一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种含有二氟甲氧基桥键和-O(CH2)nF单元结构的液晶化合物，所述液晶化合物具有如式Ⅰ所示结构：R-A1-Z1-A2-Z2-A3-CF2O-A4-Z3-A5-O(CH2)n-CH2F(Ⅰ)该化合物具有旋转粘度低和介电各向异性大的特点，应用至液晶组合物后能够进一步提高已有惯用液晶组合物的介电各向异性，具有降低器件的驱动电压的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物及其应用
[〇〇〇1] 本专利技术涉及液晶显示材料领域，具体涉及一种含有二氟甲氧基桥键和_〇(CH2)nF 单元结构的液晶化合物及其应用。
技术介绍
目前，液晶在信息显示领域得到广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定 的进展（S. T. Wu，D. K. Yang. Reflective Liquid Crystal Displays. Wiley，2001)。近几年， 液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为 此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平 板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。 液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家 Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇（cholesteryl benzoate)。 1917年Manguin专利技术了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年 E. Bose建立了攒动（Swarm)学说，并得到L. S. Ormstein及F. Zernike等人的实验支持 (1918年），后经De Gennes论述为统计性起伏。G. W. Oseen和H. Zocherl933年创立连续体 理论，并得到 F. C. Frank 完善（1958 年）。M. Born (1916 年）和 K. Lichtennecker (1926 年） 发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。 1927年，V. Freedericksz和V. Zolinao发现向列相液晶在电场（或磁场）作用下，发生形 变并存在电压阈值（Freederichsz转变）。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。 1968年美国RCA公司R. Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并 有光散射现象。G. H. Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液 晶显示器（IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt专利技术了 TN原理，人们利用TN光电效应 和集成电路相结合，将其做成显示器件（TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十 年代以来，由于大规模集成电路和液晶材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性 的发展，1983?1985年T. Scheffer等人先后提出超扭曲向列相（Super Twisred Nematic : STN)模式以及P. Brody在1972年提出的有源矩阵（Active matrix :AM)方式被重新采用。 传统的TN-IXD技术已发展为STN-IXD及TFT-IXD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以 上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、 彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-IXD已经广泛用于直视型电视、大屏幕 投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用 前景。 其中有源矩阵包括两种类型：1、在作为基片的硅晶片上的0MS(金属氧化物半 导体）或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管（TFT)。 单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结 合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效 应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。 目前，TFT-IXD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等 技术难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸TFT-LCD显示器在 各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是因受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍 然存在着响应不够快，电压不够低，电荷保持率不够高等诸多缺陷。因此寻找低粘度、高介 电各向异性的单晶化合物尤为重要。 早在1992年德国默克公司在专利DE4222371中对末端为-0(CH2)nF的单体液晶 进行阐述，但并未得到理想的相应化合物。
技术实现思路
针对上述背景，本专利技术提供一种新型的液晶化合物，该化合物同时具有二氟甲氧 基桥键和-ο(CH2)nF单元结构。该化合物具有旋转粘度低和介电各向异性大的特点，具有 如式所示的结构I: R-A1_Z1_A2_Z2 _A3_CF2〇_A4_Z3 _A5_0 (CH2) n~CH2F ( I ) 其中，R选自H和未取代或取代的各自含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基；取 代的各自含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个CH2基团各自彼此独立地 被-c = c-，-CF2〇-，-CH = CH-，-0-，-C0-0-或-0-C0-以0原子彼此不直接键接的方式取 代，并且其中一个或多个Η原子可被卤素取代； Αρ ^和^各自独立地选自：单键、1，3_环戊基、1，4_环己基、1，4_环己烯基、哌 陡_1，4_二基、1，4_亚二环[2,2,2]半基、1，4_苯基、蔡_2,6_二基、反式十氧化蔡_2,6_二 基、四氢化萘-2,6-二基、1，2_二氢化茚、茚、菲基或二苯并呋喃，其中1，4_环己基中一个 CH2或两个不直接连接的CH2可被0或S代替；1，4-苯基中一个CH或两个不直接连接的CH 可被N代替。上述任一情况下结构中的氢各自独立地可被一个或多个卤素取代（此处的任 一清况泛指Ai、A2和A3选自任一取代基）； 八4和八5各自独立地选自：单键或1，4_苯基，其中1，4_苯基中的氢各自独立地可 被一个或多个卤素取代； 21、22和23各自独立地选自：单键、-(01 2)2-、-(012)4-、-01 = 01012012-、-01201201 =ch-、cf2o、ocf2、cf2cf2、cf = cf、ch2cf2、cf2ch2、ocf 2cf2o、c2h4cf2o、ch 2cf2och2、ch2ocf2ch 2、 0CF2C2H4、C3H60、0C 3H6、C2H40CH2、CH 20C2H4、CH20、0CH2, -CH = CH-、-c Ξ C-或 coo。 n 为 1、2 或 3。 本专利技术中所述的卤素优选为F。 其中，本专利技术所述的液晶化合物优选：[〇〇2〇] R选自Η和未取代或取代的各自含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基，取代的各 自含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个CH2基团各自彼此独立地被-CH = CH-或-0-代替，并且其中一个或多个Η原子可被卤素取代； Αρ ^和^各自独立地选自：单键，1，4_环己基，1，4_苯基；其中1，4_环己基，一 个CH2或两个不直接连接的CH2可被0代替。上述任一情况下结构中的氢各自独立地可被 一个或多个卤素取代； 八4和八5各自独立地选自：单键或1，4_苯基，其中1，4_苯基中的氢各自独立地可 被一个或多个氟元素取代； Z。Z2 和 Z3 各自独立地选自：单键、-(CH2)2-、CF20、0CF2、CH 20 或 0CH2 ; n 为 1、2 或 3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物具有如式Ⅰ所示结构：R‑A1‑Z1‑A2‑Z2‑A3‑CF2O‑A4‑Z3‑A5‑O(CH2)n‑CH2F(Ⅰ)其中，R选自H和未取代或取代的各自含有1‑12个碳原子的烷基或烷氧基；取代的各自含有1‑12个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个CH2基团各自彼此独立地被‑C≡C‑，‑CF2O‑，‑CH＝CH‑，‑O‑，‑CO‑O‑或‑O‑CO‑以O原子彼此不直接键接的方式取代，并且其中一个或多个H原子可被卤素取代；A1、A2和A3各自独立地选自：单键、1，3‑环戊基、1，4‑环己基、1，4‑环己烯基、哌啶‑1，4‑二基、1，4‑亚二环[2，2，2]辛基、1，4‑苯基、萘‑2，6‑二基、反式十氢化萘‑2，6‑二基、四氢化萘‑2，6‑二基、1，2‑二氢化茚、茚、菲基或二苯并呋喃，其中1，4‑环己基中一个CH2或两个不直接连接的CH2可被O或S代替；1，4‑苯基中一个CH或两个不直接连接的CH可被N代替；上述任一情况下结构中的氢各自独立地可被一个或多个卤素取代；A4和A5各自独立地选自：单键或1，4‑苯基，其中1，4‑苯基中的氢各自独立地可被一个或多个卤素取代；Z1、Z2和Z3各自独立地选自：单键、‑(CH2)2‑、‑(CH2)4‑、‑CH＝CHCH2CH2‑、‑CH2CH2CH＝CH‑、CF2O、OCF2、CF2CF2、CF＝CF、CH2CF2、CF2CH2、OCF2CF2O、C2H4CF2O、CH2CF2OCH2、CH2OCF2CH2、OCF2C2H4、C3H6O、OC3H6、C2H4OCH2、CH2OC2H4、CH2O、OCH2，‑CH＝CH‑、‑C≡C‑或COO。n为1、2或3。...

【技术特征摘要】
1. 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物具有如式I 所示结构： R-A1-Z1-A2-Z2-A3-CF 20-A4-Z3-A5-0 (CH2) n-CH2F (I ) 其中，R选自H和未取代或取代的各自含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基；取 代的各自含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个CH2基团各自彼此独立地 被-C = C-，-CF2〇-，-CH = CH-，-0-，-C0-0-或-0-C0-以0原子彼此不直接键接的方式取 代，并且其中一个或多个Η原子可被卤素取代； Ai、Α2和Α3各自独立地选自：单键、1，3_环戊基、1，4_环己基、1，4_环己烯基、哌啶-1， 4-二基、1，4-亚二环[2, 2, 2]辛基、1，4-苯基、萘-2,6-二基、反式十氢化萘-2,6-二基、四 氢化萘-2,6-二基、1，2-二氢化茚、茚、菲基或二苯并呋喃，其中1，4-环己基中一个CH2或 两个不直接连接的CH2可被0或S代替；1，4-苯基中一个CH或两个不直接连接的CH可被 N代替；上述任一情况下结构中的氢各自独立地可被一个或多个卤素取代； 八4和八5各自独立地选自：单键或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的氢各自独立地可被一 个或多个卤素取代； Zp Z2 和 Z3 各自独立地选自：单键、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH = CHCH2CH2-、-CH2CH2CH = CH-、cf2o、ocf2、CF2CF2、CF = CF、ch2cf2、cf2ch2、ocf 2cf2o、c2h4cf2o、ch 2cf2och2、ch2ocf2ch 2、 OCF2C2H4、C3H60、OC 3H6、C2H4OCH2、CH 2OC2H4、CH20、OCH2, -CH = CH-、-c Ξ c-或 coo。 n为1、2或3。2. 根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于：R选自H和未取代或取代的各自含 有1-5个碳原子的烷基或烷氧基，取代的各自含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基中一个或 多个CH2基团各自彼此独立地被-CH = CH-或-0-代替，并且其中一个或多个Η原子可被 卤素取代； 八1、4和^各自独立地选自：单键，1，4-环己基，1，4-苯基；其中1，4-环己基，一个01 2或两个不直接连接的CH2可被0代替。上...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜天孟，杭德余，田会强，储士红，陈海光，高立龙，班全志，
申请(专利权)人：北京八亿时空液晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11