專利名稱：陽光下可見的彩色液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系利用電可控的反射型液晶偏振片制造的一種既可在陽光下明顯可見，又可在戶內(nèi)黑暗環(huán)境下正常工作的全反射、全透過的全彩色液晶顯示器。這種電可控的雙穩(wěn)態(tài)反射型液晶偏振片放置在液晶顯示器和背光源之間，因具有兩種穩(wěn)態(tài)的光學(xué)效應(yīng)，即反射效應(yīng)和散射效應(yīng)圓滿地實(shí)現(xiàn)了全反射和全透過的顯示功能。
背景技術(shù)：
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，信息顯示領(lǐng)域發(fā)生了日新月異的變化。伴隨著多媒體、3G無線通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、MP3、MPEG4等數(shù)位信息壓縮技術(shù)、各種嵌入式電腦、家用電器、便攜式信息終端、無紙化辦公系統(tǒng)等雨后春筍般的大量涌現(xiàn)。作為人機(jī)的視覺媒界，顯示器也正在進(jìn)行著一場史無前例的變革。就戶外陽光下使用的顯示器及其相應(yīng)的電子產(chǎn)品而言，人們對顯示器提出了下列四項要求1、既可以在陽光下明顯可讀，又可在室內(nèi)環(huán)境和夜間使用的全反全透型顯示模式。
2、節(jié)省能耗，待機(jī)時間長，在白天工作場合下充分利用太陽能。
3、結(jié)構(gòu)輕便，人性化設(shè)計，便于移動，整機(jī)重量最好不大于250克。
4、全彩動畫，響應(yīng)速度和畫面質(zhì)量滿足視頻和高分辨率的要求。
其中第一項和第四項尤其重要，但是到目前為止，現(xiàn)有的各種顯示器都不能滿足要求。
液晶顯示器問世30年以來，對于便攜式電子產(chǎn)品的發(fā)展起了至關(guān)重要的作用，從早期的電子手表，計算器到后來的個人信息助理PDA，移動電話、便攜計算機(jī)等。其中的黑白反射模式可以在陽光下直讀，但全彩色顯示器譬如彩色手機(jī)，手提式電腦等，由于采用了彩色濾光片都不能在陽光下或在明亮的戶外環(huán)境下使用。從而給使用者帶來了巨大的不便。原因是目前彩色手機(jī)和手提式電腦所采用的背光源(發(fā)光二極管，冷陰極屏光燈)等都無法與戶外的光強(qiáng)相比，有人曾企圖采用半透過、半反射式的設(shè)計，即有關(guān)在反射鋁鍍膜上開孔，或采用半反半透鍍膜的方法都不能滿足用戶的要求。
近年來興起的有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)是一種主動發(fā)光的平板顯示器，它無需使用背光源，就可實(shí)現(xiàn)在戶內(nèi)明亮的顯示效果。由TFT驅(qū)動的全彩色OLED顯示器也逐步完成商品化。但是一個無爭的事實(shí)是，有機(jī)發(fā)光體顯示器也不能在戶外陽光下使用，其亮度不能“同日而語”。
不言而喻，目前家用電視機(jī)普遍使用CRT陰極顯像管和薄型化電子發(fā)射顯示器FED、等離子體平板顯示器PDP等都不能作為戶外顯示器之用，因?yàn)樗鼈兌际腔诹坠馕镔|(zhì)發(fā)光的顯示器，其亮度均不能與戶外光亮度相比。有機(jī)發(fā)光二極管OLED和反射型液晶共用的顯示器，該裝置結(jié)構(gòu)模式試圖結(jié)合兩種顯示器的優(yōu)點(diǎn)，以便在陽光下使用反射型液晶顯示功能，而在戶用和夜間使用發(fā)光的有機(jī)發(fā)光二極管的顯示功能。但是，不難發(fā)現(xiàn)，該裝置和戶外陽光下能得到的只是傳統(tǒng)的、黑白型液晶顯示效果，即與液晶手表和計算器等同樣的反射效果，滿足不了陽光下全彩色顯示的要求。
在某些特種用途的顯示器，有人將多個冷陰極螢光燈管密集地安裝在彩色液晶顯示器后邊，達(dá)到了陽光下可顯的效果。但是這一方法是用加大了功率消耗和顯示器的重量為代價得到的，滿足不了上述第二、第三項的要求。顯然不適合用作陽光下可讀的全彩色便攜式顯示器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的最主要目的是利用電可控的反射型液晶偏振片制造既可在陽光下明顯可見，又可以在戶內(nèi)和黑暗環(huán)境下工作的全反射、全透過型全彩色顯示器。該電可控的雙穩(wěn)態(tài)反射型液晶偏振片放置在全彩液晶顯示器和背光極之間。在戶外陽光模式下，液晶偏振片被置于反射型排列狀態(tài)，其功能等同于傳統(tǒng)的全反射偏振片，從而使全彩液晶顯示器產(chǎn)生明顯的彩色畫面；在戶內(nèi)和黑暗環(huán)境中，液晶偏振片放置于散射排列狀態(tài)，起到背光源的均光板的效果，由背光源的開啟保證了全彩液晶顯示器的正常工作。
本發(fā)明的另一個主要目的是利用電可控的雙穩(wěn)態(tài)膽甾液晶圓偏振片制造無功率消耗的光調(diào)制器件，無論它被用作反射型偏光板，還是被用作散射型的均光板，除了觸發(fā)的瞬間，膽甾液晶圓偏振片都處于零功耗的永久穩(wěn)態(tài)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于一切利用偏振光調(diào)制的全彩色液晶顯示器，譬如TFT-TN(薄膜晶體管-向列型液晶顯示器)，TFT-IPS(薄膜晶體管-平面開關(guān)型液晶顯示器)，TFT-MVA(薄膜晶體管-多疇垂直取向)型液晶顯示器和STN(超扭曲向列型液晶顯示器)等。
本發(fā)明采用了可見光全光譜反射型膽甾液晶圓振片各種制造方案，用于實(shí)現(xiàn)各種陽光下可見的全彩色顯示器顯示功能。
圖1 TFT-TN顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖1a為全反射型顯示模式；圖1b為全透過型顯示模式。
圖2 另一種TFT-TN顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。表示工作在圓偏振光工作狀態(tài)下的全反射型顯示模式。其中圖2a為全反射型顯示模式；圖2b為全透過型顯示模式。
圖3 STN顯示器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
1圖1所圖示的是一種陽光下可見的TFT-TN液晶顯示器。圖1a表示液晶顯示的全反射模式；圖1b表示液晶顯示器的全透過模式。如圖1所示，本發(fā)明裝置系有兩個液晶盒100，110和背光源組件120所組成。第一個液晶盒100所代表的正是全彩色TFT-TN顯示器，即由薄膜晶體電路控制和驅(qū)動90°扭曲向列型液晶顯示器。玻璃基板101嵌有薄膜晶體管的平面有源電路103，通常由非晶態(tài)硅或稱α-Si，和由多晶態(tài)硅或稱P-Si材料在玻璃上鍍膜制成的(內(nèi)部電路和外部電路引線從略)。玻璃基板102的內(nèi)表面制有彩色濾光片紅、綠、蘭子像素105，和氧化銦錫透明導(dǎo)電共用電極層104。上、下兩玻璃板的間距被控制在3.5～10微米之間，由邊框膠和兩基板構(gòu)成滿足第一極小值的90°扭曲向列型液晶盒。液晶則由真空灌注到盒體內(nèi)，受到表面取向和電場取向的作用分別呈現(xiàn)出90°扭曲108，和場致向列相109結(jié)構(gòu)。液晶盒外表面分別貼有線性偏振片106和107，兩偏振片之間可作平行也可作垂直擺放。在本圖為垂直放置，稱為常白模式。
與以往顯示器根本不同的是，本發(fā)明采用了第二液晶盒110。第二液晶盒110系由上玻璃基板111和下玻璃基板112和邊框構(gòu)成。其上、下玻璃基板的內(nèi)表面分別鍍有透明氧化銦錫導(dǎo)電層113，114。為了減少重量和厚度，第二液晶盒的上、下兩基板，也可由聚碳酸酯塑料薄膜制作，通常薄膜厚度為0.1～0.15毫米。兩基板的間距控制在10～20微米之間，中間填充有膽甾液晶，在外部電路118的作用下，可分別呈現(xiàn)穩(wěn)態(tài)平面結(jié)構(gòu)和穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)。在第二液晶盒的上表面貼有1/4λ波片，其作用是使第二液晶盒起到電控反射型線性偏振片的作用，其原理后述。在第二液晶盒的下方，裝備有背光機(jī)構(gòu)120，由光源123，導(dǎo)光板121和均光膜122組成。在圖1a中，背光源關(guān)閉，第二液晶盒處于穩(wěn)態(tài)平面結(jié)構(gòu)，顯示器工作在全反射模式，即可在陽光和戶外光線下清晰可見的工作模式。
自然光131，由顯示器的上表面入射，通過上偏振片106后轉(zhuǎn)化為垂直于紙面(簡稱垂直)的線性偏振光，在第一液晶盒的90°扭曲區(qū)域108，垂直偏振光也被扭轉(zhuǎn)了90°，變成了平行于紙面的平行偏振光。此分量透過彩色濾光片105，轉(zhuǎn)換為彩色平行偏振光，然后又順利透過平行擺放的下偏振片107，成為彩色平行分量132。當(dāng)此分量遇到反射型偏振片110時，其相位和振幅都沒有大的變化，成為反向傳播的平行分量133。該分量第二次穿過偏振片107、下基板102和彩色濾色片105時仍然保持其平行分量。但當(dāng)穿越液晶90度扭曲排列區(qū)域108時，受到液晶的所謂波導(dǎo)作用而轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈至?，最后順利通過上偏振片。以垂直彩色偏振光134的狀態(tài)，到達(dá)觀察者140，此時顯示器稱為光學(xué)亮態(tài)。在戶外光強(qiáng)或陽光下，彩色偏振光134十分艷麗，其亮度超過戶內(nèi)背光的全透模式。由圖1a右半部所示，當(dāng)自然光131，透過上偏振片106而轉(zhuǎn)化為垂直分量后，再透過場致向列型109的液晶區(qū)域，其相位與幅度即光學(xué)狀態(tài)均未產(chǎn)生大的變化，仍保持垂直偏振狀態(tài)，在經(jīng)過下偏振片時完全被吸收。此時顯示器處于光學(xué)暗態(tài)。當(dāng)然受到第一液晶盒100電場及驅(qū)動波形的控制，顯示器可呈現(xiàn)介于亮態(tài)和暗態(tài)的不同灰度和彩度的圖案。在圖1b中，背光源開啟，第二液晶盒處于穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)。此時，顯示器工作在全透過工作模式，即可在戶內(nèi)和黑暗環(huán)境下正常工作的模式。由背光源發(fā)出的漫射光線135，由顯示器底部投向第二液晶屏。此時，第二液晶屏110處于穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)。膽甾液晶分子的螺旋軸基本上與基板平行。焦錐結(jié)構(gòu)117對入射光線產(chǎn)生了強(qiáng)烈的散射作用，進(jìn)一步起到了均光板的作用。穿過第二液晶屏110的光線136是光強(qiáng)更加均勻，完全消偏振的白光(其光譜決定于光源122)。當(dāng)光線136投向第一液晶顯示器時，經(jīng)上偏振片107的作用轉(zhuǎn)化為平行偏振光，再經(jīng)過彩色濾光片105轉(zhuǎn)化為平行彩色偏振光。在第一液晶盒的90°扭曲區(qū)域108，平行偏振光被波導(dǎo)效應(yīng)扭曲了90°，轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪逼窆?。此光線進(jìn)而順利透過垂直于紙面的上偏振片，最后以垂直彩色線偏振光的狀態(tài)到達(dá)觀察者的眼睛。此時顯示器處于光學(xué)亮態(tài)。再者，當(dāng)光線136投向第一液晶顯示器時，經(jīng)下偏振片107的作用轉(zhuǎn)化為平行偏振光，再經(jīng)過彩色濾光片105轉(zhuǎn)化為平行彩色偏振光，此分量投射到第一液晶盒的場致向列相區(qū)域109，其偏振狀態(tài)未受到明顯改變，仍基本上保持平行偏振光狀態(tài)。此光線在通過上偏振片106時被全部吸收，結(jié)果顯示器處于光學(xué)暗態(tài)。然而受到第一液晶盒電極電壓及驅(qū)動波形的控制，顯示器可呈現(xiàn)出介于亮態(tài)和暗態(tài)的不同灰度和彩度的圖案。第一液晶盒的光電特性曲線決定了顯示器的工作電壓和灰度等級等參數(shù)。
這里第二液晶盒根據(jù)前光源和背光源兩種工作模式可以自動或手動切接，其轉(zhuǎn)換的電壓與波形是由膽甾液晶的光電效應(yīng)決定的。在前光源模式觸發(fā)脈沖到來后，液晶分子由原焦錐結(jié)構(gòu)經(jīng)電場致向列相結(jié)構(gòu)馳豫到膽甾平面結(jié)構(gòu)，并且在脈沖過后，此一結(jié)構(gòu)可在無電場下長期保存。此結(jié)構(gòu)的光學(xué)特點(diǎn)是對前光源的同旋圓偏振(同手征)分量進(jìn)行無相移全反射。再經(jīng)過1/4λ波片115的轉(zhuǎn)換，整個結(jié)構(gòu)110相當(dāng)于電控反射型線性偏振片。經(jīng)反射后的線性偏振光133，經(jīng)第一液晶盒的調(diào)制，改變偏振狀態(tài)后(見134)順利到達(dá)觀察者140。
在背光源模式的觸發(fā)脈沖到來后，液晶分子直接由平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為焦錐結(jié)構(gòu)，并在脈沖過后，在無場狀態(tài)下長期保存焦錐結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的光學(xué)特點(diǎn)是液晶疇之間由于光軸間的角度差異而形成大的光學(xué)各向異性，從而對入射光線起到強(qiáng)烈的散射、消偏振作用，并且95％的光線被向前散射，因此對于來自背光源的漫射光進(jìn)一步進(jìn)行了勻化，透射。起到了均光板的作用。
應(yīng)特別指出的是，這里的膽甾液晶盒是一種可見光全光譜反射器件。如何將布拉格反射的窄光譜擴(kuò)展到可見光全光譜或三原色光譜的原理和制造方法，請參閱作者的中國專利CN1181568A和美國專利USP.5,949,513和USP.6,285,434等。其全光譜反射的實(shí)現(xiàn)既可以通過不同螺距的膽甾液晶疇組合而成，又可以通過相同螺距的膽甾液晶疇組合而成，其疇的大小在0.3～1.0微米之間，本專利中第二液晶盒的功能只是一種光電開關(guān)故而沒有上述專利中復(fù)雜的驅(qū)動、掃描電路。另外從結(jié)構(gòu)上考慮，第二液晶盒可由導(dǎo)電薄膜制成0.2～0.3毫米厚的柔性薄膜直接帖合在背光板上，或者帖合在第一液晶盒上，從而達(dá)到輕薄，省電的目的。
圖1中給出了有源驅(qū)動的扭曲向列液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。它同樣適合于近年來發(fā)展起來的其他有源或無源驅(qū)動顯示器，譬如TFT-MVA(薄膜晶體管-多疇垂直取向)模式，TFT-IPS(薄膜晶體管-平面開關(guān))模式和無源鐵電液晶等。因?yàn)檫@些模式都是偏振光的電控調(diào)制器件，結(jié)構(gòu)上只需將TFT-MVA，TFT-IPS和鐵電液晶盒與圖1中的第一液晶盒100置換即可。于是構(gòu)成了陽光下可見的TFT-MVA，TFT-IPS和鐵電液晶等新型顯示器。
具體實(shí)施方式
2圖2所示的是陽光下可見的另一種TFT-TN液晶顯示器。圖2a表示全反射模式；圖ab則表示全透過模式。如圖2所示，本發(fā)明裝置系有兩個液晶盒200，210和背光源組件220所組成。第一個液晶盒200所代表的是全彩色TFT-TN顯示器，即由薄膜晶體管電路控制和驅(qū)動的90°扭曲向列型液晶顯示器。玻璃基板201內(nèi)表面嵌有薄膜晶體管的平面有源電路203，通常由非晶態(tài)硅或多晶態(tài)硅材料在玻璃上多層鍍膜蝕刻而成。玻璃基板202的內(nèi)表面預(yù)制有紅、綠、蘭子像素的彩色濾光片205和氧化銦錫(ITO)透明導(dǎo)電層204。上、下兩玻璃板的間距被控制在3.5～10微米之間，由邊框膠和兩基板構(gòu)成了第一極小值90°扭曲向列型液晶盒。通過真空灌注到盒內(nèi)的液晶受到表面取向和電場取向的作用分別呈現(xiàn)出90°扭曲結(jié)構(gòu)208和場致向列相結(jié)構(gòu)209。液晶盒外表面帖有性質(zhì)不同的兩種偏振片。上表面帖有線型偏振片206，下表面帖有圓型偏振片207，其起偏光軸朝下方。
與以往顯示器根本不同的是，本發(fā)明采用了第二液晶盒210，第二液晶盒210系由上玻璃基板211和下玻璃基板212和邊框組成，其上、下玻璃基板內(nèi)的內(nèi)表面分別鍍有透明氧化銦錫導(dǎo)電層213、214。為減少重量和厚度，第二液晶盒的上、下兩基板也可由聚碳酸酯塑料薄膜制成，通常薄膜的厚度為0.1～0.15毫米。兩基板的間距控制在10～20微米之間，中間填充有膽甾液晶，在外部電路218的作用下，可分別呈現(xiàn)穩(wěn)態(tài)平面結(jié)構(gòu)和穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)。
在圖2a中，背光源關(guān)閉，第二液晶盒處于穩(wěn)態(tài)平面結(jié)構(gòu)，顯示器工作在全反射模式，即在陽光下清晰可見的工作模式。自然光231，由顯示器的上表面入射，通過上線偏振片后轉(zhuǎn)化為線性偏振光。爾后在第一液晶盒的90°扭曲區(qū)域208，垂直偏振光被扭轉(zhuǎn)90°變成了平行偏振光，此分量透過彩色濾光片205繼而轉(zhuǎn)換成彩色平行偏振光，然后又透過圓偏振片207變?yōu)椴噬珗A偏振光232。由于圓偏振光232與電控反射式膽甾液晶圓偏振片的極性相同，絕大部分被定向反射回來，成為圓偏振光233。當(dāng)該分量第二次通過圓偏振(解偏)片時轉(zhuǎn)換為平行線性偏振光，爾后穿越彩色濾光片變成彩色線偏振光。此分量在穿越液晶區(qū)域208時，扭曲90°而成為垂直線性偏振光。最后順利透過上線性偏振片，以垂直彩色偏振光的狀態(tài)到達(dá)觀察者。
與圖1a不同的是，第一液晶盒采用了線性偏振片和圓偏振片的搭配，從而直接與電控膽甾液晶圓偏振片結(jié)合。無需進(jìn)行角度對準(zhǔn)，同時消除了界面反射。
由圖2a右半部所示，當(dāng)自然光231透過上線性偏振片206而轉(zhuǎn)化為垂直分量后，再透過場致向列型209的液晶區(qū)域，仍保持其垂直偏振狀態(tài)。最后在通過圓偏振片時，完全被吸收。此時顯示器處于光學(xué)暗態(tài)。于是在圖2a的左右兩半部分形成亮與暗的反差。
圖2a給出了陽光下可見的有源驅(qū)動扭曲向列型液晶顯示器的工作原理。它同樣適合于近年來發(fā)展起來的其它有源或無源驅(qū)動顯示器。譬如TFT-MVA，TFT-IPS等屬于有源驅(qū)動型顯示器，F(xiàn)E鐵電液晶顯示器則屬于無源驅(qū)動型顯示器，此類顯示器的共同點(diǎn)是對于偏振光在電場作用下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷作用，都屬于對偏振光進(jìn)行調(diào)制的光電器件。
在圖2b中，背光源開啟，第二液晶盒處于穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)。此時，顯示器工作在全透過工作模式，即可在戶內(nèi)和黑暗環(huán)境下正常工作的模式。由背光源發(fā)出的漫射光線235，由顯示器底部投向第二液晶屏。此時，第二液晶屏210處于穩(wěn)態(tài)焦錐結(jié)構(gòu)，膽甾液晶分子的螺旋軸基本上與基板平行。焦錐結(jié)構(gòu)217對入射光線產(chǎn)生了強(qiáng)烈的散射作用，進(jìn)一步起到了均光板的作用。穿過第二液晶屏210的光線236是亮度均勻，完全消偏振的白光(其光譜決定于光源222)。當(dāng)光線236投向第一液晶顯示器時，經(jīng)下圓偏振片207的解偏作用轉(zhuǎn)化為平行偏振光，再經(jīng)過彩色濾光片205轉(zhuǎn)化為平行彩色偏振光，此分量在第一液晶盒的90°扭曲區(qū)域208，因波導(dǎo)效應(yīng)被扭曲了90度，轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪逼窆?。此光線進(jìn)而順利透過垂直于紙面的上偏振片，最后以垂直彩色線偏振光的狀態(tài)到達(dá)觀察者的眼睛。此時顯示器稱為光學(xué)亮態(tài)。再者，當(dāng)光線236投向第一液晶顯示器時，經(jīng)下圓偏振片207的作用轉(zhuǎn)化為平行偏振光，再經(jīng)過彩色濾光片205轉(zhuǎn)化為平行彩色偏振光，此分量投射到第一液晶盒的場致向列相區(qū)域209，其偏振狀態(tài)未受到明顯改變，仍基本上保持平行偏振光狀態(tài)，此光線在通過上線性偏振片206時被全部吸收，結(jié)果，顯示器處于光學(xué)暗態(tài)。然而受到第一液晶盒電極電壓及驅(qū)動波形的控制，顯示器可呈現(xiàn)出介于亮態(tài)和暗態(tài)的不同灰度和彩度的圖案。第一液晶盒的光電特性曲線決定了顯示器的工作電壓和灰度等級等參數(shù)。
具體實(shí)施方式
3圖3所示的是陽光下可見的超扭曲向列型(STN)液晶顯示器。與圖1、圖2相比，除了第一液晶盒不同以外，其它部分大致相同。所以光路分析從略。圖3的第一液晶盒是目前彩色手機(jī)最流行的顯示器，世界的保有量至少上億只。如此眾多的使用者共同面臨的問題就是彩色手機(jī)白天在戶外光線下無法使用，無法查找消息。因此，圖3提出了一個創(chuàng)造性的方案。陽光下可見彩色STN的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，是由第一液晶盒、第二液晶盒和背光組件構(gòu)成的。第一液晶盒是目前典型的彩色STN顯示器，由上、下兩玻璃基板301，302與邊框膠包絡(luò)而成。盒內(nèi)液晶與表面搭配成220°～270°的扭曲角度，液晶盒的內(nèi)表面的配向?qū)邮挂壕Х肿酉鄬Ρ砻娉?～7°的預(yù)傾角。盒厚與液晶的光學(xué)各向異性(Δn·d)的設(shè)計充分滿足STN的光學(xué)要求，上橢圓偏振片和下橢圓偏振片恰恰能夠抵償STN引起的色散使其得到近乎黑白的顯示效果。內(nèi)置的彩色濾色片305則使STN模式轉(zhuǎn)換為彩色模式。圖3的左半部分為光學(xué)亮態(tài)，在戶外陽光下，第二液晶盒被觸發(fā)成平面焦錐結(jié)構(gòu)。顯示器仍然呈現(xiàn)明亮的彩色效果；圖3的右半部分為光學(xué)暗態(tài)，它是由STN本身的關(guān)斷作用而引起的，與前、后光源無關(guān)。可以預(yù)見，本發(fā)明中關(guān)于陽光下可見的液晶顯示器，將為彩色移動電話、便攜電腦等提供更廣闊的發(fā)展空間。
權(quán)利要求
1.一種陽光下可見的彩色液晶顯示器包括a.具有至少一個彩色顯示單元的第一液晶盒；b.具有膽甾液晶無場雙穩(wěn)態(tài)的第二液晶盒；c.背光源組件；其中第二液晶盒位于第一液晶盒和背光源組件之間，其特征在于在電場作用下對光線進(jìn)行調(diào)制它的第一穩(wěn)態(tài)，即膽甾平面結(jié)構(gòu)能夠全部反射來自前光源且透過第一液晶盒的彩色偏振光線，從而產(chǎn)生陽光下可見的彩色圖像；它的第二穩(wěn)態(tài)，即膽甾焦錐結(jié)構(gòu)能夠全部散射來自背光源組件的光線，使之透過第一液晶盒，從而產(chǎn)生暗環(huán)境下可見的彩色圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征是全反射全透過式的彩色液晶顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第一液晶盒是由上、下兩線性偏振片帖合而成的有源或無源驅(qū)動的液晶盒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第一液晶盒是由上部線性偏振片和下部圓偏振片帖合而成的有源或無源驅(qū)動的液晶盒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第一液晶盒是由上、下兩橢圓偏振片帖合的有源或無源驅(qū)動的液晶盒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒是具有無場雙穩(wěn)態(tài)性質(zhì)的可見光全光譜反射型的膽甾液晶盒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒是由具有不同螺距的膽甾液晶微疇組合而成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒是由具有同樣螺距但離散分布的膽甾液晶微疇組合而成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒是由上、下兩塑料導(dǎo)電薄膜制造而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒在全反射模式中的作用是電控反射式線性偏振光調(diào)制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒在全反射模式中的作用是電控反射式圓偏振片調(diào)制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第二液晶盒在全透過模式中的作用是電控均光板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陽光下可見的彩色液晶顯示器，其特征在于第一穩(wěn)態(tài)即膽甾平面結(jié)構(gòu)和第二穩(wěn)態(tài)即膽甾焦錐結(jié)構(gòu)，可以在電脈沖作用下相互轉(zhuǎn)換，并可以在零電場下長期保持。
全文摘要
本發(fā)明系利用電可控的反射型液晶偏振片制造的一種既可在陽光下明顯可見，又可在戶內(nèi)黑暗環(huán)境下正常工作的全反射、全透過的全彩色液晶顯示器。這種電可控的雙穩(wěn)態(tài)反射型液晶偏振片放置在液晶顯示器和背光源之間，因具有兩種穩(wěn)態(tài)的光學(xué)效應(yīng)，即反射效應(yīng)和散射效應(yīng)圓滿地實(shí)現(xiàn)了全反射和全透過的顯示功能。
文檔編號G02F1/1335GK1851548SQ20051004337
公開日2006年10月25日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者馬耀東 申請人:青島訊源光電有限公司