[发明专利]胆甾型柔性液晶显示装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种胆甾型液晶胶囊的柔性显示装置及其制备方法。

背景技术

目前，LCD产品主要是透射型LCD，例如扭曲向列相液晶显示(TN-LCD)、超扭曲向列相液晶显示(STN-LCD)及薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)，透射型液晶显示器必须采用背光源，而器件功耗的80%消耗在背光源上，所以这类产品普遍功耗较大，没有发挥出液晶显示器件低功耗的优点。近年来，不使用背光源、低功耗、重量轻的反射型液晶显示器愈来愈受到人们的普遍关注。

由于双稳态反射型胆甾相液晶显示器具有反射亮度和对比度高，功耗小等特点，且断电后能长期保留图像，属于天然反射式的全彩显示。且不用有源矩阵就可实现大容量高分辨率显示，并且还可以制作在柔性基底上。因为不使用偏振片，光亮度损失很小，非常适合移动电子产品类的显示器。

在液晶显示器柔性化的发展过程中，由于液晶的流动性，当基板弯曲或受压折叠时，因基板之间的距离发生变化，在折叠的区域液晶将会向周边流动，从而出现所谓的压点等问题，这成为当下制约液晶显示器柔性化的主要障碍。

为了实现胆甾液晶柔性显示，一般的方法是制作出混合物分散液晶（PDLC）薄膜，然后传统方法制作的PDLC薄膜混合物分散液晶不均匀，驱动电压高，对比度也不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械性能好，驱动电压低的胆甾型液晶胶囊的柔性显示装置及其制备方法。

为了实现胆甾液晶用于柔性化显示，必须对液晶分子进行胶囊化包裹，以使液晶分子不能随便流动，消除柔性显示时的压点现象等问题。通常的解决方法是用聚合物分散液晶法对液晶进行包覆，但是由于形成的聚合物网络不规整，造成的机械性能不理想，且往往驱动电压高等等很多问题。本发明提供一种新的改进的方法制备的胆甾型柔性液晶显示装置，这种装置具有特殊的三角桁架形状的聚合物墙，能有效地解决上述的问题。

本发明提供的胆甾型柔性显示装置，其结构为：自下至上依次为第一柔性基板、第一电极、第一取向层、具有规整结构聚合物墙的液晶混合物层、第二取向层、第二电极、第二柔性基板；此外还包括一吸光层，该吸光层位于可以位于第一柔性基板下面，也可以位于第一柔性基板和第一电极之间或者第一电极和第一取向层之间。其中：

第一电极和第二电极均是能透光的透明电极，例如铟锌氧化物（IZO）、锌氧化物（zinc oxide）、铟锡氧化物（ITO）、锡氧化物(tin oxide)等透明物质的导电层中的一种。

第一取向层和第二取向层材料可以是涂布了聚酰胺、十八烷基丙二酸、苯甲酸衍生物、长链季铵盐等其中一种，在取向层上有经过适当的摩擦产生的摩擦痕。该摩擦痕可以降低胆甾液晶的驱动电压，同时还能保持双稳态光电效应，且还能提高对比度。

具有规整结构聚合物墙的液晶混合物层，其由如下方法获得：设计一特定结构的光掩模板，将该光掩模板置于柔性液晶显示装置上方，用紫外光照射光掩模板，紫外光通过光掩模板中的透光部分作用于液晶混合物，使液晶混合物中的单体和交联剂在光引发剂的作用下发生聚合反应，形成特定形状的聚合物墙，从而使液晶呈现出规整结构（如三角形桁架等）的胶囊形状。

本发明用光掩模板来控制液晶胶囊形状，高分子聚合物墙由许多的三角形桁架结构组成，由结构力学分析，这样的形状聚合物墙受力均匀，结构稳定，柔性显示装置的机械性能明显提高，能承受较大的各向应力，从而提高了柔性显示装置的稳定性。作为例子，具体提供了两种可有效提高柔性液晶显示装置性能的光掩模板，见图2、图3所示。但不仅限于这里的两种特定形状模板，具体的还可以进一步扩展。

本发明中，液晶胶囊具有特殊的三角形桁架结构（即为等腰直角三角形），其斜边长度为10-500μm，聚合物墙的高度1~20μm，聚合物墙厚5-50μm。

在胶囊化液晶混合物中还可加入少许ZnO纳米粒子等，能进一步降低柔性显示装置的驱动电压。

由特定形状的光掩模板胶囊化的液晶面板对于液晶显示装置的像素控制也是很有利的。

本方明的胆甾型柔性显示装置的一种典型的制作方法，具体步骤包括：

（1）在两块柔性基板上分别制作透明电极，用以驱动胆甾型柔性显示装置。

（2）在两块柔性基板电极一侧分别涂布取向层，例如涂布了聚酰胺、十八烷基丙二酸、苯甲酸衍生物、长链季铵盐等其中一种的取向层，并在一定的条件下进行适当的摩擦取向处理，以使胆甾型柔性显示器在保持双稳态电光特性的情况下驱动电压和对比度综合性能达到最佳。