[其他]具有層列相的封裝液晶

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104605
• 申請日: 1986-06-03
• 公開（公告）號: CN86104605A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肯尼思·N·珀爾曼;詹姆斯·L·弗加森;范寧新
• 申請（專利權(quán)）人: 塔利克公司
• 主分類號: G02F1/135
• 分類號: G02F1/135;C09K19/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶，尤其是具有層列相的封裝液晶。此外，本發(fā)明還涉及應(yīng)用該封裝液晶的裝置和該封裝液晶及其裝置的制造方法。

背景技術(shù)

液晶已被廣泛地應(yīng)用于各種裝置中，包括光學(xué)器件，例如，可視顯示。這些器件通常需要較低的功率并具有令人滿意的響應(yīng)時間，可提供適當(dāng)?shù)姆床睿⑶冶容^便宜。使液晶能夠應(yīng)用到如可視顯示中的特性，就在于一方面液晶可傳輸光線，另一方面液晶可散射和/或吸收光線，這取決于當(dāng)電場施加到液晶材料兩端時液晶結(jié)構(gòu)的排列（或不規(guī)則的排列）。在美國專利3322485中給出了對電場敏感的液晶材料及其應(yīng)用的例子。

某些液晶材料是對溫度敏感的，根據(jù)液晶材料的溫度而改變其光學(xué)特性。

本發(fā)明將在下文中揭示關(guān)于液晶材料特別是既對電場敏感又對溫度敏感的液晶材料的應(yīng)用。

通常液晶具有三種類型，即膽甾型，向列型和層列型。在本申請的發(fā)明所描述的最佳實施例中涉及的是具有層列相的液晶材料的應(yīng)用。本發(fā)明還可包括既有層列相又有向列相的液晶材料。

膽甾型、向列型和層列型液晶材料的不同特性在已有技術(shù)中已被描述了。已知的液晶材料的一個特性是它的可逆性，特別在此應(yīng)指出向列型液晶材料是可逆的，但膽甾型液晶材料是不可逆的。可逆的向列型液晶材料的一個特點是如將電場施加在液晶材料上以后再消除，液晶材料將恢復(fù)它的原始結(jié)構(gòu)。另一方面，層列型液晶材料在電場消除后將保持它的結(jié)構(gòu)。

為了增加液晶材料的反差，也許還有其它的性能，多向色性染料可同液晶材料混和形成溶液。多向色性染料的分子通常與液晶材料的分子相結(jié)合，因此，該多向色性染料以類似于液晶材料的方式亦隨變化參數(shù)如加電場或加熱與否而具有光學(xué)的特性。在美國專利3499702和3551026中描述了在液晶材料中應(yīng)用多向色性染料的例子。

液晶材料的一個重要特性是各向異性。各向異性材料在不同的方向具有不同的物理性質(zhì)。例如，液晶在光學(xué)上是各向異性的，即它們的折射率隨入射光的傳播方向和偏振方向而變化。

液晶材料還具有電學(xué)上的各向異性，例如，對于層列型液晶材料來說，當(dāng)液晶結(jié)構(gòu)中的分子平行于電場時其介電常數(shù)是一個值，而當(dāng)液晶結(jié)構(gòu)中的分子垂直于電場時其介電常數(shù)可能變?yōu)榱硪粋€值。由于該介電值是排列方式的函數(shù)，則將其作為“介電系數(shù)”可能要比通常的“介電常數(shù)”更恰當(dāng)些。其它型式的液晶材料亦具有相似的特性。

膽甾型液晶封裝的一些簡要論述記述在美國專利3720623、3341466和2800457中，其中后兩篇專利在第一篇專利中被引用。

以前，應(yīng)用液晶的裝置，如可視顯示或其它裝置，都具有較小的尺寸。應(yīng)用液晶的大尺寸的裝置，例如廣告牌的顯示或標(biāo)志，由于一些原因一直沒有被令人滿意地制造出來。一個原因是液晶的流動性，（液晶材料可以流動以造成具有不同厚度的顯示區(qū)域）。所以，顯示裝置的光學(xué)特性可能不夠均勻，在不同的顯示部分具有變化的反差特性，等等。厚度的變化同樣也引起了液晶裝置的光學(xué)特性方面的變化或產(chǎn)生層次。此外，液晶層厚度的變化將引起液晶電學(xué)性質(zhì)的相應(yīng)變化，如容抗和阻抗的變化，進(jìn)一步降低了大尺寸液晶裝置的均勻度。液晶層電學(xué)性質(zhì)的變化還可引起加在液晶材料兩端的有效電場的相應(yīng)變化和/或在一個恒定電場下液晶層電學(xué)性質(zhì)的變化將在不同厚度的液晶區(qū)域上做出不同的響應(yīng)。

多向色性顯示，即一種在其中將多向色性染料和液晶材料溶解在一起，具有不需要應(yīng)用偏振器的優(yōu)點。但是，該多向色性的裝置在只應(yīng)用向列型液晶材料時存在反差相對較低的缺點。雖然，在以前還發(fā)現(xiàn)，將膽甾型液晶材料同染料一起添加到向列型液晶材料中可改善反差特性。參見懷特等人的文章：《應(yīng)用物理學(xué)雜志》，第45卷，No.11，1974年11月，第4718-4723頁。但膽甾型材料在電場消失時將不會恢復(fù)到它原始的無電場的形式。

在液晶材料的溶液中包含多向色性染料還會遇到另一個問題，那就是不論液晶材料是何種特殊型式，在“有場”條件下染料對光的吸收作用不是零。更確切地說在“有場”條件下這種吸收作用可歸結(jié)為一個所謂的有序參數(shù)，它聯(lián)系著一個染料之間相對排列的函數(shù)，或者就是這個函數(shù)。液晶材料的光傳輸特性是液晶材料厚度的指數(shù)函數(shù)。特別是，液晶材料的“導(dǎo)通”狀態(tài)或稱為“有場”或“激發(fā)”狀態(tài)是液晶材料的厚度的指數(shù)函數(shù)，并且“吸收”狀態(tài)或稱為“無”狀態(tài)也是一個關(guān)于厚度的不同的指數(shù)函數(shù)。