技術領域

本發明涉及液晶顯示技術領域，特別是涉及一種液晶組合物及其液晶透鏡。

背景技術

相機、手機相機、3D立體影像顯示、相位調制器等裝置，常利用變焦鏡頭將影像放大或縮小來成像。傳統變焦鏡頭設有多個鏡群(lens?group)，通過鏡群之間沿光軸方向移動，以改變彼此之間的間距，從而使整體焦距改變，但不影響成像距離。然而此種鏡頭需要較長的鏡群移動距離，導致機械裝置體積大、調節緩慢、調焦范圍有限、價格昂貴、裝置驅動消耗能量大且容易損壞等。

為尋找替代機械調焦的方法，并且能夠大范圍地改變焦距，現有技術利用電場來控制焦距的液晶變焦透鏡(Liquid?Crystal?lens)，通過在帶圓孔的電極上施加電壓形成特殊的電場，使電場中的液晶分子發生偏轉，從而對光起到分散或是會聚的作用。其實際為一種模擬光學元件，通過在電極之間施加不同的電壓能夠方便地實現我們想要的特定的光學透鏡特性。

其中，柱狀液晶透鏡光柵是現有技術中一種利用電場來形成透鏡的裝置，能夠實現3D立體顯示。所述柱狀液晶透鏡光柵通過在透明玻璃基板上蝕刻出條狀透明ITO電極，然后在該電極上施加不同的電壓形成電場，使電場中的液晶分子發生偏轉，從而改變入射光的方向，同時通過電壓的變化及電極數量的變化來改變柱狀液晶透鏡光柵的焦距和柵距等。

但由于液晶組合物各組分具有不同的物理性能，因此液晶組合物各組分的參數組合決定了液晶組合物的各個性能。其中，為實現柱狀液晶透鏡光柵較傳統的柱狀物理光柵的優越性，需柱狀液晶透鏡光柵能夠在60Hz、120Hz或更高頻率下能自由地切換，對此，則需要一種具有高速響應性能的液晶組合物。和柱狀液晶透鏡光柵的響應性能相關的液晶組合物的各變量之間有如下關系：

關系式一：T_on＝(γ1d²/k11π²)/[(V/Vth)²-1]

關系式二：T_off＝γ1d²/k11π²

其中，γ1是旋轉粘度，d是液晶層厚度，K11是展曲彈性常數，V是驅動電壓，Vth是閾值電壓。從上述關系式可以看出，通過降低液晶組合物的旋轉粘度或提高其展曲彈性常數，或降低液晶層厚度，可以縮短其響應時間。然而，如果降低旋轉粘度以改善響應時間，則液晶的展曲彈性常數和相變溫度也將隨之下降，并且，如果展曲彈性常數增加，則閾值電壓和旋轉粘度將趨于增大。同時，若要降低液晶層厚度，則液晶組合物的雙折射率要增大，這同樣會導致旋轉粘度增大。因此，為改善響應時間，這三個影響因素間的平衡關系必須減少到最小。

此外，雙折射率也是液晶化合物的一項重要的物理特性。普通的TN、STN顯示用液晶材料的雙折射率一般在0.12至0.20之間，TFT顯示用液晶材料的雙折射率一般在0.065至0.135之間，PDLC及多穩態顯示用液晶材料的雙折射率一般需要大于0.20，而3D立體顯示用液晶透鏡(Liquid?Crystal?lens)的液晶材料的雙折射率一般要大于0.25。

鑒于液晶組合物各組分的選擇和配比決定了液晶組合物的各性能，而現有技術的液晶組合物的性能參數未能實現較理想的組合，因此，有必要對液晶組合物中的單體液晶選擇和組分配比做進一步的優化。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種液晶組合物及其液晶透鏡，以解決現有技術的液晶組合物的性能參數未能實現較理想組合的問題。

本發明提供了一種液晶組合物，該液晶組合物包括：

a.重量百分比為0％-70％的由通式I表示的第一類化合物：

其中，R1和R2彼此獨立地是-NCS、-CN、-F、具有1-10個碳原子的烷基或具有1-10個碳原子的烷氧基，K1和K2彼此獨立地是H或F，彼此獨立地是或

b.重量百分比為0-50％的由通式II表示的第二類化合物：

其中，R3和R4彼此獨立地是-NCS、-CN、-F、具有0-10個碳原子的烷基或具有0-10個碳原子的烷氧基，K3和K4彼此獨立地是H或F，Z為-COO-、-C≡C-或-CH2CH2-；