液晶介质、其制备方法及液晶透镜与流程

1.本技术涉及液晶技术领域，具体而言，涉及一种液晶介质、其制备方法及液晶透镜。


背景技术：

2.液晶显示作为生活中常见的显示技术，被广泛应用于各种场景。液晶介质作为液晶显示和液晶光学中发挥最为基础和关键功效的材料，液晶的光学各向异性和介电各向异性被深入研究，以实现液晶显示元件和液晶光学元件的功能，满足人们对液晶显示更高的要求。
3.双折射率是液晶介质非常重要的一个光学参数，在液晶介质各方面的应用都至关重要，在液晶显示器件的显示模式，例如扭曲向列相(tn)模式、超扭曲向列相(stn)模式、在薄膜晶体管(tft)等显示领域，一般对液晶介质的折射率要求在0.1至0.2之间，其他应用中可能要求更小或更大的折射率。液晶透镜所用液晶介质需要尽量大的双折射率来提高液晶透镜的性能，然而目前市面上可以提供的液晶的双折射率均小于0.3，不能满足需求。
4.视觉辐辏调节冲突是晕动症的众多诱发因素之一，容易造成用户产生恶心、头晕、眼睛疲劳等问题，一直是增强现实技术(ar)、虚拟现实技术(vr)显示领域的难题之一。


技术实现要素：

5.本技术实施方式提出了一种液晶介质、其制备方法及液晶透镜，以解决上述技术问题。
6.本技术实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。
7.第一方面，本技术实施方式提供一种液晶介质，液晶介质包括至少一种通式(ⅰ)化合物以及至少一种通式(ⅱ)化合物；
8.通式(ⅰ)化合物为：
[0009][0010]
其中，n1和n2均为小于等于2的自然数；r1选自碳原子数为1～10的烷基和烷氧基、碳原子数为2～12的烯基、烯氧基和烷基硅氧烷基中的任意一种，且r1中的一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，r1中任意h均可独立地被f取代；z1选自
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
、
‑
oco
‑
中的任意一种；每个x独立地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl中的任意一种，y1选自
‑
f、
‑
cl、
‑
cf3、
‑
ocf3、
‑
cn、
‑
ncs中的任意一种；
[0011]
选自
中的任意一种；
[0012]
选自选自中的任意一种；
[0013]
通式(ii)化合物为：
[0014]
通式(ii)；
[0015]
其中，n3为1或2，r2选自碳原子数1～10的烷基或烷氧基、碳原子数2～12的烯基，烯氧基和烷基硅氧烷基中的任意一种，且r2中的一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，r2中任意h均可独立地被f替代，z2选自
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
中的任意一种；每个x独立地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl中的任意一种，y2选自
‑
f、
‑
cl、
‑
cf3、
‑
ocf3、
‑
cn、
‑
ncs、碳原子数为1～10的烷基链和烷氧基链中的任意一种；
[0016]
独立地选自独立地选自中的任意一种。
[0017]
在一种实施方式中，通式(ⅰ)化合物至少包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物和通式(
ⅰ‑
4)化合物中的至少一种；
[0018]
通式(
ⅰ‑
1)化合物为：通式(
ⅰ‑
2)化合物为：通式(
ⅰ‑
3)化合物为：通式(
ⅰ‑
4)化合物为其中r1选自碳原子数为1～10的烷基和烷氧基、碳原子数为2～12的烯基、烯氧基和烷基硅氧烷基中的任意一种，且r1中的一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代；r1中任意h均可独立地被f取代；每个x独立地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl中的任意一种。
[0019]
在一种实施方式中，液晶介质包括至少一种通式(
ⅰ‑
1)化合物，至少一种通式(
ⅰ‑
2)化合物，至少一种通式(
ⅰ‑
3)化合物和至少一种通式(
ⅰ‑
4)化合物。
[0020]
在一种实施方式中，通式(ⅰ)化合物在液晶介质总质量中的质量百分比大于等于30％。
[0021]
在一种实施方式中，液晶介质还包括至少一种通式(ⅲ)化合物；
[0022]
通式(ⅲ)化合物为：
[0023]
通式(ⅲ)；
[0024]
其中，r3、r4独立地选自碳原子数为1～10的链状烷基，r3、r4中的一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，或者r3、r4独立地选自
‑
f，
‑
cf3，
‑
ocf3，
‑
cn和
‑
ncs中的任意一种；独立地选自中的任意一种；z3选自
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
中的任意一种；n4为2，n5为1，或者，n4为1，n5为2。
[0025]
在一种实施方式中，通式(ⅲ)化合物在液晶介质总质量中的质量百分比大于等于30％。
[0026]
在一种实施方式中，液晶介质中至少包括通式(
ⅲ‑
1)化合物中的至少一种；通式
(
ⅲ‑
1)化合物为：
[0027]
在一种实施方式中，液晶介质的清亮点温度大于等于120℃，液晶介质的双折射率0.4＞δn＞0.3。
[0028]
第二方面，本技术提供一种液晶介质的制备方法，制备方法包括将至少一种通式(ⅰ)化合物以及至少一种通式(ⅱ)化合物混合，控制体系温度高于清亮点温度加热搅拌均匀后得到。
[0029]
第三方面，本技术提供一种液晶透镜，液晶透镜包括第一玻璃基板、第二玻璃基板以及上述的液晶介质，第一玻璃基板的表面设置有电极；第二玻璃基板的表面设置有电极，第一玻璃基板和第二玻璃基板相对设置；液晶介质填充于第一玻璃基板和第二玻璃基板之间。
[0030]
本技术实施方式提供的液晶介质、其制备方法及液晶透镜，原料的单体化合物中集成了丙炔氰基团与端炔基团，此类化合物的工作温度范围满足常规要求，熔点低，双折射率δn高，同时具有较大的光学各向异性，较高的清亮点温度等优点，具有适合的介电各向异性，较好的光学及化学稳定性等优良的液晶物性特征，有较小的γ1/k
11
值，粘度低，易驱动。本技术提供的液晶介质、其制备方法及液晶透镜，在具有合适的阈值电压和高清亮点的情况下具备尽可能小的粘弹比γ1/k
11
，而且可以达到0.3以上的双折射率δn，性能稳定，较小的粘弹比γ1/k
11
可以减小液晶层厚度，缩短液晶透镜的响应时间，增大液晶透镜焦距的可调范围，解决了虚拟现实显示中的辐辏调节冲突。
附图说明
[0031]
图1是本技术实施例示出的一种液晶透镜的结构示意图。
具体实施方式
[0032]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0033]
下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0034]
液晶透镜光栅的响应性能相关的液晶介质的各变量之间有如下关系：
[0035]
关系式一：ton＝(γ1d2/k
11
π2)/[(v/v
th
)2‑
1]
[0036]
关系式二：toff＝γ1d2/k
11
π2[0037]
其中，γ1为旋转粘度，d为液晶层厚度，k
11
为展曲弹性常数，v为驱动电压，v
th
为阈值电压。从上述关系式可以看出，通过降低液晶介质的旋转粘度或提高液晶介质的展曲弹性常数，或减小液晶层厚度，可以缩短响应时间。然而，如果单纯通过降低旋转粘度来改善响应时间，液晶的展曲弹性常数和相变温度也将随之下降，并且增大展曲弹性常数也会引
起旋转粘度和阈值电压的增加，因此为改善响应时间需要平衡四个因素的关系达到最优化。
[0038]
通过液晶透镜光栅的响应性能与相关的液晶介质的各变量之间的关系可知，为了改善液晶透镜的响应时间，需要平衡液晶介质的旋转粘度、液晶介质的展曲弹性常数、液晶相变温度和阈值电压四个因素，同时拥有更大的双折射率的液晶介质可以提高液晶透镜的性能。
[0039]
本技术实施方式提供一种液晶介质，液晶介质包括至少一种通式(ⅰ)化合物以及至少一种通式(ⅱ)化合物，即液晶介质中同时包括通式(ⅰ)化合物和通式(ⅱ)化合物。需要说明的是，液晶介质中包括的通式(ⅰ)化合物可以是一种、两种或多种，同样的，液晶介质中包括的通式(ⅱ)化合物可以是一种、两种或多种。
[0040]
通式(ⅰ)化合物为：
[0041]
通式(ⅰ)；
[0042]
其中，n1和n2均为小于等于2的自然数(自然数包括0和正整数)，例如n1可以分别为0，1，2，n2可以分别为0，1，2，在一种实施方式中，n1和n2可以同时为0,、1或2，这样的设置使得缩短了通式(ⅰ)化合物的链长，这样分子中的环的数量可以减少，减小分子间的位阻，可以使各种通式(ⅰ)化合物和通式(ⅱ)化合物混合得更均匀。
[0043]
r1选自碳原子数为1～10的烷基和烷氧基、碳原子数为2～12的烯基、烯氧基和烷基硅氧烷基中的任意一种，烷基硅氧烷基的结构简式为
‑
(ch2)
n
(sime2o)
m
sime3，示例性的，r1可以为
‑
c2h5、
‑
c3h7、
‑
c4h9、
‑
c7h
15
、
‑
c9h
19
、
‑
c3h5、
‑
c5h9、
‑
c7h
13
、
‑
c
10
h
19
、
‑
c
12
h
23
、
‑
c4h5o、
‑
c6h7o、
‑
c8h9o、
‑
c
11
h
12
o、
‑
c
12
h
13
o、
‑
c3h6sime2osime3、
‑
c
10
h
20
sime2osime3、
‑
c6h
12
(sime2o)2sime3等，r1中的一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代。当r1为烷基和烷氧基时，液晶介质的不饱和程度降低，可以提高分子对紫外线的稳定性以及对热的稳定性。
[0044]
r1中任意h均可独立地被f取代，在一种实施方式中，r1的端位c原子上的h可以完全被f取代，r1可以包含
‑
cf3基团，在其他实施方式中，r1中的ch2‑
基团可以被取代为cf2‑
。
[0045]
z1选自
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
、
‑
oco
‑
中的任意一种，其中
“‑”
代表单键，也即是z1基团不存在。当z1选自
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
cf2o
‑
中的任意一种时，通式(ⅰ)化合物可以具有更好的双折射率。
[0046]
每个x均可以独立地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl中的任意一种，例如，x分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者x均为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，即两个x可以同时为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者两个x也可以分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl。
[0047]
y1选自
‑
f、
‑
cl、
‑
cf3、
‑
ocf3、
‑
cn、
‑
ncs中的任意一种。
[0048]
选自
中的任意一种；
[0049]
选自选自中的任意一种。
[0050]
通式(ⅰ)化合物在液晶介质总质量中的质量百分比，对于液晶介质中的双折射率参数具有较大影响。在一种实施方式中，通式(ⅰ)化合物在液晶介质总质量中的质量百分比大于等于30％，例如通式(ⅰ)化合物的质量在液晶介质总质量中的质量百分比可以为30％、32％、35％、37％、40％、42％、45％等，通过控制通式(ⅰ)化合物在液晶介质中的比例，可以更为精确的控制液晶介质的双折射率，进而获得更符合需求的液晶介质。
[0051]
通式(ii)化合物为：
[0052]
通式(ii)；
[0053]
其中，n3为1或2，r2选自碳原子数1～10的烷基或烷氧基、碳原子数2～12的烯基，烯氧基或烷基硅氧烷基中的任意一种，示例性的，r2可以为
‑
c2h5、
‑
c3h7、
‑
c4h9、
‑
c7h
15
、
‑
c9h
19
、
‑
c3h5、
‑
c5h9、
‑
c7h
13
、
‑
c
10
h
19
、
‑
c
12
h
23
、
‑
c4h5o、
‑
c6h7o、
‑
c8h9o、
‑
c
11
h
12
o、
‑
c
12
h
13
o、
‑
c3h6sime2osime3、
‑
c
10
h
20
sime2osime3、
‑
c6h
12
(sime2o)2sime3等，当r2为烷基和烷氧基时，液晶介质的不饱和程度降低，可以提高分子对紫外线的稳定性以及对热的稳定性。
[0054]
r2中一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，r2中任意h均可独立地被f替代，在一种实施方式中，r2的端位c原子上的h可以完全被f取代，r2可以包含
‑
cf3基团，在其他实施方式中，r2中的ch2‑
基团可以被取代为cf2‑
。
[0055]
z2选自
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
中的任意一种。其中
“‑”
代表z2基团不存在。当z2选自
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
cf2o
‑
中的任意一种时，通式(ii)化合物可以具有更好的双折射率。
[0056]
每个x均可以独立地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl中的任意一种，例如，x分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者x均为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，两个x可以同时为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者两个x也可以分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl。
[0057]
y2选自
‑
f、
‑
cl、
‑
cf3、
‑
ocf3、
‑
cn、
‑
ncs、碳原子数为1～10的烷基链或烷氧基链中的任意一种，例如，y2可以为
‑
c2h5、
‑
c3h7、
‑
c4h9、
‑
c7h
15
、
‑
c9h
19
、ch3o
‑
、c2h5o
‑
、c3h7o
‑
等。
[0058]
独立地选自独立地选自中的任意一种。和可以分别为不同的基团或者可以为相同的基团。
[0059]
n3为1或2，这样的设置使得缩短了通式(ii)化合物的链长，这样分子中的环的数量可以减少，减小分子间的位阻，可以使各种通式(ⅰ)化合物和通式(ⅱ)化合物混合得更均匀。
[0060]
在一种实施方式中，通式(ⅱ)化合物的质量在液晶介质总质量中的质量百分比大于等于10％，例如通式(ⅱ)化合物的质量在液晶介质总质量中的质量百分比可以为10％、12％、15％、17％、20％等，通过控制通式(ⅱ)化合物在液晶介质中的比例，可以更为精确的控制液晶介质的双折射率，进而获得更符合需求的液晶介质。
[0061]
在一种实施方式中，通式(ⅰ)化合物至少包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物或者通式(
ⅰ‑
4)化合物中的至少一种，即通式(ⅰ)化合物可以包括(
ⅰ‑
1)化合物，或者通式(ⅰ)化合物可以包括(
ⅰ‑
2)化合物，或者通式(ⅰ)化合物可以包括(
ⅰ‑
3)化合物，或者通式(ⅰ)化合物可以包括(
ⅰ‑
4)化合物，在本实施方式中不局限于通式(ⅰ)化合物只包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物和通式(
ⅰ‑
4)化合物中的一种，而是可以同时包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物和通式(
ⅰ‑
4)化合物中的两种化合物、三种化合物，或者四种化合物全包括；
[0062]
通式(
ⅰ‑
1)化合物为：
[0063]
通式(
ⅰ‑
2)化合物为：
[0064]
通式(
ⅰ‑
3)化合物为：
[0065]
通式(
ⅰ‑
4)化合物为
[0066]
即可以进一步优选通式(ⅰ)化合物，通式(ⅰ)化合物包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物、通式(
ⅰ‑
4)化合物中的一种或者多种，通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物、通式(
ⅰ‑
4)化合物具有较大折射率，较小粘度，可以使得液晶介质的清亮点温度提高，也有利于提高液晶介质的双折射率。
[0067]
其中r1选自碳原子数为1～10的烷基和烷氧基、碳原子数为2～12的烯基、烯氧基和烷基硅氧烷基中的任意一种，示例性的，r1可以为
‑
c2h5、
‑
c3h7、
‑
c4h9、
‑
c7h
15
、
‑
c9h
19
、
‑
c3h5、
‑
c5h9、
‑
c7h
13
、
‑
c
10
h
19
、
‑
c
12
h
23
、
‑
c4h5o、
‑
c6h7o、
‑
c8h9o、
‑
c
11
h
12
o、
‑
c
12
h
13
o、
‑
c3h6sime2osime3、
‑
c
10
h
20
sime2osime3、
‑
c6h
12
(sime2o)2sime3等。当r1为烷基和烷氧基时，液晶介质的不饱和程度降低，可以提高分子对紫外线的稳定性以及对热的稳定性。
[0068]
r1中一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，r1中任意h均可独立地被f取代，即r1的端位c原子上的h可以完全被f取代，r1可以包含
‑
cf3基团。
[0069]
x分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者x均为
‑
f、
‑
h或
‑
cl。即两个x独自地选自
‑
f、
‑
h和
‑
cl，两个x可以同时为
‑
f、
‑
h或
‑
cl，或者两个x也可以分别为
‑
f、
‑
h或
‑
cl。
[0070]
在一种实施方式中，液晶介质包括至少一种通式(
ⅰ‑
1)化合物，至少一种通式(
ⅰ‑
2)化合物，至少一种通式(
ⅰ‑
3)化合物和至少一种通式(
ⅰ‑
4)化合物，即液晶介质中同时包括通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物以及通式(
ⅰ‑
4)化合物。即液晶介质中可以包括一种、两种或者多种通式(
ⅰ‑
1)化合物，一种、两种或者多种通式(
ⅰ‑
2)化合物，一种、两种或者多种通式(
ⅰ‑
3)化合物，一种、两种或者多种通式(
ⅰ‑
4)化合物。通式(
ⅰ‑
1)化合物、通式(
ⅰ‑
2)化合物、通式(
ⅰ‑
3)化合物和通式(
ⅰ‑
4)化合物中集成了丙炔氰与端炔，此类化合物的工作温度范围满足常规要求，熔点低，双折射率δn高，同时具有较大的光学各向异性，较高的清亮点温度等优点，具有适合的介电各向异性，较好的光学及化学稳定性等优良的液晶物性特征，有较小的γ1/k
11
值使液晶介质粘度低，易驱动。
[0071]
在一种实施方式中，液晶介质还包括至少一种通式(ⅲ)化合物；
[0072]
通式(ⅲ)化合物为：
[0073]
通式(ⅲ)，需要说明的是，液晶介质中包括的通式(iii)化合物可以是一种、两种或多种。
[0074]
其中，r3、r4选自碳原子数为1～10的烷基，例如，r3、r4可以为
‑
c2h5、
‑
c3h7、
‑
c4h9、
‑
c7h
15
、
‑
c9h
19
等，r3、r4为链状化合物，r3、r4的链长更短，可以有效减小分子极性，增大折射率。同时，当r3、r4为烷基时，液晶介质的不饱和程度降低，可以提高分子对紫外线的稳定性以及对热的稳定性。
[0075]
r3、r4中一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，或者r3、r4为f，cf3，ocf3，cn或者ncs。
[0076]
分别独立地为分别独立地为可以为相同的基团，可以为相同的基团，也可以为不同的基团。
[0077]
z3选自
‑
、
‑
ocf2‑
、
‑
cf2o
‑
、
‑
coo
‑
、
‑
oco
‑
、
‑
ch2ch2‑
、
‑
ch＝ch
‑
、
‑
c≡c
‑
、
‑
ch2o
‑
、
‑
och2‑
中的任意一种；n4为2，n5为1，或者，n4为1，n5为2。不同基团的引入，可以优化折射率，可以优化驱动电压，也可以是增加体系的溶解性。
[0078]
在一种实施方式中，通式(ⅲ)化合物的质量在液晶介质总质量中的质量百分比大于等于30％，例如通式(ⅲ)化合物的质量在液晶介质总质量中的质量百分比可以为30％、32％、35％、37％、40％、42％等，通过控制通式(ⅲ)化合物在液晶介质中的比例，可以更为精确的控制液晶介质的双折射率的同时，让整个混晶体系的混溶性更好，进而获得更符合需求的液晶介质。
[0079]
在一种实施方式中，液晶介质中至少包括通式(
ⅲ‑
1)化合物中的至少一种；通式(
ⅲ‑
1)化合物为：液晶介质中包括的通式(
ⅲ‑
1)化合物可以是一种、两种或多种。
[0080]
其中r3、r4选自碳原子数为1～10的链状烷基，在一种实施方式中，r3、r4可以为直链化合物，在其他实施方式中，r3、r4可以具有支链。例如，r3、r4可以为例如，r3、r4可以为c2h5、c3h7、c4h9、c7h
15
、c9h
19
等，r3、r4的链长更短，可以有效减小分子极性，增大折射率。同时，当r3、r4为烷基时，液晶介质的不饱和程度降低，可以提高分子对紫外线的稳定性以及对热的稳定性。
[0081]
r3、r4中一个或多个ch2‑
基团可独立地被
‑
o
‑
、
‑
ch＝ch
‑
或
‑
c≡c
‑
取代，或者r3、r4为f，cf3，ocf3，cn或者ncs。
[0082]
分别独立地为分别独立地为分别独立地为可以为相同的基团，可以为相同的基团，也可以为不同的基团。n4为2，n5为1，或者，n4为1，n5为2。
[0083]
在一种实施方式中，液晶介质的清亮点温度大于等于120℃，液晶只存在于一定的温度范围内，其下限称为熔点，上限称为清亮点。液晶的温度在低于其熔点时为普通晶体，高于其清亮点温度时为各向同性的液体。由于高清亮点温度，使得液晶介质光学及化学性质稳定，应用范围广。上述的液晶介质的双折射率0.4＞δn＞0.3，显著的大于现有技术中的液晶介质，使得当应用于制作液晶透镜时，镜片的厚度更轻薄，可以提高液晶透镜的焦距范围，并缩短响应时间。
[0084]
在一些实施方式中，液晶介质中还可以包括其他的添加剂，添加剂例如可以是抗紫外剂、抗静电剂、抗氧化剂以及消泡剂等，在此不做限定。其中抗紫外计例如可以是如二苯甲酮类、苯并三唑类化合物，抗静电剂例如可以是乙氧基化脂肪族烷基胺、烷基磺酸钠等。抗氧化剂例如可以是bha(丁基羟基茴香醚)、bht(丁羟甲苯)、tbhq(叔丁基氢醌)等。消泡剂例如可以是聚硅氧烷消泡剂、环氧乙烷、环氧丙烷等。
[0085]
添加剂的添加量占液晶介质总质量的质量百分比优选小于等于0.5％，添加剂的添加量以及添加种类不影响液晶介质的性质。
[0086]
本技术提供一种液晶介质的制备方法，制备方法包括将至少一种通式(ⅰ)化合物以及至少一种通式(ⅱ)化合物混合，控制体系温度高于清亮点温度例如在130℃、140℃、145℃加热搅拌混匀后得到。
[0087]
下面通过实施例具体介绍本技术提出的液晶介质。
[0088]
本发明提供的液晶介质通过本技术提供的液晶介质的制备方法制备，下述实施例中的液晶介质是通过搅拌混合得到均相组合物后，对其物化性能进行测试。为了便于说明，以下各实施例以及对比例中的液晶组合物的基团结构用表1所示的代码表示：
[0089][0090]
表1各基团结构的代码对照表
[0091]
其中，命名采用先中间环结构
“‑”
左端链结构
“‑”
右端链结构；例如结构命名为ptp
‑3‑
2，
结构命名为pzg
‑3‑
n。
[0092]
按表2所示的各原料配比，将各原料混合后，在130℃条件下，搅拌均匀后得到实施例1
‑
5以及对比例1
‑
2的液晶介质，其中表2中，为方便理解，采用代码表示各原料成分。
[0093][0094][0095]
表2各对比例及实施例中液晶介质的成分组成表
[0096]
上述代码表中，r1、r2、r3代表的烷基链、烷氧基链或烯基链的在代码代表结构中使用碳原子数表示，当r1、r2、r3代表烷氧基时以o 碳原子数表示，当r1、r2、r3代表烯基时以d 碳原子数表示。例如
‑
c3h7结构代码为
‑
3，
‑
oc5h
11
结构代码为
‑
o5，
‑
ch2‑
ch2‑
ch＝ch2结构代码为
‑
2d,
‑
ch2‑
ch2‑
ch＝ch
‑
ch3结构代码为
‑
2d1。
[0097]
对实施例1
‑
5以及对比例1、2所得到的液晶介质进行测试，测量以下参数：
[0098]
tni(℃)代表向列相转变为各项同性时的温度也表示为清亮点温度；
[0099]
tcn(℃)代表低温结晶点也表示低温向列相稳定的临界温度；
[0100]
γ1(mpa
·
s)代表20℃下旋转粘度；
[0101]
ε∥代表20℃下液晶长轴方向的介电常数；
[0102]
ε
⊥
代表20℃下液晶短轴方向的介电常数；
[0103]
δε代表20℃下介电各项异性常数；
[0104]
δn代表20℃下折射率各项异性常数；
[0105]
k
11
代表20℃下展曲弹性常数；
[0106]
k
33
代表20℃下弯曲弹性常数；
[0107]
v
th
代表20℃下cv曲线阈值电压。
[0108]
测量所得数据如表3所示：
[0109]
参数对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5tni105116121122126126123tcn
‑
20
‑
20
‑
20
‑
20
‑
20
‑
20
‑
20γ1302315279274286283291ε∥15.414.318.518.31717.117.6ε
⊥
4.54.44.84.84.64.74.7δε10.99.913.713.512.412.412.9δn0.2460.2590.3250.3290.3240.3220.330k
11
14.815.118.319.117.818.119.2k
33
18.919.625.926.726.426.127.2v
th
1.261.311.181.191.211.231.25γ1/k
11
20211514161615
[0110]
表3实施例1
‑
5，对比例1
‑
2测量结果表
[0111]
其中对比例1
‑
2中仅含有端氰结构化合物，液晶介质的粘弹比γ1/k
11
为20、21，液晶介质的双折射率δn在0.26左右。而实施例1
‑
5均包括通式(ⅰ)化合物和通式(ⅱ)化合物，由表3可见，实施例1
‑
5中提供的液晶介质的双折射率δn均大于0.32，实施例5提供的液晶介质的双折射率δn达到了3.30，且实施例1
‑
5提供的液晶介质的粘弹比γ1/k
11
为14
‑
16。因此表明，本技术提供的具有通式(ⅰ)化合物和通式(ⅱ)化合物的液晶介质，通过集成丙炔氰基团和端炔基团，使得液晶介质的双折射率参数显著提高，粘弹比γ1/k
11
下降，因此液晶介质变得更易驱动，也就使得在驱动液晶介质的过程中，液晶介质的响应时间缩短。
[0112]
此外，实施例1
‑
5与对比例1
‑
2具有相同的低温结晶点保证了低温性能相同，实施例1
‑
5比对比例1
‑
2有更高的清亮点温度，说明实施方式1
‑
5中提供的液晶介质在高温下更加稳定。
[0113]
本技术提供的液晶介质采用了炔体系化合物作为原料，具备高双折射率δn和弹比γ1/k
11
两个参数有明显改善的前提下保证了其他参数的稳定。
[0114]
本实施例还提供一种液晶透镜10，仅作为一种示例，如图1所示，液晶透镜10包括第一玻璃基板2，第二玻璃基板3和以上任一实施方式中的液晶介质1，第一玻璃基板2靠近第二玻璃基板3的表面设置有电极4，第二玻璃基板3靠近第一玻璃基板2的表面设置有电极4，第一玻璃基板2和第二玻璃基板3相对设置；液晶介质1填充于第一玻璃基板2和第二玻璃基板3之间，电极4用于驱动液晶介质1偏转，以调制光线，液晶透镜还包括边框胶5，边框胶5
用于密封液晶透镜10内的液晶介质1。需要说明的是，第一玻璃基板2和第二玻璃基板3上的电极4可以是单层电极，也可以是多层电极，在此不做限定。
[0115]
可以理解的，液晶透镜10还可以被配置为其他形式，本实施例均不做限定。上述的液晶透镜10可以应用于增强现实技术(ar)、虚拟现实技术(vr)、介导现实技术(mr)等可穿戴设备中。
[0116]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。