CN111308759B - 一种液晶显示屏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶显示屏及其制备方法，所述液晶显示屏包括第一基板和第二基板，相对设置；液晶结构层，设于所述第一基板和所述第二基板之间；所述液晶结构层包括：聚酰亚胺薄膜，其中具有若干液晶囊泡；手性液晶，分散在所述液晶囊泡中；活性液晶元聚合物，成丝状或者栅线状分布在所述液晶囊泡中；其中手性液晶包括手性剂和近晶相液晶。本发明提供了一种液晶显示屏及其制备方法，将聚合物分散液晶和聚合物稳定液晶相结合，当环境温度在‑10℃～10℃时，所述手性液晶的相态为近晶相，光可通过整个所述液晶结构层；当环境温度在大于10℃并小于40℃时，所述手性液晶的相态由近晶相转变为手性向列相，光不能通过所述液晶结构层。

Description

一种液晶显示屏及其制备方法
技术领域
本发明属于显示面板技术领域，特别涉及一种液晶显示屏及其制备方法。
背景技术
智能显示是一种很重要的显示模式，通常条件下通过温度或光强弱的调节实现显示器智能显示，常用的方式有PDLC(聚合物分散液晶)和PSLC(聚合物稳定液晶)。
PDLC是将低分子液晶与预聚物混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料，它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。PSLC也是将液晶中加入预聚物，经过UV制程，形成聚合物网络。
PDLC的主要优点是液晶分子可随机取向，易于大面积制备柔性薄膜。PSLC的优点在于可控制液晶分子取向方向，但聚合物聚合度较低，薄膜剪切力不够，难以实现大面积生产制备。
因此确有必要来开发一种新型液晶显示屏，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示屏及其制备方法，以解决现有技术中液晶显示屏无法兼具聚合物分散液晶和聚合物稳定液晶的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示屏，包括第一基板和第二基板，相对设置；液晶结构层，设于所述第一基板和所述第二基板之间；所述液晶结构层包括：聚酰亚胺薄膜，其中具有若干液晶囊泡；手性液晶，分散在所述液晶囊泡中；活性液晶元聚合物，成丝状或者栅线状分布在所述液晶囊泡中；其中手性液晶包括手性剂和近晶相液晶；当环境温度在-10℃～10℃时，所述手性液晶的相态为近晶相，光可通过整个所述液晶结构层；当环境温度在大于10℃并小于40℃时，所述手性液晶的相态由近晶相转变为手性向列相，光不能通过所述液晶结构层。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述近晶相液晶包括以下结构式中的一种：
Figure BDA0002402392150000021
进一步的，在不同实施方式中，其中所述手性剂的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000022
进一步的，在不同实施方式中，其中所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000023
其中n为1000～5000。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述活性液晶元聚合物的结构上如下：
Figure BDA0002402392150000024
其中n为500～3000。
本发明的还提供了一种制备方法，用以制备本发明涉及的所述液晶显示屏，包括以下步骤：将近晶相液晶和手性剂混合，得到手性液晶；将所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元混合得到混合物；加热所述混合物到100℃～150℃，熔融所述混合物；提供半成品液晶面板，所述半成品液晶面板中具有相对设置的第一基板和第二基板以及所述第一基板和所述第二基板之间的液晶填充层；将熔融后的所述混合物注入至所述液晶填充层中；降温冷却所述混合物，析出聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜具有若干液晶囊泡，所述手性液晶和所述活性液晶元分散在所述液晶囊泡中；对所述聚酰亚胺薄膜进行紫外线照射，所述活性液晶元聚合形成活性液晶元聚合物。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述活性液晶元的结构上如下：
Figure BDA0002402392150000031
所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000032
其中n为1000～5000。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述活性液晶元的结构上如下：
Figure BDA0002402392150000033
所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000034
其中n为500～3000。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述聚酰亚胺为含有若干氟原子的聚合物，所述聚酰亚胺的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000041
进一步的，在不同实施方式中，其中在将近晶相液晶和手性剂混合，反应得到手性液晶的步骤中，所述近晶相液晶和所述手性剂的质量比为80～87：13～20。
进一步的，在不同实施方式中，其中在将所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元混合得到混合物的步骤中，所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元的质量比为70～80：15～25：2～5。
进一步的，在不同实施方式中，其中在对所述聚酰亚胺薄膜进行紫外线照射步骤中，所述紫外线照射强度为60～80mW/cm2，所述紫外线波长为365nm。
进一步的，在不同实施方式中，其中在对所述聚酰亚胺薄膜进行紫外线照射步骤中，照射时间为10～30分钟。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种液晶显示屏及其制备方法，将聚合物分散液晶和聚合物稳定液晶的功能相结合，当早晨环境温度较低的时候，液晶为近晶相，光可通过；随着环境的温度上升，接近中午的时候，液晶由近晶相转变为手性向列相，光不能通过，从而达到温控显示的目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液晶显示屏在环境温度在-10℃～10℃℃时的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶显示屏在环境温度在大于10℃并小于40℃时的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的液晶显示屏的制备方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S5时的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S6时的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S7时的结构示意图。
附图标记：
液晶显示屏-100；
第一基板-110； 第二基板-120；
液晶结构层-200；
聚酰亚胺-131； 聚酰亚胺薄膜-130；
液晶囊泡-132；
手性液晶-140；
活性液晶元-151； 活性液晶元聚合物-150；
间隙-160。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
实施例1
本实施例提供一种液晶显示屏，请参阅图1，图1所示为本实施例提供的液晶显示屏100的结构示意图，液晶显示屏100包括第一基板110、第二基板120、液晶结构层200。其中第一基板110和第二基板120相对设置；液晶结构层200设于第一基板110和第二基板120之间。
液晶结构层200包括：聚酰亚胺薄膜130、手性液晶140、活性液晶元聚合物150。聚酰亚胺薄膜130具有若干液晶囊泡132；手性液晶140包括手性剂和近晶相液晶，其分散在液晶囊泡132中；活性液晶元聚合物150成丝状或者栅线状分布在液晶囊泡132中。成丝状或者栅线状的活性液晶元聚合物150的长度方向与第一基板110或第二基板120垂直。液晶囊泡132被相邻的丝状或者栅线状的活性液晶元聚合物150分隔成若干间隙160。所述手性液晶140分布在这些间隙160中。
当环境温度在-10℃～10℃时，图1所示为本实施例提供的液晶显示屏在环境温度在-10℃～10℃℃时的结构示意图，此时手性液晶140的相态为近晶相，近晶相的手性液晶140其排列方向平行于活性液晶元聚合物150的长度方向，当光从第一基板射入液晶结构层200，光的传递方向与手性液晶140的排列方向平行，此时这些光可通过整个液晶结构层200。
当环境温度在大于10℃并小于40℃时，图2所示为本实施例提供的液晶显示屏在环境温度在大于10℃并小于40℃时的结构示意图，此时手性液晶140的相态由近晶相转变为手性向列相，即手性液晶140发生偏转，当光从第一基板射入液晶结构层200，光的传递方向与手性液晶140的排列方向形成一大于20°的夹角，光不能通过液晶结构层200。
本实施例中，所述手性液晶140包括近晶相液晶和手性剂。其中所述近晶相液晶和所述手性剂的质量比为80～87：13～20。所述近晶相液晶的化学结构式包括如下的至少一种：
Figure BDA0002402392150000061
Figure BDA0002402392150000071
所述手性剂的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000072
本实施例中的活性液晶元聚合物150是由活性液晶元聚合成的，活性液晶元的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000073
所述活性液晶元聚合物150的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000074
其中n为1000～5000。
本实施例还提供了一种制备方法，用以制备本实施例涉及的所述液晶显示屏，包括以下步骤S1-S7。
请参阅图3，图3为本实施例提供的液晶显示屏的制备方法的流程图。
步骤S1：将近晶相液晶和手性剂混合，得到手性液晶。
其中所述近晶相液晶和所述手性剂的质量比为80～87：13～20。所述近晶相液晶的化学结构式包括如下的至少一种：
Figure BDA0002402392150000081
所述手性剂的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000082
步骤S2：将所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元混合得到混合物。
其中所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元的质量比为70～80：15～25：2～5。
其中聚酰亚胺为含有若干氟原子的聚合物，所述聚酰亚胺的结构式如下：
Figure BDA0002402392150000083
其中活性液晶元的结构上如下：
Figure BDA0002402392150000091
步骤S3：加热所述混合物到100℃～150℃，熔融所述混合物。
步骤S4：提供半成品液晶面板，所述半成品液晶面板中具有相对设置的第一基板和第二基板以及所述第一基板和所述第二基板之间的液晶填充层。
请参阅图4，图4所示为本实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S5时的结构示意图；
步骤S5：将熔融后的所述混合物注入至所述液晶填充层中；其中混合物包括手性液晶140、聚酰亚胺131和活性液晶元151。
其中聚酰亚胺131呈螺旋状分散在所述液晶填充层中，手性液晶140和活性液晶元151呈水滴状分散在所述液晶填充层中。
请参阅图5，图5所示为本实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S6时的结构示意图；
步骤S6：降温冷却所述混合物，螺旋状的聚酰亚胺131由于降温被析出形成聚酰亚胺薄膜130，其中聚酰亚胺薄膜130具有若干液晶囊泡131，手性液晶140和活性液晶151元分散在液晶囊泡131中。
请参阅图6，图6所示为本实施例提供的液晶显示屏的制备方法步骤S7时的结构示意图；
步骤S7：对聚酰亚胺薄膜130进行紫外线照射，活性液晶元151聚合形成活性液晶元聚合物150。
其中紫外线照射强度为60～80mW/cm2，所述紫外线波长为365nm，照射时间为10～30分钟。
其中所述活性液晶元聚合物150的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000092
其中n为1000～5000。
实施例2
本实施例中的液晶显示屏与实施例1中的对应结构大致相同，其相同的结构可参照实施例1中的对应描述，此处不再赘述。其中两者的主要不同之处在于，本实施例中使用的活性液晶元的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000101
所述活性液晶元聚合形成活性液晶元聚合物，所述活性液晶元聚合物的化学结构式如下：
Figure BDA0002402392150000102
其中n为500～3000。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种液晶显示屏及其制备方法，将聚合物分散液晶和聚合物稳定液晶的功能相结合，当早晨环境温度较低的时候，液晶为近晶相，光可通过；随着环境的温度上升，接近中午的时候，液晶由近晶相转变为手性向列相，光不能通过，从而达到温控显示的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示屏，其特征在于，包括
第一基板和第二基板，相对设置；
液晶结构层，设于所述第一基板和所述第二基板之间；
所述液晶结构层包括：
聚酰亚胺薄膜，其中具有若干液晶囊泡；
活性液晶元聚合物，成丝状或者栅线状分布在所述液晶囊泡中，所述活性液晶元聚合物的长度方向与所述第一基板或第二基板垂直，所述液晶囊泡被相邻的丝状或栅线状的所述活性液晶元聚合物分割成若干间隙；
手性液晶，分散在所述液晶囊泡的所述间隙中；
其中手性液晶包括手性剂和近晶相液晶；
当环境温度在-10℃～10℃时，所述手性液晶的相态为近晶相，光可通过整个所述液晶结构层；
当环境温度在大于10℃并小于40℃时，所述手性液晶的相态由近晶相转变为手性向列相，光不能通过所述液晶结构层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述近晶相液晶包括以下结构式中的一种：
Figure FDA0003633352370000011
Figure FDA0003633352370000021
3.如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述手性剂的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000022
4.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000023
其中n为1000～5000。
5.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，其中所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000024
其中n为500～3000。
6.一种制备方法，用以制备如权利要求1-5任一项所述的液晶显示屏，其特征在于，包括以下步骤：
将近晶相液晶和手性剂混合，得到手性液晶；
将所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元混合得到混合物；
加热所述混合物到100℃～150℃，熔融所述混合物；
提供半成品液晶面板，所述半成品液晶面板中具有相对设置的第一基板和第二基板以及所述第一基板和所述第二基板之间的液晶填充层；
将熔融后的所述混合物注入至所述液晶填充层中；
降温冷却所述混合物，析出聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜具有若干液晶囊泡，所述手性液晶和所述活性液晶元分散在所述液晶囊泡中；
对所述聚酰亚胺薄膜进行紫外线照射，所述活性液晶元聚合形成活性液晶元聚合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述活性液晶元的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000031
所述活性液晶元聚合物的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000032
其中n为1000～5000。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述活性液晶元的结构式如下：
Figure FDA0003633352370000033
所述活性液晶元聚合物的结构上如下：
Figure FDA0003633352370000034
其中n为500～3000。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在将近晶相液晶和手性剂混合，得到手性液晶的步骤中，所述近晶相液晶和所述手性剂的质量比为80～87：13～20；在将所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元混合得到混合物的步骤中，所述手性液晶、聚酰亚胺和活性液晶元的质量比为70～80：15～25：2～5。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在对所述聚酰亚胺薄膜进行紫外线照射步骤中，所述紫外线照射强度为60～80mW/cm2，所述紫外线波长为365nm，照射时间为10～30分钟。
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