[发明专利]具有2‑氟苯基及二氟亚甲氧基基团的液晶化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及液晶化合物的制备及应用领域，具体涉及一种具有2-氟苯基及二氟亚甲氧基基团的液晶化合物及其制备方法与应用。

背景技术

目前，液晶化合物的应用范围拓展的越来越广，其可应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶应用最为广泛。向列相液晶已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。

对于薄膜晶体管技术(TFT-LCD)应用领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。

作为液晶材料，需要具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定性。而作为薄膜晶体管技术(TFT-LCD)用液晶材料，不仅需要具有如上稳定性外，还应具有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。

对于动态画面显示应用，如液晶电视，为了实现高品质显示，消除显示画面残影和拖尾，要求液晶具有很快的响应速度，因此要求液晶具有较低的旋转粘度γ₁；另外，为了降低设备能耗，希望液晶的驱动电压尽可能低，所以提高液晶的介电各向异性Δε对混合液晶具有重要意义。

大量研究表明，液晶分子引入一个二氟亚甲氧基(-CF₂O-)连接基团后，会使液晶的旋转粘度γ₁有所降低。另外由于二氟亚甲氧基(-CF₂O-)桥的偶极矩的贡献，端基氟原子的偶极矩也有一定程度的提高，从而使液晶分子的介电各向异性Δε有所增加。德国默克和日本智索公司(CN1717468A，CN101143808A，CN101157862A等)已经公开了一些具有不同取代基的具有二氟亚甲氧基(-CF₂O-)连接基团的液晶化合物。但(-CF₂O-)基团的引入会使液晶的清亮点大幅度降低。在调配液晶混合物时需要加入粘度更大的高清亮点化合物来平衡(-CF₂O-)基团所造成的清亮点下降，从而制约了液晶混合物响应速度提升的空间。

液晶作为液晶显示器件的核心功能材料，为了满足液晶显示器件的各种性能参数的要求，为了适应液晶显示器件的工艺要求，需要液晶材料具有广泛的多种性能参数，而任何一种单体液晶材料都不可能满足所有这些要求，因此需要合成性能各异的单体液晶，通过调配混合液晶的方法来满足LCD器件要求的特性。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种具有2-氟苯基及二氟亚甲氧基基团的液晶化合物及其制备方法与应用，以改善现有的具有二氟亚甲氧基的液晶化合物存在的清亮点下降的问题，提升液晶混合物的响应速度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

具有2-氟苯基及二氟亚甲氧基基团的液晶化合物，所述化合物的结构式如通式I所示，

其中，

R选自下列①、②、③所示基团中的任意一种，

①H、Cl、F、CN、OCN、OCF₃、CF₃、CHF₂、OCHF₂、SCN、NCS、SF₅，

②碳原子数为1～10的直链烷基、氟取代的碳原子数为1～10的直链烷基、氯取代的碳原子数为1～10的直链烷基、碳原子数为1～10的直链烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的直链烷氧基、氯取代的碳原子数为1～10的直链烷氧基，

③将上述②中至少一个-CH₂-被如下基团中的一种取代而得的基团：-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-O-、碳原子数为3～6的环烷基；

均各自独立地选自基团中的一种；

X₁、X₃选自H、F中的任意一种；

X₂选自下列(1)、(2)、(3)所示基团中的任意一种，

(1)H、F、Cl、CF₃、CHF₂、OCF₃、OCHF₂，