CN102220143A - 一种蓝相液晶配方 - Google Patents

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黄泰翔
杉浦规生
林宏洲
韩钧杰
魏崇伦
龙春吉
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Abstract

本发明提供一种蓝相液晶配方，其特征在于，包括：组分A以及组分B。其中，组分A同时包括ZLI 4572与ISO(60BA)2两种对掌性掺杂剂(chiral dopant)，且ZLI 4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为5∶95～95∶5。组分B包括：主体液晶、两种反应型单体以及光起始剂。采用本发明的蓝相液晶配方，可以通过混合的不同比例的对掌性掺杂剂，有效降低蓝相液晶的饱和电压以减少能耗。

Description

一种蓝相液晶配方
技术领域
本发明涉及一种蓝相液晶配方，尤其涉及可以降低饱和电压的蓝相液晶配方。
背景技术
蓝相(blue phase，BP)液晶为一个自聚集的三维光子晶体结构，这液晶相通常发生在均向相(Isotropic phase)与胆固醇相(Cholesteric phase)之间。通常蓝相液晶以三种稳定的热力学相态蓝I(BPI)、蓝II(BPII)与蓝III(BPIII)存在。BPI为体心立方(body center cubic)，BPII为简单立方(simplecubic)，BPIII则为近似等方向(iso-like)排列，但不论是哪种蓝相液晶，因为都是等方向性排列，所以在任意方向之晶格轴向性是一致的，因此也可视为是一种近似于isotropic的液晶相。
蓝相液晶的组成通常都是具有主体液晶(host LC)与对掌性掺杂剂(chiral dopant)，再搭配聚合单体的掺杂，形成含聚合单体与不含聚合单体的蓝相液晶系统。蓝相液晶在电场做动下的反应速度很快，搭配IPS模块液晶盒可作亮暗态表现，蓝相液晶显示器是种常态(off state)为暗态的液晶显示器，文献上指出，正型蓝相液晶必须利用类似IPS(in-plane switch)电极产生的横向电场引发Δn的改变(Δn＞0)继而产生亮暗态变化；巨观来看，在不加电场之理想状态下应为光学等方向性，属于常黑(normally black)；在外加电场下则呈现亮态。而这类型的液晶显示器具有超高快速应答的特点，最快可到达几百微秒之等级。在早期，蓝相的温度范围仅(1-2℃)，非常狭窄，限制了它们的应用，因此，这一直是蓝相的重大缺点。可是近几年来的研究，可以调配不同比例的反应型单体，在蓝相的温度范围内透过照光聚合之方式(Nature materials，2002，1，64)，将蓝相温宽拉大到几十度(＞60℃)，也因此暂时解决了温宽过窄的问题，可是应用在显示器上依然有需高驱动电压的缺点。目前以学术论文发表之配方而言，大多采用单一对掌性掺杂剂为系统，最常见的对掌性掺杂剂为ZLI45724与ISO，分别将两者加入JC1041XX与5CB(4′-Pentyl-biphenyl-4-carbonitrile)之混合液晶主体(host LC)中，利用含压克力基之聚合单体EHA(2-Ethylhexyl Acrylate)与RM257(product name from Merck)做高分子安定蓝相后，其饱和电压表现都相当高(＞140V)，证明对于蓝相液晶混合材料而言，只具有单一的对掌性掺杂剂是不足以有效降低驱动电压。
有鉴于此，因此如何降低蓝相液晶的饱和电压，改善显示效果，并降低功耗，延长显示器的寿命，是业内技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中蓝相液晶存在的上述缺陷，本发明提供了一种蓝相液晶配方，可以降低蓝相液晶的饱和电压，提升显示效果，并减少能耗，延长显示器的使用寿命。
本发明的主要目的在于提供一种蓝相液晶配方，其主要特征，包括：组分A以及组分B。其中，组分A同时包括ZLI4572与ISO(60BA)2两种对掌性掺杂剂，
Figure BSA00000473463000031
且ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为5∶95～95∶5。组分B包括：主体液晶、两种反应型单体以及光起始剂。
本发明的有益效果是：本发明的蓝相液晶配方可以通过调配两种对掌性掺杂剂的比例以有效降低蓝相液晶的饱和电压，由此在进行液晶驱动时，可以降低能耗，并可以提升显示效果及延长显示器的使用寿命。
具体实施方式
本发明的蓝相液晶配方中所包括的组分A，同时包括ZLI4572与ISO(60BA)2两种对掌性掺杂剂，
Figure BSA00000473463000032
ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为5∶95～95∶5，优选为1∶8.78的ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例，更优选为1∶4的ZLI4572与I SO(60BA)2的摩尔浓度比例，又更优选为1∶3.89的ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例。本发明中，ZLI4572与ISO(60BA)2的总摩尔浓度比例在整体配方中没有特别限制，优选为1％～10％。
本发明的组分B中两种反应型单体，优选为RM257与EHA，两者的混合比例可以为0∶100～100∶0。可视需要进行调配，主要目的是为了得到较宽温度区域的蓝相。
根据本发明，所使用的光引发剂并无特殊限制，是经光照射后会产生自由基，而通过自由基的传递引发聚合反应者。优选为DMPAP。
根据本发明，主体液晶优选为JC0141XX与5CB的混合而成，比例没有特殊限制。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明。
图1示出依据表1中的样本，蓝相液晶配方的电压对穿透率的图谱。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一些实施例进行详细描述，但不用来限制本发明的范围。
图1示出依据表1中的样本，蓝相液晶配方的电压对穿透率的图谱。
Figure BSA00000473463000051
表1本发明的蓝相液晶配方的四种样品
值得注意的是本发明中的所有比例都是指摩尔浓度比例。
固定本发明的蓝相液晶配方中的主体液晶与反应型单体的比例，混合出如表1所列ZLI4572与ISO(60BA)2不同比例的四种样品：样品1、样品2、样品3及样品4。分别将四种样品注入IPS的液晶盒中做光电测量(L/S＝5/5)，得出图1所示情形。参照图1，样品1与样品4中，ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例分别为1∶0与0∶1，测出的饱和电压均大于140V。样品3中，ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为1∶8.78，测出的饱和电压降到140V。从图1中可以看出，当ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例越接近1∶4时，蓝相液晶的饱和电压约为90V。当如样品4中，ZLI4572与ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为1∶3.89时，蓝相液晶的饱和电压更接近90V。也就是说，按照样品4中ZLI4572与ISO(60BA)2的混合比例，可以得到最佳的饱和电压。由此可知，调配出适当的对掌性掺杂剂的混合比例，可以有效的降低蓝相液晶的饱和电压，解决蓝相液晶饱和电压过高的问题。
采用本发明的蓝相液晶配方的优点是，在蓝相液晶具有一个较宽温度区间的情况下，降低了蓝相液晶的饱和电压，使得液晶显示器的效果更好，并可以降低能耗，延长显示器的寿命。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种蓝相液晶配方，其特征在于，包括：
组分A，同时包括ZLI4572与ISO(60BA)2两种对掌性掺杂剂，
ZLI4572
Figure FSA00000473462900011
ISO(60BA)2
Figure FSA00000473462900012
且所述ZLI4572与所述ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为5∶95～95∶5；以及
组分B，包括：
主体液晶；
两种反应型单体；以及
光起始剂。
2.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述ZLI4572与所述ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为1∶8.78。
3.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述ZLI4572与所述ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为1∶4。
4.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述ZLI4572与所述ISO(60BA)2的摩尔浓度比例为1∶3.89。
5.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述ZLI4572与所述ISO(60BA)2的总摩尔浓度比例在整体配方中占1％～10％。
6.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述两种反应型单体为压克力基单体RM257与EHA。
7.如权利要求5所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述RM257与EHA的混合比例可为0∶100～100∶0。
8.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述主体液晶为JC0141XX与5CB的混合主体液晶。
9.如权利要求1所述的蓝相液晶配方，其特征在于，所述光起始剂可以为DMPAP。
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