本发明涉及液晶显示
技术领域：
，特别涉及一种双频液晶组合物、液晶手写装置、液晶显示装置和液晶调光装置。
背景技术：
：常规的液晶分子具有棒状的结构，在施加电场的情况下，若液晶分子的长轴沿着电场方向排列，此类液晶被称为正性液晶；若液晶分子的长轴在施加电场的情况下沿着垂直于电场的方向排列，此类液晶被称为负性液晶。正性、负性液晶的差异源于液晶分子中的极性官能团位于分子长轴的末端还是侧端。双频液晶指的是一类液晶组合物，它所表现出的介电常数会随着施加电场的频率的变化发生改变，随着频率的增大，双频液晶的介电常数会从正值逐步减小到负值。换句话讲，在不同频率的电压驱动下，双频液晶既可以表现为正性液晶也可以表现为负性液晶。双频液晶的这种特性常常被应用于快速响应的显示器件或光电器件中。双频液晶的介电常数随着电场频率的增大而逐渐减小，当减小到零时所对应的频率称之为该款双频液晶的转换频率(crossoverfrequency)。转换频率常作为衡量一款双频液晶优劣的关键指标。原因是目前高频、超高频驱动电路和芯片的制备存在瓶颈，过高的驱动频率会引起驱动系统的不稳定和增大功耗。目前市面上的双频液晶的转换频率较高，转换频率均在几十khz到几百khz不等，这么高的转换频率导致对应的驱动电路和芯片要求较高，大大限制了双频液晶的实际应用。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种双频液晶组合物，具有较低的转换频率，旨在降低双频液晶对应的驱动电路和芯片要求。为实现上述目的，本发明提出的双频液晶组合物，包括：占所述双频液晶组合物总重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，为n大于等于2小于等于6，z1为或单键，k1为h或f。r1为cn或ncs基团；为m大于等于2小于等于6，k2－k5为h或f，r2为具有2-6个碳的直链烷基或烷氧基；z2为乙炔基或单键，r3为具有2-6个碳的直链烷基，r4为具有1-6个碳的直链烷氧基；r5为具有2-6个碳的直链烷基，r6为具有2-6个碳的直链烷基、直链烷氧基、直链乙烯基；r7为具有2-6个碳的直链烷基，z3和z4为乙炔基或单键，但不同时为乙炔基，r8为cn或ncs基团，k6，k7为h或f；k8，k9为h或f，r9为具有2-6个碳的直链烷基，r10为cn或ncs基团。优选地，所述通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的10％-30％，所述通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20％-50％，所述通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15％-45％，所述通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5％-20％，所述通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2％-20％，以及所述通式(vi)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5％-30％。优选地，所述通式(i)的化合物选自中的一种或多种。优选地，所述通式(ii)的化合物选自中的一种或多种。优选地，所述通式(iii)的化合物选自中的一种或多种。优选地，所述通式(iv)的化合物选自中的一种或多种。优选地，所述通式(v)的化合物选自中的一种或多种。优选地，所述通式(vi)的化合物选自中的一种或多种。本发明还提出一种液晶手写装置，包括双频液晶组合物，所述双频液晶组合物，包括：占所述双频液晶组合物总重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，为n大于等于2小于等于6，z1为或单键，k1为h或f。r1为cn或ncs基团；为m大于等于2小于等于6，k2－k5为h或f，r2为具有2-6个碳的直链烷基或烷氧基；z2为乙炔基或单键，r3为具有2-6个碳的直链烷基，r4为具有1-6个碳的直链烷氧基；r5为具有2-6个碳的直链烷基，r6为具有2-6个碳的直链烷基、直链烷氧基、直链乙烯基；r7为具有2-6个碳的直链烷基，z3和z4为乙炔基或单键，但不同时为乙炔基，r8为cn或ncs基团，k6，k7为h或f；k8，k9为h或f，r9为具有2-6个碳的直链烷基，r10为cn或ncs基团。本发明还提出一种液晶显示装置，包括双频液晶组合物，所述双频液晶组合物，包括：占所述双频液晶组合物总重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，为n大于等于2小于等于6，z1为或单键，k1为h或f。r1为cn或ncs基团；为m大于等于2小于等于6，k2－k5为h或f，r2为具有2-6个碳的直链烷基或烷氧基；z2为乙炔基或单键，r3为具有2-6个碳的直链烷基，r4为具有1-6个碳的直链烷氧基；r5为具有2-6个碳的直链烷基，r6为具有2-6个碳的直链烷基、直链烷氧基、直链乙烯基；r7为具有2-6个碳的直链烷基，z3和z4为乙炔基或单键，但不同时为乙炔基，r8为cn或ncs基团，k6，k7为h或f；k8，k9为h或f，r9为具有2-6个碳的直链烷基，r10为cn或ncs基团。本发明还提出一种液晶调光装置，包括双频液晶组合物，所述双频液晶组合物，包括：占所述双频液晶组合物总重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，为n大于等于2小于等于6，z1为或单键，k1为h或f。r1为cn或ncs基团；为m大于等于2小于等于6，k2－k5为h或f，r2为具有2-6个碳的直链烷基或烷氧基；z2为乙炔基或单键，r3为具有2-6个碳的直链烷基，r4为具有1-6个碳的直链烷氧基；r5为具有2-6个碳的直链烷基，r6为具有2-6个碳的直链烷基、直链烷氧基、直链乙烯基；r7为具有2-6个碳的直链烷基，z3和z4为乙炔基或单键，但不同时为乙炔基，r8为cn或ncs基团，k6，k7为h或f；k8，k9为h或f，r9为具有2-6个碳的直链烷基，r10为cn或ncs基团。本发明技术方案通过混合通式(i)-(vi)的化合物制得具有低转换频率的双频液晶组合物，其中通式(i)、(v)和(vi)化合物为正性液晶，通式(ii)和(iii)的化合物为负性液晶，通式(iv)为偏中性液晶(起到调节作用)。本发明通过选用特定结构的正性液晶，一方面提升了正性液晶分子的刚性共轭结构的长度，另一方面引入相对于cn基团具有更强电负性的ncs基团作为端基，使得共轭结构进一步得到延长，从而得到较低的转换频率。此外，粘度也是影响双频液晶转换频率的重要因素。本发明中通过一定比例地引入三键，在保持大共轭结构和双频液晶较大的双折射率差δn的同时，有效地降低了组合物的粘度。从而，进一步实现了较低的转换频率。使用本发明双频液晶组合物的液晶器件，可以对应双频液晶组合物的转换频率，降低驱动电路和芯片要求，从而降低双频液晶组合物在液晶器件中使用门槛，有利于推广双频液晶的实际应用。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提出一种双频液晶组合物。在本发明实施例中，该双频液晶组合物包括：占所述双频液晶组合物总重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，为n大于等于2小于等于6，z1为或单键，k1为h或f。r1为cn或ncs基团；为m大于等于2小于等于6，k2－k5为h或f，r2为具有2-6个碳的直链烷基或烷氧基；z2为乙炔基或单键，r3为具有2-6个碳的直链烷基，r4为具有1-6个碳的直链烷氧基；r5为具有2-6个碳的直链烷基，r6为具有2-6个碳的直链烷基、直链烷氧基、直链乙烯基；r7为具有2-6个碳的直链烷基，z3和z4为乙炔基或单键，但不同时为乙炔基，r8为cn或ncs基团，k6，k7为h或f；k8，k9为h或f，r9为具有2-6个碳的直链烷基，r10为cn或ncs基团。双频液晶组合物可以理解为正性液晶和负性液晶的混合物。之所以双频液晶组合物的介电常数可以随着频率的增大而减小，是因为其中含有的正性液晶分子的介电常数会随着电场频率的增大而减小。这种介电常数随频率变化称之为介电弛豫。物理学中，介电弛豫指的是介电物质对于外部电场变化的一种延迟反应。这种延迟大多表现为介电常数随频率的增大而逐渐降低，被称之为德拜弛豫。德拜弛豫通常是由分子的极化在电场快速变化时的延迟响应所引起。液晶分子由于具有较大的长宽比，其极化过程在沿着分子的长轴方向会比沿着分子的短轴方向明显地更加耗时，因此德拜弛豫主要发生在正性液晶分子随电场频率变化时，而负性液晶分子由于其极化发生在分子短轴，其介电常数几乎不受电场频率的影响。液晶分子结构与德拜弛豫的相互关系十分复杂，并没有形成相关的理论，更多的是经验值。一般认为，较大的极性、较长的共轭结构会有利于德拜弛豫，从而使得双频液晶具有较低的转换频率。根据上述理论，本发明技术方案通过混合通式(i)-(vi)的化合物制得具有低转换频率的双频液晶组合物，其中通式(i)、(v)和(vi)化合物为正性液晶，通式(ii)和(iii)的化合物为负性液晶，通式(iv)为偏中性液晶(起到调节作用)。本发明通过选用特定结构的正性液晶，一方面提升了正性液晶分子的刚性共轭结构的长度，另一方面引入相对于cn基团具有更强电负性的ncs基团作为端基，使得共轭结构进一步得到延长，从而得到较低的转换频率。此外，粘度也是影响双频液晶转换频率的重要因素。本发明中通过一定比例地引入三键，在保持大共轭结构和双频液晶较大的双折射率差δn的同时，有效地降低了组合物的粘度。从而，进一步实现了较低的转换频率。使用本发明双频液晶组合物的液晶器件，可以对应双频液晶组合物的转换频率，降低驱动电路和芯片要求，从而降低双频液晶组合物在液晶器件中使用门槛，有利于推广双频液晶的实际应用。其中，所述通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的10％-30％，实际操作时，优选所述通式(i)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15％-28％，更优选为18-25％。所述通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的20％-50％，实际操作时，优选所述通式(ii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的30％-45％，更优选为35-43％。所述通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的15％-45％，实际操作时，优选所述通式(iii)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的17％-40％，更优选为19-28％。所述通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5％-20％，实际操作时，优选所述通式(iv)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的7％-15％，更优选为8-12％。所述通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的2％-20％，实际操作时，优选所述通式(v)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5％-15％，更优选为7-12％。所述通式(vi)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的5％-30％，实际操作时，优选所述通式(vi)的化合物占所述双频液晶组合物总重量的8％-20％，更优选为10-15％。通过具体优选各组分含量可以得到各项性能都较好的双频液晶组合物。具体的，所述通式(i)的化合物可以选自中的一种或多种。所述通式(ii)的化合物可以选自中的一种或多种。所述通式(iii)的化合物可以选自中的一种或多种。所述通式(iv)的化合物可以选自中的一种或多种。所述通式(v)的化合物可以选自中的一种或多种。所述通式(vi)的化合物可以选自中的一种或多种。兹将本发明实施例详细说明如下，但本发明并非局限在实施例范围。下列实施例中，各类化合物的配比如表1所示。表1为了更具体的说明本发明双频液晶组合物的性能优势，本发明还提供两个对比例，各对比例的组分和配比如下：对比例1对比例2将各实施例和对比例按照上述组分和配比制得双频液晶组合物后，对各实施例和对比例的双频液晶组合物的转换频率、双折射率差δn、清亮点(cp,clearpoint)、熔点(tm,meltingtemperature)进行检测，结果如表2所示。表2从实施例和对比例的配方以及表2的数据可以看出，由于本发明的实施例1至6中正性液晶部分一方面提升了分子的刚性共轭结构的长度，另一方面引入相对于cn基团具有更强电负性的ncs基团作为端基，使得共轭结构进一步得到延长，因此本发明的实施例1至6的转换频率较对比例1和2来说，有了明显减小。正性液晶部分共轭结构的长度的增加同时还导致本发明的实施例1至6的清亮点和熔点温度较对比例1和2有所上升。本发明的实施例中通过一定比例地引入三键，在保持大共轭结构和双频液晶较大的双折射率差δn的同时有效地降低了组合物的粘度，其中实施例2、5、6的双折射率差δn与对比例1和2的双折射率差δn相比明显增加。为了进一步的说明实施例1-6的双频液晶组合物的性能，本发明还对实施例1-6的介电常数和粘度进行了测试，结果如表3所示。表3参数实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6δε(1khz,25℃)3.24.52.54.15.71.5γ1(25℃,mpa*s)654337415846结合表2和表3的数据可以得到以下结论：实施例1为本发明中的一般性结果。其中正性组份的加入量较少，使得组合物具有较小的介电常数3.2，并且双折射率差δn较小，只有0.18。转化频率相对较高只达到12.1khz。实施例2中通式(i)的化合物的比例增加到29.9％，相应的由于五元较长分子结构和ncs基团正性化合物的引入，转换频率相比实施例1中得到了明显的降低，为4.3khz。此外，由于组合物中增加了短链的通式(iv)的化合物列化合物的比例，相应的体系的旋转粘度也得到了降低，为43mpa＊s。实施例3中，相比实施例2，负性化合物通式(iii)的化合物比例增大，介电常数有所降低，同时由于四元组份比例不高，双折射率差δn较小。但是，由于二苯乙炔基团的比例较高，相比四元化合物，整体组合物具有较低的旋转粘度，为37mpa＊s。实施例4中，正性液晶比例较大，其中苯甲酸苯酯结构通式(vi)的化合物比例提升，使得双频液晶的介电常数较大。但是由于通式(vi)的化合物的共轭结果较短，分子表现的双折射率差δn相对较小，为0.21。实施例5中，正性化合物比例较小。所以整体组合物表现出的转化频率相比实施例2-4有所增大，为9.5khz。由于大共轭结构通式(v)的化合物比例的提升，使得组合物具有较大的双折射率差δn，为0.27。实施例6中，综合了前述实施例的优缺点。通过进一步优化正性化合物和大共轭化合物比例。得到较优的高双折射率差δn为0.25，低转化频率为3.3khz的液晶组合物配方。综上，通过对比表2中实施例和对比例的数据对比，同时结合表3的数据可以知道，本发明的双频液晶组合物中正性液晶部分一方面提升了分子的刚性共轭结构的长度，另一方面引入相对于cn基团具有更强电负性的ncs基团作为端基，使得共轭结构进一步得到延长，使得双频液晶组合物具有较低的转换频率。同时通过一定比例地引入三键，在保持大共轭结构和双频液晶较大的双折射率差δn的同时，有效地降低了组合物的粘度，从而，进一步实现了较低的转换频率。本发明还提出一种液晶手写装置，该液晶手写装置包含双频液晶组合物，该双频液晶组合物的具体配方参照上述实施例，由于本液晶手写装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。使用该双频液晶组合物的液晶手写装置，由于液晶的转换频率较低，不需要性能很高的驱动电路和芯片也能够达到较好的驱动效果，因此能够更容易达到较好的显示效果。本发明还提出一种液晶显示装置，该液晶显示装置包含双频液晶组合物，该双频液晶组合物的具体配方参照上述实施例，由于本液晶显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。使用该双频液晶组合物的液晶显示装置，由于液晶的转换频率较低，不需要性能很高的驱动电路和芯片也能够达到较好的驱动效果，因此能够更容易达到较好的显示效果。本发明还提出一种液晶调光装置，该液晶调光装置包含双频液晶组合物，该双频液晶组合物的具体配方参照上述实施例，由于本液晶调光装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。使用该双频液晶组合物的液晶调光装置，由于液晶的转换频率较低，不需要性能很高的驱动电路和芯片也能够达到较好的驱动效果，因此能够更容易达到较好的显示效果。应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12