[发明专利]一种新型液晶垂直配向剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种新型液晶垂直配向剂，其具有如通式I所示的结构。本发明同时涉及所述配向剂的制备方法与应用。本发明提供的配向剂通过‑SH与基板表面的相互作用，在不含PI取向膜的情况下，实现液晶分子的垂直取向。且该化合物价格低廉、性能稳定，可广泛用于液晶显示领域，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，涉及一种自配向添加剂及其制备方法，在不含常规聚酰亚胺取向层的情况下，实现液晶介质的垂直取向。

背景技术

近年来，液晶显示装置被广泛应用于各种电子设备，如智能手机、平板电脑、汽车导航仪、电视机等。代表性的液晶显示模式有扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、面内切换(IPS)型、边缘场切换(FFS)型及垂直取向(VA)型。其中，VA模式由于具有快速的下降时间、高对比度、广视角和高质量的图像，而受到越来越多的关注。

在常规的VA显示器中，玻璃基板制成电极后，其表面需涂有一层聚酰亚胺(PI)取向膜，以实现液晶分子的垂直取向。但该方法存在着明显的不足：PI取向膜的涂敷过程繁琐，耗时较长，大大增加了生产成本。摩擦配向型PI取向膜在摩擦制备过程中会产生粉尘及静电，影响液晶介质的性能，甚至在摩擦工序中会损坏液晶显示元件；光配向型PI取向材料虽然避免了上述缺陷，但其对液晶分子的锚固能力较弱，且受自身材料性能的制约，其应用也受到了限制。因此，一种在不存在PI取向膜的情况下，能够实现液晶分子垂直取向的垂直自配向(self-alignment for vertical alignment,SAVA)技术便应运而生。

为实现液晶介质的垂直自配向，需要在混晶介质中加入一定量的自配向添加剂。因此，为了SAVA技术的提高和改进，新型结构的自配向添加剂的合成及结构-性能关系研究成为液晶领域的一项重要工作。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种可作为SAVA技术自配向添加剂的化合物，该化合物通过-SH与基板表面的相互作用，在不含PI取向膜的情况下，实现液晶分子的垂直取向。且该化合物价格低廉、性能稳定，可广泛用于液晶显示领域，具有重要的应用价值。

本发明提供的新型液晶垂直配向剂，具有如通式I所示的结构：

所述通式I中：Z表示单键或-O-；环A表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1～4个氢原子被氟取代的1,4-亚苯基；环B表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基或1～4个氢原子被氟取代的1,4-亚苯基；P表示1、2、3或4；l、m各自独立的表示0、1或2，且0＜l+m≤3；n表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

本发明优选所述通式I中，Z表示单键。

本发明优选所述通式I中，l、m均为1；当l、m均为1时，环A与环B代表的基团可以相同，也可以不同。

本发明优选所述通式I中，当环A和/或环B表示1,4-亚苯基时，所述1,4-亚苯基的苯环上优选有0、1或2个氢原子被氟原子取代。

作为本发明的一种优选方案，所述通式I中：Z表示单键；环A表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1～4个氢原子被氟取代的1,4-亚苯基；环B表示1,4-亚苯基或1～4个氢原子被氟取代的1,4-亚苯基；p表示1、2、3或4；l、m均为1；n表示0、1、2、3、4或5。

作为本发明的一种更优选方案，所述通式I中：Z表示单键；环A表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基或2,6-二氟-1,4-亚苯基；环B表示1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基或2,6-二氟-1,4-亚苯基；p表示1、2、3或4；l、m均为1；n表示0、1、2、3、4或5。