TWI385431B - 具有層化相分離複合結構之液晶裝置及其形成方法 - Google Patents

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TWI385431B TW096124602A TW96124602A TWI385431B TW I385431 B TWI385431 B TW I385431B TW 096124602 A TW096124602 A TW 096124602A TW 96124602 A TW96124602 A TW 96124602A TW I385431 B TWI385431 B TW I385431B
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Description

具有層化相分離複合結構之液晶裝置及其形成方法
本發明係關於一種液晶裝置，特別是關於一種具有層化相分離複合結構之液晶裝置及其形成方法。
包含液晶與高分子這兩種材質的二元結構物質對於液晶顯示與軟性顯示器範疇的光電應用注入了發展的新契機，其原理係藉由聚合反應以誘導液晶與高分子前驅物的勻相(homogeneous)混合物進行等向(isotropic)或非等向(anisotropic)的相分離(phase separation)，上述高分子係用以提供機械性支撐作用，並限制液晶分佈於固定區域，藉此實現持久固定液晶於彈性基材上的概念。高分子分散型液晶(polymer-dispersed liquid crystal；PDLC)的液晶重量百分比濃度範圍在30%到70%之間，這種具有連續或間斷型液晶分佈在不同高分子基材的非勻相系統早在1980年代被公開的時候就受到了世人的關注。相較於高分子分散型液晶，高分子網狀型液晶(polymer-network LC；PNLC)的液晶重量百分比濃度範圍在70%到90%之間，相對需要的起始電壓也較小。高分子穩定型液晶(polymer-stabilized LC；PSLC)通常也被認為是液晶凝膠(LC gel)，液晶重量百分比濃度範 圍約在90%到95%之間，使用此種液晶裝置的顯像和光調控裝置所需的操作電壓最小。
近年來使用光聚合誘導非等向相分離以控制結構組成的新發明-相分離複合膜(phase-separated composite film；PSCOF)技術-不但已經使得原位縮減液晶盒間隙(cell gap)得以實現，更有飛利浦「可印刷(Paintable)技術」利用交聯(crosslinked)高分子將液晶作分層陣列分隔而改善層化(stratification)品質與機械穩定度。最近，具有像素隔離型液晶(pixel-isolated LC；PILC)的塑膠液晶顯示模式已被證實可行，這種結構下的液晶分子在像素尺寸被分離固定，其原理係藉由垂直分佈的井狀高分子壁以及其上與基材相接觸的水平高分子層，藉此限定液晶分子分佈在像素尺寸。更好的是，上述之微結構可經由轉印複製的製程進行大量生產。
相分離複合膜的技術雖被視為重大突破，然該技術本身仍有許多瓶頸待突破，例如：液晶層經常會被未反應的單體或是寡聚物污染，嚴重干擾顯像品質或降低長時間操作之穩定性。為了減少液晶層內殘留未聚合的物質，現行技術建議加長光照射時間，但實際的效果並不顯著，且造成能源浪費。
鑑於上述背景中，為了符合產業上之需求，本發明提供一種新的、具有相分離可分層複合材料的液晶裝置及其製造方法。
本發明之一目的在於實施二階段反方向光固化程序。相較於相分離複合膜技術，液晶層內殘留的單體或寡聚物能進一步進行聚合反應，在高分子層下方形成高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶或高分子穩定型液晶。這種新的製程不只提供兩種不同結構結合的機會，也能夠保持它們原本個別的優點，同時解決傳統技術所面臨殘餘單體污染液晶層的問題。據此，本發明能符合經濟上的效益與產業上的利用性。
本發明之另一目的在於同時結合高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶或高分子穩定型液晶以及相分離複合膜的優點，以便於提供快速響應與合理的機械強度，並應用在(軟性)顯示技術上。
根據以上所述之目的，本發明揭示一種液晶裝置，其包含一覆蓋配向層(alignment layer)之第一基材與複合材料，複合材料係藉由一第一聚合反應誘導相分離而形成高分子層與液晶層，其中液晶層鄰接配向層，高分子層鄰接液晶層，且上述之液晶層包含一原位合成(in situ)之高分子，其係藉由一第二聚合反應所形成。另一方面，上述液晶裝置也可以選擇性的包含一水平接觸於高分子層的第二基材。
本發明在此所探討的方向為一種具有層化相分離複合結構之液晶裝置及其形成方法。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
本發明之第一實施例揭示一液晶裝置，其包含一覆蓋一配向層之第一基板(substrate)以及一複合材料。複合材料係藉由一第一聚合反應誘導相分離而形成，且上述之複合材料包含一高分子層(連續相高分子層為較佳方式)與一液晶層，其中，液晶層鄰接配向層，高分子層鄰接液晶層，液晶層包含一原位合成之高分子，其係藉由一第二聚合反應所形成。於本實施例之一較佳範例中，上述液晶裝置更包含一位於高分子層上端的第二基板，其位於高分子層上端，其中，第二基材係與高分子層呈平行接觸(planar contact)。此外，上述基板之材料包含下列群組之一者：玻璃、聚乙烯對苯二 甲酸酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚對萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚碳酸酯(poly-carbonate)、聚苯乙烯(polystyrene；PS)、聚醚碸(polyethersulphone；PES)、聚丙烯酸樹脂(polyarylate；PAR)、聚環烯烴(polycyclic olefin；PCO)、聚亞醯胺(polyimide；PI)、聚氨基甲酸脂(Polyurethane；PU)、氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)及其衍生物。
於本實施例中，上述之複合材料係藉由非等向性的相分離(垂直於層)而形成層狀結構，複合材料係藉由相分離一溶液所形成，且溶液包含高分子前驅物與液晶。上述溶液的液晶重量百分比濃度範圍在10%到90%之間。上述液晶可選自下列族群中之一者：向列型(nematic)液晶、層列型(smectic)液晶、膽固醇(cholesteric)液晶、(反)強誘電性((anti-)ferroelectric)液晶。此外，上述之第一聚合反應係經由光照射第一基板的被覆蓋側(covered side)所起始，因此，上述溶液相分離後所形成之液晶層係鄰接配向層，且所形成之高分子層係鄰接上述液晶層。
另一方面，光照射第一基板的未覆蓋端可引發上述之第二聚合反應。依據分層後液晶層中待高分子化之物質含量高低，反應後所形成具有高分子的液晶層可被分類為下列三個族群：高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶與高分子穩定 型液晶。於本實施例之另一較佳範例中，上述之高分子層與液晶層中之高分子皆經過交聯處理。這種交聯結構無論是在強度或耐用度上都較未經交聯的結構來的好。上述結構對軟性顯示技術尤其重要，因交聯的高分子結構會大幅降低薄型顯示器折彎時所造成的間隙變化。在液晶層中交聯的高分子在垂直與水平方向扮演著「架橋」的角色，此處所指稱的垂直架橋結構的作用係連結配向層與高分子層，以賦予顯示器彎折或捲曲成任一形狀的功能。
上述液晶裝置可應用於下列裝置中，例如：顯示裝置(display device)、空間光調變器(spatial light modulator)、波長濾波器(wavelength filter)、可調式光衰減器(variable optical attenuator)、光開關(optical switch)、光閥(light valve)、顏色遮光器(color shutter)、鏡頭(lens)與變焦鏡頭(lens with tunable focus)。除此之外，當上述之液晶裝置作為顯示器時，其包含下列族群中之一者：直接顯示、多徑傳輸、扭轉向列型(twisted nematic；TN)、混合排列向列型(hybrid-aligned nematic；HAN)、垂直向列型(vertical alignment；VA)、水平向列型(planar nematic)、超扭轉向列型(super-TN；STN)、光學補償彎曲排列(optically compensated bend；OCB)、橫向電場驅動(in-plane switching；IPS)、橫向邊緣電場驅動(fringe-field switching；FFS)等 型態之液晶顯示模式。
本發明之第二實施例揭示一具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法。首先提供一溶液，其包含高分子前驅物與液晶，其中，液晶含量佔溶液重量的10%到90%之間。液晶的選擇與本發明之第一實施例相同。此外，上述溶液更包含一交聯劑(cross-linking agent)。其次，提供一覆蓋配向層之基板，並塗覆上述溶液於配向層之上。接著，藉由直接對溶液進行一第一照光程序，以便於溶液進行一第一聚合反應，並誘導相分離以形成一高分子層(連續相高分子層為較佳方式)與一液晶層，其中，液晶層係鄰接配向層，高分子層係鄰接液晶層，藉此形成一中間裝置。最後，藉由對中間裝置之基板的未覆蓋側進行一第二照光程序，以便於液晶層中進行一第二聚合反應，藉此於液晶層中原位合成高分子。
液晶多半由有機物分子組成，其分子像液體一樣可流動，但分子排列又保有部份的有序性，因此它的性質介於液態和固態之間。隨著溫度的升高，常見的多相態(polymorphous)液晶材料相態變化順序為結晶或固態→層列態→向列態→等向態(isotropic)或液態，其中，結晶、層列態與向列態皆屬於「非等向性相態」，此時液晶分子仍保有一定程度的有序性；直到液態時，液晶分子排列雜亂無 章，稱為「等向性相態」。此處之多相態液晶材料係指液晶相態有兩個或兩個以上，例如：層列態與向列態。然而，有些液晶材料只存在單一液晶相態，即在固態與液態間只呈現一種層列或向列態。
於本實施例中，第一照光程序的光線強度範圍為0.05 mW/cm2至0.5 mW/cm2之間。關於第一聚合反應的溫度有兩種較佳情形：第一種是控制溶液的溫度大於液晶裝置操作時所處液晶相態的相轉換溫度，例如：層列液晶裝置的製作在第一照光程序時應將溫度提高並超越層列相轉換溫度；第二種是控制溶液的溫度使液晶成為等向性液體，例如：自向列態轉變為液態。此時的液晶分子活動性最高，因此形成相分離結構的速度較快、相分離程度也較完整；即液晶分子進行擴散並聚集成層狀塊材以達相分離的速度快過單體光聚合反應的速度。
於第一聚合反應完成後，更可以對中間裝置進行一冷卻程序，對應上述兩種較佳的第一聚合反應的溫度，冷卻程序乃控制中間裝置的溫度，使液晶發生相轉變而回到之後裝置操作時所欲利用的液晶相或室溫，例如：自液態轉變為向列態。冷卻程序的控制溫度係根據液晶裝置完成後所需之液晶相態而決定，因此，使用者可以根據自身需求將液晶材料控制於向列態或層列態。
於完成第一聚合反應後，尚未進行第二聚合反應前，液晶層內所含之液晶含量範圍佔液晶層重量的30%至99%之間。上述之第二聚合反應進行時，較佳條件需控制該液晶層維持在該液晶裝置操作時所處液晶相態之溫度。此外，依據液晶層中的待高分子化的物質含量高低，反應後所形成具有高分子的液晶層可被分類為下列三個族群：高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶與高分子穩定型液晶。
於本實施例之一較佳範例中，上述之第一聚合反應與第二聚合反應之間隔時間大於或等於1小時，且第二照光程序的光線強度大於或等於1 mW/cm2。
本發明之第三實施例揭示一具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法。首先提供一溶液，該溶液包含高分子前驅物與液晶，其中，液晶含量佔溶液重量的10%到90%之間。液晶的選擇與本發明之第一實施例相同。此外，上述溶液更包含一交聯劑。其次，提供一第一基板與一第二基板，第一基板與第二基板之間有一間隙，第一基板上覆蓋一配向層，且配向層係面向第二基板。然後導入溶液於間隙中。導入程序完成後，於間隙外，面對第二基板方向進行一第一照光程序，以便於溶液進行一第一聚合反應，並誘導相分離以形成一高分子層與一液晶層，其中，液晶層係鄰接配向層，高分子層係鄰接第二基板，藉此形成一中間裝置。最 後，於間隙外，面對第一基板方向進行一第二照光程序，以便於液晶層中進行一第二聚合反應，藉此於液晶層中原位合成高分子。
於本實施例中，第一聚合反應的溫度與第一照光程序的光線強度之選擇與第一實施例相同。於完成第一聚合反應後，尚未進行第二聚合反應前，液晶層內所含之液晶含量範圍佔液晶層重量的30%至99%之間。此外，依據液晶層中的高分子含量高低，反應後所形成具有高分子的液晶層可被分類為下列三個族群：高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶與高分子穩定型液晶。
於本實施例之一較佳範例中，更包含對中間裝置進行一冷卻程序，冷卻程序的溫度、第二聚合反應的溫度、第二照光程序的光線強度之選擇與第一實施例相同。此外，上述之第一聚合反應與第二聚合反應之間隔時間大於或等於1小時，較佳者，大於或等於3小時。
範例1
首先，我們製備一相分離複合膜做為對照組，混合50wt%的光聚合單體poly(mercaptoesters)NOA-65(Norland Optical Adhesives Co.)以及50wt%的向列型液晶E7(Merck Co.)以形成一混合物，E7只有單一液晶態(向列態)，其 由固態至液晶態的相轉換溫度約為-20℃，由液晶態至液態的相轉換溫度約為60℃。其次，提供一上下具有兩片透明玻璃基板的液晶盒，玻璃基板內側鍍有氧化銦錫透明導電膜，其中一片導電膜上再塗佈配向劑聚亞醯胺，並固定兩片玻璃基板間的間隙為5.4 μm。接著，將混合物置於加熱板上加熱以使得液晶成分達到均向狀態。然後，藉由毛細現象將混合物注入液晶盒中，以方便後續處理。
對上述填充後液晶盒採用低強度(~0.1 mW/cm2)紫外線直準照射未覆蓋配向層的基材以誘導相分離反應，藉此獲得一較均勻的層狀結構，上述樣品同時藉由加熱平台保持90℃高溫。經過30分鐘光照射程序後，上述樣品逐漸冷卻至室溫。隨後根據偏光顯微鏡(polarizing optical microscopy)與電子顯微鏡的觀察，確認上述樣品已形成相分離複合膜之液晶雙層結構，如第一圖所示，其結構依序包含：一玻璃基板110、聚亞醯胺120、一液晶層130、一高分子層140、一玻璃基板150。
本發明所揭露之分層(stratified)高分子穩定型液晶(SPSLC)，須額外增加一次較強的紫外線照射，於室溫下使用強度為3 mW/cm2的紫外線照射另一側有覆蓋配向層的基材30分鐘，即可獲得結構如第二圖所示的分層高分子穩定型液晶裝置，其結構依序包含：一玻璃基板110、聚亞醯 胺120、一高分子穩定型液晶層135、一高分子層140、一玻璃基板150。值得注意的是，第二次紫外線照射最好在第一次紫外線曝曬後間隔3小時才執行。於第一次紫外線照射後，冷卻步驟與時間間隔可提升液晶層中的規則度，且促使高分子前驅物能夠順著液晶方向排列。
結果
為了進一步了解分層高分子穩定型液晶裝置的光電性質，提供一量測裝置300，如第三圖所示以觀察光穿透度與電壓的關係。量測時將上述一次光照處理或兩次光照處理之液晶盒330放置在兩偏振方向互相垂直之偏振片320A/320B之間，並將液晶盒330操作在正常顯白(Normally White)狀態下，使用波長635 nm之二極體雷射(Diode Laser)310作為光源，液晶盒330外加時變方波電壓，其頻率為1kHz，透過光偵測器340的偵測，將數據傳輸至電腦350，並藉由函數產生器360即可獲得上述光穿透度與電壓的關係。
第四圖與第五圖所顯示的數據資料為比較厚度同為5.4μm的分層高分子穩定型液晶(SPSLC)與相分離複合膜(PSCOF)液晶之響應時間表現，其中，前者高分子穩定型液晶層所佔厚度為2.7μm，後者純液晶層所佔厚度為2.7μm，比較的基準相同。此處所定義之「上升時間τon」與 「衰減時間τoff」係指當電場施加/移除時，光穿透度變化在最大值的90%和10%間所花費的時間。
「總轉換時間(total switching timeτ)」的定義係為上升時間與衰減時間的總和(τon+τoff)，根據外部供應電壓而有所不同，其值約為3至4毫秒。由第四與第五圖之數據可知，分層高分子穩定型液晶的光電特性在速度上表現優於相分離複合膜液晶。然而，分層高分子穩定型液晶具有對比度較低的缺點。值得注意的是，在此所討論的為使用約5.4μm球形間隙子(spacers)所製備的液晶盒，對於二極雷射所產生波長為635 nm的雷射而言，經由相分離所形成的高分子穩定型液晶層仍然顯得太厚以致於無法看出細微的反應。根據向列液晶E7的參數，當水平排列之液晶層的厚度約為1.5μm時便具有半波板(half-wave plate)的功能，藉此可以達到總轉換時間延遲的最小值。另外，操作電壓可因分層高分子穩定型液晶或相分離複合膜的液晶的高分子層變薄而降低。然而受限於液晶層厚度減少的狀況下仍必須使液晶層與高分子層的界線保持清晰，因此為了證明分層高分子穩定型液晶裝置可更快速的在較小操作電壓下驅動，則必須使用直徑較小的球形間隙子。
綜合以上所述，本發明提供了二階段反方向光固化程 序，藉由控制第一階段的分層固化時間，可以調整殘存於液晶的單體量與分層厚度。接著，由於第二階段的照光方向與第一階段相反，可以提高殘存單體的固化程度與形成網狀高分子以固定液晶結構。相較於其他技術，本發明所提供之製程較簡便，且被證實其響應時間較快，可達1毫秒。
顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許多的修正與差異，因此需要在其附加的權利要求項之範圍內加以理解；除了上述詳細的描述之外，本發明專利還可以廣泛地在其他的實施例中執行。上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明申請之申請專利範圍；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請範圍內。
110‧‧‧玻璃基板
120‧‧‧聚亞醯胺
130‧‧‧液晶層
135‧‧‧高分子穩定型液晶層
140‧‧‧高分子層
150‧‧‧玻璃基板
300‧‧‧量測裝置
310‧‧‧二極體雷射
320A/320B‧‧‧偏振片
330‧‧‧液晶盒
340‧‧‧光偵測器
350‧‧‧電腦
360‧‧‧函數產生器
第一圖係根據本發明之範例一中，形成相分離複合膜(phase-separated composite film；PSCOF)液晶之結構示意圖；第二圖係本發明之範例一中，分層高分子穩定型液晶(stratified polymer-stabilized liquid crystal；SPSLC)之結構示意圖；第三圖係本發明之範例一中，光電測試的實驗儀器設置； 第四圖係本發明之範例一中，上升時間與電壓之關係圖，其中圖標(□)代表分層高分子穩定型液晶(SPSLC)；圖標(●)代表相分離複合膜(PSCOF)液晶。
第五圖係本發明之範例一中，衰減時間與電壓之關係圖，其中圖標(□)代表分層高分子穩定型液晶(SPSLC)；圖標(●)代表相分離複合膜(PSCOF)液晶。
110‧‧‧玻璃基板
120‧‧‧聚亞醯胺
135‧‧‧高分子穩定型液晶層
140‧‧‧高分子層
150‧‧‧玻璃基板

Claims (40)

  1. 一種具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，該具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法包含：提供一溶液，該溶液包含高分子前驅物與液晶，其該液晶含量佔該溶液重量的10 wt%至90 wt%之間，其中，該液晶包含下列族群中之一者：向列型液晶、層列型液晶、膽固醇液晶、強誘電性液晶與反強誘電性液晶；提供一覆蓋一配向層之基板；塗佈該溶液於該配向層上；藉由直接對該溶液進行一第一照光程序，其光線強度範圍為0.05 mW/cm2至0.5 mW/cm2之間，以便於該溶液進行一第一聚合反應，並誘導相分離以層化形成一高分子層與一液晶層，其中，該液晶層係鄰接該配向層，該高分子層係鄰接該液晶層，並藉此形成一中間裝置；以及藉由對該中間裝置之該基板的未覆蓋側進行一第二照光程序，其光線強度大於或等於1 mW/cm2，以便於該液晶層中進行一第二聚合反應，並藉此於該液晶層中原位合成高分子以形成一架橋結構，其中，該配向層藉由該架橋結構連接該高分子層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之溶液更包含交聯劑(cross-linking agent)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之第一照光程序與該第二照光程序係使用紫外光。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應進行時，該溶液的溫度大於該液晶裝置操作時所處液晶相態的相轉換溫度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應完成後，更包含對該中間裝置進行一冷卻程序，使液晶發生相轉變而回到之後該液晶裝置操作時所欲利用的液晶相。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應進行時，控制該溶液的溫度使液晶成為等向性液體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應完成後，更包含對該中間裝置進行一冷卻程序，使液晶發生相轉變由等向態回到之後裝置操作時所欲利用的液晶相。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶 裝置的形成方法，其中上述之高分子層係為連續相。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之第一聚合反應與該第二聚合反應之間隔時間係大於或等於1小時。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之第一聚合反應與該第二聚合反應之間隔時間係大於或等於3小時。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於完成該第一聚合反應後，尚未進行該第二聚合反應前，該液晶層內所含之液晶含量範圍佔該液晶層重量的30wt%至99wt%之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第二聚合反應進行時，控制該液晶層維持在該液晶裝置操作時所處液晶相態之溫度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，上述具有高分子之液晶層包含下列族群中之一者：高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶與高分子穩定型液晶。
  14. 一種具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，該具有 層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法包含：提供一溶液，該溶液包含高分子前驅物與液晶，其該液晶含量佔該溶液重量的10 wt%至90 wt%之間，其中，該液晶包含下列族群中之一者：向列型液晶、層列型液晶、膽固醇液晶、強誘電性液晶與反強誘電性液晶；提供一第一基板與一第二基板，該第一基板與該第二基板之間有一間隙，該第一基板上覆蓋一配向層，且該配向層係面向該第二基板；導入該溶液於該間隙中；於該間隙外，面對該第二基材方向進行一第一照光程序，其光線強度範圍為0.05 mW/cm2至0.5 mW/cm2之間，以便於該溶液進行一第一聚合反應，並誘導相分離以層化形成一高分子層與一液晶層，其中，該液晶層係鄰接該配向層，該高分子層係分別鄰接該第二基板以及該液晶層，並藉此形成一中間裝置；以及於該間隙外，面對該第一基板方向進行一第二照光程序，其光線強度大於或等於1 mW/cm2，以便於該液晶層中進行一第二聚合反應，藉此於該液晶層中原位合成高分子以形成一架橋結構，其中，該配向層藉由該架橋結構連接該高分子層。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液 晶裝置的形成方法，其中上述之溶液更包含交聯劑。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之第一照光程序與該第二照光程序係使用紫外光。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應進行時，該溶液的溫度大於該液晶裝置操作時所處液晶相態的相轉換溫度。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應完成後，更包含對該中間裝置進行一冷卻程序，使液晶發生相轉變而回到之後該液晶裝置操作時所欲利用的液晶相。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應進行時，控制該溶液的溫度使液晶成為等向性液體。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第一聚合反應完成後，更包含對該中間裝置進行一冷卻程序，使液晶發生相轉變由等向態回到之後裝置操作時所欲利用的液晶相。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之高分子層係為連續相。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液 晶裝置的形成方法，其中上述之第一聚合反應與該第二聚合反應之間隔時間係大於或等於1小時。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，其中上述之第一聚合反應與第二聚合反應之間隔時間係大於或等於3小時。
  24. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於完成該第一聚合反應後，尚未進行該第二聚合反應前，該液晶層內所含之液晶含量範圍佔該液晶層重量的30wt%至99wt%之間。
  25. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，於該第二聚合反應進行時，控制該液晶層維持在該液晶裝置操作時所處液晶相態之溫度。
  26. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，上述具有高分子之液晶層包含下列族群中之一者：高分子分散型液晶、高分子網狀型液晶與高分子穩定型液晶。
  27. 如申請專利範圍第14項所述之具有層化相分離複合結構之液晶裝置的形成方法，上述液晶包含下列族群中之一者：向列型液晶、層列型液晶、膽固醇液晶、強誘電性液晶與反強誘電性液晶。
  28. 一種如申請專利範圍第1或14項的形成方法所製得的液晶裝 置，該液晶裝置包含：一高分子層，該高分子層係藉由一第一聚合反應誘導一複合材料產生相分離而形成之層化層；一液晶層，該液晶層包含一原位(in situ)合成之高分子以形成一架橋結構，且該原位合成之高分子係藉由一第二聚合反應所形成，且該原位合成之高分子係與該高分子層具有相同單體；與一覆蓋一配向層(alignment layer)之第一基板，該液晶層鄰接該配向層，且該高分子層鄰接該液晶層，其中，該配向層藉由該架橋結構以連接該高分子層。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，更包含一第二基板，該第二基板位於該高分子層上端，其中，該第二基板係與該高分子層呈面與面接觸(planar contact)。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之第一聚合反應係經由光照射該第一基板的被覆蓋側(covered side)所起始。
  31. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之第二聚合反應係經由光照射該第一基板的未覆蓋側(uncovered side)所起始。
  32. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之高分子層係為連續相。
  33. 如申請專利第28項所述之液晶裝置，其中上述之高分子層係經交聯(cross-linked)處理。
  34. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中具有高分子之液晶層包含下列族群中之一者：高分子分散型液晶(PDLC)、高分子網狀型液晶(PNLC)與高分子穩定型液晶(PSLC)。
  35. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之位於液晶層內之高分子係經交聯處理。
  36. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之複合材料係藉由相分離而形成層狀結構，該複合材料係藉由相分離一溶液所形成，且該溶液包含高分子前驅物與液晶。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之液晶裝置，其中上述之液晶含量佔該溶液重量的10 wt%至90 wt%之間。
  38. 如申請專利範圍第36項所述之液晶裝置，其中上述之液晶包含下列族群中之一者：向列型(nematic)液晶、層列型(smectic)液晶、膽固醇(cholesteric)液晶、強誘電性(ferroelectric)液晶、反強誘電性(anti-ferroelectric)液晶。
  39. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，其中上述之液晶裝置包含下列族群中之一者：顯示裝置(display device)、空間光調變器(spatial light modulator)、波長濾波器(wavelength filter)、可調式光衰減器(variable optical attenuator)、光開關(optical switch)、光閥(light valve)、顏色遮光器(color shutter)、鏡頭(lens)與變焦鏡頭(lens with tunable focus)。
  40. 如申請專利範圍第28項所述之液晶裝置，該液晶裝置係作為顯示器，且該顯示裝置(display device)包含下列族群中之一者：直接顯示、多徑傳輸、扭轉向列型(TN)、混合排列向列型(HAN)、垂直向列型(VA)、水平向列型(planar nematic)、超扭轉向列型(STN)、光學補償彎曲排列(OCB)、橫向電場驅動(IPS)、橫向邊緣電場驅動(FFS)等型態之液晶顯示模式。
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