一種正負混合液晶組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于液晶材料技術領域,具體涉及一種正負混合液晶組合物,以及其在液 晶顯示器中的應用。
【背景技術】
[0002] 顯示是把電信號(數據信息)轉變為可視光(視覺信息)的過程,完成顯示的設 備即人機界面(Man-MachineInterface,MMI)。平板顯不器(FlatpanelDisplay,FPD)是 目前最為流行的一類顯示設備。液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)是FPD中最 早被開發出來,并被商品化的產品。目前,薄膜晶體管液晶顯示器(ThinFilmTransistor LiquidCrystalDisplay,TFT-IXD)已經成為IXD應用中的主流產品。
[0003] 從工作原理講,IXD這種顯示器件是將背光源發出的光,藉由偏光片及液晶盒(液 晶分子)等,產生相應于要顯示圖像的光的明暗(從而使顏色變化),由此實現人們可辨識 的圖像顯示。也就是說,LCD的亮度決定于透過液晶盒的光的相對量(稱其為液晶盒的透 射率)、透過彩色濾光片的光的相對量(CF的透射率)以及背光源的亮度等諸多因素。
[0004] 不同顯示模式的引入使得液晶顯示器(IXDs)的性能有了明顯的提高,并且被更 加廣泛地應用于智能手機,顯示器,便攜平板電腦,電視等不同方面。這些應用對液晶顯示 器提出了更高的顯示要求,比如高對比度,寬視角,快速響應和高穿透率。其中,在超高分辨 率下由于像素尺寸的縮小導致開口率降低,所以高穿透率的顯示顯得尤為重要。
[0005] 液晶的介電性質用介電常數e來表示。與液晶指向矢平行的電場介電常數用 e//表示,與液晶指向矢垂直的電場介電常數用e丄表示,介電各向異性常數為Ae= e //-£丄。若液晶分子極性基團永久偶極距的方向與分子長軸方向一致,液晶分子長軸 方向的電子偏移度最大,這樣,與分子長軸平行的方向上具有大的偶極距,介電各向異性為 正,Ae>〇,這樣的液晶叫做正性液晶。若液晶分子極性基團永久偶極距的方向與分子長 軸方向垂直,液晶分子短軸方向的電子偏移度最大,這樣,與分子長軸垂直的方向上具有小 的偶極距,介電各向異性為負,△e<〇這樣的液晶叫做負性液晶。
[0006]目前在液晶顯示市場,具有競爭力的顯示模式主要有,面內切換(in-plane switching,IPS),邊緣場切換(fringe-fieldswitching,FFS),和垂直排列(vertical alignment,VA)等顯示模式。在這些顯示模式中,面內切換(IPS)和邊緣場切換(FFS)都 具有寬視角的特點。
[0007] 當正性液晶用于IPS/FFS顯示模式時可以獲得快速響應,并且有良好的可靠性; 而負性液晶用于IPS/FFS顯示模式時可以獲得更高的透過率,但是由于負性液晶粘度較 大,所以響應時間較慢。因此在傳統正性液晶混合物中添加負性組分的Hybrid液晶應運而 生,使其既具有正性液晶的快速響應優點,同時又可以獲得穿透率的有效提升,進而可以大 幅度降低液晶顯示器件的整體功耗。
[0008] 對于液晶顯示器件而言,經過長時間的固定畫面顯示后改變顯示畫面時上一畫面 不能立刻消失,所帶來的所謂殘像現象會嚴重影響顯示的效果。隨著液晶顯示在車載工控 領域的不斷拓展應用,對液晶材料的在以室溫為中心的盡可能寬的溫度范圍內的正常使用 提出了要求,因此要求液晶組合物在清亮點高的同時在低溫情況下的互溶性也要優異,進 而能夠在盡量寬的溫度范圍內保持向列相,同時盡可能地消除殘像現象。
【發明內容】
[0009] 本發明需要解決的技術問題是提供一種液晶組合物,將結構穩定的介電正、負極 性液晶化合物組合成的互溶性優異的Hybrid液晶組合物,以提高透過率、改善殘像現象、 并在以室溫為中心的盡可能寬的溫度范圍內保持向列相,實現優異的顯示效果。
[0010] 為解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案是:
[0011] 一種正負混合液晶組合物,所述液晶組合物包含一種或多種通式I所示的負性化 合物組成的組分A,包含一種或多種通式II所示的正性化合物組成的組分B,
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[0013] 其中,
[0014] &選自
源子數為1~10的直鏈烷基、碳原子數為1~10 的直鏈烷氧基或碳原子數為2~10的直鏈烯基中的任意一種;
[0015] 私選自碳原子數為1~5的直鏈烷基中的任意一種;
[0016] (0)選自-0-或單鍵中的任意一種;
[0017] R3選自
炭原子數為1~10的直鏈 烷基、碳原子數為1~10的直鏈烷氧基或碳原子數為2~10的直鏈烯基中的任意一種;
[0018] Xi、X2、乂3各自獨立地選自H、F中的任意一種,且X i、X2、乂3中至少有一個為F;
[0019] 丫^乙各自獨立地選自H、CH3中的任意一種,且Yi、Y2*至少有一個為CH3;
[0020] Zi選自單鍵、-CH2_、-CH2-CH2-、- (CH2) 3_、- (CH2)4_、-CH=CH-、-Cec-、-C00-、-00 c-、-cf2o-、-och2-、-ch2o-、-ocf2-、-cf2ch2-、-ch2cf2-、-c2f4-或-CF=CF-中的任意一種;
[0021]
中的任意一種;
[0022]
中的任意一種;
[0023]
乇意一種;
[0024] a、b各自獨立地表示1或2,并且當a= 2時,\A^)可以相同或不同,當b= 2時, 可以相同或者不同。
[0025] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述液晶組合物還包含一種或多種通式III所 示的化合物以及一種或多種通式IV和/或通式V所示的化合物組成的組分C;
[0026]
[0027] 其中,
[0028] R4、R5、R6、R7、Rs各自獨立地選自碳原子數為1~10的直鏈烷基、碳原子數為1~ 10的直鏈烷氧基或碳原子數為2~10的直鏈烯基中的任意一種;
[0029] X4、父5各自獨立地選自H、F中的任意一種;
[0030] Y3選自F、碳原子數為1-6的直鏈烷基、碳原子數為1-6的直鏈烷氧基或碳原子數 為2-6的直鏈烯基中的任意一種,其中的H未被取代,或者被F單取代,或者被F多取代; [0031 ] Z2選自單鍵、-CH2_、_CH2_CH2_、_ (CH2) 3_、_ (CH2)4_、_CH=CH_、_CeC-、-C00-、_00 c-、-CF20-、-0CH,-、-CH,〇-、-0CF,-、-CF,CH,-、-CH2CF2-、-C2F4-或-CF=CF-中的任意一種;
[0032]
忠自①、②所示基團中的任意一種或多種,
[0033] ①反式1,4-亞環己基、1,4-環己烯基基團,其中一個或多個不相鄰的_CH2-基團 被-0-或-S-取代或未取代;
[0034] ②1,4-亞苯基基團,其中一個或兩個-CH-被N取代或未取代,一個或兩個H被F 取代或未取代;
[0035] c、d、e各自獨立地表示0或1。
[0036] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述液晶組合物中,組分A的重量百分含量 為1~20 %,組分B的重量百分含量為10~70%。
[0037] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述液晶組合物中,組分C的重量百分含量 為20~70%。
[0038] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述通式I所示的負性化合物為下列式 I_a至式I_e所示的化合物,
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[0044] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述通式II所示的化合物為下列式II-1至 式II-10所示的化合物,
[0045]
[0046] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述通式II所示的化合物為下列式II-1-1 至式II-10-10所示的化合物,
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[0055]
[0056]
[0057] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述通式III所示的化合物為下列式III_a至 式III_d所示的化合物,
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[0059] 本發明技術方案的進一步改進在于:所述通式IV所示的化合物為下列式IV_a至 式IV-c所示的化合物,
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[0061] 本發