[發(fā)明專利]液晶的多狀態(tài)控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880063062.3
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN111201667B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·D·哈茲扎
• 申請（專利權(quán)）人: 韋弗有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q3/24
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉炳勝

一種多狀態(tài)可變介電天線，包括：頂部電介質(zhì)；底部電介質(zhì)；頂部電介質(zhì)和底部電介質(zhì)之間的可變介電板；設(shè)置在可變介電板之上的多個導(dǎo)電器件；設(shè)置在底部電介質(zhì)之下的RF饋源；其中，可變介電板包括：頂部粘合物；底部粘合物；設(shè)置在頂部粘合物和底部粘合物之間的可變介電常數(shù)材料，可變介電常數(shù)材料被分成多個像素，每個像素位于相應(yīng)的導(dǎo)電器件之下，并且具有多個電極；多條導(dǎo)電線，每條導(dǎo)電線獨(dú)立地連接到電極之一和一個控制器，使得單個像素的多個電極中的每一個獨(dú)立地從控制器接收激活信號。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2017年8月30日提交的美國臨時申請No.62/552,273的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本申請。

背景技術(shù)

1、技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及液晶器件領(lǐng)域，具體地說，涉及液晶疇取向的控制。

2、相關(guān)技術(shù)

液晶可用于多種應(yīng)用。液晶的一個特征是外部擾動會引起液晶系統(tǒng)的宏觀屬性的顯著變化。僅舉兩個例子，這些宏觀屬性的變化可以用于光學(xué)和電學(xué)系統(tǒng)。電場和磁場都可以用來誘發(fā)這些變化。場的大小以及分子排列的速度是特定應(yīng)用的重要特性。

在液晶器件中可采用特殊的表面處理，以強(qiáng)制偶極子分子的特定取向，從而定向指向矢。指向矢沿外電場排列的能力是由分子的電性引起的。在這方面，指向矢指的是無量綱單位矢量n，它表示在任何點(diǎn)附近分子的優(yōu)選取向的方向。當(dāng)分子的一端有一個凈正電荷，而另一端有一個凈負(fù)電荷時，就產(chǎn)生了永久性的電偶極子。當(dāng)外加電場施加到液晶時，偶極分子傾向于沿著電場的方向定向。

在一般系統(tǒng)中，分子在松弛狀態(tài)，即沒有施加外加電場的狀態(tài)下，沿一個方向排列。當(dāng)需要改變時，施加合適的電場，使分子旋轉(zhuǎn)與施加的場的強(qiáng)度相關(guān)的量。當(dāng)不再需要這種效應(yīng)時，電場被移除，并且分子回到其松弛狀態(tài)。這兩種作用可以被認(rèn)為是電反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)：當(dāng)施加電場時，發(fā)生電反應(yīng)使分子旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)電場被移除時，化學(xué)反應(yīng)使分子回到其松弛狀態(tài)。然而，電反應(yīng)比化學(xué)反應(yīng)發(fā)生得快得多。因此，時間操作性不是對稱的——“打開”比“關(guān)閉”快得多。

在光學(xué)系統(tǒng)(例如液晶顯示器)中，這種不對稱現(xiàn)象實際上是有利的，因為即使在刷新速度相對較慢的情況下，它也能保持平滑且可接受的圖像。當(dāng)將電位施加到電極上以“打開”像素時，指向矢迅速改變方向，并且允許光通過以將像素照亮到所需強(qiáng)度。當(dāng)掃描進(jìn)行到其他像素時，直到刷新序列中的下一個周期電位才施加到像素。然而，光仍然可以通過，因為指向矢的放松需要更長的時間，因此在完全關(guān)閉之前，下一個刷新周期再次施加了電位并保持平滑的圖像，因為人眼看不到強(qiáng)度的微小下降。

有關(guān)使用電極控制液晶取向的更多信息，請參閱例如美國專利5,105,186和8,111,232以及美國專利公開2008/0024688。這些技術(shù)涉及平板顯示器的向列相液晶的傳統(tǒng)應(yīng)用。

最近，申請人提出使用液晶來控制非光學(xué)器件的特性和操作。示例可見于美國專利7,466,269和7,884,766以及公開No.2018-0062238。在這種器件中，為了改變液晶層的介電常數(shù)，從而改變電子器件的操作特性，對指向矢的取向進(jìn)行控制。然而，正如主題發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的，與傳統(tǒng)技術(shù)相反，液晶的非對稱操作在此類應(yīng)用中是不期望的。主題發(fā)明人已確定，當(dāng)控制電子器件的操作時，希望“關(guān)閉”過程與“打開”過程一樣快。

因此，本領(lǐng)域中存在改進(jìn)控制液晶中的指向矢的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了提供對本發(fā)明的一些方面和特征的基本理解，包括了本發(fā)明的以下概述。本概述不是對本發(fā)明的廣泛概述，并且因此，并不打算特別地標(biāo)識本發(fā)明的關(guān)鍵或重要要素或界定本發(fā)明的范圍。其唯一目的是以簡化的形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些構(gòu)思，作為下文呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前言。

公開的實施例提供了對液晶疇取向的改進(jìn)控制。所公開的實施例利用多個電極，每個電極具有獨(dú)立的控制線，以使疇系統(tǒng)可以快速地被置于所需狀態(tài)。