CN100456093C - 彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法，提供一种简易的彩色化胆固醇型液晶显示器的工艺，本发明利用胶囊化方式搭配涂布工艺，将含有可调的手征性材料的胆固醇型液晶涂布于具有电极层的基板上，以制作出彩色化胆固醇型液晶显示器。

Description

彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法，尤其涉及一种胶囊化方式搭配涂布工艺，将含有可调的手征性(tunable chiral)材料的胆固醇型液晶涂布于具有电极层的下基板上，以制作彩色化胆固醇型液晶显示器及其制造方法。
背景技术
近年来，高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal；PDLC，以下简称PDLC)被广为讨论，高分子分散液晶以直径大约1～10微米的液滴形式存在，从应用的观点来看，PDLC具有独特的光学特性：在电场关闭条件下为不透明的，在电场开启条件下为透明的。在电场开启条件下不需要偏光膜和非常高的透光率，PDLC可用于切换式窗口、直接观看及投影显示器。
高分子分散液晶可通过液晶及高分子混合物制备，根据温度改变(温度引起相位分开(Temperature Induced Phase Separation；TIPS)、溶剂蒸发引起相位分开(Solvent Induced Phase Separation；SIPS)及/或高分子聚合作用引起相位分开(Polymerization Induced Phase Separation；PIPS)，而产生相分离，液滴的尺寸即可由相分离条件所控制。
现有技术中，美国专利US6,203,723B1揭示了关于一种微胶囊(Micro-capsule)，包括将液晶材料封装于：(1)聚氨脂或聚脲脂(polyurea)及(2)三聚氰胺甲醛或酚醛树脂所制作的胶囊内，并利用高分子聚合法，将液晶材料配置在一多区域结构中，微胶囊内的液晶可为一向列型，胆固醇型，层列A型或铁电型，请参考图1，图1为说明胶囊化液晶10，该胶囊化液晶由液晶液滴100与胶囊壁102所组成，而其中液晶多区域结构，由高分子网络(似网状结构)所引起，而该网状结构104，通过高分子光聚合法所完成。
现有技术方面，如美国专利US 6,061,107，在液晶盒上使用具有多彩显示效果的胆固醇液晶，胆固醇液晶限制在液滴微胞或定义区域，而液滴微胞或定义区域的尺寸是根据液晶盒厚度与工艺条件加以控制。
又，如美国专利号第6,061,107号「双稳态高分子分散液晶显示器(Bistable Polymer Dispersed Cholesteric Liquid Crystal Displays)」，胆固醇液晶可在平面螺旋形状态结构或垂直螺旋形状态结构的焦点，在零电场之下，平面螺旋形状态结构或垂直螺旋形状态结构是稳定的，当胆固醇液晶是在平面螺旋形状态结构时，显示器液晶盒是反射的，而当胆固醇液晶是在垂直螺旋形状态结构时，显示器液晶盒是黑色的(例如，用黑色涂料在背基板涂布)，在液晶材料之间是固体高分子壁。
多彩色反射胆固醇液晶是将具有不同反射波长的胆固醇液晶液滴微胞限制在不同的像素内，该液滴微胞高分子壁用以防止不同反射波长胆固醇液晶间的扩散。
发明内容
本发明的目的为提出一种以胶囊化形式的胆固醇型液晶，该胶囊内还包含可调的手征性(tunable chiral)材料，该胶囊化胆固醇液晶作为涂料，搭配涂布方式将该涂料涂布于具有电极层的基板上，再利用灰阶光罩及紫外线曝光以制作彩色化胆固醇型液晶显示器。
为达到上述的目的，本发明提出一种彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，包括下列步骤：提供下基板；制作电极层于该基板上；形成胶囊化胆固醇液晶层于该电极层上；覆盖具有电极层的上基板于该胶囊化胆固醇液晶层上；进行曝光方式于该胶囊化胆固醇液晶层上，该曝光方式为灰阶光罩再配合紫外线光源实现；即完成彩色化胆固醇型液晶显示器。
采用本发明的工艺方法，可利用简易的涂布方式将胶囊化胆固醇液晶涂布于有电极层的基板上，如此可达到彩色化胆固醇型液晶显示器。
具体地说，本发明提供一种彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，包括：提供下基板；制作电极层于该下基板上；形成胶囊化胆固醇液晶层于该电极层上；进行曝光方式于该胶囊化胆固醇液晶层上；及完成彩色化胆固醇型液晶显示器。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该下基板使用塑料基板。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该胶囊化胆固醇液晶层以涂布方式形成于该电极层上。
根据所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，该涂布方式为滚动条式法。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子聚合法制成胶囊化胆固醇液晶。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子分散法制成胶囊化胆固醇液晶。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，所述的胆固醇型液晶采用向列型液晶与旋光性材料的混合材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该紫外线光源波长为365nm。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，还包括提供具有电极层的上基板于该胶囊化胆固醇液晶层上。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该上基板的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，还包括形成电极层于该胶囊化胆固醇液晶层上。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用涂布方式形成。
本发明还提供一种彩色化胆固醇型液晶显示器，包括：下基板；电极层，制作于该下基板上；胶囊化胆固醇液晶层，形成于该电极层上；及曝光区域，形成于该胶囊化胆固醇液晶层上，该曝光区域为多个曝光子区域的集合，在这些曝光子区域上进行的每个子区域的曝光量是不同的。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该下基板使用塑料基板。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子聚合法制成胶囊化胆固醇液晶。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性(tunable chiral)材料混合后，再利用高分子分散法制成胶囊化胆固醇液晶。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层以涂布方式形成于该电极层上。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该曝光区域为灰阶光罩再配合紫外线光源实现。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该紫外线波长为365nm。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，还包括具有电极层的上基板。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层上还包括电极层。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
根据所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用涂布方式形成。
为了能更进一步了解本发明为达到既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为传统的液晶多晶域结构示意图；
图2A为软性基板示意图；
图2B为制作电极层示意图；
图2C为胶囊化胆固醇液晶层示意图；
图2D为曝光工艺示意图；
图2E为本发明的另一实施例彩色化胆固醇型液晶显示器示意图；及
图3为本发明的彩色化胆固醇型液晶显示器。
其中，附图标记说明如下：
10胶囊化液晶
100液晶液滴
102胶囊壁
104网状结构
20下基板
22电极层
24胶囊化胆固醇液晶层
26灰阶光罩
28紫外线
30不同被曝光区域
32具有电极层的上基板
具有体实施方式
请参考图2A至图2D，图2A至图2D为本发明的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法示意图，图2A为基板示意图，提供下基板20，其中该下基板20可为塑料基板；图2B为电极层示意图，在该下基板20上制作电极层22，其中该电极层22为使用无机导电材料或有机导电材料。
图2C为胶囊化胆固醇液晶层示意图，在该电极层22上形成一胶囊化胆固醇液晶层24，该胶囊化胆固醇液晶层的制作结果如同于美国专利US6,203,723B1，本发明的该胶囊化胆固醇液晶层制作方式为液晶(可为向列型液晶)加入不同比例的旋光性材料与可调的手征性(tunable chiral)材料形成胆固醇液晶，最后再利用高分子分散法或高分子聚合法(如乳化聚合法或悬浮聚合法)成为涂料，再利用涂布方式将该涂料涂布于该电极层22上，以形成该胶囊化胆固醇液晶层24，该涂布方式为滚动条式(roll-to-roll)法。
图2D为曝光工艺示意图，利用灰阶光罩26配合紫外线28于该胶囊化胆固醇液晶层24上进行曝光，该紫外线28的波长为365nm，此时控制该紫外线28的曝光量，就可制作出单层彩色化胆固醇型液晶显示器，例如，该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为红色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为100％，该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为绿色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为50％，及该胶囊化胆固醇液晶层24所定义区域为蓝色，则该区域所使用灰阶光罩26的透光率为0％，本发明通过曝光工艺后，可形成胆固醇型液晶显示器。
请参考图2E为本发明的另一实施例彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法示意图，在本实施例上，本发明可于该胶囊化胆固醇液晶层上另覆盖具有电极层的上基板32，或先于该胶囊化胆固醇液晶层上形成电极层后再覆盖上基板，以制作出胆固醇型液晶显示器，其中该电极层使用无机导电材料或有机导电材料，该电极层使用涂布方式所形成。
请参考图3，图3为本发明的彩色化胆固醇型液晶显示器，包括下基板20，其中该下基板20使用塑料基板；电极层22，制作于该软性下基板20上，其中该电极层22使用无机导电材料或有机导电材料；胶囊化胆固醇液晶层，形成于该电极层22上，该胶囊化胆固醇液晶层由液晶(可为向列型液晶)加入不同比例的胆固醇材质形成胆固醇液晶混合液，之后再加入可调的手征性(tunable chiral)，利用高分子分散法或高分子聚合法(如乳化聚合法或悬浮聚合法)成为涂料，最后将该胶囊化胆固醇液晶层以滚动条式的涂布法形成于该电极层上；在另一实施方式上，可在该胶囊化胆固醇液晶层上另覆盖具有电极层的软性上基板32，或先于该胶囊化胆固醇液晶层上形成电极层后再覆盖上基板，以制作出胆固醇型液晶显示器，该电极层使用涂布方式而形成；多个不同被曝光区域30，定义于该胶囊化胆固醇液晶层上；及曝光手段，在这些不同被曝光区域30上利用灰阶光罩26再配合紫外线28，进行相对应的多个不同的曝光量以达到单层彩色化胆固醇型液晶显示器，其中该紫外线波长为365nm。
然而，上述所揭示的附图、说明，仅为本发明的实施例而已，凡本领域的技术人员当可依据上述的说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于所附的权利要求的保护范围中。

Claims (27)

1、一种彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，包括：
提供下基板；
制作电极层于该下基板上；
形成胶囊化胆固醇液晶层于该电极层上；
进行曝光方式于该胶囊化胆固醇液晶层上，该曝光方式为灰阶光罩再配合紫外线光源实现；及
完成彩色化胆固醇型液晶显示器。
2、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该下基板使用塑料基板。
3、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
4、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层以涂布方式形成于该电极层上。
5、根据权利要求4所述的彩色胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该涂布方式为滚动条式法。
6、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子聚合法制成胶囊化胆固醇液晶。
7、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子分散法制成胶囊化胆固醇液晶。
8、根据权利要求6所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，所述的胆固醇型液晶采用向列型液晶与旋光性材料的混合材料。
9、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该紫外线光源波长为365nm。
10、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，还包括提供具有电极层的上基板于该胶囊化胆固醇液晶层上。
11、根据权利要求10所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该上基板的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
12、根据权利要求1所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，还包括形成电极层于该胶囊化胆固醇液晶层上。
13、根据权利要求12所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
14、根据权利要求12所述的彩色化胆固醇型液晶显示器的制造方法，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用涂布方式形成。
15、一种彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，包括：
下基板；
电极层，制作于该下基板上；
胶囊化胆固醇液晶层，形成于该电极层上；及
曝光区域，形成于该胶囊化胆固醇液晶层上，该曝光区域为多个曝光子区域的集合，在这些曝光子区域上进行的每个子区域的曝光量是不同的。
16、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该下基板使用塑料基板。
17、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
18、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子聚合法制成胶囊化胆固醇液晶。
19、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层由胆固醇液晶与可调的手征性材料混合后，再利用高分子分散法制成胶囊化胆固醇液晶。
20、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层以涂布方式形成于该电极层上。
21、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该曝光区域为灰阶光罩再配合紫外线光源实现。
22、根据权利要求21所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该紫外线波长为365nm。
23、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，还包括具有电极层的上基板。
24、根据权利要求23所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
25、根据权利要求15所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层上还包括电极层。
26、根据权利要求25所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用无机导电材料或有机导电材料。
27、根据权利要求25所述的彩色化胆固醇型液晶显示器，其特征在于，该胶囊化胆固醇液晶层上的电极层使用涂布方式形成。
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