液晶化合物、液晶混合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种液晶化合物，该液晶化合物具有通式

Liquid crystal compounds, liquid crystal mixtures and their applications

The invention provides a liquid crystal compound. The liquid crystal compound has a general formula.

【技术实现步骤摘要】
液晶化合物、液晶混合物及其应用
本专利技术涉及液晶材料领域，具体而言，涉及一种液晶化合物、液晶混合物及其应用。
技术介绍
液晶材料(liquidcrystalmaterials，简称LCD)是一种有机电子品材料，因为其特殊的物理、化学和光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上，而在液晶显示中，开发最成功、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。液晶材料既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性物质，它可分为热致液晶和溶致液晶；按相态分类可分为向列相，近晶相和手性相。目前，各种形态的液晶材料基本上都用于开发液晶显示器，现在已开发出的有各种向列相液晶、聚合物分散液晶、双(多)稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等。而在液晶显示中，开发最成功、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。按照液晶显示模式，常见向列相显示就有TN(扭曲向列相)模式、HTN(高扭曲向列相)模式、STN(超扭曲向列相)模式、TFT(薄膜晶体管)模式等。随着液晶显示器广泛的应用，对其性能的要求也在不断的提高，高图像质量方面要求更广的工作温度，更快的响应速度，更高的对比度，而功耗要求越来越低，这意味着更低的驱动电压，更高的透光率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高折射负介电液晶化合物，以改善液晶材料的折射系数等特性，以进一步改善液晶材料的响应速度、驱动电压、光穿透率和对比度。本专利技术的另一目的是提供包含上述液晶化合物的液晶混合物。本专利技术的又一目的是提供上述液晶化合物和液晶混合物的应用。技术方案：为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种液晶化合物，该液晶化合物具有通式I，通式I为其中R为碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基、碳原子数为2～7的烯烷氧基或环戊基，或者为被碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基或碳原子数为2～7的烯烷氧基取代的环戊基；n为0、1或2；选自组成的组中的一种或多种；具体地，当n为1时，选自该组中的一种；当n为2时，通式I中包含两个两个为选自该组中的相同基团或两种不同基团。根据本专利技术的另一方面，提供了一种具有负介电各向异性的液晶混合物，该液晶化合物包括至少一种上述的液晶化合物。根据本专利技术的又一方面，提供了一种上述的液晶化合物在液晶显示材料或液晶显示设备中的应用。根据本专利技术的又一方面，提供了一种上述的液晶混合物在液晶显示材料或液晶显示设备中的应用。有益效果：本专利技术的液晶化合物为高折射负介电液晶化合物，包含该液晶化合物的液晶材料具有改善的折射系数等特性，且液晶材料的响应速度、驱动电压、光穿透率和对比度得到改善。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式，对本专利技术作进一步详细的说明。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。在本专利技术一种典型的实施方式中，提供了一种液晶化合物，该液晶化合物具有通式I，通式I为：其中，R为具有1到7个碳原子的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基，或者为环戊基，或者为1到7个碳原子的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基取代的环戊基；n为0、1或2；选自组成的组中的一种或多种；其中，当n为1时，选自组成的组中的任一种；当n为2时，通式I中包含两个两个可以为选自组成的组中的任一种相同的基团或两种不同的基团。具有通式I的负介电常数的液晶化合物在纯物质状态下是白色的。该液晶化合物在分子长轴方向具有三联苯共轭结构，因此具有较高的折射各向异性值。对液晶材料而言，光学各向异性Δn值是根据预先设定好的光程差(d·Δn)进行调节，其中层厚度d是由光学各向异性Δn决定的，尤其在较高的d·Δn值下，如果对于光学各向异性Δn来说具有较高值，则d值能够选择为较小值，从而响应速度具有更理想的值。负介电常数的液晶化合物的特点是在垂直于分子长轴方向上具有较大的偶极作用，因而相对应的介电常数在垂直方向的分量相对较大，即具有较高的垂直介电常数ε⊥，因此介电各向异性Δε＝ε//-ε⊥表现为负值。由于具有较高的垂直介电常数ε⊥，液晶分子倾向于沿垂直于电场方向分布，因而表现出较低的预倾角，且负型液晶材料在边缘电场下都是在水平平面上排列，预倾角分布较正型材料均匀，因而表现出较高的的光穿透率及宽视角，特别适用于制备高穿透率宽视角的VA、PSVA及FFS型液晶材料；另外负介电常数的液晶化合物的加入可以提高体系的弯曲弹性系数K33，从而可以改善光在整个体系的穿透率及对比度，有利于节能，并且有利于提高对比度，改善图像显示质量，以更好地满足液晶显示的性能要求。另外三联苯共轭结构使得该液晶化合物具有良好的化学、热及光稳定性，因此可以增加其使用范围。通式I的负介电常数的液晶化合物的另一突出特点是与其他种类液晶化合物组合时，以较少量加入即可获得合适的光学特性及介电常数。因此液晶组合物整体粘度较低，粘度降低可以有效降低液晶材料的响应时间，增加响应速度。此外，本领域技术人员应该清楚的，上述烷基不仅包括直链烷基也包括相应的支链烷基。为了获得更为合适的液晶宽度，较高的介电各向异性值、较小的旋转粘度及适宜的弹性系数K，更有利于提高液晶材料的响应速度，降低阈值电压，改善液晶材料的互溶性，在本专利技术一种优选的实施例中，优选上述通式I的负介电常数的液晶化合物为具有式I1至I9的负极性液晶化合物。上述具有通式I1至I9的化合物通式如下：通式I1至I9中，R1为具有1到7个碳原子的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基，或者为环戊基，或者为1到7个碳原子的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基取代的环戊基。进一步地，为了获得更为合适的旋转粘度及适宜的弹性系数K，更有利于提高液晶材料的响应速度，降低阈值电压，改善液晶材料的互溶性，在本专利技术一种优选的实施例中，优选上述具有通式I的负介电常数的液晶化合物为：其中，R2为具有1到7个碳原子的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基。由于本专利技术的具有通式I的负介电常数的液晶化合物具有较低的旋转粘度及较高的弹性系数K，将其与其他种类液晶化合物组合形成具有负介电常数的液晶混合物时，使该液晶混合物特性可在较宽的范围进行调节，满足更多液晶材料的性能要求；并且，本专利技术的具有通式I的负介电常数的液晶化合物与其他种类液晶化合物混合时具有较好的互溶性，对于并用的其它液晶化合物等的种类限制较少，可适用于与目的相应的各种液晶混合物，特别有利于改善液晶混合物的综合性质；另外，该液晶混合物具有良好的UV、光及热稳定性。本专利技术液晶混合物可按照常规的方法来制备。通常于高温下将所需量的组分以较低量溶于构成主成分的组分；还可以将各组分的溶液混入有机溶剂，例如混入丙酮、氯仿或甲醇中，充分混合之后再次除去溶剂，例如通过蒸馏除去溶剂。本专利技术的液晶混合物中现有的液晶化合物的种类并没有限制，可根据目的选择任意种类的液晶化合物和本专利技术的液晶混合物一起构成液晶混合物。也可根据需要加入所属
的其它添加剂。例如，可添加0～20％的可聚合化合物和/或稳定剂。优选地，上述可聚合化合物通式如下：可聚合化合物通式中-T1和-T2各自独立地表示或环氧基；-Y1-和-Y2-各自独立地表示单键或碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶化合物，其特征在于，该液晶化合物具有通式I，所述通式I为：

【技术特征摘要】
1.一种液晶化合物，其特征在于，该液晶化合物具有通式I，所述通式I为：通式I中R为碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基、碳原子数为2～7的烯烷氧基或环戊基，或者为被碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基或碳原子数为2～7的烯烷氧基取代的环戊基；n为0、1或2；选自组成的组中的一种或多种；当n为1时，选自所述组中的一种；当n为2时，两个为选自所述组中的相同基团或两种不同基团。2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式I为式I1～I9中任意一种，所述式I1～I9为：式I1～I9中，R1为碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基、碳原子数为2～7的烯烷氧基或环戊基，或者为被碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基或碳原子数为2～7的烯烷氧基取代的环戊基。3.根据权利要求1所述液晶化合物，其特征在于，所述通式I为式II1或式II2，所述式II1和所述式II2分别为：其中，R2为具有1～7个碳原子的烷基、具有1～7个碳原子的烷氧基、具有2～7个碳原子的烯基或具有2～7个碳原子的烯烷氧基。4.一种具有负介电常数的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物包括至少一种权利要求1～3中任一项所述的液晶化合物。5.根据权利要求4所述的具有负介电常数的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物中具有权利要求1～3中任一项所述的液晶化合物的重量含量为0.1～75％，优选0.1～50％，进一步优选0.1～30％。6.根据权利要求4所述的具有负介电常数的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物还包括至少一种极性液晶化合物和/或至少一种非极性液晶化合物；优选地，所述极性液晶化合物为负极性液晶化合物，所述负极性液晶化合物选自式III1～III77所示化合物中的一种或多种，所述非极性液晶化合物选自式IV1～IV29所示化合物中的一种或多种；所述式III1～III77分别为：其中，R3和R4各自独立地为H、碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基或碳原子数为2～7的烯烷氧基，或者为H或CH2被环戊基取代的碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基、碳原子数为2～7的烯基或碳原子数为2～7的烯烷氧基，或者为环戊基，或者为被碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～7的烷氧基或碳原子数为2～7的烯基取代的环戊基；所述碳原子数为1～7的烷基为-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；所述碳原子数为2～7的烯基优选为-CH＝CH2、-CH＝CHCH3、-CH＝CHC2H5、-CH＝CHC3H7、-C2H4CH＝CH2、-C2H4CH＝CHCH3、-C3H6CH＝CH2或-C3H6CH＝CHCH3；所述碳原子数为1～7的烷氧基优选为-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；所述碳原子数为2～7的烯烷氧基优选为-OCH2CH＝CH2、-OCH2CH＝CHCH3或-OCH2CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新华，李珊珊，陆嘉文，陈海舟，吴成胜，
申请(专利权)人：晶美晟光电材料南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32