專利名稱：向列型液晶組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向列型液晶組合物。特別地，本發(fā)明涉及一種具有高相變溫度和高響應(yīng)速度的向列型液晶組合物。
背景技術(shù)：
近年來，信息處理技術(shù)和制備信息處理設(shè)備的技術(shù)得到了發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展，短時間內(nèi)可處理大量數(shù)據(jù)。從而，顯示處理數(shù)據(jù)的顯示設(shè)備被引入了多個領(lǐng)域中。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，需要尺寸小、重量輕和低能耗的電子設(shè)備。近年來，急切需要具上述性能的平面顯示器。
特別地，由于液晶顯示器僅需要低能耗和低操作電壓，卻展示了與采用陰極射線管的顯示器相同亮度的優(yōu)良的顯示質(zhì)量，從而增加了對液晶設(shè)備的需要。液晶顯示器廣泛地用于各種電子設(shè)備中。
液晶顯示器可用于顯示設(shè)備例如筆記本電腦、電腦監(jiān)視器或電視機(jī)。如果用于電視機(jī)，可利用扭轉(zhuǎn)向列(TN)液晶顯示器、面內(nèi)轉(zhuǎn)換(in-planeswitching)(IPS)液晶顯示器或垂直排列(vertical alignment)(VA)式液晶顯示器。IPS和VA模式液晶顯示器具有廣視角，但響應(yīng)速度慢。因此，IPS和VA模式液晶顯示器不適合用于顯示運動圖像。此外，這兩種顯示器的產(chǎn)率低并且制造成本高。
也可選擇的是，TN液晶顯示器具有高產(chǎn)率和低制造成本。然而，TN液晶顯示器是窄視角的并且響應(yīng)速度慢。
液晶需要低粘度，以達(dá)到高響應(yīng)速度；高介電各向異性，以達(dá)到低操作電壓；以及覆蓋大溫度范圍的向列相。在約25℃時，液晶的雙折射率(birefringence)優(yōu)選為至少約0.20。
通常，每個TN液晶顯示器、IPS液晶顯示器和VA模式液晶顯示器具有約20ms至約30ms的響應(yīng)速度。然而，為了顯示運動圖像需要提高上述顯示器的響應(yīng)速度。
通過使用校正膜(compensation film)，液晶顯示器的視角得到了改進(jìn)。然而響應(yīng)速度主要取決于液晶的性能。因此需要具有高響應(yīng)速度的新液晶組合物。
為了在液晶顯示器中顯示與采用陰極射線管的顯示器相同亮度的圖像，使用背光照明部件作為補(bǔ)光源。然而，在背光照明部件的燈管中，背光照明部件可產(chǎn)生熱量。
通常，液晶顯示器有兩個基底以及插在兩個基底間的液晶層。來自于外部電源的電功率施加至基底上的電極。液晶傳輸或阻斷從背光照明部件產(chǎn)生的外部光，以作為圖像顯示數(shù)據(jù)。背光照明部件置于靠近液晶處。從而，從背光照明部件產(chǎn)生的熱量可傳遞給液晶。
因此，需要具有高相變溫度的液晶組合物。目前用于TN液晶顯示器、IPS液晶顯示器或VA模式液晶顯示器的向列型液晶組合物可具有約70℃至約80℃的相變溫度，這對于需要高亮度的顯示器來說不是優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對現(xiàn)有技術(shù)的局限性和不足，提供本發(fā)明以實質(zhì)上解決一個或多個問題。
本發(fā)明提供一種具有高響應(yīng)速度和高相變溫度的向列型液晶組合物。
根據(jù)本發(fā)明的實例組合物，提供包含式(1)化合物和主體混合物(hostmixture)的向列型液晶組合物 其中R為CnH2n+1O、CnH2n+1、CnH2n+1S或CnH2n-1；n為1至15的整數(shù)；‘A’為 或 ‘a(chǎn)’為0或1；‘B’為-CH2CH2-、-C＝C-、-C≡C-或 ‘b’為0或1；‘D’為 -CH2CH2-、-C＝C-或-C≡C-；‘d’為0或1；‘X’為H、F、Cl、Br、NCS或CN；以及‘Y’為NCS、SCN或F。
該向列型液晶組合物具有相對高的相變溫度和響應(yīng)速度。此外該向列型液晶組合物具有增強(qiáng)的雙折射率和介電各向異性。使用該向列型液晶組合物的液晶顯示器可具有增強(qiáng)的亮度。
將在下文中詳細(xì)描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的向列型液晶組合物包含式(1)化合物和主體混合物。
向列型液晶組合物中的化合物以式(1)表示 其中R為CnH2n+1O、CnH2n+1、CnH2n+1S或CnH2n-1；n為1至15的整數(shù)；‘A’為 或 ‘a(chǎn)’為0或1；‘B’為-CH2CH2-、-C＝C-、-C≡C-或 ‘b’為0或1；‘D’為 -CH2CH2-、-C＝C-或-C≡C-；‘d’為0或1；‘X’為H、F、Cl、Br、NCS或CN；以及‘Y’為NCS、SCN或F。
當(dāng)向列型液晶組合物的組分中包含小于約1重量％的式(1)化合物時，不能獲得向列型液晶組合物的所需效果。當(dāng)向列型液晶組合物的組成中包含大于約90重量％的式(1)化合物時，則該向列型液晶組合物不滿足液晶的高響應(yīng)速度的特性。因此，向列型液晶組合物優(yōu)選包含約1重量％至約90重量％的式(1)化合物和約10重量％至約99重量％的主體混合物。
如上所述，向列型液晶組合物包含式(1)化合物和主體混合物。主體混合物包含式(2)至(15)的化合物
其中R1為甲基；R2為乙基；R2d為乙烯基；R3為丙基；R3d為烯丙基；以及R5為戊基。
另外可選擇的是，主體混合物包含式(2)至(8)和(12)至(18)的化合物
其中R1為甲基；R2為乙基；R2d為乙烯基；R3為丙基；R3d為烯丙基；以及R5為戊基。
具體實施例方式
在下文中，將根據(jù)下列實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。所給出的實施例以不偏離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的多種可能的方式，僅用于解釋本發(fā)明并不限制本發(fā)明。
實施例中使用的第一主體混合物包括約6.6重量％的式(2)化合物、約5.4重量％的式(3)化合物、約20.8重量％的式(4)化合物、約4.1重量％的式(5)化合物、約11.07重量％的式(6)化合物、約2.5重量％的式(7)化合物、約2.5重量％的式(8)化合物、約3.4重量％的式(9)化合物、約9.0重量％的式(10)化合物、約9.4重量％的式(11)化合物、約8.66重量％的式(12)化合物、約8.0重量％的式(13)化合物、約3.6重量％的式(14)化合物和約4.97重量％的式(15)化合物。
實施例中，相變溫度(Tni)表示液晶從液晶相變?yōu)楦飨蛲砸合嗟臏囟取?br> 實施例1將約7重量％的式(1-1)化合物和約93％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約87.9℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.0909的雙折射率(Δn)和約6.1的介電各向異性(Δε)。
式(1-1)化合物具有約97.8℃的熔點和約192.5℃的相變溫度(Tni)。式(1-1)化合物具有約0.302的雙折射率(Δn)和約12的介電各向異性(Δε)。
實施例2將約17重量％的式(1-1)化合物和約83％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約96℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.115的雙折射率(Δn)和約6.68的介電各向異性(Δε)。
式(1-1)化合物具有約97.8℃的熔點和約192.5℃的相變溫度(Tni)。式(1-1)化合物具有約0.302的雙折射率(Δn)和約12的介電各向異性(Δε)。
實施例3將約30重量％的式(1-1)化合物和約70％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約113.8℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.1431的雙折射率(Δn)和約7.5的介電各向異性(Δε)。
式(1-1)化合物具有約97.8℃的熔點和約192.5℃的相變溫度(Tni)。式(1-1)化合物具有約0.302的雙折射率(Δn)和約12的介電各向異性(Δε)。
實施例4將約7重量％的式(1-2)化合物和約93％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約90.3℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.0899的雙折射率(Δn)和約6.3的介電各向異性(Δε)。
式(1-2)化合物具有約109.7℃的熔點和約227.6℃的相變溫度(Tni)。式(1-2)化合物具有約0.288的雙折射率(Δn)和約14.7的介電各向異性(Δε)。
實施例5將約17重量％的式(1-2)化合物和約83％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約103.5℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.115的雙折射率(Δn)和約7.14的介電各向異性(Δε)。
式(1-2)化合物具有約109.7℃的熔點和約227.6℃的相變溫度(Tni)。式(1-2)化合物具有約0.288的雙折射率(Δn)和約14.7的介電各向異性(Δε)。
實施例6將約30重量％的式(1-2)化合物和約70％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約124.3℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.1389的雙折射率(Δn)和約8.4的介電各向異性(Δε)。
式(1-2)化合物具有約109.7℃的熔點和約227.6℃的相變溫度(Tni)。式(1-2)化合物具有約0.288的雙折射率(Δn)和約14.7的介電各向異性(Δε)。
實施例7將約17.7重量％的式(1-3)化合物和約82.3％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約101.5℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.111的雙折射率(Δn)和約6.65的介電各向異性(Δε)。
式(1-3)化合物具有約87.4℃的熔點和約215℃的相變溫度(Tni)。式(1-3)化合物具有約0.274的雙折射率(Δn)和約11.5的介電各向異性(Δε)。
實施例8將約7重量％的式(1-4)化合物和約93％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約89.5℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.0899的雙折射率(Δn)和約6.1的介電各向異性(Δε)。
式(1-4)化合物具有約90℃的熔點和約216℃的相變溫度(Tni)。式(1-4)化合物具有約0.274的雙折射率(Δn)和約12.1的介電各向異性(Δε)。
實施例9將約17重量％的式(1-4)化合物和約83％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約102℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.111的雙折射率(Δn)和約6.41的介電各向異性(Δε)。
式(1-4)化合物具有約90℃的熔點和約216℃的相變溫度(Tni)。式(1-4)化合物具有約0.274的雙折射率(Δn)和約12.1的介電各向異性(Δε)。
實施例10將約30重量％的式(1-4)化合物和約70％的第一主體化合物混合，以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約120.8℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.1347的雙折射率(Δn)和約7.6的介電各向異性(Δε)。
式(1-4)化合物具有約90℃的熔點和約216℃的相變溫度(Tni)。式(1-4)化合物具有約0.274的雙折射率(Δn)和約12.1的介電各向異性(Δε)。
實施例11將約6.3重量％的式(2)化合物、約5.2重量％的式(3)化合物、約20.1重量％的式(4)化合物、約4.4重量％的式(5)化合物、約6.8重量％的式(13)化合物、約2.4重量％的式(8)化合物、約2.9重量％的式(15)化合物、約3.3重量％的式(16)化合物、約8.7重量％的式(17)化合物、約9.1重量％的式(18)化合物、約2.9重量％的式(7)化合物、約7.2重量％的式(12)化合物、約2.3重量％的式(14)化合物、約10.2重量％的式(6)化合物、約4重量％的式(1-1)化合物和約4.2重量％的式(1-2)化合物相混合以制備液晶組合物。
該液晶組合物具有約89℃的相變溫度(Tni)。在約20℃處，該液晶組合物具有約0.094的雙折射率(Δn)和約6.3的介電各向異性(Δε)。
對比實施例1制備包括第一主體混合物的液晶組合物。該液晶組合物具有約-30℃的熔點和約80℃的相變溫度(Tni)。該液晶組合物具有約0.075的雙折射率(Δn)和約5.63的介電各向異性(Δε)。
液晶組合物性能評估采用對比實施例1、實施例2、5、7、9和11的液晶組合物制造液晶顯示器。測定每個液晶顯示器的響應(yīng)速度、臨界電壓、電壓保持率(voltageholding ratio)和點距(cell gap)。結(jié)果如下表1所示。
表1

參見表1，實施例間的臨界電壓無明顯差異。實施例間的電壓保持率也無明顯差異。實施例2的液晶組合物顯示了最快的響應(yīng)速度。對比實施例1的液晶組合物包括常規(guī)的液晶組合物。如表1所示，實施例2、5、7、9和11的液晶組合物提供了比常規(guī)液晶組合物至少快4ms的響應(yīng)速度。
實施例2的液晶組合物具有約96℃的相變溫度(Tni)，這至少比對比實施例1液晶組合物的相變溫度(即約80℃)高15℃。
式(1-1)至(1-4)化合物具有約190℃至約220℃的相變溫度(Tni)，這至少是對比實施例1液晶組合物的約80℃的相變溫度的兩倍。式(1-1)至(1-4)化合物具有比常規(guī)液晶組合物至少高約0.2的雙折射率，以及至少約10的各向異性，從而降低操作電壓。
實施例1至10中，液晶組合物的相變溫度(Tni)隨著本發(fā)明化合物含量的增加而升高。
用于向列型液晶組合物的化合物具有高雙折射率、高相變溫度以及快的響應(yīng)速度。因此，當(dāng)在背光中產(chǎn)生的熱量提供給液晶組合物時，向列型液晶組合物可保持其性能。
本發(fā)明的液晶組合物可用于扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic)液晶顯示器、超扭轉(zhuǎn)向列型(super twisted nematic)液晶顯示器、薄膜晶體管扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器、面內(nèi)轉(zhuǎn)換液晶顯示器和垂直排列模式液晶顯示器中。
如上所述，本發(fā)明提供包含式(1)化合物的液晶組合物
其中R為CnH2n+1O、CnH2n+1、CnH2n+1S或CnH2n-1；n為1至15的整數(shù)；‘A’為 或 ‘a(chǎn)’為0或1；‘B’為-CH2CH2-、-C＝C-、-C≡C-或 ‘b’為0或1；‘D’為 -CH2CH2-、-C＝C-或-C≡C-；‘d’為0或1；‘X’為H、F、Cl、Br、NCS或CN；以及‘Y’為NCS、SCN或F。
包含式(1)化合物的液晶組合物具有相對高的相變溫度和響應(yīng)速度。此外，提高了該液晶組合物的雙折射率和介電各向異性，從而提供具高亮度的液晶顯示器，結(jié)果，可提供具優(yōu)良性能的液晶顯示器。
權(quán)利要求
1.一種向列型液晶組合物，其包含式(1)化合物和主體混合物 其中‘R’為任一選自以下的基團(tuán)CnH2n+1O、CnH2n+1、CnH2n+1S和CnH2n-1；‘n’為1至15的整數(shù)；‘A’為任一選自以下的基團(tuán) 和 ‘a(chǎn)’為0或1；‘B’為任一選自以下的基團(tuán)-CH2CH2-、-C＝C-、-C≡C-和 ‘b’為0或1；‘D’為任一選自以下的基團(tuán) -CH2CH2-、-C＝C-和-C≡C-；‘d’為0或1；X為H、F、Cl、Br、NCS或CN；以及Y為NCS、SCN或F。
2.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中向列型液晶組合物包含約1％至約90％重量的式(1)化合物和約10％至約99％重量的主體混合物。
3.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中主體混合物包含式(2)至(15)的化合物 其中R1為甲基；R2為乙基；R2d為乙烯基；R3為丙基；R3d為烯丙基；以及R5為戊基。
4.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中主體混合物包含式(2)至(8)和式(12)至(18)的化合物 其中R1為甲基；R2為乙基；R2d為乙烯基；R3為丙基；R3d為烯丙基；以及R5為戊基。
5.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中該向列型液晶組合物用于扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器中。
6.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中該向列型液晶組合物用于超扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器中。
7.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中該向列型液晶組合物用于薄膜晶體管扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器中。
8.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中該向列型液晶組合物用于面內(nèi)轉(zhuǎn)換液晶顯示器中。
9.權(quán)利要求1的向列型液晶組合物，其中該向列型液晶組合物用于垂直排列模式液晶顯示器中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種向列型液晶組合物，其包含式(1)化合物和主體混合物，其中R為C
文檔編號C09K19/12GK1590505SQ20041006404
公開日2005年3月9日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者潘炳燮 申請人:三星電子株式會社