CN109575941B - 液晶组合物及其液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：至少一种通式Ⅰ的化合物；至少一种通式Ⅱ的化合物；至少一种通式Ⅲ‑1和\或Ⅲ‑2的化合物以及至少一种通式Ⅳ‑1和\或Ⅳ‑2的化合物，所述液晶组合物具有较高的光学各向异性、较高的清亮点、适当的介电各向异性以及较好的低温互溶性的同时，还具有相对大的弹性常数K11和K33，本发明还提供了一种包含本发明所述液晶组合物的液晶显示器件，所述液晶显示器件具有快响应、高对比度、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。

Description

液晶组合物及其液晶显示器件
技术领域
本发明涉及液晶显示材料领域，具体地涉及液晶组合物及其液晶显示器件。
背景技术
液晶显示元件中，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。借由提高该组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将所述两者的特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合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，而且向列相的较佳下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态影像，较佳为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，较佳为组合物中的粘度小。更佳为低温下的粘度小。
表1组合物与AM元件的特性
编号 组合物的特性 AM元件的特性
1 向列相的温度范围广 可使用的温度范围广
2 粘度小 响应时间短
3 光学各向异性适当 对比度大
4 正或负的介电各向异性大 阈值电压低，消耗电量小，对比度大
5 电阻率大 电压保持率大，对比度大
6 对紫外线及热稳定 寿命长
7 弹性常数大 响应时间短，对比度大
现有技术公开了具有低功耗、快响应的液晶组合物，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)，以及无法兼顾在液晶电视、平板电脑等要求适当的介电各向异性、较高的光学各向异性、较高的清亮点、高的对比度，以及良好互溶性的等性能均衡问题，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、良好的低温互溶性、快的响应速度、相对大的弹性常数K11和K33、较高的对比度等特性，所述液晶组合物可以使得包含本发明的液晶组合物的液晶显示器件具有良好的显示效果。
本发明的另一目的是提供一种包含所述液晶组合物的液晶显示器件。
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：
至少一种通式Ⅰ的化合物
Figure BDA0001421717640000021
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure BDA0001421717640000022
至少一种通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物
Figure BDA0001421717640000023
Figure BDA0001421717640000024
以及
至少一种通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物
Figure BDA0001421717640000025
其中，
R1和R2各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12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多个H可以被F取代，其中，R1’表示含有1-12个碳原子的亚烷基或含有2-12个碳原子的亚烯基，R2’表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；
R3和R4各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12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多个H可以被F取代，其中，R3’表示含有1-12个碳原子的亚烷基或含有2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；
R51、R61、R52和R62各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
R71、R81、R72和R82各自独立地表示-H、-F、含有1-12个碳原子的直链或支链的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基或环烷基、含有3-6个碳原子的环烷基；
Z1、Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
L1和L2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN或-NCS；
L3和L4各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
环
Figure BDA0001421717640000031
表示
Figure BDA0001421717640000032
其中，
Figure BDA0001421717640000033
中一个或多个-CH2-可被-O-替代，
Figure BDA0001421717640000034
中一个或多个H可以被卤素取代；
环
Figure BDA0001421717640000035
环
Figure BDA0001421717640000036
环
Figure BDA0001421717640000037
和环
Figure BDA0001421717640000038
各自独立地表示
Figure BDA0001421717640000039
a表示0、1、2或3，当a为2或3时，所述Z1可以相同或不同，所述环
Figure BDA00014217176400000310
可以相同或不同，且当至少一个Z1表示单键时，则至少一个环
Figure BDA00014217176400000311
表示
Figure BDA00014217176400000312
b和c各自独立地表示0或1，当c为0时，Z2和Z3中至少一个不为单键，或者环
Figure BDA00014217176400000313
环
Figure BDA00014217176400000314
和环
Figure BDA00014217176400000315
各自独立地表示
Figure BDA00014217176400000316
Figure BDA00014217176400000317
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、-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多个H可以被F取代，其中，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1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基。
在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物中至少包含一种端基基团为-OR1’OR2’或-OR3’OR4’的液晶化合物。
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端基基团为-OR1’OR2’的液晶化合物。
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1-50％，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-80％，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-60％，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2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2-40％，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-70％，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的5-50％，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的2-40％。
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2-35％，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的8-65％，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的8-45％，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的2-30％。
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2-30％。
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2-25％。
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10-65％。
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15-65％。
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20-60％。
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18-60％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的8-40％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的10-40％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的12-40％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的15-40％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的2-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的3-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的4-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的5-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少一种通式Ⅳ-1的化合物和至少一种通式Ⅳ-2的化合物。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的8-25％。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的9-25％。
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000061
Figure BDA0001421717640000062
以及
Figure BDA0001421717640000063
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000064
Figure BDA0001421717640000065
以及
Figure BDA0001421717640000066
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000067
Figure BDA0001421717640000071
Figure BDA0001421717640000072
以及
Figure BDA0001421717640000073
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000074
Figure BDA0001421717640000081
Figure BDA0001421717640000082
以及
Figure BDA0001421717640000083
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000084
Figure BDA0001421717640000091
Figure BDA0001421717640000092
以及
Figure BDA0001421717640000093
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000094
Figure BDA0001421717640000101
以及
Figure BDA0001421717640000102
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000103
Figure BDA0001421717640000111
以及
Figure BDA0001421717640000112
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组成的组：
Figure BDA0001421717640000113
Figure BDA0001421717640000114
以及
Figure BDA0001421717640000115
在本发明的一些实施方案中，所述R2’优选为含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。
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较高的对比度以及较高的清亮点。
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 BDA0001421717640000116
Figure BDA0001421717640000121
Figure BDA0001421717640000122
以及
Figure BDA0001421717640000123
在本发明的一些实施方案中，R3和R4各自独立地表示含有1-6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2-6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多个H可以被F取代，其中，R3’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，R4’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，所述通式Ⅱ的化合物包含至少一种端基基团为-OR3’OR4’的液晶化合物。
在本发明的一些实施方案中，所述R3’优选为含有2-10个碳原子的亚烷基或含有2-6个碳原子的亚烯基，特别优选为含有2-10个碳原子的亚烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式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，R3各自独立地分别优选如下基团：
Figure BDA0001421717640000131
Figure BDA0001421717640000132
所述R4各自独立地分别优选含有1-6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2-6个碳原子的烯基或烯氧基，其中，R4’优选为含有2-10个碳原子的烷基或含有2-6个碳原子的烯基，特别优选为含有2-10个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式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，R4各自独立地分别优选如下基团：
Figure BDA0001421717640000133
Figure BDA0001421717640000134
R3各自独立地分别优选含有1-6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2-6个碳原子的烯基或烯氧基，其中，R4’优选为含有2-10个碳原子的烷基或含有2-6个碳原子的烯基，特别优选为含有2-10个碳原子的烷基。
在本发明的一些实施方案中，所述通式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，R3和R4各自独立地分别优选含有1-6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2-6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Ⅲ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000141
Figure BDA0001421717640000142
以及
Figure BDA0001421717640000143
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 BDA0001421717640000144
Figure BDA0001421717640000145
以及
Figure BDA0001421717640000146
其中，
R51、R52、R61和R62各自独立地表示-H、-F、含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基、含有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 BDA0001421717640000147
Figure BDA0001421717640000151
以及
Figure BDA0001421717640000152
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000153
以及
Figure BDA0001421717640000154
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000155
Figure BDA0001421717640000161
Figure BDA0001421717640000162
以及
Figure BDA0001421717640000163
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 BDA0001421717640000164
Figure BDA0001421717640000165
以及
Figure BDA0001421717640000171
在本发明的一些实施中，所述通式Ⅲ-2-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000172
Figure BDA0001421717640000173
以及
Figure BDA0001421717640000174
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000175
Figure BDA0001421717640000176
以及
Figure BDA0001421717640000181
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000182
Figure BDA0001421717640000191
Figure BDA0001421717640000192
以及
Figure BDA0001421717640000193
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-4的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000194
Figure BDA0001421717640000195
以及
Figure BDA0001421717640000196
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-5的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000197
Figure BDA0001421717640000201
Figure BDA0001421717640000202
以及
Figure BDA0001421717640000203
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-6的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000211
Figure BDA0001421717640000221
以及
Figure BDA0001421717640000222
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-7的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000223
Figure BDA0001421717640000231
Figure BDA0001421717640000232
以及
Figure BDA0001421717640000233
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2-8的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000234
Figure BDA0001421717640000241
Figure BDA0001421717640000242
以及
Figure BDA0001421717640000243
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000244
Figure BDA0001421717640000245
以及
Figure BDA0001421717640000246
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421717640000247
Figure BDA0001421717640000251
Figure BDA0001421717640000252
以及
Figure BDA0001421717640000253
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组成的组：Ⅰ-1-1-3、Ⅰ-1-1-2、Ⅰ-1-1-4、Ⅰ-2-1-9、Ⅰ-2-1-4、Ⅰ-2-1-10、Ⅰ-2-1-2、Ⅰ-2-2-9、Ⅰ-2-2-10、Ⅰ-2-2-6、Ⅰ-2-2-7、Ⅰ-1-1-10、Ⅰ-1-2-10、Ⅰ-1-2-6和Ⅰ-1-1-11。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物优选自Ⅱ-2和Ⅱ-7组成的组。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1的化合物优选自Ⅲ-1-1-15和Ⅲ-1-1-19组成的组。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-1的化合物优选Ⅳ-1-2和Ⅳ-1-11组成的组；所述通式Ⅳ-2的化合物优选自Ⅳ-2-5和Ⅳ-2-2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多种添加剂。例如，可以加入占所述液晶组合物总重量的0-15％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组合物中的可能掺杂剂。
Figure BDA0001421717640000254
Figure BDA0001421717640000261
Figure BDA0001421717640000262
以及
Figure BDA0001421717640000263
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-5％；更优选地，所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-1％。
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 BDA0001421717640000271
Figure BDA0001421717640000281
优选地，所述稳定剂选自如下所示的稳定剂。
Figure BDA0001421717640000282
其中，n为1-20的正整数。
在本发明的实施方案中，优选地，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-5％；更优选地，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-1％；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0-0.1％。
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。
特别地，本发明所述的液晶显示器件在FFS驱动模式下表现出响应快、对比度高等优点。
本发明的所述通式Ⅰ的三联苯类负性单体与所述通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-1的化合物组合使用，使得包含所述通式Ⅰ的化合物以及通式Ⅳ-1和\或Ⅳ-1的化合物的液晶组合物除了具有较高的光学各向异性、较高的清亮点之外，特别地，还具有较大的弹性常数，使得包含所述液晶组合物的液晶显示器件具有较高的对比度以及较快的响应速度，从而使得包含所述液晶组合物的液晶显示器件表现出良好的显示效果。
与现有技术相比，本发明提供的液晶组合物具有较高的光学各向异性，在维持相对高的清亮点、适当的介电各向异性以及较好的低温互溶性的同时，还具有相对大的弹性常数K11和K33，包含本发明所述液晶组合物的液晶显示器件，可以具有响应快、对比度高、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2所列的代码表示：
表2液晶化合物的基团结构代码
Figure BDA0001421717640000291
以如下结构式的化合物为例：
Figure BDA0001421717640000301
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代表氟。
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℃)
V10 阈值电压(常白模式下，相对对比度为10％的特征电压)
K11 展曲弹性常数
K33 弯曲弹性常数
t-40℃ 低温储存时间(在-40℃下)
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TN90型，盒厚7μm。
K11、K33是使用LCR仪和反平行摩擦盒，测试液晶的C-V曲线计算所得，测试条件：7μm反平行摩擦盒，V＝0.1～20V。
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 BDA0001421717640000311
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，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 BDA0001421717640000312
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，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 BDA0001421717640000321
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，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 BDA0001421717640000322
Figure BDA0001421717640000331
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，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 BDA0001421717640000332
实施例5
按表8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，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 BDA0001421717640000341
实施例6
按表9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，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 BDA0001421717640000342
Figure BDA0001421717640000351
实施例7
按表10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，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
Figure BDA0001421717640000352
实施例8
按表11中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例8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11液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421717640000361
通过对比例1和实施例1-8可以看出，本发明所述的液晶组合物具有较高的光学各向异性、较高的清亮点、适当的介电各向异性以及良好的低温互溶性，特别地是还具有相对大的弹性常数K11和K33，使得包含本发明所述液晶组合物的液晶显示器件，可以具有较快的响应速度以及较高的对比度等优点，从而所述液晶显示器件具有良好的显示效果。

Claims (11)

1.一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少一种通式Ⅰ的化合物
Figure FDA0003313269150000011
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure FDA0003313269150000012
至少一种通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物
Figure FDA0003313269150000016
至少一种通式Ⅳ-1和至少一种通式Ⅳ-2的化合物
Figure FDA0003313269150000015
其中，
R1和R2各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12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多个H可以被F取代，其中，R1’表示含有1-12个碳原子的亚烷基或含有2-12个碳原子的亚烯基，R2’表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；
R3和R4各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12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多个H可以被F取代，其中，R3’表示含有1-12个碳原子的亚烷基或含有2-12个碳原子的亚烯基，R4’表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；
R51、R61、R52和R62各自独立地表示-H、-F、含有1-12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2-12个碳原子的烯基或烯氧基；
R71、R81、R72和R82各自独立地表示-H、-F、含有1-12个碳原子的直链或支链的未被氟代的烷基或烷氧基、含有3-6个碳原子的环烷基；
Z1、Z2、Z3和Z4各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
L1和L2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN或-NCS；
L3和L4各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
环
Figure FDA0003313269150000021
表示
Figure FDA0003313269150000022
其中，
Figure FDA0003313269150000023
中一个或多个-CH2-可被-O-替代，
Figure FDA0003313269150000024
中一个或多个H可以被卤素取代；
环
Figure FDA0003313269150000025
环
Figure FDA0003313269150000026
环
Figure FDA0003313269150000027
和环
Figure FDA0003313269150000028
各自独立地表示
Figure FDA0003313269150000029
a表示0、1、2或3，当a为2或3时，所述Z1可以相同或不同，所述环
Figure FDA00033132691500000210
可以相同或不同，且当至少一个Z1表示单键时，则至少一个环
Figure FDA00033132691500000211
表示
Figure FDA00033132691500000212
b和c各自独立地表示0或1，当c为0时，Z2和Z3中至少一个不为单键，或者环
Figure FDA00033132691500000213
环
Figure FDA00033132691500000214
和环
Figure FDA00033132691500000215
各自独立地表示
Figure FDA00033132691500000216
Figure FDA00033132691500000217
所述通式I的化合物包含至少一种通式I-2的化合物
Figure FDA00033132691500000218
所述通式Ⅱ的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA00033132691500000219
Figure FDA0003313269150000031
Figure FDA0003313269150000041
Figure FDA0003313269150000042
并且
所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的2-25％，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-65％，所述通式Ⅲ-1和\或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的8-40％，所述通式Ⅳ-1和通式Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的2-25％。
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的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000043
3.根据权利要求2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组成的组：
Figure FDA0003313269150000044
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2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组成的组：
Figure FDA0003313269150000051
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。
5.根据权利要求1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 FDA0003313269150000052
其中，
R51和R61各自独立地表示-H、-F、含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-7个碳原子的烯基或烯氧基。
6.根据权利要求1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 FDA0003313269150000061
其中，
R52和R62各自独立地表示-H、-F、含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-7个碳原子的烯基或烯氧基。
7.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-1-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000062
Figure FDA0003313269150000071
所述通式Ⅲ-1-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000072
所述通式Ⅲ-1-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000073
Figure FDA0003313269150000081
所述通式Ⅲ-1-4的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000082
Figure FDA0003313269150000091
8.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-2-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000092
所述通式Ⅲ-2-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000093
Figure FDA0003313269150000101
所述通式Ⅲ-2-3的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000102
Figure FDA0003313269150000111
所述通式Ⅲ-2-4的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000112
Figure FDA0003313269150000121
所述通式Ⅲ-2-5的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000122
Figure FDA0003313269150000131
Figure FDA0003313269150000141
所述通式Ⅲ-2-6的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000142
Figure FDA0003313269150000151
所述通式Ⅲ-2-7的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000152
Figure FDA0003313269150000161
Figure FDA0003313269150000171
所述通式Ⅲ-2-8的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000172
Figure FDA0003313269150000181
9.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅳ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000182
Figure FDA0003313269150000191
10.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅳ-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003313269150000192
11.一种包含权利要求1-10中任一项所述液晶组合物的液晶显示器件。
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