[发明专利]有电荷存储结构的液晶器件

说明书

本发明涉及一种液晶器件，更具体地说，本发明涉及一种有电荷存储结构的液晶器件。

液晶器件曾用作微计算机、字处理机、电视系统等的显示，因为液晶器件有高对比度指示能力。另一方面，液晶曾被认为有希望成为存储器例如磁盘存储器的竞争介质，并在和像扬声器那样的声频设备的应用中与之作竞争。

在先有技术中，已经知道这种脂状液晶器件包括一对彼此相对的其间有液晶层的基片，基片的相对内侧装有一对电极，在电极上还对称地装有一对定向的薄膜，该处的一个简单矩陈结构或有源元件结构是用非线性器件构成的。对这种液晶器件所要求的极其重要的特性是大的矫顽电场Ec（阈值电场）。大的Ec使其能在某个条件下，例如当加到层上的电场除去时使液晶层保持在不透明状态。而当所加电场增加到超过该强度电平时，液晶层就会急剧地将其状态改变为透明状态。反之亦然。在这方面，矫顽电场Ec取正值Ec+（加正电压时观察到的阈值）和取负值Ec-（加负电压时观察到的阈值）。Ec+和Ec-虽然不必相同，但依靠对邻近液晶层表面的取向处理的加工条件，两者可以大致相等。

但这种脂状液晶层只呈现很微弱的磁滞，即具有很小而且不稳定的Ec。特别是设计表面稳定的铁电体液晶层时，Ec值很大程度上依赖于加到该层的脉冲电场强度。因此，曾使用称为交流偏压法的激励系统，在正方向重写前加上一负脉冲信号，然后在用电场强度和施加时间的细调下加上正脉冲，相反，当希望负方向重写时，采取和前述情况相同的措施，但这里加相反的电场方向。交流偏压法使周围的电路变得很复杂。

因此，迄今为止要求制造一种液晶器件，其周围电路要比具有交流偏压法的较不复杂。另一方面，只要液晶层只具有微小的Ec，在实现液晶器件时，偏压法就似乎是必不可少的。也有一些其它制造有稳定Ec的液晶层的尝试。但这些尝试损害了其频率特性。

为了解决上述问题，本发明所提供的一种有电荷存储层或分子团的器件，其中的电荷无需借助外加电场而存储在紧靠液晶层处。由于存储在电荷存储层的电荷，在响应加至液晶层的电场时，器件呈现出明显的磁滞。电荷存储层受外加电场支配的方式和液晶层相同，为防止在除去外电场时积累在电荷存储层的电荷逃逸而在荷存储层上配备以绝缘薄膜。电荷存储层厚度的选择要使吸收的入射光不超过30%。

根据这种结构，电荷通过绝缘薄膜输运至电荷存储层或分子团。绝缘薄膜的电导须使输运是福勒-诺德海姆（Fowler-Nordheim）隧道效应，此效应正比于以电场为指数的方次。

因此，本发明一个目的是要提供一种有非易失性存储器功能的液晶器件。

本发明的另一个目的是提供一种液晶器件，在响应加到其上的电场时，器件具有一定数值的矫顽力。

本发明的再一个目的是要提供一种能呈现明显磁滞的液晶器件。

图1    展示本发明一个实施例的横截面。

图2    是图1所示实施例的等效电路图。

图3    展示图1所示实施例的磁滞回路和先有技术器件的磁滞回路。

图4    A至D展示按本发明改进的器件截面图。

参看图1，图中说明了按本发明的一种液晶器件。在一对透明基片4和4′的相对内表面上配备有在附图横向方向伸展的透明平行电极带3和在垂直于图面方向伸展的透明平行电极带3′。在相对的基片4和4′间配备一层液晶层5。液晶可以是任何类型的，例如宾主（guest-host）型、双折射型    等等，只要该液晶的光学特性能响应在其中感应的电场而改变即可。但在本实施例中，使用的是铁电体液晶，该液晶具有大角度的可见度。根据液晶层中的电场，有选择地允许入射到该层的光线通过。其中一条电极带可具有反射性能，使该器件起反射型器件的作用，对于这种类型来说，下伏的基片可以不透明。

电极3上是一层第一介质薄膜1和呈半导体层或分子团的悬浮电极6，在中间形成一电容。在悬浮电极6上还形成一层第二介质薄膜2，这也使悬浮电极6和电极带3之间形成另一电容。参考号码7代表一取向薄膜。