CN117487568A - 液晶组合物及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种液晶组合物及显示面板，该液晶组合物包括至少一种第一化合物、至少一种第二化合物、及至少一种第三化合物，第一化合物具有如通式(Ⅰ)所示结构，第二化合物具有如通式(Ⅱ‑1)或通式(Ⅱ‑2)所示结构，第三化合物具有如通式(Ⅲ‑1)至通式(Ⅲ‑3)中任一者所示结构，本发明通过在液晶组合物中包括第一化合物、第二化合物及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，具体涉及一种液晶组合物及显示面板。
背景技术
液晶显示面板利用对液晶层施加电压，实现对液晶层中的材料的光学性能的调控，从而实现液晶显示面板的显示功能。液晶层的液晶材料的物理性能(如：粘度、清亮点、介电各向异性、光学各向异性、弹性系数等)的好坏，从诸如响应时间等方面影响了液晶显示面板的产品质量。目前，应用于液晶层的材料的性能仍然有待改善，导致显示面板的产品质量存在提升空间。
因此，亟需一种液晶组合物及显示面板以解决上述技术问题。
发明内容
基于上述现有技术中的不足，本发明提供一种液晶组合物及显示面板，通过在液晶组合物中加入第一化合物、第二化合物以及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包括至少一种第一化合物、至少一种第二化合物、至少一种第三化合物及至少一种第四化合物；
所述第一化合物具有如通式(Ⅰ)所示结构：
所述第二化合物具有如通式(Ⅱ-1)或通式(Ⅱ-2)所示结构：
所述第三化合物具有如通式(Ⅲ-1)至通式(Ⅲ-3)中任一者所示结构：
其中，R1及R2分别独立地选自H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、NCS、SF5、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔氧基。
优选的，R1及R2的末端基团分别独立地被H、CN或CF3单取代；和/或，
R1及R2中的一个或多个-CH2-分别独立地被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CHF-CHF-、-CH2O-、-OCH2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，且与C直接键连的杂原子之间不直接键接，R1及R2中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
优选的，所述液晶组合物还包括至少一种第四化合物，所述第四化合物具有如通式(Ⅳ)所示结构：
其中，R3及R4分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R3及R4中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
优选的，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％。
优选的，所述液晶组合物还包括至少一种第五化合物，所述第五化合物具有如通式(Ⅴ)所示结构：
其中，R5及R6分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R5及R6中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
优选的，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％。
优选的，所述液晶组合物中，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-1)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-1)所示的化合物，及至少一种所述第三化合物选自如(Ⅲ-2)所示的化合物。
优选的，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-2)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-3)所示的化合物。
优选的，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于20％，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于50％；
所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于30％；
所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于40％。
本发明还提供一种显示面板，包括第一基板、位于所述第一基板上的第二基板、以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
其中，所述液晶层包括如前所述的液晶组合物。
本发明通过在液晶组合物中包括第一化合物、第二化合物及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的液晶组合物的制备方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的显示面板的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
目前，由于液晶层的材料的性能有待提高，具有液晶层的显示面板的产品质量仍然存在提升空间。
本发明实施例提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物包括至少一种第一化合物、至少一种第二化合物及至少一种第三化合物；
所述第一化合物具有如通式(Ⅰ)所示结构：
所述第二化合物具有如通式(Ⅱ-1)或通式(Ⅱ-2)所示结构：
所述第三化合物具有如通式(Ⅲ-1)至通式(Ⅲ-3)中任一者所示结构：
其中，R1及R2分别独立地选自H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、NCS、SF5、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔氧基。
在所述液晶组合物中，所述第一化合物具有较低的粘度，有利于改善所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应速度，从而提高所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应速度。
所述液晶组合物中，所述第二化合物为介电负性材料，具有较低的清亮点、较低的粘度且可以用于调整所述液晶组合物的双折射率差值，有利于改善所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应速度，从而缩短所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应时间。
在所述液晶组合物中，所述第三化合物具有较高的清亮点、较高的粘度、较高的弹性系数及较高的双折射率差值的绝对值，用于调整所述液晶组合物的粘度、提升所述液晶组合物的清亮点并改善所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的显示对比度，以便于提升所述液晶组合物的耐高温性能并提升所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的显示对比度及产品信赖性。
本发明实施例通过在液晶组合物中包括第一化合物、第二化合物及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
在一些实施例中，具有1-15个碳原子的取代的烷基、具有1-15个碳原子的取代的烷氧基、具有2-15个碳原子的取代的烯基、具有2-15个碳原子取代的烯氧基、具有2-15个碳原子的取代的炔基、及具有2-15个碳原子的取代的炔氧基满足以下条件中的至少一者：
末端基团分别独立地被CN或CF3单取代；
基团中的一个或多个-CH2-分别独立地被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CHF-CHF-、-CH2O-、-OCH2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，且与C直接键连的杂原子之间不直接键接；
基团中的至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
在一些实施例中，R1及R2中的至少一者选自具有1-15个碳原子的取代的烷基、具有1-15个碳原子的取代的烷氧基、具有2-15个碳原子的取代的烯基、具有2-15个碳原子取代的烯氧基、具有2-15个碳原子的取代的炔基、及具有2-15个碳原子的取代的炔氧基。
在一些实施例中，R1及R2的末端基团分别独立地被H、CN或CF3单取代。
在一些实施例中，R1及R2中的一个或多个-CH2-分别独立地被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CHF-CHF-、-CH2O-、-OCH2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，且与C直接键连的杂原子之间不直接键接，R1及R2中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
在一些实施例中，R1及R2分别独立地选自H、F、Cl、Br、取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷基、取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷氧基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的烯基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的烯氧基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的炔基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的炔氧基。当R1和/或R2选自取代的烷基、取代的烷氧基、取代的烯基、取代的烯氧基、取代的炔基、取代的炔氧基时，R1和/或R2中的至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
优选的，R1及R2分别独立地选自H、F、具有1-7个碳原子的非取代的烷基、具有1-7个碳原子的非取代的烷氧基、具有2-7个碳原子的非取代的烯基、具有2-7个碳原子的非取代的烯氧基、具有2-7个碳原子的非取代的炔基、具有2-7个碳原子的非取代的炔氧基。
更优选的，R1及R2分别独立地选自H、F、具有1-5个碳原子的非取代的烷基、具有1-5个碳原子的非取代的烷氧基、具有2-5个碳原子的非取代的烯基。
在一些实施例中，当R1及R2分别独立地选自非取代的烷基、非取代的烯基或非取代的炔基时，非取代的烷基、非取代的烯基以及非取代的炔基为脂肪烃基团。
在一些实施例中，当R1及R2分别独立地选自非取代的烷氧基时，非取代的烷氧基可以为非取代的直链烷氧基或非取代的支链烷氧基，优选为非取代的直链烷氧基，例如，可以为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧集、戊氧基、己氧基或庚氧基等。
在一些实施例中，当R1及R2分别独立地选自非取代的烷基时，非取代的烷基可以为非取代的直链烷基或非取代的支链烷基，优选为非取代的直链烷基；R1及R2分别独立地选自具有1至7个碳原子的非取代的直链烷基时，可以选自如:甲基、乙基、丙基、丁集、戊基、己基或庚基。
当R1及R2分别独立地选自非取代的烯基时，非取代的烯基可以为非取代的直链烯基或非取代的支链烯基，且烯基可以为E构型以及Z构型的异构体，并至少具有一个碳碳双键，可以选自如具有2-7个碳原子的非取代的直链烯基，更优选为乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、丁-1-烯基、丁-2-烯基、丁-3-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基、戊-4-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基、己-5-烯基、庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基、庚-6-烯基等。
当R1及R2分别独立地选自非取代的炔基时，非取代的炔基可以为非取代的直链炔基或非取代的支链炔基，并至少具有一个碳碳三键，可以选自如具有2-7个碳原子的非取代的直链炔基，更优选为乙炔基、丙-1-炔基、丙-2-炔基、丁-1-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基、戊-1-炔基、戊-2-炔基、戊-3-炔基、戊-4-炔基、己-1-炔基、己-2-炔基、己-3-炔基、己-4-炔基、己-5-炔基、庚-1-炔基、庚-2-炔基、庚-3-炔基、庚-4-炔基、庚-5-炔基或庚-6-炔基等；进一步优选为丙-2-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基、戊-2-炔基、戊-3-炔基或戊-4-炔基。
在一些实施例中，所述液晶组合物还包括至少一种第四化合物，所述第四化合物具有如通式(Ⅳ)所示结构：
其中，R3及R4分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R3及R4中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
所述液晶组合物中，所述第四化合物具有较高的双折射率差值的绝对值、适中的粘度、较高的清亮点及较高的弹性系数，有利于调整所述液晶组合物的光学各向异性、粘度、清亮点及弹性系数等性能，从而改善所述液晶组合物应用于显示面板时的显示面板的产品质量。
在一些实施例中，取代的具有1-10个碳原子的烷基、取代的具有1-10个碳原子的烷氧基、取代的具有2-10个碳原子的烯基满足以下条件：至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
在一些实施例中，R3及R4分别独立地选自取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷基、取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷氧基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的烯基。优选的，R5及R6分别独立地选自非取代的具有1-7个碳原子的烷基、非取代的具有1-7个碳原子的烷氧基、非取代的具有2-7个碳原子的烯基。
更优选的，R3及R4分别独立地选自具有1-5个碳原子的非取代的烷基、具有1-5个碳原子的非取代的烷氧基、具有2-5个碳原子的非取代的烯基。
在一些实施例中，当R3及R4分别独立地选自非取代的烷氧基时，非取代的烷氧基可以为非取代的直链烷氧基或非取代的支链烷氧基，优选为非取代的直链烷氧基，例如，可以为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧集、戊氧基、己氧基或庚氧基等。
在一些实施例中，当R3及R4分别独立地选自非取代的烷基时，非取代的烷基可以为非取代的直链烷基或非取代的支链烷基，优选为非取代的直链烷基；R3及R4分别独立地选自具有1至7个碳原子的非取代的直链烷基时，可以选自如:甲基、乙基、丙基、丁集、戊基、己基或庚基。
当R3及R4分别独立地选自非取代的烯基时，非取代的烯基可以为非取代的直链烯基或非取代的支链烯基，且烯基可以为E构型以及Z构型的异构体，并至少具有一个碳碳双键，可以选自如具有2-7个碳原子的非取代的直链烯基，更优选为乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、丁-1-烯基、丁-2-烯基、丁-3-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基、戊-4-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基、己-5-烯基、庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基、庚-6-烯基等。
在一些实施例中，所述液晶组合物还包括至少一种第五化合物，所述第五化合物具有如通式(Ⅴ)所示结构：
其中，R5及R6分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R5及R6中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
所述液晶组合物中，所述第五化合物具有较高的清亮点、较低的双折射率差值的绝对值、适中的粘度及较高的弹性系数，有利于调整所述液晶组合物的光学各向异性、粘度、清亮点及弹性系数等性能，从而改善所述液晶组合物应用于显示面板时的显示面板的产品质量。
在一些实施例中，取代的具有1-10个碳原子的烷基、取代的具有1-10个碳原子的烷氧基、取代的具有2-10个碳原子的烯基满足以下条件：至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
在一些实施例中，R5及R6分别独立地选自取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷基、取代或非取代的具有1-7个碳原子的烷氧基、取代或非取代的具有2-7个碳原子的烯基。优选的，R5及R6分别独立地选自非取代的具有1-7个碳原子的烷基、非取代的具有1-7个碳原子的烷氧基、非取代的具有2-7个碳原子的烯基。
更优选的，R5及R6分别独立地选自具有1-5个碳原子的非取代的烷基、具有1-5个碳原子的非取代的烷氧基、具有2-5个碳原子的非取代的烯基。
在一些实施例中，当R5及R6分别独立地选自非取代的烷氧基时，非取代的烷氧基可以为非取代的直链烷氧基或非取代的支链烷氧基，优选为非取代的直链烷氧基，例如，可以为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧集、戊氧基、己氧基或庚氧基等。
在一些实施例中，当R5及R6分别独立地选自非取代的烷基时，非取代的烷基可以为非取代的直链烷基或非取代的支链烷基，优选为非取代的直链烷基；R5及R6分别独立地选自具有1至7个碳原子的非取代的直链烷基时，可以选自如:甲基、乙基、丙基、丁集、戊基、己基或庚基。
当R5及R6分别独立地选自非取代的烯基时，非取代的烯基可以为非取代的直链烯基或非取代的支链烯基，且烯基可以为E构型以及Z构型的异构体，并至少具有一个碳碳双键，可以选自如具有2-7个碳原子的非取代的直链烯基，更优选为乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、丁-1-烯基、丁-2-烯基、丁-3-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基、戊-4-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基、己-5-烯基、庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基、庚-6-烯基等。
在一些实施例中，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于20％，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于50％，例如，所述第一化合物的质量分数可以为23％、25％、30％、35％、4％、45％、48％等；所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于30％，例如，所述第二化合物的质量分数可以为8％、10％、15％、20％、25％、28％等；所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于40％，例如，所述第三化合物的质量分数可以为8％、10％、15％、20％、25％、30％、35％等。
优选的，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于20％，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于45％，例如，所述第一化合物的质量分数可以为22％、25％、28％、30％、35％、40％、42％等；所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于10％，所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于30％，例如，所述第二化合物的质量分数可以为12％、15％、18％、20％、25％、28％等；所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于10％，所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于40％，例如，所述第三化合物的质量分数可以为15％、18％、20％、22％、25％、30％、35％等。
进一步优选的，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于25％，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于40％，例如，所述第一化合物的质量分数可以为28％、30％、32％、35％、38％等；所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于15％，所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％，例如，所述第二化合物的质量分数可以为18％、20％、22％等；所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于20％，所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于35％，例如，所述第三化合物的质量分数可以为22％、25％、28％、30％、32％、34％等。
在一些实施例中，当所述液晶组合物还包括所述第四化合物时，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％，例如，可以为3％、5％、10％、15％、20％、22％等。优选的，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于3％，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于20％，例如，可以为5％、8％、10％、15％、18％等。更优选的，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于3％，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于15％，例如，可以为5％、6％、8％、10％、12％等。
在一些实施例中，当所述液晶组合物还包括所述第五化合物时，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％，例如，可以为3％、5％、10％、15％、20％、22％等。优选的，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于3％，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于20％，例如，可以为5％、8％、10％、15％、18％等。更优选的，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于3％，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于15％，例如，可以为5％、6％、8％、10％、12％等。
在一些实施例中，所述液晶组合物中，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-1)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-1)所示的化合物，及至少一种所述第三化合物选自如(Ⅲ-2)所示的化合物。通式(Ⅲ-1)所示的化合物及通式(Ⅲ-2)所示的化合物具有较高的弹性系数，两者同时应用于所述液晶组合物中，有利于有效提升所述液晶组合物的弹性系数，从而有效提高应用所述液晶组合物的显示面板的对比度，适用于需求较高对比度的应用场景下使用的显示面板。同时，通式(Ⅲ-1)所示的化合物及通式(Ⅲ-2)所示的化合物由于具有较高粘度，所述第一化合物的粘度较低，用于有效降低所述液晶组合物的粘度，从而缩短所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应时间。此外，为了缩短显示面板的响应时间，显示面板中的液晶层的层厚通常会进行相应的减薄，而显示面板中的液晶层的层厚的减小会导致显示面板的透光率的降低。采用第一化合物、选自如通式(Ⅱ-1)所示的化合物的第二化合物，选自如通式(Ⅲ-1)所示的化合物的至少一种所述第三化合物，及选自如(Ⅲ-2)所示的化合物的至少一种所述第三化合物的组合，有利于调整所述液晶组合物的双折射率的差值的绝对值，从而与显示面板中的液晶层的层厚进行配合，有效弥补由于液晶层的层厚减小导致的显示面板的透光率的降低；在配合显示面板的色阻层中采用高透光率的色阻的情况下，显示面板的透光率可以有效提升。
在一些实施例中，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-2)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-3)所示的化合物。通过所述第一化合物、如通式(Ⅱ-2)所示的化合物的第二化合物、如通式(Ⅲ-3)所示的化合物的第三化合物的搭配，有利于在维持应用所述液晶组合物的显示面板的显示对比度的同时，有效缩短所述液晶组合物的显示面板的响应时间。同时，为了缩短显示面板的响应时间，显示面板中的液晶层的层厚通常会进行相应的减薄，而显示面板中的液晶层的层厚的减小会导致显示面板的透光率的降低，采用所述第一化合物、如通式(Ⅱ-2)所示的化合物的第二化合物、如通式(Ⅲ-3)所示的化合物的第三化合物的组合，能有效提升所述液晶组合物的双折射率的差值的绝对值，从而与显示面板中的液晶层的层厚进行配合，有效弥补由于液晶层的层厚减小导致的显示面板的透光率的降低。
本申请提供的所述液晶组合物可以通过不同的所述第一化合物、所述第二化合物及所述第三化合物的搭配，控制所述液晶组合物的双折射率的差值的绝对值的高低，从而与适用于多种显示面板中的液晶层的不同层厚进行配合，满足显示面板多样化的应用场景。
在一些实施例中，所述液晶组合物在25℃时的双折射率的差值大于或等于0.09，所述液晶组合物在25℃时的双折射率的差值小于或等于0.22，例如：0.096、0.1、0.105、0.11、0.115、0.12、0.125、0.15、0.175、0.2、0.21等，以使所述液晶组合物的光学各向异性在合适范围内，使所述液晶组合物的光线穿透率，与显示面板内的液晶层的层厚相匹配，从而使显示面板的透光率在合适范围内。
在一些实施例中，所述液晶组合物在25℃时的旋转粘度大于或等于40mPa·s，所述液晶组合物在25℃时的旋转粘度小于或等于100mPa·s，例如：45mPa·s、50mPa·s、55mPa·s、60mPa·s、65mPa·s、70mPa·s、75mPa·s、80mPa·s、85mPa·s、90mPa·s、95mPa·s等，以使所述液晶组合物的旋转粘度在合适范围内，提高所述液晶组合物的旋转速度，保证应用所述液晶组合物的显示面板的响应时间在合适范围内。
在一些实施例中，所述液晶组合物的弯曲弹性系数大于或等于10，所述液晶组合物的弯曲弹性系数小于或等于26，例如：11、12、13、14、15、18、20、22、24、25等；和/或，所述液晶组合物的展曲弹性系数大于或等于10，所述液晶组合物的展曲弹性系数小于或等于26，例如：12、13、14、15、18、20、22、24、25等；所述液晶组合物的弯曲弹性系数和/或所述液晶组合物的展曲弹性系数在上述范围内，有利于所述液晶组合物获得合适的弹性系数的平均值，有效提升所述液晶组合物应用于显示面时显示面板的响应速度从而获得更快的响应时间。
在一些实施例中，所述液晶组合物在25℃时的介电常数各向异性值小于0，所述液晶组合物在25℃时的介电常数各向异性值大于或等于-5，例如：-4.8、-4.5、-4、-3.5、-3、-2、-1等，有利于降低驱动所述液晶组合物所需的驱动电压，从而降低应用所述液晶组合物的液晶显示面板的驱动电压，减少应用所述液晶组合物的液晶显示面板的功耗。
在一些实施例中，所述液晶组合物的清亮点优选为70℃至135℃，例如，所述液晶组合物的清亮点可以为75℃、77℃、78℃、80℃、82℃、84℃、88℃、90℃、92℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃等，以避免所述液晶组合物的清亮点过低造成所述液晶组合物的耐高温性能的降低。
请参阅图1，本发明提供的所述液晶组合物的示例性的制备方法，如下所示：
所述液晶组合物的制备方法，包括：
S100、以第一顺序按质量百分比称量并混合所述第一化合物、所述第二化合物以及所述第三化合物获得第一混合物。
所述第一顺序优选为所述第一化合物、所述第二化合物、所述第三化合物以熔点由低到高的顺序依次称量并混合。
在一些实施例中，当所述液晶组合物中还包括所述第四化合物和/或所述第五化合物时，所述第一混合物还包括所述第四化合物和/或所述第五化合物。
S200、在第一加热温度下搅拌所述第一混合物以使所述第一混合物中所述第一化合物、所述第二化合物以及所述第三化合物充分混合。
所述第一加热温度优选为60℃至100℃。
S300、将所述第一混合物冷却至室温并封装以获得所述液晶组合物。
本发明的所述液晶组合物的示例性组合方式，如下示例性实施例1至实施例3所示。
实施例1
本实施例中选取的所述液晶组合物中各化合物的结构式及质量分数，如表1所示：
表1：液晶组合物的组分
实施例1中获得的液晶组合物，性能参数如下：Tni:96℃，γ1:67mPa·s，Δn:0.096，ne:1.473，Δε:-2.5，ε⊥:5.3，K11:16.6，K33:17.0，液晶组合物在-20℃下放置480h无晶体析出。其中，Tni表示液晶组合物的清亮点；γ1表示液晶组合物在25℃时的旋转粘度；Δn为液晶组合物的双折射率的差值，表示液晶组合物在25℃时的光学各向异性，ne表示液晶组合物的非寻常光的折射率；Δε表示液晶组合物在25℃时的介电常数各向异性值；ε⊥表示液晶组合物在垂直于液晶分子长轴方向的介电常数值；K11表示液晶组合物的弯曲弹性系数，K33表示液晶组合物的展曲弹性系数。
实施例2
本实施例中选取的所述液晶组合物中各化合物的结构式及质量分数，如表2所示：
表2：液晶组合物的组分
实施例2中获得的液晶组合物，性能参数如下：Tni:89℃，γ1:77.5mPa·s，Δn:0.103，ne:1.502，Δε:-3.6，ε⊥:7.0，K11:15.6，K33:18.2，液晶组合物在-20℃下放置480h无晶体析出。
实施例3
本实施例中选取的所述液晶组合物中各化合物的结构式及质量分数，如表3所示：
表3：液晶组合物的组分
实施例3中获得的液晶组合物，性能参数如下：Tni:112℃，γ1:97mPa·sΔn:0.108，ne:1.574，Δε:-2.7，ε⊥:5.8，K11:19.9，K33:25.7，液晶组合物在-20℃下放置480h无晶体析出。
对比例1
本对比例中选取的所述液晶组合物中各化合物的结构式及质量分数，如表4所示：
表4：液晶组合物的组分
对比例1中获得的液晶组合物，性能参数如下：Tni:114℃，γ1:83mPa·sΔn:0.097，ne:1.477，Δε:-2.6，ε⊥:5.2，K11:18.8，K33:19.3，液晶组合物在-20℃下放置480h无晶体析出。
对比例2
本对比例中选取的所述液晶组合物中各化合物的结构式及质量分数，如表5所示：
表5：液晶组合物的组分
对比例2中获得的液晶组合物，性能参数如下：Tni:87℃，γ1:82mPa·sΔn:0.118，ne:1.632，Δε:-4.4，ε⊥:8.5，K11:14.9，K33:15.5，液晶组合物在-20℃下放置480h无晶体析出。
上述实施例1至实施例3提供的3组液晶组合物，清亮点均在89℃至112℃之间，使液晶组合物具有良好的耐高温性能；25℃时的旋转粘度均在67mPa·s至97mPa·s之间，使液晶组合物具有良好的旋转速度，有利于缩短液晶组合物的响应时间；25℃时的双折射率的差值在0.096至0.108之间，以使液晶组合物应用于显示面板时显示面板具有合适的透光率；25℃时的介电常数各向异性值在-3.6至-2.5之间，有利于在较低的驱动电压下驱动液晶组合物，从而降低应用液晶组合物的显示面板的功耗；液晶组合物的弯曲弹性系数在15.6至19.9之间，展曲弹性系数在17至25.7之间，有利于提高所述液晶组合物的弹性系数的平均值，有效缩短所述液晶组合物应用于显示面时显示面板的响应时间。
实施例1与对比例1相比，通过在液晶组合物中加入了通式(Ⅱ-1)表示的第二化合物，使实施例1的液晶组合物中具有至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-1)所示的结构，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-1)所示的结构，及至少一种所述第三化合物选自如(Ⅲ-2)所示的结构，有效降低了实施例1中液晶组合物的粘度并降低了粘度与弯曲弹性系数的比值，从而更能有效提升所述液晶组合物的响应速度，改善所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应时间。
实施例2与对比例2相比，通过在液晶组合物中加入了更多通式(Ⅰ)表示的第一化合物，使第一化合物在液晶组合物中的质量分数为30％，有效降低了实施例2中液晶组合物的粘度与弯曲弹性系数的比值，从而更能有效提升所述液晶组合物的响应速度，改善所述液晶组合物应用于显示面板时显示面板的响应时间。
请参阅图2，本发明实施例还提供一种显示面板100，所述显示面板100包括第一基板101、位于所述第一基板101上的第二基板102、以及位于所述第一基板101与所述第二基板102之间的液晶层103。其中，所述液晶层103包括如前所述的液晶组合物。
所述第一基板101可以为阵列基板，所述第二基板102可以为彩膜基板。在一些实施例中，所述第一基板101为阵列基板时，所述第一基板101包括第一衬底，位于所述衬底上的有源层、位于所述有源层上的第一绝缘层、位于所述第一绝缘层上的栅极层、位于所述栅极层上的第二绝缘层、位于所述第二绝缘层上的源漏极层及位于所述源漏极层上的第三绝缘层，所述源漏极层包括源极以及漏极。所述显示面板还包括公共电极层以及像素电极层，所述像素电极层位于所述第三绝缘层远离所述第一衬底的一侧，所述像素电极层包括像素电极，所述像素电极与所述源极或所述漏极电连接。所述公共电极层包括公共电极，所述公共电极层可以设置于所述第一基板101，所述公共电极层位于所述像素电极层与所述源漏极层之间，或者，所述公共电极层位于所述像素电极层远离所述第一衬底的一侧；所述公共电极层可以设置与所述第二基板102，所述第二基板102包括第二衬底，所述公共电极层位于所述第二衬底靠近所述液晶层的一侧。所述显示面板还包括彩膜层，所述彩膜层可以设置于所述第一基板靠近所述液晶层的一侧或设置于所述第二基板靠近所述液晶层的一侧。
在一些实施例中，所述彩膜层包括第一色阻、第二色阻及第三色阻，所述第一色阻、所述第二色阻及所述第三色阻的颜色各不相同。所述第一色阻、所述第二色阻及所述第三色阻分别选自红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻。其中，红色色阻包括如二酮吡咯并吡咯等颜料，且红色色阻内的水溶性颜料的质量分数小于或等于1.5％，红色色阻内的90％的颜料的粒径小于或等于100纳米，有利于颜料在红色色阻内的分散，从而改善红色色阻的透光率及色域等。绿色色阻可以包括酞菁系蓝色染料和偶氮系黄色有机染料的混合物、卤化铜酞菁绿色颜料或其他酞菁系绿色颜料等，且绿色色阻内的水溶性颜料的质量分数小于或等于1.5％，绿色色阻内的90％的颜料的粒径小于或等于100纳米，有利于颜料在绿色色阻内的分散，从而改善绿色色阻的透光率及色域等。蓝色色阻可以包括ε型铜酞菁蓝色颜料，且蓝色色阻内的水溶性颜料的质量分数小于或等于1.5％，蓝色色阻内的90％的颜料的粒径小于或等于100纳米，有利于颜料在蓝色色阻内的分散，从而改善蓝色色阻的透光率及色域等。
在一些实施例中，所述显示面板100还包括位于所述第一基板101与所述液晶层103之间的第一配向层，及位于所述第二基板102与所述液晶层103之间的第二配向层。所述第一配向层和/或所述第二配向层包括聚酰亚胺或其他聚酰胺酸所衍生的聚合物。
所述显示面板100可以为VA(Vertical Alignment，垂直取向)、ECB(ElectricallyControlled Birefringence，电控双折射)、FFS(Fringe Field Switching，边缘场切换)或IPS(In-Ilane Iwitching，面内切换)等显示模式的显示面板。
本发明通过在液晶组合物中包括第一化合物、第二化合物及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
本发明实施例公开了一种液晶组合物及显示面板，该液晶组合物包括至少一种第一化合物、至少一种第二化合物、及至少一种第三化合物，第一化合物具有如通式(Ⅰ)所示结构，第二化合物具有如通式(Ⅱ-1)或通式(Ⅱ-2)所示结构，第三化合物具有如通式(Ⅲ-1)至通式(Ⅲ-3)中任一者所示结构，本发明通过在液晶组合物中包括第一化合物、第二化合物及第三化合物，在粘度、光学各向异性、弹性系数等方面提高了液晶组合物的性能，从而改善了应用该液晶组合物的显示面板的产品质量。
以上对本发明实施例所提供的一种液晶组合物及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包括至少一种第一化合物、至少一种第二化合物及至少一种第三化合物；
所述第一化合物具有如通式(Ⅰ)所示结构：
所述第二化合物具有如通式(Ⅱ-1)或通式(Ⅱ-2)所示结构：
所述第三化合物具有如通式(Ⅲ-1)至通式(Ⅲ-3)中任一者所示结构：
其中，R1及R2分别独立地选自H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、NCS、SF5、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-15个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-15个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-15个碳原子的取代或非取代的炔氧基。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，R1及R2的末端基团分别独立地被H、CN或CF3单取代；和/或，
R1及R2中的一个或多个-CH2-分别独立地被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CHF-CHF-、-CH2O-、-OCH2-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，且与C直接键连的杂原子之间不直接键接，R1及R2中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括至少一种第四化合物，所述第四化合物具有如通式(Ⅳ)所示结构：
其中，R3及R4分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R3及R4中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第四化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括至少一种第五化合物，所述第五化合物具有如通式(Ⅴ)所示结构：
其中，R5及R6分别独立地选自具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷基、具有1-10个碳原子的取代或非取代的烷氧基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯基、具有2-10个碳原子取代或非取代的烯氧基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔基、具有2-10个碳原子的取代或非取代的炔氧基，R5及R6中的H未被取代或至少一个H由F、Cl、Br、I中任一原子取代。
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于1％，所述第五化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于25％。
7.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-1)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-1)所示的化合物，及至少一种所述第三化合物选自如(Ⅲ-2)所示的化合物。
8.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，至少一种所述第二化合物选自如通式(Ⅱ-2)所示的化合物，至少一种所述第三化合物选自如通式(Ⅲ-3)所示的化合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于20％，所述第一化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于50％；
所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第二化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于30％；
所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数大于或等于5％，所述第三化合物在所述液晶组合物中的质量分数小于或等于40％。
10.一种显示面板，其特征在于，包括第一基板、位于所述第一基板上的第二基板、以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
其中，所述液晶层包括如权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。
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