CN103988121B - 液晶单元 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种液晶单元、液晶单元的制造方法及显示器件。液晶单元的一个实施方案应用于显示器件，可以调整所述显示器件的视角或透光率。

Description

液晶单元
技术领域
本发明涉及液晶单元(cell)、液晶单元的制造方法、及显示器件。
背景技术
近来，在显示器的技术中，伴随着显示器的大型化的要求，也需要小型化的显示器，以便可以用在移动器件或平板电脑(PC)中。
显示器通常以移动器件或平板电脑的形式使用而不限于地点，因此需要能够保护隐私的显示器技术。通常，使用窄视角的薄膜来作为保护隐私的技术。例如，显示器可以通常以宽视角使用，或者当需要保护隐私时可以在屏幕上被覆盖，从而以窄视角使用。此外，例如，还已知可以将显示器中安装的单元(例如Sharp生产的ECB单元，或者Hitachi生产的HAN单元)从宽视角切换为窄视角的切换技术。还已知应用了VIC(viewing angle imagecontrol，视角图像调整)技术的具有两种不同的视角的LCD等(例如专利文献1和2等)。
<现有专利文献>
专利文献1：韩国专利第2011-0123538号。
专利文献2：韩国专利第2011-0078785号。
发明内容
发明目的
本申请涉及一种液晶单元、液晶单元的制备方法、及显示器件。
技术方案
例示的液晶单元可以包括聚合物网络和该网络中存在的区域。该区域(下文称作“液晶区域”)可以包含液晶化合物和二色性染料(dichroic dye)。液晶区域可以分散在所述网络中。
例如在用显示元件显示图像时，液晶单元可以调整视角或透光率。所述显示元件可以包括，例如显示面板和偏光片。显示面板对种类没有要求，例如可以使用有机发光二极管(OLED)面板或者液晶面板等，如板内切换(In-Plane Switching，IPS)液晶面板、垂直取向(Vertical Alignment，VA)液晶面板或扭曲向列(Twisted Nematic，TN)液晶面板等，但不限于此。
液晶单元可以布置于显示元件的一个表面上，例如位于显示器件的最外侧。在这个情况下，液晶单元可以布置为使得显示元件中的至少一个偏光片位于显示面板和液晶单元之间。例如，如图1所示，显示器件可以包括顺序堆叠的液晶单元101、偏光片102和显示面板103。所述液晶单元可以调整上述结构中的显示器件的视角或透光率。例如，根据显示面板的种类，调整液晶区域中的液晶化合物和/或二色性染料的配向(alignment)，由此可以调整视角和/或透光率。
例如，当显示面板为面内切换(IPS)型面板时，在液晶单元的液晶区域中的液晶化合物和/或二色性染料可以在水平配向(homogeneous alignment)状态与垂直配向(homeotropic alignment)状态之间切换(switching)，从而调整视角和/或透光率。此处，水平配向和垂直配向指的是，可以调整所需的视角或透光率的基本水平和垂直的配向。例如，只要视角或透光率可被适当地调整，在水平配向状态下，厚度方向延迟(thickness-direction retardation，Rth)——其将在下文进行描述——可以以规定范围存在，并且垂直配向状态下，面内延迟(in-plane retardation，Rin)可以以规定范围存在。例如，在未对液晶单元施加电压的状态下，液晶化合物和/或二色性染料可以水平配向，例如，沿与位于显示面板和液晶单元之间的显示元件的偏光片之一的吸光轴基本平行的方向配向，并且在施加有电压的情况下，液晶化合物和/或二色性染料可以垂直配向。
当液晶单元中的液晶化合物和/或二色性染料水平配向时，液晶单元的面内延迟(Rin)可以为，例如，10nm以上，20nm以上，30nm以上，40nm以上，50nm以上，60nm以上，70nm以上，80nm以上，90nm以上，100nm以上，110nm以上，120nm以上，130nm以上，或140nm以上。并且，当未施加有电压时，液晶单元的面内延迟(Rin)可以为300nm以下，290nm以下，280nm以下，270nm以下，260nm以下，250nm以下，240nm以下，230nm以下，220nm以下，210nm以下，200nm以下，190nm以下，180nm以下，170nm以下，或者160nm以下。此外，当液晶化合物和/或二色性染料因施加电压而垂直配向时，液晶单元的厚度方向延迟(Rth)可以为，例如，10nm以上，20nm以上，30nm以上，40nm以上，50nm以上，60nm以上，70nm以上，80nm以上，90nm以上，100nm以上，110nm以上，120nm以上，130nm以上，或者140nm以上。并且，当施加有电压时，液晶单元的厚度方向延迟(Rth)可以为，大约300nm以下，290nm以下，280nm以下，270nm以下，260nm以下，250nm以下，240nm以下，230nm以下，220nm以下，210nm以下，200nm以下，190nm以下，180nm以下，170nm以下，或者160nm以下。
本说明书中，术语“面内延迟(Rin)”指的是方程式1计算出的数值，术语“厚度方向延迟(Rth)”指的是方程式2计算出的数值。
[方程式1]
Rin＝(nx-ny)×d
[方程式2]
Rth＝(nz-ny)×d
在方程式1和2中，符号“nx、ny、nz和d”分别指的是面内慢轴(slow axis)方向的折射率、面内快轴(fast axis)方向的折射率、厚度方向的折射率和液晶单元的液晶层的厚度。各个折射率例如可为对波长为550nm的光所测量的折射率。
据此，可以实现如下器件，其在未施加有电压的情况下具有宽视角，而在施加有电压时具有窄视角。
可以自由地调整施加电压或不施加电压时的液晶单元中的液晶化合物和/或二色性染料的配向状态和基于各个状态下的延迟，以使根据应用该液晶单元的显示元件的类型，可以发挥适当的视角和/或透光率的调整效果。
液晶单元例如可以包括聚合物网络和液晶区域，该液晶区域包含液晶化合物和二色性染料，所述液晶区域分散在聚合物网络中。本文所用的术语“液晶区域”指的是包含液晶化合物和二色性染料的区域，该区域可以以与可配向网络相分离(phase-separated)的状态分散在网络中。图2为示例性的液晶单元的示意图，其包含聚合物网络1011和液晶区域1012。在图2中，液晶区域1012中的箭头表示液晶化合物，椭圆形表示二色性染料。
在液晶单元中，液晶区域中的聚合物网络和液晶化合物可以满足方程式3。
[方程式3]
(1-a)×{(2no 2+ne 2)3}0.5<np<(1+a)×{(2no 2+ne 2)/3}0.5
在方程式3中，np为聚合物网络的折射率，no为液晶化合物的寻常折射率(ordinaryrefractive index)，ne为液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index)，并且a为满足0≤a<0.5的数值。
在本说明中，应用到上述方程式中的折射率可以为，例如，相对于波长为550nm的光测量出的折射率。此外，当聚合物网络的寻常折射率与非常折射率彼此不同时，方程式3的聚合物网络的折射率可以为该网络的寻常折射率。当所选的聚合物网络和液晶化合物满足方程式3时，即便在未施加有电压的情况下也可以提供具有优越透明度和对比度的元件。
在方程式3中，“a”可以为，例如，小于0.4、小于0.3、小于0.2或小于0.1，或基本上等于0。
聚合物网络的介电各向异性(dielectric anisotropy)可以为3以上，3.5以上，或4以上。在介电各向异性的该范围内，可以优异地维持液晶单元的驱动电压特性。介电各向异性的上限没有特别限制，例如可以为20以下、15以下、或是10以下左右。
分散在聚合物网络中的液晶区域包含液晶化合物。作为液晶化合物，可以使用可在聚合物网络中相分离并可以由该聚合物网络而配向的所有种类的化合物。例如，作为液晶化合物，可以使用例如近晶型液晶化合物(smectic liquid crystal compound)、向列型液晶化合物(nematic liquid crystal compound)或胆甾醇型液晶化合物(cholestericliquid crystal compound)等。所述液晶化合物可以是相分离的因而与未与聚合物网络结合，并且当从外部环境施加电压时，可改变配向。为此目的，例如，所述液晶化合物可以为不具有可聚合或可交联基团的化合物。
在一个实施方案中，作为液晶化合物，可以使用向列型液晶化合物。作为该化合物，例如可以使用满足方程式4的向列型液晶化合物。
方程式4
(1.53-b)<{(2no 2+ne 2)/3}0.5<(1.53+b)
在方程式4中，no是方程式3所定义的液晶化合物的寻常折射率(ordinaryrefractive index)，例如为向列型液晶化合物的短轴方向的折射率，ne是方程式3所定义的液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index)，例如为向列型液晶化合物的长轴方向的折射率，b是满足0.1≤b≤1的数值。
可以通过选择满足方程式4的液晶化合物来制备即使在未施加有电压时也能确保优异透明度的液晶单元。
在方程式4中，在另一个实施方案中，“b”可以为0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5或0.1至0.3。
此外，液晶化合物的非常介电各向异性(εe，extraordinary dielectricanisotropy，长轴方向的介电各向异性)与液晶化合物寻常介电各向异性(εo，ordinarydielectric anisotropy，短轴方向的介电各向异性)之间的差值可以为3以上，3.5以上，4以上，6以上，8以上或10以上。当液晶化合物具有所述介电各向异性时，可以提供具有优越驱动电压特性的元件。随着所述介电各向异性之间的差值增大，该元件可以越能够展现出合适的特性，因此其上限没有特别限制。例如，作为所述液晶化合物，可以使用非常介电各向异性(εe，extraordinary dielectric anisotropy)为6至50左右，寻常介电各向异性(εo，ordinary dielectric anisotropy)为2.5至7左右的化合物。
液晶区域还包含二色性染料。本文所用的术语“染料”可以指能够在可见光区域——例如，在400至700nm的波长范围的至少一部分或全部范围——强烈地的吸收和/或改变光的材料，本文所用的术语“二色性染料”可以指能够在可见光区域的至少一部分或全部范围内各向异性地吸收光的材料。通过使用该染料，当将液晶单元应用于显示器件时，可以调整器件的色觉(color sense)。对二色性染料没有特别的限制，例如可使用黑色染料(black dye)。二色性染料可以使用二色性比(dichroic ratio)为5以上、6以上或7以上的染料，二色性比为平行于二色性染料的长轴方向的偏振光的吸光值除以垂直于二色性染料的长轴方向的偏振光的吸收值所获得的数值。染料可以在可见光区域的波长范围内——例如，在约380至700或约400至700nm的波长范围内的至少一部分或任意一个波长范围——满足所述二色性比。二色性比的上限可以为，例如20、18、16或14左右。二色性染料的类型没有特别限制，因此，例如，可使用所有具有上述特征并能够根据液晶化合物的配向而配向的所有已知种类的染料。
所述液晶单元例如即便在未施加有电压的情况下也可以展现出优越的透明度。例如，在未施加有电压时，所述液晶单元具有的透光率可以为80％以上，85％以上，90％以上，或者95％以上。所述透光率可以为可见光区域内——例如波长约400至700nm范围内——的透光率。
在一个实施方案中，聚合物网络可以为一种含有可配向化合物的前体的可配向网络。术语“含有可配向化合物的前体的可配向网络”可以意指，例如，含有具有可配向化合物的前体的聚合物网络，或是含有前体的交联或聚合产物的聚合物网络。
本文所用的术语“可配向化合物”可以意指例如以下化合物：其可以通过例如光的辐射来以预定方向定向排序(orientationally ordered)，并在所述的定向排序的状态下，通过各向异性作用(anisotropic interaction)等的相互作用来使相邻的液晶化合物以预定方向配向。所述化合物可以为单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或聚合化合物。作为可配向化合物，例如，可以使用光配向化合物。光配向化合物可以意指，能够通过光的辐射(例如线性偏振光的辐射)来以预定方向定向排序，由此诱发相邻液晶化合物的配向的化合物。
所述光配向化合物可以为含有光敏部分(photosensitive moiety)的化合物。多种可以用于液晶化合物的配向的光配向化合物是已知的。作为光配向化合物，例如，可以使用通过反-顺光异构化(trans-cis photoisomerization)来排序的化合物；通过断链(chain scission)或光裂解(photo-destruction)(如光氧化(photo-oxidation)等)而排序的化合物；通过光交联(例如[2+2]环加成([2+2]cycloaddition)、[4+4]环加成或光二聚(photodimerization)等)或光聚合而排序的化合物；通过光-Fries重排(photo-Friesrearrangement)来排序的化合物；或者通过开环/闭环(ring opening/closure)反应来排序的化合物等。作为通过反-顺光异构化来排序的化合物，例如，可以使用偶氮化合物(例如磺化重氮染料(sulfonated diazo dye)或偶氮聚合物(azo polymer)等)或芪(stilbenes)等；作为通过光裂解来排序的化合物，可以使用环丁烷-1，2，3，4-四羧酸二酐(cyclobutane-1，2，3，4-tetracarboxylic dianhydride)、芳香族聚硅烷或聚酯、聚苯乙烯或聚酰亚胺等。此外，作为通过光交联或光聚合来排序的化合物，可以使用肉桂酸酯(cinnamate)化合物、香豆素(coumarin)化合物、肉桂酰胺(cinnamamide)化合物、四氢邻苯二甲酰亚胺(tetrahydrophthalimide)化合物、马来酰亚胺(maleimide)化合物、二苯甲酮化合物或者二苯基乙炔(diphenylacetylene)化合物、或具有查耳酮基(chalconyl)残留物作为光敏残留物的化合物(下文称为查耳酮化合物)或具有蒽基(anthracenyl)残留物的化合物(下文称为蒽基化合物)等；作为通过光-Fries重排来排序的化合物，可以使用芳香族化合物如苯甲酸酯(benzoate)化合物、苯并酰胺(benzoamide)化合物或甲基丙烯酰基氨基芳基甲基丙烯酸酯(methacrylamidoaryl methacrylate)化合物等；作为通过开环/闭环来排序的化合物，可以使用[4+2]π-电子体系([4+2]π-electronic system)如螺吡喃化合物的开环/闭环来排序的化合物等，但不限于此。
所述光配向化合物可以为单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或聚合化合物，或为所述光配向化合物与聚合物的复合形态。此处，所述低聚或聚合化合物可在主链或侧链具有从光配向化合物诱发的部分或者光敏部分。
作为具有从光配向化合物诱发的部分或者光敏部分、或可以与光配向化合物混合的聚合物，可以使用聚降冰片烯、聚烯烃、聚芳香酯、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚(酰胺酸)(poly(amic acid))、聚马来酰亚胺、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、聚丙烯腈或者聚甲基丙烯腈等，但本发明不限于此。
在可配向化合物中包含的代表性聚合物可以为，聚降冰片烯肉桂酸酯、聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯、聚降冰片烯烯丙酰氧基肉桂酸酯、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，但并不限于此。
当所述可配向化合物为聚合化合物时，该化合物具有的数均分子量例如可以为10,000g/mol至500,000g/mol左右，但不限于此。
在可配向网络中，可配向化合物可以是具有定向性的定向排序的状态(orientationally ordered)，并且在不施加电压的情况下，所述液晶区域的液晶化合物可以以被定向排序状态的网络而配向的状态存在。
例如，所述可配向化合物可以简单地以所述定向排序的状态包含在所述可配向网络中，或者可以在定向排序状态进行交联和/或聚合，由此可以形成可配向网络。
所述可配向化合物可以包含至少一种可交联或可聚合官能团，从而所述可配向化合物可以交联或聚合以形成可配向网络。例如，作为可交联或可聚合官能团，可以使用通过施加热量或辐射活化能射线(如紫外线)来反应的官能团。所述官能团可以为，羟基、羧基、烯基如乙烯基或烯丙基、环氧基、氧杂环丁基、乙烯基醚基、氰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、或者甲基丙烯酰氧基等，但不限于此。官能团包括，例如，能够通过热或辐射活化能射线来参与自由基或阳离子反应等或在碱性环境下参与交联或聚合反应的官能团。官能团例如可被引入至可配向化合物的主链或侧链等。
形成可配向网络的前体材料还可以包括交联剂。可以添加交联剂来调整液晶单元的残像(anerimage)或强度。作为交联剂，例如，可以使用能够通过施加热或辐射活化能射线来与可配向化合物反应而实现交联结构的化合物。多种能够根据聚合物化合物等实现交联结构的交联剂是已知的。例如，所述交联剂可以为具有至少两个官能团的多价化合物，例如异氰酸酯化合物、环氧化合物、异硫氰酸酯化合物、乙烯基醚化合物、醇、胺化合物、硫醇化合物、羧酸化合物、氮丙啶化合物、或金属螯合化合物等。
作为能够通过辐射活化能射线(例如UV射线)来参与交联反应的交联剂，例如，可以使用含有至少两个如下基团的化合物：烯基(例如乙烯基或烯丙基)、环氧基、氧杂环丁基、乙烯基醚基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基等。作为所述化合物的代表性实例，可以使用多官能丙烯酸酯。所述多官能丙烯酸酯可以为三羟甲基丙烷三(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]异氰脲酸酯、尿烷丙烯酸酯、甘油1，3-二甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或者三(丙二醇)甘油酯二丙烯酸酯，但不限于此。
考虑到调整残像和赋予强度的程度、液晶区域和可配向网络之间的相分离特性和固定特性、光敏性、介电各向异性和折射率，可以以适当的比率加入交联剂。例如，可配向网络的前体材料可以含有交联剂的量为0.1至100、5至100、10至90、10至80、10至70、10至60、或10至50重量份，相对于100重量份的可配向化合物计。根据所使用的交联剂和可配向化合物的种类，可以改变交联剂的比率。本文所用的单位“重量份”指的是组分之间的重量比，另有说明除外。
用于可配向网络的前体材料需要时还可以含有溶剂、自由基或阳离子引发剂、基础材料；其他的能够形成网络的反应性化合物、或添加剂如表面活性剂。
当聚合物网络为可配向网络时，在液晶单元中，液晶区域中的液晶化合物的含量可以为约100至2,500、100至2,000、100至1,900、100至1,800、100至1,700、100至1,600、100至1,500、100至1,400、100至1,300、100至1,200、100至1,100、100至1,000、100至900、100至800、100至700、100至600、100至500、100至400、100至300或150至250重量份，相对于100重量份的聚合物网络计。需要时可以改变液晶化合物的比率。此外，二色性染料的含量可以为约0.01至5重量份，相对于100重量份的液晶化合物计，但需要时该比率可以在合适范围内改变。
在另一个实施方案中，聚合物物网络可以为包含可聚合液晶化合物的聚合物网络。在该情况下，液晶单元可以包括与液晶层相邻的配向层。例如，液晶单元的液晶层可以在配向层的一个表面上形成。图3表示了液晶单元的示例性实施方案的示意图，其包括配向层301和形成在该配向层301的一个表面上的液晶层，并且液晶层中包含聚合物网络1011和液晶区域1012。在图3中，在液晶区域1012内的液晶化合物以箭头表示，二色性染料以椭圆形表示。
在液晶层中，形成聚合物网络的可聚合液晶化合物和/或液晶区域中的液晶化合物可以以被配向层定向排序的状态存在。例如，即便在不施加电压的情况下，所述液晶单元也可以展现出优越的透明度。
在所述液晶单元中，作为配向层，例如，可以使用含有光配向化合物的配向层。作为光配向化合物，例如，可以使用用于形成可配向网络的合适种类的化合物。在配向层中，光配向化合物可以以定向排序的状态存在，使得具有定向性。
配向层还可以含有反应性化合物，例如，具有至少一个能够与光配向化合物反应的官能团的化合物。反应性化合物可以含有例如至少两个、特别是2至10个、4至10个或4至8个官能团。所述官能团可以对液晶层的聚合物网络具有反应性或者对形成其网络的前体材料具有反应性。反应性化合物可以引发额外的反应，其独立于例如光交联或光固化反应之外，使混合物中的光配向化合物在向混合物辐射光时展现出液晶配向特性，从而形成配向层，或在辐射光时形成液晶层。所述额外的反应可以包括光配向化合物之间的交联反应、光配向化合物和反应性化合物之间的交联反应、或聚合物网络和反应性化合物之间的交联反应等。从而，所述反应性化合物在配向层中可以以与光配向化合物或聚合物网络反应的状态包括。
能够与光配向化合物和/或聚合物网络反应的官能团可以为，例如，含有乙烯类不饱和双键的官能团，其可以与光配向化合物和/或聚合物网络通过自由基反应而交联。具体而言，所述官能团可以包括以下基团中的一种或至少两种：烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基等。
所述反应性化合物可以含有至少1或2个、2至10个、4至10个、或4至8个官能团，并且具有的分子量或重均分子量为200至5,000或200至1,000。在所述的官能团数目、分子量或重均分子量的范围内，所述化合物可以保持光配向化合物的液晶配向性能，并适宜地保持额外反应，从而增加液晶单元的耐久性。
反应性化合物可以为，(甲基)丙烯酸烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或者2-(2-氧代-咪唑烷基)乙基(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯；(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯；(甲基)丙烯酸羧基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羧基乙酯；多官能丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(pentaerythritol)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、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、尿烷丙烯酸酯、甘油1，3-二甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或者三(丙二醇)甘油酯二丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸烯基酯，例如(甲基)丙烯酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烯丙酯；烷氧基聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯，例如丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯；琥珀酸丙烯酰氧基烷基酯，例如单-2-(丙烯酰氧基)乙基琥珀酸酯；(甲基)丙烯酰氧基烷基(甲基)丙烯酸酯，例如3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酰胺或其衍生物，例如(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺、N，N-(1，2-二羟基亚乙基)二丙烯酰胺或N，N-亚甲基二(丙烯酰胺)；乙酰胺丙烯酸烷基酯，例如2-乙酰胺丙烯酸甲酯；被(甲基)丙烯酰氧基或烯基取代的三嗪，例如1，3，5-三丙烯酰基六氢-1，3，5-三嗪或者2，4，6-三烯丙氧基-1，3，5-三嗪；被环氧基取代的异氰脲酸酯，如三(2，3-环氧丙基)异氰脲酸酯；四氰基环氧烷，例如四氰基环氧乙烷；被烯基取代的羧酸酯，例如三烯丙基苯三羧酸酯；己内酯(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如己内酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯；马来酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基马来酸酯；多价羧酸例如1，2，3-三唑-4，5-二甲酸；被烯基取代的烷二醇，例如3-烯丙氧基-1，2-丙二醇；被缩水甘油基氧基苯基取代的烷烃，例如双[4-(缩水甘油基氧基)苯基]甲烷；被烯基取代的二氧戊环化合物，例如2-乙烯基-1，3-二氧戊环；或者聚(三聚氰胺-共-甲醛)等，但不限于此。本文使用的术语“(甲基)丙烯酰基”指的是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
配向层可以包含的反应性化合物的量为，例如，10至1,000或25至400重量份，相对于100重量份的光配向化合物计。以这个比例，可以优异地维持对于基体层或聚合物网络的粘合强度和配向特性。
形成配向层的前体材料除了光配向化合物外，还可以包含光引发剂。作为光引发剂，例如，作为光引发剂，可以使用能够通过光辐射来引发自由基反应的任一种而无特别限制。所述光引发剂可以为α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物、苯基乙醛酸酯(phenylglycoxylate)化合物或者肟酯化合物等，例如可以使用肟酯化合物。对光引发剂在前体材料中的比例没有特别限制，但该光引发剂材料的含量必须能够引发合适的反应。
当含有可聚合液晶化合物时，聚合物网络例如可以为含有可聚合液晶化合物的前体材料的网络。术语“含有可聚合液晶化合物的前体材料的网络”例如可以意指一种聚合物网络，其含有交联的或者聚合的可聚合液晶化合物。术语“可聚合液晶化合物”可以意指一种化合物，其包含能够展现出液晶性的部分(例如，介晶骨架(mesogen backbone)等)和至少一个可聚合官能团。此外，可聚合液晶化合物可以通过聚合而在聚合物网络中形成液晶聚合物的骨架，如主链或侧链。
所述可聚合液晶化合物可以为多官能可聚合液晶化合物、单官能可聚合液晶化合物或它们的混合物。术语“多官能可聚合液晶化合物”可以指一种包括两个以上，2至10个、2至8个、2至6个、2至5个、2至4个、2至3个、或2个可聚合官能团的液晶化合物，术语“单官能可聚合液晶化合物”可以意指在所述液晶化合物中包含一个可聚合官能团的化合物。
可聚合液晶化合物可以为，例如，由化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，A可以为单键、-COO-或-OCO-，并且R1至R10可以彼此独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或者以下化学式2的取代基。在上文中，R1至R5中一对相邻的取代基或R6至R10中一对相邻的取代基可以彼此相连，从而形成被-O-Q-P取代的苯。在上文中，R1至R10中的至少一个是-O-Q-P或者以下化学式2的取代基，或者R1至R5中至少一对相邻的取代基和R6至R10中至少一对相邻的取代基彼此相连，从而形成被-O-Q-P取代的苯。在上文中，Q可以为亚烷基(alkylene group)或烷叉基(alkylidene group)，P可以为可聚合官能团例如烯基、环氧基、氰基、羰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基等。
[化学式2]
在化学式2中，B可以为单键、-COO-或-OCO-，并且R11至R15可以彼此独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、氰基、硝基、或者-O-Q-P。在上文中，R11至R15中一对相邻的取代基可以彼此相连，从而形成被-O-Q-P取代的苯。在上文中，R11至R15中的至少一个是-O-Q-P，或者R11至R15中至少一对相邻的取代基彼此相连，从而形成被-O-Q-P取代的苯。上文中，Q可以为亚烷基(alkylene group)或烷叉基(alkylidene group)，P可以为可聚合官能团例如烯基、环氧基、氰基、羰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基等。
在化学式1和2中，术语“两个相邻的取代基彼此相连而形成被-O-Q-P取代的苯”可以意指这样一种状态，其中两个相邻的取代基彼此相连，从而形成被-O-Q-P取代的萘骨架。
在化学式2中，在B的左侧的符号“-”可以表示B直接连接到化学式1的苯。
在化学式1和2中，术语“单键”指的是在被“A”或“B”表示的位置上不存在另外的原子的情况。例如，在化学式1中，当A是单键时，在A两侧的苯可直接相连，从而形成联苯(biphenyl)结构。
在化学式1和2中，可以使用的卤素例如为氯、溴或碘等。
对于术语“烷基”，除非另有说明，例如，可以指具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4个碳原子的直链或支链烷基，或者，例如具有3至20、3至16或4至12个碳原子的环烷基。烷基基团可以任选地被至少一个取代基所取代。
对于术语“烷氧基”，除非另有说明，例如，可以指具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4个碳原子的烷氧基。烷氧基可以为直链、支链或环状类型。此外，所述烷氧基可以任选地被至少一个取代基所取代。
对于术语“亚烷基”或“烷叉基”，除非另有说明，例如可以指具有1至12、4至10或6至9个碳原子的亚烷基或烷叉基。所述亚烷基或烷叉基例如可以为直链、支链或环状类型。此外，所述亚烷基或烷叉基可以任选地被至少一个取代基所取代。
对于术语“烯基”，除非另有说明，例如可以指具有2至20、2至16、2至12、2至8或2至4碳原子的烯基。所述烯基例如可以为直链的、支链的或环状的。此外，所述烯基可以任选地被至少一个取代基所取代。
在化学式1和2中，P例如可以为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基；丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基；或者丙烯酰氧基。
在说明书中，能够被取代至特定官能团的取代基可以为，烷基、烷氧基、烯基、环氧基、氧代基团、氧杂环丁基、硫醇基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或芳基等，但不限于此。
在化学式1和2中，至少一个-O-Q-P或化学式2的部分可以位于，例如，R3、R8或R13的位置。此外，彼此相连而构成被-O-Q-P取代的苯的取代基例如可以为R3和R4或者R12和R13。此外，在化学式1的化合物或化学式2的部分中，除了-O-Q-P或化学式2的部分以外的取代基、或除了彼此相连而形成苯的取代基之外的取代基可以为，例如氢、卤素、具有1至4个碳原子的直链或支链的烷基、含有具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧基羰基、具有4至12个碳原子的环烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、氰基或硝基；在另一个实施方案中，可以为氯、具有1至4个碳原子的直链或支链烷基、具有4至12个碳原子的环烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、含有具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧基羰基、或者氰基。
根据需要，聚合物网络的前体材料还可以含有溶剂、能够引发可聚合液晶化合物的聚合反应的自由基或阳离子引发剂、基体材料、其他的能够形成网络的反应性化合物或添加剂如表面活性剂。
当含有可聚合液晶化合物的聚合物网络时，液晶单元的液晶层的聚合物网络的比例可以约为0.5至200、0.5至150、0.5至100、1至100、5至100、5至80、5至60或5至40重量份，相对于液晶区域中100重量份的液晶化合物计。需要时可改变该比率。此外，包含二色性染料的量可以约为0.001至5重量份，相对于100重量份的液晶化合物计，但需要时该比率可以在合适范围内改变。
所述液晶单元还可可以包含一个或至少两个基体层。液晶层可以在基体层的一个表面上形成，或者位于两个或更多个基体层之间。例如，液晶单元中还可以包含彼此相对的基体层，并且可以存在于相对的基体层之间。图4展示了示例性的液晶单元，其包含液晶层，所述液晶层存在于以预定距离隔开而彼此相对的基体层401A和401B之间，还包含聚合物网络1011和液晶区域1012。在图4中，液晶区域1012中的液晶化合物以箭头表示，二色性染料以椭圆表示。
作为基体层，任意一种已知材料都可以使用而没有特别限制，例如，可以使用无机薄膜，如玻璃薄膜、结晶或非结晶硅薄膜、石英或氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxide)薄膜等，或塑料薄膜等。作为基体层，可以使用光学各向同性(optically isotropic)基体层、光学各向异性(optically anisotropic)基体层，如延迟层、偏光片或滤色片衬底等。
塑料基体层可以为但不限于包含以下材料的基体层：TAC(三乙酰纤维素，triacetyl cellulose)；降冰片烯衍生物等的环烯烃共聚物(COP，cyclo olefincopolymer)；聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA，poly(methyl methacrylate))；聚碳酸酯(PC，polycarbonate)；聚乙烯(PE，polyethylene)；聚丙烯(PP，polypropylene)；聚乙烯醇(PVA，polyvinyl alcohol)；二乙酰纤维素(DAC，diacetyl cellulose)；聚丙烯酸酯(Pac，polyacrylate)；聚醚砜(PES，poly ether sulfone)；聚醚醚酮(PEEK，polyetheretherketon)；聚苯基砜(PPS，polyphenylsulfone)；聚醚亚胺(PEI，polyetherimide)；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethylenemaphthatlate)；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，polythyleneterephtalate)；聚酰亚胺(PI，polyimide)；聚砜(PSF，polysulfone)；聚芳香酯(PAR，polyarylate)，或非结晶含氟树脂等，但并不限于此。在基体层中，需要时，可以含有金、银、硅化合物(如二氧化硅或一氧化硅等)的涂层、或例如抗反射层等的涂层。
可以在基体层的表面上包含电极层，例如，在液晶层一侧的基体层的表面上(例如，在图4中与液晶层接触的基体层401A和401B的表面)包含电极层。电极层可以通过例如沉积导电聚合物、导电金属、导电纳米线或金属氧化物如ITO(Indium Tin Oxide)而形成。所述电极层可以形成为具有透明度。在相关技术中，多种用于形成透明电极层的材料和方法是已知的，并且可以使用其中的任意方法。需要时，在基体层表面形成的电极层可以适当地被图案化。
液晶单元还可含有在液晶层的表面上布置的偏光片。图5显示了一个示例性的液晶单元，其在一个表面上布置有偏光片501。在图5中，在液晶区域1012中以箭头表示液晶化合物，以椭圆形表示二色性染料。在图5中，当偏光片501布置为与液晶层接触时，例如，上述基体层和/或电极层在需要时可以存在于偏光片501和液晶层之间。偏光片可以为吸光型偏光片，例如已知的聚乙烯醇偏光片，但不具体受限于此。例如，当未施加有电压时，水平配向的液晶化合物和/或二色性染料的配向方向可以基本上平行于偏光片的吸光轴。
本发明还涉及一种包含液晶单元的显示器件。如上文所述，所述显示器件可以包含显示元件和液晶单元。此外，液晶单元可以布置在显示元件的一个表面上，例如，布置在显示器件的最外侧表面上。显示元件可以包括至少一个偏光片和显示面板，并且至少一个偏光片可以布置在显示元件和液晶单元之间。关于显示器件的细节已经在上文中有过叙述。显示元件可以通过例如将液晶单元布置在显示元件的一个表面上而制备。
本发明还涉及制造液晶单元的方法。
例如，当液晶单元的液晶层包含可配向网络时，液晶单元的制造方法可以包括：将光辐射到包含可配向网络的液晶层的前体层上。通过将光辐射到前体层上，可以将可配向化合物进行配向、交联和/或聚合而形成网络，并且可以引发液晶化合物的相分离。
所述前体可以包含聚合物网络的前体材料、液晶化合物和二色性染料。聚合物网络的前体材料可以包含可配向化合物，例如光配向化合物。所述前体材料可以形成聚合物网络，并且液晶化合物和二色性染料可以在网络的形成过程中与网络相分离，从而形成液晶区域。
作为可配向化合物，可以使用上文所述的化合物，例如光配向化合物或能够形成该化合物的前体化合物，并且作为液晶化合物和二色性染料，也可以使用上文所述的相同化合物。前体材料是一种需要时能够与可配向化合物一起形成聚合物网络的化合物，并且可以含有上文所述的合适的交联剂。可配向化合物、交联剂、液晶化合物和二色性染料的类型和比例可以与上文所述的相同。
此外，由前体材料形成的聚合物网络和液晶化合物可以满足方程式3和4。
在前体中，液晶化合物的含量可以约为100至2,500、100至2,000、100至1,900、100至1,800、100至1,700、100至1,600、100至1,500、100至1,400、100至1,300、100至1,200、100至1,100、100至1,000、100至900、100至800、100至700、100至600、100至500、100至400、100至300、或150至250重量份，相对于100重量份的前体材料计，但是该比例也可以根据需要适当地改变。此外，在前体中，二色性染料的含量可以为0.01至5重量份，相对于100重量份的液晶化合物计，但该比率也可以根据需要适当地改变。
前体在需要时可以含有溶剂。合适类型的溶剂可以选自已知溶剂，例如甲苯、二甲苯、环戊酮和环己酮，但并不特别限定于此。
为了促进可配向化合物和/或交联剂等形成网络的反应，前体在需要时还可以含有合适的自由基或阳离子引发剂或如胺等的催化剂，或其他能够形成网络的其他反应性化合物，或添加剂如表面活性剂等。
前体层可以通过将前体涂布在合适的基体(例如基体层)上而形成。例如，当前体为液相时，前体层可以通过常规的涂布方法(例如棒涂、点涂、喷涂或旋涂等)形成。在基体层的形成前体层的表面上，例如，可以形成上文所述的透明电极层。
在形成前体层之后，可以将光辐射到该层上。当前体中包含溶剂等时，光辐射可以在使形成的层在合适条件下干燥并蒸发溶剂后进行。所述干燥例如可以在约80℃至130℃进行约1至10分钟，但条件并不限定于此。
光辐射可以以使前体层中所包含的可配向化合物定向排序的方式进行。一般而言，可以使用线性偏振光使可配向化合物进行定向排序。可以适当地选择辐射光的波长和强度，以使可配向化合物适宜地定向排序。通常，可配向化合物例如光配向化合物是通过可见或近紫外线(near ultraviolet)范围内的光线定向排序的，但需要时也可使用远紫外线(far ultraviolet)或近红外线(near infrared)范围内的光线。
可以在液晶化合物处于各向同性状态(Isotropic state)时进行光辐射。图6的示意图说明了将光辐射到前体层6011上的过程，所述前体层6011包含液晶化合物(箭头)和二色性染料，其形成于基体层6012之上并且处于各向同性状态。为将液晶化合物保持在各向同性状态，例如，可以在液晶化合物的各向同性转变温度(TNI，isotropic transitiontemperature)或更高温度进行光辐射。
根据辐射的光，配向化合物可以以具有定向性的状态定向排序，并且液晶化合物和/或分散于其中的二色性染料可以被配向为配向化合物的定向排序的方向，从而形成图2所示的液晶层。需要时，为进一步促进聚合物网络的形成，可以在辐射光线的步骤之前或之后或同时施加合适的热量或曝光。
在另一个实施方案中，当液晶层的聚合物网络包含可聚合液晶化合物时，液晶单元可以通过例如以下方法制得：将光辐射到形成于配向层之上的液晶层的前体层上。当光辐射到前体层上时，例如，可聚合液晶化合物可以被聚合，从而形成聚合物网络，并且与液晶化合物的聚合物网络相分离，由此可以形成液晶区域。
例如，配向层可以通过将包含光配向化合物的配向层前体涂布在合适的衬底(例如基体层)，然后通过曝光来使光配向化合物定向排序而制得。图7是通过将光辐射在形成于基体层7012上的配向层的前体上而形成配向层7011的方法的示意图。
配向层的前体在光配向化合物之外还可以包含，例如，合适量的上文所述反应性化合物或引发剂，并在需要时包含其他的添加剂例如表面活性剂等。配向层的前体层可以通过传统涂布方法(例如棒涂、点涂、喷涂或旋涂等)来涂布前体而形成。在形成了前体层的基体层的表面上，例如，可以形成上文所述的透明电极层。
在形成前体层之后，可以将光辐射在该层上。当前体包含溶剂等时，可以在将所形成的层在合适条件下干燥并蒸发溶剂后进行光辐射。所述干燥例如可以在约60℃至130℃进行约1至5分钟，但条件并不限定于此。
光辐射可以以使前体层中所包含的可配向化合物进行定向排序的方式进行。一般而言，可以使用线性偏振光使可配向化合物进行定向排序。可以适当地选择辐射光的波长和强度，以使可配向化合物适宜地定向排序。通常，可配向化合物例如光配向化合物是通过可见或近紫外线(near ultraviolet)范围内的光定向排序的，但需要时也可使用远紫外线(far ultraviolet)或近红外线(near infrared)范围内的光线。
在形成配向层之后，液晶层的前体层可以在与配向层相邻的位置形成。图8是通过将光辐射到在图7的配向层7011的表面上形成的液晶层的前体而形成含有聚合物网络1011和液晶区域1012的液晶层的过程的示意图。
液晶层的前体可以通过例如将上文所述的可聚合液晶化合物、形成液晶区域的液晶化合物、二色性染料和其他所需的添加剂(例如引发剂等)溶解在合适的溶剂中而制备。作为溶剂，可以使用已知的溶剂，如甲苯、二甲苯、环戊酮或环己酮等。液晶层的前体可以包含，例如，1至60重量份的可聚合液晶化合物、40至100重量份的可液晶化合物、5至50重量份的可聚合液晶化合物、和5至95重量份的可液晶化合物，然而可以根据需要改变。此外，二色性染料可以以相对于100重量份的液晶化合物计的约0.01至5重量份包含在前体中，但该比例可以根据需要在合适的范围内变化。
在形成前体层之后，可以将光辐射在该层上。当前体包含溶剂等时，可以在将所形成的层在合适条件下干燥并蒸发溶剂后进行光辐射。也可以在所述液晶化合物被相邻的配向层所配向时进行光辐射。所述干燥和/或液晶化合物的配向可以在约80℃至130℃进行约1至10分钟，但条件并不限定于此。
光辐射的条件没有特别限制，只要所进行的光辐射能够使可聚合液晶化合物聚合而形成聚合物网络，并且液晶化合物相分离而形成液晶区域即可。通过辐射的光，所述可聚合液晶化合物聚合并通过配向层来以配向的状态聚合，从而形成聚合物网络，并且可以形成包含液晶化合物的液晶区域。需要时，为了进一步促进聚合物网络的形成，可以在辐射光线的步骤之前或之后或同时施加合适的热量或曝光。
在通过上述过程形成液晶层之后，需要时，还可以将基体层——例如在其上形成了透明电极层的基体层——附着在液晶层上。
如上所述的液晶单元的制造方法可以连续进行，例如使用连续滚压方法(roll-to-roll method)进行。
将根据上文所述而形成的液晶单元布置在显示元件的一个表面上，从而制造显示器件。此处，对将液晶单元布置在显示元件一个表面上的方法没有特别限制。例如，可以使用合适的压敏粘合剂或粘合剂等将所制造的液晶单元附着在显示面板或偏光片上。显示器件的制造方法，除了上述过程以外，还可以包括附着在偏光片的过程或布置光源的过程，并且对进行这些过程的方法并没有特别限制，可以使用任意已知方法。
发明效果
示例性的液晶单元可以适用于多种类型的显示器件，以调整显示器件的视角或透光率。
附图说明
图1展示显示器件的例示性的实施方案的示意图。
图2至5展示液晶单元的例示性的实施方案的示意图。
图6至8展示液晶单元制造方法的例示性的实施方案的示意图。
图9展示了对应用了实施方案中制备的液晶单元的显示器件，在45度的方位角测量的按照倾角类别的亮度变化。
具体实施方式
下文中，将参照实施例详细描述液晶单元，但液晶单元的范围并不限于下列实施例。
实施例1
配向层的形成
通过以下方式制备配向层的前体：将包括包含化学式3的重复单元的聚降冰片烯(PNBCi，可配向化合物，重均分子量为85,000，多分散指数(PDI，polydispersity index)：约4.75)、丙烯酰基单体和光引发剂(Igacure907)的混合物(聚降冰片烯∶丙烯酰基单体∶光引发剂＝2∶1∶0.25(重量比))用甲苯溶解，使固体含量形成为2重量％。之后，将前体涂布在一个表面上形成有ITO电极层的聚碳酸酯薄膜的电极层上，使用线栅型偏光器(wire gridpolarizer，WGP)将线性偏振紫外线(1,200mJ/cm2)辐射在其上，形成配向层。
[化学式3]
液晶单元的制造
将一种化学式4的可聚合液晶化合物(RM257，Merck)和欲形成液晶区域的液晶化合物(ZGS-8017，JNC，寻常折射率：1.487，非常折射率：1.597)以1∶5的重量比进行了混合。之后，混合了商品名分别为AB3(Nematel，Germany，对于波长为643nm的光线的二色性比为12.8)、AG1(Nematel，Germany，对于波长为463nm的光线的二色性比为11.7)、AR1(Nematel，Germany，对于波长为554nm的光线的二色性比为11.0)和AC1(Nematel，Germany，对于波长为668nm的光线的二色性比为12.1)的染料作为二色性染料，其分别为0.002946重量份、0.019028重量份、0.018738重量份和0.018110重量份，相对于可聚合液晶化合物(RM257)和液晶化合物(ZGS-8017)的100重量份的混合物计。之后，基于可聚合液晶化合物，依次加入约5重量％的光引发剂(Igacure907)和0.4重量％的间隔球(ball spacer)(hypersil合金，直径：约2.5μm)，并在约90℃下进行了约5分钟的热处理，从而制备均匀的非溶剂型溶液(前体)。随后，将前体涂布在配向层上。接着，将基体层的边缘图案化而形成了密封件，并布置了另一个形成ITO电极层的聚碳酸酯薄膜，使ITO电极层覆盖前体层，并且将所得的层通过层压机。然后，将线性偏振紫外光(30mW/cm2)辐射在得到的堆叠结构上，辐射时间约为20秒，其方向平行于可聚合液晶化合物和液晶化合物的配向轴，从而形成了聚合物网络和液晶区域。使用棱镜耦合器测量的聚合物网络的折射率约为1.563。
[化学式4]
实验实施例1
测量了使用了在实施例中制备的液晶单元的视角调整效果。具体而言，当液晶单元附着在传统面内切换型液晶面板——其含有布置在其两个表面上的偏光片——的外侧偏光片时，在未施加有电压的情况下，液晶单元中的液晶区域中的液晶化合物和二色性染料的配向方向平行于外侧偏光片的吸光轴。之后，在使面板驱动的期间，重复了施加电压和未施加电压的状态。当施加电压时，与未施加电压时相比，在正视的视角没有发生变化，而在侧视角时图像变为黑色而不能辨识。根据上述测试，使用SDV-850器件在45度的方位角测量了按照倾角类别的亮度变化，其结果示于图9。

Claims (19)

1.一种液晶单元，其包括液晶层，该液晶层包括：
聚合物网络；和
分散在所述聚合物网络中的含有液晶化合物和二色性染料的区域，
其中，液晶化合物和二色性染料可以在水平配向状态与垂直配向状态之间切换，所述液晶化合物不具有可聚合基团。
2.权利要求1所述的液晶单元，其中，
聚合物网络和液晶化合物满足下面的方程式1：
[方程式1]
(1-a)×{(2no 2+ne 2)/3}0.5＜np＜(1+a)×{(2no 2+ne 2)/3}0.5
在所述方程式1中，np为聚合物网络的折射率，no为液晶化合物的寻常折射率，ne为液晶化合物的非常折射率，并且a为满足0≤a＜0.5的数值。
3.权利要求1所述的液晶单元，其中，
聚合物网络的介电各向异性为3以上。
4.权利要求1所述的液晶单元，其中，
液晶化合物为满足以下方程式2的向列型液晶化合物：
[方程式2]
(1.53-b)＜{(2no 2+ne 2)/3}0.5＜(1.53+b)
在所述方程式2中，no为液晶化合物的寻常折射率，ne为液晶化合物的非常折射率，并且b为满足0.1≤b≤1的数值。
5.权利要求1所述的液晶单元，其中，
液晶化合物的非常介电各向异性(εe)与液晶化合物的寻常介电各向异性(εo)之间的差值(εe-εo)为3以上。
6.权利要求1所述的液晶单元，其中，
在未施加有电压的情况下，其透光率为80％以上。
7.权利要求1所述的液晶单元，其中，
聚合物网络为包含光配向化合物的前体材料化合物的可配向网络。
8.权利要求7所述的液晶单元，其中，
在可配向网络中，光配向化合物为定向排序的状态以使其具有定向性，并且液晶化合物或二色性染料通过所述可配向网络来配向。
9.权利要求1所述的液晶单元，其中，
所述液晶单元还包括与液晶层相邻布置的配向层，并且所述聚合物网络为含有被所述配向层所配向的可聚合液晶化合物的网络，其中可聚合液晶化合物是一种化合物，其包含介晶骨架和至少一个可聚合官能团。
10.权利要求1所述的液晶单元，其中，
二色性染料为黑色染料。
11.权利要求1所述的液晶单元，其中，
二色性染料在可见光区域的波长范围的至少一部分内具有7以上的二色性比。
12.权利要求1所述的液晶单元，所述液晶单元还包括布置为彼此相对的两个基体层，并且液晶层形成在所述两个相对的基体层之间。
13.权利要求12所述的液晶单元，其中，
在面向基体层的液晶层的一侧上形成电极层。
14.权利要求1所述的液晶单元，其中，
在液晶层的一个表面上还包含偏光片，并且液晶化合物或二色性染料在未施加有电压的状态下沿与偏光片的吸光轴方向平行的方向配向。
15.一种权利要求1所述的液晶单元的制造方法，其包括用光辐射前体层的步骤，
该前体层包含含有可配向化合物的可配向网络的前体材料、液晶化合物、以及二色性染料。
16.一种权利要求1所述的液晶单元的制造方法，其包括用光辐射前体层的步骤，
所述前体层形成在配向层之上，并且包含聚合物网络的前体材料、液晶化合物、以及二色性染料。
17.一种显示器件，其包括：
显示元件；和在所述显示元件的一个表面上的权利要求1的液晶单元。
18.权利要求17所述的显示器件，其中，
显示元件包括显示面板和偏光片，并且所述偏光片位于显示面板和液晶单元之间。
19.权利要求18所述的显示器件，其中，
显示面板为有机发光显示面板或者液晶面板。
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