KR20040010383A - 고 콘트라스트 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이 - Google Patents

고 콘트라스트 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20040010383A
KR20040010383A KR1020030051262A KR20030051262A KR20040010383A KR 20040010383 A KR20040010383 A KR 20040010383A KR 1020030051262 A KR1020030051262 A KR 1020030051262A KR 20030051262 A KR20030051262 A KR 20030051262A KR 20040010383 A KR20040010383 A KR 20040010383A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chiral nematic
light
elliptical
state
polarizers
Prior art date
Application number
KR1020030051262A
Other languages
English (en)
Inventor
상푸온
리차드씨.에이치.리
Original Assignee
바르인텔리전트(비브이아이) 리미티드
존슨 테렌스 레슬리
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 GB0217384A external-priority patent/GB0217384D0/en
Priority claimed from GB0217917A external-priority patent/GB0217917D0/en
Application filed by 바르인텔리전트(비브이아이) 리미티드, 존슨 테렌스 레슬리 filed Critical 바르인텔리전트(비브이아이) 리미티드
Publication of KR20040010383A publication Critical patent/KR20040010383A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals
    • G09G3/3637—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals with intermediate tones displayed by domain size control
    • 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
    • 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
    • G02F1/13718—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 a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal
    • 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
    • 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
    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0469—Details of the physics of pixel operation
    • G09G2300/0478—Details of the physics of pixel operation related to liquid crystal pixels
    • G09G2300/0482—Use of memory effects in nematic liquid crystals
    • G09G2300/0486—Cholesteric liquid crystals, including chiral-nematic liquid crystals, with transitions between focal conic, planar, and homeotropic states

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 전형적으로 액정 디스플레이에서 카이럴 네마틱 디스플레이 구성에 관한 것이다. 이 구성은 제어 가능한 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조의 카이럴 네마틱 디스플레이(1)를 구비하고, 카이럴 네마틱 액정 재료(6)가 도전성 전극을 갖는 두개의 투명 기판(4, 5) 사이에 위치되며, 이 재료(6)는 두개의 타원형 편광자(2, 3; 7, 8) 사이에 놓이며, 광 반사기(9)이다. 본 발명은 높은 콘트라스트 흑백 디스플레이를 달성한다. 실시예에서의 디스플레이는 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제1 및 제2 광학 모드 구성이다.

Description

고 콘트라스트 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이{HIGH CONTRAST BLACK-AND-WHITE CHIRAL NEMATIC DISPLAYS}
본 발명은 고 콘트라스트 흑백 디스플레이를 달성하는 신규한 카이럴 네마틱(chiral nematic) 디스플레이 구성에 관한 것이다.
종래의 액정 디스플레이는 다양한 응용에 넓게 사용되고 있다. 백라이트에 있어서 엄격한 뷰잉각 의존성(viewing angle dependence) 및 높은 전력 소비는 일부 응용에 있어서 큰 단점이 되고 있다. 따라서 근래 수십년 동안 카이럴 네마틱 액정(chiral nematic crystals)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 카이럴 네마틱 디스플레이에서의 주요 특징 중의 하나는 밝은 상태(bright state)와 어두운 상태(dark state)가 쌍안정(bistable), 즉 전압이 인가되지 않을 때에도 안정하다는 것이다. 이와 같은 쌍안정 특성으로 이미지 리텐션(image retention) 및 무플리커 뷰잉(flicker- free viewing)의 결과가 된다. 게다가, 카이럴 네마틱 디스플레이의 구동 방법 및 전자-광학 응답(electro-opto response)은 종래의 액정 디스플레이와는 다르고, 디스플레이의 최대 멀티플렉싱에 어떠한 제한이 없는 결과가 된다.
이와 같은 디스플레이에서 두 가지 안정 상태, 즉 평탄 상태(planar state) 및 초점 원뿔 상태(focal conic state)가 존재한다. 평탄 상태에서, 액정 분자들은, 나선의 축이 디스플레이 평면에 수작인 나선형으로 정렬되어 있다. 나선의 피치 및 경도에 일치하는 파장의 원형 편광 광이 브래그 반사(Bragg reflection)에 의해 반사된다. 나선 구조의 이와 같은 피치, 즉 피크 반사 파장은 스펙트럼의 가시 범위(visible range) 또는 비가시 범위(invisible range)에 맞게 조정될 수 있다. 나머지 스펙트럼은 카이럴 네마틱을 통과하고 영향을 받는다. 더우기, 대향하는 원형 편광의 경우, 전체 스텍트럼은 카이럴 네마틱을 통과하고 영향을 받지 않는다. 한편, 초점 원뿐 상태에서, 액정은 마이크로-도메인(micro-domains)을 형성하고, 각각의 도메인은 작은 나선 구조이며, 나선형 축은 디스플레이 법선으로부터 매우 기울어져, 다소 디스플레이의 평면에 평행하다. 광 굴절률이 급격히 변하는 도메인 경계에서 광이 산란된다(역으로, 측면으로 그리고 주로 전방으로). 초점 원뿔 상태는 헤이즈(haze)를 투과하고, 투과된 광의 편광은 파괴된다.
많은 응용에서, 높은 콘트라스트 및 낮은 전력 소비를 갖는 극히 높은 정보 콘텐츠 디스플레이(very high information content displays)가 요구된다. 카이럴 네마틱 디스플레이는 극히 높은 해상도, 이미지 리텐션 및 극히 낮은 전력 소비,높은 콘트라스트 및 극히 넓은 뷰잉각에서 특수한 장점을 갖는다.
본 발명에 따르면, 카이럴 네마틱 액정 재료가 도전성 전극을 갖는 두개의 투명 기판 사이에 위치되는 제어가능한 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조의 카이럴 네마틱 디스플레이를 구비하되, 상기 재료는 두개의 타원형 편광자 사이에 놓이며, 광 반사기인 완전 스펙트럼 흑백 반사 카이럴 네마틱 디스플레이가 제공된다.
따라서, 본 발명을 이용하므로써, 두개의 쌍안정 카이럴 네마틱 디스플레이 구성을 이용할 수 있다. 각각의 디스플레이는 높은 콘트라스트의 완전한 스펙트럼 백색을 가지며, 극히 낮은 전력 소비를 갖는다. 게다가, 본 발명은 카이럴 네마틱 디스플레이를 평탄 및 초점 원뿔 상태로 구동시키는데 적합한 임의의 구동 방법을 디스플레이에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제1 광학 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제2 광학 구성을 도시하는 도면,
도 3은 입사 광이 카이럴 네마틱 재료와 동일한 타원형 편광 형태인 평탄 상태에서의 반사 및 투과 성질을 도시하는 도면,
도 4는 입사 광이 카이럴 네마틱 재료에 대향하는 타원형 편광 형태인 평탄 상태에서의 반사 및 투과 성질을 도시하는 도면,
도 5는 초점 원뿔 상태에서 카이럴 네마틱 재료의 반사 및 투과 성질을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제1 광학 구성에서광 경로를 도시하는 도면, 및
도 7은 본 발명에 따른 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제2 광학 구성에서광 경로를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 카이럴 네마틱 디스플레이
2, 8: 선형 편광자
3, 7: λ/4 지연막
6: 카이럴 네마틱 액정
4, 5: 투명 기판
9: 반사기
이하에 본 발명을 구현하는 카이럴 네마틱 디스플레이가 도면을 참조로 예시로서 설명된다.
유사한 부분에는 유사한 번호가 부여된 도면을 참조하면, 일반적으로, 카이럴 네마틱 디스플레이(1)는 도면에서 전면에서 또는 상부에서 볼 때, 선형 편광자(2), λ/4 지연막(3), 도전성 전극과 카이럴 네마틱 액정(6)이 사이에 샌드위치된 전면 및 후면 투명 기판(transparent substrates)(4, 5), λ/4 지연막(7),선형 편광자(8) 및 반사기(9)를 필수 구성요소로 구비한다.
선형 편광자(2) 및 λ/4 지연막(3)은 카이럴 네마틱 디스플레이에 대한 대향 원형 편광을 형성한다.
지금부터 도 1에 도시된 바와 같은 제1 광 모드 구성을 참조하면, 제1 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 구조는 대향하는 감지(oppositive senses)(우측은 물론 좌측)의 두개의 타원형 편광자(2, 3 및 7, 8) 및 반사기를 카이럴 네마틱 디스플레이(6)에 부가하므로서 구성된다. 타원형(특히 원형) 편광자는 카이럴 네마틱 반사 및 투과의 편광형(즉, 원형)을 일치시키기 위해 선택된다. 원형 편광자를 제조하는 단순한 방법은 λ/4 지연막(3, 7)을 갖는 선형 편광자(2, 8)을 45°로 도포하는 것이다. λ/4 지연막은 바람직하게 광대역이다. 선형 편광자와 λ/4 지연막 간의 각은 좌측 원형 편광자 또는 우측 원형 편광자를 제공하도록 적당히 조정된다. 카이럴 네마틱 디스플레이(6)는, 각각 투과 도전성 전극들을 갖는 두개의 투명 기판(4, 5) 사이에 샌드위치된, 임의의 반사 스펙트럼 및 임의의 원형 편광 감지(측)의 카이럴 네마틱 액정 재료층으로 구성된다. 투명 기판(4, 5)은 광이 통과할 때 편광을 변경시키지 않는 임의의 투명 재료일 수 있다. 이와 같은 투명 재료의 예는 유리 또는 플라스틱이다. 투과 도전성 전극은 예를 들어, 인듐 주석 산화물 또는 주석 산화물일 수 있다. 카이럴 네마틱 액정(6) 재료는 안정한 평탄 상태와 초점 원뿔 상태를 갖는다. 이때 카이럴 네마틱 디스플레이는, 전면 타원형 편광자가 카이럴 네마틱 액정 재료와는 반대 감지(opposite sense)이고 배면 타원형 편광자가 카이럴 네마틱 액정 재료와 동일한 감지형인 대향하는 측(oppositehand) 의 타원형 편광자(2, 3 및 7, 8) 사이에 샌드위치된다. 더우기, 전면 및 후면 λ/4 지연막(3, 7)은 카이럴 네마틱 디스플레이(6)의 각각의 투명 기판(4, 5)을 향하고 있어, 전체 광 경로에서 위 또는 밑으로부터 중간 카이럴 네마틱 재료에 입사하는 광이 타원형으로 편광되게 된다. 배면 타원형 편광자의 선형 편광자 밑에는, 반사기가 놓인다. 이것이 본 발명을 구현하는 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제1 구조이다.
백색 "ON" 상태에서, 카이럴 네마틱 액정(6) 재료는 초점 원뿔 상태에 있다. 편광되지 않은 광이 전면 타원형 편광자(2, 3)를 통과할 때, 광 세기의 절반은 흡수되고, 나머지 광은 카이럴 네마틱 재료로 운반된다. 이 광은 초점 원뿔 구조에 의해 탈편광 (depolarised)되고, 배면 타원형 편광자(7, 8)를 통과한 후 다시 50％ 손실된 채 선형으로 편광되게 된다. 이 선형 편광 광은 반사기(9)에 의해 반사되어 다시 배면 타원형 편광자(7, 8)을 통과한다. 다시 카이럴 네마틱 재료(6)를 통과한 후에, 광은 편광되지 않게 된다. 이와 같이 편광되지 않은 광은 전면 타원형 편광자(2, 3)을 통과한 후에 다시 편광되고, 세기가 절반으로 더욱 감소된다. 편광/탈편광/편광/반사/탈편광/편광된 광 경로는 파장에 무관하고, 만일 입사 광이 백색이면, 보는이로 나가는 광도 또한 백색이다. 백색 "ON" 상태에서의 세기는 입사 광과 같은 12.5％이다.
어두운 "OFF" 상태에서, 카이럴 네마틱 액정 재료는 평탄 상태에 있다. "ON"의 경우와 유사하게, 카이럴 네마틱 재료(6)에 입사한 광은 전면 편광자를 통과한 후에 세기가 50％ 감소되어 원형으로 편광된다(카이럴 네마틱 재료와는반대). 도 4에 도시된 바와 같이, 이와 같은 편광된 광은 변경되지 않고, 카이럴 네마틱 재료를 완전히 통과한다. 다음에, 광은 (전면 편광자와는 반대 극성인) 배면 타원형 편광자에 의해 전적으로 흡수된다. 미러에 입사하는 광은 존재하지 않고 어두운 상태가 된다. 보는 이는 제로 광 세기를 볼 것이다.
제2 광학 모드 구성이 도 2에 도시되어 있다. 본 발명을 구현하는 제2 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 구조는 동일한 감지형의 두개의 타원형 편광자(2', 3' 및 7', 8') 및 반사기(9')를 카이럴 네마틱 디스플레이(4, 5, 6)에 부가하므로써 구성된다. 타원형 편광자(2', 3' 및 7', 8')의 감지는 카이럴 네타믹 재료(6)와는 반대이다. 타원(보다 정확히, 원형) 편광자는 카이럴 네마틱 반사 및 투과의 편광형(즉, 원형)을 일치시키기 위해 선택된다. 원형 편광자를 제조하는 방법은 λ/4 지연막(3', 8')을 갖는 선형 편광자(2', 7')을 45°로 도포하는 것이다. λ/4 지연막은 바람직하게 광대역(wideband)이다. 선형 편광자와 λ/4 지연막 간의 각은 좌측 원형 편광자 또는 우측 원형 편광자를 제공하도록 적당히 조정된다. 카이럴 네마틱 디스플레이(6)는, 투과 도전성 전극들을 갖는 두개의 투명 기판 사이에 샌드위치된, 임의의 반사 스펙트럼 및 임의의 경도의 카이럴 네마틱 액정 재료층으로 구성된다. 투명 기판은 광이 통과할 때 편광을 변경시키지 않는 임의의 투명 재료일 수 있다. 이와 같은 투명 재료의 예는 유리 또는 플라스틱이다. 투과 도전성 전극은 예를 들어, 인듐 주석 산화물 또는 주석 산화물일 수 있다. 카이럴 네마틱 액정 재료는 안정한 평탄 상태와 초점 원뿔 상태를 갖는다. 이때 카이럴 네마틱 디스플레이(6)는, (카이럴 네마틱 재료와는 반대 감지형인) 타원형 편광자 사이에샌드위치된다. 더우기, 전면 및 후면 λ/4 지연막(3', 7')은 카이럴 네마틱 디스플레이의 투명 기판을 향하고 있어, 전체 광 경로에서 위 또는 밑으로부터 중간 카이럴 네마틱 재료에 입사하는 임의의 광이 타원형으로 편광되게 된다. 배면 타원형 편광자의 선형 편광자 밑에는, 반사기(9')가 놓인다. 이것은 본 발명을 구현하는 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이의 제2 구조이다.
백색 "ON" 상태에서, 카이럴 네마틱 액정 재료는 평탄 상태에 있다. 편광되지 않은 광이 전면 편광자를 통과할 때, 광 세기의 절반은 흡수되고, 나머지 원형 편광은 카이럴 네마틱 재료에 입사한다. (카이럴 네마틱 재료와는 반대 감지형인) 이 광은 카이럴 네마틱 재료 및 배면 편광자를 통과하고, 반사기에 의해 반사되어, 배면 편광자 및 카이럴 네마틱 재료, 및 마지막으로 편광 및 세기에 어떠한 변화없이 전면 편광자에 재입사한다.
어두운 "OFF" 상태에서, 카이럴 네마틱 액정 재료는 초점 원뿔 상태에 있다. "ON"의 경우와 유사하게, 카이럴 네마틱 재료에 입사한 광은 원형으로 편광된다. 이와 같이 편광된 광은 초점 원뿔 카이럴 네마틱 재료에 의해 탈편광된다. 탈편광된 광은 배면 편광자를 통과하여 편광되고 그 세기가 절반으로 줄어든다. 이와 같이 편광된 광은 미러(9')에 의해 반사된 다음, 편광 및 세기의 어떠한 변화도 없이 배면 편광자에 재입사한다. 이 광은 초점 원뿔 카이럴 네마틱 재료를 통과한 다음 다시 탈편광된다. 이와 같이 탈편광된 광은 다시 전면 편광자를 통과하고 편광되어 그 세기가 절반으로 줄어든다. 보는 이가 보는 나가는 (편광되는) 광은 세기가 12.5％로 컬러화된 백색이다.
위로부터 도 1의 실시예에서 본 발명을 구현하는 제1 광학 구성이 설명된다는 것을 알 것이다. 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이 구성은 임의의 반사 스펙트럼 및 임의의 타원형 편광의 카이럴 네마틱 디스플레이에 의해 구성된다. 카이럴 네마틱 재료는 임의의 타원형(특히 원형) 편광의 광을 선택적으로 반사하고 투과한다. 전면 선형 편광자와 배면 λ/4 지연막 간의 각은, 선형 편광된 광이 카이럴 네마틱 재료의 각에 대응하는 타원형으로 편광된 광으로 변환되도록 최적화된다. 배면 선형 편광자와 배면 λ/4 지연막에 대해서도 동일하다. 타원형으로 편광된 전면 광은 카이럴 네마틱 재료과는 반대 극성이 되도록 조정된다. 배면 선형 편광자와 배면 λ/4 지연막 간의 각은 카이럴 네마틱 재료와 동일한 극성을 갖도록 선택된다.
도 1애 의해 제공되는 구성의 광학적으로 밝은 "ON" 상태는 카이럴 네마틱 재료가 초점 원뿔 상태에 있을 때이고, 광학적으로 어두운 "OFF" 상태는 카이럴 네마틱 재료가 평탄 상태에 있을 때이다.
지금부터 밝은 "ON" 상태의 경우에 제1 광학 구성의 광 경로 설명을 설명한다. 편광되지 않은 입사광이 전면 선형 편광자(2, 3)에 부딪히면, 광은 선형으로 편광된 다음, λ/4 지연막에 입사한다. λ/4 지연막은 선형 편광 광을 카이럴 네마틱 재료와는 반대 극성의 타원형으로 편광된 광으로 변환시킨다. 광의 절반은 선형 편광자에 의해 흡수된다. 전면 λ/4 지연막 다음에, 타원형으로 편광된 광은 초점 원뿔 카이럴 네마틱에 입사하고 탈편광된다. 이와 같이 탈편광된 광은 배면 λ/4 지연막 및 배면 선형 편광자를 통과한다. 배면 선형 편광자 다음에, 광의절반은 차단되고, 나머지 편광 절반은 선형으로 편광된다. 다음에 광은 미러(9)에 의해 반사되고, 어떠한 세기 감쇠없이 배면 선형 편광자(7, 8) 및 배면 λ/4 지연막에 재입사한다. 다음에 광은 배면 λ/4 지연막 다음에 타원형으로 편광되고, 초점 원뿔 카이럴 네마틱에 재입사한다. 다음에 타원형으로 편광된 광은 탈편광된다. 이와 같이 탈편광된 광은, 전면 편광자를 통과한 후에 편광되어 그 세기가 다시 절반으로 줄어든다. 이와 같은 편광/탈편광/편광/반사/탈편광/편광되는 광 경로는 파장에 무관하며, 보는 이에게 반사광은 완전한 스펙트럼 백색을 구성하며, 세기는 본래 입사 광의 12.5％이다.
어두운 "OFF" 상태의 경우에, 전면 타원형 편광자를 통과하는 광의 메커니즘은 "ON" 상태에서와 동일하다. 카이럴 네마틱 재료와는 반대 극성인 타원형으로 편광된 광은 중간 카이럴 네마틱 재료에 입사한다. 평탄 상태에서, 이와 같이 타원형으로 편광된 광은 편광 및 세기에 어떠한 변화없이 카이럴 네마틱 재료를 투과할 것이다. 이와 같이 편광된 광은 (반대 극성의) 배면 타원형 편광자에 입사한 후 완전히 흡수된다. 어떠한 광도 반사기에 입사하지 않을 것이고 따라서 어떠한 광도 보는 이에게 보이질 않을 것이다. 이와 같이 편광/투과/흡수 광 경로는 보는 이에게 어두운 상태 및 제로 반사율을 제공한다. 제1 광학 구성에서 흑백의 대조는 극히 높으며 이론적으로 무한 콘트라스트 비율이다.
도 2에서, 본 발명의 제2 광학 구성이 설명된다. 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이는 임의의 반사 스펙트럼 및 임의의 타원형 편광의 임의의 카이럴 네마틱 디스플레이로 구성된다. 카이럴 네마틱 재료는 임의의 타원형(특히 원형) 편광의광을 선택적으로 반사하고 투과한다. 전면 선형 편광자와 전면 λ/4 지연막 간의 각은, 선형 편광된 광이 카이럴 네마틱 재료의 각에 대응하는 타원형으로 편광된 광으로 변환되도록 최적화된다. 배면 선형 편광자 및 배면 λ/4 지연막에 대해서도 동일하다. 전면 및 후면 타원형 편광 광은 카이럴 네마틱 재료의 반대 경도를 갖도록 조정된다.
도 2에 의해 제공되는 구성의 광학적으로 밝은 "ON" 상태는 카이럴 네마틱 재료가 평탄 상태에 있을 때이고, 광학적으로 어두운 "OFF" 상태는 카이럴 네마틱 재료가 초점 원형 상태에 있을 때이다.
지금부터 밝은 "ON" 상태의 경우에 광학 경로를 설명한다. 입사하는 편광되지 않은 광이 전면 선형 편광자(2, 3)에 부딪히면, 나가는 광은 선형으로 편광된 다음, λ/4 지연막(5)에 입사한다. λ/4 지연막은 선형 편광 광을 카이럴 네마틱 재료와는 반대 극성을 갖는 타원형으로 편광된 광으로 변환시킨다. 평탄 상태에서, 이 타원형으로 편광된 광은 편광 및 세기에 어떠한 변화없이 카이럴 네마틱 재료를 투과할 것이다. 이 편광된 광은 (동일한 극성의) 배면 타원형 편광자에 입사할 것이고, 반사되면 세기 감쇠없이 배면 타원형 편광자의 선형 편광자로 재입사할 선형 편광 광으로서 빠져나갈 것이다. 다음에 이 광은 배면 타원형 편광자를 빠져 나가고, 편광 및 세기에서 어떠한 부수적인 변화없이 반대 극성의 평탄 상태 카이럴 네마틱 재료 및 동일 극성의 전면 타원형 편광자를 통과한다. 전체 광 경로는 파장에 무관하며, 나가는 광은 본래 입사 광 세기의 50％를 갖는 백색이다.
어두운 "OFF" 상태의 경우, 전면 선형 편광자 및 전면 λ/4 지연막의 메커니즘은 "ON" 상태와 동일하다. 광의 절반은 전면 선형 편광자에 의해 흡수된다. 초점 원뿔 카이럴 네마틱 재료에 입사하는 타원형으로 편광된 광은 탈편광된다. 이 탈편광된 광은 배면 λ/4 지연막 및 배면 선형 편광자를 통과한다. 배면 선형 편광자에서, 광의 절반이 흡수되고, 다른 절반은 선형 편광된다. 다음에, 광은 미러에 의해 반사되고, 배면 선형 편광자 및 배면 λ/4 지연막에 입사하여 탄원형으로 편광된다. 이와 같이 타원형으로 편광된 광은 초점 원뿔 카이럴 네마틱에 재입사하고, 다시 탈편광된다. 다음에 이와 같은 탈편광된 광은 전면 편광자에 의해 다시 편광된다. 이와 같은 편광/탈편광/편광/반사/탈편광/편광 광 경로는 파장에 무관하며, 나가는 광은 본래 입사 광 세기의 12.5％가 되어 보는 이에게 어두운 상태가 되는 결과가 된다.
본 발명에 따른 상기 두가지 광학 모드 구성에서, 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조는 공존, 즉 카이럴 네마틱 재료 내의 일부 영역이 평탄하고 일부는 초점 원뿔이다. 카리럴 네마틱 재료의 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조에서 서로 다른 도메인 비율에 의해 서로 다른 그레이 스케일이 달성된다. 완전한 "ON" 및 완전한 "OFF" 평탄 및 초점 원뿔 구조의 서로 다른 비율은 임의의 카이럴 네마틱 구동 방법에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 이들 광학 모드들은 진폭 변조, 펄스 폭 변조, 3-위상 동적 구동, 5-위상 동적 구동, 누적 구동, 이중 주파수 구동 및 다중 구동과 같은 종래 기술의 구동 방법에 적용가능하다.
본 발명을 구현하는 디스플레이에서 광 경로의 예가 도 6 및 도 7에 도시된다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명을 구현하는 제1 광학 구성의 디스플레이에서 단계(1) 내지 (4)에서의 광 경로를 도시한다. 도 6a는 평탄 상태의 경우 광 경로를 도시하는데, 그 세부사항이 이하의 표 (표 Ⅰ)에 제시된다.
평탄 상태 모드
광 경로 광 성분 코멘트
(1) (100％) 비편광 광 RGB 백색 광 소스
(2) (50％) LH RGB 모든 LH 광이 차단됨.
(3) (30％) LH RGB LH 광이 평탄 상태를 통해 영향을 받지 않음
(4) (0％) 광 없음 반대 극성의 모든 광이 차단됨, 따라서 어떠한 광도 미러에 도달하지 못해 보는이에게 반사되지 못함.
도 6b는 초점 원뿔 상태의 경우 단계(1) 내지 (8)에서의 광 경로를 도시하는데, 그 세부사항이 이하의 표 (표 Ⅱ)에 제시된다.
초점 원뿔 상태 모드
광 경로 광 성분 코멘트
(1) (100％) 비편광 광 RGB 백색 광 소스
(2) (50％) LH RGB 모든 RH 광이 차단됨.
(3) (50％) 탈편광 RGB 초점 원뿔 상태로부터의 산란이 모든 파장에 영향을 미침
(4) (25％) 선형 편광 RGB RH CP와는 반대 극성인 광의 절반이 차단되어 RH CP의 선형 편광측을 빠져나감.
(5) (25％) 선형 편광 RB 광의 선형 편광이 반사시 변하지 않음.
(6) (25％) RH RGB 광은 지연막측 상의 CP를 빠져나감에 따라 RH 원형 편광됨.
(7) (25％) 탈편광 RGB 초점 원뿔 상태로부터의 산란이 광을 다시 탈편광시킴.
(8) (12.5％) 선형 편광 RGB RH CP와는 반대 극성인 광의 절반이 차단되어 RH CP를 통과함. 이 광은 LP 측으로부터 빠져나갈 때 선형임.
도 7a 및 도 7b는 본 발명을 구현하는 제2 광학 구성의 디스플레이에서의 광경로를 도시한다. 도 7a는 평탄 상태 모드 단계(1) 내지 (8)의 광 경로를 도시한다. 광 경로의 세부사항이 이하의 표(표 Ⅲ)에 제시된다.
평탄 상태 모드
광 경로 광 성분 코멘트
(1) (100％) 비편광 광 RGB 백색 광 소스
(2) (50％) LH RGB 모든 RH 광이 차단됨.
(3) (50％) LH RGB LH 광이 평탄 상태를 통해 영향받지 않음.
(4) (50％) 선형 편광 RGB LH 광은 LH 편광자를 통과할 수 있지만, 막의 선형 편광자 측으로부터 빠져나감에 따라 선형임.
(5) (50％) 선형 편광 RB 막의 선형 편광이 반사시 변하지 않음.
(6) (50％) RH RGB 광은 지연막측 상의 CP를 빠져나감에 따라 LH 원형 편광됨.
(7) (50％) LH RGB LH 광은 평탄 상태의 RH SSCT를 통과하므로서 다시 변하지 않음.
(8) (50％) 선형 편광 RGB LH 광은 선형 편광자를 갖는 선형 편광자 측 상의 LH CP 막을 빠져나감.
도 7b는 초점 원뿔 상태 모드 단계(1) 내지 (8)의 광 경로를 도시한다.
초점 원뿔 상태 모드의 광 경로가 이하의 표(표 Ⅳ)의 단계(1) 내지 (8)에 제시된다.
초점 원뿔 상태 모드
광 경로 광 성분 코멘트
(1) (100％) 비편광 광 RGB 백색 광 소스
(2) (50％) LH RGB 모든 RH 광이 차단됨.
(3) (50％) 탈편광 RGB 초점 원뿔 상태로부터의 산란이 모든 파장에 영향을 미침
(4) (25％) 선형 편광 RGB RH CP와는 반대 극성인 광의 절반이 차단되어 RH CP의 선형 편광측을 빠져나감.
(5) (25％) 선형 편광 RB 광의 선형 편광이 반사시 변하지 않음.
(6) (25％) RH RGB 광은 지연막측 상의 CP를 빠져나감에 따라 RH 원형 편광됨.
(7) (25％) 탈편광 RGB 초점 원뿔 상태로부터의 산란이 광을 다시 탈편광시킴.
(8) (12.5％) 선형 편광 RGB RH CP와는 반대 극성인 광의 절반이 차단되어 RH CP를 통과함. 이 광은 LP 측으로부터 빠져나갈 때 선형임.
본 발명에 따르면, 두개의 쌍안정 카이럴 네마틱 디스플레이 구성을 이용할 수 있다. 각각의 디스플레이는 높은 콘트라스트의 완전한 스펙트럼 백색을 가지며, 극히 낮은 전력 소비를 갖는다. 게다가, 본 발명은 카이럴 네마틱 디스플레이를 평탄 및 초점 원뿔 상태로 구동시키는데 적합한 임의의 구동 방법을 디스플레이에 적용할 수 있다.

Claims (53)

  1. 완전 스펙트럼 흑백 반사 카이럴 네마틱 디스플레이(full spectrum black-and-white reflective chiral nematic display)에있어서,
    제어가능한 평탄(planar) 구조 및 초점 원뿔(focal conic) 구조의 카이럴 네마틱 디스플레이(1)를 구비하되,
    카이럴 네마틱 액정 재료(6)가 도전성 전극을 갖는 두개의 투명 기판(4, 5) 사이에 위치되며,
    상기 재료(6)는 두개의 타원형 편광자(2, 3; 7, 8), 및 광 반사기(9) 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 하나의 타원형 편광자(2, 3)는 카이럴 네마틱 액정 재료(6)와는 반대 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)가 초점 원뿔 상태에 있을 때 광학적으로 "ON" 밝은 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 완전한 스펙트럼 백색의 광학적으로 "ON" 밝은 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)가 평탄 상태에 있을 때 광학적으로 "OFF" 어두운 상태인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)는 특수한 피크 파장 및 타원형 편광의 반사 스펙트럼을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 두개의 타원형 편광자(2, 3; 7, 8)는 반대 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 두개의 타원형 편광자(2, 3; 7, 8)는 광대역 또는 그 외인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 디스플레이는 상기 두개의 직교하는 타원형 편광자 사이에 샌드위치되며, 상기 반사기(9)는 배면 타원형 편광자(7, 8) 위에 적층되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 전면(2, 3) 및 배면(7, 8) 타원형 편광자들은 위에서 또는 밑으로부터 상기 카이럴 네마틱 재료(6)에 입사하는 광이 타원형으로 편광되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 배면 타원형 편광자(7, 8)는 반사기(9)에 입사하는 광이 선형으로 편광되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 카이럴 네마틱 재료(6)에 입사하는 전면 타원형 편광자를 떠나는 광은 카이럴 네마틱 재료의 극성과 반대 극성으로 타원형으로 편광되고, 전면 타원형 편광자(2, 3)은 카이럴 네마틱 재료(6)와는 반대 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 배면 타원형 편광자(7, 8)는 카이럴 네마틱 재료(6)와 동일한 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반사기(9)는 확산 또는 그 외 인 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 "ON" 상태는 초점 원뿔 상태 카이럴 네마틱 재료(6)를 통과할 때 광의 탈편광에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치의 "ON 상태에서 탈편광은 파장에 무관한 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치의 "OFF 상태에서, 타원형으로 편광된 광의 반대 극성은 평탄 상태 카이럴 네마틱 재료(6)에 입사하고, 임의의 편광 변화없이 통과하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제1항 내지 제16항에 있어서, 상기 장치의 "OFF" 상태는 직교하는 한 쌍의 전면(2, 3) 및 배면(7, 8) 타원형 편광자에 의해 광의 흡수에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치의 "OFF" 상태에서 광의 흡수는 파장에 무관한 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제2항에 있어서, 타원형 편광자 모두는 카이럴 네마틱 액정 재료(6)와는 반대 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 완전 스펙트럼 흑백 반사 카이럴 네마틱 디스플레이(full spectrum black-and-white reflective chiral nematic display)에있어서,
    제어가능한 평탄(planar) 구조 및 초점 원뿔(focal conic) 구조의 카이럴 네마틱 디스플레이(1)를 구비하되,
    카이럴 네마틱 액정 재료(6)가 투과 전극으로 각각 코팅된 두개의 투명 기판(4, 5), 카이럴 네마틱 액정과 반대 극성인 두개의 타원형 편광자(2', 3'; 7', 8'), 및 광 반사기(9') 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)가 초점 원뿔 상태에 있을 때 광학적으로 "ON" 밝은 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서, 광학적으로 "ON" 밝은 상태는 완전한 스펙트럼 백색인 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제20항 내지 제23항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료가 초점 원뿔 상태에 있을 때 광학적으로 "OFF" 어두운 상태인 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제20항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)는 특수한 피크 파장 및 타원형 편광의 반사 스펙트럼을 갖는 것을 특징으로 하는장치.
  26. 제20항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 두개의 타원형 편광자(2', 3'; 7', 8')는 동일한 극성이며, 모두 상기 카이럴 네마틱 액정 재료(6)와는 반대 극성인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제18항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카이럴 네마틱 디스플레이는 상기 두개의 타원형 편광자(2', 3'; 7', 8') 사이에 샌드위치되며, 상기 반사기(9')는 배면 타원형 편광자(7', 8') 위에 적층되는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 두개의 타원형 편광자는 광대역 또는 그외인 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제21항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 전면 및 후면 타원형 편광자들은 위에서 또는 밑으로부터 상기 카이럴 네마틱 재료(6)에 입사하는 광이 타원형으로 편광되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제18항 내지 제29항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 배면 타원형 편광자(7', 8')는 상기 반사기(9')에 입사하는 광이 선형으로 편광되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제21항 내지 제30항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반사기(9')는 확산 또는 그 외인 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제21항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 "ON" 상태는, 상기 카이럴 네마틱 재료(6)가 평탄 상태에 있을 때 전면 편광자(2', 3')를 통과하는 제1 시간 이후에 후속하는 광 경로를 따라 상기 카이럴 네마틱 재료(6)와는 반대인 타원형 편광을 유지하므로써 유발되는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 "ON 상태에서 전체 광 경로는 파장에 무관한 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제21항 내지 제33항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 "OFF" 상태는 초점 원뿔 카이럴 네마틱 재료(6)에서 광의 탈편광의 결과로 인한 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 "OFF" 상태에서 광의 탈편광은 파장에 무관한 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 투명 기판(4, 5)은 통과하는 광의 편광이 영향을 받지 않는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 투과 전극은 전기적으로 도전성인 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 전극은 인듐 주석 산화물 또는 주석 산화물인 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 구조의 임의의 장소에 컬러 필터를 부가하므로써 완전 컬러(full color) 또는 지역 컬러(area color)로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조가 픽셀 영역 내에서 공존하는 그레이 스케일 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제41항에 있어서, 임의의 픽셀 내의 그레이 스케일의 서로 다른 톤(tones)은 국부 지역에서 상기 카이럴 네마틱 재료(6)의 평탄 구조 및 초점 원뿔 구조 도메인의 서로 다른 비율에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 정적 구동 방법(들)(static driving scheme(s))을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 액티브 매트릭스 구동 방법(active matrix driving scheme)(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 패시브(passive) 매트릭스 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 그레이 스케일(grey scale) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 동적(dynamic) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  48. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 이중-주파수(dual-frequency) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 누적(cumulative) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제49항에 있어서, 누적하는 두개의 위상 구동 방법을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  51. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 유니폴라(unipolar) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 제1항 내지 제42항 중의 어느 한 항에 있어서, 다중 선택(multiple selection) 구동 방법(들)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  53. 상기 청구항 중의 어느 한 항에 있어서, 보다 낮은 임계 전압은 보다 긴 카이럴 네마틱 재료(6) 또는 그 보다 작은 셀 갭을 사용하여 달성되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020030051262A 2002-07-26 2003-07-25 고 콘트라스트 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이 KR20040010383A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0217384A GB0217384D0 (en) 2002-07-26 2002-07-26 High contrast black-and-white chiral nematic displays
GB0217384.7 2002-07-28
GB0217917A GB0217917D0 (en) 2002-08-01 2002-08-01 High contrast black-and-white chiral nematic displays
GB0217917.4 2002-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040010383A true KR20040010383A (ko) 2004-01-31

Family

ID=30001990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030051262A KR20040010383A (ko) 2002-07-26 2003-07-25 고 콘트라스트 흑백 카이럴 네마틱 디스플레이

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20040125284A1 (ko)
EP (1) EP1385044B1 (ko)
JP (1) JP2004070326A (ko)
KR (1) KR20040010383A (ko)
CN (1) CN1477429A (ko)
AT (1) ATE338964T1 (ko)
DE (1) DE60308108T2 (ko)
HK (1) HK1060772A1 (ko)
TW (1) TW200401915A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0401510D0 (en) * 2004-01-23 2004-02-25 Varintelligent Bvi Ltd Novel optical configurations in high contrast chiral nematic liquid crystal displays
US20060134564A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Eastman Kodak Company Reflective display based on liquid crystal materials
JP2010266591A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Fujitsu Ltd 表示素子
CN102540541A (zh) * 2012-03-20 2012-07-04 鞍山亚世光电显示有限公司 一种双稳态液晶显示器
US9541794B2 (en) 2014-01-10 2017-01-10 Apple Inc. High dynamic range liquid crystal display
WO2022091777A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05 富士フイルム株式会社 空中像表示システムおよび入力システム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100193354B1 (ko) * 1991-05-02 1999-06-15 유젠 웬닝거 액정 광 변조 장치 및 재료
US5251048A (en) * 1992-05-18 1993-10-05 Kent State University Method and apparatus for electronic switching of a reflective color display
US5625477A (en) * 1994-04-11 1997-04-29 Advanced Display Systems, Inc. Zero field multistable cholesteric liquid crystal displays
US5889566A (en) * 1994-04-11 1999-03-30 Advanced Display Systems, Inc. Multistable cholesteric liquid crystal devices driven by width-dependent voltage pulse
US5644330A (en) * 1994-08-11 1997-07-01 Kent Displays, Inc. Driving method for polymer stabilized and polymer free liquid crystal displays
US5748277A (en) * 1995-02-17 1998-05-05 Kent State University Dynamic drive method and apparatus for a bistable liquid crystal display
US6154190A (en) * 1995-02-17 2000-11-28 Kent State University Dynamic drive methods and apparatus for a bistable liquid crystal display
US5758277A (en) * 1996-09-19 1998-05-26 Corsair Communications, Inc. Transient analysis system for characterizing RF transmitters by analyzing transmitted RF signals
US5796454A (en) * 1996-12-04 1998-08-18 Advanced Display Systems, Inc. Cholesteric liquid crystal display employing circular polarizer and methods of operation and manufacture therefor
US5933203A (en) * 1997-01-08 1999-08-03 Advanced Display Systems, Inc. Apparatus for and method of driving a cholesteric liquid crystal flat panel display
US5877826A (en) * 1997-02-06 1999-03-02 Kent State University Dual frequency switchable cholesteric liquid crystal light shutter and driving waveform
US6268840B1 (en) * 1997-05-12 2001-07-31 Kent Displays Incorporated Unipolar waveform drive method and apparatus for a bistable liquid crystal display
US6133895A (en) * 1997-06-04 2000-10-17 Kent Displays Incorporated Cumulative drive scheme and method for a liquid crystal display
US6204835B1 (en) * 1998-05-12 2001-03-20 Kent State University Cumulative two phase drive scheme for bistable cholesteric reflective displays
US6268839B1 (en) * 1998-05-12 2001-07-31 Kent State University Drive schemes for gray scale bistable cholesteric reflective displays
JP2000178557A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Minolta Co Ltd 液晶組成物及び液晶光変調素子
US6320563B1 (en) * 1999-01-21 2001-11-20 Kent State University Dual frequency cholesteric display and drive scheme
US6344887B1 (en) * 1999-09-10 2002-02-05 Yao-Dong Ma Full spectrum reflective choleterics display employing circular polarizers with the same polarity but different disposition
US6812913B2 (en) * 2000-02-17 2004-11-02 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display driving method and liquid crystal display device
JP2002357851A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Minolta Co Ltd 液晶表示装置
US6462805B1 (en) * 2001-06-04 2002-10-08 Display Research, Inc. Reverse-mode direct-view display employing a liquid crystal having a characteristic wavelength in the non-visible spectrum
US20030160923A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 Yao-Dong Ma Full color cholesteric displays employing cholesteric color filter
US6757039B2 (en) * 2002-06-17 2004-06-29 Yao-Dong Ma Paper white cholesteric displays employing reflective elliptical polarizer
JP2004333999A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Mitsubishi Electric Corp 反射型液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE60308108T2 (de) 2007-04-05
JP2004070326A (ja) 2004-03-04
EP1385044B1 (en) 2006-09-06
EP1385044A1 (en) 2004-01-28
DE60308108D1 (de) 2006-10-19
ATE338964T1 (de) 2006-09-15
CN1477429A (zh) 2004-02-25
US20040125284A1 (en) 2004-07-01
HK1060772A1 (en) 2004-08-20
EP1385044A8 (en) 2004-05-12
US20060098141A1 (en) 2006-05-11
TW200401915A (en) 2004-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7903335B2 (en) Mirror with built-in display
KR100427881B1 (ko) 반투과형 액정표시소자
US6583833B1 (en) Bidirectional dichroic circular polarizer and reflection/transmission type liquid-crystal display device
US7564518B2 (en) Reflective cholesteric displays employing circular polarizers with the polarity of the front polarizer opposite to both the back polarizer and the bragg reflection
KR100302279B1 (ko) 액정표시장치
US20050117095A1 (en) Reflective cholesteric displays employing linear polarizer
KR19990083623A (ko) 액정장치및그를사용한전자장치
US6693689B1 (en) Reflective liquid crystal display device
US6661483B1 (en) Liquid crystal display device
US20050206811A1 (en) Novel optical configurations in high contrast chiral nematic liquid crystal displays
JP2000193962A (ja) 表示素子
KR20000022604A (ko) 반사형 액정표시장치
US20060098141A1 (en) High contrast black-and-white chiral nematic displays
JP3208268B2 (ja) 反射型液晶表示装置
JP2000171789A (ja) 表示素子
US7023506B2 (en) Reflective liquid crystal display device
KR100314392B1 (ko) 액정표시장치
KR100904521B1 (ko) 콜레스테릭 액정 컬러필터를 적용한 액정표시장치
US20200233254A1 (en) Cholesteric displays employing a substrate with mirror surface
KR100302220B1 (ko) 표시소자
US20050057707A1 (en) Super white cholesteric display employing backside circular polarizer
JPH10333175A (ja) 表示素子及びそれを用いた電子機器
JP2003186014A (ja) 液晶表示素子
JP2001174802A (ja) 反射型液晶表示装置
JP2001083324A (ja) 光反射素子およびそれを用いた散乱型液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid