2.1.4 PSLC显示模式
PSLC中的液晶不像PDLC中的液晶形成球形,而是在聚合物三维网格中形成连续性通道网,所用的液晶材料有向列相液晶和胆甾相液晶,聚合物含量一般低于10%。聚合物材料和液晶材料相似,有刚性的基团。在聚合物聚合之前,聚合物材料和液晶的混合物处于液晶态,可以被基板表面的取向层限制,呈现某种状态的排列,当聚合物聚合后形成三维的聚合物网络时,液晶的排列可以保持,聚合物和液晶之间的相互作用力也会使少量的液晶分子取向有变化,但大多数液晶分子取向不变。如图2-8(a)所示,平行排列的液晶分子对入射光没有散射,入射光透过液晶盒。在液晶盒加电压后,液晶分子在聚合物网络的影响下取向方向的变化比较混乱,在液晶层中形成混乱的排列,从而对入射光有强烈的散射,如图2-8(b)所示。图2-9所示是初始状态为垂面排列、加电压后液晶排列混乱的情况。这两种PSLC都是无电压驱动时为透明态,加电压后为散射态,其中所用液晶材料的介电各向异性分别为正(如图2-8所示)和负(如图2-9所示)。
图2-8 使用介电各向异性为正的液晶材料制作的PSLC
图2-9 使用介电各向异性为负的液晶材料制作的PSLC
使用介电各向异性为正的液晶,加入适量的手性剂材料,在聚合物稳定的条件下形成聚合物稳定胆甾相液晶(Polymer Stabled Cholesteric Texture,PSCT),在无取向表面的液晶盒中,可以获得无电压驱动时为散射态、加电压后为透明态的反模式(常黑模式),如图2-10所示;也可以使用平行取向的液晶盒,获得无电压驱动时为透明态、加电压后为散射态的正模式(常白模式),如图2-11所示。在这两种结构中,液晶的螺距为1~2μm,既能保证散射特性,又能保证驱动电压较低,实际产品如图2-12所示。也可以将螺距减小到胆甾相液晶可以实现反射可见光的情况,并且能够双稳态显示,实际产品如图2-13所示。
图2-10 使用手性向列相液晶制作的反模式PSCT
图2-11 使用手性向列相液晶制作的正模式PSCT
图2-12 PSCT的使用产品
图2-13 PSCT显示器反射可见光的产品例子