本發(fā)明涉及一種液晶組合物及液晶顯示元件，尤其是，具有良好的光和熱穩(wěn)定性的液晶組合物及其在液晶顯示元件中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前，液晶化合物的應(yīng)用范圍越來越廣，其可應(yīng)用于多種類型的顯示器、電光器件、傳感器等。用于上述領(lǐng)域的液晶化合物的種類繁多，其中向列相液晶化合物應(yīng)用最為廣泛。例如，向列相液晶化合物已經(jīng)應(yīng)用在無源TN、STN矩陣顯示器和具有TFT有源矩陣的系統(tǒng)中。對于薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)應(yīng)用領(lǐng)域，雖然近年來市場已經(jīng)非常巨大，技術(shù)也逐漸成熟，但人們對顯示技術(shù)的要求也在不斷地提高，尤其是在實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，降低驅(qū)動(dòng)電壓以降低功耗等方面。液晶材料作為液晶顯示器重要的光電子材料之一，對改善液晶顯示器的性能發(fā)揮重要的作用。作為液晶材料，需要具有良好的光和熱穩(wěn)定性。而作為薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)用液晶材料，不僅需要具有如上的穩(wěn)定性，還應(yīng)具有較高的向列相上限溫度、高的介電各向異性、良好的抗紫外線性能、高電壓保持率等。對于動(dòng)態(tài)畫面顯示應(yīng)用，消除顯示畫面殘影和拖尾，要求液晶具有很快的響應(yīng)速度，因此要求液晶具有較低的粘度η；另外，為了降低設(shè)備能耗，希望液晶的驅(qū)動(dòng)電壓盡可能低。為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)顯示，高對比度是液晶顯示器的另一個(gè)重要性能參數(shù)，對比度實(shí)際上就是亮度的比值，而具有較高的光學(xué)各向異性的液晶組成物能夠增大液晶顯示元件的對比度。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于存在無法兼顧液晶組合物的低粘度、合適的光學(xué)各向異性、合適的介電各向異性、高的響應(yīng)速度、低的驅(qū)動(dòng)電壓的性能的問題，因而不能滿足比如液晶電視、平板電腦的各方面指標(biāo)。因此，要求液晶組合物必須具有較高的清亮點(diǎn)、低的粘度、較好的光和熱穩(wěn)定性、大的介電各向異性、大的光學(xué)各向異性以及較好的液晶化合物之間的相溶性。任何顯示用液晶組合物都要求有較寬的液晶態(tài)溫度，較高的穩(wěn)定性，較低的粘度，對電場有較快的響應(yīng)速度。但是目前為止還沒有任何液晶單體單獨(dú)用在液晶顯示器中，而不用與其它化合物組合就能夠滿足性能要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種同時(shí)具有大的介電各向異性、大的光學(xué)各向異性、高清亮點(diǎn)、低粘度和較好的光和熱穩(wěn)定性的液晶組合物。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種具有良好的光和熱穩(wěn)定性的液晶組合物，所述液晶組合物包括：占所述液晶組合物總重量5-30％的一種或多種通式Ⅰ所示的化合物占所述液晶組合物總重量1-30％的一種或多種通式Ⅱ所示的化合物占所述液晶組合物總重量1-30％的一種或多種通式Ⅲ所示的化合物占所述液晶組合物總重量1-20％的一種或多種通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-2所示的化合物以及占所述液晶組合物總重量15-50％的一種或多種通式Ⅴ所示的化合物其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8相同或不同，各自獨(dú)立地選自1-10個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烷基或烷氧基、2-10個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烯基或烯氧基；L1為-H、-F、-Cl或-CH3；Z1為單鍵、-COO-或-OCO-；X1為-H或-CH3。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8相同或不同，各自獨(dú)立地選自1-5個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烷基或烷氧基、2-6個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烯基或烯氧基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，L1為-H或-F。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，Z1為單鍵或-COO。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8相同或不同，各自獨(dú)立地選自1-5個(gè)碳原子的烷基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，L1為-H。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，Z1為-COO-。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述液晶組合物還包括：占所述液晶組合物總重量0-10％的一種或多種通式Ⅵ所示的化合物：其中，R9選自1-10個(gè)碳原子的烷基或烷氧基、2-10個(gè)碳原子的烯基或烯氧基；X2選自-F、-OCF3、1-5個(gè)碳原子的烷基或烷氧基、2-6個(gè)碳原子的烯基或烯氧基；環(huán)為在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，R9選自1-10個(gè)碳原子的烷基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，X2為-F。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，環(huán)為在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述液晶組合物還包括：占所述液晶組合物總重量0-30％的一種或多種通式Ⅶ所示的化合物：其中，R10選自1-10個(gè)碳原子的烷基或烷氧基、2-10個(gè)碳原子的烯基或烯氧基；環(huán)和環(huán)相同或不同，各自獨(dú)立地選自在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶組合物總重量10-25％；所述通式Ⅱ的化合物占所述液晶組合物總重量5-25％；所述通式Ⅲ的化合物占所述液晶組合物總重量5-25％；所述通式Ⅳ-1和/或Ⅳ-2的化合物占所述液晶組合物總重量1-10％；所述通式Ⅴ的化合物占所述液晶組合物總重量20-45％；所述通式Ⅵ的化合物占所述液晶組合物總重量0-10％；所述通式Ⅶ的化合物占所述液晶組合物總重量0-30％。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅰ的化合物選自化合物Ⅰ-1至Ⅰ-5：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅱ的化合物選自化合物Ⅱ-1至Ⅱ-5：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅲ的化合物選自化合物Ⅲ-1至Ⅲ-5：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅳ-1的化合物選自化合物Ⅳ-1-1至Ⅳ-1-10：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅳ-2的化合物選自化合物Ⅳ-2-1至Ⅳ-2-10：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅴ的化合物選自化合物Ⅴ-1至Ⅴ-6：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅵ的化合物選自化合物Ⅵ-1至Ⅵ-10：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述通式Ⅶ的化合物選自通式Ⅶ-1至Ⅶ-2所示化合物：以及其中，R10獨(dú)立的選自1-5個(gè)碳原子的烷基或烷氧基、2-6個(gè)碳原子的烯基或烯氧基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，R10選自1-5個(gè)碳原子的烷基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述通式Ⅶ-1的化合物選自化合物Ⅶ-1-1至Ⅶ-1-5：以及在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，通式Ⅶ-2的化合物選自化合物Ⅶ-2-1至Ⅶ-2-5：以及本發(fā)明所述液晶組合物不包含通式Ⅷ所示的化合物：其中，R選自1-10個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烷基或烷氧基、2-10個(gè)碳原子的鹵代或未鹵代烯基或烯氧基。本發(fā)明還提供了一種包含所述液晶組合物的液晶顯示元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的液晶組合物具有較好的光和熱穩(wěn)定性、大的介電各向異性、較低的粘度、較高清亮點(diǎn)和適當(dāng)高的光學(xué)各向異性，適用于液晶顯示元件。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合具體實(shí)施方案來說明本發(fā)明。需要說明的是，下面的實(shí)施例為本發(fā)明的示例，僅用來說明本發(fā)明，而不用來限制本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明主旨或范圍的情況下，可進(jìn)行本發(fā)明構(gòu)思內(nèi)的其他組合和各種改良。為便于表達(dá)，以下各實(shí)施例中，液晶組合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)用表1所列的代碼表示：表1液晶化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)代碼以如下結(jié)構(gòu)式的化合物為例：該結(jié)構(gòu)式如用表1所列代碼表示，則可表達(dá)為：nCCGF，代碼中的n表示左端烷基的C原子數(shù)，例如n為“3”，即表示該烷基為-C3H7；代碼中的C代表環(huán)己烷基。以下實(shí)施例中測試項(xiàng)目的簡寫代號如下：Cp：清亮點(diǎn)(向列-各向同性相轉(zhuǎn)變溫度,℃)Δε：介電各向異性(1KHz，25℃)Δn：光學(xué)各向異性(589nm，20℃)VHR(100℃)：高溫100℃保溫1h后的電壓保持率(％)VHR(UV)：UV燈照射20min后的電壓保持率(％)η：流動(dòng)粘度(mm2·s-1，25℃，除非另有說明)其中，光學(xué)各向異性使用阿貝折光儀在鈉光燈(589nm)光源下、20℃測試得到；介電測試盒為TN90型，盒厚7μm。VHR(UV)使用TOY06254型液晶物性評價(jià)系統(tǒng)測試得到；將測試盒在UV燈下照射20min(365nm5mW/cm2)，冷卻到室溫，測試溫度25℃，測試單位周期為166.7ms。VHR(100℃)：使用TOY06254型液晶物性評價(jià)系統(tǒng)測試得到；測試溫度為100℃，測試單位周期為166.7ms。在以下的實(shí)施例中所采用的各成分，均由本申請的發(fā)明人按照公知的方法，也可以藉由適當(dāng)組合有機(jī)合成化學(xué)中的方法來進(jìn)行合成。這些合成技術(shù)是常規(guī)的，所得到各液晶化合物經(jīng)測試符合電子類化合物標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于向起始原料中引入目標(biāo)末端基團(tuán)、環(huán)結(jié)構(gòu)及結(jié)合基團(tuán)的方法，記載在“有機(jī)合成”(OrganicSyntheses，JohnWiley&Sons，Inc)、“有機(jī)反應(yīng)”(OrganicReactions，JohnWiley&Sons，Inc)、“綜合有機(jī)合成”(ComprehensiveOrganicSynthesis，PergamonPress)、“新實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座”(丸善株式會社)等出版物中。按照以下實(shí)施例規(guī)定的各液晶組合物的配比，制備液晶組合物。所述液晶組合物的制備是按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法進(jìn)行的，如采取加熱、超聲波、懸浮等方式按照規(guī)定比例混合制得。制備并研究下列實(shí)施例中給出的液晶組合物。下面顯示了各液晶組合物的組成和其性能參數(shù)測試結(jié)果。以下各實(shí)施方案所采用的液晶顯示器均為TFT液晶顯示設(shè)備，盒厚d＝7μm，由偏振器(偏光片)、電極基板等部分構(gòu)成。該顯示設(shè)備為常白模式，即沒有電壓差施加于行和列電極之間時(shí)，觀察者觀察到白色的像素顏色?；迳系纳舷缕衿S彼此成90度角。在兩基片之間的空間充滿光學(xué)性液晶材料。表2和表7所列是對照例液晶組合物的成分、配比及填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試的測試結(jié)果，以便于與說明本發(fā)明液晶組合物進(jìn)行性能對比。對照例1按表2中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成對照例1的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表2液晶組合物配方及其測試性能實(shí)施例1按表3中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成實(shí)施例1的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表3液晶組合物配方及其測試性能實(shí)施例2按表4中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成實(shí)施例2的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表4液晶組合物配方及其測試性能實(shí)施例3按表5中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成實(shí)施例3的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表5液晶組合物配方及其測試性能實(shí)施例4按表6中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成實(shí)施例4的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表6液晶組合物配方及其測試性能實(shí)施例5按表7中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成實(shí)施例5的液晶組合物，其填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表所示：表7液晶組合物配方及其測試性能對比例2將實(shí)施例1按表3中所列的各化合物及重量百分?jǐn)?shù)配制成的液晶組合物與化合物3PUQUF按95：5、90:10及85:15比例混合后分別得到液晶組合物M1、M2及M3，將組合物M1、M2及M3填充于液晶顯示器兩基板之間進(jìn)行性能測試，測試數(shù)據(jù)如下表8所示：表8M1M2M3VHR(100℃)96.5％96.5％96.5％VHR(UV)93.3％91.4％81.8％通過表8數(shù)據(jù)對比可以看出，3PUQUF含量越大，液晶組合物在UV光照后的VHR數(shù)值越低，說明3PUQUF會降低液晶組合物的UV穩(wěn)定性。由對比例1、對比例2及實(shí)施例1-5所示的液晶組合物的性能參數(shù)可知，本發(fā)明的液晶組合物具有較高的介電各向異性、適宜的光學(xué)各向異性、較低粘度、良好的光和熱穩(wěn)定性以及較高清亮點(diǎn)，特別適用于TFT模式等的以主動(dòng)矩陣(AM)方式驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3