专利名称：制造胶囊化液晶的设备和方法及液晶显示器的制作方法
技术领域：
总的发明构思涉及一种制造胶囊化液晶(encapsulated liquid crystals)的设备和方法及一种包含所述胶囊化液晶的液晶显示器(LCD)。
背景技术：
由于液晶显示器(LCD)装置具有更小的尺寸、更轻的重量、更薄的厚度和更低的功耗，所以LCD装置作为能够解决在阴极射线管(CRT)显示设备中出现的问题的平板显示装置而正在受到关注。通常，LCD装置是能够通过施加外部电场以改变在液晶盒中的液晶分子的排列，来改变液晶盒的包括双折射、圆偏振和光漫射性质的光学性质的显示装置，其中，液晶分子具有液体性质和固体性质之间的材料性质。近来，为了使LCD装置小型化，正在对构成LCD装置的组件(例如，背光、连接器、印刷电路板(PCB)以及组合结构)进行持续的研究。液晶显示器(LCD)包括具有形成在其中的电极的两块基底以及插入在基底之间的液晶层，LCD通过将电压供给到电极使液晶层的液晶分子重新排列来控制穿过液晶层的光的量。在液晶显示器(LCD)的液晶层由多个胶囊化液晶形成的情况下，能够使在液晶显示器(LCD)被弯曲时或压力施加到液晶显示器(LCD)的表面上时出现的画面失真现象最小化。胶囊化液晶主要通过使用搅拌器来搅拌液晶和胶囊膜材料来制造。在这种情况下，难以均勻地实现胶囊化液晶的尺寸。使用尺寸不均勻的胶囊化液晶的液晶显示器(LCD) 具有根据胶囊化液晶的尺寸而不同的电光特性。由于胶囊化液晶的尺寸不均勻，所以由于液晶和形成胶囊化液晶的胶囊膜之间的折射率不同而产生散射，从而使光学特性劣化。该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对描述的技术的背景的理解，因此，它可能包含不构成在该国中对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
发明内容
所描述的技术致力于提供一种用于制造胶囊化液晶的设备和方法以及一种包括该胶囊化液晶的液晶显示器(LCD)，其优点在于能够制造出具有均勻的尺寸的胶囊化液晶。根据示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备可包括至少一个第一流动管道，被构造为液晶流经所述至少一个第一流动管道；至少一个第二流动管道，被构造为胶囊膜材料流经所述至少一个第二流动管道；第三流动管道，被构造为具有结合到第一流动管道的流出部分和第二流动管道的流出部分的流入部分，并被构造为混合有液晶和胶囊膜材料的液晶滴流经所述第三流动管道；固化器，被构造为通过使液晶滴固化来制造胶囊化液第一流动管道的流出部分、第二流动管道的流出部分与第三流动管道的流入部分相遇处的液晶滴产生器可通过混合液晶和胶囊膜材料来制造液晶滴。
所述设备还可包括第一注射器，将液晶注射到第一流动管道中；第二注射器，将胶囊膜材料注射到第二流动管道中。可通过调节第一注射器的压力来控制穿过第一流动管道流动的液晶的流量和流速，并可通过调节第二注射器的压力来控制穿过第二流动管道流动的胶囊膜材料的流量和流速。胶囊膜材料可包括基于硅石或基于氟的UV可固化的表面活性剂。胶囊膜材料可包括从去离子胶、聚乙烯醇和乳胶中选择的任意一种。第一流动管道至第三流动管道的直径可为微米级。第二流动管道和第三流动管道可位于同一直线上，第一流动管道可在液晶滴产生器处与第二流动管道和第三流动管道垂直。第一流动管道和第三流动管道可位于同一直线上，第二流动管道可在液晶滴产生器处与第一流动管道和第三流动管道垂直。第一流动管道和第三流动管道可位于同一直线上，第二流动管道可在液晶滴产生器处与第一流动管道和第三流动管道垂直，并且第二流动管道可包括在液晶滴产生器处相遇的第二上流动管道和第二下流动管道。另外，根据示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的方法可包括利用第一注射器将液晶注射到第一流动管道中；利用第二注射器将胶囊膜材料注射到第二流动管道中；在第一流动管道的流出部分、第二流动管道的流出部分与第三流动管道的流入部分相遇处的液晶滴产生器处产生混合有液晶和胶囊膜材料的液晶滴；通过使液晶滴固化来制造胶囊化液晶。可通过使穿过第三流动管道流动的液晶滴的胶囊膜材料固化来制造胶囊化液晶。可通过使从第三流动管道排出的液晶滴的胶囊膜材料固化来制造胶囊化液晶。可通过调节第一注射器的压力来控制穿过第一流动管道流动的液晶的流量和流速，可通过调节第二注射器的压力来控制穿过第二流动管道流动的胶囊膜材料的流量和流速。胶囊膜材料可包括从基于硅石或基于氟的UV可固化的表面活性剂、去离子胶、聚乙烯醇和乳胶中选择的任意一种。另外，根据示例性实施例的液晶显示器(IXD)可包括第一基底；第一电极，形成在第一基底上；第二基底，被构造为面对第一基底；第二电极，形成在第二基底上；液晶层， 形成在第一电极和第二电极之间，并被构造为包括多个胶囊化液晶，所述胶囊化液晶包括液晶和均围绕液晶的胶囊膜。所述多个胶囊化液晶的直径可具有士6. 5%的偏差。胶囊化液晶可包括胆留相胶囊化液晶，所述胆留相胶囊化液晶包括胆留相液晶和均围绕胆留相液晶的胆留相胶囊膜。胶囊化液晶可包括左旋胆留相胶囊化液晶，包括左旋胆留相液晶和均围绕左旋胆甾相液晶的左旋胆留相胶囊膜；右旋胆留相胶囊化液晶，包括右旋胆留相液晶和均围绕右旋胆留相液晶的右旋胆留相胶囊膜。左旋胆留相胶囊化液晶可形成左旋胆留相液晶胶囊层，右旋胆留相胶囊化液晶可形成右旋胆留相液晶胶囊层。胶囊化液晶可包括向列相胶囊化液晶，所述向列相胶囊化液晶包括向列相液晶和均围绕向列相液晶的向列相胶囊膜。可以使胶囊化液晶分散。胶囊化液晶可形成至少一个层。所述液晶显示器还可包括分散在胶囊化液晶之间的纳米颗粒，纳米颗粒可具有与胶囊膜的介电常数不同的介电常数。胶囊化液晶可具有IOnm至100 μ m的直径，胶囊膜可具有Inm至10 μ m的厚度。根据本发明，能够通过将液晶和胶囊膜材料分别引入到第一流动管道和第二流动管道中并控制液晶和胶囊膜材料的流量、流速等来制造尺寸均勻的胶囊化液晶。此外，由于形成了包含尺寸均勻的胶囊化液晶的液晶层，所以能够制造出具有恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。
通过下面的结合附图考虑的详细描述，本发明变得更好地理解，同时对本发明的更完整的理解以及本发明的许多附加优点将变得易于显而易见，在附图中相同的标号表示相同或相似的组件，其中图1是示出根据第一示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备的示意图；图2是图1中的部分I的放大图；图3和图4是顺序地示出使用根据第一示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备制造胶囊化液晶的方法的图；图5是示出根据第二示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备的示意图；图6是根据第一示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图；图7是根据第二示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图；图8是根据第三示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图；图9是根据第四示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图；图10是根据第五示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图；图11是根据第六示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。
具体实施例方式在下文中将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的一些示例性实施例。如本领域技术人员应该理解的，描述的实施例可以以各种不同的方式修改，而均未脱离本发明的精神或范围。本发明可以以多种不同的形式实施，而不限于示例性实施例。为了使本发明的描述清楚，省略了与该描述无关的部件，并在整个附图中使用相同的标号来表示相同或相似的部件。为了便于描述，附图中示出的每个元件的尺寸和厚度是任意的，并且本发明不限于此。相同的标号在整个说明书中表示相同的元件。应该理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作在另一元件上时，该元件可以直接在另一元件上或者也可以存在中间元件。可选地，当元件被称作直接在另一元件上时，不存在中间元件。为了使本发明清楚，从本说明书的细节中省略了对描述无关紧要的元件，并且相同的标号在整个说明书中表示相同的元件。在多个示例性实施例中，通过使用相同的标号而在第一示例性实施例中代表性地描述具有相同构造的构成元件，在其它实施例中将仅描述除了第一示例性实施例中描述的构成元件之外的构成元件。下面参照图1和图2详细描述根据第一示例性实施例的制造胶囊化液晶的设备。图1是示出根据第一示例性实施例的制造胶囊化液晶的设备的示意图，图2是图 1中的部分I的放大图。如图1和图2所示，根据第一示例性实施例的制造胶囊化液晶的设备可包括第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3，第一流动管道1被构造为液晶13通过其流动，第二流动管道2被构造为胶囊膜材料14通过其流动，第三流动管道3被构造为具有结合到第一流动管道1的流出部分和第二流动管道2的流出部分的流入部分。液晶13可以是胆留相液晶或向列相液晶。胶囊膜材料14可以是基于硅石或基于氟的UV可固化的表面活性剂或不同种类的可固化的表面活性剂。另外，胶囊膜材料14可以是水溶性聚合物材料，例如去离子胶(deionized gelatin)、聚乙烯醇和乳胶。第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3可具有按照由聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、硅或玻璃制成的框架T形成的管图案。第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3中的每个流动管道的直径可以以微米(μπι)测量。用于将液晶13注入到第一流动管道1中的第一注射器5可连接到第一流动管道 1的流入部分，用于将胶囊膜材料14注入到第二流动管道2中的第二注射器6可连接到第二流动管道2的流入部分。第一注射器5通过控制液晶13的压力来控制通过第一流动管道1流动的液晶13的流量和流速。第二注射器6通过控制胶囊膜材料14的压力来控制通过第二流动管道2流动的胶囊膜材料14的流量和流速。液晶滴产生器4可形成在第一流动管道1的流出部分、第二流动管道2的流出部分和第三流动管道3的流入部分相遇的部分处。第二流动管道2和第三流动管道3可位于同一直线上。第一流动管道1可在液晶滴产生器4处与第二流动管道2和第三流动管道3 垂直，并且第一流动管道1和第二流动管道2的位置可以互换。液晶滴产生器4通过混合液晶13和胶囊膜材料14来产生液晶滴10。当液晶13和胶囊膜材料14被注入到大约微米级尺寸的第一流动管道1和第二流动管道2中时，液晶13和胶囊膜材料14在第一流动管道1和第二流动管道2相遇处的液晶滴产生器4中以流体动力学不稳定性的方式混合，因此产生液晶滴10。胶囊膜材料14通过自组装效应围绕液晶13的外周。此外，用于使液晶滴10固化的固化器8与第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3分隔开。固化器8将紫外线(UV)辐射到液晶滴10上，以使液晶滴10的胶囊膜材料14固化为胶囊膜15，从而使液晶滴10变为胶囊化液晶30。在这种情况下，可通过调节液晶13和胶囊膜材料14的表面张力、粘度、流量和流速(或流压)来控制液晶滴10或胶囊化液晶30的尺寸。由于第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3中的每个流动管道的直径均是微米(μπι)级的，所以通过第三流动管道3流动的胶囊化液晶30的直径可以是微米 (μ m)级的。例如，胶囊化液晶30的直径可以是IOnm至100 μ m。
另外，利用用于制造胶囊化液晶的设备制造的多个胶囊化液晶30具有均勻的尺寸，胶囊化液晶30可具有偏差在士6. 5%之内的直径。在使用传统的利用搅拌器制造胶囊化液晶的设备制造胶囊化液晶的情况下，当液晶的量为1ml，胶囊膜材料的量为100ml，搅拌器以500rpm的速率旋转1小时时，在制造的胶囊化液晶中具有最大直径的胶囊化液晶的直径为4. 62 μ m，在制造的胶囊化液晶中具有最小直径的胶囊化液晶的直径为1.68 μ m，制造的胶囊化液晶的平均直径为2.67μπι。因此，基于胶囊化液晶的具有该平均值的直径，胶囊化液晶具有士 50%或更高的大的偏差。使用尺寸不均勻的胶囊化液晶的液晶显示器(LCD)根据胶囊化液晶的尺寸而具有不同的电光特性。另外，由于胶囊化液晶的尺寸不均勻，所以由于形成胶囊化液晶的胶囊膜和液晶之间的折射率不同而产生散射，从而使光学特性劣化。然而，在使用根据第一示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备制造胶囊化液晶30的情况下，当液晶13的流速为37 μ 1/min且胶囊膜材料14的流速为5000 μ 1/min时， 在制造的胶囊化液晶30中具有最大直径的胶囊化液晶的直径为56. 1 μ m，在制造的胶囊化液晶30中具有最小直径的胶囊化液晶的直径为49. 4 μ m,制造的胶囊化液晶30的平均直径为52. 9μπι。可见，基于胶囊化液晶30的平均直径，胶囊化液晶30具有偏差在士6. 5%内的均勻的直径。如上所述，当制造具有包含均勻尺寸的胶囊化液晶30的液晶层的液晶显示器 (IXD)时，能够防止由诸如擦拭(brushing)或按压(pooling)的外部压力导致的画面失真现象。在下面参照图2至图4详细描述使用上面参照图1和图2描述的根据第一示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备制造胶囊化液晶的方法。图3和图4是顺序地示出使用根据第一示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备制造胶囊化液晶的方法的图。首先，如图3所示，可使用第一注射器5将液晶13注射到第一流动管道1中，并可使用第二注射器6将胶囊膜材料14注射到第二流动管道2中。在液晶滴产生器4中与液晶13接触的胶囊膜材料14粘附到液晶13的表面。接着，如图4所示，流入到液晶滴产生器4中的液晶13和胶囊膜材料14混合在一起。即，在液晶滴产生器4中与液晶13接触的胶囊膜材料14粘附到结晶13的表面，从而围绕液晶13。这时，液晶13通过胶囊膜材料14的流压以液滴形式彼此分离。接着，如图2所示，胶囊膜材料14通过自组装效应围绕液滴形式的液晶13，从而形成液晶滴10。接着，将紫外线(UV)辐射到液晶滴10上，从而使液晶滴10的胶囊膜材料14固化为胶囊膜15。因此，液晶滴10变为胶囊化液晶30。胶囊化液晶30沿第三流动管道3流动。可选地，在胶囊膜材料14围绕液滴形式的液晶13的液晶滴10从第三流动管道3 排出之后，可将紫外线(UV)照射到液晶滴10，从而使液晶滴10变为胶囊化液晶30。在这种情况下，可通过调节液晶13和胶囊膜材料14的表面张力、粘度、流量和流速(或流压) 来控制胶囊化液晶30的尺寸。可通过重复上述制造工艺来制造多个胶囊化液晶30，并且能够制造尺寸均勻的胶囊化液晶30。每个胶囊化液晶30可具有偏差在士6. 5%内的直径。
通过制造具有包括如上所述的尺寸均勻的胶囊化液晶30的液晶层的液晶显示器 (IXD)，能够防止由外部压力导致的画面失真现象。在第一示例性实施例中，胶囊膜材料14流经的第二流动管道2和胶囊化液晶30 流经的第三流动管道3被示出为位于同一直线上，并且液晶13流经的第一流动管道1被示出为在液晶滴产生器4处与第二流动管道和第三流动管道3垂直。然而，为了使胶囊化液晶30的尺寸和制造条件最优化，可以将第一流动管道1、二流动管道2和第三流动管道3设置在各种位置。在下文中，参照图5详细描述根据第二示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备。图5是示出根据第二示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备的示意图。仅除了第一流动管道至第三流动管道所设置的位置之外，第二示例性实施例与图 1和图2的第一示例性实施例基本相同，为了简要起见，省略对相同部分的描述。如图5所示，根据第二示例性实施例的用于制造胶囊化液晶的设备包括第一流动管道1、第二流动管道2和第三流动管道3，第一流动管道1被构造为液晶13流过第一流动管道1，第二流动管道2被构造为胶囊膜材料14流过第二流动管道2，第三流动管道3被构造为具有连接到第一流动管道1的流出部分和第二流动管道2的流出部分的流入部分。第一流动管道1和第三流动管道3位于同一直线上。第二流动管道2包括在液晶滴产生器4 处相遇的第二上流动管道21和第二下流动管道22。第二上流动管道21和第二下流动管道 22在液晶滴产生器4处与第一流动管道1和第三流动管道3垂直。用于将液晶13注射到第一流动管道1中的第一注射器5连接到第一流动管道1 的流入部分。用于将胶囊膜材料14注射到第二上流动管道21的第二上注射器61连接到第二上流动管道21的流入部分。用于将胶囊膜材料14注射到第二下流动管道22的第二下注射器62可以连接到第二下流动管道22的流入部分。穿过第一流动管道1流动的液晶13与穿过第二上流动管道21和第二下流动管道 22流动的胶囊膜材料14在液晶滴产生器4中混合。这时，液晶13借助于从上侧和下侧流动至液晶滴产生器4的胶囊膜材料14的流压以液滴的形式彼此分离。接着，胶囊膜材料14 通过自组装效应围绕液滴形式的液晶13，从而形成液晶滴10。固化器8将紫外线(UV)辐射到液晶滴10，因而使液晶滴10的胶囊膜材料14固化成为胶囊膜15。因此，液晶滴10变为胶囊化液晶30。胶囊化液晶30沿第三流动管道3流动。可选地，在胶囊膜材料14围绕液滴形式的液晶13的液晶滴10从第三流动管道10 排出之后，固化器8可以将紫外线(UV)照射到液晶滴10，从而使液晶滴10成为胶囊化液晶 30。可通过重复上述制造工艺来制造尺寸均勻的多个胶囊化液晶。下面参照图6详细描述包含使用根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的制造胶囊化液晶的设备和方法制造的胶囊化液晶的液晶显示器(LCD)。图6是根据第一示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。如图6所示，根据第一示例性实施例的液晶显示器(IXD)包括被构造为彼此面对的第一基底110和第二基底210以及设置在这两个基底110和210之间的胆留相液晶层 310。第一电极190可形成在第一基底110上，第二电极270可形成在第二基底210上，使得电场能够形成在第一电极190和第二电极270之间。隔离件可设置在第一基底110和第二基底210之间，以控制胆甾相液晶层310的厚度。第一基底110和第二基底210可由诸如透明玻璃或塑料的绝缘基底形成。具有均勻尺寸的多个胆留相胶囊化液晶31分散在胆留相液晶层310中。每个胆甾相胶囊化液晶31包括位于每个胆留相胶囊膜31a中的胆留相液晶31b。胆留相液晶31b 可具有反射波长为380nm至770nm的的可见光线的螺距。胆甾相胶囊膜31a可具有Inm至 IOym的厚度。如果胆甾相胶囊膜31a的厚度太小，则胆甾相胶囊化液晶31很有可能破碎。 如果胆留相胶囊膜31a的厚度太大，则胆留相胶囊化液晶31的弹力劣化，因此在产生外部压力时会出现画面失真现象。胆留相胶囊膜31a的厚度可根据胆留相胶囊膜31a的材料的物理特性而改变。多个胆甾相胶囊化液晶31的尺寸范围可以是IOnm至100 μ m。胆甾相胶囊化液晶 31是均勻的，并且均可具有偏差在士 6. 5%之内的直径。胆留相液晶层310具有平面态和焦锥态两种稳定状态，即使不供应外部电压，胆甾相液晶层310也能保持这两种稳定状态。在平面态中，胆留相液晶31b具有螺旋结构并沿螺距反射特定波长的光。在焦锥态中，胆留相液晶31b的螺旋轴沿水平方向排列到第一电极190和第二电极270并透射光。由于如上所述形成了包括胆甾相胶囊化液晶31的胆甾相液晶层310，所以能够使根据视角的色偏移最小化，并且能够使在液晶显示器(LCD)弯曲时或在压力施加到液晶显示器(LCD)的表面时出现的画面失真现象最小化。因此，能够保持胆留相液晶层310的双
稳定性。另外，由于形成了包括尺寸均勻的胆甾相胶囊化液晶31的胆甾相液晶层310，所以能够防止由外部压力导致的画面失真现象。因此，能够制造出具有恒定的电光特性以及优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。示出了第一电极190和第二电极270形成为施加垂直电场。然而，第一电极190 和第二电极270均可形成在第一基底11上方以施加水平电场，或者可形成三个或更多个电极来既施加垂直电场又施加水平电场。另外，可由具有均勻尺寸的胆留相胶囊化液晶31来形成分别反射红色光、绿色光和蓝色光的红色反射胆留相液晶、绿色反射胆留相液晶和蓝色反射胆留相液晶。在这种情况下，可在防止由于外部压力导致的画面失真现象的同时实现颜色。同时，胆留相液晶层310的胆留相胶囊化液晶31可以是左旋的或者右旋的。然而， 可以是其中混合有左旋胆留相胶囊化液晶和右旋胆留相胶囊化液晶的胆留相液晶层310。在下文中，参照图7描述根据第二示例性实施例的液晶显示器(IXD)。图7是根据第二示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。除了胆留相液晶层310既包含左旋胆留相胶囊化液晶又包含右旋胆留相胶囊化液晶之外，第二示例性实施例与图6的第一示例性实施例基本相同，为了简要起见，省略对相同部分的描述。如图7所示，尺寸均勻的多个左旋胆留相胶囊化液晶311和多个右旋胆留相胶囊化液晶312分散在胆留相液晶层310中。左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶312具有均勻的尺寸，并均可具有偏差在士6. 5%之内的直径。因此，由于能够防止由外部压力导致的画面失真现象，所以能够制造出具有恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(IXD)。左旋胆留相胶囊化液晶311包括在每个左旋胆留相胶囊膜311a内的左旋胆甾相液晶311b。每个右旋胆留相胶囊化液晶312包括在每个右旋胆留相胶囊膜31 内的右旋胆甾相液晶312b。左旋胆留相液晶311b反射左旋圆偏振光L，右旋胆留相液晶312b反射右旋圆偏振光R。在第一示例性实施例的液晶显示器(IXD)中，在胆留相液晶层310中仅包含左旋胆甾相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶312中的一种。因此，胆留相液晶层310的反射率不会超过最大值50%。然而，在根据第二示例性实施例的液晶显示器(LCD)中，在胆甾相液晶层310中混合有左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶312，因此， 可使胆留相液晶层310的反射率最大化。同时，在第二示例性实施例中，左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶312随机地混合以形成胆留相液晶层310。然而，左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆甾相胶囊化液晶312可具有分层结构。在下文中，参照图8详细地描述根据第三示例性实施例的液晶显示器(LCD)。图8是第三示例性实施例的液晶显示器(IXD)的剖视图。除了胆留相液晶层310的左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶 312具有分层结构之外，第三示例性实施例与图7的第二实施例基本相同，为了简要起见， 省略对相同部分的描述。如图8中所示，胆留相液晶层310包括左旋胆留相液晶胶囊层313和形成在左旋胆甾相液晶胶囊层313上的右旋胆留相液晶胶囊层314。左旋胆留相液晶胶囊层313包括具有均勻尺寸的多个左旋胆留相胶囊化液晶 311。右旋胆留相液晶胶囊层314包括具有均勻尺寸的多个右旋胆留相胶囊化液晶312。左旋胆留相胶囊化液晶311和右旋胆留相胶囊化液晶312具有均勻的尺寸，并均可具有偏差在士6. 5%之内的直径。因此，由于能够防止由外部压力导致的画面失真现象，所以能够制造出具有恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。此外，由于胆甾相液晶层310由用于反射左旋圆偏振光L的左旋胆甾相液晶胶囊层313和用于反射右旋圆偏振光R的右旋胆留相液晶胶囊层314形成，所以既能够反射左旋圆偏振光L又能够反射右旋圆偏振光R。因此，可以使胆留相液晶层310的反射率最大化。同时，第一示例性实施例的液晶显示器(LCD)被示出为包括含有胆留相胶囊化液晶的胆留相液晶层310，但是第一示例性实施例的液晶显示器(LCD)可包括含有向列相胶囊化液晶的向列相液晶层。在下文中，参照图9详细描述根据第四示例性实施例的液晶显示器(LCD)。图9是根据第四示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。除了形成向列相液晶层之外，第四示例性实施例与图8的第三示例性实施例基本相同，为了简要起见，省略对相同部分的描述。如图9中所示，根据第四示例性实施例的液晶显示器(IXD)包括被构造为彼此面对的第一基底110和第二基底210以及设置在第一基底110和第二基底210之间的向列相液晶层320。第一电极190可形成在第一基底110上，第二电极270可形成在第二基底210 上。因此，能够在第一电极190和第二电极270之间形成电场。第一偏振板111形成在第一基底110的下方，第二偏振板211形成在第二基底210的上方。第一偏振板111和第二偏振板211的透射轴可以彼此垂直或可以具有特定角度。还可在第一偏振板111和第二偏振板211中形成相位延迟膜以增大视角。具有均勻尺寸的多个向列相胶囊化液晶32分散在向列相液晶层320中。向列相胶囊化液晶32包括在每个向列相胶囊膜32a内的向列相液晶32b。向列相胶囊化液晶32 的尺寸可具有士6. 5%的直径偏差。因此，由于防止了由外部压力导致的画面失真现象，所以能够制造具有恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。向列相液晶32b可包括扭曲向列相(TN)液晶、水平排列的向列相液晶、轴对称排列的向列相液晶等，并可以是正介电常数各向异性液晶或负介电常数各向异性液晶。在图 9中示出的是TN液晶。在上面，示出了第一电极190和第二电极270形成为提供垂直电场。然而，第一电极190和第二电极270均可形成在第一基底11上方以提供水平电场，或者可形成三个或更多个电极来既提供垂直电场又提供水平电场。另外，可在第一电极或第二电极中形成用于形成多个畴的开口图案，以减小根据视角的色偏移。同时，通过向根据第四示例性实施例的液晶显示器(LCD)的向列相液晶层添加纳米颗粒，可以使由胶囊膜导致的驱动电压的升高最小化。在下文中，参照图10详细描述根据第五示例性实施例的液晶显示器(LCD)。图10是根据第五示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。除了对向列相液晶层添加纳米颗粒之外，第五示例性实施例与图9的第四示例性实施例基本相同，为了简要起见，省略对相同部分的描述。如图10中所示，根据第五示例性实施例的液晶显示器(IXD)包括被构造为彼此面对的第一基底110和第二基底210以及设置在这两个基底110和基底210之间的向列相液曰曰层320。具有均勻尺寸的多个向列相胶囊化液晶32分散在向列相液晶层320中。多个纳米颗粒40分散在向列相胶囊化液晶32之间。每个纳米颗粒40的直径可以是IOnm至1 μ m，纳米颗粒40可以是从金、银、碳纳米管和铁电材料中选择的任意一种。向列相胶囊化液晶32包括在每个胶囊膜32a内的向列相液晶32b。在图10中示出了水平取向的向列相液晶。多个向列相胶囊化液晶32具有均勻的尺寸，并且均可具有偏差在士6. 5%之内的直径。因此，由于防止了由外部压力导致的画面失真现象，所以能够制造具有恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。由于纳米颗粒40分散在向列相液晶层320中，所以向列相胶囊膜32a的介电常数会升高。在等式1中写明了与向列相胶囊膜3 和纳米颗粒40的混合物的介电常数相关的等式。(等式1)ε m = exp (B1Iog ε !+B2Iog ε 2)
其中，ε m是向列相胶囊膜3 和纳米颗粒40的混合物的介电常数，ε ！是胶囊膜 32a的介电常数，ε 2是纳米颗粒40的介电常数，B1是向列相胶囊膜3 的体积，B2是纳米颗粒40的体积。这里，纳米颗粒40的介电常数ε 2不同于胶囊膜32a的介电常数ε工。如等式1中所示，由于具有特定体积和特定介电常数的纳米颗粒40被加入到向列相液晶层320中，所以能够提高向列相胶囊膜3 和纳米颗粒40的混合物的介电常数ε m。因此，向列相胶囊膜32a可用于防止电压降的产生，并因此防止驱动电压升高。另外，在根据第五示例性实施例的液晶显示器(LCD)中，纳米颗粒40被示出为分散在向列相液晶层320中。然而，纳米颗粒40可分散在前述实施例的胆留相液晶层310中。同时，在根据第五示例性实施例的液晶显示器(LCD)中，向列相胶囊化液晶32和纳米颗粒40被示出为彼此分离并分散在向列相液晶层320中。然而，在多个向列相胶囊化液晶32由单层形成的情况下，纳米颗粒40可与向列相液晶层320接触。在下文中，参照图11详细描述根据第六示例性实施例的液晶显示器(LCD)。图11是根据第六示例性实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。除了多个向列相胶囊化液晶由单层形成并且纳米颗粒40与向列相液晶层接触之外，第六示例性实施例与图10的第五示例性实施例基本相同，为了简要起见，省略对相同部分的描述。如图11所示，根据第六示例性实施例的液晶显示器(LCD)可包括被构造为彼此面对的第一基底110和第二基底210以及设置在这两个基底110和210之间的向列相液晶层 320。具有均勻尺寸的多个向列相胶囊化液晶32在向列相液晶层320中彼此接触。多个纳米颗粒40粘附在向列相胶囊化液晶32之间。向列相胶囊化液晶32包括在每个向列相胶囊膜32a内的向列相液晶32b。在图 11中示出了 TN液晶。多个向列相胶囊化液晶32具有均勻的尺寸，并且均可具有偏差在士6. 5%之内的直径。因此，由于防止了由外部压力导致的画面失真现象，所以能够制造具有出恒定的电光特性和优良的光学特性的液晶显示器(LCD)。此外，由于具有特定体积和特定介电常数的纳米颗粒40被添加到向列相液晶层 320中，所以能够提高向列相胶囊膜3 和纳米颗粒40的混合物的介电常数εω。因此，向列相胶囊膜3 可用于防止电压降的产生，并因此防止驱动电压升高。虽然已经结合当前被视为实践的示例性实施例的内容描述了本公开，但是应该理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包含在权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。
权利要求
1.一种用于制造胶囊化液晶的设备，所述设备包括第一流动管道，被构造为液晶流过第一流动管道；第二流动管道，被构造为胶囊膜材料流过第二流动管道；第三流动管道，被构造为具有结合到第一流动管道的流出部分和第二流动管道的流出部分的流入部分，并被构造为混合有液晶和胶囊膜材料的液晶滴流过第三流动管道；固化器，被构造为通过使液晶滴固化来制造胶囊化液晶。
2.如权利要求1所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，第一流动管道的流出部分、 第二流动管道的流出部分与第三流动管道的流入部分相遇处的液晶滴产生器通过混合液晶和胶囊膜材料来制造液晶滴。
3.如权利要求1所述的用于制造胶囊化液晶的设备，所述设备还包括第一注射器，将液晶注射到第一流动管道中；第二注射器，将胶囊膜材料注射到第二流动管道中。
4.如权利要求3所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，通过调节第一注射器的压力来控制流过第一流动管道的液晶的流量和流速，通过调节第二注射器的压力来控制流过第二流动管道的胶囊膜材料的流量和流速。
5.如权利要求1所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，胶囊膜材料包括基于硅石或基于氟的紫外线可固化的表面活性剂。
6.如权利要求1所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，胶囊膜材料包括从去离子胶、聚乙烯醇和乳胶中选择的任意一种。
7.如权利要求1所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，第一流动管道至第三流动管道的直径为微米级。
8.如权利要求2所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，第二流动管道和第三流动管道位于同一直线上，第一流动管道在液晶滴产生器处与第二流动管道和第三流动管道垂直。
9.如权利要求2所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，第一流动管道和第三流动管道位于同一直线上，第二流动管道在液晶滴产生器处与第一流动管道和第三流动管道垂直。
10.如权利要求2所述的用于制造胶囊化液晶的设备，其中，第一流动管道和第三流动管道位于同一直线上，第二流动管道在液晶滴产生器处与第一流动管道和第三流动管道垂直，并且第二流动管道包括在液晶滴产生器处相遇的第二上流动管道和第二下流动管道。
11.一种制造胶囊化液晶的方法，所述方法包括利用第一注射器将液晶注射到第一流动管道中；利用第二注射器将胶囊膜材料注射到第二流动管道中；在第一流动管道的流出部分、第二流动管道的流出部分与第三流动管道的流入部分相遇处的液晶滴产生器处产生混合有液晶和胶囊膜材料的液晶滴；通过使液晶滴固化来制造胶囊化液晶。
12.如权利要求11所述的方法，其中，通过使流过第三流动管道的液晶滴的胶囊膜材料固化来制造胶囊化液晶。
13.如权利要求11所述的方法，其中，通过使从第三流动管道排出的液晶滴的胶囊膜材料固化来制造胶囊化液晶。
14.如权利要求11所述的方法，其中，通过调节第一注射器的压力来控制流过第一流动管道的液晶的流量和流速，通过调节第二注射器的压力来控制流过第二流动管道的胶囊膜材料的流量和流速。
15.如权利要求11所述的方法，其中，胶囊膜材料包括从基于硅石或基于氟的紫外线可固化的表面活性剂、去离子胶、聚乙烯醇和乳胶中选择的任意一种。
16.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括第一基底；第一电极，形成在第一基底上；第二基底，被构造为面对第一基底；第二电极，形成在第二基底上；液晶层，形成在第一电极和第二电极之间，并被构造为包括多个胶囊化液晶，所述胶囊化液晶包括液晶和均围绕液晶的胶囊膜，其中，基于所述多个胶囊化液晶的平均直径，所述多个胶囊化液晶中的每个胶囊化液晶的直径具有士 6. 5%的偏差。
17.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶包括胆留相胶囊化液晶，所述胆甾相胶囊化液晶包括胆留相液晶和均围绕胆留相液晶的胆留相胶囊膜。
18.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶包括左旋胆留相胶囊化液晶，包括左旋胆留相液晶和均围绕左旋胆留相液晶的左旋胆甾相胶囊膜；右旋胆留相胶囊化液晶，包括右旋胆留相液晶和均围绕右旋胆留相液晶的右旋胆甾相胶囊膜。
19.如权利要求18所述的液晶显示器，其中，左旋胆留相胶囊化液晶形成左旋胆留相液晶胶囊层，右旋胆留相胶囊化液晶形成右旋胆留相液晶胶囊层。
20.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶包括向列相胶囊化液晶，所述向列相胶囊化液晶包括向列相液晶和均围绕向列相液晶的向列相胶囊膜。
21.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶均勻地分散。
22.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶形成至少一个层。
23.如权利要求16所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括分散在胶囊化液晶之间的纳米颗粒。
24.如权利要求^所述的液晶显示器，其中，纳米颗粒具有与胶囊膜的介电常数不同的介电常数。
25.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，胶囊化液晶具有IOnm至100μ m的直径。
26.如权利要求25所述的液晶显示器，其中，胶囊膜具有Inm至ΙΟμπι的厚度。
全文摘要
本发明公开了一种用于制造胶囊化液晶的设备和方法及一种包含胶囊化液晶的液晶显示器。用于制造胶囊化液晶的设备包括第一流动管道，被构造为液晶流过第一流动管道；第二流动管道，被构造为胶囊膜材料流过第二流动管道；第三流动管道，被构造为具有结合到第一流动管道的流出部分和第二流动管道的流出部分的流入部分，并且被构造为混合有液晶和胶囊膜材料的液晶滴流过所述第三流动管道；固化器，被构造为通过使液晶滴固化来制造胶囊化液晶。
文档编号G02F1/1334GK102566131SQ201110391619
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月23日 优先权日2010年12月22日
发明者朴源祥, 林载翊, 田哲圭, 白种仁, 金宰贤, 鱼基汉 申请人:三星移动显示器株式会社, 湖西大学校产学协力团