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及其液晶显示器件。该液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重量2-40％的通式Ⅰ-1和/或Ⅰ-2的化合物；占所述液晶组合物总重量1-20％的通式Ⅱ的化合物；占所述液晶组合物总重量15-55％的通式Ⅲ的化合物；占所述液晶组合物总重量2-45％的通式Ⅳ的化合物；占所述液晶组合物总重量0-30％的通式Ⅴ的化合物；以及占所述液晶组合物总重量1-30％的通式Ⅵ的化合物。本发明专利技术的液晶组合物具有高电阻率、高的电压保持率、合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、良好的紫外及高温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，特别涉及一种具有高电阻率和高的电压保持率的液晶组合物及其液晶显示器件。
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模式等是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向异性、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项性能指标。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最大化，可将液晶组合物的光学各向异性(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。适当的乘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、大的对比度、较低残像风险，较长的使用寿命。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，在保证较优的特性的同时，无法兼顾高电阻率，高VHR，紫外及高温稳定性好等优点，直接导致显示器容易出现残像问题，缩短显示器使用寿命。为了进一步提高上述特性等，液晶组合物必须具备特性，即：(1)向列相的温度范围广；(2)黏度小；(3)大的光学各向异性；(4)适当介电各向异性的绝对值；(5)大的电阻率；(6)较高的电压保持率。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合物的液晶显示元件，其作为液晶显示元件能够扩大使用的温度范围。含有如(2)所述粘度小的液晶组合物的液晶显示元件能够缩短响应时间。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合物时，可缩短注入时间，能够提高作业性。含有如(3)所述光学各向异性适当的液晶组合物的液晶显示元件能够增大对比度之比。含有如(4)所述介电各向异性的绝对值大的液晶组合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。含有如(5)所述电阻率大的液晶组合物的液晶显示元件能够增大电压保持率(voltagemaintenancerate)，并能增大对比度(contrastratio)。因而，液晶组合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。含有如(6)所述较高的电压保持率的液晶组合物的液晶显示元件能够降低液晶显示元件出现残像的风险，延长液晶显示元件使用寿命。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。因此，需要一种液晶组合物，其具有大的光学各向异性；大的介电各向异性；良好的紫外线及高温稳定性；较高的电阻率与VHR、较低的阈值电压等特性中的至少一种特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高电阻率和高的电压保持率的液晶组合物，所述液晶组合物具有适宜的光学各向异性、适宜的介电各向异性、适宜的清亮点、良好的紫外及高温稳定性、较高的电阻率、合适的阈值电压以及较高的电压保持率。本专利技术的其它目的是提供一种液晶显示元件，其包含具有适宜的光学各向异性、适宜的介电各向异性、对紫外线及高温的稳定性高、较大电阻率等特性的组合物，使得液晶显示元件具有对比度高、电压保持率大、出现残像风险低，使用寿命长等特性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重量2-40％的通式Ⅰ-1和/或Ⅰ-2的化合物占所述液晶组合物总重量1-20％的通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量15-55％的通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量2-45％的通式Ⅳ的化合物以及占所述液晶组合物总重量0-30％的通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量1-30％的通式Ⅵ的化合物其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-7的氟代或未被氟代的烯基；R8和R9相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-7的氟代或未被氟代的烯基；环和环相同或不同，各自独立地表示或环独立地表示或环独立地表示或环环和环相同或不同，各自独立地表示或或其中，环和环不同时为L1独立地表示-H或-CH3；L2和L3相同或不同，各自独立地表示-H或-F；a独立的表示0或1；b和c相同或不同，各自独立的表示0或1；其中，当b＝c＝0时，R8和R9不为烯基。在本专利技术的一些实施方式中，优选所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-20％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的3-15％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的40-50％；所述通式Ⅳ的化合物占所述液晶组合物总重量的14-30％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的0-15％；以及所述通式Ⅵ的化合物占所述液晶组合物总重量的3-15％。在本专利技术的一些实施方案中，优选地，所述通式Ⅰ-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，优选地，所述通式Ⅰ-2的化合物选自由下列化合物组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重量2‑40％的通式Ⅰ‑1和/或Ⅰ‑2的化合物占所述液晶组合物总重量1‑20％的通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量15‑55％的通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量2‑45％的通式Ⅳ的化合物占所述液晶组合物总重量0‑30％的通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量1‑30％的通式Ⅵ的化合物其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1‑7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1‑7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2‑7的氟代或未被氟代的烯基；R8和R9相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1‑7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1‑7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2‑7的氟代或未被氟代的烯基；相同或不同，各自独立地表示独立地表示独立地表示环相同或不同，各自独立地表示其中，不同时为L1独立地表示‑H或‑CH3；L2和L3相同或不同，各自独立地表示‑H或‑F；a独立的表示0或1；b和c相同或不同，各自独立的表示0或1；其中，当b＝c＝0时，R8和R9不为烯基。

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：占所述液晶组合物总重量5-20％的通式Ⅰ-1和/或Ⅰ-2的化合物占所述液晶组合物总重量1-20％的通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量15-55％的通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量2-45％的通式Ⅳ的化合物以及占所述液晶组合物总重量0-30％的通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量1-30％的通式Ⅵ的化合物其中，R1、R4、R5、R6和R7相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-7的氟代或未被氟代的烯基；R2和R3各自独立地表示碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-7的氟代或未被氟代的烯基，并且R2和R3中的一者是碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基；R8和R9相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-7的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-7的氟代或未被氟代的烯基；环和环相同或不同，各自独立地表示环独立地表示环独立地表示环环和环相同或不同，各自独立地表示其中，环和环不同时为L1独立地表示-H或-CH3；L2和L3相同或不同，各自独立地表示-H或-F；a独立的表示0或1；b和c相同或不同，各自独立的表示0或1；其中，当b＝c＝0时，R8和R9不为烯基。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的3-15％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的40-50％；所述通式Ⅳ的化合物占所述液晶组合物总重量的14-30％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的0-15％；以及所述通式Ⅵ的化合物占所述液晶组合物总重量的3-15％。3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ-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4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ-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5.根据权利要求1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：以及6.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式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7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅳ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：以及其中，R5独立地表示碳原子数为1-5的氟代或未被氟代的烷基、碳原子数为1-5的氟代或未被氟代的烷氧基，或碳原子数为2-5的氟代或未被氟代的烯基。8.根据权利要求7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：以及所述通式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：以及所述通式Ⅳ-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：以及所述通式Ⅳ-4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：以及所述通式Ⅳ-5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：以及所述通式Ⅳ-6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：以及所述通式Ⅳ-7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：以及所述通式Ⅳ-8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：以及所述通式Ⅳ-9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：以及所述通式Ⅳ-10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：以及所述通式Ⅳ-11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9.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，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10.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅵ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：以及其中，R8和R9相同或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，丁文全，韩文明，戴慧娟，姚利芳，贺笛，刘云云，张鹤鸣，马文阳，马定福，施红萍，
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