液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器件

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，更具体地，涉及液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件、液晶显示器。

背景技术

面内切换IPS(in-plane switching)显示模式以其优秀的视野角特性、动态清晰度、色彩还原效果，成为电视用TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)的理想显示技术。此外，在航天、医疗、设计、车载等领域，IPS显示模式也是理想的选择。

与其他应用领域不同，车载液晶显示领域，基于不同的显示原理和液晶盒的结构，主要需要满足以下要求：高稳定性，包括紫外光稳定性、热稳定性和化学稳定性；合适的光学各向异性，不同的液晶显示模式对光学各向异性的要求是不一样的，延迟量变小可以获得较宽的视角；低旋转粘度是快速响应的要求，旋转粘度越低，响应速度越快；介电各向异性越大，液晶的阈值电压越小，驱动电压越低；较宽的温度范围，以适应不同区域及不同季节的温度变化。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本发明人等进行了深入研究，发现了本发明的液晶组合物具有宽的向列相温度范围，快速响应，以及适当的光学各向异性的特点。

本发明还提供含有该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。

具体地，本发明包含以下内容：

本发明的第一方面，提供一种正介电各向异性的车载液晶组合物，其包含：

质量含量20-55％的一种或多种式Ⅰ所示的化合物、质量含量10-45％的一种或多种式Ⅱ所示的化合物，以及质量含量2-40％的一种或两种式Ⅲ所示的化合物，前述液晶组合物清亮点为100℃-110℃，

其中，R

本发明的另一方面，提供一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含本发明的液晶组合物，该液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器、无源矩阵显示元件或显示器。

本发明的液晶组合物具有较大的正介电各向异性，宽的向列相温度范围，快速响应，以及适当的光学各向异性的特点。

本发明的液晶显示元件、液晶显示器通过包含本发明的液晶组合物，具有较宽的工作温度范围、合适的光学各向异性、快速响应的特点。

具体实施方式

[液晶组合物]

本发明的一种正介电各向异性的车载液晶组合物，包含：

质量含量20-55％的一种或多种式Ⅰ所示的化合物、质量含量10-45％的一种或多种式Ⅱ所示的化合物，以及质量含量2-40％的一种或两种式Ⅲ所示的化合物，前述述液晶组合物清亮点为100℃-110℃，

其中，R

本发明的液晶组合物，具有宽的向列相温度范围，快速响应，以及适当的光学各向异性的特点。

本发明液晶组合物中，可选的，前述式Ⅰ所示化合物选自式Ⅰ-1至式Ⅰ-3所示化合物组成的组，

本发明液晶组合物中，优选地，前述式Ⅱ所示化合物选自式Ⅱ-1至式Ⅱ-6所示化合物组成的组，

本发明液晶组合物中，优选地，前述式Ⅲ所示化合物选自式Ⅲ-1至式Ⅲ-2所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物优选为正介电各向异性液晶组合物，能够应用于IPS模式的车载液晶显示领域。

本发明的液晶组合物中，式Ⅰ所示化合物在液晶组合物中的质量含量，优选为30～50％；式Ⅱ所示化合物在液晶组合物中的质量含量，优选为14～40％；式Ⅲ所示化合物在液晶组合物中的质量含量，优选为2～30％。

本发明液晶组合物的清亮点优选为100℃～105℃。

本发明的液晶组合物中，可选的，其还包含一种或多种式Ⅳ所示化合物，

其中，R

式Ⅳ所示化合物具有更大的光学各项异性，通过式Ⅳ所示化合物进一步调节液晶组合物的光学各向异性。

式Ⅳ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量含量)没有特别的限定，优选为2～15％。

可选的，前述式Ⅳ所示化合物选自式Ⅳ-1至式Ⅳ-6所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物中，可选的，还包含一种或多种式Ⅴ所示化合物，

其中，R

式Ⅴ所示化合物具有较大的正介电各项异性，通过式Ⅴ所示化合物进一步调节液晶组合物的阈值电压。

式Ⅴ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量含量)没有特别的限定，优选为2～20％。

可选的，前述式Ⅴ所示化合物选自式Ⅴ-1至式Ⅴ-4所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物中，可选的，其还包含一种式Ⅵ所示的化合物，

其中，R

式Ⅵ所示的化合物具有较高的清亮点，可以通过少量添加式Ⅵ所示的化合物使液晶组合物获得更高的清亮点。

式Ⅵ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量含量)没有特别的限定，优选为1～10％。

可选的，前述式Ⅵ所示的化合物选自式Ⅵ-1至式Ⅵ-2所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物中，可选的，其还包含一种式Ⅶ所示的化合物，

其中，R

式Ⅶ所示的化合物同时具有较高的清亮点和较高的光学各向异性，可以通过少量添加式Ⅶ所示的化合物使液晶组合物获得更高的清亮点和更高的光学各向异性。

式Ⅷ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量含量)没有特别的限定，优选为1～10％。

可选的，前述式Ⅶ所示的化合物选自式Ⅶ-1至式Ⅶ-2所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物中，可选的，其还包含一种式Ⅷ所示的化合物，

其中，R

式Ⅷ所示的化合物同时具有较高的清亮点和较高的正介电各向异性，可以通过少量添加式Ⅶ所示的化合物获得更高的清亮点和更高的正介电各向异性。

式Ⅷ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量含量)没有特别的限定，优选为1～10％。

可选的，前述式Ⅷ所示的化合物选自式Ⅷ-1至式Ⅷ-2所示化合物组成的组，

本发明的液晶组合物中，可选的，其还包含一种或多种选自式Ⅸ-1至Ⅸ-4所示的化合物组成的组的化合物，

式Ⅸ-1所示化合物具有较好的互溶性，式Ⅸ-2所示化合物具有较高的清亮点，式Ⅸ-3所示化合物具有较高的正介电各向异性，式Ⅸ-4所示化合物具有较高的正介电各向异性。

本发明的液晶组合物中，可选的，还可以加入各种功能的掺杂剂，在含有掺杂剂的情况下，掺杂剂的含量优选在液晶组合物中所占的质量百分比为0.01～1％，这些掺杂剂可以列举出例如抗氧化剂、光稳定剂、手性剂。

抗氧化剂可以列举出，

t表示1～10的整数。

光稳定剂可以列举，

手性剂可以列举出，

R表示碳原子数为1-10的烷基。

[液晶显示元件或液晶显示器]

本发明还涉及包含本发明的液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，所述显示元件或显示器为有源矩阵显示元件或显示器、无源矩阵显示元件或显示器。

可选的，该液晶显示元件或液晶显示器为IPS-TFT显示模式。

本发明的液晶显示元件、液晶显示器通过包含前述的本发明的液晶组合物，具有较宽的工作温度范围、合适的光学各向异性、快速响应的特点。

对于本发明的液晶显示元件、液晶显示器，只要含有本发明的液晶组合物，则对其结构没有任何限定，本领域技术人员能够根据所需的性能选择合适的液晶显示元件、液晶显示器的结构。

实施例

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度(℃)，液晶化合物也成为液晶单体，其他符号的具体意义及测试条件如下：

Cp表示液晶清亮点(℃)，DSC定量法测试；

Δn表示光学各向异性，Δn＝n

Δε表示介电各向异性，Δε＝ε

γ

K

τ表示响应时间(ms)，的测试仪器为DMS-505，测试条件为25±0.5℃，测试盒为3.3微米IPS测试盒，电极间距5微米，电极宽度均为3微米，摩擦方向与电极夹角为7°。

液晶组合物的制备方法如下：将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中，将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化，待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后，往不锈钢烧杯中加入磁力转子，将混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶组合物。

本发明实施例液晶单体结构用代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表1、表2。

表1环结构的对应代码

表2端基与链接基团的对应代码

举例：

实施例1

液晶组合物的配方及相应的性能如下表3所示。

表3：实施例1的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例2

液晶组合物的配方及相应的性能如下表4所示。

表4：实施例2的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例3

液晶组合物的配方及相应的性能如下表5所示。

表5：实施例3的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例4

液晶组合物的配方及相应的性能如下表6所示。

表6：实施例4的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例5

液晶组合物的配方及相应的性能如下表7所示。

表7：实施例5的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例6

液晶组合物的配方及相应的性能如下表8所示。

表8：实施例6的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例7

液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。

表9：实施例7的液晶组合物的配方及相应的性能

实施例8

液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。

表10：实施例8的液晶组合物的配方及相应的性能

对比例1

液晶组合物的配方及相应的性能如下表11所示。

表11：对比例1的液晶组合物的配方及相应的性能

对比例2

液晶组合物的配方及相应的性能如下表12所示。

表12：对比例2的液晶组合物的配方及相应的性能

从上述测试数据看，与对比例相比，本发明的实施例的液晶组合物介电各向异性更大、旋转粘度更小、响应速度更快。

另外，本发明的液晶组合物还具有良好的溶解性，尤其是低温溶解性。具体地，将对比例1～2与实施例1～8同时在-40℃环境放置进行比较，对比例1和对比例2的液晶组合物在放置200小时后均出现晶析，而实施例1～8的液晶组合物经过480小时放置仍未出现晶析。

显然，本公开的上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非是对本公开的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本公开的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之列。