[發(fā)明專利]旋光添加物、液晶配方及其形成方法、以及液晶顯示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110339341.8
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102993017A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭建賢;王國璋;吳峻鳴;鄭功龍;劉仕賢;金志龍
• 申請（專利權(quán)）人: 財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C07C69/92
• 分類號: C07C69/92;C07C69/773;C07C69/757;C09K19/54;G02F1/13
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于旋光添加物(chiral?dopant)，且特別是有關(guān)于一種用于膽甾型液晶的旋光添加物。

背景技術(shù)

膽甾型液晶顯示器是一種以環(huán)境光為光源的顯示器，由于其不需背光模塊(backlight?module)，因此可降低制程成本。此外，膽甾型液晶顯示器具有雙穩(wěn)態(tài)(bistable)特性，包括平面態(tài)(Planar?state)及焦點錐線態(tài)(Focal?conic?state)，具有耗電量低、反射率高、可反射不同波長的特點，為電子書等類型產(chǎn)品的極佳顯示模式之一。

膽甾型液晶組成可分為二種：(1)本身具有旋光性的向列型(nematic)液晶分子；以及(2)由旋光性分子與非旋光性的向列型液晶配方混合而成。一般而言，膽甾型液晶顯示器是以第二種方式為主，其螺距大小由具有旋光性的分子與非旋光性的向列型液晶配方混合比例控制。根據(jù)Bragg反射定則，其反射波長(λ)與膽甾型液晶相分子層的螺距(P；pitch)的關(guān)系可表示為λ＝P×n，其中n為膽甾型液晶的雙折射率(Birefringence)。

另外，旋光性分子使液晶分子的旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)能力是以螺旋扭轉(zhuǎn)力(helicaltwist?power；HTP)表示。其中，螺旋扭轉(zhuǎn)力、分子的螺距(P)及旋光性物質(zhì)在向列型液晶混合物中的濃度的關(guān)系可表示為：HTP?x?c＝1/P，其中c為旋光性分子添加于液晶混合物的重量百分濃度。由上式可知，在特定螺距的要求下，旋光性分子的螺旋扭轉(zhuǎn)力越大，添加濃度可越小。由于旋光性物質(zhì)的添加會造成整體組成物粘度的提高，導(dǎo)致顯示器的驅(qū)動電壓增加及反射率降低。因此，若能提高旋光性化合物的HTP值，則可降低旋光性物質(zhì)的使用量，以減緩粘度增加、驅(qū)動電壓提高、反射率下降的問題。

液晶配方(liquid?crystal?matrix)一般分為主動式及被動式液晶配方。通過被動元件改變電壓來控制液晶分子的排列方向，稱為被動式驅(qū)動(passivedrive)，并利用被動式液晶配方。而通過主動元件改變電壓，則稱為主動式驅(qū)動(active?drive)。常見用于驅(qū)動液晶的被動元件例如為電容，主動元件例如為晶體管。然而，目前高HTP值的旋光性化合物在主動式液晶配方中的溶解度較差(通常小于3％)，此為目前亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高HTP值且在膽甾型液晶組成中具有良好的溶解度的可應(yīng)用于膽甾型液晶顯示器的旋光添加物。

本發(fā)明一實施方式提供一種旋光添加物，具有下列化學(xué)式：

其中，X¹、X²各自獨(dú)立地為其中，F(xiàn)是氟，m是擇自1-8的正整數(shù)，n是擇自1-4的正整數(shù)；Y¹、Y²各自獨(dú)立地為-O-、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-C(O)O-、或-CH₂O-；以及R¹、R²各自獨(dú)立地為取代或未取代的C₁-C₁₀直鏈烷基，且其取代基是擇自-F、-Cl、-OCF₃、-NCS、或-CN，其中該-Y¹R¹及-Y²R²的主鏈碳數(shù)大于3。

本發(fā)明另一實施方式提供一種液晶配方，包括：一液晶單體，其含量為91wt％至96wt％；以及一如前述的旋光添加物，其含量為4wt％至9wt％。

本發(fā)明又一實施方式提供一種液晶配方的形成方法，包括：提供一液晶單體；以及添加一如前述的旋光添加物于該液晶單體中。

本發(fā)明又一實施方式提供一種液晶顯示器，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板對向設(shè)置；以及一液晶層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間，其中該液晶層包含一如前述的旋光配方。

本發(fā)明的可應(yīng)用于膽甾型液晶顯示器的旋光添加物，其不僅具有高達(dá)大于70μm^-1的高螺旋扭轉(zhuǎn)力(HTP)；且在膽甾型液晶組成中具有良好的溶解度，在主動式與被動式驅(qū)動配方中最大溶解度皆大于4％，甚至最大溶解度皆大于7％。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明