本发明属于液晶显示材料领域，具体涉及一种正性液晶组合物及其应用。
背景技术：
宽温液晶显示器主要用于各类军用、民用飞机，航空、航天飞行器等操作控制系统的显示模块，其应当具有快速响应时间和超宽视角的特点，具备高可靠性、超高亮度、低反射率、阳光下可视、极佳的视觉效果。这些特种装备及特殊应用场合要求液晶显示器件能够在-40℃～80℃范围内正常工作，然而，目前液晶组合物难以满足此要求。
液晶的显示是基于液晶分子状态的改变，其响应速度要比原子过程、电子过程慢得多。高温下，液晶分子到达清亮点以后，液晶变为液态，其显示的字符或图形与其衬底产生交调失真，衬底变黑，清晰度下降(70℃以上)；低温下，液晶分子的粘度加大，使得其状态改变的阻力也随之加大，导致其响应速度明显滞后，甚至对比度不足，清晰度可能下降；所以，清亮点的提升可以拓宽其工作温度区间，旋转粘度的降低可以有效缩短其响应时间。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型液晶组合物。本发明通过选择不同单晶以特定组合方式混合，所得液晶组合物能够有效地拓宽现有液晶组合物的使用温度区间，显著缩短液晶组合物的响应时间。
本发明所述的正性液晶组合物，包括如下重量份的组分：
(1)1～80份通式i代表的化合物；
(2)1～50份通式ii代表的化合物；
(3)1～50份通式iii代表的化合物；
(4)0～45份通式iv代表的化合物；
其中，通式i代表的化合物结构如下：
通式ii代表的化合物结构如下：
通式iii代表的化合物结构如下：
通式iv代表的化合物结构如下：
其中，r1–r6各自独立地代表1-12个碳原子的烷基，其中一个或多个-ch2-基团可以被o、s或ch＝ch取代；
a1-a5各自独立地代表苯基、环己烷基、二氧六环基、氟代亚苯基、二氟代亚苯基或环己烯基；
a代表0或1。
在本发明的实施方案中，优选所述通式i代表的化合物选自式i-a～i-b化合物的一种或几种：
其中，r1、r2各自独立地代表c1～c12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的-ch2-可以被-o-或ch＝ch取代。
进一步地，所述通式i所代表的化合物选自以下化合物中的一种或多种：
本发明所提供的液晶组合物种通式ⅰ所代表的化合物具有低粘度、低清亮点、优良的互溶性的特性。其不仅可与上述其他单体互配，而且彼此之间还能够产生协同作用，更有利于提高液晶的性能，并拓宽液晶的使用温度区间，缩短响应时间。
在本发明的实施方案中，优选通式ⅱ所代表的化合物选自式ii-1～式ii-8化合物的一种或几种：
通式ⅱ所代表的化合物具有较高的正介电各向异性、优良的互溶性；其不仅可与上述其他单体互配，而且彼此之间还能够产生协同作用，更有利于提高液晶的性能，并拓宽液晶的使用温度区间，缩短响应时间。
在本发明的实施方案中，优选通式iii所代表的化合物选自式iii-1～式iii-6化合物的一种或几种：
通式ⅲ所代表的化合物具有高折射率、优良的互溶性；其不仅可与上述其他单体互配，而且彼此之间还能够产生协同作用，更有利于提高液晶的性能，并拓宽液晶的使用温度区间，缩短响应时间。
在本发明的实施方案中，优选通式iv所代表的化合物选自式iv-1～式iv-8化合物的一种或几种：
通式ⅳ所代表的化合物具有高清亮点、优良的互溶性的特性。其不仅可与上述其他单体互配，而且彼此之间还能够产生协同作用，更有利于提高液晶的性能，并拓宽液晶的使用温度区间，缩短响应时间。
为了进一步扩大工作区间，本发明所述液晶组合物包括以下重量份数的组分：
1)10～75份一种或多种通式ⅰ所代表的化合物；
2)1～45份一种或多种通式ⅱ所代表的化合物；
3)1～45份一种或多种通式ⅲ所代表的化合物；
4)0～35份一种或多种通式ⅳ所代表的化合物；
优选地，所述液晶组合物包括以下重量份数的组分：
1)20～75份一种或多种通式ⅰ所代表的化合物；
2)1～35份一种或多种通式ⅱ所代表的化合物；
3)1～35份一种或多种通式ⅲ所代表的化合物；
4)0～25份一种或多种通式ⅳ所代表的化合物；
更优选的，所述液晶组合物包括以下重量份数的组分：
本发明所述组分的重量份数总和优选为100份。
本发明通过筛选不同种类的单晶以特定组合方式混合，所得液晶组合物能够有效拓宽液晶可以使用的温度区间，并很好地改善了液晶的响应时间，具有广阔的应用前景。
本发明还提供上述液晶组合物在对温度区间要求比较大的tv用液晶显示装置中的应用。
本发明所述液晶组合物的制备方法无特殊限制，可采用常规方法制备，例如将两种或多种液晶化合物在高温下混合并彼此溶解，即将液晶化合物溶解在用于该化合物的溶剂中并混合，然后在减压下蒸馏出该溶剂；或者将其中含量较小的组分在较高的温度下溶解在含量较大的主要组分中，或将各所属组分在有机溶剂中溶解，然后将溶液混合后去除溶剂后得到。其中，所用溶剂可以是丙酮、氯仿或甲醇等常用有机溶剂。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
除非另有说明，本发明中百分比为重量百分比；温度单位为摄氏度；v90代表阈值电压(测试条件：25℃；单位：v)；cp代表液晶组合物的清亮点(单位：℃)；△n代表光学各向异性(测试条件：25℃)；△ε代表介电各向异性(测试条件：25℃，1000hz)。
以下各实施例中，液晶化合物中基团结构用表1所示代码表示。
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下化合物结构为例：
表示为：3ccv
表示为：5ccuf
以下各实施例中，液晶组合物中各组分的重量百分比及液晶组合物的性能参数见下述表格。
实施例1
取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比见表2，以下所有结构式中的环己基均为反式构型：
表2液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例2
取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比见表3，以下所有结构式中的环己基均为反式构型：
表3液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例3
取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比见表4，以下所有结构式中的环己基均为反式构型：
表4液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
实施例4
取以下重量百分比的液晶化合物并以本发明中所述方法配制液晶组合物，具体的配比见表5，以下所有结构式中的环己基均为反式构型：
表5液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
对比例1
对比例1的液晶组合物的配比见表6。
表6液晶组合物中各组分的重量百分比及性能参数
将实施例1与对比例1所得液晶组合物的各性能参数值进行汇总比较，参见表7。
表7液晶组合物的性能参数比较
经比较可知：与对比例1相比，实施例1-5提供的液晶混合物的粘度更低，清亮点更高，响应时间更短，拥有更高的工作区间。
由以上实施例可知，本发明所提供的液晶组合物具有较低的粘度，较高的清亮点、更快的响应速度以及更宽的工作区间的优点。因此本发明所提供的液晶组合物适用于具有宽温工作区间需求的tv液晶显示装置。
1.一种正性液晶组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：
(1)1～80份通式i代表的化合物；
(2)1～50份通式ii代表的化合物；
(3)1～50份通式iii代表的化合物；
(4)0～45份通式iv代表的化合物；
其中，通式i代表的化合物结构如下：
通式ii代表的化合物结构如下：
通式iii代表的化合物结构如下：
通式iv代表的化合物结构如下：
其中，r1–r6各自独立地代表1-12个碳原子的烷基，其中一个或多个-ch2-基团可以被o、s或ch＝ch取代；
a1-a5各自独立地代表苯基、环己烷基、二氧六环基、氟代亚苯基、二氟代亚苯基或环己烯基；
a代表0或1。
2.根据权利要求1所述的正性液晶组合物，其特征在于，所述通式i代表的化合物选自式i-a～i-b化合物的一种或几种：
其中，r1、r2各自独立地代表c1～c12的直链烷基，其中一个或多个不相邻的-ch2-可以被-o-或ch＝ch取代。
3.根据权利要求2所述的正性液晶组合物，其特征在于，所述通式i代表的化合物选自以下化合物中的一种或多种：
4.根据权利要求1-3任一所述的正性液晶组合物，其特征在于，所述通式ⅱ代表的化合物选自式ii-1～式ii-8化合物的一种或几种：
5.根据权利要求1-4任一所述的正性液晶组合物，其特征在于，所述通式iii代表的化合物选自式iii-1～式iii-6化合物的一种或几种：
6.根据权利要求1-5任一所述的正性液晶组合物，其特征在于，所述通式iv代表的化合物选自式iv-1～式iv-8化合物的一种或几种：
7.根据权利要求1-6任一所述的正性液晶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
1)10～75份一种或多种通式ⅰ所代表的化合物；
2)1～45份一种或多种通式ⅱ所代表的化合物；
3)1～45份一种或多种通式ⅲ所代表的化合物；
4)0～35份一种或多种通式ⅳ所代表的化合物。
8.根据权利要求7所述的正性液晶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
1)20～75份一种或多种通式ⅰ所代表的化合物；
2)1～35份一种或多种通式ⅱ所代表的化合物；
3)1～35份一种或多种通式ⅲ所代表的化合物；
4)0～25份一种或多种通式ⅳ所代表的化合物。
9.根据权利要求7所述的正性液晶组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
上述组分重量份数总和为100份。
10.权利要求1-9任一所述正性液晶组合物在tv用液晶显示装置中的应用。
技术总结