TWI596191B - 藍相液晶 - Google Patents

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Description

藍相液晶
藍相液晶是一種熱致性介相，通常存在於等向相和旋光向列相之間，旋光向列相是在1888年描述苯甲酸酸膽固醇酯的熔化行為的報告中被首次鑑定出，該報告指出，當物質在冷卻後從澄清變為混濁時會短暫地變成藍色。藍相液晶的結構是由雙扭轉柱體所形成，該雙扭轉柱體為自聚集的，並且形成三維的立方晶格。這樣的配置賦予藍相液晶特殊的性能，如光學等向性、某些波長的圓偏振光之可調整反射、微秒級回應等。這些性質使藍相液晶能夠有許多潛在的應用，該等應用包括高效率平板顯示器、快速回應的光學裝置及改良的雷射技術。受到穩定性的限制，使用藍相液晶的實際應用僅在很窄的溫度範圍內(通常為約1°K)。
本揭示並不限於所描述的特定系統、裝置及方法，因為這些都可以改變。在描述中使用的術語僅是為了描述特定版本或具體實施例的目的，並無限制範圍之意圖。雖然以「包含」各種元件或步驟(解釋為意指「包括但不限於」)的方式描述各種組合物和方法，但該組合物和方法也可以「基本上由」或「由」各種元件和步驟「組成」，而且應將這樣的術語解釋為定義基本上封閉的成員群組。
具體實施例描述形成穩定的藍相液晶之複合材料、製備該藍相液晶的方法及包含該複合材料的裝置。
在一具體實施例中，複合材料包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物，其中該複合材料具有藍相液晶，該藍相液晶可具有至少約5℃的穩定溫度範圍。在一些具體實施例中，該複合材料具有約0.5微米(μm)至約2μm的厚度。在一些具體實施例中，該彎曲形化合物具有式(I)的結構：其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族 烴；Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係各自獨立選自同素環芳香族化合物、經取代的同素環芳香族化合物、雜環芳香族化合物、經取代的雜環芳香族化合物、多環芳香族化合物及經取代的多環芳香族化合物；X1及X2係各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及Y1及Y2係各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。
在一具體實施例中，包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的複合材料具有藍相液晶及約0.5μm至約2μm的厚度。
在一具體實施例中，一種製備藍相液晶的方法包含以下步驟：提供一薄膜，該薄膜包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的混合物；加熱該薄膜；及冷卻該薄膜以產出藍相液，其中該藍相液晶具有至少約5℃的穩定溫度範圍。
在一具體實施例中，一種製備藍相液晶的方法包含以下步驟：提供一薄膜，該薄膜包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的混合物；加熱該薄膜；以及冷卻該經加熱的薄膜，以產出藍相液，其中該薄膜具有約0.5μm至2μm的厚度。
在一具體實施例中，一種顯示裝置包含複合材料，其中該複合材料包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物。在這些具體實施例中，該顯示裝置可以是藍相模式的液晶顯示器，該液晶顯示器相對於傳統的液晶顯示器具有改善的製造成本。
第一圖為藍相溫度範圍對複合材料厚度之圖。
本文所描述的是一種形成藍相液晶的複合材料、製備該藍相液晶的方法及包含該複合材料的裝置。在一些具體實施例中，該複合材料之該藍相液晶與典型只有幾度的範圍相比可以具有改良的穩定溫度範圍。在一些具體實施例中，該改良的範圍係取決於該薄膜之厚度。該藍相液晶之該改良的穩定範圍可便利該複合材料使用於例如顯示裝置。
在一具體實施例中，包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的複合材料具有藍相液晶，該藍相液晶具有至少約5℃的穩定溫度範圍。
在一具體實施例中，包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的複合材料具有藍相液晶及約0.5μm至約2μm的厚度。
在一些具體實施例中，該複合材料之該藍相液晶可具有至少約2℃、約5℃、約10℃、約15℃或約20℃的穩定溫度範圍。在一些具體實施例中，該藍相液晶可具有約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。穩定溫度範圍之具體實例包括約5℃、約10℃、約20℃、約40℃、約60℃及這些溫度範圍之任二者之間的範圍(例如約20℃至約60℃)。在一些具體實施例中，該複合材料之該藍相液晶可具有可藉由調整該複合材料之厚度而改良的穩定溫度範圍。在這些具體實施例中，該穩定溫度範圍可基於該複合材料之組成而改變。
在具體實施例中，該複合材料可具有約0.25μm至約15μm的厚度。在一些具體實施例中，該複合材料可具有約0.5μm至約2μm的厚度。在一些具體實施例中，該複合材料可具有約0.75μm至約1.5μm的厚度。在一些具體實施例中，該複合材料可具有約1μm的厚度。厚度之具體實例包括約0.25μm、約0.75μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約4μm、約10μm及這些厚度之任二者之間的範圍(例如約0.75μm至約1.5μm)。在一些具體實施例中，可修改該複合材料之該厚度，以改良該藍相液晶之穩定溫度範圍。在這些具體實施例中，該厚度可基於該複合材料之組成而改變。
在一些具體實施例中，該彎曲形化合物可以約5重量百分比至約20重量百分比存在該複合材料中。在一些具體實施例中，該彎曲形化合物可以約7重量百分比存在該複合材料中。重量百分比之具體實例包括約5重量百分比、約8重量百分比、約11重量百分比、約14重量百分比、約17重量百分比、約20重量百分比及這些厚度之任二者之間的範圍(例如約14重量百分比至約20重量百分比)。
在一具體實施例中，一種製備藍相液晶的方法包含以下步 驟：提供一薄膜，該薄膜包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的混合物；加熱該薄膜；及冷卻該薄膜以產出藍相液，其中該藍相液晶具有至少約5℃的穩定溫度範圍。
在一具體實施例中，一種製備藍相液晶的方法包含以下步驟：提供一薄膜，該薄膜包含旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的混合物；加熱該薄膜；及冷卻該經加熱過薄膜，以產出藍相液，其中該薄膜具有約0.5μm至2μm的厚度。
在具體實施例中，可在足以分散該混合物之成分的溫度形成該混合物。在具體實施例中，該薄膜可被加熱到處於等向相的溫度。在一些具體實施例中，該薄膜可被加熱到約70℃的溫度。加熱溫度之具體實例包括約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、約90℃、約100℃、約110℃、約120℃、約130℃、約140℃、約150℃、約160℃、約170℃、約180℃及這些溫度之任二者之間的範圍。在具體實施例中，經加熱的薄膜可被從該等向相冷卻至該藍相液晶。冷卻溫度之具體實例包括約0℃、約10℃、約20℃、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、約90℃、約100℃、約110℃、約120℃及這些溫度之任二者之間的範圍。在一些具體實施例中，該經加熱的薄膜可被從約70℃冷卻至約43℃。在具體實施例中，該經加熱的薄膜可被冷卻至任何在藍相液晶範圍內的溫度。
在一些具體實施例中，該藍相液晶可具有至少約2℃、約5℃、約10℃、約15℃或約20℃的穩定溫度範圍。在一些具體實施例中，該藍相液晶可具有約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。穩定溫度範圍之具體實例包括約5℃、約10℃、約20℃、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃及這些溫度範圍之任二者之間的範圍(例如約20℃至約60℃)。在一些具體實施例中，該藍相液晶可具有可藉由調整該薄膜之厚度而改良的穩定溫度範圍。在這些具體實施例中，該穩定溫度範圍可基於該薄膜之組成而改變。
在具體實施例中，該薄膜可具有約0.25μm至約15μm的厚度。在一些具體實施例中，該薄膜可具有約0.5μm至約2μm的厚度。在 一些具體實施例中，該薄膜可具有約0.75μm至約1.5μm的厚度。在一些具體實施例中，該薄膜可具有約1μm的厚度。厚度之具體實例包括約0.25μm、約0.75μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約4μm、約10μm及這些厚度之任二者之間的範圍(例如約0.75μm至約1.5μm)。在一些具體實施例中，可修改該薄膜之該厚度，以改良該藍相液晶之穩定溫度範圍。在這些具體實施例中，該厚度可基於該薄膜之組成而改變。
本文中描述的該複合材料可用以改良製造成本與顯示裝置之性能。在一具體實施例中，顯示裝置可包含以上具體實施例中描述的複合材料。在具體實施例中，該複合材料可包含在液晶顯示器中的液晶層。在一些具體實施例中，該液晶顯示器可以是藍相模式的液晶顯示器。在具體實施例中，可以不需要非等向配向層，而且更新率可以比約100Hz更快。
在一些具體實施例中，該旋光向列型液晶主體包含約60重量百分比至約70重量百分比的共熔向列(eutectic nematic)型液晶及約30重量百分比至約40重量百分比的旋光摻雜劑(chiral dopant)。在一些具體實施例中，該旋光向列型液晶主體包含約67重量百分比的共熔向列型晶體及約33重量百分比的旋光摻雜劑。在一些具體實施例中，該向列型液晶主體與該共熔向列型液晶之重量比可以為約1：1、約3：2、約2：1、約7：3、約3：1及這些比例之任二者之間的範圍(例如約2：1至約3：1)。
例示性的共熔向列型液晶包括從實力克有限公司(Slichem Co.Ltd)市售可得的化合物SLC-9023。例示性的旋光摻雜劑包括從默克有限公司(Merck Co.Ltd)市售可得的化合物R811。在本揭示之範疇內可以使用替代及/或另外的共熔向列型液晶及旋光摻雜劑。
在一些具體實施例中，該彎曲形化合物可以具有式(I)的結構：其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴；Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係可各自獨立選自同素環芳香族化合物、經取代的同素環芳香族化合物、雜環芳香族化合物、經取代的雜環芳香族化合物、多環芳香族化合物及經取代的多環芳香族化合物；X1及X2係可各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及Y1及Y2係可各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。在一些具體實施例中，Ar3可為五員芳香族雜環。在一些具體實施 例中，Ar1、Ar2、Ar4及Ar5係可各自獨立選自六員芳香族雜環及六員芳香族同素環。
在一些具體實施例中，該彎曲形化合物可以具有式(II)的結構：其中R3和R4係可各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴。在一些具體實施例中，R3可為C7H15且R4可為F，以及具有結構(III)。
實施例 實施例1：以旋塗製造薄膜
製備含有重量比93：7之旋光向列型液晶(N*LC)主體(重量比67.2：32.8的傳統向列型液晶(自製的)對旋光摻雜劑(R811(德國達姆施塔特的默克)))與彎曲形分子(III)作為摻雜劑的混合物，並將該混合物加熱到正好高於液體之透明點持續30分鐘。將一滴(2μL)該混合物放在安置於旋轉器的石英基板上。轉動以200RPM進行，並持續30秒鐘分鐘。在旋塗之後，以第二基板覆蓋薄膜，且無任何移動或按壓。以掃描電子顯微鏡(SEM，scanning electron microscopy)分析發現形成均勻的1.0μm層。
實施例2：厚度對藍相範圍之影響
將含有重量比93：7之旋光向列型液晶(N*LC)主體(重量比67.2：32.8的傳統向列型液晶(自製的)對旋光摻雜劑(R811(德國達姆施塔特的默克)))與彎曲形分子(III)作為摻雜劑的混合物之薄膜以15.0 μm、9.5μm、5.2μm、2.0μm、1.0μm及0.5μm的厚度沉積在石英基板上。將樣品從旋光向列相加熱到等向狀態，然後以1℃/分的速率冷卻到室溫，以此方式測試加熱與冷卻製程之藍相範圍(第一圖)。當材料層是厚的(從5.2至15.0μm)時，藍相範圍有些微改變；然而，若材料層是薄的(從0.5至2.0μm)則有明顯的改變。有趣的是，當厚度從5.2降到1.0μm時藍相迅速擴大，並且當厚度持續減少時則變窄。此外，發現到，加熱製程之藍相範圍比冷卻製程窄約50%，這可能是由於在冷卻製程過程中藍相的過冷卻。
在1.0μm厚的樣品上觀察到約27℃的最大藍相範圍，與典型只具有幾度的穩定範圍之藍相材料相比，這是顯著的改良。
實施例3：藍相液晶裝置
可以製造液晶顯示裝置，其中平面轉換(IPS，in-plane switching)驅動器的電極間隙可以為約1μm厚，並填充重量比93：7之旋光向列型液晶(N*LC)主體(重量比67.2：32.8的傳統向列型液晶(自製的)對旋光摻雜劑(R811(德國達姆施塔特的默克)))與彎曲形分子(III)作為摻雜劑的混合物。可以不用表面方位處理來製造該顯示裝置，而且該IPS驅動器可以作為有27℃的穩定溫度範圍之藍相液晶操作。
在本揭示中參照了附圖，該等附圖形成本發明的一部分。無意使在實施方式、圖式及申請專利範圍中描述的說明性具體實施例為限制性的。可以使用其他的具體實施例，並且在不偏離本文提出的標的物之精神或範疇下，可以進行其他變化。將可立即瞭解到，如本文中一般性描述及圖式中圖示出的，可以在各式各樣不同的架構中配置、取代、結合、分離及設計本揭示的態樣，且該等態樣皆為本文中明確構想的。
本揭示並不限於本申請中描述的特定具體實施例等方面，意圖將該等具體實施例作為各種態樣的說明。如本技術領域中具有通常知識者可顯而易見的，在不偏離本申請之精神或範疇下可以作出許多修改和變化。鑒於前面的描述，除了本文中所列舉的那些之外，在本揭示之範疇內功能性等同的方法和設備對於本技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。意圖使這些修改和變化落入所附的申請專利範圍之範疇內。本揭 示僅受所附的申請專利範圍之條款以及這些申請專利範圍賦予的等同物之全部範疇所限制。應瞭解到，本揭示並不限於特定的方法、試劑、化合物、組合物或生物系統，當然該等方法、試劑、化合物、組合物或生物系統可以改變。也應當瞭解到，本文中使用的術語只是為了描述特定具體實施例的目的且無限制的意圖。
對於本文中使用的大致上任何複數及/或單數的用語，本技術領域中具有通常知識者可以視何者適合內文及/或應用而從複數轉為單數及/或從單數轉為複數。為了清楚起見，本文中可以明確提出單數/複數的各種變換。
熟悉本技藝者將瞭解到，一般來說，本文中使用的用語通常是意圖作為「開放式」用語(例如用語「包括」(including)應被解釋為「包括但不限於」，用語「具有」應被解釋為「至少具有」，用語「包括」(includes)應被解釋為「包括但不限於」等)，特別是在所附的申請專利範圍中(例如在所附申請專利範圍的主體)。熟悉本技藝者將進一步瞭解到，假使意圖引述特定項次的申請專利範圍，則這樣的意圖將被明確地陳述在申請專利範圍中，而且在沒有這種引述時則不存在這樣的意圖。例如，為了幫助瞭解，下面所附的申請專利範圍可以包含使用引入性短語「至少一」及「一或多個」來引入申請專利範圍的陳述。然而，使用這種短語不應被解釋為在暗示由不定冠詞「一」(a、an)對申請專利範圍陳述的引入可將任何含有這種引入的申請專利範圍陳述的特定申請專利範圍限制於僅含有一個這種陳述的具體實施例，即使當相同的申請專利範圍包括引入性短語「一或多個」或「至少一」及不定冠詞如「一」(a、an)時(例如「一」(a、an)應被解釋為意味著「至少一」或「一或多個」)；對於使用定冠詞來引入申請專利範圍陳述同樣適用。此外，即使明確地敘述引入的申請專利範圍陳述的特定項次，但在本技術領域中具有通常知識者亦將理解到，這種陳述應該被解釋為至少意指所引述的項次(例如，裸性陳述「二引述」而沒有其他的修飾意指至少二個引述，或是二或更多的引述)。此外，在那些使用類似「A、B及C中之至少一者」的寫法之情況下，一般來說，意圖使這種句法結構之意思為本技術領域中具有通常知識者可瞭解該寫法(例如「具有A、B 及C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起及/或A、B和C一起的系統等)。熟悉本技藝之人士將進一步瞭解到，幾乎任何分離性的、呈現二或更多個不同用語的文字及/或短語，無論是在描述、申請專利範圍或圖式中，皆應被理解為構想包括該等用語中之一者、該等用語之任一者或兩個該等用語的可能性。例如，短語「A或B」將被理解為可能包括「A」或「B」或「A和B」。
此外，熟悉本技藝者將理解到，在以馬庫西群組的方式描述揭示的特徵或態樣時，亦從而以馬庫西群組之任何個別成員或成員之次群組的方式描述了本揭示。
如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，為了任何及所有的目的，如在提供書面描述的方面，本文中揭示的所有範圍也包括任何和所有可能的子範圍及其子範圍的組合。任何列出的範圍可以很容易地被理解為充分描述且能夠使相同的範圍被分解成至少相等的兩半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作為非限制性的實例，本文中討論的每個範圍可以很容易地被細分為下三分之一、中間三分之一及上三分之一等。如本技術領域中具有通常知識之人士亦將可瞭解的，所有的語言如「上達」、「至少」及類似者包括陳述的數字並指稱可隨後被細分為子範圍的範圍，如上面所討論的。最後，如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，一個範圍包括每個個別的成員。因此，舉例來說，具有1-3個取代基的基團係指具有1、2或3個取代基的基團。同樣地，具有1-5個取代基的基團係指具有1、2、3、4或5個取代基的基團，以此類推。

Claims (61)

  1. 一種製備藍相液晶的方法，該方法包含以下步驟：提供一薄膜，該薄膜包含一旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化合物的一混合物；加熱該薄膜；以及冷卻該薄膜，以產出一藍相液晶，其中該藍相液晶具有一至少約5℃的穩定溫度範圍，其中該薄膜具有一約0.5μm至約2μm的厚度。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該薄膜具有一約1μm的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該彎曲形化合物具有式(I)的結構： 其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴；其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係各自獨立選自選擇性經取代的同素環、雜環及多環芳香族化合物；其中X1及X2係各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及其中Y1及Y2係各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中X1為O，X2為O，Y1為C=O以及Y2為C=O。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中Ar3為一五員芳香族雜環。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中Ar1、Ar2、Ar4及Ar5係各自獨立選自六員芳香族雜環及六員芳香族同素環。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該彎曲形化合物具有式(II)的結構： 其中R3和R4係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中R3為C7H15以及R4為F。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該彎曲形化合物係以約5重量百分比至約20重量百分比存在該薄膜中。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該彎曲形化合物係以約7重量百 分比存在該薄膜中。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該旋光向列型液晶主體包含約60重量百分比至約70重量百分比的共熔向列型液晶以及約30重量百分比至約40重量百分比的旋光摻雜劑。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該旋光向列型液晶主體包含約67重量百分比的共熔向列型晶體以及約33重量百分比的旋光摻雜劑。
  13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該藍相液晶具有一至少約10℃的穩定溫度範圍。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該藍相液晶具有一約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。
  15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中加熱該混合物包含加熱至一高於該混合物之透明點的溫度。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中冷卻該經加熱的混合物包含以每分鐘約1℃冷卻。
  17. 一種複合材料，包含：一旋光向列型液晶主體；以及至少一彎曲形化合物，其中該複合材料具有一約0.5μm至約2μm的厚度，以及其中該複合材料具有一藍相液晶。
  18. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該複合材料具有一約1μm的厚度。
  19. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該複合材料之該藍相液晶具有一至少約10℃的穩定溫度範圍。
  20. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該複合材料之該藍相液晶具有一約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。
  21. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該彎曲形化合物具有式(I)的結構： 其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴； 其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係各自獨立選自選擇性經取代的同素環、雜環及多環芳香族化合物；其中X1及X2係各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及其中Y1及Y2係各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。
  22. 如申請專利範圍第21項之複合材料，其中X1與X2係各自為O，以及其中Y1與Y2係各自為C=O。
  23. 如申請專利範圍第21項之複合材料，其中Ar3為一五員芳香族雜環。
  24. 如申請專利範圍第21項之複合材料，其中Ar1、Ar2、Ar4及Ar5係各自獨立選自六員芳香族雜環及同素環。
  25. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該彎曲形化合物具有式(II)的結構： 其中R3和R4係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴。
  26. 如申請專利範圍第25項之複合材料，其中R3為C7H15及R4為F。
  27. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該彎曲形化合物係以約5重量百分比至約20重量百分比存在。
  28. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該彎曲形化合物係以約7重量百分比存在。
  29. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該旋光向列型液晶主體包含約60重量百分比至約70重量百分比的共熔向列型液晶以及約30重量百分比至約40重量百分比的旋光摻雜劑。
  30. 如申請專利範圍第17項之複合材料，其中該旋光向列型液晶主體包含約67重量百分比的共熔向列型晶體以及約33重量百分比的旋光摻雜劑。
  31. 一種製備藍相液晶的方法，該方法包含以下步驟：提供一薄膜，該薄膜包含一旋光向列型液晶主體及至少一彎曲形化 合物的一混合物；加熱該薄膜；以及冷卻該經加熱的薄膜，其中該薄膜具有一約0.5μm至2μm的厚度，以產出一藍相液晶。
  32. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該薄膜具有一約1μm的厚度。
  33. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該藍相液晶具有一至少約10℃的穩定溫度範圍。
  34. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該藍相液晶具有一約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。
  35. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該彎曲形化合物具有式(I)的結構： 其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴；其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係各自獨立選自選擇性經取代的同素環、雜環及多環芳香族化合物；其中X1及X2係各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及其中Y1及Y2係各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。
  36. 如申請專利範圍第35項之方法，其中X1與X2係各自為O，以及其中Y1與Y2係各自為C=O。
  37. 如申請專利範圍第35項之方法，其中Ar3為一五員芳香族雜環。
  38. 如申請專利範圍第35項之方法，其中Ar1、Ar2、Ar4及Ar5係各自獨立選自六員芳香族雜環及同素環。
  39. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該彎曲形化合物具有式(II)的結構： 其中R3和R4係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴。
  40. 如申請專利範圍第39項之方法，其中R3為C7H15及R4為F。
  41. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該彎曲形化合物係以約5重量百 分比至約20重量百分比存在。
  42. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該彎曲形化合物係以約7重量百分比存在。
  43. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該旋光向列型液晶主體包含約60重量百分比至約70重量百分比的共熔向列型液晶以及約30重量百分比至約40重量百分比的旋光摻雜劑。
  44. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該旋光向列型液晶主體包含約67重量百分比的共熔向列型晶體以及約33重量百分比的旋光摻雜劑。
  45. 如申請專利範圍第31項之方法，其中加熱該混合物包含加熱至一高於該混合物之透明點的溫度。
  46. 如申請專利範圍第31項之方法，其中冷卻該經加熱的混合物包含以每分鐘約1℃冷卻。
  47. 一種顯示裝置，包含一複合材料，其中該複合材料包含：一旋光向列型液晶主體；以及至少一彎曲形化合物，其中該複合材料係設置為一薄膜，該薄膜具有一約0.5μm至約2μm的厚度，以及其中該複合材料之一藍相液晶具有一至少約5℃的穩定溫度範圍。
  48. 一種用於請求項47項所述之顯示裝置的複合材料，包含：一旋光向列型液晶主體；以及至少一彎曲形化合物，其中該複合材料之一藍相液晶具有一至少約5℃的穩定溫度範圍，其中該複合材料具有一約0.5μm至約2μm的厚度。
  49. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該複合材料具有一約1μm的厚度。
  50. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該彎曲形化合物具有式(I)的結構： 其中R1和R2係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴； 其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4及Ar5係各自獨立選自同素環芳香族化合物、經取代的同素環芳香族化合物、雜環芳香族化合物、經取代的雜環芳香族化合物、多環芳香族化合物及經取代的多環芳香族化合物；其中X1及X2係各自獨立選自CH2、O、NH及S；以及其中Y1及Y2係各自獨立選自C=O、C=CH2、C=NH及C=S。
  51. 如申請專利範圍第50項之複合材料，其中X1為O，X2為O，Y1為C=O以及Y2為C=O。
  52. 如申請專利範圍第50項之複合材料，其中Ar3為一五員芳香族雜環。
  53. 如申請專利範圍第50項之複合材料，其中Ar1、Ar2、Ar4及Ar5係各自獨立選自六員芳香族雜環及六員芳香族同素環。
  54. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該彎曲形化合物具有式(II)的結構： 其中R3和R4係各自獨立選自鹵素及含有1至15個碳的脂族烴。
  55. 如申請專利範圍第54項之複合材料，其中R3為C7H15以及R4為F。
  56. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該彎曲形化合物係以約5重量百分比至約20重量百分比存在該複合材料中。
  57. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該彎曲形化合物係以約7重量百分比存在該複合材料中。
  58. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該旋光向列型液晶主體包含約60重量百分比至約70重量百分比的共熔向列型液晶以及約30重量百分比至約40重量百分比的旋光摻雜劑。
  59. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該旋光向列型液晶主體包含約67重量百分比的共熔向列型晶體以及約33重量百分比的旋光摻雜劑。
  60. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該複合材料之該藍相液晶具有一至少約10℃的穩定溫度範圍。
  61. 如申請專利範圍第48項之複合材料，其中該複合材料之該藍相液晶具有一約10℃至約30℃的穩定溫度範圍。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105505406B (zh) * 2015-12-03 2018-02-16 北京科技大学 一种含支链结构弯曲分子的蓝相液晶复合材料的制备方法
CN106566562A (zh) * 2016-11-08 2017-04-19 北京科技大学 一种含非对称型弯曲分子的蓝相液晶复合材料的制备方法
CN108774536B (zh) * 2018-05-22 2019-03-15 王红 一种弯曲型液晶材料的制备方法
CN112175627B (zh) * 2020-09-24 2022-04-15 北京科技大学 一种含芴核弯曲型化合物的蓝相液晶复合材料的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1934222A (zh) * 2004-01-30 2007-03-21 陶氏康宁公司 液晶材料

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863841B2 (en) * 2001-12-13 2005-03-08 Merck Patent Gmbh Oxadiazole derivative and its use as charge transport and light emitting material
KR100649039B1 (ko) * 2004-01-15 2006-11-27 샤프 가부시키가이샤 표시 소자 및 표시 장치, 및 표시 소자의 제조 방법
JP2008291113A (ja) 2007-05-24 2008-12-04 Fujifilm Corp 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、調光材料および液晶組成物の調製方法
US8377331B2 (en) * 2009-09-29 2013-02-19 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Liquid crystals composition and liquid crystal display with patterned electrodes
WO2012074081A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal composition, polymer/liquid crystal composite, liquid crystal element, and liquid crystal display device
CN102443402B (zh) * 2011-10-27 2014-05-28 北京科技大学 一种宽温蓝相液晶复合材料的制备方法
US8518499B2 (en) * 2012-01-19 2013-08-27 Empire Technology Development Llc Liquid crystal blue phase

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1934222A (zh) * 2004-01-30 2007-03-21 陶氏康宁公司 液晶材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Haifeng Wanga, Zhigang Zhenga & Dong Shena,"Blue phase liquid crystals induced by bent-shaped molecules based on 1,3,4-oxadiazole derivatives",Liquid Crystals,2012(Jan.),Volume 39, Issue 1,p.99-103. *
Zhigang Zheng, Dong Shen and Pei Huang,"Wide blue phase range of chiral nematic liquid crystal doped with bent-shaped molecules",New J. Phys. 12 (2010) 113018. *

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