CN108267900B - 光阀结构及其制造方法、操作方法、阵列基板、电子装置 - Google Patents

Abstract

一种光阀结构及其制造方法、操作方法、阵列基板、电子装置，该光阀结构包括衬底基板、透光部分、遮光部分。透光部分设置在衬底基板上，且透光部分可透光且至少包括第一电极；可卷曲的遮光部分设置在透光部分上且其第一端相对于透光部分位置固定，遮光部分非透光且包括衬底层以及层叠在衬底层上的第二电极；其中，遮光部分被配置为能够卷曲以远离透光部分，和/或，遮光部分被配置为能够由于第一电极和第二电极之间的相互吸附伸展以层叠在透光部分上。

Description

光阀结构及其制造方法、操作方法、阵列基板、电子装置

技术领域

本发明的实施例涉及一种光阀结构及其制造方法、操作方法、阵列基板、电子装置。

背景技术

液晶显示面板通常包括具有薄膜晶体管的阵列基板、具有滤色器的滤色器基板以及在阵列基板和滤色器基板之间的液晶层。为使液晶显示面板能够实现图像显示，例如通常需要在阵列基板的入光侧和滤色器基板的出光侧设置偏振方向相互垂直的偏振片。液晶显示面板通常包括阵列排布的多个子像素，每个子像素的画面显示例如可以通过液晶光阀进行控制。在每个子像素内通过电压控制薄膜晶体管的打开与关闭从而控制该像素内的液晶分子的偏转程度，进而实现灰度图像显示。

发明内容

本发明至少一个实施例提供一种光阀结构，其特征在于，该光阀结构包括衬底基板、透光部分、遮光部分。透光部分设置在所述衬底基板上，且所述透光部分可透光且至少包括第一电极；可卷曲的遮光部分设置在所述透光部分上且其第一端相对于所述透光部分位置固定，所述遮光部分非透光且包括衬底层以及层叠在所述衬底层上的第二电极；其中，所述遮光部分被配置为能够卷曲以远离所述透光部分，和/或，所述遮光部分被配置为能够由于所述第一电极和所述第二电极之间的相互吸附伸展以层叠在所述透光部分上。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，所述透光部分还包括位于所述第一电极远离所述衬底基板一侧的绝缘层。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，所述遮光部分的第二端可卷曲以远离所述透光部分或者可伸展以层叠在所述透光部分上。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，当所述遮光部分层叠在所述透光部分上且处于伸展状态时，所述衬底层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二电极在所述衬底基板上的正投影。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，所述衬底层为不透光材料，和/或，所述第二电极为不透光材料；当所述第二电极为不透光材料时，所述第二电极的材料包括金属材料。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，还包括开关元件，其中，所述开关元件设置在所述衬底基板上，且所述第二电极在其第一端与所述开关元件电连接。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构，其特征在于，所述第二电极包括锚定部分以固定于所述衬底基板上，所述锚定部分位于所述第二电极的所述第一端且与所述开关元件电连接。

本发明至少一个实施例提供一种阵列基板，其特征在于，该阵列基板包括本发明任一实施例的光阀结构。

例如，本发明一实施例提供的阵列基板，其特征在于，还包括栅线、数据线、开关元件，其中，所述第一电极与公共电极线电连接；所述开关元件包括控制端、第一端和第二端；所述栅线与所述开关元件的所述控制端电连接，所述数据线与所述开关元件的所述第一端电连接，所述第二电极的所述锚定部分与所述开关元件的所述第二端电连接。

本发明至少一个实施例提供一种电子装置，其特征在于，该电子装置包括本发明任一实施例的光阀结构或阵列基板。

例如，本发明一实施例提供的电子装置，其特征在于，还包括背光源，其中，所述背光源设置在所述衬底基板设置有所述透光部分的一侧，或者，所述背光源设置在所述衬底基板背离所述透光部分的一侧。

本发明至少一个实施例提供一种光阀结构的制造方法，其特征在于，该方法包括：形成包括第一电极且可透光的透光部分；在所述第一电极上依次形成衬底层和层叠在所述衬底层上的第二电极以得到非透光的遮光部分，其中，所述遮光部分在其第一端相对于所述透光部分位置固定；进行加热使得所述遮光部分卷曲以远离所述透光部分。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，形成所述透光部分包括：形成所述第一电极；在所述第一电极上形成绝缘层以覆盖所述第一电极，其中，之后在所述绝缘层上依次形成衬底层和层叠在所述衬底层上的第二电极以得到非透光的所述遮光部分；其中，所述绝缘层的厚度大于等于1000埃，小于等于6000埃。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，所述加热的温度大于所述衬底层的玻璃化转变温度。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，所述衬底层的材料包括柔性树脂材料。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，当所述衬底层由丙烯酸类树脂构成时，所述加热的温度大于等于120摄氏度，小于等于150摄氏度；当所述衬底层由涤纶树脂构成时，所述加热的温度大于等于140摄氏度，小于等于200摄氏度；当所述衬底层由聚酰亚胺构成时，所述加热的温度大于等于180摄氏度，小于等于230摄氏度。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，所述衬底层的厚度大于等于1微米，小于等于5微米；和/或，所述第二电极的厚度大于等于500埃，小于等于1000埃。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，所述第一电极的材料包括氧化铟锡、氧化铟锌、金、银、铝、铂、钯、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡中的至少一种。

例如，本发明一实施例提供的光阀结构的制造方法，其特征在于，当所述第一电极由氧化铟锡或者氧化铟锌构成时，所述第一电极的厚度大于等于500埃，小于等于2000埃；当所述第一电极由银或者铝构成时，所述第一电极的厚度大于等于500埃，小于等于1000埃。

本发明至少一个实施例提供一种光阀结构的控制方法，包括：对所述光阀结构加载第一组电压以使所述第一电极和所述第二电极携带异种电荷，所述遮光部分由于所述第一电极和所述第二电极之间的相互吸附从而伸展以层叠在所述透光部分上，由此阻挡光从所述透光部分出射；以及，对所述光阀结构加载第二组电压以使所述遮光部分卷曲以远离所述透光部分，由此允许光从所述透光部分出射。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1A为本发明一实施例的第一示例提供的光阀结构在卷曲状态时的剖面结构示意图；

图1B为本发明一实施例的第一示例提供的光阀结构在伸展状态时的剖面结构示意图；

图1C为本发明一实施例的第二示例提供的光阀结构在卷曲状态时的剖面结构示意图；

图1D为本发明一实施例的第二示例提供的光阀结构在伸展状态时的剖面结构示意图；

图2A为本发明另一实施例提供的阵列基板的平面结构示意图；

图2B为本发明另一实施例提供的电子装置的剖面结构示意图；

图3A-3J为本发明再一实施例提供的光阀结构在制造过程中的剖面结构示意图；

图4为本发明再一实施例提供的光阀结构的操作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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。基于所描述的本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“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。

随着电子科学技术的发展和社会发展的需求，平板显示器已得到广泛的应用。平板显示器按发光机理例如可以分为主动发光显示器和被动发光显示器，主动发光显示器例如可以包括有机发光二极管显示器、电致变色显示器等显示器；被动发光显示器例如可以包括液晶显示器、电子油墨显示器等显示器。

在液晶显示器中，例如通过液晶光阀与偏振片的共同作用从而可以控制每个子像素内的光线(例如背光源提供的光线)的出射强度，进而可以实现灰度图像显示。但液晶显示器通常需要配置背光源和偏振片，一方面，这使得液晶显示器的功耗通常比较大且厚度不易形成得更薄；另一方面，由于偏振片的透光率通常比较低，因此降低了液晶显示器对光源的利用率，从而在一定程度上进一步增大了液晶显示器的功耗。

又例如，电致变色显示器不需要配置背光源从而可以降低功耗以及可以制备得更薄，但是电致变色显示器的响应速度较慢且遮光效果较差，不利于显示画面的快速转换或者高对比度的画面显示。

本发明至少一个实施例提供一种光阀结构，该光阀结构包括衬底基板、透光部分、遮光部分。透光部分设置在衬底基板上，且透光部分可透光且至少包括第一电极；可卷曲的遮光部分设置在透光部分上且其第一端相对于透光部分位置固定，遮光部分非透光且包括衬底层以及层叠在衬底层上的第二电极；其中，遮光部分能够卷曲以远离透光部分，由此允许光从透光部分出射；或者，遮光部分能够由于第一电极和第二电极之间的相互吸附来伸展以层叠在透光部分上，由此阻挡光从透光部分出射。

在本发明至少一个实施例提供的光阀结构中，遮光部分可以卷曲以远离透光部分，由此可以使光阀结构处于打开的透光状态；或者，遮光部分能够伸展以层叠在透光部分上，由此可以使光阀结构处于关闭的遮光状态。光阀结构可以被控制以在打开和关闭之间相互转换，由此实现对出射光线强度的有效控制。该光阀结构具备优异的遮光性能，且工艺简单。例如可以根据需要，将该光阀结构与阵列基板等相结合，该光阀结构在显示领域、智能家居等领域具有广阔的应用前景。

下面通过几个具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本发明实施例以下的说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。当本发明实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中可以由相同的参考标号表示。

实施例一

本实施例提供一种光阀结构100，图1A为该光阀结构在卷曲状态时的剖面结构示意图，图1B为该光阀结构在伸展状态时的剖面结构示意图。

如图1A和图1B所示，该光阀结构100包括衬底基板101、在衬底基板101上的可透光的透光部分1011以及在透光部分上的非透光的遮光部分1012。如图1A和图1B所示，透光部分1011至少包括第一电极102，遮光部分1012包括设置在第一电极102上的衬底层103以及层叠在衬底层103上的第二电极104。第一电极102与第二电极104彼此电绝缘。该光阀结构100可以具有两种状态，第一种状态如图1A所示，遮光部分1012能够卷曲以远离透光部分1011；或者，第二种状态如图1B所示，遮光部分1012能够伸展以层叠在透光部分1011上。

如图1A和1B所示，衬底基板101的材料的示例包括例如SiNx、SiOx、玻璃的无机绝缘材料，或者例如树脂材料、聚酯材料、聚酰亚胺材料的有机绝缘材料，或其它适合的材料，本实施例对此不做限定。

如图1A和图1B所示，第一电极102设置在衬底基板101上，第一电极102的材料可以为透明导电材料或金属导电材料，例如第一电极102的材料的示例包括氧化铟锡、氧化铟锌、金、银、铝、铂、钯、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡或任何它们的任意组合。对于透明导电材料，第一电极102可以整体上形成为板状；对于金属导电材料，第一电极102可以整体上为块状并且具有至少一个镂空或开口结构。第一电极102的厚度根据其材料构成的不同例如可以有所差异。例如，当第一电极102由氧化铟锡或者氧化铟锌构成时，第一电极102的厚度例如大约在

当第一电极102由金属银或者金属铝构成时，第一电极102的厚度例如大约在

当然，第一电极102的厚度包括但不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

如图1A和图1B所示，衬底层103在第一电极102上且其第一端(图1A或图1B中衬底层103的右端)相对于第一电极102固定于衬底基板101上。衬底层103的材料的示例包括柔性树脂材料(例如丙烯酸类树脂、涤纶树脂、聚酰亚胺等)，例如柔性树脂材料可使该衬底层103更易于卷曲。在本实施例中，由于衬底层103的材质特性以及在制造过程中对衬底层103的加工处理(本文后面将详细描述)，如图1A所示，衬底层103在自然状态下朝向远离透光部分1011的一侧向上卷曲，从而在垂直于衬底基板101板面的方向上至少部分露出透光部分1011，从而允许从透光部分1011出射的光透过。例如，在另一个示例中，衬底层103还可以是非透光的柔性材料。在本实施例中，衬底层103的厚度例如可以在1微米～5微米，厚度过薄，衬底层103例如会产生断裂从而有可能导致第二电极104与第一电极102之间产生短路；厚度过厚，则会使衬底层103的卷曲效果变差。当然，衬底层103的厚度并不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

例如当由衬底层103构成的光阀结构100应用在显示领域例如显示面板中时，显示面板的每个子像素内例如可以包括该光阀结构100，每个子像素内的衬底层103的长度(如图1B中的W方向，或参见图3A的AA’方向)范围例如可以在20微米～200微米，如果衬底层103的宽度太小，则衬底层103的卷曲程度太小，从而会导致像素的开口率较小；如果衬底层103的宽度太大，则尺寸过大的衬底层103会使得每个子像素的面积增大，从而降低该显示面板的分辨率。又例如当由衬底层103构成的光阀结构100应用在智能窗户中时，该衬底层的宽度范围例如可以在0.5毫米～5毫米，如果衬底层103的宽度太小，则衬底层103的卷曲程度较小，从而导致该智能窗户的光线透过率较低；如果衬底层103的宽度太大，则该智能窗户无法实现对外界光线入射量的精确控制。当然，衬底层103的尺寸范围并不限于上述描述的情况，具体的尺寸需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

如图1A和图1B所示，第二电极104层叠在衬底层103上且其第一端相对于第一电极102固定(如图1B中第二电极104右端的阶梯部分)。第二电极104的宽度小于衬底层103的宽度，如图1B所示，当衬底层103及第二电极104层叠在第一电极102上且处于伸展状态时，衬底层103在除其第一端之外延伸到第二电极104的边缘之外。衬底层103的宽度大于第二电极104的宽度可以有助于获得更大的开口率，这是因为在制造过程中，通过对衬底层103的加热等处理使得衬底层103在自然状态下处于卷曲状态，在加热过程中衬底层103会产生收缩，如果衬底层103的宽度小于第二电极104的宽度，则加热后的衬底层103卷曲的程度较小，从而会影响开口率。在本实施例中，第二电极104和衬底层103中的至少一个为非透光材料，从而使得由衬底层103和第二电极104构成的遮光部分1012不透光。例如当第二电极104为非透光材料时，第二电极104的材料包括金属材料，例如该金属材料可以是铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合，本实施例对此不做具体限定。当第二电极104由金属材料构成时，金属层的厚度例如可以在

金属层过薄可能会使由该金属层构成的第二电极104无法均匀覆盖在衬底层103上；金属层过厚则有可能会影响衬底层103的卷曲程度。当然，金属层的厚度范围并不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

如图1A和图1B所示，衬底层103以及层叠在衬底层103上的第二电极104构成遮光部分1012。如图1A和图1B所示，遮光部分1012在其第一端相对于透光部分1011固定，遮光部分1012的第二端(如图1A或图1B中遮光部分的左侧)可卷曲以远离透光部分1011或者可伸展以层叠在透光部分1011上，第一端和第二端彼此相对。在本实施例中，由于衬底层103的材质特性以及在制造过程中对衬底层103的加工处理，使得衬底层103在自然状态下朝向远离透光部分1011的一侧向上卷曲。由于第二电极104层叠在衬底层103上，因此在衬底层103的卷曲力的作用下，第二电极104也沿着衬底层103的卷曲方向卷曲。因此，如图1A所示，在自然状态下，该光阀结构100的遮光部分1012朝向远离透光部分1011的一侧卷曲，也即朝向遮光部分1012的固定位置处向上卷曲并且固定。例如当遮光部分1012朝向远离透光部分1011的一侧卷曲且外部光线在衬底基板101的一侧经透光部分1011照向遮光部分1012时，由于透光部分1011透光，因此光线经透光部分1011未被遮挡的部分射出，从而使得该光阀结构100具有透光的作用，可定义为此时光阀结构100处于打开状态。

如图1B所示，在外加电信号的作用下，例如可以使得第一电极102带负电，第二电极104带正电，由此第一电极102和第二电极104之间存在吸引力，卷曲的遮光部分1012可以受力从而伸展以层叠在透光部分1011上。具体的实施方式在后文将进行详细的描述，本实施在此不进行展开描述。例如当遮光部分1012铺展层叠在透光部分1011上且外部光线在衬底基板101的一侧经透光部分1011照向遮光部分1012时，由于遮光部分1012为非透光，因此光线被遮光部分1012遮挡无法射出，从而使得该光阀结构100具有遮光的作用，可定义为此时光阀结构100处于关闭状态。遮光部分1012的大小例如与透光部分1011的大小基本相当或略小。在另一个示例中，透光部分1011上还可以形成有不透光的遮光层，该遮光层位于当遮光部分1012层叠在透光部分1011上时的周边部分，可以改善该光阀结构的对比度。例如，该遮光层可以通过金属材料得到，例如在制备金属的第二电极104时同时制备得到。

在本发明至少一个实施例提供的光阀结构100中，遮光部分1012能够卷曲以远离透光部分1011，由此允许光从透光部分出射，以使该光阀结构100处于透光的打开状态；或者，遮光部分1012能够伸展以层叠在透光部分1011上，由此阻挡光从透光部分1011出射，以使该光阀结构100处于遮光的关闭状态。另外，在本实施例的至少一个示例中，该光阀结构100由金属与柔性树脂构成，该复合结构既增强了该光阀结构100的韧性，同时又使该光阀结构100具备优异的遮光性能。该光阀结构100遮光效率高，工艺简单，在显示领域、智能家居等领域具有广阔的应用前景。

在本实施例的另一个示例中，如图1A和图1B所示，该光阀结构100的透光部分1011还可以包括绝缘层105，绝缘层105层叠在第一电极102上且位于第一电极102与衬底层103之间。当光阀结构100处于打开状态时，光阀结构的遮光部分1012卷曲以远离由第一电极102与绝缘层105构成的透光部分1011；当光阀结构100处于关闭状态时，遮光部分1012伸展且层叠在绝缘层105上。绝缘层105为透光材料，例如绝缘层105材料的示例包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等任意适合的透明绝缘材料，本实施例对此不做具体限定。绝缘层105的厚度例如可以在

当然也可以根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

例如，当绝缘层105由无机材料氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的任意一种或几种构成、衬底层103由柔性树脂材料构成时，在对由该绝缘层105构成的光阀结构100加热时，衬底层103与绝缘层105之间的表面能减小，粘附性下降，且由树脂材料构成的衬底层103的收缩率远大于由无机材料构成的绝缘层105的收缩率，因此衬底层103更易于发生卷曲。

需要说明的是，为清楚起见，图中并没有给出光阀结构100的全部结构。为实现光阀结构的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本发明的实施例对此不做限制。

图1C和图1D为本实施例另一示例提供的光阀结构200的剖面结构示意图。参考图1C和图1D，除了该光阀结构200还包括开关元件106之外，该示例的光阀结构200的结构与图1A和图1B中描述的光阀结构100的结构可以基本相同。

如图1C和图1D所示，开关元件106设置在衬底基板101上，开关元件106例如可以是晶体管、二极管、光电开关等任意适合的开关元件，本公开实施例的示例对此不做具体限定。如图1C和图1D所示，绝缘层105包括过孔，光阀结构100的第二电极104包括锚定部分，该锚定部分将遮光部分1012固定在衬底基板101上，并且通过绝缘层105中形成的过孔与开关元件106电连接。因此，通过控制开关元件106的导通与断开从而可以控制第二电极104上的电压大小，由此可以控制遮光部分1012的状态以控制光阀结构的状态。该示例中，开关元件106为晶体管(例如薄膜晶体管)，其栅极与控制端电连接，漏极与第二电极104电连接，源极与电源信号电连接。根据不同的示例，控制端例如连接至驱动电路或开关按钮等。该薄膜晶体管的类型，本公开的实施例不做限制，例如其有源层的材料可以为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体等。

实施例二

本发明至少一实施例提供一种阵列基板300，该阵列基板包括上述实施例描述的任一光阀结构，图2A为该阵列基板200的平面结构示意图。

如图2A所示，该阵列基板300还包括阵列电路，该阵列电路包括多条栅线108、多条数据线109和多条公共电极线110，公共电极线110与栅线108基本上平行。多条栅线108和多条数据线109横纵交叉将该阵列基板300划分为阵列排布的多个子像素，每个子像素内包括光阀结构100和开关元件106。该多条栅线108例如与栅极驱动电路(图中未示出)电连接，该多条数据线109例如与数据驱动电路(图中未示出)电连接，该公共电极线110例如与公共电源端电连接。该该阵列基板300还可以包括由遮光层形成的黑矩阵(未示出)，以分隔各个子像素并且防止子像素之间的串扰并提高对比度。

如图2A所示，开关元件106例如可以是晶体管，且开关元件106可以包括控制端、第一端和第二端。在本实施例中，以开关元件106为薄膜晶体管为例进行介绍，该薄膜晶体管的有源层的材料例如可以为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体等，本实施例对此不做具体限定。例如，薄膜晶体管的栅极为控制端，薄膜晶体管的源极或者漏极中的其中一个为第一端，薄膜晶体管的源极或者漏极中的另外一个为第二端。

如图2A所示，光阀结构100的第一电极102与公共电极线110电连接，光阀结构100的第二电极104的锚定部分与薄膜晶体管106的漏极电连接，栅线108与薄膜晶体管106的栅极电连接，数据线109与薄膜晶体管的源极电连接；当然，也可以是光阀结构100的第一电极102与公共电极线110连接，光阀结构100的第二电极104的锚定部分与薄膜晶体管106的源极电连接，栅线108与薄膜晶体管106的栅极电连接，数据线109与薄膜晶体管的漏极电连接。在栅极控制下，数据线109施加的电信号例如可以通过薄膜晶体管106向光阀结构100的第二电极104实施充电和放电，从而使光阀结构100的第二电极104可以携带相应的电荷类型。

例如，在一个示例中，公共电极线110向光阀结构100的第一电极102施加第一电信号，数据线109通过薄膜晶体管106向光阀结构100施加第二电信号，通过控制第一电信号和第二电信号，以使光阀结构100的第一电极102和第二电极104携带异种电荷，第一电极102和第二电极104由于携带异种电荷从而两个电极之间彼此相互吸引，因此处于卷曲状态的第二电极104和衬底层103在吸引力的作用下朝向靠近第一电极102的方向伸展，直到遮光部分1012完全伸展以层叠在透光部分1011上。例如当遮光部分1012铺展层叠在透光部分1011上且外部光线在衬底基板101的一侧经透光部分1011照向遮光部分1012时，由于遮光部分1012为非透光，因此光线被遮光部分1012遮挡无法射出，从而使得该阵列基板300处于暗态。

例如，通过改变施加在第一电极102上的第一电信号和施加在第二电极104上的第二电信号，以使光阀结构100的第一电极102和第二电极104携带同种电荷。由于携带同种电荷的第一电极102和第二电极104相互排斥，因此在排斥力的作用下，第二电极104会朝向远离第一电极102的方向移动。由于由衬底层103和第二电极104构成的遮光部分1012的第一侧相对于透光部分1011固定，因此在衬底层103卷曲力的作用下，遮光部分1012会在远离透光部分1011的方向上卷曲且固定。例如当光阀结构100的遮光部分1012卷曲从而远离透光部分1011且外部光线在衬底基板101的一侧经透光部分1011照向遮光部分1012时，由于透光部分1011透光，因此光线经透光部分1011未被遮挡的部分射出，从而使得该阵列基板300处于亮态。

或者，在另一个示例中，由于光阀结构100的衬底层103在自然状态为卷曲状态，因此当取消加载在第一电极102上的第一电信号和第二电极104上的第二电信号时，光阀结构100的遮光部分1012也可以卷曲从而远离透光部分1011，以使该阵列基板300处于透光的亮态。

在本发明至少一个实施例提供的阵列基板300中，栅线108与开关元件106的控制端电连接，数据线109与开关元件106的第一端电连接，光阀结构100的第二电极104的锚定部分与开关元件106的第二端电连接，光阀结构100的第一电极102与公共电极线110电连接。公共电极线110向光阀结构100的第一电极102施加第一电信号，数据线109通过薄膜晶体管106向光阀结构100施加第二电信号，通过控制第一电信号和第二电信号，可以使光阀结构100的遮光部分1012卷曲以远离透光部分1011或者伸展以层叠在透光部分1011上，从而可以允许光线从阵列基板射出或者阻挡光线从阵列基板射出。

本实施例提供的阵列基板300的其它技术效果，可参见实施例一描述的任一光阀结构的技术效果，在此不再赘述。

图2B为本实施例另一示例提供的电子装置400的剖面结构示意图，该电子装置400包括上述实施例描述的任一光阀结构或者任一阵列基板。

该电子装置400例如可以为触控面板、显示面板、显示装置、电视、电子纸、手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、导航仪、智能窗户等任何具有光阀结构的产品或者部件。本示例以电子装置是显示装置为例进行说明，该显示装置例如包括上述阵列基板300。

如图2B所示，该电子装置400的开关元件106例如为薄膜晶体管，例如，该薄膜晶体管106包括栅极1061、漏极1062、源极1063等结构，且薄膜晶体管106的栅极1061与栅线108电连接，漏极1062与光阀结构的第二电极104电连接，源极1063与数据线109电连接。

如图2B所示，该电子装置400还包括背光源107，背光源107例如可以设置在衬底基板101设置有透光部分1011的一侧，或者，背光源107可以设置在衬底基板101背离透光部分1011的一侧，本示例对此不做具体限定。本示例以背光源107设置在衬底基板101背离透光部分1011的一侧为例进行介绍。当光阀结构的遮光部分1012卷曲从而远离透光部分1011时，由于光阀结构的透光部分1011透光，因此背光源提供的光线可以经光阀结构的透光部分1011未被遮挡的部分射出。当光阀结构的遮光部分1012铺展层叠在透光部分1011上时，由于光阀结构的遮光部分1012为非透光，因此背光源提供的光线被遮光部分1012遮挡无法射出。

该背光源107为面光源，可以为各种适当的类型。例如，在一个示例中，背光源107包括导光板以及设置在导光板一侧边的荧光灯或多个发光二极管(LED)，由此得到侧入式背光源；在另一个示例中，该背光源107包括导光板以及设置在导光板一侧面的多个发光二极管(LED)，由此得到之下式背光源；在再一个示例中，该背光源为有机发光面板。

需要说明的是，为清楚起见，在本实施例中，图中并没有给出阵列基板300或者电子装置400的全部结构。为实现阵列基板或者电子装置的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本发明的实施例对此不做限制。

该电子装置的技术效果可参见上述实施例描述的任一光阀结构或者任一阵列基板的技术效果，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提供一种光阀结构100的制造方法，图3A-图3J为本实施例提供的光阀结构100在制造过程中的剖面结构示意图。

图3A是光阀结构100在制造过程中的平面结构示意图，图3B是沿着图3A的A-A’线剖取的剖面结构示意图。参照图3A和图3B，首先提供衬底基板101，衬底基板101的材料的示例包括例如SiNx、SiOx、玻璃的无机绝缘材料，或者例如树脂材料、聚酯材料、聚酰亚胺材料的有机绝缘材料，或其它适合的材料，本实施例对此不做限定。

如图3A和图3B所示，例如可以通过化学气相沉积、物理气相沉积等方法在衬底基板101上沉积电极层薄膜，通过包括曝光、显影、刻蚀等步骤的光刻工艺对电极层薄膜进行构图，以在衬底基板101上形成第一电极102。第一电极102为透明导电材料，例如第一电极102的材料的示例包括氧化铟锡、氧化铟锌、金、银、铝、铂、钯、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡或任何它们的任意组合。形成的第一电极102的厚度根据其材料构成的不同例如可以有所差异。例如，当第一电极102由氧化铟锡或者氧化铟锌构成时，第一电极102的厚度例如大约在

当第一电极102由金属银或者金属铝构成时，第一电极102的厚度例如大约在

当然，第一电极102的厚度包括但不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

图3C是光阀结构100在制造过程中的平面结构示意图，图3D是沿着图3C的B-B’线剖取的剖面结构示意图。参照图3C和图3D，在衬底基板101上形成第一电极102之后，例如可以在第一电极102上通过化学气相沉积、物理气相沉积等方法沉积绝缘层薄膜，通过光刻工艺对绝缘层薄膜进行构图，以形成绝缘层105。绝缘层105材料的示例包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等任意适合的透明绝缘材料，本实施例对此不做具体限定。绝缘层105的厚度例如可以在

当然也可以根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

图3E是光阀结构100在制造过程中的平面结构示意图，图3F是沿着图3E中虚线内的C-C’线剖取的剖面结构示意图。参照图3E和图3F，在第一电极102上形成绝缘层105之后，例如可以在绝缘层105上通过化学气相沉积、物理气相沉积等方法沉积衬底薄膜，通过光刻工艺对衬底薄膜进行构图，以在绝缘层105上形成阵列排布的多个衬底层103。衬底层103的材料的示例包括柔性树脂材料(例如丙烯酸类树脂、涤纶树脂、聚酰亚胺等)。例如，在另一个示例中，衬底层103例如还可以是非透光的柔性材料。衬底层103的厚度例如可以在1微米～5微米，厚度过薄，衬底层103在沉积过程中例如会产生断裂从而有可能导致后续形成的第二电极104与第一电极102之间产生短路；厚度过厚，则会使衬底层103的卷曲效果变差。当然，衬底层103的厚度并不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

图3G是光阀结构100在制造过程中的平面结构示意图，图3H是沿着图3G中虚线内的D-D’线剖取的剖面结构示意图。参照图3G和图3H，例如可以通过化学气相沉积、物理气相沉积等方法在形成有衬底层103的绝缘层105上沉积电极层薄膜，通过光刻工艺对电极层薄膜进行构图，以在衬底层103上形成阵列排布且与衬底层103一一对应的第二电极104，形成的第二电极104与第一电极102电绝缘。如图3G和3H所示，第二电极104在其第一侧包括固定部分(图3G中第二电极104的竖向条状部分)，除了第二电极104的固定部分外，衬底层103延伸到第二电极104的边缘之外。第二电极104和衬底层103中的至少一个为非透光材料，从而使得由衬底层103和第二电极104构成的遮光部分1012不透光。

例如当第二电极104为非透光材料时，第二电极104的材料包括金属材料，例如该金属材料可以是铝、铬、铜、钼、钛、铝钕合金、铜钼合金、钼钽合金、钼钕合金或任何它们的任意组合，本实施例对此不做具体限定。当第二电极104由金属材料构成时，金属层的厚度例如可以在

金属层过薄则可能导致由该金属层形成的第二电极104无法均匀覆盖衬底层103；金属层过厚则有可能会影响衬底层103的卷曲程度。当然，金属层的厚度范围并不限于上述描述的情况，具体的厚度需要根据产品设计需求进行相应调整，本实施例对此不做具体限定。

图3I是光阀结构100在制造过程中的平面结构示意图，图3J是沿着图3I中的E-E’线剖取的剖面结构示意图。参照图3I和图3J，在形成第二电极104之后，对该结构进行加热，加热的温度例如略大于衬底层103的玻璃化转变温度。例如可以采用烘烤的加热方法对该结构进行加热。根据衬底层103的材料的不同，烘烤的温度范围会有所不同。例如，当衬底层103由丙烯酸类树脂构成时，烘烤的温度例如大约可以在120℃～150℃；当衬底层103由涤纶树脂构成时，烘烤的温度例如大约可以在180℃～230℃；当衬底层103由聚酰亚胺构成时，烘烤的温度例如大约可以在140℃～200℃。烘烤时间例如可以大约在2小时～4小时。

例如，在至少一个示例中，当衬底层103由柔性树脂材料形成、绝缘层105由无机材料形成时，在加热过程中，衬底层103发生软化，随着加热温度的升高和加热时间的延长，衬底层103与下面的绝缘层105之间的表面能会逐渐减小，并且粘附性会逐渐下降。并且由于由树脂构成的衬底层103的收缩率远大于由无机薄膜构成的绝缘层105的收缩率，因此由于衬底层103应力的作用，二者界面发生分离，衬底层103朝向远离第一电极102的方向收缩。由于第二电极104层叠在衬底层103之上且第二电极104在其第一侧包括固定部分，因此衬底层103和第二电极104共同朝远离第一电极102的方向卷曲并且固定。按照预先设定的加热时间和加热温度烘烤之后，例如还可以进行降温处理，例如可以降温至室温。在降温过程中，衬底层103的卷曲形态逐渐固定，以形成光阀结构100。因此在自然状态下，由衬底层103和第二电极104构成的遮光部分1012卷曲且远离透光部分1011。

在本发明至少一个实施例提供的光阀结构100的制造方法中，通过控制加热时间、加热温度等因素，使得衬底层103与下面的绝缘层105之间的表面能逐渐减小，并且粘附性逐渐下降，衬底层103朝向远离第一电极102的方向收缩且固定。由衬底层103和第二电极104构成的遮光部分1012能够卷曲以远离透光部分1011，由此允许光从透光部分1011出射，以使该光阀结构100处于透光的打开状态。

另外，在本实施例的至少一个示例中，该光阀结构100由金属与柔性树脂构成，该复合结构既增强了光阀结构的韧性，同时又使该光阀结构100具备优异的遮光性能。该光阀结构100遮光效率高，工艺简单，在显示领域、智能家居等领域具有广阔的应用前景。

本公开的另一个实施例提供了一种包括上述光阀结构的电子装置的制备方法，在该方法中，首先提供衬底基板101，衬底基板101上形成有开关元件，或者形成有阵列电路，该阵列电路包括栅线、数据线、公共电极线以及开关元件等，之后进行后续步骤形成上述光阀结构100，且使得第二电极104通过形成在绝缘层105中的过孔与开关元件的一端电连接。制备开关元件或阵列电路的方法可以采用常规方法，本公开的实施例不做限定。

实施例四

本实施例提供一种光阀结构的操作方法，该方法例如可以用于上述任一实施例的光阀结构。图4为本实施例提供的光阀结构的操作方法的流程图，如图4所示，光阀结构的操作方法包括以下步骤：

步骤S101：对光阀结构加载第一组电压以使第一电极102和第二电极104携带异种电荷。

步骤S102：遮光部分1012伸展以层叠在透光部分1011上。

步骤S103：阻挡光从透光部分1011射出。

或者，

步骤S201：对光阀结构加载第二组电压以使遮光部分1012卷曲以远离透光部分1011。

步骤S202：允许光从透光部分1011射出。

例如，在步骤S101中，第一组电压的范围例如大约可以为5V～100V，本实施例不做具体的限定。

例如，在步骤S201中，第二组电压可以是指对光阀结构施加相应的电压从而使第一电极102和第二电极104携带同种电荷，由于第一电极102和第二电极104之间的相互排斥作用，第二电极104会向着远离第一电极102的方向运动，由此遮光部分1012卷曲从而远离透光部分1011。或者，在另一个示例中，第二组电压可以是指使第一电极102和第二电极104均不携带电荷，由于在自然状态下光阀结构的衬底层103呈卷曲形状，所以此时遮光部分1012也会相应卷曲从而远离透光部分1011。

其中，步骤S101-步骤S103使光阀结构处于遮光的关闭状态，步骤S201-步骤S202使光阀结构处于透光的打开状态，通过控制对光阀结构加载的电信号，可以使光阀结构在关闭状态和打开状态之间相互转换。

同样地，本公开的另一实施例提供一种用于采用上述光阀结构的电子装置的操作方法，该操作方法包括上述光阀结构的操作方法，还包括例如通过驱动电路等实现对于子像素的控制，以控制子像素的光阀结构透光与否。

在不冲突的情况下，本公开的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (17)

1.一种光阀结构，其特征在于，包括：

衬底基板；

在所述衬底基板上的透光部分，其中，所述透光部分可透光且至少包括第一电极；

可卷曲的遮光部分，其中，所述遮光部分设置在所述透光部分上且其第一端相对于所述透光部分位置固定，所述遮光部分非透光且包括衬底层以及层叠在所述衬底层上的第二电极；其中，

所述遮光部分被配置为能够卷曲以远离所述透光部分，和/或，

所述遮光部分被配置为能够由于所述第一电极和所述第二电极之间的相互吸附伸展以层叠在所述透光部分上,

其中，所述衬底层的材料包括柔性树脂材料，所述衬底层的厚度大于等于1微米，小于等于5微米；和/或，所述第二电极的厚度大于等于500埃，小于等于1000埃，

所述透光部分还包括位于所述第一电极远离所述衬底基板一侧的绝缘层，所述绝缘层的材料包括无机材料，所述遮光部分层叠在所述透光部分上时，所述衬底层比所述第二电极更靠近所述绝缘层。

2.如权利要求1所述的光阀结构，其特征在于，所述遮光部分的第二端可卷曲以远离所述透光部分或者可伸展以层叠在所述透光部分上。

3.如权利要求2所述的光阀结构，其特征在于，当所述遮光部分层叠在所述透光部分上且处于所述伸展状态时，所述衬底层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二电极在所述衬底基板上的正投影。

4.如权利要求1所述的光阀结构，其特征在于，所述衬底层为不透光材料，和/或，所述第二电极为不透光材料；当所述第二电极为不透光材料时，所述第二电极的材料包括金属材料。

5.如权利要求1-4任一所述的光阀结构，其特征在于，还包括开关元件，其中，所述开关元件设置在所述衬底基板上，且所述第二电极在其第一端与所述开关元件电连接。

6.如权利要求5所述的光阀结构，其特征在于，所述第二电极包括锚定部分以固定于所述衬底基板上，所述锚定部分位于所述第二电极的所述第一端且与所述开关元件电连接。

7.一种阵列基板，其特征在于，包括如权利要求6所述的光阀结构。

8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，还包括栅线、数据线、开关元件，其中，

所述第一电极与公共电极线电连接；

所述开关元件包括控制端、第一端和第二端；

所述栅线与所述开关元件的所述控制端电连接，所述数据线与所述开关元件的所述第一端电连接，所述第二电极的所述锚定部分与所述开关元件的所述第二端电连接。

9.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的光阀结构或权利要求7-8任一所述的阵列基板。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，还包括背光源，其中，所述背光源设置在所述衬底基板设置有所述透光部分的一侧，或者，所述背光源设置在所述衬底基板背离所述透光部分的一侧。

11.一种光阀结构的制造方法，其特征在于，包括：

形成包括第一电极且可透光的透光部分；

在所述第一电极上依次形成衬底层和层叠在所述衬底层上的第二电极以得到非透光的遮光部分，其中，所述遮光部分在其第一端相对于所述透光部分位置固定；

进行加热使得所述遮光部分卷曲以远离所述透光部分,

其中，所述衬底层的材料包括柔性树脂材料，所述衬底层的厚度大于等于1微米，小于等于5微米；和/或，所述第二电极的厚度大于等于500埃，小于等于1000埃，

所述透光部分还包括位于所述第一电极远离所述衬底基板一侧的绝缘层，所述绝缘层的材料包括无机材料，所述遮光部分层叠在所述透光部分上时，所述衬底层比所述第二电极更靠近所述绝缘层。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述透光部分包括：

形成所述第一电极；

在所述第一电极上形成绝缘层以覆盖所述第一电极，其中，之后在所述绝缘层上依次形成衬底层和层叠在所述衬底层上的第二电极以得到非透光的所述遮光部分；

其中，所述绝缘层的厚度大于等于1000埃，小于等于6000埃。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述加热的温度大于所述衬底层的玻璃化转变温度。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述衬底层由丙烯酸类树脂构成时，所述加热的温度大于等于120摄氏度，小于等于150摄氏度；当所述衬底层由涤纶树脂构成时，所述加热的温度大于等于140摄氏度，小于等于200摄氏度；当所述衬底层由聚酰亚胺构成时，所述加热的温度大于等于180摄氏度，小于等于230摄氏度。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一电极的材料包括氧化铟锡、氧化铟锌、金、银、铝、铂、钯、掺铝氧化锌、掺氟氧化锡中的至少一种。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，当所述第一电极由氧化铟锡或者氧化铟锌构成时，所述第一电极的厚度大于等于500埃，小于等于2000埃；当所述第一电极由银或者铝构成时，所述第一电极的厚度大于等于500埃，小于等于1000埃。

17.一种如权利要求1-6任一所述的光阀结构的控制方法，包括：

对所述光阀结构加载第一组电压以使所述第一电极和所述第二电极携带异种电荷，所述遮光部分由于所述第一电极和所述第二电极之间的相互吸附从而伸展以层叠在所述透光部分上，由此阻挡光从所述透光部分出射；以及，

对所述光阀结构加载第二组电压以使所述遮光部分卷曲以远离所述透光部分，由此允许光从所述透光部分出射。

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