[發明專利]液晶介質及液晶組合物

有效

• 申請號: 201210269898.3
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102795974A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 劉琦;譚玉東
• 申請（專利權）人: 江蘇和成顯示科技股份有限公司
• 主分類號: C07C43/225
• 分類號: C07C43/225;C07C41/16;C09K19/32;G02F1/13
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲

技術領域

本發明涉及作為負性液晶介質的組分的含茚環結構的化合物及其制備方法和應用

背景技術

對于液晶顯示元件來講，根據液晶的顯示模式分為PC（phase?change，相變）、TN（twist?nematic，扭曲向列）、STN(super?twisted?nematic，超扭曲向列)、ECB（electrically?controlled?birefringence，電控雙折射）、OCB（optically?compensated?bend，光學補償彎曲）、IPS（in-plane?switching，共面轉變）、VA（vertical?alignment，垂直配向）等類型。根據元件的驅動方式分為PM（passive?matrix，被動矩陣）型和AM（active?matrix，主動矩陣）型。PM分為靜態（static）和多路（multiplex）等類型。AM分為TFT（thin?film?transistor，薄膜晶體管）、MIM（metal?insulator?metal，金屬-絕緣層-金屬）等類型。TFT的類型有非晶硅（amorphous?silicon）和多晶硅（polycrystal?silicon）。后者根據制造工藝分為高溫型和低溫型。液晶顯示元件根據光源的類型分為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。

這些效應中應用最普遍的是TN效應，STN效應和SBE（超扭曲雙折射）效應。在這些電光效應和其相似的電光效應中，均使用正介電各向異性的液晶介質。除了提到的使用正介電各向異性的液晶介質的電光效應外，還有其它的利用負介電各向異性的液晶介質的電光效應，例如ECB（電控雙折射）效應和其子形式DAP（配相向變形）效應，VAN效應和CSH（彩色超垂面）效應。

液晶材料必須具有良好的化學和熱穩定性和對電場和電磁輻射的良好穩定性。此外，液晶材料應當具有低粘度和短響應時間，低閾值電壓和高對比度。而組合物的光學各向異性與元件的對比度相關聯。

近年來在大尺寸液晶電視中，液晶分子垂直排列（VA）的薄膜晶體管（TFT）顯示模式得到廣泛應用。其優點是視角寬、響應速度快、對比度較大。傳統的扭曲-向列模式（TN）使用介電各向異性為正(Δε＝ε∥－ε⊥，Δε＞0)的液晶材料，在分子長軸方向上具有極性基團，使得長軸方向介電常數（ε∥）大于短軸方向介電常數（ε⊥）；而VA模式要求所采用的液晶材料具有負性值較大的介電各向異性（Δε<0）和較大的光學各向異性（Δn）。

在液晶顯示器中，要求顯示器的工作電壓應該盡可能的低，因而需要具有大的介電各向異性絕對值的液晶介質。

為了確保滿意的品質，特別是低電壓的特性，在VA-TFT顯示器中，需要具有大的介電各向異性絕對值，適當的光學各向異性，低的粘度，寬的工作溫度范圍，高的響應速度，良好的化學穩定性，良好的紫外光穩定性及良好的互溶性的物質。

眾所周知，各向異性液晶化合物特別是負介電各向異性的液晶材料，其化合物分子多數是由2、3位被鹵素、三氟甲基或氰基取代的芳香環組成，在需要時芳環之間以共價鍵相連，通式分子中含有一個或更多的側向基團，這些側向基團通常是氰基或硝基。

在德國專利DE2240864、DE2613293和DE2835662中涉及了此類負介電各向異性的液晶組合物，它們具有負的介電各向異性（Δε）。

在中國專利CN1454890中描述了由下式表示的負介電各向異性液晶化合物

然而，這些負性的液晶材料具有很弱的負介電各向異性。

液晶材料領域的研發仍然任重而道遠，為了改善液晶元件的性質，仍然需要努力開發能夠優化液晶顯示器的新型化合物。

因此，本發明的目的在于提供具有優良性能用于液晶介質的化合物。該化合物具有負介電各向異性，特別適合用于VA顯示模式中，能夠滿足液晶元件對大的介電各向異性絕對值，適當的光學各向異性，低的粘度，寬的工作溫度范圍，高的響應速度，良好的化學穩定性，良好的紫外光穩定性及良好的互溶性等要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以作為液晶介質的組分的含茚環結構的化合物，該化合物可以作為負性液晶材料。

本發明的另一目的是提供上述含茚環結構的化合物的制備方法。

本發明的又一目的是提供一種包括所述含茚環結構的化合物的液晶組合物。

本發明的再一目的是提供一種包括所述液晶組合物作為構成要素的液晶元件。