專利名稱：顯示器、聚合物分散液晶膜及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)，尤其涉及一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
聚合物分散液晶(PolymerDispersed Liquid Crystal ；簡(jiǎn)稱為PDLC)膜是一種將液晶以微滴的形態(tài)分散在聚合物中得到的綜合性能優(yōu)異的膜材料。其中，聚合物作為膜材料，為液晶微滴提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；液晶分子擁有很強(qiáng)的光學(xué)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(fā)展起來的能夠顯示信息的平板顯示器件。當(dāng)PDLC膜受到外場(chǎng)(如電場(chǎng)、熱場(chǎng)等)作用時(shí)，根據(jù)外場(chǎng)條件可呈現(xiàn)透射和散射兩種不同的光學(xué)狀態(tài)，并可在兩種光學(xué)狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，即PDLC膜具有開關(guān)特性。其中，當(dāng)PDLC 膜受外場(chǎng)作用由散射態(tài)轉(zhuǎn)化到透射態(tài)時(shí)稱為開態(tài)；當(dāng)PDLC膜受外場(chǎng)作用由透射態(tài)轉(zhuǎn)化到散射態(tài)時(shí)成為關(guān)態(tài)。PDLC膜顯著的電光特性和上述開關(guān)特性，使其有著廣闊的應(yīng)用前景，例如可用于電控門窗，也可制作成特質(zhì)光柵或眼鏡光閥用于目前非常熱門的3D顯示器件中等。而隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)應(yīng)用PDLC膜來顯示信息的平板顯示器件。其中，與現(xiàn)有顯示器件相比，PDLC膜顯示器件具有很多優(yōu)點(diǎn)；例如PDLC膜顯示器件的顯示亮度高、 制造成本低，且不需偏振片和取向?qū)?，而其制造工藝也不象扭曲向?Twisted Nematic ；簡(jiǎn)稱為TN)、超扭曲向列(Super Twisted Nematic ；簡(jiǎn)稱為STN)那樣復(fù)雜，易于制成大面積柔性顯示器。但是，PDLC膜的關(guān)態(tài)響應(yīng)速度慢，其關(guān)態(tài)響應(yīng)時(shí)間約是開態(tài)響應(yīng)時(shí)間的若干倍，一般開態(tài)響應(yīng)時(shí)間大約為5ms，而關(guān)態(tài)響應(yīng)時(shí)間要在20ms-30ms之間，這將會(huì)嚴(yán)重影響液晶顯示效果，因此，嚴(yán)重限制了 PDLC膜在液晶顯示領(lǐng)域中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)表明，導(dǎo)致關(guān)態(tài)響應(yīng)慢的主要因素是PDLC膜的關(guān)態(tài)響應(yīng)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(tài)對(duì)應(yīng)的取向方向，逐漸回復(fù)到散射態(tài)對(duì)應(yīng)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(jié)構(gòu)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(wěn)定微滴的取向、提高熱穩(wěn)定性、降低響應(yīng)時(shí)間以及增強(qiáng)散射強(qiáng)度等，但這些只能改善PDLC膜的開態(tài)響應(yīng)時(shí)間，而對(duì)關(guān)態(tài)響應(yīng)時(shí)間的改善效果甚微。因此，以上述方法改善后的PDLC膜仍無法廣泛應(yīng)用于液晶顯示領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法，用以提高聚合物分散液晶膜的關(guān)態(tài)響應(yīng)速度，擴(kuò)展聚合物分散液晶膜的應(yīng)用范圍。本發(fā)明提供一種聚合物分散液晶膜，包括聚合物和分散于所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長(zhǎng)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(fā)明提供一種聚合物分散液晶膜的制造方法，包括將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，形成均勻混合物；將所述均勻混合物夾設(shè)膜層在兩膜層之間進(jìn)行滾壓；將膜層膜層滾壓后的均勻混合物在紫外光下進(jìn)行照射，形成所述聚合物分散液晶膜。本發(fā)明提供一種聚合物分散液晶膜的驅(qū)動(dòng)方法，包括使用第一頻率的電壓驅(qū)動(dòng)聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜呈現(xiàn)透射態(tài)；使用第二頻率的電壓驅(qū)動(dòng)處于透射態(tài)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(tài)呈現(xiàn)散射態(tài)。本發(fā)明提供一種顯示器，包括對(duì)盒設(shè)置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之間夾設(shè)有本發(fā)明提供的任一聚合物分散液晶膜。本發(fā)明提供的顯示器、聚合物分散液晶膜及其制造方法，利用雙頻液晶在高頻驅(qū)動(dòng)和低頻驅(qū)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)差異，即雙頻液晶的光電特征和頻率的依存性，來改善聚合物分散液晶膜的響應(yīng)速度，加速聚合物分散液晶膜從透射態(tài)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)或從散射態(tài)變?yōu)橥干鋺B(tài)。 本發(fā)明提供的聚合物分散液晶膜的驅(qū)動(dòng)方法，通過高低頻率驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的聚合物分散液晶膜，加速聚合物分散液晶膜狀態(tài)變化時(shí)的響應(yīng)速度。采用本發(fā)明技術(shù)方案可以克服現(xiàn)有技術(shù)中聚合物分散液晶膜因狀態(tài)變化時(shí)響應(yīng)速度慢，尤其是因關(guān)態(tài)響應(yīng)速度慢而使其應(yīng)用受限的缺陷，擴(kuò)展了聚合物分散液晶膜的應(yīng)用范圍。


圖IA為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜在低頻電壓作用下呈現(xiàn)的透射態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IC為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜在高頻電壓作用下呈現(xiàn)的散射態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜的制造工藝的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的PDLC膜的制造方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的PDLC膜的驅(qū)動(dòng)方法的流程；圖5A為本發(fā)明實(shí)施例四提供的顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5C為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5D為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板的再一種結(jié)構(gòu)示意圖。主要附圖標(biāo)記1-襯底基板；3-柵電極；4-柵絕緣層；61-半導(dǎo)體層；62-摻雜半導(dǎo)體層；7-源電極；8-漏電極； 9-鈍化層；10-鈍化層過孔；
5
11-像素電極；14-有色圖案；15-存儲(chǔ)電容；16-注射器； 17-第一膜層；18-第二膜層；19-均勻混合物；20-輥?zhàn)樱?1-熱臺(tái)；102-雙頻液晶；E-電場(chǎng)；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(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一圖IA為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖IA所示，該P(yáng)DLC膜包括聚合物101和分布于聚合物101中的雙頻液晶102。其中，在該P(yáng)DLC膜中雙頻液晶102 沿長(zhǎng)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(fā)明各實(shí)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(zhì)經(jīng)光聚合反應(yīng)生成的一種光學(xué)各向同性的物質(zhì)。雙頻液晶102是指電光特性與頻率有關(guān)的特殊液晶材料。雙頻液晶102在高頻電壓(例如大于IOkHz的電壓，具體可選用30kHZ的電壓)驅(qū)動(dòng)和低頻電壓(例如小于IkHz的電壓，具體可選用50Hz的電壓)驅(qū)動(dòng)時(shí)所具有的運(yùn)動(dòng)特性不同。在低頻電場(chǎng)下雙頻液晶102沿長(zhǎng)軸方向取向；在高頻電場(chǎng)下雙頻液晶102沿垂短軸方向取向。當(dāng)將雙頻液晶分子與可光聚合的基體等均勻混合并經(jīng)光聚合反應(yīng)制成PDLC膜時(shí)，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(tài)下，雙頻液晶102的排列呈現(xiàn)無序狀態(tài)，雙頻液晶102的長(zhǎng)軸取向隨機(jī)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(qiáng)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(duì)雙頻液晶102具有錨定作用，所以使這一狀態(tài)能夠保持。而當(dāng)本實(shí)施例的PDLC膜中的雙頻液晶沿長(zhǎng)軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時(shí)，如圖IB所示，當(dāng)給PDLC膜提供低頻電壓Ul，使雙頻液晶分子沿其長(zhǎng)軸方向取向，使得雙頻液晶分子沿長(zhǎng)軸方向排列并與聚合物匹配，進(jìn)而使PDLC膜呈現(xiàn)透射態(tài)；基于現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，當(dāng)不需要PDLC膜呈現(xiàn)透射態(tài)時(shí)，通過去除低頻電壓U1，然后使雙頻液晶分子慢慢恢復(fù)到無序狀態(tài)，并最終呈現(xiàn)散射態(tài)，但是該P(yáng)DLC膜由透射態(tài)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)的過程比較長(zhǎng)，通常無法滿足顯示需求?；谏鲜鲈?，本實(shí)施例通過采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(qū)動(dòng)分別對(duì)其長(zhǎng)軸和短軸驅(qū)動(dòng)的特性，給處于透射態(tài)的PDLC 膜加高頻電壓U2，加速其由透射態(tài)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)的過程。具體如圖IC所示，通過將低頻電場(chǎng)切換到高頻電場(chǎng)，即給PDLC膜提供高頻電壓U2，使雙頻液晶分子在額外電場(chǎng)力作用下迅速打破沿長(zhǎng)軸方向取向的狀態(tài)，使得雙頻液晶分子的平均折射率與聚合物不匹配，進(jìn)而使 PDLC膜快速呈現(xiàn)散射態(tài)。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(tài)和散射態(tài)兩者之間轉(zhuǎn)換的速度。其中，高頻電壓U2的作用是驅(qū)動(dòng)PDLC膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)，當(dāng)PDLC膜中的液晶微滴在高頻電壓的作用下，迅速偏離透射態(tài)對(duì)應(yīng)的取向方向，由透射態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)后即可撤除高頻電壓U2，并在下一次低頻電壓Ul的驅(qū)動(dòng)下再次使PDLC膜由散射態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥干鋺B(tài)，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(huán)方式的驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)PDLC膜。但是，如果實(shí)際應(yīng)用中需要PDLC膜的狀態(tài)切換比較頻繁，也可以采用“低頻電壓Ul-高頻電壓U2-低頻電壓 U1”這種交替進(jìn)行的方式來驅(qū)動(dòng)PDLC膜。具體采用何種方式的驅(qū)動(dòng)電壓可視具體需求而定，本發(fā)明各實(shí)施例均不做具體限定。當(dāng)本實(shí)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(shí)，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并與聚合物相匹配，進(jìn)而使PDLC 膜呈現(xiàn)透射態(tài)；同理為了加速PDLC膜由透射態(tài)到散射態(tài)的轉(zhuǎn)變速度，本實(shí)施例采用給處于透射態(tài)的PDLC膜加低頻驅(qū)動(dòng)電壓，即通過將高頻電場(chǎng)切換到低頻電場(chǎng)，使雙頻液晶分子在額外電場(chǎng)力作用下迅速打破沿短軸方向取向的狀態(tài)，使得雙頻液晶分子的平均折射率與聚合物不匹配，進(jìn)而使PDLC膜快速呈現(xiàn)散射態(tài)。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)施例的PDLC膜由于采用雙頻液晶使得其可以利用雙頻電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而加速PDLC膜在透射態(tài)和散射態(tài)之間的轉(zhuǎn)變速度，克服了現(xiàn)有技術(shù)因PDLC膜由透射態(tài)到散射態(tài)轉(zhuǎn)變速度慢導(dǎo)致PDLC膜使用領(lǐng)域受限的問題，通過明顯提高 PDLC膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)換到散射態(tài)(即關(guān)態(tài))的響應(yīng)速度，為PDLC膜在3D光閥等方面的應(yīng)用提供了有效的解決方案，擴(kuò)展了 PDLC膜的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。進(jìn)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(fā)劑在紫外光照射下，經(jīng)光聚合反應(yīng)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(shí)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(shí)的質(zhì)量比優(yōu)選為2丨3丨5ο其中，通過采用丙烯酸十二酯(LA)可以降低PDLC膜的驅(qū)動(dòng)電壓，通過采用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)可以增加PDLC膜的柔韌性，通過采用1，6_己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)可以控制高分子網(wǎng)絡(luò)的致密度，因此，以此形成的本實(shí)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膜的制造工藝過程進(jìn)一步說明上述技術(shù)方案。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的PDLC膜的制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(zhì)量比為2 3 5進(jìn)行混合，形成可光聚合的基體；然后，將上述可光聚合的基體與雙頻液晶以質(zhì)量比為1 3進(jìn)行混合，并加入光引發(fā)劑和納米微珠，形成均勻混合物13 ；其中，光引發(fā)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，采用注射器16 將均勻混合物19注射到第一膜層17上，并對(duì)盒第二膜層18 ；通過輥?zhàn)?0將對(duì)盒后的第一膜層17和第二膜層18進(jìn)行滾壓，使均勻混合物19均勻分布于第一膜層17和第二膜層18 之間；將上述經(jīng)滾壓后的第一膜層17和第二膜層18放置到熱臺(tái)21上，進(jìn)行紫外光照射使可光聚合的基體、納米微珠和光引發(fā)劑將發(fā)生聚合反應(yīng)形成聚合物，而雙頻液晶被聚合物包裹并均勻分布于聚合物中。其中，照射條件為在波長(zhǎng)為365納米的紫外光下照射1-10分鐘；照射結(jié)束后將第一膜層17和第二膜層18撤去即形成本實(shí)施例的PDLC膜。其中，雙頻液晶可以是沿長(zhǎng)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。通過上述制造工藝可以看出，本實(shí)施例通過采用雙頻液晶與可光聚合的基體等進(jìn)行均勻混合，并經(jīng)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(chǎng)作用下呈現(xiàn)出的不同光電特性，極大的改善了 PDLC膜狀態(tài)轉(zhuǎn)換的響應(yīng)速度，尤其明顯提高了 PDLC 膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)換到散射態(tài)的響應(yīng)速度，為PDLC膜在3D光閥等方面的應(yīng)用提供了有效的解決方案，擴(kuò)展了 PDLC膜的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。實(shí)施例二圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的PDLC膜的制造方法的流程圖。如圖3所示，本實(shí)施例的PDLC膜的制造方法包括步驟301、將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發(fā)劑進(jìn)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(shè)在第一膜層和第二膜層之間進(jìn)行滾壓；步驟303、將滾壓后的均勻混合物在紫外光下進(jìn)行照射，形成所述PDLC膜。本實(shí)施例的PDLC膜的制造方法可用于制造本發(fā)明提供的PDLC膜。本實(shí)施例技術(shù)方案通過采用雙頻液晶與可光聚合的基體等進(jìn)行均勻混合，并經(jīng)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(chǎng)作用下呈現(xiàn)出的不同光電特性，極大的改善了 PDLC 膜狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的響應(yīng)速度，尤其明顯提高了 PDLC膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)換到散射態(tài)的響應(yīng)速度，為 PDLC膜在3D光閥等方面的應(yīng)用提供了有效的解決方案，擴(kuò)展了 PDLC膜的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。其中，上述技術(shù)方案中進(jìn)行紫外光照射的條件優(yōu)選為在波長(zhǎng)為365納米的紫外光下照射1-10分鐘。進(jìn)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?jī)?yōu)選為 雙頻液晶與可光聚合的基體的質(zhì)量比范圍為1 2-10 1，優(yōu)選為1 1-8 1，更為優(yōu)選的為3 1。以可光聚合的基體的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述光引發(fā)劑的含量為所述可光聚合的基體的0. Iwt % -30. Owt %，優(yōu)選為Iwt % -30.0wt%。以雙頻液晶和所述可光聚合的基體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，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(yōu)選為lwt%-10.0wt%。當(dāng)采用上述各種優(yōu)選比例形成PDLC膜時(shí)，所形成的PDLC膜的響應(yīng)時(shí)間更短，其應(yīng)用場(chǎng)景更為廣泛。進(jìn)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(shí)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(zhì)量比優(yōu)選為2:3:5。其中，通過采用丙烯酸十二酯(LA)可以降低PDLC膜的驅(qū)動(dòng)電壓，通過采用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG400)可以增加PDLC膜的柔韌性，通過采用1，6_己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)可以控制高分子網(wǎng)絡(luò)的致密度，因此，以此形成的本實(shí)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(zhǎng)軸方向的折射率與經(jīng)光照后形成的聚合物的折射率相匹配時(shí)為例說明本實(shí)施例制造的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(zhǎng)軸方向(即電場(chǎng)E的方向)取向，即雙頻液晶分子沿長(zhǎng)軸方向排列與聚合物匹配，進(jìn)而使PDLC膜迅速呈現(xiàn)透射態(tài)；而預(yù)使PDLC膜迅速?gòu)耐干鋺B(tài)回到原來的散射態(tài)，可切換成高頻電壓驅(qū)動(dòng)PDLC膜，此時(shí)雙頻液晶的介電各向異性的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生變化，雙頻液晶在額外電場(chǎng)力作用下迅速偏離長(zhǎng)軸方向取向(例如在垂直電場(chǎng)E的方向)取向，此時(shí)雙頻液晶的平均折射率與聚合物不匹配，PDLC膜快速呈現(xiàn)散射態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)從透射態(tài)和散射態(tài)兩者之間的快速轉(zhuǎn)化，顯著提高PDLC膜的響應(yīng)速度。實(shí)施例三圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的PDLC膜的驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)PDLC膜，以使所述PDLC膜呈現(xiàn)透射態(tài)；步驟402、使用第二頻率的電壓驅(qū)動(dòng)處于透射態(tài)的PDLC膜，以使PDLC膜由透射態(tài)呈現(xiàn)散射態(tài)。其中，本實(shí)施例中的第一頻率的電壓和第二頻率的電壓可具體所采用的PDLC膜中雙頻液晶的特性而定。具體地，結(jié)合本發(fā)明上述實(shí)施例提供的PDLC膜，當(dāng)PDLC膜中的雙頻液晶沿長(zhǎng)軸方向的折射率與PDLC膜中的聚合物的折射率相匹配時(shí)，第一頻率的電壓為低頻電壓，例如可以為頻率小于IkHz的電壓；第二頻率的電壓為高頻電壓，例如可以為頻率大于IOkHz的電壓。當(dāng)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(shí)，此時(shí)第一頻率的電壓為高頻電壓，例如可以為頻率大于IOkHz的電壓， 而第二頻率的電壓為低頻電壓，例如可以為頻率小于IkHz的電壓。其中上述低頻電壓優(yōu)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(shí)施例中的高頻電壓和低頻電壓并沒有明確劃分的標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對(duì)雙頻液晶的特性而定，以上所舉數(shù)值僅為一種示例，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員參考，并不做限定。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法用于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明上述實(shí)施例提供的PDLC膜，當(dāng)使用第一頻率的電壓驅(qū)動(dòng)PDLC膜時(shí)，可使雙頻液晶分子沿電場(chǎng)的方向(沿長(zhǎng)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并與聚合物匹配，進(jìn)而使PDLC膜迅速呈現(xiàn)透射態(tài)； 進(jìn)而使用第二頻率的電壓驅(qū)動(dòng)處于透射態(tài)的PDLC膜時(shí)，可使雙頻液晶的介電各向異性的介電常數(shù)發(fā)生變化，雙頻液晶在額外電場(chǎng)力作用下迅速打破原來排列狀態(tài)，此時(shí)雙頻液晶的排列狀態(tài)與聚合物不再匹配，PDLC膜快速呈現(xiàn)散射態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)PDLC膜在透射態(tài)和散射態(tài)兩者之間的快速轉(zhuǎn)化，顯著提高PDLC膜的響應(yīng)速度，為PDLC膜在3D光閥等顯示領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實(shí)施例四圖5A為本發(fā)明實(shí)施例四提供的顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A所示，本實(shí)施例的顯示器包括對(duì)盒設(shè)置的上基板51和下基板52 ；上基板51和下基板52之間夾設(shè)有PDLC 膜50。其中，PDLC膜50可采用本發(fā)明實(shí)施例提供的PDLC膜，或者是采用本發(fā)明實(shí)施例提供的PDLC膜的制造方法制造而成。由于PDLC膜采用了雙頻液晶，極大地提高了其在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的響應(yīng)速度，因此， 本實(shí)施例的顯示器克服了受現(xiàn)有技術(shù)中PDLC膜狀態(tài)轉(zhuǎn)化響應(yīng)速度慢的影響的缺陷，具有較佳的顯示質(zhì)量。
其中，為加速PDLC膜狀態(tài)轉(zhuǎn)換所提供的驅(qū)動(dòng)電壓可以加到PDLC膜的任何一側(cè)。即驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)中間的液晶層來完成圖像的顯示的。在本實(shí)施例中，顯示器通過像素電極和公共電極提供電壓驅(qū)動(dòng)PDLC膜來完成圖像的顯示?；诖?，本實(shí)施例提供一種顯示器的具體結(jié)構(gòu)，該顯示器中的公共電極形成于上基板朝向下基板的一面，像素電極形成于下基板上朝向上基板的一面；由于公共電極上的電壓相對(duì)穩(wěn)定，因此，本實(shí)施例通過公共電極向PDLC膜提供其狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓(即雙頻驅(qū)動(dòng)電壓)。具體地，當(dāng)本實(shí)施例所使用的PDLC膜中的雙頻液晶沿長(zhǎng)軸方向的折射率與聚合物的折射率相匹配時(shí)，公共電極上提供的驅(qū)動(dòng)電壓分別為驅(qū)動(dòng)PDLC膜工作于透射態(tài)的低頻電壓和驅(qū)動(dòng)PDLC膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)的高頻電壓。當(dāng)本實(shí)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(shí)，公共電極上提供的驅(qū)動(dòng)電壓分別為驅(qū)動(dòng)PDLC膜工作于透射態(tài)的高頻電壓和驅(qū)動(dòng)PDLC膜由透射態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸鋺B(tài)的低頻電壓。以雙頻液晶沿長(zhǎng)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(shí)施例的顯示器顯示圖像的原理，具體如下具體地，當(dāng)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(shí)，像素電極對(duì)應(yīng)區(qū)域的PDLC膜處于透射態(tài)，可用于顯示數(shù)據(jù)信號(hào)，即通過顯示像素電極區(qū)域的顏色形成圖像。當(dāng)像素電極和公共電極為等電位時(shí)，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(tài)向散射態(tài)的轉(zhuǎn)換；由于處于散射態(tài)的PDLC膜通常為乳白色，因此，此時(shí)像素電極對(duì)應(yīng)PDLC膜的區(qū)域顯示為乳白色。進(jìn)一步，本實(shí)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，且公共電極形成于上基板朝向陣列基板的一面，而像素電極形成于陣列基板朝向上基板的一面上。其中，本實(shí)施例提供一種陣列基板的基本實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)線和柵線，數(shù)據(jù)線和柵線圍設(shè)形成矩陣形式排列的像素單元；每個(gè)像素單元包括薄膜晶體管(TFT)和像素電極；一個(gè)TFT對(duì)應(yīng)一個(gè)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(shù)據(jù)線連接，漏電極與像素電極連接，有源層形成于源電極、漏電極和柵電極之間。其中，本實(shí)施例提供的有源顯示器可以為投射型有源顯示器，此時(shí)像素電極采用透明材料形成。另外，本實(shí)施例的有源顯示器也可以為反射型有源顯示器，此時(shí)像素電極可以采用透明材料或不透明材料形成。基于上述，當(dāng)像素電極采用不透明材料時(shí)，可兼做有色圖案層，以提供顯示圖案。 當(dāng)像素電極為透明材料形成時(shí)，本實(shí)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(duì)應(yīng)設(shè)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(lán)色、綠色樹脂按照一定的順序循環(huán)排列構(gòu)成的，用于提供彩色圖案，且每個(gè)像素電極對(duì)應(yīng)于一種顏色的樹脂，即像素電極和樹脂元素(例如紅色樹脂、藍(lán)色樹脂或綠色樹脂)一一對(duì)應(yīng)，其中，三個(gè)相鄰的紅色、 藍(lán)色、綠色樹脂對(duì)應(yīng)的像素電極可以組成一個(gè)用于顯示的能夠顯示各種灰度和色彩的主像素單元；黑色樹脂圖案用于提供黑白圖案。基于此，本實(shí)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(shí)施例提供的設(shè)置有有色圖案的底柵式薄膜晶體管的陣列基板的結(jié)構(gòu)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(dǎo)體層61和摻雜半導(dǎo)體層62，摻雜半導(dǎo)體層62上方被刻蝕斷開以形成薄膜晶體管溝道。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(jié)構(gòu)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(duì)應(yīng)，而在圖5C所示結(jié)構(gòu)中，有色圖案14在與像素電極 11對(duì)位后形成于襯底基板1的背面。另外，本實(shí)施例的陣列基板還可以是頂柵式結(jié)構(gòu)，如圖5D所示，在該頂柵式結(jié)構(gòu)中，有色圖案14形成于柵電極3上方，位于像素電極11下方，且在該結(jié)構(gòu)中有色圖案14還同時(shí)起到柵電極保護(hù)層的作用，以保護(hù)柵電極3 ；另外，在該襯底基板1上還形成有存儲(chǔ)電容15。本實(shí)施例的顯示器還可以為電子紙顯示器，此時(shí)上基板和下基板的材料為柔性材料，上基板上的公共電極，用于向中間的PDLC膜提供加速其狀態(tài)轉(zhuǎn)換速度的驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)還會(huì)提供PDLC膜正常工作時(shí)所需的電壓。綜上所述，本實(shí)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(qū)動(dòng)電壓以加速PDLC膜狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的響應(yīng)速度，使得PDLC膜在顯示器領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)不再受其響應(yīng)速度慢的限制，為PDLC膜在顯示器領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新途徑。對(duì)于顯示器的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例并未一一進(jìn)行詳細(xì)說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過本實(shí)施例上述技術(shù)方案的簡(jiǎn)單介紹結(jié)合顯示器的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝了解本發(fā)明的主要思想，并可獲取到各種結(jié)構(gòu)的顯示器。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種聚合物分散液晶膜，其特征在于，包括聚合物和分散于所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長(zhǎng)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(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物分散液晶膜，其特征在于，所述雙頻液晶均勻分布于所述聚合物中。
3.一種聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于，包括將雙頻液晶、可光聚合的基體、納米微珠和光引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，形成均勻混合物；將所述均勻混合物夾設(shè)在兩膜層之間進(jìn)行滾壓；將滾壓后的均勻混合物在紫外光下進(jìn)行照射，形成所述聚合物分散液晶膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于在紫外光下進(jìn)行照射的條件為在波長(zhǎng)為365納米的紫外光下照射1-10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于所述雙頻液晶與所述可光聚合的基體的質(zhì)量比為1 2-10 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于所述光引發(fā)劑的含量為所述可光聚合的基體的0. Iwt% -30. Owt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求5所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于所述雙頻液晶與所述可光聚合的基體的質(zhì)量比為3 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求9所述的聚合物分散液晶膜的制造方法，其特征在于所述丙烯酸十二酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的質(zhì)量比為2 3 5。
11.一種聚合物分散液晶膜的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括使用第一頻率的電壓驅(qū)動(dòng)聚合物分散液晶膜，以使所述聚合物分散液晶膜呈現(xiàn)透射態(tài)；使用第二頻率的電壓驅(qū)動(dòng)處于透射態(tài)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(tài)呈現(xiàn)散射態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物分散液晶膜的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，若所述聚合物分散液晶膜中的雙頻液晶沿長(zhǎng)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于IkHz的電壓；所述第二頻率的電壓為頻率大于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于IOkHz的電壓，所述第二頻率的電壓為頻率小于IkHz的電壓。
13.—種顯示器，其特征在于，包括對(duì)盒設(shè)置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之間夾設(shè)有如權(quán)利要求1或2所述的聚合物分散液晶膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器，其特征在于，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；所述公共電極用于向所述聚合物分散液晶膜提供雙頻驅(qū)動(dòng)電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其特征在于，所述顯示器為有源顯示器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其特征在于，所述像素電極由不透明材料形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其特征在于，所述下基板上設(shè)置有有色圖案，所述有色圖案對(duì)應(yīng)所述像素電極設(shè)置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示器，其特征在于，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(lán)色、綠色樹脂，所述每個(gè)像素電極對(duì)應(yīng)一種顏色的彩色樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示器、聚合物分散液晶膜及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法，聚合物分散液晶膜包括聚合物和分散于所述聚合物中的雙頻液晶；所述雙頻液晶沿長(zhǎng)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(fā)明技術(shù)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(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以改善聚合物分散液晶膜的響應(yīng)速度，加速聚合物分散液晶膜在透射態(tài)變和散射態(tài)兩者之間轉(zhuǎn)換的速度，擴(kuò)展了聚合物分散液晶膜的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)C09K19/52GK102464983SQ20101054467
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者李文波, 武延兵, 王剛, 王立波 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司