一种液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种液晶组合物，所述液晶组合物中至少包含一种或多种通式I所代表的化合物以及一种或多种通式II所代表的化合物。通式I所代表的化合物为含有2，3‑二氟苯结构与二氟甲氧基桥键相连的化合物，具有大的介电各向异性和垂直介电；通式II所代表的化合物为双环结构，具有低的旋转粘度和优良的互溶性特点，是快响应液晶显示必不可少的组分。本发明专利技术所述液晶组合物具有低旋转粘度、大的垂直介电以及快的响应速度，可用于多种显示模式的液晶显示，其在TN、IPS或FFS模式显示器中的使用能明显改善液晶显示器显示效果，尤其适用于FFS液晶显示模式，对于改善FFS模式显示器的闪烁问题、提升透过率非常有效。

Liquid crystal composition and its application

The present invention relates to a liquid crystal composition comprising at least one or more compounds represented by general formula I and one or more compounds represented by general formula II. Compounds represented by general formula I are compounds containing 2,3_difluorobenzene and Difluoromethoxy bridging bonds, with large dielectric anisotropy and vertical dielectric; compounds represented by general formula II are bicyclic, with low rotational viscosity and excellent solubility, and are essential components for fast response liquid crystal display. . The liquid crystal composition of the invention has low rotational viscosity, large vertical dielectric and fast response speed, and can be used for liquid crystal display of various display modes. Its application in TN, IPS or FFS mode displays can obviously improve the display effect of liquid crystal display, especially for FFS liquid crystal display mode, and is obvious for improving FFS mode. The flicker problem and the enhancement transmission rate of the indicator are very effective.

【技术实现步骤摘要】
一种液晶组合物及其应用
本专利技术涉及液晶材料及其应用领域，具体涉及一种液晶组合物及其应用。
技术介绍
目前，液晶在信息显示领域得到了广泛应用，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，向列型液晶化合物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.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，随着人们对显示效果要求越来越高，高清晰度、高亮度液晶显示器越来越受到人们的青睐，目前主要靠提高背光亮度增加显示器的亮度，由此导致耗电增加，续航时间降低，背光寿命降低，因此提高液晶显示器的透过率尤为重要。另一方面，由于FFS液晶显示器的弯曲电场效应，导致液晶显示器Flicker(闪烁)问题严重，显示效果下降。本专利技术旨在提高液晶显示器的透过率和降低Flicker问题。通过液晶分子在电场下的行为研究发现，增加液晶组合物的垂直介电有利于提升透过率，负介电各向异性液晶组合物不会出现弯曲现象。2，3-二氟苯结构具有大的垂直介电，在负介电各向异性液晶化合物中提升介电各向异性非常有效，本专利技术将2，3-二氟苯引入正性液晶化合物中，抑制正性液晶分子在FFS电场下的弯曲现象，以及提升垂直介电，增加透过率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有低旋转粘度、大的垂直介电以及快的响应速度的液晶组合物。具体而言，本专利技术提供的液晶组合物至少包含一种或多种通式I所代表的化合物以及一种或多种通式II所代表的化合物。所述通式I具体为：所述通式I中，R1代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O、S或CH＝CH所取代；n代表0或1；L1、L2各自独立地代表H、F或CH3；X1代表F、OCF3、C1～C7的烷基或烷氧基；环A1选自以下结构：所述通式II具体为：所述通式II中，R2、R3各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O、S或CH＝CH所取代；环A2、环A3各自独立地代表反式1,4-环己基或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2，3-二氟苯结构与二氟甲氧基桥键的极性化合物，该化合物有综合了二氟甲氧基桥键类化合物具有大的垂直介电的特性和2，3-二氟苯类化合物在垂直方向上的介电，具有大的介电各向异性和垂直介电，有效地提升了液晶化合物的垂直介电与介电各向异性的比值，对液晶组合物提升透过率，改善闪烁等非常有效。本专利技术提供的液晶组合物中，各液晶组分之和为100％；通式I所述化合物在组合物中的含量优选为1～40％，更优选为5～30％、6～25％、6～18％、5～20％、10～18％、8～18％、16％或11％。作为本专利技术的优选方案，通式I所代表的化合物选自式I-A～式I-X所代表的化合物的一种或几种：所述式I-A～式I-X中，R1代表C1～C7的直链烷基；X1代表C1～C5的直链烷基或直链烷氧基。作为本专利技术进一步的优选方案，通式I所代表的化合物选自式I-A1～I-A4、I-B1～I-B20、I-C1～I-C4、I-D1～I-D20、I-E1～I-E4、I-F1～I-F20、I-G1～I-G4、I-H1～I-H20、I-I1～I-I4、I-J1～I-J4、I-K1～I-K4、I-L1～I-L4、I-M1～I-M4、I-N1～I-N4、I-O1～I-O4、I-P1～IP4、I-Q1～I-Q4、I-R1～I-R4、I-S1～I-S4、I-T1～IT4、I-U1～IU4、I-V1～I-V4、IW1～IW4、I-X1～IX4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。通式II所代表的化合物为双环结构，具有低的旋转粘度和优良的互溶性特点，是快响应液晶显示必不可少的组分。本专利技术提供的液晶组合物中，各液晶组分之和为100％；通式II所述化合物在组合物中的含量优选为10～80％，更优选为15～70％、19～65％、15～70％、15～60％、19～54％、22～65％、35～70％、40～65％、32～54％、22％、65％或44％。优选地，所述通式II所代表的化合物选自IIA～IIC中的一种或多种：所述IIA～IIC中，R2代表C1～C7的直链烷基；R3代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基。作为本专利技术的优选方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶组合物，其特征在于，至少包含一种或多种通式I所代表的化合物以及一种或多种通式II所代表的化合物；所述通式I具体为：

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其特征在于，至少包含一种或多种通式I所代表的化合物以及一种或多种通式II所代表的化合物；所述通式I具体为：所述通式I中，R1代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O、S或CH＝CH所取代；n代表0或1；L1、L2各自独立地代表H、F或CH3；X1代表F、OCF3、C1～C7的烷基或烷氧基；环A1选自以下结构：所述通式II具体为：所述通式II中，R2、R3各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O、S或CH＝CH所取代；环A2、环A3各自独立地代表反式1,4-环己基或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-X所代表的化合物的一种或几种：所述式I-A～式I-X中，R1代表C1～C7的直链烷基；X1代表C1～C5的直链烷基或直链烷氧基；优选地，通式I所代表的化合物选自式I-A1～I-A4、I-B1～I-B20、I-C1～I-C4、I-D1～I-D20、I-E1～I-E4、I-F1～I-F20、I-G1～I-G4、I-H1～I-H20、I-I1～I-I4、I-J1～I-J4、I-K1～I-K4、I-L1～I-L4、I-M1～I-M4、I-N1～I-N4、I-O1～I-O4、I-P1～IP4、I-Q1～I-Q4、I-R1～I-R4、I-S1～I-S4、I-T1～IT4、I-U1～IU4、I-V1～I-V4、IW1～IW4、I-X1～IX4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IIA～IIC中的一种或多种：所述IIA～IIC中，R2代表C1～C7的直链烷基；R3代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基；优选地，通式II所代表的化合物选自式II-A1～II-A30、II-B1～II-B24、II-C1～II-C24所代表的化合物的一种或几种：4.根据权利要求1～3任意一项所述的液晶组合物，其特征在于，还包含一种或多种通式III结构的化合物；所述通式III具体为：所述通式III中，R4、R5各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O或CH＝CH取代；环A4选自以下结构：优选地，通式III所代表的化合物选自式III-A～式III-C所示化合物的一种或多种：所述III-A～III-C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-A1～III-A18、III-B1～III-B22、III-C1～III-C30结构中的一种或多种：5.根据权利要求1～4任意一项所述的液晶组合物，其特征在于，还包含一种或多种通式IV的化合物；所述通式IV具体为：所述通式IV中，R6代表C1～C12的直链烷基或C2～C12的直链烯基；X2代表F、OCF3；L3代表H或CH3；m＝0或1；环A5、环A6、环A7各自独立地代表：优选地，通式IV的化合物选自IV-A～IV-N中的一种或多种；所述IV-A～IV-N中，R6代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；更优选地，通式IV所代表的化合物选自式IV-A1～IV-N4中的一种或多种：6.根据权利要求1～5任意一项所述的液晶组合物，其特征在于，还包含一种或多种通式V～通式IX所代表的化合物；所述通式V～通式IX具体为：所述通式V～IX中，R7～R12各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被CH＝CH取代；L4～L11各自独立地代表H或F；X3～X6各自独立地代表F、CF3、OCF2H或OCF3；环A8、环A9各自独立地选自以下结构：7.根据权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式V中，R7代表C1～C12的直链烷基；L4～L6各自独立地代表H或F；X3代表F、CF3或OCF3；优选地，通式V代表的化合物选自V-A～V-F中的一种或多种：所述V-A～V-F中，R7代表C2～C7的直链烷基，更优选为C2～C5的直链烷基；所述通式VI中，R8代表C1～C12的直链烷基；X4代表F、CF3或OCF3；优选地，通式VI代表的化合物选自VI-A～VI-C中的一种或多种：所述VI-A～VI-C中，R8代表C2～C7的直链烷基，更优选为C2～C5的直链烷基；所述通式VII中，R9代表C1～C12的直链烷基或直链烯基；L7、L8各自独立地代表H或F；X5代表F、CF3、OCF2H或OCF3；优选地，通式VII代表的化合物选自VII-A～VII-I中的一种或多种：所述VII-A～VII-I中，R9代表C2～C7的直链烷基或直链烯基，更优选为C2～C5的直链烷基或直链烯基；所述通式VIII中，R10、R11各自独立地代表C1～C12的直链烷基；L9代表H或F；优选地，通式VIII代表的化合物选自VIII-A～VIII-B中的一种或多种：所述VIII-A～VIII-B中，R10、R11各自独立地代表C2～C7的直链烷基；更优选地，R10、R11各自独立地代表C2～C5的直链烷基；所述通式IX中，R12代表C1～C12的直链烷基；L10、L11各自独立地代表H或F；X6代表F或OCF3；环A8、环A9各自独立地选自以下结构：优选地，通式IX代表的化合物选自IX-A～IX-N中的一种或多种：所述IX-A～IX-N中，R12代表C2～C7的直链烷基，优选为C2～C5的直链烷基。8.根据权利要求1～7任意一项所述的液晶组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卯先，陈海光，王杰，于海龙，高倩，未欣，田会强，姜天孟，
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