[發(fā)明專利]聚合物分散液晶顯示器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710301760.6
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101281317A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金真穆;沈桓秀
• 申請（專利權(quán)）人: LG.菲利浦LCD株式會社
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;G02F1/1362;G02F1/1333;G02F1/133
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐金國;梁揮

本非臨時申請要求享有2007年4月2號在韓國提交的專利申請No.2007-032283的優(yōu)先權(quán)，這里引入其全部內(nèi)容作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚合物分散液晶(PDLC)顯示器及其制造方法。

背景技術(shù)

通常，液晶顯示器(LCD)是一種利用液晶分子的光學(xué)各向異性和雙折射率特性顯示圖像的裝置，而且一般使用利用TFT作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT)LCD。

然而，在普通LCD中必須使用偏振板，而且從背光單元入射的光基本上損失約70％到80％，然后向外界顯示。基于這個原因，LCD存在問題的在于它具有較低的光學(xué)效率和諸如由取向工藝導(dǎo)致的光學(xué)散射和/或相位失真的問題。

為解決這些問題，提出了PDLC顯示器。PDLC是在LCD中使用的液晶單元之一，并且具有根據(jù)散射強(qiáng)度控制光傳輸且不需要偏振板的特性。已經(jīng)提出了幾種PDLC結(jié)構(gòu)，例如，一種結(jié)構(gòu)是在聚合物材料中分布有大小為幾個毫米的多個液晶分子顆粒，以及一種結(jié)構(gòu)是液晶包含在網(wǎng)狀聚合物中。就是說，PDLC顯示器是一種液晶材料和除液晶材料之外的材料不規(guī)則分布并且利用兩種材料之間的折射率差工作的器件。

如果不給PDLC顯示器施加電壓，液晶分子的方向?qū)⒆兊貌灰?guī)則并在液晶分子的散射率和介質(zhì)散射率不同的界面處產(chǎn)生散射。然而，如果給PDLC顯示器施加電壓，液晶分子的方向則順序排列，并且因為液晶分子的折射率與介質(zhì)的折射率相同而產(chǎn)生傳輸狀態(tài)。這時候，如果液晶單元厚度不夠大就不能確保足夠的亮度，從而導(dǎo)致高驅(qū)動電壓。

PDLC顯示器因為不需要定向薄膜和偏振板而容易制造并具有柔性。另外，PDLC顯示器因為良好的亮度特性能夠用作大型顯示器件和投影電視。

圖1是普通PDLC顯示器的示意結(jié)構(gòu)。

參考圖1，普通PDLC顯示器包括：PDLC?10、背光單元20和反射板30。PDLC?10包括聚合物基質(zhì)11和微液晶滴12。液晶分子微粒13在膠囊形式的微液晶滴12中。

在PDLC?10中，在非工作狀態(tài)(即，沒有施加電壓的時候)，微液晶滴任意排列，因此光由于微液晶滴12和聚合物基質(zhì)11之間的折射而散射，從而實現(xiàn)暗狀態(tài)。然而在工作狀態(tài)(即，當(dāng)施加電壓時)微液晶滴排成一列，因此微液晶滴12和聚合物基質(zhì)11之間的折射率差降低了，這樣液晶單元傳輸光線從而實現(xiàn)亮狀態(tài)。

下面詳細(xì)描述實現(xiàn)PDLC顯示器暗狀態(tài)和亮狀態(tài)的方法。

圖2a和圖2b示出了圖1中PDLC顯示器的詳細(xì)工作原理。

參考圖2a和圖2b，PDLC顯示器包括：配備了第一驅(qū)動電極16的后基板14和配備了第二驅(qū)動電極17的前基板15。后基板14和前基板15以預(yù)定距離相對著隔離開。聚合物基質(zhì)11位于后基板14和前基板15之間，在聚合物基質(zhì)11中向列相液晶分子微粒13分別排列在各個微液晶滴12中。

在如上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)PDLC顯示器中，當(dāng)?shù)谝或?qū)動電極16和第二驅(qū)動電極17之間不施加電壓時，圖2a所示，由于微液晶滴12和聚合物基質(zhì)11之間折射率的不同入射光全部散射，從而實現(xiàn)暗狀態(tài)。換句話說，如圖2a所示，在第一驅(qū)動電極16和第二驅(qū)動電極17之間電場形成前，因為沒有定向膜微液晶滴12里的液晶分子微粒13任意排列。因此，入射光經(jīng)過聚合物基質(zhì)11同時散射從而實現(xiàn)暗狀態(tài)。

另一方面，如果電源單元18在第一驅(qū)動電極16和第二驅(qū)動電極17之間施加電壓，如圖2b所示，微液晶滴12內(nèi)部的液晶分子微粒13的長軸與電場E方向平行排列。這樣入射光透過聚合物基質(zhì)11從而實現(xiàn)亮狀態(tài)。也就是說，當(dāng)在第一驅(qū)動電極16和第二驅(qū)動電極17之間形成電場E時，微液晶滴12內(nèi)部的液晶分子微粒13的長軸以平行于電場E的方向排列。由于液晶分子微粒13以平行于電場E的方向在一個方向排列，就實現(xiàn)了暗狀態(tài)。

傳統(tǒng)的PDLC顯示器有高傳輸性和極好的視野，但是局限于僅僅通過聚合物內(nèi)的隨機(jī)方向排列的微液晶(LC)滴隨機(jī)散射光線來實現(xiàn)暗狀態(tài)。而且，傳統(tǒng)的PDLC顯示器需要高驅(qū)動電壓，因此需要開發(fā)液晶材料和工藝以解決高驅(qū)動電壓。

同時，傳統(tǒng)LCD和PDLC顯示器必須利用背光單元提供光源，也需要反射板和擴(kuò)散板。這樣，就存在顯示器厚度過厚和制造費用增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容