一種膽固醇液晶面板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種膽固醇液晶面板及其制造方法。膽固醇液晶面板包括：一第一基板；一第二基板，與第一基板相對設(shè)置且彼此平行；以及一膽固醇液晶，設(shè)置于第一基板與第二基板之間。其中，膽固醇液晶面板根據(jù)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距選擇對應(yīng)的配向膜。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的膽固醇液晶面板可利用不同的表面處理方式來搭配不同反射波段的膽固醇液晶，使其在平面狀態(tài)具有良好的穿透效果，且在焦錐織構(gòu)狀態(tài)具有良好的霧態(tài)以達(dá)到遮蔽效果，提升膽固醇液晶的光學(xué)表現(xiàn)。
【專利說明】—種膽固醇液晶面板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)，尤其涉及一種膽固醇液晶面板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膽固醇液晶顯示(Cholesteric Liquid Crystal Display)是一種新的顯示技術(shù)，即使移除控制板的供電，影像仍會保留在顯示器上。它的影像可媲美在紙上閱讀，不僅具有高對比度，而且視角寬闊，在日光下能夠維持極高的可讀性。具體地，膽固醇液晶使用的材料結(jié)構(gòu)類似于膽固醇分子，除了純粹的膽固醇液晶，延伸材料還有添加旋光劑的向列型液晶，或是添加膽固醇液晶分子的向列型液晶。將膽固醇液晶放置于兩片水平的基板中，在不施加電場配向的情況下，膽固醇液晶會傾向成平面螺旋型(planar texture)排列，當(dāng)符合特定光波長的反射情形時，可反射出具有色彩的光線，或者是呈現(xiàn)透明狀態(tài)。
[0003]一般來說，膽固醇液晶材料的驅(qū)動特性主要包括三個狀態(tài)，即，平面狀態(tài)(Planarstate)、焦維織構(gòu)狀態(tài)(Focal conic state)和垂直織構(gòu)狀態(tài)(Homeotropic state)。上述這三種狀態(tài)只需要提供一個短暫電壓就可做切換，其中平面狀態(tài)和焦錐織構(gòu)狀態(tài)皆為穩(wěn)態(tài)，無需持續(xù)施加電壓即可保持該狀態(tài)。此外，平面狀態(tài)代表的光學(xué)特性是反射，焦錐織構(gòu)狀態(tài)代表的光學(xué)特性是散射，而垂直織構(gòu)狀態(tài)代表的光學(xué)特性是穿透態(tài)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，膽固醇液晶的反射波段通常位于可見光范圍外，其中的一個反射波段為短波(紫外光)，其反射波長小于380nm，另一個反射波段為長波(紅外光)，其反射波長大于780nm。這兩種反射波段在膽固醇液晶處于平面狀態(tài)時，可見光為穿透光，用肉眼觀看則呈現(xiàn)為透明狀態(tài)；在膽固醇液晶處于焦錐織構(gòu)狀態(tài)時，肉眼所見為霧態(tài)(haze)。然而，兩種不同反射波段的膽固醇液晶在光學(xué)表現(xiàn)上的結(jié)果并不相同，較小螺旋節(jié)距(Pitch)的膽固醇液晶為短波長，液晶本身特性傾向于形成焦錐織構(gòu)狀態(tài)，但在平面狀態(tài)時會較不穩(wěn)定，無法達(dá)到較好的透明效果。較大螺旋節(jié)距的膽固醇液晶為長波長，液晶本身特性傾向于形成平面狀態(tài)，但在焦錐織構(gòu)狀態(tài)卻會不穩(wěn)定，霧度不夠，無法實(shí)現(xiàn)較理想的遮蔽效果。
[0005]有鑒于此，如何設(shè)計一種新的膽固醇液晶面板或者現(xiàn)有面板進(jìn)行改進(jìn)，以消除上述缺陷或不足，提升膽固醇液晶在平面狀態(tài)下的透明效果以及在焦錐織構(gòu)狀態(tài)下的霧度，增強(qiáng)膽固醇液晶面板的光學(xué)表現(xiàn)，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的膽固醇液晶面板在平面狀態(tài)和焦錐織構(gòu)狀態(tài)下所各自存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的膽固醇液晶面板及其制造方法。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種膽固醇液晶面板，包括:
[0008]一第一基板；
[0009]一第二基板，與所述第一基板相對設(shè)置且平行所述第一基板；以及
[0010]一膽固醇液晶，設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間，
[0011]其中，所述膽固醇液晶面板根據(jù)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距(pitch)選擇對應(yīng)的配向膜。
[0012]在其中的一實(shí)施例，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向(Vertical Alignment)的配向膜。
[0013]在其中的一實(shí)施例，所述膽固醇液晶反射長波段的紅外光，以提升所述膽固醇液晶處于焦錐織構(gòu)狀態(tài)(Focal Conic State)下的霧態(tài)表現(xiàn)。
[0014]在其中的一實(shí)施例，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距小于380nm時，選擇水平配向(Horizontal Alignment)的配向膜,并采用反摩擦(ant1-rubbing)條件進(jìn)行表面處理。
[0015]在其中的一實(shí)施例，配向膜為扭曲向列型(Twisted Nematic，TN)聚酰亞胺取向膜。
[0016]在其中的一實(shí)施例，配向膜為邊緣場開關(guān)型(Fringe Field Switching,FFS)聚聚酰亞胺取向膜。
[0017]在其中的一實(shí)施例，所述膽固醇液晶反射短波段的紫外光，以提升所述膽固醇液晶處于平面狀態(tài)(Planar State)下的光穿透率。
[0018]在其中的一實(shí)施例，該配向膜設(shè)置于所述第一基板與所述膽固醇液晶之間，以及所述第二基板與所述膽固醇液晶之間。
[0019]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種膽固醇液晶面板的制造方法，包括以下步驟:
[0020]形成一第一基板；
[0021]形成一第二基板，該第二基板與第一基板相對設(shè)置；
[0022]填充膽固醇液晶于所述第一基板與所述第二基板之間；以及
[0023]根據(jù)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距(pitch)，設(shè)置對應(yīng)的配向膜于第一基板與膽固醇液晶之間、第二基板與膽固醇液晶之間。
[0024]在其中的一實(shí)施例，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向(Vertical Alignment)的聚酰亞胺(PI)配向膜；當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距小于380nm時,選擇水平配向(Horizontal Alignment)的聚酰亞胺(PI)配向膜，并采用反摩擦(ant1-rubbing)條件進(jìn)行表面處理。
[0025]采用本發(fā)明的膽固醇液晶面板及其制造方法，該膽固醇液晶面板包括一第一基板、一第二基板以及設(shè)置于上述兩基板之間的膽固醇液晶，并且該面板根據(jù)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距來選擇對應(yīng)的配向膜。進(jìn)一步，當(dāng)選用反射紅外光的長波段膽固醇液晶時，搭配具有垂直配向的配向膜，當(dāng)選用反射紫外光的短波段膽固醇液晶時，則搭配具有水平配向的配向膜，并同時經(jīng)過反摩擦的表面處理方式。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的膽固醇液晶面板可利用不同的表面處理方式來搭配不同反射波段的膽固醇液晶，使其在平面狀態(tài)具有良好的穿透效果，且在焦錐織構(gòu)狀態(tài)具有良好的霧態(tài)以達(dá)到遮蔽效果，提升膽固醇液晶在不同狀態(tài)下的光學(xué)表現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
[0027]圖1示出膽固醇液晶的三種驅(qū)動狀態(tài)以及不同驅(qū)動狀態(tài)之間的切換示意圖；[0028]圖2(a)和圖2(b)分別示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種膽固醇液晶在平面狀態(tài)(planarstate)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)(focal conic state)的示意圖；
[0029]圖3(a)和圖3(b)分別示出現(xiàn)有技術(shù)中的另一種膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖；
[0030]圖4示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的膽固醇液晶面板的制造方法的流程框圖；
[0031]圖5(a)和圖5(b)分別示出采用圖4制造的膽固醇液晶面板中，反射波長為長波段的膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖；以及
[0032]圖6 (a)和圖6 (b)分別示出采用圖4制造的膽固醇液晶面板中，反射波長為短波段的膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。
[0034]下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0035]圖1示出膽固醇液晶的三種驅(qū)動狀態(tài)以及不同驅(qū)動狀態(tài)之間的切換示意圖。如前文所述，膽固醇液晶材料的驅(qū)動特性主要包括三個狀態(tài)，即，平面狀態(tài)(planar state)、焦錐織構(gòu)狀態(tài)(focal conic state)和垂直織構(gòu)狀態(tài)(homeotropic state)。上述這三種狀態(tài)只需要提供一個短暫電壓就可做切換，其中，平面狀態(tài)代表的光學(xué)特性是反射，焦錐織構(gòu)狀態(tài)代表的光學(xué)特性是散射，而垂直織構(gòu)狀態(tài)代表的光學(xué)特性是穿透態(tài)。并且，平面狀態(tài)和焦錐織構(gòu)狀態(tài)皆為穩(wěn)態(tài)。
[0036]具體來說，現(xiàn)有的膽固醇液晶面板包括一第一基板10、一第二基板12、填充于第一基板10和第二基板12之間的膽固醇液晶14。第一基板10與第二基板12相對設(shè)置且彼此平行。當(dāng)膽固醇液晶處于平面狀態(tài)時，只需提供一較低電壓(例如，13-20V)就可轉(zhuǎn)換為焦錐織構(gòu)狀態(tài)；當(dāng)膽固醇液晶處于平面狀態(tài)時，只需提供一較高電壓(例如，26V)就可轉(zhuǎn)換為垂直織構(gòu)狀態(tài)。此外，當(dāng)膽固醇液晶為焦錐織構(gòu)狀態(tài)且釋放電壓時，則又重新恢復(fù)為平面狀態(tài)。同樣，當(dāng)膽固醇液晶處于焦錐織構(gòu)狀態(tài)時，若施加的電壓進(jìn)一步升高，則驅(qū)動狀態(tài)切換為垂直織構(gòu)狀態(tài)。
[0037]圖2(a)和圖2(b)分別示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖。圖3(a)和圖3(b)分別示出現(xiàn)有技術(shù)中的另一種膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖。
[0038]參照圖2 (a)和圖2 (b)，設(shè)置于第一基板10和第二基板12之間的膽固醇液晶141的反射波長為長波段(螺旋節(jié)距較大)，即，波長大于780nm。膽固醇液晶141本身的特性傾向于形成平面狀態(tài)，可見光的穿透效果較好，如圖2(a)所示；但是，在焦錐織構(gòu)狀態(tài)卻會不穩(wěn)定，致使霧度不夠，從而影響遮蔽效果，如圖2(b)所示。由上述可知，反射波長為紅外波段的膽固醇液晶在焦錐織構(gòu)狀態(tài)的光學(xué)表現(xiàn)較差。
[0039]參照圖3 (a)和圖3 (b)，設(shè)置于第一基板10和第二基板12之間的膽固醇液晶143的反射波長為短波段(螺旋節(jié)距較小)，即，波長小于380nm。膽固醇液晶143本身的特性傾向于形成焦錐織構(gòu)狀態(tài)，霧度較好，如圖3(b)所示；但是，在平面狀態(tài)會較不穩(wěn)定，致使可見光的穿透率下降，無法達(dá)到很好的透明效果，如圖3(a)所示。由上述可知，反射波長為紫外波段的膽固醇液晶在平面狀態(tài)的光學(xué)表現(xiàn)較差。
[0040]在現(xiàn)有技術(shù)中，膽固醇液晶為短波長(波長小于380nm)和長波長(波長大于780nm)時，這兩種不同波段范圍的膽固醇液晶分別有其較容易傾向形成的狀態(tài)，當(dāng)使用電壓切換時無法使其穩(wěn)定在相應(yīng)的驅(qū)動狀態(tài)。為了解決這一缺陷或不足，本發(fā)明設(shè)計了一種新的膽固醇液晶面板的制造方法。圖4示出依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的膽固醇液晶面板的制造方法的流程框圖。
[0041]參照圖4，并結(jié)合圖該制造方法中，首先執(zhí)行步驟SlOl和S103，形成一第一基板和一第二基板，該兩基板相對設(shè)置且彼此平行。接著，在步驟S105中，填充膽固醇液晶于第一基板與第二基板之間。最后，根據(jù)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距(Pitch)，設(shè)置對應(yīng)的配向膜于第一基板與膽固醇液晶之間，以及第二基板與膽固醇液晶之間，如步驟S107所示。也就是說，該制造方法根據(jù)膽固醇液晶的反射波段來設(shè)置對應(yīng)的配向膜。
[0042]在一具體實(shí)施例中，當(dāng)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向(vertical alignment)的聚酰亞胺(PI)配向膜；當(dāng)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距小于380nm時，選擇水平配向(horizontal alignment)的聚酰亞胺(PI)配向膜，并采用反摩擦(ant1-rubbing)條件進(jìn)行表面處理。
[0043]圖5 (a)和圖5 (b)分別示出采用圖4制造的膽固醇液晶面板中，反射波長為長波段的膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖。
[0044]結(jié)合圖5(a)和5(b)，在該實(shí)施例中，設(shè)置于第一基板20和第二基板22間的膽固醇液晶241的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向的配向膜26。具體地，配向膜26設(shè)置于第一基板20與膽固醇液晶241之間、以及第二基板22與膽固醇液晶241之間。亦即，膽固醇液晶241反射長波段的紅外光，以提升膽固醇液晶處于焦錐織構(gòu)狀態(tài)下的霧態(tài)表現(xiàn)。
[0045]不妨以PT表示平行光的穿透率，HZ表示膽固醇液晶的霧度。PT數(shù)值越高，表明其在平面狀態(tài)時的透明度越好；HZ數(shù)值越高，表明其在焦錐織構(gòu)狀態(tài)時的霧度越好，在理想狀態(tài)下，PT數(shù)值和HZ數(shù)值越高越好。試驗(yàn)量測數(shù)據(jù)表明，在不搭配任何配向膜(沒有任何表面處理方式)時，其PT數(shù)值約為60，HZ數(shù)值約為72水準(zhǔn)。當(dāng)使用水平配向的PI配向膜且使用反摩擦處理時，其PT數(shù)值約提高至80，穿透率表現(xiàn)有明顯提升，但HZ數(shù)值卻大幅度地下降，無法使其維持霧態(tài)表現(xiàn)。當(dāng)更進(jìn)一步搭配垂直配向的PI配向膜時，除PT數(shù)值有提升外，其HZ數(shù)值也明顯增大，表明霧度表現(xiàn)有顯著改善。
[0046]圖6 (a)和圖6 (b)分別示出采用圖4制造的膽固醇液晶面板中，反射波長為短波段的膽固醇液晶在平面狀態(tài)以及焦錐織構(gòu)狀態(tài)的示意圖。
[0047]結(jié)合圖6(a)和6(b),在該實(shí)施例中，設(shè)置于第一基板20和第二基板22間的膽固醇液晶243的螺旋節(jié)距小于380nm時，選擇水平配向的配向膜26，并采用反摩擦(ant1-rubbing)條件進(jìn)行表面處理。例如，該配向膜26為扭曲向列型(Twisted Nematic,TN)聚酰亞胺取向膜；或者,該配向膜26為邊緣場開關(guān)型(Fringe Field Switching, FFS)聚酰亞胺取向膜。具體地，配向膜26設(shè)置于第一基板20與膽固醇液晶243之間、以及第二基板22與膽固醇液晶243之間。亦即，膽固醇液晶243反射短波段的紫外光，以提升膽固醇液晶處于平面狀態(tài)下的穿透率表現(xiàn)。[0048]同樣地，試驗(yàn)量測數(shù)據(jù)表明，反射波段為短波長的膽固醇液晶在搭配水平配向的處理方式下，相較于其它兩種表面處理方式(無任何表面處理方式、垂直配向的表面處理)，其結(jié)果顯示PT數(shù)值會有明顯的提升，且HZ數(shù)值也能夠維持一定的程度。由于短波長的膽固醇液晶較傾向穩(wěn)定在焦錐織構(gòu)狀態(tài)，當(dāng)其轉(zhuǎn)換至平面狀態(tài)時，其膽固醇液晶無法形成整齊排列，仍有一定的亂度存在，會導(dǎo)致其PT數(shù)值效果不佳。當(dāng)反射波段為短波長的膽固醇液晶使用水平配向的表面處理方式時，可使膽固醇液晶在平面狀態(tài)時排列較整齊，進(jìn)而使其PT數(shù)值有明顯的提升，穿透率有明顯改善。
[0049]采用本發(fā)明的膽固醇液晶面板及其制造方法，該膽固醇液晶面板包括一第一基板、一第二基板以及設(shè)置于上述兩基板之間的膽固醇液晶，并且該面板根據(jù)膽固醇液晶的螺旋節(jié)距來選擇對應(yīng)的配向膜。進(jìn)一步，當(dāng)選用反射紅外光的長波段膽固醇液晶時，搭配具有垂直配向的配向膜，當(dāng)選用反射紫外光的短波段膽固醇液晶時，則搭配具有水平配向的配向膜，并同時經(jīng)過反摩擦的表面處理方式。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的膽固醇液晶面板可利用不同的表面處理方式來搭配不同反射波段的膽固醇液晶，使其在平面狀態(tài)具有良好的穿透效果，且在焦錐織構(gòu)狀態(tài)具有良好的霧態(tài)以達(dá)到遮蔽效果，提升膽固醇液晶在不同狀態(tài)下的光學(xué)表現(xiàn)。
[0050]上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種膽固醇液晶面板，其特征在于，所述膽固醇液晶面板包括: 一第一基板； 一第二基板，與所述第一基板相對設(shè)置且平行所述第一基板；以及 一膽固醇液晶，設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間， 其中，所述膽固醇液晶面板根據(jù)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距選擇對應(yīng)的配向膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向的配向膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，所述膽固醇液晶反射長波段的紅外光，以提升所述膽固醇液晶處于焦錐織構(gòu)狀態(tài)下的霧態(tài)表現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距小于380nm時，選擇水平配向的配向膜，并采用反摩擦條件進(jìn)行表面處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，所述配向膜為扭曲向列型聚酰亞胺取向膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，所述配向膜為邊緣場開關(guān)型聚酰亞胺取向膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項(xiàng)所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，所述膽固醇液晶反射短波段的紫外光，以提升所述膽固醇液晶處于平面狀態(tài)下的光穿透率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膽固醇液晶面板，其特征在于，該配向膜設(shè)置于所述第一基板與所述膽固醇液晶之間，以及所述第二基板與所述膽固醇液晶之間。
9.一種膽固醇液晶面板的制造方法，其特征在于，該膽固醇液晶面板的制造方法包括以下步驟: 形成一第一基板； 形成一第二基板，該第二基板與第一基板相對設(shè)置； 填充膽固醇液晶于所述第一基板與所述第二基板之間；以及 根據(jù)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距，設(shè)置對應(yīng)的配向膜于所述第一基板與所述膽固醇液晶之間、所述第二基板與所述膽固醇液晶之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膽固醇液晶面板的制造方法，其特征在于，當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距大于780nm時，選擇垂直配向的聚酰亞胺配向膜；當(dāng)所述膽固醇液晶的螺旋節(jié)距小于380nm時，選擇水平配向的聚酰亞胺配向膜，并采用反摩擦條件進(jìn)行表面處理。
【文檔編號】G02F1/1337GK103995398SQ201410234928
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】林玠嫺, 陳世明, 李岱樺, 曾致翔, 白家瑄 申請人:友達(dá)光電股份有限公司