一種液晶組合物、聚合物分散液晶、顯示面板及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于顯示技術領域，具體涉及一種液晶組合物、聚合物分散液晶、顯示面板 及制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚合物分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal，縮寫為FOLC)是將低分子 液晶（1 iquid crystal，縮寫為LC)與預聚物相混合，在一定條件下經聚合反應，形成微米級 的液晶微滴均勻地分散在高分子網絡中，再利用液晶分子的介電各向異性獲得具有電光響 應特性的材料，它主要工作在散射態和透明態之間并具有一定的灰度。聚合物液晶膜是將 液晶和聚合物結合得到的一種綜合性能優異的膜材料。液晶分子賦予了聚合物液晶膜顯著 的電光特性，使其受到了廣泛的關注，并有著廣闊的應用前景。
[0003] 發明人發現現有技術中至少存在如下問題:現有技術中的聚合物液晶膜僅能實現 透明或不透明兩種狀態，無法呈現彩色。

【發明內容】

[0004] 本發明針對現有的聚合物液晶膜僅能實現透明或不透明兩種狀態，無法呈現彩色 的問題，提供一種液晶組合物、聚合物分散液晶、顯示面板及制備方法。
[0005] 解決本發明技術問題所采用的技術方案是：
[0006] -種液晶組合物，包括扭曲晶界相液晶體系、聚合體系以及納米粒子;所述聚合體 系包括聚合速率不同的第一可聚合單體、第二可聚合單體。
[0007] 優選的，所述聚合體系還包括引發劑。
[0008] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系與第一可聚合單體、第二可聚合單體、引發劑的 質量比為：26-76:1-74:1-72:0 · 01-20。
[0009] 優選的，所述納米粒子與液晶組合物中除納米粒子之外的其余組分的質量比為5-30：70-95〇
[0010] 優選的，所述納米粒子包括至少兩種粒徑尺寸的納米粒子。
[00?1 ] 優選的，所述納米粒子包括Fe3〇4納米粒子、ZnS納米粒子中的任意一種或兩種的混 合物。
[0012] 優選的，所述納米粒子包括三種粒徑尺寸的納米粒子，所述納米粒子的粒徑范圍 為l-100nm。
[0013] 優選的，所述三種納米粒子粒徑分別為10nm、45nm、60nm。
[0014] 優選的，所述第一可聚合單體包括丙烯酸酯類單體，所述第二可聚合單體包括環 氧樹脂。
[0015] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系包括小分子向列相液晶和近晶相液晶。
[0016] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系還包括手性添加劑、手性可聚合單體、膽留相液 晶中的任意一種或幾種。
[0017] 優選的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、手性可聚合單體、膽甾 相液晶的質量比為：15-95:4 · 99-75:0-30:0-30:0-70。
[0018] 本發明還提供一種聚合物分散液晶，由上述的液晶組合物聚合形成。
[0019] 本發明還提供一種顯示面板，包括液晶盒以及液晶盒內的聚合物分散液晶，所述 聚合物分散液晶為上述的聚合物分散液晶。
[0020] 本發明還提供一種顯示面板的制備方法，包括以下步驟：
[0021 ]向液晶盒中加入液晶組合物，其中，所述液晶組合物包括扭曲晶界相液晶體系、聚 合體系以及納米粒子;所述聚合體系包括聚合速率不同的第一可聚合單體、第二可聚合單 體；
[0022]使第一可聚合單體、第二可聚合單體聚合形成聚合物分散液晶。
[0023] 優選的，所述液晶組合物通過包括以下步驟的方法制備：
[0024] 制備扭曲晶界相液晶體系；
[0025] 將扭曲晶界相液晶體系與聚合體系混合得到混合物；
[0026] 再將納米粒子加入上述混合物中得到液晶組合物。
[0027] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系包括手性添加劑、小分子向列相液晶、近晶相液 晶以及膽甾相液晶；
[0028] 所述制備扭曲晶界相液晶體系包括以下制備步驟:將手性添加劑、小分子向列相 液晶、近晶相液晶以及膽留相液晶混合得到扭曲晶界相液晶體系。
[0029] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系包括手性可聚合單體、小分子向列相液晶、近晶 相液晶以及膽留相液晶；
[0030] 所述制備扭曲晶界相液晶體系包括以下制備步驟:將手性可聚合單體、小分子向 列相液晶、近晶相液晶以及膽留相液晶混合得到扭曲晶界相液晶體系。
[0031] 優選的，所述使第一可聚合單體、第二可聚合單體聚合形成聚合物分散液晶包括 采用紫外光輻照液晶盒，光引發第一可聚合單體、第二可聚合單體聚合形成聚合物分散液 晶。
[0032] 優選的，所述紫外光光波為365nm，光強為0.8-25mW/cm2,所述紫外光輻照液晶盒 時間為15_80min。
[0033] 本發明還提供一種顯示裝置，包括上述的顯示面板。
[0034] 本發明還提供一種上述顯示裝置的彩色顯示方法，包括以下步驟：
[0035]控制向顯示面板施加的電壓，以控制液晶盒內的納米粒子的震動，從而實現彩色 顯不〇
[0036] 本發明的液晶組合物中，包括寬溫的扭曲晶界相液晶體系，聚合速率不同的至少 兩種可聚合單體以及納米粒子；由于不同可聚合單體的聚合速率不同，因此其形成的聚合 物分散液晶具有梯度分布的聚合物網絡。該液晶組合物加入液晶盒固化后用于顯示時，在 施加電壓的條件下，即可呈現彩色畫面狀態或透明、不透明狀態。本發明顯示面板的原材料 來源廣泛，成本低廉，其制備方法簡單，適于各種顯示裝置。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發明的實施例3的聚合物分散液晶的結構示意圖；
[0038]圖2為本發明的實施例5的聚合物分散液晶盒的光譜曲線圖；
[0039]圖3為本發明的實施例5的聚合物分散液晶盒的另一光譜曲線圖；
[0040]圖4為本發明的實施例6的聚合物分散液晶盒的光譜曲線圖；
[0041]圖5為本發明的實施例6的聚合物分散液晶盒的另一光譜曲線圖；
[0042] 圖6為本發明的實施例5的聚合物分散液晶盒的制備步驟流程圖；
[0043] 其中，附圖標記為:1、扭曲晶界相液晶體系;2、納米粒子;3、聚合物網絡。
【具體實施方式】
[0044] 為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方 式對本發明作進一步詳細描述。
[0045] 實施例1:
[0046] 本實施例提供一種液晶組合物，包括扭曲晶界相液晶體系、聚合體系以及納米粒 子;所述聚合體系包括聚合速率不同的第一可聚合單體、第二可聚合單體。
[0047] 本實施例的液晶組合物中，包括寬溫的扭曲晶界相液晶體系，聚合速率不同的至 少兩種可聚合單體以及納米粒子；由于不同可聚合單體的聚合速率不同，因此其形成的聚 合物分散液晶具有梯度分布的聚合物網絡。該液晶組合物加入液晶盒固化后用于顯示時， 在施加電壓的條件下，體系梯度分布的聚合物內的液晶微滴會形成螺距梯度分布，即可呈 現彩色畫面狀態或透明、不透明狀態。本發明顯示面板的原材料來源廣泛，成本低廉，其制 備方法簡單，適于各種顯示裝置。
[0048] 實施例2:
[0049] 本實施例提供一種液晶組合物，包括扭曲晶界相液晶體系、聚合體系以及納米粒 子;所述聚合體系包括聚合速率不同的第一可聚合單體、第二可聚合單體。
[0050] 也就是說，選擇兩種具有不同聚合速率的單體，這樣兩種單體聚合形成的聚合物 網絡即可呈梯度分布，該液晶組合物加入液晶盒固化后用于顯示時，在施加電壓的條件下， 即可呈現彩色畫面狀態或透明、不透明狀態。
[0051] 優選的，所述聚合體系還包括引發劑。
[0052] 也就是說，聚合體系中包括與單體相對應的引發劑，例如，當可聚合單體離子聚合 時，應對應加入引發離子聚合反應的引發劑，當可聚合單體進行自由基聚合時，應對應加入 引發自由基聚合的引發劑，同理，當后續需要進行光引發聚合時，需要加入光引發劑。
[0053]優選的，所述扭曲晶界相液晶體系與第一可聚合單體、第二可聚合單體、引發劑的 質量比為：26-76:1-74:1-72:0 · 01-20。
[0054]也就是說，引發劑與相對應的單體的比例應在上述范圍內，引發劑量過大，有可能 造成分子鏈向引發劑轉移，無法形成大的分子量的聚合物，引發劑量過小無法全部引發，且 引發劑或單體過量不僅造成浪費，在后期也無法除去。
[0055] 優選的，所述納米粒子與液晶組合物中除納米粒子之外的其余組分的質量比為5-30：70-95〇
[0056] 優選的，所述納米粒子包括至少兩種粒徑尺寸的納米粒子。
[0057]可以理解的是：即使粒徑為某一特定數值，由于微粒的具體粒徑一般成正態分布， 粒徑大小也會稍微有差別。
[0058] 優選的，所述納米粒子包括Fe3〇4納米粒子、ZnS納米粒子中的任意一種或兩種的混 合物。
[0059] 優選的，所述納米粒子包括三種粒徑尺寸的納米粒子，所述納米粒子的粒徑范圍 為l-100nm。
[0060] 優選的，所述三種納米粒子粒徑分別為10nm、45nm、60nm。
[0061] 優選的，所述第一可聚合單體包括丙烯酸酯類單體，所述第二可聚合單體包括環 氧樹脂。
[0062] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系包括小分子向列相液晶和近晶相液晶。
[0063] 優選的，所述扭曲晶界相液晶體系還包括手性添加劑、手性可聚合單體、膽留相液 晶中的任意一種或幾種。
[0064] 其中，具有寬溫的扭曲晶界相液晶體系可以在納米粒子震動時進行不同的響應， 呈現彩色狀態。
[0065] 優選的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加劑、手性可聚合單體、膽甾 相液晶的質量比為：15-95:4 · 99-75:0-30:0-30:0-70。
[0066] 實施例3:
[0067]本實施例提供一種聚合物分散液晶，如圖1所示，由實施例1的液晶組合物聚合形 成，所述液晶組合物包括扭曲晶界相液晶體系1、聚合體系以及納米粒子2;所述聚合體系包 括聚合速率不同的第一可聚合單體、第二可聚合單體。其中的第一可聚合單體、第二可聚合 單體形成聚合物網絡3,由于第一可聚合單體、第二可聚合單體的聚合速率不同使得兩種單 體分別自聚或共聚形成梯度分布的聚合物網絡3;從而得到聚合物分散液晶。
[0068] 實施例4:
[0069] 本實施例提供一種顯示面板，包括液晶盒以及液晶盒內的聚合物分散液晶，所述 聚合物分散液晶為上述實施例3的聚合物分散液晶。
[0070] 實施例5:
[0071]本實施例提供一種顯示面板的制備方法，所述顯示面板包括液晶盒以及液晶盒內 的聚合物分散液晶，如圖6所示，具體包括以下步驟：
[0072] S1按照如下質量份數制備扭曲晶界相液晶體系:小分子向列相液晶（SLC 1717，46 份），異戊基聯苯腈手性劑(CB15，17份），近晶相液晶(37份）。
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