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液晶组合物及其液晶显示元件

阅读:147发布:2024-02-13

专利汇可以提供液晶组合物及其液晶显示元件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种负性 液晶 组合物及其 液晶显示器 件,所述负性液晶组合物包含:至少一种通式Ⅰ所示的化合物作为第一组分;至少一种选自通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物中的一种或多种作为第二组分;以及至少一种通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2所示的化合物作为第三组分,该负性液晶组合物具有较高的 电阻 率 、高的介电 各向异性 、适宜的 光学各向异性 以及良好的低温 稳定性 。本发明还提供了一种液晶显示器件。,下面是液晶组合物及其液晶显示元件专利的具体信息内容。

1.一种负性液晶组合物,所述负性液晶组合物包括:至少一种选自通式Ⅰ所示的化合物作为第一组分;至少一种选自通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物中的一种或多种作为第二组分;以及至少一种选自通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2所示的化合物作为第三组分:
其中,
R独立的选自F、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、1-10个原子的烷基或烷基、2-10个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基;
R1、R2、R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-10个碳原子的烷基或烷氧基、2-10个碳原子的烯基或烯氧基;
Z独立地选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O、-OCH2-、-COO-,-O-CO-、-C2F4-或-CF=CF-;
X独立选自-O-或-CH2-;
环 和环 相同或不同,各自独立的选自 或
a为0或1。
2.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述R独立的选自F、-CF3、-OCF3、1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基。
3.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述负性液晶组合物还包括:
占所述负性液晶组合物总重量0-25%通式Ⅳ所示的化合物一种或多种:
其中,
R5和R6相同或不同,各自独立的选自1-10个碳原子的烷基或烷氧基、2-10个碳原子的烯基或烯氧基;
环 选自 或
4.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,通式Ⅰ的化合物选自通式Ⅰ-1至通式Ⅰ-6所示化合物中的一种或多种:
其中,
R独立的选自F、-CF3、-OCF3、1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基。
5.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,通式Ⅲ-1的化合物选自通式Ⅲ-1-1至通式Ⅲ-1-2所示化合物中的一种或多种:
其中,
R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
6.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,通式Ⅲ-2的化合物选自通式Ⅲ-2-1至通式Ⅲ-2-4所示化合物中的一种或多种:
其中,
R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
7.根据权利要求1所述的负性液晶组合物,其特征在于,通式Ⅳ的化合物选自通式Ⅳ-1至通式Ⅳ-2所示化合物中的一种或多种:
其中,
R5和R6相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅰ的化合物占所述负性液晶组合物总重量1-60%;所述通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-35%;所述通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-65%;所述通式Ⅳ的化合物占所述负性液晶组合物总重量0-20%。
9.根据权利要求8所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅲ-1的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-30%。
10.根据权利要求9所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-45%。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的负性液晶组合物,其特征在于,所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量11%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5PP1;
占所述负性液晶组合物总重量2%的化合物3CCP1;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物4CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物5CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量10%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物THFC1OWO2;以及
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物THFC1OWO3,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CCV;
占所述负性液晶组合物总重量2%的化合物5PP1;
占所述负性液晶组合物总重量2%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物4CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物5CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CC2WO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量10%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物THFC1OWO2;以及
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物THFC1OWO3,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量12%的化合物3CCV;
占所述负性液晶组合物总重量2%的化合物3CPO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物VCCP1;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物5CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFC1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFC1OWO4,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量12%的化合物3CCV1;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物THFC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物THFC1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFC1OWO4,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量12%的化合物3CCV1;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3CPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3C1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物4C1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5C1OWO4,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量10%的化合物3CCV1;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CC4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC2WO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物THFCWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFCWO3;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物THFCWO4;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3C1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4C1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5C1OWO4,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物3CCV1;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CC4;
占所述负性液晶组合物总重量7%的化合物3CCV2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5PP1;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物5CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3C1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物4C1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5C1OWO4,
或者所述的负性液晶组合物包括:
占所述负性液晶组合物总重量15%的化合物3CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CC4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物5CC2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5PP1;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物3CPP2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物2CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物3CPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物4CPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物2CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量8%的化合物3CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量6%的化合物4CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物5CC1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物THFPWO2;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物THFPWO3;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物THFPWO4;
占所述负性液晶组合物总重量4%的化合物3C1OWO2;
占所述负性液晶组合物总重量5%的化合物4C1OWO3;以及
占所述负性液晶组合物总重量3%的化合物5C1OWO4。
12.一种液晶显示器件,其特征在于,包含权利要求1-11中任一项所述的负性液晶组合物。

说明书全文

液晶组合物及其液晶显示元件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液晶组合物及其应用,更具体地说,本发明涉及一种负介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示元件。

背景技术

[0002] 液晶显示元件可以在以钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电器、测定机器、汽车用面板、文字处理机、电脑、打印机、电视等中使用。作为液晶显示方式,在其代表性的方式中,可以列举PC(phase change,相变)、TN(twist nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、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)、CSH(color super homeotropic,彩色超垂面)等类模式。根据元件的驱动方式分为PM(passive matrix,被动矩阵)型和AM(active matrix,主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)、MIM(metal insulator metal,金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型有非晶(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
[0003] 在这些显示方式中,IPS模式、ECB模式、VA模式或CSH模式等与现在常用的TN模式或STN模式不同在于,前者使用具有负介电各向异性的液晶材料。在这些显示方式中,尤其是通过AM驱动的VA型显示,在要求高速且宽视的显示元件中的应用,其中,最值得期待的是在电视等液晶元件中的应用。
[0004] IPS模式以及VA模式等工作模式的液晶显示元件,与彩色显像管(CRT)比较,其作为显示元件目前仍存在问题,还有待于提高其物性。
[0005] IPS模式或VA模式工作的液晶显示元件,主要含有具负介电各向导性的液晶组成物,为了进一步提高上述特性等,所述的负介电各向导性的液晶组成物必须具备特性,即:
[0006] (1)向列相温度范围广;
[0007] (2)黏度小;
[0008] (3)光学各向异性适当;
[0009] (4)介电各向导性的绝对值大;
[0010] (5)电阻率大。
[0011] 向列相的温度范围与使用液晶显示元件的温度范围有关,含有如(1)所述向列相的温度范围广的液晶组成物的液晶显示元件,其作为液晶显示元件能够扩大使用的温度范围。
[0012] 含有如(2)所述粘度小的液晶组成物的液晶显示元件能够缩短回应时间。当液晶显示元件的回应时间短时,可适用于动画显示。另外,向液晶显示元件的液晶盒内注入液晶组成物时,可缩短注入时间,能 够提高作业性。
[0013] 含有如(3)所述光学各向异性适当的液晶组成物的液晶显示元件能够增大对比度之比。
[0014] 含有如(4)所述介电各向导性的绝对值大的液晶组成物的液晶显示元件能够降低基础电压值、降低驱动电压,并能进一步降低消耗电功率。
[0015] 含有如(5)所述电阻率大的液晶组成物的液晶显示元件能够增大电压保持率(voltage maintenance rate),并能增大对比度(contrast ratio)。因而,液晶组成物需要在初期具有大的电阻率值、即使进一步长时间使用后仍具有大的电阻率值。
[0016] 虽然,现有技术中公开了具有大的电阻率(ρ)的值的液晶组合物,如专利文献CN103666485A,但是现有技术中仍存在无法兼顾在液晶电视、平板电脑等要求低粘度、高电阻率、合适的光学各向异性、合适介电各向异性、高的响应速度、低的驱动电压的性能均衡问题,不能同时满足各方面指标。

发明内容

[0017] 本发明目的在于提供向列相(nematic phase)的温度范围广、向列相的下限温度低且低温稳定性好,具有适当的光学各向异性、合适负介电各向导性、电阻率值大的液晶组成物。本发明的另一目的在于提供含有上述液晶组成物的、具有良好低温稳定性、适于VA模式、IPS模式等的以主动矩阵(AM)方式驱动的液晶显示元件。
[0018] 为了实现上述发明目的,本发明提供了一种负性液晶组合物,所述负性液晶组合物包括:至少一种选自通式Ⅰ所示的化合物作为第一组分;至少一种选自通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物中的一种或多种作为第二组分;以及至少一种选自通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2所示的化合物作为第三组分:
[0019]
[0020]
[0021] 其中,
[0022] R独立的选自F、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2、1-10个原子的烷基或烷基、2-10个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基;
[0023] R1、R2、R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-10个碳原子的烷基或烷氧基、2-10个碳原子的烯基或烯氧基;
[0024] Z独立地选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O、-OCH2-、-COO-,-O-CO-、-C2F4-或-CF=CF-;
[0025] X独立选自-O-或-CH2-;
[0026] 环 和环 相同或不同,各自独立的选自或
[0027] a为0或1。
[0028] 在本发明的一些实施方式中,R独立的选自F、-CF3、-OCF3、1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基。
[0029] 在本发明的一些实施方式中,所述负性液晶组合物还包括:占所述负性液晶组合物总重量0-25%通式Ⅳ所示的化合物一种或多种:
[0030]
[0031] 其中,
[0032] R5和R6相同或不同,各自独立的选自1-10个碳原子的烷基或烷氧基、2-10个碳原子的烯基或烯氧基。
[0033] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅰ的化合物选自通式Ⅰ-1至通式Ⅰ-6所示化合物中的一种或多种:
[0034]
[0035]
[0036] 其中,
[0037] R独立的选自F、-CF3、-OCF3、1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基。
[0038] 在本发明的一些实施方式中,优选地,通式Ⅰ的化合物选自通式Ⅰ-1至通式Ⅰ-3所示化合物中的一种或多种:
[0039]
[0040] 其中,
[0041] R独立的选自F、-CF3、-OCF3、1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的氟代或未氟代烯基或烯氧基。
[0042] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅰ-1的化合物选自如下化合物中的一种或多种:
[0043]
[0044] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅰ-2的化合物选自如下化合物中的一种或多种:
[0045]
[0046] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅰ-3的化合物选自如下化合物中的一种或多种:
[0047]
[0048]
[0049] 在本发明的一些实施方式中,所述R1和R2相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
[0050] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅱ-1的化合物选自通式Ⅱ-1-1至通式Ⅱ-1-6所示化合物中的一种或多种:
[0051]
[0052] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅱ-2的化合物选自通式Ⅱ-2-1至通式Ⅱ-2-4所示化合物中的一种或多种:
[0053]
[0054] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅱ-3的化合物选自通式Ⅱ-3-1至通式Ⅱ-3-3所示化合物中的一种或多种:
[0055]
[0056] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅲ-1的化合物选自通式Ⅲ-1-1至通式Ⅲ-1-2所示化合物中的一种或多种:
[0057]
[0058] 其中,
[0059] R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
[0060] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅲ-2的化合物选自通式Ⅲ-2-1至通式Ⅲ-2-4所示化合物中的一种或多种:
[0061]
[0062] 其中,
[0063] R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
[0064] 在本发明的一些实施方式中,优选地,通式Ⅲ-2的化合物选自通式Ⅲ-2-1、通式Ⅲ-2-2和通式Ⅲ-2-4所示化合物中的一种或多种:
[0065]
[0066] 其中,
[0067] R3和R4相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
[0068] 在本发明的一些实施方式中,通式Ⅳ的化合物选自通式Ⅳ-1至通式Ⅳ-2所示化合物中的一种或多种:
[0069]
[0070] 其中,
[0071] R5和R6相同或不同,各自独立的选自1-5个碳原子的烷基或烷氧基、2-6个碳原子的烯基或烯氧基。
[0072] 在本发明的一些实施方式中,所述通式Ⅰ的化合物占所述负性液晶组合物总重量1-60%;所述通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-35%;所述通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-65%;所述通式Ⅳ的化合物占所述负性液晶组合物总重量0-20%。
[0073] 在本发明的一些实施方式中,优选地,所述通式Ⅰ的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-55%;所述通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-30%;所述通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量15-65%;所述通式Ⅳ的化合物占所述负性液晶组合物总重量0-20%。
[0074] 在本发明的一些实施方式中,特别优选地,所述通式Ⅰ的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-50%;所述通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合组成的组所示的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-25%;所述通式Ⅲ-1和/或通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量20-65%;所述通式Ⅳ的化合 物占所述负性液晶组合物总重量0-15%。
[0075] 在本发明的一些实施方式中,所述通式Ⅲ-1的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-30%;优选地,所述通式Ⅲ-1的化合物占所述负性液晶组合物总重量15-25%。
[0076] 在本发明的一些实施方式中,所述通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-45%;优选地,所述通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量12-37%。
[0077] 在本发明的一些实施方式中,所述通式Ⅲ-1的化合物占所述负性液晶组合物总重量10-30%;并且通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量5-45%,优选地,所述通式Ⅲ-1的化合物占所述负性液晶组合物总重量15-25%;并且通式Ⅲ-2的化合物占所述负性液晶组合物总重量12-37%。
[0078] 在本发明的一些实施方式中,所述通式Ⅳ的化合物占所述负性液晶组合物总重量2-15%。
[0079] 本发明还提供了一种包含上述负性液晶组合物的液晶显示器件。
[0080] 本发明通过大量实验筛选得到的负性液晶组合物:在第一组分中的通式Ⅰ的化合物,具有大的介电各向异性,同时具有高的电阻率和良好的低温存储稳定性,能够改善液晶组合物的介电各向异性,提高液晶组合物的电阻率并且改善液晶组合物的低温存储稳定性。
[0081] 在第二组分中的通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2、通式Ⅱ-3及其组合的组的化合物,具有改善液晶组合物中各化合物的互溶性的作用,同时可起到降低液晶组合物的旋转粘度和提升响应速度的作用。
[0082] 在第三组分中的通式Ⅲ-1的化合物,具有提高液晶组合物的光学各向异性以及介电各向异性,同时可起到提高液晶组合物向列相温度上限的作用;通式Ⅲ-2的化合物,具有提高液晶组合物的光学各向异性以及介电各向异性,同时可起到提高液晶组合物向列相温度上限的作用。
[0083] 在第四组分中的通式Ⅳ的化合物,具有提高液晶组合物的光学各向异性以及提高液晶组合物向列相温度上限的作用。
[0084] 与现有技术相比,以上化合物按优选比例组成的液晶组合物,具有向列相的温度范围广、向列相的下限温度低、适当的光学各向异性、较高的负介电各向导性、较高清亮点、较好的低温稳定性的液晶组成物,特别是具有较高的电阻率,从而能够增大电压保持率,并能增大对比度。适于VA模式、IPS模式等的以主动矩阵(AM)方式驱动的液晶显示元件,取得了很好的技术效果。

具体实施方式

[0085] 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。
[0086] 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:
[0087] 表1液晶化合物的基团结构代码
[0088]
[0089] 以如下结构式的化合物为例:
[0090]
[0091] 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。
[0092] 以下实施例中测试项目的简写代号如下:
[0093] Cp(℃) 清亮点(向列-各向同性相转变温度)
[0094] T-30℃ 低温稳定性
[0095] Δn 折射率各向异性(589nm,20℃)
[0096] Δε 介电各向异性(1KHz,25℃)
[0097] ρ 电阻率(Ω*cm)
[0098] 其中,折射率各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得;介电测试盒为TN90型,盒厚7μm。
[0099] 低温稳定性(T-30℃;h)
[0100] 将具有向列相的试样于-30℃的冷冻机中保管时间为200h、400h、500h、1000h后,观察液晶相。例如,试样在-30℃下,保管1000h时,保持向列相的原状、保管时间大于1000h时变为结晶或近晶相时,记作T-30℃=1000h;保管500h时,保持向列相的原状、保管时间大于1000h时变为结晶或近晶相时,记作T-30℃=500h。
[0101] 电阻率(ρ;在25℃下测定;Ωcm)
[0102] 向液体盒中注入1.0ml液晶,施加10V的直流电压。测定施加电压后10秒后的盒的直流电流,算出电阻率。
[0103] 电阻率ρ由下式算出:
[0104] (电阻率)={(电压)×(盒容量)}/{(自流电流)×(真空介电常数)}
[0105] 在以下的实施例中所采用的各成分,均由本申请发明人按照公知的方法,也可以藉由适当组合有机合成化学中的方法来进行合成。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。关于向起始原料中引入目标末端基团、环结构及结合基团的方法,记载在有机合成(Organic Syntheses,John Wiley&Sons,Inc)、有机反应(Organic Reactions,John Wiley&Sons,Inc)、综合有机合成(Comprehensive Organic Synthesis,Pergamon Press)、新实验化学讲座(丸善株式会社)等出版物中。
[0106] 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、声波、悬浮等方式按照规定比例混合制得。
[0107] 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。
[0108] 以下各实施方案所采用的液晶显示器均为VA-TFT液晶显示设备,盒厚d=7μm,由偏振器(偏光片)、电极基板等部分构成。该显示设备为常白模式,即没有电压差施加于行和列电极之间时,观察者观察到白色的像素颜色。基板上的上下偏振片轴彼此成90度角。在两基片之间的空间充满光学性液晶材料。
[0109] 表2、表3和表4所列是对照例液晶组合物的成分、配比及填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试的测试结果,以便于与说明本发明液晶组合物进行性能对比。
[0110] 对照例1
[0111] 按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例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:
[0112] 表2液晶组合物配方及其测试性能
[0113]
[0114] 实施例1
[0115] 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:
[0116] 表3液晶组合物配方及其测试性能
[0117]
[0118]
[0119] 实施例2
[0120] 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,其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试,测试数据如下表所示:
[0121] 表4液晶组合物配方及其测试性能
[0122]
[0123] 实施例3
[0124] 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:
[0125] 表5液晶组合物配方及其测试性能
[0126]
[0127] 实施例4
[0128] 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,其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试,测试数据如下表所示:
[0129] 表6液晶组合物配方及其测试性能
[0130]
[0131]
[0132] 实施例5
[0133] 按表7中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例5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:
[0134] 表7液晶组合物配方及其测试性能
[0135]
[0136]
[0137] 实施例6
[0138] 按表8中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例6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:
[0139] 表8 液晶组合物配方及其测试性能
[0140]
[0141] 实施例7
[0142] 按表9中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例7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:
[0143] 表9 液晶组合物配方及其测试性能
[0144]
[0145] 实施例8
[0146] 按表10中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例8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:
[0147] 表10 液晶组合物配方及其测试性能
[0148]
[0149]
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