CN102703093B - 液晶组合物和含有该液晶组合物的液晶显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种包括占液晶组合物总重量0.1-70%的通式（Ⅰ）的化合物以及占所述液晶组合物总重量30-99.9%的除通式（Ⅰ）的化合物以外其他液晶化合物的液晶组合物及其应用。该液晶组合物具备向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性大、低温存储稳定性高等特性，可用于AM元件，图像显示效果好，无拖影现象，且能满足低温工作的需要，在低温（-30℃）下，存储超过1000小时对其性能基本无影响。电压随温度的变化小，低温下的响应快。本发明还提供包含该液晶组合物的液晶显示器。
Description
技术领域
本发明涉及适合于AM（active matrix主动矩阵）元件等的液晶组合物，以及含有这种组合物的AM元件。特别涉及具有向列相的组合物，以及介电各向异性为正的组合物。
背景技术
对于液晶显示元件来讲，根据液晶的显示模式分为PC（phase change，相变）、TN（twistnematic，扭曲向列）、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、ECB（electrically controlledbirefringence，电控双折射）、OCB（optically compensated bend，光学补偿弯曲）、IPS（in-planeswitching，共面转变）、VA（vertical alignment，垂直配向）等类型。根据元件的驱动方式分为PM（passive matrix，被动矩阵）型和AM（active matrix，主动矩阵）型。PM分为静态（static）和多路（multiplex）等类型。AM分为TFT（thin film transistor，薄膜晶体管）、MIM（metal insulator metal，金属-绝缘层-金属）等类型。TFT的类型有非晶硅（amorphous silicon）和多晶硅（polycrystal silicon）。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。
液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。为了获得具有良好特性的AM元件，而提高液晶组合物的各向性能指标。我们将液晶组合物的一种性能对应AM元件相应的一种性能的关联，总结于下述表1中。根据市售的AM元件来进一步说明组合物的各向性能指标。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。
表1.组合物与AM元件的一般特性
| NO. | 组合物的一般特性 | AM元件的一般特性 |
| 1 | 向列相的温度范围广 | 可使用的温度范围广 |
| 2 | 粘度小 | 响应时间短 |
| 3 | 光学各向异性适当 | 对比度大 |
| 4 | 正或负性介电常数各向异性大 | 临界电压低，消耗电力小，对比度大 |
| 5 | 电阻率大 | 电压保持率大，对比度大 |
| 6 | 对紫外线及热稳定 | 寿命长 |
组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。为了使液晶显示元件的对比度比最大化，可将液晶组成物的光学异向性（Δn）与液晶层的厚度（d）的乘积值（Δn*d）设定为固定值的方式进行设计。适当的积值依赖于运作模式的种类。如TN模式的元件的适当值约为0.45μm。该情形时，对于液晶层厚度较小的元件而言，较好的是光学各向异性大的组合物。
组合物的大的介电各向异性有助于使元件具有低的临界电压，小的消耗功率及大的对比度。因此，较好的是大的介电各向异性。组合物的电阻率大有助于使元件具有大的电压保持率及大的对比度。因此，较好的是在初始阶段不仅是在室温下、并且在高温下亦具有较大电阻率的组合物。较好的是长时间使用后不仅在室温下、而且在高温下亦具有较大电阻率的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命有关。上述稳定性高时，该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪，液晶电视等中所使用的AM元件而言是较好的。
较理想的AM元件是具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度大、临界电压低、电压保持率大、寿命长等特性，较理想的是响应时间甚至短于1毫秒。因此，组合物的特性较理想的是向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电常数各向异性大、电阻率大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等。
单一的液晶化合物通常难以发挥其特性，通常将其与其他多种液晶化合物混合配制成组合物。所以我们急需一种具有上述优点的液晶组合物，在CN1249736A中提及的化合物配制到液晶组合物中，能够得到较优的特性，其结构如下：
但是该种类化合物光学各向异性不够大，介电各向异性不够大，对混合成Δn和Δε大的组合物帮助不大，从而不利于用在小盒厚的产品中，直接导致响应不够快。
本发明的目的是提供一种液晶组合物，其具备具向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性大、对紫外线的稳定性高、低温存储稳定性高等特性中的至少一种特性。本发明的其他目的是提供一种AM元件，其是具有光学各向异性大、介电各向异性大、对紫外线的稳定性高等特性的组合物，并且该AM元件具有响应时间短、电压保持率大、对比度大、寿命长等特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶组合物，其具备具向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性大、低温存储稳定性高等特性。
本发明的液晶组合物包含通式Ⅰ化合物组成的组。其中通式（Ⅰ）中含有一个二氟乙烯的连接基团，这相当于增加一个环己基基团，在响应速度没有变慢的基础上，能够极大地增加组合物的光学各项异性，同时能够使组合物达到宽的向列相范围。
为了完成上述发明目的，本发明提供一种液晶组合物，其包括：
占所述液晶组合物总重量0.1-70%的通式（Ⅰ）的化合物
其中，
R1、R2可以相同或不同，分别独立地选自H、卤素、具有1-7个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基、具有2-7个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z1、Z2、Z3、Z4可以相同或不同，分别独立地选自单键、-O-、-COO-、-OCO-、-C2H4-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-或-C≡C-；
m、n、p和t相同或不同，各自彼此独立地表示0、1或2，且m+n+p+t≤3；；以及占所述液晶组合物总重量30-99.9%的除（Ⅰ）的化合物以外，其他的液晶化合物。
本发明所述的液晶组合物，其中，所述的其他的液晶化合物包括：
占所述液晶组合物总重量30-75%的通式（Ⅱ）的化合物
R3选自H、卤素、具有1-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R3中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
R4选自2-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷烯基或烷氧烯基；
本发明所述的液晶组合物，还包括：
占所述液晶组合物总重量0-45%的通式（Ⅲ）的化合物
其中，
R5、R6可以相同或不同，分别独立地选自H、卤素和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基，其中，在所述R5和R6中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z5、Z6可以相同或不同，分别独立地选自单键、-O-、-COO-、-OCO-、-C2H4-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-或-C≡C-；
可以相同或不同，分别独立地选自
其中所述
中的一个或两个不相邻的-CH2-可以被O取代，所述
上任意的H可以各自独立地被F取代，所述
上任意的H可以各自独立地被F取代；
j、k相同或不同，各自彼此独立地表示0或1。
本发明所述的液晶组合物，还包括：
占所述液晶组合物总重量0-30%的通式（Ⅳ）的化合物
其中，
R7、R8可以相同或不同，分别独立地选自H、卤素、具有1-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R7和R8中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z7、Z8可以相同或不同，分别独立地选自单键、-O-、-COO-、-OCO-、-C2H4-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-或-C≡C-；
L1、L2、L3、L4、L5、L6可以相同或不同，分别独立地选自H或F；
q表示0或1。
在本发明的实施方案中，通式（Ⅰ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R1独立地选自具有1-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基；
R2独立地选自H、F、具有1-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R1、R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
在本发明的实施方案中，通式（Ⅱ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R3选自具有1-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-8个碳原子的氟取代或未被氟取代的烷烯基或烷氧烯基；
在本发明的实施方案中，通式（Ⅲ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R5独立地选自具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基，其中，在所述R5中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
R6独立地选自H、F和具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基，其中，在所述R6中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
在本发明的实施方案中，通式（Ⅳ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R7独立地选自具有1-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基；
R8独立地选自H、-CH2F、-CH2CH2F、-CH2CH2CH2F、-CH2CH2CH2CH2F、-OCH2F、-CH2OCH2F、-CH2CH2OCH2F和-CH=CF2。
在本发明的实施方案中，优选通式（Ⅰ）的化合物占所述组合物总重量的5%-60%；通式（Ⅱ）的化合物占所述组合物总重量的35%-65%；通式（Ⅲ）的化合物占所述组合物总重量的5%-40%；通式（Ⅳ）的化合物占所述组合物总重量的0%-20%。
本发明的另一个方面提供液晶组合物在制造电光学器件中的应用。
本发明的另一个方面提供一种电光学液晶显示器，所述液晶显示器包含本发明的液晶组合物。
本发明通过对上述化合物进行组合实验，通过与对照的比较，确定了包括上述液晶组合物的液晶介质，具有粘度小、介电各向异性高、光学各向异性大、低温存储稳定性高的特性。
本发明的液晶组合物可以用于AM元件（active matrix，主动矩阵，简称AM），优选通过薄膜晶体管（TFT）的矩阵寻址。
如上所述，本发明的液晶组合物，可用于AM元件，其图像显示效果好，无拖影现象。且向列相的低温可达-30℃，能满足低温工作的需要。在低温（-30℃）下，存储超过1000小时对其性能基本无影响。电压随温度的变化小，低温下的响应快。
在本发明中如无特殊说明，所述的比例均为重量比，所有温度均为摄氏度温度，所述的响应时间数据的测试选用的盒厚为7μm。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
以下各实施方案所采用的液晶显示器均为TN-TFT液晶显示设备，盒厚d=7μm，由偏振器（偏光片）、电极基板等部分构成。该显示设备为常白模式，即没有电压差施加于行和列电极之间时，观察者观察到白色的像素颜色。基板上的上下偏振片轴彼此成90度角。在两基片之间的空间充满光学性液晶材料。
为便于表达，以下各实施例中，液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下结构为例：
该结构用表1中的代码表示：则可表示为3PTG1（2F）OP3，又如：
则可表示为nCPTPOm，代码中的n表示左端烷基的C原子数，例如n为“3”，即表示该烷基为-C3H7；代码中的C代表环己烷基；代码中的O代表氧原子；代码中的P代表亚苯基；代码中的m表示右端烷基的C原子数，例如m为“1”，即表示右端的烷基为-CH3。
实施例中各测试项目的简写代号分别表示为：
TN—I（℃） 清亮点（℃，向列-各向同性相转变温度）
Visc.（mm2·s-1） 流动粘度（mm2·s-1，20℃，除非另有说明）
Δn 光学各向异性（589nm，20℃）
Δε 介电各向异性（1KHz，25℃）
t-30℃ 低温储存时间（在-30℃时）
在以下的实施例中所采用的各成分，除通式（Ⅰ）的化合物以外，其余组分均可以通过公知的方法进行合成，或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的，所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
通式（I）的化合物的制备
1）在溶剂四氢呋喃中，于室温下，将通式1的化合物
与式2的化合物
在氮气保护，催化剂四（三苯基膦）钯存在下反应16小时，得到通式3的化合物
2）在溶剂四氢呋喃中,氮气保护下，于-100℃~-50℃下，将通式4的化合物
（通式4）
与nBuLi反应得到通式5的锂试剂，
（通式5）
再将所述锂试剂与所述通式3的化合物反应，得到通式（I）所示化合物。
上述通式（通式1、通式3、通式4和通式5）中的R1、R2与通式（I）中的R1、R2的范围一致，R1、R2各自独立地表示H、卤素、具有1-7个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具有2-7个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
相同或不同，各自独立地选自由
组成的组；Z1、Z2、Z3和Z4相同或不同，各自彼此独立地选自由-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF=CF-、-CH=CH-和单键组成的组；m、n、p和t相同或不同，各自彼此独立地表示0、1或2，且m+n+p+t≤3。
制备例
制备的化合物I-8-2的合成具体工艺步骤如下：
1）合成二异丙胺基锂（LDA)
1000mL三口瓶中加入115mL二异丙胺，100mL四氢呋喃（THF），氮气保护，控温0℃~-20℃滴加320mL的正丁基锂（n-BuLi,2.4mol/L），滴毕，0~-20℃搅拌1小时，制得LDA。
2）合成三氟乙烯基氯化锌
1000mL三口瓶中加入53g无水氯化锌，100mL THF，氮气保护，降温至-70℃，通入54g 1,1,1,2-四氟乙烷气体，控温-50℃～-70℃针管通入液面下缓慢注入LDA，加完后搅拌2小时，制得三氟乙烯基氯化锌。
3）合成式6的化合物
将式7的化合物(本公司自制45g)和四（三苯基膦）钯(2g)加入到上面制备的三氟乙烯基氯化锌的反应液中，氮气保护，室温反应过夜。
用稀盐酸冰水溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取，合并有机层，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，残余物经减压蒸馏提纯，得到22.3g淡绿色透明液体，为式6的化合物。
4）合成式11的化合物
100ml三口瓶，加2.9g3.5-二氟溴苯、50ml四氢呋喃，氮气保护，降温至-78℃，慢慢滴加7.5ml 2.4mol/L正丁基锂，控温-70℃以下反应2h，制得间氟苯锂试剂。
用20mL四氢呋喃溶解制得的式6的化合物（14g），控温-70℃以下，将其滴入上述制得的间氟苯锂试剂中，室温反应过夜。
反应完全后，稀冰盐酸水淬灭反应，乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，以石油醚为洗脱剂柱层析得到淡黄色液体3.4g。以石油醚为洗脱剂用硅胶进行柱层析得1.1g式11的化合物。MS:m/z:334.13
5）合成式12的化合物
100ml三口瓶，加磁力搅拌子，1.1g式11的化合物，20ml THF，氮气保护，降温至-80℃，缓慢滴加n-BuLi 1.2ml，反应颜色开始由红色变为墨绿色，最后变成蓝色，控温-80℃搅拌反应2h，滴加CF2Br2（2g），反应液颜色变为黄色，控温-80℃搅拌反应1h。
用20ml冰水淬灭，盐酸调节pH值到6左右，乙酸乙酯萃取，合并有机层，水洗有机层，饱和食盐水洗涤，干燥，旋干溶剂，柱层析之后乙醇打浆得到1g白色固体，为式12的化合物，产率为62.5%。MS:m/z:462.04。
6）合成化合物I-8-2
100ml单口瓶，加1g式12的化合物、0.35g3,4,5-三氟苯酚，0.6g的碳酸钾、0.03g碘化钾（KI）、30mlN,N-二甲基甲酰胺（DMF），搅拌，氮气保护，80℃反应3h。
将反应液倒入水中，乙酸乙酯萃取，合并有机层，水洗有机层，干燥，减压旋干溶剂。以石油醚为洗脱剂用硅胶进行柱层析。乙醇打浆得到白色固体（I-8-2）0.5g，产率为43.5%。MS:m/z:530.2。
化合物I-8-2的液晶性能：
Δn:0.176 Δε:16.2 Cp:73.8℃
按照以下实施例规定的各液晶组合物的配比，制备液晶组合物。所述液晶组合物的制备是按照本领域的常规方法进行的，如采取加热、超声波、悬浮等方式按照规定比例混合制得。
制备并研究下列实施例中给出的液晶组合物。下面显示了各液晶组合物的组成和其性能参数测试结果。
表2所列是对照例液晶组合物的成分、配比及填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试的测试结果，以便于与说明本发明液晶组合物进行性能对比。
对照例WO9736847
按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例的液晶组合物，将其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表2液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的具有高的清亮点，但光学各项异性较低且粘度太大，导致响应速度慢，直接导致液晶显示器件出现拖尾和残影现象。
实施例1
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，低的旋转粘度，高的清亮点，快的响应速度和低温存储稳定性强。
实施例2
按表4中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，低的旋转粘度，高的清亮点和非常快的响应速度。
实施例3
按表5中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如表2所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度。因此适用于户外设备及低温环境中。
实施例4
按表6中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表6液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，非常优越的省电性能，快的响应速度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例5
按表7中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表7液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，快的响应速度，合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例6
按表8中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表8液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例7
按表9中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表9液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例8
按表10中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表10液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例9
按表11中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表11液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例10
按表12中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表12液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
实施例11
按表13中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表13液晶组合物配方及其测试性能
该组合物的特点在于有利的光学各项异性，高的介电各向异性，优越的省电性能，快的响应速度，高的清亮点和非常合适的显示对比度。因此适用于AM液晶元件中。
Claims (9)
1.一种液晶组合物，包括：
占所述液晶组合物总重量0.1-70%的通式（Ⅰ）的化合物
占所述液晶组合物总重量30-75%的通式（Ⅱ）的化合物
占所述液晶组合物总重量0-50%的通式（Ⅲ）的化合物
占所述液晶组合物总重量0-30%的通式（Ⅳ）的化合物
其中，
R1、R2可以相同或不同，分别独立地选自由H、卤素、具有1-7个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基和具有2-7个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基组成的组，其中，在所述R1和所述R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z1、Z2、Z3、Z4可以相同或不同，分别独立地选自由单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-和-C≡C-组成的组；
m、n、p和t相同或不同，各自彼此独立地表示0、1或2，且m+n+p+t≤3；
R3选自由H、卤素、具有1-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基组成的组，其中，在所述R3中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
R4选自2-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷烯基或烷氧烯基；
R5、R6可以相同或不同，分别独立地选自由H、卤素和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基组成的组，其中，在所述R5和所述R6中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z5、Z6可以相同或不同，分别独立地选自由单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-和-C≡C-组成的组；
j、k相同或不同，各自彼此独立地表示0或1；
R7、R8可以相同或不同，分别独立地选自由H、卤素、具有1-10个碳原子的卤代或未被卤代的烷基或烷氧基和具有2-10个碳原子的卤代或未被卤代的的烷烯基或烷氧烯基组成的组，其中，在所述R7和所述R8中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；
Z7、Z8可以相同或不同，分别独立地选自由单键、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-和-C≡C-组成的组；
L1、L2、L3、L4、L5、L6可以相同或不同，分别独立地选自H或F；并且
q表示0或1。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式（Ⅰ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
以及
其中，
R1选自由具有1-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基组成的组；并且
R2选自由H、F、具有1-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-5个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基组成的组，其中，在所述R1和所述R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式（Ⅱ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R3选自由具有1-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-8个碳原子的氟取代或未被氟取代的烷烯基或烷氧烯基组成的组。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式（Ⅲ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R5选自具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基，其中，在所述R5中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接；并且
R6选自由H、F和具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基组成的组，其中，在所述R6中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式（Ⅳ）的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或多种化合物：
其中，
R7选自由具有1-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷基或烷氧基和具有2-8个碳原子的氟代或未被氟代的烷烯基或烷氧烯基组成的组；并且
R8选自由H、-CH2F、-CH2CH2F、-CH2CH2CH2F、-CH2CH2CH2CH2F、-OCH2F、-CH2OCH2F、-CH2CH2OCH2F和-CH=CF2组成的组。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的液晶组合物，其特征在于：通式（Ⅰ）的化合物占所述组合物总重量的5%-60%；通式（Ⅱ）的化合物占所述组合物总重量的35%-65%；通式（Ⅲ）的化合物占所述组合物总重量的5%-40%；通式（Ⅳ）的化合物占所述组合物总重量的0%-20%。
7.根据权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅲ-15-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-15-2
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-2-1
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量9%的化合物Ⅰ-1-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量7%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅲ-15-1
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅲ-15-2
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅰ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅰ-1-6
以及
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量7%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-15-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-15-2
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-6
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量9%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-15-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-6
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量9%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅲ-4-2
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量5.5%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量5.5%的化合物Ⅰ-1-6
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅰ-1-4
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅲ-1-1
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量40%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-1-3
以及
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-1-4
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅲ-15-3
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅲ-15-2
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅰ-1-1
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-5-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-2
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅲ-15-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-15-2
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量50%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量9%的化合物Ⅰ-1-1
占所述液晶组合物总重量8%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-3-1
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量9%的化合物Ⅲ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅲ-4-3
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅲ-3-1
占所述液晶组合物总重量40%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-1-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-8-2
占所述液晶组合物总重量3%的化合物Ⅰ-1-3
占所述液晶组合物总重量2%的化合物Ⅰ-1-4
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量53%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅰ-10-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-10-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-1-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-4-1
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-4-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-8-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-1-3
以及
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅰ-1-4
或者，所述液晶组合物包括：
占所述液晶组合物总重量7%的化合物Ⅲ-1-2
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅲ-1-1
占所述液晶组合物总重量7%的化合物Ⅲ-4-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅲ-4-2
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅲ-4-4
占所述液晶组合物总重量4%的化合物Ⅲ-4-3
占所述液晶组合物总重量19%的化合物Ⅱ-1-1
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅱ-1-2
占所述液晶组合物总重量10%的化合物Ⅱ-2-1
占所述液晶组合物总重量7%的化合物Ⅳ-7-1
占所述液晶组合物总重量6%的化合物Ⅳ-7-2
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅰ-1-3
占所述液晶组合物总重量5%的化合物Ⅰ-1-5
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的液晶组合物在制造电光学器件中的应用。
9.一种电光学液晶显示器，所述液晶显示器包含权利要求1-7中的任一项所述的液晶组合物。
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