CN101896861A - 液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

液晶显示器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101896861A
CN101896861A CN2008801206165A CN200880120616A CN101896861A CN 101896861 A CN101896861 A CN 101896861A CN 2008801206165 A CN2008801206165 A CN 2008801206165A CN 200880120616 A CN200880120616 A CN 200880120616A CN 101896861 A CN101896861 A CN 101896861A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
liquid crystal
substrate
lcd according
crystal composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2008801206165A
Other languages
English (en)
Inventor
拉尔夫·R·罗伯茨
埃米·J·海特
简·K·瓦尔达纳
奥德蕾·A·舍曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN101896861A publication Critical patent/CN101896861A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/40—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen or sulfur, e.g. silicon, metals
    • C09K19/406—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen or sulfur, e.g. silicon, metals containing silicon
    • C09K19/408—Polysiloxanes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13718—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括被液晶盒间隙分开的第一和第二相对基板。所述液晶盒间隙具有：包含液晶组合物的内部液晶区；包含密封剂的外部密封区，所述密封剂将所述第一和第二相对基板粘合在一起；以及介于所述内部液晶区和所述外部密封区之间的空隙区。所述密封剂可以为压敏粘合剂。本发明还公开了一种制造所述液晶显示器的方法。此外，本发明还公开了一种液晶显示器组件，所述液晶显示器组件包括至少两个反光液晶显示器，其中至少一个所述显示器包括本文所公开的所述液晶显示器。

Description

液晶显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器，特别是胆甾型液晶显示器，以及涉及制造此类显示器的方法。
背景技术
采用液晶(LC)的器件已广泛用于多种电光学应用，特别是那些需要紧凑、节能、压控光阀的应用，例如手表和计算器显示器以及存在于便携式电脑和紧凑型电视机中的平板显示器。液晶显示器具有许多独特的性质，包括低电压和低功耗，这使得它们成为用于非发射电光显示器应用的不错之选。
聚合物分散液晶(PDLC)和聚合物稳定液晶(PSLC)技术因其在显示器应用中的潜在效用而受到了广泛的关注。胆甾型液晶(ChLC)/单体混合物在ChLC与单体可溶但所得的ChLC/聚合物混合物不溶的温度下发生的聚合反应称为聚合诱导相分离(PIPS)。将ChLC/单体混合物施加到两个基板之间，每个基板都具有由透明导体(例如铟锡氧化物(ITO))形成的导电性内表面涂层。然后，将单体固化，得到ChLC液晶盒。将电场(E)施加到液晶盒上，将使ChLC以平面态(光反射)和焦锥态(光散射)排列。在E＝0时，两个状态均为稳定的，这意味着织构被“锁定”，并能保持下来，直到再次施加电场为止(即器件为双稳态的)。反射波长(λ)通过用一定浓度(c)的、具有特定螺旋扭曲力(HTP)的手性掺杂剂配制ChLC进行控制，其中螺距(Po)由下式给定
Po＝[(c)(HTP)]-1
ChLC显示器技术可用于室内应用，例如零售购买点显示器，以及用于室外大幅面标牌。然而，室外应用要求显示面板在环境中长期暴露后仍具有一致的色彩还原。因此，对于可用于室外应用的ChLC显示器技术，所用的材料必须在各种条件下保持色彩稳定，即Po不会随时间而改变。
发明内容
在一个方面，本文公开了一种液晶显示器。该液晶显示器包括被液晶盒间隙分开的第一和第二相对基板，该液晶盒间隙包括：内部液晶区，该区内具有液晶组合物；外部密封区，该区内具有将第一和第二相对基板粘合在一起的密封剂；以及介于内部液晶区和外部密封区之间的空隙区。在一些实施例中，内部液晶盒间隙由内部液晶区形成，外部液晶盒间隙由外部密封区形成，并且外部液晶盒间隙大于或等于内部液晶盒间隙。
在一些实施例中，密封剂包含压敏粘合剂。此外，密封剂还可以包含光致固化型或热致固化型材料。在一些实施例中，液晶组合物包含胆甾型液晶材料，后者可以为光致固化型或热致固化型。密封剂和/或液晶组合物可以包含粒子。在一些实施例中，第一和第二基板可以为聚合物基板、玻璃或它们的组合。由导电材料形成的导电线路可以存在于彼此相对的基板的表面上。
在另一方面，本文公开了一种制造液晶显示器的方法。该方法可以包括：提供第一和第二基板；用密封剂将第一和第二基板粘附在一起，其中第一和第二基板被液晶盒间隙分开；将液晶组合物设置到液晶盒间隙中，使得液晶组合物不与密封剂接触。在使用光致固化型或热致固化型液晶组合物的情况下，该方法可进一步包括固化液晶组合物。该方法可以采用卷对卷设备。
在另一方面，本文公开了一种液晶显示器组件。该液晶显示器组件包括至少两个不同颜色的反光液晶显示器，其中至少一个显示器包括本文所公开的液晶显示器。
在以下具体实施方式中将描述本发明的这些和其他方面。在任何情况下，上述发明内容都不应被理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定。
附图说明
结合以下对附图的详细说明可以更加全面地理解本发明：
图1示出了已知的液晶显示器的剖视图。
图2-4示出了示例性液晶显示器的剖视图。
具体实施方式
本发明的液晶显示器可提供一个或多个优点。其一，该液晶显示器具有的液晶组合物随着时间的推移，甚至在暴露于高温高湿条件下多个小时后，也几乎不会表现或不会表现出色彩偏移。甚至在暴露于高温高湿条件下多个小时以后，该液晶器件也几乎不会表现出或不会表现出色彩偏移，其中所述条件设计成模拟室外条件。因此，该液晶显示器可适用于室外应用，例如零售购买点显示器和大幅面标牌。除了几乎无色彩偏移或无色彩偏移外，该液晶显示器还表现出极微的(如果有的话)对比度损失。
本文所公开的液晶显示器是有利的，因为它可以用多种材料制造。例如，该液晶组合物可由市售的材料制成，密封剂也可由任何多种已知的密封剂(例如压敏粘合剂)制成。用于制造器件的基板可以为任何多种基板，例如液晶显示器制造领域已知的那些。如果需要，本文所公开的液晶显示器可以使用经过特别设计的材料和基板制造。此外，该液晶组合物可以为任何颜色的反光材料。
本文所公开的液晶器件是有利的，因为可以使用常规设备进行制造。例如，可以使用常规的层合和固化设备。液晶器件的制造工艺也可采用为处理柔性基板而设计的卷对卷工艺。使用常规设备可有助于降低制造成本。
图1示出了已知的液晶显示器的剖视图。液晶显示器10包括第一和第二相对基板，分别用11和12表示，它们被液晶盒间隙13分开。液晶组合物14被置于两个基板之间。液晶组合物可包含粒子，这些粒子可用来确定或“设定”液晶盒间隙，因此它们有时也被称为“隔珠”。液晶显示器10的边缘或周边不采用密封，通常会表现出不良的色彩偏移和/或较大的对比度变化。
图2示出了示例性液晶显示器20的剖视图，该液晶显示器包括第一和第二相对基板，分别用21和22表示。液晶组合物23以及密封剂24被置于两个基板之间。液晶盒间隙包括三个区。其一为内部液晶区，它被液晶组合物占据并具有内部液晶盒间隙26；其二为外部密封区，它被密封剂占据并具有外部液晶盒间隙27；其三为空隙区25，它设置于内部液晶区和外部密封区之间，并具有空隙液晶盒间隙28。
第一和第二相对基板彼此相对设置，使得在两个基板之间形成液晶盒间隙。典型的液晶盒间隙为约1.5μm至约200μm之间的任意值，具体取决于下述多个因素。液晶盒间隙可以基本上为单个距离，或者此距离也可以变化。液晶盒间隙由内部液晶区形成的内部液晶盒间隙、外部密封区形成的外部液晶盒间隙以及空隙区形成的空隙液晶盒间隙构成。空隙区设置在内部液晶区和外部密封区之间。在一些实施例中，三个区的液晶盒间隙可以全部相同。在其他实施例中，可以存在两个不同的液晶盒间隙，例如内部液晶盒间隙与空隙液晶盒间隙可以相同，而外部液晶盒间隙更小或更大。在其他实施例中，可以存在两个不同的液晶盒间隙，其中空隙液晶盒间隙和外部液晶盒间隙可以相同，而内部液晶盒间隙更小或更大。在另一些实施例中，对于给定的显示器，空隙液晶盒间隙可以发生变化。图2示出了后一种构造的例子，其中内部液晶盒间隙和外部液晶盒间隙不同，并且空隙液晶盒间隙是变化的。
液晶组合物设置在第一和第二基板之间，并通常填充被称为内部液晶区的液晶盒间隙区。液晶盒间隙的填充程度没有特别限制，只要液晶组合物与密封剂之间存在空隙区即可。空隙区的必要大小可取决于具体的液晶盒设计、使用的材料和特定环境中所需的液晶盒性能。例如，空隙区的必要大小可取决于外部密封区存在多少密封剂，以及外部密封区占据了多大面积。如下所讨论，对于密封液晶盒存在若干种不同的构造，构造的类型也会影响空隙区的必要大小。空隙区的必要大小还可取决于用作基板、基板上的任何涂层、液晶组合物和密封剂的特定材料。对于在特定条件下不如其他材料稳定的液晶组合物，以及比其他密封剂密封更有效的某些密封剂，可能需要更大的空隙区。
确定空隙区必要大小的一种方式是对液晶盒进行适当的环境测试，通常是暴露在高温高湿条件下。通过记录测试前后平面织构的反射光谱，可以测量色彩偏移。对于给定的显示器，色彩偏移量可用于确定空隙区是否足够，这取决于合格的产品规范。例如，高温高湿条件可以包括在85℃的温度/85％的相对湿度(RH)的环境中暴露至少约300小时。高温条件可以包括在100℃下至少约100小时，或120℃下10小时。
第一和第二相对基板可以包含任何可用的材料，例如聚合物基板、玻璃、陶瓷、金属、金属氧化物或它们的组合。第一和第二相对基板可以包括聚合物基板和玻璃的组合，即一个基板可以为聚合物基板而另一个基板为玻璃。在一些实施例中，一个基板或两个基板可透可见光。在其他实施例中，一个基板可透可见光，而另一个可反射可见光；这种基板的组合通常用于反射式显示器。在一些实施例中，第一和第二基板由合适的聚合物材料形成，该聚合物材料具有足够的机械性能，例如强度和柔韧性，以在卷对卷设备上加工。所谓卷对卷是指将材料卷绕到支承件上或从其上退绕下，以及以某些方式进一步加工的工艺。进一步加工的例子包括涂布、纵切、冲裁、层合和辐射曝光等。
基板可以包括多层材料，例如支持层、底漆层、硬涂层和装饰设计等等。可将基板永久性地或暂时性地附粘到粘合剂层上。例如，可以暂时性粘附隔离衬垫，然后去除，以将粘合剂层粘附到另一基板上。基板可以具有多种功能，例如提供柔韧性、刚度、强度或支承、反射性、抗反射性、偏振或透射性(例如对不同波长的选择性)。也就是说，基板可以为柔性的或刚性的；反射性的或非反射性的；透明的、有色但可透射的或不透明的(如不可透射的)；以及偏振的或非偏振的。
可用作第一和第二基板的聚合物例子包括热塑性聚合物，例如聚烯烃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯以及双酚基或萘基液晶聚合物。可用的热塑性塑料的其他例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、双酚A的聚碳酸酯、聚(氯乙烯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚(偏二氟乙烯)。这些聚合物中的一些还具有光学性质(例如透明性)，使得它们尤其适用于某些显示器应用，其中它们将支承图案化导体，例如聚碳酸酯、聚酰亚胺和/或聚酯。如本文所用，“(甲基)丙烯酸酯”既用来指代丙烯酰基又用来指代甲基丙烯酰基。
第一和第二基板可以为柔性的。第一和第二基板可以具有约5μm至约1000μm、约25μm至约500μm、约50μm至约250μm或约75μm至约200μm的任何可用的厚度。
第一和第二基板在其内表面上可分别具有导电材料。也就是说，第一基板在其第一内表面上可具有第一导电材料，第二基板在其第二内表面上可具有第二导电材料，其中第一和第二内表面为相对的表面。导电材料可以按照连续涂层的形式存在于一个基板上或两个基板上；或者，导电材料可以按照不连续涂层或图案的形式存在，使得一个或两个基板的表面具有导电性。导体图案可以部分地取决于显示器的类型和设计参数，例如终端显示器的尺寸等。
导电性连续或不连续层可以为透明涂层，例如可透可见光。可用的导电材料包括铟锡氧化物(ITO)、锡锑氧化物和氧化锌。在一些实施例中，导电性连续或不连续层具有通常均匀的薄片电阻率。导电性连续或不连续层可以具有任何可用的厚度，例如约10至约100nm的厚度。如果要求透明性，那么可以限制导电性连续或不连续层的厚度，这取决于所用的特定材料。导电性内表面可以用任何可用的方式形成，例如溅射、化学气相沉积等等。
液晶组合物可以包含任何类型的表现出液晶性的组分。在一些实施例中，液晶组合物包含胆甾型液晶材料。胆甾型液晶材料包括具有手性分子单元(例如不具有镜面的分子)和介晶性分子单元(例如表现出液晶相的分子)的化合物。胆甾型液晶材料可以为聚合物。胆甾型液晶材料还可以包括混合有或包含有手性单元的非手性液晶化合物(向列型)。胆甾型液晶材料包括具有胆甾液晶相的化合物，其中液晶的指向矢(指定平均局部分子排列方向的单位矢量)沿着垂直于指向矢的维度以螺旋方式旋转。胆甾型液晶材料也称为手性向列型液晶材料。胆甾型液晶材料的螺距为指向矢旋转360度所需的距离(在垂直于指向矢并沿着胆甾螺旋轴的方向上)。此距离通常为100nm或更长。
胆甾型液晶材料的螺距可通过将手性化合物与向列型液晶化合物混合或以其他方式组合(例如通过共聚)进行诱导。胆甾相也可以由手性非液晶材料诱导。螺距可取决于手性化合物与向列型液晶化合物或材料的相对重量比。指向矢的螺旋扭曲导致材料的介电张量在空间上呈周期性变化，继而引起光的波长选择性反射。例如，可选择螺距使得在光的可见、紫外和红外波长区布拉格反射达到峰值。
包含胆甾型液晶聚合物的胆甾型液晶材料是熟知的，一般来讲可使用任何这些材料。合适的胆甾型液晶聚合物的例子在U.S.4,293,435、5,332,522、5,886,242、5,847,068、5,780,629和5,744,057中有所描述。也可以使用其他胆甾型液晶材料。可以根据一个或多个因素为特定的应用或光学体选择胆甾型液晶材料，这些因素包括例如折射率、表面能、螺距、可加工性、清晰度、颜色、目标波长低吸收性、与其他组分(例如向列型液晶化合物等)的相容性、分子量、制造容易性、液晶化合物或形成液晶聚合物的单体的可用性、流变性、固化方法和要求、除溶剂容易性、物理和化学特性(例如柔韧性、拉伸强度、耐溶剂性、抗划伤性和相变温度)以及纯化容易性。
液晶组合物可以包括光致固化型或热致固化型组合物。在一些实施例中，液晶组合物包含ChLC/单体预聚物组合物，后者可通过约0.1至约10mW/cm2或约0.2至约3mW/cm2范围内的辐射进行固化。所得的固化组合物包含ChLC/聚合物组合物。如本文所用，“液晶组合物”既指预聚物组合物又指所得的固化组合物。
预聚物组合物的形成方法为：将预聚物组合物与液晶材料混合，然后使一种或多种单体聚合。在一些实施例中，预聚物组合物形成单相，并随着组合物的聚合，聚合物与液晶发生分离，形成分散在聚合物基质中的液晶域(如小滴)。该相分离过程称为聚合诱导相分离(PIPS)。在PIPS过程中，随着聚合物链增长，聚合物相通常在聚合过程中与液晶分离。
液晶组合物包含液晶材料、预聚物组合物和光引发剂或热引发剂。组分经过选择，使得它们形成单相，直到发生聚合。液晶材料可以为任何可用的液晶材料，例如ChLC材料或向列型液晶材料。组合物中可以存在任何可用量的液晶材料，例如相对于组合物的总重量，存在约60至约95重量％或约70至约95重量％。
预聚物组合物可以包含一种或多种单体和/或低聚物。在一些实施例中，预聚物组合物包含：含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体和多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。在一些实施例中，预聚物组合物包含：含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸树脂单体和多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。含硅烷单体为可水解的或不可水解的。示例性含硅烷单体包括烷氧基硅烷和(甲基)丙烯酰氧基硅烷，其由下式表示：
R1 mR2 pSi(X)4-m-p
其中，R1独立地为(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧烷基；R2独立地选自氢、(C1-C12)烷基、(C6-C12)芳基或(C7-C17)芳烷基；X为可水解的或不可水解的基团；m为1至3的整数；以及p为0、1或2，前提条件是(m+p)为1至3的整数。尤其可用的含硅烷单体包括(甲基丙烯酰氧基甲基)苯基二甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷，以及2006年11月8日提交的美国专利申请No.11/557540(Roberts等人)中所述的单体。
多官能(甲基)丙烯酸酯单体可以由下式表示：
R3 n-R4
其中：R3独立地选自丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基；R4为(C1-C20)烷基或(C7-C17)芳烷基，可任选地包含一个或多个独立地选自S、O、Si或N的取代杂原子；以及n为1至4的整数。可用的反应性(甲基)丙烯酸酯单体包括甘油衍生物、三羟甲基丙烷衍生物和季戊四醇衍生物。特定的例子包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯。Roberts等人还介绍了其他多官能单体。
(甲基)丙烯酸树脂单体可以包括具有一个或多个反应性(甲基)丙烯酸酯基团的基于酯、氨基甲酸酯或(甲基)丙烯酸酯的聚合物或低聚物。在一些实施例中，(甲基)丙烯酸树脂单体为具有(甲基)丙烯酸酯侧基的聚烷基(甲基)丙烯酸酯。例如，(甲基)丙烯酸树脂单体可以包括含有以下反应产物的聚合物：可自由基聚合的烯键式不饱和单体的聚合单元，以及衍生自具有可聚合官能团的烯键式不饱和单体的聚合单元；这些类型的材料在U.S.6,448,301(Gaddam等人)中有所描述。可用的(甲基)丙烯酸树脂单体的一个特定例子为具有(甲基)丙烯酸酯侧基或端基的聚甲基丙烯酸丁酯。
另一(甲基)丙烯酸树脂单体在U.S.6,340,733(Slark等人)中有所描述，并可以由下式表示：
X1-Aq-Br(R7)-X2
其中A代表至少一个(甲基)丙烯酸酯单体的残基；B代表至少一个可与A共聚的单体的残基；R7代表(甲基)丙烯酸酯官能化的酯侧基；X1和X2代表可以相同或不同的端基；以及q和r均至少为1，并经过选择使得聚合物的数均分子量大于2000。
另一可用的聚烷基(甲基)丙烯酸酯树脂单体为得自LuciteInternational的ELVACITE聚合物家族。它们通常衍生自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸正丁酯单体。示例性例子为ELVACITE4059，其包含甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物。
预聚物组合物也可以包含另外的单体，例如由下式表示的那些：
Figure GPA00001158660000091
其中R5为氢或-CH3；以及R6为(C1-C12)烷基、(C6-C12)芳基或(C7-C17)芳烷基。
光引发剂可以包括任何可用的光引发剂。在一些实施例中，光引发剂包括羟基烷基二苯甲酮(如得自Merck的DAROCUR)、安息香醚、苯烷基酮、二苯甲酮、呫吨酮、噻吨酮、氧化膦(如得自Ciba SpecialtyChemicals的IRGACURE 819)、取代的α-酮醇、芳族磺酰氯、光敏肟或它们的衍生物。其他可用的光引发剂在U.S.5,516,455中有所描述。可以使用的合适的热引发剂包括但不局限于选自以下的那些：偶氮化合物，例如2，2’-偶氮二(异丁腈)；氢过氧化物，例如叔丁基过氧化氢；以及过氧化物，例如过氧化苯甲酰和过氧化环己酮。组合物中可以存在任何可用量的光引发剂或热引发剂，例如0.01至10重量％、0.1至5重量％或1至2重量％。
一种示例性液晶组合物包含60至95重量％的液晶材料、5至40重量％的预聚物组合物，以及相对于预聚物组合物占0.1至5重量％的光引发剂。在此例中，预聚物组合物包含：60到85重量％的含硅烷单体、5到30重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯单体，以及5到30重量％的(甲基)丙烯酸树脂单体。
另一种示例性液晶组合物包含：70至95重量％的液晶材料、5至30重量％的预聚物组合物，以及相对于聚合物前体占0.1至5重量％的光引发剂。在此例中，预聚物组合物包含40至95重量％的含硅烷单体、0.05至65重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯单体，以及5至55重量％的(甲基)丙烯酸树脂单体。
液晶组合物可以包含直径为约1.5至约10μm的粒子。粒子可用于“设定”内部液晶盒间隙，使得内部液晶盒间隙与粒子直径基本相同。可用的粒子包括聚合物粒子。
通常，内部液晶盒间隙取决于多个因素，包括对于适当的给定驱动电压所需的最大反射。对于一组给定的驱动电压状态，可获得的最大反射继而又取决于多个因素，例如液晶材料的双折射。其他因素包括液晶与聚合物基质相分离的质量。内部液晶盒间隙可以为约1至约15μm。在一些实施例中，内部液晶盒间隙为约1.5至约10μm，或约2至约6μm。
密封剂可以包含可用于形成对第一和第二基板的密封以及将第一和第二基板粘合在一起的任何材料。一般来讲，密封剂为光学透明的。示例性密封剂包括压敏粘合剂，例如丙烯酸类压敏粘合剂和有机硅压敏粘合剂。有机硅PSA一般来讲包括树胶和树脂。树胶通常为柔软的直链硅氧烷聚合物，具有-Si(R2)O-主链(R为甲基或苯基)。树脂通常为由水解的三或四官能硅烷(CH3SiCl3或SiCl4)核制成、由一官能化硅烷(例如(CH3)3SiCl)封端的坚硬的高支化/交联产物。合适的树脂包括，例如可从GeneralElectric Company商购获得的GE SR1000 MQ树脂(聚三甲基氢硅烷-硅酸盐)。
硅氧烷树胶和树脂材料可溶于溶剂中，例如有机芳香族溶剂，如甲苯或二甲苯、从Commerce Industrial Chemical，Inc.商购获得的COMSOLVE150溶剂；或乙二醇醚，例如从Union Carbide Corporation商购获得的乙二醇丁醚醋酸酯(Butyl Cellosolve Acetate)或二乙二醇丁醚醋酸酯(Butyl CARBITOL Acetate)溶剂。在一些实施例中，溶剂为相对高沸点或相对低蒸发性的溶剂，比可在PSA中存在的任何甲苯或二甲苯蒸发得更慢。硅氧烷树胶和树脂材料(和溶剂)可以通过催化剂进一步固化以增加干粘合剂的内聚强度和耐热性，这些催化剂包括过氧化物，如过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰和从Akzo Chemie Nederland B.V.商购获得的PERKADOX有机过氧化物。使用溶剂时，可在施用粘合剂溶液后随时将其蒸发。
在一些实施例中，可以使用胶带形式的压敏粘合剂。此类胶带包括粘合剂转移胶带，例如均得自3MTM公司的3MTM光学透明胶带8171和8172，它们具有多种定制尺寸，并分别具有25μm和50μm的厚度。
另一种示例性粘合剂包括压敏粘合剂、高玻璃化转变温度聚合物与交联剂的光学透明且相容的共混物。此类共混物在US 2004/0202879 A1(Xia等人)中有所描述。可用的共混物可以包含：约70至约90重量％的压敏粘合剂组分(包含至少一种具有酸或碱官能团的聚合物)；约10至约30重量％的高玻璃化转变温度聚合物，其重均分子量大于100,000并具有酸或碱官能团；约0.01至约5重量％的交联剂；其中PSA组分与高玻璃化转变温度聚合物的官能团在两者混合时发生酸碱相互作用。在一些实施例中，PSA包含重均分子量小于约800,000的共聚物，并由可自由基聚合的单体形成，这些单体选自(甲基)丙烯酸酯、乙烯基单体以及它们的混合物。在一些实施例中，高玻璃化转变温度聚合物的玻璃化转变温度大于约25℃或大于50℃，并可以包含选自乙烯基酯、(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、(甲基)丙烯腈、取代的苯乙烯、乙烯基卤化物、丙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯以及它们的混合物的单体。如本文所用，术语“(甲基)丙烯酰基”既指丙烯酰基也指甲基丙烯酰基官能团。交联剂可以选自氮丙啶、过氧化物、二苯甲酮、三嗪、烯键式不饱和三烷氧基硅烷、多官能(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯、环氧树脂以及它们的混合物。
可用的粘合剂也包括光致固化型和热致固化型材料。示例性可固化材料包括基于氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的液体，例如由DymaxCorporation销售的Ultra Light-
Figure GPA00001158660000121
3-230741，其为无溶剂的紫外/可见光固化型粘合剂；聚酯与芳香族环氧树脂的混合物，例如DENATITE紫外固化型树脂XNR5516Z-SA1，其为聚酯、芳香族环氧树脂、催化剂三芳基硫六氟锑酸盐和6.0μm隔珠的混合物(Nagase ChemteX Corporation)；以及基于(甲基)丙烯酸酯的粘合剂，例如Norland Products Inc.销售的NORLAND 68(NOA8)，其为液态的紫外固化型光聚合物。
密封剂可以包含粒子以便设定液晶盒间隙。可用的粒子可以包括聚(二乙烯基苯)、聚苯乙烯、玻璃或其他直径在约1.5至约200μm范围内的粒子。
使用的特定密封剂可取决于多种因素，例如液晶盒的特定设计、所需的外部密封区尺寸和特定环境中所需的液晶盒性能。在一些实施例中，可能理想的是密封剂对液晶盒的其他元件几乎不存在或不存在不良影响。例如，可能理想的是密封剂对液晶盒的电子元件(例如可存在于一个基板或两个基板上的导电材料)几乎不存在或不存在不良影响。可通过将液晶盒进行适当的环境测试来选择密封剂，通常为如上所述的高温高湿环境。色彩偏移可以通过记录测试前后平面态的反射光谱来测量。对于给定的显示器，色彩偏移量可用于确定密封剂是否足够，这取决于合格的产品规范。
外部液晶盒间隙可以为从约6μm至约200μm的任何值，具体取决于本文所述的多种因素。在一些实施例中，外部液晶盒间隙可从约6μm至约100μm，或从约6μm至约50μm。外部液晶盒间隙可以基本上为单个距离，或者该距离也可以变化。在一些实施例中，外部液晶盒间隙为内部液晶盒间隙的约1至约70倍可能是有利的。如上所述，可以存在两个或三个不同的液晶盒间隙，例如内部液晶盒间隙和空隙液晶盒间隙可以相同，而外部液晶盒间隙较小或较大。
可将密封剂用于液晶盒构造中，例如图2所示的构造。也就是说，可将密封剂置于两个基板之间，从液晶盒外几乎看不到或看不到密封剂。这种类型的构造中使用的密封剂量可取决于：可用于密封显示器的外部密封区有多大以及所需的外部液晶盒间隙。在一些实施例中，对于这种类型的构造，可以使用转移胶带和液态型粘合剂例如固化型粘合剂。在一些实施例中，制造液晶显示器的方法包括：向第一基板的外部密封区施加粘合剂；让粘合剂接触第二基板，使得形成足够的密封并将第一和第二基板粘合在一起；以及将液晶组合物设置在由第一和第二基板形成的液晶盒间隙中，使得液晶组合物与密封剂不接触。在此过程中的任何时间点，可通过层合进一步形成所需的密封并改善粘合，以及设定显示器间隙。此外，如果使用固化型粘合剂，那么可在此过程中的任何时间点进行固化。另外可以将粘合剂施加到第二基板上而不是第一基板上，然后让粘合剂接触第一基板而不是第二基板。图2中所示的构造还可通过在施加粘合剂之前或之后将液晶组合物设置在第一或第二基板上进行制备。在第一或第二基板上设置液晶组合物和粘合剂后，另一个基板便可与粘合剂接触。在这种情况下，必须小心，使得液晶组合物与密封剂在任何时候都不相互接触。
密封剂可用于如图3所示的液晶盒构造。在这个实施例中，液晶显示器30包括置于第一基板31外表面上和第二基板32内表面上的密封剂34。虽然未示出，但第一和第二基板的宽度和/或长度可以相同，使得可将粘合剂涂敷到两个基板的外表面上。这种类型的构造中使用的密封剂量可取决于：可用于密封显示器的外部密封区有多大以及所需的外部液晶盒间隙。在一些实施例中，对于这种类型的构造，可以使用液态型粘合剂例如固化型粘合剂。在一些实施例中，制造液晶显示器的方法包括：提供第一和第二基板；使用密封剂将第一和第二基板粘附在一起，其中液晶盒间隙将第一和第二基板分开；将液晶组合物33设置到液晶盒间隙中，使得液晶组合物与密封剂不接触，并形成空隙区35。在此过程的任何时间点，可通过层合进一步形成所需的密封并改善粘合，以及设定显示器间隙。此外，如果使用固化型粘合剂，那么可在此过程的任何时间点进行固化。图3中所示的构造还可通过在施加粘合剂之前将液晶组合物设置在第一或第二基板上进行制备。将液晶组合物置于第一或第二基板上后，另一个基板便可与液晶组合物接触。然后可将粘合剂施加到基板上。图3示出了相同的内部液晶盒间隙36和空隙液晶盒间隙37，但不必总是这种情况。
密封剂可以用于如图4所示的液晶盒构造。液晶显示器40利用胶带形式的密封剂，其具有设置在背衬45上的粘合剂44。胶带可以设置在第一基板41的外表面上和第二基板42的内表面上。虽然未示出，但第一和第二基板的宽度和/或长度可以相同，使得可将胶带施加到两个基板的外表面上。这种类型的构造中使用的胶带量可取决于可用于密封显示器的外部密封区有多大。在一些实施例中，制造液晶显示器的方法包括：提供第一和第二基板；使用胶带将第一和第二基板粘附在一起，其中液晶盒间隙将第一和第二基板分开，并且胶带具有涂覆到背衬上的压敏粘合剂；将液晶组合物43置于液晶盒间隙内，使得液晶组合物不接触胶带并形成空隙区46。在此过程的任何时间点，可通过层合进一步形成所需的密封并改善粘合，以及设定显示器间隙。图4中所示的构造还可通过在施加胶带之前将液晶组合物设置在第一或第二基板上进行制备。液晶组合物置于第一或第二基板上后，另一个基板便可接触液晶组合物。然后可将胶带施加到基板上。图4示出了相同的内部液晶盒间隙47和空隙液晶盒间隙48，但不必总是这种情况。
液晶组合物形成双稳态反射胆甾型液晶显示器。将电场(E)施加到导电性内表面上，将使液晶以反射PL态或散射FC态排列。在E＝0时，两个状态均为稳定的，因此织构被“锁定”，并能保持下来，直到下一次施加电场为止(即器件为双稳态的)。从PL态转换为FC态需要低压脉冲而从FC态回到PL态则需要高压脉冲，以驱动器件进入垂直状态，继而放松到最终平面态。将器件从FC态转换为PC态所需的电压低于约100V，或低于约60V。转换单像素胆甾型液晶显示器(即ChLCD)液晶盒的示例性驱动方案由Deng-Ke Yang等人进行过介绍(Annu.Rev.Mater.Sci.1997，27，117-146)。根据Yang等人所述的反射率与电压关系图，可将ChLCD液晶盒转换到液晶盒处于PL态的V5电压值，或液晶盒处于FC态的V2电压值。相关的脉冲群(频率和振幅)是本领域的普通技术人员熟知的。
本待审发明中所述的示例性组合物具有对应的稳定平面态反射。所谓稳态反射是指当液晶盒被电压V5驱动到平面态后，处于环境条件下约三天后不会发生反射损失。
液晶显示器组件可由本文所公开的液晶显示器制造。该组件具有至少两个不同颜色的反光液晶显示器，其中至少一个显示器包括本文所公开的液晶显示器。通过将一个显示器堆叠在另一个顶部可制成组件。可用的颜色组合包括红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色、黑色和白色中的两种和三种的组合。
可在卷对卷设备上将第一和第二基板粘附在一起。在一个实施例中，在卷对卷工艺中可使用光致固化型粘合剂的原位沉积。可用的光致固化型粘合剂可由一部分或两部分体系构成。粘合剂也可以为热致固化型。将最佳化的粘合剂粘合到具有ITO涂层的基板上，使得180度剥离强度大于约40g/cm(100克/英寸)。粘合剂和液晶组合物可以根据其流变性进行大致匹配。粘度失配会导致向压料辊上施加不均匀的压力。材料粘度越高，向压料辊施加的压力越大，从而形成越厚的涂层。
卷对卷制造需要同时分配粘合剂和液晶组合物。在此过程中，通常理想的是能够控制粘合剂的厚度。在这种情况下，这两种材料间的涂层厚度失配是不理想的，这将导致不一致的横维厚度和与之相对应的不均匀的反射率。隔珠可用于设定液晶盒间隙。可对材料粘度、压料辊类型和压料辊压力进行优化，以在层合粘合剂与液晶组合物的组合时，获得一致的横维厚度。
粘合剂可通过其中至少一个层合辊为可变形的层合方法分配。辊的可变形性通常可通过硬度计值进行度量，例如根据ASTM D2240-00。这些装置采取的硬度值从1至100，其中值越高表示材料越硬。硬度计值是一个无量纲量，并且材料的硬度计值在一种量度与任何其他量度之间或与任何其他硬度测试方法之间并无简单的关系。对辊可变形性的硬度计值并无限制。具体的硬度可根据卷对卷线速度、所分配的材料的粘度以及辊隙压力进行选择。
在制造过程中，可将两道粘合剂流沉积在液晶组合物的两侧上。液流可在注射器泵提供的正压力下通过针管流出。液流宽度由施加于注射器泵的压力控制。例如，使流速加倍将导致粘合剂涂层的宽度加倍。ITO-液晶组合物-ITO层合体离开层合工段后，进入低能耗UV固化工位。
多腔室边缘坝可用于卷对卷工艺。在此实施例中，两个内边缘引导件将形成可分配液晶组合物的一个中心孔，以及可分配粘合剂的两个边界孔。内边缘坝可以沿着层合机辊的宽度方向移动，从而控制粘合剂条和液晶组合物的宽度。外边缘引导件可以设计为活动的但也可以为固定的。
所述过程对于改善所制造的液晶显示器的完整性是有利的。其可防止分层，使得可将固化的材料卷起，从而完成真正的卷对卷工艺。在后续的分割工艺中，该处理也是有利的。粘合剂的分区沉积和光固化允许沿着固化的粘合剂条分割而不会分层。粘合剂的分区沉积可防止PIPS配方流过粘合剂边界。PIPS配方的分配允许加工多色彩的单个器件。
在一个例子中，将Dymax Ultra Light-Weld 3-20741粘合剂以宽贴片的形式层合在PET上(上部基板51μm(2密耳)厚，下部基板127μm(5密耳)厚)，生产线以5-7m/min的速度运行，在生产线的末端，使用H灯进行固化。从此宽粘合剂贴片上切取一英寸宽的样品，然后使用SP-2000剥离测试仪进行剥离测试。剥离强度(180度)经测定为85.8g/mm(2179克/英寸)。将Dynamax Ultra Weld 3-20747以及与下述组合物1至8类似的液晶组合物同时涂覆于两个基板(上部基板51μm(2密耳)厚；下部基板127μm(5密耳)厚)之间。利用H灯进行固化。在0.75mL/min的速率下，粘合剂宽度为约40mm；在约1.0mL/min的速率下，得到约78mm的宽度。
实例
预聚物1和2的制备
向配有螺旋盖的不透明小瓶中装入1.34g得自Gelest，Inc.的(甲基丙烯酰氧基甲基)苯基二甲基硅烷(MMPDMS)、0.28g紫外固化型丙烯酸树脂(得自Lucite International，Inc.的
Figure GPA00001158660000161
4059)和0.38g得自Sartomer Co.，Inc.的己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)。将小瓶盖住并机械振摇，直至第二天得到均匀的溶液。往此溶液中加入0.03g光引发剂(得自Ciba Specialty Chemicals的
Figure GPA00001158660000171
819)。再次将小瓶盖住并振摇直到光引发剂溶解。此方法得到预聚物1。预聚物2和3使用表1所示的量通过相似的方法获得。
表1
Figure GPA00001158660000172
ChLC λ＝546 的制备
通过混合82质量％的MDA-01-1955和18质量％的MDA-00-3506制备蓝色反射胆甾型液晶和手性掺杂剂的混合物，这两种实验材料均得自MerckKGaA。纯胆甾型液晶具有0.26的光学各向异性(Δn)和+41.6的介电各向异性(Δε)。该混合物被称为ChLCλ＝546，其中λ为反射波长。
ChLC/预聚物组合物1-8的制备
向配有螺旋盖的小瓶中装入1.57g ChLCλ＝546、0.401g预聚物1和0.035g直径为4.0μ的聚(二乙烯基苯)微球(得自Sekisui ChemicalCo.，Ltd.的MICROPEARL SP)。在进一步处理前，将此混合物超声处理15分钟，得到外观均匀的组合物1。使用如表2所示的具有不同直径的微球，以类似的方法制备组合物2至8。
表2
组合物   ChLCλ＝546(重量％)   预聚物1(重量％)   微球直径(μm)   微球(重量％)
  1   78.3   20.0   4.0   1.7
  2   78.3   20.02   4.0   1.7
  3   78.0   19.5   2.25   2.4
  4   78.0   19.5   3.0   2.4
  5   78.0   19.5   4.0   2.4
  6   78.0   19.5   6.0   2.4
  7   78.0   19.5   8.0   2.4
  8   78.0   19.5   10.0   2.4
  9   78.3   20.03   3.0   1.7
2.预聚物2
3.预聚物3
基板
所用的基板得自3M Touch Systems(位于Milwaukee，WI的3M公司)。各器件的其中一个基板在PET支承上包含12像素的图案化ITO。该像素化基板经测量为14.2cm×5.1cm×0.013cm，并包含12像素设计的200Ω/平方的ITO。12像素设计包括两行，每行6个像素，每个像素尺寸为1.27cm×1.91cm。每个像素包含额外的0.64平方厘米接触垫。各器件的另一个基板在PET支承上包含200Ω/平方ITO的单个共同电极，并具有15.5cm×3.5cm×0.013cm的尺寸。
测试和评估
使用温度/湿度控制箱(得自Thermatron Industries的SM-5.5S型)对下述每一个液晶盒进行环境稳定性测试。
通过使用Khan等人(SID Symposium Digest 2004，35，886)(SID论文文摘，2004年，第35期，886页)公开的常规驱动方案，获得每个液晶盒在环境测试前后的电光学特性。
反射数据通过使用SP62分光光度计(X-Rite Inc.)，以D50/2°观察者模式测得。将所有液晶盒都置于黑色背景下，并记录其焦锥态(FC)和平面态(PL)反射光谱。通过最大PL反射时的反射率计算对比度(CR＝PL/FC)。
实例1-图2构造
将上述两个12像素基板用25μm厚的双面转移PSA胶带(2mm宽3MTM光学透明胶带8171)沿着两条较长的边缘层合。将组合物1注入此“管”。让液晶盒经过层合机，去除管中过量的材料。液晶盒经1.20mW/cm2的GE黑光灯固化15分钟。固化的材料和PSA之间观察到明显的空隙区。让液晶盒经85℃/85％RH处理621小时。未观察到明显的反射平面态蓝移。
比较例1-图1构造
将组合物1施用于上述两个12像素基板之间。基板层合液晶盒，去除过量的配方。在1.20mW/cm2的GE黑光灯下固化15分钟。让液晶盒在85℃/85％RH下处理621小时。从空气与组合物两相之间观察到，样品显示出蓝色着色延伸进液晶盒0.75cm。
比较例2-无空隙的图3构造
将组合物2施用于上述两个12像素基板之间。层合液晶盒，去除过量的配方。在1.20mW/cm2的GE黑光灯下固化15分钟。然后沿着两条较长的边缘使用无溶剂液态紫外光固化型粘合剂(得自Dymax Corp.的UltraLight-
Figure GPA00001158660000191
3-230741)处理，以密封液晶盒。粘合剂渗入液晶盒约1.0mm，与固化的组合物2接触。液晶盒区被未固化的粘合剂掩盖，然后在15mW/cm2下固化6分钟。将液晶盒置于65℃/95％RH的环境室中247小时。将液晶盒转换至平面态显示出颜色向蓝偏移。在粘合剂-液晶盒边界首先观察到了蓝色。
比较例3-无空隙的图3构造
比较例3的ChCLD液晶盒在与比较例2相似的条件下构造，不同的是使用透明、无色、液态紫外光固化型粘合剂(Norland 68NOA68)。将液晶盒暴露于65℃/95％RH下247小时。将液晶盒转换至平面态显示出颜色向蓝偏移。在粘合剂-液晶盒边界首先观察到了蓝色。
比较例4-图1构造
比较例4的ChCLD液晶盒在与比较例2相似的条件下构造，区别在于不使用粘合剂。将液晶盒暴露于65℃/95％RH下247小时。结果表明在空气与ChLC边界存在类似的平面态反射蓝移。但是，这种平面态颜色的蓝移要小于在比较例2和3中观察到的情况。
实例2-图2构造
将上述两个12像素基板通过双面转移PSA胶带(2mm宽、25μm厚的3MTM光学透明胶带8171)沿着两条较长的边缘层合。将组合物2注入此“管”。让液晶盒经过层合机，去除管中过量的材料。液晶盒经1.20mW/cm2的GE黑光灯固化15分钟。在固化的组合物与PSA之间观察到了明显的空隙区。将液晶盒经120℃处理15小时，然后在100℃下处理165小时。未观察到明显的反射平面态蓝移。
比较例5-图1构造
比较例5的ChCLD液晶盒在与比较例2相似的条件下构造，区别在于不使用粘合剂。让液晶盒在80℃下处理96小时，在空气与ChLC边界观察到了平面态反射的蓝移。然后将液晶盒再经120℃处理13.5小时，观察到了明显的蓝色着色。
比较例6-无空隙的图4构造
将组合物2置于上述两个12像素基板之间。将基板层合，去除过量的配方。在1.20mW/cm2的GE黑光灯下固化15分钟。使用聚酰亚胺膜带(得自3M公司的3M 5413)密封液晶盒，如图4所示，不同的是不存在空隙。具体地讲，将聚酰亚胺膜带覆盖上部连续ITO基板的边缘和下部像素化基板的ITO垫片区。让液晶盒经80℃处理96小时，在空气与ChLC边界观察到了平面态反射的蓝移。然后将液晶盒再经120℃处理13.5小时，观察到了明显的蓝色着色。
实例3-图2构造
将上述两个12像素基板使用得自Nagase Chemtex Corporation(Osaka，Japan)的含6微米隔珠的DENTATITE紫外光树脂沿着两条较长的边缘层合。粘合剂宽度为约7mm。将两条粘合剂带暴露于27mW/cm2下5分钟。将组合物9注入此“管”。让液晶盒经过层合机，去除管中过量的材料。液晶盒经1.20mW/cm2的GE黑光灯固化15分钟。在固化的材料和粘合剂之间观察到了明显的空隙区。让液晶盒经85℃/85％RH处理639小时。未观察到明显的反射平面态蓝移。
液晶盒间隙区的优化
分别将组合物3至8置于上述两个12像素基板之间。将每个液晶盒层合，去除过量的配方。经1.20mW/cm2的GE黑光灯固化15分钟。对于每个样品，根据类似于Khan等人描述的驱动方案记录电光特性。结果示于表3中。据发现，对于与组合物4相对应的ChLCD液晶盒，3μm的液晶盒间隙区得到了最佳的对比度，工作电压最低并可多路复用。
表3
  组合物   隔珠尺寸(μm)   V1   V2   V3   V4   V5   V6   FC560nm   CR560nm
  3   2.25   2   6   11   12   15   36   6.35   4.3
  4   3   3   10   18   19   23   37   6.84   4.6
  5   4   4   13   24   25   29   35   7.39   4.4
  6   6   5   19   34   36   43   46   8.57   3.6
  7   8   8   24   44   46   54   63   9.83   3.2
  8   10   10   30   56   56   71   85   9.57   3.6
构造B的粘合剂液晶盒间隙区的优化
将三对12像素基板分别使用6.25、12.5和18.75μm厚的含PSA转移胶带(2mm宽的3MTM光学透明胶带8171)沿着两条较长的边缘层合。将组合物1注入各“管”。让液晶盒分别经过层合机，去除管中过量的材料。让液晶盒经1.20mW/cm2的GE黑光灯固化15分钟。对于所有的液晶盒在ChLC材料与PSA之间都观察到了明显的空隙区。在6.25和12.5μm的间距下，观察到了空隙区被组合物1侵入的区域(分别占空隙区总长度的15％和22％)。对于18.75μm的液晶盒，这种缺陷最小(为空隙区长度的2％)。
将所有的液晶盒都放入固定在85℃/85％RH下的湿度控制箱，处理1063小时。定期取出液晶盒，并测定平面态和焦锥态的光学特性。具体地讲，对所有三个液晶盒进行了以下观察：
66小时后，粘合剂与组合物1的接触区成为平面态反射色彩偏移的成核位点。色彩渐变为：绿色至深绿色至蓝色。
262小时后，色彩的蓝移增加超过了成核位点。
1063小时后，一些色彩偏移区变透明，甚至处于平面态时。
如上针对具有25μm间距的实例1所述，未观察到明显的反射平面态蓝移。

Claims (23)

1.一种液晶显示器，包括被液晶盒间隙分开的第一基板和第二相对基板，所述液晶盒间隙包括：
具有液晶组合物的内部液晶区；
具有将所述第一基板和第二相对基板粘合在一起的密封剂的外部密封区；以及
介于所述内部液晶区和所述外部密封区之间的空隙区。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，内部间隙由所述内部液晶区形成，外部间隙由所述外部密封区形成，并且所述外部间隙大于或等于所述内部间隙。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述内部间隙为约1.5至约10μm。
4.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述外部间隙为约6μm至约200μm。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述密封剂为压敏粘合剂。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述外部间隙为所述内部间隙的约1至约70倍。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述密封剂为光致固化型或热致固化型材料。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述密封剂包含直径为约1.5至约200μm的粒子。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包括胆甾型液晶组合物。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物为光致固化型或热致固化型。
11.根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包含预聚物组合物，所述预聚物组合物包含：
含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体；以及
多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。
12.根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包含预聚物组合物，所述预聚物组合物包含：
含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体；
(甲基)丙烯酸树脂单体；以及
多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。
13.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物为光固化的或热固化的。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包含所述预聚物组合物的固化反应产物，所述预聚物组合物包含：
含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体；以及
多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。
15.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包含所述预聚物组合物的固化反应产物，所述预聚物组合物包含：
含硅烷的(甲基)丙烯酸酯单体；
(甲基)丙烯酸树脂单体；以及
多官能的(甲基)丙烯酸酯单体。
16.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶组合物包含直径为约1.5至约10μm的粒子。
17.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一基板和第二基板包括聚合物基板、玻璃或它们的组合。
18.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一基板包括在其第一内表面上的第一导电材料，所述第二基板包括在其第二内表面上的第二导电材料，其中所述第一内表面和第二内表面为相对的表面。
19.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中将所述器件从焦锥态转换至平面态所需的电压低于约100V。
20.一种制造液晶显示器的方法，包括：
提供第一基板和第二基板；
使用密封剂将所述第一基板和第二基板粘附在一起，其中所述第一基板和第二基板被液晶盒间隙分开；
将液晶组合物设置到所述液晶盒间隙中，使得所述液晶组合物不接触所述密封剂。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述液晶组合物为光致固化型或热致固化型材料，并且所述方法还包括固化所述液晶组合物。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一基板和第二基板的所述粘附在卷对卷设备上进行。
23.一种液晶显示器组件，包括：
两个不同颜色的反光液晶显示器，其中至少一个所述显示器包括根据权利要求1所述的液晶显示器。
CN2008801206165A 2007-12-13 2008-12-03 液晶显示器及其制造方法 Pending CN101896861A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/955,656 2007-12-13
US11/955,656 US7929106B2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Liquid crystal display comprising a void region and method of manufacturing same
PCT/US2008/085357 WO2009076127A1 (en) 2007-12-13 2008-12-03 Liquid crystal display and method of manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101896861A true CN101896861A (zh) 2010-11-24

Family

ID=40752727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801206165A Pending CN101896861A (zh) 2007-12-13 2008-12-03 液晶显示器及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7929106B2 (zh)
EP (1) EP2232326A1 (zh)
JP (1) JP2011507034A (zh)
KR (1) KR20100102148A (zh)
CN (1) CN101896861A (zh)
WO (1) WO2009076127A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706512A (zh) * 2011-06-07 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 验证玻璃基板密封效果的方法及系统
CN103252307A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 苹果公司 利用嵌入式光导结构装配电子设备的方法
CN107236551A (zh) * 2017-05-16 2017-10-10 深圳市唯酷光电有限公司 液晶组合物、液晶手写膜和液晶手写板

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8922458B2 (en) * 2007-12-11 2014-12-30 ADTI Media, LLC Data and power distribution system and method for a large scale display
US8766880B2 (en) * 2007-12-11 2014-07-01 Adti Media, Llc140 Enumeration system and method for a LED display
US8648774B2 (en) 2007-12-11 2014-02-11 Advance Display Technologies, Inc. Large scale LED display
US8034254B2 (en) * 2007-12-21 2011-10-11 3M Innovative Properties Company Optical adhesive for liquid crystal display
US8599353B2 (en) 2010-05-28 2013-12-03 3M Innovative Properties Company Display comprising a plurality of substrates and a plurality of display materials disposed between the plurality of substrates that are connected to a plurality of non-overlapping integral conductive tabs
JP6198719B2 (ja) * 2011-05-06 2017-09-20 ピッツバーグ グラス ワークス、エルエルシー 切換え可能自動車用合わせガラス
ES2835227T3 (es) * 2012-05-22 2021-06-22 Henkel IP & Holding GmbH Proceso para la unión de sustratos con un adhesivo líquido fotopolimerizable ópticamente transparente
US8958048B2 (en) 2012-07-16 2015-02-17 Kent Displays Incorporated Multi-functional gasket for electrooptical display
TWI468818B (zh) * 2012-08-07 2015-01-11 Au Optronics Corp 顯示裝置
EP2950137B1 (en) * 2013-01-25 2019-06-26 LG Chem, Ltd. Liquid crystal device
US9720265B2 (en) * 2014-12-30 2017-08-01 Allen Howard Engel Manufacturing methods to shear liquid crystal
JP6740596B2 (ja) * 2015-11-26 2020-08-19 大日本印刷株式会社 液晶素子及び液晶素子の製造方法
KR102619980B1 (ko) * 2020-07-28 2024-01-02 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691795A (en) * 1991-05-02 1997-11-25 Kent State University Polymer stabilized liquid crystalline light modulating device and material
US5739888A (en) * 1995-09-14 1998-04-14 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display element
US6128056A (en) * 1997-06-04 2000-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display element in which the polymer liquid crystal composite layer is divided into an active area and a non-active area and method of manufacturing the same
CN1957485A (zh) * 2004-04-02 2007-05-02 通用电气公司 具有密封边沿的有机电子封装及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61130924A (ja) 1984-11-30 1986-06-18 Ricoh Co Ltd 液晶表示素子
US5699139A (en) * 1995-07-05 1997-12-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Liquid crystal device having pressure relief structure
JP3147156B2 (ja) * 1997-11-18 2001-03-19 富士ゼロックス株式会社 表示記憶媒体、画像書き込み方法および画像書き込み装置
US6555235B1 (en) 2000-07-06 2003-04-29 3M Innovative Properties Co. Touch screen system
KR20020014165A (ko) 2000-08-16 2002-02-25 김순택 액정표시기의 액정 셀 제조장치
JP3674610B2 (ja) 2002-08-05 2005-07-20 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器
JP2004272086A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Seiko Epson Corp 電気光学装置の製造装置、電子光学装置及び電子機器
JP3789449B2 (ja) * 2003-10-09 2006-06-21 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 液晶パネルの製造方法
KR20050058055A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법
US8020475B2 (en) * 2006-06-02 2011-09-20 Kent Displays Incorporated Method of simultaneous singulation and edge sealing of plastic displays

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691795A (en) * 1991-05-02 1997-11-25 Kent State University Polymer stabilized liquid crystalline light modulating device and material
US5739888A (en) * 1995-09-14 1998-04-14 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display element
US6128056A (en) * 1997-06-04 2000-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display element in which the polymer liquid crystal composite layer is divided into an active area and a non-active area and method of manufacturing the same
CN1957485A (zh) * 2004-04-02 2007-05-02 通用电气公司 具有密封边沿的有机电子封装及其制造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706512A (zh) * 2011-06-07 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 验证玻璃基板密封效果的方法及系统
CN102706512B (zh) * 2011-06-07 2014-10-29 京东方科技集团股份有限公司 验证玻璃基板密封效果的方法及系统
CN103252307A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 苹果公司 利用嵌入式光导结构装配电子设备的方法
CN107236551A (zh) * 2017-05-16 2017-10-10 深圳市唯酷光电有限公司 液晶组合物、液晶手写膜和液晶手写板

Also Published As

Publication number Publication date
US20090153756A1 (en) 2009-06-18
KR20100102148A (ko) 2010-09-20
JP2011507034A (ja) 2011-03-03
US7929106B2 (en) 2011-04-19
WO2009076127A1 (en) 2009-06-18
EP2232326A1 (en) 2010-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101896861A (zh) 液晶显示器及其制造方法
CN103038701B (zh) 聚合物稳定的热致液晶装置
CN101535872B (zh) 液晶显示装置的制造方法及液晶显示装置
US8282762B2 (en) Transmissive or reflective liquid crystal display and process for its manufacture
US6565932B2 (en) Liquid crystal composition and liquid crystal light modulating device using the liquid crystal composition
US7471369B2 (en) Transmissive or reflective liquid crystal display and process for its manufacture
JP2005527846A (ja) 切り換え可能な電気光学的積層
JPH10307288A (ja) 液晶素子及びその製造方法
US20220082885A1 (en) Polarizing substrate and variable transmissivity device including the polarizing substrate
CN104536188A (zh) 透明显示装置及其制作方法
KR102040468B1 (ko) 광학 소자의 제조 방법
US8902385B2 (en) Polymer film without cholesteric liquid crystal, polymer film and reflective display module
US6017466A (en) Liquid crystal optical element, liquid crystal display element and a projection type liquid crystal display apparatus
US7425282B2 (en) Polymer liquid crystal device and fabrication method thereof
JP4740784B2 (ja) 液晶光変調器の製造方法、液晶光変調器および液晶表示装置
JP4280246B2 (ja) 反射型液晶表示装置およびその製造方法
JP3474615B2 (ja) 液晶表示素子
JP2794941B2 (ja) 液晶表示素子
JPH034212A (ja) 液晶調光・表示材料及びその製造方法
JP2001033807A (ja) 液晶光変調素子
JP5180579B2 (ja) 液晶光学装置
Lin et al. 50.3: Electro‐Optical Performance of Bending Ultra‐Flexible Film‐Like Display
JPH05257152A (ja) 液晶表示素子
JP2023144540A (ja) 調光素子の製造方法及び調光素子
JPH04250427A (ja) 液晶デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101124