顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法和驅動方法
2023-05-18 23:41:31
專利名稱：顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法和驅動方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示技術，尤其涉及一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法和驅動方法。
背景技術：
聚合物分散液晶(PolymerDispersed Liquid Crystal ；簡稱為PDLC)膜是一種將液晶以微滴的形態分散在聚合物中得到的綜合性能優異的膜材料。其中，聚合物作為膜材料，為液晶微滴提供了穩定的網絡結構；液晶分子擁有很強的光學各向異性和介電各向異性，因此，賦予了 PDLC膜顯著的電光特性，使PDLC膜成為一種新型的光控制薄膜。是最新發展起來的能夠顯示信息的平板顯示器件。當PDLC膜受到外場(如電場、熱場等)作用時，根據外場條件可呈現透射和散射兩種不同的光學狀態，並可在兩種光學狀態間轉換，即PDLC膜具有開關特性。其中，當PDLC 膜受外場作用由散射態轉化到透射態時稱為開態；當PDLC膜受外場作用由透射態轉化到散射態時成為關態。PDLC膜顯著的電光特性和上述開關特性，使其有著廣闊的應用前景，例如可用於電控門窗，也可製作成特質光柵或眼鏡光閥用於目前非常熱門的3D顯示器件中等。而隨著液晶顯示技術的發展，已出現應用PDLC膜來顯示信息的平板顯示器件。其中，與現有顯示器件相比，PDLC膜顯示器件具有很多優點；例如PDLC膜顯示器件的顯示亮度高、 製造成本低，且不需偏振片和取向層，而其製造工藝也不象扭曲向列(Twisted Nematic ；簡稱為TN)、超扭曲向列(Super Twisted Nematic ；簡稱為STN)那樣複雜，易於製成大面積柔性顯示器。但是，PDLC膜的關態響應速度慢，其關態響應時間約是開態響應時間的若干倍，一般開態響應時間大約為5ms，而關態響應時間要在20ms-30ms之間，這將會嚴重影響液晶顯示效果，因此，嚴重限制了 PDLC膜在液晶顯示領域中的應用。實驗表明，導致關態響應慢的主要因素是PDLC膜的關態響應是將加在PDLC膜的電壓去除，液晶微滴僅依靠與其聚合物之間相互作用力、以及液晶微滴之間的相互作用力偏離透射態對應的取向方向，逐漸回復到散射態對應的取向方向。目前已有在PDLC中添加氟化聚合物、或選擇液晶微滴的最佳結構等方法來改善PDLC膜的電光特性。雖然選擇適宜的聚合物可以改善與液晶微滴之間的相互作用、穩定微滴的取向、提高熱穩定性、降低響應時間以及增強散射強度等，但這些只能改善PDLC膜的開態響應時間，而對關態響應時間的改善效果甚微。因此，以上述方法改善後的PDLC膜仍無法廣泛應用於液晶顯示領域。
發明內容
本發明提供一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法和驅動方法，用以提高聚合物分散液晶膜的關態響應速度，擴展聚合物分散液晶膜的應用範圍。本發明提供一種聚合物分散液晶膜，包括聚合物和分散於所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長軸方向的折射率或沿短軸方向的折射率與所述聚合物的折射率相匹配。本發明提供一種聚合物分散液晶膜的製造方法，包括將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發劑進行均勻混合，形成均勻混合物；將所述均勻混合物夾設膜層在兩膜層之間進行滾壓；將膜層膜層滾壓後的均勻混合物在紫外光下進行照射，形成所述聚合物分散液晶膜。本發明提供一種聚合物分散液晶膜的驅動方法，包括使用第一頻率的電壓驅動聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜呈現透射態；使用第二頻率的電壓驅動處於透射態的所述聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜由所述透射態呈現散射態。本發明提供一種顯示器，包括對盒設置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之間夾設有本發明提供的任一聚合物分散液晶膜。本發明提供的顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法，利用雙頻液晶在高頻驅動和低頻驅動時的運動差異，即雙頻液晶的光電特徵和頻率的依存性，來改善聚合物分散液晶膜的響應速度，加速聚合物分散液晶膜從透射態變為散射態或從散射態變為透射態。 本發明提供的聚合物分散液晶膜的驅動方法，通過高低頻率驅動電壓驅動本發明的聚合物分散液晶膜，加速聚合物分散液晶膜狀態變化時的響應速度。採用本發明技術方案可以克服現有技術中聚合物分散液晶膜因狀態變化時響應速度慢，尤其是因關態響應速度慢而使其應用受限的缺陷，擴展了聚合物分散液晶膜的應用範圍。
圖IA為本發明實施例一提供的PDLC膜的結構示意圖；圖IB為本發明實施例一提供的PDLC膜在低頻電壓作用下呈現的透射態的結構示意圖；圖IC為本發明實施例一提供的PDLC膜在高頻電壓作用下呈現的散射態的結構示意圖；圖2為本發明實施例一提供的PDLC膜的製造工藝的流程示意圖；圖3為本發明實施例二提供的PDLC膜的製造方法的流程圖；圖4為本發明實施例三提供的PDLC膜的驅動方法的流程；圖5A為本發明實施例四提供的顯示器的結構示意圖；圖5B為本發明實施例四提供的陣列基板的一種結構示意圖；圖5C為本發明實施例四提供的陣列基板的又一種結構示意圖；圖5D為本發明實施例四提供的陣列基板的再一種結構示意圖。主要附圖標記1-襯底基板；3-柵電極；4-柵絕緣層；61-半導體層；62-摻雜半導體層；7-源電極；8-漏電極； 9-鈍化層；10-鈍化層過孔；
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11-像素電極；14-有色圖案；15-存儲電容；16-注射器； 17-第一膜層；18-第二膜層；19-均勻混合物；20-輥子；21-熱臺；102-雙頻液晶；E-電場；Ul-低頻電壓；U2-高頻電壓；50-PDLC膜；51-上基板；52-下基板； 101-聚合物。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一圖IA為本發明實施例一提供的PDLC膜的結構示意圖，如圖IA所示，該PDLC膜包括聚合物101和分布於聚合物101中的雙頻液晶102。其中，在該PDLC膜中雙頻液晶102 沿長軸方向的折射率與聚合物101的折射率相匹配，或者雙頻液晶102沿短軸方向的折射率與聚合物101的折射率相匹配。其中，在本發明各實施例中所述「相匹配」是指相同或近似相同。其中，聚合物101是由可光聚合的基體等物質經光聚合反應生成的一種光學各向同性的物質。雙頻液晶102是指電光特性與頻率有關的特殊液晶材料。雙頻液晶102在高頻電壓(例如大於IOkHz的電壓，具體可選用30kHZ的電壓)驅動和低頻電壓(例如小於IkHz的電壓，具體可選用50Hz的電壓)驅動時所具有的運動特性不同。在低頻電場下雙頻液晶102沿長軸方向取向；在高頻電場下雙頻液晶102沿垂短軸方向取向。當將雙頻液晶分子與可光聚合的基體等均勻混合併經光聚合反應製成PDLC膜時，雙頻液晶102均勻分散在聚合物101中；在沒有外加電壓的狀態下，雙頻液晶102的排列呈現無序狀態，雙頻液晶102的長軸取向隨機分布，其平均折射率和聚合物101的折射率不匹配，入射光線被強烈散射，PDLC膜呈不透明狀，通常是乳白色。而雙頻液晶102周圍的聚合物101對雙頻液晶102具有錨定作用，所以使這一狀態能夠保持。而當本實施例的PDLC膜中的雙頻液晶沿長軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時，如圖IB所示，當給PDLC膜提供低頻電壓Ul，使雙頻液晶分子沿其長軸方向取向，使得雙頻液晶分子沿長軸方向排列並與聚合物匹配，進而使PDLC膜呈現透射態；基於現有技術中的技術方案，當不需要PDLC膜呈現透射態時，通過去除低頻電壓U1，然後使雙頻液晶分子慢慢恢復到無序狀態，並最終呈現散射態，但是該PDLC膜由透射態變為散射態的過程比較長，通常無法滿足顯示需求。基於上述原因，本實施例通過採用包括有雙頻液晶的聚合物分散液晶膜，利用雙頻液晶可以由兩種頻率電壓驅動分別對其長軸和短軸驅動的特性，給處於透射態的PDLC 膜加高頻電壓U2，加速其由透射態變為散射態的過程。具體如圖IC所示，通過將低頻電場切換到高頻電場，即給PDLC膜提供高頻電壓U2，使雙頻液晶分子在額外電場力作用下迅速打破沿長軸方向取向的狀態，使得雙頻液晶分子的平均折射率與聚合物不匹配，進而使 PDLC膜快速呈現散射態。通過利用雙頻液晶的上述光電特性，可以極大的加速PDLC膜在透射態和散射態兩者之間轉換的速度。其中，高頻電壓U2的作用是驅動PDLC膜由透射態轉變為散射態，當PDLC膜中的液晶微滴在高頻電壓的作用下，迅速偏離透射態對應的取向方向，由透射態轉變為散射態後即可撤除高頻電壓U2，並在下一次低頻電壓Ul的驅動下再次使PDLC膜由散射態轉變為透射態，即通過給PDLC膜施加「低頻電壓Ul-高頻電壓U2-撤除高頻電壓U2-低頻電壓Ul」這種循環方式的驅動電壓來驅動PDLC膜。但是，如果實際應用中需要PDLC膜的狀態切換比較頻繁，也可以採用「低頻電壓Ul-高頻電壓U2-低頻電壓 U1」這種交替進行的方式來驅動PDLC膜。具體採用何種方式的驅動電壓可視具體需求而定，本發明各實施例均不做具體限定。當本實施例的雙頻液晶沿短軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時，通過給 PDLC膜加高頻電壓，可以使雙頻液晶分子沿短軸方向排列並與聚合物相匹配，進而使PDLC 膜呈現透射態；同理為了加速PDLC膜由透射態到散射態的轉變速度，本實施例採用給處於透射態的PDLC膜加低頻驅動電壓，即通過將高頻電場切換到低頻電場，使雙頻液晶分子在額外電場力作用下迅速打破沿短軸方向取向的狀態，使得雙頻液晶分子的平均折射率與聚合物不匹配，進而使PDLC膜快速呈現散射態。由上述技術方案可知，本實施例的PDLC膜由於採用雙頻液晶使得其可以利用雙頻電壓進行驅動，進而加速PDLC膜在透射態和散射態之間的轉變速度，克服了現有技術因PDLC膜由透射態到散射態轉變速度慢導致PDLC膜使用領域受限的問題，通過明顯提高 PDLC膜由透射態轉換到散射態(即關態)的響應速度，為PDLC膜在3D光閥等方面的應用提供了有效的解決方案，擴展了 PDLC膜的應用範圍和領域。進一步，上述聚合物分散液晶可由可光聚合的基體、納米微珠和光引發劑在紫外光照射下，經光聚合反應形成。其中，可光聚合的基體可為多種含丙烯酸酯類化合物的混合物。例如，可以由丙烯酸十二酯(LA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)和1，6_己二醇二丙烯酸酯(HDDA)以一定比例混合形成本實施例的可光聚合的基體。其中，丙烯酸十二酯(LA)、 聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)和1，6_己二醇二丙烯酸酯(HDDA)在混合時的質量比優選為2丨3丨5ο其中，通過採用丙烯酸十二酯(LA)可以降低PDLC膜的驅動電壓，通過採用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)可以增加PDLC膜的柔韌性，通過採用1，6_己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)可以控制高分子網絡的緻密度，因此，以此形成的本實施例的可光聚合的基體可以極大的提高PDLC膜的各方面的性能。下面以上述形成可光聚合的基體的示例為例，通過PDLC膜的製造工藝過程進一步說明上述技術方案。圖2為本發明實施例一提供的PDLC膜的製造工藝的流程示意圖。具體的，將丙烯酸十二酯(LA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)和1，6_己二醇二丙烯酸酯(HDDA)以質量比為2 3 5進行混合，形成可光聚合的基體；然後，將上述可光聚合的基體與雙頻液晶以質量比為1 3進行混合，並加入光引發劑和納米微珠，形成均勻混合物13 ；其中，光引發劑的添加量可為可光聚合的基體的-30wt% ；而納米微珠的添加量可為可光聚合的基體和雙頻液晶的-10wt%。接著，如圖2所示，採用注射器16 將均勻混合物19注射到第一膜層17上，並對盒第二膜層18 ；通過輥子20將對盒後的第一膜層17和第二膜層18進行滾壓，使均勻混合物19均勻分布於第一膜層17和第二膜層18 之間；將上述經滾壓後的第一膜層17和第二膜層18放置到熱臺21上，進行紫外光照射使可光聚合的基體、納米微珠和光引發劑將發生聚合反應形成聚合物，而雙頻液晶被聚合物包裹並均勻分布於聚合物中。其中，照射條件為在波長為365納米的紫外光下照射1-10分鐘；照射結束後將第一膜層17和第二膜層18撤去即形成本實施例的PDLC膜。其中，雙頻液晶可以是沿長軸方向與形成的聚合物具有相同折射率的雙頻液晶，也可以是沿短軸方向與形成的聚合物具有相同折射率的雙頻液晶。通過上述製造工藝可以看出，本實施例通過採用雙頻液晶與可光聚合的基體等進行均勻混合，並經過滾壓和紫外光照射形成的PDLC膜，利用雙頻液晶在高低頻電場作用下呈現出的不同光電特性，極大的改善了 PDLC膜狀態轉換的響應速度，尤其明顯提高了 PDLC 膜由透射態轉換到散射態的響應速度，為PDLC膜在3D光閥等方面的應用提供了有效的解決方案，擴展了 PDLC膜的應用範圍和領域。實施例二圖3為本發明實施例二提供的PDLC膜的製造方法的流程圖。如圖3所示，本實施例的PDLC膜的製造方法包括步驟301、將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發劑進行均勻混合，形成均勻混合物；步驟302、將所述均勻混合物夾設在第一膜層和第二膜層之間進行滾壓；步驟303、將滾壓後的均勻混合物在紫外光下進行照射，形成所述PDLC膜。本實施例的PDLC膜的製造方法可用於製造本發明提供的PDLC膜。本實施例技術方案通過採用雙頻液晶與可光聚合的基體等進行均勻混合，並經過滾壓和紫外光照射形成的PDLC膜，利用雙頻液晶在高低頻電場作用下呈現出的不同光電特性，極大的改善了 PDLC 膜狀態轉換時的響應速度，尤其明顯提高了 PDLC膜由透射態轉換到散射態的響應速度，為 PDLC膜在3D光閥等方面的應用提供了有效的解決方案，擴展了 PDLC膜的應用範圍和領域。其中，上述技術方案中進行紫外光照射的條件優選為在波長為365納米的紫外光下照射1-10分鐘。進一步，在上述步驟301中形成PDLC膜的均勻混合物中，各組分的含量優選為 雙頻液晶與可光聚合的基體的質量比範圍為1 2-10 1，優選為1 1-8 1，更為優選的為3 1。以可光聚合的基體的質量為基準，所述光引發劑的含量為所述可光聚合的基體的0. Iwt % -30. Owt %，優選為Iwt % -30.0wt%。以雙頻液晶和所述可光聚合的基體的總質量為基準，所述納米微珠的含量為所述雙頻液晶和所述可光聚合的基體的 0. lwt%-10.0wt%，優選為lwt%-10.0wt%。當採用上述各種優選比例形成PDLC膜時，所形成的PDLC膜的響應時間更短，其應用場景更為廣泛。進一步，上述可光聚合的基體可為多種含丙烯酸酯類化合物的混合物。例如，可以由丙烯酸十二酯(LA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)和1，6_己二醇二丙烯酸酯(HDDA)以一定比例混合形成本實施例的可光聚合的基體。其中，丙烯酸十二酯(LA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)和1，6_己二醇二丙烯酸酯(HDDA)的質量比優選為2:3:5。其中，通過採用丙烯酸十二酯(LA)可以降低PDLC膜的驅動電壓，通過採用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)可以增加PDLC膜的柔韌性，通過採用1，6_己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)可以控制高分子網絡的緻密度，因此，以此形成的本實施例的可光聚合的基體可以極大的提高PDLC膜的各方面的性能。其中，以上述PDLC膜中的雙頻液晶沿長軸方向的折射率與經光照後形成的聚合物的折射率相匹配時為例說明本實施例製造的PDLC膜的工作原理。具體地，通過給PDLC 膜提供低頻電壓，如圖IB所示，雙頻液晶分子沿其長軸方向(即電場E的方向)取向，即雙頻液晶分子沿長軸方向排列與聚合物匹配，進而使PDLC膜迅速呈現透射態；而預使PDLC膜迅速從透射態回到原來的散射態，可切換成高頻電壓驅動PDLC膜，此時雙頻液晶的介電各向異性的介電常數會發生變化，雙頻液晶在額外電場力作用下迅速偏離長軸方向取向(例如在垂直電場E的方向)取向，此時雙頻液晶的平均折射率與聚合物不匹配，PDLC膜快速呈現散射態，從而實現從透射態和散射態兩者之間的快速轉化，顯著提高PDLC膜的響應速度。實施例三圖4為本發明實施例三提供的PDLC膜的驅動方法的流程。如圖4所示，包括步驟401、使用第一頻率的電壓驅動PDLC膜，以使所述PDLC膜呈現透射態；步驟402、使用第二頻率的電壓驅動處於透射態的PDLC膜，以使PDLC膜由透射態呈現散射態。其中，本實施例中的第一頻率的電壓和第二頻率的電壓可具體所採用的PDLC膜中雙頻液晶的特性而定。具體地，結合本發明上述實施例提供的PDLC膜，當PDLC膜中的雙頻液晶沿長軸方向的折射率與PDLC膜中的聚合物的折射率相匹配時，第一頻率的電壓為低頻電壓，例如可以為頻率小於IkHz的電壓；第二頻率的電壓為高頻電壓，例如可以為頻率大於IOkHz的電壓。當PDLC膜中的雙頻液晶沿短軸方向的折射率與PDLC膜中的聚合物的折射率相匹配時，此時第一頻率的電壓為高頻電壓，例如可以為頻率大於IOkHz的電壓， 而第二頻率的電壓為低頻電壓，例如可以為頻率小於IkHz的電壓。其中上述低頻電壓優選可以為60Hz或50Hz的電壓；而高頻電壓可以為20kHz的電壓等。其中，本實施例中的高頻電壓和低頻電壓並沒有明確劃分的標準，主要是針對雙頻液晶的特性而定，以上所舉數值僅為一種示例，以供本領域技術人員參考，並不做限定。本實施例的驅動方法用於驅動本發明上述實施例提供的PDLC膜，當使用第一頻率的電壓驅動PDLC膜時，可使雙頻液晶分子沿電場的方向(沿長軸方向或短軸方向)取向，即雙頻液晶分子沿一特定方向排列並與聚合物匹配，進而使PDLC膜迅速呈現透射態； 進而使用第二頻率的電壓驅動處於透射態的PDLC膜時，可使雙頻液晶的介電各向異性的介電常數發生變化，雙頻液晶在額外電場力作用下迅速打破原來排列狀態，此時雙頻液晶的排列狀態與聚合物不再匹配，PDLC膜快速呈現散射態，從而實現PDLC膜在透射態和散射態兩者之間的快速轉化，顯著提高PDLC膜的響應速度，為PDLC膜在3D光閥等顯示領域的廣泛應用打下基礎。實施例四圖5A為本發明實施例四提供的顯示器的結構示意圖。如圖5A所示，本實施例的顯示器包括對盒設置的上基板51和下基板52 ；上基板51和下基板52之間夾設有PDLC 膜50。其中，PDLC膜50可採用本發明實施例提供的PDLC膜，或者是採用本發明實施例提供的PDLC膜的製造方法製造而成。由於PDLC膜採用了雙頻液晶，極大地提高了其在狀態轉換時的響應速度，因此， 本實施例的顯示器克服了受現有技術中PDLC膜狀態轉化響應速度慢的影響的缺陷，具有較佳的顯示質量。
其中，為加速PDLC膜狀態轉換所提供的驅動電壓可以加到PDLC膜的任何一側。即驅動PDLC膜的電壓可以加在上基板上，也可以加在下基板上。在顯示器中，通常是通過像素電極和公共電極上的電壓差驅動中間的液晶層來完成圖像的顯示的。在本實施例中，顯示器通過像素電極和公共電極提供電壓驅動PDLC膜來完成圖像的顯示。基於此，本實施例提供一種顯示器的具體結構，該顯示器中的公共電極形成於上基板朝向下基板的一面，像素電極形成於下基板上朝向上基板的一面；由於公共電極上的電壓相對穩定，因此，本實施例通過公共電極向PDLC膜提供其狀態轉換時的驅動電壓(即雙頻驅動電壓)。具體地，當本實施例所使用的PDLC膜中的雙頻液晶沿長軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時，公共電極上提供的驅動電壓分別為驅動PDLC膜工作於透射態的低頻電壓和驅動PDLC膜由透射態轉變為散射態的高頻電壓。當本實施例所使用的PDLC膜中的雙頻液晶沿短軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時，公共電極上提供的驅動電壓分別為驅動PDLC膜工作於透射態的高頻電壓和驅動PDLC膜由透射態轉變為散射態的低頻電壓。以雙頻液晶沿長軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配的PDLC膜為例，說明本實施例的顯示器顯示圖像的原理，具體如下具體地，當像素電極和公共電極之間具有一定電壓差、且公共電極上的電壓為低頻電壓時，像素電極對應區域的PDLC膜處於透射態，可用於顯示數據信號，即通過顯示像素電極區域的顏色形成圖像。當像素電極和公共電極為等電位時，說明不需要顯示圖像，可通過向公共電極提供高頻電壓，以加速PDLC膜由透射態向散射態的轉換；由於處於散射態的PDLC膜通常為乳白色，因此，此時像素電極對應PDLC膜的區域顯示為乳白色。進一步，本實施例的顯示器可以為有源顯示器，在該有源顯示器中，下基板為陣列基板，且公共電極形成於上基板朝向陣列基板的一面，而像素電極形成於陣列基板朝向上基板的一面上。其中，本實施例提供一種陣列基板的基本實現結構即在陣列基板上除了形成有像素電極之外，還形成有橫縱交叉的數據線和柵線，數據線和柵線圍設形成矩陣形式排列的像素單元；每個像素單元包括薄膜電晶體(TFT)和像素電極；一個TFT對應一個像素電極。其中，TFT包括柵電極、源電極、漏電極和有源層；柵電極與柵線連接，源電極與數據線連接，漏電極與像素電極連接，有源層形成於源電極、漏電極和柵電極之間。其中，本實施例提供的有源顯示器可以為投射型有源顯示器，此時像素電極採用透明材料形成。另外，本實施例的有源顯示器也可以為反射型有源顯示器，此時像素電極可以採用透明材料或不透明材料形成。基於上述，當像素電極採用不透明材料時，可兼做有色圖案層，以提供顯示圖案。 當像素電極為透明材料形成時，本實施例的有源顯示器中的陣列基板(即下基板)上還形成有有色圖案，且有色圖案與像素電極對應設置，以提供顯示圖案。其中，有色圖案可以為彩色樹脂圖案或黑色樹脂圖案。其中，彩色樹脂圖案是由紅色、藍色、綠色樹脂按照一定的順序循環排列構成的，用於提供彩色圖案，且每個像素電極對應於一種顏色的樹脂，即像素電極和樹脂元素(例如紅色樹脂、藍色樹脂或綠色樹脂)一一對應，其中，三個相鄰的紅色、 藍色、綠色樹脂對應的像素電極可以組成一個用於顯示的能夠顯示各種灰度和色彩的主像素單元；黑色樹脂圖案用於提供黑白圖案。基於此，本實施例提供的有源顯示器可以為彩色顯示器，也可以為黑白顯示器。
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圖5B和圖5C所示分別為本實施例提供的設置有有色圖案的底柵式薄膜電晶體的陣列基板的結構示意圖。如圖5B和圖5C所示，陣列基板包括襯底基板1，襯底基板1上形成有柵電極3、源電極7、漏電極8和像素電極11。柵電極上覆蓋有柵絕緣層4、柵絕緣層4 上形成有半導體層61和摻雜半導體層62，摻雜半導體層62上方被刻蝕斷開以形成薄膜電晶體溝道。像素電極11與源電極7和漏電極8之間形成有鈍化層9，像素電極11通過鈍化層過孔10與漏電極8連接。在圖5B所示結構中，襯底基板1的底層上形成有有色圖案 14，有色圖案14與像素電極11相對應，而在圖5C所示結構中，有色圖案14在與像素電極 11對位後形成於襯底基板1的背面。另外，本實施例的陣列基板還可以是頂柵式結構，如圖5D所示，在該頂柵式結構中，有色圖案14形成於柵電極3上方，位於像素電極11下方，且在該結構中有色圖案14還同時起到柵電極保護層的作用，以保護柵電極3 ；另外，在該襯底基板1上還形成有存儲電容15。本實施例的顯示器還可以為電子紙顯示器，此時上基板和下基板的材料為柔性材料，上基板上的公共電極，用於向中間的PDLC膜提供加速其狀態轉換速度的驅動電壓，同時還會提供PDLC膜正常工作時所需的電壓。綜上所述，本實施例的顯示器包括含有雙頻液晶的PDLC膜，通過公共電極向PDLC 膜提供高低頻驅動電壓以加速PDLC膜狀態轉換時的響應速度，使得PDLC膜在顯示器領域中應用時不再受其響應速度慢的限制，為PDLC膜在顯示器領域的應用開闢了新途徑。對於顯示器的具體實現結構，本實施例並未一一進行詳細說明，但是，本領域技術人員可通過本實施例上述技術方案的簡單介紹結合顯示器的基本結構和製造工藝了解本發明的主要思想，並可獲取到各種結構的顯示器。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種聚合物分散液晶膜，其特徵在於，包括聚合物和分散於所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長軸方向的折射率或沿短軸方向的折射率與所述聚合物的折射率相匹配。
2.根據權利要求1所述的聚合物分散液晶膜，其特徵在於，所述雙頻液晶均勻分布於所述聚合物中。
3.一種聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於，包括將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發劑進行均勻混合，形成均勻混合物；將所述均勻混合物夾設在兩膜層之間進行滾壓；將滾壓後的均勻混合物在紫外光下進行照射，形成所述聚合物分散液晶膜。
4.根據權利要求3所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於在紫外光下進行照射的條件為在波長為365納米的紫外光下照射1-10分鐘。
5.根據權利要求3所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述雙頻液晶與所述可光聚合的基體的質量比為1 2-10 1。
6.根據權利要求3所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述光引發劑的含量為所述可光聚合的基體的0. Iwt% -30. Owt%。
7.根據權利要求3所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述納米微珠的含量為所述雙頻液晶和所述可光聚合的基體的0. Iwt% -10. Owt%。
8.根據權利要求5所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述雙頻液晶與所述可光聚合的基體的質量比為3 1。
9.根據權利要求3-8任一項所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述可光聚合的基體包括丙烯酸十二酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯。
10.根據權利要求9所述的聚合物分散液晶膜的製造方法，其特徵在於所述丙烯酸十二酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的質量比為2 3 5。
11.一種聚合物分散液晶膜的驅動方法，其特徵在於，包括使用第一頻率的電壓驅動聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜呈現透射態；使用第二頻率的電壓驅動處於透射態的所述聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜由所述透射態呈現散射態。
12.根據權利要求11所述的聚合物分散液晶膜的驅動方法，其特徵在於，若所述聚合物分散液晶膜中的雙頻液晶沿長軸方向的折射率與所述聚合物分散液晶膜中的聚合物的折射率相匹配，所述第一頻率的電壓為頻率小於IkHz的電壓；所述第二頻率的電壓為頻率大於IOkHz的電壓；若所述聚合物分散液晶膜中的雙頻液晶沿短軸方向的折射率與所述聚合物分散液晶膜中的聚合物的折射率相匹配，所述第一頻率的電壓為頻率大於IOkHz的電壓，所述第二頻率的電壓為頻率小於IkHz的電壓。
13.—種顯示器，其特徵在於，包括對盒設置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之間夾設有如權利要求1或2所述的聚合物分散液晶膜。
14.根據權利要求13所述的顯示器，其特徵在於，所述上基板朝向所述下基板的一面形成有公共電極，所述下基板朝向所述上基板的一面形成有像素電極；所述公共電極用於向所述聚合物分散液晶膜提供雙頻驅動電壓。
15.根據權利要求14所述的顯示器，其特徵在於，所述顯示器為有源顯示器。
16.根據權利要求14所述的顯示器，其特徵在於，所述像素電極由不透明材料形成。
17.根據權利要求14所述的顯示器，其特徵在於，所述下基板上設置有有色圖案，所述有色圖案對應所述像素電極設置。
18.根據權利要求17所述的顯示器，其特徵在於，所述有色圖案為彩色樹脂圖案或黑色樹脂圖案；所述彩色樹脂圖案包括紅色、藍色、綠色樹脂，所述每個像素電極對應一種顏色的彩色樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其製造方法和驅動方法，聚合物分散液晶膜包括聚合物和分散於所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長軸方向的折射率或沿短軸方向的折射率與所述聚合物的折射率相匹配。本發明技術方案中的聚合物分散液晶膜包括雙頻液晶，利用雙頻電壓進行驅動，可以改善聚合物分散液晶膜的響應速度，加速聚合物分散液晶膜在透射態變和散射態兩者之間轉換的速度，擴展了聚合物分散液晶膜的應用範圍。
文檔編號C09K19/52GK102464983SQ20101054467
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者李文波, 武延兵, 王剛, 王立波 申請人:京東方科技集團股份有限公司