CN112020669B - 具有声音功能的光学元件和使用该光学元件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够从显示装置的表面与图像同时地输出声音的光学元件。该光学元件包括：第一电极构件；设置在第一电极构件上的第一介电弹性体层；设置在第一介电弹性体层上的第二电极构件；以及设置在第二电极构件上的光学晶体层。因此，在本发明中，同时实现图像和声音，并且由此可以防止由于图像和声音的不匹配而引起的缺陷，并且当使用该光学元件制造显示装置时不需要单独的声音系统，从而使得可以减少包括显示装置的电子产品的部件并且降低制造成本。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种能够输出声音的光学装置和使用该光学装置的显示装置。
背景技术
近来，已经提供了各种类型的显示装置。特别地，不仅已开发了更薄和更大的显示装置，而且已开发了柔性的显示装置。因此，显示装置被应用于各种领域。
此外，连同显示装置的开发还制造了使用显示装置作为视听装置的声音系统。因此，以与显示装置上的图像匹配的方式向用户提供接近于原始声音的生动声音。
然而，在诸如常规的视听装置中，显示装置和声音系统彼此分开，并且由此可能无法准确地使图像和声音彼此匹配。
此外，常规的视听装置的声音系统的扬声器是点声源。因此，在与图像的运动准确相关联地输出声音方面存在限制。换言之，在实现与图像相关联的立体声方面存在限制。
此外，在常规的视听装置中，显示装置和声音系统彼此分开，使得视听装置的整体体积增加并且其制造成本增加。
发明内容
技术目的
鉴于以上问题做出了本公开内容。因此，本公开内容的目的是提供一种能够从显示装置的表面同时地输出图像和声音的光学装置，以及使用该光学装置的显示装置。
技术解决方案
为了实现上述目的，根据本公开内容的光学装置包括：第一电极构件；设置在第一电极构件上的第一介电弹性体层；设置在第一介电弹性体层上的第二电极构件；以及设置在第二电极构件上的光子晶体层。
第一电极构件包括第一导电层或第一电极中的至少一个，且第二电极构件包括第二导电层或第二电极中的至少一个。
第一导电层和第二导电层中的每一个由弹性体或导电聚合物以及包含在所述弹性体或所述导电聚合物中的电解质构成，且第一电极和第二电极中的每一个由透明金属氧化物或金属制成。
第一介电弹性体层和第二介电弹性体层中的每一个由从如下组中选择的至少一个构成，所述组包括硅橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯及其化合物。
光子晶体层可以由呈凝胶形式的聚合物材料以及填充在该聚合物材料中的珠构成。可替选地，光子晶体层可以由具有介电及弹性的材料以及填充在所述介电及弹性材料中的珠构成。
第一电极构件、第一介电弹性体层和第二电极构件输出声音，而光子晶体层反射光以显示图像。施加至第一电极构件和第二电极构件的信号的一帧由包括声音信息的第一场以及包括图像信息的第二场构成。就此而言，第一场是交流电压，且第二场是直流电压。
此外，根据本公开内容的显示装置包括：多个像素；设置在多个像素的每个像素中的薄膜晶体管；以及设置在多个像素的每个像素中的光学装置。
技术效果
在根据本公开内容的光学装置中，使声音构件和光学构件竖直地堆叠。声音信息和图像信息包括在一帧的信号中。因此，可以在一个光学装置的表面上显示目标颜色(或图像)，同时从光学装置的表面输出声音。因此，同时地输出图像和声音，从而防止由于图像和声音之间的不匹配而引起的缺陷。
此外，根据本公开内容的光学装置不具有与光学装置分开以输出声音的声音系统。因此，当使用光学装置制造显示装置时，不需要单独的声音系统，从而减少了包括显示装置的电子产品的部件的数目，并且降低了其制造成本。
此外，当根据本公开内容的光学装置应用于显示装置时，声音不从点声源输出而是跨显示装置的整个屏幕输出，从而可以实现真正的立体声。
附图说明
图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的光学装置的结构的视图。
图2示出了当向其施加电压时从根据本公开内容的光学装置的光子晶体层显示的颜色。
图3示出了根据本公开内容施加至光学装置的信号。
图4是示出根据本公开内容的第二实施方式的光学装置的结构的视图。
图5是示出根据本公开内容的第三实施方式的光学装置的结构的视图。
图6a和图6b是示出根据本公开内容的第四实施方式的光学装置的结构的视图。
图7示出了根据本公开内容的显示装置的结构。
图8是示出图7中的像素的结构的截面图。
图9是示出根据本公开内容从显示装置施加至光学装置的信号的视图。
具体实施方式
参照以下详细描述的实施方式连同附图一起阐明本公开内容的优点和特征以及用于实现它们的方法。然而，本公开内容不限于以下公开的实施方式，而将以各种不同的形式来实现本公开内容。对所述实施方式进行阐述以使得能够完成本公开内容，并且完全地通知本领域技术人员本公开内容的范围。本公开内容仅由权利要求的范围限定。
在附图中公开的用于描述本公开内容的实施方式的形状、尺寸、比例、角度、数目等是示例性的。本公开内容不限于附图中所示的那些。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的组件。没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路以免不必要地使本公开内容的方面不清楚。如本文所使用的，单数形式“一个”和“一种”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在该说明书中使用术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”时，指定存在所陈述的特征、整体、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或增加一个或更多个其他特征、整体、操作、元件、组件和/或其部分。
在解释数值时，即使不存在其明确的描述，数值也包括误差范围。
另外，还将理解的是，当第一元件或层被称为在第二元件或层“上”或“下”时，第一元件可以直接地设置在第二元件上或下，或者第一元件可以间接地设置在第二元件上或下而将第三元件或层设置在第一元件或层与第二元件或层之间。
关于时间关系，例如，当在第二事件之后、之前、随后或先前发生第一事件时，除非在第二事件之后、之前、随后或先前直接地发生第一事件，否则可以在第一事件与第二事件之间发生第三事件。
将理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语用于对一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，下面描述的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
本公开内容的各种实施方式的特征可以至少部分地彼此组合，并且可以彼此相关联。实施方式可以彼此独立地或以组合的方式实现。
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容。
图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的具有声音功能的光学装置的结构的视图。
如图1所示，根据本公开内容的第一实施方式的光学装置包括第一导电层110、第二导电层130、设置在第一导电层110与第二导电层130之间的第一介电弹性体层120、设置在第二导电层130上的第二介电弹性体层140，以及设置在第二介电弹性体层140上的光子晶体层150。
第一导电层110、第二导电层130和第一介电弹性体层120构成声音构件S，而第二介电弹性体层140和光子晶体层150构成光学构件P。
第一导电层110和第二导电层130中的每一个均由具有低薄层电阻并在高压和高频下被激活且能够完全透射具有与可见光区域相对应的波长的光的透明材料制成。第一导电层110和第二导电层130中的每一个可以由其中包含大量电解质的交联的三维聚合物构成。三维聚合物是弹性体或导电聚合物且是透明的并具有高弹性。就此而言，弹性体或导电聚合物具有分散在其中的电解质。此外，第一导电层110和第二导电层130中的每一个可以仅由导电离子液体组成并且具有高柔性。
包含在第一导电层110和第二导电层130中的每一个中的电解质包括能够传输离子的透明介质。诸如NaCl的水溶性盐溶液可以用作电解质，或者不溶于水的介质可以用作电解质。
第一导电层110和第二导电层130中的每一个的交联的三维聚合物可以使用透明的聚合物网络形成。聚合物网络是透明的且是弹性的并具有离子导电性。
此外，第一导电层110和第二导电层130中的每一个可以以水凝胶的形式形成，所述水凝胶由其中包含大量水分的三维聚合物网络构成。就此而言，聚合物网络可以包括聚丙烯酸、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEPA)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)等。可替选地，第一导电层110和第二导电层130中的每一个可以由使用离子交联的藻酸盐和共交联的聚丙烯酰胺形成的水凝胶构成。
第一介电弹性体层120可以由具有高介电及弹性的各种材料制成。例如，第一介电弹性体层120可以由从如下组中选择的至少一个构成，所述组包括硅橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(acrylonitrile-butadiene rubber)(NBR)、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(hydrogenatedacrylonitrile butadiene rubber)(H-NBR)、乙丙二烯橡胶(ethylene propylene dienerubber)(EPDM)、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶(epichlorohydrin rubber)、氯磺化聚乙烯(chlorosulfonated polyethylene)、氯化聚乙烯(chlorinatedpolyethylene)及其化合物。
第一导电层110、第二导电层130和第一介电弹性体层120构成声音构件S。也就是说，当电压被施加至第一导电层110和第二导电层130时，第一介电弹性体层120生成电致伸缩，从而生成声音。电致伸缩是由当电压被施加至其时从第一介电弹性体层120生成的麦克斯韦应力引起的。
如图1所示，当电压被施加至其间夹有第一介电弹性体层120的第一导电层110和第二导电层130时，由于相反的电荷而在第一介电弹性体层120中生成静电。因此，由于麦克斯韦应力，吸引力在z方向上起作用以压缩第一介电弹性体层120，使得第一介电弹性体层120在x-y方向上扩展。当施加至第一导电层110和第二导电层130的电压增加时，第一介电弹性体层120由于增加的应力而被进一步压缩，使得层120在x-y方向上进一步扩展。相反，当电压减小时，应力减小，使得第一介电弹性体层120返回至其原始尺寸。
这样，由于第一介电弹性体层120的扩展和收缩，可以从第一介电弹性体层120生成声音。因此，第一导电层110和第二导电层130以及第一介电弹性体层120的组合可以用作声音构件S。
尽管在后面描述，具有诸如声音频率的高频率λ1的交流电压被施加至声音构件S。
像第一介电弹性体层120一样，第二介电弹性体层140可以由具有高介电及弹性的各种材料制成。例如，第二介电弹性体层140可以由从如下组中选择的至少一个构成，所述组包括硅橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯及其化合物。
第二介电弹性体层140可以由与第一介电弹性体层120的材料相同的材料制成，或者可以由与第一介电弹性体层120的材料不同的材料制成。
光子晶体层150由凝胶型聚合物材料和填充在所述聚合物材料中的珠构成。例如，光子晶体层150可以由甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)凝胶和填充在其中的珠构成。就此而言，珠可以由聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、二氧化硅(SiO2)等制成。珠的直径可以在100nm至280nm，并且优选地在170nm至210nm的范围内。
第二介电弹性体层140和光子晶体层150构成光学构件P。光学构件P可以对从外部入射的可见光中具有特定波长λ2的光进行反射，从而呈现期望的颜色。
来自光学构件P的显色如下。
如图1所示，当电压被施加至第一导电层110和第二导电层130时，由于麦克斯韦应力，因此在z方向上的吸引力起作用以压缩第二介电弹性体层140，使得第二介电弹性体层140在x-y方向上扩展。随着第二介电弹性体层140在x-y方向上扩展，与第二介电弹性体层140结合的光子晶体层150也在x-y方向上扩展。
如图2所示，填充在光子晶体层150中的珠153以晶格方式规则地布置以形成光子晶体结构。当可见光从外部进入光子晶体结构的内部时，光从珠153反射。就此而言，与相邻的珠153之间的间隔相等的波长λ2的光具有相长干涉，而除了λ2以外的波长的光具有相消干涉。因此，仅波长λ2的光被反射，而除了λ2以外的波长的光被熄灭。
如图2所示，当在第一导电层110和第二导电层130两端施加相对低水平的直流电压V1时，光子晶体层150的厚度t1相对较大且其面积d1相对小，并且珠53之间的间隔L1相对小。因此，在光子晶体层150中，仅与长波长相对应的彩色光例如红光具有相长干涉并且由此被反射，而除了长波长以外的波长的光具有相消干涉并且由此被熄灭。因此，从光子晶体层150呈现红色。
此外，当在第一导电层110和第二导电层130两端施加中级直流电压V2(V2＞V1)时，光子晶体层150的厚度t2减小(t2＞t1)，其面积d2增加(d2＞d1)，并且珠53之间的间隔L2增加(L2＞L1)。因此，在光子晶体层150中，仅中波长光例如绿光具有相长干涉并且由此被反射，而除了中波长以外的波长的光具有相消干涉并且由此被熄灭。因此，从光子晶体层150呈现绿色。
此外，当在第一导电层110和第二导电层130两端施加相对高水平的直流电压V3(V3＞V2＞V1)时，光子晶体层150的厚度t3进一步减小(t3＜t2＜t1)，其面积d3进一步增加(d3＞d2＞d1)，并且珠53之间的间隔L3进一步增加(L3＞L2＞L1)。因此，在光子晶体层150中，仅短波长光例如蓝光具有相长干涉并且由此被反射，而除了短波长以外的波长的光具有相消干涉并且由此被熄灭。因此，从光子晶体层150呈现蓝色。
如上所述，根据本公开内容的光学装置100从声音构件S输出声音并且从光学构件P输出颜色即图像，使得可以从单个光学装置同时输出声音和图像。
就此而言，声音构件S由具有类似于可听频率的波长λ1的交流电压激活。光学构件P由具有设定强度V1、V2和V3的直流电压激活。在光学装置100的一帧内顺序地操作声音构件S和光学构件P，使得正在观看光学装置100的用户可以同时地欣赏声音和图像。
图3是示出施加至根据本公开内容的第一实施方式的光学装置100的信号的视图。如图3所示，光学装置100的单元帧由两个场构成。在第一场中施加直流电压Vd，并且在第二场中施加交流电压Va。直流电压Vd是包括显示在光学装置100上的图像信息的图像信号，并且交流电压Va是包括从光学装置100输出的声音信息的声音信号。
在一个示例中，在附图中，在第一场中施加直流电压并且在第二场中施加交流电压。然而，在另一示例中，可以在第一场中施加交流电压以及可以在第二场中施加直流电压。此外，在附图中，第一场和第二场被设置成具有基本上相同的周期。然而，在另一示例中，第一场和第二场可以根据需要具有不同的持续时间。
当信号被施加至光学装置100时，声音信号和图像信号分别被施加至单元帧内的声音构件S和光学构件P。因此，在单元帧内输出声音并且显示图像，使得用户可以同时地欣赏声音和图像。
以此方式，在根据本公开内容的光学装置中，使用单个信号同时地实现声音和图像，从而防止了由于声音与图像之间的不匹配而引起的缺陷。
图4是示出根据本公开内容的第二实施方式的光学装置200的结构的视图。
如图4所示，具有该结构的光学装置200包括第一导电层210、第二导电层230、设置在第一导电层210与第二导电层230之间的介电弹性体层220以及设置在第二导电层230上的光子晶体层250。除了在光学装置200中未设置第二介电弹性体层140的不同之外，具有该结构的光学装置200类似于图1所示的光学装置100。
第一导电层210和第二导电层230中的每一个可以由使用透明聚合物网络形成的交联的三维聚合物构成。可替选地，第一导电层210和第二导电层230中的每一个可以以水凝胶的形式形成，所述水凝胶由其中包含大量水分的三维聚合物网络构成。
介电弹性体层220可以由具有高介电性能和弹性的多种材料形成，所述材料可以包括从如下组中选择的至少一个，所述组包括硅橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR)、乙丙二烯橡胶(EPDM)、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯及其化合物。
光子晶体层250由凝胶聚合物材料和填充在所述聚合物材料中的珠构成。此外，光子晶体层250可以包括介电弹性体材料，所述介电弹性体材料可以包括在介电弹性体层220中。如上所述，当介电弹性体材料包括在光子晶体层250中时，光子晶体层250本身具有介电性能和弹性性能。因此，在该实施方式中的光学装置200中，在第二导电层230与光子晶体层250之间没有单独的介电弹性体层的情况下，经由电压的施加从光子晶体层250本身生成麦克斯韦应力。因此，由于麦克斯韦应力，因此光子晶体层250在x-y方向上扩展以反射期望波长的光。
图5是示出根据按照本公开内容的第三实施方式的光学装置300的结构的视图。由于该实施方式中的光学装置300具有与图1所示的第一实施方式中的光学装置100的配置类似的配置，因此省略了相同结构的描述并且仅描述了其间的不同。
如图5所示，该实施方式中的光学装置300包括分别设置在第一导电层310的底面上和第二导电层330的顶面上的第一电极360和第二电极370。第一电极360和第二电极370中的每一个可以由诸如ITO(铟锡氧化物)或IZO(铟锌氧化物)的透明金属氧化物制成，或者可以由诸如Ag、Au、Cu、Al或Ni的金属制成。
因此，在该实施方式中，使第一导电层310和第二导电层330分别与具有低电阻的第一电极360和第二电极370直接接触可以使得能够防止施加至第一介电弹性体层320和第二介电弹性体层340的信号的延迟。
图6a和图6b是示出根据按照本公开内容的第四实施方式的光学装置400的结构的视图。由于该实施方式中的光学装置400具有与图1所示的第一实施方式中的光学装置100的配置类似的配置，因此省略了相同结构的描述并且仅描述了其间的不同。
如图6a所示，在该实施方式中的光学装置400中，导电层430和电极460分别设置在第一介电弹性体层420的顶面和底面上。就此而言，电极460可以由透明金属氧化物或金属构成，并且导电层430可以由交联的三维聚合物构成。
如图6b所示，在该实施方式中的光学装置400中，电极470和导电层410分别设置在第一介电弹性体层420的顶面和底面上。就此而言，电极470可以由透明的金属氧化物或金属构成，并且导电层410可以由交联的三维聚合物构成。
如上所述，在根据本公开内容的光学装置中，竖直地堆叠声音构件和光学构件。声音信息和图像信息包括在一帧的信号中。因此，不仅在一个光学装置的表面上显示期望的颜色或图像，而且从光学装置的表面输出声音。因此，同时地实现了图像和声音，从而防止由于图像与声音之间的不匹配而引起的缺陷。
此外，根据本公开内容的光学装置不需要具有与光学装置分开以输出声音的声音系统。因此，当使用光学装置制造显示装置时，不需要单独的声音系统，从而减少了包括显示装置的电子产品的部件的数目，并且降低了其制造成本。
此外，当根据本公开内容的光学装置应用于显示装置时，声音不从点声源输出而是跨显示装置的整个屏幕输出，从而可以实现真正的立体声。
在下文中，将详细描述配备有上述光学装置的显示装置。
图7是示出配备有根据本公开内容的光学装置的显示装置的视图。
如图7所示，根据本公开内容的显示装置1包括显示面板10、数据驱动器50、栅极驱动器60和时序控制器70。
在显示面板10中，多个栅极线GL和多个数据线DL彼此垂直并且以矩阵形式布置。在栅极线GL与数据线DL之间的交叉区域中限定像素。在每个像素中形成薄膜晶体管T。由薄膜晶体管T控制的光学装置100设置在每个像素中以显示屏幕。
当来自栅极线GL的扫描信号即高电位栅极电压被施加至薄膜晶体管T时，薄膜晶体管T导通，从而将从数据线DL提供的信号施加至光学装置100。此外，当低电位栅极电压从栅极线GL被施加至薄膜晶体管T时，薄膜晶体管T断开，从而将在光学装置100中充电的数据电压保持一帧。
栅极驱动器60放置在显示面板10的一端处，并且电连接至形成在显示面板10上的栅极线GL，并且在水平线基础上顺序地输出栅极驱动信号。
栅极驱动器60响应于从时序控制器70施加的栅极控制信号GCS的接收而导通设置在显示面板10上的薄膜晶体管T。因此，从数据驱动器50提供的信号被施加至连接至每个薄膜晶体管T的光学装置100。
栅极控制信号GCS包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC和栅极输出使能GOE。
数据驱动器50响应于从时序控制器70输入的数据控制信号的接收来使输入信号对准，并且从伽马参考电压发生器(未示出)接收伽马参考电压GMA，并且将GMA转换成与信号相对应的模拟数据电压。就此而言，输入信号包括声音信息和图像信息。经转换的数据电压包括与声音信息相对应的交流电压以及与图像信息相对应的直流电压。
数据控制信号DCS包括源起始脉冲SSP、源移位时钟SSC和源输出使能SOE。就此而言，源起始脉冲SSP是控制数据驱动器50的数据采样的开始时序的信号。源移位时钟SSC是以与上升沿或下降沿相对应的方式来控制构成数据驱动器50的每个驱动IC中的数据的采样时序的时钟信号。此外，源输出使能SOE控制数据驱动器50的输出时序。
光学装置100设置在每个像素中。光学装置100具有声音构件和光学构件以能够与图像的显示同时地输出声音。光学装置100显示R颜色(红色)、G颜色(绿色)和B颜色(蓝色)。光学装置100规则地布置在显示面板10内以实现期望的图像。
图8是示出图7所示的一个像素的结构的图，且图8示出了像素中的光学装置100的结构和薄膜晶体管T的结构。就此而言，例如，具有图1的第一实施方式中所示的结构的光学装置100被示出。然而，本公开内容不限于该结构。可以应用第一实施方式至第四实施方式中的光学装置100。
如图8所示，薄膜晶体管T设置在透明的第一基板12上。薄膜晶体管T包括形成在第一基板12上的R像素、G像素和B像素中的每一个上的栅电极22，形成在其上形成有栅电极22的整个第一基板12上方的栅极绝缘层14，形成在栅极绝缘层14上的半导体层24，以及形成在半导体层24上的源电极26和漏电极28。
第一基板12可以由柔软且透明的塑料材料构成。此外，栅电极22可以由诸如Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、Al或Al合金的金属制成。栅极绝缘层14可以由由无机绝缘材料诸如SiO2或SiNx制成的单层或者由分别由SiO2和SiNx制成的双层的堆叠形成。
半导体层24由非晶硅或结晶硅或诸如IGZO(铟镓锌氧化物)的透明氧化物半导体制成。此外，源电极26和漏电极28中的每一个可以由Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、Al或Al合金制成。
由诸如光丙烯酸的有机绝缘材料制成的保护层16被层压在其上形成有薄膜晶体管T的第一基板12上。光学装置100设置在保护层16上。
光学装置100包括第一导电层110，第一导电层110设置在保护层16上并且经由形成在保护层16中的接触孔电连接至薄膜晶体管T的漏电极28；第一介电弹性体层120，第一介电弹性体层120设置在第一导电层110上；第二导电层130，第二导电层130设置在第一介电弹性体层120上；第二介电弹性体层140，第二介电弹性体层140设置在第二导电层130上；以及光子晶体层150，光子晶体层150设置在第二介电弹性体层140上。
第一导电层110、第一介电弹性体层120、第二导电层130、第二介电弹性体层140和光子晶体层150与图1所示的第一实施方式的光学装置中的那些相同。第一导电层110、第一介电弹性体层120和第二导电层130构成声音构件，而第二介电弹性体层140和光子晶体层150构成光学构件。
第二基板18设置在光学装置上。第二基板18可以由诸如塑料膜的透明且柔性的材料制成。
尽管在附图中未示出，但是第二介电弹性体层140可以从根据本公开内容的显示面板10去除。在这种情况下，光子晶体层150可以包括包括在第二介电弹性体层140中的透明弹性体材料。
此外，由透明金属氧化物或金属制成的第一电极和第二电极可以分别附加地设置在第一导电层110与保护层16之间以及设置在第二导电层130的顶部上。
另外，第一导电层110和第二导电层130中的至少一个可以用由透明金属氧化物或金属制成的电极替代。
返回至图7，在根据本公开内容的显示装置中，由声音构件和光学构件构成的光学装置可以设置在显示面板10的多个像素中的每个像素中。可以通过将包括声音信息和图像信息的信号施加至多个光学装置来激活光学装置。
图9是示出在根据本公开内容的显示装置中由数据驱动器50生成的信号Input并且输出与该信号Input相对应的Output1和Output2的图。
如图9所示，所生成的信号包括声音信息和图像信息。声音信息可以由交流电压构成，以及图像信息可以由直流电压构成。就此而言，交流电压和直流电压分别被施加在一个帧的信号的第一场和第二场中，使得可以在一帧内同时地输出声音和图像。
此外，显示面板10的R像素、G像素和B像素形成一个图像。从对应的R像素、G像素和B像素输出与该图像相对应的声音，使得在相同位置处输出图像和声音，并且由此可以使图像和声音彼此完美地匹配。
例如，根据本公开内容，当车辆在屏幕上实现从一侧运动至另一侧的图像时，其上输出声音的区域即其上显示车辆的图像的区域可以以与车辆的运动相同的方式运动，从而输出来自运动中的车辆的实际废气的声音。
Claims (14)
1.一种光学装置，包括：
第一电极构件；
设置在所述第一电极构件上的第一介电弹性体层；
设置在所述第一介电弹性体层上的第二电极构件；以及
设置在所述第二电极构件上的光子晶体层，
其中，所述第一介电弹性体层和所述光子晶体层二者都通过向所述第一电极构件和所述第二电极构件施加信号来驱动。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述第一电极构件包括第一导电层或第一电极中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述第二电极构件包括第二导电层或第二电极中的至少一个。
4.根据权利要求2或3所述的光学装置，其中，所述第一导电层和所述第二导电层中的每一个包括：
弹性体或导电聚合物；以及
包含在所述弹性体或所述导电聚合物中的电解质。
5.根据权利要求2或3所述的光学装置，其中，所述第一电极和所述第二电极中的每一个由透明金属氧化物或金属制成。
6.根据权利要求1所述的光学装置，还包括：设置在所述第二电极构件与所述光子晶体层之间的第二介电弹性体层。
7.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述第一介电弹性体层和所述第二介电弹性体层中的每一个包括从如下组中选择的材料，所述组包括硅橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶NBR、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶H-NBR、乙丙二烯橡胶EPDM、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯及其化合物。
8.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述光子晶体层包括：
呈凝胶形式的聚合物材料；以及
填充在所述聚合物材料中的珠。
9.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述光子晶体层包括：
介电及弹性材料；以及
填充在所述介电及弹性材料中的珠。
10.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述第一电极构件、所述第一介电弹性体层和所述第二电极构件构成用于输出声音的声音构件，而所述光子晶体层构成用于反射光以显示图像的光学构件。
11.根据权利要求6所述的光学装置，其中，所述第一电极构件、所述第一介电弹性体层和所述第二电极构件构成用于输出声音的声音构件，而所述第二介电弹性体层和所述光子晶体层构成用于反射光以显示图像的光学构件。
12.根据权利要求10或11所述的光学装置，其中，施加至所述第一电极构件和所述第二电极构件的所述信号的一帧包括：包括声音信息的第一场；以及包括图像信息的第二场。
13.根据权利要求12所述的光学装置，其中，在所述信号的一帧的所述第一场中施加交流电压，并且在所述信号的一帧的所述第二场中施加直流电压。
14.一种显示装置，包括：
多个像素；
设置在所述多个像素中的每个像素中的薄膜晶体管；以及
设置在所述多个像素中的每个像素中并且电连接至所述薄膜晶体管的根据权利要求1至13中的任一项所述的光学装置。
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