CN102559202A

CN102559202A - 一种向列相液晶组合物

Info

Publication number: CN102559202A
Application number: CN2011104545013A
Authority: CN
Inventors: 陈海光; 赵冬梅; 杭德余; 姜天孟; 王广涛; 田会强; 杨春艳
Original assignee: Beijing Bayi Space LCD Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Bayi Space LCD Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102559202B

Abstract

一种向列相液晶组合物，含有如下重量含量的组分：(1)10～60％的一种或多种I类化合物，包括结构通式为I A和结构通式为I B的化合物；(2)1～30％的通式为式II的化合物中的一种或多种；(3)1～20％的通式为式III的化合物中的一种或多种；(4)1～30％的通式为式IV的化合物中的一种或多种；(5)0～20％的通式为式V的化合物中的一种或多种；(6)0～20％的通式为式VI的化合物中的一种或多种；以及占其他组分总重量0.05～0.5％的旋光组分。本发明提供的向列相液晶组合物适用于小屏TFT液晶显示屏，其突出特点为响应快(小于14ms)，并且照射紫外光前后均具有高电荷保持率和优良的抗紫外性能。

Description

一种向列相液晶组合物

技术领域

本发明涉及液晶组合物，具体来说，是一种向列相液晶组合物，适用于TFT液晶显示器。

背景技术

1888年，奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现液晶，此后，液晶的研究与应用迅速发展，尤其是1971年W.Helfrich和M.Schadt一起发现了扭曲向列相液晶场效应之后，使得液晶显示技术得以实现。

液晶显示器有无源矩阵[又称被动矩阵(Passive Matrix，PM)或简单矩阵]和有源矩阵[又称主动矩阵(Active Matrix，AM)]两种驱动方式。有源矩阵液晶显示器根据有源器件的种类可以二端子有源矩阵和三端子有源矩阵两大类。二端有源方式工艺相对简单，但是图像质量比三端有源的差，目前已近淘汰。三端有源矩阵以薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor，TFT)为主。TFT-LCD是有源矩阵液晶显示器的典型代表，其研究最活跃、发展最快、应用增长也最迅速。TFT-LCD已经在手机、台式电脑、笔记本电脑、液晶电视和摄像机等显示设备上都得到了良好的应用。

TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积等综合性能上全面赶上并超过阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器的显示器件，它性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，有很大的发展空间。但是对于目前的小屏TFT显示器而言，存在响应时间慢、电荷保持率低和抗紫外性能不好等的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种向列相液晶组合物。

具体的技术方案为：

一种向列相液晶组合物，含有如下重量百分含量的组分：

(1)10～60％的一种或多种I类化合物，I类化合物由以下两种组成：结构通式为I A的化合物和结构通式为I B的化合物，且结构通式为I A和结构通式为I B化合物的含量均不为0；

(2)1～30％的结构通式为式II的化合物中的一种或多种；

(3)1～20％的结构通式为式III的化合物中的一种或多种；

(4)1～30％的结构通式为式IV的化合物中的一种或多种；

(5)0～20％的结构通式为式V的化合物中的一种或多种；

(6)0～20％的结构通式为式VI的化合物中的一种或多种；

以及占(1)～(6)组分总重量0.05～0.5％的旋光组份。

其中，所述I类化合物的结构如式I A和I B所示：

式中，R₁和R₂独立地为C₂～C₁₀的烯基，R₃和R₄独立地为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，X₁和X₂独立地为F或H原子，但是二者不可同时为H原子，n为0或1；

所述结构通式式II为：

式II中，R₅为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，X₃为F或H原子；

所述结构通式式III为：

式III中，R₆为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基；

所述结构通式式IV为：

式IV中，R₇为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，环A为反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。

所述结构通式式V为：

式V中R₈为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，X₄为F或H原子；

所述结构通式VI为：

式VI中R₉为C1～C₁₀的烷基或烷氧基，R₁₀为C₁～C₁₀的烷基、烷氧基、-CF₃、-CF₂H、-OCF₂H和-OCF₃中的一种。

优选地，所述液晶组合物包括如下重量百分含量的组分：

(1)20～50％的I类化合物中的一种或多种；

(2)1～20％的结构通式为式II的化合物中的一种或多种；

(3)1～15％的结构通式为式III的化合物中的一种或多种；

(4)1～20％的结构通式为式IV的化合物中的一种或多种。

(5)0～15％的结构通式为式V的化合物中的一种或多种；

(6)0～15％的结构通式为式VI的化合物中的一种或多种；

占(1)～(2)组分总重量0.07～0.3％的旋光组份。

其中，所述结构通式I A和I B中的R₁和R₂独立的为C₂～C₃的烯基，R₃为C₂～C₅的烷基，R₄为C₁～C₅的烷基。

其中，所述结构通式II为II A或II B：

式II A中的R₅₁和式II B中的R₅₂独立地为C₂～C₅的烷基。

其中，所述结构通式III中的R₆为C₂～C₅的烷基。

其中，所述结构通式IV为式IVA或式IVB：

式IVA中R₇₁和式IVB中R₇₂独立地为C₂～C₅的烷基。

其中，所述结构通式为式V的化合物为V A或V B：

式VA中的R₈₁和式VB中的R₈₂独立地为C₂～C₅的烷基；

所述结构通式为VI的化合物的结构通式为式VIA或式VIB：

式VIA中的R₉₁和式VIB中的R₉₂独立地为C₂～C₅的烷基。

其中，所述旋光组分的结构式为式R/S811或式R/S2011：

所述液晶组合物在TFT液晶显示器的制备中的应用。

另外，本发明液晶组合物的Δn为0.08-0.09。

本发明的向列相液晶组合物可采用常规方法制备，例如可以将多种组分在高温下混合并彼此溶解的方法制备；或者将其中含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中，或将各组分分别在有机溶剂中溶解，然后将溶液混合后去除溶剂后得到。其中，所用溶剂可以是丙酮、氯仿或甲醇等常用有机溶剂。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的向列相液晶组合物适用于小屏TFT液晶显示屏，其突出特点为响应快(小于14ms)，并且照射紫外光前后都具有高电荷保持率(紫外光照射前，VHR≥99.9％，紫外光照射后，VHR≥99.5％)和优良的抗紫外性能(紫外光照射后，离子浓度＜20pc)。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的液晶组合物采用行业内普遍存在的方法-热溶解法制备。首先用天平按重量百分比称量各液晶化合物，其中称量加入顺序无特定要求，通常以液晶化合物熔点由高到低的顺序依次称量混合，在60-100℃下加热搅拌使得各组分熔解均匀，再经过滤、旋蒸，最后封装即得目标样品。除此之外，也可用专利CN101502767A所涉及方法进行均匀液晶的制备。

除非另有说明，上下文中百分比为重量百分比，所有的温度以摄氏度给出。所有光学数据均在20℃下测量。

实施例中使用下述缩写：

Δn为光学各向异性，n_o为折射率(589nm，20℃)；

V₉₀为阈值电压，是在相对90％对比度时的特征电压(V，20℃)，V₁₀为饱和电压，是在相对10％对比度时的特征电压(V，20℃，)；

C.p为液晶组合物的清亮点(℃)；

τ_on为直至达到最大对比度90％时接通时的时间，τ_off直至达到最大对比度10％时切断时的时间，τ为τ_on+τ_off(响应时间)(ms)；

VHR为液晶组合物的电荷保持率。分别测试液晶组合物紫外光(UV)照射前(UV_before)和紫外光照射后(UV_after)的数值。

分别测试液晶组合物的紫外光照射前(UV_before)和紫外光照射后(UV_after)的离子浓度数值。单位为pc(10^-6库伦)。

实施例中，化合物的缩写所对应的化合物结构式如表1～8所示。

表1：结构通式为式IA的化合物结构式

表2：结构通式为式IB的化合物的结构式

表3：结构通式为式II的化合物的结构式

表4：结构通式为式III的化合物的结构式

表5：结构通式为式IV的化合物的结构式

表6：结构通式为式V的化合物的结构式

表7：结构通式为式VI的化合物的结构式

表8：旋光组份的结构

实施例1

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表9所示。

表9液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

实施例2

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表10所示。

表10液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

实施例3

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表11所示。

表11液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

实施例4

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表12所示。

表12液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

实施例5

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表13所示。

表13液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

实施例6

取以下重量份数的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表14所示。

表14液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种向列相液晶组合物，其特征在于含有如下重量百分含量的组分：

(2)1～30％的结构通式为式II的化合物中的一种或多种；

(3)1～20％的结构通式为式III的化合物中的一种或多种；

(4)1～30％的结构通式为式IV的化合物中的一种或多种；

(5)0～20％的结构通式为式V的化合物中的一种或多种；

(6)0～20％的结构通式为式VI的化合物中的一种或多种；

以及占(1)～(6)组分总重量0.05～0.5％的旋光组份；

其中，所述I类化合物的结构如式IA和IB所示：

所述结构通式式II为：

式II中，R₅为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，X₃为F或H原子；

所述结构通式式III为：

式III中，R₆为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基；

所述结构通式式IV为：

式IV中，R₇为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，环A为反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；

所述结构通式式V为：

式V中R₈为C₁～C₁₀的烷基或烷氧基，X₄为F或H原子；

所述结构通式式VI为：

2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括如下重量百分含量的组分：

(1)20～50％的I类化合物中的一种或多种；

(2)1～20％的结构通式为式II的化合物中的一种或多种；

(3)1～15％的结构通式为式III的化合物中的一种或多种；

(4)1～20％的结构通式为式IV的化合物中的一种或多种；

(5)0～15％的结构通式为式V的化合物中的一种或多种；

(6)0～15％的结构通式为式VI的化合物中的一种或多种；

占(1)～(6)组分总重量0.07～0.3％旋光组分。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构通式IA和IB中的R₁和R₂独立地为C₂～C₃的烯基，R₃为C₂～C₅的烷基，R₄为C₁～C₅的烷基。

4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构通式II为II A或II B：

式II A中的R₅₁和式II B中的R₅₂独立地为C₂～C₅的烷基。

5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构通式III中的R₆为C₂～C₅的烷基。

6.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构通式IV为式IVA或式IVB：

式IVA中R₇₁和式IVB中R₇₂独立地为C₂～C₅的烷基。

7.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构通式V为式VA或式VB：

式VA中的R₈₁和式VB中的R₈₂独立地为C₂～C₅的烷基。

8.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于所述结构通式VI为式VIA或式VIB：

式VIA中的R₉₁和式VIB中的R₉₂独立地为C₂～C₅的烷基。

9.根据权利要求1或2的液晶组合物，其特征在于，所述旋光组分的结构式为式R/S811或式R/S2011：

10.权利要求1～9任一所述液晶组合物在TFT液晶显示器的制备中的应用。