液晶组合物及其液晶显示器件的制作方法

本发明涉及液晶领域，具体涉及液晶组合物和包含所述液晶组合物的液晶显示器件。背景技术：：：1、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)因其体积小、重量轻、功耗低且显示质量优异而获得了飞速发展，特别是在便携式电子信息产品中获得广泛的应用。根据显示模式的类型，可以将液晶显示器分为pc(phase change，相变)、tn(twist nematic，扭曲向列)、stn(super twisted nematic，超扭曲向列)、ecb(electrically controlledbirefringence，电控双折射)、ocb(optically compensated bend，光学补偿弯曲)、ips(in-plane switching，共面转变)、ffs(fringe field switching，边缘场切换)、va(vertical alignment，垂直配向)和psa(polymer stable alignment，聚合物稳定配向)等类型。2、液晶显示元件含有向列相的液晶组合物，液晶组合物具有适当的特性。借由提高液晶组合物的特性，可以获得具有良好特性的am元件。将液晶组合物和am元件的特性中的关联归纳于下表a中。基于市售的am元件来对液晶组合物的特性进行进一步说明。向列相的温度范围与元件的温度范使用范围相关联。液晶组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了使元件显示动态影像，较佳为元件的响应时间短。3、表a 液晶组合物的特性与am元件的特性4、编号液晶组合物的特性am元件的特性1向列相的温度范围广温度使用范围广2粘度小响应时间短3光学各向异性大对比度大4介电各向异性绝对值大阈值电压低、消耗电力小、对比度大5比电阻大电压保持率大、对比度大6对紫外线及热稳定寿命长7弹性常数大对比度大、响应时间短、响应速度快5、在液晶显示器件的应用中，对比度对视觉效果的影响非常关键。一般而言，对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；反之，如果对比度小，则整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大的帮助。高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。对比度对于动态视频显示效果影响也较大。由于动态图像中明暗转换比较快，因此对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。6、为了提高液晶显示器件的响应速度，需要尽量降低液晶材料的旋转粘度。然而，一般低粘度的液晶材料的清亮点、光学各向异性等较低，因此在调制液晶组合物的配方时，在降低粘度同时需要考虑其他方面的性能要求。7、根据ips模式的透过率公式t∝|δε|/ε⊥(t表示透过率，“∝”表示“反比例”关系，ε⊥表示垂直于分子轴方向的介电常数)，若要提高液晶的透过率，可以试图降低液晶介质的δε，但一般同一款产品的驱动电压的调整范围有限。另外，液晶分子在边缘电场垂直分量的作用下会向z轴方向发生倾斜，导致其光学各向异性发生变化，根据公式(其中，χ即为液晶层光轴与偏光片光轴之间的夹角，δn为光学各向异性，d为盒间距，λ为波长)可知，有效δn*d会影响t，若要提升正性液晶的透过率，也可以考虑增大δn*d，但每款产品的延迟量设计都是固定的。8、另一方面，基于传统的ips-lcd漏光性能测试发现，造成液晶显示器件漏光问题的主要原因是：光散射(lc scattering)、摩擦均匀性(rubbing uniformity)、彩色滤光膜漏光(cf/tft scattering)以及极化能力(polarize ability)，其中，光散射在漏光性能的影响因素中占比达63％。9、根据如下关系式：10、11、其中，d表示液晶盒的间距，ne表示非寻常光折射率，no表示寻常光折射率，δn表示光学各向异性，并且kave表示平均弹性常数，kave＝(k11+k22+k33)/3。12、若要改善液晶材料的光散射，需要通过提高平均弹性常数kave来改善光散射，在提高kave的情况下，可以降低液晶材料的漏光。13、此外，对比度(cr)与亮度(l)的关系式如下：14、cr＝l255/l0×100％，15、其中，l255为开态亮度，l0为关态亮度。可以看出，显著影响cr的应该是l0的变化。在关态下，l0与液晶分子的介电性能无关，而与液晶材料本身的lc scattering相关；lcscattering愈小，l0也愈小，cr从而也就会显著提高。16、鉴于上述情况，常见的用来提高对比度和透过率的方式可以从如下两方面考虑：(1)保持液晶组合物的介电各向异性δε不变，通过提高ε⊥可以有效地提高透过率；(2)提高液晶组合物的平均弹性常数kave的值，使液晶分子的有序度更好、漏光更少，从而使透过率提高。然而，现有技术提供的液晶组合物ε⊥/△ε比值较小，kave值较小，导致穿透率不足，响应慢，低温存储性能差等。因此，如何提供一种能够解决上述问题的液晶组合物，依然是本领域亟待解决的技术问题。技术实现思路1、发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值的液晶组合物，使得包含其的液晶显示器件具有较好的对比度、较好的透过率、较宽的温度使用范围、以及较少的闪烁和较好的屏幕显示效果。2、进一步的，本发明的目的还在于提供一种包含上述液晶组合物的液晶显示器件。3、技术方案：为了实现以上发明目的，本发明提供一种液晶组合物，液晶组合物包含4、至少一种通式p的化合物：5、6、至少一种通式b的化合物：7、以及8、至少一种通式c的化合物：9、10、其中，11、rp1、rp2、rc1、rc2和rb1各自独立地表示含有1-12(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的直链的烷基、含有3-12(例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链的烷基或含有3-12个碳原子的支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch2-可分别独立地被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代；12、rb2表示-f、-cl、-cf3、-ocf3、其中中的一个或不相邻的两个以上的-ch2-可分别独立地被-o-、-s-、-co-、-co-o-或-o-co-替代，其中，xb1表示-o-或-s，nb5表示0-5的整数；13、环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个-ch2-可被-o-或-s-替代，并且一个或至多两个环中单键可被双键替代，其中中的一个或更多个-h可分别独立地被-cn、-f或-cl取代，并且一个或更多个环中-ch＝可被-n＝替代；14、环表示其中中的一个或更多个-ch2-可被-o-替代，并且一个或至多两个环中单键可被双键替代；15、环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个-h可被-f、-cl或-cn取代，并且一个或更多个环中-ch＝可被-n＝替代；16、xb表示-o-、-s-或-co-；17、lp1和lp2自独立地表示卤素；18、lb1和lb2各自独立地表示-h、-f、-cl、-cf3或-ocf3；19、zb1和zb2各自独立地表示-co-o-、-o-co-、-och2-、-ch＝ch-、-c≡c-、-ch2ch2-、-cf2cf2-、-(ch2)nb4-、-(ch2)nb4o-、-(ch2)nb4s-、-cf2o-或-ocf2-，其中nb4表示0-5(例如，1、2、3或4)的整数；20、nb1和nb2各自独立地表示0、1或2，其中当nb1表示2时，环可以相同或不同，并且其中当nb2表示2时，环可以相同或不同；并且21、nc1表示1、2或3，nc2表示0或1，且2≤nc1+nc2≤3，当nc1＝2或3时，环可以相同或不同。22、在本发明的一些实施方案中，通式p的化合物选自由如下化合物组成的组：23、24、25、26、以及27、28、在本发明的一些实施方案中，为了获得较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，通式p的化合物包含至少一种(例如，两种、三种)选自由通式p-1的化合物、以及通式p-2的化合物组成的组的化合物。29、在本发明的一些实施方案中，优选调整通式p的化合物的含量，以使得本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值。30、在本发明的一些实施方案中，通式p的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-40％(包含该范围之间的任何数值或子范围)，例如，0.1％、1％、4％、6％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、或其中任何两个数值之间的范围。31、在本发明的一些实施方案，通式b的化合物选自由如下化合物组成的组：32、33、34、以及35、36、其中，xb2表示-o-、-s-或-ch2-。37、在本发明的一些实施方案中，为了获得较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，通式b的化合物包含至少一种(例如，两种、三种)选自由通式b-3的化合物、通式b-4的化合物、通式b-5的化合物、通式b-6的化合物、以及通式b-11的化合物组成的组的化合物。38、在本发明的一些实施方案中，通式b的化合物包含至少一种(例如，两种)选自由通式b-3的化合物、通式b-4的化合物、通式b-5的化合物、通式b-6的化合物组成的组的化合物，以及至少一种(例如，两种)通式b-11的化合物。39、在本发明的一些实施方案中，优选调整通式b的化合物的含量，以使得本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值。40、在本发明的一些实施方案中，通式b的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-30％(包含该范围之间的任何数值或子范围)，例如，0.1％、1％、4％、6％、7％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、20.5％、22％、24％、26％、28％、30％、或其中任何两个数值之间的范围。41、在本发明的一些实施方案中，通式c的化合物选自由如下化合物组成的组：42、43、以及44、45、在本发明的一些实施方案中，为了获得较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，通式n的化合物包含至少一种(例如，两种)选自由通式c-1的化合物、通式c-5的化合物、以及通式c-7的化合物组成的组的化合物。46、在本发明的一些实施方案中，优选调整通式c的化合物的含量，以使得本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值。47、在本发明的一些实施方案中，通式c的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-30％(包含该范围之间的任何数值或子范围)，例如，0.1％、1％、4％、5％、6％、8％、9％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、或其中任何两个数值之间的范围。48、在本发明的一些实施方案中，本发明的液晶组合物还包含至少一种通式n的化合物：49、50、其中，51、rn1和rn2各自独立地表示含有1-12(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的直链的烷基、含有3-12(例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链的烷基或含有3-12个碳原子的支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch2-可分别独立地被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代；52、环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个-ch2-可被-o-替代，并且一个或至多两个环中单键可被双键替代，并且其中中的一个或更多个-h可被-f、-cl或-cn取代，并且一个或更多个环中-ch＝可被-n＝替代；53、ln1和ln2各自独立地表示-h、含有1-3(例如，1、2或3)个碳原子的烷基或卤素；54、zn1和zn2各自独立地表示单键、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och2-、-ch＝ch-、-c≡c-、-ch2ch2-、-cf2cf2-、-(ch2)4-、-cf2o-或-ocf2-；55、nn1表示0、1、2或3，nn2表示0或1，且0≤nn1+nn2≤3，当nn1＝2或3时，环可以相同或不同，zn1可以相同或不同；56、当nn1表示1，且环表示时，nn2＝0；并且57、通式n的化合物不含三联苯结构。58、在本发明的一些实施方案中，优选地，rn1和rn2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链的烷基、含有3-10个碳原子的支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链的烷氧基、含有3-9个碳原子的支链的烷氧基、含有2-10个碳原子的直链的烯基、或含有2-10个碳原子的支链的烯基；进一步优选地，rn1和rn2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、含有1-7个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链的烯基。59、在本发明的一些实施方案中，通式n的化合物选自由如下化合物组成的组：60、61、62、63、64、65、66、以及67、68、在本发明的一些实施方案中，为了获得较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，通式n的化合物选自由通式n-2的化合物、通式n-9的化合物、通式n-15的化合物、通式n-19的化合物、以及通式n-25的化合物组成的组。69、在本发明的一些实施方案中，通式n的化合物包含至少一种(例如，一种或更多种)选自由通式n-15的化合物、以及通式n-25的化合物组成的组的化合物。70、在本发明的一些实施方案中，通式n的化合物包含至少两种种选自由通式n-2的化合物、通式n-9的化合物、以及通式n-25的化合物组成的组的化合物。71、在本发明的一些实施方案中，优选调整通式n的化合物的含量，以使得本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值。72、在本发明的一些实施方案中，通式n的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-40％(包含该范围之间的任何数值或子范围)，例如，0.1％、1％、4％、6％、8％、10％、11％、12％、14％、16％、17％、17.5％、18％、20％、21％、22％、23％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、或其中任何两个数值之间的范围。73、在本发明的一些实施方案中，液晶组合物还包含至少一种通式m的化合物：74、75、其中，76、rm1和rm2各自独立地表示含有1-12(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的直链的烷基、含有3-12(例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11或12)个碳原子的支链的烷基、其中含有1-12个碳原子的直链的烷基或含有3-12个碳原子的支链的烷基中的一个或不相邻的两个以上的-ch2-可分别独立地被-ch＝ch-、-c≡c-、-o-、-co-、-co-o-或-o-co-替代；77、环环和环各自独立地表示其中中的一个或更多个-ch2-可被-o-替代，一个或至多两个环中单键可被双键替代，中的至多一个-h可被卤素取代；78、zm1和zm2各自独立地表示单键、-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och2-、-c≡c-、-ch＝ch-、-ch2ch2-或-(ch2)4-；并且79、nm表示0、1或2，其中当nm＝2时，环可以相同或不同，zm2可以相同或不同。80、在本发明的一些实施方案中，优选地，rm1和rm2各自独立地表示含有1-10个碳原子的直链的烷基、含有3-10个碳原子的支链的烷基、含有1-9个碳原子的直链的烷氧基、含有3-9个碳原子的支链的烷氧基、含有2-10个碳原子的直链的烯基、或含有4-10个碳原子的支链的烯基；进一步优选地，rm1和rm2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链的烷基、含有1-7个碳原子的直链的烷氧基、或含有2-8个碳原子的直链的烯基。81、在本发明的一些实施方案中，rm1和rm2优选各自独立地表示含有2-8个碳原子的直链烯基；rm1和rm2进一步优选各自独立地表示含有2-5个碳原子的直链烯基。82、在本发明的一些实施方案中，优选地，rm1和rm2中的一者为含有2-5个碳原子的直链烯基，而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。83、在本发明的一些实施方案中，优选地，rm1和rm2各自独立地表示含有1-8个碳原子的直链烷氧基；进一步优选地，rm1和rm2各自独立地表示含有1-5个碳原子的直链烷氧基。84、在本发明的一些实施方案中，优选地，rm1和rm2中的一者为含有1-5个碳原子的直链烷氧基，而另一者为含有1-5个碳原子的直链烷基。85、在本发明的一些实施方案中，在重视可靠性时，优选rm1和rm2均为烷基；在重视降低化合物的挥发性的情形时，优选rm1和rm2均为烷氧基；在重视粘度降低的情形时，优选rm1和rm2中至少一者为烯基。86、在本发明的一些实施方案中，通式m的化合物选自由如下化合物组成的组：87、88、89、以及90、91、在本发明的一些实施方案中，为了获得较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，通式m的化合物选自由通式m-1的化合物、通式m-2的化合物、通式m-4的化合物、通式m-11的化合物、通式m-13的化合物、通式m-22的化合物和通式m-24的化合物组成的组。92、在本发明的一些实施方案中，通式m-2的化合物选自由如下化合物组成的组：93、94、以及95、在本发明的一些实施方案中，通式m-11的化合物选自由如下化合物组成的组：96、97、以及98、99、在本发明的一些实施方案中，通式m-13的化合物选自由如下化合物组成的组：100、101、以及102、103、在本发明的一些实施方案中，通式m的化合物包含至少两种通式m-1的化合物，优选地，通式m的化合物包含至少两种rm2表示含有2-5个碳原子的直链烯基的通式m-1的化合物。104、在本发明的一些实施方案中，通式m的化合物包含至少一种选自由通式m-2-4的化合物、通式m-111的化合物、以及通式m-138的化合物组成的组的化合物。105、在本发明的一些实施方案中，优选调整通式m的化合物的含量，以使得本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值。106、在本发明的一些实施方案中，通式m的化合物占液晶组合物的重量百分比为0.1％-50％(包含该范围之间的任何数值或子范围)，例如，0.1％、1％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、45％、46％、48％、50％、或其中任何两个数值之间的范围。107、如本文所使用的，-co-和-c(o)-均表示羰基基团。108、如本文所使用的，术语“含有1-r个碳原子”(其中r为大于1的整数)可以为含有介于1与r之间的任何整数(包含端值1与r)个碳原子，例如，含有2个碳原子、含有(r-1)个碳原子、或含有r个碳原子。举例而言，“含有1-12个碳原子”可以为含有1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、或12个碳原子。109、如本文所使用的，术语“y1-y2的整数”可以为该范围之间的任何整数(包含端值y1和y2)。例如，“0-12的整数”可以为例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。110、在本发明的一些实施方案中，液晶组合物还包含至少一种添加剂。111、除上述化合物以外，本发明的液晶组合物也可含有常规的向列型液晶、近晶型液晶、胆固醇型液晶、掺杂剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、聚合性单体或光稳定剂等。112、如下显示优选加入到根据本发明的液晶组合物中的可能的掺杂剂：113、114、115、以及116、117、在本发明的一些实施方案中，掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0％-5％；优选地，掺杂剂占液晶组合物的重量百分比为0.01％-1％。118、另外，本发明的液晶组合物所使用的抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等添加剂优选以下物质：119、120、121、122、123、其中，n表示1-12的正整数。124、优选地，抗氧化剂选自如下所示的化合物：125、126、在本发明的一些实施方案中，添加剂占液晶组合物的总重量百分比为0％-5％；优选地，添加剂占液晶组合物的总重量百分比为0.01％-1％。127、即使在不存在聚合引发剂的情况下，本发明的含有可聚合化合物的液晶组合物也可以进行聚合，但为了促进聚合，其中还可以含有聚合引发剂。对于聚合引发剂，可以列举苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、酰基氧化膦类等。128、在另一方面，本发明还提供一种液晶显示器件，所述液晶显示器件包含上述液晶组合物。129、在本发明的一些实施方案中，本发明的液晶组合物特别适用于va、ocb、ips、ffs和tn型液晶显示器件中。130、有益效果：与现有技术相比，本发明的液晶组合物具有较好的光学各向异性、较高的清亮点，较大的ε⊥值、较高的kave值以及较大的flicker绝对值，使得包含其的液晶显示器件具有较好的对比度、较好的透过率、较宽的温度使用范围、以及较少的闪烁和较好的屏幕显示效果。当前第1页12当前第1页12