液晶(LC)装置在许多应用领域中是公知的。例如，一种常见的用法是以显示装置的形式，通常用于例如在视觉显示单元或电视中显示图像或其他信息。通常，当前可商购的基于LC的装置使用向列型液晶材料，其中在施加电场时，液晶材料内的个体棒形分子以共同取向对齐，使得每个分子(导向剂(director))的长轴线是平行的。此类装置需要连续的功率消耗以用于使分子保持在该定向状态，并且因此被称为单稳态的。对于某些应用，例如半静态信息显示器，对于维持该状态的功率消耗的需求可能是缺点，并且然后，装置的单稳态性对于其他应用例如智能嵌装玻璃(smartglazing)而言是缺点。其他类型的液晶材料能够具有与单稳态行为相对的双稳态行为，其中材料在两种状态下是稳定的。其一个例子是近晶型液晶材料，一般地，其特征在于形成具有明确定义的层状结构的液晶相。在层内，液晶材料的分子表现出取向有序(正如上文的向列型液晶)和位置有序的程度。按照发现的顺序，近晶型A液晶材料是最常见的近晶型液晶相，其在取向有序和位置有序的组合下，表现出许多有用的电-光效应。在液晶相内，通常发现分子与层正交，但具有随机取向分布。为了形成装置，这些液晶相被包括在由单元壁界定的单元中，该单元壁具有设置在其内表面上的电极结构。有必要采用与向列型LC的简单场寻址(simplefieldaddressing)不同的装置寻址模式。为了本讨论的目的，推测动态散射模式通过在液晶制剂内的共掺杂的离子体系诱导。由于分子结构内的离子运动优先沿着层而不是跨跃层，所以近晶型A相的层状构造为液晶材料赋予独特的电-光性质。特别地，在低频电场(<100Hz)的存在下，离子掺杂剂的流动诱导高度散射的不透明状态，其中液晶分子的分布是随机的。在较高或增加的频率电场(>1kHz)的存在下，离子运动被渐次减弱，导致使分子在层内介电重新取向(dielectricreorientation)成对齐状态，造成液晶看起来清晰。这两种操作模式产生了材料的双稳态行为。近晶型A相的层状结构和相对高的粘度使分子在零场中在清晰状态或不透明状态下都是稳定的，使得能够设想到并入此类液晶的低功率消耗的双稳态电-光装置。因此，在使用中，为了在不透明状态和清晰状态之间切换，必须对近晶型A材料施加电场。通常，这种切换花费几百毫秒的量级，这取决于装置的大小和施加的电压。切换速度倾向于与液晶装置的尺寸成反比，其中观察性证据表明液晶分子的散射从装置的边缘传播。因此，对于诸如测量几米跨度(severalmetresacross)的面板的大型装置，切换速度可以具有几秒钟的量级，因为在导致不透明状态的分子散射的传播中会有可评估的时间延迟，并且反之亦然。这种散射的速度可以通过增大施加的电压而增大，尽管这具有以下缺点：太高的施加的电压产生了局部热点或热影响区(HAZ)，其中可能发生液晶结构的电弧作用。因此，这种散射过程的效率显然是产生可用的大型液晶装置的能力的限制因素。之前在WO01/40853中在双稳态显示装置中提供改进的光学亮度方面已经考虑了该效率。公开了包括向列型液晶相的顶点双稳态装置(zenithalbistabledevice)(ZBD)，其在液晶单元内的一个或两个电极结构上承载对准层(alignmentlayer)。多种表面特征用于形成由单稳态的垂面排列的区域分开的对准区域。对准区域形成具有不同的预倾角值的双稳态对准的区域，归因于由表面特征产生的分子对准的局部变化。表面特征可以是光栅结构的区域、来自电极表面的突起或电极表面中的盲孔。发现由此类局部散射变化产生的光学性能被大大改进。然而，虽然因此应理解的是，通过经由提供此类表面特征改变电极结构的表面粗糙度可以影响散射状态的光学性质，但是切换性质，特别是切换速度，仍然待被优化。因此，合意的是，不仅能够产生光学上令人满意的大型低功率双稳态液晶装置，而且能够以对于使用者不可察觉的速度切换它们。本发明旨在通过提供液晶装置来解决这些问题，所述液晶装置包括：由第一单元壁和第二单元壁界定的液晶材料层，所述第一单元壁设置有第一电极结构并且所述第二单元壁设置有第二电极结构，并且所述第一单元壁和所述第二单元壁被分开了距离dc，其中所述液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联。由于每个缺陷产生位点都将借助于在施加电场时形成经历电场梯度的区域而产生作为担负散射的随机域的缺陷，所以与使用未包括此类缺陷产生位点的普通电极结构相比，在电极结构中提供多个此类缺陷产生位点导致散射时间减少。与现有技术不同，可能的是，通过利用此类液晶结构来产生具有最小切换时间的大型液晶装置。优选地，由缺陷产生位点产生的至少一个缺陷的宽度为wd，其中wd>dc。可选择地，由缺陷产生位点产生的一个缺陷的宽度为wd，其中wd<5dc。在这种情况下，最优选地是wd<dc。优选地，由缺陷产生位点产生的至少两个相邻缺陷之间的间隔为dd，并且其中dd>dc。至少第一中间层可以设置在液晶材料层与第一电极结构和第二电极结构中的至少一种之间。该中间层可以是钉扎层(pinninglayer)，并且钉扎层包括多个缺陷产生位点。可选择地，该中间层可以是介电层，并且介电层包括多个缺陷产生位点。优选地，第一电极结构和第二电极结构中的至少一种是多连接的，使得电极结构包括多个缺陷产生位点。更优选地，第一电极结构和第二电极结构二者都是多连接的，使得第一电极结构和第二电极结构二者都包括多个缺陷产生位点。当与使用包括缺陷产生位点的单个电极结构相比时，这使得能够产生另外的边缘场效应(fringefieldeffect)，随之发生切换速度的增大。优选地，多个缺陷产生位点大体上延伸跨越电极结构。覆盖具有缺陷产生位点的电极结构的至少一部分或全部也增加了切换速度。优选地，多个缺陷产生位点包括缺陷产生位点的阵列。缺陷产生位点的密度遍及电极结构可以是近似恒定的。可选择地，第一密度的缺陷产生位点存在于电极结构的第一区域中，并且第二密度的缺陷产生位点存在于电极结构的第二区域中，并且其中第一密度不同于第二密度。这导致切换速度的不均匀变化，该不均匀变化对于某些应用可能是有利的。阵列中的每个缺陷产生位点的宽度对于阵列中的每个缺陷产生位点可以是大体上相等的。在这种情况下，对于每个缺陷产生位点，对切换时间的影响是相同的。优选地，缺陷产生位点是在电极结构中的具有宽度wh的通孔。可选择地，包括缺陷产生位点的至少第一电极结构或第二电极结构中的一种可以被图案化，图案包括具有不同功函数的材料的区域，使得功函数中的差异产生缺陷产生位点。作为另一种替代方案，至少第一中间层可以设置在液晶材料层与第一电极结构和第二电极结构中的至少一种之间，并且其中液晶材料、电极结构和中间层由各自具有功函数的材料或表面形成，使得功函数中的差异产生缺陷产生位点。优选地，液晶材料为近晶型A液晶材料。液晶材料可以是近晶型A液晶材料与聚合物和/或着色剂的混合物。近晶型A液晶材料可以是基于有机物的近晶型A液晶材料(Organic-basedSmecticAliquidcrystalmaterial)，可选择地，近晶型A液晶材料可以是基于硅氧烷的近晶型A液晶材料(Siloxane-basedSmecticAliquidcrystalmaterial)。优选地，电极由透明金属氧化物材料例如氧化铟锡(ITO)材料制成。可选择地，电极可以由碳基材料例如石墨烯材料制成。优选地，当使用时，多个缺陷产生位点导致产生电场梯度。至少一个单元壁可以包括柔性材料。可选择地或另外地，至少一个单元壁可以包括刚性材料在第二方面中，本发明还提供制备液晶装置的方法，包括以下步骤：提供具有形成第一电极结构的导电涂层的第一衬底；提供具有形成第二电极结构的导电涂层的第二衬底；将第一衬底和第二衬底与液晶材料组装以形成第一单元壁和第二单元壁，该第一单元壁和第二单元壁被分开了距离dc并且具有界定在它们之间的液晶层；以及将所述液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联。优选地，将液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联的步骤包括：提供中间层，其中中间层包括多个缺陷产生位点，或处理导电涂层以提供多个缺陷产生位点。优选地，处理导电涂层包括除去导电涂层的至少一部分。更优选地，处理导电涂层包括除去导电涂层的至少一部分以产生通孔。通孔的使用导致切换速度的基于电场的改善。优选地，处理导电涂层的步骤包括使用激光。可选择地，处理导电涂层的步骤包括使用光刻法。更优选地，该方法还包括处理第二衬底上的第二导电涂层以提供多个缺陷产生位点的步骤。现在将通过仅实施例的方式并且参照附图来描述本发明，在附图中：图1是根据本发明的实施方案的包括近晶型A液晶相的液晶装置的示意性横截面图；图2a至图2d是示出对于根据本发明的实施方案的液晶装置的散射随时间的传播的显微照片；图3a是示出根据本发明的实施方案的液晶装置和参考装置在散射时间方面的比较的图；图3b是示出根据本发明的实施方案的液晶装置和参考装置在散射状态下在光学透射比方面的比较的图；图4是示出负责参考装置的透射比变化的散射传播过程的图像，其中图4(i)至4(viii)示出随着时间的增加的传播；图5a是示出对于基于有机物的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的散射时间和电压的变化的图；图5b是示出对于基于有机物的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的光学透射比随散射电压的变化的图；图6a是示出对于基于硅氧烷的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的散射时间和电压的变化的图；图6b是示出对于基于硅氧烷的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的光学透射比随散射电压的变化的图；图7a是示出用于与根据本发明的各种实施方案的液晶装置一起使用的电极结构的ITO涂层中的盲孔的显微照片；图7b是示出用于与根据本发明的第一实施方案的液晶装置一起使用的电极结构的ITO涂层中的通孔的显微照片；图7c是图7a的盲孔和图7b的通孔二者的深度概况；图8a示出了利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的清晰状态的显微照片；图8b示出了在半散射的状态下使用低散射电压，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片；图8c示出了在完全散射的状态下使用高散射电压，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片；图8d示出了在完全散射的状态下在除去施加的电压之后，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片；图9是比较(A)激光形成的盲孔、(B)激光形成的通孔和(C)光刻的通孔的深度概况；图10a至图10f是示出对于根据本发明的实施方案的基于有机物的近晶型A液晶装置的随时间的散射的显微照片；并且图11a至图11f是示出对于根据本发明的实施方案的基于硅氧烷的近晶型A液晶装置的随时间的散射的显微照片。为了避免上文讨论的问题，本发明采用的方法是：可以采用涉及分子的散射的切换机制的观察证据和轶事证据来提高切换速度，而不会损害液晶装置的结构。当在施加电场的期间检查液晶单元时，通常观察到散射从液晶单元的边缘向中心传播。不希望受理论束缚，据相信，近晶型A液晶的散射是随机域的结果。这些域是由在液晶材料内产生连续的缺陷引起的，其中此类缺陷在存在大的电场梯度的区域中更容易产生。因此，当将外部散射波形(所需频率的施加的电场)施加到单元的电极的边缘时，观察到散射从这些边缘向外扩展到单元中心。考虑到这一点，本发明提出了通过提供多个缺陷产生位点可以增加包括由第一单元壁和第二单元壁界定的液晶材料层的液晶装置的切换速度。在实践中，第一单元壁设置有第一电极结构，并且第二单元壁设置有第二电极结构。第一单元壁和第二单元壁被分开了距离dc。液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联。如下文讨论的，这些可以以许多方式提供。优选地，第一电极结构和第二电极结构中的至少一种包括多个缺陷产生位点。然而，也可能的是，开发各种其他效果来产生此类缺陷，包括修改钉扎层，修改介电层，提供具有不同功函数的层或者利用具有不同功函数的材料使电极图案化。然而，无论形成此类位点的方法如何，通过提供此类位点，增加随机域的数目，导致散射速度和因此切换速度的增大，而不会损害单元或液晶材料的结构或完整性。也已认识到，可以容易地制造出呈现增大的切换时间的液晶装置。通过提供具有形成第一电极结构的导电涂层的第一衬底和具有形成第二电极结构的导电涂层的第二衬底，可能的是，将第一衬底和第二衬底与液晶材料组装以形成第一单元壁和第二单元壁，所述第一单元壁和第二单元壁被分开了距离dc并且具有在它们之间界定的液晶层。通过将液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联，形成这样的液晶装置。将液晶材料层与多个缺陷产生位点相关联可以通过以下来实现：提供中间层，其中中间层包括多个缺陷产生位点；或处理导电涂层以提供多个缺陷产生位点。除去导电涂层的至少一部分，并且特别地，除去导电涂层的至少一部分以产生通孔，使得能够发生这种关联。这可以进行，无论是否至少一个单元壁包含柔性材料，和/或至少一个单元壁包含刚性材料。使用激光除去导电涂层在成本和加工容易性、以及给出良好的结果和改进的切换时间方面是特别有利的。图1是根据本发明的实施方案的包括近晶型A液晶相的液晶装置的示意性横截面图。液晶单元1包括由第一单元壁3和第二单元壁4界定的液晶材料层2。第一单元壁3设置有第一电极结构5，并且第二单元壁4设置有第二电极结构6。第一单元壁3和第二单元壁4被分开了距离dc，被称为单元间隙。第一电极结构5和第二电极结构6设置有多个缺陷产生位点7a，7b...7n。每个缺陷产生位点7a，7b...7n是具有宽度wh的通孔。在本实施方案中，第一单元壁3和第二单元壁4由玻璃衬底形成，其中第一电极结构5和第二电极结构6由分别在第一单元壁3和第二单元壁4的内表面上的氧化铟锡(ITO)涂层形成。通孔7a，7b...7n大体上延伸ITO涂层的整个厚度，并且可以根据制造方法将在下方的玻璃衬底暴露。例如，如果使用激光器，那么ITO涂层可能会部分熔化到衬底中，导致导电性的损失，而如果使用光刻法，那么完全除去了ITO涂层，暴露衬底。因此，术语“通孔”应理解为意指充分地延伸穿过电极结构以防止在该点处的导电性的孔。通孔7a，7b...7n被间隔开了距离dh。电极结构5中的通孔7a，7b...7n的产生在整个电极结构上提供场发射器和连续场，这归因于至液晶材料中的场渗透。在图1的结构方面，围绕孔的边缘的边缘场效应导致场看起来是连续的。因此，尽管缺陷产生位点7a，7b...7n的实际大小和间隔由液晶材料的切换电压和介电性质决定，但是作为出现边缘场效应的一般原则，缺陷的宽度wd应当小于通孔宽度wh。然而，通孔宽度wh优选地不应该远小于分开第一单元壁3和第二单元壁4的距离dc，否则在通孔的相对侧出现的电场边缘效应将合并在一起，减少电场梯度。此外，取决于通孔宽度wh，缺陷的宽度wd可以大于或小于分开第一单元壁3和第二单元壁4的距离dc，并且取决于通孔之间的间隔dh，两个相邻缺陷之间的间隔dd也可以大于或小于分开第一单元壁3和第二单元壁4的距离dc。两个相邻缺陷之间的距离dd也可以大于或小于缺陷的宽度wd。如果dd>wd，那么完整的切换过程包括两个部分：缺陷成核(defectnucleation)和域生长，因为没有缺陷的重叠。如果dd<wd，那么仅成核将是充分的，如果设置更多的缺陷，这会增大切换速度。通过这样的布置，可以控制整个单元的切换速度。通常，边缘场效应在第一单元壁3和第二单元壁4之间的距离的约二倍(2dc)的量级上发生，但是可以在更大或更小的距离上发生。因此，在某些情况下，可以优选的是，缺陷的宽度小于第一单元壁3和第二单元壁4之间的距离的五倍，wd<5dc，更优选地小于第一单元壁3和第四单元壁4之间的距离的两倍，wd<2dc，并且还更优选地，缺陷的宽度应小于第一单元壁3和第二单元壁4之间的距离，wd<dc。在两个相邻缺陷之间的较小间隔dd和在第一电极5和/或第二电极6的表面上随机分布的缺陷的较小宽度wd的组合是产生不连续的电场，如在下文进一步详细解释的，这有助于增大切换速度。为了引起在宽区域上均匀切换，电场边缘效应的使用以及电场梯度的产生，代表超越现有的系统的巨大改进，其中大的区域使用从电极的周缘发出的垂直电场来切换。为了首先确定使用这样的方法是否增大散射速度和因此切换速度，并且其次确定获得此类增大的速度的机理，对各种近晶型A材料进行了如下文实施例中描述的一系列实验。如下制造测试单元。将透明导电层(通常为氧化铟锡(ITO))涂敷到两个平面玻璃衬底的内表面上以形成电极。这实际上复制了上述的第一单元壁3和第二单元壁4。间隔物被沉积在有源区(activearea)之外的衬底上，以界定单元间隙，该单元间隙通常在0.5μm至10μm的范围内。在以下实施例中，单元间隙标称为10μm。使用边缘密封或粘合剂来密封单元，留下孔，近晶型A液晶组合物通过该孔被填充。在下文中，图案化的电极是在其中设置有缺陷产生位点的电极结构，并且未图案化的电极是在其中未设置缺陷产生位点的普通电极结构。实施例11.1图案化的电极的制备对涂覆有ITO的玻璃进行清洁，并且在洁净室中进行化学蚀刻。使用粘性胶带(10mm宽)覆盖未通过化学蚀刻除去的有源区。用可获自SPILasersUKLtd，6WellingtonPark，TollbarWay，HedgeEnd，Southampton，HampshireSO302QU，UK的红外(IR，1065nm波长)纤维激光器G3单模SM-S00044_1，在ITO涂覆的玻璃上机器加工出许多均匀间隔的孔。使用的IR纤维激光器由扫描系统驱动，其控制图案特征的位置和尺寸。机器加工的孔的直径取决于激光脉冲能量和使用的脉冲数。在ITO涂覆的玻璃衬底上由IR激光器实现的最小直径为～20μm，并且这形成了孔尺寸的基础。激光输出的高斯或高斯样空间分布使得界定最小特征尺寸的中心区实际上除去了材料，而入射射束的剩余部分仅仅对热影响区(HAZ)有贡献。孔或缺陷产生位点密度定义为电极结构中每mm2的孔或位点的数目。图案密度定义为所有孔的周长的总和与图案化的面积的比率。使孔在ITO涂覆的玻璃的一侧上和有源区(即，填充有LC的面积为10×10mm2)上图案化，因此对于100μm间隔的图案有10,000个孔，并且因此孔密度为100个/mm2。在下文的每个实施例中，通孔大体上是圆形的并且被定位成规则的阵列。1.2测试单元的制备为了确定电极图案化对单元的散射效应的影响，使用氰基联苯近晶型A液晶组合物、特别是4-氰基-4'-正辛基联苯(8CB)，制备并入实施例1.1中制备的图案化的电极的测试玻璃单元。还用未图案化的电极制备测试单元以充当参考单元。单元间隙dc为～10μm。1.3包括图案化/未图案化的电极的单元的分析1.3.1散射使用图案化和未图案化的电极制备的单元经受十个±180V和40Hz方波脉冲，并且结果如下记录。将测试单元放置在显微镜下的交叉偏振器(cross-polariser)(OlympusBX51，可获自Olympus，日本)和安装在显微镜上的高速照相机(CR600x2，可获自Optronis，德国)之间。当测试单元呈清晰状态时，液晶单元是垂面排列的，并且当光被交叉偏振器阻挡时，单元看起来是暗的。当单元呈散射的状态时，液晶分子以随机排列的状态出现，其中光的偏振随机改变，使得细胞看起来是明亮的。1.3.2透射比测试单元的透射比响应如下测量。使用红色激光器(LE07，以650nm，1mW操作，并且可获自Maplin，UK)照射测试单元的中心。激光器具有2.8mm射束孔(beamaperture)，使得记录的透射比变化具有超过2.8mm孔面积的平均值。使用由本发明人制造的硅基光二极管(具有10×10mm光敏面积和240～1100nm的响应范围)来监测穿过测试单元的激光的激光强度的变化。IGORWaveMetrics软件用于产生驱动信号(±10V，最大值)以及×20电压放大器(A400D，可获自FLCElectronics)，使得获得高电压驱动信号。IGOR软件还用于经由数据采集卡(NIPCI622137Pin)记录来自光二极管的模拟信号并且数字化成测量数据。在射束路径中无单元的情况下测量的最大激光强度被用作参考，其中测量的透射比相对于该最大强度被归一化。1.4结果这些测试的结果在图2a至图2d中示出，它们是示出对于根据本发明的液晶装置的散射随时间的传播的显微照片。图2a示出了在散射之前用图案化的电极(100μm间隔的图案)形成的SmA单元。图2b示出散射后32ms的单元，图2c示出散射后92ms的单元，并且图2d示出散射后168ms(完全散射)的单元。依据这些图像，明显的是，当施加电压信号时，图案化的孔的边缘充当电极中的破坏区域(disruptionregion)。散射从图案化的区域(孔边缘)均匀地开始并且传播到有源区的剩余部分。图3a是示出根据本发明的实施方案的液晶装置和参考装置在散射时间方面的比较的图。a)代表没有图案的第一组样品，b)没有图案的第二组样品，c)具有100μm间隔的图案的第一组样品，以及d)具有100μm间隔的图案的第二组样品。结果表明，包括图案化的电极的单元证实了以未图案化的单元的散射时间的大约一半的散射(即，从90％到10％的透射比变化)。图3b是示出根据本发明的实施方案的液晶装置和参考装置在散射状态下在光学透射比方面的比较的图。a)代表没有图案的第二组样品，b)代表没有图案的第一组样品，c)代表具有100μm间隔的图案的第一组样品，以及d)代表具有100μm间隔的图案的第二组样品。另外，如从图3b可以看出，包括图案化的电极的单元中的透射比更一致。特别地，在低驱动电压(160/170V)下，包括图案化的电极的单元实现了比包括未图案化的电极的单元低得多的透射比值(<10％)。用于散射测量的驱动参数是对于每个电压的以40Hz的十个方波脉冲，并且用于清洁该单元的驱动参数是在150V下以2kHz的十个方波脉冲。因此，结果表明，对于包括图案化的电极的那些液晶单元，可以实现减少的散射时间和更一致的透射比值。这些结果基于小玻璃单元的比较，即10×10mm2。因此，预期的是，对于较大的液晶单元，散射时间和散射电压的差异将更大。具有未图案化的电极的大单元证实了从单元的边缘的初始散射以及散射向中心的传播。图4是示出负责透射比的变化的散射传播过程的图像，其中图4(i)至4(viii)示出随着增加的时间的传播。因此，随着从单元的边缘到中心的距离增大(即，对于较大的单元)，传播时间可以预期增加。相比之下，图案化的单元的散射从电极中的可破坏的图案开始，并且因此传播时间将取决于图案密度。假设散射时间(Δt)由两部分组成：缺陷的产生时间(Δtd)和缺陷诱导的随机域的从缺陷产生的位点扩展到单元的剩余部分的传播时间(Δtp)，即，覆盖整个单元区域所需的时间，那么：Δt＝Δtd+Δtp样品1：对于在本实验中测量的未图案化的方形单元(10×10mm2)，当通过以40Hz的±170V的十个方波脉冲驱动时，记录的散射时间Δt1为0.15s。样品2：对于在本实验中测量的具有11.2mm-1密度的图案化的方形单元(10×10mm2)，当在与样品1相同的条件下(以40Hz的±170V的十个方波脉冲)驱动时，记录的散射时间，Δt2，为0.07s。假设样品2中的传播时间是可忽略的，那么Δt2可以被认为是缺陷产生时间(Δtd)。因此，可能的是，将样品1中的传播时间计算为Δtp＝Δt-Δtd＝0.08s，用于在10×10mm2单元中在从检测激光束斑的边缘到中心的距离中行进1.4mm。这给出了大约17.5mm/s的传播速度。基于上述的内容，估计的是，分别地，未图案化的单元的散射时间对于100×100mm2单元将为～2.9s，对于1×1m2单元为～28.6s，而相应大小的图案化的单元的散射时间应同样地保持为0.07s，获得了在切换时间方面的40-400倍的改进。实施例2图案密度对散射时间和透射比的影响2.1基于有机物的近晶型A液晶如上文实施例1.1所描述地制备呈现出不同图案密度的图案化的电极。然后，如上文实施例1.2所描述地制备包含使用上述氰基联苯组合物的基于有机物的近晶型A液晶的液晶单元(dc10μm单元间隙)，其中液晶区域具有10μm的厚度。然后，计算单元的行进距离，即，从孔的边缘直到单元被散射的最远距离。图5a是示出对于基于有机物的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的散射时间和电压的变化的图(其中，a)代表1,400μm的行进距离，b)代表336μm的行进距离，c)代表159μm的行进距离以及d)代表53μm的行进距离)，并且图5b是示出对于基于有机物的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的光学透射比随散射电压的变化的图(其中，a)代表1,400μm的行进距离，b)代表336μm的行进距离，c)代表159μm的行进距离，以及d)代表53μm的行进距离)。使用在通孔之间具有各种间隔的四种构造。当散射通过近晶型A液晶结构传播时，间隔决定了通孔的边缘与由散射前部所达到的最远点之间的行进距离。随着每平方的通孔的数目增加，行进距离减小。使用53μm、156μm、336μm和1,400μm的行进距离。散射时间被测量为单元在90％(清晰)透射比和10％(不透明)外观之间变化所花费的时间，如使用上述红色激光测量方法测量的。可以看到，对于所有构造而言，随着施加的电压增大，散射时间减少。然而，还应注意到，随着行进距离减小，散射时间减少。无论行进距离如何，呈散射状态的归一化的透射比对于所有单元都是相似的(然而应注意到具有1,400μm行进距离的单元的不稳定透射比)。用于散射测量的驱动参数是对于每个电压的以40Hz的十个方波脉冲，并且用于清洁该单元的驱动参数是在150V下以2kHz的十个方波脉冲。2.2基于硅氧烷的近晶型A液晶如上文实施例1.1所描述地制备呈现出不同图案密度的图案化的电极。然后，如上文实施例1.2所描述地制备包含基于硅氧烷的近晶型A液晶的液晶单元(dc10μm单元间隙)。基于硅氧烷的近晶型A液晶是基于硅氧烷近晶型A材料的液晶组合物，该硅氧烷近晶型A材料具有各种添加剂和/或对基础分子结构或材料组合物的改性以给出比未改性的硅氧烷近晶型A液晶材料更高或更低的双折射率(birefringence)。然后，计算单元的行进距离，即，从孔的边缘直到单元被散射的最远距离。图6a是示出对于基于硅氧烷的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的散射时间和电压的变化的图(其中，a)代表1,400μm的间隔和b)代表180μm的间隔)，并且图6b是示出对于基于硅氧烷的近晶型A液晶相的各种缺陷产生位点构造的光学透射比随散射电压的变化的图(其中，a)代表1,400μm的间隔和b)代表180μm的间隔)。使用在通孔之间具有各种间隔的两种构造。当散射通过近晶型A液晶结构传播时，间隔决定了通孔的边缘与散射前部所达到的最远点之间的行进距离。随着每平方的通孔的数目增加，行进距离减小。使用180μm和1,400μm的行进距离。散射时间被测量为单元在90％(清晰)透射比和10％(不透明)外观之间变化所花费的时间，如使用上述测量方法测量的。可以看到，对于所有构造而言，随着施加的电压增大，散射时间减少。然而，还应注意到，随着行进距离减小，散射时间减少。无论行进距离如何，呈散射状态的归一化的透射比对于所有单元都是相似的，然而应注意到具有1,400μm行进距离的单元的不稳定响应。用于散射测量的驱动参数是对于每个电压的以40Hz的十个方波脉冲，并且用于清洁该单元的驱动参数是在150V下以2kHz的十个方波脉冲。实施例3传播速度和散射起始时间的评估3.1基于有机物的近晶型A液晶传播速度和散射起始时间可以使用以下等式估算：Δt＝Δtd+Δtp＝Δtd+Δdp/V其中Δt是总测量散射时间，Δtd是从图案化的缺陷产生位点的起始时间，Δtp是从图案化的缺陷产生位点的传播时间，Δdp是传播距离(与图5和图6中的行进距离相同)，假定传播速度υ是线性的。对于单元，在行进距离分别为53μm、159μm和336μm的情况下基于该等式对Δtd和υ求解。发现传播速度υ随着电压的增大而呈指数地增大，尽管起始时间Δtd保持大体上恒定，但是在较高电压下具有最小程度地减少的趋势。3.2基于硅氧烷的近晶型A液晶对于基于硅氧烷的近晶型A液晶，针对两个行进距离：180μm和1,400μm，进行相同的计算。在这种材料中，存在随着电压增大传播速度和从缺陷的起始时间的减少的总体趋势。虽然传播速度远高于基于有机物的近晶型A液晶，但起始时间长得多。依据这些结果，观察到散射传播速度随散射电压增大以及从缺陷的散射时间的减少的总体趋势。基于硅氧烷的SmA的传播速度比基于有机物的SmA的传播速度快得多，但是花费了长得多的时间从缺陷散射。实施例4用于最佳散射的所需的图案密度基于上述实施例，确定每种类型的近晶型A液晶的最佳图案密度。给出该最佳图案密度的dd的值在下表1中示出：表1：对于根据本发明的两种类型的LC在dd方面的最佳图案密度每种类型的近晶型A液晶材料的最佳图案密度的差异反映了观察到的传播速度的差异。鉴于这些结果，通过在包含近晶型A液晶材料的单元的至少一个壁的电极结构中提供通孔，增加了清晰状态和不透明状态之间的切换速度，无论施加的电压如何。然而，如上所讨论的，目前相信，这是由于电场效应而不是表面粗糙度正如本领域中所见的光散射效应的影响。为了进一步研究电场效应的相关性，制备样品以比较通孔(如上)与盲孔(仅延伸部分地穿过形成电极结构的ITO涂层的孔)的影响。对于每个样品，10×10mm2单元形成有具有100μm的孔间隔的通孔和盲孔。正如上文实施例，使用IR波长纤维激光器形成通孔和盲孔二者，其中减小的激光功率用于形成盲孔，产生仅几纳米深的特征。这在图7a-7c中示出。图7a是示出用于与根据本发明的各种实施方案的液晶装置一起使用的电极结构的ITO涂层中的盲孔的显微照片。图7b是示出用于与根据本发明的第一实施方案的液晶装置一起使用的电极结构的ITO涂层中的通孔的显微照片。看到在圆周附近具有稍微凸起的边缘的圆形特征，证据是保留在通孔的底部的ITO。通孔比形成电极结构的ITO涂层的深度更浅，指示ITO进入玻璃衬底中的部分熔化的发生，导致导电性的损失。通孔的凸起的边缘指示熔化的ITO在通孔的边缘处重新凝固。还可以看出，尽管存在ITO涂层围绕盲孔的边缘重新固化的某种证据，但是，没有正如通孔的明显的边缘。图7c是图7a的盲孔(实线)和图7b的通孔(虚线)两者的深度概况。可以看出，盲孔的深度仅是通孔的深度的一部分，导致对导电性的影响很小。图8a示出了利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的清晰状态的显微照片。注意，具有盲孔的样品看起来是完全透明的，而基于使用的刻度，通孔容易辨别。然而，这并不意味着这样的特征将在现实生活装置中被使用者容易地看到。图8b示出了在半散射的状态下使用低散射电压，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片。所使用的电压在40Hz时为约±150V。可以看到，具有通孔的样品中的散射示出从每个孔向外延伸的散射的传播，而在具有盲孔的样品中，散射从一个边缘传播。图8c示出了在完全散射的状态下使用高散射电压，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片。所使用的电压在40Hz时为约±200V。仔细检查可以看出，通孔在散射的状态下依然是可见的。图8d示出了在完全散射的状态下在除去施加的电压之后，利用(i)通孔使本发明具体化和利用(ii)盲孔使比较具体化的液晶装置的显微照片。这代表双稳态装置的不透明状态。具有通孔的样品在外观上看起来比具有盲孔的样品更均匀。还测量了随施加的电压的散射时间(方波，±200V，40Hz)，以确定与通孔相比的使用盲孔对切换时间的影响。通过监测红色激光的透射比在最大透射比值的90％和10％时测量时间。对于具有通孔的样品，切换时间为0.05秒，而对于具有盲孔的样品，其几乎为五倍长，0.24秒。然而，考虑到实验数据的变化，可能观察到的是，差异更接近于具有盲孔的样品切换的两倍长。具有通孔的样品的切换速度的增大支持电场效应(而不是表面粗糙度的影响)负责导致产生随机域的缺陷产生的观点。在上述实施例中，第一电极结构和第二电极结构被图案化，即设置有形成缺陷产生位点的通孔。然而，如在上文的实施例中，可能合意的是，仅使一种电极结构设置有缺陷产生位点或通孔，因此不应将两种这样的电极结构的使用视作限制本发明，因为边缘场效应将在使用至少一种这样的电极结构的情况下产生。在上述实施例中，通孔设置在使用IR激光形成电极结构的ITO涂层中。以这种方式处理导电ITO涂层导致涂层的至少一部分被除去，由此产生通孔。由于激光的脉冲形状，每个通孔都是近似圆形的。然而，许多其他技术可以适合于形成通孔，和/或通孔在形状上不必是圆形的。用于处理形成电极结构的导电ITO涂层的合适技术包括但不限于，蘸笔转印(dippentransfer)、凹版印刷、激光烧蚀直接写入成像、激光烧蚀图像投影、激光诱导热成像、激光诱导等离子体光谱(LIPS)、基质辅助脉冲激光蒸发(MAPLE)、液体涂层旋节线脱湿(liquidcoatspinodaldewetting)、微丝网印刷、纳米分散数字喷墨印刷、纳米压花涂覆、胶版印刷、等离子体蚀刻、物理气相沉积(PVD)和表面能改性的液体涂层图案化。然而，特别地，由于产生暴露形成单元壁的衬底的通孔的能力而研究的一种技术是光刻法。为了形成通孔，将光致抗蚀剂层涂覆至在玻璃衬底上形成电极结构的ITO涂层的表面上。在其上放置具有带有长形形状(棒形)的通孔的规则阵列的图案化的掩模。随后其被暴露以在光致抗蚀剂层中产生光刻图像，并且显影。然后将衬底放置于蚀刻溶液中并且进行化学蚀刻以除去未显影的光致抗蚀剂和相应的ITO涂层。这导致具有跨越表面的长形通孔的规则阵列的电极结构。图9是比较(A)激光形成的盲孔、(B)激光形成的通孔和(C)光刻的通孔的深度概况。从图9可以看出，使用光刻法产生的通孔延伸穿过整个ITO涂层到达衬底，而如上所讨论的，使用激光加工产生的盲孔和通孔不能。在这方面，光刻的通孔在功能上等效于激光通孔，因为它们各自产生不具有导电性的区域。为了证实这种功能等效性，观察了各种单元的散射行为。图10a至图10f是示出对于根据本发明的实施方案的基于有机物的近晶型A液晶装置的随时间的散射的显微照片；图11a至图11f是示出对于根据本发明的实施方案的基于硅氧烷的近晶型A液晶装置的随时间的散射的显微照片。图10a和图11a二者都示出呈清晰状态的单元。图10b-10f和11b-11f示出了随着电压的增大(300V、320V、340V、360V和380V，全部具有以40Hz的方波脉冲)，散射增大，直到单元达到散射状态并且是不透明的。清楚的是，用于产生通孔的方法、或通孔的形状二者都不会对单元的行为具有有害的影响。除了光刻样品之外，上文实施例包括以圆形通孔形式的缺陷产生位点的规则阵列。然而，与光刻样品一样，可能合意的是，使用不同形状或构造的通孔。例如，通孔可以是长形(棒形)、圆形、规则的几何形状或不规则的几何形状，并且可以通过形成电极结构的ITO涂层均匀地延伸，或可以随着深度具有形状变化，例如，可以呈锥形或阶梯状。所考虑的阵列是规则的，使得缺陷产生位点的密度遍及电极结构是近似恒定的。然而，可能合意的是，存在在电极结构的第一区域中存在的第一密度的缺陷产生位点和在电极结构的第二区域中存在的第二密度的缺陷产生位点，其中第一密度不同于第二密度。这导致单元的特定区域中的缺陷产生位点的数目的变化，因此，例如，在大单元的中心区域中可以存在较大数目的缺陷产生位点，以改进距离单元的边缘最远的点处的切换时间。理想地，如在上文的实施例中，阵列中的每个缺陷产生位点的宽度wh(其对于圆形通孔而言是通孔的直径)对于阵列中的每个缺陷产生位点而言是大体上相等的。然而，可以合意的是，缺陷产生位点的宽度是不同的，或这些位点在相同的电极中或在单元内的不同电极中具有不同的形状和构造。在上文实施例中，缺陷产生位点被包括在电极结构的至少一种中。这是确保液晶材料层与缺陷产生位点相关联的简单且有效的方法。然而，根据本发明，可以使用其他形式的缺陷产生位点来产生电场梯度，并且因此增大切换速度。可以实现此的一种方式是通过在液晶材料层与第一电极结构和第二电极结构中的至少一种之间提供中间层。例如，可以使用钉扎层。钉扎层是促进通常通过产生局部粗糙区域使液晶分子在清晰状态下对准的层。其一个例子是在方位角和顶点的双稳态近晶型A液晶装置中使用光栅结构。通过仔细选择用于形成钉扎层的材料，可以形成不连续的电场，由于产生缺陷产生位点而导致电场梯度效应。为此，电极表面可以被认为是多连接的，其中多个缺陷产生位点有效地一起工作以产生不连续的电场。这可能是由于缺陷产生位点跨越电极的表面的随机定位。这是除了由于表面粗糙度而产生的任何光学效应之外，如在上文WO01/40853中的。作为另一种替代方案，可能的是，使用介电材料作为中间层，从而由于在施加的电压的影响下介电材料的行为而产生不连续的电场，产生了缺陷产生位点。另外，介电材料的图案化以及其介电响应决定了电场梯度形成和后续的边缘场效应。第三种替代方案是利用由具有不同功函数的材料产生的对电场产生的影响。这可以通过确保液晶层、电极和任何中间层具有不同的功函数、或通过使用具有不同功函数的材料或表面使第一电极结构和第二电极结构中的至少一种图案化以产生缺陷产生位点来实现。在此上下文中，使第一电极结构和第二电极结构图案化可以产生所涉及的材料的随机分布。在上文的实施例和实施方案中，使用各种基于有机物的近晶型A液晶材料和基于硅氧烷的近晶型A液晶材料。然而，也可以使用其他近晶型A液晶材料，例如，液晶材料可以是近晶型A液晶材料与聚合物和/或着色剂的混合物。作为使用ITO电极的替代方案，可以使用碳基材料，例如基于石墨烯的材料。有利地，可以在显示器中使用根据本发明的上述实施方案的装置。在此上下文中，显示器可以显示如现有技术显示器中的信息，具体地被制造为显示器或者作为另一种物品的一部分，例如嵌装玻璃(用于建筑物或机动车辆中使用)。显示器可以包括根据上述实施方案的单个装置，或可以包括根据上述实施方案的多个装置。当使用多于一个装置时，其可以是模块化的方式，其中装置被单独地、同时地或连续地切换，或作为像素，其中装置以预定方式切换。由于存在产生边缘场效应和电场梯度的缺陷产生位点，装置快速切换的能力意指大面积显示器均匀地切换而不是从边缘切换。这在嵌装玻璃中是特别有利的，例如，其中整个嵌装玻璃可以快速地且均匀地切换，或其中多个显示器连接在一起以覆盖建筑物的外表面，例如，作为广告牌。这些可以包括玻璃衬底或柔性衬底，例如塑料材料(合适的材料包括聚碳酸酯、丙烯酸塑料、PETG、ETFE、PET)或在现有的嵌装玻璃和/或玻璃产品上改装的层压塑料膜。也可以设想此种大面积且模块化连接的显示器的许多其他用途。本发明的其他替代方案和实施方案对于本领域技术人员将是明显的。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3