[发明专利]具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料的制备方法

说明书

一种具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料的制备方法，属于液晶材料与平板显示领域。本发明中所用的钛酸盐类粒子的初始粒径为微米级，所用的蓝相液晶体系为小分子蓝相液晶混合体系，粘度小于50mpa，熔点低于10℃，清亮点在30～200℃。在经过球磨修饰、洗涤离心后，将不同粒径且经过表面修饰过的具有介电性的钛酸盐类无机纳米粒子，按一定比例掺杂到蓝相液晶中，能够与蓝相液晶体系有较好的相容性，且掺杂质量分数能达到5％，以实现较低的阈值电压。能够获得粒径在10～500nm之间的表面修饰良好的纳米粒子，且接枝有机物的质量占比能达到15％以上。本发明制备工艺简单，成本低廉，可控性强，反应周期短的优点，而且所制备的体系非常稳定，对驱动电压的要求较低。

技术领域

本发明属于液晶材料与平板显示领域，涉及蓝相液晶材料和无机纳米粒子，尤其设计一种具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料的制备方法。

背景技术

蓝相液晶是一种介于各向同性态和胆甾相之间的特殊液晶相态，由于其较之传统液晶材料具有多方面优点，近年来受到了国内外广泛关注，被认为是下一代最具潜力的显示材料。与传统液晶材料制成的显示器相比，利用蓝相液晶制成的显示器具有响应速度快、无需滤光片、无需表面取向、无需视觉补偿膜、对液晶盒厚不敏感等优点。若能够使用蓝相液晶材料制成显示器，将会在简化现有制备流程、降低生产成本的同时，获得性能更加优异的显示器。

但是目前来说，蓝相液晶还具有一些缺陷使其无法大规模应用，其主要障碍之一为蓝相液晶的阈值电压过高，现有显示器的电压范围内无法对蓝相液晶产生调控，进而无法使蓝相液晶有效调控光路。一般来说，降低蓝相液晶阈值电压的方法包括粒子掺杂、特殊电极、更换主体蓝相液晶材料。而后两种方法无法兼容现有的液晶显示器生产线，使用粒子掺杂的方法降低阈值电压幅度达到50％未见报道。

发明内容

本发明中所用的钛酸盐类粒子的初始粒径为微米级，在经过球磨修饰、洗涤离心后，能够获得粒径在10～500nm之间的表面修饰良好的纳米粒子，且接枝有机物的质量占比能达到15％以上。并且经过球磨修饰、洗涤离心过后的粒子，能够与蓝相液晶体系有较好的相容性，且掺杂质量分数能达到5％。

本发明所用的蓝相液晶体系为小分子蓝相液晶混合体系，粘度小于50mpa，熔点低于10℃，清亮点在30～200℃。

本发明所用钛酸盐类无机物颗粒包括但不限于钛酸铜钙、钛酸锶钡等钛酸盐无机物，且球磨修饰、洗涤离心后的粒径在10～500nm，偶极矩大于100d。

一种具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法是将不同粒径且经过表面修饰的钛酸盐类纳米粒子按一定比例添加到蓝相液晶当中，以实现在较低的电压下驱动液晶的目的；该体系的蓝相液晶与纳米粒子的质量比分别为：蓝相液晶——99.9％～95.0％，纳米粒子——0.1％～5.0％。

如上所述的具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)选择一种蓝相液晶体系作为母体材料；

(2)将初始钛酸盐类无机物颗粒进行球磨粉碎和表面修饰，并且进行反复洗涤、振荡、超声、离心，获得粒径合适、均一且表面修饰良好的纳米粒子；洗涤、振荡、超声是在高沸点有机溶剂中进行；

(3)将经由上述方法获得纳米粒子掺杂到蓝相液晶体系当中，进行反复振荡、超声，使得纳米粒子均匀分散在蓝相液晶体系中，即制得所需具有低阈值电压的纳米粒子蓝相液晶复合材料；

(4)电光性能测定：将上述制得的米粒子蓝相液晶复合材料注入液晶盒，利用电光参数测试仪测定该复合材料的电光性能，以观察该体系的驱动电压情况。

进一步地，所述蓝相液晶体系为小分子蓝相液晶混合体系，粘度小于50mpa，熔点低于10℃，清亮点在30～200℃。