CN107723000B - 液晶组合物及其应用 - Google Patents

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CN107723000B CN201710894520.5A CN201710894520A CN107723000B CN 107723000 B CN107723000 B CN 107723000B CN 201710894520 A CN201710894520 A CN 201710894520A CN 107723000 B CN107723000 B CN 107723000B
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Abstract

本发明提供了一种液晶组合物，其包含：至少三种通式Ⅰ的化合物，所述液晶组合物具有较低的粘度、适当高的介电各向异性绝对值、较高的光学各向异性以及良好的低温互溶性，本发明还提供了所述液晶组合物在液晶显示器中的应用，所述显示器件具有响应快、温宽范围大等优点。

Description

液晶组合物及其应用
技术领域
本发明涉及液晶显示材料领域，特别是具有合适的介电各向异性、较高的光学各向异性，较高的清亮点、良好的低温互溶性的液晶组合物及其在具有较快响应速度的液晶显示器件中的应用。
背景技术
液晶显示元件基于液晶分子的运作模式的分类为：相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直配向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应配向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为：被动矩阵(passive matrix，PM)与主动矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多工式(multiplex)等，AM被分类为薄膜电晶体(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶矽(amorphoussilicon)及多晶矽(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型及低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光及背光此两者的半透过型。
液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。该组合物具有适当的特性。借由提高该组成物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将所述两者特性的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组成物的特性进行进一步的说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的较佳上限温度为约70℃以上，而且向列相的较佳地下限温度为约-10℃以下。组成物的黏度与元件的响应时间相关联。为了使元件显示动态影像，较佳地为响应时间短。理想地为短于1毫秒的响应时间。因此，较佳为组成物中的黏度小。更佳地为低温下的黏度小。
表1组合物与AM元件的特性
Figure BDA0001421893190000011
Figure BDA0001421893190000021
现有技术公开了包含具有低功耗响应快的液晶组合物的液晶显示器件，如专利文献CN102858918A，但现有技术中存在环保问题(如含氯化合物的使用)、使用寿命短(如UV或热稳定性差)、对比度低(如日光下显示屏幕泛白)，以及无法兼顾液晶电视、平板电脑等对适当的介电各项异性、较高的光学各向异性、较高的清亮点、高的对比度，以及良好的互溶性等性能要求均衡的问题，不能同时满足各方面指标。
从液晶材料的制备角度出发，液晶材料的各项性能是互相牵制影响的，某项性能指标的提升可能会使其它性能发生变化。因此，制备各方面性能都合适的液晶材料往往需要创造性劳动。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种液晶组合物，所述液晶组合物具有适当的介电各向异性、较高的清亮点、较高的光学各向异性、良好的互溶性等特性，所述液晶组合物应用于液晶显示器件时，其可以使得包含本发明的液晶组合物的液晶显示器件具有快的响应速度、较高的对比度以及良好的显示效果。
本发明的另一发明目的是所述液晶组合物在液晶显示器件的应用。
为了完成上述发明目的，本发明提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少三种通式Ⅰ的化合物
Figure BDA0001421893190000022
其中，
每种通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过7％；
所述R1和R2各自独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR1’OR2’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R1’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R2’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基；
所述L1和L2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN或-NCS。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述R1、R2、R3和R4各自独立地表示1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR1’OR2’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R1’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R2’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述R1和R2各自独立地表示1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-10个碳原子的烯基或烯氧基、-OR1’OR2’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R1’表示1-10个碳原子的亚烷基或2-10个碳原子的亚烯基，R2’表示1-10个碳原子的烷基或2-10个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少四种通式Ⅰ的化合物。
在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少五种通式Ⅰ的化合物。
在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少六种通式Ⅰ的化合物。
在本发明的一些实施方案中，每种通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过6％；优选地，每种通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过5％；进一步优选地，每种通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过4％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物选自如下化合物中的一种或更多种：
Figure BDA0001421893190000031
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述通式Ⅰ-1的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000032
其中，
R11和R21各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有3-6个碳原子的环烷基、含有2-10个碳原子的烯基或烯氧基，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代；
R1’表示含有1-10个碳原子的亚烷基或含有2-10个碳原子的亚烯基；
R2’表示含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述通式Ⅰ-2的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000041
其中，
R12和R22各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有3-6个碳原子的环烷基、含有2-10个碳原子的烯基或烯氧基，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代；
R1’表示含有1-10个碳原子的亚烷基或含有2-10个碳原子的亚烯基；
R2’表示含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-1-1的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000042
Figure BDA0001421893190000051
Figure BDA0001421893190000061
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-1-2的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000062
其中，
所述R1独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述R2'独立地表示1-12个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-1-3的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000071
其中，
所述R2'独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述R2独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基。
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-2-1的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000072
Figure BDA0001421893190000081
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-2-2的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000082
Figure BDA0001421893190000091
其中，
所述R1独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述R2'独立地表示1-12个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，所述通式Ⅰ-2-3的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure BDA0001421893190000092
其中，
所述R2'独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述R2独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基。
在本发明的一些实施方案中，所述R2'优选为1-10个碳原子的烷基或2-10个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-45％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-40％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-35％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-30％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-20％`，进一步优选为1-18％，进一步优选为2-18％，进一步优选为3-18％，进一步优选为3-16％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物包含至少一种通式Ⅰ-2的化合物。
所述通式Ⅰ的化合物具有较大的光学各向异性，较高的清亮点，使得包含通式Ⅰ的化合物的液晶组合物具有以及较高的清亮点，以及使包含本发明的液晶组合物的液晶显示器件具有较高的对比度。
在本发明的一些实施方案中，所述的液晶组合物还包含：
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure BDA0001421893190000101
其中，
所述R3和R4各自独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR3’OR4’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R3’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基；
所述Z1独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
所述L3和L4各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
所述环
Figure BDA0001421893190000102
表示
Figure BDA0001421893190000103
其中
Figure BDA0001421893190000104
中一个或更多个-CH2-可被-O-取代，
Figure BDA0001421893190000105
中一个或更多个H可以被卤素取代；
所述a表示0、1、2或3，且当a为2或3时，所述Z1可以相同或不同，所述环
Figure BDA0001421893190000106
可以相同或不同，其中，至少一个环
Figure BDA0001421893190000107
表示
Figure BDA0001421893190000108
Z1可以相同或不同；所述b独立地表示0或1。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000111
Figure BDA0001421893190000121
其中，
R3和R4各自独立地表示1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR3’OR4’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R3’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，R3和R4各自独立地表示1-6个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基环烷基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基、-OR3’OR4’、，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R3’表示1-10个碳原子的亚烷基或2-10个碳原子的亚烯基，R4’表示1-10个碳原子的烷基或2-10个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物包含至少一种端基基团为-OR3’OR4’的化合物。
在本发明的一些实施方案中，所述R3’优选为2-10个碳原子的烷基或2-6个碳原子的烯基，特别优选为2-10个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅱ-7、Ⅱ-8、Ⅱ-9、Ⅱ-10、Ⅱ-11、Ⅱ-12、Ⅱ-13、Ⅱ-14、Ⅱ-15以及Ⅱ-16的化合物中，所述R3各自独立地分别优选如下基团：
Figure BDA0001421893190000122
Figure BDA0001421893190000123
所述R4各自独立地分别优选1-6个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基或环烷基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基，其中，R4’优选为2-10个碳原子的烷基或2-6个碳原子的烯基，特别优选为2-10个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅱ-7、Ⅱ-8、Ⅱ-9、Ⅱ-10、Ⅱ-11、Ⅱ-12、Ⅱ-13、Ⅱ-14、Ⅱ-15以及Ⅱ-16的化合物中，所述R4各自独立地分别优选如下基团：
Figure BDA0001421893190000131
Figure BDA0001421893190000132
所述R3各自独立地分别优选1-6个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基环烷基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基，其中，R4’优选为2-10个碳原子的烷基或2-6个碳原子的烯基，特别优选为2-10个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅱ-7、Ⅱ-8、Ⅱ-9、Ⅱ-10、Ⅱ-11、Ⅱ-12、Ⅱ-13、Ⅱ-14、Ⅱ-15以及Ⅱ-16的化合物中，所述R3和R4各自独立地分别优选1-6个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基环烷基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-60％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-55％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-60％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的15-60％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的17-55％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的20-55％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的25-55％。
在本发明的一些实施方案中，本发明所述的液晶组合物还包含：
至少一种通式Ⅲ的化合物
Figure BDA0001421893190000133
其中，
所述R5和R6各自独立地表示1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
所述环
Figure BDA0001421893190000134
环
Figure BDA0001421893190000135
环
Figure BDA0001421893190000136
和环
Figure BDA0001421893190000137
各自独立地表示
Figure BDA0001421893190000138
所述c、d各自独立地表示0或1。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物选自由通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3及其组合组成的组的化合物
Figure BDA0001421893190000141
其中，
所述R51、R52、R53、R61、R62和R63各自独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、
Figure BDA0001421893190000142
其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代；
所述Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000143
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000144
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000151
其中，
R51、R52、R53、R61、R62和R63各自独立地表示-H、1-7个碳原子的烷基或烷氧基、2-7个碳原子的烯基或烯氧基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000152
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000153
Figure BDA0001421893190000161
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-3的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000162
Figure BDA0001421893190000171
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-4的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000172
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000173
Figure BDA0001421893190000181
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000182
Figure BDA0001421893190000191
在本发明的一些实施中，所述通式Ⅲ-2-3的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000192
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-4的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000193
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-5的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000201
Figure BDA0001421893190000211
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000212
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000213
Figure BDA0001421893190000221
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3-3的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000222
Figure BDA0001421893190000231
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3-4的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000232
Figure BDA0001421893190000241
Figure BDA0001421893190000251
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3-5的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421893190000252
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的15-65％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的18-65％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的20-65％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的25-65％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的25-60％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的25-55％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的30-55％；在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的35-55％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物优选自以下化合物：I-1-1-2、I-1-1-4、I-1-1-5、I-1-1-6、I-1-1-7、I-1-1-9、I-1-1-10、I-1-1-12、、I-1-1-21、I-1-1-22、I-2-1-2、I-2-1-3、I-2-1-4、I-2-1-6、I-2-1-7、I-2-1-13、I-2-1-14、I-2-1-9和I-2-1-10组成的组。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物优选自以下化合物：II-2、II-3、II-5、II-7、II-8、II-10和II-11组成的组。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物优选自以下化合物：Ⅲ-1-1-15、Ⅲ-1-1-19、Ⅲ-1-3-4、Ⅲ-1-3-37、Ⅲ-1-1-17、Ⅲ-1-2-2、Ⅲ-2-2-5、Ⅲ-2-1-4、Ⅲ-2-1-6、Ⅲ-2-1-16、Ⅲ-3-1-6和Ⅲ-3-1-5组成的组。
本发明另一方面提供一种液晶组合物，还包含本领域技术人员已知和文献中描述的一种或更多种添加剂。例如，可以加入占所述液晶组合物总重量的0-15wt％的多色染料和/或手性掺杂剂。
如下显示优选加入到根据本发明的混合物中的可能掺杂剂。
Figure BDA0001421893190000261
Figure BDA0001421893190000271
在本发明的实施方案中，优选所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-5wt％；更优地，所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-1wt％。
如下提及例如可以加入到根据本发明的混合物中的稳定剂。
Figure BDA0001421893190000272
Figure BDA0001421893190000281
Figure BDA0001421893190000291
优选地，所述稳定剂选自如下所示的稳定剂。
Figure BDA0001421893190000292
其中，n为1-20的正整数。
在本发明的实施方案中，优选所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-5wt％；更优地，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-1wt％；作为特别优选方案，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-0.1wt％。
本发明另一方面还提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。
本发明的发明人经过大量实验发现，所述液晶组合物包含至少三种通式Ⅰ的化合物时，特别地，当每种通式Ⅰ的化合物的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过7％，优选为不超过6％，特别优选为不超过5％时，所述液晶组合物可以具有较低的粘度以及良好的低温稳定性，所述通式Ⅰ的化合物在液晶组合物中应用时，随着通式Ⅰ的化合物种类增加液晶组合物的低温稳定性也得到较大改善，再者随着通式Ⅰ的化合物种类增加可以有效降低液晶组合物的粘度，因此，本发明所述液晶组合物通过调配通式Ⅰ的化合物的种类及每种通式Ⅰ的化合物的含量可以有效改善包含其的液晶组合物的粘度和低温稳定性，使包含所述液晶组合物的液晶显示器件具有快的响应速度以及良好的耐候性，。
与现有技术相比，本发明提供的液晶组合物具有较低的粘度、合适大的介电各向异性绝对值、较大的光学各向异性、宽的向列相范围、良好的低温稳定性。本发明所述液晶组合物应用于液晶显示器时，所述液晶显示器可以具有响应快、温宽范围大等优点，从而具有良好的显示效果以及较大的适用范围。
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，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
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2液晶化合物的基团结构代码
Figure BDA0001421893190000301
以如下结构式的化合物为例：
Figure BDA0001421893190000302
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：nCCGF，代码中的n表示左端烷基的C原子数，例如n为“3”，即表示该烷基为-C3H7；代码中的C代表环己烷基，G代表2-氟-1,4-亚苯基，F代表-F。
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，℃)
Δε 介电各向异性(1KHz，25℃)
Δn 光学各向异性(589nm，25℃)
γ1 扭转粘度(mPa*s，在25℃下)
t-30℃ 低温储存时间(在-30℃下，h)
其中，
光学各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得到；
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、测试盒为VA型，盒厚6μm。
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。
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。
制备并研究下列实施例中给出的液晶组合物。下面显示了各液晶组合物的组成和其性能参数测试结果。
对比例1
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成对比例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
Figure BDA0001421893190000311
Figure BDA0001421893190000321
实施例1
按表4中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，将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
Figure BDA0001421893190000322
实施例2
按表5中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，将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
Figure BDA0001421893190000323
Figure BDA0001421893190000331
实施例3
按表6中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，将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
Figure BDA0001421893190000332
实施例4
按表7中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，将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
Figure BDA0001421893190000333
Figure BDA0001421893190000341
实施例5
按表7中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，将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
Figure BDA0001421893190000342
Figure BDA0001421893190000351
实施例6
按表8中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，将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
Figure BDA0001421893190000352
实施例7
按表9中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例7的液晶组合物，将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
Figure BDA0001421893190000353
Figure BDA0001421893190000361
通过对比例1和实施例1-7可以看出，本发明所述的液晶组合物具有较低的粘度、较高的光学各向异性以及良好的低温互溶性，使得包含本发明所述液晶组合物的液晶显示器，可以具有响应快、温宽范围大等优点，从而具有良好的显示效果以及较大的适用范围。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少三种通式Ⅰ-1和/或通式Ⅰ-2的化合物
Figure FDA0002903129220000011
其中，
每种通式Ⅰ-1和/或通式Ⅰ-2的化合物占所述液晶组合物的总重量不超过7％；
所述R1和R2各自独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR1’OR2’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R1’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R2’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基。
2.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-1的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure FDA0002903129220000012
Figure FDA0002903129220000013
以及
Figure FDA0002903129220000014
其中，
R11和R21各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有3-6个碳原子的环烷基、含有2-10个碳原子的烯基或烯氧基，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代；
R1’表示含有1-10个碳原子的亚烷基或含有2-10个碳原子的亚烯基；
R2’表示含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。
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-2的化合物选自如下化合物中的一种或更多种组成的组：
Figure FDA0002903129220000021
Figure FDA0002903129220000022
以及
Figure FDA0002903129220000023
其中，
R12和R22各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有3-6个碳原子的环烷基、含有2-10个碳原子的烯基或烯氧基，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代；
R1’表示含有1-10个碳原子的亚烷基或含有2-10个碳原子的亚烯基；
R2’表示含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述的液晶组合物还包含
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure FDA0002903129220000024
其中，
所述R3和R4各自独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR3’OR4’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R3’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基；
所述Z1独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
所述L3和L4各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
所述环
Figure FDA0002903129220000025
表示
Figure FDA0002903129220000026
其中，
Figure FDA0002903129220000027
中一个或更多个-CH2-可被-O-取代，
Figure FDA0002903129220000028
中一个或更多个H可以被卤素取代；
所述a表示0、1、2或3，且当a为2或3时，所述Z1可以相同或不同，所述环
Figure FDA0002903129220000029
可以相同或不同，其中，至少一个环
Figure FDA00029031292200000210
表示
Figure FDA00029031292200000211
Z1可以相同或不同；
所述b独立地表示0或1。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0002903129220000031
Figure FDA0002903129220000041
Figure FDA0002903129220000042
以及
Figure FDA0002903129220000043
其中，
R3和R4各自独立地表示1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR3’OR4’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R3’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基。
6.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述的液晶组合物还包含：
至少一种通式Ⅲ的化合物
Figure FDA0002903129220000044
其中，
所述R5和R6各自独立地表示1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
所述Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
所述环
Figure FDA0002903129220000045
环
Figure FDA0002903129220000046
环
Figure FDA0002903129220000047
和环
Figure FDA0002903129220000048
各自独立地表示
Figure FDA0002903129220000049
所述c、d各自独立地表示0或1。
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Ⅲ的化合物选自由通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3及其组合组成的组：
Figure FDA00029031292200000410
Figure FDA00029031292200000411
以及
Figure FDA0002903129220000051
其中，
所述R51、R52、R53、R61、R62和R63各自独立地表示1-12个碳原子的烷基或烷氧基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、
Figure FDA0002903129220000052
所述Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-。
8.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0002903129220000053
Figure FDA0002903129220000054
以及
Figure FDA0002903129220000055
9.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0002903129220000056
Figure FDA0002903129220000057
以及
Figure FDA0002903129220000058
10.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0002903129220000059
Figure FDA0002903129220000061
Figure FDA0002903129220000062
以及
Figure FDA0002903129220000063
11.如权利要求1-10中任一项所述的液晶组合物在液晶显示器件中的应用。
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