本发明属于液晶组合物领域，具体涉及一种含有2-甲基-3，4，5三氟苯结构的液晶组合物。
背景技术：
目前，lcd显示器作为最主流的显示器，已广泛用于各种产品中，其中ips和ffs模式显示器因为其独有的硬屏特性以及非常宽的视角特性，目前广泛用于手机、笔记本电脑、平板电脑、电脑显示器、电视等方面。
ips和ffs液晶平面排列导致在暗态时容易出现漏光，对比度性能方面明显劣势于va类(mva、pva、uv2a、psva)显示器。经过研究发现，液晶分子在初始排列时，由于配向层表面存在的配向碎屑等会导致液晶分子排列紊乱从而导致暗态漏光；如何改善液晶排列紊乱成为如何提升ips和ffs模式显示器的重要课题，通过研究发现，液晶的弹性常数增加有助于改善液晶分子的排列。提升液晶组合物的清亮点可以实现提升弹性常数的目的，但是随着清亮点提升，液晶组合物的旋转粘度增加，从而导致液晶显示器响应时间变慢。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种具有大的弹性常数的液晶组合物，以此实现改善液晶显示器对比度的目的。本发明发现，本发明所提供的液晶组合物一方面具有大的弹性常数，另一方面具有较低的旋转粘度，从而实现高对比度和快速响应的液晶显示器。
本发明所述液晶组合物中包括一种或几种通式i所代表的化合物：
其中，r1、r2各自独立地代表c1～c12的直链烷基、直链烷氧基或c2～c12的直链烯基；
所述液晶组合物中包括一种或几种通式ii所代表的化合物：
其中，r3各自独立地代表c1～c12的直链烷基、直链烷氧基或c2～c12的直链烯基；n1＝0或1；a1各自独立地代表：
a2各自独立地代表：
a3各自独立地代表：
所述液晶组合物中包括一种或几种通式iii所代表的化合物：
其中，r4、r5各自独立地代表c1～c12的直链烷基、直链烷氧基或c2～c12的直链烯基，a4、a5各自独立地代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基。
本发明所提供的通式i的化合物为含有环己烯结构的化合物，该类化合物具有大的弹性常数，对于提升液晶组合物的弹性常数非常有效。本发明所提供的通式ii的化合物含有2-甲基-3，4，5-三氟苯结构与cf2o桥键相连的化合物，该类化合物具有非常大的介电各向异性，具有非常大的介电各向异性，用于液晶组合物中可有效地提升液晶组合物的介电各向异性，本发明所提供的通式iii的化合物为两环结构化合物，该类化合物具有非常低的旋转粘度，对于降低液晶组合物的旋旋转粘度非常有效。上述几种物质组合使用，可有效地提高液晶显示器的对比度和响应速度。
作为优选的方案，通式i所代表的化合物选自ia～ib中的一种或多种：
其中，r1、r2各自独立地代表c1～c7的直链烷基或c2～c7的直链烯基；
优选地，通式i所代表的化合物选自式ia1～ib45中的一种或多种：
更优选地，通式i所述化合物选自ia3、ia12、ia21、ia23、ia24、ia25、ia39、ia43、ib3、ib5、ib8、ib10、ib26、ib27、ib30、ib31中的一种或多种；
特别优选地，通式i所述化合物选自ia3、ia21、ia23、ia24、ia25、ia39、ia43、ib3、ib5、ib8、ib10、ib26、ib27、ib30、ib31中的一种或多种；
最优选地，通式i所述化合物选自ia3、ia21、ia23、ia39、ib3、ib5、ib8、ib10、ib26、ib27、ib30、ib31中的一种或多种；
优选的，所述液晶组合物包含质量百分比为1～35％的通式i的化合物；
进一步优选质量百分比为2～30％，2～14％，10～30％，5～18％，2～28％，5～28％，
5～25％或2～26％的通式i的化合物；
更优选质量百分比为2～24％，7～20％，7～16％，6～24％，6～16％，10～24％或2～14％的通式i所代表的化合物。
作为优选的方案，所述通式ii所代表的化合物选自iia～iim中的一种或多种：
优选地，通式ⅱ所代表的化合物选自式iia1～iim5中的一种或多种：
更优选地，通式ii的化合物选自式iia3、iib2、iib3、iic2、iic3、iid2、iid3、iif3、iig3、iig4、iih3、iih4、iih5、iij3、iik2、iik3、iil3、iim3、iim4中的一种或多种；
特别优选地，通式ii的化合物选自式iib3、iic2、iic3、iid3、iif3、iig3、iig4、iih3、iih4、iih5、iik3、iil3、iim3、iim4中的一种或多种；
最优选地，通式ii的化合物选自式iib3、iic2、iic3、iid3、iig3、iig4、iih3、iih4、iih5、iil3、iim3、iim4中的一种或多种；
优选的，所述液晶组合物包含5～50％的通式ii所代表的化合物；
更优选地，所述液晶组合物包含8～37％，8～40％，8～35％，15～40％，8～21％，8～38％的通式ii所代表的化合物；
特别优选地，所述液晶组合物包含11～34％，11～30％，12～27％，11～30％，11～34％，11～21％，15～34％，11～33％，12～34％的通式ii所代表的化合物。
作为优选的方案，通式iii所代表的化合物选自式iiia～iiic中的一种或多种：
其中，r4各自独立地代表c1～c7的直链烷基；r5各自独立地代表c1～c7的直链烷基、直链烷氧基或c2～c7的直链烯基；
进一步优选地，通式iii所代表的化合物选自式iiia1～iiic24中的一种或多种：
更优选地，通式iii所代表的化合物选自iiia3、iiia7、iiia11、iiia12、iiia25、iiia29、iiia31、iiia37、iiib18、iiib22、iiic2、iiic4、iiic15、iiic20中的一种或多种；
特别优选地，通式iii所代表的化合物选自iiia25、iiia29、iiia37、iiib18、iiib22、iiic2、iiic4、iiic15、iiic20中的一种或多种；
优选的，所述液晶组合物包含10～75％的通式iii所代表的化合物；
更优选地，所述液晶组合物包含20～70％，30～70％，20～50％，30～50％，20～65％的通式iii所代表的化合物；
特别优选地，所述液晶组合物包含22～62％，42～65％，22～65％，32～47％，32～65％，22～47％的通式iii所代表的化合物。
作为优选的方案，所述液晶组合物中还包括一种或多种的通式iv所代表的化合物：
其中，r6、r7各自独立地代表c1～c12的直链烷基、直链烷氧基或c2～c12的直链烯基；a6各自独立地代表反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；
优选的，通式iv所代表的化合物选自iva～ivb中的一种或多种：
其中，其中，r6、r7各自独立地代表c1～c7的直链烷基、直链烷氧基或c2～c7的直链烯基。
优选地，通式iv所代表的化合物选自iva1～ivb62中的一种或多种：
更优选地，通式iv所代表的化合物选自iva3、iva5、iva8、iva10、iva26、iva31、iva33、iva53、ivb3、ivb5、ivb8、ivb10、ivb13、ivb25、ivb30、ivb35中的一种或多种；
特别优选地，本发明所提供的通式iv的化合物选自iva3、iva8、iva10、iva26、iva31、iva33、iva53、ivb3、ivb8、ivb13、ivb25、ivb30、ivb35中的一种或多种；
优选的，所述液晶组合物包含0～35％的通式iv所代表的化合物；
更优选地，所述液晶组合物包含0～25％，0～21％，0～20％，1～25％，0～22％，0～18％的通式iv所代表的化合物；
特别优选地，所述液晶组合物包含3～21％，6～21％，3～18％的通式iv所代表的化合物。
作为优选的方案，本发明所述液晶组合物中还包括一种或多种的通式v所代表的化合物：
其中，r8各自独立地代表c1～c12的直链烷基、直链烷氧基或c2～c12的直链烯基；x1各自独立地代表f、cf3、ocf3；l1、l2各自独立地代表h或f；a7各自独立地代表：
优选的，通式v所代表的化合物选自va～vk中的一种或多种：
进一步优选的，r8各自独立地代表c1～c7的直链烷基或c2～c7的直链烯基；x1各自独立地代表f、cf3或ocf3；
更进一步优选的，r8各自独立地代表c1～c5的直链烷基或c2～c5的直链烯基；x1各自独立地代表f、cf3或ocf3。
优选的，所述液晶组合物中还包括一种或多种的通式vi所代表的化合物：
其中，r9、r10各自独立地代表f、c1～c12的直链烷基或c2～c12的直链烯基；
进一步优选的，通式vi所代表的化合物选自via或vib中的一种或多种：
其中，r9、r10各自独立地代表c1～c7的直链烷基或c4～c5的直链烯基；
进一步优选地，r9、r10各自独立地代表c1～c5的直链烷基或c4～c5的直链烯基。
本发明所述液晶组合物包括如下质量百分比的组分：
(1)、1～35％的通式i所代表的化合物；
(2)、5～50％的通式ii所代表的化合物；
(3)、10～75％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～35％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～50％的通式v～viii所代表的化合物。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～30％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～40％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～43％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～34％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
特别优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：(1)、6～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～33％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～14％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～37％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～42％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～14％的通式i所代表的化合物；
(2)、12～34％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、10～30％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～35％的通式ii所代表的化合物；
(3)、30～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～36％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、10～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～30％的通式ii所代表的化合物；
(3)、32～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～34％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有非常大的弹性常数，对于提升液晶显示器的对比度非常有效。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、5～18％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～35％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～40％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、6～16％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～33％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～20％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和优异的低温互溶性，对于改善液晶显示器的对比度以及拓宽液晶显示器的低温工作范围非常有效。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～28％的通式i所代表的化合物；
(2)、15～40％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～50％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～40％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、15～34％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～47％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和较大的介电各向异性，对于提升液晶显示器的对比度和降低液晶显示器的驱动电压非常有效。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、5～28％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～21％的通式ii所代表的化合物；
(3)、30～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～40％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、6～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～21％的通式ii所代表的化合物；
(3)、32～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～34％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和低的旋转粘度，对于提升液晶显示器的对比度和改善响应时间非常有效。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～28％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～38％的通式ii所代表的化合物；
(3)、30～50％的通式iii所代表的化合物；
(4)、1～36％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～34％的通式ii所代表的化合物；
(3)、32～47％的通式iii所代表的化合物；
(4)、5～33％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和较大的介电各向异性，对于提升液晶显示器的对比度和降低液晶显示器的驱动电压非常有效。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、5～25％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～35％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～70％的通式iii所代表的化合物；
(4)、1～25％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～40％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、7～20％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～30％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、3～21％的通式iv所代表的化合物；
(5)、0～37％的通式v～viii所代表的化合物。
特别优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、10～20％的通式i所代表的化合物；
(2)、12～27％的通式ii所代表的化合物；
(3)、42～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、6～21％的通式iv所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和低的旋转粘度，以及具有非常优异的稳定性，对于改善液晶显示器的对比度，提升响应时间非常有效，另外用该液晶组合物生产的液晶显示器具有非常优异的信赖性。
特别优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、7～16％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～30％的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～62％的通式iii所代表的化合物；
(4)、3～18％的通式iv所代表的化合物；
(5)、4～37％的通式v～viii所代表的化合物。
优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～26％的通式i所代表的化合物；
(2)、8～38％的通式ii所代表的化合物；
(3)、20～65％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～22％的通式iv所代表的化合物；
(5)、1～40％的通式v～viii所代表的化合物。
更优选地，本发明所提供的液晶组合物包含以下质量百分比的组分：
(1)、2～24％的通式i所代表的化合物；
(2)、11～34的通式ii所代表的化合物；
(3)、22～62％的通式iii所代表的化合物；
(4)、0～18％的通式iv所代表的化合物；
(5)、4～37％的通式v～viii所代表的化合物。
上述液晶组合物具有大的弹性常数和较大的介电各向异性，对于提升液晶显示器的对比度和降低液晶显示器的驱动电压非常有效。
本发明所述液晶组合物的制备方法无特殊限制，可采用常规方法将两种或多种化合物混合进行生产，如通过在高温下混合不同组分并彼此溶解的方法制备，其中，将液晶组合物溶解在用于该化合物的溶剂中并混合，然后在减压下蒸馏出该溶剂；或者本发明所述液晶组合物可按照常规的方法制备，如将其中含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中，或将各所属组分在有机溶剂中溶解，如丙酮、氯仿或甲醇等，然后将溶液混合去除溶剂后得到。
本发明的另一目是保护本发明所述的的液晶组合物在lcd显示器中的应用；
优选在ips或ffs模式显示器中的应用。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过添加通式i所代表的化合物增加液晶组合物的弹性常数，通过增加通式ii类化合物提升液晶组合物的介电各向异性，增加通式iii的化合物降低旋转粘度；本发明研究人员发现，通式i所代表的化合物具有非常大的弹性常数，同时在旋转粘度方面较低，能够起到提升液晶组合物弹性常数的同时维持旋转粘度不变，进而满足液晶显示器要求的高对比度和快速响应的目的。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
除非另有说明，本发明中百分比为重量百分比；温度单位为摄氏度；△n代表光学各向异性(25℃)；ε∥和ε⊥分别代表平行和垂直介电常数(25℃，1000hz)；△ε代表介电各向异性(25℃，1000hz)；γ1代表旋转粘度(mpa.s，25℃)；cp代表液晶组合物的清亮点(℃)；k11、k22、k33分别代表展曲、扭曲和弯曲弹性常数(pn，25℃)；kavg代表平均弹性常数((k11+k22+k33)/3，pn，25℃)
以下各实施例中，液晶组合物中基团结构用表1所示代码表示。
表1：液晶组合物的基团结构代码
以如下化合物结构为例：
表示为：4cduqkf
表示为：5ccpuf
以下各实施例中，液晶组合物的制备均采用热溶解方法，包括以下步骤：用天平按重量百分比称量液晶组合物，其中称量加入顺序无特定要求，通常以液晶组合物熔点由高到低的顺序依次称量混合，在60～100℃下加热搅拌使得各组分熔解均匀，再经过滤、旋蒸，最后封装即得目标样品。
以下各实施例中，液晶组合物中各组分的重量百分比及液晶组合物的性能参数见下述表格。
实施例1
表2：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例2
表3：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例3
表4：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例4
表5：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例5
表6：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例6
表7：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例7
表8：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例8
表9：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例9
表10：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例10
表11：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例11
表12：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例12
表13：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例13
表14：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例14
表15：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例15
表16：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例16
表17：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例17
表18：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例18
表19：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例19
表20：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例20
表21：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例21
表22：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例22
表23：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例23
表24：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例24
表25：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例25
表26：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例26
表27：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例27
表28：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例28
表29：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例29
表30：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例30
表31：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例31
表32：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例32
表33：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例33
表34：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例34
表35：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例35
表36：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例36
表37：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例37
表38：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例38
表39：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例39
表40：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例40
表41：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例41
表42：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
对比例1
表43：液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
将实施例1与对比例1所得液晶组合物的各性能参数值进行汇总比较，参见表44。
表44：液晶组合物的性能参数比较
经比较可知：与对比例1相比，实施例1提供的液晶组合物具有更大的弹性常数，实施例1的弹性常数提升20％左右，即用于液晶显示器中可以增加20％左右的对比度。
由以上实施例可知，本发明所提供的液晶组合物具有大的弹性常数，用于ips和ffs模式显示器中可有效改善液晶显示器的对比度。因此，本发明所提供的液晶组合物适用于的ips或ffs型tft液晶显示装置，能够改善液晶显示器暗态漏光问题，能够明显提升液晶显示器的对比度，能够改善ips或ffs模式液晶显示器的对比度特性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。