[发明专利]多稳态液晶显示器与其驱动方式

说明书

技术领域

本发明是关于一种多稳态液晶显示器，特别是一种具有特殊电极设计的多稳态液晶显示器。

背景技术

液晶显示器由于具有轻、薄、短、小的优点，因此在过去二十年中，液晶显示器例如扭转向列型(twisted nematic，TN)液晶显示器、超扭转向列型(super twisted nematics，STN)液晶显示器，已逐渐成为显示装置的主流产品。

然而，上述液晶显示器都是单稳态的显示模式，意即液晶分子只有单一个稳态表现，显示器必须施以电压才能驱动液晶分子扭转，若移除电压液晶分子即回到其单一稳态。因此单稳态显示器必须不断施以电压，才能维持欲显示的画面，故有耗电量较大的问题。近年来发展出一种双稳态液晶显示器，在不施加电压的状况下，液晶分子仍可维持扭转或非扭转的状态，而可以有两个稳定态。也就是说，在不供给电压的情况下，液晶显示器可以维持显示的画面，因此具有较省电的优点。这样的技术可用于例如手机、电子书等不需频繁更新的显示器。

目前的双稳态显示技术，使用的液晶材料大致上有向列型(nematic)液晶、胆固醇型(cholesteric)液晶以及层列型(smectic)液晶。胆固醇型液晶分子具有螺旋排列结构，可利用电场改变液晶分子的轴向，使其在亮态与暗态间切换。但向列型液晶本身是单稳态材料，必须额外添加其它化合物，才能形成特殊结构并达成双稳态的目的，目前也无法拓展至多稳态的显示。近几年来，有若干以层列型液晶达成双稳态的显示研究，但其驱动方式仍沿袭旧有的想法，所作的改变仅在于改善分子化学的结构，或添加离子杂质以改善其电旋光性特性，但这些都无法改善对比度不佳的问题，也无法具有多稳态的显示模式。因此目前还需要一种适合层列型液晶分子的液晶显示器，并具有多稳态的显示方式。

发明内容

本发明于是提出一种适用于层列型液晶分子的多稳态液晶显示器，具有特殊的电极设计，能有效提升显示对比度，也能具有多稳态的显示效果。

本发明提供一种多稳态显示器。此多稳态显示器包含一第一基板、一第二基板、一第一电极、一第二电极与一液晶层。第一基板与第二基板平行设置。第一电极设置于第一基板上，第二电极则设置于第二基板面对第一基板的一侧，其中第一电极与第二电极至少的一者包含一栅状电极。液晶层则包含有层列型液晶分子。

本发明另外提供一种驱动此多稳态液晶显示器的方法。此方法首先提供一多稳态液晶显示器。此多稳态显示器包含一第一基板、一第二基板、一第一电极、一第二电极与一液晶层。其中第一基板与第二基板平行设置，第一电极设置于第一基板上，第二电极则设置于第二基板面对第一基板的一侧，第一电极与第二电极至少的一者包含一栅状电极，液晶层则包含有层列型液晶分子。然后，提供一水平电场使得该多稳态液晶显示器呈现亮态，以及，提供一垂直电场，使得该多稳态液晶显示器呈现暗态。

本发明的多稳态液晶显示器是使用层列型液晶分子，并利用特殊的栅状电极结构来驱动，搭配双层电极或是三层电极的实施方式，不仅具有多稳态灰阶的显示方式，还有高对比、低驱动电压的优点，并可应用于反射式组件或穿透式的组件。

附图说明

图1至3图所绘示为本发明第一实施例的多稳态液晶显示器的示意图。

图4与图5所绘示为栅状电极的平面布局示意图。

图6所绘示为本发明的多稳态液晶显示器的亮态/暗态切换示意图。

图7所绘示为本发明的多稳态显示器的多稳态切换示意图。

图8与图9所绘示为本发明第二实施例的多稳态显示器的示意图。

图10所绘示为本发明第二实施例的多稳态液晶显示器的对比度的示意图。

图11所绘示为本发明第三实施例的多稳态液晶显示器的示意图。

图12所绘示为本发明混层配向与垂直配向的驱动电压比较示意图。

【主要组件符号说明】

10，20，30，40，50，60多稳态液晶显示器

100第一基板    112第二栅状电极

102第二基板    114第二栅状主电极

104，104a，104b第一电极    116第一栅状主电极

106，106a，106b第二电极    118，118a，118b辅助电极

108液晶层                  120绝缘层

110第一栅状电极

具体实施方式