一种液晶光阀 |
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| 申请号 | CN201710787769.6 | 申请日 | 2017-09-04 | 公开(公告)号 | CN107515494A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 信利半导体有限公司; | 发明人 | 刘忠余; 何基强; 王世伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 液晶 光 阀 ，包括相对设置的上 基板 和下基板，所述上基板和下基板之间设置有液晶层，所述下基板靠近所述液晶层的一面设置有 电极 层；所述上基板靠近液晶层的一面设置有具有第一 配向 的上 配向层 ，所述下基板靠近液晶层的一面设置有具有第二配向的下配向层，所述第一配向和第二配向相平行；在未加载驱动 电场 时，所述液晶层内的所有液晶分子的长轴方向均与该液晶光阀的表面平行，且与所述第一配向和第二配向的方向相同。该液晶光阀对盒厚均匀性的要求较低，可以制作成薄型光阀产品，甚至实现柔性光阀产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种液晶光阀，包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和下基板之间设置有液晶层，所述下基板靠近所述液晶层的一面设置有电极层；其特征在于：所述上基板靠近液晶层的一面设置有具有第一配向的上配向层，所述下基板靠近液晶层的一面设置有具有第二配向的下配向层，所述第一配向和第二配向相平行；在未加载驱动电场时，所述液晶层内的所有液晶分子的长轴方向均与该液晶光阀的表面平行，且与所述第一配向和第二配向的方向相同。 |
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| 说明书全文 | 一种液晶光阀技术领域[0001] 本发明涉及液晶器件领域，尤其涉及一种液晶光阀。 背景技术[0002] 传统TN型液晶光阀的液晶分子在静态（未加载驱动电场）时平行于该液晶光阀的表面且偏转90°，呈亮态；当对上电极层和下电极层施加驱动电压时，上电极层和下电极层之间形成一垂直电场，该垂直电场的方向垂直于该TN型液晶光阀的表面，液晶分子受到垂直电场的作用后由平行状态向垂直状态偏转。由于TN型液晶分子需要向垂直方向偏转，其对盒厚均匀性的要求较高，难以降低厚度，更无法实现柔性光阀产品，并且在向垂直方向偏转后会出现视角差以及特定方向漏光的问题。 发明内容[0003] 为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种液晶光阀，其对盒厚均匀性的要求较低，可以制作成薄型光阀产品，甚至实现柔性光阀产品。 [0004] 本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种液晶光阀，包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和下基板之间设置有液晶层，所述下基板靠近所述液晶层的一面设置有电极层；所述上基板靠近液晶层的一面设置有具有第一配向的上配向层，所述下基板靠近液晶层的一面设置有具有第二配向的下配向层，所述第一配向和第二配向相平行；在未加载驱动电场时，所述液晶层内的所有液晶分子的长轴方向均与该液晶光阀的表面平行，且与所述第一配向和第二配向的方向相同。 [0005] 进一步地，所述电极层通电产生多个平行电场，以驱动所述液晶层内的部分液晶分子发生偏转，而另一部分液晶分子的长轴方向仍保持与该液晶光阀的表面平行，且仍与所述第一配向和第二配向的方向相同；所有平行电场均与该液晶光阀的表面平行。 [0006] 进一步地，位于平行电场内的部分液晶分子的长轴方向与该液晶光阀的表面平行，且往平行电场的电场方向偏转45°；位于相邻的平行电场之间的另一部分液晶分子的长轴方向仍保持与该液晶光阀的表面平行，且仍与所述第一配向和第二配向的方向相同。 [0007] 进一步地，所述电极层包括若干正极导线和若干负极导线，所述若干正极导线和若干负极导线交替平行排列。 [0008] 进一步地，所述上基板远离液晶层的一面设置有上偏光片，所述下基板远离下基板的一面设置有下偏光片，所述上偏光片的偏振方向与所述下偏光片的偏振方向相垂直。 [0009] 进一步地，所述上配向层和下配向层的表面形状均为平行沟槽。 [0010] 进一步地，所述平行沟槽是通过机械加工而制成的V形槽。 [0011] 本发明具有如下有益效果：该液晶光阀的上配向层和下配向层用于为所述液晶层内的液晶分子提供初始方向，所述第一配向和第二配向相平行，在所有液晶分子处于静态（未加载驱动电场）时，所有液晶分子的长轴方向均沿相同方向且与该液晶光阀的表面平行，其对盒厚均匀性的要求较低，可以制作成薄型光阀产品，甚至实现柔性光阀产品。附图说明 [0012] 图1为本发明提供的液晶光阀处于暗态时的示意图；图2为本发明提供的液晶光阀处于亮态时的示意图。 具体实施方式[0013] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。 [0014] 如图1和2所示，一种液晶光阀，包括相对设置的上基板1和下基板2，所述上基板1和下基板2之间设置有液晶层，所述下基板2靠近所述液晶层的一面设置有电极层6；所述上基板1靠近液晶层的一面设置有具有第一配向的上配向层3，所述下基板2靠近液晶层的一面设置有具有第二配向的下配向层4，所述第一配向和第二配向相平行；在未加载驱动电场时，所述液晶层内的所有液晶分子5长轴方向均与该液晶光阀的表面平行，且与所述第一配向和第二配向的方向相同。 [0015] 该液晶光阀的上配向层3和下配向层4用于为所述液晶层内的液晶分子5提供初始方向，所述第一配向和第二配向相平行，在所有液晶分子5处于静态（未加载驱动电场）时，所有液晶分子5的长轴方向均沿相同方向且与该液晶光阀的表面平行，其对盒厚均匀性的要求较低，可以制作成薄型光阀产品，甚至实现柔性光阀产品。 [0016] 所述电极层6通电产生多个平行电场，以驱动所述液晶层内的部分液晶分子5发生偏转，而另一部分液晶分子5的长轴方向仍保持与该液晶光阀的表面平行，且仍与所述第一配向和第二配向的方向相同；所有平行电场均与该液晶光阀的表面平行。 [0017] 当部分液晶分子5在平行电场的作用下发生偏转，而另一部分液晶分子5仍保持静态时，光线经过所述液晶层，在液晶分子5的双折射作用下，扩大了可视角度。 [0018] 其中，位于平行电场内的部分液晶分子5的长轴方向与该液晶光阀的表面平行，且往平行电场的电场方向偏转45°；位于相邻的平行电场之间的另一部分液晶分子5的长轴方向仍保持与该液晶光阀的表面平行，且仍与所述第一配向和第二配向的方向相同。 [0019] 当部分液晶分子5偏转45°时，经过液晶分子5双折射的光线所产生o光和e光的矢量相同，且两者的光程差分别为 ，光程差也相等，不会有余量，该液晶光阀的显示效果最好。 [0020] 所述部分液晶分子5在平行电场的驱动下，其长轴方向仅在该平行电场的平面上发生偏转，因此该液晶光阀在各个方向上的出光量都是相同的，不存在视角差；而且，偏振光是在液晶分子5的作用下偏转了45°后，经由液晶分子5的双折射原理被分解成沿不同方向出射的两道偏振光o光和e光，且两道光的光程差的矢量大小是相等的，没有偏振光的余量影响，这样对于显示效果是最好的。 [0021] 所述电极层6包括若干正极导线和若干负极导线，所述若干正极导线和若干负极导线交替平行排列，当所有正极导线和负极导线均加载驱动电压后，每对相邻的正极导线和负极导线之间都会形成一个平行电场。 [0022] 所述上基板1远离液晶层的一面设置有上偏光片7，所述下基板2远离下基板2的一面设置有下偏光片8，所述上偏光片7的偏振方向与所述下偏光片8的偏振方向相垂直。 [0023] 假设所述下偏光片8的偏振方向为X方向，所述上偏光片7的偏振方向为Y方向，X方向垂直于Y方向。 [0024] 光线射向所述下偏光片8后形成X方向上的偏振光，并进入到所述液晶层内；当所述电极层6未产生平行电场时，所述液晶层内的液晶分子5不发生偏转， X方向上的偏振光射向所述上偏光片7，并被所述上偏光片7阻挡而无法透过，该液晶光阀呈暗态；当所述电极层6产生平行电场时，所述液晶层内的液晶分子5具有双折射性， X方向上的偏振光偏转45°后射向所述上偏光片7，其中，仍沿X方向的一半偏振光被所述上偏光片7阻挡而无法透过，而沿Y方向的另一半偏振光未被所述上偏光片7阻挡而透过，该液晶光阀呈亮态。 [0026] 所述上配向层3和下配向层4的表面形状均为平行沟槽，所述平行沟槽是通过机械加工而制成的V形槽。 [0027] 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。 |
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