[发明专利]一种具有苯并呋喃环的负性液晶化合物及其组合物

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种具有苯并呋喃环的负性液晶化合物及其组合物，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，必须混合十余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。

垂直取向薄膜晶体管驱动(VA-TFT)模式由于具有超宽的可视角、快的响应速度及极高的正面对比度等优点，成为目前主流液晶显示技术之一，尤其在大屏幕液晶电视中应用显得尤为突出。与传统的显示模式相比，VA-TFT模式其采用的是垂直取向技术，要求液晶材料具有负的介电各向异性。此外，对于液晶显示技术而言，降低驱动电压、提升响应速度是目前技术发展的趋势。研究表明，增大介电各向异性有利于降低驱动电压；提高双折射率有利于降低液晶显示器件的盒厚，缩短响应时间。因此，研究具有大的负介电各向异性、高双折射率的负性液晶材料，对改进液晶显示器件性能具有十分重要的意义。

苯并呋喃环中具有10个π电子，共轭度高，有利于提升液晶材料的双折射率。专利CN1506358A、CN103058968A、CN103102887A、DE102004053279A1公开了具有苯并呋喃环的液晶，该类液晶主要为正介电各向异性液晶材料。专利DE19909761A1中公开了苯并呋喃环液晶材料的结构，其主要在苯并呋喃的5,6位引入具有一定的极性基团，该类液晶主要呈现为正介电各向异性液晶材料。专利CN106675575A公开报道了基于苯并呋喃环的负介电各向异性的液晶材料，其结构如式1：

但未给出相关数据，仅对以下式2给出了相关性能。

其物理性能如下：Δn＝-0.0287；Δε＝-4.72。呈现出小的双折射率和中等的负介电各向异性值。

发明内容

为了克服背景技术中存在的缺陷或不足，进一步改善液晶显示的响应速度和驱动电压，本发明提供一种基于苯并呋喃环的负性液晶化合物。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种具有苯并呋喃环的液晶化合物，其结构通式如(1)所示：

其中R₁为碳数1～9的直链烷基、烯基、烷氧基；环A、环B为苯环、反式环己烷，且苯环上氢原子可以被1个或多个氟原子所取代；n＝0、1、2；L₁、L₂为卤素、氢、碳数1～9的直链烷基、烷氧基、烯氧基，且当L₂为卤素时，L₁不为直链烷基；以及含有该化合物的组合物。

本发明的液晶化合物，产生了意想不到的效果：负介电各向异性显著上升，双折射率高，此外，该类液晶化合物具有较高的光/热稳定性、低温相容性好等优点，适合在VA-TFT液晶显示中应用。

根据本发明，优选分子结构如1-1～1-10所示：

其中R₁为碳数1～9的直链烷基、烷氧基，R₂为碳数1～9的直链烷基、烷氧基、烯氧基，R₃为碳数1～9的直链烷氧基、烯氧基，n＝0～4。

其中1-1进一步优选自以下化合物：

其中1-2进一步优选自以下化合物：

其中1-3进一步优选自以下化合物：

其中R₁为碳数1～9的直链烷基、烷氧基，R₃为碳数1～9的直链烷氧基、烯氧基。

其中1-4进一步优选自以下化合物：

其中R₁、R₂为碳数1～9的直链烷基、烷氧基。

其中1-5进一步优选自以下化合物：