果。
[0221] 圖17A為示出圖16的透明顯示面板的下基板的詳細示例的截面圖。圖17B為示 出圖16的透明顯示面板的下基板的另一詳細示例的截面圖。
[0222] 如圖17A和17B所示，透明顯示面板1100在一個子像素區(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，在未驅動透明顯示面板1100時，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?？蛇x的是，在驅動透明顯示 面板1100時，用戶可同時看到發(fā)光區(qū)域EA的實際圖像并通過透射區(qū)域TA看到背景。子像 素區(qū)域內發(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度而不同地設定。
[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，每個像素 P 均可具有晶體管裝置T，陽極AND，有機層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] 陽極AND通過第三接觸孔CNT3與晶體管裝置T的漏極DE相連，第三接觸孔CNT3 穿過位于源極和漏極SE和DE上的層間電介質ILD。在彼此相鄰的陽極AND之間提供屏障， 從而可使彼此相鄰的陽極AND電性絕緣。
[0226] 在陽極AND上提供有機層EL。有機層EL可包括空穴傳輸層，有機發(fā)光層，以及電 子傳輸層。
[0227] 在有機層EL和屏障W上提供陰極CAT。如果對陽極AND和陰極CAT施加電壓，則 空穴和電子通過空穴傳輸層和電極傳輸層移動到有機發(fā)光層，并在有機發(fā)光層中互相結合 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，光控制設備1000可設置在上基板上。
[0229] 在底發(fā)光型中，由于有機層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構以及ITO 形成陰極CAT。并且，為了改善透明模式下的透射率，可以通過僅在發(fā)光區(qū)域EA中圖案化來 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，光控制設備1000可設置在下基板1101下方。
[0231] 在頂發(fā)光型中，由于有機層EL朝向上基板發(fā)光，因此晶體管T可以位于屏障W和 陽極AND下方的較寬范圍內。因此，頂發(fā)光型具有晶體管T的設計區(qū)域比底發(fā)光型的更寬 的優(yōu)點。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構以及 ITO形成陽極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)明的示例性實施方式的透明顯示面板可以實現為雙向發(fā)光型。如果透明 顯示面板1100實現為雙向發(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（例如光學膠（OCA))或透明粘合劑（例如光學樹脂（OCR))。
[0234] 如果將光控制設備1000貼至透明顯示面板1100的光發(fā)射方向，則不應遮擋透明 顯示面板1100的發(fā)光區(qū)域EA，而應遮擋透明顯示面板1100的透射區(qū)域TA。因此，光控制 設備1000可以通過圖案化來形成遮光區(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 光控制設備1000貼至透明顯示面板1100的發(fā)光方向，則光控制設備1000的遮光區(qū)域應 被圖案化并應排列在透明顯示面板Iioo的透射區(qū)域中，從而光控制設備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備1000。在圖17A所不的底發(fā)光型的情況中，粘合層1200的一 個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)的二色性染料來實現純黑色。 DR代表二色性染料的長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）進行排列而在圖17A所示的遮光模式下通過手性摻雜 劑排列為螺旋地旋轉，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。 為了實現純黑色的透明顯示裝置，使用DR大于7的二色性染料會更有效。
[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備1000的第二 基板。在這種情形下，光控制設備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可實現顯示模式，其中像素顯示圖像；也可實現非顯示模式， 其中像素不顯示圖像。如果透明顯示面板1100實現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)，使得光控制設備1000實 現遮光模式，對經透明顯示面板1100的后表面入射的光進行遮蔽，以提高圖像質量。
[0238] 在像素不顯示圖像的非顯示模式中，光控制設備1000可實現遮光模式或透明模 式。在像素不顯示圖像的非顯示模式中，如果光控制設備1000實現遮光模式，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，如果光控制設備1000實現透 明模式，則透明顯示裝置實現為透明的，由此用戶可以通過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備1000a，第二光控制設備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備1000 a和1000 b的每一個可被實現為參照圖1，2,9,10,11， 12,14A至14C以及15所描述的按照本發(fā)明實施方式的任一光控制設備100, 200, 300,400， 500,600, 700和800。因此，第一和第二光控制設備1000 a和1000 b可的每一個以在遮光模 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備1000 a和1000 b的 每一個除了基于二色性染料的遮光功能外還可被實現為向用戶提供美學效果。
[0242] 透明顯示面板1100基本上與參照圖16和17所描述的情況相同。因此，關于圖18 所示的透明顯示面板1100的詳細描述被省略。
[0243] 第一粘合層1200將第一光控制設備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，例如光學膠（OCA)。第一粘合層1200的一個表面可粘合至 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 的另一個表面可粘合至第一光控制設備l〇〇〇a。如果第一粘合層1200由透明粘膜例如OCA 實現，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，例如光學膠（OCA)。第二粘合層1300的一個表面可粘合至 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 的另一個表面可粘合至第二光控制設備l〇〇〇b。如果第二粘合層1300由透明粘膜例如OCA 實現，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可實現顯示模式，其中像素顯示圖像；還可實現非顯示模式， 其中像素不顯示圖像。假設用戶通過第二光控制設備1000 b看到圖像。在這種情形下，如 果透明顯示面板1100實現像素顯示圖像的顯示模式，則第一光控制設備1000 a可實現遮光 模式，對通過透明顯示面板1100的后表面入射的光進行遮蔽，以提高圖像質量，且第二光 控制設備1000 b可實現透明模式。
[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備1000 a和1000 b可實 現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備 1000 a和1000 b實現遮光模式，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備1000 a和1000 b實現透明模式，則透明顯示裝置實 現為透明的，由此用戶可以通過透明顯示裝置看到透明顯示裝置后方的背景。
[0247] 同時，透明顯示面板1100可設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備1000 a和1000 b實現 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備1000 a和1000 b的任一個實現遮光模式，則相應的光控制設備 會阻止用戶從兩個方向的任一個方向觀看圖像。
[0248] 如上所述，按照本發(fā)明的實施方式，可以獲得多個優(yōu)點。
[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，當發(fā)生向垂直態(tài)的狀態(tài)轉換后，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，當發(fā)生向焦錐態(tài)的狀態(tài)轉換后，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，即使在狀態(tài)轉換后不再施加電壓，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)下就可以實現透明模 式，因此降低了功耗。
[0253] 此外，膽留型液晶的節(jié)距被設計為反射紅外波長范圍（大于等于780nm)或紫外波 長范圍（小于等于380nm)而非可見光波長范圍的光。因此，膽留型液晶不會反射可見光波 長范圍的光，因此解決了部分可見光被反射而被用戶看到的問題。
[0254] 此外，使用反射紅外波長范圍或紫外波長范圍的光的膽留型液晶，從而在透明模 式下的透射率不會惡化，而遮光模式下的遮光率得以提高。
[0255] 此外，根據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備 的后方背景，因此提高了遮光率。
[0256] 因為入射光會被賓主液晶層中所包括的聚合物網絡更多地散射，入射光也會被二 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，保護賓主液晶層的內部，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，由此每個分隔空間內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，所以入射光會被散射，且可以不 顯示光控制設備的后方背景，從而提高了遮光率。
[0259] 此外，由于光控制設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] 光控制設備可應用于透明顯示裝置。例如，在透明顯示面板的像素顯示圖像的顯 示模式下，如果光控制設備實現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量就會提高。此外，在透明顯示面板的像素不顯示圖像的 非顯示模式下，如果光控制設備實現透明模式，則透明顯示裝置實現為透明的，從而用戶可 以通過透明顯示裝置看到透明顯示裝置的后方背景。
[0261] 對于所屬領域技術人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的前提 下，可以對本發(fā)明作出多種修改和變形。因此，本發(fā)明意在覆蓋落在權利要求書的范圍及其 等同范圍內的對本發(fā)明的所有修改和變形。
【主權項】
1. 一種光控制設備，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， 該第一電極和該第二電極中的至少一個用以提供水平電場， 在第一方向的電場施加于該賓主液晶層時，所述膽留型液晶具有垂直態(tài)，以實現透射 入射光的透明模式， 在第二方向的電場施加于該賓主液晶層時，所述膽留型液晶具有焦錐態(tài)，以實現遮蔽 入射光的遮光模式， 在沒有電場施加于該賓主液晶層時，所述膽留型液晶和所述二色性染料保持狀態(tài)不 變。2. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中該第一方向為垂直方向，且該第二方向為 水平方向。3. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中該第一方向為水平方向，且該第二方向為 垂直方向。4. 根據權利要求1所述的光控制設備，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行排列。5. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中所述膽留型液晶和所述二色性染料在該遮 光模式下隨機排列。6. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中所述膽留型液晶反射紅外波長范圍或紫外 波長范圍的光。7. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中該第一電極包括用于提供水平電場的多個 分割式電極。8. 根據權利要求7所述的光控制設備，其中在所述膽留型液晶是正型液晶時，所述膽 甾型液晶利用水平電場從垂直態(tài)轉換為焦錐態(tài)，并利用垂直電場從焦錐態(tài)轉換為垂直態(tài)。9. 根據權利要求7所述的光控制設備，其中在所述膽留型液晶是負型液晶時，所述膽 甾型液晶利用垂直電場從垂直態(tài)轉換為焦錐態(tài)，并利用水平電場從焦錐態(tài)轉換為垂直態(tài)。10. 根據權利要求1所述的光控制設備，其中該第二電極包括用于提供水平電場的多 個分割式電極。
【專利摘要】公開一種光控制設備和具有該設備的透明顯示裝置。所述光控制設備包括：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，第一和第二電極中的至少一個用以提供水平電場；在第一方向的電場施加于賓主液晶層時，膽甾型液晶具有垂直態(tài)，以實現透射入射光的透明模式；在第二方向的電場施加于賓主液晶層時，膽甾型液晶具有焦錐態(tài)，以實現遮蔽入射光的遮光模式；在沒有電場施加于賓主液晶層時，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】CN105301850
【申請?zhí)枴緾N201510440968
【發(fā)明人】金紀漢, 安智煐, 李紋宣, 金溥凜, 池錫源
【申請人】樂金顯示有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年7月24日
【公告號】EP2983040A1, US20160026026