TW201312242A - 光學裝置 - Google Patents

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Anthony Bernard Davey
John Richard Moore
Daping Chu
Jonathan Paul Hannington
Terry Victor Clapp
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Cambridge Entpr Ltd
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Abstract

於具有層列狀A性質的液晶組成物之液晶裝置的操作方法，施加第一波形以光學澄清化該裝置，如此則裝置對可見光而言是實質透明的，並且施加第二波形以使液晶組成物的材料不規則而提供強烈的光散射狀態。第一波形具有高於第二波形的頻率，並且本方法包括施加修改過的波形以從光散射的狀態來部分澄清化至少部分的裝置。

Description

光學裝置
本發明是在光子學的領域。具體態樣關於使用具有層列狀A(smectic-A，簡作SmA)性質之液晶材料的光學裝置，例如顯示器、影響光透射的面板或振幅空間光調變器。具體態樣關於操作此種光學裝置的方法。
具體態樣關於光學裝置，其中不規則的狀態是由SmA動態散射的過程所產生，並且澄清的均勻狀態是由介電重新定向所感應。此種光學裝置可以用於提供可變量的光透射，其係局限於例如「像素」(pixel)或者跨越整個裝置，而不需要偏光器。
液晶具有的分子傾向於自我規則化而不凝固，因此獲得結晶的特性，即使它們仍會流動並且可以填滿容器。液晶的諸相廣泛而言是大致一系列的狀態，其中此種分子流體可以從均質液體直到它凝固成固體為止。一般而言，此種分子的典型特點將是強烈的異向性。此異向性所採取的形式可以考慮如下：分子的典型特點是高的長寬比，亦即長度遠大於寬度，因此像是「棒」(rod)或「條」(lath)，並且可以具有偶極特徵和異向性的偏極化能力。於這些情形，分子定向的平均方向稱為「指向」(director)。
向列狀(nematic)液晶代表了最常見的液晶材料，並且通常用於液晶平面螢幕裝置和平板顯示器。伸長向列狀液晶 原(mesogen)的長度或其他結構變化則極常造成它們在冷卻低於向列狀相時顯示進一步的相；並且在固化之前，於較低的溫度下，其典型特徵可以是「層狀流體」(layered fluid)。此種層狀液晶稱為「層列狀」液晶。在此，我們將僅考慮正常稱為「層列狀A」的材料，其縮寫為「SmA」液晶。舉例而言，典型的「5CB」(4’-戊基-4-雙苯甲腈)、「5OCB」(其係聯接醚的戊基，4’-戊氧基-4-雙苯甲腈)是向列狀，而「8CB」(4’-辛基-雙苯甲腈)和「8OCB」(4’-辛氧基-4-雙苯甲腈)皆在較高溫度的向列狀相底下展現SmA相；其中就縮寫「mCB」和「mOCB」而言，m代表整數，並且是指4-氰基-4’-正烷雙苯基和4-氰基-4’-正烷氧雙苯基當中分別之烷基鏈或烷氧基鏈的碳原子數目；舉例而言：8CB=4-氰基-4’-辛雙苯基；以及8OCB=4-氰基-4’-辛氧雙苯基。
形成SmA相的分子具有類似於形成向列狀相之分子的性質。它們類似棒狀並且經常具有正的介電異向性。為了感應出負的介電異向性而引入強的橫越偶極，則傾向於讓SmA相不穩定，並且可能導致增加化學不穩定性。
層列狀液晶展現切換遲滯，如此當移除施加的電場時，介電重新定向(或層列狀結構的其他擾動)並未鬆弛。不像大多數的向列狀液晶結構，介電重新定向的SmA液晶停留於被驅動的狀態，直到施加進一步的力為止。
面板的形成可以採用平板(例如玻璃做的)，並且對這些板施加透明的導電層，其典型是由氧化銦錫(ITO)所做的， 導電層則連接於導體，如此則可以施加可變的電場。這二片板子可以形成面板，其舉例而言是由均勻直徑(典型而言例如5~15微米，此視想要的胞格厚度而定)的珠子所分開。這面板然後以膠做邊緣密封，但留有一或更多個孔洞以填充液晶材料。
使用此種胞格，則可以藉由填充面板(典型是在高於材料均向轉換的高溫)來形成SmA液晶層。於在此討論的SmA裝置，不需要校準層，不像向列狀裝置須要均勻的校準胞格。在填充和將此種SmA面板從室溫熱循環到高於均向轉換再回來時，液晶將展現諸相典型會有的紋理。然而，向列狀液晶在沒有表面校準時可能出現熟知的異離(Schlieren)紋理，其中的線缺陷或「絲線」(thread)會散射光；而於SmA液晶，因為SmA材料之層狀結構的緣故則形成「聚焦圓錐狀」(focal conic)紋理。折射率有劇烈的空間變化，這導致光散射。出現這些紋理乃肇因於折射率的異向性，這當光行進正交於平均分子方向之較可偏極化的軸時是最高的。折射率的變化造成光散射。當在交叉的偏光器之間來看時(在顯微鏡下)，也可以在不同分子定向的區域之間觀察到對比。
為了電定址SmA液晶面板，正常係施加交流(AC)電場。於非摻雜的材料，液晶(LC)之正的介電異向性將造成起初隨機校準的多個領域發生重新配置，而將液晶原校準於電場方向(垂直於玻璃表面)。面板將顯得澄清的，因為異向性分子的平均定向是垂直於玻璃層。對於大多數非摻雜的SmA材料而言，此狀況僅有藉由加熱胞格以破壞SmA校準 才會是可逆的。
如果適合的離子性摻雜物溶於SmA液晶主體，則在直流(DC)或低頻(譬如<200赫茲)電場的影響下，二正交力嘗試將層列狀A的指向加以定向：
(i)上述的介電重新定向會嘗試將SmA指向(其指出長分子軸的平均方向)校準於電場方向。
(ii)同時，離子移動經過SmA電解質則嘗試將層列狀A指向校準於離子比較容易行進的方向。
於SmA材料，這是發生於諸層裡，亦即正交於電場方向(也就是說，材料具有正的介電異向性和負的導電度異向性)。二競爭力導致液晶流體中的電流動不穩定性，其稱為「動態散射」(dynamic scattering)。於SmA材料，動態散射狀態強烈的散射光；並且相對於向列狀材料的類似狀態來看，動態散射狀態所產生的SmA結構瓦解在引發它的電脈衝已終止之後依然維持著。在澄清之均勻定向的狀態和離子輸送所感應之多領域的散射狀態之間的可逆性乃視這些過程運作的不同頻率領域而定。動態散射須要電場驅動離子通過液晶流體，因此僅發生於DC或低頻AC的驅動。
更高的頻率造成介電重新定向(離子無法在這些頻率下「移動」)，因而重新建立均勻定向的分子。
因此，於適當摻雜的SmA相(擁有正的介電異向性和負的導電度異向性)，組合介電重新定向(變成澄清的透明狀態)和動態散射(變成強烈的光散射狀態)可以形成電定址顯示器的基礎。高頻(可變的，典型1000赫茲)將SmA層驅動成 光學澄清的狀態，並且低頻(可變的，典型<200赫茲)將它驅動成光散射的狀態。此種顯示器的關鍵特色是這些光學狀態都使用短的電定址時間來設定，並且二狀態都持續得不明確，或者持續直到它們重新電定址為止。這在向列狀液晶的相關現象中則非事實。就是這種電光雙穩定性(或更正確的說是多重穩定性)的性質允許SmA動態散射顯示器做矩陣定址而不用像素電路，並且導致它們在頁面導向的顯示器或智慧視窗中有極低的功率消耗。
使用SmA組成物的光學裝置須要提供在「完全散射」和「完全澄清」狀態中間的透射性質。
於某一方面，揭示的是操作具有層列狀A液晶組成物之液晶裝置的方法，其中施加第一波形以光學澄清化該裝置，如此則裝置對可見光而言是實質透明的，並且施加第二波形以使液晶組成物的材料不規則而提供強烈的光散射狀態，其中第一波形具有高於第二波形的頻率；本方法包括施加修改過的波形以從光散射的狀態來部分澄清化至少部分的裝置。
第一波形可以是重複的dc平衡波形，其由近似連續之一系列週期所構成，該週期的數目至少等於預定數目，其中預定數目澄清化該裝置；並且施加修改過的波形之步驟可以包括施加週期數目少於預定數目的第一波形。
本方法可以包括決定足以澄清化該裝置之第一波形的 週期數目，並且施加較少的週期數目做為該修改波形以部分澄清化該裝置。
第一波形可以是dc平衡的並且具有固定不變的振幅。
施加修改過的波形之步驟可以包括施加一或更多個週期的波形，其具有第一波形的頻率和小於第一波形振幅的振幅。
本方法可以包括變化修改過的波形之振幅。
第一波形可以具有預定的脈衝寬度，並且施加修改過的波形之步驟可以包括至少一週期具有第一波形的頻率以及具有不同於預定脈衝寬度的脈衝寬度。
於另一方面，液晶裝置具有層列狀A液晶組成物，其中施加第一波形以光學澄清化該裝置，如此則該裝置對可見光而言是實質透明的，並且施加第二波形以使液晶組成物的材料不規則而提供強烈的光散射狀態，其中第一波形具有高於第二波形的頻率；該裝置進一步包括用於施加修改波形的控制電路以從光散射的狀態來部分澄清化至少一部分的裝置。
於此裝置，控制電路乃建構成回應於控制輸入以選擇至少一部分裝置所想要的澄清化程度。
控制電路可以建構成考量液晶組成物的溫度。
層列狀A液晶組成物可以是如專利合作條約申請案第US10/27328號所述的組成物，其主張基於美國專利申請案第61/314039號的優先權，則併於此以為參考。
液晶組成物可以包括： (a)總共25~75重量%之一般式I的至少一種矽氧烷：
其中：p=1到10，譬如1到3，q=1到12，譬如6到10，t=0或1，k=2或3，A是苯環或環己環，其可以為相同或不同，並且對位鍵結在一起，R=C1-3烷基，譬如甲基，其可以為相同或不同，X=C1-12烷基，以及Z=F、Cl、Br、I、CN、NH2、NO2、NMe2、NCS、CH3、OCH3、CF3、OCF3、CH2F或CHF2，特別是CN；(b)總共0.001~1重量%之一般式II的至少一種四級銨鹽：
其中：T=甲基、矽基或矽氧烷基，v=1到30，舉例而言v=9到19，譬如十四基(v=13，T=甲基)或十六基(v=15，T=甲基)，R1、R2、R3可以為相同或不同，其係C1-4烷基，譬如甲基或乙基，以及 Q-是氧化穩定的離子，特別是ClO4 -離子；(c)總共20~65重量%之至少一種可偏極化的線性分子，其具有烷基鏈，該分子具有一般式III：D-A’k-Y (III)
其中：D代表C1-16直鏈烷基或烷氧基，其可選擇性的包含一或更多個雙鍵，k=2或3，A’是苯基、環己基、嘧啶、1,3-二惡烷或1,4-雙環[2,2,2]辛環，其中每個A’可以為相同或不同並且對位鍵結在一起，終端環則附接於Y而可選擇性的為苯基，以及Y是位於A’k基團之終端環的對位，並且選擇自Z(關聯於公式I而定義如上)、C1-16直鏈烷基、C1-16直鏈烷氧基、OCHF2、NMe2、CH3、OCOCH3、COCH3；以及(d)總共2~20重量%(可選擇性的為5~15重量%)之一般式IV的至少一種側鏈液晶聚矽氧烷：
其中：a、b、c各獨立的具有0到100的數值，使得a+b+c的平均值範圍在3到200，譬如5到20；並且a使得公式 Y-R2SiO-[SiR2-O]a的鏈單位代表0到25莫耳%之一般式IV的化合物，以及c使得公式[SiHR-O]c-R2SiO-Y的鏈單位代表0到15莫耳%之一般式IV的化合物，m=3到20，譬如4到12，t=0或1，k=2或3，A是苯環或環己環，其可以為相同或不同，並且環是對位鍵結在一起，R=C1-3烷基，譬如甲基，其各者可以為相同或不同，Y=C1-12烷基、發色團或綠透閃石狀(calamitic)液晶基團，其各者可以為相同或不同，以及Z係關聯於公式I而定義如上；其中選擇成分的份量和特性，使得組成物擁有層列狀A的層化結構，如X光繞射所偵測的。
此種組成物具有比較高的和良好定義的切換門檻。換言之，在組成物受到影響之前，包含組成物之胞格電極之間的電壓梯度必須達到良好定義的程度。
矽氧烷寡聚成分(a)可以是公式Ia的化合物：
其中X、R、p、q、t係關聯於公式I而定義如上，並且g和h各獨立的代表0、1或2，而j代表1、2或3，但要求g+h+j是2或3。
側鏈矽氧烷液晶成分(d)可以是聚合物、共聚物或三元 聚合物，而可以是一般式IVa的化合物：
其中a、b、c、m、t係如關聯於公式IV所定義，g=0、1或2，h=0、1或2，j=1、2或3，但要求g+h+j是2或3；每個R可以為相同或不同並且是烷基，譬如甲基；以及Y=C1-8烷基、發色團或綠透閃石狀液晶基團。
公式II的離子性陰離子(b)可以是公式IIa的化合物：
其中v、R1、R2、R3、Q係如申請專利範圍第1項而關聯於公式II所定義。
公式II的離子性陰離子可以是公式IIb的化合物：
其中v、R1、R2、R3、Q係如申請專利範圍第1項或申請專利範圍第4項而關聯於公式II所定義，並且T’是矽基或矽氧烷基。
成分(c)可以包括有機綠透閃石狀液晶原，其展現向列 狀或層列狀A液晶相。
至少一種可偏極化的線性分子成分(c)可以包括公式IIIa的化合物和/或公式IIIb的化合物：
其中a=1到15，b=1到13；f=0或1，j=1、2或3；g=0、1或2，h=0、1或2，但要求g+h+j不超過3。
組成物可以進一步包括：(e)總共高達10重量%之至少一種正或負的雙色性染料，其可選擇性的為青綠、黃、洋紅、紅、綠或藍染料或發光性染料(譬如螢光或磷光染料)，該染料係校準於組成物的鄰近液晶原成分。
組成物可以包括：(f)高達10重量%之一或更多種減少黏滯性的溶劑或稀釋劑。
組成物可以進一步包括：(g)高達10重量%的至少一種分子，例如條形分子，其不是液晶但可以併入配方裡而不劣化組成物的層列狀A層品質。
不是液晶的至少一種分子可以包括公式V的化合物：
組成物也可以包括： (h)總共高達50重量%(譬如高達40%)的至少一種改變雙折射的添加劑，譬如增加雙折射的添加劑，舉例而言：
其中R=C1-10烷基，n=0或1，
其中R=C1-10烷基，n=0或1，L是選擇自氫或C1-3烷基，並且X=CN、F、NCS、CF3、OCF3或C1-6烷基，或者
其中R是C1-10烷基；或者例如為降低雙折射的添加劑，舉例而言： 其中R是C1-10烷基， 其中R是C1-10烷基，或者 其中R是C1-10烷基。
改變雙折射的添加劑成分(h)之總量範圍和成分(c)之總量範圍可以在35~73重量%，譬如40~65重量%或45~60重量%。
組成物在20℃和589奈米下可以具有範圍在0.15到0.3的雙折射，最好為0.16到0.2，並且在不規則狀態下是不透明的、規則狀態下是澄清的。
組成物可以包括總共高達10重量%之至少一種正或負的雙色性染料，其可選擇性的為青綠、黃、洋紅、紅、綠、藍或黑染料或發光性染料(譬如螢光或磷光染料)，該染料係校準於組成物的鄰近液晶原成分。
組成物(i)在20℃和589奈米下可以具有範圍在0.07到0.15的雙折射，最好是0.1到0.13，(ii)在不規則狀態下是半透明的，並且在規則狀態下是澄清的，以及(iii)包括總共高達10重量%之至少一種正或負的雙色性染料，其可選擇性的為青綠、黃、洋紅、紅、綠、藍或黑染料或發光性染料(譬如螢光或磷光染料)，該染料係校準於組成物的鄰近液晶原成分。
參見圖1和2，顯示面板400具有第一和第二基板410、420。於此具體態樣，二基板對於可見光而言都是透明的並且是由玻璃所做成，因此一般是剛性的。於其他具體態樣，可能不需要透明性和剛性，並且某些具體態樣使用比較可撓之材料所做的基板，舉例而言為聚合物，例如PET。
於此具體態樣，設定面板的尺寸，使得跨越像素之100伏特的總電壓係足以影響液晶材料(例如造成狀態改變)。液晶材料厚度的典型範圍在2~50微米，譬如5~15微米。
面板400具有第一組電極430，其於圖1顯示成側向延伸跨越裝置400，這些在此為了方便而稱為列電極。面板400具有第二組電極440，其垂直於列電極430而延伸，這 些在此為了方便而稱為欄電極。當然將理解裝置400不須要如所示的定向。此具體態樣的電極430、440對於可見光而言是透明的，其適合的材料範例是金或ITO。
欄電極440配置在第一基板410的內表面上，並且列電極430配置在第二基板420的內表面上。基板以間隔物450(其在此顯示為球體)來維持隔開的關係。基板之間的間隔形成了腔室，其包含層列狀A組成物460。如之前所討論，液晶組成物是向熱性液晶層列狀A組成物，其展現由多層所構成的層列狀A相，其中在施加於電極之間的不同電場影響下，組成物的諸層校準可以變得更規則或更不規則。組成物具有穩定的狀態，其中組成物的諸層校準係有不同的規則，包括規則狀態、不規則狀態、中間狀態。組成物一旦由電場切換到給定的狀態，則當移除電場時仍實質保持於該狀態。
本具體態樣沒有提供校準層。於其他具體態樣，可以提供校準層。
於使用時，施加於列電極和欄電極之間的電壓會影響相關電極之間的液晶組成物。舉例而言，再次參見圖1，將會看到範例性列電極標示為430a，並且範例性欄電極標示為440a。如果使用小於500赫茲的低頻電壓(譬如50赫茲、60赫茲)，並且電壓的振幅適合液晶組成物的厚度(例如150伏特)，則組成物直接關聯於電極交叉處的材料將變成散射的，並且將阻擋可見光的透射。如果施加超過1000赫茲之比較高頻的電壓(譬如2千赫茲)，則將在該位置澄清化組成 物，並且光將在該位置透射經過組成物。
參見圖3，顯示的是面板500。此面板500大致類似於圖1和2所示者，例外之處在於電極530、540乃大致連續跨越整個或大部分的基板510、520。於此具體態樣，基板510、520對於可見光而言是透明的，但是由聚合材料所做的。
參見圖4，所示範的驅動配置600具有第一波形產生器610，其於此配置乃產生具有界定之「澄清化」頻率(例如2千赫茲)的矩形脈衝，並且它經由第一切換620而連接到面板的電極430；第一切換620是由許多轉變切換所構成，每一條列電極430就有一個轉變切換，而切換的接帚便連接到列電極430；其中一切換終端係連接到第一波形產生器輸出611，而另一切換終端則連接到接地612。第一切換620乃受到控制，使得一次只有一條列電極430連接到第一波形產生器610。
第二波形產生器630產生互補的輸出631、632，其係與第一波形產生器610的輸出同步。第一輸出631係與第一波形產生器610的輸出同相，而第二輸出632則與第一波形產生器610的輸出反相。第二切換650大致類似於第一切換620，但每個切換的二極乃分別耦合於第二波形產生器630的同相和反相輸出631、632。
於此配置，首先使用未顯示的電路來施加主頻率跨越所有的像素，而將整個基板設定為散射狀態。
然後為了澄清化面板400上之特定列的像素，操作第 一切換配置620以選擇該等像素所連接的相關列。其他所有的列則保持接地。控制第二切換配置650，如此以選擇要連接到反相輸出632而澄清化的像素。要留下不改變者(亦即保持散射者)則連接到同相輸出631。
位在連接到反相輸出632的欄和位在所選列上的像素則受到在澄清化頻率的夠高電壓而使之澄清化。電壓的時程則使得接地列不會接收足夠的電壓來改變像素狀態。位在連接到同相輸出631之欄的像素則未澄清化，此乃因為跨越它們的電壓並不足以讓澄清化發生。
發明人已發現一旦像素化的面板被完全散射，想要的像素可以被部分澄清化，並且將維持其部分散射的/部分澄清的狀態。使用來自原始影像的位元平面資料幾次(其各造成不同區域有不同的部分澄清化)，則允許顯示器顯示灰階影像，其將不須施加電力就可維持。
不同階段的部分澄清化可以採幾種方式來產生。一種技術是數位驅動，其可能比較容易實施，因為可以正確控制時序和振幅。
灰階的產生可以採取線性方法(譬如使用8個均等份量的位元平面來漸進澄清化顯示器以得到1/8、1/4、3/8、1/2……等的對比澄清化)或者二元方法(其中位元平面係二元化加重以得到1/2、1/4、1/8的添加量。
澄清化是相依於澄清化波形之振幅和持續時間的累積效應。波形之澄清化週期數目、振幅或時序的變化(見圖5)可以用於控制澄清化。
圖5顯示使用方波型切換以部分澄清化像素的驅動方法範例。
圖5 i顯示dc平衡的波形，其具有差不多±100伏特的振幅和2千赫茲的頻率，亦即正常的澄清化波形。所示的週期數目代表完全澄清化所需的週期數目。
圖5 ii顯示一系列固定振幅、固定波形的部分澄清化波形，其中每個獨立的波形是一系列dc平衡的完全週期。最左邊的波形是四個完全週期以用於部分澄清化(如像素化顯示器上所選擇之獨立像素所須的)。其次的波形具有3個完全週期並且作用為再澄清化一小量，如此再如下一個(2個週期)和最後一個(單一週期)這樣做下去。視需求而定，4個階段的系列或可產生四種程度的灰階，或者可用於產生16個程度的二元格式。
如果需要用於小灰階之僅極輕微的澄清化，並且單一週期太長，則會發生問題。
圖5 iii和5 iv顯示此問題的解決辦法。於圖5 iii，雖然起初的4個週期和接下來的3個週期波形有完整的振幅，但是2個週期和單一週期的波形振幅有所減少。
於圖5 iv，波形的標記/空間比例有所減少，而振幅保持相同。
也可以使用圖5 iii和圖5 iv的方法組合，同時一起控制脈衝邊緣的升降時間。
當修改其他波形(例如正弦波、三角波、鋸齒波、複合波)時可以達成類似的結果。然而，這些比較不容易提供。
澄清化效果與電壓、週期數目……等是呈極為非線性的關係。因此，可能需要比較大量的澄清化週期以「半澄清化」(half clear)像素，而可能需要相對少很多的週期數目以澄清化為「3/4澄清的」。這關係視層列狀A組成物的精確特性、胞格尺寸、溫度……等而定。控制電路以決定提供想要澄清量所需之刺激量的範例係使用查詢表轉換，包括胞格溫度，以達成想要的結果正確度和再現性。
據此，再次參見圖4，驅動電路600包括控制單元660，其具有輸入661、對第一波形產生器610的第一輸出662、對第二波形產生器630的第二輸出663。對控制單元660的輸入661包含處理電路以使波形產生器610、630可變的澄清化所要的像素，而達成灰階操作。關於此點，處理電路包括查詢表並且具有胞格溫度感測器(未顯示)，而能夠提供相關數量或形式的波以達到所要的效果。
參見圖6，下面的圖顯示施加於像素的散射(第二)波形601。於此情形，總數為32個的週期會提供有關像素的完全散射。上面的圖則顯示任意單位的回應，其中零是完全散射(亦即暗的)並且75是完全澄清的(亦即透明的)，因而顯示LC組成物的所得回應604。散射波形(在此為主頻率波形)後面接著一系列的十六個部分澄清化(第一)波形602，所有澄清化波形皆相同。對於此範例來說，每個部分澄清化波形具有2個完全週期的1千赫茲波形，其施加是為了澄清化，所以造成16個灰階。
因為此刺激的效應將會看到是高度變化的，所以舉例 而言，對於第四部分澄清化波形602的回應605具有比對第六波形602的回應606相對為小之澄清化「跳躍」(jump)的結果。稍後的部分澄清化波形則提供極小的回應607。
再者，首先討論的回應605具有顯著的過衝，其後面接著一段穩下來的時間。過衝導致暫時高程度的澄清化，其再掉落回到穩定不變的狀態。
其次討論的回應606也具有過衝，然而它較不明顯。過衝之後，澄清化的程度掉落回去，然後不是固定不變，反而升到較高程度以達成其穩定不變的狀態。
第三討論的回應607開始是過衝以完全澄清化，然後在實質上升到完全澄清的狀態之前先掉落到較小的澄清度。
這些圖是針對固定不變的溫度。
該行為在某些程度上的確相依於所用組成物的特性，因為澄清化的傾向乃相依於散射狀態的堅持度；亦即它愈難以澄清化，則愈不傾向於漂向完全澄清的狀態。
為了能夠達成特定像素所要的「黑暗」(散射)程度，將會看到控制電路須要「知道」給定刺激將導致的回應量。這可以藉由實驗或模型化而將對電壓和溫度的回應映對到查詢表來達成。
所花的時間乃相依於胞格厚度和頻率二者，例如較高的胞格厚度可能要花較長的時間來澄清/散射。隨著用於特定胞格的頻率有所增加，所需的電壓可以降低或者澄清化時間可以減少。隨著散射頻率朝向dc滑落，所需的電壓 可以降低或者散射時間可以下降。控制電路660可以預先程式化或者可以具有控制輸入以將這些納入考慮。
本發明並不限於所述具體態樣的特色，而是延伸於請求項的完整範圍。
400‧‧‧顯示面板
410‧‧‧第一基板
420‧‧‧第二基板
430、430a‧‧‧第一組電極(列電極)
440、440a‧‧‧第二組電極(欄電極)
450‧‧‧間隔物
460‧‧‧層列狀A組成物
500‧‧‧面板
510、520‧‧‧基板
530、540‧‧‧電極
600‧‧‧驅動配置
610‧‧‧第一波形產生器
611‧‧‧第一波形產生器輸出
612‧‧‧接地
620‧‧‧第一切換
630‧‧‧第二波形產生器
631‧‧‧第一(同相)輸出
632‧‧‧第二(反相)輸出
650‧‧‧第二切換
660‧‧‧控制單元
661‧‧‧輸入
662‧‧‧第一輸出
663‧‧‧第二輸出
圖1是液晶面板之第一範例的平面圖；圖2是沿著圖1之線II-IIA的截面；圖3是類似於圖2的截面，其係切過液晶面板的第二範例；圖4顯示用於液晶面板之驅動配置的示意圖；圖5顯示一些範例性波形；以及圖6顯示SmA液晶裝置像素對於一系列部分澄清化脈衝的反應。
相同的參考符號是指相同的部件。

Claims (10)

  1. 一種操作具有層列狀A性質的液晶組成物之液晶裝置的方法，其中施加第一波形以光學澄清化該裝置，如此則裝置對可見光而言是實質透明的，並且施加第二波形以使液晶組成物的材料不規則而提供強烈的光散射狀態，其中第一波形具有高於第二波形的頻率；本方法包括施加修改過的波形以從光散射的狀態來部分澄清化至少部分的裝置。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中第一波形是重複的dc平衡波形，其由近似連續之一系列週期所構成，該週期的數目至少等於預定數目，其中預定數目澄清化該裝置；並且施加修改過的波形之步驟包括施加週期數目少於預定數目的第一波形。
  3. 根據申請專利範圍第1項的方法，其包括決定足以澄清化該裝置之第一波形的週期數目，並且施加較少的週期數目做為該修改波形以部分澄清化該裝置。
  4. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中第一波形是dc平衡的並且具有固定不變的振幅。
  5. 根據申請專利範圍第4項的方法，其中施加修改過的波形之步驟包括施加一或更多個週期的波形，其具有第一波形的頻率和小於第一波形振幅的振幅。
  6. 根據申請專利範圍第5項的方法，其包括變化修改過的波形之振幅。
  7. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中第一波形具有 預定的脈衝寬度，並且施加修改過的波形之步驟包括至少一週期具有第一波形的頻率以及具有不同於預定脈衝寬度的脈衝寬度。
  8. 一種液晶裝置，其具有層列狀A性質的液晶組成物，其中施加第一波形以光學澄清化該裝置，如此則該裝置對可見光而言是實質透明的，並且施加第二波形以使液晶組成物的材料不規則而提供強烈的光散射狀態，其中第一波形具有高於第二波形的頻率；該裝置進一步包括用於施加修改波形的控制電路以從光散射的狀態來部分澄清化至少一部分的裝置。
  9. 根據申請專利範圍第8項的裝置，其中控制電路乃建構成回應於控制輸入以選擇至少一部分裝置所想要的澄清化程度。
  10. 根據申請專利範圍第8或9項的裝置，其中控制電路乃建構成考量液晶組成物的溫度。
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