本發明涉及顯示
技術領域:
,尤其涉及一種聚合物分散液晶光導照明顯示裝置和照明顯示設備。
背景技術:
:目前聚合物分散液晶薄膜作為環境光的單像素光閥,即調光玻璃應用于建筑行業。由于單一驅動方式的局限,無法實現高分辨率多像素的顯示,更無法實現其他光電效果。技術實現要素:針對現有技術中的缺陷,本發明提供了一種聚合物分散液晶光導照明顯示裝置和照明顯示設備,使得在外部環境的光線較強的情況下,該顯示裝置為透明顯示裝置,在外部環境的光線較暗的情況下,該顯示裝置為能夠作為顯示燈,為用戶提供觀賞和照明的功能,提高了用戶體驗。第一方面,本發明提供了一種聚合物分散液晶光導照明顯示裝置,包括:第一玻璃基板、第二玻璃基板、聚合物分散液晶微滴薄膜、LED光源、光電傳感器、透明導電層和導電驅動層;所述聚合物分散液晶微滴薄膜位于所述透明導電層和導電驅動層之間,所述LED光源位于所述第一玻璃基板的至少一側面,所述光電傳感器與所述LED光源和所述導電驅動層均相連,所述聚合物分散液晶微滴薄膜、透明導電層和導電驅動層位于所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之間;所述光電傳感器,用于在外部環境光線的光照強度大于等于預設光照強度時,向所述LED光源發送關閉信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態 時,所述液晶微滴將所述外部環境光線散射到所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板顯示圖像;所述光電傳感器,還用于在外部環境光線的光照強度小于預設光照強度時,向所述LED光源發送開啟信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態時,所述液晶微滴將所述LED光源發出的光線散射到所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板顯示圖像。可選的,所述導電驅動層位于所述第一玻璃基板和所述聚合物分散液晶微滴薄膜之間,所述透明導電層位于所述聚合物分散液晶微滴薄膜和所述第二玻璃基板之間,且所述透明導電層和所述第二玻璃基板之間包括中空腔。可選的,所述導電驅動層位于所述聚合物分散液晶微滴薄膜和所述第二玻璃基板之間,且所述導電驅動層和所述第二玻璃基板之間包括中空腔,所述透明導電層位于所述第一玻璃基板和所述聚合物分散液晶微滴薄膜之間。可選的,所述透明導電層包括導電層和導電聚酯薄膜,所述導電層覆蓋在所述聚合物分散液晶微滴薄膜上,所述導電聚酯薄膜覆蓋在所述導電層上。可選的,所述裝置還包括膠合層,所述膠合層位于所述第一玻璃基板和所述透明導電層之間。可選的,所述透明導電層和所述第一玻璃基板一體成型。可選的,所述裝置還包括膠合層、第三玻璃基板、第一反射型偏振片和第二反射型偏振片,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻璃基板位于所述中空腔和所述透明導電層之間且通過所述膠 合層覆蓋在所述透明導電層上。可選的,所述裝置還包括第三玻璃基板、第一反射型偏振片和第二反射型偏振片,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻璃基板與所述透明導電層一體成型。可選的,所述裝置還包括第三玻璃基板、第一反射型偏振片和第二反射型偏振片,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻璃基板位于所述中空腔和所述導電驅動層之間且覆蓋在所述導電驅動層。可選的,所述導電驅動層為薄膜晶體管有源矩陣電路層或無源矩陣導電層。可選的,在所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的液晶微滴的第一折光指數no均與所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的聚合物的折光指數np、第一玻璃基板的折光指數ng均相同時,所述液晶微滴開啟透明狀態;所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的液晶微滴的第二折光指數ne,且滿足ne>>np=ng時,所述液晶微滴關閉透明狀態。第二方面,本發明還提供了一種照明顯示設備,包括上述的聚合物分散液晶光導照明顯示裝置。由上述技術方案可知,本發明提供一種聚合物分散液晶光導照明顯示裝置和照明顯示設備,通過光電傳感器獲取外部環境光線的光照強度,并根據光照強度與預設光照強度進行比較,判斷是否開啟LED光源,在液晶微滴開啟透明狀態時,LED光源或外部環境光線會散熱到第一玻璃基板和/或第二玻璃基板上,以在第一玻璃基板和/或第二玻璃基板上顯示圖像,為用戶提供觀賞和照明的功能,提高了用戶體驗。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些圖獲得其他的附圖。圖1為本發明一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖;圖2為本發明另一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖;圖3為本發明另一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖;圖4為本發明一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖5為本發明另一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖6為本發明另一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖7為本發明另一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖8為本發明一實施例提供的無源矩陣聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖;圖9為本發明一實施例提供的無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖10為本發明另一實施例提供的無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖;圖11為本發明另一實施例提供的無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。本發明一實施例提供的一種聚合物分散液晶光導照明顯示裝置,包括:第一玻璃基板、第二玻璃基板、聚合物分散液晶微滴薄膜、LED光源、光電傳感器、透明導電層和導電驅動層;所述聚合物分散液晶微滴薄膜位于所述透明導電層和導電驅動層之間,所述LED光源位于所述第一玻璃基板的至少一側面,所述光電傳感器與所述LED光源和所述導電驅動層均相連,所述聚合物分散液晶微滴薄膜、透明導電層和導電驅動層位于所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之間;所述光電傳感器,用于在外部環境光線的光照強度大于等于預設光照強度時,向所述LED光源發送關閉信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態時,所述液晶微滴將所述外部環境光線散射到所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板顯示圖像;所述光電傳感器,還用于在外部環境光線的光照強度小于預設光照強度時,向所述LED光源發送開啟信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態時,所述液晶微滴將所述LED光源發出的光線散射到所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和/或所述第二玻璃基板顯示圖像。上述裝置通過光電傳感器獲取外部環境光線的光照強度,并根據光照強度與預設光照強度進行比較,判斷是否開啟LED光源,在液晶 微滴開啟透明狀態時,LED光源或外部環境光線會散熱到第一玻璃基板和/或第二玻璃基板上,以在第一玻璃基板和/或第二玻璃基板上顯示圖像,為用戶提供觀賞和照明的功能,提高了用戶體驗。下面針對附圖對上述裝置進行詳細說明。其中圖1-圖7的導電驅動層為薄膜晶體管有源矩陣電路層,圖8-圖11的導電驅動層為無源矩陣導電層。圖1為本發明一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖,如圖1所示,該裝置包括:第一玻璃基板21、第二玻璃基板1、聚合物分散液晶微滴薄膜41、LED光源5、光電傳感器6、透明導電層和導電驅動層44;所述聚合物分散液晶微滴薄膜位于所述透明導電層和導電驅動層之間,所述LED光源位于所述第一玻璃基板的至少一側面,其長度與第一玻璃基板的側面長度基本相等,其厚度小于或等于第一玻璃基板和聚合物分散液晶微滴薄膜41組合體的厚度。或者LED燈可有1~4支燈條組成,分別位于第一玻璃基板的1~4個邊緣,所述光電傳感器與所述LED光源和所述導電驅動層均相連,所述聚合物分散液晶微滴薄膜、透明導電層和導電驅動層位于所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之間;所述光電傳感器,用于在外部環境光線的光照強度大于等于預設光照強度時,向所述LED光源發送關閉信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態時,所述液晶微滴將所述外部環境光線散射到所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板顯示圖像;所述光電傳感器,還用于在外部環境光線的光照強度小于預設光照強度時,向所述LED光源發送開啟信號,以在所述導電驅動層驅動所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的至少一個液晶微滴開啟透明狀態 時,所述液晶微滴將所述LED光源發出的光線散射到所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板上,以使所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板顯示圖像。其中,所述導電驅動層44位于所述第一玻璃基板21和所述聚合物分散液晶微滴薄膜41之間,所述透明導電層位于所述聚合物分散液晶微滴薄膜41和所述第二玻璃基板1之間,且所述透明導電層和所述第二玻璃基板1之間包括中空腔。所述透明導電層包括導電層43和導電聚酯薄膜42,所述導電層覆蓋在所述聚合物分散液晶微滴薄膜41上,所述導電聚酯薄膜42覆蓋在所述導電層43上。由于第一玻璃基板21、第二玻璃基板1、聚合物分散液晶微滴薄膜41、LED光源5、光電傳感器6、透明導電層和導電驅動層44形成了完整的光導體,且在所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的液晶微滴的第一折光指數no(尋常光指數)均與所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的聚合物的折光指數np、第一玻璃基板的折光指數ng均相同(匹配)時,所述液晶微滴開啟透明狀態;所以LED光源發出的光束在第一玻璃基板21和導電聚酯薄膜42的內表面形成全反射。如果LED光束與未導通的液晶微滴單元相遇,所述聚合物分散液晶微滴薄膜中的液晶微滴的第二折光指數ne(非尋常光指數),且滿足ne>>np=ng時,所述液晶微滴關閉透明狀態。此時全反射條件被破壞,光線便以相遇點為中心向四周散射,第一玻璃基板上下兩表面便形成亮點。在TFT電路的源極電壓施加于聚合物分散液晶微滴薄膜41上,其脈沖波形與電位決定了液晶微滴的開關狀態。一般情況下,電壓VLCD<3V,液晶微滴處于關閉散射態;電壓VLCD>18V液晶微滴處于導通透明態;3V<VLCD<18V時液晶微滴處于半透明的過渡態。液晶微滴的大小分布在0.5~20微米之間,最佳結構的大小在2~5微米之間。在強外環境光下,光電傳感器6使LED5關閉,導電驅動層也即薄膜晶體管矩陣電路使聚合物分散液晶微滴薄膜的至少一個液晶微滴 開啟在透明導通狀態,從而形成以外部光線照明的顯示圖像;同理在弱外環境光下,光電傳感器使LED開啟,導電驅動層也即薄膜晶體管矩陣電路使聚合物分散液晶微滴薄膜的至少一個液晶微滴開啟在透明狀態,從而形成以內部光線照明的顯示圖像。薄膜晶體管(TFT)源極電壓一般為0~30V,最佳為18~25V,矩陣點陣數取決于聚合物分散液晶的薄膜大小與用途。該裝置具有廣泛的用途,譬如調光膜、透明顯示屏幕、明暗可調LED面光燈、機載車載窗燈、動態顯示照明廣告、電子書閱讀器等。其中,各層的結構以及尺寸可以參照表1,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表1。表1圖2示出了本發明實施例提供了具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖,如圖2所示,其與圖1的區別在于,導體驅動層和透明導電層的位置,具體的,所述導電驅動層42位于所述聚合物分散液晶微滴薄膜41和所述第二玻璃基板1之間,且所述導電驅動層42和所述第二玻璃基板1之間包括中空腔,所述透明導電層位于所述第一玻璃基板2和所述聚合物分散液晶 微滴薄膜41之間。所述裝置還包括膠合層5,所述膠合層5位于所述第一玻璃基板2和所述透明導電層之間。所述透明導電層包括導電層45和導電聚酯薄膜43。其中,各層的結構以及尺寸可以參照表2,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表2。表2序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.031密真封空腔膠//41聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.742導電驅動層(TFT層)0.4mm1.5~1.643導電聚酯薄膜(PET層)0.12mm1.5~1.5545導電層(ITO等)10μm5膠合層(EVA/PVB或其他膠0.2~1mm1.45~1.486LED光源/7光電傳感器/圖3示出了本發明實施例提供了具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖,如圖3所示,其與圖2的區別在于,所述透明導電層和所述第一玻璃基板一體成型。其中,各層的結構以及尺寸可以參照表3,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表3。表3序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.031密封膠/41聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.742導電驅動層(TFT層)0.4mm1.5~1.644導電層(ITO等)10μm5LED光源/6光電傳感器/圖4示出了本發明一實施例提供的具有薄膜晶體管(TFT)矩陣玻璃基板的聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖,該裝置與圖1類似,在圖1的基礎上還包括膠合層51、第三玻璃基板3、第一反射型偏振片82和第二反射型偏振片81,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻璃基板位于所述中空腔和所述透明導電層之間且通過所述膠合層覆蓋在所述透明導電層上。其中第一反射型偏振片82直接與LED光源耦合,使LED的入射光無損耗的轉變為平行偏振光,此平行偏振光在全發射條件下仍能較好的保持,以至于通過第三玻璃基板3后的分量仍具有較高的偏振分量。此分量向上的一部分與第二反射型偏振片81相遇后,相同極性的分量被反射回玻璃基片,繼而通過聚合物分散液晶微滴薄膜41、透明導電層42和導電驅動層43,最后穿過第一玻璃基板2;此分量的向下的另一部分直接以散射中心出發,經由第一玻璃基板2出射,最終兩部分光匯合一起給內環境提供照明。應特別指出的是第一反射型偏振片82與第二反射型偏振片81的極性相反。譬如若選用線性偏振片作單向光導,第一反射型偏振片82應為水平反射型,第二反射型偏振片81應為垂直反射型。再如,若選用圓型偏振片作單向光導,第二反射型偏振片81應為右(左)旋反射型圓偏振片,第一反射型偏振片82應為左(右)旋反射型圓偏振片。其中,各層的結構以及尺寸可以參照表4,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表4。表4圖5和圖6分別與上述的圖2和圖3類似,只不過是適用于單向照明裝置,如圖5所示,所述裝置還包括第三玻璃基板3、第一反射型偏振片82和第二反射型偏振片81,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻璃基板位于所述中空腔和所述導電驅動層之間且覆蓋在所述導電驅動層。其中,各層的結構以及尺寸可以參照表5,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表5。表5圖6中的各層的結構以及尺寸可以參照表6,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表6。表6圖7在與上述的圖1類似,只不過是適用于單向照明裝置,如圖7所示,所述裝置還包括第三玻璃基板3、第一反射型偏振片82和第二反射型偏振片81,且第一反射型偏振片和第二反射型偏振片的極性相反,所述第一反射型偏振片覆蓋所述LED光源的出光面,所述第二反射性偏振片位于所述中空腔內且貼合所述第二玻璃基板,所述第三玻 璃基板與所述透明導電層44一體成型。圖7中的各層的結構以及尺寸可以參照表7,但是本實施例并不對其具體的尺寸進行限定。詳細結構見表7。表7上述圖1-圖3中的裝置在白天或強外環境光照下具有如下功能性視窗:全部單元開啟的透明視窗;全部單元關閉的白色屏幕;部分單元開啟的畫面顯示屏;半開半關狀態的調光膜。在于夜間或弱外環境光照下,該裝置具有如下LED顯示照明功能:均勻柔和的靜態照明;動畫顯示照明;明暗可調光源。圖8是一種無源矩陣聚合物分散液晶雙向照明顯示裝置示意圖。其中導電驅動層為無源矩陣導電層,無源矩陣導電層即無源矩陣導電玻璃電極43與透明導電層即無源矩陣導電聚酯(PET)薄膜電極42呈正交方式排列并將聚合物分散液晶微滴薄膜40夾層于其中。眾所周知,液晶微滴即膽甾液晶具有零場雙穩態特點,即其光學開關狀態一經驅動便可長期保存,無需電場作用。在強外環境光作用下,光電傳感器使LED關閉,無源矩陣電路使聚合物分散液晶微滴薄膜開啟在光學開態,外部光線給內環境提供照 明;又當外環境光較弱時,LED開啟無源矩陣電路將聚合物分散液晶微滴薄膜驅動為特定的圖案,從而形成了LED光源的散射圖形,即一種均勻柔和的面光源,其結構說明詳見表8。表8序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.031密真封空腔膠//40聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.741導電聚酯薄膜(PET層)0.12mm1.5~1.5543導電層(ITO等)10μm5LED光源/6光電傳感器/圖9是第一種無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖,其結構說明詳見表9。表9序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.031密真封空腔膠//41聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.742/43導電聚酯薄膜(PET層)0.12mm1.5~1.5544/45導電層(ITO等)10μm5膠合層(EVA/PVB或其他0.2~1mm1.45~1.486LED光源/7光電傳感器/圖10是第二種無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖。其結構說明詳見表10。表10序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.63第三玻璃基板3~6mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.09密封膠//41聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.742/43導電聚酯薄膜(PET層)0.12mm1.5~1.5544/45導電層(ITO等)10μm51/52膠合層(EVA/PVB或其他0.2~1mm1.45~1.486LED光源/7光電傳感器/圖11是第三種無源矩陣聚合物分散液晶單向照明顯示裝置示意圖。其結構說明詳見表11。表11序號名稱厚度折光指數1第二玻璃基板3~6mm1.5~1.62第一玻璃基板2~5mm1.5~1.63第三玻璃基板3~6mm1.5~1.630中空腔2~12mm1.09密封膠//41聚合物分散液晶微滴薄膜20μm1.6~1.744/45導電層(ITO等)10μm6光源/7包邊材料/應該強調的是無源矩陣采用的雙穩態液晶體系亦可以采用有源矩陣驅動,即采用薄膜晶體管(TFT)矩陣電路驅動,這里不再詳述。本發明還提供了一種照明顯示設備,包括上述的聚合物分散液晶 光導照明顯示裝置。上述照明顯示設備可以為立式設計的照明顯示裝置、水平設計的照明顯示裝置、平板照明顯示裝置、曲面照明顯示裝置、飛機窗戶照明顯示裝置、機動車輛的窗戶照明顯示裝置燈,應用廣泛,本實施例不再一一舉例說明。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解;其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁1 2 3