CN103246101A - 一种柔性反射式胆甾相液晶显示器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种柔性显示器技术领域，具体为一种柔性反射式胆甾相液晶显示器及其制备方法。本发明方法包括：确定控制胆甾相液晶螺距形成目标红色、目标绿色、目标蓝色波长的条件；第一层在柔性基板上涂导电层，第二层形成反射红色液晶、反射绿色液晶和反射蓝色液晶共同组成的至少一个像素，且反射红色、绿色、蓝色液晶的部分为指定部分，且彼此间相互间隔互不干扰。所述的具有目标蓝色波长螺距的胆甾相液晶反射蓝色，具有目标绿色波长螺距的胆甾相液晶反射绿色，具有目标红色波长螺距的胆甾相液晶反射红色。利用喷涂方式将液晶分子固定在柔性基板的指定区域。本发明应用更加简便，并可提高生产效率，降低加工成本。

Description

一种柔性反射式胆甾相液晶显示器及其制备方法

技术领域

本发明属于一种柔性显示器技术领域，具体涉及一种柔性反射式胆甾相液晶显示器及其制备方法。

背景技术

当今液晶屏幕的应用呈飞速发展的态势，显示器上的应用已经遍及人们生活的方方面面，从电脑、手机到广场中大型显示屏幕，再到家用电视、车载电视、汽车导航的屏幕等等，液晶的发展已呈锐不可当的洪流，其功能也在越来越完善，其应用范围领域也在不断拓宽。柔性液晶屏幕便是其中的一个方向。

当今的柔性屏幕应用不多，现有的屏幕虽原理清晰，但实际应用中存在弯折曲率较小，反复弯折失效，液晶在其内易流动等缺点。

在实现应用的工业生产过程中由于传统的三层显示需将红色、绿色、蓝色三原色三层叠加，增加了制作难度与制作时间，降低了生产效率，同时各种材料及人工成本也较高。

针对以上情况，一种原理更为简单的柔性反射式胆甾相液晶显示器便应运而生，它适合时代发展的要求，简便、轻捷，易于生产、制造。在一层上实现了彩色化更使其提高了生产效率，节约了生产成本，在实际生产与应用上更为可行。

柔性反射式胆甾相液晶主要应用了胆甾相液晶根据其自身螺距只对特殊波长的光予以反射，而其他波长的光透射的特点进行颜色的选择，又由于胆甾相液晶特有的双稳态特性可以控制三种原色的任一原色的灰度，从而使其在显示原理上无可置否。在制作上，本发明利用胆甾相液晶的热色效应与电光效应，完成单层像素单元的制作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用简便，生产效率高，加工成本低，应用简便的柔性反射式胆甾相液晶显示器及其制备方法。

本发明将同一种液晶通过喷嘴注入到事先形成的格子内，然后通过施加不同波形、频率、作用时间的电压，辅以温度的控制制造出能够反射红色、绿色、蓝色三种颜色的胆甾相液晶，从而在完成了将红、绿、蓝三原色置于一层上实现了全彩。使其在应用上更加简便，提高了生产效率，降低了加工成本。

本发明提供的柔性反射式胆甾相液晶显示器的制备方法，具体步骤为：

（1）在第一层柔性基板上镀上与其弹性模量相适合的导电材料，作为电极；在导电材料的上方利用喷嘴喷射出可以形成液晶墙围的固化材料，之后利用紫外光将其固定，形成可以分隔反射红色、绿色、蓝色液晶分子的格子；

上述形成格子的形状控制为正方形；

经过上述处理后，得到了预定盛装反射红色、绿色、蓝色的格子。 

（2）向特定的格子中通过喷头注入既定量的液晶与聚合物单体的混合物。

（3）将带有电极的第二层柔性基板通过固化胶粘结到上述格子围墙的顶端，并做密封处理，形成一个个胆甾型液晶分子与聚合物单体混合物的密封腔室。

（4）对欲形成可以反射红色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的两极施加与要求的红色螺距相对应的电压及温度（如施加0-500HZ的连续变化的方波或锯齿波，0-200v的连续变化的电压，加上-20℃-250℃连续变化的温度），即可得到预定的红色螺距。具体例如对某种液晶施加40v-25v递减变化电压，在施加电压同时施加90℃的温度控制，作用时间为2秒钟，液晶螺距可由575.31nm变为701.88nm，且可通过控制极限点间的温度和电压形成期间任意波长的液晶。在该特定的区域形成可以反射红色的胆甾相液晶分子，然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距；

上述步骤中，用既定的紫外光照射时，利用隔光板遮盖不需照射的部分，只照射要形成可以反射红色的胆甾型液晶分子所在的格子，即完成了反射红色的胆甾型液晶分子的螺距的固定。

（5）对欲形成可以反射绿色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的电极施加与要求的绿色螺距相对应的电压及温度（如施加0-500HZ的连续变化的正弦波或余弦波，0-200v的连续变化的电压，加上-20℃-250℃的连续变化的温度），即可得到预定的绿色螺距。具体例如对某种液晶施加10v-20v递增变化电压，在施加电压同时施加70℃的温度控制，作用时间为2秒钟，液晶螺距可由519.11nm变为626.25nm，且可通过控制极限点间的温度和电压形成期间任意波长的液晶。在该特定的区域形成可以反射绿色的胆甾相液晶分子。然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距； 

上述步骤中，只对既定形成反射绿色的胆甾型液晶分子区域进行紫外光照射，通过聚合物单体的反应形成网状结构，固定此部分格子内的胆甾型液晶分子的螺距；其他部分应用特定形状的遮光板予以光线的遮蔽。

（6）对欲形成可以反射蓝色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的电极施加与要求的蓝色螺距相对应的电压和温度（如施加0-500HZ的连续变化的方波或正弦波，0-200v的连续变化的电压，加上-20℃-250℃连续变化的温度），即可得到预定的蓝色螺距。如对某种液晶施加10v-25v递增变化电压，在施加电压的同时施加70℃到90℃的温度控制，控制液晶螺距大小的时间为2秒钟，液晶螺距可由435.00nm变为530.15nm，且可通过控制极限点间的温度和电压形成期间任意波长的液晶。在该特定的区域形成可以蓝反射色的胆甾相液晶分子。然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距； 

上述步骤中，只对既定形成反射蓝色的胆甾型液晶分子区域进行紫外光照射，通过聚合物单体的反应形成网状结构，固定此部分格子内的胆甾型液晶分子的螺距；其他部分应用特定形状的遮光板予以光线的遮蔽。 

上述三个步骤中，液晶的起始的螺距519.11nm、575.31nm、435.00nm均为同一种起始螺距为435.00nm液晶按照发明内容步骤（6），发明内容步骤（5）中的方法制得。

本发明中，电压是施加在上下柔性基板的导电层相应电极上；由于柔性基板存在一定的导热性能，所以在施加温度时，是施加于相应格子在柔性基板方向垂直投影的中心处，以减少热扩散对于其他格子内液晶分子螺距的影响。

本发明中，所述柔性基板可选用PET、PEN等柔性材料。柔性基板为耐高温至少300摄氏度的材料。且在加工过程中不会产生影响显示效果的形变。

本发明中，所述制作成屏幕后所施加电压的媒介（即电极）是一种导电的柔性或柔韧性相对较好的刚性材料。这种导电的柔性或柔韧性较好的刚性材料可以是ITO或其他金属氧化物，也可以是弹性模量与柔性基板相近的任何柔性及刚性导电材料。

本发明制备的柔性反射式胆甾相液晶显示器，其结构如图8所示。其结构自上而下为：上层柔性基板4，上电极层6，液晶层8，下电极层9，下层柔性基板10；上电极层6上有上电极，下电极层9上有下电极；液晶层8密封在上电极层6和下电极层9之间。

其制作步骤为：

先将下层柔性基板10与下电极层9用如UV胶并不仅限于UV胶等其他胶类粘结到一起。

用液晶喷嘴，进行液晶层的喷涂，当然不仅限于上述喷嘴，其他通过类似方式完成的液晶层的涂制。

上述液晶层的喷涂包括限制液晶流动的格子的喷涂及其内部液晶的调制。

将上电极层6通过UV胶或其他类似胶类粘结到液晶层8上。并保证上柔性基板与液晶格子间的对位。

将上柔性基板4通过UV胶或其他类似胶累粘结到上电极层6上。

附图说明

图1为整体喷嘴的形状。

图2为放大后的特殊喷嘴其中一个注射管的组成。

图3为喷嘴与液晶层对应的位置，液晶层上的格子分布。图中a表示对此单元施加第三种混合波形、频率、作用时间的电压，第三种温度及作用时间，使其内液晶的螺距达到预定要求，形成可以反射蓝色的胆甾相液晶分子。

图4为加工后在屏幕上形成的蓝色原色模块。

图5为加工后屏幕上一个像素的绿色、蓝色两原色的模块。

图6为通过一定的方式制作出来的柔性反射式胆甾相液晶显示器的一个像素。

图7为完整的液晶层。其中包括加工后形成的格子，及其内部已经完成了反射红色、绿色、蓝色固定螺距的胆甾相液晶的调制。

图8为柔性反射式胆甾相液晶显示器的具体组成。

图中标号：1代表喷嘴的实体即此喷嘴的桶装结构， 2代表喷嘴喷射液晶的部分，3代表喷嘴喷射未固化的围墙材料。4代表上层柔性基板，5代表上层电极，6代表上电极层，7代表液晶层外部的密封材料，8代表液晶层，9代表下电极层，10代表下层柔性基板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、过程、技术路线等更加清晰，将通过以下实施例配合附图给予具体剖析，本实施例只是从部分过程来反应本发明的独创性，并非对此发明整体的灵活性予以限定。

正如图1中所示，为将能够反射红色、绿色、蓝色的胆甾型液晶就是通过此装置实现的。

图1是喷嘴的整体，图2显示了其中一个正方形单元的具体组成，图2为剖视图，图中，1代表喷嘴的实体即此喷嘴的桶装结构，喷嘴的材料选取透明度较高的材料，2代表喷嘴喷射液晶的部分，3代表喷嘴喷射未固化的围墙材料。

图2中喷嘴的一部分工作次序如下：

步骤1，喷嘴整体与电极完全接触，以防止稍后喷液时液体的溢流。

步骤2，喷嘴喷射未固化的围墙材料3。

步骤3，紫外光通过透明度较高的喷嘴在外部进行照射，固化围墙材料，形成一个个彼此分隔的格子。

步骤4, 喷嘴喷射液晶的部分2工作，喷射液晶与聚合物单体的混合物。

步骤5，如图3中所示，通过施加峰峰值为50v，频率为100HZ的方波，在施加电压的同时施加80℃的温度控制，作用时间15秒钟，对此部分格子内的液晶进行调制，使其中的胆甾型液晶具有预先设定好的螺距。

保证好以上加工条件不变的情况下，通过一定波长的紫外光通过透明的喷嘴进行照射，使其中的聚合物单体发生反应，聚合，形成网状结构，从而束缚了胆甾相液晶分子，使其螺距不再发生改变。

此时便完成了目标位置的独立格子及格子内胆甾型液晶的调制，如附图4中所示，此部分的胆甾型液晶通过上述过程加工后便可如期地完成对既定波长的蓝色进行反射。

按照以上的五步进行目标位置的独立格子及格子内的胆甾型液晶的调制，如附图5中所示，此部分的胆甾型液晶通过上述过程加工后便可如期的完成对既定波长的绿色进行反射。至此便完成了绿色、蓝色部分的加工。

按照以上的五步进行目标位置的独立格子及格子内的胆甾型液晶的调制，如附图6中所示，此部分的胆甾型液晶通过上述过程加工后便可如期的完成对既定波长的红色进行反射。至此便完成了红色、绿色、蓝色部分的加工。

到目前为止，便得到了由红色、绿色、蓝色组成的一个像素单元。

根据上面制作红色、绿色、蓝色部分格子及其内部胆甾型液晶的调制过程，得到了一个像素单元，按照既定的排列进行加工，便可在面板上实现多个像素的加工。如图7所示。

在图7中，能够反射红色、绿色、蓝色的不同波长的胆甾相液晶具有螺距稳定，不随温度变化而发生显著变化的特征，而且格子与格子间由围墙材料分隔，彼此间不会发生掺混，从而保证了显示的清晰。

在上述工作做好之后，本发明进一步制作柔性显示器，如图8所示。制作柔性显示器的具体步骤如下：  

在下层柔性基板10上通过一定的加工手段附着上下电极层9。

在下电极层9上通过上述制作液晶层的方法，将液晶层8制备于其上。

通过固化胶或其他胶类将液晶层8两端固定形成固定区7，其作用是保证电极与液晶格子间的对位精确，保证液晶屏幕在工作过程中对某一像素的某一原色灰度调整电压施加准确无误。

调整位置将上电极层6与上柔性基板4粘结在一起，确保吻合。

将上电极层6与上柔性基板4的组合体粘结到液晶层8上，固定区7为粘结后形成的固定区域。此时要保证液晶屏幕在工作过程中对某一像素的某一原色灰度调整电压施加准确无误。

在本实例中提出的制作柔性反射性胆甾相液晶显示器，如上述制作，在此不再赘述。

本发明所述的是一种优选的制作柔性反射式胆甾相液晶显示器的方式，应当指出，对于此领域的技术人员，在不脱离此原理的前提下，可以有部分改进，此种改进也应在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1. 柔性反射式胆甾相液晶显示器的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）在第一层柔性基板上镀上与其弹性模量相适合的导电材料，作为电极；在导电材料的上方利用喷嘴喷射出可以形成液晶墙围的固化材料，之后利用紫外光将其固定，形成可以分隔反射红色、绿色、蓝色液晶分子的格子；

（2）向特定的格子中通过喷头注入既定量的液晶与聚合物单体的混合物；

（3）将带有电极的第二层柔性基板通过固化胶粘结到上述格子围墙的顶端，并做密封处理，形成一个个胆甾型液晶分子与聚合物单体混合物的密封腔室；

（4）对欲形成可以反射红色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的电极施加与要求的红色螺距相对应的电压及温度，在该特定的区域形成可以反射红色的胆甾相液晶分子，然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距；

本步骤中，用紫外光照射时，利用隔光板遮盖不需照射的部分，只照射要形成可以反射红色的胆甾型液晶分子所在的格子，即完成了反射红色的胆甾型液晶分子的螺距的固定；

（5）对欲形成可以反射绿色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的电极施加与要求的绿色螺距相对应的电压及温度，在该特定的区域形成可以反射绿色的胆甾相液晶分子，然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距； 

本步骤中，只对既定形成反射绿色的胆甾型液晶分子区域进行紫外光照射，通过聚合物单体的反应形成网状结构，固定此部分格子内的胆甾型液晶分子的螺距；其他部分应用特定形状的遮光板予以光线的遮蔽；

（6）对欲形成可以反射蓝色的胆甾型液晶与聚合物单体的格子两侧的柔性基板上的电极施加与要求的蓝色螺距相对应的电压及温度，在该特定的区域形成可以反射蓝色的胆甾相液晶分子，然后用紫外光进行照射，使其内部的聚合物单体发生反应形成网状结构，以固定形成的液晶分子的螺距； 

本步骤中，只对既定形成反射蓝色的胆甾型液晶分子区域进行紫外光照射，通过聚合物单体的反应形成网状结构，固定此部分格子内的胆甾型液晶分子的螺距；其他部分应用特定形状的遮光板予以光线的遮蔽。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于柔性基板材料选取PET或PEN。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于导电材料为ITO或其他金属氧化物，或者是弹性模量与柔性基板相近的任何柔性或刚性导电材料。

4.一种由权利要求1—3之一所述制备方法制备得到的柔性反射式胆甾相液晶显示器，其特征在于，其结构自上而下为：上层柔性基板，上电极层，液晶层，下电极层，下层柔性基板；上电极层上有上电极，下电极层上有下电极；液晶层密封在上电极层和下电极层之间；液晶层的不同的特定区域反射红色、绿色、蓝色不同的三种颜色。

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