一种液晶化合物及液晶组合物制造技术

本发明专利技术提供了式Ⅰ所示液晶化合物，

【技术实现步骤摘要】
一种液晶化合物及液晶组合物
本专利技术属于液晶材料
，具体涉及一种高垂直介电正性液晶化合物、液晶组合物及其含有此类液晶的液晶显示器件。
技术介绍
目前，液晶化合物的应用范围拓展的越来越广，其可应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶应用最为广泛。向列相液晶已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。对于薄膜晶体管技术(TFT-LCD)应用领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。作为液晶材料，需要具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定性。而作为薄膜晶体管技术(TFT-LCD)用液晶材料，不仅需要具有如上稳定性外，还应具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。对于动态画面显示应用，消除显示画面残影和拖尾，要求液晶具有很快的响应速度，因此要求液晶具有较低的旋转粘度γ1；另外，对于便携式设备，为了降低设备能耗，希望液晶的驱动电压尽可能低；而对于电视等用途的显示器来说，对于液晶的驱动电压要求不是那么的低。液晶化合物的粘度，尤其是旋转粘度γ1直接影响液晶加电后的响应时间，不管是上升时间(ton)还是下降时间(toff)，都与液晶的旋转粘度γ1成正比关系，上升时间(ton)由于与液晶盒和驱动电压有关，可以通过加大驱动电压的方法与降低液晶盒盒厚来调节；而下降时间(toff)与驱动电压无关，主要是与液晶的弹性常数与液晶盒盒厚有关，盒厚的趋薄会降低下降时间(toff)，而不同显示模式下，液晶分子的运动方式不一样，TN、IPS、VA三种模式分别与平均弹性常数K、扭曲弹性常数、弯曲弹性常数成反比关系。液晶分子引入一个二氟亚甲氧基连接基团(-CF2O-)后，会使液晶的旋转粘度γ1有所降低。另外由于二氟亚甲氧基桥(-CF2O-)的偶极矩的贡献，端基氟原子的偶极矩也有一定程度的提高，从而使液晶分子的介电各向异性△ε有所增加。已经公开了一些具有不同取代基的具有二氟亚甲氧基连接基团(-CF2O-)的液晶化合物(CN201210083535.0，CN201410764634.4，等)。但-CF2O-基团的引入会使液晶的清亮点大幅度降低。依照液晶连续体理论，各种不同的液晶在外力(电场、磁场)作用下发生形变后，会通过分子间的相互作用，会“回弹”回原来的形状；同样的，液晶也是由于分子间的相互作用力形成“粘度”。液晶分子的微小变化，会使液晶的常规参数性能发生明显的变化，这些变化有的是有一定规律的，有的似乎不易找到规律，对于液晶分子间的相互作用也会产生明显的影响，这些影响非常微妙，至今也没有形成很完善的理论解释。液晶的粘度与液晶分子结构有关，研究不同液晶分子形成的液晶体系的粘度与液晶分子结构之间的关系是液晶配方工程师的重要任务之一。液晶面板能耗高的原因是只有大约5％左右的背光能够穿透显示器件，而被人眼捕获，绝大部分光是被“浪费”了的。如果能够开发出光穿透率高的液晶，即能够降低背光强度，从而实现节省能耗的目的，延长设备的使用时间。液晶穿透率与液晶的垂直介电有直接关系。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型式I所示液晶化合物，此类化合物具有正介电各向异性，同时具有高的垂直介电，具有良好的对光和热的稳定性，较低的粘度，可以通过改变结构获得较为宽泛的折射率，较高的清亮点。本专利技术所提供的式I所示液晶化合物，其中，R1表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，且R1所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；各自独立地表示或氟代苯；n表示1、2、3或4；Z0表示CF2O、CH2O、COO或单键。当所述n表示2或3时，优选所述不全部表示式I所示液晶化合物优选为式I1-I24所示化合物；其中，R11各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、环戊基或环丙基甲基；(F)各自独立地表示F或H。式I所示化合物具有正性介电各向异性，较大的弹性常数，溶解性好。本专利技术还提供一种液晶组合物，具有良好的对光和热的稳定性，较低的粘度，可以通过调节单体比例得到较为宽泛的折射率、较高的清亮点(很宽的使用温度范围)，尤其是液晶组合物具有较高的光的穿透率，因而显示器件具有较高的亮度或是具有节能省电的效果。包含有一种或多种前述式I所示化合物以及一种或多种式II所示化合物式II所示化合物中，R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为1-10的烷氧基，且R2、R3所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；各自独立地表示m表示1或2。式II化合物优选为式II1-II17所示化合物其中，R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为1-10的烷氧基，且R2、R3所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代。所述液晶组合物中式I所示化合物总质量百分比含量优选为1-40％，进一步优选为5-30％；式II所示化合物总质量百分比含量优选为5-65％，进一步优选为25-60％。式II所示化合物一般具有较低的粘度，较低的折射率，添加此类成分，有利于降低整个液晶混合物的粘度。所述液晶组合物还可以包含一种或多种式III所示化合物其中，R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；且R4所示基团中任意个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；各自独立地表示：p表示1、2或3；Z1、Z2各自独立地表示单键、-CF2O-、-CH2CH2-、-CH2O-；Y2表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基或碳原子数为2-5的链烯基。式III所示化合物优选为III1-III22所示化合物其中，X1、X2各自独立地表示H或F；R4各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，且R4所示基团中任意个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；(F)表示H或F；Y2表示F、氟取代的碳原子数为1-5的烷基、氟取代的碳原子数为1-5的烷氧基或碳原子数为2-5的链烯基。添加式III所示化合物，可以进一步调节液晶混合物的介电各向异性、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式Ⅰ所示液晶化合物，

【技术特征摘要】
1.式Ⅰ所示液晶化合物，其中，R1表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基，且R1所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；各自独立地表示或氟代苯；n表示1、2、3或4；Z0表示CF2O、CH2O、COO或单键。2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，当所述n表示2或3时，所述不全部表示3.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所示式Ⅰ所示液晶化合物为式Ⅰ1-Ⅰ14所示化合物；其中，R11各自独立地表示碳原子数为1-6的烷基、环戊基或环丙基甲基；(F)各自独立地表示F或H。4.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含有一种或多种权利要求1中式Ⅰ所示化合物以及一种或多种式Ⅱ所示化合物其中，R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为1-10的烷氧基，且R2、R3所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代；各自独立地表示m表示1或2。5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述式Ⅱ所示化合物为式Ⅱ1-Ⅱ17所示化合物其中，R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为1-10的烷氧基，且R2、R3所述基团中任意一个或多个不相连的CH2可以被环戊基、环丁基、环丙基或-O-替代。6.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中式Ⅰ所示化合物总质量百分比含量为1-40％，式Ⅱ所示化合物总质量百分比含量为5-65％。7.根据权利要求4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式Ⅲ所示化合物其中，R4表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；且R4所示基团中任意个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；各自独立地...

【专利技术属性】
技术研发人员：员国良，舒克伦，邵哲，张兴，程建明，张丽梅，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13