TW442695B - Improved liquid-crystal-based display device having a bistable effect - Google Patents

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44269 5 經濟部中央揉芈局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（1 ). 本發明俤_於掖晶顯示装置之領域。 更精確地，本發明係η於具有雙穩效應之願示裝置之 領域。 液晶顧示装置已提出大量文獻》 例如Μ —非限定方式可提及Μ下文件： U>Europhysics Letters(25> ， Ρ 527-531，由 M.Nobili 等人所 之Critical Behaviour of a Nematic -Liquid-Crystal Anchoring at a Honostable-Bistable Surface Transition * ; (2>J. Phys. I France 5(1995)，P 531-560由M.Nobil 等人所爲之* Surface Walls on a Bistable Anchoring of Neiatic Liquid Crystals ^ ; (3) Liquid Crystals 1992, vot. 12, No. 3, P515-520 由 A, Gharbi 等人所為之'^ Dynamics of surface anchoring in a ne暹atic liquid crystal ·; (4) Liquid Crystals 1991, vol. 10, No. 2, P289-293 由 R. Barberi 等人所爲之 * Flow induced bistable anchoring switching in neaatic liquid crystals*其 說明雙檯保持装置； (5) Appl. Phys. Letters 55 (24> 由 R. Barberi 等人 所爲之 * Electrically Controlled surface bistability in neaatic liquid crystals * 其說明 5 穩保持裝置； (6) AppI. Phys_ Letters 60(9}由 R. Barberi 等人所 為之 * Flexoelectrically controlled surface bistable 本紙張尺度逡用中國国家揉準（CNSM4说格（210X297公t ) -----I------’ 装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 -4 - 經濟部中央揉準局貞工消費合作社印製 44269 5 A7 _—_ B7_^___ 五、發明説明（2 ) SMitching in neiatic Liquid crystals^ ; (7) Appl, Phys· Letters (62)(25)由 R· Barberi等 人所爲之· Intrinsic iul t i pi exabi 1 i ty of surface bistable neaatic displays^ ； (8) Αρι>1· Phys· Letters 40 (11)由 G. D, Boyd 等 人所爲之 * A Multiplexible bistable ne諷atic liquid crystal display using thermal erasure ^ ; (9>Appl. Phys. Letters 37 (12)由 Julian Cheng等 人所為之* Threshold and switching characteristics of a bistable neiatic liquid - crystal storage display"; (10)Appl. Phys_ Letters 36(7)由 G_D_Boyd 等人所 爲之 $ Liquid-crystal orientational bistability and nesatic storage effects ** ； (11>J· Appl. Phys· 52 (4> 由 J.Cheng 等人所爲之， Boundary-layer lodel of field effects in a bistable 1iquid-crystal geo疆etry ·； (12> J· Appl· Phys. 52 由 J.Cheng 等人所麁 之~ The propagation of discii nati ons in bistable switching 〃 ； (13)J· Appl. Phys. 52 (2)由 J.Cheng 等人所爲之· Surface pinning of discii nati ons and the stability of bistable neiatic storage displays ^ » <14>Appl. Phys· Letters 40(12)由 J· Cheng 等人 本紙張尺度逋用中國國家梯丰（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁) 装. 訂_ 4 42 69 5 A7 B7 超濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（3 ) 所爲之· A nematic liquid crystal storage display based on bistable boundary layer configurations * (15)Appl. Phys· Letters 43(4)由R- B· Meyer 等 人所為之 a Discovery of DC switching of a bistable boundary layer liquid crystal display^ ;

AppI· Phys· 56 (2)由 R.H· Thurston 等人 所爲之· Physical aecbanis_s of DC switching in a liquid-crystal bistable boundary layer display^ ； (17) J，Appl. Phys· 53 (6)由 R.N. Thurston 等人所 為之'^ 0 P t i c a 1 p r o p e r t i e s o f a n e w b i s t a b 1 e t w i s t e d nematic liquid crystal boundary layer display M ； (18) J. Appl· Phys· 52 (4>ώ〇_ίί·ΒβΓΓ6·ίΐη等人所 爲之 a New bistable liquid-crystal twist cell * ; <19)Appl. Phys. Letters 37 (1)由 D· W. Berre祖an 等人所爲之 * New bistable cholesteric liquid-crystal disp 1 ay # ； (20) Asia Display 95 由 T.Tanaka 等人所爲之* A bistable Twisted Neiatic ( BTN ) LCD Driven by a

Passive-Matrix Addressing ^ ； (21) J· Appl· Phys· 59 (9)由 H. A‘ Van Sprang 所奂之* Past switching in a bistable 270¾ twist display M ϊ (22) Ρ· G· de Gennes 所爲之 * The Physics of Liquid Crystals ^ ; 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -S - 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印製 44269 5 A7 _;_B7 _'_ 五、發明説明（4 ) / (23) Journal of Applied physics, vol. 64, No. PP 614-628，1988 由H. L· Ong.所奂之* Origin and characteristics of the optical properties of general twisted neaatic liquid crystal displays ^ ； (24) Journal de Physique Lettres [ Journal of Physics Letters], vol. 46， pp L195-L200， 1985 由N. V. Madhusudana 舆 G.Durand 所爲之 * Linear flexoelectro -optic effect in a hybrid aligned neaatic liquid crystal cell * ; (25) Europhysics Letters, vol. 5, No. 8, pp 697 -702, 1988·由 M.Monkade, Boix 輿 G. Durand 所爲之 *

Order Electricity and Oblique Neaatic Orientation on Rough Solid Surfaces * 〇 上述文件主要鼷於有ns穩保持之破壤，保持能量及 缺陷傳播所想醮之狀應變化的硏究。 本發明之目的係改良液基顯示装置Μ使其可能«得一 新親9播效鼸。 本發明之此一目的係藉蓍下列之顯示装置而完成，該 願示装置包含兩平行透明面板其内表面設有进明霣極且包 含一液晶材料，特擞爲该装置包含： 裝置其界定在每一面板上之單穩固定狀態； 裝置其可依揩令破壞至少此類固定狀態中之一固定狀 舷；以及 装置其可在此一《壞之後於缺乏《場時S*一雯穩β 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS )六4见格（210Χ297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 装_ 訂 44269 5 A7 _B7_ 五、發明説明（5 ) 稹效應。 此兩黼稹鍇構，其在肤乏外部霣塌時乃保持一穩態俤 霈輿面板上之單α固定狀態相容。 依撼一待定實施例； 面板界定不岡之固定狀態κ界值（此類固定狀魈，例 如，可為平面式（？141^1*)或垂直式（11016〇11>0?1<：>>; 介於兩面板藺之裝置厚度係足麴小Μ容許此類面板之 内表面間以滾匾動力方式連接；以及 装置其可在兩面板之《極間交替地施加一高於可破隳 兩面板上之固定狀態之典界值之寫入《場脈衝Μ便在此一 «場中斷之後界定一由兩面板闋之滾體動力連接所產生之 扭轉式第一a態，Μ及一低於該可破壤一單一固定狀蔥之 臨界值或具有一級慢變化之下降端》以便斷開甬面板上之 傾斜之第二霣場進而界定一均勻式第二穩態。 本發明之其他特性，目的及優黏将於靄》後讀之詳细 說明及以非限定式實例呈現之Μ附匾式時顯現，其中 第U輿lb·俤示平面式固定狀態所獲致之兩向列型 (neaatiC>(絲狀）掖晶織構； 級濟部+央樣率局負工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2國係掲示在一施加之霣場中具有正向霣介質各向 異性性質之液晶分子之強迫抹列； 第3_係掲示有R霣極表面處之分子相鼷於面板之法 線及施加之霣埸的角度之曲線； 第4圈係掲示有鼷破壤固定狀廉用之壜臨界值相對於 施加之場脲衝期間之曲線； 本紙張尺度遑用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8 - 4-42 69 5 A7 _B7__ 五、發明説明（6 ) 第5a、5b、5c與5d漏係國示當施加之電場漸減時所依 序氆致之4組雄梢； 第6a、6b、6c與6<1_係_示當對比於，電埸突然截止 時所獲致之雄構； 第7_係麵示當霣壜η閉時接近一面板所獲致之質量 滾； 第8·係代表一相粼於面板之局部潦動典切Μ及在截 止驅動霣場時儘可能逋鏽另一面板而朝外伸展； 第9_係掲示兩面板間之滾β動力連接； 第10Β係播示藉箸滾鼸動力連接所«致之彎折结構； 第11圓係揭示在鬆弛第10矚中之彎折结構後所《致之 扭轉结構； 第12圏係播示因滾讎»力連接之效«所致之第二面板 上之分子傾斜； 第13, 14與15·係示分子之方位取向及因簡易固定 方向間之各種相對取向用之添黼動力連接效應所獲致之方 位力矩； 經濟部中央橾準局男工消費合作社印製 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 第16_係_示當一單一固定狀菔被破壤時所獲致之結 構； 第17·係匾示兩具有簡易取向方向之重叠面板相互旋 轉； 第18黼俤圏示本發明之胞元； 第19圚係代表本發明之矩陣組態之螢幕； 第20、21輿22_係代表三棰型式之霣氧驅動倍號； 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9 - 44269 5 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) 第23舆24鼷悌代表分別供M 5CB及摻雜式5CB用之切換 霣壓相對於霣場期間之曲線； 第25、26與27係鼷示向列型管理霣之三種可能取向； 第28、29典30係·示垂直固定狀镰用之三種可能滅構 » » 第31與32像鼷示傾斜固定狀態用之兩種可能織構； 第33_係圈示由交叉型電播所施加之傾斜霣場所造成 之切捵； 第34俤圈示另一不同型式之装置使其可能施加一傾斜 切拱霣場，此乃基於霣極之霣阻且第35鼷代表此類充極之 等效圓； 第36騸係圓示藉著輔助臞動霣搔所獲致之滾《動力效 睡所造成之切換； 第37·俤代表本發明之装置之4隋段，包含一傾斜固 定主面板； 第38_係_示表面分子角度爲驪動霣壜之函數； 第39_係掲示柑同角度為時間之函數； 第40Η係代表一擦拭此裝置用之驅動《埸·， 經濟部中央椹準局貝工消費合作杜印製 ------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第41圓係代表相苘装置之3陏段，Μ瘵拭作為结束； 第42鼸係代表提拭用軀動霣壜之另一實例； 第43匾係代表相同装置之4陏段，箱著第42圔中所掲 示之驅動霣場而導致瘵拭； 第44麵係代表霄S為畤閧之函數之·Μ及因此掲示寫 入/臃拭狀酿； 本紙張尺度適用_國國家揉準<0\5)八4規格（210父297公釐） -10 - 442 69 5. A7 _B7_ 五、發明説明（8 ) 第45·係代表本發明之装置之5限段，包含一傾斜固 定從動面板Μ及導致寫入； 第46圏係代表表面分子角度變化為驅動霣場之函數； 第47鼸係代表表面分子之取向； 第48圓係代表相問傾斜固定從動面板裝置之5步》， 導致躲拭； 第49圔係代表表面分子之角度爲霄場之函數； 第50圃係代表擦拭時間為瞭元厚度之函數； 第51國係掲示一含向列型/朦甾酵型（cholesteric) 混合物之裝置之光學行為： 第52A與52B圖俤圏示分別處於半扭轉棋式與非杻轉斜 面棋式中之兩不同禪性能量式雙檯鏃構，而一面板上具有 一傾斜固定狀態Μ及另一面板上具平面固定狀»; 第53Α與53Β匾係代表兩面板上均爲傾斜固狀態之類似 視函； 第54鼷係代表装置之光學響應強度為臞動«壓之函數 * > 經濟部中失揉準局員工消費合作社印策 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第55·係代表寫入瞄界值爲脈》期問之函數； 第56圓係代表装置在時間上之行爲，Μ及特別掲示一 相當短促之擦拭時間；以及 第57,58,59輿60係圈示本發明之装置用之4组驅動倍 號。 首先說明本發明之較佳實施例其利用滾》動力連接* 此實施例乃基於現将加Μ說明之硏究與實驗。 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29?公釐） -11 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裂 442 69 5 A7 B7 五、發明説明（9 ) 向列型液晶可悉柑同之固定狀態而於一顔示胞元之兩 透玥限制面板10.12上形成各種鐵構：例如，對易於產生 之m爲單穩”平面式〃固定狀態之固定狀態而言，可獲得 第la與11)國所掲示之兩钂構。在第U·所掲示之織構中， 液晶分子20在醴稹中均相互平行且位於面板10, 12上之表 面處。另一方面，在第11>圓所撟示之織構中，液S分子20 展現180°之扭轉結構，亦即分子，雖仍平行於面板10,12 惟由一面板10旋轉180β至另一面板12。 第U舆lb圓中之此兩鐵構具有不同之光學特性Μ及理 論上可藉著保持面板10, 12上之表面固定狀態而用Μ界定 兩棰狀態，白與黑侔傳送播化光。不可能»著由一織構連 績變形至另一 «構（其患'"形勢#上不同 > 之方式而通行； 僅可能藉著產生代表一較熱攪動爲离能Μ陣墅之缺陷的方 式來進行：邸使兩嫌構a舆b之能曇非常不間•在無缺陷之 情形下，此類狀態可視為永逋穩定。假设缺陷藉蓿附著至 表面而變成固定時然。對熟悉本技β人士而言，提供兩不 同杻鹌檐之雙«態之最簡方式已為 習知：其係将向列型液晶相曬於該兩織構閭之自發性扭轉 中間醱加以«甾酵化而组成。 相Μ於已界定之箪穩固定狀態之識構的多樣性及為向 列型或嫌甾酵型液晶之一般持性。熟悉本技«人士知道如 何由此類嫌構中遘擇具有類似能*但具有不同光學待性之 兩播鏃構。 本發明之目的在於造成此兩钂物構間之轉換以使其可 本紙張尺度適用中國國家梯準（CN'S ) Α4規格（210Χ297公釐） ------------「装------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -12 - 經濟部中夬橾準局甬工消费合作社印製 442 69 5 A7 _B7__ 五、發明説明（10 ) 能產生檯定之圓元且因此雙穩之液晶顯示器。 目前*銳明仍將爲平面画定狀態者。吾人已知（參文 件U])有可能利用垂直於面板（參匾2>及具有正向霣介質 各面異性>。之向列型液晶霣場E而·破隳 φ表面固定狀態，其強迫沿霣壜拂列。破壤固定狀態之主 要《場锱以下列條件加Μ界定： 其中K/“ =<ea/4;〇E· ，1(爲禪性曲率常数（〜10··

css>以及為界定最高固定能ft之外推表度。此能置係爲B 成：

Ws = (1/2) (K/l)cosa θ , 其中為Θ *為表面分子之角度。 在"強烈〃固定狀態U- 1000A)之情形下，Es〜5V/ uiM及對*微弱〃固定狀態（1〜U·)而言，Es〜0.5V/U» 。對E*增且逋到Es而言，表面角度Θ快速由90X：至0。超 遇EsM上，角度6 s仍保持為0且表面據稱遭到*破壞 0s相两於E之曲線係掲示於第3·中》當*場E以長度爲 r之脈衝之型式施加時*睡界值於rS減時則駑增（參看 文件[3])*柑因表面動態係快速的*所以有可能Μ中等《 Ε來破壤表面固定狀態：例如*約30V，逢時閜r〜l〇ws ，及*於室溫（e a〜10)下之5CB液基。第4·係掲示睢界 值Es相两於朦衡期閭r之曲编。 當甬表面固定狀態被破壞時，胞元之織構邸里均勻狀 (如第2 所掲示者）且並無初姶狀態記懨臁此因分子20無 本紙張尺度適用中國國家標舉（CNS ) A4规格（210X297公釐） ------------「装------訂------ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -13 - 4 42 69 5 A7 _____B7_ 五、發明説明（11) 法保持任何扭轉。 本發明之上下文中所使用之用以起始織構之效醮為動 態效《。其仲«下列之硏究舆戡察。 讓吾人首先疽設面板10舆20之兩固定狀態已被破壤* 如上所說明者；假設電場缓慢蠹減，則在每一時刻条统均 将盔擇其最低能ft狀態Μ便界定一鍰慢變化之鎇構》 由第2_掲示之重直取向閭始*在一《壜中，此類鐵 構将經常於一零《場下通a第5b_與5c所揭示之中間情況 (其中面板10. 12之兩表面上之分子依相問方向旋轉同時仍 保持平行）而朝第5d·所掲示之具有平面取向之非杻轉狀 態前進。此由面板10. 12蘭之禪性互相怍用所引起而該» 性互柑作用可使曲率及条统之曲率及条统之曲率能置最小 化。 另一方面*假設《壜突然截止*所獲得之效果朗非常 不同*如第6·所示》 動態效醮俤由兩特性時閜加以控制：讎稹性時間ζτ» 舆表面特性時間r，。t»通用地定為曲率镡性柑對於樣本 之厚度d : 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裂 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1/ r w=K/daT，其中η爲黏度U=0,1或1泊）r，定為 相囘之公式，其中dM表面外推長度1加Μ取代*亦邸1/ rs=K/l*n ° 因1<<<1，故r,逋小於;典型地，對d = U·及1〜 1000A 而言，tu = l*s且 r*且 rs = l〇ns。 當霄塌E解除時，兩表面上之分子於其時闋r s期間快 本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X 297公釐） -14 - 經濟部中央棣率爲負工消費合作社印家 厶4269 5 A7 _B7_I_ 五、發明説明（12 ) 速旋轉，而罐稹分子則仍*質固定。在此一時間刻度上， 面板10舆12間之镡性建接可忽《§，但存有S儘動力連接。 相鼷於分子轉動者為一霣置瑰 <參看文件[22])。此質滾存 在於接坻每一面處建一〜1之厚度7約爲1/^： 此一質悬 滾於第7匯加以*示。 讓吾人假設面板12具有一大於面板10之»界值eel0 之豳界值e μ·。在此倚形下，鄺接面板12之分子20傾向 於在鄰接面板10之分之前先行0愎平面狀態。此外，粼近 面板12之表面分子由0s=〇取向返回3定之6s=90e取向 〈稱為平面取向）可產生一局部潦動剪切V/1，如第8 _所 示。 此一剪切在一時閭内擴散達胞元之摩度01而該時W正 统地係藉著禺動之鬆弛（流β動力學之Navi er-Stokes方程 式）而決定： 1/ TD=n/d*n，其中^悉密度<n〜1)。 假設rD < r,，有«面板12上之傾斜的資訊於面板10 傾斜時到達該面板處*且兩面板10舆12為潦鑛動力式相逋 。此棰流黼動力效醮麁一暫態且僅延續逹傾斜時鬨r3。 超過擴散時間rD *速度輪麻由面抿12延伸至面板10 。速度振幅成為V〜VI/d，此因薄Η 1之移動朝薄片d分佈 。一速度梯度V/d*現於面板10上，迫使面板10上之分子 依方向V傾斜。 兩面板10, 12之表面傾斜間之滾釀醣力連接可相嘗強 烈（此将稍後加以說明 >。在此情形下，有利之傾斜情況仍 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T -15 - 442 69 5 A7 B7 五、發明説明（13 ) 爲第9匯中者，其中兩表面上之分子以相反方向旖轉，且 其中整體之滾鐮動力溁v在瞄元内均总均勻者Μ便使摩擦 力最小化。因此總是可播得兩面板10,12之取向間之1801C 轉動力。此旖轉可爲一彎折式》如第10·所示，其》常不 穩定且此一較低两性能量轉换成180°之杻轉，以及因此 形成一扭轉雄梢如第11鼷所示。 锿設滾釅動力連接爲徹弱者*第1鼷所示之識構a或b 之一可獲致，但因揮性之相互作用*故通常可獲致均勻之 纗構。 現将說明速接力之效應。 讓吾人假設面板12具有一較面板i〇a离之睡界值Es。 假設蠢破壤固定狀態而施加此霣壜Es之後*則«場E突然 遞減至0,面板12上之分子快速旋轉達rs並於面板10上產 生前切V/d，且td < τ,。 經濟部中央橾準局員工消费—作社印装 (婧先W讀背面之注意事項再填寫本X) 基於各種理由（禪性遽接，«後、等），面板10上分子 可由0s=〇之方向下落至平面穩定之es=90°位置而仍保 持平行於在面板12上M Wa方向旎轉之分子。假設此種移動 持》進行，則將提供一均勻之最终鐵構。tt速度掸度剪切 V/dM鑛積内賦予分子一矩密度nV/d。此類讎稹力矩之總 和為一表面力矩，U V/d>d〜n V=r? Ve/d其将依Wh方向旋 轉表面分子*如第12_所示。 爲«得傾斜而該傾斜可產生一扭轉结構如第11鼷所示 ，如此獲得之表面力矩因此痛大於依Wa方向旋轉之固定力 矩（第12矚}。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐> -16 經濟部中央揉準局Μ：工消費合作社印製 442695 A7 ___B7____ 五、發明説明（U ) 此條件爲：（kA)0s< nVI/d。Ml/ re替代V且1 / Λ sk/e、，可得0 1/d。β麁在時間τ0内角度之 變化等级，且因此為rD/r. =(Κρ / π *) (dVl*>之等级 。條件成爲：d/l< (n */Kp P'*，且n〜〇_1泊，此可得 d< 201 。假設1〜1000Α *則d需小於2»»〇然而，因d : 2 ίΐ»為一典型之樣本厚度*此條件有時稍難逢成。霈使用撤 弱之固定狀態且具有一較長之*«時間》 在本發明之上下文中•較宜斟酌者籌胞元之厚度dffi 小於5ji·。 在本發明之上下文中，因此提出一滾錶_力遽接固定 狀態之方法其較有效率且其爲強烈之固定狀態而搛作。 迄今僅有0 s最离固定狀態（通常較強烈）已被納入考 置。然而，亦有一在面板上較佳之方位方向孩等面板在一 界定之方向上揉纳*平面#取向。稱中為相η於上一方向 之分子方位角，則表面能量為：

Ws = l/2ik/I)cosaΘ +l/2(k/l)siη·Θ s sin·^ 其中L為界定方位固定能蛋K/L之外推長度。 通常，方位項具有一振幅而其大小等级較最高項悉小 (參看文件[1]) : L爲大於1之大小笨级。由上觀看下供面 板10,可银設奉面分子*在時閲h之後，已《斜一角度 Θ s，如第13_所示。 锾設面板10上之平面方向患P，則分子可假設在該面 板上有兩種可能之狀態P1輿P2。爲迫使分子下落至P2狀® (此将提供一半圈）而非P1狀鐮，移動YY’（P1,P2之中垂篇〇 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ----Ϊ---!---「&-- (請先閱讀背面之注項再填UC本頁) 訂 -17 - 44269 5 A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（15 ) 之另-*镅上之分子纗部徽之作法即己足隽《第13· >。麁進 行此一程序，代之以藉著沿Pl、P2移動·而改變0s之作法 ，更有效者患環繞HC以恒定之0 s旎轉(第13讕）》裊遒 行上一程序，相釅於P1.P2旋轉上侧面板10之籣易固定方 向達一角度α之作法即已足麴》速度V在α方向上並產生 —»终揉列f。因暫態速度梯度所施加之力矩現可藉方位 固定能量之單一反應加以平衡，力矩之條件，對小0 s而 言，可寫於此處： k/e Θ *»< k/d θ , 欲滿足之條件現患：：0 s< L/d。因L3I大於1之大小 等级，故建接條件較易滿足。 因此最终爲：d* = d· (L/1)p*> d·。 存在兩面板之一最佳旋轉角度ot。银設α非常小，則 将產生一非常接近Ρ2之傾斜（由180· -ct〜180· >，但将 難Μ施加初始方位轉動力矩：条统將«好Μ較任之效率改 變0 s，如第14·所示。另一方面，《設α接近90。，将 «之致最強烈之方位力矩*如第15_所示，但所«致之轉 動將僅有9〇υ，其無法有效提供傾斜此因此一轉動恰將条 统置於m舆Ρ2閧之等之》上故也。锾設固定狀態具有 一在平面中界定之極性，即如汽化之SiO或單向式搴瘵之 聚合物之情形一般，則存在一最佳值其約可爲45它或135· 〇 惠《拭一 ★ 1/2圈#之扭轉，如第la所示，银設快速 實施時僅需被壤#一單一表面固定狀態即已足夠，或© (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ，τ

Jr a 本紙浪尺度適用中國國家搮準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - B* * · 1 · ,442 69 5 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（16 ) 設具有不同之瞄界值*則缓侵遞滅所譫加之霣壜以便隨時 間斷两兩表面之傾斜即已足夠》在毎一情形中*均將邐擇 表面處理而此將在甬面板10,12上賦予不同之固定ft界值。 實施1/2圏扭轉之原理仲嫌下列之現象》霣僅破壤兩 表面中之一時，如第16·所示*成當兩固定狀態在一大於 7*之時間Ξ間内連鑛釋放畤*則不再有流體動力連接效 « :揮性連續支配且一表面之垂直取向無法保持扭轉，該 杻轉消失。因此1/2B之杻轉即被擦拭。 基於Μ上觀察，發明人提出藉肋於兩面抿10,12而裂 造一顧示器（事實上爲一鼷元）且該竽面板被《理jfl以便赋 予不同之平面之固定狀態A1舆A2(或具有一平面成份之固 定狀態）》此類連至一具有ea>0之向列型之固定狀態分 別具有破壤瞄界值E1與E2。它們相互呈α=45°置放•如 第17·所示，或是Μ — (Γ ，90° ，180。或270*之不同 角度α置放，但該角度可最隹化旎轉滾鼸動力連接》 此一角度α亦加Μ遘擇以盼予初始織構（其槐以角度 α加Μ杻轉）舆稱爲$ 1/2圈#之最终鏃構（其現Μ角度 180° -〇£加以杻轉）間之良好對比。患能寫入•遂施加-寫 於兩臨界值之霣壜脈®Ε> Ε1舆Ε> Ε2。藉著突然截止霣場 之方式，仍可»得180° -ct之狀痛，此因滾讎動力達接之 效應故也，而不論初始態為α或180e -ct。為能擦拭，遂 施加一介於Ε1與Ε2間之脈衝Ε且快速截止脈衢，或施加-脈 面其具有一离於兩臨界值Ε1輿Ε2之位準，但其拫幅則播慢 意滅，Μ便斷两兩面板10, 12上之傾斜：α狀態可经常《 J. t 装 l_ i - (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁)

L 訂 泉 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐} -19 - 44269 5 A7 _____ B7__ 五、發明説明（Π ) 得，無論狀態α或180α -<x為钶。 設計用以施加此類囅動脈衝之供醮装置於第18_中係 以參考鷥碼40加Μ顯示。 此一元之兩狀®間之光學對比乃相R於樣本之厚度 及所使用之極化器30典分析器32之取向（麥看第18_) » 此最佳化之間S對於専家而言已為習知《參看文件23) 。在賁際情況下》對毎一液晶及每一胞元而言•存有極化 器30,分析器32之一位置其為狀態之一提供一幾乎透明之 画元及為另一狀態提供一幾乎全黑之元。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本Ϊ ) 上逑之切捵条统具有臨界值及一幾乎無限之記懞讎。 因此*原則上*為準燹β式且無限多工式。對多工器而言 *在一由行典列所组成之矩陣组態之«幕中，如第19·所 示，藉著對其施加一《小於V=E,d之電K(最雞破*之表面 的上«壓路界值）Μ两放一行的作法邸Μ足》。一霣K 土 V 係施加至諸列上。所得之電壓将爲V-(土 V)=V-v或V + v。V-v 乃小於較高之臨界值。傅設茧择I V丨< (Et-Ei)d，則V-v 大於小K界值且因此*擦拭"。V + v大於大睡界值，且其 *葙入#。儘可能苗择小v較有利Μ便不使其他之行受到 振幅（士 ν>之交滾《Ε而該霣Κ會產生另一型®之不»定 性》例如 » Freedericks不穩定性；V典型地約為1伏特， 例如VS1伏特，将被遘取以便進行此一程序。因此較髙之 臨界值霱加Μ良好界定且為均勻者。下臨界值則較少限制 。該下睡界值不能太低Μ使糸统持續保持快速。實際上， 因此将逸擇能提供範圃约1伏持内之小睹界值之固定狀態 本紙张尺度適用中國國家樣準（CNS Μ4况格（210Χ297公釐） -20 - 44269 5 A7 B7 五、發明説明（18〉 。因典型之路界值爲10V/»·之等级（文件1}，故對2»·厚之 胞元而言，睡界值需有由5〜103：之差異。 患在兩面板10, 12上產生略微不同之定臨界值，且因 此破壤ms*可有利地揉用相同之表面裂備技術（例如， 傾斜式Si 〇汽化或表面摩瘵聚合物）》但改變瞌界值之棰性 。因此幾乎可能取消或放大一既存之s界值差異。為進行 此一程序，可採用撓由霣子效齷或蘸子邏移效酿。 兩面板ίο, 12上之m固定狀態在提出之機構中係扮演 互供之角色。值设阑固定狀態w之》界值有一差異（其相 η於所旅加霣塲之極性），則僅在胞元爲最初非對薷式且 具有兩不冊曲羿霣場Ε1关Ε2Μ及因此兩不同之睡界霣s VI 舆V2之情形下始有意義。 改變雄界值之第一方式係採用撓曲效齷其正比於所施 加之《場而移動固定力（參看文件24)。此效醮具有e/(k) 1/2〜若干10'*之相»大小，亦邸中等或撖小》 藉著離子雄雜方式可獲得較強之極化效應。此因败察 到固定麄鼉相R於極性之故•如下文寅驗所示。 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 採用-45"扭_之胞元並具_相同之SiO汽化所獲致之 平面固定狀雔》蘧擇6/1·之胞元厚度。纖構爲一扭轉式雄 構且極化光線進随此緩慢之杻轉。施加ft度100is及界定 極性之方形霣子脈衝》脈衝之搌糴由0變化至±40V。遘擇 長時WW便確定鼸元中之所有離子由一面板傅送至另一面 抿。明元包含室霣之戊基第職苯（5CB)擔鶼10-*克分子之 四苯_黢納其提供阐播繡子，邸Na·舆ΤΦ B-。施加霣場期 本紙張尺度適用+國繭家橾準（〇«)戎4規格（210<297公*> -21 - i 4 42 69 5 A7 __ B7 五、發明説明（I9 ) 間，可«察到個別麯之取向及槿化光》中之胞元雯折射。 因此有可能決定何片面板已破竈一輟別轅舆另一面板之方 向排列一致一以及兩固定狀態在何捶霣場值處會破壤。结 果願示吸引Na*鼸子之表面首先在V=3伏特時破壞*亦邸在 0.5V/ji·時，通常爲小於之大小等级。另一面板在V = 30伏 時破壤，亦印對-5V/a·之霣壜值（約垂直）而言。 實驗Μ另一離子重複進行。向列型現摻雜氛化四丁銨 其提供兩種繡子CP舆ΤΒΑ4 »觀察拜Ρ-吸引式表面看到其 »界值慧滅至1.5V/U·。疽設向列型播雜十六烷基溴化软 其提供Br·典ΟΤΒΑ*離子，則可観察到吸引CTBA*離子之表 面上之固定能董遞減至1V/JL癱。 前兩次播雜之效β可由SiO表面用之徼小之無機離子 之較大親和力而瞭解。此類醸子可衋生一垂直於表面之《 場其於施加一外部霣壜時可*減固定力。第三次摻雜可藉 着16—礦16烷基鋪之作用加以找明》雪一鍵之充霣嫌附著 至表面畤》該鍵感應一垂直取向，其會駑減平面固定力。 熟悉本技B人士將明瞭拉近》界值E1，E2有利於寓入 步骤而進一步移两》界E1典ε2有利於霈拭步骤。 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁)

«沄歯奮期I 發明人已》进一具有戊基氰韉苯（5CB )之向列型液 暴顯示器其具有一室#下之向到相位及一霣介質各向異性 e a〜10> 0 〇 該顧示器包含玻礴面板10, 12其以IT0(if钃氧化物）加 以處理而該IT0提供具低電阻（30 Q/正方形 > 之透明霣極 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4洗格（210X297公釐） -22 - 經Λ-部中央梂準局負工消费合作社印製 44269 5 A7 B7_____ 五、發明説明（20 ) 。此顛面板係Μ具有一幾乎輕觸之75β汽化角度之傾斜 SiO汽化程序加Μ*理，但厚度為25Α與30Α 對於 提供一离略徹不同之固定力之平面固定狀憨而言為晋知者 (文件25>。胞元具有d=i.5ii·之厚度並具有α Μ5β之旋轉 。明元之取向的幾钶肜狀係顯示於第18釀中。 對45°之纗構而言*胞元使其可能《得一具有离傳送 強度之亮麗*色。對180a -α *135°之狀態而言，已《得 一具有非常黑籃色•幾乎爲黑色，之傅送強度。 為测試此一撰型，發明人旖加-300ns之固定長度及由 0〜40伏特變化之振«V的方形波至条统上。下落時間少於 Us。亮至晴（白至黑）之切換供在V = 24,5伏持時»致。由 一熏色狀態两始，發明人總是獲得一具有此類相两脈衝之 黑色狀態。其次*發明人嫌加相网極性之脈衝至此一黑色 狀魈，但具有21.5伏特之搌權》獲得一相η於瘵拭之黑至 白轉搡。此類相闻之21.5伏持之脈衝保持一初始白色狀態 來改變》因此条統之最終狀態，對相冊樋性而言，僅相_ 於V之撅_。發明人藉著一曲羿值略小於24.5V且另一睡界 值少於21.5V之事實來找明此種行爲。 爲確雄条统之行爲可僅藉瞢驅動倍轚之最終遞滅加以 控制*發明人遂實施以下之實驗。 首先* S明人係採用萠嶋鐮爲時閜線性式之脈衡，如 第20鼸所示。

更特定地，發明人通揮一平頂時閱t =100es且将前鵰 嫌之上升時Wr ’由0變化至300»·。τ_=0時，条统即在V 本紙张尺度遴用中國國家標率（CNS ) A4洗格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注$項再填寫本頁) • . 訂 -23 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 442 69 5 A7 B7 五、發明説明（21 ) =25伏特時進行白至黑轉換（或假設初始狀態爲黑，則為黑 至黑 >。在所採用之r ’之整届範園内，行為未改變 > 臨界 值仍在25伏特士 0.5伏特處。此顛示僅有振幅及脈衝之下 降為有效者。 其次，發明人採用一下降姍缘為時閜》性之脈衢，如 第21圈所示。對0< r ·< 30(ΐ·之下降時間而言，行恚仍 然未改變。超遇此一時間，對30<r，< 300m*而言，可由 黑色開始而獲得一黑至白之擦拭。且由白色两始則由白色 走向白色。對t =100tt·與t | =0而言，可發現一 S界V=25 伏特。此一行爲確認僅有振衝之級慢下降端鐮對痗拭有效 。藉著纗性式下降•兩»界值之Μ發係隨時間而位移。藉 箸21伏特與25伏特之值，時間位移為[(25-21)/25]x30ws 〜5us 〇 此值悉表面傾斜時閱之估算值》 爲在同一寶驗中真正地嗝離mai界值*發明人其次採 用一具有振幅患V與Γ具期閎裊tr舆r ’之《正方形脈衝， 如第22·所示。 發明人理擇ϊ 便確保条嫌僅在下降嫌掾切捵而 無先前效«之任何紀镰。藉著r=0·可在V=22伏特獲得白 至黑至黑之切供》 其次，發明人選揮V = 30伏特以使逋超過界值之上，以 及藉著取r ·=0.5μ，來變化Γ。對30伏待> r ’>20伏特 而言，保留黑色寫入程序。男一方面，對20伏特>^>7 伏特而言，条統成爲一二進II計败器，亦邸其衋生白至黑 本紙浪尺度適用中國因家操奉{ CNS ) A4洗格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- "! 24 鐘濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 442 69 5 A7 _B7 _ 五、發明説明（22 > 之互換。對介於0舆7伏待之間的V’而言，黑色寫入程序再 度被良好界定。 發明人其次改變V’之極性，保持V之極性。相Π之行 為可觀察到： -30伏待<V’<-20伏持：以黑色寫入。 -20伏特< V’<-7伏待： > 計數器〃狀®。 -7伏特< V < 〇伏特：以黑色寫入。 當其在他們之工作中存在時*發明人說明計数器狀態 悉一不完全之供I拭一条统紀得初始狀態》 此一資驗之重要结果為，對V’=-V而言，可播得致寫 入；此亦確芘r ' = zr =Us。因此發明人願示AC驅動為可能 之事。 發明入澜得Μ上樣本用之V(t： >。在V曲»用之5CB上 *其期察寫入（r>·如第23_所示。此一固定檯性之寫入 /瘰拭行爲於下降至it =150tts時仍令人滿意。對較短時閜 而言，可觀察到一*計數器· 狀態。 爲改良此一行爲》接著發明人採用一摻雄10〃克分子 之Ν3·ΤΦΒ-之5CB液裊*厚度爲1_5»·。他們將用正向脈衝 以供寫入之用以及負向脈衝以供擦拭之用。在此情形下， 他Λ坷在霣·Λ30與38伏特時，獲得一下降至10us之受控 制之寫入典擁拭狀慧，如第24所示。在30ms時，可在22輿 26伏特時獲得钃拭典寫入》 在白色光線時，發明人於兩狀態間獲得一 20對比》 霱然*本發明並未限定於«才說明之待定實施例> 而 本紙張尺度遑用中國國家#率（CNS ) ΑΑ# ( 210X297公釐） I 1 ^—ϋ nn 1^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -25 - 442 69 5 A7 _B7_ 五、發明説明（23 ) 係延伸至依據其精神之任何不同型式。 待別地*本發明並未限向列型液晶之使用。其亦延伸 至麇甾酵型液裊之使用。 此外，滾讎動力連接之切換並未限定使用面板上之平 面固定狀態。其可延伸至垂直或甚至傾斜固定狀態。 此外* Μ—更並通之方式，如上所說明者，本發明並 未限定使用流體動力建接之切捵而係延伸至任何軍檯固定 装置包含裝置其可迪成至少一固定狀態之破壤且接著感應 一雯樣臟稹效《。 此外，本發明適用於一大量可能之織構。 己知施加至液晶胞元之每一面板10, 12之處理可設計 成加諸一平面固定方向（平行於面板之向列型方向*參看 第25匾>* 一垂直固定方向（垂直於板之向列型方向，參看 第26_)或一傾斜固定方向（相鼸於面板而傾斜之向列型方 向*看第27· >。 藉著此用片面板均爲任意式者*有可能界定出若干雄 構而每一板上之分子均有一睪一固定方向。 超濟部中央榡準局具工消费合作社印袈 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如對兩平面固定狀*而言，有可能產生一均勻平面 鐵構*如第la·所示，或扭轉至左或右逢半臞之结構*如 第16_所示，或實際上驀若干半圈*在此情形下，向列型 方向仍平行於面板但環嫌一垂亶於面板之Μ旎轉*或其他 之彎折維構*如第10·所示*對詼等彎折结構而言，向列 型方向不再平行於面板而係相»於面板呈傾斜狀》 對兩垂直固定狀態而言*有可醋獲得一垂直均勻織構 本紙張尺度逋用中SB家標丰（CNS ) A4*l格（2丨0Χ297公瘦） * 26 - 經濟部中央揉季為貝工消费合作社印製 Λ7 _B7_ 五、發明説明（24 ) (第28_)或*折鏃構而具有一半囿（第29圓）或更多半圈。 此外，此類彎折織構被扭轉（第30圏>。 一般而言，藉著兩任意方向上之兩軍S表面固定狀態 *有可能獲得不间之鐵構：一籣單雄構其直接藉一簡箪扭 轉與一簡單鸞折*接兩任意之固定方向*如第31钃所示* 以及若干鐵構其藉由一表面添加一或多個半圈至另一表面 之方式而與此一籣單鏽構相異，如第32國所示。 向列型方向在》附之第28至32鼷中係願示成一箭»。 藉著比較第28輿29或30, 31舆32,可看出兩面板上之 相R箭轚係在相反方向上。實睽上，因向列型液晶輿表面 之相互作用並非平面式，所觴號之相反方向相Η於表 面而言爲等效之物。然而，此類箭號适成鱧積鐵構之不同 ，例如慶_绠由一介於第28輿29Μ或30、31輿32間之半圈 ，而可被清楚地看到。相闻情形亦遽用於第la與lb。 此外*相鼷於相同固方向之三種不苘«構具有不同之 光畢特性*其容許詼等織構光學式β分爲或充作為黑與白 顯示晒元之两狀臁中之一者。 如前所指，不同纖榷閲之切捵發生•己破壤表面固定 狀態。 第3播示一具有平面固定狀應之表面分子之角度β 之變化爲譫加霣場ε之函數。 趨》Es表面分子供處於一狀朦其中該表面分子輿表面 相互作用之揮性能量裊最大。«設戮止«壜E，表面分子 邸落《回至初始平面取向，但其可逸擇兩不同之路徑。 本紙張尺度遑用中围B家檬率{ CNS ) A4規格（210X297公嫠） --------------- (请先閱讀背面之注$項苒填寫本頁) 訂 -27 - 五、發明説明（25 A7 B7 經濟部中央搮率局貞工消费合作社印製 第3囫中，此兩路徑相臑於正向與炱向角間之低於％ 之分枝。兩最終狀態0=±9〇β 。對表面而言為相同者* 如上所說明一般。然而*其提供了不同釀積之鐵構：額外 180°之轉動相Ν於一繊構其相對於初始鶬構扭轉逋半圈 。假設天真仍留在_式之平面上*則可獲得18(Τ之彎折 雄構（第10鼷>。一般而言，因扭轉較*折容易，所Μ 180° 之彎折在第U·中係持續轉捵成180°之扭轉。 切換装置可於被壜固定狀態後感《—赞種效應之功能 係用Μ控制取向Es之分技以便獲致所需之兩相鼷雙9纗構 之一或另一鐵構。 更普通地，對上述«著改變相鼷於面板上之厢一固定 狀態及另一面板上相差半«之兩固定狀態之彌性常數輿杻 轉功率所》»之任钶雙穩織構而言，係對第二面板上之表 面能量存有一分两線*印類似於已說明之分枝者。 固定狀態破壤之目的係將表面分子藉著一強烈霣場面 帚至此分割鐮之附近》 此外，切供裝«之功齙*經由一微小外部效臞*係用 Μ控制在分麴嫌任一侧上之条統的移_。兩组所得之方向 對表面而言爲相等者但细引導至两竇穩缣構中之一或另一 _構中之一或另一織構。 备破麇表面，將邐擇遽翥之较置：镶設霣場垂直於面 板《破壤一平面固定狀戆*疲晶需具有正向霣介質各向異 性性*使分子平行於《場排列；爲破* 一垂直固定狀態 ，材科霈具有負向霣介霣各向異性性質。 請 先 閲 面 之 注

事 I Π I I 订 本紙浪尺度適用中困國家鏢率（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） 28 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 44269 5 g77 五、發明説明（26 ) 吾人将注意到面面破禳之一重要且一般之待性爲其快 速性：相_之鬆弛時間患在徽秒之範《(内。該等鬆弛時間 與向列型胞元之厚度無η » 現将說明不同裝置其有可能在各種可能之鐵構間切換 *亦邸有可能控制Ε,處之取向之分技。 «设一平面固定狀箍已在其分枝點之上破«。表面分 子垂直於面板。翥《壜截止時，分子落下至明平衡狀態 +90"中之一或另一狀觼處。切換裝置之功能傈用以控制 此兩狀態閜之取向之最終方向。此頰装置之目的係施加一 撤小力矩至分子上μ使該等分子《斜至一侧或另一侧。比 力矩可輿破壞霣埸冊時施加或稍後施加•但只要分子仍靠 近分瓤線多久該力矩便需作用多久。 袤生此一力矩之第一方式在於施加一Λ»向霣壜至胞 元處。 比一鑭向霣場本身可以若干方式《得。 依擁一第一不同型式*傷向霣場可備肋於交鉑霣極50 ,52而施加至一面對板12之面板10之一上而该面板12之固 定狀態已被破壞如第33·所示。平均霣壜仍於兩面板10. 12之閭施加至顶典麽而侧向霄場铪予合成《埸一微小 價斜成份。依鐮其符鷥*可獲得傾斜霣場h或Ea。 £^或匕（其移經一相颺於法嫌之微小角度）之K用使其 有可能控《平面狀臁1或2上之下降*其對表面而言*相同 者但對鐵構而言荊相異。 依據一第二不間型式*側面霣壜可藉鬌沿聃元之端嫌 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '-4. 訂 广 本紙張尺度適用t«國家樑準（CNS ) A4规格（2丨0X297公藿） A7 B7 4 4.2 69 5 五、發明説明（27 ) 而設之《極來施加。 I: I *. n ——I! a^n HI I ml 1·_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據一第三不同型式，铒向«塌可由面板10, 12上所 設之适明霣極之霣咀竈生。如第34鼷所示*本例中之霣極 60之一具有至少一矯鏵62,較宜爲兩蠼錄*其較中心部分 64具有較佳之導《性。破壤固定狀態所痛之霣子倍》V係 沿着由液矗之表面霣阻R與霣容C所形成之RC霣路加Η傳送 (參看 34輿35)。高頓時•信％曾快速衮減且元顯現為 一電極纗鐮而提供一傾斜霄場。低領時則無衰滅且霣場爲 垂直者。此一機制係於文件FR-A-86 06916中加以說明一 在兩方向上傾斜之霣場可利用雙僱向控制向控制匯元而獲 得：倍號1或¥,係施加至讕元之半透明霣極之導霣端缘中 之一或另一蠊緣上。V提供右供取向V2則提供左_取向》 衋生上述定位力矩之第二方式爲利用一滾鼸励力效應 Ο 在此情形下，囲復平衡時* 一微小之剪切V係產生於 具破壤之固定狀轚的面板輿向列型之藺》 經濟部中央梂準局Λ工消费合作社印褽 此舉可因例如一κ霣集統之效應或因轚波效應而藉所 有或部分面板之機械式位移而完成。 向列型對拉接近面板之速度槔度基為敏感，以及依ν (¥1或¥,)之方向而下降至分枝之一钃或男一《上。 荑切V，亦可藉兩面板間之滾ft豪生·此可藉任铒來 嫌，例如藉蕾佳僅僅按K垂直於面板之酱幕的方式而產生 〇 接著糸统檮成一壓力壓想簡器，可藉著將壓力_換成 本紙伕尺度適Λ中®國家揉率（CNS > Α4规格（210X297公釐） 30 i. 442 69 5 五、發明説明（28 ) A7 B7 經濟部中央揉準局Λ工洧费合作社印装 一柑鼷於甬雙穩《構中之一織構的«子待性之方式而用以 寫在一蠆幕上。 另一不冏型式爲利用特定分子傾斜所迪成之典切滾。 此效應爲先前效應之相反，其中一剪切乃控制一傾斜。 悉進行此程序*有可能利用*例如沿一正方形B元之 線性驅勖《檯C(第3b)。 在C時*固定狀霱，例如，為傾斜式而在P時，固定狀 態爲平面式。 因施加至釅元上之霣壜效應之故*P之固定狀態破壤》 假設一驅動霣壜ε’施加至《I向罨極上，則當霣場e截 止時，因Γ之效應而推w於c之再定位之流動ν’可将圈元ρ 之取向切换成狀態1。 另一方面锾设電塲£’典£闻時施加值投同時截止時， Ε’所造成之潦勘®在相反方向一 V'上，以及鼷元切捵成狀 臁2。 先前已說明另一不同型式其利用清鱧ft力遽接且破壤 阐面對面之固定狀雇。 當然，本發明並未受限於先萠在平面幾钶形狀（其在 破壤之後成爲垂直式 > 之情形中所述之分枝控制實例。 實際上，如前所述》本發明亦醱用於控制在η閉狀態 下患垂1或傾斜之幾何形狀中之分枝〇 此外*如先前在瀆讎動力連接之情形中所瑰明者，傾 斜可藉著不僅包括最高表面角0亦且方位角中之方式而以 二鎗實施》0等於-90β至+90β之轉動亦解轘爲中之一簡 n-^—^1 I-I m i ^^1 e n n (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度遑用中國國家樑準（CNS ) Α4规格（210x297公釐） 31 經濟部中夬揉準局貝工消费合作杜印装. 4 4 2 69 5_B7_五、發明説明（29 ) 單180°之轉動。此舉對於該等與側向電場或侧向滾«力 流動之連接而言為重要之事•該等達接均具有一界定良好 之方位方向。 吾人一進一步可注意到可同時在一鼷元之整梅表面上 寅施以«形成一黑與白之顯示器，或在此鼷元之一可變部 分上實施以便形成一灰色調之顯示器。 «驅勡一元之一可變部分之作法可«着在圈元上之 —非均勻的破壤霣場或藉著控制分枝用之非均勻裝置而充 成。 最後*吾人將注意到在某些组戆中，先前所述之固 定狀態破壤装置及可怒臞一雙霣豔稹效應之装置可與多檯 (例如*雙穩〉固定狀艟且非僅單穠固定狀簏固定狀軀連用 0 迄今爲止*在前述說明中主要係掲示破壤平面固定狀 態之作法其有可能控«I兩雙雄臞稹_構藺之«換。亦即* 在此情形下，完全《壤-一«埸中表面上之分子可準確地 治霣塌定位，通遢分枝黏。傾斜固定狀態之破壤，亦於前 述說明提及，僳爲不冊者。此爲一部分破禳：分子朝霣埸 之方向移«τ而未譬到建該霣埸且未曾通遍分枝黏。 在本發明之籤内，现將詳鑛拔明傾斜固定狀態之此 一部分破壤之使用。 傾斜固定面拔可灞足用不同角色： 1)一發射器角色Ρ主面板"）-在此愴形下傾斜固定 面板用以驅動另一面板》主面板從不霣*其分枝》*且在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 广 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) Α4规格（2丨0Χ297公釐） 32 ，442 69 5五、發明説明（3〇 ) A7 B7 經濟部中央標半局貞工消费合作社印— «埸截止時，該主面板總是回到其取向，發射一非常強烈 且快速之剪切滾； 2)或一接收器角色Γ從面板在此情形下* «場 部分破壤面抿上之傾斜固定狀筋*但並非將其帶至其分枝 酤。嫌然如此*其確實來到相當接近分枝點之處以便因溁 體動力或主要板所想醮之揮性效廳而可超越該分枝酤。 首先吾人將處理一傾斜固定之主面板情形。 爲使流龌動力效β更有效，有可能將一傾斜固定面板 10充作快速剪切源之用。因此，此一面板10將藉著溁讎動 力逋接而驅動另一面板12而該面板12将選擇*例如，具有 一平面固定狀® (第37·)。 铒設施加破壤霣埸前*瞻元之織構為一無杻轉之繳梢 且因非對稱之固定狀應而具有一輕撖之傾斜失真（第37aB) 。在一破壞霄場中，例如垂直於面板者，分子俤如此定位 以便嫌乎平行於電埸而旅拉在兩表面上。醢界值E。·以上 時（第37b·〉》平面表面12破壤且獲得0·*=〇 »傾斜表面 10上之分子鳙是保持在一相對於«壜之微小角度0^處： 對一傾斜面板而言*表面破壤鵾界值並不存在且面板並未 通璗分枝》(第38_)。 當電壜在£> EcoK突然截止時*傾斜面板10<現處於 非平衡狀籩）即快遑地倾斜至其初始取向（參看蘭39>。角 度β “由离初始值0。丨依exp(t/rd呈指數 式遞增*且之後«和於傾斜固定狀態所加諸之值處。另一 方面*平面面板12於t = 0畤係處於非穩定平衡狀態且鍰慢 ---1--j---ykr__ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ' #1^ .^ϋ 本紙張尺度遄用中a國家棣準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -33 - 33 442695 A7 B7 五、發明説明（3i 經濟部中央揉準局Λ工消費合作杜印裝 傾斜：0*·亦里指數式遞增，但由一非常低之角度開 始，而該角度由變動而決定。 每一面板10,12所產生之典切係正比於角度相度相對 於時閬之撤分◊對傾斜面板10而言該剪切相雪大（等级為 β *>>0ο·/ί *)»後者之面板因此成為一平面板： 該主要板之典切潦經由樣本20擴散之後可驪動平面從動面 板12超越分枝酤（第37c臞）。 不同地•為攞拭半圈•遂霈要防止用面板藺10.12間 之滾黼動力壤接。進行此一程序之一方式係經由臨界值E。 >渐渐駑滅電壜，如第40_所示。 在贜衝之第一部分期間（即，由1 = 0至r ，平面面 板12上之固定狀態被破壤且輿初姶織構無簡；可》得第37 或41a·中之識構。經由两羿值之播慢下降（r>>rs)可使 主面板10所想應之漬動力效《幾乎無效。從動面板12現 俤藉著微弱揮性靜態連接加M8MM第41b·) *其餹是有 利於均勻之最终鐵構（第41c·)。 完成相同效應之另一方式-亦即篇拭樣本20中先前所 獲得之半圈-係採用阐步W式矩形《子倍號（第42·)。再 次，初始纖構在脈衝之第一部分期閜加以擦拭（第43a画） (第42·中由0至t Ο在t =t 1時，«場突然下降至略高於 睡界值之ESI。主面板10產生一強烈之暫態滾艨動力流 (第43b鼸）·其爾渐消失。固定狀臁在破壤位置處仍垂直 。揮性效臞*其在此幾何形狀中爲永久者*可克服此一現 象且在脈衡结束時從動面板12己遘擇一取向（第43c·)其 1 ^11 i] {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -L«. 訂 本紙乐尺度逋用中Η國家橾率（CNS ) A4*t格（210Χ297公釐） 34 _ HA _ 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 五、發明説明（32 ) 在無霣場下鬆弛為均勻嫌構。在t + t «時霣場突然截 止之作法總是會產生一撤小之滾«動力效®，但假設平面 面板12上之固定狀態相當微弱（Ec,<Eca>時，則潦護動力 達接将遘於撤弱以致無法抗拒9性靜態效醮。最终嫌構將 再度成爲均勻者（第43d·)。 為测試一傾斜主要面板10所感應之寫入擦拭之有效性 ，發明人裂備了薄胞元〈厚度d = l· 5ft·)。在主面板10上， 其S揮一傾斜之強烈固定狀態（β^〜55。），其藉著接觸 面板10上之SiOa之汽化而*生。一較弱之平面固定狀態係 藉著在蘧當條件下汽化Si 0之方式來產生。兩固定狀態之 平面成份係邏择成相互平行，然而此一K置並非強制性者 。當以向列型型液晶5CB充缜樣本時兩織構可自然產生一 均勻織構（第37a·)與半圈扭轉織構（第37d讕）。杻轉缠構 具有一較离能量且在數秒内其藉著缺陷之移動而被擦拭。 因此任何樣本均自然地成為均勻者。 一電S焉U且期Μ麁r之矩形臟衝現施加於面板10輿 12之閬。离邃U=U«>eU )(面板12之平面固定狀態用之破壞 曲界值 >時*僅ϋ察拜暂霱_目而B，而鐵構並無改變。 另一方面，在υ^υβ·(在此情形下*動態固定狀態破壤睡 界值U。《，對r =100tts而言等於20.8V)時，半圈係寫在胞 元之Sfi表面上。居設柑河之脈«鉋加至杻_織構時*最 终狀颤總是仍保持杻轉〇因此一矩形脈衡可用以窝入半S 。爲了癱拭，譫加第42·中之鼸衡，其中IK=24V且t： t = 100»s以及IU，r·爲變者。镶設r ·< 50«s，則擦拭永 本紙張尺度適用中國國家搞舉（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^n- m ^^1 m n n (請先聞讀背面之注意事項再填寫本覓) 訂 35 經濟部中央梂準局貝工消t合作杜印製 4 42 69 5_B7___ 五、發明説明（33 ) 不發生且半圑隨矩形脈衝而寫入。假設r a被延伸，則一 範圃内之霣S總是為1]>而存在其中半圈被擦拭（第44_〉。 相同型式之另一樣本係用以試匾之逐漸下降來 廉拭，如第40·所示》藉著一較3030^3¾短之下降時藺r · *發明人已觀察到半圈之寫入。加長而不改變霣811， 發明人總是可獲得一均勻之最终織構。 此類覼察可確涊以上说明之棋型並願示傾斜固定主面 板10之使用爲一高度有效手段俥窝入及瘵拭半圈。類似结 果亦可以具有一 0β與«之預杻轉之胞元而濩得》該 預扭轉係藉着一面板相對於另一面板轉動所獲致（如已說 明者*此一幾何形狀可使流轚動力連接易於進行>。 現将處理一傾斜固定從動面板之情形。 為明《 —傾斜固定從»面板12之用途，吾人将分析一 胞元中之固定狀»之破壤其中兩面板10,12上之分子具有 傾斜之固定狀態（第45·):供斜角0在主面板10上較大而 從動ffi板12上之則甚小。 吾人由第45a_中之*均勻〃（無扭轉）纗構两始。在 —垂直於面板10, 12之霣場中，剛表面10, 12上之分子明垂 直移動，但未曾到逋該垂直狀態；對兩表面而言*分枝酤 係在垂1之男一侧上（第47· >。第47·中* Γ »描述滾釀 動力式力矩，Γ·爲揮性力矩以及》為固定能簷最大值（分 枝）之方向。 現假设電壜足典強烈以定位兩表面10, U上之分子（第 45b·}而成爲幾乎垂直者（0 V1〜0，0 ·〜0)。霣霣場截 本紙乐尺度迷用申國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----f--ί----- (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) ----訂 36 Μ济部中央樣準^Λ工消费合作社印製 ^ 4 42 69 5 ^ 五、發明説明（34 ), 止時，一大揮性表面力矩Γ·〜（k/l,> p *作用在主扳10之 上。W代表面板10上之固定力。此面板10之上之分子朝其 初始位置傾斜，發出一高剪切滾。傳送至從動面板12之滾 鼸動力力矩Γ n^k/d之等级且其嘗試經由垂直來傾斜分子 (第45c_>。一揮性表面力矩其為kae/l·之等级，係 相對於該滾讎》力力矩。1·代表面板12上之固定力。因此 可獲得此嫌何形狀中寫入半圏用之條件k/d>kcce/le，或 a，< U/d*亦卽傾斜從動面板12可被有效驅動，假設該 面板之固定狀態撤弱且該面抿無霣塌之傾斜β,非常接近 於90β <幾乎為平面式 > 的話。锾设如此，可《得第45(1圓 中之彎折半囿*以及最後，第45e鼷中之扭轉半圈。 為了篇拭•一霣塌再度施加至扭轉半圈雄構（第48a圔〉 。在一霣場中*詼扭轉半圈織構轉捵成一彎折半圈（第48b _)其容許分子沿霣場定位而幾乎經由整軀櫬本》然而， 接近從動面板12處仍存有幾乎篇平面取向之薄腰域。此匾 域在鐵構中被粗釅：其存在相Η於用國定狀態之相對取向 及初始齦積織構。一离 <霣性及霣子〉能鼉偽tt存於平面匾 且合成之力矩将表面處之分子拉向面板12且不再朝向垂直 :依此方式•平面區由樣本中逐出且能置遺減（第48b與48c 卜 fi设無«壜，0 ·集大且A向（丨0 ·丨> 90°且0 *< 0，第49·中之黏A)畤*第49_中顯示表面角度0 s>爲霣 埸之函數之行爲。在一霣場中，丨遞滅（第49匾中之 路徑ABC)且分子朝θ· + 90β之方向移動，該方向相蘭於固 本紙張尺度逋用中國國家揉半（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） ^^1, - — -·_ I Hr nn 1^1 n I— I (請先閱讀背面之注意事項再4,寫本頁) 訂 α. -37 - 4 42 69 5五、發明説明（35 ) A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 定能量之最大值且因此柑Η於零固定力矩。在霣場之臨界 值Ec處，固定力矩無法再平衡霣子力矩且表面變成不穩定 :切捵成路徑CD(第49·)且分子目前在垂直之另一惻 上（第48鼷 >。鍰设霣場目前渐禰遞減（以便消除流醱動力 連接）*則0 追隨路悝DE (第49匾）且系統之最终狀態爲 第48c醒中之非扭轉式鐵構-半圈被擦拭。 發明人所發現之篇拭機制供採用破壤從動面板12上之 傾斜固定狀雇之作法而該面板12係藉着輿傾斜主板及初始 鐵構之镡性互相作用而受到感《。一初始鏟構僅在其包括 臞稹中之一平面β域時始可藉此機瘸加Μ擦拭。另一方面 *為窝入上一織構，需採用其他装置*例如滾腰勤力效騵 :從動面板12之固定狀態之彈性破壞為一暫態且不可回復 之現象，沿路徑CD之通道（第49_)為一單向通道》 另一方面，超越酤C之前，β··回愎至A且缄構在截 止霣壜之後仍保持杻轉。此因锾設霣場通低以致無法超越 0 時發生再寫入之故。 爲展示傾斜從動面板12之用途，發明人製備若干具有 傾斜主面板10之薄樣本< Id〜1.5»·)(汽化之Si 0·及分子相 鼷於此表面之傾斜角約爲35β >( 0 =90-35=55。）。從動面 板俤以不同之摩»聚合物（傾斜角α介於2°輿10°之間） 加以裂備》 彘藉箸潦讎動力遵接而使半《之寫入易於進行，一預 杻轉角度中（介於0β奥90°之閜）侏藉瞽一面板相對於另 一面板轉動之方式而加諸。如已說明者，此預扭轉有助於 ------,------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 LT. 本紙伕尺度逋用中國国家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 38 -30 - 缠濟部肀央梯準局負工消费合作社印裝 4 42 69 5 A7 B7 五、發明説明（36 ) 滾«動力效暱。半圈之寫入在Φ接近80°且電壓40-50V時 可被«察到。此一寫入之困難係基於聚合固定狀態具有一 非常高之固定能纛的事實。 另一方面，對所有幾何形狀而言，發明人藉著®性暫 態破隳而觀察到該類初姶结構（其包括體稹中之一平面區 域）之擦拭。因此傾斜從動面板可在具有一低固定能置與 一低傾斜之條件下用Μ寫入及埔拭雯檯》稹嫌構。 上逑装置中所用之兩體積雄構爲«穩態：在缺乏一外 部霣場之情形下除了藉表面破壞或藉缺陷外該鏃構無法進 行由一至另一之轉捵。因此，缺乏一外部«場及任何缺陷 時，毎一織構均蒱著兩鏃構之形勢非相容性而穩定達一無 限長之時間。 然而*實麻上，兩«構可有非常不同之能》*尤其在 向列型液晶之情形下。此可能產生缺陷而該等觖陷Μ較大 或較小之快速性移醣，自然地癱拭寓能量織構並寫入其他 鐵構。此種持性在某些應用中可能並非爲人所希*银設装 置播要一長記值畤閜的話。 缺陷移動所遣成之自然簾拭用之時阏相鼷於若干參數 :胞元之厚度，元之尺寸，對掌性（chiral)摻雜質；幾 何形狀（較大或較小之預扭轉〉等》某些此類參數可加Μ譌 整以便加長或鐘短自然之鳜拭畤闞。例如，第50·顏示自 然播拭時間τ <典«元度之相Η性（2X2··*·元，具一 半圏杻轉鍵構之未播雑5CB向列型，其轉換成一不具預先 杻轉之均勻鏃構 >。可看出時間r ·明厚度而在一廣大範圔 本紙張尺度適用中國®家揉準（CMS ) 格（210X297公釐） I--.--------- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -39 - I- ' 4 42 69 5 A7 鐘濟部中央揉準局負工消費合作社印製 B7 五、發明説明（37 ) _ <由0.1至1秒）内改變且可依應用而加以調整》自然擦拭時 間t ·亦可»胞元之預杻轉Φ而加Μ控制。例如*在α =90° 時，兩鐵構之能*成為相等且r e傾向於朝向無限。 然而，在霣場感臞之表面轉換情形下厚度與預杻轉亦 爲重要之參數。因此較宜藉其他装置，特別係藉添加一低 霣度腰甾酵型之方式而於向列型中感應生成自然式扭轉的 作法，來控制r，。 發明人製Λ若干具向列-》甾酵型混合物之樣本Μ便 控制自然»拭時間r·。第51·顯示當半圊（180°扭轉 >嫌 構被寫入或翥其被期E拭（均勻纖構，未扭轉）時，此棰樣本 之光學行爲。藉着添加若干百分比之»甾酵型之方式使兩 纗構之能Μ幾乎相等。因此，時陬r ·被延伸達幾小時； 相較於之尺度而言該r·為無限長。 上文已說明»相等化雙穩織構之能量而延伸S穩嫌構 之自然«拭時閭之可能性。此使其可能採用雙»性之主要 礙鼬之一：截止霣壜之後，最终鐵構俤以嫵限期之方式保 留，或保留至少達一時間r ·而該時間t <相較於每一醮用 之特定裝置之更新畤間r «•言爲非常之長》對某些應用而 宮，係非常長或欠明確者。例如，某些可鐮式装置（行 動«話，«子籲人«期S，霣子日記等）之顴示螢幕必需 值可能地非經常式更新以便保留電力。在此情形下，將 需要r 。 然而，存有若干*用其中之特性爲需要規則且經常之 更新作業。例如，對彩像願示器而言霈要《 · = 20-40« (影 -it — {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ,?τ • JL ‘ 本紙張尺度遑用中國Β家揉準（CNS ) A4«t格（2Ι0Χ 297公釐） 娌濟部中夹揉準局貝工消费合作社印裝 4-42 69 5 a7 __B7_ 五、發明説明（38 ), 像重複時間）。在此情形下，已說明之雙S向列型顯示器 可用在一新潁亞穩棋式。稍後將頭示出此類亞S棋式之顳 示器柑對於通常裝置而言具有主要之優點。 依據一第一實例，為產生此亞穩操作棋式》可遘擇兩 雙S鏃構（第52· >而其中之一《構（第52A圔）具有一無霣 場之禪性能量其速大於另一雄構者（第52B圔）。就一相關 於面板10上之一傾斜固定狀態及一面板12上之平面固定狀 態之非限制性實施例而言*第52B·中之低能量雄構B爲未 扭轉之«微傾斜之雄構。Μ及第52A·中之織構A爲半圈杻 轉鐵構》 在缺乏外部霣場之情形下，嫌構A為亞穩態：在一特 性時閬r·時，其藉著缺陷之成核化及傅播而轉換成B。時 間係藉著控觸，柄如*面板上峽陷成核化中心或藉著 向列型之對掌化而_轚成^，=1：1·，更新頓率。依上方式 ，鏽構A* —旦寫入，在τ ·(亦郎彩供结未）之後即自行擦 拭。為破壤固定狀態，現僅霈要一單一機制而該檐制寫入 鐵構Α。對此實施例而亩*可揉用前已說明之滾讎動力連 接。 第53·係顯示一亞穩棋式装置之一第二非限制性貢例 。此次，在面板10« 12上轚揮相反之傾斜固定狀態且纗構 A可藉着從動面板12上之固定狀蔥之不可逆暫S破讓而寫 入。在霣場ε> s£。時，面板12上之固定狀觼破壤且β ,*眺 至分枝之另一攧處*如已說明者。在此特定傭形下，潦鱧 動力連接及》性*接並非彼此相對，而係，另一方面，相 本紙張尺度逋用中國國家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） ---*---*----- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) -訂 41 經濟部中央橾率局負工消资合作杜印製 五、發明説明（39 ) 互協助Μ寫入嫌構A。寫入作業變得非常有效且快速，以 及臨界值£。蘧減。 上正a固定狀態破*式顯示器特別具有以下優點。 亞穩顏示器保留表面雙穩性之所優酤但除無限記慊體 之外，其在此情形下係限制為時間r «。寫入時間r i非常 短，對（]达20伏特而言，τ *典型地slO»s。 相較於傅统向列型顯示器而言，亞9顯示器之第一優 酤為其陡蜻之睡界值。 在傳统之願示器中* «構（及因此一光學之變化 係藉蓿施加一強烈短促麻銜而產生。臁衝之後的光學響應 係描繪於第54匾（曲纗a)中而為施加霣壓之一函數。在11< [^，鵾界霣壓時，織構未發生變化。在1)；>11。時，可獲得 一光學響應而其振《ΜMS而還增。篇界值因鐵構中之逐 澌改變而大幅攘展，該等織構在驅動電壓期閜及之後係經 由中閬狀蘼之轚價建續。此種擴展大幅限制連績響應集統 之多工率。 本發明之亞穩顯示器中，醮界值Uo非常陡爾《第54_ 中之曲鎳b>:不再有一進行之B—A變化，且願示器以*所 有或全嫵*之模式寫入。無中蘭狀態存在而該等狀態将對 光學«應加讅一潇_之待性。熟悉本技韉人士知R此種陡 靖_界值使«I限多工成爲可饈。此與古典讎稹顧示轚相較 驀一非常重饔之SK。 相較於向列型液Α讎稹顯示器而言本發明之另一優點 為調整相η於應用之瘵拭時閬C «而不致改變臞勘臁衝之 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4洗格（210X297公釐） —^^1. I — · · nn I - - 1 fll 1 . 1^1 u (請先M讀背面之注f項再填寫本頁) 訂

V 42 域濟部争夬樣率局W：工消费合作社印製 ί Λ 4 2 6 9 5 ^ d7 五、發明説明（40), 期間與霣壓之可能性。例如有可能藉著臛甾酵型摻雜或藉 着缺陷成核中心之密度來控制r β，其輿表面破壤臨界值 無W。相較而言，在傳统向列型《稹顯示器中，一鼷俤存 在於寫入時聞r i，無霣埸擦拭時間re與雎界霣壓Uc之間 :rc=riUc»/lUe，其中對具有一高霣介質各向異性之向 列型而言Ue〜l伏特。對快速寫入U ^—lOus)及影像率 擦拭（r。〜40is>而言，向列型齦稹顧示器可獲得U,〜60 伏特*柑較於本發明之亞穩顯示器則僅aueSi5伏特（第 55BB > ° 發明人已裂得第52圓之幾何形狀之胞元其相R於上述 之第一實例而具有未摻雜之5CB液晶。主要板10爲傾斜 式（SiO ，擦磨汽化，0 ·〜55° >且從動面板12爲平面 式（SiO，θ·«〜90β >，胞元之厚度倮藉平面面板12上所 置放之球狀間隔件（d = 1.5u·)加以界定。織構Α(扭轉半圈〉 係利用短促矩形脈衡而寫入》本胞元中之非常低之窝入臨 羿值（第55_)可確K傾斜主面板10所致之滾鼸動力控制之 有效性。自然除拭藉著閜用球件上之缺陷之成核化而產生 ，其密度係S定悉相嘗离者以便《I得一合理之短促擦拭時 間t ·〜300m (第56画）。 在一第二I»元其相«於上述之第二實例中，發明人已 利用揮性破窠而测試第53·之幾何形狀之寫入。此一胞元 (充》純5CB)較厚（d = 3.3u·)以便展示》性效應並非抉定性 地相Μ於厚度。主面板10具有一高度傾斜固定狀態（Si 0·

瘵磨汽化* β ^〜55° )，而《蕾於汽化之SiO上沈積一 PVA 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4^ ( 210X297公釐） ---— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -LT. -·訂 43 4^2 69 5 A7 _B7______ 五、發明説明（) 薄膜所製備成之從動面板12略微傾斜（β,·〜86° )。再次 ，半圈狀態用之寫入臨界值非常低對c t-lOtia而言EellV /wn)，展示固定狀態破壤用之彈性機制之有效性。 現将詳細說明本發明之一交滾霣場中之激勵方法。 基於實用之理由*液晶願示器較宜藉> 交滾+倍號加 Μ軀動使得施加霣壓之平均值雄可能低》此舉使其可能避 免不可逆之霣化學效應而該效應将限制顧示器之壽命。發 明人已*驗性展示造成表面破壤用之*極性#典> 交流# 信號之等效倍號》此現象會實睽產生*因爲傅送至表面之 鼸稹力矩主要总一電介質》<dE*>之事實故也以及此瑰象 無_於«場符轚》 «着實例•發明人在寫入之情形下已願示利用第58麵 所示之具有一振蠼非常接近Va= 13.4伏待及相同期間之正 方形"交溁#佶號而可得具有一振轜Vp=13伏特及期間r =40jis之•«性#倍餮之等效倍如第57圓所示。 相同之等效倍蘩可於篇拭信鷥《察到：一極性«Ε V、= 5伏特且r = 240ms可給予擦拭而一約V、= 5·3伏特 之交潦竃壓亦纷予相同之擁拭。 經濟部中央標準局負工消资合作社印装 I tt 1 n^l n (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) >^1 發明人已觀察到相反相位之兩*交流〃倍獷間之微小 差異，如第59典60·所示。此一差異傈由對表面固定狀態 破灌之微小擄曲電子貢獻所引起。他們觀察到，铒如，第 59冒中之倍號（具有V + =5.8伏特且z:= 240iis>寫入半圈 且第60鼷中具有相同振«及相同期間之倍轚V-可造成擦拭 。實用上，此奉使其有可能僅採用交滾侑號之相位進而如 前所說明者，鞴瞽利用捶性倍號之符X而造成表面破壤。 本紙乐尺度通用中國B家樑準（CNS ) A4%格（2丨0X297公釐） -44 - 1 ^ 4 4 2 6 9 5 a? B7 五、發明説明（42 ) 元件檷號對照 10，12. . .面板 20.. ..液晶材料 30----極化器 32.. ..分折器 40.. ..固定狀態破壤装置 50 * 52....交叉《極 60.. ..霉極 62. ...m» 64----中心部分 (請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁) ^衣

、1T 經濟部中夬橾準局貝工消费合作杜印裝 本紙張尺度通用中國國家椹準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -45 -

Claims (1)

1. 本 ΛΛ269 δ A8B8C8D8

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 第851 U958號申請索申請專利範圍修正本 90.3.1. 1._種顯示裝置，包含兩平行透明面板（10，12)，而該等面 板於其内表面上設有透明電極以及包含一液晶材料 (2〇) ’其中該顯示裝置包含·· 裝置其於每一面板（10,12)上界定一單穩固定狀 態； 裝置（40)其可依指令破壞此類固定狀態中之至少 一固定狀態；以及 裝置其可在此種破壞之後感應一雙穩體積效應。 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置（40)適於破壞兩面板（1〇, 12)上之固定狀 態。 3. 如申請專利範園第1項之顯示裝置，其中單穩固 定狀態為平面式（Planar)者。 4. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中單穩固 定狀態為垂直式（homeotropic)者。 5. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中至少一 單穩固定狀態係相對於面板（10,12)而傾斜者。 6. 如申請專利範園第1項之顦示裝置，其中固定狀 態之一為垂直式且另一固定狀態為平面式β 7. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置’其中固定狀 態之一為平面式且另一固定狀態為傾斜式β 8_如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中固 ------------》裝-------訂---------破Y (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） Α8 Β8 C8 D8 4 42 69 5 六、申請專利範圍 態之一為垂直式且另一固定狀態為傾斜式。 9·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置包含可施加一電場之裝置。 10.如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置包含裝置其可施加一垂直於面板（1〇, 12) 之電場》 11·如申請專利範圍第10項之顯示裝置，其中固定狀. 態為平面式且液晶具有一正向電介質各向異性性質。 12. 如申請專利範圍第1〇項之顯示裝置， 其t固定狀態為垂直式且液晶具有一負向電介質 各向異性性質。 13. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置適於將液晶置於一不穩定狀況其中液晶表 面分子與面板（10,12)之表面之互相作用之彈性能量 為最大。 14. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中可感應 雙穩體積效應之裝置包含裝置其可施加一側向電場至 顢示裝置。 15. 如申請專利範圍第14項之類示裝置，其中可感應 雙穩艎積效應之裝置包含面對面板（12)之面板（1〇)之 一上之交又電極（50,52)而該面板之固定狀態被破壞 ，以及裝置其可施加·-驅動電壓至此類電極中之至少 一電極處而此可交替式加以選擇β 16. 如申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中可感應 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 y- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- -47-

   I- d4269 5 六、申請專利範圍 雙穩趙積效應之裝置包含至少一電極（60)其具有至少 —端緣（62)而該端緣較其中心部分（64)更具導電性。 17. 如申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中可感應 雙穩艘積效應之裝置包含沿顯示裝置之端緣之電極。 18. 如申請專利範圍第i項之顯示裝置，其中可感應 雙穩艘積效應之裝置包含裝置其可產生一流體動力效 應。 19. 如申請專利範圍第is項之親示裝置，其中可感應 雙穩嫌積效應之裝置包含裝置其可於已破壞之固定狀 態面板與液晶之間產生一努切。 20. 如申請專利範圍第19項之顯示裝置’其令可感應 雙穩體積效應之裝置包含裝置其可，例如，藉著利用 一壓電系統或藉著利用音波來產生面板之至少一部分 之機械位移。 21. 如申諳專利範圍第19項之顯示裝置，其中可感應 雙穩體積效應之裝置包含裝置其可確保對面板之一機 械橫向應力β 22. 如申請專利範圍第19項之顯示裝置，其中可感應 雙穩艘積效應之裝置包含裝置其包括一沿著界定一圊 元之電極（Ρ)而置放的辅助電極（C) · 23. 如申請專利範圍第22項之顯示裝置，其中固定狀 態在輔助電極（C)上為傾斜者且設有裝置其可選擇式 於圖元電極（Ρ)上之電場載止時施加一驅動電場至輔 助電極或與圖元電極（Ρ)上之電場同時施加一驅動電 本紙張尺度適用+ S國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐〉 ------ ---I ! >裝-------訂- - ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印5衣 -48- 44269 5 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 場至輔助電極。 24. 如申請專利範圍第19項之顯示裝置，其中可感應 雙穩體積效應之裝置包含裝置其界定兩面板（丨0，12) 間之流體動力連接》 25. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置及雙穩體積切換裝置適於均勻地驅動一圖 元之整個表面。 .26_如申猜專利範圍第1項之顯示裝置，其中固定狀 態破壞裝置及雙穩體積切換裝置中之至少一裝置適於 驅動一圖元之可變部分。 27.如申請專利範圍第19項之顯示裝置，其中： 面板（10，12)界定不同固定狀態之臨界值； 兩面板（10,12)間之裝置之厚度係足夠小以容許 面板之内部表面間之流體動力連接；以及 裝置（40)其可於兩面板之電極間交替式施加一高 於可破壞兩面板（10，12)上之固定狀態的臨界值之寫 入電場脈衝以便在中斷此一電場之後，可界定一由兩 面板（10,12)間之流體動力連接所產生之扭轉式第_ 穩態，以及一低於該可破壞一單一固定狀態或具有一 緩慢變化之下降端緣以便斷開兩面板上之傾斜的第二 電場進而界定一均勻式第二穩態。 28‘如申請專利範固第27項之類示裝置，其中液晶材 料（20)為一向列型（nematic)液晶》 29.如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 ------------- I------t.i!f — ^ ^ (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） -49- — - 4 42 69 5 Α8 Β8 C8 D8 A、申請專利範圍 料（20)為一膽甾醇型（ch〇lesteric)液晶〇 30_如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 料（20)具有一正向電介質各向異性性質。 3 1_如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 料之厚度（d)少於1/0 s，其中： 1指不界定最高固定能量之外推長度；以及 0s指示表面分子之角度。 _ 32如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 料之厚度（d)滿足以下關係：d/l< ( ?? ViCp )丨/3其 中： I指示界定最高固定能量之外推長度； 指示黏度； K為彈性曲率常數；以及 P為密度。 33. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 料之厚度少於L/0 s，其中L指示界定方位固定能量之 外推長度及（9s指示表面分子之角度。 34. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其争液晶材 料（20)之厚度（d)少於m。 35. 如申請專利範圍第27項之颊示裝置，其中兩面板 (10,12)上之簡易固定狀態之方向係非相互平行者a 36. 如申請專利範園第27項之顯示裝置，其中兩面板 (10，12)上之簡易固定狀態之方向係相互平行者β 37. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中兩面板 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) W裝 -------訂-----— ιίΛ 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 -50- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 4 2 6 9 5 as C8 _____D8 六、申請專利範圍 (1 〇, 12)上之簡易固定狀態之方向係相互垂直者。 3 8,如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中兩面板 (10.12) 上之簡易固定狀態之方向係非相互垂直者。 39.如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中兩面板 (1〇，12)上之簡易固定狀態之方向係轉動約45。或 135* 者。 40·如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中形成一 由行與列所組成之矩陣組態之螢幕以及特徵為供應裝 置（40)適於藉著施加一略小於v=e1(j之電壓（最難破 壞之表面之上電壓臨界值）至一行上以開啟該行及適 於施加一電壓± v<±丨Ει — E2丨d (即，一小於兩表 面之臨界值間之電壓差之電壓）至諸列上。 41. 如申諳專利範圍第40項之顯示裝置，其中施加至 諸列上之隨時間而平均之電壓係小於Freedericksz不 穩定趄界值。 42. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其申兩面板 (10.12) 上之表面處理係適於界定固定狀態臨界值而 該等臨界值相差5至10% = 43. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中固定狀 態成界值相關於施加電場之極性》 44. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中液晶材 料（20)係以離子加以摻雜而使其可能改善面板中之至 少一面板上之分子的傾斜臨界值。 45. 如申請專利範®第44項之顯示裝置，其中離子係 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4规格（210 X 297公« ) •51- --I--------------- — t t--*-------^ ^1 f靖先閱讀背面之注专？事項再填寫本頁} 4 A269 5 ^KCD 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 六、申請專利範圍 由包含四苯硼酸鈉，氯化四丁銨及十六烷基三丁基溴 化銨之組群中選出者。 46. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中寫入驅 動電壓之下降時間少於30 μ s。 47. 如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中擦拭驅 動電壓之下降時間大於30/zs。 48·如申請專利範圍第27項之顯示裝置，其中電子驅 動裝置（40)係適於施加一交流電壓》 49,如申請專利範圍第5或7項之顯示裝置，其中包 含裝置其可施加寫入電場脈衝而該等脈衝具有一大於 用以破壞相對於傾斜固定狀態主面板（10)之面板（12) 上的固定狀態之臨界值的振幅。 50‘如申請專利範圍第49項之顯示裝置，其中包含裝 置其可施加一擦栻電場其振幅逐漸遞減以便藉著缺陷 來克服用以破壞相對於傾斜固定狀態面板（1〇)之面板 (12)上的固定狀態之臨界值。 51. 如申請專利範園第49項之顯示裝置，其中包含裝 置其可施加一由兩連續步琢組成之擦试電場：一第一 步驟顯著地高於用以破壞相對於傾斜固定狀態主面板 (10)之面板（12)上之固定狀態的臨界值以及第二步驟 僅略高於此固定狀態破壞臨界值以便在此第二步驟載 止期間限制流tt動力效應。 52. 如申請專利範圍第1項之顧示裝置，其中固定狀 態在兩面板（10，12)上為傾斜者。 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公*〉 • 52- n /r Γ— n n n· n I Ϊ n n I n 一-aJ1 1 cl n n I» I · (請先Mtl背面之注意事項再填窝本1) 442 69 5 A8 B8 C8 D8 力、申請專利範圍 53,如申請專利範圍第52項之顯示裝置，其令固定狀 (淆先朗讀背面之注意事項再填窵本頁) 態之傾斜角在一主面板（10)上為大以及對一從動面板 (12)而言則較小。 54‘如申請專利範圍第52項之顯示裝置，其中包含裝 置其可施加寫入電場脈衝而該等脈衝具有一大於用以 破壞兩面板（10,12)上之固定狀態之臨界值的振幅。 55.如申請專利範圍第52項之顢示裝置，其中包含裝 置其可施加一擦拭電場而該電場具有一大於用以破壞 傾斜固定狀態從動面板（12)之成界值的振幅。 5 6·如申請專利範園第49項之顯示裝置，其中兩面板 (10.12) 上之固定狀態於關閉狀態時具有一預扭轉而 有利於流艘動力效應。 57. 如申請專利範園第1項之顯示裝置，其申參數例 如胞元之厚度、圈元之尺寸，對掌性摻雜質及預扭轉 均適於界定一所希之自然擦拭時間。 58. 如申請專利範園第57項之顯示裝置，其中兩面板 (10.12) 上之固定狀態係扭轉90° 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 59. 如申請專利範園第57項之顯示裝置，其中液晶包 含一向列型/膽留酵型混合物。 60. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其令對一亞 穩運作而言，面板（10,12)具有兩織構具有一遠大於 另一織構之無電場萍性能量。 61. 如申請專利範圍第60項之顯示裝置，其中兩織構 相關於一面板（10)上之傾斜固定狀態及另一面板（12) -S3- 本紙張尺度適用令國S家標準（CNS)A4惹格（210 X 297公釐> A8B8C8D8 4 42 69 5 申請專利範圍 上之平面固定狀態。 62·如申請專利範圍第60項之顯示裝置，其中兩織構 相關於每一面板上之傾斜固定狀態》 63. 如申請專利範圍第60項之顯示裝置，其中兩織構 相關於一略微傾斜之非扭轉式織構及另一半圈扭轉式 織構。 64. 如申請專利範圍第60項之顯示裝置，其中包含面 板（10，12)間之球狀間隔件而有利於缺陷之成核化s ! ----> 裝·!----訂·！ — — I — -^w ••N^先閱tl背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54- 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）