CN113149839B - 一种自配向液晶介质化合物及其应用 - Google Patents
一种自配向液晶介质化合物及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113149839B CN113149839B CN202110367658.6A CN202110367658A CN113149839B CN 113149839 B CN113149839 B CN 113149839B CN 202110367658 A CN202110367658 A CN 202110367658A CN 113149839 B CN113149839 B CN 113149839B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- compound
- self
- group
- substituted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/52—Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
- C07C69/533—Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3025—Cy-Ph-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K2019/3096—Cyclobutane rings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
本发明提供一种自配向液晶介质化合物及其应用,所述自配向液晶介质化合物具有如通式(I)所示结构。本发明化合物的端部引入羟基结构,能够与玻璃表面形成更稳定的分子间作用力,使化合物更好的稳定在ITO表面,双聚合基团有很好的聚合效果,侧F的加入,使其具有良好的溶解性,从而整体结构的配向效果更好,聚合速率更快,聚合更完全,残留更低,从而较大程度改善了显示不良、残像等问题,且该化合物性能稳定,可广泛用于液晶显示领域,具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及液晶材料技术领域,尤其涉及一种自配向液晶介质化合物及其应用。
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。
然而,VA模式等的有源矩阵寻址方式的显示元件所用的液晶介质,自身存在着不足,如残像水平要明显差于正介电各向异性的显示元件,响应时间比较慢,驱动电压比较高等。为了解决上述问题,出现了一些新型的VA显示技术,如MVA技术,PVA技术,PSVA技术。其中,PSVA技术既实现了MVA/PVA类似的广视野角显示模式,也简化了CF工艺,实现了降低CF成本的同时,提高了开口率,还可以获得更高的亮度,进而获得更高的对比度。此外,由于整面的液晶都有预倾角,没有多米诺延迟现象,在保持同样的驱动电压下还可以获得更快的响应时间,残像水平也不会受到影响。
现有技术已经发现LC混合物和RM在PSVA显示器中的应用方面仍具有一些缺点。首先,到目前为止并不是每个希望的可溶RM都适合用于PSA显示器,同时,如果希望借助于UV光而不添加光引发剂进行聚合(这可能对某些应用而言是有利的),则选择变得更小,另外,LC混合物(下面也称为“LC主体混合物”)与所选择的可聚合组分组合形成的“材料体系”应具有最低的旋转粘度和最好的光电性能,用于加大“电压保持率”(VHR)以达到效果。在PSVA方面,采用(UV)光辐照后的高VHR是非常重要的,否则会导致最终显示器出现残像等问题。到目前为止,由于可聚合单元对于UV敏感性波长过短,或光照后没有倾角出现或出现不足的倾角,或可聚合组分在光照后的均一性较差的问题。并不是所有的LC混合物与可聚合组分组成的组合都适合于PSVA显示器。
因此,对于具有优异性能的新型结构的聚合性化合物的合成及结构-性能关系研究成为液晶领域的一项重要工作。
发明内容
本发明提供一种自配向液晶介质化合物及其应用。本发明化合物的端部引入羟基,能够与玻璃表面形成更稳定的分子间作用力,使化合物更好的稳定在ITO表面,双聚合基团有很好的聚合效果,侧F的加入,使其具有良好的溶解性,从而整体结构的配向效果更好,聚合速率更快,聚合更完全,残留更低,从而较大程度改善了显示不良、残像等问题,且该化合物性能稳定,可广泛用于液晶显示领域,具有重要的应用价值。
具体地,本发明提供一种自配向液晶介质化合物,具有如通式(I)所示结构:
其中,A1、A2、A3各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基;或,所述1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基中的至少一个氢原子被L或-Z-P取代;或,所述1,4-亚苯基中的至少一个环碳原子被氮原子取代;
L代表H、-F、-Cl、-CN、-NO2、-NCS、任选取代的硅烷基、C3-C7的环烷基或C1-C12的直链或支链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基;或,所述C3-C7的环烷基或C1-C12的直链或支链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基中的至少一个氢原子被F或Cl取代;
P代表丙烯酸酯基、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;
R1代表H、卤素或C1-C12的直链、支链或环状烷基;或,所述C1-C12的直链、支链或环状烷基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-以不相互直接相连的方式取代;或,所述C1-C12的直链、支链或环状烷基中的至少一个氢原子被F或Cl取代;
Z、Z1、Z2、Z3、Z4各自独立地代表单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、C1-C12的亚烷基或C2-C12的链烯基;或,所述C1-C12的亚烷基或C2-C12的链烯基中的至少一个氢原子被F、Cl、或CN取代;或,所述C1-C12的亚烷基或C2-C12的链烯基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-或-COS-以不相互直接相连的方式取代;
X表示-OH、-SH、或-NH2;
m、n各自独立地表示0、1、2或3,且m与n不同时为0。
优选地,所述通式(I)具有如下结构:
其中,A1、A2各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基;或,所述1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基中的至少一个氢原子被基团L取代;
L代表H、-F、-Cl、-CN、C3-C7的环烷基或C1-C6的直链或支链的烷基、烷氧基;或,所述C3-C7的环烷基或C1-C6的直链或支链的烷基、烷氧基中的至少一个氢原子被F取代;
P代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、或氟代丙烯酸酯基;
R1代表H、卤素或C1-C7的直链、支链或环状烷基;或,所述C1-C7的直链、支链或环状烷基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-、-CH=CH-以不相互直接相连的方式取代;或,所述C1-C7的直链、支链或环状烷基中至少一个氢原子被F取代;
Z、Z1、Z2、Z3、Z4各自独立地代表单键、-O-、C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基;或,所述C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基中的至少一个氢原子被F取代;或,所述C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-以不相互直接相连的方式取代;
X表示-OH;
m、n各自独立地表示0、1或2,且m与n不同时为0。
更优选地,选自如下化合物的一种或多种:
本发明还提供包含上述的自配向液晶介质化合物的液晶组合物。进一步地,基于所述液晶组合物的重量,所述自配向液晶介质化合物占所述液晶组合物的0.01~10%,优选为0.01~5%,进一步优选为0.1~3%。
本发明还提供上述的自配向液晶介质化合物与上述的液晶组合物在液晶显示领域的应用。进一步地,所述在液晶显示领域的应用为在液晶显示装置中的应用。更进一步地,所述液晶显示装置包括TN、ADS、VA、PSVA、FFS或IPS液晶显示器,优选VA、PSVA液晶显示器。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围,凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在所述权利要求范围中。
在以下的实施例中所采用的各液晶化合物如无特别说明,均可以通过公知的方法进行合成或从公开商业途径获得,这些合成技术是常规的,所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照本领域的常规检测方法,通过线性拟合得到液晶化合物的各项性能参数,其中,各性能参数的具体含义如下:
Δn代表光学各向异性(25℃);Δε代表介电各向异性(25℃,1000Hz);γ1代表旋转粘度(mPa.s,25℃);Cp代表清亮点。
实施例1
液晶化合物的结构式为:
制备化合物BYLC-01的合成线路如下所示:
具体步骤如下:
(1)化合物BYLC-01-1的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入50g 2-乙基-4-溴碘苯,22.5g对羟基苯硼酸,45g碳酸钠,0.5L二氧六环,0.5L水,然后开启搅拌,加入0.45g Pd(PPh3)2Cl2,加热至85℃反应10h。将反应液降至室温后加入0.5L水;然后,0.5L*2二氯甲烷萃取2次,0.5L EA萃取1次;合并有机相,用3L水洗1次至中性;50g无水硫酸钠干燥后过50g硅胶柱,然后,拌50g硅胶后用300g硅胶层析,正庚烷/EA=100:1(v/v),旋干过柱液得无色液体(化合物BYLC-01-1)39.4g,LC:97.5%,收率:88.7%。
(2)化合物BYLC-01-2的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入35.0g化合物BYLC-01-1,31.0g丙基环己基苯硼酸,14.2g碳酸钠,120ml甲苯,50ml乙醇,50ml水,开启搅拌,加入0.2g Pd0132,加热至73℃反应10h,进行常规后处理,乙醇重结晶得到白色固体(化合物BYLC-01-2)42.3g,LC:98.5%,收率:84.3%。
(3)化合物BYLC-01-3的合成:
反应瓶中加入42.0g化合物BYLC-01-2,3.0g二异丙胺,700ml THF,开启搅拌,降温至-5℃,控温0~-5℃,分批加入49.2g NBS,然后自然升温,反应6h后处理,反应液中加入0.5L亚硫酸钠水溶液中和至中性,分液;水相用300ml*2二氯甲烷萃取2次;合并有机相,并用0.5L*2水洗2次,20g无水硫酸钠干燥后,过30g硅胶,二氯甲烷洗脱,正庚烷与乙醇重结晶得到白色固体(化合物BYLC-01-03)50.9g,LC:99.4%,收率:86.8%。
(4)化合物BYLC-01-4的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入50.0g化合物BYLC-01-3,42.9g Y-1,35.3g三苯基膦,200ml四氢呋喃,开动搅拌,控温-5℃~5℃滴加21.8gDIAD与50ml四氢呋喃组成的溶液,滴毕,控温-5℃~5℃反应30分钟,自然至室温反应4小时,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=80:1(v/v),得到浅黄色液体(化合物BYLC-01-4)58.5g,LC:97.6%,收率:72%。
(5)化合物BYLC-01-5的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入55.0g化合物BYLC-01-4,32.0g杂氧环戊硼烷,1.1gRuPhos,25.8g碳酸钠,300ml四氢呋喃,70ml水,0.15g氯化钯,开动搅拌,加热至75℃反应12小时,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=30:1(v/v),得到无色粘稠液体(化合物BYLC-01-5)40.3g,LC:98.2%,收率:77%。
(6)化合物BYLC-01-6的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入40.0g化合物BYLC-01-5,16.0g甲基丙烯酸,3.0gDMAP,200ml DCM,开动搅拌,控温-5℃~5℃滴加38.2g DCC与60ml DCM组成的溶液,滴毕,自然回温至室温反应12小时,常规后处理,得到无色粘稠液体(化合物BYLC-01-6)33.6g,LC:98.5%,收率:72.6%。
(7)化合物BYLC-01的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入30.0g化合物BYLC-01-6,150ml THF,开动搅拌,控温0℃~5℃滴加23.5g四丁基氟化铵与50ml THF组成的溶液,滴毕,自然回温至室温(20℃)反应10小时,200ml饱和碳酸氢钠水溶液破坏水解,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=10:1(v/v),正庚烷重结晶得白色固体(化合物BYLC-01)14.5g,LC:99.7%,收率:62.7%。
采用LC-MS对所得白色固体BYLC-01进行分析,产物的m/z为770.1(M+)。
元素分析:C,74.77;H,8.24;O,14.53;F,2.46。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.85-2.15(m,35H),2.25-2.85(m,7H),3.15-3.72(m,6H),3.95-4.75(m,6H),6.25-6.85(m,4H),6.92-7.95(m,9H)。
实施例2
液晶化合物的结构式为:
制备化合物BYLC-02的合成线路如下所示:
具体步骤如下:
(1)化合物BYLC-02-1的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入40.0g化合物BYLC-01-1,34.6g丙基联苯硼酸,15.3g碳酸钠,200ml甲苯,80ml乙醇,80ml水,开启搅拌,加入0.3g Pd0132,加热至73℃反应10h,进行常规后处理,乙醇重结晶得到白色固体(化合物BYLC-02-01),48.4g,LC:97.8%,收率:85.6%。
(2)化合物BYLC-02-2的合成:
反应瓶中加入45.0g化合物BYLC-02-1,2.3g二异丙胺,800ml THF,开启搅拌,降温至-5℃,控温0~-5℃,分批加入52.7g NBS,然后自然升温,反应6h后处理,反应液中加入1L亚硫酸钠水溶液中和至中性,分液;水相用500ml*2二氯甲烷萃取2次;合并有机相,并用1L*2水洗2次,30g无水硫酸钠干燥后,过30g硅胶,二氯甲烷洗脱,正庚烷与乙醇重结晶得到白色固体(化合物BYLC-02-2)52.8g,LC:98.5%,收率:82%。
(3)化合物BYLC-02-3的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入52.0g化合物BYLC-02-2,38.2g Y-1,28.3g三苯基膦,500ml四氢呋喃,开动搅拌,氮气保护,控温-5℃~5℃滴加33.2g DIAD与60ml四氢呋喃组成的溶液,滴毕,控温-5℃~5℃反应30分钟,自然至室温反应4小时,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=80:1(v/v),得到浅黄色液体(化合物BYLC-02-3)64.6g,LC:99%,收率:78.2%。
(4)化合物BYLC-02-4的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入62.0g化合物BYLC-02-3,36.5g杂氧环戊硼烷,1.3gRuPhos,28.8g碳酸钠,200ml四氢呋喃,50ml水,0.2g氯化钯,开动搅拌,加热至75℃反应12小时,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=30:1(v/v),得到无色粘稠液体(化合物BYLC-02-4)46.0g,LC:98.5%,收率:78%。
(5)化合物BYLC-02-5的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入40g化合物BYLC-02-4,16.0g甲基丙烯酸,2.5gDMAP,150ml DCM,开动搅拌,控温-5℃~5℃滴加40.8gDCC与80ml DCM组成的溶液,滴毕,自然回温至室温反应12小时,常规后处理,得到无色粘稠液体(化合物BYLC-02-5)37.8g,LC:98.6%,收率:81.7%。
(6)化合物BYLC-02的合成:
氮气保护下,向反应瓶中加入35.0g化合物BYLC-02-5,200ml THF,开动搅拌,控温0℃~5℃滴加27.6g四丁基氟化铵与50ml THF组成的溶液,滴毕,自然回温至室温(20℃)反应10小时,200ml饱和碳酸氢钠水溶液破坏水解,常规后处理,柱层析纯化,正庚烷/乙酸乙酯=10:1(v/v),正庚烷重结晶得白色固体(化合物BYLC-02)16.3g,LC:99.6%,收率:60.6%。
采用LC-MS对所得白色固体BYLC-02进行分析,产物的m/z为764.1(M+)。
元素分析:C,75.37;H,7.51;O,14.64;F,2.48。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.87-2.13(m,20H),2.22-2.88(m,8H),3.13-3.74(m,6H),3.95-4.75(m,6H),6.24-6.86(m,4H),6.95-7.99(m,13H)。
实施例3
液晶化合物的结构式为:
以戊基联苯硼酸代替丙基联苯硼酸,其他反应条件同实施例2。
采用LC-MS对所得白色固体BYLC-03进行分析,产物的m/z为792.1(M+)。
元素分析:C,75.73;H,775;O,14.12;F,2.40。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.87-2.13(m,24H),2.22-2.88(m,8H),3.13-3.74(m,6H),3.95-4.75(m,6H),6.24-6.86(m,4H),6.95-7.99(m,13H)。
实施例4
液晶化合物的结构式为:
以戊基环己基苯硼酸代替丙基环己基苯硼酸,其他反应条件同实施例1。
采用LC-MS对所得白色固体BYLC-04进行分析,产物的m/z为798.1(M+)。
元素分析:C,75.16;H,8.45;O,14.02;F,2.38。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.84-2.12(m,39H),2.24-2.90(m,7H),3.16-3.77(m,6H),3.92-4.73(m,6H),6.21-6.88(m,4H),6.90-7.95(m,9H)。
实施例5
液晶化合物的结构式为:
以环戊基联苯硼酸代替丙基环己基苯硼酸,其他反应条件同实施例1。
采用LC-MS对所得白色固体BYLC-05进行分析,产物的m/z为790.1(M+)。
元素分析:C,75.92;H,7.52;O,14.16,F,2.40。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.86-2.17(m,23H),2.20-2.85(m,8H),3.15-3.72(m,6H),3.93-4.74(m,6H),6.25-6.85(m,4H),6.91-7.96(m,13H)。
实施例6
液晶化合物的结构式为:
以环戊基环己基苯硼酸代替丙基环己基苯硼酸,其他反应条件同实施例1。采用LC-MS对所得白色固体BYLC-06进行分析,产物的m/z为796.1(M+)。
元素分析:C,75.35;H,8.22;O,14.15;F,2.38。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.85-2.15(m,38H),2.25-2.94(m,7H),3.15-3.78(m,6H),3.91-4.75(m,6H),6.25-6.85(m,4H),6.95-7.95(m,9H)。
实施例7
液晶化合物的结构式为:
以戊基苯硼酸代替丙基环己基苯硼酸,其他反应条件同实施例1。采用LC-MS对所得白色固体BYLC-07进行分析,产物的m/z为716.1(M+)。
元素分析:C,73.71;H,8.01;O,15.62;F,2.65。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.86-2.15(m,24H),2.20-2.84(m,8H),3.15-3.75(m,6H),3.95-4.77(m,6H),6.25-6.82(m,4H),6.93-7.95(m,9H)。
依据以上实施例的技术方案,只需要简单替换对应的原料,不改变任何实质性操作,可以合成发明内容中提及的自配向液晶介质化合物。
对比例1
液晶化合物的结构式为:
对比例2
液晶化合物的结构式为:
实验例
液晶混合物BHR87800的性质列于表1中:
表1混晶BHR87800性质汇总表
RM单体RM-1的结构如下:
其中,混合物BHR87800购自八亿时空液晶科技股份有限公司。添加0.3%的实施例1所提供的聚合性化合物BYLC-01与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-1。
添加0.28%的实施例2所提供的聚合性化合物BYLC-02与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-2。
添加0.33%的实施例6所提供的聚合性化合物BYLC-06与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-3。
添加0.35%的实施例7所提供的聚合性化合物BYLC-07与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-4。
添加0.3%的对比例1所提供的聚合性化合物CP-1与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-5。
添加0.3%的对比例2所提供的聚合性化合物CP-2与0.3%的RM单体RM-1至100%的液晶混合物BHR87800中,均匀溶解,得到混合物PM-6。
PM-1、PM-2、PM-3、PM-4、PM-5、PM-6的物性与上述混合物BHR87800的物性几乎没有差异。使用真空灌注法将PM-1、PM-2、PM-3、PM-4、PM-5、PM-6注入到“无配向”的测试盒(盒厚d~3.2μm,在两侧上的ITO涂层(在多域切换的情况下为结构化的ITO),没有配向层且没有钝化层)中。
然后,隔着滤除310nm以下的紫外线的滤色器,使用荧光灯对液晶单元照射紫外线。此时,调整成以中心波长365nm的条件测得的照度为100mW/cm2,照射累积光量30J/cm2的紫外线(照射条件1)。接着,使用荧光UV灯,调整成以中心波长313nm的条件测得的照度为3mW/cm2,照射累积光量为10J/cm2(紫外线照射条件2)。UV1为经过照射条件1紫外照射过程,UV2为经过照射条件1和照射条件2过程。得到聚合后的垂直配向的液晶显示元件,使用AXO-Step预倾角测试仪测定预倾角,然后分解测试盒,使用高效液相色谱HPLC测定液晶组合物中残留的可聚合性化合物,结果归纳在表2中。
效果测试:
1、预倾角变化量
将各种可聚合性化合物和液晶化合物而制备的混合物注入至测试盒中。通过照射紫外线来使聚合物性化合物聚合后,分别测定UV1和UV2照射过程后测试盒的预倾角。在UV1和UV2过程后预倾角变化量小为优选。
在不同温度区间下,经过UV2过程后不同区域预倾角无较大差别,可以有效改善区域mura问题。
2、聚合性化合物的转化率
将聚合性化合物添加于组合物中,所述聚合性化合物因聚合而被消耗来形成聚合物。这一反应的转化率优选为大转化率。
这是因为:就图像的残像观点而言,聚合物化合物的残量(未反应的聚合性化合物的量)优选为少。
3、液晶品质测试VHR&ION
VHR为电荷保持率,VHR越高说明液晶面板加电保持时间越长,ION为液晶中离子含量,ION越低说明液晶面板品质越好,VHR及ION为液晶面板品质参数,VHR数值高,ION数值低为优选;
表2
从表2的对比数据可知,本发明的聚合性化合物相对聚合性液晶化合物CP,所形成的配向效果更好,聚合速率更快,聚合更完全,残留更低,从而较大的改善了显示不良的问题。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种自配向液晶介质化合物,其特征在于,具有如通式(I)所示结构:
其中,A1、A2各自独立地代表1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基;或,所述1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基中的至少一个氢原子被基团L取代;
L代表H、-F、-Cl、-CN、C3-C7的环烷基或C1-C6的直链或支链的烷基、烷氧基;或,所述C3-C7的环烷基或C1-C6的直链或支链的烷基、烷氧基中的至少一个氢原子被F取代;
P代表丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、或氟代丙烯酸酯基;
R1代表H、卤素或C1-C7的直链、支链或环状烷基;或,所述C1-C7的直链、支链或环状烷基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-、-CH=CH-以不相互直接相连的方式取代;或,所述C1-C7的直链、支链或环状烷基中至少一个氢原子被F取代;
Z代表单键或C1-C6的亚烷基;或,所述C1-C6的亚烷基中的至少一个氢原子被F取代;
Z1、Z2、Z3各自独立地代表单键、-O-、C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基;或,所述C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基中的至少一个氢原子被F取代;或,所述C1-C6的亚烷基或C2-C6的链烯基中一个-CH2-或至少两个不相邻的-CH2-被-O-以不相互直接相连的方式取代;
Z4代表C1-C6的亚烷基;或,所述C1-C6的亚烷基中的至少一个氢原子被F取代;
X表示-OH;
m、n各自独立地表示0、1或2,且m与n不同时为0。
3.一种液晶组合物,其特征在于,包含权利要求1或2所述的自配向液晶介质化合物。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物,其特征在于,基于所述液晶组合物的重量,所述自配向液晶介质化合物占所述液晶组合物的0.01~10%。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述自配向液晶介质化合物占所述液晶组合物的0.01~5%。
6.根据权利要求4所述的液晶组合物,其特征在于,所述自配向液晶介质化合物占所述液晶组合物的0.1~3%。
7.权利要求1或2所述的自配向液晶介质化合物与权利要求3-6任一项所述的液晶组合物在液晶显示领域的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述在液晶显示领域的应用为在液晶显示装置中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,所述液晶显示装置包括TN、ADS、VA、PSVA、FFS或IPS液晶显示器。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述液晶显示装置为VA、PSVA液晶显示器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110367658.6A CN113149839B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
PCT/CN2022/079049 WO2022213751A1 (zh) | 2021-04-06 | 2022-03-03 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
TW111111155A TW202307182A (zh) | 2021-04-06 | 2022-03-24 | 一種自配向液晶介質化合物及其應用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110367658.6A CN113149839B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113149839A CN113149839A (zh) | 2021-07-23 |
CN113149839B true CN113149839B (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=76888836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110367658.6A Active CN113149839B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113149839B (zh) |
TW (1) | TW202307182A (zh) |
WO (1) | WO2022213751A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113149839B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-02-22 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107949620A (zh) * | 2015-09-09 | 2018-04-20 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
CN112175635A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物稳定配向型液晶组合物及其应用 |
CN112175634A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物稳定配向型液晶组合物及其应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3730590A1 (de) * | 2014-03-10 | 2020-10-28 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristalline medien mit homöotroper ausrichtung |
EP3502209B1 (en) * | 2017-12-20 | 2020-10-14 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline media having homeotropic alignment |
CN113214083B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-04-22 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种自配向可聚合化合物及其应用 |
CN113149839B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-02-22 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 |
-
2021
- 2021-04-06 CN CN202110367658.6A patent/CN113149839B/zh active Active
-
2022
- 2022-03-03 WO PCT/CN2022/079049 patent/WO2022213751A1/zh active Application Filing
- 2022-03-24 TW TW111111155A patent/TW202307182A/zh unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107949620A (zh) * | 2015-09-09 | 2018-04-20 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
CN112175635A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物稳定配向型液晶组合物及其应用 |
CN112175634A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物稳定配向型液晶组合物及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Novel phosphate mimetics for the design of non-peptidyl inhibitors of protein tyrosine phosphatases;Christopher C.Kotoris等;《Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters》;19990216;第8卷(第22期);第3275-3280页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113149839A (zh) | 2021-07-23 |
TW202307182A (zh) | 2023-02-16 |
WO2022213751A1 (zh) | 2022-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI589556B (zh) | 一種含有二氟甲氧基橋鍵的液晶化合物及其應用 | |
CN110407783B (zh) | 一种苯并呋喃类可聚性化合物及其应用 | |
KR20190074987A (ko) | 액정 조성물 및 액정 디스플레이 장치 | |
CN107108453A (zh) | 具有聚合性基的化合物、液晶组合物及液晶显示元件 | |
CN108070386B (zh) | 液晶组合物及液晶显示元件 | |
CN110343082A (zh) | 一种二苯并呋喃类可聚性化合物及其应用 | |
CN113214083B (zh) | 一种自配向可聚合化合物及其应用 | |
CN110386912A (zh) | 一种新型二苯并呋喃类可聚性化合物及其应用 | |
CN113149839B (zh) | 一种自配向液晶介质化合物及其应用 | |
CN113444530B (zh) | 一种可聚性化合物及其制备方法与应用 | |
KR101069555B1 (ko) | 고 복굴절율 봉상 반응성 메조겐 | |
CN112980461A (zh) | 一种负介电的液晶化合物及其制备和应用 | |
CN110358547A (zh) | 一种新型可聚合性化合物及其应用 | |
CN103553873A (zh) | 一种亚环戊基环己基类化合物及其制备方法和应用 | |
CN114105966A (zh) | 一种液晶化合物及其制备方法和应用 | |
CN111040779A (zh) | 一种液晶垂直自配向添加剂及其制备方法与应用 | |
CN111073663A (zh) | 一种新型自配向添加剂及其制备方法与应用 | |
CN113372924B (zh) | 可聚合化合物及其液晶组合物和液晶显示器件 | |
CN113493689B (zh) | 一种含二氟甲氧基桥键的液晶化合物及其制法与应用 | |
CN112300116B (zh) | 化合物、液晶组合物、液晶显示元件及液晶显示器 | |
CN111961477A (zh) | 一种可聚合性化合物及其制备方法与应用 | |
CN110627750A (zh) | 一种四氢呋喃类可聚合性化合物及其制备和应用 | |
CN113563900A (zh) | 一种自配向剂化合物及应用 | |
CN107663187B (zh) | 一种化合物、液晶组合物及液晶显示器 | |
WO2013172401A1 (ja) | 新規化合物、重合性液晶性化合物、モノマー/液晶混合材料および高分子/液晶複合材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |