光寻址多稳态全彩液晶显示器制造技术

一种光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板包括LCD单元、LCD打印机面板和背光源(111)。LCD单元包含光学有源配向层(107)和液晶层(106)。LCD打印机面板包括第二液晶层。LCD打印机面板被构造为通过图像信息调制穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址。背光源(111)被构造为提供穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址。通过LCD打印机提供的调制光被构造为对LCD单元的光学有源配向层(107)进行曝光以生成灰度级。

Optical addressable multi stable full color liquid crystal display

A light addressing multi stable liquid crystal display panel (LCD) panel includes a LCD unit, a LCD printer panel, and a backlight (111). The LCD unit consists of an optical active coordination layer (107) and a liquid crystal layer (106). The LCD printer panel consists of second liquid crystal layers. The LCD printer panel is constructed to address the LCD unit by modulating the light through the image information through the LCD printer panel. The backlight (111) is constructed to provide light through the LCD printer panel to address the LCD unit. The modulated light provided through the LCD printer is constructed to expose the optical active direction layer (107) of the LCD unit to generate the gray level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光寻址多稳态全彩液晶显示器相关申请的交叉引用本专利申请要求于2015年3月24日提交的美国临时专利申请62/177，759号的权益，以引用的方式将该申请整体并入本文。
公开的技术整体涉及一种光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板和一种用于制造光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板的方法。
技术介绍
能够在没有功耗的情况下保持图像以保持该图像的显示器被称为“双稳态”显示器(通常对应于二进制图像)或者“多稳态”显示器(通常对应于一个灰度范围)。大多数常规装置是双稳态的，仅有少数能够获得多稳态或者双稳态的彩色图像。双稳态显示装置的一个示例是基于电泳显示器的电子阅读器(E-inkreader)。最近，反射式滤光器已被应用于这种电子阅读器以增加颜色，但是反射式滤光器的反射率和质量有限。因此，这种显示器的色三角形只限于美国国家电视系统委员会(NTSC)标准的7-9％。一些多稳态显示器基于胆甾相液晶。胆甾相液晶具有螺旋结构，并且在零场表现出两种稳态：平面结构和焦锥结构。在平面结构中，所述液晶反射圆偏振光，而在焦锥结构中，所述液晶在正向方向上散射光线。可以通过低电压脉冲将所述液晶从平面结构转换至焦锥结构，并且可以通过高电压脉冲将所述液晶从焦锥结构转换至平面结构。所述液晶可以用于制造反射式显示器，该反射式显示器不需要背光且在正常环境光下具有很好的清晰度。然而，基于胆甾相液晶的多稳态显示器在材料加工和对准方面存在困难。另一种多稳态显示器是双稳态向列型(“BiNem”)显示器，所述显示器仅具有两个状态并因此没有灰度。然而，灰度可以通过驱动信号调制获得，从而控制一个像素中的黑色区域和白色区域(所述区域通过边界线分开)的量。不同的驱动信号调制提供不同定位的边界线，从而改变像素内的黑色区域和白色区域的各自尺寸以获得不同灰度。由于边界线表现得像在窗户上向下移动的窗帘，这也被称为“窗帘效应”。然而，这种类型的显示器不是高分辨率显示器的最佳选择，这是因为BiNem中的灰度取决于黑色区域和白色区域之间的比例，从而获得灰度与像素尺寸之间的折衷。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，一种光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板包括：LCD单元，所述LCD单元包括光学有源配向层和液晶层；LCD打印机面板，所述LCD打印机面板包括第二液晶层，其中该LCD打印机面板被构造为通过图像信息调制穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址；和背光源，所述背光源被构造为提供穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址。由LCD打印机提供的调制光被配置为对LCD单元的光学有源配向层进行曝光以产生灰度级。在另一个示例性实施例中，一种用于制造光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板的方法，包括以下步骤：提供包括光学有源配向层和液晶层的LCD单元；提供包括第二液晶层的LCD打印机面板，其中LCD打印机面板被配置为通过图像信息调制穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址；和提供背光源，所述背光源被构造为提供穿过LCD打印机面板的光以用于对LCD单元进行寻址。LCD打印机提供的调制光被配置为对LCD单元的光学有源配向层进行曝光以产生灰度级。附图说明本专利技术的多个示例性实施例将在下面根据示例性附图进行更详细的说明。本专利技术不限于示例性实施例。在此说明和/或显示的所有特征可以单独使用或者以本专利技术实施例中不同的组合进行组合。本专利技术的多个实施例的特征和优点将通过阅读以下参照下述附图的详细说明更加清楚。在附图中：图1为示例性的光寻址多稳态全彩液晶显示器(LCD)面板的示意图；图2为具有光学打印机的示例性光寻址多稳态全彩液晶显示单元的示意图；图3示出通过示例性的光寻址多稳态全彩液晶显示器面板显示的示例性图像；图4为显示在示例性光寻址多稳态全彩液晶显示器面板中使用的示例性背光源单元的示意图；图5为显示在示例性光寻址多稳态全彩液晶显示器面板中使用的示例性液晶显示器(LCD)打印机的示意图；以及图6示出在示例性光寻址多稳态全彩液晶显示器面板上显示的示例性4位灰度图像。具体实施方式本专利技术的多个示例性实施例提供了一种光寻址多稳态全彩液晶显示器面板，所述显示器面板能够为光寻址显示器显示彩色图像而没有持续功耗(但可以理解的是该显示器的背光源仍然消耗功率)。在多稳态光寻址液晶显示器(LCD)面板的示例性实施例中，显示单元包括一个光学无源配向层和一个光学有源配向层，所述光学无源配向层和所述光学有源配向层的易磁化轴的配向均可以通过闪光来改变。不同图像通过使用由光打印机生成的单色图像编码的闪光在LCD面板上更新，其中所述光打印机也是LCD面板。LCD面板的发光二极管(LED)背光源包括至少两个LED：一个LED用于对具有期望波长的LCD寻址，另一个LED具有不同的颜色，其中所述LED按照时间顺序地切换以用于寻址并显示彩色图像。这允许对不同像素获得不同灰度，并且通过光寻址LCD面板上的滤色器阵列提供全彩图像。因此，该多稳态光寻址LCD面板获得了不需要持续功率来保持图像的全彩LCD多稳态图像。图1为示例性光寻址多稳态全彩液晶显示器(LCD)面板的示意图。该光寻址多稳态全彩液晶显示器包括紫外线(UV)保护层101、滤色器阵列102、偏光器103、基板104和108、光学无源配向层105、光学有源配向层107、液晶层106以及具有LCD打印机面板的光学打印机，所述LCD打印机面板具有半波片109、四分之一波片(未示出)、偏光器110和背光源单元111。如图1所示，液晶层106可以包括一些为平面配向模式的液晶，而另一些液晶则为扭曲向列对准模式，这提供了光学对比。在一个示例性实施例中，光学有源配向层107由偶氮染料组成，并且基于特定波长的偏振光的照射改变“易磁化”轴的配向。光学无源配向层105是固定的且不受照射光的影响。光学无源配向层105可以是光配向层、摩擦的聚酰亚胺层或者通过斜向蒸发或者离子束沉积形成的配向层。该液晶设置在涂敷有配向层105和107的两个基板104和108之间的液晶层106中。基板104和108可以由市场上可买到的任何材料制成，例如透明玻璃或塑料。为了避免不期望的环境光的影响，设置UV保护层101以避免环境光影响光学有源配向层107。因此，光寻址多稳态全彩液晶显示单元仅通过来自背光源111的寻址光束寻址。一个示例性光寻址多稳态全彩LCD面板(例如，如图1所示)包括三个主要部分：可光寻址的多稳态液晶显示单元(下文将结合图2-3做进一步详细讨论)；背光源单元(下文将结合图4做进一步详细讨论)；和光打印机的LCD打印机面板(下文将结合图2和图5做进一步详细讨论)。图2和图3示出光寻址多稳态全彩液晶显示单元的工作原理。图2为示例性光寻址多稳态全彩液晶显示单元的示意图。该显示单元包括光学有源层202和光学无源层203以及基板204和液晶介质205。偏振光穿过LCD光学打印机201，其中LCD光学打印机201的不透明区域206不改变系统的偏振方位，而LCD光学打印机201的透明区域207改变入射光的偏振方位，并且因此对多稳态显示单元寻址(即，为产生期望的灰度使多稳态显示单元的液晶呈现期望的结构)。LCD光学打印机201的不透明区域206和透明区域207的相对尺寸/形状与上传到LCD光学打本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板，包括：LCD单元，所述LCD单元包括光学有源配向层和液晶层；LCD打印机面板，所述LCD打印机面板包括第二液晶层，其中所述LCD打印机面板被构造为通过图像信息调制穿过所述LCD打印机面板的光以对所述LCD单元进行寻址；和背光源，所述背光源被构造为提供穿过所述LCD打印机面板的所述光以用于对所述LCD单元进行寻址，其中，通过所述LCD打印机提供的所述调制光被配置为对所述LCD单元的所述光学有源配向层进行曝光以生成灰度级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.24 US 62/177,7591.一种光寻址多稳态液晶显示器(LCD)面板，包括：LCD单元，所述LCD单元包括光学有源配向层和液晶层；LCD打印机面板，所述LCD打印机面板包括第二液晶层，其中所述LCD打印机面板被构造为通过图像信息调制穿过所述LCD打印机面板的光以对所述LCD单元进行寻址；和背光源，所述背光源被构造为提供穿过所述LCD打印机面板的所述光以用于对所述LCD单元进行寻址，其中，通过所述LCD打印机提供的所述调制光被配置为对所述LCD单元的所述光学有源配向层进行曝光以生成灰度级。2.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面板，还包括：两个偏光器，其中所述LCD单元和所述LCD打印机面板被设置在所述两个偏光器之间。3.根据权利要求2所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，所述两个偏光器具有交叉或者平行的偏光轴。4.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面板，还包括：紫外线过滤片，所述紫外线过滤片被构造为保护所述光寻址多稳态LCD面板避开环境紫外线。5.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面板，还包括：滤色器阵列，所述滤色器阵列被构造为向所述光寻址多稳态LCD面板显示的图像提供颜色。6.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，通过所述光寻址多稳态LCD面板显示的图像是多稳态的，以使显示的所述图像被保持而没有用于保持所述图像的持续功耗。7.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，所述背光源包括第一光源，所述第一光源被构造为提供使通过以用于对所述LCD单元进行寻址的所述光。8.根据权利要求7所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，所述背光源包括被构造为提供白平衡的一个或多个附加光源。9.根据权利要求8所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，所述第一光源和所述一个或多个附加光源被构造为按照时间顺序地操作以进行寻址和显示。10.根据权利要求8所述的光寻址多稳态LCD面板，其中，所述第一光源和所述一个或多个附加光源为不同颜色的发光二极管(LED)。11.根据权利要求1所述的光寻址多稳态LCD面...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·K·斯里瓦斯塔瓦，张万隆，V·G·奇格里诺夫，郭海成，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81