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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 201810648307.0 (22)申请日 2018.06.22 (71)申请人 烟台显华化工科技有限公司 地址 264006 山东省烟台市开发区F-12小 区甬江三支路6号 (72)发明人 史子谦蔡宗佑栾兆昌罗淑玲 杨明权邵汉磊丰佩川 (74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 代理人 马国冉 (51)Int.Cl. C09K 19/44(2006.01) (54)发明名称 一种液晶组合物及其应用 (57)摘要 本发明涉及一种液晶组合物， 特别是基于正 。
2、性介电各向异性的极性化合物的液晶组合物。 该 液晶组合物包含： 一种或多种通式 所示的极性 化合物； 一种或多种通式所示的极性化合物； 一种或多种通式III所示的化合物； 一种或多种 通式所示的化合物。 其中， 通式、 通式II、 通式 III、 通式的结构如下。 有益效果： 本发明的液 晶组合物可以提高穿透率， 对提高对比度有显著 的作用。 特别适用于低盒厚， 高显示品质画面的 有源矩阵IPS-TFT、 FFS-TFT的液晶显示元件和液 晶显示器。 权利要求书4页 说明书13页 CN 108690639 A 2018.10.23 CN 108690639 A 1.一种液晶组合物， 其特征在于。
3、， 所述液晶组合物包含： 一种或多种通式 所示的极性化合物； 一种或多种通式所示的极性化合物； 一种或多种通式III所示的化合物； 一种或多种通式所示的化合物； 其中， R1、 R2、 R3、 R4、 R5各自独立的表示H原子、 含有17个碳原子的或任意H原子被F原子 取代的含有17个碳原子的烷基、 含有16个碳原子的烷氧基或任意H原子被F原子取代的 含有16个碳原子的烷氧基、 含有26个碳原子的链烯基或任意H原子被F原子取代的含有 26个碳原子的链烯基、 和含有35个碳原子的链烯氧基或任意H原子被F原子取代的含有 35个碳原子的链烯氧基中的一种； 各自独立的表示 表示下列基团中的一种或多种:。
4、 L1、 L2各自独立的分别表示H或F原子； X1、 X2各自独立的表示F、 Cl、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的卤代烷基、 碳原子 数为2-6的烯烃基、 碳原子数为2-6的卤代烯烃基、 碳原子数为1-6的卤代烷氧基或碳原子数 为2-6的卤代烯氧基中的任意一种； m表示0或1； n表示0、 1或2， 当n表示2时，可相同， 可不同； 2.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其特征在于， 所述通式 所示化合物的结构优选 自如下化合物： 权利要求书 1/4 页 2 CN 108690639 A 2 3.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其特征在于， 所述通式所示化合物结构优选自 如下。
5、化合物： 4.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其特征在于， 所述通式III所示化合物的结构式 如下： 5.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其特征在于， 所述通式所示化合物的结构式优 权利要求书 2/4 页 3 CN 108690639 A 3 选自如下化合物： 权利要求书 3/4 页 4 CN 108690639 A 4 6.根据权利要求1所述的液晶组合物， 其特征在于， 所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总质量的110的一种或多种具有通式 所示的化合物； 占所述液晶组合物总质量的130的一种或多种具有通式所示的化合物； 占所述液晶组合物总质量的170的一种或多种具有通式III所示的化。
6、合物； 占所述液晶组合物总质量的150的一种或多种具有通式所示的化合物。 7.一种电光学液晶显示器， 其特征在于， 包括如权利要求16中任一项所述的液晶组 合物。 8.一种如权利要求16中任一项所述的液晶组合物在液晶显示领域的应用。 权利要求书 4/4 页 5 CN 108690639 A 5 一种液晶组合物及其应用 技术领域 0001 本发明涉及一种液晶组合物， 本发明还涉及一种该液晶组合物在液晶显示器领域 的应用。 背景技术 0002 液晶现在已经被广泛地应用到计算机、 笔记本电脑的显示屏、 液晶电视等。 用液晶 做显示材料的基本原理是： 随着电场强度的变化液晶分子会做有规律的90度旋转，。
7、 从而改 变了透光度， 液晶会从无序透明变为有序非透明， 会产生明暗的变化， 可以依据此原理控制 图像上每个像素的明暗， 从而构成所需的图像。 0003 液晶的显示方式并不相同， 大概可分为薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)、 胆甾向列 相变液晶显示(CH-N)、 超扭曲向列液晶显示(STN-LCD)、 宾主型液晶显示(GH-LCD)、 扭曲向 列液晶显示(TN-LCD)、 聚合物散射型液晶显示(PDLC)、 铁电液晶显示(FLCD)。 如果单单用TN 型液晶， 则显示器只有黑白两种颜色， STN显示器主要是以橘黄色和淡绿色为主， 为此需要 给它加一层带有彩色的滤光片， 当通过滤光片时会显示。
8、出三原色， 三原色经过一定的比例 显示就能显示出彩色图像。 TFT则在其背部设置了薄膜晶体管， 它的作用是控制屏幕上各个 独立的像素， 这种控制会显著提高图像显示的流畅度， 对比度也会更加的明显同时因为它 具备较高的电压保持率、 低折射率、 低黏度等特征， 即使在光线较强的条件下依然显示清 晰， 通常称为真彩色， 所以TFT-LCD是市场上常见的显示器。 0004 目前市场上有各种不同的显示模式， 比较具有竞争力的显示模式主要有， 面内切 换(in-plane switching,IPS)边缘场切换(fringe-field switching,FFS)， 和垂直排列 (vertical al。
9、ignment,VA)等显示模式。 在这些显示模式中， 面内切换(IPS)和边缘场切换 (FFS)都具有宽视角的特点。 当正性液晶用于IPS/FFS显示模式时可以获得快速响应， 并且 有良好的可靠性； 而负性液晶用于IPS/FFS显示模式时可以获得更高的透过率， 但是由于负 性液晶黏度比较大， 所以响应速度较慢。 0005 针对目前的宽视角显示模式IPS面内切换(in-pline switching,IPS),边缘场切 换(fringe-field switching,FFS),这两种模式中， 正性液晶和负性液晶在光透过率上的 差异， 主要体现在像素电极间隔中心的液晶的透过率效率上。 因为， 。
10、在像素电极间隔中心， 正性液晶分子转动的弹性力量比负性液晶的要弱。 如果正性液晶要获得相同的光利用效 率， nd值要比负性液晶的大。 所以针对以上两种模式， 之前的解决方案是从液晶角度提高 穿透率可以在正性液晶中添加负性组分。 0006 而负性液晶化合物由于在合成方法和处理工艺上于正性液晶的区别， 通常负性液 晶分子在经过UV照射后， 电压保持率和电阻率均会有较大幅度的降低， 即负性液晶分子相 较于正性液晶分子而言具有较差的紫外稳定性。 除此之外， 负性液晶分子通常较正性分子 具有较大的旋转黏度， 不利于响应时间的提高， 本发明对以上几点不足进行了综合性解决。 在正性液晶分子结构上引入负性极性。
11、基团， 既提高了穿透率， 同时具备快的响应时间， 紫外 稳定性良好， 从而提高液晶显示器的对比度。 说明书 1/13 页 6 CN 108690639 A 6 发明内容 0007 本发明针对上述现有技术的不足， 提供一种可提高对比度的液晶组合物。 0008 本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 0009 一种液晶组合物， 所述液晶组合物包含： 0010 一种或多种通式 所示的极性化合物； 0011 0012 一种或多种通式所示的极性化合物； 0013 0014 一种或多种通式III所示的化合物； 0015 0016 一种或多种通式所示的化合物； 0017 0018 其中， R1、 R2、 R。
12、3、 R4、 R5各自独立的表示H原子、 含有17个碳原子的或任意H原子被F 原子取代的含有17个碳原子的烷基、 含有16个碳原子的烷氧基或任意H原子被F原子取 代的含有16个碳原子的烷氧基、 含有26个碳原子的链烯基或任意H原子被F原子取代的 含有26个碳原子的链烯基、 和含有35个碳原子的链烯氧基或任意H原子被F原子取代的 含有35个碳原子的链烯氧基中的一种； 0019各自独立的表示 0020表示下列基团中的一种或多种: 0021 L1、 L2各自独立的分别表示H或F原子； 0022 X1、 X2各自独立的表示F、 Cl、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的卤代烷基、 碳 原子数。
13、为2-6的烯烃基、 碳原子数为2-6的卤代烯烃基、 碳原子数为1-6的卤代烷氧基或碳原 子数为2-6的卤代烯氧基中的任意一种； 0023m表示0或1； n表示0、 1或2， 当n表示2时，可相同， 可不同； 0024 优选的， 所述通式 所示化合物结构如下： 说明书 2/13 页 7 CN 108690639 A 7 0025 0026 优选的， 所述通式所示化合物结构如下： 0027 0028 优选的， 所述通式III所示化合物的结构式如下： 0029 0030 优选的， 所述通式所示化合物的结构式如下： 说明书 3/13 页 8 CN 108690639 A 8 0031 说明书 4/13。
14、 页 9 CN 108690639 A 9 0032 0033 优选的， 所述液晶组合物包含： 占所述液晶组合物总质量的110的一种或多种 具有通式 所示的化合物； 占所述液晶组合物总质量的130的一种或多种具有通式所 示的化合物； 占所述液晶组合物总质量的170的一种或多种具有通式III所示的化合 物； 占所述液晶组合物总质量的150的一种或多种具有通式所示的化合物。 0034 本发明还提供一种电光学液晶显示器， 包括上述中任一项所述的液晶组合物。 若 应用于IPS-TFT、 FFS-TFT中， 则不需要添加旋光性物质； 若应用于TN-TFT或无源驱动显示 中， 则需添加01的所述通式 所示。
15、的化合物的质量之和的旋光性物质。 还可以额外 地包含一种或多种UV稳定剂， 掺杂剂和/或抗氧化剂作为添加剂。 0035 本发明还提供一种如上述中任一项所述的液晶组合物在液晶显示领域的应用。 0036 有益效果： 本发明通过对各种液晶化合物的优化组合及优选配比， 通过对单体结 构的改变， 即在单晶化合物的结构中合理的引入功能性基团， 通式 所示的化合物在第二个 环结构的2位上的氢原子被F原子取代， 增大了垂直于分子长轴方向的介电各项异性， 因此 含有此结构的液晶介质可以提高穿透率， 对提高对比度有显著的作用； 另一方面通过对各 种液晶组合物的优化组合及优选配比， 经过测试， 达到了适当高清亮点、。
16、 适当双折射各项异 性、 高介电各项异性、 低的旋转粘度、 快的响应速度的作用， 特别适用于低盒厚， 高显示品质 画面的有源矩阵IPS-TFT、 FFS-TFT的液晶显示元件和液晶显示器。 具体实施方式 0037 以下将结合具体实施方案来说明本发明。 需要说明的是， 下面的实施例为本发明 的示例， 仅用来说明本发明， 而不用来限制本发明。 在不偏离本发明主旨或范围的情况下， 可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。 0038 本发明的液晶组合物采用常规方法将两种或多种液晶化合物混合进行生产， 如在 高温下混合不同组分并彼此溶解的方法制备， 其中， 将液晶组合物溶解在用于该化合物的 溶剂中并混合。
17、， 然后在减压下蒸馏出该溶剂； 或者本发明的液晶组合物可按照常规的方法 制备， 如将其中含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中， 或将各所 属组分在有机溶剂中溶解， 如丙酮、 氯仿或甲醇等， 然后将溶液混合后去除溶剂后得到。 0039 本发明中的百分比为重量百分比， 温度为摄氏度()。 如无其他说明， 其他符号的 具体意义及测试条件如下： 说明书 5/13 页 10 CN 108690639 A 10 0040 Cp()表示液晶的清亮点。 0041 S-N表示液晶的晶态到向列相的熔点()。 0042 n为光学各向异性， no为寻常光的折射率， ne为非寻常光的折射率， 测试条件。
18、为， 589nm波长， 25。 测量仪器： 阿贝折射仪。 0043 为介电各向异性， - ， 其中，为平行于分子轴的介电常数，为垂直 于分子轴的介电常数， 测试条件为25； 测量仪器： INSTEC:ALCT-IR1； 20微米平行盒， 未添 加手性剂。 0044 1： 旋转粘度(mPas),测试条件为250.2。 测量仪器： INSTEC:ALCT-IR1； 20 微米平行盒， 未添加手性剂。 0045 本发明实施例中的液晶组合物采用业内普遍使用的热溶解或震荡混合方法， 首先 用天平按重量百分比称量液晶化合物， 其中称量加入顺序无特定要求， 通常以液晶化合物 熔点由高到低的顺序依次称量混合，。
19、 在60恒温下加热搅拌或在震荡机中震荡使得各组分 熔解均匀， 再经吸附、 微滤膜微滤滤、 最后封装即得目标样品。 0046 在以下的实施例中所采用的各成分， 均可以通过公知的方法进行合成， 或者通过 商业途径获得。 这些合成技术是常规的， 所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标 准。 0047 在以下的实施例中所采用的各成分， 均可以通过公知的方法进行合成， 或者通过 商业途径获得。 这些合成技术是常规的， 所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标 准。 0048 为便于表达， 以下各实施例中， 液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示： 0049 表1液晶化合物的基团结构代码 0050。
20、 0051 以下列结构式为例， 该结构式对应于表1所列代码可表示为: 0052 说明书 6/13 页 11 CN 108690639 A 11 0053 0054 实施例1 0055 0056 实施例2 0057 说明书 7/13 页 12 CN 108690639 A 12 0058 0059 实施例3 0060 说明书 8/13 页 13 CN 108690639 A 13 0061 0062 实施例4 0063 0064 实施例5 0065 说明书 9/13 页 14 CN 108690639 A 14 0066 0067 实施例6 0068 0069 实施例7 说明书 10/13 页 。
21、15 CN 108690639 A 15 0070 0071 实施例8 0072 说明书 11/13 页 16 CN 108690639 A 16 0073 0074 实施例9 0075 说明书 12/13 页 17 CN 108690639 A 17 0076 实施例10 0077 0078 通过上述实施例1-实施例10可得出， 本发明一方面通过对单体结构的改变， 即在 单晶化合物的结构中合理的引入多个功能性基团在二氟甲氧基桥键前面的苯环2位上用F 原子取代了H原子， 增大了垂直于液晶长轴方向的介电， 在IPS-TFT,FFS-TFT显示模式中， 较 大幅度提高了透过率， 且因为体系中不需要专门添加负的介电各项异性的单晶， 因此体系 稳定系及抗UV能力也有极大提高； 另一方面通过对各种液晶组合物的优化组合及优选配 比， 经过测试， 对提高对比度有显著的作用， 特别适用于低盒厚， 高显示品质画面的有源矩 阵IPS-TFT、 FFS-TFT的液晶显示元件和液晶显示器。 说明书 13/13 页 18 CN 108690639 A 18 。