一种低电压液晶组合物和低电压聚合物分散液晶材料制造技术

本发明专利技术公开了一种低电压液晶组合物和低电压聚合物分散液晶材料，属于液晶材料及液晶显示器件技术领域。所述低电压液晶组合物由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯10‑30％、异硫氰基联苯10‑30％、氰基三联苯或氰基四联苯10‑30％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯10‑30％及丁烯类10‑30％。本发明专利技术还公开了一种低电压聚合物分散液晶材料。本发明专利技术的低电压液晶组合物，介电各向异性为30‑55、光学各向异性为0.25‑0.35、清亮点为100‑150℃、阈值电压为：0.65‑0.9V。本发明专利技术低电压液晶组合物用在PDLC透明显示当中具有优异的显示性能，能够实现低电压、高对比度、快速响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低电压液晶组合物和低电压聚合物分散液晶材料，属于液晶材料及液晶显示器件

技术介绍
近年，随着显示技术的发展，透明显示技术被越来越多的人所关注。所谓透明显示是指在外加电场的情况下屏幕可以显示信息，而不施加电压的情况下屏幕呈透明状态，能够显示屏幕后的背景。透明显示技术主要有LC和OLED透明显示技术两种。OLED透明显示技术由于成本和制成受限，大面积透明显示技术发展相对较慢。而现有的液晶透明显示装置是液晶分子位于两片偏振片之间，利用电场控制液晶分子转动，来改变光的偏振方向，配合偏振片作用形成不同灰度，而偏振片的使用大大降低了透明显示装置的透过率。而PDLC技术是近几年发展的新型透明显示技术，该显示技术不需要偏振片，可以提高透过率。聚合物分散液晶(PolymerDispersedLiquidCrystal，PDLC)是一种具有特殊光电性能的复合液晶材料，其原理是小分子液晶材料和高分子光敏材料混合后，高分子光敏材料在紫外(UV)光作用下固化，与液晶材料发生相分离，液晶分子从组合物中分散开形成具有显示或调光作用材料。低电压PDLC透明显示对液晶材料有特殊要求，比如要求液晶具有高介电各向异性(Δε)、高光学各向异性(Δn)、宽的向列相范围。其中，介电各向异性直接关系到透明显示的驱动电压，高介电各向异性(Δε)能够有效降低透明显示驱动电压，从而降低功耗；高光学各向异性(Δn)使得显示具有高浊度，能够提高显示器的对比度；宽的向列相范围能够有效提高透明显示的工作范围。低电压PDLC透明显示要求高分子光敏材料具有低粘度(η)范围在15-50Cps、快速表干范围在500-1000mJ、固化前折射率为1.46-1.48、固化后折射率为1.48-1.52。其中低粘度材料易于灌注，提高生产效率，同时有利于降低驱动电压；快速表干易于固化，提高固化效率；低折射率使其易于与液晶材料匹配，散射状态下实现高雾度，透射状态下实现高透过率，进而实现显示器的高对比度。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，提供一种低电压液晶组合物。本专利技术的低电压液晶组合物，介电各向异性(Δε)为30-55、光学各向异性(Δn)为0.25-0.35、清亮点(Cp)为100-150℃、阈值电压(Vth)0.65-0.9V。本专利技术低电压液晶组合物用在PDLC透明显示当中具有优异的显示性能，能够实现低电压、高对比度、快速响应。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种低电压液晶组合物，由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯10-30％、异硫氰基联苯10-30％、氰基三联苯或氰基四联苯10-30％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯10-30％及丁烯类10-30％。本专利技术的组合物中所涉及的组分的作用如下：氰基联苯和异硫氰基联苯类液晶化合物具有较高的光学各向异性，部分液晶材料Δn>0.3，能够有效提高液晶组合物的光学各向异性；氟代氰基联苯和异硫氰基联苯类液晶化合化合物具有较高的介电各向异性，部分液晶材料Δε>45，能够有效提高液晶组合物的介电各向异性；三联苯和四联苯类液晶化合化合物除具有合适的光学各向异性、电学各向异性外，还具有较高的清亮点、能够有效提高液晶组合物清亮点；丁烯类液晶化合物具有低阈值电压、低粘度，混溶性好的特点，有利于拓宽液晶组合物的工作温度范围，降低液晶组合物的阈值电压。其中，4-氰基联苯结构式如下：其中，R是碳原子数从1-10的烷基或烷氧基；X1-X4是0-4个H原子被F原子取代。4-异硫氰基联苯结构式如下：其中，R是碳原子数从1-10的烷基或烷氧基；X1-X4是0-4个H原子被F原子取代。氰基三联苯结构式如下：其中，R是碳原子数从1-10的烷基或烷氧基；X1-X8是0-8个H原子被F原子取代。丁烯类化合物结构如下：其中，R是碳原子数从1-10的烷基或烷氧基。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯20％、异硫氰基联苯20％、氰基三联苯或氰基四联苯20％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯20％及丁烯类化合物20％。采用上述进一步的有益效果是：上述参数为最佳参数。各组分采用此参数，制得的液晶组合材料的性能最佳。液晶组合物介电各向异性(Δε)为46、光学各向异性(Δn)为0.28、清亮点(Cp)为130℃、阈值电压0.7V。上述低电压液晶组合物的制备方法，包括如下步骤：取如下重量百分数的液晶化合物组分：氰基联苯10-30％、异硫氰基联苯10-30％、氰基三联苯或氰基四联苯10-30％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯10-30％、丁烯类化合物10-30％，，加热至100-150℃,混合均匀后，保持5-15min，静置降至室温，过葡聚糖凝胶柱，即得到所述低电压液晶组合物。本专利技术的目的之二，提供一种低电压聚合物分散液晶材料。本专利技术的低电压聚合物分散液晶材料呈无色透明状态，混合均匀、粘度低，表干快，由于其粘度低易于真空灌注、表干快易于固化；本专利技术的低电压聚合物分散液晶材料用不同电压所对应的透过率表征其特性，OV电压对应之透过率T0低于2.0％，4V电压对应之透过率T4高于85％，对比度R＝T4/T0>42。本专利技术低电压聚合物分散液晶材料用于显示器中能够实现低电压(≤4V)驱动。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种低电压聚合物分散液晶材料，由如下重量百分数的组分组成：55-75％上述低电压液晶组合物和25-45％高分子光敏材料。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，由如下重量百分数的组分组成：65％权利要求1或2任一项所述的低电压液晶组合物和35％高分子光敏材料。采用上述进一步的有益效果是：上述参数为最佳参数。各组分采用此参数，制得的低电压聚合物分散液晶材料的性能最佳，To<2.0、T4>87％、R>42。进一步，所述高分子光敏材料由如下重量百分数的组分组成：1-6％预聚物、70-90％活性稀释剂、1-15％光引发剂、0-1％抗氧剂和0.1-1‰阻聚剂。采用上述进一步的有益效果是：上述高分子光敏材料的粘度为15-50Cps、表干能量小于700mJ、固化前折射率为1.46-1.48，固化后折射率为1.48-1.52；该高分子光敏材料的优点在于：低粘度使其易与低电压液晶组合物混溶，形成稳定高的聚合物分散液晶材料；低表干能量使其易于固化；合适的固化后折射率使其固化后与低电压液晶组合物易于相分离。更进一步，所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、纯丙烯酸酯中的一种；所述活性稀释剂为丙烯酸月桂酯、乙二醇类二丙烯酸酯、丙二醇类二丙烯酸酯、新戊二醇二乙氧基双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种；所述光引发剂安息香异丙醚、安息香双甲醚、苯甲酰甲酸甲酯、苯甲酰甲酸甲酯、苯基乙醛酸甲酯、α-羟基酮、α-氨基酮、单酰基磷氧化物、双酰基磷氧化物中的一种；所述抗氧剂为2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、2,2’-甲撑双(4-甲基-6-叔苯酚)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、N，N-二苄基羟胺、双甲苯酚与双环戊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低电压液晶组合物，其特征在于，由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯10‑30％、异硫氰基联苯10‑30％、氰基三联苯或氰基四联苯10‑30％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯10‑30％及丁烯类10‑30％。

【技术特征摘要】
1.一种低电压液晶组合物，其特征在于，由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯10-30％、异硫氰基联苯10-30％、氰基三联苯或氰基四联苯10-30％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯10-30％及丁烯类10-30％。2.根据权利要求1所述的一种低电压液晶组合物，其特征在于，由如下重量百分数的液晶化合物组成：氰基联苯20％、异硫氰基联苯20％、氰基三联苯或氰基四联苯20％、异硫氰基三联苯或异硫氰基四联苯20％及丁烯类化合物20％。3.一种低电压聚合物分散液晶材料，其特征在于，由如下重量百分数的组分组成：55-75％权利要求1或2任一项所述的低电压液晶组合物和25-45％高分子光敏材料。4.根据权利要求3所述的一种低电压聚合物分散液晶材料，其特征在于，由如下重量百分数的组分组成：65％权利要求1或2任一项所述的低电压液晶组合物和35％高分子光敏材料。5.根据权利要求3或4所述的一种低电压聚合物分散液晶材料，其特征在于，所述高分子光敏材料由如下重量百分数的组分组成：1-6％预聚物、70-90％活性稀释剂、1-15％光引发剂、0-1％抗氧剂和0....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雪松，白晨，韩娜，刘鹏，冯之栩，胡葆华，苏峻纬，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37