一种液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种液晶组合物及其应用，所述液晶组合物包含：至少一种通式Ⅰ的化合物，以及至少一种通式Ⅱ的化合物。本发明专利技术提供的液晶组合物具有适合的光学各向异性、高的清亮点以及弹性常数K11和K33，还具有相对低的介电各向异性，所述液晶组合物应用于液晶显示器中时，可以降低功耗，减少响应时间，增加对比度。

A liquid crystal composition and its application

The invention discloses a liquid crystal composition and its application, which comprises at least one compound of general formula I and at least one compound of general formula II. The liquid crystal compositions provided by the invention have suitable optical anisotropy, high brightness, elastic constants K11 and K33, and relatively low dielectric anisotropy. When applied to liquid crystal displays, the liquid crystal compositions can reduce power consumption, reduce response time and increase contrast.

【技术实现步骤摘要】
一种液晶组合物及其应用
本专利技术涉及液晶材料领域，具体涉及一种液晶组合物及其应用。
技术介绍
液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)因其体积小、重量轻、功耗低且显示质量优异而获得了飞速发展，特别在便携式电子信息产品中获得广泛的应用。随着用于便携式计算机、办公应用、视频应用的液晶屏幕尺寸的增加，液晶显示器能够用于大屏幕显示并最终替代了阴极射线管的显示器(CathodeRayTube，CRT)。根据显示模式的类型分为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。液晶材料必须具有良好的低温互溶性和热稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。为了获得具有良好特性的液晶显示元件，而提高液晶组合物的各项性能指标，我们将液晶组合物的一种性能对应液晶显示元件相应的一种性能的关联，总结于下述表1中。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。表1.组合物与液晶显示元件的一般特性NO.组合物的一般特性液晶显示元件的一般特性1向列相的温度范围广可使用的温度范围广2粘度小响应时间短3光学各向异性适当对比度大4正或负性介电常数各向异性大临界电压低，消耗电力小，对比度大5电阻率大电压保持率大，对比度大6对紫外线及热稳定寿命长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，可将液晶组成物的光学各向异性(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的绝对值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的绝对值。组合物的电阻率大有助于使元件具有大的电压保持率及大的对比度。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。较理想的液晶显示元件是具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度大、临界电压低、电压保持率大、寿命长等特性，较理想的是响应时间甚至短于1毫秒。因此，组合物的特性较理想的是向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性的绝对值大、电阻率大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于通过将一种或多种正介电各向异性的液晶单体掺杂在负介电各向异性的液晶组合物中，从而提供一种光学各向异性大、介电各向异性的绝对值大、具有宽的向列相、低温存储稳定性高并且对比度高的液晶组合物，以及包含所述液晶组合物的液晶显示元件。本专利技术的技术方案：本专利技术的一个方面提供一种液晶组合物，包含：至少一种通式Ⅰ的化合物至少一种通式Ⅱ的化合物其中，R1、R2和R3各自独立的表示-H、-F、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR5OR6、其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或多个H可以被F取代，且R1和R2中至少一个为-OR5OR6；R5和R6各自独立的表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；R4表示-F、-CF3、-OCF3、含有1-12个碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基、含有2-12个碳原子的氟代烯基或氟代烯氧基；Z1和Z2各自独立的表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；Z3表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-；L1和L2各自独立的表示-F、-Cl、-CN或-NCS；L3、L4和L5各自独立的表示-H、-F或-CH3，，且L3和L4不同时为F；环和环各自独立的表示其中，中一个或多个-CH2-可被-O-替代，中一个或多个H可以被卤素取代；环表示其中中一个或多个-CH2-可被-O-替代，一个或多个环中单键可被双键替代，中一个或多个H可以被卤素取代，一个或多个环中-CH＝可被-N＝替代；n1和n2各自独立的表示0、1、2或3，且当n1为2或3时，环可以相同或不同，Z1可以相同或不同；当n2为2或3时，环可以相同或不同，Z2可以相同或不同；m表示1、2、3或4，且当m为2、3、4时，环可以相同或不同，Z3可以相同或不同。优选的，所述通式Ⅰ的化合物选自如下化合物组成的组：其中，环表示且当n1为1时，环表示当n1为2或3时，至少一个环表示L6、L7、L8和L9各自独立的表示-H或-F；o表示1或2；p和q各自独立的表示0或1。进一步优选的，所述通式Ⅰ-1的化合物选自如下化合物组成的组：所述通式Ⅰ-2的化合物选自如下化合物组成的组：其中，R11和R21各自独立的表示-H、-F、含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-7个碳原子的烯基或烯氧基、-OR51OR61、其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或多个H可以被F取代，且R11和R21中至少一个为-OR51OR61；R51和R61各自独立的表示含有1-10个碳原子的烷基或含有2-10个碳原子的烯基。再进一步的，所述Ⅰ-1-1的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-2的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-3的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-4的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-5的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-6的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-7的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-8的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-9的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-10的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-11的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-1-12的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-2-1的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-2-2的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-2-3的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-2-4的化合物选自如下化合物组成的组：所述Ⅰ-2-5的化合物选自如下化合物组成的组：优选的，所述通式Ⅱ的化合物选自如下本文档来自技高网...

【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：至少一种通式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：至少一种通式Ⅰ的化合物以及至少一种通式Ⅱ的化合物其中，R1、R2和R3各自独立的表示-H、-F、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR5OR6、其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或多个H可以被F取代，且R1和R2中至少一个为-OR5OR6；R5和R6各自独立的表示含有1-12个碳原子的烷基或含有2-12个碳原子的烯基；R4表示-F、-CF3、-OCF3、含有1-12个碳原子的氟代烷基或氟代烷氧基、含有2-12个碳原子的氟代烯基或氟代烯氧基；Z1和Z2各自独立的表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-；Z3表示单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-CH2CH2-；L1和L2各自独立的表示-F、-Cl、-CN或-NCS；L3、L4和L5各自独立的表示-H、-F或-CH3，且L3和L4不同时为F；环和环各自独立的表示其中，中一个或多个-CH2-可被-O-替代，中一个或多个H可以被卤素取代；环表示其中中一个或多个-CH2-可被-O-替代，一个或多个环中单键可被双键替代，中一个或多个H可以被卤素取代，一个或多个环中-CH＝可被-N＝替代；n1和n2各自独立的表示0、1、2或3，且当n1为2或3时，环可以相同或不同，Z1可以相同或不同；当n2为2或3时，环可以相同或不同，Z2可以相同或不同；m表示1、2、3或4，且当m为2、3、4时，环可以相同或不同，Z3可以相同或不同。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的化合物选自如下化合物组成的组：以及其中，环表示且当n1为1时，环表示当n1为2或3时，至少一个环表示L6、L7、L8和L9各自独立的表示-H或-F；o表示1或2；p和q各自独立的表示0或1。3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ-1的化合物选自如下化合物组成的组：以及所述通式Ⅰ-2的化合物选自如下化合物组成的组：以及其中，R11和R21各自独立的表示-H、-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云云，徐海彬，李鹏飞，贺迪，徐爽，
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