顯示介質與顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種顯示介質與顯示裝置。顯示介質包括：聯苯氰類近晶相液晶、向列相液晶、以及添加物組成的液晶組合物。其中，所述近晶相液晶以通式Ⅰ和Ⅱ表示，所述向列相液晶以通式Ⅲ和Ⅳ表示。本發明還公開了包括該顯示介質的顯示裝置，可實現顯示裝置寬視角、高對比度、高透過率、雙穩態節能的特性。
【專利說明】
顯不介質與顯不裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及顯示技術領域，具體涉及一種顯示介質與顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，電控調光裝置常用顯示介質為聚合物分散液晶（PDLC)，使用該介質的顯示 裝置主要工作在散射態和透明態之間并具有一定的灰度。
[0003] roLC主要是將低分子液晶（liquid crystal，縮寫為LC)與聚合物相混合，在一定 條件下經聚合反應，形成微米級的液晶微滴均勻地分散在高分子網絡中，再利用液晶分子 的介電各向異性獲得具有電光響應特性的材料，聚合物分散液晶膜是將液晶和聚合物結合 得到的一種綜合性能優異的膜材料。液晶分子賦予了聚合物分散液晶膜顯著的電光特性， 使其受到了廣泛的關注，并有著廣闊的應用前景。相對于傳統顯示器件來說，聚合物分散型 液晶顯示器具有很多優點，例如不需偏振片和取向層，制備工藝簡單，易于制成大面積柔性 顯示器。
[0004] 盡管如此，現有的roLC開態時需要一直加電，不節能，且開態的光透過率隨視角 的增大而有較大幅度的減小，因此限制了其在顯示領域的應用。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，為了克服現有技術中的上述或其他不足，本發明提供一種顯示介質與 雙穩態顯示裝置，該顯示介質包括聯苯氰類近晶相液晶、向列相液晶、以及添加物組成的液 晶組合物，采用該顯示介質的顯示裝置可實現寬視角、高對比度、高透過率、雙穩態節能等 優點。
[0006] 本發明一方面提供了一種顯示介質，包括：聯苯氰類近晶相液晶、向列相液晶、以 及添加物組成的液晶組合物。
[0007] 進一步地，所述近晶相液晶以通式I和II表示：
[0008]
[0009] 所述向列相液晶以通式III和IV表示：
[0010]
[0011]
[0012] 其中，
[0013] 所述札為8~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個碳原子的直鏈烯基；
[0014] 所述私為1~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個碳原子的直鏈烯基；
[0015] 所述私為1-7個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個碳原子的直鏈烯基；
[0016] 環A、B為1，4_環己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個或多個H可被F 取代；
[0017] Z!代表-CH 2CH2、單鍵、-C00-，-CH = CH-;
[0018] a，b相同或不同，各自獨立的表示1或2 ;
[0019] R4、馬為1-7個碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基；
[0020] 環C為1，4-環己基或1，4-亞苯基；
[0021] c 表示 1 或 2。
[0022] 進一步地，通式I和II在液晶中所占比例為80~99. 99wt %，通式III和IV在液晶 中所占比例為0. 01~20wt%。
[0023] 進一步地，所述添加物包括導電物，所述導電物為四（十八烷基）溴化銨或者十六 烷基三甲基溴化銨。
[0024] 進一步地，所述添加物還包括二色性染料。
[0025] 進一步地，所述添加物還包括聚酯類材料或聚苯乙烯類高分子材料或玻璃材質制 成的黏
[0026] 合型隔離物、或還包括聚合物。
[0027] 本發明另一方面還提供了一種顯示裝置，包括：一基板；一與該基板對置的對置 基板；以及夾設所述基板與所述對置基板之間的上述顯示介質，其中，在該所述基板與所述 對置基板朝向顯示介質的一側各設有導電電極層。
[0028] 進一步地，所述基板與所述對置基板的材料為柔性材料。
[0029] 進一步地，所述柔性材料為玻璃或塑料。
[0030] 進一步地，所述顯示裝置通過對所述基板一側、與所述對置基板一側的導電電極 同時施加高頻電壓或低頻電壓，通過高、低頻電壓的切換實現雙穩態顯示。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明示意性示出本發明顯示裝置第一工作狀態的剖面示意圖；
[0032] 圖2為本發明示意性示出本發明顯示裝置第二工作狀態的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[0034] 在以下的實施例中所采用的各成分，均可以通過公知的方法進行合成，或者通過 商業途徑獲得。這些合成技術是常規的，所得到各液晶化合物經測試符合電子類化合物標 準。
[0035] 按照以下實施例規定的各液晶組合物的配比，制備液晶組合物。所述液晶組合物 的制備是按照本領域的常規方法進行的，如采取加熱、超聲波、懸浮等方式按照規定比例混 合制得。
[0036] 制備并研究下列實施例中給出的液晶組合物。下面顯示了各液晶組合物的組成和 其性能參數測試結果。
[0037] 本發明提供一實施例提供了一種電控調光介質，其通過向聯苯氰類近晶相液晶 中添加向列相液晶、以及導電物等其他添加物組成的液晶組合物。其中，所述導電物為四 (十八烷基）溴化銨或者十六烷基三甲基溴化銨；
[0038] 所述近晶相液晶以通式I和II表示：
[0039]
[0040] 所述向列相液晶以通式III和IV表示：
[0041 ]
[0042] 其中，
[0043] 所述札為8~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個碳原子的直鏈烯基；
[0044] 所述私為1~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個碳原子的直鏈烯基；
[0045] 所述私為1-7個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個碳原子的直鏈烯基；
[0046] 環A、B為1，4_環己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個或多個H可被F 取代；
[0047] Z!代表-CH 2CH2、單鍵、-C00-，-CH = CH-;
[0048] a，b相同或不同，各自獨立的表示1或2 ;
[0049] R4、馬為1-7個碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基；
[0050] 環C為1，4-環己基或1，4-亞苯基；
[0051] c 表示 1 或 2。
[0052] 其中，通式I和II在液晶中所占比例為80~99. 99wt %，通式III和IV在液晶中所 占比例為〇. 01~20wt%。
[0053] 可選擇地，所述添加物還包括二色性染料，用于在加電狀態下實現彩色的顯示效 果；
[0054] 可選擇地，所述添加物還包括聚酯類材料或聚苯乙烯類高分子材料或玻璃材質制 成的黏合型隔離物，可用于控制顯示裝置的厚度。
[0055] 可選擇地，所述添加物還包括聚合物，可降低液晶粘度提高顯示裝置粘固的穩定 性。
[0056] 進一步地，所述聚合物包括環氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇或聚乙烯醇 縮醛。
[0057] 優選地，所述聚合物為聚丙烯酸酯。
[0058] 本發明提供的顯示介質組合物中，通式I表示的化合物具有近晶相，并且能夠具 有較好的低溫性能，大介電常數，低驅動電壓的特性；該通式II表示的化合物具有拓寬近晶 相液晶的溫寬的特性；該通式III表示的化合物增加液晶的穩定性，比如：提升介電，降低粘 度，響應變快，低溫性能更優等。該通式IV表示的化合物增大液晶的折射率，增加低頻驅動 下的霧度，提升器件的對比度的特性。
[0059] 液晶的粘度具有線性加和的關系，一般的近晶相液晶的粘度> 1000cps(25°C )， 向列相液晶的粘度一般< 50cps(25°C )，因此，在近晶相液晶中混入一定比例的向列相液 晶后，混合后的液晶粘度小于原近晶相液晶的粘度。同時，組合物粘度的降低，使得器件的 透明態的驅動電壓降低，在器件的工藝制作上也更容易。
[0060] 參考圖1，本發明還提供了包括上述實施例電控調光介質的顯示裝置，包括：一基 板10 ;-與該基板10對置的對置基板30 ;以及夾設所述基板10與所述對置基板30之間的 上述顯示介質20,所述顯示介質20至少包括液晶分子33以及導電物31，其中，在該所述基 板10朝向顯不介質20的一側設有第一導電電極層13,在該所述基板20朝向顯不介質20 的一側設有第二導電電極層23。優選地，所述基板與所述對置基板的材料為柔性材料，所述 柔性材料為玻璃或塑料。
[0061] 圖1為本發明示意性示出本發明顯示裝置第一工作狀態的剖面示意圖。如圖所 示，對顯示介質20加低頻電壓時，液晶分子33在離子的擾動下呈無序排列，光經過顯示介 質時發生散射，呈現霧態，撤電后，霧態能夠保持。
[0062] 圖2為本發明示意性示出本發明顯示裝置第二工作狀態的剖面示意圖。如圖2所 示，對顯示介質加高頻電壓時，液晶分子33能夠隨電場垂直于基板有序排列，呈現透明態， 由于近晶相液晶具有雙穩態的特性，撤電后，液晶的排列狀態不變，因此電控顯示介質的透 明態能夠保持。
[0063] 為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例， 詳細說明如下，其中表一為實施例涉及化合物的基團結構代碼。
[0064] 表一：化合物的基團結構代碼
[0065]
[0066] 以如下結構式的化合物為例：
[0067]
[0068] 該結構式如用表1所列代碼表示，則可表達為mCCGF，代碼中的n表示左端烷基的 C原子數，例如n為"3"，即表示該烷基為弋如代碼中的C代表環己烷基。
[0069] 對比例1
[0070]
[0071] 將上述對比例1表中的組合物用毛細作用灌入15um的顯示裝置的面板中，對面板 的第一、二導電層施加50Hz，150V的電壓，撤電后該顯示裝置的透過率為5. 7% ;對面板的 第一、二導電層施加5KHz，130V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為89. 2%。上述液晶在0°C 下存放1天后晶析，液晶的低溫穩定性很差，不利于存儲。同時，液晶的粘度較大，增加了器 件的制作難度。
[0072] 實施例1
[0073] 將表二中的組合物HJA002用毛細作用灌入15um的顯示裝置的面板中，對面板的 第一、二導電層施加50Hz，80V的電壓，撤電后該顯示裝置的透過率為10. 2% ;對面板的第 一、二導電層施加5KHz，80V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為89. 6%。在視角160°時， 顯示裝置的透過率仍>85%。顯示裝置的視角>160°，常規的TOLC在開態時的透過率 <80%，并且由于雙折射各向異性，TOLC的視角較小，一般< 120°，因此在TOLC用于顯示 裝置時會影響顯示效果。
[0074] 表二
[0076] 實施例2
[0077] 將表三中的組合物HJA003用毛細作用灌入15um的顯示裝置中，對面板的第一、二 導電層施加50Hz，80V的電壓，撤電后顯示裝置的透過率為7. 4% ;對面板的第一、二導電層 施加5KHz，80V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為89. 4%。
[0078] 表三
[0079]
[0080]
[0081] 實施例3
[0082] 將表四中的組合物HJA004用毛細作用灌入15um的顯示裝置中，對面板的第一、二 導電層施加50Hz，60V的電壓，撤電后顯示裝置的透過率為7. 6% ;對面板的第一、二導電層 施加5KHz，60V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為89. 6%。
[0083] 表四
[0084]
[0089] 實施例5
[0090] 在上述表二中的HJA002中混入2%黑色二向色性染料HDB002,對面板的第一、二 導電層施加50Hz，90V的電壓，撤電后顯示裝置的透過率為1. 5%，顯示為黑色霧態；對面板 的第一、二導電層施加5KHz，90V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為78%。
[0091] 實施例6
[0092] 如果在近晶相液晶中加入聚合物，則可以應用于柔性基材，其中聚合物可以使用 環氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛等。根據選擇的聚合物的不同，器 件的制備方法不同，如環氧樹脂一般使用熱固化，丙烯酸類單體或者聚合物一般使用UV固 化。本實施例中選擇UV固化的方法制備雙穩態調光玻璃，其中HCP002聚合物由江蘇和成 顯示科技股份有限公司提供。將上述表四中的近晶相液晶HJA004與聚合物HCP002按9:1 混合均勾后涂布于導電基材面的導電面，在UV光（主波長365nm，光強15mw/cnT2，UV5min) 使聚合物聚合。對面板的第一、二導電層施加50HZ，80V的電壓，撤電后器件透過率為5%， 再加5KHz，100V電壓對器件刷新，撤電后器件的透過率為85%。
[0093] 實施例7
[0094] 將上述表四中的近晶相液晶HJA004與2%的可聚合隔離物混合均勻后涂布導電 基材面的導電面，在UV光（主波長365nm，光強15mw/cnT2, UV4min)下使隔離物表面發生 聚合，將兩面導電膜粘結在一起。此時，對面板的第一、二導電層施加50Hz，60V的電壓，撤 電后器件的透過率為7. 8% ;對面板的第一、二導電層施加5KHz，60V的電壓，撤電后顯示裝 置透過率為89. 6%。可見，加入黏合型隔離物，不僅使得近晶相液晶可以用于柔性顯示，同 時，對器件的性能參數幾乎無影響。
[0095] 本發明的顯示介質優選地應用于柔性顯示裝置中，但不限于雙穩態的柔性顯示裝 置，還可以應用于其他雙頻率驅動模式的電子器件。
[0096] 以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中 的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種等同變換，這 些等同變換均屬于本發明的保護范圍。
[0097] 另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可 能的組合方式不再另行說明。
【主權項】
1. 一種顯示介質，包括：聯苯氰類近晶相液晶、向列相液晶、以及添加物組成的液晶組 合物。2. 根據權利要求1所述的顯示介質，其特征在于： 所述近晶相液晶以通式I和II表示：所述向列相液晶以通式III和IV表示： 其中，所述&為8~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個碳原子的直鏈烯基； 所述私為1~12個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個碳原子的直鏈烯基； 所述私為1-7個碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個碳原子的直鏈烯基； 環A、B為1，4_環己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個或多個Η可被F取 代； Ζ!代表-CH 2CH2、單鍵、-COO-，-CH = CH-; a，b相同或不同，各自獨立的表示1或2 ; R4、1?5為1-7個碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基； 環C為1，4-環己基或1，4-亞苯基； c表示1或2。3. 根據權利要求2所述的顯示介質，其特征在于：通式I和II在液晶中所占比例為 80~99. 99wt%，通式III和IV在液晶中所占比例為0· 01~20wt%。4. 根據權利要求3所述的顯示介質，其特征在于：所述添加物包括導電物，所述導電物 為四（十八烷基）溴化銨或者十六烷基三甲基溴化銨。5. 根據權利要求1-4之一所述的顯示介質，其特征在于：所述添加物還包括二色性染 料。6. 根據權利要求1-4之一所述的顯示介質，其特征在于：所述添加物還包括聚酯類材 料或聚苯乙烯類高分子材料或玻璃材質制成的黏合型隔離物、或還包括聚合物。7. -種顯示裝置，包括：一基板；一與該基板對置的對置基板；以及夾設所述基板與所 述對置基板之間的如權利要求1-6任一項所述的顯示介質，其中，在該所述基板與所述對 置基板朝向顯示介質的一側各設有導電電極層。8. 根據權利要求7所述的顯示裝置，其特征在于：所述基板與所述對置基板的材料為 柔性材料。9. 根據權利要求7所述的顯示裝置，其特征在于：所述柔性材料為玻璃或塑料。10. 根據權利要求7-9之一所述的顯示裝置，其特征在于：所述顯示裝置通過對所述基 板一側、與所述對置基板一側的導電電極同時施加高頻電壓或低頻電壓，通過高、低頻電壓 的切換實現雙穩態顯示。
【文檔編號】C09K19/46GK105820823SQ201510009986
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月8日
【發明人】王盼盼, 韓文明
【申請人】江蘇和成顯示科技股份有限公司