WO2014206209A1

WO2014206209A1 - 液晶组合物及其液晶显示器件

Info

Publication number: WO2014206209A1
Application number: PCT/CN2014/079923
Authority: WO
Inventors: 韩文明; 胡娟; 李鹏飞
Original assignee: 江苏和成显示科技股份有限公司
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-12-31
Also published as: CN103351876B; CN103351876A

Abstract

本发明提供一种液晶组合物，包含：占所述液晶组合物总重量1-20%的式I的化合物；5-35%的选自由式II-1、式II-2、式II-3及其组合组成的组的化合物；25-50%的式III的化合物；5-25%的式IV-1、式IV-2及其组合组成的组的化合物；以及5-25%的式V-l、式V-2及其组合组成的组的化合物。本发明的液晶组合物具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、较快的响应速度、良好的低温存储稳定性、良好的抗紫外照射性和对热稳定性，适用于IPS、FFS等显示模式。本发明还提供包含该液晶组合物的液晶显示器件。

Description

液晶组合物及其液晶显示器件技术领域本发明涉及一种液晶组合物，特别涉及一种具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、较快的响应速度、良好的低温存储稳定性、良好的抗紫外照射性和对热稳定性的液晶组合物及其在液晶显示器件中的应用。背景技术液晶显示元件是利用液晶材料本身所具备的光学各向异性和介电各向异性来进行工作的，目前已经得到了广泛的应用。利用液晶材料不同的特性和工作方式，可以将器件设计成各种不同的工作模式，其中常规显示器普遍使用的有 TN模式（即扭曲向列模式液晶混合物具有扭曲约 90度的向列型结构）、 STN (即超扭曲向列模式）、 SBE模式（即超扭曲双折射模式）、 EBC模式（即电控双折射模式）、 VA模式（及垂直排列模式）、 IPS 模式（即面内转换模式）等，含有很多根据以上模式所做的改进模式。工作在 TN、 STN、 SBE模式下的元件一般使用正介电各向异性液晶， EBC、 VA模式使用负介电各向异性液晶， IPS模式即可使用正介电各向异性液晶，也可使用负介电各向异性液晶。液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。然而由于液晶通常作为多种组分的混合物使用，各组分之间的彼此互溶则显得尤为重要，而依据不同的应用领域，液晶必须要满足不同的要求，如电导率、介电各向异性和光学各向异性等，但是在现有技术中显著存在的缺点是较长的响应时间，较低电阻率且操作电压过高等，如 EP0673986、 DE19528106、 DE19528107。另夕卜，低温存储稳定性较差也是现有许多液晶材料的缺陷。迄今为止公开的具有液晶介相的一系列化合物都不包括满足所有这些方面要求的单体化合物，因此，在液晶材料领域，需要具有改进性能的新型液晶组合物。特别地，对于许多应用类型而言，液晶组合物必须具有合适的宽向列相范围、适当的折射率、介电各向异性以及低温存储稳定性。发明内容本发明的目的是提供一种液晶组合物，其具备具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、较快的响应速度、良好的低温存储稳定性、良好的抗紫外照射性和对热稳定性等特性。该液晶组合物能适用于 IPS、 FFS等显示模式。本发明的一个方面提供的液晶组合物，所述液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重种式 I的化合物

(I) .

占所述液晶组合物总重 -种选自由式 11-1、式 11-2、式 11-3 及其组合组成

占所述液晶组合物总重量的 25-50%的至少一种式 III的化合物

R4— ^) (in) 占所述液晶组合物总重量的 5-25%的至少一种选自由式 IV-1、式 IV-2及其组合组成的

其中，

R₂、 R₃、、和相同或不同，各自独立地表示碳原子数为 1-7的垸基或垸氧基，或碳原子数为 2-7的烯基或烯氧基；

L₂和 L₃相同或不同，各自独立地表示 H或F。本发明所述的液晶组合物还包含：

占所述液晶组合物总重量 0-20%的至少一种选自由式 Vl-1、式 VI-2及其组合组成的组的化合物-

其中，

R₇、和相同或不同，各自独立地表示碳原子数为 1-7的垸基或垸氧基，或碳原子数为 2-7的烯基或烯氧基；

L₄和 L₅相同或不同，各自独立地表示 H或F。在本发明的一些实施方案中，优选所述 Ri、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、和为碳原子数为 2-5的垸基。在一些实施方案中，所述式 11-1 的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合

以及

所述式 11-2的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物:

以及

，并且

合物：

以及

在一些实施方案中，所述式 III的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物:

；以及

在一些实施方案中，所述式 IV-1的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物：

在一些实施方案中，所述式 VI-1的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物：

在本发明的实施方案中，优选所述式 I的化合物占所述液晶组合物总重量的 3-15%;所述式 11-1、式 11-2、式 11-3 及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 8-25%; 所述式 I I I的化合物占所述液晶组合物总重量的 25-40%; 所述式 IV-1、式 IV-2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 5-20%; 所述式 V-l、式 V-2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 5-20%; 以及所述式 Vl-1、式 V卜 2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 1-15%。本发明的另一个方面提供一种液晶显示器件，所述液晶显示器件包含本发明的液晶组合物。本发明通过对上述化合物进行组合实验，通过与对照的比较，确定了包括上述液晶化合物的液晶组合物，具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、较快的响应速度、良好的低温存储稳定性、良好的抗紫外照射性和对热稳定性等特性。所述液晶组合物能适用于 IPS、 FFS等显示模式。在本发明中如无特殊说明，所述的比例均为重量比，所有温度均为摄氏度温度，所述的响应时间数据的测试选用的盒厚为 7 μιη。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

基团的单元结构代码基团名称

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表示左端垸基的 C原子数，例如 n为" 3"，即表示该垸基为 -C₃H_{7 ;} 代码中的 C代表环己垸基。以下实施例中测试项目的简写代号如下：

Cp ( °C ): 清亮点（向列-各向同性相转变温度）

Δη: 光学各向异性（589 nm， 20 °C )

Δε: 介电各向异性（1 KHz, 25°C )

γΐ : 扭转粘度（mPa*s，在 20°C下）

t-30-c : 低温储存时间（在 -30°C下）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重量百分数配制成对比例 1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：表 2液晶组合物配方及其测试性能

实施例 1

按表 3中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例 1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：表 3 液晶组合物配方及其测试性能

3CGUQUF 5

4CGUQUF 5

3DGUQUF 3

4DGUQUF 3

5DGUQUF 2

合计 100 实施例 2

按表 4中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例 2的液晶组合物，其填充于液显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：表 4 液晶组合物配方及其测试性能

实施例 3

按表 5中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例 3的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：表 5 液晶组合物配方及其测试性能

实施例 4

按表 6中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例 4的液晶组合物，其填充于液显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：表 6 液晶组合物配方及其测试性能

参照对比例 1，从以上实施例 1、 2、 3和 4的测试数据可见，本发明所提供液晶组物具有合适的光学各向异性和合适的介电各向异性，其优点在于响应速度块、具有良好的显示效果、低温存储稳定性、抗紫外照射性和对热稳定性，适用于 IPS、 FFS等显示模式用液晶显示器件中。

Claims

权利要求书

1. 一种用于 IPS或 FFS的液晶组合物，包含：

占所述液晶组合物总重量的 1-25%的至少- 种式 I的化合物

^H3C_ ~ -^^ (I) .

占所述液晶组合物总重量的 5-35%的至少 -种选自由式 11-1、式 11-2、式 11-3 及其组合组成

占所述液晶组合物总重量的 25-50%的至少一种式 III的化合物

占所述液晶组合物总重量的 5-25%的至少一种选自由式 IV-1、式 IV-2及其组合组成的

其中，

Ri、 R₂、 R₃、、 R₅和 R₆相同或不同，各自独立地表示碳原子数为 1-7的垸基或垸氧基，或碳原子数为 2-7的烯基或烯氧基；

U, L₂和 L₃相同或不同，各自独立地表示 H或F。

2.根据权利要求 1所述的液晶组合物. 其特征在于，所述液晶组合物还包含: 占所述液晶组合物总重量 0-20%的至少一种选自由式 Vl-1、式 VI-2及其组合组成的组的化

其中，

L₄和 L₅相同或不同，各自独立地表示 H或F。

3. 根据权利要求 2所述的液晶组合物，其特征在于，所述、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R₈和 R₉相同或不同，各自独立地表示碳原子数为 2-5的垸基。

4. 根据权利要求 3所述的液晶组合物，其特征在于，所述式 11-1的化合物选自由下列化合

所述式 11-2的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物: ；以及

，并且

合物:

；以及

5. 根据权利要求 3所述的液晶组合物，其特征在于，所述式 III的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物：

以及

6. 根据权利要求 3所述的液晶组合物，其特征在于，所述式 IV-1 的化合物选自由下列化

7. 根据权利要求 3所述的液晶组合物，其特征在于，所述式 VI-1 的化合物选自由下列化

8. 根据权利要求 1-7所述的液晶组合物，其特征在于，所述式 I的化合物占所述液晶组合物总重量的 3-15%; 所述式 11-1、式 11-2、式 11-3 及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 8-25%; 所述式 I I I的化合物占所述液晶组合物总重量的 25-40%;所述式 IV-1、式 IV-2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 5-20%;所述式 V-l、式 V-2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 5-20%; 以及所述式 Vl-1、式 V卜 2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 1-15%。

9. 根据权利要求 8所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重量 9%的化合物 IV- 1-2；

占所述液晶组合物总重量 40%的化合物 111-1 ;

占所述液晶组合物总重量 10%的化合物 V-1；

占所述液晶组合物总重量 6%的化合物 V-2;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 IV-2-2;

占所述液晶组合物总重量 2%的化合物 VI-1-2;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 I；

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 II -1-4；

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 Π -1-5;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 II -1-6；

占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 II -2-3；

占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 Π -2-4; 以及

占所述液晶组合物总重量 2%的化合物 11 -2-5，

或者，所述液晶组合物包含：

占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 IV-1-2; 占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 IV-2-2; 占所述液晶组合物总重量 42%的化合物 111-1 ;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 V-1;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 V-2;

占所述液晶组合物总重量 6%的化合物 VI-2-4; 占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 VI-1-2; 占所述液晶组合物总重量 7%的化合物 I；占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 II -1-4；占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 Π -1-5; 占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 II -1-6；占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-3；占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-4；以及占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-5，或者，所述液晶组合物包含：

占所述液晶组合物总重量 6%的化合物 IV- 1-2；占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 IV-2-2; 占所述液晶组合物总重量 37%的化合物 111-1 ;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 V-1;

占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 V-2;

占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 VI-2-4; 占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 VI-2-2; 占所述液晶组合物总重量 5%的化合物 VI-1-2; 占所述液晶组合物总重量 12%的化合物 I；占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 II -1-4；占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 Π -1-5; 占所述液晶组合物总重量 3%的化合物 II -1-6；占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-3；占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-4；以及占所述液晶组合物总重量 4%的化合物 II -2-5，或者，所述液晶组合物包含：

占所述液晶组合物总重量 11 %的化合物 I V- 1 -2；占所述液晶组合物总重量 8%的化合物 IV-2-2; 占所述液晶组合物总重量 30%的化合物 111-1 ;

占所述液晶组合物总重量 8%的化合物 V-1; 占所述液晶组合物总重 6%的化合物 V-2;

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 VI-2-4

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 VI-2-2

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 VI-1-2

占所述液晶组合物总重 10%的化合物 I；

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -1-4

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -1-5

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -1-6

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -2-3

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -2-4 以及

占所述液晶组合物总重 3%的化合物 II -2-5

10. 一种液晶显示器件，所述液晶显示器件包含权利要求 1至 9中的任一项所述的液晶组合物。