液晶单元的制作方法

液晶单元的制作方法
【专利摘要】本申请涉及一种液晶单元、液晶单元的制造方法及显示器件。液晶单元的一个实施方案应用于显示器件，可以调整所述显示器件的视角或透光率。
【专利说明】液晶单元【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶单元(cell)、液晶单元的制造方法、及显示器件。
【背景技术】
[0002]近来，在显示器的技术中，伴随着显示器的大型化的要求，也需要小型化的显示器，以便可以用在移动器件或平板电脑(PC)中。
[0003]显示器通常以移动器件或平板电脑的形式使用而不限于地点，因此需要能够保护隐私的显示器技术。通常，使用窄视角的薄膜来作为保护隐私的技术。例如，显示器可以通常以宽视角使用，或者当需要保护隐私时可以在屏幕上被覆盖，从而以窄视角使用。此外，例如，还已知可以将显示器中安装的单元(例如Sharp生产的ECB单元，或者Hitachi生产的HAN单元)从宽视角切换为窄视角的切换技术。还已知应用了 VIC(viewing angle imagecontrol，视角图像调整)技术的具有两种不同的视角的LCD等(例如专利文献I和2等)。
[0004]<现有专利文献>
[0005]专利文献1:韩国专利第2011-0123538号。
[0006]专利文献2:韩国专利第2011-0078785号。

【发明内容】

[0007]发明目的
[0008]本申请涉及一种液晶单元、液晶单元的制备方法、及显示器件。
[0009]技术方案
[0010]例示的液晶单元可以包括聚合物网络和该网络中存在的区域。该区域(下文称作“液晶区域”)可以包含液晶化合物和二色性染料(dichroic dye)。液晶区域可以分散在所述网络中。
[0011]例如在用显示元件显示图像时，液晶单元可以调整视角或透光率。所述显示元件可以包括，例如显示面板和偏光片。显示面板对种类没有要求，例如可以使用有机发光二极管(OLED)面板或者液晶面板等,如板内切换(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]液晶单元可以布置于显示元件的一个表面上，例如位于显示器件的最外侧。在这个情况下，液晶单元可以布置为使得显示元件中的至少一个偏光片位于显示面板和液晶单元之间。例如，如图1所示，显示器件可以包括顺序堆叠的液晶单元101、偏光片102和显示面板103。所述液晶单元可以调整上述结构中的显示器件的视角或透光率。例如，根据显示面板的种类，调整液晶区域中的液晶化合物和/或二色性染料的配向(alignment)，由此可以调整视角和/或透光率。
[0013]例如，当显示面板为面内切换(IPS)型面板时，在液晶单元的液晶区域中的液晶化合物和/或二色性染料可以在水平配向(homogeneous alignment)状态与垂直配向(homeotropic alignment)状态之间切换(switching),从而调整视角和/或透光率。此处，水平配向和垂直配向指的是，可以调整所需的视角或透光率的基本水平和垂直的配向。例如，只要视角或透光率可被适当地调整，在水平配向状态下，厚度方向延迟
(thickness-direction retardation, Rth)-其将在下文进行描述-可以以规定范围
存在，并且垂直配向状态下，面内延迟(in-plane retardation, Rin)可以以规定范围存在。例如，在未对液晶单元施加电压的状态下，液晶化合物和/或二色性染料可以水平配向，例如，沿与位于显示面板和液晶单元之间的显示元件的偏光片之一的吸光轴基本平行的方向配向，并且在施加有电压的情况下，液晶化合物和/或二色性染料可以垂直配向。
[0014]当液晶单元中的液晶化合物和/或二色性染料水平配向时，液晶单元的面内延迟(Rin)可以为，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，当未施加有电压时，液晶单元的面内延迟(Rin)可以为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，当液晶化合物和/或二色性染料因施加电压而垂直配向时，液晶单元的厚度方向延迟(Rth)可以为，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，当施加有电压时，液晶单元的厚度方向延迟(Rth)可以为，大约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]本说明书中，术语“面内延迟(Rin) ”指的是方程式I计算出的数值，术语“厚度方向延迟(Rth) ”指的是方程式2计算出的数值。
[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，符号“nx、ny、nz和d”分别指的是面内慢轴(slow axis)方向的折射率、面内快轴(fast axis)方向的折射率、厚度方向的折射率和液晶单元的液晶层的厚度。各个折射率例如可为对波长为550nm的光所测量的折射率。
[0021]据此，可以实现如下器件，其在未施加有电压的情况下具有宽视角，而在施加有电压时具有窄视角。
[0022]可以自由地调整施加电压或不施加电压时的液晶单元中的液晶化合物和/或二色性染料的配向状态和基于各个状态下的延迟，以使根据应用该液晶单元的显示元件的类型，可以发挥适当的视角和/或透光率的调整效果。
[0023]液晶单元例如可以包括聚合物网络和液晶区域，该液晶区域包含液晶化合物和二色性染料，所述液晶区域分散在聚合物网络中。本文所用的术语“液晶区域”指的是包含液晶化合物和二色性染料的区域，该区域可以以与可配向网络相分离(phase-separated)的状态分散在网络中。图2为示例性的液晶单元的示意图，其包含聚合物网络1011和液晶区域1012。在图2中，液晶区域1012中的箭头表示液晶化合物，椭圆形表示二色性染料。[0024]在液晶单元中，液晶区域中的聚合物网络和液晶化合物可以满足方程式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为聚合物网络的折射率，η。为液晶化合物的寻常折射率(ordinary refractive index), ne 为液晶化合物的非常折射率(extraordinaryrefractive index),并且 a 为满足 O < a〈0.5 的数值。
[0028]在本说明中，应用到上述方程式中的折射率可以为，例如，相对于波长为550nm的光测量出的折射率。此外，当聚合物网络的寻常折射率与非常折射率彼此不同时，方程式3的聚合物网络的折射率可以为该网络的寻常折射率。当所选的聚合物网络和液晶化合物满足方程式3时，即便在未施加有电压的情况下也可以提供具有优越透明度和对比度的元件。
[0029]在方程式3中，“a”可以为，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]聚合物网络的介电各向异性(dielectric anisotropy)可以为3以上,3.5以上，或4以上。在介电各向异性的该范围内，可以优异地维持液晶单元的驱动电压特性。介电各向异性的上限没有特别限制，例如可以为20以下、15以下、或是10以下左右。
[0031]分散在聚合物网络中的液晶区域包含液晶化合物。作为液晶化合物，可以使用可在聚合物网络中相分离并可以由该聚合物网络而配向的所有种类的化合物。例如，作为液晶化合物，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)或胆留醇型液晶化合物(cholestericliquid crystal compound)等。所述液晶化合物可以是相分离的因而与未与聚合物网络结合，并且当从外部环境施加电压时，可改变配向。为此目的，例如，所述液晶化合物可以为不具有可聚合或可交联基团的化合物。
[0032]在一个实施方案中，作为液晶化合物，可以使用向列型液晶化合物。作为该化合物，例如可以使用满足方程式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所定义的液晶化合物的寻常折射率(ordinaryrefractive index),例如为向列型液晶化合物的短轴方向的折射率，ne是方程式3所定义的液晶化合物的非常折射率(extraordinary refractive index),例如为向列型液晶化合物的长轴方向的折射率，b是满足0.1 < b < I的数值。
[0036]可以通过选择满足方程式4的液晶化合物来制备即使在未施加有电压时也能确保优异透明度的液晶单元。
[0037]在方程式4中，在另一个实施方案中，“b”可以为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电各向异性(ε e, extraordinary dielectricanisotropy,长轴方向的介电各向异性)与液晶化合物寻常介电各向异性(ε。，ordinarydielectric anisotropy,短轴方向的介电各向异性)之间的差值可以为3以上,3.5以上，4以上，6以上，8以上或10以上。当液晶化合物具有所述介电各向异性时，可以提供具有优越驱动电压特性的元件。随着所述介电各向异性之间的差值增大，该元件可以越能够展现出合适的特性，因此其上限没有特别限制。例如，作为所述液晶化合物，可以使用非常介电各向异性(ε e, extraordinary dielectric anisotropy)为6至50左右，寻常介电各向异性(ε。，ordinary dielectric anisotropy)为 2.5 至 7 左右的化合物。
[0039]液晶区域还包含二色性染料。本文所用的术语“染料”可以指能够在可见光区域——例如，在400至700nm的波长范围的至少一部分或全部范围——强烈地的吸收和/或改变光的材料，本文所用的术语“二色性染料”可以指能够在可见光区域的至少一部分或全部范围内各向异性地吸收光的材料。通过使用该染料，当将液晶单元应用于显示器件时，可以调整器件的色觉(color sense) 0对二色性染料没有特别的限制，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)为5以上、6以上或7以上的染料，二色性比为平行于二色性染料的长轴方向的偏振光的吸光值除以垂直于二色性染料的长轴方向的偏振光的吸收值所获得的数值。染料可以在可见光区域的波长范围内——例如，在约380至700或约400至700nm的波长范围内的至少一部分或任意一个波长范围——满足所述二色性比。二色性比的上限可以为，例如20、18、16或14左右。二色性染料的类型没有特别限制，因此，例如，可使用所有具有上述特征并能够根据液晶化合物的配向而配向的所有已知种类的染料。
[0040]所述液晶单元例如即便在未施加有电压的情况下也可以展现出优越的透明度。例如，在未施加有电压时，所述液晶单元具有的透光率可以为80%以上，85%以上，90%以上，或者95%以上。所述透光率可以为可见光区域内——例如波长约400至700nm范围内——的透光率。
[0041]在一个实施方案中，聚合物网络可以为一种含有可配向化合物的前体的可配向网络。术语“含有可配向化合物的前体的可配向网络”可以意指，例如，含有具有可配向化合物的前体的聚合物网络，或是含有前体的交联或聚合产物的聚合物网络。
[0042]本文所用的术语“可配向化合物”可以意指例如以下化合物:其可以通过例如光的福射来以预定方向定向排序(orientationally ordered),并在所述的定向排序的状态下，通过各向异性作用(anisotropic interaction)等的相互作用来使相邻的液晶化合物以预定方向配向。所述化合物可以为单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或聚合化合物。作为可配向化合物，例如，可以使用光配向化合物。光配向化合物可以意指，能够通过光的辐射(例如线性偏振光的辐射)来以预定方向定向排序，由此诱发相邻液晶化合物的配向的化合物。
[0043]所述光配向化合物可以为含有光敏部分(photosensitive moiety)的化合物。多种可以用于液晶化合物的配向的光配向化合物是已知的。作为光配向化合物，例如，可以使用通过反-顺光异构化(trans-cis photoisomerization)来排序的化合物；通过断链(chain scission)或光裂解(photo-destruction)(如光氧化(photo-oxidation)等)而排序的化合物；通过光交联(例如[2+2]环加成([2+2] cycloaddition) > [4+4]环加成或光二聚(photodimerization)等)或光聚合而排序的化合物；通过光-Fries重排(photo-Fries rearrangement)来排序的化合物；或者通过开环/闭环(ring opening/closure)反应来排序的化合物等。作为通过反-顺光异构化来排序的化合物，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；作为通过光裂解来排序的化合物，可以使用环丁烷_1，2，3，4_四羧酸二酐(cyclobutane-1, 2, 3,4-tetracarboxylic dianhydride)、芳香族聚娃烧或聚酯、聚苯乙烯或聚酰亚胺等。此外，作为通过光交联或光聚合来排序的化合物，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、四氢邻苯二甲酰亚胺(tetrahydrophthalimide)化合物、马来酰亚胺(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)残留物作为光敏残留物的化合物(下文称为查耳酮化合物)或具有蒽基(anthracenyl)残留物的化合物(下文称为蒽基化合物)等；作为通过光-Fries重排来排序的化合物，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；作为通过开环/闭环来排序的化合物，可以使用[4+2] 31 -电子体系([4+2] 31 -electronicsystem)如螺吡喃化合物的开环/闭环来排序的化合物等，但不限于此。
[0044]所述光配向化合物可以为单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或聚合化合物，或为所述光配向化合物与聚合物的复合形态。此处，所述低聚或聚合化合物可在主链或侧链具有从光配向化合物诱发的部分或者光敏部分。
[0045]作为具有从光配向化合物诱发的部分或者光敏部分、或可以与光配向化合物混合的聚合物，可以使用聚降冰片烯、聚烯烃、聚芳香酯、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚(酰胺酸)(poly (amic acid))、聚马来酰亚胺、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，但本发明不限于此。
[0046]在可配向化合物中包含的代表性聚合物可以为，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]当所述可配向化合物为聚合化合物时，该化合物具有的数均分子量例如可以为
10,000g/mol 至 500，000g/mol 左右,但不限于此。
[0048]在可配向网络中，可配向化合物可以是具有定向性的定向排序的状态(orientationally ordered),并且在不施加电压的情况下,所述液晶区域的液晶化合物可以以被定向排序状态的网络而配向的状态存在。
[0049]例如，所述可配向化合物可以简单地以所述定向排序的状态包含在所述可配向网络中，或者可以在定向排序状态进行交联和/或聚合，由此可以形成可配向网络。
[0050]所述可配向化合物可以包含至少一种可交联或可聚合官能团，从而所述可配向化合物可以交联或聚合以形成可配向网络。例如，作为可交联或可聚合官能团，可以使用通过施加热量或辐射活化能射线(如紫外线)来反应的官能团。所述官能团可以为，羟基、羧基、稀基如乙稀基或稀丙基、环氧基、氧杂环丁基、乙稀基酿基、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。官能团包括，例如，能够通过热或辐射活化能射线来参与自由基或阳离子反应等或在碱性环境下参与交联或聚合反应的官能团。官能团例如可被引入至可配向化合物的主链或侧链等。
[0051]形成可配向网络的前体材料还可以包括交联剂。可以添加交联剂来调整液晶单元的残像(anerimage)或强度。作为交联剂，例如，可以使用能够通过施加热或福射活化能射线来与可配向化合物反应而实现交联结构的化合物。多种能够根据聚合物化合物等实现交联结构的交联剂是已知的。例如，所述交联剂可以为具有至少两个官能团的多价化合物，例如异氰酸酯化合物、环氧化合物、异硫氰酸酯化合物、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、或金属螯合化合物等。
[0052]作为能够通过辐射活化能射线(例如UV射线)来参与交联反应的交联剂，例如，可以使用含有至少两个如下基团的化合物:烯基(例如乙烯基或烯丙基)、环氧基、氧杂环丁基、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。作为所述化合物的代表性实例，可以使用多官能丙烯酸酯。所述多官能丙烯酸酯可以为三羟甲基丙烷三(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]异氰脲酸酯、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]考虑到调整残像和赋予强度的程度、液晶区域和可配向网络之间的相分离特性和固定特性、光敏性、介电各向异性和折射率，可以以适当的比率加入交联剂。例如，可配向网络的前体材料可以含有交联剂的量为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，相对于100重量份的可配向化合物计。根据所使用的交联剂和可配向化合物的种类，可以改变交联剂的比率。本文所用的单位“重量份”指的是组分之间的重量比，另有说明除外。
[0054]用于可配向网络的前体材料需要时还可以含有溶剂、自由基或阳离子引发剂、基础材料；其他的能够形成网络的反应性化合物、或添加剂如表面活性剂。
[0055]当聚合物网络为可配向网络时，在液晶单元中，液晶区域中的液晶化合物的含量可以为约 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，相对于100重量份的聚合物网络计。需要时可以改变液晶化合物的比率。此外，二色性染料的含量可以为约0.01至5重量份，相对于100重量份的液晶化合物计，但需要时该比率可以在合适范围内改变。
[0056]在另一个实施方案中，聚合物物网络可以为包含可聚合液晶化合物的聚合物网络。在该情况下，液晶单元可以包括与液晶层相邻的配向层。例如，液晶单元的液晶层可以在配向层的一个表面上形成。图3表示了液晶单元的示例性实施方案的示意图，其包括配向层301和形成在该配向层301的一个表面上的液晶层，并且液晶层中包含聚合物网络1011和液晶区域1012。在图3中，在液晶区域1012内的液晶化合物以箭头表示，二色性染料以椭圆形表示。
[0057]在液晶层中，形成聚合物网络的可聚合液晶化合物和/或液晶区域中的液晶化合物可以以被配向层定向排序的状态存在。例如，即便在不施加电压的情况下，所述液晶单元也可以展现出优越的透明度。
[0058]在所述液晶单元中，作为配向层，例如，可以使用含有光配向化合物的配向层。作为光配向化合物，例如，可以使用用于形成可配向网络的合适种类的化合物。在配向层中，光配向化合物可以以定向排序的状态存在，使得具有定向性。
[0059]配向层还可以含有反应性化合物，例如，具有至少一个能够与光配向化合物反应的官能团的化合物。反应性化合物可以含有例如至少两个、特别是2至10个、4至10个或4至8个官能团。所述官能团可以对液晶层的聚合物网络具有反应性或者对形成其网络的前体材料具有反应性。反应性化合物可以引发额外的反应，其独立于例如光交联或光固化反应之外，使混合物中的光配向化合物在向混合物辐射光时展现出液晶配向特性，从而形成配向层，或在辐射光时形成液晶层。所述额外的反应可以包括光配向化合物之间的交联反应、光配向化合物和反应性化合物之间的交联反应、或聚合物网络和反应性化合物之间的交联反应等。从而，所述反应性化合物在配向层中可以以与光配向化合物或聚合物网络反应的状态包括。
[0060]能够与光配向化合物和/或聚合物网络反应的官能团可以为，例如，含有乙烯类不饱和双键的官能团，其可以与光配向化合物和/或聚合物网络通过自由基反应而交联。具体而言，所述官能团可以包括以下基团中的一种或至少两种:烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基等。
[0061]所述反应性化合物可以含有至少I或2个、2至10个、4至10个、或4至8个官能团，并且具有的分子量或重均分子量为200至5，000或200至1，000。在所述的官能团数目、分子量或重均分子量的范围内，所述化合物可以保持光配向化合物的液晶配向性能，并适宜地保持额外反应，从而增加液晶单元的耐久性。
[0062]反应性化合物可以为，(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)丙烯酸羟烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯；(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，例如三羟甲基丙烷三(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]异氰脲酸酯、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，例如单-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-羟基丙基(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、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺、N，N-(1，2-二羟基亚乙基)二丙烯酰胺或N，N-亚甲基二(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；被环氧基取代的异氰脲酸酯，如三(2，3-环氧丙基)异氰脲酸酯；四氰基环氧烷，例如四氰基环氧乙烷；被烯基取代的羧酸酯，例如三烯丙基苯三羧酸酯；己内酯(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如己内酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯；马来酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯，例如单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基马来酸酯；多价羧酸例如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；被缩水甘油基氧基苯基取代的烷烃，例如双[4-(缩水甘油基氧基)苯基]甲烷；被烯基取代的二氧戊环化合物，例如2-乙烯基-1，3-二氧戊环；或者聚(三聚氰胺-共-甲醛)等，但不限于此。本文使用的术语“(甲基)丙烯酰基”指的是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
[0063]配向层可以包含的反应性化合物的量为，例如，10至1，000或25至400重量份，相对于100重量份的光配向化合物计。以这个比例，可以优异地维持对于基体层或聚合物网络的粘合强度和配向特性。
[0064]形成配向层的前体材料除了光配向化合物外，还可以包含光引发剂。作为光引发剂，例如，作为光引发剂，可以使用能够通过光辐射来引发自由基反应的任一种而无特别限制。所述光引发剂可以为α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物、苯基乙醛酸酯(Phenylglycoxylate)化合物或者厢酯化合物等,例如可以使用厢酯化合物。对光引发剂在前体材料中的比例没有特别限制，但该光引发剂材料的含量必须能够引发合适的反应。
[0065]当含有可聚合液晶化合物时，聚合物网络例如可以为含有可聚合液晶化合物的前体材料的网络。术语“含有可聚合液晶化合物的前体材料的网络”例如可以意指一种聚合物网络，其含有交联的或者聚合的可聚合液晶化合物。术语“可聚合液晶化合物”可以意指一种化合物，其包含能够展现出液晶性的部分(例如，介晶骨架(mesogen backbone)等)和至少一个可聚合官能团。此外，可聚合液晶化合物可以通过聚合而在聚合物网络中形成液晶聚合物的骨架，如主链或侧链。
[0066]所述可聚合液晶化合物可以为多官能可聚合液晶化合物、单官能可聚合液晶化合物或它们的混合物。术语“多官能可聚合液晶化合物”可以指一种包括两个以上，2至10个、2至8个、2至6个、2至5个、2至4个、2至3个、或2个可聚合官能团的液晶化合物，术语“单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个可聚合官能团的化合物。
[0067]可聚合液晶化合物可以为，例如，由化学式I所表示的化合物。
[0068][化学式I]
[0069]
【权利要求】
1.一种液晶单元，其包括液晶层，该液晶层包括: 聚合物网络；和 在所述聚合物网络中的含有液晶化合物和二色性染料的区域。
2.权利要求1所述的液晶单元，其中， 聚合物网络和液晶化合物满足下面的方程式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为聚合物网络的折射率，η。为液晶化合物的寻常折射率，ne为液晶化合物的非常 折射率，并且a为满足O ( a〈0.5的数值。
3.权利要求1所述的液晶单元，其中， 聚合物网络的介电各向异性为3以上。
4.权利要求1所述的液晶单元，其中， 液晶化合物为满足以下方程式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。为液晶化合物的寻常折射率，ne为液晶化合物的非常折射率，并且b为满足0.1≤b≤I的数值。
5.权利要求1所述的液晶单元，其中， 液晶化合物的非常介电各向异性(ε e)与液晶化合物的寻常介电各向异性(ε。)之间的差值(ε e_ ε J为3以上。
6.权利要求1所述的液晶单元，其中， 在未施加有电压的情况下，其透光率为80%以上。
7.权利要求1所述的液晶单元，其中， 聚合物网络为包含光配向化合物的前体材料化合物的可配向网络。
8.权利要求7所述的液晶单元，其中， 光配向化合物为定向排序的状态以使其具有定向性，并且液晶化合物或二色性染料通过所述排序网络来配向。
9.权利要求1所述的液晶单元，其中， 所述液晶单元还包括与液晶层相邻布置的配向层，并且所述聚合物网络为含有被所述配向层所配向的可聚合液晶化合物的网络。
10.权利要求1所述的液晶单元，其中， 二色性染料为黑色染料。
11.权利要求1所述的液晶单元，其中， 二色性染料在可见光区域的波长范围的至少一部分内具有7以上的二色性比。
12.权利要求1所述的液晶单元，所述液晶单元还包括布置为彼此相对的两个基体层，并且液晶层形成在所述两个相对的基体层之间。
13.权利要求12所述的液晶单元，其中， 在面向基体层的液晶层的一侧上形成电极层。
14.权利要求1所述的液晶单元，其中，液晶化合物和二色性染料可以在水平配向状态与垂直配向状态之间切换。
15.权利要求1所述的液晶单元，其中， 在液晶层的一个表面上还包含偏光片，并且液晶化合物或二色性染料在未施加有电压的状态下沿与偏光片的吸光轴方向平行的方向配向。
16.一种权利要求1所述的液晶单元的制造方法，其包括用光辐射前体层的步骤， 该前体层包含含有可配向化合物的可配向网络的前体材料、液晶化合物、以及二色性染料。
17.—种权利要求1所述的液晶单元的制造方法，其包括用光辐射前体层的步骤， 所述前体层形成在配向层之上，并且包含聚合物网络的前体材料、液晶化合物、以及二色性染料。
18.—种显不器件,其包括: 显示元件；和在所述显示元件的一个表面上的权利要求1的液晶单元。
19.权利要求18所述的显示器件，其中， 显示元件包括显示面板和偏光片，并且所述偏光片位于显示面板和液晶单元之间。
20.权利要求19所述的显示器件，其中， 显示面板为有机发光显示面板或者液晶面板。
【文档编号】G02F1/13GK103988121SQ201280060426
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2011年12月6日
【发明者】闵盛晙, 吴东炫, 张俊元, 金璟晙, 郑惠元, 朴文洙 申请人:株式会社Lg化学