[發(fā)明專利]含有環(huán)烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610916616.2
• 申請(qǐng)日: 2016-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN107973766B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明;高紅茹;張芳苗;孟勁松;員國(guó)良;張興;趙磊;鄧佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊誠(chéng)志永華顯示材料有限公司
• 主分類號(hào): C07D307/91
• 分類號(hào): C07D307/91;C07D407/10;C07D407/12;C09K19/34;G02F1/13
• 代理公司: 北京市蘭臺(tái)律師事務(wù)所 11354
• 代理人: 張峰

本發(fā)明公開了一種含有環(huán)烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其制備方法與應(yīng)用。該化合物如式I所示。本發(fā)明提供的式I化合物分子結(jié)構(gòu)中，含有環(huán)烷端基的氧芴衍生物的液晶化合物，與以柔軟的烷基鏈為端基相比表現(xiàn)出更好的互溶性，故利用本發(fā)明提供的式I所示化合物可改善液晶化合物的互溶性，拓展液晶混合物的應(yīng)用范圍，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液晶化合物及應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種含有環(huán)烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

自1888年奧地利科學(xué)家萊尼茨爾第一次合成出來了液晶以來，液晶產(chǎn)業(yè)真正的發(fā)展是近30多年的事，由于液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，如驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、可以實(shí)現(xiàn)平板顯示等，液晶單體和液晶顯示都經(jīng)歷了巨大的的發(fā)展，液晶單體目前已合成了1萬多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進(jìn)行分類，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶、酯類液晶、炔類、二氟甲氧橋類、乙烷類及雜環(huán)類等。液晶顯示也從30年前的黑白小屏幕的TN、STN發(fā)展到現(xiàn)在彩色大屏幕的TN-TFT、VA-TFT、IPS-TFT、PDLC等。

新型液晶顯示方式主要有光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式(OCB)、共面轉(zhuǎn)變液晶顯示(IPS)、垂直取向模式(VA)、軸對(duì)稱微結(jié)構(gòu)液晶顯示(ASM)、多疇扭曲液晶顯示等。

各種顯示方式液晶盒的設(shè)計(jì)不同、驅(qū)動(dòng)方式不同，液晶分子指向矢和玻璃基板方向不同，光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式(OCB)、共面轉(zhuǎn)變液晶顯示(IPS)液晶分子指向矢和玻璃基板方向是平行的，而垂直取向模式(VA)、軸對(duì)稱微結(jié)構(gòu)液晶顯示(ASM)在無電場(chǎng)狀態(tài)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，液晶的介電各向異性(△ε)既可以是正的，也可以是負(fù)的。

垂直取向模式(VA)所有液晶分子在零場(chǎng)時(shí)和玻璃基板方向垂直，與垂直入射光線平行。當(dāng)偏振片正交時(shí)，會(huì)顯示良好的暗態(tài)，所以該類器件有良好的對(duì)比度，用到液晶的介電各向異性(△ε)必須是負(fù)的。液晶的光學(xué)各向異性(△n)、液晶盒的厚度(d)、入射光的波長(zhǎng)(λ)幾乎影響不到對(duì)比度。垂直取向模式(VA)的響應(yīng)時(shí)間比扭曲型器件要短得多，約為一半左右。在外加電壓影響下，VA器件主要產(chǎn)生的是液晶分子的彎曲形變，ECB產(chǎn)生的是液晶分子的展曲形變，而扭曲顯示產(chǎn)生的是液晶分子的扭曲形變，其響應(yīng)時(shí)間也分別與彎曲、展曲、扭曲彈性常數(shù)成反比，由于大部分的液晶在通常的情況下液晶的彎曲彈性常數(shù)大于展曲彈性常數(shù)，展曲彈性常數(shù)又大于扭曲彈性常數(shù)，這也是VA器件響應(yīng)時(shí)間較快的原因。

在專利US20150259602中，公開了如下化合物：

其中R’和R”表示烷基。由于側(cè)向二氟及分子內(nèi)存在剛性結(jié)構(gòu)氧芴限制二苯環(huán)之間的偏轉(zhuǎn)，使得這類化合物具有較高的介電各向異性的絕對(duì)值，以及很高的雙折射。但也因?yàn)閯傂匝踯汰h(huán)的存在，此類烷基取代的液晶化合物互溶性較差，低溫下易析出。為了能使顯示器件的性能更加接近理想化，人們一直在致力于研究新的液晶化合物，這得以使液晶化合物及顯示器件的性能仍在不斷的向前發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種含有環(huán)烷基的氧芴衍生物的液晶化合物及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明所提供的含有環(huán)烷基的氧芴衍生物的液晶化合物，其結(jié)構(gòu)通式如式I所示，

所述式I中，H表示環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基或2-四氫呋喃基中的一種；Z表示單鍵、-CH₂-、-O-、-CH₂CH₂-或-CH₂O-中的一種；X表示氫原子、氟原子、碳原子數(shù)為1-7的烷基或碳原子數(shù)為1-7的烷氧基中的一種。

所述式I所示化合物優(yōu)選式I1至式I15所示的化合物：