CN113281933A - 基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件 - Google Patents

基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,包括依次层叠设置的第一基体层、第一导电层、混合层、第二导电层以及第二基体层;混合层包括5~90%的聚合物和10~95%的液晶;所述图案化透明显示器件还包括位于第一基体层上方的图案化模板;当紫外光源透过图案化模板时,产生图案化的紫外光强分布,所述紫外光强分布照射到混合层后使聚合物和液晶的混合材料发生紫外聚合,得到图案化的不同聚合程度的液晶聚合物;当在给第一导电层和第二导电层施加不同电压时,图案化透明显示器件能够得到图案化局部透明或者局部散射的显示状态,以及全透明状态或全散射状态的显示状态。本发明在透明显示、智能窗户等领域具有很大的应用前景。

Description

基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件
技术领域
本发明涉及一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,属于智能显示领域。
背景技术
目前,透明显示能够应用在包括抬头显示,智能眼镜,头戴显示器,广告宣传和智能窗户等多种场景中。现有透明显示技术按工作原理主要分为两类:一类是有源透明显示,这类显示自带主动显示器件区域(如AMOLED,电致变色显示等)和透明工作区域,通过电压控制主动显示区域工作状态来实现器件处于透明状态或者显示状态;另一类是无源透明显示,这类显示通常采用投影显示技术将需要显示的信息投影到屏幕。以上两种透明显示技术,对于有源透明显示,必须有复杂的驱动来路来实现区域化或者图案化的透明显示;而对于无源透明显示,整个用于投影信息的透明屏幕是均一的,需要通过控制投影信息来实现图案化显示。此外,透明显示器件也被广泛应用于智能窗户中,常见的实现方式为通过施加电压来控制智能窗户呈现透明或者散射状态。通常的智能窗户是整面都处于同一模式,如果需要具有局部的图案化的透明或者散射态,需要制备图案化的电极及相应的电路驱动来实现。
有鉴于此,确有必要提出一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,不仅可以使整个显示器件呈现透明态或散射态,而且还可以使其呈现局部的图案化的透明或者散射态。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,所述图案化透明显示器件包括依次层叠设置的第一基体层、第一导电层、混合层、第二导电层以及第二基体层;所述混合层包括5~90%的聚合物和10~95%的液晶;所述图案化透明显示器件还包括位于所述第一基体层上方的图案化模板;当紫外光源透过所述图案化模板时,产生图案化的紫外光强分布,所述紫外光强分布照射到所述混合层后使所述聚合物和液晶的混合材料发生紫外聚合,得到图案化的不同聚合程度的液晶聚合物;当在给所述第一导电层和所述第二导电层施加不同电压时,所述图案化透明显示器件能够得到图案化局部透明或者局部散射或者全透明或者全散射的显示状态。
作为本发明的进一步改进,所述第一基体层和/或第二基体层为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层。
作为本发明的进一步改进,所述第一导电层和/或第二导电层为硬质或者柔性透明电极层。
作为本发明的进一步改进,所述图案化透明显示器件还包括取向层,所述取向层位于所述第一导电层与混合层之间或所述第二导电层与混合层之间。
作为本发明的进一步改进,所述图案化透明显示器件还包括偏振片,所述偏振片位于所述第一基体层的上方或者第二基体层的下方。
作为本发明的进一步改进,所述图案化模板为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层,所述图案化模板上的不同区域对紫外光源的吸收率不同。
作为本发明的进一步改进,所述图案化模板可制备在所述第一基体层的上方,且在紫外光源透过所述图案化模板再与所述混合层固化后,所述图案化模板去除。
作为本发明的进一步改进,所述图案化透明显示器件还包括光学薄膜或者光学模组;所述光学薄膜或者光学模组位于所述第一基体层的上方或者位于所述第二基体层的下方。
作为本发明的进一步改进,所述光学薄膜为透明的单层薄膜或者多层薄膜。
本发明的有益效果是:(1)本发明的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件无需图案化电极及驱动电路分立控制,能够实现预置的图案化透明显示状态。(2)利用图案化模板,仅需一次曝光即可实现,制备工艺简单。(3)本发明具有三种不同的显示模式,分别为:整个显示器件呈现透明态、整个显示器件呈现散射态和显示器件图案化的局部呈现透明态或者散射态,剩余部分对应呈现散射态或者透明态。(4)散射态散射程度可以通过施加不同电压来调节,因此器件局部或者全部呈现散射状态时,也可以采用投影显示技术将需要显示的信息投影到该器件上,充当投影显示幕布用。
附图说明
图1是本发明的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件的结构示意图。
图2是本发明中图案化模板的设计示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示,本发明揭示了一种基于液晶7/聚合物6的图案化透明显示器件,包括依次层叠设置的第一基体层1、第一导电层2、混合层3、第二导电层4以及第二基体层5;混合层3包括5~90%的聚合物6和10~95%的液晶7;图案化透明显示器件还包括位于第一基体层1上方的图案化模板8;当紫外光源透过图案化模板8时,产生图案化的紫外光强分布,紫外光强分布照射到所述混合层3,聚合物6和液晶7的混合材料发生紫外聚合。当给第一导电层2和第二导电层4施加不同的电压时,图案化透明显示器件会得到图案化局部透明或者局部散射或者全透明或者全散射的显示状态。
为了得到更好的显示状态,图案化透明显示器件还包括取向层和偏振片。取向层位于第一导电层2与混合层3之间或第二导电层4与混合层3之间,偏振片位于第一基体层1的上方或者第二基体层5的下方。
本发明中,图案化模板8可直接制备在第一基体层的上方。紫外光源透过图案化模板8得到图案化紫外光强分布,当图案化紫外光强固化混合层3后,再去除图案化模板。具体来说,在第一基体层1上方依次布置图案化模板8和紫外光源。图案化模板8不同区域对紫外光源出射的紫外光的衰减程度不同,紫外光源通过图案化模板8后,产生图案化的紫外光强分布,然后其照射到透明显示器件的混合层3上,混合层3中的液晶7和聚合物6混合材料在紫外光照射下发生聚合反应。对于同一液晶7聚合物6混合材料,不同光强的紫外光照射,混合材料发生聚合的程度不同,因此得到图案化的不同聚合程度的液晶7聚合物6混合层3。
对不同聚合程度的液晶7聚合物6聚合后的材料施加电压,入射光照射后,得到的出射光的透过率不同。因此,通过控制图案化模版不同区域对紫外光的衰减程度,可以控制透明显示器件对应区域液晶7聚合物6材料的紫外聚合程度。不同聚合程度的液晶7聚合物6聚合材料的电压-透过率曲线不一致。因此,在第一导电层2和第二导电层4之间施加电压时,通过控制施加不同的电压,可以得到三种不同的显示模式:1)整个显示器件呈现透明态;2)整个显示器件呈现散射态;3)显示器件图案化的局部呈现透明态或者散射态,剩余部分对应呈现散射态或者透明态。另外,本发明的图案化透明显示器件,器件局部或者全部呈现散射状态时,散射区域还可以被微型投影设备投影,充当投影显示幕布用,实现投影显示。
优选的,第一基体层1和/或第二基体层5为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层;第一导电层2和/或第二导电层4为硬质或者柔性透明电极层;图案化模板为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层,有图案和没有图案区域对紫外光吸收率不同。
为了能够提供增强的光学效果,图案化透明显示器件还包括光学薄膜或是光学模组,光学薄膜或者光学模组位于第一基体层1的上方或者位于第二基体层5的下方。优选的,光学薄膜为透明的单层薄膜或者多层薄膜。
如图2所示,在本发明中,图案化模版可以设计为矩形、正多边形、圆形、心形、特定字母或是标志Logo及其阵列形式,制备得到各种定制的图案化透明显示器件。
综上所述,本发明的基于液晶7/聚合物6的图案化透明显示器件,通过采用图案化模板8形成图案化透明显示器件,紫外光源透过图案化模板8得到图案化的紫外光强分布,照射到混合层3,液晶7和聚合物6的混合材料发生紫外聚合,得到图案化的不同聚合程度的液晶7聚合物6。通过在第一导电层2和第二导电层4之间施加不同的电压,即得到三种不同的图案化透明显示状态,即呈现透明态、散射态以及图案化的局部呈现透明态或散射态。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化透明显示器件包括依次层叠设置的第一基体层、第一导电层、混合层、第二导电层以及第二基体层;所述混合层包括5~90%的聚合物和10~95%的液晶;所述图案化透明显示器件还包括位于所述第一基体层上方的图案化模板;当紫外光源透过所述图案化模板时,产生图案化的紫外光强分布,所述紫外光强分布照射到所述混合层后使所述聚合物和液晶的混合材料发生紫外聚合,得到图案化的不同聚合程度的液晶聚合物;当在给所述第一导电层和所述第二导电层施加不同电压时,所述图案化透明显示器件能够得到图案化局部透明或者局部散射或者全透明或者全散射的显示状态。
2.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述第一基体层和/或第二基体层为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层。
3.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述第一导电层和/或第二导电层为硬质或者柔性透明电极层。
4.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化透明显示器件还包括取向层,所述取向层位于所述第一导电层与混合层之间或所述第二导电层与混合层之间。
5.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化透明显示器件还包括偏振片,所述偏振片位于所述第一基体层的上方或者第二基体层的下方。
6.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化模板为玻璃、硬质膜层或者柔性膜层,所述图案化模板上的不同区域对紫外光源的吸收率不同。
7.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化模板可制备在所述第一基体层的上方,且在紫外光源透过所述图案化模板再与所述混合层固化后,所述图案化模板去除。
8.根据权利要求1所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述图案化透明显示器件还包括光学薄膜或者光学模组;所述光学薄膜或者光学模组位于所述第一基体层的上方或者位于所述第二基体层的下方。
9.根据权利要求8所述的基于液晶/聚合物的图案化透明显示器件,其特征在于:所述光学薄膜为透明的单层薄膜或者多层薄膜。
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CN113835257A (zh) * 2021-10-21 2021-12-24 南京邮电大学 基于液晶/聚合物的智能调光膜
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