使用胆甾型混合物的单像素全彩色显示器件制造技术

公开了一种ＬＣＤ器件（２００），具有胆甾混合物层（２０５），光底板（２０１）和一个或多个偏振器（２０３，２０９）和液晶近晶Ｃ↑［＊］层。胆甾混合物层（２０５）透射具有与偏振的角度旋转相关的吸收量的椭圆偏振光。一个或多个液晶近晶Ｃ↑［＊］层可以被控制作为偏振滤光片来选择透射光的视在色。

【技术实现步骤摘要】
使用胆甾型混合物的单像素全彩色显示器件
本专利技术涉及一种显示器件，特别是涉及一种使用胆甾型(cholesteric)混合物的液晶显示器。
技术介绍
近些年来，随着价格的下降，液晶显示(LCD)器件变得越来越普及，该器件变得越来越薄、重量越来越轻、图像质量也得到改善。LCD器件一般分为反射型或透射型。反射型LCD由于没有内部光源，仅依靠从显示在屏幕上的图像反射的外界光，因此倾向于需要较少的功率。透射型LCD具有内部光源、背光，以产生较亮的图像。透射型LCD器件典型地包括一个或一个以上的阵列基底、液晶层、彩色滤光片基底和电极层。电压可以加在电极层上以在其中间产生电场，并使液晶层(多个液晶层)的分子排成一行。在这种情况下，当从透射型LCD器件的前面观看时，来自背光的光通过液晶形成图像。处于液晶态的材料倾向于显示出处于固态(结晶态)和液态(各向同性)中间态的物质的特性。处于液态的物质显示出各向同性的性质，即与测量方向无关的相同性质。处于固态的材料是各向异性的，因为它们倾向于具有根据测量方向而变化的性质。液晶相态是热力学稳定相，其因液晶材料中分子的排列和形状而显示出各向异性的性质。液晶态材料的温度和浓度影响该材料的相态，由此影响其性质。液晶态有许多不同的类型。一种液晶相态，向列(nematic)液晶相，已被广泛研究并发现可普遍使用于例如笔记本电脑的平面屏幕监视器(flat screen monitor)的许多LCD应用中。向列液晶相的分子彼此位置无序(positional order)，但倾向于沿指向矢(director)定向地朝向一个共同方向。向列液晶相态的一种是手性向列，有时被称作胆甾型。胆甾态材料可选择地反射圆偏振光中的一个分量。另一种液晶相态是近晶(smectic)相。近晶相态分子与向列态分子一样，倾向于沿一个指向矢朝向一个共同方向。但其与向列相分子不同的是，近晶-->相分子还倾向于在平面或层内排成行。因此，近晶相分子比向列相分子更像固体。近晶相层和/或胆甾型层的不同组合可以以各种方式结合电极和其它元件以制作出具有各种性能的平板屏幕LCD器件。Okada等人发表的美国专利6,549,261(’261专利)特征在于，反射型LCD具有能够选择反射特定可见波长光谱光线的胆甾型液晶。在该’261专利中，载体层或胆甾型液晶本身包含一种着色剂，其吸收不同于胆甾型液晶所反射波长的波长。该器件显示特定波长的可见光线，其以特定颜色被看到。该器件可被层叠以产生红色、绿色和蓝色的各种组合，如’261专利的图2，和本文中图1A中所示。Kim等人发表的美国专利6,693,689(’689专利)特征在于，反射型LCD包括将自然光转换成线性偏振光的线性偏振器，和将线性偏振光转换成圆偏振光的延迟膜。’689专利中描述的器件具有用于根据施加的电场来改变光的相的液晶层，及选择性地反射从所述液晶层接收到的光的胆甾型液晶彩色滤光片，和用于吸收经过彩色滤光片的光的黑色背景。该器件具有专用于红、绿和蓝色的像素(或子像素)，如’689专利的图12和本文中的图1B中所示。Hiji等人发表的美国专利6,580,482(’482专利)特征在于反射型多色LCD器件，其包括用于显示蓝色的具有右旋胆甾型液晶显示层31的单元51、用于显示绿色的具有左旋胆甾型液晶显示层33的单元53、用于显示黄色的具有右旋胆甾型液晶显示层37的单元57和用于显示红色的具有右旋胆甾型液晶显示层35的单元55。各种单元层层叠以产生多种颜色，如’482专利的图1和本文的图1C中所示。
技术实现思路
本专利技术解决这些或其它相关问题。根据一个方面，提供一种使用胆甾型混合物的单一元件(single element)全彩色显示器件。其包括设置用于接收来自例如白光底板的光源的光的第一偏振板。胆甾型混合物层位于第一偏振板上，且第一板内开关式液晶层位于该胆甾型混合物层上。该第一板内开关式液晶层具有至少一个透明电极，该透明电极位于第一板内开关式液晶的上下表面中的至少一个上。第二偏振板位于第一液晶层上。第二液晶层位于第二偏振板上，并且具有至少一个透明电极，该透明电极位于第二液晶层的上-->下表面中的至少一个上。附图说明根据下文参照附图的详细描述，本专利技术的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清晰，附图中相似的附图标记代表类似或同一元件。图1A-C是根据相关技术的各种分层的LCD器件的说明。图2示出本专利技术的实施例中可能包括的各种层。图3是描述通过根据本专利技术的一个实施例的LCD的光的吸收率和波长之间的示范性关系的图表。图4A到4B说明本专利技术的另外实施例。图5描述了一些可用于生成胆甾化合物层的示范性掺杂物。具体实施方式本专利技术的示范性实施例将参照附图在下文中进行描述。在下面的描述中，将不再详细描述公知的功能和/或构造，以避免因不必要的细节而使本专利技术不清楚。转到附图，图2示出本专利技术的各种实施例中包括的LCD器件200的层。层201是白光底板，有时叫做背光层。因为LCD器件200是透射型LCD，所以使用内部光源，即背光层201。通常，例如背光层201的背光使得透射型LCD器件产生的图像比没有背光的反射型LCD器件产生的图像显得更亮。在图2中示出的实施例中，背光层201沿箭头的方向将光传输到偏振层203中。第一偏振器203对通过LCD器件200各层的光设置起偏(initialpolarization)。在示范性实施方式中，偏振器203是线性偏振器，使光成为线性偏振光。第二层，即胆甾化合物层205，是包括胆甾化合物的液晶层，来自偏振层203的光经过该胆甾化合物。LCD器件200布置使得光沿图2示出的箭头方向传播，该方向与LCD器件200的层大致垂直，包括与胆甾化合物层205基本垂直的光路。在本专利技术的各种实施例中，胆甾化合物层205具有其中分子排列在层205中的多个层中的结构。(胆甾化合物层205中的分子层在本文中被称作“子层”以避免混淆。)胆甾化合物205中的任何一特定的子层的分子都倾向于沿该层的指向矢指向同一方向。因此，同一子层中-->的并排的分子倾向于指向同一方向，即该子层的指向矢的方向。一特定分子的上面和下面最靠近的相邻分子(即在相邻子层上)倾向于具有向一方或另一方轻微旋转的朝向-相对于光路右旋或左旋。当光传播经过胆甾化合物层205时，光与每一个分子子层中的分子撞击，沿给定光路的每个分子具有一个相对于上面和下面子层中的分子轻微扭转(或旋转)的朝向。因此，胆甾型液晶化合物层205具有一种旋转结构，在该结构中沿光路与之相撞击的分子的每个子层的朝向被轻微地旋转。胆甾化合物层205的旋转结构由其节距(pitch)来定义，节距是各自子层的指向矢沿光路经过各种层完整旋转一周的(与各层垂直)距离。胆甾化合物层205的光学特性由其制造工艺和制作该层中使用的掺杂物来决定。例如，图5描绘了一些可能被用于掺入该胆甾化合物层205的示范性掺杂物。经过胆甾化合物层205的线性偏振光除了与节距距离匹配的光变为圆偏振光以外，都变成椭圆偏振光。胆甾化合物层205在结构上定义了一个沿光路具有确定节距的旋转特征。通过经过胆甾型液晶层，线性偏振的宽带光根据结构节距由其波长来改变其相位。例如，当比节距距离长半个波长时，光的相位就被延迟。因此胆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用胆甾混合物的单一元件全彩色显示器件，包括：白光底板；第一偏振板，邻近所述白光底板；胆甾混合物层，位于所述第一偏振板上；第一面内开关模式液晶层，位于所述胆甾混合物层上，并且具有至少一个位于所述第一面内开 关模式液晶的上下表面的至少一个上的透明电极；第二偏振板，位于所述第一液晶层上；和第二液晶层，位于所述第二偏振板上，并且具有至少一个位于所述第二液晶层的上下表面的至少一个上的透明电极。

【技术特征摘要】
KR 2004-7-20 56316/041、一种使用胆甾混合物的单一元件全彩色显示器件，包括：白光底板；第一偏振板，邻近所述白光底板；胆甾混合物层，位于所述第一偏振板上；第一面内开关模式液晶层，位于所述胆甾混合物层上，并且具有至少一个位于所述第一面内开关模式液晶的上下表面的至少一个上的透明电极；第二偏振板，位于所述第一液晶层上；和第二液晶层，位于所述第二偏振板上，并且具有至少一个位于所述第二液晶层的上下表面的至少一个上的透明电极。2、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述单一元件是单一像素。3、根据权利要求1所述的显示器件，还包括：第三偏振板，位于所述第二液晶层上。4、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一和第二液晶层的透明电极位于其上下表面上，所述透明电极被构图为在被小格隔板划分分割的各自小格中具有相反的极性。5、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一和第二液晶层位于上下透明基板两板之间，每个基板具有其上图案化的透明电极。6、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述胆甾混合物层由包括胆甾液晶化合物和右旋掺杂物与左旋掺杂物中的至少一种的胆甾混合物组成。7、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一面内开关模式液晶是具有螺旋结构的液晶。8、根据权利要求7所述的显示器件，其中所述具有螺旋结构的液晶是具有C*相的液晶。9、根据权利要求1所述的显示器件，其中所述第一液晶层的开关范围与显示胆甾混合物层全彩色的偏振范围重叠。10、根据权利要求9所述的显示器件，其中所述第二偏振板的偏振方向在显示胆甾混合物层和第一液晶层的全彩色的偏振重叠范围内。11、一种使用胆甾混合物的单一元件全彩色显示器件，包括：白光底板；第一偏振板，位于所述白光底板上；胆甾混合物层，位于所述第一偏振板上；第一液晶层，位于所述胆甾混合物层上，并且具有位于所述第一液晶层的上下表面的至少一个上的透明电极；第二偏振板，位于所述第一液晶层上；和第二液晶层，位于所述第二偏振板上，并且具有一个位于其上部的透明电极，并且与所述第一液晶层共用一个下透明电极。12、根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：金武谦，周原提，朴钟辰，孙廷昊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]