一种含有二氧六环结构的液晶组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种含有二氧六环结构的液晶组合物及其在液晶显示中的应用；该液晶组合物具有正的介电各向异性，包含有一种或多种选自结构式(Ⅰ-1)-(Ⅰ-2)的化合物和至少一种由结构式(Ⅱ)表示的化合物。该液晶组合物具有较宽的向列相温度范围和适合的折射率，尤其具有较大的垂直介电和较高的穿透率，在液晶显示中具有广阔的应用前景和应用价值，特别适用于高透过率的快速响应的有源矩阵TN-TFT，IPS-TFT，FFS-TFT显示器。

【技术实现步骤摘要】
一种含有二氧六环结构的液晶组合物
本专利技术涉及一种液晶组合物，尤其是包含一种具有二氧六环结构的化合物和一种含有环丙基为端基，二氟甲氧桥键为连接基团的化合物的液晶组合物。
技术介绍
不同显示模式的引入使得液晶显示器(LCDs)的性能有了明显的提高，并且被更加广泛地应用于智能手机，显示器，便携平板电脑，电视等不同方面。这些应用对液晶显示器提出了更高的显示要求，比如高对比度，宽视角，快速响应和高穿透率。其中，在超高分辨率下由于像素尺寸的缩小导致开口率降低，所以高穿透率的显示显得尤为重要。液晶的介电性质用介电常数ε来表示。与液晶指向矢平行的电场介电常数用ε||表示，与液晶指向矢垂直的电场介电常数用ε⊥表示，介电各向异性常数为Δε＝ε||-ε⊥。若液晶分子极性基永久偶极距的方向与分子长轴方向一致，液晶分子长轴方向的电子偏移度最大，这样，与分子长轴平行的方向上具有大的偶极距，介电各向异性为正，Δε＞0，这样的液晶叫做正性液晶，通式(Ⅱ)所代表的化合物为正性液晶。若液晶分子极性基永久偶极距的方向与分子长轴方向垂直，液晶分子短轴方向的电子偏移度最大，这样，与分子长轴垂直的方向上具有小的偶极距，介电各向异性为负，Δε＜0这样的液晶叫做负性液晶，通式(Ⅰ)所代表的化合物为负性液晶。目前在液晶显示市场，具有竞争力的显示模式主要有，面内切换(in-planeswitching,IPS),边缘场切换(fringe-fieldswitching，FFS)，和垂直排列(verticalalignment，VA)等显示模式。在这些显示模式中，面内切换(IPS)和边缘场切换(FFS)都具有宽视角的特点。当正性液晶用于IPS/FFS显示模式时可以获得快速响应，并且有良好的可靠性；而负性液晶用于IPS/FFS显示模式时可以获得更高的透过率，但是由于负性液晶粘度较大，所以响应时间较慢。本专利技术通过在正性液晶中加入一定量的二氧六环的液晶分子，即可以增加混合液晶的ε⊥从而提高正性混晶的透过率，同时可以具有比单纯负性混晶更低的旋转粘度，更快的响应时间和更稳定的信赖性。本专利技术中所述的液晶组合物中包含了通式Ⅰ-1和/或Ⅰ-2所示的二氧六环结构化合物，该化合物所具有的二氧六环结构可以增加化合物的垂直介电，但粘度相对较小，同时含有的通式Ⅱ所示的正性化合物，环丙基的结构可增加互溶性，所以二者的组合可以有效解决IPS/FFS显示模式透过率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种正介电液晶组合物，具有较大的垂直介电、低旋转粘度、响应时间快的特点，适用于有源矩阵电光学元件和液晶显示器中，可用于制造高透过率，快速响应的TFT-LCD。本申请要求保护的专利技术归纳如下：为了实现本专利技术的目的，本文提供了一种具有正介电各向异性的液晶组合物，主要包含一种或多种由结构式(Ⅰ-1)和/或(Ⅰ-2)表示的化合物，以及至少一种由结构式(Ⅱ)表示的化合物其中，R1和R2分别独立地是碳原子数为1-5的直链烷基；R3表示H原子或碳原子数为1-2的烷基；L21和L22各自独立地选自H原子和F原子中的任意一种；X1选自F原子，1-6个碳原子的卤代烷氧基或2-6个碳原子的卤代烯氧基；分别独立地选自下列基团中的任一基团：n，m和q分别独立地是0、1或2，且1≤m+q≤3。该液晶组合物中，还包含一种或多种由结构式(Ⅲ)表示的化合物R4表示H原子或碳原子数为1-2的烷基；L31和L32各自独立地选自H原子和F原子中的任意一种；X2选自F原子、1-6个碳原子的卤代烷氧基或2-6个碳原子的卤代烯氧基；分别独立地选自下列基团中的任一基团：j，k和l分别独立地是0、1或2，且1≤k+l≤3。该液晶组合物，结构式(I-1)和/或(I-2)所示的化合物的含量按质量百分比计为1～20％，结构式(Ⅱ)所示的化合物的含量按质量百分比记为6～43％，结构式(Ⅲ)所示的化合物的含量按质量百分比记为6～45％。该液晶组合物，另外包含一种或多种选自结构式(Ⅳ)的化合物其中R51和R52可以相同或不同，分别独立地选自H原子、碳原子为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基、碳原子为2-8的链烯基或者碳原子为3-8链烯氧基；彼此独立地并且在出现两次的情况下，它们也彼此独立地是Z51和Z52彼此独立地是，并且在Z51出现两次的情况下，这些也彼此独立地是-CH2-，-CH2CH2-，-CF2CF2-，-COO-，反式-CH＝CH-，反式-CF＝CF-，-CH2O-或单键，且t是0，1或2。该液晶组合物，结构式(I)所示的化合物的含量按质量百分比计为1～15％，结构式(Ⅱ)所示的化合物的含量按质量百分比记为7～40％，结构式(Ⅲ)所示的化合物的含量按质量百分比记为6～41％，结构式(Ⅳ)所示的化合物的含量按质量百分比记为15～60％。该液晶组合物，结构式(Ⅱ)所示的化合物优选自如下的一种或多种化合物：该液晶组合物，结构式(Ⅲ)所示的化合物优选自如下的一种或多种化合物：该液晶组合物中，结构式(Ⅳ)所示的化合物优选自如下的一种或多种化合物：其中，R51、R52可以相同或不同，分别独立地选自H原子或者碳原子为1-5的直链烷基。本文专利技术的液晶组合物若应用于FFS-TFT、IPS-TFT中，则不需要添加旋光性物质；若应用于TN-TFT，则需添加0.05～0.5％的所述液晶组合物质量的旋光性化合物，应用于液晶显示元件和液晶显示器中。本专利技术的液晶组合物可采用常规方法将两种或多种液晶化合物混合进行生产，如在高温下混合不同组分并彼此溶解的方法制备，其中，将液晶组合物溶解在用于该化合物的溶剂中并混合，然后在减压下蒸馏出该溶剂；或者本专利技术的液晶组合物可按照常规的制备方法制备。本专利技术的液晶组合物，可以用于有源矩阵显示器，优选通过薄膜晶体管(TFT)的矩阵寻址，特别适用于制造快速响应的有源矩阵TN-TFT，IPS-TFT或FFS液晶显示元件和液晶显示器，也属于本专利技术的保护范围。本专利技术书中的百分比为重量百分比，温度为摄氏度(℃)。如无其他说明，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；γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；T(％)表示透过率，T(％)＝100％*亮态(Vop)亮度/光源亮度，测试设备DMS501，测试条件为25±0.5℃，测试盒为3.3微米IPS测试盒，电极间距和电极宽度均为10微米，摩擦方向与电极夹角为10°。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但下面的实施例为本专利技术的示例，本专利技术并不限于以下实施例。在不偏离本专利技术主旨或范围的情况下，通过在本专利技术的液晶组合物内还可以通过对各组分含量的调整，修改或改良出具有不同阈值，清亮点，双折射特性的液晶混合物。本专利技术的液晶组合物可采用将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有二氧六环结构的液晶组合物，其特征在于该组合物具有正介电各向异性，且包含一种或多种由结构式(Ⅰ‑1)和/或(Ⅰ‑2)表示的化合物，以及至少一种由结构式(Ⅱ)表示的化合物其中，R1和R2分别独立地是碳原子数为1‑5的直链烷基；R3表示H原子或碳原子数为1‑2的烷基；L21和L22各自独立地选自H原子和F原子中的任意一种；X1选自F原子，1‑6个碳原子的卤代烷氧基或2‑6个碳原子的卤代烯氧基；分别独立地选自下列基团中的任一基团：n，m和q分别独立地是0、1或2，且1≤m+q≤3。

【技术特征摘要】
1.一种含有二氧六环结构的液晶组合物，其特征在于该组合物具有正介电各向异性，且包含一种或多种由结构式(Ⅰ-1)和/或(Ⅰ-2)表示的化合物，以及至少一种由结构式(Ⅱ)表示的化合物其中，R1和R2分别独立地是碳原子数为1-5的直链烷基；R3表示H原子或碳原子数为1-2的烷基；L21和L22各自独立地选自H原子和F原子中的任意一种；X1选自F原子，1-6个碳原子的卤代烷氧基或2-6个碳原子的卤代烯氧基；分别独立地选自下列基团中的任一基团：n，m和q分别独立地是0、1或2，且1≤m+q≤3。2.根据权利要求1所示液晶组合物，其特征在于还包含一种或多种由结构式(Ⅲ)表示的化合物R4表示H原子或碳原子数为1-2的烷基；L31和L32各自独立地选自H原子和F原子中的任意一种；X2选自F原子、1-6个碳原子的卤代烷氧基或2-6个碳原子的卤代烯氧基；分别独立地选自下列基团中的任一基团：j，k和l分别独立地是0、1或2，且1≤k+l≤3。3.根据权利要求2的所示液晶组合物，其特征在于所述结构式(I-1)和/或(I-2)所示的化合物的含量按质量百分比计为1～20％，结构式(Ⅱ)所示的化合物的含量按质量百分比记为6～43％，结构式(Ⅲ)所示的化合物的含量按质量百分比记为6～45％。4.根据权利要求3的液晶组合物，另外包含一种或多种选自结构式(Ⅳ)的化合物其中R51和R52可以相同或不同，分别独立地选自H原子、碳原子为1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔青，王伟，乔云霞，薛玉郎，范晓蕊，樊洁，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13