液晶组合物及液晶显示元件.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201780018966.X (22)申请日 2017.02.13 (30)优先权数据 2016-061531 2016.03.25 JP (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2018.09.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2017/005107 2017.02.13 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2017/163663 JA 2017.09.28 (71)申请人 捷恩智株式会社 地址 日本东京千代田区大手町二丁目2番1 号(邮递区号:100-810

2、5) 申请人 捷恩智石油化学株式会社 (72)发明人 松田尚子斋藤将之 (74)专利代理机构 北京同立钧成知识产权代理 有限公司 11205 代理人 彭雪瑞臧建明 (51)Int.Cl. C09K 19/34(2006.01) C09K 19/12(2006.01) C09K 19/20(2006.01) C09K 19/30(2006.01) C09K 19/42(2006.01) G02F 1/13(2006.01) (54)发明名称 液晶组合物及液晶显示元件 (57)摘要 本发明提供一种液晶组合物及包含所述组 合物的AM元件， 所述液晶组合物在上限温度高、 下限温度低、 粘度小、 光学各

3、向异性适当、 介电各 向异性大等特性中， 充分满足至少一种特性或关 于至少两种特性具有适当的平衡。 本发明的液晶 组合物含有作为第一成分的具有大的正介电各 向异性的特定化合物及作为第二成分的具有小 的粘度的特定化合物， 也可含有作为第三成分的 具有高的上限温度或小的粘度的特定化合物、 作 为第四成分的具有正的介电各向异性的特定化 合物、 或作为第五成分的具有负的介电各向异性 的特定化合物。 权利要求书12页 说明书42页 CN 108884389 A 2018.11.23 CN 108884389 A 1.一种液晶组合物， 其含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物中的至少一种 化合物及作

4、为第二成分的选自式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物， 而且具有正的 介电各向异性， 式(1)及式(2)中， R1为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯基； R2及 R3独立地为碳数2至12的烯基； 环A及环B独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚环己烯基、 1,4-亚 苯基、 至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、 四氢吡喃-2,5-二基、 1,3-二氧六环-2,5-二 基、 嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基， 至少一个环A为四氢吡喃-2,5-二基或1,3-二氧六环- 2,5-二基； Z1及Z2独立地为单键、 亚乙基、 亚乙烯基、 亚甲基氧基、 羰氧基或二

5、氟亚甲基氧基； X1及X2独立地为氢或氟； Y1为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基、 至少一 个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯 氧基； a为1、 2、 3或4； b为0、 1、 2或3； 而且a及b之和为4以下。 2.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其含有作为第一成分的选自式(1-1)至式(1-12) 所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 权利要求书 1/12 页 2 CN 108884389 A 2 权利要求书 2/12 页 3 CN 108884389 A 3 式(1-1)至式(1-12)中， R1为碳数1至

6、12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯 基； X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7、 X8、 X9、 X10及X11独立地为氢或氟； Y1为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯 取代的碳数1至12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个 氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯氧基。 3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第一成分的比 例为5重量至40重量的范围， 第二成分的比例为10重量至70重量的范围。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第三成分的选自式(3) 所表示的化合物中的至少一种

7、化合物， 式(3)中， R4为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯基、 或者至少一个 氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯基； R5为碳数1至12的烷基或碳数1至12的烷氧基； 环C及 环D独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基或2,5-二氟-1,4-亚苯基； Z3为 单键、 亚乙基、 羰氧基或亚甲基氧基； c为1、 2或3。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第三成分的选自式(3- 1)至式(3-13)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 权利要求书 3/12 页 4 CN 108884389 A 4 式(3-

8、1)至式(3-13)中， R4为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯基、 或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯基； R5为碳数1至12的烷基或碳数1至12的 权利要求书 4/12 页 5 CN 108884389 A 5 烷氧基。 6.根据权利要求4或5所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第三成分的比 例为10重量至80重量的范围。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物， 其还含有作为第四成分的选自式 (4)所表示的化合物中的至少一种化合物， 式(4)中， R6为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯基； 环E为1,

9、4-亚 环己基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基、 2,3-二氟-1,4-亚苯基、 2,6-二氟-1,4-亚苯基、 四 氢吡喃-2,5-二基、 1,3-二氧六环-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基； Z4为单键、 亚乙基、 羰氧基或 二氟亚甲基氧基； X12及X13独立地为氢或氟； Y2为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至 12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个氢经氟或氯取代 的碳数2至12的烯氧基； d为1、 2、 3或4； 其中， 当Z4为二氟亚甲基氧基时， 环E为1,4-亚环己 基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基、 2,3

10、-二氟-1,4-亚苯基、 2,6-二氟-1,4-亚苯基或嘧啶- 2,5-二基。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第四成分的选自式(4- 1)至式(4-30)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 权利要求书 5/12 页 6 CN 108884389 A 6 权利要求书 6/12 页 7 CN 108884389 A 7 权利要求书 7/12 页 8 CN 108884389 A 8 权利要求书 8/12 页 9 CN 108884389 A 9 式(4-1)至式(4-30)中， R6为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯 基。 9.根据权

11、利要求7或8所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第四成分的比 例为2重量至45重量的范围。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第五成分的选自式(5) 所表示的化合物中的至少一种化合物， 式(5)中， R7及R8独立地为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯基或 碳数2至12的烯氧基； 环F及环I独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚环己烯基、 1,4-亚苯基、 至少 一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、 或者四氢吡喃-2,5-二基； 环G为2,3-二氟-1,4-亚苯 基、 2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、 2,3-二氟-5-甲基-

12、1,4-亚苯基、 3,4,5-三氟萘-2,6-二基或7, 8-二氟色原烷-2,6-二基； Z5及Z6独立地为单键、 亚乙基、 羰氧基或亚甲基氧基； e为1、 2或3， f 为0或1； e与f之和为3以下。 11.根据权利要求1至10中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第五成分的选自式 (5-1)至式(5-22)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 权利要求书 9/12 页 10 CN 108884389 A 10 权利要求书 10/12 页 11 CN 108884389 A 11 式(5-1)至式(5-22)中， R7及R8独立地为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2

13、至12的烯基或碳数2至12的烯氧基。 权利要求书 11/12 页 12 CN 108884389 A 12 12.根据权利要求10或11所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第五成分的 比例为3重量至30重量的范围。 13.根据权利要求1至12中任一项所述的液晶组合物， 其中向列相的上限温度为70以 上， 波长589nm下的光学各向异性(在25下测定)为0.07以上， 而且频率1kHz下的介电各向 异性(在25下测定)为2以上。 14.一种液晶显示元件， 其含有根据权利要求1至13中任一项所述的液晶组合物。 15.根据权利要求14所述的液晶显示元件， 其中液晶显示元件的运作模式为扭转

14、向列 模式、 电控双折射模式、 光学补偿弯曲模式、 面内切换模式、 边缘场切换模式或电场感应光 反应取向模式， 液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。 16.一种液晶组合物的用途， 所述液晶组合物为根据权利要求1至13中任一项所述的液 晶组合物， 其用于液晶显示元件中。 权利要求书 12/12 页 13 CN 108884389 A 13 液晶组合物及液晶显示元件 技术领域 0001 本发明涉及一种液晶组合物、 含有所述组合物的液晶显示元件等。 特别涉及一种 介电各向异性为正的液晶组合物、 及含有所述组合物且具有扭转向列(twisted nematic， TN)、 光学补偿弯曲(optical

15、ly compensated bend， OCB)、 面内切换(in-plane switching， IPS)、 边缘场切换(fringe field switching， FFS)或电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment， FPA)模式的有源矩阵(active matrix， AM)元件。 背景技术 0002 液晶显示元件中， 基于液晶分子的运作模式的分类为相变(phase change， PC)、 扭 转向列(twisted nematic， TN)、 超扭转向列(super twisted nematic， STN)、 电控双折

16、射 (electrically controlled birefringence， ECB)、 光学补偿弯曲(optically compensated bend， OCB)、 面内切换(in-plane switching， IPS)、 垂直取向(vertical alignment， VA)、 边缘场切换(fringe field switching， FFS)、 电场感应光反应取向 (field-induced photo-reactive alignment， FPA)等模式。 基于元件的驱动方式的分类为 无源矩阵(passive matrix， PM)与有源矩阵(active mat

17、rix， AM)。 PM被分类为静态式 (static)与多路复用式(multiplex)等， AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor， TFT)、 金属-绝缘体-金属(metal insulator metal， MIM)等。 TFT的分类为非晶硅 (amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。 后者根据制造步骤而分类为高温 型与低温型。 基于光源的分类为利用自然光的反射型、 利用背光的透过型、 及利用自然光与 背光这两者的半透过型。 0003 液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。 所述组合物具有适当的特性。 通过 提

18、高所述组合物的特性， 可获得具有良好特性的AM元件。 将两者的特性中的关联归纳于下 述表1中。 基于市售的AM元件来对组合物的特性进一步进行说明。 向列相的温度范围与元件 可使用的温度范围相关联。 向列相的优选的上限温度为约70以上， 而且向列相的优选的 下限温度为约-10以下。 组合物的粘度与元件的响应时间相关联。 为了以元件显示动态图 像， 优选为响应时间短。 理想为短于1毫秒的响应时间。 因此， 优选为组合物的粘度小。 更优 选为低温下的粘度小。 组合物的弹性常数与元件的对比度相关联。 在元件中为了提高对比 度， 更优选为组合物中的弹性常数大。 0004 表1.组合物与AM元件的特性 说

19、明书 1/42 页 14 CN 108884389 A 14 0005 0006 组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。 根据元件的模式， 而需要大的 光学各向异性或小的光学各向异性， 即适当的光学各向异性。 组合物的光学各向异性(n) 与元件的单元间隙(d)的积(nd)被设计成使对比度比为最大。 适当的积的值依存于运 作模式的种类。 TN之类的模式的元件中， 适当的值为约0.45 m。 所述情况下， 对单元间隙小 的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。 组合物的大的介电各向异性有助于元 件中的低阈电压、 小的消耗电力与大的对比度比。 因此， 优选为大的介电各向异性。 组合物 的

20、大的比电阻有助于元件的大的电压保持率与大的对比度比。 因此， 优选为在初始阶段中 不仅在室温下， 而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。 优 选为在长时间使用后， 不仅在室温下， 而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大 的比电阻的组合物。 组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。 当这些 稳定性高时， 所述元件的寿命长。 此种特性对用于液晶投影仪、 液晶电视等的AM元件而言优 选。 0007 在具有TN模式的AM元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。 在具有VA模式的 AM元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。 在具有IPS模式或FFS模式的AM

21、元件中使用 具有正或负的介电各向异性的组合物。 在聚合物稳定取向(polymer sustained alignment， PSA)型的AM元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。 本发明的第一成 分中所含的化合物公开于以下的专利文献1及专利文献2中。 本申请第二成分中所含的化合 物公开于专利文献3至专利文献6中。 0008 现有技术文献 0009 专利文献 0010 专利文献1： 国际公开第2004/48501号 0011 专利文献2： 国际公开第1996/11897号 0012 专利文献3： 日本专利特开平09-077692号公报 0013 专利文献4： 日本专利特开平10-11469

22、0号公报 0014 专利文献5： 日本专利特开2010-275390号公报 0015 专利文献6： 国际公开第2010/131594号 发明内容 0016 发明所要解决的问题 0017 本发明的其中一个目的为一种液晶组合物， 其在向列相的上限温度高、 向列相的 说明书 2/42 页 15 CN 108884389 A 15 下限温度低、 粘度小、 光学各向异性适当、 介电各向异性大、 比电阻大、 对紫外线的稳定性 高、 对热的稳定性高、 弹性常数大等特性中， 充分满足至少一种特性。 另一目的为在至少两 种特性之间具有适当的平衡的液晶组合物。 另一目的为含有此种组合物的液晶显示元件。 又一目的为

23、一种AM元件， 其具有响应时间短、 电压保持率大、 阈电压低、 对比度比大、 寿命长 等特性。 0018 解决问题的技术手段 0019 本发明为一种液晶组合物及含有所述组合物的液晶显示元件， 所述液晶组合物含 有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物及作为第二成分 的选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 而且具有正的介电各向异性。 0020 0021 式(1)及式(2)中， R1为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯 基； R2及R3独立地为碳数2至12的烯基； 环A及环B独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚环己烯基、 1,4

24、-亚苯基、 至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、 四氢吡喃-2,5-二基、 1,3-二氧六环- 2,5-二基、 嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基， 至少一个环A为四氢吡喃-2,5-二基或1,3-二 氧六环-2,5-二基； Z1及Z2独立地为单键、 亚乙基、 亚乙烯基、 亚甲基氧基、 羰氧基或二氟亚甲 基氧基； X1及X2独立地为氢或氟； Y1为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至 12的烯氧基； a为1、 2、 3或4； b为0、 1、 2或3； 而且a及b之和为4以下。 002

25、2 发明的效果 0023 本发明的优点为一种液晶组合物， 其在向列相的上限温度高、 向列相的下限温度 低、 粘度小、 光学各向异性适当、 介电各向异性大、 比电阻大、 对紫外线的稳定性高、 对热的 稳定性高、 弹性常数大等特性中， 充分满足至少一种特性。 另一优点为在至少两种特性之间 具有适当的平衡的液晶组合物。 另一优点为含有此种组合物的液晶显示元件。 另一优点为 一种AM元件， 其具有响应时间短、 电压保持率大、 阈电压低、 对比度比大、 寿命长等特性。 具体实施方式 0024 所述说明书中的用语的使用方法如下所述。 有时将 “液晶组合物” 及 “液晶显示元 件” 的用语分别简称为 “组合

26、物” 及 “元件” 。“液晶显示元件” 为液晶显示面板及液晶显示模 块的总称。“液晶性化合物” 是具有向列相、 近晶相等液晶相的化合物， 及虽不具有液晶相， 但出于调节向列相的温度范围、 粘度、 介电各向异性之类的特性的目的而混合于组合物中 的化合物的总称。 所述化合物具有例如1,4-亚环己基或1,4-亚苯基之类的六元环， 且其分 子结构为棒状(rod like)。“聚合性化合物” 是出于使组合物中生成聚合物的目的而添加的 化合物。 有时将选自式(1)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物简称为 “化合物 说明书 3/42 页 16 CN 108884389 A 16 (1)” 。“化合物(1

27、)” 是指式(1)所表示的一种化合物或两种以上的化合物。 关于其他式所表 示的化合物， 也相同。 与 “取代” 相关的 “至少一个的” 是指不仅位置， 而且其个数也可无限制 地选择。 0025 液晶组合物是通过将多种液晶性化合物进行混合来制备。 添加物是出于进一步调 整物理特性的目的而添加于所述组合物中。 视需要而添加光学活性化合物、 抗氧化剂、 紫外 线吸收剂、 色素、 消泡剂、 聚合性化合物、 聚合引发剂、 聚合抑制剂、 极性化合物之类的添加 物。 液晶性化合物或添加物是以此种顺序进行混合。 即便在添加了添加物的情况下， 液晶性 化合物的比例(含量)也是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的

28、重量百分率(重量) 来表示。 添加物的比例(添加量)是与液晶性化合物的比例同样地， 由基于不含添加物的液 晶组合物的重量的重量百分率(重量)来表示。 有时也使用重量百万分率(ppm)。 聚合引发 剂及聚合抑制剂的比例是例外地基于聚合性化合物的重量来表示。 0026 有时将 “向列相的上限温度” 简称为 “上限温度” 。 有时将 “向列相的下限温度” 简称 为 “下限温度” 。“比电阻大” 是指组合物在初始阶段中不仅在室温下， 而且在接近于向列相 的上限温度的温度下也具有大的比电阻， 而且在长时间使用后， 不仅在室温下， 而且在接近 于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻。“电压保持率大”

29、是指元件在初始阶段中 不仅在室温下， 而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的电压保持率， 而且在 长时间使用后， 不仅在室温下， 而且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的电压 保持率。 0027 “至少一个 A 可经 B 取代” 的表述是指 A 的数量为任意。 当 A 的数量为一个 时，A 的位置为任意， 当 A 的数量为两个以上时， 这些的位置也可无限制地选择。 所述规 则也适用于 “至少一个 A 经 B 取代” 的表述。 0028 成分化合物的化学式中， 将末端基R1的记号用于多种化合物。 这些化合物中， 任意 的两个R1所表示的两个基可相同， 或者也可不同。 例如， 有化合

30、物(1)的R1为乙基， 且化合物 (1-1)的R1为乙基的情况。 也有化合物(1)的R1为乙基， 且化合物(1-1)的R1为丙基的情况。 所 述规则也适用于R3等的记号。 式(1)中， 当a为2时， 存在两个环A。 所述化合物中， 两个环A所 表示的两个环可相同， 或者也可不同。 当a大于2时， 所述规则也适用于任意的两个环A。 所述 规则也适用于Z1、 环C等。 0029 2-氟-1,4-亚苯基是指下述两种二价基。 化学式中， 氟可为朝左(L)， 也可为朝右 (R)。 所述规则也适用于四氢吡喃-2,5-二基之类的非对称的环的二价基。 0030 0031 本发明为下述项等。 0032 项1.一

31、种液晶组合物， 其含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物的群组 中的至少一种化合物及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物的群组中的至少一种化 合物， 而且具有正的介电各向异性， 说明书 4/42 页 17 CN 108884389 A 17 0033 0034 式(1)及式(2)中， R1为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯 基； R2及R3独立地为碳数2至12的烯基； 环A及环B独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚环己烯基、 1,4-亚苯基、 至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、 四氢吡喃-2,5-二基、 1,3-二氧六环- 2,5-二基、 嘧啶-2

32、,5-二基或吡啶-2,5-二基， 至少一个环A为四氢吡喃-2,5-二基或1,3-二 氧六环-2,5-二基； Z1及Z2独立地为单键、 亚乙基、 亚乙烯基、 亚甲基氧基、 羰氧基或二氟亚甲 基氧基； X1及X2独立地为氢或氟； Y1为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至 12的烯氧基； a为1、 2、 3或4； b为0、 1、 2或3； 而且a及b之和为4以下。 0035 项2.根据项1所述的液晶组合物， 其含有作为第一成分的选自式(1-1)至式(1-12) 所表示的化合物的群组中的至少一种

33、化合物， 0036 说明书 5/42 页 18 CN 108884389 A 18 0037 说明书 6/42 页 19 CN 108884389 A 19 0038 0039 式(1-1)至式(1-12)中， R1为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12 的烯基； X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7、 X8、 X9、 X10及X11独立地为氢或氟； Y1为氟、 氯、 至少一个氢经氟 或氯取代的碳数1至12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少 一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯氧基。 0040 项3.根据项1或项2所述的液晶组

34、合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第一成分的 比例为5重量至40重量的范围， 第二成分的比例为10重量至70重量的范围。 0041 项4.根据项1至项3中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第三成分的选自式 (3)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 0042 0043 式(3)中， R4为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯基、 或者至 少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯基； R5为碳数1至12的烷基或碳数1至12的烷氧基； 环C及环D独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基或2,5-二氟-1,4-亚苯基； Z3为单键、 亚乙基

35、、 羰氧基或亚甲基氧基； c为1、 2或3。 0044 项5.根据项1至项4中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第三成分的选自式 (3-1)至式(3-13)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 说明书 7/42 页 20 CN 108884389 A 20 0045 0046 式(3-1)至式(3-13)中， R4为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的 烯基、 或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯基； R5为碳数1至12的烷基或碳数1至 说明书 8/42 页 21 CN 108884389 A 21 12的烷氧基。 0047 项6.根据项4或项5所述的液晶

36、组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第三成分的 比例为10重量至80重量的范围。 0048 项7.根据项1至项6中任一项所述的液晶组合物， 其还含有作为第四成分的选自式 (4)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 0049 0050 式(4)中， R6为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12的烯基； 环E为 1,4-亚环己基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基、 2,3-二氟-1,4-亚苯基、 2,6-二氟-1,4-亚苯 基、 四氢吡喃-2,5-二基、 1,3-二氧六环-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基； Z4为单键、 亚乙基、 羰 氧基或二氟亚甲基氧基； X1

37、2及X13独立地为氢或氟； Y2为氟、 氯、 至少一个氢经氟或氯取代的 碳数1至12的烷基、 至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷氧基、 或者至少一个氢经氟 或氯取代的碳数2至12的烯氧基； d为1、 2、 3或4； 其中， 当Z4为二氟亚甲基氧基时， 环E为1,4- 亚环己基、 1,4-亚苯基、 2-氟-1,4-亚苯基、 2,3-二氟-1,4-亚苯基、 2,6-二氟-1,4-亚苯基或 嘧啶-2,5-二基。 0051 项8.根据项1至项7中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第四成分的选自式 (4-1)至式(4-30)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 说明书 9/42 页 22 C

38、N 108884389 A 22 0052 说明书 10/42 页 23 CN 108884389 A 23 0053 说明书 11/42 页 24 CN 108884389 A 24 0054 说明书 12/42 页 25 CN 108884389 A 25 0055 0056 式(4-1)至式(4-30)中， R6为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基或碳数2至12 的烯基。 0057 项9.根据项7或项8所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第四成分的 比例为2重量至45重量的范围。 0058 项10.根据项1至项9中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第五成分的选自式

39、(5)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 0059 0060 式(5)中， R7及R8独立地为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯 基或碳数2至12的烯氧基； 环F及环I独立地为1,4-亚环己基、 1,4-亚环己烯基、 1,4-亚苯基、 至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、 或者四氢吡喃-2,5-二基； 环G为2,3-二氟-1,4-亚 苯基、 2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、 2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、 3,4,5-三氟萘-2,6-二基或 7,8-二氟色原烷-2,6-二基； Z5及Z6独立地为单键、 亚乙基、 羰氧基或亚甲基氧基； e为1、 2

40、或 3， f为0或1； e与f之和为3以下。 0061 项11.根据项1至项10中任一项所述的液晶组合物， 其含有作为第五成分的选自式 (5-1)至式(5-22)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物， 说明书 13/42 页 26 CN 108884389 A 26 0062 说明书 14/42 页 27 CN 108884389 A 27 0063 0064 式(5-1)至式(5-22)中， R7及R8独立地为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳 数2至12的烯基或碳数2至12的烯氧基。 说明书 15/42 页 28 CN 108884389 A 28 0065 项12.根据项

41、10或项11所述的液晶组合物， 其中基于液晶组合物的重量， 第五成分 的比例为3重量至30重量的范围。 0066 项13.根据项1至项12中任一项所述的液晶组合物， 其中向列相的上限温度为70 以上， 波长589nm下的光学各向异性(在25下测定)为0.07以上， 而且频率1kHz下的介电各 向异性(在25下测定)为2以上。 0067 项14.一种液晶显示元件， 其含有根据项1至项13中任一项所述的液晶组合物。 0068 项15.根据项14所述的液晶显示元件， 其中液晶显示元件的运作模式为TN模式、 ECB模式、 OCB模式、 IPS模式、 FFS模式或FPA模式， 液晶显示元件的驱动方式为有

42、源矩阵方 式。 0069 项16.一种根据项1至项13中任一项所述的液晶组合物的用途， 其用于液晶显示元 件中。 0070 本发明也包括以下项。 (a)所述组合物， 其还含有光学活性化合物、 抗氧化剂、 紫外 线吸收剂、 色素、 消泡剂、 聚合性化合物、 聚合引发剂、 聚合抑制剂、 极性化合物等添加物的 至少一种。 (b)一种AM元件， 其含有所述组合物。 (c)所述组合物及含有所述组合物的聚合物 稳定取向(PSA)型的AM元件， 所述组合物还含有聚合性化合物。 (d)一种聚合物稳定取向 (PSA)型的AM元件， 其含有所述组合物， 且所述组合物中的聚合性化合物进行聚合。 (e)一种 元件，

43、其含有所述组合物， 而且具有PC、 TN、 STN、 ECB、 OCB、 IPS、 VA、 FFS或FPA的模式。 (f)一种 透过型的元件， 其含有所述组合物。 (g)将所述组合物作为具有向列相的组合物的用途。 (h) 通过在所述组合物中添加光学活性化合物而作为光学活性组合物的用途。 0071 以如下顺序对本发明的组合物进行说明。 第一， 对组合物中的成分化合物的构成 进行说明。 第二， 对成分化合物的主要特性、 及所述化合物给组合物带来的主要效果进行说 明。 第三， 对组合物中的成分的组合、 成分的优选的比例及其根据进行说明。 第四， 对成分化 合物的优选的形态进行说明。 第五， 示出优选

44、的成分化合物。 第六， 对可添加于组合物中的 添加物进行说明。 第七， 对成分化合物的合成方法进行说明。 最后， 对组合物的用途进行说 明。 0072 第一， 对组合物中的成分化合物的构成进行说明。 本发明的组合物被分类为组合 物A及组合物B。 组合物A除了含有选自化合物(1)、 化合物(2)、 化合物(3)、 化合物(4)及化合 物(5)中的液晶性化合物以外， 也可还含有其他的液晶性化合物、 添加物等。“其他的液晶性 化合物” 是与化合物(1)、 化合物(2)、 化合物(3)、 化合物(4)及化合物(5)不同的液晶性化合 物。 此种化合物是出于进一步调整特性的目的而混合于组合物中。 添加物为

45、光学活性化合 物、 抗氧化剂、 紫外线吸收剂、 色素、 消泡剂、 聚合性化合物、 聚合引发剂、 聚合抑制剂、 极性 化合物等。 0073 组合物B实质上仅包含选自化合物(1)、 化合物(2)、 化合物(3)、 化合物(4)及化合 物(5)中的液晶性化合物。“实质上” 是指组合物虽可含有添加物， 但不含其他的液晶性化合 物。 与组合物A相比较， 组合物B的成分的数量少。 就降低成本的观点而言， 组合物B优于组合 物A。 就可通过混合其他的液晶性化合物来进一步调整特性的观点而言， 组合物A优于组合 物B。 0074 第二， 对成分化合物的主要特性、 及所述化合物给组合物的特性带来的主要效果 进行说

46、明。 基于本发明的效果， 将成分化合物的主要特性归纳于表2中。 表2的记号中， L是指 说明书 16/42 页 29 CN 108884389 A 29 大或高， M是指中等程度的， S是指小或低。 记号L、 M、 S是基于成分化合物之间的定性比较的 分类， 0(零)是指值为零， 或值大致为零。 0075 表2.化合物的特性 0076 化合物化合物(1)化合物(2)化合物(3)化合物(4)化合物(5) 上限温度SLMSLSLSL 粘度MLSSMMLML 光学各向异性MLSSLMLML 介电各向异性L00SLML1) 比电阻LLLLL 0077 1)介电各向异性的值为负， 且记号表示绝对值的大小

47、 0078 当将成分化合物混合于组合物中时， 成分化合物给组合物的特性带来的主要效果 如下所述。 化合物(1)提高介电各向异性。 化合物(2)降低粘度。 化合物(3)提高上限温度或 降低下限温度。 化合物(4)降低下限温度， 而且提高介电各向异性。 化合物(5)提高短轴方向 上的介电常数。 0079 第三， 对组合物中的成分的组合、 成分化合物的优选的比例及其根据进行说明。 组 合物中的成分的优选的组合为第一成分+第二成分、 第一成分+第二成分+第三成分、 第一成 分+第二成分+第四成分、 第一成分+第二成分+第五成分、 第一成分+第二成分+第三成分+第 四成分、 第一成分+第二成分+第三成分

48、+第五成分、 第一成分+第二成分+第四成分+第五成 分或第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分。 进而优选的组合为第一成分+第 二成分+第三成分+第四成分。 0080 为了提高介电各向异性， 第一成分的优选的比例为约5重量以上， 为了降低下限 温度， 第一成分的优选的比例为约40重量以下。 进而优选的比例为约5重量至约35重 量的范围。 特别优选的比例为约5重量至约30重量的范围。 0081 为了降低粘度， 第二成分的优选的比例为约10重量以上， 为了提高介电各向异 性， 第二成分的优选的比例为约70重量以下。 进而优选的比例为约10重量至约60重 量的范围。 特别优选的比例为约15

49、重量至约50重量的范围。 0082 为了提高上限温度或为了降低粘度， 第三成分的优选的比例为约10重量以上， 为了提高介电各向异性， 第三成分的优选的比例为约80重量以下。 进而优选的比例为约 15重量至约75重量的范围。 特异性的比例为约20重量至约70重量的范围。 0083 为了提高介电各向异性， 第四成分的优选的比例为约2重量以上， 为了降低下限 温度， 第四成分的优选的比例为约45重量以下。 进而优选的比例为约2重量至约40重 量的范围。 特别优选的比例为约2重量至约35重量的范围。 0084 为了提高短轴方向上的介电各向异性， 第五成分的优选的比例为约3重量以上， 为了降低下限温度， 第五成分的优选的比例为约30重量以下。 进而优选的比例为约3重 量至约20重量的范围。 特别优选的比例为约3重量至约10重量的范围。 0085 第四， 对成分化合物的优选的形态进行说明。 式(1)、 式(2)、 式(3)、 式(4)及式(5) 中， R1及R6独立地为碳数1至12的烷基、 碳数1至12的烷氧基、 碳数2至12的烯基。 为了提高对 紫外线或热的稳定性， 优选的R1或R6为碳数1至12的烷基。 R2及R3独立地为碳数2至12的烯 说明书 17/42 页 30 CN