含有2,3,4‑三取代苯的液晶化合物及其组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种含有2,3,4‑三取代苯的液晶化合物、一种液晶组合物及包含该液晶化合物、液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，该液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能，尤其是该液晶化合物、液晶组合物具有光穿透率高的优势。

Three liquid crystal compounds containing 2,3,4 substituted benzene and its composition

【技术实现步骤摘要】
含有2，3，4-三取代苯的液晶化合物及其组合物
本专利技术涉及液晶显示领域，具体涉及一种含有2,3,4-三取代苯的液晶化合物、一种液晶组合物及包含该液晶化合物、组合物的液晶显示元件或液晶显示器。
技术介绍
目前，液晶化合物的应用范围拓展的越来越广，其可应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶应用最为广泛。向列相液晶已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。对于薄膜晶体管技术(TFT-LCD)应用领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。作为液晶材料，需要具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定性。而作为薄膜晶体管技术(TFT-LCD)用液晶材料，不仅需要具有如上稳定性外，还应具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。对于动态画面显示应用，消除显示画面残影和拖尾，要求液晶具有很快的响应速度，因此要求液晶具有较低的旋转粘度γ1；另外，对于便携式设备，为了降低设备能耗，希望液晶的驱动电压尽可能低；而对于电视等用途的显示器来说，对于液晶的驱动电压要求不是那么的低。液晶化合物的粘度，尤其是旋转粘度γ1直接影响液晶加电后的响应时间，不管是上升时间(ton)还是下降时间(toff)，都与液晶的旋转粘度γ1成正比关系，上升时间(ton)由于与液晶盒和驱动电压有关，可以通过加大驱动电压的方法与降低液晶盒盒厚来调节；而下降时间(toff)与驱动电压无关，主要是与液晶的弹性常数与液晶盒盒厚有关，盒厚的下降会降低下降时间(toff)，而不同显示模式下，液晶分子的运动方式不一样，TN、IPS、VA三种模式分别与平均弹性常数K、扭曲弹性常数、弯曲弹性常数成反比关系。依照液晶连续体理论，各种不同的液晶在外力(电场、磁场)作用下发生形变后，会通过分子间的相互作用，会“回弹”回原来的形状；同样的，液晶也是由于分子间的相互作用力形成“粘度”。液晶分子的微小变化，会使液晶的常规参数性能发生明显的变化，这些变化有的是有一定规律的，有的似乎不易找到规律，对于液晶分子间的相互作用也会产生明显的影响，这些影响非常微妙，至今也没有形成很完善的理论解释。液晶的粘度与液晶分子结构有关，研究不同液晶分子形成的液晶体系的粘度与液晶分子结构之间的关系是液晶配方工程师的重要任务之一。液晶面板能耗高的原因是只有大约5％左右的背光才能够穿透显示器件，而被人眼捕获，绝大部分光是被“浪费”了的。如果能够开发出光穿透率高的液晶，即能够降低背光强度，从而实现节省能耗的目的，延长设备的使用时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含有2,3,4-三取代苯的液晶化合物、一种液晶组合物及包含该液晶化合物、液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，该液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能，尤其是该液晶化合物、液晶组合物具有光穿透率高的优势。为了实现上述有益技术效果，本专利技术提供了一种液晶组合物，其特征在于包含有一种或多种式Ⅰ所示化合物，以及一种或多种式Ⅱ化合物，且所述液晶组合物中至少还包含一种或两种式Ⅱ中所含式Ⅱ-B的化合物，其中，R0、R1、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基,且R0、R1、R3所示基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；Y表示乙基或乙烯基；R2表示F、OCF3、OCHF2、OCH2F；各自独立地表示或任意氟代苯的其中一种；m、n各自独立地表示1或2。式Ⅰ所示化合物，m、n都表示1时，为三环化合物，具有较好的溶解性，在液晶中可以添加较多的份数，比如10％，同时具有较低的粘度；m、n其中一个表示2时，为四环化合物，具有很高的清亮点，对于提升液晶的清亮点非常有帮助，但是溶解性较差，添加量一般较小，比如5％；m、n都表示2时，具有非常高的清亮点，溶解性进一步下降，比如1％。环数量的不同，液晶的性能会表现出一些差异，但是与式Ⅱ-B搭配使用都具有提升穿透率的性能，同时具有很低的粘度等性能，尤其适用于IPS显示模式。所述一种或多种式Ⅰ所示化合物优选为式Ⅰ1-Ⅰ24所示化合物中的一种或多种化合物；所述式Ⅱ所示化合物优选包含式Ⅱ1至Ⅱ10化合物的一种或多种化合物；所述一种或两种式Ⅱ-B所示化合物优选为式Ⅱ-B-1至Ⅱ-B-2所示化合物中的一种或两种化合物，其中，R11各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、原子数为2-6的烯基。所述液晶组合物式Ⅰ所示化合物质量百分比含量优选为0.5-50％，式Ⅱ-B质量百分比含量为优选为5-65％，一种或多种除Ⅱ-B之外的式Ⅱ所示化合物质量百分比含量优选为0-30％。本专利技术所提供的液晶组合物可以为正性液晶组合物，所述液晶组合物还可以包含一种或多种式Ⅲ所示化合物其中，R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；且R4中任一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；各自独立地表示：中的一种或两种；m表示1或2；Z1、Z2各自独立地表示单键、-CF2O-、-CH2CH2-或-CH2O-；Y2表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟取代的碳原子数为2-5的链烯基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基。所述一种或多种式Ⅲ所示化合物优选为Ⅲ1-Ⅲ26化合物其中，X1、X2各自独立的表示H或F，但在同一分子式中不能同时为F，也不能同时为H；R4各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，且R4所示基团中任一个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；(F)各自独立地表示H或F；Y2各自独立地表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟取代的碳原子数为2-5的链烯基、氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基。本专利技术所提供的液晶组合物，也可以为负性液晶组合物，所述液晶组合物还可以包含一种或多种式Ⅳ所示的化合物其中，R5、R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其特征在于包含有一种或多种式Ⅰ所示化合物，以及一种或多种式Ⅱ化合物，且所述液晶组合物中至少还包含一种或两种式Ⅱ中所含式Ⅱ‑B的化合物，

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其特征在于包含有一种或多种式Ⅰ所示化合物，以及一种或多种式Ⅱ化合物，且所述液晶组合物中至少还包含一种或两种式Ⅱ中所含式Ⅱ-B的化合物，其中，R0、R1、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基,且R0、R1、R3所示基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；Y表示乙基或乙烯基；R2表示F、OCF3、OCHF2、OCH2F；各自独立地表示或任意氟代苯的其中一种；m、n各自独立地表示1或2。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述一种或多种式Ⅰ所示化合物为式Ⅰ1-Ⅰ14所示化合物中的一种或多种化合物；所述一种或多种式Ⅱ所示化合物包含式Ⅱ1至Ⅱ10化合物的一种或多种化合物；所述一种或两种式Ⅱ-B所示化合物为式Ⅱ-B-1至Ⅱ-B-2所示化合物中的一种或两种化合物，其中，R11各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基或原子数为2-6的烯基。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物式Ⅰ所示化合物总质量百分比含量为0.5-50％，式Ⅱ-B所示化合物总质量百分比含量为5-65％，除Ⅱ-B所示化合物之外的式Ⅱ所示化合物总质量百分比含量为0-30％。4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物为正性液晶组合物，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅲ所示化合物其中，R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；且R4所示基团中任一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；各自独立地表示：中的一种或两种；m表示1或2；Z1、Z2各自独立地表示单键、-CF2O-、-CH2CH2-或-CH2O-；Y2表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟取代的碳原子数为2-5的链烯基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基。5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述一种或多种式Ⅲ所示化合物为式Ⅲ1-Ⅲ26所示化合物中的一种或多种其中，X1、X2各自独立地表示H或F，但在同一分子式中不能同时为F，也不能同时为H；R4各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，且R4所示基团中任一个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；(F)各自独立地表示H或F；Y2各自独立地表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟取代的碳原子数为2-5的链烯基、氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：员国良，崔红梅，王明霞，康素敏，张永涛，陈勇，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13