一种液晶化合物和液晶器件的制作方法

本技术涉及光通信、光显示领域，并且更具体地，涉及一种液晶化合物和液晶器件。

背景技术：

1、当前，液晶器件已在智能手机、平板设备、tv、车用仪表等领域有大量应用。进一步地，在3d显示、光通信、微波天线、可变焦透镜等领域中，对液晶技术也有广泛的需求。液晶器件为了在上述各类应用场景中支持更多的端口数(例如，空间光调制器)，更大的介电调谐率(例如，微波器件)，更大的可变焦范围(例如，透镜)，更高的分辨率和更快的响应速度，要求所使用的液晶材料具有更大的相位和介电调制量。其中，液晶器件的相位调制量与所使用的液晶材料的双折射率以及液晶器件的盒厚有关，在液晶器件的盒厚一定的情况下，所使用的液晶材料的双折射率越大则液晶器件的相位调制量越大；液晶器件的响应时间与所使用的液晶材料的旋转粘度成正比，与所使用的液晶材料的弹性系数成反比。因此，该类场景要求液晶材料的双折射率明显高于普通显示用液晶。同时也要兼顾足够大的介电各向异性，较低的旋转粘度，较高的清亮点在低温下不易结晶，且电压保持率不易降低。

2、但是，当前液晶器件所使用的液晶材料的双折射率不够大，清亮点偏低。液晶器件为了达到2π左右的相位调制需要较大的盒厚，从而导致响应速度变慢，难以满足上述场景对液晶材料的性能需求。

3、因此，亟需一种液晶材料和液晶器件，能够支撑更大的相位和介电调制，提供更快的切换速度和更高的分辨率。

技术实现思路

1、本技术提供一种液晶化合物和液晶器件，有助于支撑更大的相位和介电调制，提供更快的切换速度和更高的分辨率。

2、第一方面，提供了一种液晶化合物。该液晶化合物包括至少一个第一结构单元，第一结构单元的化学结构如通式(1)所示：a1-z-a2通式(1)。其中，a1和a2分别独立地选自含有6至60个碳原子的芳环、含有2至60个碳原子的芳杂环、含有3至60个碳原子的酯环或者含有1至60个碳原子的酯杂环中的至少一种。z为不饱和桥连结构，a1和a2与z邻位的所有氢原子都被氘原子或者氚原子取代。

3、本技术所揭示的液晶化合物具有足够高的折射率各向异性和介电各向异性，同时有较低的旋转粘度，较高的清亮点，在低温下不易结晶，且电压保持率不易降低，能够支撑更大的相位和介电调制，提供更快的切换速度和更高的分辨率。

4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，a1和a2与z不邻位的所有氢原子都不被氘原子或者氚原子取代。

5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，z选自-ch＝ch-、-cf＝cf-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-c≡c-、-c≡c-c≡c-、-co-o-、-o-co-、-n＝n-或-ch＝n-中的一种。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，z为-c≡c-。

7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，a1和a2分别独立地选自1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚萘基、2,6-亚萘基、1,3-亚萘基、1,5-亚萘基、2,5-亚呋喃基、2,5-亚噻吩基、2,5-亚硒吩基、2,5-亚噻吩并[3,2-b]噻吩基、2,5-亚硒吩并[3,2-b]硒吩基、2,5-亚吡啶基、2,5-亚嘧啶基、2,5-亚吡嗪基、2,5-亚哒嗪基、2,6-亚喹啉基、3,7-亚喹啉基、4,8-亚喹啉基、5,8-亚喹啉基、1,4-亚异喹啉基、1,5-亚异喹啉基、3,7-亚异喹啉基、4,8-亚异喹啉基、5,8-亚异喹啉基、顺式-1,4-亚环己基、反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、2,5-二氧杂亚环己基或者2,5-二硫杂亚环己基。其中，a1和a2上的任意一个氢原子能够被x取代，x选自氘、氚、氟、氯、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的直链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的支链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的直链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的支链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的直链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的支链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的直链的烯氧基或者任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的支链的烯氧基。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，a1和a2分别独立地选自通式(2)：

9、

10、其中，x1、x2、x3和x4分别独立地选自氢、氘、氚、氟、氯、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的直链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的支链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的直链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的支链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的直链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的支链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的直链的烯氧基或者任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的支链的烯氧基。

11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，通式(2)为以下至少一种：

12、

13、其中，f为氟原子，r选自氢、氘、氚、碳原子数1至8的直链的烷基、碳原子数1至8的支链的烷基、碳原子数1至7的直链的烷氧基或者碳原子数1至7的支链的烷氧基。

14、第二方面，提供了一种液晶器件，该液晶器件包括至少一种液晶化合物，液晶化合物包括至少一个第一结构单元，第一结构单元的化学结构如通式(1)所示：a1-z-a2通式(1)。其中，a1和a2分别独立地选自含有6至60个碳原子的芳环、含有2至60个碳原子的芳杂环、含有3至60个碳原子的酯环或者含有1至60个碳原子的酯杂环中的至少一种。z为不饱和桥连结构，a1和a2与z邻位的所有氢原子都被氘原子或者氚原子取代。

15、本技术所揭示的液晶器件具有足够高的折射率各向异性和介电各向异性，同时有较低的旋转粘度，较高的清亮点，在低温下不易结晶，且电压保持率不易降低，能够支撑更大的相位和介电调制，提供更快的切换速度和更高的分辨率。

16、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，a1和a2与z不邻位的所有氢原子都不被氘原子或者氚原子取代。

17、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，z选自-ch＝ch-、-cf＝cf-、-ch＝cf-、-cf＝ch-、-c≡c-、-c≡c-c≡c-、-co-o-、-o-co-、-n＝n-或-ch＝n-中的一种。

18、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，z为-c≡c-。

19、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，a1和a2分别独立地选自1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚萘基、2,6-亚萘基、1,3-亚萘基、1,5-亚萘基、2,5-亚呋喃基、2,5-亚噻吩基、2,5-亚硒吩基、2,5-亚噻吩并[3,2-b]噻吩基、2,5-亚硒吩并[3,2-b]硒吩基、2,5-亚吡啶基、2,5-亚嘧啶基、2,5-亚吡嗪基、2,5-亚哒嗪基、2,6-亚喹啉基、3,7-亚喹啉基、4,8-亚喹啉基、5,8-亚喹啉基、1,4-亚异喹啉基、1,5-亚异喹啉基、3,7-亚异喹啉基、4,8-亚异喹啉基、5,8-亚异喹啉基、顺式-1,4-亚环己基、反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、2,5-二氧杂亚环己基或者2,5-二硫杂亚环己基。其中，a1和a2上的任意一个氢原子能够被x取代，x选自氘、氚、氟、氯、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的直链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的支链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的直链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的支链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的直链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的支链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的直链的烯氧基或者任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的支链的烯氧基。

20、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，a1和a2分别独立地选自通式(2)：

21、

22、其中，x1、x2、x3和x4分别独立地选自氢、氘、氚、氟、氯、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的直链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至8的支链的烷基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的直链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数1至7的支链的烷氧基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的直链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至8的支链的烯基、任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的直链的烯氧基或者任意的氢原子能够被氟原子取代的碳原子数2至7的支链的烯氧基。

23、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，通式(2)为以下至少一种：

24、

25、其中，f为氟原子，r选自氢、氘、氚、碳原子数1至8的直链的烷基、碳原子数1至8的支链的烷基、碳原子数1至7的直链的烷氧基或者碳原子数1至7的支链的烷氧基。

26、第三方面，提供了一种通信装置，该通信装置包括第二方面所述的液晶器件或者第一方面所述的液晶化合物。

27、第四方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括或者本身即为第二方面所述的液晶器件。

28、第五方面，提供了一种激光雷达，该激光雷达包括或者本身即为第二方面所述的液晶器件。

29、第六方面，提供了一种可变焦透镜，该可变焦透镜包括或者本身即为第二方面所述的液晶器件。

30、第七方面，提供了一种全息光栅，该全息光栅包括或者本身即为第二方面所述的液晶器件。