本发明专利技术提供一种反射式液晶光阀结构，包括一透明基板，其上具有第一配向方向的一第一配向层；一反射基板，其上具有第二配向方向的一第二配向层，反射基板是对向于透明基板，其中第一配向方向与第二配向方向之间有一夹角Φ；一扭转向列型（ＴＮ ｍｏｄｅ）液晶材料，填充于透明基板与反射基板之间；一偏光组件，位于透明基板外侧而用以提供具有一偏振方向的入射光，其中第一配向方向与偏振方向之间有一夹角β，且符合下列关系式：Φ／２＜β＜Φ／２＋３０°或π／２＋Φ／２＜β＜π／２＋Φ／２＋３０°。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于一种应用于投射型显示器(projection display)的反射式液晶光阀(reflective liquid crystal light valve)结构，特别是有关于一种采用特别偏振角度(polarization angle)的液晶光阀结构，而能够降低驱动电压与增加对比。
技术介绍
反射式液晶光阀是经常被使用于前面投射型显示器(front projector)或背面投射型显示器(rear projector)中。由于在高分辨率的投射显示器中，每一像素的尺寸大抵等于液晶层间隙厚度(cell gap)，所以相邻像素之间的边界电场(fringing field)会影响液晶分子方向的定位，因而降低影像对比以及降低显示亮度。因此为了要降低边界电场效应，则必须降低驱动电压来提升影像对比以及显示亮度。为了要得到低驱动电压，在美国专利第5490003号中，Sprang有揭示一种具有偏光板的反射式液晶显示器，该反射式液晶显示器是采用具有扭转角度(twisted angle)的正介电率异方向性液晶材料，而该偏光板的偏振方向是上述扭转角度的中分线(bisector)。另外，在美国专利第5936697号中，Yang有揭示一种自我补偿扭转向列模式(SCTN mode)的反射式液晶光阀，是采用具有扭转角度的负介电率异方向性液晶材料，其中该反射式液晶光阀的偏光板的偏振方向是上述扭转角度的中分线。在此，吾人可将上述文献技术的效应归类于一种扭转向列型液晶盒的中分线效应(the bisector effect ofa TN cell)。然而，本案专利技术是改良现有的中分线效应，而提出能够得到更低驱动电压与高对比的偏光板的偏振方向。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种反射式液晶光阀结构，该结构具有一偏光组件，该偏光组件的偏振方向不同于液晶扭转角度的中分线。本专利技术的另一目的，在于提供一种具有低驱动电压的反射式液晶光阀结构。本专利技术的再一目的，在于提供一种具有高对比的反射式液晶光阀结构。为达上述目的，本专利技术提供一种反射式液晶光阀结构，包括一透明基板，其上具有第一配向方向的一第一配向层；一反射基板，其上具有第二配向方向的一第二配向层，该反射基板是对向于该透明基板，其中该第一配向方向与该第二配向方向之间有一夹角Φ；一扭转向列型液晶材料，填充于该透明基板与该反射基板之间；以及一偏光组件，位于该透明基板外侧而用以提供具有一偏振方向的入射光，其中该第一配向方向与该偏振方向之间有一夹角β，且符合下列关系式Φ/2＜β＜Φ/2+30°或π/2+Φ/2＜β＜π/2+Φ/2+30°。与现有反射式液晶光阀结构相比较，本专利技术反射式液晶光阀结构中的偏光组件的偏振方向并不是该第一配向方向与该第二配向方向之间的中分线，而是往该第二配向方向偏移一既定角度。本案专利技术者等经由许多光学仿真结果，证明本案特征能够使本案液晶光闸得到更低驱动电压与高对比。附图说明图1A是显示采用向列型液晶的反射式液晶光阀的操作原理示意图；图1B是显示本专利技术的反射式液晶光阀结构的剖面示意图；图2是显示本专利技术的偏光组件的偏振方向与各配向膜的配向方向的相对定位图；图3A是显示60°TN液晶盒在均匀扭转模式与两层模式下，本征模式1的方位角与残留延迟的关系图；图3B是显示60°TN液晶盒在均匀扭转模式与两层模式下，本征模式2的方位角与残留延迟的关系图；图4A是显示图3A的局部放大图；图4B是显示图3B的局部放大图；图5是显示具有延迟值(dΔn)是350nm的60°TN液晶盒在不同施加电压下的残留延迟曲线图；图6A是显示根据第一实施例条件的60°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图6B是显示图6A的局部(即暗态部分)放大图；图7A是显示根据第二实施例条件的57°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图7B是显示图7A的局部(即暗态部分)放大图；图8A是显示根据第三实施例条件的55°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图8B是显示图8A的局部(即暗态部分)放大图；图9A是显示根据第四实施例条件的50°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图9B是显示图9A的局部(即暗态部分)放大图；图10A是显示根据第五实施例条件的45°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图； 图10B是显示图10A的局部(即暗态部分)放大图；图11A是显示根据第六实施例条件的40°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图11B是显示图11A的局部(即暗态部分)放大图；图12A是显示根据第七实施例条件的65°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；图12B是显示图12A的局部(即暗态部分)放大图；图13A是显示根据第八实施例条件的70°TN液晶盒在不同施加电压下，采用不同偏振角度β时的全区反射率曲线图；以及图13B是显示图13A的局部(即暗态部分)放大图。符号说明1～前基板；2～后基板；3～第一配向方向；4～第二配向方向；5～向列型液晶材料(液晶层)；6～未偏极化的入射光；7～偏光组件(例如偏光束分离器，PBS)；8～入射的偏极光；9～反射的偏极光；10～投影光；11～玻璃基板；12～透明电极；13～第一配向膜；21～硅基板；22～金属电极； 23～第二配向膜；25～中分线；71～偏光组件7的偏振方向；100～向列型液晶盒。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下以下，本专利技术的反射式液晶光闸结构设计虽以应用于投射型显示器(projection display)为例，然并非限定本专利技术的应用范围。首先，利用图1A与图1B来说明反射式液晶光阀的结构与操作模式。请参阅图1A，一未偏极化的入射光6在经过一偏光束分离器(polarizing beamsplitter，简称PBS)7偏极化与90°反射之后，变成一线性偏极光(linearly-polarized light)8，在此将这线性偏极光8定义为p波(p-wave)8。该入射的p波8会照射在一反射式扭转向列型液晶盒(reflective TN type LC cell)100上。其中该向列型液晶盒100包括一透明的前基板1、一反射的后基板2以及一扭转向列(TN)型液晶材料5夹于前、后基板1、2之间而构成液晶层5。请参阅图1B，该前基板1例如是包含有一透明电极12的玻璃基板11，在该透明电极12上形成具有第一配向方向3的一第一配向层13。而该后基板2例如是包含有一反射的金属电极22(例如是铝电极)的硅基板21，在该金属电极22上形成具有第二配向方向4的一第二配向层23。还有夹于配向层13、23之间的该扭转向列型液晶材料5例如是正介电率异方性(Δε＞0)液晶分子，而靠近配向层13、23的液晶分子会沿着配向方向3、4而排列着。请再参阅图1A，当施加于液晶盒100中的两电极12、22的电压低于临界电压(threshold voltage)时，液晶盒100中的扭转向列型液晶材料5就会像图1A中所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反射式液晶光阀结构，包括：一透明基板，其上具有第一配向方向的一第一配向层；一反射基板，其上具有第二配向方向的一第二配向层，该反射基板是对向于该透明基板，其中该第一配向方向与该第二配向方向之间有一夹角Φ；一扭转向列 型液晶材料，填充于该透明基板与该反射基板之间；以及一偏光组件，位于该透明基板外侧而用以提供具有一偏振方向的入射光，其中该第一配向方向与该偏振方向之间有一夹角β，且符合下列关系式：Φ／２＜β＜Φ／２＋３０°或π／２＋Φ／２＜β ＜π／２＋Φ／２＋３０°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱新羽，吴诗聪，
申请(专利权)人：统宝光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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