CN113667489A - 液晶组合物和液晶显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶组合物以及包含所述液晶组合物的液晶显示器件，其中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。与现有技术相比，本发明所述的液晶组合物具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度，使得包含其的液晶显示器件具有较宽的使用温度范围、较高的对比度、较低的阈值电压和较快的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及液晶领域，具体涉及一种液晶组合物以及包含该液晶组合物的液晶显示器件。
背景技术
目前，液晶在信息显示领域得到了广泛的应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展。近几年，液晶化合物的应用已显著拓宽到显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。
基于液晶分子的运作模式，液晶显示元件可以分类为相变(phase change，PC)、扭曲向列(twisted nematic，TN)、超扭曲向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled briefringence，ECB)，光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、面内切换(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)等类型。基于元件的驱动方式，液晶显示元件可以分类为被动矩阵(passive matrix，PM)型与主动矩阵(active matrix，AM)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)、MIM(metal insulator metal，金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型包含非晶硅(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。根据光源的类型，液晶显示元件可以分为利用自然光的反射型、利用背景光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物，该液晶组合物具有适当的特性。借由提高该液晶组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将液晶组合物的特性与AM元件的特性的关联归纳于下述表1中。
表1.液晶组合物的特性与AM元件的特性
液晶材料需要具有适当大的介电各向异性绝对值、适当高的光学各向异性以及良好的低温互溶性和热稳定性。此外，液晶材料还应当具有较短的响应时间和较高的对比度。下面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液晶显示元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度优选大于等于70℃，而且向列相的较佳下限温度优选为约-10℃以下。组合物的粘度与液晶显示元件的响应时间相关联，为了使液晶显示元件显示动态影像，优选具有较短的响应时间。因此，优选液晶组合物的粘度小，而更优选的是在低温下，液晶组合物的粘度小。
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他性能发生变化。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
发明目的：针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度的液晶组合物。
本发明的目的还在于提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件，所述液晶显示器件特别适用于VA、IPS或FFS显示元件中。
技术方案：为了实现以上发明目的，本发明提供一种液晶组合物，该液晶组合物包含：
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
其中，
R1和R2各自独立地表示-H、卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且前述基团中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；
R3、R4、R5和R6各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
环
环
环
环
环
和环
各自独立地表示
其中
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代，并且一个或更多个环中单键可被双键替代，其中
和
中的一个或更多个-H可各自独立地被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代，并且一个或更多个环中-CH＝可被-N＝替代；
X1表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-；
Y1和Y2各自独立地表示-H、卤素、含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷基、或含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷氧基；
Y3、Y4、Y5和Y6各自独立地表示-F、-Cl、-CF3、-OCF3或-CHF2；
Z1和Z2各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-；
Z3和Z4各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-，并且Z3和Z4中的至少一个不为单键；
n1和n2各自独立地表示0、1或2，其中当n1＝2时，环
可以相同或不同，Z1可以相同或不同，当n2＝2时，环
可以相同或不同，Z2可以相同或不同；
n3表示0、1或2，n4表示0或1，且0＜n3+n4≤3，其中当n3＝2时，环
可以相同或不同，Z3可以相同或不同；并且
n5表示0、1、2或3，n6表示0或1，且0＜n5+n6≤3，其中当n5＝2或3时，环
可以相同或不同。
在本发明的一些实施方案中，优选地，Y1和Y2各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CH3、-OCH3、-CF3或-OCF3；进一步优选地，Y1和Y2各自独立地表示-H、-F或-Cl。
在本发明的一些实施方案中，优选地，Z1和Z2各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CF2O-或-OCF2-。
在本发明的一些实施方案中，优选地，环
和环
各自独立地表示
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：
其中，
环
具有与环
相同的定义；
Z1’具有与Z1相同的定义；并且
X1表示-O-、-S-或-CO-。
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和通式I-2的化合物组成的组的化合物。
在本发明的一些实施方案中，优选地，R1和R2优选各自独立地表示卤素、含有1-10个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基；进一步优选地，R1和R2各自独立地表示卤素、含有1-8个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基；再进一步优选地，R1和R2各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，R1和R2各自独立地表示-F、-Cl、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基。
在本发明的一些实施方案中，为了保持对热、光良好的化学稳定性，优选R1和R2为烷基；为了提高介电各向异性，优选R1和R2为烷氧基；为了保持较小的粘度及较快的响应速度，优选R1和R2为烯基；为了保持较小的粘度、较宽的向列相温度范围和较快的响应速度，优选R1和R2的端基不为烯基，进一步优选R1和R2为烯基且其端基为烷基。
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式I的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％或15％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式I的化合物的重量百分比的上限值为40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
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1％-40％；优选地，通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为2％-30％；进一步优选地，通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为3％-20％。
在本发明的一些实施方案中，通式II的化合物选自由如下化合物组成的组：
在本发明的一些实施方案中，优选地，R3和R4各自独立地表示含有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；进一步优选地，R3和R4各自独立地表示含有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；再进一步优选地，R3和R4各自独立地表示含有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，为了保持较好的稳定性，优选R3和R4为烷基；为了保持较好的介电各向异性，优选R3和R4为烷氧基。
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式II的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、15％、18％、20％或25％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式II的化合物的重量百分比的上限值为40％、38％、36％、34％、32％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％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1％-40％；优选地，通式II的化合物占液晶组合物的重量百分比为15％-40％；进一步优选地，通式II的化合物占液晶组合物的重量百分比为20％-40％。
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：
在本发明的一些实施方案中，优选地，R5和R6各自独立地表示含有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；进一步优选地，R5和R6各自独立地表示含有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；再进一步优选地，R5和R6各自独立地表示含有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，为了获得较大的介电各向异性绝对值，本发明的液晶组合物优选包含至少两种通式III的化合物；为进一步获得较好的低温存储相变点，本发明的液晶组合物优选包含至少三种通式III的化合物。
相对本发明的液晶组合物的总重量，通式III的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式II的化合物的重量百分比的上限值为50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。
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1％-50％；优选地，通式III的化合物占液晶组合物的重量百分比为10％-50％；进一步优选地，通式III的化合物占液晶组合物的重量百分比为20％-50％。
在本发明的一些实施方案中，为了获得较高的清亮点和较大的介电各向异性绝对值，液晶组合物优选通式II和通式III的化合物占液晶组合物的重量百分比均大于20％；为了进一步获得较好的低温存储相变点，液晶组合物优选包含至少三种通式III的化合物，且通式II和通式III的化合物占液晶组合物的重量百分比均大于20％。
在本发明的一些实施方案中，液晶组合物还包含至少一种通式M的化合物：
其中，
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、
其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
环
环
和环
各自独立地表示
或
其中
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代，并且一个或更多个环中单键可被双键替代，其中
中的至多一个-H可被卤素取代；
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-；并且
nM表示0、1或2，其中当nM＝2时，环
可以相同或不同，ZM2可以相同或不同。
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：
在本发明的一些实施方案中，优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链的烷基、含有1-9个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链的烯基；进一步优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、含有1-7个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链的烯基；再进一步优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链的烷基、含有1-4个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链的烯基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有2-8个碳原子的直链的烯基；进一步优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链的烯基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，RM1和RM2中的任一者为含有2-5个碳原子的直链的烯基，而另一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、或含有1-7个碳原子的直链的烷氧基；进一步优选地，RM1和RM2各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链的烷基、或含有1-4个碳原子的直链的烷氧基。
在本发明的一些实施方案中，优选地，RM1和RM2中的任一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基，而另一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基、或含有1-4个碳原子的直链的烷氧基；进一步优选地，RM1和RM2两者均各自独立地为含有1-5个碳原子的直链的烷基。
本发明中的烯基优选自式(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(V9)。式(V1)至式(V9)所表示的基团如下所示：
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(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基团如下所示：
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的化合物的重量百分比的下限值为1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、15％、16％、17％、18％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式M的化合物的重量百分比的上限值为90％、85％、80％、75％、70％、67％、65％、60％、55％、50％、45.5％、45％、40％、35％、30％、28％、27％、26％、25.5％、25％、24％、23％、22％、21％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％-90％；优选地，通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为20％-80％；进一步优选地，通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为20％-70％。
关于通式M的化合物的含量，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，优选其下限值较高且上限值较高；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，优选其下限值较高且上限值较高；在为了将驱动电压保持为较低、且使介电各向异性的绝对值较大时，优选其下限值变低且上限值变低。
在本发明的一些实施方案中，在重视可靠性时，优选RM1和RM2均为烷基；在重视降低化合物的挥发性的情形时，优选RM1和RM2均为烷氧基；在重视粘度降低的情形时，优选RM1和RM2中至少一者为烯基。
在本发明的一些实施方案中，为了获得较低的旋转粘度，优选包含至少一种通式M-1的化合物的液晶组合物。
在本发明的一些实施方案中，优选地，M-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式M-1的化合物的重量百分比的下限值为10％、12％、14％、15％、16％、17％、18％、20％、25％或30％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式M-1的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、55％、50％、45.5％、45％、40％、35％、30％、28％、27％、26％、25.5％、25％或24％。
在本发明的一些实施方案中，通式M-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为10％-60％，优选地，通式M-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为10％-50％；进一步优选地，通式M-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为15％-50％。
在本发明的一些实施方案中，液晶组合物还包含至少一种选自由通式A-1和通式A-2的化合物组成的组的化合物：
其中，
RA1表示含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、
其中含有1-12个碳原子的直链或支链烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、
中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；
环
环
环
和环
各自独立地表示
其中
和
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代，并且一个或更多个环中单键可被双键替代，其中
中的一个或更多个-H可分别独立地被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代，并且一个或更多个环中-CH＝可被-N＝替代；
ZA11、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-；
LA11、LA12、LA13、LA21和LA22各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素；
XA1和XA2各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代烷基或卤代烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代烯基或卤代烯氧基；
nA11表示0、1、2或3，其中当nA11＝2或3时，环
可以相同或不同，ZA11可以相同或不同；
nA12表示1或2，其中当nA12＝2时，环
可以相同或不同；并且
nA2表示1、2或3，其中当nA2＝2或3时，环
可以相同或不同，ZA21可以相同或不同。
在本发明的一些实施方案中，通式A-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，
RA1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
其中含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且含有1-8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；
Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-；
LA11、LA12、LA11’、LA12’、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F；
LA13和LA13’各自独立地表示-H或-CH3；
XA1表示-F、-CF3或-OCF3；并且
v和w各自独立地表示0或1。
相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式A-1的化合物的重量百分比的下限值为0％、0.1％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或20％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式A-1的化合物的重量百分比的上限值为50％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、27％、26％、25.5％或25％。
在本发明的一些实施方案中，通式A-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为0％-50％。
关于通式A-1的化合物的优选含量，在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度较快的情况下，优选使其下限值略低且上限值略低；进一步地，在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下，优选使其下限值略低且上限值略低；此外，为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性绝对值时，优选使其下限值略高且上限值略高。
在本发明的一些实施方案中，通式A-2的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，
RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基，其中含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且存在于这些基团中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；
LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或F；并且
XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH＝CF2。
相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式A-2的化合物的重量百分比的下限值为0％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、20％；相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式A-2的化合物的重量百分比的上限值为60％、55％、50％、45.5％、45％、42.5％、40％、35％、30％、28％、27％、26％或25％。
在本发明的一些实施方案中，通式A-2的化合物占液晶组合物的重量百分比为0％-60％。
关于通式A-2的化合物的优选含量，在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度快的情况下，优选使其下限值略低且上限值略低；进一步地，在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下，优选使其下限值略低且上限值略低；此外，为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性的绝对值时，优选使其下限值略高且上限值略高。
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。
在本发明的一些实施方案中，掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0％-5％；优选地，掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0.01％-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：
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：
在本发明的一些实施方案中，光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0％-5％；优选地，光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0.01％-1％；更优选地，光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0.01％-0.1％。
本发明另一方面提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。
在本发明的一些实施方案中，液晶显示器件特别适用于VA、IPS或FFS显示模式中。
有益效果
本发明所述的液晶组合物具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度，使得包含其的液晶显示器件具有较宽的使用温度范围、较高的对比度、较低的阈值电压和较快的响应速度。
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，液晶化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
以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表2所列代码表示，则可表达为：nC1OWm，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m表示右端烷基的C原子数，例如n为“2”，即表示该烷基为-C2H5，代码中的C代表1,4-亚环己基，W代表2,3-二氟-1,4-亚苯基。
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，℃)
Δn 光学各向异性(589nm，25℃)
Δε 介电各向异性(1KHz，25℃)
Tc 低温存储相变点(即向列相下限温度，℃)
γ1 旋转粘度(mPa·s，25℃)
其中，
Cp：通过熔点仪测试获得；Δn：使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得；
Δε：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、盒厚7μm的VA型测试盒；
Tc：将具有向列相的液晶放在玻璃瓶中，分别在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃的温度下保存在冰箱中，然后观察第10天的样品的情况，例如，当样品在-20℃呈向列相而在-30℃变为晶体或近晶状态，则Tc＜-20℃；
γ1：使用LCM-2型液晶物性评价系统测试得到；测试条件：25℃，240V，测试盒厚20μm。
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。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。
实施例1
按表3中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例1的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表3液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例2
按表4中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例2的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表4液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例3
按表5中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例3的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表5液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例4
按表6中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例4的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表6液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例5
按表7中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例5的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表7液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例6
按表8中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例6的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表8液晶组合物的配方及性能参数测试结果
实施例7
按表9中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例7的液晶组合物，并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
表9液晶组合物的配方及性能参数测试结果
由以上实施例1-7可知，本发明所述的液晶组合物具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度，使得包含其的液晶显示器件具有较宽的使用温度范围、较高的对比度、较低的阈值电压和较快的响应速度。
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 (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的化合物
其中，
R1和R2各自独立地表示-H、卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且前述基团中的一个或更多个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；
R3、R4、R5和R6各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
环
环
环
环
环
和环
各自独立地表示
其中
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代，并且一个或更多个环中单键可被双键替代，其中
中的一个或更多个-H可各自独立地被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代，并且一个或更多个环中-CH＝可被-N＝替代；
X1表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-；
Y1和Y2各自独立地表示-H、卤素、含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷基、或含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷氧基；
Y3、Y4、Y5和Y6各自独立地表示-F、-Cl、-CF3、-OCF3或-CHF2；
Z1和Z2各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-；
Z3和Z4各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-，并且Z3和Z4中的至少一个不为单键；
n1和n2各自独立地表示0、1或2，其中当n1＝2时，环
可以相同或不同，Z1可以相同或不同，当n2＝2时，环
可以相同或不同，Z2可以相同或不同；
n3表示0、1或2，n4表示0或1，且0＜n3+n4≤3，其中当n3＝2时，环
可以相同或不同，Z3可以相同或不同；并且
n5表示0、1、2或3，n6表示0或1，且0＜n5+n6≤3，其中当n5＝2或3时，环
可以相同或不同。
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的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，
环
具有与环
相同的定义；
Z1’具有与Z1相同的定义；并且
X1表示-O-、-S-或-CO-。
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的化合物选自由通式I-1和通式I-2的化合物组成的组的化合物。
4.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的化合物选自由如下化合物组成的组：
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的化合物选自由如下化合物组成的组：
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I的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为1％-40％；所述通式II的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为1％-40％；并且所述通式III的化合物占所述液晶组合物的重量百分比为1％-50％。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含至少两种选自由通式III-1至通式III-13的化合物组成的组的化合物。
8.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含至少一种通式M的化合物：
其中，
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、
其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
环
环
和环
各自独立地表示
其中
中的一个或更多个-CH2-可被-O-替代，一个或更多个环中单键可被双键替代，其中
中的至多一个-H可被卤素取代；
ZM1和ZM2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-；并且
nM表示0、1或2，其中当nM＝2时，环
可以相同或不同，ZM2可以相同或不同。
9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其特征在于，通式M的化合物选自由如下化合物组成的组
10.一种包含权利要求1-9中任一项所述液晶组合物的液晶显示器件。
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