CN102722053A - 一种反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反射带宽可调节的胆甾相液晶显示装置，包括有两层透明基板和一层液晶层，自上而下依次为第一透明基板、液晶层和第二透明基板；所述的液晶层包括有凝胶因子、手性离子液体、手性剂和向列相液晶，其中向列相液晶是负性液晶。本发明在液晶成份中添加了手性离子液体和凝胶因子，利用电场来控制手性离子液体空间分布，形成螺距梯度，当温度低于凝胶温度时，凝胶因子形成纤维网络结构，稳定螺距梯度，从而拓宽反射带宽；利用电场和温度的协同作用，可以实现胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节。

Description

一种反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置
技术领域
本发明涉及彩色液晶显示装置，提供一种用凝胶因子稳定胆甾相液晶材料制备的反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置。
背景技术
聚合物稳定液晶（Polymer Stabilized Liquid Crystal，PSLC）复合材料是一种近20年发展起来的新型液晶功能材料，在电场作用下具有独特的光电性能，使其在显示设备、滤波器、可调透镜、光开关、智能窗、反射式偏振片等方面都有广阔的应用前景。然而传统的利用聚合物稳定液晶，具有反射带宽窄，无法实现反射带宽的动态可逆调节这些缺点。 
图1所示为常规的反射型胆甾相液晶显示装置。其特征是由两层透明基板呈夹芯状设置一层液晶层，包括自上而下顺次为第一透明基板101、第一平面取向层102、液晶层105、第二平面取向层103和第二透明基板104，其中所述的液晶层105包括单体、手性剂和向列相液晶。传统的反射型胆甾相液晶显示装置是通过聚合物稳定的，因此反射带宽不能动态调节；此外，传统的装置仅仅使用了手性剂，因此反射带宽固定且很窄。
发明内容
本发明是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，从液晶成分上改进传统反射型胆甾相液晶显示装置，提供一种反射带宽可调节的胆甾相液晶显示装置，以期拓宽反射带宽，且实现带宽的动态可逆调节。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，其特征在于：包括有两层透明基板和一层液晶层，自上而下依次为第一透明基板、液晶层和第二透明基板；所述的液晶层包括有凝胶因子、手性离子液体、手性剂和向列相液晶，其中向列相液晶是负性液晶。
所述的第一透明基板和第二透明基板在靠近液晶层的一面镀有透明导电层。
所述的第一透明基板与液晶层之间、液晶层与第二透明基板之间分别设置有一层平面取向层，各平面取向层自身的方向一致。
设置在第一透明基板和液晶层之间的第一平面取向层与设置在液晶层和第二透明基板之间的第二平面取向层为反平行平面取向层。
所述的手性离子液体利用电场控制其空间分布，形成螺距梯度，当温度低于凝胶温度时，凝胶因子形成纤维状网络结构，稳定螺距梯度，从而拓宽反射带宽；利用电场和温度的协同作用，实现胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节。
所述的第一透明基板的上表面设置有一层减反膜。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明在第一透明基板与液晶层之间，液晶层与第二透明基板之间分别设置反平行平面取向层，这是为了液晶层按照取向层的摩擦方向排列，实现胆甾相液晶有序排列。
2、本发明在液晶成份中添加了手性离子液体和凝胶因子，利用电场来控制手性离子液体空间分布，形成螺距梯度，当温度低于凝胶温度时，凝胶因子形成纤维网络结构，稳定螺距梯度，从而拓宽反射带宽；利用电场和温度的协同作用，可以实现胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节。
附图说明
图1为常规的反射型胆甾相液晶显示装置的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明显示原理示意图。
图4a为本发明的反射带宽示意图一。
图4b为本发明的反射带宽示意图二。
图4c为本发明的反射带宽示意图三。
图中标号：101第一透明基板、102第一平面取向层、103第二平面取向层、104第二透明基板、105液晶层；1第一透明基板、2第一平面取向层、3第二平面取向层、4第二透明基板、5液晶层。
具体实施方式
实施例：
参见图2，反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，自上而下共有两层透明基板，分别为第一透明基板1和第二透明基板4；在第一透明基板1和第二透明基板4之间具有液晶层5；分别设置位于液晶层5和第一透明基板1之间的第一平面取向层2、位于液晶层5和第二透明基板4之间的第二平面取向层3；其中，第一平面取向层2与第二平面取向层3为反平行平面取向层。具体制作中，反平行平面取向层是采用摩擦方向相反的工艺。
本实施例中，液晶层5为含有凝胶因子和手性离子液体的胆甾相液晶。
图3所示为本实施例中反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置的工作机理，利用电场来控制手性离子液体空间分布，形成螺距梯度，当温度低于凝胶温度时，凝胶因子形成纤维状网络结构，稳定螺距梯度，从而拓宽反射带宽；利用电场和温度的协同作用，可以实现胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节。
参见图3，若在两透明基板之间未加电压，调节温度低于凝胶温度，凝胶因子形成纤维状网络结构，未形成螺距梯度，此时的反射带宽很窄；若此时调节温度高于凝胶温度，凝胶因子形成的纤维状网络结构会溶解，恢复到初始状态。
参见图3，若在两透明基板之间加电压，利用电场控制液晶盒中手性离子液体的空间分布，从而形成螺距梯度，再调节温度低于凝胶温度，凝胶因子形成纤维状网络结构，稳定该螺距梯度，拓宽了反射带宽；若此时撤去两透明基板之间的电压，且调节温度高于凝胶温度，凝胶因子形成的纤维状网络结构会溶解，液晶盒中的手性离子液体均匀分布，螺距梯度消失，变成原始的单一螺距。利用电场和温度的协同作用，实现了胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节这一循环过程。
图4a、图4b和图4c所示为本实施例中反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置的三个反射带宽示意图。
图4a中，两透明基板之间未加电压时，胆甾相液晶显示装置的手性离子液体分布均匀，螺距固定，反射带宽也固定，且很窄；
图4b中，在两透明基板之间加电压时，胆甾相液晶显示装置的手性离子液体分布不均匀，手性离子液体多的一端螺距变小，手性离子液体少的一端螺距变大，利用电场和温度的协同作用，形成螺距梯度，拓宽了反射带宽。随着电场强度的增大，反射带宽逐渐增大；
图4c中，调节温度高于凝胶温度，此时降低电场强度，反射带宽逐渐减小，完全撤去电场时，恢复到初始的反射带宽。
本发明可取代传统的反射型胆甾相液晶显示装置，拓宽反射带宽，同时实现动态可逆调节，应用于液晶显示。

Claims (4)

1.一种反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，其特征在于：包括有两层透明基板和一层液晶层，自上而下依次为第一透明基板、液晶层和第二透明基板；所述的液晶层包括有凝胶因子、手性离子液体、手性剂和向列相液晶，其中向列相液晶是负性液晶；所述的第一透明基板与液晶层之间、液晶层与第二透明基板之间分别设置有一层平面取向层，各平面取向层自身的方向一致，设置在第一透明基板和液晶层之间的第一平面取向层与设置在液晶层和第二透明基板之间的第二平面取向层为反平行平面取向层。
2.根据权利要求1所述的反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，其特征在于:所述的第一透明基板和第二透明基板在靠近液晶层的一面镀有透明导电层。
3.根据权利要求1或2所述的反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，其特征在于：所述的手性离子液体利用电场控制其空间分布，形成螺距梯度，当温度低于凝胶温度时，凝胶因子形成纤维状网络结构，稳定螺距梯度，从而拓宽反射带宽；利用电场和温度的协同作用，实现胆甾相液晶器件的反射带宽动态可逆调节。
4.根据权利要求1所述的反射带宽可调的胆甾相液晶显示装置，其特征在于：所述的第一透明基板的上表面设置有一层减反膜。
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