專利名稱：反射式電致變色液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示器，且特別是有關(guān)于一種反射式的電致變色液晶顯 不器。
背景技術(shù)：
膽固醇型液晶顯示器大都是屬于反射式液晶顯示器，其主要都是利用膽固醇型液 晶材料作為其反射層。另外，全彩的膽固醇液晶顯示器技術(shù)已經(jīng)被揭露。目前常見的全彩膽 固醇液晶顯示器是利用疊積紅、綠、藍(lán)三原色的液晶材料層以達(dá)到全彩的目的。或是，將紅、 綠、藍(lán)三原色的液晶材料層，分別地配置于不同的像素封裝結(jié)構(gòu)當(dāng)中，以達(dá)到全彩化的顯示 效果。若以疊積紅、綠、藍(lán)三原色的液晶材料層的方式來達(dá)到全彩化顯示效果，則膽固醇 型液晶顯示器的厚度勢必?zé)o法縮減。另一方面，若將紅、綠、藍(lán)三原色的液晶材料層分別地 封裝于不同的像素當(dāng)中，則膽固醇型液晶顯示器的反射效率與顯示對比都會明顯地降低。 因此，此種類型設(shè)計(jì)的反射式液晶顯示器在全彩化的顯示技術(shù)上，仍有許多尚未克服的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種反射式電致變色液晶顯示器，在不同的電場作用下，其電致變 色液晶混合物層可反射出不同波長的可見光，以達(dá)到多彩化(multi-color)或是全彩化 (full-color)的顯示效果。本發(fā)明提出一種反射式電致變色液晶顯示器，其包括一第一基板、一第二基板、一 第一液晶混合物層、一第一電極層以及一第二電極層。第二基板平行于第一基板，且第一液 晶混合物層配置于第一基板與第二基板之間。第一電致變色液晶混合物層包括多個液晶分 子、一旋光劑以及一高分子混合物，其中液晶分子以及旋光劑分布于高分子混合物的一固 化結(jié)構(gòu)中。第一電極層配置于第一基板與第一電致變色液晶混合物層之間，而第二電極層 配置于第二基板與第一電致變色液晶混合物層之間。第一電致變色液晶混合物層適于反射 出一第一反射光，而第一反射光的波長隨著第一電極層與第二電極層之間的一第一電場改 變。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的反射式電致變色液晶顯示器更包括一第三基板、 一第二電致變色液晶混合物層、一第三電極層以及一第四電極層。第三基板配置于第二基 板遠(yuǎn)離第一電致變色液晶混合物層的一側(cè)。第二電致變色液晶混合物層配置于第三基板與 第二基板之間。第三電極層配置于第三基板與第二電致變色液晶混合物層之間。第四電極 層則配置于第二基板與第二電致變色液晶混合物層之間。第二電致變色液晶混合物層適于 反射出一第二反射光，而第二反射光的波長隨著第三電極層與第四電極層之間的一第二電 場改變。其余本發(fā)明所提的多種反射式電致變色液晶顯示器將分別詳述于實(shí)施例中?；谏鲜?，本發(fā)明將液晶分子、旋光劑及高分子混合物混合成可在不同電場下反射出不同色反射光的電致變色液晶混合物層。因此，本發(fā)明的反射式電致變色液晶顯示器 不需以三層液晶層疊層的方式，就可達(dá)到多彩化的顯示效果。亦即，本發(fā)明的反射式液晶顯 示器可以符合薄型化的需求。當(dāng)然，本發(fā)明的電致變色液晶顯示器也不需將不同色液晶層 配置于不同像素的中而有助于提升反射式液晶顯示器的反射效率。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，其中
圖1繪示為本發(fā)明的第 圖2繪示為本發(fā)明的第 主要元件符號說明 100,200 反射式電致變色液晶顯示器 110:第一基板
實(shí)施例的反射式電致變色液晶顯示器。 實(shí)施例的反射式電致變色液晶顯示器。
120 140 160 210
A-Ap -弟-第-基板 -電極層
祖旦B
邑第
240 第J L:光線 R2 第二
三基板 三電極層
反射光
130 第一電致變色液晶混合物層 150 第二電極層 170、270 間隙物
230 第二電致變色液晶混合物層 250 第四電極層 R1 第一反射光
具體實(shí)施例方式圖1繪示為本發(fā)明的第一實(shí)施例的反射式電致變色液晶顯示器。請參照圖1，反射 式電致變色液晶顯示器100包括一第一基板110、一第二基板120、一第一電致變色液晶混 合物層130、一第一電極層140以及一第二電極層150。第二基板120平行于第一基板110， 且第一電致變色液晶混合物層130配置于第一基板110與第二基板120之間。第一電極層 140配置于第一基板110與第一電致變色液晶混合物層130之間，而第二電極層150配置于 第二基板120與第一電致變色液晶混合物層130之間。第一電致變色液晶混合物層130適 于反射出一第一反射光R1，而第一反射光R1的波長隨著第一電極層140與第二電極層150 之間的一第一電場改變。第一電致變色液晶混合物層130包括多個液晶分子、一旋光劑以及一高分子混合 物，其中液晶分子以及旋光劑分布于高分子混合物的一固化結(jié)構(gòu)中。第一電致變色液晶混 合物層130中的液晶分子一般會受到第一電場的作用而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、傾倒或彎曲等現(xiàn)象。在 本實(shí)施例中，除了第一電場的作用外，液晶分子更受到高分子混合物的固化結(jié)構(gòu)所影響。因 此，在第一電場的大小不同時(shí)，第一電致變色液晶混合物層130中的液晶分子將呈現(xiàn)不同 的狀態(tài)。實(shí)際上，在第一電場與高分子混合物的固化結(jié)構(gòu)的影響下，光線L照射于第一電 致變色液晶混合物層130后被反射出來的第一反射光R1便可以具有不同的波長，反射式電 致變色液晶顯示器100也因此可以具有多彩化的顯示效果。另外，在特定的第一電場下，第一電致變色液晶混合物層130也可以不反射出第一反射光R1，而使光線L直接穿透第一電 致變色液晶混物層130。在本實(shí)施例中，第一反射光R1的波長變化范圍例如為500nm 750nm，或是 500nm 600nm，或是400nm 500nm，或是其他的波長范圍。亦即，本實(shí)施例的第一電致變 色液晶混合物層130可以反射出多種顏色的第一反射光R1。當(dāng)反射式顯示器100進(jìn)行顯示 時(shí)，僅需調(diào)整不同區(qū)域中第一電極層140與第二電極層150之間的第一電場大小即可進(jìn)行 全彩化顯示。值得一提的是，為了使第一電極層140與第二電極層150之間的第一電場在 不同區(qū)域有不同的大小，第一電極層140或是第二電極層150可以是一像素電極陣列。整 體而言，本實(shí)施例的反射式電致變色液晶顯示器100不需以多層液晶材料層疊層，或是將 多種液晶材料層分別封裝于不同像素中，就可以達(dá)到全彩化的顯示效果。如此一來，本實(shí)施 例的反射式電致變色液晶顯示器100可以有效地減少液晶材料的使用種類，反射式電致變 色液晶顯示器100的厚度也更為降低。此外，第一電致變色液晶混合物層130仍可維持相當(dāng)不錯的反射效率。因此，反射 式電致變色液晶顯示器100具有良好的顯示品質(zhì)。根據(jù)實(shí)際測試的結(jié)果可知，反射式電致 變色液晶顯示器100不需高驅(qū)動電壓就可以適時(shí)地調(diào)整第一電致變色液晶混合物層130所 反射出來的第一反射光R1的波長。也就是說，反射式電致變色液晶顯示器100不需耗損過 多的電能就可以具有多彩甚至全彩的顯示效果。具體而言，高分子混合物由一初始材料(starting material)聚合而成。在一實(shí) 施例中，初始材料可以包括多個單體(monomer)、多個寡聚合物(oligomer)以及一起始劑 (initiator) 0在此，單體與寡聚合物可以分別地具有單官能基或是多官能基。實(shí)務(wù)上，初 始材料更包括一潤濕劑(wetting agent)、一搖平劑(levelingagent)、一硬化劑(Curing agent)或一加速劑(promoter and accelerator)等。制作反射式電致變色液晶顯示器100 時(shí)，初始材料、液晶分子與旋光劑例如先被填入第一基板110與第二基板120之間。而后， 進(jìn)行一固化制程使初始材料聚合并固化形成一高分子混合物。在此，固化初始材料的方法 有熱固化法或是光固化法，而其中初始材料為一熱固化型材料或一光固化型材料。在初始材料中，潤濕劑有助于改善初始材料的分子與分子間的接著性質(zhì)，以及改 變初始材料的表面張力，因此，初始材料可以均勻分布于第一基板110或第二基板120的表 面。搖平劑則有助于初始材料在第一基板110或第二基板120上呈現(xiàn)平坦的表面。硬化劑 則是有助于使高分子混合物固化。加速劑則是用以加速初始材料的聚合反應(yīng)速率。另外，液晶分子例如為多個向列型液晶、多個膽固醇型液晶、多個旋光液晶或 上述的組合。旋光劑則例如為氰基(Cyano)系列旋光劑、膽固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、^ f生(nonracemic)、！ill M 巨 i 〒(macromo 1 ecu 1 ar helicity) > fPa M ￥ (azobenzenes)旋光劑、ZLI系列(Merck公司)旋光劑、雙萘(binaphthalene)光劑、雙 極(bipolar)旋光劑、SPE系列旋光劑等。在本實(shí)施例中，第一基板110與第二基板120可 以都是一透明基板。常見的透明基板的材質(zhì)有玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚醚砜(Polyethersulfone, PES)、聚亞醯胺(Polyimide, PI)等材 料。第一電極層140與第二電極層150的材質(zhì)則皆為一透明導(dǎo)電材料，其例如是銦錫氧化 物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、氧化鋅或氧化錫等。進(jìn)一步而言，反射式電致變色液晶顯示器100更包括一背景層160，其配置于第一基板110遠(yuǎn)離電致變色液晶混合物層130的一側(cè)。背景層160例如為一反射材料層或一深 色材料層。背景層160為反射材料層時(shí)可以提供反射作用以使入射的光線L更有效率地被 反射出去。也就是說，背景層160的設(shè)置有助于提高反射式電致變色液晶顯示器100的光 線反射效率。當(dāng)然，為了維持第一基板110與第二基板120之間的間隙，反射式電致變色液 晶顯示器100可以更包括多個間隙物170，其配置于第一基板110與第二基板120之間，且 間隙物170的高度例如是小于等于50 u m。除此之外，為了使反射式電致變色液晶顯示器100所顯示的顏色更為理想，反射 式液晶顯示器100可以更包括一染色材料(未繪示)。染色材料(未繪示)例如是添加于 第一電致變色液晶混合物層130中的一顏料或一染料。舉例而言，在一實(shí)施例中，第一電致 變色液晶混合物層130所反射的第一反射光R1在長波長時(shí)若呈現(xiàn)為橘紅色，則反射式電致 變色液晶顯示器100中可以添加紅色的染色材料(未繪示)于第一液晶混合物層130。如 此，反射式電致變色液晶顯示器100可以正確地顯示紅色的影像，而不會有偏橘的現(xiàn)象發(fā) 生。換言之，染色材料(未繪示)的添加有助于提高反射式電致變色液晶顯示器100顯示 各種顏色的正確性。圖2繪示為本發(fā)明的第二實(shí)施例的反射式電致變色液晶顯示器。請參照圖2，反射 式電致變色液晶顯示器200是在反射式電致變色液晶顯示器100的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上增加一層第 二電致變色液晶混合層230。因此，反射式電致變色液晶顯示器200的結(jié)構(gòu)除了反射式電致 變色液晶顯示器100的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外更包括一第三基板210、一第二電致變色液晶混合物層 230、一第三電極層240以及一第四電極層250。第三基板210配置于第二基板120遠(yuǎn)離第一電致變色液晶混合物層130的一側(cè)。 第二電致變色液晶混合物層230配置于第三基板210與第二基板120之間。第三電極層 240配置于第三基板210與第二電致變色液晶混合物層230之間。第四電極層250則配置 于第二基板120與第二電致變色液晶混合物層230之間。第二電致變色液晶混合物層230 適于反射出一第二反射光R2，而第二反射光R2的波長隨著第三電極層240與第四電極層 250之間的一第二電場改變。換言之，第二電致變色液晶混合物層230與第一電致變色液晶混合層130實(shí)質(zhì) 上由相似的材料所構(gòu)成，因此當(dāng)?shù)诙妶龅拇笮「淖儠r(shí)，第二電致變色液晶混合物層230 可以反射出不同波長的第二反射光R2。第二反射光R2的波長變化范圍例如是500nm 750nm。當(dāng)然，第二反射光R2的波長變化范圍實(shí)質(zhì)上也可以為500nm 600nm，或是其他的 波長范圍。值得一提的是，第一反射光R1與第二反射光R2的波長都是可以調(diào)變的，其所能呈 現(xiàn)波長范圍較佳是涵蓋所有可見光的波長范圍。如此，反射式電致變色液晶顯示器200便 可以呈現(xiàn)全彩化的顯示畫面，且反射式電致變色液晶顯示器200可不需再搭配第三層電致 變色液晶混合層即達(dá)到全彩化的顯示效果。另外，為了使反射式電致變色液晶顯示器200 所呈現(xiàn)的顏色更為飽和，可以將一染色材料添加于第一電致變色液晶混合物層130或第二 電致變色液晶混合物層230至少其中一者中。如第一實(shí)施例所述，染色材料可以為一顏料 或一染料。在本實(shí)施例中，第三基板210例如為一透明基板。第三電極層240與第四電極層 250的材質(zhì)則為一透明導(dǎo)電材料。當(dāng)然，反射式電致變色液晶顯示器100更可包括多個配
7置于第三基板210與第二基板120之間的間隙物270。這些間隙物170與間隙物270的高 度實(shí)質(zhì)上小于等于50 ym。此外，這些間隙物170與間隙物270可以是球間隙物、光阻間隙 物、高分子間隙物等，其形狀可以是任意形狀且各間隙物170間或是各間隙物270可以彼此 連接或彼此分離。綜上所述，本發(fā)明的反射式電致變色液晶顯示器中，電致變色液晶混合物層在不 同的電場作用下，可以反射出不同波長的反射光。因此，本發(fā)明的反射式電致變色液晶顯示 器僅利用單一層液晶混合物層的設(shè)計(jì)，就可以進(jìn)行多彩顯示效果。如此一來，反射式電致變 色液晶顯示器的厚度可以有效地縮減，且電致變色液晶材料層的材料成本及使用種類也都 可以有效地減少。此外，本發(fā)明的電致變色液晶混合物層具有良好的反射效率，而使反射式 電致變色液晶顯示器具有良好的顯示效果。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種反射式電致變色液晶顯示器，包括一第一基板；一第二基板，平行于所述第一基板；一第一電致變色液晶混合物層，配置于所述第一基板與所述第二基板之間，所述第一電致變色液晶混合物層包括多個液晶分子、一旋光劑以及一高分子混合物，所述多個液晶分子以及所述旋光劑分布于所述高分子混合物的一固化結(jié)構(gòu)中；一第一電極層，配置于所述第一基板與所述第一電致變色液晶混合物層之間；以及一第二電極層，配置于所述第二基板與所述第一電致變色液晶混合物層之間，其中所述第一電致變色液晶混合物層適于反射出一第一反射光，而所述第一反射光的波長隨著所述第一電極層與所述第二電極層之間的一第一電場改變。
2.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述第一反射光的 波長變化范圍實(shí)質(zhì)上為500nm 750nm。
3.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述第一反射光的 波長變化范圍實(shí)質(zhì)上為500nm 600nm。
4.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述第一反射光的 波長變化范圍實(shí)質(zhì)上為400nm 500nm。
5.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，更包括一背景層，配 置于所述第一基板遠(yuǎn)離所述電致變色液晶混合物層的一側(cè)，其中所述背景層為一反射材料 層或一深色材料層。
6.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述高分子混合物 由一初始材料聚合而成，所述初始材料包括多個單體、多個寡聚合物以及一起始劑。
7.如權(quán)利要求6所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述初始材料更包 括一潤濕劑、一搖平劑、一硬化劑、一加速劑。
8.如權(quán)利要求6所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述初始材料為一 熱固化型材料或一光固化型材料。
9.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述多個液晶分子 為多個向列型液晶、多個膽固醇型液晶、多個旋光液晶或上述的組合。
10.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述旋光劑為氰基 系列旋光劑、膽固醇壬酸酯、手性、螺旋巨分子、偶氮苯旋光劑、ZLI系列旋光劑、雙萘光劑、 雙極旋光劑或SPE系列旋光劑。
11.如權(quán)利要求1所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，更包括一第三基板，配置于所述第二基板遠(yuǎn)離所述第一電致變色液晶混合物層的一側(cè)；一第二電致變色液晶混合物層，配置于所述第三基板與所述第二基板之間；一第三電極層，配置于所述第三基板與所述第二電致變色液晶混合物層之間；以及一第四電極層，配置于所述第二基板與所述第二電致變色液晶混合物層之間，所述第 二電致變色液晶混合物層適于反射出一第二反射光，而所述第二反射光的波長隨著所述第 三電極層與所述第四電極層之間的一第二電場改變。
12.如權(quán)利要求11所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述第二反射光 的波長變化范圍實(shí)質(zhì)上為500nm 750nm。
13.如權(quán)利要求11所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，所述第二反射光 的波長變化范圍實(shí)質(zhì)上為500nm 600nm。
14.如權(quán)利要求1或11所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，更包括一染色 材料，添加于所述第一液晶混合物層或所述第二電致變色液晶混合物層至少其中一者中， 其中所述染色材料為一顏料或一染料。
15.如權(quán)利要求1或11所述的反射式電致變色液晶顯示器，其特征在于，更包括多個 間隙物，配置于所述第三基板與所述第二基板之間，其中所述多個間隙物的高度小于等于 50 μ m0
全文摘要
本發(fā)明揭示一種反射式電致變色液晶顯示器，包括一第一基板、一第二基板、一第一電致變色液晶混合物層、一第一電極層以及一第二電極層。第二基板平行于第一基板，且第一電致變色液晶混合物層配置于第一基板與第二基板之間。第一電致變色液晶混合物層包括多個液晶分子、一旋光劑以及一高分子混合物，其中液晶分子以及旋光劑分布于高分子混合物的一固化結(jié)構(gòu)中。第一電極層配置于第一基板與第一電致變色液晶混合物層之間，而第二電極層配置于第二基板與第一電致變色液晶混合物層之間。第一電致變色液晶混合物層反射出一第一反射光，而第一反射光的波長隨著第一電極層與第二電極層之間的一第一電場改變。
文檔編號G02F1/155GK101852959SQ20091013057
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者江顯偉, 王志源, 王文俊 申請人:勝華科技股份有限公司