[发明专利]一种含有乙烷桥键和-CF2O-桥键的含氟液晶化合物

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种含有乙烷桥键和-CF₂O-桥键的含氟液晶化合物，主要用于液晶显示器。

背景技术

液晶显示器具有平板化、功耗低、重量轻、无辐射等优点，在信息显示领域发展迅速。液晶显示器利用液晶材料的光学各向异性和介电各向异性的特性来实现显示功能。按照显示模式分类，有扭曲向列式（TN）、超扭曲向列式（STN）、动态散射模式（DSP）、薄膜晶体管驱动模式（TFT）等。TFT液晶显示可以实现全彩色、高分辨率、宽视角、快速响应等，已经得到广泛应用。

液晶显示所用的液晶材料在使用环境温度范围内，一般是－20℃～+70℃具有向列相；同时必须具用高度的化学稳定性，较低的粘度，以及适合用途的双折射率、介电各向异性、电阻率等液晶物理性质。用一种液晶化合物是无法满足全部的使用条件，必须混合10～20种液晶化合物形成混合液晶。为实现在较宽的温度区间内使用，例如－40℃～+90℃使用，需要液晶化合物具有较宽的液晶温度范围。Schroder Van Laar方程关联了混合物熔点（T）与化合物A的摩尔分数（XA）：

lnXA=HAR(1TA-1T)]]>

式中，H_A和T_A分别为纯化合物的熔融焓值和熔点，R是气体常数。

对于相同的添加比例X_A，具有较低的熔点（T_A）和熔融焓值（H_A）的单体液晶可以降低混合物的熔点（T），从而改善混合液晶的低温性能。

TFT液晶显示技术要求所使用的液晶材料必须具备高电阻率和高电压保持率，含氟原子取代的液晶化合物可以满足上述要求，在TFT液晶得到大量应用。为满足低电压驱动，以及面内开关模式（IPS），需要有非常大介电各向异性和低旋转粘度的液晶材料。含有-CF₂O-桥键的“超级氟”液晶材料，同时具备上述优点。例如，已知的含有超级氟液晶化合物，结构式如下所示：

该化合物具有大介电各向异性、低旋转粘度的特性。在Journal of Materials Chemistry，2004，14（8）：1219-1227，题名为“Advanced liquid crystals for television.”公开的其物性数据：C48℃ I。该化合物具有大介电各向异性（Δε=25.2）、低旋转粘度（γ₁=96mPa·s）的特性，缺点是该化合物本身并没有液晶性，应用于混合液晶配方中导致清亮点下降，文中外推的清亮点是-49.1℃。

在Molecular Crystals and Liquid Crystals，2009，509：89～95，题名为“Novel Liquid Crystalline Four Ring Chain Difluoromethyleneoxy Compounds for Quicker Response LC Mixtures”的论文中，公开了具有四个苯环的单体液晶：

随着分子中苯环数目的增加，该化合物表现出液晶性：C86.8℃ N128.7℃ I，同时具有大介电各向异性（Δε=34.0）、低旋转粘度（γ₁=378.1mPa·s）的特性。

但是该化合物熔点较高，实测熔融焓值为58.33J/g。针对户外应用场合，对于具有较高熔点和高熔融焓值的液晶而言，在低温下长期储存过程中易于发生结晶现象。

发明内容

为了克服背景技术中存在的缺陷或不足，进一步改善具有大介电各向异性的超级氟液晶化合物的低温相溶性，降低液晶分子的熔点和熔融焓，扩大液晶相变区间，本发明的目的在于，提供一种新型的含有乙烷桥键和-CF₂O-桥键的含氟液晶化合物。