[发明专利]含六氢并环戊二烯类新型液晶化合物及其组合物和应用

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和应用，更具体地说，本发明涉及一种新型的含六氢并环戊二烯类的液晶化合物以及包括所述液晶化合物的液晶组合物和应用。

背景技术

物理学上把物质分为三态，即固态、液态和气态。在自然界中，大部分材料随温度的变化只呈现固态、液态和气态三种状态，液晶（Liquid Crystal）是不同于通常的固态、液态和气态的一种新的物质状态，它是能在某个温度范围内兼有液体和晶体两者特性的物质状态，也叫作液晶相或中介相，故又称为物质的第四态。

液晶的种类很多，自然存在的和人工合成的液晶多达数千种，但他们基本上都是有机化合物。按液晶相形成的条件来归纳分类，液晶可以分为热致液晶、溶致液晶、感应液晶和流致液晶。

目前，用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。热致液晶因分子排列有序状态的不同，可以分为近晶相（Smectic）液晶（又称层状液晶）、向列相（Nematic）液晶（又称丝状液晶）、胆甾相（Cholestevic）液晶（也称为螺旋状液晶）。这些相的物理性质是已知的。用于电光领域的化合物的分子结构特征，通常是有一个刚性骨架，其包含例如连接的1,4-亚苯基或1,4-亚环己基或杂环体系，其在相互间尽可能远离的位置上被所谓的介晶基团，如烷基、烷氧基或氰基取代。

用于电光学领域的液晶介质由这些化合物的混合物组成，且其中也使用不具有从晶体相到液晶相互变转化的化合物。按液晶显示方式分类，液晶混合物可分为动态散射型（DS型）、宾主型（GH型）、扭曲向列型（TN型）、超扭曲向列型（STN型）、薄膜晶体管型（TFT型）以及强介电型（FLC型）等。液晶材料目前已经被广泛的用于电子计算机、各种测定仪器、汽车用仪表板、电子笔记本、移动电话、计算机、电视机等液晶显示元件的制作中。

迄今为止，凡此所用的液晶材料已合成出多种化合物，可视其显示方式或驱动方式及其用途而适用。可另一方面对提高液晶显示元件性能的需求也逐年加强，为满足此需求，需要继续开发新型液晶化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的六氢并环戊二烯类的液晶化合物。

本发明的另一目的是提供一种合成所述液晶化合物的合成方法。

本发明的又一目的是提供一种包含所述液晶化合物的组合物。

本发明的再一目的是提供一种所述液晶组合物在液晶元件中的应用，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。

本发明的一个方面提供一种新型液晶化合物，所述化合物具有通式（Ⅰ）所示的结构：

其中，

R₁表示1-20个碳原子的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基，其中，在所述R₁中至少一个-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，并且O、S和Si原子不与环直接相连；

R₂表示-H、-F、-Cl、-CN、-NCS、-SCN、-OCN、-NCO、或1-20个碳原子的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基，其中，在所述R₂中至少一个-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；

环A₁为或

环A₂、A₃、和A₄、A₅相同或不同，各自独立地选自由或组成的组的环状结构；

其中，

环A₁、A₂、A₃、和A₄代表的环状结构还可以符合以下a）、b）、c）和d）中的至少一个：