CN101669062A - 液晶器件及液晶器件的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶器件，其至少包含内侧具有电极的一对基板、配置在该一对基板间的液晶材料的液晶元件，向该液晶元件供给电荷的电荷供给装置。根据从上述电荷供给装置向上述一对电极间供给电荷量的变化，控制液晶元件中液晶分子取向。可以提供即使光学应答速度高时，也能实质上维持显示品质的液晶器件及其驱动方法。

Description

液晶器件及液晶器件的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶器件(例如，采用可以高速应答的PSS-LCD(极化屏蔽型蝶状液晶显示)技术的液晶器件)，及液晶器件的驱动方法。更为详细地说，本发明涉及在提高光学应答速度时，也能实质地维持显示品质的PSS-LCD液晶器件，以及PSS-LCD液晶器件的驱动方法(关于本发明人等的研究团队开发的该「PSS-LCD」技术的详细情况，例如，可以参照日本特表2006-515935号公报)。
背景技术
一般地，液晶器件(显示装置)具有在各自内侧(夹有液晶材料一侧)设有透明电极的一对(两张)玻璃基板，在隔开数μm左右空隙的对向基板间填充液晶材料的构造。向该一对电极间施加电压的话，液晶的取向状态发生变化，因而，通过该液晶材料层的光的状态受到控制，根据通过的光量差可以显示一定的图案。即，历来，在液晶器件中，通过控制向上述一对电极间施加的电压，从而控制构成液晶材料的液晶分子的取向。
但是，在历来的液晶器件中，当提高光学应答速度时，具有难以避免显示品质下降的缺点。
一般地，现在，产品化的液晶显示器，几乎都是通过采用TFT元件的有源矩阵驱动进行显示的。在该TFT型液晶元件中，使用于控制液晶板各像素的TFT与附加电容器一对一的对应，使其在向上高速化的同时持有存储性能。TN(扭转向列)型液晶应答性的缺点得到解决，并且，根据透过光的干涉的「着色」具有不显著的特点。
在矩阵驱动中，对应呈格子状配列的像素配置纵向、横向的电极，选择其电极施加电压，选择纵横电极的同时驱动施加着电压的像素。该方式，由于只需与像素并列的行数与列数总和的电源配线即可，因此可以大幅度削减配线数。在有源矩阵驱动中，液晶单元的像素一个一个地与TFT和附加电容相连接，通过该方式控制各像素。通过该构造附加容量蓄积电荷，具有存储性能，因此通过与TFT高速转换回路的组合可以使实质上的驱动电压施加时间跳跃性的缩短。
即，在上述有源矩阵驱动中，通常，调整构成显示像素相应的一个一个的电压值控制显示图像的深浅，即，通过电压控制液晶分子的取向。在采用了TFT元件的有源矩阵驱动中，通过向栅极提供高电压使电流从源极侧向漏极侧流动，从而使源极侧和漏极侧电势相同。并且，通过取消向栅极提供高电压，源极侧和漏极侧由于高电阻而断开，因此形成保持漏极侧电压的构造(此时，将向栅极提供高电压的时间称为栅极开启时间)。另外，将强介电性液晶二值显示面积作为电荷量控制的面积灰度技术，参照日本特开平6-160809号公报所述。
另一方面，在近年中，随着以所谓“无所不在的网络社会”为目标的技术的进展，对整个显示技术的高速化、高品质化的各种需求越来越高。一方面，为了应对这样的需求，对即使提高光学应答速度时实质上也不降低显示品质的需求，在各种应用领域(例如，利用液晶器件的大屏幕电视机)里越来越高。
但是，按照上述高速化需求尝试使液晶器件的应答速度高速化时，作为另一个重要需求的显示品质的下降难以避免。
[专利文献1]日本特表2006-515935号公报
[专利文献2]日本特开平6-160809号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种可以消除上述历来技术缺点的液晶器件及其驱动方法。
本发明的其他目的是提供一种即使提高光学应答速度时，也能实质上维持显示品质的液晶器件及其驱动方法。
本发明人潜心研究结果发现，不同于历来的通过向液晶材料施加电场强度来控制液晶分子取向，而是通过控制向电极供给电荷来控制液晶分子的取向，对于达成上述目的有积极的效果。
本发明的液晶器件是基于上述发现而开发的，更为详细地说，是一种液晶器件，其至少包含：至少包含在各自内侧(配置液晶材料一侧)具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件提供电荷的电荷供给装置；其特征是：可以根据从上述电荷供给装置向上述一对电极间供给电荷量的变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
根据本发明，进一步提供一种液晶器件的驱动方法，该液晶器件包含：至少包含在各自内侧具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件供给电荷的电荷供给装置；其特征是：通过使从上述电荷供给装置向上述一对电极间供给的电荷量发生变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
关于具有上述构成的本发明的液晶器件，将根据本发明人推定的工作机制与其他液晶器件的工作相比较进行说明。
在上述有源矩阵驱动中，只要上述「栅极开启」时间内源极侧和漏极侧电势相同，此时漏极侧电势的变化等，与历来相比，尤其不成为问题。
根据本发明人的发现，该漏极侧电势变化不成为问题的理由推定是，由于使用中液晶的应答速度与栅极开启时间相比显著延迟，因此栅极开启时间间隔的变化，作为光学应答实质上不显现出来。
但是，如上所述，伴随着近年来液晶器件方面光学应答的高速化，显示品质的恶化越来越表面化。根据本发明人的发现，这种显示品质恶化表面化的理由，推定如下所示。
通常栅极开启时间中的光学应答变化是可以目视的，但是可以推定显示保持时间方面压倒性的变长，即使栅极开启时间中光学应答发生变化，用于现有的液晶显示器也不成问题。原因是，现在，一般地，上市中的液晶显示器的光学应答速度，没有达到能看到栅极开启时间中光学应答变化那么的高速。但是，在本申请人所开发的上述PSS-LCD技术中，因为可以达成非常高速的光学应答，所以判明(用于历来的液晶器件不成问题的)栅极开启时间中的光学应答变化在栅极开启中的光学应答中作为现实的差异显现出来。作为可以显著的看到该差异的例子，根据本发明人的研究，判明是由于大屏幕化、高敏锐化的配线电阻、配线寄生容量的增大引起的信号的劣化等。另外，根据本发明人等的研究，判明由于高分辨率等的信号的高速化，相对的产生信号劣化亮度倾斜等的障碍。这样的信号劣化，是信号波形成为与所要的不相同的波形，在显示高速光学应答的液晶方面，可以看到追踪这种(变化了的)信号显示光学应答的倾向。因而，在可以达到非常高速的光学应答的液晶器件中，造成与所要的光学应答产生差异，产生显示品质下降的可能性。
由于光学应答的高速化，该应答时间与栅极开启时间相比有极近的级别，可以推测栅极开启时间中电势差的变化，即向PSS-LC施加电场强度变化的影响用眼睛可以看到(例如，PSS-LCD，与历来的液晶相比有数十倍高的速度，与栅极开启时间相比为极近的级别)。
本发明，例如，包含以下实施方式
[1]一种液晶器件，其至少包含：至少包含在各自内侧(配置液晶材料一侧)具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件提供电荷的电荷供给装置；
其特征是：可以根据从上述电荷供给装置向上述一对电极间供给电荷量的变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
[2]根据[1]所记载的液晶器件，其中上述液晶元件是可以按照10～2V/μm左右的施加电场的大小与/或方向旋转光学轴方位的液晶元件。
[3]根据[1]或[2]所记载的液晶器件，其中上述液晶元件是能达到1ms水平高速应答的液晶材料。
[4]根据[1]～[3]所记载的液晶器件，其中上述液晶元件至少包含一对基板、配置在该一对基板间的液晶材料；并且，该液晶元件中的初期分子取向，具有对液晶材料取向处理方向平行或大致平行的方向，并且液晶材料在外部电压不存在(absence)下，几乎不显示垂至于一对基板的自发极化的液晶元件。
[5]根据[1]～[4]所记载的液晶器件，其中向上述一对电极间供给的电荷量的变化，是依据从电场强度的时间微分值、透过液晶元件的积累光量、对应各像素的电压、栅极开启时间中选出的至少一种参数的。
[6]根据[5]所记载的液晶器件，其中对应各像素的电压是对应该各像素的各TFT(薄膜晶体管)的电压。
[7]根据[1]～[6]所记载的液晶器件，其中上述电荷量供给装置至少包含，使栅极电压与源极电压配合，以一定电势差同步变化的栅极电压供给装置；可以与保持上一个像素电荷的电势差的漏极电压配合，施加源极电压的源极电压供给装置。
[8]一种液晶器件的驱动方法，该液晶器件包含：至少包含在各自内侧具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件供给电荷的电荷供给装置；
其特征是：通过使从上述电荷供给装置向上述电极间供给的电荷量发生变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
[9]根据[8]所记载的驱动方法，其中通过控制向上述液晶元件供给的电荷量，控制向上述液晶元件施加电场强度时间所对应的电场强度微分值的增加率或减少率。
[10]根据[8]所记载的驱动方法，其中通过控制向上述液晶元件施加电场强度的时间微分值，连续控制透过上述液晶元件的光的积累光量进行灰度显示。
[11]根据[8]所记载的驱动方法，其中上述电荷供给装置包含TFT，并且，通过控制TFT的各电压、与/或栅极开启时间控制电场强度的时间微分值。
一般地，在利用自发极化的二值显示(例如，强介电性液晶)中，不能显示模拟灰度。因而，为了适用于显示模拟灰度的液晶器件，需要有控制供给电荷量的概念。并且，在追求高显色性的今天，不能显示模拟灰度的强介电性液晶是与市场的需求相悖的，这是明显的。
例如，现有技术如日本特开平6-160809号所示的用电荷量控制强介电性液晶二值显示面积的面积灰度技术。该技术在扩大像素投影的投影仪用途上，将像素内的面积灰度部分扩大到了以人眼的分解能力所能判别的大小，其结果，可以看到画质下降了。
另外，一般地，强介电性液晶的自发极化较大，因而灰度显示所必须的电荷量与TN或PSS-LCD等相比有较大悬殊，因此消耗电流也增多。另外，由于反转自发极化需要超过一定阈值的电荷量，因此换写像素显示需要一定值以上的电流。这样，不但与市场需求的低电流的流行趋势相反，而且结果增加了难以操作大电流的TFT等设计上的制约。其结果是，采用强介电性液晶的技术，难以实现对应成本和外形等需求的产品样式。
附图说明
图1是表示PSS-LCD电荷供给量和透过光量的一个示例的图表。
图2是说明电荷供给量与电场、电势差关系的一个示例的示意图。
图3是表示驱动液晶器件的TFT的电流特性的一个示例的图表。
图4是表示驱动液晶器件的TFT的构造的一个示例的电路示意图。
图5是栅极开启时源极电压与漏极电压的关系的一个示例的示意图表。
图6是表示当栅极-源极间电压一定时的关系的一个示例的示意图表。
图7是表示根据漏极-源极电压一定的漏极电压的倾斜控制与高速化关系的一个示例的示意图表。
图8是表示使栅极电压变化，调整电荷供给量时的光学应答(1)的关系的一个示例的示意图表。
图9是表示使栅极电压变化，调整电荷供给量时的光学应答(2)的关系的一个示例的示意图表。
图10是表示使栅极电压变化，调整电荷供给量时的光学应答(3)的关系的一个示例的示意图表。
图11是表示使栅极电压变化，调整电荷供给量时的光学应答(4)的关系的一个示例的示意图表。
图12是表示以历来的源极电压控制下的透过光量的平均倾斜的关系的一个示例的示意图表。
图13是表示使栅极电压变化，调整电荷供给量时的透过光量的平均倾斜的关系的一个示例的示意图表。
图14是表示历来的源极电压控制的灰度与调整电荷供给量时的灰度的关系的一个示例的示意图表。
图15表示根据电荷量确认取向控制的构成的一个示例的示意图。
图16是表示电场强度时间微分值的驱动回路构成的一个示例的示意图。
图17是表示控制TFT的各电压/栅极开启时间的驱动回路构成的一个示例的组图。
图18是表示在施加三角波电压下分子取向转换间的极化转换电流的一个示例的示意图表。
图19是表示在历来的SSFLCD面板上的转换间的极化转换峰形电流的一个示例的示意图表。
图20是说明PS-V-FLCD的c-直接轮廓的示意图。
图21是说明层积板的摩擦角的示意图。
图22是表示本发明中可以使用的，适宜严密测定光学轴方位的要素的一个示例的构成的示意立体图。
图23是进行控制电荷量的源极电压控制时可以使用的测定体系的一个示例的构成的示意立体图。
具体实施方式
以下，视需要参照附图对本发明进行更具体的说明。以下所记载的关于量比的“部”及“％”，除无特殊限定外均为质量基准。
(液晶器件)
本发明的液晶器件，至少包含：至少包含一对基板、配置在该一对基板间的液晶材料的液晶元件，向该液晶元件供给电荷的电荷供给装置。在该液晶器件中，可以根据从上述电荷供给装置向上述液晶材料供给的电荷的量的变化，控制液晶元件中液晶分子取向。
(根据电荷量变化的取向控制)
在本发明中，根据从电荷供给装置向液晶材料供给的电荷量的变化，控制液晶元件中液晶分子的取向。这样，液晶分子的取向控制(不是根据电场强度的变化)是根据向液晶材料供给的电荷量的变化而控制的，可以通过以下方法进行确认。
<根据电荷量进行取向控制的确认方法>
电荷量能以流经的电流和流经时间的乘积进行计算。因而，可以在液晶元件的电极间从固定电流源流过电流，通过控制其时间控制电荷量。根据该方法，确认根据电荷量进行取向控制的构成的一个示例如图15所示。
在该图15的构成中，通过由一定电流回路、定时器、电荷量控制开关组成的电荷量控制回路向液晶元件供给一定的电荷量。使用PMT(光电倍增管)、偏光元件(偏光镜、检光镜)、示波器、背光源将此时的取向作为光学应答的变化进行检测。随着从电荷控制回路向液晶元件供给的电荷量的变化，光学应答也呈现变化的话，可以确认根据电荷量可以进行取向控制。
(电荷供给装置)
在本发明中，作为向上述液晶元件供给电荷量的电荷供给装置，可以进行如下所述的液晶分子取向控制的电荷供给装置，无特殊限制均能使用。
(电荷供给装置举例)
在本发明中，例如，可以使用如下面列举的各种类型的电荷供给装置。
·定电荷回路
·定电流回路
·电容器
·电荷结合元件(CCD)
(可以使用的液晶元件)
如下所述，只要是填充液晶材料可以按照向呈对向配置的一对电极间供给电荷量进行液晶分子取向的液晶元件，均能适用于本发明。但是，从高速应答性及高显色性的观点出发，作为上述液晶元件，具有后述特性的PSS-LCD(极化屏蔽型蝶状液晶元件)，即上述液晶材料中的初期分子取向具有对液晶材料取向处理方向平行或大致平行的方向，在外部电压不存在下几乎不显示垂直于一对基板的自发极化的液晶元件尤其适宜使用。
(PSS-LCD的控制)
本发明人等判明，几乎没有自发极化的PSS-LCD，通过向电极间供给电荷量，也能进行取向控制。图1的图表表示在PSS-LCD中所得到的电荷供给量与透过光量的关系的一个示例。
(本发明的机制)
通常，在液晶器件中，向在电极间夹持电介质的液晶施加电压，由于电极间的电场使液晶产生光学应答。即，向平行极板电容器施加电压给予作为介电体的液晶提供电场。但是，为了使电极间产生电场，需要向该电极间供给电荷。
例如，如图2(a)的概念图所示，如果向电极间提供的电荷量减小，电极间呈现的电势差变小，由其电势差产生的电场强度也减弱。相反如图2(b)的概念图所示，如果供给电荷量增多，电极间呈现的电势差变大，由其电势差产生的电场强度增强。施加电压产生电势差与供给电荷产生电势差的操作看上去相同，本质上结果都是供给电荷在电极间产生电势差，因此作为驱动方式供给电荷的方式更为适宜。
(使用PSS-LCD的实施方式)
在本发明使用的PSS-LCD的实施方式中，例如，通过控制电场强度的时间微分值dE/dt，可以使液晶的取向发生变化。为了控制液晶的取向，要控制电场强度时间微分值，例如，可以通过控制向电极间供给电荷而实现。
在PSS-LCD中，可以通过控制供给电荷量，达到显示品质的稳定。由于进一步显示品质的改良，可以通过控制供给电荷量，任意地设定电场强度的微分值，扩展灰度显示的宽度。用于该细致的电荷供给驱动的装置无特殊限制，例如，可以通过改良下述现有驱动回路，达到控制该电荷供给。
(TFT元件)
在本发明中，作为向上述液晶元件供给电荷的电荷供给装置，含有TFT的装置可以适宜使用。
在历来的TFT元件中，通常，依赖于栅极与源极间或栅极与漏极间、源极与漏极间电势差的大小来决定流过源极与漏极间的电流。图3(a)是表示对应栅极与源极间电势差的电流特性的图表，可以看出根据电势差呈对数流动的电流增大。另外，图3(b)是表示对应源极与漏极间电势差的电流特性的图表，可以看出同栅极与源极间的电流特性相比，虽然根据电势差的电流特性的变化程度减小了，但是仍然随着电势差的增大流动电流增大了。将电流用时间积分的形式作为电荷，可以通过控制电流而控制电荷。可以理解为了控制电流，根据上述电流特性，最好控制栅极与源极间或栅极与漏极间、源极与漏极间的各电压。
图4是表示历来的TFT回路示意图。该TFT显示有多种灰度的图像时，各TFT保持一起构成各自图像的像素的灰度电压。图像改变的话，由于各TFT保持的电压改变，从源极驱动回路向TFT的源极侧输出保持电压，施加栅极电压时，其源极侧被施加的电压保持到漏极侧，此时，不管前面漏极侧保持的电压，施加接下来想要保持的电压。因而，从上述电流特性可以理解到，源极与漏极间的电势差常常由于显示图像不同发生变化，不呈现一定的电流值。
另外，如图5的示意图表所示，源极与漏极间电势差在供给电荷过程中减小了。这是由于，通过图3(b)的图表所知，漏极与源极之间电势差减小的话，流经源极与漏极间的电流也减小。如上所示，电流发生变化，造成供给电荷量的变化，产生难以控制微小电荷的倾向。
(控制栅极开启时间的实施方式)
另一方面，例如，如图6的示意图表所示，通过控制使栅极与源极间电势差一定，达到使电流以一定的相近形式流动的状态。并且，如图7的示意图表所示，由于使源极与漏极间电势差一定，几乎能使电流达到一定。如果电流一定，电流流过时间内的电荷量是一定的，可以通过控制栅极开启时间来控制电荷量。
(控制单位时间的电荷供给量的实施方式)
另外，通过将各自的电势差控制为任意的电压值，可以控制使一定的电流值为任意值，因而可使单位时间的电荷供给量为任意值。
(控制电场时间微分值的实施方式)
通过该方式，可以使漏极侧的液晶电势差的变化速度，即电场时间微分值为任意值。
(控制闸门开启时间的驱动回路构成的一个示例)
作为驱动回路的构成，例如，最好是具有如图6的图表所示的与源极电压配合，栅极电压同步地以一定电势差变化的回路、具有如图7的图表所示的可以与为保持上一个像素的电荷的电势差的漏极电压配合而施加源极电压的回路，来控制栅极开启时间的构成。通过采用这种驱动回路的构成，可以在PSS-LCD上，更严密地进行取向控制。
(控制电场强度的时间微分值的驱动回路构成的一个示例)
在本发明中，通过控制电场的时间微分值，在使用可以其电场的时间微分值显示灰度的PSS-LCD实施方式中，可以具有超出历来的显色性能。
在该实施方式中，例如，最好通过控制电荷量，控制与对上述液晶元件施加电场强度的时间相应的增加率或减少率(电场强度的时间微分值)。
(电场强度时间微分值的驱动回路构成)
该实施方式的驱动回路构成的一个示例，如图16所示。在如图16所示的回路构成中，向由定电流回路与灰度-电荷量变换LUT组成的电荷量控制回路输入灰度信号，按照灰度信号对应的电荷量供给分布从定电流回路向液晶元件供给电荷。
此时的电荷供给分布，是指为了控制电场的时间微分值，调整电荷量使对应电场强度时间的增加率或减少率发生变化。即，供给电荷量增多的话，对应向液晶元件施加电场时间的增加率变大，减少的话增加率变小。取消电场时，反供给(电荷量控制回路抽吸)电荷量变大的话减少率变大，减小的话减少率变小。以该构成，通过实际调整向液晶元件施加电场强度的变化率，可以实现细致的灰度显示。
(控制LCD的累积光量的驱动回路构成的一个示例)
在本发明中，通过控制向液晶元件施加电场强度的时间微分值，可以连续地控制LCD的累积光量显示灰度。
(控制LCD的累积光量的驱动回路构成的一个示例)
该实施方式的驱动回路构成的一个示例，基本上，其驱动回路构成与图16相同，但是加快作为一个画面换写时间的帧率，以超越人眼时间分解能力的速度(例如，16.7毫秒以下左右，最好8.3毫秒以下左右)控制上述电场强度的时间微分值，凭借各帧的累积透过光量进行灰度显示。通过该方法，实现更细致的灰度显示变得更容易。
(控制TFT各电压/栅极开启时间的驱动回路构成的一个示例)
在本发明中，也可以用现有的TFT，为控制电场强度的时间微分值，而控制TFT各电压、与/或栅极开启时间。
(控制TFT各电压/栅极开启时间的驱动回路构成的一个示例)
该实施方式的驱动回路构成的一个示例，如图17所示。在如图17所示的回路构成中，源极驱动电压接受显示控制系统发出的灰度信号，控制向TFT施加的源极电压和作为系统输入信号的栅极电压。如上所述，具有与源极电压和液晶元件均相关联的漏极电压的电势差减小流动电流变小的特性。另外，栅极和源极电压的电势差减小的话，同样的流动电流变小。因而源极驱动电压，如图7所示源极电压和漏极电压常常为一定值。以此时施加源极电压为依据，如图6所示调整栅极电压使栅极电压和源极电压为一定值。此时，为了生成栅极电压，需要预先知道施加源极电压，需要预先生成源极电压波形。并且，为了能同时的施加栅极电压和源极电压，需要预先记录施加源极波形。生成的栅极电压，由于总是调整得使电流一定，因此通过变化栅极开启时间，可以显示任意灰度。
在该利用现有的TFT的实施方式中，只要设计变更各驱动电压IC就可以适用本技术。
(高分辨率的容易性)
另外，将源极与栅极间、源极与漏极间一定的电势差固定为具有良好电流特性的电压值的话，漏极电压到达目标电压的速度上升，可以缩短栅极开启时间，可以缩短栅极搜索时间。这意味着容易高分辨率化。
(对其他液晶元件的应用性)
在上述本发明基本概念的说明中，为了说明方便，主要从关于利用PSS-LCD的光电学应答的实施方式(从高显色性方面看是有利的)进行阐述，但是只要是可以取得与向电极间供给电荷相应的液晶分子取向的液晶元件，不拘于PSS-LCD，均能适用本发明的方法。从更能有效的发挥本发明效果来看，最好是能具有充分应答速度的应答时间的液晶元件。
(偏光元件)
作为本发明可用的偏光元件，构成历来液晶器件所用的偏光元件都可以使用，没有特别的限制。另外，其形状、大小、构成要素等也没有特别的限制。
(较佳的偏光元件)
能较佳地适用于本发明的偏光元件，例如可以列举出以下的元件。
π-单元：Molecular Crystals and Liquid Crystals杂志，Vo 1.113.329页(1984)，Phil Bos and K.R.Kehler Beran
·玻璃偏光滤波器
·偏光膜
·偏光棱镜
·反射式偏光镜
(液晶元件)
本发明的实施方式中的液晶元件，至少包含一对基板、配置在该一对基板间的液晶材料。
(液晶材料)
在本发明中，只要是能构成适用于本发明的方式、以及能按照施加电场的大小、与/或方向旋转光学轴方位的光电学元件的液晶材料，无特殊限制均能使用。在本发明中，一种液晶材料能否使用，可以通过以下的“光学轴方位旋转确认方法”进行确认。另外，从能够达到本发明所定的高速应答观点出发，为了能够适宜使用，某种液晶材料是否具有充分的应答速度，可以通过下述的“应答时间确认方法”进行确认。
(光学轴方位旋转确认方法)
作为液晶元件的光学轴方位旋转的测定方法，在将液晶元件置于偏光镜垂直配置于检光镜的尼克尔十字装置中时，光学轴与检光镜的吸收轴一致时透过光的强度最小。因此，以能得到尼克尔十字装置中透过光的强度最小的角度作为光学轴方位角度。此时，液晶元件为无施加电场状态。以此为基准角度向液晶元件施加电场，寻找能使尼克尔十字装置中透光量强度最小的角度。施加电场下存在最小强度的角度，并且偏离了上述基准角的角度为最小强度的角度，使电场的大小或方向发生变化时，能够观察到对应其变化量旋转角有所增减的话，能够确认光学轴方位在旋转。确认用的装置，与光学轴方位确认方法相同，可以通过图22的构成进行确认。
(应答时间的确认方法)
能够观察到液晶元件的光学轴方位旋转时，其旋转的速度相当于响应时间。在偏光镜垂至于检光镜配置的尼克尔十字装置中配置以使透过光量最小的强度的角度配置的液晶元件，向液晶元件施加电场。通过施加电场光学轴方位发生旋转，因此透光量发生变化。从而，透光量的变化度为旋转的变化度。以无施加电场状态的透光量作为0％，通过施加电场发生变化最终达稳定状态的透光量作为100％时，将从无施加电场状态到施加电场状态透光量从10％上升到90％的时间作为向上应答时间，将从施加电场状态到停止施加电场状态透光量从90％下降到10％的时间作为向下应答时间。例如PSS-LCD的向上应答时间和向下应答时间都是400μs左右。确认用的装置例与下述的“光学轴方位确认”相同，通过图22的构成进行确认。
(PSS-LCD)
本发明能够适宜使用的液晶材料PSS-LCD，即该液晶材料的初期分子取向具有与取向处理方向大致平行的方向，并且液晶材料实质上在外部施加电压不存在下，至少完全不显示垂直于一对基板的自发极化。
(初期分子构型)
在本发明中，液晶材料的初期分子取向(或者方向)为，液晶分子长轴具有与液晶分子取向处理方向大致平行的方向。液晶分子长轴具有与液晶分子取向处理方向大致平行的方向这一事实可以例如由下面的方法确认。为了本发明的液晶能达到期望的显示性能，通过以下方法测定的摩擦方向与液晶分子取向间的角度(绝对值)，好的能达到3°以下，更好的是能达到2°以下，最好的能到1°以下。严密地说，是聚亚酰胺等聚合物取向膜受到摩擦，在聚亚酰胺表层引发双折射，因此给出滞相轴。还有，一般地液晶分子长轴有与滞相轴相平行的取向，这是已知的。与聚合物取向膜几乎完全有关，某种角度偏移发生在摩擦方向与滞相轴之间，这也是已知的。一般，偏移比较小，角度在约1～7°是可能的。但是，作为该角度的偏移，极端的例子，如聚苯乙烯能达到90度。因此，在本发明中，摩擦方向与液晶分子长轴(即光轴)取向方向间的角度，最好情况达到3°以下是可能的。此时，液晶分子的长轴，与由于摩擦等向聚合物(聚酰亚胺)、聚合物取向膜提供的滞相轴的取向方向之间，好的能达到3°以下，更好的能达到2°以下，最好的能达到1°以下。
如上所述，在本发明中，取向处理方向指向决定着液晶分子长轴的取向方向的滞相轴(在聚合物最表层)的方向。
<测定对液晶分子的初期分子取向状态的方法>
一般，液晶分子的长轴与光轴非常一致。因此，将液晶板置于偏光镜垂直于检光镜配置的尼克尔十字配置中时，透过光线的强度在液晶光轴与检光镜的吸收轴非常一致的情况下最小。初期取向轴的方向可以通过测定液晶板透过光线的强度即在尼克尔十字配置中通过旋转方法测定，因此，能够测定使透过光线强度最小的角度。
<液晶分子长轴方向与取向处理方向平行度的测定方法>
摩擦方向由设定角所决定，由摩擦所提供的聚合物取向膜最表层的滞相轴，由聚合物取向膜的种类、膜的制造方法、摩擦强度等所决定。因此，消光位与滞相轴方向平行提供时，能够确认分子长轴即分子光轴与滞相轴的方向平行。
(自发极化)
在本发明中，初期分子取向，自发极化(与强介电性液晶的自发极化类似)至少在垂至于基板方向不发生。在本发明中，“不提供实质上自发极化的初期分子取向是不发生自发极化的初期分子取向”可以通过如下的方法进行确认。
<测定存在垂直于基板的自发极化的方法>
液晶单元中的液晶有自发极化时，尤其是自发极化在初期状态的基板方向，即发生在垂直于初期状态的电场方向(即无外部电场时)时，向液晶单元施加低频率三角波电压(约0.1Hz)，与施加电压从正向负或从负向正极性变化的同时，自发极化的方向从上方向下方或从下方向上方发生反转。与此反转同时，输送实际电荷(即产生电流)。自发极化只在施加电场极性反转时发生反转。因此，呈现图19所示的峰形电流。峰形电流的积分值是要运输电荷的总量，即对应自发极化的强度。以此测定观察到非峰形电流时，没有发生自发极化的反转能以此现象直接证明。并且，观察到图18所示电流直线增加的情况，能够可以看到液晶分子的长轴对应电场强度的增加分子取向方向发生连续不断的变化。换句话说，如图18所示的本例，能够可以看出对应施加电场强度，由于诱导极化等引起分子取向方向的变化。
(基板)
适宜本发明使用的基板，只要能够给出如上所述的特定“初期分子取向状态”即可，无其他特殊限定。换句话说，在本发明中，适宜的基板可以从LCD的用法及其用途、其材料及尺寸等角度出发进行合适的选择。作为适宜本发明使用的特定例子，举例如下。
其上带有图形化透明电极(ITO等)的玻璃基板。
非晶硅TFT阵列基板
低温多硅TFT阵列基板
高温多硅TFT阵列基板
单晶硅TFT阵列基板
(较佳基板举例)
其中，本发明适用于大型液晶显示面板时，尤其适宜使用以下基板。
非晶硅TFT阵列基板
(PSS-LCD材料)
适宜本发明使用的PSS-LCD材料，只要能够给出上述的特定“初期分子取向状态”即可，无其他特殊限定。换句话说，本发明适宜的液晶材料，可以从其物理性质、电学性能及其显示性能等角度进行选择。例如文献上列举的各种液晶材料(包含各种强介电性及非介电性液晶)一般都能适用于本发明。能适用于本发明较佳液晶材料，举例如下。
[化1]
(较佳液晶材料的例子)
其中，将本发明用于投影型液晶显示器时，适宜使用以下的液晶材料。
[化2]
Figure G2008800138885D00172
(取向膜)
适宜本发明使用的取向膜，只要能给出上述特定的“初期分子取向状态”即可，无其他特殊限定。换句话说，适宜本发明的取向膜，可以从其物理性质、电学性能及其显示性能等角度进行选择。例如文献列举的各种取向膜一般地都能适用于本发明。关于本发明可用的较佳取向膜举例如下。
聚合物取向膜：聚乙胺、聚甲胺、聚甲亚胺
无机取向膜：SiO2、SiO、Ta2O5等
(较佳取向膜的例子)
其中，本发明适用于投影型液晶显示器时，适宜使用如下取向膜。
无机取向膜
在本发明中，上述基板、液晶材料、以及取向膜，视需要可以采用与日刊工业新闻社(日本、东京)发行的“Liquid Crystal Device Handbook”(1989)所记载的各项对应的材料、成分及构成要素等。
(其他构成要素)
构成本发明的液晶显示器所用的透明电极、电极图案、微滤色器、衬垫、以及偏光镜等其他的材料、构成要素或者成分等，只要其不违背本发明的目的(即只要能给出上述特定的“初期分子取向状态”即可)，均无特殊限定。并且，制造本发明所用液晶显示元件的方法，除了液晶显示元件应该有能给出上述特定的“初期分子取向状态”的构成以外，无特殊限定。关于构成液晶显示元件的各种材料、构成要素及成分的详细情况，视需要可以参照日刊工业新闻社(日本、东京)发行的“Liquid Crystal Device Handbook”(1989)。
(实现特定初期取向的方案)
实现该取向状态所用的方法或方案，只要能实现上述特定的“初期分子取向状态”即可，无特定限制。换句话说，实现本发明特定的初期分子取向的适宜的方法或方案，可以从物理特性、电学性质及表示性能等角度出发进行适宜的选择。
以下方法，最好是在本发明用于大型电视机显示屏、小型高清晰度显示面板、以及直视型显示装置等时可以使用。
(能给出初期取向的较佳方案)
按照本发明人等的发现，上述合适的初期取向，通过以下取向膜(通过烧成形成的取向膜，其厚度表示烧成后的厚度)以及摩擦处理能够容易实现。另一方面，通常的强介电性液晶显示器，取向膜的厚度在(埃)以下，摩擦强度在0.3mm(即摩擦施入量)以下。
取向膜的厚度：较好情况在以上，更好的情况在
Figure G2008800138885D00183
以上(最好情况在以上)
摩擦强度(即摩擦施入量)：较好的情况在0.3mm以上，更好的情况在0.4mm以上(最好在0.45mm以上)
上述取向膜的厚度以及强度，可以从后述制造例1中所记载的方法进行测定。
(能够使用的PSS-LCD--其他实施方式1)
在本发明中，具有下述构造的PSS-LCD也能够合适地使用.
液晶元件，其至少含有一对基板，以及配置在该一对基板间的液晶材料，及配置在一对基板外侧的一对偏光薄膜；该对偏光薄膜中的一个具有与对液晶材料进行取向处理的方向平行或大致平行的初期分子取向，这对偏光薄膜中的另一个，具有与对液晶材料进行取向处理相垂直的偏光吸收方向；并且，
液晶元件是在外部施加电压不存在的情况下显示消光角的PSS-LCD。
该实施方式的液晶显示器，除上述特点外，具有其消光位实质上不依赖于温度的优点。因此，在该实施方式中，对比度的温度依赖性也能达到较小。
在偏光薄膜的偏光吸收轴方向实质上与液晶材料的取向处理方向相平行的上述关系中，偏光薄膜的偏光吸收轴与液晶材料的取向处理方向间的夹角，较好的情况能达到2°以下，更好的情况能达到1°以下，最好的能达到0.5°以下。
另外，液晶元件在外部施加电压不存在的情况下表示消光位的现象，例如，可以通过以下方法进行确认。
<消光位的确认方法>
将要试验的液晶板插入以尼克尔十字关系配置的偏光镜与检光镜之间，在液晶板旋转同时测定使透过光的光量最小的角度。以此测得的角度即消光位的角度。
(能够使用的PSS-LCD--其他实施方式2)
在本发明中，具有下述构成的PSS-LCD也能适宜使用。
PSS-LCD的液晶元件至少含有一对基板以及配置在该一对基板间的液晶材料；通过该一对基板的电流，当向液晶元件施加实质的、连续的、线性变化的波形电压时，完全不显示峰形电流。
通过这对基板的电流，实质上在强度成连续、线性变化的电压波形施加下不显示峰形电流的事实，例如可以通过以下方法进行确认。在该实施方式中，“电流实质上不显示峰形电流”的意思是在液晶分子取向变化时，自发极化至少不以直接的方式干预液晶分子取向变化。该实施方式的液晶显示器，除上述特点外，即使在有源驱动元件中像非晶硅TFT阵列元件等有最低的电子移动度的元件，也有能够进行充分液晶驱动的优点。
即便液晶自身有相当高的显示性能，在其能力较大的情况下，将该液晶用于具有与电子移动度相关限定的非晶硅TFT阵列元件，驱动还是困难的。结果，提供高品质的显示性能实际上是不可能的。在这种情况下，从驱动能力的观点出发，通过使用具有比非晶硅大的电子移动度的低温聚硅以及高温聚硅TFT阵列元件及能够提供最大电子移动度的单晶硅(硅晶片)，提供充分的显示性能是可能的。另一方面，非晶硅TFT阵列，从制造成本的观点来看是经济有利的。并且，面板尺寸增大时，非晶硅TFT阵列的经济优点与其他类型的能动元件相比更大。
<确认峰形电流的方法>
向试验液晶板施加有约0.1Hz的极低频率的三角波电压。液晶板施加该电压，感觉到DC电压是大致线性增加、减小的。面板中的液晶显示强介电性液晶相时，光学响应以及电荷移动状态，按照三角波电压的极性所决定，但是，实质上不依赖于三角波电压的峰值(即p-p值)。换句话说，因为自发极化的存在，液晶的自发极化只是在施加电压的极性从负到正或者从正到负变化时，与外部施加电压相关联。自发极化反转时，电荷在面板内部，生成峰状电流，暂时移动。相反，不发生自发极化反转时，完全看不见峰状电流，电流单调增加、减少或者显示一定值。因此，面板的极化，可以通过向面板施加低频率的三角波电压正确测定得到电流从而得到的电流波形图来决定。
(能够使用的PSS-LCD--其他实施方式3)
在本发明中，具有下述构造的PSS-LCD也能适宜使用。
液晶材料用的液晶分子取向处理与能够提供低表面预倾角的液晶分子取向膜相关联的PSS-LCD。
在该实施方式中，预倾角较好情况能达1.5°以下，更好情况有能达1.0°(最好情况0.5°)以下的可能。该实施方式的液晶显示器，除有上述项目之外，还有在宽广面上取向均一以及能够提供宽阔视野角的优点。为什么能提供宽视野角的理由如下。
在本发明的液晶分子取向方面，液晶分子能在圆锥形领域内运动，其光电学响应不停留在同样的平面内。一般说来，发生离开平面这样的分子举动情况下，发生双折射的入射角依存，视野角变狭窄。但是，本发明的液晶分子取向，液晶分子的分子光轴始终如图20所示，能围绕圆锥上部，呈顺时针或逆时针对称并高速运动。因为高速对称的运动，能够以平均时间取得极对称的画像。因此，从视野角的观点出发，该实施方式能够给出高度对称以及小的角度依赖性的画像。
(能够使用的PSS-LCD--其他实施方式4)
在本发明中，具有下述构造的PSS-LCD也适宜使用。
液晶材料对强介电性液晶相变系列显示蝶状A相的液晶元件。
在该实施方式中，液晶材料有“蝶状A相-强介电性液晶相转变系列”现象，能够通过例如以下的方法进行确认。该实施方式的液晶显示器，除上述项目以外，其还具有能够提供保存温度更高的上限值的特点。更详细地说，在决定液晶显示用保存温度上限值时，就算温度超过从强介电性液晶相向蝶状A相的转变温度，但只要不超过从蝶状A相向胆淄相的转移温度，也能够为恢复初期分子取向而回复到强介电性液晶相。
<确认相转变系列的方法>
蝶状液晶的相转变系列能够通过如下方法确认。
在尼克尔十字关系下，液晶板的温度从各向同性相温度开始下降。此时让摩擦方向与检光镜平行。据偏光显微镜观察的结果，最初可以看到从烟火形向圆形变化的双折射变化。温度继续下降时，消光方向与摩擦方向发生平行。温度继续下降时，相转变为所谓的强介电性液晶相。在该相下，面板在消光位的附近3～4°的角度旋转时，能够看到温度下降的同时位置从消光位脱离时透光强度增大。
在本说明书中，强介电性液晶相的螺距及板间距，例如，能够通过以下的方法进行确认。
<确认螺距的方法>
为了提供相互平行的取向处理，在有摩擦的基板的单元上，将液晶材料注入有至少5倍期待螺距的单元间距的板之间。结果，与螺距相对应的衍射条文显示在显示器表面。
<确认板间距的方法>
在液晶材料注入前，使用采用光干涉的液晶板间距测定装置，能够测定板间距。
(光学轴方位角度的测定装置和装置构造)
作为液晶元件的光学轴方位严密的测定方法，在偏光镜垂直于检光镜配置的尼克尔十字镜中配置液晶元件时，当光学轴与检光镜的吸收轴相一致时，透过光的强度变得最小。因此，在尼克尔十字配置中最小透过光强度所得的角度为光学轴方位的角度。作为测量装置，例如在偏光显微镜的镜筒部位安装PMT(光电倍增管)等检光元件的装置。
图22的示意立体图表示适宜严密测定光学轴方位的元件的一个示例的构成。将偏光显微镜的偏光镜与检光镜按尼克尔十字配置，在样品台上将检光镜的吸收轴同测定液晶元件的基准角度相一致进行配置，旋转样品台以使PMT上测定的光亮度最小。此时样品台的角度即为对应液晶元件的基准角度的光学轴方位角度。
(液晶元件电容变化的补偿机构)
一般知道，液晶由于施加电压，液晶的静电电容发生变化。另外，其静电电容变化导致时间的延迟，这也是已知的。因而，为了更细致地控制电荷量，需有考虑液晶的静电电容变化的电荷供给。
(液晶元件静电电容变化的补偿)
一般知道，液晶材料由于施加电场取向发生变化，因此电容率发生变化，。另外，其电容率变化导致时间延迟也是已知的。因而，在电极间配置有液晶材料的液晶元件的静电电容也发生变化。静电电容变化时，为了保持施加着的电场需要调整电荷量。另外，静电电容大多不成直线变化。因此，为了更细致地控制电荷量，需有考虑液晶元件电容变化的电荷供给。
(液晶元件静电电容变化的确认方法)
通过测定液晶元件静电电容施加电压依赖性，可以直接测定使用液晶元件的静电电容变化。另外，参照培风馆社发行的“液晶基础编”(冈野光治、小林骏介共著/1985/第一版)的215页所记载的“电阻率及电容率的测定”，通过测定液晶元件电容率的施加电压依赖性，可以导出静电电容变化。该测定的静电电容的施加电压依赖性，可以通过电容器的静电电容式C(静电电容)＝Q(电荷量)/V(电压)计算液晶元件各电场(＝各灰度)需要的电荷量。
作为测定装置，只要是能测定静电电容，能使向测定液晶元件施加的电压发生变化的构造的话，可以从测定方式、性能、特性等观点出发进行适宜的选择。例如，可以使用Agilent公司制造的LCR仪表4284A。
(考虑静电电容变化的电荷供给方法)
表示考虑静电电容变化的电荷供给方法。将通过上述确认方法得到的各电场必需的电荷量结果记录于LUT等(Look Up Table)，进行从像素的灰度信息到适宜电荷量的转换。通过施加转换后的电荷量，能显示精度更高的灰度。
(考虑静电电容变化的电荷供给回路的构成)
作为该实施方式的驱动回路构成的一个例子，如图23所示。在该回路构成中，向由定电流回路与灰度-电荷量转换LUT组成的电荷量控制回路输入灰度信号，从定电流回路向液晶元件供给其灰度信号对应的电荷量。此时的灰度信号对应的电荷量是指考虑了静电电容变化的各电场必需的电荷量。以该构成，能显示精度更高的灰度。
以下，通过制造例及实施例，对本发明进行更具体的说明。
实施例
制造例1
用市售FLC混合物材料(默克(Merck)：ZLI-4851-100)、液晶性光聚合物(大日本墨水化学工业：UCL-001)以及聚合引发剂(默克：Darocur1173)，按照文献日本特开平11-21554号(日本特愿平09-174463号)，组装PS-V-FLCD板。混合物含有93质量％的ZLT-4851-1000FLC、6质量％的UCL-001以及1质量％的Darocur1173。
此处用的基板是上面有ITO薄膜的玻璃基板的(那诺洛阿公司(Nono LoaInc)市售的硼酸玻璃，厚0.7mm，尺寸：50mm×50mm)。
使用旋转式涂布机涂布聚酰亚胺取向材料，接着将得到的膜进行预烧结，得到的生成物最终在恒温干燥器中烧成，形成聚亚胺基取向膜。关于在此处应用的工序的详细记载，视需要可以参照文献“Liquid Crystal DisplayTechniques”Sangyo Tosho(1996东京)第6卷。
将RN-1199(日产化学工业)作为1～1.5°的预倾角取向物质用于液晶分子取向膜。作为固化层的取向层的厚度设定在
Figure G2008800138885D00241
在此固化取向层的表面，用人造丝布(Yoshikwa Kako制、商品名19RY)按图21所示对基板中心方向成30度角进行摩擦。摩擦的施入量为两基板均为0.5mm。
<摩擦条件>
摩擦施入量：0.5mm
摩擦数：1次
台移动速度：2mm/s
滚轮转动频率：1000rmp(R＝40mm)
作为衬垫，使用平均粒径为1.6微米的二氧化硅颗粒。完成的板间距测定值为1.8微米。将上述混合材料在110℃注入板。注入混合材料后，控制周围温度，以1分钟2℃的比例逐渐降温至能看见强介电性液晶相为止(40℃)。其后通过自然冷却使板降至室温时，向板施加+/-10V、频率为500Hz的三角波电压10分钟(使用N F Circuit Block公司制的函数发生器，商品名：WF1946F)。施加10分钟电压后保持相同施加电压，以365nm的紫外光照射(使用UVP公司制紫外光，商品名：UVL-56)。照射的条件为5000mJ/cm2。关于此处所用的一般工业程序的记载，视需要可参照文献“Liquid Crystal Display Techniques”SangyoTosho(1996东京)第6卷。
该板的初期分子取向方向与摩擦方向相同。该板的电学响应测定，通过施加三角波电压显示模拟灰度。
关于该处所用的一般工业程序的相关记载视需要参照文献“The Optics ofThermotropic Liquid Crystals”Tayl or and Francis：1998，英国伦敦；卷8及卷9。
制造例2
将RN-1199(日产工业化学)作为1～1.5°的预倾角取向物质用于分子取向膜。作为固化层的取向层的厚度设定在在该固化层的表面，使用人造丝布按图21所示对照基板中心线30度的角度方向进行摩擦。摩擦的施入量两基板均为0.5mm。作为衬垫，使用平均粒径为1.6微米的二氧化硅颗粒。完成的板间距测定值为1.8微米。将市售FLC材料(默克：ZLI-4851-100)在110℃注入该板。注入混合材料后控制周边温度，以1分钟1℃的比例逐渐冷却至FLC材料可以看见强介电性液晶相。(40℃)。从蝶状A相到手性蝶状C相(75℃到40℃)的逐渐冷却过程中，施加+/-2V、频率500Hz的三角波电压。板温度达到40℃以后，施加三角波电压上升到+/-10V。其后通过自然冷却，板温度降至室温为止持续施加电压。该板的初期分子取向在大部分视野内与摩擦方向相同，但是，在极为有限的面上偏离摩擦角+/-20度。该板的电学响应测定，在以偏光显微镜测定的20倍左右的平均视野范围内，显示模拟灰度转换。
通过该制造例可以看出，在逐渐降温阶段施加过大的电压将使初期FLC分子取向降低。例如，在显示蝶状A相的温度，施加+/-5V的电压的话，显示沿着摩擦方向有条文状的取向缺陷。一旦该类型的缺陷发生，手性蝶状C相(强介电性液晶相)不能排除缺陷。逐渐冷却时施加电压是有效的，但是其条件是应该严格加以控制。在这些制造例中，在蝶状A相施加1V/μm以下、从蝶状A相温度到蝶状A相到手性蝶状C相的转移温度以下10℃范围内施加1.5V/μm以下、从相转移温度到20℃以下施加5V/μm以下，比这更低的温度范围内施加7.5V/μm以下，能得到令人满意的结果。
制造例3
将RN-1199(日产工业化学)作为1～1.5°的预倾角取向物质用于液晶分子取向膜。作为固化层的取向层的厚度设定在在该固化层的表面，使用人造丝布按图21所示对照基板中心线30度的角度方向进行摩擦。摩擦的施入量为与两基板相同0.6mm。作为衬垫，使用平均粒径为1.8微米的二氧化硅颗粒。完成的板间距测定值为2.0微米。将文献Molecular Crystals and Theliquid crystals；”Naphthalene Base Ferroelectric liquid crystal and Its Electro OpticalProperties”；Vol.243，PP.77-PP.90，(1944)所记载的苯系FLC混合材料以130℃各向同性注入该板。该液晶材料在室温下螺距为2.5mm。
注入液晶材料后，控制周围温度，从130℃以1分钟1℃的比例逐渐冷却至能看见强介电性液晶相的50℃。从蝶状A相到手性蝶状C相逐渐冷却过程中(90℃到50℃)，施加+/-1V、频率500Hz的三角波电压。板温度达到50℃以后，将施加三角波电压上升到+/-7V。其后通过自然冷却，在板温度降至室温前，持续施加施加电压。该板的初期分子取向在大部分视野内与摩擦方向相同。在仅有微小的面内可以看到偏离摩擦角+/-17度。该板的电学响应测定，如图19所示，用偏光显微镜测定，平均在20倍左右的视野范围，显示模拟灰度转化。在该制造例中，在冷却时间段的施加电压不限定为三角波电压，还发现正弦波、矩形波在使与摩擦方向平行的初期分子取向稳定化也是有效的。
上述制造例所得到的结果归纳为下面的表1。
制造例摘要。
[表1]
Figure G2008800138885D00261
实施例1
作为本发明的实施例，表示栅极电压控制方式的一个例子。采用像素数为320×240的非晶硅玻璃基板，做成PSS-LCD板。在该基板的对向侧，以用全部ITO仅以黑色掩膜(BM)形成图案的玻璃基板，进行单色显示。在两块玻璃基板的表面涂布聚酰亚胺，烧成后进行摩擦。摩擦使用人造丝布，施入量为0.2mm，摩擦滚筒转数1500rpm，送样速度50mm/秒。
为使对向粘合的两块玻璃基板的液晶层的间距为一定大小，使用粒径1.8μm的硅衬垫。将该硅衬垫在溶液里分散，涂布于玻璃基板上，溶液干燥后粘合。此时基板上分散的上述衬垫的密度为，约1平方毫米100个。粘合剂使用2液性环氧树脂，在两块基板重合部分涂布、填充进行固定。
在该玻璃基板上，将PSS-LCD用液晶材料(那诺洛阿公司制)以110℃各向同性注入，制作成PSS-LCDPSS-LCD板。该板的光学轴方位角度，大致与光学轴方位的确认结果、摩擦方向平行。
通过上述得到的PSS-LCD板，在源极电压+5V、栅极关闭电压-18V、栅极开启时间400μs下，使栅极开启电压在-18V～+18V间变化。通过变化栅极开启时间，由于向液晶元件电极部供给的电荷量发生变化，如图8～图11所示，光学应答的倾斜度上升。此时的测定系统为图19所示。历来的源极电压控制方式，如图12所示，对应源极电压的光量的倾斜度变化非常小，但是如果如图13所示通过变化栅极开启电压控制电荷量变化，光学应答的倾斜度可以连续性变化，可以确认累积透过光量有差异。
实施例2
作为本发明的实施例，表示栅极电压控制方式的一个例子。采用像素数为320×240的非晶硅玻璃基板，做成PSS-LCD板。在该基板的对向侧，以用全部ITO仅以黑色掩膜(BM)形成图案的玻璃基板，进行单色显示。在两块玻璃基板的表面涂布聚酰亚胺，烧成后进行摩擦。摩擦使用人造丝布，施入量为0.2mm，摩擦滚筒转数1500rpm，送样速度50mm/秒。
为使对向粘合的两块玻璃基板的液晶层的间距为一定大小，使用粒径1.8μm的硅衬垫。将该硅衬垫在溶液里分散，涂布于玻璃基板上，溶液干燥后粘合。此时基板上分散的上述衬垫的密度为，约1平方毫米100个。粘合剂使用2液性环氧树脂，在两块基板重合部分涂布、填充进行固定。
在该玻璃基板内，将PSS-LCD用液晶材料(那诺洛阿公司制)以110℃各向同性注入，制作成PSS-LCDPSS-LCD板。该板的光学轴方位角度，大致与光学轴方位的确认结果、摩擦方向平行。
向通过上述得到的PSS-LCD板，施加使源极电压0～+10V、栅极关闭电压-18V、栅极开启时间60μs、栅极开启电压在-18V～+18V间变化的信号。使栅极开启电压在-18V～+18V间变化，控制供给电荷量的同时，进一步通过控制源极电压，进行更高的显色性显示。图14表示显示源极电压为0V、2.5V，5V，7.5V，10V的5个灰度，和控制供给电荷量补充源极电压下5个灰度间的灰度。此时的测定系统如图28所示。可以看出，通过两种并用，可以显示比历来控制高4倍的灰度，确认了更高的显色性显示。
工业上利用的可能性
根据上述本发明，可以得到在光学应答速度提高时也能避免显示品质下降的液晶器件。

Claims (11)

1.一种液晶器件，其至少包含：至少包含在各自内侧(配置液晶材料一侧)具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件提供电荷的电荷供给装置；
其特征是：能够根据从上述电荷供给装置向上述一对电极间供给电荷量的变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
2.根据权利要求1所记载的液晶器件，其特征是上述液晶元件是能够按照10～2V/μm左右的施加电场的大小、与/或方向旋转光学轴方位的液晶元件。
3.根据权利要求1或2所记载的液晶器件，其特征是上述液晶元件是能达到1ms左右高速应答的液晶材料。
4.根据权利要求1～3所记载的液晶器件，其特征是上述液晶元件至少包含一对基板、配置在该一对基板间的液晶材料；并且，该液晶元件中的初期分子取向，具有对液晶材料取向处理方向平行或大致平行的方向，并且液晶材料在外部电压不存在下，几乎不显示垂至于一对基板的自发极化的液晶元件。
5.根据权利要求1～4所记载的液晶器件，其特征是向上述一对电极间供给的电荷量的变化，是依据从电场强度的时间微分值、透过液晶元件的积累光量、对应各像素的电压、栅极开启时间中选出的至少一种参数的。
6.根据权利要求5所记载的液晶器件，其特征是对应各像素的电压是对应该各像素的各TFT(薄膜晶体管)的电压。
7.根据权利要求1～6所记载的液晶器件，其特征是上述电荷量供给装置至少包含与源极电压配合，使栅极电压以一定电势差同步变化的栅极电压供给装置；可以与为保持上一个像素电荷的电势差的漏极电压配合，施加源极电压的源极电压供给装置。
8.一种液晶器件的驱动方法，其至少包含：至少包含在各自内侧具有电极的一对基板、在该一对基板间配置液晶材料的液晶元件，向该液晶元件供给电荷的电荷供给装置；
其特征是：通过使从上述电荷供给装置向上述电极间供给的电荷量发生变化，控制液晶元件内液晶分子的取向。
9.根据权利要求8所记载的驱动方法，其特征是通过控制向上述液晶元件供给的电荷量，控制向上述液晶元件施加电场强度时间所对应的电场强度微分值的增加率或减少率。
10.根据权利要求8所记载的驱动方法，其特征是通过控制向上述液晶元件施加电场强度的时间微分值，连续控制透过上述液晶元件的光的积累光量进行灰度显示。
11.根据权利要求8所记载的驱动方法，其特征是上述电荷供给装置包含TFT，并且，通过控制TFT的各电压、与/或栅极开启时间控制电场强度的时间微分值。
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