一种负介电液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种负介电液晶组合物及其应用。本发明专利技术提供的负介电液晶组合物至少包含一种或多种通式I所代表的化合物，一种或多种通式II所代表的化合物以及一种或多种通式III所代表的化合物；所述液晶组合物具有低的旋转粘度、良好的低温互溶性以及快的响应时间，适用于VA/MVA/PVA/PSVA等VA类液晶显示装置以及IPS、FFS模式液晶显示装置。对于改善液晶显示器的响应时间非常有效。

【技术实现步骤摘要】
一种负介电液晶组合物及其应用
本专利技术涉及一种负介电液晶组合物及其应用，属于液晶材料及其应用领域。
技术介绍
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(d^2γ1)/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。
技术实现思路
本专利技术提供一种负介电液晶组合物，其具有相对较低的旋转粘度，可有效地降低液晶显示器的响应时间。本专利技术提供的负介电液晶组合物至少包含一种或多种通式I所代表的化合物，一种或多种通式II所代表的化合物以及一种或多种通式III所代表的化合物；所述通式I所代表的化合物结构如下：其中，R1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；Z1各自独立地代表CH2O或CH2CH2；所述通式II所代表的化合物结构如下：其中，R2、R3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；Z2各自独立地代表甲氧基或亚乙基。所述通式III所代表的化合物结构如下：其中，R4、R5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；A1、A2各自独立地代表反式1,4-环己基或1,4亚苯基。本专利技术提供的通式I所代表的化合物为含有2，3-二氟苯结构和末端氟代乙氧基的液晶化合物，该类化合物具有较大的负介电各向异性和高的清亮点。本专利技术提供的液晶组合物中，在其所有组分的质量总和为100％的情况下，通式I所述化合物在组合物中的含量在5～70％为宜，优选8～60％、8～45％、8～34％、10～65％、10～60％、10～57％、10～42％、10～40％、10～34％、14～57％、14～36％、25～65％、25～57％、40～60％、44～57％、50～60％。作为本专利技术的优选方案，通式I所代表的化合物选自式IA～式IB所代表的化合物的一种或几种：其中，R1各自独立地代表C1～C7的直链烷基、C2～C7的直链烯基；作为本专利技术进一步的优选方案，通式I所代表的化合物选自式IA1～式IB8所代表的化合物的一种或几种：所述通式II所代表的化合物为两环具有2,3-二氟-1,4-苯基的液晶化合物，该类化合物具有较大的负介电各向异性以及优异的互溶性。本专利技术提供的液晶组合物中，在其所有组分的质量总和为100％的情况下，通式II所述化合物在组合物中的含量在1～40％为宜，优选3～35％、3～26％、3～20％、5～35％、5～30％、5～29％、5～20％、7～30％、10～35％、11～29％、15～35％、15～30％、17～24％、20～30％。优选地，本专利技术所提供的通式II的化合物选自IIA和IIB中的一种或多种：其中，R2代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R3各自独立地代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基。作为本专利技术的优选方案，通式II的化合物选自IIA1～IIA36、IIB1～IIB24中的一种或多种：所述通式III所代表的化合物为双环结构，具有低的旋转粘度和优良的互溶性特点，是快响应液晶显示必不可少的组分；本专利技术提供的液晶组合物中，在其所有组分的质量总和为100％的情况下，通式III所述化合物在组合物中的含量在5～65％为宜，优选为10～60％、10～55％、10～35％、10～25％、13～55％、13～52％、13～51％、13～35％、13～21％、15～60％、15～55％、15～25％、17～60％、19～55％、19～52％、21～55％、27～55％、30～60％、30～55％。优选的，所述通式III所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R4各自独立地代表C1～C7的直链烷基；R5各自独立地代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基。作为本专利技术的优选方案，通式III所代表的化合物选自式IIIA1～式IIIC24所代表的化合物的一种或几种：本专利技术所提供的液晶组合物还可以包含一种或多种选自通式IV结构的化合物，通式IV所代表的化合物为非极性三环化合物，该类单体具有高的清亮点和大的弹性常数，有利于提高液晶组合物的弹性常数；本专利技术提供的液晶组合物中，在其所有组分的质量总和为100％的情况下，通式IV所述化合物在组合物中的含量在0～45％为宜，优选为0～35％、0～30％、0～29％、0～25％、0～23％、0～22％、1～35％、1～25％、4～30％、4～23％、5～30％。所述通式IV结构的化合物结构如下：R6、R7各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O或CH＝CH取代。A3各自独立地选自以下结构：优选地，通式IV所代表的化合物选自式IVA～式IVC以下化合物的一种或多种：其中，R6各自独立地代表C2～C10的直链烷基或直链烯基；R7各自独立地代表C1～C8的直链烷基。更优选地，通式IV所代表化合物选自式IVA1～式IVC20结构中的一种或多种：本专利技术所提供的液晶组合物还可以包含一种或多种选自通式V的化合物，通式V所代表的化合物具有大的光学各向异性，对于提升液晶组合物的介电各向异性非常有效：本专利技术提供的液晶组合物中，在其所有组分的质量总和为100％的情况下，通式V所述化合物在组合物中的含量在0～30％为宜，优选为0～25％、0～20％、0～15％、1～25％、5～20％、5～19％。通式V所代表的化合物结构如下：其中，R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基或C2～C12的直链烯基；R9各自独立地代表F、C1～C12的直链烷基、直链烷氧基C2～C12的直链烯基；L1、L2、L3各自独立地代表H或F。优选地，通式V的化合物选自以下结构中的一种或多种；其中，R8各自独立地代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基，R9各自独立地代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基。更优选地，通式V所代表的化合物选自式VA1～VD24中的一种或多种：具体的而言，本专利技术所提供的液晶组合物由以下质量百分比的组分组成：(1)5～70％通式I所代表的化合物；(2)1～40％通式II所代表的化合物；(3)5～65％通式III所代表的化合物；(4)0～45％通式IV所代表的化合物；(5)0～3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负介电液晶组合物，其特征在于，至少包含一种或多种通式I所代表的化合物，一种或多种通式II所代表的化合物以及一种或多种通式III所代表的化合物；所述通式I所代表的化合物结构如下：

【技术特征摘要】
1.一种负介电液晶组合物，其特征在于，至少包含一种或多种通式I所代表的化合物，一种或多种通式II所代表的化合物以及一种或多种通式III所代表的化合物；所述通式I所代表的化合物结构如下：其中，R1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；Z1各自独立地代表CH2O或CH2CH2；所述通式II所代表的化合物结构如下：其中，R2、R3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；Z2各自独立地代表甲氧基或亚乙基；所述通式III所代表的化合物结构如下：其中，R4、R5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；A1、A2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，所述通式I所代表的化合物选自式IA～式IB所代表的化合物的一种或几种：其中，R1各自独立地代表C1～C7的直链烷基、C2～C7的直链烯基；优选地，通式I所代表的化合物选自式IA1～式IB8所代表的化合物的一种或几种：3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式II的化合物选自IIA和IIB中的一种或多种：其中，R2代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R3各自独立地代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；优选地，通式II的化合物选自IIA1～IIA36、IIB1～IIB24中的一种或多种：4.根据权利要求1-3任一所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式III所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R4各自独立地代表C1～C7的直链烷基；R5各自独立地代表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III所代表的化合物选自式IIIA1～式IIIC24所代表的化合物的一种或几种：5.根据权利要求1-4任一所述的液晶组合物，其特征在于，还包含一种或多种选自通式IV结构的化合物，所述通式IV结构的化合物结构如下：R6、R7各自独立地代表C1～C12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的CH2可以被O或CH＝CH取代；A3各自独立地选自以下结构：优选地，通式IV所代表的化合物选自式IVA～式IVC以下化合物的一种或多种：其中，R6各自独立地代表C2～C10的直链烷基或直链烯基；R7各自独立地代表C1～C8的直链烷基；更优选地，通式IV所代表化合物选自式IVA1～式IVC20结构中的一种或多种：6.根据权利要求1-5任一所述液晶组合物，其特征在于，还包含一种或多种选自通式V的化合物，通式V所代表的化合物结构如下：其中，R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基或C2～C12的直链烯基；R9各自独立地代表F、C1～C12的直链烷基、直链烷氧基C2～C12的直链烯基；L1、L2、L3各自独立地代表H或F；优选地，通式V的化合物选自以下结构中的一种或多种；其中，R8各自独立地代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基，R9各自独立地代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基；更优选地，通式V所代表的化合物选自式VA1～VD24中的一种或多种：7.根据权利要求1-6任一所述的液晶组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：(1)5～70％通式I所代表的化合物；(2)1～40％通式II所代表的化合物；(3)5～65％通式III所代表的化合物；(4)0～45％通式IV所代表的化合物；(5)0～30％通式V所代表的化合物。8.根据权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：(1)8～60％通式I所代表的化合物；(2)3～35％通式II所代表的化合物；(3)10～60％通式III所代表的化合物；(4)0～35％通式IV所代表的化合物；(5)0～25％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)10～57％通式I所代表的化合物；(2)5～30％通式II所代表的化合物；(3)13～55％通式III所代表的化合物；(4)0～30％通式IV所代表的化合物；(5)0～20％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)8～34％通式I所代表的化合物；(2)3～35％通式II所代表的化合物；(3)15～60％通式III所代表的化合物；(4)0～35％通式IV所代表的化合物；(5)0～25％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)10～34％通式I所代表的化合物；(2)5～30％通式II所代表的化合物；(3)19～55％通式III所代表的化合物；(4)5～30％通式IV所代表的化合物；(5)0～20％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)25～65％通式I所代表的化合物；(2)3～35％通式II所代表的化合物；(3)10～55％通式III所代表的化合物；(4)0～25％通式IV所代表的化合物；(5)0～20％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)25～57％通式I所代表的化合物；(2)5～29％通式II所代表的化合物；(3)13～51％通式III所代表的化合物；(4)0～22％通式IV所代表的化合物；(5)0～15％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)10～65％通式I所代表的化合物；(2)15～35％通式II所代表的化合物；(3)10～55％通式III所代表的化合物；(4)0～35％通式IV所代表的化合物；(5)0～25％通式V所代表的化合物；或，所述液晶组合物包括以下质量百分比的组分：(1)14～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卯先，陈海光，姜天孟，王杰，储士红，谭小玉，王新颖，未欣，田会强，
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