液晶組合物及其液晶顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶組合物，特別是涉及一種具有合適的光學(xué)各向異性、合適的 介電各向異性、適當(dāng)?shù)那辶咙c、低的閾值電壓以及較快的響應(yīng)速度的液晶組合物及其在液 晶顯示器中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于液晶顯示元件來講，根據(jù)液晶的顯示模式分為PC (phase change，相 變）、TN(twist nematic，扭曲向列）、STN(super twisted nematic，超扭曲向列）、 ECB(electrically controlled birefringence,電控雙折射）、OCB(optically compensated bend，光學(xué)補償彎曲）、IPS (in-plane switching，共面轉(zhuǎn)變）、VA(vertical alignment，垂直配向）等類型。液晶顯示元件根據(jù)光源的類型分為利用自然光的反射型、 利用背光的透過型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。
[0003] 液晶材料需要具有適當(dāng)高的介電各向異性、光學(xué)各向異性以及良好的低溫互溶性 和熱穩(wěn)定性。此外，液晶材料還應(yīng)當(dāng)具有低粘度和短響應(yīng)時間，低閾值電壓和高對比度。根 據(jù)市售的液晶顯示元件來進一步說明組合物的各向性能指標(biāo)。向列相的溫度范圍與元件的 工作溫度范圍相關(guān)聯(lián)。向列相的上限溫度較好的是大于等于70°C，并且向列相的下限溫度 較好的是小于等于-i〇°c。組合物的粘度與元件的響應(yīng)時間相關(guān)聯(lián)。為了在元件中顯示動 畫，較好的是元件的響應(yīng)時間短。因此，較好的是組合物的粘度小，而更好的是溫度低時組 合物的粘度小。
[0004] 單一的液晶化合物通常難以發(fā)揮其特性，通常將其與其他多種液晶化合物混合配 制成組合物。在現(xiàn)有液晶組合物中，能夠得到較優(yōu)的特性，但是該種類化合物光學(xué)各向異性 不夠大，介電各向異性不夠大，對混合成和△ ε大的組合物幫助不大，從而不利于用在 小盒厚的產(chǎn)品中，直接導(dǎo)致響應(yīng)速度不夠快，如CN101796162A、CN1475547A中公開的液晶 組合物，不同程度上具有上述缺點。
[0005] 因此，需要一種液晶組合物，其具有向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低 (即相變溫度范圍寬）；低的粘度；合適的光學(xué)各向異性；合適的介電各向異性；良好的紫 外線的穩(wěn)定性；良好的低溫存儲穩(wěn)定性等特性中的至少一種特性。
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種液晶組合物，其具有粘度低；閾值電壓低以及低溫存儲 穩(wěn)定性高等特性。本發(fā)明的其他目的是提供一種液晶顯示元件，其是具有合適的光學(xué)各向 異性、合適的介電各向異性、適當(dāng)?shù)那辶咙c、粘度低、閾值電壓低以及低溫存儲穩(wěn)定性高等 特性的組合物，并且使得液晶顯示元件響應(yīng)時間短、對比度大、壽命長等特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種液晶組合物，其具備向列相溫度范圍寬、粘度低、閾值 電壓低、低溫存儲穩(wěn)定性高等特性，包含該液晶組合物的液晶顯示元件具有響應(yīng)速度快、低 溫存儲穩(wěn)定性高等優(yōu)點。所述液晶組合物具有合適的光學(xué)各向異性、合適的介電各向異性、 適當(dāng)?shù)那辶咙c特性，適用于低溫環(huán)境中。
[0008] 為了完成上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種液晶組合物，包含：
[0009] 至少一種通式I -1和/或通式I -2的化合物
[0011] 至少一種通式II的化合物
[0013] 至少一種通式III的化合物
[0015] 至少一種通式IV的化合物
[0017]其中，
[0018] &、R2、R4、R5和R 6相同或不同，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1至7的烷基或烷氧 基，或碳原子數(shù)為2至7的烯基；
[0019] R3表示碳原子數(shù)為1至7的烷基或烷氧基、碳原子數(shù)為2至7的烯基；
[0020]
各自獨立地表示
.上一個或更多個Η可被F取代；
[0021]
相同或不同，各自獨立地表示
上一個或更多個Η可被F取代；
[0022] X 表示 F 或-0CF3 ;
[0023] Q和L2相同或不同，各自獨立地表示Η或F ;
[0024] m 表示 2、3 或 4;
[0025] η 表示 1 或 2 ;
[0026] ρ 表示 0、1 或 2。
[0027] 在本發(fā)明的實施方案中，所述通式I -1和/或通式I _2的化合物占所述液晶組 合物總重量的1-20% ;所述通式II的化合物占所述液晶組合物總重量的5-30% ;所述通式 III的化合物占所述液晶組合物總重量的15-50% ;以及所述通式IV的化合物占所述液晶組 合物總重量的25-65%。
[0028] 在本發(fā)明的實施方案中，優(yōu)選所述&、R2和R4相同或不同，各自獨立地表示碳原子 數(shù)為1至5的烷基；所述R 3表示碳原子數(shù)為1至5的烷基；所述R5表示碳原子數(shù)為1至5 的烷基或碳原子數(shù)為2至5的烯基；所述R 6表示碳原子數(shù)為1至5的烷基或烷氧基，或碳 原子數(shù)為2至5的烯基。
[0029] 優(yōu)選地，所述通式I -1的化合物選自由如下化合物組成的組中一種或多種化合 物：
[0032] 優(yōu)選地，所述通式I _2的化合物選自由如下化合物組成的組中一種或多種化合 物：
[0035] 優(yōu)選地，所述通式II的化合物選自由如下化合物組成的組中一種或多種化合物：
[0038] 其中，
[0039] R3各自獨立地表示碳原子數(shù)1至5的直鏈烷基；
[0040] L3 表示 Η 或 F。
[0041] 優(yōu)選地，所述通式III的化合物選自由如下化合物組成的組中一種或多種化合物：
[0044] 其中，
[0045] R4各自獨立地表示碳原子數(shù)為1至5的烷基。
[0046] 優(yōu)選地，所述通式IV的化合物選自由如下化合物組成的組中一種或多種化合物：
[0047]
[0050] 其中，
[0051] R5和R6相同或不同，各自獨立地表不碳原子數(shù)為1至5的烷基。
[0052] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -1的化合物選自由如下化合物組成的組中 一種或多種化合物：
[0055] 作為特別優(yōu)選方案，所述通式II _2的化合物選自如下化合物組成的組中一種或 多種化合物：
[0057]
[0058] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -3的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0061] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II _4的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0064] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -5的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：

[0067] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -6的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0070] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -9的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0073] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -10的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0074]
[0077] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式II -11的化合物選自如下化合物組成的組中一 種或多種化合物：
[0080] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式III-1的化合物選自由如下化合物組成的組中 一種或多種化合物：
[0083] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所述通式III-2的化合物選自由如下化合物組成的組中 一種或多種化合物：
[0086] 作為特別優(yōu)選方案，優(yōu)選所