[发明专利]光线分配控制元件、包括该元件的显示装置及照明装置

说明书

本发明涉及光线分配控制元件、包括该光线分配控制元件的显示装置及照明装置。一种光线分配控制元件，包括：第一透明基板；第二透明基板；设置在第一透明基板上的第一控制电极和第二控制电极；设置在第一透明基板和第二透明基板之间的透光区域；以及包括带电至特定极性并具有遮光性的电泳粒子、以及光透过性的分散剂的电泳元件。每个电泳元件设置在两个透光区域之间。第一控制电极中的至少一者的至少一部分和第二控制电极中的至少一者的至少一部分均与多个电泳元件中的每一个重叠。电泳粒子的分散根据第一控制电极和第二控制电极之间的电位差而改变，从而改变透过光线分配控制元件的光的出射方向的范围。

技术领域

本发明涉及一种光学元件，该光学元件可变地控制穿过其的透射光的射出方向的范围。

背景技术

在各种情况下，例如在会议中多人共用显示器时以及在公共场所仅操作者检查显示时，使用显示装置。在前者的情况下，希望能够看到屏幕上的显示的方向范围宽、即视角宽，使得所述多个人能够同时从不同方向看到显示。在后者的情况下，希望将视角限制在窄范围以防止偷窥。为了根据情况实现视角，已经公开了附接到显示装置的光线分配控制元件(百叶窗)。

例如，US7,751,667B中公开的百叶窗具有如下的结构：透明区域和包含电泳粒子的光吸收区域被透明导电膜电极夹持；用百叶窗控制光线的方向，使得在百叶窗不工作(电压关闭)时只能在特定的视野看到显示，当百叶窗工作(电压接通)时能够在宽视角看到显示。

JP2007-155784A公开了一种视野控制元件，其设置在液晶显示元件和面光源之间。该视野控制元件具有如下的结构：电致变色层和透明层交替层叠，并且在元件的与层叠正交的方向上的两端设置一对电极用以向多个电致变色层供应电力。当没有电力从电极供应时，电致变色层是无色透明的，因此来自面光源的光通过电致变色层以提供宽视角；当有电力供应时，电致变色层被着色，着色区域用作遮光部以形成窄视角。

根据US7,751,667B，当电压关闭时，电泳粒子分散到整个光吸收区域，使得整个光吸收区域变得不透明，使视角变窄。当电压接通时，电泳粒子聚集在与电泳粒子的极性相反地带电的电极周围，以便围绕另一电极的光吸收区域变得透明，从而扩大视角。然而，在这种状态下，与电泳粒子的极性相反地带电的电极附近的光吸收区域的整个面被电泳粒子覆盖。因此，在宽视角模式和窄视角模式之间，垂直于屏幕的方向上的光透射率没有差异。

根据JP2007-155784A的视野控制元件具有的结构使得与液晶显示元件的屏幕平行的方向上的电场施加到电致变色层。因此，增大屏幕的尺寸将增加电极之间的距离；它们需要更高的电压来驱动。此外，根据JP2007-15584A的视野控制元件通过堆叠大量透明基材和电致变色层的层叠膜并垂直于膜面而切割堆叠膜来制造。因此，增大屏幕的尺寸会增加粘合步骤的数量，使成本提高。另外，电致变色层之间的性质变化可能导致显色不均匀。

发明内容

本发明的一个方面是一种光线分配控制元件，包括：第一透明基板；第二透明基板，所述第二透明基板设置为与所述第一透明基板相对；多个第一控制电极和多个第二控制电极，所述多个第一控制电极和所述多个第二控制电极设置在所述第一透明基板的与所述第二透明基板相对的面上；多个透光区域，所述多个透光区域设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间；以及多个电泳元件，所述电泳元件包括带有特定极性的电荷的并具有遮光性的电泳粒子以及透光的分散剂，每个电泳元件设置在彼此相邻的两个透光区域之间，其中，所述多个第一控制电极和所述多个第二控制电极被布置成使得，至少一个所述第一控制电极的至少一部分和至少一个所述第二控制电极的至少一部分均与所述多个电泳元件中的每一个重叠，并且其中所述电泳粒子的分散根据所述多个第一控制电极和所述多个第二控制电极之间的电位差而变化，从而改变透过所述光线分配控制元件的光的出射方向的范围。

本发明的一个方面实现了在宽视角模式下被电泳粒子覆盖的较小面积，这使得光透射率提高，电力消耗降低。

应理解的是，前面的概述和以下的详述都是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明。