一种负性液晶组合物及其应用
阅读说明：本技术 一种负性液晶组合物及其应用 (Negative liquid crystal composition and application thereof ) 是由 王恩洋 黄善兴 胡艳华 李蓝苹 张雪 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种负性液晶组合物及其应用,属于液晶材料技术领域。该液晶组合物包括A、B、C和D四种化合物组分,按照重量百分含量,A组分为0％～28％,B组分为51％～86％,C组分为10％～27％,D组分为0％～9％；A、B、C和D组分的通式如下：本发明中的液晶组合物具有较高的清亮点、较大的介电各向异性、合适的光学各向异性、宽的向列相温度范围(大于130℃),其性能优异,非常适用于LCOS液晶显示器中,也可以适用于其他相关液晶宽温显示中,使液晶器件能够在高热和高寒地带的使用。(The invention relates to a negative liquid crystal composition and application thereof, belonging to the technical field of liquid crystal materials. The liquid crystal composition comprises A, B, C and D four compound components, wherein according to the weight percentage, the A component is 0-28%, the B component is 51-86%, the C component is 10-27%, and the D component is 0-9%; A. b, C and the general formula of the D component is as follows:)
技术领域
本发明涉及一种负性液晶组合物及其应用，该液晶组合物主要应用于LCOS器件，也可应用于车载、工控、等宽温液晶显示器件中，属于液晶材料技术领域。
背景技术
LCOS液晶显示器(即Liquid Crystal on Silicon)是近几年市场推出的新产品，它被应用于投影设备、眼镜式微视显示器。
LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶附硅)显示器是一种新型的反射式投影显示装置，其是采用半导体硅晶技术控制液晶进而“投射”彩色画面。LCOS显示器具有光利用效率高、体积小、开口率高、制造技术成熟等特点，其可以很容易实现高分辨率和充分的色彩表现。由此可以预见，LCOS显示器在今后的大屏幕显示应用领域具有很大的优势。但是LCOS对驱动电压、响应时间、对比度有着较高的要求，如工作过程中由于背光亮度大极易产生热量，因此需要液晶的清亮点较高，较低的驱动电压有利于降低功耗，因此需要较大的介电常数。而双折射对对比度有很大的影响，因而合适的双折射尤为重要。
发明内容
针对目前市面上LCOS使用的液晶材料清亮点较低，对比度不够高，本发明开发了一种具有较高的清亮点、较大的负介电各向异性，和合适的双折射的液晶组合物，能够很好地应用于LCOS显示。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种负性液晶组合物，包括A、B、C和D四种化合物组分，按照重量百分含量，A组分为0％～28％，B组分为51％～86％，C组分为10％～27％，D组分为0％～9％，且四个组分的重量百分比之和为100％；
所述A组分为如下通式所示化合物：
其中，R1表示碳原子数为1～5的直链烷基、碳原子数为1～5的直链烷氧基或碳原子数为2～5的链烯基，L1表示1或2；
所述B组分为如下通式所示化合物：
其中，R2表示碳原子数为1～5的烷基，R3表示碳原子数为1～5的烷氧基或烷基，A1表示或者L2表示1或2，L3表示0或1；
所述C组分为如下通式所示化合物：
其中，R4、R5各自独立的表示碳原子数为1～5的直链烷基、碳原子数为1～5的直链烷氧基或碳原子数为2～5的链烯基，A2、A3、A4各自独立的表示或者L4表示0、1或2；
所述D组分为如下通式所示化合物：
其中，R6表示碳原子数为1～5的直链烷基，R7表示碳原子数为1～5的直链烷基。
A组分为以下化合物A-1至A-8中的一种或多种混合组成的混合物：
B组分为以下化合物B-1至B-20中的一种或多种混合组成的混合物：
C组分为以下化合物C-1至C-48中的一种或多种混合组成的混合物：
D组分为以下化合物D-1至D-7中的一种或多种混合组成的混合物：
所述的液晶组合物中，按照质量百分比，A组分化合物的含量为0～28％，优选为0～26％，更优选为0～22％，最优选0～13％，；B组分化合物的含量为51～86％，优选为52～86％，更优选为54～85％，最优选51～80％；C组分化合物的含量为10～27％，优选为12～25％，更优选为14～23％，最优选16～21；D组分化合物的含量为0～9％，优选为0～8％，更优选为0～7.5％，最优选0～7％。所述的液晶组合物包含A组分或D组分化合物时，A组分或D组分化合物的含量为≥0.5％，优选为≥3％，更优选为≥7％。
本发明的负性液晶组合物材料，可应用于负型显示模式的液晶显示器件中，特别是宽温液晶显示器件，包括LCOS液晶显示器中。
本发明的优点：
本发明中的液晶组合物具有较高的清亮点、较大的介电各向异性、合适的光学各向异性、宽的向列相温度范围(向列相温度范围大于130℃)，其性能优异，非常适用于LCOS液晶显示器中，也可以适用于其他相关液晶宽温显示中，使液晶器件能够在高热和高寒地带的使用。
具体实施方式
本发明液晶组合物的制备均采用如下方法：采用业内普遍使用的热溶解方法，首先用天平按重量百分比称量液晶组合物中的各个单体，添加顺序先加入液体后加入固体，固体的添加无特定要求，在110℃条件下加热搅拌使得各组分熔解混合均匀，再经过滤、脱气，最后封装即得目标样品。除此之外，也可将各组分在有机溶剂中的溶液混合，所述溶剂如丙酮、氯仿、甲醇等，在充分混合后，再将溶剂除去，如通过蒸馏等，再经过滤、脱气、封装即可得到目标样品。
本发明实施例中，液晶组合物的组分为重量百分数，全部温度以摄氏温度给出。所有项目均在室温(25℃)条件下测试得出数据。
本发明实施例中测试项目的简写代号如下：
TNI：清亮点；
TCN：固态到液态的相变点；
Δn：折射率各向异性(589nm，25℃)；
Δε：介电各向异性(1KHz，25℃)；
其中，Δε＝ε∥-ε⊥，其中，ε∥为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、1KHz；
K11：展曲弹性常数；
K33：弯曲弹性常数；
V10：阈值电压，液晶盒透过率达到90％所需的电压；
V90：饱和电压，液晶盒透过率达到10％所需的电压；
ton：在施加电压下，液晶盒亮度从10％到90％，液晶扭转所需时间；
toff：在不施加电压下，液晶盒亮度从90％到10％，液晶扭转所需时间；
γ1：表示在25℃下，20微米盒厚测得的旋转粘度[mPa·s]，其通过Instec测得。
以下是代表性实施例，但本发明不仅限于这几种液晶组合物。
实施例1：
按表1所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表1。
表1实施例1液晶组合物的配比和性能参数
实施例2：
按表2所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表2。
表2实施例2液晶组合物的配比和性能参数
实施例3：
按表3所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表3。
表3实施例3液晶组合物的配比和性能参数
实施例4：
按表4所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表4。
表4实施例4液晶组合物的配比和性能参数
实施例5：
按表5所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表5。
表5实施例5液晶组合物的配比和性能参数
实施例6：
按表6所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表6。
表6实施例6液晶组合物的配比和性能参数
实施例7：
按表7所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表7。
表7实施例7液晶组合物的配比和性能参数
实施例8：
按表8所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表8。
表8实施例8液晶组合物的配比和性能参数
实施例9：
按表9所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表9。
表9实施例9液晶组合物的配比和性能参数
实施例10：
按表10所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表10。
表10实施例10液晶组合物的配比和性能参数
实施例11：
按表11所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表11。
表11实施例11液晶组合物的配比和性能参数
实施例12：
按表12所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表12。
表12实施例12液晶组合物的配比和性能参数
实施例13：
按表13所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表13。
表13实施例13液晶组合物的配比和性能参数
实施例14：
按表14所示液晶组合物各组分的重量百分比组成，参照本发明所述的方法制备液晶组合物，将其灌入测试盒中进行性能测试，测定的性能参数结果见表14。
表14实施例14液晶组合物的配比和性能参数
由以上实施例可以看到，本发明的液晶组合物具有较高的清亮点、较大的介电各向异性、合适大的光学各向异性、宽的向列相温度范围(向列相温度范围大于140℃)(具体测试数据见各个实施例表格)，能够很好地应用于LCOS显示，使液晶器件能够在高热和高寒地带的使用。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：低旋转粘度高弹性常数的负性液晶介质