液晶组合物及包含其的液晶显示器件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶组合物及包含其的液晶显示器件，所述液晶组合物包含至少一种通式F的化合物、至少一种通式I的化合物和至少一种通式II的化合物。本发明专利技术的液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性、适当的介电各向异性绝对值、适当的VHR(初始)的情况下，具有较小的旋转粘度和较高的VHR(UV)，使得包含其的液晶显示器件具有较快的响应速度、较好的低温稳定性和较高的可靠性。低温稳定性和较高的可靠性。低温稳定性和较高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
液晶组合物及包含其的液晶显示器件


[0001]本专利技术涉及液晶领域，具体涉及液晶组合物和包含上述液晶组合物的液晶显示器件。

技术介绍

[0002]液晶显示元件可以在钟表、电子计算器为代表的各种家庭用电器、测定机器、汽车用面板、文字处理机、电脑、打印机、电视等中使用。根据显示模式的类型，液晶显示元件可以分为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)、VA(vertical alignment，垂直配向)等类型。根据元件的驱动方式，液晶显示元件可以分为PM(passive matrix，被动矩阵)型和AM(active matrix，主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)、MIM(metal insulator metal，金属
‑
绝缘层
‑
金属)等类型。TFT的类型包含非晶硅(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。根据光源的类型，液晶显示元件可以分为利用自然光的反射型、利用背景光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
[0003]液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物，该液晶组合物具有适当的特性。借由提高该液晶组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将液晶组合物特性和AM元件特性的关联归纳于下表1中。
[0004]表1.液晶组合物的特性与AM元件的特性
[0005]编号液晶组合物的特性AM元件的特性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正或负的介电各向异性的绝对值大阈值电压低、消耗电力小、对比度大5比电阻大电压保持率大、对比率大6对紫外线及热稳定寿命长7弹性常数大对比度大、响应时间短
[0006]为了提高液晶显示器件的响应速度，需要尽量降低液晶材料的旋转粘度。但一般低粘度的液晶材料的清亮点、光学各向异性、介电各向异性绝对值等较低，因此调制混合液晶的配方时，在降低粘度时，需要考虑其他方面的性能要求。
[0007]混合液晶的阈值电压主要取决于液晶的Δε，Δε大，有利于降低液晶的阈值电压，通过不同极性单体液晶的混合，将混合液晶的Δε调制到合适的值，以适应显示器件工作电压的要求。但提高液晶的Δε，可能增加液晶的粘度和降低液晶的稳定性。
[0008]随着液晶显示器分辨率的提升，4K、8K型分辨率的液晶显示器逐渐兴起，继而要求
液晶面板具有较小的开口率和较高的穿透率。负性液晶组合物具有较高的穿透率，尤其是在PSA模式和NFFS模式中，高穿透率的优势更为明显，但是负性液晶的结构决定了其具有较大的旋转粘度，离子浓度高，电压保持率低，导致负性液晶残影效果显著劣于正性液晶，因而急需研发出一种具有较小的旋转粘度、较高的电压保持率的负性液晶组合物以改善现有负性液晶的不足，提供满足市场需求的液晶组合物。
[0009]中国专利申请CN1942461A、德国专利申请DE10101022A1公开了一种可以一定程度上解决上述问题的液晶化合物，中国专利申请CN107973766A在现有技术的基础上，对该类化合物的端基结构进行环取代，但是目前已公开的该类化合物，存在介电各向异性绝对值较小，旋转粘度较大，电压保持率低以及低温互溶性较差的问题。中国专利申请CN105820824A和CN110577838A公开了一种二苯并噻吩/呋喃类液晶组合物，一定程度上解决了如上问题，但依然存在较高的旋转粘度、较低的VHR，特别是较低的VHR(UV)。而众所周知的是，液晶面板制造过程中需要经受一定程度的UV光照射，而一般波长为365nm的紫外光的光计量大约为6000～1000MJ，而传统的二苯并呋喃和二苯并噻吩类化合物经UV光照射后，其VHR(UV)较低，使得显示器可靠性降低，产生残影。
[0010]混合液晶配方的调制应同时调节液晶的许多物性参数，调节一个性能参数而不影响另一个参数的值是不可能的，有时加入某种单体液晶调节混合液晶的某种性能参数，可能对其他一种或几种性能参数有利，但可能对另外一些性能参数的改善不利，因而如何获得一种液晶组合物，能够解决或部分解决上述问题，依然是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0011]专利技术目的：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液晶组合物，该液晶组合物在维持适当的清亮点、适当的光学各向异性、适当的介电各向异性绝对值、适当的VHR(初始)的情况下，具有较小的旋转粘度和较高的VHR(UV)。
[0012]本专利技术的目的还在于提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。
[0013]技术方案：为了实现以上专利技术目的，本专利技术提供一种液晶组合物，该液晶组合物包含至少一种通式F的化合物、至少一种通式I的化合物以及至少一种通式II的化合物：
[0014][0015]以及
[0016][0017]其中，
[0018]R
F1
表示
‑
H、卤素、含有1
‑
12(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的直
链或支链的烷基、其中含有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
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代，并且含有1
‑
12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个
‑
H可分别独立地被
‑
F或
‑
Cl取代；
[0019]R1、R2、R3和R4各自独立地表示含有1
‑
12(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的直链或支链的烷基、其中含有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
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，所述液晶组合物包含至少一种通式F的化合物、至少一种通式I的化合物以及至少一种通式II的化合物：化合物以及至少一种通式II的化合物：以及其中，R
F1
表示
‑
H、卤素、含有1
‑
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
‑
CH2‑
能够分别独立地被
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代，并且所述含有1
‑
12个碳原子的直链或支链的烷基中的一个或更多个
‑
H能够分别独立地被
‑
F或
‑
Cl取代；R1、R2、R3和R4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
‑
CH2‑
能够分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代；环和环各自独立地表示各自独立地表示其中中的一个或更多个
‑
CH2‑
能够被
‑
O
‑
替代，一个或更多个环中单键能够被双键替代，其中中的一个或更多个
‑
H能够分别独立地被
‑
CN、
‑
F或
‑
Cl取代，一个或更多个环中
‑
CH＝能够被
‑
N＝替代；环表示X
F
表示
‑
O
‑
、
‑
S
‑
或
‑
CO
‑
；L
F1
、L
F2
、L1和L2各自独立地表示
‑
H、
‑
F、
‑
Cl、
‑
CF3或
‑
OCF3；L3、L4、L5和L6各自独立地表示
‑
F、
‑
Cl、
‑
CF3或
‑
OCF3；Z
F1
和Z
F2
各自独立地表示单键、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
CH2CH2‑
、
‑
CF2CF2‑
、
‑
(CH2)4‑
、
‑
CF2O
‑
或
‑
OCF2‑
；
n
F1
和n
F2
各自独立地表示0、1或2，其中当n
F1
表示2时，环相同或不同，其中，当n
F2
表示2时，环相同或不同，Z
F2
相同或不同；n
F3
表示0
‑
4的整数；并且n1和n2各自独立地表示0或1。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F的化合物选自由如下化合物组成的组：
以及其中，X
F1
和X
F2
各自独立地表示
‑
CH2‑
或
‑
O
‑
。3.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的化合物选自由如下化合物组成的组：
以及其中，R1’
和R2’
各自独立地表示含有1
‑
11个碳原子的直链或支链的烷基。4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式II的化合物选自由如下化合物组成的组：
以及5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含至少一种通式N的化合物：其中，R
N1
和R
N2
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
‑
CH2‑
能够分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代；环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个
‑
CH2‑
能够被
‑
O
‑
替代，其中中的一个或更多个
‑
H
能够分别独立地被
‑
F、
‑
Cl或
‑
CN取代，一个或更多个环中
‑
CH＝能够被
‑
N＝替代；Z
N1
和Z
N2
各自独立地表示单键、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
CH2CH2‑
、
‑
CF2CF2‑
、
‑
(CH2)4‑
、
‑
CF2O
‑
或
‑
OCF2‑
；L
N1
和L
N2
自独立地表示
‑
H、含有1
‑
3个碳原子的烷基或卤素；n
N1
表示0、1、2或3，n
N2
表示0或1，且0≤n
N1
+n
N2
≤3，其中当n
N1
＝2或3时，环相同或不同，Z
N1
相同或不同；并且当n
N1
+n
N2
＝1时，通式N的化合物中不含有双联苯结构。6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式N的化合物选自由如下化合物组成的组：
以及7.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含至少一种通式M的化合物：其中，R
M1
和R
M2
各自独立地表示含有1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文全，王盼盼，杨亚非，贺笛，
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：