光波导显示基板及其制备方法和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于显示技术领域，具体涉及一种光波导显示基板及其制备方法和显示装置。该光波导显示基板，包括侧光源、交变电场电极以及光散射层，所述侧光源设置于对应着所述光散射层的至少一侧，所述光散射层在交变电场的作用下能在透明状态与光散射态之间转换，以便将所述侧光源的入射光以与入射方向正交的方向散射出以形成显示图像；所述光散射层采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成。该显示基板通过采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成光散射层，能提高响应速度，降低驱动电压，提高器件的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
，具体涉及一种光波导显示基板及其制备方法和显示装置。
技术介绍
随着显示技术的发展，以液晶显示装置为代表的平板显示已经成为目前的主流。随着新材料、新技术的发展，以液晶显示装置为基础衍生出新型的显示技术，例如光波导显示。目前的液晶显示装置大多采用向列式液晶作为介质，存在响应速度较慢，驱动电压较高的问题。因此，如何提高光波导显示器件的驱动电压和响应时间成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种光波导显示基板及其制备方法和显示装置，至少部分解决光波导显示器件的驱动电压和响应时间的问题。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是该光波导显示基板，包括侧光源、交变电场电极以及光散射层，所述侧光源设置于对应着所述光散射层的至少一侧，所述光散射层在交变电场的作用下能在透明状态与光散射态之间转换，以便将所述侧光源的入射光以与入射方向正交的方向散射出以形成显示图像；所述光散射层采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成。优选的是，所述具有液晶相的聚合物单体形成的聚合物网络与所述非晶体铁电液晶材料的比例范围为(1-10):(99-90)。优选的是，所述具有液晶相的聚合物单体材料包括双丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或其他不饱和聚酯预聚物。优选的是，所述非晶体铁电液晶材料包括铁电液晶材料或反铁电液晶材料，所述铁电液晶材料包括苄叉类铁电液晶、芳羧酸酯类铁电液晶，所述反铁电液晶材料包括MHTAC、10B1M5或MHPOBC。优选的是，所述聚合物单体为双丙烯酸酯单体，所述铁电液晶材料的相变顺序为Iso(114℃)N*-(91℃)SA(59℃)Sc*。优选的是，所述交变电场电极包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述光散射层的两侧，所述第一电极与所述光散射层之间还设置有第一取向层，所述第二电极与所述光散射层之间还设置有第二取向层，其中：所述第一电极为板状，用于提供公共参考电压；所述第二电极包括多个阵列排列的子电极，每一所述子电极用于为其所对应区域的所述非晶体铁电液晶材料提供形成散射角度的偏转电压。优选的是，所述第二电极中的所述子电极为板状；所述光波导显示基板还进一步包括控制元件，每一所述控制元件的输出端与所述子电极连接，用于为所述子电极提供所述非晶体铁电液晶材料散射的偏转电压。一种显示装置，包括上述的光波导显示基板。一种上述的光波导显示基板的制备方法，形成所述光散射层的步骤包括：在暗室中将聚合物单体与光敏剂掺入到非晶体铁电液晶材料中形成混合物；将所述混合物进行搅拌并加热，灌注入交变电场电极之间形成液晶盒；将所述液晶盒进行紫外固化，同时对液晶盒施加交变电场，得到聚合物网络稳定的光波导显示基板。优选的是，所述混合物中，所述聚合体单体、所述光敏剂及所述非晶体铁电液晶材料的质量百分比范围为(3～5):(0.5～1.5):(93.5～96.5)。优选的是，灌注形成所述液晶盒之前，将所述混合物在磁力加热搅拌器上搅拌时长范围为20-40min，并加热至温度范围为80-100℃后。优选的是，所述液晶盒的紫外固化时长范围为20-40min，交变电场为(±50V，10Hz)，以使得在聚合物网络单体聚合过程中所述非晶体铁电液晶材料形成条纹织构。本专利技术的有益效果是：该光波导显示基板通过采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成光散射层，能提高响应速度，降低驱动电压，提高器件的工作效率。附图说明图1为本专利技术实施例1中光波导显示基板的结构示意图；图2为图1中光波导显示基板未加电的工作状态的光路示意图；图3为图1中光波导显示基板加电的工作状态的光路示意图；图中：1－侧光源；2－第一衬底；3－第一电极；4－光散射层；41－聚合物网络；42－铁电液晶分子；5－第二电极；6－第二衬底。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术光波导显示基板及其制备方法和显示装置作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种光波导显示基板及其制备方法，该光波导显示基板能提高显示装置响应速度，降低驱动电压。该光波导显示基板包括侧光源、交变电场电极以及光散射层，侧光源设置于对应着光散射层的至少一侧，光散射层在交变电场的作用下能在透明状态与光散射态之间转换，以便将侧光源的入射光以与入射方向正交的方向散射出以形成显示图像；光散射层采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成。该光波导显示基板能提高响应速度，降低驱动电压，提高器件的工作效率。如图1所示，该光波导显示基板包括侧光源1以及依次层叠的透明的第一衬底2、第一电极3、光散射层4、第二电极5、透明的第二衬底6等结构。其中，侧光源1提供边缘LED入射光，通过聚光镜调节入射光线角度，第一电极3为公共电极并集成了聚酰亚胺(PI)取向层，第二电极5为驱动电极并集成了PI取向层，光散射层4为聚合物网络-铁电液晶混合层，第一电极3和第二电极5为光散射层4提供交变电场。根据光传播原理，光能被局限于特定的区域内传播，通常情况下可以被限定在与传播方向垂直的限定截面内，约束导波光的介质称之为光波导(optical wave guide)。基于光波导的原理，光波导器件在信息获取、信息传输、信息处理等领域有着广泛的应用，本实施例中的光波导显示基板即基于液晶盒设计了透明光波导显示基板，其中的核心为光散射层4。即该光波导显示基板通过将液晶盒设置为导光板结构，并在其中灌入液晶分子和可聚合的小分子的共混物。利用UV光照聚合小分子形成聚合物网络，形成对光散射的约束。目前的液晶显示基板中，为了控制液晶在未施加电压时的排列状态，在形成液晶盒的基板内表面涂布一层PI取向膜，将表面的液晶分子固定在所需的排列方向上，使得当在液晶层上施加电压时，液晶分子排列方向与电场方向平行。而在本实施例光波导显示基板的液晶盒中，可聚合的单体小分子在UV光照射下形成不规则排布的聚合物网络，导致非晶体铁电液晶分子在施加电压后的排布方向不一致，形成对入射光的散射。在本实施例中，具有液晶相的聚合物单体形成的聚合物网络与非晶体铁电液晶材料的比例范围为(1-10):(99-90)。通过具有液晶相的聚合物单体形成的聚合物网络与非晶体铁电液晶材料的比例，形成聚合物网络稳定的铁电液晶。优选的是，具有液晶相的聚合物单体材料包括双丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或其他不饱和聚酯预聚物。上述具有液晶相的聚合物单体材料，取材广泛容易，本实施例中光波导显示基板中聚合物材料以双丙烯酸酯作为示例。其中，非晶体铁电液晶材料包括铁电液晶材料或反铁电液晶材料，铁电液晶材料包括苄叉类铁电液晶、芳羧酸酯类铁电液晶，反铁电液晶材料包括MHTAC、10B1M5或MHPOBC。上述非晶体铁电液晶材料，取材广泛容易，本实施例中光波导显示基板中光散射材料以铁电液晶作为示例，但上述反铁电液晶材料或者其他铁电液晶材料中的任一种类似的材料也可使用。一种优选的形成聚合物网络-铁电液晶混合层的方式为，聚合物单体为双丙烯酸酯单体，铁电液晶材料的相变顺序为Iso(114℃)N*-(91℃)SA(59℃)Sc*。上述具有液晶相的聚合物单体材料和非晶体铁电液晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导显示基板，其特征在于，包括侧光源、交变电场电极以及光散射层，所述侧光源设置于对应着所述光散射层的至少一侧，所述光散射层在交变电场的作用下能在透明状态与光散射态之间转换，以便将所述侧光源的入射光以与入射方向正交的方向散射出以形成显示图像；所述光散射层采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成。

【技术特征摘要】
1.一种光波导显示基板，其特征在于，包括侧光源、交变电场电极以及光散射层，所述侧光源设置于对应着所述光散射层的至少一侧，所述光散射层在交变电场的作用下能在透明状态与光散射态之间转换，以便将所述侧光源的入射光以与入射方向正交的方向散射出以形成显示图像；所述光散射层采用具有液晶相的聚合物单体与非晶体铁电液晶材料形成。2.根据权利要求1所述的光波导显示基板，其特征在于，所述具有液晶相的聚合物单体形成的聚合物网络与所述非晶体铁电液晶材料的比例范围为(1-10):(99-90)。3.根据权利要求1所述的光波导显示基板，其特征在于，所述具有液晶相的聚合物单体材料包括双丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或其他不饱和聚酯预聚物。4.根据权利要求1所述的光波导显示基板，其特征在于，所述非晶体铁电液晶材料包括铁电液晶材料或反铁电液晶材料，所述铁电液晶材料包括苄叉类铁电液晶、芳羧酸酯类铁电液晶，所述反铁电液晶材料包括MHTAC、10B1M5或MHPOBC。5.根据权利要求1所述的光波导显示基板，其特征在于，所述聚合物单体为双丙烯酸酯单体，所述铁电液晶材料的相变顺序为Iso(114℃)N*-(91℃)SA(59℃)Sc*。6.根据权利要求1-5任一项所述的光波导显示基板，其特征在于，所述交变电场电极包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述光散射层的两侧，所述第一电极与所述光散射层之间还设置有第一取向层，所述第二电极与所述光散射层之间还设置有第二取向层，其中：所述第一电极为板状，用于提供公共参考电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：雎长城，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11