CN108761934B - 光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备 - Google Patents

光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108761934B
CN108761934B CN201810623062.6A CN201810623062A CN108761934B CN 108761934 B CN108761934 B CN 108761934B CN 201810623062 A CN201810623062 A CN 201810623062A CN 108761934 B CN108761934 B CN 108761934B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
display
guest
pixels
host
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810623062.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108761934A (zh
Inventor
李锡烈
罗方祯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AU Optronics Corp
Original Assignee
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AU Optronics Corp filed Critical AU Optronics Corp
Publication of CN108761934A publication Critical patent/CN108761934A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108761934B publication Critical patent/CN108761934B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13476—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer assumes a scattering state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13725—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on guest-host interaction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133302—Rigid substrates, e.g. inorganic substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G02F1/13345—Network or three-dimensional gels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133626—Illuminating devices providing two modes of illumination, e.g. day-night
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13712—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having negative dielectric anisotropy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13756—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal selectively assuming a light-scattering state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/44—Arrangements combining different electro-active layers, e.g. electrochromic, liquid crystal or electroluminescent layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/04—Materials and properties dye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/03—Function characteristic scattering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

一种光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备。光控制装置包括可在散射状态及第一显示状态之间切换的聚合物网络液晶或聚合物分散液晶显示器以及可在透明状态及第二显示状态之间切换的宾主型液晶显示器。宾主型液晶显示器的光源设置于聚合物网络液晶显示器或聚合物网络液晶显示器的一侧，并对齐液晶层。第一操作模式中，聚合物网络液晶显示器或PDLC显示器切换至第一显示状态，宾主型液晶显示器切换至透明状态并成为透明。第二操作模式中，宾主型液晶显示器切换至第二显示状态，聚合物网络液晶显示器或聚合物网络液晶显示器切换至散射状态以作为对宾主型液晶显示器的光线引导层。

Description

光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备
技术领域
本揭示关于显示技术，特别关于一种光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备。
背景技术
在此提供的背景叙述是出于呈现本揭示的内文之目的。在本揭示中，并没有明确或隐含地承认在背景叙述及说明书的态样中所提及之发明人的成果为先前技术，而且其并不能当作申请日之前的先前技术。
在显示设备中，可包括用于控制光的一些特征，这些特征能够使显示设备在不同显示模式之间切换，包括一种用于明亮环境(例如白天的室外区域或明亮的房间)的显示模式，当中显示设备可使用来自环境中的外部光，以及另一种适用于环境光线较暗的黑暗环境(如黑暗的室内房间或夜间的黑暗区域)的显示模式。然而，对于显示设备而言，维持这些控制光的一些特征在不同显示模式中的各别光学性能是具有挑战性的。
因此，本领域中需要解决上述的缺陷和不足，但迄今仍未解决。
发明内容
本揭示的一态样关于显示设备。此显示设备包括黑膜以及设置于黑膜上的控光显示堆栈(light control display stack)。控光显示堆栈包括聚合物网络液晶显示器(polymer networked liquid crystal,PNLC)或聚合物分散液晶显示器(polymerdispersed liquid crystal,PDLC)以及宾主型(guest-host,G-H)液晶显示器(liquidcrystal display,LCD)。聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器设置于黑膜上，而宾主型液晶显示器设置于聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器上，并朝向外部环境。聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器界定多个第一像素，并可以在散射状态和第一显示状态之间切换。在第一显示状态中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明的。而在散射状态中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个第一像素被配置为关闭。宾主型液晶显示器界定多个第二像素，并可以在透明状态和第二显示状态之间切换。在第二显示状态中，宾主型液晶显示器的每一个第二像素被配置为关闭以让宾主型液晶显示器的光源所发出的内部光线透射，或被配置为开启以成为不透明的。而在透明状态中，宾主型液晶显示器的每一个第二像素被配置为关闭以成为透明的。在第一操作模式中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器被配置为切换至第一显示状态以显示图像数据(image data)，而宾主型液晶显示器被配置为切换至透明状态并成为透明的，使得来自外部环境的光线能够入射至并穿过处于透明状态的宾主型液晶显示器，并被处于第一显示状态的聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的第一像素所反射。在第二操作模式中，宾主型液晶显示器被配置为切换至第二显示状态以显示图像数据，而聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器被配置为切换至散射状态以作为对宾主型液晶显示器的光线引导层(light guide layer)，使得宾主型液晶显示器的光源在内部所发射的光线被处于散射状态的聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器引导至处于第二显示状态的宾主型液晶显示器。
在一些实施方式中，控光显示堆栈进一步包含胶黏层。胶黏层设置于聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器与宾主型液晶显示器之间，使得聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器和宾主型液晶显示器之间不存在气隙。
在一些实施方式中，显示设备进一步包括玻璃层。玻璃层设置于宾主型液晶显示器上，并朝向外部环境。
在一些实施方式中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器包括：第一基板、第二基板以及液晶层。第一基板设置于黑膜上。第二基板朝向宾主型液晶显示器，并与第一基板是分隔的，以在第一基板和第二基板之间形成第一液晶层间隙(cell gap)。液晶层设置于第一基板和第二基板之间的第一液晶层间隙内，并具有聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子。液晶层界定多个第一像素，其中聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的形成借由溶解或分散液晶分子于液态聚合物内，并固化(solidifying)或硬化(curing)此液态聚合物，从而形成聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子。在一些实施方式中，每一个第一像素包括第一透明电极及第二透明电极。第一透明电极设置于第一基板上，并朝向液晶层，而第二透明电极设置于第二基板上，并朝向液晶层。当聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器切换至第一显示状态时，对每一个第一像素而言，第一透明电极及第二透明电极被提供电压差，以形成电场来控制位于第一像素的第一透明电极和第二透明电极之间的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一个第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明的。当聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器切换至散射状态时，对每一个第一像素而言，第一透明电极和第二透明电极并没有被提供电压差，使得所有第一像素的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子随机排列，而光线在穿过聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器时会发生散射及漫射，使得光线被引导至宾主型液晶显示器。
在一些实施方式中，宾主型液晶显示器包括第三基板、第四基板以及宾主型液晶层。第三基板朝向聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器。第四基板朝向外部环境，并和第三基板是分隔的，以在第三基板和第四基板之间形成第二液晶层间隙。宾主型液晶层设置于第三基板和第四基板之间的第二液晶层间隙，并具有宾主型液晶分子。宾主型液晶层界定多个第二像素，其中宾主型液晶分子包括作为主体(host)的负型液晶分子以及作为宾体(guest)并溶解于负型液晶分子中的二色性(dichroic)染料分子，二色性染料分子的位向和偶极平行于负型液晶分子。在一些实施方式中，每一个第二像素包括第三透明电极及第四透明电极。第三透明电极设置于第三基板上，并朝向宾主型液晶层。第四透明电极设置于第四基板上，并朝向宾主型液晶层。当宾主型液晶显示器切换至第二显示状态时，光源被开启，对于每一个第二像素而言，第三透明电极及第四透明电极被提供电压差，以形成电场来控制宾主型液晶分子的排列，以开启第二像素，或者第三透明电极及第四透明电极被没有提供电压差，以使得第二像素是关闭的，使得由光源所发出、并被处于散射状态的聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器所引导的光线能够穿过至少一些被关闭的第二像素。当宾主型液晶显示器切换至透明状态时，光源被关闭，对于每一个第二像素而言，第三透明电极及第四透明电极并没有被提供电压差，使得所有第二像素的宾主型液晶分子被配置为呈现透明。
在一些实施方式中，将光源配置为发出朝向宾主型液晶显示器的光线，且光源是发光二极管芯片(LED chip)，设置于聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的一侧。在一实施方式中，发光二极管芯片包括具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的多个发光二极管。
本揭示的另一个态样关于光控制装置。此光控制装置包括第一显示面板及第二显示面板。第一显示面板界定多个第一像素，并能够在散射状态和第一显示状态之间切换。第二显示面板设置于第一显示面板上，并朝向外部环境。第二显示面板界定多个第二像素，并能够在透明状态及第二显示状态之间切换。在第一显示状态中，第一显示面板的每一个第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明的。而在散射状态中，第一显示面板的每一个第一像素被配置为关闭。在第二显示状态中，第二显示面板的每一个第二像素被配置为关闭以让第二显示面板的光源在内部所发射的光线透射，或被配置为开启以成为不透明的。而在透明状态中，第二显示面板的每一个第二像素被配置为关闭以成为透明的。在第一操作模式中，第一显示面板被配置为切换至第一显示状态以显示图像数据，而第二显示面板被配置为切换至透明状态并成为透明的，使得来自外部环境的光线能够入射至并穿过处于透明状态的第二显示面板，并被处于开启至第一显示状态的第一显示面板的第一像素所反射。在第二操作模式中，第二显示面板被配置为切换至第二显示状态以显示图像数据，而第一显示面板被配置为切换至散射状态以作为对第二显示面板的光线引导层，使得内部所发出的光线被处于散射状态的第一显示面板引导至处于第二显示状态的第二显示面板。
在一些实施方式中，第一显示面板和第二显示面板之间不存在气隙。在一些实施方式中，光控制装置进一步包括胶黏层。胶黏层设置于第一显示面板和第二显示面板之间，使得第一显示面板、胶黏层及第二显示面板的堆栈层形成一个显示堆栈。
在一些实施方式中，光控制装置进一步包括黑膜，而第一显示面板设置于黑膜上。
在一些实施方式中，第一显示面板是聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器，并包括两个基板及液晶层。此两个基板彼此分隔的，并在两个基板之间形成第一液晶层间隙。液晶层设置于两个基板之间的第一液晶层间隙中，并具有聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子。液晶层界定多个第一像素，其中聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的形成借由溶解或分散液晶分子于液态聚合物内，并固化(solidifying)或硬化(curing)此液态聚合物，以形成聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子。当第一显示面板切换至第一显示状态时，对每一个第一像素而言，第一像素被提供电压差，以控制第一像素中的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一个第一像素被配置为开启以成为透明的，或关闭以成为半透明的。当第一显示面板切换至散射状态时，所有第一像素的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子是随机排列的，而光线在穿过第一显示面板时会发生散射及漫射，使得光线被引导至第二显示面板。
在一些实施方式中，每一个第一像素包括第一透明电极及第二透明电极。第一透明电极设置于两个基板的其中一者上，并朝向液晶层。第二透明电极设置于两个基板的另外一者上，并朝向液晶层。当第一像素开启时，第一透明电极及第二透明电极被提供电压差以形成电场，从而控制位于第一透明电极和第二透明电极之间的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列。当第一像素关闭时，第一透明电极及第二透明电极没有被提供电压差，使得位于第一透明电极和第二透明电极之间的聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子是随机排列的。
在一些实施方式中，第二显示面板是宾主型液晶显示器，并包括两个基板及宾主型液晶层。两个基板彼此分隔，并在两个基板之间形成第二液晶层间隙。宾主型液晶层设置于两个基板之间的第二液晶层间隙中，并具有宾主型液晶分子。宾主型液晶层界定多个第二像素，其中宾主型液晶分子包括作为主体的负型液晶分子以及作为宾体并溶解于负型液晶分子中的二色性染料分子，二色性染料分子的位向和偶极平行于负型液晶分子。当第二显示面板切换至第二显示状态时，光源被开启，对于每一个第二像素而言，第二像素被提供电压差来控制宾主型液晶分子的排列，以开启第二像素，或者第二像素没有被提供电压差，以关闭第二像素，使得由光源所发出、并被处于散射状态的第一显示面板所引导的光能够穿过至少一些被关闭的第二像素。当第二显示面板切换至透明状态时，光源被关闭，对于每一个第二像素而言，所有第二像素的宾主型液晶分子被排列成呈现透明。
在一些实施方式中，每一个第二像素包括第三透明电极及第四透明电极。第三透明电极设置于两个基板的其中一者上，并朝向宾主型液晶层。第四透明电极设置于两个基板的另外一者上，并朝向宾主型液晶层。当第二像素开启时，第一透明电极及第二透明电极被提供电压差，以形成电场来控制位于第三透明电极及第四透明电极之间的宾主型液晶分子的排列。当第二像素关闭时，第三透明电极及第四透明电极没有被提供电压差，使得位于第三透明电极及第四透明电极之间的宾主型液晶分子被排列成呈现透明。
在一些实施方式中，将光源配置为发出朝向第二显示面板的光线，且光源是发光二极管芯片(LED chip)，设置于聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的一侧。在一实施方式中，发光二极管芯片包括具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的多个发光二极管。
本揭示的另一个态样提供一种显示设备。此显示设备包括黑膜以及设置于黑膜上的控光显示堆栈(light control display stack)。控光显示堆栈包括第一显示面板及第二显示面板。第一显示面板设置于黑膜上，并可以在散射状态及显示状态之间切换。第二显示面板设置于第一显示面板上，并朝向外部环境。第二显示面板可以在透明状态及第二显示状态之间切换。第一显示面板包括液晶层。第二显示面板包括发光二极管(LED)光源，此发光二极管(LED)光源设置于第一显示面板的一侧，并对齐于第一显示面板的液晶层。
在一些实施方式中，第一显示面板是聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器，而第二显示面板是宾主型液晶显示器。
在一些实施方式中，上述的显示设备可增加明亮环境及黑暗环境中的视觉效能。
在结合图式及以下对优选实施方式的叙述中，本发明的这些和其他态样将而变得显而易见，尽管可以在不脱离本揭示的新颖概念的精神和范围的情况下进行变化和修饰。
附图说明
为了解释本揭示的原理，于图式中结合说明书的文字叙述来说明本揭示的一个或多个实施方式。若可能，在图式中使用相同的参考标号来表示和实施方式中相同或相似的元件，其中：
图1a根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(a)透明模式的聚合物网络液晶装置。
图1b根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(b)散射模式的聚合物网络液晶装置。
图2a根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示(a)处于散射模式的聚合物网络液晶装置的照片。
图2b根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示(b)处于透明模式的聚合物网络液晶装置的照片。
图3a根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(a)透明模式的宾主型液晶显示器。
图3b根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(b)不透明模式的宾主型液晶显示器。
图4根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示由有机发光元件及聚合物网络液晶显示器所形成的显示设备。
图5A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于明亮环境中的图4所示的显示设备。
图5B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示此显示设备在明亮环境中显示白色。
图5C根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示此显示设备在明亮环境中显示黑色。
图6根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于黑暗环境中的图4所示的显示设备。
图7根据本揭示的一些实施方式，绘示由宾主型液晶显示器及聚合物网络液晶显示器所形成的显示设备。
图8A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于明亮环境中的图7所示的显示设备。
图8B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示此显示设备在明亮环境中显示符号及数字。
图9A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于黑暗环境中的图7所示的显示设备。
图9B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示显示设备在黑暗环境中显示红色的符号及数字。
100：聚合物网络液晶装置
102：玻璃基板
104：玻璃基板
110：第一透明电极
120：第二透明电极
130：聚合物网络液晶分子/液滴
140：固体聚合物
300：宾主型液晶显示器
310：第三透明电极
312：第三基板
320：第四透明电极
322：第四基板
330：主体液晶分子
340：染料分子
400：显示设备
410：有机发光元件层
420：圆形偏光层
430：聚合物网络液晶显示器层
432：电极
434：电极
440：盖板玻璃层
450：胶黏层
460：气隙
700：显示设备
710：黑膜
720：聚合物网络液晶显示器层
725：侧边
730：宾主型液晶显示器层
740：盖板玻璃层
750：胶黏层
760：发光二极管芯片
具体实施方式
现在将参照图式更全面地叙述本揭示。图式中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可借由许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为受限于在此所阐述的实施方式。相反地，提供这些实施方式是为了使本揭示透彻和完整，并且将本揭示的范围充分地传达给本领域技术人员。在图式中，相似的标号表示相似的元件。
在本发明内文及在使用某一术语的具体内文中，本说明书所使用的术语通常具有其在本领域中的普通意义。以下讨论说明书中用于叙述本发明的某些术语，以向从业者提供关于本发明的叙述和其他指引。为方便起见，可特别标示某些术语，例如使用斜体及/或引号。对术语的特别标示并不影响术语的范围和含义；术语的范围和含义在相同内文中是相同的，无论是否被特别标示。可理解的是可以用多种方式来叙述同一件事。因此，可对本文讨论的任何一个或多个术语使用替代用语及同义词，并不影响术语是否在本文中阐述或讨论。文中提供了某些术语的同义词。一个或多个同义词的叙述并不排除其他同义词的使用。本说明书中任何地方所使用的实施例仅是说明性的，包括本文讨论的任何示例性术语，并不限制本发明或任何示例性术语的范围和含义。同样地，本发明并不限于本说明书中所提供的各种实施方式。
应理解的是，当元件被称为在另一元件上时，可以直接位于另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接位于在另一元件上时，并不存在中间元件。如本文所使用的，术语「及/或」包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
在本文中，使用第一、第二与第三等等之词汇，是用于描述各种元件、元件、区域、层与/或区块是可以被理解的。但是这些元件、元件、区域、层与/或区块不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、元件、区域、层与/或区块。因此，在下文中的第一元件、元件、区域、层与/或区块也可被称为第二元件、元件、区域、层与/或区块，而不脱离本发明的本意。
这里使用的术语仅是为了叙述具体实施方式的目的，而不意于限制本发明。于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则「一」与「该」可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用之「包含」、「包括」、「具有」及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或元件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、元件，与/或其中之群组。
此外，在此可使用相对性的词汇，例如「下(lower)」或「底部(bottom)」、「上(upper)」或「顶部(top)」、以及「左」及「右」以叙述文中在图式中所示的一个元件与另一元件之关系。可以被理解的是，相对性词汇是用来叙述装置在图式中所述之外的不同方位。举例而言，如果图式中的装置被翻转，对于原本被叙述为位于其它元件之「下(lower)」的元件而言，其将被定向为位于其他元件之「上(upper)」。因此根据图式中的特定方位，例示性的词汇「下(lower)」可以包含「下(lower)」和「上(upper)」两种方位。同样地，如果图式中的装置被翻转，对于原本被叙述为位于其它元件之「下方(below)」或「之下(beneath)」的元件而言，其将会被定向为位于其他元件上之「上方(above)」。因此例示性的词汇「下方(below)」或「之下(beneath)」也可以包含「上方(above)」和「下方(below)」两种方位。
除非另有定义，否则本文所使用的所有词汇(包括技术性术语及科学性术语)具有其通常的意涵，其含义能够被本领域技术人员所理解。更进一步的说，在本说明书的内容中，上述词汇例如普遍常用字典中所定义的应被解读为与本发明相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，否则这些词汇将不被解读为理想化的或过于正式的意涵。
本文中所使用之『约』、『大约』或『大致』一般通常指正负百分之二十内的数值或范围误差，较佳为正负百分之十内，而更佳地则是正负百分之五内。若无明确说明，文中所提及的数值皆视作为近似值，即『约』、『大约』或『大致』所表示的误差或范围。
以下结合图式来叙述本揭示的实施方式。根据在此所实施并广泛叙述之本揭示的目的，本揭示的某些态样关于光控制装置和使用该光控制装置的显示设备。
如上所述，显示设备具有用于控制光的一些特征，这些用于控制光的特征使得显示设备能够在明亮显示模式及黑暗显示模式之间切换。明亮显示模式用于明亮环境(例如白天的室外环境或明亮的房间)，其中来自环境中的光可被显示设备利用。而黑暗显示模式适用于黑暗环境(如黑暗的室内房间或夜间的黑暗区域)，当中没有可用的环境光。在某些情形下，能够借由具有两个显示面板(display panel)的控光堆栈(light control stack)来获得这类型的显示设备，其中一个显示面板用于在明亮环境中显示图像(image)，而另一个显示面板用于在黑暗环境中显示图像。
在一些实施方式中，聚合物网络液晶显示器(polymer networked liquidcrystal,PNLC)或聚合物分散液晶显示器(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)可以用来作为其中一个显示面板。特定而言，在聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器中，液晶溶解或分散于液态聚合物中，随后对聚合物进行固化(solidification)或硬化(curing)。在聚合物从液体变成固体的过程中，液晶变得与固体聚合物不相容，并在整个固体聚合物中形成液滴。
图1a根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(a)透明模式的聚合物网络液晶装置。
图1b根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(b)散射模式的聚合物网络液晶装置。
而图2是根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示(a)处于散射模式时的聚合物网络液晶装置的照片以及(b)处于透明模式时的聚合物网络液晶装置的照片。如图1a及图1b所示，聚合物网络液晶装置100包括玻璃基板102及玻璃基板104、第一透明电极110及第二透明电极120。当在第一透明电极110及第二透明电极120之间提供电压差以形成电场时，可以由电场来控制聚合物网络液晶分子层中的分子(包括聚合物网络液晶分子/液滴130及固体聚合物140)的排列，如图1a所示。在这个情形中，光线能够在没有散射的情况下通过单元(cell)，产生透明模式图2b所示。另一方面，当聚合物网络液晶装置100的透明电极之间没有被施加电压差时，液晶在单元(cell)中随机排列，如图1b所示，导致光线在通过单元(cell)时发生散射，使得聚合物网络液晶装置具有半透明、乳白色的外观，如图2a所示。在一些实施方式中，可借由控制所施加的电压差来控制聚合物网络液晶装置的透明度。举例而言，聚合物网络液晶装置可以是透明且具有反射性的显示器，或者也可以是透明的显示器。
在一些实施方式中，可使用宾主型(guest-host,G-H)液晶显示器(liquidcrystal display,LCD)作为另一个显示面板。宾主型液晶显示器运用了具有垂直(homeotropic)排列层之宾主型(guest-host,G-H)技术，以负型液晶分子作为主体，以二色性染料分子作为宾体。图3a根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(a)透明模式的宾主型液晶显示器。图3b根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于(b)不透明模式的宾主型液晶显示器。
在一些实施方式中，为了实现透光控制，将具高秩序参数(high orderparameter)的二色性染料溶解于主体液晶中，以制备宾主型液晶分子。如图3a及图3b所示，宾主型液晶显示器300具有第三透明电极310及第四透明电极320，第三透明电极310位于第三基板312上，而第四透明电极320位于第四基板322上。可以对第三透明电极310及第四透明电极320施加电压差以形成电场，从而可以借由电场控制宾主型(guest-host,G-H)液晶分子(包括主体液晶分子330及染料分子340)的排列。如图3a所示，在处于透明模式(意即关闭状态)的宾主型液晶显示器中，染料分子的位向及其伴随的偶极(dipole)平行于主体液晶的排列，而主体液晶沿着垂直于宾主型液晶显示器300的垂直方向而排列。在这个情形中，宾主型液晶显示器300变得透明，从而允许光线穿过宾主型液晶显示器300。另一方面，如图3b所示，在第三透明电极310及第四透明电极320之间施加电压差，使液晶分子330及染料分子340重新定向(reorient)，改变了光线通过材料时的吸收，因此将宾主型液晶显示器300切换至不透明模式(意即开启状态)。在这个情形中，光线可以被液晶分子330及染料分子340部份地吸收，从而使得宾主型液晶显示器300能够显示具有不同亮度级别的图像讯号。
在一些实施方式中，可以借由结合有机发光元件装置及聚合物网络液晶/聚合物分散液晶装置来形成显示设备的光控制装置。在这个情形中，以有机发光元件装置作为光源，而聚合物网络液晶/聚合物分散液晶装置可以在透明模式及光线阻挡模式(意即散射模式)之间切换。图4根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示由有机发光元件及聚合物网络液晶显示器所形成的显示设备。如图4所示，显示设备400包括有机发光元件层410、圆形偏光层420(circular polarizer)、聚合物网络液晶显示器层430以及朝向外部环境的盖板玻璃层440。此外，气隙(air gap)460形成于圆形偏光层420和聚合物网络液晶显示器层430之间。可使用环绕胶黏层450充填气隙460的边界区域。在一些实施方式中，当显示设备400处于明亮环境时，聚合物网络液晶显示器层430处于反射模式，并且有机发光元件层410被关闭。而当显示设备400处于黑暗环境时，聚合物网络液晶显示器层430处于透明模式，并且有机发光元件层410被开启以作为光源。
图5A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于明亮环境中的图4所示的显示设备。图5A仅示出有机发光元件层410、聚合物网络液晶显示器层430及气隙460。具体地，如图5A所示，当显示设备400处于明亮环境时，有可使用的外部光线，而有机发光元件层410可被关闭(在图5A以黑色显示)。
在一些实施方式中，在明亮环境中，可控制聚合物网络液晶显示器层430显示白色或黑色。图5B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示显示设备在明亮环境中显示白色，而图5C根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示显示设备在明亮环境中显示黑色。具体地，图5B及图5C各绘示聚合物网络液晶显示器层430的一个像素。如图5B所示，可控制聚合物网络液晶显示器层430的像素以切换至散射状态(意即关闭状态)。在这个情形中，电极432及电极434没有被施加电压差，而聚合物网络液晶显示器层430中的聚合物网络液晶分子在单元(cell)中随机排列，导致入射到聚合物网络液晶显示器层430中的外部光线以散射的方式反射到各种方向，如图5B所示。因此，人眼将察觉到透明的显示设备显示白色。另一方面，如图5C所示，通过对聚合物网络液晶显示器层430的电极432和电极434之间施加电压差，可控制聚合物网络液晶显示器层430的像素以切换至透明状态(意即开启状态)。在这个情形中，由电极所形成的电场使聚合物网络液晶显示器层430中的聚合物网络液晶分子进行排列，从而使得入射到聚合物网络液晶显示器层430的外部光线向外反射，如图5C所示。因此，人眼将察觉到显示设备显示黑色，因为被反射的光并没有进入人眼区域。
图6根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示处于黑暗环境中的图4所示的显示设备。图6仅示出有机发光元件层410、聚合物网络液晶显示器层430及气隙460。具体地，如图6所示，当显示设备400处于黑暗环境时，并没有外部光线，可控制有机发光元件层410作为光源。在一些实施方式中，在黑暗环境中，可控制聚合物网络液晶显示器层430以显示出白色及非白色的颜色，取决于有机发光元件层410所发出的光的颜色。当有机发光元件层410被开启时，有机发光元件层410所发出的光可以穿过聚合物网络液晶显示器层430，从而显示出图像。此图像可以是白色的，或者也可以是红色、绿色、蓝色的任何组合，取决于有机发光元件层410所发出的光的颜色。另一方面，当有机发光元件层410被关闭时，有机发光元件层410没有发出光线，因此人眼将察觉到显示设备显示黑色。
虽然如图4所示的显示设备400包括对聚合物网络液晶显示器层430及有机发光元件层410进行控制的一个光控制装置，但是这样的显示设备400存在一些问题。举例而言，如图4所示，显示设备400具有气隙460。因此，为了结合聚合物网络液晶显示器层430及有机发光元件层410，则必须要具有位于气隙460的边界区域的环绕胶黏层450。由于需要一定宽度的边界区域以确保胶黏层450的良好黏着，因此被胶黏层450所占据的边界区域以及被胶黏层450所占据的显示设备400的总面积将变大。此外由于气隙460的存在，显示设备400的厚度将因此而增加。在这个情形中，有机发光元件层410的有机发光元件的光学性能将下降并低于周围环境的光线，造成显示设备400的低透射率(transmittance)和低对比度(contrast ratio)。
本揭示的一态样关于可用于形成显示设备的光控制装置。此光控制装置包括第一显示面板及第二显示面板。第一显示面板可以在散射状态和第一显示状态之间切换。第二显示面板设置于第一显示面板上，并朝向外部环境。第二显示面板可以在透明状态和第二显示状态之间切换。在一些实施方式中，第一显示面板可以是具多个第一像素的聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器。在第一显示状态中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个第一像素被配置为开启以成为透明，或被配置为关闭以成为半透明。而在散射状态中，聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个第一像素被配置为关闭。此外，第二显示面板可以是具多个第二像素的宾主型液晶显示器。在第二显示状态中，对宾主型液晶显示器的每一个第二像素进行配置，以控制宾主型液晶显示器的光源在内部所发射的光线的透射。而在透明状态中，宾主型液晶显示器的每一个第二像素被配置为关闭以成为透明的。在一些实施方式中，第一显示面板和第二显示面板之间不存在气隙。在第一操作模式(例如当外部环境是明亮环境)中，第一显示面板切换至第一显示状态以显示图像数据，而第二显示面板切换至透明状态并成为透明的，使得来自明亮环境的光线能够入射至并穿过处于透明状态的第二显示面板，并被处于开启至第一显示状态的聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的第一像素所反射。在第二操作模式中(例如当外部环境是黑暗环境)，第二显示面板切换至第二显示状态以显示图像数据，而第一显示面板切换至散射状态以作为对第二显示面板的光线引导层，使得内部所发出的光线被处于散射状态的第一显示面板引导至处于第二显示状态的第二显示面板。
图7根据本揭示的一些实施方式，显示由宾主型液晶显示器及聚合物网络液晶显示器所形成的显示设备。如图7所示，显示设备700包括黑膜710、控光显示堆栈770以及盖板玻璃层740。控光显示堆栈770，设置在黑膜710上，盖板玻璃层740设置在控光显示堆栈770上。控光显示堆栈770包括聚合物网络液晶显示器层720、宾主型液晶显示器层730。聚合物网络液晶显示器层720设置于黑膜710上，宾主型液晶显示器层730设置于聚合物网络液晶显示器层720上，而盖板玻璃层740设置于宾主型液晶显示器层730上并朝向外部环境。聚合物网络液晶显示器层720作为第一显示面板，而宾主型液晶显示器层730作为第二显示面板。可选地，胶黏层750设置在聚合物网络液晶显示器层720(意即第一显示面板)和宾主型液晶显示器层730(意即第二显示面板)之间。此外，发光二极管芯片760设置在聚合物网络液晶显示器层720的侧边725，以作为宾主型液晶显示器层730的光源。在一些实施方式中，发光二极管芯片760对齐聚合物网络液晶显示器层720的液晶层。在一些实施方式中，发光二极管芯片760可包括具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的多个发光二极管，从而可借由控制发光二极管芯片760来发出不同红绿蓝颜色的光线。应特别指出的是，无论胶黏层750是否存在，聚合物网络液晶显示器层720(意即第一显示面板)和宾主型液晶显示器层730(意即第二显示面板)之间并不存在气隙。
应注意的是，图7所示的显示设备700使用了聚合物网络液晶显示器层720。然而在一些实施方式中，可使用聚合物分散液晶显示器层来代替聚合物网络液晶显示器层720。
在一些实施方式中，聚合物网络液晶显示器层720的结构可以和图1及图2所示的聚合物网络液晶装置100是相同的。参照图1及图2，在一些实施方式中，聚合物网络液晶装置100的结构可对应于聚合物网络液晶显示器层720的一个像素，而聚合物网络液晶装置100的聚合物网络液晶分子层中(当中包括聚合物网络液晶分子/液滴130及固体聚合物140)可具多个第一像素。具体地，如图1及图2所示，聚合物网络液晶显示器层720(意即聚合物网络液晶装置100)的第一像素可包括玻璃基板102及玻璃基板104、第一透明电极110以及第二透明电极120。可对第一透明电极110以及第二透明电极120提供电压差以形成电场，从而可以借由电场来控制聚合物网络液晶分子层(当中包括聚合物网络液晶分子/液滴130及固体聚合物140)中的分子排列。在一些实施方式中，当外部环境是明亮环境时，显示设备700切换至第一操作模式，而聚合物网络液晶显示器层720中的每一个第一像素可切换至显示状态以显示图像数据。在这个情形中，聚合物网络液晶显示器层720的第一像素的透明电极110及透明电极120被提供电压差，以控制第一像素的聚合物网络液晶分子的排列。在这个情形中，入射至聚合物网络液晶显示器层720的第一像素之外部光线可穿透，并在散射极小的情形下被聚合物网络液晶显示器层720的第一像素所反射，使得第一像素可显示出像素的相对应图像数据。另一方面，当外部环境是黑暗环境时，显示设备700切换至第二操作模式，而聚合物网络液晶显示器层720可被关闭以切换至散射状态，从而作为宾主型液晶显示器层730(意即第二显示面板)的光线引导层。在这个情形中，聚合物网络液晶显示器层720的第一像素的透明电极110及透明电极120没有被提供电压差，而聚合物网络液晶显示器层720的聚合物网络液晶分子在像素单元(cell)中随机排列，使得光线在穿过单元(cell)时发生光的散射。因此发光二极管芯片760所发出的光在穿过聚合物网络液晶显示器层720时可能散射或漫射，而一部分的散射光将会被引导至宾主型液晶显示器层730。对于被漫射至其他方向之其他部分的散射光而言，黑膜710可确保这些光不会从显示设备700泄露出去。
在一些实施方式中，宾主型液晶显示器层730的结构可以和图3所示的宾主型液晶显示器300是相同的。参照图3，在一些实施方式中，宾主型液晶显示器300的结构可对应于宾主型液晶显示器层730的一个像素，而宾主型液晶显示器层730中可具多个第二像素。具体地，如图3所示，宾主型液晶显示器300具有第三透明电极310及第四透明电极320。可对第三透明电极310及第四透明电极320提供电压差以形成电场，从而可以借由电场来控制宾主型液晶显示器300的第二像素中的宾主型液晶分子(包括主体液晶分子330及染料分子340)的排列。在一些实施方式中，当外部环境是黑暗环境时，显示设备700切换至第二操作模式，而宾主型液晶显示器300的第二像素可切换至第二显示状态，其相似于图3a所示的透明状态或图3b所示的不透明状态。在这个情形中，宾主型液晶显示器300的每一个第二像素可以被开启或关闭。当第二像素被开启时，宾主型液晶显示器300的第二像素的电极310及电极320之间具有电压差，从而形成电场来控制宾主型液晶分子的排列，以开启第二像素，使得液晶分子330及染料分子340被电场重新定向，改变了光线通过材料时的吸收。因此，宾主型液晶显示器层730的第二像素不允许由光源760所发出、并被处于散射状态的聚合物网络液晶显示器层720(作为光线引导层)所引导的光线穿过第二像素。在第二像素关闭的情况下，宾主型液晶显示器300的第二像素的第三透明电极310及第四透明电极320之间没有电压差，第二像素允许光源760所发出的光线可穿过，从而产生一个彩色像素。另一方面，当外部环境是明亮环境时，显示设备700切换至第一操作模式，而宾主型液晶显示器300可关闭以切换至透明状态，如图3a所示。在这个情形中，宾主型液晶显示器300的第二像素的第三透明电极310及第四透明电极320之间没有电压差，染料分子340的位向及伴随的偶极平行于主体液晶分子330，而主体液晶分子330沿着垂直于宾主型液晶显示器300的垂直方向。因此，整个宾主型液晶显示器层730变为透明，使得入射到宾主型液晶显示器层730的外部光线以及由聚合物网络液晶显示器层720所反射的光线能够穿过宾主型液晶显示器层730。
图8A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示位于明亮环境中的图7所示的显示设备。如图8A所示，当外部环境是明亮环境时，例如白天的户外区域或明亮的房间，显示设备700切换至第一操作模式。在这个情形中，聚合物网络液晶显示器层720可切换至第一显示状态以显示图像数据，而宾主型液晶显示器层730可关闭以切换至透明状态。由于有可用的外部光线，因此发光二极管芯片760的发光二极管也关闭。在这个情形中，来自明亮环境的外部光线能够入射至并穿过处于透明状态的宾主型液晶显示器层730，并被处于第一显示状态的聚合物网络液晶显示器层720反射。因此，借由图1及图2所示的方式来控制聚合物网络液晶显示器层720的每一个第一像素，第一像素能够显示黑色或白色。图8B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示在明亮环境中显示符号及数字的显示设备。如图8B所示，在显示符号及数字的区域(area)中，聚合物网络液晶显示器层720的第一像素是完全反射性地，以显示白色。另一方面，在其他的图像外区域(out-of-image area)区域(意即符号及数字之外的区域)，可开启聚合物网络液晶显示器层820的第一像素以成为透明的，并显示黑色，此黑色是由聚合物网络液晶显示器层720底下的黑膜710所造成的。此外，图8B所示的显示符号及数字的区域(area)包括多个区(region)，而每一个区(region)对应至聚合物网络液晶显示器层720的一个或多个第一像素。在一些实施方式中，可通过分区(region-by-region)的方式来控制这些区(region)，使得一些区(region)完全地反射性，而其他区不具有反射性，以显示不同的符号及/或数字。在一些实施方式中，在太阳光或其他明亮环境下，显示设备的聚合物网络液晶显示器层720在高反射的显示状态下良好运作。
图9A根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示在黑暗环境中的图7所示的显示设备。如图9A所示，当外部环境是黑暗环境时，例如夜间的室内黑暗区域或黑暗环境，显示设备700切换至第二操作模式。在这个情形中，聚合物网络液晶显示器层720可关闭以切换至散射状态，从而作为宾主型液晶显示器层730(意即第二显示面板)的光线引导层，而宾主型液晶显示器层730可切换至第二显示状态。在一些实施方式中，因为黑暗环境中并没有外部光线，也可开启发光二极管芯片760的一个或多个发光二极管以提供内部光。举例而言，可开启发光二极管芯片760的红色发光二极管，于此同时发光二极管芯片760的绿色发光二极管及蓝色发光二极管维持关闭，使得发光二极管芯片760对处于第二显示状态的宾主型液晶显示器层730提供红色光。在这个情形中，处于散射状态聚合物网络液晶显示器层720可将发光二极管芯片760所发出的光引导至宾主型液晶显示器层730，使得宾主型液晶显示器层730的每一个第二像素可显示本身所对应的数据。图9B根据本揭示的一些实施方式，示意地绘示显示设备在黑暗环境中显示红色的符号及数字。图中斜线处代表显是红色处。如图9B所示，在显示符号及数字的区域，宾主型液晶显示器层730的第二像素显示红色。此外，图9B所示的显示符号及数字的区域(area)也包括多个区(region)，而每个区对应于宾主型液晶显示器层730的一个或多个第二像素。在一些实施方式中，可通过分区(region-by-region)的方式来控制这些区(region)，使得光可以透射出某些区，而其他区域是暗区，以便显示不同的符号和/或数字。换言之，可以控制位于非暗区(意即可允许光透射的区域)中的一些第二像素，以在第二显示状态和开启状态之间切换。另一方面，在其他图像外区域(out-of-image area)(意即符号及数字之外的区域)，宾主型液晶显示器层730的第二像素可保持不透明(意即开启状态)以显示黑色。换句话说，在这种情形下，宾主型液晶显示器层730作为屏蔽以阻挡黑色区域(意即符号及数字之外的区域)，如图9B所示。
利用图7所示的显示设备700，可改善显示设备700在明亮环境或黑暗环境中的整体视觉效能。
应注意的是，图7所示的实施方式使用聚合物网络液晶显示器层720作为第一显示面板，并使用宾主型液晶显示器层730作为第二显示面板。在一些实施方式中，具有相似特征的其他显示层可以用于作为第一显示面板及/或第二显示面板。举例而言，第一显示面板必须能够在散射状态及第一显示状态之间切换，而第二显示面板必须能够在透明状态及第二显示状态之间切换。在第一操作模式中，第一显示面板切换至第一显示状态以显示图像数据，而第二显示面板切换至透明状态并变成透明的，使得来自明亮环境的光能够入射并穿过处于透明状态的第二显示面板，并被处于第一显示状态的第一显示面板所反射。在第二操作模式中，第二显示面板切换至第二显示状态以显示图像数据，而第一显示面板切换至散射状态以作为对第二显示面板的光线引导层，使得内部发出的光被处于散射状态的第一显示面板引导至处于第二显示状态的第二显示面板。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种显示设备，其特征在于，包含：
一黑膜；以及
一控光显示堆栈，设置于该黑膜上，包含：
一聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器，设置于该黑膜上，该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器界定多个第一像素，并可在一散射状态及一第一显示状态之间切换，其中在该第一显示状态中，该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个该些第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明的，而在该散射状态中，该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的每一个该些第一像素被配置为关闭；以及
一宾主型液晶显示器，设置于该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器上，并朝向一外部环境，该宾主型液晶显示器界定多个第二像素，并且可以在一透明状态及一第二显示状态之间进行切换，其中在该第二显示状态中，该宾主型液晶显示器的每一个该些第二像素被配置为关闭，以让该宾主型液晶显示器的一光源在内部所发射的一光线透射，或被配置为开启以成为不透明的，而在该透明状态中，该宾主型液晶显示器的每一个该些第二像素被配置为关闭以成为透明的；
其中在一第一操作模式中，该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器被配置为切换至该第一显示状态以显示图像数据，而该宾主型液晶显示器被配置为切换至该透明状态并成为透明的，使得来自该外部环境的光能够入射至并穿过处于该透明状态的该宾主型液晶显示器，并被处于该第一显示状态的该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的该些第一像素所反射；以及
其中在一第二操作模式中，该宾主型液晶显示器被配置为切换至该第二显示状态，以显示图像数据，而该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器被配置为切换至该散射状态，以作为该宾主型液晶显示器的一光线引导层，使得该宾主型液晶显示器的该光源在内部所发射的该光线被处于该散射状态的该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器引导至处于该第二显示状态的该宾主型液晶显示器。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该控光显示堆栈进一步包含一胶黏层，该胶黏层设置于该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器和该宾主型液晶显示器之间，使得该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器和该宾主型液晶显示器之间不存在气隙。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，进一步包含一玻璃层，该玻璃层设置于该宾主型液晶显示器上，并朝向该外部环境。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器包含：
一第一基板，设置于该黑膜上；
一第二基板，朝向该宾主型液晶显示器并和该第一基板分隔，该第一基板及该第二基板之间形成一第一液晶层间隙；以及
一液晶层，设置于该第一基板及该第二基板之间的该第一液晶层间隙中，并具有聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子，该液晶层界定该些第一像素，其中每一个该些第一像素包含：
一第一透明电极，设置于该第一基板上，并朝向该液晶层；以及
一第二透明电极，设置于该第二基板上，并朝向该液晶层，其中：
当该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器切换至该第一显示状态时，对每一个该些第一像素而言，该第一透明电极及该第二透明电极被提供一电压差以形成一电场，以控制位于该第一像素的该第一透明电极及该第二透明电极之间的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一个该些第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明的；以及
当该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器切换至该散射状态时，对每一个该些第一像素而言，该第一透明电极及该第二透明电极没有被提供该电压差，使得所有该些第一像素的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子是随机排列的，而该光线在穿过该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器发生散射及漫射，使得该光线被引导至该宾主型液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该宾主型液晶显示器包含：
一第三基板，朝向该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器；
一第四基板，朝向该外部环境，并和该第三基板分隔，该第三基板及该第四基板之间形成一第二液晶层间隙；以及
一宾主型液晶层，设置于该第三基板及该第四基板之间的该第二液晶层间隙中，并具有多个宾主型液晶分子，该宾主型液晶层界定多个第二像素，其中该些宾主型液晶分子包含多个负型液晶分子及溶解于该些负型液晶分子中的多个二色性染料分子，该些二色性染料分子的位向及偶极平行于该些负型液晶分子，其中每一个该些第二像素包含：
一第三透明电极，设置于该第三基板上，并朝向该宾主型液晶层；以及
一第四透明电极，设置于该第四基板上，并朝向该宾主型液晶层，其中：
当该宾主型液晶显示器切换至该第二显示状态时，该光源被开启，对于每一个该些第二像素而言，该第三透明电极及该第四透明电极之间被提供一电压差以形成一电场，从而控制该些宾主型液晶分子的排列，以开启该些第二像素，或是没有提供该电压差，以关闭该些第二像素，使得由该光源所发出、并被处于该散射状态的该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器所引导的该光线能够穿过至少一些被关闭的该些第二像素；以及
当该宾主型液晶显示器切换至该透明状态时，该光源被关闭，对于每一个该些第二像素而言，该第三透明电极及该第四透明电极没有被提供该电压差，使得所有该些第二像素的该些宾主型液晶分子被排列成呈现透明。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该光源被配置以向该宾主型液晶显示器发出该光线，该光源是一发光二极管芯片，而该发光二极管芯片设置于该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的一侧。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该发光二极管芯片包含多个发光二极管，该些发光二极管具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)。
8.一种光控制装置，其特征在于，包含：
一第一显示面板，界定多个第一像素且可在一散射状态及一第一显示状态之间切换，其中在该第一显示状态中，该第一显示面板的每一个该些第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为半透明，而在该散射状态中，该第一显示面板的每一个该些第一像素被配置为关闭；以及
一第二显示面板，设置于该第一显示面板上，并朝向一外部环境，该第二显示面板界定多个第二像素，并可以在一透明状态及一第二显示状态之间切换，其中在该第二显示状态中，该第二显示面板的每一个该些第二像素被配置为关闭，以让该第二显示面板的一光源在内部所发射的光线透射，或被配置为开启以成为不透明的，而在该透明状态中，该第二显示面板的每一个该些第二像素被配置为关闭，以成为透明的；
其中在一第一操作模式中，该第一显示面板被配置为切换至该第一显示状态，以显示图像数据，而该第二显示面板被配置为切换至该透明状态并成为透明的，使得来自该外部环境的光线能够入射至并穿过处于该透明状态的该第二显示面板，并被处于开启至该第一显示状态的该第一显示面板的该些第一像素所反射；以及
其中在一第二操作模式中，该第二显示面板被配置为切换至该第二显示状态，以显示图像数据，而该第一显示面板被配置为切换至该散射状态，以作为该第二显示面板的一光线引导层，使得内部所发出的该光线被处于该散射状态的该第一显示面板引导至处于该第二显示状态的该第二显示面板。
9.根据权利要求8所述的光控制装置，其特征在于，该第一显示面板及该第二显示面板之间不存在气隙。
10.根据权利要求9所述的光控制装置，其特征在于，进一步包含一胶黏层，该胶黏层设置于该第一显示面板及该第二显示面板之间，使得该第一显示面板、该胶黏层及该第二显示面板的堆栈层形成一控光显示堆栈。
11.根据权利要求8所述的光控制装置，其特征在于，进一步包含一黑膜，其中该第一显示面板设置于该黑膜上。
12.根据权利要求8所述的光控制装置，其特征在于，该第一显示面板是一聚合物网络液晶显示器或一聚合物分散液晶显示器，包含：
彼此分隔的两个基板，所述的两个基板之间形成一第一液晶层间隙；以及
一液晶层，设置于所述的两个基板之间的该第一液晶层间隙中，并具有聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子，该液晶层界定该些第一像素，其中：
当该第一显示面板切换至该第一显示状态时，对每一个该些第一像素而言，该第一像素被提供一电压差，以控制该第一像素的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一个该些第一像素被配置为开启以成为透明的，或被配置为关闭以成为不透明的；以及
当该第一显示面板切换至该散射状态时，所有该第一像素的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子是随机排列的，而该光线在穿过该第一显示面板时发生散射及漫射，使得该光线被引导至该第二显示面板。
13.根据权利要求12所述的光控制装置，其特征在于，每一个该些第一像素包含：
一第一透明电极设置于所述的两个基板的其中一者上，并朝向该液晶层；以及
一第二透明电极设置于所述的两个基板的另外一者上，并朝向该液晶层，其中：
当该第一像素开启时，该第一透明电极及该第二透明电极被提供该电压差以形成一电场，以控制位于该第一透明电极及该第二透明电极之间的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列；以及
当该第一像素关闭时，对该第一透明电极及该第二透明电极并没有被提供该电压差，使得位于该第一透明电极及该第二透明电极之间的该聚合物网络液晶分子或聚合物分散液晶分子是随机排列的。
14.根据权利要求13所述的光控制装置，其特征在于，该第二显示面板是宾主型液晶显示器，包含：
彼此分隔的两个基板，所述的两个基板之间形成一第二液晶层间隙；以及
一宾主型液晶层，设置于所述的两个基板之间的该第二液晶层间隙中，并具有多个宾主型液晶分子，该些宾主型液晶层界定多个第二像素，其中该宾主型液晶分子包含多个负型液晶分子以及溶解于该些负型液晶分子中的多个二色性染料分子，该些二色性染料分子的位向及偶极平行于该些负型液晶分子，其中：
当该第二显示面板切换至该第二显示状态时，该光源开启，对每一个该些第二像素而言，该些第二像素被提供一电压差，以控制该些宾主型液晶分子的排列，从而开启该些第二像素，或是该些第二像素并没有被提供电压差，从而关闭该些第二像素，使得由该光源所发出、并被处于该散射状态的该第一显示面板所引导的该光线能够穿过至少一些被关闭的该些第二像素；以及
当该第二显示面板切换至该透明状态时，该光源关闭，对每一个该些第二像素而言，所有该些第二像素的该些宾主型液晶分子被排列成呈现透明。
15.根据权利要求14所述的光控制装置，其特征在于，每一个该些第二像素包含：
一第三透明电极，设置于所述的两个基板的其中一者上，并朝向该宾主型液晶层；以及
一第四透明电极，设置于所述的两个基板的另外一者上，并朝向该宾主型液晶层，其中：
当该些第二像素开启时，该第一透明电极及该第二透明电极被提供该电压差以形成一电场，以控制位于该第三透明电极及该第四透明电极之间的该些宾主型液晶分子的排列；以及
当该些第二像素关闭时，该第三透明电极及该第四透明电极并没有被提供该电压差，使得位于该第三透明电极及该第四透明电极之间的该些宾主型液晶分子排列为透明的。
16.根据权利要求14所述的光控制装置，其特征在于，该光源被配置为发出该光线至该第二显示面板，而该光源是一发光二极管芯片，该发光二极管芯片设置于该聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器的一侧。
17.根据权利要求16所述的光控制装置，其特征在于，该发光二极管芯片包含多个发光二极管，该些发光二极管具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)。
18.一种显示设备，其特征在于，包含：
一黑膜；以及
一控光显示堆栈，设置于该黑膜上，包含：
一第一显示面板，设置于该黑膜上，并可以在一散射状态及一第一显示状态之间切换；以及
一第二显示面板，设置于该第一显示面板上，并朝向一外部环境，该第二显示面板可以在一透明状态及一第二显示状态之间切换，
其中该第一显示面板包含一液晶层，而该第二显示面板包含一发光二极管光源，该发光二极管光源设置于该第一显示面板的一侧，并对齐于该第一显示面板的该液晶层。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其特征在于，该第一显示面板是一聚合物网络液晶显示器或聚合物分散液晶显示器，而该第二显示面板是一宾主型液晶显示器。
20.根据权利要求18所述的显示设备，其特征在于，该发光二极管光源包含多个发光二极管，该些发光二极管具有红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)。
CN201810623062.6A 2017-07-18 2018-06-15 光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备 Active CN108761934B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/652,818 2017-07-18
US15/652,818 US9964827B1 (en) 2017-07-18 2017-07-18 Light control device and display device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108761934A CN108761934A (zh) 2018-11-06
CN108761934B true CN108761934B (zh) 2021-05-28

Family

ID=62045101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810623062.6A Active CN108761934B (zh) 2017-07-18 2018-06-15 光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9964827B1 (zh)
CN (1) CN108761934B (zh)
TW (1) TWI668681B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020074059A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved viewing device and method for providing virtual content overlapping visual objects
CN109491126A (zh) * 2018-12-29 2019-03-19 武汉华星光电技术有限公司 一种显示装置
CN110221496B (zh) * 2019-05-16 2022-09-23 昆山龙腾光电股份有限公司 显示装置
CN110376784A (zh) * 2019-07-16 2019-10-25 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 液晶显示面板、液晶显示装置
CN110376787A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及制造方法、显示装置
CN110471212B (zh) * 2019-08-29 2022-06-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
WO2021045083A1 (ja) * 2019-09-02 2021-03-11 大日本印刷株式会社 調光部材
CN110596800B (zh) * 2019-09-29 2022-02-15 重庆京东方显示照明有限公司 用于光扩散膜的基膜、光扩散膜、显示装置及其制备方法
CN111061081B (zh) * 2019-12-30 2021-12-17 南京大学 一种基于微小望远阵列的高对比度的显示薄膜
CN111413816A (zh) * 2020-04-29 2020-07-14 上海天马微电子有限公司 光调制装置以及光调制装置的制备方法
TWI729858B (zh) * 2020-06-19 2021-06-01 國立中山大學 透明發光裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101526674A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 胜华科技股份有限公司 影像显示装置及其光源控制装置
CN101600986A (zh) * 2006-11-09 2009-12-09 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 具有可变反射率的显示器
JP2011059589A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 表示装置、携帯情報端末、携帯情報端末の表示制御方法及び表示制御プログラム、
CN103941458A (zh) * 2014-02-14 2014-07-23 华映视讯（吴江）有限公司 透明显示装置
CN104620170A (zh) * 2013-02-04 2015-05-13 奥特司科技株式会社 液晶显示装置
CN105301852A (zh) * 2014-06-27 2016-02-03 乐金显示有限公司 光控制设备及其制造方法以及具有该设备的透明显示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004061907A (ja) 2002-07-30 2004-02-26 Koninkl Philips Electronics Nv 半透過型液晶表示装置
EP2491455A4 (en) * 2009-10-22 2018-01-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Reflective display device
CN105874379B (zh) * 2014-03-07 2019-10-01 株式会社Lg化学 光调制装置
WO2016046216A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-31 Philips Lighting Holding B.V. Encapsulated materials in porous particles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101600986A (zh) * 2006-11-09 2009-12-09 索尼爱立信移动通讯股份有限公司 具有可变反射率的显示器
CN101526674A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 胜华科技股份有限公司 影像显示装置及其光源控制装置
JP2011059589A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 表示装置、携帯情報端末、携帯情報端末の表示制御方法及び表示制御プログラム、
CN104620170A (zh) * 2013-02-04 2015-05-13 奥特司科技株式会社 液晶显示装置
CN103941458A (zh) * 2014-02-14 2014-07-23 华映视讯（吴江）有限公司 透明显示装置
CN105301852A (zh) * 2014-06-27 2016-02-03 乐金显示有限公司 光控制设备及其制造方法以及具有该设备的透明显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201909149A (zh) 2019-03-01
US9964827B1 (en) 2018-05-08
CN108761934A (zh) 2018-11-06
TWI668681B (zh) 2019-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108761934B (zh) 光控制装置以及使用此光控制装置的显示设备
TWI521269B (zh) 可透視顯示裝置
US11675223B2 (en) Display device
US10754180B2 (en) Display device
US20140009720A1 (en) Display device and operation method thereof
CN104508542A (zh) 透明的显示装置
KR20170050734A (ko) 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 전자 장치
CN104155791A (zh) 一种双面显示面板以及双面显示装置
CN105353533A (zh) 显示面板及使用其的显示设备
CN109073921B (zh) 开关式反射镜面板、及开关式反射镜器件
US20190171045A1 (en) Display device
KR102431685B1 (ko) 액정표시장치
US20130002984A1 (en) Light control device and image display device
CN106707583A (zh) 一种显示装置
CN112198709B (zh) 液晶显示装置及其驱动方法
US11199741B2 (en) Display device
CN105892148B (zh) 背光模组及液晶显示装置
WO2019202771A1 (ja) 電気光学装置
CN106647016A (zh) 一种聚合物分散液晶光导照明显示装置和照明显示设备
US11705076B2 (en) Cholesteric liquid crystal composite display device
CN115685602A (zh) 视角可切换的显示装置及其驱动方法
CN215494432U (zh) 超高对比度液晶显示屏
US10429713B2 (en) Selectively-transparent electrochromic display
JP2005010323A (ja) 映像表示装置
TWI641975B (zh) 顯示面板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant