CN113845923A - 一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件。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N的化合物，与现有技术相比，本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间，使得包含其的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较短的响应时间、较好的透过率和较好的低温储存稳定性，在IPS模式、FFS模式及VA模式型液晶显示器中具有较高的应用价值。

Description

一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件

技术领域

本发明涉及液晶技术领域，具体涉及一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件。

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分为：PC(phase change，相变)、TN(twist nematic，扭曲向列)、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、DS(dynamic scattering，动态散射)、FLC(ferroelectric liquid crystal，FLC)、GH(guest-host，宾-主)、ECB(electrically controlled birefringence，电控双折射)、OCB(optically compensated bend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面转变)、VA(vertical alignment，垂直配向)、FFS(fringe field switching，边缘场切换)FPA(field-induced photo-reactive alignment，电场感应光反应配向)等类型。

在液晶显示器件的应用中，对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说，对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大的帮助。高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。对比度对于动态视频显示效果影响也较大，由于动态图像中明暗转换比较快，对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。

研究表明，影响液晶显示元件的对比度的最主要因素为液晶材料的漏光，而影响漏光的主要因素是光散射(LC Scattering)，其中LC Scattering与平均弹性常数K_ave的关系式如下：

其中，d表示液晶盒的间距，n_e表示非寻常光折射率，n_o表示寻常光折射率。由该关系式可知，LC Scattering与K_ave成反比关系，在提高K_ave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。在关态下，L₀与液晶分子的介电性能无关，而与液晶材料本身的LC Scattering相关；LCScattering愈小，L₀也愈小，CR从而也就会显著提高。

专利申请CN107973766A公开了一种含有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物，结构如下：

其中，H表示环丙基、环丁基、环戊基或2-四氢呋喃基中的一种；Z表示单键、-CH₂-、-O-、-CH₂CH₂-或-CH₂O-中的一种；X表示氢原子、氟原子、碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为1-7的烷氧基的一种。

上述具有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物与其他液晶化合物互溶性好，低温稳定性也相应提高。然而包含该类化合物的液晶组合物的穿透率却有待进一步提高。

因此，在现有技术的基础上，期待开发一种具有更高穿透率、更高对比度的液晶组合物，从而能够满足液晶显示器越来越高的视觉效果的需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间的液晶组合物。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种包含二苯并衍生物的液晶组合物，所述液晶组合物包含：

至少一种通式I的化合物

以及

至少一种通式N的化合物

其中，

R₁表示-H、卤素、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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且前述基团中一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；

R_x表示-H、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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代，所述R_x与环

中任意碳原子相连接；

R_N1和R_N2各自独立地表示含有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

和环

各自独立地表示

其中，

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，其中，

中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl、-CN、-CH₃或-OCH₃取代，并且一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代；“一个或至少两个环中的-CH＝可被-N＝替代”中“一个或至少两个”指的是被-N＝替代的-CH＝的数量，本发明涉及到相同的表达方式，均具有同样的意义；

环

表示

其中，X₂表示-O-或-S-，前述基团中的一个或至少两个环中单键可被双键替代；

环

和环

各自独立地表示

其中

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，其中

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；

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卤代的烷基、含有1-3个碳原子的卤代或未卤代的烷氧基；

Z表示-(CH₂)_aO-或-(CH₂)_aS-，其中a表示0至7的整数，例如1、2、3、4、5等；

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-；

Z_N1和Z_N2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-；

L_N1和L_N2各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素；

n₁和n₂各自独立地表示0、1或2，当n₁＝2时，环

相同或不同，Z₁相同或不同，当n₂＝2时，环

相同或不同，Z₂相同或不同；并且

n_N1表示0、1、2或3，n_N2表示0或1，且0≤n_N1+n_N2≤3，当n_N1＝2或3时，环

相同或不同，Z_N1相同或不同。

当n₁＝2时，化合物中存在两个

这两个

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

另一个为

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，且“替代”和“取代”的位置可以是任意的。

本发明中，基团结构一侧或两侧的短直线代表接入键，不代表甲基，例如

右侧的短直线、

两侧的短直线。

本发明中，含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基的碳个数包括但不限于2个、4个、6个、8个、10个等。

本发明中，卤素包括但不限于氟、氯、溴或碘等。

本发明提供了一种新型液晶组合物，引入式I所示的负性液晶化合物，与式N的化合物配合，能够在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间，进而使包含其的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较短的响应时间、较好的透过率和较好的低温储存稳定性。

本发明通式I的化合物中，

为氧杂五元环或硫杂五元环的结构，相较于五元碳环结构，通式I的化合物加入至液晶组合物中，更有利于在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间。

本发明还惊喜地发现，通式I的化合物中，Z为亚烷氧基或亚烷硫基的结构，相对Z表示直链烷基的技术方案来说，通式I的化合物体现出来的整体共轭作用更强，分子内部基团协同作用后，介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间均有较明显的提升作用，更有利于实现本发明阈值电压低、对比度高、响应时间短、穿透率高、低温储存稳定性好的效果。

在本发明的一些实施方案中，环

和环

各自独立地表示

在本发明的一些实施方案中，环

表示

在本发明的一些实施方案中，X₁表示-O-、-S-或-CO-；优选X₁表示-O-或-S-。

在本发明的一些实施方案中，Y₁和Y₂各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN、-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；再进一步优选地，Y₁和Y₂均表示-F。

本发明优选在二苯并衍生物的苯环上取代-F，相较于其他取代基，更有利于提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

在本发明的一些实施方式中，X₁表示-O-、-S-或-CO-，Y₁和Y₂均表示-F。

在本发明的一些实施方案中，a表示0至3的整数；进一步优选地，a表示1或2。

在本发明的一些实施方案中，Z₁和Z₂各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH₂CH₂-、-CF₂O-或-OCF₂-。

在本发明的一些实施方案中，n₁和n₂各自独立地表示0或1；进一步优选地，n₁表示0，n₂表示0或1；再进一步优选地，n₁和n₂各自独立地表示0。

在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少两种通式I的化合物。

在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少一种X₂为-O-的通式I的化合物和/或一种X₂为-S-的通式I的化合物；进一步优选地，所述液晶组合物包含至少两种X₂为-O-的通式I的化合物。

本发明优选至少两种X₂为-O-的通式I的化合物相互配合，进一步提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

在本发明的一些实施方案中，X₂为-O-时，X₁为-O-或-S-；进一步优选地，X₂为-O-时，X₁为-O-。

在本发明的一些实施方案中，X₂为-S-时，X₁为-O-或-S-；进一步优选地，X₂为-S-时，X₁为-S-。

在本发明的一些实施方案中，R₁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、含有1-9个碳原子的直链或支链的烷硫基、或含有2-10个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、含有1-7个碳原子的直链或支链的烷硫基、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、含有1-4个碳原子的直链或支链的烷硫基、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，R_x表示-H或含有1-6个碳原子的直链烷基。

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％-40％，例如0.1％、1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％等；优选地，通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-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0.5％-30％。

在本发明的一些实施方案中，环

和环

各自独立地表示

在本发明的一些实施方案中，通式N的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

在本发明的一些实施方案中，环

和环

各自独立地表示

其中

中的一个或至少两个-CH₂-可被-O-替代，其中

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。

在本发明的一些实施方案中，Z_N1和Z_N2各自独立地表示单键、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH＝CH-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CF₂O-或-OCF₂-。

在本发明的一些实施方案中，0＜n_N1+n_N2≤3。

在本发明的一些实施方案中，当n_N1＝1，且n_N2＝0时，环

不为芳香环；并且

当n_N1＝2，且环

表示

时，R_N1不为烯基。

在本发明的一些实施方案中，所述通式N的化合物包含通式N-1、通式N-2、通式N-3、通式N-4、通式N-5、通式N-6、通式N-8、通式N-9、通式N-10、通式N-11、通式N-12、通式N-13、通式N-17、通式N-18、通式N-19和通式N-21的化合物中的任意一种或至少两种组合；进一步优选地，所述通式N的化合物包含通式N-2、通式N-3、通式N-5、通式N-6、通式N-11、通式N-12和通式N-13的化合物中的任意一种或至少两种组合。

本发明优选上述特定结构的通式N的化合物，这些化合物与式I化合物搭配使用，能够进一步提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

在本发明的一些实施方案中，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-3和/或通式N-6的化合物。

在本发明的一些实施方案中，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-12、通式N-13、通式N-17的化合物。

在本发明的一些实施方案中，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-3和/或通式N-6的化合物，以及至少一种通式N-12和/或通式N-13的化合物。

在本发明的一些实施方案中，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-10和/或通式N-11的化合物。

在本发明的一些实施方案中，R_N1和R_N2优选各自独立地为含有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；R_N1和R_N2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；R_N1和R_N2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2-5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，通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-60％，例如0.1％、1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％等；优选地，通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-50％；进一步优选地，通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为5％-50％。

在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物包含至少一种通式M的化合物：

其中，

R_M1和R_M2各自独立地表示含有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，其中，

中的至多一个-H可被卤素取代；

Z_M1和Z_M2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

n_M表示0、1或2，当n_M＝2时，环

相同或不同，Z_M2相同或不同。

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：

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(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的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

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。

在本发明的一些实施方案中，R_M1和R_M2优选各自独立地为含有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；R_M1和R_M2进一步优选各自独立地为含有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；R_M1和R_M2再进一步优选各自独立地为含有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，R_M1和R_M2优选各自独立地为含有2-8个碳原子的直链的烯基，进一步优选各自独立地为含有2-5个碳原子的直链的烯基。

在本发明的一些实施方案中，R_M1和R_M2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，R_M1和R_M2优选各自独立地为含有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；进一步优选各自独立地为含有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。

在本发明的一些实施方案中，R_M1和R_M2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，R_M1和R_M2两者均各自独立地为含有1-5个碳原子的直链的烷基。

在本发明的一些实施方案中，在重视可靠性时，优选R_M1和R_M2均为烷基；在重视降低化合物的挥发性的情形时，优选R_M1和R_M2均为烷氧基；在重视粘度降低的情形时，优选R_M1和R_M2中至少一者为烯基。

在本发明的一些实施方案中，所述通式M的化合物包含通式M-1、通式M-2、通式M-4、通式M-6、通式M-9、通式M-11、通式M-12、通式M-13、通式M-14、通式M-15、通式M-16、通式M-19、通式M-21、通式M-26、通式M-28、通式M-29和通式M-30的化合物中的任意一种或至少两种组合。

在本发明的一些实施方案中，所述通式M的化合物包含至少一种通式M-12和/或通式M-16的化合物，并且所述通式M-12和/或通式M-16中的R_M1和R_M2至少一者为烯基。

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0.1％-80％，例如1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、62％、64％、66％、68％、70％、72％、74％、76％、78％等；优选地，通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为1％-60％；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5％-60％。

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变大时，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，所述液晶组合物包含至少一种通式A-1的化合物和/或通式A-2的化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

其中，

R_A1和R_A2各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、

所述含有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，并且所述含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、

中的一个或至少两个-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，

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，其中，

中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl、-CN、-CH₃或-OCH₃取代，并且一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代；

Z_A11、Z_A21和Z_A22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-；

L_A11、L_A12、L_A13、L_A21和L_A22各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素；

X_A1和X_A2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；

n_A11表示0、1、2或3，且当n_A11＝2或3时，环

相同或不同，Z_A11相同或不同；

n_A12表示1或2，且当n_A12＝2时，环

相同或不同；并且

n_A2表示0、1、2或3，其中当n_A2＝2或3时，环

相同或不同，Z_A21相同或不同。

在本发明的一些实施方案在，通式A-1的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

其中，

R_A1表示含有1-8个碳原子的直链或支链烷基、

所述含有1-8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，并且所述含有1-8个碳原子的直链或支链烷基中一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；

R_v和R_w各自独立地表示-CH₂-或-O-；

L_A11、L_A12、L_A11’、L_A12’、L_A14、L_A15和L_A16各自独立地表示-H或-F；

L_A13和L_A13’各自独立地表示-H或-CH₃；

X_A1表示-F、-CF₃或-OCF₃；并且

v和w各自独立地表示0或1。

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0.1％-50％，例如1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％等。

在本发明的一些实施方案中，通式A-2的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

其中，

R_A2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至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；

L_A21、L_A22、L_A23、L_A24和L_A25各自独立地表示-H、-F或-Cl；并且

X_A2表示-F、-CF₃、-OCF₃或-CH₂CH₂CH＝CF₂。

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0.1％-50％，例如1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％等。

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。

以及

其中，*代表手性碳原子的位置。

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，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等。

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％。

第二方面，本发明提供一种包含第一方面所述的液晶组合物的液晶显示器件。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间，使得包含其的液晶显示器件具有较低的阈值电压、较好的对比度、较短的响应时间、较好的透过率和较好的低温储存稳定性，在IPS模式、FFS模式及VA模式型液晶显示器中具有较高的应用价值。

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

以如下结构式的化合物为例：

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，℃)

Δn 光学各向异性(589nm，25℃)

Δε 介电各向异性(1KHz，25℃)

ε_⊥ 垂直介电

ε_⊥/|Δε| 垂直介电与介电绝对值的比值

K_ave 平均弹性常数

t_-30℃ 低温储存时间(h，-30℃)

T_r 穿透率(％)

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＝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和VA型测试盒(盒厚6μm)。

K₁₁、K₂₂、K₃₃是使用LCR仪和VA测试盒测试液晶材料的C-V曲线并且进行计算所得，测试条件：6μm VA测试盒，V＝0.1-20V；

t_-30℃：将向列相液晶介质置于玻璃瓶中，在-30℃保存，并且在观察到有晶体析出时所记录的时间。

T_r是使用DMS 505光电综合测试仪测试调光器件的V-T曲线，取V-T曲线上透过率的最大值，作为液晶的穿透率，测试盒为VA型，盒厚3.5μm。

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2液晶组合物的配方及性能参数测试结果

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

对比例2

按表4中所列的各化合物及其重量百分数配制成对比例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

对比例3

按表6中所列的各化合物及其重量百分数配制成对比例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

实施例3

按表7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7液晶组合物的配方及性能参数测试结果

实施例4

按表8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8液晶组合物的配方及性能参数测试结果

实施例5

按表9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9液晶组合物的配方及性能参数测试结果

实施例6

按表10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10液晶组合物的配方及性能参数测试结果

实施例7

按表11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11液晶组合物的配方及性能参数测试结果

实施例8

按表12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12液晶组合物的配方及性能参数测试结果

对比实施例1和对比例1可知，相较于现有技术中直链烷基作为连接基团的化合物(对比例1)，含有亚烷氧基或亚烷硫基连接基团的通式I化合物应用于液晶组合物中，能够在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

对比实施例2和对比例2可知，本发明含有氧杂五元环或硫杂五元环结构的通式I化合物(实施例2)，相较于现有技术中五元碳环的结构(对比例2)，能够在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

通过上述对比结果可知，本发明通过对通式I化合物中的

Z等基团进行了优化，从而实现上述效果，改变任何一种，均会使效果变差。

对比实施例3和对比例3可知，在液晶组合物中引入通式I的化合物(实施例3)，相比较不引入(对比例3)，能够在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，提高液晶组合物的介电各向异性绝对值、垂直介电、垂直介电与介电绝对值的比值、K_ave值、穿透率和低温储存时间。

综上，本发明的液晶组合物在维持适当的清亮点和适当的光学各向异性的情况下，具有较大的介电各向异性绝对值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电绝对值的比值、较大的K_ave值、较好的穿透率和较长的低温储存时间，使得包含其的液晶显示器件具有较小的阈值电压、较好的对比度、较短的响应时间、较好的透过率和较好的低温储存稳定性，在IPS模式、FFS模式及VA模式型液晶显示器中具有较高的应用价值。

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)

1.一种包含二苯并衍生物的液晶组合物，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

以及

至少一种通式N的化合物

其中，

R₁表示-H、卤素、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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，并且前述基团中一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；

R_x表示-H、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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代，所述R_x与环

中任意碳原子相连接；

R_N1和R_N2各自独立地表示含有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

和环

各自独立地表示

其中，

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，其中，

中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl、-CN、-CH₃或-OCH₃取代，并且一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代；

环

表示

其中，X₂表示-O-或-S-，前述基团中的一个或至少两个环中单键可被双键替代；

环

和环

各自独立地表示

其中

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，其中

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；

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卤代的烷基、含有1-3个碳原子的卤代或未卤代的烷氧基；

Z表示-(CH₂)_aO-或-(CH₂)_aS-，其中a表示0至7的整数；

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-；

Z_N1和Z_N2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-；

L_N1和L_N2各自独立地表示-H、含有1-3个碳原子的烷基或卤素；

n₁和n₂各自独立地表示0、1或2，当n₁＝2时，环

相同或不同，Z₁相同或不同，当n₂＝2时，环

相同或不同，Z₂相同或不同；并且

n_N1表示0、1、2或3，n_N2表示0或1，且0≤n_N1+n_N2≤3，当n_N1＝2或3时，环

相同或不同，Z_N1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，X₁表示-O-、-S-或-CO-，Y₁和Y₂均表示-F。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，n₁表示0，n₂表示0或1。

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，通式I的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-40％。

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，所述液晶组合物包含至少两种通式I的化合物。

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，所述液晶组合物包含至少一种X₂为-O-的通式I的化合物和/或一种X₂为-S-的通式I的化合物；优选地，所述液晶组合物包含至少两种X₂为-O-的通式I的化合物。

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N的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

优选地，通式N的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-60％；

优选地，通式N的化合物包含通式N-1、通式N-2、通式N-3、通式N-4、通式N-5、通式N-6、通式N-8、通式N-9、通式N-10、通式N-11、通式N-12、通式N-13、通式N-17、通式N-18、通式N-19和通式N-21的化合物中的任意一种或至少两种组合；

优选地，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-3和/或通式N-6的化合物；

优选地，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-12、通式N-13、通式N-17的化合物；

优选地，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-3和/或通式N-6的化合物，以及至少一种通式N-12和/或通式N-13的化合物；

优选地，所述通式N的化合物包含至少一种通式N-10和/或通式N-11的化合物。

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，环

和环

各自独立地表示

其中

中的一个或至少两个-CH₂-可被-O-替代，其中

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；

优选地，Z_N1和Z_N2各自独立地表示单键、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH＝CH-、-CH₂CH₂-、-CF₂CF₂-、-CF₂O-或-OCF₂-；

优选地，0＜n_N1+n_N2≤3；

优选地，当n_N1＝1，且n_N2＝0时，环

不为芳香环；并且

当n_N1＝2，且环

表示

时，R_N1不为烯基。

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，所述液晶组合物包含至少一种通式M的化合物：

其中，

R_M1和R_M2各自独立地表示含有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，其中，

中的至多一个-H可被卤素取代；

Z_M1和Z_M2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

n_M表示0、1或2，当n_M＝2时，环

相同或不同，Z_M2相同或不同；

优选地，通式M的化合物选自如下化合物中的任意一种或至少两种组合：

以及

优选地，通式M的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-80％。

10.一种包含权利要求1-9任一项所述液晶组合物的液晶显示器件。