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CN116179214A - 一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物及其应用 - Google Patents

一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物及其应用 Download PDF

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CN116179214A
CN116179214A CN202111433203.6A CN202111433203A CN116179214A CN 116179214 A CN116179214 A CN 116179214A CN 202111433203 A CN202111433203 A CN 202111433203A CN 116179214 A CN116179214 A CN 116179214A
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赵帅
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Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co Ltd
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Abstract

本发明属于液晶材料技术领域,具体涉及一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物及其在液晶显示元件或液晶显示器中的应用。本发明公开的一种液晶组合物,包含一种或多种式Ⅰ所示的化合物和一种或多种式Ⅱ所示化合物。本发明的液晶组合物,具有旋转粘度小、弹性常数大,透过率高、响应速度快、抗紫外光照射能力强,以及长时间光照稳定性高的特点,尤其适用于电视显示领域。

Description

一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物及其应用
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域。更具体地,涉及一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物及其在液晶显示元件或液晶显示器中的应用。
背景技术
TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示)是平板显示领域最为成熟的技术,在手机、平板电脑、笔记本电脑、车载显示、工控显示、电视等显示领域的应用十分广泛。AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)显示技术近年也在不断地发展,以其具有高亮度、高对比度、可弯曲以及可柔性的特点,在智能手机、智能穿戴设备等小尺寸显示设备中得到广泛的应用,逐渐替代TFT-LCD在小尺寸显示设备中的应用。但是由于AMOLED技术目前仍然存在的使用寿命、可靠性等技术难题,使得电脑显示器、车载显示器、电视等中大尺寸显示设备仍然以TFT-LCD显示设备为主。为了与AMOLED媲美,提高TFT-LCD显示设备的亮度、对比度等性能是十分重要的。
LCD显示设备根据液晶材料的介电各向异性分为正介电各向异性和负介电各向异性,介电各向异性大于零的为正介电各向异性,介电各向异性小于零的为负介电各向异性。近年来,无论是负介电各向异性液晶显示材料,还是负介电各向异性液晶显示模式均成为液晶材料技术领域的研究重点。但是由于负介电各向异性液晶材料固有的特点,从而导致负介电各向异性液晶材料相对于正介电各向异性液晶材料响应速度慢、可靠性差,存在更高的出现残像缺陷的风险。因此,对响应速度和残像要求越来越严苛的电视显示领域,正介电各项异性液晶材料仍然具有一定的优势,是值得进行不断研究的课题。
近年来,人们对电视带来视觉体验需求不断提高。分辨率不断提高,已经从4K向8K发展。电视的尺寸也在不断变大,65寸电视已经逐步取代55寸电视成为市场的主流产品,并且未来有向75寸、85寸发展的趋势。Mini LED(小微发光二极管)技术是近期新型显示产业研发的重点方向,相较于传统的侧位背光LCD电视,以Mini LED为背光的LCD电视在对比度、亮度、色域、视角的表现均有所提高。2021年,TCL、三星、LG、创维、康佳等品牌分别发布搭载Mini LED背光的电视,Mini LED作为背光的LCD电视未来应用也将越来越广泛。
目前,高分辨率显示屏幕不得不面对面板开口率降低的问题,开口率的降低导致了显示屏幕亮度的降低。为了获得更高的显示画面的亮度,可以通过提高背光的亮度或提高液晶材料透过率的方式解决。Mini LED背光亮度非常高,4K分辨率显示屏幕的亮度为1800nit。这就要求液晶材料能够在高亮度背光长时间照射下不易老化。但背光是电视能耗最高的部件,如果能够有效的利用背光,那么既能够有效节约能源,又能够提高显示屏幕的亮度。因此,通过提高液晶材料的透过率解决开口率降低的问题成为一举两得的方法。
发明内容
基于以上事实,本发明的一个目的在于提供一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物,其具有旋转粘度小、弹性常数大,透过率高、响应速度快、抗紫外光照射能力强,以及长时间光照稳定性高的特点,尤其适用于电视显示领域。
为达到上述第一个目的,本发明采用下述技术方案:
一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示的化合物,以及一种或多种式Ⅱ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000021
式Ⅰ中,R1表示碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,X1表示CH2O或OCH2,Y1表示CF3或OCF3
式Ⅱ中,R2、R3各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R2、R3中至少有一个表示碳原子数为2~10的烯基。
进一步地,所述式Ⅰ所示的化合物中,R1表示碳原子数为1~10的烷基,X1表示OCH2,Y1表示OCF3
进一步地,所述液晶组合物还包含一种或多种选自式Ⅲ~式ⅩⅠ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000022
Figure BDA0003380791080000031
本发明中液晶组合物为正介电各向异性液晶组合物,适用于电视显示领域。
本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示元件或液晶显示器,其包含本发明的液晶组合物,所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器。
进一步地,所述液晶显示元件或液晶显示器是背光为Mini LED的液晶显示元件或液晶显示器。
进一步地,所述液晶显示元件或液晶显示器用于电视显示领域。
本发明的有益效果如下:
本发明中提供的液晶组合物,具有旋转粘度小、弹性常数大,透过率高、响应速度快、抗紫外光照射能力强,以及长时间光照稳定性高的特点,尤其适用于电视显示领域。含有其的电视显示器透过率高、能耗低,长时间背光照射无残像,适用于制备大尺寸、MiniLED背光电视显示器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
[液晶组合物]
一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物,所述液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示的化合物,以及一种或多种式Ⅱ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000032
式Ⅰ中,R1表示碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,X1表示CH2O或OCH2,Y1表示CF3或OCF3
式Ⅱ中,R2、R3各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R2、R3中至少有一个表示碳原子数为2~10的烯基。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅰ所示的化合物含量为1~30%,优选为1~20%,进一步优选为1~15%,式Ⅱ所示的化合物含量为10%以上,优选为20~70%,进一步优选为30~60%。
优选地,前述式Ⅰ所示的化合物选自式Ⅰ-1至式Ⅰ-4所示的化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000041
其中,R1表示碳原子数为1~10的烷基。
进一步优选地,前述式Ⅰ所示的化合物选自式Ⅰ-2-1至式Ⅰ-2-5所示的化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000042
优选地,前述式Ⅱ所示的化合物选自式Ⅱ-1至式Ⅱ-15所示的化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000043
Figure BDA0003380791080000051
本发明所述的液晶组合物中,优选地,还包含一种或多种的式Ⅲ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000052
式Ⅲ中,R4表示碳原子数为1~10的烷基,且R4所示基团中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环丙基或亚环戊基替代;
X2表示H或CH3,X3、X4各自独立地表示H或F,m1、n1各自独立地表示1或2;
Figure BDA0003380791080000053
表示
Figure BDA0003380791080000054
Figure BDA0003380791080000061
表示
Figure BDA0003380791080000062
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅲ所示的化合物含量为1~40%,优选为1~30%,进一步优选为1~20%。
优选地,前述式Ⅲ所示化合物选自式Ⅲ-1至式Ⅲ-28所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000063
Figure BDA0003380791080000071
Figure BDA0003380791080000081
其中,R4表示碳原子数为1~5的烷基。
进一步优选地,前述液晶组合物中至少包含两种选自式Ⅲ-1至式Ⅲ-28所示的化合物。
再进一步优选地,前述液晶组合物中至少包含三种选自式Ⅲ-1至式Ⅲ-28所示的化合物。
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅳ所示化合物:
Figure BDA0003380791080000091
式Ⅳ中,R5表示碳原子数为1~10的烷基。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅳ所示的化合物含量为1~20%,优选为1~18%,进一步优选为1~14%。
优选地,前述式Ⅳ所示化合物选自式Ⅳ-1至式Ⅳ-5所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000092
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅴ所示化合物:
Figure BDA0003380791080000093
式Ⅴ中,R6、R7各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或碳原子数为2~10的烯基;
Figure BDA0003380791080000101
表示
Figure BDA0003380791080000102
m2表示1或2,n2表示0或1。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅴ所示的化合物含量为1~50%,优选为1~40%,进一步优选为1~35%,再进一步优选为5~35%。
优选地,前述液晶组合物中至少包含两种式Ⅴ所示化合物。
优选地,前述式Ⅴ所示化合物选自式Ⅴ-1至式Ⅴ-8所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000103
其中,R6表示碳原子数为1~5的烷基、R7表示碳原子数为1~5的烷氧基。
进一步优选地,前述式Ⅴ所示化合物选自式Ⅴ-1-1至式Ⅴ-4-6所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000104
Figure BDA0003380791080000111
Figure BDA0003380791080000121
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅵ所示化合物:
Figure BDA0003380791080000122
式Ⅵ中,R8表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,Y2表示F或OCF3
Figure BDA0003380791080000123
表示
Figure BDA0003380791080000124
Figure BDA0003380791080000125
表示
Figure BDA0003380791080000126
且,
Figure BDA0003380791080000127
表示
Figure BDA0003380791080000128
时,
Figure BDA0003380791080000129
表示
Figure BDA00033807910800001210
Figure BDA00033807910800001211
表示-
Figure BDA00033807910800001212
时,
Figure BDA00033807910800001213
表示
Figure BDA00033807910800001214
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅵ所示的化合物含量为1~20%,优选为1~18%,进一步优选为4~15%。
优选地,前述液晶组合物至少包含两种式Ⅵ所示化合物。
优选地,前述式Ⅵ所示化合物选自式Ⅵ-1至式Ⅵ-4所示化合物组成的组:
Figure BDA00033807910800001215
其中,R81表示碳原子数为1~5的烷基,R82表示碳原子数为2~5的烯基.
进一步优选的,前述式Ⅵ所示化合物选自式Ⅵ-1至式Ⅵ-4-4所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000131
Figure BDA0003380791080000141
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅶ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000142
式Ⅶ中,R9、R10各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅶ所示的化合物含量为1~30%,进一步优选为1~20%,进一步优选为1~10%。
优选地,前述式Ⅶ所示化合物选自式Ⅶ-1至式Ⅶ-5所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000143
本发明的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅷ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000144
式Ⅷ中,R11、R12各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R11、R12中至少有一个表示烯基。
Figure BDA0003380791080000145
表示
Figure BDA0003380791080000146
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅷ所示的化合物含量为1~40%,优选为1~30%,进一步优选为1~20%。
优选地,前述式Ⅷ所示化合物选自式Ⅷ-1至式Ⅷ-11所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000147
Figure BDA0003380791080000151
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅸ所示化合物:
Figure BDA0003380791080000152
式Ⅸ中,R13、R14各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R13、R14中至少有一个表示烯基。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅸ所示的化合物含量为1~40%,优选为1~30%,进一步优选为1~15%。
优选地,前述式Ⅷ所示化合物选自式Ⅸ-1至式Ⅸ-9所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000153
Figure BDA0003380791080000161
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式Ⅹ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000162
式Ⅹ中,R15表示碳原子数为1~10的烷基,且R15所示基团中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式Ⅹ所示的化合物含量为0.1~2%,优选为0.1~1%。
优选地,前述式Ⅹ所示化合物选自式Ⅹ-1至式Ⅹ-5所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000163
Figure BDA0003380791080000171
本发明所述的液晶组合物,优选地,还包含一种或多种式ⅩⅠ所示的化合物:
Figure BDA0003380791080000172
式ⅩⅠ中,R16表示碳原子数为1~10的烷基,m3表示0或1。
前述液晶组合物中,按质量百分含量计,式ⅩⅠ所示的化合物含量为1~20%,优选为1~15%,进一步优选为1~10%。
优选地,前述式ⅩⅠ所示化合物选自式ⅩⅠ-1至式ⅩⅠ-8所示化合物组成的组:
Figure BDA0003380791080000173
Figure BDA0003380791080000181
前述的碳原子数为1~10的烷基,可以列举出,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
前述的碳原子数为1~10的烷氧基,可以列举出例如,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等。
前述碳原子数为2~10的烯基,可以列举出,例如,乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基等。
前述的碳原子数为1~10的烷基中一个或多个不相邻的-CH2-被亚环丙基、亚环丁基或亚环戊基取代后得到的基团,可以列举出,例如环丙基、环丁基、环戊基、甲基亚环丙基、乙基亚环丙基、丙基亚环丙基、异丙基亚环丙基、正丁基亚环丙基、异丁基亚环丙基、叔丁基亚环丙基、甲基亚环丁基、乙基亚环丁基、丙基亚环丁基、异丙基亚环丁基、正丁基亚环丁基、异丁基亚环丁基、叔丁基亚环丁基、甲基亚环戊基、乙基亚环戊基、丙基亚环戊基、异丙基亚环戊基、正丁基亚环戊基、异丁基亚环戊基等。
本发明提供的适用于电视显示器的液晶组合物,介电各向异性Δε为2.0~5.0,优选为2.0~3.5,清亮点Cp为75~90℃,光学各向异性Δn为0.095~0.130,优选为0.100~0.125。
本发明的液晶化合物中还可以加入各种功能的掺杂剂,掺杂剂含量优选0.01~1%之间,这些掺杂剂可以列举出,例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、手性剂。
抗氧化剂可以列举出,
Figure BDA0003380791080000182
Figure BDA0003380791080000191
其中,t表示1~10的整数。
紫外线吸收剂可以列举出,
Figure BDA0003380791080000192
手性剂(左旋或右旋)优选可以列举出例如:
Figure BDA0003380791080000193
[液晶显示元件或液晶显示器]
为达到上述另一个目的,本发明提供如下技术方案:
一种液晶显示元件或液晶显示器,其包含本发明的液晶组合物,所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器。
进一步地,所述液晶显示元件或液晶显示器是背光为Mini LED的液晶显示元件或液晶显示器。
进一步地,所述液晶显示元件或液晶显示器用于电视显示领域。
所述有源矩阵显示元件或显示器显示模式具体可以列举出,例如TN-TFT、IPS-TFT、FFS-TFT,也包括其他TFT显示模式。
含有本发明液晶组合物的电视显示器亮度高、能耗低,长时间背光照射无残像缺陷,非常适合用于制备65寸~100寸、分辨率为4K、8K,背光为Mini LED的电视显示器。
对于本发明的液晶显示元件、液晶显示器,只要含有本发明的液晶组合物,则对其结构没有任何限定,本领域技术人员能够根据所需的性能选择合适的液晶显示元件、液晶显示器的结构。
实施例
为了更清楚地说明本发明,下面结合实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本说明书中,如无特殊说明,百分比均是指质量百分比,温度为摄氏度(℃),其他符号的具体意义及测试条件如下:
Cp表示液晶清亮点(℃),DSC定量法测试;
Δn表示光学各向异性,Δn=ne-no,no为寻常光的折射率,ne为非寻常光的折射率,测试条件为25±2℃,589nm,阿贝折射仪测试;
Δε表示介电各向异性,Δε=ε,其中,ε为平行于分子轴的介电常数,ε为垂直于分子轴的介电常数,测试条件为25±0.5℃,20微米反平行盒,INSTEC:ALCT-CUST-4C测试;
K11为展曲弹性常数,测试条件为:25±2℃、INSTEC:ALCT-CUST-4C、20微米平行盒;
γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃,20微米反平行盒,INSTEC:ALCT-CUST-4C测试;
VHR表示电压保持率(%),测试条件为60±2℃、电压为±5V、脉冲宽度为10ms、电压保持时间16.7ms。测试设备为TOYO Model 6254液晶性能综合测试仪;
残像:液晶显示器件的残像,是在显示区域内使规定的固定图案显示1000小时后,通过目测对进行全画面均匀显示时的固有图案的残留水平进行以下的4等级评价:
◎无残留
○有极少量残留,为可以容许的水平
Δ有残留,为不能允许的水平
×有残留,相当差。
液晶组合物的制备方法如下:将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中,将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化,待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后,往不锈钢烧杯中加入磁力转子,将混合物搅拌均匀,冷却到室温后即得液晶组合物。
本发明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1、表2。
表1环结构的对应代码
Figure BDA0003380791080000201
Figure BDA0003380791080000211
表2端基与链接基团的对应代码
Figure BDA0003380791080000212
Figure BDA0003380791080000221
举例:
Figure BDA0003380791080000222
其代码为LSa-2-OT;
Figure BDA0003380791080000223
其代码为CC-3-V;
Figure BDA0003380791080000224
其代码为PUQU-3-F;
Figure BDA0003380791080000225
其代码为PGUQK-3-F;
Figure BDA0003380791080000226
其代码为APUQU-Cp-F;
Figure BDA0003380791080000227
其代码为DPUQU-3-F;
Figure BDA0003380791080000228
其代码为DGUQK-2-F;
Figure BDA0003380791080000229
其代码为PGU-3-F;
Figure BDA00033807910800002210
其代码为CY-3-O4;
Figure BDA00033807910800002211
其代码为CCY-3-O2;
Figure BDA0003380791080000231
其代码为CPY-4-O2;
Figure BDA0003380791080000232
其代码为CCP-3-OT;
Figure BDA0003380791080000233
其代码为PP-1-2V1;
Figure BDA0003380791080000234
其代码为CCP-V-1;
Figure BDA0003380791080000235
其代码为CPP-1V-2;
Figure BDA0003380791080000236
其代码为PGP-2-2V;
Figure BDA0003380791080000237
其代码为PPGU-Cp-F;
Figure BDA0003380791080000238
其代码为CDPU-3-F;
Figure BDA0003380791080000239
其代码为LSc-3-OT;
Figure BDA00033807910800002310
其代码为Sa-2O-O4。
实施例1
液晶组合物的配方及相应的性能如下表3所示。
表3实施例1的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA00033807910800002311
Figure BDA0003380791080000241
实施例2
液晶组合物的配方及相应的性能如下表4所示。
表4实施例2的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000242
实施例3
液晶组合物的配方及相应的性能如下表5所示。
表5实施例3的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000243
Figure BDA0003380791080000251
实施例4
液晶组合物的配方及相应的性能如下表6所示。
表6实施例4的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000252
实施例5
液晶组合物的配方及相应的性能如下表7所示。
表7实施例5的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000261
实施例6
液晶组合物的配方及相应的性能如下表8所示。
表8实施例6的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000262
Figure BDA0003380791080000271
实施例7
液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。
表9实施例7的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000272
实施例8
液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。
表10实施例8的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000273
Figure BDA0003380791080000281
实施例9
液晶组合物的配方及相应的性能如下表11所示。
表11实施例9的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000282
实施例10
液晶组合物的配方及相应的性能如下表12所示。
表12实施例10的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000283
Figure BDA0003380791080000291
实施例11
液晶组合物的配方及相应的性能如下表13所示。
表13实施例11的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0003380791080000292
Figure BDA0003380791080000301
对比例
将实施例11中的式Ⅰ所示化合物LSa-3-OT,分别等量替换为LSa-Cp1-OT、LSc-3-OT和Sa-2O-O4,得到的液晶组合物分别作为对比例1、对比例2和对比例3。
Figure BDA0003380791080000302
其代码为LSa-Cp1-OT;
Figure BDA0003380791080000303
其代码为LSc-3-OT;
Figure BDA0003380791080000304
其代码为Sa-2O-O4。
将实施例11中的式Ⅱ所示化合物CC-3-V,等量替换为CC-3-2,得到的液晶组合物作为对比例4。
将实施例11中的式Ⅲ所示化合物,等量替换为CCUQU-3-F,得到的液晶组合物作为对比例5。
将实施例11中的式Ⅴ所示化合物CY-3-O2、CCY-3-O2,分别等量替换为COY-3-O2、CCOY-3-O2,得到的液晶组合物作为对比例6。
将实施例11中的式Ⅵ所示化合物CCP-3-OT、CCG-V-F,分别等量替换为CCU-3-F,得到的液晶组合物作为对比例7。
实施例11与对比例1~7的性能对比如下表14、表15所示。
表14实施例11、对比例1~3的相应性能
实施例11 对比例1 对比例2 对比例3
Δε[1KHz,25℃]: 2.23 2.24 2.37 0.89
ε[1KHz,25℃]: 4.44 4.42 4.58 5.73
Δn[589nm,25℃]: 0.115 0.115 0.115 0.114
Cp[℃]: 81.1 81.5 82.1 74.4
γ1[mPa.S]: 56.4 60.5 53.8 61.4
K11 14.5 14.7 14.6 13.2
γ1/K11 3.89 4.12 3.68 4.65
ε/Δε: 1.99 1.97 1.93 6.51
表15对比例4~7的相应性能
对比例4 对比例5 对比例6 对比例7
Δε[1KHz,25℃]: 2.13 1.46 1.93 2.81
ε[1KHz,25℃]: 4.40 4.31 4.80 4.48
Δn[589nm,25℃]: 0.109 0.105 0.111 0.113
Cp[℃]: 74.5 81.7 81.1 76.4
γ1[mPa.S]: 58.6 55.8 59.1 59.0
K11 14.7 14.4 14.6 13.2
γ1/K11 3.99 3.88 4.04 4.47
ε/Δε: 2.06 2.95 2.49 1.59
从上述表14可以看出,与对比例1相比,虽然实施例11清亮点较低,但具有更小的γ1/K11,具有更快的响应速度。与对比例2相比,实施例11具有更高的ε/Δε,具有更高的透过率,更有利于提高背光的利用率,能够解决高分辨率面板开口率低导致面板亮度低的问题。与对比例3相比,实施例11具有更大的弹性常数K11、更高的介电各向异性、更高的清亮点和更小的γ1/K11,由于Sa-2O-O4具有较大的负介电各向异性和较大的旋转粘度,虽然能够提供很大的垂直介电,但介电各向异性过小,需要很大的驱动电压才能正常显示,能耗过高。
从上述表15可以看出,与对比例4相比,实施例11光学各向异性Δn更大,清亮点更高,具有更小的γ1/K11,响应速度更快。与对比例5相比,实施例11光学各向异性Δn明显更大,且介电各向异性更大,驱动电压更小,能耗低。与对比例6相比,实施例11光学各向异性Δn更大,介电各向异性更大,具有更小的γ1/K11,响应速度更快。与对比例7相比,实施例11具有更高的清亮点、更大的弹性常数K11,以及更小的γ1/K11,响应速度更快。
对实施例11、对比例1、2、6进行紫外老化实验和背光老化实验。在液晶面板的生产过程中存在紫外光固化的流程,紫外光对液晶材料具有破坏作用。Mini LED作为背光相比于传统的侧面背光,其直接照射在液晶材料上的光强更高,对液晶材料的破坏相比于侧面背光也更强。因此,液晶材料应具有一定的抗紫外光和抗长时间光照的能力。
在进行紫外、背光老化实验之前,测定液晶组合物的VHR数据作为初始VHR数据,然后,对液晶组合物进行紫外、背光老化试验,在实验后再次测定液晶组合物的VHR数据
紫外老化实验:将液晶组合物灌注到测试盒中,在波长为365nm的紫外灯下照射5000mJ能量。
背光老化实验:将液晶组合物灌注到测试盒中,放置在Mini LED背光板上500小时,背光光强为15000nit,实验采用的Mini LED背光为蓝光LED+QD膜(量子点膜)。
残像实验:在Mini LED背光板上照射1000小时。
表16为紫外老化、背光老化和残像实验数据。
表16紫外老化、背光老化和残像实验数据
VHR(%,初始) VHR(%,紫外) VHR(%,背光老化) 残像
实施例11 95.7 95.6 90.5
对比例1 95.7 95.5 88.2
对比例2 95.8 94.1 90.5
对比例6 95.7 93.8 85.5 Δ
从上述表16可以看出,与对比例1、对比例2相比,实施例11经过紫外老化、背光老化实验后,仍然具有较高的VHR。并经过长时间背光照射后不具有残像缺陷。对比例1经过背光老化实验后,VHR下降较大,长时间使用后有残像缺陷。对比例2经过紫外老化实验后,VHR下降较大,容易导致在与液晶显示面板边框胶交接处出现Mura缺陷。对比例6经过紫外老化、背光老化实验后,VHR均下降较大,容易出现边框Mura和残像的缺陷
综上所述,本发明提供的液晶组合物,具有旋转粘度小、弹性常数大,透过率高、响应速度快、抗紫外光照射能力强,以及长时间光照稳定性高的特点,尤其适用于电视显示领域。含有其的电视显示器透过率高、能耗低,长时间背光照射无残像,适用于制备大尺寸、Mini LED背光电视显示器。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种含有苯并色烯化合物的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示的化合物,以及一种或多种式Ⅱ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000011
式Ⅰ中,R1表示碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或碳原子数为2~10的烯基,X1表示CH2O或OCH2,Y1表示CF3或OCF3
式Ⅱ中,R2、R3各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R2、R3中至少有一个表示碳原子数为2~10的烯基。
2.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Ⅲ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000012
式Ⅲ中,R4表示碳原子数为1~10的烷基,且R4所示基团中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环丙基或亚环戊基替代;
X2表示H或CH3,X3、X4各自独立地表示H或F,m1、n1各自独立地表示1或2;
Figure FDA0003380791070000013
表示
Figure FDA0003380791070000014
Figure FDA0003380791070000015
表示
Figure FDA0003380791070000016
3.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Ⅳ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000017
式Ⅳ中,R5表示碳原子数为1~10的烷基。
4.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Ⅴ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000018
式Ⅴ中,R6、R7各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或碳原子数为2~10的烯基;
Figure FDA0003380791070000021
表示
Figure FDA0003380791070000022
m2表示1或2,n2表示0或1。
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Ⅵ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000023
式Ⅵ中,R8表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,Y2表示F或OCF3
Figure FDA0003380791070000024
表示
Figure FDA0003380791070000025
Figure FDA0003380791070000026
表示
Figure FDA0003380791070000027
且,
Figure FDA0003380791070000028
表示
Figure FDA0003380791070000029
时,
Figure FDA00033807910700000210
表示
Figure FDA00033807910700000211
Figure FDA00033807910700000212
表示-
Figure FDA00033807910700000213
时,
Figure FDA00033807910700000214
表示
Figure FDA00033807910700000215
6.根据权利要求1所述的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅶ所示的化合物:
Figure FDA00033807910700000216
式Ⅶ中,R9、R10各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基。
7.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Ⅷ所示的化合物:
Figure FDA00033807910700000217
式Ⅷ中,R11、R12各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R11、R12中至少有一个表示烯基。
Figure FDA00033807910700000218
表示
Figure FDA00033807910700000219
8.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Ⅸ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000031
式Ⅸ中,R13、R14各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为2~10的烯基,且R13、R14中至少有一个表示烯基。
9.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Ⅹ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000032
式Ⅹ中,R15表示碳原子数为1~10的烷基,且R15所示基团中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代。
10.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ⅩⅠ所示的化合物:
Figure FDA0003380791070000033
式ⅩⅠ中,R16表示碳原子数为1~10的烷基,m3表示0或1。
11.一种液晶显示元件或液晶显示器,其特征在于,其包含如权利要求1~10中任一项所述的液晶组合物,且所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器。
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