液晶組合物及其液晶顯示器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶組合物，特別涉及一種具有合適的光學(xué)各向異性、合適的介 電各向異性、較快的響應(yīng)速度、良好的抗紫外照射性的液晶組合物及其在液晶顯示器件中 的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于液晶顯示元件來講，根據(jù)液晶的顯示模式分為PC(phase change,相 變）、TN (twist nematic，扭曲向列）、STN(super twisted nematic，超扭曲向列）、ECB (electrically controlled birefringence,電控雙折身寸）、OCB(optically compensated bend，光學(xué)補償彎曲）、IPS(in-plane switching，共面轉(zhuǎn)變）、VA(vertical alignment，垂 直配向)等類型。液晶顯示元件根據(jù)光源的類型分為利用自然光的反射型、利用背光的透過 型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。
[0003] 已知在上述運作模式中，ECB模式、IPS模式、VA模式等式利用液晶分子的垂直配 向性的運作模式，尤其是IPS模式以及VA模式可改善TN模式、STN模式等顯示模式視角狹 小的缺點。
[0004] 液晶材料需要具有適當高的介電各項異性、光學(xué)各項異性以及良好的低溫互溶性 和熱穩(wěn)定性。此外，液晶材料還應(yīng)當具有低粘度和短響應(yīng)時間，低閾值電壓和高對比度。根 據(jù)市售的液晶顯示元件來進一步說明組合物的各向性能指標。向列相的溫度范圍與元件的 工作溫度范圍相關(guān)聯(lián)。向列相的上限溫度較好的是大于等于70°c，并且向列相的下限溫度 較好的是小于等于-l〇°C。組合物的粘度與元件的響應(yīng)時間相關(guān)聯(lián)。為了在元件中顯示動 畫，較好的是元件的響應(yīng)時間短。因此，較好的是組合物的粘度小，而更好的是溫度低時組 合物的粘度小。
[0005] 組合物的光學(xué)各向異性與元件的對比度相關(guān)聯(lián)。為了使液晶顯示元件的對比度比 最大化，可將液晶組成物的光學(xué)異向性（An)與液晶層的厚度（d)的乘積值（An*d)設(shè)定為 固定值的方式進行設(shè)計。適當?shù)姆e值依賴于運作模式的種類。如TN模式的元件的適當值 約為0.45pm。該情形時，對于液晶層厚度較小的元件而言，較好的是光學(xué)各向異性大的組 合物。
[0006] 組合物的大的介電各向異性有助于使元件具有低的臨界電壓，小的消耗功率及大 的對比度。因此，較好的是大的介電各向異性。組合物的電阻率大有助于使元件具有大的 電壓保持率及大的對比度。因此，較好的是在初始階段不僅是在室溫下、并且在高溫下亦具 有較大電阻率的組合物。較好的是長時間使用后不僅在室溫下、而且在高溫下亦具有較大 電阻率的組合物。組合物對紫外線及熱的穩(wěn)定性與液晶顯示元件的壽命有關(guān)。上述穩(wěn)定性 高時，該元件的壽命長。此種特性對于液晶投影儀，液晶電視等中所使用的液晶顯示元件而 目是較好的。
[0007] 單一的液晶化合物通常難以發(fā)揮其特性，通常將其與其他多種液晶化合物混合配 制成組合物。在現(xiàn)有液晶組合物中，能夠得到較優(yōu)的特性，但是該種類化合物光學(xué)各向異性 不夠大，介電各向異性不夠大，對混合成々!!和△ e大的組合物幫助不大，從而不利于用在 小盒厚的產(chǎn)品中，直接導(dǎo)致響應(yīng)速度不夠快，如CN101796162A、CN1475547A中公開的液晶 組合物，不同程度上具有上述缺點。
[0008] 因此，需要一種液晶組合物，其具有向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低 (即相變溫度范圍寬）；低的粘度；大的光學(xué)各向異性；大的介電各向異性；良好的紫外線的 穩(wěn)定性；良好的低溫存儲穩(wěn)定性等特性中的至少一種特性。本發(fā)明的其他目的是提供一種 液晶顯示元件，其是具有合適的光學(xué)各向異性、合適的介電各向異性、對紫外線的穩(wěn)定性高 等特性的組合物，并且使得液晶顯示元件具有響應(yīng)時間短、電壓保持率大等特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的一個方面提供一種液晶組合物，所述液晶組合物包含：
[0010] 至少一種通式I的化合物
【主權(quán)項】
1. 一種液晶組合物，包含： 至少一種通式I的化合物 1以及
1I 至少一種通式II的化合物
II f 其中， 札表示碳原子數(shù)為1-5的烷基； R2和R3相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或烷氧基，或碳原子數(shù)為 2-7的烯基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物還包含： 至少一種選自通式III-1、通式III-2、通式III-3及其組合組成的組的化合物
其中， &、1?5和R6相同或不相同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-5的烷基； L表示H或F。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物還包含： 至少一種選自通式IV-1和/或IV-1的化合物
IV-! * IV-2.以及 * 至少一種選自通式V的化合物
V 其中， R7、R8、R9、R10、Rn和R12相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或烷氧基， 或碳原子數(shù)為2-5的烯基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式I的化合物占所述液 晶組合物總重量的10-50% ;所述通式II的化合物占所述液晶組合物總重量的5-45% ;所述 通式III-1、通式III_2、通式III_3及其組合組成的組的化合物占所述液晶組合物總重量的 5-45% ;所述通式IV-1和/或IV-1的化合物占所述液晶組合物總重量的10-50% ;以及所述 通式V的化合物占所述液晶組合物總重量的0-15%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式I的化合物選自由下列 化合物組成的組中一種或更多種化合物：
卜〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式II的化合物選自由下列 化合物組成的組中一種或更多種化合物：
----------------〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式III-1的化合物選自由下 列化合物組成的組中一種或更多種化合物：
r， 所述通式III_2的化合物選自由下列化合物組成的組中一種或更多種化合物：
所述通式III_3的化合物選自由下列化合物組成的組中一種或更多種化合物：
「 e
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式IV-1的化合物選自由下 列化合物組成的組中一種或更多種化合物：
所述通式IV-2的化合物選自由下列化合物組成的組中一種或更多種化合物： .............. ........................................................................
f 所沭通式V的化合物詵自由下列化合物纟目成的纟目中一種或￥多種化合物： 、......................*、.......................,、.......................,
'.......................,〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求5-8所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包含： 占所述液晶組合物總重量13%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶組合物總重量13%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶組合物總重量8%的化合物IV-1-1 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物III-1-1 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物III-1-2 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物I-2 ; 占所述液晶組合物總重量6%的化合物I-3 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-4 ; 占所述液晶組合物總重量9%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物IV-2-5 ; 占所述液晶組合物總重量8%的化合物II-6 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物II-7 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物II-8 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-3-3 ;以及 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-3-4， 或者，所述液晶組合物包含： 占所述液晶組合物總重量12%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶組合物總重量11%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶組合物總重量12%的化合物IV-1-1 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-1-1 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-1-2 ; 占所述液晶組合物總重量6%的化合物I-2 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶組合物總重量9%的化合物I-4 ; 占所述液晶組合物總重量12%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物II-6 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物II-7 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物II-5 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物III-3-3 ;以及 占所述液晶組合物總重量2%的化合物III-2-4， 或者，所述液晶組合物包含： 占所述液晶組合物總重量12%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶組合物總重量9%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物I-1 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-2 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶組合物總重量10%的化合物I-4 ; 占所述液晶組合物總重量10%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶組合物總重量10%的化合物II-6 ; 占所述液晶組合物總重量6%的化合物II-7 ; 占所述液晶組合物總重量6%的化合物II-8 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物II-5 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物II-1 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-2-1 ;以及 占所述液晶組合物總重量4%的化合物V-1， 或者，所述液晶組合物包含： 占所述液晶組合物總重量10%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物I-1 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-2 ; 占所述液晶組合物總重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶組合物總重量10%的化合物I-4 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物IV-2-5 ; 占所述液晶組合物總重量2%的化合物IV-2-2 ; 占所述液晶組合物總重量9%的化合物II-6 ; 占所述液晶組合物總重量8%的化合物II-7 ; 占所述液晶組合物總重量8%的化合物II-8 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物II-5 ; 占所述液晶組合物總重量5%的化合物II-1 ; 占所述液晶組合物總重量4%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶組合物總重量3%的化合物III-2-1 ;以及 占所述液晶組合物總重量4%的化合物V-1。
10. -種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件包含權(quán)利要求1至9中的任一項所述的液晶 組合物。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液晶組合物，包含：至少一種通式Ⅰ的化合物；以及至少一種通式Ⅱ的化合物。本發(fā)明的液晶組合物具有合適的光學(xué)各向異性、合適的介電各向異性、較快的響應(yīng)速度、良好的低溫存儲穩(wěn)定性、良好的抗紫外照射性和對熱穩(wěn)定性等特性中至少一種特性，適用于液晶顯示器件中。本發(fā)明還提供包含該液晶組合物的液晶顯示器件。
【IPC分類】C09K19-44, G02F1-1333
【公開號】CN104610982
【申請?zhí)枴緾N201310544239
【發(fā)明人】韓文明, 胡娟, 劉洋, 嚴加浩, 宋曉龍, 譚玉東
【申請人】江蘇和成顯示科技股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日