CN105985786B - 液晶组合物及液晶透镜 - Google Patents
液晶组合物及液晶透镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105985786B CN105985786B CN201510044980.XA CN201510044980A CN105985786B CN 105985786 B CN105985786 B CN 105985786B CN 201510044980 A CN201510044980 A CN 201510044980A CN 105985786 B CN105985786 B CN 105985786B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- carbon atom
- crystal composition
- separately
- alkyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 0 CC*C(*1)C1C(C=C1)=CCC1=N Chemical compound CC*C(*1)C1C(C=C1)=CCC1=N 0.000 description 12
- WZSDQNXVWUQFLD-UHFFFAOYSA-N CC(CC1)CCC1c(cc1F)cc(F)c1N=C=S Chemical compound CC(CC1)CCC1c(cc1F)cc(F)c1N=C=S WZSDQNXVWUQFLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBMXYHLEGOPWMN-UHFFFAOYSA-N CC1CCC(CCC(CC(C2N=C=S)=C)=CC2=[F])CCC1 Chemical compound CC1CCC(CCC(CC(C2N=C=S)=C)=CC2=[F])CCC1 KBMXYHLEGOPWMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXDJFUPFNIKEFA-UHFFFAOYSA-N CC1CCC(CCc(cc2F)cc(F)c2N=C=S)CC1 Chemical compound CC1CCC(CCc(cc2F)cc(F)c2N=C=S)CC1 TXDJFUPFNIKEFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTDGLOJPBRNSQA-UHFFFAOYSA-N Cc1ccc(COc(cc2)ccc2-c(cc2F)cc(F)c2N=C=S)cc1 Chemical compound Cc1ccc(COc(cc2)ccc2-c(cc2F)cc(F)c2N=C=S)cc1 PTDGLOJPBRNSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMLNCZHITPOWHM-UHFFFAOYSA-N Cc1ccc(COc(cc2F)cc(F)c2N=C=S)cc1 Chemical compound Cc1ccc(COc(cc2F)cc(F)c2N=C=S)cc1 HMLNCZHITPOWHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
液晶组合物包括(a)第一类化合物以及(b)第二类化合物，第一类化合物的分子结构式为第二类化合物的分子结构式为该液晶组合物还包括(c)第三类化合物的分子结构式为
Description
技术领域
本发明涉及液晶技术领域，且特别涉及一种液晶组合物及使用此液晶组合物的液晶透镜。
背景技术
现今3D显示主流的都是需佩戴眼镜的观看方式，对观众会造成一定的不便，特别是对本身已经戴眼镜的观众，而裸眼3D显示无需佩戴眼镜，提供了一种便捷的观看方式，将会是3D显示的发展方向。裸眼3D显示的原理是在显示屏幕上通过一种分光装置对屏幕图像进行分光，使左眼和右眼接受屏幕上有区别的图像信息，让我们“感觉”到3D效果。裸眼3D常用的分光器件有狭缝和光栅等。
3D装置中使用的透镜光栅可以大体分为两种，一种是具有透镜常规的物理形状，比如曲面结构，常使用可聚合各向异性的光学材料通过UV聚合或热聚合等方法制备；另一种为液晶透镜，将液晶材料夹在两层电极基板中间，通过电场梯度作用来实现透镜的效果。
如公式(1)所示，公式(1)f是液晶透镜焦距，r是透镜半径，d是透镜厚度及Δn是液晶材料光学各向异性(即双折射率)，在保持液晶透镜焦距f和透镜半径r不变的情况下，较大的液晶材料光学各向异性Δn可以减小透镜厚度d，从而减小所需要的液晶材料层的厚度。从另外一个角度分析，在保持透镜厚度d不变的情况下，较大的光学各向异性Δn可以减小焦距f。从3D显示领域去理解，由于所设计的光学分光器件，需要与显示屏贴合在一起从而对应于显示器中的像素单元，分光器件中液晶材料所形成液晶透镜焦距f需匹配其与显示器像素点之间的距离，那么液晶透镜焦距f越小，意味着整体的3D显示装置加分光器件可以做的更加轻薄，这与目前电子产品追求轻薄化的大趋势相符合。
此外，液晶分子在外加电压下可以沿电场方向排列，其阈值电压Vth遵循公式(2)其中，Δε为液晶材料的介电各向异性。从公式(2)可知，液晶材料的介电各向异性Δε越大，阈值电压Vth越低。
液晶材料的响应时间由其弛豫时间决定，弛豫时间τoff遵循公式(3)(式3)，其中，γ1为旋转粘度，d为液晶盒厚，Keff为有效弹性系数。对于展曲向列相液晶，Keff表现为展曲弹性系数K11。所以，粘弹比γ1/K11越小，响应时间越快。
向列相液晶作为各类液晶中应用最广泛的一种液晶，其分子结构为长棒状，具有较大的长宽比。应用于常规显示领域的向列相液晶在经过多年研究后已经非常成熟。然而，在3D显示领域所需要的向列相液晶不同于传统的向列相液晶，其需要更大的光学各向异性，同时需具有较低的旋转粘度和宽的液晶态温度范围。
目前应用于3D显示的液晶材料主要特性是具备高双折射率Δn，高双折射率液晶材料的Δn越高，意味着显示分光器件可以做得更加轻薄。而目前应用于3D显示领域所需要的高双折射率向列相液晶材料有待改善，主要表现在双折射率Δn偏低，同时旋转粘度γ1过大等。提高双折射率的主要方法是靠增大分子的共轭结构，而传统用的三元共轭结构分子，如三联苯，二苯乙炔分子对于提高双折射率的作用有限，利用其的混晶配方要在室温(20℃)保持不析晶，旋转粘度低于300mPa*s的前提下，双折射率Δn高于0.4是无法实现的。因此，通过传统三元共轭结构分子已经无法满足更高双折射率要求，须通过更大共轭长度的液晶分子，如使用四元共轭结构，五元共轭结构或者更高共轭结构，才能有望突破Δn＝0.4。然而如果使用普通四元共轭结构，如四联苯，必将导致液晶粘度过大，室温析晶，响应速度急剧降低等现象。因此，通过使用四元共轭结构分子提高Δn同时，必须合理设计四元共轭分子的结构。
发明内容
本发明为设计了一类具有新型四元共轭结构的液晶分子，其在合理的使用下，表现为较大的光学各向异性(Δn大于0.4)，以及较低的粘弹比γ1/K11。
本发明的另一目的在于，提供一种液晶透镜，其采用具有较高的双折射率、较低的粘弹比，不仅响应速度快，而且能减小液晶透镜的厚度或焦距，有利于实现3D显示装置的轻薄化。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提出一种液晶组合物，所述液晶组合物包括(a)第一类化合物，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7和K8分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为以及
(b)第二类化合物，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K9，K10，K11，K12，K13，K14，K15和K16分别独立地为是H或F，n为0或1，为
进一步地，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基，具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3和K4分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
更进一步地，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R2选自-NCS、-CN、-F，K1和K2分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
进一步地，所述第一类化合物选自
中的至少一种。
进一步地，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K9、K10、K11和K12分别独立地为是H或F，n为0或1，为
更进一步地，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R4选自-NCS、-CN、-F，K9和K10分别独立地为是H或F，n为0或1，为
进一步地，所述第二类化合物选自
中的至少一种。
进一步地，所述第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为2％～20％。
进一步地，所述第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50％～98％。
进一步地，所述液晶组合物还包括(c)第三类化合物，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K17，K18，K19，K19，K20，K21，K22，K23和K24分别独立地是H或F，m为0或者1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
进一步地，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K17、K18、K19和K20分别独立地是H或F，m为0或1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
更进一步地，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R6选自-NCS、-CN、-F，K17和K18分别独立地为是H或F，m为0或1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
进一步地，所述第三类化合物选自
中的至少一种。
进一步地，所述第三类化合物占该液晶组合物的重量百分比为0～30％，所述第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为2％～20％，所述第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50～98％。
本发明还提出一种液晶透镜，其包括上述任一项所述的液晶组合物。
本发明的有益效果是，本发明的液晶组合物包括(a)第一类化合物和(b)第二类化合物其中(a)第一类化合物类具有较大的双折射率，在(a)第一类化合物的基础上配合使用(b)第二类化合物，使液晶组合物的双折射率显著地提升，Δn达到0.4以上；同时添加(c)第三类化合物(c)第三类化合物具有适中的旋转粘度和和较高的弹性系数，可以降低液晶组合物的粘弹比，并且保持适当的旋转粘度，使其液晶组合物在室温下稳定不析晶。此外，本发明的液晶透镜由于采用具有较高的双折射率、较低的粘弹比，较佳温度稳定性的液晶组合物，不仅响应速度快，而且能减小液晶透镜的厚度或焦距，有利于实现3D显示装置的轻薄化。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述液晶组合物和液晶透镜和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及效果，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的液晶组合物和液晶透镜的具体实施方式、特征及其效果，详细说明如下。
有关本发明的前述及其它技术内容、特点及效果，在以下配合较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为实现预定目的所采取的技术手段及效果得以更加深入且具体的了解，然而较佳实施例仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
实施例的液晶组合物包括(a)第一类化合物以及(b)第二类化合物。
(a)第一类化合物的分子结构式以通式(I)表示：
其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7和K8分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
具有通式(I)的(a)第一类化合物具有相对较大的双折射率，有利于增加液晶组合物的双折射率。具有通式(I)的(a)第一类化合物占液晶组合物的重量百分比为2％～20％。
优选的，具有通式(I)的(a)第一类化合物占液晶组合物的重量百分比为5％～20％。
(a)第一类化合物较佳的为其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基，具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3和K4分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
(a)第一类化合物更佳的为其中，R1选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R2选自-NCS、-CN、-F，K1和K2分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
优选地，(a)第一类化合物类可选自
中的至少一种。
(b)第二类化合物的分子结构式以通式(II)表示：
其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K9，K10，K11，K12，K13，K14，K15和K16分别独立地为是H或F，n为0或1，为
具有通式(II)的(b)第二类化合物具有更高的清亮点，同时具有较大的双折射率，有利于液晶组合物获得较高的双折射率。具有通式(II)的(b)第二类化合物占液晶组合物的重量百分比为50％～98％。
优选的，具有通式(II)的(b)第二类化合物占液晶组合物的重量百分比为80％～98％。
(b)第二类化合物较佳的为其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K9、K10、K11和K12分别独立地为是H或F，n为0或1，为
(b)第二类化合物更佳的为其中，R3选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R4选自-NCS、-CN、-F，K9和K10分别独立地为是H或F，n为0或1，为
优选地，(b)第二类化合物可选自
中的至少一种。
实施例的液晶组合物还可包括(c)第三类化合物，(c)第三类化合物的分子结构式以通式(Ⅲ)表示：
其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K17，K18，K19，K19，K20，K21，K22，K23和K24分别独立地是H或F，m为0或者1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
具有通式(Ⅲ)的(c)第三类化合物具有较小的旋转粘度和较高的弹性系数，有利于降低液晶组合物的粘弹比，保持液晶组合物的低温稳定性。具有通式(Ⅲ)的(c)第三类化合物占液晶组合物的重量百分比为0～30％，第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为2％～20％，第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50～98％。
优选的，具有通式(Ⅲ)的(c)第三类化合物占液晶组合物的重量百分比为5％～30％，第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为10％～20％，第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50～80％。
(c)第三类化合物较佳的为其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K17、K18、K19和K20分别独立地是H或F，m为0或1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
(c)第三类化合物更佳的为其中，R5选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R6选自-NCS、-CN、-F，K17和K18分别独立地为是H或F，m为0或1，Z3为乙炔基或-CH2-O-，为且当Z3为乙炔基时，仅为
优选地，(c)第三类化合物可选自
中的至少一种。
液晶组合物可采用常规方法将两种或多种化合物混合生产，例如通过在高温下将不同化合物混合并彼此溶解的方法制备而得，在此不再赘述。
实施例1至实施例13是液晶组合物的化合物组成请参见表1和表2，其中，表1和表2中所示百分比为各组分占液晶组合物的重量百分比。表1中实施例1至实施例6为重点说明(a)第一类化合物和(b)第二类化合物的作用效果；表2中实施例6至实施例13为补充说明(a)第一类化合物、(b)第二类化合物和(c)第三类化合物共同作用的效果。实施例1至实施例13中，(a)第一类化合物选自结构式代号为(1-1)至(1-8)的化合物、(b)第二类化合物选自结构式代号为(2-1)至(2-10)的化合物、以及(c)第三类化合物选自结构式代号为(3-1)至(3-7)的化合物，但(a)第一类化合物、(b)第二类化合物和(c)第三类化合物的选择并不限于实施例1至实施例13。
表1实施例1至实施例6的液晶组合物的化合物组成
| 结构式代号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| (2-1) | 14.5％ | 13.3％ | 12.2％ | 12.3％ | 12.2％ | 12.4％ |
| (2-2) | 19.3％ | 17.7％ | 16.2％ | 16.4％ | 16.3％ | 16.7％ |
| (2-3) | 4.8％ | 4.4％ | 4.1％ | 4.2％ | 4.2％ | 4.2％ |
| (2-4) | 4.8％ | 4.4％ | 4.1％ | 4.2％ | 4.2％ | 4.2％ |
| (2-5) | 14.5％ | 13.3％ | 12.2％ | 12.3％ | 12.2％ | 12.4％ |
| (2-6) | 9.7％ | 8.8％ | 8.1％ | 8.2％ | 8.2％ | 8.3％ |
| (2-7) | 14.5％ | 13.3％ | 12.1％ | 12.3％ | 12.2％ | 12.4％ |
| (2-8) | 14.5％ | 13.3％ | 12.1％ | 12.3％ | 12.2％ | 12.4％ |
| (2-9) | ||||||
| (2-10) | ||||||
| (1-1) | 3.4％ | 11.5％ | 18.9％ | |||
| (1-2) | 17.8％ | |||||
| (1-3) | 18.3％ | |||||
| (1-4) | 17.0％ |
表2实施例7至实施例13的液晶组合物的化合物组成
比较例1和比较例2是仅包括(b)第二类化合物的液晶组合物，其化合物组成请参见表3，其中，表3中所示百分比为各组分占液晶组合物的重量百分比。
表3比较例1和比较例2的液晶组合物的化合物组成
| 结构式代号 | 比较例1 | 比较例2 |
| (2-1) | 15.0％ | 15.0％ |
| (2-2) | 20.0％ | 15.0％ |
| (2-3) | 5.0％ | 15.0％ |
| (2-4) | 5.0％ | 15.0％ |
| (2-5) | 15.0％ | 20.0％ |
| (2-6) | 10.0％ | 5.0％ |
| (2-7) | 15.0％ | |
| (2-8) | 15.0％ | |
| (2-9) | 10.0％ | |
| (2-10) | 5.0％ |
实施例1至实施例13的液晶组合物的性能参数请参见表4和表5。比较例1和比较例2的液晶组合物的性能参数请参见表6，其中，C.P.表示清亮点，M.P.表示熔点，ε∥表示平行于分子轴方向上的介电常数，ε⊥表示垂直于分子轴方向上的介电常数，△ε表示介电各向异性，△n表示双折射率(光学各向异性)，K11表示展曲弹性系数，K33表示弯曲弹性系数，γ1表示旋转粘度，γ1/K11表示粘弹比，Vth表示阈值电压。
表4实施例1至实施例6的液晶组合物的性能参数
| 参数 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| C.P. | 116℃ | 121℃ | 123℃ | 117℃ | 123℃ | 115℃ |
| M.P. | <20℃ | <20℃ | <20℃ | <20℃ | <20℃ | <20℃ |
| ε∥ | 24.39 | 25.36 | 25.45 | 24.95 | 25.55 | 24.34 |
| ε⊥ | 4.77 | 3.39 | 4.81 | 4.93 | 5.19 | 4.41 |
| △ε | 19.62 | 21.97 | 20.64 | 20.02 | 20.36 | 19.93 |
| △n | 0.281 | 0.317 | 0.411 | 0.408 | 0.403 | 0.414 |
| K11 | 12.0 | 14.6 | 20.5 | 20.3 | 19.9 | 20.4 |
| K33 | 20.2 | 15.4 | 18.2 | 17.5 | 18.9 | 18.7 |
| γ1(mPa.s) | 190.6 | 223.5 | 322.4 | 344.4 | 351.5 | 321.3 |
| γ1/K11(ms/um2) | 15.8 | 15.3 | 15.7 | 17.0 | 17.7 | 15.8 |
| Vth | 0.715 | 0.753 | 0.787 | 0.698 | 0.723 | 0.754 |
表5实施例7至实施例13的液晶组合物的性能参数
表6比较例1和比较例2的液晶组合物的性能参数
| 参数 | 比较例1 | 比较例2 |
| C.P. | 112℃ | 103℃ |
| M.P. | <20℃ | <20℃ |
| ε∥ | 24.06 | 23.1 |
| ε⊥ | 4.85 | 4.9 |
| △ε | 19.21 | 18.2 |
| △n | 0.274 | 0.252 |
| K11 | 11.3 | 10.2 |
| K33 | 22.2 | 16.3 |
| γ1(mPa.s) | 174.8 | 166.1 |
| γ1/K11(ms/um2) | 15.5 | 16.3 |
| Vth | 0.742 | 0.781 |
请参照实施例1和比较例1，实施例1的液晶组合物包括重量百分比为3.4％的(a)第一类化合物例如实施例1的液晶组合物相较比较例1的液晶组合物，实施例1的液晶组合物的双折射率Δn从0.274至0.281小幅度增大，同时旋转粘度也有一定的增加，从174.8增大到190.6mPa*s。请参照实施例2和比较例1，如实施例2所示，继续增大(a)第一类化合物例如的加入量至重量百分比到11.5％，双折射率得到明显的提升，增大到0.317，同时旋转粘度γ1继续增加到223.5mPa*s。请参照实施例3和比较例1，如实施例3所示，当第一类化合物例如的加入量至重量百分比到18.9％，双折射率得到显著的提升，达到0.411，并且室温没有析出晶体。但此时的旋转粘度也比较大，达到322.4mPa*s。
综合实施例1、2、3，第一类化合物例如 对于提升总体混晶双折射率的效果是显著的，从0.274增大到0.411，并且具有一定的稳定性，其在室温中稳定不析晶，这是传统三联苯和二苯乙炔化合物无法实现的。但其带来双折射率提升的同时，也会使液晶组合物的旋转粘度增大，旋转粘度从174.8mPa*s增大到322.4mPa*s。
为了说明本发明专利不局限于实施例1-3所列举的化合物，请参照实施例4-6和比较例1，如实施例4在比较例1基础上，加入(a)第一类化合物其液晶组合物同意的双折射率显著提升，从0.274增大到0.408，室温稳定不析晶。实施例5-6更换了不同(a)第一类化合物，同样出现了与实施例1-4的类似现象，进一步说明了此发明实用性并不局限在实施例。
请参照实施例7和实施例3，实施例7的液晶组合物包括重量百分比为8.1％的(c)第三类化合物例如实施例7的液晶组合物相较实施例3的液晶组合物，旋转粘度γ1得到明显的降低，从322.4mPa*s降到了265.4mPa*s，双折射率只有略微降低，从0.411降低到0.406，但K11也明显降低，使粘弹比γ1/K11增大了，从15.7到17.6。请参照实施例8和实施例3，实施例8的液晶组合物包括重量百分比为19.6％的(c)第三类化合物例如实施例8的液晶组合物相较实施例3的液晶组合物，旋转粘度却得到显著降低，从322.4mPa*s降到了205.9mPa*s，双折射率也只有略微变化，从0.411降到0.404，此时的旋转粘度与对比例1的相当，但双折射率却比对比例1显著增加，从0.274到0.404。但由于实施例8的K11降低更加明显，使其与对比例1相比较，粘弹比γ1/K11较大，这将使响应速度变慢。
综合实施例7和8，第三类化合物例如 对于液晶组合物的旋转粘度降低有显著效果，并且其对高双折射率的影响甚微，能保持液晶组合物的双折射率大于0.4。然而，第三类化合物例如也会使弹性系数K11明显降低，这将导致液晶组合物的粘弹比γ1/K11的增大，响应速度变慢。
实施例9给出了针对实施例8中出现问题的解决方案，(c)第三类化合物例如具有相对较大的展曲弹性系数，在实施例8加入5.1％(c)第三类化合物例如一方面增大了液晶组合物的双折射率Δn，从0.404增大到0.409，另一方面，展曲弹性系数K11得到明显提升，从11.3提升到13.1，使得粘弹比γ1/K11得到了显著的降低，由18.2降到16.2。
请参照实施例9和对比例1，由于(a)第一类化合物例如具有显著提升双折射率△n的作用，但同时会使液晶组合物旋转粘度增大；(c)第三类化合物例如具有显著降低旋转粘度γ1的作用，但同时会使液晶组合物的K11值变小，导致粘弹比γ1/K11增大，使响应速度变慢；(c)第三类化合物例如具有显著提升K11值，使液晶组合物的粘弹比γ1/K11减小，响应速度加快。因此通过实施例9与对比例1的比较，在对比例1中同时加入(a)第一类化合物例如(c)第三类化合物例如(c)第三类化合物例如后，可以使液晶组合物的双折射率显著升高，从0.274到0.409；并且保持室温稳定不析晶；旋转粘度γ1变化不大，从174.8mPa*s到211.8mPa*s；粘弹比γ1/K11也基本保持不变，从15.5到16.2，即响应速度几乎没有影响。
为了说明本发明专利不局限于实施例7-9所例举的化合物，请参照实施例10-13和比较例2，如实施例10在比较例2基础上了，加入(a)第一类化合物(c)第三类化合物后，其液晶组合物同样的双折射率显著提升，从0.252增大到0.403，室温稳定不析晶，旋转粘度γ1变化不大，粘弹比γ1/K11保持较小，从16.3稍微升到17.2，整体双折射率显著提升了，但响应速度依然保持原有的速度。实施例11-13更换了不同(a)第一类化合物和(c)第三类化合物后，同样出现了与实施例9，10的类似现象，进一步说明了此发明实用性并不局限在实施例。
本发明还提供一种液晶透镜，液晶透镜包括两层电极基板以及夹设于两层电极基板之间的上述液晶组合物。液晶透镜由于采用具有较高的双折射率、较低的粘弹比以及较宽的液晶态温度范围的上述液晶组合物，不仅响应速度快，而且能减小液晶透镜的厚度或焦距，有利于实现3D显示装置的轻薄化。
以上对本发明所提供的液晶组合物和液晶透镜进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括：
(a)第一类化合物，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3，K4，K5，K6，K7和K8分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
(b)第二类化合物，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K9，K10，K11，K12，K13，K14，K15和K16分别独立地为是H或F，n为0或1，为以及
(c)第三类化合物，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有1-10个碳原子的烷基，具有1-10个碳原子的不饱和烃基或具有1-10个碳原子的烷氧基，K17，K18，K19，K20，K21，K22，K23和K24分别独立地是H或F，m为1，Z3为-CH2-O-，为
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1和R2分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基，具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K1，K2，K3和K4分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一类化合物的分子结构式为其中，R1选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R2选自-NCS、-CN、-F，K1和K2分别独立地是H或F，Z1和Z2为乙炔基或单键，且Z1和Z2不同时为乙炔基或单键，为
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一类化合物选自
中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3和R4分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K9、K10、K11和K12分别独立地为是H或F，n为0或1，为
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二类化合物的分子结构式为其中，R3选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R4选自-NCS、-CN、-F，K9和K10分别独立地为是H或F，n为0或1，为
7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二类化合物选自
中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为2％～20％。
9.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50％～98％。
10.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5和R6分别独立地为-NCS、-CN、-F、具有2-7个碳原子的烷基、具有2-7个碳原子的不饱和烃基或具有2-7个碳原子的烷氧基，K17、K18、K19和K20分别独立地是H或F，m为1，Z3为-CH2-O-，为
11.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第三类化合物的分子结构式为其中，R5选自具有3-7个碳原子的烷基，具有3-7个碳原子的不饱和烃基或具有3-7个碳原子的烷氧基，R6选自-NCS、-CN、-F，K17和K18分别独立地为是H或F，m为1，Z3为-CH2-O-，为
12.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第三类化合物选自
中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第三类化合物占该液晶组合物的重量百分比为3.6％～30％，所述第一类化合物占该液晶组合物的重量百分比为2％～20％，所述第二类化合物占该液晶组合物的重量百分比为50～98％。
14.一种液晶透镜，其特征在于，其包括如权利要求1～13任一项所述的液晶组合物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2014104210812 | 2014-08-25 | ||
| CN201410421081 | 2014-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105985786A CN105985786A (zh) | 2016-10-05 |
| CN105985786B true CN105985786B (zh) | 2018-11-23 |
Family
ID=57034338
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510044980.XA Active CN105985786B (zh) | 2014-08-25 | 2015-01-28 | 液晶组合物及液晶透镜 |
| CN201510045186.7A Active CN105985787B (zh) | 2014-08-25 | 2015-01-28 | 液晶组合物及液晶透镜 |
| CN201510306449.5A Active CN106190174B (zh) | 2014-08-25 | 2015-06-05 | 液晶组合物及液晶透镜 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510045186.7A Active CN105985787B (zh) | 2014-08-25 | 2015-01-28 | 液晶组合物及液晶透镜 |
| CN201510306449.5A Active CN106190174B (zh) | 2014-08-25 | 2015-06-05 | 液晶组合物及液晶透镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (3) | CN105985786B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2982730B1 (en) * | 2014-08-08 | 2019-10-16 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same |
| CN105985786B (zh) * | 2014-08-25 | 2018-11-23 | 深圳超多维科技有限公司 | 液晶组合物及液晶透镜 |
| EP3303519B1 (en) * | 2015-05-23 | 2021-01-27 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same |
| EP3312257B1 (en) * | 2016-10-18 | 2019-11-20 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same |
| CN114302872A (zh) * | 2019-08-28 | 2022-04-08 | 默克专利股份有限公司 | 芳香族异硫氰酸酯 |
| CN110938439B (zh) * | 2019-11-14 | 2021-03-19 | 清华大学 | 一种高极性大光学双折射液晶组合物 |
| JP6973684B1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-12-01 | Dic株式会社 | 液晶組成物、液晶素子、センサ、液晶レンズ、光通信機器及びアンテナ並びに化合物 |
| JP2023540698A (ja) * | 2020-08-28 | 2023-09-26 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 芳香族イソチオシアネート類 |
| CN112831324B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-03-10 | 重庆汉朗精工科技有限公司 | 一种快速响应的液晶组合物材料 |
| JP7243930B1 (ja) * | 2021-05-06 | 2023-03-22 | Dic株式会社 | 液晶組成物並びにこれを用いた液晶表示素子、センサ、液晶レンズ、光通信機器及びアンテナ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030052306A1 (en) * | 2001-01-19 | 2003-03-20 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystalline medium and liquid crystal display |
| CN102352260A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-02-15 | 深圳超多维光电子有限公司 | 一种液晶组合物及液晶透镜 |
| CN102660296A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 深圳超多维光电子有限公司 | 液晶组合物及其应用 |
| CN105985787A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-10-05 | 深圳超多维光电子有限公司 | 液晶组合物及液晶透镜 |
-
2015
- 2015-01-28 CN CN201510044980.XA patent/CN105985786B/zh active Active
- 2015-01-28 CN CN201510045186.7A patent/CN105985787B/zh active Active
- 2015-06-05 CN CN201510306449.5A patent/CN106190174B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030052306A1 (en) * | 2001-01-19 | 2003-03-20 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystalline medium and liquid crystal display |
| CN102352260A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-02-15 | 深圳超多维光电子有限公司 | 一种液晶组合物及液晶透镜 |
| CN102660296A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 深圳超多维光电子有限公司 | 液晶组合物及其应用 |
| CN105985787A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-10-05 | 深圳超多维光电子有限公司 | 液晶组合物及液晶透镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105985786A (zh) | 2016-10-05 |
| CN105985787B (zh) | 2019-01-15 |
| CN105985787A (zh) | 2016-10-05 |
| CN106190174B (zh) | 2018-11-20 |
| CN106190174A (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105985786B (zh) | 液晶组合物及液晶透镜 | |
| CN104371745B (zh) | 一种液晶组合物 | |
| CN104531166B (zh) | 含有环丙基的液晶化合物以及液晶混合物 | |
| CN106010580B (zh) | 液晶组合物及其应用 | |
| CN107118782A (zh) | 一种液晶组合物 | |
| CN110295046A (zh) | 液晶组合物 | |
| CN107674687A (zh) | 液晶组合物及液晶显示元件或液晶显示器 | |
| CN105567251B (zh) | 液晶组合物 | |
| CN109593532A (zh) | 液晶组合物 | |
| CN105482828B (zh) | 液晶组合物及其显示器件 | |
| CN107835846A (zh) | 组合物及使用其的液晶显示元件 | |
| CN107674686A (zh) | 液晶组合物 | |
| CN105087017B (zh) | 具有快响应速度的液晶组合物及其显示器件 | |
| CN106635058B (zh) | 液晶组合物及其显示器件 | |
| CN102199431A (zh) | 液晶介质和液晶器件 | |
| JP2001316669A (ja) | 液晶媒体および媒体を含む電気光学ディスプレイ | |
| CN108034433A (zh) | 一种负型液晶混合物及其应用 | |
| CN109575939A (zh) | 液晶组合物及其液晶显示器件 | |
| CN104031654B (zh) | 含二氟亚甲基醚基化合物的液晶组合物 | |
| CN103897708B (zh) | 一种正介电各向异性液晶组合物 | |
| CN109423303B (zh) | 一种含有苯并呋喃化合物的负介电液晶组合物及其应用 | |
| CN110467928A (zh) | 一种液晶组合物及液晶显示元件、液晶显示器 | |
| CN106479515B (zh) | 一种液晶组合物及液晶透镜 | |
| CN104087314B (zh) | 一种向列相液晶组合物及其显示元件 | |
| CN105586058B (zh) | 液晶组合物及其显示器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180713 Address after: 518000 Room 201, building A, No. 1, Qian Wan Road, Qianhai Shenzhen Hong Kong cooperation zone, Shenzhen, Guangdong (Shenzhen Qianhai business secretary Co., Ltd.) Applicant after: Shenzhen super Technology Co., Ltd. Address before: 518053 Guangdong Shenzhen Nanshan District overseas Chinese Town East Industrial Zone East H-1 101 Applicant before: Shenzhen SuperD Photoelectronic Co., Ltd. Applicant before: The auspicious photoelectron of Shenzhen's Merck research institute |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |