CN113105901A - 一种用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料 - Google Patents

一种用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料 Download PDF

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Abstract

公开了一种显示材料，由主体混合物和添加剂组成；该主体混合物包含至少一种式I的化合物、至少一种式II的化合物以及至少一种式III的化合物；该添加剂选自式VIII的化合物。所述显示材料用于汽车全液晶仪表盘，相对于现有技术，不仅低温稳定性更好，而且低温响应时间更短；同时具有对紫外线光照的高可靠性。

Description

一种用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料
技术领域
本发明属于智能仪表盘技术领域，具体涉及一种用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料。
背景技术
随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，汽车已经成为普通家庭的主要交通工具。作为反映汽车各系统工作状况的装置，汽车仪表盘是日常接触最多的汽车部件之一。传统上，转速、水温、油量、时速都是用机械仪表盘显示的。机械仪表盘的特点就是技术稳定、成熟可靠。
然而，近年来，由于汽车、通讯和显示科技的快速发展，人们需要更直观、更现代化的显示设备满足人们的即时通信、导航和娱乐需求，于是全液晶仪表盘呼之欲出。这种新型仪表盘以其特有的轻便、低功耗和彩色花的特点应用于汽车上取代了传统的机械仪表盘，实现了数字化显示功能，用于显示汽车的平均油耗、瞬时油耗、室外温度、平均车速、驾驶时间、行驶里程、导航和多媒体娱乐。全液晶仪表盘在驾驶时更安全；显示效果更好，科技感更强。
作为汽车仪表盘的液晶显示装置，较常使用的显示模式有TN(扭曲向列相)、STN(超扭曲向列相)和VA(垂直取向)等显示模式。TN和STN显示模式的响应时间短，工作温度较宽，但对比度和可视角度不够理想。VA显示模式具有宽视角和高对比度的特点，但是在低温下容易结晶或出现近晶相，同时低温响应时间稍长。
另一方面，VA显示模式的显示材料还需要满足一定的可靠性要求，尤其是对紫外线光照的可靠性，这与汽车仪表盘的使用寿命密切相关。
因此，迫切需要针对现有技术的上述缺陷，提供一种低温稳定性更好且低温响应时间更短的用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车全液晶仪表盘的高可靠性显示材料。相对于现有技术，所述显示材料不仅低温稳定性更好，而且低温响应时间更短；同时具有对紫外线光照的高可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种显示材料，由主体混合物和添加剂组成；其特征在于，所述主体混合物包含至少一种式I的化合物、至少一种式II的化合物以及至少一种式III的化合物，
Figure BDA0003009208530000021
其中，R1-R2各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
Figure BDA0003009208530000022
其中，R3表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R4表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
Figure BDA0003009208530000023
其中，R5-R6各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
所述添加剂选自式VIII的化合物，
Figure BDA0003009208530000024
其中，m为6-10的整数。
在本发明中，烯基定义为一个或多个不相邻的CH2被CH＝CH所取代的烷基。
根据本发明所述的显示材料，其中，式I的化合物含量为10-20％，优选为12-18％；式II的化合物含量为15-28％，优选为18-24％；式III的化合物含量为4-12％，优选为6-10％；基于主体混合物总重量计。
根据本发明所述的显示材料，其中，其进一步包含式IV的化合物，
Figure BDA0003009208530000031
其中，R7表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R8表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；环A表示
Figure BDA0003009208530000032
根据本发明所述的显示材料，其中，式IV的化合物含量为4-8％，优选为5-7％；基于主体混合物总重量计。
根据本发明所述的显示材料，其中，其进一步包含式V的化合物，
Figure BDA0003009208530000033
其中，R9表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；R10表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基。
根据本发明所述的显示材料，其中，式V的化合物含量为20-35％，优选为25-30％；基于主体混合物总重量计。
根据本发明所述的显示材料，其中，其进一步包含式VI的化合物，
Figure BDA0003009208530000034
其中，R11表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R12表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基。
根据本发明所述的显示材料，其中，式VI的化合物含量为8-18％，优选为10-15％；基于主体混合物总重量计。
根据本发明所述的显示材料，其中，其进一步包含式VII的化合物，
Figure BDA0003009208530000035
其中，R13-R14各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基。
根据本发明所述的显示材料，其中，式VII的化合物含量为4-12％，优选为6-10％；基于主体混合物总重量计。
根据本发明所述的显示材料，其中，所述添加剂的添加量为0.005-0.2％，优选为0.01-0.1％；基于主体混合物总重量计。
在进一步优选的实施方式中，根据本发明所述的显示材料有利地由上述式I至VIII的化合物组成。
发明人发现，使用特定比例和特定结构尤其是特定环状单元和侧基的不同单体进行组合得到主体混合物，再按照相应比例与添加剂混合，得到用于汽车全液晶仪表盘的显示材料。相对于现有技术，所述显示材料不仅低温稳定性更好，而且低温响应时间更短；同时具有对紫外线光照的高可靠性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
应理解，本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。
在本发明中，如无其它说明，所有份数均为重量份；所有百分比均为重量百分比；Cp表示清亮点，单位为℃。
Δn表示在25℃和589nm下的光学各向异性值。
Δε表示在25℃和1kHz下6μm厚VA测试盒得到的介电各向异性值。
γ1表示在25℃下测得的旋转粘度(mPa·s)。
在本发明中，各单体化合物使用(环状单元+连接基)+左侧基+右侧基的三段式缩写形式表示。其中，
连接基和侧基：
n(O)-＝CnH2n+1(O)-；
-(O)n＝-(O)CnH2n+1；
Vn-＝CH2＝CHCnH2n-；
-nV＝-CnH2nCH＝CH2；
-V＝-CH＝CH2；
-T-＝-C≡C-；
-1O-＝-CH2O-
n＝CnH2n+1；
n＝自然数；
O表示氧原子。
环状单元：
Figure BDA0003009208530000051
Figure BDA0003009208530000052
(反式构型)。
实施例1-主体混合物
Figure BDA0003009208530000053
Δn＝0.102；Δε＝-4.6；Cp＝84.6；γ1＝87。
比较例1-主体混合物
Figure BDA0003009208530000054
Figure BDA0003009208530000061
Δn＝0.107；Δε＝-3.9；Cp＝78.4；γ1＝104。
进一步地，为了测试实施例1和比较例1的低温稳定性，将二者的主体混合物填充到用于汽车全液晶仪表盘的6μm厚VA测试盒(上下基板内表面具有聚酰亚胺PI配向层)，将其置于-20℃的冰箱中，每隔一定时间观察VA测试盒中是否出现结晶或近晶相，确定低温稳定性的持续时间，即最近一次观察到相稳定的保持时间(LTS，h)。
另一方面，响应时间(τ，ms)为-20℃和6V驱动电压下VA测试盒的上升时间和下降时间之和；前者定义为透射率由最大透射率的10％上升直至达到90％的时间；后者为透射率由最大透射率的90％下降直至达到10％的时间。
结果参见表1。
表1
测试盒 LTS，h 响应时间(τ，ms)
实施例1 >1100h 14.42
比较例1 825-850h 23.15
从表1可以看出，相对于比较例1，本发明实施例1的主体混合物不仅低温稳定性更好，而且低温响应时间更短。在此基础上，加入不高于0.2％的添加剂所得到的显示材料前述各项性能实质上不发生变化。
又一方面，分别将实施例1和比较例1的主体混合物与添加剂式III的化合物(m＝8)混合，后者的添加量为0.05％，从而得到实施例1和比较例1的显示材料；同时，将实施例1的主体混合物直接作为比较例2的显示材料。然后，将各自的显示材料充填于前述VA测试盒中。
在25℃以及6V电压、脉冲宽度为10ms和电压保持时间为166.7ms的条件下测试电压保持率VHRini(％)。此外，将实施例1和比较例1-2的显示材料分别置于波长为365nm的紫外灯下照射5000mJ能量，再测试它们在紫外线照射后的电压保持率VHRuv(％)。
VHRini和VHRuv之间的差值越小，表明显示材料的可靠性越高。
结果参见表2。
表2
显示材料 VHR<sub>ini</sub>(％) VHR<sub>uv</sub>(％)
实施例1 99.80 99.77
比较例1 99.65 99.48
比较例2 99.80 97.63
从表2可以看出，相对于比较例1-2，本发明实施例1的显示材料对紫外线光照的可靠性更高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示材料，由主体混合物和添加剂组成；其特征在于，所述主体混合物包含至少一种式I的化合物、至少一种式II的化合物以及至少一种式III的化合物，
Figure FDA0003009208520000011
其中，R1-R2各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
Figure FDA0003009208520000012
其中，R3表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R4表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
Figure FDA0003009208520000013
其中，R5-R6各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；
所述添加剂选自式VIII的化合物，
Figure FDA0003009208520000014
其中，m为6-10的整数。
2.根据权利要求1所述的显示材料，其中，式I的化合物含量为10-20％，优选为12-18％；式II的化合物含量为15-28％，优选为18-24％；式III的化合物含量为4-12％，优选为6-10％；基于主体混合物总重量计。
3.根据权利要求1或2所述的显示材料，其中，其进一步包含式IV的化合物，
Figure FDA0003009208520000021
其中，R7表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R8表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；环A表示
Figure FDA0003009208520000022
4.根据权利要求3所述的显示材料，其中，式IV的化合物含量为4-8％，优选为5-7％；基于主体混合物总重量计。
5.根据权利要求1或2所述的显示材料，其中，其进一步包含式V和/或式VI的化合物，
Figure FDA0003009208520000023
其中，R9表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基；R10表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；
Figure FDA0003009208520000024
其中，R11表示2-8个碳原子优选2-6个碳原子的烯基；R12表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基。
6.根据权利要求5所述的显示材料，其中，式V的化合物含量为20-35％，优选为25-30％；和/或，式VI的化合物含量为8-18％，优选为10-15％；基于主体混合物总重量计。
7.根据权利要求1或2所述的显示材料，其中，其进一步包含式VII的化合物，
Figure FDA0003009208520000025
其中，R13-R14各自独立地表示1-8个碳原子优选1-6个碳原子的烷基或烷氧基。
8.根据权利要求7所述的显示材料，其中，式VII的化合物含量为4-12％，优选为6-10％；基于主体混合物总重量计。
9.根据权利要求1或2所述的显示材料，其中，所述添加剂的添加量为0.005-0.2％，优选为0.01-0.1％；基于主体混合物总重量计。
10.根据权利要求1-9任一项所述的显示材料，其由上述式I至VIII的化合物组成。
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