近晶态液晶染色彩色显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种近晶态液晶染色彩色显示器，它包括第一基体层和第二基体层，该第一基体层与该第二基体层之间设有混合层，该混合层由近晶态液晶、添加物、二色性染料混合而成，该第一基体层朝向该混合层的一侧设有第一导电电极层，该第二基体层朝向该混合层的一侧设有第二导电电极层，在该第一导电电极层的其中一侧或该第二导电电极层的其中一侧设有彩膜层；该二色性染料为黑色；在该第二基体层朝向外部的一侧设有背光源。本发明专利技术显示器采用散射和透射方式成像原理实现了全色彩显示图像的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示装置，尤指一种可全色彩显示图像的近晶态液晶染色彩色显不器。
技术介绍
液晶显示器是目前应用范围最广、最有发展前景的平板显示器件之一。传统的液晶显示器都是背光源结构显示器，其包括依次层叠的偏光片、棱镜片、滤色片等多个光学膜片层，其中的偏光片和滤色片是实现图像彩色显示所不可缺少的重要组成部分。在实际应用中，由于光线通过偏光片时会有50 %左右的光能损失，再通过RGB滤色片时又会有超过40%的光能损失，这使得显示器本身的光通过率变得很小，因此，为了使显示的图像达到适宜的亮度和对比度，目前采取的措施是使用比显示器屏幕亮度亮两到三倍的背光源来补充，但是，这就使得显示器的能耗大大增加。目前已有的能彩色显示图像的近晶态液晶显示装置使用的是液晶分层染色方案。 这种近晶态液晶显示装置一般具有双层或三层结构。以三层结构为例，每层结构都主要由上、下基体层和上、下基体层间的混合层组成，由于每层结构中的混合层添加的二色性染料的颜色不同(例如，三层分别添加青蓝、洋红、黄色三种不同颜色的二色性染料)，因此每层结构显示着不同的颜色，将这三层结构互相叠加在一起且设置在一个白色反射板上就形成了该三层结构的显示装置。通过三层结构中的二色性染料颜色的组合叠加，该三层结构的显示装置便可以实现多色彩显示图像的功能，包括黑色和白色的显示。但是，这种采用液晶分层染色方案的近晶态液晶显示装置也存在着如下缺陷。在实际应用中，光线通过六个基体层后再反射回来，反射率已不会超过30%，这使得显示装置的反射率很低，达不到显示要求。此外，即使每层结构中的近晶态液晶处于全透明状态时，二色性染料分子仍然会具有一定的吸光性，呈现出一定的颜色，这种情况会使光线的透射率进一步降低，一般会远远低于 30%，显示效果难以尽如人意。同时，该显示装置的整个图像相当于在三层平面上显示，光线在不同平面上的反射就会产生视差，影响了显示效果，而且每次显示时都要驱动三层结构中的液晶分子，所以该显示装置的外围驱动电路相当复杂，整个显示装置的轻巧性受到了影响。综上所述，传统的液晶显示器的显示效果与能耗之间的矛盾总是存在的。而已有的能彩色显示图像的近晶态液晶显示装置虽然达到了节能目的，但节能却是以显示效果变差为代价的。由此可见，设计出一种能耗低、显示效果好、结构简单、轻巧的全色彩显示的近晶态液晶显示器是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种近晶态液晶染色彩色显示器，该显示器能全色彩显示图像，图像显示效果好，能耗低。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种近晶态液晶染色彩色显示器，它包括第一基体层和第二基体层，该第一基体层与该第二基体层之间设有混合层，该混合层由近晶态液晶、添加物、二色性染料混合而成，该第一基体层朝向该混合层的一侧设有第一导电电极层，该第二基体层朝向该混合层的一侧设有第二导电电极层，其特征在于在该第一导电电极层的其中一侧或该第二导电电极层的其中一侧设有彩膜层；该二色性染料为黑色；在该第二基体层朝向外部的一侧设有背光源。本专利技术的优点是1、本专利技术显示器采用散射和透射方式成像原理，通过彩膜层所具有的颜色以及对混合层中近晶态液晶和二色性染料排列状态的控制，实现了全色彩显示图像的效果。2、与传统的液晶显示器和已有的能彩色显示图像的近晶态液晶显示装置相比，本专利技术显示器没有使用偏光片，也没有使用多层结构，因此，本专利技术显示器大幅减少了由于偏光片或多层结构造成的光能损失，极大提高了背光源的光能利用率，增加了显示器的对比度，改善了显示效果。3、本专利技术显示器通过使用一个包含有黑色二色性染料的混合层和单层彩膜层便可达到全色彩显示的效果，消除了已有的能彩色显示图像的近晶态液晶显示装置由于多层结构所产生的视差缺陷，图像显示清晰，对比度高，且整个显示器十分轻薄，外围驱动电路也简单、不复杂，显示器的制作工艺复杂度和制作成本极大降低。4、AR膜和/或AG膜的设计使得本专利技术中的保护层起到了防止显示器表面产生镜面反射的作用，从而显示器表面不产生反光、眩光，保护了观看者的视力。附图说明图1是本专利技术显示器的第一实施例结构组成示意图；图2是本专利技术显示器的第二实施例结构组成示意图；图3是排列成横竖点阵列状的第一和第二导电电极层示意图；图4是RGBW型彩膜层的结构示意图；图5是RGB型彩膜层的结构示意图；图6是本专利技术显示器图像显示说明图；图7是子像素点不显示颜色的原理说明图(未画保护层和背光源)；图8是子像素点显示颜色的原理说明图(未画保护层和背光源)。具体实施例方式如图1至图2所示，本专利技术近晶态液晶染色彩色显示器包括第一基体层11和第二基体层12，第一基体层11和第二基体层12的材料可选为玻璃或塑料。其中，塑料可为透明塑料薄膜，也可为透明硬塑料板，该第一基体层11与该第二基体层12之间设有混合层13， 该混合层13由近晶态液晶、添加物、二色性染料混合而成，该第一基体层11朝向该混合层 13的一侧设有第一导电电极层14，该第二基体层12朝向该混合层13的一侧设有第二导电电极层15，第一导电电极层14、第二导电电极层15与外部的驱动控制装置(图中未示出) 连接，第一导电电极层14和第二导电电极层15是透明的，其可以是ITO(氧化铟锡)等，且可根据需要使用辅助的金属电极，如铝、铜、银等。在该第一导电电极层14的其中一侧或该第二导电电极层15的其中一侧设有彩膜层16 ；该二色性染料为黑色；在该第二基体层12朝向外部的一侧设有背光源20。该背光源20可为白色面光源。图1示出的是彩膜层16设置在该第一导电电极层14朝向第一基体层11的表面上的情况，图2示出的是彩膜层16设置在该第一导电电极层14朝向混合层13的表面上的情况。彩膜层16设置在该第二导电电极层15的其中一侧的情况未给出图示，请参考图1 和图2示出的彩膜层16设置在该第一导电电极层14的其中一侧的情况来理解，不在这里赘述。无论彩膜层16设置在该第一导电电极层14的其中一侧，还是设置在该第二导电电极层15的其中一侧，它们均可以实现本专利技术所要达到的有益效果。在该混合层13中，该近晶态液晶为带硅氧基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合，该添加物为带导电特性的化合物，如十六烷基三乙基溴化铵等含有导电离子的化合物，该黑色的二色性染料为两种或两种以上不同颜色染料混合而成。构成该黑色的二色性染料的染料呈长分子状，该呈长分子状的染料与近晶态液晶的光轴结构类似，在沿长光轴的平行方向，该染料分子对光的吸收非常弱，而沿长光轴的垂直方向，该染料分子会极大程度地吸收一定波段的光线，比非长分子状的染料的吸光性强，能够更好地实现本专利技术的图像显示效果。该混合层13的厚度为微米级。该近晶态液晶(微观上表现为近晶态液晶分子， 见下述)占混合总重量的80% 99. 499%，该添加物占混合总重量的0. 001% 10%， 该黑色的二色性染料(微观上表现为二色性染料分子，见下述)占混合总重量的0.5% 10%。若该添加物占混合总重量的比例小于0. 001%，则由于添加物太少，添加物中的离子根据行列电极间电势差变化产生的往复运动无法改变近晶态液晶分子的排列形态，即无法控制色块的颜色显示。若该添加物占混合总重量的比例大于10%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，万丽芳，田丽，
申请(专利权)人：苏州汉朗光电有限公司，
类型：发明
国别省市：