CN105652505B - 光控制装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光控制装置及其制造方法。所述光控制装置包含:彼此相对的第一电极单元和第二电极单元;和位于所述第一电极单元与所述第二电极单元之间的液晶单元,所述液晶单元包含:液晶;具有由形状与所述液晶相似的第一单体聚合得到的第一聚合物和由形状与所述第一单体不同的第二单体聚合得到的第二聚合物的网络;具有所述第一聚合物和所述第二聚合物的壁。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局于2014年12月2日提交的韩国专利申请10-2014-0170655号和于2015年6月19日提交的10-2015-0087803号的优先权,在此通过引用将其公开内容完整并入。
技术领域
本发明涉及光控制装置(light controlling apparatus)及其制造方法。
背景技术
近年来,随着世界进入信息时代,用于处理和显示信息的显示设备领域快速发展。于是,已经开发出各种显示设备并受到关注。
显示设备的具体实例包括液晶显示(LCD)设备、等离子显示面板(PDP)设备、场发射显示(FED)设备和有机发光二极管(OLED)。这样的显示器表现出优异的性能,如纤薄、轻量和低能耗。因此,目前,显示设备的应用领域持续增长。特别是,显示设备已用作大多数电子设备或移动设备的用户界面。
而且,近年来,使用户能够通过显示设备看到位于相反侧上的对象或图像的透明显示设备得到了积极研究。
透明显示设备在空间效率、内部装饰和设计方面具有优点。而且,透明显示设备可以应用于各种领域。通过在透明电子设备中实现能够识别信息、处理信息和显示信息的显示设备,透明显示设备可以解决传统电子设备的空间和视觉约束。透明显示设备可以用于智能窗,而智能窗可以用于智能家庭或智能车辆。
特别是,LCD可以实现为使用边缘型背光的透明显示设备,但是采用LCD的透明显示设备显示出非常低的透射率。而且,使用LCD的透明显示设备具有以下缺点:透明性由于用于实现黑色的偏光板而降低,并且外部可视性也受到负面影响。
另外,使用OLED的透明显示设备具有比使用LCD的透明显示设备更高的能耗。而且,透明显示设备难以表现纯黑色,但在阴暗环境下没有对比度的问题。不过,其具有在光正常的环境中对比度降低的缺点。
因此,为了实现透射模式和遮光模式,已提出在采用OLED的透明显示设备的光控制装置时使用形成为单层的聚合物分散液晶(PDLC)或聚合物网络液晶(PNLC)的方法。形成为单层的聚合物分散液晶(PDLC)或聚合物网络液晶(PNLC)可以通过混合单体和液晶并向混合物照射紫外(UV)线来形成。
特别是,聚合物分散液晶(PDLC)具有液晶形成在聚合物中的结构,而聚合物网络液晶(PNLC)具有聚合物分布在液晶上的网络结构中的结构。
如果向聚合物分散液晶(PDLC)或者聚合物网络液晶(PNLC)施加电场,液晶的取向改变,于是,从外部入射的光可以发生散射或者透射。也就是说,使用聚合物分散液晶(PDLC)或者聚合物网络液晶(PNLC)的设备可以在无偏光板的情况下散射或者透射光,因此可以用作透明显示设备的光控制装置。
发明内容
有鉴于此,本发明涉及光控制装置和包含该装置的显示设备,其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点所致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种光控制装置和包含该装置的显示设备,其在不施加电压的初始状态使从外部入射的光透射而在初始状态实现透明模式,由此可以降低能耗。
另外,本发明的另一个目的是提供一种在液晶单元中同时包含网络和壁的光控制装置。
此外,本发明的再一个目的是提供一种包含壁和网络的光控制装置,该壁和网络各自具有使用两种以上不同单体的两种聚合物。
另外,本发明的又一个目的是提供一种光控制装置,其通过使用形状与液晶相似的单体而辅助液晶的垂直取向并且其通过使用具有无规形状的单体使液晶无规取向而具有改善的透射率和高遮光率。
另外,本发明的再一个目的是提供一种具有遮光模式的光控制装置,该遮光模式中,通过遮光或者散射从外部入射的光而显示颜色或者设备的背景不可见。
另外,本发明的又一个目的是通过在液晶单元中使用所述壁来防止着色体(coloring member)向特定区域倾斜并由此防止由着色体在液晶单元中不均匀分布导致的漏光而改善光控制装置的遮光率。
另外,本发明的再一个目的是提供一种可以适用于柔性显示设备的光控制装置。
本发明的目的并不局限于上述目的,并且根据以下说明,上文没有提及的其他目的对于本领域普通技术人员也是显而易见的。
根据本发明实现上述目的的一个方面,提供了一种光控制装置,其包含:彼此相对的第一电极单元和第二电极单元;和位于所述第一电极单元和所述第二电极单元之间的液晶单元,所述液晶单元包含:液晶;具有由形状与所述液晶相似的第一单体聚合得到的第一聚合物和由形状与所述第一单体不同的第二单体聚合得到的第二聚合物的网络;和具有所述第一聚合物和所述第二聚合物的壁。
根据本发明的另一特征,所述光控制装置还包含位于所述第一电极单元和所述第二电极单元中至少一个之上的隔离物。
根据本发明的又一特征,所述第一单体和所述第二单体包括UV硬化性单体。
根据本发明的再一特征,用于所述UV硬化性单体的UV波长包括相同的波长范围。
根据本发明的再一特征,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
根据本发明的再一特征,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
根据本发明的再一特征,所述第一单体辅助所述液晶的垂直取向,并且所述第二单体辅助所述液晶的无规取向。
根据本发明的再一特征,如果所述液晶包含负型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自包含公共电极。
根据本发明的再一特征,如果所述液晶包含所述负型液晶,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自被配置为向所述液晶单元施加垂直电场。
根据本发明的再一特征,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
根据本发明的再一特征,如果所述液晶包含正型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包括多个图案化电极。
根据本发明的再一特征,如果所述液晶包含正型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包括多个图案化电极。
根据本发明的再一特征,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
根据本发明的再一特征,如果所述液晶包含正型液晶或DFLC中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包括多个图案化电极和公共电极。
根据本发明的再一特征,向所述图案化电极和所述公共电极施加水平电场。
根据本发明的再一特征,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
根据本发明的再一特征,所述光控制装置还包含被配置为使所述液晶以垂直状态取向的取向单元。
根据本发明的再一特征,所述取向单元位于所述液晶单元之上或之下。
根据本发明实现上述目的的另一方面,提供了一种制造光控制装置的方法,其包括:将第一电极单元层叠到第二电极单元;在所述第一电极单元与所述第二电极单元之间形成液晶单元,所述液晶单元包含具有第一单体、第二单体和液晶的混合液晶;通过聚合所述第一单体和所述第二单体而形成与所述第一电极单元上或所述第二电极单元上的掩模图案相对应的壁;和通过采用比形成所述壁更低的照射能量聚合所述第一单体和所述第二单体而形成网络。
根据本发明的另一特征,所述方法还包括在所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个之上设置隔离物。
根据本发明的又一特征,所述第一单体和所述第二单体用具有相同波长范围的光聚合。
根据本发明的再一特征,形成所述壁和形成所述网络的步骤各自包括通过用紫外线照射来聚合所述第一单体和所述第二单体。
根据本发明的再一特征,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
根据本发明的再一特征,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
根据本发明实现上述目的的又一方面,提供了一种存在液晶、第一单体和第二单体的混合液晶,其中,所述第一单体的形状与所述液晶相似,所述第二单体的形状与所述第一单体不同,并且其中,所述第一单体和所述第二单体被配置为在光控制装置中同时具有网络和壁。
根据本发明的另一特征,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
根据本发明的又一特征,所述第一单体和所述第二单体以相同波长范围的UV照射固化。
根据本发明的再一特征,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
根据本发明的再一特征,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
根据本发明的再一特征,所述第一单体和所述第二单体通过用紫外线照射而聚合。
根据本发明的再一特征,所述液晶包括正型液晶、负型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种。
根据本发明实现上述目的的又一方面,提供了一种显示设备,其包含:显示面板;和与所述显示面板附接的至少一个光控制装置。
根据本发明的另一特征,所述显示面板是OLED面板。
根据本发明的又一特征,所述光控制装置附接至所述显示面板的正面。
根据本发明的再一特征,所述光控制装置附接至所述显示面板的背面。
其他示例性实施方式的详细情况将包含在本发明的详细说明和附图中。
本发明可以提供通过在不施加电压的情况下使从外部入射的光透射而可以表现出透明模式的光控制装置。
另外,由于本发明的光控制装置的液晶在初始状态具有透射从外部入射的光的状态,因而可以在初始状态实现透明模式。因此,能够降低能耗。
而且,本发明可以提供这样一种光控制装置,通过排列由具有颜色的染料形成的着色体从而表现黑色或者黑色以外的其他颜色,其可以表现出使光控制装置的背景不可见的遮光模式。
本发明还可以提供在液晶单元中使用两种以上不同单体而同时包含网络和壁的光控制装置。
此外,由于液晶因位于液晶单元中的网络所致而可以具有更无规的图案的状态,本发明可以改善散射从外部入射的光的效果。
另外,本发明通过在液晶单元中使用所述壁来抑制着色体向特定区域倾斜并由此防止由着色体在液晶单元中不均匀分布导致的漏光而可以改善光控制装置的遮光率。
因为液晶单元中设置了所述壁而可以吸收从外部施加的冲击,本发明还可以用于柔性显示设备。
而且,本发明通过在光控制装置中设置能够补偿部件之间的折射率差异的折射率匹配层而降低了折射率差异。于是,改善了透射率。
此外,本发明通过借助所述壁或所述折射率匹配层来防止光控制装置中发生短路而可以提高驱动可靠性。
本发明还可以改善光控制装置的透射率,因为其可以具有使液晶垂直于电极单元的垂直状态。
本发明的效果并不局限于上述效果,各种其他效果包含在以下说明中。
附图说明
根据结合附图的以下详细说明,将会更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点,其中:
图1是描绘本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的透明模式的截面图。
图2是描绘图1所示的光控制装置的遮光模式的截面图。
图3是本发明的另一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图4是本发明的又一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图5是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图6是图5所示的电极单元的另一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图7是图5所示的电极单元的又一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图8是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图9是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。
图10A~图10F是本发明的示例性实施方式的光控制装置的制造方法的示意性流程图。
图11A是为描述应用了本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的显示设备而提供的示意性平面图。
图11B是沿图11A的线XI-XI’截取的显示设备的截面图。
图11C和图11D是本发明的各示例性实施方式的显示设备的截面图。
图12A是为描述应用了本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的显示设备而提供的示意性平面图。
图12B是沿图12A的线XII-XII’截取的显示设备的截面图。
图12C是本发明的另一示例性实施方式的显示设备的截面图。
具体实施方式
根据下文参照附图描述的示例性实施方式将会更清楚地理解本发明的优点和特征及其实现方法。不过,本发明并不局限于以下示例性实施方式,而是可以按各种不同形式实施。提供示例性实施方式仅仅是为了完全披露本发明和向本发明所属领域的普通技术人员充分提供本发明的范畴,本发明将由所附权利要求所限定。
用于描述本发明的示例性实施方式的附图中显示的形状、尺寸、比率、角度、数字等仅仅是示例,本发明并不限于此。在本说明书中相同的附图标记通常指代相同的要素。而且,在以下说明中,可能略去了已知的相关技术的详细说明以避免使本公开的主题不必要地模糊。
本文使用的如“包含”、“具有”和“含有”等术语通常意图是允许加入其他成分,除非这些术语与术语“仅”一起使用。对单数形式的任何提及可以包括复数形式,除非另有明确规定。
即使没有明确规定,成分也应解释为包括通常的误差范围。
当使用如“上”、“上方”、“下方”、“靠近”等术语来描述两个部分之间的位置关系时,在这两个部分之间可以设置一个以上部分,除非这些术语与术语“紧邻”或者“直接”一起使用。
当使用如“之后”、“随后”、“接着”、“之前”等术语来描述时间顺序关系时,可以包括不连续的关系,除非这些术语与术语“即刻”或者“直接”一起使用。
虽然术语“第一”、“第二”等用于描述各种成分,但这些成分并不受这些术语约束。这些术语仅仅用于将一种成分与其他成分区分开。因此,在本发明的技术构思中,下述的第一成分可能为第二成分。
“X轴方向”、“Y轴方向”和“Z轴方向”不应仅仅理解为处于这些方向相互垂直的几何关系,而是在本发明的构造可以功能性适用的范围内可以具有更宽泛的方向性。
术语“至少一个”应理解为包括由一个以上相关项目可以想到的所有可能的组合。例如,“第一项目、第二项目和第三项目中的至少一个”可以是第一项目、第二项目或第三项目中的每一个,也可以是由两个以上的第一项目、第二项目和第三项目中可以想到的所有可能的组合。
本发明的各种实施方式的特征可以部分或者完全地相互层叠或者组合,可以按照本领域普通技术人员能够完全理解的各种技术方式联锁和操作,并且该实施方式可以彼此独立或者彼此结合地实施。
下面,将参照附图来详细描述本发明的示例性实施方式。
用作透明显示设备的光控制装置的聚合物分散液晶(PDLC)和聚合物网络液晶(PNLC)具有不同的单体和液晶的混合比。通常,PDLC比PNLC具有更高百分比的单体。因此,PDLC在不施加电压的初始状态实现了初始遮光模式,其中入射光经无规取向的液晶和聚合单体散射。PDLC还在施加电压并由此使液晶垂直取向时通过使入射光透射但不散射而实现了透明模式。如果PDLC用作透明显示设备的光控制装置,需要连续施加电压以在待机时实现透明模式。
因此,本发明的发明人对PNLC进行了实验,因为单体的百分比较低,其可以有利地在不施加电压的初始状态实现透明模式。不过,PNLC具有比PDLC更低百分比的聚合单体,因而对于外部冲击的抵抗力较低。因此,需要抵抗外部冲击的壁。不过,认识到如果形成壁,就难以形成网络。如果形成网络,就难以形成壁。
因此,本发明的发明人认识到上述问题,并发明出一种光控制装置,其具有其中形成有壁和网络从而实现透明模式和遮光模式的新结构。
将参照以下示例性实施方式来详细说明其细节。
图1是描绘本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的透明模式的截面图,图2是描绘图1所示的光控制装置的遮光模式的截面图。
如图1所示,本发明的一个示例性实施方式的光控制装置100包括电极单元110、液晶单元120、取向单元130、壁140、网络150和隔离物。
电极单元110包括设置为彼此相对的第一电极单元111和第二电极单元112,液晶单元120设置在第一电极单元111与第二电极单元112之间。第一电极单元111包括由透明材料形成的基板111a和基板111a上的电极111b。第一电极单元111和第二电极单元112可以具有相同的构造,第二电极单元112也以与第一电极单元111相同的方式包括基板112a和电极112b。
第一电极单元111的基板111a和第二电极单元112的基板112a可以使用(而不限于)用于制造一般显示设备或者柔性显示设备的基板。更具体而言,可使用透明玻璃类材料或者透明塑料类材料作为基板111a和112a的材料。可使用具有如TAC(三乙酰基纤维素)或者DAC(二乙酰基纤维素)等纤维素树脂、如降冰片烯衍生物等COP(环状烯烃聚合物)、COC(环状烯烃共聚物)、如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等丙烯酸类树脂、如PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)或者PP(聚丙烯)等聚烯烃、如PVA(聚乙烯醇)、PES(聚醚砜)、PEEK(聚醚醚酮)、PEI(聚醚酰亚胺)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或者PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等聚酯、PI(聚酰亚胺)、PSF(聚砜)或者氟树脂的片或者膜作为基板111a和112a,不过本发明不限于此。
电极111b或者112b分别设置在基板111a或者112a的一个表面上,并具有无图案的电极形状。电极111b和112b可以由具有导电性并且还透射外部光的透明导电性材料形成。例如,电极111b和112b可以由以下的至少一种材料形成:银氧化物(例如,AgO或者Ag2O或者Ag2O3)、铝氧化物(例如,Al2O3)、钨氧化物(例如,WO2或者WO3或者W2O3)、镁氧化物(例如,MgO)、钼氧化物(例如,MoO3)、锌氧化物(例如,ZnO)、锡氧化物(例如,SnO2)、铟氧化物(例如,In2O3)、铬氧化物(例如,CrO3或者Cr2O3)、锑氧化物(例如,Sb2O3或者Sb2O5)、钛氧化物(例如,TiO2)、镍氧化物(例如,NiO)、铜氧化物(例如,CuO或者Cu2O)、钒氧化物(例如,V2O3或者V2O5)、钴氧化物(例如,CoO)、铁氧化物(例如,Fe2O3或者Fe3O4)、铌氧化物(例如,Nb2O5)、铟锡氧化物(例如,氧化铟锡,ITO)、铟锌氧化物(例如,氧化铟锌,IZO)、铝掺杂锌氧化物(例如,铝掺杂氧化锌,ZAO)、铝掺杂锡氧化物(例如,铝掺杂氧化锡,TAO)和锑锡氧化物(例如,氧化锑锡,ATO),但不限于此。
参见图1,取向单元130是被配置为使液晶单元120中的液晶120a以垂直状态作为初始状态取向的部件。在本说明书中,垂直状态是指液晶120a相对于电极单元110垂直取向的状态。也就是说,垂直状态是指液晶120a的长轴120L相对于电极单元110垂直取向并且短轴120S相对于电极单元110水平取向的状态。
取向单元130可以设置在所述液晶单元120之上或之下。具体而言,取向单元130包括位于第一电极单元111和液晶单元120之间的第一取向部件131和位于第二电极单元112和液晶单元120之间的第二取向部件132。构成取向单元130的第一取向部件131和第二取向部件132由垂直取向材料形成。更具体而言,取向单元130可以由聚酰亚胺类材料和磷脂酰胆碱(PPC)类材料中的至少一种形成,但不限于此。此外,取向单元130可以通过在如异丙醇(IPA)等溶剂中混合如HTAB(十六烷基三甲基溴化铵)或者CTAB(鲸蜡基三甲基溴化铵)等垂直取向材料而形成。于是,取向单元130可以通过将该混合物涂布在第一电极单元111和第二电极单元112上然后蒸发溶剂而形成。
虽然图1描绘了取向单元130位于液晶单元120之上和之下,但取向单元130还可以设置在所述液晶单元120之上或之下。
液晶单元120设置在第一电极单元111和第二电极单元112之间。具体而言,参见图1,液晶单元120设置在第一取向部件131和第二取向部件132之间。
液晶单元120包括液晶120a、壁140和网络150。液晶120a可以为负型液晶或者DFLC(双频率液晶)中的至少一种。稍后将对依赖于液晶120a的种类的光控制装置100的驱动方法进行说明。
在一些示例性实施方式中,用于形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体可以残留在液晶单元120中。其细节将与壁140一起进行说明。
如图1所示,在光控制装置100中设置壁140。具体而言,壁140位于第一电极单元111和第二电极单元112之间。壁140在光控制装置100中的位置可以自由改变。
壁140包括第一聚合物141和第二聚合物142。第一聚合物141和第二聚合物142由不同单体形成,该单体由透射光的透明材料形成。
此处,例如,用于形成第一聚合物141的单体是RM(活性介晶)类UV硬化性单体,用于形成第二聚合物142的单体是双酚A二甲基丙烯酸酯类UV硬化性单体。例如,第一聚合物141和第二聚合物142可以通过UV硬化过程使不同单体聚合来形成。用于形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体可以在350nm~380nm的波长范围固化。用于硬化形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体的光波长范围可以根据形成基板111a和112a的材料来确定。在下文中,假定第一聚合物141是由第一单体聚合得到的聚合物,第二聚合物142是由第二单体聚合得到的聚合物。
第一聚合物141是形状与液晶120a相似的聚合物,可以由形状与液晶相似的120a的第一单体形成。第一聚合物经聚合得到。由于由第一单体聚合得到的第一聚合物141具有与液晶120a相同的形状,其可以在UV硬化过程中辅助取向部件130使液晶120a以垂直状态取向。也就是说,由于所述第一单体和由所述第一单体聚合得到的第一聚合物141具有与液晶120a相同的形状,其可以在UV硬化过程中改善液晶120a的垂直取向。
第二聚合物142是形状与液晶120a不同的聚合物,可以由形状与液晶120a不同的第二单体形成。在一些实施方式中,第二聚合物142是具有无规形状的聚合物,可以由具有各种形状的第二单体形成。由于第二聚合物142具有无规形状,其可以在光控制装置100的遮光模式中辅助液晶120a不沿一个方向取向,而是以无规方式取向。也就是说,由第二单体聚合得到的第二聚合物142具有各种形状,而且液晶120a在光控制装置100的遮光模式中可以沿各种方向取向。于是,可以增加液晶120a引起的光散射。
包含由不同单体形成的第一聚合物141和第二聚合物142的壁140可以保护液晶单元120的内部免受外力。因此,包含上述壁140的光控制装置100可以用于柔性透明显示设备。而且,在外力施加到光控制装置100时,壁140可以保持液晶单元120的液晶盒间隙(cellgap)h,还可以防止第一电极单元111和第二电极单元112之间的接触引起的短路。另外,壁140通过分割光控制装置100的内部空间可以阻隔液晶单元120的内部。液晶单元120也可以通过在由壁界定的各空间中形成液晶120a来形成。
用于固化形成第一聚合物141的所述第一单体的光波长范围与用于固化形成第二聚合物142的所述第二单体的光波长范围相同。于是,第一聚合物141和第二聚合物142在所述壁140中可以具有基本上相同的百分比。也就是说,由于形成第一聚合物的所述第一单体和形成第二聚合物142的所述第二单体采用相同的波长范围的光反应,因而在同一过程中固化的第一聚合物141的量和第二聚合物142的量可以基本上相同。于是,第一聚合物141和第二聚合物142在壁140中可以具有基本上相同的百分比。
在一些示例性实施方式中,用于形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体可以残留在壁140和液晶单元120中。如果单体残留在最终产品中,单体随时间流逝而变为聚合物,于是光控制装置100的性质可能改变。因此,单体可以与聚合物一起固化。不过,由于制造过程中的各种因素,用于形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体也可能残留在壁140和液晶单元120中。
如图1所示,网络150设置在光控制装置100中。具体而言,网络150设置在第一电极单元111和第二电极112之间。网络150在光控制装置100中的位置可以随意改变。网络150以网状分布在液晶单元120中。因此,当向液晶单元120施加电场并且液晶单元120中的液晶120a的状态改变时,网络150周围的液晶120a以随机倾斜角改变,而不是处于平面状态。此处,平面状态是指液晶120a的短轴120S相对于电极单元110垂直取向而长轴120L相对于电极单元110水平取向的状态。由于向液晶单元120施加电场引起的液晶120a的状态改变将稍后参照图2进行说明。
网络150包括与上述壁140一样的两种聚合物。两种聚合物可以分别由与第一聚合物141和第二聚合物142相同的材料形成。也就是说,具有网络150的两种聚合物由不同单体形成,该单体由透射光的透明材料形成。例如,用于形成第一聚合物141的单体为RM(活性介晶)类UV硬化性单体,用于形成第二聚合物142的单体为双酚A二甲基丙烯酸酯类UV固化性单体。此处,RM(活性介晶)类单体可以为具有棒状液晶状态的材料。RM(活性介晶)类单体的端基可以经紫外(UV)线或者加热而聚合。可经UV聚合的端基可以为丙烯酸酯、乙烯、乙炔和苯乙烯中的至少一种,但不限于此。另外,可以经加热聚合的端基可以为氧杂环丁烷或者环氧基中的至少一种,但不限于此。
由于网络150由与第一聚合物141和第二聚合物142相同的聚合物形成,网络150中包含的两种聚合物中的第一聚合物141可以在UV硬化过程中辅助液晶120a以垂直状态取向。另外,在驱动光控制装置100时,第二聚合物142可以辅助液晶120a不沿特定方向取向,而是以无规方式取向。而且,用于硬化形成第一聚合物141的单体的光波长范围与用于硬化形成第二聚合物142的单体的光波长范围相同。第一聚合物141和第二聚合物142可以在网络150中具有基本上相同的百分比。
在一些示例性实施方式中,形成第一聚合物141和第二聚合物142的单体可能以与壁140相同的方式残留在网络150中。
虽然在图1中未示出,但第一电极单元111和第二电极单元112之间可以设置隔离物。更具体而言,隔离物可以设置在第一电极单元111和/或第二电极单元112上。隔离物可以具有球状或者细长状,但隔离物的形状并不限于此。隔离物分散在液晶单元中并决定液晶单元120的液晶盒间隙h,还支持液晶盒间隙h。隔离物可以由二氧化硅(SiO2)类材料形成。
更具体而言,在光控制装置100的制造过程中,在将第一电极单元111和第二电极单元112相互层叠之后,将形成液晶单元120的液晶120a注入第一电极单元111和第二电极单元112之间。此时,将隔离物设置在第一电极单元111和第二电极单元112之间以保持液晶盒间隙。然后将第一电极单元111和第二电极单元112相互层叠或者组装。此时,取决于隔离物的尺寸(高度)和数量,可以确定光控制装置100的液晶盒间隙h,并确定上述壁140的高度。
在下文中,将参照图1和图2说明光控制装置100的透明模式和遮光模式的驱动方法。
如图1所示,光控制装置100的液晶单元120中的液晶120a以垂直状态作为初始状态。于是,光控制装置100表现出透射从外部入射的光的透明模式。此处,初始状态是指未向构成光控制装置100的液晶单元120施加电场的状态。其还指的是未向构成电极单元110的第一电极单元111和第二电极单元112施加电压的状态。
更具体而言,在光控制装置100的制造过程中,液晶单元120中的液晶120a已经通过取向单元130、壁140和网络150中的第一聚合物141而以垂直状态取向。因此,在初始状态,从外部入射的光穿过液晶单元120。于是,光控制装置100表现出透明模式。
换言之,由于液晶单元120中的液晶120a通过壁140和网络150中的第一聚合物141和取向单元130而以垂直状态固化,液晶单元120中的液晶120a可以在初始状态保持垂直状态。因此,由于光控制装置100具有在初始状态透射从外部入射的光的状态,因而可以在初始状态实现透明模式。因此,可以降低光控制装置100的能耗。
然后,如图2所示,如果通过向光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112提供电压来向液晶单元120施加电场,则液晶单元120中的液晶120a将由垂直状态取向改变为包括平面状态在内的无规状态取向。包括平面状态在内的无规状态是指下述状态:如果向液晶单元120施加电场并且改变液晶120a的状态,液晶120a的大多数改变至平面状态。但是,与网络150相邻的液晶120a通过网络150中的聚合物而具有随机倾斜角的状态。而且,所述随机倾斜角的意思为非预先确定而是随机地确定的角度。
具体而言,如果液晶120a为负型液晶,液晶120a的短轴120S将沿电场方向移动。因此,当通过向第一电极单元111和第二电极单元112提供电压形成垂直电场时,液晶120a可以由垂直状态取向改变为包括平面状态在内的无规状态取向。此处,施加到第一电极单元111和第二电极单元112的电压差为5V以上,但不限于此。
另外,如果液晶120a是使用频率转变状态的DFLC,则可以向第一电极单元111和第二电极单元112施加具有预定频率的电压。例如,当提供具有10KHz~1MHz的频率的特定电压时,液晶120a可以由垂直状态取向改变为包括平面状态在内的无规状态取向。不过,频率并不限于此。
如上所述,如果向第一电极单元111和第二电极单元112施加电压并且改变液晶单元120中的液晶120a的状态,液晶120a的大多数由垂直状态变为平面状态。不过,与网络150相邻的液晶120a以随机倾斜角取向而不是以平面状态取向。也就是说,由于网络150包括具有无规形状的第二聚合物,因而在遮光模式中与网络150相邻的液晶120a通过网络150中的第二聚合物而处于具有随机倾斜角的无规方式。因此,在遮光模式中,在液晶单元120中以平面状态取向的液晶120a以及以具有随机倾斜角的无规方式取向的液晶120a将散射光。因此,液晶单元120中的液晶120a由垂直状态取向改变为包括平面状态在内的无规状态取向,从而散射光。同时,由于壁140还包括第二聚合物142,与壁140相邻的可以以具有随机倾斜角的无规方式取向。不过,壁140具有比网络150大得多的表面积。于是,与壁140相邻的液晶120a的倾斜度可小于与网络150相邻的液晶120a。
因此,如果在遮光模式中光从外部入射到液晶单元120,由于液晶单元120中的液晶120a保持无规状态,则液晶单元120中将散射光。
通过上述过程,如果液晶单元120表现出遮光模式,则将显示不透明的乳状色,例如不透明的白色或者灰色系颜色。因此,光控制装置100的背景不可见。
如图1所示的将光控制装置100的遮光模式转变为透明模式的方法如下。如果液晶单元120中的液晶120a为负型液晶,当阻断对光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112提供的电压时,液晶单元120中的液晶120a由无规状态变为垂直状态,于是,光控制装置100转变为透明模式。
此外,如果液晶单元120为DFLC,当阻断对光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112提供的电压或者提供具有预定频率的电压时,液晶单元120中的液晶120a由无规状态变为垂直状态,于是,光控制装置100转变为透明模式。
因此,本发明的一个示例性实施方式的光控制装置100可在不向第一电极单元111和第二电极单元112施加电压的初始状态下保持透明模式。另外,如果向第一电极单元111和第二电极单元112施加电压,光控制装置100可以保持遮光模式。因此,由于光控制装置100可以在初始状态保持透明模式并且还可以在必要时保持遮光模式,因而可以降低光控制装置100的能耗。于是,光控制装置100可以用作公共设施的玻璃窗或者智能窗。
图3是本发明的另一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。下文中,参见图3,将对本示例性实施方式的光控制装置200进行说明。
如图3所示,光控制装置200包括电极单元210、液晶单元220、取向单元230、壁240、网络250、隔离物和着色体270。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置200的电极单元210、液晶单元220、取向单元230、壁240、网络250和隔离物分别与上面参照图1和图2描述的构成光控制装置100的电极单元110、液晶单元120、取向单元130、壁140、网络150和隔离物相同。因此,将省略上面参照图1和图2描述的部件的重复说明。
参见图3,本示例性实施方式的光控制装置200在液晶单元220中还包括着色体270。
更具体而言,着色体270可以由具有黑色、红色、绿色、蓝色和黄色中的至少一种颜色或其组合色的染料形成。
如果着色体270由黑色系染料形成并且光控制装置200以遮光模式驱动,液晶单元220中的液晶220a和网络250散射的光将最终由着色体270吸收。于是,光控制装置200可以表现出显示黑色的遮光模式,并且可以保持黑色状态。
此外,如果光控制装置200与透明显示面板组合,在驱动透明显示面板时光控制装置200需要表现出显示黑色的遮光模式以向用户提供高图像可视性。在此情况下,着色体270可以具有黑色。
而且,如上所述,如果着色体270由具有黑色、红色、绿色、蓝色和黄色中的至少一种颜色或其组合色的染料形成,在遮光模式中光控制装置200可以显示着色体270的颜色。于是,在遮光模式中本示例性实施方式的光控制装置200可以显示黑色系颜色以外的各种颜色并且还遮蔽背景。因此,由于本示例性实施方式的光控制装置200在遮光模式中可以提供各种颜色,能够向用户提供美学效果。例如,如果光控制装置200用于公共场所,则光控制装置200可以用于需要透明模式和遮光模式的智能窗或者公共窗。而且,光控制装置200可以显示与时间或者场所相关的各种颜色并且还遮光。
另外,着色体270受到液晶220a的方向的影响,并且其取向改变。也就是说,由于按照液晶单元220的液晶220a,着色体270在初始状态垂直于第一电极单元211或者第二电极单元212,因为着色体270的长轴270L更长而其短轴270S更短,因而在透明模式中可以保持高透射率。另外,在遮光模式中可以保持高遮光率。
更具体而言,参见图3,由于液晶220a在不施加电场的初始状态相对于第一电极单元211或者第二电极单元212垂直取向,因而着色体270也以着色体270垂直于第一电极单元211或者第二电极单元212的垂直状态取向。因此,在不施加电场的初始状态,光到达着色体270的长度短于长轴270L的短轴270S。于是,液晶单元220吸收的光量非常小,大部分光透射通过液晶单元220。因此,光控制装置200可以显示保持透明模式的透明模式。
也就是说,在不向液晶单元220施加电场的状态,液晶单元220中的液晶220a透射光。此时,光到达着色体270的区域非常小。于是,光控制装置200可以保持透明模式。
此外,如果光控制装置200显示遮光模式,着色体270按照电场影响的相邻液晶220a的横卧方向(即,液晶220a的取向方向)横卧。由于液晶220a处于液体状态并且着色体270处于固体状态或者接近固体的状态,着色体270的取向方向改变。结果,固体着色体270的取向按照液体的流动方向(即,液晶220a的状态改变的方向)改变。也就是说,在施加图2所示的电场的状态,液晶220a以具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。于是,着色体270可以受到相邻的液晶220a的影响,可以以平面状态取向,也可以以无规方式取向。例如,液晶220a沿X方向横卧,相邻着色体270沿液晶220a以X方向横卧,着色体270的长轴270L与第一电极单元211和第二电极单元212平行取向。另外,液晶220a沿Y方向横卧,相邻着色体270沿液晶220a以Y方向横卧,着色体270的长轴270L与第一电极单元211和第二电极单元212平行取向。而且,网络250周围的着色体270可以按照与网络250周围的液晶220a相同的方式以具有随机倾斜角的无规方式取向。也就是说,当液晶单元220中形成电场并且液晶单元220中的液晶220a的状态改变时,网络250周围的着色体270以具有随机倾斜角的无规方式取向,而不是以平面状态取向。因此,液晶220a和网络250散射的光到达着色体270的长度大于短轴270S的长轴270L。此时,光到达着色体270的区域非常大。于是,大多数的光由着色体270吸收。因此,光控制装置20可以处于保持遮光模式同时显示着色体270中保持的颜色的遮光模式。
由于在液晶单元220中形成壁240,因而能够防止液晶单元220内部(即,着色体270与液晶220a一起混合)在特定区域集中。更具体而言,液晶单元220的内部由壁240划分成多个部分(或区域)。另外,设置在各部分中的着色体270不能移动到另一部分。如果在液晶单元220中不存在壁240,则着色体270可以根据光控制装置200的外部压力或者实施状态而在液晶单元220中移动。因此,在着色体270在整个液晶单元220中不均匀分布的状态下,如果光控制装置200表现出遮光模式,则在一些区域可能发生漏光。不过,在本示例性实施方式的光控制装置200中具有在液晶单元220中设置壁240并且将着色体270设置在由壁240形成的部分的结构时,着色体280的移动非常有限。另外,光控制装置200可以以整体上均匀的方式表现出遮光模式。于是,在光控制装置200的遮光模式中,遮光率可以提高。
着色体270的重量比可以根据应用光控制装置200的显示设备的种类来确定。例如,如果光控制装置200是室内放置的透明显示设备,则重要的是光控制装置200在透明模式具有高透射率。因此,优选的是,着色体270可以具有较低的重量比。另外,如果光控制装置200是室外放置的透明显示设备,则重要的是光控制装置200在遮光模式具有高遮光率。因此,优选的是,着色体270可以具有较高的重量比。在一些示例性实施方式中,着色体270可以具有1重量%的重量比,但不限于此。
图4是本发明的又一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或相对应的部件的说明。在下文中,参照图4,将对本示例性实施方式的光控制装置进行说明。
如图4所示,光控制装置300包括电极单元310、液晶单元320、取向单元330、壁340、网络350、隔离物、着色体370和折射率匹配层380。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置300的电极单元310、液晶单元320、取向单元330、壁340、网络350和隔离物分别与上面参照图1和图2描述的构成光控制装置100的电极单元110、液晶单元120、取向单元130、壁140、网络150和隔离物相同。另外,构成光控制装置300的着色体370与上面参照图3描述的着色体270相同。因此,将省略上面参照图1~图3描述的部件的重复说明。
参见图4,光控制装置300还包括折射率匹配层380。如图4所示,折射率匹配层380位于电极单元310中。更具体而言,折射率匹配层380设置在第一电极单元311中的基板311a和电极311b之间和第二电极单元312中的基板312a和电极312b之间。
另外,折射率匹配层380可以设置在电极单元310和取向单元330之间。例如,折射率匹配层380可以设置在构成第一电极单元311的电极311b和构成取向单元330的第一取向部件331之间。或者,折射率匹配层380可以设置在构成第二电极单元312的电极312b和构成取向单元330的第二取向部件332之间。
另外,折射率匹配层380可以设置在取向单元330和液晶单元320之间。更具体而言,折射率匹配层380可以设置在液晶单元320和第一取向部件331之间和/或液晶单元320和第二取向部件332之间。
也就是说,折射率匹配层380设置在构成光控制装置300的部件中具有不同折射率的部件之间,以使从外部入射的光可以穿过光控制装置300的内部而没有很多可能的损失。
折射率匹配层380可以由聚合物、作为光学透明性胶粘剂中的一种的OCA(光学透明胶粘剂)和如热固化性或UV固化性聚合物等有机化合物胶粘剂中的至少一种形成,并且其折射率为1.3~1.9。构成本发明的光控制装置300的第一电极单元311和第二电极单元312的折射率可以为1.6~1.8。液晶单元320中的液晶320a的折射率也可以为1.3~1.6。例如,基板311a和312a的折射率可以为约1.6,基板311b和312b的折射率可以为约1.8。通常,取向单元330可以被配置为折射率与液晶单元320中的液晶320a相同。
如此,构成光控制装置300的各部件可以具有不同的折射率。如果设置折射率匹配层380,将可以补偿折射率差异。也就是说,折射率匹配层380抵消第一电极单元311的折射率差和第二电极单元312的折射率差。于是,从外部入射的光可以穿过光控制装置300的内部而没有很多损失。
因此,在光控制装置300在透明模式中保持透明模式的情况下,可以向用户提供改善的透射率。而且,在光控制装置300在遮光模式中保持遮光状态的情况下,可以向用户提供改善的遮光率。
在下文中,将对光控制装置300表现透明模式的实例进行说明。
在不向液晶单元320中的液晶320a施加电场的状态下,当穿过第一电极单元311的基板311a的光入射到电极311b上时,由于基板311a和电极311b的折射率差异,该光可以相对于基板311a沿一定方向散射。另外,当穿过第一取向部件331的光入射到液晶单元320上时,由于折射率差异,该光可以相对于第一电极311沿一定方向散射。另外,当穿过液晶单元320和取向单元330的光穿过第二电极单元312时,由于电极312b和基板312a的折射率差异,该光可以相对于液晶单元320沿一定方向再次散射。如此,如果光控制装置300处于透明模式,由于部件之间的折射率差异,光将发生散射。另外,一部分光不能穿过光控制装置300。于是,光控制装置300的透射率可以降低。
同时,如果考虑到部件之间的折射率差异将折射率匹配层380设置在光控制装置300中,当光在光控制装置300表现透明模式的情况下穿过光控制装置300时,光不会发生散射。也就是说,基板311a和312a与电极311b和312b之间的折射率差异、电极单元310与取向单元330之间的折射率差异以及液晶单元320与取向单元330之间的折射率差异可以通过折射率匹配层380降低。因此,在光控制装置300表现透明模式的情况下,从外部入射的光可以穿过光控制装置300的内部而没有很多损失。于是,可以向用户提供高透射率。
另外,即使光控制装置300处于遮光模式,由于部件间的折射率差异也会发生遮光的不必要的散射。于是,光散射率和遮光率可能降低。同时,如果考虑到部件间的折射率差异将折射率匹配层380设置在光控制装置300中,在光控制装置300表现遮光模式的情况下,散射光相对于液晶单元320以一定方向移动而没有很多损失。大部分光也可到达着色体370。于是,可以向用户提供高遮光率。
而且,如上所述,由于折射率匹配层380可以由聚合物、作为光学透明性胶粘剂中的一种的OCA(光学透明胶粘剂)和如热固化性或UV固化性有机聚合物等有机化合物胶粘剂中的至少一种形成,因而能够防止光控制装置300中可能发生的短路。更具体而言,在光控制装置300的制造过程中,杂质可能与液晶单元320中的液晶320a混合。杂质可能充当使第一电极单元311的电极311a与第二电极单元312的电极312a之间能够电连接的导体。于是,在光控制装置300中的电极311a与电极312a之间可能发生短路。
不过,由于本发明的一个示例性实施方式的折射率匹配层380由上述材料形成,其可以充当绝缘体。因此,折射率匹配层380可以防止光控制装置300中发生短路,从而可以提高光控制装置300的驱动可靠性。
因此,折射率匹配层380可以改善光控制装置300的透射率和遮光率,还提高光控制装置300的驱动可靠性。
在一些实施方式中,可以不采用折射率匹配层。
图5是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图,图6是图5所示的电极单元的另一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参照图5和图6,将对本示例性实施方式的光控制装置进行说明。
如图5和图6所示,本发明的一个示例性实施方式的光控制装置400包括电极单元410、液晶单元420、取向单元430、壁440、网络450和隔离物。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置400的取向单元430、壁440、网络450和隔离物分别与上面参照图1和图2描述的构成光控制装置100的取向单元130、壁140、网络150和隔离物相同。因此,将省略上面参照图1和图2描述的部件的重复说明。
液晶单元420包括液晶420a。构成液晶单元420的液晶420a可以包括正型液晶或者DFLC中的一种。与液晶420a的种类相关的光控制装置400的驱动方法将在下文说明。
如图5所示,构成光控制装置400的电极单元410包括设置为彼此相对的第一电极单元411和第二电极单元412,液晶单元420可以设置在第一电极单元411和第二电极单元412之间。第一电极单元411包括由透明材料形成的基板411a和基板411a上的电极411b。电极411b包括多个图案化电极。另外,第二电极单元412还包括与第一电极单元411相同方式的基板412a和电极412b。电极412b包括多个图案化电极。另外,电极411b和412b可以形成为在平面图中具有笔直形状或者曲线(zigzag)形状。曲线形状指的是电极411b和412b中的至少一个包括弯曲部,并且曲线形状可以包括至少一个弯曲部。
另外,第一和第二电极单元411和412的图案化电极411b和412b分别被配置为向液晶单元420中的液晶420a施加水平电场。此处,如图5所示,如果第一和第二电极单元411和412都包括图案化电极411b和412b,在由第一和第二电极单元411和412施加水平电场时,产生可以改变液晶420a的状态的电场。于是,即使施加低电压,与图案化电极411b和412b仅在一侧形成的情况相比,液晶420a也可以容易地由垂直状态变为无规状态。施加到彼此相邻的图案化电极411b和412b的电压可以具有不同极性。例如,如果向图案化电极411b和412b中的任何一个施加正(+)电压,可以向相邻的另一个图案化电极411b或者412b施加负(-)电压。也就是说,对奇数的图案化电极411b和412b施加与奇数的图案化电极411b和412b相同的电压,对偶数的图案化电极411b和412b施加与偶数的图案化电极411b和412b相同的电压。因此,在彼此相邻的多个图案化电极411b和412b之间形成电压差。于是,可以将水平电场施加到图案化电极411b和412b。另外,彼此相对的图案化电极411b和412b可以被配置为施加具有相同极性的电压。此处,施加到彼此相邻的图案化电极411b和412b的电压差为5V以上,但不限于此。基板411a和412a分别与上面参照图1描述的基板111a和112a相同。另外,构成第一和第二电极单元411和412的电极411b和412b的材料分别与上面参照图1描述的电极111b和112b相同。
另外,图案化电极可以仅形成在第一电极单元411或者第二电极单元412的一个中。在此情况下,第一电极单元411可以包括图案化电极,第二电极单元412可以包括非图案化电极。作为另选,第一电极单元411可以包括非图案化电极,第二电极单元412可以包括图案化电极。此处,包含图案化电极的电极单元的驱动方法与上文所述相同。于是将省略其重复说明。
在下文中,将对图5所示的光控制装置400的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
参见图5,与液晶420a是正型液晶还是DFLC无关,光控制装置400的液晶单元420中的液晶420a处于垂直状态作为初始状态。于是在初始状态,光控制装置400表现出透射从外部入射的光的透明模式。
更具体而言,在光控制装置400的制造过程中,液晶单元420中的液晶420a已经通过取向单元430和壁440和网络450中包含的第一聚合物441而以垂直状态取向。因此,在初始状态,从外部入射的光穿过液晶单元420,光控制装置400表现出背景不可见的透明模式。
然后,如果通过向光控制装置400的第一和第二电极单元411和412提供电压来将电场施加到液晶单元420,液晶单元420中的液晶420a由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。
具体而言,如果液晶单元420中的液晶420a为正型液晶,液晶420a的长轴相对于电场沿一定方向移动。因此,在通过向第一电极单元411和第二电极单元412提供电压而施加水平电场时,液晶420a可以由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。具体而言,第一电极单元411的各图案化电极411b被配置为施加有极性与相邻图案化电极411b不同的电压。另外,第二电极单元412的各图案化电极412b被配置为施加有剂型与相邻图案化电极412b不同的电压。例如,如果将正(+)电压施加到至少一个图案化电极上,负(-)电压可以施加到与该图案化电极相邻的图案化电极。此处,施加到相邻的图案化电极的电压差为5V以上,但不限于此。
另外,如果液晶单元420中的液晶420a为使用频率来转变状态的DFLC,则将具有预定频率的电压施加到第一电极单元411和第二电极单元412。例如,在提供具有10KHz~1MHz的频率的特定驱动电压时,液晶420a可以由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。不过,电压的频率不限于此。
因此,如果光从外部入射到液晶单元420,由于液晶单元420中的液晶420a保持具有随机倾斜角的无规状态,光在液晶单元420中发生散射。如上所述,由于网络450设置在液晶单元420中,光在液晶单元420中将发生更无规地散射。通过上述过程,如果液晶单元420表现遮光模式,则显示不透明的乳状色,例如,不透明的白色或者灰色系颜色。因此,可以遮蔽从外部入射的光。
另外,将遮光模式转化为透明模式的方法如下。如果液晶单元420中的液晶420a为正型液晶,在阻断提供到光控制装置400的第一电极单元411和第二电极单元412的电压时,液晶单元420中的液晶420a由具有随机倾斜角的无规状态改变为垂直状态。于是,光控制装置400转变为透明模式。
另外,如果液晶单元420是DFLC,当阻断向光控制装置400的第一电极单元411和第二电极单元412提供的电压或者提供具有预定频率的电压时,液晶单元420中的液晶420a由具有随机倾斜角的无规状态改变为垂直状态。于是,光控制装置400转变为透明模式。
参见图6,其显示了电极单元的另一示例性实施方式的光控制装置的截面图,构成电极单元410的第一电极单元411和第二电极单元412可以还分别包含公共电极411c和412c和绝缘层411d和412d。
具体而言,如图6所示,如果第一电极单元411包括基板411a、多个图案化电极411b、公共电极411c和绝缘层411d,则公共电极411c设置在基板411a上,绝缘层411d设置在公共电极411c上,图案化电极411b设置在绝缘层411d上。如图6所示,公共电极411c可以形成在基板411a的整个区域上或者可以图案化为特定区域的单元。因此,公共电极411c可以设置为与多个图案化电极的第一电极411b重叠。绝缘层411d可以由无机绝缘材料形成,如硅氮化物或者硅氧化物,包括SiNx、SiOx等,但不一定限于此。另外,绝缘层411d可以由有机绝缘材料形成,如光学丙烯酸树脂(photo acryl)或者苯并环丁烯(BCB)。
另外,如果第二电极单元412包括基板412a、多个图案化电极412b、公共电极412c和绝缘层412d,则公共电极412c设置在基板412a之下,绝缘层412d设置在公共电极412c之下,图案化电极412b设置在绝缘层412d之下。如图6所示,公共电极412c可以形成在基板412a的整个区域上或者可以图案化为特定区域的单元。因此,公共电极412c可以设置为与所述多个图案化电极412b重叠。第二电极单元412的绝缘层412d可以由与第一电极单元411的绝缘材料411d相同的材料形成。
在下文中,将对图6所示的光控制装置400的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
参见图6,与液晶420a是正型液晶还是DFLC无关,光控制装置400的液晶单元420中的液晶420a处于垂直状态作为初始状态。于是,在初始状态,光控制装置400表现出透射从外部入射的光的透明模式。
然后,如果通过向光控制装置400的第一和第二电极单元411和412提供电压来将电场施加到液晶单元420,液晶单元420中的液晶420a由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。
具体而言,如果液晶单元420中的液晶420a为正型液晶,液晶420a的长轴相对于电场沿一定方向移动。因此,当通过向第一电极单元411和第二电极单元412提供电压来施加水平电场时,液晶420a可以由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。具体而言,第一电极单元411的各图案化电极411b被配置为施加有极性与公共电极411c不同的电压。另外,第二电极单元412的各图案化电极412b被配置为施加有极性与公共电极412c不同的电压。于是,向第一电极单元411的图案化电极411b和公共电极411c施加水平电场,向第二电极单元412的图案化电极412b和公共电极412c施加水平电场。例如,如果将正(+)电压施加到图案化电极411b和412b,可以将负(-)电压施加到公共电极411c和412c。因此,在第一电极单元411的图案化电极411b和公共电极411c之间形成电压差。向液晶单元420施加水平电场,在第二电极单元412的图案化电极412b和公共电极412c之间形成电压差。向液晶单元420施加水平电场。另外,彼此相对的图案化电极411b和412b可以配置为施加具有相同极性的电压。
另外,如果液晶单元420中的液晶420a是使用频率转变状态的DFLC,则将具有预定频率的电压施加到第一电极单元411和第二电极单元412。例如,当提供频率为10KHz~1MHz的特定驱动电压时,液晶420a可以由垂直状态取向改变为具有随机倾斜角(包括平面状态在内)的无规状态取向。不过,电压的频率不限于此。
因此,如果光从外部入射到液晶单元420,由于液晶单元420中的液晶420a保持具有随机倾斜角的无规状态,光在液晶单元420中发生散射。
另外,将遮光模式转变为透明模式的方法与上面参照图5所述的方法相同。
在图5和图6所示的示例性实施方式中,本发明的示例性实施方式的光控制装置400可以保持透明模式作为初始状态并在将电压施加到第一电极单元411和第二电极单元412的情况下保持遮光模式。因此,由于光控制装置400可以保持透明模式作为初始状态并且必要时也保持遮光模式,因而可以降低光控制装置400的能耗。于是,光控制装置400可以用作公共设施的玻璃窗或者智能窗。
虽然图5描绘了第一电极单元411和第二电极单元412都包括多个图案化电极,但第一电极单元411和第二电极单元412中可以仅一个包括多个图案化电极。此外,虽然图6描绘了第一电极单元411和第二电极单元412都包括多个图案化电极和公共电极,但第一电极单元411和第二电极单元412中可以仅一个包括多个图案化电极和公共电极。
图7是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参见图7,将对本示例性实施方式的光控制装置进行说明。
如图7所示,光控制装置500包括电极单元510、液晶单元520、取向单元530、壁540、网络550和隔离物。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置500的取向单元530、壁540、网络550和隔离物分别与上面参照图5描述的构成光控制装置400的取向单元430、壁440、网络450和隔离物相同。因此,将省略上面参照图5描述的部件的重复说明。
如图7所示,构成光控制装置500的电极单元510包括被设置为彼此相对的第一电极单元511和第二电极单元512,液晶单元520可以设置在第一电极单元511和第二电极单元512之间。第一电极单元511包括由透明材料形成的基板511a和设置在基板511a上的电极511b。电极511b包括多个图案化电极。不过,第二电极单元512可以仅包括由透明材料形成的基板512a而不包括基板上的电极。也就是说,第一电极单元511和第二电极单元512中仅第一电极单元511包括所述多个图案化电极511b,第二电极单元512不包括电极。第一电极单元511的图案化电极511b被配置为向液晶单元520中的液晶520a施加水平电场。此处,包括图案化电极511b的第一电极单元511的驱动方法与上面参照图5所述的方法相同。于是,将省略其重复说明。基板511a和512a分别与上面参照图1描述的基板111a和112a相同。另外,构成第一电极单元511的电极511b的材料与上面参照图1描述的电极111b的材料相同。
尽管在图7中未示出,第二电极单元512可以包括多个图案化电极而第一电极单元511可以不包括电极。
图8是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参见图8,将对本示例性实施方式的光控制装置进行说明。
如图8所示,光控制装置600包括电极单元610、液晶单元620、取向单元630、壁640、网络650、隔离物和着色体670。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置600的电极单元610、液晶单元620、取向单元630、壁640、网络650和隔离物分别与上面参照图5和图6描述的构成光控制装置400的电极单元410、液晶单元420、取向单元430、壁440、网络450和隔离物相同。因此,将省略上面参照图5和图6描述的部件的重复说明。
参见图8,本示例性实施方式的光控制装置600还包括设置在液晶单元620中的着色体670。本示例性实施方式的着色体670与上面参照图3描述的着色体270相同。也就是说,着色体670可以由具有黑色、红色、绿色、蓝色和黄色中的任何一种颜色或者其组合色的染料形成。
于是,本示例性实施方式的光控制装置600可以显示各种颜色以及黑色系颜色并且在表现遮光模式的情况下还遮蔽背景。另外,由于本发明的示例性实施方式的光控制装置600在遮光模式中可以提供各种颜色,因而能够向用户提供美学效果。例如,光控制装置600可以用于公共场所,如果光控制装置600用于需要透明模式和遮光模式的智能窗或者公共窗,则光控制装置600可以显示与时间或者场所相关的各种颜色并且还遮光。此外,本示例性实施方式的着色体670的作用、效果和驱动方法与上面参照图3描述的着色体270相同。
图9是本发明的再一示例性实施方式的光控制装置的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参见图9,将对本示例性实施方式的光控制装置进行说明。
如图9所示,光控制装置700包括电极单元710、液晶单元720、取向单元730、壁740、网络750、隔离物、着色体770和折射率匹配层780。更具体而言,构成本示例性实施方式的光控制装置700的电极单元710、液晶单元720、取向单元730、壁740、网络750和隔离物分别与上面参照图5描述的构成光控制装置400的电极单元410、液晶单元420、取向单元430、壁440、网络450和隔离物相同。另外,构成光控制装置700的着色体770与上面参照图8描述的着色体670相同。
参见图9,光控制装置700还包括折射率匹配层780。此处,本示例性实施方式的折射率匹配层780的作用、效果和功能与上面参照图4描述的折射率匹配层380相同。因此,将省略上面参照图4~图8所述的部件的重复说明。
折射率匹配层780补偿构成光控制装置700的部件之间的折射率差异。于是,与光控制装置700表现出透明模式的情况相比,折射率匹配层780可提供改善的透射率,并且与光控制装置700表现出遮光模式的情况相比还可提供改善的遮光率。另外,由于折射率匹配层780由绝缘材料形成,折射率匹配层780可以防止光控制装置700中发生短路,从而可以提高光控制装置700的驱动可靠性。
在下文中,将参照图10A~图10F对本发明的示例性实施方式的光控制装置的制造方法进行说明,图10A~图10F是本发明的示例性实施方式的光控制装置的制造方法的示意性流程图。图10A~图10F描绘了图1所示的光控制装置100的制造方法。
如图10A所示,制备混合有第一单体141m、第二单体142m和液晶120a的混合液晶120m。此处,液晶120a是负型液晶、正型液晶或者DFLC中的至少一种。在彼此不同的单体141m和142m中,所述第一单体141m是用于形成第一聚合物141的单体,所述第二单体142m是用于形成第二聚合物142的单体。
此处,液晶120a与单体141m和142m之比可以为80:20~95:5。如果液晶120a少于混合液晶120m的80重量%,由液晶120a引起的光散射可能不会充分发生。如果液晶120a多于混合液晶120m的95重量%,液晶120a引起的光散射可能过度发生,这可能致使透明模式不能充分实现。于是,液晶120a与单体141m和142m之比可以为80:20~95:5。另外,所述第一单体141m与所述第二单体142m之比可以为1:1~1:2.5,其与液晶120a与第一单体141m和第二单体142m之比无关。
在一些示例性实施方式中,混合液晶120m可以还包括图3、图4、图8和图9所示的着色体270、370、670或者770。另外,由于着色体270、370、670和770与液晶120a和单体141m和142m相比量相对较小,而且着色体270、370、670和770的量不会影响单体141m和142m之比,因而单体141m和142m之比与上述相同,而与是否存在着色体270、370、670和770无关。
然后,如图10B所示,制备第一电极单元111和第二电极单元112。具体而言,将电极111b设置在基板111a的一个表面上,将电极112b设置在基板112a的一个表面上,从而制备第一电极单元111和第二电极单元112。此外,如图10B所示,第一取向部件131可以设置在第一电极单元111上,第二取向部件132可以设置在第二电极单元112上。
然后,将隔离物设置在第一电极单元111或者第二电极单元112中的至少一个上。例如,隔离物可以设置在第一电极单元111上,或者隔离物可以设置在第二电极单元112上。
然后,将第一电极单元111和第二电极单元112相互层叠或者组装,并使隔离物插入其间。
然后,如图10C所示,在由隔离物形成液晶盒间隙的状态下,将具有混合液晶120m的混合液晶单元形成在第一电极单元111和第二电极单元112中。更具体而言,在第一电极单元111和第二电极单元112相互层叠或者组装的状态下,混合液晶120m可以通过使用毛细现象的注入方法而形成在第一电极单元111和第二电极单元112之间。
在一些示例性实施方式中,如果第一电极单元111和第二电极单元112使用辊对辊工艺相互层叠或者组装,则混合液晶可以形成在第一电极单元111和第二电极单元112之间。所述混合可以通过在进行辊对辊工艺的同时注入混合液晶的挤压方法实现。
然后,如图10D和图10E所示,在设置具有图案PT的掩模M之后,使用UV线将第一单体141m和第二单体142m固化,从而在与图案PT对应的区域形成壁140。例如,固化过程可以通过照射波长为365nm、强度为10~100mW的UV线10~60分钟来进行。此时,壁140形成在与图案PT对应的区域中,壁140包括通过固化而分别由所述第一单体141m和所述第二单体142m聚合得到的第一聚合物141和第二聚合物142。
更具体而言,在照射UV线的区域(即,与掩模M的图案PT对应的区域)中存在的第一单体141m和第二单体142m在与混合液晶120m相分离的同时固化。随着固化过程进行,单体在固化区域转化为聚合物。随着固化过程进行,在未照射UV线的区域中存在的第一单体141m和第二单体142m移动到混合液晶120m中的聚合物处。因此,遍布混合液晶120m分散的第一单体141m和第二单体142m在固化过程进行的区域集中。最后,形成包含第一聚合物141和第二聚合物142的壁140。
此处,所述第一单体141m是具有与液晶120a相同形状的单体。由于所述第一单体141m具有与液晶120a相同的形状,其可以在UV固化过程中辅助液晶120a的垂直状态。也就是说,由于所述第一单体141m具有与液晶120a相同的形状,其可以在UV固化过程中改善液晶120a的垂直取向。
然后,如图10E和图10F所示,整个区域中的第一单体141m和第二单体142m使用UV线固化,进行比形成壁的时间更短的照射能量,从而形成网络150。例如,固化过程可以通过照射波长为365nm、强度为10~300mW的紫外线3~100秒来进行。另外,UV照射能量根据UV照射时间和照射强度来确定。此处,固化过程通过改变照射时间来进行。另外,固化过程也可以通过改变照射强度来进行。因此,壁140可以通过采用比形成网络150的固化更大的UV照射能量固化来形成。网络150也可以通过采用比形成壁140的固化更小的UV照射能量固化来形成。
此处,网络150还包括第一聚合物141和第二聚合物142,其通过与壁140相同的方式进行固化而分别由第一单体141m和第二单体142m聚合得到。具体而言,在形成网络的固化过程中,在形成壁140的固化过程之后残留的第一单体141m和第二单体142m在整个区域中的随机位置处固化,从而形成网络150。
图11A是为描述应用了本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的显示设备而提供的示意性平面图。图11B是沿图11A的线XI-XI’截取的显示设备的截面图。参见图11A和图11B,显示设备1100包括显示面板1190和光控制装置100。为了说明方便,图11A描绘了显示设备1100的多个像素P的仅一部分,并且描绘了显示设备1100的仅黑色矩阵1140和壁140。
显示面板1190是用于显示图像的面板,可以为例如有机发光显示面板。具体而言,显示面板1190可以为包含如图11A和11B所示的透射区域TA的透明有机发光显示面板或者透明柔性有机发光显示面板。不过,显示面板1190不限于此,可以以各种方式显示图像。
参见图11B,显示面板1190是从有机发光元件1130发出的光向上基板1115发射的顶发射型有机发光显示面板。另外,显示面板1190是包含透射区域TA的透明有机发光显示面板。
参见图11A和图11B,显示面板1190包括多个像素P,各像素P包括透射区域TA、发射区域EA和电路区域CA。透射区域TA是指透射从显示面板1190的外部入射的外界光的区域。用户可以通过透射区域TA看见背景,即,显示设备1100的背景。发射区域EA是指发射从有机发光元件1130发出的光的区域,也指由有机发光元件1130显示图像的区域。电路区域CA是指设置有用于驱动有机发光元件1130的各种电路的区域,可以与发射区域EA重叠。
参见图11B,薄膜晶体管1120设置在显示面板1190的下基板1111上。具体而言,薄膜晶体管1120设置在电路区域CA中,并包括栅极、有源层、源极和漏极。另外,设置被配置为使栅极与有源层绝缘的栅绝缘层1112。在薄膜晶体管1120上设置被配置为使薄膜晶体管1120的上部平面化的平面化层1113,在平面化层1113上设置有机发光元件1130。有机发光元件1130设置在发射区域EA中,并包括用于向有机发光层1132提供空穴的阳极1131、有机发光层1132和用于向有机发光层1132提供电子的阴极1133。阳极1131通过平面化层1113中的接触孔与薄膜晶体管1120电连接。如上所述,由于显示面板1190是顶发射型有机发光显示面板,阳极1131至少包括例如由透明导电氧化物(TCO)形成的透明导电层和设置在透明导电层下并被配置为将有机发光元件1130发出的光反射至显示面板1190上部的反射层。不过,阳极1131可以界定为仅包含透明导电层,反射层可以界定为与阳极1131分开的部件。界定发射区域EA的凸堤(bank)1114设置在阳极1131上,有机发光层1132和阴极1133设置在阳极1131和凸堤1114上。有机发光层1132可以发射特定颜色的光,例如,白色、红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色的光。在以下说明中,描述了发射白光的有机发光层1132。阴极1133设置在有机发光层1132上。如上所述,由于显示面板1190是顶发射型有机发光显示面板1190,阴极1133可以由透明导电材料或者金属材料形成。如果阴极1133由金属材料形成,阴极1133形成为具有非常小的厚度,使有机发光层1132发出的光能够穿过阴极1133。
黑矩阵1140设置在显示面板1190的上基板1115上。黑矩阵1140设置在像素P之间的边界和透射区域TA和发射区域EA之间的边界。另外,滤色片1150设置在显示面板1190的上基板1115上的发射区域EA之上。滤色片1150可以为红色滤色片、绿色滤色片和蓝色滤色片中的一种,但不限于此,可以为透射另一种颜色的光的滤色片。上基板1115和下基板1111由粘合层1160相互粘接或者组装。虽然在图11B中未示出,显示面板1190可以还包括用于保护有机发光元件1130免受来自外部的水分或者氧气影响的密封层。
光控制装置100可以与显示面板1190组合。因此,光控制装置100可以向用户提供遮光模式和透明模式。更具体而言,光控制装置100可以粘接到与显示面板1190的正面(其是显示面板1190的发光面)相反的显示面板1190的背面。此处,尽管在图11B中未示出,使用胶粘剂部件、例如作为光学透明性胶粘剂中的一种的光学透明胶粘剂(OCA)来将光控制装置100粘接或者组装到透明显示面板1190的背面并对其进行层压过程。光控制装置100可以最后与显示面板1190组合。另外,OCA的折射率可以为1.4~1.9。
光控制装置100的壁140设置为与显示面板1190的黑矩阵1140对应。也就是说,如图11A和图11B所示,光控制装置100的壁140设置为与显示面板1190的黑矩阵1140重叠并设置在所有的显示面板1190的像素P之间的边界和透射区域TA与发射区域EA之间的边界上。此处,壁140的宽度WA可以等于或者小于黑矩阵1140的宽度WB。如果光控制装置100的壁140如上所述设置,则壁140可以在如图11A所示的平面图中以网状结构设置。另外,尽管未示出,壁140也可以以带状结构设置从而与黑矩阵1140的一部分重叠。
上述的光控制装置100的壁140可以通过与上面参照图10D所述的相同方法制造。也就是说,壁140可以通过使用具有与显示面板1190的黑矩阵1140对应的图案PT的掩模M照射UV线来形成,从而在与显示面板1190的黑矩阵1140对应的位置形成壁140。
在下文中,将参照提供图像的显示设备1100对光控制装置100的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
在显示面板1190不提供图像的情况下,光控制装置100显示透明模式。如上所述,由于光控制装置100的液晶单元120中的液晶120a的状态处于垂直状态作为初始状态,在电压不施加到光控制装置100的情况下,光控制装置100显示透射从外部入射的光的透明模式。
另外,在显示面板1190提供图像的情况下,光控制装置100表现为遮蔽从作为正面的相反面的背面入射的光,该正面是显示面板1190的发光表面。具体而言,在显示面板1190提供图像的情况下,电压施加到光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112使得第一电极单元111和第二电极单元120之间存在电压差,于是,液晶单元120中的液晶120a无规取向。因此,液晶单元120散射从外部入射的光,光控制装置100阻挡从外部入射的光可通过所述显示面板1190的背面看到。于是,可以改善画质。
而且,除了遮蔽功能以外,必要时光控制装置100可以向用户提供美学效果。例如,如果如图3所示的着色体270用于光控制装置100,通过显示着色体270的颜色而向用户提供具有颜色的背景图像。
虽然图11B描绘了光控制装置100的壁140设置在所有的显示面板1190的像素P之间的边界和透射区域TA与发射区域EA之间的边界上,不过壁140可以设置为仅与显示面板1190的像素P之间的边界处设置的黑矩阵1140重叠。
另外,由于显示面板1190的发射区域EA是发光的区域,但不是能够透射外部光的区域,与发射区域EA对应的光控制装置100的部分在遮光模式和透明模式中可以不实现。也就是说,与发射区域EA对应的光控制装置100的部分可以连续处于透明模式。在这点上,虽然图11B描绘了第一电极单元111的电极111b和第二电极单元112的电极112b设置为对应于所有的发射区域EA和透射区域TA,但是第一电极单元111的电极111b和第二电极单元112的电极112b可以仅设置在透射区域TA中。
虽然图11B描绘了使用图1和图2所示的光控制装置100作为光控制装置100,但是光控制装置100不限于此。图3~图9所示的光控制装置100、200、300、400、500、600和700可以与显示面板1190组合使用。另外,虽然图11B描绘了光控制装置100的第一电极单元111与显示面板1190的下基板1111接触,但是光控制装置100的第二电极单元112可以与显示面板1190的下基板1111接触。
而且,显示面板1190的下基板1111可以为构成光控制装置100的第一电极单元111或者第二电极单元112的基板中的一个。例如,如果构成光控制装置100的第一电极单元111的电极111b或者第二电极单元112的电极112b形成在显示面板1190的下基板1111的背面上,则显示面板1190的下基板1111发挥与构成第一电极单元111或者第二电极单元120的基板111a和112a相同的作用。因此,下基板1111、第一电极单元110的电极111b或者第二电极单元112的电极112b可以具有与上述第一电极单元111或者第二电极单元112相同的构造。
图11C是本发明的另一示例性实施方式的显示设备的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参照图11C对本示例性实施方式的显示设备进行说明。
参见图11C,光控制装置100的壁140可以设置为与显示面板1190的黑矩阵1140重叠,也可以设置在显示面板1190的发射区域EA中。此处,仅与黑矩阵1140重叠的壁140的宽度WA1等于黑矩阵1140的宽度WB,并小于与黑矩阵1140和发射区域EA重叠的壁140的宽度WA2。由于显示面板1190的发射区域EA是发光的区域,而不是能够透射光的区域,因而用于遮蔽或者透射外部光的液晶120a可以不设置在光控制装置100与发射区域EA对应的的部分中。因此,如图11C所示,光控制装置100的壁140可以形成为与整个发射区域EA对应。
光控制装置100的壁140可以通过参照图10D所述的相同方法制造。也就是说,壁140可以通过使用在与显示面板1190的黑矩阵1140对应的位置和与发射区域EA对应的位置具有图案PT的掩模M照射UV线来形成。
与显示面板1190组合的光控制装置100的驱动方法与上面参照图11B描述的相同,于是,将省略其重复说明。
虽然图11C描绘了将壁140形成为与整个发射区域EA对应,但是壁140可以形成为仅与发射区域EA的一部分区域对应。
图11D是本发明的另一示例性实施方式的显示设备的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,将参照图11D对本示例性实施方式的显示设备进行说明。
参见图11D,光控制装置100可以粘接到作为显示面板1190的发光面的正面。在此情况下,尽管在图11D中未示出,使用胶粘剂部件、例如作为光学透明性胶粘剂中的一种的OCA将光控制装置100粘接到透明显示面板1190的背面并对其进行层压过程。光控制装置100可以最后与显示面板1190组合。
光控制装置100的壁140设置为与显示面板1190的黑矩阵1140对应。也就是说,如图11D所示,光控制装置100的壁140设置为与显示面板1190的黑矩阵1140重叠以设置在所有的显示面板1190的像素P之间的边界和透射区域TA与发射区域EA之间的边界上。此处,壁140的宽度WA可以等于或者小于黑矩阵1140的宽度WB。如果光控制装置100的壁140如上所述设置,壁140可以在平面图中以网状结构设置。另外,尽管未示出,壁140也可以以带状结构设置从而与黑矩阵1140的一部分重叠。
上述光控制装置100的壁140可以通过与上面参照图10D所述的相同方法制造。也就是说,壁140可以通过使用具有与显示面板1190的黑矩阵1140对应的图案PT的掩模M照射UV线来形成,从而在与显示面板1190的黑矩阵1140对应的位置形成壁140。
由于光控制装置100设置在所述显示面板1190的正面上,第一电极单元111的电极111b和第二电极单元112的电极112b形成为仅与透射区域TA对应。在光控制装置100的制造过程中,液晶120a和着色体140设置在光控制装置100的整个区域上。也就是说,如图10C~图10F所示,光控制装置100通过在混合液晶120m设置在光控制装置100的整个区域上的状态下固化壁140和网络170来制造。于是,在过程中可能难以不在光控制装置100与发射区域EA对应的部分中设置液晶120a和着色体140而将对应空间留空。
因此,如果电极111b和电极112b设置在发射区域EA中,光控制装置100还可在发射区域EA中被驱动。因此,从发射区域EA发出的光可能受光控制装置100阻挡。于是,如图11D所示,电极111b和电极112b设置为仅与透射区域TA对应,使得仅有光控制装置100与透射区域TA对应的部分被驱动,而光控制装置100与发射区域EA对应的部分连续保持在透明模式。
在下文中,参照提供图像的显示设备1100对光控制装置100的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
在显示面板1190不提供图像的情况下,光控制装置100表现出透明模式。也就是说,在电压不施加到光控制装置100的情况下,光控制装置100实现透射从外部入射的光的透明模式。
在显示面板1190提供图像的情况下,光控制装置100实现为阻挡从背面入射的光。具体而言,在显示面板1190提供图像的情况下,电压施加到光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112,于是,液晶单元120中的液晶120a无规取向。因此,液晶单元120散射从外部入射的光,光控制装置100阻挡从外部入射的光通过透射区域TA被看到。于是,可以改善画质。在此情况下,由于电极111b和电极112b不形成在光控制装置100与发射区域EA对应的部分中,光控制装置100仍然实现透明模式,于是,用户可以通过发射区域EA看到图像。
虽然图11D描绘了光控制装置100的壁140设置在所有的显示面板1190的像素P之间的边界和透射区域TA与发射区域EA之间的边界上,但是壁140可以设置为仅与显示面板1190的像素P之间的边界处设置的黑矩阵重叠。
另外,显示面板1190的上基板1115可以为构成光控制装置100的第一电极单元111或者第二电极单元112的基板中的一个。例如,如果构成光控制装置100的第一电极单元111的电极111b或者第二电极单元112的电极112b形成在显示面板1190的上基板1115的正面上,显示面板1190的上基板1115发挥与构成第一电极单元111或者第二电极单元120的基板111a和112a相同的作用。因此,上基板1115、第一电极单元110的电极111b或者第二电极单元112的电极112b可以具有与上述第一电极单元111或者第二电极单元112相同的构造。
而且,当光控制装置100粘接到作为显示面板1190的发光面的正面时,壁140也可以形成在发射区域EA中。也就是说,如图11C所示,分隔壁140的一部分可以仅与黑矩阵1140重叠,而其另一部分可以与黑矩阵1140和发射区域EA重叠。如上所述,由于壁140由能够透射光的透明材料形成的UV固化单体形成,壁140可以形成为与整个发射区域EA对应,从而使光控制装置100与发射区域EA对应的部分连续透射光。
虽然图11A~图11D描绘了显示面板1100为顶发射型或者底发射型有机发光显示面板,显示面板1100也可以为双发射有机发光显示面板。也就是说,显示面板1100可以通过显示面板的正面和背面显示图像。在此情况下,光控制装置100可以仅设置在所述显示面板1100的正面和背面中的一个之上,或者可以同时设置在所述显示面板1100的正面和背面上。也就是说,可使至少一个光控制装置100附接至显示面板1100。
图12A是为描述应用了本发明的一个示例性实施方式的光控制装置的显示设备而提供的示意性平面图。图12B是沿图12A的线XII-XII’截取的显示设备的截面图。参见图12A和图12B,显示设备1200包括显示面板1290和光控制装置100。为便于说明,图12A描绘了显示设备1200的多个像素P的仅一部分,并且仅描绘了显示设备1200的黑色矩阵1240和壁140。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参照图12A对本示例性实施方式的显示设备1200进行说明。
参见图12B,显示面板1290可以为从有机发光元件1230发出的光向下基板1211释放的底发射型有机发光显示面板。另外,显示面板1290是包括透射区域TA的透明有机发光显示面板。
参见图12A和图12B,显示面板1290包括多个像素P,各像素P包括透射区域TA、发射区域EA和电路区域CA。与上面参照图11A和图11B所述的显示设备1100相比,图12A和图12B中所示的显示面板1290是底发射型有机发光显示面板,于是,发射区域EA不与电路区域CA重叠。也就是说,由于从发射区域EA发出的光需要穿过下基板1211从而释放到外部,设置有各种电路的电路区域CA不与发射区域EA重叠。
参见图12B,薄膜晶体管1220设置在显示面板1290的下基板1211上。具体而言,薄膜晶体管1220设置在电路区域CA中。另外,提供被配置为使栅极与有源层绝缘的栅绝缘层1212。在薄膜晶体管1220上设置被配置为使薄膜晶体管1220的上部平面化的平面化层1213,在平面化层1213上设置有机发光元件1230。有机发光元件1230设置在发射区域EA,包括用于向有机发光层1232提供空穴的阳极1231、有机发光层1232和用于向有机发光层1232提供电子的阴极1233。阳极1231通过平面化层1213中的接触孔与薄膜晶体管1220电连接。如上所述,由于显示面板1290是底发射型有机发光显示面板,阳极1231包括由透明导电氧化物(TCO)形成的透明导电层。界定发射区域EA的凸堤1214设置在阳极1231上,有机发光层1232和阴极1233设置在阳极1231和凸堤1214上。有机发光层1232可以发射特定颜色的光,例如,白色、红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色的光。在以下说明中,描述了有机发光层1232发射白光。阴极1233设置在有机发光层1232上。如上所述,由于显示面板1290是底发射型有机发光显示面板,因而阴极1233可以由金属材料形成。上基板1215和下基板1211通过粘合层1260彼此粘接。尽管在图12B中未示出,显示面板1290可以还包括用于保护有机发光元件1230免受来自外部的水分或者氧气的影响的密封层。
黑矩阵1240设置在显示面板1290的下基板1211上。黑矩阵1240设置在像素P之间的边界和发射区域EA与电路区域CA之间的边界、透射区域TA与电路区域CA之间的边界和电路区域CA中。另外,滤色片1250设置在显示面板1290的下基板1211上的发射区域EA之上。滤色片1250可以为红色滤色片、绿色滤色片和蓝色滤色片中的一种,但不限于此,可以为透射另一种颜色的光的滤色片。用于使滤色片1250的上部平面化的外涂层1216设置在滤色片1250上,薄膜晶体管1220设置在外涂层1216上。
光控制装置100可以通过与显示面板1290组合而具有遮光板的功能。具体而言,参见图12B,光控制装置100可以粘接到与显示面板1290的背面相反的显示面板1290的正面,背面是显示面板1290的发光面。此处,尽管在图12B中未示出,使用胶粘剂部件、例如作为光学透明性胶粘剂中的一种的OCA将光控制装置100粘接到透明显示面板1290的背面->正面并对其进行层压过程。光控制装置100可以最后与显示面板1290组合。
光控制装置100的壁140设置为与显示面板1290的黑矩阵1240对应。也就是说,如图12B所示,光控制装置100的壁140设置在像素P之间的边界、发射区域EA与电路区域CA之间的边界、透射区域TA与电路区域CA之间的边界和电路区域CA中。此处,设置在像素P之间的边界处的壁140的宽度WA1可以等于或者小于设置在像素P之间的边界处的黑矩阵1240的宽度WB1。设置在电路区域CA中的壁140的宽度可以等于或者小于设置在电路区域CA中的黑矩阵1240的宽度WB2。如果光控制装置100的壁140如上所述设置,壁140可以在如图12A所示的平面图中以网状结构设置。另外,虽然未示出,壁140也可以以带状结构设置从而与黑矩阵1240的一部分重叠。
上述光控制装置100的壁140可以通过参照图10D所述的相同方法制造。也就是说,壁140可以通过使用具有与显示面板1290的黑矩阵1240对应的图案PT的掩模M照射UV线来形成,从而在与显示面板1290的黑矩阵1240对应的位置形成壁140。
在下文中,参照提供图像的显示设备1200对光控制装置100的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
在显示面板1290不提供图像的情况下,光控制装置100表现出透明模式。如上所述,由于光控制装置100的液晶单元120中的液晶120a处于垂直状态作为初始状态,在电压不施加到光控制装置100的情况下,光控制装置100表现出透射从外部入射的光的透明模式。
另外,在显示面板1290提供图像的情况下,光控制装置100被驱动为阻挡从与背面相反的正面入射的光,而背面是显示面板1290的发光面。具体而言,在显示面板1290提供图像的情况下,将电压施加到光控制装置100的第一电极单元111和第二电极单元112使得在第一电极单元111和第二电极单元120之间存在电压差,于是,液晶单元120中的液晶120a无规取向。因此,液晶单元120散射从外部入射的光,光控制装置100阻挡从外部入射的光通过所述显示面板1290的背面被看到。于是,可以改善画质。
而且,除了遮光板功能以外,必要时显示面板1290可以向用户提供美学效果。例如,光控制装置100可以通过显示构成光控制装置100的着色体270的颜色而向用户提供具有颜色的壁纸。
虽然图12B描绘了光控制装置100的壁140设置在所有的像素P之间的边界、发射区域EA和电路区域CA之间的边界、透射区域TA和电路区域CA之间的边界和电路区域CA中,但是壁140也可以设置为仅与设置在显示面板1290的像素P之间的边界处的黑矩阵1240重叠。
另外,光控制装置100的壁140也可以设置在发射区域EA中。由于壁140由能够透射光的透明材料形成的UV固化单体形成,壁140可以形成为与整个发射区域EA对应,从而使光控制装置100与发射区域EA对应的部分连续透射光。在此情况下,壁140可以不设置在电路区域CA中。
虽然图12B也描绘了第一电极单元111的电极111b和第二电极单元112的电极112b设置为与所有的发射区域EA和透射区域TA对应,但是电极111b和电极112b可以仅设置在透射区域TA中。也就是说,由于显示面板1290的发射区域EA是发光的区域,但不是能够透射外部光的区域,光控制装置100与发射区域EA对应的部分在遮光模式和透明模式中可以不驱动。也就是说,光控制装置100与发射区域EA对应的部分可以连续处于透明模式。于是,电极111b和电极112b可以仅设置在透射区域TA中。
虽然图12B描绘了使用图1和图2所示的光控制装置100作为光控制装置100,光控制装置100不限于此。图3~图9所示的光控制装置100、200、300、400、500、600和700可以通过与显示面板1290组合来使用。另外,虽然图12B描绘了光控制装置100的第一电极单元111与显示面板1290的上基板1215接触,但光控制装置100的第二电极单元112也可以与显示面板1290的上基板1215接触。
而且,显示面板1290的上基板1215可以为构成光控制装置100的第一电极单元111或者第二电极单元112的基板中的一个。例如,如果构成光控制装置100的第一电极单元111的电极111b或者第二电极单元112的电极112b形成在显示面板1290的上基板1215的正面上,显示面板1290的上基板1215发挥与构成第一电极单元111或者第二电极单元120的基板111a和112a相同的作用。因此,上基板1215、第一电极单元110的电极111b或者第二电极单元112的电极112b可以具有与上述第一电极单元111或者第二电极单元112相同的构造。
虽然图12A和图12B描绘了透射区域TA、电路区域CA和发射区域EA依次设置在一个像素P中,但透射区域TA、电路区域CA和发射区域EA在一个像素P中的顺序不限于此。
图12C是本发明的另一示例性实施方式的显示设备的截面图。在本示例性实施方式中,将省略与上述示例性实施方式相同或者相对应的部件的说明。在下文中,参照图12C对本示例性实施方式的显示设备进行说明。
参见图12C,光控制装置100粘接到所述显示面板1290的背面,而显示面板1290在背面输出图像。在此情况下,尽管在图12C中未示出,使用胶粘剂部件、例如作为光学透明性胶粘剂中的一种的OCA将光控制装置100粘接或者组装到透明显示面板1290的正面并对其进行层压过程。光控制装置100可以最后与显示面板1290组合。
光控制装置100的壁140设置为与显示面板1290的黑矩阵1240对应。也就是说,如图所示12C,由于光控制装置100的壁140设置为与显示面板1290的黑矩阵1240重叠,光控制装置100的壁140设置在所有的显示面板1290的像素P之间的边界、发射区域EA和电路区域CA之间的边界、透射区域TA和电路区域CA之间的边界和电路区域CA中。
上述光控制装置100的壁140可以通过参照图10D所述的相同方法制造。也就是说,壁140可以通过使用具有与显示面板1290的黑矩阵1240对应的图案PT的掩模M照射UV线来形成,从而在与显示面板1290的黑矩阵1240对应的位置形成壁140。
由于光控制装置100设置在所述显示面板1290的背面上,第一电极单元111的电极111b和第二电极单元112的电极112b形成为仅与透射区域TA对应。在光控制装置100的制造过程中,液晶120a设置在光控制装置100的整个区域上。也就是说,如图所示10C~图10F,光控制装置100通过在将混合液晶120m设置在光控制装置100的整个区域上的状态下固化壁140和网络170来制造。于是,在过程中可能难以不在光控制装置100与发射区域EA对应的部分中设置液晶120a而将对应空间留空。因此,如果电极111b和电极112b设置在发射区域EA中,光控制装置100在发射区域EA中也可以被驱动。因此,从发射区域EA发出的光可能受光控制装置100阻挡。于是,如图12C所示,电极111b和电极112b设置为仅与透射区域TA对应,从而仅有光控制装置100与透射区域TA对应的部分被驱动,而光控制装置100与发射区域EA对应的部分连续保持在透明模式。
在下文中,参照提供图像的显示设备1200对光控制装置100的透明模式和遮光模式的驱动方法进行说明。
在显示面板1290不提供图像的情况下,光控制装置100表现出透明模式。也就是说,在电压不施加到光控制装置100的情况下,光控制装置100实现透射从外部入射的光的透明模式。
在显示面板1290提供图像的情况下,光控制装置100实现为阻挡从背面入射的光。具体而言,在显示面板1290提供图像的情况下,将电压施加到光控制装置100的第一电极单元111的电极111b和112b,于是,液晶单元120中的液晶120a无规取向,液晶单元120散射从外部入射的光。因此,光控制装置100阻挡从外部入射的光通过显示面板1290的透射区域TA被看到。于是,可以改善画质。在此情况下,由于在光控制装置100与发射区域EA对应的部分中不形成电极111b和电极112b,光控制装置100仍然实现透明模式,于是,用户可以通过发射区域EA看到图像。
虽然图12C描绘了光控制装置100的壁140设置在所有的像素P之间的边界、发射区域EA和电路区域CA之间的边界、透射区域TA和电路区域CA之间的边界和电路区域CA中,但是壁140也可以设置为仅与设置在显示面板1290的像素P的边界处的黑矩阵1240重叠。
另外,光控制装置100的壁140也可以设置在发射区域EA中。由于壁140由能够透射光的透明材料形成的UV固化单体形成,壁140可以形成为与整个发射区域EA对应,从而使光控制装置100与发射区域EA对应的部分连续透射光。在此情况下,壁140可以不设置在电路区域CA中。
显示面板1290的下基板1211可以为构成光控制装置100的第一电极单元111或者第二电极单元112的基板中的一个。例如,如果构成光控制装置100的第一电极单元111的电极111b或者第二电极单元112的电极112b形成在显示面板1290的下基板1211的正面上,显示面板1290的下基板1211发挥与构成第一电极单元111或者第二电极单元112的基板111a和112a相同的作用。因此,下基板1211、第一电极单元110的电极111b或者第二电极单元112的电极112b可以具有与上述第一电极单元111或者第二电极单元112相同的构造。
总体而言,本发明涉及以下优选方面的实施方式:
1.一种光控制装置,其包含:
彼此相对的第一电极单元和第二电极单元;和
位于所述第一电极单元和所述第二电极单元之间的液晶单元,所述液晶单元包含:
液晶;
具有第一聚合物和第二聚合物的网络,所述第一聚合物由形状与所述液晶相似的第一单体聚合得到,且所述第二聚合物由形状与所述第一单体不同的第二单体聚合得到;和
具有所述第一聚合物和所述第二聚合物的壁。
2.如第1方面所述的光控制装置,其还包含位于所述第一电极单元和所述第二电极单元中至少一个之上的隔离物。
3.如第1方面所述的光控制装置,其中,所述第一单体和所述第二单体为紫外(UV)硬化性单体。
4.如第3方面所述的光控制装置,其中,所述UV硬化性单体的UV波长包括相同的波长范围。
5.如第1方面所述的光控制装置,其中,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
6.如第1方面所述的光控制装置,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
7.如第1方面所述的光控制装置,其中,所述第一单体辅助所述液晶的垂直取向,并且所述第二单体辅助所述液晶的无规取向。
8.如第1方面所述的光控制装置,其中,如果所述液晶是负型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自包含公共电极。
9.如第8方面所述的光控制装置,其中,如果所述液晶是所述负型液晶,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自被配置为向所述液晶单元施加垂直电场。
10.如第9方面所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
11.如第1方面所述的光控制装置,其中,如果所述液晶包含正型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包含多个图案化电极。
12.如第11方面所述的光控制装置,其中,向所述图案化电极施加水平电场。
13.如第12方面所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
14.如第1方面所述的光控制装置,其中,如果所述液晶包含正型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包含多个图案化电极和公共电极。
15.如第14方面所述的光控制装置,其中,向所述图案化电极和所述公共电极施加水平电场。
16.如第15方面所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
17.如第1方面所述的光控制装置,其还包含被配置为使所述液晶以垂直状态取向的取向单元。
18.如第17方面所述的光控制装置,其中,所述取向单元位于所述液晶单元之上或之下。
19.一种制造光控制装置的方法,其包括:
将第一电极单元层叠到第二电极单元;
在所述第一电极单元与所述第二电极单元之间形成液晶单元,所述液晶单元包含具有第一单体、第二单体和液晶的混合液晶;
通过聚合所述第一单体和所述第二单体而形成与所述第一电极单元上或所述第二电极单元上的掩模图案相对应的壁;和
通过采用比形成所述壁更低的照射能量聚合所述第一单体和所述第二单体而形成网络。
20.如第19方面所述的制造光控制装置的方法,其还包括在所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个之上设置隔离物。
21.如第19方面所述的制造光控制装置的方法,其中,所述第一单体和所述第二单体用具有相同波长范围的光聚合。
22.如第19方面所述的制造光控制装置的方法,其中,形成所述壁和形成所述网络的步骤各自包括通过用UV线照射来聚合所述第一单体和所述第二单体。
23.如第19方面所述的制造光控制装置的方法,其中,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
24.如第19方面所述的制造光控制装置的方法,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
25.一种混合液晶,其中存在液晶、第一单体和第二单体,其中,所述第一单体的形状与所述液晶相似,所述第二单体的形状与所述第一单体不同,并且其中,所述第一单体和所述第二单体被配置为在光控制装置中同时具有网络和壁。
26.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
27.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述第一单体和所述第二单体以相同波长范围的UV照射固化。
28.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述第一单体包括RM(活性介晶)类单体。
29.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
30.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述第一单体和所述第二单体通过用UV线照射而聚合。
31.如第25方面所述的混合液晶,其中,所述液晶包括正型液晶、负型液晶或DFLC(双频率液晶)中的一种。
32.一种显示设备,其包含:
显示面板;和
与所述显示面板附接的至少一个如第1方面所述的光控制装置。
33.如第32方面所述的显示设备,其中,所述显示面板是OLED面板。
34.如第32方面所述的显示设备,其中,所述光控制装置附接至所述显示面板的正面。
35.如第32方面所述的显示设备,其中,所述光控制装置附接至所述显示面板的背面。
虽然上面参照具体示例性实施方式对本发明进行了说明,但是所述示例性实施方式仅为说明目的而提供,并非意在限制本发明的光控制装置及其制造方法。显然,本领域普通技术人员可以在本发明的技术构思之内修改或者改进所述示例性实施方式。
所有的对本发明的简单修改或者变化均包括本发明的范围之内,本发明的保护范围将由所附权利要求得到更清楚的理解。
Claims (31)
1.一种光控制装置,其包含:
彼此相对的第一电极单元和第二电极单元;和
位于所述第一电极单元和所述第二电极单元之间的液晶单元,所述液晶单元包含:
液晶;
具有第一聚合物和第二聚合物的网络,所述第一聚合物由形状与所述液晶相似的第一单体聚合得到,且所述第二聚合物由形状与所述第一单体不同的第二单体聚合得到,所述第一聚合物具有与所述液晶相似的形状,并且所述第一单体包括活性介晶类单体;和
具有所述第一聚合物和所述第二聚合物的壁,
其中,所述第一单体辅助所述液晶的垂直取向,并且所述第二单体辅助所述液晶的无规取向。
2.如权利要求1所述的光控制装置,其还包含位于所述第一电极单元和所述第二电极单元中至少一个之上的隔离物。
3.如权利要求1所述的光控制装置,其中,所述第一单体和所述第二单体为紫外硬化性单体。
4.如权利要求3所述的光控制装置,其中,所述紫外硬化性单体的紫外波长包括相同的波长范围。
5.如权利要求1所述的光控制装置,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
6.如权利要求1所述的光控制装置,其中,如果所述液晶是负型液晶或双频率液晶中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自包含公共电极。
7.如权利要求6所述的光控制装置,其中,如果所述液晶是所述负型液晶,则所述第一电极单元和所述第二电极单元各自被配置为向所述液晶单元施加垂直电场。
8.如权利要求7所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
9.如权利要求1所述的光控制装置,其中,如果所述液晶包含正型液晶或双频率液晶中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包含多个图案化电极。
10.如权利要求9所述的光控制装置,其中,向所述图案化电极施加水平电场。
11.如权利要求10所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
12.如权利要求1所述的光控制装置,其中,如果所述液晶包含正型液晶或双频率液晶中的一种,则所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个包含多个图案化电极和公共电极。
13.如权利要求12所述的光控制装置,其中,向所述图案化电极和所述公共电极施加水平电场。
14.如权利要求13所述的光控制装置,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
15.如权利要求1所述的光控制装置,其还包含被配置为使所述液晶以垂直状态取向的取向单元。
16.如权利要求15所述的光控制装置,其中,所述取向单元位于所述液晶单元之上或之下。
17.一种制造光控制装置的方法,其包括:
将第一电极单元层叠到第二电极单元;
在所述第一电极单元与所述第二电极单元之间形成液晶单元,所述液晶单元包含具有第一单体、第二单体和液晶的混合液晶;
通过聚合所述第一单体和所述第二单体而形成与所述第一电极单元上或所述第二电极单元上的掩模图案相对应的壁;和
通过采用比形成所述壁更低的照射能量聚合所述第一单体和所述第二单体而形成网络,
其中,所述网络具有第一聚合物和第二聚合物,所述第一聚合物由形状与所述液晶相似的第一单体聚合得到,且所述第二聚合物由形状与所述第一单体不同的第二单体聚合得到,所述第一聚合物具有与所述液晶相似的形状,并且所述第一单体包括活性介晶类单体;和
所述壁具有所述第一聚合物和所述第二聚合物,
其中,所述第一单体辅助所述液晶的垂直取向,并且所述第二单体辅助所述液晶的无规取向。
18.如权利要求17所述的制造光控制装置的方法,其还包括在所述第一电极单元和所述第二电极单元中的至少一个之上设置隔离物。
19.如权利要求17所述的制造光控制装置的方法,其中,所述第一单体和所述第二单体用具有相同波长范围的光聚合。
20.如权利要求17所述的制造光控制装置的方法,其中,形成所述壁和形成所述网络的步骤各自包括通过用紫外线照射来聚合所述第一单体和所述第二单体。
21.如权利要求17所述的制造光控制装置的方法,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
22.一种混合液晶,其中存在液晶、第一单体和第二单体,其中,所述第一单体的形状与所述液晶相似,所述第二单体的形状与所述第一单体不同,并且其中,所述第一单体和所述第二单体被配置为在光控制装置中同时具有网络和壁,其中,所述第一单体辅助所述液晶的垂直取向,并且所述第二单体辅助所述液晶的无规取向,并且所述第一单体包括活性介晶类单体。
23.如权利要求22所述的混合液晶,其中,所述光控制装置在未施加电压时借助处于垂直状态的所述液晶表现透明模式,并且其中,所述光控制装置在施加电压时借助处于无规状态的所述液晶表现遮光模式。
24.如权利要求22所述的混合液晶,其中,所述第一单体和所述第二单体以相同波长范围的紫外线照射固化。
25.如权利要求22所述的混合液晶,其中,所述第二单体包括双酚A二甲基丙烯酸酯类单体。
26.如权利要求22所述的混合液晶,其中,所述第一单体和所述第二单体通过用紫外线照射而聚合。
27.如权利要求22所述的混合液晶,其中,所述液晶包括正型液晶、负型液晶或双频率液晶中的一种。
28.一种显示设备,其包含:
显示面板;和
与所述显示面板附接的至少一个如权利要求1所述的光控制装置。
29.如权利要求28所述的显示设备,其中,所述显示面板是OLED面板。
30.如权利要求28所述的显示设备,其中,所述光控制装置附接至所述显示面板的正面。
31.如权利要求28所述的显示设备,其中,所述光控制装置附接至所述显示面板的背面。
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