CN110527522A

CN110527522A - 液晶化合物、液晶组合物及液晶显示元器件

Info

Publication number: CN110527522A
Application number: CN201810513191.XA
Authority: CN
Inventors: 员国良; 梁志安; 张永涛; 孟劲松; 李明; 王明霞
Original assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-12-03
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: CN110527522B

Abstract

本发明公开了一种液晶化合物、液晶组合物及液晶显示元器件；所述液晶化合物的结构式如式III所示：所述液晶组合物包含一种或多种结构式如式I所示的化合物、一种或多种结构式如式II所示的化合物和一种或多种结构式如式III所示的化合物：

Description

液晶化合物、液晶组合物及液晶显示元器件

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域。更具体地，涉及一种液晶化合物、液晶组合物及液晶显示元器件。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)经历了漫长的基础研究阶段，在实现大生产、商业化之后，以其轻薄、环保、高性能等优点已经成为LCD应用中的主流产品：无论是小尺寸的手机屏、还是大尺寸的笔记本电脑(Notebook PC)或监视器(Monitor)，以及大型化的液晶电视(LCD-TV)，到处可见TFT-LCD的应用。

早期商用的TFT-LCD产品基本采用了TN显示模式，其最大问题是视角窄。随着产品尺寸的增加，特别是在TV领域的应用，具有广视野角特点的IPS显示模式、VA显示模式依次被开发出来并加以应用，尤其是基于VA显示模式的改进，分别先后在各大公司得到了突破性的发展，这主要取决于VA模式本身所具有的宽视野角、高对比度和无需摩擦配向等优势。此外，VA模式显示的对比度对液晶的光学各向异性(△n)、液晶盒的厚度(d)和入射光的波长(λ)依赖度较小，必将使得VA这种模式成为极具前景的显示技术。

但是，VA模式等的有源矩阵寻址方式的显示元件所用的液晶介质本身并不完美，例如，残像水平要明显差于正介电各向异性的显示元件，响应时间比较慢，驱动电压比较高等缺点。此时，一些新型的VA显示技术悄然而生：例如PSVA技术即实现了MVA/PVA类似的广视野角显示模式，也简化了CF工艺，从而降低CF成本的同时，提高了开口率，还可以获得更高的亮度，进而获得更高的对比度。此外，由于整面的液晶都有预倾角，没有多米诺延迟现象，在保持同样的驱动电压下还可以获得更快的响应时间，残像水平也不会受到影响，但是由于像素中Fine Slit密集分布电极，故如果电极宽度不能均匀分布，很容易出现显示不均的问题。例如UVVA技术，在保持PSVA技术优势的基础上，由于在TFT侧没有Slit结构，出现像素电极宽度不均引起的显示不均问题还得到了改进。虽然显示器件在不断的发展，但是人们还要一直致力于研究新的液晶组合物，得以使液晶介质及其应用于显示器件的性能尤其是响应速度和对各种显示不良的改善不断的向前发展。

配方工程师在调配混合液晶时，在旋转粘度、清亮点、低温稳定性、显示不良控制、折射率等参数之间很难协调，合适的组合方式之间优化往往没有机理可以借鉴。

因此，本发明提供了一种液晶化合物、液晶组合物及液晶显示元器件，至少解决上述之一的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种液晶化合物，该液晶化合物具有较大的负的介电各向异性，可达-10以上，而且旋转粘度低，弹性常数大，清亮点高。

本发明的第二个目的在于提供一种包含该液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物兼具旋转粘度低、光电性能好、清亮点高、低温性能良好，较少发生显示不良。

本发明的第三个目的在于提供一种包含该液晶组合物的液晶显示元器件。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种液晶化合物，结构式如式III所示：

其中，R_a和R_b各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且所述R_a和R_b所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代；

X₁表示O或S；

X₂、X₃各自独立地表示O或亚甲基。本发明结构式为式III的化合物具有相对较长的刚性主体结构，从而可以明显提升液晶的清亮点与弹性常数，介电常数也可以保持较大的值。

优选地，所述结构式如式III所示的化合物的结构式具体选自下述式III-1至III-6中的一种或多种：

所述式III-1至III-6中，

R_a1表示碳原子数为1-10的烷氧基；R_b1碳原子数表示碳原子数为1-10的烷基、或碳原子数为2-10的链烯基。本发明中结构式为式III-1～III-4的液晶化合物介电常数一般在-10以上，折射率在0.170以上，CP可以达到100℃左右；结构式为式III-5～III-6的液晶化合物由于缺少一个氧原子，减少了共轭程度，折射率和介电常数有所下降，但是粘度也会下降。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

一种液晶组合物，包含一种或多种结构式如式I所示的化合物、一种或多种结构式如式II所示的化合物和一种或多种结构式如式III所示的化合物：

其中：

R₁、R₂、R₃、R₄、R_a和R_b各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且所述R₁、R₂、R₃、R₄、R_a和R_b所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代；

Z₁和Z₂各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-或-CH₂O-；

X₁表示O或S；

X₂和X₃各自独立地表示O或亚甲基；

和各自独立地表示1,4-亚苯基或1,4-亚环己基；

和各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、氟代的1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基；

m、n各自独立地表示0、1或2。本发明中式I所示的化合物具有较大的负的介电各向异性，达到-10以上，而且旋转粘度低，在液晶组合物中用于提升液晶的介电各向异性同时降低旋转粘度，降低阈值电压；式II所示的化合物具有较大的负的介电各向异性，在液晶组合物中主要用于提升液晶的介电各向异性，降低阈值电压；式III所示的化合物具有较大的负的介电各向异性，达到-10以上，而且旋转粘度低，弹性常数大，清亮点高，在液晶组合物中用于提升液晶的介电各向异性同时降低旋转粘度，降低阈值电压。

优选地，所述结构式如式III所示的化合物的结构式具体选自式III-1至III-6中的一种或多种，所述式III-1至III-6的结构式如上文所述，此处不再赘述。

优选地，所述结构式如式I所示的化合物的结构式具体选自下述式I-1至I-17中的一种或多种：

本发明优选上述结构式具体为式I-1至I-17所示的化合物，这些化合物相对于其他结构式为式I的化合物而言，粘度更低，应用于液晶组合物会进一步降低液晶体系的粘度且提高响应速度。

优选地，所述结构式如式II所示的化合物的结构式具体选自下述式II-1至II-13中的一种或多种：

所述式II-1至II-13中：

R₃和R₄各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且R₃和R₄所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代。本发明优选上述结构式具体为式II-1至I-13所示的化合物，这些化合物相对于其他结构式为式II的化合物而言，介电常数更大，应用于液晶组合物会更进一步降低液晶的驱动电压。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10-70％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10-70％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为1-20％。

优选地，所述液晶组合物为负性液晶组合物，其还包含一种或多种结构式如式IV所示的化合物：

式IV中：

R₆和R₇各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且R₅和R₆所示基团中任意一个或多个CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代；W表示O、S或-CH₂O-。本发明中式IV所示的化合物具有较大的负的介电各向异性，有利于降低器件的驱动电压。

优选地，所述结构式如式IV所示的化合物的结构式具体选自下述式IV-1至IV-9中的一种：

所述式IV-1至IV-9中中：

R₆₁和R₇₁各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为1～10％，所述结构式如式IV所示的化合物的质量百分比含量为1～10％。

优选地，所述液晶组合物为负性液晶组合物，还包含一种或多种结构式如式V所示的化合物：

其中：

R₈和R₉各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且R₈和R₉所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环丙基取代；

和各自独立地表示1,4-亚苯基、氟代1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基。本发明中式V所示的化合物具有高的清亮点，粘度较低，有利于提升液晶的工作温度范围。

优选地，所述结构式如式V所示的化合物具体选自下述式V-1至V-7中的一种或多种：

其中：

R₈₁表示碳原子数为1-6的烷基；R₈₂表示碳原子数为1-6的烷氧基；R₉₁表示碳原子数为2-6的烷基；R₉₂表示碳原子数为2-6的烯基。本发明优选上述结构式具体为式V-1至V-7所示的化合物，这些化合物相对于其他结构式为式V的化合物而言，粘度更低和清亮点更高，弹性常数更大，且介电中性，应用于液晶混合物可更进一步地提高液晶的清亮点。本发明中当式V所示的化合物端链为烯基R₉₂时，液晶具有更高的清亮点与弹性常数，尤其是K₃₃，有利于提升液晶的参数性能。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为20～40％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为20～40％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为2-～5％，所述结构式如式V所示的化合物的质量百分比含量为1～25％。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为25～40％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为25～40％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为2～5％，所述结构式如式IV所示的化合物的质量百分比含量为2～8％，所述结构式如式V所示的化合物的质量百分比含量为5～20％。

优选地，所述液晶组合物为负性液晶组合物，还包含一种或多种式VI所示的化合物：

式VI中，

R₁₁和R₁₀各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；

表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基；

(F₁)、(F₂)和(F₃)各自独立地表示H或F。本发明中式VI化合物具有很高的清亮点，有利于拓展液晶混合物的使用温度范围，但是添加量多时不利于液晶的响应速度。

优选地，所述结构式如式VI所示的化合物具体选自下述式VI-1至VI-4中的一种或多种：

式VI-1至VI-4中：

R₁₀₁、R₁₁₁各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基。本发明优选上述结构式具体为式VI-1至VI-4所示的化合物，这些化合物相对于其他结构式为式VI的化合物而言，具有更高的清亮点，一般高于200℃，可以更加显著地提升液晶清亮点。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为1～10％，所述结构式如式VI所示的化合物的质量百分比含量为1～10％。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为2～5％，所述结构式如式IV所示的化合物的质量百分比含量为1～10％，所述结构式如式VI所示的化合物的质量百分比含量为1～10％。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为2～5％，所述结构式如式V所示的化合物的质量百分比含量为5～20％，所述结构式如式VI所示的化合物的质量百分比含量为1～10％。

优选地，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10～50％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为2～5％，所述结构式如式IV所示的化合物的质量百分比含量为1～10％，所述结构式如式V所示的化合物的质量百分比含量为5～20％，所述结构式如式VI所示的化合物的质量百分比含量为1～10％。

优选地，所述液晶化合物中还可以加入各种功能的掺杂剂；所述液晶组合物中，掺杂剂的质量百分比含量优选在0.01～1％之间。

优选地，所述掺杂剂主要为抗氧化剂、光稳定剂等。

优选地，所述抗氧化剂选自下述结构式所示化合物中的一种或多种：

其中，S表示1-10的整数。

优选地，所述光稳定剂为其中，S的含义同上述，表示1-10的整数。

为达到上述第三个目的，本发明采用下述技术方案：

一种包含上述液晶组合物的液晶显示元器件。可以理解，所述液晶显示元器件包括液晶显示元件和液晶显示器件。液晶显示元件可为有源矩阵寻址液晶显示元件或无源矩阵显示元件；液晶显示器件可为有源矩阵寻址液晶显示器或无源矩阵显示器。

优选地，所述有源矩阵寻址液晶显示元件为VA-TFT或IPS-TFT液晶显示元件。

优选地，所述无源矩阵寻址液晶显示器件为VA-TFT或IPS-TFT液晶显示器件。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的液晶组合物具有粘度低、快速响应、工作温度范围宽、发生的显示不良低等优点，可很好的用于液晶显示元器件中，尤其适用于中小尺寸的显示器或TV应用的IPS、VA、FFS液晶组合物。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度(℃)，其他符号的具体意义及测试条件如下：

Cp表示液晶清亮点(℃)，DSC定量法测试；

S-N表示液晶的晶态到向列相的熔点(℃)；

Δn表示光学各向异性，Δn＝n_e-n_o，其中，n_o为寻常光的折射率，n_e为非寻常光的折射率，测试条件为25±2℃，589nm，阿贝折射仪测试；

Δε表示介电各向异性，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，测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；

γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；

ρ表示电阻率(Ω·cm)，测试条件为25±2℃，测试仪器为TOYO SR6517高阻仪和LE-21液体电极。

VHR表示电压保持率(％)，测试条件为20±2℃、电压为±5V、脉冲宽度为10ms、电压保持时间16.7ms。测试设备为TOYO Model6254液晶性能综合测试仪。

τ表示响应时间(ms)，的测试仪器为DMS-501，测试条件为25±0.5℃，测试盒为3.3微米IPS测试盒，电极间距和电极宽度均为10微米，摩擦方向与电极夹角为10°。

本发明实施例液晶单体结构用代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表1、表2。

表1环结构的对应代码

表2端基与链接基团的对应代码

举例：

其代码为CC-C(5)-V1；

其代码为PGP-C(3)1-2。

本发明中结构式如式III所示的液晶化合物可以由以下合成路线合成实现：

中间体(A)、(B)、以及式III中X₁表示O时的合成路线在US20150259602实施例1已经给出；中间体(A)、(B)、以及式III中X₁表示S时的合成路线在US20150299161实施例1已经给出。

本发明参照CN201410799059.1实施例1的合成方法，以以下合成路线得到式III化合物：

路线1：

路线2：

本发明实施例提供的液晶组合物是将各类别单体按照设计好的质量百分比进行称量，于烧杯中一起搅拌下加热至清亮点，保持30分钟，将至室温，再在测试条件下测试各种参数。

以下采用以下具体实施例来对本发明进行说明。

合成例1液晶化合物(A-3)的制备

液晶化合物(A-3)的结构式如下式所示：

制备路线如下：

制备的具体操作流程：

步骤1：

化合物(A)27.8g(0.1mol)溶于300ml二甲基亚砜，加入2-溴-1,1-二乙氧基乙烷20g(0.1mol)和碳酸钾19.2g(0.14mol)，加热至95℃，搅拌下反应16小时。将反应液冷却至室温，加入500ml乙酸乙酯，过滤除去不溶物，滤液用水(600ml×2)洗涤，有机相无水硫酸钠干燥，浓缩净溶剂，乙醇重结晶，得到白色晶体(A-1)30.7g，收率78％。

步骤2：

将白色晶体(A-1)30.7g(0.078mol)溶于750ml甲苯，加入多聚磷酸39g(0.117mol)，加热至100℃，搅拌下反应6小时。降温至室温，倒入1L水中，乙酸乙酯萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩净溶剂，石油醚溶解过硅胶柱，乙醇重结晶，得到白色晶体(A-2)4.0g，收率17.1％。

步骤3：

将4.0g(A-2)0.013mol溶于THF 50ml中，氮气氛围下，降温至-80℃，滴加0.026mol丁基锂，30分钟后，滴加溴乙烷0.05mol，然后搅拌过夜。

倒入200ml水中，乙酸乙酯萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，乙醇重结晶得到白色晶体(A-3)2.0g，收率46％。

液晶化合物(A-3)的测试结果如下：

Δn[589nm,25℃]：0.212；

Cp：98℃；

Δε[1KHz,25℃]：-11.2。

合成例2液晶化合物(B-3)的制备

液晶化合物(B-3)的结构式如下式所示：

制备路线如下：

合成例2采用化合物(B)代替合成例1中的化合物(A)，通过与合成例1相同的合成步骤和操作过程，得到液晶化合物(B-3)。

液晶化合物(B-3)的测试结果如下：

Δn[589nm,25℃]：0.225；

Cp：150℃；

Δε[1KHz,25℃]：-10.8。

实施例1

液晶组合物的配方及相应的性能如下表3所示。

表3实施例1液晶组合物的配方及相应的性能

对比例1

液晶组合物的配方及相应的性能如下表4所示。将实施例1的中10％式Ⅲ化合物Sc1-5O-4替换为现有类似化合物得到对比例1混合物，与实施例1相比，对比例1得到的液晶组合物的清亮点CP下降为56℃。

表4对比例1液晶组合物的配方及相应的性能

对比例2

液晶组合物的配方及相应的性能如下表5所示。将实施例1的中10％式Ⅲ化合物Sc1-5O-4替换为现有类似化合物得到对比例2混合物，与实施例1相比，对比例2得到的液晶组合物的清亮点CP下降为52℃。

表5对比例2液晶组合物的配方及相应的性能

实施例2

液晶组合物的配方及相应的性能如下表6所示。

表6实施例2液晶组合物的配方及相应的性能

实施例3

液晶组合物的配方及相应的性能如下表7所示。

表7实施例3液晶组合物的配方及相应的性能

实施例4

液晶组合物的配方及相应的性能如下表8所示。

表8实施例4液晶组合物的配方及相应的性能

实施例5

液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。

表9实施例5液晶组合物的配方及相应的性能

实施例6

液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。

表10实施例6液晶组合物的配方及相应的性能

实施例7

液晶组合物的配方及相应的性能如下表11所示。

表11实施例7液晶组合物的配方及相应的性能

实施例8

液晶组合物的配方及相应的性能如下表12所示。

表12实施例8液晶组合物的配方及相应的性能

综上，从上述实施例1与对比例1～2的对比中看出，实施例1具有更大的介电各向异性体、更高的清亮点，以及更低的粘度。本发明实施例1～8提供的液晶组合物，通过使用式Ⅲ所示的液晶化合物，使本发明实施例的液晶组合物具有介电各向异性大，清亮点高，折射率可调范围大，粘度低的特点，从而非常适用于IPS、VA模式的液晶显示器件。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物的结构式如式III所示：

X₁表示O或S；

X₂、X₃各自独立地表示O或亚甲基。

2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述结构式如式III所示的化合物的结构式具体选自下述式III-1至III-6中的一种或多种：

其中，R_a1表示碳原子数为1-10的烷氧基；

R_b1碳原子数表示碳原子数为1-10的烷基、或碳原子数为2-10的链烯基。

3.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含一种或多种结构式如式I所示的化合物、一种或多种结构式如式II所示的化合物和一种或多种如权利要求1或2所述的液晶化合物：

其中：

R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且所述R₁、R₂、R₃和R₄所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代；

Z₁、Z₂各自独立地表示单键、-CH₂CH₂-或-CH₂O-；

各自独立地表示1,4-亚苯基或1,4-亚环己基；

各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、氟代的1,4-亚苯基或1,4-亚环己烯基；

m、n各自独立地表示0、1或2。

4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构式如式I所示的化合物的结构式具体选自下述式I-1至I-17中的一种或多种；所述结构式如式II所示的化合物的结构式具体选自下述式II-1至II-13中的一种或多种：

所述式II-1至II-13中：

R₃和R₄各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且R₃和R₄所示基团中任意一个或多个不相连的CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代。

5.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中，所述结构式如式I所示的化合物的质量百分比含量为10-70％，所述结构式如式II所示的化合物的质量百分比含量为10-70％，所述结构式如式III所示的化合物的质量百分比含量为1-20％。

6.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种结构式如式IV所示的化合物：

式IV中：

R₆和R₇各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，并且R₅和R₆所示基团中任意一个或多个CH₂可各自独立地被环戊基、环丁基或环丙基取代；

W表示O、S或-CH₂O-。

7.根据权利要求3或6所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种结构式如式V所示的化合物：

其中：

各自独立地表示1,4-亚苯基、氟代1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基。

8.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述结构式如式V所示的化合物具体选自下述式V-1至V-7中的一种或多种：

其中，R₈₁表示碳原子数为1-6的烷基；

R₈₂表示碳原子数为1-6的烷氧基；

R₉₁表示碳原子数为2-6的烷基；

R₉₂表示碳原子数为2-6的烯基。

9.根据权利要求3、6或7所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式VI所示的化合物：

其中，

R₁₀和R₁₁各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；

表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基；(F₁)、(F₂)和(F₃)各自独立地表示H或F。

10.一种液晶显示元器件，其特征在于，所述液晶显示元器件包含如权利要求3～9任一项权利要求所述的液晶组合物。