Abstract

We propose a twisted nematic liquid crystal device that can be operated in dynamic or memory mode, based on the information content to be displayed at that time. +90°-twisted and 90°-twisted states are used as two stable states for operation in the memory mode. A vertical electric field is applied to realize gray levels for operation in the dynamic mode. The proposed device has a memory retention time of over a month for the memory mode and a response time of 12ms for the dynamic mode. Contrast ratios of over 5001 can be obtained in both the dynamic and memory modes.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. W. Berreman and W. R. Heffner, Appl. Phys. Lett. 37, 109 (1980).
    [CrossRef]
  2. B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
    [CrossRef]
  3. S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
    [CrossRef]
  4. D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
    [CrossRef]
  5. L. A. Parry-Jones and S. J. Elston, J. Appl. Phys. 97, 093515(2005).
    [CrossRef]
  6. I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
    [CrossRef]
  7. C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
    [CrossRef]
  8. S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
    [CrossRef]
  9. C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
    [CrossRef]
  10. I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
    [CrossRef]
  11. D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
    [CrossRef]
  12. J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
    [CrossRef]
  13. J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
    [CrossRef]

2010 (1)

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

2009 (3)

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

2006 (1)

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

L. A. Parry-Jones and S. J. Elston, J. Appl. Phys. 97, 093515(2005).
[CrossRef]

2003 (1)

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

1997 (1)

I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
[CrossRef]

1994 (1)

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

1980 (1)

D. W. Berreman and W. R. Heffner, Appl. Phys. Lett. 37, 109 (1980).
[CrossRef]

Anderson, J. E.

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

Baek, J.-I.

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Berreman, D. W.

D. W. Berreman and W. R. Heffner, Appl. Phys. Lett. 37, 109 (1980).
[CrossRef]

Bos, P.

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

Chen, C. P.

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

Chien, L.-C.

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

Chung, D. B.

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

Doane, J. W.

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

Dozov, I.

I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
[CrossRef]

Durand, G.

I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
[CrossRef]

Elston, S. J.

L. A. Parry-Jones and S. J. Elston, J. Appl. Phys. 97, 093515(2005).
[CrossRef]

Heffner, W. R.

D. W. Berreman and W. R. Heffner, Appl. Phys. Lett. 37, 109 (1980).
[CrossRef]

Hoke, C. D.

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

Jhun, C. G.

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

Kim, J. C.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Kim, K.-H.

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Kim, S.-I.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

Kou, H.-T.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Kwon, S.-B.

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

Lee, J. H.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

Lee, S. H.

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

Lee, S. J.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

Lee, S. R.

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

Lee, U. J.

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

Li, J.-H.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Liao, S.-F.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Lim, S.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

Min, K.-S.

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

Nobili, M.

I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
[CrossRef]

Park, K.-H.

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

Park, S.-K.

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

Parry-Jones, L. A.

L. A. Parry-Jones and S. J. Elston, J. Appl. Phys. 97, 093515(2005).
[CrossRef]

Shin, S. T.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Song, D. H.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

Souk, J. H.

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

Wang, B.

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

West, J. L.

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

Woo, H. S.

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Wu, J.-J.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Yang, C.-L.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Yang, D.-K.

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

Yao, I.-A.

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Yoon, T.-H.

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (5)

D. W. Berreman and W. R. Heffner, Appl. Phys. Lett. 37, 109 (1980).
[CrossRef]

S. H. Lee, K.-H. Park, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 4215 (2003).
[CrossRef]

I. Dozov, M. Nobili, and G. Durand, Appl. Phys. Lett. 70, 1179 (1997).
[CrossRef]

C. G. Jhun, C. P. Chen, U. J. Lee, S. R. Lee, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 123507 (2006).
[CrossRef]

D. H. Song, J. H. Lee, S. J. Lee, S.-I. Kim, S. Lim, S. T. Shin, J. C. Kim, and T.-H. Yoon, Appl. Phys. Lett. 97, 063501(2010).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (3)

S. R. Lee, J. H. Lee, C. G. Jhun, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, J. Appl. Phys. 105, 074508 (2009).
[CrossRef]

D.-K. Yang, J. L. West, L.-C. Chien, and J. W. Doane, J. Appl. Phys. 76, 1331 (1994).
[CrossRef]

L. A. Parry-Jones and S. J. Elston, J. Appl. Phys. 97, 093515(2005).
[CrossRef]

J. Inf. Dis. (1)

I.-A. Yao, H.-T. Kou, C.-L. Yang, S.-F. Liao, J.-H. Li, and J.-J. Wu, J. Inf. Dis. 10, 184 (2009).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys. (3)

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, H. S. Woo, S. T. Shin, and J. H. Souk, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 104505 (2009).
[CrossRef]

B. Wang, J. E. Anderson, C. D. Hoke, D. B. Chung, and P. Bos, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2939 (2002).
[CrossRef]

C. G. Jhun, K.-S. Min, S.-K. Park, S.-B. Kwon, T.-H. Yoon, and J. C. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2158 (2008).
[CrossRef]

Other (1)

J.-I. Baek, K.-H. Kim, J. C. Kim, T.-H. Yoon, S. T. Shin, and H. S. Woo, in SID International Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 39 (Society for Information Display (SID), 2008), p. 1846.
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (6)

Fig. 1
Fig. 1

Operation of the proposed device: (a) memory mode, (b) dynamic mode, (c) three-terminal electrode structure.

Fig. 2
Fig. 2

Polarized microscope images of the proposed device. The transmission axes of the two polarizers were 0 ° and 135 ° . (a) The initial + 90 ° -twisted state, (b) the transient state during transition from the + 90 ° -twisted to the 90 ° -twisted states, (c) the 90 ° -twisted state, (d) the vertical alignment state, (e) the + 90 ° -twisted state after relaxation.

Fig. 3
Fig. 3

Optical configuration of the proposed device.

Fig. 4
Fig. 4

Polarization paths of the proposed device on the Poincaré sphere: (a) the dark state, (b) the bright state.

Fig. 5
Fig. 5

Measured and calculated wavelength dispersion of the dark and bright states in the proposed device: (a) dynamic mode, (b) memory mode.

Fig. 6
Fig. 6

Measured electro-optic characteristics of the proposed device: (a) voltage-transmittance curve, (b) temporal response of the dynamic mode.

Metrics