本發(fā)明屬于液晶材料領(lǐng)域，涉及一種液晶組合物及其在液晶顯示中的應(yīng)用。
技術(shù)背景
薄膜晶體管液晶顯示器(tft-lcd)經(jīng)歷了漫長的基礎(chǔ)研究階段，在實現(xiàn)大生產(chǎn)、商業(yè)化之后，以其輕薄、環(huán)保、高性能等優(yōu)點已經(jīng)成為lcd應(yīng)用中的主流產(chǎn)品：無論是小尺寸的手機屏、還是大尺寸的筆記本電腦(notebookpc)或監(jiān)視器(monitor)，以及大型化的液晶電視(lcd-tv)，到處可見tft-lcd的應(yīng)用。
早期商用的tft-lcd產(chǎn)品基本采用了tn顯示模式，其最大問題是視角窄。隨著產(chǎn)品尺寸的增加，特別是在tv領(lǐng)域的應(yīng)用，具有廣視野角特點的ips顯示模式、va顯示模式依次被開發(fā)出來并加以應(yīng)用，尤其是基于va顯示模式的改進(jìn)，分別先后在各大公司得到了突破性的發(fā)展，這主要取決于va模式本身所具有的寬視野角、高對比度和無需摩擦配向等優(yōu)勢，再有就是，va模式顯示的對比度對液晶的光學(xué)各向異性(△n)、液晶盒的厚度(d)和入射光的波長(λ)依賴度較小，必將使得va這種模式成為極具前景的顯示技術(shù)。
但是，va模式等的有源矩陣尋址方式的顯示元件所用的液晶介質(zhì)，本身并不完美，例如殘像水平要明顯差于正介電各向異性的顯示元件，響應(yīng)時間比較慢，驅(qū)動電壓比較高等缺點。此時，一些新型的va顯示技術(shù)悄然而生：像psva技術(shù)即實現(xiàn)了mva/pva類似的廣視野角顯示模式，也簡化了cf工藝，從而降低cf成本的同時，提高了開口率，還可以獲得更高的亮度，進(jìn)而獲得更高的對比度。此外，由于整面的液晶都有預(yù)傾角，沒有多米諾延遲現(xiàn)象，在保持同樣的驅(qū)動電壓下還可以獲得更快的響應(yīng)時間，殘像水平也不會受到影響，但是由于像素中fineslit密集分布電極，故如果電極寬度不能均勻分布，很容易出現(xiàn)顯示不均的問題。像uvva技術(shù)，在保持psva技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，由于在tft側(cè)沒有slit結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)像素電極寬度不均引起的顯示不均問題還得到了改進(jìn)。雖然顯示器件在不斷的發(fā)展，但是人們還要一直致力于研究新的液晶化合物，得以使液晶介質(zhì)及其應(yīng)用于顯示器件的性能不斷的向前發(fā)展。
前期我司發(fā)明了末端基團(tuán)含有
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種含有環(huán)丙基的負(fù)介電各向異性的極性化合物的液晶組合物及應(yīng)用，特別適用于具有有源矩陣尋址的電光顯示器，所述顯示器基于va(垂直配向)模式或ips(面內(nèi)切換)模式或ffs(邊緣場切換)，包括進(jìn)一步的發(fā)展如mva(多疇va)，pva(圖案化va)或cpa(廣視角)模式，及新型的psva(聚合物穩(wěn)定配向)和uv2a(uv光垂直配向)模式等。
所述液晶組合物包含式ⅰ-1和/或式ⅰ-2所示化合物中的一種或多種化合物，
其中，
r1、r2各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基或碳原子數(shù)為1-10的烷氧基；
z表示單鍵、-ch2-、-ch2-ch2-、-ch＝ch-、-c≡c-、-coo-、-ooc-、-och2-或-ch2o-中的一種或多種；
環(huán)a表示為以下基團(tuán)中的一種或多種：
m、n、o各自獨立地表示0、1、2或3，當(dāng)m﹥1時，環(huán)a可以相同或不同；
所述液晶組合物還包含一種或多種式ⅱ所示的化合物；
其中，
r3、r4可以相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基或碳原子數(shù)為1-10的烷氧基；
環(huán)b、環(huán)c各自獨立地表示以下基團(tuán)中的一種或多種；
p表示1、2或3，當(dāng)p＞1時，環(huán)b可以相同或不同。
所述式ⅰ-1所示化合物優(yōu)選為式ⅰ-1-1至式ⅰ-1-5所示化合物；所述式ⅰ-2所示化合物優(yōu)選為式ⅰ-2-1至式ⅰ-2-4所示化合物：
其中，
r1、r2各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-7的烷基或碳原子數(shù)為1-7的烷氧基；
z各自獨立地表示單鍵、-ch2-、-c2h4-或-ch2o-中的一種或多種；
o、n各自獨立地表示0、1、2或3。
所述式ⅱ所示化合物優(yōu)選為如下化合物：
其中，r3、r4可以相同或不同，各自獨立地表示碳原子為1-7的烷基或碳原子數(shù)為1-7的烷氧基。
本發(fā)明所提供的液晶組合物還可以包含一種或多種式ⅲ所示的化合物：
其中，r5、r6各自獨立地表示碳原子為1-10的烷基或碳原子數(shù)為1-10的烷氧基；
x表示為單鍵、-ch2-、-ch2-ch2-、-ch＝ch-、-c≡c-、-coo-、-ooc-、-och2-或-ch2o-中的一種或多種；
環(huán)d表示以下基團(tuán)中的一種或多種：
a、b各自獨立地表示0、1或2，當(dāng)a＞1，環(huán)d可以相同或不同；
l1、l2各自獨立地表示h或f。
所述式ⅲ所示的化合物優(yōu)選為如下所示化合物
其中，r5、r6可以相同或不同，各自獨立地表示碳原子為1-7的烷基或碳原子數(shù)為1-7的烷氧基；
x可相同或不同，各自獨立地表示單鍵、-ch2-、-ch2-ch2-或-ch2o-中的一種或多種；
b表示為0、1或2。
本發(fā)明全部的化合物可通過自身已知的方法制備，液晶組合物通過常規(guī)的方法制備。通常將各成分混合加熱使其互相溶解，直至觀察到溶解過程完成。也可以在合適的有機溶劑中將所有成分溶解，在徹底混合后除去溶劑，最終得到均一的液晶組合物。
本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明所提供液晶組合物的液晶顯示器件，優(yōu)選通過有源矩陣尋址的液晶顯示器件。所述的顯示器，優(yōu)選為ips顯示器、ffs顯示器、va顯示器。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：
本發(fā)明的液晶組合物具有高清亮點、大的負(fù)介電各向異性。特別適用于高分辨率、快速響應(yīng)的有源矩陣顯示器。
由于使用了環(huán)丙基類化合物，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于增加了負(fù)介電各向異性液晶組合物的互溶性，并且使得負(fù)介電各向異性液晶組合物具有高電荷保持率、大介電、低粘度、響應(yīng)時間快的特點，適用于有源矩陣電光學(xué)元件和液晶顯示器中。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實施例。在不偏離本發(fā)明主旨或范圍的情況下，通過在本發(fā)明的液晶組合物內(nèi)還可以通過對各組分含量的調(diào)整，修改或改良出具有不同閾值，清亮點，雙折射特性的液晶混合物，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所述材料如無特別說明均能從公開商業(yè)途徑而得。
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(jìn)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，所得到的各液晶化合物經(jīng)測試符合電子類化合物標(biāo)準(zhǔn)。
實施例中的符號的具體意義及測試條件如下：
cp：單位℃，表示液晶的清亮點。
△n：光學(xué)各向異性，△n＝ne-no，其中，no為尋常光的折射率，ne為非尋常光的折射率，測試條件為，589nm，25±0.5℃。
△ε：介電各向異性，△ε＝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)，測試條件為25±0.5℃；1khz；hp4284a；4.0微米va盒。
γ1：旋轉(zhuǎn)粘度，單位mpa·s，測試條件為25±0.5℃。
實施例1
本實施例的液晶組合物按百分含量包括下列化合物：
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.077；δε＝-3.8；ε⊥＝9.6；cp＝85.6℃；γ1＝90.3；
實施例2
本實施例的液晶組合物按百分含量包括下列化合物：
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.1255；δε＝-1.7；ε⊥＝8.8；cp＝92.7℃；γ1＝96.4；
實施例3
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.1170；δε＝-3.6；ε⊥＝12.6；cp＝98.5℃；γ1＝95.0；
實施例4
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.0984；δε＝-2.8；ε⊥＝8.2；cp＝89.4℃；γ1＝92.7
實施例5
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.1550；δε＝-7.2；ε⊥＝12.3；cp＝95.4℃；γ1＝100.6
實施例6
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.2015；δε＝-6.2；ε⊥＝14.8；cp＝100.7℃；γ1＝110.9；
實施例7
以上所有結(jié)構(gòu)式中的環(huán)己基均為反式構(gòu)型。組合物的物理參數(shù)如下；
δn＝0.1735；δε＝-5.5；ε⊥＝9.6；cp＝105.5℃；γ1＝110.9；
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明做了詳盡的描述，但他們是本發(fā)明的代表例，在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之做一些修改和改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明并不是有上述說明而限定，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。