TWI882651B - 高信賴性膽甾相液晶組合物、液晶顯示元件及液晶顯示器 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種膽甾相液晶組合物,該液晶組合物包含一種或多種式Ⅰ所示化合物、一種或多種式Ⅱ所示化合物、一種或多種Ⅲ所示化合物以及一種或多種式Ⅳ所示化合物。該液晶組合物具有較大的光學各向異性(Δn)、高的電荷保持率(VHR)、粘度小且介電各向異性大,可以用於電子書等光學器件中。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Description
本申請發明涉及一種作為顯示元件用材料的膽甾相液晶組合物及使用其的顯示元件,主要適用於液晶電子書,電子標牌,雙穩態液晶顯示器等技術領域。
膽甾相液晶電子書具有高對比,顯示內容保持零耗電的優點,可以代替日常生活中的紙張。主要應用於電子書、電子標籤、展示面板等。目前膽甾相液晶組合物通過向列相液晶中添加具有光學活性的手性劑獲得膽甾相 (cholesteric) 液晶組合物。膽甾相液晶的平面態和焦錐態是穩定的,可以長期保持穩定,從而具有雙穩定性。
膽甾相液晶的液晶在平面態時,具有布拉格反射。反射波長(λ) 是由液晶組合物的平均折射率(n)與手性螺距(P)的來決定,λ=n
平均×P。當液晶組合物的折射率固定,可通過增減手性化合物的用量來調整手性螺距P大小,從而獲得不同顏色的反射波長。同一螺距下,反射光的波寬(Δλ)和液晶的折射率各向異性(Δn=ne-no)成正比,為了反射的高亮度,需要使用Δn大的液晶組合物。
膽甾相液晶的閾電壓計算公式:
其中h為液晶盒厚度,△ε為液晶的介電,P為液晶的螺距值,K
22為液晶的扭曲彈性係數。一般的膽甾相液晶驅動電壓>35V,為降低驅動電壓,介電各向異性
一般會做到>20,甚至>30。液晶組合物中使用了大量大介電含氰基的極性液晶單體,做電子書時,液晶組合物的電荷保持率(VHR)比較差,高溫高濕信賴性實驗結果很差,驅動功耗電流越來越大,嚴重的會導致屏邊緣驅動不良,低頻驅動出現嚴重的閃屏問題。這些存在的問題,嚴重影響膽甾相液晶在電子書中的應用,急需解決。
本發明提供一種技術方案,能夠解決以上出現的技術問題。
本發明提供的膽甾相液晶組合物具有較大的光學各向異性(Δn)、高的電荷保持率(VHR)、粘度小、大的介電各向異性(Δε)且可靠性性能優異,可以用於液晶電子書等光學器件領域,能有效改善邊緣驅動不良以及低頻驅動出現的閃屏問題。
具體地,本發明包含以下內容:
本發明提供一種液晶組合物,包含一種或多種式Ⅰ所示化合物、一種或多種式Ⅱ所示化合物、一種或多種Ⅲ所示化合物以及一種或多種式Ⅳ所示化合物,
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
其中,
R
1、R
2、R
3、R
5、R
6各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R
1、R
2、R
3、R
5、R
6所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代;
X
1、X
2、X
3、X
4、X
5、X
6、X
7、X
8、X
11、X
12各自獨立地表示H或F,且X
1、X
2不同時表示F;
m、n各自獨立地表示0、1或2,且m+n≥1;
k表示1、2或3;
m´表示1或2;
、
、
、
各自獨立地表示
、
、
、
、
、
或
;
表示
、
、
、
、
、
或
。
本發明還提供膽甾相液晶顯示元件,其包含本發明公開的液晶組合物,該膽甾相液晶顯示元件為主動矩陣定址顯示元件或者被動矩陣定址顯示元件。
本發明還提供膽甾相液晶顯示器,其包含本發明公開的液晶組合物,該膽甾相液晶顯示器為主動矩陣定址顯示器或者被動矩陣定址顯示器。
發明效果
本發明提供的液晶組合物具有較大的光學各向異性(Δn)、高的電荷保持率(VHR)、粘度小、大介電各向異性(Δε)且可靠性性能優異,可以用於液晶電子書等光學器件技術領域,能有效改善邊緣驅動不良以及低頻驅動出現的閃屏問題。
為了更清楚地說明本發明,下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解,下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的,不應以此限制本發明的保護範圍。
本發明提供一種液晶組合物,包含一種或多種式Ⅰ所示化合物、一種或多種式Ⅱ所示化合物、一種或多種Ⅲ所示化合物以及一種或多種式Ⅳ所示化合物,
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
其中,
R
1、R
2、R
3、R
5、R
6各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R
1、R
2、R
3、R
5、R
6所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代;
X
1、X
2、X
3、X
4、X
5、X
6、X
7、X
8、X
11、X
12各自獨立地表示H或F,且X
1、X
2不同時表示F;
m、n各自獨立地表示0、1或2,且m+n≥1;
k表示1、2或3;
m´表示1或2;
、
、
、
各自獨立地表示
、
、
、
、
、
或
;
表示
、
、
、
、
、
或
。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅰ所示化合物選自下述式Ⅰ-1至Ⅰ-13所示化合物組成的組,
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
其中,
R
1表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R
1所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅰ所示化合物選自式Ⅰ-1至Ⅰ-3所示化合物組成的組;更進一步優選地,前述式Ⅰ所示化合物選自式Ⅰ-1所示化合物。
本發明的液晶組合物,更進一步優選地,前述式Ⅰ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為6-20 %,進一步優選為9-12 %。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅱ所示化合物選自下述式Ⅱ-1至Ⅱ-13所示化合物組成的組,
Ⅱ-1
Ⅱ-2
Ⅱ-3
Ⅱ-4
Ⅱ-5
Ⅱ-6
Ⅱ-7
Ⅱ-8
Ⅱ-9
Ⅱ-10
Ⅱ-11
Ⅱ-12
Ⅱ-13
其中,
R
2表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R
2所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅱ所示化合物選自式Ⅱ-3、Ⅱ-7、Ⅱ-10以及Ⅱ-12所示化合物組成的組;更進一步優選地,包含Ⅱ-3、Ⅱ-10所示化合物。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅱ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為5-26 %,進一步優選為14-18 %。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅲ所示化合物選自下述式Ⅲ-1至Ⅲ-9所示化合物組成的組,
Ⅲ-1
Ⅲ-2
Ⅲ-3
Ⅲ-4
Ⅲ-5
Ⅲ-6
Ⅲ-7
Ⅲ-8
Ⅲ-9
其中,
R
3表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R
3所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅲ所示化合物選自式Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-4以及Ⅲ-5所示化合物組成的組;更進一步優選地,包含Ⅲ-1、Ⅲ-2所示化合物。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅲ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為2-20 %,進一步優選為3-9 %。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅳ所示化合物選自下述式Ⅳ-1至Ⅳ-12所示化合物組成的組,
Ⅳ-1
Ⅳ-2
Ⅳ-3
Ⅳ-4
Ⅳ-5
Ⅳ-6
Ⅳ-7
Ⅳ-8
Ⅳ-9
Ⅳ-10
Ⅳ-11
Ⅳ-12
其中,
R
5、R
6各自獨立地表示H、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基,並且R
5、R
6所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅳ所示化合物選自式Ⅳ-1、Ⅳ-9和Ⅳ-11所示化合物組成的組;更進一步優選地,包含Ⅳ-1所示化合物。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅳ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為10-45 %,進一步優選為26-40 %。
本發明的液晶組合物,優選地,還包含一種或多種式Ⅴ所示的化合物,
Ⅴ
其中,
R
4表示 H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
4所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代;
Z
1表示單鍵或-COO-;
X
9、X
10各自獨立地表示H或F;
p表示1或2;
表示
、
、
、
、
、
或
。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅴ所示化合物選自下述式Ⅴ-1至Ⅴ-21所示化合物組成的組,
Ⅴ-1
Ⅴ-2
Ⅴ-3
Ⅴ-4
Ⅴ-5
Ⅴ-6
Ⅴ-7
Ⅴ-8
Ⅴ-9
Ⅴ-10
Ⅴ-11
Ⅴ-12
Ⅴ-13
Ⅴ-14
Ⅴ-15
Ⅴ-16
Ⅴ-17
Ⅴ-18
Ⅴ-19
Ⅴ-20
Ⅴ-21
R
4表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
4所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅴ所示化合物選自式Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4以Ⅴ-13、Ⅴ-14、Ⅴ-15及Ⅴ-17所示化合物組成的組;更進一步優選地,包含Ⅴ-1、Ⅴ-3、Ⅴ-6、Ⅴ-8、Ⅴ-15和Ⅴ-19所示化合物。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅴ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為2-50 %,進一步優選為15-35 %。
本發明的液晶組合物,優選地,還包含一種或多種式Ⅵ所示的化合物,
Ⅵ
其中,
R
7各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
7所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代;
X
13、X
14各自獨立地表示H或F;
nˊ表示1或2;
表示
、
或
。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅵ所示化合物選自下述式Ⅵ-1至Ⅵ-16所示化合物組成的組,
Ⅵ-1
Ⅵ-2
Ⅵ-3
Ⅵ-4
Ⅵ-5
Ⅵ-6
Ⅵ-7
Ⅵ-8
Ⅵ-9
Ⅵ-10
Ⅵ-11
Ⅵ-12
Ⅵ-13
Ⅵ-14
Ⅵ-15
Ⅵ-16
其中,R
7各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
7所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅵ所示化合物選自式Ⅵ-1、Ⅵ-3、Ⅵ-5、Ⅵ-7Ⅵ-9以及Ⅵ-12所示化合物組成的組;更進一步優選地,包含Ⅵ-1、Ⅵ-3和Ⅵ-12所示化合物。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前述式Ⅵ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為0-20 %,進一步優選為3-10 %。
本發明的液晶組合物,優選地,還包含一種或多種選自下述式Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ所示的手性活性物質,
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
R
8、R
9、 R
10、R
11各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
8、R
9、 R
10、R
11所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代;
X
15、X
16各自獨立地表示H或F;二者至少有一個為F;
q表示1或2;
表示
、
、
或
。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅶ所示化合物選自下述式Ⅶ-1至Ⅶ-6所示化合物組成的組,
Ⅶ-1
Ⅶ-2
Ⅶ-3
Ⅶ-4
Ⅶ-5
Ⅶ-6。
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅷ所示化合物包含至少一種式Ⅷ-1所示化合物,
Ⅷ-1
本發明的液晶組合物,優選地,前述式Ⅸ所示化合物選自下述式Ⅸ-1至Ⅸ-6所示化合物組成的組,
Ⅸ-1
Ⅸ-2
Ⅸ-3
Ⅸ-4
Ⅸ-5
Ⅸ-6
R
11表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R
11所示基團中任意一個或多個-CH
2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代。
本發明的液晶組合物,進一步優選地,前所示光學手性物選自下述式Ⅶ,前述式Ⅶ所示化合物在液晶組合物質量百分含量100 %的基礎上進行添加,其中式Ⅶ所示化合物的質量含量為0.5-10 %,進一步優選為1.9-4.2 %。
本公開的膽甾相液晶化合物中還可以加入各種功能的摻雜劑,摻雜劑含量優選0.01-1 %之間,這些摻雜劑可以列舉出例如抗氧化劑、光穩定劑。
抗氧化劑可以列舉出,
其中,t表示1-10的整數,
光穩定劑可以列舉,
。
液晶顯示元件或液晶顯示器
本發明還涉及包含上述任意一種膽甾相液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器;該顯示元件或顯示器為主動矩陣顯示元件或顯示器或被動矩陣顯示元件或顯示器。
本發明的膽甾相液晶顯示元件或膽甾相液晶顯示器,優選地,為主動矩陣定址液晶顯示元件或液晶顯示器。
包含本發明的膽甾相液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器,具有高的電荷保持率(VHR)、可靠性性能優異的特點,能有效改善液晶顯示元件或液晶顯示器的邊緣驅動不良以及低頻驅動出現的閃屏問題。
實施例
為了更清楚地說明本發明,下面結合實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解,下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的,不應以此限制本發明的保護範圍。
本說明書中,如無特殊說明,製備方法如無特殊說明則均為常規方法,所用的原料如無特別說明均可從公開的商業途徑獲得,百分比均是指質量百分比,溫度為攝氏度( ℃),其他符號的具體意義及測試條件如下:
Cp表示液晶清亮點( ℃),DSC定量法測試;
S-N表示液晶的晶態到向列相的熔點( ℃);
Δn表示光學各向異性,n
o為尋常光的折射率,n
e為非尋常光的折射率,測試條件為25±2 ℃,589nm,阿貝折射儀測試;
Δε表示介電各向異性,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,測試條件為25±0.5 ℃,20微米垂直盒,INSTEC:ALCT-IR1測試;
γ
1表示旋轉粘度(mPa·s),測試條件為25±0.5 ℃,20微米垂直盒,INSTEC:ALCT-IR1測試;
K
11為展曲彈性常數,K
33為彎曲彈性常數,測試條件為:25 ℃、INSTEC:ALCT-IR1、20微米垂直盒;
VHR表示電壓保持率( %),測試條件為60±1 ℃、電壓為±5V、脈衝寬度為10ms、電壓保持時間1.667ms。測試設備為TOYO Model6254液晶性能綜合測試儀;
膽甾相液晶組合物的製備方法如下:將各液晶單體和手性劑按照一定配比稱量後放入不銹鋼燒杯中,將裝有各液晶單體的不銹鋼燒杯置於磁力攪拌儀器上加熱融化,待不銹鋼燒杯中的液晶單體大部份融化後,往不銹鋼燒杯中加入磁力轉子,將混合物攪拌均勻,冷卻到室溫後即得液晶組合物。
本公開實施例膽甾相液晶單體結構用代碼表示,液晶環結構、端基、連接基團的代碼表示方法見下表1、表2。
表1 環結構的對應代碼
| 環結構 | 對應代碼 |
| C | |
| P | |
| Py | |
| M | |
| G | |
| Gi | |
| U | |
| K | |
| A | |
| D |
表2 端基與連結基團的對應代碼
| 端基與連結基團 | 對應代碼 |
| C nH 2n+1- | n- |
| C nH 2n+1O- | nO- |
| -OC nH 2n+1 | -On |
| -CF 2O- | -Q- |
| -CH 2O- | -O- |
| -O- | -B- |
| -F | -F |
| -CN | -CN |
| -CH=CH- | -V- |
| -C≡C- | -W- |
| -COO- | -Z- |
| -CH=CH-C nH 2n+1 | —Vn |
| Cp- | |
| Cpr- | |
| Cpr1- |
舉例:
其代碼為CZP-3-CN;
,其代碼為CC-3-V;
,其代碼為CP-3-O2;
,其代碼為PP-5-CN;
其代碼為PyG-5-CN;
,其代碼為CCP-V-1;
,其代碼為CCU-2-F;
,其代碼為CPWP-3-2;
其代碼為UWPP-2-3
,其代碼為CCPU-3-F;
,其代碼為PPGU-Cp-F;
,其代碼為DUQU-Cp-F;
,其代碼為PGUQU-3-F。
實施例1
液晶組合物的配方及相應的性能如下表3所示。
表3實施例1液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅰ | PWPU-3-F | 6 |
| Ⅰ | PWPU-5-F | 4 |
| Ⅱ | PUQU-3-F | 6 |
| Ⅱ | PUQU-Cp-F | 7 |
| Ⅱ | PGUQU-3-F | 3 |
| Ⅲ | CC-3-V | 5 |
| Ⅲ | CCP-V-1 | 2 |
| Ⅳ | UWPP-2-3 | 6 |
| Ⅳ | UWPP-3-2 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-3-4 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-4-3 | 8 |
| Ⅴ | PyU-3-CN | 5 |
| Ⅴ | CP-3-CN | 5 |
| Ⅴ | CP-5-CN | 5 |
| Ⅴ | PZG-2-CN | 5 |
| Ⅴ | PZG-3-CN | 4 |
| Ⅴ | PGP-V2-CN | 5 |
| Ⅴ | PGP-3-CN | 8 |
| Ⅶ | Ⅶ-2 | 3.6 |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:22.09 Δn[589nm, 25 ℃]:0.233 K 11:12.4 K 33:13.9 Cp:92 ℃ γ 1:80.4 mPa.s γ 1/K 11:6.73 VHR:99.0 % 25 ℃:無晶體析出 -20 ℃放置480h:無晶體析出 反射波長450nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天驅動正常 |
實施例2
液晶組合物的配方及相應的性能如下表4所示。
表4實施例2液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅰ | PWPU-3-F | 4 |
| Ⅰ | PWPU-5-F | 5 |
| Ⅱ | PUQU-3-F | 4 |
| Ⅱ | PUQU-Cp-F | 8 |
| Ⅱ | PUQU-Cp-F | 6 |
| Ⅲ | CC-3-V | 5 |
| Ⅲ | CCP-V-1 | 4 |
| Ⅳ | UWPP-2-3 | 4 |
| Ⅳ | UWPP-3-2 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-3-4 | 6 |
| Ⅳ | UWPP-4-3 | 8 |
| Ⅴ | PyU-3-CN | 3 |
| Ⅴ | CP-3-CN | 3 |
| Ⅴ | CP-5-CN | 3 |
| Ⅴ | PZG-2-CN | 5 |
| Ⅴ | PZG-3-CN | 5 |
| Ⅴ | PGP-V2-CN | 7 |
| Ⅴ | PGP-3-CN | 8 |
| Ⅵ | CP-3-F | 4 |
| Ⅷ | Ⅷ-1 | 4.2 |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:21.3 Δn[589nm, 25 ℃]:0.232 K 11:11.7 K 33:12.4 Cp:87 ℃ γ 1:81.1mPa.s γ 1/K 11:6.91 VHR:98.6 % 25 ℃:無晶體析出 -20 ℃放置480小時:無晶體析出 反射波長525nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天驅動正常 |
實施例3
液晶組合物的配方及相應的性能如下表5所示。
表5實施例3液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅰ | PWPU-3-F | 6 |
| Ⅰ | PWPU-5-F | 6 |
| Ⅱ | PUQU-3-F | 6 |
| Ⅱ | PUQU-Cp-F | 4 |
| Ⅱ | PGUQU-4-F | 4 |
| Ⅲ | CC-3-V | 3 |
| Ⅳ | PWP-3-O2 | 6 |
| Ⅳ | UWPP-2-3 | 9 |
| Ⅳ | UWPP-3-2 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-3-4 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-4-3 | 8 |
| Ⅴ | CP-3-CN | 5 |
| Ⅴ | CP-5-CN | 5 |
| Ⅴ | PZG-2-CN | 3 |
| Ⅴ | PZG-3-CN | 3 |
| Ⅴ | PZU-3-CN | 4 |
| Ⅴ | PZU-5-CN | 4 |
| Ⅴ | CPZG-2-CN | 3 |
| Ⅵ | PGU-2-F | 2 |
| Ⅵ | CP-O2-F | 3 |
| Ⅶ | Ⅶ-2 | 2.3 |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:21.0 Δn[589nm, 25 ℃]:0.236 K 11:12.4 K 33:12.4 Cp:87 ℃ γ 1:83.6 mPa.s γ 1/K 11:6.75 VHR:97.5 % 25 ℃:無晶體析出 -20 ℃放置480小時:無晶體析出 反射波長600nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天驅動正常 |
實施例4
液晶組合物的配方及相應的性能如下表6所示。
表6實施例4液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅰ | PWPU-3-F | 6 |
| Ⅰ | PWPU-5-F | 5 |
| Ⅱ | PUQU-3-F | 6 |
| Ⅱ | PUQU-3Cpr-F | 6 |
| Ⅱ | PGUQU-3-F | 2 |
| Ⅱ | PGUQU-4-F | 1 |
| Ⅲ | CCP-V-1 | 3 |
| Ⅲ | CC-3-V | 5 |
| Ⅳ | UWPP-2-3 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-3-2 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-3-4 | 8 |
| Ⅳ | UWPP-4-3 | 8 |
| Ⅴ | CP-3-CN | 3 |
| Ⅴ | CP-5-CN | 3 |
| Ⅴ | PZG-2-CN | 5 |
| Ⅴ | PZG-3-CN | 5 |
| Ⅴ | PGP-V2-CN | 7 |
| Ⅴ | PGP-5-CN | 8 |
| Ⅵ | CP-O2-F | 3 |
| Ⅶ | Ⅶ-2 | 1.9 |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:21.0 Δn[589nm, 25 ℃]:0.234 K 11:12.4 K 33:12.4 Cp:87 ℃ γ 1:82.6 mPa.s γ 1/K 11:6.75 VHR:98.9 % 25 ℃:無晶體析出 -20 ℃放置480小時:無晶體析出 反射波長620nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天驅動正常 |
對比例1
液晶組合物的配方及相應的性能如下表7所示。
表7 對比例1液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅴ | PP-5-CN | 10 |
| Ⅴ | CP-3-CN | 8 |
| Ⅴ | CP-5-CN | 6 |
| Ⅴ | PP-4-CN | 10 |
| Ⅴ | PP-O2-CN | 10 |
| Ⅴ | PP-O5-CN | 5 |
| Ⅴ | PP-O8-CN | 10 |
| Ⅴ | PZP-2-CN | 10 |
| Ⅴ | PZPP-N-CN | 5 |
| Ⅴ | CZPP-2-CN | 9 |
| Ⅴ | CZPP-3-CN | 7 |
| Ⅴ | CZPP-5-CN | 10 |
| Ⅶ | Ⅶ-2 | 3.5 |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:23.2 Δn[589nm, 25 ℃]:0.200 K 11:8.7 K 33:116.9 Cp:80 ℃ γ 1:97.4 mPa.s γ 1/K 11:11.2 VHR:67.6 % 25 ℃:無晶體析出 -20 ℃放置480h:晶體析出 反射波長450nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天,驅動異常,出現邊框無法驅動。 |
對比例2
液晶組合物的配方及相應的性能如下表8所示。
表8對比例2液晶組合物的配方及相應的性能
| 類別 | 液晶單體代碼 | 含量( %) |
| Ⅴ | PZG-2-CN | 7 |
| Ⅴ | PZG-4-CN | 12 |
| Ⅴ | PZG-3-CN | 8 |
| Ⅴ | PZG-5-CN | 12 |
| Ⅴ | CPZG-4-CN | 5 |
| Ⅴ | CPZG-5-CN | 5 |
| Ⅴ | CCP-5-F | 2 |
| CCZPC-3-3 | 3 | |
| CCZPC-3-4 | 2 | |
| Ⅳ | UWPP-2-3 | 20 |
| Ⅳ | UWPP-3-4 | 24 |
| Ⅷ | 4.2 | |
| Δε[1KHz, 25 ℃]:22.9 Δn[589nm, 25 ℃]:0.245 K 11:15.4 K 33:14.2 Cp:110 ℃ γ 1:140.1mPa.s γ 1/K 11:9.10 VHR:66.3 % 25 ℃:無晶體析出 -40 ℃放置480h:晶體析出 反射波長520nm 樣片在高溫60 ℃和60 ℃&90 %RH下各放置30天,驅動異常,出現邊框無法驅動。 |
60 ℃&90 %RH表示:高溫60 ℃和90 %濕度的環境。
對比例1和對比例2均為本實施例的對比例,與實施例相比,雖然對比例1和對比例2的技術方案也能調整到與本發明相當的折射率、介電等參數,但是對比例1和對比例2的VHR和可靠性差;二者均不能通過高溫高濕的信賴性測試,出現邊框無法驅動的嚴重顯示問題,且無法修復。
顯然,本發明公開的上述實施例僅是為清楚地說明本發明所作的舉例,而並非是對本發明的實施方式的限定,對於所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動,這裡無法對所有的實施方式予以窮舉,凡是屬於本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。
Claims (8)
- 一種液晶組合物,包含一種或多種式Ⅰ所示化合物、一種或多種式Ⅱ所示化合物、一種或多種Ⅲ所示化合物以及一種或多種式Ⅳ-1所示化合物, Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ-1 其中, R 1、R 2、R 3、R 5、R 6各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基, 並且R 1、R 2、R 3、R 5、R 6所示基團中任意一個或多個-CH 2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代; X 1、X 2、X 3、X 4、X 5、X 6、X 7、X 8、X 11、X 12各自獨立地表示H或F,且X 1、X 2不同時表示F; m、n各自獨立地表示0、1或2,且m+n≥1; k表示1、2或3; m´表示1或2; 、 、 、 各自獨立地表示 、 、 、 、 、 或 ; 表示 、 、 、 、 、 或 ; 式Ⅰ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為6-20 %; 式Ⅱ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為5-26 %; 式Ⅲ所示化合物在液晶組合物中的質量含量為2-20 %; 式Ⅳ-1所示化合物在液晶組合物中的質量含量為10-45 %。
- 根據請求項1所述的液晶組合物,還包含一種或多種式Ⅴ所示的化合物, Ⅴ 其中, R 4表示 H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R 4所示基團中任意一個或多個-CH 2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代; Z 1表示單鍵或-COO-; X 9、X 10各自獨立地表示H或F; p表示1或2; 表示 、 、 、 、 、 或 。
- 根據請求項1所述的液晶組合物,還包含一種或多種式Ⅵ所示的化合物, Ⅵ 其中, R 7各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R 7所示基團中任意一個或多個-CH 2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代; X 13、X 14各自獨立地表示H或F; nˊ表示1或2; 表示 、 或 。
- 根據請求項1所述的液晶組合物,還包含一種或多種選自式Ⅶ、式Ⅷ和式Ⅸ所示化合物組成的組的手性活性物質, Ⅶ Ⅷ Ⅸ R 8、R 9、 R 10、R 11各自獨立地表示H、F、碳原子數為1-6的烷基、氟取代的碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的烷氧基、氟取代的碳原子數為1-6的烷氧基、碳原子數為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數為2-6的鏈烯基、碳原子數為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數為3-8的鏈烯氧基;並且R 8、R 9、 R 10、R 11所示基團中任意一個或多個-CH 2-任選被亞環戊基、亞環丁基或亞環丙基替代; X 15、X 16各自獨立地表示H或F;二者至少有一個為F; q表示1或2; 表示 、 、 或 。
- 一種膽甾相液晶顯示元件,包含請求項1-4任一項所述的液晶組合物,所述膽甾相液晶顯示元件為主動矩陣定址顯示元件,或者被動矩陣定址顯示元件。
- 根據請求項5所述的膽甾相液晶顯示元件,其中所述主動矩陣定址顯示元件包含藍、綠、紅三層疊加的玻璃基板。
- 根據請求項1-4任一項所述的液晶組合物,其中所述液晶組合物用於膽甾相液晶顯示器中,所述膽甾相液晶顯示器為主動矩陣定址顯示器或者被動矩陣定址顯示器。
- 根據請求項7所述的液晶組合物,其中所述主動矩陣定址顯示器包含藍、綠、紅三層疊加的玻璃基板。
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