含有3位取代噻吩的液晶化合物及液晶组合物的制作方法

本发明涉及液晶显示领域。更具体地，涉及一种含有3位取代噻吩的液晶化合物、包含该液晶化合物的液晶组合物及液晶显示器件。

背景技术：

1、随着20世纪90年代初薄膜晶体管(tft)技术的成熟，彩色液晶平板显示器迅速发展,不到10年的时间，薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)迅速成长为主流显示器，其具有低辐射、低功耗低成本等优势。液晶显示器件(liquid crystal display，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流产品。目前液晶显示器件的显示模式包括ips显示模式、ffs显示模式、va显示模式，为了满足各种消费性电子产品的显示需求，要求所使用的液晶化合物至少具有一种如下所述的特性：低的旋转粘度、高的清亮点、良好的低温互溶性、较高的光学各向异性、高的弹性常数、较高的介电各向异性、良好的对光和热的稳定性等。

2、液晶材料具有低的旋转粘度，有利于提高液晶显示器件的响应速度，缩短响应时间。高的清亮点，能够提高液晶显示器件的使用温度上限，并有利于提高对热的稳定性；良好的低温互溶性，能够降低液晶显示器件的使用温度下限，使其在很低的温度下也可以正常工作；同时具有高的使用温度上限和低的使用温度下限，能够获得更宽使用温度范围。较高的光学各向异性，在相同的光延迟设计基础上，可以通过降低面板间隙提高响应速度。高的弹性常数，也是提高响应速度的重要因素。较高的介电各向异性，能够降低液晶显示器件的驱动电压，降低能耗。良好的对光和热的稳定性，使液晶显示器件具有良好的对高温、紫外光或可见光的稳定性，不易出现残像等缺陷，能够延长使用寿命。

3、一款液晶是由多种液晶单体组成的，液晶材料的性能也是相互影响和制约的，如液晶材料的介电各向异性直接影响液晶器件的显示性能，包括阈值电压、响应时间、占空比等。同一种液晶化合物很难兼具上述全部的优良性能。

4、随着液晶显示器件应用范围的不断扩大，人们对器件的工作温度范围提出了更高的要求以适应各种恶劣的工作环境，很多种情况下液晶混合物要在很低或者很高的温度环境下工作，尤其是寒冷的室外环境以及高温环境，为了保证液晶显示器在恶劣环境中正常工作就对液晶材料提出了更高的要求，要求液晶化合物具有良好的低温互溶性以及较宽的工作温度范围。

5、液晶显示元器件工作环境以及工作时间各不相同，而由于液晶化合物普遍对紫外线具有敏感性，常规的液晶材料为了避免紫外线带来的损害，通常会搭配具有抗uv功能的添加剂，其中应用最为广泛的就是氟代四联苯类化合物。氟代四联苯类化合物作为目前液晶材料领域最常用的紫外线吸收剂，具有良好的物理和化学稳定性、良好的uv耐受性，但是其介电呈正性，加入负性液晶组合物中后，使液晶组合物的响应变慢，因此，开发一种具有良好低温互溶性、良好抗uv的化合物是目前亟待解决的技术问题。

6、现有技术中还公开了如下噻吩类液晶化合物，这些液晶化合物也具有这样或那样的缺点，不能满足液晶组合物的开发：

7、已公开专利cn102325762a中，公开了下式化合物，

8、

9、已公开专利cn102325761a中，公开了下式化合物，

10、

11、已公开专利cn110713837a中，公开了下式化合物，

12、

13、已公开专利cn113717147a中，公开了下式化合物，

14、

15、已公开专利cn112266794a中，公开了下式化合物，

16、

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种含有3-位取代噻吩的液晶化合物，该液晶化合物具有较好的对光和热的稳定性，而且旋转粘度低，弹性常数较大，同时具有良好的低温互溶性。

2、本发明的第二个目的在于提供一种包含该液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物兼具旋转粘度低、光电性能好、清亮点高、低温性能良好，减少发生显示不良。

3、本发明的第三个目的在于提供一种包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。

4、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

5、一种含有3-位取代噻吩的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物的结构式如下式ⅰ所示，

6、

7、其中，

8、r1表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的烯基、碳原子数为1-10的烷氧基或碳原子数为2-10的烯氧基；

9、r2、r3、r4各自独立的表示氢、氟、氯、三氟甲基、三氟甲氧基、碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的烯基、碳原子数为1-10的烷氧基或碳原子数为2-10的烯氧基；r2、r3、r4中任意一个或多个不相连的-ch2-可任选被环戊基、环丁基或环丙基取代，和/或，任意不与o相连的-ch2-任选被o取代，和/或，任意一个或多个氢原子可任选被氟原子取代；

10、表示且上任意一个或多个h可被f取代。

11、发明效果

12、本发明提供的液晶化合物是噻吩的3-位与苯环相连，相较现有技术中的2-位与苯环相连不同，噻吩3-位与苯环相连提高了分子的能极差，提升了分子的稳定性，进而使液晶化合物的信赖性更好。本发明的化合物具有更好的对光和热的稳定性、良好的低温互溶性，以及低的旋转粘度和高的弹性常数。本发明提供的液晶组合物，具有良好的对光和热的稳定性、快的响应速度，以及较高的光学各向异性和较高的介电各向异性。本发明提供的液晶显示器件具有响应速度快、高低温稳定性高，且长时间背光照射不易产生残像问题的特点。

技术特征：

1.一种含有3位取代噻吩的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物的结构式如下式ⅰ所示，

2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自如下式ⅰ-1至式ⅰ-3所示的化合物组成的组，

3.根据权利要求2所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自如下式ⅰ-1-1至式ⅰ-3-10所示的化合物组成的组，

4.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含一种或多种权利要求1-3任一项所述的液晶化合物。

5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括一种或多种式ⅱ所示的化合物，

6.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括一种或多种式ⅲ所示化合物，

7.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括一种或多种式ⅳ-1至式ⅳ-4所示化合物，

8.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包括一种或多种式ⅴ所示化合物，

9.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中还包括一种或多种式ⅵ所示的化合物，

10.一种液晶显示器件，其特征在于，其包含如权利要求1-3中任一项所述的液晶化合物，或包含如权利要求4-9中任一项所述的液晶组合物，且所述液晶显示器件为有源矩阵显示器件。

技术总结本发明公开一种含有3位取代噻吩的液晶化合物及包含该液晶化合物的液晶组合物，本发明的液晶化合物具有良好的对光和热的稳定性、良好的低温互溶性，以及低的旋转粘度和高的弹性常数，可以用于开发高信赖性、良好低温互溶性以及快速响应的液晶组合物该液晶组合物可以应用于快速响应的液晶显示元器件。技术研发人员：张虎波,李明,刘鹏,乔云霞,张良杰,姜军受保护的技术使用者：石家庄诚志永华显示材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5