CN108865177B - 液晶介质及在液晶显示器中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可聚合化合物以及含有二苯并二呋喃的液晶化合物，和其用于光学、电光学的以及电子学目的的用途，特别是在液晶介质以及液晶显示器中，尤其是在PS(聚合物稳定)和PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。

Description

液晶介质及在液晶显示器中的应用
技术领域
本发明属于材料领域，涉及一种涉及液晶介质及在液晶显示器中的应用，尤其涉及一种在PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。
背景技术
早期的液晶显示器主要是扭曲向列(TN)型类，但是，它们具有较大的对比度视角依赖性的缺陷。另外，已知所谓的具有更宽的视角的垂直配向(VA)显示器。VA显示器的液晶盒在两个透明电极之间含有液晶介质的层，其中该液晶介质通常具有负的介电各向异性值。在断电状态下，液晶层的分子垂直于电极面地(垂面地)或者倾斜垂面地取向。当将电压施加到两个电极上时，发生液晶分子平行于电极面的重取向。另外，已知光学补偿弯曲(OCB)显示器，其基于双折射效应且具有有所谓的弯曲取向和通常正的各向异性的液晶层。施加电压时，发生液晶分子垂直于电极面的重取向。另外，OCB显示器通常含有一个或多个双折射光学延迟膜，以防止在黑暗状态下弯曲盒的不期望的光透过性。OCB显示器相对于TN显示器具有更宽的视角和更短的响应时间。另外已知的有所谓的面内切换(IPS)显示器，其含有在两个基板之间的液晶层，其中两个电极只是布置在两个基板中的一个上，和优选具有彼此交错的梳状结构。由此在施加电压到电极时，产生具有平行于液晶层的显著分量的电场。这样导致液晶分子在层面内重新取向。另外，提出了所谓的边缘场切换(FFS)显示器，其同样在相同基板上含有两个电极，但是不同于IPS显示器，其中仅一个构造为梳状结构化的电极形式，且另一电极是非结构化的。由此产生强的所谓的边缘场，即紧挨电极边缘处的强电场，并且在整个盒中产生电场，该电场同时具有强的垂直分量和强的水平分量。IPS显示器以及FFS显示器二者具有很小的对比度视角依赖性。
在较新类型的VA显示器中，液晶分子的均一取向限于在液晶盒之内的多个较小的畴上。这些畴(也称为倾斜畴)之间可以存在向错。具有倾斜畴的VA显示器，相对于传统VA显示器，具有更大的对比度和灰度的视角不依赖性。另外，这种类型的显示器更容易制备，因为不再需要用于在接通状态下使分子均一取向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)。替换此地，通过电极的特定构造来控制倾角或倾斜角的优先指向。在所谓的多域垂直配向(MVA)显示器中，这点通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起或突起来实现。由此，在施加电压时在不同的、特定的盒区域内在不同方向上使液晶分子平行于电极面取向。由此实现受控的切换，且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示器的视角，但是导致其透光性的降低。MVA的进一步改进使用了仅在一个电极侧上的凸起，而对置的电极具有切口，这改进了透光性。该切口的电极在施加电压时在液晶盒中产生不均匀的电场，使得进一步实现了受控切换。为进一步改进透光性，可以扩大切口与凸起之间的间距，但是这又导致响应时间的延长。在所谓的图案化VA(PVA)中，不用凸起也完全可行，因为两个电极在对置侧上通过切口来结构化，这导致增高的对比度和改进的透光性，但是这在技术上是困难的并且使显示器对机械影响更敏感。但是对于许多应用，例如监视器且尤其是TV屏幕，期望缩短响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。
另一种发展是所谓的聚合物稳定(PS)显示器，其也以术语聚合物稳定配向(PSA)公知。其中，将少量(例如0.3重量％、典型地<1重量％)可聚合化合物加到液晶介质中，并在充入液晶盒之后在于电极之间施加电压情况下使其原位聚合或交联(通常通过UV光聚合)。将可聚合的介晶或液晶化合物加到液晶混合物中已证实是特别适宜的。
同时，PSA原理正用于各种传统的液晶显示器。因此，例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS/FFS和PS-TN显示器。就PSA-VA和PSA-OCB显示器的情况下可聚合化合物(一种或多种)的聚合优选在施加的电压下进行，对于PSA-IPS-显示器的情况在有或者没有、优选没有施加电压的情况下进行。如在测试盒中可以验证的那样，PSA方法导致在盒中预倾斜。就PSA-OCB显示器的情况，弯曲结构受到稳定，从而使得没有补偿电压也是足够的或者可将其降低。就PSA-VA显示器的情况，该预倾斜对响应时间有积极的作用。对于PSA-VA显示器，可使用标准的MVA或PVA像素和电极布局。然而，另外，例如仅采用一个结构化的电极而没有凸起也可以是足够的，这显著简化了生产并同时产生了极好的对比度，同时有着极好的透光性。
如上述常规液晶显示器，PSA显示器同样能作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。就有源矩阵显示器的情况而言，单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管或TFT)来进行寻址，而就无源矩阵显示器的情况而言，通常根据如现有技术中已知的多路传输方法来进行。
特别是对于监测器以及特别是TV应用，一如既往地要求响应时间以及液晶显示器的对比度和亮度(亦即也是透光性)的优化。PSA方法可在此处提供关键的益处。特别是对于PSA-VA来说，与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间能在对其它参数没有明显损害的情况下实现缩短。
然而产生了一系列问题，不是所有的由液晶主体混合物+可聚合组分(一般为RM)组成的组合都适于PSA显示器，因为，例如不能调节获得倾斜或充分的倾斜，或者因为例如所谓的电压保持比(VHR)不足以用于TFT显示器应用。此外，已经发现在用于PSA显示器中时，从现有技术中已知的液晶混合物和RM仍具有一些缺陷。因此，不是每一种已知的可溶于液晶混合物的RM都适用于PSA显示器。此外，除了直接测量在PSA显示器中的预倾斜外，常常难以找到对于RM的合适的选择标准。如果期望借助于UV光而不加入光引发剂进行聚合时(这对某些应用可能是有利的)，合适RM的选择变得甚至更小。
特别是，具有用于生产特别小的预倾斜角度的PSA显示器的可利用的新型材料将是合乎需要的。此处优选的材料在聚合期间对于相同曝光时间能产生比迄今已知的材料更低的预倾斜角度，和/或通过使用它即使在较短的曝光时间之后也能以已知的材料达到的(较高的)预倾斜角。由此，显示器的生产时间能缩短以及生产工艺的成本降低。
生产PSA显示器的另一个问题是残余量的未聚合的RM的存在和去除，特别是在用于在显示器中产生预倾斜角的聚合步骤之后。例如，这类未反应掉的RM可能通过它们例如在显示器制成之后在操作期间以不可控的方式聚合而负面地影响显示器的性质。
此外，由于存在未聚合的RM引起的额外的“图像残留”效应经常在PSA显示器中观察到。残余RM的不受控的聚合在这里通过来自环境的UV光或由背景照明引发。因此在接通的显示区域内，在多个寻址周期之后，倾斜角改变了。结果，在接通的区域内出现透射变化，而其在未接通的区域中保持不变。
因此，值得期望的是，在PSA显示器生产期间RM的聚合尽可能完全进行以及尽可能排除在显示器中未聚合RM的存在或者将其降低至最小值。为此，需要能尽可能有效且完全的聚合的材料。此外，期望的是这些残余量的受控反应。如果RM比迄今已知的材料更快且更有效地聚合，这将是更简单的。
因此仍一直存在着对PSA显示器(特别是VA和OCB类型的)以及用于这样的显示器中的液晶介质和可聚合化合物的很大需求，并且它们不显示出如上所述的缺点或者仅仅以小的程度显示出这些缺点且具有改善的性质。特别是，对于PSA显示器以及用于PSA显示器的材料存在着很大需求，其能够实现在大的工作温度范围的同时有高比电阻、即使在低温下的短响应时间以及低阈值电压、低预倾斜角、大量的灰度、高对比度和宽的视角，且在UV曝光之后具有高数值的电压保持比(VHR)。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种尽可能快和完全地聚合、能尽可能快地调节低预倾斜角、减少或防止显示器中出现图像残留以及优选能同时实现非常高的比电阻值、低阈值电压和短响应时间的液晶介质及在液晶显示器中的应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种液晶介质，其特征在于：所述液晶介质包含可聚合的组分A以及液晶组分B；所述可聚合的组分A在液晶介质中的比例小于3％；所述液晶组分B在液晶介质中的比例1-35％；所述可聚合的组分A包括一种或多种结构式是I的可聚合化合物；所述液晶组分B包括一种或多种结构式是II的低分子量化合物；
所述结构式是I的可聚合化合物的具体结构式是：
Figure BDA0001763262060000041
其中：
所述环A1以及环A2均是
Figure BDA0001763262060000042
所述Z1以及Z2均是-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1以及P2均选自下列式P1～P6所代表的聚合性基团的任一种：
Figure BDA0001763262060000043
所述Sp1以及Sp2均是-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-；当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，Sp1和Sp2中的另外一个也为-O-，所述r为1～15的整数；
(F)表示H(氢)或F(氟)；
所述L1以及L2均是H或F；
所述m以及n均是0，1，2，3，当A1，A2，Z1，Z2均存在多个时，多个A1，多个A2，多个Z1或多个Z2均是相同或不相同；
所述结构式是II的低分子量化合物具体结构式是：
Figure BDA0001763262060000044
其中：
所述R1以及R2均是具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替；
所述Z3是-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键；
所述环A3各自独立地表示：
Figure BDA0001763262060000051
所述p是0、1或2，当A3以及Z3均存在多个时，多个A3或多个Z3是相同或不同。
上述结构式是I的可聚合化合物是化合物I-1或I-2；
所述化合物I-1的结构式是：
Figure BDA0001763262060000052
所述化合物I-2的结构式是：
Figure BDA0001763262060000053
其中：
所述环A1以及A2均表示
Figure BDA0001763262060000054
所述Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1和P2各自独立的选自下列式P1～P2所代表的聚合性基团：
Figure BDA0001763262060000055
所述Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数；
所述L1、L2各自独立为H或F；
所述m，n各自独立的为0，1，2；
当A1，A2，Z1，Z2均存在多个时，多个A1，多个A2，多个Z1或多个Z2均是相同或不相同。
上述化合物I-1选自以下子式的任一种：
Figure BDA0001763262060000061
所述化合物I-2选自以下子式的任一种：
Figure BDA0001763262060000062
其中：
所述Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1和P2各自独立的选自下列式P1～P2所代表的聚合性基团：
Figure BDA0001763262060000071
所述Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数；
所述L1、L2、L3、L4各自独立为H或F。
上述化合物II选自以下子式任一种：
Figure BDA0001763262060000072
Figure BDA0001763262060000081
其中：
所述R1以及R2各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基或烷氧基，2至12个碳原子的烯基或烯氧基。
上述液晶组分B还包括一种或多种结构式是III的化合物；
所述结构式是III的化合物的具体结构式是：
Figure BDA0001763262060000082
其中，
所述R3以及R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替；
所述Z4表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键，
所述环A4、A5各自独立地表示：
Figure BDA0001763262060000083
所述q表示1、2或3，
当A5以及Z4均存在多个时，多个A5或多个Z4均相同或不同。
上述化合物III选自以下子式的任一种：
Figure BDA0001763262060000084
Figure BDA0001763262060000091
Figure BDA0001763262060000101
Figure BDA0001763262060000111
其中：
所述R3以及R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替。
上述液晶介质还包括UV稳定剂和/或抗氧化剂；所述UV稳定剂是
Figure BDA0001763262060000112
所述抗氧化剂是：
Figure BDA0001763262060000113
一种基于如上所述的液晶介质在作为制备有源矩阵驱动用液晶显示元件时的用途。
一种基于如上所述的液晶介质在作为制备VA模式用液晶显示器、PSA模式用液晶显示器、PSVA模式用液晶显示器、HVA模式用液晶显示器、IPS模式用液晶显示器或ECB模式用液晶显示器时的用途。
本发明的优点是：
本发明提供了RM和相应的液晶介质组合物，特别是用于光学、电光学和电子应用，本发明提供在光聚作用之后产生更大的最大预倾斜角的可聚合化合物，这导致更快地实现所期望的预倾斜角且由此在液晶显示器生产中导致显著缩短的时间。在根据本发明的液晶介质和PSA显示器中使用这类可聚合化合物导致所期望的预倾斜度尤其快地实现且导致在显示器生产期间显著缩短的时间。这已经可以关于液晶介质地在VA倾斜测试盒中借助于依赖曝光时间的预倾斜角测量来验证。特别是，在不加入光引发剂的情况下可以达到预倾斜角。由于在根据本发明的显示器中可聚合化合物显示出显著更高的聚合速率，所以较少的未反应的残余量也保留在盒中，由此改善其电光性质以及这些残余量的受控反应变得更简单。
具体实施方式
上述目的部分或全部地通过根据本发明所述的材料来实现，材料包含具有式M1和M2的结构单元的聚合化合物：
Figure BDA0001763262060000121
在根据本发明的液晶介质和PSA显示器中使用这类可聚合化合物导致所期望的预倾斜度尤其快地实现且导致在显示器生产期间显著缩短的时间。这已经可以关于液晶介质地在VA倾斜测试盒中借助于依赖曝光时间的预倾斜角测量来验证。特别是，在不加入光引发剂的情况下可以达到预倾斜角。由于在根据本发明的显示器中可聚合化合物显示出显著更高的聚合速率，所以较少的未反应的残余量也保留在盒中，由此改善其电光性质以及这些残余量的受控反应变得更简单。
本发明所提供的液晶介质，其包含可聚合的组分A，其包含一种或多种可聚合化合物，和液晶组分B，其包含一种或多种低分子量化合物，组分A包含一种或多种I的可聚合化合物且组分A在液晶介质中的比例＜3％，和组分B包含一种或多种式II的化合物且化合物II在液晶介质中的比例为1-35％，
Figure BDA0001763262060000122
其中，
环A1，A2各自独立的表示
Figure BDA0001763262060000123
Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
P1和P2各自独立的选自下列式P1～P6所代表的聚合性基团：
Figure BDA0001763262060000131
Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数；
(F)表示H或F；
L1、L2各自独立为H或F；
m，n各自独立的为0，1，2，3；
当A1，A2，Z1，Z2存在多个时，可以相同或不同；
Figure BDA0001763262060000132
其中，
R1，R2各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替，
Z3表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键，
环A3各自独立地表示：
Figure BDA0001763262060000133
p表示0、1或2，
当A3，Z3存在多个时，可以相同或不同；
根据前面的液晶介质，其特征在于，化合物I选自以下子式I-1～I-2：
Figure BDA0001763262060000134
Figure BDA0001763262060000141
其中，
环A1，A2各自独立的表示
Figure BDA0001763262060000142
Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
P1和P2各自独立的选自下列式P1～P2所代表的聚合性基团：
Figure BDA0001763262060000143
Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数。
L1、L2各自独立为H或F；
m，n各自独立的为0，1，2；
当A1，A2，Z1，Z2存在多个时，可以相同或不同；
根据前面的液晶介质，其特征在于，化合物I-1选自以下子式：
Figure BDA0001763262060000144
化合物I-2选自以下子式：
Figure BDA0001763262060000145
Figure BDA0001763262060000151
其中，P1、P2、Sp1、Sp2、Z1和Z2具有前面所示的含义之一，
L1、L2、L3、L4各自独立为H或F；
具有负介电各向异性Δε的极性化合物的混合物，其中清亮点＞60℃和介电Δε为-2.3至-8.0，并且液晶组分B还包含一种或多种式III所示的化合物：
Figure BDA0001763262060000152
其中，
R3，R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替。
Z4表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键，
环A4、A5各自独立地表示：
Figure BDA0001763262060000153
q表示1、2或3，
当A5，Z4存在多个时，可以相同或不同；
化合物II选自以下子式：
Figure BDA0001763262060000161
其中，
R1，R2各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基或烷氧基，2至12个碳原子的烯基或烯氧基。
化合物III选自以下子式：
Figure BDA0001763262060000171
Figure BDA0001763262060000181
Figure BDA0001763262060000191
其中，
R3，R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替。
一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其包含前面任一项液晶介质。
VA模式、PSA模式、PSVA模式、HVA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示器，其包含前面任一项的液晶介质。
本发明另外涉及包含具有两个基板以及位于基板之间的包含聚合的组分和低分子量组分的液晶介质的层的液晶盒的PS或者PSA类型的液晶显示器，其中至少一个基板是对光可透过的和至少一个基板具有一个或两个电极，其中聚合的组分可由在施加电压到电极的情况下聚合在液晶盒的基板之间在液晶介质中的一种或多种可聚合化合物而获得，其中可聚合化合物的至少一种选自式I-1～I-2。
本发明还涉及用于生产如上下文的液晶显示器的方法，其中将包含如上下文的一种或多种低分子量液晶化合物或液晶主体混合物和一种或多种式I-1～I-2或其子式的可聚合化合物的液晶介质，填充入如上下文的具有两个基板和两个电极的液晶盒中，并将可聚合化合物在施加电压到电极情况下来聚合。
根据本发明的PS和PSA显示器具有优选以透明层的形式的两个电极，其中将其施加在形成液晶盒的一个或两个基板上。在此，或者分别将一个电极施加于两个基板的每一个上，例如在根据本发明的PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN显示器中那样，或者将两个电极仅施加于两个基板中的一个上，而另一个基板没有电极，例如在PSA-IPS或PSA-FFS型显示器中那样。
上下文中，适用如下含义：
除非特殊说明，术语PSA用来表示PS-显示器和PSA-显示器。
术语倾斜和倾斜角指的是液晶介质的液晶分子相对于在液晶显示器(此处优选PS或PS A显示器)中的盒的表面的倾斜或斜的取向。倾斜角在这里表示在液晶分子的分子纵轴(液晶指向矢)和形成液晶盒的平面平行的支撑板的表面之间的平均角度(＜90°)。低数值的倾斜角对应于大的倾斜。
为了制备PSA显示器，将可聚合化合物在施加电压情况下在于液晶显示器的基板之间的液晶介质中通过原位聚合而聚合或交联(若一种化合物包含两个或更多个可聚合基团)。聚合可在一个步骤中进行。也可以首先在第一步骤中在施加电压情况下进行聚合以形成预倾斜角，接着在第二聚合步骤中在没有施加电压情况下聚合或交联在第一步骤中未反应掉的化合物(最终固化)。
适宜且优选的聚合方法是，例如，热或光聚合，优选光聚合，特别是UV光聚合。在此也可以任选添加一种或多种引发剂。适宜的聚合条件、以及适宜的引发剂种类和用量是本领域技术人员已知的且在文献中有描述。适于自由基聚合的是，例如，可商购获得的光引发剂
Figure BDA0001763262060000202
(CibaAG)。如果使用引发剂，其比例优选为0.001～5重量％，特别优选0.001～1重量％。但是，聚合也可以在不添加引发剂的条件下进行。在另一优选实施方式中，液晶介质不含聚合引发剂。
根据本发明的可聚合化合物也适于没有引发剂的聚合，这带来了显著的优点，例如较低的材料成本以及尤其是更少的由可能的剩余量的引发剂或其降解产物引起的液晶介质污染。
用于PSA显示器的根据本发明的可聚合组分A)包含<3重量％，优选<1重量％，尤其优选<0.5重量％的可聚合化合物，特别是下面给出的式RM-1～RM32的可聚合化合物。
Figure BDA0001763262060000201
Figure BDA0001763262060000211
Figure BDA0001763262060000221
Figure BDA0001763262060000231
本发明的液晶介质，还包含UV稳定剂和/或抗氧化剂，
该UV稳定剂为
Figure BDA0001763262060000241
中的一种或几种；抗氧化剂为
Figure BDA0001763262060000242
本发明的液晶介质，可以用于有源矩阵显示器，优选通过薄膜晶体管(TFT)的矩阵寻址，特别适用于制造快速响应的有源矩阵TN-TFT，IPS-TFT液晶显示元件和液晶显示器，也属于本发明的保护范围。
除非另有说明，本发明中百分比为重量百分比；温度单位为℃；Δn代表光学各向异性(20℃)；Vth代表阈值电压，是在相对透过率改变10％时的特性电压(V，25℃)，γ1代表旋转粘度，使用TOYO6254测得(mPa.s，20℃)；TNI代表液晶介质的清亮点(℃)；
在以下各实施例中，液晶介质的制备均采用热溶解方法，包括以下步骤：用天平按重量百分比称量液晶化合物，其中称量加入顺序无特定要求，通常以液晶化合物熔点由低到高的顺序依次称量混合，在60～100℃下解热使得各组分充分溶解，再经过滤、旋蒸，最后封装即得目标样品。
在以下各实施例中，液晶化合物中基团结构用表1所示代码表示。
表1液晶化合物的基团结构代码
Figure BDA0001763262060000243
Figure BDA0001763262060000251
以如下化合物结构为例：
Figure BDA0001763262060000252
表示为：3CPYO2；
Figure BDA0001763262060000253
表示为：2OW3；
以下实施例用于说明本发明，不用来限制本发明的范围。取以下重量百分比的组合物II，III，以及可聚合化合物(可聚合化合物I-1～I-2为单独添加，重量百分比不计入100％以内)，制备并测试下列实施例中给出的的液晶介质的性能参数，下面显示了液晶介质的组成和其性能参数测试结果。
实施例A
向列相液晶混合物A按如下质量百分比配制：
Figure BDA0001763262060000254
Figure BDA0001763262060000261
将如下文所示的式子之一的0.3％的可聚合单体化合物加入液晶混合物A中，并将由此产生的混合物填装入VA-e/o-测试盒(经反向平行摩擦的，VA-聚酰亚胺取向层，测试盒厚度≈3.106μm)。在施加24V(交流电)的电压情况下将该盒用50mW/cm2强度的UV光照射所示的时间，由此使得单体化合物进行聚合。在UV照射之前和之后，通过C-V法(电容-电压法)来测定倾斜角。
为了测定聚合速率，在不同的曝光时间之后在测试盒中未聚合的RM的剩余量(以重量％计)采用HPLC方法测试。为此，将每种混合物分别在所示条件下在测试盒中聚合。然后将混合物采用甲乙酮从测试盒中洗出并测量。
出于比较的目的，采用从现有技术已知的结构类似的可聚合化合物对比例1进行如上的实验，详见表2。
表2对比例和实施例
Figure BDA0001763262060000262
Figure BDA0001763262060000271
倾斜角结果显示在表3中。
表3倾斜角
Figure BDA0001763262060000272
从表3可看出，与具有来自现有技术的单体对比例1的PSA显示器相比，在具有根据本发明的来自实施例1-3的单体的PSA显示器中更快速地达到在聚合之后非常小的倾斜角。
在不同的曝光时间之后的RM浓度显示在表4中。
表4聚合物浓度
Figure BDA0001763262060000273
Figure BDA0001763262060000281
从表4可看出，与具有来自现有技术单体对比例1的PSA显示器相比，在具有根据本发明的来自实施例1-3的单体的PSA显示器中达到明显更快的聚合速率和完全的聚合。

Claims (9)

1.一种液晶介质，其特征在于：所述液晶介质包含可聚合的组分A以及液晶组分B；所述可聚合的组分A在液晶介质中的比例小于3％；所述液晶组分B在液晶介质中的比例1-35％；所述可聚合的组分A包括一种或多种结构式是I的可聚合化合物；所述液晶组分B包括一种或多种结构式是II的低分子量化合物；
所述结构式是I的可聚合化合物的具体结构式是：
Figure FDA0002326230770000011
其中：
所述环A1以及环A2均是
Figure FDA0002326230770000012
所述Z1以及Z2均是-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1以及P2均选自下列式P1～P6所代表的聚合性基团的任一种：
Figure FDA0002326230770000013
所述Sp1以及Sp2均是-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-；当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，Sp1和Sp2中的另外一个也为-O-，所述r为1～15的整数；
(F)表示H或F；
所述L1以及L2均是H或F；
所述m以及n均是0，1，2，3，当A1，A2，Z1，Z2均存在多个时，多个A1，多个A2，多个Z1或多个Z2均是相同或不相同；
所述结构式是II的低分子量化合物具体结构式是：
Figure FDA0002326230770000014
其中：
所述R1以及R2均是具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替；
所述Z3是-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键；
所述环A3各自独立地表示：
Figure FDA0002326230770000021
所述p是0、1或2，当A3以及Z3均存在多个时，多个A3或多个Z3是相同或不同。
2.根据权利要求1所述的液晶介质，其特征在于：所述结构式是I的可聚合化合物是化合物I-1或I-2；
所述化合物I-1的结构式是：
Figure FDA0002326230770000022
所述化合物I-2的结构式是：
Figure FDA0002326230770000023
其中：
所述环A1以及A2均表示
Figure FDA0002326230770000024
所述Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1和P2各自独立的选自下列式P1～P2所代表的聚合性基团：
Figure FDA0002326230770000025
所述Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数；
所述L1、L2各自独立为H或F；
所述m，n各自独立的为0，1，2；
当A1，A2，Z1，Z2均存在多个时，多个A1，多个A2，多个Z1或多个Z2均是相同或不相同。
3.根据权利要求2所述的液晶介质，其特征在于：所述化合物I-1选自以下子式的任一种：
Figure FDA0002326230770000031
所述化合物I-2选自以下子式的任一种：
Figure FDA0002326230770000032
其中：
所述Z1和Z2各自独立的为-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-(CH2)2COO-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键；
所述P1和P2各自独立的选自下列式P1～P2所代表的聚合性基团：
Figure FDA0002326230770000041
所述Sp1和Sp2各自独立的为-O-、-O-(CH2)r-、-(CH2)r-O-、-(CH2)r-或-O-(CH2)r-O-，但当Sp1和Sp2中有一个为-O-时，另外一个也为-O-，其中r为1～15的整数；
所述L1、L2、L3、L4各自独立为H或F。
4.根据权利要求3所述的液晶介质，其特征在于：所述化合物II选自以下子式任一种：
Figure FDA0002326230770000042
Figure FDA0002326230770000051
其中：
所述R1以及R2各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基或烷氧基，2至12个碳原子的烯基或烯氧基。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的液晶介质，其特征在于：所述液晶组分B还包括一种或多种结构式是III的化合物；
所述结构式是III的化合物的具体结构式是：
Figure FDA0002326230770000052
其中，
所述R3以及R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替；
所述Z4表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-CF2CF2-或者单键，
所述环A4、A5各自独立地表示：
Figure FDA0002326230770000053
所述q表示1、2或3，
当A5以及Z4均存在多个时，多个A5或多个Z4均相同或不同。
6.根据权利要求5所述液晶介质，其特征在于：所述化合物III选自以下子式的任一种：
Figure FDA0002326230770000054
Figure FDA0002326230770000061
Figure FDA0002326230770000071
Figure FDA0002326230770000081
其中：
所述R3以及R4各自独立的表示具有1至12个碳原子的烷基、烷氧基，2至12个碳原子的烯基、烯氧基，其中一个或两个不相邻的CH2基团还可以被-CO-、-O-CO-或-CO-O-以使得O原子并不直接彼此键接的方式代替。
7.根据权利要求6所述的液晶介质，其特征在于：所述液晶介质还包括UV稳定剂和/或抗氧化剂；所述UV稳定剂是：
Figure FDA0002326230770000082
所述抗氧化剂是：
Figure FDA0002326230770000083
8.一种基于如权利要求1-7任一权利要求所述的液晶介质在制备有源矩阵驱动用液晶显示元件时的用途。
9.一种基于如权利要求1-7任一权利要求所述的液晶介质在制备VA模式用液晶显示器、PSA模式用液晶显示器、PSVA模式用液晶显示器、HVA模式用液晶显示器、IPS模式用液晶显示器或ECB模式用液晶显示器时的用途。
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