液晶組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，具體涉及一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶 顯示元件或液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，液晶化合物的應(yīng)用范圍拓展的越來越廣，其可應(yīng)用于多種類型的顯示器、電 光器件、傳感器等中。用于上述顯示領(lǐng)域的液晶化合物的種類繁多，其中向列相液晶應(yīng)用最 為廣泛。向列相液晶已經(jīng)應(yīng)用在無源TN、STN矩陣顯示器和具有TFT有源矩陣的系統(tǒng)中。
[0003] 對于薄膜晶體管技術(shù)(TFT-IXD)應(yīng)用領(lǐng)域，近年來市場雖然已經(jīng)非常巨大，技術(shù)也 逐漸成熟，但人們對顯示技術(shù)的要求也在不斷的提高，尤其是在實現(xiàn)快速響應(yīng)，降低驅(qū)動電 壓以降低功耗等方面。液晶材料作為液晶顯示器重要的光電子材料之一，對改善液晶顯示 器的性能發(fā)揮重要的作用。
[0004] 作為液晶材料，需要具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及對電場和電磁輻射的穩(wěn)定 性。而作為薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)用液晶材料，不僅需要具有如上穩(wěn)定性外，還應(yīng)具有 較寬的向列相溫度范圍、合適的雙折射率各向異性、非常高的電阻率、良好的抗紫外線性 能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。
[0005] 對于動態(tài)畫面顯示應(yīng)用，消除顯示畫面殘影和拖尾，要求液晶具有很快的響應(yīng)速 度，因此要求液晶具有較低的旋轉(zhuǎn)粘度γ 1;另外，對于便攜式設(shè)備，為了降低設(shè)備能耗，希 望液晶的驅(qū)動電壓盡可能低；而對于電視等用途的顯示器來說，對于液晶的驅(qū)動電壓要求 不是那么的低。
[0006] 液晶化合物的粘度，尤其是旋轉(zhuǎn)粘度γ i直接影響液晶加電后的響應(yīng)時間，不管是 上升時間（tQn)還是下降時間（Wf)，都與液晶的旋轉(zhuǎn)粘度 γι成正比關(guān)系，上升時間（^)由 于與液晶盒和驅(qū)動電壓有關(guān)，可以通過加大驅(qū)動電壓的方法與降低液晶盒盒厚來調(diào)節(jié);而 下降時間（toff)與驅(qū)動電壓無關(guān)，主要是與液晶的彈性常數(shù)與液晶盒盒厚有關(guān)，盒厚的下降 會降低下降時間（t Qff)，而不同顯示模式下，液晶分子的運動方式不一樣，TN、IPS、VA三種模 式分別與平均彈性常數(shù)K、扭曲彈性常數(shù)、彎曲彈性常數(shù)成反比關(guān)系。
[0007] 依照液晶連續(xù)體理論，各種不同的液晶在外力（電場、磁場)作用下發(fā)生形變后，會 通過分子間的相互作用，會"回彈"回原來的形狀；同樣的，液晶也是由于分子間的相互作用 力形成"粘度"。液晶分子的微小變化，會使液晶的常規(guī)參數(shù)性能發(fā)生明顯的變化，這些變化 有的是有一定規(guī)律的，有的似乎不易找到規(guī)律，對于液晶分子間的相互作用也會產(chǎn)生明顯 的影響，這些影響非常微妙，至今也沒有形成很完善的理論解釋。
[0008] 液晶的粘度與液晶分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，研究不同液晶分子形成的液晶體系的粘度與液 晶分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是液晶配方工程師的重要任務(wù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶顯示元件或 液晶顯示器，該液晶組合物具有較低的粘度，可以實現(xiàn)快速響應(yīng)，同時具有適中的介電各向 異性Δε、適中的光學(xué)各向異性Δη、高的對熱和光的穩(wěn)定性。包含該液晶組合物的液晶顯示 元件或液晶顯示器具有較寬的向列相溫度范圍、合適的雙折射率各向異性、非常高的電阻 率、良好的抗紫外線性能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。
[0010] 為了實現(xiàn)上述有益技術(shù)效果，本發(fā)明提供一種液晶組合物，所述液晶組合物包含 一種或多種式I所示化合物以及一種或多種式Π 化合物，并且所述液晶組合物必然包含一 種或兩種式Π 所示化合物中式Π -Β所示化合物，即當(dāng)所述液晶組合物中只包含一種式Π 所 示化合物時，所述一種式Π 所示化合物為式Π -Β所示化合物中的任意一種；當(dāng)所述液晶組 合物中包含兩種式Π 所示化合物時，所述兩種式Π 所示化合物可以是一種式Π -Β所示化合 物和一種式Π 中非Π -Β的化合物，也可以是式Π -Β所示化合物中的任意兩種化合物；當(dāng)所 述液晶組合物中包含多于兩種式Π 所示化合物時，所述多于兩種式Π 所示化合物可以是一 種式Π -Β所示化合物和多于一種式Π 中非Π -Β的化合物，也可以是式Π -Β所示化合物中的 任意兩種化合物和至少一種式Π 中非Π -Β的化合物
[0011]
[0012]
[0013] 其中，Xl、X2各自獨立的表示Η或F，但在同一分子式中不能同時為F，也不能同時為 Η；
[0014] 辦、1?1、1?2、1?3各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的 烷基、碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、碳原子數(shù)為2-10的鏈 烯基、氟取代的碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù) 為3-8的鏈烯氧基，且辦、1? 1、1?2、1?3中任一個012可以被環(huán)戊基、環(huán)丁基或環(huán)丙基替代;￥表示乙 基或乙烯基。
[0015]
各自獨立的表示1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞環(huán)己烯基。
[0016] 本發(fā)明所述液晶組合物優(yōu)選不包含含有-CN的液晶化合物、不包含含有吡啶、嘧啶 環(huán)化合物。
[0017] 本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選不含有稠環(huán)結(jié)構(gòu)的液晶化合物。
[0018] 本發(fā)明所提供的液晶組合物&11[58911111，25°(：]>0.08，&￡[110^，25°(：]>2或八 ￡ [ΙΚΗζ，25 °C ] <_2，清亮點Cp>70 · 0 °C，旋轉(zhuǎn)粘度 γ 1 [ 25 °C ]在40~120mPa · s之間。
[0019] 本發(fā)明所提供的液晶組合物，所述液晶組合物式I所示化合物優(yōu)選質(zhì)量百分比含 量為2-25%，式Π -B化合物之一或全部兩種優(yōu)選質(zhì)量百分比含量為5-55%，一種或多種式 Π 所示化合物質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0-30 %。
[0020] 本發(fā)明的液晶組合物不含有含有-CN結(jié)構(gòu)的液晶成分以及含有吡啶、嘧啶環(huán)化合 物。-CN具有很大的永久偶極矩，電子云較為豐富，易于吸附陽離子從而導(dǎo)致離子溶劑化，使 液晶電學(xué)性能的下降，比如電荷保持率VHR、電阻率P、功耗等;吡啶、嘧啶環(huán)化合物由于在UV 下電子易于受到激發(fā)而導(dǎo)致品質(zhì)下降。
[0021] 由于各種取代基的不同，式I具體優(yōu)選為式11-18所示化合物：
[0022]
[0023]
[0024] 其中，Rn表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、R12表示碳原子數(shù)為2-10的烯基、R21表示碳 原子數(shù)為1-10的烷基、R 22表示碳原子數(shù)為1-10的烷氧基。
[0025] 式I所示化合物普遍具有與其他液晶良好的互溶性，尤其是含有R12表示碳原子數(shù) 為2-10的烯基、R 21表示碳原子數(shù)為1-10的烷基的式I所示化合物。
[0026] II-18化合物的光學(xué)各向異性Δ η總體偏小，一般小于混合液晶的Δ η，所以，可以 用于向低的方向調(diào)節(jié)混合液晶的An。當(dāng)含有R22表示碳原子數(shù)為1-10的烷氧基時，由于氧原 子的共輒參與，Δη稍大。
[0027] 本發(fā)明液晶混合物含有式Π -Β化合物之一或兩種
[0028]
[0029] 本發(fā)明液晶混合物可以含有式Π 化合物
[0030]
[0031 ]式Π 化合物優(yōu)選為式π -1至π -10所示化合物：
[0032]
[0033] 本發(fā)明液晶組合物可以為為正性液晶組合物，所述液晶組合物還可以包含一種或 多種式m所示化合物
[0034]
[0035] R4表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷基、碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、氟取代的碳原 子數(shù)為2-10的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基； 且R 4中任一個或多個CH2可以被環(huán)戊基、環(huán)丁基或環(huán)丙基替代。
[0036]
.自獨立地表示：
[0037]
其中一種；
[0038] m表示1，2; Ζ!、Z2各自獨立地表示單鍵、-CF2〇-、-CH2CH2-、-CH 2〇-; Y表示F、氟取代的 碳原子數(shù)為1-5的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-5的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為2-5的鏈烯 基、氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基；
[0039] 所述一種或多種式ΙΠ 所示化合物為ΙΠ 1-ΙΠ 22化合物
[0040]
[0041]
[0042]
[0043] 其中，各自獨立的表示Η或F，在同一分子式中不能同時為F，也不能同時為Η;
[0044] R4表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷基、碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、氟取代的碳原 子數(shù)為2-10的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基， 且R 4中任一個CH2可以被環(huán)戊基、環(huán)丁基或環(huán)丙基替代；
[0045] (F)表示 Η或 F;
[0046] Υ2表示F、氟取代的碳原子數(shù)為1-5的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-5的烷氧基、氟 取代的碳原子數(shù)為2-5的鏈烯基、氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基。
[0047] 本發(fā)明液晶組合物可以為負(fù)性液晶組合物，所述液晶組合物還可以包含一種或多 種式IV所示的化合物
[0048]
[0049] 其中，R5、R6各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷 基、碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、 氟取代的碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈 烯氧基，且R 5、R6中任一個CH2可以被環(huán)戊基、環(huán)丁基或環(huán)丙基替代:Z3、Z4各自獨立地表示單 鍵、-CH2CH2-、_CH2〇_
'各自獨立地表不

:中一種;m表不1，2;n表不0，1，2。
[0050] 所述一種或多種式IV所示的化合物為IV1-IV11化合物
[0051]
[0052]
[0053] R5、R6各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷基、 碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-10的烷氧基、碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、 氟取代的碳原子數(shù)為2-10的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為3-8 的鏈烯氧基，且R 5、R6中任一個CH2可以被環(huán)戊基、環(huán)丁基或環(huán)丙基替代；
[0054] 本發(fā)明液晶組合物可以為負(fù)性液晶組合物，所述液晶組合物還可以包含一種或多 種式V所示的化合物
[0055] V
[0056] R7、R8各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-10的烷基、氟取代的碳原