TWI407191B - 膽固醇液晶顯示器及膽固醇液晶顯示器之顯示方法 - Google Patents

Description

膽固醇液晶顯示器及膽固醇液晶顯示器之顯示方法

本揭露係有關於一種膽固醇液晶顯示器，特別是有關於一種膽固醇液晶顯示器及其顯示方法。

在目前高節能的時代及趨勢中，體積輕薄且省電的顯示器成為目前顯示器領域中的主流，而雙穩態液晶顯示裝置更是受到矚目，其中，膽固醇液晶顯示器(cholesteric liquid crystal display，簡稱CHLCD)因具有高亮度、高對比、省電、記憶性、廣視角、不閃爍等優點，且能在移除電場的情況下，具有持續維持亮態與暗態兩種不同的狀態，因此，成為目前雙穩態顯示器的發展重點。

此外，膽固醇液晶在平面狀態(planar state)時具有反射特定波長的特性，若反射波長位於可見光區，人眼就能感受到顏色。而目前業界較多應用為單色膽固醇液晶顯示器，較少有技術開發應用多色膽固醇液晶顯示器，故需要一種新穎的多色或具有多種反射波長膽固醇液晶顯示器及其顯示方法。

美國專利第US 4,031,529號係揭示利用熱驅動方法，外加不同頻率的電場時，能夠使液晶具有不同的介電係數，進而得到液晶不同的光學狀態。然而。此技術並沒有提及可以利用兩種或以上的液晶，在不同頻率的電場及驅動溫度下控制不同液晶的轉態，進而達到多色的效果。美國專利第US 5,223,937號提出一個噴墨寫入設備，在接收到不同的影像訊號頻率下，以一個穩定的方法提供高品質的影像，其在不同的訊號頻率下，驅動的電壓、溫度皆會有所不同。然而。此技術並沒有提及可以利用兩種或以上的液晶，在不同頻率的電場及驅動溫度下，控制不同液晶的轉態，進而達到多色或具有多種反射波長的顯示效果。

本揭露提供一種膽固醇液晶顯示器，包括一基板；一第一電極層，位於基板上；一液晶層，位於第一電極層上，其中液晶層包括對驅動頻率敏感程度不同的至少兩種液晶互混，且初始所需供給之轉態溫度越高之液晶，對驅動頻率敏感的程度越大。

本揭露提供一種膽固醇液晶顯示器之顯示方法，一膽固醇液晶顯示器，包括第一電極層，位於基板上；及一液晶層，位於第一電極層上，其中液晶層包括對驅動頻率敏感程度不同的至少兩種液晶互混，且初始所需供給之轉態溫度越高之液晶，對驅動頻率敏感的程度越大；及利用熱和電驅動液晶，將液晶變成亮態或暗態，其中藉由改變施加電壓或驅動頻率，使得不同液晶所需供給之轉態溫度的變化量具有差異，進而在液晶層中顯示出具有兩種以上不同的反射波長。

在本揭露一實施例中，驅動液晶之結果會根據施加電壓的大小或驅動頻率之脈衝時間改變。

為讓本揭露之特徵能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下詳細討論揭示實施例的實施。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可以較廣的變化實施。所討論之特定實施例僅用來揭示使用實施例的特定方法，而不用來限定揭示的範疇。

第1圖顯示本揭露一實施例膽固醇液晶顯示器之剖面圖。請參照第1圖，提供一基板102，在一實施例中，基板102為透明基板，例如玻璃或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，簡稱PET)。接著，形成一第一電極層104於基板102上。在一實施例中，第一電極層104為透明導電層，例如為銦錫氧化物(Indium tin oxide，簡稱ITO)或銦鋅氧化物(Indium zinc oxide，簡稱IZO)。後續，形成一液晶層106於第一電極層104上。在一實施例中，液晶層106包括至少兩種對驅動頻率敏感程度不同的液晶互混，其中初始所需供給之轉態溫度越高之液晶，驅動頻率對其的影響越大。換言之，初始所需供給之轉態溫度較高之液晶，驅動頻率對該液晶的影響大於初始所需供給之轉態溫度較低之液晶。於液晶層106上形成一吸光層108，在一實施例中，吸光層108之顏色為黑色。再者，該吸光層之吸收波段可因產品設計考量而選擇是可見光區、紫外光區或紅外光區。在吸光層108上形成一第二電極層110，其可為透明電極或不透光電極，且可位於吸光層上方或下方，在一實施例中，第二電極層110例如為銀等具有高反射率之金屬組成。雖然本實施例中吸光層108位於液晶層106上，但不限於此，吸光層108亦可位於液晶層106和基板102之間。

以下根據第2圖詳細說明液晶層中液晶的特性。請參照第2圖，其顯示液晶之溫度反射率曲線圖，包括第一液晶之溫度反射率曲線，第一液晶施加高頻電壓後之溫度反射率曲線，第二液晶之溫度反射率曲線，及第二液晶施加高頻電壓後之溫度反射率曲線。如第2圖所示，第一液晶一開始需要的轉態溫度較高，第二液晶一開始需要的轉態溫度較低，但第一液晶對高頻電壓的敏感度較第二液晶高。因此，如第2圖所示，第一液晶在施加高頻電壓(例如10KHz，10V)後，所需的轉態溫度反而較第二液晶在施加高頻電壓後所需的轉態溫度低。本揭露即可根據以上具有不同轉態溫度之液晶，在熱驅動下，同時施加一高頻電壓，依據兩種液晶對驅動頻率敏感程度的差異，控制單一液晶層內個別波長反射之變化，進而達到膽固醇液晶顯示器顯示多種反射波長的效果。值得注意的是，在本揭露一實施例中，驅動該液晶之結果會根據施加電壓的大小或驅動頻率之脈衝時間而有所改變。

【實施範例】

以下以第一液晶反射波長為藍色，且其對驅動頻率敏感程度大，第二液晶反射波長為紅色，且相較下其對驅動頻率敏感程度小，說明實施例根據以上第2圖之液晶特性之多色膽固醇液晶顯示器之顯示方法。

上述所指液晶對驅動頻率敏感，是指當對液晶施加一驅動頻率時，液晶轉態溫度受改變之範圍；對驅動頻率敏感程度大者，表示該液晶轉態溫度受驅動頻率之改變範圍較大。

藍色液晶原本之轉態溫度為75℃，紅色液晶原本之轉態溫度為65℃，在施加一高頻電壓(10KHz，10V)後，藍色液晶之轉態溫度降為55℃，紅色液晶之轉態溫度降為60℃。

本實施範例即可根據以上液晶之特性，呈現多色膽固醇液晶顯示器之顯示方法。請參照以下第1表：

本實施例範例可施加100V之電壓使藍色液晶和紅色液晶全面點亮。如此，兩個液晶皆變為反射態(planar state)，此時膽固醇液晶顯示器顯示為藍色和紅色混和之顏色。另外，可施加80℃之溫度(亦即高於藍色和紅色液晶原本轉態溫度條件)，使藍色液晶和紅色液晶全面點暗。如此，兩個液晶皆變為穿透態，此時膽固醇液晶顯示器顯示吸光層之顏色(例如為黑色)。可施加70℃之溫度(亦即高於紅色液晶原本之轉態溫度，但低於藍色液晶原本之轉態溫度)，使得紅色液晶點暗，此時膽固醇液晶顯示器顯示為藍色液晶反射之顏色。可施加55℃之溫度和一高頻電壓(例如10KHz，10V)，此時施加高頻電壓後，藍色液晶之轉態溫度變的比紅色液晶之轉態溫度低，因此，施加溫度55℃可將藍色液晶點暗，而紅色液晶仍保持點亮之狀態。此時膽固醇液晶顯示器顯示為紅色液晶反射之顏色。

根據上述，本實施範例可在單一液晶層內，藉由調整施加溫度和電壓頻率之方式，達到在單層顯示層中，自由控制兩種反射波長之顯示。

雖然本揭露以上實施例僅揭示使用根據兩種液晶之膽固醇液晶顯示器及其顯示方法，然而，本揭露可進一步於液晶層中摻入原本之轉態溫度較第一液晶高，但對高頻電壓的敏感程度較第一液晶大的第三液晶(例如反射波長為綠色)，根據具有不同轉態溫度之液晶，在熱驅動下，同時施加一高頻電壓，依三種液晶對驅動頻率敏感程度的差異，控制單一液晶層內個別反射波長之變化，進而達到膽固醇液晶顯示器顯示多種反射波長的效果。

雖然本揭露已揭露較佳實施例如上，然其任何熟悉此項技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。另外，本揭露不特別限定於特定說明書中描述之實施例的製程、裝置、製造方法、組成和步驟。熟悉本領域的人士可根據說明書之揭示，進一步發展出與本揭露大體上具有相同功能或大體上可達成相同結果之製程、裝置、製造方法、組成和步驟。因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。

102．．．基板

104．．．第一電極層

106．．．液晶層

108．．．吸光層

110．．．第二電極層

第1圖顯示本揭露一實施例膽固醇液晶顯示器之剖面圖。

第2圖顯示液晶之溫度反射率曲線圖。

Claims (17)

1. 一種膽固醇液晶顯示器，包括：一基板；一第一電極層，位於該基板上；一液晶層，位於該第一電極層上，其中該液晶層包括對驅動頻率敏感程度不同的至少兩種液晶互混，且初始所需供給之轉態溫度越高之液晶，對驅動頻率敏感的程度越大，其中對驅動頻率敏感程度不同係為當對該液晶層施加一驅動頻率，該至少兩種液晶之液晶轉態溫度之改變不同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之膽固醇液晶顯示器，尚包括一吸光層。
3. 如申請專利範圍第2項所述之膽固醇液晶顯示器，該吸光層之吸收波段為可見光區、紫外光區或紅外光區。
4. 如申請專利範圍第2項所述之膽固醇液晶顯示器，尚包括一第二電極層，該第二電極層為透明電極或不透光電極。
5. 如申請專利範圍第4項所述之膽固醇液晶顯示器，該第二電極層位於該吸光層之上方或下方。
6. 如申請專利範圍第1項所述之膽固醇液晶顯示器，其中該液晶層包括一第一液晶和一第二液晶，該第一液晶初始需要之轉態溫度較該第二液晶高，該第一液晶對驅動頻率的敏感度較該第二液晶對驅動頻率的敏感度大。
7. 如申請專利範圍第6項所述之膽固醇液晶顯示器，其中該第一液晶為反射第一波長，該第二液晶為反射第二波長。
8. 如申請專利範圍第6項所述之膽固醇液晶顯示器，其中該液晶層尚包括一第三液晶，該第三液晶之轉態溫度較該第一液晶高，且該第三液晶對驅動頻率的敏感程度較該第一液晶大。
9. 一種膽固醇液晶顯示器之顯示方法，包括：一膽固醇液晶顯示器，包括一第一電極層，位於一基板上；及一液晶層，位於該第一電極層上，其中該液晶層包括對驅動頻率敏感程度不同的至少兩種液晶互混，且初始所需供給之轉態溫度越高之液晶，對驅動頻率敏感的程度越大，其中對驅動頻率敏感程度不同係為當對該液晶層施加一驅動頻率，該至少兩種液晶之液晶轉態溫度之改變不同；及利用熱和電驅動液晶，將液晶變成亮態或暗態，其中藉由改變施加電壓或驅動頻率，使得不同液晶所需供給之轉態溫度的變化量具有差異，進而在該液晶層中顯示出兩種以上不同的反射波長。
10. 如申請專利範圍第9項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，其中該液晶層包括一第一液晶和一第二液晶，該第一液晶初始所需要之轉態溫度較該第二液晶高，該第一液晶對驅動頻率的敏感度較該第二液晶對驅動頻率的敏感度大。
11. 如申請專利範圍第10項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，包括給定一驅動條件，全面點亮該第一液晶和該第二液晶。
12. 如申請專利範圍第10項所述之膽固醇液晶顯示器 之顯示方法，包括給定一驅動條件，全面點暗該第一液晶和該第二液晶。
13. 如申請專利範圍第10項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，包括施加一溫度，介於該第一液晶和該第二液晶初始所需要之轉態溫度之間，進而點暗該第二液晶。
14. 如申請專利範圍第10項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，包括施加一驅動頻率，使得該第一液晶和該第二液晶之轉態溫度降低，且該第一液晶之轉態溫度變的比該第二液晶之轉態溫度低。
15. 如申請專利範圍第14項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，包括施加一溫度，介於該第一液晶和該第二液晶施加該驅動頻率後之轉態溫度之間，進而點暗該第一液晶。
16. 如申請專利範圍第14項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，其中驅動該液晶之結果會根據施加電壓的大小改變。
17. 如申請專利範圍第14項所述之膽固醇液晶顯示器之顯示方法，其中驅動該液晶之結果會根據驅動頻率之脈衝時間改變。