显示器件及含有其的显示设备制造技术

本发明专利技术提供了显示器件及含有其的显示设备，该显示器件包括：第一基板；设置于第一基板一侧的蓝相液晶层；设置于蓝相液晶层远离第一基板一侧的波导层；设置于波导层靠近蓝相液晶层一侧的光栅层；各自独立的设置于第一基板或波导层靠近蓝相液晶层一侧的第一电极和第二电极；设置于波导层一端的光源；和设置于波导层另一端的遮光层，其中，波导层的折射率大于蓝相液晶层、光栅层和第二基板的折射率，且蓝相液晶层初始状态的折射率与光栅层的折射率相同。该显示器件不需要使用彩色滤光片和偏光片，可以实现灰阶显示，透过率高。

Display device and display device containing the same

The present invention provides a display device and a display device containing it, the display device includes a first substrate; arranged on the first substrate side of the blue phase liquid crystal layer; setting the blue phase liquid crystal waveguide layer away from one side of the first substrate; arranged in the waveguide layer near the blue phase liquid crystal grating layer on one side; independent set the first substrate or the waveguide layer near the blue phase liquid crystal first electrode and the second electrode layer; the light source is arranged at one end of the waveguide layer; the shading layer, and is arranged on the other end of the waveguide layer wherein the refractive index was greater than the blue phase liquid crystal layer, grating layer and the second substrate refractive index, and blue phase liquid crystal refractive index the refractive index layer initial state and grating layer was the same. The display device does not need to use color filter and polarizer to realize gray scale display with high transmittance.

【技术实现步骤摘要】
显示器件及含有其的显示设备
本专利技术涉及显示
，具体的，涉及显示器件及含有其的显示设备。
技术介绍
现有液晶显示技术，通常使用两层偏光片实现灰阶显示，然而双层偏光片的透过率只有43％*80％＝35％左右，大大降低了显示器件的透过率。另外，现有液晶显示技术，使用彩色滤光片来实现颜色的变化，然而彩色滤光片存在有两个问题，一是色域不够高，二是透过率不高，只有33％左右。因而，目前的液晶显示器件仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种不使用偏光片、不使用彩色滤光片，透过率高或者工艺简单的显示器件。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种显示器件。根据本专利技术的实施例，该显示器件包括：第一基板；蓝相液晶层，所述蓝相液晶层设置于所述第一基板的一侧，波导层，所述波导层设置于所述蓝相液晶层远离所述第一基板的一侧；光栅层，所述光栅层设置于所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第一电极，所述第一电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第二电极，所述第二电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；光源，所述光源设置于所述波导层的一端，遮光层，所述遮光层设置于所述波导层的另一端，其中，所述波导层的折射率大于所述蓝相液晶层和所述光栅层的折射率，且所述蓝相液晶层初始状态的折射率与所述光栅层的折射率相同。专利技术人发现，通过设置波导层和光栅层，可以利用波导光栅耦合作用控制出光，且通过光栅衍射原理可实现分光，不需要使用彩色滤光片，进一步通过蓝相液晶调节波导光栅耦合的出光，可以实现灰阶显示，不需要使用偏光片，该显示器件透过率高，适用于透明显示和增强现实显示，同时，采用蓝相液晶，不需要取向，制备工艺简单。根据本专利技术的实施例，该显示器件进一步包括：第二基板，所述第二基板设置于所述波导层远离所述蓝相液晶层的一侧。根据本专利技术的实施例，所述第一电极和所述第二电极均设置于所述第一基板靠近所述蓝相液晶层的一侧，且所述第一电极和第二电极之间设置有绝缘层。根据本专利技术的实施例，所述第一电极设置于所述第一基板靠近所述蓝相液晶层的一侧，所述第二电极设置于所述波导层和所述光栅层之间。根据本专利技术的实施例，所述第一电极设置于所述第一基板靠近所述蓝相液晶层的一侧，所述第二电极设置于所述光栅层靠近所述蓝相液晶层的一侧。根据本专利技术的实施例，所述第一电极设置于所述光栅层靠近所述蓝相液晶层的一侧，所述第二电极设置于所述波导层和所述光栅层之间。根据本专利技术的实施例，所述第一电极和第二电极中的至少一个包括多个间隔设置的条形电极。根据本专利技术的实施例，所述光栅层包括多个子光栅结构，且所述多个子光栅结构的光栅周期不完全相同。根据本专利技术的实施例，形成所述波导层的材料包括氮化硅、铌酸锂、二氧化钛和玻璃中的至少一种。根据本专利技术的实施例，形成所述光栅层的材料为透明有机材料。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种显示设备。根据本专利技术的实施例，该显示设备包括前面所述的显示器件。该显示设备不需要使用偏光片和彩色滤光，光透过率高，适用于透明显示和增强现实显示，同时由于采用蓝相液晶不需要取向，制备工艺简单，操作方便。附图说明图1显示了根据本专利技术一个实施例的显示器件的结构示意图。图2显示了根据本专利技术另一个实施例的显示器件的结构示意图。图3显示了根据本专利技术再一个实施例的显示器件的结构示意图。图4显示了根据本专利技术又一个实施例的显示器件的结构示意图。图5显示了根据本专利技术又一个实施例的显示器件的结构示意图。图6显示了根据本专利技术又一个实施例的显示器件的结构示意图。图7显示了根据本专利技术又一个实施例的显示器件的结构示意图。图8显示了根据本专利技术一个实施例的蓝相液晶分子排列示意图。图9显示了根据本专利技术一个实施例的蓝相液晶在电场下的驱动方式示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种显示器件。根据本专利技术的实施例，参照图1-图4，该显示器件包括：第一基板100；蓝相液晶层10，所述蓝相液晶层10设置于所述第一基板100的一侧，波导层20，所述波导层20设置于所述蓝相液晶层10远离所述第一基板100的一侧；光栅层30，所述光栅层30设置于所述波导层20靠近所述蓝相液晶层10的一侧；第一电极40，所述第一电极40设置于所述第一基板100或所述波导层20靠近所述蓝相液晶层10的一侧；第二电极50，所述第二电极50设置于所述第一基板100或所述波导层20靠近所述蓝相液晶层10的一侧；光源60，所述光源60设置于所述波导层20的一端，遮光层70，所述遮光层70设置于所述波导层20的另一端，其中，所述波导层20的折射率大于所述蓝相液晶层10和所述光栅层30的折射率，且所述蓝相液晶层10初始状态的折射率与所述光栅层30的折射率相同。专利技术人发现，通过设置波导层和光栅层，可以利用波导光栅耦合作用控制出光，且通过光栅衍射原理可实现分光，不需要使用彩色滤光片，进一步通过蓝相液晶调节波导光栅耦合的出光，可以实现灰阶显示，不需要使用偏光片，该显示器件透过率高，色域满足要求，适用于透明显示和增强现实显示，同时，采用蓝相液晶，不需要取向，制备工艺简单。需要说明的是，蓝相液晶是一种特殊的相态，它一般存在于胆甾相与各向同性态的狭窄温度区域内。蓝相液晶的排列结构也不同于其它液晶相态，如图8所示，向列相液晶没有手性分子的空间诱导作用，因此分子在空间上只是沿一个方向取向排列，在X和Y轴都没有扭曲现象；胆甾相液晶因为手性分子的空间诱导扭曲作用，致使分子沿着螺旋轴X呈周期性的旋转排列。蓝相液晶则表现出这两种液晶分子完全不相同的分子排列情况，分子在短程空间上呈现的是双扭曲排列结构，也就是说，蓝相液晶分子在沿着螺旋轴X扭曲旋转排列的同时，还参与沿着螺旋轴Y的扭曲旋转排列。在分子螺旋位移和缺陷的竞争相互作用下，蓝相的自由能降低。这势必在三维长程空间上存在着许多位错以及缺陷，然而蓝相就是这样一种与位错共存的热力学稳定相。蓝相液晶的工作原理是基于Kerr效应。将蓝相液晶置于两平行电极板之间就构成一个Kerr盒，外加电场通过平行电极板作用在蓝相液晶(BP-LC)上，在外电场作用下，BP-LC就变为光学上的单轴晶体，其光轴方向与电场方向平行。当线偏振光以垂直于电场的方向通过BP-LC时，将分解为两束线偏振光，一束的光矢量沿着电场方向，另一束的光矢量与电场垂直，它们的折射率分别称为正常折射率no与反常折射率ne，蓝相液晶是正或负双折射物质，取决于ne-no值的为正或负，n＝ne-no＝λKE2，式中，λ是入射光的波长，K是Kerr常数，E是外加电场。蓝相液晶在电场下的驱动方式示意图见图9。在本专利技术的实施例中，蓝相液晶层的具体成分没有特别限制，可以为本领域任何满足要求的蓝相液晶。在本专利技术的一些具体示例中，蓝相液晶层包括蓝相液晶和聚合物，具体的，蓝相液晶可以包括母体液晶(如BPH006-01)和手性剂(如R501本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器件，其特征在于，包括：第一基板；蓝相液晶层，所述蓝相液晶层设置于所述第一基板的一侧，波导层，所述波导层设置于所述蓝相液晶层远离所述第一基板的一侧；光栅层，所述光栅层设置于所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第一电极，所述第一电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第二电极，所述第二电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；光源，所述光源设置于所述波导层的一端，遮光层，所述遮光层设置于所述波导层的另一端，其中，所述波导层的折射率大于所述蓝相液晶层和所述光栅层的折射率，且所述蓝相液晶层初始状态的折射率与所述光栅层的折射率相同。

【技术特征摘要】
1.一种显示器件，其特征在于，包括：第一基板；蓝相液晶层，所述蓝相液晶层设置于所述第一基板的一侧，波导层，所述波导层设置于所述蓝相液晶层远离所述第一基板的一侧；光栅层，所述光栅层设置于所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第一电极，所述第一电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；第二电极，所述第二电极设置于所述第一基板或所述波导层靠近所述蓝相液晶层的一侧；光源，所述光源设置于所述波导层的一端，遮光层，所述遮光层设置于所述波导层的另一端，其中，所述波导层的折射率大于所述蓝相液晶层和所述光栅层的折射率，且所述蓝相液晶层初始状态的折射率与所述光栅层的折射率相同。2.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，进一步包括：第二基板，所述第二基板设置于所述波导层远离所述蓝相液晶层的一侧。3.根据权利要求1或2所述的显示器件，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均设置于所述第一基板靠近所述蓝相液晶层的一侧，且所述第一电极和第二电极之间设置有绝缘层。4.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭纪风，王维，董学，陈小川，杨亚锋，
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