液晶复合材料、光切换器件、显示装置及其制作方法制造方法及图纸

公开了液晶复合材料，其包括高分子基质；以及分散在所述高分子基质中的挡光体；其中在不施加电压时，所述挡光体随机取向使得所述液晶复合材料呈黑态，并且其中在施加电压时，所述挡光体有序取向并且所述高分子基质散射入射光，使得所述液晶复合材料呈散射态。还公开了光切换器件、显示装置以及液晶复合材料、光切换器件、显示装置的制作方法。显示装置的制作方法。显示装置的制作方法。

【技术实现步骤摘要】
液晶复合材料、光切换器件、显示装置及其制作方法


[0001]本公开涉及显示领域，更具体地涉及液晶复合材料、光切换器件、显示装置以及它们的制作方法。

技术介绍

[0002]液晶是一种介于固体与液体之间的有机化合物，其具有电光特性。近年来，液晶在显示技术、智能窗、防窥等领域得到了广泛的应用。

技术实现思路

[0003]在一方面，本公开实施例提供了一种液晶复合材料，包括：高分子基质；以及分散在所述高分子基质中的挡光体，其中在不施加电压时，所述挡光体随机取向使得所述液晶复合材料呈黑态，并且其中在施加电压时，所述挡光体有序取向并且所述高分子基质散射入射光，使得所述液晶复合材料呈散射态。
[0004]在一些实施例中，所述高分子基质包括光学各向异性大分子液晶和光学各向同性聚合物两者的共聚物。
[0005]在一些实施例中，所述挡光体包括小分子液晶。
[0006]在一些实施例中，所述挡光体还包括二色性染料。
[0007]在一些实施例中，所述光学各向异性大分子液晶在光入射方向上的折射率与所述光学各向同性聚合物在光入射方向上的折射率不同。
[0008]在一些实施例中，所述二色性染料占所述液晶复合材料的质量百分比为1%-15%。
[0009]在一些实施例中，所述光学各向异性大分子液晶由包括可聚合基团的小分子液晶聚合形成。
[0010]在另一方面，本公开实施例还提供了一种光切换器件，包括：第一基板；第二基板；以及上述的液晶复合材料，其位于所述第一基板和所述第二基板之间。<br/>[0011]在一些实施例中，光切换器件还包括位于所述第一基板与所述第二基板之间的挡墙，所述挡墙限定呈周期性分布的第一镂空区域，并且所述液晶复合材料位于所述第一镂空区域内。
[0012]在一些实施例中，所述挡墙是光学透明的。
[0013]在一些实施例中，所述挡墙还包括从所述第一基板延伸到所述第二基板的第二镂空区域。
[0014]在又一方面，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括：背光件；显示面板；以及
上述的光切换器件，其位于所述背光件与所述显示面板之间。
[0015]在又一方面，本公开实施例还提供了一种用于制备液晶复合材料的方法，包括：制备混合物，所述混合物包括小分子液晶、二色性染料、光学各向异性大分子液晶的单体和光学各向同性聚合物的单体；以及对所述光学各向异性大分子液晶的单体和所述光学各向同性聚合物的单体进行光聚合。
[0016]在再一方面，本公开实施例还提供了一种用于制作光切换器件的方法，包括：准备第一基板；在所述第一基板上布置根据权利要求1-7中任一项所述的液晶复合材料；以及准备第二基板，并且将第二基板与所述第一基板对盒。
[0017]在一些实施例中，在所述第一基板上布置液晶复合材料包括：利用构图工艺在所述第一基板上制作挡墙，所述挡墙限定呈周期性分布的第一镂空区域；在所述第一镂空区域内制备混合物，所述混合物包括小分子液晶、二色性染料、光学各向异性大分子液晶的单体和光学各向同性聚合物的单体；以及对所述光学各向异性大分子液晶的单体和所述光学各向同性聚合物的单体进行光聚合，以形成所述液晶复合材料。
[0018]在一些实施例中，所述挡墙还限定从所述第一基板延伸到所述第二基板的第二镂空区域。
[0019]在再一方面，本公开实施例还提供了一种用于制作显示装置的方法，包括：制作背光件；制作显示面板；以及在所述背光件与所述显示面板之间根据上述的方法制作所述光切换器件。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例。附图仅是示意性的，并且不一定按照比例，在附图中：图1A为根据本公开实施例的液晶复合材料在不施加电场时的示意图；图1B为图1A所示的液晶复合材料在施加电场时的示意图；图2A为根据本公开实施例的二色性染料分子对平行于其长轴方向上的偏振光的透射和对垂直于其长轴方向上的偏振光的透射两者的光谱分布图；图2B为根据本公开实施例的二色性染料分子对平行于其长轴方向上的偏振光和对垂直于其长轴方向上的偏振光的不同吸收状态的示意图；图3A为根据本公开实施例的光切换器件的截面示意图；图3B和图3C为沿图3A中的A-B线截取的光切换器件的截面示意图；图4A和图4B分别为在不同状态下的根据本公开实施例的显示装置的截面示意图；以及图5A、5B和5C为根据本公开实施例的用于制备光切换器件的方法的不同步骤的示意图。
具体实施方式
[0021]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步地详细描述。
[0022]聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)是近年来感兴趣的材料体系。一般地，PDLC包括均匀的聚合物基体相以及分散于其中的液晶相。常规PDLC的作用机制是，当没有电场作用时，液晶相中的液晶分子不定向排列，使得聚合物基体相的折射率和液晶分子在入射光方向上的折射率（也称为寻常折射率）相差较大。在这种情况下入射光被散射，PDLC呈现出散射态。而当在电场作用下时，液晶相中的液晶分子定向排列，使得聚合物基体相的折射率和液晶分子在与入射光方向垂直的方向上的折射率相等或相差很小。在这种情况下入射光被透射，PDLC呈现出透明态。通过这种方式，可以有效实现散射态与透射态的切换。
[0023]在一些应用场景中，例如防窥，常常需要实现宽视角显示状态与窄视角显示状态之间的切换。
[0024]图1A示出了根据本公开实施例的液晶复合材料的示意图。在示例性实施例中，液晶复合材料100包括高分子基质110。如图1A右上角的放大图所示出的，高分子基质110例如包括光学各向异性大分子液晶111和光学各向同性聚合物112两者形成的共聚物。应当理解，高分子基质110的共聚物的类型例如包括无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物及其其他聚合物类型等，本公开对此不进行限定，只要能够实现本公开所描述的功能的高分子基质110的结构即可。在一些实施例中，高分子基质110为单一相。在一些实施例中，由于光学各向异性大分子液晶的分子链较长，因此其在液晶复合材料100中保持各向异性的结构，而不会响应于电场任意改变取向。在一些实施例中，光学各向异性大分子液晶在入射光130方向上的折射率n1与光学各向同性聚合物的折射率n
p
不同，使得高分子基质110对入射光130进行散射。例如，光学各向异性大分子液晶在入射光130方向上的折射率n1与光学各向同性聚合物的折射率n
p
相差1%以上，例如2-5%。
[0025]光学各向异性大分子液晶由包括可聚合基团的小分子液晶聚合形成。例如，光学各向异性大分子液晶的单体是可聚合液晶分子，即通过接枝等方式对液晶分子进行修饰，使得液晶分子包括可聚合基团，从而可以聚合成为各向异性大分子液晶。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种液晶复合材料，包括：高分子基质；以及分散在所述高分子基质中的挡光体，其中在不施加电压时，所述挡光体随机取向使得所述液晶复合材料呈黑态，并且其中在施加电压时，所述挡光体有序取向并且所述高分子基质散射入射光，使得所述液晶复合材料呈散射态。2.根据权利要求1所述的液晶复合材料，其中所述高分子基质包括光学各向异性大分子液晶和光学各向同性聚合物两者的共聚物。3.根据权利要求1所述的液晶复合材料，其中所述挡光体包括小分子液晶。4.根据权利要求3所述的液晶复合材料，其中所述挡光体还包括二色性染料。5.根据权利要求2所述的液晶复合材料，其中所述光学各向异性大分子液晶在光入射方向上的折射率与所述光学各向同性聚合物在光入射方向上的折射率不同。6.根据权利要求4所述的液晶复合材料，其中所述二色性染料占所述液晶复合材料的质量百分比为1%-15%。7.根据权利要求2所述的液晶复合材料，其中所述光学各向异性大分子液晶由包括可聚合基团的小分子液晶聚合形成。8.一种光切换器件，包括：第一基板；第二基板；以及根据权利要求1-7中任一项所述的液晶复合材料，其位于所述第一基板和所述第二基板之间。9.根据权利要求8所述的光切换器件，还包括位于所述第一基板与所述第二基板之间的挡墙，所述挡墙限定呈周期性分布的第一镂空区域，并且所述液晶复合材料位于所述第一镂空区域内。10.根据权利要求9所述的光切换器件，其中所述挡墙是光学透明的。11.根据权利要求9所述的光切换器件，其中所述挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文波，
申请(专利权)人：北京京东方技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：