一种液晶组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种液晶组合物，该组合物包含以下重量百分比的组分：1)1％～60％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)1％～80％的一种或多种通式III所代表的化合物；4)0％～30％的一种或多种通式IV所代表的化合物；5)0％～30％的一种或多种通式V所代表的化合物。针对现有技术中由于液晶材料粘度高导致的液晶显示器响应速度慢的问题，本发明提供的液晶组合物具有低的旋转粘度和大的弹性常数，从而具有较快的响应时间，尤其表现为良好的低温响应时间。本发明提供的液晶组合物可用于多种显示模式的快响应液晶显示设备，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的显示效果。
【专利说明】-种液晶组合物及其应用 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及液晶材料领域，具体涉及一种液晶组合物及其在液晶显示领域的应 用。 【背景技术】
[0002] 目前，液晶在信息显示领域得到广泛应用，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建立了攒动（Swarm)学说，并得到L. S. Ormstein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. W. Oseen和H. Zocherl933年创立连续 体理论，并得到 F. C. Frank 完善（I%8 年）。M. Born(l9l6 年）和 K. Lichtennecker(l926 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-IXD技术已发展为STN-IXD及TFT-IXD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，IXD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术 难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸IXD在各自的领域已逐 渐占据平板显示器的主流地位。但是受液晶材料本身的制约（粘度高），致使响应时间成为 影响高性能显示器的主要因素。 厂1
[0008] 具体而言，液晶的响应时间，其中，Y 1代表旋转粘度，Keff代表有效弹性 常数值。降低f对于减少液晶显示器的响应时间，加快液晶显示器的响应速度有着显著 、ej:f 的效果。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种液晶组合物，该组合物具有低的旋转粘度和大的弹性常 数，表现为具有较短的响应时间，从而有效地解决液晶显示器响应速度慢的问题。
[〇〇1〇] 本发明所提供了一种液晶组合物，该组合物包含以下重量百分比的组分：
[0011] 1) 1 %?60%的一种或多种通式I所代表的化合物；
[0012] 2) 1 %?30%的一种或多种通式II所代表的化合物；
[0013] 3) 1 %?80%的一种或多种通式III所代表的化合物；
[0014] 4)0%?30%的一种或多种通式IV所代表的化合物；
[0015] 5)0%?30%的一种或多种通式V所代表的化合物。
[0016] 其中，上述1)至5)之和为100%。
【权利要求】
1. 一种液晶组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量百分比的组分： 1) 1 %?60%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) 1 %?80%的一种或多种通式III所代表的化合物； 4) 0%?30%的一种或多种通式IV所代表的化合物； 5) 0%?30%的一种或多种通式V所代表的化合物； 其中，上述1)至5)之和为100% ;
其中， R2各自独立地代表Q?C12的直链烷基、Q?C12的直链烷氧基或C 2?C12的直链烯 基； 1^各自独立地代表Η或F; X各自独立地代表FXUCNXi?C12的直链烷基、Q?C12的直链烷氧基或C2?C 12的 直链烯基； Z2、Z3各自独立地选自单键或炔键，其中至少一个为炔键； 八4各自独立地代表：
其中， R8、R9各自独立地选自Ci?c12的直链烷基； 。各自独立地代表Η或F。
2. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量百分比的组分： 1) 10%?60%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%?70%的一种或多种通式III所代表的化合物； 4) 0%?30%的一种或多种通式IV所代表的化合物； 5) 0%?20%的一种或多种通式V所代表的化合物； 其中，上述1)至5)之和为100%。
3. 根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量百分比的组分： 1) 10%?60%的一种或多种通式I所代表的化合物； 2) 1 %?25%的一种或多种通式II所代表的化合物； 3) 10%?70%的一种或多种通式III所代表的化合物； 4) 5%?30%的一种或多种通式IV所代表的化合物； 5) 0%?15%的一种或多种通式V所代表的化合物； 其中，上述1)至5)之和为100%。
4. 根据权利要求3所述的组合物，其特征在于，该组合物包含以下重量百分比的组分： 1) 11 %?55%的一种或多种通式I所代表的化合物； 2) 3%?24%的一种或多种通式II所代表的化合物； 3) 30%?66%的一种或多种通式III所代表的化合物； 4) 5%?25%的一种或多种通式IV所代表的化合物； 5) 0%?4%的一种或多种通式V所代表的化合物； 其中，上述1)至5)之和为100%。
5. 根据权利要求1?4任一项所述的组合物，其特征在于，所述通式I所代表的化合物 选自如下化合物中的一种或多种：
其中，&各自独立地代表Q?C1(l的直链烷基。
6.根据权利要求1?4任一项所述的组合物，其特征在于，所述通式II所代表的化合 物选自如下化合物的一种或多种：
其中， R2各自独立地代表Q?C12的直链烷基或C2?C12的直链烯基； R3各自独立地代表Ci?C12的直链烷基、Ci?c12的直链烷氧基或c 2?c12的直链烯基。 7.根据权利要求1?4任一项所述的组合物，其特征在于，所述通式III所代表的化合 物选自如下化合物中的一种或多种：
其中， R4各自独立地代表Ci?c12的直链烷基； R5各自独立地代表Q?C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被0、S或 CH = CH取代。
8.根据权利要求1?4任一项所述的组合物，其特征在于，所述通式IV所代表的化合 物选自如下化合物中的一种或多种：
R6各自独立地代表Q?C12的直链烷基或C2?C12的直链烯基； R7各自独立地代表Q?C12的直链烷基。 9.根据权利要求1?4任一项所述的组合物，其特征在于，所述通式V所代表的化合物 选自如下化合物的一种或多种：
其中，r8、r9各自独立地选自Ci?c12的直链烷基。 10.权利要求1?9任一项所述液晶组合物在液晶显示装置中的应用，其特征在于，所 述的液晶显示装置为TN、IPS或FFS模式显示器。
【文档编号】G02F1/1333GK104087313SQ201410311117
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】陈海光, 陈卯先, 姜天孟, 田会强, 储士红, 贺树芳, 张琳, 孙丽丽 申请人:北京八亿时空液晶科技股份有限公司