全息聚合物分散液晶的专利技术综述

材料，全息聚合物分散液晶（HPDLC）是将PDLC的液晶与可光聚合的物质分散在聚合物载体中，暴漏于光干涉图案下，形成的具有周期混合排布形成的结构。目前全息聚合物分散液晶已经成为新一代显示的研发热点。通过对国内外的HPDLC的相关专利分析，了解国内外在该领域的发展情况，有助于HPDLC的研发。

关键词：全息聚合物分散液晶;显示

1 引言

自1986年，美国肯特州立大学Doane等提出PDLC的概念后，其逐渐应用于显示、智能玻璃、光学谐振器等领域，Sutherland等于1993年领域相干激光对丙烯酸酯单体和液晶组成的混合物进行照射，形成的结构有序的PDLC，称为HPDLC。

HPDLC具有衍射效率较高、相应速度较快、制备相对简单和可控开关等特性，使其在很多光器件中具有应用价值，因此，成为近年来研究的热点。

2 HPDLC在显示领域的专利申请研究状况及统计分析

2.1 HPDLC显示的专利申请时间分布

在1994-1998年之间，HPDLC在显示领域的专利申请量也比较少，每年在12件以内，这段时间的申请主要集中在向HPDLC中添加不同的化合物，从而改善HPDLC的特性，主要是用于提高光衍射效率、降低驱动电压等。例如，在1994年Keiji Tanaka等人在公开号为US5748272A的申请中提出了利用多含有輕质可硬化聚合物材料和液晶材料形成混合也，多个处理激光束在所述混合物中形成干涉图案解，控制所述可光硬化的聚合物材料的硬化速率，以产生由所述干涉图案形成的多个光学元件，实现对特定波长的光的透射和反射控制。

在1999-2006年之间，HPDLC在显示领域的专利申请量出现了较为明显的增长，在此期间，除之前对HPDLC的改善研究外，人们将HPDLC应用于各个不同的位置、领域中，扩大了HPDLC的应用范围。例如，在1999年，日本电信电话株式会社的GOTO T等人在公开号为JP特开2001-56482A的申请中利用HPDLC的液晶元件用作全色彩色多色反射液晶显示装置中的光控制器或光学快门;在2004年，阿尔卑斯电气株式会社的Jibing Lin在公开号为US2005/0259217A1的申请中公开了一种利用HPDLC制备的光学开关，电极间的衍射光栅包括具有反射率的光聚合物聚集区和在电极间具有相同电势时与光聚合物聚集区的反射率相同的液晶区，可以形成机械稳定且使用低功率的光学开关。

从2007年至今，HPDLC的技术发展遇到一定的瓶颈期，发展较为缓慢，在此期间，各公司还尝试了HPDLC材料的改善和应用领域的扩展，例如，2012年，京东方在公开号为CN102654687A的申请中提出将彩色HPDLC层设置在所述上基板和下基板之间，在彩色H-PDLC层下方设无色HPDLC层，无色HPDLC层的侧面设置有光源，彩色HPDLC层中包括：二向色性染料、负性液晶和高分子，所述取向膜，用于在彩色HPDLC层未加电压时确定负性液晶的取向，使其折射率与所述高分子的折射率匹配，从而实现透明显示。但在此期间未取得重大突破性进展。

2.2 HPDLC液晶显示的专利申请地区和申请人分析

HPDLC在显示领域的专利申请主要集中在美国、日本、欧洲、中国、俄罗斯、韩国、台湾等国家和地区，特别是美国、日本成为主要集中地。

相应的，申请人也主要集中在这几个国家，申请量由多到少的公司依次为：迪吉伦斯公司（美国）、科学应用国际公司（美国）、日本电信电话株式会社、日本电气株式会社、亚科夫列夫实验设计局股份公司（俄罗斯）、罗克韦尔柯林斯公司（美国）。中国公司在HPDLC申请量较大的公司较少，目前还处于起步阶段，虽然最近几年内，发展较为迅速，但仍与一些美国和日本的公司有一定的差距。

3 结语

针对HPDLC的专利技术情况，主要讲解了HPDLC在显示领域的专利研发现状和HPDLC在显示领域的专利研发状况统计分析等，为以后有关HPDLC在显示领域的发展提供一定的帮助。