專(zhuān)利名稱：膽固醇液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種膽固醇液晶顯示器，特別是有關(guān)于一種膽固醇液晶顯示器，其在低電壓操作范圍內(nèi)調(diào)整膽固醇液晶顯示器的灰階表現(xiàn)。
背景技術(shù)：
參考圖I，反射式膽固醇液晶顯不器10 (Reflective Cholesteric TextureLiquid Crystal Display)主要包括一透明玻璃11、復(fù)數(shù)個(gè)液晶單元12及一吸光玻璃13。當(dāng)外加電壓時(shí)，則膽固醇液晶顯示器10內(nèi)的液晶單元將依據(jù)外加電壓的信號(hào)排列，以顯示影像(如圖I的中間圖所示)。液晶單元的膽固醇液晶具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)平面態(tài)(planartexture)及焦維態(tài)(focal conic texture)。平面態(tài)是為一亮態(tài)(bright state)，亦即該些液晶單元12是呈規(guī)則的平面扭轉(zhuǎn)排列(如圖I的左下圖所示)，使得外界光可經(jīng)由透明玻璃11及液晶單元12與吸光玻璃13，會(huì)有一半量的光反射。因此，反射式膽固醇液晶顯示器10通常運(yùn)用于電子書(shū)等，不需時(shí)常切換畫(huà)面且無(wú)外加電壓時(shí)亦可利用外界光線顯現(xiàn)影像的應(yīng)用，以節(jié)省能源。焦錐態(tài)則為一暗態(tài)(dark state)，該些液晶單元12是呈不規(guī)則狀排列(如圖I的右下圖所示)，外界光則呈散射進(jìn)入而被吸光玻璃13完全吸收。膽固醇液晶顯示器的穩(wěn)定態(tài)是為平面態(tài)或焦錐態(tài)時(shí)，則由先前所外加電壓的信號(hào)而定。參考圖2，其為典型膽固醇液晶顯示器的反射率及電壓的關(guān)系圖(R-V curve)。膽固醇液晶可調(diào)灰階的驅(qū)動(dòng)電壓為第一及第二電壓V1-V2及第三及第四電壓V3-V4。然而，受限于膽固醇液晶特性，在灰階切換時(shí)必須將膽固醇液晶經(jīng)一較高的重置(reset)電壓(亦即重置電壓大于第四電壓V4)才能轉(zhuǎn)變至平面態(tài)(亮態(tài))。換言之，每次灰階切換前都需要一較高的重置電壓Vk，才能將膽固醇液晶重置切換至初始狀態(tài)平面態(tài)(亮態(tài))。膽固醇液晶通常采用第三及第四電壓V3-V4的驅(qū)動(dòng)電壓，并搭配重置作灰階的切換。然而，第三及第四電壓V3-V4之間的反射率斜率過(guò)陡，將導(dǎo)致灰階切換不易。因此，便有需要提供一種膽固醇液晶顯示器，能夠解決前述的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的為利用低電壓操作范圍內(nèi)的電壓大小，即可調(diào)整膽固醇液晶顯示器的灰階表現(xiàn)。本發(fā)明提供一種膽固醇液晶顯示器包括一第一基板，包括一第一配向?qū)?；一第二基板，包括一第二配向?qū)樱灰荒懝檀家壕?，配置于該第一及第二配向?qū)又g；以及多個(gè)奈米級(jí)凸起物，其配置于該第一及第二配向?qū)拥钠渲幸徽叩囊槐砻?，并位于該第一及第二配向?qū)拥钠渲性撜吲c該膽固醇液晶層之間。本發(fā)明更提供一種膽固醇液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，包括下列步驟提供該膽固醇液晶顯示器；以及施加一驅(qū)動(dòng)電壓于該膽固醇液晶層，其中當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓為一第一電壓時(shí)，該膽固醇液晶層為一第一狀態(tài)；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓由該第一電壓增加至一第二電壓時(shí)，該膽固醇液晶層為一第二狀態(tài)；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓該第二電壓減少至該第一電壓時(shí)，該膽固醇液晶會(huì)回到該第一狀態(tài)；以及在該第一及第二電壓的操作范圍內(nèi)，藉由增加或減少驅(qū)動(dòng)電壓的雙向操作，而使該第一及第二狀態(tài)的混參的比例不同，以形成該膽固醇液晶顯示器的灰階顯不本發(fā)明不需藉由重置電壓，只需利用第一及第二電壓的低電壓操作范圍內(nèi)的電壓大小，即可調(diào)整膽固醇液晶顯示器的灰階表現(xiàn)。為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖I為習(xí)知膽固醇液晶顯示器的部份立體示意圖，其顯示具有平面態(tài)及焦錐態(tài)，并依據(jù)外加電壓的信號(hào)排列，以顯示影像；
圖2為習(xí)知膽固醇液晶顯示器的反射率及電壓的關(guān)系 圖3a及3b為本發(fā)明的一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器的部份立體示意 圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器的膽固醇液晶層及第一及第二配向?qū)拥钠拭媸疽? 圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器的膽固醇液晶層及第一及第二配向?qū)拥钠拭媸疽? 圖6為本發(fā)明的又一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器的膽固醇液晶層及第一及第二配向?qū)拥钠拭媸疽鈭D。主要組件符號(hào)說(shuō)明
10 膽固醇液晶顯示器11 透明玻璃
12 液晶單元13 吸光玻璃
100 膽固醇液晶顯示器110 第一基板
112 第一透明基板114 透明共同電極
116 第一配向?qū)?20 第二基板
122 第二透明基板124 透明畫(huà)素電極
126 第二配向?qū)?28 奈米級(jí)凸起物
130 膽固醇液晶層142 外界光
144 反射光
S200 步驟S202 步驟
Vl 第一電壓V2 第二電壓
V3 第三電壓V4 第四電壓
Ve 重置電壓。
具體實(shí)施例方式參考圖3a及3b，其顯示本發(fā)明的一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器100。該膽固醇液晶顯不器100包括一第一基板110、一第二基板120及一膽固醇液晶層130。該第一基板110包括一第一透明基板112、一透明共同電極114及一第一配向?qū)?16。該透明共同電極114配置于該第一透明基板112的表面，且該第一配向?qū)?16配置于該透明共同電極114的表面。該第二基板120包括一第二透明基板122、一透明畫(huà)素電極124及一第二配向?qū)?26。該透明畫(huà)素電極124配置于該第二透明基板122的表面，且該第二配向?qū)?26配置于該透明畫(huà)素電極124的表面。該第二基板120更包括控制該透明畫(huà)素電極124的電路組件，例如多個(gè)薄膜晶體管及電容(圖未示)。該膽固醇液晶層130配置于該第一及第ニ配向?qū)?16、126之間。簡(jiǎn)言之，在第一基板Iio上涂布有聚酰亞胺(Polyimide ;PI)，然后將聚酰亞胺進(jìn)行配向制程，以作為第一配向?qū)?16。在第二基板120上涂布有聚酰亞胺(Polyimide ;PI)，然后將聚酰亞胺進(jìn)行配向制程，以作為第二配向?qū)?26進(jìn)行配向制程。將第一基板110與第二基板120進(jìn)行貼合，然 后注入膽固醇液晶于該第一及第ニ配向?qū)?16、126之間，以形成一膽固醇液晶顯示器100。該透明共同電極114與該透明畫(huà)素電極124之間電壓可決定該膽固醇液晶層130的驅(qū)動(dòng)電壓。參考圖4，在本實(shí)施例中，該膽固醇液晶顯示器100更包括多個(gè)奈米級(jí)凸起物(nano particle) 128,其配置于該第二配向?qū)?26的表面,并位于該第二配向?qū)?26與該膽固醇液晶層130之間。參考圖5，在另ー實(shí)施例中，該膽固醇液晶顯示器100更包括多個(gè)奈米級(jí)凸起物128，其配置于該第一配向?qū)?16的表面，并位于該第一配向?qū)?16與該膽固醇液晶層130之間。參考圖6，在又一實(shí)施例中，該膽固醇液晶顯示器100更包括多個(gè)奈米級(jí)凸起物128，其配置于該第一及第ニ配向?qū)?16、128的表面，并位于該第一及第ニ配向?qū)?16、126與該膽固醇液晶層130之間。該些奈米級(jí)凸起物128可為ニ氧化娃(SiO2)或奈米銀墨(nano silver ink)所制造。該些奈米級(jí)凸起物128可為球狀。該些奈米級(jí)凸起物128可藉由散布方式或噴墨方式而均勻分布于聚酰亞胺(Polyimide ；PI)材料所制造的配向?qū)由?。為了使奈米?jí)凸起物128能附著于配向?qū)由希谏⒉蓟驀娔瓿珊?，可進(jìn)行預(yù)烤的動(dòng)作，使奈米級(jí)凸起物128附著于配向?qū)由稀ｎA(yù)烤溫度可約介為120°C 180°C,且時(shí)間可約為IOmin至40min。較佳地，該些奈米級(jí)凸起物128的一表層可為多丙烯酸樹(shù)脂(poly acrylic resin)材料所制造,經(jīng)加熱后該些奈米級(jí)凸起物128即可附著于配向?qū)由稀１景l(fā)明的一實(shí)施例的膽固醇液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法。在S200步驟中，提供ー膽固醇液晶顯不器100,其包括一第一基板110、一第二基板120、一膽固醇液晶層130及多個(gè)奈米級(jí)凸起物128，其中該第一基板110包括一第一配向?qū)?16，該第二基板120包括一第二配向?qū)?26，該膽固醇液晶層130配置于該第一及第ニ配向?qū)?16、126之間，該些奈米級(jí)凸起物128配置于該第二配向?qū)?26的表面，且該些奈米級(jí)凸起物128位于該第二配向?qū)?26與該膽固醇液晶層130之間，如圖3a所示。在S202步驟中，施加一驅(qū)動(dòng)電壓于該膽固醇液晶層130。當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓為一第一電壓Vl時(shí)，該膽固醇液晶層130為ー第一狀態(tài)。當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓增加至一第二電壓V2(第二電壓V2大于第一電壓VI)時(shí)，該膽固醇液晶層130為ー第二狀態(tài)。當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓減少至該第一電壓Vl時(shí)，該膽固醇液晶又會(huì)回到原來(lái)初始的該第一狀態(tài)。該第一及第ニ狀態(tài)分別為一平面態(tài)(planar texture)及一焦錐態(tài)(focal conic texture),該平面態(tài)及焦錐態(tài)分別為亮態(tài)(bright state)及暗態(tài)(dark state)。在第一及第ニ電壓V1-V2的操作范圍內(nèi)，可藉由增加或減少驅(qū)動(dòng)電壓的雙向操作，而使該第一及第ニ狀態(tài)的混參的比例不同，以形成該膽固醇液晶顯示器100的灰階顯示。此時(shí)，膽固醇液晶并不具有雙穩(wěn)態(tài)的特性。詳言之，當(dāng)施加驅(qū)動(dòng)電壓于膽固醇液晶吋，膽固醇液晶會(huì)由奈米級(jí)突起物附近開(kāi)始進(jìn)行相態(tài)轉(zhuǎn)變；但當(dāng)取消施加電壓時(shí)，膽固醇液晶便會(huì)回到原來(lái)初始狀態(tài)平面態(tài)(亮態(tài))。此時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓的操作范圍為第一及第ニ電壓V1-V2。因此，本發(fā)明可利用第一及第ニ電壓V1-V2的操作范圍內(nèi)的電壓大小，即可調(diào)整膽固醇液晶顯示器100的灰階表現(xiàn)。較佳地，在本實(shí)施例中，該些奈米 級(jí)凸起物128配置于該第二配向?qū)?26的表面的分布密度可為每微米平方有廣100個(gè)，該些奈米級(jí)凸起物128的尺寸可為2(Γ1000奈米，以有效地阻止該第二配向?qū)?26對(duì)一部份的膽固醇液晶的影響。再參考圖3a，在未施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，膽固醇液晶呈現(xiàn)平面態(tài)(亮態(tài))。100%的外界光142入射至膽固醇液晶顯示器100后，由于受限于膽固醇液晶旋旋光性的影響，僅會(huì)有50%的入射光被膽固醇液晶反射。亦即，左旋膽固醇液晶反射出左旋的反射光144。此時(shí)，膽固醇液晶受配向?qū)拥呐湎颔绊?，呈現(xiàn)膽固醇液晶顯示器(亮態(tài))的排列。再參考圖3b，施加驅(qū)動(dòng)電壓后，在奈米級(jí)凸起物128周?chē)哪懝檀家壕㈤_(kāi)始轉(zhuǎn)為至焦錐態(tài)(暗態(tài))。此時(shí)，膽固醇液晶配向力僅能對(duì)遠(yuǎn)離奈米級(jí)凸起物的旁邊處的膽固醇液晶有牽制作用。對(duì)于靠近奈米級(jí)凸起物的中心處的膽固醇液晶則為隨著電壓大小，而隨之轉(zhuǎn)變?yōu)榻瑰F態(tài)(暗態(tài))，膽固醇液晶轉(zhuǎn)態(tài)影響范圍將取決于電壓大小。本發(fā)明不需藉由重置電壓，只需利用第一及第ニ電壓的低電壓操作范圍內(nèi)的電壓大小，即可調(diào)整膽固醇液晶顯示器的灰階表現(xiàn)。綜上所述，乃僅記載本發(fā)明為呈現(xiàn)解決問(wèn)題所采用的技術(shù)手段的實(shí)施方式或?qū)嵤├眩⒎怯脕?lái)限定本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施的范圍。即凡與本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍文義相符，或依本發(fā)明專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專(zhuān)利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種膽固醇液晶顯示器，其特征在于，包括 一第一基板，包括一第一配向?qū)樱? 一第二基板，包括一第二配向?qū)樱? 一膽固醇液晶層，配置于該第一及第二配向?qū)又g；以及 多個(gè)奈米級(jí)凸起物，其配置于該第一及第二配向?qū)拥钠渲幸徽叩囊槐砻?，并位于該第一及第二配向?qū)拥钠渲性撜吲c該膽固醇液晶層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物配置于該第一及第二配向?qū)拥钠渲辛硪徽叩囊槐砻?，并位于該第一及第二配向?qū)拥钠渲性摿硪徽吲c該膽固醇液晶層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物配置于該第二配向?qū)拥脑摫砻娴姆植济芏葹槊课⒚灼椒接袕V100個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物的尺寸為20 1000奈米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物為球狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物為二氧化硅或奈米銀墨所制造。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽固醇液晶顯示器，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物的一表層為多丙烯酸樹(shù)脂材料所制造。
8.—種膽固醇液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括下列步驟 提供一膽固醇液晶顯不器，其包括一第一基板、一第二基板、一膽固醇液晶層及多個(gè)奈米級(jí)凸起物，其中該第一基板包括一第一配向?qū)樱摰诙灏ㄒ坏诙湎驅(qū)?，該膽固醇液晶層配置于該第一及第二配向?qū)又g，該些奈米級(jí)凸起物位于該第一配向?qū)优c該膽固醇液晶層之間或/及該第二配向?qū)优c該膽固醇液晶層之間；以及 施加一驅(qū)動(dòng)電壓于該膽固醇液晶層，其中 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓為一第一電壓時(shí)，該膽固醇液晶層為一第一狀態(tài)； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓由該第一電壓增加至一第二電壓時(shí)，該膽固醇液晶層為一第二狀態(tài)； 當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓該第二電壓減少至該第一電壓時(shí)，該膽固醇液晶會(huì)回到該第一狀態(tài)；以及 在該第一及第二電壓的操作范圍內(nèi)，藉由增加或減少驅(qū)動(dòng)電壓的雙向操作，而使該第一及第二狀態(tài)的混參的比例不同，以形成該膽固醇液晶顯示器的灰階顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膽固醇液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于其中該第一及第二狀態(tài)分別為一平面態(tài)及一焦錐態(tài)，該平面態(tài)及焦錐態(tài)分別為亮態(tài)及暗態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膽固醇液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于其中該些奈米級(jí)凸起物配置于該第二配向?qū)拥脑摫砻娴姆植济芏葹槊课⒚灼椒接衒 100個(gè)，且該些奈米級(jí)凸起物的尺寸為2(Tl000奈米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膽固醇液晶顯示器，其包括一第一基板，包括一第一配向?qū)樱灰坏诙?，包括一第二配向?qū)?；一膽固醇液晶層，配置于該第一及第二配向?qū)又g；以及多個(gè)奈米級(jí)凸起物，其配置于該第一及第二配向?qū)拥钠渲幸徽叩囊槐砻?，并位于該第一及第二配向?qū)拥钠渲性撜吲c該膽固醇液晶層之間。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)利用低電壓操作范圍內(nèi)的電壓大小，即可調(diào)整膽固醇液晶顯示器的灰階表現(xiàn)。
文檔編號(hào)G02F1/133GK102662268SQ20121012590
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者劉勝發(fā), 江美昭, 邱寶賢, 陳玉仙, 陳皇銘 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司, 華映光電股份有限公司