[發明專利]具有點陣型顯示元件的顯示裝置及其驅動方法

無效

• 申請號: 200780101114.3
• 申請日: 2007-10-15
• 公開（公告）號: CN101828143A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 能勢將樹;新海知久;山口久;久山善和
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社;富士通先端科技株式會社
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G09G3/20;G09G3/36
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 向勇;浦柏明

技術領域

本發明涉及具有點陣型(Dot?Matrix?Type)顯示元件的顯示裝置及其驅動方法，特別涉及具有膽甾相液晶等記憶性的顯示材料的點陣型顯示元件的顯示裝置及其驅動方法。?

背景技術

近年來，各企業和大學等在大力推進電子紙張的開發。作為期望電子紙張的利用的應用領域，提出了將電子紙張應用到以電子書籍為代表的移動終端設備的副屏(Sub?Display)、IC卡的顯示部等的各種應用方式。作為電子紙張的有力的方式之一，有膽甾相(cholesteric)液晶。膽甾相液晶具有半永久性的顯示保持特性(記憶性)、鮮艷的彩色顯示、高對比度、高分辨率等優異的特征。?

膽甾相液晶還被稱為手性向列相(Chiral?Nematic)液晶，是通過在向列相液晶中添加較多(幾十％)的手性的添加劑(手性材料)來使向列相液晶(Nematic?Liquid?Crystal)的分子形成螺旋狀的膽甾相的液晶。?

圖1是用于說明膽甾相液晶的狀態的圖。如圖1的(A)和圖1的(B)所示，利用膽甾相液晶的顯示元件10具有上側基板11、膽甾相液晶層12、下側基板13。膽甾相液晶具有如圖1的(A)所示使入射光反射的平面狀態(planar?state)以及如圖1的(B)所示地使入射光透過的焦錐狀態(focal?conicstate)，這些狀態在無電場的情況下也能夠穩定地保持其狀態。?

在處于平面狀態時，反射與液晶分子的螺距相對應的波長的光。利用液晶的平均折射率n、螺距p，用下式來表示反射最大的波長λ。?

λ＝n·p?

另一方面，反射頻帶Δλ根據液晶的折射率各向異性Δn而大不相同。?

在處于平面狀態時，由于入射光反射，因此能夠顯示“明亮”狀態即白色。另一方面，在處于焦錐狀態時，通過在下側基板13的下方設置光吸收層，吸收透過了液晶層的光，因此，能夠顯示“黑暗”狀態即黑色。?

下面，對利用膽甾相液晶的顯示元件的驅動方法進行說明。?

圖2示出一般的膽甾相液晶的電壓-反射特性的一例。橫軸表示在夾持膽甾相液晶的電極間以規定的脈沖寬度施加的脈沖電壓的電壓值(V)，縱軸表示膽甾相液晶的反射率(％)。圖2所示的實線的曲線P表示初始狀態為平面狀態的膽甾相液晶的電壓-反射率特性，虛線的曲線FC表示初始狀態為焦錐狀態的膽甾相液晶的電壓-反射率特性。?

在圖2中，如果在電極間施加規定的高電壓VP100(例如，±36V)，從而在膽甾相液晶中產生相對強的電場，則液晶分子的螺旋構造會完全被瓦解，從而使所有分子處于沿著電場方向的垂直排列(homeotropic)狀態。然后，在液晶分子處于垂直排列狀態時，如果將施加電壓從VP100急劇降低至規定的低電壓(例如，VF0＝±4V)，從而使液晶中的電場急劇變為零，則液晶的螺旋軸變得與電極垂直，成為選擇性地反射與螺距相對應的光的平面狀態。?

另一方面，如果在電極間施加規定的低電壓VF100b(例如，±24V)，從而在膽甾相液晶中產生相對弱的電場，則液晶分子的螺旋構造不會完全瓦解。在該狀態下，如果將施加電壓從VF100b急劇降低至低電壓VF0從而使液晶中的電場急劇變為大致零，或者施加強電場后緩慢地去除電場，則液晶分子的螺旋軸變得與電極平行，成為使入射光透過的焦錐狀態。?

另外，如果在形成中間強度的電場后急劇去除電場，則平面狀態和焦錐狀態同時存在，從而能夠顯示中間色階。?

在此，在圖2所示的曲線P上，在虛線框A內，隨著提高所施加的電壓脈沖的電壓值，焦錐狀態的比例增加，從而能夠降低膽甾相液晶的反射率。另外，在圖2所示的曲線P和FC上，在虛線框B內，隨著降低所施加的電壓值，焦錐狀態的比例增加，從而能夠降低膽甾相液晶的反射率。?

為了顯示中間色階，利用A區域或B區域。在利用A區域的情況下，在將像素初始化從而使其處于平面狀態后，施加VF0和VF100a之間的電壓脈沖，從而使一部分處于焦錐狀態。另外，在利用B區域的情況下，在將像素初始化從而使其處于焦錐狀態后，施加VF100b和VP0之間的電壓脈沖，從而使一部分處于平面狀態。?

參照圖3A至圖3C對利用以上說明的電壓響應特性的驅動方法的原理進?行說明。?