[发明专利]新型近晶A相液晶材料

说明书

技术领域

本发明涉及一类新型近晶A相液晶材料，属于光学显示材料技术领域。

背景技术

液晶按不同的相主要分为：向列相、近晶相、胆甾相，近晶相中又分近晶A、B、C、D、E、F、G、H、I、G相等。向列相与胆甾相液晶的粘度低，具有明显的流动性，而近晶相液晶的粘度较大。液晶都具有介电各向异性，液晶分子都能被电场驱动。粘度低的液晶分子被电信号驱动后，由于粘度低，切断电信号后分子排列不能保持，还能恢复到原来的排列状态；但是粘度高的液晶分子被电信号驱动后，由于粘度高，切断电信号后分子排列状态被保持，不能恢复到原来的排列状态只能维持当前状态。所以近晶相液晶用作显示，被驱动后撤去电信号，仍能保持显示内容，具有记性效应。如图1-a、图1-b和图1-c所示，图1-a是显示图像的状态，图1-b是显示的图像无法擦除有残影的状态，图1-c是图像能被完全擦除的状态。

1978年D.Coates等在“Electrically induced scattering textures in smectic A phases and their electrical reversal”一文中描述了一种近晶A相化合物8CB的光电驱动特性。当时8CB、8OCB等近晶A相物质作为近晶A相液晶显示的缺点很明显：驱动电压高（一般在200V左右），使用前需要一段“老化”时间才能被稳定驱动，只能在一段狭窄的温度区间（10°C左右）内驱动。

Dow Corning公司在1994年GB2274649A的专利中，发现的硅氧烷类近晶A相液晶材料可以降低驱动电压（70~100V左右），不需长时间“老化”就能稳定工作，可驱动温度区间也有所拓宽。剑桥实业在WO2010/070606中利用这类硅氧烷液晶材料与向列相配方进行混配得到了宽温近晶A相材料，更近一步拓宽了近晶A类材料的使用温度。在WO 2011/115611A1中，剑桥实业还提到了利用硅氧烷聚合物类进行近晶A相液晶配方的混配。硅氧烷类近晶A相材料，不但本身具有近晶A相，还能对其他非近晶A相材料进行诱导，使得与硅氧烷液晶材料混合后的混合材料具有近晶A相。所以硅氧烷类近晶A相液晶材料是近晶A相配方中很重要的一类材料。

然而硅氧烷类近晶A相液晶，其记忆效应很强，显示的图像不能彻底被擦除，容易留下所显示图像的残影（如图1b所示）。此外由于硅氧烷类近晶A相材料本身的双折射率很小（Δn≈0.08），并且在配方中硅氧烷液晶的使用量较大，所以以硅氧烷为主体的近晶A相液晶配方双折射率不高。而在散射式显示模式中对比度与液晶材料的双折射率有关，双折射率越大对比度越高，所以硅氧烷类近晶A相材料用作显示时对比度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新的近晶A相液晶材料，消除硅氧烷液晶近晶A相配方体系的显示残影，并且提高对比度。

本发明研究发现一类可以诱导近晶相的物质，并以此为基础进行了液晶混配。不但此类近晶A相液晶配方没有残影，对比度较高，其驱动电压还较低(大约20~50V左右)。

一种新型近晶A相液晶材料，其包含至少一种以通式（I）表示的杂环化合物。通式（I）表示的化合物可以诱导近晶相的物质，是杂环类液晶材料，其结构如下：

通式（Ⅰ）

其中n为1~4的正整数，m和p可以为0或1~4的正整数，M1和M3可以为0或1~2的正整数，M2为1~2的正整数；

Ｘ、Ｚ为苯环，Ｆ代表氟原子，其苯环上任一个氢原子都可以被氟原子取代。Ｙ可以为苯环也可以为环己环，当Ｙ是苯环时，Ｔ代表氮（N）原子，苯环上的任一碳原子都可以被氮原子取代；当Ｙ是环己环时，Ｔ可代表氧（O）、硫（S）、硼（B）原子，环己环上的任一碳原子可以被氧（O）、硫（S）、硼（B）原子取代。