CN111117651A - 液晶组合物及其显示器件 - Google Patents

液晶组合物及其显示器件 Download PDF

Info

Publication number
CN111117651A
CN111117651A CN201811272216.8A CN201811272216A CN111117651A CN 111117651 A CN111117651 A CN 111117651A CN 201811272216 A CN201811272216 A CN 201811272216A CN 111117651 A CN111117651 A CN 111117651A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
crystal composition
formula
compound
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811272216.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111117651B (zh
Inventor
贺笛
朱贝贝
魏科
张文琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hecheng Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Hecheng Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Hecheng Display Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Hecheng Display Technology Co Ltd
Priority to CN201811272216.8A priority Critical patent/CN111117651B/zh
Priority to TW108138163A priority patent/TWI738093B/zh
Publication of CN111117651A publication Critical patent/CN111117651A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111117651B publication Critical patent/CN111117651B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/44Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing compounds with benzene rings directly linked
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/46Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

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的化合物;以及至少一种通式M的化合物。本发明还提供了一种包含所述液晶组合物的显示器件。本发明提供的液晶组合物具有高的介电各向异性、适当高的光学各向异性、适当高的清亮点、高的透过率、高的透过率、良好的低温稳定性、以及较大的平均弹性常数,使得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、相对较少的光散射、以及良好的显示效果。

Description

液晶组合物及其显示器件
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显示器件。
背景技术
液晶材料是在一定温度下,既具有液体的流动性又具备晶体的各向异性的有机棒状小分子化合物的混合物。液晶显示器件利用液晶材料本身所具有的光学各向异性和介电各向异性进行工作,目前已得到广泛的应用。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(supertwisted nematic,STN)、动态散射(dynamic scattering,DS)、铁电(ferroelectricliquid crystal,FLC)、宾-主(guest-host,GH)、电控双折射(electrically controlledbirefringence,ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend,OCB)、共面切换(in-plane switching,IPS)、垂直配向(vertical alignment,VA)、边缘场切换(fringe fieldswitching,FFS)、电场感应光反应配向(field-induced photo-reactive alignment,FPA)等模式。
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,为了使液晶显示器能够用于大屏幕显示并最终替代阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT),仍存在一些待解决的问题,如改善视角特性、提高响应速度、增加对比度、提高透过率等。LCD的视角比较窄是指在离开垂直于液晶盒法线方向观察时,对比度明显下降,而视角大时还会发生灰度和彩色反转的现象,其严重影响LCD的显示质量。
LCD的视角问题是由液晶的工作原理决定的。液晶分子本身是棒状的,不同的分子排列方式对应不同的光学各向异性。入射光和液晶分子夹角越小,双折射率就越小;反之,双折射率就越大。偏离显示屏法线方向以不同的角度入射到液晶盒的光线与液晶分子指向矢的夹角不同,因此造成不同视角下,有效光程差△n*d不同。然而,液晶盒的最佳光程差是按照垂直于液晶盒的法线方向设计的,对于斜入射的光线,最小透射率随夹角的增大而增大,对比度就会下降,当夹角足够大时,甚至会出现对比度反转的现象。
目前,已经提出了很多种解决视角问题的方法,如:光学补偿弯曲(opticallycompensated bend,OCB)模式、共面转换(in-plane switching,IPS)模式、边缘场开关(fringe field switching,FFS)模式和多畴垂面排列(multi-vertical alignment,MVA)模式等。它们都有各自的优缺点:MVA模式具有高对比度和快速响应的特点,但是它需要一个双轴补偿膜和两个椭圆偏振片,因此成本较高;OCB模式很难用交流电压来保持稳定控制,对R、G、B三种单色光的透过率也不一样,另外在无场的情况下,液晶盒内的分子是按平行于基板的方向排列的,为了实现弯曲排列,需在盒上加几秒电压进行预置,然后可以在较低的电压下维持这种排列方式,这对使用带来不便;IPS模式仅需要线偏振片而不需要补偿膜,但是它的响应速度太慢,不能显示快速运动的画面。由于IPS模式和 FFS模式的制作简单并且有很宽的视角,它们成了能够改善视角特性并实现大面积显示的最有吸引力的办法。
上世纪70年代初,已经对均匀排列的和扭曲排列的、向列液晶IPS模式的基本的电光特性进行了实验性研究,其特点是将一对电极制作在同一基板上,而另一个基板上没有电极,通过加在这一对电极间的横向电场来控制液晶分子的排列,因此也可以称这种模式为横向场模式。在IPS模式中,向列相液晶分子在两基板间均匀平行排列,两偏振片正交放置。IPS模式在不加电场时,入射光被两个正交的偏振片阻断而呈暗态,加电场时液晶分子发生转动造成延迟,于是有光从两个正交的偏振片漏出。采用IPS模式的面板的优点是可视角度大、色彩还原准确,但缺点是漏光比较严重、响应速度较慢、以及能耗较大。
随着TFT型LCD的广泛应用,对其性能的要求也在不断的提高,高显示图像质量要求其具有更快的响应速度、更低的能耗、以及更高的低温可靠性,另外还需要更高的对比度及透过率,特别是对于IPS型液晶显示模式。这意味着液晶材料需要具有更高的对比度及透过率、更高的弹性系数、更高的介电常数及低温可靠性,而这些性能的提高都需要对液晶材料的改进。
根据IPS模式的透过率公式Transmittance(透过率,T)∝|Δε|/ε(“∝”表示“反比例”关系,ε表示垂直于分子轴方向的介电常数),若要提高液晶的透过率,可以试图降低液晶介质的Δε,但一般同一款产品的驱动电压的调整范围有限。另外,液晶分子在边缘电场垂直分量的作用下会向Z轴方向发生倾斜,导致其光学各向异性Δn会发生变化,根据公式
Figure RE-GDA0001881503500000021
(其中,χ即为液晶层光轴与偏光片光轴之间的夹角,Δn为光学各向异性,d为盒间距,λ为波长)可知,有效Δn*d会影响T,若要提高正性液晶的透过率,也可以考虑增大Δn*d,但每款产品的延迟量设计都是固定的。
另一方面,本领域技术人员基于传统的IPS-LCD漏光性测试发现,造成液晶显示器件漏光问题的主要因素是:光散射(LC scattering)、摩擦均匀性(rubbing uniformity)、彩色滤光膜漏光(CF/TFT scattering)以及极化能力(polarize ability),其中,光散射在漏光性的影响因素中占比达63%。
根据如下关系式:
Figure RE-GDA0001881503500000022
若要改善液晶材料的光散射,需要通过提高平均弹性常数Kave(其中,
Figure RE-GDA0001881503500000031
)来改善光散射;在提高Kave的情况下,可以降低液晶材料的漏光。
此外,对比度(CR)与亮度(L)的关系式如下:
CR=L255/L0×100%,
其中,L255为开态亮度,L0为关态亮度。可以看出,显著影响CR的应该是L0的变化。关态下,L0与液晶分子的介电无关,与液晶材料本身的光散射(LC scattering)相关,光散射(LC scattering)愈小,L0也愈小,对比度(CR)从而也就会显著提高。
鉴于上述情况,常见的用来提高液晶材料的透过率的方式可以从如下两方面考虑:(1) 保持液晶组合物的介电各向异性Δε不变,通过提高ε可以有效地提高透过率;(2)提高液晶组合物的平均弹性常数Kave的值,使液晶分子的有序度更好,漏光更少,从而使透过率提高。鉴于目前液晶组合物存在的一些不足,本发明提供了一种具有良好性能的液晶组合物,特别是具有较高透过率、较高弹性常数以及良好低温稳定性等特性的液晶组合物。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于提供一种具有高的介电各向异性、适当高的光学各向异性、适当高的清亮点、高的透过率、高的透过率、良好的低温稳定性、以及较大的Kave的液晶组合物。本发明的目的还在于提供一种包含所述液晶组合物的液晶显示器件。
本发明的技术方案:
为了实现上述发明目的,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 RE-GDA0001881503500000032
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure RE-GDA0001881503500000033
至少一种通式Ⅲ的化合物
Figure RE-GDA0001881503500000034
以及
至少一种通式M的化合物
Figure RE-GDA0001881503500000035
其中,
R1和RA2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure RE-GDA0001881503500000041
Figure RE-GDA0001881503500000042
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的 -CH2-可分别独立地被-C=C-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有 1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure RE-GDA0001881503500000043
中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
R2和R3各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基,所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
RM1和RM2各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基、
Figure RE-GDA0001881503500000044
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、 -CO-O-或-O-CO-替代;
Figure RE-GDA0001881503500000045
Figure RE-GDA0001881503500000046
Figure RE-GDA0001881503500000047
和环
Figure RE-GDA0001881503500000048
各自独立地表示
Figure RE-GDA0001881503500000049
其中,
Figure RE-GDA00018815035000000410
中一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,
Figure RE-GDA00018815035000000411
中的一个或更多个-H可被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
Figure RE-GDA00018815035000000412
Figure RE-GDA00018815035000000413
和环
Figure RE-GDA00018815035000000414
各自独立地表示
Figure RE-GDA00018815035000000415
Figure RE-GDA00018815035000000416
其中
Figure RE-GDA00018815035000000417
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,
Figure RE-GDA00018815035000000418
中的至多一个-H可被卤素取代;
Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CO-O-、 -O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-;
ZA21和ZA22各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、 -CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-;
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、 -C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;
L1、L2、L3、L4、LA21、LA22、LA23和LA24各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基、或卤素;
X表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
XA2表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
n1和n2各自独立地表示0、1或2,且0≤n1+n2≤3,且当n1=2时,环
Figure RE-GDA0001881503500000051
可以相同或不同,Z1可以相同或不同,当n2=2时,环
Figure RE-GDA0001881503500000052
可以相同或不同,Z2可以相同或不同;
nA2表示0、1、2或3,且当nA2=2或3时,环
Figure RE-GDA0001881503500000053
可以相同或不同,ZA21可以相同或不同;
nM1表示0、1、2或3,且当nM1=2或3时,环
Figure RE-GDA0001881503500000054
可以相同或不同,ZM2可以相同或不同;
当ZM1和ZM2表示单键,nM1表示0,环
Figure RE-GDA0001881503500000055
和环
Figure RE-GDA0001881503500000056
不同时表示为
Figure RE-GDA0001881503500000057
当Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-时,2≤n1+n2≤3;并且
当环
Figure RE-GDA0001881503500000058
和环
Figure RE-GDA0001881503500000059
中之一表示
Figure RE-GDA00018815035000000510
时,nA2表示1。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅰ的化合物和通式Ⅱ的化合物的介电各向异性均为正性。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅱ的化合物的介电各向异性的绝对值不低于4。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物的介电各向异性的绝对值不超过3;优选地,通式M的化合物的介电各向异性的绝对值不超过2。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅰ的化合物的含量有必要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、透过率、对比度、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电各向异性等所要求的性能而适宜调整。
关于通式Ⅰ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅰ的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为 0.1%,0.5%,1%,2%,3%,4%,5%,7%,8%,9%,10%,11%,12%,13%,14%,15%,20%,30%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式I的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选上限值为60%,55%,50%,45%,40%,35%,30%,28%,27%,26%,25.5%,25%,24.5%,24%,22%,20%,18%,16%或15%。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅰ的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-60%。
在本发明的一些实施方案中,在通式Ⅰ的化合物中,当n1=0时,Z2和Z3中的至少一个不为单键;当n1=1且n2=1时,Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、 -CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O或-OCH2-;当n1=1且n2=0 时,Z1和Z3中的至少一个不为单键。
在本发明的一些实施方案中,在通式Ⅰ的化合物中,R1优选为含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基;进一步优选为含有1-5个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有2-5个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基。
在本发明的一些实施方案中,环
Figure RE-GDA0001881503500000061
和环
Figure RE-GDA0001881503500000062
各自独立地表示
Figure RE-GDA0001881503500000063
在本发明的一些实施方案中,L1、L2、L3和L4各自独立地表示-H、-CH3、-F或-Cl。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000064
Figure RE-GDA0001881503500000071
其中,
L5、L6和L7各自独立地表示-H或-F;
Rx和Ry各自独立地表示-CH2-或-O-;并且
n1表示0或1。
在本发明的一些实施方案中,本发明的液晶组合物优选含有至少一种通式Ⅰ的化合物;更优选含有至少一种通式Ⅰ-1~Ⅰ-9、通式Ⅰ-11的化合物;进一步优选含有2种至10 种通式Ⅰ-1~Ⅰ-9、通式Ⅰ-11的化合物。
在本发明的一些实施方案中,本发明的液晶组合物优选含有至少一种通式Ⅰ的化合物;更优选含有至少一种通式Ⅰ-1~Ⅰ-8、通式Ⅰ-9的化合物;进一步优选含有2种至10 种通式Ⅰ-1~Ⅰ-8、通式Ⅰ-9的化合物。
在本发明的一些实施方案中,本发明的液晶组合物优选含有至少一种通式Ⅰ的化合物;更优选含有至少两种通式Ⅰ-1~Ⅰ-8、通式Ⅰ-9的化合物。
在本发明的一些实施方案中,本发明的液晶组合物优选含有至少一种通式Ⅰ的化合物;更优选含有至少两种通式Ⅰ-1~Ⅰ-8的化合物。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅰ-1~通式I-12的化合物优选自由如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000081
Figure RE-GDA0001881503500000091
Figure RE-GDA0001881503500000101
Figure RE-GDA0001881503500000111
Figure RE-GDA0001881503500000121
Figure RE-GDA0001881503500000131
Figure RE-GDA0001881503500000141
Figure RE-GDA0001881503500000151
在本发明的一些实施方案中,通式I的化合物选自由通式I-1-6、通式I-6-6、通式I-2-6、通式I-8-9、通式I-5-6以及通式I-4-6的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,ZA21和ZA22各自独立地优选为单键、-CH2CH2-、-CO-O-、-CH2O-或-CH=CH-。
在本发明的一些实施方案中,XA2表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;优选地表示-F、-Cl、-OCF3、-OCH2CF3、 -O-CH=CF2或-CF3;特别优选地表示-F、-OCF3或-CF3
在本发明的一些实施方案中,在通式Ⅱ的化合物中,RA2优选为含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基;进一步优选为含有1-5个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有2-5个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基。
在本发明的一些实施方案中,环
Figure RE-GDA0001881503500000152
和环
Figure RE-GDA0001881503500000153
各自独立地表示
Figure RE-GDA0001881503500000154
在本发明的一些实施方案中,LA21、LA22、LA23和LA24各自独立地表示-H、-CH3、-F 或-Cl。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅱ的化合物选自如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000161
Figure RE-GDA0001881503500000171
Figure RE-GDA0001881503500000181
Figure RE-GDA0001881503500000191
在本发明的一些实施方案中,本发明的液晶组合物优选含有至少一种通式Ⅱ的化合物;更优选含有至少一种通式Ⅱ-1~Ⅱ-3、Ⅱ-15~Ⅱ-20、Ⅱ-24、Ⅱ-26、Ⅱ-28~Ⅱ-44的化合物;进一步优选含有2种到12种通式Ⅱ-1~Ⅱ-3、Ⅱ-15~Ⅱ-20、Ⅱ-24、Ⅱ-26、Ⅱ-28~Ⅱ-44的化合物;更进一步优选含有2种到10种通式Ⅱ-1~Ⅱ-3、Ⅱ-15~Ⅱ-20、Ⅱ-24、Ⅱ -26、Ⅱ-28~Ⅱ-44的化合物;再进一步优选含有2种到8种通式Ⅱ-1~Ⅱ-3、Ⅱ-15~Ⅱ-20、Ⅱ-24、Ⅱ-26、Ⅱ-28~Ⅱ-44的化合物。
在本发明的一些实施方案中,通式II的化合物选自由通式II-1、通式II-2、通式II-3、通式II-5、通式II-15、通式II-16、通式II-17、通式II-23、通式II-24、通式II-26、通式II-27、通式II-28、通式II-29、通式II-34以及通式II-44的化合物组成的组。
关于通式Ⅱ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的组合物的总重量,通式Ⅱ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为 0.1%,0.5%,1%,3%,5%,10%,13%,14%,15%,18%,20%,23%,25%,28%,30%,33%,35%,38%或40%;相对于本发明的组合物的总重量,通式Ⅱ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为80%,78%,75%,73%,70%,68%, 65%,63%,60%,55%,50%,40%,38%,35%,33%,30%,28%,25%,23%,20%, 18%,15%或10%。
在本发明的一些实施方案中,通式II的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-80%。
在本发明的一些实施方案中,在需要保持本发明的液晶组合物的粘度较低、且响应时间较短时,优选通式Ⅱ的含量的下限值略低、且上限值略低,其中,下限值优选为:3%,5%,10%,13%,14%,15%,18%,20%,23%,25%,28%,30%,33%,35%,38%或 40%,并且上限值优选为:70%,68%,65%,63%,60%,55%,50%,40%,38%,35%, 33%,30%,28%,25%,23%或20%;进一步地,在需要保持本发明的液晶组合物的清亮点较高、且温度稳定性良好时,优选通式Ⅱ的含量的下限值略低、且上限值略低,其中,下限值优选为:5%,10%,13%,14%,15%,18%,20%,23%,25%,28%,30%,33%, 35%,38或,40%,并且上限值优选为:65%,63%,60%,55%,50%,40%,38%,35%, 33%,30%,28%或25%。另外,在为了将驱动电压保持为较低、而使介电各向异性变大时,优选使通式Ⅱ的含量的下限值变高、且上限值变高,其中,下限值优选为:5%,10%, 13%,14%,15%,18%,20%,23%,25%,28%或30%,并且上限值优选为:55%,50%, 40%,38%,35%,33%,30%,28%或25%。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅲ的化合物能够有效改善液晶组合物的对比度以及低温稳定性。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅲ的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000201
Figure RE-GDA0001881503500000211
其中,
R2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基;并且
R21和R31各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基。
关于通式Ⅲ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0.1%,1%,2%,3%,5%,7%,10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%或55%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为70%,65%,60%,55%,50%,45%,40%,35%,30%或25%。
在本发明的一些实施方案中,通式III的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-70%。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅲ的化合物优选自由通式Ⅲ-a、通式Ⅲ-b以及通式Ⅲ-h的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅲ的化合物选自由通式Ⅲ-a和/或通式Ⅲ-b的化合物、以及通式Ⅲ-h的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,就低温存储稳定性而言,通式Ⅲ-a和/或通式Ⅲ-b的化合物、以及通式Ⅲ-h的化合物组成的组可以使包含所述组的液晶组合物具有良好的低温稳定性。
在本发明的一些实施方案中,R2优选为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基、或含有2~5个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选为含有2~5个碳原子的直链或支链的烷基或烯基。
在本发明的一些实施方案中,为了特别改善响应时间,特别优选通式Ⅲ-a和通式Ⅲ-b 的化合物中R2为乙基或正丙基的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-a的化合物中R2表示乙基或正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,15%,17%, 20%,23%,25%,27%或30%;相对于本发明的组合物的总重量,通式Ⅲ-a的化合物中 R2表示乙基或正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为60%,55%,50%,45%,42%,40%,38%,35%,33%,30%,28%或25%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-b的化合物中R2表示正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0%,1%,2%,3%,5%,7%或10%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-b的化合物中R2表示正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为30%,25%,20%,15%,13%,10%,8%,7%,6%,5%或3%。
在本发明的一些实施方案中,就清亮点而言,当需要通过通式Ⅲ的化合物获得较高的清亮点时,优选通式Ⅲ的化合物中R2表示丁基或戊基的化合物;进一步优选通式Ⅲ的化合物中R2表示正丁基或正戊基的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-a和/或通式Ⅲ-b的化合物中R2表示正丁基或正戊基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,3%, 5%,8%,10%,15%,17%,20%,23%,25%,27%或30%;相对于本发明的组合物的总重量,通式Ⅲ-a和/或通式Ⅲ-b的化合物中R2表示正丁基或正戊基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为60%,55%,50%,45%,42%,40%,38%,35%,33%,30%,28%,25%,23%或20%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-c的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,13%,15%,17%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-c的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-d的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,13%,15%,17%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-d的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-e的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,13%,15%,17%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-e的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-f的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,13%,15%,17%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-f的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-g的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,5%,10%,13%,15%,17%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-g的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
在本发明的一些实施方案中,优选通式Ⅲ-f和/或通式Ⅲ-g的化合物中R2为正丙基的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-f和/或通式Ⅲ-g的化合物中R2为正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%, 7%,10%,13%,15%,18%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-f和/ 或通式Ⅲ-g的化合物中R2为正丙基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%,17%,15%,13%,10%,8%,7%或6%。
在本发明的一些实施方案中,通式Ⅲ-h的化合物中的R21和R31各自独立表示含有1~7 个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基,进一步优选为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,3%,5%,7%,10%,13%,15%,17%,20%,23%,25%或30%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为60%,55%,50%,45%,40%,37%,35%,33%,30%,27%,25%,23%,20%,17%,15%,13%或10%。
在本发明的一些实施方案中,为了特别改善本发明的液晶组合物的响应时间,优选通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为甲基或甲氧基的化合物,通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为乙基或乙氧基的化合物,或者通式Ⅲ-h的化合物中R21为正丙基、丁基或戊基、且R31为正丙基或丙氧基的化合物。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为甲基或甲氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0%,1%,2%,3%,5%,7%,10%,13%,15%,18%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为甲基或甲氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%, 17%,15%,13%,10%,8%,7%或6%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为乙基或乙氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0%,1%,2%,3%,5%,7%,10%,13%,15%,18%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为乙基、正丙基、丁基或戊基、且R31为乙基或乙氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%, 17%,15%,13%,10%,8%,7%或6%。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为正丙基、丁基或戊基、且R31为正丙基或丙氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0%,1%,2%,3%,5%,7%,10%,13%,15%,18%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式Ⅲ-h的化合物中R21为正丙基、丁基或戊基、且R31为正丙基或丙氧基的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%,17%,15%, 13%,10%,8%,7%或6%。
在本发明的一些实施方案中,在通式M的化合物中,RM1和RM2优选为含有1~10个碳原子的直链或支链的烷基、含有1~9个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2~10个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选为含有1~8个碳原子的直链或支链的烷基、含有 1~7个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2~8个碳原子的直链或支链的烯基;再进一步优选为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基、含有1~4个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2~5个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2中的一者或两者均为含有2~8个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选地,RM1和RM2中的一者或两者均为含有2~5个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2中的一者为含有2~5个碳原子的直链或支链的烯基,而另一者表示含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2两者均各自独立地为含有1~8个碳原子的直链或支链的烷基、或含有1~7个碳原子的直链或支链的烷氧基;进一步优选地,RM1和RM2两者均各自独立地为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基、或含有1~4个碳原子的直链或支链的烷氧基。
在本发明的一些实施方案中,优选地,RM1和RM2中的一者为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基,而另一者为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基、或含有1~4个碳原子的直链或支链的烷氧基;进一步优选地,RM1和RM2两者均各自独立地为含有1~5个碳原子的直链或支链的烷基。
本发明中的烯基优选地选自式(V1)至式(V9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(V1)、式(V2)、式(V8)或式(V9)。式(V1)至式(V9)所表示的基团如下所示:
Figure RE-GDA0001881503500000251
其中,*表示所键结的环结构中的碳原子。
本发明中的烯氧基优选地选自式(OV1)至式(OV9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(OV1)、式(OV2)、式(OV8)或式(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基团如下所示:
Figure RE-GDA0001881503500000252
其中,*表示所键结的环结构中的碳原子。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000253
Figure RE-GDA0001881503500000261
在本发明的一些实施方案中,,通式M的化合物的含量必须视低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴下痕迹、烧屏、介电各向异性等所需的性能而适当进行调整。
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,12%,14%,16%,18%,20%,22%,24%,26%,28%,30%,32%,34%,36%,38%,40%,42%,45%,48%或50%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为80%,75%,70%,65%,60%,55%,50%,45%,40%,38%,35%,33%,30%,28%,25%,22%或20%。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为 1%-80%。
在本发明的一些实施方案中,通式M的化合物特别优选地选自由通式M1、通式M2、通式M6、通式M7、通式M8、通式M10、通式M11、通式M12、通式M13、通式M16、通式M17、通式M18、通式M19以及通式M20的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中,在重视可靠性的情形时,通式M1、通式M2、通式M6、通式M7、通式M8、通式M10、通式M11、通式M12、通式M13、通式M16、通式M17、通式M18、通式M19以及通式M20的化合物组成的组中包含RM1和RM2均为烷基的化合物;在重视降低化合物的挥发性的情形时,通式M1、通式M2、通式M6、通式M7、通式M8、通式M10、通式M11、通式M12、通式M13、通式M16、通式M17、通式M18、通式M19以及通式M20的化合物组成的组中包含RM1和RM2均为烷氧基的化合物;并且在重视粘度降低的情形时,通式M1、通式M2、通式M6、通式M7、通式M8、通式M10、通式M11、通式M12、通式M13、通式M16、通式M17、通式M18、通式M19以及通式M20的化合物组成的组中包含RM1和RM2中至少一者为烯基的化合物。
关于通式M1的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M1的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%或10%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M1 的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%,15%,13%,10%, 8%,7%,6%,5%或3%。
关于通式M2的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M2的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%或10%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M2 的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为20%,15%,13%,10%, 8%,7%,6%,5%或3%。
关于通式M6的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M6的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,14%,16%,20%,23%,26%,30%,35%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M6的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,20%,15%,10%或5%。
在本发明的一些实施方案中,视低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有通式M6的化合物中RM1为含有2-4个碳原子的直链或支链的烯基、且RM2为CH3-的化合物,所述含有2-4个碳原子的直链或支链的烯基进一步优选为
Figure RE-GDA0001881503500000281
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M6的化合物中RM1
Figure RE-GDA0001881503500000282
且RM2为CH3-的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,3%,5%,7%,9%,11%,12%,13%,18%或21%,并且优选上限值为45%,40%,35%,30%,25%,23%,20%,18%,15%,13%,10%或8%。在同时含有所述两种化合物时,相对于本发明的液晶组合物总重量,所述两种化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为3%,5%,7%,9%,11%,13%,15%,19%,24%或30%,优选上限值为 45%,40%,35%,30%,25%,23%,20%,18%,15%、13%、11%或9%。
关于通式M7的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M7的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,4%,5%,7%,10%,14%,16%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M7的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为 40%,35%,30%,20%,15%,10%或5%。
在本发明的一些实施方案中,视低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有通式M7的化合物中RM1为含有2-4个碳原子的直链或支链的烯基、且RM2为CH3-的化合物,所述含有2-4个碳原子的直链或支链的烯基进一步优选为
Figure RE-GDA0001881503500000283
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M7的化合物中RM1
Figure RE-GDA0001881503500000284
且RM2为CH3-的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,3%, 4%,5%,7%,9%,11%,12%,13%,18%或20%,并且优选上限值为40%,35%,30%, 25%,23%,20%,18%,15%,13%,10%或8%。在同时含有所述两种化合物时,相对于本发明的液晶组合物的总重量,所述两种化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为3%,5%,7%,9%,11%,13%,15%,19%,24%或30%,并且优选上限值为40%,35%,30%,25%,23%,20%,18%,15%或13%。
关于通式M8的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M8的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,14%,16%,20%,23%,26%,30%,35%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M8的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,20%,15%,10%或5%。
在本发明的一些实施方案中,通式M8的化合物优选RM1为正丙基或正戊基、且RM2为C2H5-的化合物,或优选RM1
Figure RE-GDA0001881503500000291
且RM2为正丙基的化合物,或优选RM1为正丙基、正丁基或正戊基、且RM2为CH3O-的化合物;特别优选RM1为正丙基、且RM2为C2H5-的化合物。
关于通式M10的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M10的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,14%,16%,20%,23%,26%,30%,35%或 40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M10的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,20%,15%,10%或5%。
在本发明的一些实施方案中,通式M10的化合物优选RM1和RM2各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链或支链烷基的化合物,或优选RM1和RM2中的一者为
Figure RE-GDA0001881503500000292
Figure RE-GDA0001881503500000293
而另一者为CH3-或C2H5-的化合物。
关于通式M11的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M11的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,12%,14%,16%,18%,20%,23%,26%,30%,35%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M11的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,25%,22%,20%, 18%,15%,12%,10%,8%或5%。
关于通式M12的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M12的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,12%,14%,16%,18%,20%,23%,26%, 30%,35%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M12的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,25%,22%,20%, 18%,15%,12%,10%,8%或5%。
关于通式M13的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M13的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,12%,14%,16%,18%,20%,23%,26%,30%,35%或40%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M13的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为50%,40%,35%,30%,25%,22%,20%, 18%,15%,12%,10%,8%或5%。
关于通式M16~M20的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M16~M20的化合物的占本发明的液晶组合物的总重量百分比优选的下限值为1%,2%,3%,5%,7%,10%,14%,16%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式M16~M20的化合物的占本发明的液晶组合物的总重量百分比优选的上限值为30%,25%,23%,20%,18%,15%,12%,10%或5%。
在本发明的一些实施方案中,液晶组合物还含有至少一种通式A-1的化合物,所述通式A-1的化合物具有正介电各向异性:
Figure RE-GDA0001881503500000301
其中,
RA1表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure RE-GDA0001881503500000302
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure RE-GDA0001881503500000303
中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或 -Cl取代;
Figure RE-GDA0001881503500000304
和环
Figure RE-GDA0001881503500000305
各自独立地表示
Figure RE-GDA0001881503500000306
Figure RE-GDA0001881503500000307
其中,
Figure RE-GDA0001881503500000308
中至多1个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,
Figure RE-GDA0001881503500000309
中的一个或更多个-H可被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
ZA11表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF =CF-、-CH2O-或-OCH2-;
LA11、LA12和LA13各自独立地表示-H、-F或-CH3
XA1表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;并且
nA1表示0、1、2或3,且当nA1=2或3时,环
Figure RE-GDA00018815035000003010
可以相同或不同,ZA11可以相同或不同。
在本发明的一些实施方案中,通式A-1的化合物优选介电各向异性的绝对值大于4的化合物。
在本发明的一些实施方案中,通式A-1的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure RE-GDA0001881503500000311
Figure RE-GDA0001881503500000321
Figure RE-GDA0001881503500000331
Figure RE-GDA0001881503500000341
其中,
RA1表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代。
关于通式A-1的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式A-1的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的下限值为0%,1%,5%,10%,12%,15%,18%,20%,30%,40%,50%,55%,60%,65%,70%,75%或80%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式A-1的化合物的占本发明的液晶组合物的重量百分比优选的上限值为80%,75%,70%,65%,60%,55%,50%, 45%,40%,35%,30%或25%。
在本发明的一些实施方案中,通式A-1的化合物优选自通式A-1-5、通式A-1-13、通式A-1-22、通式A-1-23、通式A-1-24、通式A-1-27、通式A-1-30、通式A-1-31、通式 A-1-35、通式A-1-40和通式A-1-44的化合物组成的组。
除上述化合物以外,本发明的液晶组合物也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或光稳定剂等。
如下显示优选加入到根据本发明的液晶组合物中的可能的掺杂剂。
Figure RE-GDA0001881503500000351
Figure RE-GDA0001881503500000361
在本发明的一些实施方案中,优选地,掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0-5%;更优选地,掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0-1%。
另外,本发明的液晶组合物所使用的抗氧化剂、光稳定剂等添加剂优选以下物质:
Figure RE-GDA0001881503500000362
Figure RE-GDA0001881503500000371
Figure RE-GDA0001881503500000381
Figure RE-GDA0001881503500000391
其中,n表示1-12的正整数。
优选地,光稳定剂选自如下所示的光稳定剂:
Figure RE-GDA0001881503500000392
在本发明的一些实施方案中,优选地,光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0-5%;更优选地,光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0-1%;特别优选地,光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0-0.1%。
本发明的一些实施方案中,液晶组合物的清亮点Cp的范围为80-120℃,优选为85-110℃,进一步优选为90-110℃;介电各向异性Δε的范围为6-12,优选为7-11,进一步优选为7.5-10.5,进一步优选为8-10.5;光学各向异性Δn的范围为0.08-0.12,优选为0.085-0.115,进一步优选为0.09-0.11,进一步优选为0.09-0.105;平均弹性常数Kave不低于13.9;透过率T不低于12.5%;低温相变点TS→N大于-30℃且存储时间大于5天。
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具有高的介电各向异性、适当高的光学各向异性、适当高的清亮点、高的透过率、高的透过率、良好的低温稳定性、以及较大的平均弹性常数Kave,使得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、相对较少的光散射、以及良好的显示效果。特别地,在本发明的液晶组合物中,当加入通式Ⅰ的化合物时,液晶组合物具有较高的透过率,因此通式Ⅰ的化合物可以实现有效调节液晶组合物的透过率的技术效果;而当加入通式Ⅲ的化合物时,可以有效改善液晶组合物的低温稳定性。本发明的发明人令人惊奇地发现,通过在液晶组合物中包含通式Ⅰ、通式Ⅱ、通式Ⅲ、以及通式 M的化合物,可以有效地调节液晶组合物的平均弹性常数Kave,使得液晶组合物可以获得较大的Kave,从而使得包含本发明的液晶组合物的液晶显示器件获得相对较少的光散射、以及良好的显示效果。
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1液晶化合物的基团结构代码
Figure RE-GDA0001881503500000401
Figure RE-GDA0001881503500000411
以如下结构式的化合物为例:
Figure RE-GDA0001881503500000412
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(向列相-各向同性相的转变温度,℃)
TS→N 低温相变点(近晶相-向列相的转变温度,℃)
Δn 光学各向异性(589nm,25℃)
Δε 介电各向异性(1KHz,25℃)
K11 弹性常数(“斜展”,在20℃的pN)
K22 弹性常数(“扭曲”,在20℃的pN)
K33 弹性常数(“弯曲”,在20℃的pN)
Kave 平均弹性常数(K11+K22+K33的平均值)
T 透过率(DMS 505测试仪,盒厚3.5μm)
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,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、K22、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;
Figure RE-GDA0001881503500000421
T透过率的测试条件:利用DMS 505测试仪测试调光器件在清亮点±10℃下的透过率,所述调光器件盒厚为3.5μm的IPS型液晶测试盒。
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2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。
表2液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000422
Figure RE-GDA0001881503500000431
实施例1
按表3所列的各化合物及重量百分数制成实施例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。
表3液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000432
Figure RE-GDA0001881503500000441
实施例2
按表4所列的各化合物及重量百分数制成实施例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。
表4液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000442
实施例3
按表5所列的各化合物及重量百分数制成实施例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。
表5液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000443
Figure RE-GDA0001881503500000451
实施例4
按表6所列的各化合物及重量百分数制成实施例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。
表6液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000452
Figure RE-GDA0001881503500000461
实施例5
按表7所列的各化合物及重量百分数制成实施例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。
表7液晶组合物配方及性能参数测试
Figure RE-GDA0001881503500000462
由以上对比例1和实施例1-5可知,本发明提供的液晶组合物具有高的介电各向异性、适当高的光学各向异性、适当高的清亮点、高的透过率、高的透过率、良好的低温稳定性、以及较大的Kave,使得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、相对较少的光散射、以及良好的显示效果。
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 (12)

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 FDA0001846248190000011
至少一种通式Ⅱ的化合物
Figure FDA0001846248190000012
至少一种通式Ⅲ的化合物
Figure FDA0001846248190000013
以及
至少一种通式M的化合物
Figure FDA0001846248190000014
其中,
R1和RA2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0001846248190000015
Figure FDA0001846248190000016
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-C=C-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0001846248190000017
中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
R2和R3各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基,所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
RM1和RM2各自独立地表示-H、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基、
Figure FDA0001846248190000018
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
Figure FDA0001846248190000019
Figure FDA00018462481900000110
Figure FDA00018462481900000111
和环
Figure FDA00018462481900000112
各自独立地表示
Figure FDA0001846248190000021
其中,
Figure FDA0001846248190000022
中一个或更多个-CH2-可被-O-替代,一个或更多个环中单键可被双键替代,
Figure FDA0001846248190000023
中的一个或更多个-H可被-CN、-F或-Cl取代,一个或更多个环中-CH=可被-N=替代;
Figure FDA0001846248190000026
Figure FDA0001846248190000027
和环
Figure FDA0001846248190000028
各自独立地表示
Figure FDA0001846248190000029
Figure FDA0001846248190000024
其中
Figure FDA00018462481900000210
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代,
Figure FDA00018462481900000211
中的至多一个-H可被卤素取代;
Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-;
ZA21和ZA22各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-;
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;
L1、L2、L3、L4、LA21、LA22、LA23和LA24各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基、或卤素;
X表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
XA2表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
n1和n2各自独立地表示0、1或2,且0≤n1+n2≤3,且当n1=2时,环
Figure FDA00018462481900000212
可以相同或不同,Z1可以相同或不同,当n2=2时,环
Figure FDA00018462481900000213
可以相同或不同,Z2可以相同或不同;
nA2表示0、1、2或3,且当nA2=2或3时,环
Figure FDA00018462481900000214
可以相同或不同,ZA21可以相同或不同;
nM1表示0、1、2或3,且当nM1=2或3时,环
Figure FDA00018462481900000215
可以相同或不同,ZM2可以相同或不同;
当ZM1和ZM2表示单键,nM1表示0,环
Figure FDA00018462481900000216
和环
Figure FDA00018462481900000217
不同时表示为
Figure FDA0001846248190000025
当Z1、Z2和Z3各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2O-或-OCH2-时,2≤n1+n2≤3;并且
当环
Figure FDA00018462481900000218
和环
Figure FDA00018462481900000219
中之一表示
Figure FDA00018462481900000220
时,nA2表示1。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,环
Figure FDA0001846248190000033
Figure FDA0001846248190000034
Figure FDA0001846248190000036
和环
Figure FDA0001846248190000037
各自独立地表示
Figure FDA0001846248190000035
Figure FDA0001846248190000031
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure FDA0001846248190000032
Figure FDA0001846248190000041
其中,
L5、L6和L7各自独立地表示-H或-F;
Rx和Ry各自独立地表示-CH2-或-O-;并且
n1表示0或1。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为0.1%-60%。
5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅱ的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure FDA0001846248190000042
Figure FDA0001846248190000051
Figure FDA0001846248190000061
Figure FDA0001846248190000071
Figure FDA0001846248190000081
6.根据权利要求5所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为0.1%-80%。
7.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的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure FDA0001846248190000082
Figure FDA0001846248190000091
其中,
R2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基;并且
R21和R31各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基。
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的化合物自由如下化合物组成的组:
Figure FDA0001846248190000092
9.根据权利要求7或8所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为0.1%-70%。
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M的化合物选自由如下化合物组成的组:
Figure FDA0001846248190000093
Figure FDA0001846248190000101
11.根据权利要求10所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式M的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为1%-80%。
12.一种包含根据权利要求1-11中任一项所述的液晶组合物的显示器件。
CN201811272216.8A 2018-10-30 2018-10-30 液晶组合物及其显示器件 Active CN111117651B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811272216.8A CN111117651B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 液晶组合物及其显示器件
TW108138163A TWI738093B (zh) 2018-10-30 2019-10-23 液晶組合物及其顯示器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811272216.8A CN111117651B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 液晶组合物及其显示器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111117651A true CN111117651A (zh) 2020-05-08
CN111117651B CN111117651B (zh) 2022-02-22

Family

ID=70484315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811272216.8A Active CN111117651B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 液晶组合物及其显示器件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111117651B (zh)
TW (1) TWI738093B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1182085A (zh) * 1996-07-15 1998-05-20 智索公司 苯基二噁烷衍生物,液晶组合物,和液晶显示元件
EP1149885A1 (en) * 2000-04-26 2001-10-31 Chisso Corporation Cyclohexane derivatives, liquid crystal compositions comprising the same and liquid crystal display devices
CN101565624A (zh) * 2008-03-11 2009-10-28 默克专利股份有限公司 液晶介质和液晶显示器
CN103320142A (zh) * 2012-02-15 2013-09-25 默克专利股份有限公司 液晶介质
CN105018108A (zh) * 2015-06-10 2015-11-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用
CN105295955A (zh) * 2015-09-30 2016-02-03 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一种正负混合液晶组合物
CN105542794A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种液晶组合物及其应用
CN105658766A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 捷恩智株式会社 液晶组合物及液晶显示元件
CN105670648A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 北京华科嘉泰科技有限公司 一种用于薄膜晶体管液晶显示器的液晶组合物
US20160280996A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Jnc Corporation Alkenyl dioxane compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN107406407A (zh) * 2015-02-17 2017-11-28 捷恩智株式会社 具有烷氧基或烷氧烷基、及饱和6元环的化合物、液晶组合物及液晶显示元件
CN108659857A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件
CN109134423A (zh) * 2017-11-23 2019-01-04 江苏和成显示科技有限公司 一种化合物及其液晶组合物和光电显示器件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106147793B (zh) * 2015-04-23 2018-01-30 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及液晶显示器件
CN106635058B (zh) * 2015-11-02 2018-11-02 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1182085A (zh) * 1996-07-15 1998-05-20 智索公司 苯基二噁烷衍生物,液晶组合物,和液晶显示元件
EP1149885A1 (en) * 2000-04-26 2001-10-31 Chisso Corporation Cyclohexane derivatives, liquid crystal compositions comprising the same and liquid crystal display devices
CN101565624A (zh) * 2008-03-11 2009-10-28 默克专利股份有限公司 液晶介质和液晶显示器
CN103320142A (zh) * 2012-02-15 2013-09-25 默克专利股份有限公司 液晶介质
CN105658766A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 捷恩智株式会社 液晶组合物及液晶显示元件
CN107406407A (zh) * 2015-02-17 2017-11-28 捷恩智株式会社 具有烷氧基或烷氧烷基、及饱和6元环的化合物、液晶组合物及液晶显示元件
US20160280996A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Jnc Corporation Alkenyl dioxane compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN105018108A (zh) * 2015-06-10 2015-11-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用
CN105295955A (zh) * 2015-09-30 2016-02-03 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一种正负混合液晶组合物
CN105670648A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 北京华科嘉泰科技有限公司 一种用于薄膜晶体管液晶显示器的液晶组合物
CN105542794A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种液晶组合物及其应用
CN108659857A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件
CN109134423A (zh) * 2017-11-23 2019-01-04 江苏和成显示科技有限公司 一种化合物及其液晶组合物和光电显示器件

Also Published As

Publication number Publication date
TW202016266A (zh) 2020-05-01
CN111117651B (zh) 2022-02-22
TWI738093B (zh) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111117656A (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117653A (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN113845921A (zh) 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件
CN113667493A (zh) 液晶组合物和液晶显示器件
CN113845925A (zh) 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及液晶显示器件
TWI670364B (zh) 聚合性液晶組合物及其液晶顯示器件
CN111117657B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117645B (zh) 具有高透过率的液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117651B (zh) 液晶组合物及其显示器件
CN114196420A (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN112391171B (zh) 具有正介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117650B (zh) 液晶组合物及其显示器件
CN111117649B (zh) 液晶组合物及其显示器件
CN111117646B (zh) 液晶组合物及其显示器件
CN111117660B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117661B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117664B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117662B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117663B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN113845924B (zh) 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及液晶显示器件
CN112391173B (zh) 具有正介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示器件
CN116925780A (zh) 具有高穿透率的液晶组合物及其液晶显示器件
WO2022057532A1 (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
CN116162469A (zh) 一种液晶组合物及其液晶显示器件
CN116064050A (zh) 包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 2/F, Sino Japan Cooperation Innovation Park, No. 16 Zidan Road, Qinhuai District, Nanjing, Jiangsu Province, 210014

Patentee after: JIANGSU HECHENG DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 212212 East Side of Yangzhong Yangtze River Bridge, Zhenjiang City, Jiangsu Province

Patentee before: JIANGSU HECHENG DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP02 Change in the address of a patent holder