[发明专利]一种氮杂环负性液晶化合物及其组合物

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种氮杂环负性液晶化合物，该材料具有较低的熔点、较大的光学各向异性和适中的介电各向异性等特点，适合于3D液晶显示、激光通讯等应用领域。

背景技术

液晶显示器具有款式多样、低能耗、无辐射、无闪烁、体积小、画质优美、寿命较长等优点，是备受青睐的显示器之一。近年来，3D显示由于其图像效果逼真等优点而受到广泛关注。因此研制与开发满足3D显示需求的液晶材料就显得尤为重要。3D显示用液晶材料一般需要满足以下要求，高的介电各向异性、高的光学各向异性、低熔点和高清亮点。此外，较高介电各向异性值的液晶化合物可以较大程度降低液晶的驱动电压，从而节约电池的能耗，延长电池的使用时间。较高的光学各向异性值有利于降低液晶器件的盒厚，从而提高液晶的响应速度。因此开发具有大介电各向异性和高光学各向异性的液晶化合物一直为液晶领域研究的热点课题之一。三联苯结构液晶分子由于其合成步骤简单，稳定性较好等优点，一直备受研究者的广泛关注。文献Opto-Electron.Rev.2008，16(4)，379-385和Liqcryst，2008,35(12)，1401-1408中均报道了三联苯化合物，其结构如下所示：

通过对该类液晶化合物的热性能分析(如R₁、R₂分别为C2和C4时，化合物的液晶相区为Cr54N99I)，不难发现，该类化合物的熔点仍较高。此外，通过对该类化合物的制备和性能研究，发现其光学各向异性值在0.22左右，难以满足其在3D显示器件中的应用。

发明内容

为了克服背景技术中存在的缺陷或不足，本发明提供一种光学各向异性高、熔点低、清亮点高，相变区间宽的液晶化合物。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种氮杂环负性液晶化合物，结构通式如(1)所示：

其中R₁、R₂均表示碳数1～9的直链烷烃；A、B表示-CH-或者N，但不同时为-CH-或N；(F)_x表示苯环上任意位置氟原子取代，x表示氟原子的取代个数，其取值为0～4。

根据本发明，其中优选R₁、R₂为碳数2～5的直链烷基，x取值为0；以及含有该化合物的组合物。

根据本发明，结构通式如(2)所示，所述x的取值为0～2。

根据本发明，结构通式如(3)所示：所述x的取值为0～2。

根据本发明，优选的例子具体结构式如下：

本发明将三联苯结构中的其中一个苯环用富电子和一定偶极距的吡啶环替代，从而增加化合物的光学各向异性值和介电各向异性值。但是，引入富电子基团通常会伴随着化合物的熔点增加。然本发明研究发现，与文献(Opto-Electron.Rev.2008，16(4)，379-385)中报道的三联苯化合物相比，本发明将其中一个苯环用吡啶环替代后，呈现出了更低的熔点和更高的清亮点。

所述的液晶组合物包含至少一种通式(1)所示的液晶化合物，所述通式(1)所示的液晶化合物在液晶组合物中的重量百分含量为小于等于50％且不为零。

根据本发明，其中优选所述液晶组合物还包含有一种或多种通式(4)所示的化合物，且每种化合物的重量百分含量为5％～60％。

其中R₁、R₂为直链烷基、烷氧基、烯基、含有烯键的烷基、F、Cl，环A、环B、环C为苯环或环己烷，其中苯环可以被1个或多个氟原子取代，n＝0或1。

本发明的优点：介电各向异性大、光学各向异性高、熔点低、清亮点高，相变区间宽，适合于3D液晶显示以及相位调制器件等。

附图说明

图1表示化合物5-丁基-2-(4-乙基-2'，3'-二氟-4'-联苯基)吡啶的核磁共振氢谱图。

图2表示化合物5-丁基-2-(4-乙基-2'，3'-二氟-4'-联苯基)吡啶的质谱图。

图3表示化合物2-丁基-5-(4-乙基-2'，3'-二氟-4'-联苯基)吡啶的核磁共振氢谱图。

图4表示化合物2-丁基-5-(4-乙基-2'，3'-二氟-4'-联苯基)吡啶的质谱图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。