液晶介質的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于液晶顯示材料技術領域，涉及一種液晶介質以及包含這些液晶介質的 液晶顯示器，尤其涉及一種含有氘代苯類化合物的液晶介質。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示器（LCD)廣泛應用于顯示信息，LCD用于直觀顯示器，以及用于投 影類型顯示器，采用的電光學模式分為TN(twisted nematic扭曲向列）、STN(super twisted nematic 超扭曲向列）、0CB(optically compensated bend 光學補償彎曲）和 ECB(electrically controlled birefringence 電控雙折身寸）、VA(vertical alignment 垂 直配向）及它們的各種變體，以及其它模式。所有這些模式都使用電場，該電場基本上垂直 于基板，或者是垂直于液晶層。除這些模式以外，也存在采用基本上平行于基板，或者是液 晶層的電場的電光學模式，如IPS(in-plan switching面內轉換）。隨著TFT(thin film transistor薄膜晶體管）陣列驅動液晶顯示（TFT-IXD)技術的飛速發展，近年來人們一直 在積極研究具有快速響應和高對比度等特性的TFT顯示器，特別地，TN、STN、FFS和IPS顯 示模式是對于根據本發明的介質而言當前商業上令人關注的應用領域。
[0003] 液晶材料一般必須具有良好的化學和熱穩定性和對電場和電磁福射的良好穩定 性。此外，液晶材料應當具有低粘度和在盒中產生短響應時間，低閾值電壓和高的對比度。
[0004] 此外，它們應當在常規操作溫度下，即在室溫以上和以下的最寬可能范圍中具有 合適的介晶相（mesophase)，例如用于上述液晶顯示器中的向列型介晶相。由于液晶通常作 為多種組分的混合物形式使用，所以重要的是各組分彼此容易混溶，依賴于液晶顯示器的 類型和應用領域，更進一步的性質，如電導率，介電各向異性和光學各向異性必須根據顯示 類型和應用領域而滿足各種要求。例如，用于具有扭曲向列結構的盒的材料應當具有正的 介電各向異性和低的電導率。
[0005] 具有TN模式的TFT元件中使用具有正介電各向異性的組成物，另一方面，具有VA 模式的TFT元件中使用具有負介電各向異性的組成物。具有IPS模式的TFT元件中使用具 有正或負介電各向異性的組成物。具有PSA模式的TFT元件中使用具有正或負介電各向異 性的組成物。
[0006] 最理想的TFT元件具有可使用的溫度范圍廣、響應時間快、對比度高、閾值電壓 低、電壓保持率大、壽命長等的特性。因此，液晶介質的理想特性為向列相的高上限溫度、向 列相的低下限溫度、小粘度、大光學各向異性、大介電各向異性、大電阻率、對紫外線的高穩 定性、對熱的高穩定性等。
[0007] 本發明的目的是提供液晶介質，能夠應用于液晶顯示器，特別優選應用于TN、STN、 FFS和IPS顯示模式。目前為止還沒有任何單一的液晶材料單獨用在液晶顯示器中，而不用 開發其它性能特性的組合物就能夠滿足性能要求。因此，不斷開發新的性能優異的液晶材 料對液晶顯示發展具有重要的意義。
【發明內容】
[0008] 本發明的一個目的是為一種于下述特性中充分滿足至少一個特性的液晶組成物， 向列相的高上限溫度、向列相的低下限溫度、小粘度、大光學各向異性、大介電各向異性、高 電阻率、對紫外線的高穩定性、對熱的高穩定性等。本發明的另一個目的是為一種含有上述 介質的液晶顯示元件。本發明的又一個目的是為一種具有適當的光學各向異性、大介電各 向異性、對紫外線的高穩定性等特性的液晶介質，以及具有短的響應時間、大電壓保持率、 高對比度、長壽命等特性的AM顯示元件。
[0009] 在本發明的優選實施方案中，液晶介質包含至少一種氘代化合物，該化合物具有 寬的向列相溫度，適中的粘度，大的介電各向異性，高的電阻率和電荷保持率，低功耗，響應 時間短，對紫外線和熱的穩定性高等特性，而且該化合物與同類化合物相比，具有合成路線 簡單，成本低，收率高等特點，且在液晶介質中能夠起到優良的效果。
[0010] 本發明具體提供了一種液晶介質，所述液晶介質包含一種或多種式I所示液晶化 合物 [0011]
【主權項】
1. 一種液晶介質，其特征在于，所述液晶介質包含一種或多種式I所示液晶化合物
I 其中，Rtl表示H、環戊基、環丁基、環己基、環庚基、碳原子數為1-12的烷基、碳原子數 為1-12的烷基被CN、CF3單取代或被鹵素至少單取代所形成的基團、碳原子數為2-12的 烷基中的一個或多個CH2基團各自獨立地被-0-、
，-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、 或-O-CO-O以0原子不直接連接的方式替代所形成的基團；其中另外的，上述包含H的基團 中的任意一個或多個H可以被氘、氟、氯取代； -COO-、-00C-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF 2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C 2F4-和 / 或-CF = CF-中 的一種或多種； D表示氣取代基； Xp X2、X3各自獨立地表示H、氣、F或Cl ; Y表示-Q-P，Q表示0&、00&、(^4、0(^4或者單鍵，？表示!1、？、(：1、0隊碳原子數為1-12 的烷基、碳原子數為1-12烷氧基或碳原子數為2-10個碳原子的鏈烯基；
可相同或不同，各自獨立地表示下列基團中的一種或多種：
η表示0、1或2。
2. 根據權利要求1所述液晶介質，其特征在于，所述液晶介質還包含一種或多種式II 所示的中性雙環化合物
II 其中，Ri、R2可相同或不同，各自獨立地表示Η、碳原子數為1-10的烷基、碳原子數為 1-10的烷氧基或碳原子數為2-10的鏈烯基。
3. 根據權利要求1或2所述的液晶介質，其特征在于，所述液晶介質還包含一種或多種 式III所示化合物、一種或多種式IV所示化合物和/或一種或多種式V所示化合物
其中，R3、R4、&各自獨立地表示Η、環戊基、環丁基、環己基、環庚基、碳原子數為 1-12的烷基、碳原子數為1-12的烷基被CN、0&單取代或被鹵素至少單取代所形成的 基團、碳原子數為2-12的烷基中的一個或多個CH2基團各自獨立地被-0-、
-S-、-CO-、-C0-0-、-0-C0-、或-O-CO-O以O原子不直接連接的方式替代所形成的基團，其 中另外的，上述包含H的基團中的任意一個或多個H可以被氘、氟、氯取代； 尺5、1?7各自獨立地表示Η、碳原子數為1-10的烷基、碳原子數為1-10的烷氧基或碳原子 數為2-10的鏈烯基； Y1表示F、C1、碳原子數為1-6的烷基、碳原子數為1-6的鹵代烷基、碳原子數為2-6的 烯基、碳原子數為2-6的鹵代烯基、碳原子數為1-6的鹵代烷氧基或碳原子數為2-6的鹵代 烯氧基；
各自獨立地表示下列基團中的一種或多種：
Z3、Z4、、Z5、Z6可相同或不同，各自獨立地表不單鍵、-CH 2_、-CH2_CH2-、- (CH2) 3_、- (CHINCH = CH_、_C = C-、-C00-、-00C-、-CF20-、-0CH2-、-CH20-、-0CF 2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、_C 2F4-或-CF = CF-; m、1、〇、t各自獨立地表示0,1或2。
4.根據權利要求1至3中任一所述液晶介質，其特征在于，所述液晶介質還包含一種或 多種式VI所示化合物和/或一種或多種式W所示化合物
其中，R8、馬各自獨立地表示Η、碳原子數為1-10的烷基、碳原子數為1-10的烷氧基、 碳原子數為2-10的鏈烯基、碳原子數為2-10的鏈烯氧基、環戊基、環丁基或環庚基； Υ2、乙各自獨立地表示F、C1、碳原子為1-6的烷基、碳原子為1-6的烷氧基、碳原子數 為1-6的鹵代烷基、碳原子數為1-6的鹵代烷氧基、碳原子數為2-6的鹵代烯基、碳原子數 為1-6的鹵代烷氧基或碳原子數為2-6的鹵代烯氧基； Χ6、Χ7、Χ8、乂9各自獨立地表示H、F或Cl ; Z7表示-CH 2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH = CH-、反式-CF = CF-、-CH2O-或單鍵；
-各自獨立地 表不下列基團中的一種或多種：
p、q、r、s各自獨立地表示0、1、2或3。
5. 根據權利要求1至4中任一所述液晶介質，其特征在于，所述η表示0或I，Z 示單鍵，Xi、&各自獨立地表示H或者F，Y表示H、F或者OCF 3。
6. 根據權利要求1至5中任一所述液晶介質，其特征在于，所述一種或多種式I所示 化合物的總質量含量為1-80%，所述一種或多種式I所示化合物為如下式I -1至式I -15 所示化合物中的一種或多種化合物：
所示式I -1至式I -15中，R各自獨立地表示碳原子數為1-8的烷基、環戊基、環丁基， 所述R所示基團中的一個或多個H原子可以被氘原子取代；R'表示碳原子數為1-5的烷基， 所述碳原子數為1-5的烷基中的一個或多個H原子可以被氘原子取代；D為氘原子。
7.根據權利要求2至6中任一所述液晶介質，其特征在于，所述一種或多種式II所示化 合物的總質量含量為1-70%，所述一種或多種式II所示化合物為如下式II -1至式II -4所 示化合物中的一種或多種化合物：
所述式II -1至式II -4中，R1各自獨立地表示碳原子數為1-5的烷基。
8.根據權利要求3至7中任一所述液晶介質，其特征在于，所述液晶介質包含一種或多 種如下所示化合物，所述一種或多種如下所示化合物的總質量含量為1-60% :
所述以上各式中，R各自獨立地表示碳原子數為1-8的烷基、碳原子數為2-5的鏈烯基、 環戊基或環丁基，R'各自獨立地表示碳原子數為1-5的烷基、碳原子數為1-5的烷氧基或 碳原子數為2-5的鏈烯基。
9.根據權利要求4所述的液晶介質，其特征在于，所述液晶介質包含一種或多種如下 所示化合物，所述一種或多種如下所示化合物的總質量含量為1-50%，：
所述上述式中，R〇、R'各自獨立地表示碳原子數為1-8的烷基或碳原子數為2-5的鏈 稀基。
10. 根據權利要求1-9中任一所述的液晶介質，其特征在于，所述液晶介質應用于 FFS-TFT、IPS-TFT中，不需要添加旋光性物質；所述液晶介質應用于TN-TFT，則需添加質量 分數為0. 1?0. 5 %的旋光性化合物。
11. 一種電光學液晶顯示器，其特征在于，所述電光學顯示器含有權利要求1-10中任 一所述的液晶介質。
【專利摘要】本發明涉及一種具有正或負介電各向異性的極性化合物的混合物的液晶介質及其用于電光學目的的用途和包含此介質的電光學顯示器，特別應用于TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS和VA的應用。該液晶介質具有寬的向列相溫度，適中的粘度，大的介電各向異性，高的電阻率和電荷保持率，低功耗，響應時間快，對紫外線和熱的穩定性高。其特征在于它包含一種或多種通式Ⅰ的化合物，其中各參數具有說明書中給出的含義。
【IPC分類】C09K19-46, C09K19-12, C09K19-30, C09K19-44, G02F1-1333
【公開號】CN104531167
【申請號】CN201410834702
【發明人】崔青, 徐凱, 喬云霞, 李銳, 溫剛, 豐景義, 樊潔
【申請人】石家莊誠志永華顯示材料有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日