專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠在各向同性相溫度范圍和向列相溫度范圍兩者中進行顯示的液晶顯示裝置以及該液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。更具體地，本發(fā)明涉及具有寬的可運行溫度范圍的液晶顯示裝置，其中在液晶形成材料的各向同性相溫度范圍內(nèi)，通過利用施加和未施加電場時向列相的誘發(fā)和消失現(xiàn)象可以進行高響應速度的顯示，并且在向列相溫度范圍內(nèi)，可以通過利用施加和未施加電場時指向矢(director)取向狀態(tài)的變化來進行顯示。
背景技術：
迄今，由于與CRT(陰極射線管)相比液晶顯示裝置具有重量輕、厚度薄和功耗低的特征，所以液晶顯示裝置通常用作電子設備中的顯示器。當根據(jù)將電場施加至液晶顯示層的方法對現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置進行分類時，已知的有垂直電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置和橫向電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置。垂直電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置通過設置在液晶層兩側(cè)的成對電極而將基本上垂直的電場施加到液晶分子。作為垂直電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置，已知的有TN(扭曲向列)模式的裝置、STN(超扭曲向列)模式的裝置、VA(垂直取向)模式的裝置、MVA(多域垂直取向)模式的裝置和ECB(電控雙折射)模式的裝置等。在橫向電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置中，彼此絕緣的成對電極設置在液晶層兩側(cè)的成對基板之一的內(nèi)表面?zhèn)?，基本水平的電場被施加至液晶分子。作為橫向電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置，已知的有IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式的裝置和FFS(邊緣場轉(zhuǎn)換)模式的裝置，在IPS模式的裝置中當在面內(nèi)觀察時成對的電極彼此不重疊，在FFS模式的裝置中成對的電極彼此重疊。在這些現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置中，沿特定方向取向的液晶指向矢(liquid crystal director)的取向方向通過電場來改變，并且光透射的量被改變以顯示圖像。將參考圖7A至7D描述上述現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置的工作原理。圖7A是現(xiàn)有技術的垂直電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置的示意性截面圖，該液晶顯示裝置是采用外部電場(電壓)施加到液晶層時產(chǎn)生的光學相位差的變化作為光學元件的液晶顯示裝置。圖7B是示出該液晶顯示裝置的光透射狀態(tài)的視圖。圖7C和7D示出了在具有正介電常數(shù)各向異性的扭曲液晶層的液晶層中指向矢的取向狀態(tài)，并且示出了未施加電壓的狀態(tài)(圖7C)和施加電壓的狀態(tài)(圖7D)。大多數(shù)現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置在比向列相到各向同性相的轉(zhuǎn)變溫度低的溫度下通過改變液晶(例如，向列液晶)的指向矢的取向而被用作顯示裝置。如圖7A所示，在現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置中，液晶層夾設在陣列基板AR和濾色器基板CF之間，并且透明電極形成在陣列基板AR和濾色器基板CF的每個的液晶層側(cè)。偏振板設置在陣列基板AR和濾色器基板CF的每個的外表面(與液晶層相反的一側(cè))上，背光光源設置在陣列基板AR側(cè)的偏振板的外表面上。如圖7B所示，從背光光源入射到陣列基板AR側(cè)的偏振板的光被轉(zhuǎn)換成線性偏振光，并且當通過液晶層時該線性偏振光被賦予相差。此外，只有與濾色器層側(cè)的偏振板的透光軸平行的光通過并被視覺識別。
液晶層的指向矢在未施加電場的狀態(tài)下在形成于透明電極表面上的配向膜的作用下例如沿水平方向取向(圖7C)，而在施加電場的狀態(tài)下沿垂直方向取向(圖7D)。如上所述，由于液晶層指向矢的取向狀態(tài)在未施加電場的狀態(tài)和施加電場的狀態(tài)之間變化，所以通過液晶層的光的相位被改變。因此，在現(xiàn)有技術的液晶顯示裝置中，光透射量由成對電極形成的電場與偏振板的透光軸之間的相互作用來控制，從而使得能夠顯示特定的圖像。順帶地，在橫向電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置中，盡管成對的電極形成在陣列基板AR 上，但是該裝置在“光透射量由成對電極形成的電場與偏振板的透光軸之間的相互作用來控制以顯示特定圖像”方面與垂直電場系統(tǒng)的液晶顯示裝置并沒有不同。另一方面，已知有各種化合物被用作液晶形成材料。例如，由下面的化學式表示的 4_氰基_4’戊基聯(lián)苯(4-Cyano-4’pentylbiphenyl)(下面稱作“5CB”)具有正介電各向異性，在24°C或以下為固態(tài)，在35°C或以上是液態(tài)，并且在24°C至35°C的溫度以液晶態(tài)存在。 也就是，5CB在約35°C進行液晶相與液態(tài)相(各向同性相)之間的相轉(zhuǎn)變。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括第一基板和第二基板，在該第一基板和該第二基板之間夾設液晶形成材料，并且該第一基板和該第二基板設置為彼此相對；成對的電極，包括一個電極和另一個電極；控制器，用于控制施加在所述成對的電極之間的電壓；以及溫度檢測器，其中當所述液晶形成材料的由所述溫度檢測器檢測的溫度處于各向同性相溫度范圍內(nèi)時，所述控制器在所述成對的電極之間施加使光透射率基于所述液晶形成材料中向列相的誘發(fā)和消失現(xiàn)象而發(fā)生變化的電壓，并且當所述液晶形成材料的由所述溫度檢測器檢測的溫度處于向列相溫度范圍內(nèi)時，所述控制器在所述成對的電極之間施加使光透射率基于所述液晶形成材料的指向矢的取向變化而發(fā)生變化的電壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中在所述液晶形成材料的各向同性相溫度范圍內(nèi)，所述控制器將振幅比在所述液晶形成材料的所述向列相溫度范圍內(nèi)所施加的電壓大的電壓施加在所述成對的電極之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中在所述第一基板和所述第二基板的每個的外表面?zhèn)仍O置偏振板。
4.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中在所述第一基板和所述第二基板的每個與所述液晶形成材料的界面上設置配向膜。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的液晶顯示裝置，其中所述成對的電極中的所述一個電極形成在所述第一基板上，并且所述另一個電極形成在所述第二基板上。
6.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的液晶顯示裝置，其中所述成對的電極形成在所述第一基板上。
7.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的液晶顯示裝置，還包括溫度控制器，其中所述控制器驅(qū)動該溫度控制器并進行選擇驅(qū)動，以導致所述液晶形成材料的所述各向同性相溫度范圍或者所述液晶形成材料的所述向列相溫度范圍。
8.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示裝置，其中所述溫度控制器是珀爾貼元件。
9.一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，該液晶顯示裝置包括第一基板和第二基板，在該第一基板和該第二基板之間夾設液晶形成材料，并且該第一基板和該第二基板設置為彼此相對；以及成對的電極，形成在所述第一基板和所述第二基板中的至少一個的液晶形成材料側(cè)，該液晶顯示裝置的驅(qū)動方法包括步驟當所述液晶顯示裝置的所述液晶形成材料的溫度處于各向同性相溫度范圍內(nèi)時，利用對應于施加在所述成對的電極之間的電壓且基于所述液晶形成材料中向列相的誘發(fā)和消失現(xiàn)象的光透射率變化來進行顯示，當所述液晶顯示裝置的所述液晶形成材料的溫度處于向列相溫度范圍內(nèi)時，利用對應于施加在所述成對的電極之間的電壓且基于所述液晶形成材料的指向矢的取向變化的光透射率變化來進行顯示。
10.根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其中當所述液晶顯示裝置的所述液晶形成材料的溫度處于各向同性相溫度范圍內(nèi)時，至少在進行利用光透射率的半色調(diào)顯示時施加的電壓包括一脈沖電壓，該脈沖電壓的振幅大于與所述半色調(diào)顯示對應的電壓的振幅。
11.根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其中當進行利用光透射率的半色調(diào)顯示時，施加在所述成對的電極之間的電壓被二值驅(qū)動，并且對于由多個分別包括多個顏色的子像素的像素形成的每個單元，控制特定顏色的子像素的開啟數(shù)量。
12.一種液晶顯示裝置，包括第一基板和第二基板，在該第一基板和該第二基板之間夾設液晶形成材料，并且該第一基板和該第二基板設置為彼此相對；成對的電極，包括一個電極和另一個電極；控制單元，用于控制施加在所述成對的電極之間的電壓；以及溫度檢測器，其中當所述液晶形成材料的由所述溫度檢測器檢測的溫度處于各向同性相溫度范圍內(nèi)時，所述控制單元在所述成對的電極之間施加使光透射率基于所述液晶形成材料中向列相的誘發(fā)和消失現(xiàn)象而發(fā)生變化的電壓，并且當所述液晶形成材料的由所述溫度檢測器檢測的溫度處于向列相溫度范圍內(nèi)時，所述控制單元在所述成對的電極之間施加使光透射率基于所述液晶形成材料的指向矢的取向變化而發(fā)生變化的電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。液晶顯示裝置包括第一基板和第二基板，在第一基板和第二基板之間夾設液晶形成材料，并且第一基板和第二基板設置為彼此相對；成對的電極，包括一個電極和另一個電極；控制器，用于控制施加在電極之間的電壓；以及溫度檢測器。當液晶形成材料的溫度處于各向同性相溫度范圍內(nèi)時，控制器在電極之間施加使光透射率基于液晶形成材料中向列相的誘發(fā)和消失現(xiàn)象而發(fā)生變化的電壓，并且當液晶形成材料的溫度處于向列相溫度范圍內(nèi)時，控制器在電極之間施加使光透射率基于液晶形成材料的指向矢的取向變化而發(fā)生變化的電壓。
文檔編號G02F1/133GK102163409SQ20101061186
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年1月5日
發(fā)明者小菅將洋 申請人:索尼公司