TW201400597A - 液態水晶組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種液態水晶組合物。該液態水晶組合物包括負向列液態水晶、正向列液態水晶及鐵電液態水晶。

Description

液態水晶組合物
本揭示案係關於一種液態水晶組合物，及更特定言之一種包括向列液態水晶及鐵電液態水晶之液態水晶組合物。
液態水晶顯示裝置為最廣泛使用的平板顯示裝置中之一者，且已對達成具有高清晰度、光亮度及大尺寸之裝置進行積極的研究。作為研究之一部分，液態水晶顯示裝置中電極之結構變得多樣且複雜化來達成液態水晶顯示裝置之高清晰度、高亮度及大尺寸。當驅動電壓施加於電極時，液態水晶層中液態水晶分子之對準可被改變。然而，由於多樣且複雜化之電極，因此液態水晶分子之對準可能不均勻且不穩定。液態水晶分子之不均勻且不穩定的對準可能使液態水晶顯示裝置之亮度劣化。
本揭示案提供一種具有均勻且穩定對準狀態之液態水晶組合物。
本發明之發明構思的目的不應被視為限於本文所述之目的。確切言之，熟習此項技術者依據以下內容將精確瞭解本文未闡述之其他目的。
發明構思之實施例提供一種液態水晶組合物。組合物包括負向列液態水晶、正向列液態水晶及鐵電液態水晶。
在一些實施例中，液態水晶組合物可包括約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶及約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與剩餘量之鐵電液態水晶的混合物。
在其他實施中，以正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物計，鐵電液態水晶之量可為約10重量%至約99重量%。
在其他實施例中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質(reactive mesogen material)。
在甚至其他實施例中，液態水晶組合物可包括約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物、約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質及剩餘量之負向列液態水晶。
在其他實施例中，負向列液態水晶可包括向列液態水晶分子。
在其他實施例中，負向列液態水晶可進一步包括第一基礎液態水晶分子。第一基礎液態水晶分子中每一者可包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
在其他實施例中，負向列液態水晶分子可包括具有第一負介電各向異性之第一負向列液態水晶分子，及具有不同於第一負介電各向異性之第二負介電各向異性之第二負向列液態水晶分子。
在甚至其他實施例中，正向列液態水晶可包括向列液態水晶分子。
在其他實施例中，正向列液態水晶可進一步包括第二基礎液態水晶分子。第二基礎液態水晶分子中每一者可包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
在更加進一步之實施例中，正向列液態水晶分子可包括具有第一正介電各向異性之第一正向列液態水晶分子，及具有不同於第一正介電各向異性之第二正介電各向異性之第二正向列液態水晶分子。
在更多其他實施例中，鐵電液態水晶可進一步包括鐵電液態水晶分子。
在甚至更多其他實施例中，鐵電液態水晶可進一步包括第三基礎液態水晶分子。第三基礎液態水晶分子中每一者可包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
在更多其他實施例中，鐵電液態水晶分子可包括第一鐵電液態水晶分子，及不同於第一鐵電液態水晶分子之第二鐵電液態水晶分子。
在發明構思之其他實施中，提供包括非鐵電液態水晶及鐵電液態水晶之液態水晶組合物。
在一些實施例中，液態水晶組合物可包括約0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶。
在其他實施中，非鐵電液態水晶可包括負向列液態水 晶及正向列液態水晶。
在其他實施例中，非鐵電液態水晶可包括負向列液態水晶。
在甚至其他實施例中，液態水晶組合物可包括約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶及約0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶。
在其他實施例中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。
在其他實施例中，液態水晶組合物可包括約0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶、約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質及剩餘量之負向列液態水晶。
根據本發明構思，液態水晶組合物可包括正向列液態水晶、負向列液態水晶及鐵電液態水晶。在包括液態水晶組合物之液態水晶顯示裝置中，液態水晶組合物中液態水晶分子之對準均勻性及穩定性可增大，且液態水晶顯示裝置之亮度可改良。
100‧‧‧第一顯示板
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第一電極
170‧‧‧第一對準層
200‧‧‧第二顯示板
210‧‧‧第二基板
220‧‧‧第二電極
270‧‧‧第二對準層
300‧‧‧液態水晶層
包括隨附圖式以提供對發明構思之進一步理解，且該等隨附圖式併入本說明書中且構成本說明書之一部分。圖式例示發明構思之示範性實施例，且與說明書一起用於解釋發明構思之原理。在圖式中：圖1為例示一個示例實施例之液態水晶組合物之電特徵的圖；圖2為用於解釋一個示例實施例之液態水晶顯示裝置 的截面圖；圖3為用於解釋示例實施例之電極之狹縫現象的平面圖；圖4A至圖4E為例示實例1至實例4及比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置之透射率的圖；圖5A至圖5D為例示實例1至實例4及比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置之反應時間的圖；圖6A為例示實例5至實例8之液態水晶顯示裝置之透射率的圖，且圖6B為例示實例5至實例8之液態水晶顯示裝置之反應時間的圖；圖7A至圖7C及圖8A至圖8C為比較實例1、實例3及實例9之液態水晶顯示裝置的質地；以及圖9A及圖9B為例示圖7A、圖7B、圖8A及圖8B中質地之灰階的圖。
下文將參考隨附圖式來較詳細地描述發明構思之示例實施例。然而，發明構思可以不同形式實施且不應視為限於本文所述之實施例。確切言之，提供此等實施例以使本說明書將透徹且完整，且將完整地向熟習此項技術者傳達本發明之發明構思的範疇。
本文所用之術語僅用於達成描述特定示例實施例之目的，且不意欲限制本發明之發明構思。除非上下文明確指示，否則如本文所用，單數形式意欲亦包括複數形式。應進一步瞭解，術語「包含」當用於本說明書時規定存在所 述特徵、步驟、操作及/或裝置，但不排除存在或增加一或多個其他其特徵、步驟、操作及/或裝置。
亦應瞭解，當層(或膜)被稱為存在『於另一層(或膜)或基板上』時，其可直接在另一層(或膜)或基板上，或亦可存在插入層(或膜)。
應瞭解，儘管術語第一、第二、第三等可在本文中用以描述各種區域、層(或膜)等，但此等區域及層不應受此等術語限制。此等術語僅用以區分一個區域或層(或膜)與另一區域或層(膜)。因此，下文討論之第一層可稱為第二層。本文實施及描述之示例實施例可包括其互補示例實施例。除非另外定義，否則本文所用之所有術語(包括技術術語及科學術語)均具有與一般此發明構思所屬技藝人士通常所理解相同之含義。
應進一步瞭解，諸如常用詞典中定義之術語的術語應被視為具有與在相關技術情形下之其含義一致之含義，且將不以理想化或過度形式化含義來解釋，除非本文明確地如此定義。
在下文中，將參考隨附圖式詳細描述示例實施例。
(液態水晶組合物-第一實施例)
發明構思之實施例的液態水晶組合物可包括具有負介電各向異性之負向列液態水晶、具有正介電各向異性之正向列液態水晶，及鐵電液態水晶。
在一些實施例中，液態水晶組合物可包括約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶。液態水晶組合物可進一 步包括約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物。
正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物可包括約1重量%至約90重量%正向列液態水晶及約10重量%至約99重量%鐵電液態水晶。
在一些實施例中，液態水晶組合物中之鐵電液態水晶可在約0.01重量%至約29.7重量%之範圍內。當鐵電液態水晶之量為液態水晶組合物的約0.01重量%或0.01重量%以下時，液態水晶組合物之液態水晶對準可能不穩定。當液態水晶組合物中之鐵電液態水晶超過液態水晶組合物總量之約29.7重量%時，液態水晶組合物之黏度可增大且包括液態水晶組合物之顯示裝置之反應時間可減少。較佳地，以液態水晶組合物總量計，液態水晶組合物中鐵電液態水晶之量可為約10重量%。
在下文中，可解釋關於負向列液態水晶、正向列液態水晶及鐵電液態水晶之示範性物質。然而，在本發明之發明構思中，負向列液態水晶、正向列液態水晶及鐵電液態水晶可能不限於以下實施例。
將簡要解釋向列液態水晶之特徵，接著將對負向列液態水晶及正向列液態水晶之示例實施例進行分類。
向列液態水晶係稱為具有彼此位置不規則之細長分子，但具有特定縱向排列之分子的液態水晶。向列液態水晶之各分子之縱向軸可自由移動，且向列液態水晶可具有低黏度且可易於流動。因為向列分子上下實質上相同，所 以液態水晶之極性可偏移。因此，向列分子一般不說明鐵電性。沿液態水晶分子軸方向及垂直方向之物理性質可相當不同。因此，向列液態水晶可為具有光學各向異性之物質。當平行於分子軸之介電性與垂直於分子軸之介電性之間的介電性差異(△ε)小於0時，液態水晶稱為負向列液態水晶，且當介電性差異(△ε)大於0時，液態水晶稱為正向列液態水晶。
負向列液態水晶
在一些實施例中，負向列液態水晶可包括負向列液態水晶分子。在一個態樣中，負向列液態水晶分子可為單一分子。在其他態樣中，負向列液態水晶分子可為不同物質之混合物。舉例而言，負向列液態水晶分子可包括具有第一介電性之第一負液態水晶分子，及具有第二介電性之第二負液態水晶分子。在此情況下，第一介電性可不同於第二介電性。
在其他實施中，負向列液態水晶可包括負向列液態水晶分子及第一基礎液態水晶分子。第一基礎液態水晶分子中每一者可包括選自由具有負介電各向異性之負液態水晶分子、具有正介電各向異性之正液態水晶分子，及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。在一個態樣中，負向列液態水晶可包括具有一種負介電各向異性之液態水晶分子，及第一基礎分子。在其他態樣中，負向列液態水晶可包括具有多種負介電各向異性之液態水晶分子，及第一基礎液態水晶分子。
在下文中，將實施及解釋負向列液態水晶之實例。以下物質可單獨使用或以其混合物形式使用。
負向列液態水晶可包括鹵素基團、氰基(cyanide group)或異氰酸酯基向列液態水晶。負向列液態水晶可包括單獨之鹵素基團、氰基或異氰酸酯基負向列液態水晶或其混合物。另外，負向列液態水晶可進一步包括第一基礎液態水晶分子。
鹵素基團負向列液態水晶可包括氟基、氯基或溴基物質，且可具有單環或多環結構。
鹵素基團負向列液態水晶及雙環結構可由以下化學式1及化學式2表示。
在化學式1及2中，R表示具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基(其中，氫可經CN、CF3或鹵素取代，且-CH2-基團可經以下取代：-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-)，X獨立地表示鹵素、具有1至15個碳原子之鹵化烷基、鹵化烷氧基、鹵化烯基或鹵化烯基氧基，且L1及L2獨立地表示氫或鹵素。
鹵素基團負向列液態水晶及三環結構可由以下化學式3至化學式6表示。
在化學式3至化學式6中，R、L1及L2表示與化學式1及化學式2中所定義相同之含義，L3及L4獨立地表示氫或鹵素，Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。
鹵素基團負向列液態水晶及四環結構可由以下化學式7至化學式9表示。
在化學式7至化學式9中，Y表示氫或鹵素，R1表示具有1至15個碳原子之烷基或烯基，R2表示具有1至15個碳原子之烷基、烯基或烷氧基(在R1及R2中，氫可經CN、CF3或鹵素原子取代，且CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-OC-O-或-O-CO-取代)，Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。
鹵素基團負向列液態水晶可在側部包括氟化茚滿衍生物且可由以下化學式10表示。
在化學式10中，m表示整數且n表示0或1。
氰基負向列液態水晶可由以下化學式11至化學式13表示。
在化學式11化學式13中，R3表示具有1至15個碳原子之烷基(其中，氫可未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代，且CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-OC-O-或-O-CO-置換)，L1及L2獨立地表示氫或鹵素，Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。
負向列液態水晶可為單一物質或混合物。在一些實施例中，負向列液態水晶混合物可包括，(a)液態水晶組分A，其包括至少一種介電各向異性為-1.5或-1.5以下之化合物； (b)液態水晶組分B，其包括至少一種介電各向異性為-1.5至+1.5之化合物；及(c)對掌性組分C。
液態水晶組分A可包括至少一種由以下化學式14至化學式17表示之化合物。
液態水晶組分B可包括至少一種由以下化學式18至化學式20表示之化合物。液態水晶組分B可為第一基礎液態水晶分子。
化學式18
在化學式14至化學式20中，R4及R5獨立地表示具有1至15個碳原子之烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基或烯基氧基(其中，氫可經CN、CF3或鹵素原子取代，且-CH2-基團可經-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，且Y1表示氫或鹵素。
對掌性組分C可包括複數種如下摻雜劑。摻雜劑之選擇可能不重要。
正向列液態水晶
在一些實施例中，正向列液態水晶可包括正向列液態水晶分子。在一個態樣中，正向列液態水晶分子可為單一分子。在其他態樣中，正向列液態水晶分子可為不同物質之混合物。舉例而言，正向列液態水晶分子可包括具有正介電各向異性、具有第一介電性之第一正液態水晶分子，及具有正介電各向異性、具有第二介電性之第二正液態水晶分子。在此情況下，第一介電性可不同於第二介電性。
在其他實施中，正向列液態水晶可包括正向列液態水晶分子及第二基礎液態水晶分子。第二基礎液態水晶分子中每一者可包括選自由具有負介電各向異性之液態水晶分子、具有正介電各向異性之液態水晶分子，及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。在一個態樣中，正向列液態水晶可包括具有一種正介電各向異性之正向列液態水晶分子，及第二基礎分子。在其他態樣中，正向列液態水晶可包括具有多種正介電各向異性之液態水晶分子，及第二基礎液態水晶分子。
在下文中，可實施及解釋正向列液態水晶之實例。以下物質可單獨使用或以其混合物形式使用。
正向列液態水晶可包括氰基、異氰酸酯基或鹵素基團 正向列液態水晶。正向列液態水晶可包括單獨之氰基、異氰酸酯基或鹵素基團正向列液態水晶或其混合物。另外，正向列液態水晶可進一步包括第二基礎液態水晶分子。
氰基正向列液態水晶可具有雙環結構或三環結構。
具有雙環結構之氰基正向列液態水晶可由以下化學式21表示。
在化學式21中，R6表示具有1至15個碳原子之烯基(其中，氫可經CN、CF3或鹵素取代，且-CH2-基團可視情況經-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)。如下為化學式21之特定實例。
在化學式21中，R7表示H、CH3、C2H5或n-C3H7。
具有三環結構之正向列液態水晶可由以下化學式22表示。
R3表示具有小於15個碳原子且未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代(如化學式11至化學式13中所定義) 之烷基，其中烷基之至少一個CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-OC-O-或-O-CO-置換，且L1及L2獨立地表示氫或鹵素。
異氰酸酯基正向列液態水晶可由以下化學式23表示。
在化學式23中，R8表示CnH2n+1O、CnH2n+1或CnH2n-1， 其中n表示1至15，A表示或，B表示-CH2-CH2- 或-C≡C-，X1表示氫或鹵素，且m表示1、2、3或4。如下為化學式23之特定實例。
鹵素基團正向列液態水晶可包括氟基物質或氯基物質，且可具有單環結構或多環結構。氟基正向列液態水晶可由以下化學式24至化學式27表示。
在化學式24至化學式27中，R9及R10表示具有1至15個碳原子之烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯基、烯基氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，L21、L22、L23及L24獨立地表示氫或氟，且Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。
具有雙環結構之鹵素基團正向列液態水晶可由以下化學式28表示。
化學式28
在化學式28中，R11表示氫、鹵素或具有1至15個碳原子之烯基、烯基氧基、烯基氧基、炔基或炔氧基(alkynoxy)，在R11中，至少一個-CH2-基團可經-O-、C=O或-S-取代，L5表示鹵素、具有1至15個碳原子之氟化烷基、氟化烷氧基、氟化烯基、烯基氧基或氧基烷基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5，L6、L7、L8及L9獨立地表示氫或鹵素，且Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。如下為化學式28之特定實例。
在上述結構中，n表示1至15。
具有三環結構之鹵素基團正向列液態水晶可由化學式29至化學式33表示。
化學式30
在化學式29至化學式33中，R12表示具有1至15個碳原子之烷基或烯基(其中，烷基或烯基可未經取代，或至少經CN、CF3或鹵素單取代，且至少一個-CH2-基團可經-O-取代)，且X3表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。如下為化學式29之特定實例。
在上述結構中，R12表示與上文定義相同。
具有四環結構之鹵素基團正向列液態水晶可由以下化學式34至化學式36表示。
在化學式34至化學式36中，R13獨立地表示具有1至15個碳原子之烷基、烷氧基或烯基(在烷基、烷氧基或烯基中，氫可經CN、CF3或鹵素取代，且-CH2-基團可經-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，，且Z表示單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、 -CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF=CF-、-CH=CF-或-CF=CH-。
具有三取代氟或氰基之正向列液態水晶可由以下化學式37表示。
在化學式37中，R14及R15之兩者中至少一者可為具有小於15個碳原子之未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代之烯基，R14及R15之兩者中另一者可為具有小於15個碳原子之未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代之烷基，且至少一個CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-OCO-或-O-CO-置換。如下可為化學式37之特定實例。
在上述化合物中，n及m表示1至10且較佳表示1至5，o與p相同或不同且獨立地表示1至10且較佳表示0至5，且o+p之和較佳小於7。
正向列液態水晶可為單一物質或混合物。在一些實施 例中，正向列液態水晶混合物可包括，(a)液態水晶組分A，其包括至少一種介電各向異性超過+1.5之化合物；(b)液態水晶組分B，其包括至少一種介電各向異性為-1.5至+1.5之化合物；及(c)必要時，對掌性組分C。
液態水晶組分A可包括至少一種化學式37之化合物。液態水晶組分B可包括至少一種化學式38之化合物。液態水晶組分B可為第二基礎液態水晶分子。
組分C可包括複數種市售對掌性摻雜劑，諸如膽固醇壬酸酯(CN)、S-811、S-1011、S-2011(Merck KgaA,Darmstadt，德國及CB15(BDH化學有限公司，Poole，英格蘭))。摻雜劑本身之選擇不重要。
在化學式38中，R16與R17可相同或不同且獨立地表示具有小於15個碳原子且未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代之烷基，其中烷基中之至少一個CH2可經-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-OC-O-或-OCO-置換，且1,4-伸苯基環可獨立地經氟單取代或多取代。
鐵電液態水晶
鐵電液態水晶可在無電場存在時展現自發極化且可為一種電絕緣介電材料。不同於常見介電材料，鐵電液態水 晶展現對電場之非比例性自發極化，且鐵電液態水晶極性與電場之間的關係展現具有電滯之理想狀態。鐵電液態水晶具有特定自發極化且具有自發極化之電場所致極化反轉現象。
在一些實施例中，鐵電液態水晶可包括鐵電液態水晶分子。在一個態樣中，鐵電液態水晶分子可為單一物質。在其他態樣中，鐵電液態水晶分子可為不同種類之混合物。舉例而言，鐵電液態水晶分子可包括第一鐵電液態水晶分子及第二鐵電液態水晶分子。在此情況下，第二鐵電液態水晶分子可不同於第一鐵電液態水晶分子。
在其他實施中，鐵電液態水晶可包括鐵電液態水晶分子及第三基礎液態水晶分子。第三基礎液態水晶分子中每一者可包括以下至少一者：具有負介電各向異性之液態水晶分子、具有正介電各向異性之液態水晶分子，及中性液態水晶分子。在一個態樣中，鐵電液態水晶可包括鐵電液態水晶分子及第三基礎分子中之一種。在其他態樣中，鐵電液態水晶可包括不同種類之鐵電液態水晶分子及第三基礎分子。
在下文中，可解釋鐵電液態水晶之示例實施例。以下物質可單獨使用或以混合物類型使用。
鐵電液態水晶可為對掌性的。舉例而言，鐵電液態水晶可包括氟對掌性末端鐵電液態水晶、對掌性烯丙酯鐵電液態水晶、中心核多環對掌性鐵電液態水晶、層列對掌性鐵電液態水晶等。鐵電液態水晶可為香蕉形鐵電液態水 晶。鐵電液態水晶可使用單獨或混合物形式之氟對掌性末端鐵電液態水晶、對掌性烯丙酯鐵電液態水晶、中心核多環對掌性鐵電液態水晶、層列對掌性鐵電液態水晶及香蕉形鐵電液態水晶。另外，鐵鐵電液態水晶可進一步包括第三基礎液態水晶分子。
氟對掌性末端鐵電液態水晶可由以下化學式39表示。
在化學式39中，X4、X5、X6及X7獨立地表示CF3、CF2H、CFH2鹵素、烷基或烷氧基，C及D獨立地表示苯基、單氟苯基、二氟苯基或環己基，E獨立地表示單鍵、COO、OOC及C≡C，其中至少一個E為單鍵，q為0或1，且R18表示以下化學式40之端基。
在化學式40中，Z表示O、(CH2)1O或(CH2)2O，J及M獨立地表示氫或具有1至15個碳原子之烷基，W表示具有1至15個碳原子之直鏈或分支鏈烷基鏈，J、M及W彼此不同，且R19表示具有1至15個碳原子之烯基、烯基氧基、炔基或炔氧基。
對掌性烯丙酯鐵電液態水晶可由化學式41表示。
在化學式41中，Ra及Rb獨立地表示具有1至20個碳原子之烷基，Q表示-C(=O)O-或-OC(=O)-，Z表示含氟烷基或鹵素取代之烷基，且*表示對掌性碳。化學式41之特定實例包括4'-正(辛氧基苯基4'-(1,1,1-三氟-2-辛氧基羰基)聯苯-4-甲酸酯)。
中心核多環對掌性鐵電液態水晶可由以下化學式42至化學式44表示。
化學式42之化合物表示S-4-(反式4-庚基環己基)-3'-氯-4"-(1-甲基庚氧基)聯三苯。
化學式43之化合物表示R-4-辛基-3"-氯-4'''-(1-甲基己氧基)聯四苯。
化學式44
化學式44之化合物表示S-4-壬基-3'-氟-4'''-(2-氯丙氧基)聯四苯。
化學式45之化合物表示S-2-(4-辛基-2'-氟-3"-三氟甲基-4'''-聯四苯氧基)-丙酸酯。
層列對掌性鐵電液態水晶可由化學式46及47中至少一者表示。
在化學式46及化學式47中，R20及R21中每一者表示具有1至9個碳原子之不同直鏈烷基，R22與R23相同或不同且表示具有1至18個碳原子之直鏈烷基(在R20至R23中，氫可經CN、CF3或鹵素原子取代，且-CH2-基團可視情況經-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O- 或-S-取代)，且X表示氫或鹵素。如下為化學式46及化學式47之特定實例。
層列對掌性鐵電液態水晶可由化學式48表示。
在化學式48中，R24表示具有1至20個碳原子之對掌性或非對掌性烷基或烯基，R25表示具有1至20個碳原子之對掌性或非對掌性烷氧基、烯基氧基、烷基羰氧基(烷基-COO-)或烯基羰氧基(烯基-COO-)(在R24及R25中，氫可經CN、CF3或鹵素原子取代，且-CH2-可經-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，Z1表示單鍵、-COO-或-OOC-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-OCH2-或-CH2O-，L10至L14表示氫、鹵素、氰基、硝基或具有1至20個碳原子之烷基或烯基(-CH2-基團可經-CH=CH-、-O-、 -CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，且X9表示-CH-或氮。如下為化學式48之特定實例。
香蕉形鐵電液態水晶可由以下化學式49表示。
存化學式49中，A1表示或， B1表示-N=CH-或-OOC-，R26及R27獨立地表示氫或鹵素，且R28及R29獨立地表示具有8至16個碳原子之烷基或烷氧基。如下為化學式49之特定實例。
鐵電液態水晶可為鐵電液態水晶之單一物質或包括鐵 電液態水晶之混合物。
在化學式50中，X10表示氫(H)，R30表示氫或具有1至15個碳原子之烷基，R31表示氫、鹵素或具有1至20個碳原子之烷基或烯基(其中，一或兩個-CH2-基團可獨立地經-O-、-C(=O)O-或-Si(CH3)2-置換，烷基或烯基中之一或多個氫可經氟或CH3置換)，且R32、R33、R34及R35中每一者均表示CH3。
當根據本發明之發明構思將外部電場施加於液態水晶組合物時，感應偶極可變得平行於電場，且負向列液態水晶可在垂直於電場之方向中對準。因為對於液態水晶組合物中之鐵電液態水晶，分子之間的對準特徵及根據電場之對準特徵較強，所以液態水晶組合物之對準可變得均勻且穩定。
根據示例實施例，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。液態水晶組合物可包括約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質及約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶。液態水晶組合物可包括約 0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質、約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物，及剩餘量之負向列液態水晶。
反應性液態水晶元物質表示可聚合液態水晶元化合物。「液態水晶元化合物」或「液態水晶元物質」可包括一種物質或一種化合物，其包括液態水晶元基團，該等液態水晶元基團具有桿形、板形或盤形，且可能誘導液態水晶相行為。反應性液態水晶元物質可藉由光(諸如紫外線)聚合且可為根據鄰近物質之對準狀態來對準之物質。
反應性液態水晶元物質之實例可包括由以下結構表示之化合物：P1-A1-(Z1-A2)n-P2
在該結構中，P1及P2表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基及環氧基中至少一者。A1及A2表示1,4-伸苯基及萘-2,4-二基中至少一者。Z1可為COO-、OCO-及單鍵中之一者，且n可0、1及2中之一者。
更特定言之，該結構可包括由以下結構表示之化合物。
在該結構中，P1及P2可包括以下至少一者：丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基及環氧基。
在示例實施例中，液態水晶組合物包括鐵電液態水晶以及向列液態水晶，因此液態水晶組合物之對準可均勻化且對準穩定性可得到改良。另外，因為液態水晶組合物包括反應性液態水晶元物質，所以液態水晶組合物之對準速度可增大且對準角度可增大以改良液態水晶組合物之光學特徵。
(液態水晶組合物-第二實施例)
本發明之發明構思之示例實施例的液態水晶組合物可包括非鐵電液態水晶及鐵電液態水晶。
在發明構思之一個實施例中，非鐵電液態水晶可包括負向列液態水晶。在此情況下，以液態水晶組合物總量計，鐵電液態水晶之量可為約0.1重量%至約30重量%。以液態水晶組合物總量計，當鐵電液態水晶之量為約0.1重量%或0.1重量%以下時，液態水晶組合物之對準可變得不穩定。當鐵電液態水晶之量超過液態水晶組合物總量之約30重量%時，液態水晶組合物之黏度可增大且包括液態水晶組合物之顯示裝置之反應時間可減少。鐵電液態水晶之量較佳可為液態水晶組合物總量之約10重量%。
在一個態樣中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。在此情況下，液態水晶組合物可包括約0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶、約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質及剩餘量之負向列液態 水晶。
負向列液態水晶、鐵電液態水晶及反應性液態水晶元物質之構成元素、結構及實例可實質上與上述相同，且其詳細描述將被省略。
根據發明構思中之其他示例實施例，非鐵電液態水晶可包括正向列液態水晶及負向列液態水晶。在此情況下，液態水晶組合物可包括約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶。液態水晶組合物可進一步包括約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物。
正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物可包括約1重量%至約90重量%正向列液態水晶及約10重量%至約99重量%鐵電液態水晶。
在一個態樣中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。在此情況下，液態水晶組合物可包括約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物、約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質及剩餘量之負向列液態水晶。
負向列液態水晶、正向列液態水晶、鐵電液態水晶及反應性液態水晶元物質之構成元素、結構及實例可實質上與上述相同，且其詳細描述將被省略。
在示例實施例中，液態水晶組合物包括鐵電液態水晶以及非鐵電液態水晶，因此液態水晶組合物之對準可均勻化且對準穩定性可得到改良。另外，因為液態水晶組合物包括反應性液態水晶元物質，所以液態水晶組合物之對準 速度可增大且對準角度可增大以改良液態水晶組合物之光學特徵。
(製備液態水晶組合物之方法)
根據發明構思之示例實施例，液態水晶組合物可藉由混合負向列液態水晶、正向列液態水晶及鐵電液態水晶來製備。液態水晶組合物可藉由混合約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶，與約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物來製備。正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物可藉由混合約1重量%至約90重量%正向列液態水晶與約10重量%至約99重量%鐵電液態水晶來製備。
在一個態樣中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。在此情況下，液態水晶組合物可藉由混合約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質、約0.1重量%至約30重量%正向列液態水晶與鐵電液態水晶之混合物，及剩餘量之正向列液態水晶來製備。
根據發明構思之其他示例實施例，液態水晶組合物可藉由混合負向列液態水晶與鐵電液態水晶來製備。更特定言之，液態水晶組合物可藉由混合約70重量%至約99.9重量%負向列液態水晶與約0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶製備。
在一個態樣中，液態水晶組合物可進一步包括反應性液態水晶元物質。在此情況下，液態水晶組合物可藉由混合約0.01重量%至約3重量%反應性液態水晶元物質、約 0.1重量%至約30重量%鐵電液態水晶及剩餘量之負向列液態水晶來製備。
在進行混合過程時之處理溫度可設為液態水晶組合物中最大量物質展現各向同性性質之溫度。在示例實施例中，混合過程可在約90℃至約100℃之溫度範圍內進行。溫度範圍可設為向列負液態水晶展現各向同性性質之溫度範圍。在示例實施例中，液態水晶之混合係在約90℃至約100℃下進行，然而，溫度範圍可能不限於本發明之發明構思中之範圍。
在下文中，將描述由此製備之液態水晶組合物的電性質。
圖1為例示一個示例實施例之液態水晶組合物之電特徵的圖。在圖1中，x軸表示時間(秒)，且y軸表示施加電壓(伏；V)。
當電壓施加於藉由上述方法製備之液態水晶組合物時，在僅包括向列液態水晶之液態水晶組合物中可能未展現之峰可能如圖1中展現。鐵電液態水晶展現此峰。因此，液態水晶組合物中之向列液態水晶及鐵電液態水晶可以混合物狀態存在，但可能不以一種化合物狀態存在。由此，向列液態水晶可展現其固有性質，且鐵電液態水晶可展現其固有性質。因此，向列液態水晶及鐵電液態水晶可加強及/或干涉彼此之行為。
(液態水晶顯示裝置)
圖2為用於解釋一個示例實施例之液態水晶顯示裝置 的截面圖。
參考圖2，液態水晶顯示裝置可包括第一顯示板100、以恆定距離面對第一顯示板100之第二顯示板200，及安置在第一顯示板100與第二顯示板200之間的液態水晶層300。
第一顯示板100可包括第一基板110、第一電極120及第一對準層170。第一基板110、第一電極120及第一對準層170可逐一整合。
第一電極120可包括透明導電物質，例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。在示例實施例中，第一電極120可包括藉由圖案化第一電極120之一部分形成之第一狹縫。
第一對準層170可包括對準基礎材料及反應性液態水晶元物質。第一對準層之對準基礎材料可包括以下至少一者：聚醯亞胺、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯及耐綸。另外，反應性液態水晶元物質之實例實質上與上述相同，因此其詳細描述將被省略。在其他實施中，可省略第一對準層170。
第二顯示板200可包括第二基板210、第二電極220及第二對準層270。第二基板210、第二電極220及第二對準層270可逐一整合。第一顯示板100及第二顯示板200可隔一段距離安置以便第一對準層170與第二對準層270可彼此面對。
第二電極220可包括與第一電極120相同或類似之材 料，且可經提供與進入第一電極120之電壓不同的電壓。在示例實施例中，第二電極220可包括藉由圖案化第二電極220之一部分形成之第二狹縫。
第二對準層270可包括對準基礎材料及反應性液態水晶元物質。第二對準層270之對準基礎材料可類似於第一對準層之對準基礎材料或實質上與其相同。反應性液態水晶元物質之實例可實質上與上述相同，且其解釋將被省略。在其他實施中，可省略第二對準層270。
液態水晶層300可安置在第一顯示板100與第二顯示板200之間。液態水晶層300可包括上述液態水晶組合物，且詳細描述將被稱為上述解釋。
在示例實施例中，第一電極120及第二電極220中每一者係安置在第一顯示板100與第二顯示板200中每一者上。然而，第一電極120及第二電極220可安置在第一顯示板100及第二顯示板200之一者上。另外，第一電極120與第二電極220可安置在同一面上，或第一電極120與第二電極220可安置在不同面上，其中有插入絕緣層。另外，第一狹縫及第二狹縫可在第一電極120及第二電極220之一者上形成。
圖3為用於解釋示例實施例之電極之狹縫現象的平面圖。
參考圖3，第一電極120及第二電極220中至少一個電極可具有人字形圖案。人字形圖案可具有V形，其包括在第一方向中延伸之第一直線及在與第一方向交叉之第二 方向中延伸之第二直線。
在示例實施例中，說明了具有人字形圖案之第一狹縫及第二狹縫，然而，第一狹縫及第二狹縫之結構可能不限於本發明之發明構思中之人字形結構。
在下文中，將參考實例及比較實例較詳細地描述本發明之發明構思。然而，發明構思可以不同形式實施且不應視為限於本文所述之實施例。
液態水晶顯示裝置
<實例1>
製造包括以下之液態水晶顯示裝置：第一顯示板，其包括第一基板及第一電極，該第一電極具有人字形圖案之第一狹縫；第二顯示板，其包括第二基板及第二電極，該第二電極具有人字形圖案之第二狹縫；及液態水晶層，其填滿第一顯示板與第二顯示板之間的空間。以圖案化垂直對準(PVA)模式製造液態水晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液態水晶組合物來製造液態水晶層：在100℃下混合90重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，ε=-4.3)與10重量%購自Kingston化學公司之KFLC 3(△n=0.18)。液態水晶顯示裝置之液態水晶層厚度為3.8μm。
<實例2至4>
實例2至實例4之液態水晶顯示裝置係藉由進行除液態水晶層厚度以外與實例1中所述相同之程序來製造。下表1中例示實例2至實例4中之液態水晶層厚度。
<實例5>
製造包括以下之液態水晶顯示裝置：第一顯示板，其包括第一基板及第一電極，該第一電極具有人字形圖案之第一狹縫；第二顯示板，其包括第二基板及第二電極，該第二電極具有人字形圖案之第二狹縫；及液態水晶層，其填滿第一顯示板與第二顯示板之間的空間。以PVA模式製造液態水晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液態水晶組合物來製造液態水晶層：在100℃下混合99重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，ε=-4.3)與1重量%購自Kingston化學公司之KFLC 3(△n=0.18)。液態水晶顯示裝置之液態水晶層厚度為4.3μm。
<實例6至8>
實例6至實例8之液態水晶顯示裝置係藉由進行除液態水晶層中MLC 6608與KFLC 3混合比以外與實例5中所述相同之程序來製造。下表1中例示液態水晶層中MLC 6608與KFLC 3之混合比。
<實例9>
製造包括以下之液態水晶顯示裝置：第一顯示板，其包括第一基板及第一電極，該第一電極具有人字形圖案之第一狹縫；第二顯示板，其包括第二基板及第二電極，該第二電極具有人字形圖案之第二狹縫；及液態水晶層，其填滿第一顯示板與第二顯示板之間的空間。以PVA模式製造液態水晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液態水晶組合物來製造液態水晶層：在100℃下混合90重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，ε=-4.3)、5重量%購自Chisso公司之ZKC-5085(△n=0.16，ε=12)及5重量%購自Kingston化學公司之KFLC 3(△n=0.18)。液態水晶顯示裝置之液態水晶層厚度為4.3μm。
<比較實例1>
製造包括以下之液態水晶顯示裝置：第一顯示板，其包括第一基板及第一電極，該第一電極具有人字形圖案之第一狹縫；第二顯示板，其包括第二基板及第二電極，該第二電極具有人字形圖案之第二狹縫；及液態水晶層，其填滿第一顯示板與第二顯示板之間的空間。以PVA模式製造液態水晶顯示裝置。
藉由使用100重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，ε=-4.3)來製造液態水晶層。液態水晶顯示裝置之液態水晶層厚度為4.3μm。
<比較實例2及比較實例3>
比較實例2及比較實例3之液態水晶顯示裝置係藉由進行除液態水晶層厚度以外與比較實例1中所述相同之程序來製造。下表1中例示比較實例2及比較實例3中之液態水晶層厚度。
透射率評價
圖4A至圖4E為例示實例1至實例4及比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置之透射率的圖。
圖4A至圖4C為例示相對於施加電壓之液態水晶顯示裝置透射率之圖。在圖4A至圖4C中，x軸表示電壓單位形式[V]之施加電壓，且y軸表示透射率。
參考圖4A，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置說明較之比較實例1至比較實例3之所有液態水晶顯示裝置均更好的透射性質。更特定言之，圖4B選擇性例示圖4A中實例4及比較實例2之液態水晶顯示裝置之透射率。參考圖4B，實例4之透射率高於具有4.5μm之相同液態水晶 層厚度條件之比較實例2的透射率。圖4C選擇性例示圖4A中實例4及比較實例3之液態水晶顯示裝置之透射率。參考圖4C，實例4之透射率(其展現實例1至實例4中之最好透射率)高於比較實例3之透射率(其展現比較實例1至比較實例3中之最好透射率)。
圖4D及圖4E為例示在向實例1至實例4之液態水晶顯示裝置及比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置施加7V電壓之後，相對於液態水晶層厚度之透射率的圖。更特定言之，圖4D為例示相對於液態水晶層厚度之透射率的圖，且圖4E為例示相對於液態水晶層厚度(d)與液態水晶層折射率(△n)之乘積(△n．d)的透射率之圖。在圖4D及圖4E中，x軸表示微米單位之長度，且y軸表示透射率。
參考圖4D，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置的透射率比比較實例1至比較實例3之透射率高約17%至約30%。參考圖4E，當根據△n．d檢查透射率時，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置的透射率比比較實例1至比較實例3之透射率高約9%至約17%。
如上評價，因為實例1至實例4之液態水晶層中之鐵電液態水晶誘導液態水晶分子均勻且穩定地對準，所以實例1至實例4之液態水晶顯示裝置的透射率經證實高於比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置的透射率。
反應時間評價
圖5A至圖5D為例示實例1至實例4及比較實例1至 比較實例3之液態水晶顯示裝置之反應時間的圖。
圖5A及圖5B為例示根據施加電壓之反應時間的圖。在圖5A及圖5B中，x軸表示施加電壓(伏[V])，且y軸表示反應時間。
參考圖5A，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置的反應時間並不比比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置的反應時間慢得多。因為在實例1至實例4中液態水晶層包括鐵電液態水晶，所以液態水晶層黏度可增大。因此，實例1至實例4之液態水晶裝置的反應時間可變成稍低於或類似於比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置的反應時間之值。
在圖5B中，選擇性例示相對於電壓，實例3之反應時間(其展現實例1至實例4中之最好透射率)及比較實例3之反應時間(其展現比較實例1至比較實例3中之最好透射率)。參考圖5B，當比較實例3之反應時間(說明良好透射率)與比較實例3之反應時間時，證實實例3反應時間快於比較實例3之反應時間。
圖5C及圖5D為例示在施加7V電壓之後，實例1至實例4及比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置根據液態水晶層厚度之反應時間的圖。更特定言之，圖5C為例示根據液態水晶層厚度之反應時間的圖，且圖5D為例示相對於液態水晶層厚度(d)與液態水晶層折射率(△n)之乘積(△n．d)的反應時間之圖。在圖5C及圖5D中，x軸表示[μm]單位之長度，且y軸表示[ms]單位之反應時間。
參考圖5C，液態水晶層厚度為約3.8μm之實例1之液態水晶顯示裝置的反應時間為約18ms，且需要比較實例之液態水晶顯示裝置的液態水晶層厚度為至少4.3μm以展現約18ms之反應時間。參考圖5D，當根據△n．d檢查反應時間時，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置的反應時間比比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置的反應時間增大約22%至約24%。
如自藉由液態水晶層厚度乘以液態水晶層折射率所得之反應時間的結果所示，藉由形成具有適當厚度及折射率之液態水晶層，即使實例1至實例4之液態水晶層包括具有相對較高黏度之鐵電液態水晶，實例1至實例4之液態水晶顯示裝置展現反應時間快於比較實例1至比較實例3之液態水晶顯示裝置。因此，因為鐵電液態水晶，所以實例1至實例4之液態水晶顯示裝置展現快速反應時間，及穩定且均勻的液態水晶分子對準。
根據鐵電液態水晶之量評價透射率及反應時間
圖6A為例示實例5至實例8之液態水晶顯示裝置之透射率的圖，且圖6B為例示實例5至實例8之液態水晶顯示裝置之反應時間的圖。
參考圖6A，發現當液態水晶層中鐵電液態水晶之量增大時透射率增大。然而，參考圖6B，發現當液態水晶層中鐵電液態水晶之量增大時反應時間減少一半。因此，在發明構思之實施例中，較佳地控制液態水晶組合物中鐵電液態水晶之量，以液態水晶組合物總量計，使其不超過約30 重量%。
質地評價
圖7A至圖7C及圖8A至圖8C為比較實例1及實例3及實例9之液態水晶顯示裝置的質地。
除液態水晶層中之組分比率以外，比較實例1、實例3及實例9中之液態水晶顯示裝置實質上相同。為了解釋方便，表2中例示液態水晶層中之組分比率。
在向比較實例1、實例3及實例9之液態水晶顯示裝置施加7V電壓之後，旋轉交叉極化板以獲得白色影像及黑色影像。
在交叉極化板下，圖7A至圖7C中之質地為白色影像。更特定言之，當交叉極化板與液態水晶層中液態水晶分子之間的角度為45°時獲得白色影像。可經由光滲透穿過液態水晶層來展現明亮影像。此現象可在以下等式1中證實。
在等式1中，T表示透射率，Φ表示極化板與液態水 晶分子之間的角度，△n表示雙折射率，d表示液態水晶層厚度，且λ表示入射光波長。在等式1中，當Φ為45°時，sin2之值為具有最高透射率之最高值。
圖7A至圖7C為比較實例1、實例3及實例9之質地。參考圖7A，發現在狹縫邊緣部分或狹縫邊界有黑色外觀之缺陷。參考圖7B，發現當與圖7A中缺陷相比時，狹縫邊緣部分之缺陷減少。參考圖7C，發現狹縫邊緣部分及狹縫邊界之缺陷被移除。
在交叉極化板下，圖8A至圖8C中之質地為黑色影像。更特定言之，當交叉極化板與液態水晶層中液態水晶分子之間的角度為0°時獲得黑色影像。因為旋轉之上極化板對穿過液態水晶層之極化光具有垂直極化，所以可展現黑色影像。在等式1中，當Φ為0°時，sin2之值為0，且透射率變成0。
圖8A至圖8C為比較實例1、實例3及實例9中之質地。參考圖8A，在狹縫邊緣部分及狹縫邊界處發現漏光現象。參考圖8B及圖8C，發現當與圖8A中漏光現象相比時，在狹縫邊緣部分及狹縫邊界之許多漏光現象被移除。
當檢查質地時，當與不包括鐵電材料之液態水晶層相比時，包括鐵電材料之液態水晶層中液態水晶分子之對準為均勻且穩定的，且液態水晶顯示裝置之亮度可增大。
圖9A及圖9B為例示比較實例3、實例3及實例9中質地之灰階的圖。圖9A及圖9B可藉由256(28)個灰階估計。當灰階接近0時灰色接近黑色，且灰色之濃度可藉由 0階至256階展現。
圖9A例示圖7A至圖7C中質地之灰階且展現許多接近灰階256之白色影像。發現比較實例1之圖7A中之質地許多是在約200至230之灰階且展現大的峰寬。發現實例3之圖7B中之質地許多是在約200至230之灰階且展現小於比較實例1之峰寬。發現實例9之圖7C中之質地許多是在約230至250之灰階且展現小於比較實例1之峰寬。
圖9B例示圖8A至圖8C中質地之灰階且展現許多接近灰階0之黑色影像。發現比較實例1之圖8A中之質地許多是在約30至50之灰階且展現大的峰寬。發現實例3之圖8B中之質地許多是在約0至20之灰階且展現小於比較實例1之峰寬。發現實例9之圖8C中之質地許多是在約0至30之灰階且展現小於比較實例1之峰寬。
當檢查圖9A及圖9B中之圖時，當與不包括鐵電材料之液態水晶層相比時，包括鐵電材料之液態水晶層中液態水晶分子之對準為均勻且穩定的，且液態水晶顯示裝置之亮度可增大。
將上文揭示之主題視為具有說明性且不具有限制性，且隨附申請專利範圍意欲涵蓋所有屬於發明構思之真實精神及範疇之此等修改、增強及其他實施例。因此，以法律允許的最大程度，發明構思之範疇係由以下申請專利範圍及其等效物之最廣泛許可解釋來確定，且不應受前述實施方式制約或限制。

Claims (21)

  1. 一種液態水晶組合物，其包含：負向列液態水晶；正向列液態水晶；及鐵電液態水晶。
  2. 如請求項1所記載之液態水晶組合物，其中該液態水晶組合物包含：約70重量%至約99.9重量%之該負向列液態水晶；及約0.1重量%至約30重量%之該正向列液態水晶與該鐵電液態水晶之混合物。
  3. 如請求項2所記載之液態水晶組合物，其中以該正向列液態水晶與該鐵電液態水晶之該混合物計，該鐵電液態水晶之量為約10重量%至約99重量%。
  4. 如請求項1所記載之液態水晶組合物，其進一步包含反應性液態水晶元物質。
  5. 如請求項4所記載之液態水晶組合物，其中該液態水晶組合物包含：約0.1重量%至約30重量%該正向列液態水晶與該鐵電液態水晶之該混合物；約0.01重量%至約3重量%該反應性液態水晶元物質；及剩餘量之該負向列液態水晶。
  6. 如請求項1所記載之液態水晶組合物，其中該負向列液態水晶包括負向列液態水晶分子。
  7. 如請求項6所記載之液態水晶組合物，其中該負向列液態水晶進一步包括第一基礎液態水晶分子，該等第一基礎液態水晶分子中每一者包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
  8. 如請求項6所記載之液態水晶組合物，其中該等負向列液態水晶分子包含：具有第一負介電各向異性之第一負向列液態水晶分子；及具有不同於該第一負介電各向異性之第二負介電各向異性的第二負向列液態水晶分子。
  9. 如請求項1所記載之液態水晶組合物，其中該正向列液態水晶包括正向列液態水晶分子。
  10. 如請求項9所記載之液態水晶組合物，其中該正向列液態水晶進一步包括第二基礎液態水晶分子，該等第二基礎液態水晶分子中每一者包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
  11. 如請求項9所記載之液態水晶組合物，其中該等正向列液態水晶分子包含：具有第一正介電各向異性之第一正向列液態水晶分子；及具有不同於該第一正介電各向異性之第二正介電各向異性的第二正向列液態水晶分子。
  12. 如請求項1所記載之液態水晶組合物，其中該鐵電液態水晶進一步包含鐵電液態水晶分子。
  13. 如請求項12所記載之液態水晶組合物，其中該鐵電液態水晶進一步包含第三基礎液態水晶分子，該等第三基礎液態水晶分子中每一者包括選自由負向列液態水晶分子、正向列液態水晶分子及中性液態水晶分子組成之群的至少一者。
  14. 如請求項12所記載之液態水晶組合物，其中該等鐵電液態水晶分子包含：第一鐵電液態水晶分子；及第二鐵電液態水晶分子，其不同於該第一鐵電液態水晶分子。
  15. 一種液態水晶組合物，其包含：非鐵電液態水晶；及鐵電液態水晶。
  16. 如請求項15所記載之液態水晶組合物，其中該液態水晶組合物包含約0.1重量%至約30重量%該鐵電液態水晶。
  17. 如請求項15所記載之液態水晶組合物，其中該非鐵電液態水晶包含：負向列液態水晶；及正向列液態水晶。
  18. 如請求項15所記載之液態水晶組合物，其中該非鐵電液態水晶包含負向列液態水晶。
  19. 如請求項18所記載之液態水晶組合物，其中該液態水晶組合物包含：約70重量%至約99.9重量%該負向列液態水晶；及約0.1重量%至約30重量%該鐵電液態水晶。
  20. 如請求項18所記載之液態水晶組合物，其進一步包含反應性液態水晶元物質。
  21. 如請求項20所記載之液態水晶組合物，其中該液態水晶組合物包含：約0.1重量%至約30重量%該鐵電液態水晶；約0.01重量%至約3重量%該反應性液態水晶元物質；及剩餘量之該負向列液態水晶。
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