负介电液晶组合物及其显示器件的制作方法

本发明涉及一种液晶组合物和应用，具体涉及一种负介电液晶组合物及其显示器件，属于液晶材料领域。

背景技术：

1、利用液晶化合物的折射率各向异性、介电各向异性等制得的这些液晶显示元件被广泛用于电视、监视器等显现设备中。其中负性液晶显示器具有高的对比度以及良好的视角特性而广受欢迎，va面板非常适合黑色内容和场景，具有非常高的对比度和深黑色。近年来，随着显示应用的而不断增加，诸如电竞等显示设备对显示时间的需求仍然不断提高，与较低的刷新率相比，高的刷新率例具有一些运动清晰度优势。

2、负性液晶的对比度与液晶的ε⊥/∣δε∣的比值有关。但是由于液晶材料特性的影响，负性液晶单体的ε∥普遍偏小，液晶ε⊥也比较小，使得液晶存储电容较小，液晶透过率较低、对比度较低，因而需要提供一种介电大，响应迅速且低温性能稳定的液晶材料。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，为了改善负性液晶中液晶垂直介电ε⊥和平行介电ε∥小、ε⊥/∣δε∣比值小，及由此带来的存储电容低，透过率低，对比度低的问题，本发明公开了一种介电负性液晶组合物，包含介电负性组分m和介电正性组分，整体介电为负性。

2、本发明的介电负性液晶组合物包含负性组分以及二氟醚，液晶垂直介电ε⊥、平行介电ε∥大、ε⊥/∣δε∣比值高，存储电容高，透过率好，对比度高；同时此类液晶组合物用作液晶材料旋转粘度低，可以缩短响应时间，同时组分之间相互溶解性好，改善低温性能。

3、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

4、一种负介电液晶组合物，具有负的介电常数，包含：至少一种介电负性化合物m，作为第一组分，化合物m选自下列通式m-i和/或m-ii所表示的化合物：

5、

6、

7、通式m-i和m-ii中，rm1、rm2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、或1-12个碳原子的烷氧基；

8、环m1、m2各自彼此独立的表示

9、zm表示c-c单键、-ch2ch2-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、-co-o-、-c2f4-、或-cf＝cf-；

10、m表示0、1或2。

11、至少一种通式f所示的化合物作为第二组分：

12、

13、通式f中，环b1、b2各自彼此独立的表示上的一个或多个h可以被f取代；

14、rb1、rb2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；

15、lb1、lb2各自彼此独立的表示f、cl、ch3或cf3；

16、a表示0或1。

17、至少一种通式i所示的化合物作为第三组分：

18、

19、通式i中，rc1、rc2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基；

20、环c1、c2、c3各自独立地表示并且上的至多一个h可以被f取代；

21、b表示0，1或2，当b表示2时，环c2可以相同或不同；

22、c表示0或1。

23、以及至少一种通式ii所示的化合物作为第四组分：

24、

25、通式ii中，rd1、rd2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基。

26、进一步地，通式m的化合物选自下列通式m-a至m-l所示的化合物中的一种或多种化合物：

27、

28、其中，rm1、rm2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、或1-12个碳原子的烷氧基。

29、进一步的，通式m所示的化合物选自通式m-a、m-b、m-c、m-d、m-e和m-j中任意三种或四种以上通式所示化合物的组合。

30、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-b的化合物和至少一种m-c的化合物；

31、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-b的化合物、至少一种m-c的化合物和至少一种m-d的化合物；

32、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-b的化合物、至少一种m-c的化合物和至少一种m-e的化合物；

33、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-b的化合物、至少一种m-c的化合物和至少一种m-j的化合物；

34、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-b的化合物、至少一种m-c的化合物、至少一种m-d的化合物和至少一种m-e的化合物；

35、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-a的化合物、至少一种通式m-c的化合物、至少一种m-d的化合物、至少一种m-e的化合物和至少一种m-j的化合物；

36、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-c的化合物、至少一种通式m-d的化合物和至少一种m-e的化合物；

37、进一步的，通式m所示的化合物可以选自至少一种通式m-c的化合物、至少一种通式m-d的化合物、至少一种m-e的化合物和至少一种m-j的化合物。

38、在本发明的一些实施方案中，通式m的化合物选自由下列化合物m-1至m-96组成的组中一种或多种化合物：

39、

40、

41、

42、

43、

44、相对本发明的液晶组合物的总重量，通式m的化合物的重量百分比为40％-70％，优选为45％-70％，进一步优选为42％-68％、44％-66％、45％-64％、46％-62％或46％-60％。相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式m的化合物的重量百分比的下限值为40％、42％、44％、45％或46％；通式m的化合物的重量百分比的上限值为70％、68％、66％、64％、62％或60％。

45、进一步地，通式f的化合物选自由下列通式f-1至f-22所示的化合物组成的组中一种或多种化合物：

46、

47、

48、

49、其中，rb1、rb2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基。

50、进一步地，通式f的化合物选自通式f-1、f-6、f-9、f-18、f-19和f-22中任意两种以上通式所示的化合物的组合。

51、进一步地，通式f的化合物选自至少一种通式f-1、f-6、f-9、f-18和/或f-19所示化合物，和至少一种f-22所示的化合物。

52、进一步的，通式f所示的化合物选自至少一种通式f-1的化合物和至少一种通式f-22的化合物；

53、进一步的，通式f所示的化合物选自至少一种通式f-6合物和至少一种通式f-22的化合物；

54、进一步的，通式f所示的化合物选自至少一种通式f-9的化合物和至少一种通式f-22的化合物；

55、进一步的，通式f所示的化合物选自至少一种通式f-18的化合物和至少一种通式f-22的化合物；

56、进一步的，通式f所示的化合物选自至少一种通式f-19的化合物和至少一种通式f-22的化合物。

57、相对本发明的液晶组合物的总重量，通式f的化合物的重量百分比为1％-20％，进一步优选为1.5％-18％、2％-16％、3％-15％、4％-14％、5％-12％、6％-10％或3％-10％。相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式f的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％或6％；通式f的化合物的重量百分比的上限值为20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。

58、进一步地，通式i的化合物选自下列通式i-a至i-h所示的化合物中的一种或多种：

59、

60、其中，rc1、rc2各自彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基、1-12个碳原子的烷氧基、或2-12个碳原子的烯基。

61、进一步地，通式i的化合物选自通式i-a、i-b、i-c、i-d和i-g中任意两种以上通式所示的化合物的组合。

62、进一步的，通式i的化合物选自至少一种通式i-a的化合物和至少一种通式i-c的化合物；

63、进一步的，通式i的化合物选自至少一种通式i-b的化合物和至少一种通式i-c的化合物；

64、进一步的，通式i的化合物选自至少一种通式i-b的化合物和至少一种通式i-d的化合物；

65、进一步的，通式i的化合物选自至少一种通式i-b的化合物和至少一种通式i-d的化合物、至少一种通式i-g的化合物物；

66、进一步的，通式i的化合物选自至少一种通式i-b的化合物和至少一种通式i-g的化合物。

67、在本发明的一些实施方式中，优选地，所述通式i的化合物选自由下列化合物i-1至i-68组成的组中一种或更多种化合物：

68、

69、

70、

71、相对本发明的液晶组合物的总重量，通式i的化合物的重量百分比为1％-60％，优选为1-50％、1.5％-58％、2％-56％、3％-54％、4％-52％、5％-50％、6％-48％、7％-45％、8％-40％、9％-38％、10％-35％、12％-30％、14％-28％、16％-26％、20％-24％或22％-24％。相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式i的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；通式i的化合物的重量百分比的上限值为60％、58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。

72、在本发明的一些实施方式中，优选地，所述通式ii的化合物选自由下列化合物ii-1至ii-18组成的组中一种或更多种化合物：

73、

74、

75、相对本发明的液晶组合物的总重量，通式ii的化合物的重量百分比为1％-58％，进一步优选为1.5％-58％、2％-56％、3％-54％、4％-52％、5％-50％、6％-48％、7％-45％、8％-40％、9％-38％、10％-35％、12％-30％、14％-28％、16％-26％、20％-24％或22％-24％。相对于本发明的液晶组合物的总重量，通式ii的化合物的重量百分比的下限值为1％、1.5％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、20％、22％、24％或26％；通式ii的化合物的重量百分比的上限值为58％、56％、54％、52％、50％、48％、45％、40％、38％、35％、30％、28％、26％、24％、20％、18％、16％、15％、14％、12％或10％。

76、在本发明的一些实施方案中，所述的液晶组合物中，按质量百分比计算，

77、通式m所示的化合物的含量为40-70％，

78、通式f所示的化合物的含量为1-20％，

79、通式i所示的化合物的含量为1-50％，

80、通式ii所示的化合物的含量为1-58％。

81、在本发明的一些实施方案中，所述液晶组合物中，按质量百分比计算：

82、通式m所示的化合物的含量为45-70％，

83、通式f所示的化合物的含量为3-10％，

84、通式i所示的化合物的含量为1-50％，

85、通式ii所示的化合物的含量为1-51％。

86、进一步地，本发明的液晶混合物中，还加入一种或多种手性剂，所述手性剂的含量占整个液晶组合物的质量百分比为0-5％。

87、所述手性化合物选自下列化合物中的一种或多种：

88、

89、以及

90、

91、另一方面，本发明提供的液晶组合物，还包含本领域技术人员已知和文献中描述的一种或多种添加剂，如稳定剂等。

92、例如在本发明的液晶混合物中还加入一种或多种稳定剂，可以选自如下所示结构的稳定剂中的一种或多种：

93、

94、

95、

96、

97、优选地，所述稳定剂选自如下所示结构的稳定剂中的一种或多种：

98、

99、在稳定剂中，n表示1-12的整数，n表示1、2、3、4、5、6、8、10或11等。

100、在本发明的实施方案中，优选所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-5％；更优选地，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0-1％；作为特别优选方案，所述稳定剂占所述液晶组合物总重量的0.01-0.2％。

101、本发明的负介电液晶组合物的平行介电ε∥大于等于4。本发明的负介电液晶组合物可应用在制备液晶显示装置中。

102、本发明还提供了一种包含本发明的负介电液晶组合物的液晶显示器件，所述显示器件包括va、mva、pva、ips和ffs模式液晶显示器件。

103、本发明的优点：

104、本发明的液晶组合物，具有较大的ε∥，从而具有较大的液晶电容，同时也具有较大的ε⊥，具有较高的ε⊥/∣δε∣，具有较高的透过率和对比度。同时本发明的液晶组合物具有良好的低温存储稳定性，较低的旋转粘度，能够降低液晶显示器的响应时间。