蓝相液晶及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种蓝相液晶的制造方法，其包含一温度控制步骤，将一液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内；一降温步骤，使液晶混合物的温度下降而到达一蓝相的操作温度，且蓝相操作温度高于蓝相与更低温相的相转变温度；以及一重复步骤，重复温度控制步骤与温度下降步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶及其制造方法，特别是涉及一种。
技术介绍
蓝相液晶(Blue phase liquid crystal, BPLC)为一个自聚集的三维光子晶体结构，这液晶相出现在等向相(Isotropic phase)与胆固醇相(Cholestericphase)之间，但也可以与其他结构液晶混合物组成例中出现，例如层列相液晶或弓型液晶(bend-shape，或称香蕉型液晶banana-shape)。蓝相液晶有着自组装的3D晶格特性,却保有流体的本性，且晶格参数易于变更，可有不同的光电特性，是绝佳的可调式光子晶体。不均匀的蓝相液晶会因其布拉格反射受晶格面(Miller index, (h，k，I))影响， 形成彩色盘状(platelet)结构，而无法应用于显示领域。因此，如何提供一种，能够达到高均匀性，进而降低驱动电压、消除磁滞效应并可应用于显示领域， 实为当前重要课题之一。
技术实现思路
蓝相液晶(Blue phase liquid crystal, BPLC)在降温长晶的过程中，因为温度梯度变化以及边界条件(boundary condition)不同会使得整体的均勻性(uniformity)不同，而均匀性指的是蓝相液晶的晶体大小与晶格转向(orientation，也指晶格面)。此外， 不同晶体转向的蓝相液晶在电场下的电光特性不同，且有磁滞效应(hysteresis)。再者,对蓝相液晶应用于显示技术而言，过高的操作电压也是一大问题。因此本专利技术的目的为提供一种能够达到高均匀性，进而降低驱动电压、消除磁滞效应并可应用于显示领域的。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝相液晶的制造方法包含一温度控制步骤，将一液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内；一降温步骤，使液晶混合物的温度下降而到达蓝相的一温度；以及一重复步骤，重复温度控制步骤与温度下降步骤。在一实施例中，液晶混合物包含一液晶混合物、一聚合单体及一光起始剂。在一实施例中，在该降温步骤中，温度下降速率介于(TC /分 5°C /分之间，但大于(TC /分。在一实施例中，蓝相液晶的制造方法还包含一起始加热步骤，将该液晶混合物加热至该共存温度范围内。在一实施例中，在重复步骤之后还包含一聚合步骤，聚合液晶混合物。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝相液晶的制造方法包含一温度控制步骤，将一液晶混合物的温度控制在蓝相的一温度；一电场施加步骤，对液晶混合物施加一电场； 一电场减少步骤，对液晶混合物减少电场；以及一重复步骤，重复电场施加步骤与电场减少步骤。在一实施例中，电 场减少步骤是将该电场完全移除。在一实施例中，电场施加步骤是施加一第一电场，电场减少步骤是减少电场至一第二电场，第二电场强度小于第一电场强度。在一实施例中，电场施加步骤对液晶混合物所施加的电场的偏压是介于蓝相液晶中的双股螺旋柱解构(deconstruction)成胆固醇相的电压的2倍以下之间。在一实施例中，温度控制步骤是将液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内。在一实施例中，液晶混合物包含一液晶混合物、一聚合单体及一光起始剂。在一实施例中，电场、第一电场或第二电场是由一上基板与一下基板提供，液晶混合物填充于上基板与下基板之间。 在一实施例中，在重复步骤之后还包含一聚合步骤，聚合液晶混合物。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝相液晶，其包含一特定晶格面的液晶，在一单位面积内，特定晶格面的液晶所占的面积比例介于20%与95%之间。在一实施例中，特定晶格面为(110)、或(100)，但在其他实施例中只要是体心立方(Body-Centered Cubic Crystal Structure, BCC)或是面心立方(Face-Centered Cubic Crystal Structure,FCC)结构可产生的晶格面族均可,在此仅举(110)、或(100)的晶格面为例。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝相液晶，其反射一特定波段的辐射，在一单位面积内，反射该特定波段的辐射占整个单位面积的比例介于20%与95%之间。在一实施例中，在单位面积内，晶体大于10 μ m且所占的面积比例是介于20%与 95%之间。承上所述，本专利技术是利用两种外力(温度或电压)破坏蓝相液晶的晶体，再令其为了符合最低自由能的条件重新长晶，而改善其均匀性。第一种方法是控制升降温的过程来改善蓝相液晶的均匀性，主要是利用升温达蓝相(BP)与等向相(Isotropic)共存温度时， 不同晶体转向会有不同的相变(BP — Isotropic)速率，这些相变区域会成为再次降温至一蓝相操作温度时重新长晶或晶体扩张的区域，最后较符合此系统的蓝相液晶晶体转向会大致填满整个空间，此专利技术即是利用温度对蓝相液晶晶体的破坏与建构来改善其均匀性。利用此方法，经过10次循环升降温后，晶体大小可放大成原本的4 5倍，若利用0.10C /min 的降温速率做循环，较大的晶体可例如达到60 μ m，同晶格转向的面积可例如高达90%以上。第二种方法是利用电场来对蓝相液晶的晶体转向做选择。在电场的作用下，只有特定的晶体转向没有转动力矩，其余的晶体转向会因力矩的影响转到没有力矩的面。但若在多个晶体的条件下，晶体无法转动，以致转动力矩会破坏蓝相液晶晶体，在放电压或减少电压后会长成没有力矩(或没有被力矩破坏)的晶体转向。本专利技术不仅可以改善蓝相液晶的均匀性，更可通过改善均匀性而消除磁滞效应并降低驱动电压。 附图说明图1为本专利技术第一实施例的蓝相液晶的制造方法的步骤图2为本专利技术第二实施例的蓝相液晶的制造方法的步骤图；以及图3为本专利技术第二实施例的电场施加步骤的示意图。主要元件符号说明101 :液晶混合物102 :上基板103 :下基板SOl S03、Sll S14 :蓝相液晶的制造方法的步骤具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术较佳实施例的一种， 其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。图1为本专利技术第一实施例的蓝相液晶的制造方法的步骤图，其中包含步骤SOl S03。首先，制造方法包含步骤SOl : —温度控制步骤，将一液晶混合物的温度控制在蓝相(blue phase)与等向相(isotropic phase)的一共存温度范围内。于此，液晶混合物可包含至少一液晶种类，且液晶可具有旋性(chirality)或无旋性。当该液晶种类的旋性较低或没有旋性时，液晶混合物可还包含旋性物质(chiral dopant),以使液晶具有旋性或加强其旋性。另外，液晶混合物可还包含一单体(monomer)与一光起始剂(photo initiator)，光起始剂的作用在于使单体于照光时产生光聚合反应。如此可在之后进行光照以聚合单体，而使液晶混合物中的单体形成聚合物进而稳定液晶的结构，而成为高分子稳定蓝相液晶(Polymer-stabilized blue phase liquid crystal, PSBP-LC)。液晶混合物可置放在透光容器内、或非透光容器内。于此不特别限制容器的材质，其可例如为玻璃。 然后，可通过提高温度或降低温度而使液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内，在此共存温度范围内同时存在蓝相与等向相。在本实施例中，蓝相与等向相的一共存温度例如为45. 6°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝相液晶的制造方法，包含：温度控制步骤，将一液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内；降温步骤，使该液晶混合物的温度下降而到达一蓝相操作温度，且该蓝相操作温度高于蓝相与更低温相的相转变温度；以及重复步骤，重复该温度控制步骤与该温度下降步骤。

【技术特征摘要】
1.一种蓝相液晶的制造方法，包含 温度控制步骤，将ー液晶混合物的温度控制在蓝相与等向相的一共存温度范围内； 降温步骤，使该液晶混合物的温度下降而到达ー蓝相操作温度，且该蓝相操作温度高于蓝相与更低温相的相转变温度；以及 重复步骤，重复该温度控制步骤与该温度下降步骤。2.如权利要求1所述的蓝相液晶的制造方法，其中该液晶混合物包含一液晶、一単体及一光起始剂。3.如权利要求1所述的蓝相液晶的制造方法，其中在该降温步骤中，温度下降速率介于0°C /分 5°C /分之间，但不等于0°C /分。4.如权利要求1所述的蓝相液晶的制造方法，还包含 起始加热步骤，将该液晶混合物加热至该共存温度范围内。5.如权利要求1所述的蓝相液晶的制造方法，在该重复步骤之后还包含 聚合步骤，聚合该液晶混合物。6.—种蓝相液晶的制造方法,包含 温度控制步骤，将ー液晶混合物的温度控制在蓝相的一温度； 电场施加步骤，对该液晶混合物施加ー电场； 电场减少步骤，对该液晶混合物減少该电场；以及 重复步骤，重复该电场施加步骤与该电场減少步骤。7.如权利要求6所述的蓝相液晶的制造方法，其中该电场减少步骤是将该电场完全移除。8.如权利要求6所述的蓝相液晶的制造方法，其中该电场施加步骤是施加一第一电场，该电场减少步骤是減少该电场至一第二电场，该第二电场强...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏山，吴俊宏，林怡欣，徐旭宽，
申请(专利权)人：群康科技深圳有限公司，奇美电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：