一种pnlc液晶盒
技术领域
1.本实用新型涉及一种液晶盒，尤其是一种用于聚合物网络液晶显示器(pnlc，polymer network liquid crystal)的液晶盒，属于液晶显示的技术领域。


背景技术：

2.液晶显示器的主体一般为填充有液晶材料的液晶盒。液晶盒包括通过胶圈相互粘合的第一基板和第二基板，第一、二基板之间保持有夹缝，夹缝被胶圈密封的部分构成液晶盒的盒腔，而液晶材料填充盒腔而形成液晶层。第一、二基板的内表面一般设有定向层和透明电极，定向层一般为水平定向层，其经定向摩擦而对液晶层具有水平定向作用，能使液晶分子在自然状态具有确定轴向或角度的水平取向(即液晶分子长轴方向的表示)，而电极用于对液晶层施加电场，以使液晶分子发生转动而改变显示状态。
3.有人提出一种聚合物网络液晶显示器(pnlc)，其液晶盒的液晶层包括相互混合的第一液晶化合物和第二液晶化合物，第一液晶化合物为液晶聚合物，而第二液晶化合物为流体状态的向列液晶。第一液晶化合物由流体状态的液晶聚合物单体(与第二液晶化合物混合)灌入盒腔后经紫外光照射固化而成，其在单体状态时受到定向层作用而具有确定轴向的水平取向，且其取向在固化后保持不变。第二液晶化合物在自然状态与第一液晶化合物具有一致的取向和双折射以使液晶层表现为透明态，而当电极在液晶层内施加电场时，第二液晶化合物的液晶分子随电场转动偏离水平取向以使液晶层转变为散射态。由此，这种显示器可通过液晶层透明态与散射态的转换实现信息显示。
4.然而，在将液晶材料灌注到液晶盒的过程中，第一、二液晶化合物的取向完全依赖于定向层的作用，一般来说，作为聚合物单体，第一液晶化合物在单体状态时具有较大粘滞性，定向层往往难以使第一液晶化合物产生充分取向，液晶层的某些位置容易出现取向异常而在自然状态时表现为散射而不透明，影响到液晶显示器的显示。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的为提供一种pnlc液晶盒，其液晶层的取向不易出现异常而能保证在自然状态下的透明，所采用的技术方案如下：
6.一种pnlc液晶盒，其特征为：
7.所述液晶盒包括由胶圈相互粘合的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间保持有夹缝，所述夹缝至少部分被所述胶圈密封而构成所述液晶盒的盒腔，所述第一基板和第二基板的内侧面分别设有水平定向的第一定向层和第二定向层，其经轴向一致的定向摩擦而在第一轴向上对液晶具有定向作用；
8.所述液晶盒至少具有垂直所述第一轴向的直边，所述胶圈设有邻近所述直边的缺口；
9.所述盒腔内设有液晶材料，所述液晶材料包括相互混合的第一液晶化合物和第二液晶化合物，所述第一液晶化合物为液晶聚合物，所述第二液晶化合物为流体状态的向列
液晶；
10.所述第一液晶化合物由流体状态的液晶聚合物单体从所述缺口灌入所述盒腔后经紫外光照射固化而成。
11.上述第一、二基板可以为厚度0.7mm～3.0mm矩形透明玻璃板，优选所述第一基板和第二基板至少一个边相互对齐而构成所述液晶盒的直边。所述胶圈一般由密封胶印刷在第一基板和/或第二基板内侧形成，密封胶一般混有垫隔球等垫隔材料，由此当胶圈夹合在第一、二基板之间时可形成一定厚度的夹缝。为了进一步保持夹缝，第一、二基板之间还可设置额外的垫隔结构，如散落在板面各处的垫隔球，上述垫隔球的直径一般为3μm
〜
10μm，使得夹缝与液晶层也具有相应的厚度。所述胶圈的缺口可以为一个、也可以为两个或多个，其一般与所述直边的距离在0.5mm以内。
12.一般来说，第一基板的内侧面由内到外依次设有第一电极层和第一定向层，第二基板的内侧面由内到外依次设有第二电极层和第二定向层，第一电极层和第二电极层分别包括第一电极和第二电极，第一、二电极分别为镀制在第一、二基板内表面(指靠近液晶层的面)并图形化(如光刻)的透明导电膜，如ito(氧化铟锡)。通常多个第一、二电极相互交叠而形成多个所述交叠区，所述交叠区为多个相互独立而具有一定图形轮廓的区域，对第一、二电极施加电压便可在其交叠区内的液晶层形成电场而实现显示，由此所述交叠区形成了液晶显示器所需的显示图案。第一、二定向层设置在第一、二基板内侧面的表层以与液晶材料接触，其一般为水平配向的聚酰亚胺涂层，当液晶(本说明书的液晶均为具有分子长轴的向列液晶)与其接触时，液晶分子受到其锚定作用而分子长轴与涂层表面平行。第一、二定向层通过定向摩擦处理而使液晶取向的轴向确定，定向摩擦一般采用表面摩擦布沿设计好的轴向或角度对定向层进行摩擦，使得液晶分子与定向层接触时，其分子长轴与摩擦方向一致。一般来说，第一定向层和第二定向层的摩擦轴向一致，即第一、二定向层的摩擦角度相同或相差180
°
。
13.所述第一、二液晶化合物一般为具有双折射的向列液晶或其化合物，由此具有由其取向确定的光轴，通常第一、二液晶化合物在平行和垂直光轴的方向上分别具有第一折射率n1和第二折射率n2(一般有n1》n2)，为保持自然状态下的透明度，通过液晶材料的选择和调配，可使第一、二液晶化合物具有一致的n1和n2，即具有一致的双折射。所述第二液晶化合物一般为液晶分子受电场作用时长轴倾向与电场平行的正性液晶。
14.所述第一液晶化合物一般由液晶聚合物单体分子通过交联反应固化而成。在液晶盒的制造过程中，先将第一液晶化合物的单体，如分子端部修饰有非饱和基团(如-ch=ch2)的向列型液晶与光敏剂，以及第二液晶化合物充分混合，通过液晶显示器制造常用的真空灌注方法，由所述缺口灌入到盒腔之内，再照射紫外光使第一液晶化合物的单体发生交联反应而固化为第一液晶化合物，第二液晶化合物则以流体状态混杂于固化的第一液晶化合物之间，由此形成所述液晶层。在液晶材料灌注完成之后，还可通过光敏树脂等材料对所述缺口进行密封。
15.由于所述缺口设置在垂直于第一轴向的直边，在上述液晶材料的灌注过程中，盒腔内大部分区域的液晶流动方向与第一轴向较为一致，当液晶流动时，液晶分子的长轴方向一般与流动方向一致，因而在上述过程中，第一液晶化合物的单体分子与第一轴向较为一致，其有助于在定向层的作用下进一步按第一轴向产生充分的取向。由此，这种液晶盒的
液晶层不溶液出现取向异常的情况，保证液晶层在自然状态时为透明态。
16.以下通过附图和实施例来对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
附图说明
17.图1为实施例一的液晶盒的外形示意图；
18.图2为实施例一的液晶盒的平面示意图；
19.图3为实施例一的液晶盒的剖面结构示意图；
20.图4为实施例一的液晶盒，其液晶材料在灌注时的流动方向示意图，其中箭头表示液晶材料在灌注时的流动方向。
具体实施方式
21.实施例一
22.如图1—3所示，pnlc液晶盒100，包括由胶圈30相互粘合的第一基板10和第二基板20，第一基板10和第二基板20之间保持有夹缝，夹缝至少部分被胶圈30密封而构成液晶盒100的盒腔，盒腔内填充由液晶材料形成的液晶层40。第一基板10的内侧面由内到外依次设有第一电极层11和第一定向层12，第二基板20的内侧面由内到外依次设有第二电极层21和第二定向层22，第一定向层12和第二定向层22均为水平定向层，其经角度一致的定向摩擦而在x轴向(第一轴向)上对液晶具有定向作用。
23.如图1—3所示，上述第一、二基板10、20为厚度0.7mm～3.0mm矩形透明玻璃板，第一基板10和第二基板20一个y轴向边相互对齐而构成直边1020，胶圈30邻近该直边1020处设有缺口31。上述胶圈30由密封胶印刷在第一基板10内侧形成，密封胶以及第一、二基板10、20间的板面散落有直径6μm的垫隔球(图中无画出)，使得夹缝与液晶层40也具有相应的厚度。
24.第一、二电极11、21分别为镀制在第一、二基板10、20内表面并图形化的ito膜。第一、二电极11、21相互交叠而形成多个交叠区1121，交叠区1121为多个相互独立而具有一定图形轮廓的区域，对第一、二电极11、21施加电压便可在其交叠区1121内的液晶层40形成电场而实现显示，由此交叠区1121形成了液晶显示器所需的显示图案。
25.如图3所示，液晶层40包括相互混合的第一液晶化合物41和第二液晶化合物42，第一液晶化合物41为液晶聚合物，其由液晶聚合物的单体分子通过交联反应固化而成。在液晶盒100的制造过程中，先将第一液晶化合物41的单体，如分子端部修饰有非饱和基团(如-ch=ch2)的向列型液晶与光敏剂，以及第二液晶化合物42充分混合，通过液晶显示器制造常用的真空灌注方法，由缺口31灌入到盒腔之内，再照射紫外光使第一液晶化合物41的单体发生交联反应而固化为第一液晶化合物41，第二液晶化合物42则以流体状态混杂于固化的第一液晶化合物41之间，由此形成液晶层40。其中，第二液晶化合物42为流体状态的正性向列液晶。
26.如图4所示，由于缺口31设置在垂直于第一轴向的直边1020，在液晶材料的灌注过程中，盒腔内大部分区域的液晶流动方向与x方向较一致，当液晶流动时，液晶分子的长轴方向一般与流动方向也一致，因而在上述过程中，第一液晶化合物41的单体分子与x方向较一致，其有助于在定向层的作用下进一步按x方向产生充分的取向。由此，这种液晶盒100的
液晶层40不易出现取向异常的情况，保证液晶层40在自然状态时为透明态。
27.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。