TW521238B - Flat-panel display device using optical waveguide - Google Patents

Description

521238 4894pif.doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（/) 本發明是有關於一平面顯示裝置，且特別是有關於〜 利用光波導而具有一高解析度的再生影像及高光效率之平 面顯示裝置。 一目前’陰極射線管被廣泛地使用爲監視器或電視機的 顯置◦然而，因爲陰極射線管重且大的缺點，比如是 液曰Η頌示裝置或電漿顯示裝置的光平面顯示裝置正逐漸被 實際使用。然而，液晶顯示裝置是昂貴的且螢幕尺寸有限 制。電獎顯示裝置也是昂貴的且消耗許多電力。 爲了克服這些缺點，已發展出使用光波導的顯示裝 置。光波導適合具有大尺寸螢幕的顯示裝置，因爲它可用 稀薄的光傳送明亮的光至較遠的區域。 弟1圖顯示一具有光波導的傳統平面顯示裝置。 此顯示在第1圖的傳統平面顯示裝置包括一由光源輸 出的光入射然後傳送的核心部15，一位於核心部15上且 3 一具有低折射率以完全反射在核心部15內傳送的光之 覆層14，一位於覆層14上的光吸收層1〇，藉以吸收光， 一位於光吸收層1〇上且一預定電壓施加其上的第一電極 13 位於核心部15下且根據電場改變折射率的光電材 料H丨6，一錯以散射光的散射層I?，以及一接地且由一 透明材料製成的第二電極18。 在依描述如上而建構的傳統平面顯示裝置中，假如預 疋電壓丨2施於第一電極13，在第一電極13及第二電極18 間產生〜電場Η。由於電場11光電材料層16的折射率增 加I以至於在核心部15內傳送的光穿過光電材料層16而且

(請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} ----訂 ---- 蠢 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（2 ) 與散射層17內的散射粒子碰撞然後散射。在散射層丨7內 散射的光穿過由透明材料製成的第二電極18以至於穿過 第二電極18的光能被觀察者觀察到。 然而，在前述的傳統平面顯示裝置中，因爲散射層17 具有在全方向產生散射的小粒子，所以入射進散射層17 的光在全方向散射而且相當多量的光流量（llght flux)在光 電材料層16與散射層17間的界面被反射。因此，只有極 少量的入射光被發射出外界。因此，光效率非常低。 再者，傳統平面顯示裝置不能將用以光輸出的光波導 覓度降低至小於了貞疋莧度因爲低的光輸出效率，這將導致 於限制解析度的再生影像。 爲解決上述問題，本發明的目的是提供一具有高解析 度的再生影像，高光效率及寬視角的平面顯示裝置。 因此，爲了達到上述目的，提供一使用光波導的平面 顯不裝置包括一發光光源，複數個光源發射光入射的光波 導，一複數個光波導排列其上且由一低折射率材料製成以 完全反射在複數個光波導內傳送的光之光波導排列基底 (optical waveguide arrangement substrate)，一位於複數個光 波導上且由一根據電場而改變折射率的材料組成之光輸出 控制器，一位於光輸出控制器上的光輸出部，藉以折射當 在複數個光波導內傳送的光因電場改變而傳過光輸出控制 器且從而輸出時之已穿透光輸出控制器的光，並且輸出相 同的光至外界，一位於光輸出部上，由一導電材料製成， 且一預定控制電壓施於上之第一電極，一位於光波導排列 5 本紙張尺度適用中國國家標準（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) 訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521238 4894pif.doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（> ) 基底下，由一導電材料製成，且連接該第一電極以形成電 場之第二電極’以及一施加預定控制電壓於第一電極與第 二電極上的驅動器。 第一電極較佳位於光波導排列基底下。再者，複數個 光波導較佳是無覆層式矩形截面光纖。光輸出控制器較佳 是一液晶層。再者’光輸出部可以由複數個無覆層式柱狀 光纖組成。 根據本發明’使用光波導的平面顯示裝置可以進一步 包括一第一電極形成其上的透明保護平板，其中保護平板 藉光學黏著劑而黏著在光輸出部上。 再者，光源較佳是藉以彩色顯示的三原色發射光源， 而且每一複數個光波導可以進一步包括三個光波導藉以傳 送由光源發射的三原色光。 另外，光源可以是藉以彩色顯示的白光光源，每一複 數個光波導可以進一步包括三個光波導’以及放置三原色 的色彩過濾器(color filter)於三個光波導前藉以傳送發射自 白光光源的光成爲三原色的光。 再者，用來控制輸出自光源的光亮度之灰階控制裝置 可以進一步地提供於光源與複數個光波導間，以及自灰階 控制裝置輸出的光亮度較佳是根據自驅動器輸出的光亮度 控制訊號來控制。 較佳而言，灰階控制裝置包括複數個具有依序形成的 預定數量的灰階控制器之灰階控制單元，每一灰階控制器 包括光源發射光入射進入的光波導，一光波導排列其上且 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 霍 訂---------線赢 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（令） 由一低折射率材料製成以完全反射在光波導內傳送的光之 光波導排列基底，一位於光波導及光波導排列基底間且由 一根據電場而改變折射率的材料組成之光傳輸控制器，一 位於光傳輸控制器下的光吸收層，藉以吸收當在光波導內 傳送的光因電場改變而傳輸至光傳輸控制器時之傳輸至光 傳輸控制器的光，位於光波導上之第三電極及第四電極， 由一導電材料組成以及來自驅動器的光亮度控制訊號施加 其上’位於光吸收層與光波導排列基底間的第五電極並由 分別與第三電極及第四電極相連而產生電場之一透明材料 組成’以及一位於光波導及第三第四電極上的保護平板， 藉以完全反射傳送於光波導內的光。 迨裡’複數個灰階控制器的光傳輸控制器之區域較佳 是製成彼此不同藉以精細地控制輸出自灰階控制裝置的光 亮度。 圖式之簡單說明： 藉細部描述一較佳實施例讓本發明的目的及優點更加 明顯，其參考附圖爲： 第1圖係一說明圖以描述利用光波導的傳統平面顯示裝 置； ’ 第2圖係一說明圖根據本發明以描述利用光波導之平面顯 示裝置的顯示面板； 第3圖係一第2圖的放大圖以描述光流量之折射； 第4圖係一光纖排列基底的前視圖； 第5圖係一顯示於第4圖A部份的放大圖； 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------^^1 (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製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（ί) 第6圖係一第5圖的剖面圖； 第7圖係一顯示於第4圖之光纖排列基底的後視圖； 第8圖係一顯示於第7圖Β部份的放大圖； 第9圖係無覆層式柱狀光纖固定在一保護平板的前視及側 視圖； 第10圖係顯示於第9圖C、D部份的放大圖； 第11圖係一根據本發明利用光波導之平面顯示裝置的塊 狀圖； 第12Α圖係顯示灰階控制單元，第12Β及12C圖係灰階控 制單元的細部圖； 第13圖係一在彩色顯示面板上的光纖排列基底之部份橫 向剖面圖； 第14圖係一在彩色顯示面板上的光纖排列基底之部份縱 向剖面圖； 第15圖係一在彩色顯示面板上的光纖排列基底之部份前 視圖。 圖式標記說明： 10、50 :光吸收層 11 :電場 12 :預定電壓 13、18、25、26、40、41、52、70 ··電極 14 :覆層 15 :核心部 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (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製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（ό) 16 :光電材料層 17 :散射層 20、42 :保護平板 21 :無覆層式該柱狀光（光輸出邰） 22、 48、60 :液晶層（光輸出控制器） 23、 44、62、64、66 :無覆層式矩形截面光纖(光波導） 24、 46、68 :光波導（光纖)排列基底 27 :光學黏著劑 30 :驅動器 32 :顯示面板 34 :灰階控制裝置 36 :光源 72 :灰階控制裝置與無覆層式矩形截面光纖的連接 實施例： 第2圖根據本發明顯示利用光波導之平面顯示裝置白勺 顯示面板。 顯示在第2圖的顯示面板包括一無覆層式矩形截面光 纖23，一光纖排列基底24，一液晶層22，複數個無覆層 式柱狀光纖21，一第一電極25及一第二電極26。光源（未 顯不）發射的光入射進入無覆層式矩形截面光纖23因此當 成是一光波導。光纖排列基底24位於無覆層式矩形截面 光纖23下且由一低折射率材料製成以完全反射在無覆層 式矩形截面光纖23內傳送的光。液晶層22位於無覆層式 9 ---------—--------訂--------- (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製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（7) 矩形截面光纖23上且由一根據電場而改變折射率的材料 組成因此當成是一光輸出控制器。複數個無覆層式柱狀光 纖21位於液晶層22上，藉以折射當在無覆層式矩形截面 光纖23內傳送的光因電場改變而傳過液晶層22且從而輸 出時之已穿透液晶層的光，並且輸出相同的光至外界。第 一電極25位於無覆層式柱狀光纖21上，由一透明導電材 料製成，且一預定控制電壓（+V)施於其上。第二電極26 位於光纖排列基底24下且由一導電材料製成。第二電極26 連接第一電極25形成一電場。在第2圖，第二電極26位 於光纖排列基底24下。然而，第二電極26也可位於液晶 層22或無覆層式矩形截面光纖23下，不限制在第2圖的 例子中。 再者，使用光學黏著劑27將第一電極25形成於其上 的透明保護平板20黏著至無覆層式柱狀光纖21。 根據本發明前述使用光波導的平面顯示裝置之操作以 第3圖的顯示面板來描述，該圖爲第2圖的放大圖。在第 3圖，w代表空氣的折射率，η!代表無覆層式矩形截面 光纖23的折射率’ η3代表光纖排列基底24的折射率，η4代 表液晶層22在無施加電場時的折射率，η4’代表液晶層22 在施加電場時的折射率，η5代表每一無覆層式柱狀光纖 的折射率，以及η6代表保護平板和光學黏著劑的折射率。 參照第3圖，當滿足一波導的全反射條件時，發射自 裝在顯示面板外側的光源（未顯示）的光在無覆層式矩形截 面光纖23內行進。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 (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製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（分） 反射是由折射率分別低於無覆層式矩形截面光纖23折射 率的n3及n4之光纖排列基底24與液晶層22來進行。 假如預定電壓+V及-V分別施加在第一電極25及第二 電極26上，在第一電極25及第二電極26間形成一電場。 這會急速增加位在無覆層式矩形截面光纖23上液晶層22 的折射率以至於η4’>1·ΐχηι，也就是說，完全反射的條件 被破壞。然後，光流量幾乎完全以一小折射角從無覆層式 矩形截面光纖23傳輸至液晶層22然後射入具有每一折射 率η5大於液晶層22折射率η4的無覆層式柱狀光纖21中。 這裡，每一無覆層式柱狀光纖21的折射率η5被適當 的調整以至於光流量聚集在無覆層式柱狀光纖21的出口 側附近。被無覆層式柱狀光纖21聚集的光流量經由光學 黏著劑27以大離散角被輸出至保護平板20的外側。 當具有折射率化且當成是一光波導的無覆層式矩形截 面光纖23被液晶層22覆蓋時，光行進於光波導的完全反 射條件以公式（1)表示： θ>θς 其中Θ。是臨界角。具有入射角，Θ，大於臨界角Θ。的光在 一液晶層與一波導的界面被反射。例如，當具有折射率1.45 的一液晶層形成於具有折射率1.65的一波導上時，陷在波 導內的光在入射角大於臨界角的範圍內不能夠逃出波導。 然而，假如一外在電壓施加在液晶層，一電場施加在液晶 層以至於液晶層的折射率增加20%到1.74。這裡，因爲液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (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製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（7) 晶層的折射率變大於波導的折射率，陷在波導內的光則傳 輸過液晶層然後輸出至外界。 第4圖是無覆層式矩形截面光纖排列於其上的顯示面 板的一光纖排列基底之前視圖。第5圖係一顯示於第4圖 A部份的放大圖以及第6圖係一第5圖的剖面圖。參照第 5圖及第6圖，無覆層式矩形截面光纖23被排列在垂直形 成於光纖排列基底24上的矩形凹槽內，一液晶層22形成 其上，以及一第二電極26形成在光纖排列基底24下。 第7圖係一光纖排列基底24的後視圖，以及第8圖 係一顯示於第7圖B部份的放大圖。參照第7圖及第8圖， 第二電極26水平形成在光纖排列基底24上。 第9圖係無覆層式柱狀光纖固定在一保護平板的前視 及後視圖，以及第10圖係顯示於第9圖C、D部份的放大 圖。參照第9圖及第10圖，無覆層式柱狀光纖21藉由光 學黏著劑27連接至一由透明材料製成而第一電極25形成 於其上的保護平板20。 第11圖係一根據本發明利用光波導之平面顯示裝置 的塊狀圖◦參照第11圖，根據本發明利用光波導之平面 顯示裝置包括一藉以發射光的光源36，一藉以控制輸出自 光源36的光亮度之灰階控制裝置34，一藉以接收輸出自 灰階控制裝置34的光並顯示相同的顯示面板32,以及一 根據影像訊號藉以分別施加控制訊號C!及C2至灰階控制 裝置34及顯示面板32的驅動器30。 根據本發明在利用光波導的平面顯示裝置中，建構如 12 ---------------------訂--------- C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（/σ) 上所述’輸出自光源3 6的光壳度藉由依據輸出自驅動器3〇 的控制迅號C!之灰階控制裝置34 ’以及依據輸出自驅動 器30的控制訊號C2之已穿過灰階控制裝置34而接著顯示 在顯示面板32的光來控制。顯示面板32的操作與參考第 3圖的描述相同並因此省略其解釋。 灰階控制器34包括顯示在第12A圖中的複數個灰階 控制單元。每一灰階控制單元具體四個灰階控制器53,54， 55及56。每一顯示在第12A圖中的灰階控制器53，54，55 及56包括一無覆層式矩形截面光纖44，一光纖排列基底 46，一液晶層48，一光吸收層50，一第三電極40，一第 四電極41，一第五電極52，以及一保護平板42。輸出自 光源36的光射入無覆層式矩形截面光纖44。無覆層式矩 形截面光纖44排列在由一低折射率材料製成以完全反射 在無覆層式矩形截面光纖44內傳送的光之光纖排列基底46 上。液晶層48位於無覆層式矩形截面光纖44與光纖排列 基底46間且由一根據電場而改變折射率的材料組成以當 成是一光傳輸控制器。光吸收層50位於液晶層48下以及 藉以吸收當在無覆層式矩形截面光纖44內傳送的光因電 場改變而傳輸至液晶層48時之傳輸至液晶層48的光。第 二電極40及第四電極41位於無覆層式矩形截面光纖44 上，由一導電材料組成以及來自驅動器30的控制訊號Cl 施加其上。第五電極52位於光吸收層50與光纖排列基底 46間以及由分別與第三電極40及第四電極41相連而產生 電場之一透明材料組成。保護平板42位於無覆層式矩形 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注音2事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（//) 截面光纖44及第三第四電極40、41間以及完全反射傳送 於覆層式矩形截面光纖44內的光。 爲了精細地控制輸出自灰階控制裝置34的光亮度， 四個灰階控制器53，54，55及56的液晶層48之區域被製 成彼此不同。 依上述描述建構的灰階控制裝置34之操作將參考第 12B、12C圖來描述。 第12B圖顯示無電壓施加在第三電極40的例子，一 預定正電壓（+V)施加在第四電極.41及一預定負電壓（-V) 施加在第五電極52。在液晶層48中之液晶分子的順向方 向與無覆層式矩形截面光纖44的順向方向平行，就是說， 液晶層48的折射率滿足完全反射的條件。因此，從光源36 入射的光經過完全反射然後在無覆層式矩形截面光纖44 內傳送。 第12C圖顯示無電壓施加在第四電極41的例子，一 預定正電壓（+V)施加在第三電極40及一預定負電壓（-V) 施加在第五電極52。在液晶層48中之液晶分子的順向方 向改變90°以至液晶層48的折射率急速增加。因此，自液 晶層48反射的光不能從此被反射反而傳輸過液晶層48然 後被光吸收層50吸收。以這種方式，在無覆層式矩形截 面光纖44內傳送的光被部份傳輸過液晶層48然後被光吸 收層50吸收，藉此傳輸的光亮度被控制，依此來控制光 的灰階。一旦光的灰階被控制，無電壓施加在第三電極40， 一預定正電壓（+V)施加在第四電極41及一預定負電壓（-V) 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (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製 521238 A7 B7 4894pif.doc/006 五、發明說明（u) 施加在第五電極52，如第12B圖所示，藉此讓液晶層48 具有滿足完全反射條件的折射率。 爲了精細地控制輸出自灰階控制裝置34的光亮度， 四個灰階控制器53，54，55及56的液晶層48之區域被製 成彼此不同。再者，光的灰階可以藉增加灰階控制器的數 目被更精細地控制。 第13圖是在藉以顯示色彩的彩色顯示面板上一光纖 排列基底之部份橫剖面圖，其中三無覆層式矩形截面光纖 62，64及66堆疊在形成於光纖排列基底68上之矩形截面 凹槽內，一液晶層60形成於無覆層式矩形截面光纖62上 以及一電極70形成於光纖排列基底68下。無覆層式矩形 截面光纖與位於液晶層60上之保護平板的結構與描述在 第2圖的相同並在此省略。另外，在藉以顯示色彩的彩色 顯示面板上，與其把三無覆層式矩形截面光纖堆疊在一矩 形截面槽內來顯示色彩，不如藉著把三無覆層式矩形截面 光纖排列在三分別平行形成於光纖排列基底的三凹槽內。 弟14圖是在耢以顯不色彩的彩色顯不面板上一'光纖 排列基底之部份縱剖面圖’而第15圖是其部份則視圖。 這裡，標記72說明無覆層式矩形截面光纖連接至灰階控 制裝置34且輸出自灰階控制裝置34的光射入其內。 根據本發明在藉以顯示色彩的彩色顯示面板上，輸出 自一光源（未顯示）藉以發射三原色光之三原色射線(the rays of three primary colors)分別射入依序堆疊的無覆層式矩形 截面光纖62，64及66內。如參考第3圖的描述，當由於 15 -----------裝--------訂--------- (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製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521238 4894pif.doc/006 A7 B7 五、發明說明（/>) 施加一電場而液晶層60的折射率增加時，入射並在無覆 層式矩形截面光纖62，64及66內傳送的三原色射線穿過 一無覆層式柱狀光纖及一保護平板然後輸出至外界，藉此 在顯示面板上以一彩色顯示一預定影像。 另外，可以經由使用白光光源及提供在三無覆層式矩 形截面光纖62，64及66前的對應於分別色彩之彩色過濾 器藉以傳輸三原色光於三無覆層式矩形截面光纖62，64 及66內。 如上的描述，根據本發明使用光波導的平面顯示裝慶 可以大大地提高再生影像的解析度且具有非常高的光效率 及一寬廣的視角。 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮）

Claims (1)

1. 521238 A8 B8 C8 D8 4894pif.doc/006 六、申請專利範圍 1·-種使用光波導的平面顯示裝置包括： 一光源，其中，該光源藉以發射光； 複數個光波導，其中，發射自該光源射入該些光 內； & 一光波導排列基底，其中，該些光波導排列在該光波 導排列基底上且該光波導排列基底由一低折射率材料製成 以完全反射在該些光波導內傳送的光； 一光fei出控制器，其中，該光輸出控制器位於該些光 波導上且該光輸出控制器由一根據電場而改變折射率的材 料組成； 一光輸出部，其中，該光輸出部位於光輸出控制器上， 藉以折射s在該些光波導內傳送的光因電場改變而傳過光 輸出控制器且從而輸出時之已穿透光輸出控制器的光，並 且輸出相同的光至外界； 一第一電極，其中，該第一電極位於該光輸出部上， 由一透明導電材料製成，且一預定控制電壓施於其上； 一第二電極，其中，該第二電極位於光輸出控制器下’ 由一導電材料製成，而且與該第一電極相連形成一電場； 以及 一驅動器，其中，該驅動器施加一預定控制電壓於該 第一電極及該第二電極上。 2·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該第一電極位於光波導排列基底下。 3·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 17 C靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521238 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 4894pif.doc/006 D8 t、申請專利範圍 該些光波導是無覆層式矩形截面光纖。 4·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該光輸出控制器是一液晶層。 5·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該光輸出部是由複數個無覆層式該柱狀光纖形成。 6.如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，更進 一步的包含一透明保護平板，其中，該透明保護平板以一 光學黏著劑黏著至該光輸出部。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該光源是一用來顯示色彩藉以發射三原色光的光源，每一 該些光波導進一步包括三光波導藉以行進由光源發射的三 原色光。 8.如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該光源是一用來顯示色彩的白光光源，每一該些光波導進 一步包括三光波導，以及在三光波導前提供三原色彩色過 濾器藉以傳輸自白光光源發射的光成爲二原色的光。 9·如申請專利範圍第丨項所述之平面顯示裝置，其中， 一藉以控制輸出自光源的光亮度之灰階控制裝置進一步提 供在該光源與該些光波導間，以及自該灰階控制裝置輸出 的光亮度是根據自一驅動器輸出的光亮度控制訊號來控 制。 10·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其 中，該灰階控制裝置包括複數個具有依序形成的預定數量 的灰階控制器之灰階控制單元，每一灰階控制器包括： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ! Γ I 齡 * --------------------訂---------線 ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521238 4894pif.doc/006 A8 B8 C8 D8 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 六、申請專利範圍 一光波導，其中，光源發射光入射進入該光波導； 一光波導排列基底，其中，該光波導排列在該光波導 排列基底上且該光波導排列基底由一低折射率材料製成以 完全反射在該光波導內傳送的光； 一光傳輸控制器，其中，該光傳輸控制器位於該光波 導及該光波導排列基底間且該光傳輸控制器由〜根據電場 而改變折射率的材料組成； 一光吸收層，其中，該光吸收層位於該光傳輸控制器 下，藉以吸收當在該光波導內傳送的光因電場改變而傳輸 至該光傳輸控制器時之傳輸至該光傳輸控制器的光； 一第三電極及第四電極’其中，該第三電極及第四電 極位於該光波導上，該第三電極及第四電極由一導電材料 組成以及來自該驅動器的光亮度控制訊號施加在該第三電 極及第四電極上； 一第五電極，其中’該第五電極位於該光吸收層與該 光波導排列基底間並由分別與該第三電極及該第四電極相 連而產生電場之一透明材料組成；以及 一保護平板’其中’ gS保護平板位於該光波導及該第 三第四電極上，藉以完全反射傳送於該光波導內的光。 11.如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其 中，該些灰階控制器的該光傳輸控制器之區域是製成彼此 不同錯以精細地控制輸出自該灰階控制裝置的光亮度。 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19