本發(fā)明涉及液晶顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種雙頻液晶組合物、液晶手寫裝置、液晶顯示裝置和液晶調(diào)光裝置。
背景技術(shù)：
：常規(guī)的液晶分子具有棒狀的結(jié)構(gòu)，在施加電場的情況下，若液晶分子的長軸沿著電場方向排列，此類液晶被稱為正性液晶；若液晶分子的長軸在施加電場的情況下沿著垂直于電場的方向排列，此類液晶被稱為負性液晶。正性、負性液晶的差異源于液晶分子中的極性官能團位于分子長軸的末端還是側(cè)端。雙頻液晶指的是一類液晶組合物，它所表現(xiàn)出的介電常數(shù)會隨著施加電場的頻率的變化發(fā)生改變，隨著頻率的增大，雙頻液晶的介電常數(shù)會從正值逐步減小到負值。換句話講，在不同頻率的電壓驅(qū)動下，雙頻液晶既可以表現(xiàn)為正性液晶也可以表現(xiàn)為負性液晶。雙頻液晶的這種特性常常被應(yīng)用于快速響應(yīng)的顯示器件或光電器件中。雙頻液晶的介電常數(shù)隨著電場頻率的增大而逐漸減小，當(dāng)減小到零時所對應(yīng)的頻率稱之為該款雙頻液晶的轉(zhuǎn)換頻率(crossoverfrequency)。轉(zhuǎn)換頻率常作為衡量一款雙頻液晶優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。原因是目前高頻、超高頻驅(qū)動電路和芯片的制備存在瓶頸，過高的驅(qū)動頻率會引起驅(qū)動系統(tǒng)的不穩(wěn)定和增大功耗。目前市面上的雙頻液晶的轉(zhuǎn)換頻率較高，轉(zhuǎn)換頻率均在幾十khz到幾百khz不等，這么高的轉(zhuǎn)換頻率導(dǎo)致對應(yīng)的驅(qū)動電路和芯片要求較高，大大限制了雙頻液晶的實際應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提供一種雙頻液晶組合物，具有較低的轉(zhuǎn)換頻率，旨在降低雙頻液晶對應(yīng)的驅(qū)動電路和芯片要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的雙頻液晶組合物，包括：占所述雙頻液晶組合物總重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，為n大于等于2小于等于6，z1為或單鍵，k1為h或f。r1為cn或ncs基團；為m大于等于2小于等于6，k2－k5為h或f，r2為具有2-6個碳的直鏈烷基或烷氧基；z2為乙炔基或單鍵，r3為具有2-6個碳的直鏈烷基，r4為具有1-6個碳的直鏈烷氧基；r5為具有2-6個碳的直鏈烷基，r6為具有2-6個碳的直鏈烷基、直鏈烷氧基、直鏈乙烯基；r7為具有2-6個碳的直鏈烷基，z3和z4為乙炔基或單鍵，但不同時為乙炔基，r8為cn或ncs基團，k6，k7為h或f；k8，k9為h或f，r9為具有2-6個碳的直鏈烷基，r10為cn或ncs基團。優(yōu)選地，所述通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的10％-30％，所述通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20％-50％，所述通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15％-45％，所述通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5％-20％，所述通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2％-20％，以及所述通式(vi)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5％-30％。優(yōu)選地，所述通式(i)的化合物選自中的一種或多種。優(yōu)選地，所述通式(ii)的化合物選自中的一種或多種。優(yōu)選地，所述通式(iii)的化合物選自中的一種或多種。優(yōu)選地，所述通式(iv)的化合物選自中的一種或多種。優(yōu)選地，所述通式(v)的化合物選自中的一種或多種。優(yōu)選地，所述通式(vi)的化合物選自中的一種或多種。本發(fā)明還提出一種液晶手寫裝置，包括雙頻液晶組合物，所述雙頻液晶組合物，包括：占所述雙頻液晶組合物總重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，為n大于等于2小于等于6，z1為或單鍵，k1為h或f。r1為cn或ncs基團；為m大于等于2小于等于6，k2－k5為h或f，r2為具有2-6個碳的直鏈烷基或烷氧基；z2為乙炔基或單鍵，r3為具有2-6個碳的直鏈烷基，r4為具有1-6個碳的直鏈烷氧基；r5為具有2-6個碳的直鏈烷基，r6為具有2-6個碳的直鏈烷基、直鏈烷氧基、直鏈乙烯基；r7為具有2-6個碳的直鏈烷基，z3和z4為乙炔基或單鍵，但不同時為乙炔基，r8為cn或ncs基團，k6，k7為h或f；k8，k9為h或f，r9為具有2-6個碳的直鏈烷基，r10為cn或ncs基團。本發(fā)明還提出一種液晶顯示裝置，包括雙頻液晶組合物，所述雙頻液晶組合物，包括：占所述雙頻液晶組合物總重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，為n大于等于2小于等于6，z1為或單鍵，k1為h或f。r1為cn或ncs基團；為m大于等于2小于等于6，k2－k5為h或f，r2為具有2-6個碳的直鏈烷基或烷氧基；z2為乙炔基或單鍵，r3為具有2-6個碳的直鏈烷基，r4為具有1-6個碳的直鏈烷氧基；r5為具有2-6個碳的直鏈烷基，r6為具有2-6個碳的直鏈烷基、直鏈烷氧基、直鏈乙烯基；r7為具有2-6個碳的直鏈烷基，z3和z4為乙炔基或單鍵，但不同時為乙炔基，r8為cn或ncs基團，k6，k7為h或f；k8，k9為h或f，r9為具有2-6個碳的直鏈烷基，r10為cn或ncs基團。本發(fā)明還提出一種液晶調(diào)光裝置，包括雙頻液晶組合物，所述雙頻液晶組合物，包括：占所述雙頻液晶組合物總重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，為n大于等于2小于等于6，z1為或單鍵，k1為h或f。r1為cn或ncs基團；為m大于等于2小于等于6，k2－k5為h或f，r2為具有2-6個碳的直鏈烷基或烷氧基；z2為乙炔基或單鍵，r3為具有2-6個碳的直鏈烷基，r4為具有1-6個碳的直鏈烷氧基；r5為具有2-6個碳的直鏈烷基，r6為具有2-6個碳的直鏈烷基、直鏈烷氧基、直鏈乙烯基；r7為具有2-6個碳的直鏈烷基，z3和z4為乙炔基或單鍵，但不同時為乙炔基，r8為cn或ncs基團，k6，k7為h或f；k8，k9為h或f，r9為具有2-6個碳的直鏈烷基，r10為cn或ncs基團。本發(fā)明技術(shù)方案通過混合通式(i)-(vi)的化合物制得具有低轉(zhuǎn)換頻率的雙頻液晶組合物，其中通式(i)、(v)和(vi)化合物為正性液晶，通式(ii)和(iii)的化合物為負性液晶，通式(iv)為偏中性液晶(起到調(diào)節(jié)作用)。本發(fā)明通過選用特定結(jié)構(gòu)的正性液晶，一方面提升了正性液晶分子的剛性共軛結(jié)構(gòu)的長度，另一方面引入相對于cn基團具有更強電負性的ncs基團作為端基，使得共軛結(jié)構(gòu)進一步得到延長，從而得到較低的轉(zhuǎn)換頻率。此外，粘度也是影響雙頻液晶轉(zhuǎn)換頻率的重要因素。本發(fā)明中通過一定比例地引入三鍵，在保持大共軛結(jié)構(gòu)和雙頻液晶較大的雙折射率差δn的同時，有效地降低了組合物的粘度。從而，進一步實現(xiàn)了較低的轉(zhuǎn)換頻率。使用本發(fā)明雙頻液晶組合物的液晶器件，可以對應(yīng)雙頻液晶組合物的轉(zhuǎn)換頻率，降低驅(qū)動電路和芯片要求，從而降低雙頻液晶組合物在液晶器件中使用門檻，有利于推廣雙頻液晶的實際應(yīng)用。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提出一種雙頻液晶組合物。在本發(fā)明實施例中，該雙頻液晶組合物包括：占所述雙頻液晶組合物總重量的10-30％的通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20-50％的通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15-45％的通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-20％的通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2-20％的通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5-30％的通式(vi)的化合物其中，為n大于等于2小于等于6，z1為或單鍵，k1為h或f。r1為cn或ncs基團；為m大于等于2小于等于6，k2－k5為h或f，r2為具有2-6個碳的直鏈烷基或烷氧基；z2為乙炔基或單鍵，r3為具有2-6個碳的直鏈烷基，r4為具有1-6個碳的直鏈烷氧基；r5為具有2-6個碳的直鏈烷基，r6為具有2-6個碳的直鏈烷基、直鏈烷氧基、直鏈乙烯基；r7為具有2-6個碳的直鏈烷基，z3和z4為乙炔基或單鍵，但不同時為乙炔基，r8為cn或ncs基團，k6，k7為h或f；k8，k9為h或f，r9為具有2-6個碳的直鏈烷基，r10為cn或ncs基團。雙頻液晶組合物可以理解為正性液晶和負性液晶的混合物。之所以雙頻液晶組合物的介電常數(shù)可以隨著頻率的增大而減小，是因為其中含有的正性液晶分子的介電常數(shù)會隨著電場頻率的增大而減小。這種介電常數(shù)隨頻率變化稱之為介電弛豫。物理學(xué)中，介電弛豫指的是介電物質(zhì)對于外部電場變化的一種延遲反應(yīng)。這種延遲大多表現(xiàn)為介電常數(shù)隨頻率的增大而逐漸降低，被稱之為德拜弛豫。德拜弛豫通常是由分子的極化在電場快速變化時的延遲響應(yīng)所引起。液晶分子由于具有較大的長寬比，其極化過程在沿著分子的長軸方向會比沿著分子的短軸方向明顯地更加耗時，因此德拜弛豫主要發(fā)生在正性液晶分子隨電場頻率變化時，而負性液晶分子由于其極化發(fā)生在分子短軸，其介電常數(shù)幾乎不受電場頻率的影響。液晶分子結(jié)構(gòu)與德拜弛豫的相互關(guān)系十分復(fù)雜，并沒有形成相關(guān)的理論，更多的是經(jīng)驗值。一般認為，較大的極性、較長的共軛結(jié)構(gòu)會有利于德拜弛豫，從而使得雙頻液晶具有較低的轉(zhuǎn)換頻率。根據(jù)上述理論，本發(fā)明技術(shù)方案通過混合通式(i)-(vi)的化合物制得具有低轉(zhuǎn)換頻率的雙頻液晶組合物，其中通式(i)、(v)和(vi)化合物為正性液晶，通式(ii)和(iii)的化合物為負性液晶，通式(iv)為偏中性液晶(起到調(diào)節(jié)作用)。本發(fā)明通過選用特定結(jié)構(gòu)的正性液晶，一方面提升了正性液晶分子的剛性共軛結(jié)構(gòu)的長度，另一方面引入相對于cn基團具有更強電負性的ncs基團作為端基，使得共軛結(jié)構(gòu)進一步得到延長，從而得到較低的轉(zhuǎn)換頻率。此外，粘度也是影響雙頻液晶轉(zhuǎn)換頻率的重要因素。本發(fā)明中通過一定比例地引入三鍵，在保持大共軛結(jié)構(gòu)和雙頻液晶較大的雙折射率差δn的同時，有效地降低了組合物的粘度。從而，進一步實現(xiàn)了較低的轉(zhuǎn)換頻率。使用本發(fā)明雙頻液晶組合物的液晶器件，可以對應(yīng)雙頻液晶組合物的轉(zhuǎn)換頻率，降低驅(qū)動電路和芯片要求，從而降低雙頻液晶組合物在液晶器件中使用門檻，有利于推廣雙頻液晶的實際應(yīng)用。其中，所述通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的10％-30％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(i)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15％-28％，更優(yōu)選為18-25％。所述通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的20％-50％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(ii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的30％-45％，更優(yōu)選為35-43％。所述通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的15％-45％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(iii)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的17％-40％，更優(yōu)選為19-28％。所述通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5％-20％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(iv)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的7％-15％，更優(yōu)選為8-12％。所述通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的2％-20％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(v)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5％-15％，更優(yōu)選為7-12％。所述通式(vi)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的5％-30％，實際操作時，優(yōu)選所述通式(vi)的化合物占所述雙頻液晶組合物總重量的8％-20％，更優(yōu)選為10-15％。通過具體優(yōu)選各組分含量可以得到各項性能都較好的雙頻液晶組合物。具體的，所述通式(i)的化合物可以選自中的一種或多種。所述通式(ii)的化合物可以選自中的一種或多種。所述通式(iii)的化合物可以選自中的一種或多種。所述通式(iv)的化合物可以選自中的一種或多種。所述通式(v)的化合物可以選自中的一種或多種。所述通式(vi)的化合物可以選自中的一種或多種。茲將本發(fā)明實施例詳細說明如下，但本發(fā)明并非局限在實施例范圍。下列實施例中，各類化合物的配比如表1所示。表1為了更具體的說明本發(fā)明雙頻液晶組合物的性能優(yōu)勢，本發(fā)明還提供兩個對比例，各對比例的組分和配比如下：對比例1對比例2將各實施例和對比例按照上述組分和配比制得雙頻液晶組合物后，對各實施例和對比例的雙頻液晶組合物的轉(zhuǎn)換頻率、雙折射率差δn、清亮點(cp,clearpoint)、熔點(tm,meltingtemperature)進行檢測，結(jié)果如表2所示。表2從實施例和對比例的配方以及表2的數(shù)據(jù)可以看出，由于本發(fā)明的實施例1至6中正性液晶部分一方面提升了分子的剛性共軛結(jié)構(gòu)的長度，另一方面引入相對于cn基團具有更強電負性的ncs基團作為端基，使得共軛結(jié)構(gòu)進一步得到延長，因此本發(fā)明的實施例1至6的轉(zhuǎn)換頻率較對比例1和2來說，有了明顯減小。正性液晶部分共軛結(jié)構(gòu)的長度的增加同時還導(dǎo)致本發(fā)明的實施例1至6的清亮點和熔點溫度較對比例1和2有所上升。本發(fā)明的實施例中通過一定比例地引入三鍵，在保持大共軛結(jié)構(gòu)和雙頻液晶較大的雙折射率差δn的同時有效地降低了組合物的粘度，其中實施例2、5、6的雙折射率差δn與對比例1和2的雙折射率差δn相比明顯增加。為了進一步的說明實施例1-6的雙頻液晶組合物的性能，本發(fā)明還對實施例1-6的介電常數(shù)和粘度進行了測試，結(jié)果如表3所示。表3參數(shù)實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6δε(1khz,25℃)3.24.52.54.15.71.5γ1(25℃,mpa*s)654337415846結(jié)合表2和表3的數(shù)據(jù)可以得到以下結(jié)論：實施例1為本發(fā)明中的一般性結(jié)果。其中正性組份的加入量較少，使得組合物具有較小的介電常數(shù)3.2，并且雙折射率差δn較小，只有0.18。轉(zhuǎn)化頻率相對較高只達到12.1khz。實施例2中通式(i)的化合物的比例增加到29.9％，相應(yīng)的由于五元較長分子結(jié)構(gòu)和ncs基團正性化合物的引入，轉(zhuǎn)換頻率相比實施例1中得到了明顯的降低，為4.3khz。此外，由于組合物中增加了短鏈的通式(iv)的化合物列化合物的比例，相應(yīng)的體系的旋轉(zhuǎn)粘度也得到了降低，為43mpa＊s。實施例3中，相比實施例2，負性化合物通式(iii)的化合物比例增大，介電常數(shù)有所降低，同時由于四元組份比例不高，雙折射率差δn較小。但是，由于二苯乙炔基團的比例較高，相比四元化合物，整體組合物具有較低的旋轉(zhuǎn)粘度，為37mpa＊s。實施例4中，正性液晶比例較大，其中苯甲酸苯酯結(jié)構(gòu)通式(vi)的化合物比例提升，使得雙頻液晶的介電常數(shù)較大。但是由于通式(vi)的化合物的共軛結(jié)果較短，分子表現(xiàn)的雙折射率差δn相對較小，為0.21。實施例5中，正性化合物比例較小。所以整體組合物表現(xiàn)出的轉(zhuǎn)化頻率相比實施例2-4有所增大，為9.5khz。由于大共軛結(jié)構(gòu)通式(v)的化合物比例的提升，使得組合物具有較大的雙折射率差δn，為0.27。實施例6中，綜合了前述實施例的優(yōu)缺點。通過進一步優(yōu)化正性化合物和大共軛化合物比例。得到較優(yōu)的高雙折射率差δn為0.25，低轉(zhuǎn)化頻率為3.3khz的液晶組合物配方。綜上，通過對比表2中實施例和對比例的數(shù)據(jù)對比，同時結(jié)合表3的數(shù)據(jù)可以知道，本發(fā)明的雙頻液晶組合物中正性液晶部分一方面提升了分子的剛性共軛結(jié)構(gòu)的長度，另一方面引入相對于cn基團具有更強電負性的ncs基團作為端基，使得共軛結(jié)構(gòu)進一步得到延長，使得雙頻液晶組合物具有較低的轉(zhuǎn)換頻率。同時通過一定比例地引入三鍵，在保持大共軛結(jié)構(gòu)和雙頻液晶較大的雙折射率差δn的同時，有效地降低了組合物的粘度，從而，進一步實現(xiàn)了較低的轉(zhuǎn)換頻率。本發(fā)明還提出一種液晶手寫裝置，該液晶手寫裝置包含雙頻液晶組合物，該雙頻液晶組合物的具體配方參照上述實施例，由于本液晶手寫裝置采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此同樣具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果。使用該雙頻液晶組合物的液晶手寫裝置，由于液晶的轉(zhuǎn)換頻率較低，不需要性能很高的驅(qū)動電路和芯片也能夠達到較好的驅(qū)動效果，因此能夠更容易達到較好的顯示效果。本發(fā)明還提出一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包含雙頻液晶組合物，該雙頻液晶組合物的具體配方參照上述實施例，由于本液晶顯示裝置采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此同樣具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果。使用該雙頻液晶組合物的液晶顯示裝置，由于液晶的轉(zhuǎn)換頻率較低，不需要性能很高的驅(qū)動電路和芯片也能夠達到較好的驅(qū)動效果，因此能夠更容易達到較好的顯示效果。本發(fā)明還提出一種液晶調(diào)光裝置，該液晶調(diào)光裝置包含雙頻液晶組合物，該雙頻液晶組合物的具體配方參照上述實施例，由于本液晶調(diào)光裝置采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此同樣具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果。使用該雙頻液晶組合物的液晶調(diào)光裝置，由于液晶的轉(zhuǎn)換頻率較低，不需要性能很高的驅(qū)動電路和芯片也能夠達到較好的驅(qū)動效果，因此能夠更容易達到較好的顯示效果。應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明的各個實施例的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)人認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及內(nèi)容所作的等效變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12