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一种液晶组合物.pdf

  • 上传人:王**
  • 文档编号:8601958
  • 上传时间:2020-09-14
  • 格式:PDF
  • 页数:26
  • 大小:2.32MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201610347190.3

    申请日:

    20160523

    公开号:

    CN106010579B

    公开日:

    20190104

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C09K19/44,G02F1/1333

    主分类号:

    C09K19/44,G02F1/1333

    申请人:

    石家庄诚志永华显示材料有限公司

    发明人:

    乔云霞,员国良,徐凯,丰景义,李锐,康素敏,王明霞,刘欢,景月月,刘露露

    地址:

    050091 河北省石家庄市新石北路362号

    优先权:

    CN201610347190A

    专利代理机构:

    北京市兰台律师事务所

    代理人:

    刘俊清

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    内容摘要

    本发明提供了一种液晶组合物,所述液晶组合物含有一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物该液晶组合物具有较低的粘度,可以实现快速响应,同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、更好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压、更好的低温互溶性等性能。

    权利要求书

    1.一种液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物含有一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物其中,Y、Y至Y各自独立地表示H或F;Y表示F;X表示F、Cl、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;R表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;R表示H或碳原子数为1-3的烷基;R表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中任一亚甲基被环戊基取代所形成的基团;n表示1或0;表示 2.根据权利要求1的液晶组合物,其特征在于,所述一种或多种式Ⅱ所示化合物为式Ⅱ1至式Ⅱ8所示化合物中的一种或多种: 3.根据权利要求1的液晶组合物,其特征在于,所述一种或多种式Ⅲ所示化合物为式Ⅲ1至式Ⅲ12所示化合物中的一种或多种:其中,R表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中任一亚甲基被环戊基取代所形成的基团。 4.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述一种或多种式I所示化合物为以下所示化合物中的一种或多种: 5.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅳ所示化合物;其中,R表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;R表示F、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;表示和/或的一种或多种;P表示1、2或3;(F)各自独立地表示H或F。 6.根据权利要求5所述的液晶组合物,其特征在于,所述一种或多种式Ⅳ所示化合物为如下结构式的化合物中的任意一种或多种:其中,R各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;R各自独立地表示F、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团。 7.根据权利要求5或6所述的液晶组合物,其特征在于所述液晶组合物中,所述一种或多种式Ⅰ所示化合物的总质量百分比浓度为1-15%,所述一种或多种式Ⅱ所示化合物的总质量百分比浓度为30-60%,所述一种或多种式Ⅲ所示化合物的总质量百分比浓度为5-40%,所述一种或多种式Ⅳ所示化合物的总质量百分比浓度为0-30%。 8.包含权利要求1-7所述液晶组合物的液晶显示器件或电光学显示器件。

    说明书

    技术领域

    本发明属于液晶显示领域,具体涉及一种液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件。

    背景技术

    液晶的光学性能能够通过施加的电压来改变,因此此物质主要用作显示设备中的电介质。在液晶显示技术领域当中,技术人员所熟知的以液晶为基础的电光学设备是以各种效应为基础的。此类设备的模式主要包括动态散射模式,DAP(校直排列相的变形)模式,宾/主模式,具有扭曲向列结构的TN模式,STN(超扭曲向列)模式,SBE(超双折射效应)模式,OMI(光学模式干涉)模式和OCB(光学补偿弯曲)模式。

    在TFT有源矩阵的系统中,主要有TN(Twisted Nematic,扭曲向列结构)模式,IPS(In-Plane Switching,平面转换)/FFS(Fringe Field Switching,边缘场开关技术)模式和VA(VerticalAlignment,垂直取向)模式等主要显示模式。

    对于薄膜晶体管技术(TFT-LCD)应用领域,经过几十年的积累发展,技术也逐渐成熟,但人们对显示技术的要求也在不断的提高,为了进一步追求画质的优越性,就要求液晶显示器能够实现更快速响应,颜色鲜艳,色域更宽;在节能方面,降低驱动电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一,对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。

    液晶显示器在进行动态显示过程中,如液晶显示器或是液晶电视,为了保证上一幅显示的画面在下一幅不再显示,造成在画面切换过程中出现残影或是拖尾现象,就要求液晶显示器具有很快的响应速度,进而要求液晶材料的旋转粘度较低。另外,为了降低设备能耗,希望液晶的驱动电压尽可能低,所以提高液晶的介电各向异性△ε对混合液晶具有重要意义。

    液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外,液晶材料应该具有低粘度和产生短的寻址时间,低的阈值电压和在屏中的高对比度。液晶一般作为几种组分的混合物来使用,重要的是这些组分彼此容易混溶。其它性能,如导电性、介电各向异性和光学各向异性,必须满足取决于此类型和应用领域的各种要求。例如,具有扭曲向列型结构的模式的材料应该具有正的介电各向异性和低的导电性。

    四联苯类结构(CN200710180192.9)用于液晶组合物具有改善液晶在UV照射后的VHR作用,以改善显示效果,然而由于溶解性不够好,添加量有限,限制了其作用。

    液晶材料不仅要具备以上特点,同时液晶材料应该具备宽的向列相温度范围,来满足液晶面板广泛的应用领域,如常温型显示器件、高温型显示器件、低温型显示器件等。单体液晶材料性能的优越,直接决定了混合液晶材料的性能优越,因此开发一款综合性能优越的单体液晶材料是一件非常重要的事情。

    发明内容

    为了解决上述技术问题,本发明提供了一类包含有四联苯结构液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器,该液晶组合物具有较低的粘度,可以实现快速响应,同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、更好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压、更好的低温互溶性等性能。

    被发明具体公开了一种液晶组合物,所述液晶组合物含有一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物

    其中,Y1至Y13各自独立地表示H或F;

    X表示F、Cl、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;

    R1表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;

    R2表示H或碳原子数为1-3的烷基;

    R3表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团,其中任一亚甲基可被环戊基、环丙基取代;

    n表示1或0;

    表示

    所述一种或多种式Ⅱ所示化合物优选为式Ⅱ1至式Ⅱ8所示化合物中的一种或多种:

    所述一种或多种式Ⅲ所示化合物优选为式Ⅲ1至式Ⅲ12所示化合物中的一种或多种:

    其中,R3表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团,其中任一亚甲基可被环戊基、环丙基取代。

    所述一种过多种式Ⅰ所示化合物优选为式Ⅰ1至式Ⅰ12所示化合物中的一种或多种:

    式Ⅰ所示化合物相对于端链状烷基化合物,具有更好的溶解性,可以实现更大的添加量,从而实现更好的稳定液晶参数的效果。

    被发明所提供的液晶组合物还可以包含一种或多种式Ⅳ所示化合物;

    其中,R4表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;

    R5表示F、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;

    表示和/或的一种或多种;

    P表示1、2或3;

    (F)各自独立地表示H或F。

    所述一种或多种式Ⅳ所示化合物为如下结构式的化合物中的任意一种或多种:

    其中,R4各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团;

    R5各自独立地表示F、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的氟代烷基、碳原子数为2-6的烯烃、碳原子数为2-6的氟代烯烃、碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的任一基团。

    所述液晶组合物中,所述一种或多种式Ⅰ所示化合物的总质量百分比浓度优选为1-15%,所述一种或多种式Ⅱ所示化合物的总质量百分比浓度优选为30-60%,所述一种或多种式Ⅲ所示化合物的总质量百分比浓度优选为5-40%,所述一种或多种式Ⅳ所示化合物的总质量百分比浓度优选为0-30%。

    上述本发明提供的式I所示化合物在制备液晶混合物、液晶显示器件材料或电光学显示器件材料中的应用及包含式I所述化合物的液晶混合物、液晶显示器件材料或电光学显示器件材料,也属于本发明的保护范围。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

    本说明书中的百分比为质量百分比,温度为摄氏度(℃),其他符号的具体意义及测试条件如下:

    Cp表示液晶清亮点(℃),DSC定量法测试;

    S-N表示液晶的晶态到向列相的熔点(℃);

    Δn表示光学各向异性,no为寻常光的折射率,ne为非寻常光的折射率,测试条件为25±2℃,589nm,阿贝折射仪测试;

    Δε表示介电各向异性,Δε=ε∥-ε⊥,其中,ε∥为平行于分子轴的介电常数,ε⊥为垂直于分子轴的介电常数,测试条件为25±0.5℃,20微米平行盒,INSTEC:ALCT-IR1测试;

    本发明申请实施例液晶单体结构用代码表示,液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表(一)、表(二)

    表(一):环结构的对应代码

    表(二):端基与链接基团的对应代码

    实施例1、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例1:

    实施例1与对比例1液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.4%、99.1%。

    实施例2、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例2:

    实施例2与对比例2液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.5%、99.3%。

    实施例3、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例3:

    实施例3与对比例3液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.8%、99.7%。

    实施例4、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例4:

    实施例4与对比例4液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.9%、99.8%。

    实施例5、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例5:

    实施例5与对比例5液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.8%、99.7%。

    实施例6、按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物,其填充于液晶显示器两基板间进行性能测试,测试数据如下表所示:

    对比例6:

    实施例6与对比例6液晶组合物经过UV0.5J照射,VHR数据分别为:99.8%、99.7%。由以上实施例可以看出:本发明公开的液晶化合物不仅具有较大的介电各向异性、较大的折射率各向异性、较高的清亮点,更重要的是具有较好的低温互溶性,更好的对紫外光的稳定性。适用于不同盒厚的TN-TFT,IPS,FFS液晶显示器。

    关 键  词:
    一种 液晶 组合
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