CN115305096B - 负介电各向异性液晶组合物及液晶显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及负介电各向异性液晶组合物及液晶显示器件。本发明的液晶组合物包含：至少一种式I所示化合物，至少一种式Ⅱ所示化合物，至少一种式III所示化合物。与现有技术相比，本发明的液晶组合物具有较快的响应时间。
Description
技术领域
本发明涉及液晶材料技术领域。更具体地，涉及液晶组合物及液晶显示元器件。
背景技术
液晶显示器件以时钟、台式电脑为代表而用于家庭用各种电气机器、工业用测定机器、汽车用面板、移动电话、智能手机、笔记本个人电脑、平板PC、电视机等中。作为液晶显示方式，其代表性者可列举：扭转向列(twisted nematic，TN)型、超扭转向列(supertwisted nematic，STN)型、宾主(guest host，GH)型、共面切换(in-plane switching，IPS)型、边缘场切换(fringe field switching，FFS)型、光学补偿双折射(opticallycompensated birefringence，OCB)型、电控双折射(electrically controlledbirefringence，ECB)型、垂直取向(Vertical Alignment，VA)型、颜色超级垂直(colorsuper homeotropic，CSH)型、铁电性液晶(ferroelectric liquid crystal，FLC)等。另外，作为驱动方式，也可列举静态式驱动、多工式驱动、单纯矩阵方式、通过薄膜晶体管(thinfilm transistor，TFT)或薄膜二极管(thin film diode，TFD)等进行驱动的有源矩阵(active matrix，AM)方式。在这些显示方式中，已知若使用介电常数各向异性显示负值的液晶组合物(n型液晶组合物)，则IPS型、FFS型、ECB型、VA型、CSH型等显示出有利的特性。
使用n型液晶组合物的显示方式有以VA型或进而使聚合性化合物在液晶相中聚合来控制取向的聚合物稳定取向(Polymer Sustained Alignment，PSA)型或聚合物稳定垂直取向(Polymer Stabilized Vertival Alignment，PS-VA)型为代表的垂直取向方式、以及以IPS型或FFS型为代表的水平取向方式。垂直取向方式的特征在于宽视场角、高透过率、高对比度、较快的响应速度，主要用于电视机(Television，TV)或监视器等大型的显示器件。另一方面，就宽视场角、高透过率、低消耗功率以及与触摸面板的最优性的观点而言，水平取向方式例如在智能手机、平板PC等移动机器中采用，进而也正在推进在液晶电视机中的采用。PSA型或PS-VA型的液晶显示器件是为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成聚合物结构物的器件，在垂直取向方式的特征中，特别是高速响应、高对比度已广为人知。
近年来，随着液晶TV的高分辨率化、高频驱动化等的发展，对适用于高性能液晶器件且能够满足各种特性的液晶组合物的要求不断提高。在高级机种的液晶TV等中，随着高频驱动化的发展，急需开发具有快速的响应时间的液晶组合物。
发明内容
本发明人等在研究中发现，为了实现快速的响应时间，在水平取向模式(如IPS模式等)的液晶显示装置中，理想的是，作为影响响应速度的参数的G1/K11的值较小，在垂直取向模式(如VA模式等)的液晶显示装置中作为支配响应速度的参数的G1/K33的值较小。
本发明人等通过进一步研究发现，通过采用本发明的含有前述的式I、式II及式III所示的液晶化合物的负介电各向异性液晶组合物，其在水平取向模式(如IPS模式等)的液晶显示装置中G1/K11的值较小，在垂直取向模式(如VA模式等)的液晶显示装置中G1/K33的值较小，在用于汽车用面板、移动电话、智能手机、笔记本个人电脑、平板PC、电视机等液晶器件时能够实现快速的响应，由此完成了本发明。
本发明提供下述的技术方案。
一方面，本发明提供一种负介电各向异性液晶组合物，其包含：
至少一种式I所示化合物；
至少一种式II所示化合物；以及，
至少一种式III所示化合物；
式I中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基；
式II中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基，或者，碳原子数为1～5的直链烷基中一个或多个不相连的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代而成的基团；
式III中，R5各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基，R6各自独立地表示碳原子数为1～5的烷氧基。
另一方面，本发明提供一种液晶显示器件，其包含前述的负介电各向异性液晶组合物；所述液晶显示器件为有源矩阵显示器件，或无源矩阵显示器件。
本发明提供的液晶组合物在水平取向模式(如IPS模式等)下具有降低的G1/K11值，在垂直取向模式(如VA模式等)下具有降低的G1/K33值，因此，在用于汽车用面板、移动电话、智能手机、笔记本个人电脑、平板PC、电视机等液晶显示器件时能够实现快速的响应。
具体实施方式
下面，对本申请技术方案的实施方式进行描述。应当理解地是，以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[负介电各向异性液晶组合物]
本发明的负介电各向异性液晶组合物中包含：
至少一种式I所示化合物；
至少一种式II所示化合物；以及，
至少一种式III所示化合物；
式I中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基；
作为前述的“碳原子数为1～5的直链烷基”，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基。优选为甲基、乙基或者正丙基。
作为前述的“碳原子数为2～5的直链烯基”，可以列举出乙烯基、直链丙烯基、直链丁烯基、直链戊烯基，烯基的位置可以为直接与式I中的亚环己基连接的位置，也可以位于其他位置，例如，直链丙烯基可以列举出1-丙烯基、2-丙烯基或者3-丙烯基，直链丁烯基可以列举出例如1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基或者4-丁烯基，链戊烯基可以列举出例如1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、或者、5-戊烯基。
式II中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基，或者，碳原子数为1～5的直链烷基中一个或多个不相连的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代而成的基团；
作为前述的“碳原子数为1～5的直链烷基”，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基。优选为甲基、乙基或者正丙基。
作为前述的“碳原子数为1～5的直链烷基中一个或多个不相连的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代而成的基团”，可以列举出例如，环丙基甲基、环丙基乙基、环丙基丙基、环丙基丁基、环丁基甲基、环丁基乙基、环丁基丙基、环丁基丁基等，但不限于这些。例如，也可以是丙基、丁基、戊基中位于中间位置的-CH2-被取代得到的甲基亚环丙基甲基、甲基环丁基甲基、甲基环戊基甲基、甲基亚环丙基乙基、甲基环丁基乙基、甲基环戊基乙基、甲基亚环丙基丙基、甲基环丁基丙基、甲基环戊基丙基等。
式III中，R5各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基，R6各自独立地表示碳原子数为1～5的烷氧基。
作为前述的“碳原子数为1～5的直链烷基”，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基。优选为甲基、乙基或者正丙基。
作为前述的“碳原子数为2～5的直链烯基”，可以列举出乙烯基、直链丙烯基、直链丁烯基、直链戊烯基，烯基的位置可以为直接与式I中的亚环己基连接的位置，也可以位于其他位置，例如，直链丙烯基可以列举出1-丙烯基、2-丙烯基或者3-丙烯基，直链丁烯基可以列举出例如1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基或者4-丁烯基，链戊烯基可以列举出例如1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、或者、5-戊烯基。
前述的“碳原子数为1～5的烷氧基”，可以列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、正戊氧基、叔戊氧基等。
本发明的负介电各向异性液晶组合物中，对于液晶组合物的介电各向异性值，只要是为负性的介电各向异性值，对其范围没有特别的限定。液晶组合物的介电各向异性值可以为例如-2～-10的范围，优选为例如-3～-7的范围，对此，本领域技术人员能够根据液晶组合物所适用的显示装置的模式等适宜选择。
本发明的负介电各向异性液晶组合物适用于各种液晶显示方式，其代表性者可列举例如：扭转向列(twisted nematic，TN)型、超扭转向列(super twisted nematic，STN)型、宾主(guest host，GH)型、共面切换(in-plane switching，IPS)型、边缘场切换(fringefield switching，FFS)型、光学补偿双折射(optically compensated birefringence，OCB)型、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)型、垂直取向(Vertical Alignment，VA)型、颜色超级垂直(color super homeotropic，CSH)型、铁电性液晶(ferroelectric liquid crystal，FLC)等，尤其在IPS型、FFS型、ECB型、VA型、CSH型等显示模式中表现出有利的特性。另外，作为驱动方式，也可列举静态式驱动、多工式驱动、单纯矩阵方式、通过薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)或薄膜二极管(thin filmdiode，TFD)等进行驱动的有源矩阵(active matrix，AM)方式。
本发明的一些实施方式中，前述的式I所示化合物与式II所示化合物的质量比为例如0.2:1～2:1。从获得降低的G1/K33值、G1/K11值的角度考虑，式I所示化合物与式II所示化合物的质量比可以为例如0.2:1～2:1的范围。前述的式I所示化合物与式II所示化合物的质量比进一步可以为例如0.3:1～2:1，进一步，可以为例如0.6:1～2:1。
本发明的一些实施方式中，前述的所述式I所示化合物优选为选自下述的式I-1～I-63所示化合物中的至少一种。
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本发明的一些实施方式中，前述的式II所示化合物为选自下述的式II-1～II-36所示化合物中的至少一种。
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本发明的一些实施方式中，前述的式III所示化合物为下述的式III-1～III-60所示化合物中的至少一种。
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本发明的负介电各向异性液晶组合物的一些实施方式中，各组分可以以下述的质量配比的方式含有：相对于100质量份负介电各向异性液晶组合物，含有1％～30％的前述式I所示化合物，1％～40％的前述式II所示化合物；以及，1％～40％的前述式III所示化合物。
本发明的一些实施方式中，本发明的负介电各向异性液晶组合物中还可以任选包含至少一种下述的式IV所示的化合物，
式IV中，R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-OCH2-或-CH2O-；
环A、环B各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基或氟代1,4-亚苯基；
m表示0、1或2；n表示0或1。
前述的“碳原子数为1～5的烷基”，可以是直链烷基、支链烷基或者环烷基。作为这样的直链烷基，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基。作为支链烷基，可以列举出例如异丙基、异丁基、叔丁基等。作为环状烷基，可以列举出环丙基、环丁基、环戊基、甲基环丙基、甲基环丁基等。
前述的“碳原子数为1～5的烷氧基”，可以列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、正戊氧基、叔戊氧基等。
前述的“碳原子数为2～5的烯基”，可以列举出例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、2-甲基丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、2-甲基-1-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基等。
前述的“碳原子数为2～5的烯氧基”，可以列举出例如乙烯氧基、丙烯氧基、丁烯氧基、2-甲基丙烯氧基、1-戊烯氧基、2-戊烯氧基、2-甲基-1-丁烯氧基、3-甲基-1-丁烯氧基、2-甲基-2-丁烯氧基等。
本发明的一些实施方式中，从获得降低的G1/K11值、G1/K33值的角度考虑，前述的式IV所示化合物为选自下述的式IV-1～IV-13所示的化合物中的至少一种。
/>
R7、R8的定义与前述相同。
本发明的负介电各向异性液晶组合物的一些实施方式中，各组分可以以下述的质量配比的方式含有：相对于100质量份负介电各向异性液晶组合物，含1％～30％的前述式I所示化合物、1％～30％的前述式II所示化合物、1％～30％的前述式III所示化合物、以及、10％～60％的前述式IV所示化合物。
本发明的一些实施方式中，本发明的负介电各向异性液晶组合物中还可以任选包含一种或多种下述的式V所示的化合物，
环C、环D、环E各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基或氟代1,4-亚苯基；
R9、R10各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基；
p表示0或1。
前述的“碳原子数为1～5的烷基”，可以是直链烷基、支链烷基或者环烷基。作为这样的直链烷基，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基。作为支链烷基，可以列举出例如异丙基、异丁基、叔丁基等。作为环状烷基，可以列举出环丙基、环丁基、环戊基、甲基环丙基、甲基环丁基等。
前述的“碳原子数为1～5的烷氧基”，可以列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基等。
前述的“碳原子数为2～5的烯基”，可以列举出例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、2-甲基丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、2-甲基-1-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基等。
前述的“碳原子数为2～5的烯氧基”，可以列举出例如乙烯氧基、丙烯氧基、丁烯氧基、2-甲基丙烯氧基、1-戊烯氧基、2-戊烯氧基、2-甲基-1-丁烯氧基、3-甲基-1-丁烯氧基、2-甲基-2-丁烯氧基等。
本发明的一些实施方式中，从获得降低的G1/K11值、G1/K33值的角度考虑，前述的所述式V所示的化合物优选可以为选自式V-1～V-6所示的化合物中的至少一种。
R11、R12的定义与前述相同。
本发明的负介电各向异性液晶组合物的一些实施方式中，各组分可以以下述的质量配比的方式含有：1％～30％的前述式I所示化合物、1％～30％的前述式II所示化合物、1％～30％的前述式III所示化合物、10％～60％的前述式IV所示化合物、以及、10％～70％的前述式V所示化合物。
本发明的一些实施方式中，本发明的负介电各向异性液晶组合物中还可以任选包含下述的式VI-1至VI-12所示的化合物中的至少一种。
/>
本发明的负介电各向异性液晶组合物的一些实施方式中，各组分可以以下述的质量配比的方式含有：1～25％的前述式I所示化合物、1～25％的前述式II所示化合物、1～20％的前述式III所示化合物、10～50％的前述式IV所示化合物、10～60％的前述式V所示化合物、以及、0.01-1％的前述式VI所示化合物。
优选地，前述液晶组合物包含以下质量百分比的组分：3～20％的前述式I所示化合物、3～20％的前述式II所示化合物、3～15％的前述式III所示化合物、15～30％的前述式IV所示化合物、20～50％的前述式V所示化合物、以及、0.01-0.3％的前述式VI所示化合物。
更优选地，前述液晶组合物包含以下质量百分比的组分：5～20％的前述式I所示化合物、5～20％的前述式II所示化合物、3～12％的前述式III所示化合物、15～25％的前述式IV所示化合物、20～40％的前述式V所示化合物、以及、0.01-0.1％的前述式VI所示化合物。
本发明的负介电各向异性液晶组合物中，除了前述列举的液晶化合物之外，本领域技术人员还可以在不破坏其期望的液晶组合物的性能的基础上添加其他液晶性化合物或者非液晶性化合物。
本发明的负介电各向异性液晶组合物中，可选的，还可以加入各种功能的掺杂剂，这些掺杂剂可以列举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、手性剂。
[液晶显示器件]
本发明的第二方面提供一种液晶显示器件，其只要包含上述任一项所述的液晶组合物就没有特别的限定。本发明的液晶显示器件可以为有源矩阵显示器件，也可以为无源矩阵显示器件。本领域技术人员能够根据所需的性能选择合适的液晶显示组件、液晶显示器的结构。
实施例
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度(℃)，液晶化合物也为液晶单体。
[负介电各向异性液晶组合物]
各实施例中所涉温度单位为℃，其他符号的具体意义及测试条件如下：
Cp表示液晶的清亮点(℃)，测试仪器：Mettler-Toledo-FP System显微热分析仪。
Δn表示光学各向异性，Δn＝ne-no，其中，no为寻常光的折射率，ne为非寻常光的折射率，测试条件：589nm、25±0.2℃。
Δε表示介电各向异性，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℃、INSTEC:ALCT-IR1、18微米垂直盒；
K11为扭曲弹性常数，K33为展曲弹性常数，测试条件为：25℃、INSTEC:ALCT-IR1、18微米垂直盒；
G1(mPa.s)表示液晶化合物的旋转粘滞系数，测定方法：仪器设备INSTEC:ALCT-IR1、测试盒盒厚18微米垂直盒、温度25℃，简写为“G1”；
负介电各向异性液晶组合物的制备方法如下：将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中，将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化，待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后，往不锈钢烧杯中加入磁力转子，将混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶组合物。
将所得的液晶组合物填充于液晶显示器两基板间进行性能测试。
本发明申请实施例中所使用的液晶单体的结构用下述代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表(一)、表(二)。
表(一)：环结构的对应代码
表(二)：端基与链接基团的对应代码
| 端基与链接基团 | 对应代码 |
| CnH2n+1- | n |
| CnH2n+1O- | nO |
| -OCnH2n+1 | On |
| -CH2O- | O |
| -OCH2- | OI |
| -CH＝CH- | V |
| -CH＝CH-CnH2n+1 | Vn |
举例：
实施例1～12及对比例1、2中制备了不同组成的负介电各向异性液晶组合物，其中，各例中所使用的具体化合物的单体结构、用量(质量份)、所得的液晶介质的性能参数测试结果分别如下表1～14所示。
表1：实施例1的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-1V2-2 | 4.5 | Cp(℃) | 117.4 |
| I | COBOIC-3-2 | 4.5 | Δn | 0.1391 |
| I | COBOIC-V-3 | 4.5 | Δε | -6.16 |
| I | COBOIC-V-V | 4.5 | K11(pN) | 19.2 |
| II | B-2O-O3 | 4.5 | K33(pN) | 17.8 |
| II | B-2O-O5 | 4.5 | G1(mPa.s) | 184.0 |
| II | B-Cp1O-O2 | 4.5 | G1/K11 | 9.58 |
| II | B-Cpr1O-O2 | 4.5 | G1/K33 | 10.34 |
| III | PY-3-O2 | 5.0 | K33/K11 | 0.93 |
| IV | CLY-3-O2 | 12.0 | ||
| V | CC-3-V | 22.5 | ||
| V | PP-1-2V | 1.5 | ||
| V | CCP-3-1 | 10.0 | ||
| V | CPP-3-2 | 13.0 |
表2：实施例2的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-1V2-2 | 4.5 | Cp(℃) | 51.7 |
| I | COBOIC-3-2 | 4.5 | Δn | 0.1292 |
| I | COBOIC-V-3 | 4.5 | Δε | -6.41 |
| I | COBOIC-V-V | 4.5 | K11(pN) | 9.2 |
| II | B-2O-O3 | 4.5 | K33(pN) | 7.7 |
| II | B-2O-O5 | 4.5 | G1(mPa.s) | 79.5 |
| II | B-Cp1O-O2 | 4.5 | G1/K11 | 8.64 |
| II | B-Cpr1O-O2 | 4.5 | G1/K33 | 10.32 |
| III | PY-3-O2 | 5.0 | K33/K11 | 0.84 |
| IV | CY-5-O2 | 11.5 | ||
| IV | CCY-3-O2 | 0.5 | ||
| IV | CLY-3-O2 | 0.5 | ||
| IV | CPY-3-O2 | 0.5 | ||
| V | CC-3-V | 25.5 | ||
| V | PP-1-V2 | 20.5 |
表3：实施例3的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-3-3 | 5.0 | Cp(℃) | 75.1 |
| I | COBOIC-1V-3 | 5.0 | Δn | 0.1233 |
| I | COBOIC-1V-V | 5.0 | Δε | -6.80 |
| I | COBOIC-V-V | 5.0 | K11(pN) | 11.1 |
| II | B-2O-O3 | 5.0 | K33(pN) | 10.7 |
| II | B-2O-O4 | 5.0 | G1(mPa.s) | 100.1 |
| II | B-2O-O5 | 5.0 | G1/K11 | 9.02 |
| II | B-Cp1O-O2 | 5.0 | G1/K33 | 9.36 |
| II | B-Cpr1O-O2 | 5.0 | K33/K11 | 0.96 |
| III | PY-1V2-O2 | 2.0 | ||
| IV | PY-2O-O4 | 2.0 | ||
| IV | CPY-3-O2 | 2.0 | ||
| IV | CPGIY-2-O2 | 2.0 | ||
| V | CC-3-V | 45.0 | ||
| V | CPP-1V-2 | 2.0 |
表4：实施例4的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-3-3 | 4.0 | Cp(℃) | 70.5 |
| I | COBOIC-1V-3 | 4.0 | Δn | 0.1168 |
| I | COBOIC-1V-V | 4.0 | Δε | -5.72 |
| II | B-2O-O3 | 5.0 | K11(pN) | 11.3 |
| II | B-2O-O5 | 5.0 | K33(pN) | 11.5 |
| II | B-Cp1O-O5 | 4.0 | G1(mPa.s) | 91.4 |
| II | B-Cpr1O-O1 | 4.0 | G1/K11 | 8.08 |
| III | PY-1V2-O2 | 13.0 | G1/K33 | 7.95 |
| IV | Y-4O-O4 | 2.0 | K33/K11 | 1.02 |
| IV | CY-3-O2 | 2.0 | ||
| IV | CCY-4-O2 | 5.0 | ||
| IV | CPY-2-O2 | 2.0 | ||
| V | CC-3-V | 38.0 | ||
| V | CCP-3-3 | 6.0 | ||
| V | CPP-1V-1 | 2.0 |
表5：实施例5的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-1V2-V | 4.0 | Cp(℃) | 76.1 |
| I | COBOIC-V-2V | 4.0 | Δn | 0.0987 |
| II | B-2O-O1 | 2.5 | Δε | -3.57 |
| II | B-Cp1O-O1Cpr | 2.5 | K11(pN) | 13.5 |
| III | PY-1V-O4 | 12.0 | K33(pN) | 14.5 |
| IV | CY-3-O2 | 8.0 | G1(mPa.s) | 61.8 |
| IV | CCY-3-O1 | 6.0 | G1/K11 | 4.58 |
| IV | CLY-3-O2 | 10.0 | G1/K33 | 4.26 |
| V | CC-3-V | 46.0 | K33/K11 | 1.07 |
| V | CLP-3-2V1 | 5.0 |
表6：实施例6的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-2-1 | 4.0 | Cp(℃) | 86.0 |
| I | COBOIC-V-2V1 | 4.0 | Δn | 0.1185 |
| II | B-2O-O5 | 4.0 | Δε | -3.76 |
| II | B-Cp1O-O3 | 4.0 | K11(pN) | 15.6 |
| III | PY-V3-O4 | 14.5 | K33(pN) | 15.1 |
| IV | CLY-2-O4 | 4.0 | G1(mPa.s) | 76.4 |
| IV | CLY-3-O2 | 5.5 | G1/K11 | 4.90 |
| IV | CPY-3-O2 | 9.0 | G1/K33 | 5.06 |
| IV | CPYP-2-3 | 2.0 | K33/K11 | 0.97 |
| V | CC-3-V | 42.0 | ||
| V | CPP-3-2V1 | 7.0 |
表7：实施例7的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V1-3V | 3.5 | Cp(℃) | 76.0 |
| I | COBOIC-1V1-2 | 3.5 | Δn | 0.1149 |
| II | B-2O-O4 | 5.0 | Δε | -4.25 |
| II | B-Cpr1O-O3 | 5.0 | K11(pN) | 11.4 |
| III | PY-V-O5 | 8.0 | K33(pN) | 13.3 |
| IV | CY-3-O2 | 11.0 | G1(mPa.s) | 70.1 |
| IV | CPY-2-O2 | 6.0 | G1/K11 | 6.15 |
| IV | CPY-3-O2 | 9.0 | G1/K33 | 5.27 |
| V | CC-3-V | 38.0 | K33/K11 | 1.17 |
| V | CLP-3-V1 | 9.5 | ||
| V | CPP-1V-2 | 1.5 |
表8：实施例8的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V-3 | 6.0 | Cp(℃) | 74.4 |
| I | COBOIC-V-V | 6.0 | Δn | 0.1097 |
| II | B-2O-O5 | 5.0 | Δε | -3.11 |
| II | B-Cp1O-O1Cp | 5.0 | K11(pN) | 13.5 |
| III | PY-1V2-O4 | 10.0 | K33(pN) | 12.9 |
| IV | CY-3-O2 | 2.0 | G1(mPa.s) | 58.0 |
| V | CC-3-V | 50.0 | G1/K11 | 4.30 |
| V | PP-1-2V1 | 4.0 | G1/K33 | 4.50 |
| V | CLP-3-1 | 2.0 | K33/K11 | 0.96 |
| V | CLP-3-2V1 | 5.0 | ||
| V | CPP-1V-2 | 5.0 |
表9：实施例9的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V-1 | 6.0 | Cp(℃) | 94.7 |
| I | COBOIC-V-V | 6.0 | Δn | 0.1153 |
| II | B-2O-O5 | 5.0 | Δε | -3.94 |
| II | B-Cp1O-O1Cpr | 5.0 | K11(pN) | 15.2 |
| III | PY-1V-O3 | 4.0 | K33(pN) | 14.8 |
| IV | LY-3-O2 | 2.0 | G1(mPa.s) | 85.5 |
| IV | COY-1V-O2 | 2.0 | G1/K11 | 5.63 |
| IV | CCOY-3-O2 | 2.0 | G1/K33 | 5.78 |
| IV | CCY-3-O2 | 3.0 | K33/K11 | 0.97 |
| IV | CLY-3-O2 | 2.0 | ||
| IV | CPY-3-O2 | 3.0 | ||
| IV | PYP-2-4 | 2.0 | ||
| IV | CPGIY-2-O2 | 2.0 | ||
| V | CC-3-V | 44.0 | ||
| V | CLP-3-2V1 | 10.0 | ||
| V | CPP-1V-5 | 2.0 |
表10：实施例10的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V-3 | 4.0 | Cp(℃) | 81.3 |
| I | COBOIC-V-V | 4.0 | Δn | 0.0988 |
| II | B-2O-O5 | 2.0 | Δε | -3.37 |
| II | B-Cp1O-O2 | 2.0 | K11(pN) | 14.9 |
| III | PY-1V2-O5 | 10.0 | K33(pN) | 16.6 |
| IV | CCY-3-O1 | 9.0 | G1(mPa.s) | 82.1 |
| V | CC-2-3 | 24.0 | G1/K11 | 5.51 |
| V | CC-3-4 | 7.0 | G1/K33 | 4.95 |
| V | CC-3-5 | 7.0 | K33/K11 | 1.11 |
| V | CC-3-V1 | 9.0 | ||
| V | CP-3-O2 | 8.0 | ||
| V | CLP-3-2V1 | 4.0 | ||
| V | CPP-1V-1 | 4.0 |
表11：实施例11的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V-3 | 4.0 | Cp(℃) | 81.3 |
| I | COBOIC-V-V | 4.0 | Δn | 0.0988 |
| II | B-2O-O5 | 2.0 | Δε | -3.37 |
| II | B-Cp1O-O2 | 2.0 | K11(pN) | 14.9 |
| III | PY-1V2-O5 | 10.0 | K33(pN) | 16.6 |
| IV | CCY-3-O1 | 9.0 | G1(mPa.s) | 82.1 |
| V | CC-2-3 | 24.0 | G1/K11 | 5.51 |
| V | CC-3-4 | 7.0 | G1/K33 | 4.95 |
| V | CC-3-5 | 7.0 | K33/K11 | 1.11 |
| V | CC-3-V1 | 9.0 | ||
| V | CP-3-O2 | 8.0 | ||
| V | CLP-3-2V1 | 4.0 | ||
| V | CPP-1V-1 | 4.0 | ||
| VI | 式VI-3 | 0.32 |
表12：实施例12的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-V-3 | 6.0 | Cp(℃) | 74.4 |
| I | COBOIC-V-V | 6.0 | Δn | 0.1097 |
| II | B-2O-O5 | 5.0 | Δε | -3.11 |
| II | B-Cp1O-O1Cp | 5.0 | K11(pN) | 13.5 |
| III | PY-1V2-O4 | 10.0 | K33(pN) | 12.9 |
| IV | CY-3-O2 | 2.0 | G1(mPa.s) | 58.0 |
| V | CC-3-V | 50.0 | G1/K11 | 4.30 |
| V | PP-1-2V1 | 4.0 | G1/K33 | 4.50 |
| V | CLP-3-1 | 2.0 | K33/K11 | 0.96 |
| V | CLP-3-2V1 | 5.0 | ||
| V | CPP-1V-2 | 5.0 | ||
| VI | 式VI-10 | 0.10 |
表13：对比例1的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| I | COBOIC-1V2-2 | 9.0 | Cp(℃) | 118.6 |
| I | COBOIC-3-2 | 9.0 | Δn | 0.1389 |
| I | COBOIC-V-3 | 9.0 | Δε | -6.18 |
| I | COBOIC-V-V | 9.0 | K11(pN) | 18.8 |
| III | PY-3-O2 | 5.0 | K33(pN) | 17.1 |
| IV | CY-5-O2 | 4.0 | G1(mPa.s) | 203.3 |
| IV | CCY-3-O2 | 2.0 | G1/K11 | 10.81 |
| IV | CLY-3-O2 | 2.0 | G1/K33 | 11.89 |
| IV | CPY-3-O2 | 1.0 | K33/K11 | 0.91 |
| IV | PGIY-2-O4 | 5.0 | ||
| V | CC-3-V | 25.0 | ||
| V | CC-3-V1 | 5.0 | ||
| V | PP-1-V2 | 5.0 | ||
| V | CCP-3-1 | 5.0 | ||
| V | CPP-3-2 | 5.0 |
表14：对比例2的液晶介质的组分配比
| 化合物通式 | 液晶结构式 | 质量份 | 性能参数 | 参数值 |
| II | B-2O-O3 | 9.0 | Cp(℃) | 50.6 |
| II | B-2O-O5 | 9.0 | Δn | 0.1281 |
| II | B-Cp1O-O2 | 9.0 | Δε | -6.41 |
| II | B-Cpr1O-O2 | 9.0 | K11(pN) | 8.5 |
| III | PY-3-O2 | 5.0 | K33(pN) | 7.9 |
| IV | CY-5-O2 | 4.0 | G1(mPa.s) | 89.7 |
| IV | CCY-3-O2 | 2.0 | G1/K11 | 10.55 |
| IV | CLY-3-O2 | 2.0 | G1/K33 | 11.35 |
| IV | CPY-3-O2 | 1.0 | K33/K11 | 0.93 |
| IV | PGIY-3-O2 | 5.0 | ||
| V | CC-3-V | 25.0 | ||
| V | CC-3-V1 | 5.0 | ||
| V | PP-1-V2 | 5.0 | ||
| V | CCP-3-1 | 5.0 | ||
| V | CPP-3-2 | 5.0 |
将实施例1～12与对比例1、对比例2所得液晶组合物的各性能参数值进行汇总比较，参见表15。
表15：液晶组合物的性能参数比较
| 性能参数 | Cp(℃) | Δn | Δε | K11(pN) | K33(pN) | G1(mPa.s) | G1/K11 | G1/K33 |
| 实施例1 | 117.4 | 0.1391 | -6.16 | 19.2 | 17.8 | 184.0 | 9.58 | 10.34 |
| 实施例2 | 51.7 | 0.1292 | -6.41 | 9.2 | 7.7 | 79.5 | 8.64 | 10.32 |
| 实施例3 | 75.1 | 0.1233 | -6.80 | 11.1 | 10.7 | 100.1 | 9.02 | 9.36 |
| 实施例4 | 70.5 | 0.1168 | -5.72 | 11.3 | 11.5 | 91.4 | 8.08 | 7.95 |
| 实施例5 | 76.1 | 0.0987 | -3.57 | 13.5 | 14.5 | 61.8 | 4.58 | 4.26 |
| 实施例6 | 86.0 | 0.1185 | -3.76 | 15.6 | 15.1 | 76.4 | 4.90 | 5.06 |
| 实施例7 | 76.0 | 0.1149 | -4.25 | 11.4 | 13.3 | 70.1 | 6.15 | 5.27 |
| 实施例8 | 74.4 | 0.1097 | -3.11 | 13.5 | 12.9 | 58.0 | 4.30 | 4.50 |
| 实施例9 | 94.7 | 0.1153 | -3.94 | 15.2 | 14.8 | 85.5 | 5.63 | 5.78 |
| 实施例10 | 81.3 | 0.0988 | -3.37 | 14.9 | 16.6 | 82.1 | 5.51 | 4.95 |
| 实施例11 | 81.3 | 0.0988 | -3.37 | 14.9 | 16.6 | 82.1 | 5.51 | 4.95 |
| 实施例12 | 74.4 | 0.1097 | -3.11 | 13.5 | 12.9 | 58.0 | 4.30 | 4.50 |
| 对比例1 | 118.6 | 0.1389 | -6.18 | 18.8 | 17.1 | 203.3 | 10.81 | 11.89 |
| 对比例2 | 50.6 | 0.1281 | -6.41 | 8.5 | 7.9 | 89.7 | 10.55 | 11.35 |
经比较可知：与对比例1、对比例2相比，实施例的液晶组合物具有降低的G1/K11值、G1/K33值，而面板的响应速度正比于G1/K11或者G1/K33，即用于液晶显示器中，实施例较对比例1、对比例2，具有提高的响应速度。
由以上实施例可知，本发明所提供的液晶组合物具有降低的G1/K11或者G1/K33值，用显示器中可有效改善液晶显示器的响应速度。本发明所提供的液晶组合物适用于液晶显示装置，能够明显提升液晶显示器的响应速度特性。
Claims (13)
1.一种负介电各向异性液晶组合物，其特征在于，其包含：
至少一种式I所示化合物；
至少一种式Ⅱ所示化合物；以及，
至少一种式III所示化合物；
式I中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基；
式II中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基，或者，碳原子数为1～5的直链烷基中一个或多个不相连的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代而成的基团；
式III中，R5各自独立地表示碳原子数为1～5的直链烷基或者碳原子数为2～5的直链烯基，R6各自独立地表示碳原子数为1～5的烷氧基；
所述负介电各向异性液晶组合物还包含至少一种下述的式IV所示的化合物，
式IV中，R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-OCH2-或-CH2O-；
环A、环B各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基或氟代1,4-亚苯基；
m表示0、1或2；n表示0或1；
所述负介电各向异性液晶组合物还包含一种或多种下述的式V所示的化合物，
环C、环D、环E各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基或氟代1,4-亚苯基；
R9、R10各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基；
p表示0或1。
2.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，式I所示化合物与式II所示化合物的质量比为0.2:1～2:1。
3.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述式I所示化合物为选自下述的式I-1～I-63所示化合物中的至少一种，
4.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述式Ⅱ所示的化合物为选自下述的式Ⅱ-1～Ⅱ-36所示化合物中的至少一种，
/>
/>
/>
/>
5.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述式III所示化合物为下述的式Ⅲ-1～Ⅲ-60所示化合物中的至少一种，
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
6.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述式IV所示的化合物为选自下述的式IV-1～IV-13所示的化合物中的至少一种，
/>
/>
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基。
7.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述式V所示的化合物为选自式V-1～V-6所示的化合物中的至少一种，
R11、R12各自独立地表示碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为1～5的烷氧基、碳原子数为2～5的烯基、或者、碳原子数为2～5的烯氧基。
8.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其还包含下述的式VI-1至VI-12所示的化合物中的至少一种，
/>
9.如权利要求1所述的负介电各向异性液晶组合物，其包含以下的质量百分比的组分：
1％～30％的所述式I所示化合物；
1％～30％的所述式II所示化合物；
1％～30％的所述式III所示化合物；
10％～60％的所述式IV所示化合物；以及，
10％～70％的所述式V所示化合物。
10.如权利要求8所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
1～25％的所述式I所示化合物；
1～25％的所述式II所示化合物；
1～20％的所述式III所示化合物；
10～50％的所述式IV所示化合物；
10～60％的所述式V所示化合物；以及，
0.01～1％的所述VI-1至VI-12所示的化合物。
11.如权利要求10所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
3～20％的所述式I所示化合物；
3～20％的所述式II所示化合物；
3～15％的所述式III所示化合物；
15～30％的所述式IV所示化合物；
20～50％的所述式V所示化合物；以及，
0.01～0.3％的所述VI-1至VI-12所示的化合物。
12.如权利要求11所述的负介电各向异性液晶组合物，其中，所述液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
5～20％的所述式I所示化合物；
5～20％的所述式II所示化合物；
3～12％的所述式III所示化合物；
15～25％的所述式IV所示化合物；
20～40％的所述式V所示化合物；以及，
0.01～0.1％的所述VI-1至VI-12所示的化合物。
13.一种液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件包含权利要求1～12的任一项所述的负介电各向异性液晶组合物；所述液晶显示器件为有源矩阵显示器件，或无源矩阵显示器件。
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