CN112824497A - 一种液晶组合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶组合物及其应用，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的化合物、至少一种通式III‑2的化合物以及至少一种通式IV的化合物，本发明的液晶组合物在具有适宜的光学各向异性和介电各向异性、较高的清亮点、较低的旋转黏度、较高的Kave值的前提下，能够维持VHR‑初始及低温存储性能在稳定水平，并且具有显著更低的电导I/V值，更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现，可靠性更高。

Description

一种液晶组合物及其应用
技术领域
本发明属于液晶材料技术领域，尤其涉及一种液晶组合物及其应用。
背景技术
液晶显示元件被用于时钟、计算器为代表的各种测定机器、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性的方式有以使用TN(扭转向列)型、STN(超扭曲向列)型、TFT(薄膜晶体管)的垂直取向为特征的VA(垂直配向)型或以水平取向为特征的IPS(横向电场效应)型/FFS(边缘场开关)型等。对用于这些液晶显示元件所使用的液晶组合物，要求相对于水、空气、热、光等外部因素稳定，另外，要求以室温为中心在尽可能宽的温度范围表示液晶相、低粘性，且驱动电压低。进而液晶组合物，为了相对于各个显示元件配合最适当的介电常数各向异性(Δε)和/或使折射率各向异性(Δn)等达到最适当的值，由数种至十种的化合物来构成。
垂直取向型显示器使用Δε为负的液晶组合物，TN型、STN型或IPS型等水平取向型显示器使用Δε为正的液晶组合物。今年，也报道有使Δε为正的液晶组合物在无施加电压时垂直取向，通过施加IPS型/FFS型电场来显示的驱动方式，而Δε为正的液晶组合物的必要性更进一步的提升。另一方面，在全部的驱动方式中，都要求有低的电压驱动、高速应答、宽工作温度范围。即，要求有Δε为正且绝对值大、粘度小、向列相-各向同性液体相转变温度高。另外，必须根据Δn与单元间隙(d)的积(即Δn×d)的设定，配合单元间隙而将液晶组合物的Δn调整于适当的范围。此外，将液晶显示元件应用于电视等时，由于重视高速应答性。固要求γ1小的液晶组合物。
为了提高显示器的对比度性能，需要液晶具有较高的光透过率；为了达到良好的显示效果，要求液晶具有较高的电阻率、电荷保持率和较快的离子消散速度，液晶的光、热不稳定性会导致电荷保持率降低，从而影响显示器的显示效果；
另外，有机合成材料在光，热、氧等大气环境中会发生自催化分解反应，微观表现为含氧活性游离基团形成，发生连锁分解反应，从而导致材料宏观物理学性能下降。为抑制这类连锁反应稳定材料物理学性能，人们惯用的措施是在材料中添加抗氧剂，紫外光稳定剂等。它们的基本功能是捕获生成的游离基，抑制游离基的连锁反应；屏蔽或吸收紫外光，避免分子链受激发产生游离基。但随着这些添加物的引入，成品率恶化的问题也越来越严重，液晶组合物的整体信赖性有所下降，同时这些添加剂与母体液晶的互溶性也存在问题，导致实际应用受到限制。
液晶分子在通电情况下会产生少量离子，通常情况下，这些离子会很快消散形成性能稳定的分子，然而实际使用中的离子在显示器件中还是会形成固定电荷积累从而会形成残留DC电压，阻碍液晶分子受电场控制，从而产生画面残影。
因此，本领域亟待开发一种新型的液晶组合物，解决现有液晶电压保持率低、离子消散速度(RDC)慢、稳定性差、低温互溶性不好以及透过率低的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种液晶组合物。所述液晶组合物可以兼具低温稳定性及可靠性，适用于多种液晶显示模式。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
本发明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、至少一种通式II的化合物、至少一种通式III-1的化合物、至少一种通式III-2的化合物以及至少一种通式IV的化合物；
Figure BDA0002283324350000021
Figure BDA0002283324350000031
所述r表示2、3或4；
所述Sp表示含有1-15个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个等)碳原子的直链或支链亚烷基、含有3-7个(例如4个、5个、6个等)碳原子的环烷基或芳烃基、或是含有1-15个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个等)碳原子的直链或支链亚烷基中至少一个-CH2-被-O-、-CO-或-NH-替代后的基团、含有3-7个(例如4个、5个、6个等)碳原子的环烷基或芳烃基中至少一个-CH2CH2-被-CH＝CH-或-C≡C-替代后的基团，或是上述基团中至少两种连接而成的基团，并且Sp的价数为与r所表示的数相同的数；
其中，芳烃基指的是含有苯环的烃基，包括但不限于
Figure BDA0002283324350000032
等，虚线代表基团的接入键；
所述RN表示H、-OH、含有1-15个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个等)碳原子的烷基，或者含有1-15个碳原子的烷基中至少一个-CH2-被-O-、-CO-或-NH-替代后的基团；
所述Y1-Y4各自独立地表示H或含有1-4个(例如2个或3个)碳原子的烷基；
所述RN1和RN2各自独立地表示含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000033
或者所述含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团；
所述ZN1和ZN2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-中的任意一种；
所述环
Figure BDA0002283324350000034
和环
Figure BDA0002283324350000035
各自独立地表示
Figure BDA0002283324350000036
或者
Figure BDA0002283324350000037
中的一个或至少两个不相邻的-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure BDA0002283324350000038
中的一个或至少两个单键被双键替代后的基团，或者
Figure BDA0002283324350000041
中的一个或至少两个-H被-CN、-F或-Cl取代后的基团，或者
Figure BDA0002283324350000042
中一个或至少两个CH被N替代后的基团；
所述LN1、LN2、LA13各自独立地表示-H或者含有1-3个(例如2个或3个)碳原子的直链或支链烷基；
所述nN1表示0、1、2或3，nN2表示0或1，且0≤nN1+nN2≤3。例如1、2，当nN1表示2或3时，环
Figure BDA0002283324350000043
相同或不同，ZN1相同或不同；
所述RA1和RA2各自独立地表示含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000044
或者含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000045
Figure BDA0002283324350000046
中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述ZA11、ZA21和ZA22各自独立地表示单键、-O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH2O-或-OCH2-中的任意一种；
所述XA1和XA2各自独立地表示卤素、含有1-5个(例如2个、3个、4个等)碳原子的卤代烷基、含有1-5个(例如2个、3个、4个等)碳原子的卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或含有2-5个(例如2个、3个、4个等)碳原子的卤代烯氧基中的任意一种；
所述环
Figure BDA0002283324350000047
环
Figure BDA0002283324350000048
环
Figure BDA0002283324350000049
和环
Figure BDA00022833243500000410
各自独立地表示
Figure BDA00022833243500000411
或者
Figure BDA00022833243500000412
Figure BDA00022833243500000413
中的一个或至少两个不相邻的-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure BDA00022833243500000414
Figure BDA00022833243500000415
中的一个或至少两个单键被双键替代后的基团，或者
Figure BDA00022833243500000416
Figure BDA0002283324350000051
中的一个或至少两个-H被-CN、-F或-Cl取代后的基团，或者
Figure BDA0002283324350000052
Figure BDA0002283324350000053
中的一个或至少两个CH被N替代后的基团；
所述nA11和nA2各自独立地表示0、1、2或3，且当nA11＝2或3时，环
Figure BDA0002283324350000054
相同或不同，ZA11相同或不同；当nA2＝2或3时，环
Figure BDA0002283324350000055
相同或不同，ZA21相同或不同；
所述nA12表示1或2，且当nA12＝2时，环
Figure BDA0002283324350000056
相同或不同；
所述LA11、LA12、LA13、LA21和LA22各自独立地表示-H、-F或-CH3中的任意一种；
所述RM1和RM2各自独立地表示含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000057
或者含有1-12个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个等)碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团；
所述环
Figure BDA0002283324350000058
环
Figure BDA0002283324350000059
和环
Figure BDA00022833243500000510
各自独立地表示
Figure BDA00022833243500000511
Figure BDA00022833243500000512
或者
Figure BDA00022833243500000513
中的一个或至少两个-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure BDA00022833243500000514
中的一个-H被卤素取代后的基团；
所述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-中的任意一种；
所述nM1表示0、1、2或3，且当nM1表示2或3时，环
Figure BDA00022833243500000515
相同或不同，ZM2相同或不同。
本发明中，类似于
Figure BDA00022833243500000516
这种没有特别说明接入位点的基团，其中支出的直线即代表接入位点，并非代表甲基；
本发明将通式I所示的添加剂添加至液晶组合物中，该添加剂与通式II-1(负性液晶单体)、III-1(含
Figure BDA0002283324350000061
的正性液晶单体)、III-2(不含
Figure BDA0002283324350000062
的正性液晶单体)和IV(中性液晶单体)所示的化合物协同作用，使得到的液晶组合物在具有适宜的光学各向异性和介电各向异性、较高的清亮点、较低的旋转黏度、较高的Kave值的前提下，能够维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平，并且具有显著更低的电导I/V值，更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现，可靠性更高。
优选地，所述通式I的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure BDA0002283324350000063
Figure BDA0002283324350000071
所述t为1-11的整数，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10等；
所述Y1、Y2、Y3、Y4和RN均具有与通式I相同的意义。
优选地，所述RN表示-H或含有1-8个碳原子的烷基；
所述Y1、Y2、Y3、Y4均为甲基。
优选地，所述液晶组合物中，通式I化合物的含量为50-5000ppm，例如60ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm、4000ppm、4500ppm、4800ppm等，优选100-4000ppm，进一步优选100-3000ppm，更进一步优选200-1000ppm。
优选地，所述通式II的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure BDA0002283324350000081
Figure BDA0002283324350000091
所述RN1和RN2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链烷基、含有1-10个碳原子的直链烷氧基、含有2-10个碳原子的直链烯基或含有2-10个碳原子的直链烯氧基中的任意一种。
优选地，所述通式III-1的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure BDA0002283324350000092
Figure BDA0002283324350000101
Figure BDA0002283324350000111
所述RA1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000112
或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002283324350000113
中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-；
所述v和w各自独立地表示0或1；
所述LA11、LA12、LA11'、LA12'、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F；
所述LA13和LA13'各自独立地表示-H或-CH3；
所述XA1表示-F、-CF3或-OCF3。
优选地，所述通式III-2的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure BDA0002283324350000121
Figure BDA0002283324350000131
所述RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基，或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或-F；
所述XA21表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH＝CF2中的任意一种。
优选地，所述通式IV的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure BDA0002283324350000141
Figure BDA0002283324350000151
所述RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链烷基、含有1-8个碳原子的直链烷氧基、含有2-8个碳原子的直链烯基或含有2-8个碳原子的直链烯氧基中的任意一种。
优选地，所述通式II的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-40％，例如2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、28％等，优选1-30％，进一步优选5-20％。
优选地，所述通式III-1和/或通式III-2的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-60％，例如2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、28％、30％、35％、40％、45％、48％、50％、55％、58％等，优选5-55％，进一步优选10-50％。
优选地，所述通式IV的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-80％，例如2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、28％、30％、35％、40％、45％、48％、50％、55％、60％、65％、68％、70％、72％、75％、78％等，优选10-70％，进一步优选20-60％。
本发明的目的之二在于提供一种液晶显示器件，所述液晶显示器件中包含目的之一所述的液晶组合物。
优选地，所述液晶显示器件包括主动矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)驱动的液晶显示器件。
优选地，所述液晶显示器件的显示模式为IPS/FFS显示模式。
相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的液晶组合物在具有适宜的光学各向异性和介电各向异性、较高的清亮点、较低的旋转黏度、较高的Kave值的前提下，能够维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平，并且具有显著更低的电导I/V值，更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现，可靠性更高。
附图说明
图1是对比例1、实施例1-9的液晶组合物的RDC随时间变化图。
图2是对比例2、实施例10-18的液晶组合物的RDC随时间变化图
图3是对比例3、实施例19-27的液晶组合物的RDC随时间变化图。
图4是对比例4、实施例28-36的液晶组合物的RDC随时间变化图。
图5是对比例5、实施例37-45的液晶组合物的RDC随时间变化图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
为了便于表达，在以下实施例和对比例中，液晶组合物中基团结构以表1中所列的代码来表示：
表1
Figure BDA0002283324350000161
Figure BDA0002283324350000171
表1中，虚线代表基团的接入位点，不含有虚线的基团中短直线代表接入位点。
示例性的，对如下结构式的化合物的结构代码进行说明：
Figure BDA0002283324350000172
利用表1中的代码，该结构为nCPPm，其中，n代表碳原子数为n的烷基，即化合物最左端的烷基，m代表碳原子数为m的烷基，即化合物最右端的烷基，CPP代表从左向右顺序连接的环烷基、苯基、苯基。
以下实施例和对比例中所述涉及到的性能测试的参数定义详见表2。
表2
参数 参数定义
Δn 光学各向异性
C<sub>P</sub> 清亮点(向列相-各向同性相的转变温度，℃)
K<sub>ave</sub> 平均弹性常数
Δε 介电各向异性
V<sub>th</sub> 阈值电压(V)
t<sub>-40℃</sub> 低温存储时间(天，在-40℃下)
T 穿透率(％)
I/V 电导(Ghom<sup>-1</sup>)
VHR-初始 初始电压保持率(％)
以下实施例和对比例的性能测试方法及参数如下：
Δn在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得到；
CP使用熔点仪定量法测试；
Kave，测试条件：7μm反平行摩擦盒，V＝0.1～20V；Kave＝1/3(K11+K22+K33)，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；
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；
Vth测试条件：使用DMS 505测试液晶的V-T(穿透率)曲线；
低温存储稳定性LTS(-40℃)：在-40℃的低温恒温箱进行每日观察是否有晶体析出。
T，测试条件使用DMS 505测试液晶的V(电压)-T(穿透率)曲线，测试盒采用正性3.5μm IPS cell，V＝0～20V；
电导I/V：单位为Ghom-1；测试条件：在9μm的TN盒中，灌满液晶，加电至10V、0.01Hz，使用TOYO 6254测试得出I/V值；
VHR-初始是使用TOYO6254型液晶物性评价系统测试得；测试温度为65℃，测试电压为5V，测试频率为6Hz；
t-40℃的测试方法：在-40℃的低温恒温箱进行每日观察是否有晶体析出；
RDC的测试方法：使用TOYO 6254型液晶物性评价系统在25±0.5℃下施加直流电压5V3600s后断开电源，并持续测试液晶残留电位3600s，记录电位变化曲线。
以下实施例和对比例所提供的液晶组合物中均包括液晶主体，具体涉及到液晶主体-1(HOST-1)、液晶主体-2(HOST-2)、液晶主体-3(HOST-3)、液晶主体-4(HOST-4)和液晶主体-5(HOST-5)，配方详见表3-1至表3-5。
表3-1 HOST-1配方
组分 含量(％)
3CWO2 2
2PWO2 2
4CCWO2 4
5C1OWWO2 2
4CC1OWO2 4
3CPPF 2
3PGUF 2
3CPGF 4
3DPUF 6
3DCPUF 4
3CCPUF 6
3CPUF 6
4CPUF 4
3CCV 34
3CCV1 6
5CCO2 2
5CC3 2
VCPP2 4
VCVCP1 2
3CCEPC4 2
表3-2 HOST-2配方
Figure BDA0002283324350000191
Figure BDA0002283324350000201
表3-3 HOST-3配方
Figure BDA0002283324350000202
Figure BDA0002283324350000211
表3-4 HOST-4配方
Figure BDA0002283324350000212
Figure BDA0002283324350000221
表3-5 HOST-5配方
Figure BDA0002283324350000222
Figure BDA0002283324350000231
上述五种液晶主体的表征参数如表4所示。
表4
Δn C<sub>P</sub> K<sub>ave</sub> Δε V<sub>th</sub>(V)
HOST-1 0.102 82 12.3 3.2 2.79
HOST-2 0.102 84 12.1 3.4 2.55
HOST-3 0.101 82 12.3 4.3 2.21
HOST-4 0.098 82 12.2 2.6 2.93
HOST-5 0.099 81.5 12.5 3.4 2.65
本发明实施例和对比例均提供液晶组合物，其中实施例的液晶组合物均由上述HOST-1至HOST-5和不同含量的通式I的化合物(GUEST-1至GUEST-3)组成，对比例的液晶组合物均仅包含上述HOST-1至HOST-5，关于实施例和对比例液晶组合物的液晶主体类型、通式I的化合物类型及含量(以液晶组合物总重量为基数)以及液晶组合物的性能测试数据通过下述表格的方式呈现。
实施例1-9及对比例1
通过向HOST-1中添加如下表5中不同含量的通式I的化合物(GUEST-1、GUEST-2及GUEST-3)，构成本发明的对比例1和实施例1-9，性能测试结果如表5所示。
GUEST-1：
Figure BDA0002283324350000232
(归属于通式I-2)；
GUEST-2：
Figure BDA0002283324350000233
(归属于通式I-1)；
GUEST-3：
Figure BDA0002283324350000234
(归属于通式I-5)；
表5 对比例1、实施例1-9的配方及表征参数
Figure BDA0002283324350000241
由表5中的数据可知，本发明的液晶组合物在维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平的前提下，具有显著更低的电导I/V值，可靠性更高。
图1是对比例1、实施例1-9的液晶组合物的RDC随时间变化图，图中显示含有本发明通式I的化合物的液晶组合物具有更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现。
实施例10-18及对比例2
通过向HOST-2中添加如下表6中不同含量的通式I的化合物(GUEST-1、GUEST-2及GUEST-3)，构成本发明的对比例2和实施例10-18，性能测试结果如表6所示。
表6 对比例2、实施例10-18的配方及表征参数
Figure BDA0002283324350000242
Figure BDA0002283324350000251
由表6中的数据可知，本发明的液晶组合物在维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平的前提下，具有显著更低的电导I/V值，可靠性更高。
图2是对比例2、实施例10-18的液晶组合物的RDC随时间变化图，图中显示含有本发明通式I的化合物的液晶组合物具有更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现。
实施例19-27及对比例3
通过向HOST-3中添加如下表7中不同含量的通式I的化合物(GUEST-1、GUEST-2及GUEST-3)，构成本发明的对比例3和实施例19-27，性能测试结果如表7所示。
表7 对比例3、实施例19-27的配方及表征参数
Figure BDA0002283324350000252
由表7中的数据可知，本发明的液晶组合物在维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平的前提下，具有显著更低的电导I/V值，可靠性更高。
图3是对比例3、实施例19-27的液晶组合物的RDC随时间变化图，图中显示含有本发明通式I的化合物的液晶组合物具有更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现。
实施例28-36及对比例4
通过向HOST-4中添加如下表8中不同含量的通式I的化合物(GUEST-1、GUEST-2及GUEST-3)，构成本发明的对比例4和实施例28-36，性能测试结果如表8所示。
表8 对比例4、实施例28-36的配方及表征参数
Figure BDA0002283324350000261
由表8中的数据可知，本发明的液晶组合物在维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平的前提下，具有显著更低的电导I/V值，可靠性更高。
图4是对比例4、实施例28-36的液晶组合物的RDC随时间变化图，图中显示含有本发明通式I的化合物的液晶组合物具有更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现。
实施例37-45及对比例5
通过向HOST-5中添加如下表9中不同含量的通式I的化合物(GUEST-1、GUEST-2及GUEST-3)，构成本发明的对比例5和实施例37-45，性能测试结果如表9所示。
表9 对比例5、实施例37-45的配方及表征参数
Figure BDA0002283324350000262
Figure BDA0002283324350000271
由表9中的数据可知，本发明的液晶组合物在维持VHR-初始及低温存储性能在稳定水平的前提下，具有显著更低的电导I/V值，可靠性更高。
图5是对比例5、实施例37-45的液晶组合物的RDC随时间变化图，图中显示含有本发明通式I的化合物的液晶组合物具有更快的离子消散速度，可有效改善液晶面板残影的出现。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶组合物，其特征在于，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的化合物、至少一种通式III-2的化合物以及至少一种通式IV的化合物；
Figure FDA0002283324340000011
所述r表示2、3或4；
所述Sp表示含有1-15个碳原子的直链或支链亚烷基、含有3-7个碳原子的环烷基或芳烃基、或是含有1-15个碳原子的直链或支链亚烷基中至少一个-CH2-被-O-、-CO-或-NH-替代后的基团、含有3-7个碳原子的环烷基或芳烃基中至少一个-CH2CH2-被-CH＝CH-或-C≡C-替代后的基团，或是上述基团中至少两种连接而成的基团，并且Sp的价数为与r所表示的数相同的数；
所述RN表示H、-OH、含有1-15个碳原子的烷基，或者含有1-15个碳原子的烷基中至少一个-CH2-被-O-、-CO-或-NH-替代后的基团；
所述Y1-Y4各自独立地表示H或含有1-4个碳原子的烷基；
所述RN1和RN2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 FDA0002283324340000021
或者所述含有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个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团；
所述ZN1和ZN2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-中的任意一种；
所述环
Figure FDA0002283324340000022
和环
Figure FDA0002283324340000023
各自独立地表示
Figure FDA0002283324340000024
或者
Figure FDA0002283324340000025
中的一个或至少两个不相邻的-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure FDA0002283324340000026
中的一个或至少两个单键被双键替代后的基团，或者
Figure FDA0002283324340000027
中的一个或至少两个-H被-CN、-F或-Cl取代后的基团，或者
Figure FDA0002283324340000028
中一个或至少两个CH被N替代后的基团；
所述LN1、LN2、LA13各自独立地表示-H或者含有1-3个碳原子的直链或支链烷基；
所述nN1表示0、1、2或3，nN2表示0或1，且0≤nN1+nN2≤3，当nN1表示2或3时，环
Figure FDA0002283324340000029
相同或不同，ZN1相同或不同；
所述RA1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 FDA0002283324340000031
或者含有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个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002283324340000032
中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述ZA11、ZA21和ZA22各自独立地表示单键、-O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH2O-或-OCH2-中的任意一种；
所述XA1和XA2各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的卤代烷基、含有1-5个碳原子的卤代烷氧基、含有2-5个碳原子的卤代烯基或含有2-5个碳原子的卤代烯氧基中的任意一种；
所述环
Figure FDA0002283324340000033
环
Figure FDA0002283324340000034
环
Figure FDA0002283324340000035
和环
Figure FDA0002283324340000036
各自独立地表示
Figure FDA0002283324340000037
或者
Figure FDA0002283324340000038
Figure FDA0002283324340000039
中的一个或至少两个不相邻的-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure FDA00022833243400000310
中的一个或至少两个单键被双键替代后的基团，或者
Figure FDA00022833243400000311
中的一个或至少两个-H被-CN、-F或-Cl取代后的基团，或者
Figure FDA00022833243400000312
中的一个或至少两个CH被N替代后的基团；
所述nA11和nA2各自独立地表示0、1、2或3，且当nA11＝2或3时，环
Figure FDA0002283324340000041
相同或不同，ZA11相同或不同；当nA2＝2或3时，环
Figure FDA0002283324340000042
相同或不同，ZA21相同或不同；
所述nA12表示1或2，且当nA12＝2时，环
Figure FDA0002283324340000043
相同或不同；
所述LA11、LA12、LA13、LA21和LA22各自独立地表示-H、-F或-CH3中的任意一种；
所述RM1和RM2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 FDA0002283324340000044
或者含有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个及以上的-CH2-分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团；
所述环
Figure FDA0002283324340000045
环
Figure FDA0002283324340000046
和环
Figure FDA0002283324340000047
各自独立地表示
Figure FDA0002283324340000048
Figure FDA0002283324340000049
或者
Figure FDA00022833243400000410
中的一个或至少两个-CH2-被-O-替代后的基团，或者
Figure FDA00022833243400000411
中的一个-H被卤素取代后的基团；
所述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-中的任意一种；
所述nM1表示0、1、2或3，且当nM1表示2或3时，环
Figure FDA00022833243400000412
相同或不同，ZM2相同或不同。
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的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure FDA0002283324340000051
Figure FDA0002283324340000061
所述t为1-11的整数；
所述Y1、Y2、Y3、Y4和RN均具有与权利要求1相同的限定范围。
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RN表示-H或含有1-8个碳原子的烷基；
所述Y1、Y2、Y3、Y4均为甲基。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中，通式I化合物的含量为50-5000ppm，优选100-4000ppm，进一步优选100-3000ppm，更进一步优选200-1000ppm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式II的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure FDA0002283324340000071
所述RN1和RN2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链烷基、含有1-10个碳原子的直链烷氧基、含有2-10个碳原子的直链烯基或含有2-10个碳原子的直链烯氧基中的任意一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式III-1的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure FDA0002283324340000081
Figure FDA0002283324340000091
Figure FDA0002283324340000101
所述RA1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002283324340000102
Figure FDA0002283324340000103
或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002283324340000104
Figure FDA0002283324340000105
中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-；
所述v和w各自独立地表示0或1；
所述LA11、LA12、LA11'、LA12'、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F；
所述LA13和LA13'各自独立地表示-H或-CH3；
所述XA1表示-F、-CF3或-OCF3。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式III-2的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure FDA0002283324340000111
Figure FDA0002283324340000121
Figure FDA0002283324340000131
所述RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基，或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的1个或不相邻的2个及以上的-CH2-各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代后的基团，或者含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或至少两个-H各自独立地被-F或-Cl取代后的基团；
所述LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或-F；
所述XA21表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH＝CF2中的任意一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式IV的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：
Figure FDA0002283324340000132
Figure FDA0002283324340000141
Figure FDA0002283324340000151
所述RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链烷基、含有1-8个碳原子的直链烷氧基、含有2-8个碳原子的直链烯基或含有2-8个碳原子的直链烯氧基中的任意一种。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式II的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-40％，优选1-30％，进一步优选5-20％；
优选地，所述通式III-1和/或通式III-2的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-60％，优选5-55％，进一步优选10-50％；
优选地，所述通式IV的化合物的总重量占液晶组合物总重量的1-80％，优选10-70％，进一步优选20-60％。
10.一种液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件中包含权利要求1-9中任一项所述的液晶组合物；
优选地，所述液晶显示器件包括主动矩阵薄膜晶体管驱动的液晶显示器件；
优选地，所述液晶显示器件的显示模式为IPS/FFS显示模式。
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