液晶组合物以及包括其的显示装置的制作方法
本申请要求于2016年9月27日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0123995号韩国专利申请的优先权和所有权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
本公开涉及一种液晶组合物以及包括其的显示装置。
背景技术：
液晶显示器(lcd)是广泛使用的平板显示器类型。通常，lcd包括具有诸如像素电极和共电极的场产生电极的成对的基底，以及置于该两个基底之间的液晶层。在lcd中，对场产生电极施加电压以确定液晶层中的液晶的取向方向并控制入射光的偏振。结果，在lcd上显示期望的图像。
随着lcd的使用变得更加多元化，增大的响应速度、增大的对比度和减小的驱动电压是有利的。为了改善这些性质，期望开发具有低旋转粘度、高化学和物理稳定性、适当的弹性模量和优异的折射率各向异性和介电各向异性的液晶材料。
技术实现要素：
本公开的多个方面提供一种具有高物理和化学稳定性以及低旋转粘度的液晶组合物。
本公开的多个方面还提供一种具有改善的响应速度、改善的对比度和低驱动电压的显示装置。
根据示例性实施例，一种液晶组合物包括具有由式a-1表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式a-1表示的结构的化合物可以为具有由式a-2表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式a-2表示的结构的化合物可以为具有由式a-3、式a-4或式a-5表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式a-3、式a-4或式a-5表示的结构的化合物可以为具有由式a-6至式a-13中的任意一个表示的结构的化合物：
在示例性实施例中，液晶组合物包括具有由式a-6至式a-13表示的结构的化合物中的一种或更多种。
在示例性实施例中，具有由式a-6至式a-13中的任意一个表示的结构的化合物可具有大约0.230至大约0.260的折射率各向异性和在20℃(γ1，20℃)下大约70毫帕斯卡-秒(mpas)至大约100mpas的旋转粘度。
在示例性实施例中，液晶组合物可具有大约0.080至大约0.120的折射率各向异性、大约-5.5至大约-2.8的介电各向异性和在20℃(γ1，20℃)下大约70mpas至大约110mpas的旋转粘度。
在示例性实施例中，液晶组合物还可包括具有由式b-1表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式b-1表示的结构的化合物可以为具有由式b-2表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式b-2表示的结构的化合物可以为具有由式b-3、式b-4或式b-5表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，具有由式b-3、式b-4或式b-5表示的结构的化合物可以为具有由式b-6至式b-9中的任意一个表示的结构的化合物：
在示例性实施例中，液晶组合物还可包括具有由式c-1表示的结构的化合物：
其中，rc1和rc2中的每个独立地为
在示例性实施例中，具有由式c-1表示的结构的化合物可以为具有由式c-2表示的结构的化合物：
其中，rc1、rc2、zc、x和n1至n6与在式c-1中的那些相同。
在示例性实施例中，具有由式c-2表示的结构的化合物可以为具有由式c-3或式c-4表示的结构的化合物：
其中，rc1、rc2、zc、x、n1和n4至n6与在式c-1中的那些相同。
在示例性实施例中，具有由式c-3或式c-4表示的结构的化合物可以为具有由式c-5至式c-8中的任意一个表示的结构的化合物：
根据示例性实施例，一种显示装置包括：绝缘基底；液晶层，设置在绝缘基底上，并包括具有由式a-1表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，液晶层还可包括具有由式b-1表示的结构的化合物：
其中，
在示例性实施例中，显示装置还可包括设置在绝缘基底与液晶层之间的取向层，其中，取向层包括主取向层和取向稳定层，主取向层包括具有酰亚胺基作为重复单元的主链，取向稳定层包括包含具有由式c-1表示的结构的化合物的交联聚合物：
其中，rc1和rc2中的每个独立地为
在示例性实施例中，液晶层还可包括具有由式c-1表示的结构的化合物，其中，基于液晶层的总重量，存在大约100ppm或更少的量的具有由式c-1表示的结构的化合物。
在示例性实施例中，显示装置还可包括：第一电极，设置在绝缘基底与取向层之间；第二电极，面对第一电极，液晶层设置在第一电极与第二电极之间。
然而，本公开的方面不限于在此所阐述的方面。通过参照以下提供的详细的描述，对发明构思所属的领域的普通技术人员而言，以上或其它方面将变得更加明显。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显且更容易理解，在附图中：
图1是根据示例性实施例的显示装置的分解透视图；
图2是图1的显示装置中包括的第一显示基底的像素的平面图；
图3是沿包括图2的第一显示基底的显示装置的线iii-iii'截取的剖视图；
图4是图3的区域“ar1”的放大剖视图；以及
图5是图3的区域“ar2”的放大剖视图。
具体实施方式
通过参照以下各种实施例的详细描述和附图，可更容易地理解发明的特征以及实现其的方法。然而，发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应理解为局限于在此所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将会是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达发明的构思，并且发明将仅由权利要求限定。
将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层，所述元件或层可直接位于所述另一元件或层上、直接连接或结合到所述另一元件或层，或者可存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，则不存在中间元件或中间层。如在此使用的，连接可指元件彼此物理地、电学地和/或流体地连接。
同样的标记始终指的是同样的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何和全部组合。
将理解的是，尽管可在此使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另外的元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了容易描述，可在此使用诸如“在……下方”、“下”、“在……下面”、“在……上方”和“上”等空间相对术语来描述如在图中示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了图中描绘的方位之外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，那么被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括上方和下方两种方位。装置可另外定位(旋转90度或在其它方位)，并相应地解释在此使用的空间相对描述语。
在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的而不旨在限制。如在此使用的，除非上下文另行清楚地指示，否则单数形式“一个”、“一种(者)”和“该(所述)”也旨在包括包含“至少一个(种)”的复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”和/或其变形时，指明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。“至少一个(种)”不理解为限制“一个”或“一种(者)”。“或(或者)”是指“和/或”。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任意和全部组合。将进一步理解的是，当在此说明书中使用术语“包括”和/或其变型或者“包含”和/或其变型时，表明存在陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另外定义，否则如在此使用的，符号“*”表示相邻原子共价地结合在一起的结合位(即，附着点)。
除非另外定义，否则如在此使用的，术语“烷基”表示单价烃基，其中，一个氢原子从直链或支链脂肪族饱和烃去除，烷基具有特定碳原子数目并可由“*-cnh2n+1”表示，其中，n是自然数。除非另外表示，否则烷基包括具有从1个至36个或从1个至24个或从1个至12个碳原子的基团。
除非另外定义，否则如在此使用的，术语“烷氧基”表示经由氧原子连接的烷基(即，-o-烷基)，并可由“*-o-cnh2n+1”表示，其中，n是自然数。c1至c30烷氧基的非限制性示例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基和己氧基。
除非另外定义，否则如在此使用的，术语“亚烷基”表示二价脂肪族烃基，其中，两个氢原子从直链或支链脂肪族饱和烃去除，亚烷基可具有从1个至大约20个碳原子，并可由“*-cnh2n-*”表示，其中，n是自然数。
除非另外定义，否则术语“烯基”表示具有至少一个碳碳双键(例如，乙烯基(*-hc＝ch2))的直链或支链单价烃基。除非另外表示，否则烯基包括具有从2个至36个或2个至24个或2个至12个碳原子的基团。
除非另外定义，否则术语“亚烯基”意味着具有至少一个碳碳双键(例如，亚乙烯基(*-hc＝ch-*)的直链或支链二价烃基。除非另外表示，否则亚烯基包括具有从2个至36个或2个至24个或2个至12个碳原子的基团。
除非另外定义，否则如在此使用的，术语“亚烷基氧基”表示亚烷基经由氧原子连接的二价基团，并可由“*-o-cnh2n-*”或“*-cnh2n-o-*”表示，其中，n是自然数。
在下文中，将描述根据示例性实施例的液晶组合物。
根据实施例的液晶组合物包括具有由以下式a-1表示的结构的化合物。具有由式a-1表示的结构的化合物可具有液晶性质。
其中，
在式a-1中，za可以为连接基团。例如，za可以为*-o-*、*-coo-*、*-oco-*、*-cf2o-*、*-ocf2-*、*-ch2o-*、*-och2-*、*-sch2-*、*-ch2s-*、*-c2f4-*、*-ch2cf2-*、*-cf2ch2-*、*-(ch2)k-*(其中，k为1至5的整数)、*-ch＝ch-*、*-cf＝cf-*、*-ch＝cf-*、*-cf＝ch-*、*-c≡c-*、*-ch＝chch2o-*或单键。
在式a-1中，
在式a-1中，ra1可以为烷基、烷氧基、氰基、卤素原子或氢原子。例如，ra1可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷氧基、氰基、卤素原子或氢原子。具有如上所述的结构的ra1基团可对化合物提供诸如优异的折射率各向异性或介电各向异性的性质。另外，由于由ra1基团占据的空间的体积相对小，因此化合物可具有低粘度性质。
在式a-1中，ra2可以为烷基、氰基、卤素原子或氢原子。例如，ra2可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、氰基、卤素原子或氢原子。具有如上所述的结构的ra2基团可对化合物提供诸如优异的折射率各向异性或介电各向异性的性质。另外，由于由ra2基团占据的空间的体积相对小，因此化合物可具有低粘度性质。
在式a-1中，x可以为卤素原子。卤素原子的示例可包括氟(f)原子、氯(cl)原子、溴(br)原子和碘(i)原子。在式a-1中，
具有由式a-1表示的结构的化合物包括直接结合到苯并呋喃基团的第2位的氧原子。换言之，具有由式a-1表示的结构的化合物包括苯并呋喃醚结构。直接结合到苯并呋喃基团的氧原子的未共享电子对可具有苯并呋喃基团的立体结构和排斥力，因此，具有由式a-1表示的结构的化合物可具有优异的介电各向异性，从而改善透射率并减小驱动电压。尽管所述化合物具有高极性性质和低粘度性质，但是其也可具有高的相转变温度。
此外，具有由式a-1表示的结构的化合物对光是高度可靠的，例如，对具有大约260纳米(nm)至380nm的波长带的紫外(uv)光是高度可靠的。因此，当液晶组合物应用于lcd时，液晶组合物可不引起电压保持率的减小或者余像缺陷。这确保了相对高的折射率各向异性并改善电压保持率性质和液晶显示器的余像问题，从而增强显示质量。
基于液晶组合物的总重量，可以在液晶组合物中包括大约0.01重量％至大约20重量％的量的具有由式a-1表示的结构的化合物。
在一些实施例中，具有由式a-1表示的结构的化合物可以为具有由以下式a-2表示的结构的化合物：
其中，
式a-2中的ra1可与在式a-1中定义的相同。例如，ra1可以为具有1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至5或1至3个碳数的烷氧基、氰基、卤素原子或氢原子。如果ra1为烷基或烷氧基，那么碳链可具有相对短的长度，因此进一步改善化合物的整体粘度性质。
另外，式a-2中的ra2可与在式a-1中的相同。例如，ra2可以为具有1至5或1至3个碳数的烷基、氰基、卤素原子或氢原子。如果ra2为烷基，那么碳链可具有相对短的长度，因此进一步改善化合物的整体粘度性质。
在式a-2中，za、x、
在一些实施例中，具有由式a-2表示的结构的化合物可以为具有由以下式a-3、式a-4或式a-5表示的结构的化合物：
在式a-4和式a-5中，
在式a-4和式a-5中，za1和za2可独立地选自于与za相同的取代基。例如，za可以为*-o-*、*-coo-*、*-oco-*、*-cf2o-*、*-ocf2-*、*-ch2o-*、*-och2-*、*-sch2-*、*-ch2s-*、*-c2f4-*、*-ch2cf2-*、*-cf2ch2-*、*-(ch2)k-*(其中，k为1至5的整数)、*-ch＝ch-*、*-cf＝cf-*、*-ch＝cf-*、*-cf＝ch-*、*-c≡c-*、*-ch＝chch2o-*或单键。
式a-3至式a-5中的ra1、ra2、x和
在一些实施例中，具有由式a-3、式a-4或式a-5表示的结构的化合物可以为具有由以下式a-6至式a-13中的任意一个表示的结构的化合物：
具有由式a-6至式a-13中的任意一个表示的结构的化合物可具有大约0.230至大约0.260的折射率各向异性(δn)和在20℃(γ1，20℃)下大约70毫帕斯卡-秒(mpas)至大约100mpas的旋转粘度。
在示例性实施例中，液晶组合物可包括具有由式a-6至式a-13表示的结构的化合物中的一种或更多种。在一些实施例中，液晶组合物可包括具有由式a-6至式a-13表示的结构的化合物中的两种或更多种。
在示例性实施例中，液晶组合物还可包括具有由以下式b-1表示的结构的化合物。具有由式b-1表示的结构的化合物可以为稳定剂化合物：
其中，
在式b-1中，m1和m2中的每个可限定位于环胺基与苯基之间的分子骨架结构。例如，m1和m2中的每个可以独立地为0或1。
在式b-1中，zb1、zb2和zb3中的每个可以为连接基团。例如，zb1、zb2和zb3中的每个可独立地为具有1至5个碳数的亚烷基、具有2至3个碳数的亚烯基、*-o-*、*-coo-*、*-oco-*、*-cf2o-*、*-ocf2-*、单键或双键。
在式b-1中，rb1可以为烷基、烷氧基或氢原子。例如，rb1可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷氧基或者氢原子。如果rb1为如上所述的结构中的一种，那么该基团可有效地抑制液晶的不希望的反应。
rb2可以为烷基、烷氧基、乙酰胺基(-nhcoch3)、羟基(-oh)或氢原子。例如，rb2可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至4个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至4个碳数的烷氧基、乙酰胺基、羟基或氢原子。如果rb2为如上所述的结构中的一种，那么该基团可有效地抑制液晶的不希望的反应。
具有由式b-1表示的结构的化合物包括位于化合物的两端处的环胺基和苯基。因此，化合物能够防止氧化反应并抑制离子杂质通过光或热而形成所经由的机理，从而增大液晶组合物的可靠性。如果根据当前实施例的液晶组合物应用于lcd，那么可改善电压保持率并有效地防止由于杂质的存在而产生的余像的形成。
基于液晶组合物的总重量，可在液晶组合物中包括大约百万分之(ppm)50至大约百万分之(ppm)3,000的量的具有由式b-1表示的结构的化合物。
在一些实施例中，具有由式b-1表示的结构的化合物可以为具有由以下式b-2表示的结构的化合物：
其中，
如果
式b-2中的rb1可与在式b-1中定义的相同。例如，rb1可以为具有1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至5或1至3个碳数的烷氧基或者氢原子。
另外，式b-2中的rb2可与在式b-1中定义的相同。例如，rb2可以为具有1至5或1至4个碳数的烷基、具有1至5或1至4个碳数的烷氧基、乙酰胺基、羟基或氢原子。
式b-2中的zb1、zb2、zb3、m1和m2与在式b-1中定义的那些相同，因此将不详细地描述它们。
在一些实施例中，具有由式b-2表示的结构的化合物可以为具有由以下式b-3、式b-4或式b-5表示的结构的化合物：
其中，式b-3至式b-5中的
在一些实施例中，具有由式b-3至式b-5表示的结构的化合物中的每种化合物可以为具有由以下式b-6至式b-9中的任意一个表示的结构的化合物：
在示例性实施例中，液晶组合物还可包括具有由以下式c-1表示的结构的化合物。具有由式c-1表示的结构的化合物可以为聚合的化合物：
其中，zc可以为连接基团。在示例中，zc可以为亚烷基、亚烷基氧基、醚基或单键。在另一示例中，zc可以为具有1至3个碳数的亚烷基、具有1至3个碳数的亚烷基氧基、醚基或单键。
在式c-1中，n1可以为2至4的整数。另外，在式c-1中，n2和n3中的每个可限定分子骨架结构。例如，n2和n3中的每个可以独立地为0或1。
在式c-1中，x可以为卤素原子。卤素原子的示例可包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。在式c-1中，n4至n6中的每个可独立地为0至2的整数。例如，x可结合到苯基，以对化合物提供高极性性质。
在式c-1中，rc1和rc2中的每个可以为可聚合的反应性基团，以促进聚合。例如，rc1和rc2中的每个可独立地为
具有由式c-1表示的结构的化合物可聚合以形成聚合物。可通过暴露于光或热来引发聚合反应。例如，因为具有由式c-1表示的结构的化合物吸收具有大约260nm至大约380nm或大约350nm至大约380nm的波长带的光，所以其可被聚合。
基于液晶组合物的总重量，可包括从大约100ppm至大约1,000ppm或大约1,000ppm至大约10,000ppm的量的具有由式c-1表示的结构的化合物。
在一些实施例中，具有由式c-1表示的结构的化合物可以为具有由以下式c-2表示的结构的化合物：
式c-2中的rc1、rc2、zc、x和n1至n6与在式c-1中定义的那些相同，因此将不详细地描述它们。
在一些实施例中，具有由式c-2表示的结构的化合物可以为具有由以下式c-3或c-4表示的结构的化合物：
在式c-3和式c-4中，rc1、rc2、zc、x、n1和n4至n6与在式c-1中定义的那些相同，因此将不详细地描述它们。
在一些实施例中，具有由式c-3或c-4表示的结构的化合物可以为具有由以下式c-5至c-8中的任意一个表示的结构的化合物：
在示例性实施例中，液晶组合物还可包括诸如光聚合引发剂或热聚合引发剂的聚合引发剂。
液晶组合物可具有大约0.080至大约0.120的折射率各向异性(δn)、大约-5.5至大约-2.8的介电各向异性(δε)和在20℃(γ1，20℃)下大约70mpas至大约110mpas的旋转粘度。因此，如果所述液晶组合物应用于lcd，那么液晶组合物可确保高光透射率、改善电压保持率并抑制余像的形成，从而提高显示质量。
在下文中，将参照附图描述根据发明构思的各种实施例的显示装置。
图1是根据示例性实施例的显示装置的分解透视图。
参照图1，根据当前实施例的显示装置包括：第一显示基底100；第二显示基底200，面对第一显示基底100；以及液晶层300，设置在第一显示基底100与第二显示基底200之间。液晶层300可包括多个液晶lc，液晶层300和液晶lc可具有负介电各向异性。
显示装置包括显示区da和非显示区na。显示区da可以为显示图像的区域，非显示区na可以为围绕显示区da的阻挡光的区域。显示区da包括多个像素px。每个像素px可独特地显示原色中的一种颜色。例如，像素px可包括显示红颜色的红色像素r、显示绿颜色的绿色像素g和显示蓝颜色的蓝色像素b。红色像素r、绿色像素g和蓝色像素b可沿第一方向x1和第二方向x2重复地布置，以当从显示装置上方的位置观看时，形成矩阵形状。多条栅极线gl和多条数据线dl可分别沿第一方向x1和第二方向x2延伸，并可分别将栅极驱动信号和数据驱动信号传送到像素px。
图2是图1的显示装置中包括的第一显示基底100的像素px的平面图。图3是沿包括图2的第一显示基底100的显示装置的线iii-iii'截取的剖视图。图4是图3中标记有ar1的区域的放大剖视图。图5是图3中标记有ar2的区域的放大剖视图。
参照图1至图5，用于控制液晶层300中的液晶lc的取向方向的开关器件120设置在第一显示基底100中，第二显示基底200可以为与第一显示基底100分隔开的对向基底，以使液晶层300置于第一显示基底100与第二显示基底200之间。
在示例性实施例中，第一显示基底100包括：第一绝缘基底110；开关器件120，设置在第一绝缘基底110上；以及第一电极150，设置在开关器件120上。
第一绝缘基底110可以为透明绝缘基底。例如，第一绝缘基底110可以为玻璃基底或塑料基底。在一些实施例中，第一绝缘基底110可具有柔性。
开关器件120设置在第一绝缘基底110上。开关器件120可以为薄膜晶体管(tft)，所述薄膜晶体管(tft)包括：栅电极121，设置在第一绝缘基底110上；有源层122，设置在栅电极121上；以及源电极123和漏电极124，以彼此分隔开的方式设置在有源层122上。
作为控制端子的栅电极121可连接到栅极线gl以接收栅极驱动信号，作为输入端子的源电极123可连接到数据线dl以接收数据驱动信号，作为输出端子的漏电极124可通过接触孔140电连接到第一电极150。有源层122可用作tft的沟道，并可根据施加到栅电极121的电压使沟道导通或截止。
栅电极121和有源层122可通过设置在栅电极121与有源层122之间的绝缘层131而彼此电绝缘。钝化层132可设置在有源层122、源电极123和漏电极124上，并可防止设置在钝化层132下方的电极直接接触有机材料。绝缘层131和钝化层132可由无机材料制成。无机材料的示例可包括氮化硅(sinx)、氧化硅(siox)、氮化硅氧化物(sinxoy)和氮氧化硅(sioxny)。有机层133可设置在钝化层132上。有机层133可以为使堆叠在第一绝缘基底110上的多个元件平坦化以具有均匀的高度的平坦化层。在实施例中，可省略有机层133。
第一电极150可设置在有机层133上。第一电极150可以为设置在每个像素px中并被数据驱动信号控制的像素电极。在图3中，第一电极150设置在第一显示基底100中，第二电极250设置在第二显示基底200中。在实施例中，第一电极150和第二电极250也可设置在同一基底上。
第一电极150可以为透明电极。透明电极可由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)的材料制成第一电极150可包括多个微分支电极152微缝可形成在每对相邻的微分支电极152之间。例如，第一电极150可包括主干电极、多个微分支电极152和连接电极151，主干电极大致像十字形(+)形状，多个微分支电极152从主干电极以相对于主干电极大约45度的方向放射地延伸，连接电极151从主干电极朝向接触孔140突出并连接到漏电极124。第一电极150可与第二电极250一起在液晶层300中形成电场，从而控制液晶lc的取向方向。
第一取向层160可设置在第一电极150上。第一取向层160可包括第一主取向层161和第一取向稳定层162。
第一主取向层161可设置在第一电极150上。第一主取向层161可以为二酐化合物和二胺化合物的共聚物。第一主取向层161可包括：聚合物链，包括具有酰亚胺基(-conrco-)作为主链的重复单元的聚酰胺酸；聚合物，通过使具有酰亚胺基作为重复单元的聚酰胺酸部分亚胺化获得；聚酰亚胺，通过使具有酰亚胺基作为重复单元的聚酰胺酸脱水环化获得；或者它们的组合。
第一主取向层161的聚合物链可包括附着到聚合物链的侧链。附着到第一主取向层161的聚合物链的侧链中的至少一些侧链可包括垂直取向基团。垂直取向基团可诱导液晶层300中的液晶lc的初始垂直取向。垂直取向基团可被固化，使得其相对于取向表面具有特定的坡度。
在一些实施例中，聚合物链的侧链中的至少一些侧链还可包括聚合引发剂和/或离子清除剂。
第一取向稳定层162可设置在第一主取向层161上。第一取向稳定层162可设置在第一主取向层161与液晶层300之间。例如，第一取向稳定层162可以以微突起的形状形成，并可覆盖第一主取向层161的整个表面。第一取向稳定层162可使第一主取向层161中的聚合物链的侧链(例如，垂直取向基团)保持预定的坡度，并可改善第一取向层160的硬度。第一取向稳定层162可包括通过单体化合物和/或聚合物化合物的聚合或者通过聚合物化合物与位于第一主取向层161中的聚合物链的侧链(例如，垂直取向基团)之间的聚合和化学键合而获得的聚合物化合物rmp。
在示例性实施例中，第一取向稳定层162可包括具有由以下式c-1表示的结构的化合物的交联聚合物：
其中，zc可以为连接基团。在示例中，zc可以为亚烷基、亚烷基氧基、醚基或单键。在另一示例中，zc可以为具有1至3个碳数的亚烷基、具有1至3个碳数的亚烷基氧基、醚基或单键。
在式c-1中，n1可以为2至4的整数。另外，在式c-1中，n2和n3中的每个可限定分子骨架结构。例如，n2和n3中的每个可以独立地为0或1。
在式c-1中，x可以为卤素原子。卤素原子的示例可包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。在式c-1中，n4至n6中的每个可独立地为0至2的整数。
在式c-1中，rc1和rc2中的每个可以为用于促进聚合的可聚合的反应性基团。例如，rc1和rc2中的每个可独立地为
在一些实施例中，具有由式c-1表示的结构的化合物可以为具有由以上描述的式c-2至式c-8表示的结构的化合物中的任意一种。由于已经与根据实施例的液晶组合物一起在先前描述了具有由式c-2至式c-8表示的结构的化合物，因此将省略所述化合物的详细描述。
第二显示基底200包括：第二绝缘基底210；阻光构件220和滤色器230，设置在第二绝缘基底210上；以及第二电极250，设置在阻光构件220和滤色器230上。
与第一绝缘基底110类似，第二绝缘基底210可以为透明绝缘基底。阻光构件220可由通过吸收或反射至少特定波长带的光来阻挡光的透射的材料制成。例如，阻光构件220可以为黑色矩阵。阻光构件220可设置在相邻像素px之间的边界处以防止颜色混合和颜色混合物缺陷。滤色器230可由吸收特定波长带的入射光或者将入射光的波长转移或转换成特定的波长的材料制成。即，滤色器230可仅透射特定波长带的光。在图3中，阻光构件220和滤色器230设置在第二显示基底200中。然而，一个或更多个阻光构件220和滤色器230也可设置在第一显示基底100中。覆层240可设置在阻光构件220和滤色器230上。覆层240可由有机材料制成。覆层240可以为堆叠在第二绝缘基底210上的多个元件提供均匀的高度。
第二电极250可设置在覆层240上。第二电极250可以是设置在像素px中并被施加共电压的共电极。第二电极250可与第一电极150一起在液晶层300中形成垂直电场。
第二取向层260可设置在第二电极250上。第二取向层260可包括第二主取向层和第二取向稳定层。第二主取向层可设置在第二电极250上，第二取向稳定层可设置在第二主取向层和液晶层300之间。第二主取向层可包括具有酰亚胺基作为重复单元的聚合物链。第二取向稳定层可包括具有由以上所描述的式c-1至式c-8表示的结构的化合物中的一种化合物。除了第二取向层260的位置之外，第二取向层260可与第一取向层160相同，因此将不详细地描述它们。
液晶层300包括多个液晶lc。在示例性实施例中，液晶lc和形成液晶层300的液晶组合物可具有负介电各向异性。在初始取向状态中，因为液晶lc的长轴与取向表面大致垂直地取向，所以液晶lc可保持在稳定的位置中。在一些实施例中，液晶lc可以以特定的预倾角稳定地保持。可通过使第一主取向层和第二主取向层中的聚合物链的侧链(例如，垂直取向基团)倾斜以及通过第一取向稳定层和第二取向稳定层中的聚合物化合物rmp来稳定预倾角。具有负介电各向异性的液晶lc可通过经由第一电极150和第二电极250形成的垂直电场来倾斜，使得液晶lc的长轴相对于电场的方向形成特定的预定的角度。由于液晶lc的长轴的方向改变，因此可调整透射通过液晶层300的光的量。如在此使用的，术语“初始取向状态”表示当在液晶层300中没有形成有电场时的液晶lc的取向状态。
在示例性实施例中，液晶层300的液晶lc包括具有由以下式a-1表示的结构的化合物：
其中，
在式a-1中，za可以为连接基团。例如，za可以为*-o-*、*-coo-*、*-oco-*、*-cf2o-*、*-ocf2-*、*-ch2o-*、*-och2-*、*-sch2-*、*-ch2s-*、*-c2f4-*、*-ch2cf2-*、*-cf2ch2-*、*-(ch2)k-*(其中，k为1至5的整数)、*-ch＝ch-*、*-cf＝cf-*、*-ch＝cf-*、*-cf＝ch-*、*-c≡c-*、*-ch＝chch2o-*或单键。
在式a-1中，
在式a-1中，ra1可以为烷基、烷氧基、氰基、卤素原子或氢原子。例如，ra1可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷氧基、氰基、卤素原子或氢原子。
在式a-1中，ra2可以为烷基、氰基、卤素原子或氢原子。例如，ra2可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、氰基、卤素原子或氢原子。
在式a-1中，x可以为卤素原子。卤素原子的示例可包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。在式a-1中，
具有由式a-1表示的结构的化合物可具有优异的介电各向异性，从而改善透射率并降低驱动电压。尽管化合物具有高极性性质和低粘度性质，但是其也可具有高相转变温度。此外，具有由式a-1表示的结构的化合物对光是高度可靠的，例如，对具有大约260nm至大约380nm的波长带的uv光是高度可靠的。因此，当应用于lcd时，化合物可不导致电压保持率的降低或者余像缺陷。这确保了相对高的折射率各向异性并改善了电压保持率性质和余像问题，从而提高显示质量。
在一些实施例中，具有由式a-1表示的结构的化合物可以为具有由以上所描述的式a-2至式a-13表示的结构的化合物中的任意一种化合物。由于已经与根据实施例的液晶组合物一起在先前描述了具有由式a-2至式a-13表示的结构的化合物，因此将省略所述化合物的详细描述。
在示例性实施例中，液晶层300还可包括具有由以下式b-1表示的结构的化合物st(见图4和图5)：
其中，
在式b-1中，m1和m2中的每个可限定位于环胺基与苯基之间的分子骨架结构。例如，m1和m2中的每个可以独立地为0或1。
在式b-1中，zb1、zb2和zb3中的每个可以为连接基团。例如，zb1、zb2和zb3中的每个可独立地为具有1至5个碳数的亚烷基、具有2至3个碳数的亚烯基、*-o-*、*-coo-*、*-oco-*、*-cf2o-*、*-ocf2-*、单键或双键。
在式b-1中，rb1可以为烷基、烷氧基或氢原子。例如，rb1可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至3个碳数的烷氧基或者氢原子。
rb2可以为烷基、烷氧基、乙酰胺基(-nhcoch3)、羟基(-oh)或氢原子。例如，rb2可以为具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至4个碳数的烷基、具有1至12、1至10、1至8、1至6、1至5或1至4个碳数的烷氧基、乙酰胺基、羟基或氢原子。
具有由式b-1表示的结构的化合物st包括环胺基和苯基。因此，化合物st可防止氧化反应并抑制响应于光或热形成离子杂质的机理，从而改善电压保持率并有效地防止由于杂质造成的余像问题。
在一些实施例中，具有由式b-1表示的结构的化合物st可以为具有由以上所描述的式b-2至式b-9表示的结构的化合物中的任意一种化合物。由于已经与根据实施例的液晶组合物一起在先前描述了具有由式b-2至式b-9表示的结构的化合物，因此将省略所述化合物的详细描述。
在示例性实施例中，液晶层300还可包括具有由以下式c-1表示的结构的化合物rm：
其中，zc可以为连接基团。在示例中，zc可以为亚烷基、亚烷基氧基、醚基或单键。在另一示例中，zc可以为具有1至3个碳数的亚烷基、具有1至3个碳数的亚烷基氧基、醚基或者单键。
在式c-1中，n1可以为2至4的整数。另外，在式c-1中，n2和n3中的每个可限定分子骨架结构。例如，n2和n3中的每个可以独立地为0或1。
在式c-1中，x可以为卤素原子。卤素原子的示例可包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。在式c-1中，n4至n6中的每个可独立地为0至2的整数。例如，x可结合到苯基，以对化合物提供高极性性质。
在式c-1中，rc1和rc2中的每个可以为用于聚合的可聚合的反应性基团。例如，rc1和rc2中的每个可独立地为
基于液晶层300的总重量，可以以从0ppm至大约100ppm的量加入具有由式c-1表示的结构的化合物rm。如果包括基于液晶层300的总重量的大约100ppm或更少的量的具有由式c-1表示的结构的化合物rm，那么可进一步改善电压保持率和余像缺陷。
在下文中，将参照制造示例和对比示例来更详细地描述发明构思。
制造示例1
合成具有由式a-8、式a-9和式a-13表示的结构的化合物，模拟它们的物理性质。在表1中示出模拟结果。
表1
制造示例2
制造包括具有由式a-8和式a-13表示的结构的化合物的液晶组合物，并模拟它的物理性质。在表2中示出模拟结果。
表2
对比示例1
液晶组合物被制造为具有与根据制造示例2的液晶组合物相同的折射各向异性和介电各向异性，并模拟它的物理性质。在表3中示出模拟结果。
表3
对比示例2
除了使用具有由式a-13’表示的结构的化合物代替具有由式a-13表示的结构的化合物之外，以与制造示例2相同的方式制造液晶组合物。以5重量％的量加入式a-13’的化合物，模拟它的物理性质。表4中示出模拟结果。
表4
参照表2和表3，即使不包括例如易受uv波长带的光影响(对于uv波长带的光不可靠)的具有三联苯基的化合物，根据制造示例2的液晶组合物也具有优异的折射率各向异性。
另外，根据制造示例2的液晶组合物具有比根据对比示例1的液晶组合物显著低的旋转粘度。
参照表2和表4，根据制造示例2的液晶组合物具有比根据对比示例2的液晶组合物低的旋转粘度。
根据实施例，可提供具有高介电各向异性和低粘度两者的液晶组合物。另外，具有包括液晶组合物的液晶层的显示装置具有改善的响应速度和对比度以及低驱动电压。
然而，发明构思的效果不限制于在此所阐述的效果。通过参照权利要求，对发明构思所属领域的日常技术人员而言，发明构思的以上和其它效果将变得更加明显。
虽然参照本发明的示例性实施例已经具体地示出并描述了本发明，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出形式和细节上的各种改变。示例性实施例应仅以描述性的含义来考虑，而不是出于限制性的目的。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！