb對(duì)于全部的 行電極，在各場(chǎng)區(qū)的開始點(diǎn)同時(shí)開始施加，再在上述復(fù)位區(qū)間中，在上述發(fā)光區(qū)間后，設(shè)置 由與上述行電極極性相反，脈沖寬度為在上述行電極中施加的單一矩形波脈沖的2倍，且 其波高值在Ivbl 2|vb|范圍內(nèi)所構(gòu)成的單一矩形波脈沖構(gòu)成的井脈沖，在上述列電極 中，根據(jù)顯示內(nèi)容，由單一矩形波脈沖構(gòu)成，保持IVdI的偏壓不變，而改變?cè)摼匦尾ǖ拿}沖 寬度，賦予灰階。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在 于，在每行、每場(chǎng)區(qū)或每幀中進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于， 對(duì)于選擇電壓的掃描電極行中，偶數(shù)場(chǎng)區(qū)從第1行向最后一行開始，另一方面，在奇數(shù)場(chǎng)區(qū) 中，從最后一行向第1行進(jìn)行掃描，也允許相反的方式。
9.如權(quán)利要求8任一項(xiàng)所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于， 各場(chǎng)區(qū)內(nèi)的發(fā)光區(qū)間允許至少部分重復(fù)選擇區(qū)間。
10.如權(quán)利要求9任一項(xiàng)所述的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置，其特征在于， 在上述場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式的反鐵電彩色液晶顯示裝置中設(shè)置溫度檢測(cè)裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是通過在使用FSC組件的單純矩陣驅(qū)動(dòng)中，確保良好的多路驅(qū)動(dòng)特性，從而確保顏色分辨率能力，且使用合成容易的合成液晶材料，從而提供一種廉價(jià)且高性能的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式反鐵電彩色液晶顯示裝置。本發(fā)明液晶顯示裝置的特征在于，在具有形成一個(gè)以上行電極、一個(gè)以上列電極的基板、在該基板間挾持的反鐵電液晶物質(zhì)，獨(dú)立的3原色光依次發(fā)光的光源的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)方式的反鐵電彩色液晶顯示裝置中，該反鐵電彩色液晶顯示裝置含有在施加三角波時(shí)，滯后曲線上升側(cè)的飽和電壓(304)的80％時(shí)的透過光強(qiáng)度(332)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)于最大透過光強(qiáng)度(330)的3％以上透過光強(qiáng)度的反鐵電液晶。此外，為了能在上述顯示裝置中獲得灰階顯示，相對(duì)于數(shù)據(jù)電壓，進(jìn)行時(shí)間幅寬的改變。
文檔編號(hào)G02F1/133GK102057322SQ200880127318
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者福田敦夫, 鈴木康, 陳國(guó)平 申請(qǐng)人:Lca有限公司, 陳國(guó)平