Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LIQUID CRYSTAL MEDIUM COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/027531
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides a liquid crystal medium composition. The liquid crystal medium composition comprises the following components: a negative liquid crystal material, a stabilizer, one or multiple types of polymerizable monomers that can carry out a polymerization reaction under irradiation of ultraviolet light and a photoinitiator that can carry out a polymerization reaction. A general structural formula of the polymerizable monomers comprises an aromatic ring and at least one polymerizable group that is connected to the aromatic ring. A benzene ring or a cyclohexane is added to a structural formula of the photoinitiator that can carry out the polymerization reaction in the liquid crystal medium composition of the present invention. Compared with an existing photoinitiator, a molecular structure thereof has a larger conjugated system. Therefore, an absorption wavelength range of the photoinitiator that can carry out the polymerization reaction to the ultraviolet light is widened, and thus absorption strength is increased. When initiating the polymerization reaction, the photoinitiator greatly improves an initiation efficiency because energy of the ultraviolet light is better used.

Inventors:
ZHONG XINHUI (CN)
LEE KUANCHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/082951
Publication Date:
March 05, 2015
Filing Date:
September 04, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SHENZHEN CHINA STAR OPTOELECT (CN)
International Classes:
C08F2/48; C09K19/52; C08F22/14; C09K19/44
Domestic Patent References:
WO2013103153A12013-07-11
Foreign References:
CN103484131A2014-01-01
CN103254356A2013-08-21
CN102746855A2012-10-24
CN103194244A2013-07-10
CN103087454A2013-05-08
Attorney, Agent or Firm:
COMIPS INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
深圳市德力知识产权代理事务所 (CN)
Download PDF:
Claims:
权 利 要 求

1、 一种液晶介质组合物, 包括如下组分: 负型液晶材料、 稳定剂、 一种或多种可在紫外光照射下发生聚合反应的可聚合单体、 及可发生聚合 反应的光引发剂; 所述可聚合单体的结构通式中包括芳香环及至少一个与 所述芳香环连接的可聚合基团, 所述芳香环为苯环时, 其个数为一个或两 个, 该两个苯环直接连接或通过一个基团间接连接, 所述芳香环为萘环 时, 其个数为一个; 所述可发生聚合反应的光引发剂具有如下结构通式之 一的结构:

式九

式十

以上式一至十中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯 酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个 芳香环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基 团相同或不同; X代表取代基团, 其选自 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2- 8 个碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成 的直链或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫原子取代; m为 连接于同一个芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基团相同或不同; n+m 小于同一个芳香环上可连接的基团个数; 式一至十中的 代表取代或未取代的苯环或环己烷结构, 如若取 代, 取代基团为所述可聚合基团。

2、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述一种或多种的 可聚合单体的结构通式为如下所示结构通式中的至少一种, 当多种的可聚 合单体的结构通式相同时, 其可聚合基团个数不同:

式十一至十四中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯 酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个 芳香环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基 团相同或不同; X代表取代基团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8个碳原子 构成的直链或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫原子取代; m为连接于同一个芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m 大于 1 , 取代基团相同或不同; n+m小于同一个芳香环上可连接的基团个 数;

式十四中, Z 为 -0- 、 -COO- 、 -OCO- 、 -CH20- 、 -

0 CH2)20- -COCH2- 、 亚 甲 基 -C C-

3、 如权利要求 1 或 2 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述可聚合单 体按重量份计算占所述液晶介质组合物总量的 0.1%-1%。

4、 如权利要求 2 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述可聚合单体的 结构通式中的任意芳香环上的氢原子被如下基团取代: -F、 -Cl、 -Br、 甲 基、 或 -CN。

5、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述负型液晶材料

, 同一分子中含有 时, 它们相同或不同; X表示连接在环结构上的取代基 团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 -1、 -CN、 及 -N02中的至少一种; n为连接 在环结构上的取代基团的个数, 为 1-4的整数, 不同环结构上的 n相同或 不同, 若 η>1 , 所述多个取代基团相同或不同; 与 Y2分别为 -R、 -0- R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OC¾CH2)nlCH3, 其中 R代表 1-12个 碳原子组成的直链或支链烷基, nl为 1-5的整数, 所述 ^与 Y2相同或不 同。

6、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述稳定剂包括至 少一种稳定剂分子, 其结构通式如下:

其中, 为 1-9个碳原子的直链或支链烷基中的至少一种, n为 1-4 的整数, 当 η>1 , 多个取代基团 相同或不同; R2代表 1-36个碳原子的 直链或支链烷基; L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 - OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-、 或亚甲基。

7、 如权利要求 2 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述一种或多种的 可聚合单体选自如下所示结构式中的两种或三种:

式十八

式十五和式十六中, X为 -H、 -F或 -CN; 式十七和式十八中, Z为 -0- 、 -COO- -、 -COC¾-、 亚甲基、 -

c≡c -、 , 所述两种或三种的可 聚合单体中任何一种可聚合单体的含量占可聚合单体总含量的摩尔比例不 超过 98%。

8、 如权利要求 5 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述负型液晶材料

中, 通式为 的液晶分子为

上述结构式中, R为 1-9个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相 邻的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代;

上述结构式中, R为 1-9个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相 邻的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代; 所述负型液晶材料的 重量含量在液晶介质组合物中所占比例在 20%-90%之间。

9、 如权利要求 6 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述稳定剂为包含 至少 剂:

其中, R为 1-30个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻的一个 或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代。

10、 如权利要求 1 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述稳定剂的重量 含量在液晶介质组合物中所占的比例大于 0且小于 1%。

11、 一种液晶介质组合物, 包括如下组分: 负型液晶材料、 稳定剂、 一种或多种可在紫外光照射下发生聚合反应的可聚合单体、 及可发生聚合 反应的光引发剂; 所述可聚合单体的结构通式中包括芳香环及至少一个与 所述芳香环连接的可聚合基团, 所述芳香环为苯环时, 其个数为一个或两 个, 该两个苯环直接连接或通过一个基团间接连接, 所述芳香环为萘环 时, 其个数为一个; 所述可发生聚合反应的光引发剂具有如下结构通式之 一的结构:

式一

40 IP

TS6Z80/ClOZN3/X3d 式十

以上式一至十中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯 酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个 芳香环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基 团相同或不同; X代表取代基团, 其选自 -F -Cl -Br、 甲基、 -CN、 及 2- 8 个碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成 的直链或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫原子取代; m为 连接于同一个芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基团相同或不同; n+m 小于同一个芳香环上可连接的基团个数;

式一至十中^ 构, 如若取 代, 取代基团为所述可聚合基团;

其中, 所述一种或多种的可聚合单体的结构通式为如下所示结构通式 中的至少一种, 当多种的可聚合单体的结构通式相同时, 其可聚合基团个 数不同:

(X)m (X)m

式十一至十四中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯 酸酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个 芳香环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基 团相同或不同; X代表取代基团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8个碳原子 构成的直链或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫原子取代; m为连接于同一个芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m 大于 1 , 取代基团相同或不同; n+m小于同一个芳香环上可连接的基团个 数;

式十四中, Z 为 -0- 、 -COO- 、 -OCO- 、 -CH20- 、 -

0 CH2)20- 、 -COCH;

其中, 所述可聚合单体按重量份计算占所述液晶介质组合物总量的

0.1%-1%;

其中, 所述可聚合单体的结构通式中的任意芳香环上的氢原子被如下 基团取代: -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 或 -CN;

其中, 所述负型液晶材料包括如下结构通式的液晶分子:

同一分子中含有

多 它们相同或不同; X表示连接在环结构上的取代基 团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 -1、 -CN、 及 -N02中的至少一种; n为连接 在环结构上的取代基团的个数, 为 1-4的整数, 不同环结构上的 n相同或 不同, 若 η>1 , 所述多个取代基团相同或不同; 与 Y2分别为 -R、 -0- R、 -CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OC¾CH2)nlCH3, 其中 R代表 1-12个 碳原子组成的直链或支链烷基, nl为 1-5的整数, 所述 ^与 Y2相同或不 同;

其中, 所述稳定剂包括至少一种稳定剂分子, 其结构通式如下:

其中, 为 1-9个碳原子的直链或支链烷基中的至少一种, n为 1-4 的整数, 当 η>1 , 多个取代基团 相同或不同; R2代表 1-36个碳原子的 直链或支链烷基; L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 - OCH20-、 -0(CH2)20-、 -COCH2-、 或亚甲基。

12、 如权利要求 11 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述一种或多种 的可聚合单体选自如下所示结构式中的两种或三种:

,

式十五和式十六中, X为 -H、 -F或 -CN; 式十七和式十八中, Z为 -0- 、 -COO- -、 -COC¾-、 亚甲基、 -

c≡c -、 , 所述两种或三种的可 聚合单体中任何一种可聚合单体的含量占可聚合单体总含量的摩尔比例不 超过 98%。

13、 如权利要求 11 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述负型液晶材 料中, 通式为 的液晶分子为

上述结构式中, R为 1-9个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相 部的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代;

上述结构式中, R为 1-9个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相 部的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代; 所述负型液晶材料的 重量含量在液晶介质组合物中所占比例在 20%-90%之间。

14、 如权利要求 11 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述稳定剂为包 含至 定剂:

其中, R为 1-30个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻的一个 或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代。

15、 如权利要求 11 所述的液晶介质组合物, 其中, 所述稳定剂的重 量含量在液晶介质组合物中所占的比例大于 0且小于 1 %。

Description:
液晶介质组合物 技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域, 尤其涉及一种可以提高发生聚合反应时 的引发效率的液晶介质组合物。 背景技术

近年来随着信息技术的不断发展, 手机、 电脑, 甚至是普通家用电器均 逐步向着智能、 轻便、 可移动的方向发展, 人机之间的信息交换效率也因此 变得非常关键。 为了能够将机器处理后的信息高效、 清楚的传达给人, 高效 率、 高质量、 大容量、 轻便、 低成本、 低能耗的显示器的作用举足轻重, 导 致传统 CRT显示器在短短几年时间内被轻薄型液晶显示 器取代。

早期使用较多的液晶显示器多采用扭曲向列 (Twisted nematic, TN )或 超扭曲向列 ( Super twisted nematic, STN )模式, 它们所用的液晶材料为正 型向列型液晶, 并添加一定量的手性剂。 未通电时, 液晶分子长轴平行于基 板表面排列, 基板表面液晶分子的排列方向由配向层 (Alignment layer, 材 质通常为 Polyimide ) 的摩擦方向 ( Rubbing direction ) 决定, 上下基板表面配 向方向形成一定夹角, 通常为 90度, 所以从一个基板表面到另一个基板表 面, 液晶层的分子呈连续扭转排列状态; 若扭转角度为 90度, 则为 TN型, 若扭转角度为 270度, 则为 STN型。 显示器除了上下基板及液晶层外, 还有 贴附预于基板外表面吸收轴方向相互垂直的偏 光片, 以及背光源等。 背光源 的光经过偏光片后为线偏振光, 经过扭转排列的液晶层, 其偏振方向也随之 改变, 进而顺利通过另一片偏光片, 此时显示器呈透光状态。 当在液晶层上 施加电压之后, 液晶分子的长轴倾向于沿电场的方向排列, 此时液晶层改变 偏振光偏振状态的能力消失或下降, 显示器为不透光或光透过率较低的状 态。 TN/STN 型液晶显示器是较早商业化的显示器之一, 但是由于其可视角 小, 在大视角下的亮度差异和色差严重等缺点, 使其的应用受到很大限制。 后来, 通过补偿膜的方式在一定程度上改善 TN/STN显示器的视角与色差问 题, 但同时也提高了其制造成本, 且其效果依然不能完全满足人们对高品质 显示器的要求。 多角度垂直配向 (Multi-domain vertical alignment, MVA )型 TFT-LCD 很好的解决了 TN/STN型液晶显示器视角限制的问题, 它采用的为负型液晶 与垂直配向膜材料。 未施加电压时, 液晶分子长轴垂直于基板表面, 施加电 压会使负型液晶分子倾倒, 液晶分子长轴倾向于沿垂直电场方向排列。 为了 解决视角问题, 一个亚像素被分成多个区域, 使不同区域中的液晶分子朝不 同的方向倾倒, 让显示器从不同的方向看到的效果趋于一致。 在一个亚像素 内使不同区域的液晶分子导向不同的方向有多 种方法。 第一种是通过曝光显 影的办法在 LCD的上下基板 1、 2的 ITO电极 3、 4制作出 bump (聚合物突 起物) 5 , 使 bump5处及其附近的液晶分子 6产生一定的预倾角, 引导其它 液晶分子 6也朝预先设定的固定方向倾倒, 如图 1所示; 第二种是在上下基 板 12、 14上形成具有一定图案的上下 ITO电极 22、 24, 上下 ITO电极 22、 24并形成一定错位, 使产生的电场方向具有一定的倾斜角度, 从而控制不同 区域的液晶分子 60 的倒向, 此技术被称为图案化垂直配向 (Patterned vertical alignment, PVA )技术, 如图 2所示; 第三种是在 LCD基板 104的 TFT 一侧形成具有一定图案的 ITO 电极 204 (通常为鱼骨型) , 另一基板 102 则为整面 ITO 电极 202 ( Full ITO ) , 并在液晶材料中添加可聚合单体 800 ( monomer ) , 先通过电场使不同区域的液晶分子 600朝预先设定的方向 倾倒, 然后在紫外光照照射下使液晶材料中的可聚合 单体 800发生紫外光聚 合反应, 形成具有引导液晶分子 600倾倒的聚合物突起物(bump ) 400, 沉 积在基板表面起到配向的作用, 这种技术被称成为聚合物稳定垂直配向 (Polymer stabilized vertical alignment, PSVA)技术, 其关键制程步骤如图 3所 示。 相对其他的 MVA技术, PSVA技术具有高穿透率、 高对比、 快响应等一 系列优点, 由此而成为目前大尺寸 LCD面板的主流技术之一。

PSVA技术中的关键过程是对 monomer 的反应进行控制, 包括反应速 率, 反应均勾性以及最终 monomer的残留控制等等。 只有对上述情况进行很 好的控制才能得到高品质的 PSVA液晶面板。 但是实际中引发剂引发聚合反 应的效率相对较低, 为了提高引发效率, 有必要设计的新的引发剂结构, 在 引发聚合反应时, 能够更高效的利用紫外光的能量, 从而提高引发效率。 发明内容 本发明的目的在于提供一种液晶介质组合物, 可用于 PSVA液晶显示器 中, 其发生聚合反应时引发效率明显提高, 更有利于对可聚合单体反应的控 制。

为实现上述目的, 本发明提供一种液晶介质组合物, 所述液晶介质组合 物包括如下组分: 负型液晶材料、 稳定剂、 一种或多种可在紫外光照射下发 生聚合反应的可聚合单体、 及可发生聚合反应的光引发剂; 所述可聚合单体 的结构通式中包括芳香环及至少一个与所述芳 香环连接的可聚合基团, 所述 芳香环为苯环时, 其个数为一个或两个, 该两个苯环直接连接或通过一个基 团间接连接, 所述芳香环为萘环时, 其个数为一个; 所述可发生聚合反应的 光引发剂具有如下结构通式之一的结构:

式四

TS6Z80/ClOZN3/X3d TCS.Z0/S10Z OAV 以上式一至十中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个碳原 子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链或支 链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫 原子取代; m为连接于同一个 芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基团相

+m 小于同一个芳香环上可连接的基团个数; 式一至十中的 , 如若取代, 取代基团为所 述可聚合基团。

所述一种或多种的可聚合单体的结构通式为如 下所示结构通式中的至少 一种, 当多种的可聚合单体的结构通式相同时, 其可聚合基团个数不同: 一

式十四

式十一至十四中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个 碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链 或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧 或硫原子取代; m为连接于同 一个芳香环上的取代基团的个数, m 为 1—3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基 团相同或不同; n+m小于同一个芳香环上可连接的基团个数;

式十四中, Z 为 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 2 ) 2 0-

、 或

所述可聚合单体按重量份计算占所述液晶介质 组合物总量的 0.1%-1%。 所述可聚合单体的结构通式中的任意芳香环上 的氢原子被如下基团取 代: -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 或 -CN。

所述负型液晶材料包括如下结构通式的液晶分 子:

同一分子中含有多 时, 它们可相同或不同; X 表示连接在环结构上的取代基 团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 -1、 -CN、 及 -N0 2 中的至少一种; n为连接在 环结构上的取代基团的个数, 为 1-4 的整数, 不同环结构上的 n相同或不 同, 若 η>1 , 所述多个取代基团相同或不同; 与 Y 2 分别为 -R、 -0-R、 - CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OC¾CH 2 ) nl CH 3 , 其中 R代表 1-12个碳原子 组成的直链或支链烷基, nl为 1-5的整数, 所述丫与 Y 2 相同或不同。

所述稳定剂包括至少一种稳定剂分子, 其结构通式如下:

其中, 为 1-9个碳原子的直链或支链烷基中的至少一种, n为 1-4的 整数, 当 η>1 , 多个取代基团 相同或不同; R 2 代表 1-36个碳原子的直链 或支链烷基; L 为碳碳单键、 -0-、 -coo-、 -oco-、 -c¾o-、 -oc¾o-、 -

0(C¾) 2 0-、 -COC¾-、 或亚甲基。

所述一种或多种的可聚合单体选自如下所示结 构式中的两种或三种: 式十五

式十五和式十六中, X 为 -H、 -F或 -CN; 式十七和式十八中, Ζ 为 -0- -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 -OC¾0-、 -0(C¾) 2 0-、 -COC¾-、 亚甲基、 -C

≡C -、 所述两种或三种的可聚合单

所述负型液晶材料中, 通式为 的液晶分子

上述结构式中, R为 1-9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相部 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代;

通式为 的液晶分子为

上述结构式中, R为 1-9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代; 所述负型液晶材料的重量 含量在液晶介质组合物中所占比例在 20%-90%之间。

所述稳定剂为包含至少一种如下结构式的稳定 剂:

其中, R为 1-30个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻的一个或 多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代。

所述稳定剂的重量含量在液晶介质组合物中所 占的比例大于 0 且小于 1%。

本发明还提供一种液晶介质组合物, 包括如下组分: 负型液晶材料、 稳 定剂、 一种或多种可在紫外光照射下发生聚合反应的 可聚合单体、 及可发生 聚合反应的光引发剂; 所述可聚合单体的结构通式中包括芳香环及至 少一个 与所述芳香环连接的可聚合基团, 所述芳香环为苯环时, 其个数为一个或两 个, 该两个苯环直接连接或通过一个基团间接连接 , 所述芳香环为萘环时, 其个数为一个; 所述可发生聚合反应的光引发剂具有如下结构 通式之一的结 构:

式一

11

TS6Z80/ClOZN3/X3d 式九

以上式一至十中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -F -Cl -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个碳原 子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链或支 链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫 原子取代; m为连接于同一个 芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基团相 ; n+m 小于同一个芳香环上可连接的基团个数; 式一至十中的 代表取代或未取代的苯环或环己烷结构, 如若取代, 取代基团为所 述可聚合基团;

其中, 所述一种或多种的可聚合单体的结构通式为如 下所示结构通式中 的至少一种, 当多种的可聚合单体的结构通式相同时, 其可聚合基团个数不

(X)m (X)m

式十一至十四中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个 碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链 或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧 或硫原子取代; m为连接于同 一个芳香环上的取代基团的个数, m 为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基 团相同或不同; n+m小于同一个芳香环上可连接的基团个数;

式十四中, Z 为 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 -OC¾0-、 -0(CH 2 ) 2 0-

其中, 所述可聚合单体按重量份计算占所述液晶介质 组合物总量的

0.1%-1%;

其中, 所述可聚合单体的结构通式中的任意芳香环上 的氢原子被如下基 团取代: -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 或 -CN;

其中, 所述负型液晶材料包括如下结构通式的液晶分 子:

同一分子中含有多 时, 它们可相同或不同; X 表示连接在环结构上的取代基 团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 -1、 -CN、 及 -N0 2 中的至少一种; n为连接在 环结构上的取代基团的个数, 为 1-4 的整数, 不同环结构上的 n相同或不 同, 若 η>1 , 所述多个取代基团相同或不同; 与 Y 2 分别为 -R、 -0-R、 - CO-R、 -OCO-R、 -COO-R、 或 -(OC¾CH 2 ) nl CH 3 , 其中 R代表 1-12个碳原子 组成的直链或支链烷基, nl为 1-5的整数, 所述丫与 Y 2 相同或不同;

其中, 所述稳定剂包括至少一种稳定剂分子, 其结构通式如下: 其中, 为 1-9个碳原子的直链或支链烷基中的至少一种, n为 1-4的 整数, 当 η>1 , 多个取代基团 相同或不同; R 2 代表 1-36个碳原子的直链 或支链烷基; L 为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 -OC¾0-、 - 0(C¾) 2 0-、 -COC¾-、 或亚甲基。

所述一种或多种的可聚合单体选自如下所示结 构式中的两种或三种: 式十五

式十五和式十六中, X 为 -H、 -F或 -CN; 式十七和式十八中, Z 为 -0- 、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 -OC¾0-、 -0(C¾) 2 0-、 -COC¾-、 亚甲基、 -C

≡c -、 , 所述两种或三种的可聚合单 体 任何一种可聚合单体的含量占可聚合单体总含 量的摩尔比例不超过

所述负型液晶材料中, 通式为 的液晶分子

上述结构式中, R为 1-9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代;

(Χ)η (Χ)η (X)n

A A -丫

通式为 的液晶分子为:

上述结构式中, R为 1-9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代; 所述负型液晶材料的重量 量在液晶介质组合物中所占比例在 20%-90%之间。

所述稳定剂为包含至少一种如下结构式的稳定 剂:

其中, R为 1-30个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻的一个或 多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代。

所述稳定剂的重量含量在液晶介质组合物中所 占的比例大于 0 且小于 1%。

本发明的有益效果: 本发明的液晶介质组合物通过在可发生聚合反 应的 引发剂结构中增加苯环或环己烷, 增大可发生聚合反应的引发剂分子结构的 共轭体系, 从而使得所述可发生聚合反应的引发剂在进行 光引发反应时, 能 够吸收更宽波长范围的紫外光, 且同时吸收强度也相应增加, 从而更高效的 将紫外光的能量用于引发反应, 进而提高发生聚合反应时引发效率。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内 容, 请参阅以下有关本发 明的详细说明与附图, 然而附图仅提供参考与说明用, 并非用来对本发明加 以限制。 附图说明

下面结合附图, 通过对本发明的具体实施方式详细描述, 将使本发明的 技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中,

图 1 为利用 bump使一个亚像素内的不同区域的液晶分子导 方向不同 的示意图。

图 2为使用 PVA技术使一个亚像素内的不同区域的液晶分子 导向方向不 同的示意图。

图 3为使用 PSVA技术使一个亚像素内的不同区域的液晶分 导向方向 不同的关键制程步骤示意图。 具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其 效果, 以下结合本发明的 优选实施例及其附图进行详细描述。

本发明提供的液晶介质组合物, 其可以提高发生聚合反应时的引发效 率, 可用于 PSVA液晶显示器中, 有利于聚合反应的控制。 所述液晶介质组 合物包括如下组分: 负型液晶材料、 稳定剂、 一种或多种可在紫外光照射下 发生聚合反应的可聚合单体、 及可发生聚合反应的光引发剂; 所述可聚合单 体的结构通式中包括芳香环及至少一个与所述 芳香环连接的可聚合基团, 所 述芳香环为苯环时, 其个数为一个或两个, 该两个苯环直接连接或通过一个 基团间接连接, 所述芳香环为萘环时, 其个数为一个; 所述可发生聚合反应 的光引发剂具有如下结构通式之一的结构:

式四

式九

式十

以上式一至十中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -F -Cl -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个碳原 子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链或支 链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧或硫 原子取代; m为连接于同一个 芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基团相 一个芳香环上可连接的基团个数; 式一至十中的 如若取代, 取代基团为所述可 聚合基团 新的分子结构 共轭体系更大的, 根据共轭吸收理论, 随着共轭体系的双键数目的增多, 最 大吸收波长会向长波长的方向移动, 也就是说新结构对紫外光吸收波长变 宽, 进而吸收强度增加, 当其引发聚合反应发生时, 由于能够更好的利用紫 外光的能量, 进而大大提高引发效率。

所述可发生聚合反应的光引发剂吸收紫外光进 行裂解反应, 并分解为自 由基, 从而引发可聚合单体的聚合反应。 其产生的自由基有多种, 有的自由 基活性较高, 例如苯酰基自由基, 容易引发可聚单体的聚合反应, 而有的自 由基活性较低, 例如苯基自由基, 难以引发可聚合单体的聚合反应; 但由于 所述可发生聚合反应的光引发剂也带有可聚合 基团, 因此裂解得到的活性较 低的自由基同样可以参与聚合反应, 可有效减少残留离子的问题。

其中所述一种或多种的可聚合单体的结构通式 为如下所示结构通式中的 至少一种, 当多种的可聚合单体的结构通式相同时, 其可聚合基团个数不 同:

式十一

式十四

(P)n、/

(X)m (X)m

式十一至十四中, P 代表可聚合基团, 其选自甲基丙烯酸酯基、 丙烯酸 酯基、 乙烯基、 乙烯氧基、 及环氧基中的至少一种; n为连接于同一个芳香 环上的可聚合基团的个数, n为 1-3的整数, 如果 n大于 1 , 可聚合基团相同 或不同; X代表取代基团, 其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 -CN、 及 2-8个 碳原子构成的直链或支链烷基中的至少一种, 所述 2-8 个碳原子构成的直链 或支链烷基中非相邻的一个或多个甲基可被氧 或硫原子取代; m为连接于同 一个芳香环上的取代基团的个数, m为 1-3的整数, 如果 m大于 1 , 取代基 团相同或不同; n+m小于同一个芳香环上可连接的基团个数;

式十四中, Z 为 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 -OC¾0-、 -0(CH 2 ) 2 0-

-COCH 2 -、 亚甲基、 -C≡C -、 优选所述一种或多种的可聚合单体为如下所示 结构式中的两种或三种: 式十五

式十:

式十七

式十五、 十六中, X 为 -H、 -F或 -CN; 式十七和式十八中, Z 为 -0-、 - COO-、 -OCO-、 -CH20-、 -OC¾0-、 -0(C¾) 2 0-、 -COC¾-、 亚甲基、 -C≡ , 所述两种或三种的可聚合单体中 任何一种可聚合单体的含量占可聚合单体总含 量的摩尔比例不超过 98%。

所述可聚合单体按重量份计算占所述液晶介质 组合物总量的 0.1 %- 1 %; 例如可以是 0.01%、 0.05%、 0.1%、 0.3%或 1%。

进一步的, 上述可聚合单体的结构通式中的任意芳香环上 的氢原子可以 被如下基团取代: -F、 -Cl、 -Br、 甲基、 或 -CN。

所述负型液晶材料包括如下结构通式的液晶分 子:

同一分子中含有 时, 它们可相同或不同; X 表示连接在环结构上的取代基 团, n为连接在环结构上的取代基团的个数, 为 1 -4 的整数, 不同环结构上 的 n之间相同或不同, 若 1 > 1 , 表示同一环结构有多个取代基团 X, 所述多 个取代基团 X相同或不同; 所述取代基团 X其选自 -H、 -F、 -Cl、 -Br、 -1、 - CN、 或 -N0 2 中的至少一种; Yi与 Y 2 分别为 -R、 -0-R、 -CO-R、 -OCO-R、 - COO-R、 或 -(OC¾CH 2 ) nl CH 3 , R 代表 1- 12 个碳原子组成的直链或支链烷 基、 烯基、 或炔基, nl为 1-5的整数, 所述丫与 Y 2 相同或不同。

所述负型液晶材料的重量含量在液晶介质组合 物中所占比例在 20%- 90% , 例如可以是 25%、 35%、 50%或 80%等, 其根据具体需要进行选取。

所述负型液晶材料包含以上结构分子, 但不仅限于以上分子。

所述负型液晶材料中, 通式为 的液晶分子优 选为:

或 上述结构式中, R为 1 -9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相部 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代;

通式为 的液晶分子优选为:

上述结构式中, R为 1 -9 个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相部 的一个或多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取 代。 所述负型液晶材料也可以 是不具有双键取代的液晶分子, 即仅具有烷基取代的液晶分子, 例如传统的 垂直配向的液晶分子。 所述稳定剂包括至少一种稳定剂分子, 其结构通式如下:

其中, 为 1-9 个碳原子的直链或支链烷基, n 为 1-4 的整数, 若 η>1 , 表示同苯环结构有多个取代基团 R , 它们相同或不同; R 2 代表 1-36个 碳原子的直链或支链烷基; L为碳碳单键、 -0-、 -COO-、 -OCO-、 -C¾0-、 - OCH 2 0-、 -0(CH 2 ) 2 0-、 -COCH 2 -、 或亚甲基。

所述稳定剂为包含至少一种如下结构式的稳定 剂:

其中, R为 1-30个碳原子的直链或支链烷基, 该烷基中非相邻的一个或 多个甲基或亚甲基可被氧或硫原子取代。

所述稳定剂的重量含量在液晶介质组合物中所 占的比例大于 0 且小于 1%; 例如可以是 0.2%、 0.5%、 或 0.85%。

藉由所述稳定剂的添加, 可使得液晶组合物在存储、 运输等过程中保持 稳定, 避免可聚合单体提前发生聚合反应。

现通过具体的实施例及对比例的实验数据, 对本发明的技术方案及技术 效果进行进一步说明。 所述负型液晶材料组合物用 C1 表示, 进而将本实施 例中所述负型液晶材料组合物用 C1-A表示, 其组分含量如下表 1 所示, 其 中编号 1至 4为负型液晶分子材料, 5、 6为中性液晶分子材料, 作为稀释和 调节作用, 它们共同构成负型液晶材料。

所述稳定剂用 C2表示, 进而将本实施例中所述稳定剂用 C2-A表示, 具 体实例 C2-A结构式如下:

所述可聚合单体用 C3 表示, 进而将本实施例中不同结构的可聚合单体 用 C3-A至 C3-F表示, 详见下表 2, 可聚合单体选自一下结构中的一种或多 种, 通常选用两种为最优。 表 2

所述光引发剂用 C4表示, 作为本发明主要创新点选取几种结构的光引 发剂, 将其与其他的引发剂或空白进行对比进行实验 , 其中编号 C4-A、 C4- B、 C4-C、 C4-D、 C4-E为本发明的具体实施例, IRGACURE® 651为 Ciba公 司的商品化光引发剂, 它是作为试验的对照组, 详见下表 3。

表 4为具体实施例及对比例的组成及含量关系、 可聚合单体的反应速率 越快和光引发剂对液晶的污染性测试结果。 表 4

实验中采用 HPLC ( high performance liquid chromatography, 高效液相 色谱) 测试 UV (紫外线) 照射之后液晶材料混合物中的可聚合单体的含 量, 同样 UV照射条件下, 含量越低说明可聚合单体的反应速率越快; 采 用 VHR ( voltage holding ratio电压持有比例)结果来表征光引发剂对液 的污染性, VHR越高, 说明由光引发剂产生的离子越少, 对 LCD 的 RA 稳定性越有利。

以上试验 UV照射条件完全相同, 采用高压汞灯照射, 365nm的强度 为 55mw/cm 2 , 时间为 3分钟。 VHR测试条件为 60摄氏度, IV, 保持时 间为 0.16s。

由数据可见, 本发明的光引发剂具有明显的加速可聚合单体 反应的作 用 (与未添加光引发剂的情况比, 对比例 2 与 5 ) ; 同时与商品化引发剂 IRGACURE®651具有同一水平的 I发效果, 但是 VHR结果更好。

综上所述, 本发明的液晶介质组合物通过在可发生聚合反 应的引发剂 结构中增加苯环或环己烷, 增大可发生聚合反应的引发剂分子结构的共轭 体系, 从而使得所述可发生聚合反应的引发剂在进行 光引发反应时, 能够 吸收更宽波长范围的紫外光, 且同时吸收强度也相应增加, 从而更高效的 将紫外光的能量用于引发反应, 进而提高发生聚合反应时引发效率。

以上所述, 对于本领域的普通技术人员来说, 根据本发明的技术方案 和技术构思作出其他各种相应的改变和变形, 而所有这些改变和变形都应 属于本发明权利要求的保护范围。