CN105860995A - 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法 - Google Patents

一种组合物、液晶显示装置及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105860995A
CN105860995A CN201610245002.6A CN201610245002A CN105860995A CN 105860995 A CN105860995 A CN 105860995A CN 201610245002 A CN201610245002 A CN 201610245002A CN 105860995 A CN105860995 A CN 105860995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
composition layer
transparency electrode
compositions
crystal indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610245002.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105860995B (zh
Inventor
武晓娟
梁栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201610245002.6A priority Critical patent/CN105860995B/zh
Publication of CN105860995A publication Critical patent/CN105860995A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105860995B publication Critical patent/CN105860995B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K2019/546—Macromolecular compounds creating a polymeric network

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)

Abstract

本发明公开了一种组合物、液晶显示装置及其制备方法。本发明的组合物包括以重量份计的：80～90份负性向列相液晶、1.5～3.5份手性添加剂、0.05～0.15份离子液体、7～13份紫外聚合单体、0.4～0.7份光引发剂、0.5～0.9份热聚合单体和0.5～0.9份热固化剂。本发明的液晶显示装置包括：液晶显示面板；第一透明电极；组合物层，组合物层设置在第一透明电极上，组合物层由本发明的组合物制备而成；第二透明电极。本发明的液晶显示装置的制备方法包括：液晶显示面板的制备步骤；第一透明电极刻蚀步骤；组合物层制备步骤；第二透明电极覆盖步骤。

Description

一种组合物、液晶显示装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种组合物、液晶显示装置及其制备方法。
背景技术
液晶显示器在人们的生活中得到越来越广泛的应用(如手机显示屏、NoteBook显示屏、GPS显示屏、LCD显示屏)。随着科学技术的发展和生活水平的提高，只能显示平面图像的传统显示器已不能满足人们对显示品质的要求。3D显示器的图像不再局限于平面显示，可以使画面变得立体逼真，能使观看者有身临其境的感觉，因此得到了广泛的关注。
3D显示装置包括戴眼镜式和裸眼式。戴眼镜式的3D显示装置在观看时需要配戴特定的3D眼镜，若没有配戴3D眼镜，在3D显示装置上看到的为模糊影像；裸眼式3D显示无需佩戴眼镜，因此裸眼式3D具有使用方便的优势，因而得到了更为广泛的关注。
裸眼3D显示装置包括屏障栅栏式液晶显示和透镜式液晶显示。屏障栅栏式液晶显示和透镜式液晶显示均可通过对液晶电极施加电压来实现2D与3D模式的切换，通过控制电压的大小使左右眼接收到正确的影像，且需要在3D显示的同时，给2D显示屏和液晶光栅提供电压，能耗较大，影响待机时间。
屏障栅栏式液晶显示可以和平板显示屏(如液晶显示屏和有机电致发光屏)的工艺兼容，因此得到了广泛的研究。但屏障栅栏式液晶显示一般在显示面板的出光侧的表面叠加一层TN型液晶光栅，导致模组整体较厚，在2D显示时透过率损失较高，影响显示效果。
发明内容
本发明提供了一种组合物、包含该组合物的液晶显示装置及其制备方法，用以解决现有技术中裸眼3D液晶显示装置整体较厚、能耗高的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种组合物，该组合物包括以重量份计的：80～90份负性向列相液晶、1.5～3.5份手性添加剂、0.05～0.15份离子液体、7～13份紫外聚合单体、0.4～0.7份光引发剂、0.5～0.9份热聚合单体和0.5～0.9份热固化剂。
可选地，根据本发明的组合物，所述紫外聚合单体选自下述中的至少一种：
可选地，根据本发明的组合物，所述光引发剂为安息香双甲醚。
可选地，根据本发明的组合物，所述热聚合单体选自下述中的至少一种：
可选地，根据本发明的组合物，所述热固化剂为胺固化剂；所述胺固化剂为二环己胺。
可选地，根据本发明的组合物，所述离子液体包括咪唑类离子液体和十六烷基三甲基溴化铵。
可选地，根据本发明的组合物，所述咪唑类离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑溴盐。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置的初始状态为2D显示或3D显示，该液晶显示装置包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板包括上基板、下基板以及位于上基板和下基板之间的液晶层；
第一透明电极，所述第一透明电极设置在所述上基板的出光面；
组合物层，所述组合物层设置在所述第一透明电极上，所述组合物层由根据本发明的组合物制备而成；
第二透明电极，所述第二透明电极设置在透明基板上，设置在透明基板上的所述第二透明电极覆盖在所述组合物层上。
可选地，根据本发明的液晶显示装置，所述组合物层的厚度为2～50um。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置的制备方法，包括：
液晶显示面板的制备步骤：在下基板上设置液晶层，在液晶层上设置上基板；
第一透明电极的制备步骤：在所述上基板的出光面形成具有光栅结构的第一透明电极；
组合物层制备步骤：在所述第一透明电极上涂覆本发明的组合物，用紫外光辐照10-15分钟，使组合物层发生紫外聚合，对发生紫外聚合的组合物层加热进行热聚合；
第二透明电极覆盖步骤：将形成有第二透明电极的透明基板覆盖在所述组合物层上，得到液晶显示装置。
可选地，根据本发明的制备方法，在所述组合物层制备步骤中，
当对发生紫外聚合的组合物层施加交流电场的同时，在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为2D显示；
当对发生紫外聚合的组合物层在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为3D显示。
本发明的有益效果如下：
用本发明提供的组合物直接在第一透明电极上制备成组合物层，液晶显示面板中的上基板、第一透明电极、组合物层和带有第二透明电极的透明基板组成液晶光栅，和传统的液晶显示装置相比，本发明的液晶光栅与液晶显示面板共用上基板，省去了一块基板，因此降低了液晶显示装置的厚度，降低了在2D显示时透过率的损失，提高了显示效果。
另外，根据本发明的液晶显示装置，用本发明的组合物制成了液晶光栅中的组合物层，可以仅在2D和3D显示状态进行切换时通电，降低了能耗。
附图说明
图1为根据本发明一种实施方式的液晶显示装置；
图2为根据本发明一种实施方式的液晶显示装置制备方法流程图；
图3为根据本发明的初始状态为2D显示的液晶显示装置制备过程中，组合物层的分子排列示意图；
图4为根据本发明的初始状态为3D显示的液晶显示装置制备过程中，组合物层的分子排列示意图；
图5为根据本发明的初始状态为2D显示的液晶显示装置在使用过程中的分子排列示意图；
图6为根据本发明的初始状态为3D显示的液晶显示装置在使用过程中的分子排列示意图。
附图标记为：
液晶显示装置100、液晶显示面板110、下基板111、液晶层112、上基板113、下偏光片114、液晶光栅120、第一透明电极121、组合物层122、第二透明电极123、透明基板124和上偏光片125；310紫外聚合单体、311负性向列相液晶、312热聚合单体、313手性添加剂、314紫外聚合形成的高分子网络、315热聚合形成的高分子网络。
具体实施方式
具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式和附图对本发明进行进一步说明和描述。
根据本发明的一方面，提供了一种组合物，该组合物包括以重量份计的：80～90份负性向列相液晶、1.5～3.5份手性添加剂、0.05～0.15份离子液体、7～13份紫外聚合单体、0.4～0.7份光引发剂、0.5～0.9份热聚合单体和0.5～0.9份热固化剂。
根据本发明的组合物，在紫外光的辐照下，光引发剂引发紫外聚合单体聚合形成高分子网络，紫外聚合形成的高分子网络与小分子产生分相，形成液晶微滴，并呈现负性向列相液晶的焦锥织构；然后对紫外聚合的组合物加热，使液晶微滴中热聚合单体聚合形成高分子网络稳定负性向列相液晶的排列，若仅对紫外聚合的组合物加热则保持负性向列相液晶的焦锥织构，若在对紫外聚合的组合物施加交流电场的同时，对其加热，则使负性向列相液晶形成平面织构。在该组合物中添加手性添加剂有利于形成胆甾相液晶。
用本发明提供的组合物直接涂覆在第一透明电极上制备成组合物层，液晶显示面板中的上基板、第一透明电极、组合物层和带有第二透明电极的透明基板组成液晶光栅，和传统的液晶显示装置相比，本发明的液晶光栅与液晶显示面板共用上基板，省去了一块基板，因此降低了液晶显示装置的厚度，降低了在2D显示时透过率的损失，提高了显示效果。
用本发明的组合物制成了液晶光栅中的组合物层，制备成的液晶显示装置，可以仅在2D和3D显示状态进行切换时通电，降低了能耗。
在本发明中使用的负性向列相液晶优选：Merk公司的MAT-14-1486、DIC公司的NA-0716和江苏合成有限公司的HNG726200-100；手性添加剂优选Merk公司的R811、S811、CB15或ZLI-4572。
根据本发明组合物的一种实施方式，紫外聚合单体选自下述中的至少一种：
根据本发明组合物的实施方式，选用的上述化合物，可以在紫外光辐照下，在光引发剂的引发下发生紫外聚合形成高分子网络，形成的高分子网络与小分子产生分相作用，形成小分子液晶微滴，在液晶微滴中包含未聚合的热聚合单体和小分子负性向列相液晶，液晶微滴呈现负性向列相液晶的焦锥织构。上述结构的紫外聚合单体的的中文命名依次为：1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、3，5，5-三甲基己基丙烯酸酯(TMHA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(该化合物的商业名缩写为PEGDA600，其中n代表一定聚合度)、甲基丙烯酸异丙酯(IBMA)。
根据本发明组合物的一种实施方式，光引发剂优选安息香双甲醚。
根据本发明光引发剂优选安息香双甲醚，光引发效果好。
根据本发明组合物的一种实施方式，热聚合单体选自下述中的至少一种：
根据本发明组合物的一种实施方式，选用的上述化合物，在加热的条件下聚合形成高分子网络，稳定负性向列相液晶的平面织构或焦锥织构，从而实现2D显示或3D显示。上述结构的热聚合单体的中文命名依次为：4,4'-亚甲基双(N，N-二(缩水甘油)苯胺)(TGMDA)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TMPTGE)和季戊四醇缩水甘油醚(PTTGE)。
根据本发明组合物的一种实施方式，热固化剂优选胺固化剂；进一步地，胺固化剂优选二环己胺。
根据本发明的一种实施方式，优选上述热固化剂，热聚合效果更好。
根据本发明组合物的一种实施方式，离子液体包括咪唑类离子液体和十六烷基三甲基溴化铵。
根据本发明的一种实施方式，掺杂有上述离子液体的胆甾相液晶在电场下才能实现2D和3D的切换。
根据本发明组合物的一种实施方式，咪唑类离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑溴盐。
根据本发明的一种实施方式，优选1-乙基-3-甲基咪唑溴盐做咪唑类离子液体，掺杂有所述离子液体的胆甾相液晶在电场下实现2D和3D的切换的效果更好。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置的初始状态为2D显示或3D显示，如图1所示，该液晶显示装置100包括：液晶显示面板110，液晶显示面板110包括上基板113、下基板111以及位于上基板113和下基板111之间的液晶层112；第一透明电极121，第一透明电极121设置在上基板113的出光面；组合物层122，组合物层122设置在第一透明电极121上，组合物层122由根据本发明的组合物制备而成；第二透明电极123，第二透明电极123设置在透明基板124上，设置在透明基板124上的第二透明电极123覆盖在组合物层122上。另外在下基板111下方设置下偏光片114，在透明基板124上方设置上偏光片125。
根据本发明的液晶显示装置100，用本发明提供的组合物直接涂覆在第一透明电极121上制备成组合物层122，液晶显示面板110中的上基板113、第一透明电极121、组合物层122和带有第二透明电极123的透明基板124组成液晶光栅120，与传统的液晶显示装置相比，本发明的液晶光栅120与液晶显示面板110共用上基板113，省去一块基板，因此降低了液晶显示装置100的厚度，降低了在2D显示时透过率的损失，提高了显示效果。用本发明的组合物制成了液晶光栅120中的组合物层122，仅在2D和3D显示状态进行切换时通电，降低了能耗。
根据本发明液晶显示装置的一种实施方式，组合物层的厚度为2～50um。
如果组合物层厚度低于2um则不容易实现良好的显示效果，高于50um，则会增加液晶显示装置的厚度。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置的制备方法，如图2所示，包括：
液晶显示面板的制备步骤：在下基板上设置液晶层，在液晶层上设置上基板；
第一透明电极的制备步骤：在上基板的出光面形成具有光栅结构的第一透明电极；
组合物层制备步骤：在第一透明电极上涂覆根据本发明的组合物，用紫外光辐照10-15分钟，使组合物层发生紫外聚合，对发生紫外聚合的组合物层加热进行热聚合；
第二透明电极覆盖步骤：将形成有第二透明电极的透明基板覆盖在所述组合物层上，得到液晶显示装置。
根据本发明的液晶显示装置的制备方法，用本发明提供的组合物直接涂覆在第一透明电极上制备成组合物层，液晶显示面板中的上基板、第一透明电极、组合物层和带有第二透明电极的透明基板组成液晶光栅，与传统的液晶显示装置相比，本发明的液晶光栅与液晶显示面板共用上基板，省去了一块基板，因此降低了液晶显示装置的厚度，降低了在2D显示时透过率的损失，提高了显示效果。用本发明的组合物制成了液晶光栅中的组合物层，仅在2D和3D显示状态进行切换时通电，降低了能耗。
根据本发明制备方法的一种实施方式，在组合物层制备步骤中，
当对发生紫外聚合的组合物层施加交流电场的同时，在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为2D显示；
当对发生紫外聚合的组合物层在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为3D显示。
根据图3所示，可以看出，室温下，组合物呈各向同性，为无规则排列；当紫外光辐照组合物时，组合物中紫外聚合单体310形成紫外聚合高分子网络314，紫外聚合高分子网络314与小分子产生分相作用形成小分子液晶微滴，液晶微滴中包含未聚合的热聚合单体312、负性向列相液晶311和手性添加剂313，此时液晶微滴液晶组合物呈现负性向列相液晶的焦锥织构；然后施加交流电场，由于负性向列相液晶在高频交流电场下表现为平面取向，液晶微滴中的负性向列相液晶由焦锥织构转变为平面织构，呈现负性向列相液晶的平面织构；此时加热，液晶微滴中热聚合单体310形成热聚合高分子网络315，稳定此时负性向列相液晶的平面织构；当撤去电场后此平面织构可以保持。制备得到的液晶显示装置的初始状态为2D显示。
根据图4所示，可以看出，室温下，组合物呈各向同性，为无规则排列；当紫外光辐照组合物时，组合物中紫外聚合单体310形成紫外聚合高分子网络314，紫外聚合高分子网络314与小分子产生分相作用形成小分子液晶微滴，液晶微滴中包含未聚合的热聚合单体312、负性向列相液晶311和手性添加剂313，此时液晶微滴液晶组合物呈现负性向列相液晶的焦锥织构；此时加热，液晶微滴中热聚合单体312发生聚合形成热聚合高分子网络315，稳定此时负性向列相液晶的焦锥织构；当撤去电场后此焦锥可以保持，制备得到的液晶显示装置的初始状态为3D显示。
根据图5可以看出，未加载电压时，液晶显示装置的光栅中负性向列相液晶呈现平面排列，反射波长小于380nm或大于780nm，即可见光的波长全部透过，三维液晶光栅为透明态，为2D显示；当施加直流电场时，由于负性液晶在直流电场和离子运动的共同作用下取向会变得紊乱，混合物中液晶排列紊乱，三维液晶光栅表现为不透明态，为3D显示；当撤去直流电场后，液晶分子仍然处于紊乱状态，即可以保持3D显示；当施加交流电场时，由于负性液晶在高频交流电场下表现为平面取向，即混合物中液晶分子又恢复到平面取向状态，液晶光栅表现为透明态，即由3D显示切换为2D显示；当撤去交流电场后，平面取向状态可以保持，即保持2D显示状态。
根据图6可以看出，当初始状态为3D显示时，未加载电压时，液晶显示装置的液晶光栅中负性向列相液晶呈现焦锥织构，不透明，为3D显示；当施加交流电场时，由于负性液晶在高频交流电场下表现为平面取向，混合物中负性向列相液晶由焦锥织构转变为平面织构，三维液晶光栅为透明态，为2D显示；当撤去交流电场后，平面取向状态可以保持，即保持2D显示状态；当施加直流电场时，由于负性液晶在直流电场和离子运动的共同作用下取向会变得紊乱，混合物中液晶排列紊乱，三维液晶光栅表现为不透明态，为3D显示；当撤去直流电场后，液晶分子仍然处于紊乱状态，即可以保持3D显示。
综上所述，根据本发明的组合物、液晶显示装置及其制备方法，可选因素较多。根据本发明的权利要求可以组合出多种实施方案，因此根据本发明的权利要求组合出的技术方案均在本发明的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本发明进行进一步地描述。
实施例1-5为根据本发明的组合物的实施例。
实施例1
本实施例的组合物包括以重量份计的：80份负性向列相液晶、1.5份手性添加剂、0.05份离子液体、7份紫外聚合单体、0.4份光引发剂、0.5份热聚合单体和0.5份热固化剂。光引发剂为安息香双甲醚；胺固化剂为二环己胺；离子液体为十六烷基三甲基溴化铵；紫外聚合单体为BDDA；热聚合单体为TGMDA；将上述成分混合均匀得到本发明的组合物。
实施例2
本实施例的组合物包括以重量份计的：90份负性向列相液晶、3.5份手性添加剂、0.15份离子液体、13份紫外聚合单体、0.7份光引发剂、0.9份热聚合单体和0.9份热固化剂。光引发剂为安息香双甲醚；胺固化剂为二环己胺；离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐。紫外聚合单体为TMHA；热聚合单体为TMPTGE。将上述成分混合均匀得到本发明的组合物。
实施例3
本实施例的组合物包括以重量份计的：85份负性向列相液晶、2.5份手性添加剂、0.12份离子液体、9份紫外聚合单体、0.6份光引发剂、0.7份热聚合单体和0.7份热固化剂。光引发剂为安息香双甲醚；胺固化剂为二环己胺；离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴盐；紫外聚合单体为IBMA；热聚合单体为PTTGE。将上述成分混合均匀得到本发明的组合物。
实施例4
根据本发明的组合物包括以重量份计的：87.8份负性向列相液晶、2份手性添加剂、0.1份离子液体、8.0份紫外聚合单体、0.5份光引发剂、0.8份热聚合单体和0.8份热固化剂。负性向列相液晶为MAT-14-1486、手性添加剂为CB15、离子液体为十六烷基三甲基溴化铵、紫外聚合单体为TMHA和BDDA(其中TMHA为4份，BDDA为4份)、光引发剂为安息香双甲醚(IRG651)、热聚合单体为TGMDA、热固化剂为二环己胺(PACM)。将上述成分混合均匀得到本发明的组合物。
实施例5
本实施例的组合物包括以重量份计的：83.1份负性向列相液晶、3.0份手性添加剂、0.1份离子液体、12.0份紫外聚合单体、0.6份光引发剂、0.6份热聚合单体和0.6份热固化剂。负性向列相液晶为HNG726200-100、手性添加剂为S811、离子液体为溴化十六碳烷基三甲铵、紫外聚合单体为PEGDA6000和IBMA(其中PEGDA6000为6份，IBMA为6份)、光引发剂为安息香双甲醚(IRG651)、热聚合单体为TGMDA、热固化剂为二环己胺(PACM)。将上述成分混合均匀得到本发明的组合物。
根据本发明实施例1～5均制备出了可以用于制备实现2D和3D转换的液晶显示装置的组合物；得到的组合物可以在紫外光辐照下，在光引发剂的引发下发生紫外聚合形成高分子网络，形成的高分子网络与小分子产生分相作用，形成小分子液晶微滴，在液晶微滴中包含未聚合的热聚合单体和小分子负性向列相液晶，液晶微滴呈现负性向列相液晶的焦锥织构；然后在不同的条件下加热聚合可以固定焦锥织构或者平面织构。
下面结合实施例4和5中的组合物，在实施例6和7中对液晶显示装置的制备方法进行描述。
实施例6
根据本发明的制备方法，首先进行液晶显示面板的制备步骤：在下基板上设置液晶层，在液晶层上设置上基板；然后进行第一透明电极的制备步骤：在上基板的出光面形成具有光栅结构的第一透明电极；之后进行组合物层制备步骤：在第一透明电极上涂覆实施例4制备得到的组合物制成厚度为10um的组合物层；最后进行第二透明电极覆盖步骤：在透明基板朝向组合物层的一面形成具有光栅结构的第二透明电极，并将刻蚀有第二透明电极的透明基板覆盖在组合物层上。
在组合物层的制备步骤，利用100mW/cm2的紫外光辐照组合物层10min，使组合物中紫外可聚合单体发生聚合反应形成高分子网络，与小分子产生分相，形成液晶微滴，并呈现负性向列相液晶的焦锥织构；然后对上述组合物层施加交流电场，此时液晶微滴中负性向列相液晶转变为平面织构，同时在60℃加热120min，使液晶微滴中热可聚合单体聚合形成网络稳定小分子液晶的排列。
实施例6制备得到的液晶显示装置，在未加载电压时，液晶光栅中负性向列相液晶呈现平面排列，反射波长小于380nm或大于780nm，即可见光的波长全部透过，三维液晶光栅为透明态，初始状态为2D显示；当施加直流电场时，由于负性液晶在直流电场和离子运动的共同作用下取向会变得紊乱，混合物中液晶排列紊乱，三维液晶光栅表现为不透明态，为3D显示；当撤去直流电场后，液晶分子仍然处于紊乱状态，即可以保持3D显示；当施加交流电场时，由于负性液晶在高频交流电场下表现为平面取向，即混合物中液晶分子又恢复到平面取向状态，液晶光栅表现为透明态，即由3D显示切换为2D显示；当撤去交流电场后，平面取向状态可以保持，即保持2D显示状态。
实施例7
根据本发明的制备方法，首先进行液晶显示面板的制备步骤：在下基板上设置液晶层，在液晶层上设置上基板；然后进行第一透明电极的制备步骤：在上基板的出光面形成具有光栅结构的第一透明电极；之后进行组合物层制备步骤：在第一透明电极上涂覆实施例5制备得到的组合物制成厚度为15um的组合物层；最后进行第二透明电极覆盖步骤：在透明基板朝向组合物层的一面形成具有光栅结构的第二透明电极，并将刻蚀有第二透明电极的透明基板覆盖在组合物层上。
在组合物层制备步骤，利用100mW/cm2的紫外光辐照组合物层15min，使组合物中紫外可聚合单体发生聚合反应形成高分子网络，与小分子产生分相，形成液晶微滴，并呈现负性向列相液晶的焦锥织构；对上述组合物在55℃加热140min，使液晶微滴中热可聚合单体聚合形成网络稳定小分子液晶的排列。
根据实施例7制备得到的液晶显示装置，在未加载电压时，液晶光栅中负性向列相液晶呈现焦锥织构，不透明，初始显示状态为3D显示；当施加交流电场时，由于负性液晶在高频交流电场下表现为平面取向，混合物中负性向列相液晶由焦锥织构转变为平面织构，三维液晶光栅为透明态，为2D显示；当撤去交流电场后，平面取向状态可以保持，即保持2D显示状态；当施加直流电场时，由于负性液晶在直流电场和离子运动的共同作用下取向会变得紊乱，混合物中液晶排列紊乱，三维液晶光栅表现为不透明态，为3D显示；当撤去直流电场后，液晶分子仍然处于紊乱状态，即可以保持3D显示。
根据本发明实施例6和7制备得到的液晶显示装置初始状态为2D显示或3D显示，该液晶显示装置包括：液晶显示面板，液晶显示面板包括上基板、下基板以及位于上基板和下基板之间的液晶层；第一透明电极，第一透明电极设置在上基板的出光面；组合物层，组合物层设置在第一透明电极上，组合物层由实施例4或5的组合物制备而成；第二透明电极，第二透明电极设置在透明基板上，设置在透明基板上的第二透明电极覆盖在组合物层上。
根据实施例6和7制备得到的液晶显示装置，用本发明提供的组合物直接涂覆在第一透明电极上制备成组合物层，液晶显示面板中的上基板、第一透明电极、组合物层和带有第二透明电极的透明基板组成液晶光栅，和传统的液晶显示装置相比，本发明的液晶光栅与液晶显示面板共用上基板，省去了一块基板，因此降低了液晶显示装置的厚度，降低了在2D显示时透过率的损失，提高了显示效果。根据本发明的液晶显示装置，用本发明的组合物制成了液晶光栅中的组合物层，仅在2D和3D显示状态进行切换时通电，降低了能耗。
根据本发明的实施例可以看出，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种组合物，其特征在于，该组合物包括以重量份计的：80～90份负性向列相液晶、1.5～3.5份手性添加剂、0.05～0.15份离子液体、7～13份紫外聚合单体、0.4～0.7份光引发剂、0.5～0.9份热聚合单体和0.5～0.9份热固化剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述紫外聚合单体选自下述中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述光引发剂为安息香双甲醚。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述热聚合单体选自下述中的至少一种：
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述热固化剂为胺固化剂；所述胺固化剂为二环己胺。
6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述离子液体包括咪唑类离子液体和十六烷基三甲基溴化铵。
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述咪唑类离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑溴盐。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，该液晶显示装置的初始状态为2D显示或3D显示，该液晶显示装置包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板包括上基板、下基板以及位于上基板和下基板之间的液晶层；
第一透明电极，所述第一透明电极设置在所述上基板的出光面；
组合物层，所述组合物层设置在所述第一透明电极上，所述组合物层由权利要求1～7任一所述组合物制备而成；
第二透明电极，所述第二透明电极设置在透明基板上，设置在透明基板上的所述第二透明电极覆盖在所述组合物层上。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述组合物层的厚度为2～50um。
10.一种液晶显示装置的制备方法，其特征在于，包括步骤：
液晶显示面板的制备步骤：在下基板上设置液晶层，在液晶层上设置上基板；
第一透明电极的制备步骤：在所述上基板的出光面形成具有光栅结构的第一透明电极；
组合物层制备步骤：在所述第一透明电极上涂覆如权利要求1～7任一所述的组合物，用紫外光辐照10-15分钟，使组合物层发生紫外聚合，对发生紫外聚合的组合物层加热进行热聚合；
第二透明电极覆盖步骤：将形成有第二透明电极的透明基板覆盖在所述组合物层上，得到液晶显示装置。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述组合物层制备步骤中，
当对发生紫外聚合的组合物层施加交流电场的同时，在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为2D显示；
当对发生紫外聚合的组合物层在55～60℃加热100～140分钟进行热聚合时，得到的液晶显示装置的初始状态为3D显示。
CN201610245002.6A 2016-04-19 2016-04-19 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法 Expired - Fee Related CN105860995B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610245002.6A CN105860995B (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610245002.6A CN105860995B (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105860995A true CN105860995A (zh) 2016-08-17
CN105860995B CN105860995B (zh) 2019-01-22

Family

ID=56633124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610245002.6A Expired - Fee Related CN105860995B (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105860995B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106292124A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN107632465A (zh) * 2017-10-16 2018-01-26 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板及其制备方法
CN107942544A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 财团法人工业技术研究院 三维显示模块
WO2019124964A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 주식회사 엘지화학 액정 조성물 및 이의 용도
CN115167042A (zh) * 2022-06-30 2022-10-11 广西显沛光电科技有限公司 一种提高液晶显示面板响应时间的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680950A (en) * 1971-03-15 1972-08-01 Xerox Corp Grandjean state liquid crystalline imaging system
CN1678948A (zh) * 2002-03-27 2005-10-05 艾利丹尼森公司 可转换的电－光层压制品
CN100416346C (zh) * 2003-01-29 2008-09-03 奇景光电股份有限公司 显示器的驱动方法
CN101706625A (zh) * 2009-11-13 2010-05-12 北京科技大学 用聚合物稳定胆甾相液晶材料制备宽波反射薄膜的方法
CN102707473A (zh) * 2012-04-28 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及液晶显示器
CN102798926A (zh) * 2012-08-15 2012-11-28 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板、导光板组件及导光板制造方法
CN103345016A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 京东方科技集团股份有限公司 导光板及其制作方法、背光源及透明显示装置
CN104403677A (zh) * 2014-12-15 2015-03-11 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶混合物、图案化相位延迟膜及制备方法、显示装置
CN104531164A (zh) * 2014-12-05 2015-04-22 深圳市万明精工科技有限公司 高分子增强负性胆甾相混合液晶材料及其应用方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680950A (en) * 1971-03-15 1972-08-01 Xerox Corp Grandjean state liquid crystalline imaging system
CN1678948A (zh) * 2002-03-27 2005-10-05 艾利丹尼森公司 可转换的电－光层压制品
CN100416346C (zh) * 2003-01-29 2008-09-03 奇景光电股份有限公司 显示器的驱动方法
CN101706625A (zh) * 2009-11-13 2010-05-12 北京科技大学 用聚合物稳定胆甾相液晶材料制备宽波反射薄膜的方法
CN102707473A (zh) * 2012-04-28 2012-10-03 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板及液晶显示器
CN102798926A (zh) * 2012-08-15 2012-11-28 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板、导光板组件及导光板制造方法
CN103345016A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 京东方科技集团股份有限公司 导光板及其制作方法、背光源及透明显示装置
CN104531164A (zh) * 2014-12-05 2015-04-22 深圳市万明精工科技有限公司 高分子增强负性胆甾相混合液晶材料及其应用方法
CN104403677A (zh) * 2014-12-15 2015-03-11 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶混合物、图案化相位延迟膜及制备方法、显示装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107942544A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 财团法人工业技术研究院 三维显示模块
CN106292124A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106292124B (zh) * 2016-10-28 2017-10-17 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN107632465A (zh) * 2017-10-16 2018-01-26 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板及其制备方法
WO2019124964A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 주식회사 엘지화학 액정 조성물 및 이의 용도
CN111373018A (zh) * 2017-12-22 2020-07-03 株式会社Lg化学 液晶组合物及其用途
US11539002B2 (en) 2017-12-22 2022-12-27 Lg Chem, Ltd. Liquid crystal composition and use thereof
CN111373018B (zh) * 2017-12-22 2023-08-08 株式会社Lg化学 液晶组合物及其用途
CN115167042A (zh) * 2022-06-30 2022-10-11 广西显沛光电科技有限公司 一种提高液晶显示面板响应时间的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105860995B (zh) 2019-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105860995A (zh) 一种组合物、液晶显示装置及其制备方法
CN104656338B (zh) 光栅、显示装置及光栅的制作方法
KR101790751B1 (ko) 폴리머 안정적 배향형 액정 조성물 및 그 응용
CN103460120B (zh) 液晶显示元件及其制造方法
EP2894148B1 (en) Novel smectic phase a liquid crystal material
Zhan et al. Light‐driven electrohydrodynamic instabilities in liquid crystals
CN105572892B (zh) 分光材料及其制备方法、光栅及其使用方法和显示装置
CN103097945B (zh) 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
CN107850810B (zh) 液晶显示元件
CN105122127B (zh) 液晶显示元件
CN103443696A (zh) 液晶显示元件及其制造方法
CN105556380A (zh) 液晶显示元件及其制造方法
CN103333700A (zh) 一种快速响应的正介电各向异性液晶组合物
CN108700783A (zh) 液晶显示元件及其制造方法
CN109628107A (zh) 一种具有高光学各向异性的液晶化合物及其应用
JPH07294735A (ja) 光学異方性を有する基板
CN103525435B (zh) 液晶配向剂、液晶显示元件的制造方法、液晶配向膜、液晶显示元件及聚合物
CN104774622B (zh) 负性液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器件
CN104880868A (zh) 一种液晶光栅及其制作方法和显示装置
CN103320145A (zh) 含有二氟亚甲基醚的快速响应液晶组合物
CN105874036A (zh) 液晶组合物及使用其的液晶显示元件
CN108342196A (zh) 液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器
Choi et al. Fast in-plane switching of negative liquid crystals using crossed patterned electrodes
CN105658765A (zh) 液晶组合物和使用其的液晶显示元件
CN104673324A (zh) 液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190122

Termination date: 20210419