[发明专利]液晶器件

说明书

本发明涉及包含至少一个基板、电极结构及可由包含一种或多种多反应性或二反应性或单反应性介晶化合物的可聚合LC介质获得的液晶聚合物膜的器件，其特征在于所述聚合物膜的表面形状可进行电切换。此外，本发明涉及制造所述器件的方法、所述器件在电光或机电器件中的用途及包含所述器件的电光或机电器件。

技术领域

本发明涉及包含至少一个提供有电极结构及可由包含一种或多种多反应性、二反应性或单反应性介晶化合物的可聚合LC介质获得的液晶聚合物膜的基板的器件，其特征在于所述聚合物膜的表面形状可进行电切换。此外，本发明涉及制造所述器件的方法、所述器件在电光或机电器件中的用途及包含所述器件的电光或机电器件。

现有技术

表面是人与材料及人与器件之间的界面。其决定对象感觉的方式(光滑或粗糙)或对象的外观(光泽或无光泽)。其以该方式通过解决如触觉及视觉的感觉提供信息。据报导，人可告知形貌尺寸降至纳米级的变化[L.Skedung,M.Arvidsson,J.Young Chung,C.M.Stafford,B.Berglund,M.W.Rutland,Sci.Rep.3,2617(2013)]。

已研究通过图案化曝光至光生成的静态表面形貌，以制造诸如光栅及透镜的光学器件。原理是基于微米尺寸的聚合物质的局部运输，其是例如由所纳入偶氮苯的连续异构化诱导[Yager,K.；Barrett,C.“All-Optical Patterning of Azo Polymer Films”Current Opinion in Solid State and Materials Science,2002,7]。

类似地，使用偶氮苯衍生物来诱导形状的变化或长距离输送宏观物质[T.M.J.White,D.J.Broer.Nature Materials 14,1087-1098(2015)]。

除通过光活化以外，已使用电场来引发聚合物材料的几何变化，例如在施加电压时其形状的变化。压电膜能够变形并用于制造麦克风及扬声器[E.Fukada.T.Furukawa,Ultrasonics 19(1),31-39(1981)]。

由弹性聚合物分开的电极之间的静电吸引改变所谓的电活性聚合物(EAP)的形状，且可通过设计(by design)使其实施复杂的机械功能[G.Kofod,P Sommer-larsen,R.Kornbluh及R.Pelrine,Journal of Intelligent Material Systems and Structures,14,787(2003)]。

基于聚合物、水及移动离子的水凝胶在电场诱导的离子运输作用下变形，从而引起局部溶胀/消溶胀[Brigitte Pépin-Donat,Annie Viallat,Jean-Blachot及Christian Lombard,Advanced Materials 18,1401-1405(2006)]。

因此，独立式膜的电触发的变形具有许多选择。当这些膜稳固地粘附至其基板并具有不容许材料横向位移的刚性时更为复杂。

先前已证实，当具有非常有序的分子组织的聚合物网络经受振荡分子应力时产生额外体积[D.Liu,D.J.Broer,Nat.Commun.6,8334(2015)]。对此，使用通过反应性介晶的原位聚合制得的液晶聚合物网络(LCN)的膜。LCN经共聚的偶氮苯交联改性，其通过曝光于多个波长的光进行高频构造(conformation)调节。在适当频率下，施加在聚合物主链上的应力诱导共振增强的振荡动态。LCN的分子棒在连续运动时变得无序。这产生动态介观空隙。横向约束下的密度降低迫使膜在z方向上膨胀。据报导，通过局部自由体积生成形成的形貌是可逆的。一关掉光，该形貌即消失且表面变回其初始平坦状态。

然而，极大地需要展现应通过施加电场而非通过使用光生成的动态表面形貌的器件。