液晶組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，具體涉及一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶 顯示元件或液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，液晶化合物的應(yīng)用范圍拓展的越來越廣，其可應(yīng)用于多種類型的顯示器、電 光器件、傳感器等中。用于上述顯示領(lǐng)域的液晶化合物的種類繁多，其中向列相液晶應(yīng)用最 為廣泛。向列相液晶已經(jīng)應(yīng)用在無源TN、STN矩陣顯示器和具有TFT有源矩陣的系統(tǒng)中。
[0003] 對于薄膜晶體管技術(shù)（TFT-IXD)應(yīng)用領(lǐng)域，近年來市場雖然已經(jīng)非常巨大，技術(shù) 也逐漸成熟，但人們對顯示技術(shù)的要求也在不斷的提高，尤其是在實現(xiàn)快速響應(yīng)，降低驅(qū)動 電壓以降低功耗等方面。液晶材料作為液晶顯示器重要的光電子材料之一，對改善液晶顯 示器的性能發(fā)揮重要的作用。
[0004] 作為液晶材料，需要具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及對電場和電磁輻射的穩(wěn)定 性。而作為薄膜晶體管技術(shù)（TFT-LCD)用液晶材料，不僅需要具有如上穩(wěn)定性外，還應(yīng)具 有較寬的向列相溫度范圍、合適的雙折射率各向異性、非常高的電阻率、良好的抗紫外線性 能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。
[0005] 對于動態(tài)畫面顯示應(yīng)用，消除顯示畫面殘影和拖尾，要求液晶具有很快的響應(yīng)速 度，因此要求液晶具有較低的旋轉(zhuǎn)粘度Y1;另外，對于便攜式設(shè)備，為了降低設(shè)備能耗，希 望液晶的驅(qū)動電壓盡可能低；而對于電視等用途的顯示器來說，對于液晶的驅(qū)動電壓要求 不是那么的低。
[0006] 液晶化合物的粘度，尤其是旋轉(zhuǎn)粘度yi直接影響液晶加電后的響應(yīng)時間，不管是 上升時間（tj還是下降時間（t#)，都與液晶的旋轉(zhuǎn)粘度成正比關(guān)系，上升時間（tj 由于與液晶盒和驅(qū)動電壓有關(guān)，可以通過加大驅(qū)動電壓的方法與降低液晶盒盒厚來調(diào)節(jié)； 而下降時間（trff)與驅(qū)動電壓無關(guān)，主要是與液晶的彈性常數(shù)與液晶盒盒厚有關(guān)，盒厚的下 降會降低下降時間（trff)，而不同顯示模式下，液晶分子的運動方式不一樣，TN、IPS、VA三種 模式分別與平均彈性常數(shù)K、扭曲彈性常數(shù)、彎曲彈性常數(shù)成反比關(guān)系。
[0007] 依照液晶連續(xù)體理論，各種不同的液晶在外力（電場、磁場）作用下發(fā)生形變后， 會通過分子間的相互作用，會"回彈"回原來的形狀；同樣的，液晶也是由于分子間的相互作 用力形成"粘度"。液晶分子的微小變化，會使液晶的常規(guī)參數(shù)性能發(fā)生明顯的變化，這些變 化有的是有一定規(guī)律的，有的似乎不易找到規(guī)律，對于液晶分子間的相互作用也會產(chǎn)生明 顯的影響，這些影響非常微妙，至今也沒有形成很完善的理論解釋。
[0008] 液晶的粘度與液晶分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，研究不同液晶分子形成的液晶體系的粘度與液 晶分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是液晶配方工程師的重要任務(wù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶顯示元件或 液晶顯示器，該液晶組合物具有較低的粘度，可以實現(xiàn)快速響應(yīng)，同時具有適中的介電各向 異性Ae、適中的光學(xué)各向異性An(大于〇. 1〇〇)、高的對熱和光的穩(wěn)定性。包含該液晶組 合物的液晶顯示元件或液晶顯示器具有較寬的向列相溫度范圍、合適的或較高的雙折射率 各向異性An、非常高的電阻率、良好的抗紫外線性能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。
[0010] 為了實現(xiàn)上述有益技術(shù)效果，本發(fā)明提供了一種液晶組合物。本發(fā)明所提供的液 晶組合物包含一種或多種式I所示化合物以及一種或多種式II所示化合物，并且所述液晶 組合物包含II-A所示化合物：
[0011]
[0012] 其中，各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基， 所述碳原子數(shù)為1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基中一個或多個CH2可以被0取代，并 且0不能直接相連；
[0013]
g示1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞環(huán)己烯基；
[0014] Xi表示H或F;
[0015] X2表示F或 0CF3;
[0016] M表示式a、b、c所示基團之一
[0017]
[0018] 本發(fā)明所提供的液晶組合物必須包含至少一種式I所示化合物，以及必須包含式 II所示化合物中式II-A所示化合物，還可以包含一種或多種式II所示化合物中除式II-A 以外的其他化合物。
[0019] 并且所述液晶組合物優(yōu)選不包含含有-CN的液晶化合物，不包含含有吡啶或嘧啶 環(huán)的液晶化合物。
[0020] 本發(fā)明進一步優(yōu)選不含有稠環(huán)結(jié)構(gòu)的液晶化合物。
[0021] 本發(fā)明所提供的液晶組合物An[589nm，25°C]>0.08,Ae[lKHz，25°C]>2,清亮 點Cp>70. 0°C，旋轉(zhuǎn)粘度y4251：]在 40~llOmPa?s之間。
[0022] 本發(fā)明所提供的液晶組合物，其中式I所示化合物優(yōu)選質(zhì)量含量為1-20% ;式 II-A所示化合物優(yōu)選含量為20-40 %，式II所示化合物優(yōu)選含量為25-55 %。
[0023] 本發(fā)明的液晶組合物不包含含有-CN結(jié)構(gòu)的液晶成分以及含有吡啶、嘧啶環(huán)化合 物。-CN具有很大的永久偶極矩，電子云較為豐富，易于吸附陽離子從而導(dǎo)致液晶電學(xué)性能 的下降，比如電荷保持率VHR、電阻率P、功耗等；吡啶、嘧啶環(huán)化合物由于在UV下電子易于 受到激發(fā)而導(dǎo)致品質(zhì)下降。
[0024] 稠環(huán)結(jié)構(gòu)液晶分子往往不具備好的線性，粘度偏大，含有這些成分不利于改善液 晶的響應(yīng)速度。
[0025] 式I所示化合物優(yōu)選為I1-I11所示化合物：
[0026]
[0027]

[0028] 其中，R。各自獨立地表示碳原子數(shù)為1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基，所述碳 原子數(shù)為1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基中一個或多個CH2可以被0取代，并且0不 能直接相連；
[0029] 所述一種或多種式II所示化合物包含式所述II-A所示化合物以及優(yōu)選包含 II1-II10所示化合物中的一種或多種化合物：
[0030]
[0031]
[0032] 式I所示化合物普遍具有與其他液晶良好的互溶性，而且特別的是具有較高的介 電各向異性Ae，介電各向異性Ae、光學(xué)各向異性An、清亮點CP會隨著R、Y的變化而 略有變化，同時具有低的旋轉(zhuǎn)粘度y:。
[0033] M表示式a或b，Xi表示F、X2表示0CF3時，式I5、I6所示化合物會具有最大的 Ae，Xi表示H、X2表示F時，式I7、I8所示化合物會具有最小的Ae，大致上是I5、I6 >I3、I4 >I1、I2 >I7、I8〇
[0034] M表示式c，式I1所示化合物介電各向異性Ae相對應(yīng)的大于M表示式a、b，例 如I12 >I5〇
[0035] M表不式c，式I1所不化合物光學(xué)各向異性An相對應(yīng)的大于M表不式a、b。例 如I12 >I5、I6〇
[0036] M表示式a、b，式I1所示化合物清亮點CP具有稍大的差異，M表示式b時，清亮 點CP較高、K值較大。
[0037] 本發(fā)明的液晶組合物優(yōu)選不包含含有-CN結(jié)構(gòu)的液晶成分。-CN具有很大的永久 偶極矩，電子云較為豐富，易于吸附陽離子從而導(dǎo)致液晶電學(xué)性能的下降，比如電荷保持率 VHR、電阻率P、功耗等。
[0038] 式II化合物具有很低的旋轉(zhuǎn)粘度、接近中性的介電各向異性Ae、較小的光學(xué) 各向異性An，在改善液晶粘度、低溫性能具有優(yōu)勢。不同的烷基取代基對液晶的旋轉(zhuǎn)粘度 Yi、清亮點CP都具有影響，一般的，較長的烷基鏈或烯基鏈會加大液晶的旋轉(zhuǎn)粘度yi同時 提尚清殼點CP，但是式II-A所不化合物丫i最低。
[0039] 本發(fā)明所提供的液晶組合物還可以包含一種或多種式III所示化合物
[0040]
[0041] 其中，私表示碳原子數(shù)為1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基，所述碳原子數(shù)為 1-9的烷基或碳原子數(shù)為2-9的烯基中一個或多個CH2可以被0取代，且0不能直接相連；
[0042]
表示1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞環(huán)己烯基。
[0043] 本發(fā)明所提供的液晶組合物，其中式III所示化合物優(yōu)選質(zhì)量含量為5-20%。
[0044] 式III所示化合物具體優(yōu)選為：
[0045]
[0046] 式III所示化合物光學(xué)各向異性An適中，介電各向異性Ae在5-9之間，較低的 旋轉(zhuǎn)粘度yi，清亮點CP-般在120°C以上，可用于調(diào)節(jié)混合液晶CP、An、Ae、y1等參數(shù)。 式III所示化合物優(yōu)選R3表示Ci-C5直鏈烷基的化合物。
[0047] 本發(fā)明所提供的液晶組合物，還可以加入一種或多種式IV所示化合物
[0048]
[0049] 其中，&