[发明专利]液晶元件、液晶显示装置有效

专利信息
申请号: 201310178542.3 申请日: 2013-05-15
公开(公告)号: CN103424933B 公开(公告)日: 2018-02-23
发明(设计)人: 加藤惠介;都甲康夫 申请(专利权)人: 斯坦雷电气株式会社
主分类号: G02F1/1337 分类号: G02F1/1337;G02F1/1333;G02F1/1339
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司11127 代理人: 李辉,黄纶伟
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 液晶 元件 显示装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及液晶元件和液晶显示装置中的电光特性的改进技术。

背景技术

在日本特开2011-203547号公报(专利文献1)中公开有利用了两种取向状态间的转变的新颖的液晶显示元件(反向TN型液晶元件)。该现有例的液晶显示元件具有进行了取向处理的第1基板和第2基板、以及配置在它们之间进行扭曲取向的液晶层,在液晶层中包含有手性材料。并且,当设液晶层中不含有手性材料时液晶分子扭曲的旋转方向为第1旋转方向时,手性材料对液晶分子施加朝向与第1旋转方向相反的第2旋转方向的旋转性。另外,第1基板和第2基板以分别产生20°以上45°以下的预倾角的方式进行了取向处理。在第1基板和第2基板上设置有电极,所述电极能够在液晶层的层厚方向以及与其垂直的方向上分别产生电场。根据该结构,能够实现具有可维持显示状态的记忆性,且得到了高对比度的显示品质优异的液晶显示元件。

但是,在上述现有例的液晶显示元件中,虽然在室温下的记忆性高,但是当周边温度变高时(例如60℃以上),有时记忆性降低,一部分无法保持显示状态。因此,例如在车载用途、航空器用途、户外用途等周边温度的变化大的使用条件下,记忆性不充分。另外,在现有例的液晶显示元件中,由于在散布于基板间的间隙材料之间产生的向错线,有时导致在上述第2旋转方向上扭曲的展曲扭曲(splay twist)取向的区域中的透射率降低,在这方面存在改进的余地。而且,在上述第1旋转方向上扭曲的反向扭曲(reverse twist)取向的区域与展曲扭曲取向的区域之间的边界线反映了向错线的形状,从而有时,边界线成为凹凸状,导致显示质量降低,在这方面也存在改进的余地。

【专利文献1】日本特开2011-203547号公报

发明内容

本发明的具体方式的目的之一在于,提供能够提高利用了两种取向状态间的转变的液晶元件和使用了该液晶元件的液晶显示装置在高温环境下的记忆性的技术。

本发明的具体方式的目的之一在于,提供能够防止由于利用了两种取向状态间的转变的液晶元件和使用了该液晶元件的液晶显示装置中的向错线引起的显示质量的降低的技术。

本发明的一个方式的液晶元件包括:(a)相对配置的第1基板和第2基板,该第1基板和第2基板各自的一面被实施了取向处理;(b)液晶层,其设置在第1基板的一面与第2基板的一面之间;以及(c)多个柱状间隔物,其设置在第1基板的一面与第2基板的一面之间,(d)第1基板和第2基板的取向处理的方向被设定为,产生液晶层的液晶分子在第1方向上扭曲的第1取向状态,并且,所述第1基板和第2基板在分别与液晶层的界面处赋予给该液晶层的液晶分子的预倾角为20°以上,(e)液晶层含有手性材料,该手性材料具有如下性质:产生液晶分子在与第1方向相反的第2方向上扭曲的第2取向状态。

在上述液晶元件中,构成为使用多个柱状间隔物来保持第1基板和第2基板的间隙,由此使得配置在第1取向状态的区域与第2取向状态的区域的边界附近的柱状间隔物像隔离壁一样发挥作用,能够产生两种取向状态不连续的状态。由此,能够双向地阻断取向状态的转变,能够提高记忆性,因此,即使在高温状态下,也能够稳定地保持各个取向状态。因此,还可以应用于车载用途、航空器用途、户外用途等要求高可靠性的用途。另外,与将球状间隔物用作间隙材料的情况相比,消除了间隙材料间的向错线,因此能够避免由向错线的形状引起的显示质量的降低。而且,因向错线引起的弱散射消失,因此第2取向状态(展曲扭曲状态)的区域中的透射率增加,第1取向状态和第2取向状态的各区域间上的对比度提高。

在上述液晶元件中,多个柱状间隔物例如分别在俯视时具有线状或点状的外形。

上述液晶元件还包括电压施加单元,该电压施加单元为了产生电场而向所述液晶层施加电压,通过所述电压施加单元在与所述第1基板和所述第2基板各自的一面大致垂直的方向上产生电场,由此使得所述液晶层向所述第1取向状态转变,通过在与所述第1基板和所述第2基板各自的一面大致平行的方向上产生电场,由此使得所述液晶层向所述第2取向状态转变。

本发明的一个方式的液晶显示装置具有多个像素部,该多个像素部分别使用上述本发明的液晶元件而构成。

根据上述结构,能够得到如下所述的液晶显示装置:通过利用液晶元件的两种取向状态的双稳定性(记忆性),从而除了显示改写时以外基本上不需要电力,并且在高温下也不会降低记忆性,显示质量也十分优异。

附图说明

图1是示意地示出反向TN型液晶元件的动作的示意图。

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