TWI668681B - 光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置 - Google Patents

光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI668681B
TWI668681B TW107117275A TW107117275A TWI668681B TW I668681 B TWI668681 B TW I668681B TW 107117275 A TW107117275 A TW 107117275A TW 107117275 A TW107117275 A TW 107117275A TW I668681 B TWI668681 B TW I668681B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
display
guest
crystal display
pixels
Prior art date
Application number
TW107117275A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201909149A (zh
Inventor
李錫烈
羅方禎
Original Assignee
友達光電股份有限公司
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 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Publication of TW201909149A publication Critical patent/TW201909149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI668681B publication Critical patent/TWI668681B/zh

Links

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
    • G02F1/137—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
    • G02F1/1334—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
    • G02F1/133—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

一種光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置。光控制裝置包括可在散射狀態及第一顯示狀態之間切換的聚合物網絡液晶(polymer networked liquid crystal,PNLC)或聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)顯示器以及可在透明狀態及第二顯示狀態之間切換的賓主型(guest-host,G-H)液晶顯示器。G-H型液晶顯示器的光源設置於PNLC顯示器或PDLC顯示器的一側，並對齊液晶層。第一操作模式中，PNLC顯示器或PDLC顯示器切換至第一顯示狀態，G-H型液晶顯示器切換至透明狀態並成為透明。第二操作模式中，G-H型液晶顯示器切換至第二顯示狀態，PNLC顯示器或PDLC顯示器切換至散射狀態以作為對G-H型液晶顯示器的光線引導層。

Description

光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置
本揭示係關於顯示技術，特別係關於一種光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置。
在此提供的背景敘述是出於呈現本揭示的內文之目的。在本揭示中，並沒有明確或隱含地承認在背景敘述及說明書的態樣中所提及之發明人的成果為先前技術，而且其並不能當作申請日之前的先前技術。
在顯示裝置中，可包括用於控制光的一些特徵，這些特徵能夠使顯示裝置在不同顯示模式之間切換，包括一種用於明亮環境(例如白天的室外區域或明亮的房間)的顯示模式，當中顯示裝置可使用來自環境中的外部光，以及另一種適用於環境光線較暗的黑暗環境(如黑暗的室內房間或夜間的黑暗區域)的顯示模式。然而，對於顯示裝置而言，維持這些控制光的一些特徵在不同顯示模式中的各別光學性能是具有挑戰性的。
因此，本領域中需要解決上述的缺陷和不足，但迄今仍未解決。
本揭示的一態樣係關於顯示裝置。此顯示裝置包括黑膜以及設置於黑膜上的控光顯示堆疊(light control display stack)。控光顯示堆疊包括聚合物網絡液晶顯示器(polymer networked liquid crystal,PNLC)或聚合物分散液晶顯示器(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)以及賓主型(guest-host,G-H)液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)。聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器係設置於黑膜上，而賓主型液晶顯示器係設置於聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器上，並朝向外部環境。聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器界定複數個第一像素，並可以在散射狀態和第一顯示狀態之間切換。在第一顯示狀態中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明的。而在散射狀態中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個第一像素被配置為關閉。賓主型液晶顯示器界定複數個第二像素，並可以在透明狀態和第二顯示狀態之間切換。在第二顯示狀態中，賓主型液晶顯示器的每一個第二像素被配置為關閉以讓賓主型液晶顯示器的光源所發出的內部光線透射，或被配置為開啟以成為不透明的。而在透明狀態中，賓主型液晶顯示器的每一個第二像素被配置為關閉以成為透明的。在第一操作模式中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器被配置為切換至第一顯示狀態以顯示圖像資料(image data)，而賓主型液晶顯示器被配置為切換至透明狀態並成為透明的，使得來自外部環境的光 線能夠入射至並穿過處於透明狀態的賓主型液晶顯示器，並被處於第一顯示狀態的聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的第一像素所反射。在第二操作模式中，賓主型液晶顯示器被配置為切換至第二顯示狀態以顯示圖像資料，而聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器被配置為切換至散射狀態以作為對賓主型液晶顯示器的光線引導層(light guide layer)，使得賓主型液晶顯示器的光源在內部所發射的光線被處於散射狀態的聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器引導至處於第二顯示狀態的賓主型液晶顯示器。
在一些實施方式中，控光顯示堆疊進一步包含膠黏層。膠黏層設置於聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器與賓主型液晶顯示器之間，使得聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器和賓主型液晶顯示器之間不存在氣隙。
在一些實施方式中，顯示裝置進一步包括玻璃層。玻璃層設置於賓主型液晶顯示器上，並朝向外部環境。
在一些實施方式中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器包括：第一基板、第二基板以及液晶層。第一基板係設置於黑膜上。第二基板朝向賓主型液晶顯示器，並與第一基板是分隔的，以在第一基板和第二基板之間形成第一液晶層間隙(cell gap)。液晶層係設置於第一基板和第二基板之間的第一液晶層間隙內，並具有聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子。液晶層界定複數個第一像素，其中聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的形成係藉由溶解或分散液晶分子於液態聚合物內，並固化(solidifying)或硬化(curing)此液態聚合物，從而 形成聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子。在一些實施方式中，每一個第一像素包括第一透明電極及第二透明電極。第一透明電極設置於第一基板上，並朝向液晶層，而第二透明電極設置於第二基板上，並朝向液晶層。當聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器切換至第一顯示狀態時，對每一個第一像素而言，第一透明電極及第二透明電極被提供電壓差，以形成電場來控制位於第一像素的第一透明電極和第二透明電極之間的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一個第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明的。當聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器切換至散射狀態時，對每一個第一像素而言，第一透明電極和第二透明電極並沒有被提供電壓差，使得所有第一像素的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子隨機排列，而光線在穿過聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器時會發生散射及漫射，使得光線被引導至賓主型液晶顯示器。
在一些實施方式中，賓主型液晶顯示器包括第三基板、第四基板以及賓主型液晶層。第三基板朝向聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器。第四基板朝向外部環境，並和第三基板是分隔的，以在第三基板和第四基板之間形成第二液晶層間隙。賓主型液晶層設置於第三基板和第四基板之間的第二液晶層間隙，並具有賓主型液晶分子。賓主型液晶層界定複數個第二像素，其中賓主型液晶分子包括作為主體(host)的負型液晶分子以及作為賓體(guest)並溶解於負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極係平行於負型 液晶分子。在一些實施方式中，每一個第二像素包括第三透明電極及第四透明電極。第三透明電極設置於第三基板上，並朝向賓主型液晶層。第四透明電極設置於第四基板上，並朝向賓主型液晶層。當賓主型液晶顯示器切換至第二顯示狀態時，光源被開啟，對於每一個第二像素而言，第三透明電極及第四透明電極被提供電壓差，以形成電場來控制賓主型液晶分子的排列，以開啟第二像素，或者第三透明電極及第四透明電極被沒有提供電壓差，以使得第二像素是關閉的，使得由光源所發出、並被處於散射狀態的聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器所引導的光線能夠穿過至少一些被關閉的第二像素。當賓主型液晶顯示器切換至透明狀態時，光源被關閉，對於每一個第二像素而言，第三透明電極及第四透明電極並沒有被提供電壓差，使得所有第二像素的賓主型液晶分子被配置為呈現透明。
在一些實施方式中，將光源配置為發出朝向賓主型液晶顯示器的光線，且光源是發光二極體晶片(LED chip)，設置於聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的一側。在一實施方式中，發光二極體晶片包括具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的複數個發光二極體。
本揭示的另一個態樣係關於光控制裝置。此光控制裝置包括第一顯示面板及第二顯示面板。第一顯示面板界定複數個第一像素，並能夠在散射狀態和第一顯示狀態之間切換。第二顯示面板設置於第一顯示面板上，並朝向外部環境。第二顯示面板界定複數個第二像素，並能夠在透明狀態及第二顯示狀態之間切換。在第一顯示狀態中，第一顯示面板的每一個第一像素被配置 為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明的。而在散射狀態中，第一顯示面板的每一個第一像素被配置為關閉。在第二顯示狀態中，第二顯示面板的每一個第二像素被配置為關閉以讓第二顯示面板的光源在內部所發射的光線透射，或被配置為開啟以成為不透明的。而在透明狀態中，第二顯示面板的每一個第二像素被配置為關閉以成為透明的。在第一操作模式中，第一顯示面板被配置為切換至第一顯示狀態以顯示圖像資料，而第二顯示面板被配置為切換至透明狀態並成為透明的，使得來自外部環境的光線能夠入射至並穿過處於透明狀態的第二顯示面板，並被處於開啟至第一顯示狀態的第一顯示面板的第一像素所反射。在第二操作模式中，第二顯示面板被配置為切換至第二顯示狀態以顯示圖像資料，而第一顯示面板被配置為切換至散射狀態以作為對第二顯示面板的光線引導層，使得內部所發出的光線被處於散射狀態的第一顯示面板引導至處於第二顯示狀態的第二顯示面板。
在一些實施方式中，第一顯示面板和第二顯示面板之間不存在氣隙。在一些實施方式中，光控制裝置進一步包括膠黏層。膠黏層設置於第一顯示面板和第二顯示面板之間，使得第一顯示面板、膠黏層及第二顯示面板的堆疊層形成一個顯示堆疊。
在一些實施方式中，光控制裝置進一步包括黑膜，而第一顯示面板係設置於黑膜上。
在一些實施方式中，第一顯示面板是聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器，並包括兩個基板及液晶層。此兩個基板彼此分隔的，並在兩個基板之間形成第一液晶層間隙。 液晶層設置於兩個基板之間的第一液晶層間隙中，並具有聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子。液晶層界定複數個第一像素，其中聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的形成係藉由溶解或分散液晶分子於液態聚合物內，並固化(solidifying)或硬化(curing)此液態聚合物，以形成聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子。當第一顯示面板切換至第一顯示狀態時，對每一個第一像素而言，第一像素被提供電壓差，以控制第一像素中的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一個第一像素被配置為開啟以成為透明的，或關閉以成為半透明的。當第一顯示面板切換至散射狀態時，所有第一像素的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子是隨機排列的，而光線在穿過第一顯示面板時會發生散射及漫射，使得光線被引導至第二顯示面板。
在一些實施方式中，每一個第一像素包括第一透明電極及第二透明電極。第一透明電極設置於兩個基板的其中一者上，並朝向液晶層。第二透明電極設置於兩個基板的另外一者上，並朝向液晶層。當第一像素開啟時，第一透明電極及第二透明電極被提供電壓差以形成電場，從而控制位於第一透明電極和第二透明電極之間的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列。當第一像素關閉時，第一透明電極及第二透明電極沒有被提供電壓差，使得位於第一透明電極和第二透明電極之間的聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子是隨機排列的。
在一些實施方式中，第二顯示面板是賓主型液晶顯示器，並包括兩個基板及賓主型液晶層。兩個基板彼此分隔，並在 兩個基板之間形成第二液晶層間隙。賓主型液晶層設置於兩個基板之間的第二液晶層間隙中，並具有賓主型液晶分子。賓主型液晶層界定複數個第二像素，其中賓主型液晶分子包括作為主體的負型液晶分子以及作為賓體並溶解於負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極係平行於負型液晶分子。當第二顯示面板切換至第二顯示狀態時，光源被開啟，對於每一個第二像素而言，第二像素被提供電壓差來控制賓主型液晶分子的排列，以開啟第二像素，或者第二像素沒有被提供電壓差，以關閉第二像素，使得由光源所發出、並被處於散射狀態的第一顯示面板所引導的光能夠穿過至少一些被關閉的第二像素。當第二顯示面板切換至透明狀態時，光源被關閉，對於每一個第二像素而言，所有第二像素的賓主型液晶分子被排列成呈現透明。
在一些實施方式中，每一個第二像素包括第三透明電極及第四透明電極。第三透明電極設置於兩個基板的其中一者上，並朝向賓主型液晶層。第四透明電極設置於兩個基板的另外一者上，並朝向賓主型液晶層。當第二像素開啟時，第一透明電極及第二透明電極被提供電壓差，以形成電場來控制位於第三透明電極及第四透明電極之間的賓主型液晶分子的排列。當第二像素關閉時，第三透明電極及第四透明電極沒有被提供電壓差，使得位於第三透明電極及第四透明電極之間的賓主型液晶分子被排列成呈現透明。
在一些實施方式中，將光源配置為發出朝向第二顯示面板的光線，且光源是發光二極體晶片(LED chip)，設置於聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的一側。在一實施 方式中，發光二極體晶片包括具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的複數個發光二極體。
本揭示的另一個態樣係提供一種顯示裝置。此顯示裝置包括黑膜以及設置於黑膜上的控光顯示堆疊(light control display stack)。控光顯示堆疊包括第一顯示面板及第二顯示面板。第一顯示面板設置於黑膜上，並可以在散射狀態及顯示狀態之間切換。第二顯示面板設置於第一顯示面板上，並朝向外部環境。第二顯示面板可以在透明狀態及第二顯示狀態之間切換。第一顯示面板包括液晶層。第二顯示面板包括發光二極體(LED)光源，此發光二極體(LED)光源設置於第一顯示面板的一側，並對齊於第一顯示面板的液晶層。
在一些實施方式中，第一顯示面板是聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器，而第二顯示面板是賓主型液晶顯示器。
在一些實施方式中，上述的顯示裝置可增加明亮環境及黑暗環境中的視覺效能。
在結合圖式及以下對優選實施方式的敘述中，本發明的這些和其他態樣將而變得顯而易見，儘管可以在不脫離本揭示的新穎概念的精神和範圍的情況下進行變化和修飾。
100‧‧‧聚合物網絡液晶裝置
102‧‧‧玻璃基板
104‧‧‧玻璃基板
110‧‧‧第一透明電極
120‧‧‧第二透明電極
130‧‧‧聚合物網絡液晶分子/液滴
140‧‧‧固體聚合物
300‧‧‧賓主型液晶顯示器
310‧‧‧第三透明電極
312‧‧‧第三基板
320‧‧‧第四透明電極
322‧‧‧第四基板
330‧‧‧主體液晶分子
340‧‧‧染料分子
400‧‧‧顯示裝置
410‧‧‧有機發光元件層
420‧‧‧圓形偏光層
430‧‧‧聚合物網絡液晶顯示器層
432‧‧‧電極
434‧‧‧電極
440‧‧‧蓋板玻璃層
450‧‧‧膠黏層
460‧‧‧氣隙
700‧‧‧顯示裝置
710‧‧‧黑膜
720‧‧‧聚合物網絡液晶顯示器層
725‧‧‧側邊
730‧‧‧賓主型液晶顯示器層
740‧‧‧蓋板玻璃層
750‧‧‧膠黏層
760‧‧‧發光二極體晶片
為了解釋本揭示的原理，於圖式中結合說明書的文字敘述來說明本揭示的一個或多個實施方式。若可能，在圖式中使用相同的參考標號來表示和實施方式中相同或相似的元件，其中： 第1圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示處於(a)透明模式及(b)散射模式的聚合物網絡液晶裝置。
第2圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示(a)處於散射模式之聚合物網絡液晶裝置的照片，以及(b)處於透明模式之聚合物網絡液晶裝置的照片。
第3圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示處於(a)透明模式及(b)不透明模式的賓主型液晶顯示器。
第4圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示由有機發光元件及聚合物網絡液晶顯示器所形成的顯示裝置。
第5A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位於明亮環境中的第4圖所示的顯示裝置。
第5B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示此顯示裝置在明亮環境中顯示白色。
第5C圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示此顯示裝置在明亮環境中顯示黑色。
第6圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位於黑暗環境中的第4圖所示的顯示裝置。
第7圖根據本揭示的一些實施方式，繪示由賓主型液晶顯示器及聚合物網絡液晶顯示器所形成的顯示裝置。
第8A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位於明亮環境中的第7圖所示的顯示裝置。
第8B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示此顯示裝置在明亮環境中顯示符號及數字。
第9A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位於黑暗環 境中的第7圖所示的顯示裝置。
第9B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示顯示裝置在黑暗環境中顯示紅色的符號及數字。
現在將參照圖式更全面地敘述本揭示。圖式中示出了本發明的示例性實施方式。然而，本發明可藉由許多不同的形式來實施，並且不應該被解釋為受限於在此所闡述的實施方式。相反地，提供這些實施方式是為了使本揭示透徹和完整，並且將本揭示的範圍充分地傳達給本領域技術人員。在圖式中，相似的標號表示相似的元件。
在本發明內文及在使用某一術語的具體內文中，本說明書所使用的術語通常具有其在本領域中的普通意義。以下討論說明書中用於敘述本發明的某些術語，以向從業者提供關於本發明的敘述和其他指引。為方便起見，可特別標示某些術語，例如使用斜體及/或引號。對術語的特別標示並不影響術語的範圍和含義；術語的範圍和含義在相同內文中是相同的，無論是否被特別標示。可理解的是可以用多種方式來敘述同一件事。因此，可對本文討論的任何一個或多個術語使用替代用語及同義詞，並不影響術語是否在本文中闡述或討論。文中提供了某些術語的同義詞。一個或多個同義詞的敘述並不排除其他同義詞的使用。本說明書中任何地方所使用的實施例僅是說明性的，包括本文討論的任何示例性術語，並不限制本發明或任何示例性術語的範圍和含義。同樣地，本發明並不限於本說明書中所提供的各種實施方 式。
應理解的是，當元件被稱為在另一元件上時，可以直接位於另一元件上，或者其間可存在中間元件。相反；當元件被稱為直接位於在另一元件上時，並不存在中間元件。如本文所使用的，術語「及/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。
在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。
這裡使用的術語僅是為了敘述具體實施方式的目的，而不意於限制本發明。於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之「包含」、「包括」、「具有」及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
此外，在此可使用相對性的詞彙，例如「下(lower)」或「底部(bottom)」、「上(upper)」或「頂部(top)」、以及「左」及「右」以敘述文中在圖式中所示的一個元件與另一元件之關係。可以被理解的是，相對性詞彙是用來敘述裝置在圖 式中所述之外的不同方位。舉例而言，如果圖式中的裝置被翻轉，對於原本被敘述為位於其它元件之「下(lower)」的元件而言，其將被定向為位於其他元件之「上(upper)」。因此根據圖式中的特定方位，例示性的詞彙「下(lower)」可以包含「下(lower)」和「上(upper)」兩種方位。同樣地，如果圖式中的裝置被翻轉，對於原本被敘述為位於其它元件之「下方(below)」或「之下(beneath)」的元件而言，其將會被定向為位於其他元件上之「上方(above)」。因此例示性的詞彙「下方(below)」或「之下(beneath)」也可以包含「上方(above)」和「下方(below)」兩種方位。
除非另有定義，否則本文所使用的所有詞彙(包括技術性術語及科學性術語)具有其通常的意涵，其意涵係能夠被本領域中具有通常知識者所理解。更進一步的說，在本說明書的內容中，上述詞彙例如普遍常用字典中所定義的應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，否則這些詞彙將不被解讀為理想化的或過於正式的意涵。
本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』一般通常係指正負百分之二十內的數值或範圍誤差，較佳為正負百分之十內，而更佳地則是正負百分之五內。若無明確說明，文中所提及的數值皆視作為近似值，即『約』、『大約』或『大致』所表示的誤差或範圍。
以下結合圖式來敘述本揭示的實施方式。根據在此所實施並廣泛敘述之本揭示的目的，本揭示的某些態樣係關於光控制裝置和使用該光控制裝置的顯示裝置。
如上所述，顯示裝置具有用於控制光的一些特徵，這些用於控制光的特徵使得顯示裝置能夠在明亮顯示模式及黑暗顯示模式之間切換。明亮顯示模式係用於明亮環境(例如白天的室外環境或明亮的房間)，其中來自環境中的光可被顯示裝置利用。而黑暗顯示模式適用於黑暗環境(如黑暗的室內房間或夜間的黑暗區域)，當中沒有可用的環境光。在某些情形下，能夠藉由具有兩個顯示面板(display panel)的控光堆疊(light control stack)來獲得這類型的顯示裝置，其中一個顯示面板係用於在明亮環境中顯示圖像(image)，而另一個顯示面板係用於在黑暗環境中顯示圖像。
在一些實施方式中，聚合物網絡液晶顯示器(polymer networked liquid crystal,PNLC)或聚合物分散液晶顯示器(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)可以用來作為其中一個顯示面板。特定而言，在聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器中，液晶溶解或分散於液態聚合物中，隨後對聚合物進行固化(solidification)或硬化(curing)。在聚合物從液體變成固體的過程中，液晶變得與固體聚合物不相容，並在整個固體聚合物中形成液滴。第1圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示處於(a)透明模式及(b)散射模式的聚合物網絡液晶裝置。而第2圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示(a)處於散射模式時的聚合物網絡液晶裝置的照片以及(b)處於透明模式時的聚合物網絡液晶裝置的照片。如第1圖所示，聚合物網絡液晶裝置100包括玻璃基板102及玻璃基板104、第一透明電極110及第二透明電極120。當在第一透明電極110及第二透明電極120之間 提供電壓差以形成電場時，可以由電場來控制聚合物網絡液晶分子層中的分子(包括聚合物網絡液晶分子/液滴130及固體聚合物140)的排列，如第1(a)圖所示。在這個情形中，光線能夠在沒有散射的情況下通過單元(cell)，產生透明模式，如第2(b)圖所示。另一方面，當聚合物網絡液晶裝置100的透明電極之間沒有被施加電壓差時，液晶在單元(cell)中隨機排列，如第1(b)圖所示，導致光線在通過單元(cell)時發生散射，使得聚合物網絡液晶裝置具有半透明、乳白色的外觀，如第2(a)圖所示。在一些實施方式中，可藉由控制所施加的電壓差來控制聚合物網絡液晶裝置的透明度。舉例而言，聚合物網絡液晶裝置可以是透明且具有反射性的顯示器，或者也可以是透明的顯示器。
在一些實施方式中，可使用賓主型(guest-host,G-H)液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)作為另一個顯示面板。賓主型液晶顯示器運用了具有垂直(homeotropic)排列層之賓主型(guest-host,G-H)技術，以負型液晶分子作為主體，以二色性染料分子作為賓體。第3圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示處於(a)透明模式及(b)不透明模式的賓主型液晶顯示器。在一些實施方式中，為了實現透光控制，將具高秩序參數(high order parameter)的二色性染料溶解於主體液晶中，以製備賓主型液晶分子。如第3圖所示，賓主型液晶顯示器300具有第三透明電極310及第四透明電極320，第三透明電極310位於第三基板312上，而第四透明電極320位於第四基板322上。可以對第三透明電極310及第四透明電極320施加電壓差以形成電場，從而可以藉由電場控制賓主型(guest-host,G-H)液晶分子(包括 主體液晶分子330及染料分子340)的排列。如第3(a)圖所示，在處於透明模式(意即關閉狀態)的賓主型液晶顯示器中，染料分子的位向及其伴隨的偶極(dipole)係平行於主體液晶的排列，而主體液晶係沿著垂直於賓主型液晶顯示器300的垂直方向而排列。在這個情形中，賓主型液晶顯示器300變得透明，從而允許光線穿過賓主型液晶顯示器300。另一方面，如第3(b)圖所示，在第三透明電極310及第四透明電極320之間施加電壓差，使液晶分子330及染料分子340重新定向(reorient)，改變了光線通過材料時的吸收，因此將賓主型液晶顯示器300切換至不透明模式(意即開啟狀態)。在這個情形中，光線可以被液晶分子330及染料分子340部份地吸收，從而使得賓主型液晶顯示器300能夠顯示具有不同亮度級別的圖像訊號。
在一些實施方式中，可以藉由結合有機發光元件裝置及聚合物網絡液晶/聚合物分散液晶裝置來形成顯示裝置的光控制裝置。在這個情形中，以有機發光元件裝置作為光源，而聚合物網絡液晶/聚合物分散液晶裝置可以在透明模式及光線阻擋模式(意即散射模式)之間切換。第4圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示由有機發光元件及聚合物網絡液晶顯示器所形成的顯示裝置。如第4圖所示，顯示裝置400包括有機發光元件層410、圓形偏光層420(circular polarizer)、聚合物網絡液晶顯示器層430以及朝向外部環境的蓋板玻璃層440。此外，氣隙(air gap)460形成於圓形偏光層420和聚合物網絡液晶顯示器層430之間。可使用環繞膠黏層450充填氣隙460的邊界區域。在一些實施方式中，當顯示裝置400處於明亮環境時，聚合物網絡液晶顯示 器層430處於反射模式，並且有機發光元件層410被關閉。而當顯示裝置400處於黑暗環境時，聚合物網絡液晶顯示器層430處於透明模式，並且有機發光元件層410被開啟以作為光源。
第5A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位於明亮環境中的第4圖所示的顯示裝置。第5A圖僅示出有機發光元件層410、聚合物網絡液晶顯示器層430及氣隙460。具體地，如第5A圖所示，當顯示裝置400處於明亮環境時，有可使用的外部光線，而有機發光元件層410可被關閉(在第5A圖以黑色顯示)。
在一些實施方式中，在明亮環境中，可控制聚合物網絡液晶顯示器層430顯示白色或黑色。第5B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示顯示裝置在明亮環境中顯示白色，而第5C圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示顯示裝置在明亮環境中顯示黑色。具體地，第5B圖及第5C圖各繪示聚合物網絡液晶顯示器層430的一個像素。如第5B圖所示，可控制聚合物網絡液晶顯示器層430的像素以切換至散射狀態(意即關閉狀態)。在這個情形中，電極432及電極434沒有被施加電壓差，而聚合物網絡液晶顯示器層430中的聚合物網絡液晶分子在單元(cell)中隨機排列，導致入射到聚合物網絡液晶顯示器層430中的外部光線以散射的方式反射到各種方向，如第5B圖所示。因此，人眼將察覺到透明的顯示裝置顯示白色。另一方面，如第5C圖所示，通過對聚合物網絡液晶顯示器層430的電極432和電極434之間施加電壓差，可控制聚合物網絡液晶顯示器層430的像素以切換至透明狀態(意即開啟狀態)。在這個情形中，由電極所形成的電場使聚 合物網絡液晶顯示器層430中的聚合物網絡液晶分子進行排列，從而使得入射到聚合物網絡液晶顯示器層430的外部光線向外反射，如第5C圖所示。因此，人眼將察覺到顯示裝置顯示黑色，因為被反射的光並沒有進入人眼區域。
第6圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示處於黑暗環境中的第4圖所示的顯示裝置。第6圖僅示出有機發光元件層410、聚合物網絡液晶顯示器層430及氣隙460。具體地，如第6圖所示，當顯示裝置400處於黑暗環境時，並沒有外部光線，可控制有機發光元件層410作為光源。在一些實施方式中，在黑暗環境中，可控制聚合物網絡液晶顯示器層430以顯示出白色及非白色的顏色，取決於有機發光元件層410所發出的光的顏色。當有機發光元件層410被開啟時，有機發光元件層410所發出的光可以穿過聚合物網絡液晶顯示器層430，從而顯示出圖像。此圖像可以是白色的，或者也可以是紅色、綠色、藍色的任何組合，取決於有機發光元件層410所發出的光的顏色。另一方面，當有機發光元件層410被關閉時，有機發光元件層410沒有發出光線，因此人眼將察覺到顯示裝置顯示黑色。
雖然如第4圖所示的顯示裝置400包括對聚合物網絡液晶顯示器層430及有機發光元件層410進行控制的一個光控制裝置，但是這樣的顯示裝置400存在一些問題。舉例而言，如第4圖所示，顯示裝置400具有氣隙460。因此，為了結合聚合物網絡液晶顯示器層430及有機發光元件層410，則必須要具有位於氣隙460的邊界區域的環繞膠黏層450。由於需要一定寬度的邊界區域以確保膠黏層450的良好黏著，因此被膠黏層450所佔據的邊界區 域以及被膠黏層450所佔據的顯示裝置400的總面積將變大。此外由於氣隙460的存在，顯示裝置400的厚度將因此而增加。在這個情形中，有機發光元件層410的有機發光元件的光學性能將下降並低於周圍環境的光線，造成顯示裝置400的低透射率(transmittance)和低對比度(contrast ratio)。
本揭示的一態樣係關於可用於形成顯示裝置的光控制裝置。此光控制裝置包括第一顯示面板及第二顯示面板。第一顯示面板可以在散射狀態和第一顯示狀態之間切換。第二顯示面板設置於第一顯示面板上，並朝向外部環境。第二顯示面板可以在透明狀態和第二顯示狀態之間切換。在一些實施方式中，第一顯示面板可以是具複數個第一像素的聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器。在第一顯示狀態中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個第一像素被配置為開啟以成為透明，或被配置為關閉以成為半透明。而在散射狀態中，聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個第一像素被配置為關閉。此外，第二顯示面板可以是具複數個第二像素的賓主型液晶顯示器。在第二顯示狀態中，對賓主型液晶顯示器的每一個第二像素進行配置，以控制賓主型液晶顯示器的光源在內部所發射的光線的透射。而在透明狀態中，賓主型液晶顯示器的每一個第二像素被配置為關閉以成為透明的。在一些實施方式中，第一顯示面板和第二顯示面板之間不存在氣隙。在第一操作模式(例如當外部環境是明亮環境)中，第一顯示面板切換至第一顯示狀態以顯示圖像資料，而第二顯示面板切換至透明狀態並成為透明的，使得來自明亮環境的光線能夠入射至並穿過處於透明狀 態的第二顯示面板，並被處於開啟至第一顯示狀態的聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的第一像素所反射。在第二操作模式中(例如當外部環境是黑暗環境)，第二顯示面板切換至第二顯示狀態以顯示圖像資料，而第一顯示面板切換至散射狀態以作為對第二顯示面板的光線引導層，使得內部所發出的光線被處於散射狀態的第一顯示面板引導至處於第二顯示狀態的第二顯示面板。
第7圖根據本揭示的一些實施方式，顯示由賓主型液晶顯示器及聚合物網絡液晶顯示器所形成的顯示裝置。如第7圖所示，顯示裝置700包括黑膜710、控光顯示堆疊770以及蓋板玻璃層740。控光顯示堆疊770，設置在黑膜710上，蓋板玻璃層740設置在控光顯示堆疊770上。控光顯示堆疊770包括聚合物網絡液晶顯示器層720、賓主型液晶顯示器層730。聚合物網絡液晶顯示器層720設置於黑膜710上，賓主型液晶顯示器層730設置於聚合物網絡液晶顯示器層720上，而蓋板玻璃層740設置於賓主型液晶顯示器層730上並朝向外部環境。聚合物網絡液晶顯示器層720係作為第一顯示面板，而賓主型液晶顯示器層730係作為第二顯示面板。可選地，膠黏層750設置在聚合物網絡液晶顯示器層720(意即第一顯示面板)和賓主型液晶顯示器層730(意即第二顯示面板)之間。此外，發光二極體晶片760設置在聚合物網絡液晶顯示器層720的側邊725，以作為賓主型液晶顯示器層730的光源。在一些實施方式中，發光二極體晶片760係對齊聚合物網絡液晶顯示器層720的液晶層。在一些實施方式中，發光二極體晶片760可包括具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的複數個發光二 極體，從而可藉由控制發光二極體晶片760來發出不同紅綠藍顏色的光線。應特別指出的是，無論膠黏層750是否存在，聚合物網絡液晶顯示器層720(意即第一顯示面板)和賓主型液晶顯示器層730(意即第二顯示面板)之間並不存在氣隙。
應注意的是，第7圖所示的顯示裝置700使用了聚合物網絡液晶顯示器層720。然而在一些實施方式中，可使用聚合物分散液晶顯示器層來代替聚合物網絡液晶顯示器層720。
在一些實施方式中，聚合物網絡液晶顯示器層720的結構可以和第1圖所示的聚合物網絡液晶裝置100是相同的。參照第1圖，在一些實施方式中，聚合物網絡液晶裝置100的結構可對應於聚合物網絡液晶顯示器層720的一個像素，而聚合物網絡液晶裝置100的聚合物網絡液晶分子層中(當中包括聚合物網絡液晶分子/液滴130及固體聚合物140)可具複數個第一像素。具體地，如第1圖所示，聚合物網絡液晶顯示器層720(意即聚合物網絡液晶裝置100)的第一像素可包括玻璃基板102及玻璃基板104、第一透明電極110以及第二透明電極120。可對第一透明電極110以及第二透明電極120提供電壓差以形成電場，從而可以藉由電場來控制聚合物網絡液晶分子層(當中包括聚合物網絡液晶分子/液滴130及固體聚合物140)中的分子排列。在一些實施方式中，當外部環境是明亮環境時，顯示裝置700切換至第一操作模式，而聚合物網絡液晶顯示器層720中的每一個第一像素可切換至顯示狀態以顯示圖像資料。在這個情形中，聚合物網絡液晶顯示器層720的第一像素的透明電極110及透明電極120被提供電壓差，以控制第一像素的聚合物網絡液晶分子的排列。在這個情 形中，入射至聚合物網絡液晶顯示器層720的第一像素之外部光線可穿透，並在散射極小的情形下被聚合物網絡液晶顯示器層720的第一像素所反射，使得第一像素可顯示出像素的相對應圖像資料。另一方面，當外部環境是黑暗環境時，顯示裝置700切換至第二操作模式，而聚合物網絡液晶顯示器層720可被關閉以切換至散射狀態，從而作為賓主型液晶顯示器層730(意即第二顯示面板)的光線引導層。在這個情形中，聚合物網絡液晶顯示器層720的第一像素的透明電極110及透明電極120沒有被提供電壓差，而聚合物網絡液晶顯示器層720的聚合物網絡液晶分子在像素單元(cell)中隨機排列，使得光線在穿過單元(cell)時發生光的散射。因此發光二極體晶片760所發出的光在穿過聚合物網絡液晶顯示器層720時可能散射或漫射，而一部分的散射光將會被引導至賓主型液晶顯示器層730。對於被漫射至其他方向之其他部分的散射光而言，黑膜710可確保這些光不會從顯示裝置700洩露出去。
在一些實施方式中，賓主型液晶顯示器層730的結構可以和第3圖所示的賓主型液晶顯示器300是相同的。參照第3圖，在一些實施方式中，賓主型液晶顯示器300的結構可對應於賓主型液晶顯示器層730的一個像素，而賓主型液晶顯示器層730中可具複數個第二像素。具體地，如第3圖所示，賓主型液晶顯示器300具有第三透明電極310及第四透明電極320。可對第三透明電極310及第四透明電極320提供電壓差以形成電場，從而可以藉由電場來控制賓主型液晶顯示器300的第二像素中的賓主型液晶分子(包括主體液晶分子330及染料分子340)的排列。在一些 實施方式中，當外部環境是黑暗環境時，顯示裝置700切換至第二操作模式，而賓主型液晶顯示器300的第二像素可切換至第二顯示狀態，其相似於第3(a)圖所示的透明狀態或第3(b)圖所示的不透明狀態。在這個情形中，賓主型液晶顯示器300的每一個第二像素可以被開啟或關閉。當第二像素被開啟時，賓主型液晶顯示器300的第二像素的電極310及電極320之間具有電壓差，從而形成電場來控制賓主型液晶分子的排列，以開啟第二像素，使得液晶分子330及染料分子340被電場重新定向，改變了光線通過材料時的吸收。因此，賓主型液晶顯示器層730的第二像素不允許由光源760所發出、並被處於散射狀態的聚合物網絡液晶顯示器層720(作為光線引導層)所引導的光線穿過第二像素。在第二像素關閉的情況下，賓主型液晶顯示器300的第二像素的第三透明電極310及第四透明電極320之間沒有電壓差，第二像素允許光源760所發出的光線可穿過，從而產生一個彩色像素。另一方面，當外部環境是明亮環境時，顯示裝置700切換至第一操作模式，而賓主型液晶顯示器300可關閉以切換至透明狀態，如第3(a)圖所示。在這個情形中，賓主型液晶顯示器300的第二像素的第三透明電極310及第四透明電極320之間沒有電壓差，染料分子340的位向及伴隨的偶極係平行於主體液晶分子330，而主體液晶分子330係沿著垂直於賓主型液晶顯示器300的垂直方向。因此，整個賓主型液晶顯示器層730變為透明，使得入射到賓主型液晶顯示器層730的外部光線以及由聚合物網絡液晶顯示器層720所反射的光線能夠穿過賓主型液晶顯示器層730。
第8A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示位 於明亮環境中的第7圖所示的顯示裝置。如第8A圖所示，當外部環境是明亮環境時，例如白天的戶外區域或明亮的房間，顯示裝置700切換至第一操作模式。在這個情形中，聚合物網絡液晶顯示器層720可切換至第一顯示狀態以顯示圖像資料，而賓主型液晶顯示器層730可關閉以切換至透明狀態。由於有可用的外部光線，因此發光二極體晶片760的發光二極體也關閉。在這個情形中，來自明亮環境的外部光線能夠入射至並穿過處於透明狀態的賓主型液晶顯示器層730，並被處於第一顯示狀態的聚合物網絡液晶顯示器層720反射。因此，藉由第1(a)圖及第1(b)圖所示的方式來控制聚合物網絡液晶顯示器層720的每一個第一像素，第一像素能夠顯示黑色或白色。第8B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示在明亮環境中顯示符號及數字的顯示裝置。如第8B圖所示，在顯示符號及數字的區域(area)中，聚合物網絡液晶顯示器層720的第一像素是完全反射性地，以顯示白色。另一方面，在其他的圖像外區域(out-of-image area)區域(意即符號及數字之外的區域)，可開啟聚合物網絡液晶顯示器層820的第一像素以成為透明的，並顯示黑色，此黑色是由聚合物網絡液晶顯示器層720底下的黑膜710所造成的。此外，第8B圖所示的顯示符號及數字的區域(area)包括多個區(region)，而每一個區(region)係對應至聚合物網絡液晶顯示器層720的一個或多個第一像素。在一些實施方式中，可通過分區(region-by-region)的方式來控制這些區(region)，使得一些區(region)完全地反射性，而其他區不具有反射性，以顯示不同的符號及/或數字。在一些實施方式中，在太陽光或其他明亮環境下，顯示裝置的聚合 物網絡液晶顯示器層720在高反射的顯示狀態下良好運作。
第9A圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示在黑暗環境中的第7圖所示的顯示裝置。如第9A圖所示，當外部環境是黑暗環境時，例如夜間的室內黑暗區域或黑暗環境，顯示裝置700切換至第二操作模式。在這個情形中，聚合物網絡液晶顯示器層720可關閉以切換至散射狀態，從而作為賓主型液晶顯示器層730(意即第二顯示面板)的光線引導層，而賓主型液晶顯示器層730可切換至第二顯示狀態。在一些實施方式中，因為黑暗環境中並沒有外部光線，也可開啟發光二極體晶片760的一個或多個發光二極體以提供內部光。舉例而言，可開啟發光二極體晶片760的紅色發光二極體，於此同時發光二極體晶片760的綠色發光二極體及藍色發光二極體維持關閉，使得發光二極體晶片760對處於第二顯示狀態的賓主型液晶顯示器層730提供紅色光。在這個情形中，處於散射狀態聚合物網絡液晶顯示器層720可將發光二極體晶片760所發出的光引導至賓主型液晶顯示器層730，使得賓主型液晶顯示器層730的每一個第二像素可顯示本身所對應的資料。第9B圖根據本揭示的一些實施方式，示意地繪示顯示裝置在黑暗環境中顯示紅色的符號及數字。圖中斜線處代表顯是紅色處。如第9B圖所示，在顯示符號及數字的區域，賓主型液晶顯示器層730的第二像素顯示紅色。此外，第9B圖所示的顯示符號及數字的區域(area)也包括多個區(region)，而每個區對應於賓主型液晶顯示器層730的一個或多個第二像素。在一些實施方式中，可通過分區(region-by-region)的方式來控制這些區(region)，使得光可以透射出某些區，而其他區域是暗區，以便 顯示不同的符號和/或數字。換言之，可以控制位於非暗區(意即可允許光透射的區域)中的一些第二像素，以在第二顯示狀態和開啟狀態之間切換。另一方面，在其他圖像外區域(out-of-image area)(意即符號及數字之外的區域)，賓主型液晶顯示器層730的第二像素可保持不透明(意即開啟狀態)以顯示黑色。換句話說，在這種情形下，賓主型液晶顯示器層730係作為遮罩以阻擋黑色區域(意即符號及數字之外的區域)，如第9B圖所示。
利用第7圖所示的顯示裝置700，可改善顯示裝置700在明亮環境或黑暗環境中的整體視覺效能。
應注意的是，第7圖所示的實施方式使用聚合物網絡液晶顯示器層720作為第一顯示面板，並使用賓主型液晶顯示器層730作為第二顯示面板。在一些實施方式中，具有相似特徵的其他顯示層可以用於作為第一顯示面板及/或第二顯示面板。舉例而言，第一顯示面板必須能夠在散射狀態及第一顯示狀態之間切換，而第二顯示面板必須能夠在透明狀態及第二顯示狀態之間切換。在第一操作模式中，第一顯示面板切換至第一顯示狀態以顯示圖像資料，而第二顯示面板切換至透明狀態並變成透明的，使得來自明亮環境的光能夠入射並穿過處於透明狀態的第二顯示面板，並被處於第一顯示狀態的第一顯示面板所反射。在第二操作模式中，第二顯示面板切換至第二顯示狀態以顯示圖像資料，而第一顯示面板切換至散射狀態以作為對第二顯示面板的光線引導層，使得內部發出的光被處於散射狀態的第一顯示面板引導至處於第二顯示狀態的第二顯示面板。
本發明的示例性實施方式的上述敘述僅是為了說明和敘述的目的，並且不旨在舉出所有或將本發明限制於所公開的特定形式。可從上述教導獲得許多修飾和變化。
在此所選擇並敘述的實施方式是用以解釋本揭示的原理及其實際應用，以使得本領域的其他技術人員能夠利用本發明和各種實施方式，以及適於特定用途的各種修飾。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，對於本發明所屬領域的技術人員而言，替代性地實施方式是顯而易見的。因此，本發明的範圍係由所附申請專利範圍所界定，而非上述敘述和其中所述的示範性實施方式。

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包含：一黑膜；以及一控光顯示堆疊，設置於該黑膜上，包含：一聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器，設置於該黑膜上，該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器界定複數個第一像素，並可在一散射狀態及一第一顯示狀態之間切換，其中在該第一顯示狀態中，該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個該些第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明的，而在該散射狀態中，該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的每一個該些第一像素被配置為關閉；以及一賓主型液晶顯示器，設置於該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器上，並朝向一外部環境，該賓主型液晶顯示器界定複數個第二像素，並且可以在一透明狀態及一第二顯示狀態之間進行切換，其中在該第二顯示狀態中，該賓主型液晶顯示器的每一個該些第二像素被配置為關閉，以讓該賓主型液晶顯示器的一光源在內部所發射的一光線透射，或被配置為開啟以成為不透明的，而在該透明狀態中，該賓主型液晶顯示器的每一個該些第二像素被配置為關閉以成為透明的； 其中在一第一操作模式中，該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器被配置為切換至該第一顯示狀態以顯示圖像資料，而該賓主型液晶顯示器被配置為切換至該透明狀態並成為透明的，使得來自該外部環境的光能夠入射至並穿過處於該透明狀態的該賓主型液晶顯示器，並被處於該第一顯示狀態的該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的該些第一像素所反射；以及其中在一第二操作模式中，該賓主型液晶顯示器被配置為切換至該第二顯示狀態，以顯示圖像資料，而該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器被配置為切換至該散射狀態，以作為該賓主型液晶顯示器的一光線引導層，使得該賓主型液晶顯示器的該光源在內部所發射的該光線被處於該散射狀態的該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器引導至處於該第二顯示狀態的該賓主型液晶顯示器。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該控光顯示堆疊進一步包含一膠黏層，該膠黏層設置於該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器和該賓主型液晶顯示器之間，使得該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器和該賓主型液晶顯示器之間不存在氣隙。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，進一步包含一玻璃層，該玻璃層設置於該賓主型液晶顯示器上，並朝 向該外部環境。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器包含：一第一基板，設置於該黑膜上；一第二基板，朝向該賓主型液晶顯示器並和該第一基板分隔，該第一基板及該第二基板之間形成一第一液晶層間隙；以及一液晶層，設置於該第一基板及該第二基板之間的該第一液晶層間隙中，並具有聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子，該液晶層界定該些第一像素，其中每一個該些第一像素包含：一第一透明電極，設置於該第一基板上，並朝向該液晶層；以及一第二透明電極，設置於該第二基板上，並朝向該液晶層，其中：當該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器切換至該第一顯示狀態時，對每一個該些第一像素而言，該第一透明電極及該第二透明電極被提供一電壓差以形成一電場，以控制位於該第一像素的該第一透明電極及該第二透明電極之間的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一個該些第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明的；以及 當該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器切換至該散射狀態時，對每一個該些第一像素而言，該第一透明電極及該第二透明電極沒有被提供該電壓差，使得所有該些第一像素的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子是隨機排列的，而該光線在穿過該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器發生散射及漫射，使得該光線被引導至該賓主型液晶顯示器。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該賓主型液晶顯示器包含：一第三基板，朝向該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器；一第四基板，朝向該外部環境，並和該第三基板分隔，該第三基板及該第四基板之間形成一第二液晶層間隙；以及一賓主型液晶層，設置於該第三基板及該第四基板之間的該第二液晶層間隙中，並具有複數個賓主型液晶分子，該賓主型液晶層界定複數個第二像素，其中該些賓主型液晶分子包含複數個負型液晶分子及溶解於該些負型液晶分子中的複數個二色性染料分子，該些二色性染料分子的位向及偶極係平行於該些負型液晶分子，其中每一個該些第二像素包含：一第三透明電極，設置於該第三基板上，並朝向 該賓主型液晶層；以及一第四透明電極，設置於該第四基板上，並朝向該賓主型液晶層，其中：當該賓主型液晶顯示器切換至該第二顯示狀態時，該光源被開啟，對於每一個該些第二像素而言，該第三透明電極及該第四透明電極之間被提供一電壓差以形成一電場，從而控制該些賓主型液晶分子的排列，以開啟該些第二像素，或是沒有提供該電壓差，以關閉該些第二像素，使得由該光源所發出、並被處於該散射狀態的該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器所引導的該光線能夠穿過至少一些被關閉的該些第二像素；以及當該賓主型液晶顯示器切換至該透明狀態時，該光源被關閉，對於每一個該些第二像素而言，該第三透明電極及該第四透明電極沒有被提供該電壓差，使得所有該些第二像素的該些賓主型液晶分子被排列成呈現透明。
  6. 如請求項5所述的顯示裝置，其中該光源被配置以向該賓主型液晶顯示器發出該光線，該光源是一發光二極體晶片，而該發光二極體晶片設置於該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的一側。
  7. 如請求項6所述的顯示裝置，其中該發光 二極體晶片包含複數個發光二極體，該些發光二極體具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。
  8. 一種光控制裝置，包含：一第一顯示面板，界定複數個第一像素且可在一散射狀態及一第一顯示狀態之間切換，其中在該第一顯示狀態中，該第一顯示面板的每一個該些第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為半透明，而在該散射狀態中，該第一顯示面板的每一個該些第一像素被配置為關閉；以及一第二顯示面板，設置於該第一顯示面板上，並朝向一外部環境，該第二顯示面板界定複數個第二像素，並可以在一透明狀態及一第二顯示狀態之間切換，其中在該第二顯示狀態中，該第二顯示面板的每一個該些第二像素被配置為關閉，以讓該第二顯示面板的一光源在內部所發射的光線透射，或被配置為開啟以成為不透明的，而在該透明狀態中，該第二顯示面板的每一個該些第二像素被配置為關閉，以成為透明的；其中在一第一操作模式中，該第一顯示面板被配置為切換至該第一顯示狀態，以顯示圖像資料，而該第二顯示面板被配置為切換至該透明狀態並成為透明的，使得來自該外部環境的光線能夠入射至並穿過處於該透明狀態的該第二顯示面板，並被處於開啟至該第一顯示狀態的該第一顯示面板的該些第一像素所反射；以及 其中在一第二操作模式中，該第二顯示面板被配置為切換至該第二顯示狀態，以顯示圖像資料，而該第一顯示面板被配置為切換至該散射狀態，以作為該第二顯示面板的一光線引導層，使得內部所發出的該光線被處於該散射狀態的該第一顯示面板引導至處於該第二顯示狀態的該第二顯示面板。
  9. 如請求項8所述的光控制裝置，其中該第一顯示面板及該第二顯示面板之間不存在氣隙。
  10. 如請求項9所述的光控制裝置，進一步包含一膠黏層，該膠黏層設置於該第一顯示面板及該第二顯示面板之間，使得該第一顯示面板、該膠黏層及該第二顯示面板的堆疊層形成一控光顯示堆疊。
  11. 如請求項8所述的光控制裝置，進一步包含一黑膜，其中該第一顯示面板係設置於該黑膜上。
  12. 如請求項8所述的光控制裝置，其中該第一顯示面板是一聚合物網絡液晶顯示器或一聚合物分散液晶顯示器，包含：彼此分隔的兩個基板，所述的兩個基板之間形成一第一液晶層間隙；以及一液晶層，設置於所述的兩個基板之間的該第一液晶 層間隙中，並具有聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子，該液晶層界定該些第一像素，其中：當該第一顯示面板切換至該第一顯示狀態時，對每一個該些第一像素而言，該第一像素被提供一電壓差，以控制該第一像素的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列，使得每一個該些第一像素被配置為開啟以成為透明的，或被配置為關閉以成為不透明的；以及當該第一顯示面板切換至該散射狀態時，所有該第一像素的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子是隨機排列的，而該光線在穿過該第一顯示面板時發生散射及漫射，使得該光線被引導至該第二顯示面板。
  13. 如請求項12所述的光控制裝置，其中每一個該些第一像素包含：一第一透明電極設置於所述的兩個基板的其中一者上，並朝向該液晶層；以及一第二透明電極設置於所述的兩個基板的另外一者上，並朝向該液晶層，其中：當該第一像素開啟時，該第一透明電極及該第二透明電極被提供該電壓差以形成一電場，以控制位於該第一透明電極及該第二透明電極之間的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子的排列；以及當該第一像素關閉時，對該第一透明電極及該第二透明電極並沒有被提供該電壓差，使得位於該第一透明電極 及該第二透明電極之間的該聚合物網絡液晶分子或聚合物分散液晶分子是隨機排列的。
  14. 如請求項8所述的光控制裝置，其中該第二顯示面板是賓主型液晶顯示器，包含：彼此分隔的兩個基板，所述的兩個基板之間形成一第二液晶層間隙；以及一賓主型液晶層，設置於所述的兩個基板之間的該第二液晶層間隙中，並具有複數個賓主型液晶分子，該些賓主型液晶層界定複數個第二像素，其中該賓主型液晶分子包含複數個負型液晶分子以及溶解於該些負型液晶分子中的複數個二色性染料分子，該些二色性染料分子的位向及偶極係平行於該些負型液晶分子，其中：當該第二顯示面板切換至該第二顯示狀態時，該光源開啟，對每一個該些第二像素而言，該些第二像素被提供一電壓差，以控制該些賓主型液晶分子的排列，從而開啟該些第二像素，或是該些第二像素並沒有被提供電壓差，從而關閉該些第二像素，使得由該光源所發出、並被處於該散射狀態的該第一顯示面板所引導的該光線能夠穿過至少一些被關閉的該些第二像素；以及當該第二顯示面板切換至該透明狀態時，該光源關閉，對每一個該些第二像素而言，所有該些第二像素的該些賓主型液晶分子被排列成呈現透明。
  15. 如請求項14所述的光控制裝置，其中每一個該些第二像素包含：一第三透明電極，設置於所述的兩個基板的其中一者上，並朝向該賓主型液晶層；以及一第四透明電極，設置於所述的兩個基板的另外一者上，並朝向該賓主型液晶層，其中：當該些第二像素開啟時，該第一透明電極及該第二透明電極被提供該電壓差以形成一電場，以控制位於該第三透明電極及該第四透明電極之間的該些賓主型液晶分子的排列；以及當該些第二像素關閉時，該第三透明電極及該第四透明電極並沒有被提供該電壓差，使得位於該第三透明電極及該第四透明電極之間的該些賓主型液晶分子排列為透明的。
  16. 如請求項14所述的光控制裝置，其中該光源被配置為發出該光線至該第二顯示面板，而該光源是一發光二極體晶片，該發光二極體晶片設置於該聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器的一側。
  17. 如請求項16所述的光控制裝置，其中該發光二極體晶片包含複數個發光二極體，該些發光二極體具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。
  18. 一種顯示裝置，包含：一黑膜；以及一控光顯示堆疊，設置於該黑膜上，包含：一第一顯示面板，設置於該黑膜上，並可以在一散射狀態及一第一顯示狀態之間切換；以及一第二顯示面板，設置於該第一顯示面板上，並朝向一外部環境，該第二顯示面板可以在一透明狀態及一第二顯示狀態之間切換，其中該第一顯示面板包含一液晶層，而該第二顯示面板包含一發光二極體光源，該發光二極體光源設置於該第一顯示面板的一側，並對齊於該第一顯示面板的該液晶層。
  19. 如請求項18所述的顯示裝置，其中該第一顯示面板是一聚合物網絡液晶顯示器或聚合物分散液晶顯示器，而該第二顯示面板是一賓主型液晶顯示器。
  20. 如請求項18所述的顯示裝置，其中該發光二極體光源包含複數個發光二極體，該些發光二極體具有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。
TW107117275A 2017-07-18 2018-05-21 光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置 TWI668681B (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
TW201909149A TW201909149A (zh) 2019-03-01
TWI668681B true TWI668681B (zh) 2019-08-11

Family

ID=62045101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107117275A TWI668681B (zh) 2017-07-18 2018-05-21 光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置

Country Status (3)

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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI729858B (zh) * 2020-06-19 2021-06-01 國立中山大學 透明發光裝置

Families Citing this family (10)

* 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
JPWO2021045083A1 (zh) * 2019-09-02 2021-03-11
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

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050248697A1 (en) * 2002-07-30 2005-11-10 Koninklijke Philips Electronics Transflective switchable double-cell lcd device
TW201124771A (en) * 2009-10-22 2011-07-16 Hewlett Packard Development Co Reflective display device
TWI536087B (zh) * 2014-03-07 2016-06-01 Ｌｇ化學股份有限公司 光調製裝置及智慧窗

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859617B2 (en) * 2006-11-09 2010-12-28 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Display with variable reflectivity
TW200938877A (en) * 2008-03-07 2009-09-16 Wintek Corp Image display device and illumination control device therefor
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、
KR101660657B1 (ko) * 2013-02-04 2016-09-27 가부시키가이샤 오루투스 테크놀로지 액정 표시 장치
CN103941458B (zh) * 2014-02-14 2017-01-04 华映视讯（吴江）有限公司 透明显示装置
KR102314707B1 (ko) * 2014-06-27 2021-10-20 엘지디스플레이 주식회사 광 제어 장치, 상기 광 제어 장치의 제조방법, 및 상기 광 제어 장치를 포함한 투명표시장치
US20170306221A1 (en) * 2014-09-23 2017-10-26 Philips Lighting Holding B.V. Encapsulated materials in porous particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050248697A1 (en) * 2002-07-30 2005-11-10 Koninklijke Philips Electronics Transflective switchable double-cell lcd device
TW201124771A (en) * 2009-10-22 2011-07-16 Hewlett Packard Development Co Reflective display device
TWI536087B (zh) * 2014-03-07 2016-06-01 Ｌｇ化學股份有限公司 光調製裝置及智慧窗

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI729858B (zh) * 2020-06-19 2021-06-01 國立中山大學 透明發光裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US9964827B1 (en) 2018-05-08
CN108761934A (zh) 2018-11-06
CN108761934B (zh) 2021-05-28
TW201909149A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI668681B (zh) 光控制裝置以及使用此光控制裝置的顯示裝置
TWI521269B (zh) 可透視顯示裝置
WO2020228236A1 (zh) 显示装置
KR102431685B1 (ko) 액정표시장치
US20190331955A1 (en) Color sequential display device and display method thereof
US8610845B2 (en) Display device having color filter and polymer-dispersed liquid crystal (PDLC) layer
KR20170050734A (ko) 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 전자 장치
JP6951871B2 (ja) 偏光発光板及びそれを含む液晶表示装置
CN105829947A (zh) 平视显示器装置用液晶显示装置以及平视显示器装置
US10269305B2 (en) Mirror display
TW202024758A (zh) 視角控制膜片與採用其之顯示裝置
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
CN106483713A (zh) 背光模块
CN105892148B (zh) 背光模组及液晶显示装置
JP2007232966A (ja) 表示装置
US20130215347A1 (en) Display system, mobile terminal, and electronic equipment
WO2015024335A1 (zh) 透明显示装置
CN209821557U (zh) 显示装置
TWI766677B (zh) 膽固醇液晶複合顯示裝置
CN115685602A (zh) 视角可切换的显示装置及其驱动方法
WO2019119565A1 (zh) 显示装置及其控制方法
CN203686790U (zh) 一种可实现亮度调节的光源模块及其透明显示器
KR102118080B1 (ko) 직하형 백라이트 유닛을 구비한 표시장치 및 그 제조방법
TWI641975B (zh) 顯示面板
JP2005010323A (ja) 映像表示装置