[发明专利]一种液晶显示器件及其应用

说明书

本发明公开了一种液晶显示器件，由上至下依次包括第一基体层、第一导电层、液晶材料层、第二导电层、第二基体层及底色层，所述液晶材料层含有反射波长为＞780nm或＜380nm的胆甾相液晶材料。本发明的液晶显示器件在能够实现白底黑字的基础上，与现有技术相比，能够有效提高对比度，降低刷新电压，响应速度更快，同时制作工艺简单，成本低。

技术领域

本发明属于液晶显示领域，具体涉及到一种液晶显示器件及其在电子价签领域的应用。

背景技术

近年来，液晶显示器已被广泛应用于国民经济和国防安全的诸多领域，随着科学技术和人类生活水平的不断发展，传统超市纸质价签因为更新速度慢、显示信息少、更换频繁等缺点，已不能满足消费者和超市管理者的需求，而液晶显示器以功耗低、外形薄、重量轻以及驱动电压低等优点已逐步成为纸质价签的最佳替代品，通过程序输入，电子价签能完整直观的展示出商品的价格、产地、功用、特性等多方面信息，使消费者一目了然，使超市免去了繁琐的价签更换工作，从长远来看节约了更换价签的成本。

现有技术中用得比较多的是双稳态型电子价签，其中以白底黑字(少量黑底白字)显示效果最佳，具有更贴近书本及报纸的效果，是人眼可以接受的最舒适的效果。现有技术中，能实现白底黑字的双稳态模式，主要包括如下几类：

1、多畴胆甾相双稳态显示模式

胆甾相液晶本身具有数个不同的态，包括电场下液晶分子平行电场的垂直态、以及不需要外加电场的两个稳态：平面态与焦锥态。胆甾相液晶材料所具有的双稳态特性，两个稳态都能在无外加电场的情况下保持稳定，分别表现出亮态或者暗态，除切换的过程以外不需要外加电源即可保存显示信息；另一方面，具有不需要背光源及偏光片即可反射外界光线的特点，因而较一般显示器更节能。

处于平面态的胆甾相液晶只反射某个波段的光波，根据Bragg反射原理，其反射波段为Δλ＝Δn×P，其中Δn是胆甾相液晶的双折射率，P是胆甾相液晶螺旋的螺距，其它波段的光穿透过液晶层而被显示器的底板吸收。由于传统的胆甾相液晶的反射波段仅仅是可见光波段(400～750nm)的一部分，反射的光线是有颜色的，故传统的双稳态电子价签就会有底色。另外，胆甾相液晶的焦锥态具有半透明半散射的特点，外界的入射光一部分穿透过液晶层而被黑色背板吸收，另一部分被焦锥态散射，从而表现出较浅的乳白色。

为了解决传统双稳态电子价签的底色问题，以美国Kent州立大学为首的研发队伍，在胆甾相液晶中加入聚合物网络，使液晶盒里分离出许多微米大小的小畴，各个畴内部液晶螺距的长度受液晶分子在聚合物网络上的锚定状态的影响而随机分布，液晶显示器的反射谱随畴而异。由于一个像素内包含成百上千的小畴，所以总体来看，反射光光包含了各种光谱，反射谱得到扩展，得到白光。通过在显示器背面涂上黑色背景，利用焦锥态显示黑字。该显示模式的缺点就是制备工艺非常复杂，成本太高。

2、近晶相显示模式

近晶A相液晶材料是一种具有垂直态和焦锥态两个稳态的液晶材料，当处于垂直态时，入射光线可以几乎全部穿透而不被散射，当处于焦锥态时，入射光线几乎全部被散射，因此具有非常好的光学特性。在目前已知的技术中，中国专利CN101415280和美国专利US2003112204均采用了高频率和低频率的电压来分别切换两个稳态：低频驱动时，通过离子扰乱液晶排列，实现雾态(白底)；高频驱动时，离子效应减弱，液晶垂直基板表面排列，实现透态，能够显示背景黑色(黑字)。缺点是需要的驱动电压较高(普遍大于60V)，对比度不高(2.0左右)，响应慢。较高的驱动电压，无疑会提高驱动芯片的设计和制造的难度及成本。

3、E-Ink显示模式