正介电各向异性液晶组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种正介电各向异性液晶组合物，包含重量百分含量为1%～40%的具有结构式Ⅰ的化合物、重量百分含量为1%～50%具有结构式Ⅱ的化合物、重量百分含量为1%～60%具有结构式Ⅲ的化合物和重量百分含量为1%～80%具有结构式Ⅳ的化合物，另外还可以添加所述液晶组合物重量之和的0～0.5%的旋光性化合物。该液晶组合物具有适当的正介电各向异性、较低的旋转粘度、非常低的总响应时间、较低的电压、较高的电阻率及电压保持率，在液晶显示中具有广阔的应用前景和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶组合物，尤其是指一种可用于制造TFT-LCD的快速响应的正介电各向异性液晶组合物。
技术介绍
液晶显示面板（Liquid Crystal Display Panel）具备轻薄、省电低辐射的特性，已经逐步取代传统阴极射线管显示器件并在商业及消费性电子产品上广泛应用。液晶显示面板按驱动方式分类可分为被动矩阵（PM）和主动矩阵（AM）。PM分为静态（static）与多路（multiplex）等，AM目前主要以薄膜晶体管（TFT）为主。随着九十年代初TFT技术的成熟，彩色液晶平板显示器迅速发展，不到10年的时间，TFT-LCD迅速成长为主流显示器，这与它具有的优点是分不开的。其优点主要分为五点：1、使用特性好。低压应用，低驱动电压；平板化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间；低功耗；显示质量从最简单的单色字符图形到高分辨率，高彩色保真度，高亮度，高对比度，高响应速度的各种规格型号的视频显示器；其显示方式有直视型，投影型，透视式和反射式等多种显示方式。2、环保特性好。TFT-LCD无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害，特别是TFT-LCD电子书刊的出现，将把人类带入无纸办公、无纸印刷时代，引发人类学习、传播和记栽文明方式的革命。3、适用范围宽：从-20℃到50℃的温度范围内都可以正常使用，经过温度加固处理的TFT-LCD低温工作温度可达到零下80℃。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。4、制造技术的自动化程度高。5、TFT-LCD易于集成化和更新换代。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。用于显示用的液晶材料均需要满足以下性能：（1）良好的化学、物理及热稳定性，对电场和电磁辐射的稳定性；（2）粘度（γ1）低；（3）具有合适的介电各向异性△ε；（4）合适的光学各向异性△n；（5）与其他液晶化合物的相溶性好。而作为TFT-LCD用液晶材料，具有比普通液晶材料更高的要求，除了上述特性外，还应具有较宽的向列相温度范围、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率、低蒸汽压、低离子浓度、低功耗、低旋转粘度等性能。但是，由于液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在着响应速度偏慢、电压偏高、电荷保持率较低等诸多缺陷。因此，不断开发新的性能优异的液晶材料对液晶显示发展具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种可用于制备TFT-LCD的高电荷保持率、高电阻率、高清亮点、合适的光学各向异性、低旋转粘度的正介电各向异性液晶组合物。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种正介电各向异性液晶组合物，所述液晶组合物包含具有结构式Ⅰ的化合物、具有结构式Ⅱ的化合物、具有结构式Ⅲ的化合物和具有结构式Ⅳ的化合物，其中，R1为下列①～③所示基团中的任一基团：①：-H、-Cl、-F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基；②：①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的一个或多个-CH2-被-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷、环戊烷、-O-或-S-替代且替代后基团中的氧原子不直接相连的基团；③：上述①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的任意H原子被氟原子或氯原子取代的基团，或者是上述②所述基团中任意H原子被氟原子或氯原子取代后形成的基团；R2、R3、R4、R5分别是-H、含有1～10个碳原子的烷基或任意-H被-F取代的含有1～10个碳原子的烷基、含有1～10个碳原子的烷氧基或任意-H被-F取代的含有1～10个碳原子的烷氧基、含有2～10个碳原子的链烯基或任意-H被-F取代的含有2～10个碳原子的链烯基、含有3～8个碳原子的链烯氧基或任意-H被-F取代的含有3～8个碳原子的链烯氧基的其中任一基团；X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7分别是-H或-F；Z1、Z2、Z3分别是单键、-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2-CF2-、或-CF=CF-的其中任意一种；A1、A2、A3、A4、A6、A7、A8、A9、A10、A11分别是单键或下列基团中的任一基团：A5可以选自下列基团中任意一种：a、b、d、e、f、h分别是0、1、2或者3的其中任一数值，c是1或2的其中任一数值，且a+b+c≤5。所述具有结构式Ⅰ的化合物的重量百分含量为1%～40%，具有结构式Ⅱ的化合物的重量百分含量为1%～50%，具有结构式Ⅲ的化合物的重量百分含量为1%～60%，具有结构式Ⅳ的化合物的重量百分含量为1%～80%；并且所述液晶组合物中具有结构式Ⅰ的化合物、具有结构式Ⅱ的化合物、具有结构式Ⅲ的化合物、具有结构式Ⅳ的化合物的重量百分含量之和为100%，在此基础上再添加所述液晶组合物重量之和的0～0.5%的旋光性化合物。由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的技术进步在于：本专利技术公开的正介电各向异性液晶组合物，具有适当的正介电各向异性、合适的光学各向异性、很高的电荷保持率、较低的旋转粘度、非常低的总响应时间、较低的电压、较高的电阻率及电压保持率，在液晶显示中具有广阔的应用前景和应用价值。具有结构式Ⅰ的化合物和结构式Ⅱ的化合物具有提高介电各向异性与降低响应时间的显著效果，并且具有很好的高温可靠性。其中，具有结构式Ⅰ的化合物具有液晶单体化合物所必需的物理性质，对光、热稳定，具有较宽的向列相，与其他化合物有较好的相溶性，尤其是具有低旋转粘度和较大的介电各向异性，可以有效地降低液晶组合物的阈值电压，同时可以降低响应时间，能够改善液晶组合物的低温互溶性。通过对液晶组合物中各个组分重量百分含量的调整，液晶组合物可以获得不同阈值电压和双折射特性，便于在不同液晶盒厚和不同驱动电压下使用，适用范围非常广。同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正介电各向异性液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物包含具有结构式Ⅰ的化合物、具有结构式Ⅱ的化合物、具有结构式Ⅲ的化合物和具有结构式Ⅳ的化合物，其中，R1为下列①～③所示基团中的任一基团：①：?H、?Cl、?F、?CN、?OCN、?OCF3、?CF3、?CHF2、?CH2F、?OCHF2、?SCN、?NCS、?SF5、含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基；②：①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的一个或多个?CH2?被?CH=CH?、?C≡C?、?COO?、?OOC?、环丁烷、环戊烷、?O?或?S?替代且替代后基团中的氧原子不直接相连的基团；③：上述①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的任意H原子被氟原子或氯原子取代的基团，或者是上述②所述基团中任意H原子被氟原 子或氯原子取代后形成的基团；R2、R3、R4、R5分别是?H、含有1～10个碳原子的烷基或任意?H被?F取代的含有1～10个碳原子的烷基、含有1～10个碳原子的烷氧基或任意?H被?F取代的含有1～10个碳原子的烷氧基、含有2～10个碳原子的链烯基或任意?H被?F取代的含有2～10个碳原子的链烯基、含有3～8个碳原子的链烯氧基或任意?H被?F取代的含有3～8个碳原子的链烯氧基的其中任一基团；X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7分别是?H或?F；Z1、Z2、Z3分别是单键、?CH2?、?CH2?CH2?、?(CH2)3?、?(CH2)4?、?CH=CH?、?C≡C?、?COO?、?OOC?、?CF2O?、?OCH2?、?CH2O?、?OCF2?、?CF2CH2?、?CH2CF2?、?CF2?CF2?或?CF=CF?的其中任意一种；A1、A2、A3、A4、A6、A7、A8、A9、A10、A11分别是单键或下列基团中的任一基团：A5可以选自下列基团中任意一种：a、b、d、e、f、h分别是0、1、2或者3的其中任一数值，c是1或2的其中任一数值，且a+b+c≤5。FDA00003332760000011.jpg,FDA00003332760000012.jpg,FDA00003332760000013.jpg,FDA00003332760000014.jpg,FDA00003332760000021.jpg,FDA00003332760000022.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种正介电各向异性液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物包含具
有结构式Ⅰ的化合物、具有结构式Ⅱ的化合物、具有结构式Ⅲ的化合物和具有
结构式Ⅳ的化合物，
其中，R1为下列①～③所示基团中的任一基团：
①：-H、-Cl、-F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCHF2、
-SCN、-NCS、-SF5、含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、
含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基；
②：①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷氧基、
含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的一个或多个-CH2-
被-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷、环戊烷、-O-或-S-替代且替代后
基团中的氧原子不直接相连的基团；
③：上述①中所述的含有1～15个碳原子的烷基、含有1～15个碳原子的烷
氧基、含有2～15个碳原子的烯基、含有2～15个碳原子的烯氧基中的任意H原
子被氟原子或氯原子取代的基团，或者是上述②所述基团中任意H原子被氟原

\t子或氯原子取代后形成的基团；
R2、R3、R4、R5分别是-H、含有1～10个碳原子的烷基或任意-H被-F取代
的含有1～10个碳原子的烷基、含有1～10个碳原子的烷氧基或任意-H被-F取代
的含有1～10个碳原子的烷氧基、含有2～10个碳原子的链烯基或任意-H被-F取
代的含有2～10个碳原子的链烯基、含有3～8个碳原子的链烯氧基或任意-H被-F
取代的含有3～8个碳原子的链烯氧基的其中任一基团；
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7分别是-H或-F；
Z1、Z2、Z3分别是单键、-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH=CH-、
-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、
-CF2-CF2-或-CF=CF-的其中任意一种；
A1、A2、A3、A4、A6、A7、A8、A9、A10、A11分别是单键或下列基团中的
任一基团：
A5可以选自下列基团中任意一种：
a、b、d、e、f、h分别是0、1、2或者3的其中任一数值，c是1或2的其
中任一数值，且a+b+c≤5。
2.根据权利要求1所述的正介电各向异性液晶组合物，其特征在于：所述
具有结构式Ⅰ的化合物的重量百分含量为1%～40%，具有结构式Ⅱ的化合物的
重量百分含量为1%～50%，具有结构式Ⅲ的化合物的重量百分含量为1%～60%，
具有结构式Ⅳ的化合物的重量百分含量为1%～80%；并且所述液晶组合物中具
有结构式Ⅰ的化合物、具有结构式Ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：温刚，高红茹，丰景义，夏治国，华瑞茂，毛联波，张翠英，郑成武，
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：