CN109917579B - 适用于rpdlc液晶显示器的液晶体材料及其透明rpdlc液晶显示屏 - Google Patents

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Abstract

适用于RPDLC液晶显示器的液晶体材料及其透明RPDLC液晶显示屏，其中液晶体材料由低分子液晶材料、高分子聚合物和及聚合剂三部分组成，其中，所述高分子聚合物是通过下述成份A，成份B和成分C用UV光聚合而成，成份A∶成份B∶成分C重量比为1∶1∶2，所述高分子聚合物占液晶体材料总重量的8％‑12％，聚合剂占高分子聚合物的重量比为0.5％‑2％，余下为低分子液晶材料，成份A具有下述化学式结构，CH2＝CHCO‑(OC4H8)n‑OCOCH＝CH2；成份B具有下述化学式结构，(CH2＝CHCOOCH2CH2O)3PO；成份C具有下述化学式结构，
Figure DDA0002032117800000011
聚合剂具有下述化学式结构，

Description

适用于RPDLC液晶显示器的液晶体材料及其透明RPDLC液晶显 示屏
技术领域
本发明涉及一种适合于极低温使用的RPDLC液晶显示器的液晶体材料，和用这种液晶体材料所制作的透明RPCLC液晶显示屏及其应用。
背景技术
目前国际显示市场大都被液晶显示技术所占领。但一般传统LCD都需要使用偏光片，由于偏光片的透过率很低，一般小于50％，所以在需要高透过率或高反射率显示屏的场合，LCD很难被使用。特别是近来的激光测距仪，望远镜及瞄准镜内的高透显示屏，不仅需要透过显示屏看到目标，还需要在透明显示屏上直接显示相关信息，所以对透过率的要求尤为突出。为了取消传统LCD中的偏光片，研究人员做过长年的努力，提出很多解决方案，其中RPDLC(Reversed polymer dispersed liquid crystal),即反向聚合物分散液晶方案是一个很好的技术方案。
反向聚合物分散液晶是将低分子液晶材料(liquid crystal)与预聚物相混合,在一定条件下经聚合反应,形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中,再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料。RPDLC液晶显示器的工作原理是，在显示器的两基板之间设置了垂直取向剂，无外加电压情况下液晶的光轴垂直于显示器表面排列，显示器呈透明状态；在施加了外电压的情况下，负性液晶向基板平面方向倾倒并无序排列，把入射光变为散射光，显示器呈不透明状态。由于这种显示屏透过率可以达到90％以上，适合用在光学镜筒内的高透显示屏，近年来已经陆续有相关产品进入国际市场。但目前产品在低温时响应速度明显下降，在极低温环境(-30℃)时难于使用，产品不能适应激光测距仪，望远镜及瞄准镜等大都在屋外使用的产品，为了扩大产品领域，急迫需要改善RPDLC液晶材料在低温时的响应速度，需要在极低温环境(-30℃)时响应速度不慢于500ms。
发明内容
为了解决上述问题，本发明向社会提供一种RPDLC液晶显示器上使用的并且能在低温改善响应速度的液晶材料。
本发明的第二个目的是提供一种含有上述液液晶材料可在宽温范围内使用的RPDLC液晶显示屏。
对应于本发明的第一个发明目的，本发明的技术方案是：向社会提供一种适用于RPDLC液晶显示器的液晶体材料,由低分子液晶材料、高分子聚合物、及聚合剂三部分组成，其中，所述高分子聚合物是通过下述成份A，成份B和成分C用UV光聚合而成，成份A：成份B：成分C重量比为1：1：2，所述高分子聚合物占液晶体材料总重量的8％-12％，聚合剂占高分子聚合物的重量比为0.5％-2％，余下为低分子液晶材料，成份A具有下述化学式结构，CH2＝CHCO_(OC4H8)n_OCOCH＝CH2
具有下述化学式结构，
(CH2＝CHCOO(CH2CH2O))3PO；
成份C具有下述化学式结构，
Figure GDA0002815360730000021
聚合剂具有下述化学式结构，
Figure GDA0002815360730000031
对应于本发明的第二个发明目的，本发明还向社会提供一种透明RPDLC液晶显示屏,包括上基板,下基板,在所述上基板和所述下基板之间,从上至下依次设有上透明电极,上垂直取向剂,液晶体,下垂直取向剂和下透明电极,所述液晶体材料由低分子液晶材料、高分子聚合物、及聚合剂三部分组成，其中，所述高分子聚合物是通过下述成份A，成份B和成分C用UV光聚合而成，成份A：成份B：成分C重量比为1：1：2，所述高分子聚合物占液晶体材料总重量的8％－12％，聚合剂占高分子聚合物的重量比为0.5％-2％，余下为负性低分子液晶材料，成份A具有下述化学式结构，
CH2＝CHCO_(OC4H8)n_OCOCH＝CH2
成份B具有下述化学式结构，
(CH2＝CHCOO(CH2CH2O))3PO；
成份C具有下述化学式结构，
Figure GDA0002815360730000032
聚合剂具有下述化学式结构，
Figure GDA0002815360730000033
本发明由于采用了在所述的高透光率的RPDLC液晶显示器中液晶体材料是由低分子液晶材料、高分子聚合物、及聚合剂三部分按重量比混合制作而成的,经试验其具有低温响应速度高，稳定性好的优点。
具体实施方式
下面各实施例，除了液晶材料成份有所区别外，其生产方法均采用如下方法。即先将成份A、成份B、成份C与聚合剂和低分子液晶材料混合后，灌注，然后用1-3KW紫外线灯照射5-10秒。本发明中的成份A，分子式是CH2＝CHCO_(OC4H8)n_OCOCH＝CH2，成份B，分子式是(CH2＝CHCOO(CH2CH2O))3PO均采用的是大阪有机化学公司(日本)的产品，成份C分子式是
Figure GDA0002815360730000041
采用的是日本共荣社化学株式会社的产品，聚合剂分子是
Figure GDA0002815360730000042
采用的是日本化工株式会社的产品，低分子液晶材料材料采用的是日本SANTECHDISPLAY公司生产的型号为SD9088的液晶材料；垂直取向剂可以在市场上购得。
下述各实施例中的液晶体材料的比份均是重量百分比。
实施例1
所述液晶体材料包括下述成份，高分子聚合物8％(其中成份A 2％、成份B 2％，成份C 4％)、聚合剂0.025％、余量为低分子液晶材料。
实施例2
所述液晶体材料包括下述成份,高分子聚合物9％(其中成份A 2.25％、成份B2.25％，成份C 4.5％)、聚合剂0.06％、余量为低分子液晶材料。
实施例3
所述液晶体材料包括下述成份,高分子聚合物10％(其中成份A 2.5％、成份B2.5％，成份C 5％)、聚合剂0.12％、余量为低分子液晶材料。
实施例4
所述液晶体材料包括下述成份,高分子聚合物11％(其中成份A 2.75％、成份B2.75％，成份C 5.5％)、聚合剂0.084％、余量为低分子液晶材料。
实施例5
所述液晶体材料包括下述成份,高分子聚合物12％(其中成份A 3％、成份B 3,成份C 6％)、聚合剂0.2％、余量为低分子液晶材料。
实施例6
实施例6是一种透明RPDLC液晶显示屏，即在不加电时RPDLC液晶显示器呈透明状态。包括上基板,下基板,所述基板材料一般为玻璃板或者高分聚合透明板,在所述上基板和所述下基板之间,从上之下依次设有上透明电极,上垂直取向剂,液晶体,下垂直取向剂和下透明电极,其中所述液晶体材料的成份为上述各实施例中任意一种。当不加电压的时候,所述液晶体在垂直取向剂的作用下形成有规律的排列,液晶微粒的光轴垂直于基板表面排列。微粒之寻常光折射率与聚合物的折射率基本匹配,无明显介面,构成了一基本均匀的介质,所以入射光不会发生散射,薄膜呈透明状。当施加电压时，液晶微粒的光轴平行于基板表面无序排列，与聚合物的折射率不匹配，产生光散射。
使用实施例1-5的材料制作的RPDLC液晶显示器的低温响应速度测试和综合显示效果结果见下表：
Figure GDA0002815360730000051
Figure GDA0002815360730000061
从上述实验结果可知，所有材料又能满足-30℃时低温响应速度不慢于500ms的要求，但从显示的综合效果来看，实施例3最为合适。
上述的透明RPDLC液晶显示屏可以广泛地运用于照相机，激光测距仪，望远镜及瞄准镜等的高透显示屏。

Claims (2)

1.一种适用于RPDLC液晶显示器的液晶体材料,由低分子液晶材料、高分子聚合物和聚合剂三部分组成，其中，所述高分子聚合物是通过下述成份A，成份B和成分C用UV光聚合而成，成份A：成份B：成分C重量比为1：1：2，所述高分子聚合物占液晶体材料总重量的8％－12％，聚合剂占高分子聚合物的重量比为0.5％-2％，余下为低分子液晶材料，成份A具有下述化学式结构，
CH2＝CHCO_(OC4H8)n_OCOCH＝CH2；
成份B具有下述化学式结构，
(CH2＝CHCOO(CH2CH2O))3PO；
成份C具有下述化学式结构，
Figure FDA0002815360720000011
聚合剂具有下述化学式结构，
Figure FDA0002815360720000012
2.一种透明RPDLC液晶显示屏,包括上基板,下基板,在所述上基板和所述下基板之间,从上至下依次设有上透明电极,上垂直取向剂,液晶体材料,下垂直取向剂和下透明电极,其特征在于:所述液晶体材料由低分子液晶材料、高分子聚合物和聚合剂三部分组成，其中，所述高分子聚合物是通过下述成份A，成份B和成分C用UV光聚合而成，成份A：成份B：成分C重量比为1：1：2，所述高分子聚合物占液晶体材料总重量的8％－12％，聚合剂占高分子聚合物的重量比为0.5％-2％，余下为低分子液晶材料，成份A具有下述化学式结构，
CH2＝CHCO_(OC4H8)n_OCOCH＝CH2；
成份B具有下述化学式结构，
(CH2＝CHCOO(CH2CH2O))3PO；
成份C具有下述化学式结构，
Figure FDA0002815360720000021
聚合剂具有下述化学式结构，
Figure FDA0002815360720000022
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