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，特別是涉及具有使用了具有自發(fā)極化的液晶的記憶顯示功能的有源驅(qū)動(dòng)型的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
伴隨近年來的所謂的信息化社會(huì)的進(jìn)展，越來越廣泛地使用以個(gè)人計(jì)算機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等為代表的電子裝置。由于這樣的電子裝置的普及的緣故，產(chǎn)生了在辦公室也好在室外也好都能使用的攜帶型電子裝置的需要，要求這些電子裝置的小型、輕量化。作為達(dá)到這樣的目的用的裝置的一種裝置，廣泛地使用了液晶顯示裝置。液晶顯示裝置不僅是為了實(shí)現(xiàn)小型、輕量化、而且是為了實(shí)現(xiàn)用電池驅(qū)動(dòng)的攜帶型的電子裝置的低功耗所不可缺少的技術(shù)。
液晶顯示裝置大致被分類為反射型和透射型。反射型是用液晶面板的背面反射從液晶面板的前面入射了的光線并用該反射光辨認(rèn)圖像的結(jié)構(gòu)，透射型是用來自設(shè)在液晶面板的背面的光源(背照光源)的透射光辨認(rèn)圖像的結(jié)構(gòu)。由于對(duì)于反射型來說反射光量因環(huán)境條件的緣故而不是恒定的，在辨認(rèn)性方面較差，故一般使用了采用濾色器的透射型彩色液晶顯示裝置作為進(jìn)行多色或全色顯示的個(gè)人計(jì)算機(jī)等的顯示裝置。
關(guān)于彩色液晶顯示裝置，現(xiàn)在廣泛地使用了采用TFT(薄膜晶體管)等的開關(guān)元件的TN(扭曲向列)型的顯示裝置。該TFT驅(qū)動(dòng)的TN型液晶顯示裝置與STN(超扭曲向列)型相比顯示品質(zhì)高，但由于液晶面板的光透射率在目前來說低了百分之幾，故為了得到高的畫面亮度，必須有高亮度的背照光源。因此，因背照光源導(dǎo)致的功耗變大了。此外，由于是采用了濾色器的彩色顯示，故必須用3個(gè)子像素構(gòu)成1個(gè)像素，難以實(shí)現(xiàn)高精細(xì)化，其顯示色純度也是不充分的。
為了解決這樣的問題，本發(fā)明者等開發(fā)了場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置(例如參照吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)ILCC 98 P1-074 1998年發(fā)行、吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)AM-LCD′99 Digest ofTechnical Papers，185頁1999年發(fā)行、吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)SID′00 Digest of Technical Papers，1176頁2000年發(fā)行)。由于該場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置與濾色器方式的液晶顯示裝置相比，不需要子像素，故可容易地實(shí)現(xiàn)精細(xì)度更高的顯示，此外，由于不使用濾色器，可將光源的發(fā)光色按原樣利用于顯示，故在顯示色純度方面也良好。進(jìn)而，由于光利用效率也高，故也具有可減少功耗這樣的優(yōu)點(diǎn)。但是，為了實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，液晶的高速響應(yīng)性(小于等于2ms)是必須的。
因此，本發(fā)明者等為了謀求具有上述那樣的優(yōu)點(diǎn)的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置或?yàn)V色器方式的液晶顯示裝置的高速響應(yīng)性，研究開發(fā)了與以前相比可預(yù)期100～1000倍的高速響應(yīng)性的具有自發(fā)極化的強(qiáng)介電性液晶等的液晶的利用TFT等的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)(例如，特開平11-119189號(hào)公報(bào)等)。對(duì)于強(qiáng)介電性液晶來說，利用電壓施加，其液晶分子的長軸方向變化傾斜角度。用偏振軸正交的2片偏振片夾住夾持了強(qiáng)介電性液晶的液晶面板，利用因液晶分子的長軸方向的變化引起的復(fù)折射使透射光強(qiáng)度變化。
場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，如上所述，與濾色器方式的液晶顯示裝置相比，光利用效率高，可減少功耗，但在電池驅(qū)動(dòng)的攜帶裝置中，要求功耗的進(jìn)一步的減少。這樣的功耗的減少的要求在濾色器方式的液晶顯示裝置中也是同樣的。
在此，說明使用了具有自發(fā)極化的強(qiáng)介電性液晶等的液晶顯示裝置中的顯示功能、特別是記憶顯示功能。在這樣的液晶顯示裝置中，存在用既定周期對(duì)液晶施加電壓進(jìn)行顯示圖像的改寫的通常顯示功能和停止對(duì)液晶的電壓施加并維持該停止前的顯示圖像的記憶顯示功能。在記憶顯示功能中，在除去了利用TFT等的開關(guān)元件對(duì)液晶施加的全部的電壓后，由于大致維持除去該施加電壓之前的顯示狀態(tài)，故不對(duì)液晶物質(zhì)施加電壓就可進(jìn)行圖像顯示，可謀求大幅度的功耗的減少。于是，也可應(yīng)用于攜帶裝置，特別是對(duì)于靜止畫面多的攜帶裝置的功耗的減少的效果很大。
以下，敘述具有自發(fā)極化的強(qiáng)介電性液晶具有的記憶功能。在圖1中示出一邊改變施加的電壓的值、一邊進(jìn)行了對(duì)液晶面板施加電壓并在其后中止施加除去電壓并測(cè)定電壓施加時(shí)的透射率和電壓除去60秒后的透射率的測(cè)定結(jié)果的一例。在圖1中，將施加了的電壓(V)取作橫軸，將透射率(％)取作縱軸，示出了測(cè)定結(jié)果，○-○表示電壓施加時(shí)的透射率，△-△表示電壓除去60秒后的透射率。在除去了施加電壓后，施加電壓與透射率的對(duì)應(yīng)關(guān)系也不變化，可知即使除去對(duì)液晶面板施加了的電壓，也維持了與電壓施加時(shí)的顯示狀態(tài)對(duì)應(yīng)的透射率。此外，黑顯示(透射率大致0％，施加電壓大致0V)在電壓施加時(shí)和電壓未施加時(shí)不變化，維持了顯示狀態(tài)。
此外，在圖2中示出對(duì)于液晶面板測(cè)定了除去電壓后的透射率的時(shí)間的變化時(shí)的測(cè)定結(jié)果。如圖2(a)中所示，對(duì)液晶面板時(shí)間5V、100μs的脈沖波形，測(cè)定了隨時(shí)間而變化的透射率。在圖2(b)中，將時(shí)間(ms)取作橫軸，將透射率(任意單位)取作縱軸，示出了所測(cè)定的透射率?？芍谑┘恿穗妷旱乃查g，透射率急劇地上升，其后緩慢地衰減，但在除去電壓100ms以后，未看到衰減，繼續(xù)維持了一定的透射率。
根據(jù)以上所述，強(qiáng)介電性液晶具有記憶功能，即使在除去了被施加的電壓的情況下，可知其液晶分子也不會(huì)從電壓施加除去前的穩(wěn)定的位置轉(zhuǎn)移到其它的穩(wěn)定的位置，而是繼續(xù)保持之前的狀態(tài)。于是，在使用了具有這樣的記憶功能的強(qiáng)介電性液晶的液晶顯示裝置中，只要供給一次與1個(gè)畫面的顯示信息對(duì)應(yīng)的施加電壓，則在直至供給與下一個(gè)畫面的顯示信息對(duì)應(yīng)的施加電壓之前的期間內(nèi)，即使不繼續(xù)施加電壓，也能繼續(xù)維持與已供給的施加電壓對(duì)應(yīng)的一定的顯示。因而，即使不施加電壓，也能維持畫面顯示，伴隨該不需要施加電壓的情況，可減少功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而進(jìn)行的，其目的在于提供可謀求功耗的減少的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供可進(jìn)行液晶的充分的響應(yīng)、能實(shí)現(xiàn)高的記憶性的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供在寬的溫度范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)高的記憶性的液晶顯示裝置。
與本發(fā)明的第1方面有關(guān)的液晶顯示裝置是下述的液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于為了執(zhí)行上述第2顯示功能，停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長。
在本發(fā)明的第1方面的液晶顯示裝置中，使因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)比通常顯示中的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)長。在進(jìn)行記憶顯示時(shí)，通過加長開關(guān)元件的選擇期間(在開關(guān)元件是TFT的情況下，是將柵定為導(dǎo)通的時(shí)間)，加長對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間，在選擇期間中液晶充分地響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高的記憶性。特別是在低溫環(huán)境下液晶的響應(yīng)性惡化了的情況下，在通常顯示時(shí)的開關(guān)元件的選擇期間中不能發(fā)揮充分的記憶性，但通過加長選擇期間，加長電壓施加時(shí)間，即使在低溫下也能發(fā)揮充分的記憶性。
與本發(fā)明的第4方面有關(guān)的液晶顯示裝置是下述的液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于為了執(zhí)行上述第2顯示功能，停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長。
在本發(fā)明的第4方面的液晶顯示裝置中，使因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的非選擇期間(在開關(guān)元件是TFT的情況下，是將柵定為關(guān)斷的時(shí)間)比因通常顯示中的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)長。在進(jìn)行記憶顯示時(shí)，通過加長開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)，加長對(duì)液晶物質(zhì)的可響應(yīng)電場(chǎng)的時(shí)間，在非選擇期間中液晶充分地響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高的記憶性。特別是在低溫環(huán)境下液晶的響應(yīng)性惡化了的情況下，在通常顯示時(shí)的開關(guān)元件的非選擇期間中不能發(fā)揮充分的記憶性，但通過加長非選擇期間，加長電壓施加時(shí)間，即使在低溫下也能發(fā)揮充分的記憶性。
與本發(fā)明的第2方面有關(guān)的液晶顯示裝置的特征在于在本發(fā)明的第1方面中，為了使上述第2顯示功能返回到上述第1顯示功能，在再次開始對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加之前，使全部像素的顯示全部成為黑顯示。
與本發(fā)明的第5方面有關(guān)的液晶顯示裝置的特征在于在本發(fā)明的第4方面中，為了使上述第2顯示功能返回到上述第1顯示功能，在再次開始對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加之前，使全部像素的顯示全部成為黑顯示。
在本發(fā)明的第2方面或第5方面的液晶顯示裝置中，在再次開始對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加的情況下，首先在使全部像素的顯示全部成為黑顯示后，對(duì)液晶物質(zhì)施加與顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。于是，在再次開始電壓施加后必定成為黑底的顯示，可得到清晰的顯示。在再次開始電壓施加時(shí)不使全部像素的顯示一度成為黑顯示的情況下，產(chǎn)生不良情況。例如，在未施加電壓的狀態(tài)下維持了的顯示是黑以外的顯示、特別是白顯示的情況下，在開始了電壓施加時(shí)，成為白底的顯示，不能得到所希望的顯示。
與本發(fā)明的第3方面有關(guān)的液晶顯示裝置的特征在于在本發(fā)明的第2方面中，在全部像素的顯示全部成為黑顯示時(shí)的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長。
與本發(fā)明的第6方面有關(guān)的液晶顯示裝置的特征在于在本發(fā)明的第5方面中，在全部像素的顯示全部成為黑顯示時(shí)的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述通常顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長。
在本發(fā)明的第3方面或第6方面的液晶顯示裝置中，在電壓施加再次開始時(shí)在使全部像素的顯示全部成為黑顯示時(shí)，使因黑寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)或因黑寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)比通常顯示時(shí)的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)或通常顯示時(shí)的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)長。于是，全部像素可靠地成為黑顯示。
與本發(fā)明的第7方面有關(guān)的液晶顯示裝置是下述的液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于切換為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長的第1驅(qū)動(dòng)方式和為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間與上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間相等的第2驅(qū)動(dòng)方式來進(jìn)行圖像顯示。
在本發(fā)明的第7方面的液晶顯示裝置中，切換因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)比通常顯示中的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)長的第1驅(qū)動(dòng)方式和因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)與通常顯示中的開關(guān)元件的選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)相等的第2驅(qū)動(dòng)方式。
與本發(fā)明的第8方面有關(guān)的液晶顯示裝置是下述的液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于切換為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長的第1驅(qū)動(dòng)方式和為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間與上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間相等的第2驅(qū)動(dòng)方式來進(jìn)行圖像顯示。
在本發(fā)明的第8方面的液晶顯示裝置中，切換因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)比通常顯示中的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)長的第1驅(qū)動(dòng)方式和因進(jìn)行停止電壓施加之前的記憶顯示用的數(shù)據(jù)寫入掃描導(dǎo)致的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)與通常顯示中的開關(guān)元件的非選擇期間(柵的關(guān)斷時(shí)間)相等的第2驅(qū)動(dòng)方式。
而且，在本發(fā)明的第7方面或第8方面的液晶顯示裝置中，在與通常顯示時(shí)為同等的開關(guān)元件的選擇期間或非選擇期間中不能發(fā)揮高的記憶性的情況下，使其切換到第1驅(qū)動(dòng)方式，在與通常顯示時(shí)為同等的開關(guān)元件的選擇期間或非選擇期間中也能發(fā)揮高的記憶性的情況下，切換到第2驅(qū)動(dòng)方式，以實(shí)現(xiàn)功耗的減少。
與本發(fā)明的第9方面有關(guān)的液晶顯示裝置的特征在于在本發(fā)明的第7或第8方面中，具備測(cè)定上述液晶物質(zhì)的溫度的測(cè)定單元和根據(jù)該測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
在本發(fā)明的第9方面的液晶顯示裝置中，根據(jù)液晶物質(zhì)的溫度控制第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式的切換。于是，在低溫環(huán)境下，切換到第1驅(qū)動(dòng)方式，可靠地實(shí)現(xiàn)高的記憶性。此外，在沒有必要切換到第1驅(qū)動(dòng)方式的高溫環(huán)境下，執(zhí)行第2驅(qū)動(dòng)方式以謀求功耗的減少。
本發(fā)明可應(yīng)用于隨時(shí)間地切換多色的光的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，也可應(yīng)用于使用濾色器的濾色器方式的液晶顯示裝置。在前者的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置中，可進(jìn)行具有高精細(xì)、高色純度、高速響應(yīng)性的彩色顯示，在后者的濾色器方式的液晶顯示裝置中，可容易地進(jìn)行彩色顯示。
此外，本發(fā)明可應(yīng)用于透射型的液晶顯示裝置、反射型的液晶顯示裝置或半透射型的液晶顯示裝置的任一種。記憶顯示在透射型的情況下可謀求功耗的減少，但通過作成半透射型或反射型，可實(shí)現(xiàn)功耗的進(jìn)一步的減少。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，最好使用單穩(wěn)定或雙穩(wěn)定的強(qiáng)介電性液晶、特別是雙穩(wěn)定的強(qiáng)介電性液晶作為液晶物質(zhì)。通過使用這樣的液晶，可進(jìn)行穩(wěn)定的記憶顯示。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，最好具有按所希望的定時(shí)停止對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加用的機(jī)構(gòu)。通過具有這樣的機(jī)構(gòu)，即使在利用行掃描進(jìn)行顯示的液晶顯示裝置中，也能進(jìn)行穩(wěn)定的記憶顯示。特別是在使用開關(guān)元件并使用強(qiáng)介電性液晶的液晶顯示裝置的情況下，液晶具有半V字狀的電光響應(yīng)特性(在施加了一方的極性的電壓的情況下顯示出高的透射率、在施加了另一方的極性的電壓的情況下顯示出可看作黑顯示的程度的低的透射率的特性)。因此，在各子幀(場(chǎng)序方式的情況)或各幀(濾色器方式的情況)中，進(jìn)行大于等于2次的一方的極性的電壓和另一方的極性的電壓的數(shù)據(jù)寫入掃描。在場(chǎng)序方式的情況下，最好在全部像素中使各寫入掃描中的電壓的極性是同一的。在濾色器方式的情況下，不一定需要用同一極性的電壓對(duì)全部的像素進(jìn)行寫入掃描，但在進(jìn)行記憶顯示時(shí)，最好用同一極性的電壓進(jìn)行寫入掃描。而且，通過在由可實(shí)現(xiàn)高的透射率的極性的電壓進(jìn)行的寫入掃描結(jié)束、由下一個(gè)另一方的極性的電壓進(jìn)行的寫入掃描開始前的所希望的定時(shí)停止對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的記憶顯示。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，最好根據(jù)顯示狀態(tài)使顯示用的光源的強(qiáng)度變動(dòng)。即，在記憶顯示時(shí)，與通常顯示時(shí)相比，降低背照光源等的光源的輸出強(qiáng)度。在使用具有半V字狀的電光響應(yīng)特性的液晶物質(zhì)的情況下，在記憶顯示時(shí)，與通常顯示時(shí)相比，可得到約2倍的透射率。于是，在記憶顯示時(shí)，即使降低光源的輸出強(qiáng)度，也可實(shí)現(xiàn)與通常顯示同等的亮度，可謀求功耗的減少。這樣，根據(jù)顯示形態(tài)來改變光源的輸出強(qiáng)度，可進(jìn)行顯示亮度的精細(xì)的調(diào)整，可抑制光源的無用的功耗。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，在停止對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加之前，預(yù)先對(duì)液晶物質(zhì)施加與在電壓停止后打算顯示的圖像對(duì)應(yīng)的電壓。因而，能可靠地寫入顯示數(shù)據(jù)與通常顯示不同的記憶顯示用的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)所希望的記憶顯示。


圖1是示出電壓施加時(shí)和電壓未施加時(shí)的透射率的一例的曲線圖，圖2是示出脈沖電壓施加例和伴隨于此的透射率隨時(shí)間變化的曲線圖，圖3是說明評(píng)價(jià)用的液晶面板的模擬TFT驅(qū)動(dòng)用的圖，
圖4是示出記憶率與溫度的關(guān)系的曲線圖，圖5是示出記憶率與柵選擇期間的關(guān)系的曲線圖，圖6是示出記憶率與柵非選擇期間的關(guān)系的曲線圖，圖7是第1、第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶面板和背照光源的示意性的剖面圖，圖8是示出第1、第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖，圖9是示出強(qiáng)介電性液晶的電光響應(yīng)特性的曲線圖，圖10是示出第1、第3實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)序列的圖，圖11是示出第1、第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)序列的圖，圖12是說明黑底的透射率變化用的圖，圖13是說明白底的透射率變化用的圖，圖14是第2、第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶面板和背照光源的示意性的剖面圖，圖15是示出第2、第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖，圖16是示出第2、第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)序列的圖，圖17是示出第3、第4實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)序列的圖，圖18是示出第5、第6實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖，圖19是示出在第5、第6實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置中被切換的驅(qū)動(dòng)序列的圖。
具體實(shí)施例方式
參照示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的附圖，具體地說明本發(fā)明。再有，本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施形態(tài)。
首先，說明作為本發(fā)明的特征的記憶顯示時(shí)之前的柵導(dǎo)通時(shí)間(開關(guān)元件的選擇期間)或柵關(guān)斷時(shí)間(開關(guān)元件的非選擇期間)的長度的最佳值。
在清洗了具有直徑15mm的透明電極的2片玻璃基板后，通過涂敷聚酰亞胺并在200℃下燒結(jié)1小時(shí)，將約200埃的聚酰亞胺膜形成在各透明電極上。用人造棉制的布摩擦該聚酰亞胺膜的表面，以互相的摩擦方向?yàn)槠叫械姆绞绞?片玻璃基板重合，制作了用平均粒徑1.6μm的氧化硅制的襯墊保持間隙的空面板。在該空面板中封入以萘類液晶為主要成分的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)(例如在A.Mochizuki，et.al.Ferroelectrics，133，353(1991)中被公開了的物質(zhì))，制作了評(píng)價(jià)用的液晶面板。封入了的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)的自發(fā)極化的大小是6nC/cm2。
然后，利用圖3中示出的那樣的評(píng)價(jià)裝置評(píng)價(jià)了已制作的液晶面板的記憶率。具體地說，利用FET的開關(guān)從外部對(duì)已制作的液晶面板(由1個(gè)液晶單元構(gòu)成)實(shí)施了施加電壓的模擬的TFT驅(qū)動(dòng)，通過用光電子倍增管檢測(cè)來自背照光源的光的經(jīng)由液晶面板的透射光，評(píng)價(jià)了液晶面板的記憶率。記憶率的定義為電壓施加時(shí)的透射率(柵導(dǎo)通期間的透射率)與從電壓除去算起60秒后的透射率之比。
在圖4中示出將柵選擇期間(柵導(dǎo)通)定為5μs/行、將柵非選擇期間(柵關(guān)斷)定為2.8ms、將施加電壓定為+5V時(shí)的記憶率與溫度的關(guān)系。將柵選擇期間定為5μs/行的原因是，為了在強(qiáng)介電性液晶的TFT驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的中間灰度顯示，小于等于5～10μs/行的短的柵選擇期間是適合的，通過將柵選擇期間設(shè)定為小于等于5～10μs/行的短時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)快速的畫面改寫和穩(wěn)定的中間灰度顯示。即，這是因?yàn)?，使用了TFT驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)介電性液晶的液晶顯示裝置的通常顯示中的柵選擇期間是小于等于5～10μs/行。
此外，將柵非選擇期間(柵關(guān)斷)定為2.8ms的原因是，場(chǎng)序方式中的R、G、B各色的子幀的時(shí)間小于等于1/180s，在用1/180s的時(shí)間進(jìn)行2次數(shù)據(jù)寫入掃描的情況下，各寫入掃描中的各行的柵關(guān)斷期間為1/360s、即2.8ms。即，這是因?yàn)椋褂昧藞?chǎng)序方式中的TFT驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)介電性液晶的液晶顯示裝置的通常顯示中的柵非選擇期間小于等于2.8ms。再有，在濾色器方式中，通常顯示中的柵非選擇期間小于等于8.3ms。
根據(jù)圖4的結(jié)果可知，在20℃～40℃的溫度范圍內(nèi)顯示出了50％～80％的高記憶率，但如果小于等于15℃，則記憶率急劇地下降，不能進(jìn)行記憶顯示。
其次，在各種溫度環(huán)境下一邊使柵選擇期間(柵導(dǎo)通)變化，一邊測(cè)定了記憶率的變化。在圖5中示出該測(cè)定結(jié)果。根據(jù)圖5的結(jié)果可知，通過加長柵選擇期間，可實(shí)現(xiàn)高的記憶率，即使在-20℃的低溫下，也能實(shí)現(xiàn)高的記憶率。這是由于，通過加長柵選擇期間，柵選擇期間中的液晶的響應(yīng)性提高了，可補(bǔ)償伴隨低溫化的液晶的響應(yīng)性惡化。
根據(jù)以上所述可知，通過使柵選擇期間比通常顯示時(shí)的5～10μs/行長，在寬的溫度范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高的記憶率，可進(jìn)行穩(wěn)定的記憶顯示。在進(jìn)行記憶顯示時(shí)，可與溫度無關(guān)地使柵選擇期間始終比通常顯示時(shí)的5～10μs/行長，但根據(jù)圖4和圖5可知，以20℃為界線來設(shè)定是否加長柵選擇期間，只在小于等于20℃時(shí)使柵選擇期間比通常顯示時(shí)的5～10μs/行長即可。
此外，在各種溫度環(huán)境下一邊使柵非選擇期間(柵關(guān)斷)變化，一邊測(cè)定了記憶率的變化。在圖6中示出該測(cè)定結(jié)果。根據(jù)圖6的結(jié)果可知，通過加長柵非選擇期間，可實(shí)現(xiàn)高的記憶率，即使在-20℃的低溫下，也能實(shí)現(xiàn)高的記憶率。這是由于，通過加長柵非選擇期間，柵非選擇期間中的液晶的響應(yīng)性提高了，可補(bǔ)償伴隨低溫化的液晶的響應(yīng)性惡化。
根據(jù)以上所述可知，通過使柵非選擇期間比通常顯示時(shí)的2.8ms長，在寬的溫度范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高的記憶率，可進(jìn)行穩(wěn)定的記憶顯示。在進(jìn)行記憶顯示時(shí)，可與溫度無關(guān)地使柵非選擇期間始終比通常顯示時(shí)的2.8ms長，但根據(jù)圖4和圖6可知，以20℃為界線來設(shè)定是否加長柵非選擇期間，只在小于等于20℃時(shí)使柵非選擇期間比通常顯示時(shí)的2.8ms長即可。
首先，作為第1、第2實(shí)施形態(tài)，說明在進(jìn)行記憶顯示時(shí)通過使柵選擇期間(對(duì)液晶的電壓施加期間)比通常顯示時(shí)長能可靠地實(shí)現(xiàn)高的記憶率的例子。
(第1實(shí)施形態(tài))圖7是第1實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶面板1和背照光源30的示意性的剖面圖，圖8是示出該液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖。第1實(shí)施形態(tài)是用濾色器方式進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示裝置。
如圖7和圖8中所示，從上層(表面)一側(cè)到下層(背面)一側(cè)，按下述順序?qū)盈B偏振膜2、具有共同電極3和以矩陣狀排列了的濾色器4的玻璃基板5、具有以矩陣狀排列了的像素電極6的玻璃基板7以及偏振膜8構(gòu)成了液晶面板1。
在這些共同電極3與像素電極6之間連接了具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、掃描驅(qū)動(dòng)器(未圖示)等的驅(qū)動(dòng)部20。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器經(jīng)信號(hào)線22與TFT21連接，掃描驅(qū)動(dòng)器經(jīng)掃描線23與TFT21連接。利用掃描驅(qū)動(dòng)器對(duì)TFT21進(jìn)行導(dǎo)通/關(guān)斷控制。此外，利用TFT21對(duì)各像素電極6進(jìn)行導(dǎo)通/關(guān)斷控制。因此，利用經(jīng)信號(hào)線22和TFT21供給的來自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)來控制各像素的透射光強(qiáng)度。
在玻璃基板7上的像素電極6的上面配置了取向膜9，在共同電極3的下面配置了取向膜10，在這些取向膜9、10間充填作為強(qiáng)介電性液晶的液晶物質(zhì)，形成了液晶層11。再有，12是保持液晶層11的層厚用的襯墊。
背照光源30位于液晶面板1的下層(背面)一側(cè)，具備在面對(duì)構(gòu)成發(fā)光區(qū)域的導(dǎo)光和光發(fā)散板31的端面的狀態(tài)下射出白色光的LED陣列32。該LED陣列32的亮度的調(diào)整范圍寬，亮度的調(diào)整容易。導(dǎo)光和光發(fā)散板31通過在將從該LED陣列32的各LED發(fā)出的白色光引導(dǎo)到自身的全部表面上的同時(shí)發(fā)散到上面，起到發(fā)光區(qū)域的功能。再有，利用背照光源控制電路33調(diào)整該背照光源30(LED陣列32)的點(diǎn)亮/非點(diǎn)亮和亮度。
在此，說明第1實(shí)施形態(tài)中的液晶顯示裝置的具體例。在清洗了具有像素電極6(640×3(RGB)×480，對(duì)角3.2英寸)的TFT基板和具有共同電極3和RGB的濾色器4的共同電極基板后，通過涂敷聚酰亞胺并在200℃下燒結(jié)1小時(shí)，形成了約200埃的聚酰亞胺膜作為取向膜9、10。
再者，用人造棉制的布摩擦該取向膜9、10，在兩者間用平均粒徑1.6μm的氧化硅制的襯墊保持了間隙的狀態(tài)下重合，制作了空面板。在該空面板中封入了以在TFT驅(qū)動(dòng)時(shí)顯示出圖9中示出的那樣的半V字狀的電光響應(yīng)特性的萘類液晶為主要成分的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)(例如在A.Mochizuki，et.al.Ferroelectrics，133，353(1991)中被公開了的物質(zhì))，作成了液晶層11。封入了的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)的自發(fā)極化的大小是6nC/cm2。
用十字尼科耳狀態(tài)的2片偏振膜2、8夾住制作了的面板，使得在液晶層11的強(qiáng)介電性液晶分子的長軸方向向一方傾斜了的情況下成為暗狀態(tài)，作成了液晶面板1。使該液晶面板1與背照光源30重合，用濾色器方式可進(jìn)行彩色顯示。
其次，說明第1實(shí)施形態(tài)的具體的工作例。圖10和圖11是示出該工作例中的驅(qū)動(dòng)序列的一例的時(shí)序圖。圖10(a)是液晶面板1的各行的掃描定時(shí)，圖10(b)是背照光源30的點(diǎn)亮定時(shí)。如圖10(a)中所示，對(duì)液晶面板1在各幀中進(jìn)行2次圖像數(shù)據(jù)的寫入掃描。在第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描中，進(jìn)行用可實(shí)現(xiàn)明亮的顯示的極性的數(shù)據(jù)寫入掃描，在第2次的數(shù)據(jù)寫入掃描中，施加與第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描極性相反而大小實(shí)質(zhì)上相等的電壓。由此，與第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描相比，可實(shí)現(xiàn)暗的顯示，實(shí)質(zhì)上看作“黑顯示”。
此外，圖11(a)示出了為了得到所希望的顯示對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加的信號(hào)電壓的大小，圖11(b)示出了TFT21的柵電壓，圖11(c)示出了透射率。在圖11中，示出了某個(gè)選擇了的行中的驅(qū)動(dòng)序列。可進(jìn)行用既定周期對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加電壓進(jìn)行顯示圖像的改寫的通常顯示功能(期間A)和停止對(duì)強(qiáng)介電性液晶的電壓施加并維持該停止前的顯示圖像的記憶顯示功能(期間B)。
在進(jìn)行了以柵導(dǎo)通電壓的定時(shí)針對(duì)每一行對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加與所希望的圖像對(duì)應(yīng)的電壓后，在最終行的電壓施加結(jié)束并選擇最初的行之前，使對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓關(guān)斷(定時(shí)C)。但是，在使全部的電壓成為關(guān)斷之前的寫入掃描中，施加與在不施加電壓時(shí)打算進(jìn)行維持顯示的所希望的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓(信號(hào)電壓D)。
在不施加電壓的期間(期間B)中，根據(jù)強(qiáng)介電性液晶的記憶功能保持透射率，根據(jù)之前被施加了的電壓(信號(hào)電壓D)維持顯示圖像。其后，為了顯示不同的圖像，再次開始對(duì)強(qiáng)介電性液晶的電壓施加(定時(shí)E)。再有，此時(shí)，在使液晶面板1的顯示全部成為黑顯示后，施加與所希望的顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。即，在再次開始對(duì)強(qiáng)介電性液晶的電壓施加時(shí)，首先施加最初與黑顯示對(duì)應(yīng)的電壓(信號(hào)電壓F)。
在第1實(shí)施形態(tài)中，將通常顯示中的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵選擇期間(t1)定為5μs/行，進(jìn)行記憶顯示之前的數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵選擇期間(t2)，根據(jù)上述的特性結(jié)果(參照?qǐng)D5)以到-10℃為止實(shí)現(xiàn)良好的記憶顯示為目的，定為100μs/行。此時(shí)，使信號(hào)電壓的施加時(shí)間也根據(jù)柵選擇期間而變化。
按照?qǐng)D11中示出的驅(qū)動(dòng)序列，在每行中經(jīng)TFT21的開關(guān)施加電壓，在最終行的電壓施加結(jié)束后的所希望的定時(shí)，使對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓關(guān)斷。然后，一邊改變對(duì)液晶面板1的施加電壓值，一邊測(cè)定了電壓施加時(shí)的透射率和除去電壓60秒后的透射率。該測(cè)定結(jié)果呈現(xiàn)了與圖1、圖2同樣的特性。于是，可知利用圖11的驅(qū)動(dòng)序列，通過除去對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓，可維持與電壓施加時(shí)的顯示狀態(tài)對(duì)應(yīng)的透射率。其結(jié)果，即使不進(jìn)行電壓施加，也能進(jìn)行圖像顯示，即，可知能可靠地進(jìn)行記憶顯示功能。
此外，在再次開始對(duì)液晶面板1的電壓施加時(shí)，在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示后，對(duì)液晶面板1施加與顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。由此，可再次進(jìn)行包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的彩色顯示。在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示時(shí)，也將柵選擇期間(t3)定為100μs/行，使對(duì)液晶的電壓施加時(shí)間比通常顯示時(shí)長，能實(shí)現(xiàn)可靠的黑顯示。
圖12是說明黑底的透射率變化用的圖，液晶分子40最初如圖12(a)所示位于沿偏振軸的位置(用實(shí)線示出的黑顯示的位置)上，根據(jù)電壓施加，在其位置與偏離了偏振軸的位置(用虛線示出的白顯示的位置)之間改變方向。在圖12(b)中示出此時(shí)的透射率變化的一例。另一方面，圖13是說明白底的透射率變化用的圖，液晶分子40最初如圖13(a)所示位于偏離了偏振軸的位置(用實(shí)線示出的白顯示的位置)上，根據(jù)電壓施加，在其位置與沿偏振軸的位置(用虛線示出的黑顯示的位置)之間改變方向。在圖13(b)中示出此時(shí)的透射率變化的一例。
在再次開始電壓施加時(shí)，在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示后，在施加與所希望的顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓的情況下，如圖12中所示，必定成為黑底的顯示，可得到清晰的顯示。與此不同，在再次開始電壓施加時(shí)不使全部像素的顯示一度成為全黑顯示的情況下，產(chǎn)生不良情況。例如，在未施加電壓的狀態(tài)下維持了的顯示是黑以外的顯示、特別是白顯示的情況下，在開始了電壓施加時(shí)，如圖13中所示，成為白底的顯示，不能得到所希望的顯示。
其次，考察背照光源30的亮度的調(diào)整。在通常的電壓施加時(shí)(圖11的期間A)，交替地對(duì)液晶施加正負(fù)的電壓。在具有半V字狀的電光響應(yīng)特性的強(qiáng)介電性液晶的情況下，由于只在一方的極性的電壓施加時(shí)光透過，故在用正電壓和負(fù)電壓施加的比率為1∶1時(shí)，平均的亮度為光透過時(shí)的約一半。另一方面，在電壓未施加時(shí)的亮度始終為恒定。于是，有時(shí)未施加電壓時(shí)比電壓施加時(shí)明亮。
為了解決這樣的問題，在第1實(shí)施形態(tài)中，與施加電壓的除去同步地將電壓未施加時(shí)的背照光源30的亮度降低為通常顯示時(shí)的約70％，來謀求亮度的調(diào)整。即使這樣做，畫面亮度也不會(huì)下降。該背照光源30的亮度降低涉及到功耗的減少，其意義很大。再有，電壓未施加時(shí)的背照光源30的亮度可以是任意的，在打算進(jìn)一步減少不施加電壓時(shí)的功耗的情況下，當(dāng)然也可將背照光源30的亮度減少到小于等于約70％。在再次開始電壓施加后，使背照光源30的亮度返回到原來的亮度。
通過以上那樣做，在電壓施加時(shí)和電壓未施加時(shí)可實(shí)現(xiàn)同樣的圖像顯示。電壓施加時(shí)的具體的功耗為2.5W。此外，電壓未施加時(shí)的具體的功耗為1.3W，是低的功耗。
(第2實(shí)施形態(tài))圖14是第2實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的液晶面板1和背照光源30的示意性的剖面圖，圖15是示出該液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖。第2實(shí)施形態(tài)是用場(chǎng)序方式進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示裝置。在圖14、圖15中，對(duì)與圖7、8為同一或同樣的部分附以同一編號(hào)。
在該液晶面板1中不存在第1實(shí)施形態(tài)(圖7、8)中看到的那樣的濾色器。此外，背照光源30位于液晶面板1的下層(背面)一側(cè)，以面對(duì)構(gòu)成發(fā)光區(qū)域的導(dǎo)光和光發(fā)散板31的端面的狀態(tài)設(shè)置了LED陣列42。該LED陣列42在與導(dǎo)光和光發(fā)散板31相對(duì)的面上具有將發(fā)出3原色、即紅、綠、藍(lán)的各色的LED元件作成了1個(gè)芯片的10個(gè)燈的LED。而且，在紅、綠、藍(lán)的各子幀中分別使紅、綠、藍(lán)的LED元件點(diǎn)亮。導(dǎo)光和光發(fā)散板31通過在將來自該LED陣列42的各LED的光引導(dǎo)到自身的全部表面上的同時(shí)發(fā)散到上面，起到發(fā)光區(qū)域的功能。
使該液晶面板1與能進(jìn)行紅、綠、藍(lán)的時(shí)間分割發(fā)光的背照光源30重合。利用背照光源控制電路35與基于對(duì)液晶面板1的顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寫入掃描同步地控制該背照光源30的發(fā)光顏色、點(diǎn)亮定時(shí)和亮度。
說明第2實(shí)施形態(tài)中的液晶顯示裝置的具體例。在清洗了具有像素電極6(640×480，對(duì)角3.2英寸)的TFT基板和具有共同電極3的共同電極基板后，通過涂敷聚酰亞胺并在200℃下燒結(jié)1小時(shí)，形成約200埃的聚酰亞胺膜來作為取向膜9、10。再者，用人造棉制的布摩擦該取向膜9、10，在兩者間用平均粒徑1.6μm的氧化硅制的襯墊保持了間隙的狀態(tài)下重合，制作了空面板。在該空面板中封入了以在TFT驅(qū)動(dòng)時(shí)顯示出圖9中示出的那樣的半V字狀的電光響應(yīng)特性的萘類液晶為主要成分的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)(例如在A.Mochizuki，et.al.Ferroelectrics，133，353(1991)中被公開了的物質(zhì))，作成了液晶層11。封入了的強(qiáng)介電性液晶物質(zhì)的自發(fā)極化的大小是6nC/cm2。
用十字尼科耳狀態(tài)的2片偏振膜2、8夾住制作了的面板，使得液晶層11的強(qiáng)介電性液晶分子的長軸方向向一方傾斜時(shí)成為暗狀態(tài)，作成了液晶面板1。使該液晶面板1與背照光源30重合，可用場(chǎng)序方式進(jìn)行彩色顯示。
其次，說明第2實(shí)施形態(tài)的具體的工作例。圖16和圖10是示出該工作例中的驅(qū)動(dòng)序列的一例的時(shí)序圖。
圖16(a)示出液晶面板1的各行的掃描定時(shí)，圖16(b)示出背照光源30的紅、綠、藍(lán)的各色的點(diǎn)亮定時(shí)。將1幀分割為3個(gè)子幀，例如，如圖16(b)中所示，在第1子幀中發(fā)出紅色光，在第2子幀中發(fā)出綠色光，在第3子幀中發(fā)出藍(lán)色光。另一方面，如圖16(a)中所示，對(duì)液晶面板1在紅、綠、藍(lán)的各色的子幀中進(jìn)行2次圖像數(shù)據(jù)的寫入掃描。在第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描中，進(jìn)行用可實(shí)現(xiàn)明亮的顯示的極性的數(shù)據(jù)寫入掃描，在第2次的數(shù)據(jù)寫入掃描中，施加與第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描極性相反而大小實(shí)質(zhì)上相等的電壓。由此，與第1次的數(shù)據(jù)寫入掃描相比，可實(shí)現(xiàn)暗的顯示，實(shí)質(zhì)上看作“黑顯示”。
再有，圖10中示出的驅(qū)動(dòng)序列與第1實(shí)施形態(tài)是同樣的，故省略其詳細(xì)的說明。
與第1實(shí)施形態(tài)同樣，在每行中經(jīng)TFT21的開關(guān)施加電壓，在最終行的電壓施加結(jié)束后的所希望的定時(shí)，使對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓關(guān)斷。但是，使全部的電壓關(guān)斷之前的數(shù)據(jù)寫入掃描定為在電壓未施加時(shí)打算顯示的所希望的單色顯示數(shù)據(jù)的寫入掃描。
與第1實(shí)施形態(tài)同樣，將通常顯示中的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵選擇期間(t1)定為5μs/行，進(jìn)行記憶顯示之前的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵選擇期間(t2)定為100μs/行。此外，在再次開始對(duì)液晶面板1的電壓施加時(shí)，在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示后，對(duì)液晶面板1施加與顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示時(shí)，也將柵選擇期間(t3)定為100μs/行，使對(duì)液晶的電壓施加時(shí)間比通常顯示時(shí)長。此外，在進(jìn)行了記憶顯示的期間內(nèi)，與通常顯示時(shí)相比，減少背照光源30的亮度。
通過這樣做，在電壓施加時(shí)可得到包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的顯示，在電壓除去時(shí)，通過將背照光源30切換為白色光，進(jìn)而將亮度調(diào)整為所希望的值，可用低的功耗得到單色顯示，在電壓施加再次開始后可再次得到包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的顯示。施加電壓的動(dòng)畫彩色顯示時(shí)的具體的功耗是1.5W。在不施加電壓的單色顯示時(shí)的具體的功耗是0.53W，是低的功耗。
其次，說明在進(jìn)行記憶顯示時(shí)通過使柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間)比通常顯示時(shí)長能可靠地得到高的記憶率的例子作為第3、第4實(shí)施形態(tài)。
(第3實(shí)施形態(tài))第3實(shí)施形態(tài)是用濾色器方式進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示裝置，由于其結(jié)構(gòu)和制作工序與上述的第1實(shí)施形態(tài)(圖7、8)是同樣的，故省略其說明。
其次，說明第3實(shí)施形態(tài)的具體的工作例。圖10和圖17是示出該工作例中的驅(qū)動(dòng)序列的一例的時(shí)序圖。再有，關(guān)于圖10中的驅(qū)動(dòng)序列，與第1實(shí)施形態(tài)是同樣的。
圖17(a)示出了為了得到所希望的顯示對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加的信號(hào)電壓的大小，圖17(b)示出了TFT21的柵電壓，圖17(c)示出了透射率。在圖17中，示出了某個(gè)選擇了的行中的驅(qū)動(dòng)序列。在可進(jìn)行以既定周期對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加電壓進(jìn)行顯示圖像的改寫的通常顯示功能(期間A)和去除對(duì)強(qiáng)介電性液晶的電壓施加并維持該去除前的顯示圖像的記憶顯示功能(期間B)這一點(diǎn)上與圖11中示出的驅(qū)動(dòng)序列是同樣的。
在第3實(shí)施形態(tài)中，將通常顯示中的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵選擇期間(t1)定為5μs/行，將柵非選擇(關(guān)斷)期間(T1)定為8.3ms，進(jìn)行記憶顯示之前的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵非選擇(關(guān)斷)期間(T2)，根據(jù)上述的特性結(jié)果(參照?qǐng)D6)以到-10℃為止實(shí)現(xiàn)良好的記憶顯示為目的，定為大于等于1000ms，即，在最終行的電壓施加了的1000ms后，使對(duì)液晶面板1施加了的電壓關(guān)斷。
按照?qǐng)D17中示出的驅(qū)動(dòng)序列，在每行中經(jīng)TFT21的開關(guān)施加電壓，在最終行的電壓施加結(jié)束后的所希望的定時(shí)，使對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓關(guān)斷。然后，一邊改變對(duì)液晶面板1的施加電壓值，一邊測(cè)定了電壓施加時(shí)的透射率和除去電壓60秒后的透射率。該測(cè)定結(jié)果呈現(xiàn)了與圖1、圖2同樣的特性。于是，可知利用圖17的驅(qū)動(dòng)序列，通過除去對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓，可維持與電壓施加時(shí)的顯示狀態(tài)對(duì)應(yīng)的透射率。其結(jié)果，即使不進(jìn)行電壓施加，也能進(jìn)行圖像顯示，即，可知能可靠地進(jìn)行記憶顯示功能。
此外，在再次開始對(duì)液晶面板1的電壓施加時(shí)，在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示后，對(duì)液晶面板1施加與顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。由此，可再次進(jìn)行包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的彩色顯示。在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示時(shí)，也將柵非選擇(關(guān)斷)期間(T3)定為1000ms，比通常顯示時(shí)的柵非選擇(關(guān)斷)期間(T1)長，能實(shí)現(xiàn)可靠的黑顯示。再有，這樣做的原因與在第1實(shí)施形態(tài)中已敘述的相同。
在關(guān)于背照光源30的亮度的調(diào)整進(jìn)行了考察的情況下，在第3實(shí)施形態(tài)中，也與第1實(shí)施形態(tài)同樣，可引起不施加電壓時(shí)比電壓施加時(shí)明亮的情況。因此，與第1實(shí)施形態(tài)同樣，與施加電壓的除去同步地將電壓未施加時(shí)的背照光源30的亮度降低為通常顯示時(shí)的約70％，來謀求亮度的調(diào)整。
通過以上那樣做，在電壓施加時(shí)和電壓未施加時(shí)可實(shí)現(xiàn)同樣的圖像顯示。電壓施加時(shí)的具體的功耗為2.4W。此外，電壓未施加時(shí)的具體的功耗為1.4W，是低的功耗。
(第4實(shí)施形態(tài))第4實(shí)施形態(tài)是用場(chǎng)序方式進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示裝置，由于其結(jié)構(gòu)和制作工序與上述的第2實(shí)施形態(tài)(圖14、15)是同樣的，故省略其說明。
其次，說明第4實(shí)施形態(tài)的具體的工作例。圖16和圖17是示出該工作例中的驅(qū)動(dòng)序列的一例的時(shí)序圖。再有，關(guān)于圖16中的驅(qū)動(dòng)序列，與第2實(shí)施形態(tài)是同樣的，此外，關(guān)于圖17中的驅(qū)動(dòng)序列，與第3實(shí)施形態(tài)是同樣的。
與第3實(shí)施形態(tài)同樣，在每行中經(jīng)TFT21的開關(guān)施加電壓，在最終行的電壓施加結(jié)束后的所希望的定時(shí)，使對(duì)液晶面板1施加了的全部的電壓關(guān)斷。但是，使全部的電壓關(guān)斷之前的數(shù)據(jù)寫入掃描定為在電壓未施加時(shí)打算顯示的所希望的單色顯示數(shù)據(jù)的寫入掃描。
與第3實(shí)施形態(tài)同樣，將通常顯示中的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵非選擇期間(T1)定為2.8ms，進(jìn)行記憶顯示之前的數(shù)據(jù)寫入掃描中的柵非選擇期間(T2)定為大于等于1000ms。此外，在再次開始對(duì)液晶面板1的電壓施加時(shí)，在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示后，對(duì)液晶面板1施加與顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓。在使液晶面板1的顯示成為全黑顯示時(shí)，也將柵非選擇期間(T3)定為1000ms，比通常顯示時(shí)長。此外，在進(jìn)行了記憶顯示的期間內(nèi)，與通常顯示時(shí)相比，減少背照光源30的亮度。
通過這樣做，在電壓施加時(shí)可得到包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的顯示，在電壓除去時(shí)，通過將背照光源30切換為白色光，進(jìn)而將亮度調(diào)整為所希望的值，可用低的功耗得到單色顯示，在電壓施加再次開始后可再次得到包含動(dòng)畫顯示的高品質(zhì)的顯示。施加電壓的動(dòng)畫彩色顯示時(shí)的具體的功耗是1.3W。在不施加電壓的單色顯示時(shí)的具體的功耗是0.51W，是低的功耗。
(第5實(shí)施形態(tài))圖18是示出第5實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例的示意圖。在圖18中，對(duì)與圖15為同一的部分附以同一編號(hào)，省略其說明。
在圖18中，51是測(cè)定液晶面板1的溫度的溫度計(jì)，溫度計(jì)51將測(cè)定了的溫度值輸出給驅(qū)動(dòng)部20。驅(qū)動(dòng)部20具有第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)用溫度計(jì)51測(cè)定了的溫度，選擇第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式的某一方的驅(qū)動(dòng)方式。具體地說，在溫度小于等于20℃的情況下，切換為第1驅(qū)動(dòng)方式，在溫度比20℃高的情況下，切換為第2驅(qū)動(dòng)方式。
第1驅(qū)動(dòng)方式，如圖11中所示，是為了執(zhí)行記憶顯示功能而停止電壓施加之前的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間t2)比通常顯示時(shí)的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間t1)長(t2＞t1)的驅(qū)動(dòng)方式。第2驅(qū)動(dòng)方式，如圖19中所示，是為了執(zhí)行記憶顯示功能而停止電壓施加之前的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間t2)與通常顯示時(shí)的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間t1)相等(t2＝t1)的驅(qū)動(dòng)方式。
在第5實(shí)施形態(tài)中，在溫度小于等于20℃的情況下，由于用與通常顯示時(shí)同等的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)不能發(fā)揮高的記憶性，故切換為第1驅(qū)動(dòng)方式，謀求高的記憶性的實(shí)現(xiàn)。另一方面，在溫度比20℃高的情況下，由于即使用與通常顯示時(shí)同等的柵選擇期間(對(duì)液晶物質(zhì)的電壓施加時(shí)間)也能發(fā)揮高的記憶性，故切換為第2驅(qū)動(dòng)方式，謀求功耗的減少。
(第6實(shí)施形態(tài))第6實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的整體的結(jié)構(gòu)例與第5實(shí)施形態(tài)(圖18)是相同的。溫度計(jì)51將測(cè)定了的溫度值輸出給驅(qū)動(dòng)部20。驅(qū)動(dòng)部20具有第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式。
第1驅(qū)動(dòng)方式，如圖17中所示，是為了執(zhí)行記憶顯示功能而停止電壓施加之前的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間T2)比通常顯示時(shí)的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間T1)長(T2＞T1)的驅(qū)動(dòng)方式。第2驅(qū)動(dòng)方式，如圖19中所示，是為了執(zhí)行記憶顯示功能而停止電壓施加之前的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間T2)與通常顯示時(shí)的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間T1)相等(T2＝T1)的驅(qū)動(dòng)方式。
在第6實(shí)施形態(tài)中，在溫度小于等于20℃的情況下，由于用與通常顯示時(shí)同等的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間)不能發(fā)揮高的記憶性，故切換為第1驅(qū)動(dòng)方式，謀求高的記憶性的實(shí)現(xiàn)。另一方面，在溫度比20℃高的情況下，由于即使用與通常顯示時(shí)同等的柵非選擇期間(柵關(guān)斷期間)也能發(fā)揮高的記憶性，故切換為第2驅(qū)動(dòng)方式，謀求功耗的減少。
再有，在第5、第6實(shí)施形態(tài)中，以場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置為例進(jìn)行了說明，但即使在圖7、8中示出了結(jié)構(gòu)的濾色器方式的液晶顯示裝置中，當(dāng)然也能同樣地應(yīng)用根據(jù)溫度切換驅(qū)動(dòng)序列的上述的方法。
此外，在上述的例子中，說明了透射型的液晶顯示裝置，但即使在反射型或半透射型的液晶顯示裝置中，當(dāng)然也能同樣地應(yīng)用本發(fā)明。在反射型或半透射型的液晶顯示裝置的情況下，由于即使不使用背照光源等的光源也能顯示，故通過使其與記憶顯示功能組合，可使功耗無限地接近于0。
產(chǎn)業(yè)上使用的可能性如以上詳細(xì)地?cái)⑹龅哪菢?，在本發(fā)明中，在寬的溫度范圍內(nèi)能可靠地進(jìn)行記憶顯示功能。此外，通過根據(jù)需要切換驅(qū)動(dòng)方式，可兼顧高的記憶性和功耗的減少。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件進(jìn)行的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于為了執(zhí)行上述第2顯示功能，停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長。
2.如權(quán)利要求1中所述的液晶顯示裝置，其特征在于為了使上述第2顯示功能返回到上述第1顯示功能，在再次開始對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加之前，使全部像素的顯示全部成為黑顯示。
3.如權(quán)利要求2中所述的液晶顯示裝置，其特征在于在全部像素的顯示全部成為黑顯示時(shí)的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長。
4.一種液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件進(jìn)行的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于為了執(zhí)行上述第2顯示功能，停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長。
5.如權(quán)利要求4中所述的液晶顯示裝置，其特征在于為了使上述第2顯示功能返回到上述第1顯示功能，在再次開始對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加之前，使全部像素的顯示全部成為黑顯示。
6.如權(quán)利要求5中所述的液晶顯示裝置，其特征在于在全部像素的顯示全部成為黑顯示時(shí)的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述通常顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長。
7.一種液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件進(jìn)行的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于切換為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間長的第1驅(qū)動(dòng)方式和為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的選擇期間與上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的選擇期間相等的第2驅(qū)動(dòng)方式，進(jìn)行圖像顯示。
8.一種液晶顯示裝置，其中，在利用至少2片基板形成了的空隙內(nèi)封入了液晶物質(zhì)，與各像素對(duì)應(yīng)地設(shè)置了為了控制由上述液晶物質(zhì)產(chǎn)生的光透射率而進(jìn)行選擇/非選擇電壓施加的控制的開關(guān)元件，該液晶顯示裝置具有經(jīng)上述開關(guān)元件對(duì)上述液晶物質(zhì)施加電壓來進(jìn)行圖像顯示的第1顯示功能和停止經(jīng)上述開關(guān)元件進(jìn)行的對(duì)上述液晶物質(zhì)的電壓施加、保持停止電壓施加之前的顯示狀態(tài)的第2顯示功能，其特征在于切換為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間比上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間長的第1驅(qū)動(dòng)方式和為了執(zhí)行上述第2顯示功能停止電壓施加之前的上述開關(guān)元件的非選擇期間與上述第1顯示功能中的上述開關(guān)元件的非選擇期間相等的第2驅(qū)動(dòng)方式，進(jìn)行圖像顯示。
9.如權(quán)利要求7或8中所述的液晶顯示裝置，其特征在于具備測(cè)定上述液晶物質(zhì)的溫度的測(cè)定單元和根據(jù)該測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
全文摘要
以既定周期對(duì)具有自發(fā)極化的強(qiáng)介電性液晶施加與所希望的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行了顯示圖像的改寫(期間A)后，除去對(duì)強(qiáng)介電性液晶施加的全部的電壓(定時(shí)C)，維持其除去前的顯示圖像(期間B)。使停止電壓施加之前的柵的選擇期間(對(duì)強(qiáng)介電性液晶的電壓施加時(shí)間)t
文檔編號(hào)G09G3/34GK1802595SQ03826
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者吉原敏明, 牧野哲也, 只木進(jìn)二, 白戶博紀(jì), 清田芳則, 笠原滋雄, 別井圭一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社