CN104974765B - 液晶化合物及其液晶组合物和液晶显示器 - Google Patents
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- YLXIBHIJEUKYPD-UHFFFAOYSA-N CCC(CC1)CCC1c1ccc(-c2ccc(-c(cc3F)cc(F)c3F)c(F)c2)c(F)c1 Chemical compound CCC(CC1)CCC1c1ccc(-c2ccc(-c(cc3F)cc(F)c3F)c(F)c2)c(F)c1 YLXIBHIJEUKYPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
本发明提供了一种液晶组合物，包含：一种或多种通式Ⅰ的化合物，其中R1表示碳原子数为1‑5的烷基或碳原子数为2‑5的烯基；L1表示H或F；Z1表示‑CH2CH2‑或单键；X1表示F、‑CN、‑CF3或‑OCF3。所述液晶组合物具有较高清亮点、较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性、良好光学各向异性以及良好的介电性质。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶化合物与包含所述液晶化合物的液晶组合物和液晶显示器，且特别涉及一种具有较高清亮点、较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性、良好光学各向异性以及良好的介电性质的液晶化合物及其液晶组合物和液晶显示器。
背景技术
液晶显示器为利用液晶光电变化的显示器，其具有体积小、重量轻、低电力消耗与显示品质佳等吸引人的优点，因此近年来已成为平面显示器主流。随着技术的进步，业界也不断地利用各种方式来提高液晶显示器的色彩饱和度，以符合使用者的需求。
随着液晶显示技术的发展，新的液晶显示模式的开发，对液晶组合物参数的新的要求也在不断提出。液晶显示元件一方面要求显示效果趋于完美，要求宽视角，高对比度，快速响应等；一方面也要求适合更多场合下的应用，例如要求提高在强光下显示的可读性，使显示元件更适合于户外使用。因此工作在半透半反模式的液晶元件相对于传统的透射式元件在这方面更有优势。但同时也对液晶组合物的参数提出了更高的要求，例如更低的光学双折射值。但是从液晶组合物材料调制的角度来考虑，材料的各方面性能（低的光学双折射值、高的介电各向异性值、高的电阻率、低的旋转粘度、低的熔点、良好的热稳定性和紫外稳定性等）之间是相互牵制的，提高一些方面的性能往往伴随着另一些方面性能的降低，调制各方面性能都能合适的液晶组合物往往非常困难。
EP0205998公开了式A的化合物
其中，R表示碳原子数为1-10的烷基。
所述液晶化合物具有适当的介电各向异性，但其用于液晶组合物中时，与其他液晶的相容性较差，并且往往具有较高的阈值电压。
对于液晶显示器中的液晶材料来说，具有高热稳定性、高澄清点与良好介电性质的液晶化合物与液晶组合物是符合目前需求的。特别是，当液晶材料具有高热稳定性与高澄清点时，可以使液晶显示器具有较佳的显示效能。同时，具有良好介电性质的液晶材料，可以使液晶显示器具有较低的驱动电压，从而可以达到省电的目的。
发明内容
本发明一方面提供一种液晶组合物，其具有较高的清亮点、较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性、良好光学各向异性以及良好的介电性质。
本发明另一方面提供一种液晶化合物，其具有较高的清亮点、较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性、良好光学各向异性以及良好的介电性质。
本发明的一个方面提供一种液晶组合物，包含：
一种或多种通式Ⅰ的化合物
其中，
R1表示碳原子数为1-5的烷基或碳原子数为2-5的烯基；
L1表示H或F；
Z1表示-CH2CH2-或单键；
X1表示F、-CN、-CF3或-OCF3。
在一些实施方案中，所述液晶组合物中，所述通式Ⅰ的化合物的重量百分含量为1-30%。
在一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
其中，
R1表示碳原子数为2-5的烷基。
在一些实施方案中，所述液晶组合物还包含符合通式Ⅱ的化合物中的一种或更多种化合物：
其中，
R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、或碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
n表示0或1。
在一些实施方案中，所述液晶组合物还包含选自由通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物中的一种或更多种化合物：
其中，
R4、R5、R6、R7和R8相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、或碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
L2、L3、L4、L5、L6、L7和L8相同或不同，各自独立地表示H或F。
在一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-30%；具有通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-70%；以及选自由所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-50%。
在一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-25%；具有通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的30-60%；以及选自由所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的20-40%。
本发明另一方面还提供了一种通式Ⅰ的液晶化合物，
其中，
R1表示碳原子数为1-5的烷基或碳原子数为2-5的烯基；
L1表示H或F；
Z1表示-CH2CH2-或单键；
X1表示F、-CN、-CF3或-OCF3。
在一些实施方案中，所述R1表示碳原子数为2-5的烷基；所述Z1表示单键；所述X1表示F。
本发明另一方面还提供了包含本发明的液晶组合物的液晶显示器。
本发明另一方面还提供了包含本发明的液晶化合物的液晶显示器。
本发明的液晶化合物具有较高的清亮点、较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性，因此使用包含此液晶化合物的液晶组合物的显示器可以具有较好的显示效能。此外，本发明的液晶化合物具有良好光学各向异性以及良好的介电性质，因此使用包含此液晶化合物的液晶组合物的显示器可以具有较低的驱动电压，因而具有省电的功效。
在本发明中如无特殊说明，所述的比例均为重量比，所有温度均为摄氏度温度，所述的响应时间数据的测试选用的盒厚为7μm。
附图说明
图1是化合物Ⅰ-1-1的MS图；以及
图2是化合物Ⅰ-2-2的MS图。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，虽然，下文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但是在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作出的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
为便于表达，以下各实施例中，液晶组合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：3CPUF，代码中烷基为-C3H7；代码中的C代表环己烷基；代码中的P代表1,4-亚苯基；代码中的U代表2,5-二氟-1,4-亚苯基，代码中F代表氟取代基。
再以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表1所列代码表示，则可表示为：V2CCP1。
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
Cp（℃）： 清亮点（向列-各向同性相转变温度）
Δn： 光学各向异性（589nm，25℃）
Δε： 介电各向异性（1KHz，25℃）
γ1： 扭转粘度（mPa*s，在20℃下）
VHR（初始）： 电压保持率（%）
VHR（UV,20min）： 太阳光照射20min后的电压保持率（%）
VHR(150℃)： 150℃条件下测得的电压保持率(%)
其中，光学各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯（589nm）光源下、20℃测试得；介电测试盒为TN90型，盒厚7μm。
VHR（150℃）是使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得；测试温度为150℃，测试时间为16.6ms；VHR（UV,20min）是使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得；测试温度150℃，测试时间为16.6ms，太阳光照时间为20min。
在以下的实施例中所采用的各成分，均可以通过公知的方法进行合成，或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的，所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
制备例1：
通式Ⅰ的化合物使用可商业获得的原料，通过suzuki偶联的方法得到，合成路线如下：
其中，R1表示碳原子数为2-5的烷基，L1表示H或F。化合物M、化合物A和化合物B均可通过商业途径获得。
通过上述方法制备得到以下结构式的化合物：
当R1=C2H5，L1=H时，通过上述方法得到以下结构式的化合物：
当R1=C3H7，L1=F时，通过上述方法得到以下结构式的化合物：
化合物Ⅰ-1-1的MS图见图1；
化合物Ⅰ-2-2的MS图见图2。
当R1=C3H7，L1=H时，利用同样的方法可制备得到以下结构式的化合物：
当R1=C5H11，L1=H时，利用同样的方法可制备得到以下结构式的化合物：
当R1=C2H5，L1=F时，利用同样的方法可制备得到以下结构式的化合物：
以及
当R1=C5H11，L1=F时，利用同样的方法可制备得到以下结构式的化合物：
表2化合物的液晶性能
| 化合物 | DSC | Δε | Δn | Cp |
| Ⅰ-1-1 | C70.38S139.27N174.80I | 14.85 | 0.1849 | 154.4 |
| Ⅰ-1-2 | C130.47S146.53N206.01I | 13.37 | 0.2169 | 198.4 |
| Ⅰ-1-3 | C135.29N197.87I | 9.77 | 0.1609 | 138.4 |
| Ⅰ-2-1 | C100.30N213.35I | 10.31 | 0.2199 | 174.4 |
| Ⅰ-2-2 | C100.68N241.48I | 11.27 | 0.2259 | 206.4 |
| Ⅰ-2-3 | C93.68N198I | 9.05 | 0.2019 | 213.4 |
按照以下实施例规定的各液晶组合物的配比，制备液晶组合物。所述液晶组合物的制备是按照本领域的常规方法进行的，如采取加热、超声波、悬浮等方式按照规定比例混合制得。
对照例1
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
实施例1
按表4所列的各化合物及重量百分数配制成实施例1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
实施例2
按表5所列的各化合物及重量百分数配制成实施例2的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
实施例3
按表6所列的各化合物及重量百分数配制成实施例3的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表6液晶组合物配方及其测试性能
对照例2
按表7中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例2的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表7液晶组合物配方及其测试性能
实施例4
按表8所列的各化合物及重量百分数配制成实施例4的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表8液晶组合物配方及其测试性能
实施例5
按表9所列的各化合物及重量百分数配制成实施例5的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表9液晶组合物配方及其测试性能
实施例6
按表10所列的各化合物及重量百分数配制成实施例6的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表10液晶组合物配方及其测试性能
通过以上对照例1、对照例2、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6可以看出，本发明提供的含有通式Ⅰ的化合物的液晶组合物在保持合适的光学各向异性、介电各向异性和较高的清亮点时，还具有较高的紫外光稳定性、较高的热稳定性和较低的粘度。本发明的通式Ⅰ所列的化合物为优选化合物，当液晶材料中加入一定量的通式Ⅰ的化合物后，形成的液晶组合物具有更高的紫外线稳定性和更高的热稳定性。因此使用含有此液晶化合物的液晶组合物的显示器可以具有较好的显示效果，并且满足其快速响应的特性。
Claims (12)
1.一种液晶组合物，包含：
一种或多种通式Ⅰ的化合物
其中，
R1表示碳原子数为1-5的烷基或碳原子数为2-5的烯基；
L1表示H或F；
Z1表示-CH2CH2-或单键；
X1表示F、-CN、-CF3或-OCF3。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中，所述通式Ⅰ的化合物的重量百分含量为1-30%。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
其中，
R1表示碳原子数为2-5的烷基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含符合通式Ⅱ的化合物中的一种或更多种化合物：
其中，
R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、或碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
n表示0或1。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含选自由通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物中的一种或更多种化合物：
其中，
R4、R5、R6、R7和R8相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、或碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
L2、L3、L4、L5、L6、L7和L8相同或不同，各自独立地表示H或F。
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-30%；具有通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-70%；以及选自由所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-50%。
7.根据权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-25%；具有通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的30-60%；以及选自由所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3、通式Ⅲ-4、通式Ⅲ-5及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的20-40%。
8.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量48%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量8%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
或者所述的液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量48%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量8%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
或者所述的液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量45%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量7%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量10%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
或者所述的液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量45%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量10%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
或者所述的液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量45%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量12%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
或者所述的液晶组合物包含：
占所述液晶组合物总重量44%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量10%的化合物
占所述液晶组合物总重量3%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量5%的化合物
占所述液晶组合物总重量6%的化合物
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物
9.一种通式Ⅰ的液晶化合物，
其中，
R1表示碳原子数为1-5的烷基或碳原子数为2-5的烯基；
L1表示H或F；
Z1表示-CH2CH2-或单键；
X1表示F、-CN、-CF3或-OCF3。
10.根据权利要求9所述的液晶化合物，其特征在于，所述R1表示碳原子数为2-5的烷基；所述Z1表示单键；所述X1表示F。
11.包含根据权利要求1至8的任一项所述的液晶组合物的液晶显示器。
12.包含根据权利要求9至10的任一项所述的液晶化合物的液晶显示器。
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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