一种液晶组合物及其应用制造技术

技术编号:16450109 阅读:44 留言:0更新日期:2017-10-25 14:18
本发明专利技术涉及一种液晶组合物及其应用,所述液晶组合物包括通式I所代表的可聚合化合物中的一种或多种,和向列相液晶材料,所述向列相液晶材料包括通式II所代表化合物中的至少一种,通式III所代表化合物中的至少一种;

Liquid crystal composition and its application

The invention relates to a liquid crystal composition and its application, the liquid crystal composition includes one or more polymerizable formula in the compound represented by the I, and a nematic liquid crystal material, the nematic liquid crystal materials including formula II represents at least one compound of formula III represents at least one compound in;

【技术实现步骤摘要】
一种液晶组合物及其应用
本专利技术属于液晶材料
,具体涉及一种液晶组合物及其应用。
技术介绍
目前液晶在显示领域得到了广泛的应用,显示是把电信号(数据信息)转变为可视光(视觉信息)的过程,完成显示的设备即人机界面(Man-MachineInterface,MMI)。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.Zocher在1933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等人提出超扭曲向列相(SuperTwisredNematic:STN)模式。随着人们对显示质量要求的不断提高,TN和STN显示器存在的对比度问题逐渐凸显,于是VA(垂直配向)显示器应运而生,VA显示模式具有非常优异的对比度性能,但是存在明显的视角问题和响应时间问题,为了解决视角问题,MVA、PVA、CPA等显示技术提出,这些技术的本质在于利用多畴解决视角问题,并且取得了良好的效果。但是由于工艺上增加的难度和响应时间问题任然困扰着显示器行业,直至PSVA(聚合物稳定垂直配向)技术提出,该技术利用聚合物来实现多畴和预倾角控制以实现快响应和宽视角的液晶显示器。随着人们对液晶显示器的响应时间要求越来越高,单纯靠改变模式来实现快响应已不能满足要求,于是如何降低液晶的响应时间成为了PSVA显示的难点,具体地说,液晶显示器的响应时间取决于液晶组合物的旋转粘度和弹性常数。旋转粘度越低,响应时间越快,弹性常数越大,响应时间越快。对于液晶材料而言,降低旋转粘度为最有效的方式。现有的PSVA液晶主要存在响应时间慢,其主要原因在于负性液晶的旋转粘度大,本专利技术所提出的液晶组合物旨在解决负性液晶的旋转粘度,加快液晶显示器的响应时间。
技术介绍
本专利技术旨在提供一种具有快的相应时间的液晶组合物。为实现上述目的,本专利技术的技术方案之一是:一种液晶组合物,包括通式I所代表的可聚合化合物中的一种或多种,和向列相液晶材料:其中,A1、A2各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、1-4个氢原子被卤素取代的1,4-亚苯基;n代表0,1或2;SP1、SP2各自独立地代表可聚合基团。所述“可聚合基团”为含有不饱和键的官能团,优选为含有双键和/或烯酯键的官能团,例如,所述可聚合基团可选自乙烯氧基、丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基、C2~C8的直链烯基等。所述“卤代”指氟代、溴代、氯代,本专利技术优选为氟代。优选地,A1、A2各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、1-4个氢原子倍卤素取代的-1,4-亚苯基;n代表1或2;SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2~C8的直链烯基。本专利技术所提供的通式I所代表的化合物为可聚合化合物,具体地说,本专利技术所提供的通式I的化合物选自式IA~式IF中的一种或多种:其中,SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2~C8的直链烯基。优选地,本专利技术所提供的通式I的可聚合化合物选自式IA1~式IF3中的一种或多种:更优选地,本专利技术所提供的可聚合化合物选自式IB2、IC2、ID2、IF2中的一种或多种。本专利技术所述的向列相液晶材料包括通式II所代表化合物中的至少一种,通式III所代表化合物中的至少一种:通式II中,R1、R2各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基;m、x各自独立地代表0或1;A3代表:中的一种。通式III中,R3代表C1~C12的直链烷基,R4代表C2~C12的直链烯基。本专利技术所提供的通式II所代表的化合物为含有环己烯结构的2,3-二氟苯类化合物,该类结构具有负的介电各向异性。具体地说,本专利技术所提供的通式II所代表的化合物选自式IIA~式IID中的一种或多种:其中,R1、R2各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基;优选地,R1代表C1~C7的直链烷基,R2代表C1~C7的直链烷基或直链烷氧基;进一步优选地,R1代表C2~C5的直链烷基,R2代表C1~C2的直链烷基或C1~C4直链烷氧基。优选地,通式II所代表的化合物选自式IIA-1~式IIE-24中的一种或多种:进一步优选地,通式II所代表的化合物选自IIA-14、IIA-16、IIA-22、IIB-1、IIB-2、IIB-9~IIB-18、IIC-1、IIC-2、IIC-9~IIC-18、IID-9~IID-18、IIE-9~IIE-18中的一种或多种。以重量百分比计,向列相液晶材料中,通式II所代表化合物的用量为10-90%,或49-85%,或15-60%,或20-60%,或59-81%,或20-81%,或20-70%,优选为20-81%。本专利技术所提供的通式III所代表的化合物为双环己基烯类化合物,该类结构具有非常低的旋转粘度和优异的互溶性。具体地,本专利技术所提供的通式III的化合物选自IIIA~IIID中的一种或多种:其中,R3代表C1~C12的直链烷基,优选地,R3代表C1~C7的直链烷基,进一步优选地,R3代表C2~C5的直链烷基。优选地,通式III所代表的化合物选自式IIIA-1~式IIID-5中的一种或多种:更优选地,通式III所代表的化合物选自IIIA-2或IIIB-2中的一种或两种。以重量百分比计,向列相液晶材料中,通式III所代表化合物的用量为5-60%,或8-40%,或8-33%,或8-50%,或20-60%,或,5-30%,或21-55%,或19-37%,或40-50%,优选为8-50%。优选地,本专利技术所提供的向列相液晶材料还包含通式IV所代表化合物中的一种或多种:其中,R5、R6各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基或C2~C12的直链烯基;A4、A5各自独立地代表反式-1,4-环本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液晶组合物,包括通式I所代表的可聚合化合物中的一种或多种,和向列相液晶材料:

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物,包括通式I所代表的可聚合化合物中的一种或多种,和向列相液晶材料:其中,A1、A2各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、1-4个氢原子被卤素取代的1,4-亚苯基;n代表0,1或2;SP1、SP2各自独立地代表可聚合基团;所述向列相液晶材料包括通式II所代表化合物中的至少一种,通式III所代表化合物中的至少一种:通式II中,R1、R2各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基;m、x各自独立地代表0或1;A3代表:中的一种;通式III中,R3代表C1~C12的直链烷基,R4代表C2~C12的直链烯基。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IA~式IF中的一种或多种:其中,SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2~C8的直链烯基;优选地,通式I所代表的化合物选自式IA1~式IF3中的一种或多种:更优选地,通式I所代表的化合物选自式IB2、IC2、ID2、IF2中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物,其特征在于:通式II所代表的化合物选自式IIA~式IID中的一种或多种:其中,R1、R2各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基;优选地,R1代表C1~C7的直链烷基,R2代表C1~C7的直链烷基或直链烷氧基;进一步优选地,R1代表C2~C5的直链烷基,R2代表C1~C2的直链烷基或C1~C4直链烷氧基;优选地,通式II所代表的化合物选自式IIA-1~式IIE-24中的一种或多种:进一步优选地,通式II所代表的化合物选自IIA-14、IIA-16、IIA-22、IIB-1、IIB-2、IIB-9~IIB-18、IIC-1、IIC-2、IIC-9~IIC-18、IID-9~IID-18、IIE-9~IIE-18中的一种或多种。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:通式III的化合物选自IIIA~IIID中的一种或多种:其中,R3代表C1~C12的直链烷基,优选地,R3代表C1~C7的直链烷基,进一步优选地,R3代表C2~C5的直链烷基;优选地,通式III所代表的化合物选自式IIIA-1~式IIID-5中的一种或多种:更优选地,通式III所代表的化合物选自IIIA-2或IIIB-2中的一种或两种。5.根据权利要求1-4任一项所述的液晶组合物,其特征在于:所述向列相液晶材料还包括通式IV所代表化合物中的一种或多种:其中,R5、R6各自独立地代表C1~C12的直链烷基、直链烷氧基或C2~C12的直链烯基;A4、A5各自独立地代表反式-1,4-环己基或1,4-亚苯基;当A4、A5均为反式-1,4-环己基时,R5、R6均不为烯基;优选地,通式IV的化合物选自式IVA~式IVC中的一种或多种:其中,式IVA和IVB中,R5代表C1~C7的直链烷基,R6代表C1~C7的直链烷基或烷氧基;式IVC中,R5代表C1~C7的直链烷基,R6代表C1~C7的直链烷基或C2~C7的直链烯基;进一步优选地,通式IV所代表的化合物选自式IVA-1~式IVC-24中的一种或多种:更优选地,通式IV所代表的化合物优选式IVA-3、IVA-8、IVA-9、IVA-16、IVA-20、IVB-6、IVB-12、IVB-14、IVB-18、IVC-2、IVC-4、IVC-15、IVC-16中的一种或多种。6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物,其特征在于:所述向列相液晶材料还包含通式V所代表化合物中的一种或多种:其中,R7,R8各自独立地代表F、C1~C12的直链烷基;L1、L2、L3各自独立地代表H或F;优选地地,通式V所代表的化合物选自式VA~式VC中的一种或多种:其中,R7,R8各自独立地代表F、C1~C12的直链烷基,优选地,R7,R8各自独立地代表C1~C7的直链烷基;进一步优选地,R7,R8各自独立地代表C1~C5的直链烷基;优选地,通式V所代表的化合物选自式VA-1~VC-4中的一种或多种:进一步优选地,通式V所代表的化合物选自VA-2、VA-6、VA-7、VB-2、VB-3、VB-4、VC-2中的一种或多种。7.根据权利要求1-6任一项所述的液晶组合物,其特征在于:所述向列相液晶材料还包含通式VI所代表化合物中的一种或多种:其中,R9代表C1~C12的直链烷基或C2~C12的直链烯基;R10代表C1~C12的直链烷基,A6代表反式1,4-环己基或1,4-亚苯基;优选地,通式V所代表的化合物选自式VIA~式VIB中的一种或多种:其中,R9代表C1~C12的直链烷基或C2~C12的直链烯基;R10代表C1~C12的直链烷基;优选地,R9代表C1~C7的直链烷基或C2~C7的直链烯基;R10代表C1~C7的直链烷基;进一步优选地,R9代表C2~C5的直链烷基或C2~C4的直链烯基;R10代表C1~C4的直链烷基;进一步优选地,通式VI所代表的化合物选自式VIA-1~式VIB-16中的一种或多种:最优选地,通式VI所代表的化合物选自VIA-2、VIA-6、VIA-10、VIA-17、VIB-2、VIB-6、VIB-19中的一种或多种。8.根据权利要求1-7任一项所述的液晶组合物,其特征在于:所述向列相液晶材料包括以下重量百分比的组分:10%~90%的通式II所代表化合物中的一种或多种;5%~60%的通式III所代表化合物中的一种或多种;0%~50%的通式IV所代表化合物中的一种或多种;0%~25%的通式V所代表化合物中的一种或多种;0%~25%的通式VI所代表化合物中的一种或多种;优选地,向列相液晶材料包含以下重量百分比的组分:49%~85%的通式II所代表化合物中的一种或多种;5%~40%的通式III所代表化合物中的一种或多种;0%~35%的通...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卯先王杰储士红未欣陈海光姜天孟郭云鹏袁瑾伍嘉琦田会强
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

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