液晶组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示领域，具体涉及一种液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶 显示元件或液晶显示器。
【背景技术】
[0002] 目前，液晶化合物的应用范围拓展的越来越广，其可应用于多种类型的显示器、电 光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶应用最 为广泛。向列相液晶已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。
[0003] 对于薄膜晶体管技术(TFT-IXD)应用领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也 逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动电 压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显示 器的性能发挥重要的作用。
[0004] 作为液晶材料，需要具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定 性。而作为薄膜晶体管技术(TFT-LCD)用液晶材料，不仅需要具有如上稳定性外，还应具有 较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性 能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。
[0005] 对于动态画面显示应用，消除显示画面残影和拖尾，要求液晶具有很快的响应速 度，因此要求液晶具有较低的旋转粘度γ 1;另外，对于便携式设备，为了降低设备能耗，希 望液晶的驱动电压尽可能低；而对于电视等用途的显示器来说，对于液晶的驱动电压要求 不是那么的低。
[0006] 液晶化合物的粘度，尤其是旋转粘度γ i直接影响液晶加电后的响应时间，不管是 上升时间（tQn)还是下降时间（Wf)，都与液晶的旋转粘度 γι成正比关系，上升时间（^)由 于与液晶盒和驱动电压有关，可以通过加大驱动电压的方法与降低液晶盒盒厚来调节;而 下降时间（toff)与驱动电压无关，主要是与液晶的弹性常数与液晶盒盒厚有关，盒厚的下降 会降低下降时间（t Qff)，而不同显示模式下，液晶分子的运动方式不一样，TN、IPS、VA三种模 式分别与平均弹性常数K、扭曲弹性常数、弯曲弹性常数成反比关系。
[0007] 依照液晶连续体理论，各种不同的液晶在外力（电场、磁场)作用下发生形变后，会 通过分子间的相互作用，会"回弹"回原来的形状；同样的，液晶也是由于分子间的相互作用 力形成"粘度"。液晶分子的微小变化，会使液晶的常规参数性能发生明显的变化，这些变化 有的是有一定规律的，有的似乎不易找到规律，对于液晶分子间的相互作用也会产生明显 的影响，这些影响非常微妙，至今也没有形成很完善的理论解释。
[0008] 液晶的粘度与液晶分子结构有关，研究不同液晶分子形成的液晶体系的粘度与液 晶分子结构之间的关系是液晶配方工程师的重要任务之一。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件或 液晶显示器，该液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向 异性Δε、适中的光学各向异性Δη、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示 元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻 率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。
[0010] 为了实现上述有益技术效果，本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含 一种或多种式I所示化合物以及一种或多种式Π 化合物，并且所述液晶组合物必然包含一 种或两种式Π 所示化合物中式Π -Β所示化合物，即当所述液晶组合物中只包含一种式Π 所 示化合物时，所述一种式Π 所示化合物为式Π -Β所示化合物中的任意一种；当所述液晶组 合物中包含两种式Π 所示化合物时，所述两种式Π 所示化合物可以是一种式Π -Β所示化合 物和一种式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两种化合物；当所 述液晶组合物中包含多于两种式Π 所示化合物时，所述多于两种式Π 所示化合物可以是一 种式Π -Β所示化合物和多于一种式Π 中非Π -Β的化合物，也可以是式Π -Β所示化合物中的 任意两种化合物和至少一种式Π 中非Π -Β的化合物
[0011]
[0012]
[0013] 其中，Xl、X2各自独立的表示Η或F，但在同一分子式中不能同时为F，也不能同时为 Η；
[0014] 办、1?1、1?2、1?3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的 烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链 烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数 为3-8的链烯氧基，且办、1? 1、1?2、1?3中任一个012可以被环戊基、环丁基或环丙基替代;￥表示乙 基或乙烯基。
[0015]
各自独立的表示1，4-亚苯基、1，4-亚环己基或1，4-亚环己烯基。
[0016] 本发明所述液晶组合物优选不包含含有-CN的液晶化合物、不包含含有吡啶、嘧啶 环化合物。
[0017] 本发明进一步优选不含有稠环结构的液晶化合物。
[0018] 本发明所提供的液晶组合物&11[58911111，25°(：]>0.08，&￡[110^，25°(：]>2或八 ￡ [ΙΚΗζ，25 °C ] <_2，清亮点Cp>70 · 0 °C，旋转粘度 γ 1 [ 25 °C ]在40~120mPa · s之间。
[0019] 本发明所提供的液晶组合物，所述液晶组合物式I所示化合物优选质量百分比含 量为2-25%，式Π -B化合物之一或全部两种优选质量百分比含量为5-55%，一种或多种式 Π 所示化合物质量百分比含量优选为0-30 %。
[0020] 本发明的液晶组合物不含有含有-CN结构的液晶成分以及含有吡啶、嘧啶环化合 物。-CN具有很大的永久偶极矩，电子云较为丰富，易于吸附阳离子从而导致离子溶剂化，使 液晶电学性能的下降，比如电荷保持率VHR、电阻率P、功耗等;吡啶、嘧啶环化合物由于在UV 下电子易于受到激发而导致品质下降。
[0021] 由于各种取代基的不同，式I具体优选为式11-18所示化合物：
[0022]
[0023]
[0024] 其中，Rn表示碳原子数为1-10的烷基、R12表示碳原子数为2-10的烯基、R21表示碳 原子数为1-10的烷基、R 22表示碳原子数为1-10的烷氧基。
[0025] 式I所示化合物普遍具有与其他液晶良好的互溶性，尤其是含有R12表示碳原子数 为2-10的烯基、R 21表示碳原子数为1-10的烷基的式I所示化合物。
[0026] II-18化合物的光学各向异性Δ η总体偏小，一般小于混合液晶的Δ η，所以，可以 用于向低的方向调节混合液晶的An。当含有R22表示碳原子数为1-10的烷氧基时，由于氧原 子的共辄参与，Δη稍大。
[0027] 本发明液晶混合物含有式Π -Β化合物之一或两种
[0028]
[0029] 本发明液晶混合物可以含有式Π 化合物
[0030]
[0031 ]式Π 化合物优选为式π -1至π -10所示化合物：
[0032]
[0033] 本发明液晶组合物可以为为正性液晶组合物，所述液晶组合物还可以包含一种或 多种式m所示化合物
[0034]
[0035] R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原 子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基； 且R 4中任一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代。
[0036]
.自独立地表示：
[0037]
其中一种；
[0038] m表示1，2; Ζ!、Z2各自独立地表示单键、-CF2〇-、-CH2CH2-、-CH 2〇-; Y表示F、氟取代的 碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟取代的碳原子数为2-5的链烯 基、氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；
[0039] 所述一种或多种式ΙΠ 所示化合物为ΙΠ 1-ΙΠ 22化合物
[0040]
[0041]
[0042]
[0043] 其中，各自独立的表示Η或F，在同一分子式中不能同时为F，也不能同时为Η;
[0044] R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原 子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基， 且R 4中任一个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
[0045] (F)表示 Η或 F;
[0046] Υ2表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基、氟 取代的碳原子数为2-5的链烯基、氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基。
[0047] 本发明液晶组合物可以为负性液晶组合物，所述液晶组合物还可以包含一种或多 种式IV所示的化合物
[0048]
[0049] 其中，R5、R6各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷 基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、 氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链 烯氧基，且R 5、R6中任一个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代:Z3、Z4各自独立地表示单 键、-CH2CH2-、_CH2〇_
'各自独立地表不
:中一种;m表不1，2;n表不0，1，2。
[0050] 所述一种或多种式IV所示的化合物为IV1-IV11化合物
[0051]
[0052]
[0053] R5、R6各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、 碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、 氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8 的链烯氧基，且R 5、R6中任一个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
[0054] 本发明液晶组合物可以为负性液晶组合物，所述液晶组合物还可以包含一种或多 种式V所示的化合物
[0055] V
[0056] R7、R8各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原