一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件制造技术

本发明专利技术公开了一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件。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M的化合物。与现有技术相比，通过对本发明专利技术通式I的化合物的结构优化，使得包含本发明专利技术的液晶组合物在维持基本相当的清亮点、光学各向异性及介电各向异性的前提下，具有更高的垂直于分子轴的介电常数ε

【技术实现步骤摘要】
一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件


[0001]本专利技术涉及液晶显示领域，具体涉及一种包含二苯并衍生物的液晶组合物及其液晶显示器件。

技术介绍

[0002]液晶显示器(Liquid Crystal Display，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，特别是在便携式电子信息产品中获得广泛的应用。根据显示模式的类型，可将液晶显示器分为PC(phase change，相变)、TN(twist nematic，扭曲向列)、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence，电控双折射)、OCB(optically compensated bend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面转变)、FFS(fringe field switching，边缘场切换)、VA(vertical alignment，垂直配向)及PSA(polymer stable alignment，聚合物稳定配向)等类型。
[0003]这些模式中，已知IPS模式、FFS模式及VA模式可改善TN模式、STN模式等动作模式视角窄的缺点。这些显示模式的液晶显示器主要使用具有负介电各向异性的液晶组合物。为进一步提高液晶显示器的特性，所述组合物优选有下述(1)～(8)的物性：
[0004](1)对热、光等的高稳定性；
[0005](2)高清亮点；
[0006](3)液晶相的下限温度低；
[0007](4)低的黏度；
[0008](5)适当的光学各向异性；
[0009](6)负值大的介电各向异性；
[0010](7)适当的弹性常数；
[0011](8)液晶化合物的相容性良好。
[0012]液晶组合物的物性对液晶显示器的显示效果有重要影响。如，对热、光等稳定性高的液晶组合物可增大液晶显示器的电压保持率，进而延长液晶显示器的使用寿命；清亮点高、液晶相的下限温度低的液晶组合物可扩大液晶显示器的可使用的温度范围；黏度低的液晶组合物可缩短液晶显示器的响应时间；具有适当的光学各向异性的液晶组合物可提高液晶显示器的对比度，在液晶显示器逐步向更薄的趋势发展时，比较合适的是具有较大光学各向异性的液晶组合物；具有负值大的介电各向异性的液晶组合物可降低液晶显示元件的阈值电压，由此可降低电力消耗；弹性常数大的液晶组合物可缩短液晶显示器的响应时间，弹性常数小的液晶组合物可降低液晶显示器的阈值电压；液晶化合物的相容性良好有利于将物性不同的液晶化合物混合来调节液晶组合物的物性。
[0013]另外，提升液晶显示器的对比度也是业内不断研究的目标之一。研究表明，影响液晶显示元件的对比度的最主要因素为液晶材料的漏光，而影响漏光的主要因素是液晶材料的光散射(LC Scattering)，而LC Scattering与平均弹性常数K
ave
的关系式如下：
[0014][0015]其中，d表示液晶盒的间距，n
e
表示非寻常光折射率，n
o
表示寻常光折射率。由该关系式可知，LC Scattering与K
ave
成反比例，在提高K
ave
的情况下，可以降低液晶材料的漏光。
[0016]此外，对比度(CR)与亮度(L)的关系式如下：
[0017]CR＝L
255
/L0×
100％，
[0018]其中，L
255
为开态亮度，L0为关态亮度。可以看出，显著影响CR的应该是L0的变化。关态下，L0与液晶分子的介电无关，与液晶材料本身的LC Scattering相关，LC Scattering愈小，L0也愈小，CR从而也就会显著提高。
[0019]另外，目前的液晶显示器件还存在功耗高的问题，这是因为只有大约5％左右的背光能够穿透显示器件，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。
[0020]专利申请CN107973766A公开了一种含有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物，结构如下所示：
[0021][0022]其中，H表示环丙基、环丁基、环戊基或2-四氢呋喃基中的一种；Z表示单键、-CH
2-、-O-、-CH2CH
2-或-CH2O-中的一种；X表示氢原子、氟原子、碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为1-7的烷氧基的一种。
[0023]上述具有环烷基的氧芴衍生物的液晶化合物与其他液晶化合物互溶性好，低温稳定性也相应提高。然而包含该类化合物的液晶组合物的穿透率却有待进一步提高。
[0024]因此，在现有技术的基础上，期待开发一种具有更高穿透率、更高对比度的液晶组合物，从而能够满足液晶显示器越来越高的视觉效果及低功耗的需求。

技术实现思路

[0025]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种在维持基本相当的清亮点、光学各向异性及介电各向异性的前提下，具有更高的垂直于分子轴的介电常数ε
⊥
、更高的垂直介电与介电绝对值的比值ε
⊥
/|Δε|及更高的平均弹性常数K
ave
的液晶组合物。
[0026]为达此目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0027]第一方面，本专利技术提供了一种包含二苯并衍生物的液晶组合物，其包含至少一种通式I的化合物，至少一种通式M的化合物：
[0028]以及
[0029][0030]其中，
[0031]R表示-H、卤素、-CN、或者含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、其中含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；
[0032]R
x
表示-H、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基，所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代，所述R
x
与环中任意碳原子相连接；
[0033]R
M1
和R
M2
各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、12个碳原子的直链或支链的烷基、其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含二苯并衍生物的液晶组合物，其特征在于，包含至少一种通式I的化合物，以及至少一种通式M的化合物：以及其中，R表示-H、卤素、-CN、或者含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、其中含有1-12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代；R
x
表示-H、含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基，所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代，一个或至少两个-H可分别独立地被-F或-Cl取代，所述R
x
与环中任意碳原子相连接；R
M1
和R
M2
各自独立地表示含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基、12个碳原子的直链或支链的烷基、其中所述含有1-12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH
2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；环表示所述中的一个或至少两个环中单键可被双键替代；环表示其中中的一个或至少两个-CH
2-可被-O-替代，一个或至多两个环中单键可被双键替代，其中中的一个或至少两个-H可被-F或-Cl取代，一个或至少两个环中-CH＝可被-N＝替代；环环和环各自独立地表示各自独立地表示其中中的一个或至少两个-CH
2-可被-O-替代，其中中的至多一个-H可被卤素取代；
Z1表示-(CH2)
a
O-或-(CH2)
a
S-，其中a表示0至7的整数；Z2表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF
2-、-CH2O-、-CH2S-、-OCH
2-、-SCH
2-、-CH
2-、-CH2CH
2-、-(CH2)
4-、-CH＝CH-CH2O-、-C2F
4-、-CH2CF
2-、-CF2CH
2-、-CF＝CF-、-CH＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-或单键；Z
M1
和Z
M2
各自独立地表示单键、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH
2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH
2-、-(CH2)
4-、-CF2O-、-OCF
2-或-CF2CF
2-；L1和L2各自独立地表示-F、-Cl、-CF3或-CHF2；X表示-CO-、-S-或-O-；n表示0、1或2，其中当n表示2时，环相同或不同，Z2相同或不同；并且n
M1
表示0、1、2或3，其中当n
M1
＝2或3时，环相同或不同，Z
M2
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，n表示0。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，L1和L2均表示-F，X表示-O-或-S-。4.根据权利要求1-3任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺笛，徐海彬，丁文全，徐爽，姚利芳，戴慧娟，
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：