本發(fā)明涉及一種液晶組合物，具體地說(shuō)是一種具有大的介電各向異性的液晶組合物，確切地說(shuō)本發(fā)明所提供的液晶組合物具有快的響應(yīng)時(shí)間。屬于液晶材料及其應(yīng)用領(lǐng)域。
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)性兩大類。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。其中“有源矩陣”包括兩種類型：1、在作為基片的硅晶片上的oms(金屬氧化物半導(dǎo)體)或其它二極管。2、在作為基片的玻璃板上的薄膜晶體管(tft)。單晶硅作為基片材料限制了顯示尺寸，因?yàn)楦鞑糠诛@示器件甚至模塊組裝在其結(jié)合處出現(xiàn)許多問(wèn)題。因而，第二種薄膜晶體管是具有前景的有源矩陣類型，所利用的光電效應(yīng)通常是tn效應(yīng)。tft包括化合物半導(dǎo)體，如cdse，或以多晶或無(wú)定形硅為基礎(chǔ)的tft。目前，lcd產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟，成功地解決了視角、分辨率、色飽和度和亮度等技術(shù)難題，其顯示性能已經(jīng)接近或超過(guò)crt顯示器。大尺寸和中小尺寸lcd在各自的領(lǐng)域已逐漸占據(jù)平板顯示器的主流地位。液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓取決于液晶材料的介電各向異性，提升介電各向異性可有效地降低液晶顯示器功耗。但是提升液晶材料的介電各項(xiàng)異性，會(huì)導(dǎo)致液晶材料的旋轉(zhuǎn)粘度是上升，導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間變慢。具體而言，液晶的響應(yīng)時(shí)間受限于液晶的旋轉(zhuǎn)粘度γ1以及彈性常數(shù)，降低液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度和提升彈性常數(shù)對(duì)于減少液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間，加快液晶顯示器的響應(yīng)速度有著顯著的效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種快響應(yīng)液晶組合物，其至少包含一種通式i所代表的化合物：其中，r1代表c1～c12的直鏈烷基，其中一個(gè)或多個(gè)不相鄰的ch2可以被o、s或ch＝ch所取代；l1代表h或f；n代表0或1；a代表：以及至少一種通式ii所代表的化合物：其中，r2、r3各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基，其中一個(gè)或多個(gè)不相鄰的ch2可以被o、s或ch＝ch所取代；b、c各自獨(dú)立地代表以及至少一種通式iii所代表的化合物：其中，r4、r5各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基；d代表：以及至少包含一種通式iv所代表的化合物：其中，r6代表c1～c12的直鏈烷基；e代表以及至少包含一種通式v所代表的化合物：其中，r7各自獨(dú)立地代表c1～c12的直鏈烷基；本發(fā)明提供的式通式i所代表的化合物為含有2-甲基-3,4,5-三氟苯結(jié)構(gòu)與二氟甲氧基橋鍵的極性化合物，該結(jié)構(gòu)具有大的介電各向異性。優(yōu)選的，本發(fā)明所提供的通式i所代表的化合物選自式ia、ib和ic所代表的化合物：其中，r1代表c1～c7的直鏈烷基；更優(yōu)選地，通式i所代表的化合物選自式ia-1～ic-4中的一種或多種：最優(yōu)選地，通式i所代表化合物選自ia-2、ib-1、ib-2、ic-1和ic-2中的一種或多種。本發(fā)明所提供的通式ii所代表的化合物為雙環(huán)結(jié)構(gòu)，該類化合物具有低的旋轉(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、iib中的化合物：其中，r2代表c1～c7的直鏈烷基，r3代表c1～c7的直鏈烷基、直鏈烷氧基或c2～c7的直鏈烯基；更優(yōu)選地，通式ii所代表的化合物選自式iia-1～式iib-24中的一種或多種：最優(yōu)選地，通式ii所代表的化合物選自iia-1、iia-1、iia-14、iib-2、iib-4、iib-15和iib-16中的一種或多種。本發(fā)明所提供的通式iii所代表的化合物為三環(huán)化合物，該類化合物具有較高的清亮點(diǎn)和大的彈性常數(shù)；優(yōu)選地，通式iii所代表的化合物選自iiia和iiib所代表的化合物：其中，r4、r5各自獨(dú)立地代表c1～c7的直鏈烷基；更優(yōu)選地，通式iii所代表化合物選自式iiia-1和iiib-12結(jié)構(gòu)中的一種或多種：最優(yōu)選地，通式iii所代表的化合物選自iiia-2、iiia-10、iiib-2和iiib-6中的一種或多種。優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自式iva和ivb中的一種或多種：其中，r6各自獨(dú)立地代表c1～c7的直鏈烷基；更優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自式iva-1～式ivb-4中的一種或多種：最優(yōu)選地，通式iv所代表的化合物選自iva-2、ivb-1和ivb-2中的一種或多種。優(yōu)選地，通式v所代表的化合物選自式v-1～式v-4中的一種或多種：本發(fā)明所提供的液晶組合物還包含一種或多種通式vi所代表的化合物：r8代表c1～c12的直鏈烷基，g代表優(yōu)選地，通式vi所代表的化合物由via和vib所代表的化合物：r8代表c1～c7的直鏈烷基；更優(yōu)選地，通式vi所代表的化合物選自式via-1～式vib-4中的一種或多種：具體的而言，為了使液晶組合物滿足不同的需求，本發(fā)明所述液晶組合物按重量百分比計(jì)，包含以下質(zhì)量百分含量的化合物：(1)10～50％的通式i所代表的化合物；(2)20～60％的通式ii所代表的化合物；(3)1～15％的通式iii所代表的化合物；(4)1～20％的通式iv所代表的化合物；(5)2～25％的通式v所代表的化合物；(6)0～15％的通式vi所代表的化合物。優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶組合物包含以下質(zhì)量百分含量的化合物(總量為100％)：(1)15～35％的通式i所代表的化合物；(2)30～50％的通式ii所代表的化合物；(3)3～10％的通式iii所代表的化合物；(4)2～15％的通式iv所代表的化合物；(5)2～20％的通式v所代表的化合物；(6)0～10％的通式vi所代表的化合物；更優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶組合物由以下質(zhì)量百分含量的化合物組成(總量為100％)：(1)17～32％的通式i所代表的化合物；(2)41～47％的通式ii所代表的化合物；(3)4～7％的通式iii所代表的化合物；(4)2.5～13.5％的通式iv所代表的化合物；(5)4～19％的通式v所代表的化合物；(6)0～9.5％(優(yōu)選7-9.5％)的通式vi所代表的化合物；或由以下質(zhì)量百分含量的化合物組成(總量為100％)：(1)23～28％的通式i所代表的化合物；(2)41～46％的通式ii所代表的化合物；(3)4～6％的通式iii所代表的化合物；(4)6～11％的通式iv所代表的化合物；(5)14～19％的通式v所代表的化合物；(6)7-9.5％的通式vi所代表的化合物；最優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的液晶組合物由以下化合物組成(以下 均為質(zhì)量百分比):本發(fā)明所提供的液晶組合物中通式i所代表的化合物為含有2-甲基-3,4,5-三氟苯與二氟甲氧基橋鍵相連的化合物，此類化合物具有強(qiáng)的極性，能有效增加液晶組合物的介電各向異性；通式ii所代表的化合物為雙環(huán)結(jié)構(gòu)，具有低的旋轉(zhuǎn)粘度和優(yōu)良的互溶性特點(diǎn)，是快響應(yīng)液晶顯示必不可少的組分；通式iii所代表的化合物為非極性三環(huán)化合物，該類單體具有高的清亮點(diǎn)和大的彈性常數(shù)，有利于提高液晶組合物的彈性常數(shù)；通式iv所代表的化合物為含有ocf3基團(tuán)的三環(huán)化合物，該結(jié)構(gòu)具有大的彈性常數(shù)和一定的極性；通式v所代表的化合物為四環(huán)化合物，具有非常高的清亮點(diǎn)，能有效地提升液晶組合物的清亮點(diǎn)特性；通式vi所代表的3，4-二氟苯類化合物具有較強(qiáng)的介電各 向異性和優(yōu)異的互溶性，且具有的弱極性可促進(jìn)強(qiáng)極性的i類和中性的ii類互溶。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)明所述液晶組合物具有低旋轉(zhuǎn)粘度、大的彈性常數(shù)、良好的低溫互溶性以及快的響應(yīng)速度，可用于多種顯示模式的快響應(yīng)液晶顯示，其在tn、ips或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代表介電各向異性(25℃，1000hz)；v10代表閾值電壓，是在相對(duì)透過(guò)率改變10％時(shí)的特征電壓(v，25℃)；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：4cduqkf表示為：5ccpuf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量液晶化合物，其中稱量加入順序無(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。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重量百分比及性能參數(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)對(duì)比例1表9：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10。表10：液晶組合物的性能參數(shù)比較△n△εcpγ1k11k22k33實(shí)施例10.100+7.8937713.06.515.6對(duì)比例10.100+7.4918512.66.315.5經(jīng)比較可知：與對(duì)比例1相比，實(shí)施例1提供的液晶組合物旋轉(zhuǎn)粘度低和更大的彈性常數(shù)，因此擁有更短的響應(yīng)時(shí)間和更快的響應(yīng)速度。對(duì)比例2表11：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2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12。表12：液晶組合物的性能參數(shù)比較△n△εcpγ1k11k22k33實(shí)施例10.100+7.8937713.06.515.6對(duì)比例10.100+6.6928412.46.215.6經(jīng)比較可知：與對(duì)比例2相比，實(shí)施例1提供的液晶組合物旋轉(zhuǎn)粘度低和更大的彈性常數(shù)，因此擁有更短的響應(yīng)時(shí)間和更快的響應(yīng)速度。由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明所提供的液晶組合物具有大的介電各向異性和低的旋轉(zhuǎn)粘度，所以本發(fā)明所提供的液晶組合物具有低的驅(qū)動(dòng)電壓和快的響應(yīng)速度。因此，本發(fā)明所提供的液晶組合物適用于快響應(yīng)的tn、ips及ffs型tft液晶顯示裝置，尤其適用于ips及ffs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)明及具體實(shí)施方案對(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。當(dāng)前第1頁(yè)12