双稳态液晶光阀及其操作方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种双稳态液晶光阀及其操作方法，该双稳态液晶光阀包括：第一透明基板和第二透明基板，彼此平行对置以形成液晶盒；设置在所述第一透明基板内侧的第一电极；设置在所述第二透明基板内侧的对应于所述第一电极的第二电极；填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的液晶盒中的液晶层，包括向列相液晶和在所述向列液晶中分散的凝胶因子。所述液晶层包括在所述第一透明基板水平方向彼此并列的透明态区域和散射态区域。该双稳态液晶光阀的结构和操作简单，功耗更低，并且制造成本更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种。
技术介绍
自二十世纪七十年代以来，液晶光阀逐渐被广泛地应用于光信息处理、空间光调 制、大屏幕投影显示、光计算等方面。液晶光阀所使用的液晶层具有反射态（P态）、散射态 (FC态）和透明态（H态）。人们应用液晶这三种状态来实现光透过状态的切换。例如，液 晶光阀可用于电焊保护罩等。 目前，用于例如投影仪的液晶光阀主要采用TN型，TN型液晶光阀包括填充有向列 液晶的液晶盒以及分别设置在液晶盒两侧的两片偏光片，具有可用的对比度和分辨率。但 是，TN型液晶光阀所采用的双偏振片结构，一方面使得光阀的透光效率较低，造成投影图像 亮度较暗，另一方面由于偏振片的光吸收而导致器件发热。传统的TN型为常黑模式，采用 液晶层的FC态作为成像态，而采用液晶层的H态作为透明态，因此不加电时液晶光阀处于 FC态，加电时液晶光阀处于H态。
技术实现思路
本专利技术的至少一个实施例提供了一种双稳态液晶光阀，其包括：第一透明基板和 第二透明基板，彼此平行对置以形成液晶盒；设置在所述第一透明基板内侧的第一电极； 设置在所述第二透明基板内侧的对应于所述第一电极的第二电极；填充在所述第一透明基 板和所述第二透明基板之间的液晶盒中的液晶层，包括向列相液晶和在所述向列液晶中分 散的凝胶因子。所述液晶层包括在所述第一透明基板水平方向彼此并列的透明态区域和散 射态区域。 在一个实施例中，例如，所述透明态区域对应于所述第一电极所在的区域。 在一个实施例中，例如，该双稳态液晶光阀还包括：设置在所述第一透明基板内侧 覆盖所述第一电极的第一取向层；设置在所述第二透明基板内侧覆盖所述第二电极的第二 取向层。所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向相反。 在一个实施例中，例如，所述向列液晶为正性液晶且双折射率Λη> 0. 200。 在一个实施例中，例如，所述凝胶因子能与向列相液晶相互作用，进行自组装。 在一个实施例中，例如，该双稳态液晶光阀还包括控制电路，所述控制电路配置来 对所述第一电极和所述第二电极施加电压。 在一个实施例中，例如，该双稳态液晶光阀还包括控温装置，所述控温设备配置来 控制所述液晶层的温度。 在一个实施例中，例如，所述第二电极为板状电极，设置在所述透明态区域和所述 散射态区域中。 在一个实施例中，例如，所述第二电极为图案电极，仅设置在所述透明态区域中。 在一个实施例中，例如，所述第一电极包括多个第一子电极。 在一个实施例中，例如，所述第一电极包括有源驱动结构，该有源驱动结构包括多 个子像素单元，所述多个子像素单元中每个包括所述第一子电极之一以及开关元件。 根据本专利技术的另一个实施例还提供了一种用于上述任一的双稳态液晶光阀的操 作方法，包括：将所述液晶光阀的液晶层加热到液晶清亮点温度以上；在所述液晶光阀的 第一电极和第二电极之间施加一电压，然后进行冷却，在所述液晶光阀的透明态区域中得 到稳定的透明态部分，在所述液晶光阀的散射态区域中得到稳定的散射态部分。 在一个实施例中，例如，所述第一电极包括多个第一子电极，对所述多个第一子电 极的部分施加所述电压。 根据本专利技术实施例的双稳态液晶光阀以及操作方法，与传统的TN型液晶光阀相 t匕，首先，将凝胶因子引入到液晶光阀所使用的向列液晶中，可以实现液晶光阀的双稳态显 示，因此使用范围更广；其次，可以通过调节液晶光阀的温度来实现液晶光阀显示内容的多 次重复擦写，能够有效地降低液晶光阀的功耗；第三，通过调节液晶光阀的温度来实现液晶 光阀显示内容的多次重复擦写，操作简单、直观；第四，无需再像传统TN型液晶光阀那样需 要设置在液晶盒两侧的偏光片，因此使得液晶光阀的结构更简单，制造工艺也相应地变得 更简单，成本更低。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介 绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。 图1示出了本专利技术一个实施例提供的双稳态液晶光阀。 图2a示出了根据本专利技术实施例的液晶光阀中液晶层处于初始状态（清亮状态） 的示意图；图2b示出了根据本专利技术实施例的液晶光阀中液晶层的透明态区域的示意图；图 2c示出了根据本专利技术实施例的液晶光阀中液晶层的散射态区域的示意图。 图3为根据本专利技术实施例的液晶光阀的擦写操作的示意图。 图4示出了本专利技术实施例的液晶光阀中写入的图案的一个示例。 图5为根据本专利技术另一个实施例提供的双稳态液晶光阀的示意图。 图6为根据本专利技术再一个实施例提供的双稳态液晶光阀的示意图。 图7为根据本专利技术实施例的双稳态液晶光阀的电极驱动结构的示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例 的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发 明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术 人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有 一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的第一、第二以及类似的词语并不 表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，一个、一或 者该等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。包括或者包含等类 似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及 其等同，而不排除其他元件或者物件。上、下、左、右等仅用于表示相对位置关系， 当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。 在研究中，专利技术人注意到常黑模式的TN型液晶光阀在加电/不加电时只能处于一 种状态（FC态或H态），无法做到双态共存显示，因此设计一种双稳态显示液晶光阀，将会大 大节约制造成本，有效地降低液晶光阀的功耗。 本专利技术的至少一个实施例提供了一种双稳态液晶光阀，包括：第一透明基板和第 二透明基板，彼此平行对置以形成液晶盒；设置在所述第一透明基板内侧的第一电极；设 置在所述第二透明基板内侧的对应于所述第一电极的第二电极；填充在所述第一透明基板 和所述第二透明基板之间的液晶盒中的液晶层，液晶层包括向列相液晶和在所述向列液晶 中分散的凝胶因子；所述液晶层包括在所述第一透明基板水平方向彼此并列的透明态区域 和散射态区域。例如，所述透明态区域至少对应于所述第一电极所在的区域。 图1示出了本专利技术一个实施例提供的双稳态液晶光阀。该双稳态液晶光阀包括第 一透明基板100和第二透明基板120,第一透明基板100和第二透明基板120彼此平行对 置，并通过封框胶（未示出）形成液晶盒，在该液晶盒中填充有液晶层。在第一透明基板 100的内侧（即面向液晶层的一侧）设置有第一电极101，根据需要可在第一电极101上覆 盖有第一取向层Iio;在第二透明基板120的内侧（即面向液晶层的一侧）设置有第二电 极104,根据需要可在第二电极104上覆盖有第二取向层130。填充在液晶盒中的液晶层包 括向列相液晶102和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双稳态液晶光阀，包括：第一透明基板和第二透明基板，彼此平行对置以形成液晶盒；设置在所述第一透明基板内侧的第一电极；设置在所述第二透明基板内侧的对应于所述第一电极的第二电极；填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的液晶盒中的液晶层，包括向列相液晶和在所述向列液晶中分散的凝胶因子；其中，所述液晶层包括在所述第一透明基板水平方向彼此并列的透明态区域和散射态区域。

【技术特征摘要】
1. 一种双稳态液晶光阀，包括： 第一透明基板和第二透明基板，彼此平行对置以形成液晶盒； 设置在所述第一透明基板内侧的第一电极； 设置在所述第二透明基板内侧的对应于所述第一电极的第二电极； 填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的液晶盒中的液晶层，包括向列相 液晶和在所述向列液晶中分散的凝胶因子； 其中，所述液晶层包括在所述第一透明基板水平方向彼此并列的透明态区域和散射态 区域。2. 根据权利要求1的双稳态液晶光阀，其中，所述透明态区域对应于所述第一电极所 在的区域。3. 根据权利要求1或2的双稳态液晶光阀，还包括： 设置在所述第一透明基板内侧覆盖所述第一电极的第一取向层； 设置在所述第二透明基板内侧覆盖所述第二电极的第二取向层； 其中，所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向相反。4. 根据权利要求1-3任一的双稳态液晶光阀，其中，所述向列液晶为正性液晶且双折 射率Λη> 0· 200。5. 根据权利要求1-3任一的双稳态液晶光阀，其中，所述向列液晶包括下述液晶的任 一种或组合：6. 根据权利要求1-5任一的双稳态液晶光阀，其中，所述凝胶因子能与向列相液晶相 互作用，进行自组装。7. 根据权利要求6的双稳态液晶光阀，其中，所述凝胶因子包括：8. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贵玉，胡明，谢涛峰，
申请(专利权)人：合肥鑫晟光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34