CN103361083B - 双稳态胆固醇液晶组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双稳态胆固醇液晶组合物，包括：双稳态胆固醇液晶分子及金属化合物微粒。本发明除了可以降低液晶层的驱动电压，还可以增加液晶层的对比度。

Description

双稳态胆固醇液晶组合物

技术领域

本发明是关于一种液晶面板的液晶层，特别是有关于一种双稳态的胆固醇液晶组合物。

背景技术

在目前高节能的时代及趋势中，体积轻薄且省电的显示器成为目前显示器领域中的主流，而双稳态液晶显示装置更是受到瞩目。其中，胆固醇液晶显示器(CholestericLiquidCrystalDisplay,ChLCD)因具有高亮度、高对比、省电、记忆性、广视角、不闪烁等优点，且能在移除电场的情况下，具备有持续维持亮态与暗态两种不同的状态，因此成为目前双稳态显示器的发展重点。

胆固醇液晶是一种具有布拉格反射及双稳态的特性的液晶分子，其可反射波长与其螺距相当且旋光性相同的入射光，在电场的驱动下可切换至反射态(planarstate)或散射态(focalconicstate)这两种稳态。于一胆固醇液晶显示器中，胆固醇液晶在反射态时会反射特定波长的光线，因此对应的像素会呈现亮态；胆固醇液晶在散射态时会使光线散射而被设置于其后的黑色背板吸收，因此对应的像素会呈现暗态。

然而，当胆固醇液晶要从散射态转换为反射态时，必须提供一临界电压来驱动胆固醇液晶，而从散射态转换为反射态的过程称为垂直态(homeotropicstate)，该垂直态的驱动电压通常是大于50伏特。此外，胆固醇液晶于散射态时其所产生的光散射现象会使得显示器的对比度降低。

因此，有必要提供一种双稳态胆固醇液晶组合物，来解决公知技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种双稳态胆固醇液晶组合物，以改进公知技术中所存在的问题。

本发明的主要目的在于提供一种双稳态胆固醇液晶组合物，其是藉由添加金属化合物微粒以改进液晶层的物理特性。本发明的双稳态胆固醇液晶组合物除了可以降低液晶层的驱动电压，还可以增加液晶层的对比度。

为达成上述目的，本发明提供一种双稳态胆固醇液晶组合物，用于构成液晶面板的液晶层，该双稳态胆固醇液晶组合物包括：双稳态胆固醇液晶分子；以及金属化合物微粒，该金属化合物微粒的折射率是介于1.5至3之间。

在本发明的一实施例中，该金属化合物微粒的导电率是介于10^-6S/cm至10⁵S/cm之间。

在本发明的一实施例中，该金属化合物微粒的导电率是介于10^-2S/cm至10⁵S/cm之间。

在本发明的一实施例中，该金属化合物微粒的材质包含二氧化钛、氧化银、氧化铁、氧化锌、三氧化二铟、二氧化锡、氧化镉、氮化钛、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌镓或氧化锌铝。

在本发明的一实施例中，该双稳态胆固醇液晶分子包含一液晶分子及一旋光剂，相对于100重量份的该液晶分子，该金属化合物微粒的含量为0.1至5重量份。

在本发明的一实施例中，该旋光剂的含量为5至20重量份。

在本发明的一实施例中，该金属化合物微粒的粒径是介于15奈米至30000奈米之间。

在本发明的一实施例中，该双稳态胆固醇液晶组合物还包含一可聚合化合物。

在本发明的一实施例中，该可聚合化合物为液晶活性单体。

本发明双稳态胆固醇液晶组合物是藉由添加金属化合物微粒以改进液晶层的物理特性。相较于先前技术而言，本发明除了可以降低液晶层的驱动电压，还可以增加液晶层的对比度。

附图说明

第1图绘示本发明实施例中胆固醇液晶面板的剖视图；

第2图为胆固醇液晶面板含有二氧化钛微粒及未含有二氧化钛微粒的驱动电压的结果比较图。

【主要组件符号说明】

１　胆固醇液晶面板

１０　第一透明基板

２０　第二透明基板

３０　液晶层

３０１　双稳态胆固醇液晶分子

３０２　金属化合物微粒

４０　第一透明电极层

５０　第二透明电极层。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹举例并配合图式详予说明。

请参阅图1，其是由本发明实施例中双稳态胆固醇液晶组合物所组成的胆固醇液晶面板，其中该胆固醇液晶面板1包含一第一透明基板10、一第二透明基板20、一液晶层30、一第一透明电极层40及一第二透明电极层50。该第一透明基板10与该第二透明基板20相对设置，该第一透明基板10及该第二透明基板20可以是玻璃基板、塑胶基板或可挠性基板等。该液晶层30夹设于该第一透明基板10与该第二透明基板20之间，该液晶层30是由双稳态胆固醇液晶分子301及金属化合物微粒302所构成。该第一透明电极层40形成于该第一透明基板10的内表面上，该第二透明电极层50形成于该第二透明基板20的内表面上，且该液晶层30接触该第一透明电极层40及该第二透明电极层50。该第一透明电极层40及该第二透明电极层50较佳使用透明导电氧化物(Transparentconductiveoxides,TCO)形成，该透明导电金属譬如铟锡氧化物(IndiumTinOxide,ITO)、锡氧化物(TinOxide,TO)、铟锌氧化物(IndiumZincOxide,IZO)以及铟锡锌氧化物(IndiumTinZincOxide,ITZO)等。

在该液晶层30中，该双稳态胆固醇液晶分子301是由液晶分子(图中未示)及旋光剂(图中未示)所构成，相对于100重量份的该液晶分子，该金属化合物微粒302的含量为0.1至5重量份，该旋光剂的含量则为5至20重量份。前述液晶分子为向列型液晶分子，其例如可以为默克(Merck)公司生产的ZLI-1221、ZLI-1291、ZLI-1565或ZLI-2293(商品化的编号)等。前述旋光剂分为左旋光剂及右旋光剂，该左旋光剂例如可以为S811或S1011(商品化的编号)等；该右旋光剂例如可以为R811或R1011(商品化的编号)等。再者，该金属化合物微粒302的折射率是介于1.5至3之间。该金属化合物微粒302的导电率是介于10^-6S/cm至10⁵S/cm之间，较佳为介于10^-2S/cm至10⁵S/cm之间。该金属化合物微粒302的材质可以为二氧化钛、氧化银、氧化铁、氧化锌、三氧化二铟、二氧化锡、氧化镉、氮化钛、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌镓或氧化锌铝等，且其粒径是介于15奈米至30000奈米之间。在本发明的另一实施例中，该液晶层30还可包含一可聚合化合物(图中未示)，该可聚合化合物为液晶活性单体(liquidcrystalreactivemonomers)。

以下举出一实施例及一比较例来加以说明本发明的液晶层30中双稳态胆固醇液晶组合物对于降低驱动电压的具体效果。

实施例1

首先分别秤取10克的默克(Merck)公司生产的ZLI-2293液晶分子、1克的默克(Merck)公司生产的S-811左旋光剂，以及0.2克的德固萨(Degussa)公司生产的P-25二氧化钛微粒(平均粒径约为30奈米)，接续将该ZLI-2293液晶分子、该S-811左旋光剂及该P-25二氧化钛微粒充分地混合均匀而获取本发明的双稳态胆固醇液晶组合物，最后将本发明的双稳态胆固醇液晶组合物注入于该液晶层30中而得到本发明的胆固醇液晶面板1。

比较例1

除了不包含德固萨(Degussa)公司生产的P-25二氧化钛微粒以外，以与实施例1相同的方法制备出一比较的胆固醇液晶面板。

请参阅图2，其是实施例1及比较例1的驱动电压的结果比较图。由图2可知本发明有添加P-25二氧化钛微粒的双稳态胆固醇液晶组合物(即实施例1)相较于未添加P-25二氧化钛微粒的双稳态胆固醇液晶组合物(即比较例1)，本发明的双稳态胆固醇液晶组合物的驱动电压明显为较低的。未添加P-25二氧化钛微粒的双稳态胆固醇液晶组合物(即比较例1)虽已具有双稳态的特性，但除了对比仅为3~4左右，其驱动电压也偏高达到15V；然而，本发明的双稳态胆固醇液晶组合物(即实施例1)因为有添加P-25二氧化钛微粒，使得其双折射率△n提升，因此其散射态(对比)上升至8~9左右，其驱动电压也大幅下降至8V，进而实现一高对比、低驱动电压的双稳态液晶显示器。

如上所述，本发明的双稳态胆固醇液晶组合物是藉由添加金属化合物微粒以利用其高折射率的特性来改进整体液晶层的物理特性，该金属化合物微粒除了可以降低液晶层的驱动电压，还可以增强液晶层的散射态(即对比度)，达到高对比且低驱动电压的双稳态显示效果，从而解决先前技术所存在的问题。

虽然本发明已用较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (6)

1.一种双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，用于构成液晶面板的液晶层，该双稳态胆固醇液晶组合物包括：

双稳态胆固醇液晶分子；以及

金属化合物微粒，该金属化合物微粒的折射率是介于1.5至3之间；

该双稳态胆固醇液晶分子包含一向列型液晶分子及一旋光剂，相对于100重量份的该向列型液晶分子，该金属化合物微粒的含量为0.1至5重量份；

该双稳态胆固醇液晶组合物还包含一可聚合化合物，该可聚合化合物为液晶活性单体。

2.如权利要求1所述的双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，该金属化合物微粒的导电率是介于10^-6S/cm至10⁵S/cm之间。

3.如权利要求2所述的双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，该金属化合物微粒的导电率是介于10^-2S/cm至10⁵S/cm之间。

4.如权利要求1所述的双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，该金属化合物微粒的材质包含二氧化钛、氧化银、氧化铁、氧化锌、三氧化二铟、二氧化锡、氧化镉、氮化钛、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌镓或氧化锌铝。

5.如权利要求1所述的双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，相对于100重量份的该向列型液晶分子，该旋光剂的含量为5至20重量份。

6.如权利要求1所述的双稳态胆固醇液晶组合物，其特征在于，该金属化合物微粒的粒径是介于15奈米至30000奈米之间。