一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用，该液晶器件包括液晶混合物，液晶混合物包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒。通过以上方式，在液晶器件中掺杂金属氧化物纳米颗粒，当向液晶器件施加电压时，金属氧化物纳米颗粒两端发生极化，改变其表面电荷分布，进而捕获液晶中的离子杂质，达到降低液晶中的离子污染目的。由此，可有效解决液晶中被离子杂质困扰的不良现象，提升液晶器件的使用寿命；并且可降低液晶器件的阈值电压，提升响应速度。

Application of a Liquid Crystal Device and Metal Oxide Nanoparticles in Liquid Crystal Devices

The invention discloses the application of a liquid crystal device and metal oxide nanoparticles in liquid crystal devices. The liquid crystal device comprises a liquid crystal mixture, and the liquid crystal mixture comprises a main liquid crystal and metal oxide nanoparticles. By doping metal oxide nanoparticles in liquid crystal devices in the above way, when applied voltage to liquid crystal devices, metal oxide nanoparticles polarize at both ends, change the surface charge distribution, and then capture the ion impurities in liquid crystal, so as to reduce the ion pollution in liquid crystal. Thus, it can effectively solve the negative phenomena of ion impurities in liquid crystal, improve the service life of liquid crystal devices, and reduce the threshold voltage of liquid crystal devices, improve the response speed.

【技术实现步骤摘要】
一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用
本专利技术涉及液晶器件技术开发领域，具体涉及一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用。
技术介绍
液晶中离子的存在是妨碍液晶在各种器件中应用的重大挑战之一，其中包括一些先进的三维显示器、柔性显示器和可调透镜等。液晶中的杂质离子不仅会影响液晶器件的整体性能，还会导致响应缓慢、图像残留和图像闪烁以及其他一些负面影响。而在日常的工业生产制造中，即使高度纯化的液晶材料也会在制造过程中受到污染，最终影响液晶器件的使用寿命；此外，液晶会随着时间的流逝，降解并产生离子。所有这些因素都提高了液晶制造质量控制的门槛，并增加了液晶产品的制造成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用，可有效解决液晶器件中被离子杂质困扰的不良现象，有效提升液晶器件的响应速度和使用寿命。本专利技术所采用的技术方案是：一种液晶器件，包括液晶混合物，所述液晶混合物的组分包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒。优选地，所述液晶混合物包括98～99.9质量份的主体液晶和0.1～2质量份的金属氧化物纳米颗粒。优选地，还包括相对设置的第一透光导电基板和第二透光导电基板；所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板的相对面上设有取向层；所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板之间形成调节区，所述调节区内填充有所述液晶混合物。优选地，所述主体液晶为正性液晶，所述取向层为平行取向层。优选地，所述主体液晶为负性液晶，所述取向层为垂直取向层。优选地，所述金属氧化物纳米颗粒包括二氧化钛纳米颗粒、二氧化锌纳米颗粒和三氧化二铝纳米颗粒中的至少一种。优选地，所述金属氧化物纳米颗粒的尺寸为20～100nm。优选地，还包括电源组件，所述电源组件的两极分别与所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板电性连接。本专利技术还提供了一种以上液晶器件的制备方法，包括以下步骤：S1：取包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒的液晶混合物组分，混合后进行超声处理，制得液晶混合物；S2：制备或取第一透光导电基板和第二透光导电基板，在所述第一透光导电基板和第二透光导电基板的表面设置取向层；S3：将所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板上设有取向层的表面相对设置，制备液晶盒；再向所述液晶盒内填充步骤S1所制得的液晶混合物，所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板之间形成调节区。优选地，步骤S2中，在所述第一透光导电基板和第二透光导电基板的表面设置取向层前，先对所述表面进行臭氧照射。此外，本专利技术还提供了一种金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中用以降低液晶离子浓度的应用。优选地，所述液晶器件包括三维显示器、柔性显示器、可调透镜中的任一种。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术提供一种液晶器件及金属氧化物纳米颗粒在液晶器件中的应用，该液晶器件包括液晶混合物，液晶混合物的组分包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒。通过以上方式，在本专利技术液晶器件的主体液晶中掺杂金属氧化物纳米颗粒，当向液晶器件施加电压时，金属氧化物纳米颗粒两端发生极化，将会改变其表面的电荷分布，进而捕获液晶中的离子杂质，达到降低液晶中的离子污染目的，从而可有效解决液晶中被离子杂质困扰的不良现象，有效提升液晶器件的使用寿命；并且这种纳米颗粒掺杂的方法可降低液晶器件的阈值电压，提升响应速度。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。图1是实施例1液晶器件在不施加电压时其中的离子分布示意图；图2是实施例1液晶器件在施加电压时其中二氧化钛纳米颗粒捕获离子杂质的示意图；图3是实施例1-3和对照组1液晶器件在施加电压时电流随电压的变化曲线；图4是实施例4-6和对照组2液晶器件在施加电压时电流随电压的变化曲线；图5是实施例8液晶器件在不施加电压时其中的离子分布示意图；图6是实施例8液晶器件在施加电压时其中二氧化锌纳米颗粒捕获离子杂质的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1去取出少量尺寸为20nm的二氧化钛纳米颗粒，将其分散在无水乙醇中，并在空气等离子体处理的洁净铜网上干燥约10min；将干燥后的二氧化钛纳米颗粒混入正性液晶E7(主体液晶)溶液中，具体按照99.9质量份的正性液晶和0.1质量份的二氧化钛纳米颗粒的配比混合，得液晶混合物；超声处理12h，然后搅拌1h，使二氧化钛纳米颗粒均匀分布在液晶中；取两块涂覆设置有透明导电电极层(如ITO、Ag纳米线电极等)的玻璃基板，即透光导电基板，超声清洗并烘干后，对有电极层的一面进行臭氧照射20min；在两透光导电基板上的电极层表面旋涂酰亚胺配向层材料，然后放入60℃热台1h，取下进行摩擦平行取向，形成平行取向层；再将两块透光导电基板上设有取向层的表面相对设置，两透光导电基板之间设置封装胶框，封装胶框中设置用于控制两块透光导电基板间距的间隔子，制备液晶盒；在60℃条件下把以上制得的液晶混合物填充到液晶盒内，待填充满后自然冷却至室温，两透光导电基板之间形成调节区。由上，所制得的液晶器件包括相对设置的第一透光导电基板和第二透光导电基板，第一透光导电基板和第二透光导电基板的相对面上设有平行取向层；第一透光导电基板和第二透光导电基板之间形成调节区，调节区内填充有液晶混合物，液晶混合物的组分包括正性液晶E7和二氧化钛纳米颗粒。为了验证以上所制得的液晶器件的性能，通过连接电源组件测试未施压状态和施压状态液晶中离子的分布和浓度。具体地，电源组件可以包括一个交流电源，电压调节装置集成在交流电源中，使得电源的电压可控；电源组件的两极分别电性连接两透光导电基板上的电极层；在交流电源上串联一电源开关，可通过电源开关实现电源的通断电以及电源电压的控制，在透光导电基板上施加电压，以形成电场。测试所得结果如图1和图2所示。图1为本实施例液晶器件在不施加电压时其中的离子分布示意图；图2为本实施例液晶器件在施加电压时其中二氧化钛纳米颗粒捕获离子杂质的示意图。如图1所示，该液晶显示器包括相对设置的两块透光导电基板，两块透光导电基板均包括基板11和镀在基板11表面的透明电极层12，两透明电极层12相对设置；两透光导电基板相对的表面上涂覆有聚酰胺平行取向层13，两透光导电基板之间形成调节区，调节区内填充有正性液晶15和二氧化钛纳米颗粒14的混合物。此时，调节区的正性液晶15中存在阳离子16和阴离子17这些离子杂质，这些物质均匀分散在调节区内；并且调节区的正性液晶15在聚酰胺平行取向层13的作用下，平行于透光导电基板单畴排布，二氧化钛纳米颗粒14均匀分布，故整个液晶器件呈无色透明状态。如图2所示，在两透光导电基板之间施加电压时，正性液晶15向垂直于透光导电基板的方向转向，二氧化钛纳米颗粒14两端则会发生极化，改变表面电荷分布，进而捕获液晶中的阳离子16和阴离子17杂质，从而达到降低液晶器件中离子浓度的目的。实施例2本实施例液晶器件的制备方法与实施例1基本相同，两者的不同之处在于：本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶器件，包括液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物的组分包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种液晶器件，包括液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物的组分包括主体液晶和金属氧化物纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的液晶器件，其特征在于，所述液晶混合物包括98～99.9质量份的主体液晶和0.1～2质量份的金属氧化物纳米颗粒。3.根据权利要求1所述的液晶器件，其特征在于，还包括相对设置的第一透光导电基板和第二透光导电基板；所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板的相对面上设有取向层；所述第一透光导电基板和所述第二透光导电基板之间形成调节区，所述调节区内填充有所述液晶混合物。4.根据权利要求3所述的液晶器件，其特征在于，所述主体液晶为正性液晶，所述取向层为平行取向层。5.根据权利要求3所述的液晶器件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬，闫旭东，胡小文，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳市国华光电科技有限公司，深圳市国华光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44