專利名稱：在其前方布置有光調制器元件的顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有顯示屏的顯示裝置，該顯示屏具有圖像顯示在其上的工作部分，LC(液晶)光調制器元件的尺寸相當于顯示屏工作部分的尺寸，該液晶光調制器元件布置在顯示屏的前方，該光調制器元件設置有向LC(液晶)光調制器元件供電的透明電極裝置。該光調制器元件以下大多數(shù)稱為LC光閥，但是有時也稱作“光調制器”，或者稱作“開關”。
眾所周知，如CRT(陰極射線管)、等離子體顯示器(PDP)、LCD(液晶顯示器)的圖像顯示裝置在其不工作時具有與其周圍環(huán)境不協(xié)調的外觀。JP-A4-132380中描述了解決此問題的方法。在此專利中，起LC光閥作用的LC元件的外周緣保持在固定框架內，該組件裝接到電視接收機中的CRT(陰極射線管)的前表面上。在該元件中的LC材料配置在電極之間，該電極按照電視接收機電源的開/關操作變成供電狀態(tài)。該LC元件由此在電視接收機操作時變成透明狀態(tài)，而在不操作時變成吸光狀態(tài)。
LC光閥的特別實施例是掃描窗，其原理已在EP-A 0000422中進行了描述。
一般來說，顯示裝置包括顯示窗。圖像顯示在顯示窗上。該顯示窗包括用于選擇性地在顯示窗的區(qū)域上產生光的裝置。在例如CRT中，圖像由逐條的線來構建成。
顯示裝置的主要問題是在顯示窗上或者在顯示裝置的部件例如(在CRT和PDP中的)熒光體元件上反射周圍的光。除由顯示裝置產生的圖像外，觀看者還可看到其它光源的反射光，例如燈和/或者太陽照在顯示窗上的反射光。這種外部光源(即顯示裝置外面的光源)的反射減小了顯示圖像的對比度，并且當明亮的陽光照在顯示窗上時，甚至會看不到圖像。已經提出很多解決辦法，包括減少室內光線強度，減少顯示窗表面的反射系數(shù)(加上抗反射涂層)和采用深色玻璃窗(這減少了顯示窗內側的反射)。
從歐洲專利申請No.0000422中已知采用一種用于使光從激活區(qū)域透射過并擋住至少部分的來自非激活區(qū)域的光的裝置。因此，可以看到激活區(qū)域(即看到發(fā)射光)，而非激活區(qū)域是黑色的。這種裝置顯著地增加了對比度。這種裝置可以擋住從非激活區(qū)域的來的光，并使光透射過激活區(qū)域。圖像本身的強度不降低或者只稍微降低，但卻大大降低反射光強度。
然而，顯示屏面積很大，并且LC光閥必須具有相應的大面積，這樣便使得顯示裝置很昂貴，另外，該組件所用的框架使得這種裝置特別昂貴，同時由于這種框架，導致LC光閥和顯示屏之間的光學耦合不是最佳的，引起一些不希望的反射。
現(xiàn)今制造的LC光閥由玻璃元件構造成。為此在玻璃板上覆蓋有通常由ITO(銦錫氧化物)制成的(有一定結構的)透明電極。這些電極板再涂上薄的聚酰亞胺膜或者其它薄膜，以建立液晶取向。該玻璃板可以選擇性地設置有濾色器、黑矩陣部分、平化層、鈍化層等。在特別的應用中，在玻璃板上還可以引入邏輯線路。在完成所有這些涂層工藝和平板印刷工藝以施加這些薄膜之后，將玻璃板與準確定位的粘接條粘接在一起。預先施加的例如玻璃或塑料球或者纖維的間隔件應使常規(guī)LC光閥的元件間隙恒定保持在10-20微米之間。該粘接密封件留下一些開口，在真空處理中可用這些開口來向元件填充液晶。
元件的整個制造和填充工藝是費力的、分批處理的、耗時的工藝，(僅填充較大的元件就要若干小時)，因此這是一種相當昂貴的工藝，很大程度上決定了LC光閥的成本價格。另外，因為包含兩個玻璃板的厚度，所以基于元件的結構相當厚。
發(fā)明的基本原理本發(fā)明的目的在于按照完全不同于上述現(xiàn)今應用的流程提供用于制造液晶光閥的結構、工藝和材料。這種新技術因為過程時間短而基本上更經濟。再一目的是提供一種方法，該方法對于新的結構和新的材料具有較強的適應性。例如該方法可以應用于玻璃底襯、塑料底襯以及結構更復雜的底襯。再一目的是提供一種方法，該方法通常使得光閥更薄。
根據(jù)以前的說明，本發(fā)明的第一目的是提供一種LC(液晶)光閥，該光閥可以用低成本方式來制造，并可以用低成本方式與顯示屏組裝在一起。
通過一種圖像顯示裝置可以達到上述目的，該裝置具有顯示屏，圖像顯示在該顯示屏的工作部分上；LC光閥布置在顯示屏的前方，其尺寸相當于顯示屏工作部分的尺寸；電極裝置，其設置成用于向LC(液晶)光閥供電，其特征在于，LC光閥包括承載復合材料的透明底襯，該復合材料相分離成光調制層和頂層，該光調制層包含鄰接該底襯設置的液晶材料，該頂層由鄰接該顯示屏設置的有機材料、無機材料或者有機和無機材料的混合物制成，該LC光閥通過例如粘接劑固定到該顯示屏的表面上。
本發(fā)明的基礎是液晶和聚合物形成材料的混合物，該混合物具有流變性，使得它可以作為厚度可控的薄膜涂在玻璃和塑料底襯上，該底襯最好設置有透明電極和取向層。在特定作用下例如用紫外暴光和加熱或者在適當時刻自發(fā)作用下，該單層可以相分離成兩個有區(qū)別的層。最靠近底襯和電極形成的底層完全或者幾乎完全由液晶構成。形成在與空氣相接的界面上的頂層是具有固體機械特性的聚合物頂涂層。該液晶層具有這樣的特性，即液晶分子排列成優(yōu)選的分子排列，使得可以獲得要求的光學特性。頂層在機械上是穩(wěn)定的，并且強度大，因而它可以取代例如現(xiàn)今的液晶元件的玻璃表面。
因為頂層是穩(wěn)定的，所以可以將LC光閥粘接在顯示屏上，使得頂層位于該組件的外側。然而，按照優(yōu)選實施例，該頂層可用粘接劑固定在顯示屏的表面上，因此，作為玻璃板或者合成材料板的底襯可位于外側。以這樣的方式，可以最佳地保護已相分離的復合材料。在兩種情況下均可以實現(xiàn)最佳的光學耦合。
粘接劑可以是已固化的樹脂，例如環(huán)氧型材料、丙烯酸或者甲基丙烯酸型材料，或者它們的混合物、硅樹脂、或者凝膠，但本發(fā)明不限于這些材料。
在顯示屏表面是平的情況下，可以保證將LC光閥簡單地粘接在顯示屏上的質量，大多現(xiàn)今的圖像顯示裝置、PDP(等離子體顯示器)、LCD(液晶顯示器)以及甚至CRT(陰極射線管)(RF-純平型)均屬于這種情況。
如果將靠近頂層的邊緣或者表面的密封件配置在顯示屏和LC光閥的相對表面(該表面可以是頂層的表面或者是底襯的表面)之間，則可以進一步簡化粘接步驟，使得顯示屏、密封件和底襯或頂層之間的空間可以用優(yōu)選為隨后固化的液體粘接劑來填充(例如通過紫外照射和加熱固化，或者利用兩種預先混合的可反應成份的反應進行固化)。
按照另一方面，該LC光閥包括配置在底襯上的面向光調制層的電極層，在連接于上述電極層的電源的影響下，該光閥的光透射性可以在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間切換。這種開關切換(稱為面內開關切換)只需要一個電極層，這有利于實施本發(fā)明單個底襯的構思。一種替代方法是在頂層的表面上配置第二電極層，由此可以進行常規(guī)(垂直)切換。
按照另一方面，光調制層包括可以在透光和不透光狀態(tài)之間切換的LC凝膠，更具體是該LC凝膠包括取向聚合物網絡，具有預定Δε的LC材料位于該網絡的空腔內。在面內開關電極結構的情況下，該聚合物網絡可包括位于其空腔中的具有負Δε的LC材料，但是最好采用具有正Δε的材料。已經發(fā)現(xiàn)，這種材料系統(tǒng)可以提供一種在透射和散射(奶白色)之間切換的光閥。不需要任何偏振元件來產生這種效應，所以沒有光的損失，節(jié)省了偏振元件的成本。另外，在沒有電壓加在LC元件上時，該LC凝膠是透明的。因而，這些LC元件是具有失效保護的。
在垂直開關的電極結構中，具有負Δε和(多向色性的)染料的LC材料可以包含在網絡的空腔中。已經發(fā)現(xiàn)，后一系統(tǒng)可以在透射狀態(tài)和吸收狀態(tài)之間切換。
除稱為永久LC凝膠的上述材料外，還可以采用物理凝膠或者聚合物分散的液晶，但是本發(fā)明不限于上述這些材料。
本發(fā)明通過將可切換的屏幕(LC光閥或開關)粘接到顯示器的前面可特別提供一種遮掩CRT或者其它顯示屏如等離子體顯示屏或LCD的裝置。這種部件可以用來使得當屏幕不接通時看不到電視屏幕，而在顯示屏透明狀態(tài)下可以不受干擾地觀看電視。該可切換的屏在打開狀態(tài)時應是透明的，而在關閉的狀態(tài)下?lián)踝≡谄梁蟮奈矬w。因此關閉的狀態(tài)具有強的吸收性(例如黑色)或者散射性(例如奶白色表面)。對于設計來說，奶白色的外觀是最好的。在另一種應用中，LC屏形成光調制器，該調制器可以被驅動以便交替改變透射光的偏振方向。為此，可以在顯示器的前方和光閥的頂層之間加上偏振濾光器。以這樣的方式，可以設置用于例如CRT圖像的立體觀看的開關。
上述特別LC凝膠的再一個積極方面是快的切換時間(約1毫秒)，該切換速度充分大于已設想應用的速度。另外，它的應用是“失效保護的”在斷電的情況下光調制成變成透明的，因此可以觀看電視。在工作的散射狀態(tài)下，功率消耗較低(對于尺寸為32英寸WSRF(純平工作區(qū))小于1W)。
為了不影響在打開狀態(tài)下的圖像，該LC調制器元件應當與例如CRT、等離子體顯示屏或者LCD形成光學接觸。這樣便可以避免在調制器元件-空氣以及顯示屏幕-空氣界面處的鏡面反射。
因此需要采用層壓法將調制器元件和例如CRT結合起來。用注塑樹脂作調器制元件和CRT之間耦合介質的層壓工藝是有利的。這種層壓工藝特別適合于將LC光閥光學耦合在純平CRT屏幕上。
下面通過舉例參照附圖更詳細說明本發(fā)明的這些和其它方面，這些附圖是

圖1是橫截面圖，其示意地示出具有LC光閥的顯示裝置；圖2A示意地示出應用在掃描窗中的裝置的頂視圖；圖2B示意地示出LC元件；圖3A示出在LCD元件后方的圖像的相對亮度隨該元件上的電壓的變化；圖3B示出有源和無源切換的切換時間；圖4示出顯示器的簡化方塊圖。
這些圖沒按比例畫出。相同的附圖標記一般表示相同的部件。
(圖1中的)彩色顯示裝置1包括已抽成真空的封殼2，該封殼2包括顯示窗3、錐形部分4和頸部5。該頸部5中容納有用于產生三個電子束7、8和9的電子槍6。顯示屏10位于顯示窗的內側。該顯示屏10包括可以發(fā)紅光、綠光和藍光的熒光體元件的熒光體圖案。在電子束7、8和9射到顯示屏的途中，該電子束由偏轉器11偏轉在顯示屏幕10上，并穿過配置在顯示窗3前方的陰罩12，該陰罩包括具有孔13的薄板。該陰罩運用懸掛裝置14懸掛在顯示窗上。三個電子束匯聚并且彼此相對以小角度穿過陰罩的孔，隨后各個電子束撞擊在僅有一個顏色的熒光體元件上。在圖1中還示出封殼的軸線(Z軸)。用于透射、散射或者吸收光的光閥裝置15配置在顯示窗3的前方。
在圖1A中更詳細示出光閥裝置15的實施例。在這種情況下，光閥裝置是單底襯型的裝置，該裝置可以采用相分離工藝或者分層工藝制造。透明底襯17承載復合材料，該復合材料可以相分離成光調制層18和頂層19，該光調制層包含液晶材料，該頂層由例如聚合材料制成。
液晶(本身)分層工藝在分層的LCD(液晶顯示裝置)的制造中，重要的是各個層的形成。已經開發(fā)出下列一般的方法。
1.由液晶材料、單體、光激發(fā)劑和吸收劑制成均勻的混合物。該混合物不一定是液晶本身；當液晶材料與較大量的非液晶材料例如單體混合時，通常便失去LC相。這對于本工藝是不重要的。
2.液晶材料一般說來是多元混合物，以便優(yōu)化各種特性。為了證明本發(fā)明的有效性，迄今已經采用E7(Merck)進行大量試驗，這種E7是三種所謂氰基聯(lián)苯和氰基三聯(lián)苯的較簡單的混合物，這種混合物具有寬的液晶溫度范圍、高的雙折射性以及高的介電常數(shù)。
3.單體也可以由若干種材料構成，例如各種丙烯酸酯、環(huán)氧化物、硫醇類烯(thiolene)和/或者乙烯醚。已經采用單丙烯酸酯和雙丙烯酸酯進行大多數(shù)試驗，例如采用異冰片基甲基丙烯酸酯和三丙二醇二甲基丙烯酸酯。
4.(甲基)丙烯酸酯單體和液晶材料之間的代表性比例是重量比50/50。然而，為了控制LC層的厚度，也可以采用其它濃度例如液晶含量可以在重量百分比10％-90％之間變化。
5.光激發(fā)劑和吸收劑可以是很均衡的混合物。該光激發(fā)劑在受到紫外光或者接近紫外的可見光照射時可以產生反應性粒子例如自由基。該吸收劑具有這樣的功能，即在薄膜頂部附近可以形成很多反應粒子，使得在分相時可以在與空氣相接的界面附近(或者在用惰性氣體沖洗時與另一種氣體相接的界面附近)相分離出固體聚合物膜。
6.優(yōu)化液體混合物的粘度，以使得可以采用例如刮刀、刮刀涂布或者縫隙口模式涂布將穩(wěn)定的濕膜涂在玻璃底襯和其它底襯上。重要的是在整個表面區(qū)域上膜的厚度要恒定。典型的膜厚度在5-50微米之間，但是可以采用2-200微米之間的任何厚度，盡管雖然這樣會影響分層工藝并確定單體和液晶之間的原始比例。
7.將濕膜分成液晶底層和聚合物頂層，采用紫外線暴光和隨后使單體聚合可以增強實際的分層作用。染料可以在原始膜的厚度方向上使紫外光強度急劇衰減，從而在膜的頂部和底部之間造成很大的聚合速度差別。因此，聚合物主要形成在膜的上部分。所以在這一部分單體減少了。任然存在于下部分中的未反應單體由于產生的濃度差驅動而擴散到上部分，在此上部分中它們附著到正在生長的聚合物上。
用于增強分層工藝的特殊實施例1.在本發(fā)明的特殊實施例中，加入的染料在紫外暴光下是光致漂白劑。這樣便可以在紫外暴光的初期階段產生很高的吸收性和很陡的紫外光強度梯度。當聚合作用在薄膜的真正的上層進行時，染料被漂白，這還可以使在更深部分中發(fā)生聚合，最后單體完全轉化為聚合物。
2.在另一個實施例中，完全不加入染料，但是選擇用于光致聚合反應的波長，使得混合物本身的吸收可以建立強度梯度。當選擇低于320nm的波長或者采用特殊的液晶(例如較高濃度的氰基三聯(lián)苯或者包含液晶的蒽并醌)或特殊單體(例如包含丙烯酸酯的蒽)時，正是這種情況。
3.在另一種特殊情況下，單體在較高的波長下是吸收性的，但是在紫外暴光下是光致漂白的。采用特殊的芪二丙烯酸脂便是這種情況，這種芪二丙烯酸脂利用吸收波長中的相應變動可以進行所謂的E-Z異構化作用。實際上，這種方法到目前為止已證明是最有效的方法。
4.在再一個實施例中，光激發(fā)劑在初始狀態(tài)是強的吸收劑，而在暴光時是光致漂白劑。例子是基于馬來酰亞胺的光激發(fā)劑。
5.當然，也可以將這些特殊實施例組合起來。
用于控制液晶取向的特殊實施例該工藝本來可以只從液晶底襯側來控制LC取向。為此，可以在底襯上涂一層薄的聚酰亞胺層，該聚酰亞胺層在施加LC/單體膜之前被摩擦。一般說來，這種一個表面強制定向完全足以形成單軸向定向。按照另一種方式，其它聚酰亞胺類表面活性劑或者特殊表面活性劑可以形成單軸同向性(＝垂直于底襯表面)取向。在混合物中，加入手性液晶摻雜物導致扭曲結構，該結構相當于在TN(扭曲向列)或者STN(超扭曲向列)式顯示裝置中的扭曲結構。
有時需要從硬的頂涂層的一側采取特殊措施來增強對分子取向的控制1.可以在混合物中加入類似表面活性劑的單體。例子是其烷基部分少于4個單元的烷基丙烯酸酯(例如乙基己基丙烯酸酯)、氟化的烷基丙烯酸酯、烷基硫醇等。這些添加劑優(yōu)先使在此界面處的LC分子的同向性(垂直)取向。
2.特殊的單體組合物可以利用光致定向工藝形成平面取向。例如當利用偏振紫外暴光強制特殊的含偶氮的單體組合物分層時，不僅可以發(fā)生光致聚合作用，而且還可以在聚合物中發(fā)生平均分子取向的再取向。這種優(yōu)先取向一般使得靠近該層的液晶排列成沿垂直于紫外光E-場的方向。
用于產生光調制器的特殊實施例利用分層工藝制造光調制器元件的原理適用于各種液晶效應。一般說來，最好選擇可利用位于LC膜的僅一個側即位于玻璃底襯或塑料底襯的電極進行操作的液晶效應。在這種情況下可以制造非常經濟的顯示器。在這些所謂面內開關結構中也有各種可能性。例子是-從同向性LC到平面定向的面內開關。這種效應需要在分層元件的兩側配置偏振器。
-同一種效應，但將作為客體的二色性的染料加入到液晶主體中。此時可以省去一個偏振器或者兩個偏振器。
-在薄膜平面內的平面LC的面內開關。這種效應需要在各個側配置偏振器，并且原則上幾乎完全與觀看角度無關。
-對此，還可以在液晶混合物中加入二色性的染料，由此可得到客體-主體開關效應；-膽甾型液晶，其采用面內開關以提供CTLC式LCD式效應。此時還可以省去偏振器。
在另一種設計中，電極可以施加在液晶層的兩側。為此，聚合物頂涂層需要涂一層透明的導電層。ITO(銦錫氧化物)是最明顯的選擇，但是采用例如濺射涂布形成ITO層的工藝難于將有機的雙層結合起來。作為替代方法可以考慮有機導體例如聚苯胺或者PEDOT。
在電極位于兩側的情況下，可以產生和應用所有LCD效應，從TN、STN、ECB(電控雙折射)和OCB效應到垂直定向效應、多疇效應等。然而因為存在聚合物頂層，所以開關電壓高于類似基于玻璃元件的配對件中用的電壓。為了減少開關電壓，必須使頂層厚度盡量薄。施加導電體之后，可以施加上附加的頂層。
在分層的聚合物膜上的附加層各種工藝步驟的順序使得可以另外施加其它的部件，例如-可以容易在已分層的聚合物膜的頂部上形成抗擦傷的頂層，以增強顯示器的機械特性。
-當希望在較高溫度下使用顯示器時，為避免液晶蒸發(fā)可以使用阻擋涂層。
-可涂布的偏振器，例如現(xiàn)在正研究的基于Optiva技術的偏振器，其可以在分層后直列布置地進行刮涂。將分層LC元件和可涂布的偏振器相結合將形成極為節(jié)省成本的顯示器。
圖2A是裝置15的掃描窗應用的頂視圖。該裝置包括許多單底襯LC元件20(“子光閥”)和用于控制LC元件透射特性的裝置21。當在元件后面的區(qū)域被激活(即發(fā)射光)時，各個元件被打開，即透過從顯示窗發(fā)射的光。應當注意到，圖2A中的例子包括許多元件，并且還可采用具有大量相對電極(例如許多對相反電極)的單個單元，這是有利的。因此，加上適當?shù)碾妷罕憧墒钩蓪﹄姌O之間的區(qū)域在透射狀態(tài)和阻擋狀態(tài)之間切換。最好不用許多“子”光閥而應用一個整體的分層光閥。在后一種情況下，可切換的材料配置在連續(xù)電極和圖案電極之間。
圖2B示意示出用在本發(fā)明中的LC光閥。該LC光閥包括聚合物頂層29、LC材料層23、透明電極層26(例如由ITO制成)、阻擋層25、聚酰亞胺層24、底襯27(例如玻璃底襯)和可選擇的抗反射層28，該LC材料層包括在取向聚合物網絡中的LC材料，該LC材料具有預定的Δε和“多向色性”的染料。根據(jù)電極結構和定向層的結合，Δε的符號可以選擇為正或者負。在許多情況下，例如電極位于LC材料的同一側時，最好選正的Δε。
圖3A示出了作為施加到電極上的電壓(在水平軸上的V表示伏特)的函數(shù)的相對亮度(在縱軸上L表示百分亮度)。當光閥處于透光狀態(tài)時(在實際實施例中L＝95％)，加上約80伏的電壓將使光閥關閉，在此實施例中，該光閥的光調制層其厚度為18微米，并包括重量百分比7％的取向聚合物網絡。通過加上充分高的電壓可以關閉該LC光閥?！瓣P閉”所需的時間在本文中稱作“有源開關時間”Δt2。然而為了正確地運行，該光閥也需要在某一個時間打開。通過除去電極上的電壓便可以打開光閥。隨后，LCD材料將無源地轉換回到“透射狀態(tài)”，即不由外電壓驅動。此時，該取向聚合物網絡這樣取向，即，使得LCD材料受到一個內力作用，該內力將LCD材料驅動成“透射狀態(tài)”。打開元件所需的時間在本文中稱作無源開關時間Δt1。
圖3B示出光閥關閉(下降曲線B)和光閥打開(上升曲線B’)時相對亮度隨時間的變化曲線。這些曲線的斜率是對于80伏電壓繪制出來的。在圖中還示出打開或關閉光閥的開關時間Δt1或Δt2(即達到兩種狀態(tài)之間中點所需要的時間)。從圖中可以看出，打開時間和關閉時間的數(shù)量級均約為1毫秒。
光調制層包含取向聚合物網絡聚合物母體和具有預定Δε和(多向色性)染料的LC材料，在分層的LC光閥中采用光調制層可以獲得小于2毫秒最好小于1毫秒的Δt1(“打開”光閥的時間)和Δt2(“關閉”光閥的時間)。小于1毫秒特別適合于以超過50Hz操作的裝置。
除了沒有(多向色性)染料之外，同一光閥在其“關閉”狀態(tài)下可以高效地散射光。因此，這種系統(tǒng)對于“整體”LC光閥是有吸引力的，這種系統(tǒng)能使電視屏幕被“遮掩”或者顯現(xiàn)出來。
取向聚合物母體的含量最好位于5％-15％之間。較低的含量產生較大的無源開關時間，而較高含量產生較高的亮度，甚至在關閉狀態(tài)下。
本發(fā)明還涉及如權利要求13所述的顯示器。圖4中，示出這種顯示器的簡化方塊圖。輸入顯示信息41輸送到圖像檢測器31。該信息的聲音部分傳送到伴音信道35，該伴音信道35在揚聲器36中重現(xiàn)聲音。該圖像檢測器31還將顯示驅動信號42輸送到圖像顯示裝置34，并將同步信號43輸送到尋址裝置32。對于CRT，這些尋址裝置32包括用于行和禎偏轉的偏轉電路。對于其它顯示裝置例如LCD或者PDP裝置，這些尋址裝置可以提供行和列尋址的矩陣尋址電路。如果存在顏色信號，則提供特殊的顏色電路解調器33，如圖4中虛線所示。
圖4所示顯示器實施例還包括圖像顯示裝置34和LC光調制器元件37，該圖像顯示裝置34具有顯示屏，該顯示屏具有顯示圖像的工作部分，該LC光調制器元件37的尺寸等于配置在顯示屏的前面的顯示屏工作部分的尺寸，該LC光調制器元件具有透明電極裝置，使得可向LC光調制器元件37供電，這種供電取決于顯示裝置34的操作，其中，LC光調制器元件37包括上述類型的分層LC光調制器元件；其中該顯示裝置包括用于切換LC光調制器元件37的控制裝置38和用于向LC光調制器元件37供電的電源39。該電源39還用于向其它電路供電。
簡言之，本發(fā)明涉及一種顯示裝置，該顯示裝置具有顯示屏，圖像顯示在該顯示屏的工作部分上，布置在顯示屏的前方的分層的LC光調制器元件(例如光閥或者開關)的尺寸相當于顯示屏工作部分的尺寸，該光調制器元件設置有透明電極裝置，使得可向該LC光調制器元件供電。該分層的LC光調制器元件包括承載復合材料的透明底襯，該復合材料相分離成光調制層和頂層，該光調制層包含鄰接該底襯設置的液晶材料，該頂層由鄰接該顯示屏設置的有機材料、無機材料或者有機和無機材料的混合物制成，該光調制器元件可以層壓到該顯示屏的表面上。
權利要求
1.一種具有顯示屏的顯示裝置，該顯示屏具有用于顯示圖像的工作部分，液晶光調制器元件布置在該顯示屏的前方，該液晶光調制器元件的尺寸相當于該顯示屏的工作部分的尺寸，該光調制器元件設置有透明電極裝置，使得可向該液晶光調制器元件供電，其特征在于，該元件包括承載復合材料的透明底襯，該復合材料相分離成光調制層和頂層，該光調制層包含鄰接該底襯設置的液晶材料，該頂層由鄰接該顯示屏設置的有機材料、無機材料或者有機和無機材料的混合物制成，該元件固定到該顯示屏的表面上。
2.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該元件的該頂層借助于粘接劑固定到該顯示屏的該表面上。
3.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，密封件布置在該顯示屏的該表面與該元件的該頂層和該底襯中的一個之間，以便鄰接頂層和底襯中的所述一個的周邊，用粘接劑填充由顯示屏、密封件和頂層與底襯中的所述一個包圍的空間。
4.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該元件還包括布置在面對該光調制器元件的上述底襯上的電極層，在連接到上述電極層上的電源的影響下該元件的光透射性可以在打開和關閉狀態(tài)之間切換。
5.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該元件可以設定成打開時的透明狀態(tài)或者關閉時的散射光的狀態(tài)。
6.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該元件可以設定成打開時的透明狀態(tài)或者關閉時的吸收光的狀態(tài)。
7.如權利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，該元件形成掃描窗。
8.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，光調制器元件可以被驅動，以改變成透射光的偏振方向。
9.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，當該元件供電時，該元件關閉(變?yōu)椴煌该?。
10.如權利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，該元件在出現(xiàn)故障的情況下打開(變?yōu)橥该?。
11.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該電極裝置適合于面內開關，并且該光調制器元件包括聚合物網絡，該網絡具有在其空腔中的Δε為正的液晶材料。
12.如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該電極裝置適合于垂直開關，并且該光調制器元件包括聚合物網絡，該網絡具有在其空腔中的Δε為負的液晶材料和染料。
13.一種包括顯示裝置的顯示設備，該顯示裝置具有顯示屏，該顯示屏帶有用于顯示圖像的工作部分，液晶光調制器元件布置在該顯示屏的前方，該液晶光調制器元件的尺寸相當于該顯示屏的工作部分的尺寸，該光調制器元件包含透明電極裝置，使得可向該液晶光調制器元件供電，其中該液晶光調制器元件包含承載復合材料的透明底襯，該復合材料相分離成光調制層和頂層，該光調制層包含鄰接該底襯設置的液晶材料，該頂層由鄰接該顯示屏設置的有機材料、無機材料或者有機和無機材料的混合物制成，該元件固定到該顯示屏的表面上，并且該顯示設備包括用于切換該液晶光調制器元件的控制裝置以及用于向該液晶光調制器元件供電的電源。
全文摘要
一種具有顯示屏的顯示裝置，圖像顯示在該顯示屏的工作部分上，(例如光閥或者開關的)分層的(液晶)光調制器元件(15)布置在顯示屏前方，該光調制器元件尺寸相當于顯示屏工作部分的尺寸，該光調制器元件，該光調制器元件設置有透明電極裝置(26)，以用于向LC光調制器元件供電。該分層的液晶光調制器元件包括承載復合材料的透明底襯，該復合材料相分離成光調制層和頂層(29)，該光調制層包含鄰接該底襯設置的液晶材料(23)，該頂層由鄰接該顯示屏設置的有機材料、無機材料或者有機和無機材料的混合物制成，該光調制器元件可以層壓到該顯示屏的表面上。
文檔編號H01J29/89GK1476547SQ02802990
公開日2004年2月18日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權日2001年7月24日
發(fā)明者D·J·布雷爾, R·彭特爾曼, D J 布雷爾, 囟 申請人:皇家菲利浦電子有限公司