CN107406768A - 液晶组合物 - Google Patents

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金奉熙
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Abstract

本发明涉及一种适合于液晶显示装置(LCD)的液晶组合物。更具体地，本发明可提供一种最适合于液晶显示装置的液晶组合物，其以一定比率包含具有正性介电常数各向异性的化合物和具有负性介电常数各向异性的化合物，从而保持可从现有技术得到的各种参数(较宽的向列相范围、低粘度、根据相位差(d·Δn)所要求的优异的折射率各向异性和高可靠性)，而且具有液晶短轴方向的介电常数大的特征，因此具有非常高的透光率和高亮度特性，从而可适用于水平电场模式的IPS(In‑plane switching，面内切换型)、PLS(Plane to line switching，面线切换型)、FFS(Fringe field switching，边缘场切换型)、ADS(Advanced super dimension switching，高级超维场切换型)等各种模式。

Description

液晶组合物
技术领域
与相关申请的相互引用
本申请要求基于2016年1月22日提交的韩国专利申请第10-2016-0008087的优先权，该韩国专利申请的文献中公开的全部内容作为本说明书的一部分而包含。
本发明涉及一种适合于液晶显示装置(LCD)的液晶组合物。更具体地，本发明涉及一种适用于具有高透射率的类型的IPS(In-plane switching，面内切换型)、PLS(Plane toline switching，面线切换型)、FFS(Fringe field switching，边缘场切换型)和ADS(Advanced super dimension switching，高级超维场切换型)等显示器的液晶组合物。
背景技术
IPS(In-plane switching，面内切换型)、PLS(Plane to line switching，面线切换型)、FFS(Fringe field switching，边缘场切换型)、ADS(Advanced super dimensionswitching，高级超维场切换型)之类的水平电场液晶模式的技术通过改善电极或者对背光亮度进行部分调整的技术等提高了液晶面板的透光率，并且改善了对比度及亮度。
然而，随着面板价格上升的原因，对这些技术正在持续进行通过调整液晶特性来提高透射率以减少背光数量等的开发。
水平电场液晶模式中提高透光率的原理如图1所示。从图1可知，向液晶单元施加电压时，像素电极上端部的液晶长轴越是平行于基板，透光率越增加。就结果而言，水平电场液晶模式中使用的液晶的介电常数各向异性(Δε)相同时，垂直方向介电常数(ε⊥)越大，透光率越增加。
这种透光效率高的产品在智能手机、平板电脑、笔记本电脑之类的移动产品中不断被要求，在同等条件的介电常数各向异性(Δε)条件下，不断地要求垂直方向介电常数(ε⊥)大的液晶组合物。
另外，通常具有正性介电常数各向异性的液晶混合物，主要是仅通过具有正性介电常数各向异性的单一液晶化合物和中性单一液晶化合物的混合来形成。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶组合物，其通过向加入了具有正性介电常数各向异性的特定化合物的液晶混合物中进一步混合一部分具有负性介电常数各向异性的特定化合物，从而具有稳定的常温和低温溶解度且介电常数各向异性(Δε)相对于垂直于液晶短轴方向的垂直方向介电常数(ε⊥)的值即Δε/ε⊥小。
本发明的另一目的是提供一种液晶组合物，其通过具有高于已知的常规液晶混合物的光效率而具有较高的透射率，从而最适合于各种液晶显示装置，特别是要求高亮度的水平电场模式的IPS(In-plane switching，面内切换型)、PLS(Plane to line switching，面线切换型)、FFS(Fringe field switching，边缘场切换型)、ADS(Advanced superdimension switching，高级超维场切换型)的液晶显示装置。
本发明的又一目的是提供包含所述液晶组合物的液晶显示装置。
根据本发明的一个实施方式，提供一种液晶组合物，其包含第一成分和第二成分，
所述第一成分具有正性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式1表示的化合物中的一种以上化合物，
所述第二成分具有负性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式2表示的化合物中的一种以上化合物，
[化学式1]
[化学式2]
(在所述化学式1至2中，
R1、R2和R3相同或不同且各自独立地为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
X1至X8各自独立地为H或F，此时X5至X8中的至少一个为F，
Y1为F、OCF3或CF3，
A至D相同或不同且各自独立地为 结构，
n、a和b各自独立地为0或1。)
根据本发明的另一实施方式，提供一种包含液晶组合物的液晶显示装置。
根据本发明可提供一种最适合于液晶显示装置的液晶组合物，所述液晶组合物保持可从现有技术得到的各种参数(较宽的向列相范围、低粘度、根据相位差(d·Δn)所要求的折射率各向异性和高可靠性)，而且具有液晶短轴方向的介电常数大的特征，因此具有非常高的透光率和高亮度特性，从而可适用于水平电场模式的IPS(In-plane switching，面内切换型)、PLS(Plane to line switching，面线切换型)、FFS(Fringe field switching，边缘场切换型)、ADS(Advanced super dimension switching，高级超维场切换型)等各种模式。尤其，本发明可提供对10至13的介电常数优化更为有效的液晶组合物，满足这种正性介电常数各向异性的液晶组合物具有优异的低温稳定性。
附图说明
图1示出横向电场液晶模式中施加电压时的透光率的提高原理。
具体实施方式
本发明能够进行各种变形，可以有多种实施例，下面举出特定实施例进行详细说明。然而，本发明并不限于下述特定实施方式，应当理解包含被包括在本发明的思想和技术范围内的所有变形、等价物以及替换。
本文中提到某一部分位于另一部分之“上”时，某一部分可直接位于另一部分之上或者其间还可以存在其他部分。相对地，本文中提到某一部分“直接”位于另一部分之“上”时，其间不存在其他部分。
除非在文中明显表示不同的含义，否则单数形式也意在包含复数形式。还应该理解的是，在本申请中，“包含”或“具有”等用语表示存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、组件或这些的组合，而不是排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、组件或这些的组合的存在或附加的可能性。
虽然没有另作定义，但本文中使用的包括技术用语和科学用语在内的所有用语的含义与所属技术领域的技术人员通常理解的意思相同。对于通常使用的辞典里面有定义的用语，应该被解释为具有与相关技术文献和目前公开的内容相符的意思，在没有进行定义的情况下，不应该以理想化或正式的含义来解释它们的意思。
另外，在本说明书中没有特别限制的情况下，以下用语可如下定义。
即，烷基可为直链或支链烷基。具体地，烷基可为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、或这些的结构异构体等。
下面进一步详细说明本发明的液晶组合物和包含它的液晶显示装置。
液晶组合物
本发明的一实施方式提供一种具有正性介电常数各向异性的液晶组合物，所述液晶组合物包含第一成分和第二成分，所述第一成分具有正性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式1表示的化合物中的一种以上化合物；所述第二成分具有负性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式2表示的化合物中的一种以上化合物。
[化学式1]
[化学式2]
(在所述化学式1至2中，
R1、R2和R3相同或不同且各自独立地为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
X1至X8各自独立地为H或F，此时X5至X8中的至少一个为F，
Y1为F、OCF3或CF3，
A至D相同或不同且各自独立地为 结构，
n、a和b各自独立地为0或1。)
本发明人们为了研发与使用主要具有正性介电常数各向异性的一般构成要素的液晶混合物相比可提高透射率、还满足基本的液晶物性且低温稳定性优异新的液晶混合物而付出了诸多努力。
其结果，本发明研发出了通过向加入了具有正性介电常数各向异性的特定化合物的液晶混合物中进一步混入一部分具有负性介电常数各向异性的特定化合物而具有稳定的常温和低温溶解度且介电常数各向异性(Δε)相对于垂直于液晶短轴方向的垂直方向介电常数(ε⊥)的值即Δε/ε⊥小的液晶组合物。
本发明的液晶组合物包含在侧端和末端分别具有至少一个氟基的单一液晶化合物，即一种以上的由化学式1表示的化合物，因而具有正性介电常数各向异性。另外，本发明的液晶组合物与所述具有正性介电常数各向异性的由化学式1表示的化合物一起，还可以包含一种以上的由化学式2表示的具有负性介电常数各向异性的单一液晶化合物，该单一液晶化合物其结构中具有至少一个F，且被取代成F的位置仅位于亚苯基结构的上侧。在这种情况下，可显示出与具有类似的介电常数各向异性的已知液晶组合物相比提高透光率的效果。
如上所述，这种本发明的液晶组合物包含一种以上具有正性介电常数各向异性的化学式1的化合物，且包含一种以上具有负性介电常数各向异性的化学式2的化合物。另外，根据本发明的第一实施方式，液晶组合物包含一种以上的第一成分以及两种以上的第二成分会有利于增加上述效果。而且，所述液晶组合物可包含两种第二成分，所述第二成分可为化学式2的末端R3具有碳原子数为2至4的烯基的化合物。此外，根据本发明的第二实施方式，液晶组合物包含两种以上的第一成分以及两种以上的第二成分会更有利于增加上述效果。此时，如果包含两种以上的第一成分就可以进一步提高低温稳定性。尤其，根据所述第二实施方式时，可具有7以上的高介电常数各向异性，且介电常数相对于垂直方向值的比率会变小。
具体地，在本发明的液晶组合物中，第一成分即由化学式1表示的化合物是对提高所述液晶组合物的介电常数各向异性且显示出低粘性特征的贡献度高的物质。
另外，在液晶组合物中，作为具有低粘性且有助于提高介电常数各向异性的物质已知的CF2O连接基团化合物中，用于本发明的化合物因烷基(例如，甲基)被取代到侧方而可以提高液晶的溶解性，特别是低温下的溶解性。而且，化学式1的化合物可具有约20至30的正性介电常数各向异性。
根据本发明的一实施例，作为由所述化学式1表示的第一成分的例子，可以由下述结构式1-1至1-3等来表示，但本发明不限于此。
R1与化学式1至化学式2中的定义相同。
另外，本发明的液晶组合物根据第一成分的构成，全部液晶组合物的介电常数各向异性可满足下述条件中的至少任一种以上：
a)在介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值小于3.25；
b)在介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值为1.90至2.75；或者
c)在介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值为1.00至1.88。
更详细地，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约10至约50重量％。更适当地，全部液晶组合物的介电常数各向异性为10以上至小于13时，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约30至45重量％。另外，全部液晶组合物的介电常数各向异性为7以上至小于10时，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约25至35重量％。进而，所述液晶组合物的介电常数各向异性为4以上至小于7时，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约10至25重量％。此时，所述第一成分的含量在上述范围内时适合于优化所要求的介电常数各向异性(Δε)。
此外，在本发明的液晶组合物中，混合两种以上的所述第一成分即由化学式1表示的化合物时，将介电常数各向异性优化成10以上至小于13更为有效。
此时，所述介电常数各向异性为10以上至小于13时，表示介电常数各向异性等于或大于10且小于13(即，不包含13)。所述介电常数各向异性为7以上至小于10时，表示介电常数各向异性等于或大于7且小于10(即，不包含10)。而且，所述介电常数各向异性为4以上至小于7时，表示介电常数各向异性等于或大于4且小于7(即，不包含7)。
另外，现有的具有正性介电常数各向异性的液晶混合物，主要是仅混合具有正性介电常数各向异性的单一液晶化合物和中性的单一液晶化合物来形成，因此提高透光率受到限制。
然而，本发明的液晶组合物分别包含一种以上的所述化学式1的具有正性介电常数各向异性的化合物和化学式2的具有负性介电常数各向异性的特定化合物。即，本发明包含所述X5至X8中至少一个为F且亚苯基结构的侧面具有F被取代的位置的化学式2的负性单一液晶。
因此，本发明与以往相比具有稳定的常温和低温溶解度，而且可以将介电常数各向异性(Δε)相对于垂直于液晶短轴方向的垂直方向介电常数(ε⊥)的值即Δε/ε⊥比以往大大降低。因而，本发明可以提供最适合于具有高亮度和高透射率的各种液晶显示装置的液晶组合物。
尤其，在本发明中作为所述第二成分所包含的由化学式2表示的化合物有助于增加所述液晶组合物的短轴方向介电常数。也就是说，所述化学式2的化合物是有助于减小Δε/ε⊥值的物质。这种化学式2的化合物可具有-1至-7的负性介电常数各向异性。
进而，根据本发明的一实施例，所述第二成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约5至约30重量％。更适当地，所述第二成分相对于全部液晶组合物的总重量可包含约6至28重量％。
本发明以特定含量包含所述化学式2的化合物，因此与具有类似的介电常数各向异性的已知液晶组合物相比，增加了垂直方向介电常数值，并保持所要求的介电常数各向异性(Δε)，有利于减小Δε/ε⊥值。作为所述第二成分而包含的化学式2的含量小于5重量％时，不仅对减小Δε/ε⊥值没有效果且低温稳定性也会降低，其含量大于30重量％时无法达到液晶组合物的作为目标的介电常数各向异性值。
根据本发明的一实施例，作为由所述化学式2表示的第二成分的例子，可以由下述结构式2-1至2-5结构来表示，但本发明不限于此。
(在所述式中，所述R2和R3与所述化学式1和化学式2中的定义相同。)
另外，本发明的液晶组合物还可以包含选自由下述化学式3表示的液晶化合物中的一种以上的第三成分、选自由下述化学式4表示的液晶化合物中的一种以上的第四成分、或者所述第三成分和第四成分的混合物。
[化学式3]
(在所述化学式3中，
R4和R5相同或不同且各自独立地为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
E和F相同或不同且各自独立地为
o表示0或1。)
[化学式4]
(在所述化学式4中，
R6表示碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
X9和X10相同或不同且各自独立地为-H或-F，
Y2表示-F、-OCF3或-CF3，
G和H相同或不同且各自独立地为
m和q各自独立地为0或1。)
根据本发明的一实施例，由所述化学式3表示的第三成分可以由下述化学式3-1至3-5中的任意一个来表示。另外，由所述化学式4表示的第四成分可以由下述化学式4-1至4-7中的任意一个来表示。但，本发明不限于此。
(在所述式中，R4至R6与所述化学式4和化学式5中的定义相同。)
根据本发明的一实施例，所述第三成分相对于液晶组合物的总重量可包含约35至65重量％。进一步包含所述第三成分时，在所述含量范围内使用有利于确保高透明性。
而且，包含两种以上的所述第三成分时，对使液晶组合物具有低粘性更为有效。这种情况下，所述液晶组合物包含第三成分时，进一步包含至少两种以上，而且所述第三成分所包含的至少两种可为所述化学式3中R4具有碳原子数为2至4的烯基的化合物。
另外，所述第四成分相对于液晶组合物的总重量可包含约0至20重量％。进一步包含所述第四成分时，在所述含量范围内使用才能容易调节介电常数各向异性。
而且，本发明的液晶组合物中进一步包含所述第三成分和第四成分时也会对实现所需的介电常数各向异性有效果。
另一方面，根据本发明的一实施例，所述液晶组合物根据需要还可以包含本发明所属技术领域中已知的各种添加剂。
例如，所述液晶组合物还可以包含至少一种以上的选自由下述化学式5至8表示的化合物中的一种以上添加剂作为抗氧化剂。
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
(在所述化学式5至8中，
R7至R10相同或不同且各自独立地为氢、氧、碳原子数为1至12的烷基或碳原子数为1至12的烷氧基；
q和s相同或不同且各自独立地为0至12的整数，r表示1至12的整数。)
所述添加剂相对于全部液晶组合物100重量份可为约1至约2000ppm，具体地可为约200至约300ppm。进一步包含所述添加剂时，在所述含量范围内使用才能具有优异的热稳定性。
如上所述的本发明的液晶组合物可通过常规方法混合制成，其方法不受限制。
另外，对于本发明的液晶组合物，向列相上限温度可为70度以上，在20度589nm下折射率各向异性可为0.09～0.30。
尤其，本发明的液晶组合物具备以下特征：在具有相同介电常数各向异性的条件下，与已知液晶组合物相比，垂直于分子的短轴方向的介电常数(ε⊥)即垂直方向介电常数进一步提高。因此，本发明在相同条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值比以往更低，从而可在向液晶面板施加电压时使透射率比以往进一步增加。即，与具有类似的介电常数各向异性的现有液晶组合物相比，本发明的液晶组合物可得到介电常数各向异性(Δε)相对于垂直于液晶短轴方向的介电常数(ε⊥)的比(Δε/ε⊥)降低0.05至0.97的结果。
根据本发明的一实施方式，液晶组合物在介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值可小于3.25，在介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值为1.90至2.75，在介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值可为1.00至1.88。
更优选地，所述液晶组合物在介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值可为2.50至3.25，在介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值可为1.90至2.75，在介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值可为1.00至1.88。
液晶显示装置
所述液晶组合物可包含在各种液晶显示装置的液晶层中，而且可适用于本领域中已知的包含各种模式的面板中。因此，本发明可用于制造智能手机、平板电脑、笔记本电脑之类的各种产品以提高透光率。
为此，根据本发明的另一实施方式，提供一种包含所述具有正性介电常数各向异性的液晶组合物的液晶显示装置。所述液晶组合物可通过本发明所属技术领域中已知的各种方法适用于液晶显示装置中。
下面参照附图详细地说明本发明的实施例，以使本发明所属技术领域的技术人员容易实施本发明。然而，本发明能够以各种不同的方式实施并不局限于下述实施例。
因此，本发明中所述液晶显示装置除了配置包含所述液晶组合物的液晶层之外，具有本领域中已知的结构，对此没有明确限制。
例如，所述液晶显示装置可包含第一基板、第二基板和液晶层，所述第二基板与所述第一基板对置；所述液晶层配置在所述第一基板和第二基板之间且包含本发明的具有正性介电常数各向异性的液晶组合物。另外，所述第一基板和第二基板中至少任意一个基板的一面上可以形成电极区域。所述电极包含共通电极和像素电极。
适用本发明的液晶组合物的液晶显示装置可用于水平电场模式(例如，IPS、PLS、FFS等)等各种LCD模式，但不限于此。
具体地，本发明的液晶显示装置可包含水平电场模式的IPS(In-planeswitching，面内切换型)、PLS(Plane to line switching，面线切换型)、FFS(Fringefield switching，边缘场切换型)、或ADS(Advanced super dimension switching，高级超维场切换型)模式。
对于这种包含本发明的液晶组合物的液晶层，虽然没有公开具体的显示元件的附图，但是可用于制造图1中公开的具有包含横向电场模式的面板的液晶显示装置。
下面通过本发明的具体实施例进一步详细地说明本发明的作用和效果。但是，下述实施例只是用于例示本发明，本发明要求保护的范围不限于下述实施例。
在实施例和比较例中，液晶组合物中包含的化合物的结构分别用中心基团、连接基团、末端基团进行区分并如下述表1所示用符号来表示。
【表1】
请参见上述表1，以下代码表示如下所示结构的液晶化合物。
AEXE1-3.F：
ACEXE1-3.F：
BB-3.V：
BB-3.U1：
BAF-3.O2：
按照下述方法对实施例和比较例中制备的液晶组合物的物性进行了评价。在没有特别提及的情况下，实施例和比较例中制备的液晶组合物中没有加入其它添加剂，对液晶组合物的物性进行了测试。
(1)透明点(Tni)
将要测定透明点的液晶组合物用滴管在载玻片上滴下一滴后，再盖上盖玻片，以制作用于测定透明点的样品。
具有METTLER TOLEDO FP90温度控制器的仪器中放入上述样品，用FP82HT热台(Hot stage)以3℃/min的速度提升温度，并观察样品的变化。记录样品上出现孔的部分的温度，这样的操作反复进行3次以导出平均值，并将该值定义为液晶组合物的透明点。
(2)折射率各向异性(Δn)
液晶组合物的折射率各向异性(Δn)是在20℃使用波长为589nm的光，通过目镜上安装有偏光片的阿贝折射计进行测定的。将主棱镜的表面朝一个方向摩擦(rubbing)后，将作为测定对象的液晶组合物滴在主棱镜上。接着，测定了偏光方向与摩擦方向平行时的折射率(n∥)和偏光方向与摩擦方向垂直时的折射率(n⊥)。然后，将所述折射率值代入式1中得到了折射率各向异性(Δn)。
[式1]
Δn＝n∥-n⊥
(3)介电常数各向异性(Δε)
液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)是如下将测定的ε∥和ε⊥代入式2中而算出的。
[式2]
Δε＝ε∥-ε⊥
①介电常数ε∥的测定：在两片玻璃基板的形成有ITO图案的面涂布垂直取向剂人形成垂直取向膜。接着，以垂直取向膜彼此对置且两片玻璃基板之间的间隔(单元间隙)成为4μm的方式在两片玻璃基板中的任意一个基板涂布间隔物(spacer)后粘合两片玻璃基板。然后，向该元件注入作为测定对象的液晶组合物，并以用紫外光进行固化的粘合剂进行密封。之后，用于安捷伦(Agilent)制造的4294A设备，测定了在1kHz、0.3V和20℃的元件的介电常数(ε∥)。
②介电常数ε⊥的测定：在两片玻璃基板的形成有ITO图案的面涂布水平取向剂而形成水平取向膜。接着，以水平取向膜彼此对置且两片玻璃基板之间的间隔(单元间隙)成为4μm的方式在两片玻璃基板中的任意一个基板涂布间隔物后粘合两片玻璃基板。然后，向该元件注入作为测定对象的液晶组合物，并以用紫外光进行固化的粘合剂进行密封。之后，用于安捷伦(Agilent)制造的4294A设备，测定了在1kHz、0.3V和20℃的元件的介电常数(ε⊥)。
(4)旋转粘度(γ)
在两片玻璃基板的形成有ITO图案的面上涂布水平取向剂而形成水平取向膜。接着，以水平取向膜彼此对置且两片玻璃基板之间的间隔(单元间隙)成为20μm的方式在两片玻璃基板中的任意一个基板涂布间隔物后粘合两片玻璃基板。然后，向该元件注入液晶组合物，并以用紫外光进行固化的粘合剂进行密封。之后，使用安装有爱斯佩克公司(ESPECCorp.)制造的温度控制器(SU-241型号)的东洋公司(Toyo Corp.)的6254型号设备在20℃测定了该元件的旋转粘度。
(5)低温稳定性
各液晶组合物分别采样2mL后注入小瓶(vial)，再放入零下30℃的冰柜中，每隔一天进行观察，观察5天。在实施例、比较例中，5天内仍保持向列相时表示为“5天OK”，观察当天发现产生近晶相或结晶时表示为“观察当天NG”。
<实施例1至20和比较例1至4>
利用具有基于上述表1所示代码标注方式的结构的液晶化合物来制备了实施例1至20和比较例1至4的液晶组合物。
此时，下述表2至表4分别用具有类似的介电常数各向异性的液晶组合物进行了比较。
具体地，表2是介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的液晶组合物，利用比较例1至2和实施例1至8进行制造，并比较结果。
表3是介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的液晶组合物，利用比较例3和实施例9至14进行制造，并比较结果。
表4是介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的液晶组合物，利用比较例4和实施例15至20进行制造，并比较结果。
【表2】
【表3】
【表4】
从表2至4的结果可知，在具有类似的介电常数各向异性的液晶组合物的条件下，本发明实施例的ε⊥(垂直于分子的短轴方向的介电常数)值大于各比较例。
因此，与现有的具有类似的介电常数各向异性的液晶组合物相比，本发明实施例得到了介电常数各向异性(Δε)相对于垂直于液晶短轴方向的介电常数(ε⊥)的比(Δε/ε⊥)降低0.05至0.97的结果，由此在横向电场驱动面板中施加电压时液晶排列成平行于面板，从而可以提高透射率。
然而，在介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的液晶组合物的条件下，表2的比较例1和2未包含本发明的第二成分或者含量低于本发明的范围，因此低温稳定性不良，且介电常数各向异性(Δε)相对于介电常数(ε⊥)的比(Δε/ε⊥)显示为较高。
另外，在介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的液晶组合物的条件下，表3的比较例3因包含第一成分而显示出一定程度的低温稳定性，但由于ε⊥(垂直于分子的短轴方向的介电常数)值和“Δε/ε⊥”比本申请实施例9至14差，因此透射率提高不大。
另外，在表4中介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的液晶组合物的条件下，比较例4也由于未包含本发明的第一成分和第二成分，因此低温稳定性不良，ε⊥(垂直于分子的短轴方向的介电常数)值和“Δε/ε⊥”比实施例15至20差。

Claims (19)

1.一种液晶组合物，具有正性介电常数各向异性，其包含第一成分和第二成分，
所述第一成分具有正性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式1表示的化合物中的一种以上化合物，
所述第二成分具有负性介电常数各向异性且包含选自由下述化学式2表示的化合物中的一种以上化合物，
化学式1
化学式2
在所述化学式1至2中，
R1、R2和R3相同或不同且各自独立地为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
X1至X8各自独立地为H或F，此时X5至X8中的至少一个为F，
Y1为F、OCF3或CF3，
A至D相同或不同且各自独立地为 结构，
n、a和b各自独立地为0或1。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，所述第一成分的含量是相对于全部液晶组合物的总重量包含10至50重量％。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，所述第二成分相对于液晶组合物的总重量包含5至30重量％。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，包含两种以上的第一成分和两种以上的第二成分。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，包含两种以上的作为所述第一成分的由化学式1表示的化合物。
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其中，介电常数各向异性(Δε)满足10以上至小于13。
7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，全部液晶组合物的介电常数各向异性满足下述条件中的至少任一种以上：
a)在介电常数各向异性(Δε)为10以上至小于13的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值小于3.25；
b)在介电常数各向异性(Δε)为7以上至小于10的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值为1.90至2.75；或者
c)在介电常数各向异性(Δε)为4以上至小于7的条件下，介电常数各向异性(Δε)/垂直方向介电常数(ε⊥)的值为1.00至1.88。
8.根据权利要求1或7所述的液晶组合物，其中，所述全部液晶组合物的介电常数各向异性为10以上至小于13时，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量包含30至45重量％。
9.根据权利要求7所述的液晶组合物，其中，所述全部液晶组合物的介电常数各向异性为7以上至小于10时，所述第一成分相对于全部全部液晶组合物的总重量包含25至35重量％。
10.根据权利要求7所述的液晶组合物，其中，所述全部液晶组合物的介电常数各向异性为4以上至小于7时，所述第一成分相对于全部液晶组合物的总重量包含约10至25重量％。
11.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，还包含选自由下述化学式3表示的液晶化合物中的一种以上的第三成分、选自由下述化学式4表示的液晶化合物中的一种以上的第四成分、或者所述第三成分和第四成分的混合物，
化学式3
在所述化学式3中，
R4和R5相同或不同且各自独立地为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
E和F相同或不同且各自独立地为
o为0或1；
化学式4
在所述化学式4中，
R6为碳原子数为1至12的烷基、烷氧基或碳原子数为2至4的烯基，
X9和X10相同或不同且各自独立地为-H或-F，
Y2为-F、-OCF3或-CF3，
G和H相同或不同且各自独立地为
m和q各自独立地为0或1。
12.根据权利要求11所述的液晶组合物，其中，所述液晶组合物包含第三成分时，至少还包含两种以上，包含在所述第三成分中的至少两种为所述化学式3中R4具有碳原子数为2至4的烯基的化合物。
13.根据权利要求11所述的液晶组合物，其中，所述第三成分相对于液晶组合物的总重量包含35至65重量％。
14.根据权利要求11所述的液晶组合物，其中，所述第四成分相对于液晶组合物的总重量包含0至20重量％。
15.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，还包含选自由下述化学式5至8表示的化合物中的一种以上添加剂，
化学式5
化学式6
化学式7
化学式8
在所述化学式5至8中，
R7至R10相同或不同且各自独立地为氢、碳原子数为1至12的烷基或碳原子数为1至12的烷氧基；
q和s相同或不同且各自独立地为0至12的整数，r为1至12的整数。
16.根据权利要求1所述的液晶组合物，其适用于水平电场模式的IPS即面内切换型、PLS即面线切换型、FFS即边缘场切换型或者ADS即高级超维场切换型液晶显示装置。
17.一种包含权利要求1所述的液晶组合物的液晶显示装置。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其包含：第一基板、第二基板和液晶层，所述第二基板与所述第一基板对置；所述液晶层配置在所述第一基板和第二基板之间且包含权利要求1所述的具有正性介电常数各向异性的液晶组合物。
19.根据权利要求17或18所述的液晶显示装置，其包含：水平电场模式的IPS即面内切换型、PLS即面线切换型、FFS即边缘场切换型、或者ADS即高级超维场切换型模式。
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