果。
[0221] 圖17A為示出圖16的透明顯示面板的下基板的詳細(xì)示例的截面圖。圖17B為示 出圖16的透明顯示面板的下基板的另一詳細(xì)示例的截面圖。
[0222] 如圖17A和17B所示，透明顯示面板1100在一個(gè)子像素區(qū)域中包括透射區(qū)域TA 和發(fā)光區(qū)域EA。發(fā)光區(qū)域EA表示顯示實(shí)際圖像的區(qū)域，而透射區(qū)域TA表示外部光透射到 透明顯示面板的區(qū)域。因此，在未驅(qū)動(dòng)透明顯示面板1100時(shí)，用戶可以看到透明顯示面板 1100的背景，也就是透明顯示面板1100的后方的物體或背景。可選的是，在驅(qū)動(dòng)透明顯示 面板1100時(shí)，用戶可同時(shí)看到發(fā)光區(qū)域EA的實(shí)際圖像并通過(guò)透射區(qū)域TA看到背景。子像 素區(qū)域內(nèi)發(fā)光區(qū)域EA和透射區(qū)域TA的面積比例可以基于透射率和能見(jiàn)度而不同地設(shè)定。
[0223] 在發(fā)光區(qū)域EA中提供用于顯示圖像的像素 P。如圖17A和17B所示，每個(gè)像素 P 均可具有晶體管裝置T，陽(yáng)極AND，有機(jī)層EL和陰極CAT。
[0224] 晶體管裝置T包括位于下基板1101上的有源層ACT，位于有源層ACT上的第一絕 緣膜II，位于第一絕緣膜Il上的柵極GE，位于柵極GE上的第二絕緣膜12,以及位于第二 絕緣膜12上并通過(guò)第一和第二接觸孔CNTl和CNT2與有源層ACT相連的源極和漏極SE和 DE。雖然圖17A和17B中晶體管裝置T為頂部柵極型，但晶體管裝置T也可以形成為底部 柵極型，而不限于頂部柵極型。
[0225] 陽(yáng)極AND通過(guò)第三接觸孔CNT3與晶體管裝置T的漏極DE相連，第三接觸孔CNT3 穿過(guò)位于源極和漏極SE和DE上的層間電介質(zhì)ILD。在彼此相鄰的陽(yáng)極AND之間提供屏障， 從而可使彼此相鄰的陽(yáng)極AND電性絕緣。
[0226] 在陽(yáng)極AND上提供有機(jī)層EL。有機(jī)層EL可包括空穴傳輸層，有機(jī)發(fā)光層，以及電 子傳輸層。
[0227] 在有機(jī)層EL和屏障W上提供陰極CAT。如果對(duì)陽(yáng)極AND和陰極CAT施加電壓，則 空穴和電子通過(guò)空穴傳輸層和電極傳輸層移動(dòng)到有機(jī)發(fā)光層，并在有機(jī)發(fā)光層中互相結(jié)合 以發(fā)射光。
[0228] 圖17A中，透明顯示面板1100形成為底發(fā)光型。如果透明顯示面板1100形成為 底發(fā)光型，則光朝向下基板1101發(fā)射。因此，光控制設(shè)備1000可設(shè)置在上基板上。
[0229] 在底發(fā)光型中，由于有機(jī)層EL朝向下基板1101發(fā)光，因此晶體管T可位于屏障W 的下方以減少因晶體管T造成的亮度減弱。此外，在底發(fā)光型中，可以用透明金屬材料例如 ITO和IZO形成陽(yáng)極AND，并可用具有較高反射性的金屬材料例如鋁或含鋁的結(jié)構(gòu)以及ITO 形成陰極CAT。并且，為了改善透明模式下的透射率，可以通過(guò)僅在發(fā)光區(qū)域EA中圖案化來(lái) 形成陰極CAT。
[0230] 圖17B中，透明顯示面板1100形成為頂發(fā)光型，如果透明顯示面板1100形成為頂 發(fā)光型，則光朝向上基板發(fā)射。因此，光控制設(shè)備1000可設(shè)置在下基板1101下方。
[0231] 在頂發(fā)光型中，由于有機(jī)層EL朝向上基板發(fā)光，因此晶體管T可以位于屏障W和 陽(yáng)極AND下方的較寬范圍內(nèi)。因此，頂發(fā)光型具有晶體管T的設(shè)計(jì)區(qū)域比底發(fā)光型的更寬 的優(yōu)點(diǎn)。此外，在頂發(fā)光型中，可以用具有較高反射性的金屬材料例如鋁或含鋁的結(jié)構(gòu)以及 ITO形成陽(yáng)極AND，并可用透明金屬材料例如ITO和IZO形成陰極CAT。
[0232] 按照本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的透明顯示面板可以實(shí)現(xiàn)為雙向發(fā)光型。如果透明 顯示面板1100實(shí)現(xiàn)為雙向發(fā)光型，光朝向上基板和下基板發(fā)射。
[0233] 粘合層1200將光控制設(shè)備100和透明顯示面板1100粘合在一起。粘合層1200 可以是透明粘膜（例如光學(xué)膠（OCA))或透明粘合劑（例如光學(xué)樹脂（OCR))。
[0234] 如果將光控制設(shè)備1000貼至透明顯示面板1100的光發(fā)射方向，則不應(yīng)遮擋透明 顯示面板1100的發(fā)光區(qū)域EA，而應(yīng)遮擋透明顯示面板1100的透射區(qū)域TA。因此，光控制 設(shè)備1000可以通過(guò)圖案化來(lái)形成遮光區(qū)域，從而僅遮擋透明顯示面板1100的透射區(qū)域TA。 在這種情形下，遮光區(qū)域應(yīng)排列在透明顯示面板1100的透射區(qū)域TA中。如上所述，如果將 光控制設(shè)備1000貼至透明顯示面板1100的發(fā)光方向，則光控制設(shè)備1000的遮光區(qū)域應(yīng) 被圖案化并應(yīng)排列在透明顯示面板Iioo的透射區(qū)域中，從而光控制設(shè)備1000可貼至透明 顯示面板1100的發(fā)光方向的相反方向。例如，在圖17B所示的頂發(fā)光型的情況中，粘合層 1200的一個(gè)表面可粘合至透明顯示面板1100的下基板1101下方的表面，而粘合層1200的 另一表面可粘合至光控制設(shè)備1000。在圖17A所不的底發(fā)光型的情況中，粘合層1200的一 個(gè)表面可粘合至上基板上，而粘合層1200的另一表面可粘合至光控制設(shè)備1000。如果粘合 層1200包含透明粘膜（例如0CA)或透明粘合劑（例如OCR)，則粘合層1200的折射率可在 1. 4和1. 9之間。
[0235] 此外，透明顯示裝置可使用具有極佳二色性比（DR)的二色性染料來(lái)實(shí)現(xiàn)純黑色。 DR代表二色性染料的長(zhǎng)軸光吸收率與短軸光吸收率之比。由于二色性染料在圖17B所示的 透明模式下以垂直方向（y軸方向）進(jìn)行排列而在圖17A所示的遮光模式下通過(guò)手性摻雜 劑排列為螺旋地旋轉(zhuǎn)，因此二色性染料的短軸光吸收率可以是二色性染料在透明模式下的 光吸收率，而二色性染料的長(zhǎng)軸光吸收率則可以是二色性染料在遮光模式下的光吸收率。 為了實(shí)現(xiàn)純黑色的透明顯示裝置，使用DR大于7的二色性染料會(huì)更有效。
[0236] 此外，透明顯示面板1100的下基板1101或上基板可以是光控制設(shè)備1000的第二 基板。在這種情形下，光控制設(shè)備1000的第二電極160可位于透明顯示面板1100的下基 板1101或上基板上。
[0237] 透明顯示面板1100可實(shí)現(xiàn)顯示模式，其中像素顯示圖像；也可實(shí)現(xiàn)非顯示模式， 其中像素不顯示圖像。如果透明顯示面板1100實(shí)現(xiàn)的是像素顯示圖像的顯示模式，則膽甾 型液晶在用于在發(fā)光區(qū)域中顯示圖像的顯示模式下具有焦錐態(tài)，使得光控制設(shè)備1000實(shí) 現(xiàn)遮光模式，對(duì)經(jīng)透明顯示面板1100的后表面入射的光進(jìn)行遮蔽，以提高圖像質(zhì)量。
[0238] 在像素不顯示圖像的非顯示模式中，光控制設(shè)備1000可實(shí)現(xiàn)遮光模式或透明模 式。在像素不顯示圖像的非顯示模式中，如果光控制設(shè)備1000實(shí)現(xiàn)遮光模式，則用戶看到 的透明顯示裝置呈黑色。在像素不顯示圖像的非顯示模式中，如果光控制設(shè)備1000實(shí)現(xiàn)透 明模式，則透明顯示裝置實(shí)現(xiàn)為透明的，由此用戶可以通過(guò)透明顯示裝置看到透明顯示裝 置后方的背景。
[0239] 圖18為示出按照本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式的透明顯示裝置的透視圖。
[0240] 如圖18所示，透明顯示裝置包括第一光控制設(shè)備1000a，第二光控制設(shè)備1000b， 透明顯示面板1100,第一粘合層1200,第二粘合層1300。
[0241] 第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b的每一個(gè)可被實(shí)現(xiàn)為參照?qǐng)D1，2,9,10,11， 12,14A至14C以及15所描述的按照本發(fā)明實(shí)施方式的任一光控制設(shè)備100, 200, 300,400， 500,600, 700和800。因此，第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b可的每一個(gè)以在遮光模 式下遮蔽入射光，并在透明模式下透射入射光。第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b的 每一個(gè)除了基于二色性染料的遮光功能外還可被實(shí)現(xiàn)為向用戶提供美學(xué)效果。
[0242] 透明顯示面板1100基本上與參照?qǐng)D16和17所描述的情況相同。因此，關(guān)于圖18 所示的透明顯示面板1100的詳細(xì)描述被省略。
[0243] 第一粘合層1200將第一光控制設(shè)備1000 a和透明顯示面板1100粘合在一起。第 一粘合層1200可以是透明粘膜，例如光學(xué)膠（OCA)。第一粘合層1200的一個(gè)表面可粘合至 透明顯示面板1100的下基板1101下方的表面，或是粘合至上基板上，且第一粘合層1200 的另一個(gè)表面可粘合至第一光控制設(shè)備l〇〇〇a。如果第一粘合層1200由透明粘膜例如OCA 實(shí)現(xiàn)，則第一粘合層1200的折射率可為1. 4和1. 9之間。
[0244] 第二粘合層1300將第二光控制設(shè)備1000 b和透明顯示面板1100粘合在一起。第 二粘合層1300可以是透明粘膜，例如光學(xué)膠（OCA)。第二粘合層1300的一個(gè)表面可粘合至 透明顯示面板1100的下基板1101下方的表面，或是粘合至上基板上，且第二粘合層1300 的另一個(gè)表面可粘合至第二光控制設(shè)備l〇〇〇b。如果第二粘合層1300由透明粘膜例如OCA 實(shí)現(xiàn)，則第二粘合層1300的折射率可為1. 4和1. 9之間。
[0245] 透明顯示面板1100可實(shí)現(xiàn)顯示模式，其中像素顯示圖像；還可實(shí)現(xiàn)非顯示模式， 其中像素不顯示圖像。假設(shè)用戶通過(guò)第二光控制設(shè)備1000 b看到圖像。在這種情形下，如 果透明顯示面板1100實(shí)現(xiàn)像素顯示圖像的顯示模式，則第一光控制設(shè)備1000 a可實(shí)現(xiàn)遮光 模式，對(duì)通過(guò)透明顯示面板1100的后表面入射的光進(jìn)行遮蔽，以提高圖像質(zhì)量，且第二光 控制設(shè)備1000 b可實(shí)現(xiàn)透明模式。
[0246] 在像素不顯示圖像的非顯示模式中，第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b可實(shí) 現(xiàn)遮光模式或透明模式。在像素不顯示圖像的非顯示模式中，如果第一和第二光控制設(shè)備 1000 a和1000 b實(shí)現(xiàn)遮光模式，則用戶看到的透明顯示裝置呈黑色。在像素不顯示圖像的非 顯示模式中，如果第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b實(shí)現(xiàn)透明模式，則透明顯示裝置實(shí) 現(xiàn)為透明的，由此用戶可以通過(guò)透明顯示裝置看到透明顯示裝置后方的背景。
[0247] 同時(shí)，透明顯示面板1100可設(shè)置為雙向顯示圖像的雙向透明顯示面板。在雙向透 明顯示面板雙向顯示圖像的顯示模式下，如果第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b實(shí)現(xiàn) 透明模式，用戶可雙向觀看圖像。此外，在雙向透明顯示面板雙向顯示圖像的顯示模式下， 如果第一和第二光控制設(shè)備1000 a和1000 b的任一個(gè)實(shí)現(xiàn)遮光模式，則相應(yīng)的光控制設(shè)備 會(huì)阻止用戶從兩個(gè)方向的任一個(gè)方向觀看圖像。
[0248] 如上所述，按照本發(fā)明的實(shí)施方式，可以獲得多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0249] 例如，可控制賓主液晶層中的膽留型液晶處于垂直態(tài)以透射入射光，從而提高透 明模式下的光透射率。
[0250] 此外，可控制賓主液晶層中的膽留型液晶處于焦錐態(tài)以散射入射光，從而提高遮 光模式下的遮光率。
[0251] 此外，當(dāng)發(fā)生向垂直態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，即使不再施加電壓，垂直態(tài)仍因取向膜而得 以保持。類似地，當(dāng)發(fā)生向焦錐態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，即使不再施加電壓，焦錐態(tài)仍因取向膜而 得以保持。也就是說(shuō)，即使在狀態(tài)轉(zhuǎn)換后不再施加電壓，垂直態(tài)和焦錐態(tài)這兩種穩(wěn)定狀態(tài)仍 得以穩(wěn)定地保持，因此降低了功耗。
[0252] 此外，由于取向膜或液晶層中包括的取向材料，在初始狀態(tài)下就可以實(shí)現(xiàn)透明模 式，因此降低了功耗。
[0253] 此外，膽留型液晶的節(jié)距被設(shè)計(jì)為反射紅外波長(zhǎng)范圍（大于等于780nm)或紫外波 長(zhǎng)范圍（小于等于380nm)而非可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍的光。因此，膽留型液晶不會(huì)反射可見(jiàn)光波 長(zhǎng)范圍的光，因此解決了部分可見(jiàn)光被反射而被用戶看到的問(wèn)題。
[0254] 此外，使用反射紅外波長(zhǎng)范圍或紫外波長(zhǎng)范圍的光的膽留型液晶，從而在透明模 式下的透射率不會(huì)惡化，而遮光模式下的遮光率得以提高。
[0255] 此外，根據(jù)賓主液晶層中的二色性染料顯示具體顏色，從而可不顯示光控制設(shè)備 的后方背景，因此提高了遮光率。
[0256] 因?yàn)槿肷涔鈺?huì)被賓主液晶層中所包括的聚合物網(wǎng)絡(luò)更多地散射，入射光也會(huì)被二 色性染料吸收，從而可提高遮光率.
[0257] 此外，提供用于保持賓主液晶層的單元間隙的間隔件，以便在外力施加于賓主液 晶層時(shí)，保護(hù)賓主液晶層的內(nèi)部，并防止第一電極和第二電極短路。此外，間隔件也可以 用作分隔賓主液晶層的屏障，由此每個(gè)分隔空間內(nèi)可形成相同量的膽留型液晶和二色性染 料，或者可不同地控制每個(gè)分隔空間的膽留型液晶的節(jié)距，從而形成節(jié)距互不相同的膽甾 型液晶。
[0258] 此外，由于可以不同地控制膽甾型液晶的節(jié)距P，所以入射光會(huì)被散射，且可以不 顯示光控制設(shè)備的后方背景，從而提高了遮光率。
[0259] 此外，由于光控制設(shè)備包括折射率匹配層，因此可以降低基板與空氣、基板與電極 或取向膜與液晶層之間的折射率差，從而提高了透射率。
[0260] 光控制設(shè)備可應(yīng)用于透明顯示裝置。例如，在透明顯示面板的像素顯示圖像的顯 示模式下，如果光控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)遮蔽入射在透明顯示面板的后表面上的光的遮光模式，則 透明顯示面板所顯示的圖像的質(zhì)量就會(huì)提高。此外，在透明顯示面板的像素不顯示圖像的 非顯示模式下，如果光控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)透明模式，則透明顯示裝置實(shí)現(xiàn)為透明的，從而用戶可 以通過(guò)透明顯示裝置看到透明顯示裝置的后方背景。
[0261] 對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的前提 下，可以對(duì)本發(fā)明作出多種修改和變形。因此，本發(fā)明意在覆蓋落在權(quán)利要求書的范圍及其 等同范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的所有修改和變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光控制設(shè)備，包括： 在第一基板上的第一電極； 在該第一電極上的第一取向膜； 在與該第一基板相對(duì)的第二基板上的第二電極； 在該第二電極上的第二取向膜；以及 位于該第一取向膜和該第二取向膜之間的賓主液晶層，所述賓主液晶層包括膽留型液 晶和二色性染料， 其中，該第一電極和該第二電極用以提供垂直電場(chǎng)， 該第一電極和該第二電極中的至少一個(gè)用以提供水平電場(chǎng)， 在第一方向的電場(chǎng)施加于該賓主液晶層時(shí)，所述膽留型液晶具有垂直態(tài)，以實(shí)現(xiàn)透射 入射光的透明模式， 在第二方向的電場(chǎng)施加于該賓主液晶層時(shí)，所述膽留型液晶具有焦錐態(tài)，以實(shí)現(xiàn)遮蔽 入射光的遮光模式， 在沒(méi)有電場(chǎng)施加于該賓主液晶層時(shí)，所述膽留型液晶和所述二色性染料保持狀態(tài)不 變。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中該第一方向?yàn)榇怪狈较?，且該第二方向?yàn)?水平方向。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中該第一方向?yàn)樗椒较?，且該第二方向?yàn)?垂直方向。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中所述膽留型液晶和所述二色性染料在該透 明模式下以垂直方向進(jìn)行排列。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中所述膽留型液晶和所述二色性染料在該遮 光模式下隨機(jī)排列。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中所述膽留型液晶反射紅外波長(zhǎng)范圍或紫外 波長(zhǎng)范圍的光。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中該第一電極包括用于提供水平電場(chǎng)的多個(gè) 分割式電極。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光控制設(shè)備，其中在所述膽留型液晶是正型液晶時(shí)，所述膽 甾型液晶利用水平電場(chǎng)從垂直態(tài)轉(zhuǎn)換為焦錐態(tài)，并利用垂直電場(chǎng)從焦錐態(tài)轉(zhuǎn)換為垂直態(tài)。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光控制設(shè)備，其中在所述膽留型液晶是負(fù)型液晶時(shí)，所述膽 甾型液晶利用垂直電場(chǎng)從垂直態(tài)轉(zhuǎn)換為焦錐態(tài)，并利用水平電場(chǎng)從焦錐態(tài)轉(zhuǎn)換為垂直態(tài)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光控制設(shè)備，其中該第二電極包括用于提供水平電場(chǎng)的多 個(gè)分割式電極。
【專利摘要】公開一種光控制設(shè)備和具有該設(shè)備的透明顯示裝置。所述光控制設(shè)備包括：在第一基板上的第一電極；在第一電極上的第一取向膜；在與第一基板相對(duì)的第二基板上的第二電極；在第二電極上的第二取向膜；以及位于第一和第二取向膜之間的賓主液晶層，賓主液晶層包括膽甾型液晶和二色性染料，其中，第一和第二電極用以提供垂直電場(chǎng)，第一和第二電極中的至少一個(gè)用以提供水平電場(chǎng)；在第一方向的電場(chǎng)施加于賓主液晶層時(shí)，膽甾型液晶具有垂直態(tài)，以實(shí)現(xiàn)透射入射光的透明模式；在第二方向的電場(chǎng)施加于賓主液晶層時(shí)，膽甾型液晶具有焦錐態(tài)，以實(shí)現(xiàn)遮蔽入射光的遮光模式；在沒(méi)有電場(chǎng)施加于賓主液晶層時(shí)，所述膽甾型液晶和二色性染料保持狀態(tài)不變。
【IPC分類】G02F1/1343, G02F1/137
【公開號(hào)】CN105301850
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510440968
【發(fā)明人】金紀(jì)漢, 安智煐, 李紋宣, 金溥凜, 池錫源
【申請(qǐng)人】樂(lè)金顯示有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日
【公告號(hào)】EP2983040A1, US20160026026