一种液晶组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶组合物，包含以下组分：5%～40%的一种或多种通式（I）所代表的化合物；1%～30%的一种或多种通式（II）代表的化合物；10%～60%的一种或多种通式（III）代表的化合物；0%～80%的一种或多种通式（IV）和/或通式（V）代表的化合物；0%～35%的一种或多种通式（VI）或通式（VII）代表的化合物。本发明所述液晶组合物具有低粘度、高电阻率、良好的低温互溶性、快的响应速度以及优异的透过率特性，可用于多种显示模式的快响应液晶显示。，其在TN、IPS或FFS模式显示器中的使用能明显改善液晶显示器显示效果，尤其适用于FFS显示模式,能有效地改善FFS液晶显示器的透过率特性。
【专利说明】—种液晶组合物及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于液晶材料领域，具体涉及一种液晶组合物及其在TN、IPS或FFS模式显示器中的应用。
【背景技术】
[0002]目前，液晶在信息【技术领域】得到广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu, D.K.Yang.Reflective Liquid Crystal Displays.Wiley, 2001)。近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。
[0003]液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)。1917年Manguin发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了横动(Swarm)学说，并得到L.S.0rmstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经De Gennes论述为统计性起伏。G.ff.0seen和H.Zocherl933年创立连续体理论，并得至Ij F.C.Frank 完善(1958 年)。M.Born(1916 年)和 K.Lichtennecker (1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场(或磁场)作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
[0004]1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了 TN原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示 器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展，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年提出的有源矩阵(Active matrix:AM)方式被重新采用。传统的TN-1XD技术已发展为STN-1XD及TFT-1XD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。
[0005]其中“有源矩阵”包括两种类型:1、在作为基片的硅晶片上的0MS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。
[0006]单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。
[0007]目前，对于用于平板和智能手机显示器的小尺寸和中尺寸显示器来说，面内转换(IPS)和边缘场切换(FFS)模式是非常令人感兴趣的。IPS和FFS模式广泛适用于智能和中尺寸显示器的原因是宽视角，相对于现有技术中熟知模式的低运行参数，相对于IPS模式，FFS拥有更高的透射率。现有技术中的液晶混合物特征在于其由具有正介电各向异性的化合物以及任选的中性化合物构成。
[0008]在液晶显示器中，期望有助于盒中的以下优势的介质:
[0009]1、宽的向列相范围(特别是向下直到低温的)
[0010]2、在极低温下切换的能力(户外应用、汽车、航空电子技术)
[0011]3、提高的对紫外辐射的耐受性(更长的服务寿命)
[0012]4、低阈值电压(节省电能) [0013]5、高透射率。
[0014]液晶显示器的主要功能是起着光开关的作用，光线经过液晶层后光损失到只有原来的10%左右，所以要获得较亮的显示效果，必须增加背光亮度，这将会增加背光的能耗和减少背光寿命。另外一种途径是获得高的透射率的液晶显示器，本发明所提供的液晶组合物有利于改善液晶显示器的透射率。
[0015]目前已经发现，如果液晶组合物还包含选自具有负介电各向异性(-Λε )的化合物的一种或多种化合物，则具有正介电各向异性(+Λ ε)的液晶混合物可以得到改善。在正介电各向异性液晶组成的FFS显示模式中，透过率正比与垂直介电与介电各向异性的比值，即:
[0016]T ε 丄 / Δ ε
[0017]=
[0018]其中T为透过率，ε ±为垂直介电，ε 〃为平行介电。
[0019]根据以上可以看出，增加液晶组合物的垂直介电有利于增加液晶显示器的透过率，而负性介电各向异性化合物拥有高的垂直介电，加入负介电各向异性液晶组成成分可有效的增加液晶体系的垂直介电，有效地增加液晶显示器的透过率。
【发明内容】
[0020]针对本领域技术的不足之处，本发明的目的是提出一种高效率、高透射率、低旋转粘度Y I的液晶组合物。
[0021]本发明的另一目的是提出所述液晶组合物的应用。
[0022]实现本发明上述目的的具体技术方案为:
[0023]一种液晶组合物，包含以下重量百分比的组分:
[0024]I )、5%~40%的一种或多种通式(I)所代表的化合物；
[0025]2)、1%~30%的一种或多种通式(II)所代表的化合物；
[0026]3)、10%~60%的一种或多种通式(III)所代表的化合物；
[0027]4)、0%~80%的一种或多种通式(IV)和/或通式(V)所代表的化合物；
[0028]5)、0%~35%的一种或多种通式(VI)和/或通式(VII)所代表的化合物:
[0029]
【权利要求】
1.一种液晶组合物，其特征在于，包含以下重量百分比的组分: 1)、5%~40%的一种或多种通式(I)所代表的化合物； 2)、1%~30%的一种或多种通式(II)所代表的化合物； 3)>10%~60%的一种或多种通式(III)所代表的化合物； 4)、0%~80%的一种或多种通式(IV)和/或通式(V)所代表的化合物； 5)、0%~35%的一种或多种通式(VI)和/或通式(VII)所代表的化合物:
2.如权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，含有以下重量百分比的组分: 1)、5%~40%的一种或多种通式(I)所代表的化合物； 2)、5%~30%的一种或多种通式(II)所代表的化合物； 3)>10%~60%的一种或多种通式(III)所代表的化合物； 4)、1%~70%的一种或多种通式(IV)和/或通式(V)所代表的化合物； 5)、0%~35%的一种或多种通式(VI)和/或通式(VII)所代表的化合物。
3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，含有以下重量百分比的组分: 1)、5%~40%的一种或多种通式(I)所代表的化合物； 2)、5%~30%的一种或多种通式(II)所代表的化合物； 3)>10%~60%的一种或多种通式(III)所代表的化合物； 4)、5%~40%的一种或多种通式(IV)所代表的化合物； 5)、5%~30%的一种或多种通式(V)所代表的化合物； 6)、0%~35%的一种或多种通式(VI)或通式(VII)所代表的化合物。
4.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(I)化合物选自以下化合物中的一种或多种:`
5.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(III)化合物选自以下化合物中的一种或多种:
6.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(IV)化合物选自以下化合物中的一种或多种:
7.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(V)化合物选自以下化合物中的一种或多种:
8.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(VI)化合物选自以下化合物中的一种或多种:
9.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式(VII)化合物选自以下化合物中的一种或多种:
10.权利要求1-9任意一项所述的液晶组合物在TN、IPS和FFS模式显示器件中的应用。
【文档编号】G02F1/1333GK103740377SQ201310741060
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】陈海光, 陈卯先, 杭德余, 姜天孟, 田会强, 储士红, 贺树芳, 孙丽丽, 张琳 申请人:北京八亿时空液晶科技股份有限公司