液晶單元的制作方法

液晶單元的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種液晶單元、液晶單元的制造方法及顯示器件。液晶單元的一個實施方案應用于顯示器件，可以調整所述顯示器件的視角或透光率。
【專利說明】液晶單元【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶單元(cell)、液晶單元的制造方法、及顯示器件。
【背景技術】
[0002]近來，在顯示器的技術中，伴隨著顯示器的大型化的要求，也需要小型化的顯示器，以便可以用在移動器件或平板電腦(PC)中。
[0003]顯示器通常以移動器件或平板電腦的形式使用而不限于地點，因此需要能夠保護隱私的顯示器技術。通常，使用窄視角的薄膜來作為保護隱私的技術。例如，顯示器可以通常以寬視角使用，或者當需要保護隱私時可以在屏幕上被覆蓋，從而以窄視角使用。此外，例如，還已知可以將顯示器中安裝的單元(例如Sharp生產的ECB單元，或者Hitachi生產的HAN單元)從寬視角切換為窄視角的切換技術。還已知應用了 VIC(viewing angle imagecontrol，視角圖像調整)技術的具有兩種不同的視角的LCD等(例如專利文獻I和2等)。
[0004]<現有專利文獻>
[0005]專利文獻1:韓國專利第2011-0123538號。
[0006]專利文獻2:韓國專利第2011-0078785號。

【發明內容】

[0007]發明目的
[0008]本申請涉及一種液晶單元、液晶單元的制備方法、及顯示器件。
[0009]技術方案
[0010]例示的液晶單元可以包括聚合物網絡和該網絡中存在的區域。該區域(下文稱作“液晶區域”)可以包含液晶化合物和二色性染料(dichroic dye)。液晶區域可以分散在所述網絡中。
[0011]例如在用顯示元件顯示圖像時，液晶單元可以調整視角或透光率。所述顯示元件可以包括，例如顯示面板和偏光片。顯示面板對種類沒有要求，例如可以使用有機發光二極管(OLED)面板或者液晶面板等,如板內切換(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。
[0012]液晶單元可以布置于顯示元件的一個表面上，例如位于顯示器件的最外側。在這個情況下，液晶單元可以布置為使得顯示元件中的至少一個偏光片位于顯示面板和液晶單元之間。例如，如圖1所示，顯示器件可以包括順序堆疊的液晶單元101、偏光片102和顯示面板103。所述液晶單元可以調整上述結構中的顯示器件的視角或透光率。例如，根據顯示面板的種類，調整液晶區域中的液晶化合物和/或二色性染料的配向(alignment)，由此可以調整視角和/或透光率。
[0013]例如，當顯示面板為面內切換(IPS)型面板時，在液晶單元的液晶區域中的液晶化合物和/或二色性染料可以在水平配向(homogeneous alignment)狀態與垂直配向(homeotropic alignment)狀態之間切換(switching),從而調整視角和/或透光率。此處，水平配向和垂直配向指的是，可以調整所需的視角或透光率的基本水平和垂直的配向。例如，只要視角或透光率可被適當地調整，在水平配向狀態下，厚度方向延遲
(thickness-direction retardation, Rth)-其將在下文進行描述-可以以規定范圍
存在，并且垂直配向狀態下，面內延遲(in-plane retardation, Rin)可以以規定范圍存在。例如，在未對液晶單元施加電壓的狀態下，液晶化合物和/或二色性染料可以水平配向，例如，沿與位于顯示面板和液晶單元之間的顯示元件的偏光片之一的吸光軸基本平行的方向配向，并且在施加有電壓的情況下，液晶化合物和/或二色性染料可以垂直配向。
[0014]當液晶單元中的液晶化合物和/或二色性染料水平配向時，液晶單元的面內延遲(Rin)可以為，例如，IOnm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，IOOnm以上，IlOnm以上，120nm以上，130nm以上，或140nm以上。并且，當未施加有電壓時，液晶單元的面內延遲(Rin)可以為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，21Onm以下,200nm以下，190nm以下，180nm以下，170nm以下,或者160nm以下。此外，當液晶化合物和/或二色性染料因施加電壓而垂直配向時，液晶單元的厚度方向延遲(Rth)可以為，例如，IOnm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，IOOnm以上，IlOnm以上，120nm以上，130nm以上，或者140nm以上。并且，當施加有電壓時，液晶單元的厚度方向延遲(Rth)可以為，大約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。
[0015]本說明書中，術語“面內延遲(Rin) ”指的是方程式I計算出的數值，術語“厚度方向延遲(Rth) ”指的是方程式2計算出的數值。
[0016][方程式I]
[0017]Rin = (nx-ny) X d
[0018][方程式2]
[0019]Rth = (nz_ny)Xd
[0020]在方程式I和2中，符號“nx、ny、nz和d”分別指的是面內慢軸(slow axis)方向的折射率、面內快軸(fast axis)方向的折射率、厚度方向的折射率和液晶單元的液晶層的厚度。各個折射率例如可為對波長為550nm的光所測量的折射率。
[0021]據此，可以實現如下器件，其在未施加有電壓的情況下具有寬視角，而在施加有電壓時具有窄視角。
[0022]可以自由地調整施加電壓或不施加電壓時的液晶單元中的液晶化合物和/或二色性染料的配向狀態和基于各個狀態下的延遲，以使根據應用該液晶單元的顯示元件的類型，可以發揮適當的視角和/或透光率的調整效果。
[0023]液晶單元例如可以包括聚合物網絡和液晶區域，該液晶區域包含液晶化合物和二色性染料，所述液晶區域分散在聚合物網絡中。本文所用的術語“液晶區域”指的是包含液晶化合物和二色性染料的區域，該區域可以以與可配向網絡相分離(phase-separated)的狀態分散在網絡中。圖2為示例性的液晶單元的示意圖，其包含聚合物網絡1011和液晶區域1012。在圖2中，液晶區域1012中的箭頭表示液晶化合物，橢圓形表示二色性染料。[0024]在液晶單元中，液晶區域中的聚合物網絡和液晶化合物可以滿足方程式3。
[0025][方程式3]
[0026](1-a) X {(2n02+ne2) 3}0 5<np< (1+a) X {(2n02+ne2) /3}0 5
[0027]在方程式3中，np為聚合物網絡的折射率，η。為液晶化合物的尋常折射率(ordinary refractive index), ne 為液晶化合物的非常折射率(extraordinaryrefractive index),并且 a 為滿足 O < a〈0.5 的數值。
[0028]在本說明中，應用到上述方程式中的折射率可以為，例如，相對于波長為550nm的光測量出的折射率。此外，當聚合物網絡的尋常折射率與非常折射率彼此不同時，方程式3的聚合物網絡的折射率可以為該網絡的尋常折射率。當所選的聚合物網絡和液晶化合物滿足方程式3時，即便在未施加有電壓的情況下也可以提供具有優越透明度和對比度的元件。
[0029]在方程式3中，“a”可以為，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O。
[0030]聚合物網絡的介電各向異性(dielectric anisotropy)可以為3以上,3.5以上，或4以上。在介電各向異性的該范圍內，可以優異地維持液晶單元的驅動電壓特性。介電各向異性的上限沒有特別限制，例如可以為20以下、15以下、或是10以下左右。
[0031]分散在聚合物網絡中的液晶區域包含液晶化合物。作為液晶化合物，可以使用可在聚合物網絡中相分離并可以由該聚合物網絡而配向的所有種類的化合物。例如，作為液晶化合物，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)或膽留醇型液晶化合物(cholestericliquid crystal compound)等。所述液晶化合物可以是相分離的因而與未與聚合物網絡結合，并且當從外部環境施加電壓時，可改變配向。為此目的，例如，所述液晶化合物可以為不具有可聚合或可交聯基團的化合物。
[0032]在一個實施方案中，作為液晶化合物，可以使用向列型液晶化合物。作為該化合物，例如可以使用滿足方程式4的向列型液晶化合物。
[0033]方程式4
[0034](1.53-b) < {(2n02+ne2) /3}Q.5〈(1.53+b)
[0035]在方程式4中，η。是方程式3所定義的液晶化合物的尋常折射率(ordinaryrefractive index),例如為向列型液晶化合物的短軸方向的折射率，ne是方程式3所定義的液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index),例如為向列型液晶化合物的長軸方向的折射率，b是滿足0.1 < b < I的數值。
[0036]可以通過選擇滿足方程式4的液晶化合物來制備即使在未施加有電壓時也能確保優異透明度的液晶單元。
[0037]在方程式4中，在另一個實施方案中，“b”可以為0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5或 0.1 至 0.3。
[0038]此外，液晶化合物的非常介電各向異性(ε e, extraordinary dielectricanisotropy,長軸方向的介電各向異性)與液晶化合物尋常介電各向異性(ε。，ordinarydielectric anisotropy,短軸方向的介電各向異性)之間的差值可以為3以上,3.5以上，4以上，6以上，8以上或10以上。當液晶化合物具有所述介電各向異性時，可以提供具有優越驅動電壓特性的元件。隨著所述介電各向異性之間的差值增大，該元件可以越能夠展現出合適的特性，因此其上限沒有特別限制。例如，作為所述液晶化合物，可以使用非常介電各向異性(ε e, extraordinary dielectric anisotropy)為6至50左右，尋常介電各向異性(ε。，ordinary dielectric anisotropy)為 2.5 至 7 左右的化合物。
[0039]液晶區域還包含二色性染料。本文所用的術語“染料”可以指能夠在可見光區域——例如，在400至700nm的波長范圍的至少一部分或全部范圍——強烈地的吸收和/或改變光的材料，本文所用的術語“二色性染料”可以指能夠在可見光區域的至少一部分或全部范圍內各向異性地吸收光的材料。通過使用該染料，當將液晶單元應用于顯示器件時，可以調整器件的色覺(color sense) 0對二色性染料沒有特別的限制，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)為5以上、6以上或7以上的染料，二色性比為平行于二色性染料的長軸方向的偏振光的吸光值除以垂直于二色性染料的長軸方向的偏振光的吸收值所獲得的數值。染料可以在可見光區域的波長范圍內——例如，在約380至700或約400至700nm的波長范圍內的至少一部分或任意一個波長范圍——滿足所述二色性比。二色性比的上限可以為，例如20、18、16或14左右。二色性染料的類型沒有特別限制，因此，例如，可使用所有具有上述特征并能夠根據液晶化合物的配向而配向的所有已知種類的染料。
[0040]所述液晶單元例如即便在未施加有電壓的情況下也可以展現出優越的透明度。例如，在未施加有電壓時，所述液晶單元具有的透光率可以為80%以上，85%以上，90%以上，或者95%以上。所述透光率可以為可見光區域內——例如波長約400至700nm范圍內——的透光率。
[0041]在一個實施方案中，聚合物網絡可以為一種含有可配向化合物的前體的可配向網絡。術語“含有可配向化合物的前體的可配向網絡”可以意指，例如，含有具有可配向化合物的前體的聚合物網絡，或是含有前體的交聯或聚合產物的聚合物網絡。
[0042]本文所用的術語“可配向化合物”可以意指例如以下化合物:其可以通過例如光的福射來以預定方向定向排序(orientationally ordered),并在所述的定向排序的狀態下，通過各向異性作用(anisotropic interaction)等的相互作用來使相鄰的液晶化合物以預定方向配向。所述化合物可以為單分子化合物、單體化合物、低聚化合物或聚合化合物。作為可配向化合物，例如，可以使用光配向化合物。光配向化合物可以意指，能夠通過光的輻射(例如線性偏振光的輻射)來以預定方向定向排序，由此誘發相鄰液晶化合物的配向的化合物。
[0043]所述光配向化合物可以為含有光敏部分(photosensitive moiety)的化合物。多種可以用于液晶化合物的配向的光配向化合物是已知的。作為光配向化合物，例如，可以使用通過反-順光異構化(trans-cis photoisomerization)來排序的化合物；通過斷鏈(chain scission)或光裂解(photo-destruction)(如光氧化(photo-oxidation)等)而排序的化合物；通過光交聯(例如[2+2]環加成([2+2] cycloaddition) > [4+4]環加成或光二聚(photodimerization)等)或光聚合而排序的化合物；通過光-Fries重排(photo-Fries rearrangement)來排序的化合物；或者通過開環/閉環(ring opening/closure)反應來排序的化合物等。作為通過反-順光異構化來排序的化合物，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；作為通過光裂解來排序的化合物，可以使用環丁烷_1，2，3，4_四羧酸二酐(cyclobutane-1, 2, 3,4-tetracarboxylic dianhydride)、芳香族聚娃燒或聚酯、聚苯乙烯或聚酰亞胺等。此外，作為通過光交聯或光聚合來排序的化合物，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、四氫鄰苯二甲酰亞胺(tetrahydrophthalimide)化合物、馬來酰亞胺(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)殘留物作為光敏殘留物的化合物(下文稱為查耳酮化合物)或具有蒽基(anthracenyl)殘留物的化合物(下文稱為蒽基化合物)等；作為通過光-Fries重排來排序的化合物，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；作為通過開環/閉環來排序的化合物，可以使用[4+2] 31 -電子體系([4+2] 31 -electronicsystem)如螺吡喃化合物的開環/閉環來排序的化合物等，但不限于此。
[0044]所述光配向化合物可以為單分子化合物、單體化合物、低聚化合物或聚合化合物，或為所述光配向化合物與聚合物的復合形態。此處，所述低聚或聚合化合物可在主鏈或側鏈具有從光配向化合物誘發的部分或者光敏部分。
[0045]作為具有從光配向化合物誘發的部分或者光敏部分、或可以與光配向化合物混合的聚合物，可以使用聚降冰片烯、聚烯烴、聚芳香酯、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚(酰胺酸)(poly (amic acid))、聚馬來酰亞胺、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，但本發明不限于此。
[0046]在可配向化合物中包含的代表性聚合物可以為，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。
[0047]當所述可配向化合物為聚合化合物時，該化合物具有的數均分子量例如可以為
10,000g/mol 至 500，000g/mol 左右,但不限于此。
[0048]在可配向網絡中，可配向化合物可以是具有定向性的定向排序的狀態(orientationally ordered),并且在不施加電壓的情況下,所述液晶區域的液晶化合物可以以被定向排序狀態的網絡而配向的狀態存在。
[0049]例如，所述可配向化合物可以簡單地以所述定向排序的狀態包含在所述可配向網絡中，或者可以在定向排序狀態進行交聯和/或聚合，由此可以形成可配向網絡。
[0050]所述可配向化合物可以包含至少一種可交聯或可聚合官能團，從而所述可配向化合物可以交聯或聚合以形成可配向網絡。例如，作為可交聯或可聚合官能團，可以使用通過施加熱量或輻射活化能射線(如紫外線)來反應的官能團。所述官能團可以為，羥基、羧基、稀基如乙稀基或稀丙基、環氧基、氧雜環丁基、乙稀基釀基、氛基、丙稀酸基、甲基丙稀酸基、丙烯酰氧基、或者甲基丙烯酰氧基等，但不限于此。官能團包括，例如，能夠通過熱或輻射活化能射線來參與自由基或陽離子反應等或在堿性環境下參與交聯或聚合反應的官能團。官能團例如可被引入至可配向化合物的主鏈或側鏈等。
[0051]形成可配向網絡的前體材料還可以包括交聯劑。可以添加交聯劑來調整液晶單元的殘像(anerimage)或強度。作為交聯劑，例如，可以使用能夠通過施加熱或福射活化能射線來與可配向化合物反應而實現交聯結構的化合物。多種能夠根據聚合物化合物等實現交聯結構的交聯劑是已知的。例如，所述交聯劑可以為具有至少兩個官能團的多價化合物，例如異氰酸酯化合物、環氧化合物、異硫氰酸酯化合物、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、或金屬螯合化合物等。
[0052]作為能夠通過輻射活化能射線(例如UV射線)來參與交聯反應的交聯劑，例如，可以使用含有至少兩個如下基團的化合物:烯基(例如乙烯基或烯丙基)、環氧基、氧雜環丁基、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。作為所述化合物的代表性實例，可以使用多官能丙烯酸酯。所述多官能丙烯酸酯可以為三羥甲基丙烷三(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]異氰脲酸酯、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。
[0053]考慮到調整殘像和賦予強度的程度、液晶區域和可配向網絡之間的相分離特性和固定特性、光敏性、介電各向異性和折射率，可以以適當的比率加入交聯劑。例如，可配向網絡的前體材料可以含有交聯劑的量為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，相對于100重量份的可配向化合物計。根據所使用的交聯劑和可配向化合物的種類，可以改變交聯劑的比率。本文所用的單位“重量份”指的是組分之間的重量比，另有說明除外。
[0054]用于可配向網絡的前體材料需要時還可以含有溶劑、自由基或陽離子引發劑、基礎材料；其他的能夠形成網絡的反應性化合物、或添加劑如表面活性劑。
[0055]當聚合物網絡為可配向網絡時，在液晶單元中，液晶區域中的液晶化合物的含量可以為約 100 至 2，500、100 至 2，000、100 至 I, 900、100 至 I, 800、100 至 I, 700、100 至 I, 600、100 至 I, 500,100 至 I, 400,100 至 I, 300,100 至 I, 200,100 至 I, 100,100 至 I, OOOUOO 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，相對于100重量份的聚合物網絡計。需要時可以改變液晶化合物的比率。此外，二色性染料的含量可以為約0.01至5重量份，相對于100重量份的液晶化合物計，但需要時該比率可以在合適范圍內改變。
[0056]在另一個實施方案中，聚合物物網絡可以為包含可聚合液晶化合物的聚合物網絡。在該情況下，液晶單元可以包括與液晶層相鄰的配向層。例如，液晶單元的液晶層可以在配向層的一個表面上形成。圖3表示了液晶單元的示例性實施方案的示意圖，其包括配向層301和形成在該配向層301的一個表面上的液晶層，并且液晶層中包含聚合物網絡1011和液晶區域1012。在圖3中，在液晶區域1012內的液晶化合物以箭頭表示，二色性染料以橢圓形表示。
[0057]在液晶層中，形成聚合物網絡的可聚合液晶化合物和/或液晶區域中的液晶化合物可以以被配向層定向排序的狀態存在。例如，即便在不施加電壓的情況下，所述液晶單元也可以展現出優越的透明度。
[0058]在所述液晶單元中，作為配向層，例如，可以使用含有光配向化合物的配向層。作為光配向化合物，例如，可以使用用于形成可配向網絡的合適種類的化合物。在配向層中，光配向化合物可以以定向排序的狀態存在，使得具有定向性。
[0059]配向層還可以含有反應性化合物，例如，具有至少一個能夠與光配向化合物反應的官能團的化合物。反應性化合物可以含有例如至少兩個、特別是2至10個、4至10個或4至8個官能團。所述官能團可以對液晶層的聚合物網絡具有反應性或者對形成其網絡的前體材料具有反應性。反應性化合物可以引發額外的反應，其獨立于例如光交聯或光固化反應之外，使混合物中的光配向化合物在向混合物輻射光時展現出液晶配向特性，從而形成配向層，或在輻射光時形成液晶層。所述額外的反應可以包括光配向化合物之間的交聯反應、光配向化合物和反應性化合物之間的交聯反應、或聚合物網絡和反應性化合物之間的交聯反應等。從而，所述反應性化合物在配向層中可以以與光配向化合物或聚合物網絡反應的狀態包括。
[0060]能夠與光配向化合物和/或聚合物網絡反應的官能團可以為，例如，含有乙烯類不飽和雙鍵的官能團，其可以與光配向化合物和/或聚合物網絡通過自由基反應而交聯。具體而言，所述官能團可以包括以下基團中的一種或至少兩種:烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基等。
[0061]所述反應性化合物可以含有至少I或2個、2至10個、4至10個、或4至8個官能團，并且具有的分子量或重均分子量為200至5，000或200至1，000。在所述的官能團數目、分子量或重均分子量的范圍內，所述化合物可以保持光配向化合物的液晶配向性能，并適宜地保持額外反應，從而增加液晶單元的耐久性。
[0062]反應性化合物可以為，(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)丙烯酸羥烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羥乙酯或(甲基)丙烯酸羥丙酯；(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，例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戍四醇(pentaerythritol)三(甲基)丙烯酸酯、季戍四醇四(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]異氰脲酸酯、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，例如單-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-羥基丙基(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、雙丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-[三(羥甲基)甲基]丙烯酰胺、N，N-(1，2-二羥基亞乙基)二丙烯酰胺或N，N-亞甲基二(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二嚷，例如I，3, 5_ 二丙稀酸基六氧-1, 3, 5- 二嚷或者2,4,6- 二稀丙氧基_1，3,5-三嗪；被環氧基取代的異氰脲酸酯，如三(2，3-環氧丙基)異氰脲酸酯；四氰基環氧烷，例如四氰基環氧乙烷；被烯基取代的羧酸酯，例如三烯丙基苯三羧酸酯；己內酯(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如己內酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯；馬來酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如單-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基馬來酸酯；多價羧酸例如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；被縮水甘油基氧基苯基取代的烷烴，例如雙[4-(縮水甘油基氧基)苯基]甲烷；被烯基取代的二氧戊環化合物，例如2-乙烯基-1，3-二氧戊環；或者聚(三聚氰胺-共-甲醛)等，但不限于此。本文使用的術語“(甲基)丙烯酰基”指的是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
[0063]配向層可以包含的反應性化合物的量為，例如，10至1，000或25至400重量份，相對于100重量份的光配向化合物計。以這個比例，可以優異地維持對于基體層或聚合物網絡的粘合強度和配向特性。
[0064]形成配向層的前體材料除了光配向化合物外，還可以包含光引發劑。作為光引發劑，例如，作為光引發劑，可以使用能夠通過光輻射來引發自由基反應的任一種而無特別限制。所述光引發劑可以為α-羥基酮化合物、α-氨基酮化合物、苯基乙醛酸酯(Phenylglycoxylate)化合物或者廂酯化合物等,例如可以使用廂酯化合物。對光引發劑在前體材料中的比例沒有特別限制，但該光引發劑材料的含量必須能夠引發合適的反應。
[0065]當含有可聚合液晶化合物時，聚合物網絡例如可以為含有可聚合液晶化合物的前體材料的網絡。術語“含有可聚合液晶化合物的前體材料的網絡”例如可以意指一種聚合物網絡，其含有交聯的或者聚合的可聚合液晶化合物。術語“可聚合液晶化合物”可以意指一種化合物，其包含能夠展現出液晶性的部分(例如，介晶骨架(mesogen backbone)等)和至少一個可聚合官能團。此外，可聚合液晶化合物可以通過聚合而在聚合物網絡中形成液晶聚合物的骨架，如主鏈或側鏈。
[0066]所述可聚合液晶化合物可以為多官能可聚合液晶化合物、單官能可聚合液晶化合物或它們的混合物。術語“多官能可聚合液晶化合物”可以指一種包括兩個以上，2至10個、2至8個、2至6個、2至5個、2至4個、2至3個、或2個可聚合官能團的液晶化合物，術語“單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個可聚合官能團的化合物。
[0067]可聚合液晶化合物可以為，例如，由化學式I所表示的化合物。
[0068][化學式I]
[0069]
【權利要求】
1.一種液晶單元，其包括液晶層，該液晶層包括: 聚合物網絡；和 在所述聚合物網絡中的含有液晶化合物和二色性染料的區域。
2.權利要求1所述的液晶單元，其中， 聚合物網絡和液晶化合物滿足下面的方程式1: [方程式I]
(1-a) X{(2n02+ne2)/3}a5<np<(l+a) X {(2n02+ne2)/3}α 5 在所述方程式I中，ηρ為聚合物網絡的折射率，η。為液晶化合物的尋常折射率，ne為液晶化合物的非常 折射率，并且a為滿足O ( a〈0.5的數值。
3.權利要求1所述的液晶單元，其中， 聚合物網絡的介電各向異性為3以上。
4.權利要求1所述的液晶單元，其中， 液晶化合物為滿足以下方程式2的向列型液晶化合物: [方程式2]
(1.53-b) < {(2n02+ne2) /3} 5< (1.53+b) 在所述方程式2中，η。為液晶化合物的尋常折射率，ne為液晶化合物的非常折射率，并且b為滿足0.1≤b≤I的數值。
5.權利要求1所述的液晶單元，其中， 液晶化合物的非常介電各向異性(ε e)與液晶化合物的尋常介電各向異性(ε。)之間的差值(ε e_ ε J為3以上。
6.權利要求1所述的液晶單元，其中， 在未施加有電壓的情況下，其透光率為80%以上。
7.權利要求1所述的液晶單元，其中， 聚合物網絡為包含光配向化合物的前體材料化合物的可配向網絡。
8.權利要求7所述的液晶單元，其中， 光配向化合物為定向排序的狀態以使其具有定向性，并且液晶化合物或二色性染料通過所述排序網絡來配向。
9.權利要求1所述的液晶單元，其中， 所述液晶單元還包括與液晶層相鄰布置的配向層，并且所述聚合物網絡為含有被所述配向層所配向的可聚合液晶化合物的網絡。
10.權利要求1所述的液晶單元，其中， 二色性染料為黑色染料。
11.權利要求1所述的液晶單元，其中， 二色性染料在可見光區域的波長范圍的至少一部分內具有7以上的二色性比。
12.權利要求1所述的液晶單元，所述液晶單元還包括布置為彼此相對的兩個基體層，并且液晶層形成在所述兩個相對的基體層之間。
13.權利要求12所述的液晶單元，其中， 在面向基體層的液晶層的一側上形成電極層。
14.權利要求1所述的液晶單元，其中，液晶化合物和二色性染料可以在水平配向狀態與垂直配向狀態之間切換。
15.權利要求1所述的液晶單元，其中， 在液晶層的一個表面上還包含偏光片，并且液晶化合物或二色性染料在未施加有電壓的狀態下沿與偏光片的吸光軸方向平行的方向配向。
16.一種權利要求1所述的液晶單元的制造方法，其包括用光輻射前體層的步驟， 該前體層包含含有可配向化合物的可配向網絡的前體材料、液晶化合物、以及二色性染料。
17.—種權利要求1所述的液晶單元的制造方法，其包括用光輻射前體層的步驟， 所述前體層形成在配向層之上，并且包含聚合物網絡的前體材料、液晶化合物、以及二色性染料。
18.—種顯不器件,其包括: 顯示元件；和在所述顯示元件的一個表面上的權利要求1的液晶單元。
19.權利要求18所述的顯示器件，其中， 顯示元件包括顯示面板和偏光片，并且所述偏光片位于顯示面板和液晶單元之間。
20.權利要求19所述的顯示器件，其中， 顯示面板為有機發光顯示面板或者液晶面板。
【文檔編號】G02F1/13GK103988121SQ201280060426
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2011年12月6日
【發明者】閔盛晙, 吳東炫, 張俊元, 金璟晙, 鄭惠元, 樸文洙 申請人:株式會社Lg化學