WO2013159385A1 - 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器 - Google Patents

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same
different
monomer
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钟新辉
黄宏基
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深圳市华星光电技术有限公司
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Definitions

  • the present invention relates to liquid crystal display technology, and more particularly to a liquid crystal medium mixture and a liquid crystal display using the same. Background technique
  • the liquid crystal used for the TN (Twisted nematic) or STN (Super twisted nematic) liquid crystal display is a positive liquid crystal, and the long axis of the liquid crystal molecules is parallel to the substrate surface when the power is not applied.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules on the surface of the substrate is determined by the rubbing direction of the alignment layer (Polyimide).
  • the alignment direction of the two substrates is perpendicular, so the molecules of the liquid crystal layer from one substrate surface to the other substrate surface. It is in a continuous twisting state. When a voltage is applied, the long axes of the liquid crystal molecules will tend to align in the direction of the electric field.
  • the disadvantage of the TN/STN type liquid crystal display is that the viewing angle is small, the brightness difference and the chromatic aberration are large at a large viewing angle, and it is required to be improved by the compensation film, thereby improving the manufacturing cost of the display.
  • MVA Multi-domain vertical alignment type TFT-LCD solves the problem of viewing angle limitation of TN/STN display. It uses negative liquid crystal and vertical alignment film materials. When no voltage is applied, the long axis of the liquid crystal molecules is perpendicular to the surface of the substrate, and application of a voltage causes the liquid crystal molecules to tilt, and the long axes of the liquid crystal molecules tend to be aligned in the direction of the vertical electric field. In order to solve the viewing angle problem, one sub-pixel is divided into a plurality of regions, so that the liquid crystal molecules are tilted in different directions, so that the effects of the display from different directions tend to be uniform. There are several ways to direct liquid crystal molecules from different regions into different directions within one sub-pixel.
  • the first is to make a bump on the upper and lower substrates of the LCD by exposure and development, so that the liquid crystal molecules around the bump generate a certain pretilt angle, guiding the liquid crystal molecules to tilt in a fixed direction; the second is on the upper and lower substrates.
  • the ITO pixel electrode having a certain pattern is formed, and the electric field thus generated has a certain inclination angle, thereby controlling the orientation of liquid crystal molecules in different regions.
  • This technique is called PVA (Patterned-up Vertical Alignment) technology; the third is on the LCD substrate.
  • the TFT side forms an ITO slit (the crack), and the other side is a Full ITO.
  • a polymerizable monomer is added to the liquid crystal medium.
  • the liquid crystal molecules are first poured by an electric field, and the panel is irradiated with ultraviolet light to form a monomer.
  • the polymer particles which guide the liquid crystal molecules to be poured are deposited on the surface of the substrate to function as an alignment.
  • This technique is a PSVA (Polymer stabilized vertical alignment) technique.
  • the reaction rate of the polymerizable monomer, the size and distribution of the polymer, the uniformity of the surface of the substrate, and the strength of the alignment force have an important influence on the optical taste and mass production stability of the panel.
  • the main reason for determining these factors is the molecular structure of the polymerizable monomer, because the molecular structure of the polymerizable monomer directly determines the speed of its photoreaction, the properties of the formed polymer, and the liquid crystal.
  • the strength of the alignment is equal.
  • a single polymerizable monomer is difficult to achieve these factors, and the situation is often due to the loss of uniformity, such as good uniformity of polymer formation, insufficient alignment force, or strong alignment.
  • the reaction speed is too slow and the like. Summary of the invention
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display in which a liquid crystal medium mixture is properly matched by using two or more polymerizable monomers having different functionalities, a reaction speed of a monomer polymerization reaction, and a polymer formation.
  • the uniformity and the strength of the alignment force can reach the balance at the same time, and both get higher levels, which improves the optical taste and overall performance of the panel and achieves stable mass production.
  • the present invention provides a liquid crystal medium mixture comprising the components: a liquid crystal material, a stabilizer, and a polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprising two or more monomers, including at least one a fast reactive monomer and at least one strong alignment monomer;
  • the molecular structure of the fast-reacting monomer is as shown in the following formula I or formula II:
  • Pi, P 2 , P 3 and P 4 represent a polymerizable group, which are the same or different and are methyl propyl
  • L 1 3 ⁇ 4 L 2 , L 3 and L 4 represent a linking group which are the same or different and are a single bond, -0- , -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene
  • X represents a core group, consisting of 1 Or a five-membered or six-membered ring containing no heteroatoms, or two five- or six-membered rings with or without heteroatoms;
  • the molecular structure of the strong alignment type monomer is as shown in the following formula III:
  • Pi represents a polymerizable group, which is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L 2 represents a linking group which is the same or different and is a single bond, -0 -, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene
  • X represents a core group, consisting of 2 A benzene ring, or two benzene rings and one cyclohexane are directly or indirectly linked by a para position
  • M is a linear or branched alkyl group consisting of 1 to 7 carbon atoms, or a structure containing a polymeric group Pi Group.
  • X is:
  • R 3 is the same or different and is H, F, Cl, Br, CN, methyl or ethyl, L:
  • L 4 is the same or different and is a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, - 0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - Or methylene.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is 0.1-1%, and the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal medium mixture is 5:100-100: 100.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure, and ⁇ is an integer of 1-4, wherein a plurality of ⁇ on each ring structure are the same or different, and if ⁇ >1 , it means that the same ring structure has multiple Substituent group X, which are the same or different, and X represents a substituent group: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN, -N0 2 , and Y 2 is -R , -0-R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3 , R represents a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, Nl is an integer from 1 to 5, where ⁇ is the same as or different from Y 2 .
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • the formula represents a straight or branched alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4, and if 11>1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which are the same or Different;
  • R 2 represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 36 carbon atoms;
  • L is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, - OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0 -, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the present invention also provides a liquid crystal display comprising: an upper substrate and a lower substrate disposed opposite to each other, and a liquid crystal medium mixture disposed between the upper substrate and the lower substrate, the liquid crystal medium mixture comprising components: liquid crystal material, stable And a polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprises two or more monomers, and comprises at least one fast-reactive monomer and at least one strong alignment-type monomer;
  • the molecular structure of the fast-reacting monomer is as shown in the following formula I or formula II:
  • Pi, P 2 , P 3 and P 4 represent a polymerizable group which are the same or different and are a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group;
  • L 1 3 ⁇ 4 L 2 , L 3 and L 4 represent a linking group, which are the same or different, and are a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0 ( CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene;
  • X represents a core group, consisting of one five- or six-membered ring with or without a hetero atom, or two with or without a hetero atom A five-membered ring or a six-membered ring is connected;
  • Pi represents a polymerizable group, which is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L 2 represents a linking group which is the same or different and is a single bond, -0 -, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene
  • X represents a core group, consisting of 2 The benzene ring, or two benzene rings and one cyclohexane are directly or indirectly linked by a para position
  • M is a linear alkane structure composed of 1 to 7 carbon atoms, or a structural group containing a polymerized group Pi.
  • ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 5 , ⁇ 6 and ⁇ 7 are ⁇ '
  • R 2 and R 3 are the same or different and are H, F, Cl, Br, CN, methyl or ethyl
  • L 3 L 4 is the same or different, and is a single bond, -0-, -COO -, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, 0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure
  • n is an integer of 1-4, wherein a plurality of n on each ring structure are the same or different, and if ⁇ >1 , it means that the same ring structure has multiple Substituent group X, which are the same or different, and X represents a substituent group: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN, -N0 2
  • Y 2 is -R , -0-R, -CO-R, -OCO-R, -COO-R or -(OCH 2 CH 2 ) nl CH 3
  • R represents a linear or branched alkyl group consisting of 1 to 12 carbon atoms
  • Nl is an integer from 1 to 5
  • ⁇ is the same as or different from Y 2 .
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • R l represents a straight or branched alkyl group containing from 1 to 9 carbon atoms, and n is an integer from 1 to 4, If 11>1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which are the same or different; R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 36 carbon atoms; L is a carbon-carbon single bond , -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is 0.1-1%, and the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal medium mixture is 5:100-100: 100.
  • the liquid crystal medium mixture of the present invention is suitably mixed with two or more polymerizable monomers having different functionalities, the reaction speed of the polymerization reaction, the uniformity of the formed polymer, and the strength of the alignment force. Can achieve balance at the same time, and get a higher level. Applying it to a liquid crystal display improves the optical taste and overall performance of the liquid crystal display panel, and achieves stable mass production. detailed description
  • the liquid crystal medium mixture of the present invention comprises: a liquid crystal material, a stabilizer and a polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprising two or more monomers, wherein at least one fast-reacting monomer and at least one A strong alignment type monomer is matched by using the monomer having different functionalities, so that the reaction rate of the polymerizable monomer, the uniformity of formation of the polymer, and the strength of the alignment force can be simultaneously balanced, and obtained.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is from 0.1 to 1%.
  • the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal dielectric mixture is from 5:100 to 100:100, preferably from 10:100 to 60:100.
  • Pi, P 2, P 3 and P 4 Representative polymerizable group which may be the same or different, is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, an epoxy group or an ethyl group women;
  • L 1 3 ⁇ 4 L 2, L 3 and L 4 represents a linking group, among which may be the same or different, is a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, - CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene;
  • X represents a core group, consisting of 1 five- or six-membered ring with or without heteroatoms, or 2 with or without A five-membered or six-membered ring of a hetero atom is connected.
  • ⁇ , ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 , ⁇ 5 , ⁇ 6 and ⁇ 7 are ⁇ 'Cl, Br, CN or methyl, and the X is not limited to the above.
  • the molecular structure of the strong alignment type monomer is as shown in the following formula III:
  • L 2 represents a linking group, which may be the same or different, and is a single bond, - 0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene;
  • X represents a core group, consisting of 2 a benzene ring, or two benzene rings and one cyclohexane are directly or indirectly linked by a para position;
  • M is a linear or branched alkyl group consisting of 1 to 7 carbon atoms, or a package A structural group containing a polymeric group Pi.
  • X is:
  • R 2 and R 3 may be the same or different and are H, F, Cl, Br, CN, methyl or ethyl
  • L 3 and L 4 may be the same or different, and are a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, - OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene, the X is not limited to the above.
  • the liquid crystal material comprises at least one liquid crystal molecule having the following structural formula:
  • X represents a substituent group attached to the ring structure, and ⁇ is an integer of 1-4, wherein a plurality of ⁇ on each ring structure may be the same or different, and if ⁇ >1 , it means that the same ring structure is a substituent group X, which may be the same or different, and the substituent group represented by X may be: -H, -F, -Cl, -Br, -1, -CN or -N0 2 , and Y 2 is - R , -OR , -CO-R , -OCO-R , -COO-R or - (OCH 2 CH 2 ) nl CH 3 , R represents a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, nl An integer of 1-5, where ⁇ and Y 2 may be the same or different.
  • the liquid crystal material is preferably a negative liquid crystal material.
  • the stabilizer comprises at least one molecule having the following structural formula:
  • the formula represents a straight or branched alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4, and if ⁇ >1, it means that the same benzene ring structure has a plurality of substituent groups R l which are the same Or different; R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 36 carbon atoms; L is a carbon-carbon single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or methylene.
  • the liquid crystal medium mixture of the present invention is applicable to a display, and the liquid crystal display using the liquid crystal medium mixture of the present invention comprises: an upper substrate and a lower substrate disposed opposite to each other, and a liquid crystal medium disposed between the upper substrate and the lower substrate a mixture, the liquid crystal medium mixture comprising components: a liquid crystal material and a polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprising two or more monomers, comprising at least one fast-reacting monomer and at least one strong alignment type monomer.
  • the liquid crystal medium mixture is the above-mentioned liquid crystal medium mixture of the present invention, and will not be described herein.
  • the liquid crystal medium mixture can simultaneously achieve a balance between the reaction rate of the polymerizable reaction, the uniformity of formation of the polymer, and the strength of the alignment force, and a higher level is obtained, that is, When the polymerization rate is fast, the uniformity of the polymer formation and the strength of the alignment force are also high, so that the optical taste and overall performance of the liquid crystal display panel can be improved, and stable mass production can be achieved.
  • ⁇ ⁇ is the optical anisotropy of the liquid crystal material
  • ⁇ ⁇ is the dielectric anisotropy of the liquid crystal material
  • T m is the clearing point temperature of the liquid crystal material
  • a certain amount of the present invention is mixed into the liquid crystal material to obtain a desired liquid crystal medium mixture.
  • the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer is 20:100, and the total weight of the two accounts for 0.35% of the weight of the liquid crystal material.
  • the structure of the fast-reacting monomer used is as follows, and its molecular weight is 330: ⁇
  • the liquid crystal medium mixture was dropped on the prepared TFT Array substrate by ODF (One Drop Filling), and combined with the CF substrate to cure the sealant, and a 15 V 60 Hz AC square wave voltage was applied to the panel.
  • the UV light source illuminates the panel to copolymerize the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture to form a polymer for the purpose of alignment.
  • Example 1 the difference is in the structure and content of the fast-reacting monomer and the strong-aligning monomer, as shown in Table 1 below.
  • the liquid crystal medium mixture of the present invention is suitably mixed with two or more polymerizable monomers having different functionalities, and the reaction rate of the polymerization reaction, the uniformity of forming the polymer, and the strength of the alignment force. At the same time, the balance is reached and both are at a higher level. With its liquid crystal display, the optical taste and overall performance of the panel are improved, and stable mass production can be achieved.

Abstract

一种液晶介质混合物及使用其的液晶显示器，该液晶介质混合物包括组分：液晶材料、稳定剂及可聚合单体，该可聚合单体包含两种或两种以上单体，其中包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单体。该液晶显示器包括上述液晶介质混合物。使用该液晶介质混合物可提高面板的光学品位和总体表现，实现稳定的量产性。

Description

液晶介质混合物及使用其的液晶显示器 技术领域
本发明涉及液晶显示技术， 尤其涉及一种液晶介质混合物及使用其的 液晶显示器。 背景技术
TN ( Twisted nematic )或 STN ( Super twisted nematic )液晶显示器所 用的液晶为正型液晶， 未加电时液晶分子长轴平行于基板表面。 基板表面 液晶分子的排列方向由配向层（Alignment layer, 材质通常为 Polyimide ) 的摩擦方向 （ Rubbing direction ) 决定， 两基板表面配向方向垂直， 所以从 一个基板表面到另一个基板表面， 液晶层的分子呈连续扭转排列状态。 当 施加电压之后， 液晶分子的长轴将倾向于沿电场的方向排列。 TN/STN 型 液晶显示器的缺点是可视角小， 在大视角下的亮度差异和色差严重， 需要 通过补偿膜对此进行改善， 从而提高了显示器的制造成本。
MVA ( Multi-domain vertical alignment ) 型 TFT-LCD 很好的解决了 TN/STN显示器视角限制的问题， 它采用负型液晶与垂直配向膜材料。 未 施加电压时， 液晶分子长轴均垂直于基板表面， 施加电压会使液晶分子倾 倒， 液晶分子长轴倾向于沿垂直电场方向排列。 为了解决视角问题， 一个 亚像素被分成多个区域， 使液晶分子朝不同的方向倾倒， 让显示器从不同 的方向看到的效果趋于一致。 在一个亚像素内使不同区域的液晶分子导向 不同的方向有多种方法。 第一种是通过曝光显影的办法在 LCD 的上下基 板制作出 Bump (隆起物） ， 使 bump 周围的液晶分子产生一定的预倾 角， 引导液晶分子朝固定方向倾倒； 第二种是在上下基板上形成具有一定 图案的 ITO像素电极， 由此产生的电场具有一定的倾斜角度， 从而控制不 同区域的液晶分子的导向， 此技术被称为 PVA ( Patterned vertical alignment )技术； 第三种是在 LCD基板的 TFT侧形成 ITO slit (裂缝） ， 另一侧为 Full ITO, 在液晶介质中添加可聚合的 monomer (单体） ， 先通 过电场使液晶分子倾倒， 同时用紫外光照射面板使 monomer聚合形成具有 引导液晶分子倾倒的聚合物颗粒， 沉积在基板表面起到配向的作用， 这种 技术成为 PSVA(Polymer stabilized vertical alignment)技术。
可聚合单体的反应速度、 聚合物的大小及分布、 在基板表面均匀性、 配向力的强弱等因素对面板的光学品味、 量产稳定性有重要影响， 这些因 素除了受制程条件的影响之外， 决定这些因素的主要原因是可聚合单体的 分子结构， 因为可聚合单体的分子结构直接决定了其光反应的快慢、 形成 聚合物的特性、 对液晶的配向力强弱等。 通常情况， 单一一种可聚合单体 ί艮难达到让这几个因素都处于有利的情况， 出现的情况往往是顾此失彼， 比如形成聚合物的均匀性好但是配向力不够， 或配向力强但是反应速度太 慢等诸如此类问题。 发明内容
本发明的目的在于， 提供一种液晶介质混合物， 采用两种或两种以上 功能性不同的可聚合单体进行合理搭配， 其聚合反应的反应速度、 形成聚 合物的均匀性及配向力的强度能同时达到平衡， 且均得到较高的水平。
本发明的另一目的在于， 提供一种液晶显示器， 其液晶介质混合物采 用两种或两种以上功能性不同的可聚合单体进行合理搭配， 单体的聚合反 应的反应速度、 形成聚合物的均匀性及配向力的强度能同时达到平衡， 且 均得到较高的水平， 提高了面板的光学品味和总体表现， 实现稳定的量产 性。
为实现上述目的， 本发明提供一种液晶介质混合物， 其包括组分： 液 晶材料、 稳定剂及可聚合单体， 该可聚合单体包含两种或两种以上单体， 其中包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单体；
所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示：
式 I
Figure imgf000003_0001
式 II
4
1 L1 ■X—— L2— P2
L3
其中 Pi、 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙 烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4代 表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 代表核心基团， 由 1个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2个包含或不包含杂原 子的五元环或六元环相连构成；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示：
式 III
Ρ1—— μ—— X—— L2—— M
Pi代表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； 、 L2代表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链或支链烷基， 或为包 含聚合基团 Pi的结构基团。
所述式 I中， X为：
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000005_0001
所述式 II中， X为:
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000007_0001
Cl、 Br、 CN或甲基。
所述式 ΠΙ中， X为:
Figure imgf000008_0001
R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L:
L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 - 0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
所述可聚合单体在液晶介质混合物中的重量百分数为 0.1-1%, 所述快 反应型单体与强配向力型单体在液晶介质混合物中的含量摩尔比例为 5:100-100:100。
所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000008_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 η 之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之间 相同或不同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02, 丫工与 Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R或 -(OCH2CH2)nlCH3, R 代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫与 Y2之间相同或不同。 所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式:
Figure imgf000009_0001
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间相同或不同； R2代 表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 - OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
本发明还提供一种液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下 基板、 及设于该上基板与下基板之间的液晶介质混合物， 该液晶介质混合 物包括组分： 液晶材料、 稳定剂及可聚合单体， 可聚合单体包含两种或两 种以上单体， 其中包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单 体；
所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示：
Figure imgf000009_0002
式 II
4
Pi X L2 P2
P I
其中 Pi、 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙 烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4代 表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 代表核心基团， 由 1个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2个包含或不包含杂原 子的五元环或六元环相连构成；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示： 式 ΠΙ
P1 —— X—— L2—— M
Pi代表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； 、 L2代表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链烷烃结构， 或为包含 聚合基团 Pi的结构基团。
所述式 I中， X为：
Figure imgf000010_0001
或
Figure imgf000011_0001
Χ2 Χ3 Χ4 Χ5、 Χ6和 Χ7为 Η'
F Cl Br CN或甲基。
所述式 II中， X为：
Figure imgf000011_0002
i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000014_0001
其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L3 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000014_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 n 之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之间 相同或不同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02, 丫工与 Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R或 -(OCH2CH2)nlCH3 , R 代表 1- 12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫与 Y2之间相同或不同。
所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000014_0003
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间相同或不同； R2代 表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
所述可聚合单体在液晶介质混合物中的重量百分数为 0.1-1%, 所述快 反应型单体与强配向力型单体在液晶介质混合物中的含量摩尔比例为 5:100-100:100。
本发明的有益效果： 本发明的液晶介质混合物， 采用两种或两种以上 功能性不同的可聚合单体进行合理搭配， 其聚合反应的反应速度、 形成聚 合物的均匀性及配向力的强度能同时达到平衡， 且均得到较高的水平。 将 其应用于液晶显示器中， 提高了液晶显示器面板的光学品味和总体表现， 实现稳定的量产性。 具体实施方式
本发明的液晶介质混合物， 包括组分： 液晶材料、 稳定剂及可聚合单 体， 该可聚合单体包含两种或两种以上单体， 其中包含至少一种快反应型 单体及至少一种强配向力型单体， 通过使用该功能性不同的单体进行搭 配， 使得可聚合单体在聚合反应的反应速度、 形成聚合物的均匀性及配向 力的强度能同时达到平衡， 且获得较高的水平， 即， 聚合反应速度快的同 时， 形成聚合物均勾性及配向力强度也高。 所述可聚合单体在液晶介质混 合物中的重量百分数为 0.1-1%。 快反应型单体与强配向力型单体在液晶介 质混合物中的含量摩尔比例为 5:100-100:100, 优选 10:100-60:100。
其中， 所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示：
Figure imgf000015_0001
式 II
Pi X L2 P2
L3 其中 Pi、 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间可相同或不同， 为甲基 丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙婦氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4 代表连接基团， 其之间可相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 - CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X代表核心基团， 由 1 个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2 个包含或不包含杂原子 的五元环或六元环相连构成。
I中， X为：
Figure imgf000016_0001
或
Figure imgf000017_0001
， -八 , 丄、 Χ2、 Χ3、 Χ4、 Χ5、 Χ6和 Χ7为 Η' Cl、 Br、 CN或甲基， 所述 X不限于以上所列。
所述式 II中， X为：
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
Cl、 Br、 CN或甲基， 所述 X不限于以上所列。
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示：
式 III
P1 μ—— X—— L2—— M
代表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙婦 氧基或环氧基； . L2代表连接基团， 其之间可相同或不同， 为单键、 - 0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链或支链烷基， 或为包 含聚合基团 Pi的结构基团。
所述式 ΠΙ中， X为：
Figure imgf000020_0001
、 R2、 R3之间可相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L3、 L4之间可相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 - OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基， 所述 X不限于以上所列。
所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000020_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 η 之间可相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之 间可相同或不同， X 代表的取代基团可为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN 或 -N02 , 与 Y2 为 -R 、 -O-R 、 -CO-R 、 -OCO-R 、 -COO-R 或 - (OCH2CH2)nlCH3, R代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5 的整数， 式中 丫 与 Y2之间可相同或不同。 所述液晶材料优选负型液晶材 料。
所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000021_0001
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若 η>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间可相同或不同； R2 代表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO- 、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
本发明的液晶介质混合物可应用于显示器， 本发明的使用上述液晶介 质混合物的液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下基板、 及设 于该上基板与下基板之间的液晶介质混合物， 该液晶介质混合物包括组 分： 液晶材料及可聚合单体， 可聚合单体包含两种或两种以上单体， 其中 包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单体。 该液晶介质混合 物即为本发明上述的液晶介质混合物， 在此不累赘述之。 液晶介质混合物 通过使用功能性不同的可聚合单体， 使得可聚合单体在聚合反应的反应速 度、 形成聚合物的均匀性及配向力的强度能同时达到平衡， 且获得较高的 水平， 即， 聚合反应速度快的同时， 形成聚合物均匀性及配向力强度也 高， 从而可提高液晶显示器面板的光学品味和总体表现， 实现稳定的量产 性。
下面以单聚合单体与双聚合单体混合使用为实施例， 说明本发明实施 方式。 其中， Δ η 为液晶材料的光学各向异性， Δ ε为液晶材料的介电各 向异性， Tm为液晶材料的清亮点温度。
实施例 1
采用一种负型液晶材料， 它的 Tm为 75 °C , Δ η 为 0.095(25 °C , 589nm), Δ ε为 -2.8 ( 25 °C , 1kHz ) , 将一定量本发明所述的快反应型单 体与强配向力型单体混入该液晶材料则得到需要的液晶介质混合物。 其中 快反应型单体与强配向力型单体的含量摩尔比为 20: 100, 两者总重量占 液晶材料重量的 0.35%。 其中采用的快反应型单体的结构如下所示， 其分 子量为 330: 〇
下所示， 其分子量为 312:
Figure imgf000022_0001
将该液晶介质混合物用 ODF ( One Drop Filling液晶滴下） 的方法滴于 制好的 TFT Array基板， 并与 CF基板组合， 固化框胶后， 对面板施加 15V 60Hz的交流方波电压的同时， 采用 UV光源照射面板， 使液晶介质混 合物中可聚合单体发生共聚反应， 形成聚合物， 以达到配向的目的。
实施例 2-5
参照实施例 1 , 其不同在于快反应型单体与强配向力型单体的结构和 含量的不同， 具体见下表 1。
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000023_0001
综上所述， 本发明的液晶介质混合物， 采用两种或两种以上功能性不 同的可聚合单体进行合理搭配， 其聚合反应的反应速度、 形成聚合物的均 匀性及配向力的强度能同时达到平衡， 且均得到较高的水平。 使用其的液 晶显示器， 面板的光学品味和总体表现得到提高， 可实现稳定的量产性。
以上所述， 对于本领域的普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术 方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形， 而所有这些改变和变形 都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种液晶介质混合物， 其包括组分： 液晶材料、 稳定剂及可聚合 单体， 该可聚合单体包含两种或两种以上单体， 其中包含至少一种快反应 型单体及至少一种强配向力型单体；
所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示：
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
其中 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙 烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4代 表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 代表核心基团， 由 1个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2个包含或不包含杂原 子的五元环或六元环相连构成；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示：
式 III
P1 μ—— X—— L2—— M
表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； 、 L2代表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链或支链烷基， 或为包 含聚合基团 Pi的结构基团。
2、 如权利要求 1所述的液晶介质混合物， 其中， 所述式 I中， X为:
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0002
Figure imgf000026_0003
25 i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
Cl、 Br、 CN或甲基。
4、 如权利要求 1 所述的液晶介质混合物， 其中， 所述式 ΙΠ 中， X 为：
Figure imgf000028_0002
Figure imgf000029_0001
或 ， 其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 - 0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
5、 如权利要求 1 所述的液晶介质混合物， 其中， 所述可聚合单体在 液晶介质混合物中的重量百分数为 0.1-1%, 所述快反应型单体与强配向力 型单体在液晶介质混合物中的含量摩尔比例为 5:100-100:100。
6、 如权利要求 1 所述的液晶介质混合物， 其中， 所述液晶材料至少 包含一种液晶分子， 其具 如下结构通式：
Figure imgf000029_0002
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 n 之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之间 相同或不同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02, Y! Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R或 -(OCH2CH2)nlCH3, R 代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫 与 Y2之间相同或不同。
7、 如权利要求 1 所述的液晶介质混合物， 其中， 所述稳定剂至少包 含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000029_0003
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间相同或不同； R2代 表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。 8、 一种液晶显示器， 其包括： 相对平行设置的上基板与下基板、 及 设于该上基板与下基板之间的液晶介质混合物， 该液晶介质混合物包括组 分： 液晶材料、 稳定剂及可聚合单体， 可聚合单体包含两种或两种以上单 体， 其中包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单体；
所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示：
式 II
4
L4
Pi X L2 P2
P I
其中 Pi、 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙 烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4代 表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 代表核心基团， 由 1个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2个包含或不包含杂原 子的五元环或六元环相连构成；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示：
式 III
P1 μ—— X—— L2—— M
代表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； 、 L2代表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链烷烃结构， 或为包含 聚合基团 Pi的结构基团。
9、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述式 I中， X为： i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
Figure imgf000032_0003
31 i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000034_0001
Cl、 Br、 CN或甲基。
10、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述式 III中， X为：
Figure imgf000034_0002
Figure imgf000034_0003
, 其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
11、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述液晶材料至少包含 一种液晶分子， 具有如下结构通式：
Figure imgf000035_0001
X 表示 连接在环结构上的取代基团， n为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 n 之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之间 相同或不同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02, Y! Y2为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R或 -(OCH2CH2)nlCH3, R 代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫与 Y2之间相同或不同。
12、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述稳定剂至少包含一 种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000035_0002
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间相同或不同； R2代 表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基。
13、 如权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 所述可聚合单体在液晶 介质混合物中的重量百分数为 0.1-1%, 所述快反应型单体与强配向力型单 体在液晶介质混合物中的含量摩尔比例为 5:100-100:100。
14、 一种液晶显示器， 包括： 相对平行设置的上基板与下基板、 及设 于该上基板与下基板之间的液晶介质混合物， 该液晶介质混合物包括组 分： 液晶材料、 稳定剂及可聚合单体， 可聚合单体包含两种或两种以上单 体， 其中包含至少一种快反应型单体及至少一种强配向力型单体； 所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I或式 II所示:
Figure imgf000036_0001
式 II
Pi X L2 P2
L3
I
P
其中 Pi、 P2、 P3和 P4代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为甲基丙 烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L1 ¾ L2、 L3与 L4代 表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基； X 代表核心基团， 由 1个包含或不包含杂原子的五元环或六元环、 或 2个包含或不包含杂原 子的五元环或六元环相连构成；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 III所示：
式 III
P1 μ—— X—— L2—— M
表可聚合基团， 为甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； 、 L2代表连接基团， 其之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲 基； X代表核心基团， 由 2个苯环、 或 2个苯环与 1个环己烷通过对位 直接或间接相连构成； M为 1-7个碳原子组成的直链烷烃结构， 或为包含 聚合基团 的结构基团；
其中， 所述式 I中， X为： i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000038_0001
Figure imgf000038_0002
Figure imgf000038_0003
37 i3/:U O 6sls/-il£ S8£6S20ZAV
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000040_0001
Cl、 Br、 CN或甲基；
其中， 所述式 III中， X为:
Figure imgf000040_0002
Figure imgf000040_0003
, 其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 甲基或乙基， L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基；
其中， 所述液晶材料至少包含一种液晶分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000041_0001
, X 表示 连接在环结构上的取代基团， η为 1-4的整数， 式中每一环结构上的多个 η 之间相同或不同， 若 η>1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 它们之间 相同或不同， X代表的取代基团为： -H、 -F、 -Cl、 -Br, -1、 -CN、 -N02, Y! Y2为- R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R或 -(OCH2CH2)nlCH3, R 代表 1-12个碳原子组成的直链或支链烷基， nl为 1-5的整数， 式中丫 与 Y2之间相同或不同；
其中， 所述稳定剂至少包含一种分子， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000041_0002
式中 代表包含 1-9个碳原子的直链或支链烷基， n为 1-4的整数， 若11>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 Rl 它们之间相同或不同； R2代 表包含 1-36 个碳原子的直链或支链烷基； L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚甲基；
其中， 所述可聚合单体在液晶介质混合物中的重量百分数为 0.1-1%, 所述快反应型单体与强配向力型单体在液晶介质混合物中的含量摩尔比例 为 5:100-100:100。
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