一种具有高可靠性的液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种具有高可靠性的液晶组合物及其应用，所述液晶组合物按重量份计，包括以下组分：(1)5～40份通式I所代表的化合物；(2)20～70份通式II所代表的化合物；(3)1～40份通式III所代表的化合物；(4)0～30份通式IV所代表的化合物。本发明专利技术所提供的液晶组合物具有高的电压保持率、低的离子浓度、优异的光稳定性，适合的光学各向异性、良好的低温互溶性、大的弹性常数以及良好的热稳定性，可有效改善液晶显示器存在的可靠性问题，有效地改善液晶显示器的残像问题，提升液晶显示器的显示质量和使用寿命。因此，本发明专利技术所提供的液晶组合物适用于高可靠性的TN、IPS及FFS型TFT液晶显示装置，尤其适用于IPS及FFS液晶显示装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶组合物，属于液晶显示材料领域。
技术介绍
目前，液晶在信息显示领域得到广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu，D.K.Yang.ReflectiveLiquidCrystalDisplays.Wiley，2001)。近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家FriedrichReinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesterylbenzoate)。1917年Manguin专利技术了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了攒动(Swarm)学说，并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经DeGennes论述为统计性起伏。G.W.Oseen和H.Zocher1933年创立连续体理论，并得到F.C.Frank完善(1958年)。M.Born(1916年)和K.Lichtennecker(1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场(或磁场)作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(LCD)。七十年代初，Helfrich及Schadt专利技术了TN原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展，1983～1985年T.Scheffer等人先后提出超扭曲向列相(SuperTwisredNematic：STN)模式以及P.Brody在1972年提出的有源矩阵(Activematrix：AM)方式被重新采用。传统的TN-LCD技术已发展为STN-LCD及TFT-LCD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。其中“有源矩阵”包括两种类型：1、在作为基片的硅晶片上的OMS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。目前，LCD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸LCD在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是，残像问题依然困扰着液晶显示行业，具体而言，液晶的残像问题主要来源于液晶材料的阻抗特性、电压保持率(VHR)、离子含量(ION)以及受光和热影响导致其阻抗下降、电压保持率降低、离子含量升高等原因。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种液晶组合物，本专利技术所提供的液晶组合物具有高的电阻率和电压保持率(VHR)、低的离子浓度(ION)以及优异的光和热稳定性。具体而言，本专利技术所提共的具有高可靠性的液晶组合物，按重量份计，包括以下组分：(1)5～40份通式I所代表的化合物；(2)20～70份通式II所代表的化合物；(3)1～40份通式III所代表的化合物；(4)0～30份通式IV所代表的化合物；R1、R2、R5、R6、R7各自独立地代表C1～C12的直链烷基；R3各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烷氧烷基、直链烯基；R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、C2～C12的直链烯基；L1、L2各自独立地代表H或F；n和m各自独立地代表0或1；A1选自以下结构：A2、A3、A4各自独立地代表反式1,4-环己基、1,4-亚苯基。本专利技术提供的通式I所代表的化合物为含有2-甲基-3,4,5-三氟苯结构与二氟甲氧基桥键的极性化合物，该结构具有大的介电各向异性。具体的，通式I所代表的化合物选自式I-A～式I-F所代表的化合物的一种或几种：其中，R1代表C1～C7的直链烷基。优选的，通式I所代表的化合物选自式I-A-1～式I-F-4所代表的化合物的一种或几种：本专利技术提供的通式II所代表的化合物为双环结构，具体的，所述通式II所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R2代表C1～C7的直链烷基；R3各自独立地代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烷氧烷基、直链烯基；优选的，通式II所代表的化合物选自式II-A-1～式II-C-25所代表的化合物的一种或几种：本专利技术提供的通式III所代表的化合物为三环中性单体，具体的，所述通式III所代表的化合物选自III-A和III-B中的一种或多种：其中，R4代表C2～C10的直链烷基或直链烯基；R5代表C1～C8的直链烷基。更优选地，通式III所代表化合物选自式III-A-1～式III-B-22结构中的一种或多种：本专利技术提供的通式IV所代表的化合物为四环中性单体，具体的，所述通式IV所代表的化合物选自式IV-A式IV-B中的一种或多种：其中，R6、R7各自独立地代表C1～C8的直链烷基。更优选地，通式IV所代表的化合物选自式IV-A-1～式IV-B-16中的一种或多种：具体的而言，本专利技术所提供的液晶组合物由以下组分组成：(1)6～35份通式I所代表的化合物；(2)35～70份通式II所代表的化合物；(3)10～40份通式III所代表的化合物；(4)0～18份通式IV所代表的化合物。优选地，本专利技术所提供的液晶组合物由以下化合物组成：(1)11～30份通式I所代表的化合物；(2)40～65份通式II所代表的化合物；(3)14～32份通式III所代表的化合物；(4)0～15份通式IV所代表的化合物。更优选地，本专利技术所提供的液晶组合物由以下化合物组成：(1)22.5～30份通式I所代表的化合物；(2)40～45份通式II所代表的化合物；(3)14～32份通式III所代表的化合物；(4)2～15份通式IV所代表的化合物。本专利技术所提供的液晶组合物中通式I所代表的化合物为含有2-甲基-3,4,5-三氟苯与二氟甲氧基桥键相连的化合物，此类化合物具有强的极性和良好的互溶性特点，第二位引入甲基后可有效改善该类化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高可靠性的液晶组合物，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：(1)5～40份通式I所代表的化合物；(2)20～70份通式II所代表的化合物；(3)1～40份通式III所代表的化合物；(4)0～30份通式IV所代表的化合物；R1、R2、R5、R6、R7各自独立地代表C1～C12的直链烷基；R3各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烷氧烷基、直链烯基；R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基或C2～C12的直链烯基；L1、L2各自独立地代表H或F；n和m各自独立地代表0或1；A1选自以下结构：A2、A3、A4各自独立地代表反式1,4‑环己基、1,4‑亚苯基。

【技术特征摘要】
1.一种具有高可靠性的液晶组合物，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：(1)5～40份通式I所代表的化合物；(2)20～70份通式II所代表的化合物；(3)1～40份通式III所代表的化合物；(4)0～30份通式IV所代表的化合物；R1、R2、R5、R6、R7各自独立地代表C1～C12的直链烷基；R3各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烷氧烷基、直链烯基；R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基或C2～C12的直链烯基；L1、L2各自独立地代表H或F；n和m各自独立地代表0或1；A1选自以下结构：A2、A3、A4各自独立地代表反式1,4-环己基、1,4-亚苯基。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于：通式I所代表的化合物选自式I-A～式I-F所代表的化合物的一种或几种：其中，R1代表C1～C7的直链烷基；优选的，通式I所代表的化合物选自式I-A-1～式I-F-4所代表的化合物的一种或几种：3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于：所述通式II所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R2代表C1～C7的直链烷基；R3各自独立地代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烷氧烷基、直链烯基；优选的，通式II所代表的化合物选自式II-A-1～式II-C-25所代表的化合物的一种或几种：4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述通式III
\t所代表的化合物选自III-A和III-B中的一种或多种：其中，R4代表C2～C10的直链烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卯先，陈海光，姜天孟，储士红，王杰，袁瑾，郭云鹏，田会强，苏学辉，伍嘉琦，
申请(专利权)人：北京八亿时空液晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11