CN109575949B - 液晶组合物及其液晶显示器件 - Google Patents

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CN109575949B CN201710894517.3A CN201710894517A CN109575949B CN 109575949 B CN109575949 B CN 109575949B CN 201710894517 A CN201710894517 A CN 201710894517A CN 109575949 B CN109575949 B CN 109575949B
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Abstract

本发明公开了一种液晶组合物及其液晶显示器件。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，以及至少一种通式Ⅲ的化合物。本发明提供的液晶组合物在维持高的清亮点、大的介电各向异性绝对值的同时还具有良好的低温互溶性以及较高的光学各向异性，所述液晶组合物应用于液晶显示器件中时，可以使得液晶显示器件表现出耐候性好、对比度高等优点。

Description

液晶组合物及其液晶显示器件
技术领域
本发明涉及液晶材料领域，具体涉及液晶组合物及其液晶显示器件。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)因其体积小、重量轻、功耗低且显示质量优异而获得了飞速发展，特别在便携式电子信息产品中获得广泛的应用。随着用于便携式计算机、办公应用、视频应用的液晶屏幕尺寸的增加，液晶显示器能够用于大屏幕显示并最终替代了阴极射线管的显示器(Cathode Ray Tube，CRT)。
根据显示模式的类型分为PC(phase change，相变)、TN(twist nematic，扭曲向列)、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlledbirefringence，电控双折射)、OCB(optically compensated bend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面转变)、VA(vertical alignment，垂直配向)等类型。
液晶材料必须具有良好的低温互溶性和热稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。为了获得具有良好特性的液晶显示元件，因而需要提高液晶组合物的各项性能指标。我们将液晶组合物的一种性能对应液晶显示元件相应的一种性能的关联，总结于下述表1中。根据市售的液晶显示元件来进一步说明组合物的各项性能指标。向列相的温度范围与元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度较好的是大于等于70℃，并且向列相的下限温度较好的是小于等于-10℃。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动画，较好的是元件的响应时间短。因此，较好的是组合物的粘度小，而更好的是温度低时组合物的粘度小。
表1.组合物与液晶显示元件的一般特性
NO. 组合物的一般特性 液晶显示元件的一般特性
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 正或负性介电各向异性的绝对值大 临界电压低，消耗电力小，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
含有光学各向异性适当的液晶组合物的液晶显示元件能够增大对比度。
含有介电各向异性的绝对值大的液晶组合物的液晶显示元件能够降低基础电压值、降低驱动电压，并能进一步降低消耗电功率。
单一的液晶化合物通常难以发挥其特性，通常将多种液晶化合物混合配制成组合物。现有液晶组合物能够得到较优的特性，但是该种类组合物清亮点较低、粘度较高、光学各向异性不够大、介电各向异性的绝对值较低、电压保持率低，对形成具有较大光学各向异性、适宜介电各向异性的绝对值、较好稳定性以及较好对比度的液晶显示器帮助不大，直接导致对比度低、响应速度慢、器件显示效果差等不良后果，例如国外专利文献WO9202597、WO9116398、WO9302153、WO9116399，中国专利文献CN1157005A等，不同程度上具有上述缺点。
因此，需要一种液晶组合物，其具有大的光学各向异性、高的介电各向异性的绝对值、高的清亮点以及良好的低温存储性等特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有大的介电各向异性绝对值、高的清亮点以及良好的低温存储稳定性，特别是具有较大的光学各向异性的液晶组合物。本发明的另一目的是提供一种包含本发明液晶组合物的液晶显示器件，所述液晶显示器件具有耐候性好、对比度高等优点。
为了实现上述发明目的，本发明的一个方面提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少一种通式Ⅰ的化合物
Figure BDA0001421890850000021
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure BDA0001421890850000022
至少一种通式Ⅲ的化合物：
Figure BDA0001421890850000023
其中，
R1、R2、R3和R4各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、含有3-6个碳原子的环烷基或环氧烷基、-OR5OR6；
R9表示-H、-F、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、含有3-6个碳原子的环烷基或环氧烷基、-OR5OR6，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；
R5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；
R6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；
X表示-F、含有1-12个碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基、含有2-12个碳原子的氟代烯基或氟代烯氧基；
Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
Z4表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-；
L1和L2各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
L3表示-H、-F或-CH3；
L4和L5各自独立地表示-H或-F；
环
Figure BDA0001421890850000031
和环
Figure BDA0001421890850000032
各自独立地表示
Figure BDA0001421890850000033
其中，
Figure BDA0001421890850000034
中一个或更多个-CH2-可被-O-替代，
Figure BDA0001421890850000035
中一个或更多个H可以被卤素取代；
环
Figure BDA0001421890850000036
环
Figure BDA0001421890850000037
和环
Figure BDA0001421890850000038
各自独立地表示
Figure BDA0001421890850000039
Figure BDA00014218908500000310
n1和n2各自独立地表示0、1、2或3，且0≤n1+n2≤3，当n1为2或3时，环
Figure BDA00014218908500000311
可以相同或不同，Z1可以相同或不同；当n2为2或3时，环
Figure BDA00014218908500000312
可以相同或不同，Z2可以相同或不同；
m表示0、1或2，且当m为2时，环
Figure BDA00014218908500000313
可以相同或不同，Z3可以相同或不同；
环
Figure BDA00014218908500000314
表示
Figure BDA00014218908500000315
其中
Figure BDA00014218908500000316
中一个或多个-CH2-可被-O-替代，一个或多个环中单键可被双键替代，
Figure BDA00014218908500000317
中一个或多个H可以被卤素取代，一个或多个环中-CH＝可被-N＝替代；
a表示1、2、3或4，且当a为2、3、4时，环
Figure BDA00014218908500000318
可以相同或不同，Z4可以相同或不同；
其中，R3、R4和R9中至少一个表示-OR5OR6。
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组成的组：
Figure BDA0001421890850000041
其中，
环
Figure BDA0001421890850000042
表示
Figure BDA0001421890850000043
且当n1为1时，环
Figure BDA0001421890850000044
表示
Figure BDA0001421890850000045
当n1为2或3时，至少一个环
Figure BDA0001421890850000046
表示
Figure BDA0001421890850000047
L6、L7、L8和L9各自独立地表示-H或-F；
o表示1或2，1≤n1+o≤4；
p和q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Ⅰ-1的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000048
Figure BDA0001421890850000051
其中，
R11和R21各自独立地表示-H、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、-OR51OR61、
Figure BDA0001421890850000052
R51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，R61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Ⅰ-2的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000053
其中，
R12和R22各自独立地表示-H、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、-OR51OR61、
Figure BDA0001421890850000054
R51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，R61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Ⅰ-1-1选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000055
Figure BDA0001421890850000061
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-2选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000062
Figure BDA0001421890850000071
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-3选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000072
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-4选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000073
Figure BDA0001421890850000081
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-5选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000082
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-6选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000083
Figure BDA0001421890850000091
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-7选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000092
Figure BDA0001421890850000101
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-8选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000102
Figure BDA0001421890850000111
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-9选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000112
Figure BDA0001421890850000121
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-10选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000122
Figure BDA0001421890850000131
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-11选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000132
Figure BDA0001421890850000141
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-1-12选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000142
Figure BDA0001421890850000151
Figure BDA0001421890850000161
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2-1选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000162
Figure BDA0001421890850000171
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2-2选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000172
Figure BDA0001421890850000181
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2-3选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000182
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2-4选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000183
Figure BDA0001421890850000191
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅰ-2-5选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000192
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 BDA0001421890850000193
Figure BDA0001421890850000201
其中，
R31和R41各自独立地表示H、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、-OR51OR61、
Figure BDA0001421890850000202
且R31和R41中至少一个为-OR51OR61；
R51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，R61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-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000203
Figure BDA0001421890850000204
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-；
Figure BDA0001421890850000205
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-或-(CH2)3-；
Figure BDA0001421890850000211
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-；
Figure BDA0001421890850000212
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-或-(CH2)5-；
Figure BDA0001421890850000213
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-或-(CH2)6-；
Figure BDA0001421890850000214
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-或-(CH2)8-。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000215
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-3的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000216
Figure BDA0001421890850000217
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-；
Figure BDA0001421890850000218
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-或-(CH2)3-；
Figure BDA0001421890850000219
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-；
Figure BDA00014218908500002110
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-或-(CH2)5-；
Figure BDA0001421890850000221
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-或-(CH2)6-；
Figure BDA0001421890850000222
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-或-(CH2)8-。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-4的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000223
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-5的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000224
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-6的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000231
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-7的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000232
Figure BDA0001421890850000233
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-；
Figure BDA0001421890850000234
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-或-(CH2)3-；
Figure BDA0001421890850000235
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-；
Figure BDA0001421890850000236
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-或-(CH2)5-；
Figure BDA0001421890850000237
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-或-(CH2)6-；
Figure BDA0001421890850000238
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-或-(CH2)8-。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-8的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000239
Figure BDA0001421890850000241
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-9的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000242
Figure BDA0001421890850000243
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-；
Figure BDA0001421890850000244
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-或-(CH2)3-；
Figure BDA0001421890850000245
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-或-(CH2)4-；
Figure BDA0001421890850000246
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-或-(CH2)5-；
Figure BDA0001421890850000247
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-或-(CH2)6-；
Figure BDA0001421890850000248
其中，若R31表示-OR51OR61，则R51不为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-或-(CH2)8-。
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-10的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000249
Figure BDA0001421890850000251
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-11的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000252
Figure BDA0001421890850000261
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-12的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000262
Figure BDA0001421890850000271
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-13的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000272
Figure BDA0001421890850000281
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-14的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000282
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ-15的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000283
Figure BDA0001421890850000291
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ的化合物还可以选自通式Ⅱ’的化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000292
其中，
R3’和R4’各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、
Figure BDA0001421890850000293
环
Figure BDA0001421890850000294
环
Figure BDA0001421890850000295
和环
Figure BDA0001421890850000296
各自独立地表示
Figure BDA0001421890850000297
Figure BDA0001421890850000298
Z3’各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
m'表示0、1或2，且当m'为2时，环
Figure BDA0001421890850000301
可以相同或不同，Z3’可以相同或不同。
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 BDA0001421890850000302
其中，
R31’和R41’各自独立地表示H、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、
Figure BDA0001421890850000311
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000312
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000313
Figure BDA0001421890850000321
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-3的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000322
Figure BDA0001421890850000331
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-4的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000332
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-5的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000333
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-6的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000341
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-7的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000342
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-8的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000343
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-9的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000344
Figure BDA0001421890850000351
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-10的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000352
Figure BDA0001421890850000361
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-11的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000362
Figure BDA0001421890850000371
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-12的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000372
Figure BDA0001421890850000381
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-13的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000382
Figure BDA0001421890850000391
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-14的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000392
Figure BDA0001421890850000401
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅱ’-15的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000402
Figure BDA0001421890850000411
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure BDA0001421890850000412
Figure BDA0001421890850000421
Figure BDA0001421890850000431
Figure BDA0001421890850000441
Figure BDA0001421890850000451
Figure BDA0001421890850000461
Figure BDA0001421890850000471
Figure BDA0001421890850000481
其中，
R91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、-OR51OR61，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；
R51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；
R61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，所述液晶组合物中包含至少一种端基为-OR5OR6的所述通式Ⅱ和\或所述通式Ⅲ所示液晶化合物组成的组。
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％，所述通式Ⅱ占所述液晶组合物总重量的2-80％，所述通式Ⅲ占所述液晶组合物总重量的10-90％。
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％，所述通式Ⅱ占所述液晶组合物总重量的5-75％，所述通式Ⅲ占所述液晶组合物总重量的10-85％。
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5-25％，所述通式Ⅱ占所述液晶组合物总重量的10-75％，所述通式Ⅲ占所述液晶组合物总重量的15-85％。
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5-20％，所述通式Ⅱ占所述液晶组合物总重量的10-73％，所述通式Ⅲ占所述液晶组合物总重量的15-80％。
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5-18％，所述通式Ⅱ占所述液晶组合物总重量的10-71％，所述通式Ⅲ占所述液晶组合物总重量的20-80％。
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25-80％，进一步优选为25-75％，再进一步优选为30-75％。
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5-75％，进一步优选为5-71％，再进一步优选为5-65％。
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-1-2、I-1-3、I-1-5、I-1-6、I-1-8、I-2-2、I-2-3和I-2-4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’-1、Ⅱ’-3、Ⅱ’-5、Ⅱ’-10、Ⅱ’-12、Ⅱ-10、Ⅱ-15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、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-7、Ⅲ-16、Ⅲ-19、Ⅲ-22、Ⅲ-25、Ⅲ-47、Ⅲ-49、Ⅲ-62和Ⅲ-72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0-15％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液晶组合物中的可能掺杂剂。
Figure BDA0001421890850000491
Figure BDA0001421890850000501
在本发明的实施方案中，优选地，所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-10％；更优选地，所述掺杂剂占所述液晶组合物总重量的0-6％；进一步优选地，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液晶组合物中的稳定剂。
Figure BDA0001421890850000511
Figure BDA0001421890850000521
Figure BDA0001421890850000531
优选地，所述稳定剂选自如下所示的稳定剂。
Figure BDA0001421890850000532
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0-0.8％。
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。
有益效果：
本发明提供的液晶组合物在维持高的清亮点、大的介电各向异性绝对值的同时还具有良好的低温互溶性以及较高的光学各向异性，所述液晶组合物应用于液晶显示器件中时，可以使得液晶显示器件表现出耐候性好、对比度高等优点。
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 BDA0001421890850000541
以如下结构式的化合物为例：
Figure BDA0001421890850000542
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℃)
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VA型，盒厚4μm；
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 BDA0001421890850000551
Figure BDA0001421890850000561
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 BDA0001421890850000562
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 BDA0001421890850000563
Figure BDA0001421890850000571
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 BDA0001421890850000572
对比例2
按表7中所列的各化合物及重量百分数配制成对比例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
Figure BDA0001421890850000573
Figure BDA0001421890850000581
实施例4
按表8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8液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000582
实施例5
按表9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9液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000591
实施例6
按表10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10液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000592
Figure BDA0001421890850000601
对比例3
按表11中所列的各化合物及重量百分数配制成对比例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11液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000602
实施例7
按表12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12液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000603
Figure BDA0001421890850000611
实施例8
按表13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13液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000612
实施例9
按表14中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例9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14液晶组合物配方及其测试性能
Figure BDA0001421890850000613
Figure BDA0001421890850000621
为了突出本发明的液晶组合物的有益效果，发明人选取和本发明实施例体系相近的对比例。通过以上对比例1、对比例2、对比例3、实施例1-9可以看出，包含氧代烷基链的通式Ⅱ和\或通式Ⅲ化合物种类越多，所述液晶组合物具有更好的光学各向异性、更高的清亮点、较大的介电各向异性绝对值以及良好的低温存储性能，所述液晶组合物应用于液晶显示器中时，可以使得液晶显示器件表现较明显的低温储存优势，并且对比度提升明显。
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 (9)

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 FDA0003409603420000011
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure FDA0003409603420000012
以及
至少一种通式Ⅲ的化合物：
Figure FDA0003409603420000013
其中，
R1、R2、R3和R4各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、含有3-6个碳原子的环烷基或环氧烷基、-OR5OR6；
R9表示-H、-F、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、含有3-6个碳原子的环烷基或环氧烷基、-OR5OR6，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；
R5表示含有1-12个碳原子的亚烷基；
R6表示含有1-12个碳原子的烷基；
X表示-F、含有1-12个碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基、含有2-12个碳原子的氟代烯基或氟代烯氧基；
Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
Z4表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-；
L1和L2各自独立地表示-F、-Cl、-CN或-NCS；
L3表示-H、-F或-CH3；
L4和L5各自独立地表示-H或-F；
环
Figure FDA0003409603420000014
和环
Figure FDA0003409603420000015
各自独立地表示
Figure FDA0003409603420000016
其中，
Figure FDA0003409603420000017
中一个或更多个-CH2-可被-O-替代，
Figure FDA0003409603420000018
中一个或更多个H可以被卤素取代；
环
Figure FDA0003409603420000019
环
Figure FDA00034096034200000110
和环
Figure FDA00034096034200000111
各自独立地表示
Figure FDA00034096034200000112
Figure FDA00034096034200000113
n1和n2各自独立地表示0、1、2或3，且0≤n1+n2≤3，当n1为2或3时，环
Figure FDA0003409603420000021
可以相同或不同，Z1可以相同或不同；当n2为2或3时，环
Figure FDA0003409603420000022
可以相同或不同，Z2可以相同或不同；
m表示0、1或2，且当m为2时，环
Figure FDA0003409603420000023
可以相同或不同，Z3可以相同或不同；
环
Figure FDA0003409603420000024
表示
Figure FDA0003409603420000025
其中
Figure FDA0003409603420000026
中一个或多个-CH2-可被-O-替代，一个或多个环中单键可被双键替代，
Figure FDA0003409603420000027
中一个或多个H可以被卤素取代，一个或多个环中-CH＝可被-N＝替代；
a表示1、2、3或4，且当a为2、3、4时，环
Figure FDA0003409603420000028
可以相同或不同，Z4可以相同或不同；
其中，R3、R4和R9中至少一个表示-OR5OR6；
所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-30％，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的2-80％，所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-90％。
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 FDA0003409603420000029
以及
Figure FDA00034096034200000210
其中，
环
Figure FDA00034096034200000211
表示
Figure FDA00034096034200000212
且当n1为1时，环
Figure FDA00034096034200000213
表示
Figure FDA00034096034200000214
当n1为2或3时，至少一个环
Figure FDA00034096034200000215
表示
Figure FDA00034096034200000216
L6、L7、L8和L9各自独立地表示-H或-F；
o表示1或2，1≤n1+o≤4；
p和q各自独立地表示0或1。
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 FDA00034096034200000217
Figure FDA0003409603420000031
Figure FDA0003409603420000032
以及
Figure FDA0003409603420000033
其中，
R11和R21各自独立地表示-H、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、-OR51OR61、
Figure FDA0003409603420000034
R51表示含有1-10个碳原子的亚烷基，R61表示含有1-10个碳原子的烷基。
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 FDA0003409603420000035
Figure FDA0003409603420000041
Figure FDA0003409603420000042
以及
Figure FDA0003409603420000043
其中，
R12和R22各自独立地表示-H、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、-OR51OR61、
Figure FDA0003409603420000044
R51表示含有1-10个碳原子的亚烷基，R61表示含有1-10个碳原子的烷基。
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Ⅱ的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003409603420000045
Figure FDA0003409603420000051
Figure FDA0003409603420000052
以及
Figure FDA0003409603420000053
其中，
R31和R41各自独立地表示H、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、-OR51OR61、
Figure FDA0003409603420000054
且R31和R41中至少一个为-OR51OR61；
R51表示含有1-10个碳原子的亚烷基，R61表示含有1-10个碳原子的烷基。
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Ⅱ的化合物选自通式Ⅱ’的化合物组成的组：
Figure FDA0003409603420000055
其中，
R3’和R4’各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、
Figure FDA0003409603420000056
环
Figure FDA0003409603420000057
环
Figure FDA0003409603420000058
和环
Figure FDA0003409603420000059
各自独立地表示
Figure FDA00034096034200000510
Figure FDA00034096034200000511
Z3’各自独立地表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；
m'表示0、1或2，且当m'为2时，环
Figure FDA00034096034200000512
可以相同或不同，Z3’可以相同或不同。
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Ⅱ’的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA00034096034200000513
Figure FDA0003409603420000061
Figure FDA0003409603420000062
以及
Figure FDA0003409603420000063
其中，
R31’和R41’各自独立地表示H、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、
Figure FDA0003409603420000064
8.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的化合物选自如下化合物组成的组：
Figure FDA0003409603420000071
Figure FDA0003409603420000081
Figure FDA0003409603420000091
Figure FDA0003409603420000101
Figure FDA0003409603420000111
Figure FDA0003409603420000121
Figure FDA0003409603420000131
Figure FDA0003409603420000141
Figure FDA0003409603420000142
以及
Figure FDA0003409603420000143
其中，
R91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、-OR51OR61，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；
R51表示含有1-10个碳原子的亚烷基；
R61表示含有1-10个碳原子的烷基。
9.一种包含根据权利要求1-8中任一项所述的液晶组合物的液晶显示器件。
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