CN102010718A - 向列液晶组合物及其在3d光阀显示中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种向列液晶组合物、一种用于3D光阀显示模式的液晶组合物以及包括它们的液晶显示元件。所述向列液晶组合物包括8％-65％的I类化合物、10％-70％的II类化合物、1-35％的III类化合物、0-18％的IV类化合物、0-25％的V类化合物、0-35％的VI类化合物。所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括所述向列液晶组合物和占所述向列液晶组合物总重量0.01-2％的旋光性组分。本发明的液晶组合物适合用于3D光阀眼镜中。
Description
技术领域
本发明涉及液晶组合物以及包含该液晶组合物的液晶显示元件，特别涉及一种向列液晶组合物、包含该向列液晶组合物的用于3D光阀显示模式的液晶组合物和包括该向列液晶组合物或该用于3D光阀显示模式的液晶组合物的液晶显示元件。
背景技术
对于液晶显示元件来说，根据液晶的显示模式分为PC(phase change，相变)、TN(twisted nematic，扭曲向列)、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence，电控双折射)，OCB(opticaly compensated bend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面切换)、VA(vertical alignment，垂直配向)等类型。根据元件的驱动方法分为PM(passive matrix，被动矩阵)型和AM(active matrix，主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)、MIN(metal insulator metal，金属-绝缘层-金属)等类型。
当前，立体型显示器越来越为人所熟知，它是指那些用户佩戴某些类型的观察辅助设备以基本上分离发送给左眼和右眼的视图的显示器。例如，观察辅助设备可以是其中对视图进行颜色编码(例如红和绿)的滤色镜；也可以是其中将视图在正交偏振状态下编码的偏振眼镜；或者是其中将视图编码与眼镜快门的打开同步的图像时间序列的快门眼镜。这些观察辅助设备我们一般统称为3D光阀眼镜。3D眼镜一般有TN、STN和OCB三种显示模式，实施比阈值电压大很多的驱动电压，驱动路数为1DUTY。这三种显示模式中，STN底色偏黄绿，OCB的对比度差，都不是理想的显示模式，而TN显示底色中性，对比度高，再配合低粘度快响应的液晶组合物，TN模式有着前2种显示模式无法取代的优势。
佩戴液晶光阀眼镜的3D显示系统的实现原理是通过液晶显示器(刷新频率在120HZ以上)分时显示左右眼时差图像，光阀眼镜与液晶显示器同步驱动，当倍频显示器显示左眼图像时，左眼液晶光阀眼镜打开，右眼液晶光阀眼镜关闭，同理显示右眼图像时左眼液晶光阀关闭，右眼液晶光阀眼镜开启，左右眼看到的图像经过大脑融像，形成3D视觉。
3D光阀眼镜是配合视频显示器使用的，为了能够得到正确的3D图像，配合时场显示，必须做到极快的响应速度，才能够实现较好的3D效果的视图。
根据响应总时间：
开启时间
Ton＝C1η/(εΔεV2-Kπ2/d2)
关闭时间
Toff＝C2ηd2/Kπ2
其中，C1和C2为常数，η为粘度系数，Δε为介电常数差，K为弹性系数，d为液晶层厚度。由上式可以得出，Ton和Toff都随着η增大而大幅度增大，所以降低粘度系数可以提高响应速度。同样，减小液晶层厚度可大幅度减小响应时间的开启时间。
所以我们希望能够得到大折射率，且粘度较小的液晶混合物。目前，没有一种物质能够作为单一化合物来满足前述性能。对于液晶组合物的制备来说，应该满足所有这些性能，这样就出现了由于小Δn或大粘度而不能满足前述性能的情形。如中国专利公开号CN1249736A公开的液晶组合物中，粘度最小可以做到13.8(mPa·s)，但是其折射率为0.084，在3D模式中不能用到小盒厚中；中国专利号CN 1218451A公开的正性液晶组合物中，折射率为0.197，但是其粘度为39.7(mPa·s)，响应速度不够快。
3D视频显示越来越被大众接受，配合3D视频显示的光阀眼镜的水准也要求越来越高，为了得到更为清晰逼真的3D视图效果，更快响应的液晶产品被需求。本发明涉及的向列液晶组合物、用于3D光阀显示模式的液晶组合物就能满足这一要求。本发明的另一目的是提供一种包括所述向列液晶组合物或用于3D光阀显示模式的液晶组合物的液晶显示元件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有适当高的Δn，合适的相范围以及较低粘度的向列液晶组合物和用于3D光阀显示模式的液晶组合物，其不显示出现有技术的材料的缺点，或至少让上述缺点降到显著低的程度，并且非常适合用于3D光阀眼镜中。
为了完成上述发明目的，本发明提供一种向列液晶组合物，其包括符合下列结构通式I、II、III的三种化合物：
其中，R1、R2和R3相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基，优选的是2-5个碳原子的直链烷基，R4表示2-5个碳原子的直链烷基或烷氧基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，优选的是2-5个碳原子的链烯基，其中烯键不直接相连，R5表示2-5个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，优选的是2-5个碳原子的链烯基，其中烯键不直接相连，L11、L12、L51、L52相同或不同，分别独立地为H、F或CL，优选是H或F原子。
优选
I类单体有极高的光学各向异性，为提升液晶组合物的折射率提供可能；II类化合物具有低的粘度和熔点，极大的改善产品的响应时间，并提供混合液晶良好的互溶性。III具有极强的极性，为降低液晶组合物的阈值电压提供可能。本发明涉及的I、II、III类化合物由符合其结构通式的一种或几种化合物组成。
本发明的所述液向列晶组合物还可以包括一种或多种符合下列结构通式IV的介电正性的化合物：
其中，R6表示1-10个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，优选的是2-5个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，
L61、L62相同或不同，分别独立地为H、F或CL，优选是H或F原子。
本发明的所述向列液晶组合物还可以包括符合下列结构通式V、VI的介电中性的化合物：
其中，R7、R9、R10相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，优选的是2-5个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代，R8表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基，优选的是2-5个碳原子的直链烷基，m等于0或1。
本发明所述的向列液晶组合物的各组分配比按重量百分含量计算分别为：I为8％-65％，II为10％-70％，III为1-35％，IV为0-18％，V为0-25％，VI为0-35％。
上述组成比例进一步优选的方案如下：I为10％-60％，II为15％-65％，III为5-30％，IV为0-15％，V为0-20％，VI为0-30％。
本发明所述的向列液晶组合物包括：
13％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为II-2的化合物II
7％(重量)的化学式为II-3的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
11％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
1％(重量)的化学式为IV-1的化合物
2％(重量)的化学式为IV-2的化合物
2％(重量)的化学式为III-1的化合物III
12％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
17％(重量)的化学式为II-2的化合物II
8％(重量)的化学式为II-3的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
16％(重量)的化学式为III-7的化合物III
8％(重量)的化学式为III-8的化合物III
3％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
6％(重量)的化学式为V-1的化合物
或者，所述向列液晶组合物包括：
26％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
4％(重量)的化学式为III-9的化合物III
5％(重量)的化学式为III-2的化合物III
6％(重量)的化学式为VI-5的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
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2％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
35％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
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18％(重量)的化学式为II-1的化合物II
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2％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
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10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
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8％(重量)的化学式为III-2的化合物III
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或者，所述向列液晶组合物包括：
56％(重量)的化学式为II-1的化合物II
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13％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-6的化合物III
4％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
40％(重量)的化学式为II-1的化合物II
6％(重量)的化学式为II-2的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
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11％(重量)的化学式为II-1的化合物II
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或者，所述向列液晶组合物包括：
30％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
14％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
19％(重量)的化学式为II-1的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
20％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为I-3的化合物I
18％(重量)的化学式为I-4的化合物I
8％(重量)的化学式为III-6的化合物III
7％(重量)的化学式为VI-5的化合物VI
10％(重量)的化学式为VI-6的化合物VI
本发明还提供了一种用于3D光阀显示模式的液晶组合物，包括上述向列液晶组合物和旋光性物质。
根据本发明，主要涉及到的光学设计模式是TN型。对于TN型显示模式，一般会将光学延迟设计在第一极值点，即Δn*d＝450～500nm。由于液晶盒界面的锚泊作用，液晶在手性物质的作用下，扭曲不能超过180°，即液晶组合物螺距的设定是有一定的范围的，也就是d/p＜0.5，所以如果d等于2-3微米时，d/p在0.0001～0.5，优选的d/p在0.05～0.48。
在向列相液晶中添加一定量的手性物质会有效的缩短液晶的响应时间，而添加螺旋扭曲能力较强的手性物质与添加螺旋扭曲能力较弱的手性物质相比，前者对改善液晶的响应时间更加有效。
根据本发明，虽然任何已知的旋光化合物都可以作旋光作用，但是基于使用它们特定的目的，本发明选用了符合通式VII-X的螺旋扭曲能力较强的手性物质：
其中，R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17可以相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基；
可以相同或不同，分别独立表示
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6可以相同或不同，分别独立表示-O-、-OCO-、-COO-、-CO-、-OCOO-或者单键。
可以优选的旋光化合物为：R/S-1011、R/S-6N、R/S-3C1N、LC6PR：
一般按向列液晶组合物总重量的0.01-2％加入旋光化合物，优选为0.05-1.0％，混合后填充至TN液晶显示器或两基板之间。
本发明的用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.88的旋光性物质R-1011；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.29的旋光性物质LC6PR；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.27的旋光性物质S-6N；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.24的旋光性物质S-3C1N。
本发明还提供了一种包含上述用于3D光阀显示模式的液晶组合物的液晶显示元件，根据本发明的光学设计原理，该液晶显示元件的液晶层厚度d如果等于2-3微米时，d/p在0.0001～0.5，优选的d/p在0.05～0.48。其中，p为液晶材料的自然螺距，螺距的单位为微米。
本发明的向列液晶组合物和用于3D光阀显示模式的液晶组合物，能够得到大折射率，且粘度较小，已经能够实现液晶产品的快响应。配合上述光学设计的液晶显示元件使用，能够显著缩短响应时间，提高响应速度，满足3D光阀显示模式对液晶产品快响应的要求。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的优化组合，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
为便于表达，以下各实施例中，液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：nCPTPOm，代码中的n表示左端烷基的C原子数，例如n为“3”，即表示该烷基为-C3H7；代码中的C代表环己烷基；代码中的O代表氧原子；代码中的P代表亚苯基；代码中的m表示右端烷基的C原子数，例如m为“1”，即表示右端的烷基为-CH3。
以下实施例中各测试项目的简写代号分别表示为：
TN I(℃) 清亮点(向列-各向同性相转变温度)
Visc. 流动粘度(mm2·s-1，20℃，除非另有说明)
Δn 光学各向异性(589nm，20℃)
Δε 介电各向异性(1KHz，25℃)
Tr 光透过率从10％上升到90％所需要的时间(12V，60Hz，25℃，ms)
Tf 光透过率从90％下降到10％所需要的时间(12V，60Hz，25℃，ms)
其中，流动粘度Visc使用锥板粘度计进行测试；折射率及折射率各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、20℃测试得；介电测试盒为TN90型，盒厚7μm；响应时间测试盒为TN90型，盒厚3μm。
在以下实施例中所采用的各成分，均由本申请的发明人按照公知的方法进行合成。这些合成技术是常规的，所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照以下对照例和实施例规定的各组合物配比，制备液晶组合物。所述液晶组合物的制备是按照本领域的常规方法进行的，如采取加热、超声波、悬浮等方式按照规定比例混合制得。
以下对照例和各实施例所采用的液晶显示器均为TN90型的半透半反式LC单元的液晶显示设备，由偏振器(偏光片)、电极基板、滤色片等部分构成。该显示设备是常白模式，即没有电压差施加于行和列电极之间时，观察者观察到白色的像素颜色。基板上的上下偏振片轴彼此成90度角。在两基片之间的空间充满光学性液晶材料。
以下实施例中，旋光性组分的重量百分比是指其占向列液晶组合物总重量的百分比，例如S811的重量百分比为0.1％，则加入量为0.0010g S811+1.0000g向列液晶组合物来组成用于3D光阀显示模式的液晶组合物。
表2所列是对照例液晶组合物的成分及重量配比。该照例液晶组合物填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试结果也列于各对应的表中。
对照例1
表2所示的混合液晶组合物不含有I、II类化合物，按照上述方法测定其性能参数。
表2
实施例1
表3所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表3。
表3
显然和对照例1相比，实施例1的向列液晶组合物的粘度有大幅度的下降。
实施例2
表4所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表4。
表4
实施例3
表5所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表5。
表5
实施例4
表6所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表6。
表6
实施例5
表7所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表7。
表7
实施例6
表8所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表8。
表8
实施例7
表9所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表9。
表9
实施例8
表10所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表10。
表10
实施例9
表11所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表11。
表11
实施例10
表12所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表12。
表12
实施例11
表13所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表13。
表13
实施例12
表14所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表14。
表14
实施例13
表15所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表15。
表15
实施例14
表16所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表16。
表16
实施例15
表17所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表17。
表17
实施例16
表18所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表18。
表18
对照例2
表19所示的混合液晶组合物不含有II类化合物，按照上述方法测定其性能参数。
表19
实施例17
表20所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表20。
表20
显然与对照例2相比，该向列液晶组合物的粘度更小，且折射率更大。
对照例3
表21所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表21。
表21
在配制好向列液晶组合物后，加入1.75％(向列液晶组合物总重量)的S-811，得d/p＝0.44，Tr＝0.20，Tf＝1.90。
实施例18
表22所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表22。
表22
在配制好向列液晶组合物后，加入0.88％(向列液晶组合物总重量)的R-1011，得d/p＝0.44，Tr＝0.19，Tf＝1.80，与对照例3比较，响应时间有了一定程度的改善。
实施例19
表23所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表23。
表23
在配制好向列液晶组合物后，加入0.29％(向列液晶组合物总重量)的LC6PR，得d/p＝0.44，Tr＝0.18，Tf＝1.75，与对照例3比较，响应时间有了一定程度的改善。
实施例20
表24所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表24。
表24
在配制好向列液晶组合物后，加入0.27％(向列液晶组合物总重量)的S-6N，得d/p＝0.44，Tr＝0.17，Tf＝1.68，与对照例3比较，响应时间有了明显的改善。
实施例21
表25所列的各化合物及重量份数配制成本发明的向列液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据也列于表25。
表25
在配制好向列液晶组合物后，加入0.24％(向列液晶组合物总重量)的S-3C1N，得d/p＝0.44，Tr＝0.17，Tf＝1.38，与对照例3比较，响应时间有了更大程度的改善，和实施例18、19、20相比，响应时间也有了改善。
螺旋扭曲能力由弱到强排序为S-811＜R-1011＜LC6PR＜S-6N＜S-3C1N，可见螺旋扭曲能力大的手性剂对改善响应时间更加有帮助。
Claims (15)
1.一种向列液晶组合物，其特征在于，包括通式I、II、III的化合物：
其中，R1、R2和R3相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基；
R4表示2-5个碳原子的直链烷基或烷氧基，其中任意一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
R5表示2-5个碳原子的直链烷基，其中任意一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
L11、L12、L51和L52相同或不同，分别独立地为H、F或Cl；
2.根据权利要求1所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述向列液晶组合物还包括一种或多种符合下列结构通式IV的化合物：
其中，R6表示1-10个碳原子的直链烷基，其中任意一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
L61和L62相同或不同，分别独立地为H、F或Cl。
3.根据权利要求1或2所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述向列液晶组合物还包括符合下列结构通式V、VI的化合物：
R7、R9和R10相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
R8表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基；
m为0或1。
4.根据权利要求1所述的向列液晶组合物，其特征在于，R1、R2、R3是2-5个碳原子的直链烷基；
R4和R5是2-5个碳原子的链烯基，其中烯键不直接相连；
L11、L12、L51、L52是H或F；
或
中的一种。
5.根据权利要求2所述的向列液晶组合物，其特征在于，R6是2-5个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
L61、L62是H或F。
6.根据权利要求3所述的向列液晶组合物，其特征在于，R7、R9、R10是2-5个碳原子的直链烷基，其中一个或两个不相邻的-CH2-基团可以被-CH＝CH-取代；
R8是2-5个碳原子的直链烷基。
7.根据权利要求1至3之一所述的向列液晶组合物，其特征在于，按所述向列液晶组合物总重量计算，所述向列液晶组合物包括：8％-65％通式I的化合物，10％-70％通式II的化合物，1-35％通式III的化合物，0-18％通式IV的化合物，0-25％通式V的化合物，0-35％通式VI的化合物。
8.根据权利要求7所述的向列液晶组合物，其特征在于，按所述向列液晶组合物总重量计算，所述向列液晶组合物包括：10％-60％通式I的化合物，15％-65％通式II的化合物，5-30％通式III的化合物，0-15％通式IV的化合物，0-20％通式V的化合物，0-30％通式VI的化合物。
9.根据权利要求8所述的向列液晶组合物，其特征在于，所述向列液晶组合物包括：
13％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为II-2的化合物II
7％(重量)的化学式为II-3的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
11％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
1％(重量)的化学式为IV-1的化合物IV
2％(重量)的化学式为IV-2的化合物IV
2％(重量)的化学式为III-1的化合物III
12％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
17％(重量)的化学式为II-2的化合物II
8％(重量)的化学式为II-3的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
16％(重量)的化学式为III-7的化合物III
8％(重量)的化学式为III-8的化合物III
3％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
6％(重量)的化学式为V-1的化合物
或者，所述向列液晶组合物包括：
26％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
4％(重量)的化学式为III-9的化合物III
5％(重量)的化学式为III-2的化合物III
6％(重量)的化学式为VI-5的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
5％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
2％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
35％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
10％(重量)的化学式为III-1的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
3％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
18％(重量)的化学式为II-1的化合物II
8％(重量)的化学式为II-3的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
4％(重量)的化学式为III-3的化合物III
2％(重量)的化学式为III-1的化合物III
6％(重量)的化学式为III-9的化合物III
8％(重量)的化学式为III-2的化合物III
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
2％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
42％(重量)的化学式为II-1的化合物II
20％(重量)的化学式为I-1的化合物I
18％(重量)的化学式为I-4的化合物I
6％(重量)的化学式为III-10的化合物III
6％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
3％(重量)的化学式为V-1的化合物V
5％(重量)的化学式为VI-4的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
42％(重量)的化学式为II-1的化合物II
4％(重量)的化学式为II-3的化合物II
13％(重量)的化学式为I-1的化合物I
13％(重量)的化学式为I-2的化合物I
13％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
2％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
或者，所述向列液晶组合物包括：
44％(重量)的化学式为II-1的化合物II
6％(重量)的化学式为II-3的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
8％(重量)的化学式为III-2的化合物III
5％(重量)的化学式为V-1的化合物V
9％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
56％(重量)的化学式为II-1的化合物II
7％(重量)的化学式为II-3的化合物II
13％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-6的化合物III
4％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
40％(重量)的化学式为II-1的化合物II
6％(重量)的化学式为II-2的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
8％(重量)的化学式为III-10的化合物III
6％(重量)的化学式为III-9的化合物III
10％(重量)的化学式为V-1的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
11％(重量)的化学式为II-1的化合物II
4.5％(重量)的化学式为II-3的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
4％(重量)的化学式为III-3的化合物III
8％(重量)的化学式为III-1的化合物III
6％(重量)的化学式为III-9的化合物III
8％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
4.5％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
38％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
6％(重量)的化学式为III-1的化合物III
8％(重量)的化学式为III-10的化合物III
4％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
3％(重量)的化学式为V-1的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
32％(重量)的化学式为II-1的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
9％(重量)的化学式为I-3的化合物I
10％(重量)的化学式为I-4的化合物I
10％(重量)的化学式为III-1的化合物III
12％(重量)的化学式为III-2的化合物III
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
3％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
6％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
5％(重量)的化学式为III-2的化合物III
7％(重量)的化学式为V-1的化合物V
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
14％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
32％(重量)的化学式为II-1的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
16％(重量)的化学式为III-1的化合物III
6％(重量)的化学式为III-9的化合物III
8％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为V-1的化合物V
9％(重量)的化学式为V-2的化合物V
或者，所述向列液晶组合物包括：
30％(重量)的化学式为II-1的化合物II
11％(重量)的化学式为I-1的化合物I
10％(重量)的化学式为I-2的化合物I
10％(重量)的化学式为I-3的化合物I
13％(重量)的化学式为I-4的化合物I
14％(重量)的化学式为IV-3的化合物IV
2％(重量)的化学式为V-1的化合物V
4％(重量)的化学式为VI-1的化合物VI
2％(重量)的化学式为VI-2的化合物VI
4％(重量)的化学式为VI-3的化合物VI
或者，所述向列液晶组合物包括：
19％(重量)的化学式为II-1的化合物II
10％(重量)的化学式为I-1的化合物I
20％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为I-3的化合物I
18％(重量)的化学式为I-4的化合物I
8％(重量)的化学式为III-6的化合物III
7％(重量)的化学式为VI-5的化合物VI
10％(重量)的化学式为VI-6的化合物VI
10.一种用于3D光阀显示模式的液晶组合物，其特征在于，包括权利要求1-9之一所述的向列液晶组合物和符合通式VII-X的旋光性组分中的一种，其中，所述向列液晶组合物与所述旋光性组分的重量比为100∶0.01-100∶2；
其中，R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17相同或不同，分别独立地表示1-10个碳原子的直链烷基或烷氧基；
相同或不同，分别独立地表示
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6相同或不同，分别独立地表示-O-、-OCO-、-COO-、-CO-、-OCOO-或者单键。
11.根据权利要求10所述的用于3D光阀显示模式的液晶组合物，其特征在于，所述向列液晶组合物与所述旋光性组分的重量比为100∶0.05-100∶1.0，且所述旋光性组分为如下旋光性组分中的一种：
12.根据权利要求11所述的用于3D光阀显示模式的液晶组合物，其特征在于，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.88的旋光性物质R-1011；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.29的旋光性物质LC6PR；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.27的旋光性物质S-6N；
或者，所述用于3D光阀显示模式的液晶组合物包括：
向列液晶组合物，包括：
28％(重量)的化学式为II-1的化合物II
9％(重量)的化学式为I-1的化合物I
4％(重量)的化学式为I-2的化合物I
8％(重量)的化学式为III-3的化合物III
7％(重量)的化学式为III-2的化合物III
9％(重量)的化学式为III-4的化合物III
4％(重量)的化学式为III-5的化合物III
4％(重量)的化学式为V-1的化合物
5％(重量)的化学式为VI-2的化合物
12％(重量)的化学式为VI-3的化合物
10％(重量)的化学式为VI-4的化合物
以及和向列液晶组合物重量比为100∶0.24的旋光性物质S-3C1N。
13.一种包括如权利要求10-12之一所述的用于3D光阀显示模式的液晶组合物的液晶显示元件。
14.根据权利要求13所述液晶显示元件，其特征在于，对于TN型显示模式，所述液晶元件的液晶层厚度d为2～3微米，d/p为0.0001～0.5，其中，p为液晶材料的自然螺距，螺距的单位为微米。
15.根据权利要求14所述液晶显示元件，其特征在于，d/p为0.05～0.48。
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