[发明专利]一种胆甾相液晶电润湿显示器件

说明书

本发明公开了一种胆甾相液晶电润湿显示器件，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。通过控制三个电润湿显示层中的显示层分别反射不同颜色的光，基于三层结构的加法混色原理，从而实现器件的全彩色显示。

技术领域

本发明涉及电润湿显示领域，尤其是涉及一种胆甾相液晶电润湿显示器件。

背景技术

电润湿显示技术是一种新型的显示技术，常规的电润湿显示器件中的显示层包括不互溶的极性电解质溶液层(如水)和油墨层，其原理主要是通过在两个电极板之间施加电压，从而改变疏水绝缘层的疏水性，致使水与疏水绝缘层的浸润性变化，由原来的不浸润转变为浸润铺展的状态，从而将油墨推至像素格的小角落中，从而使得光能够直接透过该层，显示出白色。

目前的电润湿显示技术利用染料油墨的减法混色原理实现全彩显示，然而，由于油墨的吸光作用，光在通过每一层结构时都会损耗一部分的能量，三层结构的电润湿器件就经历三次能量损耗过程，最终导致整体的反射率降低，为了提高反射率需要增加设置反射膜以减少光线在经过每一个像素点后的能量损失，从而直接导致显示器件的厚度大幅增大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种胆甾相液晶电润湿显示器件，能够实现全彩显示，同时避免了使用油墨导致的能量损耗问题。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种胆甾相液晶电润湿显示器件，包括依次层叠的三个电润湿显示层，三个所述电润湿显示层均包括疏水绝缘层和与所述疏水绝缘层接触的显示层，所述显示层包括极性电解质溶液层和胆甾相液晶层，所述胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层或右旋胆甾相液晶层。

相对于传统电润湿器件中的油墨材料而言，胆甾相液晶材料对外界刺激具有十分敏锐的响应，同时其可调性较强，制备过程也十分简易。胆甾相液晶是现有的一类具有周期性螺旋结构的液晶，其自发形成的周期性螺旋具有左旋和右旋两种不同的结构，左旋胆甾相液晶是胆甾相液晶中能够反射左旋光的液晶，右旋胆甾相液晶是胆甾相液晶中能够反射右旋光的液晶。这种独特的选择性反射特质使得胆甾相液晶可以反射与其螺旋轴手性相同的特定波段的圆偏振光，反射率为50％。在实例中设置左旋或者右旋胆甾相液晶可以使器件反射特定的左旋或右旋光，反射特定波段的光，呈现出特定的颜色。当三层结构中均为左旋胆甾相液晶或右旋胆甾相液晶时，该器件通过加法混色的方式可以反射特定波段的左旋或右旋的光，从而呈现出该像素格的颜色。本实例的三层结构中，每层仅为单一的左旋胆甾相或右旋胆甾相液晶，三层分别反射左旋或右旋的特定波段的光，通过混色叠加呈现相应颜色。三层结构中的不同层之间可以具有不同的旋光性，譬如第一层胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层，第二层胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层，第三层胆甾相液晶层为右旋胆甾相液晶层，上述设置不影响反射特定波段的光，也不影响混色叠加呈现相应颜色。

譬如，在一些实施例中由向列相液晶和手性掺杂剂混合形成胆甾相液晶，当使用的手性掺杂剂为左旋手性掺杂剂时，形成的胆甾相液晶为左旋胆甾相液晶，使用的手性掺杂剂为右旋手性掺杂剂时，形成的胆甾相液晶为右旋胆甾相液晶。不同的手性掺杂剂具有不同的HTP值，该值代表其能使向列相液晶产生扭转的能力大小。其中λ＝np，其中p为螺距，λ为反射波长，n为双折射率，c为手性掺杂剂的掺杂浓度。通过调控手性掺杂剂的比例实现不同波段的反射，即改变胆甾相液晶的螺距大小，使胆甾相液晶层呈现特定的颜色。在一些实施例中，使用HTP值较大的手性掺杂剂，其与向列相液晶形成的胆甾相液晶的反射带宽覆盖对应的红、绿、蓝三个波段。

根据本发明的一些实施例，所述极性电解质溶液层中的极性液体为聚乙烯醇溶液(PVA溶液)。聚乙烯醇溶液可以给胆甾相液晶层提供平行取向的锚定力，使得胆甾相液晶层能够保持站立的螺旋结构状态。