CN107227157A - 一种含可聚合化合物的液晶组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含可聚合化合物的液晶组合物及其应用，该液晶组合物包括通式I所代表可聚合化合物中的一种或多种，及向列相液晶组合物；Ⅰ通式I中，A1、A2各自独立地代表1,4‑环己基、1,4‑苯基、1,4‑卤代苯基；n代表0，1或2；SP1、SP2各自独立地代表可聚合基团；本发明所述液晶组合物中含有可聚合化合物，通过合适的引发剂在UV光照射下发生聚合，聚合后液晶组合物的阈值电压降低，响应时间加快，可明显提升液晶显示器，尤其是PSVA模式显示器的响应时间。
Description
技术领域
本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种含可聚合化合物的液晶组合物及其应用。
背景技术
目前液晶在显示领域得到了广泛的应用，显示是把电信号(数据信息)转变为可视光(视觉信息)的过程，完成显示的设备即人机界面(Man-Machine Interface,MMI)。液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)。1917年Manguin发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了攒动(Swarm)学说，并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经De Gennes论述为统计性起伏。G.W.Oseen和H.Zocher在1933年创立连续体理论，并得到F.C.Frank完善(1958年)。M.Born(1916年)和K.Lichtennecker(1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场或磁场作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(LCD)。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了TN原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展，1983～1985年T.Scheffer等人提出超扭曲向列相(Super Twisred Nematic：STN)模式。
随着人们对显示质量要求的不断提高，TN和STN显示器存在的对比度问题逐渐凸显，于是VA(垂直配向)显示器应运而生，VA显示模式具有非常优异的对比度性能，但是存在明显的视角问题和响应时间问题，为了解决视角问题，MVA、PVA、CPA等显示技术提出，这些技术的本质在于利用多畴解决视角问题，并且取得了良好的效果。但是由于工艺上增加的难度和响应时间问题任然困扰着显示器行业，直至PSVA(聚合物稳定垂直配向)技术提出，该技术利用聚合物来实现多畴和预倾角控制以实现快响应和宽视角的液晶显示器。随着人们对液晶显示器的响应时间要求越来越高，单纯靠改变模式来实现快响应已不能满足要求，于是如何降低液晶的响应时间成为了PSVA显示的难点，具体地说，液晶显示器的响应时间取决于液晶组合物的旋转粘度和弹性常数。旋转粘度越低，响应时间越快，弹性常数越大，响应时间越快。
发明内容
本发明所提出的液晶组合物旨在解决液晶组合物的响应时间，主要在于本发明所提出的液晶组合物具有低的旋转粘度和大的弹性常数，具有快的响应时间。
本发明的技术方案之一是：一种含可聚合化合物的液晶组合物，包括通式I所代表可聚合化合物中的一种或多种，及向列相液晶组合物；
通式I中，A1、A2各自独立地代表1,4-环己基、1,4-苯基、卤代-1,4-苯基；n代表0，1或2；SP1、SP2各自独立地代表可聚合基团。
所述“可聚合基团”为含有不饱和键的官能团，优选为含有双键和/或烯酯键的官能团，例如，所述可聚合基团可选自乙烯氧基、丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基、C2～C8的直链烯基等。
所述“卤代”指氟代、溴代、氯代，本发明优选为氟代。
优选地，A1、A2各自独立地代表1,4-环己基、1,4-苯基、卤代-1,4-苯基；n代表1或2；SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2～C8的直链烯基。
本发明所提供的通式I所代表的化合物为可聚合化合物，具体地说，本发明所提供的通式I的化合物选自式IA～式IF中的一种或多种：
其中，SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2～C8的直链烯基。
优选地，本发明所提供的通式I的可聚合化合物选自式IA1～式IF3中的一种或多种：
进一步优选地，本发明所提供的可聚合化合物选自式IB2、IC2、ID2、IF2中的一种或多种。
本发明所述的向列相液晶组合物包括通式II所代表化合物中的至少一种，通式III所代表化合物中的至少一种：
通式II中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；m、x各自独立地代表0或1；A3代表：
中的一种；
通式III中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；A4、A5各自独立地代表反式1,4-环己基或1，4-亚苯基。
本发明所提供的通式II所代表的化合物为含有环己烯结构的2，3-二氟苯类化合物，该类结构具有负的介电各向异性。
具体地说，本发明所提供的通式II所代表的化合物选自式IIA～式IIE中的一种或多种：
其中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；优选地，R1代表C1～C7的直链烷基，R2代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；进一步优选地，R1代表C2～C5的直链烷基，R2代表C1～C2的直链烷基或C1～C4的直链烷氧基。
优选地，通式II所代表的化合物选自式IIA-1～式IIE-24中的一种或多种：
进一步优选地，通式II所代表的化合物选自…IIA-14、IIA-16、IIA-22、IIB-1、IIB-2、IIB-9～IIB-18、IIC-1、IIC-2、IIC-9～IIC-18、IID-9～IID-18、IIE-9～IIE-18中的一种或多种。
以重量百分比计，通式I所代表的液晶化合物在液晶组合物中的用量为20-90％，或30-81％，或60-85％，或25-59％，或40-85％，或25-70％，或48-81％，或30-70％，或25-65％，或70-81％，优选为30-81％。。
本发明所提供的通式III所代表的化合物为两环中性化合物，该结构化合物具有低的旋转粘度和优异的互溶性。
具体地，本发明所提供的通式III的化合物选自式IIIA～式IIIC中的一种或多种：
其中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；优选地，R3代表C1～C7的直链烷基，R4代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；进一步优选地，R3代表C2～C5的直链烷基，R4代表C1～C5的直链烷基或C1～C4的直链烷氧基。
优选地，通式III所代表的化合物选自式IIIA-1～式IIIC-14中的一种或多种：
进一步优选地，通式III所代表的化合物选自IIIA-3、IIIA-8、IIIA-9、IIIA-16、IIIB-6、IIIB-12、IIIB-14、IIIB-18、IIIC-2、IIIC-4中的一种或多种。
以重量百分比计，通式III所代表的化合物在液晶组合物中的用量为10-60％，或10-35％，或20-58％，或19-30％，或29-55％，或10-36％，或30-60％，或15-40％，或19-55％，或24-51％，优选为19-55％。
本发明所提供的向列相液晶组合物还包含通式IV所代表化合物中的至少一种：
其中，R5代表C1～C12的直链烷基，R6代表F、C1～C12的直链烷基；L1、L2、L3各自独立地代表H或F。
具体地，本发明所提供的通式IV所代表的化合物选自式IVA～式IVC中的一种或多种：
其中，R5、R6各自独立地代表C1～C12的直链烷基，优选地，R5、R6各自独立地代表C1～C7的直链烷基，进一步优选地，R5代表C2～C5的直链烷基，R6代表C1～C5的直链烷基。
优选地，本发明所提供的通式IV所代表的化合物选自式IVA-1～IVC-4中的一种或多种：
进一步优选地，通式IV所代表的化合物选自IVA-2、IVA-6、IVA-7、IVB-、IVB-3、IVB-4、IVB-7、IVC-2中的一种或多种。
以重量百分比计，通式IV所代表的化合物在液晶组合物中的用量为0-30％，或0-15％，或0-20％，或0-8％，或5-25％，或8-16％，本发明通式IV所代表的化合物为可选组分，当液晶组合物中加入通式IV所代表的化合物时，其用量百分比优选为8-16％。
本发明所提供的向列相液晶组合物还包含一种多种通式V所代表的化合物:
其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基，A6代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。
具体地，本发明所提供的通式V所代表的化合物选自式VA～式VB中的一种或多种：
其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基；优选地，R7、R8各自独立地代表C1～C7的直链烷基；进一步优选地，R7代表C2～C5的直链烷基；R8代表C1～C4的直链烷基。
优选地，通式V所代表的化合物选自式VA-1～式VB-16中的一种或多种：
进一步优选地，通式V所代表的化合物选自VA-2、VA-6、VA-10、VB-2、VB-6中的一种或多种。
以重量百分比计，通式V所代表的化合物在液晶组合物中的用量为0-25％，或0-10％，或0-20％，或0-6％，或0-15％，或4-15％，本发明通式V所代表的化合物为可选组分，当液晶组合物中加入通式V所代表的化合物时，其用量百分比优选为4-15％。
本发明所提供的通式II所代表的化合物为2，3-二氟苯类化合物，具有较大的负介电各向异性，能使液晶组合物产生低的阈值电压；
本发明所提供的通式III所代表化合物为两环结构化合物，该类化合物具有低的旋转粘度和优异的互溶性，能有效降低液晶组合物的旋转粘度，提升响应时间。
本发明所提供的通式IV所代表的化合物为三联苯类化合物，该类化合物具有大的光学各向异性，能有效提升液晶组合物的光学各向异性；
本发明所提供的通式V所代表的化合物为三环中性化合物，该类化合物具有大的弹性常数和高的清亮点。
为了使液晶组合物满足不同的需求，本发明所提供的向列相液晶组合物包括以下重量百分比的组分：
(1)、20～90％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～60％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～30％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式V所代表的化合物；
优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～35％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～15％通式IV所代表的化合物；
(4)、0～10％通式V所代表的化合物；
更优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～30％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～8％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～6％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、40～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～36％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～70％的通式II所代表的化合物；
(2)、30～60％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～70％的通式II所代表的化合物；
(2)、30～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、48～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～36％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～6％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～59％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～58％的通式III所代表的化合物；
(3)、5～25％通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％通式V所代表的化合物；
优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～59％的通式II所代表的化合物；
(2)、29～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～65％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、1～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～63％的通式II所代表的化合物；
(2)、24～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、15～40％的通式III所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
优选地，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、70～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～30％的通式III所代表的化合物；
或者，本发明所提供的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30-81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
或者，本发明所包含的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30-81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、4～15％的通式V所代表的化合物。
或者，本发明所包含的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～65％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、5～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、1～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，本发明所包含的向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～63％的通式II所代表的化合物；
(2)、24～51％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～15％的通式IV所代表的化合物；
(4)、4～15％的通式V所代表的化合物。
优选地，上述任意一种向列相液晶组合物的总重量为100％。
本发明所述向列相液晶组合物的制备方法无特殊限制，可采用常规方法将两种或多种化合物混合进行生产，如通过在高温下混合不同组分并彼此溶解的方法制备，其中，将液晶组合物溶解在用于该化合物的溶剂中并混合，然后在减压下蒸馏出该溶剂；或者本发明所述液晶组合物可按照常规的方法制备，如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，或将各所属组分在有机溶剂中溶解，如丙酮、氯仿或甲醇等，然后将溶液混合去除溶剂后得到。
本发明提供的液晶组合物还包括引发剂，用于引发液晶组合物中可聚合化合物在UV光照射下发生聚合反应，适用于聚合反应的引发剂和聚合条件为本业内人员所了解且描述于文献。适用于自由基聚合反应的是，例如，市售光引发剂Irgacure 651，Irgacurel 184或Darocure 1173。
可聚合化合物的用量为所述液晶组合物总重量的0.1～5％，优选为0.1-0.5％，进一步优选为0.49％；引发剂的用量占可聚合化合物重量的1-3％。
本发明所提供的液晶组合物的制备方法是在向列相液晶组合物中添加0.1～5％的可聚合化合物与光引发剂的混合物，然后通过UV光照射聚合，并在照射过程中持续施加电压。液晶组合物中的可聚合化合物在引发剂和UV光照射下发生聚合，产生网络状结构，其与向列相液晶组合物协同作用，具有快的响应时间。
本发明所提供的液晶组合物具有非常好的稳定性，并能够提供VA液晶显示器中稳定的设定预倾角，相对于也有技术的VA显示器相比明显缩短响应时间，尤其是灰阶响应时间。
本发明的技术方案之二是：上述任意一种液晶组合物在PSVA模式显示器中的应用。
本发明所述液晶组合物具有低旋转粘度，可在PSVA模式显示器中的使用能明显改善液晶显示器显示效果。
本发明涉及到的化合物均为已知化合物，均可市购获得，或由八亿时空液晶科技股份公司提供。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实施例。
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。
除非另有说明，本发明中百分比为重量百分比；温度单位为摄氏度；△n代表光学各向异性(25℃)；△ε代表介电各向异性(25℃，1000Hz)；γ1代表旋转粘度(mPa.s，25℃)；Cp代表液晶组合物的清亮点(℃)；K11、K22、K33分别代表展曲、扭曲和弯曲弹性常数(pN，25℃)，V10代表液晶显示器的阈值电压(V，25℃，64Hz)，T代表响应时间(ms，25℃)。
以下各实施例中，液晶化合物中基团结构用表1所示代码表示。
表1：液晶化合物的基团结构代码
以如下化合物结构为例：
表示为：3SCWO2
表示为：2PWP3
以下各实施例中，液晶组合物的制备均采用热溶解方法，包括以下步骤：用天平按重量百分比称量液晶化合物，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。
以下各实施例中，液晶组合物中各组分的重量百分比及液晶组合物的性能参数见下述表格。涉及到的各个化合物均为已知化合物，均可市购获得或由八亿时空液晶科技股份公司提供。
实施例1
一种含可聚合物的液晶组合物(PB1)，包括99.5％的向列相液晶组合物N1，0.49％IB2所代表的化合物，0.01％Irgacure 651光引发剂。
其中，向列相液晶组合物N1的配制如表2所示。
表2向列相液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SWO2 | 16 | Cp | 76 |
| II | 5SWO2 | 14 | Δn | 0.086 |
| II | 3SCWO2 | 12 | Δε | -4.2 |
| II | 5SCWO2 | 11 | K11 | 13.6 |
| II | 2SCW1 | 9 | K33 | 14.8 |
| II | 3SCW1 | 8 | γ1 | 105 |
| III | 3CC2 | 9 | ||
| III | 3CC4 | 8 | ||
| III | 5CP3 | 7 | ||
| III | 3CPO1 | 6 |
实施例2
一种含可聚合物的液晶组合物(PC1)，该实施例同实施例1，区别仅在于：可聚合化合物(通式I化合物)采用IC2代表的化合物。
实施例3
一种含可聚合物的液晶组合物(PD1)，该实施例同实施例1，区别仅在于：可聚合化合物(通式I化合物)采用ID2代表的化合物。
实施例4
一种含可聚合物的液晶组合物(PF1)该实施例同实施例1，区别仅在于：可聚合化合物(通式I化合物)采用IF2代表的化合物。
实施例1-4的组分如表3所示：
表3实施例1-4含可聚合物的液晶组合物
| N1 | IB2 | IC2 | ID2 | IF2 | Irgacure 651 | |
| PB1 | 99.5％ | 0.49％ | 0.01％ | |||
| PC1 | 99.5％ | 0.49％ | 0.01％ | |||
| PD1 | 99.5％ | 0.49％ | 0.01％ | |||
| PF1 | 99.5％ | 0.49％ | 0.01％ |
实施例1-4液晶组合物的效果实验：
分别将N1、PB1、PC1、PD1、PF1填充入标准的VA测试盒中，测定UV(100mw/cm2)照射前后的预倾角。测试结果如下表4所示。
表4：N1、PB1、PC1、PD1、PF1经UV照射前后的预倾角
在聚合反应之后，液晶的预倾角明显地发生改变，预倾角明显增大。
以下实施例5-19涉及的含可聚合物的液晶组合物(编号PB2-PB16)，均由99.5％的向列相液晶组合物，0.49％可聚合化合物IB2，0.01％(占IB2重量的2.1％)的光引发剂Irgacure 651组成，其区别仅在于向列相液晶组合物的组成不同，列于表5-19。
实施例5
向列相液晶组合物N2配制如下表5所示。
表5向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例6
向列相液晶组合物N3配制如下表6所示。
表6向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例7
向列相液晶组合物N4配制如下表7所示。
表7向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SWO2 | 16 | Cp | 88 |
| II | 2SCWO2 | 10 | Δn | 0.113 |
| II | 3SCWO2 | 8 | Δε | -4.0 |
| II | 4SCWO2 | 7 | K11 | 15.2 |
| II | 5SCWO2 | 4 | K33 | 15.8 |
| II | 5SWO2 | 5 | γ1 | 103 |
| II | 3SCWO1 | 10 | ||
| III | 3CC2 | 10 | ||
| III | 3CC4 | 7 | ||
| III | 5PP1 | 5 | ||
| III | 3CPO2 | 4 | ||
| IV | 2PWP3 | 8 | ||
| V | 3CPP2 | 6 |
实施例8
向列相液晶组合物N5配制如下表8所示。
表8向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例9
向列相液晶组合物N6配制如下表9所示。
表9向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SWO2 | 15 | Cp | 75 |
| II | 5SWO2 | 10 | Δn | 0.110 |
| II | 2SCWO2 | 10 | Δε | -3.8 |
| II | 3SCWO2 | 8 | K11 | 14.2 |
| II | 4SCWO2 | 6 | K33 | 14.6 |
| II | 3SCWO1 | 10 | γ1 | 88 |
| III | 5PP1 | 7 | ||
| III | 3CPO2 | 4 | ||
| III | 3CC2 | 10 | ||
| III | 3CC4 | 8 | ||
| IV | 2PWP3 | 8 | ||
| V | 3CPP2 | 4 |
实施例10
向列相液晶组合物N7配制如下表10所示。
表10向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例11
向列相液晶组合物N8配制如下表11所示。
表11向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例12
向列相液晶组合物N9配制如下表12所示。
表12向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SWO2 | 13 | Cp | 80 |
| II | 2SPWO2 | 10 | Δn | 0.110 |
| II | 3SPWO2 | 10 | Δε | -3.3 |
| II | 4SCWO2 | 10 | K11 | 14.4 |
| II | 2CSWO2 | 5 | K33 | 14.6 |
| III | 3CC2 | 21 | γ1 | 92 |
| III | 3CPO1 | 6 | ||
| III | 3CC4 | 9 | ||
| IV | 2PWP3 | 8 | ||
| IV | 2PWP4 | 8 |
实施例13
向列相液晶组合物N10配制如下表13所示。
表13向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例14
向列相液晶组合物N11配制如下表14所示。
表14向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SWO2 | 13 | Cp | 75 |
| II | 2SGIWO2 | 10 | Δn | 0.095 |
| II | 3SGIWO2 | 10 | Δε | -3.4 |
| II | 4SCWO2 | 10 | K11 | 13.6 |
| III | 3CC2 | 21 | K33 | 14.3 |
| III | 3CPO1 | 6 | γ1 | 88 |
| III | 3CC4 | 9 | ||
| III | 3CC5 | 6 | ||
| IV | 2PWP3 | 10 | ||
| V | 3CCP1 | 5 |
实施例15
向列相液晶组合物N12配制如下表15所示。
表15向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例16
向列相液晶组合物N13配制如下表16所示。
表16向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 2SPWO2 | 12 | Cp | 70 |
| II | 3SPWO2 | 12 | Δn | 0.105 |
| II | 3SWO2 | 16 | Δε | -5.8 |
| II | 5SWO2 | 14 | K11 | 13.8 |
| II | 2SCWO2 | 6 | K33 | 14.2 |
| II | 3CSWO2 | 6 | γ1 | 103 |
| II | 3SCWO1 | 6 | ||
| II | 3SWO4 | 9 | ||
| III | 3CC2 | 19 |
实施例17
向列相液晶组合物N14配制如下表17所示。
表17向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 2SPWO2 | 4 | Cp | 70 |
| II | 3SWO2 | 16 | Δn | 0.095 |
| II | 5SWO2 | 14 | Δε | -5.6 |
| II | 3SWO4 | 9 | K11 | 14.0 |
| II | 2SCWO2 | 10 | K33 | 14.4 |
| II | 3SCWO2 | 10 | γ1 | 107 |
| II | 3SCWO1 | 10 | ||
| II | 4SPWO2 | 8 | ||
| III | 3CC2 | 19 |
实施例18
向列相液晶组合物N15配制如下表18所示。
表18向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
| 类别 | 化合物代码 | 重量百分比(％) | 性能参数 | 参数值 |
| II | 3SCWO1 | 6 | Cp | 75 |
| II | 3SWO2 | 4 | Δn | 0.097 |
| II | 3SGIWO1 | 6 | Δε | -2.2 |
| II | 3SGIWO2 | 6 | K11 | 13.6 |
| II | 2SPWO2 | 8 | K33 | 14.2 |
| III | 3CC2 | 20 | γ1 | 73 |
| III | 3CC4 | 10 | ||
| III | 3CC5 | 10 | ||
| III | 3CPO1 | 6 | ||
| III | 5PP1 | 4 | ||
| III | 3PP1 | 5 | ||
| IV | 2PWP3 | 10 | ||
| IV | 2PWP4 | 5 |
实施例19
向列相液晶组合物N16配制如下表19所示。
表19向列液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例4-19涉及到的向列相液晶N2～N15以及含可聚合物的液晶组合物PB2～PB16的效果实验
可聚合化合物IB2与2.1％的光引发剂Irgacure 651一起溶化，然后再按0.5％的比例与向列相液晶中，配制成PB2～PB15的PSVA混合物。
将向列相液晶N2～N15和PSVA混合物PB2～PB15充入标准VA测试盒中，用UV(100mw/cm2)在施加10V的电压下照射两分钟，分别测试预倾角、阈值电压和响应时间。测试结果见下表20所示。
表20：向列相液晶N2～N15和PSVA混合物PB2～PB15的测试结果
与相应的向列相液晶组合物相比，含有可聚合化合物的液晶组合物在聚合后阈值电压降低，响应时间加快，应用于液晶显示器时，可明显地提升液晶显示器的响应时间。
由以上实施例可知，本发明所提供的包含可聚合化合物的液晶组合物在UV聚合后，具有一个较大的预倾角，以此降低了液晶显示器的阈值电压，大幅提升液晶显示器的响应时间。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 (10)
1.一种含可聚合化合物的液晶组合物，其特征在于：包括通式I所代表的可聚合化合物中的一种或多种，及向列相液晶组合物；
通式I中，A1、A2各自独立地代表1,4-环己基、1,4-苯基、1,4-卤代苯基；n代表0，1或2；SP1、SP2各自独立地代表可聚合基团。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于：通式I所代表的化合物选自式IA～式IF中的一种或多种：
其中，SP1、SP2各自独立地代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丁烯酸酯基或C2～C8的直链烯基；
优选地，通式I所代表的化合物选自式IA1～式IF3中的一种或多种：
进一步优选地，通式I所代表的化合物选自式IB2、IC2、ID2、IF2中的一种或多种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述向列相液晶组合物包括通式II所代表化合物中的至少一种，通式III所代表化合物中的至少一种：
通式II中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；m、x各自独立地代表0或1；A3代表：
中的一种；
通式III中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；A4、A5各自独立地代表反式1,4-环己基或1，4-亚苯基。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于：通式II所代表的化合物选自式IIA～式IID中的一种或多种：
其中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；优选地，R1代表C1～C7的直链烷基，R2代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；进一步优选地，R1代表C2～C5的直链烷基，R2代表C1～C2的直链烷基或C1～C4的直链烷氧基；
优选地，通式II所代表的化合物选自式IIA-1～式IIE-24中的一种或多种：
进一步优选地，通式II所代表的化合物选自IIA-14、IIA-16、IIA-22、IIB-1、IIB-2、IIB-9～IIB-18、IIC-1、IIC-2、IIC-9～IIC-18、IID-9～IID-18、IIE-9～IIE-18中的一种或多种。
5.根据权利要求3-4任一项所述的液晶组合物，其特征在于：通式III的化合物选自式IIIA～式IIIC中的一种或多种：
其中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基；优选地，R3代表C1～C7的直链烷基，R4代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；进一步优选地，R3代表C2～C5的直链烷基，R4代表C1～C5的直链烷基或C1～C4的直链烷氧基；
优选地，通式III所代表的化合物选自式IIIA-1～式IIIC-14中的一种或多种：
进一步优选地，通式III所代表的化合物选自IIIA-3、IIIA-8、IIIA-9、IIIA-16、IIIB-6、IIIB-12、IIIB-14、IIIB-18、IIIC-2、IIIC-4中的一种或多种。
6.根据权利要求3-5任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述向列相液晶组合物还包括通式IV所代表化合物中的至少一种：
其中，R5代表C1～C12的直链烷基，R6代表F、C1～C12的直链烷基；L1、L2、L3各自独立地代表H或F；
优选地，通式IV所代表的化合物选自式IVA～式IVC中的一种或多种：
其中，R5、R6各自独立地代表C1～C12的直链烷基，优选地，R5、R6各自独立地代表C1～C7的直链烷基，进一步优选地，R5代表C2～C5的直链烷基，R6代表C1～C5的直链烷基；
进一步优选地，通式IV所代表的化合物选自式IVA-1～IVC-4中的一种或多种：
再进一步优选地，通式IV所代表的化合物选自IVA-2、IVA-6、IVA-7、IVB-2、IVB-3、IVB-4、IVB-7、IVC-2中的一种或多种。
7.根据权利要求3-6任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述向列相液晶组合物还包括通式V所代表的化合物中的至少一种：
其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基，A6代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；
优选地，通式V所代表的化合物选自式VA～式VB中的一种或多种：
其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基；优选地，R7、R8各自独立地代表C1～C7的直链烷基；进一步优选地，R7代表C2～C5的直链烷基；R8代表C1～C4的直链烷基；
进一步优选地，通式V所代表的化合物选自式VA-1～式VB-16中的一种或多种：
再进一步优选地，通式V所代表的化合物选自VA-2、VA-6、VA-10、VB-2、VB-6中的一种或多种。
8.根据权利要求3-7任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述向列相液晶组合物包括以下重量百分比的组分：
(1)、20～90％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～60％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～30％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式V所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～35％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～15％通式IV所代表的化合物；
(4)、0～10％通式V所代表的化合物；
更优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～30％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～8％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～6％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、40～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、10～36％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～70％的通式II所代表的化合物；
(2)、30～60％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～70％的通式II所代表的化合物；
(2)、30～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、48～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～36％的通式III所代表的化合物；
(3)、0～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～6％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～59％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～58％的通式III所代表的化合物；
(3)、5～25％通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％通式V所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～59％的通式II所代表的化合物；
(2)、29～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～65％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、1～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～63％的通式II所代表的化合物；
(2)、24～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、0～15％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、60～85％的通式II所代表的化合物；
(2)、15～40％的通式III所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、70～81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～30％的通式III所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30-81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30-81％的通式II所代表的化合物；
(2)、19～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～16％的通式IV所代表的化合物；
(4)、4～15％的通式V所代表的化合物；
或者，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、25～65％的通式II所代表的化合物；
(2)、20～55％的通式III所代表的化合物；
(3)、5～20％的通式IV所代表的化合物；
(4)、1～20％的通式V所代表的化合物；
优选地，所述向列相液晶组合物包含以下重量百分比的组分：
(1)、30～63％的通式II所代表的化合物；
(2)、24～51％的通式III所代表的化合物；
(3)、8～15％的通式IV所代表的化合物；
(4)、4～15％的通式V所代表的化合物；
优选地，上述任意一种向列相液晶组合物的总量为100％；
和/或，通式I所代表化合物的用量为所述液晶组合物重量的0.1～5％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物还包括引发剂，优选地，所述引发剂为Irgacure 651，Irgacurel 184或Darocure 1173；进一步优选地，引发剂的用量为通式I所代表化合物重量的1-3％。
10.权利要求1-9任一项所述的液晶组合物在PSVA模式显示器中的应用。
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