液晶盒的制作方法
【專利摘要】本申請涉及液晶盒、液晶層的前體、液晶盒的制造方法以及所述液晶盒的用途。本申請示例性的液晶盒可通過例如卷到卷工藝等簡單且連續(xù)地制造。液晶盒可在柔性器件中實現(xiàn)，并且可確保優(yōu)異的對比度。這種液晶盒可適用于各種應(yīng)用，例如，智能窗口、窗口保護膜、柔性顯示器、用于顯示3D圖像的借助主動式偏光膜或視角調(diào)整薄膜等。
【專利說明】液晶盒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及液晶盒、液晶層的前體、液晶盒的制造方法以及所述液晶盒的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(LCD, Liquid Crystal Display),通過將向列型液晶化合物或近晶型液晶化合物以一定方向?qū)什⑹┘与妷簛砬袚Q對準而顯示圖像。IXD制造過程為具有復雜步驟的非常昂貴的過程，因而需要安裝大型的生產(chǎn)線及設(shè)備。
[0003]在為了解決上述關(guān)于LCD制造過程中的問題而提出的方法中，所謂的聚合物分散液晶(PDLC, Polymer Dispersed Liquid Crystal,本說明書中使用的術(shù)語“PDLC”意指所謂的包括聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶(PNLC,Polymer Network Liquid Crystal)或聚合物穩(wěn)定化液晶
(PSLC, Polymer Stabilized Liquid Crystal)等的上位概念)器件-通過將液晶分散
于聚合物基體中實現(xiàn)——在相關(guān)領(lǐng)域中是已知的。由于I3DLC可通過涂布液晶溶液而制造，PDLC可通過相比于現(xiàn)有的IXD簡單的過程制造。
[0004]液晶化合物通常在I3DLC中以未對準的液晶化合物的形式存在。因此，當I3DLC未施加有電壓時，PDLC保持不透明。當向I3DLC施加電壓時，液晶化合物根據(jù)I3DLC的對準而進行對準，由此roLC變得透明。這表明不透明與透明之間的切換是可行的。然而，與在兩個起偏振片之間進行黑白切換的典型LCD相比，PDLC的對比度大大地降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┝艘壕Ш?、液晶層的前體、液晶盒的制造方法、以及所述液晶盒的用途。
[0006]一個示例性的液晶盒(liquid crystal cell)包括液晶層。上文中，液晶層可以包含可對準網(wǎng)絡(luò)(alignable network)和液晶疇(liquid crystal domain)。所述液晶疇可包含液晶化合物且可包含于可對準網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部。
[0007]本文中所用的術(shù)語“液晶疇”可意指包含液晶化合物的區(qū)域，所述區(qū)域可以以與所述可對準網(wǎng)絡(luò)相分離的狀態(tài)分散于可對準網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
[0008]可對準網(wǎng)絡(luò)可以為包含可對準化合物的前體的網(wǎng)絡(luò)。本文中所用的術(shù)語“包含可對準化合物的前體的網(wǎng)絡(luò)”可意指包含有包含可對準化合物的前體的聚合物網(wǎng)絡(luò)，或意指包含交聯(lián)或聚合了的所述前體的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
[0009]本文中所用的術(shù)語“可對準化合物”例如可意指如下的化合物,其能夠通過光的照射而取向排序(orientationally ordered),從而當將所述化合物處于取向排序的狀態(tài)時，該化合物能夠通過諸如各向異性交互作用(anisotropic interaction)等交互作用使鄰近的液晶化合物以預定方向?qū)?。所述化合物可以是單分子化合物、單體化合物、低聚化合物或聚合物。例如，可使用可光對準化合物作為可對準化合物。本文中使用的術(shù)語“可光對準化合物”可意指如下化合物，其能夠通過光(例如，線性偏振光)的照射而取向排序，從而能夠使鄰近的液晶化合物對準。[0010]所述可光對準化合物可以為含有光敏部分(photosensitive moiety)的化合物?？捎糜谝壕Щ衔飳实母鞣N可光對準化合物在相關(guān)領(lǐng)域中已公知。例如，可在此使用的可光對準化合物可包括:能夠通過順反光異構(gòu)化(trans-cisphotoisomerization)進行排序的化合物；能夠通過諸如斷鏈(chain scission)或光氧化(photo-oxidation)等光破壞(photo-destruction)進行排序的化合物；能夠通過諸如[2+2]環(huán)加成([2+2]cycloaddition)、[4+4]環(huán)加成、或光二聚(photodimerization)等光交聯(lián)或光聚合進行排序的化合物；能夠通過光弗里斯重排(photo-Fries rearrangement)進行排序的化合物；或能夠通過開環(huán)/閉環(huán)(ring opening/closure)反應(yīng)進行排序的化合物等。能夠通過順反光異構(gòu)化進行排序的化合物的實例可包括:偶氮化合物，例如磺化重氮染料(sulfonated diazo dye)或偶氮聚合物(azo polymer)等；或苗化合物等。能夠通過光破壞進行排序的化合物的實例可包括:環(huán)丁烷-1，2，3，4-四羧酸二酐(cyclobutane-l，2，3,4-tetracarboxylic dianhydride)、芳族聚娃燒或聚酯、聚苯乙烯、或聚酰亞胺等。此夕卜，能夠通過光交聯(lián)或光聚合進行排序的化合物的實例可包括:肉桂酸酯(cinnamate)化合物、香豆素(coumarin)化合物、肉桂酰胺(cinnamamide)化合物、四氫酞酰亞胺(tetrahydrophthalimide)化合物、馬來酸亞胺(maleimide)化合物、二苯甲酮化合物、二苯乙炔化合物、含有查耳酮基部分(chalconyl moiety)作為光敏部分的化合物(下文稱為“查耳酮化合物”)、或含有蒽基部分(anthracenyl moiety)的化合物(下文稱為“蒽基化合物”)；能夠通過光弗里斯重排進行排序的化合物可包括:芳族化合物，例如苯甲酸酯化合物、苯并酰胺(benzoamide)化合物，或(甲基)丙烯?；０坊蓟?甲基)丙烯酸酯(methacryIamidoaryI methacrylate)化合物；能夠通過開環(huán)/閉環(huán)反應(yīng)進行排序的化合物可包括:能夠通過[4+2] η -電子體系([4+2] n electronic system)的開環(huán)/閉環(huán)反應(yīng)進行排序的化合物，例如螺吡喃化合物，但本發(fā)明并不限于此。
[0011]所述可光對準化合物可為單分子化合物、單體化合物、低聚化合物或聚合化合物，或者可為上述可光對準化合物和聚合物的混合(blend)形式。因此，低聚化合物或聚合化合物可具有上述光敏部分或衍生自上述可光對準化合物的部分。在這種情況下，衍生自可光對準化合物的部分或光敏部分可存在于所述低聚化合物或聚合化合物的主鏈或側(cè)鏈中。
[0012]具有衍生自可光對準化合物的部分或光敏部分、或可與可光對準化合物混合的聚合物的實例可包括:聚降冰片烯、聚烯烴、多芳基化合物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺酸(poly(amic acid))、聚馬來酰亞胺、聚丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚丙烯腈、或聚(甲基)丙烯腈等，但不限于此。
[0013]可包含于所述可對準化合物中的聚合物的代表性實例可包括:聚降冰片烯肉桂酸酯、聚降冰片烯燒氧基肉桂酸酯、聚降冰片烯烯丙酰氧基肉桂酸酯(polynorboneneallyloyloxy cinnamate)、聚降冰片烯氟化肉桂酸酯、聚降冰片烯氯化肉桂酸酯或聚降冰片烯二肉桂酸酯等，但不限于此。
[0014]當可對準化合物為聚合化合物時，所述化合物的數(shù)均分子量可為例如約10，OOOg/mo I至500，000g/mol,但不限于此。
[0015]在可對準網(wǎng)絡(luò)中，可對準化合物可取向排序(orientationally ordered),且在未施加任何電壓的狀態(tài)下，在液晶疇中的液晶化合物可通過該取向排序的網(wǎng)絡(luò)來進行對準。
[0016]例如，所述可對準化合物在所述取向排序的狀態(tài)下可簡單地包含于可對準網(wǎng)絡(luò)中，或在取向排序的狀態(tài)下可以進行交聯(lián)和/或聚合，以形成可對準網(wǎng)絡(luò)。
[0017]所述可對準化合物可含有至少一個可交聯(lián)或可聚合的官能團，使得所述可對準化合物可進行交聯(lián)或聚合以形成可對準網(wǎng)絡(luò)。例如，通過施加熱或利用諸如紫外(UV)線等的活化能量束照射而可以進行反應(yīng)的官能團可被用作可交聯(lián)或可聚合的官能團。這些官能團的實例可包括:輕基、竣基、稀基(例如乙稀基或稀丙基)、環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁燒基、乙稀釀基、氰基、丙烯?；?甲基)丙烯?；⒈Ｑ趸?、或(甲基)丙烯酰氧基，但不限于此。例如，上述官能團可包括能夠參與通過施加熱或利用活化能量束照射而引起的自由基或陽離子反應(yīng)、或參與在堿性環(huán)境下所引起的交聯(lián)或聚合反應(yīng)的官能團。這些官能團例如可以被弓I入可對準化合物的主鏈或側(cè)鏈等中。
[0018]用于形成可對準網(wǎng)絡(luò)的前體還可包含交聯(lián)劑。可以添加交聯(lián)劑以控制余像(afterimage)或液晶盒的強度。例如,通過施加熱或利用活化能量束照射而可與可對準化合物反應(yīng)以形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的化合物可被用作交聯(lián)劑。根據(jù)聚合物化合物的類型可形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的各種交聯(lián)劑在相關(guān)領(lǐng)域中是已知的。例如，交聯(lián)劑的實例可包括:含有至少兩個官能團的多官能化合物，例如，異氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、異硫氰酸酯化合物、乙烯醚化合物、醇類、胺類化合物、硫醇化合物、羧酸化合物、氮丙啶化合物、或金屬螫合物。
[0019]例如，也可以使用包含至少兩個選自以下基團的化合物作為可參與通過用諸如UV線等活化能量束照射而引起的交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑:烯基(例如乙烯基或烯丙基)、環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、乙烯醚基、丙烯?；?、(甲基)丙烯酰基、丙烯酰氧基、和(甲基)丙烯酰氧基?？捎糜诒景l(fā)明的化合物的代表性實例可包括多官能丙烯酸酯等。所述多官能丙烯酸酯的實例可包括:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三甘油二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三[2_(丙烯酰氧基)乙基]異氰脲酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、1，3-二甘油醇酸二(甲基)丙烯酸甘油酯、或三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸酯，但不限于此。
[0020]交聯(lián)劑的適當比例可以考慮以下因素而確定:余像的控制程度、強度賦予程度、液晶疇和可對準網(wǎng)絡(luò)的相分離特性及固定(anchoring)特性、光敏性、介電常數(shù)、以及折射率。例如，可對準網(wǎng)絡(luò)的前體可包括:0.1重量份至100重量份、5重量份至100重量份、10重量份至90重量份、10重量份至80重量份、10重量份至70重量份、10重量份至60重量份、或10重量份至50重量份的交聯(lián)劑，相對于100重量份的可對準化合物計。所述交聯(lián)劑的量可根據(jù)所使用的交聯(lián)劑和可對準化合物的種類而變化。除非本說明書中另有明確說明，否則單位“重量份”可意指組分之間的重量比。
[0021]如果需要，可對準網(wǎng)絡(luò)的前體可包含添加劑，例如溶劑、自由基或陽離子引發(fā)劑、堿性材料、其它能夠形成網(wǎng)絡(luò)的活性化合物、或表面活性劑。
[0022]可對準網(wǎng)絡(luò)與液晶疇的液晶化合物一起可滿足下式I。
[0023][式I]
[0024](1-a) X{(2n02+ne2)/3}°.5 < np < (1+a) X {(2n02+ne2)/3}0 5
[0025]在式I中，“np”表示可對準網(wǎng)絡(luò)的折射率，“n?！北硎疽壕Щ衔锏膶こＵ凵渎?ordinary refractive index), “ne” 表不液晶化合物的非常折射率(extraordinaryrefractive index), a 表不滿足式 0 < a < 0.5 的值。
[0026]折射率可以為例如以波長為550nm的光所測得的折射率。此外，當可對準網(wǎng)絡(luò)的尋常折射率和非常折射率不同時，本說明書中所用的可對準網(wǎng)絡(luò)的“折射率”這一術(shù)語可意指可對準網(wǎng)絡(luò)的尋常折射率?？蛇x擇可對準網(wǎng)絡(luò)和液晶化合物而使所述可對準網(wǎng)絡(luò)和液晶化合物能夠滿足式I。在這種情況下，可提供在不存在外加電壓時具有優(yōu)異透明度和高對比度的器件。
[0027]在式I中，“a”例如可為小于0.4、小于0.3、小于0.2、或小于0.1，或可為O。
[0028]此外，可對準網(wǎng)絡(luò)的介電常數(shù)可為3或更大、3.5或更大、或4或更大。在此介電常數(shù)范圍內(nèi)，可維持該液晶盒的優(yōu)異的驅(qū)動電壓特性。介電常數(shù)的上限沒有特別限制，并且可為例如約20或更小、15或更小、或10或更小。
[0029] 分散于可對準網(wǎng)絡(luò)中的液晶疇包含液晶化合物?？墒褂酶鞣N液晶化合物而沒有特別限制，只要所述液晶化合物可在可對準網(wǎng)絡(luò)中相分離并且以通過所述可對準網(wǎng)絡(luò)保持對準的狀態(tài)存在?？墒褂美缃?smectic)液晶化合物、向列(nematic)液晶化合物、或膽留相(cholesteric)液晶化合物等作為液晶化合物。所述液晶化合物可以呈現(xiàn):相分離而未與所述可對準網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，當從外部施加電壓時，可改變液晶化合物的對準的形態(tài)。為此，液晶化合物可為例如不具有可聚合或可交聯(lián)基團的化合物。
[0030]在一個實施方案中，可使用向列液晶化合物作為液晶化合物。例如，可以使用滿足下式2的向列液晶化合物作為液晶化合物。
[0031][式2]
[0032](1.53-b) < {(2n02+ne2)/3}°.5 < (1.53+b)
[0033]在式2中，“η。”表示如式I中所定義的液晶化合物的尋常折射率(ordinaryrefractive index),例如，向列液晶化合物短軸方向的折射率；“ne”表示如式I中所定義的液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index),例如，向列液晶化合物長軸方向的折射率；且b表示滿足式0.1 = b = I的值。
[0034]可以選擇滿足式2的液晶化合物以制造即使未施加電壓時也具有優(yōu)異透明度的
液晶盒。
[0035]在另一個實施方案中，式2中“b”可為0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5、或0.1
至 0.3。
[0036]此外，液晶化合物的非常介電常數(shù)(εe, extraordinary dielectric anisotropy ；長軸方向的介電常數(shù))與尋常介電常數(shù)(ε ^ordinary dielectric anisotropy ;短軸方向的介電常數(shù))之間的差值可為3或更大、3.5或更大、4或更大、6或更大、8或更大、或10或更大。當液晶化合物具有這種介電常數(shù)時，可提供具有優(yōu)異驅(qū)動電壓特性的器件。當介電常數(shù)之間的差值變得更大時，可提供具有更合適特性的器件。在本發(fā)明中，介電常數(shù)的差值上限沒有特別限制。例如，非常介電常數(shù)(ε e, extraordinary dielectric anisotropy ;長軸方向的介電常數(shù))為約6至50且尋常介電常數(shù)(ε。，ordinary dielectric anisotropy ；短軸方向的介電常數(shù))為約2.5至7的化合物可用作液晶化合物。
[0037]在液晶盒中，液晶疇的液晶化合物的含量可為100重量份至2，500重量份、100重量份至2，000重量份、100重量份至1，900重量份、100重量份至1，800重量份、100重量份至I, 700重量份、100重量份至1，600重量份、100重量份至1，500重量份、100重量份至1，400重量份、100重量份至1，300重量份、100重量份至1，200重量份、100重量份至1，100重量份、100重量份至1，000重量份、100重量份至900重量份、100重量份至800重量份、100重
量份至700重量份、100重量份至600重量份、100重量份至500重量份、100重量份至400重量份、100重量份至300重量份、或150重量份至250重量份,相對于100重量份的可對準網(wǎng)絡(luò)計。液晶化合物的量可視需要而變化。例如，當未施加電壓時，液晶盒可呈現(xiàn)優(yōu)異的透明度。例如，當未施加電壓時，液晶盒的透光率可為80%或更多、85%或更多、90%或更多、或95%或更多。所述透光率可為可見光區(qū)(例如約400nm至700nm的波長)的透光率。
[0038]液晶盒還可包括一個或兩個或更多個基底層。液晶層可形成于所述基底層的表面上，或形成于兩個或更多個基底層之間。例如，液晶盒還可包括彼此面對面的基底層，且液晶層可位于所述面對面的基底層之間。圖1示出液晶盒的一個示例性實施方案的示意圖，液晶盒包括液晶層102,所述液晶層102位于間隔預定距尚而面對面的基底層IOlA及IOlB之間并且包括可對準網(wǎng)絡(luò)1021和液晶疇1022。在液晶疇1022中，液晶化合物用箭頭示出，如圖1所示。
[0039]在相關(guān)領(lǐng)域中已知的材料可用作所述基底層而沒有限制。例如，可使用無機膜(例如玻璃膜、結(jié)晶或無定形娃薄膜、或石英或氧化銦錫(ITO, Indium Tin Oxide)膜)、或塑料膜作為基底層?？墒褂霉鈱W各向同性基底層、光學各向異性基底層(例如偏光層(retardation layer)、起偏振片)、或彩色濾光片基底等作為基底層。
[0040]可用于本發(fā)明的塑料基底層的實例可包括:包括三乙酰纖維素(TAC，triacetylcellulose)的基底層；諸如降冰片烯衍生物的環(huán)烯烴共聚物(COP, cyclo olefincopolymer);聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA, poly (methyl methacrylate));聚碳酸酉旨(PC, polycarbonate);聚乙烯(PE, polyethylene);聚丙烯(PP，polypropylene)；聚乙烯醇(PVA, polyvinyl alcohOl) ; 二乙酸纖維素(DAC, diacetyl cellulose)；聚丙烯酸酯(Pac, polyacrylate);聚醚砜(PES, poly ether sulfone);聚醚醚酮(PEEK, polyetheretherketon);聚苯諷(PPS, polypheny I sulfone);聚醚酸亞胺(PEI,polyetherimide);聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN, polyethylene naphthalate);聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET, polyethyleneterephthalate);聚酸亞胺(PI, polyimide);聚諷(PSF,polysulfone);多芳基化合物(PAR, polyarylate);或無定形氟樹脂等,但不限于此。如果需要，所述基底層可包括由金、銀、或硅化合物(例如二氧化硅或一氧化硅等)形成的涂層、或諸如抗反射層等的涂層。
[0041]電極層可包含于基底層的表面上，例如，基底層在液晶層一側(cè)的表面(例如，如圖1所示，與液晶層102相接觸的基底層101A或101B的表面)。電極層例如可以通過沉積導電聚合物、導電金屬、導電納米線、或諸如IT0(Indium Tin Oxide)等的金屬氧化物等形成。所形成的電極層可呈現(xiàn)透明狀。在相關(guān)領(lǐng)域中，已知形成透明電極層的多種材料及方法。這些方法均適用。如果需要，形成于基底層表面上的電極層可適當?shù)剡M行圖案化。
[0042]此外，液晶盒還可包括位于液晶層一側(cè)或兩側(cè)的起偏振片。用于傳統(tǒng)IXD等的常規(guī)材料可用于該起偏振片而沒有限制。當將所述起偏振片置于液晶盒兩側(cè)時，例如，起偏振片可配置成使得該起偏振片的光吸收軸可彼此垂直。
[0043]本申請還涉及能夠形成上述液晶層的前體。一個示例性的前體可包括可對準網(wǎng)絡(luò)的前體以及液晶化合物。所述可對準網(wǎng)絡(luò)的前體可包括可對準化合物，例如，可光對準化合物?？蓪实那绑w可形成可對準網(wǎng)絡(luò)，且在所述網(wǎng)絡(luò)的形成過程中，液晶化合物可與可對準網(wǎng)絡(luò)發(fā)生相分離，以形成液晶疇。
[0044]上述化合物(例如，可光對準化合物、或能夠形成該可光對準化合物的前體化合物)可用作可對準化合物。此外，如上所述相同的化合物可用作液晶化合物。如果需要，前體還可包括交聯(lián)劑作為能夠與可對準化合物一起形成可對準網(wǎng)絡(luò)的化合物。可對準化合物、交聯(lián)劑、以及液晶化合物的種類及其含量比例等可以通過如上所述的內(nèi)容來應(yīng)用。
[0045]例如，可對準網(wǎng)絡(luò)的前體和液晶化合物可滿足下式I。
[0046][式I]
[0047](1-a) X{(2n02+ne2)/3}°.5 < np < (1+a) X {(2n02+ne2)/3}α5
[0048]在式I中，“np”表示由前體形成的可對準網(wǎng)絡(luò)的折射率，“n。”表示液晶化合物的尋常折射率(ordinary refractive index), “ne”表示液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index),且 “a，，表不滿足式 O < a < 0.5 的值。
[0049]在式I中，“a”可為例如小于0.4、小于0.3、小于0.2、或小于0.1、或可為O。
[0050]此外，可選擇可對準網(wǎng)絡(luò)的前體使得該前體可形成介電常數(shù)為3或更大、3.5或更大、或4或更大的網(wǎng)絡(luò)。
[0051]此外，液晶化合物可為向列液晶化合物，并且可為例如滿足下式2的向列液晶化合物。
[0052][式2]
[0053](1.53-b) < {(2n02+ne2)/3}°.5 < (1.53+b)
[0054]在式2中，“η?！北硎疽壕Щ衔锏膶こＵ凵渎?ordinary refractivei ndex)，例如，向列液晶化合物短軸方向的折射率，“ η/’表示液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index),例如，向列液晶化合物長軸方向的折射率,且“b”表示滿足式0.1 = b = I的值。
[0055]在一個實施方案中，式2中的“b”可為0.1至0.9,0.1至0.7,0.1至0.5或0.1
至 0.3。
[0056]此外，液晶化合物的非常介電常數(shù)(ε 非常介電各向異性；長軸方向的介電常數(shù))與尋常介電常數(shù)(ε。，尋常介電各向異性；短軸方向的介電常數(shù))之間的差值為3或更大、3.5或更大、4或更大、6或更大、8或更大、或10或更大。當液晶化合物具有這種介電常數(shù)時，可提供具有優(yōu)異驅(qū)動電壓特性的器件。在這種情況下，非常介電常數(shù)(ε 非常介電各向異性；長軸方向的介電常數(shù))為約6至50且尋常介電常數(shù)(ε。，尋常介電常數(shù)；短軸方向的介電常數(shù))為約2.5至7的化合物可用作液晶化合物。
[0057]在前體中的液晶化合物的含量可為100重量份至2，500重量份、100重量份至2，000重量份、100重量份至1，900重量份、100重量份至1，800重量份、100重量份至1，700重量份、100重量份至1，600重量份、100重量份至1，500重量份、100重量份至1，400重量份、100重量份至1，300重量份、100重量份至1，200重量份、100重量份至1，100重量份、100重量份至1，000重量份、100重量份至900重量份、100重量份至800重量份、100重量份至700重量份、100重量份至600重量份、100重量份至500重量份、100重量份至400重量份、100重量份至300重量份、或150重量份至250重量份,相對于100重量份的前體計。液晶化合物的量可視需要適當變化。
[0058]前體還可視需要包括溶劑?？捎糜诒景l(fā)明的溶劑沒有特別限制。例如，可從已知種類的溶劑(例如甲苯、二甲苯、環(huán)戊酮及環(huán)己酮)中適當?shù)剡x擇前體。
[0059]為了促進可對準化合物和/或交聯(lián)劑等的網(wǎng)絡(luò)形成反應(yīng)，前體還可視需要包括合適的添加劑，例如自由基或陽離子引發(fā)劑、催化劑(例如胺類等)、或另一能夠形成網(wǎng)絡(luò)的活性化合物或表面活性劑等。
[0060]本申請還涉及液晶盒的制造方法。例如，液晶盒的制造方法可包括利用光照射前體層。利用光照射前體層可引起上述可對準化合物的對準、交聯(lián)和/或聚合，以及液晶化合物的相分離。
[0061]將前體涂布在合適的基底(例如基底層)可形成前體層。例如，當前體呈液態(tài)時，可利用常規(guī)涂布法(例如棒涂、點涂、噴涂、或旋涂等)形成前體層。例如，在其上形成有前體層的基底層的表面上可形成上述透明電極層。
[0062]在形成前體層之后，可利用光照射該前體層。例如，當所述前體中含有溶劑時，在所形成的層于適當條件下干燥以將該溶劑揮發(fā)掉之后，可進行光照射。所述干燥例如可在約80°C至130°C的溫度下進行約I至10分鐘，但不限于此。
[0063]可進行光照射使得包含于前體層中的可對準化合物進行對準。一般而言，可利用線性偏振光使可對準化合物進行對準。可以選擇待照射的光的波長和強度以提供給可對準化合物合適的對準。通常，可利用在可見光或近紫外光(near ultraviolet)范圍的光使得可對準化合物(例如可光對準化合物)進行對準?？梢曅枰眠h紫外光(farultraviolet)或近紫外光(near Infrared)范圍的光使得可對準化合物進行對準。
[0064]在液晶化合物呈各向同性狀態(tài)(Isotropic state)時，可進行光照射。圖2示出了利用光照射前體層201步驟的一個示例性實施方案的示意圖，所述前體層201形成于基底層1011上并且包括呈各向同性狀態(tài)的液晶化合物(用箭頭示出)。為了維持液晶化合物的各向同性狀態(tài)，例如，可在所述液晶化合物的各向同性轉(zhuǎn)變溫度(TNI，isotropictransition temperature)或高于所述各向同性轉(zhuǎn)變溫度(Tni)的范圍下進行光照射。
[0065]通過光照射可使可對準化合物取向排序，且分散于該可對準化合物內(nèi)部的液晶化合物可沿著該可對準化合物的對準方向來進行對準。圖3示出了包括可對準網(wǎng)絡(luò)1021和液晶疇1022的液晶層102的一個不例性實施方案的不意圖，所有液晶層102在光照射之后形成于基底層1011上。
[0066]為了促進可對準網(wǎng)絡(luò)的形成等，可視需要在光照射之前或之后、或者在光照射同時進行適當?shù)募訜峄蚱毓馓幚怼?br> [0067]在通過上述方法形成液晶層之后，可視需要將額外的基底層(例如，在其一個表面上形成有透明電極層的基底層)貼附在所形成的液晶層，以形成具有如圖1中所示結(jié)構(gòu)的器件。
[0068]上述液晶盒的制造方法可以以連續(xù)的方式進行，例如，利用卷到卷工藝(roll-to-roll process)。
[0069]本申請還涉及液晶盒的用途。例如，示例性的液晶盒可以以連續(xù)的方式利用卷到卷工藝(roll-to-roll process)簡單制造。此外，液晶盒可實現(xiàn)作為柔性器件，并且可確保優(yōu)異的對比度。[0070]這類液晶盒可適用于各種應(yīng)用,例如,包括智能窗口(smart windows)、窗口保護膜、柔性顯示器、用于顯示3D圖像的借助主動式偏光膜(active retarders)、或視角調(diào)整
薄膜等。
[0071]有益效果
[0072]本發(fā)明示例性的液晶盒可以以連續(xù)的方式利用卷到卷工藝簡單制造。此外，液晶盒可實現(xiàn)作為柔性器件，并且可確保優(yōu)異的對比度。這類液晶盒可適用于各種應(yīng)用，例如，包括智能窗口、窗口保護膜、柔性顯示器、用于顯示3D圖像的借助主動式偏光膜(activeretarders)、或視角調(diào)整薄膜等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0073]圖1示出液晶盒的一個示例性實施方案的示意圖。
[0074]圖2和3示出液晶盒的制造過程的示例性實施方案的示意圖。
[0075]圖4是示出在實施例中制備的液晶盒的兩個起偏振片之間的亮度變化的示意圖。
[0076]圖5是示出在實施例中制備的液晶盒的透光率的曲線圖。
[0077]圖6是示出在實施例中制備的液晶盒根據(jù)偏振可見光的旋轉(zhuǎn)的相位差的圖表。
[0078]圖7是測量在實施例中制備的液晶盒的對比度的曲線圖。
[0079]附圖標號說明
[0080]101A，101B，1011:基底層
[0081]102:液晶層
[0082]201:前體層
[0083]1021:可對準網(wǎng)絡(luò)
[0084]1022:液晶疇
【具體實施方式】
[0085]下文中，將參照實施例對液晶盒進行進一步詳細描述。然而，應(yīng)該理解的是，液晶盒的范圍并不受以下實施例限制。實施例
[0086]前體的制備
[0087]將7g的液晶化合物(ZGS-8017，JNC,非常折射率:約1.597，尋常折射率:約
1.487)，3g的作為可對準化合物的包括如下式I所示的重復單元的聚降冰片烯-氟化肉桂酸酯化合物(PNBCi,重均分子量:85，000,且多分散指數(shù)(PDI, polydispersity index):約4.75),以及Ig的可紫外光固化的化合物(N0A-65, Norland光學粘合劑65 (NorlandOptical Adhesive65))與IOOg的甲苯進行混合。隨后,將適當量的引發(fā)劑與所得的混合物進行混合以制備前體。
[0088][式I]
[0089]
【權(quán)利要求】
1.一種液晶盒，包括液晶層，所述液晶層包含可對準網(wǎng)絡(luò)和液晶疇，所述液晶疇存在于可對準網(wǎng)絡(luò)內(nèi)且包含液晶化合物。
2.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 所述可對準網(wǎng)絡(luò)是包含可光對準化合物的前體的網(wǎng)絡(luò)。
3.權(quán)利要求2的液晶盒，其中， 在可對準網(wǎng)絡(luò)中的可光對準化合物呈取向排序的狀態(tài)，并且液晶疇的液晶化合物通過所述可對準網(wǎng)絡(luò)進行對準。
4.權(quán)利要求2的液晶盒，其中， 可光對準化合物是偶氮化合物、芪化合物、環(huán)丁烷四羧酸二酐、芳族聚硅烷、芳族聚酯、聚苯乙烯、肉桂酸酯化合物、香豆素化合物、肉桂酰胺化合物、四氫酞酰亞胺化合物、馬來酰亞胺化合物、二苯甲酮化合物、二苯乙炔化合物、查耳酮化合物、蒽基化合物、苯甲酸酯化合物、苯并酰胺化合物、(甲基)丙烯酰基酰胺基芳基(甲基)丙烯酸酯化合物或螺吡喃化合物。
5.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 可對準網(wǎng)絡(luò)和液晶化合物滿足下式1: [式I]
(1-a) X{(2n02+ne2)/3}°.5 < np < (1+a) X {(2n02+ne2)/3}0.5 其中，“np”表示可對準網(wǎng)絡(luò)的折射率，“n?！北硎疽壕Щ衔锏膶こＵ凵渎?，“n/’表示液晶化合物的非常折射率，a表示滿足O < a < 0.5的值。
6.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 可對準網(wǎng)絡(luò)的介電常數(shù)為3或更大。
7.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 液晶化合物是滿足下式2的向列型液晶化合物: [式2]
(1.53-b) < {(2n02+ne2) /3}α 5 < (1.53+b) 其中，“n。”表示液晶化 合物的尋常折射率，“n/’表示液晶化合物的非常折射率，且b表示滿足0.1 = b = I的值。
8.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 液晶化合物的非常介電常數(shù)(ε e)與尋常介電常數(shù)(ε。)之間的差值(ε ε。)為3或更大。
9.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 液晶層含有100重量份至2，500重量份的液晶化合物，相對于100重量份的可對準網(wǎng)絡(luò)計。
10.權(quán)利要求1的液晶盒，其中， 在未施加電壓的狀態(tài)下，其透光率為80%或更高。
11.權(quán)利要求1的液晶盒，還包括相互面對面配置的兩個基底層，并且液晶層在所述基底層之間。
12.權(quán)利要求11的液晶盒，其中， 在基底層的液晶層側(cè)的表面上形成電極層。
13.權(quán)利要求1的液晶盒，還包括在液晶層兩側(cè)上的起偏振片。
14.一種權(quán)利要求1的液晶層的前體，包括: 包含可對準化合物的可對準網(wǎng)絡(luò)的前體；和液晶化合物。
15.權(quán)利要求14的液晶層的前體，其中， 可對準網(wǎng)絡(luò)和液晶化合物滿足下式1: [式I]
(1-a) X{(2n02+ne2)/3}°.5 < np < (1+a) X {(2n02+ne2)/3}α 5 其中，“np”表示由可對準網(wǎng)絡(luò)的前體形成的可對準網(wǎng)絡(luò)的折射率，“n。”表示液晶化合物的尋常折射率，“η/’表示液晶化合物的非常折射率，且“a”表示滿足O≤a < 0.5的值。
16.權(quán)利要求14的液晶層的前體，其中， 液晶化合物為滿足下式2的向列型液晶化合物: [式2]
(1.53-b) < {(2n02+ne2) /3}α 5 < (1.53+b) 其中，“n?！北硎疽壕Щ?合物的尋常折射率，“n/’表示液晶化合物的非常折射率，且“b”表示滿足0.1 = b = I的值。
17.權(quán)利要求14的液晶層的前體，其中， 液晶化合物的非常介電常數(shù)(ε e)與尋常介電常數(shù)(ε。)之間的差值(ε ε。)為3或更大。
18.一種液晶盒的制造方法，包括向權(quán)利要求17的前體的層照射光的工藝。
19.權(quán)利要求18的方法，其中，照射的光是線性偏振光。
20.權(quán)利要求18的液晶盒的制造方法，其中， 在液晶化合物的各向同性轉(zhuǎn)變溫度或高于所述各向同性轉(zhuǎn)變溫度的溫度下，進行光的照射。
【文檔編號】G02F1/1337GK103907052SQ201280053334
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】吳東炫, 金璟晙, 閔盛晙, 柳正善 申請人:株式會社Lg化學