[发明专利]液晶组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示材料领域，特别是具有合适的介电各向异性、较高的光学各向异性，较高的清亮点、良好的低温互溶性的液晶组合物及其在具有较快响应速度的液晶显示器中的应用。

背景技术

液晶显示元件基于液晶分子的运作模式的分类为：相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直配向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应配向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为：被动矩阵(passive matrix，PM)与主动矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多工式(multiplex)等，AM被分类为薄膜电晶体(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶矽(amorphous silicon)及多晶矽(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型及低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光及背光此两者的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。该组合物具有适当的特性。借由提高该组成物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将所述两者特性的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组成物的特性进行进一步的说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的较佳上限温度为约70℃以上，而且向列相的较佳下限温度为约-10℃以下。组成物的黏度与元件的响应时间相关联。为了使元件显示动态影像，较佳地为响应时间短。理想地为短于1毫秒的响应时间。因此，较佳为组成物中的黏度小。更佳地为低温下的黏度小。

表1组合物与AM元件的特性

现有技术公开了包含具有低功耗响应快的液晶组合物的液晶显示器件，如专利文献CN102858918A，但现有技术中存在环保问题(如含氯化合物的使用)、使用寿命短(如UV或热稳定性差)、对比度低(如日光下显示屏幕泛白)，以及无法兼顾液晶电视、平板电脑等对适当的介电各项异性、较高的光学各向异性、较高的清亮点、高的对比度，以及良好互溶性等要求性能均衡的问题，不能同时满足各方面指标。

从液晶材料的制备角度出发，液晶材料的各项性能是互相牵制影响的，某项性能指标的提升可能会使其它性能发生变化。因此，制备各方面性能都合适的液晶材料往往需要创造性劳动。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种液晶组合物，所述液晶组合物具有合适的介电各向异性绝对值、较高的清亮点、较高的光学各向异性、良好的低温互溶性、较高的对比度等特性，特别地，所述液晶组合物需要具有较高的弹性常数，所述液晶组合物应用于液晶显示器时，其可以使得包含本发明的液晶组合物的液晶显示器件具有快的响应速度、良好的对比度。

本发明的另一发明目的是提供所述液晶组合物在液晶显示器中的应用。

为了完成上述发明目的，本发明提供了一种液晶组合物，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

以及

至少一种通式Ⅲ的化合物

其中，

所述R₁独立地表示-H、-F、1-12个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基、3-6个碳原子的环烷基、2-12个碳原子的烯基或烯氧基、-OR₁’OR₂’，其中所述烷基或烷氧基和所述烯基或烯氧基中的一个或更多个H可以被F取代，其中，R₁’表示1-12个碳原子的亚烷基或2-12个碳原子的亚烯基，R₂’表示1-12个碳原子的烷基或2-12个碳原子的烯基；