一种液晶组合物、聚合物分散液晶、显示面板及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于显示技术领域，具体涉及一种液晶组合物、聚合物分散液晶、显示面板 及制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal，缩写为FOLC)是将低分子 液晶（1 iquid crystal，缩写为LC)与预聚物相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级 的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响 应特性的材料，它主要工作在散射态和透明态之间并具有一定的灰度。聚合物液晶膜是将 液晶和聚合物结合得到的一种综合性能优异的膜材料。液晶分子赋予了聚合物液晶膜显著 的电光特性，使其受到了广泛的关注，并有着广阔的应用前景。
[0003] 发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有技术中的聚合物液晶膜仅能实现 透明或不透明两种状态，无法呈现彩色。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有的聚合物液晶膜仅能实现透明或不透明两种状态，无法呈现彩色 的问题，提供一种液晶组合物、聚合物分散液晶、显示面板及制备方法。
[0005] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
[0006] -种液晶组合物，包括扭曲晶界相液晶体系、聚合体系以及纳米粒子;所述聚合体 系包括聚合速率不同的第一可聚合单体、第二可聚合单体。
[0007] 优选的，所述聚合体系还包括引发剂。
[0008] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系与第一可聚合单体、第二可聚合单体、引发剂的 质量比为：26-76:1-74:1-72:0 · 01-20。
[0009] 优选的，所述纳米粒子与液晶组合物中除纳米粒子之外的其余组分的质量比为5-30：70-95〇
[0010] 优选的，所述纳米粒子包括至少两种粒径尺寸的纳米粒子。
[00?1 ] 优选的，所述纳米粒子包括Fe3〇4纳米粒子、ZnS纳米粒子中的任意一种或两种的混 合物。
[0012] 优选的，所述纳米粒子包括三种粒径尺寸的纳米粒子，所述纳米粒子的粒径范围 为l-100nm。
[0013] 优选的，所述三种纳米粒子粒径分别为10nm、45nm、60nm。
[0014] 优选的，所述第一可聚合单体包括丙烯酸酯类单体，所述第二可聚合单体包括环 氧树脂。
[0015] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系包括小分子向列相液晶和近晶相液晶。
[0016] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系还包括手性添加剂、手性可聚合单体、胆留相液 晶中的任意一种或几种。
[0017] 优选的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、手性可聚合单体、胆甾 相液晶的质量比为：15-95:4 · 99-75:0-30:0-30:0-70。
[0018] 本发明还提供一种聚合物分散液晶，由上述的液晶组合物聚合形成。
[0019] 本发明还提供一种显示面板，包括液晶盒以及液晶盒内的聚合物分散液晶，所述 聚合物分散液晶为上述的聚合物分散液晶。
[0020] 本发明还提供一种显示面板的制备方法，包括以下步骤：
[0021 ]向液晶盒中加入液晶组合物，其中，所述液晶组合物包括扭曲晶界相液晶体系、聚 合体系以及纳米粒子;所述聚合体系包括聚合速率不同的第一可聚合单体、第二可聚合单 体；
[0022]使第一可聚合单体、第二可聚合单体聚合形成聚合物分散液晶。
[0023] 优选的，所述液晶组合物通过包括以下步骤的方法制备：
[0024] 制备扭曲晶界相液晶体系；
[0025] 将扭曲晶界相液晶体系与聚合体系混合得到混合物；
[0026] 再将纳米粒子加入上述混合物中得到液晶组合物。
[0027] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系包括手性添加剂、小分子向列相液晶、近晶相液 晶以及胆甾相液晶；
[0028] 所述制备扭曲晶界相液晶体系包括以下制备步骤:将手性添加剂、小分子向列相 液晶、近晶相液晶以及胆留相液晶混合得到扭曲晶界相液晶体系。
[0029] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系包括手性可聚合单体、小分子向列相液晶、近晶 相液晶以及胆留相液晶；
[0030] 所述制备扭曲晶界相液晶体系包括以下制备步骤:将手性可聚合单体、小分子向 列相液晶、近晶相液晶以及胆留相液晶混合得到扭曲晶界相液晶体系。
[0031] 优选的，所述使第一可聚合单体、第二可聚合单体聚合形成聚合物分散液晶包括 采用紫外光辐照液晶盒，光引发第一可聚合单体、第二可聚合单体聚合形成聚合物分散液 晶。
[0032] 优选的，所述紫外光光波为365nm，光强为0.8-25mW/cm2,所述紫外光辐照液晶盒 时间为15_80min。
[0033] 本发明还提供一种显示装置，包括上述的显示面板。
[0034] 本发明还提供一种上述显示装置的彩色显示方法，包括以下步骤：
[0035]控制向显示面板施加的电压，以控制液晶盒内的纳米粒子的震动，从而实现彩色 显不〇
[0036] 本发明的液晶组合物中，包括宽温的扭曲晶界相液晶体系，聚合速率不同的至少 两种可聚合单体以及纳米粒子；由于不同可聚合单体的聚合速率不同，因此其形成的聚合 物分散液晶具有梯度分布的聚合物网络。该液晶组合物加入液晶盒固化后用于显示时，在 施加电压的条件下，即可呈现彩色画面状态或透明、不透明状态。本发明显示面板的原材料 来源广泛，成本低廉，其制备方法简单，适于各种显示装置。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明的实施例3的聚合物分散液晶的结构示意图；
[0038]图2为本发明的实施例5的聚合物分散液晶盒的光谱曲线图；
[0039]图3为本发明的实施例5的聚合物分散液晶盒的另一光谱曲线图；
[0040]图4为本发明的实施例6的聚合物分散液晶盒的光谱曲线图；
[0041]图5为本发明的实施例6的聚合物分散液晶盒的另一光谱曲线图；
[0042] 图6为本发明的实施例5的聚合物分散液晶盒的制备步骤流程图；
[0043] 其中，附图标记为:1、扭曲晶界相液晶体系;2、纳米粒子;3、聚合物网络。
【具体实施方式】
[0044] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步详细描述。
[0045] 实施例1:
[0046] 本实施例提供一种液晶组合物，包括扭曲晶界相液晶体系、聚合体系以及纳米粒 子;所述聚合体系包括聚合速率不同的第一可聚合单体、第二可聚合单体。
[0047] 本实施例的液晶组合物中，包括宽温的扭曲晶界相液晶体系，聚合速率不同的至 少两种可聚合单体以及纳米粒子；由于不同可聚合单体的聚合速率不同，因此其形成的聚 合物分散液晶具有梯度分布的聚合物网络。该液晶组合物加入液晶盒固化后用于显示时， 在施加电压的条件下，体系梯度分布的聚合物内的液晶微滴会形成螺距梯度分布，即可呈 现彩色画面状态或透明、不透明状态。本发明显示面板的原材料来源广泛，成本低廉，其制 备方法简单，适于各种显示装置。
[0048] 实施例2:
[0049] 本实施例提供一种液晶组合物，包括扭曲晶界相液晶体系、聚合体系以及纳米粒 子;所述聚合体系包括聚合速率不同的第一可聚合单体、第二可聚合单体。
[0050] 也就是说，选择两种具有不同聚合速率的单体，这样两种单体聚合形成的聚合物 网络即可呈梯度分布，该液晶组合物加入液晶盒固化后用于显示时，在施加电压的条件下， 即可呈现彩色画面状态或透明、不透明状态。
[0051] 优选的，所述聚合体系还包括引发剂。
[0052] 也就是说，聚合体系中包括与单体相对应的引发剂，例如，当可聚合单体离子聚合 时，应对应加入引发离子聚合反应的引发剂，当可聚合单体进行自由基聚合时，应对应加入 引发自由基聚合的引发剂，同理，当后续需要进行光引发聚合时，需要加入光引发剂。
[0053]优选的，所述扭曲晶界相液晶体系与第一可聚合单体、第二可聚合单体、引发剂的 质量比为：26-76:1-74:1-72:0 · 01-20。
[0054]也就是说，引发剂与相对应的单体的比例应在上述范围内，引发剂量过大，有可能 造成分子链向引发剂转移，无法形成大的分子量的聚合物，引发剂量过小无法全部引发，且 引发剂或单体过量不仅造成浪费，在后期也无法除去。
[0055] 优选的，所述纳米粒子与液晶组合物中除纳米粒子之外的其余组分的质量比为5-30：70-95〇
[0056] 优选的，所述纳米粒子包括至少两种粒径尺寸的纳米粒子。
[0057]可以理解的是：即使粒径为某一特定数值，由于微粒的具体粒径一般成正态分布， 粒径大小也会稍微有差别。
[0058] 优选的，所述纳米粒子包括Fe3〇4纳米粒子、ZnS纳米粒子中的任意一种或两种的混 合物。
[0059] 优选的，所述纳米粒子包括三种粒径尺寸的纳米粒子，所述纳米粒子的粒径范围 为l-100nm。
[0060] 优选的，所述三种纳米粒子粒径分别为10nm、45nm、60nm。
[0061] 优选的，所述第一可聚合单体包括丙烯酸酯类单体，所述第二可聚合单体包括环 氧树脂。
[0062] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系包括小分子向列相液晶和近晶相液晶。
[0063] 优选的，所述扭曲晶界相液晶体系还包括手性添加剂、手性可聚合单体、胆留相液 晶中的任意一种或几种。
[0064] 其中，具有宽温的扭曲晶界相液晶体系可以在纳米粒子震动时进行不同的响应， 呈现彩色状态。
[0065] 优选的，所述小分子向列相液晶、近晶相液晶、手性添加剂、手性可聚合单体、胆甾 相液晶的质量比为：15-95:4 · 99-75:0-30:0-30:0-70。
[0066] 实施例3:
[0067]本实施例提供一种聚合物分散液晶，如图1所示，由实施例1的液晶组合物聚合形 成，所述液晶组合物包括扭曲晶界相液晶体系1、聚合体系以及纳米粒子2;所述聚合体系包 括聚合速率不同的第一可聚合单体、第二可聚合单体。其中的第一可聚合单体、第二可聚合 单体形成聚合物网络3,由于第一可聚合单体、第二可聚合单体的聚合速率不同使得两种单 体分别自聚或共聚形成梯度分布的聚合物网络3;从而得到聚合物分散液晶。
[0068] 实施例4:
[0069] 本实施例提供一种显示面板，包括液晶盒以及液晶盒内的聚合物分散液晶，所述 聚合物分散液晶为上述实施例3的聚合物分散液晶。
[0070] 实施例5:
[0071]本实施例提供一种显示面板的制备方法，所述显示面板包括液晶盒以及液晶盒内 的聚合物分散液晶，如图6所示，具体包括以下步骤：
[0072] S1按照如下质量份数制备扭曲晶界相液晶体系:小分子向列相液晶（SLC 1717，46 份），异戊基联苯腈手性剂(CB15，17份），近晶相液晶(37份）。
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