專利名稱：液晶顯示體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體，所述顯示體由膽甾醇液晶層、手性向列液晶層、或其混合形式的液晶層制成。
如圖5所示，平面陣列構(gòu)造的液晶顯示體是一種具有手性向列液晶1的液晶顯示體，它在一對ITO 2a和2b與基材3a和3b之間留有膽甾醇層，其中液晶顆粒的螺旋斧規(guī)則地與基材2a和2b垂直放置。該液晶顯示體滿足Bragg反射條件，其中由一基材3a面進(jìn)入的光被反射到背面(基材3a面)。同時，公眾已知，如果平面陣列的螺旋斧過度地排成一行，視角依賴性(Bragg反射光根據(jù)反射光的觀察角度而改變波長的特性)增加。
此外，如果與平面陣列螺旋斧的基材3a和3b平面有關(guān)的垂直陣列性能被擾亂，且變成一種焦點圓錐陣列，其中液晶1的螺旋斧排列成無規(guī)則方向或幾乎與基材3a和3b的平面平行，由一基材3a面進(jìn)入的光被向前反射，經(jīng)過另一基材3b，然后在液晶的螺旋平面上進(jìn)行Bragg反射。此外，在其中與螺旋斧基材平面有關(guān)的垂直陣列性能被擾亂的相應(yīng)液晶中，使入射光通過液晶陣列進(jìn)行Bragg反射的角度發(fā)生變化，其中反射指數(shù)的波長依賴性被消除，且反射光似乎變白，盡管這取決于反射光的觀察位置。
在其中正常向列液晶被包封并分散在大分子樹脂中的PDLC(聚合物分散液晶)或PNLCD(聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)液晶顯示體)型液晶顯示體中，光散射機理由于液晶與大分子樹脂間折射指數(shù)不匹配而產(chǎn)生。因此，幾乎所有的由一基材3a面進(jìn)入的光都在液晶層中被散射，然后它經(jīng)過另一基材3b并向前運動。因此，難以得到具有足夠亮度的反射顯示體。
相反，由于在膽甾醇液晶或手性向列液晶中，由一基材3a面進(jìn)入的光被反射，因此反射到相應(yīng)一基材3a面的背景上的光通量就變得足夠。
但由于視角依賴性高，來自Bragg反射的色彩變化或眩光在改變視角時出現(xiàn)。為了消除這些缺陷，如圖6所示，將微量單體摻雜到液晶中并聚合形成一種聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4，這樣可將液晶1關(guān)于一對ITO2a和2b以及螺旋斧基材3a和3b的平面的垂直陣列性能消散。這已報道于文獻(xiàn)((1)Tokuhyo H7-507083、(2)“用于聚合物穩(wěn)定化液晶的材料”L．-C．Chien等人，Kent州立大學(xué)，1996，第11章，182-189頁，美國化學(xué)學(xué)會)等。
由于非常微小的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4由單體，如由Kent等人提出的BMBB6(4，4’-二{4-[6-(甲基丙烯酰氧基)-己氧基]苯甲酸}-1，1’-亞聯(lián)苯基酯)等三維形成，反射光的白度增加，且可以消除眩光。但不能獲得足夠的反射光。
此外，盡管不局限于Kent等人的發(fā)明，但在其中液晶分散在已有技術(shù)所得大分子樹脂中的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)液晶顯示體中，由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)尺寸小，不能由平面結(jié)構(gòu)獲得足夠反射，其中光由于變成區(qū)域邊界的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而被向前(基材3b面)散射，且反射指數(shù)可能變差。
還有，作為一種通過將少量大分子樹脂分散在手性向列液晶中的方法而得到的液晶顯示體，PSCT(聚合物穩(wěn)定化的膽甾醇結(jié)構(gòu))早就已知，它在施加電壓時變成同型結(jié)構(gòu)的透明體，且在沒有施加電壓時由于電壓的斷開波長而變成平面結(jié)構(gòu)的反射體或微聚焦錐形結(jié)構(gòu)的散射透明體。摻雜在PSCT中的單體的量為約3％，這形成了尺寸1微米的微小網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的尺寸非常微小，耐震性能差，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由于外力引起內(nèi)液晶結(jié)構(gòu)變形而容易變形。即，出現(xiàn)這樣一個問題如果液晶板的表面被手指按壓，顯示可能消失。
盡管可得到具有觸摸板的液晶顯示體，但上述PSCT不能用于這種用途。為了提高PSCT的耐震性，公眾已知摻雜較大量的單體是有效的。但如果例如在由Kent等人制造的PSCT中摻雜10％或更多的單體，光在聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中被散射的情形增加，反射指數(shù)相應(yīng)降低，且在聚焦錐形部分的光散射增加，這樣該液晶顯示體的對比度變差。
還有，盡管摻雜在液晶中的單體通過輻射射線如紫外線或熱進(jìn)行聚合并形成聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但與液晶接觸的表面積會由于聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)非常小而增加，這樣包含在聚合物中的未反應(yīng)單體就容易洗脫到液晶中。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在光學(xué)性能和耐震性能方面具有優(yōu)異可靠性的液晶顯示體。


圖1是按照本發(fā)明具有PSCT聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體的模擬取向圖；圖2是按照本發(fā)明一個實施方案具有PSCT聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體的光學(xué)顯微照片圖；圖3(a)-3(b)是按照本發(fā)明和已有技術(shù)具有PSCT聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體的模擬取向圖；圖4是解釋按照本發(fā)明的PSCT聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的尺寸的圖；圖5是不含聚合物的液晶顆粒的取向模擬截面圖；圖6是本發(fā)明PSCT的聚合物和液晶顆粒的取向模擬截面圖；和圖7是表示被圓狀截面聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所包圍的液晶顯示體截面的例舉性視圖。
本發(fā)明人等發(fā)明了一種具有在兩個導(dǎo)電基材(至少一個是透明的)之間形成的液晶層的液晶顯示體，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最好由通過單體聚合形成的聚合物而形成，這樣可在膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶中保證足夠的反射，并得到一種膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶層，它大約是柱狀且截面為多角形的，或具有一個被密閉曲線包圍、被所述聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)劃分成最小直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為5μm且最大直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為100μm的區(qū)域的近似柱狀形式。
如果通過游標(biāo)卡尺測定的液晶層的直徑小于5μm，光由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而散射的情形增加，這樣液晶顯示體的反射指數(shù)下降，且其顯示表面變暗。另一方面，如果通過游標(biāo)卡尺測定的液晶層的直徑超過100μm，膽甾醇液晶的螺旋斧過度排成一行，且光在特定方向上的反射被增強，因此產(chǎn)生象在鏡面上的眩光，且反射變差由于Bragg反射而變化，這取決于觀察顯示體表面的角度。即，視角依賴性可能增加。
在本發(fā)明中，通過形成較大的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(區(qū)域)，可同時保證足夠的液晶層光反射和螺旋軸取向性能的隨機性，這樣可加寬視角，并可得到能夠抑制Bragg反射所固有的隨視角色彩變化的液晶顯示體。
還有，由于被劃分成其中最小直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為5μm且最大直徑為100μm的較大區(qū)域的液晶層占整個液晶層的90％或更高，即使摻雜了超過20％重量的單體也能防止在液晶的平面部分發(fā)生光反射下降以及在聚焦錐形部分的散射增加。此外，所形成的大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生增強柱(低分子量樹脂壁)，這樣其耐震性相對圖5和圖6所示的液晶顯示體可明顯增加。
按照本發(fā)明被聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包圍的液晶的截面形狀可以是任何一種多角或密閉曲線。多角更加優(yōu)選。原因在于，如果所形成的液晶的截面形狀為環(huán)狀、橢圓狀或如葫蘆狀8字母的密閉曲線，劃分液晶的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4的厚度(壁厚)在其中液晶被劃分成三或更多部分的區(qū)域A增加。即，該部分聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4并不僅由薄線形壁形成，其中形成了具有占據(jù)一定橫截面的點狀或塊狀區(qū)域A的許多網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
在這種情況下，單位液晶顯示體橫截面所占據(jù)的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)部分(可能變成顯示死角)增加，這樣有效用于顯示的液晶部分的比率下降，因此顯示質(zhì)量下降。
相反，如果被大約均勻壁厚的所得聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4包圍的大部分液晶是多角截面的，如圖2所示，那么聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4即使在部分A也由薄樹脂壁構(gòu)造，如圖7所示，因此可以防止不用于顯示的那部分區(qū)域變大。
圖1給出了液晶顯示體的模擬曲線圖，其中形成了按照本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。與圖5所示沒有任何聚合物組分的液晶顯示體相比，通過在液晶1螺旋斧(螺線)上用聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4稍微擾亂與一對ITO 2a和2b以及基材3a和3b的平面有關(guān)的垂直陣列性能，可以降低視角依賴性。
此外，由于在螺線斧垂直陣列性能上的這種擾亂程度，幾乎所有的由基材3a面進(jìn)入的光都通過Bragg反射被反射向后(基材3a面)。因此，與圖6所示的微小網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體相比，可以增加反射指數(shù)。
圖2(a)和圖2(b)給出了液晶顯示體的光學(xué)顯微照片，其中形成了按照本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的平面形狀可以是多角的，或被密閉曲線所包圍的形狀，如附圖所示。形狀并不重要。
圖3進(jìn)行了對比，其中將在截面方向上觀察的其中形成了本發(fā)明網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體的例舉性視圖(圖3(a))及其平面視圖(圖3(b))與其中形成了已有技術(shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的液晶顯示體的截面圖(圖3(c))及其平面視圖(圖3(d))進(jìn)行比較。比較而言，已有技術(shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4是三維嚙合結(jié)構(gòu)，而按照本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4的截面則是柱狀。
此外，在本發(fā)明中，如果術(shù)語游標(biāo)卡尺測定液晶層的截面直徑，且通過游標(biāo)卡尺測定的液晶層的最小直徑意味著游標(biāo)卡尺在該直徑下具有如圖4所示的最小寬度，且通過游標(biāo)卡尺測定的液晶層的最大直徑意味著游標(biāo)卡尺在該直徑下具有如圖4所示的最大寬度。
在本發(fā)明中，與已有技術(shù)所述的小網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)尺寸的液晶光學(xué)元件相比，通過增加由聚合物形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的尺寸，液晶與聚合物之間的接觸面下降。因此，聚合物中的未反應(yīng)單體不會在液晶中洗脫，因此可提高在顯示性能方面的可靠性。
作為用于本發(fā)明的液晶，可以列舉由通式(1)表示的Schiff液晶、由通式(2)表示的基于氧化偶氮基的液晶、由通式(3)表示的基于氰基聯(lián)苯的液晶、由通式(4)表示的基于氰基苯酯的液晶、由通式(5)表示的基于苯甲酸苯酯的液晶、由通式(6)表示的基于環(huán)己烷碳酸酯苯酯的液晶、由通式(7)和(8)表示的基于氰基苯基環(huán)己烷的液晶、由通式(9)和(10)表示的基于嘧啶的液晶、由通式(11)表示的基于苯基二噁烷的液晶、由通式(2)表示的反式基液晶、和由通式(13)、(14)和(15)表示的基于鏈烯基環(huán)己烷苯甲腈的液晶、等。 [化學(xué)結(jié)構(gòu)式2] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式3] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式4] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式5] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式7] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式8] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式9] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式10] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式12] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式13] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式14] [化學(xué)結(jié)構(gòu)式15]
不過，n為整數(shù)0或1、2、3、…，R為烷基、苯基、或環(huán)己基，且R’為烷基、氰基、或烷氧基。
至于具體的液晶材料，例如可以列舉4-取代4’-取代苯酯、4-(4-取代環(huán)己基)苯甲酸4’-取代環(huán)己基酯、4-取代4’-取代聯(lián)苯、4-取代苯基4’-取代環(huán)己烷、4-取代4”-取代焦油苯、4-取代聯(lián)苯4’-取代環(huán)己烷、4-取代環(huán)己烷羧酸4’-取代聯(lián)苯酯、2-(4-取代苯基)-5-取代嘧啶、膽甾醇衍生物等。
本發(fā)明特征還在于，作為用于本發(fā)明的單體，使用可通過加熱用液晶溶解但在常溫下與液晶的溶解度差的化學(xué)化合物。例如，可以使用苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、及其衍生物、和乙烯基化物等，例如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑、乙烯基砜、乙烯基亞砜等。此外，可以使用由它們衍生的雙官能單體、三官能單體、或四官能單體的二丙烯酸酯二元酸、二甲基丙烯酸酯、以及丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。優(yōu)選的是，單體是一種能夠在常溫下從液晶中分離的非液晶化合物。
在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的已有技術(shù)方法中，一般通過在溶解態(tài)中照射輻射線，如紫外線而將單體立即制成大分子。因此，形成了尺寸為1-3微米的非常微小的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明人等成功地制成了大尺寸的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即，由其中單體和液晶經(jīng)加熱溶解的狀態(tài)，通過慢慢冷卻來進(jìn)行相分離。還已證實，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的尺寸取決于冷卻速度。如果冷卻速度太慢，液晶變成聚集體，因此形成大聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(區(qū)域)。如果冷卻速度態(tài)快，液晶就聚集不充分，其中形成了小的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
在單體和液晶間的相分離充分完成之后，通過照射輻射線如紫外線將它們熱硬化或完全制成大分子。如果在相分離不充分時將它們加熱或用輻射線照射，留在液晶中的單體可能會形成微小的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，單體與液晶間的相分離進(jìn)行充分是重要的?？紤]到這點，必須選擇在常溫下溶解度差的液晶和單體。
盡管對液晶和單體間的溶解度沒有明確定義，但液晶與單體間的相分離溫度可用作一種指數(shù)。隨著液晶溫度的升高，向列液晶層變成各向同性液晶層，其中相變化溫度稱作相轉(zhuǎn)變溫度(NI點)。在高于NI點的溫度下，單體往往被液晶溶解。但隨著溫度逐漸下降，液晶和單體之間出現(xiàn)相分離。單體的溶解度越好，相分離溫度比NI點越低。因此，可以說，NI點與相分離溫度之間的差值越小，溶解度越差。
此外，相分離溫度越高，室溫下的溶解度越差。但這對非液晶單體是合適的。在液晶單體的情況下，溶解度大體上良好。
此外，由于使用了在常溫下與液晶溶解度不好的用于本發(fā)明的單體，因此最終在液晶顯示體中得到的未反應(yīng)單體難以洗脫到液晶中，這樣可得到一種在顯示性能方面具有高可靠性的液晶顯示體(可靠性是指顯示性能在使用時的環(huán)境中的長期穩(wěn)定性，例如尤其是耐熱性、耐高溫性、耐濕度性、等)。
由其中單體和液晶通過加熱相互溶解的狀態(tài)冷卻至發(fā)生相分離時的溫度或室溫的速度為0．5-10℃／分鐘，優(yōu)選1℃／分鐘。此外，光學(xué)顯微已證實相分離是完全的，因此當(dāng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沒有任何變化時的時間被認(rèn)為是相分離完成的時間。
使用用于本發(fā)明的單體并與液晶按0．1-20％重量的比率進(jìn)行混合。為了形成聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以得到被劃分成其最小直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為5μm且最大直徑為100μm的較大區(qū)域的液晶層，重要的是選擇與液晶溶解度差的單體。為了形成上述大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，必需調(diào)整液晶與單體的溶解度差的混合物。考慮到這點，本發(fā)明極大地區(qū)別于Kent等人所做的發(fā)明，其中如已有技術(shù)所述使用了易溶解的PSCT單體。
此外，作為手性劑，可以使用Melc Corporation的商標(biāo)名稱C15、ER-M、CB15、CM-22、CM-32、CM-34、CN、CM-21、CM-31、CM-33、CM-43L、S1011、R1011、S811、R811、以及Asahi的商標(biāo)名稱CNL-611、CNL-617等。摻雜手性劑以使所得液晶顯示體的反射波長為400-700納米，這取決于其種類。
如果需要聚合反應(yīng)引發(fā)劑，它就可以使用。作為聚合反應(yīng)引發(fā)劑，可以列舉苯偶姻乙基醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫基)苯基)-2-嗎啉代丙酮-1、二?；趸?、等?？梢允褂眠@些光聚合反應(yīng)引發(fā)劑之一或其組合形式。
在常溫下，通過照射輻射線，如紫外線、電子射線、γ射線等，將單體制成大分子。例如，在使用紫外線時，使用40-160W的燈，且照射進(jìn)行30-120秒。
由于被劃分成其最小直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為5μm且最大直徑(通過游標(biāo)卡尺測定)為100μm的較大區(qū)域的液晶層通過聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而得到，其中后者通過在常溫下與液晶溶解度差的單體而得到，PSCT具有高反射指數(shù)，因此可得到具有視角依賴性小的品質(zhì)優(yōu)異的液晶顯示體。此外，該液晶顯示體具有足夠的耐震性能，其中已證實在顯示性能方面的可靠性高。
尤其是，如果被聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包圍的液晶的截面形狀為多角，可以一種形成不能用于顯示的塊狀聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但用于顯示的液晶所占據(jù)的面積不會下降。因此，可以提高所得液晶顯示體的顯示質(zhì)量。
以下描述本發(fā)明的一個實施方案。
實施例1按照38％重量的比率，將商標(biāo)名稱CB15(Merk Corporation的3-(2-甲基)丙基-3’-氰基-1，1’-聯(lián)苯)摻雜到其中將二酰基單體與向列液晶按20％重量比率進(jìn)行混合的商標(biāo)名稱Mixture PNM 108(Dai-Nippon Ink，Inc．)中，然后將它們加熱至90℃，在90℃的氣氛下將充分混合的混合物倒在被墊片隔離6．7μm的ITO(氧化銦錫)2a和2b與玻璃基材3a和3b之間(參見圖1)。倒出該混合物之后15分鐘，隨著該混合物逐漸冷卻至室溫，液晶層與單體層之間出現(xiàn)相分離。光學(xué)顯微鏡證實該相分離已充分完成之后，通過照射80W高壓汞燈1分鐘將其進(jìn)行光學(xué)硬化。
使用光學(xué)顯微鏡觀察如此得到的液晶顯示體，可觀察到形狀如圖2所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過游標(biāo)卡尺測定的相應(yīng)20個液晶單元的直徑為5-50μm(最小直徑)，且最大直徑為10-100μm。
光學(xué)分散受到所得液晶顯示體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的抑制，因此反射指數(shù)為30％左右。當(dāng)對角觀察該液晶顯示體時，沒有出現(xiàn)任何色彩變化。
此外，關(guān)于反射指數(shù)，使用Ohtsuka Denshi的LCD-7000，其中將波長580納米的光在相對液晶顯示體垂直線25度的方向上照射到顯示體上，然后前方的倍加器(光學(xué)電子倍加器)接收反射光，其中測定光譜反射指數(shù)。
此外，即使用手指強烈按壓玻璃表面，使得將約10千克／厘米2的壓力施加到其上，也可得到令人滿意的顯示效果而不受不利影響。
此外，在將用于形成上述液晶顯示體的組分在90℃氣氛下傾倒之后，如果將冷卻速度縮短至5分鐘，可觀察到形狀如圖2(b)所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過游標(biāo)卡尺測定的其中相應(yīng)20個液晶單元的直徑為10-30μm(最小直徑)，且最大直徑為15-50μm。這時可以認(rèn)為，液晶1的顆粒如圖1取向。
實施例2按照7．0％重量的比率，將商標(biāo)名稱S101手性劑(Melc Corporation制造)摻雜到其中將二?；鶈误w與向列液晶按20％重量比率進(jìn)行混合的商標(biāo)名稱Mixture PNM 108(Dai-Nippon Ink，Inc．)中，然后將它們加熱至90℃。在90℃的氣氛下將充分混合的混合物倒在被墊片隔離6．7μm的ITO 2a和2b與玻璃基材3a和3b之間。倒出該混合物之后10分鐘，隨著該混合物逐漸冷卻至室溫，液晶層與單體層之間出現(xiàn)相分離。相分離已充分完成之后，通過照射80W高壓汞燈1分鐘將其進(jìn)行光學(xué)硬化。
使用光學(xué)顯微鏡觀察如此得到的液晶顯示體，可觀察到一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過游標(biāo)卡尺測定的其中相應(yīng)20個液晶單元的直徑為10-45μm(最小直徑)，且最大直徑為15-100μm。
光學(xué)分散受到所得液晶顯示體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的抑制，因此，如果使用580納米波長的光通過類似于實施方案1的方法測定反射指數(shù)時，反射指數(shù)為30％左右。當(dāng)對角觀察該液晶顯示體時，沒有出現(xiàn)任何色彩變化。
此外，即使用手指強烈按壓玻璃表面，使得將約10千克／厘米2的壓力施加到其上，也可得到令人滿意的顯示效果而不受不利影響。這時可以認(rèn)為，液晶顆粒如圖1取向。
對比例1將58．94％重量的向列液晶E44(Melc Corporation的商標(biāo)名稱，基于氰基聯(lián)苯的液晶)、38％重量的商標(biāo)名稱CB15(Merk Corporation制造)手性劑、38％重量的商標(biāo)名稱SL3435(Asahi Denka制造)單體、和0．06％重量的苯偶姻甲基醚在50℃下充分混合，得到一種均勻混合物。將該混合物倒在被墊片隔離6．7μm的兩個ITO玻璃基材之間，然后在25℃下，通過照射80W高壓汞燈1分鐘將其光學(xué)硬化。
使用光學(xué)顯微鏡觀察如此得到的液晶顯示體中的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可觀察到一種直徑(游標(biāo)卡尺)約1-3微米的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該液晶是白色的，因為光學(xué)分散作用通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變大，因此僅得到約20％的反射指數(shù)。此外，通過輕微按壓玻璃表面，顯示消失。這時可以認(rèn)為，液晶顆粒如圖6取向。
對比例2將72％重量的向列液晶E44(Melc Corporation制造)、和38％重量的手性劑CB15(Merk Corporation制造)充分混合，得到一種均勻混合物。將該混合物倒在被墊片隔離6．7μm的兩個ITO玻璃基材之間。沒有在所得液晶顯示體中觀察到任何聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因為其中沒有摻雜聚合物。盡管該液晶顯示體的反射指數(shù)為35％，但反射產(chǎn)生Bragg反射所特有的眩光，其中反射光發(fā)生變化，即，在前方觀察到的綠色在視角變化時變成藍(lán)色。此外，通過用手指輕微按壓玻璃表面，顯示完全消失。這時可以認(rèn)為，液晶顆粒如圖5取向。
權(quán)利要求
1．一種具有在兩個中至少一個是透明的導(dǎo)電基材之間形成的液晶層的液晶顯示體，包括一種通過單體的聚合反應(yīng)而得到的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、以及膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶層，它大約是柱狀且截面為多角形的，或具有一個被密閉曲線包圍、被所述聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)劃分成通過游標(biāo)卡尺測定最小直徑為5μm且通過游標(biāo)卡尺測定最大直徑為100μm的區(qū)域的近似柱狀形式，其中所述液晶層占整個液晶層的90％或更高。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示體，其中所述膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶層是多角形截面且近似柱狀，且所述近似柱狀液晶的壁由厚度均勻的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)壁形成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示體，其中采用了在常溫下分離且通過加熱溶解在一起的所述液晶和單體。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示體，其中所述單體的含量為基于所述液晶的0．1-20％重量。
5．一種生產(chǎn)在兩個中至少一個是透明的導(dǎo)電基材之間具有液晶層的液晶顯示體的方法，其中膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶的陣列擾亂程度通過由單體聚合反應(yīng)形成的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)液晶顯示體的方法，由其可得到膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶層，其中將所述液晶和單體在兩個中至少一個是透明的導(dǎo)電基材之間加熱以溶解在一起，然后將它們冷卻至出現(xiàn)相分離。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)液晶顯示體的方法，其中調(diào)節(jié)通過加熱溶解在一起的液晶與單體的混合物冷卻至室溫時的速度。
全文摘要
在光學(xué)特性、耐熱性、和耐震性方面具有高可靠性的液晶顯示體,其中利用由單體聚合反應(yīng)形成的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4,得到一種由膽甾醇液晶、手性向列液晶、或其組合形式液晶1層組成的液晶顯示體,所述液晶層大約是柱狀且截面為多角形的,或具有一個被密閉曲線包圍、被所述聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)劃分成最小直徑為5μm且最大直徑為100μm的區(qū)域的近似柱狀形式,這樣可由液晶1得到足夠反射而不會光散射。
文檔編號G02F1/137GK1289943SQ0012879
公開日2001年4月4日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月27日
發(fā)明者高見學(xué), 北岡正樹, 佐佐木亞由美, 和田富夫 申請人:那納須株式會社