一種向列型膽甾相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物及液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物及液晶顯示器，應(yīng)用于超低功耗 顯示器行業(yè)，如電子紙行業(yè)，電子標(biāo)簽行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002] 反射式膽甾相液晶顯示（Cholestericliquidcrystaldisplay,簡(jiǎn)稱CIXD)，如 SSCT顯示器(表面穩(wěn)定的膽留醇型結(jié)構(gòu)）和PSCT顯示器(聚合物穩(wěn)定的膽留醇型結(jié)構(gòu))，在 特定方式驅(qū)動(dòng)下可以具有平面織構(gòu)（PlanarText-ure，簡(jiǎn)稱P態(tài)）、焦錐織構(gòu)（FocalConic Texture，簡(jiǎn)稱FC態(tài)）等多種穩(wěn)定相態(tài)，即具有零場(chǎng)記憶特性，在零電場(chǎng)時(shí)，能長(zhǎng)期保持顯示 內(nèi)容，其能耗只有TFT-LCD的1 / 8左右，具有超低功耗特點(diǎn)。其平面織構(gòu)和焦錐織構(gòu)如圖 5-1和圖5-2所示。且，因?yàn)檫@種顯示器不需要偏振片和背光源，具有高反射能力和寬視角， 非常適合用于電子紙及電子標(biāo)簽行業(yè)。
[0003] 顯示用膽甾相液晶材料通常是由寬溫向列相液晶組合物（Nematicliquid crystalcomponents)和手性化合物（Chiralcomponents)配制而成，手性化合物用來誘導(dǎo) 或增強(qiáng)CLC的螺旋扭曲。在一定溫度下，手性化合物的HTP(螺旋扭曲能力）與CLC的螺旋 螺距P及手性化合物添加質(zhì)量百分比C之間的關(guān)系為
[0004]HTP=l/pc
[0005] P單位為iim
[0006] 通過上式可以看出，實(shí)現(xiàn)小的螺距，可以在HTP-定的情況下增大手性化合物添 加含量或者在手性化合物添加比例一定的情況下采用具有大HTP的手性化合物。
[0007] 現(xiàn)有用于CLC液晶組合物中的混合手性摻雜劑(見參考專利W09106613A1、 EP0971016、GB2356629A、CN1651549A)，因其扭曲能力（HTP)小，在整體配方中的添加比例 一般要達(dá)到20%以上才能夠?qū)崿F(xiàn)較好的多穩(wěn)態(tài)顯示。且，這些混合手性劑往往互溶性不好。 這會(huì)對(duì)向列相主體材料在清亮點(diǎn)、Ae、驅(qū)動(dòng)電壓、粘度、響應(yīng)時(shí)間、低溫互溶性等等方面的 特性帶來負(fù)面影響，從而導(dǎo)致整體工作溫寬變窄，功耗及響應(yīng)時(shí)間的增大。
[0008] 現(xiàn)有用于CLC液晶組合物中的液晶材料，因其光學(xué)雙折射率不夠大，導(dǎo)致CLC顯示 器件的雙折射率不夠高，從而影響到對(duì)比度也不高。對(duì)于CLC顯示器件而言，高的反射率意 味著高的對(duì)比度，本發(fā)明采用具有更高光學(xué)各向異性液晶化合物，提高了CLC顯示器件的 對(duì)比度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的主要目的是提供一種向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物及液晶顯示器，通 過采用該具有更高扭曲能力的戊環(huán)并聯(lián)萘手性化合物或具有雙手性中心的手性化合物，解 決了因手性摻加劑HTP值小導(dǎo)致的對(duì)整體配方的光電性能及溫寬帶來較大損傷的問題。另 外，通過采用具有高光學(xué)雙折射率的異硫氰基類化合物，解決了CLC顯示器件對(duì)比度不夠 高的問題。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0011] 一種向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，所述液晶組合物包含手性摻雜劑，所述的 手性摻雜劑選自通式I-a和通式I-b表示的戊環(huán)并聯(lián)萘手性化合物及通式II-a和通式 II-b表示的雙手性中心化合物中的一種或多種。
[0012] 戊環(huán)并聯(lián)萘手性化合物通式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：包含手性摻雜劑，所述的手性 摻雜劑選自通式I-a和通式Ι-b表示的戊環(huán)并聯(lián)萘手性化合物及通式π-a和通式π-b表 示的雙手性中心化合物中的一種或多種；
其中，η為2-9的正整數(shù)；R為H或者為C1-C12的直鏈烷基，化合物的兩個(gè)手性中心的 旋光性表現(xiàn)一致。
2. 如權(quán)利要求1所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：所述的手性摻 雜劑的含量為液晶組合物的〇. l_5wt%。
3. 如權(quán)利要求1所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：所述的液晶組 合物的向列相部分含有一種或多種通式（III)所示的化合物；
其中，R1選自下列基團(tuán)中的一種=Cl-Cio的烷基、Cl-ClO的烷氧基、Cl-ClO的烯基、 Cl-ClO的稀氧基、及上述基團(tuán)對(duì)應(yīng)的鹵代物；任一 -CH2-被-Ο?-、-CF2-、-CF 2O-、-CO-、-CO 0-、-0-C0-、-0-C00-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-或-CH=CH-、-C = C-取代的 CI-C10 的烷基、 Cl-Cio的烷氧基、Cl-ClO的烯基、Cl-ClO的烯氧基及其異構(gòu)體； R2 選自下列基團(tuán)中的一種：CN、F、NCS、NCO、CF3、CHF2、CH2F、OCF 3、OCHF2、0CH2F、NO2、Cl、 CH=CF2 和 OCH=CF2 ; A、B、C、D為剛性環(huán)結(jié)構(gòu)基團(tuán)，分別選自下列基團(tuán)中的一種：
和環(huán)烯基；上述 基團(tuán)的環(huán)上的氫原子可以被CN、F、CF3、CHF2、CH2F、0CF 3、0CHF2、0CH2F、N02、C1、烷基或烷氧 基取代； Z1~Z3分別選自下列基團(tuán)中的一種：?jiǎn)捂I、C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的烯 基、CI_C4 的稀氧基；任一 _CH2_ 被 _0_、_S_、_C0 _、_C00_、_0_C0 _、_0_C00、_CF=CF_、 _CHF_、_C F2-, -CF2O-^-CH2CK, -OCH2-^-CH=CH-, -CH=N-, X = C-, -CH=N-N=CH-,-CH=CF-, -CF=CH-, -CH2CF2-, -CF2 CH2- ^
取代的C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的烯基、C1-C4的烯氧基及 其異構(gòu)體； X1 ~X14 分別選自下列基團(tuán)中的一種：H、CN、NCS、F、Cl、CF3、CHF2、CH2F、0CF 3、0CHF2、 OCH2F、NO2 ; M1、M2、M3、M4 為 0、1 或 2,且 M1+M2+M3+M4 彡 2。
4.如權(quán)利要求3所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：通式（III)所 示的化合物中， R1選自下列基團(tuán)中的一種：C1_C7的烷基、C1-C7的烷氧基、C1-C7的烯基、C1-C7的烯氧 基、及上述基團(tuán)對(duì)應(yīng)的鹵代物；任一 -CH2-被-〇-、-S-、-C = C-取代的C1-C7的烷基、C1-C7 的烷氧基、C1-C7的烯基、C1-C7的烯氧基及其異構(gòu)體； R2選自下列基團(tuán)中的一種：CN、F、NCS、CF3或OCF3 ; A、B、C、D分別選自下列基團(tuán)中的一種：
、 Z1 ~Z3 分別選自下列基團(tuán)中的一種：?jiǎn)捂I、-C2H4-、-CH=CH-、-C Ξ C-、-CF2O-、-CH2O-、-C 00-和-CH=N-N=CH-; X1~X14分別選自下列基團(tuán)中的一種：H、CN、NCS、F、Cl和CF3 ; M1、M2、M3、M4 為 0 或 1，且 M1+M2+M3+M4 彡 2。
5. 如權(quán)利要求4所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：通式（III)所 示的化合物中， R1選自下列基團(tuán)中的一種：C2-C5的烷基、C2-C5的烷氧基、C2-C5的烯基、C2-C5的烯 氧基、及上述基團(tuán)對(duì)應(yīng)的鹵代物；任一-CH2-被-0-、-C = C-取代的C2-C5的烷基、C2-C5的 烷氧基、C2-C5的烯基、C2-C5的烯氧基及其異構(gòu)體； R2 為 CN 或 NCS ; A、B、C、D分別選自下列基團(tuán)中的一種：
Z1~Z3分別選自下列基團(tuán)中的一種：?jiǎn)捂I、-C2H4-、-CH=CH-、-C ξ C-、-CF2O-、-CH2O-和-COO-； X1~X14分別選自下列基團(tuán)中的一種：H、F和Cl。
6. 如權(quán)利要求1所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：通式（III)所 示化合物的含量為液晶組合物的I〇_99wt%。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的向列型膽留相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，其特征在于：所 述的液晶組合物的反射波長(zhǎng)為400-800納米。
8. -種液晶顯不器件，其特征在于：含有通式I_a、I_b、ΙΙ-a和/或通式ΙΙ-b表不的 手性慘雜劑。
9. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器件，其特征在于：含有通式（III)所示的化合物。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的液晶顯示器件，其特征在于：所述的液晶顯示器件為膽甾 醇型液晶顯示器、SSCT顯示器、PSCT顯示器或彎電顯示器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種向列型膽甾相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物及液晶顯示器。該液晶組合物包含手性摻雜劑，為選自通式I-a和通式I-b表示的戊環(huán)并聯(lián)萘手性化合物及通式II-a和通式II-b表示的雙手性中心化合物中的一種或多種；其中，n為2-9的正整數(shù)；R為H或者為C1-C12的直鏈烷基，化合物的兩個(gè)手性中心的旋光性表現(xiàn)一致。本發(fā)明的向列型膽甾相多穩(wěn)態(tài)液晶組合物，可有效拓寬CLC液晶的使用溫度范圍，并有效使CLC顯示器件對(duì)比度得到提高。
【IPC分類】G02F1-1333, G02F1-1337, C09K19-18, C09K19-12, C09K19-44, C09K19-34, C09K19-58
【公開號(hào)】CN104745202
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310751066
【發(fā)明人】尹環(huán), 翟懷彬, 于濤, 譚志先, 任惜寒
【申請(qǐng)人】蘇州漢朗光電有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月31日