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液晶器件及液晶器件的驅(qū)動方法

文檔序號:2816074閱讀:267來源:國知局

專利名稱::液晶器件及液晶器件的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種液晶器件(例如,采用可以高速應(yīng)答的PSS-LCD(極化屏蔽型蝶狀液晶顯示)技術(shù)的液晶器件),及液晶器件的驅(qū)動方法。更為詳細(xì)地說,本發(fā)明涉及在提高光學(xué)應(yīng)答速度時,也能實質(zhì)地維持顯示品質(zhì)的PSS-LCD液晶器件,以及PSS-LCD液晶器件的驅(qū)動方法(關(guān)于本發(fā)明人等的研究團隊開發(fā)的該「PSS-LCD」技術(shù)的詳細(xì)情況,例如,可以參照日本特表2006—515935號公報)。
背景技術(shù)
:一般地,液晶器件(顯示裝置)具有在各自內(nèi)側(cè)(夾有液晶材料一側(cè))設(shè)有透明電極的一對(兩張)玻璃基板,在隔開數(shù)pm左右空隙的對向基板間填充液晶材料的構(gòu)造。向該一對電極間施加電壓的話,液晶的取向狀態(tài)發(fā)生變化,因而,通過該液晶材料層的光的狀態(tài)受到控制,根據(jù)通過的光量差可以顯示一定的圖案。S卩,歷來,在液晶器件中,通過控制向上述一對電極間施加的電壓,從而控制構(gòu)成液晶材料的液晶分子的取向。但是,在歷來的液晶器件中,當(dāng)提高光學(xué)應(yīng)答速度時,具有難以避免顯示品質(zhì)下降的缺點。一般地,現(xiàn)在,產(chǎn)品化的液晶顯示器,幾乎都是通過采用TFT元件的有源矩陣驅(qū)動進行顯示的。在該TFT型液晶元件中,使用于控制液晶板各像素的TFT與附加電容器一對一的對應(yīng),使其在向上高速化的同時持有存儲性能。TN(扭轉(zhuǎn)向列)型液晶應(yīng)答性的缺點得到解決,并且,根據(jù)透過光的干涉的「著色」具有不顯著的特點。在矩陣驅(qū)動中,對應(yīng)呈格子狀配列的像素配置縱向、橫向的電極,選擇其電極施加電壓,選擇縱橫電極的同時驅(qū)動施加著電壓的像素。該方式,由于只需與像素并列的行數(shù)與列數(shù)總和的電源配線即可,因此可以大幅度削減配線數(shù)。在有源矩陣驅(qū)動中,液晶單元的像素一個一個地與TFT和附加電容相連接,通過該方式控制各像素。通過該構(gòu)造附加容量蓄積電荷,具有存儲性能,因此通過與TFT高速轉(zhuǎn)換回路的組合可以使實質(zhì)上的驅(qū)動電壓施加時間跳躍性的縮短。艮P,在上述有源矩陣驅(qū)動中,通常,調(diào)整構(gòu)成顯示像素相應(yīng)的一個一個的電壓值控制顯示圖像的深淺,即,通過電壓控制液晶分子的取向。在采用了TFT元件的有源矩陣驅(qū)動中,通過向柵極提供高電壓使電流從源極側(cè)向漏極側(cè)流動,從而使源極側(cè)和漏極側(cè)電勢相同。并且,通過取消向柵極提供高電壓,源極側(cè)和漏極側(cè)由于高電阻而斷開,因此形成保持漏極側(cè)電壓的構(gòu)造(此時,將向柵極提供高電壓的時間稱為柵極開啟時間)。另外,將強介電性液晶二值顯示面積作為電荷量控制的面積灰度技術(shù),參照日本特開平6—160S09號公報所述。另一方面,在近年中,隨著以所謂"無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會"為目標(biāo)的技術(shù)的進展,對整個顯示技術(shù)的高速化、高品質(zhì)化的各種需求越來越高。一方面,為了應(yīng)對這樣的需求,對即使提高光學(xué)應(yīng)答速度時實質(zhì)上也不降低顯示品質(zhì)的需求,在各種應(yīng)用領(lǐng)域(例如,利用液晶器件的大屏幕電視機)里越來越高。但是,按照上述高速化需求嘗試使液晶器件的應(yīng)答速度高速化時,作為另一個重要需求的顯示品質(zhì)的下降難以避免。日本特表2006—515935號公報日本特開平6—160809號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可以消除上述歷來技術(shù)缺點的液晶器件及其驅(qū)動方法。本發(fā)明的其他目的是提供一種即使提高光學(xué)應(yīng)答速度時,也能實質(zhì)上維持顯示品質(zhì)的液晶器件及其驅(qū)動方法。本發(fā)明人潛心研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同于歷來的通過向液晶材料施加電場強度來控制液晶分子取向,而是通過控制向電極供給電荷來控制液晶分子的取向,對于達成上述目的有積極的效果。本發(fā)明的液晶器件是基于上述發(fā)現(xiàn)而開發(fā)的,更為詳細(xì)地說,是一種液晶器件,其至少包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)(配置液晶材料一側(cè))具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件提供電荷的電荷供給裝置;其特征是可以根據(jù)從上述電荷供給裝置向上述一對電極間供給電荷量的變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。根據(jù)本發(fā)明,進一步提供一種液晶器件的驅(qū)動方法,該液晶器件包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件供給電荷的電荷供給裝置;其特征是通過使從上述電荷供給裝置向上述一對電極間供給的電荷量發(fā)生變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。關(guān)于具有上述構(gòu)成的本發(fā)明的液晶器件,將根據(jù)本發(fā)明人推定的工作機制與其他液晶器件的工作相比較進行說明。在上述有源矩陣驅(qū)動中,只要上述「柵極開啟」時間內(nèi)源極側(cè)和漏極側(cè)電勢相同,此時漏極側(cè)電勢的變化等,與歷來相比,尤其不成為問題。根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),該漏極側(cè)電勢變化不成為問題的理由推定是,由于使用中液晶的應(yīng)答速度與柵極開啟時間相比顯著延遲,因此柵極開啟時間間隔的變化,作為光學(xué)應(yīng)答實質(zhì)上不顯現(xiàn)出來。但是,如上所述,伴隨著近年來液晶器件方面光學(xué)應(yīng)答的高速化,顯示品質(zhì)的惡化越來越表面化。根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),這種顯示品質(zhì)惡化表面化的理由,推定如下所示。通常柵極開啟時間中的光學(xué)應(yīng)答變化是可以目視的,但是可以推定顯示保持時間方面壓倒性的變長,即使柵極開啟時間中光學(xué)應(yīng)答發(fā)生變化,用于現(xiàn)有的液晶顯示器也不成問題。原因是,現(xiàn)在,一般地,上市中的液晶顯示器的光學(xué)應(yīng)答速度,沒有達到能看到柵極開啟時間中光學(xué)應(yīng)答變化那么的高速。但是,在本申請人所開發(fā)的上述PSS-LCD技術(shù)中,因為可以達成非常高速的光學(xué)應(yīng)答,所以判明(用于歷來的液晶器件不成問題的)柵極開啟時間中的光學(xué)應(yīng)答變化在柵極開啟中的光學(xué)應(yīng)答中作為現(xiàn)實的差異顯現(xiàn)出來。作為可以顯著的看到該差異的例子,根據(jù)本發(fā)明人的研究,判明是由于大屏幕化、高敏銳化的配線電阻、配線寄生容量的增大引起的信號的劣化等。另外,根據(jù)本發(fā)明人等的研究,判明由于高分辨率等的信號的高速化,相對的產(chǎn)生信號劣化亮度傾斜等的障礙。這樣的信號劣化,是信號波形成為與所要的不相同的波形,在顯示高速光學(xué)應(yīng)答的液晶方面,可以看到追蹤這種(變化了的)信號顯示光學(xué)應(yīng)答的傾向。因而,在可以達到非常高速的光學(xué)應(yīng)答的液晶器件中,造成與所要的光學(xué)應(yīng)答產(chǎn)生差異,產(chǎn)生顯示品質(zhì)下降的可能性。由于光學(xué)應(yīng)答的高速化,該應(yīng)答時間與柵極開啟時間相比有極近的級別,可以推測柵極開啟時間中電勢差的變化,即向PSS-LC施加電場強度變化的影響用眼睛可以看到(例如,PSS-LCD,與歷來的液晶相比有數(shù)十倍高的速度,與柵極開啟時間相比為極近的級別)。本發(fā)明,例如,包含以下實施方式一種液晶器件,其至少包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)(配置液晶材料一側(cè))具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件提供電荷的電荷供給裝置;其特征是可以根據(jù)從上述電荷供給裝置向上述一對電極間供給電荷量的變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。根據(jù)[l]所記載的液晶器件,其中上述液晶元件是可以按照102V小m左右的施加電場的大小與/或方向旋轉(zhuǎn)光學(xué)軸方位的液晶元件。根據(jù)[1]或[2]所記載的液晶器件,其中上述液晶元件是能達到lms水平高速應(yīng)答的液晶材料。根據(jù)[1][3]所記載的液晶器件,其中上述液晶元件至少包含一對基板、配置在該一對基板間的液晶材料;并且,該液晶元件中的初期分子取向,具有對液晶材料取向處理方向平行或大致平行的方向,并且液晶材料在外部電壓不存在(absence)下,幾乎不顯示垂至于一對基板的自發(fā)極化的液晶元件。根據(jù)[1][4]所記載的液晶器件,其中向上述一對電極間供給的電荷量的變化,是依據(jù)從電場強度的時間微分值、透過液晶元件的積累光量、對應(yīng)各像素的電壓、柵極開啟時間中選出的至少一種參數(shù)的。根據(jù)[5]所記載的液晶器件,其中對應(yīng)各像素的電壓是對應(yīng)該各像素的各TFT(薄膜晶體管)的電壓。根據(jù)[1][6]所記載的液晶器件,其中上述電荷量供給裝置至少包含,使柵極電壓與源極電壓配合,以一定電勢差同步變化的柵極電壓供給裝置;可以與保持上一個像素電荷的電勢差的漏極電壓配合,施加源極電壓的源極電壓供給裝置。—種液晶器件的驅(qū)動方法,該液晶器件包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件供給電荷的電荷供給裝置;其特征是通過使從上述電荷供給裝置向上述電極間供給的電荷量發(fā)生變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。根據(jù)[8]所記載的驅(qū)動方法,其中通過控制向上述液晶元件供給的電荷量,控制向上述液晶元件施加電場強度時間所對應(yīng)的電場強度微分值的增加率或減少率。根據(jù)[8]所記載的驅(qū)動方法,其中通過控制向上述液晶元件施加電場強度的時間微分值,連續(xù)控制透過上述液晶元件的光的積累光量進行灰度顯示。.根據(jù)[8]所記載的驅(qū)動方法,其中上述電荷供給裝置包含TFT,并且,通過控制TFT的各電壓、與/或柵極開啟時間控制電場強度的時間微分值。一般地,在利用自發(fā)極化的二值顯示(例如,強介電性液晶)中,不能顯示模擬灰度。因而,為了適用于顯示模擬灰度的液晶器件,需要有控制供給電荷量的概念。并且,在追求高顯色性的今天,不能顯示模擬灰度的強介電性液晶是與市場的需求相悖的,這是明顯的。例如,現(xiàn)有技術(shù)如日本特開平6—160809號所示的用電荷量控制強介電性液晶二值顯示面積的面積灰度技術(shù)。該技術(shù)在擴大像素投影的投影儀用途上,將像素內(nèi)的面積灰度部分?jǐn)U大到了以人眼的分解能力所能判別的大小,其結(jié)果,可以看到畫質(zhì)下降了。另外,一般地,強介電性液晶的自發(fā)極化較大,因而灰度顯示所必須的電荷量與TN或PSS-LCD等相比有較大懸殊,因此消耗電流也增多。另外,由于反轉(zhuǎn)自發(fā)極化需要超過一定閾值的電荷量,因此換寫像素顯示需要一定值以上的電流。這樣,不但與市場需求的低電流的流行趨勢相反,而且結(jié)果增加了難以操作大電流的TFT等設(shè)計上的制約。其結(jié)果是,采用強介電性液晶的技術(shù),難以實現(xiàn)對應(yīng)成本和外形等需求的產(chǎn)品樣式。圖1是表示PSS-LCD電荷供給量和透過光量的一個示例的圖表。圖2是說明電荷供給量與電場、電勢差關(guān)系的一個示例的示意圖。圖3是表示驅(qū)動液晶器件的TFT的電流特性的一個示例的圖表。圖4是表示驅(qū)動液晶器件的TFT的構(gòu)造的一個示例的電路示意圖。圖5是柵極開啟時源極電壓與漏極電壓的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖6是表示當(dāng)柵極一源極間電壓一定時的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖7是表示根據(jù)漏極一源極電壓一定的漏極電壓的傾斜控制與高速化關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖8是表示使柵極電壓變化,調(diào)整電荷供給量時的光學(xué)應(yīng)答(1)的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖9是表示使柵極電壓變化,調(diào)整電荷供給量時的光學(xué)應(yīng)答(2)的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖10是表示使柵極電壓變化,調(diào)整電荷供給量時的光學(xué)應(yīng)答(3)的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖11是表示使柵極電壓變化,調(diào)整電荷供給量時的光學(xué)應(yīng)答(4)的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖12是表示以歷來的源極電壓控制下的透過光量的平均傾斜的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖13是表示使柵極電壓變化,調(diào)整電荷供給量時的透過光量的平均傾斜的關(guān)系的一個示例的示意圖表圖14是表示歷來的源極電壓控制的灰度與調(diào)整電荷供給量時的灰度的關(guān)系的一個示例的示意圖表。圖15表示根據(jù)電荷量確認(rèn)取向控制的構(gòu)成的一個示例的示意圖。圖16是表示電場強度時間微分值的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例的示意圖。圖17是表示控制TFT的各電壓/柵極開啟時間的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例的組圖。圖18是表示在施加三角波電壓下分子取向轉(zhuǎn)換間的極化轉(zhuǎn)換電流的一個示例的示意圖表。圖19是表示在歷來的SSFLCD面板上的轉(zhuǎn)換間的極化轉(zhuǎn)換峰形電流的一個示例的示意圖表。圖20是說明PS-V-FLCD的c一直接輪廓的示意圖。圖21是說明層積板的摩擦角的示意圖。圖22是表示本發(fā)明中可以使用的,適宜嚴(yán)密測定光學(xué)軸方位的要素的一個示例的構(gòu)成的示意立體圖。圖23是進行控制電荷量的源極電壓控制時可以使用的測定體系的一個示例的構(gòu)成的示意立體圖。具體實施例方式以下,視需要參照附圖對本發(fā)明進行更具體的說明。以下所記載的關(guān)于量比的"部"及"%",除無特殊限定外均為質(zhì)量基準(zhǔn)。(液晶器件)本發(fā)明的液晶器件,至少包含至少包含一對基板、配置在該一對基板間的液晶材料的液晶元件,向該液晶元件供給電荷的電荷供給裝置。在該液晶器件中,可以根據(jù)從上述電荷供給裝置向上述液晶材料供給的電荷的量的變化,控制液晶元件中液晶分子取向。(根據(jù)電荷量變化的取向控制)在本發(fā)明中,根據(jù)從電荷供給裝置向液晶材料供給的電荷量的變化,控制液晶元件中液晶分子的取向。這樣,液晶分子的取向控制(不是根據(jù)電場強度的變化)是根據(jù)向液晶材料供給的電荷量的變化而控制的,可以通過以下方法進行確認(rèn)。<根據(jù)電荷量進行取向控制的確認(rèn)方法>電荷量能以流經(jīng)的電流和流經(jīng)時間的乘積進行計算。因而,可以在液晶元件的電極間從固定電流源流過電流,通過控制其時間控制電荷量。根據(jù)該方法,確認(rèn)根據(jù)電荷量進行取向控制的構(gòu)成的一個示例如圖15所示。在該圖15的構(gòu)成中,通過由一定電流回路、定時器、電荷量控制開關(guān)組成的電荷量控制回路向液晶元件供給一定的電荷量。使用PMT(光電倍增管)、偏光元件(偏光鏡、檢光鏡)、示波器、背光源將此時的取向作為光學(xué)應(yīng)答的變化進行檢測。隨著從電荷控制回路向液晶元件供給的電荷量的變化,光學(xué)應(yīng)答也呈現(xiàn)變化的話,可以確認(rèn)根據(jù)電荷量可以進行取向控制。(電荷供給裝置)在本發(fā)明中,作為向上述液晶元件供給電荷量的電荷供給裝置,可以進行如下所述的液晶分子取向控制的電荷供給裝置,無特殊限制均能使用。(電荷供給裝置舉例)在本發(fā)明中,例如,可以使用如下面列舉的各種類型的電荷供給裝置。定電荷回路定電流回路電容器電荷結(jié)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對向配置的一對電極間供給電荷量進行液晶分子取向的液晶元件,均能適用于本發(fā)明。但是,從高速應(yīng)答性及高顯色性的觀點出發(fā),作為上述液晶元件,具有后述特性的PSS-LCD(極化屏蔽型蝶狀液晶元件),即上述液晶材料中的初期分子取向具有對液晶材料取向處理方向平行或大致平行的方向,在外部電壓不存在下幾乎不顯示垂直于一對基板的自發(fā)極化的液晶元件尤其適宜使用。(PSS-LCD的控制)本發(fā)明人等判明,幾乎沒有自發(fā)極化的PSS-LCD,通過向電極間供給電荷量,也能進行取向控制。圖1的圖表表示在PSS-LCD中所得到的電荷供給量與透過光量的關(guān)系的一個示例。(本發(fā)明的機制)通常,在液晶器件中,向在電極間夾持電介質(zhì)的液晶施加電壓,由于電極間的電場使液晶產(chǎn)生光學(xué)應(yīng)答?!熠啵蚱叫袠O板電容器施加電壓給予作為介電體的液晶提供電場。但是,為了使電極間產(chǎn)生電場,需要向該電極間供給電荷。例如,如圖2(a)的概念圖所示,如果向電極間提供的電荷量減小,電極間呈現(xiàn)的電勢差變小,由其電勢差產(chǎn)生的電場強度也減弱。相反如圖2(b)的概念圖所示,如果供給電荷量增多,電極間呈現(xiàn)的電勢差變大,由其電勢差產(chǎn)生的電場強度增強。施加電壓產(chǎn)生電勢差與供給電荷產(chǎn)生電勢差的操作看上去相同,本質(zhì)上結(jié)果都是供給電荷在電極間產(chǎn)生電勢差,因此作為驅(qū)動方式供給電荷的方式更為適宜。(使用PSS-LCD的實施方式)在本發(fā)明使用的PSS-LCD的實施方式中,例如,通過控制電場強度的時間微分值dE/dt,可以使液晶的取向發(fā)生變化。為了控制液晶的取向,要控制電場強度時間微分值,例如,可以通過控制向電極間供給電荷而實現(xiàn)。在PSS-LCD中,可以通過控制供給電荷量,達到顯示品質(zhì)的穩(wěn)定。由于進一步顯示品質(zhì)的改良,可以通過控制供給電荷量,任意地設(shè)定電場強度的微分值,擴展灰度顯示的寬度。用于該細(xì)致的電荷供給驅(qū)動的裝置無特殊限制,例如,可以通過改良下述現(xiàn)有驅(qū)動回路,達到控制該電荷供給。(TFT元件)在本發(fā)明中,作為向上述液晶元件供給電荷的電荷供給裝置,含有TFT的裝置可以適宜使用。在歷來的TFT元件中,通常,依賴于柵極與源極間或柵極與漏極間、源極與漏極間電勢差的大小來決定流過源極與漏極間的電流。圖3(a)是表示對應(yīng)柵極與源極間電勢差的電流特性的圖表,可以看出根據(jù)電勢差呈對數(shù)流動的電流增大。另外,圖3(b)是表示對應(yīng)源極與漏極間電勢差的電流特性的圖表,可以看出同柵極與源極間的電流特性相比,雖然根據(jù)電勢差的電流特性的變化程度減小了,但是仍然隨著電勢差的增大流動電流增大了。將電流用時間積分的形式作為電荷,可以通過控制電流而控制電荷??梢岳斫鉃榱丝刂齐娏?,根據(jù)上述電流特性,最好控制柵極與源極間或柵極與漏極間、源極與漏極間的各電壓。圖4是表示歷來的TFT回路示意圖。該TFT顯示有多種灰度的圖像時,各TFT保持一起構(gòu)成各自圖像的像素的灰度電壓。圖像改變的話,由于各TFT保持的電壓改變,從源極驅(qū)動回路向TFT的源極側(cè)輸出保持電壓,施加?xùn)艠O電壓時,其源極側(cè)被施加的電壓保持到漏極側(cè),此時,不管前面漏極側(cè)保持的電壓,施加接下來想要保持的電壓。因而,從上述電流特性可以理解到,源極與漏極間的電勢差常常由于顯示圖像不同發(fā)生變化,不呈現(xiàn)一定的電流值。另外,如圖5的示意圖表所示,源極與漏極間電勢差在供給電荷過程中減小了。這是由于,通過圖3(b)的圖表所知,漏極與源極之間電勢差減小的話,流經(jīng)源極與漏極間的電流也減小。如上所示,電流發(fā)生變化,造成供給電荷量的變化,產(chǎn)生難以控制微小電荷的傾向。(控制柵極開啟時間的實施方式)另一方面,例如,如圖6的示意圖表所示,通過控制使柵極與源極間電勢差一定,達到使電流以一定的相近形式流動的狀態(tài)。并且,如圖7的示意圖表所示,由于使源極與漏極間電勢差一定,幾乎能使電流達到一定。如果電流一定,電流流過時間內(nèi)的電荷量是一定的,可以通過控制柵極開啟時間來控制電荷量。(控制單位時間的電荷供給量的實施方式)另外,通過將各自的電勢差控制為任意的電壓值,可以控制使一定的電流值為任意值,因而可使單位時間的電荷供給量為任意值。(控制電場時間微分值的實施方式)通過該方式,可以使漏極側(cè)的液晶電勢差的變化速度,即電場時間微分值13為任意值。(控制閘門開啟時間的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)作為驅(qū)動回路的構(gòu)成,例如,最好是具有如圖6的圖表所示的與源極電壓配合,柵極電壓同步地以一定電勢差變化的回路、具有如圖7的圖表所示的可以與為保持上一個像素的電荷的電勢差的漏極電壓配合而施加源極電壓的回路,來控制柵極開啟時間的構(gòu)成。通過采用這種驅(qū)動回路的構(gòu)成,可以在PSS-LCD上,更嚴(yán)密地進行取向控制。(控制電場強度的時間微分值的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)在本發(fā)明中,通過控制電場的時間微分值,在使用可以其電場的時間微分值顯示灰度的PSS-LCD實施方式中,可以具有超出歷來的顯色性能。在該實施方式中,例如,最好通過控制電荷量,控制與對上述液晶元件施加電場強度的時間相應(yīng)的增加率或減少率(電場強度的時間微分值)。(電場強度時間微分值的驅(qū)動回路構(gòu)成)該實施方式的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例,如圖16所示。在如圖16所示的回路構(gòu)成中,向由定電流回路與灰度一電荷量變換LUT組成的電荷量控制回路輸入灰度信號,按照灰度信號對應(yīng)的電荷量供給分布從定電流回路向液晶元件供給電荷。此時的電荷供給分布,是指為了控制電場的時間微分值,調(diào)整電荷量使對應(yīng)電場強度時間的增加率或減少率發(fā)生變化。即,供給電荷量增多的話,對應(yīng)向液晶元件施加電場時間的增加率變大,減少的話增加率變小。取消電場時,反供給(電荷量控制回路抽吸)電荷量變大的話減少率變大,減小的話減少率變小。以該構(gòu)成,通過實際調(diào)整向液晶元件施加電場強度的變化率,可以實現(xiàn)細(xì)致的灰度顯示。(控制LCD的累積光量的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)在本發(fā)明中,通過控制向液晶元件施加電場強度的時間微分值,可以連續(xù)地控制LCD的累積光量顯示灰度。(控制LCD的累積光量的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)該實施方式的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例,基本上,其驅(qū)動回路構(gòu)成與圖16相同,但是加快作為一個畫面換寫時間的幀率,以超越人眼時間分解能力的速度(例如,16.7毫秒以下左右,最好8.3毫秒以下左右)控制上述電場強度的時間微分值,憑借各幀的累積透過光量進行灰度顯示。通過該方法,實現(xiàn)更細(xì)致的灰度顯示變得更容易。(控制TFT各電壓/柵極開啟時間的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)在本發(fā)明中,也可以用現(xiàn)有的TFT,為控制電場強度的時間微分值,而控制TFT各電壓、與/或柵極開啟時間。(控制TFT各電壓/柵極開啟時間的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例)該實施方式的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個示例,如圖17所示。在如圖17所示的回路構(gòu)成中,源極驅(qū)動電壓接受顯示控制系統(tǒng)發(fā)出的灰度信號,控制向TFT施加的源極電壓和作為系統(tǒng)輸入信號的柵極電壓。如上所述,具有與源極電壓和液晶元件均相關(guān)聯(lián)的漏極電壓的電勢差減小流動電流變小的特性。另外,柵極和源極電壓的電勢差減小的話,同樣的流動電流變小。因而源極驅(qū)動電壓,如圖7所示源極電壓和漏極電壓常常為一定值。以此時施加源極電壓為依據(jù),如圖6所示調(diào)整柵極電壓使柵極電壓和源極電壓為一定值。此時,為了生成柵極電壓,需要預(yù)先知道施加源極電壓,需要預(yù)先生成源極電壓波形。并且,為了能同時的施加?xùn)艠O電壓和源極電壓,需要預(yù)先記錄施加源極波形。生成的柵極電壓,由于總是調(diào)整得使電流一定,因此通過變化柵極開啟時間,可以顯示任意灰度。在該利用現(xiàn)有的TFT的實施方式中,只要設(shè)計變更各驅(qū)動電壓IC就可以適用本技術(shù)。(高分辨率的容易性)另外,將源極與柵極間、源極與漏極間一定的電勢差固定為具有良好電流特性的電壓值的話,漏極電壓到達目標(biāo)電壓的速度上升,可以縮短柵極開啟時間,可以縮短柵極搜索時間。這意味著容易高分辨率化。(對其他液晶元件的應(yīng)用性)在上述本發(fā)明基本概念的說明中,為了說明方便,主要從關(guān)于利用PSS-LCD的光電學(xué)應(yīng)答的實施方式(從高顯色性方面看是有利的)進行闡述,但是只要是可以取得與向電極間供給電荷相應(yīng)的液晶分子取向的液晶元件,不拘于PSS-LCD,均能適用本發(fā)明的方法。從更能有效的發(fā)揮本發(fā)明效果來看,最好是能具有充分應(yīng)答速度的應(yīng)答時間的液晶元件。'(偏光元件)作為本發(fā)明可用的偏光元件,構(gòu)成歷來液晶器件所用的偏光元件都可以使用,沒有特別的限制。另外,其形狀、大小、構(gòu)成要素等也沒有特別的限制。(較佳的偏光元件)能較佳地適用于本發(fā)明的偏光元件,例如可以列舉出以下的元件。ti—單元MolecularCrystalsandLiquidCrystals雜志,Vo1.113.329頁(1984),PhilBosandK.R.KehlerBeran,玻璃偏光濾波器,偏光膜*偏光棱鏡*反射式偏光鏡(液晶元件)本發(fā)明的實施方式中的液晶元件,至少包含一對基板、配置在該一對基板間的液晶材料。(液晶材料)在本發(fā)明中,只要是能構(gòu)成適用于本發(fā)明的方式、以及能按照施加電場的大小、與/或方向旋轉(zhuǎn)光學(xué)軸方位的光電學(xué)元件的液晶材料,無特殊限制均能使用。在本發(fā)明中,一種液晶材料能否使用,可以通過以下的"光學(xué)軸方位旋轉(zhuǎn)確認(rèn)方法"進行確認(rèn)。另外,從能夠達到本發(fā)明所定的高速應(yīng)答觀點出發(fā),為了能夠適宜使用,某種液晶材料是否具有充分的應(yīng)答速度,可以通過下述的"應(yīng)答時間確認(rèn)方法"進行確認(rèn)。(光學(xué)軸方位旋轉(zhuǎn)確認(rèn)方法)作為液晶元件的光學(xué)軸方位旋轉(zhuǎn)的測定方法,在將液晶元件置于偏光鏡垂直配置于檢光鏡的尼克爾十字裝置中時,光學(xué)軸與檢光鏡的吸收軸一致時透過光的強度最小。因此,以能得到尼克爾十字裝置中透過光的強度最小的角度作為光學(xué)軸方位角度。此時,液晶元件為無施加電場狀態(tài)。以此為基準(zhǔn)角度向液晶元件施加電場,尋找能使尼克爾十字裝置中透光量強度最小的角度。施加電場下存在最小強度的角度,并且偏離了上述基準(zhǔn)角的角度為最小強度的角度,使電場的大小或方向發(fā)生變化時,能夠觀察到對應(yīng)其變化量旋轉(zhuǎn)角有所增減的話,能夠確認(rèn)光學(xué)軸方位在旋轉(zhuǎn)。確認(rèn)用的裝置,與光學(xué)軸方位確認(rèn)方法相同,可以通過圖22的構(gòu)成進行確認(rèn)。(應(yīng)答時間的確認(rèn)方法)能夠觀察到液晶元件的光學(xué)軸方位旋轉(zhuǎn)時,其旋轉(zhuǎn)的速度相當(dāng)于響應(yīng)時間。在偏光鏡垂至于檢光鏡配置的尼克爾十字裝置中配置以使透過光量最小的強度的角度配置的液晶元件,向液晶元件施加電場。通過施加電場光學(xué)軸方位發(fā)生旋轉(zhuǎn),因此透光量發(fā)生變化。從而,透光量的變化度為旋轉(zhuǎn)的變化度。以無施加電場狀態(tài)的透光量作為0%,通過施加電場發(fā)生變化最終達穩(wěn)定狀態(tài)的透光量作為100。%時,將從無施加電場狀態(tài)到施加電場狀態(tài)透光量從10%上升到90%的時間作為向上應(yīng)答時間,將從施加電場狀態(tài)到停止施加電場狀態(tài)透光量從90Q%下降到10%的時間作為向下應(yīng)答時間。例如PSS-LCD的向上應(yīng)答時間和向下應(yīng)答時間都是40(His左右。確認(rèn)用的裝置例與下述的"光學(xué)軸方位確認(rèn)"相同,通過圖22的構(gòu)成進行確認(rèn)。(PSS-LCD)本發(fā)明能夠適宜使用的液晶材料PSS-LCD,即該液晶材料的初期分子取向具有與取向處理方向大致平行的方向,并且液晶材料實質(zhì)上在外部施加電壓不存在下,至少完全不顯示垂直于一對基板的自發(fā)極化。(初期分子構(gòu)型)在本發(fā)明中,液晶材料的初期分子取向(或者方向)為,液晶分子長軸具有與液晶分子取向處理方向大致平行的方向。液晶分子長軸具有與液晶分子取向處理方向大致平行的方向這一事實可以例如由下面的方法確認(rèn)。為了本發(fā)明的液晶能達到期望的顯示性能,通過以下方法測定的摩擦方向與液晶分子取向間的角度(絕對值),好的能達到3°以下,更好的是能達到2°以下,最好的能到1°以下。嚴(yán)密地說,是聚亞酰胺等聚合物取向膜受到摩擦,在聚亞酰胺表層引發(fā)雙折射,因此給出滯相軸。還有,一般地液晶分子長軸有與滯相軸相平行的取向,這是已知的。與聚合物取向膜幾乎完全有關(guān),某種角度偏移發(fā)生在摩擦方向與滯相軸之間,這也是已知的。一般,偏移比較小,角度在約17°是可能的。但是,作為該角度的偏移,極端的例子,如聚苯乙烯能達到90度。因此,在本發(fā)明中,摩擦方向與液晶分子長軸(即光軸)取向方向間的角度,最好情況達到3°以下是可能的。此時,液晶分子的長軸,與由于摩擦等向聚合物(聚酰亞胺)、聚合物取向膜提供的滯相軸的取向方向之間,好的能達到3°以下,更好的能達到2。以下,最好的能達到r以下。如上所述,在本發(fā)明中,取向處理方向指向決定著液晶分子長軸的取向方向的滯相軸(在聚合物最表層)的方向。<測定對液晶分子的初期分子取向狀態(tài)的方法〉一般,液晶分子的長軸與光軸非常一致。因此,將液晶板置于偏光鏡垂直于檢光鏡配置的尼克爾十字配置中時,透過光線的強度在液晶光軸與檢光鏡的吸收軸非常一致的情況下最小。初期取向軸的方向可以通過測定液晶板透過光線的強度即在尼克爾十字配置中通過旋轉(zhuǎn)方法測定,因此,能夠測定使透過光線強度最小的角度。<液晶分子長軸方向與取向處理方向平行度的測定方法>摩擦方向由設(shè)定角所決定,由摩擦所提供的聚合物取向膜最表層的滯相軸,由聚合物取向膜的種類、膜的制造方法、摩擦強度等所決定。因此,消光位與滯相軸方向平行提供時,能夠確認(rèn)分子長軸即分子光軸與滯相軸的方向平行。(自發(fā)極化)在本發(fā)明中,初期分子取向,自發(fā)極化(與強介電性液晶的自發(fā)極化類似)至少在垂至于基板方向不發(fā)生。在本發(fā)明中,"不提供實質(zhì)上自發(fā)極化的初期分子取向是不發(fā)生自發(fā)極化的初期分子取向"可以通過如下的方法進行確認(rèn)。<測定存在垂直于基板的自發(fā)極化的方法>液晶單元中的液晶有自發(fā)極化時,尤其是自發(fā)極化在初期狀態(tài)的基板方向,即發(fā)生在垂直于初期狀態(tài)的電場方向(即無外部電場時)時,向液晶單元施加低頻率三角波電壓(約0.1Hz),與施加電壓從正向負(fù)或從負(fù)向正極性變化的同時,自發(fā)極化的方向從上方向下方或從下方向上方發(fā)生反轉(zhuǎn)。與此反轉(zhuǎn)同時,輸送實際電荷(即產(chǎn)生電流)。自發(fā)極化只在施加電場極性反轉(zhuǎn)時發(fā)生反轉(zhuǎn)。因此,呈現(xiàn)圖19所示的峰形電流。峰形電流的積分值是要運輸電荷的總量,即對應(yīng)自發(fā)極化的強度。以此測定觀察到非峰形電流時,沒有發(fā)生自發(fā)極化的反轉(zhuǎn)能以此現(xiàn)象直接證明。并且,觀察到圖18所示電流直線增加的情況,能夠可以看到液晶分子的長軸對應(yīng)電場強度的增加分子取向方向發(fā)生連續(xù)不斷的變化。換句話說,如圖18所示的本例,能夠可以看出對應(yīng)施加電場強度,由于誘導(dǎo)極化等引起分子取向方向的變化。(基板)適宜本發(fā)明使用的基板,只要能夠給出如上所述的特定"初期分子取向狀態(tài)"即可,無其他特殊限定。換句話說,在本發(fā)明中,適宜的基板可以從LCD的用法及其用途、其材料及尺寸等角度出發(fā)進行合適的選擇。作為適宜本發(fā)明使用的特定例子,舉例如下。其上帶有圖形化透明電極(ITO等)的玻璃基板。非晶硅TFT陣列基板低溫多硅TFT陣列基板高溫多硅TFT陣列基板單晶硅TFT陣列基板(較佳基板舉例)其中,本發(fā)明適用于大型液晶顯示面板時,尤其適宜使用以下基板。非晶硅TFT陣列基板(PSS-LCD材料)適宜本發(fā)明使用的PSS-LCD材料,只要能夠給出上述的特定"初期分子取向狀態(tài)"即可,無其他特殊限定。換句話說,本發(fā)明適宜的液晶材料,可以從其物理性質(zhì)、電學(xué)性能及其顯示性能等角度進行選擇。例如文獻上列舉的各種液晶材料(包含各種強介電性及非介電性液晶)一般都能適用于本發(fā)明。能適用于本發(fā)明較佳液晶材料,舉例如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(較佳液晶材料的例子)其中,將本發(fā)明用于投影型液晶顯示器時,適宜使用以下的液晶材料。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>適宜本發(fā)明使用的取向膜,只要能給出上述特定的"初期分子取向狀態(tài)"即可,無其他特殊限定。換句話說,適宜本發(fā)明的取向膜,可以從其物理性質(zhì)、電學(xué)性能及其顯示性能等角度進行選擇。例如文獻列舉的各種取向膜一般地都能適用于本發(fā)明。關(guān)于本發(fā)明可用的較佳取向膜舉例如下。聚合物取向膜聚乙胺、聚甲胺、聚甲亞胺無機取向膜Si02、SiO、丁3205等(較佳取向膜的例子)其中,本發(fā)明適用于投影型液晶顯示器時,適宜使用如下取向膜。無機取向膜(取向膜)在本發(fā)明中,上述基板、液晶材料、以及取向膜,視需要可以采用與日刊工業(yè)新聞社(日本、東京)發(fā)行的"LiquidCrystalDeviceHandbook"(1989)所記載的各項對應(yīng)的材料、成分及構(gòu)成要素等。(其他構(gòu)成要素)構(gòu)成本發(fā)明的液晶顯示器所用的透明電極、電極圖案、微濾色器、襯墊、以及偏光鏡等其他的材料、構(gòu)成要素或者成分等,只要其不違背本發(fā)明的目的(即只要能給出上述特定的"初期分子取向狀態(tài)"即可),均無特殊限定。并且,制造本發(fā)明所用液晶顯示元件的方法,除了液晶顯示元件應(yīng)該有能給出上述特定的"初期分子取向狀態(tài)"的構(gòu)成以外,無特殊限定。關(guān)于構(gòu)成液晶顯示元件的各種材料、構(gòu)成要素及成分的詳細(xì)情況,視需要可以參照日刊工業(yè)新聞社(日本、東京)發(fā)行的"LiquidCrystalDeviceHandbook"(1989)。(實現(xiàn)特定初期取向的方案)實現(xiàn)該取向狀態(tài)所用的方法或方案,只要能實現(xiàn)上述特定的"初期分子取向狀態(tài)"即可,無特定限制。換句話說,實現(xiàn)本發(fā)明特定的初期分子取向的適宜的方法或方案,可以從物理特性、電學(xué)性質(zhì)及表示性能等角度出發(fā)進行適宜的選擇。以下方法,最好是在本發(fā)明用于大型電視機顯示屏、小型高清晰度顯示面板、以及直視型顯示裝置等時可以使用。(能給出初期取向的較佳方案)按照本發(fā)明人等的發(fā)現(xiàn),上述合適的初期取向,通過以下取向膜(通過燒成形成的取向膜,其厚度表示燒成后的厚度)以及摩擦處理能夠容易實現(xiàn)。另一方面,通常的強介電性液晶顯示器,取向膜的厚度在3000A(埃)以下,摩擦強度在0.3mm(即摩擦施入量)以下。取向膜的厚度較好情況在4000A以上,更好的情況在5000A以上(最好情況在6000A以上)摩擦強度(即摩擦施入量)較好的情況在0.3mm以上,更好的情況在0.4mm以上(最好在0.45mm以上)上述取向膜的厚度以及強度,可以從后述制造例1中所記載的方法進行測定。(能夠使用的PSS-LCD—一其他實施方式1)在本發(fā)明中,具有下述構(gòu)造的PSS-LCD也能夠合適地使用.液晶元件,其至少含有一對基板,以及配置在該一對基板間的液晶材料,及配置在一對基板外側(cè)的一對偏光薄膜;該對偏光薄膜中的一個具有與對液晶材料進行取向處理的方向平行或大致平行的初期分子取向,這對偏光薄膜中的另一個,具有與對液晶材料進行取向處理相垂直的偏光吸收方向;并且,液晶元件是在外部施加電壓不存在的情況下顯示消光角的PSS-LCD。該實施方式的液晶顯示器,除上述特點外,具有其消光位實質(zhì)上不依賴于溫度的優(yōu)點。因此,在該實施方式中,對比度的溫度依賴性也能達到較小。在偏光薄膜的偏光吸收軸方向?qū)嵸|(zhì)上與液晶材料的取向處理方向相平行的上述關(guān)系中,偏光薄膜的偏光吸收軸與液晶材料的取向處理方向間的夾角,較好的情況能達到2°以下,更好的情況能達到1°以下,最好的能達到0.5°以下。另外,液晶元件在外部施加電壓不存在的情況下表示消光位的現(xiàn)象,例如,可以通過以下方法進行確認(rèn)。<消光位的確認(rèn)方法〉將要試驗的液晶板插入以尼克爾十字關(guān)系配置的偏光鏡與檢光鏡之間,在液晶板旋轉(zhuǎn)同時測定使透過光的光量最小的角度。以此測得的角度即消光位的角度。(能夠使用的PSS-LCD——其他實施方式2)在本發(fā)明中,具有下述構(gòu)成的PSS-LCD也能適宜使用。PSS-LCD的液晶元件至少含有一對基板以及配置在該一對基板間的液晶材料;通過該一對基板的電流,當(dāng)向液晶元件施加實質(zhì)的、連續(xù)的、線性變化的波形電壓時,完全不顯示峰形電流。通過這對基板的電流,實質(zhì)上在強度成連續(xù)、線性變化的電壓波形施加下不顯示峰形電流的事實,例如可以通過以下方法進行確認(rèn)。在該實施方式中,"電22流實質(zhì)上不顯示峰形電流"的意思是在液晶分子取向變化時,自發(fā)極化至少不以直接的方式干預(yù)液晶分子取向變化。該實施方式的液晶顯示器,除上述特點外,即使在有源驅(qū)動元件中像非晶硅TFT陣列元件等有最低的電子移動度的元件,也有能夠進行充分液晶驅(qū)動的優(yōu)點。即便液晶自身有相當(dāng)高的顯示性能,在其能力較大的情況下,將該液晶用于具有與電子移動度相關(guān)限定的非晶硅TFT陣列元件,驅(qū)動還是困難的。結(jié)果,提供高品質(zhì)的顯示性能實際上是不可能的。在這種情況下,從驅(qū)動能力的觀點出發(fā),通過使用具有比非晶硅大的電子移動度的低溫聚硅以及高溫聚硅TFT陣列元件及能夠提供最大電子移動度的單晶硅(硅晶片),提供充分的顯示性能是可能的。另一方面,非晶硅TFT陣列,從制造成本的觀點來看是經(jīng)濟有利的。并且,面板尺寸增大時,非晶硅TFT陣列的經(jīng)濟優(yōu)點與其他類型的能動元件相比更大。<確認(rèn)峰形電流的方法>向試驗液晶板施加有約0.1Hz的極低頻率的三角波電壓。液晶板施加該電壓,感覺到DC電壓是大致線性增加、減小的。面板中的液晶顯示強介電性液晶相時,光學(xué)響應(yīng)以及電荷移動狀態(tài),按照三角波電壓的極性所決定,但是,實質(zhì)上不依賴于三角波電壓的峰值(即p-p值)。換句話說,因為自發(fā)極化的存在,液晶的自發(fā)極化只是在施加電壓的極性從負(fù)到正或者從正到負(fù)變化時,與外部施加電壓相關(guān)聯(lián)。自發(fā)極化反轉(zhuǎn)時,電荷在面板內(nèi)部,生成峰狀電流,暫時移動。相反,不發(fā)生自發(fā)極化反轉(zhuǎn)時,完全看不見峰狀電流,電流單調(diào)增加、減少或者顯示一定值。因此,面板的極化,可以通過向面板施加低頻率的三角波電壓正確測定得到電流從而得到的電流波形圖來決定。(能夠使用的PSS-LCD——其他實施方式3)在本發(fā)明中,具有下述構(gòu)造的PSS-LCD也能適宜使用。'液晶材料用的液晶分子取向處理與能夠提供低表面預(yù)傾角的液晶分子取向膜相關(guān)聯(lián)的PSS-LCD。在該實施方式中,預(yù)傾角較好情況能達1.5°以下,更好情況有能達1.0°(最好情況0.5。)以下的可能。該實施方式的液晶顯示器,除有上述項目之外,還有在寬廣面上取向均一以及能夠提供寬闊視野角的優(yōu)點。為什么能提供寬視野角的理由如下。在本發(fā)明的液晶分子取向方面,液晶分子能在圓錐形領(lǐng)域內(nèi)運動,其光電學(xué)響應(yīng)不停留在同樣的平面內(nèi)。一般說來,發(fā)生離開平面這樣的分子舉動情況下,發(fā)生雙折射的入射角依存,視野角變狹窄。但是,本發(fā)明的液晶分子取向,液晶分子的分子光軸始終如圖20所示,能圍繞圓錐上部,呈順時針或逆時針對稱并高速運動。因為高速對稱的運動,能夠以平均時間取得極對稱的畫像。因此,從視野角的觀點出發(fā),該實施方式能夠給出高度對稱以及小的角度依賴性的畫像。(能夠使用的PSS-LCD—一其他實施方式4)在本發(fā)明中,具有下述構(gòu)造的PSS-LCD也適宜使用。液晶材料對強介電性液晶相變系列顯示蝶狀A(yù)相的液晶元件。在該實施方式中,液晶材料有"蝶狀A(yù)相一強介電性液晶相轉(zhuǎn)變系列"現(xiàn)象,能夠通過例如以下的方法進行確認(rèn)。該實施方式的液晶顯示器,除上述項目以夕卜,其還具有能夠提供保存溫度更高的上限值的特點。更詳細(xì)地說,在決定液晶顯示用保存溫度上限值時,就算溫度超過從強介電性液晶相向蝶狀A(yù)相的轉(zhuǎn)變溫度,但只要不超過從蝶狀A(yù)相向膽淄相的轉(zhuǎn)移溫度,也能夠為恢復(fù)初期分子取向而回復(fù)到強介電性液晶相。<確認(rèn)相轉(zhuǎn)變系列的方法>蝶狀液晶的相轉(zhuǎn)變系列能夠通過如下方法確認(rèn)。在尼克爾十字關(guān)系下,液晶板的溫度從各向同性相溫度開始下降。此時-讓摩擦方向與檢光鏡平行。據(jù)偏光顯微鏡觀察的結(jié)果,最初可以看到從煙火形向圓形變化的雙折射變化。溫度繼續(xù)下降時,消光方向與摩擦方向發(fā)生平行。溫度繼續(xù)下降時,相轉(zhuǎn)變?yōu)樗^的強介電性液晶相。在該相下,面板在消光位的附近34°的角度旋轉(zhuǎn)時,能夠看到溫度下降的同時位置從消光位脫離時透光強度增大。在本說明書中,強介電性液晶相的螺距及板間距,例如,能夠通過以下的方法進行確認(rèn)。<確認(rèn)螺距的方法>'為了提供相互平行的取向處理,在有摩擦的基板的單元上,將液晶材料注入有至少5倍期待螺距的單元間距的板之間。結(jié)果,與螺距相對應(yīng)的衍射條文顯示在顯示器表面。<確認(rèn)板間距的方法>在液晶材料注入前,使用采用光干涉的液晶板間距測定裝置,能夠測定板間距。(光學(xué)軸方位角度的測定裝置和裝置構(gòu)造)作為液晶元件的光學(xué)軸方位嚴(yán)密的測定方法,在偏光鏡垂直于檢光鏡配置的尼克爾十字鏡中配置液晶元件時,當(dāng)光學(xué)軸與檢光鏡的吸收軸相一致時,透過光的強度變得最小。因此,在尼克爾十字配置中最小透過光強度所得的角度為光學(xué)軸方位的角度。作為測量裝置,例如在偏光顯微鏡的鏡筒部位安裝PMT(光電倍增管)等檢光元件的裝置。圖22的示意立體圖表示適宜嚴(yán)密測定光學(xué)軸方位的元件的一個示例的構(gòu)成。將偏光顯微鏡的偏光鏡與檢光鏡按尼克爾十字配置,在樣品臺上將檢光鏡的吸收軸同測定液晶元件的基準(zhǔn)角度相一致進行配置,旋轉(zhuǎn)樣品臺以使PMT上測定的光亮度最小。此時樣品臺的角度即為對應(yīng)液晶元件的基準(zhǔn)角度的光學(xué)軸方位角度。(液晶元件電容變化的補償機構(gòu))一般知道,液晶由于施加電壓,液晶的靜電電容發(fā)生變化。另外,其靜電電容變化導(dǎo)致時間的延遲,這也是已知的。因而,為了更細(xì)致地控制電荷量,需有考慮液晶的靜電電容變化的電荷供給。(液晶元件靜電電容變化的補償)一般知道,液晶材料由于施加電場取向發(fā)生變化,因此電容率發(fā)生變化,。另外,其電容率變化導(dǎo)致時間延遲也是已知的。因而,在電極間配置有液晶材料的液晶元件的靜電電容也發(fā)生變化。靜電電容變化時,為了保持施加著的電場需要調(diào)整電荷量。另外,靜電電容大多不成直線變化。因此,為了更細(xì)致地控制電荷量,需有考慮液晶元件電容變化的電荷供給。(液晶元件靜電電容變化的確認(rèn)方法)通過測定液晶元件靜電電容施加電壓依賴性,可以直接測定使用液晶元件的靜電電容變化。另外,參照培風(fēng)館社發(fā)行的"液晶基礎(chǔ)編"(岡野光治、小林駿介共著/1985/第一版)的215頁所記載的"電阻率及電容率的測定",通過測定液晶元件電容率的施加電壓依賴性,可以導(dǎo)出靜電電容變化。該測定的靜電電容的施加電壓依賴性,可以通過電容器的靜電電容式C(靜電電容)=Q(電荷量)/V(電壓)計算液晶元件各電場(=各灰度)需要的電荷量。作為測定裝置,只要是能測定靜電電容,能使向測定液晶元件施加的電壓發(fā)生變化的構(gòu)造的話,可以從測定方式、性能、特性等觀點出發(fā)進行適宜的選擇。例如,可以使用Agilent公司制造的LCR儀表4284A。(考慮靜電電容變化的電荷供給方法)表示考慮靜電電容變化的電荷供給方法。將通過上述確認(rèn)方法得到的各電場必需的電荷量結(jié)果記錄于LUT等(LookUpTable),進行從像素的灰度信息到適宜電荷量的轉(zhuǎn)換。通過施加轉(zhuǎn)換后的電荷量,能顯示精度更高的灰度。(考慮靜電電容變化的電荷供給回路的構(gòu)成)作為該實施方式的驅(qū)動回路構(gòu)成的一個例子,如圖23所示。在該回路構(gòu)成中,向由定電流回路與灰度-電荷量轉(zhuǎn)換LUT組成的電荷量控制回路輸入灰度信號,從定電流回路向液晶元件供給其灰度信號對應(yīng)的電荷量。此時的灰度信號對應(yīng)的電荷量是指考慮了靜電電容變化的各電場必需的電荷量。以該構(gòu)成,能顯示精度更高的灰度。以下,通過制造例及實施例,對本發(fā)明進行更具體的說明。實施例制造例1用市售FLC混合物材料(默克(Merck):ZLI—4851_100)、液晶性光聚合物(大日本墨水化學(xué)工業(yè)UCL-001)以及聚合引發(fā)劑(默克Darocur1173),按照文獻日本特開平11一21554號(日本特愿平09—174463號),組裝PS-V-FLCD板?;旌衔锖?3質(zhì)量%的ZLT-485l-1000FLC、6質(zhì)量%的UCL-001以及1質(zhì)量%的Darocur1173。此處用的基板是上面有ITO薄膜的玻璃基板的(那諾洛阿公司(NonoLoaInc)市售的硼酸玻璃,厚0.7mm,尺寸50mmx50mm)。使用旋轉(zhuǎn)式涂布機涂布聚酰亞胺取向材料,接著將得到的膜進行預(yù)燒結(jié),得到的生成物最終在恒溫干燥器中燒成,形成聚亞胺基取向膜。關(guān)于在此處應(yīng)用的工序的詳細(xì)記載,視需要可以參照文獻"LiquidCrystalDisplayTechniques,,SangyoTosho(1996東京)第6巻。將RN—1199(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè))作為11.5。的預(yù)傾角取向物質(zhì)用于液晶分子取向膜。作為固化層的取向?qū)拥暮穸仍O(shè)定在4500A5000A。在此固化取向?qū)拥谋砻?,用人造絲布(YoshikwaKako帝ij、商品名19RY)按圖21所示對基板中心方向成30度角進行摩擦。摩擦的施入量為兩基板均為0.5mm。<摩擦條件>摩擦施入量:0.5mm摩擦數(shù)1次臺移動速度2mm/s滾輪轉(zhuǎn)動頻率1000rmp(R=40mm)作為襯墊,使用平均粒徑為1.6微米的二氧化硅顆粒。完成的板間距測定值為1.8微米。將上述混合材料在ll(TC注入板。注入混合材料后,控制周圍溫度,以1分鐘2"C的比例逐漸降溫至能看見強介電性液晶相為止(40'C)。其后通過自然冷卻使板降至室溫時,向板施加+A10V、頻率為500Hz的三角波電壓10分鐘(使用NFCircuitBlock公司制的函數(shù)發(fā)生器,商品名WF1946F)。施加10分鐘電壓后保持相同施加電壓,以365nm的紫外光照射(使用UVP公司制紫外光,商品名UVL—56)。照射的條件為5000mJ/cm2。關(guān)于此處所用的一般工業(yè)程序的記載,視需要可參照文獻"LiquidCrystalDisplayTechniques"SangyoTosho(1996東京)第6巻。該板的初期分子取向方向與摩擦方向相同。該板的電學(xué)響應(yīng)測定,通過施加三角波電壓顯示模擬灰度。關(guān)于該處所用的一般工業(yè)程序的相關(guān)記載視需要參照文獻"TheOpticsofThermotropicLiquidCrystals,,TaylorandFrancis:1998,英國倫敦;巻8及巻9。制造例2將RN—1199(日產(chǎn)工業(yè)化學(xué))作為11.5。的預(yù)傾角取向物質(zhì)用于分子取向膜。作為固化層的取向?qū)拥暮穸仍O(shè)定在6500A7000A。在該固化層的表面,使用人造絲布按圖21所示對照基板中心線30度的角度方向進行摩擦。摩擦的施入量兩基板均為0.5mm。作為襯墊,使用平均粒徑為1.6微米的二氧化硅顆粒。完成的板間距測定值為1.8微米。將市售FLC材料(默克ZLI—4851—100)在iio"c注入該板。注入混合材料后控制周邊溫度,以i分鐘rc的比例逐漸冷卻至FLC材料可以看見強介電性液晶相。(40°C)。從蝶狀A(yù)相到手性蝶狀C相(75。C到4(TC)的逐漸冷卻過程中,施加十/一2V、頻率500Hz的三角波電壓。板溫度達到4(TC以后,施加三角波電壓上升到十/一10V。其后通過自然冷卻,板溫度降至室溫為止持續(xù)施加電壓。該板的初期分子取向在大部分視野內(nèi)與摩擦方向相同,但是,在極為有限的面上偏離摩擦角+/-20度。該板的電學(xué)響應(yīng)測定,在以偏光顯微鏡測定的20倍左右的平均視野范圍內(nèi),顯示模擬灰度轉(zhuǎn)換。通過該制造例可以看出,在逐漸降溫階段施加過大的電壓將使初期FLC分子取向降低。例如,在顯示蝶狀A(yù)相的溫度,施加十/一5V的電壓的話,顯示沿著摩擦方向有條文狀的取向缺陷。一旦該類型的缺陷發(fā)生,手性蝶狀C相(強介電性液晶相)不能排除缺陷。逐漸冷卻時施加電壓是有效的,但是其條件是應(yīng)該嚴(yán)格加以控制。在這些制造例中,在蝶狀A(yù)相施加1V/jum以下、從蝶狀A(yù)相溫度到蝶狀A(yù)相到手性蝶狀C相的轉(zhuǎn)移溫度以下l(TC范圍內(nèi)施加1.5V/pm以下、從相轉(zhuǎn)移溫度到2(TC以下施加5V/)im以下,比這更低的溫度范圍內(nèi)施加7.5Vm以下,能得到令人滿意的結(jié)果。制造例3將RN—1199(日產(chǎn)工業(yè)化學(xué))作為11.5。的預(yù)傾角取向物質(zhì)用于液晶分子取向膜。作為固化層的取向?qū)拥暮穸仍O(shè)定在6500A7000A。在該固化層的表面,使用人造絲布按圖21所示對照基板中心線30度的角度方向進行摩擦。摩擦的施入量為與兩基板相同0.6mm。作為襯墊,使用平均粒徑為1.8微米的二氧化硅顆粒。完成的板間距測定值為2.0微米。將文獻MolecularCrystalsandTheliquidcrystals;,,NaphthaleneBaseFerroelectricliquidcrystalandItsElectroOpticalProperties";Vol.243,PP.77-PP.90,(1944)所記載的苯系FLC混合材料以130。C各向同性注入該板。該液晶材料在室溫下螺距為2.5mm。'注入液晶材料后,控制周圍溫度,從13(TC以l分鐘rC的比例逐漸冷卻至能看見強介電性液晶相的50°C。從蝶狀A(yù)相到手性蝶狀C相逐漸冷卻過程中(90。C到5(TC),施加十/一lV、頻率500Hz的三角波電壓。板溫度達到50。C以后,將施加三角波電壓上升到+Z—7V。其后通過自然冷卻,在板溫度降至室溫前,持續(xù)施加施加電壓。該板的初期分子取向在大部分視野內(nèi)與摩擦方向相同。在僅有微小的面內(nèi)可以看到偏離摩擦角+/—17度。該板的電學(xué)響應(yīng)測定,如圖19所示,用偏光顯微鏡測定,平均在20倍左右的視野范圍,顯示模擬灰度轉(zhuǎn)化。在該制造例中,在冷卻時間段的施加電壓不限定為三角波電壓,還發(fā)現(xiàn)正弦波、矩形波在使與摩擦方向平行的初期分子取向穩(wěn)定化也是有效的。上述制造例所得到的結(jié)果歸納為下面的表1。制造例摘要。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>實施例1作為本發(fā)明的實施例,表示柵極電壓控制方式的一個例子。采用像素數(shù)為320X240的非晶硅玻璃基板,做成PSS-LCD板。在該基板的對向側(cè),以用全部ITO僅以黑色掩膜(BM)形成圖案的玻璃基板,進行單色顯示。在兩塊玻璃基板的表面涂布聚酰亞胺,燒成后進行摩擦。摩擦使用人造絲布,施入量為0.2mm,摩擦滾筒轉(zhuǎn)數(shù)1500rpm,送樣速度50mm/秒。為使對向粘合的兩塊玻璃基板的液晶層的間距為一定大小,使用粒徑1.8Pm的硅襯墊。將該硅襯墊在溶液里分散,涂布于玻璃基板上,溶液干燥后粘合。此時基板上分散的上述襯墊的密度為,約1平方毫米100個。粘合劑使用2液性環(huán)氧樹脂,在兩塊基板重合部分涂布、填充進行固定。在該玻璃基板上,將PSS-LCD用液晶材料(那諾洛阿公司制)以ll(TC各向同性注入,制作成PSS-LCDPSS-LCD板。該板的光學(xué)軸方位角度,大致與光學(xué)軸方位的確認(rèn)結(jié)果、摩擦方向平行。通過上述得到的PSS-LCD板,在源極電壓+5V、柵極關(guān)閉電壓-18V、柵極開啟時間400us下,使柵極開啟電壓在-18V+18V間變化。通過變化柵極開啟時間,由于向液晶元件電極部供給的電荷量發(fā)生變化,如圖8圖11所示,光學(xué)應(yīng)答的傾斜度上升。此時的測定系統(tǒng)為圖19所示。歷來的源極電壓控制方式,如圖12所示,對應(yīng)源極電壓的光量的傾斜度變化非常小,但是如果如圖13所示通過變化柵極開啟電壓控制電荷量變化,光學(xué)應(yīng)答的傾斜度可以連續(xù)性變化,可以確認(rèn)累積透過光量有差異。實施例2作為本發(fā)明的實施例,表示柵極電壓控制方式的一個例子。采用像素數(shù)為320X240的非晶硅玻璃基板,做成PSS-LCD板。在該基板的對向側(cè),以用全部ITO僅以黑色掩膜(BM)形成圖案的玻璃基板,進行單色顯示。在兩塊玻璃基板的表面涂布聚酰亞胺,燒成后進行摩擦。摩擦使用人造絲布,施入量為0.2mm,摩擦滾筒轉(zhuǎn)數(shù)1500rpm,送樣速度50mm/秒。為使對向粘合的兩塊玻璃基板的液晶層的間距為一定大小,使用粒徑1.8Um的硅襯墊。將該硅襯墊在溶液里分散,涂布于玻璃基板上,溶液干燥后粘合。此時基板上分散的上述襯墊的密度為,約1平方毫米100個。粘合劑使用2液性環(huán)氧樹脂,在兩塊基板重合部分涂布、填充進行固定。在該玻璃基板內(nèi),將PSS-LCD用液晶材料(那諾洛阿公司制)以ll(TC各向同性注入,制作成PSS-LCDPSS-LCD板。該板的光學(xué)軸方位角度,大致與光學(xué)軸方位的確認(rèn)結(jié)果、摩擦方向平行。向通過上述得到的PSS-LCD板,施加使源極電壓0+10V、柵極關(guān)閉電壓-18V、柵極開啟時間60"s、柵極開啟電壓在-18V+18V間變化的信號。使柵極開啟電壓在-18V+18V間變化,控制供給電荷量的同時,進一步通過控制源極電壓,進行更高的顯色性顯示。圖14表示顯示源極電壓為0V、2.5V,5V,7.5V,10V的5個灰度,和控制供給電荷量補充源極電壓下5個灰度間的灰度。此時的測定系統(tǒng)如圖28所示。可以看出,通過兩種并用,可以顯示比歷來控制高4倍的灰度,確認(rèn)了更高的顯色性顯示。工業(yè)上利用的可能性根據(jù)上述本發(fā)明,可以得到在光學(xué)應(yīng)答速度提高時也能避免顯示品質(zhì)下降的液晶器件。3權(quán)利要求1.一種液晶器件,其至少包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)(配置液晶材料一側(cè))具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件提供電荷的電荷供給裝置;其特征是能夠根據(jù)從上述電荷供給裝置向上述一對電極間供給電荷量的變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的液晶器件,其特征是上述液晶元件是能夠按照102V/Vm左右的施加電場的大小、與/或方向旋轉(zhuǎn)光學(xué)軸方位的液晶元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的液晶器件,其特征是上述液晶元件是能達到lms左右高速應(yīng)答的液晶材料。4.根據(jù)權(quán)利要求13所記載的液晶器件,其特征是上述液晶元件至少包含一對基板、配置在該一對基板間的液晶材料;并且,該液晶元件中的初期分子取向,具有對液晶材料取向處理方向平行或大致平行的方向,并且液晶材料在外部電壓不存在下,幾乎不顯示垂至于一對基板的自發(fā)極化的液晶元件。5.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的液晶器件,其特征是向上述一對電極間供給的電荷量的變化,是依據(jù)從電場強度的時間微分值、透過液晶元件的積累光量、對應(yīng)各像素的電壓、柵極開啟時間中選出的至少一種參數(shù)的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所記載的液晶器件,其特征是對應(yīng)各像素的電壓是對應(yīng)該各像素的各TFT(薄膜晶體管)的電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求16所記載的液晶器件,其特征是上述電荷量供給裝置至少包含與源極電壓配合,使柵極電壓以一定電勢差同步變化的柵極電壓供給裝置;可以與為保持上一個像素電荷的電勢差的漏極電壓配合,施加源極電壓的源極電壓供給裝置。8.—種液晶器件的驅(qū)動方法,其至少包含至少包含在各自內(nèi)側(cè)具有電極的一對基板、在該一對基板間配置液晶材料的液晶元件,向該液晶元件供給電荷的電荷供給裝置;其特征是通過使從上述電荷供給裝置向上述電極間供給的電荷量發(fā)生變化,控制液晶元件內(nèi)液晶分子的取向。9.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的驅(qū)動方法,其特征是通過控制向上述液晶元件供給的電荷量,控制向上述液晶元件施加電場強度時間所對應(yīng)的電場強度微分值的增加率或減少率。10.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的驅(qū)動方法,其特征是通過控制向上述液晶元件施加電場強度的時間微分值,連續(xù)控制透過上述液晶元件的光的積累光量進行灰度顯示。11.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的驅(qū)動方法,其特征是上述電荷供給裝置包含TFT,并且,通過控制TFT的各電壓、與/或柵極開啟時間控制電場強度的時間微分值。全文摘要一種液晶器件,其至少包含內(nèi)側(cè)具有電極的一對基板、配置在該一對基板間的液晶材料的液晶元件,向該液晶元件供給電荷的電荷供給裝置。根據(jù)從上述電荷供給裝置向上述一對電極間供給電荷量的變化,控制液晶元件中液晶分子取向。可以提供即使光學(xué)應(yīng)答速度高時,也能實質(zhì)上維持顯示品質(zhì)的液晶器件及其驅(qū)動方法。文檔編號G02F1/133GK101669062SQ200880013888公開日2010年3月10日申請日期2008年5月22日優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日發(fā)明者池田肇申請人:那諾洛阿公司
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