CN115678568A - 一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件，所述液晶组合物包含至少一种式I‑1和/或式I‑2的化合物，以及至少一种式II的化合物。所述液晶组合物在维持适当的光学各向异性和适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点、较大的平均弹性常数值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电的比值、较高的穿透率和较长的低温储存时间，有效改善了液晶显示器件的对比度和响应速度，是一种综合性能更好的液晶材料，尤其适用于IPS等显示模式的液晶显示器件。
Description
技术领域
本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件。
背景技术
显示器的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；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帮助。现有技术中提高对比度的方法主要包括：(1)提高白色画面的亮度；(2)让黑色更黑，降低最低亮度，即液晶需要具有较高的光穿透率。
根据IPS模式的透过率公式：T∝|Δε|/ε⊥(T表示Transmittance，透过率；“∝”表示“反比例”关系)，常见的用来提升正性IPS模式下液晶透过率的方式可以从如下两方面考虑：(1)保持液晶组合物的介电各向异性Δε不变，通过提升ε⊥可有效提升穿透率；(2)提升液晶组合物的弹性常数K的值，使液晶有序度更好，漏光更少，从而使穿透率提升。
另一方面，本领域技术人员基于传统的IPS-LCD漏光性能测试发现，造成液晶显示器件漏光问题的主要原因是：光散射(LC scattering)、摩擦均匀性(rubbinguniformity)、彩色滤光膜漏光(CF/TFT scattering)以及极化能力(polarize ability)，其中，光散射在漏光性能的影响因素中占比达63％。
根据如下关系式：
其中，d表示液晶盒的间距，ne表示非寻常光折射率，no表示寻常光折射率。
若要改善液晶材料的光散射，需要通过提高平均弹性常数Kave(其中，Kave＝(K11+K22+K33)÷3)来改善光散射，在提高Kave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就会显著提高。
目前已经公开的技术中，主要通过在正性液晶组份中加入负性单体来提升对比度；但是，加入负性单体会使响应变慢，可靠性变差。而且，目前公开的液晶材料中，ε⊥通常较低；在ε⊥较大的时候，响应很慢，K值通常不够大，液晶材料及显示器件的综合性能不理想。
因此，本领域亟待开发一种具有较高的对比度、高的穿透率、高的弹性常数、介电性能好、响应速度快、低温存储性能良好的液晶材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件，所述液晶组合物在维持适当的光学各向异性和适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点、较大的平均弹性常数值、较大的垂直介电与介电的比值、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少一种式I-1和/或式I-2的化合物：
至少一种式II的化合物：
其中，R1、R2、R3和R4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个或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至少两个-CH2-可分别独立地以O原子不直接相连的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代。
R5表示-H、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个或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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被卤素取代。
R6表示卤素、含有1-5个(例如1个、2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烷基、含有1-5个(例如1个、2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烷氧基、含有2-5个(例如2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烯基或含有2-5个(例如2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烯氧基。
L1和L2各自独立地表示-H或卤素。
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被卤素、-CN或甲基取代。
环
表示
Z1和Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF2O-或-OCF2-。
n1表示1或2；当n1表示2时，环
相同或不同；
当n1表示1时，R1表示含有1-11个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或11个)碳原子的直链或支链烷氧基。
n2表示0、1或2；当n2表示2时，环
相同或不同，Z1相同或不同。
n3表示0、1、2或3；当n3表示2或3时，环
相同或不同，Z2相同或不同。
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；而且，“替代”和“取代”的位置是任意的。
本发明中，基团一侧或两侧的短直线均代表接入键，不代表甲基；例如
左侧的短直线，
两侧的短直线。
本发明中，所述卤素包括氟、氯、溴或碘等；下文涉及到相同描述时，均具有相同的含义。
本发明提供的液晶组合物中，通过式I-1和/或式I-2的化合物与式II的化合物的相互协同，使液晶组合物在维持适当的光学各向异性和适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点、较大的平均弹性常数(Kave)值、较大的垂直介电与介电的比值(ε⊥/△ε值)、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间。而且，液晶的τd＝η·d2/Kπ2(τd为下降时间，η为粘性参数，K为弹性常数)，K值增大可缩短响应时间、改善响应速度；因此，本发明所述液晶组合物还具有较快的响应速度，其综合性能相较于现有的液晶材料有了显著提升，尤其适用于IPS等显示模式的液晶显示器件。
在一个优选技术方案中，为了使液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的介电各向异性和适当的清亮点的情况下，还具有较大的平均弹性常数(Kave)值、较大的垂直介电与介电的比值(ε⊥/△ε值)、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物优选包含至少一种n1表示1的式I-1的化合物；所述液晶组合物进一步优选包含至少两种式I-1的化合物；所述液晶组合物再进一步优选包含至少一种n1表示1的式I-1的化合物和至少一种n1表示2的式I-1的化合物。
在一个优选技术方案中，所述式I-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，R1'表示含有1-11个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或11个)碳原子的直链或支链烷基。
在一个优选技术方案中，所述R1表示含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷基或含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷氧基。
在一个优选技术方案中，所述n1表示1，所述R1表示含有1-6个碳原子的直链烷氧基。
在一个优选技术方案中，所述R2表示含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷基。
在一个优选技术方案中，所述R3和R4各自独立地表示含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷基。
在一个优选技术方案中，所述式II的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-；
LD11、LD12、LD13、LD14、LD21、LD22、LD24、LD25、LD26、LD21'和LD22'各自独立地表示-H或-F；
LD23和LD23'各自独立地表示-H或-CH3；
v和w各自独立地表示0或1。
在一个优选技术方案中，环
表示
在一个优选技术方案中，所述式II的化合物选自式II-1的化合物、式II-2的化合物、式II-3的化合物、式II-4的化合物、式II-5的化合物、式II-6的化合物、式II-7的化合物、式II-8的化合物、式II-9的化合物、式II-10的化合物、式II-11的化合物、式II-12的化合物、式II-13的化合物、式II-14的化合物、式II-15的化合物、式II-19的化合物、式II-20的化合物、式II-21的化合物或式II-24的化合物中的任意一种或至少两种的组合。
在一个优选技术方案中，所述式II的化合物选自式II-1的化合物、式II-2的化合物、式II-3的化合物、式II-4的化合物、式II-5的化合物、式II-6的化合物、式II-7的化合物、式II-8的化合物、式II-9的化合物、式II-10的化合物、式II-11的化合物、式II-12的化合物、式II-13的化合物、式II-14的化合物或式II-15的化合物中的任意一种或至少两种的组合。
在一个优选技术方案中，所述式II的化合物选自式II-19的化合物、式II-20的化合物、式II-21的化合物或式II-24的化合物中的任意一种或至少两种的组合。
在一个优选技术方案中，为了使液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的介电各向异性和适当的清亮点的情况下，还具有较大的平均弹性常数(Kave)值、较大的垂直介电与介电的比值(ε⊥/△ε值)、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物优选包含至少两种式II的化合物。
在一个优选技术方案中，调整式I-1和/或式I-2的化合物的含量以使包含其的液晶组合物具有较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式I-1和/或式I-2的化合物的质量百分含量为0.1-40％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％或38％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式I-1的化合物的质量百分含量为0.1-30％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或28％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式I-2的化合物的质量百分含量为0.1-10％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，为了使液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的介电各向异性和适当的清亮点的情况下，还具有较大的平均弹性常数(Kave)值、较大的垂直介电与介电的比值(ε⊥/△ε值)、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物优选包含至少一种式I-1的化合物和式I-2的化合物。
在一个优选技术方案中，调整式II的化合物的含量以使包含其的液晶组合物具有较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式II的化合物的质量百分含量为0.1-40％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％或38％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中还包含至少一种式M的化合物：
其中，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个或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。
环
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，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-。
nM表示0、1或2；当nM表示2时，环
相同或不同，ZM2相同或不同。
在一个优选技术方案中，所述式M的化合物选自由如下化合物组成的组：
在一个优选技术方案中，所述式M的化合物选自式M-1的化合物、式M-2的化合物、式M-6的化合物、式M-12的化合物、式M-15的化合物、式M-16的化合物、式M-19的化合物、式M-21的化合物、式M-26的化合物或式M-29的化合物中的任意一种或至少两种的组合。
在一个优选技术方案中，所述RM1和RM2各自独立地表示含有1-8个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个)碳原子的直链烷基、含有1-8个(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个)碳原子的直链烷氧基、含有2-8个(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个)碳原子的直链烯基。
在一个优选技术方案中，为了获得较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物包含至少一种端基含有烯基的式M-1的化合物和/或式M-12的化合物。
在一个优选技术方案中，调整式M的化合物的含量可使包含其的液晶组合物具有较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式M的化合物的质量百分含量为0.1-80％，例如可以为0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％、62％、65％、68％、70％、72％、75％或78％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中还包含至少一种式A-1和/或式A-2的化合物：
其中，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个或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；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。
环
环
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代；所述
中的一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代。
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、卤素、未取代或卤代的含有1-3个(例如1个、2个或3个)碳原子的直链烷基。
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个或5个)碳原子的卤代烷基、含有1-5个(例如1个、2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烷氧基、含有2-5个(例如2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烯基或含有2-5个(例如2个、3个、4个或5个)碳原子的卤代烯氧基。
nA11和nA2各自独立地表示0、1、2或3；当nA11表示2或3时，环
相同或不同，ZA11相同或不同；当nA2表示2或3时，环
相同或不同，ZA21相同或不同。
nA12表示1或2；当nA12表示2时，环
相同或不同。
在一个优选技术方案中，所述式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(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或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；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。
LA11、LA12、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F。
LA13表示-H或-CH3。
XA1表示-F、-CF3或-OCF3。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式A-1的化合物的质量百分含量为0.1-50％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％或48％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述式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(例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或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；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。
LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或-F。
XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH＝CF2。
在一个优选技术方案中，所述式A-2的化合物选自式A-2-4的化合物、式A-2-9的化合物、式A-2-11的化合物、式A-2-12的化合物或式A-2-14的化合物中的任意一种或至少两种的组合。
在一个优选技术方案中，为了获得较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物包含至少一种式A-2-9的化合物。
在一个优选技术方案中，调整式A-2的化合物的含量以使包含其的液晶组合物具有较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式A-2的化合物的质量百分含量为0.1-50％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％或48％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中还包含至少一种式B的化合物：
其中，RB1和RB2各自独立地表示-H、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个或12个)碳原子的直链或支链烷基、
mB表示0-6的整数，例如可以为0、1、2、3、4、5或6；前述基团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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；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。
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代。
ZB1和ZB2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-。
YB1和YB2各自独立地表示-H、卤素、未取代或卤代的含有1-3个(例如1个、2个或3个)碳原子的直链烷基、未取代或卤代的含有1-3个(例如1个、2个或3个)碳原子的直链烷氧基。
XB表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-。
nB1和nB2各自独立地表示0、1或2；当nB1表示2时，环
相同或不同，ZB1相同或不同，当nB2表示2时，环
相同或不同，ZB2相同或不同。
在一个优选技术方案中，所述式B的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，YB3和YB4各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3。
在一个优选技术方案中，RB1和RB2各自独立地表示含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷基、含有1-6个(例如1个、2个、3个、4个、5个或6个)碳原子的直链烷氧基、
进一步优选为含有1-6个碳原子的直链烷氧基或
在一个优选技术方案中，XB表示-O-或-S-。
在一个优选技术方案中，为了获得较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间，所述液晶组合物包含至少一种式B-1的化合物。
在一个优选技术方案中，调整式B的化合物的含量以使包含其的液晶组合物具有较大的垂直介电与介电的比值、较高的平均弹性常数、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式B的化合物的质量百分含量为0.1-30％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或28％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中还包含至少一种式N的化合物：
其中，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个或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。
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代；前述基团中的一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代；
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-。
LN1和LN2各自独立地表示-H、卤素、未取代或卤代的含有1-3个(例如1个、2个或3个)碳原子的直链烷基。
nN1表示0、1、2或3，nN2表示0或1，且0＜nN1+nN2≤3；
当nN1+nN2＝1时，式N的化合物不含有双联苯结构(即不含有未取代或取代的
结构)；当nN1+nN2＝2时，式N的化合物不含有三联苯结构(即不含有未取代或取代的
结构)。
当nN1表示2或3时，环
相同或不同，ZN1相同或不同。
在一个优选技术方案中，所述式N的化合物选自由如下化合物组成的组：
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中式N的化合物的质量百分含量为0.1-30％，例如可以为0.3％、0.5％、0.8％、1％、3％、5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或28％等。
除上述化合物以外，本发明的液晶组合物也可通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、聚合性单体或添加剂等。
在一个优选技术方案中，所述液晶组合物中还包括至少一种添加剂。
在一个优选技术方案中，所述添加剂包括掺杂剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂或光稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。
如下显示优选加入到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中所使用的抗氧化剂、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％。
第二方面，本发明提供一种液晶显示器件，所述液晶显示器件包括如第一方面所述的液晶组合物。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的液晶组合物通过式I-1和/或式I-2的化合物与式II的化合物的相互协同，使其在维持适当的光学各向异性和适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点、较大的平均弹性常数值、较大的垂直介电、较大的垂直介电与介电的比值、较高的穿透率和较长的低温储存时间，有效改善了液晶显示器件的对比度和响应速度，是一种综合性能更好的液晶材料，尤其适用于IPS等显示模式的液晶显示器件。
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，以下各实施例及对比例中，液晶组合物中各组分的基团结构用表1所列的代码表示：
表1
以如下结构式的化合物为例：
以下实施例及对比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⊥ 垂直于分子轴的介电常数(1kHz，25℃)
ε⊥/Δε 垂直介电与介电的比值(1kHz，25℃)
Kave 平均弹性常数(25℃)
T(穿透率) 穿透率(％)
TS-N(-30) 低温储存时间(-30℃，天)
TS-N(-40) 低温储存时间(-40℃，天)
其中，
Cp：通过MP70熔点仪测得；
Δn：使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得到；
Δε：Δε＝ε∥-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TN型、盒厚7μm；
K11、K22和K33：使用LCR仪和反平行摩擦盒，测试液晶的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；
T(穿透率)：光穿过液晶前后强度比，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，测试盒为正性IPS型，盒厚3.5μm，V＝0-20V；
TS-N(-30)：将液晶灌注到玻璃瓶中并置于-30℃恒温箱中保存，在观察到有晶体析出时所记录的时间；
TS-N(-40)：将液晶灌注到玻璃瓶中并置于-40℃恒温箱中保存，在观察到有晶体析出时所记录的时间。
以下的实施例中所采用的化合物，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，所得到各液晶组合物经测试符合电子类化合物标准。
按照以下实施例中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。
实施例1
一种液晶组合物，组分及性能参数如表2所示：
表2
对比例1
一种液晶组合物，组分及性能参数如表3所示：
表3
由实施例1与对比例1的比较可知，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、适当的介电各向异性的情况下，具有较大的Kave值、较大的垂直介电与介电的比值、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
实施例2
一种液晶组合物，组分及性能参数如表4所示：
表4
对比例2
一种液晶组合物，组分及性能参数如表5所示：
表5
由实施例2和对比例2的比较可知，本发明的液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点、较大的Kave值、较大的垂直介电与介电的比值、较大的垂直介电、较高的穿透率和较长的低温储存时间。
实施例3
一种液晶组合物，组分及性能参数如表6所示：
表6
实施例4
一种液晶组合物，组分及性能参数如表7所示：
表7
实施例5
一种液晶组合物，组分及性能参数如表8所示：
表8
实施例6
一种液晶组合物，组分及性能参数如表9所示：
表9
实施例7
一种液晶组合物，组分及性能参数如表10所示：
表10
实施例8
一种液晶组合物，组分及性能参数如表11所示：
表11
实施例9
一种液晶组合物，组分及性能参数如表12所示：
表12
实施例10
一种液晶组合物，组分及性能参数如表13所示：
表13
实施例11
一种液晶组合物，组分及性能参数如表14所示：
表14
综上所述，本发明提供的液晶组合物中，通过液晶组分的相互协同，使液晶组合物在维持适当的光学各向异性和适当的介电各向异性的情况下，具有较高的清亮点，Cp可达到79.1-91℃，较大的平均弹性常数，Kave值≥12，较大的垂直介电与介电的比值，ε⊥/Δε值达到1.11-1.99，较大的垂直介电，ε⊥值为2.95-4.4，较高的穿透率，T(穿透率)为12.95-14.49％，低温稳定性好，能够在-40℃低温下稳定储存15天以上，使液晶显示器件具有更高的对比度和更快的响应速度，是一种综合性能更好的液晶材料。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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：
至少一种式I-1和/或式I-2的化合物：
至少一种式II的化合物：
其中，R1、R2、R3和R4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至少两个-CH2-可分别独立地以O原子不直接相连的方式被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
R5表示-H、卤素、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至少两个-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；前述基团中的一个或至少两个-H可分别独立地被卤素取代；
R6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；
L1和L2各自独立地表示-H或卤素；
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被卤素、-CN或甲基取代；
环
表示
Z1和Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF2O-或-OCF2-；
n1表示1或2；当n1表示2时，环
相同或不同；
当n1表示1时，R1表示含有1-11个碳原子的直链或支链烷氧基；
n2表示0、1或2；当n2表示2时，环
相同或不同，Z1相同或不同；
n3表示0、1、2或3；当n3表示2或3时，环
相同或不同，Z2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，所述式I-1的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，R1'表示含有1-11个碳原子的直链或支链烷基。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述式II的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，Rv和Rw各自独立地表示-CH2-或-O-；
LD11、LD12、LD13、LD14、LD21、LD22、LD24、LD25、LD26、LD21'和LD22'各自独立地表示-H或-F；
LD23和LD23'各自独立地表示-H或-CH3；
v和w各自独立地表示0或1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中式I-1和/或式I-2的化合物的质量百分含量为0.1-40％；
优选地，所述液晶组合物中式I-1的化合物的质量百分含量为0.1-30％；
优选地，所述液晶组合物中式I-2的化合物的质量百分含量为0.1-10％；
优选地，所述液晶组合物中式II的化合物的质量百分含量为0.1-40％。
5.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包含至少一种式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；
环
环
和环
各自独立地表示
或
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，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-；
nM表示0、1或2；当nM表示2时，环
相同或不同，ZM2相同或不同；
优选地，所述式M的化合物选自由如下化合物组成的组：
6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包含至少一种式A-1和/或式A-2的化合物：
其中，RA1和RA2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；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；
环
环
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代；所述
中的一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被-F、-Cl或-CN取代；
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、卤素、未取代或卤代的含有1-3个碳原子的直链烷基；
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；
nA11和nA2各自独立地表示0、1、2或3；当nA11表示2或3时，环
相同或不同，ZA11相同或不同；当nA2表示2或3时，环
相同或不同，ZA21相同或不同；
nA12表示1或2；当nA12表示2时，环
相同或不同；
优选地，所述式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；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；
LA11、LA12、LA14、LA15和LA16各自独立地表示-H或-F；
LA13表示-H或-CH3；
XA1表示-F、-CF3或-OCF3；
优选地，所述式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；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；
LA21、LA22、LA23、LA24和LA25各自独立地表示-H或-F；
XA2表示-F、-CF3、-OCF3或-CH2CH2CH＝CF2。
7.根据权利要求1-6任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包含至少一种式B的化合物：
其中，RB1和RB2各自独立地表示-H、卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、
mB表示0-6的整数；前述基团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-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；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；
环
和环
各自独立地表示
所述
中的一个或不相邻的至少两个-CH2-可被-O-替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述
中的一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代，一个或至少两个-H可被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代；
ZB1和ZB2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-；
YB1和YB2各自独立地表示-H、卤素、未取代或卤代的含有1-3个碳原子的直链烷基、未取代或卤代的含有1-3个碳原子的直链烷氧基；
XB表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-；
nB1和nB2各自独立地表示0、1或2；当nB1表示2时，环
相同或不同，ZB1相同或不同，当nB2表示2时，环
相同或不同，ZB2相同或不同；
优选地，所述式B的化合物选自由如下化合物组成的组：
其中，YB3和YB4各自独立地表示-H、-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3。
8.根据权利要求5-7任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中式M的化合物的质量百分含量为0.1-80％；
优选地，所述液晶组合物中式A-1的化合物的质量百分含量为0.1-50％；
优选地，所述液晶组合物中式A-2的化合物的质量百分含量为0.1-50％；
优选地，所述液晶组合物中式B的化合物的质量百分含量为0.1-30％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包括至少一种添加剂。
10.一种液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件包括如权利要求1-9任一项所述的液晶组合物。
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