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液晶组合物和液晶显示器件的制作方法

2021-11-20 03:01:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及液晶领域,具体涉及一种液晶组合物以及包含该液晶组合物的液晶显示器件。


背景技术:

2.目前,液晶在信息显示领域得到了广泛的应用,同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展。近几年,液晶化合物的应用已显著拓宽到显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。
3.基于液晶分子的运作模式,液晶显示元件可以分类为相变(phase change,pc)、扭曲向列(twisted nematic,tn)、超扭曲向列(super twisted nematic,stn)、电控双折射(electrically controlled briefringence,ecb),光学补偿弯曲(optically compensated bend,ocb)、面内切换(in-plane switching,ips)、垂直配向(vertical alignment,va)、边缘场切换(fringe field switching,ffs)、电场感应光反应配向(field-induced photo-reactive alignment,fpa)等类型。基于元件的驱动方式,液晶显示元件可以分类为被动矩阵(passive matrix,pm)型与主动矩阵(active matrix,am)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的类型包含非晶硅(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。根据光源的类型,液晶显示元件可以分为利用自然光的反射型、利用背景光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
4.液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物,该液晶组合物具有适当的特性。借由提高该液晶组合物的特性,可获得具有良好特性的am元件。将液晶组合物的特性与am元件的特性的关联归纳于下述表1中。
5.表1.液晶组合物的特性与am元件的特性
[0006][0007][0008]
液晶材料需要具有适当大的介电各向异性绝对值、适当高的光学各向异性以及良好的低温互溶性和热稳定性。此外,液晶材料还应当具有较短的响应时间和较高的对比度。下面根据市售的液晶显示元件来进一步说明组合物的各项性能指标。向列相的温度范围与
液晶显示元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度优选大于等于70℃,而且向列相的较佳下限温度优选为约-10℃以下。组合物的粘度与液晶显示元件的响应时间相关联,为了使液晶显示元件显示动态影像,优选具有较短的响应时间。因此,优选液晶组合物的粘度小,而更优选的是在低温下,液晶组合物的粘度小。
[0009]
从液晶材料的制备角度出发,液晶材料的各项性能是互相牵制影响的,某项性能指标的提升可能会使其他性能发生变化。因此,制备各方面性能都合适的液晶材料往往需要创造性劳动。


技术实现要素:

[0010]
发明目的:针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度的液晶组合物。
[0011]
本发明的目的还在于提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件,所述液晶显示器件特别适用于va、ips或ffs显示元件中。
[0012]
技术方案:为了实现以上发明目的,本发明提供一种液晶组合物,该液晶组合物包含:
[0013]
至少一种通式i的化合物
[0014][0015]
至少一种通式ii的化合物
[0016]
以及
[0017]
至少一种通式iii的化合物
[0018][0019]
其中,
[0020]
r1和r2各自独立地表示-h、卤素、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、12个碳原子的直链或支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代,并且前述基团中的一个或更多个-h可分别独立地被-f或-cl取代;
[0021]
r3、r4、r5和r6各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、12个碳原子的直链或支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代;
[0022]
环环环环环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个-ch
2-可被-o-替代,并且一个或更多个环中单键可被双键替代,其中和中的一个或更多个-h可各自独立地被-f、-cl、-cn、-ch3或-och3取代,并且一个或更多个环中-ch=可被-n=替代;
[0023]
x1表示-o-、-s-、-co-、-cf
2-、-nh-或-nf-;
[0024]
y1和y2各自独立地表示-h、卤素、含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷基、或含有1-3个碳原子的卤代或未被卤代的烷氧基;
[0025]
y3、y4、y5和y6各自独立地表示-f、-cl、-cf3、-ocf3或-chf2;
[0026]
z1和z2各自独立地表示单键、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och
2-、-ch=ch-、-c≡c-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-、-(ch2)
4-、-cf2o-或-ocf
2-;
[0027]
z3和z4各自独立地表示单键、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och
2-、-ch=ch-、-c≡c-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-、-(ch2)
4-、-cf2o-或-ocf
2-,并且z3和z4中的至少一个不为单键;
[0028]
n1和n2各自独立地表示0、1或2,其中当n1=2时,环可以相同或不同,z1可以相同或不同,当n2=2时,环可以相同或不同,z2可以相同或不同;
[0029]
n3表示0、1或2,n4表示0或1,且0<n3 n4≤3,其中当n3=2时,环可以相同或不同,z3可以相同或不同;并且
[0030]
n5表示0、1、2或3,n6表示0或1,且0<n5 n6≤3,其中当n5=2或3时,环可以相同或不同。
[0031]
在本发明的一些实施方案中,优选地,y1和y2各自独立地表示-h、-f、-cl、-ch3、-och3、-cf3或-ocf3;进一步优选地,y1和y2各自独立地表示-h、-f或-cl。
[0032]
在本发明的一些实施方案中,优选地,z1和z2各自独立地表示单键、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och
2-、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-、-cf2o-或-ocf
2-。
[0033]
在本发明的一些实施方案中,优选地,环和环各自独立地
表示
[0034]
在本发明的一些实施方案中,通式i的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0035][0036][0037]
以及
[0038][0039]
其中,
[0040]
环具有与环相同的定义;
[0041]
z1’
具有与z1相同的定义;并且
[0042]
x1表示-o-、-s-或-co-。
[0043]
在本发明的一些实施方案中,通式i的化合物选自由通式i-1和通式i-2的化合物组成的组的化合物。
[0044]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r1和r2优选各自独立地表示卤素、含有1-10个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基;进一步优选地,r1和r2各自独立地表示卤素、含有1-8个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基;再进一步优选地,r1和r2各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的
卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基。
[0045]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r1和r2各自独立地表示-f、-cl、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基。
[0046]
在本发明的一些实施方案中,为了保持对热、光良好的化学稳定性,优选r1和r2为烷基;为了提高介电各向异性,优选r1和r2为烷氧基;为了保持较小的粘度及较快的响应速度,优选r1和r2为烯基;为了保持较小的粘度、较宽的向列相温度范围和较快的响应速度,优选r1和r2的端基不为烯基,进一步优选r1和r2为烯基且其端基为烷基。
[0047]
相对本发明的液晶组合物的总重量,通式i的化合物的重量百分比的下限值为1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%或15%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式i的化合物的重量百分比的上限值为40%、38%、35%、30%、28%、26%、24%、20%、18%、16%、15%、14%、12%或10%。
[0048]
在本发明的一些实施方案中,通式i的化合物占液晶组合物的重量百分比为1%-40%;优选地,通式i的化合物占液晶组合物的重量百分比为2%-30%;进一步优选地,通式i的化合物占液晶组合物的重量百分比为3%-20%。
[0049]
在本发明的一些实施方案中,通式ii的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0050][0051][0052][0053][0054][0055][0056][0057]
[0058][0059][0060][0061]
以及
[0062][0063]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r3和r4各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选地,r3和r4各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基;再进一步优选地,r3和r4各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的烯基。
[0064]
在本发明的一些实施方案中,为了保持较好的稳定性,优选r3和r4为烷基;为了保持较好的介电各向异性,优选r3和r4为烷氧基。
[0065]
相对本发明的液晶组合物的总重量,通式ii的化合物的重量百分比的下限值为1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、15%、18%、20%或25%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式ii的化合物的重量百分比的上限值为40%、38%、36%、34%、32%、30%、28%、26%、24%、20%、18%、16%、15%、14%、12%或10%。
[0066]
在本发明的一些实施方案中,通式ii的化合物占液晶组合物的重量百分比为1%-40%;优选地,通式ii的化合物占液晶组合物的重量百分比为15%-40%;进一步优选地,通式ii的化合物占液晶组合物的重量百分比为20%-40%。
[0067]
在本发明的一些实施方案中,通式iii的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0068][0069]
[0070][0071][0072][0073][0074][0075][0076][0077][0078][0079]
以及
[0080][0081]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r5和r6各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链或支链的烯基;进一步优选地,r5和r6各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-7个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链或支链的烯基;再进一步优选地,r5和r6各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链或支链的烷基、含有1-4个碳原子的直链或支链的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的烯基。
[0082]
在本发明的一些实施方案中,为了获得较大的介电各向异性绝对值,本发明的液
晶组合物优选包含至少两种通式iii的化合物;为进一步获得较好的低温存储相变点,本发明的液晶组合物优选包含至少三种通式iii的化合物。
[0083]
相对本发明的液晶组合物的总重量,通式iii的化合物的重量百分比的下限值为1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、16%、20%、22%、24%或26%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式ii的化合物的重量百分比的上限值为50%、48%、45%、40%、38%、35%、30%、28%、26%、24%、20%、18%、16%、15%、14%、12%或10%。
[0084]
在本发明的一些实施方案中,通式iii的化合物占液晶组合物的重量百分比为1%-50%;优选地,通式iii的化合物占液晶组合物的重量百分比为10%-50%;进一步优选地,通式iii的化合物占液晶组合物的重量百分比为20%-50%。
[0085]
在本发明的一些实施方案中,为了获得较高的清亮点和较大的介电各向异性绝对值,液晶组合物优选通式ii和通式iii的化合物占液晶组合物的重量百分比均大于20%;为了进一步获得较好的低温存储相变点,液晶组合物优选包含至少三种通式iii的化合物,且通式ii和通式iii的化合物占液晶组合物的重量百分比均大于20%。
[0086]
在本发明的一些实施方案中,液晶组合物还包含至少一种通式m的化合物:
[0087][0088]
其中,
[0089]
r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、12个碳原子的直链或支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代;
[0090]
环环和环各自独立地表示或其中中的一个或更多个-ch
2-可被-o-替代,并且一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的至多一个-h可被卤素取代;
[0091]
z
m1
和z
m2
各自独立地表示单键、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och
2-、-c≡c-、-ch=ch-、-ch2ch
2-或-(ch2)
4-;并且
[0092]
n
m
表示0、1或2,其中当n
m
=2时,环可以相同或不同,z
m2
可以相同或不同。
[0093]
在本发明的一些实施方案中,通式m的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0094][0095]
[0096][0097][0098][0099][0100][0101][0102][0103][0104][0105][0106][0107][0108][0109][0110][0111]
[0112][0113][0114][0115][0116][0117][0118][0119][0120][0121][0122]
以及
[0123][0124]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链的烷基、含有1-9个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-10个碳原子的直链的烯基;进一步优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、含有1-7个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链的烯基;再进一步优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链的烷基、含有1-4个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链的烯基。
[0125]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有2-8个碳原子的直链的烯基;进一步优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链的烯基。
[0126]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r
m1
和r
m2
中的任一者为含有2-5个碳原子的直链的烯基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基。
[0127]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、或含有1-7个碳原子的直链的烷氧基;进一步优选地,r
m1
和r
m2
各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链的烷基、或含有1-4个碳原子的直链的烷氧基。
[0128]
在本发明的一些实施方案中,优选地,r
m1
和r
m2
中的任一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基,而另一者为含有1-5个碳原子的直链的烷基、或含有1-4个碳原子的直链的烷氧基;进一步优选地,r
m1
和r
m2
两者均各自独立地为含有1-5个碳原子的直链的烷基。
[0129]
本发明中的烯基优选自式(v1)至式(v9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(v1)、式(v2)、式(v8)或(v9)。式(v1)至式(v9)所表示的基团如下所示:
[0130][0131]
其中,*表示所键结的环结构中的碳原子。
[0132]
本发明中的烯氧基优选自式(ov1)至式(ov9)中的任一者所表示的基团,特别优选为式(ov1)、式(ov2)、式(ov8)或(ov9)。式(ov1)至式(ov9)所表示的基团如下所示:
[0133][0134]
其中,*表示所键结的环结构中的碳原子。
[0135]
在本发明的一些实施方案中,通式m的化合物的含量必须视低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴下痕迹、烧屏、介电各向异性等所需的性能而适当进行调整。
[0136]
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式m的化合物的重量百分比的下限值为1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式m的化合物的重量百分比的上限值为90%、85%、80%、75%、70%、67%、65%、60%、55%、50%、45.5%、45%、40%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%、25%、24%、23%、22%、21%或20%。
[0137]
在本发明的一些实施方案中,通式m的化合物占液晶组合物的重量百分比为1%-90%;优选地,通式m的化合物占液晶组合物的重量百分比为20%-80%;进一步优选地,通式m的化合物占液晶组合物的重量百分比为20%-70%。
[0138]
关于通式m的化合物的含量,在需要保持本发明的液晶组合物的粘度较低、且响应时间较短时,优选其下限值较高且上限值较高;进一步地,在需要保持本发明的液晶组合物的清亮点较高、且温度稳定性良好时,优选其下限值较高且上限值较高;在为了将驱动电压
保持为较低、且使介电各向异性的绝对值较大时,优选其下限值变低且上限值变低。
[0139]
在本发明的一些实施方案中,在重视可靠性时,优选r
m1
和r
m2
均为烷基;在重视降低化合物的挥发性的情形时,优选r
m1
和r
m2
均为烷氧基;在重视粘度降低的情形时,优选r
m1
和r
m2
中至少一者为烯基。
[0140]
在本发明的一些实施方案中,为了获得较低的旋转粘度,优选包含至少一种通式m-1的化合物的液晶组合物。
[0141]
在本发明的一些实施方案中,优选地,m-1的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0142][0143][0144][0145][0146]
以及
[0147][0148]
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式m-1的化合物的重量百分比的下限值为10%、12%、14%、15%、16%、17%、18%、20%、25%或30%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式m-1的化合物的重量百分比的上限值为60%、58%、55%、50%、45.5%、45%、40%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%、25%或24%。
[0149]
在本发明的一些实施方案中,通式m-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为10%-60%,优选地,通式m-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为10%-50%;进一步优选地,通式m-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为15%-50%。
[0150]
在本发明的一些实施方案中,液晶组合物还包含至少一种选自由通式a-1和通式a-2的化合物组成的组的化合物:
[0151][0152][0153]
其中,
[0154]
r
a1
表示含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、其中含
有1-12个碳原子的直链或支链烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代,并且含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、中的一个或更多个-h可分别独立地被-f或-cl取代;
[0155]
环环环和环各自独立地表示其中和中的一个或更多个-ch
2-可被-o-替代,并且一个或更多个环中单键可被双键替代,其中中的一个或更多个-h可分别独立地被-f、-cl、-cn、-ch3或-och3取代,并且一个或更多个环中-ch=可被-n=替代;
[0156]
z
a11
、z
a21
和z
a22
各自独立地表示单键、-ch2ch
2-、-cf2cf
2-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch2o-或-och
2-;
[0157]
l
a11
、l
a12
、l
a13
、l
a21
和l
a22
各自独立地表示-h、含有1-3个碳原子的烷基或卤素;
[0158]
x
a1
和x
a2
各自独立地表示卤素、含有1-5个碳原子的直链或支链的卤代烷基或卤代烷氧基、或含有2-5个碳原子的直链或支链的卤代烯基或卤代烯氧基;
[0159]
n
a11
表示0、1、2或3,其中当n
a11
=2或3时,环可以相同或不同,z
a11
可以相同或不同;
[0160]
n
a12
表示1或2,其中当n
a12
=2时,环可以相同或不同;并且
[0161]
n
a2
表示1、2或3,其中当n
a2
=2或3时,环可以相同或不同,z
a21
可以相同或不同。
[0162]
在本发明的一些实施方案中,通式a-1的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0163][0164]
[0165][0166][0167][0168][0169][0170][0171][0172][0173]
[0174][0175][0176][0177][0178][0179]
以及
[0180][0181]
其中,
[0182]
r
a1
表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基、其中含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代,并且含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个-h可分别独立地被-f或-cl取代;
[0183]
r
v
和r
w
各自独立地表示-ch
2-或-o-;
[0184]
l
a11
、l
a12
、l
a11’、l
a12’、l
a14
、l
a15
和l
a16
各自独立地表示-h或-f;
[0185]
l
a13
和l
a13’各自独立地表示-h或-ch3;
[0186]
x
a1
表示-f、-cf3或-ocf3;并且
[0187]
v和w各自独立地表示0或1。
[0188]
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式a-1的化合物的重量百分比的下限值为0%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%或20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式a-1的化合物的重量百分比的上限值为50%、45%、40%、38%、35%、30%、28%、27%、26%、25.5%或25%。
[0189]
在本发明的一些实施方案中,通式a-1的化合物占液晶组合物的重量百分比为0%-50%。
[0190]
关于通式a-1的化合物的优选含量,在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度较快的情况下,优选使其下限值略低且上限值略低;进一步地,在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下,优选使其下限值略低且上限值略低;此外,为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性绝对值时,优选使其下限值略高且上限值略高。
[0191]
在本发明的一些实施方案中,通式a-2的化合物选自由如下化合物组成的组:
[0192][0193][0194][0195][0196]
[0197][0198][0199][0200][0201][0202][0203][0204][0205][0206]
[0207]
以及
[0208][0209]
其中,
[0210]
r
a2
表示含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基,其中含有1-8个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch
2-可分别独立地被-ch=ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代,并且存在于这些基团中的一个或更多个-h可分别独立地被-f或-cl取代;
[0211]
l
a21
、l
a22
、l
a23
、l
a24
和l
a25
各自独立地表示-h或f;并且
[0212]
x
a2
表示-f、-cf3、-ocf3或-ch2ch2ch=cf2。
[0213]
相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式a-2的化合物的重量百分比的下限值为0%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、20%;相对于本发明的液晶组合物的总重量,通式a-2的化合物的重量百分比的上限值为60%、55%、50%、45.5%、45%、42.5%、40%、35%、30%、28%、27%、26%或25%。
[0214]
在本发明的一些实施方案中,通式a-2的化合物占液晶组合物的重量百分比为0%-60%。
[0215]
关于通式a-2的化合物的优选含量,在将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、且响应速度快的情况下,优选使其下限值略低且上限值略低;进一步地,在将本发明的液晶组合物的清亮点保持为较高、且温度稳定性良好的情况下,优选使其下限值略低且上限值略低;此外,为了将驱动电压保持为较低、而欲增大介电各向异性的绝对值时,优选使其下限值略高且上限值略高。
[0216]
除上述化合物以外,本发明的液晶组合物也可含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或光稳定剂等。
[0217]
如下显示优选加入到根据本发明的液晶组合物中的可能的掺杂剂。
[0218][0219][0220]
[0221][0222][0223][0224][0225][0226][0227][0228][0229]
以及
[0230][0231]
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%。
[0232]
另外,本发明的液晶组合物所使用的抗氧化剂、光稳定剂等添加剂优选以下物质:
[0233]
[0234]
[0235][0236]
其中,n表示1-12的正整数。
[0237]
优选地,光稳定剂选自如下所示的光稳定剂:
[0238][0239]
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%。
[0240]
本发明另一方面提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。
[0241]
在本发明的一些实施方案中,液晶显示器件特别适用于va、ips或ffs显示模式中。
[0242]
有益效果
[0243]
本发明所述的液晶组合物具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度,使得包含其的液晶显示器件具有较宽的使用温度范围、较高的对比度、较低的阈值电压和较快的响应速度。
具体实施方式
[0244]
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。
[0245]
为便于表达,以下各实施例中,液晶化合物的基团结构用表2所列的代码表示:
[0246]
表2液晶化合物的基团结构代码
[0247][0248]
以如下结构式的化合物为例:
[0249][0250]
该结构式如用表2所列代码表示,则可表达为:nc1owm,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m表示右端烷基的c原子数,例如n为“2”,即表示该烷基为-c2h5,代码中的c代表1,4-亚环己基,w代表2,3-二氟-1,4-亚苯基。
[0251]
以下实施例中测试项目的简写代号如下:
[0252]
cp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
清亮点(向列相-各向同性相的转变温度,℃)
[0253]
δn
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光学各向异性(589nm,25℃)
[0254]
δε
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
介电各向异性(1khz,25℃)
[0255]
tc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
低温存储相变点(即向列相下限温度,℃)
[0256]
γ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转粘度(mpa
·
s,25℃)
[0257]
其中,
[0258]
cp:通过熔点仪测试获得;δn:使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得;
[0259]
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、盒厚7μm的va型测试盒;
[0260]
tc:将具有向列相的液晶放在玻璃瓶中,分别在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃的温度下保存在冰箱中,然后观察第10天的样品的情况,例如,当样品在-20℃呈向列相而在-30℃变为晶体或近晶状态,则tc<-20℃;
[0261]
γ1:使用lcm-2型液晶物性评价系统测试得到;测试条件:25℃,240v,测试盒厚20μm。
[0262]
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。
[0263]
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。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。
[0264]
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。
[0265]
实施例1
[0266]
按表3中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例1的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0267]
表3液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0268]
[0269][0270]
实施例2
[0271]
按表4中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例2的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0272]
表4液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0273][0274]
实施例3
[0275]
按表5中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例3的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0276]
表5液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0277]
[0278][0279]
实施例4
[0280]
按表6中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例4的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0281]
表6液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0282][0283]
实施例5
[0284]
按表7中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例5的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0285]
表7液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0286][0287]
实施例6
[0288]
按表8中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例6的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0289]
表8液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0290]
[0291][0292]
实施例7
[0293]
按表9中所列的各化合物及其重量百分数配制成实施例7的液晶组合物,并且将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试。
[0294]
表9液晶组合物的配方及性能参数测试结果
[0295][0296]
由以上实施例1-7可知,本发明所述的液晶组合物具有较低的低温存储相变点、较高的清亮点、较大的光学各向异性、较大的介电各向异性绝对值和较低的旋转粘度,使得包含其的液晶显示器件具有较宽的使用温度范围、较高的对比度、较低的阈值电压和较快的响应速度。
[0297]
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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