SI21526A - Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom - Google Patents
Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom Download PDFInfo
- Publication number
- SI21526A SI21526A SI200300124A SI200300124A SI21526A SI 21526 A SI21526 A SI 21526A SI 200300124 A SI200300124 A SI 200300124A SI 200300124 A SI200300124 A SI 200300124A SI 21526 A SI21526 A SI 21526A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- light
- layer
- angle
- birefringence
- cell
- Prior art date
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
- G02F1/137—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
- G02F1/1396—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 liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
- G02F1/1397—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 liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-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
- G02F1/13363—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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal 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
- G02F1/133531—Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes
-
- 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
- G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
-
- 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
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/01—Number of plates being 1
-
- 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
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/14—Negative birefingence
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)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
Po izumu predlagan nov koncept TK svetlobno preklopnega elementa, ki omogoča zelo dobro kotno kompenzacijo zatemnitve svetlobe z uporabo enostavne c-plošče z negativno dvolomnostjo v kompenzacijski plasti. Koncept je osnovan na hkratni uporabi visoko kotno simetrične STN TK strukture (prednostno 180 stopinj zasuk) in maksimalno uporabo enega od obeh lastnih načinov prehoda svetlobe (prednostno redni žarek). Rešitev najbolj ustreza različnim uporabam pri preklapljanju svetlobe, kot so zaščitni varilski filtri, kot tudi za več segmentne velike prikazovalne panele, kjer zagotavlja izredno enakomernost zatemnitve svetlobe v zaprtem (temnem) stanju.ŕ
Description
PREDMET IZUMA
Predmet izuma je zasnova tekoče kristalnega svetlobno preklopnega elementa, s katerim je mogoče doseči visoko, z električnim poljem kontrolirano zatemnitev pravokotno na tekoče kristalno ravnino vpadle svetlobe. Hkrati mora novi tekočekristalni svetlobno preklopni element imeti zelo majhno odvisnost prepustnosti svetlobe vpadle pod koti, ki so manjši od pravega kota in tvorijo stožec z določenim kotom okoli vpadnice (15° - glej mednarodni varnostni predpis EN 379 za osebno zaščitno opremo). Taki svetlobno preklopni elementi imajo široko možnost uporabe na področju zaščite vida pri ljudeh, stereoviziji in pri specializiranih optičnih napravah, kakor tudi pri drugih namenih, kjer je potrebno ustrezno zmanjšati svetlobno prepustnost, tudi pri vpadnih kotih manjših od pravega kota (n.pr. informacijski prikazovalniki velikih dimenzij).
TEHNIČNI PROBLEM
Tehnični problem, ki ga rešuje ta izum, je zasnova svetlobno preklopnega elementa, ki omogoča doseganje visoke, z električnim poljem kontrolirane, zatemnitve pravokotno na tekoče kristalno ravnino vpadle svetlobe. Taki svetlobno preklopni elementi se uporabljajo pri zaščiti človeškega vida, n.pr. varilni filtri, pri stereoviziji in pri specializiranih optičnih napravah, kakor tudi pri drugih namenih, kjer je potrebno ustrezno zmanjšati svetlobno prepustnost, tudi pri vpadnih kotih manjših od pravega kota.
Opisana zasnova je bistveno drugačna kot je kotna odvisnost prepustnosti na tehničnem področju LCD zaslonov pri prenosnih računalnikih, monitorjih, in TV zaslonih, kjer so potrebne srednje močne zatemnitve in simetrija svetlobne prepustnosti okoli vpadnice na tekočekristalno ravnino ni tako pomembna (najboljši vidni kot), medtem kot je meja vidnega kota določena s kotom obrata sive skale.
Namen tega izuma je zagotoviti tak svetlobno preklopni element, ki bo omogočal visoko, z električnim poljem kontrolirano, stopnjo zatemnitve (nekaj sto do nekaj deset tisoč) ter bo hkrati imel simetrično stopnjo zatemnitve okoli vpadnice in tudi povečan vidni kot. Pri opisani izvedbi
-2-2izuma je problem rešen z uporabo novega spremenjenega pristopa k zasnovi tekočekristalnega prikazalnika na osnovi zasukane nematske strukture, ki omogoča simetrizacijo dvolomnih lastnosti in s tem dosežemo njihovo kotno kompenzacijo.
OZADJE IZNAJDBE
Osnove zgoraj omenjenega problema so dobro poznane, ker je ozadje teh problemov zelo podobno problemu kotne odvisnosti prepustnosti, na katerega naletimo pri tekočekristalnih prikazalnikih (LCD). Ker je problem vidnega kota zelo pereč pri LCD zaslonih za prenosne računalnike in računalniških monitoijih, je vsesplošno zanimanje za ta problem, pripeljalo do mnogih rešitev.
Osnova za nastanek odvisnosti prepustnosti glede na kot vpadne svetlobe je predstavljena na slikah 1. in 2. in ima tri izhodišča:
1. Efektivna dvolomnost homeotropno urejenih tekoče kristalnih (TK) molekul v osrednjem delu 3 TK plasti 4 TK preklopnika v zaprtem stanju TK svetlobno preklopnega elementa, ki je opazovan pod poševnimi koti,
2. Efektivna skupna dvolomnost tanke prehodne mejne površinske plasti 2a in 2b TK molekul 4 na obeh mejnih plasteh lca, lcb TK preklopnika, na katere relativno malo vpliva krmilno električno polje in so predvsem pod vplivom ureditvenih površinskih interakcij,
3. Efektivna površinska asimetrija, ki nastane zaradi asimetrije orientacije TK molekul v prehodnih površinskih področjih 2a in 2b, je močno odvisna od kota zasuka, ki je uporabljen za doseganje določene strukture TK prikazalnika.
TK prikazalnik ponavadi uporablja prekrižane polarizatorje za zaznavanje sprememb dvolomnih lastnosti TK plasti pod vplivom krmilnega električnega polja. Kot je dobro poznano že nekaj desetletij (L.Baxter: J. Opt. Soc. Am. 46, p. 435) imajo tudi sami polarizatorji opazno kotno odvisnost, ker je efektiven kot med prekrižanimi polarizatorji odvisen od kota vpadne svetlobe. Problem spreminjanja efektivnega kota med prekrižanimi (90°) polarizatorji zaradi spreminjanja vidnega kota, je bil pred kratkim uspešno rešen s strani P. Bos et al. (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 38 (1999), SID Dig. (1998) p. 315) z uporabo dveh dodatnih ustrezno postavljenih retardacijskih dvolomnih plasti - pozitivno-dvolomne a-plošče in pozitivno-dvolomne c-plošče, postavljenih med prekrižane polarizatorje. Vendar je pri tej rešitvi potrebno omeniti, da zahteva uporaba dveh
-3-3posebnih retardacijskih plasti pri sestavi TK preklopnika dodaten izdelavni čas in uporabo dragih materialov.
Poleg problema prekrižanih polarizatorjev, je bilo splošnemu problemu kotne odvisnosti TK prikazalnikov namenjeno zelo veliko pozornosti s strani TK raziskovalnih skupin kakor tudi s strani proizvajalcev TK prikazalnikov. Veliko število rešitev je bilo razvitih z uporabo različnih “Twist Nematic” (TN, zasukani nematiki) konceptov (standardni TN (kot zasuka = 90°), nizki TN (kot zasuka okoli 70°), super TN (kot zasuka precej večji kot 90° - ponavadi 240°), ...). V splošnem je vsaka od teh rešitev za povečanje vidnega kota osnovana na dodatni uporabi neke vrste dvolomne kompenzacijske plasti, ki je vključena med TK celico in polarizator. Plasti z negativnim lomnim količnikom, potrebne za kompenzacijo pozitivne dvolomnosti običajnega nematskega TK, so bile neuspešno iskane skozi leta. Eden od prvih uspešnih rezultatov sta prikazala Uchida (SID 89 DIGEST, p378-381) z univerze Tohoku leta 1989 in Clerc (US 4,001,028, US 4,889,412, US 5,298,199) iz podjetja Stanley ZDA leta 1991. Njuni rezultati so bili osnovani na negativni dvolomnosti povzročeni s strižnimi silami v termoplastni snovi pri prehodu skozi steklasto fazo. Nekaj let pozneje je Eblen iz podjetja Rockwell pokazal, da lahko dobimo negativne dvolomne lastnosti z uporabo večplastnih tankih filmov (US 5,196,953) in pred kratkim so Pirš et al. (WO 00/77561 A2) dobili podobne dvolomne lastnosti z uporabo mehanskih napetosti, ki nastanejo pri hitri in natančno nadzorovani polimerizaciji tanke plasti polimera. Več avtoijev kot naprimer Harris in Cheng leta 1994 in pozneje Shin-Tson-Wu iz podjetja Hughes (US 5,344,916, US 5,580,950, US 5,480,964) je uporabljalo drugačen proces, pri katerem so tanke plasti nanašali s pomočjo centrifuge. Pri tem so uporabili pred-imidizirane poliimide, pri katerih se je dolga molekulama os med nanosom plasti s centrifugo postavila vzdolž ravnine tako nastale tanke plasti in s tem seje tudi večja komponenta lomnega količnika postavila pravokotno na smer vpadne svetlobe. Ta njihov material je bil prvi, ki ga je bilo mogoče relativno enostavno uporabljati v proizvodnem procesu. In na koncu moramo omeniti številne izvrstne tehnične rešitve razvite za uporabo pri informacijskih TK prikazalnikih z veliko količino podatkov (računalniški zasloni, TV zasloni,...). To so kompenzacijski filmi za STN TK prikazalnike razviti pri NITTO Denko (US 5,245,456, SID Digest 92, p739, SID Digest 91, p739) in polimerne diskotične TK kompenzacijske plasti razvite s strani Fuji Film (US 5,559,618, 5,646,703,) kakor tudi zasukano nematska polimerna retardacijska plast razvita s strani Azko Nobel (US 5,382,648, US 5,525,265).
-4Poudariti je treba, da se je zaradi napetostnih omejitev, ki obstajajo pri prikaznih elementih multipleksno krmiljenih TK prikazalnikov za prenosne računalnike in TV zaslone, kot tudi zaradi vseh drugih uporabnikovih zahtev za to vrsto zaslonov, razvoj filmov oz. plasti za izboljšanje vidnega kota odvil v smeri, kjer ni možno doseči primernih lastnosti in cene za uporabo v optičnih preklopnikih, ki naj bi jih uporabljali n.pr. pri osebni zaščitni opremi.
V vsakem primeru pa residualna (preostala) pozitivna dvolomnost TK molekul v optično zaprtem stanju TK svetlobno preklopnih elementov, predstavlja poglavitni izvor pomanjkljivih lastnosti pri svetlobi, ki ne vpada pravokotno in jo je možno v veliki meri odpraviti z uporabo tankih plasti (filmov) z negativno dvolomnostjo. Vendar pa so za uporabo pri prenosnih računalnikih lastnosti teh negativno dvolomnih filmov precej drugačne, kot za uporabo v svetlobnih preklopnikih. V primeru svetlobnega preklopnika za zaščito vida (n.pr. varilska očala), je potrebna krmilna napetost dva do štirikrat večja, kot pri prenosnih računalnikih in hkrati je zelo pomembno, da lahko dosežemo visoko stopnjo zatemnitve ter, daje zatemnitev pri kotih manjših od pravokotnih Še vedno dobra. Relativno visoka krmilna napetost, ki je ponavadi potrebna za TK svetlobne preklopnike, povzroči zelo dobro homeotropno orientacijo v večjem delu TK plasti, zato zapletene in drage kompenzacijske plasti, kot so omenjene zgoraj in razvite s strani Fuji-film podjetja za uporabo pri TK prikazalnikih z veliko količino podatkov, niso potrebne in zadostujejo preproste, poceni negativne retardacijske c-plošče.
Poleg kotne odvisnosti, ki jo povzroča homeotropno urejen sredinski del TK plasti 3 v optično zaprtem stanju TK svetlobno preklopnega optičnega elementa, moramo upoštevati tudi kotno odvisnost, ki nastane zaradi residualne (preostale) celotne dvolomnosti TK molekul v prehodnih mejnih plasteh 2a in 2b, kakor tudi optično asimetrijo teh plasti. Ta povzroča pomik smeri največje zatemnitve stran od pravokotno vpadle svetlobe, kar ni sprejemljivo za svetlobno preklopne elemente namenjene za osebno zaščitno opremo oziroma za stereovizijo. In tudi asimetrija optične dvolomnosti molekularne strukture TK plasti v prehodnih mejnih plasteh 2a in 2b povzroči slabo simetrijo kotne odvisnosti zatemnitve svetlobe okoli vpadne smeri pravokotno na TK ravnino. Tako samo uporaba kompenzacijske plasti z negativno dvolomnostjo ni zadostna za doseganje najboljših rezultatov. V smislu zgoraj navedenih simetrijskih lastnosti TK strukture, je tudi izbira optimalne tehnologije za izdelavo svetlobnega optičnega preklopnika, zelo pomembna, ker se izhodiščna dvolomnost in spremembe vidnega kota, spreminjajo z izbiro TK tehnologije. Dejstvo je, da negativno dvolomna kompenzacijska plast poskrbi samo za kompenzacijo pri srednjem delu homeotropno urejene TK plasti 3, medtem ko
-5-5efektivna dvolomnost tankih mejnih plasti 2a in 2b ostane nekompenziana (glej slike 1. in 2.). Več tehničnih rešitev je bilo razvitih za kompenzacijo te preostale dvolomnosti, vendar z namenom uporabe pri visoko zmogljivih TK zaslonih (računalniki, TV,...). Ti prikazalniki so osnovani na uporabi TN tehnologije dveh ali štirih domen (IDRC 91, p68, JJAP 34, p2396 in na več patentih povezanih s to tehnologijo), ali pa na zgoraj omenjenem Fuji Film diskotičnem LC polimernem kompenzacijskem filmu (US 5,559,618, US 5,646,703, US 5.525,265 ????), ki omogoča uporabo standardne TN tehnologije. Rešitev z dvo ali štiri domensko strukturo ni uporabna za TK svetlobno preklopne elemente zaradi slabih optičnih lastnosti, ki izhajajo iz ureditvenih napak na domenskih stenah (veliko sipanje svetlobe) in torej ne ustrezajo mednarodnim standardom za osebno zaščitno opremo kot je EN 379. Zgoraj omenjena tehnična rešitev podjetja Fuji film (US 5,559,618, US 5,646,703, US 5,525,265), predstavlja zelo elegantno rešitev problema, vendar ni preveč primerna za uporabo v svetlobnih preklopnih elementih. Razlogi so naslednji:
• na splošno sorazmerno slabe optične lastnosti nastanejo zaradi sipanja svetlobe na diskotičnem polimernem kompenzacijskem filmu - nekoliko več kot to dovoljuje mednarodni standard EN 379, • Precej visoka cena in omejena izbira komercialno dostopnih vrednosti retardacije, • Preostala dvolomnost v mejnih plasteh TK se spreminja s krmilno napetostjo, ker je efektivna debelina plasti 2a in 2b odvisna od napetosti, medtem ko so dvolomne lastnosti komercialno dostopnih diskotičnih filmov stalne in optimizirane samo za uporabo pri računalniških zaslonih in TV.
Optimalna rešitev za uporabo pri TK tehnologiji za svetlobno preklopne elemente je tista, pri kateri je TK ureditev čim bolj simetrična in ima samo kompenzacijske lastnosti pri vpadnih kotih svetlobe manjših od pravokotnih. Če so ti pogoji izpolnjeni, potem uporaba preproste negativne retardacijske c-plasti med TK celico in prekrižanimi polarizatorji privede do širokega vidnega kota in visoke stopnje zatemnitve. Uporaba “Pi-celice” s strani P.Bosa iz Tektronixa (US 5,187,603) predstavlja izvrsten primer takega samokompenzacijskega TK urejenega koncepta, ki je shematsko predstavljen na sliki 3. Slika 3a. prikazuje molekularno ureditev homogeno urejene TK celice z električnim poljem bistveno večjim kot je preklopni prag (V ~ 3Vth). Primerjava efektivne dvolomnosti za svetlobo, ki prihaja pod kotom, ki ustreza kotu in smeri nagnjenosti molekul glede na orientacijsko ravnino (smer vpadne svetlobe 7b) in svetlobe, ki vpada v nasprotni smeri (smer vpadne svetlobe 7a), nam jasno pokaže, da je prepustnost za
-6-6svetlobo pri taki TK celici kotno odvisna, čeprav je sredinski homeotropno urejeni del TK plasti kompenziran s c-ploščo z negativno dvolomnostjo. Po drugi strani, pa primerjava s konfiguracijo “Pi-celice”, ki je shematično prikazana na sliki 3b, jasno pokaže, da se kotne odvisnosti na sprednji in zadnji mejni TK plasti med seboj kompenzirata. Ta osnovni princip je bil v preteklih letih nadgrajen s številnimi novimi tehničnimi izboljšavami za uporabo pri različnih aplikacijah s strani Fergasona (US 5,515,186, US 5,377,032) iz podjetja OSD Envision in Welzna (EP 0638834) iz Sagema, kot tudi v različnih znanstvenih publikacijah s področja raziskovanja prikazalnikov (n.pr. P. Bos, et al: IDW 98, pp. 243-246 (1998) in JJAP 38, p2837-2844 (1999), K.Vermeirsch et al, SID 98 Digest, p989,...). Koncept “Pi-celice”, kije kotno kompenzirana s cploščo z negativno dvolomnostjo, najverjetneje predstavlja najboljšo znano tehnično rešitev za doseganje širokega vidnega kota in visokega kontrasta pri TK svetlobno preklopnih elementih. Vendar pa ima ta koncept tudi nekaj pomanjkljivosti:
• “Pi-celica” deluje na osnovi električno kontrolirane dvolomnosti (ECB) pri kateri so tehnološko izdelavni postopki mnogo bolj zahtevni (homogenost celice, kontrola debeline celice, zahteve za urejenost,...) kot pri običajni zasukani nematski TK strukturi, kar vodi do višjih proizvodnih stroškov, • “Pi-celica” mora biti ves čas električno krmiljena tudi v optično odprtem stanju, ker s tem preprečimo tvorbo 180° zasukane strukture, pri čemer je treba napetost krmiljenja natančno nastaviti, da dobimo naj večjo prozornost, • Sprednja in zadnja mejna TK plast 2a, 2b TK plasti (slika 1.) sta urejeni v isti smeri, kar povzroči precej veliko residualno (preostalo) retardacijo. Tako je potrebno za doseganje visoke stopnje zatemnitve, uporabiti zelo visoke krmilne napetosti (40V) v primeru, da ne uporabimo dodatne retardacijske plasti, ki to preostalo retardacijo kompenzira. Potreba po dodatni kompenzacijski a-plasti s pozitivno dvolomnostjo, ki komercialno ni dobavljiva, dodatno zaplete proizvodni postopek in zviša proizvodne stroške.
Pri obravnavi različnih TK tehnologij, primernih za proizvodnjo visoko kontrastnih, svetlobno preklopnih elementov s širokim vidnim kotom, moramo omeniti tudi nematske TK prikazalnike z majhnim kotom zasuka (Low Twist Nematic, LTN), ki so predstavljeni v patentih: Welsen (FR 2728358) iz Sagema, Nakagawa et al (US 4,952,030) iz Asahi Glass Co, Leenhouts et al (US 4,609,255) iz Philipsa, A. Hoemell et al (WO 97/15254, WO 97/15255, PCT/SE95/00455) iz Hoemell Intl. in objavljeni v številnih publikacijah s področja raziskovanja prikazalnikov (S. Palmer, Appl. Optics, 36, No 10, p2094, Hirakata et al SID 95 Digest p.563, ...). Čeprav je ta
-7-7tehnologija uporabljena za masovno proizvodnjo zaščitnih filtrov za varjenje, moramo pripomniti, da LTN do neke mere popravi kotno odvisnost, ker omogoča uporabo tanjše plasti TK v TK celici in s tem je tudi pozitivna dvolomnost, ki jo je treba kompenzirati manjša, vendar je konstrukcija TK celice zelo asimetrična zaradi majhnih kotov zasuka in zato končni rezultat ni niti približno tako dober kot pri rešitvi s “Pi-celico” opisani zgoraj.
In končno je pri ovrednotenju različnih TK tehnologij potrebno omeniti tudi super zasukane TK prikazalnike (STN), čeprav niso bili do sedaj nikoli uporabljani za svetlobne preklopnike (US 4,634,229, US 5,004,324, US 5,155,608, J.Appl. Phys. 58, 3022, (1985), Appl. Phys. Lett 50, 1468, (1987),...), ker so bili razviti za namen visoko multipleksnega krmiljenja pri visoko resolucijskih TK prikazalnikih (prenosni računalniki, TV, mobilni telefoni,...), so bili optimizirani na maksimalno strm optični odziv glede na napetost krmiljenja in zato ne morejo imeti istih lastnosti (TK elastične konstante, orientacija polarizatoijev,...) kot TK svetlobni preklopniki, ki delujejo pri mnogo višjih krmilnih napetostih in potrebujejo zmerno strmino optičnega odziva na krmilno napetost tako, da lahko omogočijo napetostno krmiljenje optične prepustnosti. Prikazalniki za prenosne računalnike zahtevajo visoko svetilnost in dovoljujejo vidni kot nagnjen stran od pravokotnice medtem, ko svetlobni preklopniki delujejo v pravokotni smeri (očala, čelade, optični elementi,...) in ne dovoljujejo nagiba vidnega kota. STN TK prikazalniki so osnovani na efektu električno kontrolirane dvolomnosti in tipično uporabljajo oba (redni in izredni) žarka medtem, ko je za uporabo pri svetlobnih preklopnikih prednostna uporaba samo enega, rednega načina prehoda svetlobe (izotropno) v naj večji možni meri (n.pr. TN TK preklopnik), čeprav pri tem dobimo nekaj nižjo prepustnost svetlobe v odprtem stanju, vendar s tem tudi zmanjšamo kotno odvisnost prepustnosti svetlobe.
POVZETEK IZUMA
Cilj izuma je dosežen s svetlobno preklopnim elementom opisanim v patentnem zahtevku L Namen in poglavitni koncept predlaganega izuma je povezati uporabo enega predvsem rednega*** žarka prehoda svetlobe (izotropno) skozi kolikor se le da simetrično visoko zasukano TK strukturo.
*** OPOMBA: Zaradi enostavnosti bomo v nadaljevanju patentnega teksta obravnavali samo redni žarek vpadne svetlobe. Vendar je treba poudariti, da pri izbiri izrednega žarka svetlobe, ki prehaja skozi TK celico, s primernim zasukom prekrižanih polarizatorjev in ustrezno strukturo TK svetlobnega preklopnika, dobimo zelo podobne rezultate.
-8Taka kombinacija vodi do konfiguracije, ki jo lahko zelo efektno kompenziramo z eno samo negativno dvolomno plastjo na način, ki lahko celo kompenzira kotno odvisnost prekrižanih polarizatorjev. Nobena od dosedanjih sodobnih tehnoloških rešitev ni bila zmožna doseči vseh teh lastnosti v polni meri.
V predlagani tehnični rešitvi, kot je delno razloženo na slikah 1. in 2., je visoko zasukana običajna STN TK konfiguracija (US 4,634,229), ki ima TK molekularno strukturo zasukano za 180° (Pi) znotraj TK celice (=> maksimalna simetrija konfiguracije direktorja), uporabljena kot osnovna konfiguracija direktorja v TK celici TK svetlobno preklopnega elementa. Vendar za razliko od standardne 180° STN TK strukture, kjer so polarizatorji postavljeni pod kotom 45° glede na orientacijsko os TK molekul ob mejnih ploskvah lca, lcb TK celice, sta prekrižana polarizatorja P, A pri tem izumu zasukana tako, daje vstopni polarizator P zasukan glede na tekočekristalno urejenost tako, da izbere samo en način prehoda svetlobe (redni ali izredni). Zaradi svoje simetrije je bolj primeren redni način (žarek) prehoda svetlobe, zato zasukamo os polarizatorja vzdolž osi molekul TK na mejni orientacijski ploskvi lca - (Pi twisted ordinary light ray propagation mode - POM) na vhodni strani TK celice. Da bi taka konfiguracija prikazalnika lahko prepuščala kar največ svetlobe v optično odprtem stanju, in hkrati omogočala čim večjo zatemnitev pri krmiljenju z električnim poljem -optično zaprto stanje (maksimalni kontrast), morajo parametri TK celice (dvolomnost Δη, debelina celice d, valovna dolžina λ prepuščene svetlobe) zadoščati naslednji relaciji:
(Δηχ d)/ λ ~ 1, kot v primeru prvega minimuma pri standardni TN (90°) TK celici ((Δη x d)/ λ ~ 0.87). To pomeni, da je svetloba, ki pride do izhodnega polarizatorja (analizator) A skoraj krožno in ne linearno polarizirana kot pri standardnih TN TK preklopnikih, ki delujejo v prvem minimumu. Torej je svetlobna prepustnost v odprtem stanju približno ‘Λ prepustnosti standardne TN TK celice.
Taka kombinacija strukture TK direktorja v TK celici in relativne orientacije prekrižanih polarizatorjev P, A (POM celica), ni uporabljana pri standardnih STN TK prikazalnikih, ker ni možno doseči specifičnih zahtev za STN TK celice za visoko stopnjo multipleksnega krmiljenja v polni meri. V primeru “Pi-celice”, je uporaba samo enega načina (redni ali izredni žarek) nemogoča, ker tak TK preklopni element ne prepušča svetlobe v električno nevzbujenem (optično odprtem) stanju. Res je, da pri navedem konfiguraciji izgubimo nekaj prepustnosti pri
-9-9optično odprtem stanju, vendar pa nam izboljšana kotna odvisnost pri električno krmiljenem (optično zaprtem) stanju, predstavlja dober kompromis za uporabo na področju TK svetlobnih preklopnikov.
Predlagana tehnična rešitev ima nekaj pomembnih prednosti v primerjavi z dosedanjimi rešitvami:
1. TK molekulama struktura je stabilna in ne potrebuje električnega krmiljenja v odprtem stanju zaradi stabilizacije TK orientacije, kot je to potrebno pri “Pi-celici”,
2. Izbira enega načina prehoda svetlobe (predvsem redni žarek) v veliki meri zmanjša preostalo (residualno) dvolomnost (nastane v glavnem v plasti 2 TK plasti 4), ki torej omogoča doseganje velikih kontrastov pri zmernih krmilnih napetostih brez uporabe dodatne kompenzacijske a-plošče s pozitivno dvolomnostjo in prilagajanja napetosti, kot je to potrebno v primeru STN ali “Pi-celice” rešitev za doseganje enakih rezultatov,
3. Samo z dodajanjem preproste in poceni c-plošče z negativno dvolomnostjo R (slika 4.) med TK celico in prekrižane polarizatorje, ki kompenzirajo kotno odvisnost homeotropno urejene sredinske plasti 3 (slika 2.), dobimo izvrstno kotno odvisnost svetlobne prepustnosti (slika 5b). Poglavitni razlog za tako dobre rezultate je dejstvo, da je konfiguracija TK direktorja v mejnih plasteh 2a, 2b (slika 2.) zelo simetrična in so zelo poudarjene samokompenzacijske lastnosti, kot je shematsko prikazano na sliki 3. za specifičen primer “Picelice”.
4. Tehnične zahteve za izdelavo so precej manjše kot pri STN ali “Pi-celici”, kar znižuje proizvodne stroške.
OPIS SLIK
Ta izum lahko bolje razumejo ter cilji in prednosti bodo postali bolj jasni vsem, ki so seznanjeni s tehničnim področjem, če se bodo seznanili tudi z dodanimi slikami in njihovim opisom:
Slika 1 - Shematska predstavitev “Pi-celice” z 180° zasukom TK strukture in uporabo rednega žarka vpadne svetlobe (POM celica)
a) Električno nevzbujeno stanje (optično odprto)
b) Električno vzbujeno stanje (optično zaprto)
Slika 2 - Shematska predstavitev efektivne “preostale dvo lomnosti” v 180° zasukani (Pi) TK
-10-10celici, ki uporablja redni žarek širjenja svetlobe (POM celica);
a) Prerez TK svetlobnega preklopnika
b) Dvolomni elipsoidi vsake TK plasti 2 in 3
c) Efektivni dvolomni elipsoid TK plasti 2 in 3
Slika 3 - Shematski prikaz preseka konfiguracije TK direktorja med mejnimi orientacijskimi plastmi v električno krmiljeni (V > Vth) homogeno urejeni TK celici (a) in “Pi-celici” (b), ki prikazuje osnovni princip samo-kompenzirane TK konfiguracije
Slika 4 - Shematski prikaz POM TK kotno kompenziranega svetlobno preklopnega elementa z uporabo c-plošče z negativno dvolomnostjo
Slika 5 - Kotna odvisnost zatemnitve svetlobe:
a) Nekompenziran TK svetlobno preklopni element
b) TK svetlobno preklopni element kompenziran s c-ploščo z negativno dvolomnostjo
Slika 6 - Odvisnost svetlobne prepustnosti pri POM celici v optično odprtem stanju od parametrov TK celice
Slika 7 - Shematski prikaz deformirane POM TK celice (kot zasuka 200°)
a) Presek skozi električno ne vzbujeno TK celico (V = 0)
b) Shematičen prikaz zgornje in spodnje TK urejenosti
c) Pogled od zgoraj na efektivno preostalo dvolomnost, ki ustreza različnim TK plastem v električno vzbujenem stanju (V > 2Vth)
d) Pogled od zgoraj na efektivno preostalo dvolomnost v deformirani POM TK celici (kot zasuka 200°)
Slika 8 - Bločna shema TK zaščitnega varilnega svetlobnega filtra
PODROBEN OPIS IZUMA
TK svetlobno preklopni element, ki uporablja za 180° zasukano (Pi) konfiguracijo direktorja in samo enega (prednostno rednega) od vpadnih žarkov svetlobe (POM celica), je v skladu z izumom podrobno opisan na slikah 1-7:
TK celica s 180° zasukom, kot je shematično prikazana na sliki 1, je izdelana na običajen način z uporabo ITO elektrod lba, lbb na sprednji in zadnji mejni stekleni plošči laa, lab, kot je prikazano na sliki 1. Da bi lahko vzpostavili enakomerno 180° ureditveno strukturo TK molekul,
-11-lista mejni stekleni plošči laa, lab z ITO elektrodami lba, lbb enakomerno pokriti s tenko, nekaj deset nm debelo plastjo polimera lca, lcb, v prvi vrsti je to poliimid, ki je mehansko orientiran na sprednjem laa in zadnjem lab substratu v isti smeri in s tem dosežemo, da ima površinsko povzročena orientacija TK molekul enake samo-kompenzacijske lastnosti, kot Pi-celica (slika 3). Da bi se izognili “reverse twist” defektom, je tekoči kristal dopiran z ustrezno količino (nekaj promilov) kiralnega dodatka. Debelina TK celice d in vrednost dvolomnosti An tekočega kristala 4 sta korelirana tako, da ustrezata relaciji (Δη x d)/X ~ 1, (podobno kot pri prvem minimumu pri 90° TN TK prikazalnikih). To pomeni, da bo svetloba 7i, ki vpada na vhodni polarizator P, skoraj v celoti cirkulamo polarizirana po prehodu skozi TK plast in, da bo izhodni polarizator A (analizator), ki je zasukan za 90° glede na vhodni polarizator P, prepustil samo okoli 50% svetlobe 7o, ki bi bila prepuščena v primeru običajne 90° TN TK celice (slika la). Če vzpostavimo električno polje (V/d), ki ga povzroči električna napetost V na TK celici z debelino d med elektrodami, ki nekajkrat presega napetostni prag Vth za Frederiksov prehod, potem bo nastala homeotropna ureditev TK molekul v TK celici in izhodni polarizator/analizator ne bo prepustil svetlobe (slika lb).
Svetlobna zatemnitev TK svetlobno preklopnega elementa v optično zaprtem stanju pri homeotropsko urejeni TK celici, kot je prikazana zgoraj in shematično na slikah 1 in 2, v splošnem ni popolna, še posebno, če jo opazujemo pod kotom. Kot je bilo omenjeno na samem začetku, so razlogi naslednji:
1. Efektivno pozitivno dvolomnost homeotropno urejenih TK molekul v sredinskem delu 3 TK plasti 4 TK svetlobno preklopnega elementa, ko ga opazujemo pod kotom - kot bomo opisali bolj podrobno v nadaljevanju lahko zelo učinkovito kompenziramo, glede na ta efekt, z uporabo kompenzacijske plasti z negativno dvolomnostjo.
2. Skupna efektivna dvolomnost tankih površinskih plasti 2a, 2b TK molekul 4 na obeh mejnih plasteh lca, lcb, je v glavnem kontrolirana skozi površinske interakcije - Ta efekt je mnogo manjši, čeprav izdatno prispeva k asimetriji kotne odvisnosti prepuščene svetlobe. Pri sedanjem stanju tehnike je preostala dvolomnost površinskih plasti 2a, 2b TK molekul kompenzirana z pozitivno dvolomno plastjo (nekaj deset nm), ki ima majhno vrednost dvolomnosti. Glede na izum je problem omenjene preostale dvolomnosti v znatni meri zmanjšan z izbiro rednega žarka širjenja svetlobe s tem, da zasukamo vhodni polarizator P v smeri ureditve TK molekul.
-12-123. Asimetrija efektivne dvolomnosti TK molekularne ureditve v prehodnih področjih 2a, 2b med homeotropno urejenim TK v srednjem delu 3 TK plasti 4 in mejnih površin TK celice lca, lcb - Efekt je tipično še manjši kot ostala dva, vendar ga ne moremo zanemariti, še posebno pri nizko napetostnem krmiljenju TK svetlobno preklopnega elementa (temna lestvica) — bo predstavljen v publikaciji Pirš et akna SID 2003. Glede na izum je lahko kotna odvisnost prepuščene svetlobe zaradi efektivne dvolomnosti omenjene prehodne TK plasti 2a, 2b (slika 2), v veliki meri zmanjšana tem, da naredimo TK ureditev kotno simetrično v največji možni meri (n.pr. 180° zasuk)
4. Kotna odvisnost prekrižanih polarizatorjev (—> efektivni 90-stopinjski kot med prekrižanima polarizatorjema se spreminja s spreminjanjem vidnega kota).
Relativni prispevki k skupni kotni odvisnosti prepuščene svetlobe TK svetlobno preklopnega elementa v optično zaprtem stanju se spreminjajo od primera do primera, vendar sta v večini primerov pozitivna dvolomnost homeotropno urejenih delov TK plasti 3 (prispevek št.l) in kotna odvisnost prekrižanih polarizatorjev P, A (prispevek št.4) prevladujoča. Vendar pa skupne preostala dvolomnosti in njene simetrija površinskih plasti tekočega kristala 2a, 2b (prispevki št. 2 in 3) ne moremo zanemariti popolnoma, če želimo doseči najboljše rezultate (slika 4.)
Za doseganje visokih kontrastov in velikih preklopnih hitrosti - tipične zahteve za TK svetlobne filtre za zaščito oči (n.pr. varilni zaščitni filtri, svetlobni preklopniki za stereo vizijo,...), potrebujemo visoke krmilne napetosti. V tem posebnem primeru je ureditev TK molekul v optično zaprtem stanju, v večjem delu homeotropna in cilj izuma, kot je bil naveden prej, lahko dosežemo z uporabo ene preproste kompenzacijske plošče z negativno dvolomnostjo, s tem da zagotovimo simetrično ureditev TK molekul okoli osi pravokotno na TK celico in, da ima samokompenzacijske lastnosti, kot je prikazano na sliki 3.
Kot je bilo prej omenjeno, lahko kotno odvisnost svetlobne prepustnosti pri TK svetlobno preklopnem elementu zaradi efektivne pozitivne dvolomnosti homeotropno orientiranih TK molekul 3, če jo opazujemo pod kotom (prispevek št. 1), v celoti kompenziramo z dodatno negativno dvolomno ploščo R (slika 4 in 5), ki ima vrednost negativne dvolomnosti Anretarder in optično os orientirano pravokotno na TK mejni ploskvi lca, lcb (ista smer kot jo ima homeotropno urejen TK medij z pozitivno dvolomnostjo 3). Če je debelina dretarder kompenzacijske plasti R z negativno dvolomnostjo prilagojena pogoju: Anretarder x dretarder AllLC homeotropic X dj( homeotropic lahko dosežemo popolno kotno kompenzacijo. Debelino
-13-13kompenzacijske plasti R z negativnim lomnim količnikom, lahko tudi prilagodimo tako, da ne ustreza popolnoma zgoraj omenjenemu pogoju, n.pr. da v naprej kompenzira zunanje vplive. Tipično odstopanje od točne vrednosti je lahko +/- 20%.
Z natančno postavitvijo retardacijske plošče R z negativno dvolomnostjo (-> med TK mejno stekleno ploskev s smerjo orientacijskega TK sloja vzporedno z osjo polarizatorja - slika 4), lahko zelo učinkovito simuliramo poznan koncept dodajanja dveh dodatnih dvolomnih plasti za zmanjšanje kotne odvisnosti dveh prekrižanih polarizatorjev. Za razliko od prejšnjih tehničnih rešitev (dve dodatni dvolomni plasti) lahko z uporabo tehnične rešitve opisane v predstavljenem izumu, dosežemo zelo podoben rezultat brez uporabe dodatnih dvolomnih plasti. Dejstvo je, da ima visoko zasukana (180°) SIN TK celica, kot je predlagana v patentu, sama relativno visoko preostalo retardacijo (a-plošča) v optično zaprtem stanju. Preostala retardacija lahko torej igra vlogo dodatne pozitivne a-plošče, ki je bila potrebna pri prejšnjih tehničnih rešitvah. Namesto, da bi izbrali c-ploščo R z negativno dvolomnostjo tako, da bi popolnoma kompenzirala pozitivno dvolomnost homeotropno urejenih delov 3 TK plasti 4 (slika 4), jo lahko naredimo ustrezno manj dvolomno. Efektivna preostala pozitivna dvolomnost c-plošče, ki nastopi zaradi homeotropno urejenih TK molekul 3, negativne dvolomnosti polarizacijskih filmov P, A in negativne dvolomnosti plasti R, lahko igra vlogo druge pozitivno dvolomne c-plošče, ki je potrebna za kompenzacijo kotne odvisnosti prekrižanih polarizatorjev P, A (prispevek št.4). Dobljeni rezultati so zelo prepričljivi - slika 5b in ne kažejo skoraj nobenih znakov polarizacij skega “križa”, kije sicer običajen zaradi kotne odvisnosti polarizatorjev.
Negativno dvolomna plošča R pa ne more kompenzirati efektivne dvolomnosti (slika 2) tanke mejne plasti TK molekul 2a, 2b na obeh mejnih ploskvah lc\ lcb (prispevki 2, 3). Optične lastnosti omenjenih prehodnih TK plasti 2a in 2b so v osnovi precej zapletene zaradi njihove zasukane strukture. Ker pa optična dvolomnost homeotropno urejenih TK molekul RB3 Še vedno predstavlja prevladujoč vpliv na optične lastnosti TK celice in ker sta prehodni TK plasti 2a in 2b precej tanki, lahko njun optični prispevek približno opišemo s preostalo dvolomnostjo RB2a, RB2b, kot je prikazano na sliki 2b, vse prispevke lahko potem skupaj zberemo v efektivni dvolomni elipsoid RB (slika 2c). V idealnem primeru za 180° zasukane TK molekulske konfiguracije direktorja je osnovna os tega efektivnega dvolomnega elipsoida RB poravnana z molekularno ureditvijo na mejnih ploskvah lca, lcb (slika 2). V skladu z iznajdbo je neželen optični efekt preostale dvolomnosti precej zmanjšan, če naredimo TK ureditev, kar se da kotno simetrično (n.pr. 180 stopinj ski zasuk) in zasukamo vhodni polarizator P tako, daje izbran
-14-14samo eden, prednostno izotropni redni žarek. V tem smislu lahko zasukamo vhodni polarizator tako, daje os polarizacije pravokotna na os TK molekularne orientacije na mejnih ploskvah lca, lcb, s čimer izberemo redni žarek vpadne svetlobe skozi TK medij. Da bi lahko dobili največjo možno zatemnitev svetlobe, mora biti izhodni polarizator/analizator A zasukan pravokotno na vhodni polarizator P in torej vzporeden s TK molekularno ureditvijo.
Kot rezultat zgoraj opisane optične kompenzacije (št.l in 2) kakor tudi “simetrizacije’* (št.3) in korekcije prekrižanih polarizatorjev z ustrezno postavitvijo kompenzacijske plasti R (št.4), lahko dobimo pretežno kotno neodvisno svetlobno prepustnost TK svetlobno preklopnega elementa, kot je predlagano po izumu. Na sliki 5. predstavljeni rezultati prikazujejo kotno odvisnost zatemnitve svetlobe (spodnja slika) v optično zaprtem stanju pri visoko homeotropno urejenem POM TK svetlobnem preklopniku in pri polno nasičenem načinu delovanja (V^nving == 5 Vth), ki je kompenziran z ustrezno kompenzacijsko plastjo R z negativno dvolomnostjo. Plast R je postavljena med TK celico in prekrižane polarizatorje, kot v dosedanjem opisu. Primešava z kotno odvisnostjo nekompenziranega TK svetlobnega preklopnika je več kot prepričljiva (slika 5a).
Posplošen j e koncepta (za kote različne od 180°):
V tej točki moramo poudariti, da ima do sedaj opisan koncept zmanjšanja neželenih optičnih efektov preostale dvolomnosti površinskih TK plasti 2a in 2b (slika 2) z zasukom vhodnega polarizatorja P tako, da izberemo eno, prednostno krajšo glavno optično os efektivnega dvolomnega elipsoida RB za vhodni način prehoda svetlobe, veliko večje možnosti uporabe, kot pri do sedaj opisani za 180° zasukani strukturi direktorja urejanja molekul TK. Dejstvo je, da kotna odvisnost svetlobne prepustnosti TK svetlobno preklopnih elementov, ki uporabljajo visoko zasukane TK strukture, s koti zasuka nekaj večjimi ali nekaj manjšimi od idealnih 180° ni mnogo slabša, če zagotovimo, da je optična os vhodnega polarizatorja P postavljena vzdolž krajše (_» efektivni redni žarek) optične osi povprečnega efektivnega dvolomnega elipsoida RB (sliki 7c, 7d). Da bi lahko dosegli največjo stopnjo zatemnitve, moramo izhodni polarizator/analizator A postaviti pravokotno na vhodni polarizator P.
Posplošenje koncepta izboljšanja kotne kompenzacije svetlobne prepustnosti TK svetlobno preklopnega elementa zunaj področja najbolj simetrične za 180° zasukane strukture TK molekularnega direktorja in uporabe enega, prednostno rednega žarka vpadne svetlobe je zelo smiselno. Dejstvo je, da je kotna kompenzacija prepuščene svetlobe po predlaganem izumu,
-15-15izredno učinkovita, seveda ob tem, da je pri optično odprtem stanju TK svetlobno preklopnega elementa, prepustnost nekaj manjša. Zmanjšanje prepustnosti svetlobe v odprtem stanju nastane zaradi tega, ker zavisi od kota zasuka TK molekularnega direktorja in orientacije prekrižanih polarizatorjev glede na ureditev TK molekul. 180° konfiguracija s prekrižanimi polarizatorji, ki je zasukana tako, da izbere samo enega od načinov prehoda svetlobe (redni ali izredni žarek), ima najmanjšo prepustnost (slika 6). Pri veliko primerih so tehnične zahteve pri napravah, ki uporabljajo TK svetlobno preklopne elemente opisane v izumu, še vedno izpolnjene, čeprav je kot zasuka za 10-20° stopinj različen glede na idealno vrednost 180°, če zagotovimo, da je vhodni polarizator P zasukan pravokotno na povprečno dolgo osnovno os (efektivni redni žarek) med dolgimi osnovnimi osmi prednjega (RB2b) in zadnjega (RB2a) efektivnega dvolomnega elipsoida (slika 7b, 7c). Priporočljiv kot zasuka je 180°+/-10°.
Tipičen primer prednosti posplošenega koncepta predstavlja TK zaščitni filter za varjenje in mednarodni varnostni normativ EN 379 za osebna zaščitna sredstva:
POM TK svetlobni preklopniki omogočajo precej boljšo kotno kompenzacijo, kot je predpisana v novem, precej bolj zahtevnem mednarodnem varnostnem normativu EN 379. Vendar njihova prepustnost v odprtem stanju ni tako dobra in zmanjšuje skupne optične lastnosti. Z možnostjo uporabe TK molekularnega direktorja s koti različnimi od 180°, lahko opazno povečamo prepustnost v odprtem stanju TK svetlobno preklopnega elementa. Možen kompromis med optimizirano kotno kompenzacijo svetlobne prepustnosti v optično zaprtem stanju in svetlobne prepustnosti v optično odprtem stanju TK svetlobnega preklopnika je razvidna is slike 6. Ta slika prikazuje spektralno odvisnost svetlobne prepustnosti v optično odprtem stanju TK svetlobnega elementa, ki ima različne zasukane strukture, prikaz je normaliziran na naj večjo svetlobno prepustnost standardnega pogoja za prvi minimum pri 90° TN TK prikazalniku (sled a). Ker sled c ustreza 180° in sled b 210° TK direktorski molekulami konfiguraciji, je očitno, da je lahko kompromis včasih zelo učinkovit.
Navedeni primerje izvedbeni primer, ki opisuje uporabo predlaganega koncepta za izdelavo TK svetlobno preklopnega elementa z električno kontrolirano, kotno neodvisno visoko stopnjo svetlobne zatemnitve.
-16-16PRIMER
TK svetlobno preklopni element za zaščito oči pri varjenju:
Uporabo predlaganih tehničnih rešitev lahko najbolje predstavimo z njihovo uporabo v osebnih zaščitnih napravah, kot so TK varilski zaščitni filtri.
Da bi ustrezal mednarodnim zahtevam za osebno zaščitno opremo, kot so navedene v EN 379 in temu podobnim predpisom, mora biti TK varilski svetlobni filter izdelan kot večplastni laminat (slika 8), kije sestavljen iz notranjega in zunanjega zaščitnega stekla 8, električno kontroliranega optično dvolomnega elementa - TK celica 9, polarizatoijev P/A, dvolomnega kompenzacijskega sloja R in UV/IR filtra 10, ki selektivno odbija škodljivo IR in UV svetlobo.
Da bi lahko ustrezal vsem tehničnim zahtevam (visoka stopnja zatemnitve svetlobe, visoka hitrost preklopa,...), so tipično potrebne zelo visoke krmilne napetosti za TK svetlobno preklopni element. Zaradi visokih napetosti, ki lahko presegajo 15 V, opisani TK svetlobno preklopni elementi, tipično delujejo v visoko nasičenem režimu. To je še posebej drži v primeru nizko cenovnih TK varilskih filtrov s fiksno svetlobno zatemnitvijo, ki uporabljajo samo eno TK svetlobno preklopno celico. Njihova konstrukcija in delovanje so predstavljeni z referenco na slike 1, 2, 4, 5, 7 in 8. Ker ima svetlobna zatemnitev samo eno vrednost, je uporabljena visoka krmilna napetost (-polno nasičen režim), ki povzroči visoko homeotropno ureditev in visoko zatemnitev svetlobe, ki jo določimo samo s prekrižanimi polarizatorji.
Kot smo omenili prej, predstavlja v takem primeru pozitivna dvolomnost homeotropno urejenih TK molekul v optično zaprtem stanju, daleč naj večji razlog za poslabšanje kotne odvisnosti svetlobne prepustnosti. Lastnosti naprave lahko bistveno izboljšamo z dodatno ploščo R z negativno dvolomnostjo shematsko prikazano na sliki 4 med TK celico in enim od prekrižanih polarizatorjev P, A, prednostno, zaradi razlogov opisanih prej, med TK celico in polarizatorjem, kije zasukan tako, da je os polarizacije vzporedna z osjo ureditve TK molekul.
Kot smo omenili prej, POM TK svetlobni preklopniki zagotavljajo precej boljšo kotno kompenzacijo, kot je zahtevana v varnostnih predpisih EN 379, vendar svetlobna prepustnost v optično odprtem stanju ni tako dobra in poslabšajo celotne optične lastnosti. Najboljši kompromis je torej treba iskati pri kotih zasuka različnih od 180°, ki nudijo boljši kompromis med kotno odvisnostjo, kot jo zahteva mednarodni predpis osebno zaščitno opremo EN 379 in svetlobno prepustnostjo v optično odprtem stanju. Najboljša izbira za kot zasuka TK, je pri TK varilski svetlobni filtrih, od 160° do 200°.
-17-17Elektrooptično aktiven del TK varilskega filtra s stalno stopnjo zatemnitve - TK celica - je torej izdelana v skladu s standardnim STN TK proizvodnim procesom, kot je shematsko prikazan na slikah 1 in 7, z uporabo natrijevega stekla kot TK mejnima ploskvama la\ lab. Da bi vzpostavili krmilno električno polje v TK plasti, so mejne steklene ploskve laa, lab pokrite s prozorno ITO elektrodo lba, lbb, ki ima površinsko upornost tipično 50 Ohm/kvadrat. Omenjene elektrode so potem pokrite s tipično 50nm debelo plastjo poliimidnega orientacijskega sloja lca, lcb z nizko preostalo komponento enosmerne napetosti (RDC, residual DC) in mehansko obdelane na običajen način, tako da nastane zahtevana ureditev TK molekul. Obe površini sta potem zlepljeni skupaj z lepilnim robom, v katerem so 4-5 mikro metrski distančniki, tako da nastane TK celica, ki jo potem v vakuumu napolnimo s TK. Tekoči kristal naj ima nizko vsebnost ionov in je izdelan na osnovi super-fluoriniranih TK, kot so MLC-9700100. Za stabilizacijo 200° STN molekularne orientacije (slika 7a) je omenjeni TK dopiran z 0.2 do 1% kiralnega dopanta, kot je S811. Polnilna odprtina je potem zapolnjena z UV aktiviranim lepilom, kot je n.pr. NOA 61. Na končuje na vhodni strani TK celice nalaminiran polarizator P tipa LLC2-5618, tako da je svetlobno prepustna os polarizatorja pravokotna na optično os efektivnega elipsoida RB, ki je vzporeden simetrij ski osi med smermi ureditve lcda, lcdb (slika 7b) na sprednji laa in zadnji lab mejni stekleni plasti.
Na izhodni strani TK celice laminiramo negativno dvolomno ploščo R, ki ima optično os pravokotno na ravnino TK celice. Absolutna vrednost negativne dvolomnosti omenjene plasti R, je izbrana tako, da je nekaj manjša kot je razlika med absolutno vrednostjo pozitivne dvolomnosti homeotropno urejenega dela TK plasti 3, kot je prikazano na sliki 2 in absolutne vrednosti negativne dvolomnosti polarizacij skega filma. Razlog za to očitno neskladje med dvolomnostjo je v tem, da lahko pri taki konstrukciji vpeljemo koncept kompenzacije kotne odvisnosti prekrižanih polarizatorjev, z uporabo dodatne pozitivno dvolomne retardacijske aplošče in pozitivno dvolomne retardacijske c-plošČe. V primeru, kot je opisan zgoraj, preostala retardacija površinske plasti TK igra vlogo omenjene pozitivne a-plošče medtem, ko efektivna celotna preostala pozitivna dvolomnost c-plošče (nastane zaradi homeotropno urejenih TK molekul 3, negativne dvolomnosti polarizacijskih filmov P/A in negativne dvolomnosti plasti R) igra vlogo omenjene druge pozitivno dvolomne c-plošče, s čimer dobimo preprosto, ne sicer popolnoma optimizirano, vendar precej uspešno uporabo omenjenega koncepta, ki je izveden brez dodatnih sestavnih elementov.
Na koncu na retardacijsko plast R laminiramo polarizator A tako, daje svetlobno prepustna os pravokotna na prepustno os vhodnega polarizatorja P in vzporedna s povprečno smerjo ureditve
-18-18TK molekul. Polarizacijska učinkovitost obeh polarizatorjev A, P je izbrana tako, da dobimo zahtevano svetlobno prepustnost (n.pr.: SHC 125-U za zatemnitev stopnje 10 po EN 379 standardu). Zgoraj opisana sestava je na koncu laminirana med dve zaščitni plasti stekla 8 za zaščito pred praskami in korozijo. V primeru, da so zgoraj opisane prilagoditve, poravnave in kompenzacije optične dvolomnosti izvedene v celoti, tako dobljeni varilski zaščitni filter več kot ustreza še tako zahtevnim pogojem mednarodnih varnostnih in kakovostnih standardov za osebno zaščitno opremo, kot je EU standard EN 379.
Moramo pa vsekakor poudariti, da opisan primer predstavlja samo eno od možnih izvedb kotno kompenziranega TK varilskega filtra po opisanem izumu. Različne spremembe in variacije so lahko narejene v okviru opisanega izuma, še posebno pri izbiri izrednega namesto rednega žarka vpadne svetlobe in posledičnih spremembah konstrukcije (zasuk polarizatorjev, postavitev retarderja R,...),
Claims (8)
1. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom, še posebej svetlobni preklopnik, sestavljen iz dveh prekrižanih polarizatorjev (P, A), električno krmiljene optično dvolomne TK celice, ki vsebuje plast visoko zasukanega TK (4), ki je zaprta z dvema mejnima steklenima ploščama (laa, lab), ki sta na notranji strani pokriti z prozornimi elektrodami (lb\ lbb) in orientacijskim slojem (lca, lcb), ter kompenzacijsko plastjo (R) z negativno dvolomnostjo, vgrajeno med mejnima steklenima ploščama in katerimkoli od prekrižanih polarizatoijev (P, A), označen s tem, daje plast visoko zasukane TK strukture (4) narejena s kotom zasuka najmanj 180° in, da sta prekrižana polarizatorja zasukana glede na smer urejenosti tekočega kristala (4), ki je določena orientacijskimi plastmi (lca, 1 cb) tako, daje izbran samo en način prehajanja svetlobe in, da je optična os plasti (R) z negativno dvolomnostjo, zasukana vzporedno glede na normalo na mejno plast TK celice (laa, lab), ter daje absolutna vrednost dvolomnosti plasti (R) vsaj približno enaka razliki med absolutno vrednostjo pozitivne dvolomnosti homeotropne plasti (3) visoko zasukanega tekočega kristala (4), ki nastane pri optično zaprtem stanju v TK celici in med absolutno vrednostjo negativne dvolomnosti prekrižanih polarizatorjev (P, A), s katero kompenziramo kotno odvisnost homeotropno urejenega dela (3) v TK celici, kjer dosežemo optično zaprto stanje na TK celici z uporabo krmilne napetosti, ki presega za 2x napetost praga Vth TK celice, prednostno s krmilno napetostjo vsaj 5x V*.
2. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom po zahtevku 1, označen s tem, daje kot zasuka visoko zasukanega tekočega kristala (4) med 180°+/- 20° in, da sta prekrižana polarizatorja (P, A) zasukana glede na smer površinske ureditve tekočega kristala (4) (lcda, lcdb) na mejnih steklenih ploščah (laa, lab) vzporedno z dolgo osjo povprečnega dvolomnega elipsoida (RB), ki predstavlja celotno preostalo dvolomnost površinskih TK plasti (2a, 2b) v plasti visoko zasukanega tekočega kristala
-20-20(4).
3. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom po zahtevku 1 , označen s tem, daje negativna dvolomna plast (R) vgrajena med mejno stekleno ploščo (la ali lb) in pripadajočim polarizatoijem (A ali P), ki je vzporeden s smerjo ureditve površinske plasti tekočega kristala (4) na mejni stekleni plošči (la ali lb).
4. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom po zahtevku 2, označen s tem, daje negativna dvolomna plast (R) vgrajena med mejno stekleno ploščo (la ali lb) in pripadajočim polarizatorjem (A ali P), kije vzporeden z dolgo glavno osjo efektivnega dvolomnega elipsoida (RB) tekočega kristala (4).
5. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom po zahtevkih 3 ali 4, označen s tem, da je negativna dvolomnost kompenzacijske plasti (R) izbrana tako, da kompenzira pozitivno dvolomnost homeotropno urejenega področja (3) plasti visoko zasukanega tekočega kristala (4) kakor tudi odvisnost efektivnega kota med prekrižanimi polarizatoiji (P, A) glede na vpadni kot svetlobe.
6. Visoko kontrastni TK svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom po zahtevkih 1, 3 ali 5, označen s tem, da sta prekrižana polarizatorja zasukana, glede na smer ureditve površinske plasti tekočega kristala (4) tako, daje izbran samo redni žarek vpadne svetlobe.
7. Uporaba visoko kontrastnega TK svetlobno preklopnega elementa s širokim vidnim kotom po zahtevkih 1 do 6 kot vsaj en slikovni element v TK panelu s širokim vidnim kotom z več slikovnimi elementi.
8. Uporaba visoko kontrastnega TK svetlobno preklopnega elementa s širokim vidnim kotom po zahtevkih 1 do 6 kot optični svetlobni preklopnik, še posebej kot varilni filter.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200300124A SI21526A (sl) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom |
| US10/556,763 US7420631B2 (en) | 2003-05-16 | 2004-04-14 | High contrast, wide viewing angle LCD light-switching element |
| EP04727286.9A EP1625445B1 (en) | 2003-05-16 | 2004-04-14 | High contrast, wide viewing angle lcd light-switching element |
| PCT/EP2004/003939 WO2004102265A1 (en) | 2003-05-16 | 2004-04-14 | High contrast, wide viewing angle lcd light-switching element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200300124A SI21526A (sl) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI21526A true SI21526A (sl) | 2004-12-31 |
Family
ID=33448813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI200300124A SI21526A (sl) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7420631B2 (sl) |
| EP (1) | EP1625445B1 (sl) |
| SI (1) | SI21526A (sl) |
| WO (1) | WO2004102265A1 (sl) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7477330B2 (en) | 2005-03-09 | 2009-01-13 | 3M Innovative Properties Company | Automatic darkening filter with offset polarizers |
| US8542334B2 (en) | 2005-05-20 | 2013-09-24 | Institut Jozef Stefan | Variable contrast, wide viewing angle LCD light-switching filter |
| SI22066A (sl) * | 2005-05-20 | 2006-12-31 | Institut "Jozef Stefan" | Tekoce kristalni preklopni svetlobni filter s spremenljivim kontrastom in sirokim vidnim kotom |
| US7637622B2 (en) | 2005-10-11 | 2009-12-29 | 3M Innovative Properties Company | Control of an automatic darkening filter |
| US20080068521A1 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Sperian Welding Protection Ag | Electro-optical glare protection filter and glare protection unit for a portable glare protection device |
| US7742125B2 (en) * | 2007-08-24 | 2010-06-22 | World Properties, Inc. | Light switch having plural shutters |
| US8279395B2 (en) | 2007-09-07 | 2012-10-02 | Reald Inc. | System and eyewear for viewing stereoscopic imagery |
| US9956118B2 (en) | 2014-09-15 | 2018-05-01 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective system tool communication adapter |
| EP3237969B1 (en) | 2014-12-22 | 2022-03-02 | Optrel Holding AG | Welder protection device with electro-optical glare-protection filter |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4001028A (en) * | 1974-05-28 | 1977-01-04 | Corning Glass Works | Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates |
| EP0130492A3 (de) * | 1983-07-01 | 1987-07-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Flüssigkristallanzeige |
| IN161652B (sl) * | 1983-07-12 | 1988-01-09 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| FR2595156B1 (fr) * | 1986-02-28 | 1988-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Cellule a cristal liquide utilisant l'effet de birefringence controlee electriquement et procedes de fabrication de la cellule et d'un milieu uniaxe d'anisotropie optique negative, utilisable dans celle-ci |
| DE3774977D1 (de) * | 1986-09-12 | 1992-01-16 | Hoffmann La Roche | Fluessigkristallanzeige. |
| US4952030A (en) * | 1987-09-04 | 1990-08-28 | Asahi Glass Company, Ltd. | Liquid crystal display device with a 50°-80° twist angle |
| EP0352101B1 (en) * | 1988-07-19 | 1994-09-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | A double-layered type liquid-crystal display device |
| US5187603A (en) * | 1990-06-26 | 1993-02-16 | Tektronix, Inc. | High contrast light shutter system |
| ES2067848T3 (es) * | 1990-09-24 | 1995-04-01 | Akzo Nobel Nv | Poliesteres cristalinos liquidos y sensibles al infrarrojo, adecuados para uso en almacenamiento optico de datos, procedimientos para la preparacion de los mismos, y aparato que contiene un poliester cristalino liquido sensible al infrarrojo. |
| JPH07104450B2 (ja) * | 1990-10-17 | 1995-11-13 | スタンレー電気株式会社 | 二軸性光学素子とその製造方法 |
| EP0482620B1 (en) * | 1990-10-24 | 1997-03-05 | Nitto Denko Corporation | Birefringent film, process for producing the same, retardation film, elliptically polarizing plate, and liquid crystal display |
| US5559265A (en) * | 1991-05-28 | 1996-09-24 | Ethyl Additives Corporation | Ashless antioxidant lubricating oil additive |
| US5196953A (en) * | 1991-11-01 | 1993-03-23 | Rockwell International Corporation | Compensator for liquid crystal display, having two types of layers with different refractive indices alternating |
| WO1993013449A1 (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-08 | Osd Envizion Company | Eye protection device for welding helmets and the like |
| US5382648A (en) * | 1992-04-09 | 1995-01-17 | Akzo Nobel Nv | Twisted nematic film, a method for the preparation thereof, and a display device comprising said film |
| US5377032A (en) * | 1993-02-05 | 1994-12-27 | Osd Envizion Company | Electro-optic light shutter and frame assembly with integrated switching mechanism |
| US5480964A (en) * | 1993-04-21 | 1996-01-02 | The University Of Akron | Negative birefringent polyimide films |
| US5580950A (en) * | 1993-04-21 | 1996-12-03 | The University Of Akron | Negative birefringent rigid rod polymer films |
| US5344916A (en) * | 1993-04-21 | 1994-09-06 | The University Of Akron | Negative birefringent polyimide films |
| US5986733A (en) * | 1993-04-30 | 1999-11-16 | Rockwell International Corporation | Negative optical compensator tilted in respect to liquid crystal cell for liquid crystal display |
| JP2640083B2 (ja) * | 1993-09-22 | 1997-08-13 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学補償シート及びそれを用いた液晶表示装置 |
| JP3325973B2 (ja) * | 1993-10-22 | 2002-09-17 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学異方素子およびそれを用いた液晶表示素子 |
| US7061462B1 (en) * | 1998-10-26 | 2006-06-13 | Pir Hacek Over S Janez | Driving scheme and electronic circuitry for the LCD electrooptical switching element |
| SI20291A (sl) * | 1999-06-15 | 2000-12-31 | In�titut "Jo�ef Stefan" | Postopek izdelave kompenzacijske polimerne plasti za LCD optične preklopnike in konstrukcija takega preklopnika |
| US6759945B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-07-06 | Vtec Technologies, Inc. | Variable transmittance birefringent device |
-
2003
- 2003-05-16 SI SI200300124A patent/SI21526A/sl not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-14 EP EP04727286.9A patent/EP1625445B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-14 US US10/556,763 patent/US7420631B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-14 WO PCT/EP2004/003939 patent/WO2004102265A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20070273811A1 (en) | 2007-11-29 |
| US7420631B2 (en) | 2008-09-02 |
| EP1625445A1 (en) | 2006-02-15 |
| WO2004102265A1 (en) | 2004-11-25 |
| EP1625445B1 (en) | 2016-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI282459B (en) | Liquid crystal display device having a wide view angle range | |
| US8542334B2 (en) | Variable contrast, wide viewing angle LCD light-switching filter | |
| KR100254041B1 (ko) | 액정층의 잔류위상차를 보상한 액정표시장치 | |
| US7006184B2 (en) | Bend aligned namatic liquid crystal imaging display with compensation film | |
| US6937308B2 (en) | In-plane switching liquid crystal display with compensation film | |
| US5969785A (en) | Reflective-type liquid crystal display using polarizer free mixed-mode twist nematic cells with dichroic dye | |
| TWI422902B (zh) | 穿透型液晶顯示裝置 | |
| JP4228004B2 (ja) | 透過型液晶表示装置 | |
| EP0816905B1 (en) | Twisted nematic liquid crystal device | |
| EP2157475A1 (en) | Transmissive liquid crystal display | |
| KR20060125516A (ko) | 액정 표시 소자 | |
| WO2008059722A1 (en) | Transmissive liquid crystal display device | |
| US6067142A (en) | Vertically aligned pi-cell LCD having on-state with mid-plane molecules perpendicular to the substrates | |
| SI21526A (sl) | Visoko kontrastni tekočekristalni svetlobno preklopni element s širokim vidnim kotom | |
| JPH1152431A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP3776844B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| US20130148066A1 (en) | Liquid crystal panel and liquid crystal display device | |
| US8026998B2 (en) | Variable contrast, wide viewing angle liquid crystal light attenuation filter | |
| US5589965A (en) | Wide viewing-angle dye-doped TN LCD with retardation films | |
| JPH1114980A (ja) | 液晶表示素子 | |
| US7193670B2 (en) | Compensator for liquid crystal display with two compensation sheets | |
| GB2326245A (en) | Liquid crystal device | |
| JPH06235914A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3643439B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH06347762A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF | Valid on the event date | ||
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20040901 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20100114 |