一種環(huán)己烷類液晶化合物及液晶組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)己烷類液晶化合物，該液晶化合物具有式Ⅰ所示的結(jié)構(gòu)。該液晶化合物應(yīng)用在向列型液晶組合物中，能夠與其他液晶單體良好互溶，并有效降低液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度，顯著地改善液晶組合物的響應(yīng)時間，達(dá)到快速響應(yīng)的目的。本發(fā)明還公開了一種包含式Ⅰ液晶化合物的正介電各向異性液晶組合物和一種包含式Ⅰ液晶化合物的負(fù)介電各向異性液晶組合物，這兩種液晶組合物均具有很快的響應(yīng)速度和很短的響應(yīng)時間，適用于多種顯示模式液晶顯示器和液晶顯示元件的制備，能夠給觀看者帶來良好的視覺體驗，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場價值。
【專利說明】一種環(huán)己烷類液晶化合物及液晶組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于改善液晶響應(yīng)速度的環(huán)己烷類液晶化合物及含有該環(huán)己烷類液晶化合物的液晶組合物，屬于液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶因為其特殊的物理、化學(xué)、光學(xué)特性，從20世紀(jì)中葉開始被廣泛應(yīng)用在輕薄型的顯示技術(shù)上。迄今為止，人們已經(jīng)利用液晶化合物的特性(光學(xué)各向異性Λη、介電各向異性△ ε )制作了很多液晶顯示元件，應(yīng)用在時鐘、計算器、測定機(jī)器、汽車面板、文字處理機(jī)、電子記事本、移動電話、打印機(jī)、計算機(jī)、TV等領(lǐng)域。上述液晶顯示元件中使用的液晶化合物中存在固有的液晶相，其相形態(tài)大致分為三種，即向列相、層列相和膽留相。其中，向列相液晶的應(yīng)用最為廣泛。
[0003]液晶顯示裝置利用的液晶驅(qū)動方式主要包括靜態(tài)驅(qū)動方式、多路驅(qū)動方式、有源矩陣驅(qū)動方式和雙頻驅(qū)動方式等方式。液晶顯示裝置利用的顯示方式中，迄今為止開發(fā)了動態(tài)散射型(DS模式)、客主型(GH模式)、扭曲向列型(TN模式)、超扭曲向列型(STN模式)、薄膜晶體管型(TFT模式)和強(qiáng)誘電性液晶型(FLC);近年來，TN型、STN型和TFT型3種成為市場和研發(fā)的主流。
[0004]用于顯示用的液晶材料均需要滿足以下性能:①良好的化學(xué)、物理及熱穩(wěn)定性，對電場和電磁福射的穩(wěn)定性；②旋轉(zhuǎn)粘度(Y ι)低合適的介電各向異性Λ ε和光學(xué)各向異性Λ η ;④與其他液晶化合物的相溶性好；⑤較寬的向列相溫度范圍。為了滿足上述性能要求，需要使用旋轉(zhuǎn)粘度低、閾值電壓低的液晶。但是到目前為止，還未找到任何一種單一的液晶化合物能達(dá)到上述性能要求，只能將幾種、甚至幾十種液晶化合物混合成液晶組合物，才能夠滿足液晶顯示材料的性能要求；而且，由于近年來高清TV、3D顯示等顯示元件的不斷出現(xiàn)，對液晶組合物的響應(yīng)速度的要求也逐漸增大。
[0005]早期高分子液晶具有液晶相結(jié)構(gòu)的剛性骨架中通常都含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，苯環(huán)結(jié)構(gòu)中含有一個大的共軛體系，對紫外光有較強(qiáng)的吸收，因此影響了材料的穩(wěn)定性；隨著研究的深入，環(huán)己烷環(huán)被越來越多的引入剛性骨架中，當(dāng)用環(huán)己烷環(huán)取代液晶中的苯環(huán)后，電子體系減少或消失，電荷密度分布降低，極化減弱，并且環(huán)己烷環(huán)相互交錯壘疊，形成緊密堆積，致使液晶清亮點增加，該類液晶與結(jié)構(gòu)相似的芳環(huán)類液晶相比粘度更低，且?guī)缀鯖]有紫外吸收，穩(wěn)定性更好。
[0006]目前，已有多個關(guān)于使用環(huán)己烷化合物的響應(yīng)性優(yōu)異的向列型液晶組合物的提案。日本專利JP特開平6-56717提供了一種響應(yīng)性優(yōu)異的向列型液晶組合物，該液晶組合物可形成較大的預(yù)傾角大，而且條狀排列缺陷的發(fā)生率顯著降低，該液晶組合物在化學(xué)上穩(wěn)定、能夠低電壓驅(qū)動、能夠響應(yīng)高時分割驅(qū)動；日本專利JP特開平7-126205提供了一種具有合適的復(fù)折射率的大小、可驅(qū)動的溫度范圍廣、響應(yīng)性優(yōu)異、對比度良好的向列型液晶組合物，并提供了使用該液晶組合物、電光學(xué)特性得到改善的TN-1XD、STN-1XD、TFT-1XD等液晶顯示裝置的新型環(huán)己烷化合物，從反強(qiáng)誘電狀態(tài)至強(qiáng)誘電狀態(tài)的響應(yīng)速度得到了改善。日本專利JP特愿2010-162348涉及到含有環(huán)己烷環(huán)的液晶化合物，混合在現(xiàn)有廣泛使用的液晶組合物中時粘度不上升、可以有效降低閾值電壓的液晶顯示元件的材料。然而，迄今為止公開的液晶組合物的響應(yīng)速度仍然偏慢，無法完全滿足人們對液晶顯示元件的顯示要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種用于降低向列相型液晶響應(yīng)時間的環(huán)己烷類液晶化合物，以及包含此液晶化合物的、響應(yīng)速度很快的向列相型液晶組合物。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0009]一種環(huán)己烷類液晶化合物具有式I所示的結(jié)構(gòu)，
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)己烷類液晶化合物，其特征在于:所述液晶化合物具有式I所示的結(jié)構(gòu)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)己烷類液晶化合物，其特征在于:Rn、R12分別是甲基、乙基、丙基、丁基、戍基、己基、庚基、羊基、壬基、癸基、乙烯基、稀丙基、丁烯基、乙炔基、丙塊基、丁炔基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、全氟乙烯基、全氟烯丙基、異丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、2-丁基甲基、3-甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2_丙基戍基、1-甲基戍基中的任一基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)己烷類液晶化合物，其特征在于:所述環(huán)己烷類液晶化合物為式1-1~式1-6所示的液晶化合物中的一種或幾種，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)己烷類液晶化合物，其特征在于: 所述式1-1所示的液晶化合物是式1-1-1~式1-1-5所示的液晶化合物中的一種或幾種，
5.—種包含權(quán)利要求1~4任一項所述的環(huán)己燒類液晶化合物的正介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì)量份數(shù)為2~40份的第一組分、30~90份的第二組分、O~80份的第三組分和O~20份的第四組分；所述第一組分為式I所示的環(huán)己烷類液晶化合物，第二組分為式I1、式II1、式IV所示液晶化合物中的至少一種，第三組分為式V所示液晶化合物，第四組分為式VI所示液晶化合物；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種正介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì)量份數(shù)為5~30份的第一組分、45~80份的第二組分、20~60份的第三組分和O~15份的第四組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種正介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì)量份數(shù)為8~15份的第一組分、55~65份的第二組分、20~30份的第三組分和4~6份的第四組分。
8.—種包含權(quán)利要求1~4任一項所述的環(huán)己燒類液晶化合物的負(fù)介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì)量份數(shù)為2~40份的組分A、30~90份的組分B和O~20份的組分C ;所述組分A為式I所示的環(huán)己烷類液晶化合物，組分B為式VII所示的液晶化合物，組分C為式VI和/或式VDI所示液晶化合物；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種負(fù)介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì)量份數(shù)為5~30份的組分A、45~80份的組分B和O~15份的組分C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種負(fù)介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含質(zhì) 量份數(shù)為8~15份的組分A、55~65份的組分B和4~6份的組分C。
【文檔編號】C07C23/18GK104016830SQ201410150402
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】王健, 張興, 員國良, 華瑞茂, 侯澤峰, 段雅杰 申請人:石家莊誠志永華顯示材料有限公司