顯示介質(zhì)與顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種顯示介質(zhì)與顯示裝置。顯示介質(zhì)包括：聯(lián)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(fā)明還公開了包括該顯示介質(zhì)的顯示裝置，可實(shí)現(xiàn)顯示裝置寬視角、高對(duì)比度、高透過率、雙穩(wěn)態(tài)節(jié)能的特性。
【專利說明】
顯不介質(zhì)與顯不裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顯示介質(zhì)與顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電控調(diào)光裝置常用顯示介質(zhì)為聚合物分散液晶（PDLC)，使用該介質(zhì)的顯示 裝置主要工作在散射態(tài)和透明態(tài)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(jīng)聚合反應(yīng)，形成微米級(jí)的液晶微滴均勻地分散在高分子網(wǎng)絡(luò)中，再利用液晶分子 的介電各向異性獲得具有電光響應(yīng)特性的材料，聚合物分散液晶膜是將液晶和聚合物結(jié)合 得到的一種綜合性能優(yōu)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(guān)注，并有著廣闊的應(yīng)用前景。相對(duì)于傳統(tǒng)顯示器件來說，聚合物分散型 液晶顯示器具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如不需偏振片和取向?qū)?，制備工藝簡單，易于制成大面積柔性 顯示器。
[0004] 盡管如此，現(xiàn)有的roLC開態(tài)時(shí)需要一直加電，不節(jié)能，且開態(tài)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(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述或其他不足，本發(fā)明提供一種顯示介質(zhì)與 雙穩(wěn)態(tài)顯示裝置，該顯示介質(zhì)包括聯(lián)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(zhì)的顯示裝置可實(shí)現(xiàn)寬視角、高對(duì)比度、高透過率、雙穩(wěn)態(tài)節(jié)能等 優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明一方面提供了一種顯示介質(zhì)，包括：聯(lián)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(jìn)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(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0014] 所述私為1~12個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0015] 所述私為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0016] 環(huán)A、B為1，4_環(huán)己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個(gè)或多個(gè)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(dú)立的表示1或2 ;
[0019] R4、馬為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基；
[0020] 環(huán)C為1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基；
[0021] c 表示 1 或 2。
[0022] 進(jìn)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(jìn)一步地，所述添加物包括導(dǎo)電物，所述導(dǎo)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(jìn)一步地，所述添加物還包括二色性染料。
[0025] 進(jìn)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(zhì)制 成的黏
[0026] 合型隔離物、或還包括聚合物。
[0027] 本發(fā)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(duì)置的對(duì)置 基板；以及夾設(shè)所述基板與所述對(duì)置基板之間的上述顯示介質(zhì)，其中，在該所述基板與所述 對(duì)置基板朝向顯示介質(zhì)的一側(cè)各設(shè)有導(dǎo)電電極層。
[0028] 進(jìn)一步地，所述基板與所述對(duì)置基板的材料為柔性材料。
[0029] 進(jìn)一步地，所述柔性材料為玻璃或塑料。
[0030] 進(jìn)一步地，所述顯示裝置通過對(duì)所述基板一側(cè)、與所述對(duì)置基板一側(cè)的導(dǎo)電電極 同時(shí)施加高頻電壓或低頻電壓，通過高、低頻電壓的切換實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)顯示。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明示意性示出本發(fā)明顯示裝置第一工作狀態(tài)的剖面示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明示意性示出本發(fā)明顯示裝置第二工作狀態(tài)的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0034] 在以下的實(shí)施例中所采用的各成分，均可以通過公知的方法進(jìn)行合成，或者通過 商業(yè)途徑獲得。這些合成技術(shù)是常規(guī)的，所得到各液晶化合物經(jīng)測(cè)試符合電子類化合物標(biāo) 準(zhǔn)。
[0035] 按照以下實(shí)施例規(guī)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(lǐng)域的常規(guī)方法進(jìn)行的，如采取加熱、超聲波、懸浮等方式按照規(guī)定比例混 合制得。
[0036] 制備并研究下列實(shí)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(shù)測(cè)試結(jié)果。
[0037] 本發(fā)明提供一實(shí)施例提供了一種電控調(diào)光介質(zhì)，其通過向聯(lián)苯氰類近晶相液晶 中添加向列相液晶、以及導(dǎo)電物等其他添加物組成的液晶組合物。其中，所述導(dǎo)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(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0044] 所述私為1~12個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0045] 所述私為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個(gè)碳原子的直鏈烯基；
[0046] 環(huán)A、B為1，4_環(huán)己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個(gè)或多個(gè)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(dú)立的表示1或2 ;
[0049] R4、馬為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基；
[0050] 環(huán)C為1，4-環(huán)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(tài)下實(shí)現(xiàn)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(zhì)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(wěn)定 性。
[0056] 進(jìn)一步地，所述聚合物包括環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇或聚乙烯醇 縮醛。
[0057] 優(yōu)選地，所述聚合物為聚丙烯酸酯。
[0058] 本發(fā)明提供的顯示介質(zhì)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(shù)，低驅(qū)動(dòng)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(wěn)定性，比如：提升介電，降低粘 度，響應(yīng)變快，低溫性能更優(yōu)等。該通式IV表示的化合物增大液晶的折射率，增加低頻驅(qū)動(dòng) 下的霧度，提升器件的對(duì)比度的特性。
[0059] 液晶的粘度具有線性加和的關(guān)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(shí)，組合物粘度的降低，使得器件的 透明態(tài)的驅(qū)動(dòng)電壓降低，在器件的工藝制作上也更容易。
[0060] 參考圖1，本發(fā)明還提供了包括上述實(shí)施例電控調(diào)光介質(zhì)的顯示裝置，包括：一基 板10 ;-與該基板10對(duì)置的對(duì)置基板30 ;以及夾設(shè)所述基板10與所述對(duì)置基板30之間的 上述顯示介質(zhì)20,所述顯示介質(zhì)20至少包括液晶分子33以及導(dǎo)電物31，其中，在該所述基 板10朝向顯不介質(zhì)20的一側(cè)設(shè)有第一導(dǎo)電電極層13,在該所述基板20朝向顯不介質(zhì)20 的一側(cè)設(shè)有第二導(dǎo)電電極層23。優(yōu)選地，所述基板與所述對(duì)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(fā)明示意性示出本發(fā)明顯示裝置第一工作狀態(tài)的剖面示意圖。如圖所 示，對(duì)顯示介質(zhì)20加低頻電壓時(shí)，液晶分子33在離子的擾動(dòng)下呈無序排列，光經(jīng)過顯示介 質(zhì)時(shí)發(fā)生散射，呈現(xiàn)霧態(tài)，撤電后，霧態(tài)能夠保持。
[0062] 圖2為本發(fā)明示意性示出本發(fā)明顯示裝置第二工作狀態(tài)的剖面示意圖。如圖2所 示，對(duì)顯示介質(zhì)加高頻電壓時(shí)，液晶分子33能夠隨電場(chǎng)垂直于基板有序排列，呈現(xiàn)透明態(tài)， 由于近晶相液晶具有雙穩(wěn)態(tài)的特性，撤電后，液晶的排列狀態(tài)不變，因此電控顯示介質(zhì)的透 明態(tài)能夠保持。
[0063] 為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例， 詳細(xì)說明如下，其中表一為實(shí)施例涉及化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)代碼。
[0064] 表一：化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)代碼
[0065]
[0066] 以如下結(jié)構(gòu)式的化合物為例：
[0067]
[0068] 該結(jié)構(gòu)式如用表1所列代碼表示，則可表達(dá)為mCCGF，代碼中的n表示左端烷基的 C原子數(shù)，例如n為"3"，即表示該烷基為弋如代碼中的C代表環(huán)己烷基。
[0069] 對(duì)比例1
[0070]
[0071] 將上述對(duì)比例1表中的組合物用毛細(xì)作用灌入15um的顯示裝置的面板中，對(duì)面板 的第一、二導(dǎo)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(duì)面板的 第一、二導(dǎo)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(wěn)定性很差，不利于存儲(chǔ)。同時(shí)，液晶的粘度較大，增加了器 件的制作難度。
[0072] 實(shí)施例1
[0073] 將表二中的組合物HJA002用毛細(xì)作用灌入15um的顯示裝置的面板中，對(duì)面板的 第一、二導(dǎo)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(duì)面板的第 一、二導(dǎo)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(shí)， 顯示裝置的透過率仍>85%。顯示裝置的視角>160°，常規(guī)的TOLC在開態(tài)時(shí)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(shí)會(huì)影響顯示效果。
[0074] 表二

[0076] 實(shí)施例2
[0077] 將表三中的組合物HJA003用毛細(xì)作用灌入15um的顯示裝置中，對(duì)面板的第一、二 導(dǎo)電層施加50Hz，80V的電壓，撤電后顯示裝置的透過率為7. 4% ;對(duì)面板的第一、二導(dǎo)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(shí)施例3
[0082] 將表四中的組合物HJA004用毛細(xì)作用灌入15um的顯示裝置中，對(duì)面板的第一、二 導(dǎo)電層施加50Hz，60V的電壓，撤電后顯示裝置的透過率為7. 6% ;對(duì)面板的第一、二導(dǎo)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(shí)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(duì)面板的第一、二 導(dǎo)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(tài)；對(duì)面板 的第一、二導(dǎo)電層施加5KHz，90V的電壓，撤電后顯示裝置透過率為78%。
[0091] 實(shí)施例6
[0092] 如果在近晶相液晶中加入聚合物，則可以應(yīng)用于柔性基材，其中聚合物可以使用 環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛等。根據(jù)選擇的聚合物的不同，器 件的制備方法不同，如環(huán)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(shí)施例中選擇UV固化的方法制備雙穩(wěn)態(tài)調(diào)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(dǎo)電基材面的導(dǎo)電面，在UV光（主波長365nm，光強(qiáng)15mw/cnT2，UV5min) 使聚合物聚合。對(duì)面板的第一、二導(dǎo)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(duì)器件刷新，撤電后器件的透過率為85%。
[0093] 實(shí)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(dǎo)電 基材面的導(dǎo)電面，在UV光（主波長365nm，光強(qiáng)15mw/cnT2, UV4min)下使隔離物表面發(fā)生 聚合，將兩面導(dǎo)電膜粘結(jié)在一起。此時(shí)，對(duì)面板的第一、二導(dǎo)電層施加50Hz，60V的電壓，撤 電后器件的透過率為7. 8% ;對(duì)面板的第一、二導(dǎo)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(shí)，對(duì)器件的性能參數(shù)幾乎無影響。
[0095] 本發(fā)明的顯示介質(zhì)優(yōu)選地應(yīng)用于柔性顯示裝置中，但不限于雙穩(wěn)態(tài)的柔性顯示裝 置，還可以應(yīng)用于其他雙頻率驅(qū)動(dòng)模式的電子器件。
[0096] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這 些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0097] 另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可 能的組合方式不再另行說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種顯示介質(zhì)，包括：聯(lián)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(jù)權(quán)利要求1所述的顯示介質(zhì)，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(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、8~12個(gè)碳原子的直鏈烯基； 所述私為1~12個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1~12個(gè)碳原子的直鏈烯基； 所述私為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基、1-7個(gè)碳原子的直鏈烯基； 環(huán)A、B為1，4_環(huán)己基或1，4_亞苯基，其中，1，4_亞苯基上的一個(gè)或多個(gè)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(dú)立的表示1或2 ; R4、1?5為1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基、烷氧基、烯基； 環(huán)C為1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基； c表示1或2。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示介質(zhì)，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(jù)權(quán)利要求3所述的顯示介質(zhì)，其特征在于：所述添加物包括導(dǎo)電物，所述導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的顯示介質(zhì)，其特征在于：所述添加物還包括二色性染 料。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的顯示介質(zhì)，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(zhì)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(duì)置的對(duì)置基板；以及夾設(shè)所述基板與所 述對(duì)置基板之間的如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的顯示介質(zhì)，其中，在該所述基板與所述對(duì) 置基板朝向顯示介質(zhì)的一側(cè)各設(shè)有導(dǎo)電電極層。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于：所述基板與所述對(duì)置基板的材料為 柔性材料。9. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(duì)所述基 板一側(cè)、與所述對(duì)置基板一側(cè)的導(dǎo)電電極同時(shí)施加高頻電壓或低頻電壓，通過高、低頻電壓 的切換實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)顯示。
【文檔編號(hào)】C09K19/46GK105820823SQ201510009986
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】王盼盼, 韓文明
【申請(qǐng)人】江蘇和成顯示科技股份有限公司