CN113736477A - 一种液晶组合物和液晶显示器件 - Google Patents

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CN113736477A CN202010463723.0A CN202010463723A CN113736477A CN 113736477 A CN113736477 A CN 113736477A CN 202010463723 A CN202010463723 A CN 202010463723A CN 113736477 A CN113736477 A CN 113736477A
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王立威
马文阳
韩文明
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Jiangsu Hecheng Display Technology Co Ltd
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    • C09K19/00Liquid crystal materials
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    • G02OPTICS
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods

Abstract

本发明涉及一种液晶组合物和液晶显示器件,所述液晶组合物包含至少一种通式I的化合物和至少一种通式II的化合物。本发明的液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点和适当的响应时间的情况下,具有较大的介电各向异性、较大的Kave值、较好的低温存储相变点和较小的高低温电压变化率,使得包含该液晶组合物的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较快的响应速度、较宽的温度使用范围和较好的高低温电压变化稳定性及较好的显示质量,特别适用于主动矩阵薄膜晶体管驱动的液晶显示元件中,并适用于车载、工控显示应用中。

Description

一种液晶组合物和液晶显示器件
技术领域
本发明涉及液晶技术领域,尤其涉及一种液晶组合物和液晶显示器件。
背景技术
液晶显示元件的应用十分广泛,例如钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电器、汽车用面板、测定机器、电脑、文字处理机、打印机、电视等。液晶显示元件包括多种显示模式,按照不同的显示模式,液晶显示元件可分为相变(phase change,PC)、扭曲向列(twistnematic,TN)、超扭曲向列(super twisted nematic,STN)、电控双折射(electricallycontrolled birefringence,ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend,OCB)、共面转变(in-plane switching,IPS)、垂直配向(vertical alignment,VA)等类型。按照不同的驱动方式,液晶显示元件可以分为被动矩阵(passive matrix,PM)型和主动矩阵(activematrix,AM)型。其中,PM又可以分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)、金属-绝缘层-金属(metal insulator metal,MIM)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、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
目前,一般采用有源矩阵(AM)方式驱动,其中最多的采用薄膜晶体管(TFT)进行驱动,即为AM-TFT元件,这类元件要求液晶材料具有较高的电阻率、良好的化学稳定性和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定性,同时要求液晶材料具有合适的光学各向异性Δn和低阈值电压,以达到降低驱动电压和降低功耗的目的;此外,还要求液晶材料具有较低的粘度,以满足快速响应的需要。CN104610984A、CN102226090A、CN103224799A均报道了该类液晶组合物。
在TFT显示元件应用领域中,大尺寸TFT显示元件主要应用于显示器和液晶电视等领域,中小尺寸TFT显示元件广泛应用于通信、消费电子、移动办公等领域。近年来,车载显示器和医疗、工控等对中小尺寸TFT显示元件面板的需求迅速增加,由于车载显示器和工业仪表经常在高温或者严寒条件下使用,在使用中,电压随温度变化而产生漂移,不同温度下较大的电压变化会降低显示质量,所以车载显示器和工业仪表使用的液晶显示器对TFT液晶材料有较为严格的要求。目前存在的液晶显示材料普遍存在温度适用范围窄、高低温电压稳定性差的缺陷。
液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物,该组合物具有适当的特性。借由提高该组合物的特性,可获得具有良好特性的AM元件。将所述两者的特性中的关联归纳于下述表1中。
表1.组合物的特性与AM元件的特性
编号 组合物的特性 AM元件的特性
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 正或负的介电各向异性大 阈值电压低、消耗电力小、对比度大
5 比电阻大 电压保持率大、对比率大
6 对紫外线及热稳定 寿命长
7 弹性常数大 对比度大、响应时间短
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,并且能进一步降低消耗电功率。
含有较低阈值电压的液晶组合物的液晶显示元件能够有效降低显示功耗,特别是在消耗品(如手机、平板电脑等便携式电子产品)中将具有更长的续航时间。然而,对于具有较低阈值电压的液晶组合物(一般含有大介电极性基团),其液晶分子的有序度低,反映液晶分子有序度的Kave值也会降低,从而影响液晶材料的漏光和对比度,这两者通常难以兼顾。
粘度小的液晶组合物可以提高液晶显示元件的响应速度。当液晶显示元件的响应速度快时,其可以适用于动画显示。另外,向液晶显示元件的液晶盒内注入液晶组合物时,可以缩短注入时间,能够提高作业性。旋转粘度γ1直接影响液晶组合物在加电后的响应时间,其中上升时间(τon)和下降时间(τoff)都与液晶组合物的旋转粘度γ1成正比关系。由于上升时间(τon)与液晶盒和驱动电压有关,因此可以通过加大驱动电压与降低液晶盒的盒厚来调节上升时间(τon)。下降时间(τoff)与驱动电压无关,其主要与液晶组合物的弹性常数和液晶盒的盒厚有关,盒厚的趋薄会降低下降时间(τoff),而不同显示模式下的液晶分子运动方式不同,TN、IPS、VA三种模式中的下降时间(τoff)分别与平均弹性常数、扭曲弹性常数、弯曲弹性常数成反比关系。
从液晶材料的制备角度出发,液晶材料的各项性能互相牵制影响,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
本发明的目的之一在于提供一种液晶组合物,所述液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点和适当的响应时间的情况下,具有较大的介电各向异性、较大的Kave值、较好的低温存储相变点和较小的高低温电压变化率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
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的化合物和至少一种通式II的化合物;
Figure BDA0002511815800000021
所述R1表示含有1-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000022
Figure BDA0002511815800000023
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中一个或不相邻的至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、
Figure BDA0002511815800000024
-CO-O-或-O-CO-替代,并且,前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;“前述基团”包括含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000025
Figure BDA0002511815800000026
以及被替代的含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000027
Figure BDA0002511815800000028
-F或-Cl取代的位置可以是任意位置,本发明对此不做具体限定,下文中的“前述基团”同理,不一一赘述;
所述R2和R3各自独立地表示卤素、含有1-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000029
Figure BDA0002511815800000031
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中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-、
Figure BDA0002511815800000032
-CO-O-或-O-CO-替代,并且,前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述R2和R3中至少一者表示含有2-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烯基;
所述环
Figure BDA0002511815800000033
表示
Figure BDA0002511815800000034
Figure BDA0002511815800000035
所述环
Figure BDA0002511815800000036
表示
Figure BDA0002511815800000037
Figure BDA0002511815800000038
所述
Figure BDA0002511815800000039
Figure BDA00025118158000000310
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个单键可被双键替代;
所述
Figure BDA00025118158000000311
Figure BDA00025118158000000312
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个-CH=可被-N=替代;
所述Z1和Z2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CH=CHCH2O-、-CF2O-或-OCF2-;
所述L1-L9各自独立地表示-H、卤素、含有1-3个(例如1个、2个、3个)碳原子的卤代或未卤代的烷基或者含有1-3个(例如1个、2个、3个)碳原子的卤代或未卤代的烷氧基;
所述Y1表示-CF3或-OCF3
所述n1表示1或2,当n1=2时,Z1相同或不同。当n1=2时,化合物中存在两个Z1,这两个Z1可以具有相同的结构也可以具有不同的结构,示例性地,可以一个为-CO-O-,另一个为-CH2O-;本发明涉及到“相同或不同”的表述时,均具有同样的意义;
本发明中,“可分别独立地被……替代”指的是可以被替代,也可以不被替代,即,替代或不被替代,均属于本发明的保护范围之内,“可分别独立地被……取代”同理。
本发明在液晶组合物中同时加入通式I和通式II的化合物,二者协同作用,能够使液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点和适当的响应时间的情况下,具有较大的介电各向异性、较大的Kave值、较好的低温存储相变点和较小的高低温电压变化率。
优选地,所述环
Figure BDA00025118158000000313
表示
Figure BDA00025118158000000314
Figure BDA00025118158000000315
在本发明的优选实施方案中,Z1和Z2各自独立地表示单键、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CF2O-或-OCF2-;
在本发明的优选实施方案中,L1、L2、L4和L5各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3
在本发明的优选实施方案中,R1优选为含有1-10个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等)碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烯基;R1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;R1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。
关于通式I的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选: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优选下限值为0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、5.5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、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I的化合物的重量百分比的优选上限值为40%、38%、36%、34%、32%、30%、28%、26%、25%、24%、20%或17%。
优选地,所述通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%~40%,优选0.1%~30%,进一步优选0.1%~25%。前述重量百分比指的是所有通式I的化合物的总重量占液晶组合物的重量百分比,本文所涉及到的通式II、通式M、通式A-1、通式A-2、通式N的化合物的重量百分比时具有同样的意义。
优选地,所述通式II的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure BDA0002511815800000041
所述环
Figure BDA0002511815800000042
表示
Figure BDA0002511815800000043
Figure BDA0002511815800000044
Figure BDA0002511815800000045
所述L7和L8各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3
所述R2和R3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;
所述R2和R3中至少一者表示含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;
所述R4表示含有2-10个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个)碳原子的直链或支链的烯基;
所述R5表示-F、-Cl、-CF3或-OCF3
关于通式II的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比优选: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优选下限值为0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、18%或20%;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优选上限值为60%、55%、50%、48%、45%、40%、38%、36%、34%、32%、30%、28%、26%、25%、24%、20%或18%。
优选地,所述通式II的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%~60%,进一步优选0.1%~50%。
优选地,所述液晶组合物还包含至少一种通式M的化合物;
Figure BDA0002511815800000046
所述RM1和RM2各自独立地表示含有1-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000051
Figure BDA0002511815800000052
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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
所述环
Figure BDA0002511815800000053
Figure BDA0002511815800000054
和环
Figure BDA0002511815800000055
各自独立地表示
Figure BDA0002511815800000056
Figure BDA0002511815800000057
所述
Figure BDA0002511815800000058
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个单键可被双键替代,所述
Figure BDA0002511815800000059
中的至多一个-H可被卤素取代;
所述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-;
所述nM表示0、1或2,当nM=2时,环
Figure BDA00025118158000000510
相同或不同,ZM2相同或不同;
当nM=1,ZM1和ZM2同时为单键,且环
Figure BDA00025118158000000511
Figure BDA00025118158000000512
中任一者为
Figure BDA00025118158000000513
时,RM1和RM2中不含烯基。
在本发明的优选实施方案中,RM1和RM2优选各自独立地为含有1-10个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等)碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烯基;RM1和RM2进一步优选各自独立地为含有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;RM1和RM2再进一步优选各自独立地为含有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2-4个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的优选实施方案中,RM1和RM2优选各自独立地表示含有2-8个碳原子的直链烯基;RM1和RM2进一步优选各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链烯基。
在本发明的优选实施方案中,RM1和RM2中的一者为含有2-5个碳原子的直链烯基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。
在本发明的优选实施方案中,RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链烷氧基;进一步优选地,RM1和RM2各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链烷氧基。
在本发明的优选实施方案中,RM1和RM2中的一者为含有1-5个碳原子的直链烷氧基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。
在本发明的优选实施方案中,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。
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(V9)。式(V1)至式(V9)所表示的基团如下所示:
Figure BDA00025118158000000514
Figure BDA0002511815800000061
其中,*表示所键接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(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基团如下所示:
Figure BDA0002511815800000062
其中,*表示所键接的环结构中的碳原子。
优选地,所述通式M的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合;
Figure BDA0002511815800000063
Figure BDA0002511815800000071
Figure BDA0002511815800000081
所述RM1和RM2具有与通式M中相同的选择范围。
在本发明的优选实施方案中,通式M的化合物的含量必须根据低温下的溶解性、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。
关于通式M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M的化合物的重量百分比的优选下限值为0.1%、1%、10%、11%、12%、13%、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优选上限值为90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、44%、40%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%、25%、24%、23%、22%、21%或20%。
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,优选调高下限值、且调高上限值;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,优选调高下限值、且调高上限;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变大时,优选调低下限值、且调低上限值。
优选地,所述通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-90%,优选1%-70%,进一步优选10%-70%。
优选地,所述液晶组合物还包含至少一种通式A-1的化合物和/或至少一种通式A-2的化合物;
Figure BDA0002511815800000082
所述RA1和RA2各自独立地表示含有1-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000083
Figure BDA0002511815800000084
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至少两个-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至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述环
Figure BDA0002511815800000085
Figure BDA0002511815800000086
Figure BDA0002511815800000087
和环
Figure BDA0002511815800000088
各自独立地表示
Figure BDA0002511815800000089
Figure BDA00025118158000000810
所述
Figure BDA00025118158000000811
Figure BDA00025118158000000812
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个单键可被双键替代;
所述
Figure BDA0002511815800000091
Figure BDA0002511815800000092
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个-CH=可被-N=替代;
所述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-;
所述LA11、LA12、LA13、LA21和LA22各自独立地表示-H、含有1-3个(例如1个、2个、3个)碳原子的烷基或卤素;
所述XA1和XA2各自独立地表示卤素、含有1-5个(例如1个、2个、3个、4个、5个等)碳原子的卤代烷基或卤代烷氧基、含有2-5个(例如2个、3个、4个、5个等)碳原子的卤代烯基或卤代烯氧基;
所述nA11表示0、1、2或3,当nA11=2或3时,环
Figure BDA0002511815800000093
相同或不同,ZA11相同或不同;
所述nA12表示1或2,其中当nA12=2时,环
Figure BDA0002511815800000094
相同或不同;
所述nA2表示0、1、2或3,其中当nA2=2或3时,环
Figure BDA0002511815800000095
相同或不同,ZA21相同或不同;
所述nA12=2时,环
Figure BDA0002511815800000096
不为
Figure BDA0002511815800000097
Figure BDA0002511815800000098
所述nA2=2或3,且环
Figure BDA0002511815800000099
中有一环为
Figure BDA00025118158000000910
Figure BDA00025118158000000911
时,XA2不为-CF3或-OCF3
所述nA2=1,ZA21和ZA22为单键,且环
Figure BDA00025118158000000912
Figure BDA00025118158000000913
时,RA2中不含烯基。
优选地,所述通式A-1的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure BDA00025118158000000914
Figure BDA0002511815800000101
Figure BDA0002511815800000111
所述RA1表示含有1-8个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000112
Figure BDA0002511815800000113
所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的至少两个-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1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000121
Figure BDA0002511815800000122
中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-;
所述LA11、LA12、LA11’、LA12’、LA14、LA15、LA16和LA17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
所述v和w各自独立地表示0或1。
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: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%。
优选地,所述通式A-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为0-50%,进一步优选0.1-50%。
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,优选调低下限值、且调低上限值;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,优选调低下限值、且调低上限值;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,优选调高下限值、且调高上限值。
优选地,所述通式A-2的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure BDA0002511815800000123
Figure BDA0002511815800000131
Figure BDA0002511815800000141
所述RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,所述含有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可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或F;
所述XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH=CF2
所述XA3表示-F或-CH2CH2CH=CF2
关于通式A-2的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比: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0.1%、0.5%、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-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%。
优选地,所述通式A-2的化合物占液晶组合物的重量百分比为0~60%,优选0.1%-60%,进一步优选1%-50%。
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,优选调低下限值、且调低上限值;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,优选调低下限值、且调低上限值;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,优选调高下限值、且调高上限值。
优选地,所述液晶组合物还包含至少一种通式N的化合物;
Figure BDA0002511815800000142
所述RN1和RN2各自独立地表示含有1-12个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个等)碳原子的直链或支链的烷基、
Figure BDA0002511815800000143
Figure BDA0002511815800000144
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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
所述环
Figure BDA0002511815800000151
和环
Figure BDA0002511815800000152
各自独立地表示
Figure BDA0002511815800000153
Figure BDA0002511815800000154
所述
Figure BDA0002511815800000155
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个环中单键可被双键替代;
所述
Figure BDA0002511815800000156
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个环中-CH=可被-N=替代;
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-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;
所述LN1和LN2各自独立地表示-H、卤素或含有1-3个(例如1个、2个、3个)碳原子的烷基;
所述nN1表示0、1、2或3,nN2表示0或1,且0≤nN1+nN2≤3;
当nN1=2或3时,环
Figure BDA0002511815800000157
可以相同或不同,ZN1可以相同或不同;
当nN1=1,nN2=1,ZN1和ZN2表示单键,并且环
Figure BDA0002511815800000158
和环
Figure BDA0002511815800000159
中任一者为
Figure BDA00025118158000001510
时,RN1和RN2不含烯基。
在本发明的优选实施方案中,RN1和RN2优选各自独立地为含有1-10个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等)碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个等)碳原子的直链或支链的烯基;RN1和RN2进一步优选各自独立地为含有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;RN1和RN2再进一步优选各自独立地为含有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2-4个碳原子的直链或支链的烯基。
在本发明的优选实施方案中,RN1更进一步优选为含有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;RN1再进一步优选为含有2-5个碳原子的直链或支链的烷基、或含有2-3个碳原子的直链或支链的烯基;RN2更进一步优选为含有1-5个碳原子的直链或支链的烷氧基。
在本发明的优选实施方案中,环
Figure BDA00025118158000001511
和环
Figure BDA00025118158000001512
各自独立地表示
Figure BDA00025118158000001513
Figure BDA0002511815800000161
Figure BDA0002511815800000162
优选地,所述通式N的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure BDA0002511815800000163
Figure BDA0002511815800000171
所述RN1和RN2具有与同时N相同的选择范围。
关于通式N的化合物占本发明的液晶组合物的重量百分比:相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式N的化合物的重量百分比的优选下限值为0%、1%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%或35%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式N的化合物的重量百分比的优选上限值为60%、58%、56%、54%、52%、50%、45%、40%、35%、30%、28%、25.5%、25%、24%、22%、20%、18%、15%或10%。
优选地,所述通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为0%-60%,优选0.1%-50%。
在本发明的优选实施方案中,在需要保持本发明的液晶组合物粘度较低、且响应时间较短时,优选将通式N的化合物的含量的下限值调低、且上限值调低;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,优选将通式N的化合物的含量的下限值调低、且上限值调低;另外,在为了将驱动电压保持为较低、而使介电各向异性的绝对值变大时,优选将通式N的化合物的含量的下限值调高、且上限值调高。
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。
Figure BDA0002511815800000181
Figure BDA0002511815800000191
在本发明的优选实施方案中,掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0%-5%,例如0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%等;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:
Figure BDA0002511815800000192
Figure BDA0002511815800000201
Figure BDA0002511815800000211
其中,n表示1-12的正整数,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
优选地,光稳定剂选自如下所示的光稳定剂:
Figure BDA0002511815800000212
在本发明的优选实施方案中,光稳定剂占液晶组合物的总重量百分比为0%-5%,例如0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%等;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%。
本发明的目的之二在于提供一种包含目的之一所述的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主动矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)驱动的液晶显示元件中。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
与现有技术相比,本发明的液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点和适当的响应时间的情况下,具有较大的介电各向异性、较大的Kave值、较好的低温存储相变点和较小的高低温电压变化率,使得包含该液晶组合物的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较快的响应速度、较宽的温度使用范围和较好的的高低温电压变化稳定性及较好的显示质量,特别适用于主动矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)驱动的液晶显示元件中,并适用于车载、工控显示应用中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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
Figure BDA0002511815800000213
Figure BDA0002511815800000221
以如下结构式的化合物为例:
Figure BDA0002511815800000222
该结构式如用表2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1,4-亚环己基,G代表2-氟-1,4-亚苯基,F代表氟。
以下实施例和对比例中测试项目的简写代号如下:
Figure BDA0002511815800000223
Figure BDA0002511815800000231
上述参数的测试方法如下:
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℃测试得到。
Δε: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、盒厚7μm的TN型测试盒。
Kave=13(K11+K22+K33),K11、K22、K33是使用LCR仪和反平行摩擦盒测试液晶材料的电容电压特性曲线(C-V曲线)并且进行计算所得,测试条件:7μm反平行摩擦盒,V=0.1~20V。
τoff使用DMS505液晶显示屏光学测量系统测试得到,测试条件:盒厚3.5μm的IPS型测试盒。
Tc是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10天的低温情况,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℃。
Vth:使用DMS505测试仪测试得到,测试条件:IPS液晶盒,盒厚4μm,测试频率为60Hz,测试波形为方形。
Vsat:使用DMS505测试仪测试得到,测试条件:IPS液晶盒,盒厚4μm,测试频率为60Hz,测试波形为方形。
以下实施例和对比例中采用的各成分均可以通过公知的方法合成或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的,所得到的各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照以下实施例和对比例规定的各液晶组合物的配比,制备液晶组合物。液晶组合物的制备按照本领域的常规方法进行,如采取加热、超声波、悬浮等方式按照规定比例进行混合。
制备并研究下列实施例和对比例中给出的液晶组合物。下文示出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其重量百分数配制成对比例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
Figure BDA0002511815800000232
实施例1
按表4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4.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000241
实施例2
按表5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5.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000242
实施例3
按表6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6.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000243
Figure BDA0002511815800000251
实施例4
按表7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7液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000252
实施例5
按表8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8.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000253
实施例6
按表9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9.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000261
实施例7
按表10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10.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000262
实施例8
按表11中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例8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11.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000263
Figure BDA0002511815800000271
实施例9
按表12中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例9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12.液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000272
实施例10
按表13中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例10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13液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000273
Figure BDA0002511815800000281
实施例11
按表14中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例11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14液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000282
实施例12
按表15中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例12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15液晶组合物的配方及性能参数测试结果
Figure BDA0002511815800000283
高低温电压性能测试:
(1)在-20℃、-10℃、0℃、20℃和60℃条件下,分别检测对比例1与实施例1-12在不同温度下的阈值电压和在不同温度下的饱和电压,测试结果见表16和表17。
表16不同温度下的阈值电压
V<sub>th</sub> -20℃ -10℃ 0℃ 20℃ 60℃
对比例1 2.294 1.975 1.886 1.677 1.354
实施例1 2.168 1.874 1.791 1.664 1.421
实施例2 2.135 1.828 1.735 1.604 1.358
实施例3 2.001 1.748 1.635 1.489 1.214
实施例4 1.944 1.719 1.604 1.462 1.201
实施例5 2.068 1.748 1.637 1.522 1.264
实施例6 4.107 3.928 3.657 3.54 3.257
实施例7 4.128 3.949 3.663 3.516 3.254
实施例8 4.129 4.027 3.749 3.654 3.458
实施例9 2.283 2.059 1.971 1.844 1.601
实施例10 2.493 2.324 2.187 2.047 1.869
实施例11 1.945 1.796 1.689 1.548 1.274
实施例12 1.936 1.789 1.701 1.534 1.286
表17不同温度下的饱和电压
V<sub>sat</sub> -20℃ -10℃ 0℃ 20℃ 60℃
对比例1 3.648 3.284 3.134 2.775 2.457
实施例1 3.445 3.087 2.932 2.759 2.514
实施例2 3.41 3.025 2.884 2.674 2.407
实施例3 3.184 2.857 2.748 2.493 2.247
实施例4 3.107 2.821 2.705 2.453 2.202
实施例5 3.537 2.958 2.914 2.603 2.355
实施例6 5.241 5.079 4.836 4.654 4.403
实施例7 5.364 5.197 4.945 4.724 4.501
实施例8 5.164 5.018 4.81 4.598 4.469
实施例9 3.481 3.264 3.159 2.967 2.714
实施例10 3.718 3.497 3.234 3.085 2.914
实施例11 3.407 3.094 2.921 2.623 2.387
实施例12 3.387 3.068 2.948 2.614 2.389
(2)以20℃时的阈值电压为基础,计算-20℃、-10℃、0℃和60℃相对20℃时阈值电压的高低温阈值电压变化率(例如-20℃时的阈值电压变化率为[(Vth-20℃-Vth20℃)/Vth20℃]的绝对值),其结果如表18所示。
表18相对20℃的阈值电压的高低温阈值电压变化率
DV/DT(V<sub>th</sub>) -20℃ -10℃ 0℃ 20℃ 60℃
对比例1 0.368 0.178 0.125 0 0.193
实施例1 0.303 0.126 0.076 0 0.146
实施例2 0.331 0.140 0.082 0 0.153
实施例3 0.344 0.174 0.098 0 0.185
实施例4 0.330 0.176 0.097 0 0.179
实施例5 0.359 0.148 0.076 0 0.170
实施例6 0.160 0.110 0.033 0 0.080
实施例7 0.174 0.123 0.042 0 0.075
实施例8 0.130 0.102 0.026 0 0.054
实施例9 0.238 0.117 0.069 0 0.132
实施例10 0.218 0.135 0.068 0 0.087
实施例11 0.256 0.160 0.091 0 0.177
实施例12 0.262 0.166 0.109 0 0.162
(3)以20℃时的饱和电压为基础,计算-20℃、-10℃、0℃和60℃相对20℃时饱和电压的高低温饱和电压变化率(例如-20℃时的饱和电压变化率为[(Vsat-20℃-Vsat20℃)/Vsat 20℃]的绝对值),其结果如表19所示。
表19相对20℃时的饱和电压的高低温饱和电压变化率
DV/DT(V<sub>sat</sub>) -20℃ -10℃ 0℃ 20℃ 60℃
对比例1 0.315 0.183 0.129 0 0.115
实施例1 0.249 0.119 0.063 0 0.089
实施例2 0.275 0.131 0.079 0 0.100
实施例3 0.277 0.146 0.102 0 0.099
实施例4 0.267 0.150 0.103 0 0.102
实施例5 0.359 0.136 0.119 0 0.095
实施例6 0.126 0.091 0.039 0 0.054
实施例7 0.135 0.100 0.047 0 0.047
实施例8 0.123 0.091 0.046 0 0.028
实施例9 0.173 0.100 0.065 0 0.085
实施例10 0.205 0.134 0.048 0 0.055
实施例11 0.299 0.180 0.114 0 0.090
实施例12 0.296 0.174 0.128 0 0.086
将上述对比例1和实施例1进行对比可知,本发明的液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点和适当的响应时间的情况下,具有较大的介电各向异性、较大的Kave值、较好的低温存储相变点和较小的高低温电压变化率,使得包含该液晶组合物的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较快的响应速度、较宽的温度使用范围和较好的高低温变化稳定性及较好的显示质量,特别适用于主动矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)驱动的液晶显示元件中,并适用于车载、工控显示应用中。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。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的化合物和至少一种通式II的化合物;
Figure FDA0002511815790000011
所述R1表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002511815790000012
Figure FDA0002511815790000013
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中一个或不相邻的至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、
Figure FDA0002511815790000014
-CO-O-或-O-CO-替代,并且,前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述R2和R3各自独立地表示卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002511815790000015
所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中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-、
Figure FDA0002511815790000016
-CO-O-或-O-CO-替代,并且,前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
并且,所述R2和R3中至少一者表示含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基;
所述环
Figure FDA0002511815790000017
表示
Figure FDA0002511815790000018
所述环
Figure FDA0002511815790000021
表示
Figure FDA0002511815790000022
所述
Figure FDA0002511815790000023
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个单键可被双键替代;
所述
Figure FDA0002511815790000024
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个-CH=可被-N=替代;
所述Z1和Z2各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CH=CHCH2O-、-CF2O-或-OCF2-;
所述L1-L9各自独立地表示-H、卤素、含有1-3个碳原子的卤代或未卤代的烷基或者含有1-3个碳原子的卤代或未卤代的烷氧基;
所述Y1表示-CF3或-OCF3
所述n1表示1或2,当n1=2时,Z1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,所述环
Figure FDA0002511815790000025
表示
Figure FDA0002511815790000026
优选地,所述通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%~40%,优选0.1%~30%,进一步优选0.1%~25%。
3.根据权要求1或2所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式II的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure FDA0002511815790000031
所述环
Figure FDA0002511815790000032
表示
Figure FDA0002511815790000033
Figure FDA0002511815790000034
所述L7和L8各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CF3或-OCF3
所述R2和R3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;
所述R2和R3中至少一者表示含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;
所述R4表示含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;
所述R5表示-F、-Cl、-CF3或-OCF3
优选地,所述通式II的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%~60%。
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,所述液晶组合物还包含至少一种通式M的化合物;
Figure FDA0002511815790000035
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 FDA0002511815790000036
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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
所述环
Figure FDA0002511815790000042
Figure FDA0002511815790000043
和环
Figure FDA0002511815790000044
各自独立地表示
Figure FDA0002511815790000045
Figure FDA0002511815790000046
所述
Figure FDA0002511815790000047
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,所述
Figure FDA0002511815790000048
中的一个或至少两个单键可被双键替代,所述
Figure FDA0002511815790000049
中的至多一个-H可被卤素取代;
所述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-;
所述nM表示0、1或2,当nM=2时,环
Figure FDA00025118157900000410
相同或不同,ZM2相同或不同;
当nM=1,ZM1和ZM2同时为单键,且环
Figure FDA00025118157900000411
中任一者为
Figure FDA00025118157900000412
时,RM1和RM2中不含烯基。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式M的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合;
Figure FDA0002511815790000041
Figure FDA0002511815790000051
Figure FDA0002511815790000061
所述RM1和RM2具有与权利要求4相同的限定范围;
优选地,所述通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1%-90%,优选1%-70%,进一步优选10%-70%。
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,所述液晶组合物还包含至少一种通式A-1的化合物和/或至少一种通式A-2的化合物;
Figure FDA0002511815790000062
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 FDA0002511815790000063
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至少两个-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至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述环
Figure FDA0002511815790000075
Figure FDA0002511815790000076
Figure FDA0002511815790000077
和环
Figure FDA0002511815790000078
各自独立地表示
Figure FDA0002511815790000071
所述
Figure FDA0002511815790000072
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个单键可被双键替代;
所述
Figure FDA0002511815790000073
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个-CH=可被-N=替代;
所述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-;
所述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;
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;
所述nA11表示0、1、2或3,当nA11=2或3时,环
Figure FDA0002511815790000079
相同或不同,ZA11相同或不同;
所述nA12表示1或2,其中当nA12=2时,环
Figure FDA0002511815790000074
相同或不同;
所述nA2表示0、1、2或3,其中当nA2=2或3时,环
Figure FDA0002511815790000084
相同或不同,ZA21相同或不同;
所述nA12=2时,环
Figure FDA0002511815790000085
不为
Figure FDA0002511815790000086
Figure FDA0002511815790000081
所述nA2=2或3,且环
Figure FDA0002511815790000087
中有一环为
Figure FDA0002511815790000088
Figure FDA0002511815790000082
时,XA2不为-CF3或-OCF3
所述nA2=1,ZA21和ZA22为单键,且环
Figure FDA0002511815790000089
Figure FDA00025118157900000810
时,RA2中不含烯基。
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A-1的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure FDA0002511815790000083
Figure FDA0002511815790000091
Figure FDA0002511815790000101
所述RA1表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002511815790000104
Figure FDA0002511815790000102
所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的至少两个-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1-8个碳原子的直链或支链的烷基、
Figure FDA0002511815790000103
中的一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-;
所述LA11、LA12、LA11’、LA12’、LA14、LA15、LA16和LA17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
所述v和w各自独立地表示0或1;
所述通式A-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为0-50%;
优选地,所述通式A-2的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure FDA0002511815790000111
Figure FDA0002511815790000121
Figure FDA0002511815790000131
所述RA2表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基,所述含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,所述含有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可分别独立地被-F或-Cl取代;
所述LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或F;
所述XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH=CF2
所述XA3表示-F或-CH2CH2CH=CF2
优选地,所述通式A-2的化合物占液晶组合物的重量百分比为0%-60%。
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,所述液晶组合物还包含至少一种通式N的化合物;
Figure FDA0002511815790000132
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 FDA0002511815790000133
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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代;
所述环
Figure FDA0002511815790000134
和环
Figure FDA0002511815790000135
各自独立地表示
Figure FDA0002511815790000136
所述
Figure FDA0002511815790000137
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代,并且一个或至少两个环中单键可被双键替代;
所述
Figure FDA0002511815790000141
中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代,并且一个或至少两个环中-CH=可被-N=替代;
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-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;
所述LN1和LN2各自独立地表示-H、卤素或含有1-3个碳原子的烷基;
所述nN1表示0、1、2或3,nN2表示0或1,且0≤nN1+nN2≤3;
当nN1=2或3时,环
Figure FDA0002511815790000142
可以相同或不同,ZN1可以相同或不同;
当nN1=1,nN2=1,ZN1和ZN2表示单键,并且环
Figure FDA0002511815790000143
和环
Figure FDA0002511815790000144
中任一者为
Figure FDA0002511815790000145
时,RN1和RN2不含烯基。
9.根据权利要求8所述的液晶组合物,其特征在于,所述通式N的化合物具体选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合:
Figure FDA0002511815790000146
Figure FDA0002511815790000151
Figure FDA0002511815790000161
所述RN1和RN2具有与权利要求8相同的限定范围;
优选地,所述通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为0%-60%。
10.一种包含权利要求1-9中任一项所述的液晶组合物的液晶显示器件。
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