本发明涉及一种液晶组合物及其液晶显示器件，特别涉及一种具有较低的光学各向异性、较高的介电各向异性、较低的粘度、较高的清亮点、良好的低温存储稳定性、较好的抗UV稳定性以及较好的高温稳定性的液晶组合物，以及包含该液晶组合物的液晶显示器件。
背景技术：
液晶显示元件根据显示模式的不同可分为TN(twistednemtic扭曲向列)、STN(superistednemtic超扭曲向列)、IPS(in-planswitching面内转换)、VA(verticaligbnent垂直配向)、OCB(opticallycompensatedbend光学补偿弯曲)等类型。随着TFT(thinfilmtransistor薄膜晶体管)阵列驱动液晶显示(TFT-LCD)技术的飞速发展，近年来人们一直在积极研究具有快速响应和高对比度等特性的TFT显示器。
TFT-LCD的发展经历了漫长的基础研究阶段，在实现大规模生产、商业化之后，TFT-LCD产品以其轻薄、环保、高性能等优点，尺寸越来越多样化，应用越来越广泛。无论是小尺寸的手机屏，还是大尺寸的笔记本电脑(NotebookPC)或监视器(Monitor)，甚至是大型化的液晶电视(LCDTV)，到处可见TFT-LCD的应用。随着早期商用的TFT-LCD产品尺寸的增加，特别是TFT-LCD在TV领域的应用，具有广视角特点的面内切换(In-Plane Swiching，IPS)显示模式被开发出来加以运用。IPS显示模式最早由美国人R.Soref(索里夫)在1974年在论文中发表，并由德国人G.Baur(鲍尔)提出把IPS作为广视角技术应用于TFT-LCD中。1995年，日本的日立公司开发出了世界上首款13.3寸IPS模式的广视角TFT-LCD产品。韩国的现代公司在IPS的基础上开发了边缘电场切换(FringeFieldSwitching，FFS)显示模式。
TFT-LCD是TFT开关控制下的液晶显示装置，其所使用的液晶材料的电学和光学特性直接影响到TFT-LCD的显示效果。而不同种类的液晶材料，由于其电学和光学特性的不同，所适用的显示模式也不尽相同。TFT-LCD所用的液晶材料必须满足如下特性要求：
1)高稳定性：包括紫外光稳定性、热稳定性和化学稳定性，在TFT-LCD中，液晶材料与配向膜、Seal、Spacer等高分子材料接触。而在TFT-LCD的制造过程中，要求液晶材料在高温下仍然保持高的电压保持率，以降低环境温度变化对液晶材料性能的影响。此外，用紫外光照射进行Seal硬化时，如果不用UV-MASX，液晶材料要耐得住紫外光的高能量破坏作用，避免液晶材料性质的恶化。
2)适度的光学各向异性：不同的液晶显示模式对光学各向异性Δn值的要求是不一 样的，Δn变小可以获得更宽的视角。
3)低粘度：这是高响应速度的要求。粘度越低，响应时间越小，响应速度越快。
4)较大的介电各向异性：介电各向异性Δε越大，液晶的阈值电压越小，但液晶材料中的离子越容易析出成为自由离子，导致电阻率降低。
5)宽的温度范围：理想的保存温度范围为-10℃～90℃，一般有特殊应用的例如车载显示，该温度可能扩宽到-40℃～100℃。
一种液晶分子不能满足这种要求，必须要进行多种液晶分子的混合。通过混合液晶分子实现液晶材料的各种物理特性要求。因此，在液晶材料领域，需要具有改进性能的液晶组合物。特别地，对于许多应用类型而言，液晶组合物必须具有适当低的光学各向异性、较高的介电各向异性、较低的粘度、低温存储稳定性等特性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种液晶组合物，其具备较低的光学各向异性、较高的介电各向异性、较高的清亮点、较低的粘度、良好的低温存储稳定性、较好的抗UV稳定性以及较好的高温稳定性等特性。所述液晶组合物适用于液晶显示器中，使该液晶显示器件能够在恶劣的环境中良好显示、正常工作。
本发明的一个方面提供一种液晶组合物，包含：
占所述液晶组合物总重量1-45％的至少一种通式Ⅰ的化合物
占所述液晶组合物总重量1-45％的至少一种通式Ⅱ的化合物
以及
占所述液晶组合物总重量10-70％的至少一种通式Ⅲ的化合物
其中，
R1、R2、R3和R4相同或不同，各自独立地表示H、氟代或未被氟代的碳原子数为1-7的烷基或烷氧基，或氟代或未被氟代的碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
相同或不同，各自独立地选自由组成的组；
X1表示F、Cl、-CN、-CF3或-OCF3；
Z表示单键、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CF2O-、-CF＝CF-或-COO-；
m、n和p相同或不同，各自独立地表示0或1。
在一些实施方案中，所述液晶组合物还包含符合通式Ⅳ-1～通式Ⅳ-8的化合物中的一种或更多种的化合物：
以及
其中，
R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14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，或氟代或未被氟代的碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
L1表示H或F；
X2表示F、Cl、-CN、-CF3或-OCF3。
在本发明的实施方案中，优选所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-30％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的1-30％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的10-60％；以及所述通式Ⅳ-1～通式Ⅳ-8的化合物占所述液晶组合物总重量的30-80％。
更优地，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的2-28％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量的3-15％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶组合物总重量的 10-50％；以及所述通式Ⅳ-1～通式Ⅳ-8的化合物占所述液晶组合物总重量的30-71％。
在本发明的一些实施方案中，优选所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
作为特别优选方案，所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
作为特别优选方案，所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
在本发明的实施方案中，优选所述通式Ⅱ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
作为特别优选方案，所述通式Ⅱ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
在本发明的实施方案中，优选所述通式Ⅲ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
作为特别优选方案，所述通式Ⅲ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
在本发明的实施方案中，优选所述通式Ⅳ-1的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
优选地，所述通式Ⅳ-2的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
优选地，所述通式Ⅳ-3的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：以及
优选地，所述通式Ⅳ-4的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：以及
优选地，所述通式Ⅳ-5的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
优选地，所述通式Ⅳ-6的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：以及
优选地，所述通式Ⅳ-7的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：以及
优选地，所述通式Ⅳ-8的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：
以及
作为特别优选方案，所述通式Ⅳ-1～通式Ⅳ-8的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：：
以及
本发明的另一个方面提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包含本发明的液晶组合物。
本发明通过对上述化合物进行组合实验，通过与对照的比较，确定了包括上述液晶组合物的液晶介质，具有较低的光学各向异性、较高的介电各向异性、较低的粘度、较高的清亮点、低温稳定性好、对UV稳定性高以及对热的稳定性高的特性。
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：nCCGF，代码中的n表示左端烷基的C原子数，例如n为“3”，即表示该烷基为-C3H7；代码中的C代表环己烷基。
以如下结构为例：
则可表示为2IPUQUF，代码中的2表示-C2H5；代码中的I代表茚满-2,5-二基；代码中的P代表1,4-亚苯基；代码中的U表示2,5二氟-1,4-亚苯基，代码中Q表示二氟甲氧基；代码中F表示氟取代基。
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
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。
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、测试盒为TN90型，盒厚7μm。
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，测试时间为166.7ms。VHR(150℃)是将液晶在150℃劣化1h后使用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，测试时间为166.7ms。VHR(UV)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，测试时间为166.7ms，紫外光照时间为20min。
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。
表2所列是对照例液晶组合物的成分、配比及填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试的测试结果，以便于与说明本发明液晶组合物进行性能对比。
对照例1
按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例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
实施例1
按表3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3 液晶组合物配方及其测试性能
实施例2
按表4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4 液晶组合物配方及其测试性能
实施例3
按表5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5 液晶组合物配方及其测试性能
实施例4
按表6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6 液晶组合物配方及其测试性能
实施例5
按表7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7 液晶组合物配方及其测试性能
实施例6
按表8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8 液晶组合物配方及其测试性能
实施例7
按表9中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例7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8
按表10中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例8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9
按表11中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例9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11 液晶组合物配方及其测试性能
参照对照例1，从以上实施例1、2、3、4、5、6、7、8和9的测试数据可见，本发明所提供的液晶组合物具有较低的光学各向异性、较高的介电各向异性、较高的清亮点，使得使用本发明液晶组合物的液晶显示器具有较宽的视角，并且本发明的液晶组合物具有显著小的流动粘度、良好的低温存储稳定性、较好的抗UV稳定性和较好的高温稳定性，从而具有快的响应速度，可适用于具有快速响应需求的显示设备，如监视器、电视等，使液晶显示器件具有可靠性高，在恶劣的环境中能够正常工作的特性。