CN115873609A - 液晶组合物及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种液晶组合物及其制备方法、及显示面板。
背景技术
近年来,液晶显示器已经取代了传统的阴极射线管显示,成为当今信息显示领域的主流产品,广泛用于仪表、电脑、电视等各种显示器中。目前,人们对显示技术的要求也在不断提高,主要体现在要求液晶显示技术具有快速响应、低驱动电压和低功耗的特点。
液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一,对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。液晶材料是由多种液晶单体组合而成的一种混合物,液晶显示器中,液晶材料需要具备光学各向异性、介电各向异性、快速的响应时间、良好的低温特性、良好的热稳定性和低的阈值电压等特性。但是,现有的液晶组合物材料难以对液晶显示器的响应速度的提升和功耗的降低起到进一步的改善作用。
发明内容
本发明实施例提供一种液晶组合物及其制备方法、显示面板,能够降低旋转粘度、减小响应时间以及提高介电各向异性。
本发明实施例提供一种液晶组合物,所述液晶组合物包括多个如下通式所示的液晶化合物;
其中,A1包括环烷基、环烯基或者芳香基,A2和A3皆包括烷基。
在本发明的一种实施例中,所述A2包括1至5个碳原子的烷基,所述A3包括含有1至5个碳原子的烷基的苯环结构。
在本发明的一种实施例中,所述苯环结构上取代有至少一氘原子。
在本发明的一种实施例中,所述液晶组合物包括通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种;
所述通式Ⅰ为:
所述通式Ⅱ为:
所述通式Ⅲ为:
所述通式Ⅳ为:
所述通式Ⅴ为:
所述通式Ⅵ为:
所述通式Ⅶ为:
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14相同或不同,且各自独立的选自1至5个碳原子的烷基。
在本发明的一种实施例中,所述液晶组合物包括质量百分比含量为20%~50%的所述通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为10%~30%的所述通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的所述通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的所述通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~20%的所述通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~30%的所述通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及质量百分比含量为1%~30%的所述通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
在本发明的一种实施例中,所述通式Ⅰ所示化合物包括:
所述通式Ⅱ所示化合物包括:
所述通式Ⅲ所示化合物包括:
所述通式Ⅳ所示化合物包括:
所述通式Ⅴ所示化合物包括:
所述通式Ⅵ所示化合物包括:
所述通式Ⅶ所示化合物包括:
根据本发明的上述目的,本发明实施例还提供一种液晶组合物的制备方法,其包括以下步骤:
提供多个如下通式所示的液晶化合物;
将多个所述液晶化合物混合以形成所述液晶组合物。
在本发明的一种实施例中,所述提供多个如下通式所示的液晶化合物的步骤包括:
将氘代硫酸和反应单体加入容器,反应得到所述液晶化合物。
在本发明的一种实施例中,所述反应单体的结构通式为:
根据本发明的上述目的,本发明实施例提供一种显示面板,所述显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,且所述液晶层包括所述液晶组合物。
本发明的有益效果:本发明通过在液晶化合物上形成氘原子的取代基,因为氘的同位素位2H,是氢的一种稳定形态的同位素,也称之位重氢,它的原子核由一颗质子及一颗中子组成,进而含有氘原子的液晶化合物会具有更强的吸电子能力,因此可以表现出更大的介电特性,进而能够降低液晶组合物的旋转粘度、减小液晶组合物的响应时间、提高液晶组合物的介电各向异性。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的液晶组合物的制备方法流程图;
图2为本发明实施例提供的显示面板的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种液晶组合物,该液晶组合物包括多个如下通式所示的液晶化合物;
其中,A1包括环烷基、环烯基或者芳香基,A2和A3皆包括烷基。
在实施应用过程中,本发明实施例通过在液晶化合物上形成氘原子的取代基,因为氘的同位素位2H,是氢的一种稳定形态的同位素,也称之位重氢,它的原子核由一颗质子及一颗中子组成,进而含有氘原子的液晶化合物会具有更强的吸电子能力,因此可以表现出更大的介电特性,进而能够降低液晶组合物的旋转粘度、减小液晶组合物的响应时间、提高液晶组合物的介电各向异性。
具体地,本发明实施例提供一种液晶组合物,该液晶组合物包括多个如下通式所示的液晶化合物;
其中,A1包括环烷基、环烯基或者芳香基,A2和A3皆包括烷基。
可以理解的是,该液晶组合物中包括多个液晶化合物,而多个液晶化合物中,A1可独立的选自环烷基、环烯基以及芳香基中的任一者,同理,在多个液晶化合物中,A2可以相同或不同的烷基,A3为相同或不同的烷基。
在一种实施例中,A2包括1至5个碳原子的烷基,A3包括含有1至5个碳原子的烷基的苯环结构。
在一种实施例中,在A3中,该苯环结构上还取代有至少一氘原子,进而可以进一步地提高液晶组合物的吸电子能力,具有更大的介电特性,提高液晶组合物的介电各向异性和折射率。
进一步地,在其他实施例中,该苯环结构上还可以取代有卤素原子,例如氟原子。
承上,本发明实施例提供的液晶组合物包括通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
具体地,通式Ⅰ为:
通式Ⅱ为:
通式Ⅲ为:
通式Ⅳ为:
通式Ⅴ为:
通式Ⅵ为:
通式Ⅶ为:
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14相同或不同,且各自独立的选自1至5个碳原子的烷基。
在一种实施例中,液晶组合物包括质量百分比含量为20%~50%的通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为10%~30%的通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~20%的通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~30%的通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及质量百分比含量为1%~30%的通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
在本发明实施例中,对上述通式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ以及Ⅶ所示的化合物进行举例,其中,通式Ⅰ所示化合物包括:
通式Ⅱ所示化合物包括:
通式Ⅲ所示化合物包括:
通式Ⅳ所示化合物包括:
通式Ⅴ所示化合物包括:
通式Ⅵ所示化合物包括:
通式Ⅶ所示化合物包括:
可以理解的是,本发明实施例在上述通式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ以及Ⅶ所示的化合物中,每种通式中选择至少一种化合物相混合,以形成本发明实施例提供的液晶组合物。
进一步地,本发明实施例对液晶组合物的组分进行选择,并得到三组实施例,同时,设置一组对比例,以对本发明实施例提供的液晶组合物的性能进行验证。
实施例一:
实施例二:
实施例三:
对比例:
由上述实施例一、二、三以及对比例可知,本发明实施例提供的液晶组合物具有较低的旋转粘度,且实施例一、二、三相对于对比例,可以提高介电常数,进而本发明实施例提供的液晶组合物可以有效减小液晶组合物的响应时间,当本发明实施例提供的液晶组合物应用至显示面板中时,可以有效降低显示面板的驱动电压,降低功耗。
承上,本发明实施例通过在液晶化合物上形成氘原子的取代基,因为氘的同位素位2H,是氢的一种稳定形态的同位素,也称之位重氢,它的原子核由一颗质子及一颗中子组成,进而含有氘原子的液晶化合物会具有更强的吸电子能力,因此可以表现出更大的介电特性,进而能够降低液晶组合物的旋转粘度、减小液晶组合物的响应时间、提高液晶组合物的介电各向异性。
另外,本发明实施例还提供一种上述实施例中所述的液晶组合物的制备方法,请参照图1,该液晶组合物的制备方法包括以下步骤:
S10、提供多个如下通式所示的液晶化合物;
S20、将多个液晶化合物混合以形成液晶组合物。
需要说明的是,本发明实施例中为改善液晶组合物的性能,需要在液晶组合物中的液晶化合物上形成氘原子的取代基,以降低液晶组合物的旋转粘度、减小液晶组合物的响应时间、提高液晶组合物的介电各向异性。因此,本发明实施例提供的显示组合物的制备方法在于,对现有技术中的液晶组合物中的化合物进行氘原子取代,以形成本发明实施例提供的液晶化合物。
可以理解的是,该液晶组合物由多个液晶化合物混合而成,而多个液晶化合物中,A1可独立的选自环烷基、环烯基以及芳香基中的任一者,同理,在多个液晶化合物中,A2可以相同或不同的烷基,A3为相同或不同的烷基。
在一种实施例中,A2包括1至5个碳原子的烷基,A3包括含有1至5个碳原子的烷基的苯环结构。
在一种实施例中,在A3中,该苯环结构上还取代有至少一氘原子,进而可以进一步地提高液晶组合物的吸电子能力,具有更大的介电特性,提高液晶组合物的介电各向异性和折射率。
进一步地,在其他实施例中,该苯环结构上还可以取代有卤素原子,例如氟原子。
承上,本发明实施例提供的液晶组合物包括通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
具体地,通式Ⅰ为:
通式Ⅱ为:
通式Ⅲ为:
通式Ⅳ为:
通式Ⅴ为:
通式Ⅵ为:
通式Ⅶ为:
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14相同或不同,且各自独立的选自1至5个碳原子的烷基。
在一种实施例中,液晶组合物包括质量百分比含量为20%~50%的通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为10%~30%的通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~20%的通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~30%的通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及质量百分比含量为1%~30%的通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
具体地,在步骤S10中,将氘代硫酸和反应单体加入容器,反应得到液晶化合物,其中,反应单体的结构通式为:
具体地,以其中一种液晶组合物的制备过程为例,进行说明,例如当反应单体为时,则加入摩尔比为1:3的反应单体和氘代硫酸,在温度为10℃至50℃以及常压下,进行反应,以得到液晶化合物/>且具体反应过程如下所示:
进一步,可按照上述制备过程,依次制备通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
然后将上述制得的液晶化合物进行混合,以得到液晶组合物。
另外,本发明实施例还提供一种显示面板,请参照图2,该显示面板包括相对设置的第一基板10、第二基板20以及设置于第一基板10和第二基板20之间的液晶层30,该液晶层30包括上述实施例中所述的的液晶组合物。
可以理解的是,第一基板10可为阵列基板,而第二基板20可为彩膜基板。
其中,本发明实施例通过在液晶化合物上形成氘原子的取代基,因为氘的同位素位2H,是氢的一种稳定形态的同位素,也称之位重氢,它的原子核由一颗质子及一颗中子组成,进而含有氘原子的液晶化合物会具有更强的吸电子能力,因此可以表现出更大的介电特性,进而能够降低液晶组合物的旋转粘度、减小液晶组合物的响应时间、提高液晶组合物的介电各向异性,进而可以降低显示面板的驱动电压,降低显示面板的功耗。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的一种液晶组合物及其制备方法、显示面板进行了详细介绍,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技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述A2包括1至5个碳原子的烷基,所述A3包括含有1至5个碳原子的烷基的苯环结构。
3.根据权利要求2所述的液晶组合物,其特征在于,所述苯环结构上取代有至少一氘原子。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包括质量百分比含量为20%~50%的所述通式Ⅰ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为10%~30%的所述通式Ⅱ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的所述通式Ⅲ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~10%的所述通式Ⅳ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~20%的所述通式Ⅴ所示化合物中的一种或多种、质量百分比含量为1%~30%的所述通式Ⅵ所示化合物中的一种或多种、以及质量百分比含量为1%~30%的所述通式Ⅶ所示化合物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的液晶组合物的制备方法,其特征在于,所述提供多个如下通式所示的液晶化合物的步骤包括:
将氘代硫酸和反应单体加入容器,反应得到所述液晶化合物。
10.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,且所述液晶层包括如权利要求1至6任一项所述的液晶组合物。
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