[发明专利]超氟负性液晶化合物和组成物、制备及在液晶显示器件中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种超氟负性液晶化合物和组成物，制备及在液晶显示器件中的应用。

发明背景

随着液晶平板显示的发展，为了提高液晶显示(LCDs)速度及加宽器件的视角，开发了各种不同特点显示模式显示器。近年来,人们正采用各种技术进一步改进有源矩阵寻址的LCD性质，在最新一代LCD电视机中,通过各种新技术使用，例如：平面开关转换(IPS)模式，边缘场开关模式(FFS),多畴垂直取向(MVA)模式,成功将视角扩展到170°,转换时间减少到10ms以内，而且大大提高了新一代液晶电视(LCD TV)的对比度。与此相反,也有一些AM-LCD,例如:VA-TFT LCD(分子垂直排列的薄膜晶体管液晶显示器)使用Δε爲负数的混合液晶，可以产生的显示图像品质优秀，不仅响应速度快，而且有宽视角。宽视角是VA-TFT LCD模式的突出的优点。

本发明是在负性液晶分子中将2,3,5,6-四氟亚苯基引入液晶核结构之中，利用亚乙基桥键连接，形成新的负性液晶。由于导入非极性的四氟亚苯基有利于提高响应速度、电阻率以及化学稳定性。发现了该系列液晶都是单变的向列相液晶，不存在近晶相。可以用于制备负性液晶化合物材料。

发明内容

本发明第一个目的是提供一种超氟负性液晶化合物，该化合物不仅具有较大的负介电常数各向异性(Δε)，而且具有以下特性的一种，例如：相对热及光的稳定性，较高清亮点，适当的双折射以及与其他液晶的良好溶解性。

本发明第二个目的是提供一种含有超氟负性液晶组合物，它含有以上的1或者2种超氟负性液晶化合物，其余为其它负性液晶化合物组成。该组合物具有以下特性中的至少一种或两种特性，具有适当的性质的平衡，黏度较低，折射率适当，较好的负的介电常数，阈值电压较低，清亮点较高，以及较好的低温温度。

本发明第三个目的是提供上述超氟负性液晶化合物或液晶组合物的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述超氟负性液晶化合物或液晶组合物的应用，用于制备液晶显示器件，该显示器件具有响应时间短，驱动电压较小，具有较高的对比度，能在较宽温度范围内使用。

本发明的超氟负性液晶化合物具有如下分子结构式：

其中X1,X2,X3代表单链，1,2-亚乙基，-COO-,-CF2O-,

X1,X2,X3中至少有一个为-COO-，

m和p是0或1，

A1代表2,3,5,6-四氟亚苯基，

A2代表1,4-亚苯基，

A3代亚苯基、2或3氟代亚苯基、2和3二氟代亚苯基。

A4代表2,3-二氟亚苯基，

R1代表C2-10的烷氧基，

Y1代表C2-10的烷氧基。

本发明的液晶化合物的还可以是以下各种结构式的化合物:

序号

本发明液晶化合物，尤其是指p为1，m为0，A3代表2或3氟代亚苯基、2和3二氟代亚苯基的液晶化合物。

本发明的典型液晶化合物为：

n＝2,3,4,5,6,7,8,9,10。

本发明的含有2,3,5,6-四氟亚苯基典型化合物合成路线如下：

本发明的超氟负性液晶化合物制备方法是在回流温度下和三乙胺存在下，对正烷(C2-10)氧基全氟苯乙炔，4-溴-2-氟苯甲酸(2,3-二氟-4-乙氧基)苯酯，Pd(PPh3)2，Cl2和CuI反应1-5h，所述的对正烷(C2-10)氧基全氟苯乙炔，4-溴-2-氟苯甲酸(2,3-二氟-4-乙氧基)苯酯，Pd(PPh3)2Cl2，CuI和三乙胺的摩尔比为1～1.5:1:0.01～0.10：0.01～0.10：1～20。

建议该反应在惰性气体保护下进行，如氮气保护下进行。

反应产物可以经过过滤、水洗、干燥，浓缩、柱层析或重结晶纯化处理。

经过检测，D系列的化合物都具有液晶性，且是向列相液晶。