[发明专利]一种新型自配向添加剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种新型自配向添加剂，其结构式为：在液晶化合物中添加本发明所述的添加剂，能够实现在不含聚酰亚胺取向层的情况下，液晶分子的垂直自配向。液晶化合物的负介电各向异性极高，且液晶化合物具有比较高清亮点，比较高的光学各向异性，适中的旋转粘度和液晶互溶性，在低温条件下工作效果表现优秀，且可有效降低驱动电压，提高液晶显示装置的响应速度，同时具有光学各向异性数值适中、电荷保持率高等特点。而且本发明的化合物价格低廉、性能稳定，具有广泛应用的价值。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，涉及一种新型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 -OH与基板表面的相互作用，在不含PI取向膜的情况下可实现液晶分子的垂直取向。本发明所述的自配向添加剂，具有如下结构：

其中，P表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基，氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、乙烯氧基、氧杂环丁烷基或环氧基；

Z表示单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-C≡C-、C₁-C₁₂的亚烷基、C₁-C₁₂的烷氧基或C₂-C₁₂的烯基，其中所述C₁-C₁₂的亚烷基或C₂- C₁₂的烯基中的一个或多个氢原子可彼此独立地被F、Cl或CN取代，并且一个或多个不相邻的-CH₂-基团可以彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-CO-、COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、 -COS-或烯键以不相互直接相连的方式代替；

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