TWI768879B - 液晶組合物和液晶顯示器件 - Google Patents

液晶組合物和液晶顯示器件 Download PDF

Info

Publication number
TWI768879B
TWI768879B TW110116589A TW110116589A TWI768879B TW I768879 B TWI768879 B TW I768879B TW 110116589 A TW110116589 A TW 110116589A TW 110116589 A TW110116589 A TW 110116589A TW I768879 B TWI768879 B TW I768879B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal composition
ring
carbon atoms
compound
Prior art date
Application number
TW110116589A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202144549A (zh
Inventor
潘帝可
賀笛
Original Assignee
大陸商江蘇和成顯示科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商江蘇和成顯示科技有限公司 filed Critical 大陸商江蘇和成顯示科技有限公司
Publication of TW202144549A publication Critical patent/TW202144549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI768879B publication Critical patent/TWI768879B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

本發明提供一種包含至少一種通式I和至少一種通式II的化合物的液晶組合物以及包含所述液晶組合物的液晶顯示器件。與現有技術相比,本發明提供的液晶組合物在維持適當的光學各向異性、適當的清亮點和適當的介電各向異性絕對值的情況下,還具有較大的彈性常數、較小的旋轉粘度、較短的回應時間和較好的低溫儲存穩定性,使得包含本發明的液晶組合物的液晶顯示器件具有較高的對比度、較快的回應速度和較寬的使用溫度範圍。

Description

液晶組合物和液晶顯示器件
本發明涉及液晶領域,具體涉及一種液晶組合物和包含上述液晶組合物的液晶顯示器件。
液晶顯示元件可以在以鐘錶、電子計算器為代表的各種家用電器、測定機器、汽車用面板、文字處理機、電腦、印表機、電視等中使用。根據顯示模式的類型,液晶顯示元件可以分為PC(phase change,相變)、TN(twist nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence,電控雙折射)、OCB(optically compensated bend,光學補償彎曲)、IPS(in-plane switching,共面轉變)、VA(vertical alignment,垂直配向)等類型。根據元件的驅動方式,液晶顯示元件可以分為PM(passive matrix,被動矩陣)型和AM(active matrix,主動矩陣)型。PM分為靜態(static)和多路(multiplex)等類型。AM分為TFT(thin film transistor,薄膜電晶體)、MIM(metal insulator metal,金屬-絕緣層-金屬)等類型。TFT的類型包含非晶矽(amorphous silicon)和多晶矽(polycrystal silicon)。後者根據製造工藝分為高溫型和低溫型。根據光源的類型,液晶顯示元件可以分為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。
液晶顯示元件含有具有向列相的液晶組合物,該液晶組合物具有適當的特性。借由提高該液晶組合物的特性,可獲得具有良好特性的AM元件。將液晶組合物的特性與AM元件的特性的關聯歸納於下述表1中。 表1. 液晶組合物的特性與AM元件的特性
編號 組合物的特性 AM元件的特性
1 向列相的溫度範圍廣 可使用的溫度範圍廣
2 粘度小 回應時間短
3 光學各向異性適當 對比度大
4 介電各向異性的絕對值大 閾值電壓低、消耗電力小、對比度大
5 比電阻大 電壓保持率大、對比率大
6 對紫外線及熱穩定 壽命長
7 彈性常數大 對比度大、回應時間短
液晶材料需要具有適當大的介電各向異性絕對值、適當高的光學各向異性以及良好的低溫互溶性和熱穩定性。此外,液晶材料還應當具有較短的回應時間和較高的對比度。下面根據市售的液晶顯示元件來進一步說明組合物的各項性能指標。向列相的溫度範圍與液晶顯示元件的工作溫度範圍相關聯。向列相的上限溫度優選大於等於70℃,而且向列相的較佳下限溫度優選為約-10℃以下。組合物的粘度與液晶顯示元件的回應時間相關聯,為了使液晶顯示元件顯示動態影像,優選具有較短的回應時間。因此,優選液晶組合物的粘度小,而更優選的是在低溫下,液晶組合物的粘度小。
從液晶材料的製備角度出發,液晶材料的各項性能是互相牽制影響的,某項性能指標的提升可能會使其他性能發生變化。因此,製備各方面性能都合適的液晶材料往往需要創造性勞動。
發明目的:針對現有技術中存在的缺陷,本發明的目的在於提供一種維持適當大的光學各向異性、適當的清亮點和適當的介電各向異性絕對值的情況下,還具有較大的彈性常數、較小的旋轉粘度、較短的回應時間和較好的低溫儲存穩定性的液晶組合物,從而使得包含該液晶組合物的液晶顯示器件具有較高的對比度、較快的回應速度和較寬的溫度使用範圍。
本發明的目的還在於提供一種包含上述液晶組合物的液晶顯示器件,所述液晶顯示器件特別適用於VA、PSVA、IPS或NFFS顯示元件中。
技術方案:為了實現以上發明目的,本發明提供一種液晶組合物,該液晶組合物包含: 至少一種通式I的化合物
Figure 02_image001
I;以及
至少一種通式II的化合物
Figure 02_image003
II,
其中, R1 、R2 和R3 各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
,其中含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH2 -可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且前述基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代; 環
Figure 02_image011
、環
Figure 02_image013
、環
Figure 02_image015
、環
Figure 02_image017
和環
Figure 02_image019
各自獨立地表示
Figure 02_image021
Figure 02_image023
Figure 02_image025
Figure 02_image027
,其中
Figure 02_image021
Figure 02_image029
Figure 02_image027
中的一個或更多個-CH2 -可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
Figure 02_image025
Figure 02_image027
中的一個或更多個-H可各自獨立地被-F、-Cl、-CN、-CH3 或-OCH3 取代,並且一個或更多個環中-CH=可被-N=替代; X1 表示-O-、-S-、-CO-、-CF2 -、-NH-或-NF-; Y1 和Y2 各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷基、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷氧基; Z1 、Z2 、Z3 和Z4 各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-(CH2 )4 -、-CF2 O-或-OCF2 -; n1 和n2 各自獨立地表示0、1或2,其中當n1 =2時,環
Figure 02_image011
可以相同或不同,Z1 可以相同或不同,當n2 =2時,環
Figure 02_image031
可以相同或不同,Z2 可以相同或不同;並且 n3 和n4 各自獨立地表示0、1或2,且0≤n3 +n4 ≤3,其中當n3 =2時,環
Figure 02_image015
可以相同或不同,Z3 可以相同或不同,當n4 =2時,環
Figure 02_image019
可以相同或不同,Z4 可以相同或不同。
在本發明的一些實施方案中,優選地,Y1 和Y2 各自獨立地表示-H、-F、-Cl、-CH3 、-OCH3 、-CF3 或-OCF3 ;進一步優選地,Y1 和Y2 各自獨立地表示-H、-F或-Cl。
在本發明的一些實施方案中,優選地,Z1 和Z2 各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CF2 O-或-OCF2 -。
在本發明的一些實施方案中,優選地,環
Figure 02_image011
和環
Figure 02_image013
各自獨立地表示
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image037
Figure 02_image039
Figure 02_image041
Figure 02_image043
Figure 02_image045
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image051
Figure 02_image053
Figure 02_image055
Figure 02_image057
Figure 02_image059
Figure 02_image061
Figure 02_image063
Figure 02_image065
Figure 02_image067
Figure 02_image069
Figure 02_image071
Figure 02_image073
Figure 02_image075
Figure 02_image077
Figure 02_image079
Figure 02_image081
Figure 02_image083
Figure 02_image085
Figure 02_image087
Figure 02_image089
在本發明的一些實施方案中,通式I的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image091
I-1;
Figure 02_image093
I-2;
Figure 02_image095
I-3;以及
Figure 02_image097
I-4,
其中, 環
Figure 02_image099
具有與環
Figure 02_image011
相同的定義; Z1 ’具有與Z1 相同的定義;並且 X1 表示-O-、-S-或-CO-。
在本發明的一些實施方案中,優選地,R1 和R2 各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;進一步優選地,R1 和R2 各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-8個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,R1 和R2 各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烯基。
相對本發明的液晶組合物的總重量,通式I的化合物的重量百分比的下限值為1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、16%、20%或25%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式I的化合物的重量百分比的上限值為40%、35%、30%、28%、25%、20%、19%、18%、16%、15%、14%、12%、10%、8%或6%。
在本發明的一些實施方案中,通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為1%-40%;優選地,通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為2%-30%;進一步優選地,通式I的化合物占液晶組合物的重量百分比為2%-25%。
在本發明的一些實施方案中,為了獲得較大的清亮點和較短的回應時間,液晶組合物優選含有至少兩種通式II的化合物;為了進一步獲得更高的對比度,液晶組合物優選含有至少三種選自通式II的化合物。
在本發明的一些實施方案中,通式II的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image101
II-1;
Figure 02_image103
II-2;
Figure 02_image105
II-3;以及
Figure 02_image107
II-4,
其中, R3 表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基; 環
Figure 02_image109
、環
Figure 02_image111
和環
Figure 02_image113
各自獨立地表示
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image041
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image115
Figure 02_image069
; 環
Figure 02_image117
和環
Figure 02_image119
各自獨立地表示
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image041
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image115
Figure 02_image069
Figure 02_image121
Figure 02_image073
Figure 02_image087
; 環
Figure 02_image123
、環
Figure 02_image125
、環
Figure 02_image127
和環
Figure 02_image129
各自獨立地表示
Figure 02_image021
Figure 02_image131
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image041
Figure 02_image047
Figure 02_image027
Figure 02_image049
Figure 02_image115
Figure 02_image069
Figure 02_image121
Figure 02_image073
Figure 02_image087
; Z31 、Z33 、Z41 、Z43 和Z44 各自自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2 CH2 -或-(CH2 )4 -; Z32 和Z42 各自自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-(CH2 )4 -、-CF2 O-或-OCF2 -; n31 表示0、1或2,n41 表示0或1,並且0<n31 +n41 ≤3,其中當n31 =2時,環
Figure 02_image109
可以相同或不同,Z31 可以相同或不同; n32 和n42 各自獨立地表示0、1或2,並且0≤n32 +n42 ≤3,其中當n32 =2時,環
Figure 02_image117
可以相同或不同,Z32 可以相同或不同,並且當n42 =2時,環
Figure 02_image119
可以相同或不同,Z42 可以相同或不同; n43 表示0、1或2,其中當n43 =2時,環
Figure 02_image127
可以相同或不同,Z43 可以相同或不同; n44 表示0、1或2,其中當n44 =2時,環
Figure 02_image129
可以相同或不同,Z44 可以相同或不同; n34 表示1或2,其中當n34 =2時,環
Figure 02_image133
可以相同或不同; L11 、L12 、L21 和L22 各自獨立地表示-H、-F、-Cl或-CN; L32 表示-H、-CH3 或-OCH3 ;並且 X2 和X3 各自獨立地表示-F、-Cl、-CF3 或-OCF3
在本發明的一些實施方案中,通式II-1的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image135
II-1-1;
Figure 02_image137
II-1-2;
Figure 02_image139
II-1-3;
Figure 02_image141
II-1-4;
Figure 02_image143
II-1-5;
Figure 02_image145
II-1-6;
Figure 02_image147
II-1-7;
Figure 02_image149
II-1-8;
Figure 02_image151
II-1-9;以及
Figure 02_image153
II-1-10。
在本發明的一些實施方案中,通式II-2的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image155
II-2-1;
Figure 02_image157
II-2-2;
Figure 02_image159
II-2-3;
Figure 02_image161
II-2-4;
Figure 02_image163
II-2-5;
Figure 02_image165
II-2-6;以及
Figure 02_image167
II-2-7。
在本發明的一些實施方案中,通式II-3的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image169
II-3-1;
Figure 02_image171
II-3-2;
Figure 02_image173
II-3-3;
Figure 02_image175
II-3-4;
Figure 02_image177
II-3-5;以及
Figure 02_image179
II-3-6,
其中, L11 、L21 、L31 和L41 各自獨立地表示-H或-F。
在本發明的一些實施方案中,通式II-4的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image181
II-4-1;
Figure 02_image183
II-4-2;
Figure 02_image185
II-4-3;以及
Figure 02_image187
II-4-4,
其中, L12 、L22 、L42 、L52 和L62 各自獨立地表示-H或-F 。
相對本發明的液晶組合物的總重量,通式II的化合物占本發明的液晶組合物的重量百分比的下限值為1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%或15%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式II的化合物的重量百分比的上限值為30%、28%、26%、24%、20%、18%、16%、15%、14%、12%或10%。
在本發明的一些實施方案中,通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為1%-30%;優選地,通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為13%-25%;進一步優選地,通式II的化合物占液晶組合物的重量百分比為13%-20%。
在本發明的一些實施方案中,液晶組合物還包含至少一種通式M的化合物:
Figure 02_image189
M,
其中, RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
、含有1-11個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; 環
Figure 02_image191
、環
Figure 02_image193
和環
Figure 02_image195
各自獨立地表示
Figure 02_image029
Figure 02_image025
,其中
Figure 02_image029
中的一個或更多個-CH2 -可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
Figure 02_image025
中的至多一個-H可被鹵素取代; ZM1 和ZM2 各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2 CH2 -或-(CH2 )4 -;並且 nM 表示0、1或2,其中當nM =2時,環
Figure 02_image193
可以相同或不同,ZM2 可以相同或不同。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image197
M-1;
Figure 02_image199
M-2;
Figure 02_image201
M-3;
Figure 02_image203
M-4;
Figure 02_image205
M-5;
Figure 02_image207
M-6;
Figure 02_image209
M-7;
Figure 02_image211
M-8;
Figure 02_image213
M-9;
Figure 02_image215
M-10;
Figure 02_image217
M-11;
Figure 02_image219
M-12;
Figure 02_image221
M-13;
Figure 02_image223
M-14;
Figure 02_image225
M-15;
Figure 02_image227
M-16;
Figure 02_image229
M-17;
Figure 02_image231
M-18;
Figure 02_image233
M-19;
Figure 02_image235
M-20;
Figure 02_image237
M-21;
Figure 02_image239
M-22;
Figure 02_image241
M-23;
Figure 02_image243
M-24;以及
Figure 02_image245
M-25。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈的烯氧基;進一步優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈的烯氧基;再進一步優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈的烯氧基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有2-4個碳原子的直鏈的烯基;進一步優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有2-3個碳原子的烯基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RM1 和RM2 中的任一者為含有2-4個碳原子的直鏈的烯基,而另一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-7個碳原子的直鏈的烷氧基;進一步優選地,RM1 和RM2 各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-4個碳原子的直鏈的烷氧基。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RM1 和RM2 中的任一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基,而另一者為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基、或含有1-4個碳原子的直鏈的烷氧基;進一步優選地,RM1 和RM2 兩者均各自獨立地為含有1-5個碳原子的直鏈的烷基。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物的含量必須視低溫下的溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、工藝適應性、滴下痕跡、燒屏、介電各向異性等所需的性能而適當進行調整。
相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式M的化合物的重量百分比優選的下限值為10%、12%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式M的化合物的重量百分比的優選上限值為70%、67%、65%、60%、55%、50%、45.5%、45%、40%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%、25%、24%、23%、22%、21%或20%。
在本發明的一些實施方案中,通式M的化合物占液晶組合物的重量百分比為10%-70%;優選地,通式M的化合物占液晶組合物的重量百分比為10%-50%;進一步優選地,通式M的化合物占液晶組合物的重量百分比為15%-40%。
關於通式M的化合物的含量,在需要保持本發明的液晶組合物的粘度較低、且回應時間較短時,優選其下限值較高且上限值較高;進一步地,在需要保持本發明的液晶組合物的清亮點較高、且溫度穩定性良好時,優選其下限值較高且上限值較高;在為了將驅動電壓保持為較低、且使介電各向異性的絕對值較大時,優選其下限值變低且上限值變低。
在本發明的一些實施方案中,在重視可靠性時,優選RM1 和RM2 均為烷基;在重視降低化合物的揮發性的情形時,優選RM1 和RM2 均為烷氧基;在重視粘度降低的情形時,優選RM1 和RM2 中至少一者為烯基。
在本發明的一些實施方案中,通式M-1的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image247
M-1-1;
Figure 02_image249
M-1-2;
Figure 02_image251
M-1-3;以及
Figure 02_image253
M-1-4。
在本發明的一些實施方案中,所述至少一種通式II的化合物包含式II-1-1的化合物和/或所述至少一種通式M的化合物包含式M-1-1的化合物。
相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式M-1-1的化合物占本發明的液晶組合物的重量百分比的下限值為10%、12%、14%、15%、16%、17%、18%、20%或25%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式M-1-1的化合物的重量百分比的上限值為45%、40%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%、25%、24%、23%、22%、21%或20%。
在本發明的一些實施方案中,通式M-1-1的化合物占液晶組合物的重量百分比為10%-45%;優選地,通式M-1-1的化合物占液晶組合物的重量百分比為10%-30%;優選地,通式M-1-1的化合物占液晶組合物的重量百分比為20%-30%。
在本發明的一些實施方案中,液晶組合物還包含至少一種通式N的化合物:
Figure 02_image255
N,
其中, RN1 和RN2 各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
、含有1-11個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; 環
Figure 02_image257
和環
Figure 02_image259
各自獨立地表示
Figure 02_image023
Figure 02_image025
,其中
Figure 02_image029
中的一個或更多個-CH2 -可被-O-替代,一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
Figure 02_image025
中的一個或更多個-H可各自獨立地被-F、-Cl或-CN取代,一個或更多個環中-CH=可被-N=替代; ZN1 和ZN2 各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-(CH2 )4 -、-CF2 O-或-OCF2 -; LN1 和LN2 各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基或鹵素;並且 nN1 表示0、1、2或3,nN2 表示0或1,且0≤nN1 +nN2 ≤3,其中當nN1 =2或3時,環
Figure 02_image257
可以相同或不同,ZN1 可以相同或不同。
在本發明的一些實施方案中,環
Figure 02_image257
和環
Figure 02_image259
各自獨立地表示
Figure 02_image033
Figure 02_image041
Figure 02_image043
Figure 02_image045
Figure 02_image047
Figure 02_image049
Figure 02_image069
Figure 02_image071
Figure 02_image261
Figure 02_image087
Figure 02_image089
在本發明的一些實施方案中,通式N的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image263
N-1;
Figure 02_image265
N-2;
Figure 02_image267
N-3;
Figure 02_image269
N-4;
Figure 02_image271
N-5;
Figure 02_image273
N-6;
Figure 02_image275
N-7;
Figure 02_image277
N-8;
Figure 02_image279
N-9;
Figure 02_image281
N-10;
Figure 02_image283
N-11;
Figure 02_image285
N-12;
Figure 02_image287
N-13;
Figure 02_image289
N-14;
Figure 02_image291
N-15;
Figure 02_image293
N-16;
Figure 02_image295
N-17;
Figure 02_image297
N-18;
Figure 02_image299
N-19;
Figure 02_image301
N-20;
Figure 02_image303
N-21;
Figure 02_image305
N-22;以及
Figure 02_image307
N-23。
相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式N的化合物的重量百分比的下限值為10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、29%、30%或35%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式N的化合物的重量百分比的上限值為80%、75%、70%、65%、60%、58%、56%、54%、52%、50%、45%、40%、35%、30%、29%、28%、25%、24%、22%或20%。
在本發明的一些實施方案中,通式N的化合物占液晶組合物的重量百分比為10%-80%;優選地,通式N的化合物占液晶組合物的重量百分比為30%-70%;進一步優選地,通式N的化合物占液晶組合物的重量百分比為35%-65%。
在本發明的一些實施方案中,在需要保持本發明的液晶組合物粘度較低、且回應時間較短時,優選通式N的化合物的含量的下限值較低且上限值較低;進一步地,在需要保持本發明的液晶組合物的清亮點較高、且溫度穩定性良好時,優選通式N的化合物的含量的下限值較低且上限值較低;另外,在為了將驅動電壓保持為較低、而使介電各向異性的絕對值變大時,優選使通式N的化合物的含量的下限值變高且上限值變高。
在本發明的一些實施方案中,優選地,RN1 和RN2 各自獨立地表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基;進一步優選地,RN1 和RN2 各自獨立地表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基;再進一步優選地,RN1 和RN2 各自獨立地表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基。
在本發明的一些實施方案中,更進一步優選地,RN1 表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基;再進一步優選地,RN1 表示含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基或含有2-3個碳原子的烯基;更進一步優選地,RN2 表示含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基。
在本發明的一些實施方案中,液晶組合物還包含至少一種選自由通式A-1和通式A-2的化合物組成的組的化合物:
Figure 02_image309
A-1;
Figure 02_image311
A-2,
其中, RA1 和RA2 各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
、含有1-11個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; 環
Figure 02_image313
、環
Figure 02_image315
、環
Figure 02_image317
和環
Figure 02_image319
各自獨立地表示
Figure 02_image021
Figure 02_image023
Figure 02_image025
Figure 02_image027
,其中
Figure 02_image021
Figure 02_image029
Figure 02_image027
中的一個或更多個-CH2 -可被-O-替代,並且一個或更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
Figure 02_image025
Figure 02_image027
中的一個或更多個-H可各自獨立地被-F、-Cl、-CN、-CH3 或-OCH3 取代,並且一個或更多個環中-CH=可被-N=替代; ZA11 、ZA21 和ZA22 各自獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH2 O-或-OCH2 -; LA11 、LA12 、LA13 、LA21 和LA22 各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基、或鹵素; XA1 和XA2 各自獨立地表示鹵素、含有1-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代烷基或鹵代烷氧基、或者含有2-5個碳原子的直鏈或支鏈的鹵代烯基或鹵代烯氧基; nA11 表示0、1、2或3,其中當nA11 =2或3時,環
Figure 02_image313
可以相同或不同,ZA11 可以相同或不同; nA12 表示1或2,其中當nA12 =2時,環
Figure 02_image321
可以相同或不同;並且 nA2 表示1、2或3,其中當nA2 =2或3時,環
Figure 02_image317
可以相同或不同,ZA21 可以相同或不同。
在本發明的一些實施方案中,通式A-1的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image323
A-1-1;
Figure 02_image325
A-1-2;
Figure 02_image327
A-1-3;
Figure 02_image329
A-1-4;
Figure 02_image331
A-1-5;
Figure 02_image333
A-1-6;
Figure 02_image335
A-1-7;
Figure 02_image337
A-1-8;
Figure 02_image339
A-1-9;
Figure 02_image341
A-1-10;
Figure 02_image343
A-1-11;
Figure 02_image345
A-1-12;
Figure 02_image347
A-1-13;
Figure 02_image349
A-1-14;
Figure 02_image351
A-1-15;
Figure 02_image353
A-1-16;
Figure 02_image355
A-1-17;以及
Figure 02_image357
A-1-18,
其中, RA1 表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; Rv 和Rw 各自獨立地表示-CH2 -或-O-; LA11 、LA12 、LA11 ’、LA12 ’、LA14 、LA15 和LA16 各自獨立地表示-H或-F; LA13 和LA13 ’各自獨立地表示-H或-CH3 ; XA1 表示-F、-CF3 或-OCF3 ;並且 v和w各自獨立地表示0或1。
相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式A-1的化合物的重量百分比的下限值為0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%或18%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式A-1的化合物的重量百分比的上限值為25%、24%、22%、20%、18%、16%、15%或14%。
在本發明的一些實施方案中,通式A-1的化合物占液晶組合物的重量百分比為0%-25%。
關於通式A-1的化合物的優選含量,在將本發明的液晶組合物的粘度保持為較低、且回應速度較快的情況下,優選使其下限值略低且上限值略低;進一步地,在將本發明的液晶組合物的清亮點保持為較高、且溫度穩定性良好的情況下,優選使其下限值略低且上限值略低;此外,為了將驅動電壓保持為較低、而欲增大介電各向異性絕對值時,優選使其下限值略高且上限值略高。
在本發明的一些實施方案中,通式A-2的化合物選自由如下化合物組成的組:
Figure 02_image359
A-2-1;
Figure 02_image361
A-2-2;
Figure 02_image363
A-2-3;
Figure 02_image365
A-2-4;
Figure 02_image367
A-2-5;
Figure 02_image369
A-2-6;
Figure 02_image371
A-2-7;
Figure 02_image373
A-2-8;
Figure 02_image375
A-2-9;
Figure 02_image377
A-2-10;
Figure 02_image379
A-2-11;
Figure 02_image381
A-2-12;
Figure 02_image383
A-2-13;
Figure 02_image385
A-2-14;
Figure 02_image387
A-2-15;
Figure 02_image389
A-2-16;以及
Figure 02_image391
A-2-17,
其中, RA2 表示含有1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-7個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; LA21 、LA22 、LA23 、LA24 和LA25 各自獨立地表示-H或-F;並且 XA2 表示-F、-CF3 、-OCF3 或-CH2 CH2 CH=CF2
相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式A-2的化合物的重量百分比的下限值為0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%或18%;相對於本發明的液晶組合物的總重量,通式A-2的化合物的重量百分比的上限值為25%、24%、22%、20%、18%、16%、15%或14%。
在本發明的一些實施方案中,通式A-2的化合物占液晶組合物的重量百分比為0%-25%。
關於通式A-2的化合物的優選含量,在將本發明的液晶組合物的粘度保持為較低、且回應速度快的情況下,優選使其下限值略低且上限值略低;進一步地,在將本發明的液晶組合物的清亮點保持為較高、且溫度穩定性良好的情況下,優選使其下限值略低且上限值略低;此外,為了將驅動電壓保持為較低、而欲增大介電各向異性的絕對值時,優選使其下限值略高且上限值略高。
本發明中的烯氧基優選地選自式(OV1)至式(OV9)中的任一者所表示的基團,特別優選為式(OV1)、式(OV2)、式(OV8)或(OV9)。式(OV1)至式(OV9)所表示的基團如下所示:
Figure 02_image393
Figure 02_image395
Figure 02_image397
Figure 02_image399
Figure 02_image401
Figure 02_image403
Figure 02_image405
Figure 02_image407
Figure 02_image409
, 其中,*表示所鍵結的環結構中的碳原子。
除上述化合物以外,本發明的液晶組合物也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、膽固醇型液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、聚合性單體或光穩定劑等。
如下顯示優選加入到根據本發明的液晶組合物中的可能的摻雜劑。
Figure 02_image411
C 15;
Figure 02_image413
CB 15;
Figure 02_image415
CM 21;
Figure 02_image417
R/S-811;
Figure 02_image419
CM 44;
Figure 02_image421
CM 45;
Figure 02_image423
CM 47;
Figure 02_image425
CN;
Figure 02_image427
R/S-1011;
Figure 02_image429
R/S-2011;
Figure 02_image431
R/S-3011;
Figure 02_image433
R/S-4011;以及
Figure 02_image435
R/S-5011。
在本發明的一些實施方案中,摻雜劑占液晶組合物的重量百分比為0%-5%;優選地,摻雜劑占液晶組合物的重量百分比為0.01%-1%。
另外,本發明的液晶組合物所使用的抗氧化劑、光穩定劑等添加劑優選以下物質:
Figure 02_image437
Figure 02_image439
Figure 02_image441
Figure 02_image443
Figure 02_image445
Figure 02_image447
Figure 02_image449
Figure 02_image451
Figure 02_image453
Figure 02_image455
Figure 02_image457
Figure 02_image459
Figure 02_image461
Figure 02_image463
Figure 02_image465
Figure 02_image467
Figure 02_image469
Figure 02_image471
Figure 02_image473
Figure 02_image475
Figure 02_image477
Figure 02_image479
Figure 02_image481
Figure 02_image483
Figure 02_image485
Figure 02_image487
Figure 02_image489
Figure 02_image491
Figure 02_image493
Figure 02_image495
其中,n表示1-12的正整數。
優選地,光穩定劑選自如下所示的光穩定劑:
Figure 02_image443
Figure 02_image445
Figure 02_image449
在本發明的一些實施方案中,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0%-5%;優選地,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0.01%-1%;更優選地,光穩定劑占液晶組合物的總重量百分比為0.01%-0.1%。
本發明另一方面提供一種包含上述液晶組合物的液晶顯示器件。
在本發明的一些實施方案中,所述液晶顯示器件特別適用於VA、PSVA、IPS或NFFS顯示元件中。
有益效果
與現有技術相比,本發明所述的液晶組合物在維持適當的光學各向異性、適當的清亮點和適當的介電各向異性絕對值的情況下,還具有較大的彈性常數、較小的旋轉粘度、較短的回應時間和較好的低溫儲存穩定性,使得包含該液晶組合物的液晶顯示器件具有較高的對比度、較快的回應速度和較寬的使用溫度範圍。
以下將結合具體實施方案來說明本發明。需要說明的是,下面的實施例為本發明的示例,僅用來說明本發明,而不用來限制本發明。在不偏離本發明主旨或範圍的情況下,可進行本發明構思內的其他組合和各種改良。
為便於表達,以下各實施例中,液晶化合物的基團結構用表2所列的代碼表示: 表2 液晶化合物的基團結構代碼
基團的單元結構 代碼 基團名稱
Figure 02_image500
C 1,4-亞環己基
Figure 02_image502
P 1,4-亞苯基
Figure 02_image504
G 2-氟-1,4-亞苯基
Figure 02_image506
W 2,3-二氟-1,4-亞苯基
Figure 02_image508
B(O) 4,6-二氟-二苯並[b,d]呋喃-3,7-二基
Figure 02_image510
B(S) 4,6-二氟-二苯並[b,d]噻吩-3,7-二基
-O- O 氧橋基
-CH2 CH2 - 2 乙基橋基
-CH2 O- 1O 亞甲氧基
-F F 氟取代基
-CH=CH-或-CH=CH2 V 乙烯基
-Cn H2n+1 n(n表示1-12的正整數) 烷基
以如下結構式的化合物為例:
Figure 02_image512
該結構式如用表2所列代碼表示,則可表達為:nCCGF,代碼中的n表示左端烷基的C原子數,例如n為“3”,即表示該烷基為-C3 H7 ;代碼中的C代表1,4-亞環己基,G代表2-氟-1,4-亞苯基,F代表氟取代基。
以下實施例中測試專案的簡寫代號如下:
Cp 清亮點(向列相-各向同性相的轉變溫度,℃)
Δn 光學各向異性(589 nm,25℃)
Δε 介電各向異性(1 KHz,25℃)
K11 展曲彈性常數
K22 扭曲彈性常數
K33 彎曲彈性常數
Kave 平均彈性常數
γ1 旋轉粘度(mPa.s,25℃)
t-40℃ 低溫儲存時間(h,-40℃)
τ 回應時間(ms)
其中, Cp:通過熔點儀測試獲得; Δn:使用阿貝折光儀在鈉光燈(589 nm)光源下、25 ℃測試得; Δε:Δε=ε ,其中,ε 為平行於分子軸的介電常數,ε 為垂直於分子軸的介電常數,測試條件:25℃、1 KHz、盒厚6 μm的VA型測試盒; K11 、K22 和K33 :使用LCR儀和VA型測試盒測試液晶的C-V曲線計算得到,測試條件:盒厚6 μm的VA型測試盒,V=0.1-20 V;Kave =(K11 +K22 +K33 )/3; γ1 :使用LCM-2型液晶物性評價系統測試得到;測試條件:25℃、160 V-260 V、測試盒厚20 μm; t-40℃ :將向列相液晶介質質置於玻璃瓶中,在-40℃保存,並且在觀察到有晶體析出時所記錄的時間; τ:使用DMS505測試儀在25℃下測試得到,測試條件:25℃、V90驅動、盒厚6 μm的VA型測試盒。
按照以下對比例和實施例規定的各液晶組合物的配比製備液晶組合物。液晶組合物的製備是按照本領域的常規方法進行的,如採取加熱、超聲波、懸浮等方式按照規定比例混合制得。
對比例 1
按表3中所列的各化合物及其重量百分數配製成對比例1的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表3 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 11 M-1-1 Δn 0.114
4CC3 7 M-1 Cp 91
5PP1 2 M-4 K11 17.1
3CCP1 7 M-9 K22 9.9
1PP2V1 7.5 II-1-1 K33 18.2
3CCWO2 8.5 N-5 Kave 15.1
4CCWO2 9 N-5 Δε -4.8
2CPWO2 5 N-11 γ1 130
3CPWO2 6.5 N-11 τ 29.25
3CPWO3 6 N-11 t-40℃ 144
3C1OWO2 9 N-3    
4C1OWO2 9 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
3PPWO3 3 N-12    
3PPWO4 3 N-12    
總計 100      
對比例 2
按表4中所列的各化合物及其重量百分數配製成對比例2的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表4 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 10 M-1-1 Δn 0.107
4CC3 7 M-1 Cp 88
3CCP1 7 M-9 K11 16.6
5PP1 9.5 M-4 K22 9.5
3CCWO2 10 N-5 K33 17.7
4CCWO2 9 N-5 Kave 14.6
2CPWO1 5.5 N-11 Δε -4.9
2CPWO2 6 N-11 γ1 126
2CPWO3 5 N-11 τ 28.96
2C1OWO2 9 N-3 t-40℃ 168
3C1OWO2 9 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
2OB(O)O3 3.5 I-1    
3OB(O)O3 3 I-1    
總計 100      
實施例 1
按表5中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例1的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表5 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 10 M-1-1 Δn 0.109
4CC3 7 M-1 Cp 89
5PP1 2 M-4 K11 16.9
3CCP1 7 M-9 K22 9.9
1PP2V1 7.5 II-1-1 K33 18.1
3CCWO2 10 N-5 Kave 15.0
4CCWO2 9 N-5 Δε -4.9
2CPWO2 5 N-11 γ1 122
3CPWO2 6.5 N-11 τ 27.02
3CPWO3 6 N-11 t-40℃ 168
3C1OWO2 9 N-3    
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
3OB(O)O3 3 I-1    
3OB(O)O4 3 I-1    
總計 100      
實施例 2
按表6中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例2的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表6 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 12 M-1-1 Δn 0.111
4CC3 7 M-1 Cp 94
5PP1 2 M-4 K11 17.3
3CCP1 5.5 M-9 K22 10.2
3CPP2V1 3 II-1-4 K33 18.4
1PP2V1 6 II-1-1 Kave 15.3
3CCWO2 10 N-5 Δε -4.9
4CCWO2 7 N-5 γ1 120
2CPWO1 5 N-11 τ 26.68
2CPWO2 6 N-11 t-40℃ 168
2CPWO3 6 N-11    
3C1OWO2 9 N-3    
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3.5 N-6    
2OB(S)O3 3 I-1    
3OB(S)O3 3 I-1    
總計 100      
實施例 3
按表7中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例3的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表7 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 9 M-1-1 Δn 0.114
4CC3 7 M-1 Cp 83
5PP1 2 M-4 K11 17.1
3CPP2V1 4 II-1-4 K22 9.9
1PP2V1 10.5 II-1-1 K33 18.1
3CCWO2 11 N-5 Kave 15.0
4CCWO2 9 N-5 Δε -5
2CPWO2 5 N-11 γ1 117
3CPWO2 6 N-11 τ 26.21
3CPWO3 5 N-11 t-40℃ 168
3C1OWO2 9.5 N-3    
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
3OB(O)O3 3 I-1    
3OB(O)O4 4 I-1    
總計 100      
實施例 4
按表8中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例4的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表8 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 11 M-1-1 Δn 0.113
4CC3 7 M-1 Cp 95
5PP1 2 M-4 K11 17.5
3CCP2V1 4 II-1-5 K22 10.4
3CPP2V1 4 II-1-4 K33 18.7
1PP2V1 6.5 II-1-1 Kave 15.5
3CCWO2 9 N-5 Δε -4.9
4CCWO2 9.5 N-5 γ1 121
2CPWO2 5 N-11 τ 26.39
3CPWO2 6.5 N-11 t-40℃ 168
3CPWO3 6 N-11    
3C1OWO2 9 N-3    
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 3 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
3OB(O)O3 3 I-1    
3OB(O)O4 3 I-1    
總計 100      
實施例 5
按表9中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例5的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表9 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 24 M-1-1 Δn 0.105
5PP1 2 M-4 Cp 82
1PP2V1 7.5 II-1-1 K11 17.1
3CCWO2 8 N-5 K22 10.1
4CCWO2 7 N-5 K33 18.3
2CPWO2 5 N-11 Kave 15.2
3CPWO2 7 N-11 Δε -5
3CPWO3 7 N-11 γ1 116
3C1OWO2 9 N-3 τ 26.07
4C1OWO2 8.5 N-3 t-40℃ 192
2CC1OWO2 5 N-6    
3CC1OWO2 4 N-6    
1B(O)O4 3 I-1    
1OB(O)O4 3 I-1    
總計 100      
實施例 6
按表10中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例6的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表10 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
4CCV 26 M-1-1 Δn 0.111
3CC2V1 2 II-1-2 Cp 83
1C2PP2V1 7 II-1-6 K11 17.5
1V2PGPF 2 II-3-2 K22 10
3CCWO2 8 N-5 K33 18.5
4CCWO2 7.5 N-5 Kave 15.3
2CPWO2 3.5 N-11 Δε -4.5
3CPWO2 6.5 N-11 γ1 116
3CPWO3 6 N-11 τ 25.97
3C1OWO2 9 N-3 t-40℃ 192
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 4 N-6    
3CC1OWO2 4 N-6    
3COB(S)O1 3 I-2    
3POB(O)O1 3 I-2    
總計 100      
實施例 7
按表11中所列的各化合物及其重量百分數配製成實施例7的液晶組合物,並且將其填充於液晶顯示器兩基板之間進行性能測試。 表11 液晶組合物的配方及性能參數測試結果
組分代碼 重量百分數 通式代碼 性能參數測試結果
3CCV 25 M-1-1 Δn 0.108
3PGP2V1 2.5 II-1-7 Cp 84
3CCP2V1 4 II-1-5 K11 17.7
1PP2V1 7 II-1-1 K22 10.5
3CCWO2 7 N-5 K33 18.9
4CCWO2 7 N-5 Kave 15.7
2CPWO2 5 N-11 Δε -4.6
3CPWO2 6.5 N-11 γ1 112
3CPWO3 6 N-11 τ 25.5
3C1OWO2 9 N-3 t-40℃ 192
4C1OWO2 8.5 N-3    
2CC1OWO2 3.5 N-6    
3CC1OWO2 3 N-6    
3OB(O)O2 2 I-1    
3OB(O)O3 2 I-1    
3OB(O)O4 2 I-1    
總計 100      
將上述對比例1和實施例1進行對比可知,本發明的液晶組合物在維持適當的光學各向異性、適當的清亮點、適當的介電各向異性絕對值和適當的彈性常數的情況下,還具有較小的旋轉粘度、較短的回應時間和較好的低溫儲存穩定性。
將上述對比例2和實施例1進行對比可知,本發明的液晶組合物在維持適當的光學各向異性、適當的清亮點、適當的介電各向異性絕對值和適當的低溫儲存穩定性的情況下,還具有較高的彈性常數、較小的旋轉粘度和較短的回應時間。
綜上所述,本發明的液晶組合物在維持適當的光學各向異性、適當的清亮點和適當的介電各向異性絕對值的情況下,還具有較大的彈性常數、較小的旋轉粘度、較短的回應時間和較好的低溫儲存穩定性,使得包含該液晶組合物的液晶顯示器件具有較高的對比度、較快的回應速度和較寬的使用溫度範圍。
以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點,其目的在於讓熟悉此項技術的人瞭解本發明內容並加以實施,並不能以此限制本發明的保護範圍,凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
Figure 110116589-11-01

Claims (8)

  1. 一種液晶組合物,其包含:至少一種通式I的化合物
    Figure 110116589-A0305-02-0040-1
    ;以及 至少兩種通式II的化合物
    Figure 110116589-A0305-02-0040-2
    且至少一種通式II的化合物係選自由下列II-1-4、II-1-5、II-1-6、II-1-7、II-1-8、II-3-2的化合物
    Figure 110116589-A0305-02-0040-3
    Figure 110116589-A0305-02-0040-4
    Figure 110116589-A0305-02-0040-5
    Figure 110116589-A0305-02-0040-6
    Figure 110116589-A0305-02-0040-7
    Figure 110116589-A0305-02-0040-8
    其中,R1和R2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈 的烷基、
    Figure 110116589-A0305-02-0040-9
    Figure 110116589-A0305-02-0040-10
    Figure 110116589-A0305-02-0040-11
    ,其中所述含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈 的烷基中的一個或不相鄰的兩個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代,並且前述基團中的一個或更多個-H可分別獨立地被-F或-Cl取代;R3表示含有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、含有1-9個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、或含有2-10個碳原子的直鏈或支鏈的烯基; 環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-54
    、環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-60
    、環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-62
    、環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-65
    和環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-67
    各自獨立地表示
    Figure 110116589-A0305-02-0041-56
    Figure 110116589-A0305-02-0041-61
    Figure 110116589-A0305-02-0041-64
    Figure 110116589-A0305-02-0041-66
    ,其中
    Figure 110116589-A0305-02-0041-68
    Figure 110116589-A0305-02-0041-58
    Figure 110116589-A0305-02-0041-59
    中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,並且一個或 更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
    Figure 110116589-A0305-02-0041-70
    Figure 110116589-A0305-02-0041-69
    中的一個或更 多個-H可各自獨立地被-F、-Cl、-CN、-CH3或-OCH3取代,並且一個或更多個環中-CH=可被-N=替代;X1表示-O-、-S-、-CO-、-CF2-、-NH-或-NF-;X2表示-F、-Cl、-CF3或-OCF3;L11、L21和L31各自獨立地表示-H或-F;Y1和Y2各自獨立地表示-H、鹵素、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷基、含有1-3個碳原子的鹵代或未被鹵代的烷氧基;Z1、Z2、Z3和Z4各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-; n1和n2各自獨立地表示0、1或2,其中當n1=2時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-84
    可以 相同或不同,Z1可以相同或不同,當n2=2時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-72
    可以相同或不同, Z2可以相同或不同;並且n3和n4各自獨立地表示0、1或2,且0
    Figure 110116589-A0305-02-0041-80
    n3+n4
    Figure 110116589-A0305-02-0041-81
    3,其中當n3=2時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-79
    可以相同或不同,Z3可以相同或不同,當n4=2時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0041-74
    可 以相同或不同,Z4可以相同或不同。
  2. 如請求項1所述之液晶組合物,其中,通式I的化合物選自由如下化合物組成的組:
    Figure 110116589-A0305-02-0041-12
    Figure 110116589-A0305-02-0041-13
    Figure 110116589-A0305-02-0041-14
    ;以及
    Figure 110116589-A0305-02-0042-39
    其中, 環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-40
    具有與環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-41
    相同的定義; Z1’具有與Z1相同的定義;並且X1表示-O-、-S-或-CO-。
  3. 如請求項1所述之液晶組合物,其中,通式I的化合物占該液晶組合物的重量百分比為1-40%;並且通式II的化合物占該液晶組合物的重量百分比為1%-30%。
  4. 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式M的化合物:
    Figure 110116589-A0305-02-0042-16
    其中,RM1和RM2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
    Figure 110116589-A0305-02-0042-42
    Figure 110116589-A0305-02-0042-43
    Figure 110116589-A0305-02-0042-44
    、含有1-11個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4 個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; 環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-45
    、環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-48
    和環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-49
    各自獨立地表示
    Figure 110116589-A0305-02-0042-53
    Figure 110116589-A0305-02-0042-46
    ,其中
    Figure 110116589-A0305-02-0042-47
    中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,並且一個或 更多個環中單鍵可被雙鍵替代,其中
    Figure 110116589-A0305-02-0042-50
    中的至多一個-H可被鹵素取 代;ZM1和ZM2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2CH2-或-(CH2)4-;並且 nM表示0、1或2,其中當nM=2時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0042-51
    可以相同或不同,ZM2 可以相同或不同。
  5. 如請求項4所述之液晶組合物,其中,至少一種通式II的化合物包含式II-1-1的化合物和/或至少一種通式M的化合物包含式M-1-1的化合物:
    Figure 110116589-A0305-02-0043-17
    ;以及
    Figure 110116589-A0305-02-0043-18
  6. 如請求項5所述之液晶組合物,其中,至少一種式M-1-1的化合物占該液晶組合物的重量百分比為10%-45%。
  7. 如請求項1所述之液晶組合物,其中,該液晶組合物還包含至少一種通式N的化合物:
    Figure 110116589-A0305-02-0043-19
    其中,RN1和RN2各自獨立地表示含有1-12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、
    Figure 110116589-A0305-02-0043-20
    Figure 110116589-A0305-02-0043-21
    Figure 110116589-A0305-02-0043-23
    、含有1-11個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基、含有2-4 個碳原子的直鏈或支鏈的烯基、或含有2-4個碳原子的直鏈或支鏈的烯氧基; 環
    Figure 110116589-A0305-02-0043-24
    和環
    Figure 110116589-A0305-02-0043-31
    各自獨立地表示
    Figure 110116589-A0305-02-0043-36
    Figure 110116589-A0305-02-0043-85
    ,其 中
    Figure 110116589-A0305-02-0043-30
    中的一個或更多個-CH2-可被-O-替代,一個或更多個環中單鍵可 被雙鍵替代,其中
    Figure 110116589-A0305-02-0043-33
    中的一個或更多個-H可各自獨立地被-F、-Cl或 -CN取代,一個或更多個環中-CH=可被-N=替代;ZN1和ZN2各自獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CH2)4-、-CF2O-或-OCF2-;LN1和LN2各自獨立地表示-H、含有1-3個碳原子的烷基或鹵素;並且nN1表示0、1、2或3,nN2表示0或1,且0
    Figure 110116589-A0305-02-0043-82
    nN1+nN2
    Figure 110116589-A0305-02-0043-83
    3,其中當nN1=2 或3時,環
    Figure 110116589-A0305-02-0043-38
    可以相同或不同,ZN1可以相同或不同。
  8. 一種包含請求項1-7中任一項所述之液晶組合物的液晶顯示器件。
TW110116589A 2020-05-15 2021-05-07 液晶組合物和液晶顯示器件 TWI768879B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010412526.6A CN113667488A (zh) 2020-05-15 2020-05-15 液晶组合物和液晶显示器件
CN202010412526.6 2020-05-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202144549A TW202144549A (zh) 2021-12-01
TWI768879B true TWI768879B (zh) 2022-06-21

Family

ID=78537610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116589A TWI768879B (zh) 2020-05-15 2021-05-07 液晶組合物和液晶顯示器件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113667488A (zh)
TW (1) TWI768879B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196423A (zh) * 2021-12-27 2022-03-18 苏州汉朗光电有限公司 包含正性和负性液晶化合物的液晶组合物及其应用
CN114032107A (zh) * 2021-12-27 2022-02-11 苏州汉朗光电有限公司 含有二苯并呋喃化合物的负性液晶组合物及其应用
CN114214075A (zh) * 2021-12-27 2022-03-22 苏州汉朗光电有限公司 可聚合液晶组合物及其应用
CN114181714B (zh) * 2021-12-27 2023-11-10 重庆汉朗精工科技有限公司 包含二苯并呋喃结构化合物的液晶组合物及其应用
WO2024125537A1 (zh) * 2022-12-15 2024-06-20 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110922986A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有二苯并呋喃类可聚合化合物的液晶组合物及其应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10101022A1 (de) * 2001-01-11 2002-07-18 Clariant Internat Ltd Muttenz Fluorierte Aromaten und ihre Verwendung in Flüssigkristallmischungen
WO2016146245A1 (de) * 2015-03-13 2016-09-22 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium
CN107973766B (zh) * 2016-10-21 2020-06-19 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其应用
TWI744458B (zh) * 2017-02-27 2021-11-01 日商捷恩智股份有限公司 具有二苯并呋喃環的化合物、液晶組成物及液晶顯示元件
EP3375842A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-19 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium
CN108264498B (zh) * 2017-08-16 2021-02-26 石家庄诚志永华显示材料有限公司 化合物、包含该化合物的液晶介质及其应用
EP3460025B1 (en) * 2017-09-26 2020-06-17 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium and liquid-crystal display comprising the same
EP4209568A1 (en) * 2018-09-27 2023-07-12 Merck Patent GmbH Liquid-crystal medium

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110922986A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有二苯并呋喃类可聚合化合物的液晶组合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
TW202144549A (zh) 2021-12-01
CN113667488A (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI768879B (zh) 液晶組合物和液晶顯示器件
TWI778617B (zh) 液晶組合物和液晶顯示器件
TWI662110B (zh) Liquid crystal composition and display device thereof
CN104837957A (zh) 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件
CN104428396A (zh) 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件
TWI759641B (zh) 液晶組合物及其顯示器件
CN113667493A (zh) 液晶组合物和液晶显示器件
TW202242073A (zh) 液晶組合物及其液晶顯示器件
TW202242074A (zh) 液晶組合物及其液晶顯示器件
TWI711691B (zh) 液晶組合物及其顯示器件
TW202319521A (zh) 液晶組合物及包含其的液晶顯示器件
TWI807396B (zh) 液晶組合物及其液晶顯示器件
TWI825430B (zh) 一種包含二苯並衍生物的液晶組合物及其液晶顯示器件
TWI762826B (zh) 液晶組合物及其顯示器件
TW202214823A (zh) 包含可聚合化合物的液晶組合物和液晶顯示器件
CN116064051A (zh) 液晶组合物及包含其的液晶显示器件
TWI761718B (zh) 具有高透過率的液晶組合物及其液晶顯示器件
TWI768878B (zh) 液晶組合物和液晶顯示器件
TWI764814B (zh) 液晶組合物及其液晶顯示器件
TWI837880B (zh) 液晶組合物及包含其的液晶顯示器件
CN114574219B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
TWI796263B (zh) 一種液晶組合物及包含其的空間光調製器
CN114574218B (zh) 液晶组合物及其液晶显示器件
JP7472469B2 (ja) 液晶組成物及び液晶表示素子
CN112724986B (zh) 具有正介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示器件