本发明涉及一种合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性的液晶组合物，以及包含所述液晶组合物的的液晶显示器件。
背景技术：
液晶显示器件用于信息显示的众多领域，可用于直视显示器也用于投影型显示器。
根据显示模式的类型分为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。
工作在TN、STN模式的元件使用正介电各项异性液晶，而工作在VA模式的元件使用负介电各项异性液晶，IPS模式既可使用正介电各项异性液晶，也可使用负介电各项异性液晶。其中，IPS显示模式具有良好的视角特性和改善的响应时间，被越来越多的用于多媒体应用(例如手机、平板电脑)，乃至用于TV及桌面监视器。
随着技术的发展，人们对显示器件的要求在不断提高，如趋于完美的现实效果、低功耗、快响应、寿命长等，这也从侧面要求液晶材料不断提升性能参数。
含有光学各向异性适当的液晶材料的液晶显示器件能够增大对比度。不同的液晶显示模式对光学各项异性的要求是不一样的，光学各项异性变小可获得较宽的视角。
含有粘度小的液晶材料的液晶显示器件能够缩短响应时间。当液晶显示器件的响应时间短时，可适用于动画显示。
含有介电各项异性大的液晶材料，可降低液晶的阈值电压，进一步降低消耗电功率，但介电越大越容易被光热电破坏造成离子析出，从而导致电阻率降低。
此外，液晶组合物对紫外线(UV)的稳定性及热稳定性与液晶显示器件的寿命相关联。提高液晶组合物对紫外线(UV)的稳定性及热稳定性可延长液晶显示器件的寿命。
现有技术无法兼顾合适大的介电各项异性、快响应、抗UV及高温稳定的性能均衡问题，不能同时满足各方面指标。因此，为了获得稳定的液晶显示状态，达到上述要求，通过液晶材料的优化来提供合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性，是本领域技术人员的努力方向。
从液晶材料的制备角度出发，液晶材料的各项性能是互相牵制影响的，某项性能指标的提升可能会使其它性能发生变化。因此，制备各方面性能都合适的液晶材料往往需要创造性劳动。
本发明的目的是提供一种合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性的液晶组合物。
技术实现要素：
发明目的：本发明的目的是提供一种具有合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性的液晶组合物。
本发明的另一目的是提供一种液晶显示器件，其包含具有合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性的液晶组合物。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
一种或多种选自通式I的化合物组成的组
一种或多种选自通式II的化合物组成的组
以及
一种或多种选自通式III的化合物组成的组
其中，
R1和R2相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；
R3和R4相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-10的直链烷基；
R5和R6相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；碳原子数为2-7的直链烯基；
m和n相同或不同，各自独立地表示1或2；
环相同或不同，各自独立地表示
当n表示2时，两个环相同或不同，各自独立地表示
在本发明的实施方案中，优选地所述通式I的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
其中，
R1表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；
R2表示碳原子数为1-7的直链烷氧基，
优选地所述通式II的化合物选自由下列化合物组成的组：
其中，
R3和R4相同或不同，各自独立地表示碳原子数为2-8的直链烷基，
优选地所述通式III的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
其中，
R5和R6相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；碳原子数为2-7的直链烯基。
在本发明的实施方案中，更优选地所述通式I的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
更优选地所述通式II的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
更优选地所述通式III的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
在本发明的实施方案中，所述液晶组合物还包含：一种或多种通式IV和/或V的化合物
其中，
R7、R8、R9和R10相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；
p表示1或2；
Z1表示单键、-CH2O-、-COO-。
在本发明的实施方案中，优选地所述通式IV的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
其中，
R7表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；
R8表示碳原子数为1-7的直链烷氧基，
所述通式V的化合物选自由下列化合物组成的组：
其中，
R9表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；
R10表示碳原子数为1-7的直链烷氧基。
在本发明的实施方案中，更优选地所述通式IV的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
所述通式V的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
在本发明的实施方案中，所述液晶组合物还包含：一种或更多种选自通式VI的化合物组成的组
其中，
R11和R12相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基、碳原子数为1-7的直链烷氧基；环相同或不同，各自独立地表示
Z2表示单键、-CH2O-或-COO-。
在本发明的实施方案中，优选地所述通式VI的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
其中，
R11和R12相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的直链烷基。
在本发明的实施方案中，更优选地所述通式VI的化合物选自由下列化合物组成的组：
以及
作为优选方案，本发明所述的液晶组合物中，通式I的化合物的重量百分含量为1-25％；通式II的化合物的重量百分含量为1-20％；通式III的化合物的重量百分含量为30-75％；通式IV和/或V的化合物的重量百分含量为10-50％；通式VI的化合物的重量百分含量为0-10％。
作为优选方案，本发明所述的液晶组合物中，通式I的化合物的重量百分含量为1-20％；通式II的化合物的重量百分含量为1-15％；通式III的化合物的重量百分含量为30-70％；通式IV和/或V的化合物的重量百分含量为10-45％；通式VI的化合物的重量百分含量为0-10％。
作为优选方案，本发明所述的液晶组合物中，通式I的化合物的重量百分含量为5-15％；通式II的化合物的重量百分含量为1-10％；通式III的化合物的重量百分含量为40-70％；通式IV和/或V的化合物的重量百分含量为15-43％；通式VI的化合物的重量百分含量为0-5％。
作为优选方案，本发明所述的液晶组合物中，通式I的化合物的重量百分含量为5-15％；通式II的化合物的重量百分含量为1-10％；通式III的化合物的重量百分含量为40-70％；通式IV的化合物的重量百分含量为9-19％；通式V的化合物的重量百分含量为6-24％；通式VI的化合物的重量百分含量为1-5％。
作为优选方案，本发明所述的液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量35％的化合物III-1-4；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物III-5-1；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-3-3；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-3-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-4-2；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物V-1；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物V-2；以及
占所述液晶组合物总重量7％的化合物V-8，
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量31％的化合物III-1-4；
占所述液晶组合物总重量3％的化合物III-5-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物IV-3-3；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物IV-4-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物IV-4-2；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物V-1；
占所述液晶组合物总重量8％的化合物V-2；以及
占所述液晶组合物总重量8％的化合物V-8，
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量33％的化合物III-1-4；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物III-4-3；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-1-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-1-3；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-1-7；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-1；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物V-2；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-8；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物V-5；以及
占所述液晶组合物总重量3％的化合物VI-3-1，
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-3；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量30％的化合物III-1-4；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-1-1；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-1-3；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-1-7；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-2-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-2；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-8；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-5；以及
占所述液晶组合物总重量2％的化合物VI-3-1，
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量3％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量3％的化合物II-2；
占所述液晶组合物总重量21％的化合物III-1-1；
占所述液晶组合物总重量12％的化合物III-1-2；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量8％的化合物III-2-1；
占所述液晶组合物总重量8％的化合物III-4-3；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物III-4-4；
占所述液晶组合物总重量9％的化合物III-5-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-1-1；
占所述液晶组合物总重量6％的化合物IV-2-1；以及
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-2，
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-1-2；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物I-2-1；
占所述液晶组合物总重量3％的化合物II-1；
占所述液晶组合物总重量20％的化合物III-1-1；
占所述液晶组合物总重量15％的化合物III-1-2；
占所述液晶组合物总重量10％的化合物III-3-3；
占所述液晶组合物总重量10％的化合物III-2-1；
占所述液晶组合物总重量7％的化合物III-4-3；
占所述液晶组合物总重量8％的化合物III-5-1；
占所述液晶组合物总重量4％的化合物IV-1-1；
占所述液晶组合物总重量5％的化合物IV-2-1；以及
占所述液晶组合物总重量6％的化合物V-2。
本发明的另一个方面是提供一种包含合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性的液晶组合物的液晶显示器件。
本发明通过大量实验筛选，优选得到本发明的液晶组合物具有合适大的介电各项异性、快响应、对紫外线(UV)及高温稳定性等特性，本发明所述的液晶组合物适用于VA或IPS/FFS液晶显示器件中。
在本发明中如无特殊说明，所述的比例均为重量比，所有温度均为摄氏度温度，所述的响应时间数据的测试选用的盒厚为4μm。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
为便于表达，以下各实施例中，液晶组合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：mCPWn，代码中的m表示左端烷基的碳原子数，例如m为“2”，即表示该烷基为-C2H5；代码中的C代表“环己烷基”，代码中的P代表“1,4-亚苯基”，代码中的W代表“2,3-二氟-1,4-亚苯基”，代码中的n表示左端烷基的碳原子数，例如n为“2”，即表示该烷基为-C2H5。
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
Cp： 清亮点(向列-各向同性相转变温度，℃)
Δn： 光学各向异性(589nm，25℃)
Δε： 介电各向异性(1KHz，25℃)
η 粘度(mPa*s，25℃)
Vth 阈值电压＝在10％相对透过率时的特征电压
Vsat 饱和电压＝在90％相对透过率时的特征电压
Toff 撤电时，从90％透过率降至10％透过率所需的时间(ms，25℃)
VHR(初始)： 初始电压保持率(％)
VHR(UV)： UV光照射后的电压保持率(％)
VHR(高温)： 150℃下高温保持1h后的电压保持率(％)
其中，光学各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得；V10测试条件：DMS505/方波/1KHZ，4μm VA cell；
Δε＝ε‖-ε⊥，其中，ε‖为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、1KHz、6μm VA cell；
VHR(初始)是使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得；测试温度为60℃，测试电压为5V，测 试频率为6Hz；
VHR(UV)是使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得；使用波长为365nm、能量为6000mJ/cm2的光照射液晶后测试，测试温度60℃，测试电压为5V，测试频率为6Hz；
VHR(高温)是使用TOY06254型液晶物性评价系统测试得；液晶在150℃下高温保持1h后测试，测试温度60℃，测试电压为5V，测试频率为6Hz；
在以下的实施例中所采用的各成分，均可以通过公知的方法进行合成，或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的，所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照以下实施例规定的各液晶组合物的配比，制备液晶组合物。所述液晶组合物的制备是按照本领域的常规方法进行的，如采取加热、超声波、悬浮等方式按照规定比例混合制得。
制备并研究下列实施例中给出的液晶组合物。下面显示了各液晶组合物的组成和其性能参数测试结果。
对比例1
以表2所列的各化合物及重量百分数配制成对比例1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表2液晶组合物配方及其测试性能
对比例2
以表3所列的各化合物及重量百分数配制成对比例2的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
实施例1
按表4中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例1的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
实施例2
按表5中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例2的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
实施例3
按表6中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例3的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表6液晶组合物配方及其测试性能
实施例4
按表7中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例4的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表7液晶组合物配方及其测试性能
实施例1、实施例3分别与对比例1、对比例2相比，该液晶组合物具有较小的旋转粘度和响应时间，较好的稳定性，在合适的介电各项异性下能同时兼顾快响应和高可靠性的要求，适用于VA或IPS/FFS液晶显示器件。
实施例2、实施例4分别与对比例1、对比例2相比，该液晶组合物在兼顾快响应和高可靠性的要求的同时具有大的介电各项异性，适用于VA或IPS/FFS液晶显示器件。
对比例3
以表8所列的各化合物及重量百分数配制成对比例3的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表8液晶组合物配方及其测试性能
实施例5
按表9中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例5的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表9液晶组合物配方及其测试性能
实施例6
按表10中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例6的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表10液晶组合物配方及其测试性能
实施例5、实施例6分别与对比例3相比，该液晶组合物具有较小的旋转粘度和响应时间，较好的稳定性，在合适的介电各项异性下能同时兼顾快响应和高可靠性的要求，适用于VA或IPS/FFS液晶显示器件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。