[发明专利]液晶化合物及包括此化合物的液晶组合物

说明书

技术领域

本发明是涉及一种液晶化合物，特别是有关于一种含对二氮己环基(哌嗪 基，piperazine)的液晶化合物。

背景技术

液晶具有介电与光学异方性，同时具备良好的分子取向与流动特性，当 受到光、热、电场或磁场等外界刺激时，分子的取向很容易发生变化，造成液 晶材料明暗对比的改变或显现出其它特殊的电气光学效果，若作成显示器，将 拥有质量轻、容易携带、体积小不占空间等优势，且能量消耗较低。因此，近 几年来，液晶材料俨然成为各种可携式电子及信息产品中不可或缺的显示媒 体，不只广泛应用于电子表、计算器及汽车仪表板的显示器，更被使用于例如 扭曲向列型(TN，twisted nematic)及超扭曲向列型(STN，super twisted nematic) 超薄型液晶显示器的显示材料。其它如笔记型计算机、投影机光闸组件或复印 机存储元件等，都显示了液晶材料在应用上的普遍与重要性。

于化学特性上，理想的液晶材料应具备宽广的向列型液晶相范围、低熔 点、低熔解热、物化稳定性及无色。而于物理特性上，理想的液晶材料则应具 备高介电各向异性(dielectric anisotropy，Δε)及高双折射率(birefringence，Δn)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高介电各向异性、高双折射率且无色、高光 热稳定性及高兼容性的液晶化合物。

本发明的一实施例，提供一种液晶化合物，具有下列化学式(I)：

其中

Y1、Y2与Y3独立地为氢、卤素、氰基或氰硫基；以及R为C1～12烷 基或C1～12烷氧基。

本发明的一实施例，提供一种液晶组合物，包括：一第一液晶化合物， 具有上述化学式(I)；以及一第二液晶化合物，具有下列化学式(Z1)～(Z9)：

其中R¹为C1～9烷基，B为卤素或氰基，R²、R³与R⁴独立地为C1～10 烷基，其中一亚甲基(methylene)为氧原子或乙烯基所取代，至少一氢原子为氟 原子所取代，R⁵与R⁸独立地为C1～10烷基，其中一亚甲基为氧原子所取代， R⁶、R⁷与R⁹独立地为C1～10烷基，A1、A2、A3与A5独立地为反式-1，4-环 己基(trans-1，4-cyclohexylene)或1，4-亚苯基(1，4-phenylene)，A4为1，4-亚苯基， 其中至少一氢原子为氟原子所取代，Z¹为亚乙基(ethylene)或乙炔基，m与n 为0～2，X³为氢或氟，其中该第一液晶化合物与该第二液晶化合物的重量比例 介于0.5∶99.5～35∶65，优选地，该第一液晶化合物与该第二液晶化合物的重 量比例介于5∶95～10∶90。

本发明利用对液晶分子化学结构的修饰，以改善其化学特性及物理光电 特性，以利应用于各种液晶显示组件。本发明液晶化合物的特征在于其分子结 构中导入一哌嗪基(piperazine)，以提供电子对产生共振，增加偶极距(dipole moment)，并通过结构中的极性官能基(Y¹、Y²及Y³)产生拉电子效应，而提高 介电异方性(Δε)，另一方面，由于增长分子主轴上的共轭结构可提高液晶分子 双折射率，因此本发明于液晶化合物的分子主轴上导入例如苯环及叁键的共轭 结构，以提高其双折射率(Δn)。此外，本发明液晶化合物末端极性官能基(Y¹、 Y²及Y³)为无色的卤素、氰基或氰硫基，使导入该等官能基时不至干扰显示器 效果。另本发明大偶极距、低粘度的高介电各向异性液晶化合物应用于例如扭 曲向列型(TN)、胆甾型(ChLC)或高分子聚合型(PDLC)的液晶配方时，也可降 低驱动电压。综上所述，本发明液晶化合物除可达到高介电各向异性及高双折 射率外，也具有无色、高光热稳定性及高兼容性的优点。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实 施例作详细说明如下：

具体实施方式