液晶组合物及液晶显示元件、液晶显示器的制作方法

文档序号:17484649发布日期:2019-04-20 06:40阅读:236来源:国知局

本发明属于液晶显示领域,更具体地,涉及液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件、液晶显示器。



背景技术:

薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)经历了漫长的基础研究阶段,在实现大生产、商业化之后,以其轻薄、环保、高性能等优点已经成为lcd应用中的主流产品:无论是小尺寸的手机屏、还是大尺寸的笔记本电脑(notebookpc)或监视器(monitor),以及大型化的液晶电视(lcd-tv),到处可见tft-lcd的应用。

早期商用的tft-lcd产品基本采用了tn显示模式,其最大问题是视角窄。随着产品尺寸的增加,特别是在tv领域的应用,具有广视野角特点的ips显示模式、va显示模式依次被开发出来并加以应用,尤其是基于va显示模式的改进,分别先后在各大公司得到了突破性的发展,这主要取决于va模式本身所具有的宽视野角、高对比度和无需摩擦配向等优势,再有就是,va模式显示的对比度对液晶的光学各向异性(△n)、液晶盒的厚度(d)和入射光的波长(λ)依赖度较小,必将使得va这种模式成为极具前景的显示技术。

但是,va模式等的有源矩阵寻址方式的显示元件所用的液晶介质,本身并不完美,与正介电各向异性的显示元件相比,其介电偏小,响应时间比较慢,驱动电压比较高等缺点,并且会更容易出现显示不良、残像等问题。这些问题都是亟待解决的,虽然显示器件在不断的发展,在极力解决上述问题,但是人们还要一直致力于研究新的液晶组合物,得以使液晶介质及其应用于显示器件的性能尤其是响应速度和对各种显示不良的改善不断的向前发展。



技术实现要素:

本发明的第一个目的在于提供一种液晶组合物,该液晶组合物兼具低的旋转粘度、良好的光电性能、高的介电各向异性、快速的响应速度。

本发明的第二个目的在于提供一种液晶显示元器件,该液晶显示元器件具有快速的响应速度。

为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:

本发明的液晶组合物,包含一种或多种式i所示的化合物、一种或多种式ii所示的化合物、一种或多种式iii所示的化合物、以及、一种或多种式iv所示的化合物:

其中:

r1、r2、r1’、r2’、r3、r4、r5各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基,并且r1、r2、r1’、r2’、r3、r4、r5所示基团中任意一个或多个不相连的ch2任选被环戊基、环丁基或环丙基取代;r表示环丙基、环戊基或2-四氢呋喃基;

z1、z2各自独立地表示单键、-ch2ch2-或-ch2o-;

表示1,4-亚环己基;

表示1,4-亚苯基或1,4-亚环己基;

表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、氟代的1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基;

表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、氟代的1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基;

m、n各自独立地表示0、1或2;

x表示o或s。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述一种或多种式i所示的化合物选自下述式i-1至i-13所示的化合物组成的组:

本发明的液晶组合物中,优选地,前述一种或多种式ii所示的化合物选自下述式ii-1至ii-13所示的化合物组成的组:

其中:

r3、r4各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基,并且r3、r4所示基团中任意一个或多个不相连的ch2任选被环戊基、环丁基或环丙基取代。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述一种或多种式iii所示的化合物选自下述式iii-1至iii-8所示的化合物组成的组:

其中:r51表示碳原子数为1-10的烷基。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述一种或多种式iv所示的化合物选自下述式iv-1至iv-4所示的化合物组成的组:

本发明的液晶组合物中,优选地,前述液晶组合物中,前述式i所示的化合物的总质量含量为1-70%,前述式ii所示的化合物的总质量含量为1-70%,前述式iii所示的化合物的总质量含量为1-20%,前述式iv所示的化合物的总质量含量为1-50%。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述液晶组合物为负性液晶组合物,还包含一种或多种式v所示的化合物:

其中:

r6、r7各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基,并且r6、r7所示基团中任意一个或多个不相连的ch2任选被环丙基取代;

各自独立地表示1,4-亚苯基、氟代1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述式v所示的化合物选自下述式v-1至v-2所示的化合物组成的组:

其中:

r61、r71各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基、或碳原子数为2-6的烯基。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述液晶组合物还包含一种或多种式ⅵ所示的化合物:

其中,g、h各自独立地表示亚苯基、氟代亚苯基、碳原子数为1-5的烷基代的亚苯基、碳原子数为1-5的烷氧基代的亚苯基、或者茚满基;

w1表示w2表示其中,r8、r9各自独立地表示-ch3、-cf3或h;

p、q各自独立地表示1或2。

本发明的液晶组合物中,优选地,前述式ⅵ所示的化合物选自式ⅵ-1至vi-3所示的化合物组成的组:

本发明的另一方面还提供了一种液晶显示元件或液晶显示器,其包含前述液晶组合物,所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵寻址显示元件或显示器,或者无源矩阵寻址显示元件或显示器。

本发明的液晶显示元件或液晶显示器中,优选地,前述有源矩阵寻址液晶显示元件为va-tft或ips-tft液晶显示元件。

本发明的液晶显示元件或液晶显示器中,优选地,前述无源矩阵寻址液晶显示器为va-tft或ips-tft液晶显示器。

本发明提供的液晶组合物具有低的旋转粘度、良好的光电性能、高的介电各向异性、快速的响应速度等优点。可很好地用于液晶显示元件或液晶显示器中,尤其适合作为用于中小尺寸的显示器或tv应用的ips、va、ffs液晶组合物。

液晶或其中的微量杂质在接受高温、紫外或可见光的照射后很容易形成激发态甚至自由基,激发态或自由基的化学性质活泼,会发生导致液晶品质下降的氧化反应等化学反应。本发明的液晶化合物在合成、使用过程中还可以加入各种功能的掺杂剂,掺杂剂含量优选0.01-1%之间,这些掺杂剂主要是抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂,来改善液晶的稳定性、提高品质以及延长混合液晶的使用时限。

抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂分别优选下述列举的物质:

s为选自1-10的整数。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。

本说明书中,如无特殊说明,百分比均是指质量百分比,温度为摄氏度(℃),其他符号的具体意义及测试条件如下:

cp表示液晶清亮点(℃),dsc定量法测试;

δn表示光学各向异性,no为寻常光的折射率,ne为非寻常光的折射率,测试条件为25±2℃,589nm,阿贝折射仪测试;

δε表示介电各向异性,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,测试条件为25±0.5℃,20微米平行盒,instec:alct-ir1测试;

γ1表示旋转粘度(mpa·s),测试条件为25±0.5℃,20微米平行盒,instec:alct-ir1测试;

对比例1

实施例1

由实施例1和对比例1的比较可以看出,与不含式iv所示的化合物的对比例1的液晶组合物相比,含有式iv所示的化合物的实施例1的液晶组合物在维持清亮点、介电常数等性能的基础上旋转粘度明显减小,折射率明显变大。

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

实施例7

实施例7中各液晶化合物的含量是以实施例7的液晶组合物中式i、式ii、式iii、式iv、式v所示的化合物的总含量为100%作为基准来计算得到的。

实施例8

实施例8中各液晶化合物的含量是以实施例8的液晶组合物中式i、式ii、式iii、式iv、式v所示的化合物的总含量为100%作为基准来计算得到的。

从上述各实施例中可看出,本发明液晶组合物具有介电各向异性大,清亮点高,粘度低的特点。式iii所示的化合物具有介电各向异性大、清亮点高的优点,式iv所示的化合物具有粘度低的优点,在液晶组合物中将式iii和式iv搭配使用可以使液晶组合物同时具有大介电、高清亮点、低粘度的特点。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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