一种PDLC显示器制造技术

一种PDLC显示器，包括液晶盒和液晶层，液晶盒包括第一、二基板，液晶层夹设在第一、二基板之间，第一、二基板的内侧面分别设有第一、二电极，第一、二电极存在交叠区域，第一、二电极施加电压时，在交叠区域的液晶层内形成电场。液晶层包括相互混杂的第一、二液晶化合物，第一液晶化合物为固化的垂直取向液晶；第二液晶化合物为流体状态的液晶，当液晶层没有施加电压不存在电场时，第二液晶化合物倾向于水平取向而与第一液晶化合物存在取向差别，当交叠区域的第一、二电极施加电压产生电场时，其第二液晶化合物的液晶分子随电场转动而倾向于为垂直取向以与第一液晶化合物趋向一致。这种PDLC显示器在保持白底黑字的显示模式下，可降低液晶层所需的驱动电压，减小驱动电路的设计难度。难度。难度。

【技术实现步骤摘要】
一种PDLC显示器


[0001]本专利技术涉及显示器领域，具体涉及一种PDLC显示器。

技术介绍

[0002]PDLC (polymer dispersed liquid crystal)，又称为聚合物分散液晶，是将流体液晶分散在固态聚合物内的液晶结构。采用PDLC制成的PDLC显示器（又称聚合物分散液晶显示器），可通过控制液晶的光散射来实现透明和浑浊两种显示状态之间的转换，这种PDLC显示器无需贴偏光片，其结构比一般的液晶显示器更为简单。
[0003]现有的PDLC显示器，其液晶层一般包括被聚合物完全包裹的封闭液晶微滴，而聚合物为透明光敏树脂，在显示器的背底区域和OFF态显示图案(如像素或笔段)中，液晶微滴中的液晶分子与聚合物接触时，其取向(即液晶分子的排列方向)随意，因此微滴的光轴非常杂乱，液晶层对光具有散射作用而使上述区域呈现为浑浊的散射态(如乳白色浑浊态)；而在施加有足够电压的ON态显示图案中，液晶微滴的光轴在电场作用下变得一致，可减少或消除液晶层对光的散射作用，因而液晶层呈现为清澈的透明态，其在垫有背景(如黑色背景)的情况下可呈现为背景颜色(如黑色)，由此这种显示器具有类似印刷品的白底黑字显示模式而受到消费者的喜爱。但是，这种PDLC显示器的液晶层一般采用大比例的光敏树脂来将液晶包裹为封闭微滴(以避免液晶相互连通而取向相互影响)，且PDLC显示器为了保证OFF态显示图案的浑浊度，其需要有足够多的液晶微滴，因而其液晶层需要制作得非常厚(>20μm)，其导致驱动电压非常高，使得驱动电路的设计存在困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种PDLC显示器，这种显示器在保持白底黑字的显示模式下，可降低液晶层所需的驱动电压，减小驱动电路的设计难度。采用的技术方案如下：一种PDLC显示器，包括液晶盒和液晶层，液晶盒包括相互粘合的第一基板和第二基板，液晶层夹设在第一基板和第二基板之间，第一基板、第二基板的内侧面分别设有第一电极、第二电极，第一电极、第二电极存在交叠区域(交叠区域构成显示器的显示图案，如像素或笔段)，第一电极、第二电极施加电压时，在交叠区域的液晶层内形成电场，其特征在于：所述液晶层包括相互混杂的第一液晶化合物和第二液晶化合物，第一液晶化合物为固化的垂直取向液晶(分子长轴垂直于第一基板或第二基板的所在平面)；第二液晶化合物为流体状态的液晶，当液晶层没有施加电压不存在电场时(即自然状态或OFF态)，第二液晶化合物倾向于水平取向(即分子长轴平行于第一基板或第二基板的所在平面)而与第一液晶化合物存在取向差别，当所述交叠区域的第一电极、第二电极施加电压产生电场时(即ON态)，其第二液晶化合物的液晶分子随电场转动而倾向于为垂直取向以与第一液晶化合物趋向一致。
[0005]通常，所述第二液晶化合物为液晶分子受电场作用时倾向与电场平行(即与基板
垂直)的正性液晶。
[0006]在上述PDLC显示器中，当液晶层为自然状态或OFF态时，第一、二液晶化合物具有不同取向，其液晶介质的折射率在光线的传播路径上一般存在明显变化，当光线穿过液晶层时，光线可发生多次散射，由此，可观察到背底区域或OFF态显示图案为不透明的浑浊态。由于第一液晶化合物无需将第二液晶化合物封闭为液晶微滴，第二液晶化合物的比例可以大幅提高，使得电场对液晶层的作用非常灵敏，在实际器件中，液晶层所需的驱动电压比较低。当某显示图案的第一、二电极施加足够电压产生电场时(即ON态)，第二液晶化合物的液晶分子取向随着电场转动而倾向于垂直取向，第一、二液晶化合物的取向趋向一致，一般来说，通过液晶材料的调配可使第二液晶化合物的双折射与第一液晶化合物相一致，由此，第一、二液晶化合物具有一致的取向和双折射，减少或消除了其液晶介质的折射率在光线的传播路径上的变化，当光通过液晶层时其散射减少甚至消失，可观察到ON态显示图案为清澈的透明态。这种PDLC显示器的背底区域和OFF态显示图案为浑浊态，而显示图案在ON态时为透明态，其不仅能够降低液晶层所需的驱动电压，减小驱动电路的设计难度，还可以保持PDLC显示器的白底黑字显示模式。
[0007]一般地，所述第一、二基板为透明玻璃基板或透明塑料基板；所述透明玻璃基板的厚度可以为0.3～2mm；所述透明塑料基板可以为PET塑料薄板或CPI膜；所述第一、二基板之间通过密封胶圈粘合并形成对所述液晶层的密封；所述第一、二基板之间设有用于保持所述液晶层厚度（一般为3μm—10μm）的垫隔物（如垫隔球）。
[0008]优选方案中，所述第一液晶化合物包括多段线状体，多段线状体以有序或无序状态排列并相互交接在一起，所述第二液晶化合物填充在第一液晶化合物之外的空间中。
[0009]进一步的优选方案中，所述多段线状体交织成蜂窝状结构，蜂窝状结构存在多个孔洞，所述第二液晶化合物填充在第一液晶化合物所形成蜂窝状结构的孔洞之内。
[0010]更进一步的优选方案中，所述孔洞的尺寸为0.2μm～2μm。这样，可使第一液晶化合物与第二液晶化合物充分混合，改善液晶层非透明态的散光性。
[0011]更进一步的优选方案中，所述第一、二液晶化合物的体积比0.02～0.1：1。当第一、二液晶化合物具有上述体积比时，液晶层的主要成分为第二液晶化合物，由于第二液晶化合物的占比大，使得电场对液晶层的作用非常灵敏，在实际器件中，液晶层所需的驱动电压更低(如在10V以下)。
[0012]优选方案中，所述第一、二电极为由透明导电薄膜图形化而成的透明导电层，透明导电层具有延伸出所述液晶层外的外接端。透明导电薄膜可以为ITO薄膜，通过光刻进行图形化；第一、二电极之间的交叠区域可做成像素或笔段的图形；第一、二电极的外接端用来施加电压或驱动信号。
[0013]优选方案中，所述第一液晶化合物由液晶分子通过交联反应实现固化，在交联反应的过程中，液晶分子逐渐形成垂直取向。第一液晶化合物的液晶分子可以为包含侧链，且侧链修饰有非饱和基团(如
‑
CH=CH2)的液晶分子，在制造过程中，可在液晶中添加光敏剂，将上述液晶设置在第一基板、第二基板之间形成液晶层(可通过真空灌注、滴灌等一般液晶显示器常用方法进行设置)，再照射紫外光，使第一液晶化合物的液晶分子发生交联反应而固化，在发生交联反应的过程中，液晶分子首先以侧链相互交联而构成排，成排的液晶分子受到第一、二基板的内表面的水平锚定作用而为水平排列，使得其内部的液晶分子(单体)
转变为垂直取向，且随着液晶分子的交联反应的加深，第一液晶化合物实现固化，其垂直取向最终也被固定。
[0014]第二液晶化合物受到第一、二基板内表面的作用一般为水平取向。优选方案中，所述第一基板、第二基板的内侧面均设有水平取向层。进一步更优选方案中，所述水平取向层为水平取向聚酰亚胺涂层。所述水平取向层还可通过定向摩擦工艺使其进一步具有确定角度的取向作用。
[0015]本专利技术的PDLC显示器的液晶层由第一液晶化合物和第二液晶化合物相互混杂而成，第一液晶化合物为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PDLC显示器，包括液晶盒和液晶层，液晶盒包括相互粘合的第一基板和第二基板，液晶层夹设在第一基板和第二基板之间，第一基板、第二基板的内侧面分别设有第一电极、第二电极，第一电极、第二电极存在交叠区域，第一电极、第二电极施加电压时，在交叠区域的液晶层内形成电场，其特征在于：所述液晶层包括相互混杂的第一液晶化合物和第二液晶化合物，第一液晶化合物为固化的垂直取向液晶；第二液晶化合物为流体状态的液晶，当液晶层没有施加电压不存在电场时，第二液晶化合物倾向于水平取向而与第一液晶化合物存在取向差别，当所述交叠区域的第一电极、第二电极施加电压产生电场时，其第二液晶化合物的液晶分子随电场转动而倾向于为垂直取向以与第一液晶化合物趋向一致。2.如权利要求1所述的PDLC显示器，其特征为：所述第一液晶化合物包括多段线状体，多段线状体以有序或无序状态排列并相互交接在一起，所述第二液晶化合物填充在第一液晶化合物之外的空间中。3.如权利要求1所述的PDLC显示器，其特征为：所述多段线状体交织成蜂窝状结构，蜂窝状结构存在多个孔洞，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余荣，杨烨，黄琛，金小莉，吕岳敏，
申请(专利权)人：汕头超声显示器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：