本發(fā)明涉及一種液晶組合物，特別涉及一種具有較寬的向列相溫度范圍、較大的光學各向異性、較大的介電各向異性、較高的清亮點，較低的粘度以及低的閾值電壓等特性的液晶組合物，以及包括該液晶組合物的液晶顯示器件。

背景技術(shù)：

液晶材料主要應用于液晶顯示器的電介質(zhì)中，這是因為外加電壓可以改變這類物質(zhì)的光學性能?；谝壕У碾姽鈱W器件是本領(lǐng)域技術(shù)人員極其公知的，并可以包含各種效應。這類器件的實例是具有動態(tài)散射的液晶盒、DAP(配向相變形)液晶盒、賓/主型液晶盒、具有扭曲向列結(jié)構(gòu)的TN盒、STN(超扭曲向列)液晶盒、SBE(超雙折射效應)液晶盒和OMI(光膜干涉)液晶盒。最常見的顯示器基于Schadt-Helfrich效應并具有扭曲向列結(jié)構(gòu)。此外，還存在用于平行于基板和液晶面的電場操作的液晶盒，例如IPS(面內(nèi)切換)液晶盒。特別的，TN、STN和IPS液晶盒，尤其是IPS液晶盒是本發(fā)明的液晶組合物目前具有商業(yè)意義的應用領(lǐng)域。

上世紀70年代初，已經(jīng)對均勻排列的、扭曲排列的以及向列液晶IPS模式的基本的電光特性進行了實驗性的研究，其特點是一對電極制作在同一基板上，而另一個基板上沒有電極，通過加在這一電極間的橫向電場來控制液晶分子的排列，因此也可以稱這種模式為橫向場模式。在IPS模式中向列液晶分子在兩基板間均勻平行排列，兩偏振片正交放置。IPS模式在不加電場時，入射光被兩個正交的偏振片阻斷而呈暗態(tài)，加電場時液晶分子發(fā)生轉(zhuǎn)動造成延遲，于是有光從兩個正交的偏振片漏出。

由于IPS模式制作簡單并且有很寬的視角，從而使得它們成了能夠改善視角特性并實現(xiàn)大面積顯示的最有吸引力的辦法。

共面轉(zhuǎn)換模式(即IPS模式)僅需要線偏振片而不需要補償膜，只是它的響應速度太慢，不能顯示快速運動的畫面。因此相對于傳統(tǒng)的TN-TFT類型顯示模式，IPS類型顯示用液晶需求更快的響應速度。

IPS模式的響應速度除了跟旋轉(zhuǎn)粘度有關(guān)，還跟盒厚有關(guān)。

以下是IPS模式的響應速度公式：

而延遲量△nd是固定的，通過增大Δn就能實現(xiàn)降低盒厚，從而大大加快響應速度。

另外，對于應用于手機，平板，筆記本的IPS液晶，增大介電各向異性可以降低它的驅(qū)動電壓，達到省電、低功耗的目的。

然而，基于液晶混晶調(diào)制的復雜性，從液晶組合物材料調(diào)制的角度來考慮，材料的各方面性能(低的光學各向異性值，高的介電各向異性值，高的電阻率，低的旋轉(zhuǎn)粘度，低的熔點，高的清亮點，良好的熱穩(wěn)定性和紫外穩(wěn)定性等)之間是相互牽制的，提高一方面的性能往往伴隨著另一方面性能的降低，調(diào)制各方面性能都合適的液晶組合物往往非常困難。

因此，亟需一種液晶組合物，該液晶組合物需要具有低的旋轉(zhuǎn)粘度，大的光學各向異性、較大的介電各向異性，從而降低盒厚和電壓，實現(xiàn)快響應速度以及低功耗的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種液晶組合物，具有較寬的向列相溫度范圍、較大的光學各向異性、大的介電各向異性、較高的清亮點，較低的粘度以及低的閾值電壓的特性。包括本發(fā)明液晶組合物的顯示器具有快速響應以及優(yōu)越的省電性能。

為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

提供一種液晶組合物，所述液晶組合物包括：

占所述液晶組合物總重量5-20％的第一組分，所述第一組分是一種或多種通式Ⅰ的化合物

占所述液晶組合物總重量10-25％的第二組分，所述第二組分是一種或多種選自由通式Ⅱ-1和/或通式Ⅱ-2的化合物組成的組的化合物：

占所述液晶組合物總重量10-45％的第三組分，所述第三組分是一種或多種通式Ⅲ的化合物

占所述液晶組合物總重量1-15％的第四組分，所述第四組分是一種或多種通式Ⅳ的化合物

以及

占所述液晶組合物總重量10-30％的第五組分，所述第五組分是一種或多種通式Ⅴ的化合物

其中，

R₁、R₂、R₃、R₅和R₆相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1至5的烷基或烷氧基，或碳原子數(shù)為2至5的烯基；

R₄表示H、碳原子數(shù)為1至5的烷基或烷氧基，或碳原子數(shù)為2至5的烯基；

表示或其中所述上一個或更多個H可被F取代；

和相同或不同，各自獨立地表示或

X₁表示碳原子數(shù)為1至5的烷基或鹵素；

X₂表示鹵素或-OCF₃；

L₁和L₂相同或不同，各自獨立地表示H或F；

Z₁表示-CH₂CH₂-或單鍵；

m表示0或1；

n表示1或2，當n為2時，可相同或不同。

在一些實施方案中，R₄表示H或碳原子數(shù)為1至5的烷基或烷氧基。

在一些實施方案中，各自獨立地表示或

在一些實施方案中，表示或

在一些實施方案中，表示或

在一些實施方案中，表示

在一些實施方案中，表示或

在一些實施方案中，優(yōu)選地，X₁表示碳原子數(shù)為2至5的烷基或F。

在一些實施方案中，本發(fā)明所述液晶組合物還包括占所述液晶組合物總重量10-50％的第六組分，所述第六組分是一種或多種通式Ⅵ的化合物：

其中，

R₇和R₈相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或烷氧基，或碳原子數(shù)為2-5的烯基；

和相同或不同，各自獨立地表示或

Z₂表示-COO-或單鍵；

p表示0、1或2。

在一些實施方案中，R₇表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或烷氧基，或碳原子數(shù)為2-3的烯基。在一些實施方案中，優(yōu)選地，R₇表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或烷氧基，或乙烯基。

在一些實施方案中，表示或

在一些實施方案中，Z₂表示單鍵。

在一些實施方案中，表示或

在本發(fā)明的一些實施方案中，優(yōu)選所述第一組分占所述液晶組合物總重量的6-18％；所述第二組分占所述液晶組合物總重量的11-22％；所述第三組分化合物占所述液晶組合物總重量的3-12％；所述第四組分占所述液晶組合物總重量的3-12％；所述第五組分占所述液晶組合物總重量的10-26％；以及所述第六組分占所述液晶組合物總重量的10-37％。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅰ的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅱ-1的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅱ-2的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在一些實施方案中，特別優(yōu)選地，所述通式Ⅲ的化合物選自由化合物Ⅲ-1、Ⅲ-3、Ⅲ-4、Ⅲ-5、Ⅲ-6、Ⅲ-8、Ⅲ-10和Ⅲ-11組成的組中一種或更多種化合物。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅳ的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在一些實施方案中，特別優(yōu)選地，所述通式Ⅴ的化合物選自由通式Ⅴ-1、Ⅴ-4、Ⅴ-5、Ⅴ-6、Ⅴ-7、Ⅴ-8、Ⅴ-9、Ⅴ-10和Ⅴ-11的化合物組成的組。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在一些實施方案中，特別優(yōu)選地，所述通式Ⅵ的化合物選自由通式Ⅵ-1、Ⅵ-2、Ⅵ-3、Ⅵ-4和Ⅵ-6的化合物組成的組。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-1的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-2的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-3的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-4的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-5的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-6的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-7的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-8的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-9的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-10的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅲ-11的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

作為特別優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通式Ⅲ的化合物選自由以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-1的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-2的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-3的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-4的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-5的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-6的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-7的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-8的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-9的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-10的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅴ-11的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

作為特別優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通式Ⅴ的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-1的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-2的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-3的化合物選自以下化合物組成的組

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-4的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-5的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-6的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述通式Ⅵ-7的化合物選自以下化合物組成的組：

以及

作為特別優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通式Ⅵ的化合物選自以下化合物組成的組：

本發(fā)明還提供一種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件包括本發(fā)明所提供的液晶組合物。

通過采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的液晶組合物具有較寬的向列相溫度范圍、較大的光學各向異性、較高的介電各向異性、較高的清亮點、低的閾值電壓以及低粘度等特性。本發(fā)明的液晶組合物適用于液晶顯示器件中，使該液晶顯示器件具有快速響應以及優(yōu)越的省電性能。

在本發(fā)明中如無特殊說明，所述的比例均為重量比，所有溫度均為攝氏度溫度，所述的響應時間數(shù)據(jù)的測試選用的盒厚為7μm。

具體實施方式

以下將結(jié)合具體實施方案來說明本發(fā)明。需要說明的是，下面的實施例為本發(fā)明的示例，僅用來說明本發(fā)明，而不用來限制本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明主旨或范圍的情況下，可進行本發(fā)明構(gòu)思內(nèi)的其他組合和各種改良。

為便于表達，以下各實施例中，液晶組合物的基團結(jié)構(gòu)用表1所列的代碼表示：

表1液晶化合物的基團結(jié)構(gòu)代碼

以如下結(jié)構(gòu)式的化合物為例：

該結(jié)構(gòu)式如用表2所列代碼表示，則可表達為：nCPUF，代碼中的n表示左端烷基的C原子數(shù)，例如n為“3”，即表示該烷基為-C₃H₇；代碼中的C代表環(huán)己烷基。

以下實施例中測試項目的簡寫代號如下：

Cp(℃)： 清亮點(液晶從向列相到各相同性相轉(zhuǎn)變溫度)

Δn： 光學各向異性(589nm，25℃)

Δε： 介電常數(shù)各向異性(1KHz，25℃)

Vth： 閾值電壓(1KHZ，25℃，TN90)

VHR(初始)： 電壓保持率(％)

γ1： 扭轉(zhuǎn)粘度(mPa*s，在25℃下)

其中，折射率各向異性是使用阿貝折光儀在鈉光燈(589nm)光源下、于25℃測試得；介電測試盒為TN90型，盒厚7μm。

Δε＝ε∥-ε⊥，其中，ε∥為平行于分子軸的介電常數(shù)，ε⊥為垂直于分子軸的介電常數(shù)，測試條件：25℃、1KHz、測試盒為TN90型，盒厚7μm。

VHR(初始)是使用TOYO6254型液晶物性評價系統(tǒng)測試得；測試溫度為60℃，測試電壓為5V，測試時間為166.7ms。

在以下的實施例中所采用的各成分，均可以通過公知的方法進行合成，或者通過商業(yè)途徑獲得。這些合成技術(shù)是常規(guī)的，所得到各液晶化合物經(jīng)測試符合電子類化合物標準。

按照以下實施例規(guī)定的各液晶組合物的配比，制備液晶組合物。所述液晶組合物的制備是按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法進行的，如采取加熱、超聲波、懸浮等方式按照規(guī)定比例混合制得。

對照例1

按表2中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成對照例1的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表2液晶組合物配方及其測試性能

對照例2

按表3中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成對照例2的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表3液晶組合物配方及其測試性能

對照例3

按表4中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成對照例3的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表4液晶組合物配方及其測試性能

實施例1

按表5中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例1的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表5液晶組合物配方及其測試性能

實施例2

按表6中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例2的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表6液晶組合物配方及其測試性能

實施例3

按表7中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例3的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表7液晶組合物配方及其測試性能

實施例4

按表8中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例4的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表8液晶組合物配方及其測試性能

實施例5

按表9中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例5的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表9液晶組合物配方及其測試性能

實施例6

按表10中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例6的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表10液晶組合物配方及其測試性能

實施例7

按表11中所列的各化合物及重量百分數(shù)配制成實施例7的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表11液晶組合物配方及其測試性能

從以上實施例數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明所提供的液晶組合物具有較大的光學各向異性、較大的介電各向異性、較高的清亮點，較低的粘度以及低的閾值電壓的特性，可適用于液晶顯示器中，滿足液晶顯示器低功耗的性能要求，尤其適用于快速響應的IPS顯示模式。

以上實施方式只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人了解本發(fā)明內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。