[发明专利]抗冲击性液晶开关与显示器件的制造方法

说明书

含有铁电液晶混合物的开关与显示器件（FLC光阀）是已知的，例如可从欧洲专利EP-B0，032，362（＝美国专利US-A  4，367，924）中了解这一发明。液晶光阀是一种由这样的方式，例如电动转换而改变其光透射性能的器件，从而使透射光（有时还有反射光）的亮度得到调制。实例有已知的手表和袖珍计算器中的显示器，或办公自动化（OA）和电视（TV）领域中使用的液晶显示器。还包括诸如用于复印机、打印输出机、焊工护目镜、观察用立体偏振眼镜等器件中使用的所谓“光闸”。液晶光阀的应用范围还包括所谓“立体光调制器”（见Liquid  Crystal  Device  Handbook，《日刊工业新闻》，东京，1989，ISBN  4-526-02590-9C  3054和书中引用的文献）。

电光开关与显示器件的结构是，用下列各层将FLC层依次封装在两面：由FLC层开始，至少一个取向层、电极和外片（即玻璃制）。而且取向层且如用“客体-主体型”或反射型操作，就有一个极化器，如用透射双折射型，就有两个极化器。如有需要，开关与显示元件还可有另外的辅助层，诸如扩散层或绝缘层。

上述各型取向层和足够小的外片间隔一起，把FLC混合物的FLC分子变成一种其分子纵向轴彼此平行而层列型平面垂直排列或朝取向层倾斜的结构。在这种排列中已知，有两个分子等效取向，这两个取向能靠施加脉冲电场而来回转换，即FLC显示器能够进行双稳态转换。转换时间与FLC混合物的自发极化成反比，时间长短在微秒（μs）范围之内。

同至今仍用于工业实践中的LC显示器相比，FLC的主要优点是有可达到的多路调制比，即可在时序法（多路法）中寻址的最大行数。它在FLC显示器中比在通常的LC显示器中大很多。这一电动寻址实质上是基于上述的脉冲寻址（见SID85  DIGESTp131（1985）实例）。

已知FLC显示器难对付的问题是液晶层中液晶材料的取向对因机械应力或热应力所引起的变形的敏感性（例如见S.T.Lagerwall  et  al.，Ferroelectrics  94，3-65（1989））-最常用的词是“冲击不稳定性”。

这个在向列型显示器中不会产生的问题的根子在于铁电液晶的固有性质-层列型层结构的存在。起因于外力的上述层结构的缺陷，由于这类液晶的流动粘度高，而妨碍缺陷的自动修复。

一般说来，要恢复液晶的原几何结构，只有如加显示器，使液晶形成向列相或者各向同性相。这种加热要求相当高的温度而且技术复杂。

由于冲击不稳定性是上述层列型液晶的固有性质，因此这个问题早已被看做是一个严重的问题。

过去解决这个问题的尝试是靠形成一个更稳定的显示装置（即采用有结构的光刻隔片Leti，France），或者把显示器悬挂在弹性框架中（CANON，Japan）来防止可能的变形。这种显示器缺点是生产成本较高，而且当外力较大时仍然导致层列型层结构的破坏。

现在已经出人意外地发现，使用含冠状配体和穴状配体FLC混合物制成的开关或显示器件，就能使FLC材料变成均匀的“书架”或“拟书架”形几何结构（见Dubal  et  al.，Proc.6th  Intl  Symp  on  Electrets，Oxford，England  1988;Y.Sato  et  al.，Jap.J.Appl.Phys.28，L483（1989））。这种结构比称作层列型层的所谓V形几何结构更具有抗变形效应。

因此，本发明涉及一种抗冲击性液晶开关与显示器件的制造方法，其中两个支承片，至少其中之一有取向层，配备至少一个极化器将液晶材料注入两个支承片的间隙中。所有的液晶材料是铁电液晶混合物，其中至少含一种液晶基本组分，和至少一种穴状配体或冠状配体。在起动前向开关与显示器件的电极施加连续周期电压，直到液晶层形成“书架”或“拟书架”形取向为止。

所用的穴状配体或冠状配体最好是具有下列通式（Ⅰ）或（Ⅱ）的化合物：

式中-Z-为-O-或-S-，m，n为大于0的整数，m+n为2-6，-X¹-、-X²-，相同或不同，为

-Z-，-NR-，或者-X¹-、-X²-合起来是N-CH₂（-CH₂-Z-CH₂）l-CH₂-N