TWI362531B - Compensated electro-optical light modulation element - Google Patents

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TWI362531B
TWI362531B TW092130504A TW92130504A TWI362531B TW I362531 B TWI362531 B TW I362531B TW 092130504 A TW092130504 A TW 092130504A TW 92130504 A TW92130504 A TW 92130504A TW I362531 B TWI362531 B TW I362531B
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Skjonnemand Karl
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Description

政、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本七明乃關於一種補償光電光調變元件，其含以中間形 成媒體之光學等向性相位而操作之中間形成媒體，至 I w 個補彳貝元件，本發明並關於含有此一光調變元件之顯 示器。 【先前技術】 先i技術通系採用的液晶顯示器類屬絞合向列性（TN)液 員卞器例如，依據Schadt M.及Helfrich W.應用物理學·
Lett，18, ρρ· 127 ff (1974)，以及特別是依據de 3 0 22 818 超紋合向列性液晶顯示器之彼等1 50-600奈米範圍具低光 學阻滯d·^ 11的特定方式，諸如，根據GB 2. 123.163, Waters C.M_，Brimmel, V.及Raynes E. Proc•第三次國際顯示器研究 會 s義’神戶 1983 ρρ· 396 ff及 Proc. SID 25/4, pp. 261 ff, 1984， Scheffer，T.J.及 Nehring J•應用物理學Lett. 45，pp. 1021 ff， 1984及 J.應用物理學 58, pp. 3022 ff, 1 985, DE 34 3 1 871, DE 癱 36 08 91 1及EP 0 260 450平面轉換（IPS)液晶顯示器，載於.. DE 40 00 45 1及EP 0 588 568及垂直調整或垂直調整向列性 (VAN)液晶顯示器，載於 Tanaka Y.等，Taniguchi, Y.，Sasaki T.，Takeda A. Koibe Y·，及 Okamoto, K.等之 SID 99 Digest pp. 206 ff (1999)，Koma，N·，Noritake，K·，Kawabe，M.，及 Yoneda，K_，國際顯示器工作室（IDW) '97 pp. 789 ff (1997) 及 Kim K.H., Lee，K.，Park S.B.，Song, J.K·，Kim，S·，及 Suk， J.H_，亞洲顯示器 98，pp. 383 ff，（1998)等。 88360 1362531 在迄今既知且多半上市之液晶顯示器中，光學層面不能 因應需求之應用。特別是彩色顯示器中之對比、亮度、色 飽和度及視角等此等參數之相依性全都需要改善，且若使 該等顯示器能與廣泛的陰極射線管功能特性嫂美，就必須 加以改良。而且先前技術液晶顯示器之缺點常屬不良空間 解析度與不宜響應時間。特別是以超絞合向列性、絞合向 列性或平面轉換式以及垂直調整向列性液晶顯示器為:。 在後者情況中’特別是用於視訊重現上，諸如電腦顯示屏 上多媒體用途或電視機等。尤其是供此用途，甚且供快速_ 游標移動顯示上，即需短促響應時間。 近來，據報導一種新型先前技術之液晶顯示器或液晶裝 置。此等裝置發表於WO 02/93244 A1，DE ι〇2ΐ 7273幻， DH02 4⑽或DE103 139 79，巾，本件以下稱之為等向 轉換面板（ISP)模式或裝置。此等裝置由-光電光調變元件 組成:其含有—電轉換中間形成或液晶媒體，以光學等向 ㈣操作’或以等向相位（即液晶媒體清除點以上溫度），或 簡.稱為於藍相位操作。於光學等向相位中之中間形成或液身 晶媒體’當電場施加時即成為雙折射。在光調變元件一側 上的父錯式電極即建立一個與元件平面平行之同平面電場 ’而循電場線調整平面結構中之中間形成或液晶分子 種光調變元件一般型式簡示於圖…其中⑴)係一層液晶 媒體’〇卿3)係線性極化器部電 電場線。圖1八顯干访-从 ^ .'、μ疋件於其被驅動之光狀態.，其液晶材 料呈液晶相位。而圖1Β||示元件於其未驅動之暗狀態，其 88360 1362531 液晶材料呈光學等向性相位，亦即呈藍相位。場感應之液 晶層的雙折射阻滞入射線性極化光，使其經由第二極化器 通過。该光狀態之光學性可近似於交又極化器間之平面調 整液=之光學性。雖然諸電極上方區屬同向性，但絕大部 分液晶皆被平面調整。該暗狀態之光學性係屬交又極化器 間光學等向性媒體之光學性。 等向轉換面板液晶顯示器，其裝配與允宜組件以及其中 所I木用之液晶媒體等細節，載於w〇 似4幻，〇Ε 觀7273 A1，DE 102 41 301 及 Μ 1〇3 139 79 中，其全部 揭示收錄於本申請案中以供參考。 等向轉換面板液晶顯示器適用做電視機和電腦，諸如筆 記型電腦或桌上型電腦等，令央控制單元及其它裝備，例 如賭，機、光電顯示器如手錶顯示器、袖珍計算器、電子 遊戲益、攜帶式資料庫、個人。 之顯示屏。 ㈣理裔、或行動電話等 不過等向轉換面板模式之液晶顯示器常顯示有限的視角讀 例如’在典型同平面轉換模式顯示器如圖！所示者， 暗狀態於特定方向當g ρ 勹“現漏先而導致對比性降低。此外， 光=之亮度降低並發生著色情形。尤其，對比常受限制 乃屬缺點’特別以大面積應用如電視機者為然。 本發明之發明人鞏P | w '、已毛現莩向轉換面板液晶顯示器之特 性，特別是其視角特徵， 糟如用含一或多個特定型式之 阻沛朕，並經以下發明之 併一 月中特疋配置而進一步改良之 。貝έ之’本發明乃關於將 、冬先m鞑加於寻向轉換面板之液 88360 ,員不态上’藉暗狀態之亮度(及對比)以改善視角，且意外 地改良了自色狀態之亮度及顏色。 板本：明目標之—在於提供用於光調變元件或等向轉換面 易不器以改良其光功能的補償器。此補償器應較 衣ia且屬大規模經濟產製。 2明的另-目標在於提供本發明之補償器的有利使用。 件或目標在於提供含發明性補償器之光調變元 對比η換面板式顯示器，其顯示優質特性，諸如良好 ’心低之色移以及寬廣視角。 丨 然本發明其它目標為使技術方家自以下詳細說明中立即了 、=目：可藉提供《上及以下所說明之本發明補償器 九調艾7L件及顯示器而達成。 遊語定羞 有關本申請案中所述之極 ，茲列出太I… 俑1貝及阻印層、膜或板等 申。月王0(5所採用之術語的定義。 "膜”-詞包含自承式，即獨 1 定性與伸縮性材料的膜或層二r::=f械穩 間之塗料或層。 ·"反上或兩基板 ”液晶或中間形成材料"或”液晶或中間形成複一 應指含-或多個棒狀、板狀或盤狀中間形成之族：:弓 或複合物，亦即該等族群具、，材枓 棒狀或板狀族群之液曰、—^3^目位運作。具 ”一以曰…亦屬技術界所知之 〜。具盤狀群之液晶複合物亦屬技 88360 1362531 之"discotic"液晶。含中間形成族群之複合物或材料本身不 須呈現液晶相位。彼等亦可能僅在與其它複合物混合，或 當中間形成的複合物或材料或混合物等聚合化時顯示液晶 相位運作。 為簡明起見，液晶材料"一詞用做諸液晶材料兼及中間 形成而1間形成物”―詞用於材料之中間形成族群。 才曰不益-词意指液晶材料”間形成物在（㈤c) Z合物情況中長分子轴之選定方向，或在（d⑽tie)複合物 h況中短分子轴之選定方向。 ”平面結構"或"平面導向"乃指一層光學異向性材料，直中 光軸大致與該層平面相平行。 ’’同向性結構"或同向性導向乃指_層光學同向性材料， /、中光軸大致與該層平面垂直。 ”傾斜結構”或”傾斜導向，|係指—層光學異向性材料，其中 光軸與該層平面傾斜成零至90。間之” Θ "角。 ’’斜展式結構”或”斜展式導向”意指如上述之傾斜導向 :該層⑽斜角僅在請。範圍内變化，於垂直該層平面的« 万向自最小至最大值間變化。 除另加說料，斜展層之傾㈣財均傾角表示， 定如下： /、4 i _，） θ ave d 、中Θ (cn為該層厚度d，處之局部傾角，而^為該層總厚度。 在平面t ’同向性及傾斜光學膜或層含單袖正性雙折射 8»36〇 1362531 的液晶材料具Μ導向，光軸方 糸以液晶材料之指示器 表示。 ”單軸"一詞乃指一種材料、膜或層，在互相正交方向呈 有三個主要折射指標，其中兩折 甘—二t才日私相同，第三指標與 其匕兩折射“不@ ’導致單—獨特光軸。 "雙軸”一詞係指一種材料、膜或 ^ a 在互相正交方向具 有三個主要折射指標，其中該三 /、 似知心白不同而導致兩個 光軸。 "A板"一詞係指一光學阻滞器 便用一雙折射材料層，以 其光軸與該層之平面平行。 ”絞合A板”―詞係指含諸分子子板之歧，各子板各具就 該層平面中參考軸測得之方位或絞合角所界定之光軸，其 中該方位或絞合角僅於與該層垂直的方向而變化。 "C板"一詞乃指一光學阻滞器，使 便用一雙折射材料層，以 其光軸垂直於該層之平面。
0板一' 6司乃指採用一層雙折矣+分4止AA I 又听射材枓的先學阻滯器，以其 先軸導向與該層平面成一斜角。 ”傾斜式0板"及”斜展式0板”二詞Μ如上所界定之分別 具有傾斜或斜展結構之〇板。 在含有均勾導向之光學單軸雙折射液晶材料的Α_，。及 〇-板中，光軸方向與異常軸的方向相同。 含具正性雙折射之光學單轴雙折射材料之Α_,「或0_板 2稱為"+A/c/0板•'或”正性A/c/Q板”。含具負性雙折射之光 學單轴雙折射材料之A_，C_或〇_板亦稱為„_A/c/〇板”或"負 88360 -10 1362531 性 A/C/O板"。 具正或負性雙折射之阻滞膜亦分別稱為 阻滯膜”。 4貞性 【發明内容】 本發明乃關於一種光電光調變㈣，& — ，至少-元件以將光極化以及一 ：5…电極裝置 光調變元件於未編址狀鲅之中 周變媒體，該 相位之溫度下操作，其特徵在於其广Θ 個雙折射聚合物膜之補償元件。 〃目合至少一 本發明尚關於一種光電光調變元 丁 有一電極奘晉 ，至少一個將光極化之元件以及哀置 今本嘴增-从…^成之调變媒體’ 。亥先調變兀件於未編址狀鲅 狀μ之中間形成調變媒體在光學 專向相位之溫度下操作，其特徵在 元件，其含有： 山包括-個補償 4至少-個光阻滞層’該層之光轴大致與該層之平面及 該中間形成調變媒體之表面平行，及/或 b) 至少一個光阻滞層，該層之光軸大致與該層之平面J 該中間形成調變媒體之表面垂直，及/或 c) 至少-個光阻滯層，該層之光轴與該層之平面及該中 間形成調變媒體之表面傾斜成—”〇_9〇”度間角度， d) 至少—個光學雙軸阻滯層。 、.本發明且關於含一或多個光調變元件之電光顯示器，如 以上及以下所說明者。 本發明尚關於一種用於本文所述之光調變元件或顯示器 8^36〇 -II - 1362531 中之光學補償元件，其含有至 M / 另主v 一雙折射臈，或含至少 c )及/或至少 層，a)及/或至少一層，b)及/或至少 ’ d)如以上及以下所說明者。 :發明尚闕於以光調變元件或顯示器如以上及以下所述 =:訊或視訊信號，做為電視或電腦的監視器，成 供杈影糸統使用。 【實施方式】 本發明之光調變元件或顯 井風望Μ I..、1不咨係於尹間形成調變媒體在』 ^向純t，如藍相位或等向相位等而操作者。1 亨中之較佳具體實例中，光調變元件或顯示器係於 4中間形成調變媒體之等向相 除溫度以上之溫度操作。 亦即於媒體之清 在本心明之較佳具體實例中’光調變元件或 該中間形成調變媒體之駐 一 ,r' ' n又蜾體之監相位或藍相位之-而操作。 本發明之光調變元件或顯示器中 該中間形成調變焊體f面羊4古 4置且症產生與 田 琛肢表面千订之有效成份的電場。 麄 :好α玄電極裝置在光調變元件操作期間產生— 成分之電場，與中間形成調變媒體之平面相平有有政 該電極裝置宜位於中間形成調變媒體的—側:。 最好該光調變元件或顯 宜屬線性極化^ 步έ兩個光極化元件’ 化U包失該中間形成調變媒體’ 過該光調變元件期間，在任一情況中：在光通 媒體之前和之後，光至少通過一個極化器。間形成調變 在本發明另-較佳具體實例中， 又7Μ牛或顯示器 88360 -12- 多疇域顯示器’最好含至少兩個疇域其中在中間形成 s周變媒體内分子的較佳導向與媒體平面平行且互相正交 :最好該較佳導向與極化器導向構成_45度h此補償和 補償之㈣或多脅域元件及顯*器具特別改善之白色亮 度及顏色。 w二周文70件或顯不益宜含液晶媒體。中間形成或液晶媒 歧且具有向列性或近晶狀，最好近晶狀相位。 _本發明光調變元件或顯示器之光學功能由採用光學補償 疋件而獲得改善，此元件以τ稱為補償器。 < 性又凡件或顯不益中採用補償器特別導致較佳視角特 如良好對比、廣視角之高度穩定性及較低 等可改善暗態亮度方面（及對比）之視角以及白色亮度與顏色 /南1貝益包含—或多個阻滯層，其可 射材料之補待+ π 两'，、U心、3又折 做補償元件 滞臈，例如雙折射聚合物膜等。亦可用 或液晶媒體層之雙折射中間形成孀 導向。 /、且局限於兩透明基板間’並排列成均勻 補償器特別官Aj h 補償器更宜^含雙折射材料之阻滞或補償層或膜。 料的阻滞或含聚合化或交聯之中間形成或液晶材 厚度續雙折射△膜。由於雙折射層之光學阻滞係由層 液晶材料可容,Γ乘積d'An所界^，故採用高雙折射率 性。而且，經h小層厚度或.定之層厚度，並增加阻滞 、田選疋阻滯層之液晶材料，其光學特性能 88360 1362531 適應光調變元件或顯示器中之液晶材料而改善補償。 人在本發明之較佳具體實例中，該補償器含至少—异 3具有大致與膜平面平行之光軸的1多個 曰^ 亦稱之為A板。 巾肤以下 A板可屬正性a板，其 光軸垂直方向之折射率 行之折射率小於與光軸 中與光轴方向平行之折射率大於盘 ，或屬負性A板，其中與光轴方向平 垂直方向之折射率。 έ亥補償器最好含至少一個正性A板。
聚合 或聚 A板之光軸宜與鄰接極化器之透射軸平行。 用做A板之允宜光膜係先前技術所知之單㈣展性 物膜’諸如’聚乙烯苯酸鹽（PET)，聚乙稀醇（pvA)， 碳酸脂（PC)等。 該A板宜含聚合化之具平面結構的液晶材料，如载於 98/04651中者，其全部揭示收入本文以供參考。 在另—較佳具體實例中，該補償器含至少一層，（b)含— 或多個具有大致與膜平面垂直之光軸的阻 該C板可屬正性C板，其中與光轴平行方向之折射率大於 與光軸垂直方向之折射率，或屬負性。反，其中與光軸平: 方向之折射率小於與光軸垂直方向之折射率。 仃 最好該補償器含至少一個正性c板。 含具有同向性結構之膜宜用做正性0板，如載柃 98/00475中者，其全部揭示收錄於此以供參考。 用做負性C板之允宜光膜係先前技術所知之載於 、^ 〇 88360 14 叫531 4,701,028之伸展性或單轴塑膠膜如DAC或TAC等，或载於 US 5,1 96,95 3之物理蒸澱所獲之無機薄膜，或載於仍 5,480,964及US 5,395,918中之負雙折射聚亞胺膜。 用做負性C板之膜宜含聚合化手徵性液晶，特別是膽固醇 液晶（CLC)材料，其具有大致與膜平面垂直之膽固醇螺旋軸 ，並具短距及紫外線範圍内反射如UVCLC膜或高絞合八板 ，如載於GB 2,315,072及W0 01/20394中者，其全部揭示納 入本件以供參考。本文所說明之UVCLC膜不具傳統負性c 板之相同結構，具有垂直於膜平面導向之異常軸，但具有 負性C板相同之光學特性。 在另一較佳具體實例中，該補償器含至少一層，（c)含一 或夕個具光軸之阻滯膜，此光轴較之膜平面傾斜—^。及％。 度間之傾角Θ ’以下亦稱之為〇板。最好為正性◦板。此〇 板可具有大致全膜恒定之傾角，或僅於膜平面垂直方向變 化之傾角，後者亦稱之為斜展0板。 最好為斜展〇板。 車乂佳具體實例中，該補償器含兩個斜展式0板層 :層之平均傾斜在同-平面而方向相反。此具體實例顯开 、圖2A及2B中’關於兩斜展式層（21)及⑽，其中兩層戈 分中光軸⑵)及（24)係在同—平面，且當側視該 ^二之低值及高值觀之，該傾以具相反之變化方向， 亦即在兩層中分別為順時針與反時針方向。 最好為圖2A及2B中所示之特定配置。 圖咖中之箭頭表示自背光至觀視者之光的較佳, 88360.doc -15- 如果圖2A及2B所示具體實例中之兩斜展式層具相同平 均傾斜角及相同之最小與最大傾斜，則該兩層中平 之方向（25)及（26)即呈現鏡像對稱。 、“ 〇板絲賴的平面之投影宜與任—極化器透射方向平 行。 該兩斜展式〇板宜具有相同之平均傾斜角，最好具相同傾 斜角及相同之最小與最大傾斜角。 在另-較佳具體實例中’該補償器含兩個可傾斜或斜展籲 之負性0板。 用於0板阻滯器之允宜膜係先前技術所知，由間接蒸澱薄 膜如無機材料而獲得，諸如五氧化二组（Ta2o5)者載於us 5 36,953及卯96/1()773中。亦可以液晶㈣㈣板如載 於96/10770中者’其自具有近液晶的A"相位及較高 /瓜度下向列相位之可聚合化液晶材料而製備，以此向列相 位之液晶材料施加至一基板上，此基板選擇性地覆以澱積鲁 氧化矽之調整層，再將溫度降至材料之近晶狀c相位内，以 使液晶材料恢復其天然傾斜近晶狀C結構’再藉該液晶材料 之聚合化而固定該傾斜結構。 該傾斜或斜展式〇板宜含具傾斜或斜展結構之聚合化之 液晶材料’如載於 US 5,619,352、wo 97/44409、W0 97/44702、WO 97/44703 或 WO 98/12584 中者，其全部收錄 以供參考。 在又一較佳具體實例中，該補償器含至少一層，（d)含一 88360 -16 - 1362531 或夕個具三個互相垂直折 以下亦 ,, 巧考了手万向不同之阻滯器 稱之為雙軸膜。 此雙軸臈宜具〜如〆〜及 面中正交方向之主折射率， 率。 ny>n2>nx ’其f ~和〜為該膜平 而心為垂直於膜平面之主折射 ~或S之方向宜與任—極化器透射方向平行。 f外，允宜雙軸膜係雙軸伸展或側伸展之聚合物膜。 遠補償器中之單阻滯膜，本發明光調變元件或顯示器中 ’可直接互相分成薄片，或於其它光學組件上或由透明 、如丁AC DAC或PVA膜等分隔，或由如壓感黏劑(psA) 之黏劑層分隔之，後者市面有售。 /亥極化元件宜屬線性極化器，t好為二色極化器。該等 膜為先前技術所知且市面亦有供應。亦可採用具平面導向 之聚合化液晶材料之線性極化器。 最好光調變元件或顯示器為一補償器含有：
至少一個，最好一個正性A板， I 至少一個，最好一個負性A板， 至少一個，最好一個正性C板， -至少一個，最好一個正性A板及至少一個，最好一個正 性C板，兩者位於調變媒體的同側上或相對兩側上， -至少一個，最好一個0板， ，至少一個，較佳者一個〇板，兩個斜展式〇板更佳，而 兩個彼此反向平行之斜展式〇板則最佳，兩者宜位於調 變媒體之相對兩側上， ^8360 -17· 1362531 -至少一個，最好一個雙軸膜， -一元件或顯示器含兩個或多個，最好是兩個雙軸膜， 兩膜宜位於調變媒體之相對兩側上， -A板及/或C板及/或0板及/或雙軸膜含聚合化或交聯之 液晶材料。 表1顯示本發明光調變元件或顯示器中特佳之補償器組 。其中p表示極化元件；LC表示含有電極和中間形成或液 晶媒體之等向轉換面板（ISP)模式的可轉換液晶細胞；A表 示A板；C表示C板；Bi表示雙軸膜；TAC表示TAC膜；” + " 及表示正性與負性阻滯器。各括弧中者表示可省略之元 件。除另有說明外，入射光方向係自左至右。 表1
1) P (TAC) +A LC (TAC) P 2) P (TAC) LC +A (TAC) P 3) P (TAC) + C LC (TAC) P 4) P (TAC) LC +C (TAC) P 5) P (TAC) -A LC (TAC) —P 6) P (TAC) LC -A (TAC) P 7) P (TAC) + C LC + A (TAC) P 8) P (TAC) + A LC + C (TAC) P 9) P (TAC) + A + C LC (TAC) P 1〇) P (TAC) LC +c + A (TAC) P Π) P (TAC) Bi LC (TAC) P 12) P (TAC) LC Bi (TAC) P 88360 -18- 1362531
(TAC) P (TAC) P 個諸 ·* y j 〇 *r\i y tl〇\ 如極化器或補償或阻滯膜 W如或多個四分之一波長阻 滯膜（λ/4膜）或二分之一波長 负阻邱*膜（λ/2膜），正性或負性Α 0或C板或具有絞合’同向性，平面，傾斜或斜展結構之阻 滯版等。含聚合化或交聯之液晶材料之光膜特佳。 本發明之光調變元件或顯示器可屬反射性或透射性裝置 ，並得另含光源，如傳統式之背光或調變媒體相對第—線 性極化器的一面上之反射層。在調變媒體-側上具有反射 層的反射式顯示器之情形下，第二線性極化器可省略。 在本發明光調變元件或顯示器之補償器中，該等阻滯膜 ’如Α板、C板、0板及雙軸阻滯器等，宜由聚合化或交聯 之液晶材料構成。此聚合化液晶材料可含（caiamitic)或 (discoUc)液晶複合物。允宜之calamiUc材料載於购 98/0465 1，WO 98/00475 , W0 01/20394，w〇 98/12584 中< 。允宜之 discotic 材料載於 US 5,730,900 及 US 5,635，1〇5 中。 該聚合化液晶材料可含液晶部分或液晶複合物做為聚合 物主鍊或聚合物支鍊。 阻印膜宜自可聚合化液晶材料以原地聚合作用而製備。 在較佳製備方法中，將可聚合化液晶材料塗覆於基板上， 導入理想方向，繼之以暴露於熱或光化輻射而聚合化，如 載於 W0 01/203 94，GB 2,3 15,072 或 W0 98/04651 中者。 另外’亦可自快速合成之液晶聚合物而製成阻滞膜，美 88360 -19- 1362531 中將液晶聚合物於玻璃炫點以上之溫度施加至基板上，或 由如含溶劑等之溶液製備，調整至理想導向，並以汽化或 在液晶聚合物之熔點以下溫度冷卻而固化。若採用具室溫 以上之破璃溫度之液晶聚合物時，則蒸發溶劑或冷卻即留 下固體液晶聚合物膜。若採用具高炫點液晶聚合物，則液 晶聚合物可以炼化體施加至基板上，冷卻後凝固。液晶支 鍊聚合物或液晶主鍊聚合物皆可採用，惟以液晶支鍊聚合 物為宜。該液晶聚合物應選定以使其玻璃過渡或溶化溫度 遠高於阻滯器之操作溫度。例如，可採用含聚丙稀、聚 基丙烯醋、聚石夕氧烧、聚笨乙稀或環氧主體，具側向附加 中間形成支鍊之液晶支鍊聚合物。液晶聚合物並可含具反 應性=之支鍊’甚可於溶劑蒸發期間或其後交聯，以永久 性固疋導向。该液晶聚合物亦可在施加至基後接受機械或 熱處理，以改善排列。一般專家皆悉此方法中允宜之液晶 聚合物。 阻滞膜製備之另外適宜方法與材料乃屬技術方家所知者。籲 以下諸.範例用以例示本發明而非限制十生，其採以下之諸 縮寫式： nx，ny膜平面中正交方向之主折射率； nz垂直於膜平面之主折射率； △n 雙折射； d 層厚度（微米）； dxAn光學阻滞（奈米）； 除另有說明外，°的諸值皆以攝氏20。及55〇奈米表之 88360 -20- 1362531 以下諸範例中所示之未補償及補償之_示〜 > 丄 '.，，貝不态，除有明確 說明外，皆含下列組件： 液晶細胞 ISP模式液晶細胞具以下細胞參數： 細胞間隙d =6400奈米； △ n(550奈米） = 0.036(光態），0 000(暗態） 光態 =平面排列液晶於45度； 暗態 =光學等向性； 極化器 =排列於0及9 0度； TAC(nx-ny)d =2.3奈米； TAC(ny-nz)d =53奈米； Phi =自法線至細胞平面之角； Theta =細胞内之方向角。 極化器 在各圖中伸展軸係以雙頭 標準型伸展式二色性極化器 箭表示。 以下全部範例皆於極化器中含TAC層，其作用略似雙軸 c阻卬益。可自組垛移除’將該TAC阻滯與補償器組合， 可保持一良好視角。 以下諸範例之顯示組構並含_光源，例如顯示器左側上 之老光（未顯示）。 ^下範例中等對比及灰色位準之值與曲線ϋ心製或 ，量而得’採卜瑞Η矩陣法供光學模擬及Ε1_ Εζ(：〇η_ 襄備以供視角測量。 ^8360 -21 - 1362531 範例l (比較性範例）··夫補僧八口口 ^ 3Ξ- 〇§ 圖1中所示之等向轉換面板楛 、式之未補償之顯示器含— 液晶細胞及兩極化器，如上文所矛 光態亮度、暗態亮度、等對比 丁比曲線以及光態色移等 顯不於圖3A、3B、3C及3D中。液曰Λ甘舰山 成日日媒體中指示器之導向 圖3Α中箭頭表示。 比減低。此外，光藥友 發生著色情形。G 〇: 1 > 使此未補償模式不宜供
暗態呈現在4 5度有光漏而導致對 度降低’且於液晶指示器垂直方向 對比區在45度方向僅延伸至6〇度， 大面積用途，如電視等應用。 處Μ 2 : +Α板捕禮 表1中組垛（1)之補償式顯示器，其中呈現兩TAC膜。 + A-板： d1 ^11=340 奈米 + A-板導向：theta = 90。，Phi=90。 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖4A、4B、4C及4D中。 ' : +C板禎儅 表1中組垛（4)之補償式顯示器，其中呈現兩丁八(：膜。 + C-板： d'Z\n=124 奈米 + C-板導向：theta=0。 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖5A、5B、5C及5D中。 -A板補儅 表1中組垛（6)之補償式顯示器，其中呈現兩TAC膜。 88360 -22- 1362531 -A-板： d’| △ n|=194奈米 -A-板導向：theta=90。，Phi = 9〇。 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖6A、6B、6C及6D中。 +A板及+C柘祯儅 表1中組垛（7)之補償式顯示器，其中呈現兩TAC膜。 + A-板： n=85 奈米 + A-板導向：theta=90。，Phi = 9〇。 + C-板： （ΓΔη=179 奈米 + C-板導向：theta=0° 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖7A、7B ' 7C及7D中。 範例6 :雙軸補償 表1中組垛（12)之補償式顯示器，其中呈現兩TAC膜。 雙軸膜：d'(ny-nx) = 269奈米 d'(nz-ny) = -121 奈米 導向: theta=0〇 > Phi=〇° 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖8A、8B、8C及8D中。 笳例7 :雙重雙軸補償 表1中組垛（13)之補償式顯示器，其中呈現兩tac膜。雙 轴膜（1)在液晶細胞左側’雙軸膜（2)在液晶細胞右側。 雙軸膜（1): theta=0。，Phi = 〇。 d'(ny-nx)=ii6 奈米 88360 -23· 1362531 雙軸膜（2) d'(nz-ny) = _146 奈米 theta=9〇°，phi=〇。 d'(ny_nx) = -59 奈米 d’（nz-ny) = _4〇 奈米 光態度、暗態亮度、等對卜卜& # 寺對比曲線以及光態色移等 顯示於圖9Α、9Β、9(：及9D中。 你寻刀別 農過8:雙重斜 該 表1中組則14)之補償式顯示器，其中呈現兩TAC膜 兩0-板之斜展式組構顯示於圖2 a中。 ，Phi=〇 theta=l5»，phi=〇 d’An=ll9 奈米 theu=l5°，Phi=〇 theta=86。 ， Phi=〇 <1'Δη=119 奈米 斜展式+〇-板（1):下表面：theta=86。 上表面 軸上： 斜展式+0-板（2) 下表面 上表面 軸上： 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖1〇Α、10Β、10C及l〇D中。 範較性範例）：未補償之警岙直疇域 具有兩個疇域之未補償之等向轉換面板模式之顯示器，. 其中細胞平面内液晶分子之較佳導向，當施加電場時，分 別為〇度及90度。 '光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖11A、11B、11C及11D中。 具+A-板及+C-板之彆垂莨疇域之補儅 88360 -24 - 1362531 1362531 面板模式之顯示器，其 ，當施加電場時，分別 其中呈現兩TAC獏。 具有兩個疇域的補償式等向轉換 中細胞平面内液晶分子之較佳導向 為〇度與90度，依據表1中組垛（7), + A-板： d’An = 85 奈米 +A-板導向：theta=90。，phi = 9〇。 + C-板： d4n=l79 奈米 + C-板導向：theta=0。 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移等分別 顯示於圖12A、12B、12C及120中。 範例2-8顯示採用適當補償膜即可達成極佳之全視角暗 態。如此而獲致理論上全視向之大於（1〇〇:1)對比。應用; 償亦具出乎意外的效應’而改善了白色態中之軸外亮度以 及轴外色度。 範例8-9顯示兩鳴域白色態的效應。 成45。及135。之垂直液晶方向。此一較佳細胞組構= 良之光態色及改良之廣視角的亮度’特別是補償或者為然。鲁 【圖式簡單說明】 * 圖1簡示-先前技術之光調變元件’其於驅動光態（⑷及〃 未驅動暗悲（1B)光學卓向性相位中操作。 圖2A及2B簡略例示本發明較佳具體實例之補償器的結 構。 圖3A、3B、3C及3D分別顯示範例丨（比較性範例）之未補 償顯示器之光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色 移。 88360 -25- 1362531 示器之光態 圖4A、4B、4C及4D分別顯示範例2補償式顯 亮度 '暗態壳度、等對比曲線以及光態色移。 圖5A、5B、5C及5D分別顯示範例3補 用1貝式顯示器之光態 亮度、暗態党度、等對比曲線以及光態色移。 圖6A、6B、6C及6D分別顧示範例4補償式顯示器之光態 亮度、暗態壳度、等對比曲線以及光態色移。 圖7 A、7B、7C及7D分別顯 示範例5補償式顯示器之光態 亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移。 圖8A、8B、8C及8D分別顯示範例6補償式顯示器之光態 亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移。 圖9A、9B、9C及9D分別顯示範例7補償式顯示器之光態 亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移。 圖10A、10B、10C及10D分別顯示範例8補償式顯示器之 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線以及光態色移。 圖11A、11B、11 C及11D分別顯示範例9未補償顯示器（比 較性範例）之光態亮度、暗態亮度、等對比曲線及光態色 .移0 圖12A、12B、12C及12D分別顯示範例1 0補償式顯示器之 光態亮度、暗態亮度、等對比曲線及光態色移。 【圖式代表符號說明】 11 12, 13 14 15 液晶媒體層 線性極化器 電極 電場線 88360 •26- 1362531 21, 22 斜展式層 23, 24 光軸 25, 26 平均傾斜方向 88360 -27

Claims (1)

  1. 拾、申請中文申請專利範, 一種光電光調變元件，包含 一電極裝置， 至少一個光極化之元件，及 一中間形成調變媒體， 該光調變元件於該中Μ 態 、荔中間形成調變媒體在未編址之狀 下在一藍相位之溫度下操作， 至少一個光學補償元件’包含至少-個雙折射聚合物 膜。 2. 如申請專利範圍第i項之光電光調變元件，其中該電極裝 置位於該令間形成調變媒體層的一側上，且於光調變元 件操作期間’產生具有與該中間形成調變媒體平行之有 效成分的電場。 3. 如申請專利範圍第旧之光電光調變元件其中光在通過 °亥光調變元件期間’於通過該中間形成調變媒體之前及 之後的任一情況下，通過至少一個極化器。 4·如申請專利範圍第1項之光電光調變元件，其包含至少兩 嗜域’其中該中間形成調變媒體中分子之較佳導向係與 5亥媒體平面平行，且互相正交。 · 5. 如申請專利範圍第1項之光電光調變元件，其中該中間形 成調變媒體具有一向列性液晶相位。 6. —種光電光調變元件，包含： 一電極裝置， 至少一個光極化之元件，及 88360-1001118.doc 13户2531 一中間形成調變媒體， 該光調變元件於該中間形成調變媒體在4編址狀態下 在一藍相位之溫度下操作， 至少一個光學補償元件，其包含 a) 至少一個光學阻滯層’其具有大致與該先學阻滯層的 平面平行並與該中間形成調變媒體的表面平行之光軸 :及/或 b) 至少一個阻滯層，其具有大致與該光學阻滞層的平面 垂直並與該中間形成調變媒體的表面垂直之光軸；及/ 或 c) 至少一個阻滯層，其具有相對於該光學阻滯層的平面 及該中間形成調變媒體表面傾斜而構成0。與9〇。間之0 角的光軸；及/或 d) 至少一個光學雙軸阻滯層。 7·如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中在該補償 元件中’該雙折射聚合物膜或至少諸光學阻滯層之一， a)及/或b)及/或c)及/或d)，含聚合化或交聯之液晶材料。 8. 如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件中’至少一個光學阻滯層，a及/或b及/或c及/或d，係屬 雙折射聚合物膜。 9. 如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層’ a)含至少一正性A板阻滞膜。 10. 如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層，a)含至少一負性A板阻滞膜。 88360-1001118.doc U·如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層’ b)含至少一正性C板阻滞臈。 12.如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層’ c)含至少一正性〇板阻滯膜。 1 3.如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層，d)含至少一雙轴阻滯膜。 14.如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少一層，a)含至少一正性A板阻滯膜及至少一層 ’ b)含至少一正性c板阻滯膜。 曰 15·如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少兩層，e)含至少一正性斜展式〇板阻滞膜，以兩 層之平均傾斜於同一平面而具有相反方相。 16·如申請專利範圍第6項之光電光調變元件，其中該補償元 件含至少兩層，d)含至少一雙軸阻滯膜。 17· -種光電顯示器’其包含一或多個如申請專利範圍 的光調變元件。 、 18. —種電視或電腦監視器， 圍第1項的光調變元件。 19. 一種光電顯示器，其包含 的光調變元件。 其包含一或多個如申請專利範 —或多個如申請專利範圍第6項 88360-1001118.doc
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