有机化合物、包含该有机化合物的液晶介质、液晶组合物及液晶元器件制造技术

本发明专利技术公开一种有机化合物，该有机化合物的结构中包含基团MES‑R，其中，MES表示含有至少一个环体系的介晶基团并且R表示锚固基团，所述锚固基团包含至少一个季氨基N原子。将该有机化合物用于液晶介质或液晶组合物中，使得得到的液晶介质或液晶组合物不需要使用配向层就能够使液晶分子按照一定的方向配向，从而解决了现有的液晶显示技术中由于制造配向层而导致的制造成本高的问题。本发明专利技术还公开了包含该有机化合物的液晶介质、液晶组合物以及液晶元器件。

【技术实现步骤摘要】
有机化合物、包含该有机化合物的液晶介质、液晶组合物及液晶元器件
本专利技术涉及液晶显示
更具体地，涉及一种有机化合物、包含该有机化合物的液晶介质、液晶组合物及液晶元器件。
技术介绍
随着显示技术的发展，液晶显示器件(LiquidCrystalDisplay，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。目前，常用的液晶显示器件(LCD)中，彩膜基板和TFT基板上分别有一层薄膜材料，其主要作用是使液晶分子按一定方向排列，称之为配向层(PI)。这种配向层主要分为摩擦配向型和光配向型。配向层具有均一性、密着性和稳定性的特点。但是，配向层也具有一定的缺点。首先摩擦配向型配向层在液晶显示器件显示过程中容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题降低液晶显示器件制成良率，而光配向型虽然可以避免前述问题，但由于光配向型配向层材料特性受限，其耐热性和耐老化性较差，同时锚定液晶分子的能力也较弱，从而影响液晶显示器件的显示效果；其次，配向层在TFT-LCD上成膜的工艺也较为复杂，导致液晶显示器件生产成本提高。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种有机化合物，将该有机化合物用于液晶介质或液晶组合物中，使得得到的液晶介质或液晶组合物不需要使用配向层就能够使液晶分子按照一定的方向配向，从而解决了现有的液晶显示技术中由于制造配向层而导致的制造成本高的问题。本专利技术的第二个目的在于提供一种液晶介质。本专利技术的第三个目的在于提供一种液晶组合物，该液晶组合物不需要使用配向层就能够使液晶分子按照一定的方向配向，简化了液晶显示器件的制造工艺，节约了成本，并且避免了配向层自身所存在的制成良率差、耐热性和耐老化性差导致显示效果不良的缺陷，进一步提高液晶显示器件的性能以及生产效率。该液晶组合物尤其适用于显示器或TV中。本专利技术的第四个目的在于提供一种液晶显示元件或液晶显示器。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种有机化合物，所述有机化合物的结构中包含基团MES-R，其中，MES表示含有至少一个环体系的介晶基团并且R表示锚固基团，所述锚固基团包含至少一个季氨基N原子。优选地，所述有机化合物的结构式如下式I所示：其中，R0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,且任一个-CH2-可以被环烷基取代；任意不相连的-CH2-可以被O取代；u选自1、2或3；k1、k2各自独立地表示芳族、杂芳族、酯肪环、稠环、螺环或桥环，其中的-CH2-可以被O、S、一个或多个L、一个或多个-Sp1-P取代；L表示氟、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,且任一个-CH2-可以被环戊基、环丁基、环丙基或-Sp2-X1取代；Z0表示单键、O、S、CO、COO、OCO、OCOO、OCH2、CH2O、SCH2、CH2S、CF2O、OCF2、CF2S、SCF2、(CH2)n1、CF2CH2、CH2CF2、(CF2)n1、CH＝CH、C≡C、CF＝CF、CH＝CH-COO、OCO-CH＝CH、C(R1R2)n1、CH(-Sp1-P)、CH2CH(-Sp1-P)、CH(-Sp1-P)CH(-Sp1-P)；P表示H或可聚合基团；n1选自1、2、3或4；R1、R2表示H或碳原子数为1-5的烷基，且至少一个为碳原子数为1-5的烷基；Rx表示下述式(a)、(b)或(c)所示的基团：m1选自1、2、3或4；表示芳族、酯肪环或稠环，其中的-CH2-可以被O、S、一个或多个L、一个或多个-Sp1-P取代；Sp1、Sp2、Sp3表示单键或间隔基团；S1、S2表示三价或四价基团；X1为季氨基N原子。优选地，所述有机化合物的结构式如下式I1-I3所示：为达到上述第二个目的，本专利技术提供一种液晶介质，该液晶介质包含低分子量液晶组分以及一种或多种如上述第一个目的提供的有机化合物。为达到上述第三个目的，本专利技术提供一种液晶组合物，该液晶组合物包含一种或多种如上述第一个目的提供的有机化合物。优选地，所述液晶组合物中还包含一种或多种结构式如下式II所示的化合物、以及，一种或多种如下式III所示的化合物：其中，R11、R21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；各自独立地表示R3、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R3、R4中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；Z1、Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-或-CH2O-；各自独立地表示m表示1或2；n表示0、1或2。优选地，所述一种或多种结构式如下式II所示的化合物选自式II1-II17所示的化合物：优选地，所述一种或多种式Ⅲ所示化合物选自式III1-III15所示化合物，其中，R3、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R3、R4中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代。优选地，所述液晶组合物为负介电各向异性液晶组合物，所述液晶组合物还包含一种或多种式IV所示的化合物，其中，R5、R6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的链烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构中包含基团MES-R，其中，MES表示含有至少一个环体系的介晶基团并且R表示锚固基团，所述锚固基团包含至少一个季氨基N原子。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构中包含基团MES-R，其中，MES表示含有至少一个环体系的介晶基团并且R表示锚固基团，所述锚固基团包含至少一个季氨基N原子。


2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构式如下式I所示：



其中，R0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，且任一个-CH2-可以被环烷基取代；任意不相连的-CH2-可以被O取代；
u选自1、2或3；
k1、k2各自独立地表示芳族、杂芳族、酯肪环、稠环、螺环或桥环，其中的-CH2-可以被O、S、一个或多个L、一个或多个-Sp1-P取代；
L表示氟、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,且任一个-CH2-可以被环戊基、环丁基、环丙基或-Sp2-X1取代；
Z0表示单键、O、S、CO、COO、OCO、OCOO、OCH2、CH2O、SCH2、CH2S、CF2O、OCF2、CF2S、SCF2、(CH2)n1、CF2CH2、CH2CF2、(CF2)n1、CH＝CH、C≡C、CF＝CF、CH＝CH-COO、OCO-CH＝CH、C(R1R2)n1、CH(-Sp1-P)、CH2CH(-Sp1-P)、CH(-Sp1-P)CH(-Sp1-P)；
P表示H或可聚合基团；
n1选自1、2、3或4；
R1、R2表示H或碳原子数为1-5的烷基，且至少一个为碳原子数为1-5的烷基；
Rx表示下述式(a)、(b)或(c)所示的基团：



m1选自1、2、3或4；

表示芳族、酯肪环或稠环，其中的-CH2-可以被O、S、一个或多个L、一个或多个-Sp1-P取代；
Sp1、Sp2、Sp3表示单键或间隔基团；
S1、S2表示三价或四价基团；
X1为季氨基N原子。


3.根据权利要求2所述的液晶介质，其特征在于，所述有机化合物的结构式如下式I1-I3所示：





4.一种液晶介质，其特征在于，包含低分子量液晶组分以及一种或多种如权利要求1-3任一项所述的有机化合物。


5.一种液晶组合物，其特征在于，包含一种或多种如权利要求1-3任一项所述的有机化合物。


6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包含一种或多种结构式如下式II所示的化合物、以及，一种或多种如下式III所示的化合物：



其中，R11、R21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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一平，孙新战，邢杰浩，姜军，魏天宇，
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