KR100277325B1 - 반사형 액정 장치_ - Google Patents

반사형 액정 장치_ Download PDF

Info

Publication number
KR100277325B1
KR100277325B1 KR1019980043534A KR19980043534A KR100277325B1 KR 100277325 B1 KR100277325 B1 KR 100277325B1 KR 1019980043534 A KR1019980043534 A KR 1019980043534A KR 19980043534 A KR19980043534 A KR 19980043534A KR 100277325 B1 KR100277325 B1 KR 100277325B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
reflector
retarder
delay
beam splitter
Prior art date
Application number
KR1019980043534A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990037176A (ko
Inventor
산드라 질무어
마틴 데이비드 틸린
마이클 존 토울러
Original Assignee
마찌다 가쯔히꼬
샤프 가부시키가이샤
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
Application filed by 마찌다 가쯔히꼬, 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 마찌다 가쯔히꼬
Publication of KR19990037176A publication Critical patent/KR19990037176A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100277325B1 publication Critical patent/KR100277325B1/ko

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
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • 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
    • G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • 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
    • G02F1/13355—Polarising beam splitters [PBS]
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/02—Function characteristic reflective

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

반사형 액정 장치(reflective liquid crystal display)는 편광 빔 스플리터(polarising beam splitter), 편광 보존 반사기(polarisation preserving reflector), 최소한 두 개의 지연기를 포함하는 지연기 배열(retarder arrangement )을 포함한다. 제1 지연기는 빔 스플리터와 반사기 사이에 배치되고, 제2 지연기는 제1 지연기와 반사기 사이에 배치되며, 제1 및 제2 지연기중 최소한 하나는 어두운 장치 상태와 밝은 장치 상태사이를 전환할 수 있는 액정 층을 포함한다. 어두운 장치 상태에서, 지연기 배열은 빔 스플리터에 의해 반사기를 향해 진행된 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°만큼 회전시키고( n은 정수), 밝은 장치 상태에서, 제1 지연기는 대체로 λ/2의 지연을 가지고 제2 지연기는 대체로 λ/4의 지연을 갖는다.

Description

반사형 액정 장치
본 발명은 편광 빔 스플리터(polarising beam splitter)를 사용한 반사형 액정 장치(reflective crystal device)에 관한 것이다. 그런 장치는 예를 들어 액정 프로젝션 표시장치(liquid crystal projection displays)에서 사용될 수 있다.
Proc.Ind.Acad.Sci.1955,41A 130과 137은 수색도(achromaticity) 개선을 위해 복굴절 플레이트(birefringent plates)들이 조합된 1/4 파장 플레이트(quarter waveplates)와 원형 편광기를 개시한다. 지연기(retarder)들은 수색 성능(achromatic performance)을 개선하기 위해서 그 광축(optical axes)의 방위각 배향을 서로 달리하여 결합된다.
Seki등의 Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1995,263,499과 Seki등의Eurodisplay,1996,464은 뉴메틱 액정(nematic liquid crystal)과 1/4 파장 플레이트(quarter waveplate)로 구성된 반사형 전기 제어 복굴절 형태(electrically controlled birefringence; ECB)의 액정 장치(LCD)를 개시한다. 1/4 파장 플레이트(quarter waveplate)의 광축은 뉴메틱 액정(nematic liquid crystal)의 광축과 교차하고 뉴메틱 액정(nematic liquid crystal)의 한 측상에 배치된 편광기에 45°각도로 위치한다. 언 트위스티드(untwisted) 액정과 1/4 파장 플레이트(quarter waveplate)은 편광기와 거울 사이에 배치되고, 액정이 λ/4의 지연을 제공함으로써 정상 백색 상태가 얻어진다. 흑색 상태는 0의 지연을 제공하도록 액정을 제어함으로써 얻어진다. 이 흑색 상태는 1/4 파장 플레이트(quarter waveplate)에 의해 효율적으로 제공되고, 1/4 파장 플레이트(quarter waveplate)가 색을 흡수하는 정도로만 색을 흡수한다. 광축이 평면에 대해 수직인 음의 복굴절(negative birefringence)의 지연기를 더 포함시켜 시야각(viewing angle) 성능을 개선할 수도 있다.
Uchida등의 Asia Display, 1995,599는 편광기와 거울이 하이브리드 얼라인드 뉴메틱 액정층(Hybrid Aligned Nematic Liquid Crystal Layer)과 지연기(Retarder)의 대향측상에 배치되어 있는 반사형 표시장치를 개시한다. 지연기는 시야각을 개선하기 위한 평면 외부의(out of plane) 광축과 액정층의 지연과 공동 작용하여 흑색 및 백색 상태를 제공하기 위한 평면 내부의(in-plane) 광축을 가지는 양축성(biaxial)이다. 지연기 평면 내부 축은 편광기의 편광축과 45°를 이루고 액정층의 광축과 교차한다. 액정층과 지연기의 순수 지연이 λ/4일 때 정상 흑색 상태가 제공된다. 액정의 지연이 지연기의 지연을 상쇄시킬 정도일때 백색 상태가 제공된다. 그러한 표시장치의 수색도는 광 요소의 분산을 어느 정도 최적화시키느냐에 따라 달라지게 된다.
Ishinabe 등의 Eurodisplay,1996,199은 HAN 액정층과 양축(biaxial) 지연기가 선형 편광기와 거울사이에 배치되어 있는 전색 반사형 LCD(full colour reflective LCD)를 개시한다. HAN 층의 광축은 지연기의 광축과 교차하고 편광기의 편광축과 45°를 이룬다. 정상 흑색 상태는 액정층의 지연과 지연기의 지연사이의 차이를 λ/4가 되게 함으로써 얻어진다. 액정층 재료와 지연기 재료의 분산을 조정하여 복굴절이 부분적으로 서로를 보상하게 함으로써 수색도가 개선된다.
Kuo 등의 Asia Display,1995,135도 HAN 액정층과 양축 지연기가 선형 편광기와 거울사이에 배치되어 있는 LCD를 개시한다. 어두운 상태는 총 지연이 1/4파장의 홀수배일 때 얻어진다. 지연기는 액정 축과 교차하고 편광축과 45°를 이루는 평면 내부 광축을 가지고 있다. 표시 장치는 상술한 정상 흑색 모드 또는 정상 백색 모드로 동작할 수 있는데 정상 백색 모드의 경우에는 더 큰 수동(passive) 지연기가 사용된다. 요소들의 분산을 최적화시키고 복굴절이 서로를 보상하도록 분산을 조정함으로써 수색도가 개선될 수 있다.
Wu 등의 Applied Phisics Letters, 1996,68,1455는 트위스티드(twisted ) 뉴메틱 액정 셀과 지연기가 편광기와 거울사이에 배치되어 있는 반사형 LCD를 개시한다. 트위스티드 뉴메틱 액정 셀은 90°의 트위스트 각을 갖고 있고, 비교적 얇으며, 편광기의 축과 20°의 각을 이루는 입력 디렉터(input director)를 가지고 있다. 지연기는 λ/4의 지연을 제공하며 편광축과 45°의 각을 이루는 광축을 가지고 있다. 액정 셀은 액정 셀의 지연과 지연기의 지연이 백색 상태에서 서로를 상쇄시키는 정상 백색 모드로 동작하고, 흑색 상태는 액정 셀의 지연을 0으로 감소시킴으로써 얻어진다. 따라서, 수색도는 지연기의 수색도에 따라 달라지게 된다.
Kuo 등의 Eurodisplay, 1996,387은 정상 백색 모드로 동작하고, 다시 수색도가 지연기의 수색도에 따라 달라지는 흑색 상태를 얻는 유사한 트위스티드 뉴메틱 표시장치를 개시한다.
Fukuda 등은 세 논문(IDRC,1994,201; SID Journal,1995,3,83; Asia Display 1995,881)에서 하나의 편광기와 하나의 지연 필름으로 구성된 반사형 수퍼트위스티드(supertwisted) 뉴메틱(STN) LCD를 개시한다. 액정의 트위스트는 220에서 260°사이에 있으며, 장치는 정상 백색 모드로 동작한다. STN 액정은 멀티플렉스 비(multiplex ratios)를 높게하여, 즉, 온(on)및 오프(off) 전압사이의 전압차를 작게하여, 액정의 dΔn값을 크게,예컨대 0.6 마이크로미터 이상의 값을 갖게 하는데 사용된다. 수색도는 액정 및 지연기의 분산 성질을 변화시킴으로써 개선된다.
특허청구범위 제1항의 전문이 그 근거를 두고 있는, EP-A-0 389 240은 편광 빔 스플리터를 사용하는 프로젝션 시스템을 개시한다. 편광 빔 스플리터에 입사되는 빛은 반사형 액정 장치를 향해 진행된다. λ/4 지연기는 편광 빔 스플리터와 반사형 액정 장치사이에 배치된다.
EP-A-0 389 240은 또한 백색광이 적색, 녹색, 청색 성분으로 분해되는 전색 프로젝션 시스템을 개시한다. 세 개의 편광 빔 스플리터가 제공되고, 각각은 적색, 녹색, 청색광을 수신한다. 각 편광 빔 스플리터에 입사된 빛은 λ/4 지연기를 통해 각각의 반사형 액정 장치로 향한다.
본 발명의 제1 양상에 따라서, 편광 빔 스플리터, 편광 보존 반사기,및 적어도 두 개의 지연기로 구성된 지연기 배열을 포함하며, 상기 두 개의 지연기중 제1 지연기는 상기 빔 스플리터와 상기 반사기 사이에 배치되고, 제2 지연기는 상기 제1 지연기와 상기 반사기 사이에 배치된 반사형 액정 장치가 제공된다. 또한 제1 및 제2 지연기중 적어도 하나는 어두운 장치 상태와 밝은 장치 상태사이를 전환할 수 있는 액정층을 포함한다. 또한 어두운 장치 상태에서 지연기 배열은 빔 스플리터에 의해 반사기로 향해진 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°만큼 회전시키고( n은 정수), 밝은 장치 상태에서 제1 지연기는 대체로 λ/2의 지연을 가지고 제2 지연기는 대체로 λ/4의 지연을 갖는다.
λ/4 지연기를 λ/2 지연기와 반사기 사이에 배치함으로써 EP-A-0 389 240의 장치에 비해 성능이 개선된다.
실질상 λ/4 지연기를 실질상 λ/2 지연기와 반사기 사이에 배치함으로써, EP-A-0 389 240의 장치에 비해 두 가지 이점이 얻어진다.
첫째로, 본 발명의 장치의 밝은 상태는 EP-A-0 389 240의 장치보다 파장 의존도가 더 낮다. 따라서 본 발명의 장치는 더욱 효율적으로 된다.
둘째로, 실질상 λ/2 지연기가 반강유전성(antiferroelectric) 액정 또는 이와 유사한 액정과 같은 평면 내부(in-plane) 전환 액정 재료로 구성되는 경우, 본 발명에서는 밝은 상태를 얻기 위해서 액정 재료를 ±22.5°만큼만 전환시키면 된다. 이와는 대조적으로, 그러한 평면 내부 전환 액정 재료를 λ/2 지연기로 사용하면서 EP-A-0 389 240에서와 같이 λ/4 지연기가 λ/2 지연기와 편광 빔 스플리터사이에 배치된 경우라면, 평면 내부 전환 액정은 최대 밝은 상태를 얻기 위해 ±45°만큼 전환하여야 할 것이다. ±22.5°만큼 전환할 수 있는 평면 내부 전환 스멕틱(smectic) 액정 재료(예를 들어,반강유전성 액정 또는 이와 유사한 액정 재료)들은 많이 알려져 있지만, ±45°만큼 전환할 수 있는 재료는 거의 알려져 있지 않다. 그러므로 본 발명에 있어서 최대 밝은 상태를 얻기 위해 충분히 전환할 수 있는 액정 재료를 찾는 것은 간단한 일이고, 따라서 EP-A-0 389 240에서의 장치보다 더 효율적인 장치가 제공된다.
지연기 배열은 밝은 장치 상태에서 빔 스플리터에 의해 반사기로 향해진 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 90°만큼 회전시킬 수 있다.
밝은 장치 상태에서 제1 지연기는 빔 스플리터에 의해 반사기로 향해진 평면 편광된 빛의 편광 평면과 각도 α를 이루는 광축을 가질 수 있고, 제2 지연기는 빔 스플리터에 의해 반사기로 향해진 평면 편광된 빛의 편광 평면과 각도 2α + 45°를 이루는 광축을 가질 수 있다.
각도 α는 거의 22.5°일 수 있다.
대안적으로, 제1 및 제2 지연기는 각각 액정층을 포함할 수 있으며, α는 거의 15°일 수 있다.
제1 지연기는 전환하는 동안 광축이 광경로의 수직 방향에 대해 거의 22.5°의 각도 만큼 회전하는 액정층을 포함할 수 있다.
제1 지연기는 액정층을 포함할 수 있으며 pλ/2와 (p+1)λ/2의 사이에서 전환할 수 있는 지연을 가질 수 있다(여기서 p는 정수).
정수 p는 0 또는 1 일 수 있다.
액정층은 평면 외부 전환 뉴메틱 액정일 수 있다.
액정층은 강유전성 액정일 수 있다.
액정층은 대안적으로 반강유전성 액정일 수 있다.
액정층은 대안적으로 일렉트로클리닉(electroclinic) 액정일 수 있다.
액정층은 대안적으로 평면 내부 전환 뉴메틱 액정일 수 있다.
본 장치는 제2 편광 보존 반사기와, 빔 스플리터와 상기 제2 반사기 사이에 배치된 제3 지연기와 상기 제3 지연기와 상기 반사기 사이에 배치된 제4 지연기로 구성되는 다른 지연기 배열을 더 포함할 수 있다. 제3 및 제4 지연기중 적어도 하나는 어두운 장치 상태와 밝은 장치 상태사이를 전환할 수 있는 다른 액정층을 포함한다. 어두운 장치 상태에서 다른 지연기 배열은 빔 스플리터에 의해 다른 반사기로 향해진 평면 편광된 빛의 편광 평면을 거의 n x 180°만큼 회전시킨다( n은 정수).
본 발명의 제2 양상에 따라서, 빛을 파장 분리기(wave separator)로 향하게 하는 편광 빔 스플리터, 제1 및 제2 편광 보존 반사기, 제1 파장의 빛을 제1 반사기로 향하게 하고 제1 파장과 다른 제2 파장의 빛을 제2 반사기로 향하게 하는 파장 분리기, 빔 스플리터와 제1 반사기 사이의 광경로내에 배치된 제1 지연기 배열, 빔 스플리터와 제2 반사기 사이의 광경로내에 배치된 제2 지연기 배열로 이루어진 반사형 액정 장치가 제공된다.
이 장치에서, 제1 지연기 배열은 어두운 상태와 밝은 상태사이를 전환할 수 있으며, 어두운 장치 상태에서 제1 지연기 배열은 빔 스플리터에 의해 파장 분리기를 거쳐 제1 반사기로 향해진 제1 파장의 평면 편광된 빛의 편광 평면을 거의 n x 180°만큼 회전시킨다( n은 정수).
그리고, 제2 지연기 배열은 어두운 상태와 밝은 상태사이를 전환할 수 있으며, 어두운 장치 상태에서 제2 지연기 배열은 빔 스플리터에 의해 파장 분리기를 거쳐 제2 반사기로 향해진 제2 파장의 평면 편광된 빛의 편광 평면을 거의 n x 180°만큼 회전시킨다( n은 정수).
밝은 상태에서 제1 지연기 배열은 λ/2의 지연을 가지며 빔 스플리터와 제1 반사기 사이에 배치된 제1 지연기, 및 λ/4의 지연을 가지며 제1 지연기와 제1 반사기 사이에 배치된 제2 지연기를 포함하고,
밝은 상태에서 제2 지연기 배열은 λ/2의 지연을 가지며 빔 스플리터와 제2 반사기 사이에 배치된 제3 지연기, 및 λ/4의 지연을 가지고 제3 지연기와 제2 반사기 사이에 배치된 제4 지연기를 포함한다.
제1 지연기는 제1 액정층을 포함할 수 있고, 제3 지연기는 제2 액정층을 포함할 수 있다.
제1 액정층이 제2 액정층이 될 수 있다.
따라서 반사형 표시 장치에서의 사용에 적당한 LCD를 제공하는 것이 가능하다. 넓은 수용각(accecptance angle)과 빠른 응답 속도를 가지는 반사형 단일 편광기 장치에서 높은 밝기(brightness)와 콘트라스트(contrast)가 얻어진다. 나아가 단일 편광기와 반사기 형태의 알려진 표시 장치들과 비교할 때 상당히 개선된 수색도를 갖는 밝은 상태를 얻는 것이 가능하다. 지연기의 광축들은 그 조합이 밝은 상태에서 광범위의 파장에 걸쳐 편광기로부터 입력 편광된 빛에 λ/4의 지연을 주도록 배향한다. 그러므로 밝은 상태는 매우 밝고 수색성이며, 이는 어두운 상태와 결합될 때 높은 콘트라스트를 준다. 비록 최적의 표시 장치는 가능한 한 낮은 분산의 동일한 재료를 사용하여 얻어지지만, 지연기들은 반드시 같은 재료로 만들어 질 필요는 없으며 수색도를 얻는데 지연기 재료의 분산 성질은 별로 중요하지 않다.
따라서, 단일 편광 빔 스플리터의 사용으로 높은 밝기(brightness)의 장치가 제공된다. 우수한 수색 성질은 높은 콘트라스트를 얻을 수 있게 한다. 광학적으로 얇은 층(layer)의 사용으로 넓은 수용각(acceptance angle)을 얻을 수 있다.
도 1a는 어두운 상태(DARK state)에서 본 발명의 제1 실시예를 구성하는 표시 장치의 개략도.
도 1b는 밝은 상태(BRIGHT state)에서 본 발명의 제1 실시예를 구성하는 표시 장치의 개략도.
도 2a는 함께 출원중인 UK 특허 출원 번호 No 9622733.5에서 개시된 비교 표시 장치(comparative display device)의 광경로를 설명하는 개략도.
도 2b는 본 발명에 따른 표시 장치의 광경로를 설명하는 개략도.
도 3은 밝은 상태(BRIGHT state)에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 위한 편광 상태를 설명하는 개략도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예를 구성하는 표시 장치의 개략도.
도 5는 밝은 상태에서 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 표시 장치의 반사도의 이론적 계산을 보여주는 그래프.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치의 개략도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시 장치의 개략도.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시 장치의 개략도.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 표시 장치의 개략도.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 표시 장치의 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 반사기
30 : 빔 스플리터
31 : λ/4 지연기
32 : 뉴메틱 액정 셀
도1a,1b 및 2b는 본 발명의 실시예를 설명하는 개략도이다. 이는 출원 계속중인 UK 특허 출원 번호 No:9622733.5에 설명된 장치와 몇 가지 유사점이 있으나, 본 발명은 선형 편광기 대신 편광 빔 스플리터를 사용한다.
기호 TM 및 TE는 평면 편광된 빛의 두 가지 직교 상태를 나타낸다. TM 상태에서 빛은 지면에서의 전계 벡터로 편광되고, TE 상태에서 빛은 지면에 수직인 전계 벡터로 편광된다. 편광 빔 스플리터(30)에는 TM 과 TE 성분 모두를 포함하는 빛이 조사(illuminate)된다. TE 성분은 빔 스플리터(30)에 의해 편광 보존 반사기(2)로 향하고, 반면 TM 성분은 빔 스플리터(30)를 가로질러 통과하여 이 실시예에서 소실된다.
빔 스플리터(30)와 반사기(2)사이의 광경로내에는 광학 요소(31,32)가 구비된다. 만약 이들이 빔 스플리터(30)를 향해 재반사된 빛이 여전히 TE 편광된 상태에 있도록 선택되어 진다면, 빛은 입사광의 경로를 따라 되돌아 나갈 것이다(도 1a). 그러나, 빔 스플리터(30)와 반사기(2)사이의 광경로내의 광학 요소들이 빔 스플리터(30)로 입사되는 반사광이 이제는 TM 편광된 상태에 있도록 선택되어 진다면, 반사광은 광원쪽으로 되돌아 가지 않고 빔 스플리터(30)를 통과할 것이다(도 1b).
UK 9622733.5에서 설명된 것과 같은 직시(direct view) 반사형 표시 장치에서는, 입사광(INCIDENT light)과 반사광(REFLECTED light)의 경로만을 고려하는 것이 일상적이다. 그러나, 본 발명의 실시예를 설명하기 위해서는, 영상광(IMAGING light)의 경로도 고려할 필요가 있다. 직시 반사형 표시 장치에서 입사, 영상, 반사 경로는 동일 선상에 있다(도 2a). 그러나, 이는 편광 빔 스플리터에 기초한 장치에서는 그러하지 않다. 즉, 입사 및 반사 경로만 동일 선상에 있다(도 2b). 게다가, 반사 경로가 밝으면 영상 경로는 어둡고, 그 역도 성립한다.
도 1a 및 1b에 도시된 실시예에 있어서, 도면 부호 31로 표시된 요소는 빔 스플리터(30)에 의해 반사기(2)로 진행된 빛의 편광 평면에 대해 45 + 2α°(즉, TE 성분의 편광 평면에 대해 45 + 2α°)를 이루는 광축을 갖는 λ/4 지연기이다.
도면 부호 32는 뉴메틱 액정 셀을 나타낸다. 도 1b에 도시된 밝은 상태에서의 액정 셀은 TE 광의 편광 평면에 대해 α°를 이루는 광축을 갖는 λ/2 지연기이다.
이 상태에서 장치의 동작은 도 3에 도시되어 있다. 선형 편광은 "L"로 표시되었고, 왼손 원형 편광은 "CL", 오른손 원향 편광은 "CR"로 표시되었다.
도 3에서 빔 스플리터(30)는 편의상 선형 편광기로 도시되었다. 편광되지 않은 빛이 광원(도 3에 도시되지 않음)으로부터 빔 스플리터(30)에 입사되고, 빔 스플리터(30)는 평면 편광된 TE 광을 액정 셀(32)로 향하게 한다. 밝은 상태에서 액정 셀(32)은 λ/2 지연기이고, TE 광의 편광 평면을 2α°만큼 회전시킬 것이다.
빛이 λ/4 플레이트(31)에 입사될 때, 그 편광 평면은 λ/4 플레이트(31)의 광축에 45°를 이룬다. 따라서, 빛은 λ/4 플레이트(31)에 의해 원형 편광된 빛으로 변환된다.
빛은 반사기(2)에 의해 반사되면 반대 손의 원형 편광된 빛으로 변환된다. 그러므로 λ/4 플레이트(31)는 TE 광의 편광 평면에 대해 -2α°를 이루는 편광 평면을 가지는 평면 편광된 빛으로 변환시킬 것이고, 이는 액정 셀(32)에 의해 4α°로 회전될 것이다. 따라서, 빔 스플리터(30)로 되돌아온 빛은 TE 와 TM 편광 상태의 조합으로 간주될 수 있고, TM 성분은 영상 경로를 따라 빔 스플리터(30)를 통과할 것이다.
장치의 어두운(DARK) 상태를 얻기위해, 액정 셀은 0의 지연을 제공하도록 전환되고, 따라서 α=22.5°이면 TE 광의 편광은 지연기(31,32)에 의해 변하지 않을 것이다. 빔 스플리터(30)로 되돌아 오는 빛은 여전히 TE 상태이고, 반사 경로를 따라 진행한다.
평면 배열된(planar aligned)뉴메틱 액정이 0의 지연을 제공하는 상태로 되기 위해서는 일반적으로 고전압이 필요하다. 따라서 도 4에 도시된 본 발명의 대안적 실시예에 있어서, 빔 스플리터(30)와 반사기(2) 사이의 광경로에 부가 지연기(33)가 제공된다. 이 부가 지연기(33)는 뉴메틱 액정의 러빙(rubbing) 방향과 교차하는 광축을 가진다. 부가 지연기(33)와 액정 패널(32)의 조합은 액정 패널(32)에 더 낮은 전압이 인가될때 0의 지연을 제공한다. 도 4에서는 부가 지연기(33)가 액정 패널(32)과 λ/4 플레이트(31)의 사이에 도시되어 있지만, 부가 지연기(33)와 액정 패널(32)의 위치를 서로 교환하는 것이 가능하다.
부가 지연기(33)를 제공하는 것에 대한 대안은 λ/4 지연기(31)로 양축의(biaxial)λ/4 지연기를 사용하는 것이다. 이와 다르게는, 음의 Δε 호미오트로피컬리 얼라인드(homeotropically aligned) 뉴메틱 액정 패널이 사용될 수 있다.
요소(31)이 고정 지연기이고, 요소(32)가 전환가능한 액정 셀이라면, α는 22.5°인 것이 바람직하다. 요소(31,32)가 모두 전환가능한 액정 셀이라면, 밝은(BRIGHT) 상태에서 α는 15°인 것이 바람직하다. 이 경우에 빔 스플리터(30)로 되돌아 오는 빛은 TM 성분만을 갖고 있고, 따라서 빔 스플리터(30)로 되돌아 오는 모든 빛이 영상(IMAGING) 경로를 따라서 지날 것이다(빔 스플리터(30)의 흡수 손실은 무시함).
본 발명의 대안적 실시예에 있어서, 액정 패널(32)은 입사 TE 광의 편광 평면에 대한 0°와 TE 광의 편광 평면에 대한 ±22.5°사이에서 방향이 전환될 수 있는 광축을 가진 λ/2 지연기이다.
장치의 밝은 상태에서, 액정 패널(32)의 광축은 TE 광의 편광 평면에 대해 ±22.5°로 전환된다. 도 1a 및 1b의 실시예에 대해 상기 설명된 것처럼, 액정 패널(32)과 λ/4 지연기(31)는 입사광의 편광 평면을 90°만큼 회전시키도록 결합되고, 따라서 빔 스플리터(30)로 되돌아 온 빛은 영상 경로를 따라 빔 스플리터(30)를 통과한다.
장치의 어두운 상태를 얻기 위해 액정 패널(32)의 광축은 TE 광의 편광 평면에 대해 0°로 전환된다. 빛의 편광은 액정 패널(32) 또는 λ/4 지연기(31)에 의해 영향을 받지 않고, 빛은 TE 편광 상태로 빔 스플리터(30)로 되돌아 가며 반사 경로를 따라 진행한다.
이 실시예에 있어서, 액정 패널(32)은 강유전성 액정(ferroelectic liquid crystal; FLC), 왜곡된 나선 강유전성 액정(distorted helix ferroelectic liquid crystal; DHF), 숏-피치 쌍안정 강유전성 액정(short-pitch bistable ferroelectic liquid crystal; SBF), 반강유전성 액정(antiferroelectic liquid crystal; AFLC),또는 내부-평면 스위칭 뉴메틱 액정(in-plane switching liquid crystal; IPSN)을 포함할 수 있다. 보다 바람직한 액정은 반강유전성 액정(SBF 또는 DHF)이다. 이를 사용하면, 액정 패널에 전압이 인가되지 않으면 액정 패널은 TE 광의 편광 평면에 대해 0°를 이루는 광축을 가질 것이고, 전압이 인가되면 광축이 ±22.5°로 전환될 것이다. 따라서, 장치는 "정상 흑색" 장치가 될 것이다(즉, 전압이 인가되지 않으면 어두운(DARK) 상태에 있음).
도 5의 그래프에서 실선은 도 1a,1b 또는 4의 장치에 대해서 밝은 상태에서의 반사도를 파장의 함수로 이론적으로 계산한 것이다(완전 편광을 가정함). 점선은 편광기 방향에 대해 45°를 이루는 광축을 갖는 λ/4 지연의 단일 복굴절 소자(ZL1-2293 재료)를 사용하여 얻어지는 투과도(transmissivity)를 나타낸다. 본 발명의 장치의 반사도는 더욱 수색성(achromatic)이어서, 그 결과, 장치는 전체적으로 더 높은 밝기(brightness)를 가진다. CIE x/y 좌표와 휘도(luminance)의 값이 아래에 보여진다.
x y L
단일 LC 패널 0.3144 0.3474 96.8 %
본 발명 0.3137 0.3346 99.3 %
백색 포인트,D65 0.3127 0.3290 100 %
전색 표시장치(full colour display)는 액정 패널내에 색 필터를 제공함으로써 또는 타임 멀티플렉스(time-multiplex) 방법을 사용함으로써 얻을 수 있다.
도 6은 2중 패널 시스템을 보여준다. 여기서는 빔 스플리터에 입사된 빛의 TM 성분 경로상에 제2 액정 패널(32'), 제2 λ/4 지연기(31'), 제2 반사기(2')들이 제공된다. 제2 액정 패널(32')과 제2 λ/4 지연기(31')가 제2 반사기에 의해 빔 스플리터로 되돌아 오는 빛의 편광 상태를 TM에서 TE로 변화시키도록 결합한다면, 제2 반사기에 의해 빔 스플리터로 되돌아 오는 빛은 도 6에 도시된 것처럼 빔 스플리터에 의해 영상(IMAGING) 경로를 따라 진행할 것이다.
두 개의 액정 패널상에 서로 다른 정보가 보여진다면, 시스템은 3-D 프로젝션 시스템을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다른 방법으로는, 시스템은 두 패널 사이에서 회색 레벨 로드(load)을 분할하도록 배열될 수 있다. 두 패널이 같은 정보를 표시하면 표시장치의 밝기가 증가된다.
도 7은 3중 패널 시스템을 보여준다. 여기서 빔 스플리터는 입사광의 TE 편광 성분을 적, 녹, 청색광을 세 가지 서로 다른 방향으로 향하게 하는 다이크로익(dichroic) 프리즘과 같은 파장 분리기(34)로 진행시킨다. 3개의 반사기(2B,2G,2R)는 각각 청, 녹, 적색광을 위해 제공된다. 액정 패널(32B, 32G, 32R)과 λ/4 지연기(31B, 31G, 31R)는 3 세트가 제공되는데, 그 중에서 한 세트는 파장 분리기(34)와 "청색" 반사기(2B)사이의 광경로에 배치되고, 다른 한 세트는 파장 분리기(34)와 "녹색" 반사기(2G)사이의 광경로에 배치되며, 나머지 한 세트는 파장 분리기(34)와 "적색" 반사기(2R)사이의 광경로에 배치된다. 액정 패널과 λ/4 지연기 조합 각각은 각 원색의 중심 파장에 대해 최적화될 수 있다.
도 8은 도 7의 실시예를 변형한 것이다. 여기서는, 도 7의 세 개의 액정 패널이 편광 빔 스플리터와 파장 분리기(34) 사이의 광경로에 배치된 하나의 액정 패널로 대치된다. 세 개의 λ/4 지연기는 각각 청, 녹, 적색에 대해 최적화된다. 전색 표시 장치는 칼라 화소화된(pixelated) 액정 패널을 사용함으로써 또는 타임 멀티플렉스(time-multiplex) 방법에 의해 제공된다. 액정 패널로는 평면 외부(out-of-plane) 전환 뉴메틱 액정 패널이 바람직하다. 왜냐하면 이를 사용하면, 액정 패널의 지연이 필요한 색에 대해 최적화되는 것이 가능하게 되기 때문이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 여기서는, 도 6의 장치의 액정 패널과 λ/4 지연기의 조합이 각각 도 7의 3중 패널 시스템으로 대치된다.
도 10에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서는, 도 6의 장치의 액정 패널과 λ/4 지연기의 조합이 각각 도 8의 3중 패널 시스템으로 대치된다.
도 9 및 10의 실시예는 도 6의 실시예와 도 7 및 8의 실시예의 이점들을 결합한 것이다. 두 액정 패널(도 10) 또는 두 세트의 액정 패널(도 9)의 제공은 상기 도 6과 관련해 설명된 것처럼 3-D 프로젝션 시스템의 제공을 가능하게 한다. 다른 방법으로는, 시스템은 두 패널(또는 두 세트의 패널)사이에서 회색 레벨 로드(load)를 분할하도록 배열될 수 있다. 두 패널(또는 두 세트의 패널)이 동일 정보를 표시하면 표시장치의 밝기가 증가된다.
각 원색에 대해 별도의 지연기를 사용함으로써 지연이 각 원색의 중심 파장에 대해 최적화될 수 있다.
비록 도 7 내지 도 10에 도시된 파장 분리기는 빛을 세 개의 성분으로 분리하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 파장 분리기가 가시광선을 원색과 그 보색과 같이 두 개의 성분으로 분리하는 것이 가능하다. 이러한 경우에는, 두 개의 반사기와 두 개의 지연기 배열만이 필요할 것이다.
고정 λ/4 지연기는 액정 폴리머(polymer) 또는 폴리머를 형성하도록 쇄교된(cross-linked) 반응성 메소젠(reactive mesogen)과 같은 어떠한 종류의 적당한 광학적 이방성(anisotropic) 재료로부터도 만들어 질 수 있다. UK 특허 출원 번호 제 9622733.5호에서 설명된 것과 같은 적당한 종래의 액정 셀도 사용될 수 있다. 액정 셀은 그것이 뉴메틱 형태일 경우, 프레드릭스(Fredericks) 셀, HAN 셀,또는 Pi 셀일 수 있다.
본 발명의 장치의 밝은 상태는 종래의 장치보다 파장 의존도가 더 낮고, 최대 밝은 상태를 얻기 위해 충분히 전환할 수 있는 액정 재료를 찾는 것은 간단한 일이므로, 종래의 장치보다 더 효율적인 장치를 개시한다.
반사형 표시 장치에서의 사용에 적당한 LCD를 제공하는 것이 가능하다. 넓은 수용각(accecptance angle)과 빠른 응답 속도를 가지는 반사형 단일 편광기 장치에서 높은 밝기(brightness)와 콘트라스트(contrast)가 얻어진다. 나아가 단일 편광기와 반사기 형태의 알려진 표시 장치들과 비교할 때 실질적으로 개선된 수색도를 갖는 밝은 상태를 얻는 것이 가능하다.
따라서, 단일 편광 빔 스플리터의 사용으로 높은 밝기(brightness)의 장치가 제공된다. 우수한 수색 성질은 높은 콘트라스트를 얻을 수 있게 한다. 광학적으로 얇은 층(layer)의 사용으로 넓은 수용각(acceptance angle)을 얻을 수 있다.

Claims (17)

  1. 반사형 액정 장치(reflective liquid crystal device)에 있어서,
    편광 빔 스플리터(polarising beam splitter);
    편광 보존 반사기(polarising preserving reflector); 및
    최소한 두 개의 지연기를 포함하는 지연기 배열(retarder arrangement)을 포함하되,
    상기 두 개의 지연기중에서 제1 지연기는 상기 빔 스플리터와 상기 반사기 사이에 배치되고, 제2 지연기는 상기 제1지연기와 상기 반사기 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2지연기중 최소한 하나는 어두운 장치 상태(dark device state)와 밝은 장치 상태(bright device state)사이에서 전환가능한(switchable) 액정층(liquid crystal layer)을 포함하고,
    상기 어두운 장치 상태에서는, 상기 지연기 배열은 상기 빔 스플리터에 의해 상기 반사기를 향해 진행된 평면 편광된(plane-polarised) 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°만큼 회전시키고(여기서 n은 정수), 상기 밝은 장치 상태에서는, 상기 제1지연기는 대체로 λ/2의 지연을 갖고, 상기 제2지연기는 대체로 λ/4의 지연을 가지는 것
    을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지연기 배열은 상기 밝은 장치 상태에서 상기 빔 스플리터에 의해 상기 반사기를 향해 진행된 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 90°만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밝은 장치 상태에서, 상기 제1지연기는 상기 빔 스플리터에 의해 반사기를 향해 진행된 평면 편광된 빛의 편광 평면과의 각도 α 로 그 광축을 가지고, 상기 제2지연기는 상기 빔 스플리터에 의해 반사기를 향해 진행된 평면 편광된 빛의 편광 평면과의 각도 2α + 45°로 그 광축을 가지는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각도 α는 대체로 22.5°인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2지연기는 각각 액정층을 포함하고, 상기 α는 대체로 15°인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1지연기는 전환하는 동안 그 광축이 광경로의 수직 방향에 대해 대체로 22.5°에 해당하는 각도 만큼 회전하는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1지연기는 액정층을 포함하고 대체로 pλ/2와 (p+1)λ/2(p는 정수)의 사이에서 전환할 수 있는 지연을 가지는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 p는 0 또는 1 인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 액정층은 평면 외부(out-of-plane) 전환 뉴메틱(nematic) 액정인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 액정층은 강유전성(ferroelectric) 액정인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 액정층은 반강유전성(antiferroelectric) 액정인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 액정층은 일렉트로클리닉(electroclinic) 액정인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  13. 제6항에 있어서, 상기 액정층은 평면 내부(in-plane) 전환 뉴메틱 액정인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    제2 편광 보존 반사기, 및
    상기 빔 스플리터와 상기 제2 반사기 사이에 배치된 제3 지연기 및 상기 제3 지연기와 상기 제2반사기 사이에 배치된 제4 지연기를 구비한 다른 지연기 배열
    을 더 포함하되,
    상기 제3 및 제4 지연기중 최소한 하나는 어두운 장치 상태와 밝은 장치 상태사이를 전환할 수 있는 다른 액정층을 포함하고,
    상기 어두운 장치 상태에서 상기 다른 지연기 배열은 상기 빔 스플리터에 의해 상기 제2 반사기로 진행된 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°(n은 정수)만큼 회전시키는 것
    을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  15. 반사형 액정 장치에 있어서,
    빛을 파장 분리기(wave separator)로 진행시키는 편광 빔 스플리터;
    제1 및 제2 편광 보존 반사기 - 상기 파장 분리기는 제1 파장의 빛을 상기 제1 반사기로 진행시키고 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 빛을 상기 제2 반사기로 진행시킴 -;
    상기 빔 스플리터와 상기 제1 반사기 사이의 광경로내에 배치된 제1 지연기 배열; 및
    상기 빔 스플리터와 상기 제2 반사기 사이의 광경로내에 배치된 제2 지연기 배열
    을 포함하되,
    상기 제1 지연기 배열은 어두운 상태와 밝은 상태사이를 전환할 수 있으며, 상기 어두운 장치 상태에서 상기 제1 지연기 배열은 상기 빔 스플리터에 의해 상기 파장 분리기를 거쳐 상기 제1 반사기로 진행된 제1 파장의 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°(n은 정수)만큼 회전시키고,
    상기 제2 지연기 배열은 어두운 상태와 밝은 상태사이를 전환할 수 있으며, 상기 어두운 장치 상태에서 상기 제2 지연기 배열은 상기 빔 스플리터에 의해 상기 파장 분리기를 거쳐 상기 제2 반사기로 진행된 제2 파장의 평면 편광된 빛의 편광 평면을 대체로 n x 180°(n은 정수)만큼 회전시키며,
    상기 밝은 상태에서, 상기 제1 지연기 배열은 대체로 λ/2의 지연을 가지고 상기 빔 스플리터와 상기 제1 반사기 사이에 배치된 제1 지연기, 및 대체로 λ/4의 지연을 가지고 상기 제1 지연기와 상기 제1 반사기 사이에 배치된 제2 지연기를 포함하고,
    상기 밝은 상태에서, 상기 제2 지연기 배열은 대체로 λ/2의 지연을 가지고 상기 빔 스플리터와 상기 제2 반사기 사이에 배치된 제3 지연기, 및 대체로 λ/4의 지연을 가지고 상기 제3 지연기와 상기 제2 반사기 사이에 배치된 제4 지연기를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 지연기는 제1 액정층을 포함하고, 상기 제3 지연기는 제2 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 액정층이 상기 제2 액정층인 것을 특징으로 하는 반사형 액정 장치.
KR1019980043534A 1997-10-17 1998-10-17 반사형 액정 장치_ KR100277325B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9721906.7 1997-10-17
GB9721906A GB2330422A (en) 1997-10-17 1997-10-17 Reflective liquid crystal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990037176A KR19990037176A (ko) 1999-05-25
KR100277325B1 true KR100277325B1 (ko) 2001-01-15

Family

ID=10820634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980043534A KR100277325B1 (ko) 1997-10-17 1998-10-17 반사형 액정 장치_

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6122028A (ko)
EP (1) EP0909974A3 (ko)
JP (1) JPH11190832A (ko)
KR (1) KR100277325B1 (ko)
GB (1) GB2330422A (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183091B1 (en) * 1995-04-07 2001-02-06 Colorlink, Inc. Color imaging systems and methods
US6498632B1 (en) * 1999-04-27 2002-12-24 Hewlett-Packard Company Color reflective ferroelectric liquid crystal light valve with three spatial light modulators and increased light throughput
US6650383B1 (en) * 1999-05-26 2003-11-18 International Business Machines Corporation Band-shifted liquid crystal structure for projection of images without spectral distortion
US6233084B1 (en) * 1999-07-28 2001-05-15 Hewlett-Packard Company Optical display system including an achromatized ferroelectric light valve
JP2001100029A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Fujitsu General Ltd 偏光カラーフィルタ及びこのフィルタを用いた映像投影装置
US6188520B1 (en) * 1999-10-29 2001-02-13 Sharp Laboratories Of America, Inc. Light polarization converter
JP3980823B2 (ja) 1999-11-06 2007-09-26 三星電子株式会社 単一の液晶ディスプレーパネルを用いたディスプレー装置及び方法
US6631992B2 (en) 2001-03-30 2003-10-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Projector color correction to target white points
US6686975B2 (en) 2001-05-10 2004-02-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Achromatic apparatus for producing a wavelength-independent high contrast light signal
KR100412489B1 (ko) * 2001-10-10 2003-12-31 삼성전자주식회사 강유전성 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR100412491B1 (ko) * 2001-10-10 2003-12-31 삼성전자주식회사 반사형 강유전성 액정 표시장치 및 그 구동방법
WO2004042469A2 (en) * 2002-10-30 2004-05-21 Colorlink, Inc. Oblique plate compensators for projection display systems
US20050024577A1 (en) * 2003-07-28 2005-02-03 Ruey-Yau Tzong Ferroelectric liquid crystal modulator applied in a liquid crystal projection device
GB0820872D0 (en) 2008-11-14 2008-12-24 Cambridge Entpr Ltd Optical beam steering
CN101881902B (zh) * 2010-06-08 2011-11-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 振幅型光寻址液晶光阀装置及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912369A (en) * 1974-07-02 1975-10-14 Gen Electric Single polarizer reflective liquid crystal display
CH582894A5 (ko) * 1975-03-17 1976-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US5847790A (en) * 1989-02-16 1998-12-08 S.T. Lagerwall S.A.R.L. Liquid crystal devices using a linear electro-optic effect
JPH0738050B2 (ja) * 1989-03-23 1995-04-26 松下電器産業株式会社 偏光ビームスプリッタ装置とその装置を用いたライトバルブ光学装置
US5243455A (en) * 1990-05-11 1993-09-07 The University Of Colorado Foundation, Inc. Chiral smectic liquid crystal polarization interference filters
US5469279A (en) * 1989-10-30 1995-11-21 The University Of Colorado Foundation, Inc. Chiral smectic liquid crystal multipass optical filters including a variable retarder (and a variable isotropic spacer)
US5381253A (en) * 1991-11-14 1995-01-10 Board Of Regents Of University Of Colorado Chiral smectic liquid crystal optical modulators having variable retardation
US5231521A (en) * 1989-10-30 1993-07-27 The University Of Colorado Foundation, Inc. Chiral smectic liquid crystal polarization interference filters
JP2851906B2 (ja) * 1990-03-23 1999-01-27 キヤノン株式会社 光学変調素子及び表示装置
US5627557A (en) * 1992-08-20 1997-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Display apparatus
GB2276730A (en) * 1993-03-15 1994-10-05 Sharp Kk Liquid crystal display
WO1995015513A1 (en) * 1993-11-30 1995-06-08 Isis Innovation Limited Improvements relating to spatial light modulators
US5658490A (en) * 1995-04-07 1997-08-19 Board Of Regents Of The University Of Colorado Liquid crystal achromatic compound retarder
TW412656B (en) * 1996-04-26 2000-11-21 Hitachi Ltd Liquid crystal display
JPH1062773A (ja) * 1996-08-16 1998-03-06 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
GB2318878A (en) * 1996-10-31 1998-05-06 Sharp Kk Reflective liquid crystal device

Also Published As

Publication number Publication date
EP0909974A2 (en) 1999-04-21
GB9721906D0 (en) 1997-12-17
EP0909974A3 (en) 2000-03-29
US6122028A (en) 2000-09-19
KR19990037176A (ko) 1999-05-25
JPH11190832A (ja) 1999-07-13
GB2330422A (en) 1999-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100277325B1 (ko) 반사형 액정 장치_
JP3578379B2 (ja) 反射型液晶素子
EP0898841B1 (en) Color selective light modulators
US6147734A (en) Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device
US6452646B1 (en) Optical retarder stack formed of multiple retarder sheets
US5929946A (en) Retarder stack for preconditioning light for a modulator having modulation and isotropic states of polarization
US5619355A (en) Liquid crystal handedness switch and color filter
US6028656A (en) Optical polarization switch and method of using same
US6049367A (en) Polarization manipulating device modulator with retarder stack which preconditions light for modulation and isotropic states
US5969785A (en) Reflective-type liquid crystal display using polarizer free mixed-mode twist nematic cells with dichroic dye
EP0699938A2 (en) Liquid crystal display
WO2000025176A1 (fr) Afficheur a cristaux liquides
JPH03200213A (ja) 液晶表示装置
US20060098141A1 (en) High contrast black-and-white chiral nematic displays
JP2000171789A (ja) 表示素子
JPH1164840A (ja) 液晶表示装置
US5990991A (en) Twisted liquid crystal surface mode device
JP2798073B2 (ja) 反射型液晶表示装置
JPH1164841A (ja) 液晶表示装置
Tang et al. Optically optimized transmittive and reflective bistable twisted nematic liquid crystal displays
US5926245A (en) Liquid crystal display having a single polarizer and no retardation film compensation
JP4377498B2 (ja) 双方向２色性円偏光板及び反射・透過型液晶表示装置
JP2005316511A (ja) 液晶表示装置
KR100389089B1 (ko) 고반사율 액정 표시 셀
US5479281A (en) Display devices

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070920

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee