CN205563023U - 高分子分散液晶装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型关于一种高分子分散液晶装置，其包含高分子分散液晶调光膜，以及具有吸收轴的偏光板，其设置于该高分子分散液晶调光膜的一表面。该高分子分散液晶调光膜具有一组平行电极层与高分子分散液晶层，高分子分散液晶层设置于该平行电极层间。当该高分子分散液晶装置为透明态时，沿平行该偏光板的吸收轴方向的最大可视角，大于沿垂直该偏光板的吸收轴方向的最大可视角。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种高分子分散液晶装置，特指一种于透明态时具有较佳可视角的高分子分散液晶装置。
背景技术
随着智慧型玻璃、窗户的发展，各种光调节装置或光切换装置的应用因此增加。习知利用高分子分散液晶(PDLC)在电场作用下为透明态，无电场作用时则呈散射的不透明态，所形成的高分子分散液晶装置，具有切换时间快速，隐蔽性佳的优点，且其除了可采胶合玻璃封装做为建材外，亦可采可绕性基材封装以形成薄膜型态外贴于现有的窗户、落地窗等采光装置，而不需改变建筑物原本的配置。但现行高分子分散液晶装置于侧视角时，即使切换为透明态仍具有些许白雾状，无法形成均匀的透明态，因此，实际应用于窗户、落地窗等采光装置时，容易对使用者造成清晰度不佳的观感。请参看图1a和图1b，其为造成现行高分子分散液晶装置于正视与侧视时透明态差异的原理示意图。图1a为入射光L以与电场平行的z轴方向的正视角入射高分子液晶微胞1，高分子液晶微胞1中的液晶分子11具有液晶短轴方向上的寻常光折射率no与液晶长轴方向上的非寻常光折射率ne的双折射率，并分散于具有均一折射率np的高分子12中，且液晶分子11的寻常光折射率no等于高分子12的折射率np。当液晶分子11沿z轴的电场方向排列时，入射光L可视为由x轴方向的分量L1与y轴方向的分量L2所组成，因此与电场方向相同的正视入射光L，仅可感受到液晶分子11于xy平面所具的寻常光折射率no与高分子12的折射率np，而不发生折射与散射。图1b为入射光S以侧视角入射高分子液晶微胞1，此时入射光S的分量S2仍维持y轴方向，但入射光S的分量S1则具有部份z轴方向的分量S1z与部份x轴方向的分量S1x，分量S1z可感受到液晶分子11于z轴方向所具的非寻常光折射率ne与高分子12的折射率np，因非寻常光折射率ne、折射率np不一致，使入射光S在高分子液晶微胞1中发生折射与散射，造成高分子分散液晶装置侧视方向的透明态仍具有些许白雾状，而清晰度不佳影响使用者观看。
实用新型内容
有鉴于上述习知技术的高分子分散液晶在侧向视角方向时，即使切换为透明态仍具有些许白雾状，无法形成均匀的透明态的问题，本实用新型的目的在于提供一种具备新颖性、进步性及产业实用性等专利要件的高分子分散液晶装置，以期克服现有产品上述难点。
为达到上述目的，本实用新型提供一种高分子分散液晶装置，其包含高分子分散液晶调光膜，以及偏光板。该高分子分散液晶调光膜可切换透明态与不透明态，且该高分子分散液晶调光膜具有一组平行电极层，该平行电极层之间设置高分子分散液晶层。该偏光板具有吸收轴，且该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的一表面。其中，该高分子分散液晶装置为透明态时，沿平行该偏光板的吸收轴方向的最大可视角，大于沿垂直该偏光板的吸收轴方向的最大可视角。
在一实施例的高分子分散液晶装置中，平行该偏光板的吸收轴方向的最大可视角为80°至85°。
在又一实施例的高分子分散液晶装置中，垂直该偏光板的吸收轴方向的最大可视角为40°至60°。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的入光面。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的出光面。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，该平行电极层为选自铟锡氧化物电极层、奈米银线电极层、金属网格电极层、石墨烯电极层、奈米碳管电极层或导电高分子电极层。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，该偏光板为吸收型偏光板、反射型偏光板、染色型偏光板、涂布型偏光板、光栅型偏光板或其组合。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，该高分子分散液晶层具有高分子液晶微胞，该高分子液晶微胞具有液晶分子和高分子，该液晶分子分散于该高分子中，其中，该液晶分子具有寻常光折射率与非寻常光折射率的双折射率，该高分子具有均一的折射率，且该液晶分子的寻常折射率等于该高分子的折射率。
与现有技术相比，本实用新型的高分子分散液晶装置中，于高分子分散液晶调光膜的表面上设置偏光板，当高分子分散液晶调光膜切换为透明态时，高分子分散液晶装置在平行偏光板的吸收轴的侧视方向的透明态可维持清晰，而可增加沿平行偏光板的吸收轴侧视方向的高分子分散液晶装置的最大可视角。
附图说明
图1a与图1b为习知的高分子分散液晶装置于正视与侧视时透明态差异的原理示意图。
图2为本实用新型一实施例的高分子分散液晶装置示意图。
图3a、图3b为本实用新型一实施例的高分子分散液晶装置增加透明态的侧面最大可视角的原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效更易了解，兹将本实用新型配合图式，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本实用新型于实际实施上的专利范围，合先叙明。
以下将参照相关图式，说明依本实用新型的高分子分散液晶装置的实施例，为使便于理解，下述实施例中之相同元件以相同的符号标示来说明。
图2为本实用新型一实施例的高分子分散液晶装置示意图，请配合参看图2所示，本实用新型提供一种高分子分散液晶装置2，其包含高分子分散液晶调光膜3，以及偏光板4。高分子分散液晶调光膜3可切换透明态与不透明态，且高分子分散液晶调光膜3具有一组平行电极层31，平行电极层31之间设置高分子分散液晶层32。偏光板4具有吸收轴4a，且偏光板4设置于高分子分散液晶调光膜3的一表面。其中，高分子分散液晶装置2为透明态时，沿平行偏光板4的吸收轴4a方向的最大可视角，大于沿垂直偏光板4的吸收轴4a方向的最大可视角。
请一并参看图3a、图3b所示，其为本实用新型一实施例的高分子分散液晶装置增加透明态时的侧面最大可视角的原理示意图。在图3a中，偏光板4的吸收轴4a方向为x轴方向，入射光S以平行吸收轴4a方向的侧视角入射高分子分散液晶层32(未示于图3a上)中的高分子液晶微胞5，高分子液晶微胞5中的液晶分子51具有寻常光折射率no与非寻常光折射率ne的双折射率，并分散于具有均一折射率np的高分子52中，且液晶分子51的寻常光折射率no等于高分子52的折射率np。当液晶分子51沿z轴的电场方向排列形成透明态，此时侧视角的入射光S的分量S2仍维持y轴方向，但入射光S的分量S1则具有部份z轴方向的分量S1z与部份x轴方向的分量S1x，分量S1z可感受到液晶分子51于z轴方向所具的非寻常光折射率ne与高分子52的折射率np，因非寻常光折射率ne与高分子52的折射率np不一致，而入射光S在高分子液晶微胞5中发生折射与散射，但因分量S1z斜射于偏光板4的投影方向与吸收轴4a平行，故分量S1z可被偏光板4吸收，因此，高分子分散液晶装置2在平行偏光板4的吸收轴4a的侧视方向的透明态仍可维持清晰，而可增加沿平行偏光板4的吸收轴4a侧视方向的最大可视角。反之在图3b中，偏光板4的吸收轴4a方向为y轴方向，入射光S以垂直偏光板4的吸收轴4a方向的侧视角入射高分子分散液晶层32(未示于图3b上)中的高分子液晶微胞5，此时入射光S的分量S2则可感受到一致的液晶分子51的寻常光折射率no与高分子52的折射率np而直接穿透高分子液晶微胞5，但因入射光S的分量S2皆为y轴方向，并与偏光板4的吸收轴4a平行，故皆可被偏光板4吸收，因此，在高分子分散液晶装置2垂直偏光板4的吸收轴4a方向的侧视角入射光S仅剩下分量S1z可通过并形成散射与折射而完全不透明，所以相较不具偏光板4的高分子分散液晶装置，于侧视方向的不透明程度更大，而具有限制沿垂直偏光板4的吸收轴4a的侧视方向的最大可视角效果。
习知显示装置的最大可视角为以亮态/暗态的对比(Contrast Ratio,CR)小于一临界值时，例如CR<10，定义为最大可视角，但高分子分散液晶调光膜3在电场作用下为可切换光线穿透的透明态与光线散射的不透明态或雾态，由于高分子分散液晶调光膜3本身并不具不透光的暗态，而不适用于习知显示装置的最大可视角定义。故高分子分散液晶调光膜3的最大可视角定义可采用光线于侧视角的穿透度小于正视角的穿透度的一比值时，例如侧视角的穿透度低于正视角的穿透度的0.4倍时，将此时的侧视角度定义为最大可视角。在一实施例的高分子分散液晶装置中，平行偏光板4的吸收轴4a方向的最大可视角为80°至85°；垂直偏光板4的吸收轴4a方向的最大可视角为40°至60°。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，偏光板4可依需求设置于高分子分散液晶调光膜3的入光面，使进入高分子分散液晶调光膜3的光线先行偏振化，可达到更佳的消除外界反射光线的效果。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，偏光板4亦可设置于高分子分散液晶调光膜3的出光面，以避免偏振光线先在高分子分散液晶调光膜3中，产生过多折射与反射，使高分子分散液晶装置具有更佳的穿透度。其中，高分子分散液晶调光膜3的入光面与出光面相对设置。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，平行电极层31包括但不限于铟锡氧化物电极层、奈米银线电极层、金属网格电极层、石墨烯电极层、奈米碳管电极层或导电高分子电极层等，平行电极层31具有导电性及透光度的材料形成的电极层。
在另一实施例的高分子分散液晶装置中，偏光板4为吸收型偏光板、反射型偏光板、染色型偏光板、涂布型偏光板、光栅型偏光板或其组合。
以上所述的实施例仅为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以此限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。
Claims (8)
1.一种高分子分散液晶装置，其特征在于，该高分子分散液晶装置包含：
高分子分散液晶调光膜，其具有可切换的透明态与不透明态，该高分子分散液晶调光膜具有一组平行电极层，且该组平行电极层之间设置高分子分散液晶层；以及
偏光板，其具有吸收轴，且该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的一表面；
其中，该高分子分散液晶装置为透明态时，沿平行该偏光板的该吸收轴方向的最大可视角，大于沿垂直该偏光板的该吸收轴方向的最大可视角。
2.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，平行该偏光板的该吸收轴方向的该最大可视角为80°至85°。
3.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，垂直该偏光板的该吸收轴方向的该最大可视角为40°至60°。
4.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的入光面。
5.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，该偏光板设置于该高分子分散液晶调光膜的出光面。
6.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，该平行电极层为选自铟锡氧化物电极层、奈米银线电极层、金属网格电极层、石墨烯电极层、奈米碳管电极层或导电高分子电极层。
7.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，该偏光板为吸收型偏光板、反射型偏光板、染色型偏光板、涂布型偏光板、光栅型偏光板或其组合。
8.如权利要求1所述的高分子分散液晶装置，其特征在于，该高分子分散液晶层具有高分子液晶微胞，该高分子液晶微胞具有液晶分子和高分子，该液晶分子分散于该高分子中，其中，该液晶分子具有寻常光折射率与非寻常光折射率的双折射率，该高分子具有均一的折射率，且该液晶分子的寻常折射率等于该高分子的折射率。
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Cited By (3)
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| CN108519703A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-11 | 苏州顾氏新材料有限公司 | 一种柔性单衬底银纳米线电极液晶调光膜及其制备方法 |
| CN110531567A (zh) * | 2018-05-24 | 2019-12-03 | 斯坦雷电气株式会社 | 照明装置、光投影系统 |
| CN116088215A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-09 | 成都瑞波科材料科技有限公司 | 显示组件及显示设备 |
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