液晶组合物及其液晶显示器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶组合物，特别涉及一种具有合适的光学各向异性、合适的介 电各向异性、较快的响应速度、良好的抗紫外照射性的液晶组合物及其在液晶显示器件中 的应用。
【背景技术】
[0002] 对于液晶显示元件来讲，根据液晶的显示模式分为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,电控双折身寸）、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。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过 型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
[0003] 已知在上述运作模式中，ECB模式、IPS模式、VA模式等式利用液晶分子的垂直配 向性的运作模式，尤其是IPS模式以及VA模式可改善TN模式、STN模式等显示模式视角狭 小的缺点。
[0004] 液晶材料需要具有适当高的介电各项异性、光学各项异性以及良好的低温互溶性 和热稳定性。此外，液晶材料还应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。根 据市售的液晶显示元件来进一步说明组合物的各向性能指标。向列相的温度范围与元件的 工作温度范围相关联。向列相的上限温度较好的是大于等于70°c，并且向列相的下限温度 较好的是小于等于-l〇°C。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动 画，较好的是元件的响应时间短。因此，较好的是组合物的粘度小，而更好的是温度低时组 合物的粘度小。
[0005] 组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。为了使液晶显示元件的对比度比 最大化，可将液晶组成物的光学异向性（An)与液晶层的厚度（d)的乘积值（An*d)设定为 固定值的方式进行设计。适当的积值依赖于运作模式的种类。如TN模式的元件的适当值 约为0.45pm。该情形时，对于液晶层厚度较小的元件而言，较好的是光学各向异性大的组 合物。
[0006] 组合物的大的介电各向异性有助于使元件具有低的临界电压，小的消耗功率及大 的对比度。因此，较好的是大的介电各向异性。组合物的电阻率大有助于使元件具有大的 电压保持率及大的对比度。因此，较好的是在初始阶段不仅是在室温下、并且在高温下亦具 有较大电阻率的组合物。较好的是长时间使用后不仅在室温下、而且在高温下亦具有较大 电阻率的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命有关。上述稳定性 高时，该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪，液晶电视等中所使用的液晶显示元件而 目是较好的。
[0007] 单一的液晶化合物通常难以发挥其特性，通常将其与其他多种液晶化合物混合配 制成组合物。在现有液晶组合物中，能够得到较优的特性，但是该种类化合物光学各向异性 不够大，介电各向异性不够大，对混合成々!!和△ e大的组合物帮助不大，从而不利于用在 小盒厚的产品中，直接导致响应速度不够快，如CN101796162A、CN1475547A中公开的液晶 组合物，不同程度上具有上述缺点。
[0008] 因此，需要一种液晶组合物，其具有向列相的上限温度高、向列相的下限温度低 (即相变温度范围宽）；低的粘度；大的光学各向异性；大的介电各向异性；良好的紫外线的 稳定性；良好的低温存储稳定性等特性中的至少一种特性。本发明的其他目的是提供一种 液晶显示元件，其是具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、对紫外线的稳定性高 等特性的组合物，并且使得液晶显示元件具有响应时间短、电压保持率大等特性。
【发明内容】
[0009] 本发明的一个方面提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
[0010] 至少一种通式I的化合物
【主权项】
1. 一种液晶组合物，包含： 至少一种通式I的化合物 1以及
1I 至少一种通式II的化合物
II f 其中， 札表示碳原子数为1-5的烷基； R2和R3相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基，或碳原子数为 2-7的烯基。
2. 根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含： 至少一种选自通式III-1、通式III-2、通式III-3及其组合组成的组的化合物
其中， &、1?5和R6相同或不相同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基； L表示H或F。
3. 根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含： 至少一种选自通式IV-1和/或IV-1的化合物
IV-! * IV-2.以及 * 至少一种选自通式V的化合物
V 其中， R7、R8、R9、R10、Rn和R12相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-5的烷基或烷氧基， 或碳原子数为2-5的烯基。
4. 根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式I的化合物占所述液 晶组合物总重量的10-50% ;所述通式II的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45% ;所述 通式III-1、通式III_2、通式III_3及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的 5-45% ;所述通式IV-1和/或IV-1的化合物占所述液晶组合物总重量的10-50% ;以及所述 通式V的化合物占所述液晶组合物总重量的0-15%。
5. 根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式I的化合物选自由下列 化合物组成的组中一种或更多种化合物：
卜〇
6. 根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式II的化合物选自由下列 化合物组成的组中一种或更多种化合物：
----------------〇
7. 根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式III-1的化合物选自由下 列化合物组成的组中一种或更多种化合物：
r， 所述通式III_2的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物：
所述通式III_3的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物：
「 e
8. 根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式IV-1的化合物选自由下 列化合物组成的组中一种或更多种化合物：
所述通式IV-2的化合物选自由下列化合物组成的组中一种或更多种化合物： .............. ........................................................................
f 所沭通式V的化合物诜自由下列化合物纟目成的纟目中一种或￥多种化合物： 、......................*、.......................,、.......................,
'.......................,〇
9. 根据权利要求5-8所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总重量13%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶组合物总重量13%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶组合物总重量8%的化合物IV-1-1 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物III-1-1 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物III-1-2 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物I-2 ; 占所述液晶组合物总重量6%的化合物I-3 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-4 ; 占所述液晶组合物总重量9%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物IV-2-5 ; 占所述液晶组合物总重量8%的化合物II-6 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物II-7 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物II-8 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-3-3 ;以及 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-3-4， 或者，所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总重量12%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶组合物总重量11%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶组合物总重量12%的化合物IV-1-1 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-1-1 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-1-2 ; 占所述液晶组合物总重量6%的化合物I-2 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶组合物总重量9%的化合物I-4 ; 占所述液晶组合物总重量12%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物II-6 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物II-7 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物II-5 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物III-3-3 ;以及 占所述液晶组合物总重量2%的化合物III-2-4， 或者，所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总重量12%的化合物IV-1-4 ; 占所述液晶组合物总重量9%的化合物IV-1-3 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物I-1 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-2 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶组合物总重量10%的化合物I-4 ; 占所述液晶组合物总重量10%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶组合物总重量10%的化合物II-6 ; 占所述液晶组合物总重量6%的化合物II-7 ; 占所述液晶组合物总重量6%的化合物II-8 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物II-5 ; 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III-3-2 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-2-1 ;以及 占所述液晶组合物总重量4%的化合物V-1， 或者，所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总重量10%的化合物IV-1-4 ; 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I-1 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-2 ; 占所述液晶组合物总重量7%的化合物I-3 ; 占所述液晶组合物总重量10%的化合物I-4 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物IV-2-4 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物IV-2-5 ; 占所述液晶组合物总重量2%的化合物IV-2-2 ; 占所述液晶组合物总重量9%的化合物II-6 ; 占所述液晶组合物总重量8%的化合物II-7 ; 占所述液晶组合物总重量8%的化合物II-8 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物II-5 ; 占所述液晶组合物总重量5%的化合物II-1 ; 占所述液晶组合物总重量4%的化合物III-3-2 ; 占所述液晶组合物总重量3%的化合物III-2-1 ;以及 占所述液晶组合物总重量4%的化合物V-1。
10. -种液晶显示器件，所述液晶显示器件包含权利要求1至9中的任一项所述的液晶 组合物。
【专利摘要】本发明提供一种液晶组合物，包含：至少一种通式Ⅰ的化合物；以及至少一种通式Ⅱ的化合物。本发明的液晶组合物具有合适的光学各向异性、合适的介电各向异性、较快的响应速度、良好的低温存储稳定性、良好的抗紫外照射性和对热稳定性等特性中至少一种特性，适用于液晶显示器件中。本发明还提供包含该液晶组合物的液晶显示器件。
【IPC分类】C09K19-44, G02F1-1333
【公开号】CN104610982
【申请号】CN201310544239
【发明人】韩文明, 胡娟, 刘洋, 严加浩, 宋晓龙, 谭玉东
【申请人】江苏和成显示科技股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月5日