高对比度铁电液晶单元制造技术

一种或多种装置、系统、方法和/或设备，其促进边缘场效应的抑制，例如用于衍射光栅和/或显示目的。在一个实施例中，铁电液晶(FLC)元件(10、20、30、40、50)可包括一对导电基板(15、25A、25B、35A、35B、45A、45B、55)、具有螺旋节距且定位于一对导电基板(15、25A、25B、35A、35B、45A、45B、55)之间的FLC层(12、22、32、42、52)、固定地定位于一对导电基板(15、25A、25B、35A、35B、45A、45B、55)之间的一个或多个间隔物(16、26、36、46、56)及定位于FLC层(12、22、32、42、52)与一对导电基板(15、25A、25B、35A、35B、45A、45B、55)中的一者之间的取向层(13、23、33、43、53)。取向层(13、23、33、43、53)可布置成至少部分地与FLC层(12、22、32、42、52)邻接。FLC层(12、22、32、42、52)可以包括手性近晶C*液晶层，其具有以下中的至少一个：比FLC层(12、22、32、42、52)的平均单元间隙小的螺距；或者比一对导电基板(15、25A、25B、35A、35B、45A、45B、55)之间的FLC层(12、22、32、42、52)的平均厚度小的平均螺距。距。距。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高对比度铁电液晶单元
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际专利申请要求在2020年9月21日提交的名为
[0003]“HIGH
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CONTRAST DEFECT
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FREE FERROELECTRIC LIQUID CRYSTAL CELL”的美国临时专利申请No.63/204,245的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。


[0004]本文描述的一个或多个实施例涉及高对比度铁电液晶单元，并且更具体地，涉及能够抑制边缘场(fringe field)效应的例如用于光电学和/或显示目的铁电液晶单元。

技术实现思路

[0005]以下呈现了
技术实现思路
以提供对本文描述的一个或多个实施例的基本理解。本
技术实现思路
不旨在标识关键元素或重要元素，或描绘特定实施例的任何范围和/或权利要求的任何范围。该
技术实现思路
的唯一目的是以简化的形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中，描述了装置、系统、方法和/或设备，其通过采用铁电液晶单元(在本文中也称为元件)来促进抑制与例如光电学和/或显示目的相关的边缘场效应。
[0006]根据一个实施例，铁电液晶元件可以包括一对导电基板、位于一对导电基板之间并具有螺旋节距的铁电液晶层、固定地位于一对导电基板之间的一个或多个间隔物、以及位于铁电液晶层和一对导电基板中的一个之间的取向层。
[0007]根据另一个实施例，用于生产铁电液晶元件的方法可以包括：
[0008]将一对导电基板定位/设置/放置在具有螺旋节距的铁电液晶层的相对侧；将一个或多个间隔物固定地定位在一对导电基板之间；以及将取向层定位在铁电液晶层和一对导电基板中的一个之间。
[0009]根据另一个实施例，使用铁电液晶元件的方法可以包括：将一个或多个驱动电压施加到铁电液晶元件，其中铁电液晶元件包括固定地位于一对导电基板之间的一个或多个间隔物、以及在铁电液晶层和一对导电基板中的一个之间的取向层，其中一对导电基板位于具有螺距/螺旋节距(helical pitch)的铁电液晶层的相对侧。该方法可进一步包括：通过施加比与铁电液晶元件相关联的临界解绕电压低的第一不同电压作为一个或多个驱动电压，来调制与铁电液晶元件相关联的透射率。
附图说明
[0010]结合附图考虑以下详细描述，本专利技术的许多实施例、目的和优点将变得明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部件。
[0011]图1示出了根据本文所述的一个或多个实施例的铁电液晶单元的示例性示图。如图1中所提供的，φ0是底部的偏振器的方向，顶部的偏振器的方向是φ0+(П/2)，d是铁电液晶的厚度，其范围可以是从大约0.1μm到大约100μm。
[0012]图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的另一铁电液晶单元的示例性示图。
[0013]图3示出了根据本文所述的一个或多个实施例的又一铁电液晶单元的示例性示图。
[0014]图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的又一铁电液晶单元的示例性示图。
[0015]图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的另一铁电液晶单元的另一示例性示图。
[0016]图6A至图6C示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在平行偏振器下的铁电液晶单元的三个不同实施例的示例性放大视图，仅示出了包括铁电液晶层和多个间隔物的单元的内部部分。
[0017]图7A至图7D示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在交叉偏振器下的铁电液晶单元的三个不同实施例的示例性放大视图，仅示出了包括铁电液晶层和多个间隔物的单元的内部部分。
[0018]图8A示出了根据本文所述的一个或多个实施例的变形螺旋铁电液晶(DHFLC)单元在632nm波长下且对于取向层的变化的材料浓度下的对比度与取向层材料浓度的对应关系的曲线图。所用的取向层的材料是SD1，所用的铁电液晶的节距是120nm。比较了采用单侧取向层(single
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side alignment layer)(801)和采用双侧取向层(double
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side alignment layer)(802)的性能。
[0019]图8B示出了根据本文所述的一个或多个实施例的DHFLC单元在632nm波长下且对于取向层在两个驱动电压下的变化的材料浓度下的对比度与取向层材料浓度的对应关系的曲线图。所用的取向层材料是N6，所用的铁电液晶的节距是120nm。比较了采用以5V驱动的单侧取向层(804)和10V驱动的单侧取向层(803)和采用以5V驱动的双侧取向层(805)和10V驱动的双侧取向层(806)的性能。
[0020]图8C示出了根据本文所述的一个或多个实施例的电抑制螺旋铁电液晶(ESHFLC)单元在632nm波长处且对于取向层的变化的材料浓度下的对比度与取向层材料浓度的对应关系的曲线图。用于取向层的材料是N6，所用铁电液晶的节距是700nm。比较了采用单侧取向层(807)和采用双侧取向层(808)的性能。
[0021]图9A示出了根据本文所述的一个或多个实施例的DHFLC单元的衍射的曲线图，其绘出了相对灰度
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距离的曲线图。该距离由离衍射曲线的左边缘的位置的差来限定。所用的取向层材料是SD1，所用的铁电液晶的节距是120nm。比较了采用具有0.5％ SD1/DMF的双侧取向层(901)和采用具有0.5％ SD1/DMF的单侧取向层(903)和具有1％SD1/DMF的单侧取向层(902)的性能。
[0022]图9B示出了根据本文所述的一个或多个实施例的DHFLC单元的衍射的曲线图，其绘出了相对灰度
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距离的曲线图。所用的取向层材料是N6，所用的铁电液晶的节距是120nm。比较了采用具有0.5％N6的双侧取向层(904)和采用具有0.25％ N6的单侧取向层(905)和具有0.05％ N6的单侧取向层(906)的性能。
[0023]图9C示出了根据本文描述的一个或多个实施例的ESHFLC单元的衍射的曲线图，其绘制了相对灰度
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距离的曲线图。所用的取向层材料是N6，所用的铁电液晶的节距是700nm。
比较了采用具有0.5％N6的双侧取向层(907)和采用具有0.5％ N6的单侧取向层(909)和1％N6的单侧取向层(908)的性能。
[0024]图10A示出了根据本文所述的一个或多个实施例的由方波驱动的DHFLC单元的响应波形的图。
[0025]图10B示出了根据本文描述的一个或多个实施例的由对应波驱动的DHFLC单元的极性响应波形的图。
[0026]图11A示出了根据本文描述的一个或多个实施例的由方波驱动的ESHFLC单元的响应波形的图。
[0027]图11B示出了根据本文描述的一个或多个实施例的由对应波驱动的ESHFLC单元的极性响应波形的图。
[0028]图12A示出了根据本文所述的一个或多个实施例的DHFLC单元在63本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁电液晶元件，包括：一对导电基板；铁电液晶层，位于所述一对导电基板之间并具有螺旋节距；一个或多个间隔物，其固定地定位在所述一对导电基板之间；以及取向层，其定位在所述铁电液晶层与所述一对导电基板中的一个导电基板之间。2.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其中，所述取向层被设置为与所述铁电液晶层至少部分地邻接。3.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其中，所述一对导电基板是透明的，并且其中，所述一对导电基板中的一个导电基板包括玻璃和电极，并且所述一对导电基板中的另一个导电基板包括反射镜和电极。4.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其中，所述铁电液晶层包括手性近晶C*液晶层，所述手性近晶C*液晶层的螺距小于所述铁电液晶层的平均单元间隙。5.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其中，所述铁电液晶层的平均螺距小于所述一对导电基板之间的所述铁电液晶层的平均厚度。6.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其还包括：多个间隔物，其包括一个或多个间隔物，其中所述多个间隔物的布置在所述一对导电基板之间采用彼此均匀的间隔，其中，间隔物之间的平均距离为100μm。7.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其中，所述一个或多个间隔物具有等于或低于80mm2的相应密度。8.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其还包括：一对偏振器，其与所述一对导电基板、所述铁电液晶层以及设置在所述一对偏振器之间的至少一个取向层一起布置，以及其中，所述铁电液晶层的主螺旋方向被布置在与所述一对偏振器中的一个偏振器的偏振方向相同的方向上。9.根据权利要求1所述的铁电液晶元件，其还包括：四分之一波片或半波片，其布置在至少一个取向层与所述一对导电基板中的一个导电基板之间。10.一种用于制造铁电液晶元件的方法，所述方法包括：将一对导电基板定位在具有螺旋节距的铁电液晶层的相对侧；将一个或多个间隔物固定地定位在所述一对导电基板之间；以及将取向层定位在所述铁电液晶层和所述一对导电基板中的一个导电基板之间。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：采用光取向技术或摩擦聚酰亚胺技术来制造所述取向层，并且其中，所述一对导电基板是透明的，以及其中所述一对导电基板中的一个导电基板包括玻璃和电极，所述一对导电基板中的另一个导电基板包括反射镜和电极。12.根据权利要求10所述的方法，还包括：对于所述铁电液晶层，采用手性近晶C*铁电液晶层，所述手性近晶C*铁电液晶层具有比所述铁电液晶层的平均单元间隙小的螺距或者具有比所述一对导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙梽博，袁正南，阿比谢克，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：