本发明专利技术提供一种具有负介电各向异性的通式Ⅰ的液晶化合物，所述液晶化合物具有大的介电各向异性绝对值、低的粘度、良好的互溶性以及良好的光稳定性和低温稳定性，并且本发明专利技术通式Ⅰ的液晶化合物的制备过程，原料易得，合成路线简单易行，适合规模化工业生产，本发明专利技术还提供了一种包含所述液晶化合物的液晶组合物，所述液晶组合物具有良好的液晶性能。
Liquid crystal compound having negative dielectric anisotropy and use thereof
The present invention provides a liquid crystal compound with negative dielectric anisotropy of formula I, mutual solubility and good light stability and low temperature stability of the liquid crystal compounds with dielectric anisotropy large absolute value, low viscosity, good, and the preparation process of liquid crystal compounds of formula I of the invention. Raw materials, synthetic route is simple and suitable for large-scale industrial production, the invention also provides a liquid crystal composition comprising the liquid crystal compound, a liquid crystal composition having excellent liquid crystalline properties.
【技术实现步骤摘要】
具有负介电各向异性的液晶化合物及其应用
本专利技术涉及一种液晶化合物，尤其是具有负介电各向异性的液晶化合物及其合成方法及应用。
技术介绍
液晶显示元件可以在以钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电器、测定机器、汽车用面板、文字处理机、电脑、打印机、电视等中使用。作为夜景显示方式，在其代表性的方式中，可以列举PC(phasechange，相变)、TN(twistnematic，扭曲向列)、STN(supertwistednematic，超扭曲向列)、ECB(electricallycontrolledbirefringence，电控双折射)、OCB(opticallycompensatedbend，光学补偿弯曲)、IPS(in-planeswitching，共面转变)、VA(verticalalignment，垂直配向)、CSH(colorsuperhomeotropic，彩色超垂面)等类模式。根据元件的驱动方式分为PM(passivematrix，被动矩阵)型和AM(activematrix，主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)、MIM(metalinsulatormetal，金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型有非晶硅(amorphoussilicon)和多晶硅(polycrystalsilicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。在这些显示方式中，IPS模式、ECB模式、VA模式或CSH模式等与现在常用的TN模式或STN模式不同在于，前者使用具有负介电各向异性的液晶材料。在这些显示方式中，尤其是通过AM驱动的VA型显示，在要求高速且宽视角的显示元件中的应用，其中，最值得期待的是在电视等液晶元件中的应用。无论何种显示模式均要求所使用的液晶材料具有低的驱动电压、高的响应速度、宽的操作温度范围、负介电各向异性的绝对值较大、相转移温度高以及良好的互溶性。然而，现有技术中，具有高度共轭的分子结构，存在与其他液晶材料的相容性差的倾向，而难以用作具有良好电气特性的液晶组合物的构成要素。另外，对于作为薄膜晶体管方式的液晶显示元件等的要求光稳定性的液晶组合物的构成要素而使用的液晶性化合物而言，要求高稳定性。而含有介电各向异性的绝对值大的液晶组合物的液晶显示元件能够降低基础电压值、降低驱动电压，并能进一步降低消耗电功率。长久以来，可用于液晶显示元件的具有负介电各项异性的液晶组合物的成分，已经研究了大量的苯环上的氢被取代的液晶化合物。Osman,M.A.在Molec.crystalsliq.Crystals,82,295.公开了Ref.1结构的负介电各向异性化合物：由于化合物Ref.1分子侧边的两个氰基，使该分子具有很大的负介电各向异性(文献值为-20)。该文献同时指出这类侧边双氰基的负介电各向异性化合物具有如下缺点：1)粘度大；2)与液晶单体互溶性差；3)光稳定性差。由于以上缺点，限制了该类负性化合物的应用。Reiffenrath等在liquidcrystals，1989，Vol.5,No.1,159-170中提出了Ref.2、Ref.3的含氟负性化合物，以避免双氰基负性化合物的缺点：虽然Ref.2、Ref.3这类侧边含氟负性化合物避免了双氰基负性化合物的缺点，但是导致了负介电各向异性值过小(Ref.2介电各向异性文献值为-4.1，Ref.3介电各向异性文献值为-6.0)的问题。所以，具有大的负介电的侧边含氟的化合物仍然需要探索。因此，为了适应越来越高的应用需求，本领域内存在着持续改进负介电各向异性的液晶化合物的需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种液晶化合物，所述液晶化合物具有大的介电各向异性绝对值、低的粘度、较高的电压保持率、良好的互溶性以及良好的光稳定性和低温稳定性的液晶化合物，使得包含所述液晶化合物的组合物具有大介电各向异性、低的阈值电压、快的响应速度、高的对比度、良好的互溶性以及良好的光稳定性和低温稳定性。本专利技术的另一目的是提供一种合成上述液晶组合物的合成方法。本专利技术的再一目的是提供上述液晶化合物制备液晶组合物及其含有液晶组合物的显示器中的应用。技术方案：为了完成上述专利技术目的，本专利技术提供了一种具有负介电各向异性的化合物，所述化合物具有通式Ⅰ结构：其中，R1独立地表示1-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基，其中，一个或多个-CH2-可以被-O-取代，其前提是氧原子不直接相连；X1和X2各不相同，独立地表示-O-或-CH2-；Z表示单键、-CH2O-、-CH2CH2-、-COO-或-CH＝CH-。在本专利技术的一些实施方式中，所述R1独立地表示1-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基，其中，一个或多个-CH2-可以被-O-取代，其前提是氧原子不直接相连。在本专利技术的一些实施方式中，所述Z表示单键、-CH2O-或-CH2CH2-。在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ的化合物选自如下通式Ⅰ-A至Ⅰ-F中的一种或多种组成的组：以及其中，所述R1独立地表示1-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基。在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-A的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-B的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-C的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-D的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-E的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及在本专利技术的一些实施方式中，所述通式Ⅰ-F的化合物优选自如下结构中的一种或多种组成的组：以及本专利技术的另一方面提供一种包含本专利技术的通式Ⅰ的液晶化合物的液晶组合物。在本专利技术的一些实施方式中，所述液晶组合物，还包含通式Ⅱ、Ⅲ和\或Ⅳ中的一种或多种组成的组：以及其中，所述R2、R3、R4、R5、R6和R7相同或不同，各自独立的表示1-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基，其中，一个或多个-CH2-可以被-O-取代，其前提是氧原子不直接相连；所述m和n相同或不同，各自独立的表示0或1。本专利技术的另一方面提供一种包含本专利技术所述液晶组合物的显示器件。本专利技术的另一方面提供一种本专利技术所述液晶组合物在VA、FFS、IPS、PSVA显示模式的中的应用。有益效果：本专利技术所提供的具有通式Ⅰ的液晶化合物与现有技术其它负性液晶化合物相比，具有更大的介电各向异性绝对值、低的粘度、高的电压保持率，包含所述液晶化合物的组合物具有大介电各向异性、低的阈值电压、快的响应速度、高的对比度、良好的互溶性以及良好本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有负介电各向异性的化合物，所述化合物具有通式Ⅰ结构：
【技术特征摘要】
1.一种具有负介电各向异性的化合物，所述化合物具有通式Ⅰ结构：其中，R1独立地表示1-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-10个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基，其中，一个或多个-CH2-可以被-O-取代，其前提是氧原子不直接相连；X1和X2各不相同，独立地表示-O-或-CH2-；Z表示单键、-CH2O-、-CH2CH2-、-COO-或-CH＝CH-。2.根据权利要求1所述的具有负介电各向异性的化合物，其特征在于，所述R1独立地表示1-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烷基或烷氧基，2-6个碳原子的取代或未被取代的直链或支链烯基或烯氧基，其中，一个或多个-CH2-可以被-O-取代，其前提是氧原子不直接相连。3.根据权利要求1所述的具有负介电各向异性的化合物，其特征在于，所述Z表示单键、-CH2O-或-CH2CH2-。4.根据权利要求1-3中任一项所述的具有负介电各向异性的化合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物选自如下通式Ⅰ-A至Ⅰ-F中的一种或...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩文明，徐爽，徐海彬，王盼盼，
申请(专利权)人：江苏和成显示科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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