[发明专利]蓝相液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种蓝相液晶显示装置。

背景技术

近年来，为了提升液晶显示器的显示品质，具有快速应答特性的蓝相液晶材料渐渐受到重视，其中蓝相(Blue Phase)是一种介于等向状态(Isotropic)以及胆固醇(Cholesteric)相之间的液晶相，其存在于非常狭窄的温度范围，温度区间大约只有1℃。

蓝相主要存在有第一蓝相(BPI)、第二蓝相(BPII)以及第三蓝相(BPIII)，其中第一蓝相和第二蓝相为立方体结构，而第三蓝相则是无定型结构，第三蓝相存在的温度高于其他两者。

图1A和图1B绘示了第一蓝相液晶的晶格结构示意图与向错线(disclination line)示意图。图1C和图1D绘示了第二蓝相液晶的晶格结构示意图与向错线示意图。如图1A和图1C所示，第一蓝相液晶与第二蓝相液晶结构的基本单元为双扭转圆柱状结构(double twist cylinder，DTC)100，亦即其中的双扭转圆柱管在空间中是互相垂直排列。此外，第一蓝相液晶是体心立方结构(body-centered cubic，BCC)，而第二蓝相液晶则是简单立方结构(simple cubic，SC)。另外，第一蓝相液晶与第二蓝相液晶的向错线102如图1B和图1D所示，不同于向列型(nematic)液晶、层列型(smectic)液晶与等向型液晶等其他液晶相，第一蓝相液晶与第二蓝相液晶在偏光显微镜下会显示许多小板状(platelet texture)的彩色图形。

此外，以正型蓝相液晶而言，其必须利用电极产生的横向电场引发本身的折射率改变，进而使光线穿透液晶后产生亮暗态的变化。正型蓝相液晶在未加横向电场的情况下，其理想状态是具有光学等方向性(Isotropic)，并呈现暗态(Normally Black)。另一方面，当外加横向电场于正型蓝相液晶时，则蓝相液晶具有光学异向性(Anisotropic)，且其折射率会因此改变，使得光线可穿透蓝相液晶而呈现亮态。

目前，蓝相液晶层中主要可包含蓝相液晶分子以及旋性分子等组成成分，其中，旋性分子(Chiral dopant)可用以诱导蓝相液晶分子主体形成前述的双扭转圆柱状结构。

在材料特性上，蓝相液晶的晶格周期为可见光波长的函数，因而会对不同波长的可见光产生选择性的布拉格反射(selective Bragg reflection)。也就是说，蓝相液晶分子本身的材料特性上具有特定的反射波段。未掺杂的蓝相液晶分子的反射波段落在可见光的光谱区间中，因此，蓝相液晶分子在该反射波段上便有暗态漏光的问题产生。

目前为了减少漏光增加对比，目前的用于显示器的蓝相液晶层皆添加高浓度旋性分子，请参阅图2，其绘示了现有技术中在蓝相液晶层中添加高浓度旋性分子情况下反射光线强度与波长之间的对照图。如图2所示，在添加了高浓度旋性分子后，已使蓝相液晶层的反射波段102由可见光范围104改为落到可见光之外的紫外线范围106。

在蓝相液晶层中添加高浓度旋性分子，虽可使蓝相液晶层的反射波段102由可见光范围104往紫外线范围106移动，然而，添加愈高浓度旋性分子将导致蓝相液晶层的所需的操作电压因而提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种蓝相液晶显示装置，于一实施例中，蓝相液晶显示装置的蓝相液晶层中可采用较低浓度的旋性分子，藉此降低蓝相液晶面板的操作电压。于此情况下，蓝相液晶层的反射波段将可能进入可见光的范围中，此时，本发明中蓝相液晶显示装置的背光模块不采用全波段的背光源，而是采用多个光源分别产生不同的基色波段的色光，并使蓝相液晶层的反射波段介于背光模块产生的两个基色波段之间。如此一来，蓝相液晶显示装置可具有较低的操作电压，并且同时维持高的对比效果。

本发明的一态样是提供一种蓝相液晶显示装置，其包含背光模块以及蓝相液晶显示面板。背光模块至少具有一第一光源与一第二光源，该第一光源与该第二光源分别产生一第一基础色光以及一第二基础色光，其中该第一基础色光具有一第一基色波段，该第二基础色光具有一第二基色波段。蓝相液晶显示面板其包含蓝相液晶层，蓝相液晶层具有多个蓝相液晶分子与多个旋性分子，该蓝相液晶层具有一反射波段，该反射波段介于该第一基色波段与该第二基色波段之间。

根据本发明的一实施例，其中第一光源与第二光源包含发光二极管或有机发光二极管。

根据本发明的一实施例，其中该第一基础色光与该第二基础色光分别为一蓝色光与一黄色光。