本發(fā)明涉及液晶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶組合物，更具體的涉及一種含有環(huán)己烯類(lèi)化合物的液晶組合物及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前，液晶在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)在光通訊中的應(yīng)用也取得了一定的進(jìn)展(s.t.wu，d.k.yang.reflectiveliquidcrystaldisplays.wiley，2001)。近幾年，液晶化合物的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)顯著拓寬到各類(lèi)顯示器件、電光器件、電子元件、傳感器等，向列型液晶化合物已經(jīng)在平板顯示器中得到最為廣泛的應(yīng)用，特別是用于tft有源矩陣的系統(tǒng)中。

液晶顯示伴隨液晶的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路。1888年奧地利植物學(xué)家friedrichreinitzer發(fā)現(xiàn)了第一種液晶材料安息香酸膽固醇(cholesterylbenzoate)。1917年manguin發(fā)明了摩擦定向法，用以制作單疇液晶和研究光學(xué)各向異性。1909年e.bose建立了攢動(dòng)(swarm)學(xué)說(shuō)，并得到l.s.ormstein及f.zernike等人的實(shí)驗(yàn)支持(1918年)，后經(jīng)degennes論述為統(tǒng)計(jì)性起伏。g.w.oseen和h.zocher在1933年創(chuàng)立連續(xù)體理論，并得到f.c.frank完善(1958年)。m.born(1916年)和k.lichtennecker(1926年)發(fā)現(xiàn)并研究了液晶的介電各向異性。1932年，w.kast據(jù)此將向列相分為正、負(fù)性?xún)纱箢?lèi)。1927年，v.freedericksz和v.zolinao發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用下，發(fā)生形變并存在電壓閾值(freederichsz轉(zhuǎn)變)。這一發(fā)現(xiàn)為液晶顯示器的制作提供了依據(jù)。

1968年美國(guó)rca公司r.williams發(fā)現(xiàn)向列相液晶在電場(chǎng)作用下形成條紋疇，并有光散射現(xiàn)象。g.h.heilmeir隨即將其發(fā)展成動(dòng)態(tài)散射顯示模式，并制成世界上第一個(gè)液晶顯示器(lcd)。七十年代初，helfrich及schadt發(fā)明了tn原理，人們利用tn光電效應(yīng)和集成電路相結(jié)合，將其做成顯示器件(tn-lcd)，為液晶的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的前景。七十年代以來(lái)，由于大規(guī)模集成電路和液晶材料的發(fā)展，液晶在顯示方面的應(yīng)用取得了突破性的發(fā)展，1983～1985年t.scheffer等人先后提出超扭曲向列相(supertwisrednematic：stn)模式以及p.brody在1972年提出的有源矩陣(activematrix：am)方式被重新采用。傳統(tǒng)的tn-lcd技術(shù)已發(fā)展為stn-lcd及tft-lcd技術(shù)，盡管stn的掃描線數(shù)可達(dá)768行以上，但是當(dāng)溫度升高時(shí)仍然存在著響應(yīng)速度、視角以及灰度等問(wèn)題，因此大面積、高信息量、彩色顯示大多采用有源矩陣顯示方式。tft-lcd已經(jīng)廣泛用于直視型電視、大屏幕投影電視、計(jì)算機(jī)終端顯示和某些軍用儀表顯示，相信tft-lcd技術(shù)具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

負(fù)性液晶最早于上世紀(jì)80年代末提出，其主要用于va模式，其主要優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)比度高，主要缺點(diǎn)是視角小，響應(yīng)時(shí)間慢。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，mva、pva、psva等技術(shù)相繼出現(xiàn)，解決了響應(yīng)時(shí)間和視角的問(wèn)題。近年來(lái)，隨著觸摸屏成為移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)主流，ips和ffs類(lèi)硬屏顯示器有著先天的優(yōu)勢(shì)，ips和ffs類(lèi)顯示器既可以使用正性液晶，也可以使用負(fù)性液晶，由于該類(lèi)顯示器中存在的彎曲電場(chǎng)，正性液晶沿著電場(chǎng)線方向排列，從而導(dǎo)致分子彎曲，以及于透過(guò)率下降；負(fù)性液晶垂直于電場(chǎng)線方向排列，因而透過(guò)率會(huì)大幅提升，是目前提升透過(guò)率、降低背光功耗最好的方法。但負(fù)性液晶存在的響應(yīng)時(shí)間問(wèn)題是目前遇到的重大難題，利用負(fù)性液晶的ffs顯示器相對(duì)于正性液晶的ffs顯示器響應(yīng)時(shí)間慢50％或更多。因此，如何提升負(fù)性液晶的響應(yīng)時(shí)間成為目前的核心問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所提出的液晶組合物具有低的旋轉(zhuǎn)粘度，所以具有快的響應(yīng)時(shí)間，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)所遇到的難題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是：一種含有環(huán)己烯類(lèi)化合物的液晶組合物，按重量份，包括通式ⅰ所代表化合物中的至少一種，通式ⅱ所代表化合物中的至少一種：

其中，r1、r2各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c12的直鏈烯基、烯氧基；a1代表反式1，4-環(huán)己基、1，4-亞苯基或2-氟-1，4-亞苯基，n，m各自獨(dú)立地代表0或1；

r3、r4各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c12的直鏈烯基；a2、a3各自獨(dú)立地代表反式1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基。

本發(fā)明所述的液晶組合物中，通式i所代表的化合物的合適用量為10-90重量份，優(yōu)選20-81重量份(此處的“份”也可以指代“％”)。

本發(fā)明所述的液晶組合物中，通式ⅱ所代表的化合物的合適用量為10-60重量份，優(yōu)選13-50重量份(此處的“份”也可以指代“％”)。

通式i所代表的化合物為含有還己烯的2，3-二氟苯類(lèi)化合物，該結(jié)構(gòu)具有較大的負(fù)介電各向異性。

優(yōu)選地，通式i所代表的化合物選自式ia～式ie中的一種或多種：

其中，r1、r2各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c12的直鏈烯基、烯氧基；進(jìn)一步優(yōu)選地，r1代表c1～c7的直鏈烷基或c2～c7的直鏈烯基，r2代表c1～c7的直鏈烷基、烷氧基。

更優(yōu)選地，通式i所代表的化合物選自式ia-1～式ie-52中的一種或多種：

再進(jìn)一步優(yōu)選地，通式ⅰ所代表的化合物選自ia-22、ia-24、ia-30、ia-32、ib-1、ib-2、ib-13～ib-24、ic-1、ic-2、ic-13～ic-24、id-1、id-2、id-13～id-24、ie-1、ie-2、ie-13～ie-24中的一種或多種。

通式ⅰ所代表的化合物均為已知化合物，可由八億時(shí)空液晶科技股份公司提供。

通式ii所代表的化合物為兩環(huán)結(jié)構(gòu)化合物，該類(lèi)化合物具有非常低的旋轉(zhuǎn)粘度和優(yōu)異的互溶性。

優(yōu)選地，通式ii所代表的化合物選自式iia～式iic中的一種或多種：

其中，r3、r4各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c12的直鏈烯基；進(jìn)一步優(yōu)選地，r3代表c1～c7的直鏈烷基，r4代表c1～c7的直鏈烷基、烷氧基或c2～c7的直鏈烯基。

進(jìn)一步優(yōu)選地，通式ii所代表的化合物選自式iia-1～式iic-25中的一種或多種：

再進(jìn)一步優(yōu)選地，通式ii所代表的化合物選自iia-1、iia-3、iia-4、iia-6、iia-16、iia-20、iia-21、iia-26、iib-2、iib-4、iib-8、iib-18、iib-22、iic-3、iic-5、iic-16、iic-21中的一種或多種。

通式ii所代表的化合物均為已知化合物，可市購(gòu)獲得。

本發(fā)明所述的液晶組合物還包括通式ⅲ所代表化合物中的至少一種：

其中，r5代表c1～c12的直鏈烷基或c2～c12的直鏈烯基，r6代表c1～c12的直鏈烷基；a4代表反式1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基。

本發(fā)明所述的液晶組合物中，通式ⅲ所代表的化合物的合適用量為0-50重量份，優(yōu)選為5-30重量份(此處的“份”也可以指代“％”)。

優(yōu)選地，通式iii所代表的化合物選自式iiia和iiib中的一種或多種：

其中，r5代表c1～c12的直鏈烷基或c2～c12的直鏈烯基，r6代表c1～c12的直鏈烷基；a4代表反式1，4-環(huán)己基或1，4-亞苯基。進(jìn)一步優(yōu)選地，r5代表c2～c7的直鏈烷基或直鏈烯基，r6代表c1～c7的直鏈烷基；

進(jìn)一步優(yōu)選地，通式iii所代表的化合物選自式iiia-1～式iiib-26中的一種或多種：

再進(jìn)一步優(yōu)選地，通式iii所代表的化合物選自iiia-1、iiia-2、iiia-6、iiia-10、iiia-17、iiia-25、iiib-2、iiib-6、iiib-8、iiib-17、iiib-19中的一種或多種。。

通式iii所代表的化合物均為已知化合物，可市購(gòu)獲得。

本發(fā)明提供的液晶組合物還包括通式iv所代表化合物中的一種或多種：

其中r7代表c1～c12的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c12的直鏈烯基，r8代表f、ocf3或c1～c10的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c10的直鏈烯基，l1、l2、l3、l4各自獨(dú)立地代表h或f。

本發(fā)明所述的液晶組合物中，通式iv所代表的化合物的合適用量為0-25重量份，優(yōu)選為5.5-11重量份(此處的“份”也可以指代“％”)。

優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自式iva～式ivd中的一種或多種：

其中，r7代表c2～c7的直鏈烷基或直鏈烯基，r8代表c2～c7的直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基；

進(jìn)一步優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自式iva-1～是ivd-28中的一種或多種：

進(jìn)一步優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自iva-2、iva-4、ivb-6、ivb-7、ivb-9、ivc-2、ivd-2、ivd-18、ivd-20、ivd-26中的一種或多種。

通式iv所代表的化合物均為已知化合物，可市購(gòu)獲得。

為了使液晶組合物滿足不同的需求，本發(fā)明所提供的液晶組合物包括以下重量份的組分：

(1)、10～90份的通式i所代表的化合物；

(2)、10～60份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～50份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～25份的通式iv所代表的化合物；

優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、56～85份的通式i所代表的化合物；

(2)、10～40份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～10％份通式iii所代表的化合物；

(4)、0～15％份通式iv所代表的化合物；

更優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、56～81份的通式i所代表的化合物；

(2)、13～36份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～8份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～11份的通式iv所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、15～55份的通式i所代表的化合物；

(2)、30～55份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～40％份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～20份的通式iv所代表的化合物；

優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、20～55份的通式i所代表的化合物；

(2)、32～50份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～30份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～15份的通式iv所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、45～85份的通式i所代表的化合物；

(2)、10～40份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～20份的通式iv所代表的化合物；

優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、53～81份的通式i所代表的化合物；

(2)、13～36份的通式ii所代表的化合物；

(3)、0～15份的通式iv所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、15～65份的通式i所代表的化合物；

(2)、20～55份的通式ii所代表的化合物；

(3)、1～40份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～10份的通式iv所代表的化合物；

優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、25～62份的通式i所代表的化合物；

(2)、25～50份的通式ii所代表的化合物；

(3)、5～30份的通式iii所代表的化合物；

(4)、0～8份的通式iv所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、50～85份的通式i所代表的化合物；

(2)、15～50份的通式ii所代表的化合物；

優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、64～81份的通式i所代表的化合物；

(2)、19～36份的通式ii所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)、15-65份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)、20-55份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)、1-40份通式ⅲ所代表的化合物，

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)45-85份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)10-40份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)1-20份通式ⅳ所代表的化合物；

或者，本發(fā)明所提供的液晶化合物包含以下重量份的組分：

(1)50-70份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)20-40份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)1-10份通式ⅲ所代表的化合物；

(4)1-15份通式ⅳ所代表的化合物。

上述配方中，優(yōu)選總份數(shù)為100份。

本發(fā)明所述的液晶組合物，以100重量份計(jì)，由如下化合物組成：

(1)64-81份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)19-36份通式ⅱ所代表的化合物；

或者，(1)20-40份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)50份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)10-30份通式ⅲ所代表的化合物；

或者，(1)53-81份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)13-32份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)5.5-11份通式ⅳ所代表的化合物；

或者，(1)57-62份通式ⅰ所代表的化合物；

(2)25-30份通式ⅱ所代表的化合物；

(3)5份通式ⅲ所代表的化合物；

(4)8份通式ⅳ所代表的化合物。

上述重量份為本領(lǐng)域公知的μg，mg，g，kg中的一種，或?yàn)槠浔稊?shù)，如1/100，1/10，10倍，100倍等。

本發(fā)明所提供的液晶組合物通過(guò)添加通式i所代表的化合物增加液晶組合物的介電各向異性，通過(guò)添加通式ii所代表的化合物降低液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度，進(jìn)而得到具有低粘度的負(fù)介電各向異性的液晶組合物，進(jìn)而得到具有快響應(yīng)的負(fù)性液晶組合物。

本發(fā)明所述液晶組合物的制備方法無(wú)特殊限制，可采用常規(guī)方法將兩種或多種化合物混合進(jìn)行生產(chǎn)，如通過(guò)在高溫下混合不同組分并彼此溶解的方法制備，其中，將液晶組合物溶解在用于該化合物的溶劑中并混合，然后在減壓下蒸餾出該溶劑；或者本發(fā)明所述液晶組合物可按照常規(guī)的方法制備，如將其中含量較小的組分在較高的溫度下溶解在含量較大的主要組分中，或?qū)⒏魉鶎俳M分在有機(jī)溶劑中溶解，如丙酮、氯仿或甲醇等，然后將溶液混合去除溶劑后得到。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是：上述任意一種液晶組合物在va模式顯示器或ips、ffs模式顯示器中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述液晶組合物具有低旋轉(zhuǎn)粘度，可用于多種顯示模式的快響應(yīng)液晶顯示，其在va、mva、pva、psva等va模式顯示器或ips、ffs模式顯示器中的使用能明顯改善液晶顯示器顯示效果。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中百分比為重量百分比；溫度單位為攝氏度；△n代表光學(xué)各向異性(25℃)；ε∥和ε⊥分別代表平行和垂直介電常數(shù)(25℃，1000hz)；△ε代表介電各向異性(25℃，1000hz)；γ1代表旋轉(zhuǎn)粘度(mpa.s，25℃)；cp代表液晶組合物的清亮點(diǎn)(℃)；k11、k22、k33分別代表展曲、扭曲和彎曲彈性常數(shù)(pn，25℃)。

以下各實(shí)施例中，液晶化合物中基團(tuán)結(jié)構(gòu)用表1所示代碼表示。

表1：液晶化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)代碼

以如下化合物結(jié)構(gòu)為例：

表示為：3scwo2

表示為：2pwp3

以下各實(shí)施例中，液晶組合物的制備均采用熱溶解方法，包括以下步驟：用天平按重量百分比稱(chēng)量液晶化合物，其中稱(chēng)量加入順序無(wú)特定要求，通常以液晶化合物熔點(diǎn)由高到低的順序依次稱(chēng)量混合，在60～100℃下加熱攪拌使得各組分熔解均勻，再經(jīng)過(guò)濾、旋蒸，最后封裝即得目標(biāo)樣品。

以下各實(shí)施例中，液晶組合物中各組分的重量百分比及液晶組合物的性能參數(shù)見(jiàn)下述表格。涉及到的各個(gè)化合物均為已知化合物，均可市購(gòu)獲得或由八億時(shí)空液晶科技股份公司提供。

實(shí)施例1

表2：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例2

表3：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例3

表4：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例4

表5：液晶組合物中各組分的百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例5

表6：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例6

表7：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例7

表8：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例8

表9：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例9

表10：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例10

表11：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例11

表12：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例12

表13：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例13

表14：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例14

表15：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例15

表16：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例16

表17：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例17

表18：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例18

表19：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例19

表20：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例20

表21：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例21

表22：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例22

表23：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

實(shí)施例23

表24：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

對(duì)比例1

表25：液晶組合物中各組分的重量百分比及性能參數(shù)

將實(shí)施例1與對(duì)比例1所得液晶組合物的各性能參數(shù)值進(jìn)行匯總比較，參見(jiàn)表26。

表26：液晶組合物的性能參數(shù)比較

經(jīng)比較可知：與對(duì)比例1相比，實(shí)施例1提供的液晶組合物具有低的旋轉(zhuǎn)粘度，即具有更快的的響應(yīng)時(shí)間。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明所提供的含有環(huán)己烯類(lèi)液晶化合物的液晶組合物，具有低粘度、高電阻率、適合的光學(xué)各向異性、良好的低溫互溶性、大的彈性常數(shù)以及優(yōu)異的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，可降低液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間，從而解決液晶顯示器響應(yīng)速度慢的問(wèn)題。因此，本發(fā)明所提供的液晶組合物適用于快響應(yīng)的ips及ffs以及mva、pva、psva等va型液晶顯示裝置，特別適用于快響應(yīng)的液晶顯示裝置。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明、具體實(shí)施方式及試驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。