CN115537210A - 一种正负混合液晶组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正负混合液晶组合物及其应用，按总质量分数100％计，包括如下组分：包含一种或者多种具有如通式I或通式II所示的负性结构的化合物，其质量分数为2～18％；包含一种或多种具有通式III所示结构的化合物，其质量分数为2％～40％；包含一种或多种具有通式IV所示结构的化合物，其质量分数为2％～75％；包含一种或多种具有通式V所示结构的化合物，其质量分数为1％～30％；包含一种或多种具有通式VI所示结构的化合物，其质量分数为0.5％～50％。该液晶组合物具有较大的弹性常数和垂直介电、较低的旋转粘度，可提高响应速度，适应低频驱动，降低功耗，可作为变频液晶应用于IPS显示中。
Description
技术领域
本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种正负混合液晶组合物及其应用。
背景技术
液晶材料是一种具有液体的流动性又具有晶体的各向异性的有机化合物的混合物。近年来，液晶组合物的应用领域已大大扩展至各种类型的显示器件、电光器件、电子组件、传感器等。其中向列液晶混合物已在平板显示器件中得到了最广泛的应用，特别是用于无源TN或STN矩阵显示器或具有TFT有源矩阵的***中。而IPS显示虽然与TN显示同样采用向列液晶，但其具有更高的对比度、更宽的视角和更低的色偏，因此在显示产品中应用极为广泛。但较好的显示效果也存在相应的弊端：首先是其相较于TN模式更慢的响应速度，其次是其长期高频驱动带来的较大的功耗损失。
因此，需要一种液晶组合物，一方面可以提高响应速度，另一方面可以在低频驱动的情况下同样保持正常工作，从而可以在保证画质的同时降低功耗。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种正负混合液晶组合物及其应用，具有较大的弹性常数和垂直介电、较低的旋转粘度，可以提高响应速度、适应低频驱动，降低功耗，能够作为变频液晶应用于IPS显示中。
技术方案：一种正负混合液晶组合物，按总质量分数100％计，包括如下组分：
包含一种具有负性结构的化合物，所述负性结构的化合物的质量分数为2～18％，其结构如通式I或通式II所示，
通式I为：
其中，R1和R2各自独立地表示C1-C3的直链烷基；
通式II为：
其中，R3和R4各自独立地表示C1-C3的直链烷基；Z表示-OCH2-；n表示0或1个-OCH2-；当n＝0时，环A1表示苯环；n＝1时，环A1表示环己烷；
包含一种或多种具有通式III所示结构的化合物，其质量分数为2％～40％，通式III为：
其中，R5表示C2-C5的直链烷基；当Y1被F原子取代时，环A2表示苯环分子；当Y1为H原子时，环A2表示
包含一种或多种具有通式IV所示结构的化合物，其质量分数为2％～75％，通式IV为：
其中，R6表示C1-C3的直链烷基；R7表示C2-C4的直链烷基或C1-C3的烯基链；
包含一种或多种具有通式V所示结构的化合物，其质量分数为1％～30％，通式V为：
其中，R8表示C1-C3的直链烷基；R9表示-OCF3或
取代；当R9为-OCF3取代时，环A3和环A4都表示环己烷，环A5表示苯环；当R9为
取代时，环A3表示苯环，环A4和环A5均表示环己烷；
包含一种或多种具有通式VI所示结构的化合物，其质量分数为0.5％～50％，通式VI为：
其中，R10表示C1-C5的直链烷基；R11表示C1-C5的直链烷基或F原子取代；Y2、Y3和Y4各自独立地表示F原子或H原子取代；环A6和环A7各自独立地表示环己烷或苯环。
优选的，通式I所示的化合物选自下式的一种或多种：
优选的，通式I所示的化合物的结构如式I-4所示。
优选的，通式II所示的化合物选自下式中的一种或多种：
优选的，通式II所示的化合物选自IIA-5和IIB-6中的一种或两种。
优选的，通式III所示的化合物选自下式中的一种或多种：
优选的，通式IV所示的化合物选自下式中的一种或多种：
优选的，通式V所示的化合物选自下式中的一种或多种：
优选的，通式VI所示的化合物选自下式中的一种或多种：
上述正负混合液晶组合物在IPS显示中的应用。
有益效果：本发明的液晶组合物具有较大的弹性常数和垂直介电，能够显著增强液晶体系的锚定能和自身的回复能力，减少flicker的产生，可以在低频驱动的情况下同样保持正常工作，从而可以在保证画质清晰的同时降低功耗；同时该液晶组合物还具有较低的旋转粘度，从而可以提高响应速度。因此，本发明的液晶组合物在IPS显示领域，尤其是变频显示中具有重要的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
Tni：清亮点(℃)
no：寻常光的折射率(589nm，25℃)
ne：非寻常光的折射率(589nm，25℃)
Δn：折射率各向异性(589nm，25℃)；
T：表示在25℃下，测得的响应时间(ms)
Δε：介电各向异性(1KHz，25℃)；
其中，Δε＝ε//-ε⊥，其中，ε//为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、1KHz。
K11：展曲弹性常数
K33：弯曲弹性常数
γ1：表示在25℃下，20微米盒厚测得的旋转粘度[mPa·s]，通过LCM-2测得。
VHR：表示电压保持率，测试条件(5V，6Hz，60℃)通过LCM-2测得。
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：液晶化合物管能团代码
按照实施例中的质量百分比，称取相应通式结构的化合物，将称量好的单体置于硬质高硼硅玻璃瓶中，在氮气保护下，升温，以电磁搅拌或机械搅拌至呈熔融清亮均一透明溶液止，再继续搅拌30分钟，使物料彻底均匀混合后停止加热。在搅拌下减压脱气；随温度的降低，真空度提升，直至温度冷却到室温时，停止搅拌，继续抽空至未见气泡出现为止。即可以灌入测试盒，进行测试。
实施例1
从实施例1中，可发现该组合物具有较大的K值，低的旋转粘度，快的响应时间，优异的品质参数，较大程度地提高了液晶显示器件的品质质量。
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
比较实施例1～5可以发现，当I类负性单体结构用量从4％增大至10％，其垂直介电(ε⊥)从2.83增大至3.01，垂直介电的增大可有效的减少flicker。当I类单体比例为10％，垂直介电达到最大。虽然随着负性单体比例的增加，液晶的旋转粘度越来越大，响应速度变慢，但是该粘度以及响应时间仍能达到快速响应的范围，并且该液晶具有相对较高的K值，增强了液晶回复的能力，即使在低频下驱动仍能保持画面清晰。
实施例6
实施例7
实施例8
实施例9
实施例10
从实施例6～10可以发现，当IIA-5负性单体结构的用量从4％增大至10％，其垂直介电(ε⊥)从2.92增大至3.11。当IIA-5单体比例为10％，垂直介电达到最大，可有效的减少flicker。虽然IIA-5负性单体比例的增加，导致液晶的旋转粘度增大，旋转粘度从54.1mpa.s增大57.2mpa.s，使响应速度变慢，但是该粘度以及响应时间仍能达到快速响应的的范围，并且该液晶具有相对较高的K值，增强液晶回复能力，即使在低频下驱动仍能保持画面清晰。
实施例11
实施例12
从实施例11～12中可以看出，当IIB-6负性单体结构的用量从4％增大至5％，其垂直介电(ε⊥)从2.81增大至2.87，增加的趋势较小。
对比例1
将实施例2、7、12与对比例1所得液晶组合物的各性能参数值进行汇总比较，如下表所示：
比较可知：当加入5％的负性结构单体I-4，IIA-5，IIB-6时，三者都能使垂直介电增大，与对比例1相比，实施例2的ε⊥提高13％左右，实施例7的ε⊥提高22％，实施例12的ε⊥提高11％。IIA-5的加入使垂直介电增大幅度达到最大，较大的垂直介电可以减少flicker，保证画面清晰。
本发明的液晶组合物具有较大的弹性常数和垂直介电，能够显著增强液晶体系的锚定能和自身的回复能力，减少flicker的产生，可以在低频驱动的情况下同样保持正常工作，从而可以在保证画质清晰的同时降低功耗；同时该液晶组合物还具有较低的旋转粘度，从而可以提高响应速度。因此，本发明的液晶组合物在IPS显示领域，尤其是变频显示中具有重要的应用。
Claims (10)
1.一种正负混合液晶组合物，其特征在于，按总质量分数100％计，包括如下组分：
包含一种或多种具有负性结构的化合物，所述负性结构的化合物的质量分数为2～18％，其结构如通式I或通式II所示，
通式I为：
其中，R1和R2各自独立地表示C1-C3的直链烷基；
通式II为：
其中，R3和R4各自独立地表示C1-C3的直链烷基；Z表示-OCH2-；n表示0或1个-OCH2-；当n＝0时，环A1表示苯环；n＝1时，环A1表示环己烷；
包含一种或多种具有通式III所示结构的化合物，其质量分数为2％～40％，通式III为：
其中，R5表示C2-C5的直链烷基；当Y1被F原子取代时，环A2表示苯环分子；当Y1为H原子时，环A2表示
包含一种或多种具有通式IV所示结构的化合物，其质量分数为2％～75％，通式IV为：
其中，R6表示C1-C3的直链烷基；R7表示C2-C4的直链烷基或C1-C3的烯基链；
包含一种或多种具有通式V所示结构的化合物，其质量分数为1％～30％，通式V为：
其中，R8表示C1-C3的直链烷基；R9表示-OCF3或
取代；当R9为-OCF3取代时，环A3和环A4都表示环己烷，环A5表示苯环；当R9为
取代时，环A3表示苯环，环A4和环A5均表示环己烷；
包含一种或多种具有通式VI所示结构的化合物，其质量分数为0.5％～50％，通式VI为：
其中，R10表示C1-C5的直链烷基；R11表示C1-C5的直链烷基或F原子取代；Y2、Y3和Y4各自独立地表示F原子或H原子取代；环A6和环A7各自独立地表示环己烷或苯环。
2.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式I所示的化合物选自下式的一种或多种：
3.根据权利要求2所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式I所示的化合物的结构如式I-4所示。
4.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式II所示的化合物选自下式中的一种或多种：
5.根据权利要求4所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式II所示的化合物选自IIA-5和IIB-6中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式III所示的化合物选自下式中的一种或多种：
7.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式IV所示的化合物选自下式中的一种或多种：
8.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式V所示的化合物选自下式中的一种或多种：
9.根据权利要求1所述的一种正负混合液晶组合物，其特征在于，通式VI所示的化合物选自下式中的一种或多种：
10.权利要求1～9任一项所述的正负混合液晶组合物在IPS显示中的应用。
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| CN202211219597.XA CN115537210A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种正负混合液晶组合物及其应用 |
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN103320142A (zh) * | 2012-02-15 | 2013-09-25 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
| CN104371745A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-02-25 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种液晶组合物 |
| CN105199745A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-30 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种正负混合液晶组合物 |
| CN109825311A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-31 | 西安瑞立电子材料有限公司 | 正负混合液晶组合物 |
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