[发明专利]利用掺杂向列相液晶材料降低液晶器件上升沿响应时间的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过半导体纳米粒子掺杂的方法获得向列相液晶材料的应用，具体是将ZnO纳米粒子掺杂向列相液晶材料组成均匀稳定的液晶混合物，并利用该液晶混合物制备出液晶显示器件，降低液晶器件上升沿响应时间的方法。

背景技术

目前，液晶材料和液晶显示器件已经获得广泛应用，而随着人们生活水平的提高，小型化和可移动化成为液晶显示器的发展方向，为了能使显示器的使用时间更长，一方面需要提高的电池的容量，而重要的另一方面，必须寻求液晶显示器件的功耗不断降低，只有如此，液晶显示技术才能充分占领移动显示器的市场。本专利正是针对于如何采用掺杂半导体纳米粒子的方法降低液晶显示器件的功耗。

纳米粒子掺杂技术是比较简便的非化学合成的改善液晶材料特性的方法，到本专利申请之前，已经有碳纳米管[1,2]、铁电性纳米粒子[3-5]、金属纳米粒子[6]、金属氧化物纳米粒子和半导体纳米粒子，以上五类纳米粒子在向列相液晶中进行掺杂，均能不同程度的材料电导率、改善器件对比度、开启电压、响应时间等特性的一项或几项。

碳纳米管的掺杂起源于C60材料，尽管掺杂C60的液晶材料能够获得较高的对比度，但由于C60很难与液晶材料形成均匀稳定的混合液晶材料，所以没有得到广泛应用。而碳纳米管的管状形状有助于其在沿着液晶分子排布的方向中排列，掺杂有碳纳米管的E7液晶材料能够有效降低液晶器件的开启电压。掺杂入液晶的金属纳米粒子主要包括Pd、Ag等一种或几种纳米粒子的混合材料，在掺杂体系中液晶分子和金属纳米粒子形成包裹结构，利用掺杂的液晶材料制作的器件具有基于频率调制的快速响应特性，并能降低液晶器件的开启电压。金属纳米粒子的掺杂主要由日本S. Kobayashi课题组发表。

金属氧化物纳米粒子（MgO）也由S. Kobayashi所报道，经过MgO纳米粒子掺杂的液晶器件具有比未掺杂液晶器件更低的开启电压和更高的响应速度，同时降低了液晶器件的工作温度范围。

半导体纳米粒子掺杂向列相液晶的研究由许军课题组报道，掺杂CdS纳米粒子能够降低5CB液晶器件的开启电压达25%，同时也降低了经掺杂液晶的相变温度，液晶材料的介电各向异性和秩序度也随着掺杂的浓度以及所掺杂纳米粒子的尺寸不同而获得不同程度的变化。但考虑到CdS纳米粒子的毒性，所以继续开发出无毒安全的液晶掺杂用纳米粒子。

[1] I. Dierking, G. Scalia, and P. Morales, “Liquid crystal-carbon nanotube dispersions”, J. Appl. Phys., 2005, 97: 044309.

[2] W. Lee, C. Y. Wang, and Y. C. Shih, “Effects of carbon nanosolids on the electro-optical properties of a twisted nematic liquid-crystal host”, Appl. Phys. Lett., 2004,85:513.

[3] US20040156008, Y. Reznikov, A. Glushchenko, V. Reshetnyak, J. West

[4] US20070200093, J. West, C. Cheon, A. Glushchenko, Y. Reznikov, F. Li.

[5] WO03060598, Y. Reznikov, A. Glushchenko, V. Reshetnyak, J. West

[6] US20050079296, S. Kobayashi, N. Toshima, J. Thisayukta, Y. Shiraishi, S. Sano, A. Baba.

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于通过ZnO纳米粒子掺杂并用于液晶显示器的液晶器件，降低液晶器件上升沿响应时间。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

利用掺杂向列相液晶材料降低液晶器件上升沿响应时间的方法，其特征在于：首先完成ZnO纳米粒子的合成，

1、将0.0012g二水合醋酸锌溶解于50mL DMSO（二甲基亚砜）中，超声分散20-30分钟，经过50℃油浴；

2、将1.5mL超纯水分散于48.5mL DMSO中，配比为3%，与步骤1中的溶液等体积混合，反应时间为30分钟；