[发明专利]具有极低负介电的液晶混合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于显示器件液晶元件的液晶混合物以及向其中添加染料后的宾主 型液晶混合物(guest-host liquid-crystal compostion)，特别是具有极低负介电的液晶混合 物及其添加染料后的宾主型液晶组合物。

背景技术

液晶材料是一种介于固相和液相之间的液晶相物质，其相态可以大致区分为向列 相、近晶相以及胆甾醇型相，在显示元件中，向列相的应用最为广泛。液晶混合物因 其固有的光学各向异性(Δn)以及介电各向异性(Δε)的特性，目前已被广泛应 用于电子计算机、各种测定仪器、汽车用仪表板、电子笔记本、移动电话、计算机、 电视机等器件液晶显示元件的制作，其应用范围也在逐年扩展。按液晶显示方式分类， 液晶混合物可分为动态散射型(DS型)、宾主型(GH型)、扭曲向列型(TN型)、超扭 曲向列型(STN型)、薄膜晶体管型(TFT型)以及强介电性(FLC)等类型。

大多液晶显示元件都需要使用线性偏振器来获得偏振光，光利用率较低。添加二 色性染料的染料液晶混合物(即宾主型液晶混合物)利用二色性染料的二色性(即对 垂直于和平行于二色性染料分子的吸光轴的偏振光表现为不同的吸光度，也称吸收各 向异性)，采用宾主型液晶混合物的液晶显示元件在少用或不用偏振器的情况下也能 实现单色或多色显示，有较高亮度和显示对比度，视角宽，能消除色差，特别是在没 有背光源的反射型模式的显示元件中，能实现发光显示，光利用率极高。

二色性染料大多为蒽醌和偶氮型染料，根据其取代基不同对可见光谱显示出不同 的吸收特性；单一的二色性染料主要吸收特定波长的光，显示的颜色为透过所有光的 补色，例如主吸收分别为红、黄、绿、蓝光的染料显示出的颜色依次为蓝、紫、红、 黄。单一染料很难实现黑色，需要多个染料的混合从而使得可见光范围的光吸收为常 数，再根据人眼对光的敏感程度，要达到420-680nm波段均匀吸收，才能称之为黑色。

偏振光的振动方向与染料分子的长轴方向一致时，发生光的吸收，这种染料称为 正性染料(P型染料)，偏振光的振动方向与染料分子的长轴方向一致时，不发生吸收， 则这种染料称为负性染料(N型染料)。N型染料的二色性只有P型染料一半左右，所 以一般P型居多。

众所周知，电光阈值低的液晶显示器所需驱动电压低，能有效降低能耗，尤其是 在使用电池供电的液晶显示元件中此项指标显得的尤为突出。在VA-LCD中，为了降 低能耗，一种方法是在显示器的制作中采用较低的预倾斜排列，但这样会使得VA-LCD 的对比度下降；另一种方法是使用介电各向异性强的液晶，但是目前用于显示器的液 晶的向列相多为正性，只有少部分为负性向列相，且负性向列相的负介电各向异性只 能达到-6.0。因此，开发出负介电各向异性更低的组合物才能满足有效地降低能耗的 要求。由于混合液晶材料的各项性能参数优化是彼此矛盾、相互制约和彼此影响的， 液晶要达到有极低的负的介电来降低能耗，同时具有宽的工作温度，宽的视角，高而 均匀的对比度，并且要求主体液晶与染料互溶性好，还存在很大的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有极低的负介电各向异性的液晶混合物，使制成的显 示器驱动电压低，有效降低能耗、宽的工作温度，宽的视角，本发明液晶混合物并能 与染料有很好的互溶性，以便添加染料，制成的宾主液晶显示器有高的对比度。

本发明具有极低负介电的液晶混合物含有通式I、II、III、IV、V类化合物，各 类化合物的重量组成为：通式I化合物70％-90％、式II化合物0-20％的、通式III化 合物5-25％、通式IV化合物0-10％、通式V化合物1-15％；各化合物结构式如下：

以上所述的五类化合物的化学结构通式如下：

其中，

R₁～R₁₀分别独立地选自C_nH_2n+1、C_nH_2n-1、C_nH_2n+1O或C_nH_2n-1O，n为1～7的整数；