本发明涉及液晶显示材料
技术领域：
，特别是涉及一种液晶组合物及制备方法、显示面板、显示装置。
背景技术：
：目前lcd显示主要分为tn(扭曲向列型)和ads(高级超维场转换)两种，其中tn产品使用垂直电场驱动，因其具有快速响应、制作工艺简单、成本低廉等优点，仍然广泛应用于电子标签、笔记本电脑、监控器、工控仪表等显示领域。但市场上的tn产品多为常白模式，而不使用常黑模式。这是由于，tn显示模式下，液晶预倾角较大，且扭曲的液晶分子会出现相错位错等，导致δn发生变化，从而暗态透光，使对比度变差，无法用于常黑模式。且传统液晶在背光照射时，易产生光化学反应，产生自由基等有害中间体，导致残像产生。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供了一种液晶组合物及制备方法、显示面板、显示装置。根据本发明的一方面，提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物中掺杂有氧化石墨烯。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述氧化石墨烯的含量为0.01～2wt％。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述氧化石墨烯的含量为0.2～0.4wt％。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含30～50wt％，以及选自以下通式中的四种或四种以上的化合物：0～70wt％，0～70wt％，0～70wt％，其中，各个r各自独立地选自c1～c12烷基、c2～c12烯基或c1～c12烷氧基，各个各自独立地选自苯基或环己基。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含30～50wt％，以及以下化合物中的四种或四种以上：0～20wt％，0～10wt％，0～20wt％，0～20wt％，0～20wt％，0～10wt％。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含0.4wt％氧化石墨烯和以下含量的化合物：50wt％，20wt％，5wt％，10wt％，5wt％，5wt％，4.6wt％。根据本发明的另一方面，提供了如上所述的液晶组合物的制备方法，包括：将液晶组合物中的各组分混合，加热，得到所述液晶组合物。根据本发明的又一方面，提供了一种显示面板，包括如上所述的液晶组合物。根据本发明的再一方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。本发明在液晶组合物中加入氧化石墨烯，在不加电时，氧化石墨烯受液晶分子的分子间作用力影响，平行于玻璃基板排列，将光遮挡，解决了tn常黑模式暗态漏光问题；在加电时，氧化石墨烯分子具有极性，感应电场发生转动，使其垂直于玻璃基板，使光透过。目前tn常白模式lcd对比度为1000：1，而使用氧化石墨烯掺杂的tn常黑模式，对比度可达到1500：1。加入氧化石墨烯还可以提升液晶组合物的信赖性，有助于降低残像等显示不良。这是由于加入氧化石墨烯后，由于氧化石墨烯的大π键与液晶分子的苯环发生耦合，使液晶分子在受到背光照射时，提升光物理反应速率，降低光化学反应速率，从而降低了产生有害物质的概率，提升了残像表现。此外，氧化石墨烯与石墨烯相比，分子本身具有极性，可以感应电场，这就无需液晶分子带动偏转，而是氧化石墨烯分子自主偏转，使得响应时间得到改善。附图说明图1为tn常黑模式的不加电状态示意图。图2为tn常黑模式的加电状态示意图。其中，1-液晶分子，2-氧化石墨烯，3-光线，4-玻璃基板。具体实施方式具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。根据本发明的一方面，提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物中掺杂有氧化石墨烯。本发明在液晶组合物中加入氧化石墨烯，在不加电时，氧化石墨烯受液晶分子的分子间作用力影响，平行于玻璃基板排列，将光遮挡，解决了tn常黑模式暗态漏光问题；在加电时，氧化石墨烯分子具有极性，感应电场发生转动，使其垂直于玻璃基板，使光透过。目前tn常白模式lcd对比度为1000：1，而使用氧化石墨烯掺杂的tn常黑模式，对比度可达到1500：1。加入氧化石墨烯还可以提升液晶组合物的信赖性，有助于降低残像等显示不良。这是由于加入氧化石墨烯后，由于氧化石墨烯的大π键与液晶分子的苯环发生耦合，使液晶分子在受到背光照射时，提升光物理反应速率，降低光化学反应速率，从而降低了产生有害物质的概率，提升了残像表现。此外，氧化石墨烯与石墨烯相比，分子本身具有极性，可以感应电场，无需液晶分子带动偏转，而是氧化石墨烯分子自主偏转，使得响应时间得到改善。图1为tn常黑模式的不加电状态示意图。图2为tn常黑模式的加电状态示意图。如图1所示，当不加电时，根据本发明的液晶组合物中的液晶分子长轴平行于玻璃基板排列，氧化石墨烯受液晶分子的分子间作用力影响，平行于玻璃基板排列，将光遮挡，光线无法透过。如图2所示，当加电时，根据本发明的液晶组合物中的液晶分子感应电场发生转动，垂直于玻璃基板，氧化石墨烯分子具有极性，同样地感应电场发生转动，使其垂直于玻璃基板，使光线透过。氧化石墨烯、石墨烯的结构分别如以下式(i)、式(ii)所示：氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。经过氧化处理后，氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得单一的石墨烯结构变得非常复杂。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述氧化石墨烯的含量为0.01～2wt％。当氧化石墨烯的重量百分数低于0.01％时，无法完全将光遮挡，存在漏光问题。当氧化石墨烯的重量百分数高于2％时，会导致亮态的光透过率也比较差。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述氧化石墨烯的含量为0.2～0.4wt％。当氧化石墨烯的重量百分数在0.2～0.4wt％的范围内时，可以使tn常黑模式下的对比度可达到1500：1，并且提升残像表现。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含30～50wt％，以及选自以下通式中的四种或四种以上的化合物：0～70wt％，0～70wt％，0～70wt％，其中，各个r各自独立地选自c1～c12烷基、c2～c12烯基或c1～c12烷氧基，各个各自独立地选自苯基或环己基。各个r可以各自独立地选自例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基等烷基基团，乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等烯基基团，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基等烷氧基基团。各自独立是指，各个r可以相同也可以不同，各个可以相同也可以不同(同一个通式中的和不同通式中的均如此)。例如，可以是其中各个r均可以是以上提到的烷基基团、烯基基团、烷氧基基团中的任意一种。对于中的r、也应做相同理解。在所述液晶组合物中主要起溶剂的作用，用于溶解其他液晶组分和氧化石墨烯。“选自以下通式中的四种或四种以上的化合物”应作以下理解：该四种或四种以上的化合物可以都选自通式(iii)、都选自通式(iv)、都选自通式(v)，也可以选自通式(iii)、通式(iv)、通式(v)这三个通式中的任意两个或三个。根据本发明的一个实施方式，该四种或四种以上的化合物不选自同一个通式(即选自通式(iii)、通式(iv)、通式(v)这三个通式中的任意两个或三个)。根据本发明的一个实施方式，该四种或四种以上的化合物选自三个通式中的两个。根据本发明的一个实施方式，该四种或四种以上的化合物选自三个通式中的三个。由于各化合物的结构类型有差异，性能之间可以在一定程度上实现互补，从而使最终得到的化合物具有更好的液晶性能。“四种或四种以上的化合物”可以例如是四种化合物、五种化合物、六种化合物等。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含化合物a30～50wt％，以及以下化合物中的四种或四种以上：0～20wt％，0～10wt％，0～20wt％，0～20wt％，0～20wt％，0～10wt％。根据本发明的一个实施方式，以重量百分数计，所述液晶组合物包含0.4wt％氧化石墨烯和以下含量的化合物：50wt％，20wt％，5wt％，10wt％，5wt％，5wt％，4.6wt％。根据本发明的另一方面，提供了如上所述的液晶组合物的制备方法，包括：将液晶组合物中的各组分混合，加热，得到所述液晶组合物。根据本发明的又一方面，提供了一种显示面板，包括如上所述的液晶组合物。根据本发明的再一方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。下面结合具体实施例对本发明的液晶组合物进行进一步的说明。对比实施例1：双折射δn＝0.101，清亮点tni＝75℃对比实施例2：组分重量百分数(wt％)化合物a50化合物b20化合物c5化合物d10化合物e5化合物f5化合物g5石墨烯0.4双折射δn＝0.101，清亮点tni＝75℃实施例1：双折射δn＝0.101，清亮点tni＝75℃实施例2：组分重量百分数(wt％)化合物a30化合物b15化合物c15化合物d15化合物e10化合物f5化合物g10氧化石墨烯0.4双折射δn＝0.104，清亮点tni＝81℃实施例3：组分重量百分数(wt％)化合物a35化合物b10化合物c15化合物d10化合物e10化合物f10化合物g10氧化石墨烯0.3双折射δn＝0.103，清亮点tni＝77℃实施例4：组分重量百分数(wt％)化合物a40化合物b5化合物c10化合物d10化合物e10化合物f10化合物g15氧化石墨烯0.2双折射δn＝0.102，清亮点tni＝74℃制备方法：将实施例或对比实施例中的液晶组合物的各组分按以上表格中的比例称重、混合，加入玻璃瓶中，加热至60℃，电磁搅拌或机械搅拌1h，得到液晶组合物，液晶组合物均为液态。对本发明的实施例和对比实施例中得到的液晶组合物进行性能测试。将本发明的实施例和对比实施例中得到的液晶组合物灌入测试用液晶盒中，加电场，并测定透过率。lw：亮态亮度，单位cd/m2，测试设备为dms501显示屏光电测量系统，lb：暗态亮度，单位cd/m2，测试设备为dms501显示屏光电测量系统；cr：对比度，cr＝lw/lb；vhr：电压保持率(％)，测试条件为60±2℃、电压为±5v、脉冲宽度为10ms、电压保持时间16.7ms。测试设备为toyomodel6254液晶性能综合测试仪。当液晶材料光化学反应越严重，其中含有的离子及自由基越多，vhr就越低，因此使用电压保持率来表征液晶光化学反应程度。τ：表示ton+toff(响应时间)(ms)，ton表示直至达到最大亮度90％时接通时的时间，toff表示直至达到最大亮度10％时切断时的时间。测试结果如表1所示。表1实施例和对比实施例的液晶化合物的性能结果表lw(cd/m2)lb(cd/m2)crvhr(％)ton(ms)toff(ms)τ(ms)对比实施例14000.5800：196.763.27.310.5对比实施例23900.261500：197.694.77.612.3实施例13920.271500：197.713.37.410.7实施例23970.241654：197.733.27.310.5实施例33890.251556：197.713.37.310.6实施例43940.271459：197.723.57.511.0对比实施例1未添加石墨烯和氧化石墨烯，对比实施例2添加0.4wt％的石墨烯，实施例1添加0.4wt％的氧化石墨烯。由实施例1和对比实施例1的比较可以看出，在液晶组分中加入氧化石墨烯后，测试用液晶盒的暗态明显得到改善，对比度提升为1500：1，且vhr提高。由实施例1和对比实施例2的比较可以看出，掺杂氧化石墨烯比掺杂石墨烯得到的液晶组合物的响应时间明显变快。这是由于氧化石墨烯本身具有极性，可以感应电场发生偏转，因此响应时间较快；而石墨烯需要液晶分子带动偏转，因此响应时间较慢。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12