賓主型液晶器件及其製造方法與流程

2023-05-03 06:47:17

本發明涉及液晶技術領域，更具體地，涉及一種賓主型液晶器件及其製造方法。

背景技術：

變色眼鏡就是由變色玻璃做成的眼鏡，在適當波長光的輻照下改變其顏色，而移去光源時則恢復其原來顏色的玻璃。目前，變色太陽鏡分為金屬離子氧化還原型、液晶光閥型、賓主液晶型。

如圖1所示，對於金屬離子氧化還原型的變色眼鏡，當鏡片受紫外線照射時，銀離子ag+還原為銀原子ag，若干銀原子ag聚集成膠體而使玻璃顯色，達到吸光的目的，光照停止後，在熱輻射或長波光(紅光或紅外)照射下，銀原子ag變成銀離子ag+而褪色。

日常生活中，除了紫外線以外，光線通過凸凹不平的路面、水面等地方時會產生不規則的漫反射光，俗稱「眩光」。眩光的出現會使人眼不適與疲勞，並影響視物的清晰，偏光鏡可以有效濾除眩光。

液晶光閥型偏光鏡是目前廣泛使用的一種偏光鏡，如圖2所示，液晶光閥採用一種多層膜結構，由加在兩個相互垂直的偏振片之間的玻璃基板、透明電極、分子配向層和液晶層組成，當液晶層兩端不加電壓時，通過起偏器的光隨液晶分子201旋轉90度，從而可以通過與起偏器垂直的檢偏器，變色鏡片呈白態；在外加電壓的作用下，液晶分子201的取向發生改變，通過起偏器的光無法通過檢偏器，達到阻光的目的，變色鏡片呈黑態。

由於通過起偏器的光強只有入射光的50％，所以，液晶光閥型偏光鏡的最大透光率不會超過50％，透光率較低。為了解決這一問題，現有技術中出現一種無需使用偏振片的太陽鏡——賓主液晶光閥型的變色眼鏡。

如圖3所示，在液晶中溶解二色性染料即構成一種賓主關係，液晶為主，二色性染料為賓，在外電場作用下，客隨主便，染料分子302隨著液晶分子301轉動。當光的e矢量與染料的光軸平行時，光線基本上被吸收，從而改變液晶層的透過率，所以這類器稱為賓主型液晶器件，利用二色性染料對光選擇性透過，可以滿足變色眼鏡的需求。

但是，現有技術中賓主液晶變色鏡片只能吸收一個方向的偏振光，也即只能吸收e矢量與染料光軸平行的光，因而其黑態透光率較高，遮光效果不佳。

因此，提供一種賓主型液晶器件及其製造方法，以提升賓主型液晶器件黑態的遮光效果，是本領域亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種賓主型液晶器件及其製造方法，解決了現有技術中賓主液晶變色鏡片黑態透光率較高、遮光效果不佳的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提出一種賓主型液晶器件，包括相互平行且重疊設置的兩個液晶盒，每個所述液晶盒均包括兩個取向層和設置於所述兩個取向層之間的液晶層，其中，所述液晶層包括溶解在液晶中的二色性染料，同一液晶盒的兩個取向層的配向方向平行，不同液晶盒的取向層的配向方向之間形成70度至90度的夾角。

優選的，同一液晶盒的兩個取向層的配向方向相反。

進一步的，所述液晶盒還包括設置於每個所述取向層之外的導電層和基板，所述兩個液晶盒中的第一個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的長度方向設置，所述兩個液晶盒中的第二個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的寬度方向設置。

可選的，兩個所述液晶盒共用同一個基板，共用基板的兩個表面分別設置所述兩個液晶盒中一個液晶盒的導電層。

可選的，兩個所述液晶盒獨立製作後通過膠層粘合。

可選的，上述的賓主型液晶器件，為墨鏡的鏡片。

為了解決上述技術問題，本發明提出一種賓主型液晶器件的製造方法，包括：

製作兩個液晶盒；

將所述兩個液晶盒相互平行且重疊設置，

其中，製作每個所述液晶盒的步驟均包括：製作具有第一配向方向的第一取向層，製作具有第二配向方向的第二取向層，在所述第一取向層與所述第二取向層之間設置液晶層，其中，所述液晶層包括溶解在液晶中的二色性染料；

其中，同一液晶盒的所述第一配向方向與所述第二配向方向平行，不同液晶盒的兩個第一配向方向之間形成70度至90度的夾角。

優選的，同一液晶盒的所述第一配向方向與所述第二配向方向相反。

可選的，在製作具有第一配向方向的第一取向層之前，製作每個所述液晶盒的步驟還包括：製作第一基板，在所述第一基板上形成第一導電層，其中，製作具有第一配向方向的第一取向層的步驟具體為：在所述第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層；

在製作具有第二配向方向的第二取向層之前，製作每個所述液晶盒的步驟還包括：製作第二基板，在所述第二基板上形成第二導電層，其中，製作具有第二配向方向的第二取向層的步驟具體為：在所述第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層，

其中，同一個液晶盒的第一基板和第二基板、不同液晶盒的第一基板與第二基板均具有相同的長度方向和相同的寬度方向，所述兩個液晶盒中的第一個液晶盒的第一配向方向和第二配向方向均沿所述長度方向設置，所述兩個液晶盒中的第二個液晶盒的第一配向方向和第二配向方向均沿所述寬度方向設置。

可選的，賓主型液晶器件的製造方法，包括：

在製作所述第一個液晶盒時，

在所述第一基板上形成第一導電層的步驟具體為：在所述第一個液晶盒的第一基板上塗設一層透明導電材料以形成所述第一個液晶盒的第一導電層；

在所述第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層，的步驟具體為：在所述第一個液晶盒的第一導電層上塗設第一pi材料層，並對所述第一個液晶盒的第一pi材料層以長度方向進行摩擦處理，以形成所述第一個液晶盒的第一取向層；

在所述第二基板上形成第二導電層的步驟具體為：在所述第一個液晶盒的第二基板的第一表面上塗設一層透明導電材料，並刻蝕得到電極圖形以形成所述第一個液晶盒的第二導電層；

在所述第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層的步驟具體為：在所述第一個液晶盒的第二導電層上塗設第二pi材料層，並對所述第一個液晶盒的第二pi材料層以所述長度方向進行摩擦處理，以形成所述第一個液晶盒的第二取向層；

在形成所述第二取向層之後，製作所述第一個液晶盒的步驟還包括：在所述第一個液晶盒的第二取向層上噴射隔墊物並塗框膠；將所述第一個液晶盒的第一基板沿所述寬度方向翻轉，並使所述第一個液晶盒的第一取向層與所述第一個液晶盒的第二取向層相對粘合，形成所述第一個液晶盒；對所述第一液晶盒進行薄化處理；

在製作所述兩個液晶盒中的第二個液晶盒時，

在所述第一基板上形成第一導電層的步驟具體為：在所述第二個液晶盒的第一基板上塗設一層透明導電材料以形成所述第二個液晶盒的第一導電層；

在所述第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層的步驟具體為：在所述第二個液晶盒的第一導電層上塗設第一pi材料層，並對所述第二個液晶盒的第一pi材料層以所述寬度方向進行摩擦處理，以形成所述第二個液晶盒的第一取向層；

在所述第二基板上形成第二導電層的步驟具體為：在所述第一個液晶盒的第二基板的第二表面上塗設一層透明導電材料，並刻蝕得到電極圖形以形成所述第二個液晶盒的第二導電層；

在所述第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層的步驟具體為：在所述第二個液晶盒的第二導電層上塗設第二pi材料層，並對所述第二個液晶盒的第二pi材料層以所述寬度方向進行摩擦處理，以形成所述第二個液晶盒的第二取向層；

在形成所述第二取向層之後，製作所述第二個液晶盒的步驟還包括：在所述第二個液晶盒的第二取向層上噴射隔墊物並塗框膠；將所述第二個液晶盒的第一基板沿所述長度方向翻轉，並使所述第二個液晶盒的第一取向層與所述第二個液晶盒的第二取向層相對粘合，形成所述第二個液晶盒。

可選的，將所述兩個液晶盒相互平行且重疊設置的步驟具體為：將所述兩個液晶盒獨立製作後，相互平行且重疊設置並通過膠層粘合。

與現有技術相比，本發明的賓主型液晶器件及其製造方法，實現了如下的有益效果：

本發明的賓主型液晶器件包括兩個液晶盒，並且每個液晶盒的兩個取向層的配向方向平行，不同液晶盒的取向層的配向方向之間的形成70度至90度的夾角，由於兩個液晶盒的取向層的配向方向之間的夾角範圍為70度至90度，在外加電場作用下，賓主型液晶器件中液晶分子帶動二色性染料分子向各自取向層的配向方向旋轉，使得在黑態下兩個液晶盒中的二色性染料分子的取向方向夾角在70度至90度之間，從而提高了對各偏振方向的光的分量的吸收效率，與只吸收一個方向的偏振光的單盒賓主液晶器件相比增強了賓主型液晶器件對各偏振方向入射光的吸收能力，提高對比度，提升賓主型液晶器件黑態的遮光效果。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特徵及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。

圖1為現有技術中金屬離子氧化還原型的變色眼鏡鏡片變色示意圖；

圖2為現有技術中液晶光閥型偏光鏡片變色示意圖；

圖3為現有技術中賓主型液晶器件變色示意圖；

圖4為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的截面示意圖；

圖5為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的兩個液晶盒的一種配向方向的示意圖；

圖6為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的兩個液晶盒的另一種配向方向的示意圖；

圖7為本發明實施例提供的賓主型液晶器件變色示意圖；

圖8為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的第一個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的長度方向設置示意圖；

圖9為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的第二個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的寬度方向設置示意圖；

圖10為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法流程示意圖；

圖11為本發明實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法的一種可選的實施方式的製作流程示意圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本實施例提供一種賓主型液晶器件，適當參考圖4至圖7，其中，圖4是本發明實施例提供的賓主型液晶器件的截面示意圖，圖5和圖6是本發明實施例提供的賓主型液晶器件的兩個液晶盒配向方向示意圖，圖7是本發明實施例提供的賓主型液晶器件變色示意圖。

該實施例提供的賓主型液晶器件包括相互平行且重疊設置的兩個液晶盒，分別為第一個液晶盒和第二個液晶盒，優選地，兩個液晶盒重疊設置，每個液晶盒均包括兩個取向層和設置於兩個取向層之間的液晶層，其中，液晶層包括溶解在液晶中的二色性染料。

如圖4所示，第一個液晶盒41包括第一取向層411，第二取向層412和液晶層413，其中液晶層413包括液晶分子4131和二色性染料分子4132。第二個液晶盒42包括第一取向層421，第二取向層422和液晶層423，其中液晶層423包括液晶分子4231和二色性染料分子4232。

該實施例提供的賓主型液晶器件的同一液晶盒的兩個取向層的配向方向平行，具體包括兩種情況，在一種情況下，如圖5所示，第一個液晶盒的兩個取向層具有相同的配向方向，第二個液晶盒的兩個取向層具有相同的配向方向，並且不同液晶盒的取向層的配向方向之間形成70度到90度的夾角。具體地，第一個液晶盒41的兩個取向層的配向方向均為a，第二個液晶盒42的兩個取向層的配向方向均為b，兩個液晶盒的取向層的配向方向之間的夾角為θ，θ的取值範圍為70度到90度。

在另一種情況下，如圖6所示，第一個液晶盒的兩個取向層具有相反的配向方向，第二個液晶盒的兩個取向層具有相反的配向方向，並且不同液晶盒的取向層的配向方向之間形成70度到90度的夾角。具體地，第一個液晶盒41的兩個取向層的配向方向分別為配向方向a1和配向方向a2，第二個液晶盒42的兩個取向層的配向方向分別為配向方向為b1和配向方向為b2，兩個液晶盒的取向層的配向方向之間的夾角為θ，θ可以為配向方向a1和配向方向b1之間夾角、配向方向a1和配向方向b2之間夾角、配向方向a2和配向方向b1之間夾角或配向方向a2和配向方向b2之間夾角，這種情況下，兩個液晶盒的取向層的配向方向之間能夠形成四個夾角，其中任意夾角滿足70度到90度的範圍即可。設置同一液晶盒的兩個取向層的配向方向相反，在對液晶盒兩側加電壓後有利於液晶分子帶動二色性染料分子向配向方向轉向。需要說明的是，在發明本實施例中，兩個液晶盒的取向層的配向方向a和配向方向b不必為垂直和水平，滿足上述相對夾角即可。

圖7是本實施例提供的賓主型液晶器件變色示意圖。本示意圖中同一液晶盒的兩個取向層的配向方向相反，並且兩個液晶盒共用一個基板。賓主型液晶器件在外加電場作用下，第一個液晶盒中液晶分子4131和第二個液晶盒中的液晶分子4231分別按照各自取向層的配向方向旋轉，同時帶動第一個液晶盒中的二色性染料分子4132和第二個液晶盒中的二色性染料分子4232一同轉動，賓主型液晶器件由白態呈現出黑態，由於兩個液晶盒的取向層的配向方向之間的夾角範圍為70度至90度，在外加電場作用下，賓主型液晶器件中液晶分子帶動二色性染料分子向各自取向層的配向方向旋轉，使得在黑態下兩個液晶盒中的二色性染料分子的取向方向夾角在70度至90度之間，從而提高了對各偏振方向的光的分量的吸收效率，與只吸收一個方向的偏振光的單盒賓主液晶器件相比增強了賓主型液晶器件對各偏振方向入射光的吸收能力，提高對比度，提升賓主型液晶器件黑態的遮光效果。當兩個液晶盒的取向層的配向方向夾角為90度時，賓主型液晶器件對自然光中各偏振方向的分量有最高的吸收效率，遮光效果最好。

進一步的，在一些可選的實施方式中，液晶盒還包括設置於每個取向層之外的導電層和基板，兩個液晶盒中的第一個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的長度方向設置，兩個液晶盒中的第二個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的寬度方向設置。

具體的，如圖8所示，兩個液晶盒中的第一個液晶盒包括第一取向層411，第二取向層412，液晶層413，還包括第一基板414，第一導電層415，第二基板416，第二導電層417，第一個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的長度方向設置，兩個取向層的配向方向平行，圖中僅示出了配向方向相反的例子。如圖9所示，兩個液晶盒中的第二個液晶盒包括第一取向層421，第二取向層422，液晶層423，還包括第一基板424，第一導電層425，第二基板426，第二導電層427，第二個液晶盒的取向層的配向方向沿基板的寬度方向設置，兩個取向層的配向方向平行，圖中僅示出了配向方向相反的例子。

具體的，在一種可選的實施方式中，兩個液晶盒共用同一個基板，如圖7所示，共用基板的兩個表面分別設置兩個液晶盒中一個液晶盒的導電層。兩個液晶盒共用一個基板的設置，在製作工藝中減少了膠粘貼合次數簡化了工藝步驟，減少了一個基板降低了成本同時減薄了賓主型液晶器件整體厚度。

具體的，在另一種可選的實施方式中，如圖4所示，賓主液晶器件的兩個液晶盒獨立製作後通過膠層粘合。兩個液晶盒可以同時獨立製作，再經膠層粘合，這樣在製作中生產效率更高。

進一步的，在一些可選的實施方式中，本發明上述實施例所述的賓主型液晶器件為墨鏡的鏡片。該墨鏡鏡片使用上述任意一種雙盒賓主型液晶器件，使得墨鏡在戶外使用時，對各偏振方向入射光的吸收能力，提高對比度，提升墨鏡鏡片的遮光效果。

本發明實施例還提供一種賓主型液晶器件的製造方法。該製造方法用於製作上述賓主型液晶器件。本領域技術人員在理解本發明技術方案時，關於賓主型液晶器件的實施例和關於賓主型液晶器件的製造方法的實施例，可相互參考。

圖10是本實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法流程示意圖。本實施例所述的製造方法包括如下步驟：

步驟1101、製作兩個液晶盒；

其中，製作每個液晶盒的步驟均包括：

步驟11011、製作具有第一配向方向的第一取向層，

步驟11012、製作具有第二配向方向的第二取向層，

步驟11013、在第一取向層與第二取向層之間設置液晶層，其中，液晶層包括溶解在液晶中的二色性染料；

其中，同一液晶盒的第一配向方向與第二配向方向平行，不同液晶盒的兩個第一配向方向之間形成70度至90度的夾角。

步驟1102、將兩個液晶盒相互平行且重疊設置。

進一步的，在一些可選的實施方式中，在步驟1101製作每個液晶盒的步驟中，設置同一液晶盒的第一配向方向與第二配向方向相反。

進一步的，在一些可選的實施方式中，在步驟11011在製作具有第一配向方向的第一取向層之前，步驟1101中製作每個液晶盒的步驟還包括：製作第一基板，在第一基板上形成第一導電層，其中，步驟11011具體為：在第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層；在步驟11012製作具有第二配向方向的第二取向層之前，步驟1101中製作每個液晶盒的步驟還包括：製作第二基板，在第二基板上形成第二導電層，其中，步驟11012具體為：在第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層。其中，同一個液晶盒的第一基板和第二基板、不同液晶盒的第一基板與第二基板均具有相同的長度方向和相同的寬度方向，兩個液晶盒中的第一個液晶盒的第一配向方向和第二配向方向均沿長度方向設置，兩個液晶盒中的第二個液晶盒的第一配向方向和第二配向方向均沿寬度方向設置

具體的，圖11是本實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法的一種可選的實施方式的製作流程示意圖。本實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法為首先製作第一個液晶盒，然後製作第二個液晶盒，兩個液晶盒共用一個基板，在共用基板的兩面分別製作兩個液晶盒的取向層和導電層，具體製作的步驟為：

製作第一個液晶盒時，包括：

步驟⑴在第一基板上形成第一導電層，具體為：在第一個液晶盒的第一基板上塗設一層透明導電材料以形成第一個液晶盒的第一導電層，塗設的透明導電材料可以為銦錫氧化物半導體透明導電膜(it0)；

步驟⑵在第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層，具體為：在第一個液晶盒的第一導電層上塗設第一聚醯亞胺(pi)材料層，並對第一個液晶盒的第一pi材料層以長度方向進行摩擦處理，以形成第一個液晶盒的第一取向層；

步驟⑶在第二基板上形成第二導電層，具體為：在第一個液晶盒的第二基板的第一表面上塗設一層透明導電材料，並刻蝕得到電極圖形以形成所述第一個液晶盒的第二導電層；

步驟⑷在第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層，具體為：在第一個液晶盒的第二導電層上塗設第二pi材料層，並對第一個液晶盒的第二pi材料層以長度方向進行摩擦處理，以形成第一個液晶盒的第二取向層；

步驟⑸在形成第二取向層之後，製作第一個液晶盒的步驟還包括：在第一個液晶盒的第二取向層上噴射隔墊物並塗框膠；

步驟⑹將第一個液晶盒的第一基板沿寬度方向翻轉，並使第一個液晶盒的第一取向層與所述第一個液晶盒的第二取向層相對粘合，形成第一個液晶盒；對第一液晶盒進行薄化處理；

在製作兩個液晶盒中的第二個液晶盒時，包括：

步驟⑺在第二個液晶盒的第一基板上形成第一導電層，具體為：在第二個液晶盒的第一基板上塗設一層透明導電材料以形成第二個液晶盒的第一導電層，塗設的透明導電材料可以為銦錫氧化物半導體透明導電膜(it0)；

步驟⑻在第一導電層上製作具有第一配向方向的第一取向層，具體為：在第二個液晶盒的第一導電層上塗設第一pi材料層，並對第二個液晶盒的第一pi材料層以寬度方向進行摩擦處理，以形成第二個液晶盒的第一取向層；

步驟⑼在第二基板上形成第二導電層，兩個液晶盒共用同一個基板，第二個液晶盒的第二基板與第一個液晶盒的第二基板為同一基板，具體為：在第一個液晶盒的第二基板的第二表面上塗設一層透明導電材料，並刻蝕得到電極圖形以形成第二個液晶盒的第二導電層；

步驟⑽在第二導電層上製作具有第二配向方向的第二取向層，具體為：在第二個液晶盒的第二導電層上塗設第二pi材料層，並對第二個液晶盒的第二pi材料層以寬度方向進行摩擦處理，以形成第二個液晶盒的第二取向層；

步驟⑾在形成第二取向層之後，製作第二個液晶盒的步驟還包括：在第二個液晶盒的第二取向層上噴射隔墊物並塗框膠；

步驟⑿將第二個液晶盒的第一基板沿長度方向翻轉，並使第二個液晶盒的第一取向層與第二個液晶盒的第二取向層相對粘合，形成第二個液晶盒。然後切割產出成品賓主型液晶器件。

具體的，本實施例提供的賓主型液晶器件的製造方法的另一種可選的實施方式為，將兩個液晶盒獨立製作後，相互平行且重疊設置並通過膠層粘合。其中，單個液晶盒的具體的製作方法參照上述步驟⑴至步驟⑹。

通過上述實施例可知，本發明的顯示面板及顯示面板檢測方法，達到了如下的有益效果：

本發明的賓主型液晶器件包括兩個液晶盒，並且每個液晶盒的兩個取向層的配向方向平行，不同液晶盒的取向層的配向方向之間的形成70度至90度的夾角，使得賓主型液晶器件在黑態下二色性染料分子的取向在70度至90度之間，優選為90度，從而增強賓主型液晶器件對各偏振方向入射光的吸收能力，提高對比度，提升賓主型液晶器件黑態的遮光效果。

雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。