TW201415136A - 具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法 - Google Patents

具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法 Download PDF

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本發明具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法中，液晶薄膜主要由一對透明基材(帶有透明導電層)與最終液晶膠體所組成。最終液晶膠體被形成在該對透明基材之間。其中，最終液晶膠體是由聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構混入液晶膠體所組成，而液晶膠體則由具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料在室溫下形成混合所組成。

Description

具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法
本發明係關於一種具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法，尤指維持薄膜尺寸安定性的液晶薄膜及其製造方法。
為了維持液晶薄膜尺寸安定性，均勻的成膜性，以及低折射率等特性，控制面板間距的均勻度，在整個液晶顯示器的製作過程中，是一極重要的技術工程。
如果液晶薄膜受到外力作用而撓曲時，液晶膠體中的液晶分子將會受到擠壓，使得液晶分子被向兩側擠出，導致液晶薄膜的應力集中位置透光性變高。
為了習知控制上下面板間距並黏合的，Philips公司所提出使用相分離法形成有機薄膜(Phase Separated Composite Organic Film；PSCOF)的單一基板顯示器，即使用聚合物(polymer)將液晶分子包裹在塑膠基板上，同時形成支撐兩基板的聚合壁(polymer wall)並黏著上下基板。然而，Philip公司所提出的方案中，所形成之高分子結構強度與阻水阻氣的能力不足。
Sipix所提出之美國專利第6672921號「電泳動顯示器之製造方法(Manufacturing Process for Electronphoretic Display)」係為一種微杯結構(Micro-cup)陣列的製造方法及裝置。該電泳顯示器之製造方法專利係在製作填充電泳顯示介質，其中在形成微杯時使用具有適當表面結構的滾輪作為母模，當塗佈膠材之基板經過滾輪時，利用加熱或以輻射照射等方式使膠材硬化成型為所需之微杯結構。然而，Sipix公司所提出的方式雖有適合捲式連續製程、生產速度快及降低成本之優點，但當套用至液晶顯示器製程時，於微杯結構上製作具均勻配向之配向層，即形成極難克服之問題，故此製程方式並不完全適用於液晶顯示器之製作。
本發明之主要目的在提供一種具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法，主要利用硬化劑改變具有雙官能基的環氧樹脂的黏性，而在室溫下形成液晶膠體，並再混入聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構，以避免習知薄膜受彎曲時因液晶被擠走而變成透明，進而達到維持薄膜尺寸安定性，均勻的成膜性，以及低折射率等特性。
基於上述目的，本發明具間隔微結構的液晶薄膜及其製造方法中，液晶薄膜主要由一對透明基材(帶有透明導電層)與最終液晶膠體所組成。最終液晶膠體被形成在該對透明基材之間。其中，最終液晶膠體是由聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構混入液晶膠體所組成，而液晶膠體則由具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料在室溫下形成混合所組成。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱第一圖，第一圖為本發明具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法之示意圖。如第一圖所示，在本發明液晶薄膜的製造方法中，首先將具有雙官能基的環氧樹脂10、硬化劑12、液晶材料14混合後，利用硬化劑12改變具有雙官能基的環氧樹脂10的黏性，但不會大幅改變環氧樹脂10的特性，並可在室溫下即可形成液晶膠體16。由於環氧樹脂10、硬化劑12可在攝氏5度以上產生交鏈反應，液晶膠體16的黏度即有200cps以上，使得黏度與溫度關聯性較低。這其中，具有雙官能基的環氧樹脂16的主要成分為環己烷二甲醇縮水甘油醚(diglycidyl ether of Cyclohexane dimethanol)，而硬化劑10的主成分為多硫醇(polymercaptan)。
然後，再將聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構15混入液晶膠體16， 而形成最終液晶膠體18。在最終液晶膠體中聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構在重量上佔了0.5~5%的比例，而聚苯乙烯間隔微結構為直徑20μm的球狀體。如此，間隔微結構15與混入液晶膠體16彼此可共同形成立體網狀結構，在外力影響下仍可維持液晶薄膜的厚度。
最終，利用塗佈機將最終液晶膠體18塗佈在帶有透明導電層22的透明基材20上，並再將同樣帶有透明導電層22的透明基材20貼合，而只需靜置等帶成熟後形成液晶薄膜，而無須加熱的因子介入。
在液晶膠體16中具有雙官能基的環氧樹脂10、硬化劑12、液晶材料14的混合比例為1：1：1，以便在液晶材料14形成微滴(LC droplets)均勻分散在環氧樹脂10與硬化劑12混合體的過程中，產生足以支持液晶材料14的微結構。同時，這也可以確保液晶材料14均勻分散在環氧樹脂10與硬化劑12混合體中，而獲得均勻的折射性與期望的光通量，避免液晶材料14過度集中在一起，影響液晶薄膜的品質。再者，利用硬化劑12改變具有雙官能基的環氧樹脂10的黏性，而無須再添加抗UV的材料，而確保液晶膠體16的穩定性，同時其環境抗受性也較強。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
10‧‧‧環氧樹脂
12‧‧‧硬化劑
14‧‧‧液晶材料
15‧‧‧間隔微結構
16‧‧‧液晶膠體
18‧‧‧最終液晶膠體
20‧‧‧透明基材
22‧‧‧透明導電層
第一圖為本發明具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法之示意圖。
10‧‧‧環氧樹脂
12‧‧‧硬化劑
14‧‧‧液晶材料
15‧‧‧間隔微結構
16‧‧‧液晶膠體
18‧‧‧最終液晶膠體
20‧‧‧透明基材
22‧‧‧透明導電層

Claims (10)

  1. 一種具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法，包含：將具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料混合後，利用硬化劑改變具有雙官能基的環氧樹脂的黏性，而在室溫下形成液晶膠體；將聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構混入液晶膠體，而形成最終液晶膠體；以及在帶有透明導電層的一對透明基材之間形成有最終液晶膠體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法，其中具有雙官能基的環氧樹脂的主要成分為環己烷二甲醇縮水甘油醚(diglycidyl ether of Cyclohexane dimethanol)，而硬化劑的主成分為多硫醇(polymercaptan)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法，其中聚苯乙烯間隔微結構為直徑20μm的球狀體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法，其中液晶膠體中具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料的混合比例為1：1：1。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具間隔微結構的液晶薄膜的製造方法，其中在最終液晶膠體中聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構在重量上佔了0.5~5%的比例。
  6. 一種具間隔微結構的液晶薄膜，包含：一對透明基材，帶有透明導電層；一最終液晶膠體，被形成在該對透明基材之間；其中，該最終液晶膠體是由聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構混入液晶膠體所組成，而液晶膠體則由具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料在室溫下形成混合所組成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具間隔微結構的液晶薄膜，其中具有雙官能基的環氧樹脂的主要成分為環己烷二甲醇縮水甘油醚(diglycidyl ether of Cyclohexane dimethanol)，而硬化劑的主成分為多硫醇(polymercaptan)。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之具間隔微結構的液晶薄膜，其中聚苯乙烯間隔微結構為直徑20μm的球狀體。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之具間隔微結構的液晶薄膜，其中液晶膠體中具有雙官能基的環氧樹脂、硬化劑、液晶材料的混合比例為1：1：1。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之具間隔微結構的液晶薄膜，其中在最終液晶膠體中聚苯乙烯(polystyrene)間隔微結構在重量上佔了0.5~5%的比例。
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