專利名稱：液晶單元和顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶單元，其能夠被控制，以提供第一視角范圍或者小于該第一視角的第二視角范圍。這樣的液晶單元可以被置于，例如顯示器的前面，以使顯示器的視角范圍能夠被控制。本發(fā)明還涉及一種顯示器，其視角范圍能夠被控制。
背景技術：
電子顯示設備，諸如用于計算機的監(jiān)視器以及嵌入電話和便攜信息設備中的屏幕，通常被設置為具有盡可能寬的視角，使得它們能夠從任何觀看位置被讀取。然而，存在僅從窄的視角范圍可見的顯示器才有用的一些情形。例如， 一個人可能希望當在擁擠的火車上時用手提電腦閱讀私人文件。
已知許多限制了能夠觀看顯示器的視角或位置的范圍的設備。
US6552850公開了一種用于在自動提款機上的私人信息的顯示器
的技術。由機器顯示器所發(fā)射的光具有固定的偏振狀態(tài)，并且機器及
其用戶被片型起偏振器的大屏幕所圍繞，該起偏振器吸收該偏振狀態(tài)
的光而不傳輸正交狀態(tài)。路過的人能夠看到該用戶和該機器，但是看不到屏幕上所顯示的信息。
另一個已知的用于控制光的方向的技術是"百葉"膜。該膜由與軟百頁窗類似排列的交替的透明和不透明層組成。類似于軟百頁窗，當光以幾乎平行于這些層的方向傳播時，其允許光通過它，但是吸收與這些層的平面成大角度而傳播的光。這些層可以是垂直于膜的表面或處于其他某個角度。
作為實例，美國專利RE27617描述了包含吸收性"微型百葉"結構的聚合物膜。發(fā)生保密性的極角q (在圖1中顯示，其圖解了本文所用的坐標系)為百葉的高寬比的函數(shù)。(在圖1中，面內(nèi)角(方位角)和面外角(極角)被分別表示為f和q; LCD面板假設位于x-y平面內(nèi)。)
7該膜可以置于顯示器的上方以減小顯示器的視角范圍，以提供保密顯 示模式。然而，膜不是可轉換的，因此其必須被物理放置/移除以在一 個觀看模式與另一個之間轉換。該3M微型百葉的另一個缺點是在平 行于微型百葉槽的平面內(nèi)從未獲得任何保密性。
可以通過疊放許多交替的透明和不透明材料片，并且然后垂直于 那些層切割出所得塊的切片，來制造百葉化膜。該方法數(shù)年前就己知。
例如，其被公開在US2053173、 US2689387和US3031351中。
在USRE27617中公開了從疊加層的圓柱形錠中連續(xù)切割出百葉化 膜的方法。US4766023顯示了所得膜的光學質(zhì)量和機械強度如何能夠 通過涂覆UV可固化單體并且然后將膜暴露于UV輻射來提高。 US4764410公開了一種類似的方法，其中，UV可固化材料被用于將百 葉片結合到涂層膜上。
存在用于制作具有與百葉化膜類似的特性的膜的其他方法。例如， US05147716公開了一種光控膜，其包含許多以垂直于膜平面的方向排 列的細長微粒。與該方向成大角度的光線因此被強烈吸收。
另一個光控膜的實例被公開在US05528319中。在膜的透明體中嵌 入兩個或更多與膜平面平行的層，每一層均具有不透明和透明的區(qū)段。 不透明區(qū)段阻止光在某些方向上透過膜傳輸，而允許光在其他方向上 的傳輸。
上述膜可被放置在顯示面板的前面或在可透射顯示面板與其背光 之間，以限制顯示器能夠被觀看到的角度范圍。換言之，它們使得顯 示器"保密"。然而，它們當中沒有一個能夠被輕易關掉，以允許從寬 的角度范圍觀看。
US 2002/0158967顯示了光控膜如何能夠被安裝到顯示器上，使得 光控膜能夠被移動到顯示器的前面以提供保密模式，或者被機械地縮 進顯示器的后面或旁邊的收集器中以提供公共模式。該方法的缺點為， 其包含了可能失靈或被損壞的移動部件，并且其增加了顯示器的體積。
另一個己知的用于在公共和保密模式之間轉換而沒有移動部件的 技術是，將光控膜安裝在顯示面板之后并且將能夠被電子接通和關閉 的散射器(diffoser)置于光控膜與面板之間。當散射器不起作用時， 光控膜限制視角的范圍，并且顯示器處于保密模式中。當散射器被接
8通時，其使光以寬的角度范圍傳播以通過面板，并且顯示器處于公共 模式中。還能夠?qū)⒐饪啬ぐ惭b在面板的前面，并且將可開關的散射器 至于光控膜的前面以得到同樣的效果。這種類型的可開關的保密裝置
在US5831698、 US6211930和US05877829中描述。它們具有的共同缺 點是，無論顯示器是處于公共還是保密模式中，光控膜總是吸收相當 大部分的入射于其上的光。該顯示器因此在其對光的利用上是低效的。 因為散射器在公共模式中通過寬的角度范圍傳播光，除非設置更亮的 背光以進行補償，這些顯示器在公共模式中比在保密模式中更暗淡。
第三個已知的用于提供可轉換的公共/保密顯示器的技術在 US5825436中公開。該專利中的光控裝置在結構上類似于之前所描述 的百葉化膜。然而，百葉化膜中的每個不透明元件均被替換為能夠從 不透明狀態(tài)向透明狀態(tài)進行電子轉換的液晶單元。光控裝置被放置在 顯示面板的前面或后面。當單元不透明時，顯示器處于其保密模式中； 當單元透明時，顯示器處于其公共模式中。
該方法的第一個缺點是制造具有適當形狀的液晶單元是困難和昂 貴的。第二個缺點是，在保密模式中，光線能夠以某一角度進入，使 得其首先通過透明材料，然后通過液晶單元部分。這樣的光線將不會 完全被液晶單元吸收，并且這會降低設備的保密性。
JP2003-233074公開了一種液晶顯示器，其提供了從法線(normal) 觀看角度的圖像的常規(guī)顯示器。然而，對于離開該顯示器法線的相對 大的觀看角度，顯示固定的圖像，并且這可以用于隱藏或"加密"正 常圖像，以便提供工作的保密模式。盡管所有像素以同樣的模式工作， 通過具有相互不同的布置方向的顯示區(qū)域，來得到固定圖像。使用低 于正常的驅(qū)動電壓。
盡管這樣的布置可用于提供保密模式，但它不是可轉換的。具體 地，如果要求非保密工作，則不能改變能看到非固定圖像的、相對窄 的視角范圍。
SID 05 Digestp1218 (東芝，Toshiba)公開了一種顯示器，其中， 用于圖像顯示的液晶層以及超級扭曲(Ultra-SuperTwisted，UST)液晶
層被布置在入口起偏振器與出口起偏振器之間。液晶層由背光照射， 并且可開關的散射器被設置在背光與入口起偏振器之間。通過轉換
9UST液晶層以及可開關的散射器，顯示器可在寬顯示模式與窄顯示模
式之間轉換。
SID 92 Digest p401 (東芝，Toshiba)公開了一種UST液晶層，其 被用于改善TN液晶顯示器的視角范圍。然而，UST層不被轉換以改 變顯示器的視角范圍。
GB 2 413 394公開了一種具有顯示裝置和附加液晶顯示裝置的顯 示器，其能夠被轉換以控制顯示器的視角范圍。附加液晶顯示裝置通 常具有ECB (電子控制雙折射)液晶層，但是在一個實施方式中，附 加液晶顯示裝置包括膽甾型液晶層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供一種液晶單元，其包括延遲器；和布置 在通過該延遲器的光路中的膽甾型液晶材料層；其中，該膽甾型液晶 材料能在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間轉換，在第一狀態(tài)中，該膽甾型液 晶材料與該延遲器協(xié)作以提供第一視角范圍，在第二狀態(tài)中，該膽甾 型液晶層與該延遲器協(xié)作以提供小于第一視角范圍的第二視角范圍； 并且其中，該膽甾型液晶材料的螺距(pitch)大于用該液晶單元的所 要求工作波長除以該液晶材料的平均折射率所得的值。
如果滿足下列條件，布喇格反射將出現(xiàn)在膽甾型液晶材料層中
A = nav x p ( 1)
在等式(1)中，A代表光的波長，、為液晶材料的平均折射率，
并且p為液晶材料的螺距。液晶材料的平均折射率被給定為 nav=l/3(2n。+iO，其中n。和 為普通和異常折射率。對于大部分液晶材
料，n " 1 ， 5 。
在GB 2 413 394的顯示器中，膽甾型液晶層具有小于顯示器的所 要求工作波長的螺距。相反，在本發(fā)明的液晶單元中，膽甾型液晶材 料的螺距大于用液晶單元的所要求工作波長除以液晶材料的平均折射 率所得的值。常規(guī)技術表明，僅當膽甾型液晶材料的螺距短于工作波 長時，才能得到好的光學性能，S卩，以前認為，在液晶層已經(jīng)被用作 可轉換的延遲器以補償固定延遲器的情形下，液晶必須具有低于 義二navxp。。t中的臨界螺距p^的螺距。然而本發(fā)明人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，液晶可以具有大于臨界螺距P^的螺距，而仍提供好的光學性能。
而且，還發(fā)現(xiàn)當膽甾型液晶材料的螺距大于臨界螺距p。。t而不是如
GB 2 413 394所述小于臨界螺距p^時，能得到液晶層的明顯更快的轉 換。該增加的轉換速度使本發(fā)明的液晶單元能夠以可接受的時間量程 工作。本發(fā)明因而提供了一種液晶單元，其可以被用作例如用于改變 顯示器的視角的VAR (視角限制)元件，并且其具有與GB 2 413 394
的顯示器的光學特性一樣好的光學特性，但是其具有增加的轉換速度。 延遲器可以是固定延遲器。其可以是負的c板(opiate)或正的c板。
膽甾型液晶材料的螺距可以等于或大于500 nm。液晶材料典型地 具有大約1.5的平均折射率，所以使膽甾型液晶材料的螺距為500 nm 或更大將確保對于所有可見光譜區(qū)域的波長(其覆蓋了大約400nm至 700 nm的波長范圍)，膽甾型液晶材料的螺距均大于波長除以液晶材料 的平均折射率所得的值。
膽甾型液晶材料的螺距可以等于或大于700 nm。它可以等于或大 于1000nm。這些螺距也滿足"對于所有可見光譜區(qū)域的波長，膽甾型 液晶材料的螺距均大于波長除以液晶材料的平均折射率所得的值"這 一要求。
膽甾型液晶材料的螺距可以小于25微米。如果螺距更大，考慮到 (如下面所解釋的)為得到好的保密性需要300?；蛞陨系呐で沁M而 需要高的工作電壓，所得的單元將非常厚。25微米的螺距對應于，例 如橫跨具有25微米厚度的膽甾型液晶材料層的360。扭曲角的情形。
膽甾型液晶材料的扭曲角可以大于300。。它可以小于3600。。如果 扭曲角小于300。，不能得到好的保密度。如果扭曲角大于3600。，所需 要的轉換電壓和轉換時間對商業(yè)應用而言可能不實際。
膽甾型液晶材料層可以被圖形化。這允許膽甾型液晶材料層的一 個或多個部分被轉換到第二狀態(tài)，而膽甾型液晶材料層的一個或多個 其他部分保持在第一狀態(tài)。
膽留型液晶層可以被布置在第一電極層與第二電極層之間；并且 圖形化的電極層可以被布置在膽甾型液晶材料層與第二電極層之間。 這是得到圖形化的膽甾型液晶材料層而避免軸上觀看贗象的常規(guī)方
ii式。
液晶單元可以進一步包括入口起偏振器和出口起偏振器，并且延
遲器和膽留型液晶材料層可以被布置在入口起偏振器與出口起偏振器 之間。
入口起偏振器和出口起偏振器可以是具有大于零的橢圓率的橢圓 形起偏振器。正如所知，線性偏振和圓形偏振是"橢圓偏振"的特殊 情形，線性偏振對應于0的橢圓率并且圓形偏振對應于1的橢圓率。 類似地，線性起偏振器和圓形起偏振器是"橢圓起偏振器"的特殊情
形，線性起偏振器對應于0的橢圓率并且圓形起偏振器對應于1的橢圓率。
入口起偏振器和出口起偏振器可以是圓形起偏振器。它們可以是 消色的圓形起偏振器。作為選擇，它們均可以包括線性起偏振器和四 分之一波長板。
入口起偏振器的旋向性可以與液晶材料的螺距的旋向性相反。 入口起偏振器和出口起偏振器可以是線性起偏振器。
本發(fā)明的第二方面提供一種液晶單元，其包括入口起偏振器； 出口起偏振器；以及布置在入口起偏振器與出口起偏振器之間的膽甾 型液晶材料層；其中，該膽甾型液晶材料的螺距大于用液晶單元的所 要求工作波長除以液晶材料的平均折射率所得的值；并且其中，每個 入口起偏振器和出口起偏振器均是具有大于0的橢圓率的橢圓起偏振 器。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與當線性偏振光通過液晶層時相比，當圓形偏振光或 具有非0橢圓率的橢圓偏振光通過液晶層時，可以得到特別好的保密 觀看模式。
在第一方面的液晶單元中，設置延遲器以防止或減小當液晶材料 被轉換以得到寬的顯示模式時的色彩效果。例如，如果液晶單元用于 色彩效果可以被容忍的應用中，或者如果延遲器被放置在光學路徑中 的其他地方，則在原則上可以省略延遲器。
每個入口起偏振器和出口起偏振器均可以是圓形起偏振器。 本發(fā)明的第三方面提供一種顯示器，其包括可控的顯示裝置， 以提供圖像顯示；以及液晶單元，其布置在來自顯示器的光路中；其
12中，液晶單元為第一或第二方面的液晶單元。 在使用中，顯示裝置可以發(fā)射偏振光。
作為替代，在使用中，顯示裝置可以發(fā)射非偏振光，并且顯示器 可以進一步包括被設置在顯示裝置與液晶單元之間的另外的起偏振
器o
在使用中，顯示裝置可以發(fā)射第一偏振的光，并且顯示器可以包 括偏振轉換裝置，其被設置在顯示裝置與液晶單元之間，用于將由顯 示裝置所發(fā)射的光轉換為與第一偏振不同的第二偏振。
第一偏振可以是線性偏振，并且第二偏振可以是橢圓偏振。
第一偏振可以是線性偏振，并且第二偏振可以是圓形偏振。
偏振轉換裝置可以包括四分之一波長板。
本發(fā)明的第四方面提供一種顯示器，其包括可控的圖像顯示層， 以提供圖像顯示；延遲器；以及膽甾型液晶層；其中，膽甾型液晶層 可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間轉換，在第一狀態(tài)中，膽甾型液晶層與 延遲器協(xié)作以提供第一視角范圍，在第二狀態(tài)中，膽甾型液晶層與延 遲器協(xié)作以提供小于第一視角范圍的第二視角范圍；并且其中，膽甾 型液晶層的螺距大于用顯示器的所要求工作波長除以液晶材料的平均 折射率所得的值。
顯示裝置可以進一步包括出口起偏振器。
顯示裝置可以進一步包括入口起偏振器、圖像顯示層、延遲器以 及被布置在入口起偏振器與出口起偏振器之間的膽留型液晶層。
延遲器可以是固定延遲器。它可以是負的c板或正的c板。
膽甾型液晶材料的螺距可以等于或大于500 nm。它可以等于或大 于700nm。它可以等于或大于1000 nm。
膽甾型液晶材料的螺距可以小于25微米。
膽甾型液晶材料的扭曲角可以大于300°。它可以小于3600°。
膽甾型液晶材料層可以被圖形化。
每個入口起偏振器和出口起偏振器均可以是具有大于0的橢圓率 的橢圓起偏振器。每個入口起偏振器和出口起偏振器均可以是圓形起 偏振器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與當線性偏振光通過液晶層時相比，當圓形偏振 光或具有非0橢圓率的橢圓偏振光通過液晶層時，可以得到特別好的
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保密觀看模式。
膽甾型液晶層可以被布置在第一電極層與第二電極層之間；并且 圖形化的電極層可以被布置在膽甾型液晶材料層與第二電極層之間。
通過下面的描述，本發(fā)明的其它目的、特征和重點將更為清楚。 另外，從參照附圖的下列闡述中，本發(fā)明的優(yōu)點將是明顯的。


現(xiàn)在將參照附圖，通過舉例性的實例描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式， 其中
圖1圖解了本申請中所使用的坐標系；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液晶單元的示意性截面圖； 圖3以極角為函數(shù)，示出了本發(fā)明的液晶單元與常規(guī)ECB液晶單 元的對比；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的顯示器的示意性截面圖5是圖解了生成軸上贗象的液晶單元的橫截面圖；并且
圖6是未發(fā)生軸上贗象生成的、被改進的液晶單元的橫截面圖。
具體實施例方式
圖1圖解了本申請中所使用的坐標系。假設顯示器面平行于x-y 平面并且光通常沿z方向傳播。面外角或極角，代表一個方向與z軸 之間的角，并且由q表示。面內(nèi)角或方位角，代表x軸與x-y平面上一 個方向的投影之間的角，并且由f表示。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的液晶單元5的示意性截面圖。液晶單元5包 括膽甾型液晶單元4和延遲器3，并且布置在通過膽甾型液晶單元4 的光路中。膽甾型液晶單元4包含布置在上部與下部透明基板(未示 出)之間的膽甾型材料層。膽甾型液晶單元4的其他部件，諸如允許 膽甾型液晶材料層被尋址的電極，為清楚起見也從圖2中省略。
在圖2中示出液晶單元5布置在顯示面板6上方。顯示面板6可 以是任何預先存在的顯示面板，諸如液晶顯示面板(例如，扭曲向列 液晶顯示面板、超扭曲向列液晶顯示面板、或ASV (先進超級視域， advanced super view)液晶顯示面板)。顯示面板6的實質(zhì)不是本發(fā)明
14的材料，并且顯示面板因此將不被詳細描述。顯示面板6可以是放射 性顯示面板、由背光(未示出)照射的可透射顯示面板、或可反射顯
示面板o
液晶單元5的膽甾型液晶層至少可在第一液晶狀態(tài)與第二液晶狀 態(tài)之間轉換。在第一液晶狀態(tài)中，膽甾型液晶材料不改變在顯示面板6 上所顯示的圖像，使得可在寬的觀看范圍內(nèi)觀看顯示面板6上所顯示 的圖像，因此提供了公共顯示模式。然而，在第二液晶狀態(tài)中，膽甾 型液晶材料以某種方式改變從離軸方向所觀看到的、在顯示面板6上 所顯示的圖像，同時對沿顯示面板6的軸所觀看到的圖像有很少影響 或沒有影響，以便提供保密顯示模式。通過轉換跨越膽甾型液晶單元4 而應用的電場以將膽甾型液晶材料層在第一液晶狀態(tài)與第二液晶狀態(tài) 之間轉換，來獲得在公共顯示模式與保密顯示模式之間的轉換。液晶 單元5因而充當視角限制(VAR)元件，其允許將圖像顯示面板6的 視角控制為提供保密顯示模式和公共顯示模式。
延遲器3是固定延遲器，并且充當光學各向異性補償層，以便在 公共顯示模式期間抵消膽甾型液晶單元4對在離軸方向中傳播的光的 影響。延遲器的設置，確保能夠得到好的公共顯示模式，在該模式中， 可以在寬的視角范圍內(nèi)看到顯示面板6上所顯示的圖像。
在保密模式中，對于在極角q范圍內(nèi)的所有方位角，來自顯示面 板6的光均被阻止。對于所有方位角光均被阻止的極角范圍，具有大 約20。的廣度。對于所有方位角光均被阻止的極角范圍的中央，依賴于 膽甾型液晶單元4和延遲器3的整體阻滯，S卩，液晶單元5對顯示面 板6上所顯示的圖像具有最大影響時的極角q，由膽甾型液晶單元4 和延遲器3的總的組合阻滯所確定。膽甾型液晶單元4和延遲器3的 總的阻滯的增加，將降低作為如下的極角范圍的中心的極角，在該極 角范圍中對于所有方位角光均被阻止。膽甾型液晶單元4和延遲器3 的總的阻滯的增加，還將降低圖3中所示的保密度具有最大值時的極 角。
在優(yōu)選的實施方式中，延遲器3為c板延遲器。在該實施方式中， 延遲器3可以是負的c板延遲器或正的c板延遲器。負的c板延遲器的 使用，將提供如下液晶單元5，當在膽甾型液晶單元上沒有施加電壓時其提供保密顯示模式，并且當在膽甾型液晶單元4上施加適當?shù)碾妷?時其提供公共顯示模式。相反，正的C板延遲器的使用，將提供如下 液晶單元5，當在膽甾型液晶單元4上沒有施加電壓時其提供公共顯示 模式，并且當在膽甾型液晶單元4上施加適當?shù)碾妷簳r其提供保密顯 示模式。
如上面所闡述，在使用了負的c板延遲器的液晶單元5中，當在 膽甾型液晶單元4上沒有施加電壓時，膽甾型液晶層和負的c板延遲 器的組合光學作用，產(chǎn)生保密顯示模式。當在膽甾型液晶層上施加適 當?shù)碾妷簳r，液晶材料的光軸重新定向為平行于所施加的電場，使得 液晶分子自行排列為與膽甾型液晶單元4的基板垂直并且與z軸平行， 并且膽甾型液晶層因而形成正的c板延遲器。在該轉換狀態(tài)中，負的c 板延遲器3抵消膽甾型液晶層的阻尼效應，使得膽甾型液晶單元4和 延遲器3的整體阻滯基本為零，并且因此得到公共顯示模式。
在包括作為延遲器3的正c板延遲器的液晶單元5中，當沒有施 加電壓時，膽甾型液晶層的阻滯被正c板延遲器所抵消，并且因此得 到公共顯示模式。當在膽甾型液晶層上施加適當?shù)碾妷簳r，液晶分子 自行重新定向為平行于所施加的電場，使得分子被排列為垂直于膽甾 型液晶單元4的基板并且平行于z軸，并且膽甾型液晶層因而形成正 的c板。在該轉換狀態(tài)中，膽甾型液晶層的阻滯增加到正c板延遲器3 的阻滯上，并且膽甾型液晶層和正c板延遲器因而組合提供保密顯示 模式。
可在保密顯示模式中得到的保密度，能夠通過使液晶單元5 (其中 保密功能被激活)的區(qū)域空間圖形化得以提高。這能通過對膽甾型液 晶層4進行圖形化而進行，使得膽甾型液晶層的一些部分得以轉換而 其他部分保持不轉換。這可通過例如使驅(qū)動膽甾型液晶層的電極適當 地圖形化而得到。
空間圖形可以是例如幾何圖形(諸如棋盤格、線條等)或文本。 幾何圖形可以是周期性的或非周期性的，并且圖形或文本可形成光幻 視的部分。
在圖2的實施方式中，延遲器3被置于膽甾型液晶單元4的前面， 使得延遲器3將比膽甾型液晶單元4更加靠近觀察者。然而，這不是
16必要的，并且延遲器3和膽甾型液晶單元4的順序可以被相互交換，
使得延遲器3處于膽甾型液晶單元4的后面。
類似地，圖2示出了在顯示面板6前面所布置的液晶單元5，使得 液晶單元5處于顯示面板6與觀察者之間。然而，這在可透射圖像顯 示面板6的情形中并不是必要的，并且作為選擇，液晶單元5可以布 置在顯示面板6的后面。
當液晶單元5與環(huán)形偏振光結合使用時，發(fā)現(xiàn)液晶單元5的最優(yōu) 光學性能。因此，在圖2中所示的實施方式中，延遲器3和膽甾型液 晶單元4布置在入口起偏振器1與出口起偏振器2之間。在一個實施 方式中，入口起偏振器1和出口起偏振器2均為圓形起偏振器。該實 施方式適于與發(fā)射非偏振光的顯示面板6 —起使用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于 給定的極角q，圓形偏振光的使用提供了基本不依賴于方位角5的保密 功能。
在入口起偏振器1和出口起偏振器2為圓形起偏振器的情形下， 它們中的每一個均可以包括消色圓形起偏振器。消色圓形起偏振器的 一個實例是Pancharatnam圓形起偏振器，其與線性起偏振器一起使用 多于一個的波片，以得到彩色圓形偏振(參見S. Pancharatnam，"雙折 身寸板的消色聯(lián)合(Achromatic Combinations of Birefringent Plates)"， Proceedings of Indian Academy of Sciences, Vol. XLI No.4, Sec.A, ppl30-136 (1955))。
作為選擇，在入口起偏振器1和出口起偏振器2為圓形起偏振器 的情形下，它們中的每一個均可以包括線性起偏振器和單個四分之一 波片。線性起偏振器和單個四分之一波片的使用，提供了具有更多顏 色的圓形起偏振器，但制造起來更便宜。
如上面所提到的，當液晶單元5布置在發(fā)射非偏振光的顯示面板 之前，或者布置在可透射的顯示面板之后，并且被非偏振光源照射時， 對于入口起偏振器l，使用圓形起偏振器是適當?shù)?。然而?一些顯示器 發(fā)射偏振化的光。當打算將本發(fā)明的液晶單元用于發(fā)射具有第一偏振 的偏振光的顯示面板之前時，入口起偏振器1可以被如下偏振轉變元 件代替，該偏振轉變元件將發(fā)自顯示器的偏振光轉變?yōu)榫哂胁煌牡?二偏振的偏振光。具體地，當打算將本發(fā)明的液晶單元用于發(fā)射線性偏振光的顯示 面板(諸如許多液晶顯示器)之前時，入口起偏振器1可以被如下偏 振轉變元件代替，該偏振轉變元件將線性偏振光轉變?yōu)閳A形偏振光。 四分之一波片是合適的偏振轉變元件的一個實例。
圖2的輸入起偏振器1被偏振轉變元件替代的液晶單元5，也適用
于打算將液晶單元5置于顯示面板的后面并且被偏振光源照射的應用。
盡管圓形偏振光的使用提供了基本不依賴于方位角f的保密功能，
本發(fā)明的液晶單元5不限于與圓形偏振光一起使用。作為選擇，本發(fā) 明的液晶單元5可以與例如線性偏振光一起使用。對于這樣的應用， 圖2中所示的入口起偏振器1和出口起偏振器2將是線性起偏振器而 不是圓形起偏振器。實際上，在液晶單元5布置在發(fā)射線性偏振光的 顯示面板之前(或者置于顯示器后面并且被線性偏振光照射)的應用 中，入口起偏振器1可以被省略。
而且，通常，本發(fā)明的液晶單元5可以采用任何橢圓率的偏振光。 可以看到，圖2的液晶單元5和顯示器6的結合將包括多個起偏 振器。顯示器6將典型地為液晶顯示器，并且正如所知，可透射的液 晶顯示器通常包括布置于一個線性起偏振器與另一個線性起偏振器之 間的液晶材料層，或者布置于一個圓形起偏振器與另一個圓形起偏振 器之間的液晶材料層。另外，液晶單元5將包含至少一個另外的起偏 振器。通過將液晶單元5置于顯示裝置6的起偏振器的外部，并且使 用至少一個另外的起偏振器，能夠使保密顯示模式中的離軸圖像非常 暗，幾乎是黑的。該用于提供保密顯示模式的機制，明顯不同于在SID 05 Digest pl218(東芝，Toshiba)中當膽甾型液晶單元被置于顯示面板 的起偏振器之間時提供保密顯示模式的機制。(當膽甾型液晶單元被置 于顯示面板的起偏振器之間時，通過中斷顯示器的用于離軸圖像的灰 級曲線，來獲得保密顯示模式。)
在液晶單元5與圓形偏振光一起工作的實施方式中，在膽甾型液 晶層上入射的圓形偏振光的旋向性，優(yōu)選是與膽甾型液晶層相反的旋 向性，并且可以選擇入口起偏振器的旋向性以便得到該旋向性。已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)這將增加圖3中所示的保密度的峰值的幅度。然而，本發(fā)明不限 于此，并且圓形偏振光的旋向性可以與膽甾型液晶材料的旋向性相同。
18更加通常地，盡管橢圓偏振光的旋向性可以與膽甾型液晶材料的 旋向性相同，但是，當液晶單元5與橢圓偏振光一起使用時，在膽甾 型液晶層上入射的橢圓偏振光的旋向性，優(yōu)選是與膽甾型液晶材料的 旋向性相反的旋向性，并且可以選擇入口起偏振器的旋向性以便得到 該旋向性。
在圖2的液晶單元中，設置延遲器3以防止或減少當轉換液晶材
料4以提供寬的顯示模式時的顏色效應(colouring effects)。原則上， 例如如果液晶單元5是用在能夠容忍顏色效應的應用中，或者如果延 遲器被置于光路的其他地方，則能夠從液晶單元5中省略延遲器3。
如上面所提到的，根據(jù)本發(fā)明，膽甾型液晶單元4中的膽甾型液 晶材料的螺距，大于被液晶材料的平均折射率所除的液晶單元5的要 求工作波長，使得螺距大于在膽甾型液晶材料層中會出現(xiàn)布喇格反射 的情形的螺距。
在液晶單元4要與單色顯示面板6 (例如用于自動柜員機(teller machine)的單色顯示面板) 一起使用的情況下，膽甾型液晶材料的螺 距可以是比被液晶材料的平均折射率所除的單色顯示面板的顯示波長 更大的任何值。然而，在液晶單元5要與諸如全色顯示器之類的多色 顯示器一起使用的情況下，膽甾型液晶材料的螺距必須大于對于圖像 中的每種波長均將在膽甾型液晶材料層中出現(xiàn)布喇格反射時的螺距。 在全色顯示器的情形中，螺距優(yōu)選大于大約500 nm，使得對于可視波 譜(其大約覆蓋400 nm至700 nm的波長范圍)的任何波長均不出現(xiàn) 布喇格反射。然而，膽甾型液晶材料的螺距可以大于此，并且例如可 以大于700nm或者可以大于1000 nm。
在選擇膽甾型液晶材料的螺距時，應該注意，當液晶層中的扭曲 周數(shù)(即，液晶的總扭曲角除以360。)增加時液晶層變得更難于轉換。 雖然能夠相對容易地轉換具有3-4周扭曲的液晶層，但是比較難于轉換 具有6周扭曲的液晶層。因此，螺距被優(yōu)選地選擇為使得液晶層具有 少于10周的扭曲(即，具有不多于3600。的總扭曲)，并且優(yōu)選地具有 少于6周的扭曲。在特別優(yōu)選的實施方式中，將液晶的螺距選擇為液 晶層具有3-4周扭曲(即，具有1080°至1440。的總扭曲角)。
膽甾型液晶材料的最大可能螺距大約為25 mm。這與具有25 mm
19厚度且具有單周扭曲(即，具有360。的扭曲角)的液晶層相對應?？?能不希望使用具有超過25 mm厚度的液晶層，這是因為將需要大的電 壓以轉換液晶層，用于液晶層的典型厚度將為3 mm至15 mm。
在一個優(yōu)選的實施方式中，液晶層具有7mm的厚度，并且具有2 mm的螺距，給出3.5周扭曲，即1260。的總扭曲角(從另外的角度考 慮，這可被認為是給出3.5的d/p比，其中d為液晶層的厚度并，p為 螺距)。已發(fā)現(xiàn)這提供好的保密觀看模式。
膽甾型液晶單元4中的膽甾型液晶材料的總扭曲角，優(yōu)選大于 300°。如果扭曲角少于300。，可能得不到好的保密度。
如上面所解釋的，本發(fā)明的液晶單元5具有基本不依賴于方位角 的對于極角范圍的保密功能，使得能夠得到對所有方位角的保密觀看 模式。相反，使用ECB液晶層的保密裝置，僅僅能夠提供典型地超過 大約80。方位角的有限方位角范圍的保密觀看模式。對于ECB保密裝 置，因此有可能使不希望的人能夠從一些觀看角度觀看保密材料。本 發(fā)明的液晶單元5因此提供防止不希望的人觀看的更大的安全性。
而且，本發(fā)明的液晶單元5已經(jīng)減小了軸上圖形的可見性，因此 比ECB保密裝置更適于提供用于大面積顯示器的保密顯示模式。這是 因為隨著極角的對比度的改變，對于膽甾型液晶單元而言具有與ECB 保密裝置不同的形式。這在圖3中顯示。在圖3中，跡線(a)示出相 對于極角，由本發(fā)明的液晶單元5所提供的保密度的度量，而跡線(b) 示出對于ECB保密元件的同樣的度量。該度量是被保密模式中的亮度 所除的公共模式中的亮度?？梢钥吹?，對于土30。的極角，ECB單元提 供合適的保密性，而由膽甾型單元所提供的保密性接近于l (即，在± 30。的極角處，膽甾型單元不提供保密性)。因此，本發(fā)明的液晶單元 可以用大面積顯示器實施，這是因為在軸上觀看顯示器的觀察者在顯 示器周界處將觀察不到保密贗象。相反，當對顯示器邊沿的觀看角度 可能為30。的量級時，對設置有ECB保密單元的大面積顯示器進行觀 看的人，能夠在顯示器的周界處看到保密贗象，并且如圖3的跡線(b) 所示，ECB單元在這些觀察角上提供了適當?shù)谋Ｃ苄浴?br> 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另外的實施方式的顯示器7。在該實施方式 中，膽甾型液晶單元4和延遲器3，在顯示器的輸入起偏振器1和出口
20起偏振器2之間并入顯示器7。相反，圖2的實施方式提供了一種獨立 式液晶單元，其可被用作與預先存在的顯示器相結合的VAR元件。
顯示器7包括布置在輸入起偏振器1與出口起偏振器或分析器2 之間的圖像顯示層8。延遲器3和膽甾型液晶單元4布置在圖像顯示層 8與輸入和出口起偏振器1、 2當中的一個之間。在圖4中，延遲器3 和膽甾型液晶單元4布置在圖像顯示層8與出口起偏振器2之間，但 是，作為選擇，它們也可以布置在輸入起偏振器1與圖像顯示層8之 間。而且，在圖4中，延遲器3被示出布置在膽甾型液晶單元4的前 面，但是，作為選擇，延遲器3也可以布置在膽甾型液晶單元4的后 面。通常，延遲器3、膽甾型液晶單元4和圖像顯示層8的位置是可以 互換的。
圖4的顯示器7的工作原理通常類似于圖2的液晶單元5的工作 原理。膽甾型液晶層的分子可以在提供用于顯示器7的公共顯示模式 的第一狀態(tài)與提供具有減小的視角范圍的保密顯示模式的第二狀態(tài)之 間轉換。當膽甾型液晶材料轉換到第二狀態(tài)時，通過顯示器7所傳輸 的光，對于超過特定極角范圍的所有方位角(例如，對于40。至60。范 圍內(nèi)的極角)，均經(jīng)歷對比度反相(contrast inversion)。從出現(xiàn)對比度 反相的范圍內(nèi)的視角對顯示器7進行觀察的觀察者，不能辨認圖像顯 示層8上所顯示的圖像，并且因此得到保密模式。
圖4的顯示器7的膽甾型液晶單元4和延遲器3，通常類似于圖2 的膽甾型液晶單元4和延遲器3，并且此處將不重復它們的詳細描述。
因為發(fā)自背光的光將被顯示器7的輸入起偏振器1偏振，所以圖4 的顯示器適于與提供非偏振光的背光一起使用。原則上，如果由偏振 光照射顯示器7，能夠省略輸入起偏振器1 。
已經(jīng)參照具有可透射的圖像顯示層8的顯示器描述了圖4的實施 方式。作為選擇，該實施方式可以提供一種具有放射性顯示層的顯示 器，其中，膽甾型液晶單元4和延遲器3并入顯示器。在該情形中， 膽甾型液晶單元4和延遲器3必須布置在放射性顯示層的前面。將不 需要圖4的輸入起偏振器1，但是放射性顯示層必須發(fā)射偏振光或者起 偏振器必須設置在放射性顯示層上。
圖4的實施方式還可以應用于反射性顯示器。如上面所闡述，可以在保密顯示模式中得到的保密度，能夠通過對保密功能被激活的液晶單元5的區(qū)域進行空間圖形化來加強，例如通過對驅(qū)動膽甾型液晶層的電極適當?shù)貓D形化。然而，如將參照圖5所闡述，這可導致公共顯示模式的劣化。
圖5是通過膽留型液晶單元的示意性橫截面，該膽甾型液晶單元
適于用作圖2的液晶單元5的膽甾型液晶單元4。該液晶單元具有布置在下部電極層11與上部電極層之間的膽甾型液晶材料層9。上部電極層被圖形化，以增強保密顯示模式中所得到的保密度，并且在圖5中示出了包括在上部電極層中的兩個可獨立尋址的上部電極10a、 10b。目的是在保密顯示模式中，將對上部電極10a、 10b施加不同的電壓，例如使得與一個電極10a對應的液晶層的區(qū)域被轉換，而與另一個電極10b對應的液晶層的區(qū)域保持不被轉換。圖5中的下部電極層11是連續(xù)的、非圖形化的電極層。
如圖5中所能看到的，對上部電極層進行圖形化具有如下效果，存在液晶層9的區(qū)域12，其不直接被任何上部電極10a、 10b所覆蓋。結果，當要在其整個面積上均勻地施加以轉換液晶層(例如，為了在使用負c板延遲器的單元中提供公共顯示模式)并且將相同的電壓施加到兩個上部電極10a、 10b上時，未被上部電極10a、 10b所覆蓋的液晶層9的區(qū)域12中的電場，在大小和方向上，均不同于被上部電極10a、 10b所覆蓋的液晶層9的區(qū)域中的電場。這在圖5中由虛線指出，其表示與電場矢量方向平行的平均液晶分子方向。因為未被上部電極所覆蓋的液晶層9的區(qū)域12中的電場，不同于被上部電極10a、 10b所覆蓋的液晶層9的區(qū)域中的電場，所以未被上部電極所覆蓋的液晶層9的區(qū)域12中的液晶排列，可以不同于被上部電極10a、 10b所覆蓋的液晶層9的區(qū)域中的液晶排列，于是，未被上部電極所覆蓋的液晶層9的區(qū)域12，具有與被上部電極10a、 10b所覆蓋的液晶層9的區(qū)域不同的光學特性。在光學特性上的這種不同將導致軸上可見的、并且將使公共模式的觀看質(zhì)量劣化的觀看贗象。
圖6是液晶單元4的示意性橫截面，該液晶單元已被修改以消除公共顯示模式中的軸上觀看贗象。如所能看到的，在第一上部電極10a、10b的與液晶層相對的一側上，存在第二連續(xù)的上部電極層13。在連
22續(xù)的上部電極層13與電極10a、 10b之間布置電絕緣層14，例如介電層。第二連續(xù)的上部電極層13可不依賴于第一上部電極10a、 10b進行尋址。
可以通過在適當?shù)幕?未示出)上沉積導電層、沉積絕緣層、以及沉積另外的導電層，來制造圖6的液晶單元的上部電極10a、 10b、13。然后使用任何合適的圖形化技術來圖形化另外的導電層，以形成圖形化的電極10a、 10b (并且最初沉積的導電層形成均勻電極13)。其他的層，例如排列層(未示出)可以沉積在圖形化的電極10、 10b上。
如果將合適的電壓施加到第一上部電極10a、 10b和連續(xù)的上部電極層13上，則其效果為，均勻電場被施加到整個液晶層9上。結果，如對平均液晶分子方向再次進行表示的圖6中的虛線所示，液晶層被均勻轉換，并且沒有觀看贗象出現(xiàn)。通常，因為在絕緣層14上將出現(xiàn)介電損失(電壓降)，將需要給第二上部電極13施加比圖形化的電極10a、 10b更大的電壓。
對于圖5的液晶單元，通過將不同的電壓施加到上部電極10a、 10b上，能夠得到增強的保密顯示模式，例如使得與一個上部電極10a對應的液晶層的區(qū)域被轉換，而與另一個上部電極10b對應的液晶層的區(qū)域保持不被轉換。第二上部電極層13可以或者可以不在保密顯示模式中被尋址一如果第二上部電極層13不被尋址，則應用圖5的保密顯示模式的描述；而如果第二上部電極層13被尋址，則它可以被尋址使得它有效地充當上部電極10a、 10b之一的延伸(通過施加比相關上部電極上所施加的電壓更大的電壓，其更大的量為對絕緣層14上的介電損失進行補償所需要的量)，或者它可以以與上部電極10a、 10b均不相同的電壓被尋址(因此允許得到三個不同的液晶狀態(tài)的區(qū)域)。
應該注意，原則上，只要第二上部電極層13覆蓋圖形化的第一上部電極層中的所有缺口，則第二上部電極層13不必須在液晶層9的整個面積上均是連續(xù)的。
這樣描述了本發(fā)明，顯而易見的，同樣的方式可以以許多方式進行變化。這樣的變化不被認為違背了本發(fā)明的精神和范圍，并且對本領域技術人員將是顯而易見的所有這樣的更改，要包括在所附權利要
23求的范圍之內(nèi)。
在上述詳細解釋中所討論的實施方式和實施方式的具體實例，僅僅用于解釋本發(fā)明的技術細節(jié)，本發(fā)明不應該被狹隘地解釋在這些實施方式和具體實例的限制之內(nèi)，而是可以在本發(fā)明的精神之內(nèi)應該許多變化，只要這些變化不超出所附的專利權利要求的范圍即可。
工業(yè)適用性
本發(fā)明能夠得到好的光學性能和液晶層的較快轉換，因此，本發(fā)明能夠適用于視角范圍可被控制的液晶顯示器中。
權利要求
1. 一種液晶單元，其包括膽甾型液晶材料層；和布置在通過所述膽甾型液晶材料層的光路中的延遲器；其中所述膽甾型液晶材料可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間轉換，在所述第一狀態(tài)中，所述膽甾型液晶材料與所述延遲器協(xié)作以提供第一視角范圍，在所述第二狀態(tài)中，所述膽甾型液晶材料與所述延遲器協(xié)作以提供小于所述第一視角范圍的第二視角范圍；并且其中所述膽甾型液晶材料的螺距大于用所述液晶單元的所要求工作波長除以所述液晶材料的平均折射率所得的值。
2. 如權利要求1所述的液晶單元，其中，所述延遲器為固定延遲器°
3. 如權利要求1所述的液晶單元，其中，所述延遲器為負c板。
4. 如權利要求1所述的液晶單元，其中，所述延遲器為正c板。
5. 如前述任何一個權利要求所述的液晶單元，其中，所述膽甾型 液晶材料的螺距等于或大于500 nm。
6. 如權利要求5所述的液晶單元，其中，所述膽甾型液晶材料的 螺距等于或大于700 nm。
7. 如權利要求5所述的液晶單元，其中，所述膽甾型液晶材料的 螺距等于或大于1000 nm。
8. 如權利要求1至4中任何一項所述的液晶單元，其中，所述膽 甾型液晶材料的螺距小于25微米。
9. 如權利要求1至4中任何一項所述的液晶單元，其中，所述膽 甾型液晶材料的扭曲角大于300°。
10. 如權利要求1至4中任何一項所述的液晶單元，其中，所述膽甾型液晶材料的扭曲角小于3600°。
11. 如權利要求1至4中任何一項所述的液晶單元，其中，所述膽甾型液晶材料層被圖形化。
12. 如權利要求ll所述的液晶單元，其中，所述膽甾型液晶層布置在第一電極層與第二電極層之間；并且其中，圖形化的電極層布置在所述膽甾型液晶材料層與所述第二電極層之間。
13. 如權利要求1至4中任何一項所述的液晶單元，其進一步包括入口起偏振器和出口起偏振器，其中，所述延遲器和所述膽甾型液晶材料層布置在所述入口起偏振器和所述出口起偏振器之間。
14. 如權利要求13所述的液晶單元，其中，所述入口起偏振器和出口起偏振器為橢圓率大于零的橢圓起偏振器。
15. 如權利要求14所述的液晶單元，其中，所述入口起偏振器和出口起偏振器為圓形起偏振器。
16. 如權利要求15所述的液晶單元，其中，所述入口起偏振器和出口起偏振器為消色圓形起偏振器。
17. 如權利要求15所述的液晶單元，其中，每個所述入口起偏振器和出口起偏振器均包括線性起偏振器和四分之一波長板。
18. 如權利要求14至17中任何一項所述的液晶單元，其中，所述入口起偏振器的旋向性與螺距液晶材料的旋向性相反。
19. 如權利要求13所述的液晶單元，其中，所述入口起偏振器和出口起偏振器為線性起偏振器。
20. —種液晶單元，其包括入口起偏振器；出口起偏振器；和布置在所述入口起偏振器與所述出口起偏振器之間的膽甾型液晶材料層；其中，所述膽甾型液晶材料的螺距大于用所述液晶單元的所要求工作波長除以所述液晶材料的平均折射率所得的值；并且其中，每個所述入口起偏振器和所述出口起偏振器均是橢圓率大于零的橢圓起偏振器。
21. 如權利要求20所述的液晶單元，其中，每個所述入口起偏振器和所述出口起偏振器均為圓形起偏振器。
22. —種顯示器，其包括可控的顯示裝置，以提供圖像顯示；和液晶單元，其布置在來自所述顯示器的光線的路徑中；其中，所述液晶單元是如權利要求1至4和20中任何一項所述的液晶單元。
23. 如權利要求22所述的顯示器，其中，所述顯示裝置在使用中發(fā)射偏振光。
24. 如權利要求22所述的顯示器，其中，所述顯示裝置在使用中發(fā)射非偏振光，并且所述顯示器包括設置在所述顯示裝置與所述液晶單元之間的另外的起偏振器。
25. 如權利要求22所述的顯示器，其中，所述顯示裝置在使用中發(fā)射第一偏振的光，并且所述顯示器進一步包括偏振轉換裝置，其設置在所述顯示裝置與所述液晶單元之間，用于將由所述顯示裝置所發(fā)射的光轉換為與所述第一偏振不同的第二偏振。
26. 如權利要求25所述的顯示器，其中，所述第一偏振為線性偏振，并且所述第二偏振為橢圓偏振。
27. 如權利要求26所述的顯示器，其中，所述第一偏振為線性偏振，并且所述第二偏振為圓形偏振。
28. 如權利要求27所述的顯示器，其中，所述偏振轉換裝置包括四分之一波長板。
29. —種顯示器，其包括可控的圖像顯示層，以提供圖像顯示；延遲器；和膽甾型液晶材料層；其中，所述膽甾型液晶材料可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間轉換，在所述第一狀態(tài)中，所述膽甾型液晶材料與所述延遲器協(xié)作以提供第一視角范圍，在所述第二狀態(tài)中，所述膽甾型液晶材料與所述延遲器協(xié)作以提供小于所述第一視角范圍的第二視角范圍；并且其中，所述膽甾型液晶材料的螺距大于用所述顯示器的所要求工作波長除以所述膽甾型液晶材料的平均折射率所得的值。
30. 如權利要求29所述的顯示裝置，進一步包括出口起偏振器。
31. 如權利要求30所述的顯示裝置，進一步包括入口起偏振器、圖像顯示層、延遲器和被布置在所述入口起偏振器與所述出口起偏振器之間的膽甾型液晶層。
32. 如權利要求29、 30或31所述的顯示器，其中，所述延遲器為固定延遲器。
33. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述延遲器為負c板。
34. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述延遲器為正c板。
35. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的螺距等于或大于500 nm。
36. 如權利要求35所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的螺距等于或大于700 nm。
37. 如權利要求35所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的螺距等于或大于1000 nm。
38. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的螺距為小于25微米。
39. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的扭曲角大于300°。
40. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料的扭曲角小于3600°。
41. 如權利要求29至31中任何一項所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶材料層被圖形化。
42. 如權利要求30所述的顯示器，其中，每個所述入口起偏振器和所述出口起偏振器均為橢圓率大于零的橢圓起偏振器。
43. 如權利要求42所述的顯示器，其中，每個所述入口起偏振器和所述出口起偏振器均為圓形起偏振器。
44. 如權利要求41所述的顯示器，其中，所述膽甾型液晶層布置在第一電極層與第二電極層之間；并且其中，圖形化的電極層布置在所述膽甾型液晶材料層與所述第二電極層之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶單元(5)，其包括膽甾型液晶材料層(4)；和布置在通過膽甾型液晶材料層(4)的光路中的延遲器(3)。膽甾型液晶材料可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間轉換，在第一狀態(tài)中，膽甾型液晶材料與延遲器(3)協(xié)作以提供第一視角范圍，在第二狀態(tài)中，膽甾型液晶材料與延遲器(3)協(xié)作以提供小于第一視角范圍的第二視角范圍。膽甾型液晶材料的螺距大于用液晶單元的所要求工作波長除以液晶材料的平均折射率所得的值。該液晶單元可被用作視角限制(VAR)元件，以使諸如顯示面板(6)之類的另一個部件以寬觀看模式或窄觀看模式工作。
文檔編號G02F1/13363GK101479655SQ20078002378
公開日2009年7月8日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權日2006年7月7日
發(fā)明者J·M·鮑爾, M·D·蒂林, M·薩加多伊布魯, N·史密斯, P·A·加斯 申請人:夏普株式會社