[发明专利]反铁电液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种采用AFLC(反铁电液晶)的液晶显示装置，更确切地说，涉及一种能确保灰度显示的AFLC显示装置。

采用铁电液晶(FLC)的铁电液晶显示装置由于它与采用向列液晶的TN液晶显示(LCD)装置相比具有更快的响应速度和更宽的视角而受到了关注。

公知的FLC显示装置包括采用FLC的FLC显示装置和采用AFLC的AFLC显示装置。

AFLC显示装置利用AFLC所具有的排列状态的稳定性来显示图象。

下面将对此进行具体讨论。AFLC具有三种液晶(LC)分子的稳定排列状态。(1)当施加到AFLC上的电压等于或大于第一阈值时，液晶根据所施加的电压极性成为LC分子处于第一方向的第一铁电相或LC分子处于第二方向的第二铁电相。(2)当施加到AFLC上的电压等于或小于比第一阈值低的第二阈值时，液晶成为处于第一和第二铁电相之间的中间排列状态的反铁电相。如图39所示，根据在反铁电相中作为基准的光轴，通过确定一对位于LCD装置两侧的偏振片的传输轴方向，就可以根据所加的电压通过控制光的传输来显示图象。

既使是所加电压的变化象第一和第二阈值之间出现的变化那么持久AFLC也会保持在第一或第二铁电相或反铁电相。也就是说，AFLC具有存储能力。传统的AFLC显示装置是以利用这种存储能力的简单矩阵模式驱动的。

利用使液晶从第一或第二铁电相变成反铁电相的电压和使液晶从反铁电相变为第一或第二铁电相的电压之间的差可以确定AFLC的存储能力。电压差越大，排列状态的存储能力越强。也就是说，随着光学滞后特性增强存储能力也增大。

因此，用简单矩阵模式驱动的传统AFLC显示装置使用了电压差很大的AFLC。

但是，对于使用了具有高存储能力的AFLC的传统AFLC显示装置来说，无法随意控制它的光传输。也就是说，几乎无法控制显示灰度，所以不能实现多层次显示。

因此，本发明的目的是提供一种AFLC显示装置，该装置能够实现清晰的灰度显示。

为了达到这个目的，按照本发明第一种形式的AFLC显示装置包括：

第一基片，其上设有多个象素电极和多个与象素电极相连的激活元件；

第二基片，其上形成有与象素电极相对的共用电极；

密封在第一和第二基片之间的反铁电液晶，其具有LC分子基本上处于第一排列方向的第一铁电相，和LC分子基本上处于第二排列方向的第二铁电相以及反铁电相，该反铁电相上具有处于第一排列方向的LC分子和处于第二排列方向的LC分子，第一排列方向和第二排列方向形成与由手性近晶相(Chiral Smectic Phase)形成的层的垂线方向相一致的指向矢平均方向，因此，处于第一排列方向和第二排列方向中一个方向上的那些LC分子在所加电压的作用下转而指向另一个排列方向，这样在短于可见光带中光波长的范围内就形成了多个不同排列状态的区域，而且指向矢的方向随处于第一排列状态的区域和处于第二排列状态的区域的比例而变化。

为了达到这个目的，按照本发明第二种形式的AFLC显示装置包括：

第一基片；

面对第一基片的第二基片；

密封在第一和第二基片之间的反铁电液晶，其具有LC分子基本上处于第一准直方向的第一铁电相，和LC分子基本上处于第二排列方向的第二铁电相以及反铁电相，该反铁电相上具有处于第一排列方向的LC分子和处于第二排列方向的LC分子，第一排列方向和第二排列方向形成与由手性近晶相形成的层的垂线方向相一致的指向矢平均方向，因此，处于第一排列方向和第二排列方向中一个方向的那些LC分子在所加电压作用下转而指向另一个排列方向，这样在短于可见光带中光波长的范围内就形成了多个不同排列状态的区域，而且指向矢的方向随处于第一排列状态的区域与处于第二排列状态的区域的比例而变化；和

控制装置，该装置向液晶施加电压并改变所施加的电压以便控制处于第一和第二排列状态的区域比例，由此将反铁电液晶指向矢的方向调整到第一和第二排列方向之间的任一方向上。

在本发明第一和第二种形式的AFLC显示装置中，反铁电液晶的LC分子的状态在所加电压的作用下从第一和第二排列状态(稳态)中的一种状态变为另一种状态，而且变化率与所施加的电压有关。因此，通过调节所加电压可以控制LC分子处于第一稳态的微小区域和LC处于第二稳态的微小区域的比例。反铁电液晶导向体的方向随该比例而改变。因此，可以将指向矢的方向控制在第一和第二排列方向之间的任一方向上。