CN104099104A - 液晶组合物 - Google Patents

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CN104099104A CN201410379203.6A CN201410379203A CN104099104A CN 104099104 A CN104099104 A CN 104099104A CN 201410379203 A CN201410379203 A CN 201410379203A CN 104099104 A CN104099104 A CN 104099104A
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华瑞茂
邵哲
张建立
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Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
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Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种聚合性液晶组合物,包含至少一种含有两个可聚合基团的符合通式I的化合物作为第一组分,以及至少一种含有一个可聚合基团的符合通式II的化合物作为第二组分,与现有技术的其他聚合物液晶化合物相比,本发明的聚合物液晶组合物具有较低的熔点,较大的光学各向异性,可以用来制备相位差膜,改善液晶显示器的光学性能。

Description

液晶组合物
技术领域
本发明涉及一种液晶组合物,特别是一种聚合性液晶组合物。
背景技术
近年来,液晶化合物和液晶材料成为研究的热点。随着信息产业的发展,其在电子显示方面得到了广泛的应用。目前,简单的液晶显示器已经不能满足人们对视认性(更明亮,,对比度更好,更高的视场角等)的要求,需要研发高性能的液晶材料提高显示质量。但是仅对液晶单元本身进行改良,无法充分满足这种要求,因此较大依赖于相位差膜等光学膜的性能提高。相位差膜通过进行光学补偿控制光学各向异性,提高了光学效率,改善了观看视角,是当前提高视认性的重要手段。
迄今为止,普通相位差膜通过拉伸塑料膜得到,例如聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚砜、聚醚砜、无定形聚烯烃等。这种膜并非针对光学显示而设计,所以存在诸如厚度大,光学延迟小,不能控制微结构等缺陷。
改善这种缺陷的一种方法是用聚合性液晶材料或其组合物进行制膜。通过机械摩擦或光配向等方法控制聚合性液晶材料的排列方式,达到精确控制微结构,实现增强光学效果的目的。
目前已经报道的聚合性液晶材料及其组合物存在熔点高,配向不均,稳定性差,易结晶等问题。例如美国专利US6136225,记载的聚合性液晶熔点太高,实际生产中需要在90的温度条件下操作,在高温下易聚合,成膜不匀。
因此,需要研究开发新型的聚合性液晶组合物,降低熔点,提供较大折射率,有助于提高液晶态的稳定性,有利于涂布,配向等施工操作。
发明内容:
本发明的目的是提供一种性能优异的用于制造光学薄膜的聚合性液晶组合物。
本发明的用于制造光学薄膜的聚合性液晶组合物可以很好的解决熔点、折射率等问题。
本发明提供一种液晶组合物由以下组分组成:
作为第一组分包含两个可聚合的基团符合通式I的化合物
和作为第二组分包含一个可聚合的基团符合通式II的化合物,
其中,
P1、P2和P3相同或不同,各自独立地表示
Sp1、Sp2和Sp3相同或不同,各自独立的表示碳原子数为1-12的烷基或单键中的一种;
R1表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
X1、X2和X3相同或不同,各自独立地表示 或单键;
相同或不同,各自独立地表示单键、
L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
Z1、Z2、Z3和Z4相同或不同,各自独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;
n表示0、1或2。
作为优选方案,本发明所述的液晶组合物,所述第一组分由式Ia、Ib和/或Ic所示化合物中的至少一种组成:
其中,
P1和P2相同或不同,各自独立地表示
Sp1和Sp2相同或不同,各自独立地表示碳原子数为1-12的烷基或单键中的一种;
X1和X2相同或不同,各自独立地表示 或单键;
Z1和Z2相同或不同,各自独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种。
本发明所述的液晶组合物,所述第二组分可以由式Ⅱa所示化合
物中的至少一种组成:
其中,
P3表示
Sp3表示碳原子数为1-12的烷基或单键中的一种;
R1表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
X3表示或单键;表示单键、
L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
Z3表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;
n表示0、1或2。
作为更优选方案,第一组分由式Ia-1、Ib-1和/或Ic-1所示的化合物中的至少一种组成:
其中,e、f、i、g和k相同或不同,各自独立地表示1-6的整数。
在一些实施方案中,更优选所述第二组分由式Ⅱa-1、Ⅱa-2和/或Ⅱa-3所示的化合物中的至少一种组成:
其中,l、m和o相同或不同,各自独立地表示1-6的整数。
本发明所述的液晶组合物,作为优选方案所述第一组分占所述用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物总重量的50~97%;所述第二组分占所述用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物总重量的3~50%;作为更优选方案,所述第一组分占所述用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物总重量的90~97%;所述第二组分占所述用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物总重量的3~10%。Ia-1Ⅱa-1Ⅱa-2Ⅱa-3
本发明所公开的液晶组合物具有较低的熔点,较大的光学各向异性,可以用来制备相位差膜,改善液晶显示器的光学性能。
采用本发明所公开的液晶组合物所制备的相位差膜具有厚度小,光学延迟大,可以控制微结构等优点。这种相位差膜通过进行光学补偿控制光学各向异性,提高了光学效率,改善了观看视角,是当前提高视认性的重要手段。
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例,凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等同改变或替换,均应包含在所述权利要求范围中。
所述本发明用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体均能从公开商业途径而得:
本发明所使用的试剂以及其他原材料均为市售的商业原料。
下述实施例中mp表示熔点,cp表示清亮点,△n表示双折射率。
下述实施例中的用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物均按照如下方法进行配制,并进行测试:
1)组合物的配制
按照配方比例把每个用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体装入同一个器皿之中,保持60℃搅拌30分钟,得到乳白色液体。
2)参数测试
用差示扫描量热法(DSC)测试所得组合物的热曲线图,判定熔点(mp,℃)和清亮点(cp,℃)。
选取石家庄诚志永华显示材料有限公司生产的编号为960524的商品液晶作为母体,将所得的组合物以10%的重量比例溶解于母体中,测试混合物的双折射率,并根据母体中所添加的组合物的比例,依照线性关系外推出用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物的双折射率△n(20℃,589nm)。
实施例1
用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:56℃
Cp:128℃
△n:0.156
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。
实施例2用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:50℃
Cp:110℃
△n:0.156
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。
实施例3
用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:58℃
Cp:130℃
△n:0.158
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。
实施例4
用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:46℃
Cp:125℃
△n:0.16
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。
实施例5
用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:54℃
Cp:126℃
△n:0.16
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。
实施例6
用于制造光学薄膜的聚合性液晶单体组合物配方如下所述:
性能参数测试结果:
Mp:23℃
Cp:112℃
△n:0.159
本发明的液晶组合物具有更低的熔点,便于使用,更高的的双折射率。

Claims (7)

1.液晶组合物,其特征在于,由第一组分和第二组分组成,所述第一组分由至少一种符合通式I的化合物组成,且所述符合通式I的化合物含有两个可聚合的基团P1和P2,
所述第二组分由至少一种符合通式II的化合物组成,且所述符合通式II的化合物含有一个可聚合的基团P3,
其中
P1、P2、P3相同或不同,各自独立地表示
Sp1、Sp2、Sp3相同或不同,各自独立的表示碳原子数为1-12的烷基或单键;
R1表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
X1、X2、X3相同或不同,各自独立地表示 或单键;
相同或不同,各自独立地表示单键、
L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基;
Z1、Z2、Z3和Z4相同或不同,各自独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;
n表示0、1或2。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述第一组分由式Ia、Ib和/或Ic所示化合物中的至少一种组成:
其中,
P1和P2相同或不同,各自独立地表示
Sp1和Sp2相同或不同,各自独立地表示碳原子数为1-12的烷基或单键;
X1和X2相同或不同,各自独立地表示 或单键;
Z1和Z2相同或不同,各自独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;
L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种。
3.根据权利要求2所述的液晶组合物,其特征在于,所述第一组分由式Ia-1、Ib-1和/或Ic-1所示的化合物中的至少一种组成:
其中,e、f、i、g和k相同或不同,各自独立地表示1-6的整数。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述第二组分由式Ⅱa所示化合物中的至少一种组成:
其中,
P3表示
Sp3表示碳原子数为1-12的烷基或单键中的一种;
R1表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
X3表示或单键;表示单键、
L1和L2相同或不同,各自独立地表示H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、碳原子数为1-15的烷基、碳原子数为1-15的烷氧基、碳原子数为2-15的烯基或碳原子数为2-15的烯氧基中的一种;
Z3表示单键、-O-、-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-或-C≡C-;
n表示0、1或2。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述第二组分由式Ⅱa-1、Ⅱa-2和/或Ⅱa-3所示的化合物中的至少一种组成:
其中,l、m和o相同或不同,各自独立地表示1-6的整数。
6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物,其特征在于,所述第一组分占所述液晶组合物总重量的50~97%;所述第二组分占所述液晶组合物总重量的3~50%。
7.根据权利要求6所述的液晶组合物,其特征在于,所述第一组分占所述液晶组合物总重量的90~97%;所述第二组分占所述液晶组合物总重量的3~10%。
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