液晶组合物及其液晶显示器件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶组合物，包含：至少一种通式Ⅰ的化合物；以及至少一种通式Ⅱ的化合物。本发明专利技术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中至少一种特性，适用于液晶显示器件中。本发明专利技术还提供包含该液晶组合物的液晶显示器件。

【技术实现步骤摘要】
液晶组合物及其液晶显示器件
本专利技术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、良好的抗紫外照射性的液晶组合物及其在液晶显示器件中的应用。
技术介绍
对于液晶显示元件来讲，根据液晶的显示模式分为PC（phasechange，相变）、TN（twistnematic，扭曲向列）、STN(supertwistednematic，超扭曲向列)、ECB（electricallycontrolledbirefringence，电控双折射）、OCB（opticallycompensatedbend，光学补偿弯曲）、IPS（in-planeswitching，共面转变）、VA（verticalalignment，垂直配向）等类型。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。已知在上述运作模式中，ECB模式、IPS模式、VA模式等式利用液晶分子的垂直配向性的运作模式，尤其是IPS模式以及VA模式可改善TN模式、STN模式等显示模式视角狭小的缺点。液晶材料需要具有适当高的介电各项异性、光学各项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低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。根据市售的液晶显示元件来进一步说明组合物的各向性能指标。向列相的温度范围与元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度较好的是大于等于70℃，并且向列相的下限温度较好的是小于等于-10℃。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动画，较好的是元件的响应时间短。因此，较好的是组合物的粘度小，而更好的是温度低时组合物的粘度小。组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。为了使液晶显示元件的对比度比最大化，可将液晶组成物的光学异向性（Δn）与液晶层的厚度（d）的乘积值（Δn*d）设定为固定值的方式进行设计。适当的积值依赖于运作模式的种类。如TN模式的元件的适当值约为0.45μm。该情形时，对于液晶层厚度较小的元件而言，较好的是光学各向异性大的组合物。组合物的大的介电各向异性有助于使元件具有低的临界电压，小的消耗功率及大的对比度。因此，较好的是大的介电各向异性。组合物的电阻率大有助于使元件具有大的电压保持率及大的对比度。因此，较好的是在初始阶段不仅是在室温下、并且在高温下亦具有较大电阻率的组合物。较好的是长时间使用后不仅在室温下、而且在高温下亦具有较大电阻率的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命有关。上述稳定性高时，该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪，液晶电视等中所使用的液晶显示元件而言是较好的。单一的液晶化合物通常难以发挥其特性，通常将其与其他多种液晶化合物混合配制成组合物。在现有液晶组合物中，能够得到较优的特性，但是该种类化合物光学各向异性不够大，介电各向异性不够大，对混合成Δn和Δε大的组合物帮助不大，从而不利于用在小盒厚的产品中，直接导致响应速度不够快，如CN101796162A、CN1475547A中公开的液晶组合物，不同程度上具有上述缺点。因此，需要一种液晶组合物，其具有向列相的上限温度高、向列相的下限温度低（即相变温度范围宽）；低的粘度；大的光学各向异性；大的介电各向异性；良好的紫外线的稳定性；良好的低温存储稳定性等特性中的至少一种特性。本专利技术的其他目的是提供一种液晶显示元件，其是具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、对紫外线的稳定性高等特性的组合物，并且使得液晶显示元件具有响应时间短、电压保持率大等特性。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：至少一种通式Ⅰ的化合物以及至少一种通式Ⅱ的化合物其中，R1表示碳原子数为1-5的烷基；R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-7的烯基。本专利技术所述液晶组合物还包含：至少一种选自通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3及其组合组成的组的化合物以及其中，R4、R5和R6相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基；L表示H或F。本专利技术所述液晶组合物还包含：至少一种选自通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-1的化合物以及至少一种选自通式Ⅴ的化合物其中，R7、R8、R9、R10、R11和R12相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-5的烯基。在本专利技术的实施方案中，优选所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50%；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45%；所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-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5-45%；所述通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-1的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50%；以及所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的0-15%。在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅰ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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅱ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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-3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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅳ-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：以及在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅴ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：以及本专利技术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专利技术的液晶组合物。本专利技术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、良好的电压保持率、良好的抗紫外照射性等特性，本专利技术所述的液晶组合物适用于液晶显示器件中。在本专利技术中如无特殊说明，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7μm。具体实施方式以下将结合具体实施方案来说明本专利技术。需要说明的是，下面的实施例为本专利技术的示例，仅用来说明本专利技术，而不用来限制本专利技术。在不偏离本专利技术主旨或范围的情况下，可进行本专利技术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以如下结构式的化合物为例：该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：nCGUF，代码中的n表示左端烷基的碳原子数，例如n为“2”，即表示该烷基为-C2H5；代码中的C代表“环己烷基”，代码中的G代表“2-氟-1,4-亚苯基”，代码中的U代表“2,5-二氟-1,4-亚苯基”，代码中的F代表“氟取代基”。以下实施例中测试项目的简写代号如下：Cp：清亮点（向列-各向同性相转变温度，℃）Δn：光学各向异性（589nm，20℃）Δε：介电各向异性（1KHz，25℃）τ：响应时间（ms）VHR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，包含：至少一种通式Ⅰ的化合物以及至少一种通式Ⅱ的化合物其中，R1表示碳原子数为1‑5的烷基；R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1‑5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2‑7的烯基。

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，包含：至少一种通式Ⅰ的化合物至少一种通式Ⅱ的化合物至少一种选自通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-3及其组合组成的组的化合物以及至少一种选自通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-2的化合物其中，R1、R4、R5和R6相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基；R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-7的烯基；R7、R8、R9和R10相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-5的烯基；L表示H或F；所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45％；所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-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5-45％；所述通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50％。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：至少一种选自通式Ⅴ的化合物其中，R11和R12相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-5的烯基。3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45％；所述通式Ⅲ-1、通式Ⅲ-2、通式Ⅲ-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5-45％；所述通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50％；以及所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的最多15％但不为0％。4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ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：5.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ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：6.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-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：所述通式Ⅲ-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：并且所述通式Ⅲ-3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：7.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式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：所述通式Ⅳ-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：并且所述通式Ⅴ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：8.一种液晶组合物，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13％的化合物Ⅳ-1-4；占所述液晶组合物总重量13％的化合物Ⅳ-1-3；占所述液晶组合物总重量8％的化合物Ⅳ-1-1；占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅲ-1-1；占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅲ-1-2；占所述液晶组合物总重量5％的化合物Ⅰ-2；占所述液晶组合物总重量6％的化合物Ⅰ-3；占所述液晶组合物总重量7％的化合物Ⅰ-4；占所述液晶组合物总重量9％的化合物Ⅳ-2-4；占所述液晶组合物总重量5...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文明，胡娟，刘洋，严加浩，宋晓龙，谭玉东，
申请(专利权)人：江苏和成显示科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32