本發(fā)明涉及一種膽甾相液晶組合物及使用其的液晶顯示元件或液晶顯示器，主要適用于液晶電子書(shū)、電子標(biāo)牌、雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器等。

背景技術(shù)：

1、膽甾相液晶電子書(shū)具有高對(duì)比度，顯示內(nèi)容保持零耗電的優(yōu)點(diǎn)，可以代替日常生活中的紙張，主要應(yīng)用于電子書(shū)、電子標(biāo)簽、展示面板等。通過(guò)向列相液晶中添加具有光學(xué)活性的手性劑獲得膽甾相(cholesteric)液晶組合物。膽甾相液晶的平面態(tài)和焦錐態(tài)是穩(wěn)定的，可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，從而具有雙穩(wěn)定性。

2、膽甾相液晶在平面態(tài)時(shí)，具有布拉格反射。反射波長(zhǎng)(λ)是由液晶組合物的平均折射率(n)與手性螺距(p)的來(lái)決定，λ＝n平均×p。當(dāng)液晶組合物的折射率固定，可通過(guò)增減手性化合物的用量來(lái)調(diào)整手性螺距p大小，從而獲得不同顏色的反射波長(zhǎng)，反射波長(zhǎng)范圍一般為400-760nm。同一螺距下，反射光的波寬和液晶的折射率各向異性(δn＝ne-no)成正比，為了反射的高亮度，需要使用δn大的液晶組合物，而為了提高液晶組合物的折射率需要使用大折射率的多環(huán)液晶化合物，此類(lèi)化合物含量的增加會(huì)導(dǎo)致低溫性能變差；而且液晶組合物的折射率變大，并不一定帶來(lái)高對(duì)比度，如專(zhuān)利cn104745202a中的對(duì)比度最高為5.1，因此，只有合理的液晶種類(lèi)搭配才能實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度的同時(shí)保持良好的低溫性能。

3、目前，市面上膽甾相液晶工作溫度范圍一般在-20～70℃，電子油墨工作溫度范圍一般在-20～60℃，主流膽甾相液晶顯示技術(shù)工作溫度范圍與電子油墨顯示技術(shù)無(wú)法拉開(kāi)明顯差距。在電子墨水電子書(shū)占主流市場(chǎng)環(huán)境下，膽甾相液晶無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電子墨水工作溫寬性能的超越來(lái)爭(zhēng)奪市場(chǎng)。另外膽甾相液晶組合物在不同溫度下，反射波長(zhǎng)變化比較大時(shí)會(huì)帶來(lái)rgb顏色漂移，導(dǎo)致膽甾相液晶的彩色顯示失真。而且在不同溫度下驅(qū)動(dòng)電壓不同，低溫下驅(qū)動(dòng)電壓高，高溫下驅(qū)動(dòng)電壓低，高低溫驅(qū)動(dòng)電壓差δv＞15v造成驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，電路成本高，因此，設(shè)計(jì)合理的液晶種類(lèi)配方可以讓高低溫電壓差值幅度變小。

4、電子墨水電子紙使用黑白球帶電粒子作為顯示介質(zhì)，電子墨水屏膠囊里的黑白帶電粒子在電場(chǎng)的作用下移動(dòng)，撤電后，黑白球狀態(tài)保持，從而形成顯示。在車(chē)載環(huán)境中，由于道路震動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)累積，連續(xù)的震動(dòng)會(huì)造成黑白球粒子少量沉淀，電子墨水屏顯示區(qū)域字跡變淡甚至消失。液晶依靠界面和聚合物致穩(wěn)，更具抗震優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)合理的膽甾相液晶可以讓膽甾相液晶電子紙?jiān)诟叩蜏丨h(huán)境下抗震性能更好。

5、用于電子紙張的膽甾相液晶一般介電都比較大，大介電的液晶組合物經(jīng)過(guò)老化、長(zhǎng)時(shí)間工作或高溫工作后，液晶組合物或玻璃中容易釋放出離子，極性的液晶分子易吸附這些離子。而且一般膽甾相液晶使用低頻率驅(qū)動(dòng)，低頻率驅(qū)動(dòng)下液晶組合物或玻璃中釋放的離子連續(xù)擾動(dòng)會(huì)造成液晶分子不穩(wěn)定，器件表現(xiàn)出來(lái)像素會(huì)連續(xù)抖動(dòng)，消費(fèi)者無(wú)法接受。

6、因此，開(kāi)發(fā)具有大介電、超寬工作溫度范圍、高對(duì)比度同時(shí)在不同溫度下波長(zhǎng)變化小、vop變化小且具有高電荷保持率尤其具有良好的抗抖動(dòng)和抗震動(dòng)性能的液晶組合物是亟需的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種新的技術(shù)方案，能夠解決以上出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的液晶組合物具有較大的光學(xué)各向異性(δn≥0.22)、較大的介電各向異性、超寬的工作溫度范圍(-30～95℃)、良好的信賴(lài)性尤其是對(duì)比度高(對(duì)比度＞25)、不同溫度下波長(zhǎng)變化小(△λ≤20nm)且該液晶組合物可以改善液晶顯示器的抖動(dòng)不良，可以在車(chē)載環(huán)境下有優(yōu)良的抗震性能，尤其是在-30℃和90℃具有良好的抗震動(dòng)性能?？梢詮V泛應(yīng)用于寬溫液晶電子書(shū)、對(duì)寬溫要求嚴(yán)格的戶外和車(chē)載液晶顯示等光學(xué)器件領(lǐng)域。

3、具體地，本發(fā)明提供一種膽甾相液晶組合物，所述膽甾相液晶組合物包含一種或多種式ⅰ所示化合物，一種或多種式ⅱ所示化合物，一種或多種式ⅲ所示化合物，一種或多種式ⅳ所示化合物以及一種或多種手性活性物質(zhì)，

4、

5、其中，

6、r1、r2、r3、r4、r5、r6各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、氟取代的碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基、氟取代的碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基、碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基、氟取代的碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基、碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為3-8的鏈烯氧基，并且r1、r3、r4、r6所示基團(tuán)中任意一個(gè)或多個(gè)-ch2-任選被亞環(huán)戊基、亞環(huán)丁基或亞環(huán)丙基替代；

7、x1、x2、x3、x4、x5、x6各自獨(dú)立地表示h或f；

8、m表示0或1；

9、z1、z2、z3各自獨(dú)立地表示單鍵或-coo-；

10、各自獨(dú)立地表示

11、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式ⅴ所示的化合物：

12、

13、其中，

14、r7表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基，r7所示基團(tuán)中任意一個(gè)或多個(gè)-ch2-任選被亞環(huán)戊基、亞環(huán)丁基或亞環(huán)丙基替代；

15、n表示0或1。

16、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式ⅵ所示的化合物，

17、

18、其中，

19、r8、r9各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基；

20、r表示0或1。

21、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式ⅶ所示的化合物，

22、

23、其中，

24、r10、r11各自獨(dú)立地表示f,碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基；

25、各自獨(dú)立地表示

26、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式ⅷ所示的化合物，

27、

28、其中，

29、r12表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基，r12所示基團(tuán)中任意一個(gè)或多個(gè)-ch2-任選被亞環(huán)戊基、亞環(huán)丁基或亞環(huán)丙基替代；

30、表示

31、表示

32、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式ⅸ所示的化合物，

33、

34、其中，

35、r13、r14各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基；

36、表示

37、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，還包含一種或多種式?所示的化合物，

38、

39、其中，

40、r15各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的鏈烷基、碳原子數(shù)為1-6的鏈烷氧基或碳原子數(shù)為2-6的鏈烯基。

41、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，具有-30～95℃超寬的工作溫度范圍，不同溫度下波長(zhǎng)變化小于等于20nm，即△λ≤20nm。

42、本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，優(yōu)選地，具有較大的光學(xué)各向異性δn≥0.22；對(duì)比度大于25且具有高的電荷保持率(vhr)，可以廣泛應(yīng)用于液晶電子書(shū)、戶外和車(chē)載顯示等光學(xué)器件中。

43、本發(fā)明提供一種膽甾相液晶顯示元件，其包含本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，所述膽甾相液晶顯示元件為有源矩陣尋址顯示元件或者無(wú)源矩陣尋址顯示元件。

44、本發(fā)明提供一種膽甾相液晶顯示器，其包含本發(fā)明的膽甾相液晶組合物，所述膽甾相液晶顯示器為有源矩陣尋址顯示器或者無(wú)源矩陣尋址顯示器。

45、發(fā)明效果

46、本發(fā)明的液晶組合物具有較大的光學(xué)各向異性(δn≥0.22)、較大的介電各向異性、超寬的工作溫度范圍(-30～95℃)、良好的信賴(lài)性尤其是對(duì)比度高(對(duì)比度＞25)、不同溫度下波長(zhǎng)變化小(△λ≤20nm)且該液晶組合物可以改善液晶顯示器的像素驅(qū)動(dòng)時(shí)的抖動(dòng)不良，同時(shí)本發(fā)明的液晶組合物與pi膜的配向力較好因此可以在車(chē)載環(huán)境下有優(yōu)良的抗震性能，尤其是在-30℃和90℃具有良好的抗震動(dòng)性能?？梢詮V泛應(yīng)用于液晶電子書(shū)、戶外和車(chē)載顯示等光學(xué)器件中。