[发明专利]彩色显示装置

说明书

本发明涉及一种利用液晶的彩色显示装置，特别涉及一种用于，例如，办公室的办公设备或电视的液晶显示器。

目前，液晶显示在许多应用领域中都广泛采用，例如，用于办公的办公设备，如个人计算机，字处理器，用于袖珍办公机，如计算器，电子笔记本，或用于袖珍电视或类似设备。然而，市场的需求趋向于更大的信息量，更高的分辨以及多重彩色显示，因此，急需开发出先进的显示方法机其设备。

目前被广泛采用的主要液晶显示器包括一种TN模式显示（扭曲向列），它驱动液晶的驱动方法是用在一个矩阵内形成的TFT（薄膜晶体管）或MIM（金属-绝缘体-金属）元件作为驱动电路的有源矩阵寻址方式，以及一种STN显示模式（超扭曲向列;见公开号为No.60-107020的日本专利），其驱动方法为简单的矩阵寻址方式（见Flat    Panel    Display    190，Nikkei    BP，1970）。

上面第一类TN模式的初始取向状态为液晶体的扭曲结构，近似90°的扭曲分子排列在其显示单元内。由于这种扭曲结构以及液态晶体的双折射作用，入射到液晶的光束改变了其偏振状态，并由此发射出去。当在液晶层两端施加电场时，液晶沿电场方向重新排列，因而不扭曲该扭曲结构。此时，一束入射光被允许由此通过而不改变其偏振状态，并由此发射出去。一种将上述液晶放入两个偏振器之间的夹层式排列使入射光偏振状态的不同转化为由此发射出的光强度的不同，由此产生明、暗对比度。根据这一类型的显示模式，由于发射强度相对于施加电压的特性曲线（I-V特性曲线）不够陡，所以使用组合成条带的电极的所谓简单矩阵寻址法获得的显示行数受到限制。因此，通过在每个象素上形成一个驱动元件，如晶体三极管，二极管，MIM元件或类似元件，即可实现更大显示容量，更高分辨率的显示。为实现多彩色显示，在每个像素上，将三种基色的彩色滤光片排列成一个矩阵。这在理论上能够获得优于CRT（阴极射线管）的高质量的显示。

在这种类型的液晶显示中，由于获得更大容量和更高分辨的有关技术的进步，上述装配的驱动元件的数目以及分辨能力将有所增加。此外，每组图像元件必须配备有与在其上形成的三种基色有关的元件。至于彩色滤光片，情况是一样的。即使在驱动元件生产工艺或彩色滤光片生产工艺方面的改进与上述趋势同步，且能符合市场和技术方面的需求，但增加制造成本仍是不可避免的。而且，在技术领域中需要更大胆的努力。

在另一种类型的显示模式，即STN模式中，其单元具有远大于TN型的扭曲结构。就是说，它具有从240°到-260°的扭曲角，这一角度约三倍于TN型的扭曲角，因此其I-V特性曲线变得更陡以便对于简单矩阵驱动方法来说能够实现一百个或更多个显示行。目前，正在开发具有约八百个显示行的实验模型，然而就性能而伦，这几乎接近极限，且不能满足进一步改进分辨率的要求。进一步讲，尽管在理论上要求灰度能实现多彩色显示，但对于这种类型的显示来说，满足这样的要求是困难的。

公开号为No.60-100120（1985年）的日本专利公开了一种包括一对夹在一对偏振滤光片之间的可变光学滞后装置的电-光学装置，它能够在两种光学传输状态之间实现装置高速转换。

第No.4，583，825（1986年）号美国专利公开了一种几乎与公开号为No.60-100120的日本专利相同的光学转换系数。

公开号为No.63-170614（1988年）的日本专利公开了一种液晶投影装置，其中包括一个光源，一个发射偏振光的光调制器，用来放大照相图像的装置，多个扭曲向列的液晶单元，每个单元具有不同的彩色特性，及多个客-主液晶单元，其中扭曲向列液晶单元及容-主液晶单元在同一光轴上排列，从而使投影装置能通过附加彩色混合法显示彩色图像。

公开号为No.2-67893（1990年）的日本专利公开了一种彩色显示装置，其中包括一个黑白CRT，用于向CRT施加图像信号的装置，一个放在CRT前面的矩阵彩色液晶光栅，以及用于向彩色液晶光栅施加组成图像信号的彩色信号的装置。

公开号为No.2-28623（1990年）的日本专利公开了一种用来控制入射光的透射率以便提供输出的彩色信号的彩色滤光片和一种提供已决定的光谱的输出信号的方法。

美国专利No.4，770，500（1988年）和美国专利No.4，867，536（1989年）公开了一种包括液晶单元，能够显示两种颜色及这两种颜色的混合颜色的多彩色显示装置。

“Informatin    Display”1/91，第11-15页公开了一种RGB液晶光栅系统。