一种胆甾相液晶电润湿显示器件制造技术

本发明专利技术公开了一种胆甾相液晶电润湿显示器件，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。通过控制三个电润湿显示层中的显示层分别反射不同颜色的光，基于三层结构的加法混色原理，从而实现器件的全彩色显示。

【技术实现步骤摘要】
一种胆甾相液晶电润湿显示器件
本专利技术涉及电润湿显示领域，尤其是涉及一种胆甾相液晶电润湿显示器件。
技术介绍
电润湿显示技术是一种新型的显示技术，常规的电润湿显示器件中的显示层包括不互溶的极性电解质溶液层(如水)和油墨层，其原理主要是通过在两个电极板之间施加电压，从而改变疏水绝缘层的疏水性，致使水与疏水绝缘层的浸润性变化，由原来的不浸润转变为浸润铺展的状态，从而将油墨推至像素格的小角落中，从而使得光能够直接透过该层，显示出白色。目前的电润湿显示技术利用染料油墨的减法混色原理实现全彩显示，然而，由于油墨的吸光作用，光在通过每一层结构时都会损耗一部分的能量，三层结构的电润湿器件就经历三次能量损耗过程，最终导致整体的反射率降低，为了提高反射率需要增加设置反射膜以减少光线在经过每一个像素点后的能量损失，从而直接导致显示器件的厚度大幅增大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种胆甾相液晶电润湿显示器件，能够实现全彩显示，同时避免了使用油墨导致的能量损耗问题。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种胆甾相液晶电润湿显示器件，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。相对于传统电润湿器件中的油墨材料而言，胆甾相液晶材料对外界刺激具有十分敏锐的响应，同时其可调性较强，制备过程也十分简易。胆甾相液晶是现有的一类具有周期性螺旋结构的液晶，其自发形成的周期性螺旋具有左旋和右旋两种不同的结构，左旋胆甾相液晶是胆甾相液晶中能够反射左旋光的液晶，右旋胆甾相液晶是胆甾相液晶中能够反射右旋光的液晶。这种独特的选择性反射特质使得胆甾相液晶可以反射与其螺旋轴手性相同的特定波段的圆偏振光，反射率为50％。在实例中设置左旋或者右旋胆甾相液晶可以使器件反射特定的左旋或右旋光，反射特定波段的光，呈现出特定的颜色。当三层结构中均为左旋胆甾相液晶或右旋胆甾相液晶时，该器件通过加法混色的方式可以反射特定波段的左旋或右旋的光，从而呈现出该像素格的颜色。本实例的三层结构中，每层仅为单一的左旋胆甾相或右旋胆甾相液晶，三层分别反射左旋或右旋的特定波段的光，通过混色叠加呈现相应颜色。三层结构中的不同层之间可以具有不同的旋光性，譬如第一层胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层，第二层胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层，第三层胆甾相液晶层为右旋胆甾相液晶层，上述设置不影响反射特定波段的光，也不影响混色叠加呈现相应颜色。譬如，在一些实施例中由向列相液晶和手性掺杂剂混合形成胆甾相液晶，当使用的手性掺杂剂为左旋手性掺杂剂时，形成的胆甾相液晶为左旋胆甾相液晶，使用的手性掺杂剂为右旋手性掺杂剂时，形成的胆甾相液晶为右旋胆甾相液晶。不同的手性掺杂剂具有不同的HTP值，该值代表其能使向列相液晶产生扭转的能力大小。其中λ＝np，其中p为螺距，λ为反射波长，n为双折射率，c为手性掺杂剂的掺杂浓度。通过调控手性掺杂剂的比例实现不同波段的反射，即改变胆甾相液晶的螺距大小，使胆甾相液晶层呈现特定的颜色。在一些实施例中，使用HTP值较大的手性掺杂剂，其与向列相液晶形成的胆甾相液晶的反射带宽覆盖对应的红、绿、蓝三个波段。根据本专利技术的一些实施例，所述极性电解质溶液层中的极性液体为聚乙烯醇溶液(PVA溶液)。聚乙烯醇溶液可以给胆甾相液晶层提供平行取向的锚定力，使得胆甾相液晶层能够保持站立的螺旋结构状态。根据本专利技术的一些实施例，所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量分数为2％～8％。在一些实施例中，使用非极性或极性较低的液晶(如不含氟的向列相液晶化合物)与手性掺杂剂混合形成胆甾相液晶。使用的非极性液晶化合物，介电常数为-1≤Δε≤1，这种非极性的液晶化合物具有较为复杂的自选自如式，其结构主要为1-15个碳的烷基或烯基，其余取代基中不含有含氟原子等极性较大的基团，主要为烷基、烷氧基、烯氧基或者烯基结构。该类胆甾相液晶混合物的介电常数满足原油墨小于3.6(1000Hz)的特性，含水率小于1％，但相较于传统的染色油墨，其粘度较大，或将导致器件响应时间上升。根据本专利技术的一些实施例，所述胆甾相液晶层中使用的液晶为非极性液晶化合物。根据本专利技术的一些实施例，所述电润湿显示层包括：上电极；透光导电板，包括下电极和位于所述下电极上方的像素墙，所述像素墙围成像素格，所述像素格内覆有疏水绝缘层；显示层，设置于所述上电极和所述透光导电板之间。在一些实施例中，透光导电板中包括依次设置的下电极、疏水绝缘层和像素墙，此种情况是在疏水绝缘层上设置像素墙。在另一些实施例中，可以先在下电极上设置像素墙，然后在像素墙围成的像素格内涂覆疏水绝缘层。根据本专利技术的一些实施例，所述胆甾相液晶电润湿显示器件还包括电源控制模块，所述电源控制模块用以控制三个所述电润湿显示层的电压。本专利技术实施例的有益效果是：传统的电润湿显示器件中的显示层填充的是非极性的染色油墨和极性电解质溶液，两种流体互不相溶，通过电压的作用改变电解质溶液在疏水绝缘层上的亲疏水性，从而达到推动油墨的铺展和收缩的作用。基于相同的原理，本专利技术实施例提供了一种胆甾相电润湿显示器件，就单层的电润湿显示层而言，在未施加电场的情况下，利用胆甾相液晶能够反射特定波段光的特性，使得该电润湿显示层的显示层能够反射特定颜色的光，在外加电场的情况下，极性电解质溶液在疏水绝缘层上的浸润性(即亲疏水性)会发生变化，原本的疏水层变为亲水性，致使极性电解质溶液在疏水绝缘层上润湿铺展，从而将胆甾相液晶推动至像素墙的一侧，使该单层的电润湿显示层呈现透明态，本专利技术实施例通过控制三个电润湿显示层中的显示层分别反射不同颜色的光，基于三层结构的加法混色原理，从而实现器件的全彩色显示，此外本专利技术实施例将传统电润湿显示器中的油墨材料替换为具有对应反射颜色的胆甾相液晶，避免了使用油墨导致的能量损耗问题，也避免了因引入反射薄膜而产生的器件厚度增加的问题。附图说明图1为实施例中胆甾相液晶电润湿显示器件的结构示意图；图2为胆甾相液晶电润湿显示器件对入射光的反射作用示意图；图3为胆甾相液晶电润湿显示器件连接有电源控制模块的俯视示意图；图4为胆甾相液晶电润湿显示器件的三原色加法混色原理示意图；图5为胆甾相液晶电润湿显示器件中胆甾相液晶层在未施加电压和施加电压下的作用原理图；图6为胆甾相液晶电润湿显示器件通过控制施加电压实现全彩色动态显示的原理示意图。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。参见图1，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胆甾相液晶电润湿显示器件，其特征在于，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。/n

【技术特征摘要】
1.一种胆甾相液晶电润湿显示器件，其特征在于，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。


2.根据权利要求1所述的胆甾相液晶电润湿显示器件，其特征在于，所述极性电解质溶液层中的极性液体为聚乙烯醇溶液。


3.根据权利要求2所述的胆甾相液晶电润湿显示器件，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量分数为2％～8％。


4.根据权利要求1所述的胆甾相液晶电润湿显示器件，其特征在于，所述胆甾相液晶层中使用的液晶为非极性液晶化合物，介电常数为-1≤Δε≤1。


5.根据权利要求1至4任一项所述的胆甾相液...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬，廖晓玲，薛其爱，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳市国华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44