[发明专利]一种蓝相液晶复合材料和含该材料的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种蓝相液晶复合材料和含该材料的液晶显示器。 

背景技术

蓝相液晶(Liquid crystalline Blue Phases，BPs)是宏观上介于各向同性态液晶和胆甾相液晶之间的一种特殊相态，常出现在高手性液晶体系之中。微观上，蓝相是一种无双折射现象的晶格缺陷相，其晶格参数大小与可见光波长的数量级相当（几百纳米）。蓝相从晶体结构上可以分为三个子相，分别命名为蓝相I（BPI)、蓝相II(BPII)和蓝相III(BPIII)，其相应的晶格结构分别为体心立方结构、简单立方结构和无定型态。 

相比传统液晶的电光响应方式，蓝相液晶由于产生科尔效应，具有微秒级的电场响应速度、且蓝相液晶显示器视角广、无需液晶取向层、驱动电压低（仅为TFT液晶显示器的1/3）等，被认为是最具发展前途的下一代快速光电响应液晶显示材料。 

由于纳米液晶合成物的科尔常数非常小，这种基于科尔效应的液晶显示器的工作电压仍偏高（＞50Vrms，其中rms表示均方根值，Vrms表示交流电压的有效值），从而不能有效地应用于常规的非晶薄膜晶体管。 

克尔常数K正比于下述公式： 

ΔninducedλE2≈Δn·Δϵϵ0P2kλ(2π)2]]>

上式中，△n_induced表示电场诱导双折射率，λ为入射光波长，E为外加电场，△n为液晶的双折射率，△ε为各向异性介电常数，k为弹性常数，P为液晶的螺距，π为圆周率。 

可以看出，增大材料的双折射率和介电常数有利于增加K值。 因此，合成具有大介电常数、大双折射率的液晶材料成为提高蓝相液晶的科尔系数的关键。 

发明内容

本发明的目的是解决现有技术方法制得的蓝相液晶复合材料的科尔系数小的问题，提供一种科尔系数大的蓝相液晶复合材料。 

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种蓝相液晶复合材料，所述蓝相液晶复合材料是由原料组分经光聚合形成，所述原料组分包括：母体蓝相液晶、苯炔类物质、手性化合物、光可聚合单体、光引发剂。 

聚合物分散蓝相液晶的驱动电压高低主要取决于材料的科尔常数K，增大K值有利于降低聚合物分散蓝相液晶的驱动电压；增大材料的双折射率有利于增加K值。 

本发明将大介电常数、大双折射率苯炔类物质加入到母体蓝相液晶中，再添加手性化合物和光可聚合单体，经紫外聚合后可获得蓝相液晶复合材料，该蓝相液晶复合材料的科尔系数（K）、介电常数（△ε）、双折射率（△n）都有较大的提高，饱和电压得到了有效的降低、获得较好的电光性能。 

优选的是，优选的是，所述原料组分的质量百分含量为： 

母体蓝相液晶：55.0wt%-84.9wt%； 

苯炔类物质：5.0wt%-30.0wt%。 

手性化合物：5.0wt%-30.0wt%； 

光可聚合单体：5.0wt%-30.0wt%； 

光引发剂：0.1wt%-2.0wt%； 

优选的是，所述的苯炔类物质的结构式如下：