一种液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种液晶组合物及其应用，所述液晶组合物包含至少一种式I的化合物和至少一种式M的化合物；包含其的液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点、适当的介电各向异性绝对值、适当的垂直介电、适当的旋转粘度、适当的响应时间的情况下，具有较高的弹性常数、较好的穿透率、较好的对比度、较长的低温储存时间和更低的低温存储相变点，使得包含其的液晶显示器件具有较宽的温度适用范围、较好的低温储存稳定性、较好的穿透率和较好的对比度，显著提升了液晶显示器件的整体性能，适用于VA、PSVA、IPS、NFFS等多种显示模式的液晶显示器件。显示器件。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶组合物及其应用


[0001]本专利技术属于液晶材料
，具体涉及一种液晶组合物及其应用。

技术介绍

[0002]目前，液晶化合物的应用范围拓展得越来越广，已逐渐应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器等电子元器件中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶的应用最为广泛。向列相液晶己经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。
[0003]对于薄膜晶体管技术(TFT
‑
LCD)应用领域，近年来市场庞大，技术也日趋成熟，但人们对显示技术的要求也在不断提高。液晶材料作为液晶显示器重要的光电材料之一，对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。
[0004]任何显示用液晶都要求有适当的温度范围，较宽的向列相温度，较高的低温稳定性，适合的粘度，较快的响应速度，很高的电阻率，良好的抗紫外线性能，高对比度和高透过率，高电荷保持率等性能。目前为止还没有任何液晶单体能单独用于液晶显示器，且单一的液晶化合物通常难以发挥其特性，需要把多种液晶单体混合在一起，从而连续地调节液晶的各项性能，一般的TFT液晶基本都是由多种单体液晶混合而成的。
[0005]根据IPS模式的透过率公式T
∝
|Δε|/ε
⊥
(T表示透过率，
“∝”
表示“反比例”关系，ε
⊥
表示垂直于分子轴方向的介电常数)，若要提高液晶的透过率，可以试图降低液晶介质的Δε，但一般同一款产品的驱动电压的调整范围有限。另外，液晶分子在边缘电场垂直分量的作用下会向Z轴方向发生倾斜，导致其光学各向异性发生变化，根据公式(其中，χ为液晶层光轴与偏光片光轴之间的夹角，Δn为光学各向异性，d为盒间距，λ为波长)可知，有效Δn
×
d会影响T，若要提升正性液晶的透过率，也可以考虑增大Δn
×
d，但每款产品的延迟量设计都是固定的。
[0006]另一方面，本领域技术人员基于传统的IPS
‑
LCD漏光性能测试发现，造成液晶显示器件漏光问题的主要原因包括：光散射(LC scattering)、摩擦均匀性(rubbing uniformity)、彩色滤光膜漏光(CF/TFT scattering)以及极化能力(polarize ability)，其中，光散射在漏光性能的影响因素中占比达63％。
[0007]根据如下关系式：
[0008]其中，d表示液晶盒的间距，n
e
表示非寻常光折射率，n
o
表示寻常光折射率。
[0009]若要改善液晶材料的光散射，需要通过提高平均弹性常数K
ave
(其中，K
ave
＝(K
11
+K
22
+K
33
)
÷
3)来改善光散射，在提高K
ave
的情况下，可以降低液晶材料的漏光。
[0010]此外，对比度(CR)与亮度(L)的关系式如下：
[0011]CR＝L
255
/L0×
100％；
[0012]其中，L
255
为开态亮度，L0为关态亮度。可以看出，显著影响CR的应该是L0的变化。在关态下，L0与液晶分子的介电性能无关，而与液晶材料本身的LC Scattering相关；LC Scattering愈小，L0也愈小，CR从而也就会显著提高。
[0013]鉴于上述情况，常见的用来提高对比度和透过率的方式可以从如下两方面考虑：(1)保持液晶组合物的介电各向异性Δε不变，通过提高ε
⊥
可以有效地提高对比度；(2)提高液晶组合物的平均弹性常数K
ave
的值，使液晶分子的有序度更好、漏光更少，从而使透过率提高。
[0014]专利申请CN110499162A公开了如下式所示的二苯并类化合物：
[0015][0016]该类二苯并化合物由于其特征性的苯并呋喃或苯并噻吩结构，具有弹性常数大、介电系数大、结构非常稳定等优势，在快响应、高透过率等类型的TFT液晶中能提供非常优秀的性能。但是，二苯并类化合物也存在不足之处，其用量受限，使用过多会导致互溶性下降，降低低温存储等性能，限制了该类化合物在液晶组合物中的应用。
[0017]因此，亟需一类能够兼顾二苯并类化合物优势，同时弥补低温性能等方面缺陷的化合物，使包含其的液晶组合物具有更优异的综合性能。

技术实现思路

[0018]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种液晶组合物及其应用，所述液晶组合物在维持适当的光学各向异性、适当的清亮点、适当的的介电各向异性绝对值、适当的垂直介电、适当的旋转粘度、适当的响应时间的情况下，还具有较高的弹性常数、较好的穿透率、较好的对比度、较长的低温储存时间和更低的低温存储相变点，所述液晶组合物的整体性能优异，适用于多种显示模式的液晶显示器件。
[0019]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0020]第一方面，本专利技术提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
[0021]至少一种式I的化合物：
[0022]以及
[0023]至少一种式M的化合物：
[0024][0025]其中，R1表示含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基、、、X
R
表示单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
；所述含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代；所述中的一个或不相邻的至少两个环中
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代；前述基团中的一个或至少两个
‑
H可分别独立地被卤素取代。
[0026]其中，当X
R
表示单键时，分别代表
[0027]R2表示含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、前述基团中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代，一个或至少两个
‑
H可分别独立地被卤素取代。R2通过C原子与式I右端的O相连。
[0028]m1和m2各自独立地表示0
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：至少一种式I的化合物：以及至少一种式M的化合物：其中，R1表示含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、X
R
表示单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
；所述含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代；所述所述中的一个或不相邻的至少两个环中
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代；前述基团中的一个或至少两个
‑
H可分别独立地被卤素取代；R2表示含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、前述基团中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
替代，一个或至少两个
‑
H可分别独立地被卤素取代；m1和m2各自独立地表示0
‑
6的整数；R
M1
和R
M2
各自独立地表示含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基、12个碳原子的直链或支链烷基、所述含有1
‑
12个碳原子的直链或支链烷基中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可分别独立地被
‑
CH＝CH
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代；环和环各自独立地表示各自独立地表示所述中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可被
‑
O
‑
替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述所述中的一个或至少两个环中
‑
CH＝可被
‑
N＝替代，一个或至少两个
‑
H可被卤素取代；环环和环各自独立地表示各自独立地表示
所述中的一个或不相邻的至少两个
‑
CH2‑
可被
‑
O
‑
替代，一个或至少两个环中单键可被双键替代；所述中的一个或至少两个环中
‑
CH＝可被
‑
N＝替代，至多一个
‑
H可被卤素取代；Z1和Z2各自独立地表示单键、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH2CH2‑
或
‑
(CH2)4‑
；Z
M1
和Z
M2
各自独立地表示单键、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH2CH2‑
或
‑
(CH2)4‑
；Y1和Y2各自独立地表示
‑
H、
‑
F或
‑
Cl；X表示
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘帝可，贺笛，徐爽，赵李亮，赵飞，姚利芳，丁文全，
申请(专利权)人：江苏和成显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：