具有负介电各向异性的液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种液晶组合物，包含：式Ⅰ的化合物；一种或多种选自通式Ⅱ‑1、Ⅱ‑2、Ⅱ‑3和Ⅱ‑4的化合物组成的组的化合物；一种或多种通式Ⅲ的化合物；一种或多种选自通式Ⅳ‑1和Ⅳ‑2的化合物组成的组的化合物；以及一种或多种通式Ⅴ的化合物。本发明专利技术的液晶组合物具有适当大的光学各向异性及介电各向异性、适当高的清亮点、良好的低温存储稳定性、较低的旋转粘度以及良好的可靠性，适用于液晶显示器件中。

【技术实现步骤摘要】
具有负介电各向异性的液晶组合物及其应用
本专利技术涉及一种液晶组合物，特别涉及一种介电各项异性为负值的液晶组合物。本专利技术还涉及包含该液晶组合物的液晶显示器件。
技术介绍
液晶显示器件是利用液晶材料本身所具备的光学各向异性和介电各向异性来进行工作的，目前已经得到了广泛的应用。利用液晶材料不同的特性和工作方式，可以将器件设计成各种不同的工作模式，其中常规显示器普遍使用的有TN模式(即扭曲向列模式—液晶化合物具有扭曲约90度的向列型结构)、STN模式(即超扭曲向列模式)、SBE模式(即超扭曲双折射模式)、ECB模式(即电控双折射模式)、VA模式(即垂直排列模式)、IPS模式(即面内转换模式)等，还有很多根据以上各种模式所做的改进模式。工作在TN、STN、SBE模式的器件一般使用正介电各向异性液晶，工作在ECB、VA模式的器件使用负介电各向异性液晶，IPS模式既可使用正介电各向异性液晶，也可使用负介电各向异性液晶。在这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型等具有的特征是使用△ε显示负值的液晶材料。在这些显示方式中，特别是通过AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速且宽视角的显示元件，例如电视机等用途。用于VA等显示方式的向列液晶组合物要求低电压驱动、高响应速度及宽工作温度范围。即要求△ε为负且绝对值大、低粘度、高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。此外，需要通过设定折射率各向异性(△n)与单元间隙(d)之积即△n×d，从而结合根据单元间隙将液晶组合物的△n调节至适当的范围。此外，在将液晶显示元件应用于电视机等显示器件中，需要高的响应速度，因此，要求液晶材料具有低的粘度(η)。适用于LCD特别是IPS模式的液晶材料除了对响应速度的追求外，由于液晶显示器在制造和使用过程中会经历可见光UV辐射，高温，以及长时间的寻址驱动，对于液晶材料经历这些过程后的可靠性有很高的要求，因此液晶材料的耐候性，热稳定性，高低温存储性能，UV稳定性也是一直需要改进的方向。作为△ε为负的液晶材料，已经公开了很多类似的液晶使用示例，诸如US7390539B2、EP1840186B1公开了使用如下所示的CWO、CCWO或CPWO等负介电类液晶组分作为组分的液晶组合物。其中，R为烷基。对于匹配小盒厚，需要液晶材料做到更大的△n，现有技术文献CN104342165A，JP5678554B2，US8673411，CN104428396A中公开了使用CPWO类折射率适中的液晶组分或者作为折射率适中的使用如下所示的PP、PWP或CPP的组分以增大混合液晶△n。其中，R为烷基或烷氧基。但是由于CWO、CCWO和CPWO类液晶组分负介电常数不够大，又因为PP、PWP、CPWO及PP类折射率仅适中不够大，导致这类目前公开的液晶组合物响应速度均还没有达到需求，或者说有很大的改进空间。而为了弥补响应速度的不足，也已经公开了一些液晶使用的示例，诸如KR10118293B1，JP4712137B2，TW1247793B，CN101864318B，CN103382392B公开了使用烯类封端的中性双环己烷单体的液晶组分降低液晶的粘度，而这类组分常见的不足是对紫外和高温的敏感性，可靠性差，特别是变现为VHR在初始和UV高温后表现得明显劣势。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种具有负介电各向异性的液晶组合物，所述液晶组合物具有绝对值较大的负介电各向异性、较大的光学各向异性、适当的清亮点、较低的旋转粘度以及良好的紫外和高温可靠性，适用于液晶显示器件中，包含本专利技术所述负介电各向异性的液晶组合物的液晶显示器能够满足在不使用烯类封端的中性双环己烷单体的情况下保持快速响应的需求。本专利技术的另一目的是提供一种包含所述液晶组合物的液晶显示器件。本专利技术的一方面提供一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：式Ⅰ的化合物一种或多种选自通式Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3和Ⅱ-4的化合物组成的组的化合物一种或多种通式Ⅲ的化合物一种或多种选自通式Ⅳ-1和Ⅳ-2的化合物组成的组的化合物一种或多种通式Ⅴ的化合物其中，R1独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基或烷氧基；R2独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基；R3、R4、R5、R6、R9和R10各自独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-10的烯基或烯氧基。本专利技术所述液晶组合物不包含通式A和B结构化合物：其中，R11、R12、R21和R12各自独立地表示1-10个碳原子的烷基或烷氧基。在本专利技术的一些实施方案中，优选所述R1和R2各自独立地表示碳原子为1-7的直链或支链的烷基；进一步优选为碳原子为1-5的直链烷基。在本专利技术的一些实施方案中，优选所述R3、R4、R5、R6、R9和R10各自独立地表示碳原子为1-7的直链或支链的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-7的烯基或烯氧基，进一步优选为碳原子为1-5的直链或支链的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-5的烯基或烯氧基。在本专利技术的一些实施方案中，所述液晶组合物还包含：占所述液晶组合物总重量的1-20％一种或多种通式Ⅵ的化合物其中，R11和R12各自独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-10的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基或烯氧基；各自独立地表示其中，中一个或多个-CH2-可以被O取代，中一个或多个H可以被F取代，前提条件是取代位不相邻；Z1表示单键、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-；m表示0或1。在本专利技术的一些实施方案中，所述液晶组合物还包含：占所述液晶组合物总重量的0-10％一种或多种通式Ⅶ的化合物其中，R13和R14各自独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-10的烯基或烯氧基；Y1表示H或F。在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-25％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-40％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-30％；所述通式Ⅳ的化合物占所述液晶组合物总重量的15-45％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-15％。在本专利技术的一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-25％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-40％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-30％；所述通式Ⅳ的化合物占所述液晶组合物总重量的15-45％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-15％；所述通式Ⅵ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-15％；以及所述通式Ⅶ的化合物占所述液晶组合物总重量的0-10％。在本专利技术的一些实施方案中，优选所述式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-25％；所述选自通式Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3和Ⅱ-4的化合物组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的15-35％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-25％；所述选自通式Ⅳ-1和Ⅳ-2的化合物组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的25-45％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-15％；所述通式Ⅵ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-15％；以及所述通式Ⅶ的化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：式Ⅰ的化合物

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：式Ⅰ的化合物一种或多种选自通式Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3和Ⅱ-4的化合物组成的组的化合物一种或多种通式Ⅲ的化合物一种或多种选自通式Ⅳ-1和Ⅳ-2的化合物组成的组的化合物一种或多种通式Ⅴ的化合物其中，R1独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基或烷氧基；R2独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基；R3、R4、R5、R6、R9和R10各自独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-10的烯基或烯氧基；并且，所述液晶组合物不包含通式A和B的化合物：其中，R11、R12、R21和R12各自独立地表示1-10个碳原子的烷基或烷氧基。2.根据权利要求1所述液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物，还包含：占所述液晶组合物总重量的1-20％一种或多种通式Ⅵ的化合物其中，R11和R12各自独立地表示H、碳原子为1-10的直链或支链的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-10的直链或支链的卤代或未被卤代的烯基或烯氧基；各自独立地表示其中，中一个或多个-CH2-可以被O取代，中一个或多个H可以被F取代，前提条件是取代位不相邻；Z1表示单键、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-；m表示0或1。3.根据权利要求1所述液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物，还包含：占所述液晶组合物总重量的0-10％一种或多种通式Ⅶ的化合物其中，R13和R14各自独立地表示H、碳原子为1-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文全，贺笛，杨亚非，韩文明，陈昭远，
申请(专利权)人：江苏和成显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32