FR2843822A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides utilisant un cristal liquide cholesterique - Google Patents

Dispositif d'affichage a cristaux liquides utilisant un cristal liquide cholesterique Download PDF

Info

Publication number
FR2843822A1
FR2843822A1 FR0308394A FR0308394A FR2843822A1 FR 2843822 A1 FR2843822 A1 FR 2843822A1 FR 0308394 A FR0308394 A FR 0308394A FR 0308394 A FR0308394 A FR 0308394A FR 2843822 A1 FR2843822 A1 FR 2843822A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
liquid crystal
cholesteric liquid
light
layer
pixel area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0308394A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2843822B1 (fr
Inventor
Sunghoe Yoon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Philips LCD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020020039981A external-priority patent/KR100862239B1/ko
Priority claimed from KR1020020049846A external-priority patent/KR100887666B1/ko
Application filed by LG Philips LCD Co Ltd filed Critical LG Philips LCD Co Ltd
Publication of FR2843822A1 publication Critical patent/FR2843822A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2843822B1 publication Critical patent/FR2843822B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133543—Cholesteric polarisers

Abstract

Un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend des premier et deuxième substrats; un premier film polarisant (104) sur une surface extérieure du premier substrat (100) ; une couche de cristaux liquides (204) entre les premier et deuxième substrats ; et une unité à rétro-éclairage (300) placée sous le deuxième substrat (200).Selon l'invention, un film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) est placé entre le deuxième substrat (200) et l'unité à rétro-éclairage (300), le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) ayant une première partie adjacente à l'unité à rétro-éclairage (300), une deuxième partie adjacente à une surface extérieure du deuxième substrat (200) et une troisième partie placée entre les première et deuxième parties, les première, deuxième et troisième parties respectivement ayant des premier, deuxième et troisième pas d'espacement.

Description

i
DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES UTILISANT UN CRISTAL LIQUIDE CHOLESTERIQUE
La présente invention concerne des dispositifs d'affichage à cristaux liquides et plus particulièrement des dispositifs d'affichage à cristaux liquides transmissifs ayant une plaque polarisante à cristaux liquides cholestériques et une couche de filtres de
couleur à cristaux liquides cholestériques.
De façon générale, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides (LCD) 10 fonctionnent en utilisant les propriétés d'anisotropie optiques et de polarisation inhérentes aux molécules à cristaux liquides. Les molécules à cristaux liquides ont des caractéristiques d'alignement d'orientation définies résultant de leurs formes, minces et longues. L'alignement d'orientation des molécules à cristaux liquides peut être commandé en appliquant un champ électrique sur les molécules à cristaux 15 liquides, dans lesquelles lorsqu'il y a fluctuation du champ électrique appliqué,
l'alignement d'orientation des molécules à cristaux liquides change également.
L'intensité de la lumière incidente dans les molécules à cristaux liquides peut être contrôlée sélectivement pour afficher des images par suite des propriétés optiques anisotropes mentionnées ci-dessus des molécules à cristaux liquides, dans lesquels la 20 lumière incidente est réfractée sous l'effet de l'orientation des molécules à cristaux liquides. Les dispositifs d'affichage à cristaux liquides LCD à matrice active (AM- LCD)
comprennent des transistors à film mince (TFT) et des électrodes de pixel qui sont connectées aux TFTs, agencés en un motif en matrice et capables de fournir des 25 images sous une haute résolution ainsi que des images mobiles.
La Figure 1 illustre une vue en perspective schématique d'un dispositif LCD de
l'art concerné.
En se référant à la Figure 1, le dispositif LCD 1 1 de l'art concerné comprend un substrat supérieur 5 (c'est-à-dire le substrat à filtre couleur) séparé d'un substrat 30 inférieur 22 (c'est-à-dire le substrat de matrice) par une couche de matériau à base de cristaux liquides 14. Il est prévu une couche de matrice noire 6 et une couche de filtre de couleurs 8 ayant des filtres de couleurs secondaires rouge, vert et bleu 8a, 8b, et 8c, respectivement, formés sur le substrat supérieur 5. Une électrode commune 18 transparente est formée sur la couche de filtre de couleurs 8 et sur la couche de 35 matrice noire 6. Le substrat inférieur 22 supporte les lignes de matrice telle qu'une ligne de grille 13, des lignes de données 15 et des éléments de commutation "T" connectés à des lignes de grille et de données 13 et 15 respectivement. Des électrodes de pixels 17 sont formées dans une zone à pixels "P" du substrat inférieur 22, défini R:\Brevets\21300\21395 doc - 8 juillet 2003 - 1/30
par croisement des lignes de grille et de données 13 et 15, respectivement.
L'électrode de pixels 17, à la zone de pixels "P" est réalisée en un matériau conducteur transparent, tel que de l'oxyde d'étain dopé à l'indium (ITO), de l'oxyde de zinc dopé à l'indium (IZO), ou bien un autre matériau ayant des caractéristiques de 5 haute transmittance lumineuse. Une source lumineuse telle qu'une unité à rétroéclairage (non représentée) est disposée au-dessous du dispositif LCD 11.
Lorsque les signaux de grille sont appliqués à des éléments de commutation "T", des signaux de données sont appliqués à des électrodes correspondantes parmi des électrodes de pixels 17. De même, lorsque des signaux de grille ne sont pas 10 appliqués aux éléments de commutation "T", des signaux de données ne sont pas
appliqués aux électrodes correspondantes parmi les électrodes de pixels 17. De manière correspondante, le dispositif LCD se comporte comme un dispositif à modulation de lumière, la modulation de lumière étant fournie par l'unité à rétroéclairage qui passe par une pluralité de films optiques pour afficher des images.
Le dispositif LCD de l'art concerné, mentionné ci-dessus, cependant, fait utilisation de la lumière fournie par l'unité à rétro-éclairage d'une manière relativement inefficace. Par exemple, la pluralité mentionnée cidessus de films optiques comprend de façon générale une paire de plaques de polarisation linéaire transmettant une composante linéaire de la lumière fournie par l'unité à rétro20 éclairage dans une direction unique, et une couche de filtre de couleurs. De manière correspondante, moins qu'environ la moitié de la lumière fournie par l'unité à rétroéclairage est transmise par la paire des plaques de polarisation linéaire, réduisant de cette manière la brillance du dispositif LCD. En outre, la couche de filtre de couleurs mentionnée ci-dessus, est prévue en tant que filtre de type à absorption, réduisant 25 grandement l'intensité de la lumière fournie par l'unité à rétro-éclairage, réduisant de
cette manière encore plus, la brillance du dispositif LCD.
Pour atténuer la réduction problématique de la brillance que l'on a dans un dispositif LCD, des couches de filtre de couleurs travaillant par absorption ayant des caractéristiques de haute transmittance de la lumière, ont été utilisées. Cependant, 30 étant donné que les caractéristiques de transmittance de la lumière des couches de filtre de couleurs travaillant par absorption augmentent, leur aptitude à générer de la lumière ayant une haute pureté de couleur diminue. De manière correspondante, il existe une limite à laquelle les caractéristiques de transmittance de la lumière des
couches de filtre de couleurs travaillant par absorption peuvent être augmentées.
Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus manifestés par les couches de filtre de couleurs à absorption dans les dispositifs LCD, des dispositifs LCD utilisant des couches à filtre de couleurs à cristaux liquides cholestériques (CCF) ont fait l'objet de recherches et de développement. Les couches CCF utilisent les R'\Brevets\21300\21395.doc 8 juillet 2003 - 2/30
propriétés de la réflexion sélective inhérentes au matériau qu'est le cristal liquide cholestérique (CLC) d'o elles sont formées pour sélectivement réfléchir/transmettre de la lumière dans une plage de longueur d'onde prédéterminée. Les propriétés sélectives de réflexion/ transmission des couches CCF dépendent d'un pas hélicodal 5 du matériau CLC à partir duquel elles sont formées. De manière correspondante, les dispositifs LCD peuvent comprendre des couches CCF de matériau CLC ayant des pas hélicodaux différents correspondant à des zones de pixels prédéterminées. En remplaçant les couches de filtre de couleurs à absorption par des couches CCF, le rendement sous lequel la lumière générée par les unités à rétro-éclairage est utilisée 10 peut être augmenté.
La Figure 2 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD réflectif
de l'art concerné incluant une couche CCF de l'art concerné.
En se référant à la Figure 2, un premier substrat 5 est opposé et espacé du deuxième substrat 22. Une première électrode 18 réalisée en matériau conducteur 15 transparent, est formée sur une surface intérieure du premier substrat 5. Un film retardateur 30 et un film de polarisation linéaire 32 sont formés subséquemment et successivement sur une surface extérieure du premier substrat 5. Une couche de filtre de couleurs à cristaux liquides cholestériques (CCF) 24 est formée sur une surface intérieure du deuxième substrat 22 par déposition et mise en motif de molécules de 20 cristaux liquides cholestériques (CLC). Bien que ceci ne soit pas représenté, la couche CCF 24 comprend des filtres de couleurs de cristaux liquides cholestériques secondaires (CCF secondaires), capables de réfléchir la lumière à des longueurs d'onde correspondant aux couleurs rouge, vert, et bleu. Une deuxième électrode 17 réalisée en un matériau conducteur transparent est formée sur la couche CCF 24. Une 25 couche d'absorption de la lumière 34 réalisée en un matériau absorbant la lumière tel
que du polymère, est formée sur une surface extérieure du deuxième substrat 22.
Enfin, une couche de matériau de cristal liquide 14 est interposée entre la première et
la deuxième électrode 18 et 17.
Tel que mentionné ci-dessus, la couche CCF 24 est formée en utilisant un 30 matériau CLC qui sélectivement réfléchit/transmet une lumière ayant subi une
polarisation circulaire avec un sens de rotation orienté à droite (ou orienté à gauche) d'une plage de longueur d'onde en accord avec un pas hélicodal du matériau CLC.
De manière correspondante, la plage de longueur d'onde de la lumière sélectivement réfléchie/transmise par la couche CCF 24 peut être ajustée en ajustant le pas du CLC. 35 Une longueur d'onde centrale de la bande de longueur d'onde correspond à une couleur parmi les couleurs rouges, vertes, et bleues. En résultat, la couche CCF 24 peut sélectivement réfléchir la lumière rouge, verte, et bleue en ajustant le pas du CLC dans lequel la lumière réfléchie est subséquemment transmise dans une zone R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 3/30
correspondante de pixels rouges, verts ou bleus, en recyclant la lumière réfléchie.
Plus spécifiquement, la lumière réfléchie par les couches CCF a une plus forte intensité que la lumière sélectivement transmise par la couche de filtre de couleurs à absorption mentionnée ci-dessus. De manière correspondante, la pureté des couleurs et la reproductibilité des couleurs peuvent être améliorées. Cependant, même si le dispositif LCD réflectif de l'art concerné mentionné cidessus, incluant la couche CCF, donne une amélioration au niveau de la pureté des couleurs et une amélioration au niveau de la reproductibilité des couleurs, le dispositif LCD réflectif de l'art concerné fait utilisation d'une lumière fournie par 10 l'unité à rétro-éclairage de façon inefficace parce que la totalité de la lumière, sauf pour ce qui concerne la lumière réfléchie, est absorbée par la couche absorbant la lumière 34. En résultat, le dispositif LCD réflectif de l'art concerné a une mauvaise
brillance et un mauvais taux de contraste.
De manière correspondante, la présente invention concerne un dispositif 15 d'affichage à cristaux liquides qui permet d'éliminer sensiblement un ou plusieurs des
problèmes venant des limitations et des inconvénients de l'art concerné.
Un avantage de la présente invention, est de fournir une dispositif d'affichage à cristaux liquides transmissif, incluant une couche de filtre de couleurs à cristaux
liquides cholestériques et un film polarisant à cristaux liquides cholestériques.
Un autre avantage de la présente invention est de fournir un dispositif d'affichage à cristaux liquides transmissif ayant une brillance et un taux de contraste augmentés, si l'on compare aux dispositifs d'affichage à cristaux liquides de l'art concerné.
Des caractéristiques et des avantages additionnels de l'invention vont être 25 indiqués ci-après dans la description allant suivre et vont être en partie évidents à la
lecture de la description, ou bien vont être enseignés par la mise en pratique de l'invention. Ces avantages ainsi que d'autres avantages de l'invention vont être réalisés et atteints par la structure particulièrement mise en évidence dans la
description écrite et ses revendications ainsi que dans les dessins annexés.
Pour atteindre ces avantages ainsi que d'autres avantages selon le but de la présente invention, tel que présenté sous un mode de réalisation et largement décrit, un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend un premier substrat ayant une surface intérieure et une surface extérieure; un deuxième substrat ayant une surface intérieure et une surface extérieure dans lequel la surface intérieure du deuxième 35 substrat est tournée vers et espacée de la surface intérieure du premier substrat; un premier film polarisant formé sur la surface extérieure du premier substrat; une couche de cristal liquide formée entre les premier et deuxième substrats; une unité à rétro-éclairage proche de la surface extérieure du deuxième substrat; et un film R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 4/30 polarisant à cristaux liquides cholestériques formé entre le deuxième substrat et l'unité à rétro-éclairage, dans lequel le film polarisant à cristaux liquides cholestériques comprend une première partie adjacente à l'unité à rétro-éclairage, une deuxième partie adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat et une 5 troisième partie entre les première et deuxième parties, dans lesquels les première et deuxième parties comprennent des premier et deuxième pas d'espacement, respectivement, et la troisième partie comprend un troisième pas dans lequel la valeur du troisième pas est intermédiaire entre les valeurs des premier et deuxième pas. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premiei pas est
supérieur au deuxième pas.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut en outre comprendre une couche de filtre de couleurs à cristaux liquides cholestériques formée sur la surface intérieure du 15 deuxième substrat Cette couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques peut présenter un état de polarisation qui est opposé à la lumière susceptible d'être réfléchie par le film polarisant à cristaux liquides cholestériques, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète de préférence la lumière ayant 20 subi une polarisation de façon circulaire en sens de rotation à gauche; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques reflète de préférence la lumière ayant
subi une polarisation circulaire à sens de rotation à droite.
Selon un mode de réalisation, la couche de filtres de couleur de cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant subi une polarisation circulaire dans 25 le sens de rotation à droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholésteriques reflète la lumière ayant subi une polarisation circulaire dans le sens de rotation à gauche. Selon un autre mode de réalisation, chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones de pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de 30 filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet de la lumière rouge; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts transmet de la lumière verte; et une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides
cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus transmet de la lumière bleue.
Selon un autre mode de réalisation, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche à cristaux liquides cholestériques et une deuxième couche à cristaux liquides cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à R'\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 5/30 pixels rouges a un pas prévu pour la réflexion de la lumière verte; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas prévu pour la réflexion de la lumière bleue; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts a un pas 5 prévu pour la réflexion de la lumière bleue; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts a un pas prévu pour la réflexion de la lumière rouge; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus a un pas prévu pour la réflexion de la lumière rouge; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides 10 cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus a un pas prévu pour la réflexion de
la lumière verte.
Le dispositif peut comprendre en outre un film retardateur agencé entre le
premier film polarisant et la couche à cristaux liquides.
Selon un mode de réalisation, la couche à cristaux liquides a un mode à 15 biréfringence à compensation optique (OCB).
Le dispositif peut comprendre en outre: un film retardateur agencé sur la surface intérieure du deuxième substrat; et un deuxième film polarisant agencé sur le film retardateur. La lumière est de préférence susceptible d'être polarisée de façon
linéaire par les premier et deuxième films polarisant.
Le dispositif peut comprendre en outre une couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée entre le film retardateur et le deuxième substrat. Selon un mode de réalisation, la couche à cristaux liquides a un mode à torsion
nématique (TN).
Selon un autre mode de réalisation, le film retardateur est le deuxième film polarisant sont agencés sur la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques. Selon un autre mode de réalisation, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant un état de polarisation opposé à la 30 lumière susceptible d'être réfléchie par le film polarisant à cristaux liquides cholestériques. Selon un autre mode de réalisation, la couche de filtres de couleur à cristaux
liquides cholestériques reflète la lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à gauche; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la 35 lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à droite.
Selon un autre mode de réalisation, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 6/30 droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière
à polarisation circulaire à sens de rotation à gauche.
Selon un autre mode de réalisation, chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones à pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de filtres 5 de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet une lumière rouge, une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts transmet une lumière verte, une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus transmet une lumière bleue, De préférence, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche à cristaux liquides cholestériques et une deuxième couche à cristaux liquides cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges présente un pas d'espacement pour refléter la lumière verte; une partie de la deuxième couche à 15 cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges présente un pas d'espacement pour refléter la lumière bleue; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts présente un pas d'espacement pour refléter la lumière bleue: une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts présente un pas 20 d'espacement pour refléter la lumière rouge; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus présente un pas d'espacement pour refléter la lumière rouge; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus présente un pas
d'espacement pour refléter la lumière verte.
L'invention propose également un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat ayant une surface intérieure et une surface extérieure; un deuxième substrat ayant une surface intérieure et une surface extérieure, dans lequel la surface intérieure du deuxième substrat est placée en face et espacée de la surface intérieure du premier substrat; une couche de filtres de couleur 30 à cristaux liquides cholestériques agencée sur la surface intérieure du deuxième substrat; une unité à rétro-éclairage placée à proximité de la surface extérieure du deuxième substrat; un film polarisant à cristaux liquides cholestériques ayant une première partie adjacente à l'unité à rétro- éclairage et une deuxième partie adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat; dans lequel: la première partie présente 35 un premier pas hélicodal, dans lequel la deuxième partie présente un deuxième pas hélicodal, différent du premier pas hélicodal; et la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant un état de polarisation opposé R:\Brevets\2 1300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 7/30 à la lumière susceptible d'être réfléchie par le film polarisant à cristaux liquides cholestériques.
Selon un mode de réalisation, le premier pas est supérieur au deuxième pas.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le film polarisant à 5 cristaux liquides cholestériques comprend en outre une troisième partie adjacente aux première et deuxième parties. Cette troisième partie a de préférence un troisième pas
hélicodal intermédiaire entre les premier et deuxième pas hélicodaux.
Le film polarisant à cristaux liquides cholestériques a de préférence un indice de réfraction ordinaire d'environ 1,5, le film polarisant à cristaux liquides 10 cholestériques a de préférence un indice de réfraction extra-ordinaire d'environ 1,68, et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques a de préférence une épaisseur
d'environ 80pm.
De préférence, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à 15 gauche; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière
ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à droite.
De préférence, le filtre de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la
lumière ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant subi une 20 polarisation circulaire à sens de rotation orienté à gauche.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut en outre comprendre un film retardateur formé sur la surface
intérieure du deuxième substrat.
Selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention, le dispositif 25 d'affichage à cristaux liquides peut en outre comprendre un deuxième film polarisant formé sur le film retardateur, et de préférence un film polarisant agencé sur le film retardateur. La lumière est susceptible d'être polarisée de façon linéaire par le film polarisant. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut comprendre en outre une 30 couche de matériaux à base de cristaux liquides agencée entre la surface intérieure du
premier substrat et le film polarisant.
De préférence, chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones à pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet une lumière 35 rouge; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts transmet une lumière verte; et une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à
pixels bleus transmet une lumière bleue.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 8/30 De préférence, la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche de cristaux liquides cholestériques et une deuxième couche de cristaux liquide cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas 5 permettant de réfléchir la lumière verte; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas permettant de réfléchir la lumière bleue; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts a un pas permettant de réfléchir la lumière bleue; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques 10 agencée dans la zone à pixels verts a un pas permettant de réfléchir la lumière rouge; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus a un pas permettant de réfléchir la lumière rouge; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels
bleus a un pas permettant de réfléchir la lumière verte.
Il est évident qu'à la fois la description générale précédente et la description
détaillée allant suivre sont données à titre d'exemples et explicatif et sont destinées à
fournir une explication supplémentaire au sujet de l'invention tel que revendiqué.
Les dessins annexés, qui sont inclus pour fournir une meilleure compréhension
de l'invention, et incorporés dans et font partie de cette demande, illustrent des modes 20 de réalisation de l'invention et, conjointement avec la description, servent à expliciter
les principes de l'invention.
Dans les dessins: La Figure 1 illustre une vue en perspective schématique d'un dispositif LCD de l'art concerné; La Figure 2 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD réflectif de l'art concerné, incluant une couche CCF de l'art concerné; la Figure 3 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention; et
La Figure 4 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD selon 30 un autre mode de réalisation de la présente invention.
On va à présent faire référence en détail aux modes de réalisation de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés. Là o cela est possible, on va utiliser des numéros de références identiques dans les différents
dessins pour désigner des parties identiques ou analogues.
La Figure 3 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD selon
un mode de réalisation de la présente invention.
En se référant à la Figure 3, un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention peut par exemple comprendre un premier substrat 100 ayant R:\Brevets\21300\21395.doc - 8juillet 2003 9/30 une surface intérieure et une surface extérieure, et un deuxième substrat 200 ayant une surface intérieure et une surface extérieure, dans lequel la surface intérieure du deuxième substrat 200 est tournée face à et espacée de la surface intérieure du premier substrat 100. En outre, chacun des premier et deuxième substrats 100 et 200 5 respectivement peut comprendre des zones à pixels rouges, verts, et bleus, désignées par "PR", "PG", et "PB", respectivement. Un film retardateur 102 (par exemple, une plaque quart d'onde (QWP) à bande large ou analogue) peut être formé sur la surface extérieure du premier substrat 100 et un premier filmpolarisant 104 capable de polariser de façon linéaire la lumière incidente peut être formé sur le film retardateur 10 (102) 102. Une couche de filtre couleur à cristaux liquides cholestériques (CCF) 202 peut être formée sur la surface intérieure du deuxième substrat 200 et un film polarisant à cristaux liquides cholestériques (CLC) 206 peut être formé sur la surface extérieure du deuxième substrat 200. Une couche de matériau à base de cristaux liquides 204 ayant par exemple un mode de biréfringence compensé optiquement 15 (OCB) peut être interposée entre le premier substrat 100 et la couche CCF 202. En outre, une unité à rétro- éclairage peut être disposée à proximité de la surface extérieure du deuxième substrat 200 de manière que le film polarisant CLC 206 soit
placé entre l'unité à rétro-éclairage 300 et le deuxième substrat 200.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la couche CCF 202 peut 20 être formée en un matériau CLC ayant des pas d'espacement différents sur chacune des zones de pixels, dans laquelle le pas du matériau CLC dans chaque zone de pixels peut être ajusté pour sélectivement réfléchir uniquement une lumière ayant subi une polarisation circulaire dans un sens de rotation orienté à gauche avec une plage de longueur d'onde prédéterminée. De manière correspondante, la partie de la 25 couche CCF 202 agencée dans la zone à pixels rouges "PR" peut transmettre de la lumière rouge. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la partie de la couche CCF 202 agencée dans la zone à pixels verts "PG" peut transmettre uniquement de la lumière verte. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la partie de la couche CCF 202 agencée dans la zone à pixels bleus "PB" peut 30 transmettre uniquement de la lumière bleue. Etant donné que la longueur d'onde de la
lumière réfléchie depuis la couche CCF 202 est déterminée par le pas hélicodal des molécules se trouvant dans le matériau CLC, la plage de longueur d'onde prédéterminée de la lumière réfléchie peut être ajustée par un ajustement d'un pas des molécules du matériau CLC agencé dans les zones à pixels rouges, verts et bleus 35 "PR", "Po" et "PB", respectivement.
Typiquement, la plage de longueur d'ondes de la lumière visible est située entre environ 400 nm, et environ 700 nm, dans laquelle la longueur d'ondes de la lumière rouge, verte et bleue, est d'environ 660 nm, d'environ 530 nm, et d'environ 470 nm, R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 10/30 respectivement. De manière correspondante, la couche CCF 202 peut être formée pour transmettre sélectivement de la lumière ayant des longueurs d'ondes correspondant au rouge, vert et bleu dans certaines zones respectives des zones de pixel "PR", "PG" et "PB" par ajustement sélectif du pas de la couche CCF 202. En 5 ajustant sélectivement le pas de la couche CCF 202, le dispositif LCD de la présente
invention peut afficher des images de haute pureté, en pleine couleur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la lumière réfléchie peut être transmise via un recyclage, ainsi que ceci va être discuté plus en détails ci-dessous, de manière que la couche CCF 202 permette d'afficher des images à des taux de contraste plus élevés 10 en comparaison de la couche de filtre couleur à absorption, de l'art concerné.
Selon les principes de la présente invention, la couche CCF 202 comprend des première et deuxième couches CCF 202a et 202b, capables de réfléchir sélectivement de la lumière ayant subi une polarisation circulaire, selon un sens de rotation orienté à gauche, ayant des longueurs d'ondes représentant différentes couleurs, dans 15 chacune des zones à pixel rouge, vert et bleu "PR", "PG" et "PB". Par exemple, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixel rouge "PR" peut être formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de réfléchir sélectivement une lumière bleue ayant subi une polarisation circulaire, orientée à gauche, tandis que la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixel rouge "PR" 20 peut être formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de réfléchir sélectivement une lumière verte, ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche. En outre, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone de pixel vert "PG", peut être formée d'un matériau CLC ayant un pas capable de réfléchir sélectivement la lumière bleue, ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, tandis que 25 la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixel vert "PG", peut être formée d'un matériau ayant un pas capable de sélectivement réfléchir la lumière rouge ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche. Encore, également, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixel bleu "PB", peut être formée d'un matériau ayant un pas capable de réfléchir 30 sélectivement la lumière verte ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, tandis que la paire de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixel bleu PB", peut être formée d'un matériau ayant un pas capable de réfléchir sélectivement la lumière rouge ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche. De manière correspondante, et tel que mentionné ci-dessus, la lumière à 35 polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des longueurs d'ondes correspondant aux couleurs rouge, verte, et bleue, peut être sélectivement transmise dans les zones
de pixel rouge, vert et bleu "PR", "PG" et "PB", respectivement.
R:\Brevets\21300\21395.doc- 8 juillet 2003 - 11/30 Selon les principes de la présente invention, l'unité de rétro éclairage 300 peut être capable d'émettre une lumière pratiquement non-polarisée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le film polarisant CLC 206 peut soumettre à une polarisation circulaire la lumière pratiquement non-polarisée émise par l'unité de 5 rétro éclairage 300. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le film polarisant CLC 206 peut polariser la lumière émise par l'unité de rétro éclairage 300
en donnant une lumière à polarisation circulaire orientée à gauche.
Selon les principes de la présente invention, l'état de polarisation de la lumière pouvant être réfléchie (ou pouvant être transmise), par la couche CCF 202, peut être 10 sensiblement opposée à l'état de polarisation de la lumière pouvant être réfléchie (ou
pouvant être transmise) par le film polarisant CLC 206. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir la lumière, ayant subi une polarisation circulaire orientée à droite. En outre, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir la lumière, ayant subi une polarisation circulaire orientée à 15 droite, ayant une plage de longueur d'ondes d'environ 380 nm à environ 780 nm.
Toujours encore, le film polarisant CLC 206 peut transmette une lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche d'une plage de longueur d'ondes d'environ 380nm à environ 780 nm. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la lumière réfléchie par le film polarisant CLC 206 peut être 20 transmise par la couche CCF 202, de manière à pouvoir obtenir une haute brillance et un fort taux de contraste sur la couche de filtre de couleur à absorption, mentionnée
ci-dessus, de l'art concerné.
Selon les principes de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut par exemple comprendre une première partie 206a adjacente à l'unité de rétro 25 éclairage 300, une deuxième partie 206b adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat 200 et une troisième partie 206c, entre les première et deuxième parties 206a et 206b, respectivement. Selon un mode de réalisation de la présente invention, chacune des première, deuxième et troisième parties 206a, 206b et 206c, respectivement, peut être formée de matériaux CLC, ayant respectivement des 30 premier, deuxième et troisième pas. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, les valeurs des premier et deuxième pas peuvent être différents et la valeur
du troisième pas peut être comprise entre les valeurs des premier et deuxième pas.
Un procédé par lequel une lumière, ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des longueurs d'ondes correspondant à des 35 couleurs rouge, verte et bleue, peut être réfléchie sélectivement et transmise selon les principes de la présente invention afin d'afficher une image, va à présent être
explicité plus en détails.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 12/30 Tel que mentionné cidessus, de la lumière, émise depuis l'unité de rétro éclairage 300, peut être polarisée par le film polarisant CLC 206, en donnant une lumière à polarisation circulaire orientée à gauche correspondant à la lumière visible (par exemple, la lumière se trouvant dans une plage de longueur d'onde mentionnée 5 ci-dessus, d'environ 380 nm à environ 780 nm. Tel que mentionné ci-dessus, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir une lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à droite. De manière correspondante, la lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche est incidente à la deuxième couche CCF 202b. La lumière, ayant subi polarisation circulaire orientée à gauche, qui est incidente à la 10 partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée par exemple dans la zone à pixel vert "PG", peut être réfléchie sélectivement selon le matériau CLC à partir duquel elle est formée. Etant donné que, tel que mentionné ci-dessus, la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixel vert "PG", est formée d'un matériau CLC ayant un pas capable de réfléchir sélectivement la lumière rouge, seule la plage 15 de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche,
représentant une couleur rouge, peut être réfléchie vers le film polarisant CLC 206.
En résultat, les plages de longueur d'ondes restantes de lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant les couleurs verte et bleue, peuvent être sélectivement transmises par la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée 20 dans la zone de pixel vert "PG" à la partie de la première couche CCF 202a agencée dans la zone à pixel vert "PG". Lors de l'arrivé à la partie de la première couche CCF 202a agencée dans la zone à pixel vert "PG", seule la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant une couleur bleue peut être réfléchie vers le film polarisant CLC206. De manière 25 correspondante, seule la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant une couleur verte peut être transmise par la partie de la couche CCF 202, agencée dans la zone à pixel vert "PG". De manière similaire, tel que discuté eu égard à la zone à pixel vert "PG", la réflexion sélective mentionnée ci-dessus de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche basée 30 peut de manière se produire dans les parties de la couche CCF 202, agencée dans les zones à pixel rouge et bleu "PR", "PB", respectivement. De manière correspondante, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des plages de longueur d'ondes représentant les couleurs rouge et bleue, peut être transmise sélectivement par les parties de la couche CCF 202, agencée dans les zones à pixel rouge et bleue 35 "PR", "PB", respectivement. Par conséquent, la lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, transmise par la couche CCF 202, peut être successivement transmise par le film retardateur 102 et le premier film R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 13/30 polarisant 104, pour être ensuite émise par le dispositif LCD de la présente invention
pour afficher des images en pleine couleur sous un taux de contraste élevé.
Représenté ci-dessous, le Tableau 1 illustre les résultats de deux tests d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides, selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
[Tableau 1]
Directeur de la première couche CLC 202a/ directeur de la deuxième couche CLC 202b PREMIER TYPE (première partie 206a pas long deuxième partie 206b pas court) DEUXIEME TYPE (première partie 206a pas court deuxième partie 206b pas long) taux de contraste Brillance Etat état blanc noir taux de contraste brillance état blanc état noir
PREMIER TEST 90/0 98,5 30,86 0,31 88,1 30,79 0,35
(première couche 0/90 72,0 31,21 0,43 56,9 31,18 0,55 CLC 202a-bleue 0/45 114,6 29,31 0,26 92,3 29,11 0,32 deuxième couche 45/0 93,1 30,98 0,33 92, 4 31,25 0,54 CLC 202b-rouge) 45/-45 65,4 31,11 0,48 58,0 31,25 0,54 DEUXIEME 90/0 68,3 29,98 0,44 67,7 29,74 0,52 TEST
TEST 0/90 119,5 29,61 0,25 95,0 29,74 0,31
(première couche CLC 202a-rouge 0/45 114,0 31,24 0,27 100,2 31,24 0,31 deuxième couche 45/0 97,8 29,02 0,30 81,8 28,85 0,35 CLC 202b-bleue)
/-45 101,0 29,64 0,29 78,9 29,57 0,38
Tel qu'indiqué au premier test du Tableau 1, les parties des première et 10 deuxième couches CCF 202a et 202b, agencées dans la zone à pixel vert "PG", ont été formées en un matériau CLC capable de réfléchir la lumière ayant des plages de longueurs d'ondes représentant respectivement le bleu et le rouge. Tel qu'indiqué dans le deuxième test du Tableau 1, des parties des première et deuxième couches CCF 202a et 202b, agencées dans la zone à pixel vert "PG", ont été formées à partir 15 du matériau CLC capable de réfléchir de la lumière ayant des plages de longueurs d'ondes représentant respectivement le rouge et le bleu. De plus, les valeurs des directeurs des première et deuxième couches CCF 202a et 202b, sont dans la plage R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 14/30 allant d'environ 90/0, 0/90, 0/45, 45/0 et 45/-45 pour les premier et deuxième tests, dans lesquels "90/0", "0/90", "0/45", "45/0" et "45/-45" indiquent quelles sont les orientations relatives des directeurs des première et deuxième couches CCF 202a
et 202b.
s Deux types de films polarisants CLC 206 ont été fournis durant chaque test.
Dans le premier type de film polarisant CLC, la valeur du pas de la première partie, 206a adjacente à l'unité de rétro éclairage 300, était supérieure à (c'est-à-dire plus longue que) la valeur du pas de la deuxième partie 206b adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat 200. Dans le deuxième type de film polarisant CLC, 10 la valeur de la première partie 206a, adjacente à l'unité de rétro éclairage 300, était inférieure à (c'est-à-dire plus courte que) la valeur du pas de la deuxième partie 206b
adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat 200.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut par exemple inclure un indice de réfraction "no" ordinaire d'environ 15 1,5 et un indice de réfraction "n," extraordinaire d'environ 1,68. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut avoir une épaisseur d'environ 30tm. Ainsi qu'on peut le voir d'après le Tableau 1 ci-dessus, le taux de contraste et les brillances des états blancs et noirs ont été mesurés en se
basant sur chaque combinaison.
Ainsi qu'on peut le voir sur le Tableau 1, tandis qu'une brillance de l'état blanc du dispositif LCD, utilisant le premier type de film polarisant CLC est similaire à la brillance de l'état blanc du dispositif LCD, utilisant le deuxième type de film polarisant CLC, la brillance de l'état blanc du dispositif LCD, utilisant le premier type de film polarisant CLC, est inférieure à la brillance de l'état noir du dispositif 25 LCD, utilisant le deuxième type de film polarisant CLC. Ainsi, pour chacune des directions relatives des directeurs des première et deuxième couches CCF 202a et 202b dans chaque test, des dispositifs LCD, utilisant le premier type de film polarisant CLC, ont un taux de contraste supérieur à des dispositifs LCD, utilisant le
deuxième type de film polarisant CLC.
Tel que mentionné ci-dessus au sujet de la Figure 3 et du Tableau 1, la couche CCF 202 reflète uniquement une lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, tandis que le film polarisant CLC 206 reflète uniquement une lumière à polarisation circulaire orientée à droite. Sous un autre mode de réalisation de la présente invention, cependant, le dispositif LCD, représenté sur la Figure 3, peut être formé de 35 manière que la couche CCF réfléchisse uniquement la lumière à polarisation circulaire orientée à droite et que le film polarisant CLC reflète uniquement la
lumière à polarisation circulaire orientée à gauche.
R:\Brevcts\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 15/30 La Figure 4 illustre une vue en coupe schématique d'un dispositif LCD selon
un autre mode de réalisation de la présente invention.
En se référant à la Figure 4, un dispositif LCD, selon un autre mode de réalisation de la présente invention peut, par exemple, comprendre un premier 5 substrat 100, ayant une surface intérieure et une surface extérieure, et un deuxième substrat 200, ayant une surface intérieure et une surface extérieure, dans lequel la surface intérieure du deuxième substrat 200 est placée face à et espacée de la surface intérieure du premier substrat. En outre, chacun des premier et deuxième substrats 100 et 200, respectivement, peut comprendre des zones à pixel rouge, vert 10 et bleu, "PR", "PG" et "PB", respectivement. Un premier film polarisant 104, pour polariser de façon linéaire la lumière incidente, peut être formée sur la surface extérieure du premier substrat 100. Une couche en filtre de couleur à cristal liquide cholestérique (CCF) 202 peut être formée sur la surface intérieure du deuxième substrat 200. Un film retardateur 208 (par exemple, une plaque quart d'onde (QWP) 15 ou analogue) peut être formé sur la couche CCF 202 et un deuxième film polarisant 210, pour polariser de façon linéaire la lumière incidente, peut être formé sur le film retardateur 208. Une couche de matériau de cristal liquide 204, ayant par exemple un mode nématique tordu (TN), peut être interposé entre le premier substrat 100 et le deuxième film polarisant 210. Un film polarisant à cristal liquide 20 cholestérique (CLC) 206 peut être formé sur la surface extérieur du deuxième substrat 200 et une unité de rétro éclairage 300 peut être disposée à proximité de la surface extérieure du deuxième substrat 200, de manière que le film polarisant
CLC 206 se trouve entre l'unité de rétro éclairage 300 et le deuxième substrat 200.
Selon un aspect de la présente invention, la couche CCF 202 peut être formée 25 en matériau CLC, ayant différents pas sur chacune des zones à pixels dans la couche dans laquelle le pas du matériau CLC, dans chaque zone à pixels, peut être ajustée pour sélectivement réfléchir uniquement la lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, dans une plage de longueur d'ondes prédéterminée. De manière correspondante, la partie de la couche CCF 202, agencée avec la zone à 30 pixels rouges "PR" peut transmettre de la lumière rouge. Selon un autre aspect de la présente invention, la partie de la couche CCF 202, agencée dans la zone à pixels verts "Po" peut transmettre uniquement de la lumière verte. Selon encore un autre aspect de la présente invention, la partie de la couche CCF 202, agencée avec la zone à pixels bleus "PB" peut transmettre uniquement de la lumière bleue. Etant donné que 35 la longueur d'ondes de la lumière réfléchie par la couche CCF 202 est déterminée par le pas des molécules dans le matériau CLC, la plage de longueur d'ondes prédéterminées de la lumière réfléchie peut être ajustée en ajustant le pas des R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 16/30 molécules du matériau CLC, agencé dans les zones à pixels rouges, verts, et bleus
"PR", "PG" et "PB", respectivement.
Typiquement, la plage de longueur d'ondes de la lumière visible est comprise entre environ 400 nm et environ 700 nm, dans laquelle la longueur d'ondes de la 5 lumière rouge, verte et bleue est d'environ 660 nm, d'environ 530 nm et d'environ 470 nm, respectivement. De manière correspondante, la couche CCF 202 peut être formée pour sélectivement transmettre de la lumière ayant des longueurs d'ondes correspondant au rouge, vert et bleu dans des zones à pixels respectives parmi les zones à pixels "PR", "PG" et "PB" par un ajustement sélectif du pas de la couche 10 CCF 202. En ajustant de façon sélective le pas de la couche CCF 202, le dispositif
LCD de la présente invention peut afficher des images à haute pureté et pleine couleur. Selon un aspect de la présente invention, la lumière réfléchie peut être transmise via un recyclage, de manière que la couche CCF 202 permette d'afficher des images avec des taux de contraste plus élevés si l'on compare à ce que permet la 15 couche à filtre de couleur à absorption de l'art concerné.
Selon les principes de la présente invention, la couche CCF 202 comprend des première et deuxième couches CCF 202a et 202b, capables de sélectivement réfléchir de la lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des longueurs d'ondes représentant différentes couleurs dans chacune des zones à pixels 20 rouges, vertes et bleues "PR", "PG" et "PB". Par exemple, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixels rouge "PR", peut être formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de sélectivement réfléchir une lumière bleue ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche, tandis que la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixels rouge "PR", peut être 25 formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de réfléchir sélectivement une lumière verte ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche. En outre, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixels verts "PG", peut être formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de sélectivement réfléchir la lumière bleue ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à 30 gauche, tandis que la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixels verts "PG", peut être formée d'un matériau, ayant un pas capable de sélectivement réfléchir la lumière rouge ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche. Toujours encore, la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixels bleus "PB", peut être formée d'un matériau, ayant un 35 pas capable de sélectivement réfléchir la lumière verte ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche, tandis que la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixels bleus "PB", peut être formée d'un matériau, ayant un pas capable de sélectivement réfléchir la lumière rouge ayant été l'objet R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 17/30 d'une polarisation circulaire orientée à gauche. De manière correspondante et tel que mentionné ci-dessus, la lumière, ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des longueurs d'ondes correspondant aux couleurs rouge, verte et bleue, peut sélectivement être transmise dans les zones à pixels rouges, verts et bleus "PR", "PG" et "PB", respectivement. Selon les principes de la présente invention, l'unité de rétro éclairage 300 peut être capable d'émettre de la lumière pratiquement non-polarisée. Selon un aspect de l'invention, le film polarisant CLC 206 peut polariser de façon circulaire la lumière pratiquement non-polarisée émise depuis l'unité de rétro éclairage 300. Selon un 10 autre aspect de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut polariser la lumière émise depuis l'unité de rétro éclairage 300 en une lumière à polarisation
circulaire, orientée à gauche.
Selon les principes de la présente invention, l'état de polarisation de la lumière pouvant être réfléchie (ou pouvant être transmise) par la couche CCF 202, peut être 15 sensiblement opposé à l'état de polarisation de la lumière pouvant être réfléchie (ou pouvant être transmise) par le film polarisant CLC 206. Selon un aspect de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir une lumière ayant subi une polarisation circulaire, orientée à droite. En outre, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir une lumière ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à 20 droite, ayant une plage de longueur d'ondes d'environ 380 nm à 780 nm. Toujours encore, le film polarisant CLC 206 peut transmettre une lumière, ayant été l'objet d'une polarisation circulaire orientée à gauche, d'une plage de longueur d'ondes d'environ 380 nm à environ 780 nm. Selon un autre aspect de la présente invention, la lumière réfléchie par le film polarisant CLC 206 peut être transmise par la couche 25 CCF 202, de manière à pouvoir obtenir une haute brillance et un fort taux de contraste par rapport à la couche de filtre de couleur à absorption de l'art concerné,
mentionné ci-dessus.
Selon les principes de la présente invention, le film polarisant CLC 206 peut, par exemple, comprendre une première partie 206a, adjacente à l'unité de rétro 30 éclairage 300, une deuxième partie 206b, adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat 200, et une troisième partie 206c, entre les première et deuxième parties 206a et 206b, respectivement. Selon un aspect de la présente invention, chacune des première, deuxième et troisième parties 206a, 206b et 206c, respectivement, peut être formée d'un matériau CLC, ayant respectivement des 35 premier, deuxième et troisième pas. Selon un autre aspect de la présente invention, les valeurs des premier et deuxième pas peuvent être différentes et la valeur du
troisième pas peut être comprise entre les valeurs des premier et deuxième pas.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 18/30 Un procédé, par lequel de la lumière, ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, ayant des longueurs d'ondes correspondant aux couleurs rouges, vertes et bleues, peut être sélectivement réfléchie et transmise selon les principes de la présente invention pour afficher une image, va à présent être explicité plus en détails. Tel que mentionné ci-dessus, la lumière émise depuis l'unité de rétro éclairage 300, peut être polarisée par le film polarisant CLC 206 en une lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, correspondant à la lumière visible (par exemple, la lumière située dans la plage de longueur d'ondes mentionnée ci-dessus, 10 allant d'environ 380 nm à environ 780 nm). Tel que mentionné ci-dessus, le film polarisant CLC 206 peut réfléchir la lumière à polarisation circulaire, orientée à droite. De manière correspondante, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche devient incidente sur la deuxième couche CCF 202b. La lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, qui est incidente à la partie de la deuxième 15 couche CCF 202b, agencée par exemple à l'intérieur de la zone à pixels verts "PcG", peut être sélectivement réfléchie selon le matériau CLC dont elle est formée. Etant donné, tel que mentionné ci-dessus, que la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à pixels verts "PG", est formée d'un matériau CLC, ayant un pas capable de réfléchir sélectivement la lumière rouge, seule la plage de longueur 20 d'ondes de la lumière à polarisationcirculaire orientée à gauche, représentant une couleur rouge, peut être re-réfléchie vers le film polarisant CLC 206. En résultat, les plages de longueur d'ondes restantes, de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant les couleurs vertes et bleues, peuvent être sélectivement transmises par la partie de la deuxième couche CCF 202b, agencée dans la zone à 25 pixels verts "Pc", sur la partie de la première couche CCF 202a, agencée à l'intérieur de la zone à pixels verts "PG". Lors de l'arrivée à la partie de la première couche CCF 202a, agencée dans la zone à pixels verts "PG", seule la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant la couleur bleue, peut être réfléchie vers le film polarisant CLC 206. De manière 30 correspondante, seule la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant une couleur verte, peut être transmise par la partie de la couche CCF 202, agencée dans la zone à pixels verts "PG". De façon similaire, tel que discuté au sujet de la zone à pixels verts "PG", la réflexion sélective mentionnée ci-dessus, de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche basée, 35 peut, de manière similaire, se produire dans les parties de la couche CCF 202, agencées dans les zone à pixels rouges et bleus "PR", verts "PB", respectivement. De manière correspondante, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, située dans les plages représentant les couleurs rouges et bleues, peut sélectivement être R:\Brevets\21300X21395.doc - 8 juillet 2003 - 19/30
transmise par les parties de la couche CCF 202, agencées dans les zones à pixels rouges et bleus "PR" "PB", respectivement. Par conséquent, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, ayant été transmise par la couche CCF 202, peut être successivement transmise par le film retardateur 102 et le premier film polarisant 104 5 pour être ensuite émise par le dispositif LCD de la présente invention, afin d'afficher des images en pleine couleur, ayant un fort taux de contraste.
Le processus du recyclage mentionné ci-dessus va à présent être décrit plus en détails ci-dessous. Selon les principes de la présente invention, une interface placée entre le deuxième substrat 200 et la couche CCF 202 peut exister, dans laquelle les 10 matériaux, formant le deuxième substrat 200 et la couche CCF 202 à l'interface, peuvent avoir des indices de réfraction différents. De manière correspondante, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, transmise par le film polarisant CLC 206, peut être réfléchie à l'interface entre le deuxième substrat 200 et la couche CCF 202, indépendamment de la longueur d'ondes de la lumière. En résultat, le sens 15 de la polarisation de la lumière à polarisation circulaire peut être inversé, de manière
que la lumière réfléchie, qui a subi une polarisation circulaire orientée à gauche, devient une lumière à polarisation circulaire, orientée à droite, et vice versa.
L'inversion de polarisation, mentionnée ci-dessus, cependant, ne se produit pas si on réfléchit, à l'aide du film polarisant CLC 206, une lumière qui a subi une polarisation 20 circulaire.
De manière correspondante, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, ayant été réfléchie par les parties de la couche CCF, se trouvant dans les zones à pixels, devient une lumière à polarisation circulaire orientée à droite, réfléchie à l'interface entre le deuxième substrat 200 et la couche CCF 202 et devient 25 incidente au film polarisant CLC 206. Tel que mentionné ci-dessus, le film polarisant CLC 206 réfléchit uniquement la lumière ayant subi une polarisation circulaire orientée à droite, par conséquent, la lumière incidente ayant subi une polarisation circulaire orientée à gauche, transmise depuis l'interface entre le deuxième substrat 200 et la couche CCF 202, est réfléchie par le film polarisant CLC 206. Etant 30 donné que la couche CCF 202 réfléchit uniquement la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, la lumière à polarisation circulaire orientée à droite, ayant été réfléchie par le film polarisant CLC 206, est transmise par la couche
CCF 202.
Tandis que, bien que la lumière à polarisation circulaire orientée à droite, peut 35 avoir une brillance double de celle du LCD, la lumière à polarisation circulaire orientée à droite peut, également, limiter le degré auquel le taux de contraste du LCD peut être augmenté. Par exemple, durant l'état blanc, d'un mode de commande normalement blanc, la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation R:\Brevets\2 1300\21395.doc - 8juillet 2003 - 20/30 circulaire orientée à droite, représentant une couleur verte, passe par la couche CCF 202 et augmente la brillance du LCD. Durant l'état noir d'un mode de commande normalement blanc, la plage de longueur d'ondes de la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, représentant la couleur verte, peut être 5 absorbée par le premier film polarisant 104, tandis que la lumière à polarisation
circulaire orientée à droite, ayant été générée par le processus de recyclage mentionné ci-dessus, peut être transmise par le premier film polarisant 104. De manière correspondante, même si la brillance du LCD risque d'augmenter, une augmentation du taux de contraste peut être limitée suite au fait de la lumière générée 10 par le processus de recyclage.
En se référant à la Figure 4, la limite au taux de contraste mentionné cidessus peut être améliorée en fournissant un film retardateur208 et un deuxième film polarisant 210. Durant l'état noir d'un mode de commande normalement blanc, la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche et orientée à droite, ayant été 15 transmise par la couche CCF 202, est soumise à une polarisation linéaire par le film retardateur 208. Selon les principes de la présente invention, le sens de polarisation de la lumière à polarisation linéaire, ayant été générée par la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche, est différent de celui de la lumière à polarisation linéaire, généré par la lumière à polarisation circulaire orientée à droite. Par 20 conséquent, selon un aspect de la présente invention, la lumière à polarisation
linéaire, ayant été générée depuis la lumière à polarisation circulaire orientée à droite, est absorbée par le deuxième film polarisant 210 et le taux de contraste du LCD, représenté sur la Figure 4, peut être augmenté d'environ quinze fois jusqu'à environ une valeur d'environ vingt fois supérieur au taux de contraste du LCD 25 représenté sur la Figure 3.
Selon un aspect de la présente invention, le film retardateur 208 et le deuxième film polarisant 210 peuvent être formés sur la couche CCF 202, via un procédé à revêtement direct. Etant donné qu'un changement d'état de polarisation entre le film polarisant CLC 206 et la couche CCF 202 affecte le taux de contraste du dispositif 30 LCD, la différence entre les indices de réfraction du film retardateur 208 et du deuxième film polarisant 210 devrait être déterminée pour optimiser le taux de
contraste du LCD.
Bien que l'on ait montré que la couche CCF 202 réfléchissait uniquement la lumière à polarisation circulaire orientée à gauche et que le film polarisant CLC 35 réfléchissait uniquement la lumière à polarisation circulaire orientée à droite, les principes de la présente invention peuvent être étendus pour fournir un dispositif LCD, incluant une couche CCF réfléchissant uniquement une lumière à polarisation R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 21/30 circulaire orientée à droite et un film à polarisation CLC, réfléchissant uniquement
une lumière à polarisation circulaire orientée à gauche.
Selon un aspect de la présente invention, le dispositif d'affichage à cristaux liquides fournit la couche de filtre de couleurs à cristaux liquides cholestériques pour 5 obtenir une haute pureté de la couleur. Selon un autre aspect de la présente invention, le dispositif d'affichage à cristaux liquides fournit la couche de filtre de couleur à cristaux liquides cholestériques et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques pour obtenir une haute brillance. Selon un autre aspect encore de la présente invention, le dispositif d'affichage à cristaux liquides fournit un film polarisant à 10 cristaux liquides cholestériques, dans lequel une partie du film polarisant à cristaux liquides cholestériques adjacent à une unité de rétro éclairage, ayant un pas supérieur à une partie du film polarisant à cristaux liquides cholestériques adjacent au substrat,
pour obtenir une fort taux de contraste et une haute qualité d'affichage.
Il est évident à l'homme de l'art que diverses modifications et variantes peuvent 15 être envisagées dans la présente invention sans quitter l'esprit ou le champ de cette invention. Ainsi, il est entendu que la présente invention couvre les modifications et les variantes de cette invention, sachant qu'elles sont situées dans le champ des
revendications annexées et de leurs équivalents.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 22/30

Claims (35)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat (100) ayant une surface intérieure et une surface extérieure; 5 un deuxième substrat (100) ayant une surface intérieure et une surface extérieure la surface intérieure du deuxième substrat étant placée face à face et espacée de la surface intérieure du premier substrat; un premier film polarisant (104) agencé sur la surface extérieure du premier substrat (100); une couche de cristaux liquides (204) entre les premier et deuxième substrats; une unité à rétro-éclairage (300) placée à proximité de la surface extérieure du deuxième substrat (200); et un film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206), placé entre le deuxième substrat (200) et l'unité à rétro-éclairage (300), dans lequel le film 15 polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) comprend une première partie adjacente à l'unité à rétro-éclairage (300), une deuxième partie adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat (200), et une troisième partie placée entre les première et deuxième parties, dans lequel la première partie présente un premier pas d'espacement, la deuxième partie présente un deuxième pas d'espacement, dans 20 lequel la troisième partie présente un troisième pas d'espacement, dans lequel le troisième pas d'espacement présente une valeur située entre les premier et deuxième
pas d'espacement.
2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier
pas est supérieur au deuxième pas.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, comprenant en outre une couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques, agencés sur la surface intérieure du deuxième substrat (200). 30
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques présente un état de polarisation qui est opposé à la lumière susceptible d'être réfléchie par le film polarisant à
cristaux liquides cholestériques (206).
R:\Brevets\2 1300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 23/30
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant subi une polarisation de façon circulaire en sens de rotation à gauche; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière
ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation à droite.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur de cristaux liquides cholestériques reflète la 10 lumière ayant subi une polarisation circulaire dans le sens de rotation à droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholésteriques reflète la lumière ayant subi
une polarisation circulaire dans le sens de rotation à gauche.
7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones de pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet de la lumière rouge; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques 20 agencée dans la zone à pixels verts transmet de la lumière verte, et une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques
agencée dans la zone à pixels bleus transmet de la lumière bleue.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche à cristaux liquides cholestériques et une deuxième couche à cristaux liquides cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas prévu pour la réflexion de la lumière verte; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas prévu pour la réflexion de la lumière bleue; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts a un pas prévu pour la réflexion de la lumière bleue; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée 35 dans la zone à pixels verts a un pas prévu pour la réflexion de la lumière rouge; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus a un pas prévu pour la réflexion de la lumière rouge; R:\Brevets\21300\21395. doc - 8 juillet 2003 - 24/30 une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée
dans la zone à pixels bleus a un pas prévu pour la réflexion de la lumière verte.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
s comprenant en outre un film retardateur agencé entre le premier film polarisant (104) et la couche à cristaux liquides.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche à cristaux liquides a un mode à biréfringence à compensation optique (OCB) . 10
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 10, comprenant en outre: un film retardateur agencé sur la surface intérieure du deuxième substrat (200) et
un deuxième film polarisant agencé sur le film retardateur.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la lumière est susceptible d'être polarisée de façon linéaire par les premier et deuxième films polarisant.
13. Dispositif selon la revendication 1 1, comprenant en outre une couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée entre le film
retardateur et le deuxième substrat (200).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la couche à
cristaux liquides a un mode à torsion nématique (TN).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 14,
caractérisé en ce que le film retardateur est le deuxième film polarisant sont agencés 30 sur la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 15,
caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant un état de polarisation opposé à la lumière susceptible d'être 35 réfléchie par le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206).
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8juillet 2003 - 25/30
17. Dispositif selon les revendications 16, caractérisé en ce que
la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à gauche; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à droite.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 à 17,
caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la 10 lumière à polarisation circulaire à sens de rotation à droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière à
polarisation circulaire à sens de rotation à gauche.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones à pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet une lumière rouge, une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques 20 agencée dans la zone à pixels verts transmet une lumière verte, une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus transmet une lumière bleue,
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche à cristaux liquides cholestériques et une deuxième couche à cristaux liquides cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges présente un pas d'espacement pour refléter la lumière 30 verte une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges présente un pas d'espacement pour refléter la lumière bleue une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée 35 dans la zone à pixels verts présente un pas d'espacement pour refléter la lumière bleue R-\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 26/30 une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts présente un pas d'espacement pour refléter la lumière rouge une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée 5 dans la zone à pixels bleus présente un pas d'espacement pour refléter la lumière rouge une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus présente un pas d'espacement pour refléter la lumière verte.
21. Dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: un premier substrat (100) ayant une surface intérieure et une surface extérieure un deuxième substrat (200) ayant une surface intérieure et une surface extérieure, dans lequel la surface intérieure du deuxième substrat (200) est placée en 15 face et espacée de la surface intérieure du premier substrat (100) une couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée sur la surface intérieure du deuxième substrat (200) une unité à rétro-éclairage (300) placée à proximité de la surface extérieure du deuxième substrat (200) un film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) ayant une première partie adjacente à l'unité à rétro-éclairage (300) et une deuxième partie adjacente à la surface extérieure du deuxième substrat (200); dans lequel la première partie présente un premier pas hélicodal, dans lequel la deuxième partie présente un deuxième pas hélicodal, différent du premier pas hélicodal; et la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant un état de polarisation opposé à la lumière susceptible d'être réfléchie
par le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206).
22. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 21,
caractérisé en ce que le premier pas est supérieur au deuxième pas.
23. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 21 ou
la revendication 22, caractérisé en ce que le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) comprend en outre une troisième partie adjacente aux première 35 et deuxième parties.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 27/30
24. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 23, caractérisé en ce que la troisième partie a un troisième pas hélicodal intermnédiaire
entre les premier et deuxième pas hélicodaux.
25. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 24, caractérisé en ce que le film polarisant à cristaux liquides
cholestériques (206) a un indice de réfraction ordinaire d'environ 1,5.
26. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 24, caractérisé en ce que le film polarisant à cristaux liquides
cholestériques (206) a un indice de réfraction extra-ordinaire d'environ 1,68.
27. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 26, caractérisé en ce que le film polarisant à cristaux liquides 15 cholestériques (206) a une épaisseur d'environ 80Ftm.
28. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 27, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques reflète la lumière ayant subi une polarisation 20 circulaire à sens de rotation orienté à gauche; et
le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière
ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à droite.
29. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 28, caractérisé en ce que le filtre de couleur à cristaux liquides
cholestériques reflète la lumière ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à droite; et le film polarisant à cristaux liquides cholestériques (206) reflète la lumière ayant subi une polarisation circulaire à sens de rotation orienté à gauche.
30 30. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 29, comprenant en outre un film retardateur agencé sur la
surface intérieure du deuxième substrat (200).
31. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 30,
comprenant en outre un film polarisant agencé sur le film retardateur.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 28/30
32. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 31, caractérisé en ce que la lumière est susceptible d'être polarisée de façon linéaire par
le film polarisant.
33. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 31, comprenant en outre une couche de matériaux à base de cristaux liquides agencée
entre la surface intérieure du premier substrat (100) et le film polarisant.
34. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 21 à 33, caractérisé en ce que
chacun des premier et deuxième substrats comprend des zones à pixels rouges, verts et bleus; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges transmet une lumière rouge; une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts transmet une lumière verte; et une partie de la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques
agencée dans la zone à pixels bleus transmet une lumière bleue.
35. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 34, caractérisé en ce que la couche de filtres de couleur à cristaux liquides cholestériques comprend une première couche de cristaux liquides (204) cholestériques et une deuxième couche de cristaux liquide cholestériques; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas permettant de réfléchir la lumière verte; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels rouges a un pas permettant de réfléchir la lumière bleue; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée 30 dans la zone à pixels verts a un pas permettant de réfléchir la lumière bleue; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels verts a un pas permettant de réfléchir la lumière rouge; une partie de la première couche à cristaux liquides cholestériques agencée dans la zone à pixels bleus a un pas permettant de réfléchir la lumière rouge; une partie de la deuxième couche à cristaux liquides cholestériques agencée
dans la zone à pixels bleus a un pas permettant de réfléchir la lumière verte.
R:\Brevets\21300\21395.doc - 8 juillet 2003 - 29/30
FR0308394A 2002-07-10 2003-07-09 Dispositif d'affichage a cristaux liquides utilisant un cristal liquide cholesterique Expired - Lifetime FR2843822B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020039981A KR100862239B1 (ko) 2002-07-10 2002-07-10 콜레스레릭 액정 편광판을 포함한 액정표시장치
KR1020020049846A KR100887666B1 (ko) 2002-08-22 2002-08-22 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2843822A1 true FR2843822A1 (fr) 2004-02-27
FR2843822B1 FR2843822B1 (fr) 2009-04-10

Family

ID=36592698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0308394A Expired - Lifetime FR2843822B1 (fr) 2002-07-10 2003-07-09 Dispositif d'affichage a cristaux liquides utilisant un cristal liquide cholesterique

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7072013B2 (fr)
JP (1) JP3816467B2 (fr)
CN (1) CN1277144C (fr)
DE (1) DE10331298B8 (fr)
FR (1) FR2843822B1 (fr)
GB (1) GB2390732B (fr)
TW (1) TWI234035B (fr)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100883986B1 (ko) * 2002-07-09 2009-02-17 엘지디스플레이 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터과 콜레스테릭 액정 편광판을포함하는 액정표시장치
JP2004341098A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Sharp Corp カラー液晶パネル
KR20070010472A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 삼성전자주식회사 하이브리드형 편광자와, 이의 제조 방법 및 이를 갖는표시장치
US8013963B2 (en) * 2008-04-11 2011-09-06 Himax Display, Inc. Color filter, method of fabricating the same and liquid crystal display panel including the same
TWI410712B (zh) * 2009-01-13 2013-10-01 Ind Tech Res Inst 光學膜
KR101714057B1 (ko) * 2010-12-28 2017-03-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
CN102162952A (zh) * 2011-04-29 2011-08-24 大连东方科脉电子有限公司 全彩色胆甾型液晶电子纸
CN102629063A (zh) * 2011-08-02 2012-08-08 京东方科技集团股份有限公司 胆甾液晶显示器及其制备方法
US8698980B2 (en) * 2011-11-14 2014-04-15 Planck Co., Ltd. Color regulating device for illumination and apparatus using the same, and method of regulating color
CN102759823B (zh) * 2012-07-20 2016-02-24 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示装置
CN103235440B (zh) * 2013-04-17 2015-08-05 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CN103309073A (zh) * 2013-06-19 2013-09-18 京东方科技集团股份有限公司 胆甾型液晶薄膜制作方法、胆甾型液晶薄膜和滤光片
CN103353688B (zh) * 2013-06-20 2016-08-10 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板、显示装置及彩膜基板的制造方法
CN104199215B (zh) * 2014-08-21 2017-03-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种偏振光调制装置及其制作方法
CN105093649B (zh) * 2015-08-14 2019-04-30 深圳市华星光电技术有限公司 防蓝光偏光板及液晶显示面板
CN109683389B (zh) * 2017-10-19 2022-06-07 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
CN110187562B (zh) * 2019-06-06 2021-11-30 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器件及显示装置
CN113589416B (zh) * 2021-07-13 2023-04-07 Tcl华星光电技术有限公司 滤光片及其制备方法、显示面板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720041A2 (fr) * 1994-12-29 1996-07-03 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif d'éclairage et afficheur
JPH09304770A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Nitto Denko Corp 円偏光分離層、光学素子、偏光光源装置及び液晶表示装置
US5737044A (en) * 1994-07-12 1998-04-07 U.S. Philips Corporation Illumination system using a broadband cholesteric polarizer having its surface of maximum helix pitch face the radiation source
WO2000070400A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-23 Reveo, Inc. Afficheur a cristaux liquides en couleur a luminosite elevee recyclant la lumiere
US6252640B1 (en) * 1998-01-10 2001-06-26 Lg Cable & Machinery Ltd. Method for manufacturing a wide band polarization film

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10501075A (ja) * 1994-05-31 1998-01-27 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 拡散表示パネルを有する表示装置
EP0689084B1 (fr) * 1994-06-24 2003-06-04 Rolic AG Composant optique comprenant des couches en monomères liquides cristallins réticulés et procédé de sa production
DE69514745T2 (de) * 1994-09-26 2000-09-07 Sumitomo Chemical Co Optisch anisotroper Film
JP3187306B2 (ja) * 1995-10-31 2001-07-11 シャープ株式会社 透過型液晶表示装置
US6084647A (en) * 1996-11-22 2000-07-04 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US6061108A (en) * 1997-01-24 2000-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Broadband cholesteric polarizer and an optical device employing the same
JPH10319235A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Nitto Denko Corp 偏光素子、照明装置及び液晶表示装置
US6124907A (en) * 1998-04-24 2000-09-26 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Liquid crystal display with internal polarizer and method of making same
KR100675997B1 (ko) 1999-07-02 2007-01-29 메르크 파텐트 게엠베하 다층 콜레스테릭 필름의 제조 방법
JP2001242315A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd コレステリック液晶カラーフィルター及びその製造方法並びにそれを用いた表示装置
KR100348993B1 (ko) * 2000-03-09 2002-08-17 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시장치
US20020075434A1 (en) * 2000-06-26 2002-06-20 Yingqiu Jiang Cholesteric liquid crystal polarizing device
US7158558B2 (en) * 2001-04-26 2007-01-02 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Wideband multiple access telecommunication method and apparatus
JP2003149682A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Fuji Xerox Co Ltd 液晶表示素子
US20030147016A1 (en) * 2001-12-11 2003-08-07 Lin Jacob W. Liquid crystal display with touch panel
KR100485530B1 (ko) 2001-12-19 2005-04-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737044A (en) * 1994-07-12 1998-04-07 U.S. Philips Corporation Illumination system using a broadband cholesteric polarizer having its surface of maximum helix pitch face the radiation source
EP0720041A2 (fr) * 1994-12-29 1996-07-03 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif d'éclairage et afficheur
JPH09304770A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Nitto Denko Corp 円偏光分離層、光学素子、偏光光源装置及び液晶表示装置
US6252640B1 (en) * 1998-01-10 2001-06-26 Lg Cable & Machinery Ltd. Method for manufacturing a wide band polarization film
WO2000070400A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-23 Reveo, Inc. Afficheur a cristaux liquides en couleur a luminosite elevee recyclant la lumiere

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MAURER R ET AL: "POLARIZING COLOR FILTERS MADE FROM CHOLESTERIC LC SILICONES", 1 May 1990, INTERNATIONAL PROCEEDINGS OF THE SID. DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY, LOS ANGELES, US, PAGE(S) 110-113, XP000574117 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10331298B8 (de) 2016-11-24
GB2390732B (en) 2004-12-01
US20040008301A1 (en) 2004-01-15
DE10331298B4 (de) 2016-07-07
TW200406616A (en) 2004-05-01
JP3816467B2 (ja) 2006-08-30
CN1277144C (zh) 2006-09-27
JP2004046178A (ja) 2004-02-12
DE10331298A1 (de) 2004-01-29
TWI234035B (en) 2005-06-11
GB2390732A (en) 2004-01-14
FR2843822B1 (fr) 2009-04-10
US7072013B2 (en) 2006-07-04
GB0316095D0 (en) 2003-08-13
CN1479141A (zh) 2004-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2843822A1 (fr) Dispositif d'affichage a cristaux liquides utilisant un cristal liquide cholesterique
US6341002B1 (en) Liquid crystal display device
US6833891B2 (en) Reflective liquid crystal display using cholesteric polymers
US6788370B2 (en) Liquid crystal display apparatus
FR2549268A1 (fr) Affichage a cristaux liquides
TW200424615A (en) LCD apparatus and electronic machine
FR2764085A1 (fr) Procede de production de deux domaines au sein d'une couche de cristal liquide, et dispositif d'affichage a cristal liquide et son procede de fabrication
FR2842311A1 (fr) Afficheur a cristaux liquides transflectif et procede de fabrication de celui-ci
KR100883986B1 (ko) 콜레스테릭 액정 컬러필터과 콜레스테릭 액정 편광판을포함하는 액정표시장치
US6181400B1 (en) Discotic-type twist-film compensated single-domain or two-domain twisted nematic liquid crystal displays
JP2000305074A (ja) 反射型液晶ディスプレイ
WO2001038932A1 (fr) Unite d'affichage a cristaux liquides
US8085370B2 (en) Single-polarizer reflective bistable twisted nematic (BTN) liquid crystal display device
FR2737313A1 (fr) Ecran de visualisation a cristal liquide
FR2808891A1 (fr) Dispositif bistable d'affichage en reflexion
TWI305849B (fr)
EP1071979B1 (fr) Amelioration de l'angle de vue d'un ecran lcd
JP3738773B2 (ja) 液晶表示装置
KR101398556B1 (ko) 반투과형 액정 표시 장치
FR2803940A1 (fr) Dispositif d'affichage a cristaux liquides multi-domaines
KR101117988B1 (ko) 반투과형 액정표시소자
US20050140901A1 (en) Fringe field switching liquid crystal display
FR2778000A1 (fr) Dispositif de visualisation a cristal liquide a compensateur de birefringence
JP3899880B2 (ja) 液晶表示装置
KR100659487B1 (ko) 광학적 자기 보상 스플레이 구조를 갖는 액정 표시 소자

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15