一種含1,3-二噁烷化合物的液晶組合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶材料領(lǐng)域，特別涉及一種液晶組合物及其應(yīng)用。本發(fā)明的液晶組合物，按重量份，包括以下組分：5～80份通式I所代表的化合物、10～80份通式II所代表的化合物，通式I所代表的化合物是含有一種1，3-二噁烷結(jié)構(gòu)的化合物。本發(fā)明提供的液晶組合物具有低粘度、高電阻率、良好的低溫互溶性以及快的響應(yīng)速度，可用于多種顯示模式的快響應(yīng)液晶顯示，其在TN、IPS或FFS模式顯示器中的使用能明顯改善液晶顯示器顯示效果。
【專利說明】一種含1,3-二噁烷化合物的液晶組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶材料領(lǐng)域，特別涉及一種含1，3-二噁烷化合物的液晶組合物及 其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，液晶在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時在光通訊中的應(yīng)用也取得了一 定的進(jìn)展（S.T.Wu，D.K. Yang. Ref lective Liquid Crystal Displays. Wiley，2001)。近幾 年，液晶化合物的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)顯著拓寬到各類顯示器件、電光器件、電子元件、傳感器等， 向列型液晶化合物已經(jīng)在平板顯示器中得到最為廣泛的應(yīng)用，特別是用于TFT有源矩陣的 系統(tǒng)中。
[0003] 液晶顯示伴隨液晶的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展道路。1888年奧地利植物學(xué)家 Friedrich Reinitzer發(fā)現(xiàn)了第一種液晶材料安息香酸膽固醇（cholesteryl benzoate)。 1917年Man gu i n發(fā)明了摩擦定向法，用以制作單疇液晶和研究光學(xué)各向異性。1909年 E. Bose建立了攢動（Swarm)學(xué)說，并得到LS. Ormstein及F. Zemike等人的實驗支持（1918 年），后經(jīng)De Gennes論述為統(tǒng)計性起伏。G. W. Oseen和H. Zocher在1933年創(chuàng)立連續(xù)體理 論，并得到 F.C. Frank 完善（1958 年）。M. Bom (1916 年）和 K. Lichtennecker (1926 年）發(fā) 現(xiàn)并研究了液晶的介電各向異性。1932年，W. Kast據(jù)此將向列相分為正、負(fù)性兩大類。1927 年，V. Freedericksz和V. Zolinao發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場或磁場作用下，發(fā)生形變并存在 電壓閾值（Freederichsz轉(zhuǎn)變）。這一發(fā)現(xiàn)為液晶顯示器的制作提供了依據(jù)。
[0004] 1968年美國RCA公司R. Williams發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場作用下形成條紋疇，并有 光散射現(xiàn)象。G. H. Heilmeir隨即將其發(fā)展成動態(tài)散射顯示模式，并制成世界上第一個液晶 顯示器（IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt發(fā)明了 TN原理，人們利用TN光電效應(yīng)和 集成電路相結(jié)合，將其做成顯示器件（TN-LCD)，為液晶的應(yīng)用開拓了廣闊的前景。七十年 代以來，由于大規(guī)模集成電路和液晶材料的發(fā)展，液晶在顯示方面的應(yīng)用取得了突破性的 發(fā)展，1983?1985年T. Scheffer等人先后提出超扭曲向列相（Super Twisred Nematic: STN)模式以及P. Brody在1972年提出的有源矩陣（Active matrix :AM)方式被重新采用。 傳統(tǒng)的TN-IXD技術(shù)已發(fā)展為STN-IXD及TFT-IXD技術(shù)，盡管STN的掃描線數(shù)可達(dá)768行以 上，但是當(dāng)溫度升高時仍然存在著響應(yīng)速度、視角以及灰度等問題，因此大面積、高信息量、 彩色顯示大多采用有源矩陣顯示方式。TFT-LCD已經(jīng)廣泛用于直視型電視、大屏幕投影電 視、計算機終端顯示和某些軍用儀表顯示，相信TFT-LCD技術(shù)具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
[0005] 其中"有源矩陣"包括兩種類型：1、在作為基片的硅晶片上的0MS(金屬氧化物半 導(dǎo)體）或其它二極管。2、在作為基片的玻璃板上的薄膜晶體管（TFT)。
[0006] 單晶硅作為基片材料限制了顯示尺寸，因為各部分顯示器件甚至模塊組裝在其結(jié) 合處出現(xiàn)許多問題。因而，第二種薄膜晶體管是具有前景的有源矩陣類型，所利用的光電效 應(yīng)通常是TN效應(yīng)。TFT包括化合物半導(dǎo)體，如Cdse，或以多晶或無定形硅為基礎(chǔ)的TFT。
[0007] 目前，IXD產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟，成功地解決了視角、分辨率、色飽和度和亮度等技術(shù) 難題，其顯示性能已經(jīng)接近或超過CRT顯示器。大尺寸和中小尺寸IXD在各自的領(lǐng)域已逐 漸占據(jù)平板顯示器的主流地位。但是受液晶材料本身的制約（粘度高），致使響應(yīng)時間成為 影響高性能顯示器的主要因素。
[0008] 具體而言，液晶的響應(yīng)時間受限于液晶的旋轉(zhuǎn)粘度Y 1，降低液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘 度對于減少液晶顯示器的響應(yīng)時間，加快液晶顯示器的響應(yīng)速度有著顯著的效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種含1，3-二噁烷化合物的液晶組合物及其應(yīng)用。
[0010] 為達(dá)到本發(fā)明的目的，具體采用如下的技術(shù)方案：一種液晶組合物，其特征在于， 按重量份，包括以下組分：（1) 5?80份通式I所代表的化合物，（2) 10?80份的通式II所 代表的化合物；
[0011] 其中，通式I所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
[0012]
【權(quán)利要求】
1. 一種含1，3-二噁烷化合物的液晶組合物，其特征在于，按重量份，包括以下組分： (1) 5?80份通式I所代表的化合物， (2) 10?80份的通式II所代表的化合物； 其中，通式I所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
在通式I中，A各自獨立地選自以下結(jié)構(gòu)：
自獨立的代表1?10的整數(shù)；U各自獨立地代表Η或F ;Z各自獨立地代表F或OCF3 ;t各 自獨立地代表0或1 ; 通式Π 所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
在通式II中，&各自獨立地代表C2?C12的直鏈烯基；R2各自獨立地代表Q?C 12的 直鏈烷基；m各自獨立地代表0或1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其特征在于，按重量份，包括以下組分： (1) 10?20份的通式I的化合物， (2) 35?70份的通式II的化合物； 或按重量份，包括以下組分： (1) 21?40份的通式I的化合物， (2) 15?60份的通式II的化合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶化合物，其特征在于，通式I所代表的化合物選自式 IA?式IH所代表的化合物中的一種或幾種：
其中，η各自獨立地代表1?7的整數(shù)，優(yōu)選2?5的整數(shù)；Z各自獨立地代表F或OCF3 ; 優(yōu)選的，通式I所代表的化合物選自式IA-1?式IH-8的化合物中的一種或幾種：
更優(yōu)選的，通式I所選自以下化合物中的一種或幾種：IE-2、ID-3、IE-3、IA-2、ID-2、 IA-3、IG-3、IH-7 或 IG-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶化合物，其特征在于，通式II所代表的化合物選自 式IIA?式IIB的化合物中的一種或幾種：
其中，&各自獨立地代表C2?C7的直鏈烯基，優(yōu)選C2?C 5的直鏈烯基；R2各自獨立地 代表Q?C7的直鏈烷基，優(yōu)選Q?C5的直鏈烷基； 優(yōu)選的，通式II所代表的化合物選自式IIA-1?式IIB-6的化合物中的一種或幾種：
更優(yōu)選的，通式II所選自以下化合物中的一種或幾種：IIA-1、IIA-2、IIB-1、IIB-4或 IIA-9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物還包括以下組分： (3) 0?20份通式III所代表的化合物， (4) 0?20份通式IV所代表的化合物， (5) 0?30份通式V所代表的化合物， (6) 5?20份通式VI所代表的化合物， (7) 0?25份通式VII所代表的化合物， (8) 0?20份通式VIII所代表的化合物； 所述通式III?通式VIII所代表的化合物的結(jié)構(gòu)如下：
其中，R3、R5各自獨立地代表Ci?C1Q的直鏈烷基或C2?C 1Q的直鏈烷基；R4、R8?Rn 各自獨立地代表Ci?C1(l的直鏈烷基；R6、R7各自獨立地代表Ci?c 1(l的直鏈烷基，其中一 個或多個Η可以被F取代，或C2?C1(l的直鏈烯基；s、p各自獨立地代表0或1 ;Li?L5各 自獨立地代表Η或F，環(huán)B、環(huán)C各自獨立地代表反式1，4-亞環(huán)已基或1，4-亞苯基；X各自 獨立地代表F、OCF 3或Q?C5的烷基；Υ各自獨立地代表F或OCF3 ;環(huán)D各自獨立地選自以 下結(jié)構(gòu)：
環(huán)E各自獨立地選自以下結(jié)構(gòu)：
環(huán)F各自獨立地選自以下結(jié)構(gòu)：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶組合物，其特征在于： 通式ΠΙ所代表的化合物選自下式：
其中，r3各自獨立地代表c2?C5的直鏈烷基或直鏈烯基；R4各自獨立地代表Ci?c 5 的直鏈烷基； 通式IV所代表的化合物選自下式：
其中，R5各自獨立地代表C2?C5的直鏈烷基或直鏈烯基，式IVG中，R 5不能取烯基；Rx 各自獨立地代表Q?C5的直鏈烷基； 通式V所代表的化合物選自下式：
其中，R6、R7各自獨立地代表c2?C5的直鏈烷基；q各自獨立地代表2?5的整數(shù)； 通式VI所代表的化合物選自下式：
其中，r8各自獨立地代表c2?c5的直鏈烷基； 通式VII所代表的化合物選自下式：
其中，R9、R1(l各自獨立地代表C2?C5的直鏈烷基； 通式VIII所代表的化合物選自下式：
其中，Rn各自獨立地代表C2?C7的直鏈烷基，優(yōu)選C2?C 5的直鏈烷基。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包括以下組分： 5-39份的通式I的化合物，45-70份的通式II的化合物，16-46份的通式V、通式VI、通式 VIII化合物中的一種、兩種或三種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包括以下組分： 11-24份的通式I的化合物，39-69份的通式II的化合物，4-12份的通式III的化合物，8-16 份通式IV、通式V或通式VII化合物中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包括以下組分： 23-39份的通式I的化合物，17-56份的通式II的化合物，6-9份的通式IV的化合物，7-16 份的通式VI的化合物，8-19份的通式VIII化合物。
10. 權(quán)利要求1-9任一項所述的液晶組合物在TN、IPS或FFS模式顯示器中的應(yīng)用。
【文檔編號】G02F1/1333GK104293358SQ201410461024
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】樸英洙, 陳卯先, 陳海光, 姜天孟, 田會強, 儲士紅, 賀樹芳, 張琳, 蘇學(xué)輝 申請人:北京八億時空液晶科技股份有限公司