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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 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201610347190.3 (22)申请日 2016.05.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 106010579 A (43)申请公布日 2016.10.12 (73)专利权人 石家庄诚志永华显示材料有限公 司 地址 050091 河北省石家庄市新石北路362 号 (72)发明人 乔云霞员国良徐凯丰景义 李锐康素敏王明霞刘欢 景月月刘露露 (74)专利代理机构 北京市兰台律师事务所 11354 代理人 刘俊清 (51)Int.Cl. C09K 19/44(2。
2、006.01) G02F 1/1333(2006.01) (56)对比文件 CN 104650923 A,2015.05.27, CN 104593008 A,2015.05.06, CN 104593013 A,2015.05.06, CN 104650925 A,2015.05.27, DE 4327748 A1,1995.02.23, JP H03115241 A,1991.05.16, 审查员 胡建朝 (54)发明名称 一种液晶组合物 (57)摘要 本发明提供了一种液晶组合物, 所述液晶组 合物含有一种或多种式 所示化合物、 一种或多 种式所示化合物以及一种或多种式所示化 合物该液晶组。
3、合 物具有较低的粘度, 可以实现快速响应, 同时具 有适中的介电各向异性、 适中的光学各向异 性n、 高的对热和光的稳定性。 包含该液晶组合 物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向 列相温度范围、 合适的双折射率各向异性、 非常 高的电阻率、 更好的抗紫外线性能、 高电荷保持 率以及低蒸汽压、 更好的低温互溶性等性能。 权利要求书6页 说明书19页 CN 106010579 B 2019.01.04 CN 106010579 B 1.一种液晶组合物, 其特征在于, 所述液晶组合物含有一种或多种式 所示化合物、 一 种或多种式所示化合物以及一种或多种式所示化合物 其中, Y1、 Y3至Y13各。
4、自独立地表示H或F; Y2表示F; X表示F、 Cl、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中的任一基团; R1表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯烃、 碳原 子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中的 任一基团; R2表示H或碳原子数为1-3的烷基; R3表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯烃、 碳原 子数为2-6的氟代烯烃。
5、、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中任 一亚甲基被环戊基取代所形成的基团; n表示1或0; 表示 2.根据权利要求1的液晶组合物, 其特征在于, 所述一种或多种式所示化合物为式 1至式8所示化合物中的一种或多种: 权利要求书 1/6 页 2 CN 106010579 B 2 3.根据权利要求1的液晶组合物, 其特征在于, 所述一种或多种式所示化合物为式 1至式12所示化合物中的一种或多种: 权利要求书 2/6 页 3 CN 106010579 B 3 其中, R3表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6。
6、的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中任一亚甲基被环戊基取代所形成的基团。 4.根据权利要求1所述的液晶组合物, 其特征在于, 所述一种或多种式I所示化合物为 以下所示化合物中的一种或多种: 权利要求书 3/6 页 4 CN 106010579 B 4 5.根据权利要求1所述的液晶组合物, 其特征在于, 所述液晶组合物还包含一种或多种 式所示化合物; 其中, R4表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中的任一基团; R。
7、5表示F、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯烃、 碳 原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧基中 的任一基团; 权利要求书 4/6 页 5 CN 106010579 B 5 表示 和/或的一种或多种; P表示1、 2或3; (F)各自独立地表示H或F。 6.根据权利要求5所述的液晶组合物, 其特征在于, 所述一种或多种式所示化合物为 如下结构式的化合物中的任意一种或多种: 权利要求书 5/6 页 6 CN 106010579 B 6 其中, R4各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟。
8、代烷基、 碳原子数 为2-6的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6 的氟代烯氧基中的任一基团; R5各自独立地表示F、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2- 6的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟 代烯氧基中的任一基团。 7.根据权利要求5或6所述的液晶组合物, 其特征在于所述液晶组合物中, 所述一种或 多种式 所示化合物的总质量百分比浓度为1-15, 所述一种或多种式所示化合物的总 质量百分比浓度为30-60, 所述一种或多种式所示化合物的总质量百分比浓度为。
9、5- 40, 所述一种或多种式所示化合物的总质量百分比浓度为0-30。 8.包含权利要求1-7所述液晶组合物的液晶显示器件或电光学显示器件。 权利要求书 6/6 页 7 CN 106010579 B 7 一种液晶组合物 技术领域 0001 本发明属于液晶显示领域, 具体涉及一种液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶 显示元件。 背景技术 0002 液晶的光学性能能够通过施加的电压来改变, 因此此物质主要用作显示设备中的 电介质。 在液晶显示技术领域当中, 技术人员所熟知的以液晶为基础的电光学设备是以各 种效应为基础的。 此类设备的模式主要包括动态散射模式, DAP(校直排列相的变形)模式, 宾/主。
10、模式, 具有扭曲向列结构的TN模式, STN(超扭曲向列)模式, SBE(超双折射效应)模式, OMI(光学模式干涉)模式和OCB(光学补偿弯曲)模式。 0003 在TFT有源矩阵的系统中, 主要有TN(Twisted Nematic, 扭曲向列结构)模式, IPS (In-Plane Switching, 平面转换)/FFS(Fringe Field Switching, 边缘场开关技术)模式 和VA(VerticalAlignment, 垂直取向)模式等主要显示模式。 0004 对于薄膜晶体管技术(TFT-LCD)应用领域, 经过几十年的积累发展, 技术也逐渐成 熟, 但人们对显示技术的要。
11、求也在不断的提高, 为了进一步追求画质的优越性, 就要求液晶 显示器能够实现更快速响应, 颜色鲜艳, 色域更宽; 在节能方面, 降低驱动电压以降低功耗 等方面。 液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一, 对改善液晶显示器的性能发挥 重要的作用。 0005 液晶显示器在进行动态显示过程中, 如液晶显示器或是液晶电视, 为了保证上一 幅显示的画面在下一幅不再显示, 造成在画面切换过程中出现残影或是拖尾现象, 就要求 液晶显示器具有很快的响应速度, 进而要求液晶材料的旋转粘度较低。 另外, 为了降低设备 能耗, 希望液晶的驱动电压尽可能低, 所以提高液晶的介电各向异性 对混合液晶具有重 要意义。。
12、 0006 液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。 此 外, 液晶材料应该具有低粘度和产生短的寻址时间, 低的阈值电压和在屏中的高对比度。 液 晶一般作为几种组分的混合物来使用, 重要的是这些组分彼此容易混溶。 其它性能, 如导电 性、 介电各向异性和光学各向异性, 必须满足取决于此类型和应用领域的各种要求。 例如, 具有扭曲向列型结构的模式的材料应该具有正的介电各向异性和低的导电性。 0007 四联苯类结构(CN200710180192.9)用于液晶组合物具有改善液晶在UV照射后的 VHR作用, 以改善显示效果,然而由于溶解性不够好, 添加量有限, 限制了其作用。
13、。 0008 液晶材料不仅要具备以上特点, 同时液晶材料应该具备宽的向列相温度范围, 来 满足液晶面板广泛的应用领域, 如常温型显示器件、 高温型显示器件、 低温型显示器件等。 单体液晶材料性能的优越, 直接决定了混合液晶材料的性能优越, 因此开发一款综合性能 优越的单体液晶材料是一件非常重要的事情。 发明内容 说明书 1/19 页 8 CN 106010579 B 8 0009 为了解决上述技术问题, 本发明提供了一类包含有四联苯结构液晶组合物及包含 该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器, 该液晶组合物具有较低的粘度, 可以实现快 速响应, 同时具有适中的介电各向异性 、 适中的光学各向异。
14、性n、 高的对热和光的稳定 性。 包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器具有较宽的向列相温度范围、 合适的 双折射率各向异性、 非常高的电阻率、 更好的抗紫外线性能、 高电荷保持率以及低蒸汽压、 更好的低温互溶性等性能。 0010 被发明具体公开了一种液晶组合物, 所述液晶组合物含有一种或多种式 所示化 合物、 一种或多种式所示化合物以及一种或多种式所示化合物 0011 0012 其中, Y1至Y13各自独立地表示H或F; 0013 X表示F、 Cl、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的 烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷。
15、氧基或碳原子数为2-6的氟代烯 氧基中的任一基团; 0014 R1表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中的任一基团; 0015 R2表示H或碳原子数为1-3的烷基; 0016 R3表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中的任一基团, 其中任一亚甲基可被环戊基、 环丙基取代; 0017 n表示1或0; 0018表示 0。
16、019 所述一种或多种式所示化合物优选为式1至式8所示化合物中的一种或多 种: 说明书 2/19 页 9 CN 106010579 B 9 0020 0021 所述一种或多种式所示化合物优选为式1至式12所示化合物中的一种或多 种: 0022 说明书 3/19 页 10 CN 106010579 B 10 0023 说明书 4/19 页 11 CN 106010579 B 11 0024 0025 其中, R3表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6 的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代 烯氧基中的任一。
17、基团, 其中任一亚甲基可被环戊基、 环丙基取代。 0026 所述一种过多种式 所示化合物优选为式 1至式 12所示化合物中的一种或多种: 0027 说明书 5/19 页 12 CN 106010579 B 12 0028 0029 式 所示化合物相对于端链状烷基化合物, 具有更好的溶解性, 可以实现更大的添 加量, 从而实现更好的稳定液晶参数的效果。 0030 被发明所提供的液晶组合物还可以包含一种或多种式所示化合物; 0031 0032 其中, R4表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6 的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧。
18、基或碳原子数为2-6的氟代 烯氧基中的任一基团; 0033 R5表示F、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子数为2-6的烯 烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2-6的氟代烯氧 基中的任一基团; 0034表示 和/或的一种或多种; 0035 P表示1、 2或3; 0036 (F)各自独立地表示H或F。 0037 所述一种或多种式所示化合物为如下结构式的化合物中的任意一种或多种: 说明书 6/19 页 13 CN 106010579 B 13 0038 0039 其中, R4各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-。
19、6的氟代烷基、 碳原 子数为2-6的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为 说明书 7/19 页 14 CN 106010579 B 14 2-6的氟代烯氧基中的任一基团; 0040 R5各自独立地表示F、 碳原子数为1-6的烷基、 碳原子数为1-6的氟代烷基、 碳原子 数为2-6的烯烃、 碳原子数为2-6的氟代烯烃、 碳原子数为1-6的氟代烷氧基或碳原子数为2- 6的氟代烯氧基中的任一基团。 0041 所述液晶组合物中, 所述一种或多种式 所示化合物的总质量百分比浓度优选为 1-15, 所述一种或多种式所示化合物的总质量百分比浓度优选为30-60, 所。
20、述一种或 多种式所示化合物的总质量百分比浓度优选为5-40, 所述一种或多种式所示化合物 的总质量百分比浓度优选为0-30。 0042 上述本发明提供的式I所示化合物在制备液晶混合物、 液晶显示器件材料或电光 学显示器件材料中的应用及包含式I所述化合物的液晶混合物、 液晶显示器件材料或电光 学显示器件材料, 也属于本发明的保护范围。 具体实施方式 0043 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述, 但本发明并不限于以下实施例。 所 述方法如无特别说明均为常规方法。 所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。 0044 本说明书中的百分比为质量百分比, 温度为摄氏度(), 其他符号的具体意义。
21、及 测试条件如下: 0045 Cp表示液晶清亮点(), DSC定量法测试; 0046 S-N表示液晶的晶态到向列相的熔点(); 0047 n表示光学各向异性, no为寻常光的折射率, ne为非寻常光的折射率, 测试条件 为252, 589nm, 阿贝折射仪测试; 0048 表示介电各向异性, - , 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250.5, 20微米平行盒, INSTEC:ALCT-IR1测 试; 0049 本发明申请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(一)、 表(二) 0050 表(一): 环结构。
22、的对应代码 0051 说明书 8/19 页 15 CN 106010579 B 15 0052 0053 表(二): 端基与链接基团的对应代码 0054 0055 实施例1、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 说明书 9/19 页 16 CN 106010579 B 16 0056 0057 对比例1: 0058 说明书 10/19 页 17 CN 106010579 B 17 0059 0060 实施例1与对比例1液晶组合物经过UV0.5J照射, VHR数据分别为: 99.4、 99.1。 0061。
23、 实施例2、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 0062 说明书 11/19 页 18 CN 106010579 B 18 0063 0064 对比例2: 0065 0066 实施例2与对比例2液晶组合物经过UV0.5J照射, VHR数据分别为: 99.5、 99.3。 0067 实施例3、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 说明书 12/19 页 19 CN 106010579 B 19 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 0068 0069。
24、 对比例3: 0070 说明书 13/19 页 20 CN 106010579 B 20 0071 0072 实施例3与对比例3液晶组合物经过UV0.5J照射, VHR数据分别为: 99.8、 99.7。 0073 实施例4、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 0074 说明书 14/19 页 21 CN 106010579 B 21 0075 0076 对比例4: 0077 说明书 15/19 页 22 CN 106010579 B 22 0078 0079 实施例4与对比例4液晶组合物经过UV0.。
25、5J照射, VHR数据分别为: 99.9、 99.8。 0080 实施例5、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 0081 说明书 16/19 页 23 CN 106010579 B 23 0082 0083 对比例5: 0084 说明书 17/19 页 24 CN 106010579 B 24 0085 0086 实施例5与对比例5液晶组合物经过UV0.5J照射, VHR数据分别为: 99.8、 99.7。 0087 实施例6、 按下表中所列的各化合物及重量百分数配制成本发明的液晶组合物, 其 填充于液晶显示器两基板间进行性能测试, 测试数据如下表所示: 0088 0089 对比例6: 说明书 18/19 页 25 CN 106010579 B 25 0090 0091 实施例6与对比例6液晶组合物经过UV0.5J照射, VHR数据分别为: 99.8、 99.7。 由以上实施例可以看出: 本发明公开的液晶化合物不仅具有较大的介电各向异性、 较大的 折射率各向异性、 较高的清亮点, 更重要的是具有较好的低温互溶性, 更好的对紫外光的稳 定性。 适用于不同盒厚的TN-TFT,IPS,FFS液晶显示器。 说明书 19/19 页 26 CN 106010579 B 26 。