CN116064049A - 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 - Google Patents
液晶组合物及包含其的液晶显示器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116064049A CN116064049A CN202111283469.7A CN202111283469A CN116064049A CN 116064049 A CN116064049 A CN 116064049A CN 202111283469 A CN202111283469 A CN 202111283469A CN 116064049 A CN116064049 A CN 116064049A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal composition
- compound
- formula
- ring
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 229
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 184
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 150
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 65
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 45
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 53
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 22
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 19
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 13
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- -1 alkyl radical Chemical class 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N dibenzothiophene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3SC2=C1 IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- 125000004955 1,4-cyclohexylene group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000005449 2-fluoro-1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([*:2])C([H])=C(F)C([*:1])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 101100208473 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) lcm-2 gene Proteins 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003302 alkenyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical class C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000000262 haloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004438 haloalkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical compound C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
- C09K19/44—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing compounds with benzene rings directly linked
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
- C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3098—Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/122—Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3004—Cy-Cy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
- C09K2019/3408—Five-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
本发明提供一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件,所述液晶组合物包含至少一种通式F的化合物和至少一种通式N的化合物。本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,使得包含其的液晶显示器件具有较好的对比度、较宽的温度适用范围、较快的响应速度、较好的对比度以及较高的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及液晶领域,具体涉及液晶组合物和包含所述液晶组合物的液晶显示器件。
背景技术
液晶显示元件可以在钟表、电子计算器为代表的各种家庭用电器、测定机器、汽车用面板、文字处理机、电脑、打印机、电视等中使用。根据显示模式的类型,液晶显示元件可以分为PC(phase change,相变)、TN(twist nematic,扭曲向列)、STN(super twistednematic,超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence,电控双折射)、OCB(optically compensated bend,光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching,共面转变)、VA(vertical alignment,垂直配向)等类型。根据元件的驱动方式,液晶显示元件可以分为PM(passive matrix,被动矩阵)型和AM(active matrix,主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)、MIM(metalinsulator metal,金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型包含非晶硅(amorphoussilicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。根据光源的类型,液晶显示元件可以分为利用自然光的反射型、利用背景光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物,该组合物具有适当的特性。借由提高该组合物的特性,可获得具有良好特性的AM元件。将组合物特性和AM元件特性的关联归纳于下表1中。
表1.组合物的特性与AM元件的特性
编号 | 组合物的特性 | AM元件的特性 |
1 | 向列相的温度范围广 | 可使用的温度范围广 |
2 | 粘度小 | 响应时间短 |
3 | 光学各向异性适当 | 对比度大 |
4 | 正或负的介电各向异性的绝对值大 | 阈值电压低、消耗电力小、对比度大 |
5 | 比电阻大 | 电压保持率大、对比率大 |
6 | 对紫外线及热稳定 | 寿命长 |
7 | 弹性常数大 | 对比度大、响应时间短 |
在液晶显示器件的应用中,对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说,对比度越大,图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽;而如果对比度小,则整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大的帮助。高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。对比度对于动态视频显示效果影响也较大,由于动态图像中明暗转换比较快,因此对比度越高,人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。
为了提高液晶显示器件的响应速度,需要尽量降低液晶材料的旋转粘度。但一般低粘度的液晶材料的清亮点、光学各向异性、介电各向异性绝对值等较低,因此调制混合液晶的配方时,在降低粘度时,需要考虑其他方面的性能要求。
混合液晶的阈值电压主要取决于液晶的Δε,Δε大,有利于降低液晶的阈值电压,通过不同极性单体液晶的混合,将混合液晶的Δε调制到合适的值,以适应显示器件工作电压的要求。但提高液晶的Δε,可能增加液晶的粘度和降低液晶的稳定性。
随着液晶显示器分辨率的提升,4K、8K型分辨率的液晶显示器逐渐兴起,继而要求液晶面板具有较小的开口率和较高的穿透率。负性液晶组合物具有较高的穿透率,尤其是在PSA模式和NFFS模式中,高穿透率的优势更为明显,但是负性液晶的结构决定了其具有较大的旋转粘度,离子浓度高,电压保持率低,导致负性液晶残影效果显著劣于正性液晶,因而急需研发出一种具有较小的旋转粘度、较高的电压保持率的负性液晶组合物以改善现有负性液晶的不足,提供满足市场需求的液晶组合物。
中国专利申请CN1942461A、德国专利申请DE10101022A1公开了一种可以一定程度上解决上述问题的液晶化合物,中国专利申请CN107973766A在现有技术的基础上,对该类化合物的端基结构进行环取代,但是目前已公开的该类化合物,存在介电各向异性绝对值较小,旋转粘度较大,电压保持率低以及低温互溶性较差的问题。中国专利申请CN105820824A和CN110577838A公开了一种二苯并噻吩/呋喃类液晶组合物,一定程度上解决了如上问题,但依然存在较高的旋转粘度、较低的VHR,特别是较低的VHR(UV)。而众所周知的是,液晶面板制造过程中需要经受一定程度的UV光照射,而一般波长为365nm的紫外光的光计量大约为6000~1000MJ,而传统的二苯并呋喃和二苯并噻吩类化合物经UV光照射后,其VHR(UV)较低,使得显示器可靠性降低,产生残影。
混合液晶配方的调制应同时调节液晶的许多物性参数,调节一个性能参数而不影响另一个参数的值是不可能的,有时加入某种单体液晶调节混合液晶的某种性能参数,可能对其他一种或几种性能参数有利,但可能对另外一些性能参数的改善不利,因而如何获得一种液晶组合物,能够解决或部分解决上述问题,依然是本领域亟待解决的问题。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种液晶组合物,所述液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
本发明的目的还在于提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。
技术方案:为了实现以上发明目的,本发明提供一种液晶组合物,所述液晶组合物包含:
至少一种通式F的化合物
占所述液晶组合物重量百分比为10%-45%的至少一种通式N的化合物
其中,
RF1表示-H、卤素、含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
RN1和RN2各自独立地表示含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
环和环各自独立地表示 其中中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可分别独立地被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
XF表示-O-、-S-或-CO-;
LF1和LF2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3;
LN1和LN2各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素;
ZF1、ZF2、ZF4、ZN1和ZN2各自独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;
nF3表示0-4的整数;并且
在本发明的一些实施方案中,优选地,LF1和LF2各自独立地表示-F或-Cl。
在本发明的一些实施方案中,通式F的化合物选自如下化合物组成的组:
其中,
XF1和XF2各自独立地表示-CH2-或-O-。
在本发明的一些实施方案中,优选地,nF3表示0。
在本发明的一些实施方案中,优选地,ZF1和ZF2各自独立地表示单键、-CH2O-或-OCH2-,进一步优选地,ZF1和ZF2均表示单键。
在本发明的一些实施方案中,nF1和nF2均表示0。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RF1表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基、或含有1-9个碳原子的直链或支链的烷氧基;进一步优选地,RF1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、或含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基。
在本发明的一些实施方案中,在通式F-1的化合物、通式F-2的化合物、通式F-3的化合物、通式F-4的化合物、通式F-18的化合物、通式F-19的化合物、通式F-20的化合物、通式F-21的化合物、通式F-22的化合物、通式F-23的化合物和通式F-24的化合物的化合物中,RF1表示含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基。
在本发明的一些实施方案中,为了使所述液晶组合物具有适当的清亮点、适当的光学各向异性、适当的介电各向异性绝对值、较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,所述通式F的化合物选自由通式F-1的化合物、通式F-2的化合物、通式F-20的化合物、通式F-21的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,优选调整通式F的化合物的含量,使得本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
在本发明的一些实施方案中,通式F的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-30%,例如,0.1%、0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%;优选地,通式F的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-20%。
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,所述液晶组合物优选包含至少两种通式F的化合物。
在本发明的一些实施方案中,LN1和LN2均表示-H。
在本发明的一些实施方案中,通式N的化合物选自如下化合物组成的组:
在本发明的一些实施方案中,在需要保持本发明的液晶组合物粘度较低、且响应时间较短时,优选通式N的化合物的含量的下限值较低、且上限值较低;进一步地,在需要保持本发明的液晶组合物的清亮点较高、且温度稳定性良好时,优选通式N的化合物的含量的下限值较低、且上限值较低;另外,在为了将驱动电压保持为较低、而使介电各向异性的绝对值变大时,优选使通式N的化合物的含量的下限值变高、且上限值变高。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RN1和RN2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选地,RN1和RN2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的一些实施方案中,通式N的化合物选自由通式N-1的化合物、通式N-2的化合物、通式N-3的化合物、通式N-7的化合物、通式N-9的化合物、通式N-12的化合物、通式N-13的化合物、通式N-15的化合物、通式N-19的化合物、通式N-21的化合物、通式N-24的化合物、通式N-27的化合物、通式N-30的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,通式N的化合物选自由通式N-2的化合物、通式N-3的化合物、通式N-9的化合物、通式N-12的化合物、通式N-13的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,通式N的化合物选自由通式N-1的化合物、通式N-19的化合物、通式N-21的化合物、通式N-24的化合物、通式N-27的化合物、通式N-30的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,通式N的化合物选自由通式N-2的化合物、通式N-7的化合物、通式N-9的化合物、通式N-12的化合物、通式N-15的化合物、通式N-19的化合物、通式N-21的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,优选调整通式N的化合物的含量,使得本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
在本发明的一些实施方案中,通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为10.1%-45%,例如,11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%;优选地,通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为15%-45%。
本发明经过大量实验研究发现,当通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比小于10%时,其与本发明的通式F的化合物搭配使用时,其构成的液晶组合物在VHR(初始)、VHR(UV)、VHR(Ra)、低温储存时间和响应时间等性能方面显著劣于本申请。
本发明经过大量实验研究发现,当通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比大于45%时,其与本发明的通式F的化合物搭配使用时,其构成的液晶组合物在VHR(初始)、VHR(UV)、VHR(Ra)、低温储存时间和响应时间等性能方面显著劣于本申请。
在本发明的一些实施方案中,液晶组合物包含至少一种通式M的化合物:
其中,
RM1和RM2各自独立地表示含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;并且
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选地,RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的一些实施方案中,RM1和RM2优选各自独立地表示含有2-8个碳原子的直链烯基;RM1和RM2进一步优选各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链烯基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2中的一者为含有2-5个碳原子的直链烯基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链烷氧基;进一步优选地,RM1和RM2各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链烷氧基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2中的一者为含有1-5个碳原子的直链烷氧基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。
在本发明的一些实施方案中,在重视可靠性时,优选RM1和RM2均为烷基;在重视降低化合物的挥发性的情形时,优选RM1和RM2均为烷氧基;在重视粘度降低的情形时,优选RM1和RM2中至少一者为烯基。
本发明中的烯基优选地选自式(V1)至式(V9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(V1)、式(V2)、式(V8)或(V9)。式(V1)至式(V9)所表示的基团如下所示:
其中,*表示所键结的环结构中的连接位点。
本发明中的烯氧基优选地选自式(OV1)至式(OV9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(OV1)、式(OV2)、式(OV8)或(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基团如下所示:
其中,*表示所键结的环结构中的连接位点。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物选自如下化合物组成的组:
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,通式M的化合物选自由通式M-1的化合物、通式M-2的化合物、通式M-4的化合物、通式M-11的化合物和通式M-13的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物的含量必须根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴下痕迹、烧屏、介电各向异性等所需的性能而适当进行调整。
关于通式M的化合物的含量,在需要保持本发明的液晶组合物的粘度较低、且响应时间较短时,优选其下限值较高、且上限值较高;进一步地,在需要保持本发明的液晶组合物的清亮点较高、且温度稳定性良好时,优选其下限值较高、且上限值较高;在为了将驱动电压保持为较低、且使介电各向异性的绝对值变大时,优选其下限值变低、且上限值变低。
在本发明的一些实施方案中,优选调整通式M的化合物的含量,使得本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-70%,例如,0.1%、1%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%。
在本发明的一些实施方案中,为了将本发明的液晶组合物应用于高透类的液晶显示器中,本发明的液晶组合物还包含至少一种选自由通式A-1和通式A-2的化合物组成的组的化合物
其中,
RA1和RA2各自独立地表示含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
环环环和环各自独立地表示其中 中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可被-F、-Cl或-CN取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
ZA11、ZA21和ZA22各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-;
LA11、LA12、LA13、LA21和LA22各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素;
XA1和XA2各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
在本发明的一些实施方案中,选自由通式A-1和通式A-2的化合物组成的组的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-60%,例如,0.1%、1%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%。
在本发明的一些实施方案中,通式A-1的化合物选自如下化合物组成的组:
其中,
RA1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且存在于这些基团中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-;
LA11、LA12、LA11'、LA12'、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F;
LA13和LA13'各自独立地表示-H或-CH3;
XA1表示-F、-CF3或-OCF3;并且
v和w各自独立地表示0或1。
在本发明的一些实施方案中,通式A-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-50%,例如,0.1%、1%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%。
关于通式A-1的化合物的优选含量,在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度较快的情况下,优选使其下限值略低、且使上限值略低;进一步地,在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下,优选使其下限值略低、且使其上限值略低;此外,为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性绝对值时,优选使其下限值略高、且使上限值略高。
在本发明的一些实施方案中,通式A-2的化合物选自由如下化合物组成的组:
其中,
RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且存在于这些基团中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或-F;并且
XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH=CF2。
在本发明的一些实施方案中,通式A-2的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-50%,例如,0.1%、1%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%。
关于通式A-2的化合物的优选含量,在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度快的情况下,优选使其下限值略低、且使上限值略低;进一步地,在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下,优选使其下限值略低、且使上限值略低;此外,为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性的绝对值时,优选使其下限值略高、且使其上限值略高。
在本发明的一些实施方案中,所述液晶组合物还包含至少一种通式B的化合物
其中,
RB1和RB2各自独立地表示卤素、-CF3、-OCF3、含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
环和环各自独立地表示 其中中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可分别独立地被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
XB表示-O-、-S-或-CO-;
LB1和LB2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3;
ZB1和ZB2各自独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;以及
在本发明的一些实施方案,通式B的化合物选自如下化合物组成的组:
其中,
RB1'和RB2'各自独立地表示含有1-11个碳原子的直链或支链的烷基。
在本发明的一些实施方案中,通式B的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-30%,例如,0.1%、1%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%。
在本发明的一些实施方案中,所述液晶组合物包含至少一种通式RM的可聚合化合物
其中,
R1表示-H、卤素、-CN、-Sp2-P2、含有1-12(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12)个碳原子的直链或支链的烷基、其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
环和环各自独立地表示 其中中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,并且一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可分别独立地被-F、-Cl、-CN、-Sp3-P3、含有1-12个碳原子的卤代或未卤代的直链的烷基、含有1-11个碳原子的卤代或未卤代的直链的烷氧基、取代,并且一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
环表示 其中 中的一个或更多个-H可被-F、-Cl、-CN、-Sp3-P3、含有1-12个碳原子的卤代或未卤代的直链的烷基、含有1-11个碳原子的卤代或未卤代的直链的烷氧基、取代,并且一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
P1、P2和P3各自独立地表示可聚合基团;
Sp1、Sp2和Sp3各自独立地表示间隔基团或单键;
Z1和Z2各自独立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)d-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)d-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH2CH2-CO-O-、-O-CO-CH2CH2-、-CHR1-、-CR1R2-或单键,其中R1和R2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基,并且d表示1-4的整数;
X0表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-;
在本发明的一些实施方案中,通式RM的化合物选自如下化合物组成的组:
其中,
本发明所涉及的可聚合基团是适用于聚合反应(例如,自由基或离子键聚合、加聚或缩聚)的基团,或者适用于聚合物主链上加成或缩合的基团。对于链式聚合,特别优选包含-CH=CH-或-C≡C-的可聚合基团,对于开环聚合,特别优选例如氧杂环丁烷或环氧基。
如本文所使用的,术语“间隔基团”是本领域技术人员已知的,并且描述于文献(例如,Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368)中。如本文所使用的,术语“间隔基团”表示在可聚合化合物中连接介晶基团和可聚合基团的柔性基团。典型的间隔基团例如为-(CH2)p1-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-(CH2CH2S)q1-CH2CH2-、-(CH2CH2NH)q1-CH2CH2-、-CR0R00-(CH2)p1-或-(SiR0R00-O)p1-,其中,p1表示1-12的整数,q1表示1-3的整数,R0和R00各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的直链、支链的烷基或含有3-12个碳原子的环状的烷基。特别优选的间隔基团为-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-或-CR0R00-(CH2)p1-。
在本发明的一些实施方案中,通式RM的可聚合化合物占液晶组合物的重量百分比为0.001%-5%,例如0.001%、0.002%、0.004%、0.005%、0.006%、0.008%、0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.2%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.3%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.6%、1.8%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%。
在本发明的一些实施方案中,所述液晶组合物包含至少一种添加剂。
除上述化合物以外,本发明的液晶组合物也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、掺杂剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或光稳定剂等。
如下显示优选加入到根据本发明的液晶组合物中的可能的掺杂剂:
在本发明的一些实施方案中,掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0%-5%;优选地,掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0.01%-1%。
另外,本发明的液晶组合物所使用的抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等添加剂优选以下物质:
其中,n表示1-12的正整数。
优选地,抗氧化剂选自如下所示的化合物:
在本发明的一些实施方案中,添加剂占液晶组合物的总重量百分比为0%-5%;优选地,添加剂占液晶组合物的总重量百分比为0.01%-1%。
在再一方面,本发明还提供一种液晶显示器件,所述液晶显示器件包含上述液晶组合物。
在本发明的一些实施方案中,上述液晶组合物特别适用于VA、IPS、FFS或ECB型显示元件中。
有益效果:与现有技术相比,本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间和较短的响应时间。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是,下面的实施例为本发明的示例,仅用来说明本发明,而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下,可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
为便于表达,以下各实施例中,各化合物的基团结构用表2所列的代码表示:
表2.化合物的基团结构代码
以如下结构式的化合物为例:
该结构式如用表2所列代码表示,则可表达为:nCCGF,代码中的n表示左端烷基的C原子数,例如n为“3”,即表示该烷基为-C3H7;代码中的C代表1,4-亚环己基,G代表2-氟-1,4-亚苯基,F代表氟。
以下实施例中测试项目的简写代号如下:
Cp 清亮点(向列相-各向同性相的转变温度,℃)
Δn 光学各向异性(589nm,20℃)
Δε 介电各向异性(1KHz,20℃)
K11 展曲弹性常数
K33 弯曲弹性常数
τoff 撤电时,从90%透过率降至10%透过率所需的时间(ms,20℃)
VHR(初始) 初始电压保持率(%)
VHR(UV) UV光照射后的电压保持率(%)
VHR(Ra) 150℃下高温保持1h后的电压保持率(%)
t-20℃ 低温储存时间(天,-20℃)
γ1 旋转粘度(mPa·s,20℃)
其中,
Cp:通过熔点仪测试获得。
Δn:使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、在20℃测试得到。
Δε:Δε=ε‖-ε⊥,其中,ε‖为平行于分子轴的介电常数,ε⊥为垂直于分子轴的介电常数;测试条件:20℃、1KHz、盒厚6μm的VA型测试盒。
VHR(初始):初始电压保持率,使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得;测试温度为60℃,测试电压为5V,测试频率为6Hz,盒厚9μm的TN型测试盒。
VHR(UV):使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得;使用波长为365nm、能量为6000mJ/cm2的UV光照射液晶后测试,测试温度60℃,测试电压为5V,测试频率为6Hz,盒厚9μm的TN型测试盒。
VHR(Ra):使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得;液晶在150℃下高温保持1h后测试,测试温度60℃,测试电压为5V,测试频率为6Hz,盒厚9μm的TN型测试盒。
t-20℃:将向列相液晶介质置于玻璃瓶中,在-20℃保存,并且在观察到有晶体析出时所记录的时间。
γ1:使用LCM-2型液晶物性评价系统测试得到;测试条件:20℃、160-260V、测试盒厚20μm。
K11和K33:使用LCR仪和VA测试盒测试液晶的C-V曲线并且进行计算所得;测试条件:盒厚6μm,V=0.1~20V,20℃。
τoff:使用DMS 505液晶显示屏光学测量系统测试得到,测试条件:盒厚3.5μm的负性IPS型测试盒,20℃。
在以下的实施例中所采用的各成分,均可以通过公知的方法进行合成,或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的,所得到的各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照以下实施例规定的各液晶组合物的配比制备液晶组合物。液晶组合物的制备是按照本领域的常规方法进行的,如采取加热、超声波、悬浮等方式按照比例混合制得。
按表3中所列的各化合物及其重量百分数配制成对比例1的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表3.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例1
按表4中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例1的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表4.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例2
按表5中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例2的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表5.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
由实施例1-2和对比例1的对比可知,本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性、适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值(K11的值和K33的值)、较小的旋转粘度、较高的VHR值(VHR(初始)、VHR(UV)和VHR(Ra))、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
实施例3
按表6中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例3的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表6.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例4
按表7中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例4的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表7.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例5
按表8中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例5的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表8.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例6
按表9中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例6的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表9.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
对比例2
表10.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例7
表11.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例8
表12.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
由实施例7-8和对比例2的对比可知,本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性、适当的介电各向异性绝对值和适当的VHR(初始)的情况下,具有较大的K值(K11的值和K33的值)、较小的旋转粘度、较高的VHR值(VHR(UV)和VHR(Ra))、较长的低温储存时间和较短的响应时间。
实施例9
表13.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例10
表14.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例11
表15.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例12
表16.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
对比例3
表17.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例13
表18.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
由实施例13和对比例3的对比可知,本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值(K11的值和K33的值)、较小的旋转粘度、较高的VHR值(VHR(初始)、VHR(UV)和VHR(Ra))、较长的低温储存时间以及较短的响应时间。
实施例14
表19.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例15
表20.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例16
按表21中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例16的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表21.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例17
按表22中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例17的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表22.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例18
按表23中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例18的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表23.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例19
按表24中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例19的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表24.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
综上,本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性和适当的介电各向异性绝对值的情况下,具有较大的K值、较小的旋转粘度、较高的VHR值、较长的低温储存时间以及较短的响应时间,使得包含其的液晶显示器件具有较好的对比度、较宽的温度适用范围、较快的响应速度、较好的对比度以及较高的可靠性。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种液晶组合物,所述液晶组合物包含:
至少一种通式F的化合物
占所述液晶组合物重量百分比为10%-45%的至少一种通式N的化合物
其中,
RF1表示-H、卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
RN1和RN2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、 所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
环和环各自独立地表示 其中中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可分别独立地被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
XF表示-O-、-S-或-CO-;
LF1和LF2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3;
LN1和LN2各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素;
ZF1、ZF2、ZF4、ZN1和ZN2各自独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;
nF3表示0-4的整数;并且
4.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含至少一种通式M的化合物
其中,
RM1和RM2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、 所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;并且
6.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含至少一种通式B的化合物
其中,
RB1和RB2各自独立地表示卤素、-CF3、-OCF3、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、 中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
环和环各自独立地表示 其中中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-H可分别独立地被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
XB表示-O-、-S-或-CO-;
LB1和LB2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3;
ZB1和ZB2各自独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;以及
8.根据权利要求6所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式F的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-30%;所述通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-70%;所述通式B的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-30%。
9.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含至少一种添加剂。
10.一种包含权利要求1-9中任一项所述的液晶组合物的液晶显示器件。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111283469.7A CN116064049A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 |
TW111138885A TW202319521A (zh) | 2021-11-01 | 2022-10-13 | 液晶組合物及包含其的液晶顯示器件 |
US17/973,646 US11788010B2 (en) | 2021-11-01 | 2022-10-26 | Liquid crystal composition and liquid crystal display device comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111283469.7A CN116064049A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116064049A true CN116064049A (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=86170328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111283469.7A Pending CN116064049A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11788010B2 (zh) |
CN (1) | CN116064049A (zh) |
TW (1) | TW202319521A (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116064049A (zh) * | 2021-11-01 | 2023-05-05 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107257839A (zh) * | 2015-03-13 | 2017-10-17 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
JP2019077792A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
JP2019147859A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN110396411A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-01 | 晶美晟光电材料(南京)有限公司 | 一种具有负介电常数的液晶组合物及其应用 |
CN112029512A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | Dic株式会社 | 液晶组合物和液晶显示元件 |
CN112779025A (zh) * | 2020-01-07 | 2021-05-11 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
CN113072962A (zh) * | 2019-12-17 | 2021-07-06 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7018685B2 (en) | 2001-01-11 | 2006-03-28 | Merck Patent Gmbh | Fluorinated aromatic compounds and the use of the same in liquid crystal mixtures |
DE10101022A1 (de) | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Clariant Internat Ltd Muttenz | Fluorierte Aromaten und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen |
CN1942461B (zh) | 2004-04-14 | 2011-11-09 | 默克专利股份有限公司 | 二苯并呋喃、二苯并噻吩和芴衍生物 |
EP2937401B8 (de) | 2014-04-22 | 2017-08-02 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristallines medium |
EP3048159B1 (en) | 2015-01-22 | 2019-08-07 | Merck Patent GmbH | Liquid crystal medium |
CN107973766B (zh) | 2016-10-21 | 2020-06-19 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 含有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其应用 |
TWI744458B (zh) * | 2017-02-27 | 2021-11-01 | 日商捷恩智股份有限公司 | 具有二苯并呋喃環的化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 |
DE102018004237A1 (de) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Merck Patent Gmbh | Dibenzofuran- und Dibenzothiophenderivate |
CN116064049A (zh) * | 2021-11-01 | 2023-05-05 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 |
-
2021
- 2021-11-01 CN CN202111283469.7A patent/CN116064049A/zh active Pending
-
2022
- 2022-10-13 TW TW111138885A patent/TW202319521A/zh unknown
- 2022-10-26 US US17/973,646 patent/US11788010B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107257839A (zh) * | 2015-03-13 | 2017-10-17 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
JP2019077792A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
JP2019147859A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN112029512A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | Dic株式会社 | 液晶组合物和液晶显示元件 |
CN110396411A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-01 | 晶美晟光电材料(南京)有限公司 | 一种具有负介电常数的液晶组合物及其应用 |
CN113072962A (zh) * | 2019-12-17 | 2021-07-06 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
CN112779025A (zh) * | 2020-01-07 | 2021-05-11 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230159826A1 (en) | 2023-05-25 |
TW202319521A (zh) | 2023-05-16 |
US11788010B2 (en) | 2023-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101790751B1 (ko) | 폴리머 안정적 배향형 액정 조성물 및 그 응용 | |
CN106318405B (zh) | 液晶组合物及其应用 | |
CN105518105A (zh) | 向列液晶组合物及使用该向列液晶组合物的液晶显示元件 | |
CN104428396A (zh) | 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件 | |
CN104837957A (zh) | 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件 | |
CN105121598A (zh) | 向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件 | |
CN113667488A (zh) | 液晶组合物和液晶显示器件 | |
CN109207164B (zh) | 一种液晶组合物及其应用 | |
CN109207168B (zh) | 一种液晶组合物及其应用 | |
CN109207167B (zh) | 一种液晶组合物及其应用 | |
CN111117659A (zh) | 液晶组合物及其显示器件 | |
CN111040777B (zh) | 一种液晶组合物及其显示元件 | |
CN116064049A (zh) | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 | |
CN113845920A (zh) | 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及液晶显示器件 | |
CN113667493A (zh) | 液晶组合物和液晶显示器件 | |
CN113736479B (zh) | 负介电各向异性液晶组合物及液晶显示器件 | |
CN111117654B (zh) | 液晶组合物及其显示器件 | |
CN113845923A (zh) | 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件 | |
CN111117657B (zh) | 液晶组合物及其液晶显示器件 | |
CN116064051A (zh) | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 | |
CN114196422B (zh) | 液晶组合物及其液晶显示器件 | |
CN112048319B (zh) | 液晶组合物及其显示器件 | |
CN116064045A (zh) | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 | |
CN116064048A (zh) | 液晶组合物及包含其的液晶显示器件 | |
CN116064050A (zh) | 包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |