TWI874754B - 液晶組合物及其液晶顯示器件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液晶組合物及其液晶顯示器件,液晶組合物包含至少一種通式I的化合物和至少一種通式II的化合物。與現有技術相比,本發明的液晶組合物在維持適當的清亮點、光學各向異性和旋轉粘度的情況下,還具有較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及良好的預傾斜角穩定性,使得液晶顯示器件具有較寬的溫度使用範圍、較好的低溫互溶性、較低的閾值電壓、較好的對比度,有效加快PSA型液晶顯示器的生產進程,提高生產效率,同時有效改善PSA型液晶顯示器中存在的“圖像粘滯”、顯示不均、“碎亮點”的問題,應用價值較高。
Description
本發明涉及液晶領域,具體涉及一種液晶組合物和包含該液晶組合物的液晶顯示器件。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)因其體積小、重量輕、功耗低且顯示品質優異而獲得了飛速發展,特別是在可擕式電子資訊產品中獲得廣泛的應用。根據顯示模式的類型,可以將液晶顯示器分為PC(phase change,相變)、TN(twist nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence,電控雙折射)、OCB(optically compensated bend,光學補償彎曲)、IPS(in-plane switching,共面轉變)、FFS(fringe field switching,邊緣場切換)、VA(vertical alignment,垂直配向)和PSA(polymer stable alignment,聚合物穩定配向)等類型。
PSA型液晶顯示模式是將少量(較典型<1 wt%,如0.3 wt%)的一種或更多種可聚合化合物添加到液晶組合物中,能夠確保在液晶組合物填充入液晶盒之後,在電極之間施加電壓或不施加電壓的情況下,使液晶分子在具有初始取向的狀態下原位聚合或交聯(通常通過UV光聚合),從而固定液晶分子的取向。隨著PSA型液晶顯示元件的不斷開發,其被應用于各種傳統的液晶顯示器件中,諸如已知的PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS和PSA-TN型液晶顯示器。在PSA型液晶顯示器中,含有可聚合化合物的液晶組合物位於兩個基板之間,其中各基板均配備有電極結構,或者兩個電極結構僅置於基板之一上。此外,兩個基板中的任意一者或兩者可以含有設置於基板或電極結構(若存在)上的配向層,以誘發液晶組合物的初始配向。如常規的液晶顯示器一樣,PSA型液晶顯示器能作為有源矩陣顯示器或無源矩陣顯示器來操作。就有源矩陣顯示器的情況而言,各個圖元通過集成的非線性有源元件(如電晶體)來進行定址,而就無源矩陣顯示器的情況而言,各個圖元通常根據現有技術中已知的多路傳輸方法來進行定址。
將液晶組合物填充至顯示器件中之後,液晶組合物中含有的可聚合化合物通常通過UV光聚合進行原位聚合或交聯,其中UV光聚合通過將液晶組合物暴露於UV輻射下而實現,並且優選同時向電極結構施加電壓。作為UV暴露的結果,經聚合的或經交聯的可聚合化合物與液晶組合物中的其他化合物發生相分離,並且在基板表面上形成聚合物層,在此處它們引起液晶分子相對于基板的預傾斜角。對於PSA-VA、PSA-OCB、PSA-FFS和PSA-TN型液晶顯示器,可聚合化合物的聚合優選在施加電壓的情況下進行;對於PSA-IPS型液晶顯示器,施加或不施加電壓皆可,優選不施加電壓。
通常,在PSA型液晶顯示器的生產方法中,UV光聚合是通過以下兩個步驟實現的:
在第一步驟(以下稱為“UV1步驟”)中,將液晶組合物暴露於由輻射源(以下稱為“光源”)發射的UV輻射,同時向電極結構施加電壓,以產生預傾斜角。較優選的可聚合化合物應當在相同的時間內產生更小的預傾斜角或者在更短的UV1輻射時間內產生相同的預傾斜角(即較快的成角速度),以提高生產效率、縮短批量生產時的節拍時間(tact time)、降低成本,同時,可聚合化合物的成角速度越快,越有利於可聚合化合物實現完全的聚合,從而降低聚合物殘留。為了提高成角速度,優選使用較短波長的UV1輻射,而為了提高電壓保持率(Voltage Holding Ratio,VHR),優選使用較長波長的UV1輻射,因而較快的成角速度與較高的電壓保持率,兩者通常難以兼顧;
在第二步驟(以下稱為“UV2步驟”)中,將液晶組合物暴露於UV輻射,而不向電極結構施加電壓,以確保在UV1步驟中未發生聚合的任何殘餘的可聚合化合物能夠徹底聚合。期待的是,在UV2步驟後,預傾斜角的變化盡可能的小,以減小PSA型液晶顯示器受UV制程不均勻性(光、熱、應力等外界條件不均)的影響而產生顯示不均的可能。同時,應當減小UV2步驟中的UV輻射強度,以避免或減小負面效應(如降低的可靠性或圖像粘滯)。
如果在UV1和UV2的制程中出現聚合物顆粒過大、聚合物顆粒大小不均的現象,則會導致聚合物分佈不均,從而導致PSA型液晶顯示器出現“碎亮點”的問題。經UV1和UV2的制程之後,始終未反應的可聚合化合物可能在顯示器製成之後以不可控的方式聚合而影像顯示器的品質,例如,殘餘的可聚合化合物會受到來自環境的UV光或背光照明的影響而發生聚合,在接通的顯示器區域內,經過多個定址週期之後,預傾斜角會發生變化,透射率也會隨之產生變化,而在未接通的顯示器區域中,預傾斜角和透射率保持不變,從而產生“圖像粘滯”效應。
然而,在現有技術的運用中發現,並非所有的液晶組合物均可與可聚合化合物實現完美搭配,在UV1和UV2處理後,會出現殘餘的可聚合化合物未能徹底聚合、或是預傾斜角成角速度較慢的問題。同時,液晶組合物與可聚合化合物的互溶性差會使可聚合化合物聚合後形成的聚合物網路剛性差,使得PSA型液晶顯示元件長時間連續顯示同一圖案時,聚合物網路的結構發生變化,繼而導致液晶分子的預傾斜角發生變化,出現顯示不良的情況。
然而,隨著技術的發展,液晶顯示行業對LCD的顯示品質要求更加嚴格,尤其是在TV行業中,TV尺寸普遍增大,LCD世代線也隨之增大,大尺寸LCD面板的製作工藝難度也明顯增加。因此,如何保證顯示品質是亟待解決的問題。除了不斷優化面板製造工藝外,對液晶材料的不斷開發也是解決的手段之一,尤其是對於PSA型液晶顯示器來說,對與可聚合化合物搭配使用的液晶組合物的選擇成為研究熱點。
目前,PSA型液晶顯示器的生產中常見的問題包括可聚合化合物的殘留或去除以及預傾斜角的穩定性。在PSA型液晶顯示器中,通過施加UV1輻射和UV2輻射使可聚合化合物聚合從而產生預傾斜角後,少量未反應掉的可聚合化合物可能在顯示器製成之後以不可控的方式聚合,從而影響顯示器的品質,例如,殘餘的可聚合化合物會受到來自環境的UV光或背光照明的影響而發生聚合,在接通的顯示器區域內,經過多個定址週期之後,預傾斜角會發生變化,透射率也會隨之變化,而預傾斜角和透射率在未接通的顯示器區域中保持不變,從而產生“圖像粘滯”效應。因此,期望的是在PSA型液晶顯示器的生成期間,可聚合化合物盡可能完全地聚合,並且殘餘的可聚合化合物能夠以受控的方式反應,而聚合速度越快,則越有利於實現該期望。此外,還期望在經過多個定址週期之後,預傾斜角的變化小。
另外,現有技術中的可聚合化合物通常具有高的熔點,並且在許多現有的常用液晶組合物中僅顯示出有限的溶解性,常常會從液晶組合物中析出。此外,可聚合化合物具有自聚合的可能,這使得其在液晶組合物中的溶解性進一步變差。因此,通常需要在低溫下引入溶有可聚合化合物的液晶組合物,以便降低可聚合化合物的自聚合的風險,這對可聚合化合物在液晶組合物中的溶解性提出更高的要求,尤其是其在低溫下的溶解性。
因此,期待開發一種可以同時滿足上述要求或至少滿足上述要求中的一項的液晶組合物。
發明目的:本發明的目的在於提供一種液晶組合物,該液晶組合物在維持適當的清亮點、適當的光學各向異性和適當的旋轉粘度的情況下,還具有較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
本發明的目的進一步在於提供一種包含上述液晶組合物的液晶顯示器件。
技術方案:為了實現以上發明目的,本發明提供一種包含可聚合化合物的液晶組合物,液晶組合物包含:
至少一種通式I的化合物
至少一種通式II的化合物
其中,
R
1表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代或未鹵代的烷基;
R
2表示-H、鹵素、-CN、-Sp
2-P
2、或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可以分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,一個或更多個-H可以分別獨立地被-F或-Cl取代;
R
3和R
4各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可以-O-不直接相連的方式分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
L各自獨立地表示鹵素、-CN或-Sp
2-P
2;
L
1和L
2各自獨立地表示-H或鹵素;
P
1和P
2各自獨立地表示可聚合基團;
Sp
1和Sp
2各自獨立地表示間隔基團或單鍵;
Z
1和Z
2各自獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH
2S-、-SCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-(CH
2)
n-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-(CF
2)
n-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH
2CH
2-CO-O-、-O-CO-CH
2CH
2-、-CR
1R
2-或單鍵,其中,R
1和R
2各自獨立地表示-H或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,並且n表示1-4的整數;
r
1、r
2和r
3各自獨立地表示0、1、2或3,當r
1、r
2和r
3各自獨立地表示2或3時,L可以相同或不同;並且
n
1和n
2各自獨立地表示0、1或2,且n
1+n
2≥1,當n
1表示2時,
可以相同或不同,當n
2表示2時,
可以相同或不同。
| I;以及 |
| II, |
在本發明的一些實施方案中,R
1表示含有1-5個碳原子的直鏈的烷基,例如-CH
3、-C
2H
5、-C
3H
7、-C
4H
9或-C
5H
11。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,R
1優選地表示-CH
3。
在本發明的一些實施方案中,L各自獨立地表示-F、-Cl、-CN或-Sp
2-P
2。
在本發明的一些實施方案中,r
1和r
2各自獨立地表示0或1。
在本發明的一些實施方案中,Z
1和Z
2各自獨立地表示單鍵。
在本發明的一些實施方案中,R
2表示-Sp
2-P
2。
在本發明的一些實施方案中,通式I的化合物選自由如下化合物組成的組:
其中,
L
’和L
’’各自獨立地表示-F、-Cl、-CN或-Sp
2-P
2。
| I-1; | |
| I-2; | |
| I-3; | |
| I-4; | |
| I-5; | |
| I-6; | |
| I-7; | |
| I-8; | |
| I-9; | |
| I-10; | |
| I-11; | |
| I-12; | |
| I-13;以及 | |
| I-14, |
在本發明的一些實施方案中,通式I的化合物選自由通式I-1的化合物、通式I-2的化合物、通式I-3的化合物、通式I-4的化合物和通式I-8的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式I的化合物選自由通式I-1的化合物、通式I-2的化合物、通式I-4的化合物和通式I-8的化合物組成的組。
本發明所涉及的可聚合基團是適用于聚合反應(例如,自由基或離子鍵聚合、加聚或縮聚)的基團,或者是適用於聚合物主鏈上加成或縮合的基團。對於鏈式聚合,特別優選包含-CH=CH-或-C≡C-的可聚合基團,對於開環聚合,特別優選例如氧雜環丁烷或環氧基。
術語“可聚合基團”各自獨立地表示
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
或-SH;優選地,“可聚合基團”各自獨立地表示
、
、
、
、
、
、
、
、
或-SH;進一步優選地,“可聚合基團”各自獨立地表示
或
。
如本文所使用的,術語“間隔基團”是本領域技術人員已知的,並且描述於文獻(例如,Pure Appl. Chem. 2001,73(5),888和C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368)中。如本文所使用的,術語“間隔基團”表示在可聚合化合物中連接介晶基團和可聚合基團的柔性基團。典型的間隔基團例如為-(CH
2)p
1-、-(CH
2CH
2O)q
1-CH
2CH
2-、-(CH
2CH
2S)q
1-CH
2CH
2-、-(CH
2CH
2NH)q
1-CH
2CH
2-、-CR
0R
00-(CH
2)
p1-或-(SiR
0R
00-O)p
1-,其中,p
1表示1-12的整數,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等,q
1表示1-3的整數,例如2,R
0和R
00各自獨立地表示-H或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
。特別優選的間隔基團為-(CH
2)p
1-、-(CH
2)p
1-O-、-(CH
2)p
1-O-CO-、-(CH
2)p
1-CO-O-、-(CH
2)p
1-O-CO-O-或-CR
0R
00-(CH
2)
p1-。
在本發明的一些實施方案中,Sp
1和Sp
2均表示單鍵。
在本發明的一些實施方案中,通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.001%~5%,例如0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%等;優選地,通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.01%~2%。
本發明中,直線劃過環結構的表示方法代表基團的接入鍵在環結構的任意可成鍵位置。
在本發明的一些實施方案中,通式II的化合物選自由如下化合物組成的組:
| II-1; | |
| II-2; | |
| II-3;以及 | |
| II-4。 |
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
3和R
4各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;進一步優選地,R
3和R
4各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-8個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,R
3和R
4各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烯基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
3表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,R
4表示含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,R
4表示含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式II的化合物選自由通式II-1的化合物和通式II-4的化合物組成的組的化合物。
在本發明的一些實施方案中,優選調整通式II的化合物的含量以獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
在本發明的一些實施方案中,通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-25%,例如0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%;優選地,通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為1%-20%。
在本發明的一些實施方案中,本發明的液晶組合物還包含至少一種通式M的化合物:
其中,
R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
環
、環
和環
各自獨立地表示
或
,其中
中的一個或更多個-CH
2-可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,並且其中
中的至多一個-H可被鹵素取代;
Z
M1和Z
M2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH
2CH
2-或-(CH
2)
4-;並且
n
M表示0、1或2,其中當n
M=2時,環
可以相同或不同,Z
M2可以相同或不同。
| M, |
本發明中的烯基優選地選自式(V1)至式(V9)中的任一者所表示的基團,特別優選為式(V1)、式(V2)、式(V8)或式(V9)。式(V1)至式(V9)所表示的基團如下所示:
,
其中,*表示所鍵結的環結構中的碳原子。
本發明中的烯氧基優選地選自式(OV1)至式(OV9)中的任一者所表示的基團,特別優選為式(OV1)、式(OV2)、式(OV8)或式(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基團如下所示:
,
其中,*表示所鍵結的環結構中的碳原子。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物選自由如下化合物組成的組:
| M-1; | |
| M-2; | |
| M-3; | |
| M-4; | |
| M-5; | |
| M-6; | |
| M-7; | |
| M-8; | |
| M-9; | |
| M-10; | |
| M-11; | |
| M-12; | |
| M-13; | |
| M-14; | |
| M-15; | |
| M-16; | |
| M-17; | |
| M-18; | |
| M-19; | |
| M-20; | |
| M-21; | |
| M-22; | |
| M-23; | |
| M-24; | |
| M-25; | |
| M-26; | |
| M-27; | |
| M-28; | |
| M-29; | |
| M-30;以及 | |
| M-31。 |
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物選自由通式M-1的化合物、通式M-2的化合物、通式M-6的化合物、通式M-12的化合物、通式M-13的化合物、通式M-16的化合物、通式M-19的化合物、通式M-24的化合物、通式M-26的化合物和通式M-30的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式M的化合物選自由通式M-1的化合物、通式M-2的化合物、通式M-6的化合物和通式M-16的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,優選調整通式M的化合物的含量以獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-80%,例如0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%;優選地,通式M的化合物占液晶組合物的重量百分比為1%-60%。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物的含量必須視低溫下的溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、工藝適應性、滴下痕跡、燒屏、介電各向異性等所需的性能而適當進行調整。
關於通式M的化合物的含量,在需要保持本發明的液晶組合物的粘度較低、且回應時間較短時,優選其含量下限值較高且含量上限值較高;進一步地,在需要保持本發明的液晶組合物的清亮點較高、且溫度穩定性良好時,優選其含量下限值較高且含量上限值較高;在為了將驅動電壓保持為較低、且使介電各向異性的絕對值較大時,優選其含量下限值變低且含量上限值變低。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;進一步優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-8個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烯基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有2-8個碳原子的直鏈的烯基;進一步優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有2-5個碳原子的直鏈的烯基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
M1和R
M2中的任一者為含有2-5個碳原子的直鏈的烯基,而另一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-7個碳原子的直鏈的烷氧基;進一步優選地,R
M1和R
M2各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-4個碳原子的直鏈的烷氧基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
M1和R
M2中的任一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基,而另一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-4個碳原子的直鏈的烷氧基;進一步優選地,R
M1和R
M2兩者均各自獨立地為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基。
在本發明的一些實施方案中,在重視可靠性時,優選R
M1和R
M2均為烷基;在重視降低化合物的揮發性的情形時,優選R
M1和R
M2均為烷氧基;在重視粘度降低的情形時,優選R
M1和R
M2中至少一者為烯基。
在本發明的一些實施方案中,本發明的液晶組合物還包含至少一種通式N的化合物:
其中,
R
N1和R
N2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
環
和環
各自獨立地表示
或
,其中
中的一個或更多個-CH
2-可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F、-Cl或-CN取代,並且一個或更多個環中-CH=可被-N=替代;
Z
N1和Z
N2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH
2CH
2-、-CF
2CF
2-、-(CH
2)
4-、-CF
2O-或-OCF
2-;
L
N1和L
N2各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基或鹵素;
n
N1表示0、1、2或3,n
N2表示0或1,且0≤n
N1+n
N2≤3,其中當n
N1=2或3時,環
可以相同或不同,Z
N1可以相同或不同;並且
當n
N1+n
N2=2時,通式N的化合物不含有三聯苯結構。
| N, |
在本發明的一些實施方案中,通式N的化合物選自由如下化合物組成的組:
| N-1; | |
| N-2; | |
| N-3; | |
| N-4; | |
| N-5; | |
| N-6; | |
| N-7; | |
| N-8; | |
| N-9; | |
| N-10; | |
| N-11; | |
| N-12; | |
| N-13; | |
| N-14; | |
| N-15; | |
| N-16; | |
| N-17; | |
| N-18; | |
| N-19; | |
| N-20; | |
| N-21; | |
| N-22; | |
| N-23; | |
| N-24; | |
| N-25; | |
| N-26; | |
| N-27; | |
| N-28; | |
| N-29; | |
| N-30;以及 | |
| N-31。 |
在本發明的一些實施方案中,通式N的化合物選自由通式N-1的化合物、通式N-2的化合物、通式N-3的化合物、通式N-5的化合物、通式N-6的化合物、通式N-10的化合物、通式N-11的化合物、通式N-13的化合物、通式N-14的化合物、通式N-20的化合物和通式N-22的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式N的化合物選自由通式N-2的化合物和通式N-5的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式N的化合物選自由通式N-3的化合物和通式N-6的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式N的化合物選自由通式N-10的化合物和通式N-13的化合物組成的組。
在本發明的一些實施方案中,優選調整通式N的化合物的含量以獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
在本發明的一些實施方案中,通式N的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-65%,例如0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%;優選地,通式N的化合物占液晶組合物的重量百分比為1%-60%。
在本發明的一些實施方案中,在需要保持本發明的液晶組合物粘度較低、且回應時間較短時,優選通式N的化合物的含量的下限值較低且上限值較低;進一步地,在需要保持本發明的液晶組合物的清亮點較高、且溫度穩定性良好時,優選通式N的化合物的含量的下限值較低且上限值較低;另外,在為了將驅動電壓保持為較低、而使介電各向異性的絕對值變大時,優選使通式N的化合物的含量的下限值變高且上限值變高。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
N1和R
N2各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;進一步優選地,R
N1和R
N2各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-8個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,R
N1和R
N2各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烯基。
在本發明的一些實施方案中,本發明的液晶組合物還包含至少一種通式A-1和/或通式A-2的化合物:
其中,
R
A1和R
A2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;
環
、環
、環
和環
各自獨立地表示
、
、
或
,其中
、
和
中的一個或更多個-CH
2-可分別獨立地被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可分別獨立地被雙鍵替代,其中
和
中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F、-Cl或-CN取代,並且一個或更多個環中-CH=可分別獨立地被-N=替代;
Z
A11、Z
A21和Z
A22各自獨立地表示單鍵、-CH
2CH
2-、-CF
2CF
2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH
2O-或-OCH
2-;
L
A11、L
A12、L
A13、L
A21和L
A22各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基或鹵素;
X
A1和X
A2各自獨立地表示鹵素、含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代烷基或鹵代烷氧基、或者含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代烯基或鹵代烯氧基;
n
A11表示0、1、2或3,其中當n
A11=2或3時,環
可以相同或不同,Z
A11可以相同或不同;
n
A12表示1或2,其中當n
A12=2時,環
可以相同或不同;並且
n
A2表示0、1、2或3,其中當n
A2=2或3時,環
可以相同或不同,Z
A21可以相同或不同。
| A-1; | |
| A-2, |
在本發明的一些實施方案中,通式A-1的化合物選自由如下化合物組成的組:
其中,
R
A1表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,其中含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且存在於這些基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;
R
v和R
w各自獨立地表示-CH
2-或-O-;
L
A11、L
A12、L
A11’、L
A12’、L
A14、L
A15和L
A16各自獨立地表示-H或-F;
L
A13和L
A13’各自獨立地表示-H或-CH
3;
X
A1表示-F、-CF
3或-OCF
3;並且
v和w各自獨立地表示0或1。
| A-1-1; | |
| A-1-2; | |
| A-1-3; | |
| A-1-4; | |
| A-1-5; | |
| A-1-6; | |
| A-1-7; | |
| A-1-8; | |
| A-1-9; | |
| A-1-10; | |
| A-1-11; | |
| A-1-12; | |
| A-1-13; | |
| A-1-14; | |
| A-1-15; | |
| A-1-16; | |
| A-1-17;以及 | |
| A-1-18, |
在本發明的一些實施方案中,通式A-1的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-50%,例如0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%。
關於通式A-1的化合物的優選含量,在將本發明的液晶組合物的粘度保持為較低、且回應速度較快的情況下,優選使其含量下限值略低且含量上限值略低;進一步地,在將本發明的液晶組合物的清亮點保持為較高、且溫度穩定性良好的情況下,優選使其含量下限值略低且含量上限值略低;此外,為了將驅動電壓保持為較低、而欲增大介電各向異性絕對值時,優選使其含量下限值略高且含量上限值略高。
在本發明的一些實施方案中,通式A-2的化合物選自由如下化合物組成的組:
其中,
R
A2表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,其中含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且存在於這些基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;
L
A21、L
A22、L
A23、L
A24和L
A25各自獨立地表示-H或-F;並且
X
A2表示-F、-CF
3、-OCF
3或-CH
2CH
2CH=CF
2。
| A-2-1; | |
| A-2-2; | |
| A-2-3; | |
| A-2-4; | |
| A-2-5; | |
| A-2-6; | |
| A-2-7; | |
| A-2-8; | |
| A-2-9; | |
| A-2-10; | |
| A-2-11; | |
| A-2-12; | |
| A-2-13; | |
| A-2-14; | |
| A-2-15; | |
| A-2-16; | |
| A-2-17;以及 | |
| A-2-18, |
在本發明的一些實施方案中,通式A-2的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-50%,例如0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%。
關於通式A-2的化合物的優選含量,在將本發明的液晶組合物的粘度保持為較低、且回應速度快的情況下,優選使其含量下限值略低且含量上限值略低;進一步地,在將本發明的液晶組合物的清亮點保持為較高、且溫度穩定性良好的情況下,優選使其含量下限值略低且含量上限值略低;此外,為了將驅動電壓保持為較低、而欲增大介電各向異性的絕對值時,優選使其含量下限值略高且含量上限值略高。
在本發明的一些實施方案中,本發明的液晶組合物還包含至少一種通式B的化合物:
其中,
R
B1和R
B2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或兩個以上的-CH
2-可以-O-不直接相連的方式分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、
、
或
替代,並且前述基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;
環
和環
各自獨立地表示
、
、
或
,其中
、
和
中的一個或更多個-CH
2-可分別獨立地被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可分別獨立地被雙鍵替代,其中
和
中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F、-Cl、-CN、-CH
3或-OCH
3取代,並且一個或更多個環中-CH=可分別獨立地被-N=替代;
X
B表示-O-、-S-、-CO-、-CF
2-、-NH-或-NF-;
Y
B1和Y
B2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷基、或者含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷氧基;
Z
B1和Z
B2各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH
2CH
2-、-CF
2CF
2-、-(CH
2)
4-、-CF
2O-或-OCF
2-;並且
n
B1和n
B2各自獨立地表示0、1或2,其中當n
B1=2時,環
可以相同或不同,Z
B1可以相同或不同,其中當n
B2=2時,環
可以相同或不同,Z
B2可以相同或不同。
| B, |
在本發明的一些實施方案中,通式B的化合物選自由如下化合物組成的組:
其中,
Y
B3和Y
B4各自獨立地表示-H、-F、-Cl、-CN、-CH
3或-OCH
3;並且
Z
B1’表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH
2CH
2-、-CF
2CF
2-、-(CH
2)
4-、-CF
2O-或-OCF
2-。
| B-1; | |
| B-2; | |
| B-3; | |
| B-4; | |
| B-5; | |
| B-6; | |
| B-7; | |
| B-8;以及 | |
| B-9, |
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,通式B的化合物優選地為通式B-1的化合物。
在本發明的一些實施方案中,優選調整通式B的化合物的含量以獲得較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
在本發明的一些實施方案中,通式B的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-30%,例如,0.1%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%或30%。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R
B1和R
B2各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;進一步優選地,R
B1和R
B2各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-8個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,R
B1和R
B2各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烯基。
在本發明的一些實施方案中,本發明的的液晶組合物還包含至少一種通式SA的自配向劑:
其中,
R
S1表示Sp-P、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;
R
S2表示錨定基團:
;
p表示1或2,當p表示2時,
可以相同或不同;
o表示0或1;
X
1和X
2各自獨立地表示-H、-OH、-SH、-NH
2、-NHR
11、-NR
11 2、NHC(O)-R
11、-OR
11、-C(O)OH、-CHO或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代或未鹵代的烷基;
其中,X
1和X
2中至少一個選自-OH、-SH、-NH
2、-NHR
11、-C(O)OH或-CHO;
Sp
a、Sp
c和Sp
d各自獨立地表示間隔基團或單鍵;
Sp
b各自獨立地表示
、
或
;
環
和環
各自獨立地表示
或
,其中
中的一個或更多個-CH
2-可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代;
Ls各自獨立地表示-F、-Cl、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(O)N(R
0)
2、-C(O)R
0、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
、
或
中的一個或更多個-H可分別獨立地被F取代;
R
0和R
11各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基;
P表示可聚合基團;
Sp表示間隔基團或單鍵;
n
s1表示0或1;
n
s2表示0、1、2或3,當n
s2表示2或3時,
可以相同或不同;
p
s1、p
s2、p
s3和p
s4各自獨立地表示0、1或2,其中,1≤p
s1+p
s2≤2;
p
s5和p
s6各自獨立地表示0或1;並且
Z
1和Z
2各自獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH
2S-、-SCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-(CH
2)
n-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-(CF
2)
n-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH
2CH
2-CO-O-、-O-CO-CH
2CH
2-、-CR
1R
2-或單鍵,其中,R
1和R
2各自獨立地表示-H或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,並且n表示1-4的整數。
| SA, |
在本發明的一些實施方案中,通式SA的自配向劑選自由如下化合物組成的組:
| SA-1; | |
| SA-2; | |
| SA-3; | |
| SA-4; | |
| SA-5; | |
| SA-6; | |
| SA-7; | |
| SA-8; | |
| SA-9; | |
| SA-10; | |
| SA-11; | |
| SA-12; | |
| SA-13; | |
| SA-14; | |
| SA-15; | |
| SA-16; | |
| SA-17; | |
| SA-18; | |
| SA-19;以及 | |
| SA-20。 |
在本發明的一些實施方案中,R
S2表示
或
。
在本發明的一些實施方案中,R
S2表示
、
或
,
其中,Sp
d’表示間隔基團或單鍵;
X
2’表示-H、-OH、-SH、-NH
2、-NHR
11、-NR
11 2、NHC(O)-R
11、-OR
11、-C(O)OH、-CHO或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代或未鹵代的烷基,其中R
11表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基。
在本發明的一些實施方案中,R
S2選自由如下基團組成的組:
其中,
R
S2由虛線鍵合至
環結構上。
在本發明的一些實施方案中,通式SA的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.001%~5%,例如0.001%、0.005%、0.05%、0.1%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1.0%、2%、3%、4%或5%等;優選地,通式SA的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%~2%。
除上述化合物以外,本發明的液晶組合物也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、膽固醇型液晶、摻雜劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、聚合性單體或光穩定劑等。
如下顯示優選加入到根據本發明的液晶組合物中的可能的摻雜劑:
| C 15; | |
| CB 15; | |
| CM 21; | |
| R/S-811; | |
| CM 44; | |
| CM 45; | |
| CM 47; | |
| CN; | |
| R/S-1011; | |
| R/S-2011; | |
| R/S-3011; | |
| R/S-4011;以及 | |
| R/S-5011。 |
在本發明的一些實施方案中,摻雜劑占液晶組合物的重量百分比為0%-5%;優選地,摻雜劑占液晶組合物的重量百分比為0.01%-1%。
另外,本發明的液晶組合物中所使用的抗氧化劑、光穩定劑等添加劑優選以下物質:
其中,n表示1-12的正整數。
優選地,光穩定劑選自如下所示的光穩定劑:
在本發明的一些實施方案中,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0%-5%;優選地,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0.01%-1%;更優選地,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0.01%-0.1%。
即使在不存在聚合引發劑的情況下,本發明的含有可聚合化合物的液晶組合物也可以進行聚合,但為了促進聚合,其中還可以含有聚合引發劑。對於聚合引發劑,可以列舉苯偶姻醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
本發明的液晶組合物可以通過液晶組合物中的可聚合化合物的聚合而被賦予液晶取向能力,並且利用液晶組合物中的雙折射而控制液晶顯示器件中的透射光量。
對於可聚合化合物的聚合方法,由於期望聚合快速進行,因此優選通過照射紫外線或電子束等活性能量線來進行聚合的方法。在使用紫外線時,可以使用偏振光源,也可以使用非偏振光源。另外,在將液晶組合物夾持在兩片基板之間的狀態下進行聚合時,至少照射面側的基板相對於活性能量線必須具有適當的透明性。另外,也可以在光照射時採用掩膜,僅使特定部分聚合,隨後,通過改變電場、磁場或者溫度等條件,使未聚合部分的取向狀態產生變化,並且進一步照射活性能量線進行聚合。特別是在進行紫外線曝光時,優選在對液晶組合物施加電壓的同時進行紫外線曝光。
紫外線或電子束等活性能量線照射時的溫度優選為保持本發明液晶組合物的液晶狀態的溫度範圍。優選在接近室溫的溫度(即,15-35℃)下進行聚合。對於產生紫外線的燈,可以使用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。此外,對於所照射的紫外線的波長,優選照射波長在液晶組合物的吸收波長區域之外的紫外線,優選根據需要阻斷紫外線而使用。所照射的紫外線的強度優選為0.1 mW/cm
2-50 mW/cm
2。在照射紫外線時,可以改變其強度,並且根據所照射的紫外線的強度適當選擇照射紫外線的時間,優選10 s-600 s。
如本文中使用的,術語“傾斜”和“傾斜角”將理解為液晶分子相對于液晶顯示器件(在本發明中,優選PSA型液晶顯示器件)中液晶盒表面的傾斜配向。傾斜角表示液晶分子的縱向分子軸(液晶指向失)與液晶盒的外部板的表面之間形成的平均角度(<90°)。低值的傾斜角(即,大的偏離90°的角)對應於大的傾斜。
本發明還提供包含上述液晶組合物的液晶顯示器件,優選地PSA型液晶顯示器件,更優選地,PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-正性-VA或PS-TN型液晶顯示器件。
有益效果:與現有技術相比,本發明的液晶組合物在維持適當的清亮點、適當的光學各向異性和適當的旋轉粘度的情況下,還具有較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,使得包含其的液晶顯示器件具有較寬的溫度使用範圍、較好的低溫互溶性、較低的閾值電壓、較好的對比度,能夠有效加快PSA型液晶顯示器的生產進程,加快生產效率,同時能夠有效改善現有PSA型液晶顯示器中存在的“圖像粘滯”、顯示不均、“碎亮點”的問題,具有較高的實際應用價值。
以下將結合具體實施方案來說明本發明。需要說明的是,下面的實施例為本發明的示例,僅用來說明本發明,而不用來限制本發明。在不偏離本發明主旨或範圍的情況下,可進行本發明構思內的其他組合和各種改良。
為便於表達,以下各實施例中,各化合物的基團結構用表1所列的代碼表示:
表1.化合物的基團結構代碼
以如下結構式的化合物為例:
該結構式如用表1所列代碼表示,則可表達為:nCCGF,代碼中的n表示左端烷基的C原子數,例如n為“3”,即表示該烷基為-C
3H
7;代碼中的C代表1,4-亞環己基,G代表2-氟-1,4-亞苯基,F代表氟取代基。
| 基團的單元結構 | 代碼 | 基團名稱 |
| C | 1,4-亞環己基 | |
| P | 1,4-亞苯基 | |
| G | 2-氟-1,4-亞苯基 | |
| W | 2,3-二氟-1,4-亞苯基 | |
| B(S) | 4,6-二氟-二苯並[b,d]噻吩-3,7-二基 | |
| -O- | O | 氧橋基 |
| -CH=CH-或-CH=CH 2 | V | 乙烯基 |
| -CH 2O- | 1O | 亞甲氧基 |
| -C nH 2n+1或-C nH 2n- | n(n表示1-12的正整數) | 烷基或亞烷基 |
以下實施例中測試專案的簡寫代號如下:
其中,
Cp:通過熔點儀測試獲得。
Δn:在25℃使用阿貝折光儀在鈉光燈(波長589 nm)為光源測試獲得。
Δε=ε
‖-ε
⊥,其中,ε
‖為平行于分子軸的介電常數,ε
⊥為垂直于分子軸的介電常數,測試條件:25℃、1 KHz和VA型測試盒(盒厚6 μm)。
γ
1:使用LCM-2型液晶物性評價系統測試得到;測試條件:25℃、160 V-260 V、測試盒厚20 μm。
K
11和K
33:使用LCR儀和VA型測試盒測試液晶材料的C-V曲線,並且進行計算獲得,測試條件:6 μm的VA型測試盒,V=0.1-20 V。
t
-20℃:將向列相液晶介質置於玻璃瓶中,在-20℃保存,並且在觀察到有晶體析出時所記錄的時間。
Ra:將含有可聚合化合物的液晶組合物經過UV光照聚合後,沖洗掉液晶分子,然後使用原子力顯微鏡(AFM)測試聚合後的聚合物層的形貌粗糙度。
PTA:使用晶體旋轉法,將液晶灌注於VA型測試盒(盒厚3.5 μm),施加電壓(15 V,60 Hz),同時使用紫外光UV1進行照射,使得可聚合化合物發生聚合形成預傾斜角PTA1,然後向已形成預傾斜角PTA1的液晶組合物繼續照射紫外光UV2,以消除PTA1狀態下殘留的可聚合化合物,此時可聚合化合物形成的預傾斜角為PTA2。本發明通過比較UV1照射相同時間時形成的預傾斜角的大小(預傾斜角越小,聚合速度越快)或者比較形成相同預傾斜角所需時間(所需時間越短,聚合速度越快)來考察可聚合化合物的聚合速度。
ΔPTA:將預傾斜角PTA的測試中使用的測試盒經過UV1步驟和UV2步驟形成88±0.2°的預傾斜角後,向測試盒施加60 Hz的SW波、20 V的AC電壓和2 V的DC電壓,在40℃且存在背光的環境下,經過固定的時間段後,測試測試盒的預傾斜角,ΔPTA(168 h)=PTA(初始)-PTA(168 h),ΔPTA(168 h)越小,表示預傾斜角的穩定性越好。
聚合物殘留:在分別施加50 min、60 min和70 min的UV2後,通過高效液相色譜(HPLC)對從液晶測試盒中洗脫出來的液晶進行檢測,其中的可聚合化合物的含量稱為聚合物殘留。
VHR:在施加70 min的UV2後,使用TOY06254型液晶物性評價系統測試,測試條件:60℃、5V、6 Hz、盒厚3.5 μm的VA型測試盒。
| Cp | 清亮點(向列相-各向同性相的轉變溫度,℃) |
| Δn | 光學各向異性(589 nm,25℃) |
| Δε | 介電各向異性(1 KHz,25℃) |
| γ 1 | 旋轉粘度(mPa∙s,25℃) |
| K 11 | 展曲彈性常數 |
| K 33 | 彎曲彈性常數 |
| t -20℃ | 在-20℃的低溫儲存時間(天) |
| Ra | 粗糙度(nm) |
| PTA | 預傾斜角(°) |
| ΔPTA | 預傾斜角的穩定性(施加電壓固定的時間後,預傾斜角變化,°) |
| VHR | 電壓保持率(%) |
在以下的實施例中所採用的各成分,均可以通過公知的方法進行合成,或者通過商業途徑獲得。這些合成技術是常規的,所得到的各液晶化合物經測試符合電子類化合物標準。
按照以下實施例規定的各液晶組合物的配比製備液晶組合物。液晶組合物的製備是按照本領域的常規方法進行的,如採取加熱、超聲波、懸浮等方式按照比例混合制得。
以下各實施例中使用的可聚合化合物結構如下表2所示。
表2 可聚合化合物的結構及代碼
| 組分編號 | 結構式 | 通式代碼 |
| RM-01 | ||
| RM-02 | ||
| RM-03 | ||
| RM-1 | I-2 | |
| RM-2 | I-1 | |
| RM-3 | I-4 | |
| RM-4 | I-8 |
按表3中所列的各化合物及其重量百分數配製成對照Host-1、Host-1和Host-2的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。
表3 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
| 組分代碼 | 通式代碼 | 重量百分數 | ||
| 對照Host-1 | Host-1 | Host-2 | ||
| 3CPO2 | M-2 | 7.5 | 7.5 | 7.5 |
| 3CPP2 | M-16 | 6.5 | 6.5 | 6.5 |
| 2CPWO2 | N-13 | 5 | 5 | 5 |
| 3CPWO2 | N-13 | 8 | 8 | 8 |
| 3CPWO4 | N-13 | 5 | 2 | |
| 3PPWO2 | II-1 | 3 | 2 | |
| 4PPWO2 | II-1 | 2 | ||
| 5PPWO2 | II-1 | 1 | ||
| 3C1OWO2 | N-3 | 10 | 10 | 10 |
| 2CC1OWO2 | N-6 | 8 | 8 | 8 |
| 3CC1OWO2 | N-6 | 11.5 | 11.5 | 11.5 |
| 3CC2 | M-1 | 14 | 14 | 14 |
| 5CC2 | M-1 | 7 | 7 | 7 |
| 4CC3 | M-1 | 7 | 7 | 7 |
| 5PP1 | M-6 | 10.5 | 10.5 | 10.5 |
| 總計 | 100 | 100 | 100 | |
| Cp | 75.2 | 76.8 | 76.1 | |
| Δn | 0.1011 | 0.103 | 0.104 | |
| Δε | -3 | -3.3 | -3.3 | |
| K 11 | 13.4 | 15.4 | 15.2 | |
| K 33 | 14.6 | 15.3 | 15.2 | |
| γ 1 | 89 | 95 | 96 |
將可聚合化合物RM-01、RM-02、RM-03和RM-1分別加入100重量份數的液晶組合物對照Host-1中,作為對比例1-3,將可聚合化合物RM-01加入100重量份數的液晶組合物Host-1中,作為對比例4,將可聚合化合物RM-1和RM-2分別加入100重量份數的液晶組合物Host-1中,作為實施例1-2,將可聚合化合物RM-1、RM-2、RM-3和RM-4分別加入100重量份數的液晶組合物Host-2中,作為實施例3-5,可聚合化合物的具體重量份數及相關性能測試結果如下表4所示:
表4 可聚合化合物的具體重量份數及相關性能測試結果
| 對比例1 | 對比例2 | 對比例3 | 對比例4 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | |||
| 可聚合化合物種類及含量 | RM-01 | 0.3 | 0.3 | ||||||||
| RM-02 | 0.28 | ||||||||||
| RM-03 | 0.02 | ||||||||||
| RM-1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | ||||||||
| RM-2 | 0.3 | 0.3 | |||||||||
| RM-3 | 0.28 | ||||||||||
| RM-4 | 0.02 | 0.02 | |||||||||
| Ra(nm) | 16.8 | 16.7 | 14.6 | 15.8 | 12.7 | 12.4 | 12.5 | 12.6 | 12.3 | ||
| t -20℃(天) | ≤15 | ≤15 | ≤16 | ≤18 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ||
| 施加不同時間UV1後形成的PTA1(°) | 40 s | 89.07 | 89.31 | 89.03 | 89.26 | 89.12 | |||||
| 50 s | 88.43 | 88.28 | 87.84 | 88.76 | 88.27 | ||||||
| 60 s | 89.39 | 87.33 | 87.06 | 86.69 | 87.61 | 87.44 | |||||
| 70 s | 88.71 | 89.21 | |||||||||
| 80 s | 89.45 | 89.52 | 87.76 | 88.45 | |||||||
| 90 s | 88.74 | 88.93 | 87.62 | ||||||||
| 100 s | 87.86 | 87.97 | |||||||||
| 聚合物殘留量(ppm) | UV2(70 min) | 57 | 59 | 50 | 41 | ||||||
| UV2(50 min) | 43 | 44 | 45 | 45 | 42 | ||||||
| 預傾斜角穩定性測試(°) | PTA(初始) | 88.02 | 88.06 | 88.05 | 88.01 | 88.03 | 88.01 | 88.03 | 88.04 | 88.01 | |
| PTA(24 h) | 87.89 | 87.88 | 87.9 | 87.9 | 87.91 | 87.88 | 87.94 | 87.95 | 87.92 | ||
| PTA(48 h) | 87.81 | 87.76 | 87.78 | 87.81 | 87.82 | 87.82 | 87.86 | 87.87 | 87.83 | ||
| PTA(72 h) | 87.69 | 87.65 | 87.72 | 87.72 | 87.76 | 87.77 | 87.78 | 87.8 | 87.75 | ||
| PTA(120 h) | 87.62 | 87.63 | 87.68 | 87.68 | 87.71 | 87.71 | 87.77 | 87.74 | 87.71 | ||
| PTA(168 h) | 87.6 | 87.62 | 87.68 | 87.64 | 87.68 | 87.69 | 87.77 | 87.72 | 87.7 | ||
| ΔPTA(168 h) | 0.42 | 0.44 | 0.37 | 0.37 | 0.33 | 0.32 | 0.33 | 0.32 | 0.31 | ||
| 施加UV2 90 min後VHR(%) | 93.8 | 92.9 | 93.4 | 93.9 | 94.1 | 94.6 | 94.8 | 94.5 | 94.7 | ||
由對比例1-4和實施例1-5的對比可知,本發明的液晶組合物在維持適當的清亮點、適當的光學各向異性和適當的旋轉粘度的情況下,具有更大的介電各向異性絕對值、更大的K值、更長的低溫儲存時間、更小的聚合物層表面粗糙度、在UV1作用下,較短的時間內形成更小的預傾斜角,成角速度更快、在UV2作用下,較短的時間內聚合物殘留更低、UV2作用90min後VHR更高且預傾斜角穩定性更好。
按表5中所列的各化合物及其重量百分數配製成對照Host-2、Host-3和Host-4的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。
表5 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
| 組分代碼 | 通式代碼 | 重量百分數 | ||
| 對照Host-2 | Host-3 | Host-4 | ||
| 3CWO2 | N-2 | 17 | 17 | 17 |
| 3CWO4 | N-2 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 3CCWO2 | N-5 | 11.5 | 11.5 | 11.5 |
| 2CCWO2 | N-5 | 4 | 4 | 4 |
| 3CPWO2 | N-13 | 7 | 7 | 7 |
| 2CPWO2 | N-13 | 6 | 6 | |
| 2PWP3 | 2.5 | |||
| 2PWWO4O1 | II-4 | 2.5 | 2.5 | |
| 3PWWO4O1 | II-4 | 2 | ||
| 3PWWO3O1 | II-4 | 2 | ||
| 4PWWO3O1 | II-4 | 2 | ||
| 3CC2 | M-1 | 20 | 20 | 20 |
| 4CC3 | M-1 | 4 | 4 | 4 |
| 5CC2 | M-1 | 3 | 3 | 3 |
| 3CCV1 | M-1 | 11 | 11 | 11 |
| 3CPP2 | M-16 | 7.5 | 7.5 | 7.5 |
| 5OB(S)O2 | B-1 | 3 | 3 | 3 |
| 總計 | 100 | 100 | 100 | |
| Cp | 74.2 | 74.9 | 76 | |
| Δn | 0.1 | 0.101 | 0.104 | |
| Δε | -3.2 | -3.4 | -3.3 | |
| K 11 | 14.6 | 14.7 | 15 | |
| K 33 | 15.1 | 15.6 | 15.8 | |
| γ 1 | 88 | 89 | 92 |
將可聚合化合物RM-01、RM-02、RM-03和RM-1分別加入100重量份數的液晶組合物對照Host-2中,作為對比例5-7,將可聚合化合物RM-01加入100重量份數的液晶組合物Host-3中,作為對比例8,將可聚合化合物RM-1和RM-2分別加入100重量份數的液晶組合物Host-3中,作為實施例6-7,將可聚合化合物RM-1、RM-2、RM-3和RM-4分別加入100重量份數的液晶組合物Host-4中,作為實施例8-10,可聚合化合物的具體重量份數及相關性能測試結果如下表6所示:
表6 可聚合化合物的具體重量份數及相關性能測試結果
| 對比例5 | 對比例6 | 對比例7 | 對比例8 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | |||
| 可聚合化合物種類及含量 | RM-01 | 0.3 | 0.3 | ||||||||
| RM-02 | 0.28 | ||||||||||
| RM-03 | 0.02 | ||||||||||
| RM-1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | ||||||||
| RM-2 | 0.3 | 0.3 | |||||||||
| RM-3 | 0.28 | ||||||||||
| RM-4 | 0.02 | 0.02 | |||||||||
| Ra(nm) | 16.6 | 17.5 | 14.4 | 16.2 | 12.9 | 12.2 | 12.5 | 12.5 | 12.1 | ||
| t -20℃(天) | ≤15 | ≤15 | ≤16 | ≤19 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ||
| 施加不同時間UV1後形成的PTA1(°) | 40 s | 89.47 | 89.23 | 88.94 | 89.06 | 89.01 | |||||
| 50 s | 89.31 | 88.54 | 88.19 | 87.74 | 88.11 | 87.96 | |||||
| 60 s | 88.62 | 89.14 | 87.39 | 87.02 | 86.94 | 87.23 | 87.11 | ||||
| 70 s | 89.44 | 89.53 | 87.68 | 88.35 | |||||||
| 80 s | 88.76 | 88.79 | 87.53 | ||||||||
| 90 s | 87.85 | 87.93 | |||||||||
| 聚合物殘留量(ppm) | UV2(60 min) | 56 | 57 | 53 | 51 | ||||||
| UV2(50 min) | 48 | 48 | 48 | 49 | 47 | ||||||
| 預傾斜角穩定性測試(°) | PTA(初始) | 88.05 | 88.06 | 88.03 | 88 | 87.98 | 87.97 | 87.99 | 88.01 | 87.97 | |
| PTA(24 h) | 87.89 | 87.91 | 87.83 | 87.89 | 87.88 | 87.88 | 87.89 | 87.93 | 87.89 | ||
| PTA(48 h) | 87.78 | 87.8 | 87.76 | 87.8 | 87.8 | 87.8 | 87.83 | 87.85 | 87.8 | ||
| PTA(72 h) | 87.69 | 87.72 | 87.72 | 87.72 | 87.74 | 87.75 | 87.76 | 87.77 | 87.73 | ||
| PTA(120 h) | 87.64 | 87.65 | 87.68 | 87.68 | 87.7 | 87.7 | 87.7 | 87.72 | 87.68 | ||
| PTA(168 h) | 87.6 | 87.63 | 87.67 | 87.65 | 87.67 | 87.67 | 87.67 | 87.69 | 87.64 | ||
| ΔPTA(168 h) | 0.45 | 0.43 | 0.36 | 0.35 | 0.31 | 0.3 | 0.32 | 0.32 | 0.33 | ||
| 施加UV2 90 min後VHR(%) | 92.6 | 92.8 | 93.3 | 93.7 | 93.9 | 94 | 93.8 | 93.8 | 94.1 | ||
由對比例5-8和實施例6-10的對比可知,本發明的液晶組合物在維持適當的清亮點、適當的光學各向異性和適當的旋轉粘度的情況下,還具有更大的介電各向異性絕對值、更大的K值、更長的低溫儲存時間、更小的聚合物層表面粗糙度、在UV1作用下,較短的時間內形成更小的預傾斜角,成角速度更快、在UV2作用下,較短的時間內聚合物殘留更低、UV2作用90min後VHR更高且預傾斜角穩定性更好。
實施例11
將0.6重量份數的SA-2-1的化合物
加入100重量份數的Host-1中,並且加入0.6重量份數的RM-1的可聚合化合物。將所得的液晶組合物填充至“無配向”的測試盒(盒厚度d均為3.5 μm,在兩側上具有ITO塗層(在多域切換的情形下為結構化ITO),無配向層及無鈍化層)中。
液晶顯示器相對於基板表面形成自發的垂直配向,定向穩定直至清亮點及所得VA盒可以逆切換為止。需要交叉偏振器以顯示切換。
通過使用如式SA-2-1的化合物的添加劑,基於Δε<0與垂直配向的組合,VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需配向層(例如,無PI塗層)。
實施例12
將0.6重量份數的SA-4-1的化合物
加入100重量份數的Host-2中,並且加入0.6重量份數的RM-2的可聚合化合物。將所得的液晶組合物填充至“無配向”的測試盒(盒厚度d均為3.5 μm,在兩側上具有ITO塗層(在多域切換的情形下為結構化ITO),無配向層及無鈍化層)中。
液晶顯示器相對於基板表面形成自發的垂直配向,定向穩定直至清亮點及所得VA盒可以逆切換為止。需要交叉偏振器以顯示切換。
通過使用如式SA-4-1化合物的添加劑,基於Δε<0與垂直配向的組合,VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需配向層(例如,無PI塗層)。
實施例13
將0.5重量份數的SA-4-2的化合物
加入100重量份數的Host-3中,並且加入0.5重量份數的RM-3的可聚合化合物。將所得的液晶組合物填充至“無配向”的測試盒(盒厚度d均為3.5 μm,在兩側上具有ITO塗層(在多域切換的情形下為結構化ITO),無配向層及無鈍化層)中。
液晶顯示器相對於基板表面形成自發的垂直配向,定向穩定直至清亮點及所得VA盒可以逆切換為止。需要交叉偏振器以顯示切換。
通過使用如式SA-4-2化合物的添加劑,基於Δε<0與垂直配向的組合,VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需配向層(例如,無PI塗層)。
實施例14
按照表7中所列的各化合物及其重量百分數配置成Host-5的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。
表7 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
| 組分代碼 | 通式代碼 | 重量百分數 | 性能參數 | |
| 3CWO2 | N-2 | 17 | Cp | 74.2 |
| 3CWO4 | N-2 | 3.5 | Δn | 0.103 |
| 3CCWO2 | N-5 | 11.5 | Δε | -3.4 |
| 2CCWO2 | N-5 | 4 | K 11 | 14.6 |
| 3CPWO2 | N-13 | 7 | K 33 | 15 |
| 2CPWO2 | N-13 | 4 | γ 1 | 89 |
| 2PGWO3 | II-2 | 2 | ||
| 2PWWO4O1 | II-4 | 2.5 | ||
| 3CC2 | M-1 | 20 | ||
| 4CC3 | M-1 | 4 | ||
| 5CC2 | M-1 | 3 | ||
| 3CCV1 | M-1 | 11 | ||
| 3CPP2 | M-16 | 7.5 | ||
| 5OB(S)O2 | B-1 | 3 | ||
| 總計 | 100 |
將0.03重量份數的下式的穩定劑加入100重量份數的Host-5的液晶組合物中
,
並加入0.3重量份數的RM-1的可聚合化合物,作為實施例14,經檢測,其具有較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性。
綜上,本發明的液晶組合物在維持適當的清亮點、適當的光學各向異性和適當的旋轉粘度的情況下,還具有較大的介電各向異性絕對值、較大的K值、較長的低溫儲存時間、較小的聚合物層表面粗糙度、較小的預傾斜角、較快的成角速度、較低的聚合物殘留、較高的VHR以及較好的預傾斜角穩定性,使得包含其的液晶顯示器件具有較寬的溫度使用範圍、較好的低溫互溶性、較低的閾值電壓、較好的對比度,能夠有效加快PSA型液晶顯示器的生產進程,加快生產效率,同時能夠有效改善現有PSA型液晶顯示器中存在的“圖像粘滯”、顯示不均、“碎亮點”的問題,具有較高的實際應用價值。
以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點,其目的在於讓熟悉此項技術的人瞭解本發明內容並加以實施,並不能以此限制本發明的保護範圍,凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
Claims (8)
- 一種液晶組合物,其包含:至少一種通式I的化合物: ;以及 至少一種通式II的化合物,其係選自由通式II-2和II-3的化合物所組成的組:
其中,R1表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代或未鹵代的烷基;R2表示-H、鹵素、-CN、-Sp2-P2、或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈 的烷基、、或,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈 的烷基、、或中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH2-能夠分 別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,一個或更多個-H能夠分別獨立地被-F或-Cl取代; R3和R4各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、、 或,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個 或不相鄰的兩個以上的-CH2-分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,且所替代的-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-能夠以-O-不直接相連的方式在直鏈或支鏈的烷基中存在;L各自獨立地表示鹵素、-CN或-Sp2-P2;P1和P2各自獨立地表示可聚合基團; Sp1和Sp2各自獨立地表示間隔基團或單鍵;Z1和Z2各自獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH2CH2-CO-O-、-O-CO-CH2CH2-、-CR1R2-或單鍵,其中,R1和R2各自獨立地表示-H或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,並且n表示1-4的整數;r1、r2和r3各自獨立地表示0、1、2或3,當r1、r2和r3各自獨立地表示2或3時,L可以相同或不同; n1和n2各自獨立地表示0、1或2,且n1+n2 1,當n1表示2時, 可以相同或不同,當n2表示2時,可以相同或不同;並且 通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.001%~5%,且通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為0.1%-25%。 - 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式M的化合物:
其中,RM1和RM2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、 、或,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中 的一個或不相鄰的兩個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代; 環、環和環各自獨立地表示或 ,其中中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,並且一個或 更多個環中單鍵可被雙鍵替代,並且其中中的至多一個-H可被鹵 素取代;ZM1和ZM2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;並且 nM表示0、1或2,其中當nM=2時,環可以相同或不同,ZM2 可以相同或不同。 - 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式N的化合物:
其中,RN1和RN2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、 、或,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一 個或不相鄰的兩個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代; 環和環各自獨立地表示或,其 中中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,並且一個或更多個環中單 鍵可被雙鍵替代,其中中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F、-Cl 或-CN取代,並且一個或更多個環中-CH=可被-N=替代;ZN1和ZN2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;LN1和LN2各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基或鹵素;nN1表示0、1、2或3,nN2表示0或1,且0nN1+nN2 3,其中當nN1=2 或3時,環可以相同或不同,ZN1可以相同或不同;並且 當nN1+nN2=2時,通式N的化合物不含有三聯苯結構。 - 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式B的化合物:
其中,RB1和RB2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或兩個以上的-CH2-分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、 、或替代,且所替代的-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO- 能夠以-O-不直接相連的方式在直鏈或支鏈的烷基中存在,並且RB1和RB2所代表的基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代; 環和環各自獨立地表示、、 或,其中、和中的一個 或更多個-CH2-可分別獨立地被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可分別 獨立地被雙鍵替代,其中和中的一個或更多個-H可分 別獨立地被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代,並且一個或更多個環中-CH=可分別獨立地被-N=替代;XB表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-;YB1和YB2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷基、或者含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷氧基;ZB1和ZB2各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;並且 nB1和nB2各自獨立地表示0、1或2,其中當nB1=2時,環可 以相同或不同,ZB1可以相同或不同,其中當nB2=2時,環可以相 同或不同,ZB2可以相同或不同。 - 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式SA的自配向劑:
其中, RS1表示Sp-P、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、、 或,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相 鄰的兩個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O- 或-O-CO-替代,並且所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、、 或中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代; RS2表示錨定基團:; p表示1或2,當p表示2時,-Spd-x2可以相同或不同;o表示0或1;X1和X2各自獨立地表示-H、-OH、-SH、-NH2、-NHR11、-NR11 2、NHC(O)-R11、-OR11、-C(O)OH、-CHO或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代或未鹵代的烷基;其中,X1和X2中至少一個選自-OH、-SH、-NH2、-NHR11、-C(O)OH或-CHO;Spa、Spc和Spd各自獨立地表示間隔基團或單鍵; Spb各自獨立地表示、或; 環和環各自獨立地表示或,其 中中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,並且一個或更多個環中單 鍵可被雙鍵替代;Ls各自獨立地表示-F、-Cl、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、 -C(O)N(R0)2、-C(O)R0、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、、 或,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的 兩個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或 -O-CO-替代,並且所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、、 或中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F取代; R0和R11各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基; P表示可聚合基團;Sp表示間隔基團或單鍵;ns1表示0或1; ns2表示0、1、2或3,當ns2表示2或3時,可以相同或不 同;ps1、ps2、ps3和ps4各自獨立地表示0、1或2,其中,1ps1+ps2 2;ps5和ps6各自獨立地表示0或1;並且Z1和Z2各自獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH2CH2-CO-O-、-O-CO-CH2CH2-、-CR1R2-或單鍵,其中,R1和R2各自獨立地表示-H或含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基,並且n表示1-4的整數。 - 如請求項1至6中任一項所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種添加劑。
- 一種包含如請求項1-7中任一項所述的液晶組合物的液晶顯示器件。
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