一种tft用向列相液晶组合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种TFT用向列相液晶组合物及其制备方法和应用，所述液晶组合物包括组分一和组分二。其中，所述组分一选自式I所示化合物中的至少一种；所述组分二为式II化合物中的至少一种或由式II化合物中的至少一种和式III至式V所述化合物中的至少一种组成的混合物。本发明提供的液晶组合物具有宽温域、电荷保持率高，响应速度快，驱动电压低，旋转粘度低，电阻率高和能耗低等特点，能够达到在高温区域维持较高的电荷保持率，在低温区域维持响应速度快的效果，可以广泛应用于材料科学和显示等领域，具有广阔的应用前景和应用价值。
【专利说明】-种TFT用向列相液晶组合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于液晶材料和液晶显示领域，具体地，本发明涉及一种TFT用向列相液 晶组合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 《〃十二五〃国家战略性新兴产业发展规划》中将新型平板显示工程列为重大工程 之一，要求开展薄膜晶体管液晶显示器（TFT-IXD)显示面板关键技术和新工艺开发，实施 玻璃基板等关键配套材料和核心生产设备产业化项目。液晶显示器作为平板显示中的重要 组成部分，正在加速平板显示产业的更新和发展。液晶显示器在市场上也已取代传统的阴 极射线管显示技术，逐渐成为平板显示的主流产品。
[0003] 液晶显示技术按照显示原理不同，可以分为扭曲向列型（TN)、超扭曲向列型 (STN)、面内转换型（IPS)和垂直模式（VA)等不同模式。
[0004] 近年来，随着薄膜晶体管（Thin Film Transistor, TFT)技术的发展，新的液晶显 示方式一薄膜晶体管阵列驱动液晶显示取得了高速发展，并已成为液晶显示乃至整个平板 显示领域的领军者。作为新一代主流显示器，TFT-LCD在电视、电脑、平板电脑、手机和大屏 幕等领域有着广泛的应用。其主要优点：
[0005] 1.使用特性好：低压应用，低驱动电压，固体化使用安全性和可靠性提高；平板 化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间；低功耗，它的功耗约为CRT显示器的十分之一， 反射式TFT-IXD甚至只有CRT的百分之一左右，节省了大量的能源。
[0006] 2.环保特性好：无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害。
[0007] 3.适用范围宽，从_20°C到+50°C的温度范围内都可以正常使用，经过温度加固处 理的TFT-IXD低温工作温度可达到零下80°C。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可 以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。
[0008] 4.制造技术的自动化程度高，大规模工业化生产特性好。
[0009] 5. TFT-LCD易于集成化和更新换代，是大规模半导体集成电路技术和光源技术的 完美结合，继续发展潜力很大。目前有非晶、多晶和单晶硅TFT-LCD，将来会有其它材料的 TFT，既有玻璃基板的又有塑料基板。
[0010] 基于上述显示器的优点，对用于液晶显示的液晶材料品质提出更高的要求。 TFT-LCD用液晶材料与传统液晶材料有所不同，除了要求具备良好的物化稳定性、较宽的工 作温度范围之外，其所用液晶材料还需具备以下特性：
[0011] 1.低粘度，20°c时粘度应小于35mPa · S，以满足快速响应的需要。
[0012] 2.高电压保持率（V.H.R)，这意味液晶材料必须具备较高的电阻率，一般要求至 少大于1012 Ω · cm。
[0013] 3.较低的阈值电压（Vth)，以达到低电压驱动，降低功耗的目的。
[0014] 4.与TFT-IXD相匹配的光学各向异性（Λ η)，以消除彩虹效应，获得较大的对比 度和广角视野。Λ η值范围应在0. 07-0. 11之间，最好在0. 08-0. 1左右。
[0015] 在TN、STN液晶显业中广泛使用的端基为氰基的液晶材料，如含氰基的联苯类、苯 基环己烷类液晶，尽管其具有较高的Λ ε以及良好的电光性能，但是研究表明，含端氰基 的化合物易于引入离子性杂质，电压保持率低；其粘度与具有相同分子结构的含氟液晶相 比仍较高，这些不利因素限制了该类化合物在TFT-LCD中的应用。酯类液晶具有合成方法 简单、种类繁多的特点，而且相变区间较宽，但其较高的粘度导致在TFT-LCD配方中用量大 为减少。因此，开发满足以上要求的液晶材料成为液晶化学研究工作的重点。
【发明内容】
[0016] 本发明的目的在于，提供一种TFT用向列相液晶组合物，该液晶组合物具有宽温 域、电荷保持率高，响应速度快，驱动电压低，旋转粘度低，电阻率高和能耗低等特点，能够 达到在高温区域维持较高的电荷保持率，在低温区域维持响应速度快的效果。
[0017] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0018] 一种TFT用向列相液晶组合物提供的液晶组合物，所述组合物包括组分一和组分 二，其中，所述组分一选自式I所示化合物中的至少一种；
[0019] 所述组分二为式II化合物中的至少一种，或由式II化合物中的至少一种和式III 至式V所述化合物中的至少一种组成的混合物。
[0020] 其中，
[0021] 式I 为：
【权利要求】
1. 一种TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述组合物包括组分一和组分二，所述 组分一选自式I所示化合物中的至少一种； 所述组分二为式Π 化合物中的至少一种，或由式II所示化合物中的至少一种和式III 至式V所述化合物中的至少一种组成的混合物；
所述式I至式V中，Ri-R7均选自于碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧 基、碳原子数为2-10的链烯基和碳原子数为3-8的链烯氧基中的任意一种； Ai为反式1，4-亚环己基或1，4-亚苯基； A2、A3、A4和A5均选自于下述基团a和基团b中的任意一种； 基团a为如下基团中的任意一种：反式1，4-亚环己基及反式1，4-亚环己基中的1 个-CH2或2个不相邻的-CH2被氧原子或硫原子取代而得到的基团； 基团b为如下基团中的任意一种：1，4-亚苯基及1，4-亚苯基中的1个或2个-CH被 氮原子取代而得到的基团； Xi-Χκ)均选自氢原子、卤素原子和三氟甲基和三氟甲氧基中的任意一种； η均选自1-3的整数； 桥键Υ为C2H4和CF20中的任意一种。
2. 根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述式I所示化合物 为式Ia-Ie所示化合物：
3.根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述式II所示化合 物为式Ila-IIf所示化合物：
4. 根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述式III所示化合 物为式Illa-IIIb所示化合物：
5. 根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述式IV所示化合 物为式IVa-IVd所示化合物：
6. 根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，组分一和组分二的质 量比为 36-46:54-66。
7. 根据权利要求1所述的TFT用向列相液晶组合物，其特征在于，所述组分二中，式II 所示化合物占组分二的质量百分比为48-97%，式III所示化合物占组分二的质量百分比 为3-6 %，式IV所示化合物占组分二的质量百分比为0-42. 5 %，式V所示化合物占组分二 的质量百分比为〇_6%。
8. 权利要求1-7任一所述的TFT用向列相液晶组合物的制备方法，其步骤为：将组分 一和组分二混和，加热搅拌混匀，得到TFT用向列相液晶组合物。
9. 权利要求1-7任一所述的TFT用向列相液晶组合物在制备液晶显示元件或液晶显示 器中的应用。
【文档编号】C09K19/44GK104152154SQ201410353172
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】杨槐, 沈文波, 张兰英, 高延子, 郭姝萌 申请人:北京大学