发明名称 改良的透射式或反射式液晶显示器及其新颖的制造方法
摘要 本发明系有关于液晶(LC)显示器,这种显示器包括多个具有明确定义的形状、尺寸、和纵横比的格子,这些格子最好用含有二向色性染料的液晶组成物填充。本发明亦关于制造上述液晶显示器的新颖方法。
申请公布号 TWI293701 申请公布日期 2008.02.21
申请号 TW090126680 申请日期 2001.10.29
申请人 希毕克斯幻像有限公司 发明人 梁荣昌;曾金仁;方算;李英熙;李纬经
分类号 G02F1/13(2006.01) 主分类号 G02F1/13(2006.01)
代理机构 代理人 桂齐恒 台北市中山区长安东路2段112号9楼;阎启泰 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种包括多个具有明确定义的尺寸、形状、和 纵横比之格子的液晶显示器,其中该格子以液晶组 成物填充,并且以一比重低于该液晶组成物之密封 组成物来将其密封。 2.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子具有基本相同的尺寸和形状。 3.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子是非球形的。 4.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子由开口面积0.04至100平方微米的微形杯制成。 5.根据申请专利范围第4项之液晶显示器,其中该格 子由开口面积1至25平方微米的微形杯制成。 6.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子由开口为圆形、多边形、六边形、长方形、或 正方形的微形杯制成。 7.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子的深度0.5至10微米。 8.根据申请专利范围第7项之液晶显示器,其中该格 子的深度2至6微米。 9.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该格 子的开口与壁的比例为0.05至20。 10.根据申请专利范围第9项之液晶显示器,其中该 格子的开口与壁的比例为0.2到9。 11.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中是 用含有预定颜色客体染料的液晶填充在预定区域 中选定的格子。 12.根据申请专利范围第11项之液晶显示器,其中该 用含有预定颜色客体染料的液晶填充的格子彼此 相邻。 13.根据申请专利范围第11项之液晶显示器,其中该 用含有预定颜色客体染料的液晶填充的格子在彼 此的顶部层叠。 14.一种制备用于液晶显示器的尺寸和形状基本相 同并有明确定义之格子的方法,该方法包括以下步 骤: a)将一层热塑性或热固性前驱物涂布于导体膜上; b)用预成型的公模压花热塑性或热固性前驱物层; c)将该公模从该热塑性或热固性前驱物层脱模; d)硬化该热塑性或热固性前驱物层; e)用液晶组成物来填充如此形成的微形杯阵列; f)以一比重低于该液晶组成物之密封组成物来密 封该经填充之微形杯,以及 g)将一第二导体膜层合于该经填充且密封的微形 杯上。 15.根据申请专利范围第14项之方法,其中该热固性 前驱物选自:多价的丙烯酸酯、或甲基丙烯酸酯, 多价的乙烯基化合物包括乙烯基苯、乙烯基矽烷 、和乙烯基醚,多价的环氧化物,多价的丙烯基化 合物,以及包括可交联官能基的寡聚物、聚合物, 及其类似物。 16.根据申请专利范围第14项之方法,其中该热塑性 或热固性前驱物层是在接近或高于其玻璃转化温 度下进行压花的。 17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该玻璃转 化温度范围是从-70℃至150℃。 18.根据申请专利范围第16项之方法,其中该玻璃转 化温度范围是从-20℃至100℃。 19.根据申请专利范围第14项之方法,其中该热固性 前驱物层的硬化是藉由辐射、热、湿气、冷却、 或溶剂或增塑剂的蒸发进行交联来完成的。 20.根据申请专利范围第14项之方法,其中该热固性 前驱物层的硬化是藉由紫外光、可见光、近红外 线、或电子束辐射来完成的。 21.根据申请专利范围第14项之方法,其中该预成型 的公模是在热塑性或热固性前驱物层硬化以前、 期间、或之后进行脱模。 22.一种制备用于液晶显示器的尺寸和形状基本相 同并有明确定义的格子的方法,其方法包括以下步 骤: a)在一种导体膜上涂布一层辐射可固化组成物; b)影像曝光该辐射可固化层; c)用一种显影剂或溶剂除去未曝光区域以显露出 微形杯阵列; d)用液晶组成物填充该微形杯; e)以一比重低于该液晶组成物之密封组成物来密 封该经填充之微形杯,以及 f)将一第二导体膜层合于该经填充且密封的微形 杯上。 23.根据申请专利范围第22项之方法,其中以液晶和 客体染料填充该微形杯。 24.根据申请专利范围第22项之方法,其中该辐射可 固化组成物包括的材料选自:多价丙烯酸酯、或甲 基丙烯酸酯,多价的乙烯基化合物包括乙烯基苯、 乙烯基矽烷、和乙烯基醚,多价的环氧化物,多价 的丙烯基化合物,包括可交联官能基的寡聚物、聚 合物,及其类似物。 25.根据申请专利范围第22项之方法,其中该影像曝 光是藉由紫外光、可见光、近红外线、或电子束 辐射来完成的。 26.一种制备用于液晶显示器的有明确定义的格子 阵列的方法,该方法包括以下步骤: a)用液晶组成物和热固性或热塑性前驱物组成物 的分散体填充该微形杯,其中该前驱物组成物比液 晶的比重低;以及 b)在热固性或热塑性前驱物组成物相分离并在液 晶上面形成表面浮层期间或之后,硬化热固性或热 塑性前驱物组成物,从而密封微形杯。 27.根据申请专利范围第26项之方法,其中该液晶组 成物包括客体染料。 28.根据申请专利范围第26项之方法,其中该热固性 或热塑性前驱物组成物材料选自:丙烯酸酯、或甲 基丙烯酸酯,乙烯基化合物,多价的丙烯酸酯、或 甲基丙烯酸酯,氰基丙烯酸酯,多价的乙烯基化合 物包括乙烯基苯、乙烯基矽烷、和乙烯基醚,多价 的环氧化物,多价的异氰酸酯,多价的丙烯基化合 物,及其衍生的寡聚物或聚合物,及其类似物。 29.根据申请专利范围第28项之方法,其中该寡聚物 或聚合物是含有可交联官能基的寡聚物或聚合物 的衍生物。 30.一种制备用于液晶显示器的有明确定义的格子 的方法,该方法包括以下步骤: a)用液晶组成物填充该微形杯; b)在该液晶填充过的微形杯上面涂布一种热固性 或热塑性前驱物组成物,从而密封微形杯,其中该 热固性或热塑性前驱物组成物与该液晶至少部分 不互溶、并且比该液晶的比重低;以及 c)硬化该热固性或热塑性前驱物组成物。 31.根据申请专利范围第30项之方法,其中用挥发性 溶剂或溶剂混合物稀释该热塑性或热固性前驱物 组成物,在该组成物涂布于液晶上以后,该挥发性 溶剂或溶剂混合物蒸发。 32.根据申请专利范围第30项之方法,其中该涂布的 热固性前驱物组成物是用辐射、热、湿气、或在 涂层和液晶介面上的介面反应来固化。 33.根据申请专利范围第30项之方法,其中该热塑性 或热固性前驱物组成物材料选自:丙烯酸酯、或甲 基丙烯酸酯,乙烯基化合物,多价的丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯,氰基丙烯酸酯,多价的乙烯基化合物 包括乙烯基苯、乙烯基矽烷、和乙烯基醚,多价的 环氧化物,多价的异氰酸酯,多价的丙烯基化合物, 它们衍生的寡聚物或聚合物,及其类似物。 34.根据申请专利范围第33项之方法,其中该寡聚物 或聚合物是那些含有可交联官能基的化合物的衍 生物。 35.一种制造液晶显示器的方法,该方法包括以下步 骤: a)藉由首先将一层热塑性或热固性前驱物覆盖在 一导体膜上,然后以公模来压花该热塑性或热固性 前驱物层,或者将涂布于导体膜上之辐射可固化材 料进行影像曝光并去除未曝光区域,来制备微形杯 ; b)将如此形成的微形杯阵列用液晶填充; c)以一比重低于该液晶组成物之密封组成物来密 封该微形杯;以及 d)将第二导体膜层叠合在密封的液晶格子阵列上 。 36.根据申请专利范围第35项之方法,其中该密封的 液晶格子阵列用预先涂布有黏着剂层的第二导体 膜进行层叠。 37.根据申请专利范围第36项之方法,其中该黏着剂 层是可用热、湿气、或辐射来硬化或交联,并在层 叠期间或之后被固化。 38.一种制造多色液晶显示器的方法,该方法包括以 下步骤: a)藉由首先将一层热塑性或热固性前驱物涂布在 一导体膜上,然后以公模来压花该热塑性或热固性 前驱物层,或者将涂布于导体膜上之辐射可固化材 料进行影像曝光并移除未曝光区域,来制备微形杯 ; b)将如此形成的微形杯阵列层叠一层正性光致抗 蚀剂; c)将正性光致抗蚀剂进行影像曝光,以便有选择性 地打开预定区域的微形杯; d)将打开的微形杯用包括第一色的客体染料的液 晶填充; e)以一比重低于该液晶组成物之密封组成物来密 封该微形杯; f)如果需要的话,在不同的区域重覆步骤c)到e),以 制作出包括不同颜色的液晶流体的多组微形杯; g)若有的话,去除残留的正性光致抗蚀剂;以及 h)用具有预涂黏着剂层的第二透明导体膜层叠该 密封的液晶格子阵列。 39.根据申请专利范围第35项之方法,其中该微形杯 的密封是按下述方法进行:用液晶和一热塑性或热 固性前驱物组成物的分散体填充该微形杯,其中该 前驱物组成物比液晶的比重低;然后在热固性前驱 物组成物相分离并在液晶上面形成表面浮层期间 或以后,硬化该热固性前驱物组成物,从而密封微 形杯。 40.根据申请专利范围第39项之方法,其中该微形杯 的密封是用液晶和客体染料填充该微形杯来完成 。 41.根据申请专利范围第38项之方法,其中该微形杯 的密封是按下述方法进行:用液晶和热塑性或热固 性前驱物组成物的分散体填充所述微形杯,其中前 驱物组成物比液晶的比重低;在该热塑性或热固性 前驱物组成物相分离并在液晶上面形成表面浮层 期间或之后,硬化该热塑性或热固性前驱物组成物 ,从而密封微形杯。 42.根据申请专利范围第41项之方法,其中该微形杯 的密封是用液晶和客体染料填充该微形杯来完成 。 43.根据申请专利范围第35项之方法,其中该填充的 微形杯的密封是以如下方式进行:将一热塑性或热 固性前驱物组成物涂布于该液晶上,其中该前驱物 组成物与该液晶至少部分地不互溶并比该液晶的 比重低;接着硬化该热塑性或热固性前驱物组成物 。 44.根据申请专利范围第38项之方法,其中该填充的 微形杯的密封是以如下方式进行:将热塑性或热固 性前驱物组成物涂布于该液晶上,其中该前驱物组 成物与该液晶至少部分地不互溶并比该液晶的比 重低;接着硬化该热塑性或热固性前驱物组成物。 45.根据申请专利范围第35项之方法,其中一黏着剂 层预涂在正性光致抗蚀剂上并层叠到微形杯阵列 上。 46.根据申请专利范围第38项之方法,其中一黏着剂 层预涂在正性光致抗蚀剂上并层叠到微形杯阵列 上。 47.根据申请专利范围第45项之方法,其中该黏着剂 可用该正性光致抗蚀剂的显影剂显影。 48.根据申请专利范围第46项之方法,其中该黏着剂 可用该正性光致抗蚀剂的显影剂显影。 49.根据申请专利范围第38项之方法,其中滤色片层 叠或涂布于显示器上。 50.根据申请专利范围第49项之方法,其中该滤色片 是红色、绿色、或蓝色滤色片。 51.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中液 晶是用客体染料着色的。 52.根据申请专利范围第51项之液晶显示器,其中该 客体染料颜色是减色或加色系统。 53.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该 显示器包括一层以上的用液晶组成物填充的微形 杯阵列。 54.根据申请专利范围第1项之液晶显示器,其中该 液晶显示器是多色的,而且其中滤色片层叠或涂布 在显示器上。 55.根据申请专利范围第54项之液晶显示器,其中该 滤色片是红色、绿色、或蓝色滤色片。 图式简单说明: 图1a、1b分别显示典型的聚合物分散液晶装置的“ 关断"和“接通"状态。 图1c、1d和1e是本发明的液晶显示器的示意图。 图2a-2d说明一种制备微压花公模的典型方法。 图3a-3b表示制造液晶显示器的滚轮对滚轮方法,特 别是藉由压花涂有紫外光固化组成物的导体膜从 而形成微形杯。 图4a-4b显示用微压花制成的微形杯阵列的两张扫 描电子显微镜(SEM)显微照片。 图5a1、5a2、5b1、5b2、5c1和5c2是制备微形杯的可选 方法步骤,涉及用紫外光辐射对涂有热固性前驱物 的导体膜进行影像曝光。 图6a至6f示意不同形状和图案的微形杯阵列的例子 。 图7是制备单色液晶显示器的流程图。 图8a至8h示意用三原色客体染料制备全彩显示器的 方法。 图9a是传统的聚合物分散液晶装置的典型迟滞曲 线。 图9b显示本发明的典型微形杯液晶显示器中没有 迟滞回路。
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