CN102899052B - 超宽温tn液晶组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶组合物，该液晶组合物包括：至少一种通式（Ⅰ）的化合物；至少一种通式（Ⅱ）和/或至少一种通式（Ш）的化合物。本发明的液晶组合物具有超高的清亮点和低的熔点，具有超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性、较低的粘度，是一种适用于高温工作显示器的液晶组合物，其还可用于电焊光阀类产品，使其在工作温度（55-60℃）下的黑态透过率与常温几乎保持一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶组合物，特别是关于一种具有超高的清亮点、低的熔点和超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性以及较低的粘度的液晶组合物。
背景技术
液晶材料是在一定的温度下，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性的有机棒状小分子化合物的混合物。液晶材料按相变温度划分，可分为常温液晶（相变温度范围为：-10℃~60℃）和宽温液晶（相变温度范围为：-20℃~70℃），用不同相变温度的液晶材料所制造的液晶显示器，其应用地点有所不同。
随着信息技术的发展，显示器在信息科学的各个方面得到广泛的应用。同时，对显示器的工作温度宽以及高温下对比度高、可视角宽提出了更高的要求，特别是车载产品，其工作温度范围要求为-35℃~85℃，且要求工作温度在≥60℃下其显示对比度以及可视角度变化≤10%。
但是由于液晶材料的双折射率和阈值电压受温度影响很大，在高温下（温度≥50℃）液晶材料的双折射率和阈值电压会随温度的升高而显著变大，导致在高温时液晶显示器的透光率变大，显示对比度低以及视角变小或不能正常显示。超宽温液晶材料可以解决这些问题，它超高的相变温度可使高温时液晶性能变化很小，液晶显示器透过率与常温几乎一致，可以在较高温度下正常工作。
发明内容
本发明的目的在于通过对各种液晶组合物的优化组合以及优选配比，提供一种具有超高的清亮点、低的熔点和超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性以及较低的粘度的液晶组合物。所述的液晶组合物可以不显示现有技术材料的缺点或至少只在显著更小的程度上显示上述缺点。
为了完成上述发明目的，本发明提供一种液晶组合物，其包括：
通式（I）的化合物
通式（Ⅱ）的化合物
和/或
通式（Ш）的化合物
其中：
R1、R2、R3、R4、R5和R6相同或不同，彼此独立地选自由卤素、-CN、C1～C10的烷基或烷氧基和C2～C10的烯基或烯氧基组成的组；选自由组成的组；
L1为H或F，当L1为F时，R2不能为烷基链；
m和n相同或不同，各自独立地为0或1。
在本发明中，所述通式（I）的化合物占所述液晶组合物总重量的5-70%；所述通式（Ⅱ）的化合物占所述液晶组合物总重量的10-60%和所述通式（Ш）的化合物占所述液晶组合物总重量的5-40%。
在本发明的实施方案中，所述通式（I）的化合物占所述液晶组合物总重量的20-95%；所述通式（Ⅱ）或通式（Ш）的化合物占所述液晶组合物总重量的5-80%。
在一些实施例中，优选的通式（I）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
以及
其中，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自由卤素、-CN、C1～C6的烷基或烷氧基和C2～C6的烯基或烯氧基组成的组。
在本发明中，所述通式（Ⅱ）的化合物选自由如下化合物组成组中一种或多种化合物：
其中，
R3和R4相同或不同，彼此独立地选自由卤素、-CN、C1～C6的烷基或烷氧基和C2～C6的烯基或烯氧基组成的组。
本发明所述的液晶组合物还包含：
占所述液晶组合物总重量0-40%的通式（Ⅳ）的化合物和占所述液晶组合物总重量0-60%的通式（Ⅴ）的化合物中的一种或几种，
其中，
R7、R8和R9相同或不同，彼此独立地选自由卤素、-CN、C1～C10的烷基或烷氧基和C2～C10的烯基或烯氧基组成的组；
p为0或1。
在一些实施例中，优选的通式（I）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
以及
并且
所述通式（Ⅱ）的化合物选自由如下化合物组成的组中的一种或多种化合物：
以及
并且
所述通式（Ш）的化合物选自由如下化合物组成的组中的一种或多种化合物：
以及
并且
所述通式（Ⅳ）的化合物选自由如下化合物组成的组中的一种或多种化合物：
并且
所述通式（Ⅴ）的化合物选自由如下化合物组成的组中的一种或多种化合物：
本发明的另一方面提供一种液晶显示器，该液晶器包含本发明的液晶组合物。
本发明通过对上述化合物进行组合实验，通过与对照例的比较，确定了包括上述液晶组合物的液晶介质，具有超高的清亮点、低的熔点和超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性以及较低的粘度。
如上所述，本发明的液晶组合物，具有超高的清亮点、低的熔点和超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性以及较低的粘度。
在本发明中如无特殊说明，所述的比例均为重量比，所有温度均为摄氏度温度，所述的响应时间数据的测试选用的盒厚为7μm。
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示例，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。
以下各实施方案所采用的液晶显示器均为TN-TFT液晶显示设备，盒厚d=7μm，由偏振器（偏光片）、电极基板等部分构成。该显示设备为常白模式，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。
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
实施例中各测试项目的简写代号分别表示为：
Δn： 光学各向异性（589nm，20℃）
Δε： 介电各向异性（1KHz，25℃）
Cp（℃）： 清亮点（向列-各向同性相转变温度）
Vth： 阈值电压（1KHZ，25℃，TN90）
η： 流动粘度（mm2·s-1，20℃，除非另有说明）
在以下的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，也可以藉由适当组合有机合成化学中的方法来进行合成。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。关于向起始原料中引入目标末端基团、环结构及结合基团的方法，记载在有机合成（Organic Syntheses，John Wiley & Sons，Inc）、有机反应（Organic Reactions，John Wiley & Sons，Inc）、综合有机合成（Comprehensive OrganicSynthesis，Pergamon Press）、新实验化学讲座（丸善株式会社）等出版物中。
按照以下实施例规定的各液晶组合物的配比，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。
制备并研究下列实施例中给出的液晶组合物。下面显示了各液晶组合物的组成和其性能参数测试结果。
对照例1
按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表2液晶组合物配方及其测试性能
实施例1
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
实施例2
按表4中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
实施例3
按表5中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
参照对比例1从以上实施例1、2和3的测试数据可见，本发明所提供液晶组合物具有超高的清亮点、低的熔点和超宽的向列相范围、良好的低温互溶性、较强的极性以及较低的粘度，适用于高温工作显示器中。
Claims (2)
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ш-4
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ш-6
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ш-2
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ш-1
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ш-3
占所述液晶组合物总重量3％的化合物Ш-5
占所述液晶组合物总重量2％的化合物I-4-1
占所述液晶组合物总重量2％的化合物I-4-2
占所述液晶组合物总重量2％的化合物I-5-1
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-3-2
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-3-3
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-3-4
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-2
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3
占所述液晶组合物总重量14％的化合物Ⅳ-1
占所述液晶组合物总重量20％的化合物V-1
以及
占所述液晶组合物总重量9％的化合物V-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-4
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-6
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-2
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-5
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-2-3
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-5-1
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-1
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-1-2
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3
占所述液晶组合物总重量3％的化合物I-2-1
占所述液晶组合物总重量3％的化合物I-2-2；
占所述液晶组合物总重量8％的化合物Ⅳ-1
占所述液晶组合物总重量13％的化合物V-1
占所述液晶组合物总重量6％的化合物Ⅱ-1-3
占所述液晶组合物总重量7％的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量6％的化合物Ⅱ-1-2
以及
占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅱ-1-4
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4％的化合物Ш-4
占所述液晶组合物总重量4％的化合物Ш-6
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-4-1
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-4-2
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-4-3
占所述液晶组合物总重量3％的化合物I-5-1
占所述液晶组合物总重量3％的化合物I-5-2
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-3-1
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-3-2
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-3-3
占所述液晶组合物总重量6％的化合物I-3-4
占所述液晶组合物总重量2％的化合物Ⅱ-1-3
占所述液晶组合物总重量3％的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量3％的化合物Ⅱ-1-2
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占所述液晶组合物总重量3％的化合物Ⅱ-2-5
占所述液晶组合物总重量8％的化合物Ⅳ-1
占所述液晶组合物总重量5％的化合物V-1
以及
占所述液晶组合物总重量19％的化合物V-2
2.一种液晶显示器，包含权利要求1所述的液晶组合物。
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