TWI582504B - 用於製造囊封液晶以及包含該囊封液晶之液晶顯示器之設備及方法 - Google Patents

用於製造囊封液晶以及包含該囊封液晶之液晶顯示器之設備及方法 Download PDF

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TWI582504B TW100143483A TW100143483A TWI582504B TW I582504 B TWI582504 B TW I582504B TW 100143483 A TW100143483 A TW 100143483A TW 100143483 A TW100143483 A TW 100143483A TW I582504 B TWI582504 B TW I582504B
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Description

用於製造囊封液晶以及包含該囊封液晶之液晶顯示器 之設備及方法
本發明之概念關於一種用於製造囊封液晶以及包含該囊封液晶之液晶顯示器(LCD)之設備及方法。
液晶顯示器(LCD)裝置主要集中在作為平面顯示裝置，由於其具有小尺寸、輕的重量、小厚度以及低功耗，故其可解決陰極射線管(CRT)顯示設備中之問題。一般來說，LCD裝置係為顯示裝置，其可以改變液晶分子之排列，該液晶分子具有介於液體和固體之間的材料特性，在液晶晶胞中，藉由施加外部電場以改變液晶晶胞之光學特性，該光學特性包含雙折射、圓偏振以及光之漫射特性。近年來，為了微型化LCD裝置，對於構成液晶顯示器件的部件有持續性的研究，如背光、連結器、印刷電路板(PCB)以及結合結構等。
液晶顯示器(LCD)包含具有電極形成於其中的兩片基板以及介置於該基板之間並且控制光穿透之量的液晶層，控制該光穿透之量係藉由施加電壓至電極以重新安排液晶層之液晶分子來達成。
在該情形中，該液晶顯示器(LCD)之液晶層係由複數個囊封液晶所形成，故當液晶顯示器(LCD)被彎曲或是有壓力施加於該液晶顯示器(LCD)之表面時所產生之螢幕失真現象可被最小化。
囊封液晶主要係藉由使用攪拌機以攪拌液晶和囊封薄膜材料來製造。在此情況中，要均勻地實現囊封液晶之尺寸為困難的。使用非均勻尺寸之囊封液晶的液晶顯示器(LCD)根據囊封液晶之尺寸會具有不同的光電特性。由於囊封液晶之尺寸為非均勻的，因而形成該囊封液晶之該些液晶和囊封薄膜之間的折射係數不同，因此會產生散射，從而劣化光學特性。
上文所述僅用以提升對於所述技術之背景的了解，因此其中可能包含所屬技術領域中具有通常知識者而言為並非由先前技術所形成但是為眾所周知之技術。
本發明所描述之技術已努力以提供一種用於製造囊封液晶以及包含該囊封液晶之液晶顯示器(LCD)之設備及方法，其具有優點為可製造均勻尺寸之囊封液晶。
一種根據範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備，其可包含第一流管，其構成為具有流經其之液晶；第二流管，其構成為具有流經其之囊封薄膜材料；第三流管，其構成為具有一個流入部分連接至第一流管的流出部分以及第二流管的流出部分並且具有液晶液滴，其中該液晶和該囊封薄膜材料係混合流經該第三流管；以及固化機，其構成為藉由固化該液晶液滴來製造囊封液晶。
液晶液滴產生器，該第一流管的流出部分、該第二流管的流出部分以及第三流管之流入部分係匯流於此處，其可藉由混合等液晶和該囊封薄膜材料來製造液晶液滴。
該設備可進一步包含第一注射器，用於注射該些液晶進入該第一流管；以及第二注射器，用於注射該些囊封薄膜材料進入該第二流管。
流經該第一流管之液晶的通量以及流量係藉由調整該第一注射器之壓力來控制，以及流經該第二流管之囊封薄膜材料的通量以及流量係藉由調整該第二注射器之壓力來控制。
囊封薄膜材料可包含矽基或是氟基之UV可固化表面活性劑。
該囊封薄膜材料可包含選自去離子明膠、聚乙烯醇和膠乳中之任一者。
該第一流管至該第三流管的直徑可為微米單位。
該第二流管和該第三流管被置於相同的直線上，並且該第一流管在該液晶液滴產生器處與該第二流管和該第三流管正交。
該第一流管和該第三流管被置於相同的直線上，並且該第二流管在該液晶液滴產生器處與該第一流管和該第三流管正交。
該第一流管和該第三流管被置於相同的直線上，該第二流管在該液晶液滴產生器處與該第一流管和該第三流管正交，並且該第二流管包含交會於該液晶液滴產生器之第二上流管和第二下流管。
再者，一種根據範例性實施例之方法可包含使用第一注射器以注射液晶進入第一流管；使用第二注射器以注射囊封薄膜材料進入第二流管；產生液晶液滴，其中該液晶和該囊封薄膜材料係混合於液晶液滴產生器，而第一流管的流出部分、第二流管的流出部分和第三流管的流入部分係交會於該液晶液滴產生器處，以及藉由固化該液晶液滴以製造囊封液晶。
囊封液晶可藉由固化流經該第三流管的液晶液滴之囊封薄膜材料來被製造。
囊封液晶可藉由固化流經該第三流管的液晶液滴之囊封薄膜材料來被製造。
該流經該第一流管的液晶之通量以及流量可藉由調整該第一注射器之壓力來控制，以及該流經該第二流管的囊封薄膜材料之通量以及流量可藉由調整該第二注射器之壓力來控制。
該囊封薄膜材料可包含選自矽基或是氟基之UV可固化表面活性劑、去離子明膠、聚乙烯醇以及膠乳中之任一種材料。
再者，一種根據範例性實施例之液晶顯示器，其可包含：第一基板；形成於該第一基板上之第一電極；第二基板，其構成為面對該第一基板；形成於該第二基板上之第二電極；以及液晶層，其被形成於該第一電極和該第二電極之間並且構成為包含複數個囊封液晶，該液晶層包含液晶以及圍繞每個液晶之囊封薄膜，其中，該複數個囊封液晶之每一者的直徑具有該複數個囊封液晶之平均直徑的±6.5%之誤差。
囊封液晶可包含膽固醇囊封液晶(cholesteric encapsulation liquid crystal)，該膽固醇囊封液晶包含膽固醇液晶和每個圍繞該膽固醇液晶之膽固醇囊封薄膜。
囊封液晶可包含：左旋(left-handed)膽固醇囊封液晶，其包含左旋膽固醇液晶和每個圍繞該左旋膽固醇液晶之左旋膽固醇囊封薄膜；以及右旋(right-handed)膽固醇囊封液晶，其包含右旋膽固醇液晶和每個圍繞該右旋膽固醇液晶之右旋膽固醇囊封薄膜。
該左旋膽固醇囊封液晶可形成左旋螺旋態的液晶囊封層，並且該右旋膽固醇囊封液晶形成右旋螺旋態的液晶囊封層。
該囊封液晶可包含向列型囊封液晶(nematic encapsulation liquid crystal)，該向列型囊封液晶包含向列型液晶以及每個圍繞該向列型液晶之向列型囊封薄膜。
該囊封液晶可被分散。
該囊封液晶可形成至少一層。
該液晶顯示器可進一步包含分散於該囊封液晶之間的奈米粒子，並且該奈米粒子可具有與該囊封薄膜不同之介電常數。
等囊封液晶可具有10nm至100μm之直徑，並且該囊封薄膜可具有1nm至10μm之厚度。
根據本發明，均勻尺寸的囊封液晶可藉由分別引入液晶和囊封薄膜材料進入該第一流管和該第二流管以及控制該些液晶和囊封薄膜材料之通量、流量等來被製造。
再者，由於包含均勻尺寸的囊封液晶之液晶層係被形成，則具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造。
1‧‧‧第一流管
2‧‧‧第二流管
3‧‧‧第三流管
4‧‧‧液晶液滴產生器
5‧‧‧第一注射
6‧‧‧第二注射
8‧‧‧固化機
10‧‧‧液晶液滴
13‧‧‧液晶
14‧‧‧囊封薄膜材料
15‧‧‧囊封薄膜
21‧‧‧第二上流管
22‧‧‧第二下流管
30‧‧‧囊封液晶
31‧‧‧膽固醇囊封液晶
31a‧‧‧膽固醇囊封薄膜
31b‧‧‧膽固醇液晶
32‧‧‧向列型囊封液晶
32a‧‧‧向列型囊封薄膜
32b‧‧‧向列型液晶
40‧‧‧奈米粒子
61‧‧‧第二上注射
62‧‧‧第二下注射
110‧‧‧第一基板
111‧‧‧第一偏光板
190‧‧‧第一電極
210‧‧‧第二基板
211‧‧‧第二偏光板
270‧‧‧第二電極
310‧‧‧膽固醇液晶層
311‧‧‧左旋膽固醇囊封液晶
311a‧‧‧左旋膽固醇囊封薄膜
311b‧‧‧左旋膽固醇液晶
312‧‧‧右旋膽固醇囊封液晶
312a‧‧‧右旋膽固醇囊封薄膜
312b‧‧‧右旋膽固醇液晶
313‧‧‧左旋膽固醇液晶囊封層
314‧‧‧右旋膽固醇液晶囊封層
320‧‧‧向列型液晶層
L‧‧‧左旋偏振光
R‧‧‧右旋偏振光
T‧‧‧框架
本發明之更完整的提升以及許多隨之而來的優勢，將藉由參照上文的詳細解釋以及結合隨附圖式而明顯變得更好理解，在該些圖式中相同或相似的元件符號代表相同或相似的組件，其中：圖1為示意圖，其顯示一種根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備；圖2為圖1中之I部分的放大視圖； 圖3和4為方塊圖，其依序地說明一種使用根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備來製造囊封液晶的方法；圖5為示意圖，其顯示一種根據第二範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備；圖6為根據第一範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖；圖7為根據第二範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖；圖8為根據第三範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖；圖9為根據第四範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖；圖10為根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖；以及圖11為根據第六範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
本發明將於下文中根據隨附圖式而被更完整描述，其中顯示某些本發明之範例性實施例。所屬技術領域具有通常知識者將了解到的是，該所描述之實施例可在不違背本發明之精神和範疇之下，以各種不同的方式修改。本發明可以不同種的形式實施並且不限於該些實施例。為了清楚解釋本發明，不關於本發明之解釋的部件係省略，並且在全圖式中之相同的元件符號係參照相同的或是相似的部件。
顯示於圖式中之每一元件的尺寸和厚度為任意的，其係用以說明方便，並且本發明並非限於此。
在本說明書中，相同的元件符號指的是相同的元件。將了解的是，當元件的層、膜、區域或基板被稱為在另一個元件上時，其可為直接在該其他元件上或是之間有介置元件出現。或者是，當元件被稱為直接在另一元件上時，則其間沒有介置元件出現。
為了清楚解釋本發明，在本說明之細節中省略本敘述以外之元件，並且在全說明書中之相同的元件符號係參照相同的元件。
在數個範例性實施例中，具有相同組態的組成元件係藉由相同的元件符號而代表性地描述於第一範例性實施例中，並且僅描述於第一範例性實施例中之組成元件以外的其他組成元件將會被描述於其他實施例中。
根據第一範例性實施例而用於製造囊封液晶的設備係參照圖l、2而被描述於下文中。
圖1為示意圖，其顯示根據第一範例性實施例而用於製造囊封液晶的設備，而圖2為圖1中之I部分的放大圖。
如圖1、2中所示，根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備可包含第一流管1，構成為具有流經其之液晶13；第二流管2，構成為具有流經其之囊封薄膜材料14；以及第三流管3，構成為具有耦接至第一流管的流出部分1和第二流管的流出部分2的流入部分。
液晶13可為膽固醇液晶或是向列型液晶。囊封薄膜材料14可為矽基或是氟基之UV可固化表面活性劑或是其他種類的可固化表面活性劑。再者，囊封薄膜材料14可為水溶性聚合物材料，例如去離子明膠、聚乙烯醇以及膠乳。
該第一至第三流管1、2、3可具有導管圖案，其係以框架T之聚二甲基矽氧烷、矽或是玻璃來形成。每個第一至第三流管1、2、3之直徑可以微米來量測。
用於注射液晶13進入第一流管1之第一注射器5可被連接至第一流管1之流入部分，而用於注射囊封薄膜材料14進入第二流管2之第二注射器6可被連接至第二流管2之流入部分。第一注射器5藉由控制液晶13之壓力來控制液晶13之通量以及流量，其流經第一流管1。第二注射器6藉由控制囊封薄膜材料14之壓力來控制囊封薄膜材料14之通量以及流量。
液晶液滴產生器4可被形成在一個部份處，該處為第一流管的流出部分1、第二流管的流出部分2以及第三流管3之流入部分的匯流處。第二流管2和第三流管3可被置於相同的直線上。第一流管1可在液晶液滴產生器4處正交於第二流管2和第三流管3，而第一流管1和第二流管2之位置可互換。液晶液滴產生器4藉由混合液晶13和囊封薄膜材料14來產生液晶液滴10。
當液晶13和囊封薄膜材料14被注入到第一流管1和第二流管2大約微米的尺寸，液晶13和囊封薄膜材料14被混合於液晶液滴產生器4中，第一流管1和第二流管2藉由流體力學不穩定性之方式而被匯流，因此產生液晶液滴10。囊封薄膜材料14藉由自組裝效應(自組裝效應)之方式圍繞液晶13之周長。
再者，用於固化液晶液滴10之固化機8係與第一至第三流管1、2、3分隔開。固化機8輻射紫外(UV)於液晶液滴10上以固化液晶液滴10的囊封薄膜材料14成為囊封薄膜15，從而使得液晶液滴10成為囊封液晶30。
在此情況中，液晶液滴10或囊封液晶30之尺寸可藉由調整液晶13和囊封薄膜材料14的表面張力、黏性、通量、流速(或流量壓力)來控制。
由於第一至第三流管1、2、3之每一個的直徑係為微米(μm)單位，流經第三流管3之囊封液晶30的直徑可為微米(μm)單位。例如，囊封液晶30之直徑可為10奈米至100微米。
再者，使用用於製造具有均勻尺寸的囊封液晶之設備來製造該複數個囊封液晶30，並且囊封液晶30可具有直徑±6.5%之誤差之中。
在使用用於製造囊封液晶之傳統設備之使用攪拌器來製作囊封液晶的情況下，當液晶之數量為1ml、囊封薄膜材料為100ml且攪拌器轉速為每小時500rpm時，囊封液晶在所有製造的囊封液晶中具有最大的直徑為4.62μm，而在所有製造的囊封液晶中具有最小的直徑為1.68μm，並且該製造的囊封液晶具有平均直徑為2.67μm。因此，該囊封液晶具有±50%之大的誤差或是具有比囊封液晶之平均值更高的誤差。使用非均勻尺寸的液晶顯示器(LCD)根據該囊封液晶之尺寸而具有不同的光電特性。再者，由於囊封液晶之尺寸為非均勻的，故散射係由於形成囊封液晶之液晶和囊封薄膜之間的折射率之不同而產生，從而惡化光學特性。
然而，在使用根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備而製造的囊封液晶30之情況之下，當液晶13之流速為每分鐘37μl且囊封薄膜材料14之流速為每分鐘5000μl時，囊封液晶在所有製造的囊封液晶30中具有最大的直徑為56.1μm囊封液晶，而在所有製造的囊封液晶30中具有最小的直徑為49.4μm，並且該製造的囊封液晶具有平均直徑為52.9μm。由此可見根據囊封液晶30之平均直徑，該囊封液晶30具有誤差範圍在±6.5%之均勻的直徑。
如上所述，當含有均勻尺寸之囊封液晶30的液晶層，而具有該液晶層之液晶顯示器(LCD)被製造時，由如洗刷或是擠壓之外部壓力所造成之屏幕失真現象可被避免。
如上所述參照圖1和圖2之一種使用根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備製造囊封液晶之方法，該方法係參照圖2至4而被詳細地描述於下文中。
圖3和4係為圖示，依序地說明使用根據第一範例性實施例之用於製造囊封液晶之設備製造囊封液晶之方法。
首先，如圖3所示，液晶13可藉由使用第一注射器5而被注入第一流管1中，且囊封薄膜材料14可藉由使用第二注射器6而被注入第二流管2中。與液晶13在液晶液滴產生器中接觸的囊封薄膜材料14係附著到液晶13的表面。
之後，如圖4中所示，流入液晶液滴產生器4中之液晶13和囊封薄膜材料14係互相混合。也就是，進入液晶液滴產生器4之中以接觸液晶13的囊封薄膜材料14係被附著至液晶13的表面，因此圍繞液晶13。此時，液晶13係以液滴的形式藉由囊封薄膜材料14之流量壓力的方式而彼此分開。
接著，如圖2中所示，囊封薄膜材料14藉由自組裝效應之方式圍繞液滴形式之液晶13，從而形成液晶液滴10。
接著，紫外線(UV)係被輻射於液晶液滴10上，故而固化液晶液滴10之囊封薄膜材料14成為囊封薄膜15。因此，液晶液滴10係成為囊封液晶30。囊封液晶30沿著第三流管3流動。
或者是，在其中囊封薄膜材料14圍繞液滴形式之液晶13的液晶液滴10被排入第三流管3之後，紫外線(UV)可被輻射至液晶液滴10，故而製作液晶液滴10於囊封液晶30中。在此情況中，囊封液晶之尺寸30可藉由調整液晶13和囊封薄膜材料14之表面張力、黏性、通量、流速(或流量壓力)而被控制。
複數個囊封液晶30可藉由重複上述製程而被製造，並且均勻尺寸的囊封液晶30可被製造。每個囊封液晶30可具有直徑在±6.5%之內的誤差。
藉由製造具有包含如上所述之均勻尺寸之囊封液晶30的液晶層之液晶顯示器(LCD)，則由於外部壓力所產生之屏幕失真現象可被避免。
在第一範例性實施例中，囊封薄膜材料14所流經之第二流管2以及囊封液晶30所流經之第三流管3係顯示被放置於相同的直線上，並且液晶13所流經之第一流管1係顯示與第二流管2和第三流管3正交於液晶液滴產生器4中。 然而，該第一至第三流管1、2和3可被置於不同的位置以優化囊封液晶30之尺寸以及製造條件。
下文中，將參照圖5而詳細敘述根據第二範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備。
圖5為示意圖，其顯示根據第二範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備。
該第二範例性實施例係實質上相當於圖1和圖2之第一範例性實施例，除了第一流管至第三流管之放置位置之外，故有重複之處將被省略以說明簡潔。
如圖5所示，根據第二範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備，其包含構成為具有液晶13流經其之第一流管1、構成為具有囊封薄膜材料14流經其之第二流管2以及構成為具有流入部分連接至第一流管的流出部分1和第二流管的流出部分2之第三流管3。該第一流管1和第三流管3係被置於相同的直線上。第二流管2包含第二上流管21和第二下流管22，該些係匯流於液晶液滴產生器4之處。該第二上流管21和第二下流管22係於液晶液滴產生器4處正交於第一流管1和第三流管3。
用於注射液晶13進入第一流管1中之第一注射器5係連接至第一流管1之流入部分。用於注射囊封薄膜材料14進入第二上流管21之第二上注射61係連接至第二上流管21之流入部分。用於注射囊封薄膜材料14進入第二下流管22之第二下注射62可被連接至第二下流管22之流入部分。
流經第一流管1之液晶13與囊封薄膜材料14混合，而流經第二上流管21和第二下流管22，於液晶液滴產生器4中。此時，藉由流自上側與下側而至液晶液滴產生器4之囊封薄膜材料14的流量壓力之方式來使液晶13彼此分開。接著，藉由自組裝效應之方式使囊封薄膜材料14圍繞液滴形式之液晶13， 從而形成液晶液滴10。固化機8輻射紫外線(UV)至液晶液滴10，故固化液晶液滴10之囊封薄膜材料14成為囊封薄膜15.因此，液晶液滴10係成為囊封液晶30。囊封液晶30沿著第三流管3流動。
或者是，在其中囊封薄膜材料14圍繞液滴形式之液晶13的液晶液滴10被排自第三流管3之後，固化機8可輻射紫外線(UV)至液晶液滴10，從而使得液晶液滴10成為囊封液晶30。
具有一種均勻尺寸之複數個囊封液晶可藉由重複上述製程而被製造。
液晶顯示器(LCD)包含使用根據第一及第二範例性實施例之用於製造囊封液晶的設備及方法所製造之囊封液晶係參照圖6而詳細描述餘下文中。
圖6為根據第一範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面圖。
如圖6所示，根據第一範例性實施例之液晶顯示(LCD)包含構成為互相面對之第一基板110和第二基板210以及置於該兩個基板110和210之間的膽固醇液晶層310。第一電極190可被形成在第一基板110上，並且第二電極270可被形成在第二基板210上，使得一電場可被形成於第一電極190和第二電極270之間。間隔可被置於第一基板110和第二基板210之間以控制膽固醇液晶層310之厚度。
該第一基板110和第二基板210可由絕緣基板所形成，例如透明玻璃或塑膠。
具有均勻尺寸之複數個膽固醇囊封液晶31係被分散於膽固醇液晶層310中。每個膽固醇囊封液晶31包含置於每一個膽固醇囊封薄膜31a中之膽固醇液晶31b。膽固醇液晶31b可具有一螺距(helical pitch)，其反射具有波長為380nm至770nm之可見光。膽固醇囊封薄膜31a可具有1nm至10μm之厚度。如果膽固醇囊封薄膜31a之厚度太薄，膽固醇囊封液晶31有可能會破裂。如果膽固醇 囊封薄膜31a之厚度太厚，膽固醇囊封液晶31的彈力會劣化並且當產生外部壓力時，屏幕失真現象可能會發生。膽固醇囊封薄膜31a之厚度係息息相關於膽固醇囊封薄膜31a之材料的物理特性。
該複數個膽固醇囊封液晶31之尺寸可為10nm至100μm的範圍中。該膽固醇囊封液晶31係為均勻的並且每一者可具有之直徑誤差在±6.5%之間。
膽固醇液晶層310具有平面狀態(planar state)和焦點圓錐狀態(focal conic state)這兩種狀態，並且雖然沒有提供外部電壓而可以維持此兩種狀態。在平面狀態時，膽固醇液晶31b具有螺旋結構並且沿著螺距反射特定波長之光。在焦點圓錐狀態時，該些膽固醇液晶31b具有它們的螺旋軸，該些膽固醇液晶31b以水平方向被安置至第一電極190和第二電極270並且傳送光線。
由於包含該些膽固醇囊封液晶31之膽固醇液晶層310係如上述所形成，故根據視角所造成之顏色偏移可被最小化，並且當液晶顯示器(LCD)被彎折或是施加壓力至液晶顯示器(LCD)之表面所產生的屏幕失真現象可被最小化。因此，膽固醇液晶層310之穩定度可被維持。
再者，由於包含均勻尺寸之膽固醇囊封液晶31的膽固醇液晶層310被形成，故由外部壓力所造成之屏幕失真現象可被避免。因此，具有不變的光電特性以及優良的光學特性之液晶顯示器(LCD)可被生產。
第一電極190和第二電極270如所示而被形成以施加一垂直電場。然而，第一電極190和第二電極270兩者可被形成於第一基板110上以施加水平電場，或者三個或更多的電極可被形成以施加垂直電場以及水平電場兩者。
再者，用於分別反射紅光、綠光和藍光之紅色反射膽固醇液晶、綠色反射膽固醇液晶和藍色反射膽固醇液晶可由具有均勻尺寸之膽固醇囊封液 晶31所形成。在此情況中，顏色可被執行，同時由於外部壓力所造成之屏幕失真現象可被避免。
同時，膽固醇液晶層310之膽固醇囊封液晶31可為左旋或右旋。然而，在膽固醇液晶層310中，混合左旋膽固醇囊封液晶和右旋膽固醇囊封液晶312係可能的。
在下文中，將參照圖7而詳細描述根據第二範例性實施例之液晶顯示器(LCD)。
圖7為根據第二範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
除了該膽固醇液晶層310皆包含左旋膽固醇囊封液晶和右旋膽固醇囊封液晶之外，該第二範例性實施例係實質上相同於圖6之第一範例性實施例，並且該重複描述的部份為了簡潔將被省略。
如圖7所示，具有均勻尺寸之複數個左旋膽固醇囊封液晶311以及複數個右旋膽固醇囊封液晶312係被分散於膽固醇液晶層310中。該左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312具有一均勻尺寸並且每一者可具有直徑在±6.5%之內的誤差。因此，具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造，因為由外部壓力所造成之屏幕失真現象可被避免。
左旋膽固醇囊封液晶311包含在每一個左旋膽固醇囊封薄膜311a中的左旋膽固醇液晶311b。每一個右旋膽固醇囊封液晶312包含在每一個右旋膽固醇囊封薄膜312a中的右旋膽固醇液晶312b。該左旋膽固醇液晶311b反射左旋圓偏振光L，而該右旋膽固醇液晶312b反射右旋圓偏振光R。
在第一範例性實施例之液晶顯示器(LCD)中，僅左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312中之一種被包含於膽固醇液晶層310中。因此，膽固醇液晶層310之反射性可能最高不超過50%。然而，在第二範例性實施 例之液晶顯示器(LCD)中，左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312係被混合於膽固醇液晶層310中，因此膽固醇液晶層310之反射性可為最大化。
同時，在第二範例性實施例中，左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312係被隨機地混合以形成膽固醇液晶層310。然而，左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312可具有層狀結構。
在下文中，將參照圖8而詳細地描述根據第三範例性實施例之液晶顯示器(LCD)。
圖8為根據第三範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
除了膽固醇液晶層310之左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312具有堆疊結構之外，第三範例性實施例係實質上相同於圖7之第二範例性實施例，並且該重複描述的部份為了簡潔將被省略。
如圖8所示，膽固醇液晶層310包含左旋膽固醇液晶囊封層313和形成在左旋螺旋態的液晶囊封層313上之右旋螺旋態的液晶囊封層314。
左旋螺旋態的液晶囊封層313包含具有均勻尺寸之複數個左旋膽固醇囊封液晶311。右旋螺旋態的液晶囊封層314包含具有均勻尺寸之複數個右旋膽固醇囊封液晶312。左旋膽固醇囊封液晶311和右旋膽固醇囊封液晶312具有均勻尺寸並且每一者可具有直徑在±6.5%的誤差之內。從而，由於外部壓力所造成的屏幕失真現象可被避免，具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造。
再者，由於膽固醇液晶層310係由用於反射左旋圓偏振光L之左旋螺旋態的液晶囊封層313和用於反射右旋圓偏振光R之右旋螺旋態的液晶囊封層314所形成，而左旋圓偏振光L和右旋圓偏振光R兩者皆可被反射。因此，膽固醇液晶層310之反射性可為最大化。
同時，第一範例性實施例之液晶顯示器(LCD)係被說明以包含含有膽固醇囊封液晶之膽固醇液晶層310，但是可能包含含有向列型囊封液晶之向列型液晶層。
下文中，將參照圖9以詳細說明根據第四範例性實施例之液晶顯示器(LCD)。
圖9為根據第四範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
除了形成向列型液晶層之外，該第四範例性實施例係實質上相同於圖8之第三範例性實施例，並且該重複描述的部份為了簡潔將被省略。
如圖9所示，根據第四範例性實施例之液晶顯示器(LCD)含有構成為彼此面對之第一基板110和第二基板210以及置於兩基板110和210之間之向列型液晶層320。第一電極190可被形成於第一基板110上，以及第二電極270可被形成於第二基板210上。因此，電場可被形成於第一電極190和第二電極270之間。第一偏光板111和第二偏光板211可被分別形成於第一基板110下且第二基板210上。第一偏光板111和第二偏光板211之傳輸軸可為彼此垂直或是具有一特定角度。一相位延遲膜可被進一步形成於第一偏光板111和第二偏光板211中以改善視角。
具有均勻尺寸之複數個向列型囊封液晶32係被分散於向列型液晶層320中。該向列型囊封液晶32含有在每一向列型囊封薄膜32a之中有向列型液晶32b。向列型囊封液晶32之尺寸在直徑上可具有±6.5%之誤差。因此，具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造，因為由於外部壓力所造成的屏幕失真現象可被避免。
該向列型液晶32b可包含扭轉向列型(TN)液晶、水平排列向列型液晶、軸對稱排列向列型液晶等等，並且可為正介電常數各向異性液晶或是負介電常數各向異性液晶。TN液晶係如圖9所示。
在上述中，說明第一電極190和第二電極270被形成以提供垂直電場。然而，第一電極190和第二電極270兩者可被形成於第一基板上以提供一水平電場，或是三個或更多電極可被形成以提供垂直電場和水平電場兩者。
再者，一用於形成多個領域的開口圖案可被形成於第一電極或第二電極中以最小化根據視角之顏色偏移。
同時，由於該囊封薄膜所造成的驅動電壓之提升可藉由增加奈米粒子至根據第四範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的該向列型液晶層而被最小化。
下文中，將參照圖10以詳細說明根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)。
圖10為根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
除了奈米粒子被加入該向列型液晶層之外，該第五範例性實施例係實質上相同於圖9之第四範例性實施例，並且該重複描述的部份為了簡潔將被省略。
如圖10所示，根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)包含構成為互相面對之第一基板110和第二基板210以及被置於兩基板110和210之間的向列型液晶層320。
具有均勻尺寸之複數個向列型囊封液晶32係被分散於向列型液晶層320中。複數個奈米粒子40係被置於該向列型囊封液晶32之間。
每個奈米粒子40之直徑可為10nm至1μm，並且該奈米粒子40可為選自於金、銀、奈米碳管以及鐵電材料中之任一者。
向列型囊封液晶32含有在每一囊封薄膜32a之中有向列型液晶32b。水平指向的向列型液晶係如圖10所示。該複數個向列型囊封液晶32具有均 勻尺寸並且每一者具有直徑在±6.5%的誤差之內。因此，具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造，因為由於外部壓力所造成的屏幕失真現象可被避免。
由於該些奈米粒子40係被分散於向列型液晶層320中，故向列型囊封薄膜32a之介電常數可上升。關於向列型囊封薄膜32a與奈米粒子40之混合物的介電常數係被寫成為公式1。
εm=exp(B1logε1+B2logε2)(公式1)
其中εm為向列型囊封薄膜32a與奈米粒子40之混合物的介電常數、ε1為囊封薄膜32a的介電常數、ε2為奈米粒子40的介電常數、B1為向列型囊封薄膜32a的體積以及B2為奈米粒子40的體積。此處，囊封薄膜32a的介電常數ε1不同於奈米粒子40的介電常數ε2。
如公式1所示，由於具有特定體積和特定介電常數之奈米粒子40係被加入向列型液晶層320，故向列型囊封薄膜32a與奈米粒子40之混合物的介電常數可被提升。
因此，向列型囊封薄膜32a之功能性為可避免壓降的產生並且因此避免驅動電壓之升高。再者，在根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)中，說明奈米粒子40被分散於向列型液晶層320中。然而，奈米粒子40可被分散於該前述實施例之膽固醇液晶層310中。
同時，在根據第五範例性實施例之液晶顯示器(LCD)中，說明向列型囊封液晶32和奈米粒子40被彼此分隔開並且分散於向列型液晶層320中。然而，在該複數個向列型囊封液晶32係由單層所形成的情況下，奈米粒子40可與向列型液晶層320接觸。
下文中，將參照圖11而詳細說明根據第六範例性實施例之液晶顯示器(LCD)。
圖11為根據第六範例性實施例之液晶顯示器(LCD)的橫切面視圖。
除了該複數個向列型囊封液晶係由單層所形成並且奈米粒子40與向列型液晶層320接觸之外，該第六範例性實施例係實質上相同於圖10之第五範例性實施例，並且該重複描述的部份為了簡潔將被省略。
如圖11所示，根據第六範例性實施例之液晶顯示器(LCD)可包含彼此互相面對之第一基板110和第二基板210以及被至於兩基板110和210之間的向列型液晶層320。
具有均勻尺寸之複數個向列型囊封液晶32在向列型液晶層320中彼此互相接觸。
向列型囊封液晶32含有在每一向列型囊封薄膜32a之中有向列型液晶32b。TN液晶係顯示於圖11中。該複數個向列型囊封液晶32具有均勻尺寸並且每一者具有之直徑在±6.5%的誤差之間。因此，具有固定光電特性以及良好光學特性之液晶顯示器(LCD)可被製造，因為由於外部壓力所造成的屏幕失真現象可被避免。
再者，由於具有特定體積和特定介電常數之該奈米粒子40被加入於向列型液晶層320，故向列型囊封薄膜32a與奈米粒子40之混合物的介電常數εm可被提升。因此，向列型囊封薄膜32a之功能性為可避免壓降的產生並且因此避免驅動電壓之升高。
然而此揭露係被描述以針對目前所想到而可被執行的範例性實施例，應了解的是，本發明並未侷限於該些所揭露的實施例，但是，相反的，本發明想要含括包含在隨附之申請專利範圍的精神與範疇中之各種修改以及等同配置。
1‧‧‧第一流管
2‧‧‧第二流管
3‧‧‧第三流管
4‧‧‧液晶液滴產生器
5‧‧‧第一注射
6‧‧‧第二注射
8‧‧‧固化機

Claims (26)

  1. 一種用於製造囊封液晶之設備，其包含：第一流管，其構成為具有流經其之液晶；第二流管，其構成為具有流經其之囊封薄膜材料；第三流管，其構成為具有一流入部分連接至第一流管的流出部分以及第二流管的流出部分並且具有液晶液滴，其中該液晶和該囊封薄膜材料係混合流經該第三流管；以及固化機，其構成為藉由固化該液晶液滴來製造囊封液晶。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於製造囊封液晶的設備，其中第一流管的流出部分、第二流管的流出部分以及第三流管之流入部分於液晶液滴產生器處匯流，以藉由混合該液晶和該囊封薄膜材料來製造液晶液滴。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於製造囊封液晶的設備，其進一步包含：第一注射器，用於注射該些液晶進入該第一流管；以及第二注射器，用於注射該些囊封薄膜材料進入該第二流管。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於製造囊封液晶的設備，其中流經該第一流管之液晶的通量以及流量係藉由調整該第一注射器之壓力來控制，以及流經該第二流管之囊封薄膜材料的通量以及流量係藉由調整該第二注射器之壓力來控制。
  5. 如申請專利範圍第1項之用於製造囊封液晶的設備，其中該囊封薄膜材料包含矽基或是氟基之UV可固化表面活性劑。
  6. 如申請專利範圍第1項之用於製造囊封液晶的設備，其中該囊封薄膜材料包含選自去離子明膠、聚乙烯醇和膠乳中之任一者。
  7. 如申請專利範圍第1項之用於製造囊封液晶的設備，其中該第一流管至該第三流管的直徑為微米單位。
  8. 如申請專利範圍第2項之用於製造囊封液晶的設備，其中該第二流管和該第三流管被置於相同的直線上，並且該第一流管在該液晶液滴產生器處與該第二流管和該第三流管正交。
  9. 如申請專利範圍第2項之用於製造囊封液晶的設備，其中該第一流管和該第三流管被置於相同的直線上，並且該第二流管在該液晶液滴產生器處與該第一流管和該第三流管正交。
  10. 如申請專利範圍第2項之用於製造囊封液晶的設備，其中該第一流管和該第三流管被置於相同的直線上，該第二流管在該液晶液滴產生器處與該第一流管和該第三流管正交，並且該第二流管包含交會於該液晶液滴產生器之第二上流管和第二下流管。
  11. 一種製造囊封液晶之方法，其包含：使用第一注射器以注射液晶進入第一流管；使用第二注射器以注射囊封薄膜材料進入第二流管；產生液晶液滴，其中該液晶和該囊封薄膜材料係混合於液晶液滴產生器，而第一流管的流出部分、第二流管的流出部分和第三流管的流入部分係交會於該液晶液滴產生器處，以及藉由固化該液晶液滴以製造囊封液晶。
  12. 如申請專利範圍第11項之製造囊封液晶的方法，其中該囊封液晶係藉由固化流經該第三流管的液晶液滴之囊封薄膜材料來被製造。
  13. 如申請專利範圍第11項之製造囊封液晶的方法，其中該囊封液晶係藉由固化流經該第三流管的液晶液滴之囊封薄膜材料來被製造。
  14. 如申請專利範圍第11項之製造囊封液晶的方法，其中該流經該第一流管的液晶之通量以及流量係藉由調整該第一注射器之壓力來控制，以及該流經該第二流管的囊封薄膜材料之通量以及流量係藉由調整該第二注射器之壓力來控制。
  15. 如申請專利範圍第11項之製造囊封液晶的方法，其中該囊封薄膜材料包含選自矽基或是氟基之UV可固化表面活性劑、去離子明膠、聚乙烯醇以及膠乳中之任一種材料。
  16. 一種液晶顯示器，其包含：第一基板；形成於該第一基板上之第一電極；第二基板，其構成為面對該第一基板；形成於該第二基板上之第二電極；以及液晶層，其被形成於該第一電極和該第二電極之間並且構成為包含複數個囊封液晶，該囊封液晶包含液晶以及圍繞每個液晶之囊封薄膜， 其中，該複數個囊封液晶之每一者的直徑具有該複數個囊封液晶之平均直徑的±6.5%之誤差，其中，該液晶係使用第一注射器注射進入第一流管；該囊封薄膜之囊封薄膜材料係使用第二注射器注射進入第二流管；該液晶和該囊封薄膜材料係混合於液晶液滴產生器以產生液晶液滴，而該第一流管的流出部分、該第二流管的流出部分和第三流管的流入部分係交會於該液晶液滴產生器處；且該複數個囊封液晶係藉由固化該液晶液滴而形成。
  17. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶包含膽固醇囊封液晶，該膽固醇囊封液晶包含膽固醇液晶和每個圍繞該膽固醇液晶之膽固醇囊封薄膜。
  18. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶包含：左旋膽固醇囊封液晶，其包含左旋膽固醇液晶和每個圍繞該左旋膽固醇液晶之左旋膽固醇囊封薄膜；以及右旋膽固醇囊封液晶，其包含右旋膽固醇液晶和每個圍繞該右旋膽固醇液晶之右旋膽固醇囊封薄膜。
  19. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示器，其中該左旋膽固醇囊封液晶形成左旋螺旋態的液晶囊封層，並且該右旋膽固醇囊封液晶形成右旋螺旋態的液晶囊封層。
  20. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶包含向列型囊封液晶，該向列型囊封液晶包含向列型液晶以及每個 圍繞該向列型液晶之向列型囊封薄膜。
  21. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶係均勻地分散。
  22. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶形成至少一層。
  23. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，進一步包含分散於該囊封液晶之間的奈米粒子。
  24. 如申請專利範圍第23項之液晶顯示器，其中該奈米粒子具有與該囊封薄膜不同之介電常數。
  25. 如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該囊封液晶具有10nm至100μm之直徑。
  26. 如申請專利範圍第25項之液晶顯示器，其中該囊封薄膜具有1nm至10μm之厚度。
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