TWI598433B - 液晶組合物 - Google Patents

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Description

液晶組合物
本文中揭示之本發明係關於一種液晶組合物，且更特定言之係關於一種包括向列液晶及層列液晶之液晶組合物。
液晶顯示裝置為最廣泛使用的平板顯示裝置中之一者，且在對高清晰度、高亮度及大尺寸裝置進行著積極的研究。作為研究之一部分，液晶裝置中電極之結構係多樣變化且複雜化來實現液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，液晶層中液晶分子之對準可被施加電場改變。由於電極，因此液晶分子之對準可能不均勻且不穩定。液晶分子之不均勻且不穩定的對準可能使液晶顯示裝置之亮度劣化。
本發明提供一種液晶組合物，其展現均勻且穩定的對準。
本發明不應視為限於上述態樣。確切言之，熟習此項技術者將據以下說明書明顯瞭解未提及之其他態樣。
本發明之實施例提供一種液晶組合物，其包括約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶，及剩餘量之向列液 晶。
在一些實施例中，向列液晶可包括負向列液晶。
在其他實施中，液晶組合物可進一步包括對掌性液晶。
在其他實施例中，以液晶組合物計，對掌性液晶之量可為約0.01重量%至約10重量%。
甚至在其他的實施例中，液晶組合物可進一步包括反應性液晶元物質。
在本發明之其他實施中，提供一種液晶組合物。液晶組合物包括約3重量%至約50重量%層列液晶及剩餘量之向列液晶。層列液晶包括約70重量%至約97重量%非對掌性層列液晶，及約3重量%至約30重量%對掌性層列液晶。
在一些實施例中，液晶組合物可進一步包括對掌性摻雜物。
在其他實施中，對掌性層列液晶可具有高於對掌性摻雜物之自發極化。
在其他實施例中，向列液晶可包括負向列液晶。
甚至在其他的實施例中，液晶組合物可進一步包括反應性液晶元物質。
根據示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶及非對掌性層列液晶。另外，示例實施例之液晶組合物可進一步包括對掌性液晶。在包括液晶組合物之液晶顯示裝置中，液晶組合物中液晶分子之對準均勻性及穩定性可得到改良以增大液晶顯示裝置之透射率。
100‧‧‧第一顯示板
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第一電極
170‧‧‧第一對準板
200‧‧‧第二顯示板
210‧‧‧第二基板
220‧‧‧第二電極
270‧‧‧第二對準板
300‧‧‧液晶層
包括隨附圖式以提供對本發明之進一步理解，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。該等圖式說明本發明之示範性實施例，且與說明書一起用於解釋本發明之原理。在圖式中：圖1為例示來解釋一個示例實施例之液晶顯示裝置之截面圖；圖2為例示來解釋一個示例實施例之電極之狹縫形狀的平面圖；圖3為用於將比較實例與實例1至實例7之液晶顯示裝置之透射率進行比較而例示的圖；圖4A為例示比較實例之液晶顯示裝置之透射率，及根據實例1至實例7之液晶層中非對掌性組分之量的液晶顯示裝置之透射率的圖；圖4B為例示比較實例之液晶顯示裝置之透射率，及根據實例1至實例7之液晶層中對掌性組分之量的液晶顯示裝置之透射率的圖；圖5為用於將比較實例與實例1至實例7之液晶顯示裝置之反應時間進行比較而例示的圖；圖6為例示比較實例之液晶顯示裝置之上升時間及下降時間，及根據實例1至實例7之液晶層中非對掌性組分之量的液晶顯示裝置之上升時間及下降時間的圖；圖7A為例示比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置之上升時間的圖； 圖7B為例示比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置之下降時間的圖；圖8A至圖8H為比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置的質地；圖9A至圖9H為比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置的黑色質地；圖10A及圖10B為例示比較實例及實例1至實例7之質地之灰階的圖；以及圖11A及圖11B為例示比較實例及實例1至實例7相對於質地距離之透射率的圖。
下文將參考隨附圖式來較詳細地描述本發明之較佳實施例。然而，本發明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揭示案將透徹且完整，且將完整地向熟習此項技術者傳達本發明之範疇。熟習此項技術者可瞭解本發明之發明構思的適當工作環境。
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，其將關於本發明之一個示範性實施例，結合以圖式來描述。
(液晶組合物_第一實施例)
示例實施例之液晶組合物可包括向列液晶及非對掌性層列液晶。
液晶組合物可包括約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶及約50重量%至約99重量%向列液晶。以液晶組合物總量計，當非對掌性層列液晶之量小於約1重量%時，液晶組合物中液晶之對準可變得不穩定。另外，當非對掌性層列液晶之量超過液晶組合物總量之約50重量% 時，液晶組合物之黏度可增大以減少包括液晶組合物之顯示裝置的反應時間。更特定言之，液晶組合物可包括約1重量%至約35重量%非對掌性層列液晶。
根據一個示例實施例，非對掌性層列液晶之量可藉由非對掌性層列液晶之黏度來確定。當非對掌性層列液晶之黏度較小時，液晶組合物中非對掌性層列液晶之量可為約50重量%或50重量%以上。當非對掌性層列液晶之黏度較高時，考慮液晶組合物之總黏度，該量可較佳保持在約35重量%或35重量%以下。
根據一個示例實施例，向列液晶可包括具有負介電各向異性之負向列液晶。根據其他示例實施例，向列液晶可包括負向列液晶及具有正介電各向異性之正向列液晶。正向列液晶可為約10重量%向列液晶。
在下文中，將解釋向列液晶之示範性物質及非對掌性層列液晶。然而，向列液晶及非對掌性層列液晶可能不限於以下示範性物質。
首先，將簡要解釋向列液晶之性質，且將負向列液晶及正向列液晶之示範性物質分類。
向列液晶為具有薄長分子之液晶，該等分子即使彼此不規則地定位，但縱向軸係以恆定方向對準。因為向列液晶之各分子可縱向自由移動，但向列液晶分子可具有小黏度且可易於流動。因為向列液晶之上下方向實質上相同，所以一般而言，極性可能偏移，且鐵電性質可能不展現。液晶分子在軸方向及其垂直方向之物理性質可能相當不 同。因此，向列液晶為具有光學各向異性之物質。當平行於軸方向中之介電各向異性與垂直於軸方向中之介電各向異性之間的差異(△ε)小於0時，液晶被稱為負向列液晶，而當大於0時，液晶可被稱為正向列液晶。
負向列液晶
根據一個示例實施例，負向列液晶可包括負向列液晶分子。在一個態樣中，負向列液晶分子可包括單一種類。在另一態樣中，負向列液晶分子可為不同種類之混合物。舉例而言，負向列液晶分子可包括具有第一介電各向異性之第一液晶分子，及具有第二介電各向異性之第二液晶分子。在此情況下，第二介電各向異性可不同於第一介電各向異性。第一介電各向異性及第二介電各向異性中至少一者可具有負介電各向異性。僅當包括第一液晶分子及第二液晶分子之向列液晶分子之總介電各向異性具有負介電各向異性時，向列液晶才可能足夠。
根據另一示例實施例，負向列液晶可包括負向列液晶分子及基礎液晶分子。第一基礎液晶分子中每一者可包括選自由負液晶分子、正液晶分子、中性液晶分子、對掌性液晶分子及非對掌性液晶分子組成之群的至少一者。在一個態樣中，負向列液晶可包括一種負向列液晶分子及基礎液晶分子。在另一態樣中，負向列液晶可包括具有多種負液晶分子及基礎液晶分子之液晶分子。
在下文中，將解釋負向列液晶之示範性物質。以下物質可單獨使用或以混合物類型使用。
負向列液晶可包括鹵素基團、氰基(cyanide group)或異氰酸酯基向列液晶。負向列液晶可使用單獨之鹵素基團、氰基或異氰酸酯基向列液晶或其混合物。如上所述，負向列液晶分子可進一步包括基礎液晶分子。
鹵素基團負向列液晶可包括氟基、氯基或溴基物質，且可具有單環結構或多環結構。
具有二環結構之鹵素基團負向列液晶可由以下化學式1及化學式2表示。
在化學式1及化學式2中，R為具有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-CH=CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，X獨立地為鹵素、具有1至15個碳原子之鹵化烷基、鹵化烷氧基、鹵化烯基或鹵化氧基，且L1及L2獨立地為氫或鹵素。
具有三環結構之鹵素基團負向列液晶可由以下化學式3至化學式6表示。
化學式3
在化學式3至化學式6中，R、L1及L2係與化學式1及化學式2中所定義相同，L3及L4獨立地為氫或鹵素，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-。
具有四環結構之鹵素基團負向列液晶可由以下化學式7至化學式9表示。
化學式7
在化學式7至化學式9中，Y表示氫或鹵素，R1為具有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)，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-。
在側部具有氟化茚滿衍生物之鹵素基團負向列液晶可由以下化學式10表示。
在化學式10中，m表示整數且n為0或1。
氰基負向列液晶可由以下化學式11至化學式13表示。
在化學式11化學式13中，R3為具有1至15個碳原子之烷基(其中，氫可未經取代或至少經CN、CF3或鹵素原子單取代，且CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-OC-O-或-O-CO-取代)，L1及L2獨立地為氫或鹵素，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-。
負向列液晶可包括單一物質或混合物。在示例實施例中，負向列液晶混合物可包括，(a)液晶組分A，其包括至少一種介電各向異性為約-1.5或-1.5以下之化合物； (b)液晶組分B，其包括至少一種介電各向異性為約-1.5至約+1.5之化合物；及(c)對掌性組分C。
對掌性組分A可包括至少一種化學式14至化學式17之化合物。
液晶組分B可包括至少一種化學式18至化學式20之化合物。液晶組分B可為第一基礎液晶分子。
化學式18
在化學式18至化學式20中，R4及R5獨立地為具有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可包括複數種以下對掌性摻雜物。對掌性摻雜物本身之選擇並不重要。
正向列液晶
根據示例實施例，正向列液晶可包括正向列液晶分子。在一個態樣中，正向列液晶分子可包括單一種類。在另一態樣中，正向列液晶分子可為不同種類之混合物。舉例而言，正向列液晶分子可包括具有第一介電各向異性之第一液晶分子，及具有第二介電各向異性之第二液晶分子。在此情況下，第二介電各向異性可不同於第一介電各向異性。第一介電各向異性及第二介電各向異性中至少一者可具有正各向異性。僅當包括第一液晶分子及第二液晶分子之向列液晶分子之總介電各向異性具有正介電各向異性時，向列液晶才可能足夠。
根據其他示例實施例，正向列液晶可包括正向列液晶分子及基礎液晶分子。基礎液晶分子中每一者可包括選自由負液晶分子、正液晶分子、中性液晶分子、對掌性液晶分子及非對掌性液晶分子組成之群的至少一者。在一個態樣中，正向列液晶可包括具有各種正液晶分子及基礎分子之液晶分子。在另一態樣中，正向列液晶可包括具有各種正液晶分子及基礎液晶分子之液晶分子。
在下文中，將解釋正向列液晶之示範性物質。以下物質可單獨使用或以混合物類型使用。
正向列液晶可包括氰基、異氰酸酯基或鹵素基團向列液晶。正向列液晶可使用單獨之氰基、異氰酸酯基或鹵素基團向列液晶或混合物類型。另外，正向列液晶可進一步包括兩種基礎液晶分子。
氰基正向列液晶可具有二環結構或三環結構。
具有二環結構之氰基正向列液晶可由以下化學式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)。如下說明化學式21之特定實例。
在化學式21中，R7為H、CH3、C2H5或n-C3H7。
正向列液晶及三環結構可由以下化學式22表示。
R3為具有15個或15個以下碳原子之烷基，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，其中至少一個CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-C=C-、-OC-O-或-O-CO-置換，且L1及L2獨立地為氫或鹵素。
異氰酸酯基正向列液晶可由以下化學式23表示。
在化學式23中，R8為CnH2n+1O、CnH2n+1或CnHn2n-1，其中n為1至15，A為或，B為-CH2-CH2-或-C≡C-，X1為氫或鹵素，且m為1、2、3或4。如下為化學式23之特定實例。
鹵素基團正向列液晶可包括氟基物質或氯基物質，且可具有單環或多環結構。氟基正向列液晶可由以下化學式24至化學式27表示。
在化學式24至化學式27中，R9及R10為具有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，L1、L2、L3及L4獨立地為氫或氟，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-。
具有二環結構之鹵素基團正向列液晶可由以下化學式28表示。
在化學式28中，R11表示氫、鹵素、具有1至15個碳原子之烯基、烯基氧基、炔基或炔氧基(alkynoxy)，且R11中之至少一個-CH2-基團可經-O-、C=O或-S-取代，L5為鹵素、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獨立地為氫(H)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。
在上述化學式中，n為1至15。
具有二環結構之鹵素基團正向列液晶可由以下化學式29至化學式33表示。
化學式30
在化學式29至化學式33中，R12為具有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或鹵素中至少一者單取代，且至少一個-CH2-基團可經-O-取代)，且X3為-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。如下為化學式29之特定實例。
在上述化學式中，R12係與上文定義相同。
具有四環結構之鹵素基團正向列液晶可由以下化學式34至化學式36表示。
在化學式34至化學式36中，R13為具有1至15個碳原子之烷基、烷氧基或烯基(其中，烷基、烷氧基或烯基中之氫可經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-。
具有三取代氟基或氰基之正向列液晶可由以下化學式37表示。
化學式37
在化學式37中，R14及R15中至少一者為具有15個或15個以下碳原子且未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代之烯基，且R14及R15中另一者為具有15個或15個以下碳原子且未經取代或至少經CN、CF3或鹵素單取代之烷基，且其中至少一個CH2基團可經-O-、-S-、-C≡C-、-OCO-或-O-CO-取代。如下說明化學式37之特定實例。
在上述化學式中，n及m為1至10，較佳為1至5，o及p獨立地相同或不同且為0至10，較佳為0至5，且o+p較佳為7或7以下。
正向列液晶可包括單一物質或混合物。在示例實施例中，正向列液晶混合物可包括，(a)液晶組分A，其包括至少一種介電各向異性為約+1.5或+1.5以上之化合物；(b)液晶組分B，其包括至少一種介電各向異性為約-1.5至約+1.5之化合物；及 (c)有需要時，對掌性組分C。
液晶組分A可包括至少一種化學式37之化合物。液晶組分B可包括至少一種化學式38之化合物。液晶組分B可包括上述兩種基礎液晶分子。
組分C可包括複數種市售對掌性摻雜物，諸如膽固醇壬酸酯(CN)、R-811、S-811、S-1011、S-2011(Merck KgaA,Darmstadt，德國)及CB15(BDH化學有限公司，Poole，英格蘭)。摻雜物本身之選擇不重要。
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。
非對掌性層列液晶
層列液晶可在低於向列液晶之溫度下發現，且具有桿形之液晶可形成層狀結構以使液晶彼此平行地對準。相對於平面，液晶之位置可無序展現，然而相對於該層之垂直方向，液晶之位置序可得到維持。分子平面之間的結合力可能相對較弱，且具有易於滑動之性質。因此，層列液晶可展現二維液體性質。然而，當與常見液體相比時黏度可為極高。。
非對掌性層列液晶根據液晶之對準可具有各種結構。 舉例而言，層列A液晶可與分子平面垂直對準。在另一實例中，層列C液晶可與分子平面以某一角度對準。在另一實例中，層列B液晶可與分子平面垂直對準，且可在分子平面中以六角形網狀結構對準。層列液晶之種類可為多樣的，且層列液晶之種類可能不限於示例實施例中之上述種類。
根據示例實施例，非對掌性層列液晶可包括非對掌性層列液晶分子。在一個態樣中，非對掌性層列液晶分子可包括單一種類。在另一態樣中，非對掌性層列液晶分子可為不同種類之混合物。舉例而言，非對掌性層列液晶分子可包括第一非對掌性層列液晶分子及第二非對掌性層列液晶分子。在此情況下，第二非對掌性層列液晶分子可不同於第一非對掌性層列液晶分子。
根據另一示例實施例，非對掌性層列液晶可包括非對掌性層列液晶分子及基礎液晶分子。基礎液晶分子中每一者可包括選自由具有負介電各向異性之液晶分子、具有正介電各向異性之液晶分子，及中性液晶分子組成之群的至少一者。在一個態樣中，非對掌性層列液晶可包括一種非對掌性層列液晶分子及基礎分子。在另一態樣中，非對掌性層列液晶可包括不同非對掌性層列液晶分子及基礎分子。
在下文中，將說明及解釋非對掌性層列液晶之實例。以下物質可單獨使用或以混合物類型使用。非對掌性層列液晶可包括層列A液晶、層列B液晶及層列C液晶。
層列液晶可由以下化學式39至化學式41表示。
其中，1n15。
化學式41 CH2=C(CH3)COO(CH2)5PhCOOPhPhCF3
其中，Ph為1,4-伸苯基。
在約60.3℃至約98.5℃之溫度下，層列B液晶可包括4-己基-4'-[2-(4-異硫氰基苯基)乙基]-1-1'-聯苯。另外，層列B液晶可包括選自由以下組成之群的至少一者：1-[5-(4-己基苯基)嘧啶基-2]-2-(4-己氧基苯基)乙烷、PhPhCHNPhCHCHCOOCH2CH(CH3)2、C6H13OPhCHNPhPh、C8H17OPhPhCOOPhOC5H9、C8H17PhPhCOOPhC8H17、C8H17OPhPhCOOPhOC7H17、C5H11OPhCHNPhPh及C16H33OPhCHNPhPh。
層列C液晶可由以下化學式42至化學式44表示。
在化學式42中，A及B中每一者獨立地為苯環或環 己烷環，m及n為0或1，且R1及R2中每一者為具有1至18個碳原子之烷基、烷氧基或烷醯基氧基。
在化學式43中，R3及R4中每一者為具有1至18個碳原子之烷基。
在化學式44中，X為鈷鍵或-O-，n為0至10，R5為具有1至18個碳原子之烷基或烷氧基，且R6為具有2至18個碳原子之烷基。
根據示例實施例，經由在液晶組合物中包括向列液晶及非對掌性層列液晶，液晶組合物之對準可變得均勻，且對準穩定性可得到改良。
根據其他示例實施例，液晶組合物可進一步包括對掌性液晶。液晶組合物可包括對掌性液晶、非對掌性層列液晶及向列液晶。在液晶組合物中，對掌性液晶與非對掌性層列液晶之總量可為約1重量%至約50重量%。特定言之，以液晶組合物計，對掌性液晶可包括約0.01重量%至約10重量%。
在一個態樣中，對掌性液晶可包括對掌性液晶分子。特定言之，對掌性液晶分子可包括一個種類。或者，對掌 性液晶分子可包括不同種類之液晶分子。舉例而言，對掌性液晶分子可包括具有自發極化之對掌性液晶分子及不具有自發極化之對掌性液晶分子。另外，對掌性液晶分子可包括具有不同自發極化之對掌性液晶分子。
在另一態樣中，對掌性液晶以及非對掌性層列液晶可用作鐵電材料。即使未施加電場，鐵電液晶仍有自發極化，且鐵電液晶為電絕緣及介電材料中之一者。然而，不同於常見介電材料，鐵電材料之介電極化不與電場成比例，且極性與電場之間的關係展現具有電滯之異常。鐵電液晶可通常具有自發極化且可具有展現自發極化之電場所致極化反轉的性質。
在下文中，將說明及解釋對掌性液晶之實例。然而，對掌性液晶可能不限於以下物質。
對掌性液晶可包括氟對掌性末端液晶、對掌性烯丙酯液晶、中心核多環對掌性液晶或對掌性層列液晶等。另外，對掌性液晶可為香蕉形液晶。
氟對掌性末端液晶可由以下化學式45表示。
在化學式45中，X4、X5、X6及X7獨立地為CF3、CF2H、CFH2、鹵素、烷基或烷氧基，C及D獨立地選自苯基、單氟苯基、二氟苯基或環己基，E獨立地選自單鍵、COO、 OOC及C≡C，至少一個E為單鍵，q為0或1，且R18為以下化學式46之端基。
在化學式46中，Z為O、(CH2)1O或(CH2)2O，J及M獨立地選自氫，及具有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選自具有1至15個碳原子之烯基、烯基氧基、炔基或炔基氧基。
對掌性烯丙酯液晶可由以下化學式47表示。
在化學式47中，Ra及Rb獨立地為具有1至20個碳原子之烷基，Q為-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之特定實例可包括具有以下結構之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。
中心核多環對掌性液晶可由化學式48至化學式51表示
化學式48
化學式48為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49為R-4-辛基-3"-氯-4'''-(1-甲基己氧基)聯四苯。
化學式50為S-4-壬基-3'-氟-4'''-(2-氯丙氧基)聯四苯。
化學式51為S-2-(4-辛基-2'-氟-3"-三氟甲基-4'''-聯四苯氧基)-丙酸丁酯。
對掌性液晶可由化學式52及化學式53中至少一者表示。
化學式53
在化學式52及化學式53中，R20及R21中每一者為具有1至9個不同碳原子之直鏈烷基，R22及R23中每一者可為具有1至18個碳原子之相同或不同的直鏈烷基(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52及化學式53之特定實例。
對掌性層列液晶可由以下化學式54表示。
在化學式54中，R24為具有1至20個碳原子之對掌性或非對掌性烷基或烯基，R25為具有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-基團可經-CH=CH-、 -O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，Z1為單鍵、-COO-或-OOC-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-OCH2-或-CH2O-，L10至L14為氫、鹵素、氰基、硝基、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為-CH-或氮。如下說明化學式49之特定實例。
香蕉形對掌性液晶可由以下化學式55表示。
在化學式55中，A1為或，B1為-N=CH-或-OOC-，R26及R27獨立地為氫或鹵素，且R28及R29獨立地為具有8至16個碳原子之烷基或烷氧基。如下說明化學式55之特定實例。
對掌性液晶可為對掌性液晶之單一物質或包括對掌性液晶之混合物。
在化學式56中，X10為氫(H)，R30為氫或具有1至15個碳原子之烷基，R31為氫、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-基團可經-O-、-C(=O)O-或-Si(CH3)2-取代，且烷基或烯基之至少一個氫可經氟或CH3取代)，且R32、R33、R34及R35獨立地為CH3。
根據示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶及非對掌性層列液晶，且液晶組合物之對準可變得均勻且對準穩定性可得到改良。另外，因為液晶組合物包括對掌性液晶以及非對掌性層列液晶，所以可展現鐵電性質，且液晶組合物之對準可變得更均勻且液晶之穩定性可得到進一步改良。
根據其他示例實施例，液晶組合物可進一步包括反應性液晶元。液晶組合物可包括約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質、約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶及剩餘量之向列液晶。
反應性液晶元物質表示可聚合液晶元化合物。「液晶元化合物」或「液晶元物質」可包括一種物質或一種化合物，其包括桿形、板形或盤形液晶元基團，亦即能夠誘導液晶行為之基團。反應性液晶元物質可藉由光(諸如紫外線) 聚合且可為取決於相鄰物質之對準來對準之物質。
反應性液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
在上述結構中，P1及P2為丙烯酸酯基、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為1,4-伸苯基及萘-2,6-二基中至少一者，Z1為COO-、OCO-及單鍵中一者，且n為0、1及2中一者。
更特定言之，反應性液晶元物質可包括如下呈現之化合物中之一者。
在上述化合物中，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。
根據示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶及非對掌性層列液晶，且液晶組合物之對準可變得均勻，且對準穩定性可得到改良。另外，經由在液晶組合物中包括反應性液晶元物質，液晶組合物之對準速率可增大，且對準角度可增大以改良光學性質。
根據其他示例實施例，液晶組合物可包括非對掌性液 晶、向列液晶、對掌性液晶及反應性液晶元物質。以液晶組合物計，非對掌性層列液晶與對掌性液晶之總量可為約1重量%至約50重量%。在液晶組合物中，可包括約0.01重量%至約10重量%對掌性液晶。以液晶組合物計，可包括約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質。
非對掌性液晶、向列液晶、對掌性液晶及反應性液晶元物質之解釋可稱為上述解釋。
根據示例實施例，液晶組合物可包括非對掌性液晶、向列液晶及對掌性液晶，且液晶組合物之對準可變得均勻，且對準穩定性可得到改良。另外，經由在液晶組合物中包括反應性液晶元物質，液晶組合物之對準速率可增大，且對準角度可增大以改良光學性質。
(液晶組合物_第二實施例)
示例實施例之液晶組合物可包括向列液晶及層列液晶。液晶組合物可包括約50重量%至約97重量%向列液晶及約3重量%至約50重量%層列液晶。當以液晶組合物計，層列液晶之量為約3重量%或3重量%以下時，液晶組合物之液晶之對準可能不穩定。當以液晶組合物計，層列液晶之量超過約50重量%時，液晶組合物之黏度可增大，且包括液晶組合物之顯示裝置之反應時間可減少。更特定言之，液晶組合物可包括約3重量%至約35重量%層列液晶。
液晶組合物中層列液晶之量可由層列液晶之黏度決定。當層列液晶之黏度較低時，液晶組合物中層列液晶之 量可為約50重量%或50重量%以上。當層列液晶之黏度較高時，考慮液晶組合物之總黏度，層列液晶之量可較佳保持在約30重量%或30重量%以下。
根據示例實施例，層列液晶可包括非對掌性層列液晶及對掌性層列液晶。層列液晶可包括約70重量%至約97重量%非對掌性層列液晶及約3重量%至約30重量%對掌性層列液晶。
對掌性層列液晶可具有自發極化性質。自發極化表示物質在未施加電場之自然狀態下的電極化狀態。下文將詳述對掌性層列液晶之解釋。
根據示例實施例，向列液晶可包括負向列液晶。根據其他示例實施例，向列液晶可包括負向列液晶及正向列液晶。以向列液晶計，可包括約10重量%正向列液晶。
向列液晶、層列液晶之非對掌性層列液晶的構成元素、結構及實例可實質上與上述所解釋相同，且詳細描述將被省略。
在下文中，將詳細解釋對掌性層列液晶。
對掌性層列液晶可包括對掌性層列液晶分子。在一個態樣中，對掌性層列液晶分子可為一種。在另一態樣中，對掌性層列液晶可包括不同種類之對掌性層列液晶分子。特定言之，對掌性層列液晶分子可包括第一對掌性層列液晶分子及第二對掌性層列液晶。第一對掌性層列液晶分子及第二對掌性層列液晶分子可彼此不同。
根據其他示例實施例，對掌性層列液晶可包括對掌性 層列液晶分子及基礎液晶分子。基礎液晶分子可包括選自具有負介電各向異性之液晶分子、具有正介電各向異性之液晶分子、中性液晶分子及非對掌性液晶分子之至少一者。
根據其他示例實施例，對掌性層列液晶以及非對掌性液晶分子可呈現鐵電性質。
對掌性層列液晶可包括對掌性層列C液晶及其他對掌性層列液晶。
對掌性層列C可由以下化學式57至化學式60表示。
在化學式57及化學式58中，R為具有1至10個碳原子之烷基或基團，R1為具有1至4個碳原子之烷基，T為或，X為具有至少一個對掌性中心之烷基或鹵素取代之烷基，Y為氟原子，m為0、1或2，p為2、3或4，且n為10、11或12。
化學式59
在化學式59中，R1及R2為包括1至9個碳原子之直鏈烷基且彼此不同。
在化學式60中，R3及R4為包括1至18個碳原子之烷基且彼此不同或相同，且X為氫或氟。
在化學式61中，m為1或2，Y為-COO-、-CH=N-、-CH2O-、-OCO-、-N=CH-、-OCH2-或單一連接基團，R10為具有1至18個碳原子之烷基或烷氧基，且R11為(S)-2-甲基丁基、(S)-2-甲基丁氧基、(S)-2-甲基丁氧基羰基、(S)-1-甲基庚氧基、(R)-1-甲基庚氧基、(S)-1-甲基庚氧基羰基或(R)-1-甲基庚氧基羰基。
在化學式62中，n為1或2，R為包括1至18個碳原子之烷基或烷氧基，Y為具有非對掌性碳之烷基、烷氧基、 烷氧羰基、烷醯基或烷醯基氧基，X包括、-CH=N-、 -CH2O-、、-N=CH-、-OCH2-基團。
在化學式62中，Y可為以下一者： 或基團。
根據示例實施例，液晶組合物包括向列液晶、非對掌性層列液晶及對掌性層列液晶，且液晶組合物之對準可均勻且對準穩定性可得到改良。
根據其他示例實施例，液晶組合物可進一步包括對掌性摻雜物。對液晶組合物中可包括約10重量%或10重量%以下對掌性摻雜物。在一個態樣中，對掌性摻雜物可能不具有自發極化性質。在另一態樣中，對掌性摻雜物之自發極化性質可小於對掌性層列液晶之自發極化性質。
根據示例實施例，對掌性摻雜物可包括複數種對掌性摻雜物。在一個態樣中，對掌性摻雜物可為一種。在其他態樣中，對掌性摻雜物可為彼此不同之種類。
根據其他示例實施例，對掌性摻雜物連同層列液晶一起可展現鐵電性質。
在下文中，可說明對掌性摻雜物之實例。以下物質可單獨使用或以混合物形式使用。另外，對掌性摻雜物可能不限於以下實例。
對掌性摻雜物可為選自化學式63至化學式70之至少一者。
化學式68
在化學式66至化學式70中，RK為包括3至10個碳原子之烷基，與烷基環相鄰之-CH2-可經-O-取代，且視情況選用之-CH2-可經-CH-CH-取代。
對掌性摻雜物可包括各種市售對掌性摻雜物，包括膽固醇壬酸酯(CN)、R-811、S-811、S-1011、S-2011(Merck KgaA,Darmstadt，德國)及CB15(BDH化學有限公司，Poole，英格蘭)。
根據示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶、非對掌性層列液晶及對掌性層列液晶，且液晶組合物之對準可均勻，且對準穩定性可得到改良。因為液晶組合物可進一步包括對掌性摻雜物，所以連同層列液晶一起可展現鐵電性質。因此，液晶之對準可更均勻且對準穩定性可得到進一步改良。
根據其他示例實施例，液晶組合物可進一步包括反應 性液晶元物質。液晶組合物可包括約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質。反應性液晶元物質之詳細解釋將被省略。
根據示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶、非對掌性層列液晶及對掌性層列液晶，且液晶組合物之對準可均勻，且對準穩定性可得到改良。因為液晶組合物可包括反應性液晶元物質，所以液晶組合物之對準速率可增大，且對準角度可增大以改良光學性質。
根據其他示例實施例，液晶組合物可包括向列液晶、層列液晶、對掌性摻雜物及反應性液晶元物質。液晶組合物可包括約3重量%至約50重量%層列液晶、約10重量%或10重量%以下對掌性摻雜物，及約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質。向列液晶、層列液晶、對掌性摻雜物及反應性液晶元物質之解釋將被省略。
根據示例實施例，因為液晶組合物可包括向列液晶、非對掌性層列液晶、對掌性層列液晶及對掌性摻雜物，所以液晶組合物之對準可均勻，且對準穩定性可得到改良。另外，經由在液晶組合物中包括反應性液晶元物質，液晶組合物之對準速率可增大，且對準角度可增大以改良光學性質。
(製備液晶組合物之方法)
根據示例實施例，液晶組合物可藉由混合向列液晶與非對掌性層列液晶製備。液晶組合物可藉由混合約50重量%至約99重量%向列液晶與約1重量%至約50重量%非對 掌性層列液晶製備。
在一個態樣中，液晶組合物可進一步包括對掌性液晶。液晶組合物可藉由混合約10重量%或10重量%以下對掌性液晶、約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶及剩餘量之向列液晶製備。
在另一態樣中，液晶組合物可進一步包括反應性液晶元物質。液晶組合物可藉由混合約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質、約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶及剩餘量之向列液晶製備。
在又另一態樣中，液晶組合物可包括向列液晶、非對掌性層列液晶、對掌性液晶及反應性液晶元物質。液晶組合物可藉由混合約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質、約10重量%或10重量%以下對掌性液晶、約1重量%至約50重量%非對掌性層列液晶及剩餘量之向列液晶製備。
根據其他示例實施例，液晶組合物可藉由混合向列液晶與層列液晶製備。液晶組合物可藉由混合約50重量%至約97重量%向列液晶與約3重量%至約50重量%層列液晶製備。層列液晶可包括非對掌性層列液晶及對掌性層列液晶。層列液晶可包括約70重量%至約97重量%非對掌性層列液晶及約3重量%至約30重量%對掌性層列液晶。
在一個態樣中，液晶組合物可進一步包括對掌性摻雜物。液晶組合物可藉由混合約10重量%或10重量%以下對掌性摻雜物、約3重量%至約50重量%層列液晶及剩餘 量之向列液晶製備。
在另一態樣中，液晶組合物可進一步包括反應性液晶元物質。液晶組合物可藉由混合約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質、約3重量%至約50重量%層列液晶及剩餘量之向列液晶製備。
在又另一態樣中，液晶組合物可包括向列液晶、層列液晶、對掌性摻雜物及反應性液晶元物質。液晶組合物可藉由混合約10重量%或10重量%以下對掌性摻雜物、約0.01重量%至約3重量%反應性液晶元物質、約3重量%至約50重量%層列液晶及剩餘量之向列液晶製備。
在進行混合過程期間，處理溫度可為液晶組合物中量最大之物質可展現各向同性性質之溫度。根據示例實施例，混合過程可在約90℃至約100℃之溫度範圍內進行。在該溫度範圍內，向列液晶可展現各向同性性質。在示例實施例中，液晶組合物之混合過程可在約90℃至約100℃之溫度範圍內進行，然而，混合液晶組合物之溫度可能不限於示例實施例中。
(液晶顯示裝置)
圖1為例示來解釋示例實施例之液晶顯示裝置之截面圖；參考圖1，液晶顯示裝置可包括第一顯示板100、分開地面對第一顯示板100之第二顯示板200，及安置於第一顯示板100與第二顯示板200之間的液晶層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，且第一基板110、第一電極120及第一對準層170可逐一整合。
第一電極120可包括透明導電材料，諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。根據示例實施例，第一電極120可包括藉由部分圖案化該第一電極120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晶元物質。第一對準層之對準基礎材料可包括選自由聚醯亞胺、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯及耐綸組成之群的至少一者。另外，反應性液晶元物質可實質上與上述相同，且詳細描述可被省略。根據其他示例實施例，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，且第二基板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可安置為使得第一對準層170及第二對準層270可面對著。
第二電極220可包括與第一電極220相同或類似之材料。可向第二電極220施加不同於第一電極120之電壓。根據示例實施例，第二電極220可包括藉由部分圖案化該第二電極220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晶元物質。第二對準層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。反應性液晶元物質之實例可實質上與上述相同，且詳細描述將被省略。根據其他示例實施例，可省略第二對準層270。
液晶層300可安置於第一顯示板100與第二顯示板200之間。液晶層300可包括上述液晶組合物，且詳細描述將被稱為上述描述。
在示例實施例中，第一電極120及第二電極220可解釋為安置在第一顯示板100及第二顯示板200中每一者處。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中之一者上。另外，第一電極120及第二電極220可安置在同一層上，或第一電極120及第二電極220可安置在其間有絕緣層之不同層上。另外，第一狹縫及第二狹縫可在第一電極120及第二電極220之一者中形成。
圖2為例示來解釋示例實施例之電極之狹縫形狀的平面圖；參考圖2，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第二方向中延伸之第二直線，該第二方向為與第一方向交叉之其他方向。
根據示例實施例，具有人字形圖案之第一狹縫及第二狹縫係作為實例來解釋，然而，第一狹縫及第二狹縫之結構不限於該形狀。
在下文中，將參考實例及比較實例來較詳細地解釋本發明之發明構思。然而，實施以下實例來作說明，且本發明將不限於以下實例，且可包括各種修改及變化。
液晶顯示裝置
<比較實例>
製造包括以下之液晶顯示裝置：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)模式製造液晶顯示裝置。
藉由使用約100重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)製造液晶層。液晶顯示裝置之液晶層厚度(晶胞間隙)為約4.5μm。
<實例1>
製造包括以下之液晶顯示裝置：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)模式製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約97重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約3重量%購自Kingston化學公司之KFLC 7(△n=0.18)。液晶顯示裝置之液晶層厚度為約4.5μm。約3重量% KFLC 7包括約2.8重量%非對掌性組分及約0.2重量%對掌性組分。
<實例2>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約95重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約5重量%購自Kingston化學公司之KFLC 10(△n=0.18)。約5重量% KFLC 10包括約4.5重量%非對掌性組分及約0.5重量%對掌性組分。
<實例3>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約90重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約10重量%購自Kingston化學公司之KFLC 3(△n=0.18)。約10重量% KFLC 3包括約9.7重量%非對掌性組分及約0.3重量%對掌性組分。
<實例4>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約90重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約10重量%購自Kingston化學公司之KFLC 10(△n=0.18)。約10重量% KFLC 10包括約9.0重量%非對掌性組分及約1.0重量%對掌性組分。
<實例5>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約85重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約15重量%購自Kingston化學公司之KFLC 5(△n=0.18)。約15重量% KFLC 5包括約14.3重量%非對掌性組分及約0.7重量%對掌性組分。
<實例6>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約80重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約20重量%購自Kingston化學公司之KFLC 7(△n=0.18)。約20重量% KFLC 7包括約18.6重量%非對掌性組分及約1.6重量%對掌性組分。
<實例7>
經由進行除液晶層中物質以外與實例1中所解釋相同之方法來製造液晶顯示裝置。
藉由使用如下製備之液晶組合物來製造液晶層：在約100℃下混合約70重量%購自Merck公司之MLC 6608(△n=0.084，△ε=-4.3)與約30重量%購自Kingston化學公司之KFLC 3(△n=0.18)。約30重量% KFLC 3包括約29.1wt%非對掌性組分及約0.9重量%對掌性組分。
下表1中例示比較實例及實例1至實例7中液晶層之 構成元素及厚度。
透射率評價
圖3為用於將比較實例與實例1至實例7之液晶顯示裝置之透射率進行比較而例示的圖；圖3中之圖例示根據施加電壓之透射率。在圖3中，x軸表示[V]單位之施加電壓，且y軸表示透射率。
參考圖3，實例1至實例7中液晶顯示裝置之透射率相對優於比較實例中液晶顯示裝置之透射率。更特定言之，實例1及實例2中之透射率影響較小，然而當與比較實例相比時增大。另外，實例3至實例7之液晶顯示裝置的透射率為近似約0.8，且當與比較實例之液晶顯示裝置約0.6之透射率相比時更好。
如上所評價，預期實例1至實例7之液晶層中之非對掌性層列液晶誘導液晶分子均勻且穩定地對準。因此，發 現實例1至實例7中液晶顯示裝置之透射率優於比較實例中液晶顯示裝置之透射率。
圖4A為例示比較實例之液晶顯示裝置之透射率，及根據實例1至實例7之液晶層中非對掌性組分之量的液晶顯示裝置之透射率的圖。圖4B為例示比較實例之液晶顯示裝置之透射率，及根據實例1至實例7之液晶層中對掌性組分之量的液晶顯示裝置之透射率的圖。圖4A及圖4B中之x軸表示非對掌性組分及對掌性組分之量([重量%]單位)，且y軸表示透射率。
參考圖4A，當液晶層中非對掌性組分之量增大時，發現液晶顯示裝置之透射率增大。更特定言之，比較實例之不包括非對掌性組分之液晶顯示裝置顯示約0.67之透射率。當液晶層中非對掌性組分之量增大時，發現液晶顯示裝置之透射率增大。另外，當液晶層中非對掌性組分之量為約9.7重量%或9.7重量%以上時，透射率幾乎增至約0.8。
參考圖4B，當液晶層中對掌性組分之量增大時，發現液晶顯示裝置之透射率一般會增大。更特定言之，比較實例中不包括對掌性組分之液晶顯示裝置的透射率為約0.67，然而，當液晶層中非對掌性組分之量增大時，液晶顯示裝置之透射率增大。另外，當液晶層中對掌性組分之量為約0.9重量%或0.9重量%以上時，透射率增大至接近約0.8。
反應時間評價
圖5為用於將比較實例與實例1至實例7之液晶顯示裝置之反應時間進行比較而例示的圖。圖5中之圖例示根據施加電壓之反應時間。在圖5中，x軸表示[V]單位之施加電壓，且y軸表示[ms]單位之反應時間。
參考圖5，當與比較實例之液晶顯示裝置之反應時間相比時，實例1至實例7之液晶顯示裝置之反應時間稍微增加。發現實例7中包括包含約29.1重量%非對掌性組分之液晶層之液晶顯示裝置的反應時間實質上類似於比較實例之反應時間。預期稍微增加之反應時間可藉由改變向列液晶之量或向列液晶之種類來減少。或藉由在液晶層中添加反應性液晶元物質，預期增加之反應時間可減少。
圖6為例示比較實例之液晶顯示裝置之上升時間及下降時間，及根據實例1至實例7之液晶層中非對掌性組分之量的液晶顯示裝置之上升時間及下降時間的圖。在圖6中，x軸表示[重量%]單位之非對掌性組分之量，且y軸表示[ms]單位之時間。
當液晶顯示裝置之目標透射率設為100%且液晶顯示裝置打開時，直至透射率達至100%為止是需要時間的。上升時間意謂在打開液晶顯示裝置之後展現自10%至90%之透射率所需之時間。相反地，當關掉液晶顯示裝置時，直至透射率達至0%為止是需要時間的。下降時間意謂在關掉液晶顯示裝置之後展現自90%至10%之透射率所需之時間。反應時間為上升時間與下降時間之和。
在比較實例中，上升時間為約10ms，下降時間為約 14ms，且反應時間量測為約24ms。當提及實例1至實例7之資料時，上升時間及下降時間隨著非對掌性組分增加而一起增加，因此反應時間傾向於稍微增加。
圖7A為例示比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置之上升時間的圖，且圖7B為例示比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置之下降時間的圖。圖7A及圖7B為例示相對於施加電壓之上升時間及下降時間的圖。在圖7A及圖7B中，x軸表示[V]單位之施加電壓，且y軸表示[ms]單位之時間。
圖7A及圖7B之結果類似於參考圖5及圖6之解釋。亦即，當與比較實例之上升時間及下降時間相比時，實例1至實例7之上升時間及下降時間稍微增加。預期增加之上升時間及下降時間可藉由在液晶層中添加反應性液晶元物質來減少。
質地評價
圖8A至圖8H及圖9A至圖9H為比較實例及實例1至實例7之液晶顯示裝置的質地。
在圖8A至圖8H及圖9A至圖9H中，藉由向實例1至實例7之液晶顯示裝置施加7V電壓及旋轉交叉極化板來獲得白色影像及黑色影像。
在交叉極化板下，圖8A至圖8H中之質地為白色影像。更特定言之，當交叉極化板與液晶層中液晶分子之間的角度為約45°時獲得白色影像。光穿過液晶層，且可獲得明亮影像。結果可據以下等式1證實。
在等式1中，T表示透射率，Φ表示極化板與液晶分子之間的角度，△n表示雙折射率，d表示液晶層厚度，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大值。
圖8A至圖8H為比較實例及實例1至實例7之質地。參考圖8A，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8B至圖8H，發現在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9A至圖9H中之質地為黑色影像。更特定言之，當交叉極化板與液晶層中液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9A至圖9H為比較實例及實例1至實例7之質地。參考圖9A，在狹縫邊緣部分及狹縫邊界處發現漏光現象。參考圖8B至圖8H，當與圖8A中之漏光現象相比時，發現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，當與不包括層列材料之液晶層相比時，包括層列材料之液晶層中液晶分子之對準為均勻且穩定的，且液晶顯示裝置之亮度可增大。
圖10A及圖10B為例示比較實例及實例1至7之質地之灰階的圖。圖10A及圖10B可藉由256(28)個灰階估計。 當灰階接近約0時灰色接近黑色，且灰色之濃度可藉由約0階至約256階展現。
圖10A例示圖8A至圖8H中質地之灰階且展現許多接近灰階約255之白色影像。發現比較實例之圖8A中之質地許多是在約200至約230之灰階且展現大的峰寬。發現實例1至實例7之圖8B至圖8H中之質地許多是在約235至約250之灰階且展現小於比較實例之峰寬。在實例1至實例7中，質地增大，且發現許多是在約250之灰階且展現峰寬減小。
圖10B例示圖9A至圖9H中質地之灰階且展現許多接近灰階約0之黑色影像。發現比較實例之圖9A中之質地許多是在約30至約50之灰階且展現大的峰寬。發現實例1至實例7之圖9B至圖9H中之質地許多是在約0至約25之灰階且展現小於比較實例之峰寬。發現質地有許多是在約0之灰階且展現峰寬減小
當檢查圖10A及圖10B中之圖時，當與不包括層列材料之液晶層相比時，包括層列材料之液晶層中液晶分子之對準為均勻且穩定的，且液晶顯示裝置之亮度可增大。
圖11A及圖11B為例示比較實例及實例1至實例7相對於質地距離之透射率的圖。圖11A及圖11B為在一個方向中切割質地後根據狹縫距離評價透射率變化之後獲得的圖。
圖11A例示在一個方向中切割圖8A至圖8H之質地後根據狹縫距離的灰階變化。參考圖11A，狹縫周圍之透 射率為約20至約100且發現其比狹縫其他部分暗淡。發現實例1至實例7之狹縫周圍之質地的透射率高於比較實例之透射率。
圖11B例示在一個方向中切割圖9A至圖9H之質地後根據狹縫距離的灰階變化。參考圖11B，在比較實例中，狹縫周圍之透射率為約80至約140且在狹縫周圍展現漏光缺陷。發現實例1至實例7之狹縫周圍的透射率為約20至約60且稍微下沉。
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本發明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，本發明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。
100‧‧‧第一顯示板
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第一電極
170‧‧‧第一對準板
200‧‧‧第二顯示板
210‧‧‧第二基板
220‧‧‧第二電極
270‧‧‧第二對準板
300‧‧‧液晶層

Claims (5)

  1. 一種液晶組合物，其包含：3重量%至50重量%之層列液晶；及剩餘量之向列液晶；該層列液晶包括約70重量%至97重量%非對掌性層列液晶及3重量%至30重量%對掌性層列液晶。
  2. 如請求項1所記載之液晶組合物，其進一步包含對掌性摻雜物。
  3. 如請求項2所記載之液晶組合物，其中該對掌性層列液晶之自發極化高於該對掌性摻雜物。
  4. 如請求項1所記載之液晶組合物，其中該向列液晶包含負向列液晶。
  5. 如請求項1所記載之液晶組合物，其進一步包含反應性液晶元物質。
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