一种液晶组合物及液晶显示器件的制作方法

2021-02-02 18:02:14|

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本发明属于液晶材料
技术领域：
，涉及一种液晶组合物及液晶显示器件。
背景技术：
：液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)因其体积小、重量轻、功耗低且显示质量优异而获得了飞速发展，特别在便携式电子信息产品中获得广泛的应用。随着用于便携式计算机、办公应用、视频应用的液晶屏幕尺寸的增加，液晶显示器能够用于大屏幕显示并最终替代了阴极射线管的显示器(cathoderaytube，crt)。根据显示模式的类型分为pc(phasechange，相变)、tn(twistnematic，扭曲向列)、stn(supertwistednematic，超扭曲向列)、ecb(electricallycontrolledbirefringence，电控双折射)、ocb(opticallycompensatedbend，光学补偿弯曲)、ips(in-planeswitching，共面转变)、va(verticalalignment，垂直配向)等类型。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。液晶材料需要具有适当高的介电各向异性、光学各向异性以及良好的低温互溶性和热稳定性。此外，液晶材料还应当具有低粘度和短响应时间，低阔值电压和高对比度。向列相的温度范围与元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度较好的是大于等于70℃，并且向列相的下限温度较好的是小于等于10℃。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动画，较好的是元件的响应时间短。因此，较好的是组合物的粘度小，而更好的是温度低时组合物的粘度小。因此，提供一种具有更宽的向列相范围和更快的响应速度，以及较低驱动电压的液晶组合物非常有必要。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种液晶组合物及液晶显示器件，本发明的液晶组合物具有向列相范围宽、响应速度快以及驱动电压低等优点，液晶显示器件具有较短的响应时间。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一方面，本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含至少一种通式i的化合物、至少一种通式ii的化合物、至少一种通式iii的化合物以及至少一种通式iv的化合物：其中，所述r1、r2、r3、r4和r5各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基，其中1-10个碳原子可以为1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子、4个碳原子、5个碳原子、6个碳原子、7个碳原子、8个碳原子、9个碳原子、10个碳原子，2-10个碳原子可以为2个碳原子、3个碳原子、4个碳原子、5个碳原子、6个碳原子、7个碳原子、8个碳原子、9个碳原子、10个碳原子，示例性的选自-ch3、-ch2-ch3、-ch2-ch2-ch3、-ch2-ch2-ch2-ch3、-ch2-o-、-ch2-o-ch2-、-ch＝ch-、-ch＝ch-ch2-等；所述z1表示含有2-7个碳原子的直链的烯基，其中2-7个碳原子可以为2个碳原子、3个碳原子、4个碳原子、5个碳原子、6个碳原子、7个碳原子；所述z2、z3和z4各自独立地表示-coo-、-ch2-ch2-、-ch2-o-、单键或-ch＝ch-；所述环环环环和环各自独立地表示所述n2和n3各自独立地为0、1或2，当n2表示2时，环相同或不同，当n3表示2时，环相同或不同；其中虚线代表接入位，本申请中的虚线均代表接入位，后续不再赘述；其中通式iii的化合物不包括通式i和通式ii的化合物。在本发明中，由于液晶组合物中同时包含通式i、ii、iii和iv的化合物，组分相互配合使得该组合物具有向列相范围宽、响应速度快以及驱动电压低等优点。优选地，所述通式i的化合物占液晶组合物总重量的1-40％，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％等，优选5-35％，进一步优选5-30％。优选地，所述通式ii的化合物占液晶组合物总重量的1-40％，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％等，优选1％-30％，进一步优选5-30％。优选地，所述通式iii的化合物占液晶组合物总重量的10-70％，例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％等，优选15-65％，进一步优选20-60％。优选地，所述通式iv的化合物占液晶组合物总重量的1-70％，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％等，优选5-65％，进一步优选10-60％。优选地，所述通式i的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：其中，r1具有与上述相同的限定范围。优选地，所述通式iii的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：所述r2和r3具有与上述相同的限定范围；优选地，所述通式iii的化合物为具有iii-1、iii-2、iii-3、iii-4、iii-9、iii-11、iii-12、iii-13、iii-15、iii-16、iii-17、iii-18、iii-19、iii-20、iii-21、iii-22、iii-23结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述通式iii的化合物为具有iii-1、iii-2、iii-3、iii-11、iii-13、iii-16、iii-21、iii-22、iii-23结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述通式iii-1、iii-2、iii-3的化合物中，所述r2和r3中至少一个表示含有2-12个碳原子的直链或支链的烯基或烯氧基。优选地，所述通式iv的化合物为具有如下结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合：其中，r4和r5各自独立地具有与上述相同的限定范围。另一方面，本发明提供一种液晶显示器件，所述液晶显示器件包括上述所述的液晶化合物。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明的液晶组合物通过通式i、ii、iii和iv的化合物组分之间的相互配合使用，使得液晶组合物具有向列相范围宽(其中δn高至0.1126)、响应速度快(旋转粘度低至114mpa.s)以及驱动电压低(驱动电压低至2.225v)等优点，液晶显示器件具有较短的响应时间。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。为了便于表达，在以下实施例中，液晶组合物的基团结构以表1中所列的代码来表示：表1液晶组合物中化合物基团结构代码以如下结构式的化合物为例对其结构代码进行说明：该结构式如果用表1所示代码表示，则可以表达为nccepcm，代码中n表示左端烷基的碳原子数，例如n为3，即表示该烷基为-c3h7，代码中c表示亚环己烷基，e表示酯基，p表示亚苯基，m表示右端烷基的碳原子数，例如m为2，即表示该烷基为-c2h5。在以下实施例中，性能测试项目的简写代号如表2所示。表2性能测试项目简写代号测试项目代号含义δn：光学各向异性(589nm，25℃)δε：介电各向异性(1khz，25℃)cp：液晶清亮点γ1：旋转粘度(mpa.s，25℃)tc低温存储相变点(即向列相下限温度，℃)vth阈值电压(在10％相对透过率时的特征电压)η流动粘度(cp，25℃)其中，cp(清亮点)是使用dsc定量法测试的；δn(光学各向异性)是使用阿贝测试仪测试得到的，测试温度为25℃，测试波长为589nm；δε(介电各向异性)，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，测试温度为25±0.5℃；γ1(旋转粘度)是使用instec:alctir1测试得到的，测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒；η(流动粘度)是通过e型粘度计测定，测试条件为25±0.5℃；vth(阈值电压)，测试条件为c/1khz，va5.8。在本以下实施例的液晶组合物中所采用的各成分，均可以通过公知的方法进行合成或者可以通过商业途径获得，所得液晶组合物的各成分经测试符合电子类化合物标准。以下实施例中的液晶组合物按照各组分配比(各实施例中组分末尾的括号中为所述组分的归属通式)，并通过常规制备方法如采用加热、超声波、悬浮等方式混合得到液晶组合物。实施例1在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例2在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例3在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例4在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例5在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例6在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例7在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例8在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：实施例9在本实施例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：对比例1在本对比例中，液晶组合物包括如下表所示质量百分含量的组分，并且在下表中列出了其性能测试结果：通过实施例1-9和对比例1的对比可知，本发明的液晶化合物具有较宽的向列相范围、较快的响应速度以及较低的驱动电压。申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属
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的技术人员应该明了，任何属于本
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的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页1 2 3

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