[发明专利]新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物及其组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶化合物以及包括所述液晶化合物的组合物，更具体地说，本发明涉及一种新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物以及包括所述液晶化合物的液晶组合物。

背景技术

液晶材料主要应用于液晶显示器的电介质中，这是因为外加电压可以改变这类物质的光学性能。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员极其公知的，并可以包含各种效应。这类器件的实例是具有动态散射的液晶盒、DAP（配向相变形）液晶盒、宾/主型液晶盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN（超扭曲向列）液晶盒、SBE（超双折射效应）液晶盒和OMI（光膜干涉）液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外，还存在用于平行于基板和液晶面的电场操作的液晶盒，例如IPS（面内切换）液晶盒。特别的，TN、STN和IPS液晶盒，尤其是TN和IPS液晶盒是本发明的介质的目前具有商业意义的应用领域。

液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和良好的对电场和电磁辐射的稳定性。此外，液晶材料应该具有低粘度并在液晶盒内产生短寻址时间、低阈值电压和高对比度。它们还应该在普通操作温度下，即在高于和低于室温的可能的最宽范围内，具有适用于上述液晶盒的介晶相，例如向列型或胆甾型介晶相。然而，液晶通常作为多种组分的混合物使用，这些组分容易彼此混溶。另外，液晶的其他性能，如电导率、介电各向异性和光学各向异性必须根据晶盒类型和应用领域而满足各种要求。

使用在MLC显示器、笔记本或者汽车仪表上的混合液晶，除了涉及对比度和响应时间有关的问题外，要想取得高的电阻率也出现了困难，随着电阻率的降低，显示器的对比度会变差，并可能产生余像消失的问题。对于TV和视频应用，需要具有短的响应时间的显示器。特别的，如果使用具有低粘度值的液晶组合物，可以实现这种短的响应时间。但是，稀释用添加剂通常降低了清亮点并由此降低混合液晶的工作范围。如在TN液晶盒中，需要促成液晶盒中的下列优点的介质：

1、扩大的向列相范围（特别是低至低温）；

2、在极低温度下的可切换性；

3、提高的抗紫外线辐射性；

4、低阈值电压。

但是现有的技术中得到的混合液晶不能在保持其他参数的同时实现这些优点。因此，仍然及其需要没有表现出这些缺点或在较低程度上表现出这些特点的具有极高电阻率、高的介电各向异性、同时具有大工作温度范围、短响应时间（即使在低温下）和低阈值电压的混合液晶。

本发明提供了一种或数种具有上述性质的液晶单体及含有该液晶单体的液晶组合物。该液晶组合物具有高的介电各向异性、较低的驱动电压、良好的低温互溶性，较高的清亮点，较快的响应时间，可应用于含液晶介质的液晶元件，如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物，该化合物具有较好的化学和物理稳定性，与同类含环己基的单体相比较，具有较大的介电各向异性。

本发明的另一目的是提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物具有具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压。

为解决上述问题，本发明提出如下技术方案：

本发明的一个方面，提供一种包含二氧杂饱和茚环类新型化合物，所述化合物具有通式（Ⅰ）所示的结构：

其中，

所述R₁选自由-H、-F和C₁~C₅的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R₁中至少有一个-CH₂-可以被-O-、-S-、-SiH₂-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接，且O、S和Si原子不与环直接相连；