一种超扭曲向列型液晶组合物

摘要

本发明提供一种超扭曲向列型液晶组合物，其含有如下重量百分含量的组分：(1)1～70％的一种或多种I类结构的化合物；(2)1～60％的一种或多种II类结构的化合物；以及占其他组分总重量的0.03～1.00％的旋光性组分。本发明的液晶组合物性能优异，通过对各组分含量的调整，所得的液晶组合物可以具有不同阈值电压和Δn特性，还可做成客户通常所用的四瓶或六瓶体系，便于在不同盒厚和不同驱动电压下使用，其特征为64路驱动响应超快，小于100ms。

权利要求

1.一种超扭曲向列型液晶组合物，其特征在于，由如下重量份的组分组成：占其他组分总重量0.80%的S811或，由如下重量份的组分组成：占其他组分总重量0.80%的S811或，由如下重量份的组分组成：占其他组分总重量0.80%的S2011；

所述单体表达式中，G表示 P表示 G(F)表示G(2F)表示 P(F)表示 P(2F)表示 P(2,6-2F)表示P(3,5-2F)表示

2.权利要求1所述液晶组合物在制备STN液晶显示器件中的应用。

说明书

一种超扭曲向列型液晶组合物

技术领域

[0001] 本发明属于液晶材料领域，具体来说，本发明提供一种快速响应的超扭曲向列型液晶组合物，此液晶组合物适用于STN液晶显示器件。

背景技术

[0002] 1888年，奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现液晶，此后，液晶的研究与应用迅速发展，尤其是1971年W.Helfrich和M.Schadt一起发现了扭曲向列相液晶场效应之后，使得液晶显示技术得以实现。自TN-LCD技术形成大规模工业化生产以后，随着显示技术的发展，传统的TN-LCD技术已发展成为STN-LCD及TFT-LCD技术，其典型产品已由手表、计算机、仪器仪表显示屏发展为OA、FA、PC、及TV显示屏。由于LCD具有电压低、低功耗、长寿命等特点而得到迅速发展，人们期待着利用液晶显示技术发展电视与计算机终端显示器。无疑，这给LCD研究提出了一系列新的要求，即增加信息显示容量，增大显示面积，提高对比度与分辨率，更快的响应速度等。

[0003] 20世纪80年代初，人们发现，传统的扭曲向列液晶(TN)器件，只要将其液晶分子的扭曲角加大，即可以改善其驱动特性。经努力，人们陆续开发一系列超过了TN扭曲角90℃的液晶显示器件，这类扭曲角在180℃～270℃的液晶显示器件称为超扭曲(STN-LED)系列产品。实现超扭曲角的工艺方法是在向列液晶配方中掺入适量的手征性液晶。使液晶预先扭曲一定角度，通过定向和控制盒厚即可保证液晶分子在盒内扭曲一定角度。

[0004] STN-LCD比TN型扫描线多，可以进行多路驱动的大容量显示，这就要求液晶材料粘度要很低；向列相温度范围要宽；为保持低的工作电压，要求材料有大的Δε；很高的光化学、热、化学稳定性，包括紫外光的稳定性以及大的k33/k11。现有技术的STN液晶材料还存在高路驱动下响应速度较慢等不足之处。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足之处，本发明提供一种超扭曲向列型液晶组合物。

[0006] 为实现本发明的目的，具体技术方案为：

[0007] 一种超扭曲向列型液晶组合物，含有如下重量百分含量的组分：

[0008] (1)1～70％的一种或多种I类结构的化合物；

[0009] (2)1～60％的一种或多种II类结构的化合物；

[0010] 占其他组分总重量的0.03～1.00％的旋光性组分；

[0011] 其中，所述I类化合物的结构通式如式I所示：

[0012]

[0013] 式I中R1为C2～C10的烯基，R2为C1～C10的烷基或烷氧基，或可独立地为F原子；X1、X2和X3独立地为F原子或H原子；n为0或1；

[0014] 所述II类化合物的结构通式如式II所示：

[0015]

[0016] 式中，R3为C1～C10的烷基或烷氧基；X4、X5独立地为F原子或H原子；环A为反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；Z为-CH2-CH2-、-COO-、-CF2O-或单键。

[0017] 所述旋光性组分的结构为(星号代表手性原子)：

[0018]

[0019]

[0020] 其中，所述的液晶组合物，还含有如下重量百分含量的组分：

[0021] (3)4～40％的一种或多种III类结构的化合物；

[0022] (4)0～15％的一种或多种IV类结构的化合物；

[0023] (5)0～30％的一种或多种V类结构的化合物。

[0024] 其中，所述III类结构化合物的结构通式如式III所示：

[0025]

[0026] 式III中，R4和R5独立地为C2～C10的烷基、烯基或烷氧基；X6和X7独立地为F原子或H原子；m为0或1；

[0027] 所述IV类结构的化合物结构式如式V所示：

[0028]

[0029] 式IV中R6和R7独立地为C1～C10的烷基或烷氧基；X8独立地为F原子或H原子；

[0030] 所述V类结构的化合物的结构通式如式V所示：

[0031]

[0032] 式V中，R8和R9独立地为C1～C10的烷基或烷氧基；环B和环C独立地为反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。

[0033] 优选地，所述的液晶组合物包括如下重量百分含量的组分：

[0034] (1)20～70％的一种或多种I类结构的化合物；

[0035] (2)5～50％的一种或多种II类结构的化合物；

[0036] (3)4～35％的一种或多种III类结构的化合物；

[0037] (4)0～10％的一种或多种IV类结构的化合物；

[0038] (5)0～25％的一种或多种V类结构的化合物；

[0039] 以及占其他组分总重量0.60～0.95％的旋光性组份。

[0040] 其中，所述化合物结构通式中的R1、R4、和R5独立地为C2～C5的烯基或烷基，R2为C2～C5的烯基或烷基，或甲基和F原子中的一种，R3、R6、R7、R8和R9独立地为C2～C5的烷基；X1～X8独立地为F原子或H原子；Z为-COO-或单键。

[0041] 其中，所述化合物结构通式中的环A、环B和环C独立地为反式1，4-环己基或1，4-亚苯基，n和m独立地为0或1；式I、IV和式V中的环己基为反式环己基。

[0042] 本发明所述液晶组合物在制备STN液晶显示器件中的应用。

[0043] 本发明的液晶组合物具有的双折射的Δn在0.110～0.180之间，适用于STN液晶显示件中。

[0044] 本发明的液晶组合物可采用常规方法制备，例如可以将多种组分在高温下混合并彼此溶解的方法制备；或者将其中含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中，或将各组分分别在有机溶剂中溶解，然后将溶液混合后去除溶剂后得到。其中，所用溶剂可以是丙酮、氯仿或甲醇等常用有机溶剂。

[0045] 本发明的有益效果在于：

[0046] 本发明的液晶组合物性能优异。通过对各组分含量的调整，所得的超扭曲向列型液晶组合物可以具有不同阈值电压和Δn特性。另外，可以做成客户通常所用的四瓶或六瓶体系，便于在不同盒厚和不同驱动电压下使用。其特征为64路驱动响应超快，小于100ms。

具体实施方式

[0047] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0048] 本发明的液晶混合物采用行业内普遍存在的方法-热溶解法制备。首先用天平按重量百分比称量各液晶化合物，其中称量加入顺序无特定要求，通常以液晶化合物熔点由高到低的顺序依次称量混合，在50-80℃下加热搅拌使得各组分熔解均匀，再经过滤、旋蒸，最后封装即得目标样品。除此之外，也可用专利CN101502767A所涉及方法进行均匀液晶的制备。

[0049] 除非另有说明，上下文中百分比为重量百分比，所有的温度以摄氏度给出。所有光学数据均在20℃下测量。

[0050] 实施例中使用下述缩写：

[0051] Δn为光学各向异性，no为折射率(589nm，20℃)；

[0052] V90为阈值电压，是在相对90％对比度时的特征电压(V，20℃)；

[0053] V10为饱和电压，是在相对10％对比度时的特征电压(V，20℃)；

[0054] Cp为液晶混合物的清亮点(℃)；

[0055] τon为直至达到最大对比度90％时接通时的时间，τoff直至达到最大对比度10％时切断时的时间，τ为τon+τoff(响应时间)(ms)；

[0056] Duty为驱动路数(简写为D)，Bias为偏压比(简写为B，B＝D1/2+1)。

[0057] 实施例中，单体结构单元的缩写表示列于表1中。

[0058] 表1结构单元缩写

[0059]

[0060]

[0061] 实施例1

[0062] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表2所示。

[0063] 表2液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

[0064]

[0065] 实施例2

[0066] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表3所示。

[0067] 表3液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

[0068]

[0069]

[0070] 实施例3

[0071] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表4所示。

[0072] 表4液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

[0073]

[0074]

[0075] 实施例4

[0076] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表5所示。

[0077] 表5液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

[0078]

[0079] 实施例5

[0080] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表6所示。

[0081] 表6液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

[0082]

[0083]

[0084] 实施例6

[0085] 取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由表7所示。

[0086] 表7液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

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