发明名称 背光性(BACK LIT)胆固醇型液晶显示器
摘要 本发明揭示一种反射型胆固醇型液晶显示器,其可在从全暗至明亮日光的广范围照明环境条件下观看。显示器包括一具位于第一与第二基板间之旋光性向列性液晶材料、一双面或双向旋转性偏光镜、一亦称为透反射镜透反射镜之局部面镜及一光源。液晶材料包括在无电场时仍可呈稳定之焦点圆锥形及平面形排列,双向旋转性偏光镜系邻近于其中一用以局限液晶材料之基板。旋光性向列性液晶显示器可以在一反射型模式及一透光型模式操作。
申请公布号 TWI297415 申请公布日期 2008.06.01
申请号 TW091121865 申请日期 2002.09.24
申请人 肯特显示器公司 发明人 雅萨德A. 克翰;麦克E. 史帝芬诺;克里夫 克奇波勒
分类号 G02F1/1335(2006.01) 主分类号 G02F1/1335(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种操作一液晶显示器之方法,包含: I)于背光模式下操作系藉由下列步骤,包括: a)自一光源放射光线; b)将该光线传送通过一透反射镜; c)将该光线传送通过一双向旋转性偏光镜,以一选 定之旋转性螺旋方向偏光该光线,该双向旋转性偏 光镜包含置于两个四分之一波阻滞镜间的一线性 偏光镜; d)控制一设于第一与第二基板之间之胆固醇型液 晶材料,以选择性呈现一平面形排列及一焦点圆锥 形排列; e)当该材料呈现该焦点圆锥形排列时,将该旋转性 偏光光线传送通过该材料; f)当该材料呈现该平面形排列时,利用该材料反射 该旋转性偏光光线;及 g)利用该双向旋转性偏光镜吸收由该材料反射之 该光线;以及 II)于反射模式下操作系藉由下列步骤,包括: h)控制该液晶材料以选择性的呈现形排列及该焦 点圆锥形排列; i)当该液晶呈现该平面形排列时,利用该液晶材料 反射一部分入射周围光线; j)当该液晶呈现该焦点圆锥形排列时,将该入射周 围光线传送通过该液晶材料; k)将传送通过该液晶材料之该光线以一选定之旋 转性螺旋方向传送通过该双向旋转性偏光镜; l)以一透反射镜反射传送通过该偏光镜之光线;及 m)利用该双向旋转性偏光镜吸收由该透反射镜反 射之光线; 其中该光源系视周围光线之状态而选择性充电及 放电,该光源系反应于低强度之周围光线而选择性 充电,使得该显示器以该背光模式操作,及该光源 系反应于高强度之周围光线而选择性放电,使得该 显示器以该反射模式操作。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该光源具有一 匹配于显示器反射光谱之光谱分布。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中由该材料反射 之光线具有一大于0.75之S3斯托克斯(Stokes)变数。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中由该材料反射 之光线具有一大于0.90之S3 Stokes变数。 5.一种操作一液晶显示器之方法,包含: a)控制一设于第一与第二基板之间之胆固醇型液 晶材料,以选择性呈现一平面形排列及一焦点圆锥 形排列; b)当该液晶呈现该平面形排列时,利用该材料反射 一部分入射光线; c)当该液晶呈现该焦点圆锥形排列时,将该入射光 线传送通过该材料; d)将传送通过该材料之该光线以一选定之旋转性 螺旋方向传送通过一双向旋转性偏光镜,该双向旋 转性偏光镜包含置于两个四分之一波阻滞镜间的 一线性偏光镜; e)以一透反射镜反射该传送通过该偏光镜之光线; 及 f)利用该双向旋转性偏光镜吸收由该透反射镜反 射之该光线。 6.如申请专利范围第5项之方法,其中由该液晶材料 反射之该光线之大部分系具有一给定螺旋方向的 被旋转性偏光。 7.一种操作一液晶显示器之方法,包含: a)设定液晶显示器于一前光模式; b)控制一设于第一与第二基板之间之胆固醇型液 晶材料,以选择性呈现一平面形排列及一焦点圆锥 形排列; c)当该液晶呈现该平面形排列时,利用该液晶材料 反射一部分入射周围光线; d)当该液晶呈现该焦点圆锥形排列时,将该入射周 围光线传送通过该液晶材料; e)将传送通过该液晶材料之该周围光线以一选定 之旋转性螺旋方向传送通过一双向旋转性偏光镜, 该双向旋转性偏光镜包含置于两个四分之一波阻 滞镜间的一线性偏光镜; f)以一透反射镜反射该传送通过该偏光镜之周围 光线; g)利用该双向旋转性偏光镜吸收由该透反射镜反 射之该周围光线; h)设定液晶显示器于一背光模式; i)自一光源放射光线; j)将该光源之光线传送通过一透反射镜; k)将该光源之光线传送通过该双向旋转性偏光镜, 以该选定之旋转性螺旋方向偏光该光源之光线; l)当该液晶材料呈现该焦点圆锥形排列时,将该光 源之旋转性偏光光线传送通过该液晶材料; m)当该液晶材料呈现该平面形排列时,利用该液晶 材料反射该光源之旋转性偏光光线;及 n)利用该双向旋转性偏光镜吸收由该液晶材料反 射之该光源之光线。 8.一种操作一液晶显示器之方法,包含: a)控制一设于第一与第二基板之间之胆固醇型液 晶材料,以选择性呈现一平面形排列及一焦点圆锥 形排列; b)当该液晶呈现该平面形排列时,利用该材料反射 一部分入射光线; c)当该液晶呈现该焦点圆锥形排列时,将该入射光 线传送通过该材料; d)使用一双向旋转偏光镜将传送通过该材料之该 光线以一旋转性偏光之选定螺旋方向偏光,该双向 旋转性偏光镜包含置于两个四分之一波阻滞镜间 的一线性偏光镜; e)以一透反射镜反射该传送通过该材料之光线;及 f)以该双向旋转偏光镜吸收该传送通过该材料之 光线。 9.如申请专利范围第8项之方法,其中由该材料反射 之光线具有一大于0.75之S3 Stokes变数。 10.如申请专利范围第8项之方法,其中由该材料反 射之光线具有一大于0.90之S3 Stokes变数。 11.一种双稳态、背光之胆固醇型液晶显示器,包含 : a)一层胆固醇液晶材料,包含焦点圆锥形及反射性 平面形纹理,其在没有一电场时为稳定,该层具有 一第一侧及一第二侧,该液晶层之该第二侧和该液 晶层之该第一侧相比,系较为接近该显示器之一外 部; b)驱动电子构件,其系调适为电气定址该胆固醇型 液晶材料之区域,以有效地使得该胆固醇型液晶材 料在一影像中展示出该焦点圆锥形及该平面形纹 理; c)一双向旋转性偏光镜,其具有对向侧,其中该双向 旋转性偏光镜旋转地偏光从该等对向侧之一入射 的光,包含通过旋转地被偏光的光至该层胆固醇液 晶材料,该双向旋转性偏光镜包含置于两个四分之 一波阻滞镜间的一线性偏光镜; d)一透反射镜,其具有接近该双向旋转性偏光镜的 一光反射侧,及从该双向旋转性偏光镜末端传来的 一光传送侧,该光反射侧被调适为反射从该双向旋 转性偏光镜所接收的光,该双向旋转性偏光镜被置 于该透反射镜及该液晶层之该第一侧之间;及 e)一光源,其位于该透反射镜之后,其系被调适为能 够选择性地充能以发射光,该光从该光传送侧通过 该透反射镜而向着该光反射侧传送。 12.如申请专利范围第11项之液晶显示器,其中该平 面形纹理具有一预先决定螺旋方向之旋转性偏光 。 13.如申请专利范围第11项之液晶显示器,其包含第 一及第二基板,其间置有该液晶层,在该等第一及 第二基板之至少一个上进一步包含一对位材料。 14.如申请专利范围第13项之液晶显示器,其中该对 位材料提供该胆固醇型液晶材料之一液晶引向器, 其具有与该基板成约21度之预先倾斜角度。 15.如申请专利范围第13项之液晶显示器,其中该对 位材料系被调适为有效地转向该胆固醇型液晶材 料之分子,以使从该显示器被反射来的光线具有一 大于0.75之S3 Stokes变数。 16.如申请专利范围第13项之液晶显示器,其中该对 位材料系被调适为有效地转向该胆固醇型液晶材 料之分子,以使从该显示器被反射来的光线具有一 大于0.90之S3 stokes变数。 17.如申请专利范围第13项之液晶显示器,进一步同 时包含一摩擦对位材料在该等第一及第二基板上 。 18.如申请专利范围第13项之液晶显示器,该第二基 板被置于靠近该液晶层之该第二侧,更进一步包含 一摩擦对位材料在该第一基板上。 19.如申请专利范围第11项之液晶显示器,其中该光 源具有匹配于该显示器之一反射光谱之一光谱分 布。 20.如申请专利范围第11项之液晶显示器,进一步包 含该胆固醇型液晶材料之堆叠层。 21.如申请专利范围第20项之液晶显示器,其中该胆 固醇型液晶材料之该等堆叠层之一层系被调适为 具有一节距长度,其有效率地反射一种颜色之可见 光,且该胆固醇型液晶材料之该等堆叠层之另一层 系被调适为具有一节距长度,其有效率地反射另一 种颜色之可见光。 22.如申请专利范围第20项之液晶显示器,包含该液 晶层之一三重堆叠,其中该等层之其中之一层被调 适为反射红光,该等层之其中一层被调适为反射率 光,并且该等层之其中一层被调适为反射蓝光。 23.如申请专利范围第20项之液晶显示器,其中该等 堆叠层之其中一层被调适为具有一节距长度,其有 效率地反射一种颜色之可见光,且该等堆叠层之另 一层系被调适为具有一节距长度,可有效地反射红 外线电磁辐射。 图式简单说明: 图1系在一反射型模式中操作之本实施例液晶显示 器之简示图; 图2系在一透光型模式中操作之本实施例液晶显示 器之简示图; 图3-5分别为使用Nissan 7511、Nissan 5211及DuPont 2555对 位层材料之单元之反射光谱,针对以二侧磨擦、以 磨擦及未磨擦侧视之呈一侧磨擦、及未磨擦之单 元; 图6-8分别为S3(正常化Stokes变数)对于使用Nissan 7511 、Nissan 5211及DuPont 2555对位层材料之单元之波长图 表,针对以二侧磨擦、以磨擦及未磨擦侧视之呈一 侧磨擦、及未磨擦之单元; 图9系单元之简示图,其中一基板未磨擦而另一基 板利用不同磨擦压力及磨擦次数磨擦,磨擦基板之 磨擦方向系如箭头所示; 图10系一胆固醇型液晶显示器单元之显微照片,以 磨擦侧视之,其在一侧磨擦而另一侧不磨擦; 图11系一胆固醇型液晶显示器单元之显微照片,以 未磨擦侧视之,其在一侧磨擦而另一侧不磨擦; 图12揭示以二侧所视图9之C4像素10及0、平面形及 焦点4锥形之反射光谱;及 图13揭示具有磨擦状7511对位材料于二基板上之一 单元之反射光谱,未磨擦状7511之反射亦揭示以供 参考。
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