WO2014043952A1 - 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器 - Google Patents

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顾毓波
杨流洋
钟新辉
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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    • C09K2019/548—Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment

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 surface of the substrate 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 luminance 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
  • TFT-LCD 4 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 pour, and the long axes of the liquid crystal molecules tend to be aligned in the direction of the vertical electric field.
  • 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 seen by the display from different directions tend to be uniform. There are various methods for directing liquid crystal molecules of different regions into different directions within one sub-pixel.
  • the first is to make a Bump (bulge) 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, and the liquid crystal molecules are directed to tilt in a fixed direction; the second is on the upper and lower substrates.
  • a Bump bulge
  • this technique is called PVA (Patterned Vertical Alignment) technology; the third is forming ITO slit (crack) on the TFT side of the LCD substrate, the other side For Full ITO, a polymerizable monomer is added to the liquid crystal medium, and the liquid crystal molecules are first poured by an electric field, and the panel is irradiated with ultraviolet light to polymerize the monomer to form a polymer particle having a liquid crystal molecule to be poured, and deposited on the surface of the substrate. As a function of alignment, this technique becomes a PSVA (Polymer stabilized vertical alignment) technology.
  • PSVA Polymer stabilized vertical alignment
  • 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 important influences on the optical taste and mass production stability of the panel. These factors are affected by the process conditions. In addition, 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 characteristics of the polymer formed, the alignment force to the liquid crystal, and the like.
  • the existing liquid crystal medium generally contains an alkenyl compound
  • the alkenyl compound contained in the liquid crystal medium easily affects the reaction polymerization of the polymerizable monomer, thereby affecting
  • the alignment of the liquid crystal medium so in general, a single polymerizable monomer is difficult to achieve these factors, and the occurrence is often due to the loss of uniformity, such as formation of polymer uniformity but alignment force. Not enough, or strong alignment, but the reaction speed is too slow and so on. Summary of the invention
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal medium mixture which is reasonably matched by using two or more polymerizable monomers having different functionalities, a reaction speed of the polymerization reaction, uniformity of forming a polymer, and The strength of the alignment force can reach equilibrium at the same time, and both get higher levels.
  • liquid crystal display wherein the liquid crystal medium mixture is properly matched by two or more polymerizable monomers having different functionalities, the reaction speed of the polymerization of the monomer, the uniformity of forming the polymer, and the strength of the alignment force. It can achieve 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.
  • a liquid crystal medium mixture including components: a liquid crystal material and a polymerizable monomer, the liquid crystal material including polymerization when polymerizable monomers are polymerized a reaction-stable base compound comprising two or more monomers comprising 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:
  • P represents a polymerizable group, which is the same or different, and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L represents a linking group, which are 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 anthracenylene
  • x represents a substituent group which may be P or L or other substituent group;
  • the molecular structure formula of the strong alignment type monomer is as shown in the following formula II:
  • PI represents a polymerizable group, which is a mercapto acrylate group, an acrylate group, an ethyl group, a vinyloxy group or an epoxy group; and L1 and L2 represent a linkage.
  • the groups which are the same or different, are a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or anthracenylene;
  • X represents a core group consisting of two benzene rings or two benzene rings and one cyclohexane directly or indirectly linked by a para position;
  • ⁇ is a linear chain of 1-7 carbon atoms Or a branched alkyl group, or a structural group comprising a polymeric group P1;
  • polymerizable groups in the formulae I and II are not decyl acrylate groups at the same time.
  • R1 represents a straight or branched alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms
  • R2 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
  • X independently represents 11, F, Cl, OCF 3 or CF 3 ;
  • n 1;
  • n and k represent 0 to 3, respectively.
  • Rl, R2, and R3 are the same or different, and are 11, F, Cl, Br, CN, thiol or ethyl, and L3 and L4 are the same or different, and are single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or anthracenylene.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is 0.05%-0.5%
  • the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal medium mixture is 10: 1-10: 100.
  • a liquid crystal display includes: 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 including a group Divided into: a liquid crystal material and a polymerizable monomer, the liquid crystal material comprising an alkenyl compound which is stable to polymerization during polymerization of the polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprising two or more monomers, including at least one a fast-reacting 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:
  • P represents a polymerizable group, which is the same or different, and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L represents a linking group, which are 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 anthracenylene
  • x represents a substituent group which may be P or L or other substituent group;
  • the molecular structure formula of the strong alignment type monomer is as shown in the following formula II:
  • PI represents a polymerizable group, which is a mercapto acrylate group, an acrylate group, an ethyl group, a vinyloxy group or an epoxy group; and L1 and L2 represent a linking group.
  • Groups which are the same or different, are a single bond, -0-, -COO-, -OCO-, -CH 2 0-, -OCH 2 0-, -0(CH 2 ) 2 0-, -COCH 2 - or an anthracene group;
  • X represents a core group consisting of two benzene rings or two benzene rings directly or indirectly linked to one cyclohexane by a para position;
  • ⁇ is a linear chain of 1 to 7 carbon atoms or a branched alkyl group or a structural group comprising a polymeric group P1;
  • polymerizable groups in the formulae I and II are not decyl acrylate groups at the same time.
  • R1 represents a straight or branched alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms
  • R2 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
  • X independently represents 11, F, Cl, OCF 3 or CF 3 ;
  • m represents 1-4;
  • n and k represent 0 ⁇ 3 respectively.
  • R 2 and R 3 are the same or different and are F, Cl, Br, CN, decyl or ethyl
  • L 3 and L 4 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 anthracenylene.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is 0.05%-0.5%, and the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal medium mixture is 10:1. -10: 100.
  • the liquid crystal medium mixture of the invention adopts two or more kinds of polymerizable monomers having different functionalities to be reasonably matched, and the reaction speed of the polymerization reaction, the uniformity of forming the polymer and the strength of the alignment force can simultaneously reach equilibrium, and Both get higher levels. Applying it to a liquid crystal display improves the optical taste and overall performance of the liquid crystal display panel, achieving stable mass production. detailed description
  • the liquid crystal medium mixture of the present invention comprises a component: a liquid crystal material and a polymerizable monomer, the liquid crystal material comprising an alkenyl compound which is stable to polymerization during polymerization of the polymerizable monomer, the polymerizable monomer comprising two or two
  • the above monomer comprising at least one fast-reacting monomer and at least one strong alignment-type monomer, is reacted by using the functionally different monomer, so that the reaction rate of the polymerizable monomer in the polymerization reaction is formed.
  • the uniformity of the polymer and the strength of the alignment force can simultaneously reach equilibrium, and a higher level is obtained, that is, the polymerization rate is fast, and the polymer uniformity and the alignment force strength are also high.
  • the weight percentage of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture is
  • the molar ratio of the fast reacting monomer to the strong alignment monomer in the liquid crystal medium mixture is 10: 1-10: 100, preferably 10: 100-10: 50.
  • P represents a polymerizable group, which is the same or different, and is a methacrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L represents a linking group, which are 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 anthracenylene
  • x represents a substituent group which may be P or L or other substituent group;
  • the molecular structure of the strong alignment type monomer is as shown in the following formula II:
  • PI represents a polymerizable group, which is a mercapto acrylate group, an acrylate group, a vinyl group, a vinyloxy group or an epoxy group
  • L1, L2 represent 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 fluorenylene
  • 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 P1 Group.
  • polymerizable groups in the formulae I and II are not decyl acrylate groups at the same time.
  • R 2 and R 3 may be the same or different and are 11, F, Cl, Br, CN, decyl or ethyl, and L3 and L4 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 fluorenylene, the X is not limited to the above.
  • R1 represents a straight or branched alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms
  • R2 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
  • X independently represents 11, F, Cl, OCF 3 or CF 3 ;
  • n 1;
  • n and k represent 0 ⁇ 3 respectively.
  • the liquid crystal material is preferably a negative liquid crystal material.
  • 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, including at least one A fast reacting monomer and at least one strong alignment 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.
  • An is the optical anisotropy of the liquid crystal material
  • ⁇ ⁇ is the dielectric anisotropy of the liquid crystal material
  • Tni is the clearing point temperature of the liquid crystal material.
  • a negative liquid crystal material having a Tni of 75 ° C, an An of 0.095 (25 ° C, 589 nm), and ⁇ ⁇ of -2.8 (25 ° C, 1 kHz)
  • the monomer and the strong alignment monomer are 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-aligning monomer is 10:50, and the total weight of the liquid crystal material is 0.35.
  • the structure of the liquid is as follows:
  • 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 cause copolymerization of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture, and the size of the polymer bump is small and uniform, and there is no dark state light phenomenon, thereby achieving the purpose of alignment.
  • a certain amount of the fast reaction described in the present invention The monomer and the strong alignment monomer are 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-aligning monomer is 10:1, and the total weight of the two is 0.05 of the weight of the liquid crystal material as follows:
  • the structure of the strong alignment type monomer used is as follows:
  • 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 cause copolymerization of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture, and the size of the polymer bump is small and uniform, and there is no dark state light phenomenon, thereby achieving the purpose of alignment.
  • a certain amount of the fast reaction described in the present invention The monomer and the strong alignment monomer are 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-aligning monomer is 10:100, and the total weight of the two is 0.5 of the weight of the liquid crystal material as follows:
  • the structure of the strong alignment type monomer used is as follows:
  • 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 cause copolymerization of the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture, and the size of the polymer bump is small and uniform, and there is no dark state light phenomenon, thereby achieving the purpose of alignment.
  • a certain amount of the fast reaction described in the present invention The monomer and the two strong alignment monomers are 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 matching monomer is 10:50, and the total weight of the two is 0.35 of the weight of the liquid crystal material as follows:
  • the structure of the two strong alignment monomers used is as follows:
  • the two strongly aligned monomers adopt the same content.
  • 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 15 V 60 Hz was applied to the panel.
  • ODF One Drop Filling
  • the panel is irradiated with a UV light source to copolymerize the polymerizable monomer in the liquid crystal medium mixture, and the size of the polymer bump is small and uniform, and there is no dark state light phenomenon, thereby achieving the purpose of alignment. .
  • 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.

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Description

液晶介质混合物及使用其的液晶显示器 本申请要求于 2012 年 9 月 21 日提交中国专利局、 申请号为 201210355423.6、 发明名称为 "液晶介质混合物及使用其的液晶显示器" 的 中国专利申请的优先权， 上述专利的全部内容通过引用结合在本申请中。 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, 扭曲向列型）或 STN ( Super twisted nematic, 超 扭曲向列型 )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, 多象限垂直配向型） TFT-LCD 4艮好的解决了 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 ( Indium Tin Oxide, 氧化铟锡 )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, 垂直取向构型 )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, 聚合物稳、 定垂直对齐）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。由于现有的液晶介质中一般含有烯基化合物， 有利于获得低的旋转粘度以提高液晶介质的响应， 而在液晶介质中含有的烯 基化合物容易影响可聚合单体的反应聚合， 从而影响到液晶介质的配向， 故 通常情况， 单一一种可聚合单体 4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
本发明的所要解决的技术问题在于， 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。
以及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。
为解决上述技术问题， 本发明实施例提供一种液晶介质混合物， 其包括 组分： 液晶材料及可聚合单体， 该液晶材料包括在可聚合单体聚合时对聚合 反应稳定的婦基化合物， 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；
述快反应型单体的分子结构式如以下式 I所示：
Figure imgf000004_0001
其中， P代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为曱基丙烯酸酯基、 丙 烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L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- 或亚曱基； x代表取代基团， 其可以为 P或 L或其他取代基团；
所述强配向力型单体的分子结构式如以下式 II所示：
式 II
P^ μ—— X—— L2—— M 其中， PI代表可聚合基团， 为曱基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙婦基、 乙烯氧基或环氧基； Ll、 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-或亚曱基； 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； Μ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 P1 的结构基团；
其中， 所述式 I和式 II中的可聚合基团不同时为曱基丙烯酸酯基。
其具有如下结构通式：
Figure imgf000004_0002
Figure imgf000005_0001
Rl表示具有 2-9个碳原子的直链或支链烯基；
R2表示具有 1-12个碳原子的直链或支链烷基;
X分别独立的表示11、 F、 Cl、 OCF3或 CF3;
m表示 1-4;
n、 k分别表示 0〜3。
其中， 所述式 II中， X为：
Figure imgf000005_0002
其中 Rl、 R2、 R3之间相同或不同， 为11、 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙 基， L3、 L4之间相同或不同，为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
其中， 所述可聚合单体在液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%,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 10: 1-10: 100。
本发明实施例的另一方面， 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： 液晶材料及可聚合单体， 该液晶材料包括在可聚 合单体聚合时对聚合反应稳定的烯基化合物， 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所示：
Figure imgf000006_0001
其中， P代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为曱基丙烯酸酯基、 丙 烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L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- 或亚曱基； x代表取代基团， 其可以为 P或 L或其他取代基团；
所述强配向力型单体的分子结构式如以下式 II所示：
式 II
P μ—— X—— L2—— M 其中， PI代表可聚合基团， 为曱基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙婦基、 乙烯氧基或环氧基； Ll、 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-或亚曱基； 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； Μ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 P1 的结构基团；
其中， 式 I和式 II中的可聚合基团不同时为曱基丙烯酸酯基。
其中， 所述婦基化合物， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000007_0001
Rl表示具有 2-9个碳原子的直链或支链烯基；
R2表示具有 1-12个碳原子的直链或支链烷基;
X分别独立的表示11、 F、 Cl、 OCF3或 CF3; m表示 1-4;
n、 k分别表示 0~3。
其中， 所述式 II中， X为：
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000008_0001
其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙基， L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
其中， 所述可聚合单体在液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%, 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 10: 1-10: 100。
实施本发明实施例， 具有如下有益效果：
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： 液晶材料及可聚合单体， 该液晶 材料包括在可聚合单体聚合时对聚合反应稳定的烯基化合物， 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， 形成聚合物均匀性及配向 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比为
0.05-0.5%。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 10: 1-10: 100, 优选 10: 100-10:50。
其中， 所述快反应型单体的分子结构式如以下式 I所示：
式 I
Figure imgf000009_0001
其中， P代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为曱基丙烯酸酯基、 丙 烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L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- 或亚曱基； x代表取代基团， 其可以为 P或 L或其他取代基团；
所述强配向力型单体的分子结构通式如下式 II所示：
式 II
P^ μ—— X—— L2—— M
PI 代表可聚合基团， 为曱基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯 氧基或环氧基； Ll、 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-或亚曱基； 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 P1 的结构基团。
其中， 式 I和式 II中的可聚合基团不同时为曱基丙烯酸酯基。
所述式 II中， X为：
Figure imgf000009_0002
其中 、 R2、 R3之间可相同或不同， 为11、 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙 基， L3、 L4之间可相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基， 所述 X不限于以上所列。
Figure imgf000010_0001
R1表示具有 2-9个碳原子的直链或支链烯基；
R2表示具有 1-12个碳原子的直链或支链烷基；
X分别独立的表示11、 F、 Cl、 OCF3或 CF3;
m表示 1-4;
n、 k分别表示 0~3。
所述液晶材料优选负型液晶材料。
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， An为液晶材料的光学各向异性， Αε为液晶材料的介电各向异 性， Tni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 Tni为 75°C , An为 0.095(25 °C , 589nm), △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 10: 50, 两者总重量占液晶材料重量的 0.35 体的结构如下所示：
Figure imgf000011_0001
示:
Figure imgf000011_0002
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 bump的尺寸小、 均匀， 不存在暗态亮光 现象， 从而以达到配向的目的。 实施例 2
采用一种负型液晶材料， 它的 Tni为 75°C , An为 0.095(25 °C , 589nm), △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 10: 1 , 两者总重量占液晶材料重量的 0.05 构如下所示：
Figure imgf000012_0001
采用的强配向力型单体的结构如下所示:
Figure imgf000012_0002
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 bump的尺寸小、 均匀， 不存在暗态亮光 现象， 从而以达到配向的目的。
实施例 3
采用一种负型液晶材料， 它的 Tni为 75°C , An为 0.095(25 °C , 589nm), △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 10: 100, 两者总重量占液晶材料重量的 0.5 构如下所示：
Figure imgf000012_0003
采用的强配向力型单体的结构如下所示:
Figure imgf000013_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 bump的尺寸小、 均匀， 不存在暗态亮光 现象， 从而以达到配向的目的。
实施例 4
采用一种负型液晶材料， 它的 Tni为 75°C , An为 0.095(25 °C , 589nm), △ε为 -2.8 ( 25°C , 1kHz ), 将一定量本发明所述的快反应型单体与两种强配 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 10: 50, 两者总重量占液晶材料重量的 0.35 构如下所示：
Figure imgf000013_0002
采用的两种强配向力型单体的结构如下所示:
Figure imgf000013_0003
其中， 该两种强配向型单体采用相同的含量。
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 bump的尺寸小、 均匀， 不存在暗态亮光 现象， 从而以达到配向的目的。
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。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已， 当然不能以此来限定本发明 之权利范围， 因此等同变化， 仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种液晶介质混合物， 其特征在于， 其包括组分： 液晶材料及可聚 合单体， 该液晶材料包括在可聚合单体聚合时对聚合反应稳定的烯基化合 物， 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；
述快反应型单体的分子结构式如以下式 I所示：
Figure imgf000015_0001
其中， P代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为曱基丙烯酸酯基、 丙 烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L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- 或亚曱基； x代表取代基团， 其可以为 P或 L或其他取代基团；
所述强配向力型单体的分子结构式如以下式 II所示：
式 II
P^ μ—— X—— L2—— M 其中， PI代表可聚合基团， 为曱基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙婦基、 乙烯氧基或环氧基； Ll、 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-或亚曱基； 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； Μ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 P1 的结构基团；
其中， 式 I和式 II中的可聚合基团不同时全为曱基丙烯酸酯基。
2、 如权利要求 1所述的液晶介质混合物， 其特征在于， 所述婦基化合 物， 其具有如下结构通式：
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0002
Rl表示具有 2-9个碳原子的直链或支链烯基；
R2表示具有 1-12个碳原子的直链或支链烷基；
X分别独立的表示11、 F、 Cl、 OCF3或 CF3;
m表示 1-4;
n、 k分别表示 0~3。
3、 如权利要求 1所述的液晶介质混合物， 其特征在于， 所述式 II中， X为：
Figure imgf000016_0003
Figure imgf000017_0001
其中 Rl、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙 基， L3、 L4之间相同或不同，为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
4、 如权利要求 3所述的液晶介质混合物， 其特征在于， 所述可聚合单 体在液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%,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 10: 1-10: 100。
5、 如权利要求 2所述的液晶介质混合物， 其特征在于， 所述式 II中， X为：
Figure imgf000017_0002
其中 Rl、 R2、 R3之间相同或不同， 为 H、 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙 基， L3、 L4之间相同或不同，为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
6、 如权利要求 5所述的液晶介质混合物， 其特征在于， 所述可聚合单 体在液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%,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 10:1-10: 100。
7、 一种液晶显示器， 其特征在于， 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， 该液晶材料包括在可聚合单体聚合时 对聚合反应稳定的烯基化合物， 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；
述快反应型单体的分子结构式如以下式 I所示：
Figure imgf000018_0001
其中， P代表可聚合基团， 其之间相同或不同， 为曱基丙烯酸酯基、 丙 烯酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基或环氧基； L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- 或亚曱基； x代表取代基团， 其可以为 P或 L或其他取代基团；
所述强配向力型单体的分子结构式如以下式 II所示：
式 II
P μ—— X—— L2—— M 其中， PI代表可聚合基团， 为曱基丙烯酸酯基、 丙烯酸酯基、 乙婦基、 乙烯氧基或环氧基； Ll、 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-或亚曱基； 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； Μ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 P1 的结构基团；
其中， 式 I和式 II中的可聚合基团不同时为曱基丙烯酸酯基。
8、 如权利要求 7所述的液晶显示器， 其特征在于， 所述烯基化合物， 其
Figure imgf000018_0002
或 /及
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
Rl表示具有 2-9个碳原子的直链或支链烯基；
R2表示具有 1-12个碳原子的直链或支链烷基；
X分别独立的表示11、 F、 Cl、 OCF3或 CF3;
m表示 1-4;
n、 k分别表示 0~3。
9、 如权利要求 7所述的液晶显示器， 其特征在于， 所述式 II中， X为:
Figure imgf000019_0003
其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙基, L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
10、 如权利要求 9所述的液晶显示器， 其特征在于， 所述可聚合单体在 液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%,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 10: 1-10: 100。
11、如权利要求 8所述的液晶显示器，其特征在于，所述式 II中， X为：
Figure imgf000020_0001
其中 、 R2、 R3之间相同或不同， 为 F、 Cl、 Br、 CN、 曱基或乙基， L3、 L4之间相同或不同， 为单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-或亚曱基。
12、 如权利要求 11 所述的液晶显示器， 其特征在于， 所述可聚合单体 在液晶介质混合物中的重量百分比为 0.05%-0.5%,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 10: 1-10:100。
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