本發(fā)明涉及一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器。

背景技術(shù)：
目前，液晶化合物的應(yīng)用范圍拓展的越來越廣，其可應(yīng)用于多種類型的顯示器、電光器件、傳感器等中。用于上述顯示領(lǐng)域的液晶化合物的種類繁多，其中向列相液晶應(yīng)用最為廣泛。向列相液晶已經(jīng)應(yīng)用在無源TN、STN矩陣顯示器和具有TFT有源矩陣的系統(tǒng)中。對(duì)于薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)應(yīng)用領(lǐng)域，近年來市場雖然已經(jīng)非常巨大，技術(shù)也逐漸成熟，但人們對(duì)顯示技術(shù)的要求也在不斷的提高，尤其是在實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，降低驅(qū)動(dòng)電壓以降低功耗等方面。液晶材料作為液晶顯示器重要的光電子材料之一，對(duì)改善液晶顯示器的性能發(fā)揮重要的作用。作為液晶材料，需要具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及對(duì)電場和電磁輻射的穩(wěn)定性。而作為薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)用液晶材料，不僅需要具有如上的穩(wěn)定性，還應(yīng)具有較寬的向列相溫度范圍、合適的雙折射率各向異性、非常高的電阻率、良好的抗紫外線性能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。在動(dòng)態(tài)畫面顯示過程，希望能夠盡量消除顯示畫面的殘影和拖尾，要求液晶具有很快的響應(yīng)速度，因此要求液晶材料具有較低的旋轉(zhuǎn)粘度γ1；另外，對(duì)于便攜式設(shè)備，為了降低設(shè)備能耗，希望液晶的驅(qū)動(dòng)電壓盡可能低；而對(duì)于電視等用途的顯示器來說，對(duì)于液晶的驅(qū)動(dòng)電壓要求不是那么的低。液晶化合物的粘度，尤其是旋轉(zhuǎn)粘度γ1直接影響液晶加電后的響應(yīng)時(shí)間，不管是上升時(shí)間(ton)還是下降時(shí)間(toff)，都與液晶的旋轉(zhuǎn)粘度γ1成正比關(guān)系，上升時(shí)間(ton)由于與液晶盒和驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)，可以通過加大驅(qū)動(dòng)電壓的方法與降低液晶盒盒厚來調(diào)節(jié)；而下降時(shí)間(toff)與驅(qū)動(dòng)電壓無關(guān)，主要是與液晶的彈性常數(shù)與液晶盒盒厚有關(guān)，盒厚的下降會(huì)降低下降時(shí)間(toff)，而不同顯示模式下，液晶分子的運(yùn)動(dòng)方式不一樣，TN、IPS、VA三種模式分別于平均彈性常數(shù)K、扭曲彈性常數(shù)、彎曲彈性常數(shù)成反比關(guān)系。依照液晶連續(xù)體理論，各種不同的液晶在外力(電場、磁場)作用下發(fā)生形變后，會(huì)通過分子間的相互作用，“回彈”回原來的形狀；同樣的，液晶也是由于分子間的相互作用力形成“粘度”。液晶分子的微小變化，會(huì)使液晶的常規(guī)參數(shù)性能發(fā)生明顯的變化，這些變化有的是有一定規(guī)律的，有的幾乎不易找到規(guī)律，液晶材料及其配比等對(duì)于液晶分子間的相互作用也會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，這些影響非常微妙，至今也沒有形成很完善的理論解釋。液晶的粘度與液晶分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，研究不同液晶分子形成的液晶體系的粘度與液晶分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是液晶配方工程師的重要任務(wù)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器，該液晶組合物具有較低的粘度，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，同時(shí)具有較大的介電各向異性Δε、適中的光學(xué)各向異性Δn、高的對(duì)熱和光的穩(wěn)定性、良好的抗紫外線性能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種液晶組合物，含有一種或多種通式Ⅰ化合物、一種或多種通式Ⅱ化合物、一種或多種通式Ⅲ化合物，其中，R1、R3為碳原子數(shù)為2～5的直鏈烷基，R2為碳原子數(shù)為2～5的直鏈烷基、碳原子數(shù)為2～5的烯基；R4為H或碳原子數(shù)為1～3的直鏈烷基；X1、X2為H或F。本發(fā)明所提供的上述液晶組合物的Δn[589nm,25℃]＞0.08，Δε[1KHz,25℃]＞2，清亮點(diǎn)Cp＞70.0℃，旋轉(zhuǎn)粘度γ1[25℃]在40～110mPa·s之間。本發(fā)明所提供的液晶組合物中，通式Ⅰ化合物質(zhì)量百分含量為5～30％，通式Ⅱ化合物質(zhì)量百分含量為5～20％，通式Ⅲ化合物質(zhì)量百分含量為20～50％。本發(fā)明所提供的液晶組合物中，通式Ⅰ、通式Ⅱ、通式Ⅲ的化合物進(jìn)一步限定如下。通式Ⅰ化合物為式Ⅰ1～Ⅰ4所示的化合物：通式Ⅱ化合物為式Ⅱ1～Ⅱ3通式化合物，R2表示碳原子數(shù)為2～5的直鏈烷基或碳原子數(shù)為2～5的烯基。通式Ⅲ化合物為式Ⅲ1～Ⅲ4化合物，通式Ⅰ1～Ⅰ4化合物的介電各向異性Δε在25～30之間，而且同時(shí)具有低的旋轉(zhuǎn)粘度，清亮點(diǎn)在120℃以上，Δn在0.2以上。有利于于提高液晶組合物Δε、提高清亮點(diǎn)、提高Δn。通式Ⅱ1～Ⅱ3所示化合物普遍具有與其他液晶良好的互溶性，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3的介電各向異性Δε逐漸增大，Ⅱ3的介電各向異性Δε達(dá)到12左右；光學(xué)各向異性Δn在合適的范圍之內(nèi)，接近混合液晶的Δn，但是又稍有區(qū)別，在0.11至0.13之間。式Ⅲ1～Ⅲ4化合物具有很低的旋轉(zhuǎn)粘度γ1、接近中性的介電各向異性Δε、較小的光學(xué)各向異性Δn，在改善液晶粘度、低溫性能具有優(yōu)勢。不同的烷基取代基對(duì)液晶的旋轉(zhuǎn)粘度γ1、清亮點(diǎn)CP都具有影響，一般的較長的烷基鏈或烯基鏈會(huì)加大液晶的旋轉(zhuǎn)粘度γ1同時(shí)提高清亮點(diǎn)CP。本發(fā)明所提供的液晶組合物，還可以加入一種或多種式Ⅳ所示化合物，液晶組合物中式Ⅳ所示化合物的含量為1～25％，R5表示碳原子數(shù)為2～5的烷基。烷基鏈碳原子數(shù)多，液晶的CP會(huì)較高，但是同時(shí)粘度會(huì)增大。式Ⅳ所示化合物為以下Ⅳ1～Ⅳ4化合物：式Ⅳ所示化合物具有中等的Δε(6左右)、較高的CP，較低的粘度適用于調(diào)節(jié)液晶的粘度、CP、Δε。本發(fā)明所提供的液晶組合物，還可以加入一種或多種式Ⅴ所示化合物，液晶組合物中式Ⅴ所示化合物的含量為1～25％，R6表示碳原子數(shù)為2～5的烯基。式Ⅴ所示化合物為式Ⅴ1～Ⅴ2化合物，式Ⅴ所示化合物與式Ⅳ所示化合物相比具有更高的轉(zhuǎn)變溫度清亮點(diǎn)CP，較低的粘度，尤其是具有更大的彈性常數(shù)。有利于提高響應(yīng)速度。液晶組合物各成分的不同比例，會(huì)表現(xiàn)出略有差異的性能，比如介電各向異性Δε、光學(xué)各向異性Δn、液晶的向列相轉(zhuǎn)化為液體的轉(zhuǎn)變溫度清亮點(diǎn)CP、低溫下穩(wěn)定性都會(huì)有所差異，可以應(yīng)用于不同類型的顯示器件，但是相同的特點(diǎn)是其旋轉(zhuǎn)粘度γ1較低。應(yīng)用于液晶顯示器件，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。本發(fā)明所提供的液晶化合物中還可以加入各種功能的摻雜劑，摻雜劑含量優(yōu)選0.01～1％之間，這些摻雜劑主要是抗氧化劑、紫外線吸收劑、手性劑?？寡趸瘎?、紫外線吸收劑優(yōu)選：上式中的S為1～10的整數(shù)。手性劑優(yōu)選(左旋或右旋)：本發(fā)明還涉及包含上述任意一種液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器；所述顯示元件或顯示器為有源矩陣顯示元件或顯示器、無源矩陣顯示元件或顯示器。所述液晶顯示元件或顯示器優(yōu)選有源矩陣尋址液晶顯示元件或液晶顯示器。所述有源矩陣顯示元件或顯示器具體為TN-TFT或IPS-TFT液晶顯示元件或顯示器。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：本發(fā)明所提供的液晶組合物具有較低的粘度，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，同時(shí)具有適中的介電各向異性Δε、適中的光學(xué)各向異性Δn、高的對(duì)熱和光的穩(wěn)定性。包含本發(fā)明所提供的液晶組合物的液晶材料，不但具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及對(duì)電場和電磁輻射的穩(wěn)定性。而且，作為薄膜晶體管技術(shù)(TFT-LCD)用液晶材料，還具有較寬的向列相溫度范圍、合適的雙折射率各向異性、非常高的電阻率、良好的抗紫外線性能、高電荷保持率以及低蒸汽壓等性能。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。所述方法如無特別說明均為常規(guī)方法。所述原料如無特別說明均能從公開商業(yè)途徑而得。所述百分比如無特別說明，均為質(zhì)量百分比。下述實(shí)施例中，CP表示清亮點(diǎn)，直接使用WRX-1S顯微熱分析儀測定，設(shè)定升溫速率為3℃/min。Δn表示光學(xué)各向異性(589nm，20℃)，Δε表示介電各向異性(25℃，1KHz，HP4284A，5.2微米TN左旋盒)，γ1表示20℃時(shí)旋轉(zhuǎn)粘度(mpas)，VHR(％)代表電荷保持率(5V,60Hz,20℃)，ρ(×1013Ω·cm)代表電阻率(20℃)，電壓保持率VHR(％)的測試儀與電阻率ρ(×1013Ω·cm)均為TOYO06254和TOYO6517型液晶物性評(píng)價(jià)系統(tǒng)(測試溫度20℃，時(shí)間16ms，測試盒為7.0微米)。本發(fā)明申請(qǐng)實(shí)施例液晶單體結(jié)構(gòu)用代碼表示，液晶環(huán)結(jié)構(gòu)、端基、連接基團(tuán)的代碼表示方法見下表(一)、表(二)。表(一)：環(huán)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)代碼表(二)：端基與鏈接基團(tuán)的對(duì)應(yīng)代碼端基與鏈接基團(tuán)對(duì)應(yīng)代碼CnH2n+1-nCnH2n+1O-nO-OCF3OCF3-CF2O-Q-FF-CH2＝CH2-V舉例：表示為3CCV1，表示為3BB(3F)B(3F,5F)QB(3F,5F)F，實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7由以上實(shí)施例可以看出：本發(fā)明的液晶組合物具有較低的旋轉(zhuǎn)粘度γ1，用于液晶顯示，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。尤其適合于TN、IPS模式用液晶材料。