TW200907471A - Liquid crystal device and method for driving liquid crystal device - Google Patents

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200907471 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與液晶裝置（譬如，使用可作高速響應之pss_ LCD(分極遮蔽型層列液晶顯示）技術之液晶裝置）、及液晶

裝置之驅動方法有關。更詳細而言，本發明係與PSS-LCD 液SB裝置及PSS-LCD液晶裝置之驅動方法有關（針對本 發明者們之研究小組所開發的&「pss_l(:d」&術之詳細 内容，譬如，可參考曰本特表2006_515935號公報），而其

係即使在提高光學響應速度之情形，亦可將顯示品質實質 上予以維持者。 【先前技術】 -般’液晶裝置(顯示裝置)係在各自之内側(夾住液晶材 料之側)設有透明電極之一對(2片)玻璃基板，具有在隔著 數μη程度之間隙呈對向之物之間填充著液晶材料的構 造。如將電壓施加於此等一對電極間，則液晶之配向狀態 產生k化’因A ’通過該液晶材料之層之光的狀態受到控 制’而顯示藉由通過之光的量之差而顯現的特定圖案。亦 即’從先前起，在液晶裝置方面，係採取藉由控制施加於 上述-對電極間㈣壓，而控制構成液晶㈣之液晶分子 的配向。 然而’在W之液晶裝置方面’當提高光學響應速度之 情形時’具有顯示品質的降低難以避免的缺點。 奴而口 I在已製品化液晶顯示器的大部分，係藉由 使用TFTit件之主動式矩陣驅動而進行顯示。在此tft類 131680.doc 200907471 型之液晶元件方面，係在液晶面板之各像素的控制上，使 TFT與附加電容器呈丨對丨對應，在將上昇予以高速化的同 時並保有記憶性。TN(扭轉向歹形液晶之響應性不佳得到 解決，且具有基於穿透光之干涉的「著色」不顯著的特 徵。 在矩陣驅動方面，對排列為格子狀之像素配設縱方向、 橫方向之電極，選擇其電極，加上電壓，進行驅動縱橫之 電極一起被選擇且加上電壓之像素。根據此方式，僅像素 排列著之列數與行數之和的電源布線即可，因此可大幅度 删減布、線數。|主動式矩陣驅動方自，係&液晶胞之像素 之各個進行連接TFT與附加電容’介以此等而控制各像 素。藉由此構造，而在附加電容儲存電荷，具有記憶性， 。因此’藉由與TFT高速切換電路之組合，而使實質：驅動 器電壓施加時間極度變短。 、亦即，在上述主動式矩陣驅動方面，通常係進行調整構 成顯示之像素的各個之電壓值，而將表現圖像之濃淡進行 ’ 控制_(亦即’藉由電壓而控制液晶分子之配向）。在使用 兀•件之主動式矩陣驅動方面，藉由將高電壓賦予閘 極，而使電流從源極側流向没極側，將源極側與沒極側設 為同電位。接著，藉由將已賦予閘極之高電壓取除’而使 源極側與汲極側因高電阻而被切離’因此成為汲極側之電 塵被保持的機制(此-情形’將賦予閘極高電壓之時門稱 為閉極導通時間）。此外，將強介電性液晶之二值顯^ 面積以電荷量控制之面積灰階技術，係記載於日本特= 131680.doc 200907471 6-160809號公報。 另-方面’與近年來之邁向所謂「無所不在的社會」的 技術之進展相輔㈣，對顯示器技術整體的高速化、高口 質化等之各種需求已呈現高度化。為了因應如此之需^ 在已提高光學響應速度之情形方面，亦對不使顯示品質實 質上降低之技術的需求’在各種應用料（譬如，利用液 晶裝置之大畫面電視機）内日益升高。

然而，依據上述高速化等需求，而嘗試使液晶裝置之響 應速度高速化的情形時，卻也有相#於另—方面之重要^ 求（顯示品質）的降低難以避免的情形。 [專利文獻丨]曰本特表2006-51 5935號公報 [專利文獻2]曰本特開平6_16〇8〇9號公報 【發明内容】 本發明之目的為’提供—種可解決上述先前技術之缺點 的液晶裝置及其驅動方法。 本I月之其他目的為，提供一種液晶裝置及其驅動方 法，而其係即使在提高光學響應速度之情形，亦可將顯示 品質實質上予以維持者。 根據本發明者之積極研究後發現：並非如先前般，藉由 施加於液晶材料之電場強度而控制液晶分子之配向，而 疋：由控制應供應至電極之電荷而控制液晶分子之配向， 才疋用於達成上述目的之極具效果的方法。 本發明之液晶裝置係根據上述見地者，更詳細而言，其 為至y包3 .液晶元件，其係至少包含在各自之内側 131680.doc 200907471 (應配置液晶材料之側）具有電極的一對基板、及配置於該 一對基板之間的液晶材料者；及電荷供應機構，其係用於 供應往該液晶元件之電荷者；根據從前述電荷供應機構應 供應至前述一對電極間的電荷量之變化，而可控制液晶元 件中之液晶分子之配向。 根據本發明，係進一步提供一種驅動方法，其特徵為液 晶裝置之驅動方法，該液晶裝置包含：液晶元件，其係至 少包含在各自之内側具有電極的一對基板、及配置於該一

對基板之間的液晶材料者；及電荷供應機構，其係用於供 應往該液晶s件之電荷者；藉由使從前述電荷供應機構應 供應至前述一對電極間的電荷量變化，而控制液晶元件中 的液晶分子之配向。 將藉由該本發 液晶農置之動 針對具有上述構成的本發明之液晶裝置， 明者之推定的動作機制，以下，在比較其他 作的同時並作敘述。 在上述主動式矩陣驅動方面，只要在上述「閘極導通」 時間内源極側與汲極側成為同電位的$，則該時間之汲極 側之電位的變化等，相較於先前，並未特別被視為問題。 被：：本發明之見地，將如此般汲極側之電位的變化並未 為問題的理由推定為：所使用之液晶的響應速度相較 變：=通時間明顯較慢，因此，閉極導通時間之期間的 妙就作為光學響應而言’實質上並未顯現出來之故。 高：Γ述：’伴隨近年來液晶裝置中之光學響應的 顯不品質之惡化亦呈現明顯化。根據本發明之見 131680.doc 200907471 地將如此般顯示品質之惡化呈現明顯化的理由，作如下 般推定。 可推定為，通常閘極導通時間中之光學響應變化雖亦可 察覺，但相較之下，顯示保持時間長了許多，因此，即使 冑閘極導通時間中之光學響應變化，但在現狀之液晶顯示 ’ $上並不成為問題。其原因在於，現在，—般而言，已上 • 冑之液晶顯示器的光學響應速度，並未達到在閘極導通時 間中可看見光學響應變化的高速之故。然而，在根據本發 〇 ㈣專利巾請者們所開發之上述齡LCD技術上，可知：由 於可達成非常高速之光學響應，因此（在先前之液晶裝置 上並不成為問題般的）閘極導通時間中之光學響應變化， 係在閘極導通中之光學響應作為現實之差異而顯現出來。 就此差異可顯著看見之例而言，根據本發明者們的研究， 可知.係藉由大晝面化.高精細化之布線電阻•布線寄生 電Γ之立曰大所導致的信號劣化等。又，根據本發明者們的 n W究’可知：藉由高解像度化等之信號的高速化，亦相對 ’十生信號呈現劣化，產生亮度傾斜等障礙。如此之信號劣化 係信號波形成為與所意圖者不同之波形，在顯示高速之光 學響應的液晶方面，可發現追蹤如此般(變化)之信號而顯 示光學響應的傾向。因此，在可達成非常高速之光學響應 的液晶裝置中，會產生與所意圖之光學響應不同的差異了 有產生顯示品質降低的可能性。 推定為，藉由光學響應之高速化，相較於閘極導通時 間，該響應時間亦變成極接近之層級，閑極導通時間中: 131680.doc 200907471 電位差之變化（亦即，施加sPSS_LCD之電場強度之變化） 的影響，就變得清楚可見（譬如，在PSS_LCD方面，係比 先前之液晶數十倍高速，相較於閘極導通時間，亦成為極 接近之層級）。 本發明譬如包含如下樣態。 Π] -種液晶裝置，其特徵為至少包含：液晶幻牛，其係 至少包含在各自之内側(應配置液晶材料之側)具有電極的 -對基板、及配置於該-對基板之間的液晶材料者，·及電 荷供應機構，其係用於供應往該液晶元件之電荷者； 根據從前述電荷供應機構應供應至前述一對電極間的電 荷量之變化，而可控制液晶元件中之液晶分子之配向。 m如⑴記載之液晶裝置，其中，前述液晶元件係1〇〜2 ν/μηι之位準的施加電場的大小、及/或可作依據方向之光 學軸方位的旋轉之液晶元件。 [3]如[1]或[2]#載之液晶裝置，其中，前述液晶元件係可 作1 ms之位準的高速響應的液晶材料者。 H]如[l]〜[3]t任-項記載之液晶裝置，其中，前述液晶 :件係至少包含一對基板、及配置於該—對基板之間的液 曰a材料者，且係該液晶元件中之初期分子配向具有平行或 約略平行於對液晶材料之配向處理方向的方向，且液晶材 料在外部施加電壓之不存在（absence)之情況下對一對基 板幾乎不顯示垂直之自發分極之液晶元件。 =]、如[1]〜[4]中任—項記載之液晶裝置，其中，應供應至 J述對電極間的電荷量之變化係根據從電場強度之時間 131680.doc -10· 200907471 被刀值穿透液晶元件之累 η1 士 積光$、對應於各像素之電 塵、閘極導通時間等參數中 双γ所選擇的至少丨種之 [6] 如[5]記載之液晶裝置，兑 八，、中對應於各像素之電壓係 刀別f應於該各像素的各TFT(薄膜電晶旬之電壓。 [7] 如[1]〜[6]中任一項記载之液晶’ 量供應機構至少包含m 其中’前述電荷 雷愿電壓供應機構，其係配合源極 電壓，在使閘極電壓連動 ^ ^ ^ ^ f 以—疋電位差使其變化 者，及源極電壓供應機構，且 〃係配口及極電壓，可進行施 加源極電壓’而汲極電壓 电£即藉由保持於前次像素之電荷的 電位差。 [8] —種驅動方法，苴胜 晶穿置包人.二、特徵為液晶裝置之驅動方法，該液 雷;〃、係至^包含在各自之内側具有 電極的一對基板、及配置於 、 對基板之間的液晶材料 者，及電何供應機構，Α係 去. '、’、;供應往該液晶元件之電荷 者，糟由使從前述電荷供應機 θ 调褥應供應至前述一對電極間 L. 的電何a：產生變化，而护制 _ 控制液日日兀件中的液晶分子之配 向。 [9]如[8]記载之驅動方法， 日一从 八Τ 藉由控制供應至前述液 日日7L件之電荷量，而控制虚祐4认义 , 别述液晶元件之電場強 率。 扪呀間倣分值之增加率或減少 [10]如[8]記載之驅動方 1 放曰_ Μ /、τ 藉由控制施加於前述 、曰“件之電場強度的時 ^ w 沮肘牙透前述液晶兀件 之先的累積光量作連續性护 、1匕制而進行灰階顯示。 131680.doc 200907471 月1J述電荷供應機構包 及/或閘極導通時間， Π1]如[8]記載之驅動方法，其中 含TFT，且藉由控制TFT之各電壓 而控制電場強度的時間微分值。 此外，一般利用自發分極之二值 液晶）方面，並盤法^ ( § ^㈣電# L… ㈣比灰階。因而，為了應用於作 類比灰)¾顯示之液晶裝置，進行控 ^ # ,, .. ^ "應之電荷量的概念 求高演色性的今天，如為無法顯示

類比：:之強介電性液晶的話，實與市場需求反其道而 行此點十分清楚D 言如，既存技術之日本特開平6_16_9號係將強介電性 液晶之二值顯示的面積以電荷量進行控制之面積灰階技 術。此技術在擴大像素而作投影之投影機用途上，會將像 素内之面積灰階部分擴大至以人之眼睛的分辨能力可判別 的大小，其結果係導致可看見晝質的降低。 又，-般而言，強介電性液晶之自發分極較大，因此， 灰階顯不所需之電荷量’相較於TN或PSS-LCD等係多得不 成比率，故消耗電流亦變多。又，為了將自發分極反轉， 係需要超出某—定之臨限值的電荷量，因而為了將像素之 顯不覆寫則需要-定以上的電流。此非但與市場需求之低

肖岸電的趨勢反其道而行，且在難以操控大電流的TFT 等方面’導致了增加設計上之限制的結果。此一結果，在 使用強’I電性液晶之技術上’難以實現對應於成本、外形 等需求的規格。 > 【實施方式】 131680.doc -12- 200907471 以下’依照需要’參考圖式，針對本發明作更具體說 明。在以下記載中，顯示量比之「份」及「％」，在未特 別說明時，係當作質量基準。 (液晶裝置） 本發明之液晶裝置至少包含：液晶元件（譬如，可高速 動作之液晶元件），其係至少包含一對基板、及配置於該 一對基板之間的液晶材料者；及電荷供應機構，其係用於 供應往該液晶元件之電荷者。在此液晶裝置令，根據從前 ( 述電荷供應機構應供應至前述液晶材料的電荷量之變化， 而可控制液晶元件中之液晶分子之配向。 (根據電荷量之變化的配向控制） 在本發明中，係根據從電荷供應機構應供應至液晶材料 的電荷量之變化，而控制液晶元件中之液晶分子之配向。 如此方式般，液晶分子之配向控制（並非根據電場強度之 變化），而係根據應供應至液晶材料的電荷量之變化，此 事實可藉由如下方法予以確認。 (<根據電荷量之配向控制的確認方法> 電锜$可從流過該處的電流與經過的時間之積算進行運 异。因此，從定電流源使電流流至液晶元件的電極間，藉 由控制其時間而可控制電荷量。圖15係顯示進行確認藉由 此方法之根據電荷量之配向控制的構成之一例。 在此圖1 5之構成中，從由定電流電路、定時器、電荷量 控制開關所構成之電荷量控制電路，將一定之電荷量供應 5 游曰 _ j丄 /曰日兀件。將此時之配向，使用PMT(光電子倍增管）、 131680.doc 13 200907471 偏光7L件（偏光子·檢光子）、示波器、及背光，作為光學 響應之變化予以檢測。隨著從電荷控制電路供應至液晶元 件之電荷量的變化，如光學響應之變化出現的話，則可確 認已進行根據電荷量之配向控制。 (電荷供應機構） 在本發明中，就用於供應往前述液晶元件之電荷的電荷 供應機構而言，如後述般使液晶分子之配向控制成為可能 的電荷供應機構，係無特別限制可進行利用。 (電荷供應機構之例示） 在本發明中，譬如，可使用下述列舉之各種類型之電荷 供應機構。 •定電荷電路 •定電流電路 •電容器 •電荷耗合元件（CCD) (可使用之液晶元件） 如後述般〃要疋可作液晶分子《配向的液晶元件，就 可應用發明，而該液晶分子之配向係依據應供應至介以液 曰:曰材料而呈對向配置之一對電極間的電荷量者。然而，從 南速響應性、及高演色性之點而言，作為上述液晶元件係 以具有後述特性之PSS_LCD(分極遮蔽型層㈣晶元件）， 亦即如下液晶兀件可特別適合使用，而其係前述液晶材 料中之初期分子配向具有平行或約略平行於對液晶材料之 配向處理方向的方向，且在外部施加電壓之不存在下，對 131680.doc 14 200907471 一對基板幾乎不顯示垂直之自發分極者。 (PSS-LCD之控制） 本表明者們發現’在幾乎不具有自發分極之pss_LCD 申，亦可藉由供應至電極間之電荷量，而進行控制配向。 在圖1之®形中’係顯示在pss_LCD中所獲得之電荷供應 量與穿透光量的關係之一例。 (本發明之機制） 通常，在液晶裝置中，將電壓施加於夾在電極間的介電 體（液晶），藉由電極間的電場而使液晶產生光學響應。亦 即，對平行極板電容器進行電壓施加，將電場賦予介電體 (液晶）。然而，為了使電極間產生電場，則有必要將電荷 供應至該電極間。 s如，如圖2(a)之概念圖所示般，如供應至電極間之電 荷量少的話’則顯現於電極間之電位差小，故根據該電位 差之電場強度亦變弱。相對的，如圖2(b)之概念圖所示 般，如所供應之電荷量多的話，則顯現於電極間之電位差 文根據該電位差之電場強度亦變強。施加電壓使其 產生電位差之事、與供應電荷使其產生電位差之動作，看 起來似乎相同，但在本質上係作為供應電荷之結果而在電 極間產生電位差，因此，作為驅動之概念，係以進行供應 電何為適切。 ' (使用PSS-LCD之樣態） 在本發明的使用PSS_LCD之樣態方面’譬如，可藉由控 制電場強度之時間微分值dE/dt，而使液晶之配^生= 131680.doc -15- 200907471 :匕。：了液晶之配向控制而控制電場強度之時間微分 2 係譬如可藉由控制往電極間之電荷供應而達 在PSS-LCD中，藉由供應之電荷量 示品質之穩定。為了更進一步之顯示品=升而：達成顯 控制供應之電荷量’將電場強度之微分值 定，而擴大灰階顯示之寬度。如此般 …又 栌制的拋播并土& #細之電荷供應 控制的機構，並未作特別限制，但譬如藉由 之驅動電路的改良，而可達成該電荷供應控制。订 (TFT元件） “在本發明中’作為用於供應往前述液晶元件 何供應機構，包含丁F丁者係可適合使用。 一 尸’：：引之啊疋件中’通常，係依存於閑極與源極間或 、汲極間、源極與汲極間之電位差的大小，而決定々 動於源極與汲極間的電流。、机 流動之電流係變大。又 _ 對數性 雷 ® 3(b)係顯不對源極與沒極間之 ==之特性者’可知:相較於閘極與源極間之電 立 胃電位差之電流特性的變化程度雖較小，但畢 兄虽電位差變大則流動之電流係變大。由於將電流以時門 荷。在用於=方二_行!制電“控制電 只要將閘極% =述之應可理解， 電壓予以控制即可。1次閑喻極間、源極與沒極間之各 131680.doc 200907471 圖4係顯示先前之TF 丁的摸式性電路圖。在以此抓顯示 具有複數灰階之圖像的情形時，各TFT係分別保持配合構 成圖像之像素的灰階之電摩。如圖像改變，則由於各抓

所保持之電壓改變，因此，從源極驅動電路將保持於TFT 之源極側之電塵輸出，當被施加閉極電塵時，則將施加於 該源極側之電歷保持於沒極側。此時，與先前保持於汲極 :!之電壓無關，而進行施加接著欲保持之電麼。因此，從 述’電饥特f生應可理解，源極與沒極間之電位差係藉由 所顯示之圖像而-直變化，故不會成為_定之電流值。 又’如圖5之模式性圖形所示般，源極與汲極間之電位 差係在進行供應電荷之過程中逐漸變小。其原因為：在圖 3(b)之圖形可知，當没極與源極間之電位差變小則流動於 源極與沒極間之電流變小所致。如以上所述般，電流產生 為供應之電荷量產生變化’而產生難以作精密之電 何控制的傾向。 (控制閘極導通時間之樣態） 門：：、L面，譬如’如圖6之模式性圖形所示般，藉由將 源極間之電位差控制為一定，而成為以接近 形狀使電流流動的狀態。再者’ 舻，n & 斯園/之模式性圖形所示 又藉由使源極與沒極間之電位差成為一定 電流成H 〜T、、、勺略使 #電抓為一疋，則在流動電流之時間，電 ,、不，、疋，因此，藉由控制使閘極導通 控制電荷量 t间，而可 (控制每單位時間的電荷供應量之樣態） 131680.doc 200907471 :：藉由將各自之電位差控制為任意之電屢值，而把 制為任意之值，使每單位時間的電荷 (控制電場之時間微分值之樣態） 藉由採取此方式，可使汲極側之液晶電位差之變化的速 度（亦即，電場之時間微分值）成為任意之值。 (用於閘極導通時間之控制的驅動電路構成之-例） 就驅動電路構成而言，係以設為具備下列電路而控制閘 極^通時間般之構成為佳：#如，如圖6模式性圖形所示 般，在配合源極電壓使閘極電壓連動的同時，以一定之電 位差進行變化之電路；如圖7模式性圖形所示般，配合藉 由保持於前次像素的電狀t位差味極電壓）而施加源極 電壓之電路。藉由採用如此之驅動電路構成，而在pss_ LCD中可進行更嚴密之配向控制。 (用於電場強度之時間微分值的驅動電路構成之一例） 在本發明中，在使用PSS-LCD之樣態方面，可具有先前 以上之演色性，而PSS-LCD係藉由控制電場之時間微分值 而可以該電場之時間微分值顯示灰階者。 在此樣態中，譬如’藉由控制電荷量，而控制與施加於 前述液晶元件之電場強度的時間相對應之增加率或減少率 (電場強度之時間微分值）即可。 (用於電場強度之時間微分值的驅動電路構成） 圖16係顯示用於如此之樣態的驅動電路構成之一例。在 131680.doc -18· 200907471 此圖16所示之電路構成中，將灰階信號輸入至由定電流電 路與灰階-電荷量變換LUT所構成之電荷量控制電路，以= 應於該灰階信號之電荷量供應量變曲線’從定電流電路將 電荷供應至液晶元件。 ： 此時之電荷供應量變曲線係指’為了控制電場之時間微 分值，而調整電荷量，使與電場強度之時間相對應的辦加 率或減少率產生變化。亦即，如增多供應之電荷量，㈣ 施加於液晶元件之電場的時間相對應之增加率係變大，: 減少的話，則增加率係變小。在取除電場之情形時，如辦 多反供應(電荷量控制電路吸入)之電荷量，則減少率係； 大，如減少的話，則減少率係變小。根據如此之構成，夢 由調整實際上施加於液晶元件之電場強度的變化率，而； 達成詳細之灰階表現。 (用於LCD累積光量控制的驅動電路構成之一例）

L 間=明中：藉由控制施加於液晶元件的電場強度之時 刀❿了將LCD之累積光量作連續性控制進行灰階 顯不0 (用於LCD累積光量控制的驅動電路構成之-例） 用於如此之樣態的驅動電 雷$ Μ & Μ国 構成之一例，基本上其驅動 電路構成係與圖16為同樣去。 玄 加快1畫面之覆寫時間（圖框 率），以超出人眼之時間分 辨此力的速度（譬如，16·7毫秒 以下私度，更理想狀態為8 場強度之時間微分值，而维字毫各t下程度），控制前述電 行灰階表現。藉由採取此方=圖框之累積穿透光量，進 < ’則可使更詳細之灰階表現 131680.doc 200907471 的實現，變得更容易。 間控制的驅動電路構成之 為了控制電場強度之時間 及/或閘極導通時間進行控 (TFT之用於各電壓/閘極導通時 一例） 在本發明中’在既存之TFT， 微分值’亦可將TFT之各電壓、 制。 (TFT之用於各電壓/問極導通時間控制的動電路構成之 一例） 用於如此般樣態之驅動電路構成之—例係如圖i 7所干。 在此圖17所示電路構成中’源極驅動器係接受來自顯示控 制糸統之灰階信號，進行控制施加於TFT之源極電壓盘線 寫入之信號(閘極電壓如前述般，具有如下特性：：源 極電廢與連結於液^件之汲極電壓的電位差變小，則可 流動之電流係變小。又’如閘極與源極電壓的電位差變 小，則同樣可流動之電流係變小。因&，源極驅動器係如 =7所不般，使源極電壓與汲極電壓始終成為一定。把此 時之施加源極電壓-起，將閘極電壓如圖6所示般進㈣ 整，使閘極電壓與源極電壓成為—定。此時，&了產生閘 極電壓，有必要預先知道施加源極電壓，因此，有必要預 先進行源極電壓波形產生。接著’以與閘極電壓施加同時 可進行施加源極電壓之方式，而將施加源極波形先記錄於 記憶體。所產生之閘極電壓由於以始終 式已作調整，因此，藉由使導通問極之時間：:化二； 進行顯示任意之灰階。 131680.doc •20- 200907471 僅將各驅動器1C進 在如此般利用既存之TFT的樣態中 行設計變更，即可應用本技術。 (高解像度化的容易性） 入，如將電位差固定於電流㈣良好的電壓值，則汲極 電壓到達目標電麼之速度係上昇，可縮短閑極導通時間，可 縮短間極掃描時間，而該電位差係設為源極與間極間、源極 與汲極間之一定者。此係意味著容易進行高解像度化。 (往其他液晶元件的應用性） 在上述本發明之基本概念的說明中，在說明的權宜上， 主要係針對使用PSS-LCD之光電響應的樣態（從高演色性 之點為有利)作敘述 '然而，只要為如下液晶元件的話， 無論是否為PSS-LCD’均可應用本發明，而該液晶元件係 可取得依據供應至電極間之電荷的液晶分子的配向者。就 更有效發揮本發明的效果之點而言，係以可在充分之速度 上之響應時間的液晶元件為佳。 (偏光元件） 就可使用於本發明之偏光元件而言，從先前起為了構成 液晶裝置而使用的偏光元件，均可使用，並無特別限制。 又’其形狀、大小、構成要素等亦無特別限制。 (適合之偏光元件） 在本發明中’就可適合使用之偏光元件而言，譬如，可 舉出以下者： π-CELL : Molecular Crystals and Liquid Crystals 誌， Vol.113、329 頁（1984) ’ Phil Bos and K.R.Kehler-Beran I31680.doc 200907471 •玻璃偏光濾光片 •偏光薄膜 •偏光稜鏡 •汉射式偏光子 (液晶元件） 根據本發明之樣態之液晶元件，係至少包含一對基板 及配置於該一對基板之間的液晶材料。 土 (液晶材料）

在本發明中，為了應用本發 電元件之液晶材料，則益特別二方式，只要是可構成光 φ 一^ J"、、特別限制’可進行使用，而該光 電7L件係及施加電場之大小 大小、及/或具有依據方向之光學 軸方位之旋轉者。在本發明中， 示 履日日材料疋否可伟 用，係可用以下之「井璺缸+ , ^ 學軸方位之旋轉的確認方法」進行 2 °又’在本發明中，以從可作特定之高速響應之觀點而 U 4吏用之方式，某一液晶材料以充分之速度之響應是否為 可能’係可用以下之「響應時間之確認方法」進行確認。 (光學軸方位之旋轉的確認方法） 就作為液晶元件之光學軸方位之旋轉的敎方法而言， 在將液晶凡件置於偏光子呈垂直配置於檢光子的正交偏光 酉士己置中的情形，當光學軸與檢光子之吸收軸為—致之情形 ^穿透光的強度係變成最小。因此，在正交偏光配置中 可獲得穿透光之最小強度的角度，係成為光學軸方位之角 度此時，液晶元件係處於未被施加電場之狀態。以此為 基準角度，將電場施加於液晶元件，搜尋在正交偏光配置 131680.doc -22· 200907471 中之可獲得穿透光量之最小強度的角度。如進行電場施加 而存在成為最小強度的角度’在偏離上述基準角度之角度 成為變成該最小強度的角度，可看見當使電場的大小或方 向變化時依據變化量之旋轉角的增減，則可確認為光學轴 方向已作旋轉。就用於進行確認之裝置例而言，係與光學 軸方位之確認方法同樣，可以圖22之構成進行確認。 (響應時間之確認方法） u 當在液晶元件可看見光學軸方位之旋轉的情形，此旋轉 之速度係相當於響應時間。在偏光子呈垂A配置於檢光子 的正交偏光配置中，以穿透光量變成最小般的角度進行配 置液晶元件，並將電場施加於液晶元件。因藉由電場施加 而光學軸方位進行旋轉，故穿透光量產生變化。因此，此 穿透光置之變化程度係成為旋轉之變化程度。在將未施加 電場之狀態#穿透力量設為0%、㈣由電場施加而變化 且最終已成為恆常狀態之穿透光量設為1〇〇%時，係將從 未施加電場之狀態起施加電場而穿透光量從1〇%變成 為止之時間設為上昇響應時間，將從已施加電場之狀態起 停止電場之施加而穿透光量從90%變成1〇%為止之時間設 為下降響應時間。譬如，在PSS-LCD方面，上昇響應時間 與下降響應時間均為_ %程度1用於進行確認之裝置 例而g，係與後述「光學軸方位之確認方法」之情形為同 樣，可以圖22之構成進行確認。 (PSS-LCD) 在本發明中，可適合使用之液晶材料係pss_LCD，亦 131680.doc ^23- 200907471 即，該液晶材料中之初期分子配向係具有對配向處理方向 約略平行之方向，且液晶材料實質上在外部施加電屢之不 存在下’係對-對基板至少完全殘示垂直之自發分極。 (初期分子排列） 在本發明中，在液晶材料中之初期分子配向（或方向）方 面，液晶分子之長軸係具有約略平行於對配向處理方向的 方向”夜晶分子之長軸具有約略平行於對配向處理方向的 方向之事t ’譬如’可以如下之作法進行確認。為了使根 據本發明之液晶元件可顯示理想的顯示性能，藉由以下方 法所測定之摩擦方向與液晶分子之配向方向間之角度（絕 對值），在理想狀態為3。以下，更理想狀態為2。以下，尤其 乂下為可旎。在嚴密之意義上，當聚醯亞胺膜等聚合物 配向膜受到摩擦時，會在聚醯亞胺最表層誘發複折射，藉 由此方式而賦予遲相軸，此點已為一般所知。再者，— 般，液晶分子之長轴係對遲相軸作平行配向，此點已為— 般所知 係在摩 。有關聚合物配向膜的幾乎全部，某種之角度偏離 擦方向與遲相軸間引起，此點已為一般所知。— 般，偏離係較小，約id度為可能。然而，此角度的偏 離，就極端之例而言，如聚苯乙烯之情形般，可為9〇度。 因此，在本發明中，摩擦方向與液晶分子之長軸（亦即， 光軸）之配向方向間的角度，在理想狀態，3。以下為可 月b在此日守點，液晶分子之長轴、與藉由摩擦等而提供至 聚合物（聚醯亞胺）等、聚合物配向膜中之遲相軸的配向方 向，在理想狀態為3。以下，更理想狀態為2。以下，尤其厂 131680.doc -24- 200907471 以下為可能。 如上述般’在本發明中，配向處理方向係指，決定液晶 分子長軸之配向方向的遲相軸（在聚合物最表層）之方向。 <測定對液晶分子之初期分子配向狀態的方法> 一般，液晶分子長軸係與光軸呈相當一致。因此，在將 液晶面板置於偏光子呈垂直配置於檢光子的正交偏光配置 中的情形’穿透光線之強度係當液晶之光軸與檢光子之吸 收軸呈相當一致之情形時變成最小。初期配向軸之方向係

可糟由液晶面板在測定穿透光線的同時於正交偏光配置中 旋轉的方法進行測定’冑由此方式，可測定賦予穿透光線 之最小強度的角度。 〈測定液晶分子長軸方向與配向處理方向之平行度的方法〉 摩擦方向係藉由設定角而決^，藉由摩擦所提供之聚合 物配向臈最表層的咖’係藉由聚合物配向膜之種類、 膜製造方法、摩擦強度等而決^㈣，當消光位被與遲 相軸之方向呈平行提供之情形時’則可確認分子長軸(亦 即，分子光軸）係平行於遲相軸之方向。 (自發分極） 電: “期分子配向方面，自發分極(與強介 方白：：違’形之自發分極類似)係至少對與基板垂直的 在本發明中，「實質上不提供自發分極的 之方法進行確^自發以者」，係譬如可藉由以下 <測定垂直於基板之 發分極的存在之方法> 131680.doc 25 200907471 當液晶胞中之液晶有自發分極之情形時，尤其，在自發 分極產生於初期狀態之基板方向，亦即，垂直於初期㈣ 之電場方向(亦即，無外部電場之情形的)方向之情形下， 如將低頻率三角波電壓（約(Μ Hz)施加於液晶胞時，則斑 施加電壓之從正到負、或從負到正之極性變化一起，自發 分極之方向係從上方方向往下方方向或從下方方向往上^ 方向進行反轉。與如此之反轉一起，實際之電荷係被輸送 Γ

L (亦即，產生電流)。自發分極係僅在施加電場之極性反轉 時進行反轉。因此，如圖19所示般’顯現峰值狀電流。峰 值狀電流之積算基礎係對應於欲輸送之全電荷量（亦即， 自么刀極之強度）。當以此測定而觀察到非峰值狀電流之 情形時1自發分極反轉的產生一事，係直接藉由如此之 現象而得到證明。再者’當觀察到如圖18所示般之電流的 直線性增加的情料，發現：液晶分子之長㈣依據電場 強度的增加，而在該等分子配向方向上進行連續性或持續 m。換言之，在如圖18所示般之案例中，係發現：依 據施加之電場強度1 了誘導分極等，而引起分子配向方 向的變化。 (基板） ^於本發明中可使用之基板方Φ，只$其可賦予上述特 疋初期分子配向狀態」的話，則並無特別限定。換言 之在本發明中，適合之基板係可從LCD之使用法或用 途、其材料及大小等觀.點，作適切選擇。就在本發明中可 使用之特定例而言，可舉出以下者： 131680.doc -26- 200907471 此外，具有圖案化透明電極（ITO等）之玻璃基板 非晶質矽TFT陣列基板 低溫聚矽TFT陣列基板 高溫聚矽TFT陣列基板 單結晶矽陣列基板 (理想之基板例） 在此等中，在將本發明應用於大型液晶顯示面板之情形 時’係以使用以下之基板為理想： 非晶質矽TFT陣列基板 (PSS-LCD材料） 在於本發明中可適合使用之PSS-LCD液晶材料方面，只 要其可賦予上述特定「初期分子配向狀態」的話，則並無 特別限定。換言之，在本發明中，適合之液晶材料係可從 物理特性、電性或顯示性能等觀點，作適切選擇。嬖如， 在文獻中所例示般之各種液晶材料（包含各式各樣之強介 電性或非強介電性液晶材料），係一般可在本發明中使 用。就在本發明甲可使用之如此之液晶材料的特定之理想 例而言’可舉出以下者： [化1]

C9H190

o-ch-c6h13 131680.doc -27- 200907471 (理想之液晶材料之例） 在此等之中，在將本發明應用於投影型液晶顯示器之情 形時’係以使用以下之液晶材料為理想： [化2]

(配向臈） 在於本發明中可使用之配向膜方面，只要其可賦予上述 特定「初期分子配向狀態」的話，則並無特別限定。換言 之’在本發明中’適合之配向膜係可從物理特性、電性或 顯示性能等觀點’作適切選擇。譬如，在文獻中所例示般 之各種配向膜，係一般可在本發明中使用。就在本發明中 可使用之如此之配向膜的特定之理想例而言，可舉出以下 U 者： 聚合物配向膜：聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺_亞胺 無機配向膜：Si02、SiO、Ta2〇5等 (理想之配向膜例） 在此等之中，在將本發明應用於投影型液晶顯示器之情 形時，係以使用以下之配向臈為理想： 無機配向膜 在本發明中，就上述基板、液晶材料及配向膜而言，依 131680.doc •28- 200907471 要’可使用對應於日本工業新聞社（日本東京）所發行 :crystai Device Handb〇〇k”(i989)所記載的各 目之材料、成分或構成要素。 (其他構成要素） ;冓成藉由本發明之液晶顯示器而使用的透明電極、 電極圖案、微彩乡、.廣 料、m主‘先片、間隔物、及偏光子等其他材 料構成要素或成分，将^r Μ α 等，、要不运反本發明之目的 (亦即，該等只要可織予 乩特疋初期分子配向狀態」 的5舌），則並無特別限定。险 用之…u 外，在於本發明中可使 用之用於製造液晶顯示元件 _ 法方面，液晶顯示元件除 應構成為用於賦予上述輯宕 al 丁上連特&初期分子配向狀態」者之 卜，並無特別限定。有關用 ― 料、^ f K h 構成1顯Μ件之各種材 抖構成要素或成分的詳細内容方面，依照需要，可來考 曰本工業新聞社(曰本東京)所發行之" — id —

Device Handbo〇k"(1989)。 (用於實現特定之初期配向的機構） 在用於實現如此之配向狀態的機構或措施方面，只要豆 可實現上述特定「初期分子配 ’、 Π狀急」的活，則並無特別 限疋。換言之，在本發明中， 用於貫現適合之特定之初期 配向的機構或措施，係可從物理 将f生電）生或顯示性能蓉 觀點，作適切選擇。 將本發明應用於 及直視型顯示器 以下之機構在理想狀態為下可使用於 大型電視面板、小型高解像度顯示面板 之情形。 131680.doc •29· 200907471 (用於賦予初期配向之理想機構） 根據本發明者們之男地、 、 見地，上述適合之初期配向係藉由使 用以下之配向膜（藉由燒結所形成之配向臈的情形，其 度係以烘乾後之厚度顯示）及摩擦處理，而可容易實現。 另-方面’在通常之強介電性液晶顯示器中，配向臈之 (埃）以τ ’摩擦強度（亦即，摩擦之按入量）為 配向臈之厚度：理想狀態為4,οοοα以上， 5,〇〇〇α以上（尤其6，_八以上）。 狀“ 摩擦強度（亦即，麽換_夕k λ θ、 Ρ厚擦之按入罝）：理想狀態為0.3 mm以 上’更理想狀態為0.4 _以上（尤其〇 45酬以上）。 1所m向膜之厚度及摩擦強度，係譬如可以後述製造例 1所把載般之方法進行測定。 (可使用之PSS-LCD-其他樣態 pi本=，具有下述構成之咖

U 於對吴/、、、種液晶70件’其至少包含一對基板、配置 於一對基板之間的液晶材料、 -對偏光薄膜，·該—對偏二：一對基板之外側的 —對偏先4膜之一係具有平行或約略平 4丁於對液晶材料之配而_ d 十之配向處理方向的初期分子配向者；一對 偏光薄臈之另一方係且古车士Μ τ '、，、有垂直於對液晶材料之配向處理方 向的偏光吸收方向者；且 液晶元件係在外部施 根據如此之樣能的㈣=存在下顯示消光角者。 右mo 係除上述者之外，並具 ^ 實質上不具有溫度依存性之優點。因此，在此 131680.doc -30- 200907471 樣態中，可將反差tt之溫度依存性設為較小。 在偏，薄膜之偏光吸收軸方向實質上係排 之配向處理方向之上述關係中，偏光薄媒之偏光吸收Γ: 晶材料之配向處理方向間的角度，在理想狀態為2。:: 下’更理想狀態為丨。以下，尤其05。以下為可能。 除此之外’液晶元件在外部施加電壓之不存在下顯示消 先位之現象，係譬如可藉由以下之方法進行喊認。 <確認消光位的方法>

C 、，將欲試驗之液晶面板插入在正交偏光關係中所配置的偏 光子”檢光子之間’在將液晶面板旋轉之期間進行測定賦 予穿透光之最小光量的角度。如此般所測定之角度即為消 光位之角度。 (可使用之PSS-LCD-其他樣態2) 在本發明中，具有下述構成之PSS-LCD亦可適合使用。 PSS-LCD為-種液晶元件，其至少包含—對基板、配置 於"亥對基板之間的液晶材料；通過該—對基板之電流係 實質上，在將作連續性、線形變化之電塵波形施加於液晶 元件之情形時完全不顯示峰值狀電流者。 ，通過-對基板之電流’實質上，其強度在作連續性、線 形A化之電壓㈣的施加下不顯示峰值狀電流—事，係譬 如可藉由以下之方法進行確認。在此樣態中，「電流實質 上不顯示峰m狀電流」係、意味*，在液晶分子配向變化 上’自發分極係至少以直接之作法不涉及液晶分子配向變 化。根據如此之樣態的液晶顯示器，係在上述者之外，甚 131680.doc 200907471 優：如:：件方面’亦具有使充分之液晶驅動成為可能之 二：該彻其在主動驅動元件中具有 陣列70件等之最低電子移動度者。 甚至在液晶本身可顯示相當高之顯示性能時，在 較大之情形’將如此之液晶藉由使用非晶質石夕TFT陣 件而驅動係困難之事，而非晶質矽TFT陣列元件 有關於電子移動度之限定者。就結果而言，賦予高品質領

:性此實際上係不可能。甚至在此案例中，從驅動液晶之 的觀點冑由使用低溫聚石夕及高溫聚石夕TFT陣列元件 或單結晶石夕（石夕晶圓），則可賦予充分之顯示性能，而低溫 聚石夕及高溫聚石夕TFT陣列元件係比非晶質石夕具有更大電子 移動度者，而單結晶矽係可賦予最大電子移動度者。另一 方面’從製造成本的觀點’非晶質石夕爪陣列在經濟上係 有利。 再者’在面板之大小增大之情形，非晶質矽tft陣列在 經濟上的優點，係比其他類型之主動元件更大。 <確認峰值狀電流的方法> 將具有約0_ 1 Hz之極低之頻率的三角波電壓施加於欲試 驗之液晶面板。液晶面板可能會將如此之施加電壓感覺如 同DC電壓以約略線形進行增大、減少。如面板中之液晶 顯示強介電性液晶相之情形，光學響應及電荷移動狀態係 依據三角波電壓之極性而決定’然而，實質上並不依存於 二角波電壓之頂點值（或p-p值）。換言之，由於自發分極的 存在’液晶之自發分極係僅在施加電壓之極性從負往正或 -32- 131680.doc 200907471 從正在負變化之情形，才與外部施加電壓連結。在自發分 極反轉之情形，電荷係以在面板内部產生峰值狀電流之方 式作暫時性移動。相對的，在不引起自發分極反轉之情 形，則完全無法看到峰值狀電流，電流係呈單調增加、減 少，顯示-定值。因此，面板之分極係可藉由如下方式而 决疋將低頻率二角波電壓施加於面板，測定正確獲得之 電流，藉由該方式而測定電流波形之量變曲線。 (可使用之PSS-LCD-其他樣態3)

在本發月中，具有下述構成之PSS_LCD亦可適合使用。 SS LCD係液日日材料用之液晶分子配向處理與賦予低表 面預傾角的液晶分子配向膜產生關聯性而進行者。 在此樣態中，預傾角在理想狀態為1.5。以下，更理想狀 態為1.0。以下(尤其0.5。以下)為可能。根據如此之樣態的液 晶顯示器’係除上述之項目夕卜’並具有其可賦予寬廣之面 句的配向及寬廣視角的優點。為何提供寬廣視角之 理由係如下所述。 在根據本發明之液晶分子配向上，液晶分子係可在圓雜 般之區域㈣動。料之光電響應並不限於㈣平面内。 一般，當引起從平面離開之如此的分子舉動之 引起複折射之射人角依存，而使視角㈣H在㈣ 本發明之液晶分子配向上，液晶分子之分子光軸係始終如 圖20所示般’關於圓錐之上部，可以順時針或逆時針方 式’以對稱且高速進行運動。由於高速對稱運動之故，因 此’可將極端之對稱圖像作為時間平均的結果而獲得。因 131680.doc -33 · 200907471 此從視角的觀點，此樣態可賦予具有高對稱及較小角依 存性的圖像。 (可使用之以8丄〇)_其他樣態4) 在本發明中’具有下述構成之PSS-LCD亦可適合使用。 液曰θ το件係液晶材料對強介電性液晶相移轉系列顯示層 列A相者。 在此樣癌中’液晶材料具有「層列A相-強介電性液晶相 移轉系歹j」之現象’係譬如可藉由以下之方法進行確認。 根據如此之樣_的液晶顯示器，係除上述之項目外，並具 有其基:該原因而可賦予比保存溫度更高之上限值的優 ^羊、’田而。，欲決定液晶顯示用保存溫度之上限值之 凊形日T ’甚至當溫度超出從強介電性液晶相往層列A相之

移轉溫度時，只要^ OW ώ： -Γ* x-rt I /、/皿X不超出從層列A相往膽固醇相之 移轉溫度的話’為了取回初期分子配向而可返回強介電性 <確認相移轉系列的方法> C i ，列液晶之相移轉系列係可藉由以下之方法進行確認。 =交=關係下，使液晶面板的溫度從各向同性相溫 又下降。此時，將摩擦方向設為平行於檢光 偏光顯微鏡之觀測的結果，最出可看見煙火般形狀變由 ::之複：射變化。將溫度更下降之情形時，消光方向伟 擦方向引起。如將溫度更下降，則相係變換為 所满電性液晶相。在此相方面，如面板在消光位之: 近的角度進行旋轉之情形，則與溫度降低同時，^ 131680.doc -34- 200907471 置從消光位偏離時，則可發現穿透光強度增大。 在本發明專利說明書中，強介 ^ "軍性液晶相之螺線形間距 ㈣_4譬如可藉由以下之方法進行確認。 <石崔δ忍螺線形間距的方法> 了有土板之it件中’將液晶材料佈植於面板間，而該 基板係為了賦予呈相互平行之配向處理而已作摩擦者，而 該面板係具有期待螺線形間距之至少5倍的元件間隙者。

縣果而言，對應於螺線形間距之條紋模㈣顯現於顯示 器表面。 <確s忍面板間隙的方法> 在液晶材料佈植前’藉由使用使用光干涉之液晶面板間 隙測定裝置，則可測定面板間隙。 (光學軸方位之角度之測定方法與裝置構成） 就作為液晶元件之光學軸方位的嚴密的測定方法而言， 在將液晶元件置於偏光子呈垂直配置於檢光子的正交偏光 配置中的情形’當光學軸與檢光子之吸收軸為一致之情形 時’穿透光的強度係變成最小。目此，在正交偏光配置中 可獲得穿透光之最小強度的角度，係成為光學軸方位之角 度。作為測定裝置，舉出在偏光顯微鏡之鏡筒部安裝有 PMT(光電子倍增管）等光檢測元件之例。 圖22之模式立體圖係顯示適合於光學轴方位之嚴密測定 的要素之一例之構成《將偏光顯微鏡之偏光子與檢光子， 作為正交偏光配置，以在樣本台上檢光子之吸收轴與作測 定之液晶元件之基準角度成為同一之方式予以配置，以用 131680.doc -35- 200907471 PMT所檢測之光量 鉍。山* 疋方式，而使樣本台進行旋 轉 日可之樣本台角度，亦即，成A y a 度的先學軸方位之角度。 円 (液晶元件之電容變化的修正機構） 般’液晶係藉由施加電壓而、凉 电i而液晶之靜電電容產生變 化’此為已知事實。又，访德帝％ 、 Μ靜電電容變化具有時間性延 遲’此亦為已知事實。因此 盔 u此為了將電荷量作更詳細控

制，則已考慮液晶之靜電電容變化的電荷供應係有必要。 (液晶7L件之靜電電容變化的修正） -般’由於液晶材料係藉由電場施加而配向產生變化， 所以介電率產生變化，此為 V ^ 7 f I。又，該介電率變化 具有時間性延遲，此亦為已知事實。 Ψ Λ 因此，作為在電極間 配置有液晶材料之液晶元件的靜電電容亦產生變化。當靜 電電容產生變化時’為了保持已施加之電場，則有必:進 行調整電荷量。又，靜電電容之變化並非呈直線的情形頗 多。基於上述事實，為了將電荷量作更詳細控制，已考慮 液晶元件之靜電電容變化的電荷供應係有必要。 (液晶元件之靜電電容變化的確認方法） 藉由測定液晶元件之靜電電容的施加電壓依存性，則可 確5忍作直接使用之液晶元件的靜電電容變化。又，參考呓 載於培風館社發行之"液晶基礎篇I，（岡野光治•小林駿介合 著/1985/初版）之215頁的I，電阻率及介電率之測定"的方 法，藉由進行測定液晶元件介電率之施加電壓依存性，而 可導出靜電電容變化。在此所測定之靜電電容的施加電壓 131680.doc -36- 200907471 依存性，係可從電容器的靜電電容之式c(靜電電容）=Q(電 何$ )/v(電壓），進行在液晶元件於各電場（=各灰階）所需 之電荷量的計算。

就測定裝置而言，如為可進行靜電電容測定，可使施加 於測定液晶元件之電壓變化者，則從測定方式、性能、特 性等觀點可進行適切選擇。譬如，可使用AgUent社製LCR 计 4284A。 (已考慮靜電電容變化的電荷供應方法） 顯示已考慮靜電電容變化的電荷供應方法。將以前述確 認方法所獲得之在各電場所需之電荷量的結果，記錄於 LUT(L〇〇k Up Table:查閱表）等，進行從像素之灰階資訊 往適切之電荷量的變換。藉由施加已變換之電荷量，則可 成為精度更高之灰階表現。 (已考慮靜電電容變化的電荷供應電路構成） 圖23係顯示用於如此之樣態的驅動電路構成之一例。在 此電路構成中’係將灰階信號輸入至由定電流電路與灰 階-電荷量變換LUT所構成的電荷量控制電路，從定電流電 路將對應於該灰階信號之電荷量供應至液晶元件。此時之 對應於灰階信號之電荷量係指，在已考慮靜電電容變化的 各電場所需之電荷量。藉由如此之構成，則可進行精度更 高之灰階表現。 以下，藉由製造例及實施例將本發明作更具體說明。 實施例 製造例1 131680.doc -37- 200907471 使用市售之FLC混合物材料（Merck : ZLI-4851-100)、液 晶性光聚合物質（大曰本INK化學工業：UCL-001)、及聚合 開始劑（Merck : Darocur 1173)，根據日本特開平11-21554 號公報（日本特願平09-174463號），進行組裝？8-乂-?1^〇面 板。混合物具有93質量％iZLT-4851-100FLC混合物、6質 置％ 之 UCL-001、及1質量％之 Darocur 1173。 在此所使用之基板係在其上具有ITO薄膜之玻璃基板 (Nono Loa Inc.所市售之硼矽酸玻璃，厚度〇.7 mm、尺 寸：50 mm><50 mm)。 藉由旋轉塗佈器使用而塗佈聚醯亞胺配向材料，接著將 所獲得之膜作預備性烘烤’藉由將所獲得之生成物最終在 無塵爐中進行燒結，而形成聚醯亞胺配向膜。有關在此應 使用之一般性工業步驟的詳細内容，依照需要，可參考文 獻"Liquid Crystal Display Techniques" Sangyo Tosho 0996 ’ 東京），Chapter 6。 在液晶分子配向膜用方面，係將RN_1199(日產化學工 業）作為1〜1.5。之預傾角配向物質使用。作為硬化層之配向 層之厚度係設定為4,500A〜5,000A。將此硬化配向層之表 面藉由人造絹絲（Y〇shikwa Kako製，商品名19RY)，如圖 21所示般，以對基板之中心方向呈3〇度之角度之方式予以 摩擦。摩擦之按入量係設為兩基板均為0.5 mm。 <摩擦條件> 摩擦之按入量：〇.5mm 摩擦數：1次 131680.doc -38- 200907471 台移動速度：2 mm/秒 滾筒旋轉頻率：lOOOrpn^RsAOmm) 作為間隔物，係使用平均粒徑L6微米之二氧化矽粒 子。完成之面板間隙在測定值上為18微米。將上述混合 材料以11 〇 c /里度各向同性狀態佈植於面板。將混合材料 佈植後控制周邊度，至混合材料顯示強介電性液晶相 為止（40。〇 ’以1分鐘2°C之比率進行慢冷卻。其後，藉由 自然冷卻，當面板充分成為室溫之際，將+/_1〇 v、頻率 500 Hz之三角波電壓施加於面板1〇分鐘（藉由使用nf Circuit Block社製之功能產生器，商品名：WF1946F)。在 1 〇分鐘電壓施加之後，在保持相同電壓施加的同時，進行 照射365 nm之紫外光（藉由使用uvp社製紫外光，商品 名：UVL-56)。照射之條件係5,〇〇〇 mJ/cm2。在此應使用 之一般性工業步驟的詳細内容，依照需要，可參考文獻 Liquid Crystal Display Techniques" Sangyo Tosho(1996 > 東京），Chapter 6。 此面板之初期分子配向方向係與摩擦方向相同。此面板 之電性響應測定係藉由三角波電壓之施加而顯示類比灰 階。 在此應使用之一般性工業步驟的詳細内容，依照需要， 可參考文獻"The Optics 0f Thermotropic Liquid Crystals" Taylor and Francis : 1998，英國倫敦；chapter 8AChapter 9。 製造例2 在液晶分子配向膜用方面，係將RN_ 1199(日產化學工 131680.doc -39· 200907471 業）作為1~1.5。之預傾角配向物質使用。作為硬化層之配向 層之厚度係設定為6,500A〜7,0〇〇a。將此硬化配向層之表 面藉由人造絹絲，如圖21所示般，以對基板之中心線呈3〇 度之角度之方式予以摩擦。摩擦之按入量係設為兩基板均 為0.5 mm。作為間隔物，係使用平均粒徑16微米之二氧 化矽粒子。完成之面板間隙在測定值上為丨.8微米。在此 面板方面，使用市售之FLC混合物材料（Merck: zu_485 1_ 100)以110°C溫度各向同性狀態進行佈植。將混合材料佈植 後，控制周邊溫度，FLC材料顯示強介電性液晶相為止 (40°C)，以1分鐘1。(：之比率進行慢冷卻。在從層列A相往對 稱性層列<：相之此慢冷卻過程（從75。(：到4〇。(：）中，施加+/_2乂、 頻率500 Hz之三角波電壓。當面板溫度達4(Γ(：以後，將施 加三角波電壓提高至+/_10 V。其後，藉由自然冷卻，持續 施加至面板溫度成為室溫為止。此面板之初期分子配向方 向，在大部分之視野上係與摩擦方向相同；然而，在極限 定的面上，係顯示+/-20度偏離摩擦角。此面板之電性響應 測定係設為偏光顯微鏡測定上之2〇倍程度之視野範圍的平 均，顯示出類比灰階切換。 在此製造例上，發現：在慢冷卻階段之過大電壓施加， 係使初期FLC分子配向降低。譬如，如以顯示層列a相之 溫度施加+/-5 V程度之電壓，則沿著摩擦方向顯示筋狀的 配向缺陷。一旦發生此類型之缺陷，則對稱性層列c相㈠金 介電性液晶相）並不排除缺陷。以慢冷卻之電壓施加雖有 效，但其條件應作嚴格控制。在此等製造例中，如下者在 131680.doc -40- 200907471 用於獲得良好結果上顯得理想：在層列A上為i ν/μιη& 下，在從層列Α相起至從層列Α相往對稱性SmC相之至移 轉溫度之1(TC下為止為】.5 ν/μηι以下，從相移轉溫度起至 20 C下為止為5 ν/μηι以下，在比此更低溫範圍内為7 5 V/μιη以下。 製造例3 在液晶分子配向膜用方面，係將RN-1199(曰產化學工 業）作為1〜1.5。之預傾角配向物質使用。作為硬化層之配向 層之厚度係設定為6,500A〜7,000A。將此硬化配向層之表 面藉由人造絹絲，如圖21所示般，以對基板之中心線呈儿 度之角度之方式予以摩擦。摩擦之按入量係設為兩基板均 為0.6 mm。作為間隔物，係使用平均粒徑18微米之二氧 化矽粒子。元成之面板間隙在測定值上為2〇微米。在此 面板方面係將δ己載於文獻Molecular Crystals and The liquid crystals ； "Naphthalene Base Ferroelectric liquid crystal and Its Electro 〇ptical Pr〇perties„ ; v〇1>243 , PP.77 pp.90 ’（1994)之萘系FL(^合物材料，以i 3〇。。溫度 各向同i·生狀態進行佈植。此液晶材料之室溫中的螺線形間 距為2.5 mm。 將液阳材料佈植後，控制周邊溫度，以1分鐘1。〇之比率 從130 C起予以慢冷部至顯示強介電性液晶相的5〇。〇為 止在攸層列A相往對稱性層列匚相之此慢冷卻過程（從 90 C到50 C)中’係施加+Λ1 v、頻率出之三角波電 壓。當面板溫度達贼以後，將施加三角波電壓提高至+/ I31680.doc •41 · 200907471 7 V。其後，藉由自然冷卻，持續施加至面板溫度成為室 溫為止。此面板之初期分子配向方向，在大部分之視野面 係與摩擦方向相同。僅在很小些微的面上看見來自摩擦角 之+/-1 7度的偏離。此面板之電性響應測定係如圖19所示 般，設為偏光顯微鏡測定上之20倍程度之視野範圍的平 均，顯示出類比灰階切換。在此製造例上，亦發現：在慢 冷卻期間之施加電壓並不限定於三角波，即使為正弦波、 矩形波在用於使平行於摩擦方向之初期分子配向的穩定化 f 上亦有效。 將在上述製造例所獲得之結果整理於以下之表1。 製造例之摘要 [表1] 實施例 感光 性物 質 基本FLC材料 配向條件 電壓施加條件 純傾斜 (度） 配向膜 厚度(A) 緩衝按 入量 (mm) 溫度慢 冷卻速 度(δ/分） 高溫 低溫 製造例1 有 ZLI-485M00 5,000 0.5 2 無 ±10V, 500Hz,三角波 比較製造例1 有 ZLI=485M00 200 0.5 2 無 ±10V, 500Hz，三角波 比較製造例2 有 ZLI=4851-100 1 5,000 0.1 2 無 ±10V5 500Hz，三角波 製造例2 無 ZLI=4851-100 1 7,000 0.5 1 ±2V, 500Hz，三角波 ±10V, 500Hz,三角波 比較製造例3 有 ZLI=4851-100 1 5,000 0.5 5 無 ±10V，500Hz,三角波 比較製造例4 無 ZLI=485M00 1 7,000 0.1 1 ±2V, 500Hz,三角波 ±10V, 500Hz,三角波 比較製造例5 無 ZLI=4851-100 1 200 0.1 1 ±2V，500Hz,三角波 ±10V, 500Hz,三角波 比較製造例6 無 ZLI=4851-100 200 0.5 1 ±2^ 50011^三角波 土 10V, 500Hz，三角波 比較製造例7 有 ZLI=4851-100 6.5 5,000 0.5 2 無 ±10V，500Hz，三角波 比較製造例8 有 ZLI=485M00 6.5 200 0.5 2 無 ±10V, 500Hz，三角波 比較製造例9 有 ZLI-4851-100 6.5 5,000 0.1 2 無 土 10V，500Hz，三角波 製造例3 無 萘 1 7,000 0.6 1 ±IV，500Hz，三角波 ±7V，500Hz,三角波 比較製造例10 無 萘 1 600 0.2 1 士IV，500Hz,三角波 ±7V，500Hz，三角波 比較製造例11 無 萘 1 7,000 0.2 1 ±1V，500Hz,三角波 ±7ν，500Η2；三角波 比較製造例12 無 萘 1 7,000 0.6 3 無 士7V，500Hz，三角波 實施例1 作為本發明之實施例，在此顯示閘極電壓控制方式之一 例。使用像素數320x240之非晶矽TFT玻璃基板，而製作 出PSS-LCD面板。此基板之對向側係以全ITO僅將黑遮罩 -42- 131680.doc 200907471 (BM)作圖案化後之玻璃基板， _ 似·至黑白顯不。在兩基板表面 作聚醯亞胺塗佈、燒結後，進行摩擦。摩擦係以尼龍布 製、按入量0.2 mm、摩擦滾筒旋轉數15〇〇 ―、樣本進給 速度50 mm/秒進行。 〜為了使2片玻璃基板作對向貼合，液晶層之間隙成為一 疋，而使用了粒徑為μιη之二氧化碎間隔物。使此二氧 化石夕間隔物分散於溶液，塗佈於玻璃基板上，當溶液乾燥 之際則使之貼合。此時，撒於基板上之上述間隔物的密

度，係每1平方咖100個。在黏著劑方面係使用2液性環氧 樹脂，進行塗佈·;真充於2片玻璃基板之重疊部分並作固 定。 在此玻璃基板係將PSS-LCD用液晶材料（Ν〇η〇

Loa社製） 以lure各向同性相進行佈植，而製作出pss_LcD面板。 此面板之光學軸方位之角度，經光學軸方位之確認結果， 係與摩擦方向約略平行。 使藉由上述所獲得之pss_LCD面板，以源極電壓V、 閑極切斷電壓 18 V、閘極導通時間侧，於閘極導通電 壓-18 V〜+18 V之間變化。藉由使閘極導通電壓變化，而 使供應至液晶元件電極部之電荷量產生變化，因此，如圖 /圖11般，光學響應之傾斜係呈現上昇。此時之測定系統 係如圖19所*。在先前之控制源極電麼的方式方面，如圖 U所示般，對源極電壓之光量的傾斜之變化係非常小，但 如進订圖13所不藉由使閘極導通電壓變化之電荷供應量控 制的話，則可確認，光學響應之傾斜係作連續性變化，在 131680.doc -43- 200907471 累積穿透光量上具有差異。 實施例2 f

作為本發明之實施例’在此顯示閘極電壓控制方式與源 極電廢控制方式併用之一例。使用像素數32〇x240之非晶 矽TFT玻璃基板，而製作出PSS_LCD面板。此基板之對向 側係以全ITO僅將黑遮罩（BM)作圖案化後之玻璃基板，呈 黑白顯示。在兩基板表面作聚醯亞胺塗佈、燒結後，進行 摩擦。摩擦係以尼龍布製、按入量0.2 mm、摩擦滾筒旋轉 數1500 rpm、樣本進給速度5〇爪爪/秒進行。 為了使2片玻璃基板作對向貼合，液晶層之間隙成為一 疋，而使用了粒徑為1.8 之二氧化矽間隔物。使此二氧 化矽間隔物分散於溶液，塗佈於玻璃基板上，當溶液乾燥 之際則使之貼合。此時，撒於基板上之上述間隔物的密 度，係每1平方mm 100個。在黏著劑方面係使用2液性環氧 樹脂，進行塗佈•填充於2片玻璃基板之重疊部分並作固 定。 在此玻璃基板係將PSS_LCD用液晶材料（N〇n〇 社製） 以11(TC各向同性相進行佈植，而製作出pss_LCD面板。 此面板之光學軸方位之角度’經光學軸方位之確認結果， 係與摩擦方向約略平行。 在藉由上述所獲得之PSS_LCD面板，進行施加源極電壓 〇〜+1〇v、閘極切斷電壓_18V、閘極導通時間6〇μ”於閘 極導通電壓-18 V〜+18 ν之間變化的信號。使閘極導通電 壓從-18 V往”"變化’在控制供應之電荷量的同時，並 131680.doc •44· 200907471 進一步亦控制源極電壓’則可進行更高之演色性顯示。圖 14係顯示將源極電壓進行〇 V、2,5 V、5 V、7,5 V、10 V 之5灰階顯不者、及控制供應之電荷量將以源極電壓控制 的5灰階之間的灰階予以補足者。此時之敎系統係如圖 28所示般。可知，藉由併用2者可表現相敉於先前控制為* 倍之灰階，並確認可進行更高演色性顯示。 (產業上之可利用性） 如上述般，根據本發明，可獲得一種液晶裝置，其係即 使在已提高將光學響應速度之情形，亦可避免顯示品質之 降低者。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示P S S - L C中之電荷供應量與穿透光量的一例之 圖形。 /圖2(a)、（b)係用於說明電荷供應量與電場•電位差之關 係之一例的模式圖。 圖3(a)、（b)係顯示用於驅動液晶裝置之TFT之電流特性 的一例之圖形。 圖4係顯示用於驅動液晶裝置之TFT之構造的一例之模 式性電路圖。 ' 圖5係將閘極導通時之源極電壓與汲極電壓之關係的一 例作模式性顯示的圖形。 圖6係將使閘極-源極間電壓為一定之際的關係之一例作 模式性顯示的圖形。 圖7係將藉由使汲極-源極電壓為汲極電壓的傾斜控制與 131680.doc •45· 200907471 高速化關係之-例作模式性顯示的圖形。 圖8係將使閘極電壓變仆 I化而調整電荷供應量時之光學響 應⑴的關係之-例作模式性顯示的圖形。 圖9係將使閘極電壓變仆 雯化而s周整電荷供應量時之光學響 應（2)的關係之-例作模式性顯示的圖形。 圖10係將使閘極電壓蠻介而％ # 變化而調整電荷供應量時之光學響 應（3)的關係之-例作模式性顯示的圖形。 圖11係將使閘極電壓變化而調整電荷供應量時之光學響 應（4)的關係之一例作模式性顯示的圖形。 圖12係將先前之源極電壓控制上之穿透光量之平均傾斜 的關係之一例作模式性顯示的圖形。 圖1 3係將使閘極電壓變化而調整電荷供應量時之穿透光 量之平均傾斜的關係之—例作模式性顯示的圖形。 圖14係將先前之源極電壓控制的灰階與電荷供應量調整 時之灰階關係之一例作模式性顯示的圖形。 圖15係顯示確認根據電荷量之配向控制的構成之一例的 模式圖。 圖16係顯示用於電場強度之時間微分值的驅動電路構成 之一例的模式圖。 圖17係顯示用於TFT之各電壓/閘極導通時間控制的驅動 電路構成之一例的區塊圖。 圖1 8係顯不三角波電壓施加下之分子配向切換之間的分 極切換電流之例的圖形。 圖19係顯示先前之SSFLCD面板之情形的切換之間的分 131680.doc •46· 200907471 極切換峰值電流之例的圖形。 導波器量變曲線 圖20⑷_(e)係用於說明PS-V-FLCD之c. 的模式圖。 圖21係用於說明層積面板之摩擦角的模式圖。 圖22係顯示在本發明中可使用之適合光學#方位之嚴密 測定之要素之一例的構成的模式立體圖。 圖2 3係顯示在進行控制電荷量之源極電壓控制之際，可 使用之測定系統之一例的構成的模式立體圖。

【主要元件符號說明】 PMT 光電子倍增管 131680.doc -47-

Claims (1)

1. 200907471 十、申請專利範圍： 1.二：置’其特徵為至少包含：液晶元件 各自之内側(應配置液晶材料之側)具有電極的 對暴扳、及配置於命_ 、及對基板之間的液晶材料者·月 電荷供應機構，其係用於供應往該液晶元件之電荷者及 根據從前述電荷供應機構應供應至前述’ 電荷量之變化，而可“ 間的 寻工制液日日兀件中之液晶分子之配 向。 * 2 ·如凊求項1之液晶裝置，其中 前述液晶元件係10〜2 ν/μηι之位準的施加電場的大 ::、及/或可作依據方向之光學軸方位的旋轉之液晶元 3. 如請求項1或2之液晶裝置，其中 向速響應的液晶材 丽述液晶元件係可作1 ms之位準的 料者。 4. 如請求項1或2之液晶裝置，其中 月』述液晶元件係至少包含一對基板、及配置於該一對 基板之間的液晶材料者；且係該液晶元件中之初期分子 -向/、有平行或約略平行於對液晶材料之配向處理方向 的方向’且液晶材料在外部施加電壓不存在（absence)之 1"月况下’對一對基板幾乎不顯示垂直之自發分極之液晶 元件。 5. 如請求項1或2之液晶裝置，其中 K共應至前述一對電極間的電荷量之變化係根據從電 13l680.doc 200907471 場強度之時間微分值、穿透液晶元件之累積光量、對應 於各像素之電壓、及閘極導通時間等參數中所選擇的至 少1種之參數。 6. 如請求項5之液晶裝置，其中 對應於各像素之電壓係分別對應於該各像素的各 TFT(薄臈電晶體）之電壓。 7. 如請求項丨或2之液晶裝置，其中 前述電荷量供應機構至少包含：閘極電壓供應機構， 其係配合源極電壓，在使閘極電壓連動的同時，以一定 電位差使其變化者；及源極電屢供應機構，其係配合汲 極電壓，可進行施加源極電壓，而汲極電壓即藉由保持 於前次像素之電荷的電位差。 8· -種驅動方法’其特徵為其係液晶裝置之驅動方法，該 液晶裝置包含：液晶元件’其係至少包含在各自之内側 具有電極的一對基板、及配置於該一對基板之間的液晶 材料者’及電荷供應機構，其係用於供應往該液晶元件 之電荷者； 藉由使從前述電荷供應機構應供應至前述一對電極間 的電荷量產生變化’而控制液晶元件中的液晶分子之配 向。 9.如請求項8之驅動方法，其中 藉由控制供應至前述液晶元件之電荷 J里而控制與施 加於前述液晶元件之電場強度的時間相 的時間微分值之增加率或減少率。 〜強度 131680.doc 200907471 i〇.如請求項8之驅動方法，其中 藉由控制施加於前述液晶元件之電場強度的時間微分 值’將穿透前述液晶元件之光的累積光量作連續性控制 而進行灰階顯示。 11 ·如請求項8之驅動方法，其中 述电荷供應機構包含TFT，且藉由控制之各電 壓、及/或閘極導通時門w 子間’而控制電場強度的時間微分 131680.doc