CN112904611B - 温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 - Google Patents
温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112904611B CN112904611B CN201911134769.1A CN201911134769A CN112904611B CN 112904611 B CN112904611 B CN 112904611B CN 201911134769 A CN201911134769 A CN 201911134769A CN 112904611 B CN112904611 B CN 112904611B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display device
- crystal display
- temperature
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13718—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
Abstract
公开温度驱动的液晶显示器件、其驱动方式及在电子纸和功能涂层中的应用,其含有至少一层功能材料层,功能材料层含有分散介质和分散于其中的液晶微胶囊,液晶微胶囊由囊壁材料包裹胆甾相液晶介质并封装而成,Tg(分散介质)、Tg(囊壁材料)和Cp(胆甾相液晶介质)需同时满足:a.Tg(分散介质)≥Tg(囊壁材料)‑60℃;b.Tg(囊壁材料)≥Cp(胆甾相液晶介质)‑50℃;其中Tg(分散介质)、Tg(囊壁材料)和Cp(胆甾相液晶介质)分别是分散介质和囊壁材料的玻璃化转变温度、胆甾相液晶介质的清亮点。该液晶显示器件无需通电即可控制显示,优点为:结构/制作/驱动方式简单、能耗/厚度低、可视/打印效果好、对比度高、应用广、呈现形式多变。
Description
技术领域
本发明属于液晶显示领域,具体涉及温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和在电子纸和功能涂层领域中的应用。
背景技术
20世纪70年代早期,随着液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的发明,信息显示技术开始了一场革命。因为LCD为轻质、低功率的平板显示器,它所提供的可视读出功能符合手提式电子设备的小型尺寸、轻便重量和电池的要求,所以此显示技术使得新类别的手提式和其他便携式产品大量出现。商业上,LCD首先作为手表上的数字读出器而广泛应用,接着在仪器中采用,后来在手提式计算机、个人数据助理和很多其他数字设备中得到应用。现如今,LCD技术在电视机和个人计算机(Personal Computer,PC)领域中已几乎取代阴极射线管。
现今所制造并销售的几乎所有商用LCD显示器都位于玻璃基底上。玻璃具有很多适用于LCD制造的特征。玻璃可以在高温下进行加工、为刚性的且较为坚固、适用于大量制造中所使用的批量加工方法、在加工中玻璃的表面在大范围内变得极为光滑且均匀、并且具有所需要的光学特性(例如,高透明性)。然而,在许多应用中,玻璃远非理想的基底材料。玻璃基底并不能变得非常具有柔性且不是很坚固,不适用于网络制造(webmanufacturing)且容易破损。因此,全世界都在作出很大努力以便在更具柔性且坚固的基底上研制显示器,所述显示器不仅可与三维配制一致,而且还可重复挠曲。希望显示器具有薄塑料片、纸张或织物的柔性,使得其可像纸张或布那样悬垂、卷起或折叠。
胆甾相液晶材料在其光学特征和电子光学特征方面都很独特,主要在于它们可以适应具有特定波长和带宽的Bragg反射光。具有此特征是因为这些材料具有螺旋状结构,其中液晶指向矢绕螺旋轴扭曲。将指向矢旋转360°的距离称为节距且由P表示。胆甾相液晶材料的反射带以波长λo=0.5(ne+no)P为中心且具有Δλ=(ne-no)P的带宽(通常约为100nm),其中ne和no分别为液晶的非寻常折射率和寻常折射率。反射光以与液晶的螺旋结构相同的旋向发生圆偏振。如果入射光未发生偏振,则可将其分解为两个圆偏振部分,它们具有相对旋向且其中之一被反射。可将胆甾相液晶材料以电力转换为两个稳定结构(平面态或焦锥态)中的任一者,或者如果合适的高电场能够得以维持,则可将其转换为垂直配向状态。在平面态结构中,螺旋轴垂直于基底及特定波长范围内的Bragg反射光,而在焦锥态结构中,一般来说,螺旋轴平行于基底而且定向,以使得材料对所有波长皆是透明的,但弱光散射排除在外,其在邻近黑暗背景上可忽略不计。这些双稳态结构能够以大约毫秒的快速速率在彼此之间进行电力转换。同时,还可获得灰度等级,原因在于只有一部分像素可转换为反射状态,由此控制反射强度。
双稳态胆甾相反射型显示器技术在20世纪90年代早期作为主要用于手提式装置的低功率、日光可读技术而引入。便携式装置需要较长的电池寿命,要求显示器消耗很少的能量。胆甾相显示器对此应用来说较为理想,因为双稳态特征避免了对补充能量的需要,且高反射率避免了对消耗能量的背光灯的需要。这些组合特征可将电池寿命从小时延长到月,相比于不具有这些特征的显示器更优越。反射型显示器在非常明亮的日光下也易于被读取,而在此状况下,背光式显示器无效。由于胆甾相显示器的高反射亮度和其非凡的对比度,胆甾相显示器可在灯光昏暗的房间中被容易地读取。由胆甾相显示器提供的宽视角允许几个人从不同位置同时看见显示图像。在使用具有正介电各向异性的胆甾相液晶材料的情况下,通过施加电场以使胆甾相液晶材料解开而形成透明、垂直结构,除双稳态模式之外的操作模式皆为可能。迅速移除电场使材料转变成反射平面结构。这种现代胆甾相显示器的更基本的方面公开于(例如)美国专利第5437811号和第5453863号中。
双稳态胆甾相液晶显示器具有其他双稳态反射技术所不具有的若干重要的电子驱动特征。对定址具有很多像素的矩阵显示器来说极其重要的是电压阈值的特征。对于多路复用行/列矩阵而无需昂贵的有源矩阵(每个像素处的晶体管)来说,电压阈值必不可少。具有电压阈值的双稳态性允许以低成本的无源矩阵技术来生产分辨率非常高的显示器。
胆甾相液晶材料尤其适用于柔性基底。这种胆甾相显示器已经由Minolta公司且由Kent Displays公司所介绍,包括以胆甾相液晶材料填充的两种塑料基底(Society forInformation Display Proceedings,1998,分别在897-900和51-54页)。虽然基底本身为柔性的,但由于两个基底层压在一起,因此经组装的显示器柔性较小。Minolta已经开发了用于制造具有两个基底的柔性显示器的程序,如参见美国专利第6459467号。
如果仅使用一个基底且将显示材料涂覆或印刷在基底上,则可获得更大的柔性。通过使胆甾相液晶材料形成微胶囊而使其适用于标准涂覆和印刷技术。微胶囊使液晶材料对压力和剪切不敏感,以使得双稳态胆甾相液晶显示器上的图像不容易通过挠曲基底而清除。最近,Kodak的Stephenson等人通过使用摄影方法在单个透明塑料基底上制造了具有胆甾相液晶聚合物分散体的柔性双稳态反射型显示器(美国公开申请案第US 20030203136A1号和美国专利第US 6788362B2号)。此过程包括在透明聚酯塑料上的沉积序列,藉此最终产品为通过基底可看到图像的显示器。这种过程需要透明的基底材料,例如透明塑料薄片。
中国专利CN1993725B公开了一种在布或纸张上通过胶水分散胆甾相液晶材料的方式,从而可以得到柔性可弯曲、单色或者彩色的稳态型柔性显示器件。但是,该器件将胆甾相液晶材料切换成平面态的驱动电压高达100V以上(即,驱动电压比较高),而切换成焦锥态又需要缓慢降低电压的驱动方式(即,驱动方式比较复杂)。因此,目前的胆甾相液晶显示器件的应用受到限制,很难进行扩展。此外,该胆甾相液晶显示器件的制作过程比较复杂,成本高,进一步限制了其使用。
中国专利申请CN109031738A公开了一种可利用热敏打印机进行热打印的液晶显示器件,该液晶显示器件含有至少两层柔性导电层、以及夹持于所述至少两层柔性导电层之间的含有胆甾相液晶材料的胶水层,其工作原理是:在器件制成后,通过加电驱动来使其处于状态1(平面态或焦锥态),然后在热敏打印机的作用下切换至状态2(平面态或焦锥态),最终可通过再次加电使其切换至状态1。虽然该液晶显示器件已经使驱动电压进一步降低,但仍不可避免地需要通电才能驱动其工作。
综上,对于稳态特性胆甾相液晶材料而言,仍需要开发一种驱动方式更简单、制作工艺更容易的柔性胆甾相液晶显示器件。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种温度驱动的液晶显示器件,利用对液晶材料清亮点、囊壁材料的玻璃化转变温度和分散介质的玻璃化转变温度关系的控制,可以实现对所述液晶显示器件的温度驱动,所述液晶显示器件具有结构简单、制作工艺简单、驱动方式简便、能耗低、可视效果好、对比度较高、显示效果优异等优点,可适用于电子纸、功能涂层等领域。本发明的目的还在于提供一种上述液晶显示器件的驱动方式。本发明的另一目的在于提供上述液晶显示器件在电子纸和功能涂层领域中的应用。
本发明的技术方案:
为了实现上述发明目的,在一方面,本发明提供一种温度驱动的液晶显示器件,所述液晶显示器件含有至少一层功能材料层,功能材料层中含有分散介质和分散于分散介质中的液晶微胶囊,液晶微胶囊由囊壁材料包裹胆甾相液晶介质并且进行封装而成,并且分散介质的玻璃化转变温度、囊壁材料的玻璃化转变温度和胆甾相液晶介质的清亮点需要同时满足下列条件:
a.Tg(分散介质)≥Tg(囊壁材料)-60℃;
b.Tg(囊壁材料)≥Cp(胆甾相液晶介质)-50℃;
其中,
Tg(分散介质)表示分散介质的玻璃化转变温度;
Tg(囊壁材料)表示囊壁材料的玻璃化转变温度;并且
Cp(胆甾相液晶介质)表示胆甾相液晶介质的清亮点。
在本发明的一些实施方案中,分散介质的玻璃化转变温度、囊壁材料的玻璃化转变温度和胆甾相液晶介质的清亮点还需要同时满足下列条件:
c.Tg(分散介质)≤Tg(囊壁材料)+100℃;
d.Tg(囊壁材料)≤Cp(胆甾相液晶介质)+200℃。
在本发明的一些实施方案中,囊壁材料具有通式A的结构:
其中,
R1表示-H、或者含有1-10个碳原子的直链的烷基,所述含有1-10个碳原子的直链的烷基中1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
R2表示-H、或者含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基中1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;并且
n表示102~106。
在本发明的一些实施方案中,当需要能够使胆甾相液晶介质平行排列的囊壁材料时,优选选用R1和R2各自独立地表示-H、或者含有1-10个碳原子的直链的烷基的通式A的化合物。
在本发明的一些实施方案中,当需要能够使胆甾相液晶介质垂直排列的囊壁材料时,优选将R2表示含有1-10个碳原子的支链的烷基的通式A的化合物用作囊壁材料,从而可以获得具有更高对比度的液晶显示器件。
如本发明中所使用的,“对比度”指平面态的反射强度与焦锥态的反射强度的比值。
在本发明的一些实施方案中,囊壁材料为聚甲基丙烯酸异丁酯。
在本发明的一些实施方案中,为了进一步提升本发明的液晶显示器件的应用范围或显示效果,可以在功能材料层的上侧和/或下侧设置附加层(例如,为了增加液晶显示器件的对比度而设置一层底色层或吸光层、为了使胶水层免受外力破坏而设置一层保护层、或者为了提高液晶显示器件整体的支撑作用而设置一层基板层),前提条件是,功能材料层的至少一侧的所有附加层是透明的。
在本发明的一些实施方案中,附加层为底色层、吸光层、保护层或基板层中的一种或更多种。
在本发明的一些实施方案中,液晶显示器件仅含有一层功能材料层。
在本发明的一些实施方案中,当仅含功能材料层时,通过将液晶微胶囊包裹于分散介质之内而不暴露于分散介质表面,液晶显示器件仍可以具有显示功能。
在另一方面,本发明还提供一种上述温度驱动的液晶显示器件的驱动方式,所述驱动方式包含下列步骤:
在液晶显示器件制成后,将液晶显示器件整体加热至第一驱动温度T1后降温,此时液晶显示器件处于状态1;
将处于状态1的液晶显示器件的一区域局部加热至第二驱动温度T2,并且同时对所述区域施加压力,然后降温并且撤去压力,此时液晶显示器件中经局部加热的区域处于状态2;以及
将处于状态2的液晶显示器件整体再次加热至第一驱动温度T1,从而恢复至状态1。
在本发明的一些实施方案中,状态1和状态2呈现不同的平面态或焦锥态。
在本发明的一些实施方案中,第一驱动温度T1≥Tg(囊壁材料)-20℃。
在本发明的一些实施方案中,第一驱动温度T1≤Tg(囊壁材料)+200℃。
在本发明的一些实施方案中,第二驱动温度T2≥Cp(胆甾相液晶介质)-5℃。
在本发明的一些实施方案中,第二驱动温度T2≤Cp(胆甾相液晶介质)+200℃。
在本发明中,当将功能材料层加热至第一驱动温度T1时,囊壁材料的分子会发生重排,并且胆甾相液晶介质呈现清亮态。当降温时,囊壁材料的支链结构会对胆甾相液晶介质进行配向,使得胆甾相液晶介质呈双极性排列或者星形排列。同时,降温会使功能材料层在整个平面方向收缩,导致液晶微胶囊内的胆甾相液晶介质的取向趋于一致,此时功能材料层处于状态1。当将处于状态1的功能材料层的一区域局部加热至第二驱动温度T2并且同时对该区域施加压力时,该区域的液晶微胶囊内的胆甾相液晶介质呈现清亮态,并且由于该区域的液晶微胶囊受到压力作用而产生了变形,因此在压力作用和温度作用先后消失之后,胆甾相液晶介质恢复至液晶态时的取向将会转变成另一状态,此时功能材料层处于状态2(与状态1相对立)。通过利用上述功能材料层的状态1和状态2之间的反射率差异,本申请的液晶显示器件可以实现显示功能。
需要说明的是,一般情况下,为了操作方便,上述步骤中涉及的“降温”是指降至室温,但此“降温”温度的稍高或稍低对本发明液晶显示器件的显示结果无太大影响,均可实现显示目的;优选地,“降温”温度为第一驱动温度T1或第二驱动温度T2的20℃以下。
还需要说明的是,上述步骤中涉及的“施加压力”的操作可以通过多种形式实现,如打印机的打印、笔尖的触力等。
在本发明的一些实施方案中,实现状态2的方式可以是利用热敏打印机进行打印,其中热敏打印机可以对功能材料层进行局部加热并且施加压力。
本发明提供的液晶显示器件可以使用普通热打印机(如GK 888t型标签打印机)在120℃以内实现热打印。液晶显示器件可以呈卷曲状显示打印效果,可以作为反复使用的柔性电子纸,也可以用作建筑物外表面的涂层,还可以实现建筑物外立面的图案显示效果。
在又一方面,本发明还提供本发明的温度驱动的液晶显示器件在电子纸和功能涂层中的应用。
有益效果:
通过对胆甾相液晶介质的清亮点、囊壁材料的玻璃化转变温度和分散介质的玻璃化转变温度之间温度关系的控制,同时辅以相应的温度驱动方式,本发明的液晶显示器件无需通电即可控制图案显示,具有结构简单、制作工艺简单、驱动方式简便、能耗低、可视效果好、对比度较高、显示效果优异等优点。另外,由于避免使用导电层,因此相对于现有技术中的电子纸类产品,本发明的液晶显示器件具有更低的厚度和更佳的打印效果。此外,由于呈现显示效果的是胆甾相液晶层,因此本发明的液晶显示器件的整体结构的呈现形式可以多变,应用范围也更广(如可以适用于电子纸、功能涂层等领域)。
附图说明
通过参照对本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明,在附图中:
图1为实施例1-3中液晶显示器件的结构示意图,其中,1表示基板层,2表示液晶微胶囊层(即,功能材料层),2-1表示分散介质,2-2表示液晶微胶囊,并且3表示吸光层;
图2a和图2b为实施例1中液晶显示器件经GK 888t型标签打印机打印的前后效果图;
图3a和图3b为实施例2中液晶显示器件经GK 888t型标签打印机打印的前后效果图;
图4a和图4b为实施例3中液晶显示器件经GK 888t型标签打印机打印的前后效果图。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是,下面的实施例为本发明的示例,仅用来说明本发明,而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下,可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
本发明中使用的各种材料和设备的来源如下所示:
STY002-002和STY003-010均为江苏和成显示科技有限公司生产的液晶产品的商品名,均可从市面购得;
聚甲基丙烯酸异丁酯采购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司,型号为M0086;
聚甲基丙烯酸异丙酯采购自厦门研科生物技术有限公司,型号为YKS-10649;
聚甲基丙烯酸甲酯采购自上海诺泰化工有限公司,型号为CM-211;
骨胶采购自阜城县润丰粘合剂有限公司;
PVA采购自上海臣启化工科技有限公司,型号:0588,规格:120目;
涂膜机为上海现代环境工程技术有限公司生产的JFA-II型涂膜机;
除上述关键材料和设备之外的其他材料和设备也均可通过商业途径获得。
本发明实施例中涉及的胆甾相液晶介质的清亮点、囊壁材料的玻璃化转变温度和分散介质的玻璃化转变温度分别如下表1-3中所示:
表1
胆甾相液晶介质型号 | 清亮点(℃) |
STY002-002 | 72 |
STY003-010 | 70 |
表2
囊壁材料 | 玻璃化转变温度(℃) |
聚甲基丙烯酸异丁酯 | 60 |
聚甲基丙烯酸异丙酯 | 81 |
聚甲基丙烯酸甲酯 | 95 |
表3
分散介质 | 玻璃化转变温度(℃) |
骨胶 | 57 |
PVA | 65 |
实施例1
将预先溶有1g聚甲基丙烯酸异丁酯的80mL二氯甲烷与掺有1wt%聚甲基丙烯酸的400mL水溶液混合。加入20g胆甾相液晶介质STY002-002,并且混合均匀以形成乳液。采用溶剂蒸发法除去二氯甲烷,以得到含有直径为约10μm的液晶微胶囊的水溶液(其中含有约50wt%的液晶微胶囊)。然后,将制得的含有液晶微胶囊的水溶液与20wt%的骨胶水溶液按体积比1:1混合均匀,以供后续使用。
选取厚度为125μm的PET作为第一基板,并且将其平整放置于涂膜机上。然后,采用刮板印刷技术涂覆一层厚度为40μm的上述制得的混有骨胶的液晶微胶囊溶液,并且在40℃干燥5小时以形成膜。然后,采用刮板印刷技术在此膜上涂覆一层厚度为10μm的混有适当黑色染料的20wt%PVA水溶液,并且在40℃干燥5小时,从而获得本发明的液晶显示器件。
所制得的液晶显示器件的结构如图1所示,其由下至上依次包含:吸光层、液晶微胶囊层和基板层。将该器件放置于温度为90℃的烘箱中以将其整体加热至90℃,然后降至室温以使其处于状态1,此时该器件整体呈绿色(如图2a所示);然后使用普通GK 888t型标签打印机进行热敏打印(即,将一区域局部加热至80℃并且施加压力),然后降至室温以使其处于状态2,此时经热敏打印的区域呈黑色(如图2b所示)。利用DMS 505测试仪测得该器件的平面态反射率为27%,对比度(即,平面态的反射强度与焦锥态的反射强度的比值,下同)为3.2。
实施例2
将预先溶有1g聚甲基丙烯酸异丙酯的80mL二氯甲烷与掺有1wt%聚甲基丙烯酸的400mL水溶液混合。加入20g胆甾相液晶介质STY003-010,并且混合均匀以形成乳液。采用溶剂蒸发法除去二氯甲烷,以得到含有直径为约10μm的液晶微胶囊的水溶液(其中含有约50wt%的液晶微胶囊)。然后,将制得的含有液晶微胶囊的水溶液与20wt%的PVA水溶液按体积比1:1混合均匀,以供后续使用。
选取厚度为125μm的PET作为第一基板,并且将其平整放置于涂膜机上。然后,采用刮板印刷技术涂覆一层厚度为40μm的上述制得的混有PVA的液晶微胶囊溶液,并且在40℃干燥5小时以形成膜。然后,采用刮板印刷技术在此膜上涂覆一层厚度为10μm的混有适当黑色染料的20wt%PVA水溶液,并且在40℃干燥5小时,从而获得本发明的液晶显示器件。
所制得的液晶显示器件的结构如图1所示,其由下至上依次包含:吸光层、液晶微胶囊层和基板层。将该器件放置于温度为100℃的烘箱中以将其整体加热至100℃,然后降至室温以使其处于状态1,此时该器件整体呈绿色(如图3a所示);然后使用普通GK 888t型标签打印机进行热敏打印(即,将一区域局部加热至80℃并且施加压力),然后降至室温以使其处于状态2,此时经热敏打印的区域呈黑色(如图3b所示)。利用DMS 505测试仪测得该器件的反射率为30%,对比度为3.5。
实施例3
将预先溶有1g聚甲基丙烯酸甲酯的80mL二氯甲烷与掺有1wt%聚甲基丙烯酸的400mL水溶液混合。加入20g胆甾相液晶介质STY002-002,并且混合均匀以形成乳液。采用溶剂蒸发法除去二氯甲烷,以得到含有直径为约10μm的液晶微胶囊的水溶液(其中含有约50wt%的液晶微胶囊)。然后,将制得的含有液晶微胶囊的水溶液与20wt%的骨胶水溶液按体积比1:1混合均匀,以供后续使用。
选取厚度为125μm的PET作为第一基板,并且将其平整放置于涂膜机上。然后,采用刮板印刷技术涂覆一层厚度为40μm的上述制得的混有骨胶的液晶微胶囊溶液,并且在40℃干燥5小时以形成膜。然后,采用刮板印刷技术在此膜上涂覆一层厚度为10μm的混有适当黑色染料的20wt%PVA水溶液,并且在40℃干燥5小时,从而获得本发明的液晶显示器件。
所制得的液晶显示器件的结构如图1所示,其由下至上依次包含:吸光层、液晶微胶囊层和基板层。将该器件放置于温度为110℃的烘箱中以将其整体加热至110℃,然后降至室温以使其处于状态1,此时该器件整体呈墨绿色(如图4a所示);然后使用普通GK 888t型标签打印机进行热敏打印(即,将一区域局部加热至80℃并且施加压力),然后降至室温以使其处于状态2,此时经热敏打印的区域呈浅绿色(如图4b所示)。利用DMS 505测试仪测得该器件的反射率为20%,对比度为2。
实施例4
将实施例1中制得的混有骨胶的液晶微胶囊溶液涂覆于一平整的墙面上,并且进行干燥以形成涂层。将笔尖温度为80℃的电热笔在该涂层表面进行涂写,可以留下涂写痕迹。然后,向该涂写痕迹表面鼓吹热风(温度超过90℃),涂写痕迹会消失。
从上述实施例可以看出,通过对胆甾相液晶介质的清亮点、囊壁材料的玻璃化转变温度和分散介质的玻璃化转变温度之间温度关系的控制,同时辅以相应的温度驱动方式,本发明的液晶显示器件通过温度驱动的方式(无需通电)即可控制图案显示,具有结构简单、制作工艺简单、驱动方式简便、能耗低、可视效果好、对比度较高、显示效果优异的优点。本发明的液晶显示器件的整体结构的呈现形式可以多变,应用范围较广(如,电子纸和功能涂层等领域)。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。本发明还可以有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员应当可以根据本发明作出各种相应的改变和变形,这些相应的改变和变形都应当涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种温度驱动的液晶显示器件,其特征在于,所述液晶显示器件含有至少一层功能材料层,所述功能材料层中含有分散介质和分散于所述分散介质中的液晶微胶囊,所述液晶微胶囊由囊壁材料包裹胆甾相液晶介质并且进行封装而成,并且所述分散介质的玻璃化转变温度、所述囊壁材料的玻璃化转变温度和所述胆甾相液晶介质的清亮点需要同时满足下列条件:
a.Tg(分散介质)≥Tg(囊壁材料)-60℃;
b.Tg(囊壁材料)≥Cp(胆甾相液晶介质)-50℃;
其中,
Tg(分散介质)表示分散介质的玻璃化转变温度;
Tg(囊壁材料)表示囊壁材料的玻璃化转变温度;并且
Cp(胆甾相液晶介质)表示胆甾相液晶介质的清亮点;
其中,所述囊壁材料具有通式A的结构:
其中,
R1表示-H、或者含有1-10个碳原子的直链的烷基,所述含有1-10个碳原子的直链的烷基中1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
R2表示-H、或者含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基中1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;并且
n表示102~106。
2.根据权利要求1所述的温度驱动的液晶显示器件,其特征在于,R2表示含有1-10个碳原子的支链的烷基。
3.根据权利要求1所述的温度驱动的液晶显示器件,其特征在于,所述功能材料层的上侧和/或下侧还设置有附加层,前提条件是,所述功能材料层的至少一侧的所有附加层是透明的。
4.根据权利要求3所述的温度驱动的液晶显示器件,其特征在于,所述附加层为底色层、吸光层、保护层或基板层中的一种或更多种。
5.根据权利要求1所述的温度驱动的液晶显示器件,其特征在于,所述液晶显示器件仅含有一层功能材料层。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的温度驱动的液晶显示器件的驱动方式,其特征在于,所述驱动方式包含下列步骤:
在所述液晶显示器件制成后,将所述液晶显示器件整体加热至第一驱动温度T1后降温,此时所述液晶显示器件处于状态1;
将处于状态1的所述液晶显示器件的一区域局部加热至第二驱动温度T2,并且同时对所述区域施加压力,然后降温并且撤去压力,此时所述液晶显示器件中经局部加热的所述区域处于状态2;以及
将所述区域处于状态2的所述液晶显示器件整体再次加热至所述第一驱动温度T1,从而恢复至状态1。
7.根据权利要求6所述的驱动方式,其特征在于,所述状态1和所述状态2呈现不同的平面态或焦锥态。
8.根据权利要求6所述的驱动方式,其特征在于,第一驱动温度T1≥Tg(囊壁材料)-20℃,并且第二驱动温度T2≥Cp(胆甾相液晶介质)-5℃。
9.权利要求1-5中任一项所述的温度驱动的液晶显示器件在电子纸和功能涂层中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911134769.1A CN112904611B (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911134769.1A CN112904611B (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112904611A CN112904611A (zh) | 2021-06-04 |
CN112904611B true CN112904611B (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=76103505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911134769.1A Active CN112904611B (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112904611B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112898992A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 江苏集萃智能液晶科技有限公司 | 温敏显色液晶微胶囊及其制备和应用方法 |
CN114166368B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-05-03 | 深圳市竞业科技有限公司 | 一种医用生物测温液晶及其制作方法 |
CN115097662B (zh) * | 2022-06-15 | 2024-05-24 | 深圳歌德新创科技有限公司 | 柔性液晶显示膜材及其制备方法、柔性显示器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109141671A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种柔性过温监测装置 |
CN109991773A (zh) * | 2018-01-03 | 2019-07-09 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种微胶囊液晶显示器件及其应用 |
-
2019
- 2019-11-19 CN CN201911134769.1A patent/CN112904611B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109141671A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种柔性过温监测装置 |
CN109991773A (zh) * | 2018-01-03 | 2019-07-09 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种微胶囊液晶显示器件及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112904611A (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112904611B (zh) | 温度驱动的液晶显示器件及其驱动方式和应用 | |
US7236151B2 (en) | Liquid crystal display | |
CN101957521B (zh) | 一种液晶电子纸显示器及其制造方法 | |
CN100424565C (zh) | 具有垂直排列液晶膜的延迟膜及其制备方法 | |
US7170481B2 (en) | Single substrate liquid crystal display | |
US20100157180A1 (en) | Liquid crystal display | |
US5301046A (en) | Electro-optical device having a layer comprising an oblate liquid crystal dispersed in a resin and method for forming the same | |
TWI664479B (zh) | 一種液晶顯示器件及其應用 | |
TWI782166B (zh) | 一種微膠囊液晶顯示器件及其應用 | |
WO2017043438A1 (ja) | 重合性液晶組成物、位相差フィルム、偏光板、液晶表示装置および有機電界発光装置 | |
JP2001172634A (ja) | 液晶組成物及び該組成物を用いた液晶光変調素子 | |
JP2009288440A (ja) | 位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置 | |
US8427615B2 (en) | Transparent conducting electrodes and method for producing | |
JP2000193804A (ja) | 防眩材料及びそれを用いた偏光フィルム | |
Miao et al. | Bistable cholesteric liquid crystal films with excellent electro-optical performance and spacing stability for reflective displays | |
JP2001311969A (ja) | 調光装置 | |
TW594275B (en) | A method of enhancing contrast ratio | |
Bryan‐Brown et al. | The Zenithal Bistable Display: A grating aligned bistable nematic liquid crystal device | |
JP2000089216A (ja) | 液晶表示装置 | |
Chen et al. | 10.1: Invited Paper: Roll‐to‐Roll Flexible Display for e‐Paper Applications | |
NO302638B1 (no) | Fremvisningselement basert på flytende krystaller, og fremgangsmåte for fremstilling av elementet | |
Zhang et al. | Investigation of electro-optical properties in bistable liquid crystal films doped with CsxWO3 nanorods | |
JP2000001675A (ja) | 可逆性表示媒体 | |
KR20100091559A (ko) | 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
JPH06273736A (ja) | プラスチック液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Building 2, Sino Japan Cooperation Innovation Park, No. 16, Zidan Road, Qinhuai District, Nanjing, Jiangsu Province, 210000 Patentee after: JIANGSU HECHENG DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 212212 East Side of Yangzhong Yangtze River Bridge, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU HECHENG DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
CP02 | Change in the address of a patent holder |