一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及液晶材料领域，特别涉及一种液晶组合物及其应用。本发明的液晶组合物，按重量份，包括以下组分：5～80份通式I所代表的化合物、10～80份通式II所代表的化合物，通式I所代表的化合物是含有一种1，3-二噁烷结构的化合物。本发明提供的液晶组合物具有低粘度、高电阻率、良好的低温互溶性以及快的响应速度，可用于多种显示模式的快响应液晶显示，其在TN、IPS或FFS模式显示器中的使用能明显改善液晶显示器显示效果。
【专利说明】一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶材料领域，特别涉及一种含1，3-二噁烷化合物的液晶组合物及 其应用。
【背景技术】
[0002] 目前，液晶在信息显示领域得到了广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一 定的进展（S.T.Wu，D.K. Yang. Ref lective Liquid Crystal Displays. Wiley，2001)。近几 年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等， 向列型液晶化合物已经在平板显示器中得到最为广泛的应用，特别是用于TFT有源矩阵的 系统中。
[0003] 液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家 Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇（cholesteryl benzoate)。 1917年Man gu i n发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年 E. Bose建立了攒动（Swarm)学说，并得到LS. Ormstein及F. Zemike等人的实验支持（1918 年），后经De Gennes论述为统计性起伏。G. W. Oseen和H. Zocher在1933年创立连续体理 论，并得到 F.C. Frank 完善（1958 年）。M. Bom (1916 年）和 K. Lichtennecker (1926 年）发 现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W. Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927 年，V. Freedericksz和V. Zolinao发现向列相液晶在电场或磁场作用下，发生形变并存在 电压阈值（Freederichsz转变）。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
[0004] 1968年美国RCA公司R. Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有 光散射现象。G. H. Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶 显示器（IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了 TN原理，人们利用TN光电效应和 集成电路相结合，将其做成显示器件（TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年 代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的 发展，1983?1985年T. Scheffer等人先后提出超扭曲向列相（Super Twisred Nematic: STN)模式以及P. Brody在1972年提出的有源矩阵（Active matrix :AM)方式被重新采用。 传统的TN-IXD技术已发展为STN-IXD及TFT-IXD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以 上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、 彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电 视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。
[0005] 其中"有源矩阵"包括两种类型：1、在作为基片的硅晶片上的0MS(金属氧化物半 导体）或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管（TFT)。
[0006] 单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结 合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效 应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。
[0007] 目前，IXD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术 难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸IXD在各自的领域已逐 渐占据平板显示器的主流地位。但是受液晶材料本身的制约（粘度高），致使响应时间成为 影响高性能显示器的主要因素。
[0008] 具体而言，液晶的响应时间受限于液晶的旋转粘度Y 1，降低液晶组合物的旋转粘 度对于减少液晶显示器的响应时间，加快液晶显示器的响应速度有着显著的效果。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种含1，3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用。
[0010] 为达到本发明的目的，具体采用如下的技术方案：一种液晶组合物，其特征在于， 按重量份，包括以下组分：（1) 5?80份通式I所代表的化合物，（2) 10?80份的通式II所 代表的化合物；
[0011] 其中，通式I所代表的化合物结构如下：
[0012]
【权利要求】
1. 一种含1，3-二噁烷化合物的液晶组合物，其特征在于，按重量份，包括以下组分： (1) 5?80份通式I所代表的化合物， (2) 10?80份的通式II所代表的化合物； 其中，通式I所代表的化合物结构如下：
在通式I中，A各自独立地选自以下结构：
自独立的代表1?10的整数；U各自独立地代表Η或F ;Z各自独立地代表F或OCF3 ;t各 自独立地代表0或1 ; 通式Π 所代表的化合物结构如下：
在通式II中，&各自独立地代表C2?C12的直链烯基；R2各自独立地代表Q?C 12的 直链烷基；m各自独立地代表0或1。
2. 根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，按重量份，包括以下组分： (1) 10?20份的通式I的化合物， (2) 35?70份的通式II的化合物； 或按重量份，包括以下组分： (1) 21?40份的通式I的化合物， (2) 15?60份的通式II的化合物。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶化合物，其特征在于，通式I所代表的化合物选自式 IA?式IH所代表的化合物中的一种或几种：
其中，η各自独立地代表1?7的整数，优选2?5的整数；Z各自独立地代表F或OCF3 ; 优选的，通式I所代表的化合物选自式IA-1?式IH-8的化合物中的一种或几种：
更优选的，通式I所选自以下化合物中的一种或几种：IE-2、ID-3、IE-3、IA-2、ID-2、 IA-3、IG-3、IH-7 或 IG-7。
4.根据权利要求1或2所述的液晶化合物，其特征在于，通式II所代表的化合物选自 式IIA?式IIB的化合物中的一种或几种：
其中，&各自独立地代表C2?C7的直链烯基，优选C2?C 5的直链烯基；R2各自独立地 代表Q?C7的直链烷基，优选Q?C5的直链烷基； 优选的，通式II所代表的化合物选自式IIA-1?式IIB-6的化合物中的一种或几种：
更优选的，通式II所选自以下化合物中的一种或几种：IIA-1、IIA-2、IIB-1、IIB-4或 IIA-9。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括以下组分： (3) 0?20份通式III所代表的化合物， (4) 0?20份通式IV所代表的化合物， (5) 0?30份通式V所代表的化合物， (6) 5?20份通式VI所代表的化合物， (7) 0?25份通式VII所代表的化合物， (8) 0?20份通式VIII所代表的化合物； 所述通式III?通式VIII所代表的化合物的结构如下：
其中，R3、R5各自独立地代表Ci?C1Q的直链烷基或C2?C 1Q的直链烷基；R4、R8?Rn 各自独立地代表Ci?C1(l的直链烷基；R6、R7各自独立地代表Ci?c 1(l的直链烷基，其中一 个或多个Η可以被F取代，或C2?C1(l的直链烯基；s、p各自独立地代表0或1 ;Li?L5各 自独立地代表Η或F，环B、环C各自独立地代表反式1，4-亚环已基或1，4-亚苯基；X各自 独立地代表F、OCF 3或Q?C5的烷基；Υ各自独立地代表F或OCF3 ;环D各自独立地选自以 下结构：
环E各自独立地选自以下结构：
环F各自独立地选自以下结构：
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于： 通式ΠΙ所代表的化合物选自下式：
其中，r3各自独立地代表c2?C5的直链烷基或直链烯基；R4各自独立地代表Ci?c 5 的直链烷基； 通式IV所代表的化合物选自下式：
其中，R5各自独立地代表C2?C5的直链烷基或直链烯基，式IVG中，R 5不能取烯基；Rx 各自独立地代表Q?C5的直链烷基； 通式V所代表的化合物选自下式：
其中，R6、R7各自独立地代表c2?C5的直链烷基；q各自独立地代表2?5的整数； 通式VI所代表的化合物选自下式：
其中，r8各自独立地代表c2?c5的直链烷基； 通式VII所代表的化合物选自下式：
其中，R9、R1(l各自独立地代表C2?C5的直链烷基； 通式VIII所代表的化合物选自下式：
其中，Rn各自独立地代表C2?C7的直链烷基，优选C2?C 5的直链烷基。
7. 根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括以下组分： 5-39份的通式I的化合物，45-70份的通式II的化合物，16-46份的通式V、通式VI、通式 VIII化合物中的一种、两种或三种。
8. 根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括以下组分： 11-24份的通式I的化合物，39-69份的通式II的化合物，4-12份的通式III的化合物，8-16 份通式IV、通式V或通式VII化合物中的一种。
9. 根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括以下组分： 23-39份的通式I的化合物，17-56份的通式II的化合物，6-9份的通式IV的化合物，7-16 份的通式VI的化合物，8-19份的通式VIII化合物。
10. 权利要求1-9任一项所述的液晶组合物在TN、IPS或FFS模式显示器中的应用。
【文档编号】G02F1/1333GK104293358SQ201410461024
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】朴英洙, 陈卯先, 陈海光, 姜天孟, 田会强, 储士红, 贺树芳, 张琳, 苏学辉 申请人:北京八亿时空液晶科技股份有限公司