含1,3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵化合物的液晶組合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶材料領(lǐng)域，特別涉及一種液晶組合物及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的液晶組合物，按重量份，包括以下組分：(1)1～40份通式I所代表的化合物，(2)10～80份通式II所代表的化合物，(3)1～50份通式III所代表的化合物，其中通式I所代表的化合物為含1,3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵結(jié)構(gòu)的化合物。本發(fā)明提供的液晶組合物具有低的旋轉(zhuǎn)粘度和大的彈性常數(shù)，表現(xiàn)為具有較短的響應(yīng)時(shí)間，可用于多種顯示模式的快響應(yīng)液晶顯示，其在TN、IPS或FFS模式顯示器中的使用能明顯改善液晶顯示器顯示效果。
【專利說明】含1,3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵化合物的液晶組合物及 其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶材料領(lǐng)域，特別涉及一種含1，3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵化合 物的液晶組合物及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，液晶在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)在光通訊中的應(yīng)用也取得了一 定的進(jìn)展（S.T.Wu，D.K. Yang. Ref lective Liquid Crystal Displays. Wiley，2001)。近幾 年，液晶化合物的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)顯著拓寬到各類顯示器件、電光器件、電子元件、傳感器等， 向列型液晶化合物已經(jīng)在平板顯示器中得到最為廣泛的應(yīng)用，特別是用于TFT有源矩陣的 系統(tǒng)中。
[0003] 液晶顯示伴隨液晶的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展道路。1888年奧地利植物學(xué)家 Friedrich Reinitzer發(fā)現(xiàn)了第一種液晶材料安息香酸膽固醇（cholesteryl benzoate)。 1917年Manguin發(fā)明了摩擦定向法，用以制作單疇液晶和研究光學(xué)各向異性。1909年 E. Bose建立了攢動(dòng)（Swarm)學(xué)說，并得到L.S. Ormstein及F. Zernike等人的實(shí)驗(yàn)支持 (1918年），后經(jīng)De Gennes論述為統(tǒng)計(jì)性起伏。G. W. Oseen和H. Zocher在1933年創(chuàng)立連 續(xù)體理論，并得到 F. C. Frank 完善（1958 年）。M. Born (1916 年）和 K. Lichtennecker (1926 年）發(fā)現(xiàn)并研究了液晶的介電各向異性。1932年，W. Kast據(jù)此將向列相分為正、負(fù)性兩大 類。1927年，V. Freedericksz和V. Zolinao發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場或磁場作用下，發(fā)生形 變并存在電壓閾值（Freederichsz轉(zhuǎn)變）。這一發(fā)現(xiàn)為液晶顯示器的制作提供了依據(jù)。
[0004] 1968年美國RCA公司R. Williams發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場作用下形成條紋疇，并有 光散射現(xiàn)象。G. H. Heilmeir隨即將其發(fā)展成動(dòng)態(tài)散射顯示模式，并制成世界上第一個(gè)液晶 顯示器（IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt發(fā)明了 TN原理，人們利用TN光電效應(yīng)和 集成電路相結(jié)合，將其做成顯示器件（TN-LCD)，為液晶的應(yīng)用開拓了廣闊的前景。七十年 代以來，由于大規(guī)模集成電路和液晶材料的發(fā)展，液晶在顯示方面的應(yīng)用取得了突破性的 發(fā)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年提出的有源矩陣（Active matrix :AM)方式被重新采用。 傳統(tǒng)的TN-IXD技術(shù)已發(fā)展為STN-IXD及TFT-IXD技術(shù)，盡管STN的掃描線數(shù)可達(dá)768行以 上，但是當(dāng)溫度升高時(shí)仍然存在著響應(yīng)速度、視角以及灰度等問題，因此大面積、高信息量、 彩色顯示大多采用有源矩陣顯示方式。TFT-LCD已經(jīng)廣泛用于直視型電視、大屏幕投影電 視、計(jì)算機(jī)終端顯示和某些軍用儀表顯示，相信TFT-LCD技術(shù)具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
[0005] 其中"有源矩陣"包括兩種類型：1、在作為基片的硅晶片上的0MS(金屬氧化物半 導(dǎo)體）或其它二極管。2、在作為基片的玻璃板上的薄膜晶體管（TFT)。
[0006] 單晶硅作為基片材料限制了顯示尺寸，因?yàn)楦鞑糠诛@示器件甚至模塊組裝在其結(jié) 合處出現(xiàn)許多問題。因而，第二種薄膜晶體管是具有前景的有源矩陣類型，所利用的光電效 應(yīng)通常是TN效應(yīng)。TFT包括化合物半導(dǎo)體，如Cdse，或以多晶或無定形硅為基礎(chǔ)的TFT。
[0007] 目前，IXD產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟，成功地解決了視角、分辨率、色飽和度和亮度等技術(shù) 難題，其顯示性能已經(jīng)接近或超過CRT顯示器。大尺寸和中小尺寸IXD在各自的領(lǐng)域已逐 漸占據(jù)平板顯示器的主流地位。但是受液晶材料本身的制約（粘度高），致使響應(yīng)時(shí)間成為 影響高性能顯示器的主要因素。
[0008] 具體而言，液晶的響應(yīng)時(shí)間受限于液晶的旋轉(zhuǎn)粘度Y 1以及彈性常數(shù)，降低液晶 組合物的旋轉(zhuǎn)粘度和提升彈性常數(shù)對(duì)于減少液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間，加快液晶顯示器的 響應(yīng)速度有著顯著的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的第一目的是提供一種含1，3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵化合物的液晶組 合物。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，具體采用如下的技術(shù)方案：一種液晶組合物，按重量 份，包括以下組分：
[0011] ⑴1?40份通式I所代表的化合物，
[0012] (2) 10?80份通式II所代表的化合物，
[0013] (3) 1?50份通式III所代表的化合物；
[0014] 其中，通式I所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種含1，3-二噁烷及二氟甲氧基橋鍵化合物的液晶組合物，其特征在于，按重量 份，包括以下組分： (1) 1?40份通式I所代表的化合物， (2) 10?80份通式II所代表的化合物， (3) 1?50份通式III所代表的化合物； 其中，通式I所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
在通式I中Ap A2各自獨(dú)立地代表：
η各自獨(dú)立地代表1?12的整數(shù)， m各自獨(dú)立地代表0或1 ; 通式Π 所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下： R1-A3-A4-R2 II 在通式II，Rp R2各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，其中一個(gè)或多個(gè)不相鄰的CH 2 可以被0、S或CH = CH所取代； A3、A4各自獨(dú)立地代表反式1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基； 通式ΠΙ所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
在通式III中，R3各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基、C 2?C12的直鏈烯基A1各自 獨(dú)立地代表H或F ;X各自獨(dú)立地代表F、C1?C6的烷基、烷氧基、齒代烷基或齒代烷氧基； A5各自獨(dú)立地代表反式1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其特征在于，按重量份，包括以下組分： (1) 5?40份通式I所代表的化合物， (2) 20?70份通式II所代表的化合物， (3) 1?30份通式III所代表的化合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶組合物，其特征在于，通式I所代表的化合物選自式 I-A?式I-H所代表的化合物的一種或幾種：
其中，η各自獨(dú)立地代表1?7的整數(shù)，優(yōu)選2?5的整數(shù)； 優(yōu)選的，通式I所代表的化合物選自式I-A-I?式Ι-Η-4所代表的化合物的一種或幾 種：

更優(yōu)選的，通式I所代表的化合物選自I-F-2、I-F-3、I-D-3、I-D-2、I-F-2、I-G-3、 I-G-2或I-A-3的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式II所代表的化合物 選自以下化合物的一種或幾種：
其中，R1各自獨(dú)立地代表C1?C7的直鏈烷基，優(yōu)選C1?C 5的直鏈烷基；R2各自獨(dú)立地 代表C1?C7的直鏈烷基、直鏈烷氧基或C2?C7的直鏈烯基，優(yōu)選C 1?C5的直鏈烷基、烷氧 基或C2?C5的直鏈烯基； 優(yōu)選的，通式II所代表的化合物選自式II-A-I?式II-C-24所代表的化合物的一種 或幾種：


更優(yōu)選的，通式II所代表的化合物選自ΙΙ-Α-1、ΙΙ-Α-9、ΙΙ-Α-2或II-C-4的一種或幾 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶組合物，其特征在于，通式III所代表的化合物選自 以下化合物的一種或多種：
其中，R3各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基或C2?C 12的直鏈烯基，優(yōu)選C2?Cltl的 直鏈烷基或直鏈烯基，進(jìn)一步優(yōu)選C2?C5的直鏈烷基或直鏈烯基； X各自獨(dú)立地代表F、OCF3 ; Rx各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，優(yōu)選C1?C ltl的直鏈烷基，進(jìn)一步優(yōu)選C1?C5 的直鏈烷基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物還包括1-50 份通式IV?通式VII所代表的化合物的一種或幾種； 所述通式IV?通式VII所代表的化合物結(jié)構(gòu)如下：
r
其中，R4、R5各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基、直鏈鹵代烷基以及C 2?C12的直鏈 烯基；R6各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基或C2?C 12的直鏈烯基；R7、R8、R9各自獨(dú)立地 代表C 1?C12的直鏈烷基；L2、L3、L4各自獨(dú)立地代表H或F ;Y各自獨(dú)立地代表F、OCF3或 OCF2H ;Α6、A7、A8、A9各自獨(dú)立地代表：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶組合物，其特征在于，所述通式IV所代表的化合物選自 以下化合物的一種或幾種：

其中，R4、R5各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，優(yōu)選C 2?C7的直鏈烷基，進(jìn)一步優(yōu) 選C2?C5的直鏈烷基；p各自獨(dú)立地代表2?7的整數(shù)，優(yōu)選2?5的整數(shù)。 所述通式V所代表的化合物選自以下化合物的一種或幾種：

其中，R6各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，優(yōu)選C2?C ltl的直鏈烷基，進(jìn)一步優(yōu)選 C2?C5的直鏈烷基； 所述通式VI所代表的化合物選自以下化合物的一種或幾種：
其中，R7、R8各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，優(yōu)選C 1?Cltl的直鏈烷基，進(jìn)一步優(yōu) 選C2?C5的直鏈烷基； 所述通式VII所代表的化合物選自如下化合物的一種或多種：
其中，R9各自獨(dú)立地代表C1?C12的直鏈烷基，優(yōu)選C1?C ltl的直鏈烷基，進(jìn)一步優(yōu)選 C2?C5的直鏈烷基。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包括以下組分： 5?20份通式I所代表的化合物，20?70份通式II所代表的化合物，1?30份通式III 所代表的化合物，1?50份通式IV?通式VII所代表的化合物； 優(yōu)選的，所述液晶組合物包括以下組分：5?20份通式I所代表的化合物，30?61份 通式Π 所代表的化合物，3?29份通式III所代表的化合物，8?36份通式IV?通式VII 所代表的化合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物包括以下組分： 21?40份通式I所代表的化合物，20?50份通式II所代表的化合物，3?35份通式III 所代表的化合物，5?40份通式IV?通式VII所代表的化合物； 優(yōu)選的，所述液晶組合物包括以下組分：21?38份通式I所代表的化合物，24?42份 通式Π 所代表的化合物，6?30份通式III所代表的化合物，8?28份通式IV?通式VII 所代表的化合物。
10. 權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的液晶組合物在TN、IPS或FFS模式顯示器中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09K19/42GK104263382SQ201410461413
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】樸英洙, 陳卯先, 陳海光, 姜天孟, 田會(huì)強(qiáng), 儲(chǔ)士紅, 賀樹芳, 張琳, 蘇學(xué)輝 申請(qǐng)人:北京八億時(shí)空液晶科技股份有限公司