负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用制造技术

本发明专利技术属于液晶化合物材料领域，涉及一种负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用，负性液晶化合物的化学结构式如通式I所示，

Negative Liquid Crystal Compounds and Negative Liquid Crystal Compounds and Their Applications

The invention belongs to the field of liquid crystal compound materials, and relates to a negative liquid crystal compound and a negative liquid crystal composition and its application. The chemical structure formula of the negative liquid crystal compound is shown in general formula I.

【技术实现步骤摘要】
负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用
本专利技术属于液晶化合物材料领域，涉及一种负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用，尤其涉及一种负性介电各项异性液晶组合物及其应用。
技术介绍
液晶材料主要应用于液晶显示器的电介质中，这是因为外加电压可以改变这类物质的光学性能。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员所熟知的。这类器件主要应用于具有动态散射的液晶盒、DPA(配向相变形)液晶盒、宾/主型液晶盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN(超扭曲向列)液晶盒、SBE(超双折射效应)液晶盒和OMI(光膜关涉)液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外，还存在用于平行于基板和液晶面的电场操作的液晶盒，例如新型的显示模式共面转换液晶显示(IPS)，FFS(FringeFieldSwitching，边缘场开关技术)液晶盒，还有光学补偿弯曲模式(OCB)，垂直取向模式(VA)，轴对称微结构液晶显示(ASM)，多畴扭曲液晶显示等。各种显示方式的液晶盒设计不同、驱动方式不同，液晶分子指向矢和玻璃基板方向不同，光学补偿弯曲模式(OCB)、共面转换液晶显示(IPS)液晶指向矢和玻璃基板方向是平行的，而垂直取向模式(VA)，轴对称微结构液晶显示(ASM)在无电场状态下液晶分子指向矢和玻璃基板方向垂直。平行排列方式的IPS，液晶分子的介电各向异性可以是正的，也可以是负的；垂直取向模式(VA)所有液晶分子在无电场施加时和玻璃基板方向垂直，与垂直入射光线平行。当偏振片正交时，会显示良好的暗态，所以该类器件有良好的对比度，用到液晶的介电各向异性必须是负的。由于在垂直取向的液晶组合物中，介电各向异性为负的液晶分子比例(40％～80％)相对于正性液晶中正性液晶分子的比例(10％～60％)是比较高的，这造成了极性单晶成分过高，而引起VA器件的电荷保持率等达不到要求，且响应时间较慢，那么具有较高介电各向异性绝对值的液晶单体就是迫切需要的。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种具有较低粘度，可实现快速响应、同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性的负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种负性液晶化合物，其特征在于：所述负性液晶化合物的化学结构式如通式I所示：其中：所述R1、R2各自独立的为H、F、Cl、CN、或者①～③基团中的任何一种；所述①基团为C1～C12的烷基或烷氧基、C2～C12的烯基或烯氧基；所述②基团为所述①基团中的-CH2-被一个或多个-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丙烷、环丁烷、环戊烷、-O-或-S-替代，且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团；所述③基团为所述①基团或②基团中的氢原子被一个或多个氟原子、氯原子取代后所形成的基团；Z1、Z2各自独立的为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-O-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF＝CF-、-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-CH2O-中一种；Y1、Y2各自独立的为-CH2-或单键；X1、X2各自独立的为O或CH2；环A1、环A2各自独立的为单键或如下基团：m、n分别为0、1、2，且m+n≤2；其中，当A1、A2、Z1、Z2均存在多个时，A1、A2、Z1、Z2均是相同或不同。一种基于如上所述的负性液晶化合物所形成的负性液晶组合物，其特征在于：所述负性液晶组合物包括一种或多种由通式I所代表的负性液晶化合物以及一种或多种由通式II所代表的化合物；所述通式II的化学结构式是：所述通式II中：R3，R4各自独立的为C1～C8的烷基或烷氧基、C2～C8的烯基或烯氧基；R3，R4中的一个或多个氢原子可被氟原子取代；A3、A4、A5、A6各自独立的为如下基团：i、j、k各自独立的为0或1，且i+j+k≥1；Z3、Z4、Z5各自独立的为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-，-OCF2-；其中，所述Z3、Z4、Z5中的一个或多个氢原子可能被氟原子取代。上述负性液晶组合物还包括一种或多种由通式III所代表的化合物；所述通式III具体为：所述通式III中，R5、R6各自独立的为C1～C7的烷基或烷氧基、C2～C7的烯基或烯氧基；所述R5、R6中的一个或多个氢原子可以被氟原子取代；A7、A8、A9各自独立的为如下基团：且所述A7、A8、A9中至少有一个表示p，q分别表示0或1，且p+q≥1；Z6、Z7各自独立的代表单键、-CH2CH2-，-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-，-OCF2-；其中，所述Z6、Z7中的一个或多个氢原子可被氟原子替代。上述负性液晶组合物中包含以下重量百分比的组分：1～35％通式I所代表的化合物、15～70％通式II所代表的化合物以及1～50％通式III所代表的化合物；优选地，所述负性液晶组合物中包含以下重量百分比的组分：1～35％通式I所代表的化合物、20～70％通式II所代表的化合物以及5～45％通式III所代表的化合物；更优选的是，所述负性液晶组合物中包含以下重量百分比的组分：5～35％通式I所代表的化合物、35～70％通式Ⅱ所代表的化合物以及5～40％通式III所代表的化合物。上述负性液晶组合物还包括掺杂剂，所述掺杂剂的含量是负性液晶组合物总重量的0.01-1％；所述掺杂剂是抗氧化剂以及紫外线吸收剂；上述负性液晶组合物在制备液晶显示器件材料或电光学显示器材料中的应用，尤其是在制备有源矩阵或无源矩阵显示元件或显示器时的应用。本专利技术的优点是：本专利技术提供了一种负性液晶化合物和负性液晶组合物及应用，是一种萘环并含氧杂环的液晶化合物、一种液晶组合物及包含该液晶化合物、液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，该液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn、高的对热和光的稳定性。包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器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，尤其是该液晶化合物、液晶组合物具有光穿透率高的优势。具体实施方式本专利技术提供了一种负性液晶化合物，该负性液晶化合物负性液晶化合物的化学结构式如通式I所示：其中：通式I中，R1、R2各自独立的为H、F、Cl、CN、或者①～③基团中的任何一种；①基团为C1～C12的烷基或烷氧基、C2～C12的烯基或烯氧基；②基团为①基团中的-CH2-被一个或多个-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丙烷、环丁烷、环戊烷、-O-或-S-替代，且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团；③基团为①基团或②基团中的氢原子被一个或多个氟原子、氯原子取代后所形成的基团；Z1、Z2各自独立的为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-O-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF＝CF-、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负性液晶化合物，其特征在于：所述负性液晶化合物的化学结构式如通式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种负性液晶化合物，其特征在于：所述负性液晶化合物的化学结构式如通式I所示：其中：所述R1、R2各自独立的为H、F、Cl、CN、或者①～③基团中的任何一种；所述①基团为C1～C12的烷基或烷氧基、C2～C12的烯基或烯氧基；所述②基团为所述①基团中的-CH2-被一个或多个-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丙烷、环丁烷、环戊烷、-O-或-S-替代，且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团；所述③基团为所述①基团或②基团中的氢原子被一个或多个氟原子、氯原子取代后所形成的基团；Z1、Z2各自独立的为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-O-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF＝CF-、-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-CH2O-中一种；Y1、Y2各自独立的为-CH2-或单键；X1、X2各自独立的为O或CH2；环A1、环A2各自独立的为单键或如下基团：m、n分别为0、1、2，且m+n≤2；其中，当A1、A2、Z1、Z2均存在多个时，A1、A2、Z1、Z2均是相同或不同。2.根据权利要求1所述的负性液晶化合物，其特征在于：所述通式I所代表的化合物选自式Ⅰ-a、Ⅰ-b或Ⅰ-c中的一种或多种；3.根据权利要求2所述的负性液晶化合物，其特征在于：所述通式I选自式I-a-1～式I-a-19、式I-b-1～式I-b-37以及式I-c-1～式I-c-19所代表的化合物中的一种或多种：所述R1、R2各自独立的为C1～C9的烷基或烷氧基、C2～C9的烯基或烯氧基。4.一种基于如权利要求1或2或3所述的负性液晶化合物所形成的负性液晶组合物，其特征在于：所述负性液晶组合物包括一种或多种由通式I所代表的负性液晶化合物以及一种或多种由通式II所代表的化合物；所述通式II的化学结构式是：所述通式II中：R3，R4各自独立的为C1～C8的烷基或烷氧基、C2～C8的烯基或烯氧基；R3，R4中的一个或多个氢原子可被氟原子取代；A3、A4、A5、A6各自独立的为如下基团：i、j、k各自独立的为0或1，且i+j+k≥1；Z3、Z4、Z5各自独立的为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕维军，金立诺，赵文，陈峰，段迎春，
申请(专利权)人：西安瑞立电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61