本申請要求2015年9月30日提交的韓國專利申請第10-2015-0138180號和2015年11月10日提交的韓國專利申請第10-2015-0157679號的權(quán)益,通過引用將其如同在本文中完全闡述的那樣并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種光控制裝置、包括該光控制裝置的透明顯示裝置、以及制造該光控制裝置的方法。
背景技術(shù):
近來,隨著社會進(jìn)入信息化社會,處理和顯示大量信息的顯示領(lǐng)域快速發(fā)展,并且相應(yīng)地,已經(jīng)開發(fā)出各種平板顯示(FDP)裝置并且大受關(guān)注。FPD裝置的示例包括LCD裝置、等離子體顯示面板(PDP)裝置、場發(fā)射顯示(FED)裝置、電致發(fā)光顯示(ELD)裝置、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置等。
近來,顯示裝置正變得小型化、重量輕且能耗降低,因而,顯示裝置的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)增加。特別地,在多數(shù)電子裝置或移動設(shè)備中,采用顯示裝置作為一種用戶接口。
此外,近來正積極地研究透明顯示裝置,其能夠使用戶看到位于透明顯示裝置后面的背景或物體。透明顯示裝置在空間實(shí)用性、室內(nèi)布景和設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)優(yōu)良并且可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域。通過使用透明電子裝置,透明顯示裝置實(shí)現(xiàn)了信息識別功能、信息處理功能和信息顯示功能,由此解決了電子裝置的空間限制和視覺限制。例如,可以將透明顯示裝置應(yīng)用于建筑或車輛的窗,從而可以實(shí)現(xiàn)為能夠看到背景或顯示圖像的智能窗。
透明顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)為有機(jī)發(fā)光顯示裝置。在這種情況下,功耗小,但是對比度在暗環(huán)境中不改變而在有光的環(huán)境中減小?;诎淡h(huán)境的對比度可以定義為暗室對比度,基于有光環(huán)境的對比度可以定義為亮室對比度。也就是說,透明顯示裝置包括透射區(qū)以便于使用戶看到位于透明顯示裝置后面的背景或物體,為此,減小亮室對比度。因此,在透明顯示裝置實(shí)現(xiàn)為有機(jī)發(fā)光顯示裝置的情況下,需要實(shí)現(xiàn)用于阻擋光的遮光模式和用于透射光的透射模式的光控制裝置來防止亮室對比度減小。
光控制裝置在遮光模式中阻擋大多數(shù)光,例如,其可以設(shè)計(jì)為便于使入射光與輸出光的比(下文中稱為光透射率)等于或小于α%。另外,光控制裝置在透射模式中使大多數(shù)光透射,例如,其可以設(shè)計(jì)為便于使光透射率等于或大于β%。在這種情況下,β大于α。
光控制裝置可以應(yīng)用于包含液晶和二色性染料的聚合物分散LCD裝置。在這種情況下,固化光控制裝置的聚合物分散液晶的聚合物的紫外(UV)固化工藝是必要的。在UV固化工藝中當(dāng)UV輻照至二色性染料上時,二色性染料脫色,為此,二色性染料的二色性比(DR)降低。DR可以定義為二色性染料的長軸方向吸收比或二色性染料的短軸方向吸收比。二色性染料的長軸方向吸收比表示如圖1A所示的在二色性染料DD沿長軸方向Ke取向時的光L的吸收比,二色性染料的短軸方向吸收比表示如圖1B所示的在二色性染料DD沿短軸方向Ko取向時的光L的吸收比。隨著DR降低,光透射率變得高于光控制裝置的遮光模式中的目標(biāo)值“α%”,為此,光控制裝置不能正常地阻擋光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明涉及提供一種光控制裝置、包括光控制裝置的透明顯示裝置以及制造光控制裝置的方法,基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而引起的一個或更多個問題。
本發(fā)明的一個方面涉及提供一種光控制裝置、包括光控制裝置的透明顯示裝置以及制造光控制裝置的方法,其降低在遮光模式中的光透射率。
附加優(yōu)點(diǎn)和特征的一部分將在接下來的說明書中闡述,并且在考察了下面的內(nèi)容的情況下附加優(yōu)點(diǎn)和特征一部分將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得明顯或者可以從所公開的主題的實(shí)踐中了解。目的和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過在所撰寫的說明書及其權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn),如在本文中所實(shí)施和廣泛描述的,提供了一種光控制裝置,其包括:彼此面對的第一基板和第二基板;設(shè)置在第一基板的面對第二基板的一個表面上的第一電極;設(shè)置在第二基板的面對第一基板的一個表面上的第二電極;設(shè)置在第一電極的面對第二基板的一個表面上以保持第一基板與第二基板之間的間隙的多個隔壁;設(shè)置在第一電極的一個表面以及多個隔壁上的第一取向?qū)?;以及設(shè)置在第二電極的面對第一基板的一個表面上的第二取向?qū)印?/p>
在本發(fā)明的另一方面,提供了一種透明顯示裝置,其包括:使入射光透射或顯示圖像的透明顯示面板;以及設(shè)置在透明顯示面板的一個表面上的光控制裝置,光控制裝置執(zhí)行使入射光透射的透射模式以及阻擋入射光的遮光模式。光控制裝置包括:彼此面對的第一基板和第二基板;設(shè)置在第一基板的面對第二基板的一個表面上的第一電極;設(shè)置在第二基板的面對第一基板的一個表面上的第二電極;設(shè)置在第一電極的面對第二基板的一個表面上以保持第一基板與第二基板之間的間隙的多個隔壁;設(shè)置在第一電極的一個表面以及多個隔壁上的第一取向?qū)樱灰约霸O(shè)置在第二電極的面對第一基板的一個表面上的第二取向?qū)印?/p>
在本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造光控制裝置的方法,其包括:在第一基板的一個表面上形成第一電極并且在第二基板的面對第一基板的一個表面上形成第二電極;在第一電極的一個表面上形成隔壁;在第一電極的一個表面上形成第一取向?qū)右约霸诘诙姌O的面對第一基板的一個表面上形成第二取向?qū)?;將液晶材料填充至由隔壁劃分的多個區(qū)域中,液晶材料包括液晶、二色性染料和離子材料;以及將第一取向?qū)痈浇釉诘诙∠驅(qū)由弦詫⒌谝换褰雍现恋诙濉?/p>
應(yīng)該理解的是,本發(fā)明的前述一般描述以及后面的詳細(xì)描述是示例性和說明性的,并且旨在提供對所要求保護(hù)的發(fā)明的進(jìn)一步說明。
附圖說明
本申請包括附圖以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解,附圖并入并構(gòu)成該申請的一部分,附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方案并且與描述一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1A和圖1B是分別示出二色性染料的長軸方向布置和短軸方向布置的示例圖;
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置的透視圖;
圖3是示出包括在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置中的透明顯示面板、柵極驅(qū)動器、源極驅(qū)動集成電路(IC)、柔性膜、電路板和定時控制器的平面圖;
圖4是示出包括在圖3的顯示區(qū)中的透射區(qū)和發(fā)光區(qū)的示例圖;
圖5是沿圖4的線I-I′所取的截面圖;
圖6是詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置的透視圖;
圖7是示出圖6所示光控制裝置的一個橫截面的示例的截面圖;
圖8是示出圖6所示光控制裝置的一個橫截面的另一示例的截面圖;
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置在透射模式中的光透射率的圖;
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置在遮光模式中的光透射率的圖;
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的流程圖;
圖12A至圖12E是用于描述根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的截面圖;
圖13是示出圖6所示光控制裝置的一個橫截面的另一示例的截面圖;
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的流程圖;以及
圖15A至圖15E是用于描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的截面圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照實(shí)施方案,其實(shí)例在附圖中示出。盡可能地,貫穿全文將使用相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部分。
通過參照附圖描述下面的實(shí)施方案,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法將是清楚的。然而,本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)施并且不應(yīng)解釋為限于本文中所述的實(shí)施方案。而是,提供這些實(shí)施方案來使得該公開將是透徹和全面的,并且將給本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。此外,本發(fā)明僅通過權(quán)利要求的范圍限定。
在附圖中公開的用于描述本發(fā)明的實(shí)施方案的形狀、尺寸、比例、角度和數(shù)量僅是示例,因而,本發(fā)明不限于所示的細(xì)節(jié)。遍及全文相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。在下面的描述中,在確定相關(guān)已知功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述使本發(fā)明的要點(diǎn)不必要地模糊時,將省略該詳細(xì)描述。
在使用本發(fā)明中所述的“包括”、“包含”和“具有”的情況下,如果沒有使用“僅...”,則可以添加其他部件。如果沒有相反地指出,單數(shù)形式的術(shù)語可以包括復(fù)數(shù)形式。
在解釋要素時,即使沒有明確描述,要素也解釋為包括誤差范圍。
在描述位置關(guān)系時,例如,在將兩個部件之間的位置關(guān)系描述為“在...上”、“在...之上”、“在...下方”、“緊接著...”時,如果沒有使用“僅”或“直接”,則在所述兩個部件之間可以布置一個或更多個其他部件。
在描述時間關(guān)系時,例如,在將時間順序描述為“在...之后”、“后續(xù)”、“接下來”和“在...之前”時,如果沒有使用“僅”或“直接”,則可以包括不連續(xù)的情況。
將理解的是,雖然在本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種元件,但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件與另一元件區(qū)分。例如,在沒有脫離本發(fā)明范圍的情況下,可以將第一元件命名為第二元件,并且,類似地,可以將第二元件命名為第一元件。
X軸方向、Y軸方向和Z軸方向不應(yīng)解釋為僅其間關(guān)系是垂直的幾何關(guān)系,而是可以表示在本發(fā)明的元件正常操作的范圍內(nèi)的寬泛的方位。
術(shù)語“至少一個”應(yīng)理解為包括相關(guān)列出項(xiàng)中的一個或更多個的任意以及全部組合。例如,“第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)中的至少一個”的意思指的是第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)中的兩個或更多個的全部項(xiàng)的組合以及第一項(xiàng)、第二項(xiàng)或第三項(xiàng)。
本發(fā)明的各種實(shí)施方案的特征可以部分地或全部地彼此結(jié)合或組合,并且可以如本領(lǐng)域技術(shù)人員可充分理解的那樣以各種方式彼此相互地作用和技術(shù)地驅(qū)動。本發(fā)明的實(shí)施方案可以彼此獨(dú)立地執(zhí)行,或者可以以共存關(guān)系一起執(zhí)行。
在下文中,將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置的透視圖。圖3是示出包括在根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置中的透明顯示面板、柵極驅(qū)動器、源極驅(qū)動集成電路(IC)、柔性膜、電路板和定時控制器的平面圖。圖4是示出包括在圖3的顯示區(qū)中的透射區(qū)和發(fā)光區(qū)的示例圖。圖5是沿圖4的線I-I′所取的截面圖。圖6是詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置的透視圖。
在下文中,將參照圖2至圖6詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施方案的透明顯示裝置。在圖2至圖6中,為了便于描述,X軸方向指示平行于柵極線的方向,Y軸方向指示平行于數(shù)據(jù)線的方向,并且Z軸方向指示透明顯示裝置的高度方向。
參照圖2至圖6,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置可以包括透明顯示面板100、柵極驅(qū)動器120、源極驅(qū)動IC130、柔性膜140、電路板150、定時控制器160、光控制裝置200和粘合層300。
在本實(shí)施方案中,例如,透明顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)為有機(jī)發(fā)光顯示裝置。然而,本實(shí)施方案不限于此。在另一些實(shí)施方案中,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)為LCD裝置、電泳顯示裝置等。
透明顯示面板100可以包括下基板111和上基板112。上基板112可以是封裝基板。下基板111可以形成為大于上基板112,因而,下基板111的一部分可以露出而沒有被上基板112覆蓋。
透明顯示面板100可以使入射光透射或者可以顯示圖像。在透明顯示面板100的顯示區(qū)DA中可以設(shè)置有多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線,并且在柵極線與數(shù)據(jù)線的交叉區(qū)域中可以分別設(shè)置有多個像素P。在顯示區(qū)DA中的像素P可以顯示圖像。
顯示區(qū)DA可以包括如圖4所示的透射區(qū)TA和發(fā)光區(qū)EA。在透明顯示面板100中,多個透射區(qū)TA能夠使用戶看到位于透明顯示面板100后面的物體或背景,并且多個發(fā)光區(qū)EA能夠顯示圖像。在圖4中,透射區(qū)TA和發(fā)光區(qū)EA示出為沿柵極線方向(X軸方向)長長地設(shè)置,但不限于此。也就是說,透射區(qū)TA和發(fā)光區(qū)EA可以沿?cái)?shù)據(jù)線方向(Y軸方向)長長地設(shè)置。
透射區(qū)TA可以是使入射光幾乎原樣地透射的區(qū)域。發(fā)光區(qū)EA可以是發(fā)射光的區(qū)域。發(fā)光區(qū)EA可以包括多個像素P。像素P中的每一個示例地示出為包括如圖4中的紅色發(fā)光部RE、綠色發(fā)色部GE和藍(lán)色發(fā)光部BE,但不限于此。例如,除了紅色發(fā)光部RE、綠色發(fā)色部GE和藍(lán)色發(fā)光部BE之外,像素P中的每一個還可以包括白色發(fā)光部??商娲兀袼豍中的每一個可以包括紅色發(fā)光部RE、綠色發(fā)色部GE、藍(lán)色發(fā)光部BE、黃色發(fā)光部、品紅色發(fā)光部和藍(lán)綠色發(fā)光部中的兩個或更多個。
紅色發(fā)光部RE可以是發(fā)射紅光的區(qū)域,綠色發(fā)色部GE可以是發(fā)射綠光的區(qū)域,藍(lán)色發(fā)光部BE可以是發(fā)射藍(lán)光的區(qū)域。布置在發(fā)光區(qū)EA中的紅色發(fā)光部RE、綠色發(fā)色部GE和藍(lán)色發(fā)光部BE可以各自是發(fā)射特定光但不使入射光透射的區(qū)域。
紅色發(fā)光部RE、綠色發(fā)色部GE和藍(lán)色發(fā)光部BE可各自包括晶體管T、陽極電極AND、有機(jī)層EL以及陰極電極CAT,如圖5所示。
晶體管T可以包括:設(shè)置在下基板111上的有源層ACT;設(shè)置在有源層ACT上的第一絕緣層I1;設(shè)置在第一絕緣層I1上的柵電極GE;設(shè)置在柵電極GE上的第二絕緣層I2;以及設(shè)置在第二絕緣層I2且通過第一接觸孔CNT1和第二接觸孔CNT2分別連接至有源層ACT的源電極SE和漏電極DE。在圖5中,晶體管T示例性地示出為形成為頂部柵極型,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,晶體管T可以形成為底部柵極型。
陽極電極AND可以通過第三接觸孔CNT3連接至晶體管T的漏電極DE,第三接觸孔CNT3穿過設(shè)置在源電極SE和漏電極DE上的層間介電質(zhì)。陽極電極AND可以設(shè)置為多個。在相鄰的陽極電極AND之間可以設(shè)置有堤部W,因而,相鄰的陽極電極AND可以彼此電絕緣。
在陽極電極AND上可以設(shè)置有機(jī)層EL。有機(jī)層EL可以包括空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層和電子傳輸層。在有機(jī)層EL和堤部W上可以設(shè)置陰極電極CAT。在對陰極電極CAT和陽極電極AND施加電壓時,空穴和電子可以分別通過空穴傳輸層和電子傳輸層移動至有機(jī)發(fā)光層,并且可以在有機(jī)發(fā)光層中彼此復(fù)合以發(fā)射光。
在圖5中,透明顯示面板100示例性地示出為實(shí)現(xiàn)為頂部發(fā)光型,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,透明顯示面板100可以實(shí)現(xiàn)為底部發(fā)光型。在頂部發(fā)光型中,從有機(jī)層EL發(fā)射的光可以沿朝著上基板112的方向輻射,因而,晶體管T可以寬地設(shè)置在堤部W和陽極電極AND下方。因此,與底部發(fā)光型相比,在頂部發(fā)光型中晶體管T所占的區(qū)域可以更寬。在頂部發(fā)光型中,陽極電極AND可以由具有高反射率的金屬材料例如鋁或者包括鋁和銦錫氧化物(ITO)的堆疊結(jié)構(gòu)形成,并且陰極電極CAT可以由透明金屬材料例如ITO、銦鋅氧化物(IZO)等形成。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置的像素P中的每一個可以包括使入射光幾乎原樣地透射的透射區(qū)TA和發(fā)射光的發(fā)光區(qū)EA。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,用戶可以通過透明顯示裝置的透射區(qū)TA看到位于透明顯示裝置后面的物體或背景。
柵極驅(qū)動器120可以根據(jù)從定時控制器160輸入的柵極控制信號將柵極信號依次提供給柵極線。在圖3中,柵極驅(qū)動器120示例性地示出為設(shè)置在面板內(nèi)柵極驅(qū)動器(GIP)型的透明顯示面板100的顯示區(qū)DA的一側(cè)的外部,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,柵極驅(qū)動器120可以設(shè)置在GIP型的透明顯示面板100的顯示區(qū)DA的兩側(cè)的外部,可以制造為驅(qū)動芯片并可安裝在柔性電路上,或者可以以載帶自動接合(TAB)型附接在透明顯示面板上。
源極驅(qū)動IC 130可以接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和來自定時控制器160的源極控制信號。源極驅(qū)動IC 130可以根據(jù)源極控制信號將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)電壓,并且可以將模擬數(shù)據(jù)電壓分別提供給數(shù)據(jù)線。如果源極驅(qū)動IC 130制造為驅(qū)動芯片,則源極驅(qū)動IC 130可以以膜上芯片(COF)或塑料上芯片(COP)的形式安裝在柔性膜140上。
由于下基板111的尺寸大于上基板112的尺寸,所以下基板111的一部分可以露出而沒有被上基板112覆蓋。在下基板111的沒有被上基板112覆蓋而露出的部分中設(shè)置有多個焊盤例如數(shù)據(jù)焊盤。在柔性膜140上可以設(shè)置有將焊盤連接至源極驅(qū)動IC 130的線和將焊盤連接至電路板150的線??梢酝ㄟ^使用各向異性導(dǎo)電膜將柔性膜140附接在焊盤上,因而,焊盤可以連接至柔性膜140的線。
電路板150可以附接在設(shè)置為多個的柔性膜140上。在電路板150上可以安裝有實(shí)現(xiàn)為驅(qū)動芯片的多個電路。例如,可以將定時控制器160安裝在電路板150上。電路板150可以是印刷電路板(PCB)或柔性印刷電路板(FPCB)。
定時控制器160可以接收來自外部系統(tǒng)板(未示出)的定時信號和數(shù)字視頻信號。定時控制器160可以基于定時信號生成用于控制柵極驅(qū)動器120工作定時的柵極控制信號和用于控制設(shè)置為多個的源極驅(qū)動IC 130的源極控制信號。定時控制器160可以將柵極驅(qū)動信號提供給柵極驅(qū)動器120并且可以將源極控制信號提供給多個源極驅(qū)動IC 130。
光控制裝置200可以在遮光模式中阻擋入射光,并且在透射模式中,光控制裝置200可以使入射光透射。如圖6所示,光控制裝置200可以包括第一基板210、第二基板220、第一電極230、第二電極240以及液晶層250。
第一基板210和第二基板220可以各自是玻璃基板或塑料膜。例如,如果第一基板210和第二基板220中的每一個是塑料膜,則第一基板210和第二基板220可以各自是片或膜,所述片或膜包括:纖維素樹脂如三乙酰基纖維素(TAC)、二乙?;w維素(DAC)等、環(huán)烯烴聚合物(COP)如降冰片烯衍生物等、丙烯酸類樹脂如環(huán)烯烴共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等、聚烯烴如聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等、聚酯如聚乙烯醇(PVA)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSF)、氟化樹脂等,但不限于此。
第一電極230可以設(shè)置在第一基板120的面對第二基板220的一個表面上,并且第二電極240可以設(shè)置在第二基板220的面對第一基板210的一個表面上。第一電極230和第二電極240可以各自是透明電極。
第一電極230和第二電極240中的每一個可以由如下形成:銀氧化物(如AgO、Ag2O或Ag2O3)、鋁氧化物(如Al2O3)、鎢氧化物(如WO2、WO3或W2O3)、鎂氧化物(如MgO)、鉬氧化物(如MoO3)、鋅氧化物(如ZnO)、錫氧化物(如SnO2)、銦氧化物(如In2O3)、鉻氧化物(如CrO或Cr2O3)、銻氧化物(如Sb2O3或Sb2O5)、鈦氧化物(如TiO2)、鎳氧化物(如NiO)、銅氧化物(如CuO或Cu2O)、釩氧化物(如V2O3或V2O5)、鈷氧化物(如CoO)、鐵氧化物(如Fe2O3或Fe3O4)、鈮氧化物(如Nb2O5)、ITO、IZO、鋁摻雜氧化鋅(ZAO)、鋁錫氧化物(TAO)、或銻錫氧化物(ATO),但不限于此。
液晶層250可以以使入射光透射的透射模式以及阻擋入射光的遮光模式驅(qū)動。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,可以假定遮光模式表示光控制裝置200的光透射率低于α%的情況,透射模式表示光控制裝置200的光透射率等于或高于β%的情況。光控制裝置200的光透射率可以表示入射在光控制裝置200上的光與從光控制裝置200輸出的光的比。光控制裝置200的光透射率將在下面參照圖9和圖10詳細(xì)地描述。
液晶層250可以是包括液晶、二色性染料和離子材料的動態(tài)散射模式的液晶層。在動態(tài)散射模式中,在對第一電極230和第二電極240施加電壓時,離子材料可以使得液晶和二色性染料能夠隨機(jī)移動。在這種情況下,入射在液晶層250上的光可以被隨機(jī)移動的液晶散射或者被二色性染料吸收,由此實(shí)現(xiàn)了遮光模式。
詳細(xì)地,如圖7所示,液晶層250可以包括多個液晶盒251、多個隔壁252、第一取向?qū)?53、第二取向?qū)?54以及多個粘合層255。
液晶盒251可以各自包括液晶251a、二色性染料251b和離子材料251c。在液晶251a中,對應(yīng)于長軸方向的液晶251a可以是正性液晶,其即使在沒有對第一電極230和第二電極240施加電壓時也通過第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54沿垂直方向(Z軸方向)取向。與液晶251a類似,即使在沒有對第一電極230和第二電極240施加電壓時,二色性染料251b的長軸方向也可以通過第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54沿垂直方向(Z軸方向)取向。因此,即使沒有對光控制裝置200施加電壓,光控制裝置200也可以在遮光模式中工作,由此在沒有能耗的情況下實(shí)現(xiàn)了遮光模式。
二色性染料251b可以是吸收光的染料。例如,二色性染料251b可以是吸收具有可見光波長范圍的全部光的黑色染料或者吸收特定顏色(如紅色)的波長范圍之外的光且反射具有該特定顏色(如紅色)波長范圍的光的染料。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,描述了二色性染料251b為黑色染料的實(shí)例,但本實(shí)施方案不限于此。例如,二色性染料251b可以是具有紅色、綠色、藍(lán)色和黃色中之一的染料或者具有通過其組合產(chǎn)生的顏色的染料。也就是說,根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案,在遮光模式中,可以呈現(xiàn)除黑色基顏色之外的各種顏色,并且可以阻擋背景。因此,根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案,在遮光模式中可以設(shè)置各種顏色,因而,用戶感到美觀。例如,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的透明顯示裝置可以用在公共場所,并且如果將透明顯示裝置應(yīng)用于需要透射模式以及遮光模式的智能窗或公共窗,透明顯示裝置可以阻擋光同時呈現(xiàn)各種顏色。
離子材料251c可以使得液晶和二色性染料隨機(jī)地移動。
離子材料251c可以具有一定的極性,因而可以根據(jù)施加至第一電極230和第二電極240的電壓的極性而移動至第一電極230或第二電極240。例如,在離子材料251c具有負(fù)極性的情況下,在對第一電極230施加具有正極性的電壓且對第二電極240施加具有負(fù)極性的電壓時,離子材料251c可以移動至第一電極230。另外,在離子材料251c具有負(fù)極性的情況下,在對第二電極240施加具有正極性的電壓且對第一電極230施加具有負(fù)極性的電壓時,離子材料251c可以移動至第二電極240。另外,在離子材料251c具有正極性的情況下,在對第一電極230施加具有正極性的電壓且對第二電極240施加具有負(fù)極性的電壓時,離子材料251c可以移動至第二電極240。另外,在離子材料251c具有正極性的情況下,在對第二電極240施加具有正極性的電壓且對第一電極230施加具有負(fù)極性的電壓時,離子材料251c可以移動至第一電極230。因此,在對第一電極230和第二電極240施加電壓時,離子材料251c可以以特定周期重復(fù)如下操作:離子材料251c從第一電極230移動至第二電極240,然后再次移動至第一電極230。在這種情況下,離子材料251c可以在移動的同時撞擊液晶251a和二色性染料251b,因而,液晶251a和二色性染料251b可以隨機(jī)地移動。在此,施加至第一電極230和第二電極240的電壓可以是交流(AC)電壓。
可替代地,離子材料251c可以根據(jù)施加至第一電極230和第二電極240的電壓交換電子。因此,在對第一電極230和第二電極240施加具有特定周期的AC電壓時,離子材料251c可以以特定周期交換電子。在這種情況下,離子材料251c可以在移動的同時撞擊液晶251a和二色性染料251b,因而,液晶251a和二色性染料251b可以隨機(jī)地移動。在此,施加至第一電極230和第二電極240的電壓可以是AC電壓。
由于液晶盒251處于液態(tài),所以可以設(shè)置用于保持液晶盒251的各盒間隙的隔壁252。隔壁252可以設(shè)置在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上。隔壁252可以彼此間隔開一定間隔,并且通過隔壁252可以劃分液晶盒251。由于隔壁252,所以在液晶盒251中的每一個中液晶251a的比例和二色性染料251b的比例可以大致近似地保持。也就是說,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,在光控制裝置200中液晶251a的比例和二色性染料251b的比例可以相等地保持。例如,在液晶盒251中的每一個中液晶251a的比例和二色性染料251b的比例可以相差小于1%。如果在液晶盒251中的每一個中液晶251a的比例和二色性染料251b的比例可相差大于1%,則在液晶盒251中的每一個中在基于透射模式的透射率和基于遮光模式的遮光率方面會產(chǎn)生差別。
隔壁252可以各自由如圖7的透明材料形成。在這種情況下,隔壁252可以各自由光致抗蝕劑、紫外(UV)固化聚合物和聚二甲基硅氧烷中之一形成,但不限于此。
可替代地,隔壁252可以包括吸收光的材料。例如,隔壁252中的每一個可以實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁。在這種情況下,由于隔壁252在遮光模式中吸收被液晶251a散射的光,所以增加了基于遮光模式的遮光率。另外,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,隔壁252可以設(shè)置為對應(yīng)于透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA,因而,即使隔壁252中的每一個實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁,在透射模式中透射率也幾乎不會減小。
可替代地,隔壁252可以各自包括散射光的散射顆粒。散射顆??梢允侵榛蚨趸枨颉T谶@種情況下,隔壁252可以在遮光模式中再次散射通過液晶251a散射的光,因而,可以形成長的光路徑。在光路徑變長時,光被二色性染料251b吸收的概率變高,因而,基于遮光模式的遮光率增加。
此外,與液晶251a不同,隔壁252不能主動地使光透射或阻擋光。也就是說,如果隔壁252均由透明材料形成,則隔壁252可以使光透射但不能阻擋光。因此,在隔壁252形成在與透明顯示裝置的透射區(qū)TA對應(yīng)的區(qū)域中的情況下,在遮光模式中由于在隔壁252中發(fā)生光泄漏,光透射率變高,或者在透射模式中由于隔壁252阻擋光,光透射率降低。因此,隔壁252可以布置為與透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA對應(yīng),如圖7所示,并且液晶盒251可以布置為與透明顯示面板100的透射區(qū)TA對應(yīng)。隔壁252可以布置為條型,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,隔壁252可以布置為蜂窩型或p角(其中p是等于或大于三的正整數(shù))型。
第一取向?qū)?53可以設(shè)置在隔壁252以及第一電極230的面對第二基板220的一個表面上。第二取向?qū)?54可以設(shè)置在第二電極240的面對第一基板210的一個表面上。第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54中的每一個可以是垂直取向?qū)樱摯怪比∠驅(qū)邮沟迷跊]有對第一電極230和第二電極240施加電壓時液晶251a和二色性染料251b中的每一個的長軸方向沿垂直方向(Z軸方向)取向。
粘合層255可以設(shè)置在布置于隔壁252上的第一取向?qū)?53上。因此,設(shè)置在隔壁252上的第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54可以通過粘合層255彼此粘附。在圖6至圖8中,粘合層255示出為僅設(shè)置在布置于隔壁252上的第一取向?qū)?53上,但是粘合層255可以設(shè)置在液晶盒251以及隔壁252上。
可替代地,第二取向?qū)?54可以包括粘合材料,如圖13所示。在這種情況下,如圖8所示,即使沒有粘合層255,第二取向?qū)?54也可以粘附至第一取向?qū)?53,因而,可以省略粘合層255。
在這種情況下,隔壁252的區(qū)域變寬,第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54的粘附區(qū)域變寬,因而,第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力增加。如果第一基板210和第二基板220中的每一個是塑料膜,則通過使用單獨(dú)的粘合劑難以接合第一基板210和第二基板220,因而,第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54的粘附區(qū)域可以增寬以增加第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力。然而,由于隨著隔壁252中的每一個的區(qū)域增寬,液晶盒251中的每一個的區(qū)域變窄,所以基于遮光模式的遮光率降低。因此,可以基于第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力和基于遮光模式的遮光率來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整隔壁252中的每一個的區(qū)域。
透明顯示面板100可以通過粘合層300粘附至光控制裝置200。粘合層300可以是透明粘合膜例如光學(xué)透明膠(OCA)或透明粘合劑例如光學(xué)透明樹脂(OCR)。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置200在透射模式中可以不對第一電極230和第二電極240施加電壓,因而,液晶251a和二色性染料251b中的每一個的長軸方向可以通過第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54沿垂直方向(Z軸方向)取向。因此,液晶251a和二色性染料251b可以沿光入射的方向取向,因而,使液晶251a和二色性染料251b對光的散射和吸收的發(fā)生最小化。因此,入射在光控制裝置200上的光的大多數(shù)可以穿過液晶盒251。
此外,根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置200可以在遮光模式中對第一電極230和第二電極240施加電壓,并且在這種情況下,液晶251a和二色性染料251b可以通過離子材料251c隨機(jī)地移動。因此,光可以被液晶盒251的液晶251a散射或可以被二色性染料251b吸收,因而,入射在光控制裝置200上的光的大多數(shù)可以被液晶盒251阻擋。
此外,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,由于液晶層250不包括聚合物,在制造光控制裝置200中不執(zhí)行固化聚合物的UV固化工藝。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,防止了二色性染料的二色性比(DR)由于二色性染料被UV褪色而降低的問題。DR可以定義為二色性染料的長軸方向吸收比或二色性染料的短軸方向吸收比。二色性染料的長軸方向吸收比表示如圖1A所示在二色性染料DD沿長軸方向Ke取向時的光L的吸收比,二色性染料的短軸方向吸收比表示如圖1B所示在二色性染料DD沿短軸方向Ko取向時的光L的吸收比。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,與將光控制裝置應(yīng)用于包括液晶和二色性染料的聚合物分散LCD裝置的情況相比,基于遮光模式的光透射率進(jìn)一步降低。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置在透射模式中的光透射率的圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的光控制裝置在遮光模式中的光透射率的圖。在圖9和圖10中,X軸表示液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm),并且Y軸表示包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)。在下文中,將參照圖9和圖10描述用于在光控制裝置200的遮光模式中將光透射率控制至α%或更小以及在透射模式中將光透射率控制至β%或更大的液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)和包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)。在圖9和圖10中,為了便于描述,將α%設(shè)置至35%,且將β%設(shè)置至72%。
在圖9中,在透射模式中光透射率滿足72%或更大的范圍示出為虛線。在透射模式中光透射率滿足72%或更大的范圍對應(yīng)于液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)等于或小于約12.5μm且包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)為0.5wt%至1.0wt%的情況。
在圖10中,在遮光模式中光透射率滿足35%或更小的范圍示出為虛線。在遮光模式中光透射率滿足35%或更小的范圍對應(yīng)于液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)為約3μm至37μm且包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)為0.6wt%至1.0wt%的情況。
在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,應(yīng)該滿足在透射模式中光透射率為72%或更大的情況以及在遮光模式中光透射率為35%或更小的情況。因此,滿足這兩種情況的范圍對應(yīng)于液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)為約3μm至12.5μm且包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)為0.6wt%至0.9wt%的情況。如果液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)以及包括在液晶盒251中的每一個中的二色性染料251b的重量(wt%)不同于上述數(shù)值,則光透射率在透射模式中變得低于72%且在遮光模式中變得高于35%,為此不能實(shí)現(xiàn)正常的透射模式或正常的遮光模式。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的流程圖。圖12A至圖12E是用于描述根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的截面圖。在下文中,將參照圖11及圖12A至圖12E詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案制造光控制裝置的方法。
首先,如圖12A所示,可以在第一基板210的面對第二基板220的一個表面上形成第一電極230,并且可以在第二基板220的面對第一基板210的一個表面上形成第二電極240。
第一基板210和第二基板220可以各自是玻璃基板或塑料膜。例如,如果第一基板210和第二基板220中的每一個是塑料膜,則第一基板210和第二基板220可以各自是片或膜,所述片或膜包括:纖維素樹脂如三乙?;w維素(TAC)、二乙?;w維素(DAC)等、環(huán)烯烴聚合物(COP)如降冰片烯衍生物等、丙烯酸類樹脂如環(huán)烯烴共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等、聚烯烴如聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等、聚酯如聚乙烯醇(PVA)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSF)、氟化樹脂等,但不限于此。
第一電極230和第二電極240中的每一個可以由如下形成:銀氧化物(如AgO、Ag2O或Ag2O3)、鋁氧化物(如Al2O3)、鎢氧化物(如WO2、WO3或W2O3)、鎂氧化物(如MgO)、鉬氧化物(如MoO3)、鋅氧化物(如ZnO)、錫氧化物(如SnO2)、銦氧化物(如In2O3)、鉻氧化物(如CrO或Cr2O3)、銻氧化物(如Sb2O3或Sb2O5)、鈦氧化物(如TiO2)、鎳氧化物(如NiO)、銅氧化物(如CuO或Cu2O)、釩氧化物(如V2O3或V2O5),鈷氧化物(如CoO)、鐵氧化物(如Fe2O3或Fe3O4)、鈮氧化物(如Nb2O5)、ITO、IZO、鋁摻雜氧化鋅(ZAO)、鋁錫氧化物(TAO)或銻錫氧化物(ATO),但不限于此。(圖11的S101)
第二,可以在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上形成隔壁252。隔壁252可以通過壓印工藝或光刻工藝來形成。
在隔壁252通過壓印工藝形成的情況下,可以在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上涂覆包括在隔壁252中的每一個中的材料,然后,包括硅、石英或聚合物材料的模具可以對涂覆的材料施壓,由此形成隔壁252。模具可以包括設(shè)計(jì)有隔壁252中的每一個的高度和寬度的隔壁252的圖案。例如,隔壁252可以保持液晶盒251的盒間隙,并且如圖9和圖10所示,液晶盒251的盒間隙可以各自調(diào)整為約3μm至約12.5μm,由此隔壁252中的每一個的高度可以調(diào)整為約3μm至約12.5μm。另外,隔壁252可以布置為對應(yīng)于透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA,因而,隔壁252中的每一個的寬度可以調(diào)整為發(fā)光區(qū)EA中的每一個的寬度或更小。
在隔壁252通過光刻工藝形成的情況下,可以在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上涂覆包括在隔壁252中的每一個中的材料,然后,通過借助光工藝對涂覆的材料進(jìn)行曝光,可以形成隔壁252。
在隔壁252由透明材料形成的情況下,隔壁252可以各自由光致抗蝕劑、UV固化聚合物和聚二甲基硅氧烷中之一形成。可替代地,隔壁252可以包括吸收光的材料。例如,隔壁252中的每一個可以實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁??商娲?,隔壁252可以各自包括散射光的散射顆粒。散射顆??梢允侵榛蚨趸枨?。
另外,如圖7所示,隔壁252可以布置為與透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA對應(yīng),并且液晶盒251可以布置為與透明顯示面板100的透射區(qū)TA對應(yīng)。(圖11的S102)
第三,可以在隔壁252上以及第一電極230的面對第二基板220的一個表面上形成第一取向?qū)?53。可以在第二電極240的面對第一基板210的一個表面上形成第二取向?qū)?54。第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54中的每一個可以是垂直取向?qū)?,該垂直取向?qū)邮沟迷跊]有對第一電極230和第二電極240施加電壓時液晶251a和二色性染料251b中的每一個的長軸方向沿垂直方向(Z軸方向)取向。(圖11的S103)
第四,可以用液晶材料填充由隔壁252劃分的區(qū)域,由此形成液晶盒251??梢越柚鷩娔に囉靡壕Р牧咸畛溆筛舯?52劃分的區(qū)域。
液晶材料可以各自包括液晶251a、二色性染料251b和離子材料251c。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,如圖9和圖10中所示,為了滿足在透射模式中光透射率為72%或更大的情況以及在遮光模式中光透射率為35%或更小的情況,可以將液晶盒251中的每一個的盒間隙(μm)調(diào)整為約3μm至12.5μm,并且可以將二色性染料251b以0.6wt%至0.9wt%添加至液晶盒251中的每一個。(圖11的S104)
第五,如圖12E所示,通過將第一取向?qū)?53粘附在第二取向?qū)?54上,可以將第一基板210接合至第二基板220??梢酝ㄟ^粘合層255將第一取向?qū)?53粘附至第二取向?qū)?54。粘合層255可以設(shè)置在布置于隔壁252上的第一取向?qū)?53上,并且在這種情況下,粘合層255可以粘合設(shè)置在隔壁252上的第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54??商娲兀澈蠈?55可以設(shè)置在第二電極240的面對第一基板210的一個表面上,并且在這種情況下,粘合層255可以設(shè)置在液晶盒251以及隔壁252上。
可替代地,第二取向?qū)?54可以包括粘合材料。在這種情況下,如圖8所示,即使沒有粘合層255,第二取向?qū)?54也可以粘附至第一取向?qū)?53,因而,可以省略粘合層255。包括在第二取向?qū)?54中的粘合材料可以是硅烷偶聯(lián)劑。(圖11的S105)。
如上所述,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,由于液晶層250不包括聚合物,在制造光控制裝置200中不執(zhí)行固化聚合物的UV固化工藝。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,防止了二色性染料的二色性比(DR)由于二色性染料被UV褪色而降低的問題。DR可以定義為二色性染料的長軸方向吸收比或二色性染料的短軸方向吸收比。二色性染料的長軸方向吸收比表示如圖1A所示在二色性染料DD沿長軸方向Ke取向時的光L的吸收比,二色性染料的短軸方向吸收比表示如圖1B所示在二色性染料DD沿短軸方向Ko取向時的光L的吸收比。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,與將光控制裝置應(yīng)用于包括液晶和二色性染料的聚合物分散LCD裝置的情況相比,基于遮光模式的光透射率進(jìn)一步降低。
圖13是示出圖6所示的光控制裝置的一個橫截面的另一示例的截面圖。參照圖13,根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案的光控制裝置200可以包括第一基板210、第二基板220、第一電極230、第二電極240和液晶層250。圖13的第一基板210、第二基板220、第一電極230和第二電極240與以上參照圖6和圖7描述的第一基板210、第二基板220、第一電極230和第二電極240基板相同,因此,省略其詳細(xì)描述。
如圖13的液晶層250可以包括多個液晶盒251、多個隔壁252、第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54。圖13的液晶盒251與以上參照圖6和圖7描述的液晶盒251基本相同,因此,省略其詳細(xì)描述。在下文中,將詳細(xì)地描述液晶層250的隔壁252、第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54。
第二取向?qū)?54可以粘附至隔壁252中的每一個的上部。在這種情況下,隔壁252中的每一個的上部可以部分地插入第二取向?qū)?54中。也就是說,隔壁252中的每一個的上部可以插入第二取向?qū)?54中,然后可以被固化,因而,第二取向?qū)?54可以附接至隔壁252中的每一個。因此,在隔壁252與第二取向?qū)?54之間可以設(shè)置粘合區(qū)255。在這種情況下,在粘合區(qū)255中可以設(shè)置于保留在隔壁252中的每一個上的第一取向?qū)?53中。
隔壁252用于保持液晶層250的盒間隙。由于隔壁252,保護(hù)液晶層250的內(nèi)部免受從外部施加的力的影響。
隔壁252可以各自由透明材料形成。在這種情況下,隔壁252可以各自由光致抗蝕劑、紫外(UV)固化聚合物和聚二甲基硅氧烷中之一形成,但不限于此。
可替代地,隔壁252可以包括吸收光的材料。例如,隔壁252中的每一個可以實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁。在這種情況下,由于隔壁252吸收在遮光模式中被液晶251a散射的光,所以增加了基于遮光模式的遮光率。另外,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,隔壁252可以設(shè)置為對應(yīng)于透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA,因而,即使隔壁252中的每一個實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁,在透射模式中也幾乎不會減小透射率。
可替代地,隔壁252可以各自包括散射光的散射顆粒。散射顆??梢允侵榛蚨趸枨?。在這種情況下,隔壁252可以在遮光模式中再次散射通過液晶251a散射的光,因而,光路徑可以形成長。在光路徑變長時,光被二色性染料251b吸收的概率變高,因而,基于遮光模式的遮光率增加。
此外,與液晶251不同,隔壁252不能主動地使光透射或阻擋光。也就是說,如果隔壁252均由透明材料形成,則隔壁252可以使光透射但不能阻擋光。因此,在隔壁252形成在與透明顯示裝置的透射區(qū)TA對應(yīng)的區(qū)域中的情況下,由于在遮光模式中在隔壁252中發(fā)生光泄漏,光透射率變高,或者由于在透射模式中隔壁252阻擋光,光透射率降低。因此,隔壁252可以如圖6所示布置為與透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA對應(yīng),并且液晶盒251可以布置為與透明顯示面板100的透射區(qū)TA對應(yīng)。隔壁252可以布置為條型,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,隔壁252可以布置為蜂窩型或p角(其中p是等于或大于三的正整數(shù))型。
第一取向?qū)?53可以設(shè)置在隔壁252以及面對第二基板220的第一電極上。第一取向?qū)?53可以薄地形成至幾百的厚度,例如,或更小的厚度。因此,具有薄的厚度的第一取向?qū)?53可以設(shè)置在隔壁252中的每一個的頂部上,但不限于此。在另一些實(shí)施方案中,根據(jù)工藝差別,第一取向?qū)?53可以不設(shè)置在隔壁252中的每一個的頂部的一部分中。另外,第一取向?qū)?53的設(shè)置在隔壁252上的部分可以在將隔壁252插入第二取向?qū)?54的過程中與隔壁252隔離。因此,粘合區(qū)255可以是隔壁252與保留在隔壁252中的每一個上的第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54彼此物理耦接的部分。例如,可以使用聚酰亞胺(PI)作為第一取向?qū)?53,但不限于此。
第二取向?qū)?54可以設(shè)置在面對第一基板210的第二電極240的一個表面上。隔壁252可以插入第二取向?qū)?54中。在這種情況下,設(shè)置在隔壁252上的第一取向?qū)?53也可以插入第二取向?qū)?54中。因此,第二取向?qū)?54的厚度可以比第一取向?qū)?53的厚度厚。隔壁252可以插入第二取向?qū)?54中,然后可以被固化,因而,粘合區(qū)255可以設(shè)置在第二取向?qū)?54與隔壁252之間。粘合區(qū)255可以包括隔壁252以及保留在隔壁252中的每一個上的第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54。
第二取向?qū)?54可以是含有粘合材料的聚酰亞胺(PI)。在此,粘合材料可以采用環(huán)氧樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸類樹脂,但不限于此。可替代地,粘合材料可以是硅烷偶聯(lián)劑。由于第二取向?qū)?54包含粘合材料,所以隔壁252的頂部可以附接至第二取向?qū)?54。
可以對第二取向?qū)?54的一個表面執(zhí)行疏水加工。在此,第二取向?qū)?54的上述一個表面可以定義為面對第一基板的表面。由于第二取向?qū)?54包含粘合材料,所以設(shè)置在第二取向?qū)?54與第一取向?qū)?53之間的液晶盒253可以附接至第二取向?qū)?54的一個表面。然而,在本實(shí)施方案中,由于在第二取向?qū)?54的一個表面執(zhí)行了疏水加工,所以液晶盒251不附接至第二取向?qū)?54。
可以將第二取向?qū)?54的厚度調(diào)整厚以增加粘合力。然而,如果第二取向?qū)?54的厚度加厚,則應(yīng)當(dāng)增加施加至第二電極240的電壓以將垂直電場正常地施加至液晶層250。在本實(shí)施方案中,為了降低施加至第二電極240的電壓,第二取向?qū)?54可以包括介電常數(shù)高的納米顆粒。納米顆??梢圆捎枚趸杓{米顆粒、ITO納米顆粒、鈦氧化物納米顆粒(TiO2納米顆粒)等。如果第二取向?qū)?54包括納米顆粒,則取向?qū)?54的介電常數(shù)增加,因而,垂直電場在沒有增加施加至第二電極240的情況下正常地施加至液晶層250。
第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54中的每一個可以是垂直取向?qū)樱摯怪比∠驅(qū)邮沟迷跊]有對第一電極230和第二電極240施加電壓時液晶251a和二色性染料251b中的每一個的長軸方向沿垂直方向(Z軸方向)取向。
隨著隔壁252中的每一個的區(qū)域變寬,第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54的粘附區(qū)域變寬,因而,第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力增加。如果第一基板210和第二基板220中的每一個是塑料膜,則通過使用單獨(dú)的粘合劑難以接合第一基板210和第二基板220,因而,第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54的粘附區(qū)域可以增寬以增加第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力。然而,由于隨著隔壁252中的每一個的區(qū)域增寬,液晶盒251中的每一個的區(qū)域變窄,所以基于遮光模式的遮光率降低。因此,可以基于第一取向?qū)?53與第二取向?qū)?54之間的粘附力和基于遮光模式的遮光率來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整隔壁252中的每一個的區(qū)域。
根據(jù)本實(shí)施方案,由于隔壁252中的每一個插入含有粘合材料的第二取向?qū)?54中然后粘合,所以第二取向?qū)?54與隔壁252之間的粘合力增加。因此,在將第一基板210接合至第二基板220時,第一基板210與第二基板220不會由于外部沖擊而彼此分離。另外,液晶盒251可以通過外部壓力而移動,由此解決了在透射模式中光透射率減小的問題。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案制造光控制裝置方法的流程圖。圖15A至圖15E是用于描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案制造光控制裝置的方法的截面圖。在下文中,將參照圖14和圖15A至圖15E詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案制造光控制裝置的方法。
首先,如圖15A所示,可以在第一基板210的一個表面上形成第一電極230,并且可以在第二基板220的面對第一基板210的一個表面上形成第二電極240。(圖14的S101)
第二,如圖15B所示,可以在第一電極230的一個表面上形成隔壁252。隔壁252可以通過壓印工藝或光刻工藝來形成。
在隔壁252通過壓印工藝形成的情況下,可以在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上涂覆包括在隔壁252中的每一個中的材料,然后,包括硅、石英或聚合物材料的模具可以對涂覆的材料施壓,由此形成隔壁252。在這種情況下,隔壁252可以布置為對應(yīng)于透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA,因而,隔壁252中的每一個的寬度可以調(diào)整為發(fā)光區(qū)EA中的每一個的寬度或更小。
在隔壁252通過光刻工藝形成的情況下,可以在第一電極230的面對第二基板220的一個表面上涂覆包括在隔壁252中的每一個中的材料,然后,通過借助光工藝對涂覆的材料進(jìn)行曝光,可以形成隔壁252。
在隔壁252由透明材料形成的情況下,隔壁252可以各自由光致抗蝕劑、UV固化聚合物和聚二甲基硅氧烷中之一形成??商娲兀舯?52可以包括吸收光的材料。例如,隔壁252中的每一個可以實(shí)現(xiàn)為黑色隔壁。可替代地,隔壁252可以各自包括散射光的散射顆粒。散射顆粒可以是珠或二氧化硅球。
另外,隔壁252可以如圖13所示布置為與透明顯示面板100的發(fā)光區(qū)EA對應(yīng),并且液晶盒251可以布置為與透明顯示面板100的透射區(qū)TA對應(yīng)。(圖14的S102)
第三,如圖15C所示,可以在隔壁252以及第一電極230的一個表面上形成第一取向?qū)?53,并且可以在第二電極240的面對第一基板210的一個表面上形成第二取向?qū)?54。由于隔壁252應(yīng)插入第二取向?qū)?54中,所以第二取向?qū)?54的厚度可以比第一取向?qū)?53的厚度厚??梢圆捎镁埘啺?PI)作為第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54。在這種情況下,第二取向?qū)?54可以包括用于增加隔壁252與第二取向?qū)?54之間粘合力的粘合材料。第一取向?qū)?53和第二取向?qū)?54中的每一個可以是垂直取向?qū)?,該垂直取向?qū)邮沟迷跊]有對第一電極230和第二電極240施加電壓時液晶251a和二色性染料251b中的每一個的長軸方向沿垂直方向(Z軸方向)取向。
另外,可以對第二取向?qū)?54的表面執(zhí)行疏水加工。因此,在后續(xù)工藝中形成的液晶盒251沒有附接至第二取向?qū)?54的表面。(圖14的S103)
第四,如圖15D所示,可以用液晶材料填充由隔壁252劃分的區(qū)域,由此形成液晶盒251。在這種情況下,由于隔壁252應(yīng)插入第二取向?qū)?54中,所以液晶盒251可以形成為使得液晶盒251中的每一個的頂部形成在高度低于隔壁252中的每一個的頂部的位置處??梢越柚鷩娔に囉靡壕Р牧咸畛溆筛舯?52劃分的區(qū)域。液晶材料可以包括液晶251a、二色性染料251b和離子材料251c。(圖14的S104)
最后,如圖15E所示,可以將隔壁252插入第二取向?qū)?54中,然后可以進(jìn)行固化,因而,第一基板210可以接合至第二基板220。在這種情況下,隔壁252和形成在隔壁252上的第一取向?qū)?53可以插入第二取向?qū)?54中。在這種情況下,由于第一取向?qū)?53的厚度薄,所以隔壁252可以露出至第一取向?qū)?53的外側(cè)。因此,第二取向?qū)?54可以附接至隔壁252,并且可以在第二取向?qū)?54與隔壁252之間設(shè)置有粘合區(qū)255。(圖4的S105)
根據(jù)本發(fā)明,隔壁252可以插入包含粘合材料的第二取向?qū)?54中,然后可以進(jìn)行固化,隔壁252可以附接至第二取向?qū)?54。因此,第二取向?qū)?54與隔壁252之間的粘合力增加,并且在將第一基板210接合至第二基板220時第一基板210與第二基板220不會由于外部沖擊而彼此分離。另外,液晶盒251可以通過外部壓力而移動,由此解決了在透射模式中光透射率減小的問題。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,可以在透射模式中對第一電極和第二電極施加電壓,液晶和二色性染料的長軸方向可以通過第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)友卮怪狈较?圖14的Z軸方向)取向。因此,液晶和二色性染料可以沿光入射的方向取向,因而,使液晶和二色性染料對光的散射和吸收的發(fā)生最小化。因此,入射在光控制裝置上的光的大多數(shù)可以穿過液晶盒。
此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,可以在遮光模式中對第一電極和第二電極施加電壓,并且在這種情況下,液晶和二色性染料可以通過離子材料隨機(jī)地移動。因此,光可以被液晶盒的液晶散射或可以被二色性染料吸收,因而,入射在光控制裝置上的光的大多數(shù)可以被液晶盒阻擋。
此外,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,由于液晶層不包括聚合物,在制造光控制裝置中不執(zhí)行固化聚合物的UV固化工藝。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,防止了二色性染料的二色性比(DR)由于二色性染料被UV褪色而降低的問題。因此,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,與將光控制裝置應(yīng)用于包括液晶和二色性染料的聚合物分散LCD裝置的情況相比,基于遮光模式的光透射率進(jìn)一步降低。
此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,由于隔壁中的每一個插入含有粘合材料第二取向?qū)又腥缓筮M(jìn)行粘合,所以第二取向?qū)优c隔壁之間的粘合力增加。因此,第一基板與第二基板在將第一基板接合至第二基板時不會由于外部沖擊而彼此分離。另外,液晶盒可以通過外部壓力而移動,由此解決了在透射模式中光透射率減小的問題。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,可以在本發(fā)明中做出各種修改方案和變化方案。因此,意指的是,如果該發(fā)明的修改方案和變化方案在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi),則本發(fā)明覆蓋該發(fā)明的修改方案和變化方案。