CN114280840B - 一种调光玻璃和玻璃模组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种调光玻璃和玻璃模组。该调光玻璃包括反射式半波片、反射式偏光片以及位于两者之间的液晶调光结构;反射式半波片的透光轴方向与反射式偏光片的透光轴方向垂直;由反射式半波片反射面一侧入射的光线中,偏振方向与第一方向平行的光线透射反射式半波片,偏振方向与第一方向垂直的光线由反射式半波片反射,且偏振方向旋转90°;由反射式偏光片的任意一侧入射的光线中,偏振方向与第二方向平行的光线透射反射式偏光片,偏振方向与第二方向垂直的光线由反射式偏光片反射。本发明实施例解决了现有调光玻璃模式固定的问题,能实现单向隐私模式和非隐私模式的可控切换,更加适应不同场景下的使用需求,改善使用体验。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种调光玻璃和玻璃模组。
背景技术
目前,调光玻璃在建筑、交通领域的应用越来越广泛,现已有汽车、高铁、客机等领域对染料液晶调光玻璃需求较高。
以汽车领域而言,其汽车玻璃一般是由层叠的玻璃以及金属反射层构成,通过金属反射层对车内光线形成半透半反效果,由于外部光线强度高,因此从外部来看呈现出镜面态而看不清楚内部情况;从内部来看,外部光线透过率仍然较高,从而保证了一定的可视性,由此实现了内部隐私模式。
然而,在一些情景下汽车玻璃也存在两面透光即非隐私模式的应用需求,而现有的汽车玻璃结构仅能实现单种透光模式,无法实现非隐私模式,以及无法实现隐私模式和非隐私模式的切换,无法实现灵活调控,使用体验较差。
发明内容
本发明提供一种调光玻璃和玻璃模组,以实现兼具单向隐私模式和非隐私模式且模式可切换的液晶调光产品。
第一方面,本发明实施例提供了一种调光玻璃,所述调光玻璃包括反射式半波片、反射式偏光片以及位于所述反射式半波片和所述反射式偏光片之间的液晶调光结构;
所述反射式半波片的透光轴方向为第一方向,所述反射式偏光片的透光轴方向为第二方向,所述第一方向和所述第二方向垂直;
所述反射式半波片朝向所述液晶调光结构的一侧表面为反射面,由所述反射面一侧入射的光线中,偏振方向与所述第一方向平行的光线透射所述反射式半波片,偏振方向与所述第一方向垂直的光线由所述反射式半波片反射,且偏振方向旋转90°;
由所述反射式偏光片的任意一侧入射的光线中,偏振方向与所述第二方向平行的光线透射所述反射式偏光片,偏振方向与所述第二方向垂直的光线由所述反射式偏光片反射。
第二方面,本发明实施例还提供了一种玻璃模组,包括如第一方面任一项所述的调光玻璃。
本发明实施例中,通过设置调光玻璃包括反射式半波片、反射式偏光片以及位于两者之间的液晶调光结构,其中反射式半波片的透光轴方向与反射式偏光片的透光轴方向垂直,利用反射式半波片对于偏振方向与透光轴方向垂直的光线不仅反射,还会将偏振方向旋转90°,同时,反射式偏光片对于偏振方向与透光轴方向垂直的光线反射,可以实现通过开关控制液晶调光结构的半波片功能,实现单向隐私模式和非隐私模式切换。本发明实施例解决了现有调光玻璃模式固定的问题,不仅能实现单向隐私模式,还能实现非隐私模式,还能实现两种模式的可控切换,使得可以更加灵活调控,适应不同场景下的使用需求,改善使用体验。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种调光玻璃的结构示意图;
图2是图1所示调光玻璃单向隐私模式的一种原理示意图;
图3是图1所示调光玻璃非隐私模式的一种原理示意图;
图4是图1所示调光玻璃单向隐私模式的另一种原理示意图;
图5是图1所示调光玻璃非隐私模式的另一种原理示意图;
图6是图1所示调光玻璃单向隐私模式的又一种原理示意图;
图7是图1所示调光玻璃非隐私模式的又一种原理示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图9是图8所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图10是图8所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图11是图8所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图12是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图13是图12所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图14是图12所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图15是图12所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图16是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图17是图16所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图18是图16所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图19是图16所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图20是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图21是图20所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图22是图20所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图23是图20所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图24是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图25是图24所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图26是图24所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图27是图24所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图28是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图29是图28所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图30是图28所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图31是图28所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图32是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图33是图32所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图34是图32所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图35是图32所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图36是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图37是图36所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图38是图36所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图39是图36所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图40是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图41是图40所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图42是图40所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图43是图40所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图44是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图45是图44所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图46是图44所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图47是图44所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图;
图48是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图;
图49是图48所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图;
图50是图48所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图;
图51是图48所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种调光玻璃的结构示意图,参考图1,该调光玻璃包括反射式半波片10、反射式偏光片20以及位于反射式半波片10和反射式偏光片20之间的液晶调光结构30。反射式半波片10的透光轴方向为第一方向100,反射式偏光片20的透光轴方向为第二方向200,第一方向100和第二方向200垂直。
反射式半波片10朝向液晶调光结构30的一侧表面为反射面11,由反射面11一侧入射的光线中,偏振方向与第一方向100平行的光线透射反射式半波片10,偏振方向与第一方向100垂直的光线由反射式半波片10反射,且偏振方向旋转90°。由反射式偏光片20的任意一侧入射的光线中,偏振方向与第二方向200平行的光线透射反射式偏光片20,偏振方向与第二方向200垂直的光线由反射式偏光片反射20。
本发明实施例中的调光玻璃具有单向隐私模式和非隐私模式,单向隐私模式是指从两侧入射的光线透过率和反射率均在50%左右,此时以车窗玻璃应用为例,外部光线和内部光线的透过率和反射率均为50%,外部观察时,由于外部光强较高会呈现镜面态,内部情况难以看清,而内部向外观察时为遮光态,能观察到外部情况的同时,还能对外部较强的光线可进行阻隔,即实现内部单向的隐私。非隐私模式则是指第一侧入射的光线透过率约为100%,反射率约为0%,第二侧入射的光线透过率和反射率均为50%左右,同样以车窗玻璃应用为例,第一侧为车窗外部,入射光线透过率100%,第二侧为车窗内部,入射光线透过率50%,外部观察时车窗无镜面反射,能保证可看清内部情况,内部观察外部时则如同无调光玻璃的效果,透过率高视野清晰,即实现两面透光的非隐私模式。
本发明实施例对于上述的两种调光模式的切换,其实质是利用反射式半波片10和反射式偏光片20对偏振光特定的作用和效果,配合液晶调光结构的调光控制进行设计实现的。其中,反射式半波片10和反射式偏光片20均是对特定偏振方向的光线具有特定反射效果的光学类镜片,对于反射式半波片10和反射式偏光片20而言,其均具有相应的透光轴,即,对相应偏振方向的光线才会有特定的反射效果。以反射式半波片10而言,偏振方向与其透光轴即第一方向100平行的光线,会经该反射式半波片10透射出射,反射式半波片10对此光线无特定作用;而偏振方向与其透光轴即第一方向100垂直的光线,会经该反射式半波片10反射,且偏振方向旋转90°。对于反射式偏光片20而言,偏振方向与其透光轴即第二方向200平行的光线,会经该反射式偏光片20透射出射,该反射式偏光片20对此光线无特定作用;而偏振方向与其透光轴即第二方向200垂直的光线,会经该反射式偏光片20反射,偏振方向不变。此外,本领域技术人员可以理解,液晶调光结构具备旋转光线偏振方向的功能,等同于半波片的效果,利用电极可对该功能进行开关控制,从而实现本发明实施例所述的单向隐私模式和非隐私模式。
基于上述两种特殊镜片的光学作用基础以及液晶调光结构的半波片功能,下面对本发明实施例实现单向隐私模式和非隐私模式的工作原理进行详细介绍。首先需要说明的是,上述液晶调光结构的旋转光线偏振方向功能是切换调光玻璃单向隐私模式和非隐私模式的关键,此处暂以加电时液晶调光结构具备旋转光线偏振方向功能,未加电时液晶调光结构不具备旋转光线偏振方向功能为例进行介绍。
图2是图1所示调光玻璃单向隐私模式的一种原理示意图,参考图1和图2,以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用“×”表示)为例,在单向隐私模式下,液晶调光结构30处于未加电状态,液晶调光结构30不具备旋转光线偏振方向的功能。此时,第一侧(可理解为车窗玻璃外部)入射的光线具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用/>表示),在经过该反射式半波片10时,由于反射式半波片10的反射面11位于其第二侧表面,其对第一侧入射光线无反射作用,透射的光线也具备垂直偏振分量和平行偏振分量;继而,该透射光线在经液晶调光结构30时直接透射,具备垂直偏振分量和平行偏振分量的透射光经反射式偏光片20时,与第二方向200平行的垂直偏振分量透射形成透射光从第二侧出射,与第二方向200垂直的平行偏振分量反射形成反射光;最后,由于该反射光的偏振方向与反射式半波片10的透光轴方向平行,故而该反射光依次通过液晶调光结构30以及反射式半波片10从第一侧出射。由此可知,由第一侧入射的光线会经反射式偏光片20的选择,将部分光透射,部分光反射。
第二侧(可理解为车窗玻璃内部)入射的光线同样具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用表示),在经过反射式偏光片20时,由于平行偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)垂直故而反射至第二侧,垂直偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)平行故而透射;继而,该部分透射光的偏振方向与反射式半波片10的透光轴(第一方向100)垂直,故而会在透射该液晶调光结构30后,在反射式半波片10的反射面11上反射,且偏振方向旋转90°变为平行偏振光,该反射光会再次液晶调光结构30在反射式偏光片20的表面反射,此反射光偏振方向不发生变化仍为平行偏振光,最后会再次经过液晶调光结构30以及反射式半波片10从第一侧出射。由此可知,由第二侧入射的光线会首先经反射式偏光片20的选择,将平行偏振分量的光线反射,垂直偏振分量的光线则通过反射式半波片10以及反射式偏光片20的作用,使其转变为平行偏振光而出射,其同样实现了部分光透射,部分光反射。
综上可知,在此结构下,当液晶调光结构30不加电时,该调光玻璃两侧入射的光线均具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃实现50%左右的透过率和反射率,即实现单向隐私模式。
图3是图1所示调光玻璃非隐私模式的一种原理示意图,参考图1和图3,同样以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用“×”表示)为例,在非隐私模式下,液晶调光结构30处于加电状态,液晶调光结构30具备旋转光线偏振方向功能。此时,第一侧(可理解为车窗玻璃外部)入射的光线具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用/>表示),在经过该反射式半波片10时,由于反射式半波片10的反射面11位于其第二侧表面,其对第一侧入射光线无反射作用,透射的光线也具备垂直偏振分量和平行偏振分量;然后,该透射光线在经液晶调光结构30时会被旋转光线的偏振方向,即垂直偏振分量变换为平行偏振分量,平行偏振分量变换为垂直偏振分量;继而,上述转换后的垂直偏振分量和平行偏振分量经反射式偏光片20时,与第二方向200平行的垂直偏振分量透射并从第二侧出射,与第二方向200垂直的平行偏振分量反射形成反射光;再而,该反射光又一次经过液晶调光结构30的偏转变为垂直偏振光,该垂直偏振光再到达反射式半波片10的反射面11时,由于与反射式半波片10的透光轴方向(第一方向100)垂直,故而会再次被旋转为平行偏振光并反射;最后,反射光第三次经过该液晶调光结构30时则会第三次被该液晶调光结构30偏转变为垂直偏振光,且由于该垂直偏振光与反射式偏光片20的透光轴(第二方向200)平行,故而透射并从第二侧出射。由此可知,由第一侧入射的光线最终会全部透射从第二侧出射。
第二侧(可理解为车窗玻璃内部)入射的光线同样具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用表示),在经过反射式偏光片20时,由于平行偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)垂直故而在第二侧反射,垂直偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)平行故而透射;然后,该部分透射光会第一次经液晶调光结构30偏转,变为平行偏振光;最后,该平行偏振光由于反射式半波片10的透光轴(第一方向100)平行,故而会透射并从第一侧出射。由此可知,由第二侧入射的光线会存在部分反射和部分透射。
综上可知,在此结构下,当液晶调光结构30加电时,该调光玻璃第一侧入射的光线全部透射,第二侧入射的光线具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃在第一侧具有近100%的透过率,在第二侧实现50%左右的透过率和反射率,即实现非隐私模式。
本发明实施例中,通过设置该调光玻璃包括反射式半波片、反射式偏光片以及位于两者之间的液晶调光结构,其中反射式半波片的透光轴方向与反射式偏光片的透光轴方向垂直,利用反射式半波片对于偏振方向与透光轴方向垂直的光线不仅反射,还会将偏振方向旋转90°,同时,反射式偏光片对于偏振方向与透光轴方向垂直的光线反射,可以实现通过开关控制液晶调光结构的半波片功能,实现单向隐私模式和非隐私模式切换。本发明实施例解决了现有调光玻璃模式固定的问题,不仅能实现单向隐私模式,还能实现非隐私模式,还能实现两种模式的可控切换,使得更加灵活调控,适应不同场景下的使用需求,改善使用体验。
需要注意的是,上述实施例中提供的调光玻璃,是以反射式半波片的透光轴为平行方向,反射式偏光片的透光轴为垂直方向为例,而当调整其透光轴方向时,例如将反射式半波片的透光轴设置为垂直方向,而反射式偏光片的透光轴为平行方向时,该调光玻璃具有相同的工作原理,下面继续对此实施方式进行介绍。
图4是图1所示调光玻璃单向隐私模式的另一种原理示意图,参考图1和图4,以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用“×”表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用表示)为例,在单向隐私模式下,液晶调光结构30处于未加电状态,液晶调光结构30不具备旋转光线偏振方向功能。此时,第一侧(可理解为车窗玻璃外部)入射的光线具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用/>表示),在经过该反射式半波片10时,由于反射式半波片10的反射面11位于其第二侧表面,其对第一侧入射光线无反射作用,透射的光线也具备垂直偏振分量和平行偏振分量;继而,该光线在经液晶调光结构30时直接透射,具备垂直偏振分量和平行偏振分量的透射光经反射式偏光片20时,与第二方向200平行的平行偏振分量透射并从第二侧出射,与第二方向200垂直的垂直偏振分量反射形成反射光;最后,由于该反射光的偏振方向与反射式半波片10的透光轴方向平行,故而该反射光依次通过液晶调光结构30以及反射式半波片10从第一侧出射。由此可知,由第一侧入射的光线会经反射式偏光片20的选择,将部分光透射,部分光反射。
第二侧(可理解为车窗玻璃内部)入射的光线同样具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用表示),在经过反射式偏光片20时,由于垂直偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)垂直故而在第二侧反射,平行偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)平行故而透射;继而,该部分透射光的偏振方向同时与反射式半波片10的透光轴(第一方向100)垂直,故而会在透射该液晶调光结构30后,在反射式半波片10的反射面11上反射,且偏振方向旋转90°变为垂直偏振光,该反射光会再次液晶调光结构30在反射式偏光片20的表面反射,此反射光偏振方向不发生变化仍为垂直偏振光,最后会再次经过液晶调光结构30以及反射式半波片10从第一侧出射。由此可知,由第二侧入射的光线会首先经反射式偏光片20的选择,将垂直偏振分量的光线反射,平行偏振分量的光线则通过反射式半波片10以及反射式偏光片20的作用,使其转变为垂直偏振光而出射,其同样实现了部分光透射,部分光反射。
综上可知,在此结构下,当液晶调光结构30不加电时,该调光玻璃两侧入射的光线均具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃实现50%左右的透过率和反射率,即实现单向隐私模式。
图5是图1所示调光玻璃非隐私模式的另一种原理示意图,参考图1和图5,同样以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用“×”表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用表示)为例,在非隐私模式下,液晶调光结构30处于加电状态,液晶调光结构30具备旋转光线偏振方向功能。此时,第一侧(可理解为车窗玻璃外部)入射的光线具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用/>表示),在经过该反射式半波片10时,由于反射式半波片10的反射面11位于其第二侧表面,其对第一侧入射光线无反射作用,透射的光线也具备垂直偏振分量和平行偏振分量;然后,该光线在经液晶调光结构30时会被旋转光线的偏振方向,即垂直偏振分量变换为平行偏振分量,平行偏振分量变换为垂直偏振分量;继而,上述转换后的垂直偏振分量和平行偏振分量经反射式偏光片20时,与第二方向200平行的平行偏振分量透射,与第二方向200垂直的垂直偏振分量反射形成反射光;再而,反射光又一次经过液晶调光结构30的偏转变为平行偏振光,该平行偏振光在到达反射式半波片10的反射面11时,由于与反射式半波片10的透光轴方向垂直,故而会再次被旋转为垂直偏振光并反射;最后,光线第三次经过该液晶调光结构30时则会被该液晶调光结构30偏转变为平行偏振光,且由于该平行偏振光与反射式偏光片20的透光轴(第二方向200)平行,故而透射从第二侧出射。由此可知,由第一侧入射的光线最终会全部透射。
第二侧(可理解为车窗玻璃内部)入射的光线同样具备垂直偏振分量(用“×”表示)和平行偏振分量(用表示),在经过反射式偏光片20时,由于垂直偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)垂直故而在第二侧反射,平行偏振分量的光线与其透光轴(第二方向200)平行故而透射;然后,该部分透射光会第一次经液晶调光结构30偏转,变为垂直偏振光;最后,该垂直偏振光由于与反射式半波片10的透光轴(第一方向100)平行,故而会透射并从第一侧出射。由此可知,由第二侧入射的光线会存在部分反射和部分透射。
综上可知,在此结构下,当液晶调光结构30加电时,该调光玻璃第一侧入射的光线全部透射,第二侧入射的光线具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃在第一侧具有100%的透过率,在第二侧实现50%左右的透过率和反射率,即实现非隐私模式。
此外,还需要说明的是,本发明实施例提供的调光玻璃可配置为两种不同的调光模式,具体地,可设置为第一调光模式或第二调光模式。在第一调光模式下,未施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,在施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,即如上图2-图5所示例。在第二调光模式下,未施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,在施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向。其中,液晶调光结构不旋转光线的偏振方向时,调光玻璃处于单向隐私模式;液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°时,调光玻璃处于非隐私模式。进一步地,下面继续对第二调光模式下,调光玻璃的工作原理和过程进行介绍。
图6是图1所示调光玻璃单向隐私模式的又一种原理示意图,参考图1和图6,以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用“×”表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用表示)为例,在单向隐私模式下,液晶调光结构30处于加电状态,液晶调光结构30不具备旋转光线偏振方向功能。此时,该调光玻璃对于两侧入射的光线的透射反射过程与如图4所示原理一致,此处不再赘述。
在此第二调光模式下,当液晶调光结构30加电时,该调光玻璃两侧入射的光线均具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃实现50%左右的透过率和反射率,即实现单向隐私模式。
图7是图1所示调光玻璃非隐私模式的又一种原理示意图,参考图1和图7,同样以反射式半波片10的透光轴为如图所示第一方向100(用“×”表示),反射式偏光片20的透光轴为如图所示的第二方向200(用表示)为例,在非隐私模式下,液晶调光结构30处于未加电状态,液晶调光结构30具备旋转光线偏振方向功能。该调光玻璃对于两侧入射的光线的透射反射过程与如图5所示原理一致,此处不再赘述。
在此第二调光模式下,当液晶调光结构30未加电时,该调光玻璃第一侧入射的光线全部透射,第二侧入射的光线具有一定的透过率和反射率,且通过合理设置两个光学镜片的透过率或反射率,可使调光玻璃在第一侧具有100%的透过率,在第二侧实现50%左右的透过率和反射率,即实现非隐私模式。
可以理解的是,本发明实施例中液晶调光结构本身实际上可等同于电控半波片的作用,即在通过控制加电或不加电,使其具备或不具备偏振方向旋转90°的功能,实现电控半波片和普通玻璃的切换。具体地,对于加电时等同于半波片还是未加电时等同于半波片,换言之,将调光玻璃配置为第一调光模式还是第二调光模式下,取决于液晶调光结构本身的设计。
继续参考图1,首先而言,本发明实施例中液晶调光结构30可包括第一基板311、第二基板312以及位于第一基板311和第二基板312之间的液晶层32;第一基板311位于反射式偏光片20和液晶层32之间,第二基板312位于反射式半波片10和液晶层32之间;第一基板311朝向液晶层32的一侧设置有第一配向层331,第二基板312朝向液晶层32的一侧设置有第二配向层332。
其中,本领域技术人员可以理解,配向层的作用是使液晶层32中的液晶分子在未加电即在未加电场的状态下处于初始的配向方向,使液晶分子处于预设的状态。同时,配合相应的电极设计,可使得加电时产生的电场可以改变液晶分子的状态。由此,可通过电控使液晶调光结构在半波片和普通玻璃之间切换。
具体地,本发明实施例中对于液晶调光结构实现半波片功能以及实现调光玻璃的单向隐私和非隐私模式提供了多种设计方案,首先,本发明实施例中可选设置液晶调光结构为横向电场型液晶面板,其电场方向平行于基板,或者,可设置液晶调光结构为纵向电场型液晶面板,其电场方向垂直于基板。其中,横向电场型液晶面板示例可包括IPS(ln-PlaneSwitching,面内转换)型液晶面板或FFS(Fringe Field Switching,边缘场开关)型液晶面板,纵向电场型液晶面板示例可包括ECB(Electrically Controled birefringence,电控双折射)型液晶面板和TN(Twisted Nematic,扭曲向列)型液晶面板。
针对横向电场型液晶面板,当液晶调光结构被配置为第一调光模式,即未施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,在施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,本发明实施例提供了多种示例。
图8是本发明实施例提供的另一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图9是图8所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图10是图8所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图11是图8所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图8-图11,该实施例中,液晶调光结构30实质为IPS型液晶面板,其被配置为第一调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于玻璃,在加电时液晶调光结构30等同于半波片。
具体地,该液晶调光结构30中,液晶层32中的液晶分子320为正性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,且配向方向均与第二方向200平行。
其中,正性液晶表示液晶分子320的长轴在电场驱动下,趋向于与电场方向平行。在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为平行配向,且配向方向与第二方向200平行,则未加电状态下,液晶分子320长轴方向为与第二方向200平行。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。
继续参考图8-图11,第一基板311和第一配向层331之间还设置有电极阵列34,电极阵列34包括沿第一方向100依次交替排列的多个第一电极3401和多个第二电极3402;第一电极3401被配置为接收第一电压,第二电极3402被配置为接收第二电压;第一电极3401和第二电极3402沿第三方向300延伸,第三方向300与第一方向100的夹角为79°~89°。
其中,第一电极3401可以理解为驱动电极,接收的第一电压可以理解为驱动电压,第二电极3402可以理解为公共电极,接收的第二电压可以理解为公共电压,在加电状态下,第一电极3401被施加第一电压,第二电极3402被施加第二电压,由此,通过改变第一电压值,则可控制第一电极3401和第二电极3402之间的电场强度。
在加电状态下,相邻的第一电极3401和第二电极3402之间会形成横向电场,在该横向电场的驱动下,液晶层32中的正性液晶分子320会发生水平偏转,且通过提供合适强度的电场,可使得液晶分子320处于长轴与第一方向100呈45°夹角的状态(图11所示为第一方向100顺时针旋转45°的方向)。此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。由此,通过该图8-图11所示液晶调光结构,可以应用于基于如图2和图3,或图4和图5所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
此处需要说明的是,参考图9和图11,将第一电极3401和第二电极3402的延伸方向设置为与第一方向100夹角呈79°~89°,而非90°,实质是为了向液晶分子320提供一个初始旋转方向。可以理解,当第一电极3401和第二电极3402的延伸方向与第一方向100垂直90°时,电场方向与液晶分子320初始状态下的长轴垂直,液晶分子320存在顺时针旋转和逆时针旋转的可能,容易导致液晶分子320旋转方向不一致,进而导致排序不一致。而将电极的延伸方向设置为与垂直90°的方向存在1°~11°的角度差,横向电场方向也会偏差1°~11°,此时可以利用该存在偏角的电场向液晶分子320提供一个初始旋转方向,在此电场驱动下,可以保证液晶分子320实现一致的旋转。进一步地,通过提供合适的电场强度等,可以使液晶分子在加电状态下均维持在与第一方向100呈45°夹角的状态,从而实现半波片的效果。
图12是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图13是图12所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图14是图12所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图15是图12所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图12-图15,该实施例中液晶调光结构30实质为FFS型液晶面板,其被配置为第一调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于玻璃,在加电时液晶调光结构30等同于半波片。该实施例与上图10所示调光结构的液晶分子、液晶配向方式相同,工作原理也相同,不同之处仅在于电极设置方式不同,而虽然电极设置方式不同,但其电极对于液晶分子的作用效果则完全一致,下面对其电极进行具体介绍。
该实施例中,第一基板311和第一配向层331之间还设置有第一电极层341和第二电极层342,第二电极层342位于第一电极层341和第一基板311之间;第一电极层341包括沿第一方向100依次排列的多个第一电极3401;第二电极层342包括第二电极3402,第一电极层341中的第一电极3401在第二电极层342所在平面的垂直投影均位于第二电极3402中;第一电极3401被配置为接收第一电压,第二电极3402被配置为接收第二电压。
第一电极3401包括相互连接的第一畴部34011和第二畴部34012,第一畴部34011沿第三方向300延伸,第二畴部34012沿第四方向400延伸,第一畴部34011和第二畴部34012相对于与第一方向100平行的中心线呈轴对称,第三方向300和第四方向400均与第一方向100的夹角为79°~89°。
参考图12和图13,在未加电状态下,液晶分子320的朝向取决于配向,呈与第二方向200平行的状态,此时液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃,具体可参考上述分析解释,此处不再赘述。
参考图14和图15,在加电状态下,液晶分子320的朝向取决于电场调控。具体地,第一电极3401分为对称的第一畴部34011和第二畴部34012,第一畴部34011和第二电极3402可形成横向电场,第二畴部34012和第二电极3402也可形成横向电场,由此,在相应区域的液晶分子320会受该区域电场的驱动而发生偏转,如图15所示,通过向第一电极3401提供适当的第一电压,可使第一畴部34011附近的液晶分子320长轴与第二方向200呈45°夹角,示例为第二方向200逆时针旋转45°的方向。同时可使第二畴部34012附近的液晶分子320长轴也与第二方向200呈45°夹角,示例为第二方向200顺时针旋转45°的方向。此时,两种状态的液晶分子320对垂直偏振光和平行偏振光均存在偏转90°偏振方向的作用,即等同于半波片。
由此,通过该图12-图15所示液晶调光结构,同样可以应用于基于如图2和图3,或图4和图5所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
需要说明的是,第一电极3401中的两个畴部倾斜且对称设置,具体为与第一方向100的夹角为79°~89°,其目的同样是为了向所在区域液晶分子320提供一个初始旋转角度,使该区域的液晶分子320同步旋转,此处不再赘述。
图16是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图17是图16所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图18是图16所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图19是图16所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图16-图19,该实施例中,液晶调光结构30仍为IPS型液晶面板,其被配置为第一调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于玻璃,在加电时液晶调光结构30等同于半波片。
不同之处在于,液晶层32中的液晶分子320为负性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,且配向方向均与第一方向100平行。
其中,负性液晶表示液晶分子320的短轴在电场驱动下趋向于与电场方向平行。在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332均设置为平行配向,且配向方向均与第一方向100平行,则在未加电状态下,液晶分子320长轴方向与第一方向平行100。此时,液晶分子320同样对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。
继续参考图16-图19,第一基板311和第一配向层331之间还设置有电极阵列34,电极阵列34包括沿第一方向100依次交替排列的多个第一电极3401和多个第二电极3402;第一电极3401和第二电极3402沿第三方向300延伸,第三方向300与第一方向100的夹角为79°~89°。
在加电状态下,相邻的第一电极3401和第二电极3402之间会形成横向电场,在该横向电场的驱动下,液晶层32中的正性液晶分子320会发生水平偏转,且通过提供合适强度的电场,可使得液晶分子320处于短轴与第一方向100呈45°夹角的状态。此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。由此,通过该图16-图19所示液晶调光结构,同样可以应用于基于如图2和图3,或图4和图5所示调光原理的调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
图20是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图21是图20所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图22是图20所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图23是图20所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图20-图23,该实施例中液晶调光结构30实质为FFS型液晶面板,其被配置为第一调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于玻璃,在加电时液晶调光结构30等同于半波片。该实施例与上图16所示调光结构的液晶分子、液晶配向方式相同,工作原理也相同。而该实施例中的电极设置方式则与上图12所示液晶调光结构的电极设置方式相同,其对负性液晶分子的作用效果也相似,本领域技术人员可自行理解,此处同样不再赘述。
针对纵向电场型液晶面板,当液晶调光结构被配置为第一调光模式,即未施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,在施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,本发明实施例提供了一种示例。
图24是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图25是图24所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图26是图24所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图27是图24所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图24-图27,该实施例中,液晶调光结构30实质为ECB型液晶面板,其被配置为第一调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于玻璃,在加电时液晶调光结构30等同于半波片。
具体地,液晶层32中的液晶分子320为负性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为垂直配向,且配向方向均与第一方向100或第二方向200呈45°夹角(图27中示例配向方向为沿第一方向100逆时针旋转45°的方向)。第一基板311和第一配向层331之间设置有第一电极层341,第二基板312和第二配向层332之间设置有第二电极层342,第一电极层341和第二电极层342在加电状态下电场方向与第一基板311垂直。
在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为垂直配向,则在未加电状态下,液晶分子320长轴方向与第一基板311和第二基板312均垂直。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。
而在加电状态下,在液晶层32的上下两侧设置两个电极层,使得在加电时形成垂向电场,可以使负性的液晶分子320短轴垂直于基板,而长轴平行于基板。而且,由于垂直配向时,将配向方向设置为与第一方向100或第二方向200呈45°夹角(图27中配向方向示例为第一方向100逆时针旋转45°的方向),故液晶分子320在电场驱动下短轴垂直基板的同时,长轴会随配向方向调控,即液晶分子320呈长轴与第一方向100或第二方向200夹角为45°的状态(即图27中所示液晶分子长轴为第二方向200逆时针旋转45°的方向)。因此,在加电状态下,液晶分子320可以使平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。由此,通过该图24-图27所示液晶调光结构,可以应用于基于如图2和图3,或图4和图5所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
针对横向电场型液晶面板,当液晶调光结构被配置为第二调光模式,即未施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,本发明实施例同样提供了多种示例。
图28是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图29是图28所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图30是图28所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图31是图28所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图28-图31,该实施例中,液晶调光结构30实质为IPS型液晶面板,其被配置为第二调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于半波片,在加电时,液晶调光结构30等同于玻璃。具体地,液晶层32中的液晶分子320为正性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,且配向方向均与第一方向100呈45°夹角(此处配向方向可参考图29的液晶长轴朝向,图中示例为第一方向100顺时针旋转45°的方向)。
在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为平行配向,且配向方向与第一方向100呈45°夹角,则未加电状态下,液晶分子320长轴方向为与第一方向100呈45°夹角方向。此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。
进一步地,第一基板311和第一配向层331之间还设置有电极阵列34,电极阵列34包括沿第一方向100依次交替排列的多个第一电极3401和多个第二电极3402;第一电极3401和第二电极3402沿第三方向300延伸,第三方向300与第一方向100的夹角为79°~89°。
在加电状态下,相邻的第一电极3401和第二电极3402之间会形成横向电场,在该横向电场的驱动下,液晶层32中的正性液晶分子320会发生水平偏转,且通过提供合适强度的电场,可使得液晶分子320处于长轴与第一方向100平行的状态。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。由此,通过该图28-图31所示液晶调光结构,可以应用于基于如图6和图7所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。另,此处第一电极3401和第二电极3402的延伸方向倾斜设置同样是为了为液晶分子320的偏转提供初始方向的作用,此处不再赘述。
图32是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图33是图32所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图34是图32所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图35是图32所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图32-图35,该实施例中液晶调光结构30实质为FFS型液晶面板,其被配置为第二调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于半波片,在加电时,液晶调光结构30等同于玻璃。
该实施例与上图28-图31所示调光结构的液晶分子、液晶配向方式相同,工作原理也相同,不同之处仅在于电极设置方式不同,而虽然电极设置方式不同,但其电极对于液晶分子的作用效果则完全一致,下面对其电极进行具体介绍。
该实施例中,第一基板311和第一配向层331之间还设置有第一电极层341和第二电极层342,第二电极层342位于第一电极层341和第一基板311之间;第一电极层341包括沿第一方向100依次排列的多个第一电极3401;第二电极层342包括第二电极3402,第一电极层341中的第一电极3401在第二电极层342所在平面的垂直投影均位于第二电极3402中;第一电极3401被配置为接收第一电压,第二电极3402被配置为接收第二电压。
第一电极3401包括相互连接的第一畴部34011和第二畴部34012,第一畴部34011沿第三方向300延伸,第二畴部34012沿第四方向400延伸,第一畴部34011和第二畴部34012相对于与第一方向100平行的中心线呈轴对称,第三方向300和第四方向400均与第一方向100的夹角为79°~89°。
参考图32和图33,在未加电状态下,液晶分子320的朝向取决于配向,液晶分子320长轴方向为与第一方向100呈45°夹角方向。此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。
参考图34和图35,在加电状态下,相邻的第一电极3401和第二电极3402之间会形成横向电场,在该横向电场的驱动下,液晶层32中的正性液晶分子320会发生水平偏转,且通过提供合适强度的电场,可使得液晶分子320处于长轴与第一方向100平行的状态。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。
由此,通过该图32-35所示液晶调光结构,可以应用于基于如图6和图7所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
图36是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图37是图36所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图38是图36所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图39是图36所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图30-图33,该实施例中,液晶调光结构30同样为IPS型液晶面板,其被配置为第二调光模式。
不同之处在于,液晶层32中的液晶分子320为负性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,且配向方向均与第二方向200呈45°夹角(图37示例配向方向为第二方向200顺时针旋转45°的方向)。
在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为平行配向,且配向方向与第二方向200呈45°夹角,则未加电状态下,液晶分子320长轴方向为与第二方向200呈45°夹角。此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。
进一步地,第一基板311和第一配向层331之间还设置有电极阵列34,电极阵列34包括沿第一方向100依次交替排列的多个第一电极3401和多个第二电极3402;第一电极3401和第二电极3402沿第三方向300延伸,第三方向300与第一方向100的夹角为79°~89°。
在加电状态下,相邻的第一电极3401和第二电极3402之间会形成横向电场,在该横向电场的驱动下,液晶层32中的负性液晶分子320会发生水平偏转,且通过提供合适强度的电场,可使得液晶分子320处于长轴与第一方向100垂直的状态。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。由此,通过该图36-图39所示液晶调光结构,可以应用于基于如图6和图7所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
图40是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图41是图40所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图42是图40所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图43是图40所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图40-图43,该实施例中液晶调光结构30实质为FFS型液晶面板,其被配置为第二调光模式。
该实施例与上图36-图39所示调光结构的液晶分子、液晶配向方式相同,工作原理也相同。而该实施例中的电极设置方式则与上图32-图35所示液晶调光结构的电极设置方式相同,其对负性液晶分子的作用效果也相似,本领域技术人员可自行理解,此处同样不再赘述。
针对纵向电场型液晶面板,当液晶调光结构被配置为第二调光模式,即未施加电压时液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,在施加电压时液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,本发明实施例同样提供了两种示例。
图44是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图45是图44所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图46是图44所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图47是图44所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图44-图47,该实施例中,液晶调光结构30实质为ECB型液晶面板,其被配置为第二调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于半波片,在加电时液晶调光结构30等同于玻璃。
具体地,液晶层32中的液晶分子320为正性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,且配向方向均与第一方向100或第二方向200呈45°夹角(图45中示例配向方向为沿第一方向100逆时针旋转45°的方向)。第一基板311和第一配向层331之间设置有第一电极层341,第二基板312和第二配向层332之间设置有第二电极层342,第一电极层341和第二电极层342在加电状态下电场方向与第一基板311垂直。
在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为平行配向,且配向方向均与第一方向100或第二方向200呈45°夹角,则在未加电状态下,液晶分子320长轴方向与第一方向100或第二方向200呈45°夹角,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。
而在加电状态下,在液晶层32的上下两侧设置两个电极层,使得在加电时形成垂向电场,可以使正性的液晶分子320长轴垂直于基板。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。由此,通过该图44-图47所示液晶调光结构,可以应用于基于如图6和图7所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
图48是本发明实施例提供的又一种调光玻璃在未加电状态下的侧视示意图,图49是图48所示调光玻璃在未加电状态下的俯视示意图,图50是图48所示调光玻璃在加电状态下的侧视示意图,图51是图48所示调光玻璃在加电状态下的俯视示意图,参考图48-图51,该实施例中,液晶调光结构30实质为TN型液晶面板,其被配置为第二调光模式。在不加电时,液晶调光结构30等同于半波片,在加电时液晶调光结构30等同于玻璃。具体地,液晶层32中的液晶分子320为正性液晶;第一配向层331和第二配向层332均为平行配向,不同之处在于,第一配向层331的配向方向与第二配向层332的配向方向垂直。第一基板311和第一配向层331之间设置有第一电极层341,第二基板312和第二配向层332之间设置有第二电极层342,第一电极层341和第二电极层342在加电状态下电场方向与第一基板311垂直。
在该实施例中,将第一配向层331和第二配向层332设置为平行配向,且配向方向相互垂直,则在未加电状态下,液晶分子320长轴平行于基板,且纵向上液晶分子320实际上呈扭曲状态,此时,液晶分子320可将平行偏振光和垂直偏振光的偏振方向均旋转90°,即实现半波片的效果。
而在加电状态下,在液晶层32的上下两侧设置两个电极层,使得在加电时形成垂向电场,可以使正性的液晶分子320长轴垂直于基板。此时,液晶分子320对第一方向100和第二方向200的偏振光均无偏转作用,即等同于玻璃。由此,通过该图48-图51所示液晶调光结构,可以应用于基于如图6和图7所示的调光原理调光玻璃中,实现单向隐私模式和非隐私模式的切换。
当然,除上述的IPS型、FFS型、ECB型以及TN型液晶面板外,本领域技术人员也可考虑设计采用其他类型的液晶面板结构,以此实现可电控的半波片和玻璃之间转换的液晶调光结构,此处不作限制。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种玻璃模组,该玻璃模组包括上述实施例提供的任意一种调光玻璃。该玻璃模组具体可以应用在汽车、火车、飞机等交通设施上,也可以应用在建筑智能窗户上。而且,由于本发明实施例中的玻璃模组包括上述的调光玻璃,故其能够实现电控的单向隐私模式和非隐私模式的自由切换,满足用户不同场景的使用需求。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (15)
1.一种调光玻璃,其特征在于,所述调光玻璃包括反射式半波片、反射式偏光片以及位于所述反射式半波片和所述反射式偏光片之间的液晶调光结构;
所述反射式半波片的透光轴方向为第一方向,所述反射式偏光片的透光轴方向为第二方向,所述第一方向和所述第二方向垂直;
所述反射式半波片朝向所述液晶调光结构的一侧表面为反射面,由所述反射面一侧入射的光线中,偏振方向与所述第一方向平行的光线透射所述反射式半波片,偏振方向与所述第一方向垂直的光线由所述反射式半波片反射,且偏振方向旋转90°;
由所述反射式偏光片的任意一侧入射的光线中,偏振方向与所述第二方向平行的光线透射所述反射式偏光片,偏振方向与所述第二方向垂直的光线由所述反射式偏光片反射;
所述液晶调光结构被配置为具有第一调光模式或第二调光模式;
在所述第一调光模式下,未施加电压时所述液晶调光结构不旋转光线的偏振方向,在施加电压时所述液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°;
在所述第二调光模式下,未施加电压时所述液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°,在施加电压时所述液晶调光结构不旋转光线的偏振方向;
所述液晶调光结构不旋转光线的偏振方向时,所述调光玻璃处于单向隐私模式;所述液晶调光结构将光线的偏振方向旋转90°时,所述调光玻璃处于非隐私模式。
2.根据权利要求1所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构包括第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层;
所述第一基板位于所述反射式偏光片和所述液晶层之间,所述第二基板位于所述反射式半波片和所述液晶层之间;
所述第一基板朝向所述液晶层的一侧设置有第一配向层,所述第二基板朝向所述液晶层的一侧设置有第二配向层。
3.根据权利要求2所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构为横向电场型液晶面板或纵向电场型液晶面板。
4.根据权利要求3所述的调光玻璃,其特征在于,所述横向电场型液晶面板包括IPS型液晶面板和FFS型液晶面板,所述纵向电场型液晶面板包括ECB型液晶面板和TN型液晶面板。
5.根据权利要求3所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第一调光模式,所述液晶调光结构为横向电场型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为正性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且配向方向均与所述第二方向平行。
6.根据权利要求3所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第一调光模式,所述液晶调光结构为横向电场型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为负性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且配向方向均与所述第一方向平行。
7.根据权利要求4所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第一调光模式,所述液晶调光结构为ECB型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为负性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为垂直配向,且配向方向均与所述第一方向或所述第二方向呈45°夹角;
所述第一基板和所述第一配向层之间设置有第一电极层,所述第二基板和所述第二配向层之间设置有第二电极层,所述第一电极层和所述第二电极层在加电状态下电场方向与所述第一基板垂直。
8.根据权利要求3所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第二调光模式,所述液晶调光结构为横向电场型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为正性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且配向方向均与所述第一方向呈45°夹角。
9.根据权利要求3所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第二调光模式,所述液晶调光结构为横向电场型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为负性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且配向方向均与所述第二方向呈45°夹角。
10.根据权利要求4所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第二调光模式,所述液晶调光结构为ECB型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为正性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且配向方向均与所述第一方向或所述第二方向呈45°夹角;
所述第一基板和所述第一配向层之间设置有第一电极层,所述第二基板和所述第二配向层之间设置有第二电极层,所述第一电极层和所述第二电极层在加电状态下电场方向与所述第一基板垂直。
11.根据权利要求4所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构被配置为所述第二调光模式,所述液晶调光结构为TN型液晶面板;
所述液晶层中的液晶分子为正性液晶;所述第一配向层和所述第二配向层均为平行配向,且所述第一配向层的配向方向与所述第二配向层的配向方向垂直;
所述第一基板和所述第一配向层之间设置有第一电极层,所述第二基板和所述第二配向层之间设置有第二电极层,所述第一电极层和所述第二电极层在加电状态下电场方向与所述第一基板垂直。
12.根据权利要求5、6、8和9任一项所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构为IPS型液晶面板;
所述第一基板和所述第一配向层之间还设置有电极阵列,所述电极阵列包括沿所述第一方向依次交替排列的多个第一电极和多个第二电极,所述第一电极被配置为接收第一电压,所述第二电极被配置为接收第二电压;
所述第一电极和所述第二电极沿第三方向延伸,所述第三方向与所述第一方向的夹角为79°~89°。
13.根据权利要求5、6、8和9任一项所述的调光玻璃,其特征在于,所述液晶调光结构为FFS型液晶面板;
所述第一基板和所述第一配向层之间还设置有第一电极层和第二电极层,所述第二电极层位于所述第一电极层和所述第一基板之间;所述第一电极层包括沿所述第一方向依次排列的多个第一电极;所述第二电极层包括第二电极,所述第一电极层中的所述第一电极在所述第二电极层所在平面的垂直投影均位于所述第二电极中;所述第一电极被配置为接收第一电压,所述第二电极被配置为接收第二电压;
所述第一电极包括相互连接的第一畴部和第二畴部,所述第一畴部沿第三方向延伸,所述第二畴部沿第四方向延伸,所述第一畴部和所述第二畴部相对于与所述第一方向平行的中心线呈轴对称,所述第三方向和所述第四方向均与所述第一方向夹角,为79°~89°。
14.根据权利要求1所述的调光玻璃,其特征在于,在所述单向隐私模式下,所述调光玻璃两侧的入射光的透射率均为50%;
在所述非隐私模式下,所述调光玻璃的所述反射式半波片一侧的入射光的透射率为100%,所述反射式偏光片一侧的入射光的透射率为50%。
15.一种玻璃模组,其特征在于,包括如权利要求1-14任一项所述的调光玻璃。
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