一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物，包含通式I所代表的化合物中的一种或多种，通式II所代表的化合物中的一种或多种：

A liquid crystal composition containing liquid crystal compounds of poly (fluorinated biphenyl) and its application

The invention relates to a liquid crystal composition containing a multi fluorinated biphenyl liquid crystal compound, which contains one or more of the compounds represented by general formula I, and one or more compounds represented by general formula II.

【技术实现步骤摘要】
一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物及其应用
本专利技术属于液晶
，具体地说，本专利技术涉及一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合为及其应用。
技术介绍
目前，液晶在信息显示领域得到了广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu，D.K.Yang.ReflectiveLiquidCrystalDisplays.Wiley，2001)。近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等，向列型液晶化合物已经在平板显示器中得到最为广泛的应用，特别是用于TFT有源矩阵的系统中。目前，负性液晶广泛用于大尺寸的电视用液晶显示器中，尤其是PSVA技术的出现，使得负性液晶更加受欢迎；近年来，手机等移动设备的显示器广泛使用负性液晶FFS显示器，因其具有高的透过率，可大幅降低液晶显示器背光所消耗的能源，提升液晶显示器的显示质量，延长移动设备的续航时间。负性液晶最早于上世纪80年代末提出，其主要用于VA模式，其主要优点在于对比度高，主要缺点是视角小，响应时间慢。随着显示技术的发展，MVA、PVA、PSVA等技术相继出现，解决了响应时间和视角的问题。近年来，随着触摸屏成为移动设备市场主流，IPS和FFS类硬屏显示器有着先天的优势，IPS和FFS类显示器既可以使用正性液晶，也可以使用负性液晶，由于该类显示器中存在的弯曲电场，正性液晶沿着电场线方向排列，从而导致分子弯曲，以及于透过率下降；负性液晶垂直于电场线方向排列，因而透过率会大幅提升，是目前提升透过率、降低背光功耗最好的方法。但负性液晶存在的响应时间问题是目前遇到的重大难题，利用负性液晶的FFS显示器相对于正性液晶的FFS显示器响应时间慢50％或更多。因此，如何提升负性液晶的响应时间成为目前的核心问题。具体地，液晶显示器的响应时间取决于(γ1d^2)/Keff(d为液晶层厚度，γ1为液晶旋转粘度，Keff为有效弹性常数)，因此，降低旋转粘度、降低液晶层厚度和提升弹性常数均可以达到改善响应时间的目的，液晶层厚度取决于液晶显示器的设计；对于液晶组合物，降低旋转粘度和液晶厚度最有效。本专利技术所提供的液晶组合物具有低的旋转粘度，可有效地降低液晶显示器的响应时间。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物，包含通式I所代表的化合物中的一种或多种，通式II所代表的化合物中的一种或多种：通式I中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；L1代表H或F；Z1代表单键、CH2O或CH2CH2；A1代表反式1，4-环己基或1，4-环己烯基；通式II中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A2、A3各自独立地代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。通式I所代表的化合物具有多氟取代的三环两联苯结构，该类化合物具有大的负介电各向异性。具体地，通式I所代表的化合物选自式IA～式IF中的一种或多种：其中，R1代表C2～C7的直链烷基或直链烯基；R2代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基。优选地，通式I所代表的化合物选自式IA1～IF36中的一种或多种：优选地，本专利技术所提供的通式I的化合物优选式IA13、IA14、IA15、IA16、IA19、IA20、IA21、IA22、IA25、IA26、IA31、IA32、IB14、IB19、IB20、IB26、IB32、IC14、IC19、IC20、IC26、IC32、ID14、ID20、IE13、IE14、IE19、IE20、IF14、IF20中的一种或多种。液晶组合物中，通式I所代表化合物的用量为1-80％，优选为1-20％，或20-45％，或45-75％，或20-55％，或3-26％，或14-24％。本专利技术所提供的通式II的化合物为两环结构化合物，该类结构具有低的旋转粘度，能够有效地降低液晶组合物的旋转粘度，提升液晶显示器的响应时间。具体地，通式II的化合物选自式IIA～式IIC中的一种或多种：其中，R3代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R4代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基。优选地，本专利技术所提供的通式II的化合物选自式IIA1～式IIC24中的一种或多种：更优选地，本专利技术所提供的通式II的化合物选自式IIA2、IIA6、IIA14、IIA18、IIA22、IIA23、IIA28、IIB10、IIB14、IIC2、IIC4、IIC15、IIC20中的一种或多种。液晶组合物中，通式II所代表化合物的用量为1-75％，优选为10-70％，或13-66％，或25-55％，或10-32％，或30-50％，或50-70％，或50-66％，或45-63％，或40-66％。本专利技术所提供的液晶组合物还包含一种或多种通式III的化合物：其中，R5、R6各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A4代表反式1，4-环己基、1，4-亚苯基或1，4-环己烯基；n为0或1。通式III所代表的化合物为含有2，3-二氟-1，4苯基结构的液晶化合物，该类化合物具有较大的负介电各向异性。具体地，通式III的化合物选自式IIIA～IIIE中的一种或多种：其中，R5代表C2～C7的直链烷基或直链烯基；R6代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基。更优选地，通式III的化合物选自式IIIA1～式IIIE36中的一种或多种：更优选地，通式III所代表的化合物选自IIIA20、IIIA22、IIIA23、IIIA32、IIIB19、IIIB20、IIIB21、IIIB22、IIIB23、IIIC1、IIIC2、IIIC13、IIIC14、IIIC15、IIIC16、IIIC17、IIIC18、IIIC19、IIIC20、IIIC21、IIIC22、IIIC23、IIIC24、IIIC26、IIIC29、IIIC35、IIID14、IIID20、IIID26、IIIE13、IIIE14、IIIE19、IIIE20、IIIE21中的一种或多种。液晶组合物中，通式III所代表化合物为可选添加组分，其用量为0-75％，当添加该组分时，其添加量优选为1-49％，或14-63％，或29-64％，或14-49％，或50-64％。本专利技术所提供的液晶化合物还包含一种或多种通式IV所代表的化合物：其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A5代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。本专利技术所提供的通式IV的化合物为三环结构中性化合物，该类结构具有较低的旋转粘度，和较高的清亮点。具体地，本专利技术所提供的通式IV所代表的化合物选自式IVA～式IVB中的一种或多种：其中，R7代表C2～C7的直链烷基或直链烯基，R8代表C1～C7的直链烷基。优选地，通式IV的化合物选自IVA1～IVB24中的一种或多种：更优选地，通式IV的化合物选自式IVA2、IVA6、IVA10、IVA13、IVA16、IVB2、IVB6、IVB8、IVB15、IVB17中的一种或多种。液晶组合物中，通式IV所代表化合物为可选添加组分，其用量为0-40％，当添加该组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物，其特征在于，包含通式I所代表的化合物中的一种或多种，通式II所代表的化合物中的一种或多种：

【技术特征摘要】
1.一种含有多氟联苯液晶化合物的液晶组合物，其特征在于，包含通式I所代表的化合物中的一种或多种，通式II所代表的化合物中的一种或多种：通式I中，R1、R2各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；L1代表H或F；Z1代表单键、CH2O或CH2CH2；A1代表反式1，4-环己基或1，4-环己烯基；通式II中，R3、R4各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A2、A3各自独立地代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于：通式I所代表的化合物选自式IA～式IF中的一种或多种：其中，R1代表C2～C7的直链烷基或直链烯基；R2代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；优选地，通式I所代表的化合物选自式IA1～IF36中的一种或多种：进一步优选地，通式I的化合物选自式IA13、IA14、IA15、IA16、IA19、IA20、IA21、IA22、IA25、IA26、IA31、IA32、IB14、IB19、IB20、IB26、IB32、IC14、IC19、IC20、IC26、IC32、ID14、ID20、IE13、IE14、IE19、IE20、IF14、IF20中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于：通式II的化合物选自式IIA～式IIC中的一种或多种：其中，R3代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R4代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基；优选地，通式II的化合物选自式IIA1～式IIC24中的一种或多种：进一步优选地，通式II的化合物选自式IIA2、IIA6、IIA14、IIA18、IIA22、IIA23、IIA28、IIB10、IIB14、IIC2、IIC4、IIC15、IIC20中的一种或多种。4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶组合物，其特征在于：还包含通式III所代表化合物中的一种或多种：其中，R5、R6各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A4代表反式1，4-环己基、1，4-亚苯基或1，4-环己烯基；n为0或1；具体地，通式III的化合物选自式IIIA～IIIE中的一种或多种：其中，R5代表C2～C7的直链烷基或直链烯基；R6代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；优选地，通式III的化合物选自式IIIA1～式IIIE36中的一种或多种：更优选地，通式III所代表的化合物选自IIIA20、IIIA22、IIIA23、IIIA32、IIIB19、IIIB20、IIIB21、IIIB22、IIIB23、IIIC1、IIIC2、IIIC13、IIIC14、IIIC15、IIIC16、IIIC17、IIIC18、IIIC19、IIIC20、IIIC21、IIIC22、IIIC23、IIIC24、IIIC26、IIIC29、IIIC35、IIID14、IIID20、IIID26、IIIE13、IIIE14、IIIE19、IIIE20、IIIE21中的一种或多种。5.根据权利要求1-4任一项所述的液晶组合物，其特征在于：还包含通式IV所代表的化合物中的一种或多种：其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A5代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；具体地，通式IV化合物选自式IVA～式IVB中的一种或多种：其中，R7为C2～C7的直链烷基或直链烯基，R8为C1～C7的直链烷基；优选地，通式IV的化合物选自IVA1～IVB20中的一种或多种：更优选地，通式IV的化合物选自式IVA2、IVA6、IVA10、IVA13、IVA16、IVB2、IVB6、IVB8、IVB15、IVB17中的一种或多种。6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物，其特征在于：还包含通式V所代表的化合物中的一种或多种：其中，R9、R10各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；L2代表H或F；具体地，通式V的化合物选自VA和VB中的一种或多种：其中，R9代表C2～C7的直链烷基或直链烯基；R10代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；优选地，通式V所代表的化合物选自式VA1～式VB24中的一种或多种：更优选地，通式V所代表的化合物选自式VA2、VA9、VA10、VA14、VA16、VA22、VB9、VB10、VB14、VB22中的一种或多种。7.根据权利要求1-6任一项所述的液晶组合物，其特征在于：还包含通式VI所代表的化合物中的一种或多种：其中，R11、R12各自独立地代表F、C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；L3、L4、L5各自独立地代表H或F；具体地，通式VI代表的化合物选自式VIA～式VIC中的一种或多种：其中，R11、R12各自独立地代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；优选地，通式VI代表的化合物选自式VIA1～VIC6中的一种或多种：最优选地，通式VI所代表的化合物选自式VIA2、VIA3、VIA4、VIA6、VIA8、VIA17、VIA18、VIA19、VIA22、VIA23、VIA24、VIB2、VIB6、VIB7、VIB8、VIC2中的一种或多种。8.根据权利要求1-7任一项所述的液晶组合物，其特征在于：包含以下重量百分比的化合物：(1)、1～80％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、1～75％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～75％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～40％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～30％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～40％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；优选为：(1)、2～75％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、10～70％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～70％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～30％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～20％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～30％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；更优选为：(1)、3～70％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、13～66％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～64％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～23％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～14％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～23％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；或者，液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、1～20％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、15～70％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～70％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～30％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～20％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～30％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；优选为：(1)、3～20％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、19～66％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～64％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～23％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～14％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～23％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；或者，液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、20～45％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、10～70％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～70％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～25％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～20％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～20％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；优选为：(1)、20～45％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、13～66％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～63％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～19％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～14％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～15％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；或者，液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、45～75％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、25～55％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～10％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～20％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；优选为：(1)、45～70％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、30～55％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～2％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～7％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；或者，液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、2～75％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、10～32％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～70％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～30％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～15％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～25％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；优选为：(1)、3～70％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、13～32％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～64％的通式III所代表的化合物中的至少一种；(4)、0～23％的通式IV所代表的化合物中的至少一种；(5)、0～12％的通式V所代表的化合物中的至少一种；(6)、0～23％的通式VI所代表的化合物中的至少一种；或者，液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、3～70％的通式I所代表的化合物中的至少一种；(2)、30～50％的通式II所代表的化合物中的至少一种；(3)、0～60％的通式II...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卯先，储士红，王杰，未欣，陈海光，姜天孟，郭云鹏，袁瑾，伍嘉琦，苏学辉，
申请(专利权)人：北京八亿时空液晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11