一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物。所述向列相液晶组合物至少包含一种通式I所代表的化合物：

Negative dielectric anisotropy liquid crystal composition containing benzene furan and application thereof

The invention relates to the technical field of liquid crystal display, in particular to a negative dielectric anisotropic liquid crystal composition containing benzo furan. The nematic liquid crystal composition contains at least one compound represented by the general formula I:

【技术实现步骤摘要】
一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物及其应用
本专利技术涉及一种液晶组合物，具体地说是一种向列相液晶组合物，确切地说，本专利技术所提供的液晶组合物具有负的介电各向异性及更快的响应时间。
技术介绍
目前，液晶在信息显示领域得到了广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu，D.K.Yang.ReflectiveLiquidCrystalDisplays.Wiley，2001)。近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等，向列型液晶化合物已经在平板显示器中得到最为广泛的应用，特别是用于TFT有源矩阵的系统中。液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家FriedrichReinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesterylbenzoate)。1917年Manguin专利技术了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了攒动(Swarm)学说，并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经DeGennes论述为统计性起伏。G.W.Oseen和H.Zocher在1933年创立连续体理论，并得到F.C.Frank完善(1958年)。M.Born(1916年)和K.Lichtennecker(1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场或磁场作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(LCD)。七十年代初，Helfrich及Schadt专利技术了TN原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展，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年提出的有源矩阵(Activematrix：AM)方式被重新采用。传统的TN-LCD技术已发展为STN-LCD及TFT-LCD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。其中“有源矩阵”包括两种类型：1、在作为基片的硅晶片上的OMS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。目前，LCD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度等技术难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸LCD在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。受液晶显示器自身的制约(透过率低，绝对透过率5％左右)，导致需要大幅提升背光模组的亮度来达到良好的显示效果，极大程度地增加了背光模组的功耗，另一方面，由于正性FFS显示模式存在的Flexo(高电压下分子发生弯曲，因FFS电场存在弯曲的电场线，正性液晶分子沿电场线方向排列)效应，导致液晶显示器产生明显的闪烁，降低显示器效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物，一方面提升液晶显示器的透过率；另一方面排除液晶显示器存在Flexo(负性液晶分子垂直电场方向排列)效应，从而有效地改善液晶显示的闪烁问题；从而达到良好的显示效果。具体而言，本专利技术提供一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物，所述组合物至少包含一种通式I所代表的化合物：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、S或CH＝CH所取代；以及至少包含一种通式II的化合物：R3、R4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、S或CH＝CH所取代；A1、A2各自独立地代表反式1,4-环己基或1,4-亚苯基。本专利技术提供的通式I所代表的化合物为二苯并呋喃类化合物，该结构具有大的负介电各向异性。优选地，通式I所代表的化合物选自下式中所代表的化合物的一种或几种：其中，R1、R3代表C1～C7的直链烷基。作为更理想的技术方案，上述通式I所代表的化合物选自下式中所代表的化合物的一种或几种：本专利技术提供的通式II所代表的化合物为双环结构，优选地，所述通式II所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R3代表C1～C7的直链烷基；R4代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基。作为更理想的技术方案，通式II所代表的化合物选自式IIA1～式IIC24所代表的化合物的一种或几种：本专利技术所提供的液晶组合物中通式I所代表的化合物为二苯并呋喃结构的化合物，具有极大的负介电各向异性，可有效地增加液晶组合物的介电各向异性；通式II所代表的化合物为两环结构，该类化合物具极低的旋转粘度，作为降低液晶组合物的旋转粘度的最佳选择；本专利技术所提供的液晶组合物通过添加第I类化合物增加介电各向异性，以此减少极性单体使用，增加第II类化合物使用，达到降低液晶组合物旋转粘度的目的。优选地，本专利技术所提供的液晶组合物还包含一种或多种选自通式III结构的化合物，以有助于提升液晶组合物的弹性常数和清亮点：R5、R6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。A3各自独立地选自以下结构：优选地，通式III所代表的化合物选自式IIIA～式IIIC中的一种或多种：其中，R5代表C2～C10的直链烷基或直链烯基；R6代表C1～C8的直链烷基。更优选地，通式III所代表化合物选自式IIIA1～式IIIC30结构中的一种或多种：进一步地，优选本专利技术所提供的液晶组合物还包含一种或多种选自通式IV的化合物：其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基、烷氧基或C2～C12的直链烯基；A4代表1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；Z1代表单键、CH2CH2或CH2O。优选地，通式IV所代表的化合物选自以下化合物中的一种或多种：其中，R7代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R8代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基。更优选地，通式IV的化合物选自式IVA1～式IVD16中的一种或多种；为了进一步增加液晶组合物的光学各向异性本专利技术提供的液晶组合物优选还包含一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物至少包含一种通式I所代表的化合物：

【技术特征摘要】
1.一种含有苯并呋喃的负介电各向异性液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物至少包含一种通式I所代表的化合物：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、S或CH＝CH所取代；以及至少包含一种通式II的化合物：R3、R4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、S或CH＝CH所取代；A1、A2各自独立地代表反式1,4-环己基或1,4-亚苯基。2.根据权利要求1所述的所述液晶组合物，其特征在于：通式I所代表的化合物选自下式中所代表的化合物的一种或几种：其中，R1代表C1～C7的直链烷基；优选所述通式I所代表的化合物选自下式中所代表的化合物的一种或几种：3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于：所述通式II所代表的化合物选自如下化合物的一种或多种：其中，R3代表C1～C7的直链烷基；R4代表C1～C7的直链烷基、直链烷氧基或C2～C7的直链烯基；优选所述通式II所代表的化合物选自式IIA1～式IIC24所代表的化合物的一种或几种：4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物还包含一种或多种选自通式III结构的化合物：R5、R6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；A3各自独立地选自以下结构：优选地，通式III所代表的化合物选自式IIIA～式IIIC中的一种或多种：其中，R5代表C2～C10的直链烷基或直链烯基；R6代表C1～C8的直链烷基；更优选地，通式III所代表化合物选自式IIIA1～式IIIC30结构中的一种或多种：5.根据权利要求1-4任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物还包含一种或多种选自通式IV的化合物：其中，R7、R8各自独立地代表C1～C12的直链烷基、烷氧基或C2～C12的直链烯基；A4代表1，4-亚环己基或1，4-亚苯基；Z1代表单键、CH2CH2或CH2O；优选地，通式IV所代表的化合物选自以下化合物中的一种或多种：其中，R7代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基；R8代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基；更优选地，通式IV的化合物选自式IVA1～式IVD16中的一种或多种；6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶组合物，其特征在于：液晶组合物还可以包含一种或多种通式V所代表的化合物：其中，R9、R10各自独立地代表C1～C12的直链烷基；优选地，通式V所代表的化合物选自以下结构中的一种或多种：7.根据权利要求1-6任一项所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物还包含一种或多种通式VI所代表的化合物：其中，R11、R12各自独立地代表C1～C12直链烷基或直链烷氧基；L1代表H或F；优选地，通式VI所代表的化合物选自VIA和VIB中的一种或多种：其中，R11、R12各自独立地代表C1～C7直链烷基或直链烷氧基；优选C1～C5的直链烷基或直链烷氧基；和/或，所述液晶组合物还包含一种或多种通式VII所代表的化合物：其中R13、R14各自独立地代表C1～C12的直链烷基、直链烷氧基或C2～C12的直链烯基；A5选自以下结构：A6选自以下结构：优选地，通式VII所代表的化合物选自以下结构中的一种或多种：其中，R13代表C1～C7的直链烷基或C2～C7的直链烯基，优选C2～C5的直链烷基或直链烯基；R14代表C1～C7的直链烷基或直链烷氧基，优选C1～C5的直链烷基或直链烷氧基。8.根据权利要求1-7任一项所述液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物还包含一种或多种通式VIII所代表的化合物：其中，R15、R16各自独立地代表C1～C12的直链烷基；L2、L3各自独立地代表H或F；A7代表1，4-环己基或1，4-亚苯基；优选地，通式VIII所代表的化合物选自以下结构的一种或多种：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卯先，陈海光，姜天孟，储士红，王杰，未欣，郭云鹏，田会强，苏学辉，伍嘉琦，谭小玉，
申请(专利权)人：北京八亿时空液晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11