聚合物穩(wěn)定的電抑制螺旋鐵電液晶盒的制作方法【專利說明】聚合物穩(wěn)定的電抑制螺旋鐵電液晶盒[0001]交叉引用相關申請[0002]本申請要求2013年11月18日提交的序列號61/962，854的美國臨時申請的權益，該臨時申請公開的全部內容通過引用并入本申請中。
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[0003]本發(fā)明總體上涉及液晶(LC)顯示器。更具體地說，本發(fā)明涉及基于與向列型LC具有相同級別的配向質量的快速響應的鐵電液晶(FLC)盒的場序彩色(FSC)顯示器，快速響應的鐵電液晶盒包括單體，光引發(fā)劑和FLC，其中復合物的螺旋節(jié)距小于LC層的厚度?！?br>背景技術：
】[0004]以下列出的參考文獻在本說明書中有時引用。這些參考文件中的每一者所公開的內容通過全部引用而并入本申請中。[0005]參考f獻列表[0006][I]LEE,J.-H.，LIM,T.-K.，KffON,Y.-ff.，和JIN,J.-1.(2005)，“聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶中的記憶效應，以及記憶效應對組成分子的形態(tài)的相依性(Memoryeffectsinpolymerstabilizedferroelectricliquidcrystals,andtheirdependenceonthemorphologyoftheconstituentmolecules)”，應用物理學雜志(JournalofAppliedPhysics)，第97卷，第8期，第84907頁，2005年4月。[0007][2]ARCHER,P.和DIERKING，1.(2009)，“聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶在光聚合之前，之中和之后的電光特性(Electro-opticpropertiesofpolymerstabilizedferroelectricliquidcrystalsbefore,duringandafterphoto-polymerizat1n)，，，光學雜志A輯:理論光學和應用光學(JournalofOpticsA:PureandAppliedOptics)，第11卷，第2期(n0.2)，第024022頁，2009年I月15日。[0008][3]GUYMON,C.A.等(1998)，“聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶的聚合條件和電光特性(Polymerizat1nCondit1nsandElectroopticPropertiesofPolymer-StabilizedFerroelectricLiquidCrystals)”，材料化學(Chem.Mater.)，第10卷，第9期，第2378-2388頁，1998年8月13日。[0009][4]FURUEjH.，Υ0Κ0ΥΑΜΑ,H.，和KOBAYASHI，S.(2001)，‘‘新開發(fā)的聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶:微尺寸雙穩(wěn)域及單穩(wěn)V型開關(NewlyDevelopedPolymer-StabilizedFerroelectricLiquidCrystals:MicrosizedBistableDomainsandMonostableV-ShapedSwitching)”，日本應用物理學雜志，第40卷，第I分冊，第9B期，第5790頁，2001年9月。[0010][5JARCHER,P.,DIERKING,1.,和OSIPOVΜ.(2008)，“聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶的朗道模型:試驗和理論(Landaumodelforpolymer-stabilizedferroelectricliquidcrystals:experimentandtheory)”，物理學評論E輯(Phys.Rev.E)，第78卷，第051703頁，2008年11月18日。[0011]以下列出的專利和專利申請在本說明書中有時引用。[0012]引用的專利和專利申請列表[0013][6]FUJISAffA,T.,TAKEUCHI,K.,HATSUSAKA,K.,NISHIYAMA,1.,和KOBAYASHI,S.(2010)，“聚合物穩(wěn)定的液晶合成物，液晶顯示器件，液晶顯示器件的制造方法(POLYMER-STABILIZEDLIQUIDCRYSTALCOMPOSIT1N,LIQUIDCRYSTALDISPLAYDEVICE,METHODFORPRODUCINGLIQUIDCRYSTALDISPLAYDEVICE)”，US2010149446(Al)，2010年6月17日。[0014][7]ZHA0，Y.，和ΡΑΙΕΜΕΝΤ,Ν.(2002)，“使用含偶氮苯的二丙烯酸酯單體的光配向且網絡穩(wěn)定的鐵電液晶(OPTICALLYALIGNEDANDNETWORK-STABILIZEDFERROELECTRICLIQUIDCRYSTALSUSINGAZOBENZENE-CONTAININGDIACRYLATEMONOMERS)”，CA2330894(Al)，2002-07-12。[0015][8]KUMAR,S.(1995)，“聚合物分散的鐵電近晶型液晶(Polymerdispersedferroelectricsmecticliquidcrystal)，，，EP0665279(Al)，1995年8月2日。[0016][9]M0CHIZUKI,A.(2007)，“液晶顯示器件(LIQUIDCRYSTALDISPLAYDEVICE)”，W02007001088(Al)，2007年I月4日。[0017][10]THOMAS,E.L.，和OBER,C.Κ.(2000)，“微相穩(wěn)定的鐵電液晶(MICROPHASESTABILIZEDFERROELECTRICLIQUIDCRYSTALS)”，EP1042428(A2)，2000年10月11日。[0018][lljKORNFIELD,J.A.,和KEMPE，M.D.(2001)，“用于控制液晶的配向和穩(wěn)定性的聚合物(POLYMERSFORCONTROLOFORIENTAT1NANDSTABILITYOFLIQUIDCRYSTALS)”,W0/2001/077255(A2)，2001年10月18日。[0019][12]K0RNFIELD,J.A.，WAND,M.，和KURJI,Z.(2010)“鐵電液晶(FLC)聚合物(FERROELECTRICLIQUIDCRYSTAL(FLC)POLYMERS)”，TO/2010/088333(A2)，2010年8月5曰。[0020]具有快速響應、高分辨率和高對比度的LC盒的最重要的應用還可以包括快速響應的光電裝置，例如調制器、濾波器、衰減器，以及高分辨率顯示器，例如微型投影儀、3D顯示器、微顯示器以及高清晰度電視(HDTV)，等等。[0021]本發(fā)明涉及電抑制螺旋鐵電液晶(ESHFLC)。在這些應用中，需要具有滿足ESHFLC材料的約束的合適的材料參數的FLC材料。要找到或合成其所有材料參數都與需求完全匹配的FLC材料是很困難的。然而，對微調參數的某種穩(wěn)定是一種為ESHFLC系統(tǒng)尋求合適的材料參數的方法。在純FLC中通過聚合物網絡進行穩(wěn)定是最簡單的一種方法，在研宄中吸引了本發(fā)明人的注意力，由此產生了本發(fā)明。[0022]在本發(fā)明中，公開了一種聚合物穩(wěn)定的ESHFLC盒。所公開的盒包括復合FLC，復合FLC由對形成聚合物網絡的單體、光引發(fā)劑和純鐵電液晶進行混合的混合物形成。更具體地，在一定溫度建立聚合物網絡以取得ESHFLC電光模式的約束。本發(fā)明與[1]_[12]中提及的FLC盒或FLC材料的區(qū)別在于，本發(fā)明公開的ESHFLC盒的復合FLC具有其節(jié)距小于或可比于盒的FLC層厚度的螺旋，而且提供對紫外(UV)區(qū)域的選擇性反射?！?br/>發(fā)明內容】[0023]本發(fā)明提供了一種聚合物穩(wěn)定的ESHFLC盒，包括由對單體、光引發(fā)劑和純FLC進行混合的混合物形成的復合FLC。單體進行聚合以形成盒中的聚合物網絡。聚合物網絡穩(wěn)定了純FLC，使得復合FLC具有這樣的螺旋:螺旋的節(jié)距小于或可比于盒的FLC層厚度，而且提供對UV區(qū)域的選擇性反射。通過這樣的布置，螺旋的彈性能與盒的配向襯底的瞄定能相當。[0024]優(yōu)選地，通過在純FLC中混合單體來制備盒，最優(yōu)濃度為在純FLC中的單體濃度小于10%。[0025]單體可通過熱亞胺化或光聚合而聚合。一種選擇是，在提供接近22.5°的可接受傾斜角的最優(yōu)溫度、在加熱經混合的混合物之后對單體進行聚合。另一種選擇是，在提供可比于或小于FLC層厚度的螺旋節(jié)距的最優(yōu)溫度、在加熱經混合的混合物之后對單體進行聚合。又有另一種選擇是，在電場小于0.5V/μm時使得螺旋節(jié)距松弛的最優(yōu)溫度、在加熱經混合的混合物之后對單體進行聚合。[0026]可選擇地，優(yōu)化純FLC中的單體的濃度使得對純FLC的相圖影響可忽略，因而提供了鐵電相的寬溫度范圍。[0027]在一種可選的布置中，單體和形成盒的配向層的材料的吸收波長的差至少為材料的吸收峰的帶寬。[0028]在另一種可選的布置中，盒還包括兩個透明電流傳導層，兩個透明電流傳導層中的每一個覆蓋有配向層，其中，復合FLC形成為兩個透明電流傳導層之間的夾心層，并且盒位于提供電光調制的兩個偏光器之間。[0029]又在另一種可選的布置中，盒提供達IkHz的光飽和電光調制，其中，對比度大于10000:1，且響應時間小于30μS。[0030]本發(fā)明的其他方面由下文描述實施方式公開。[0031]附圖的簡要說明[0032]圖1描述了根據本發(fā)明第一實施方式的ESHFLC盒的示意圖。[0033]圖2描述了垂直配向的純的和混合有單體的FLC混合物的吸收譜。當前第1頁1 2