柔性三基色聚合物分散胆甾相液晶显示器件的研究

摘要

与玻璃基板平板显示器相比，柔性显示器具有质量轻、厚度小、易卷曲、携带方便等优点引起了人们广泛关注，为便携式电脑、智能卡片的应用以及各种显示创意设计的实施等方面提供了可能。同时柔性液晶显示器件采用塑料薄膜取代传统的硬质玻璃作为基板材料，适用于大面积卷对卷生产，降低了工业化生产成本。本文以聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)模式为液晶稳定机理，采用胆甾相液晶材料取代传统的向列相液晶材料制备成反射式液晶盒，由于其不要求偏光片、背光源以及在零场下具有双稳态的特性，很大程度的降低了器件的耗能。
　　针对三基色柔性液晶屏的制备及其性能的优化，本文主要从以下三个方面进行研究：
　　首先，研究了PDLC的相形态和光电性能。采用紫外光聚合诱导相分离方法制备了聚合物分散胆甾相液晶薄膜，系统的研究了单体浓度、聚合光强和聚合温度对薄膜的相形态的影响，探讨了薄膜相形态与光电性能之间的关系。研究表明：单体浓度的增加使液晶微滴尺寸变小、分布不均匀。聚合光强较低时相分离较完全，产生的液晶微滴尺寸较大，聚合物与液晶的界面非常光滑；增加光强会使液晶微滴尺寸变小，界面变粗糙。相形态与聚合温度的关系较为复杂：在温度较低时，液晶以圆形液滴的形式分散在聚合物基体中；随着聚合温度升高，液晶液滴逐渐变大，并在40℃时形成了连续的液晶层和聚合物层的分层结构；进一步升高温度，则形成了三维的聚合物网络结构，液晶相贯穿其间。以上几种形态也强烈的影响着聚合物网络与液晶微滴的作用力，得到了不同的光电性能。
　　其次，研究了柔性液晶盒的制备工艺，主要包括电极的刻蚀以及灌晶。PET塑料薄膜取代硬质玻璃作为基板材料制备柔性液晶盒时，采用传统工艺制备柔性液晶盒会造成厚度不均匀性以及液晶盒中残留气泡等现象，导致柔性液晶器件性能较差。采用辊压工艺可以有效地解决上述问题，同时对其工艺流程进行了详细的描述。
　　最后，研究了三基色柔性液晶显示器件的无源显像。通过调节手性剂含量改变反射中心的波长，达到实现红、绿、蓝显像的目的；同时选择合适的操作电压后，实现液晶屏的显示。

目录

文摘

英文文摘

致谢

插图清单

表格清单

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 柔性显示的定义、特征以及应用

1.3 现有柔性技术的发展概况

1.3.1 柔性液晶显示器件的发展概况

1.3.2 基于塑料基板柔性薄膜晶体管的制造技术

1.4 胆甾相液晶及其光学性质

1.4.1 胆甾相液晶

1.4.2 胆甾相液晶光学性质

1.5 胆甾相液晶的双稳态显示

1.6 聚合物分散胆甾相液晶薄膜

1.6.1 聚合物分散液晶简介

1.6.2 聚合物分散胆甾相液晶工作原理

1.6.3 聚合物分散胆甾相液晶柔性化应用

1.7 本论文研究的目的和意义

第二章 PDCLC光电性能的研究

2.1 实验材料及设备

2.1.1 实验材料

2.1.2 主要仪器设备

2.2 玻璃基板液晶盒的结构及测试

2.2.1 玻璃基板液晶盒的结构

2.2.2 玻璃基板液晶盒的测试

2.3 研究内容

2.3.1 单体含量对PDCLC器件光电特性以及形貌的影响

2.3.2 聚合光强对PDCLC器件光电特性以及形貌的影响

2.3.3 聚合温度对PDCLC器件光电特性以及形貌的影响

2.4 小结

第三章 柔性三基色液晶显示器件的研究

3.1 实验材料及设备

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验设备

3.2 辊压法制备柔性液晶器件

3.2.1 条形电极的制备

3.2.2 丝网印刷制备边框胶

3.2.3 柔性液晶器件的封装以及固化

3.3 三基色显示的调配

3.4 柔性液晶器件的无源显像

3.5 小结

第四章 总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文