一種液晶化合物及其制備方法和應用技術

本發明專利技術涉及一種液晶化合物及其制備方法和應用。其中所述液晶化合物具有如式(I)所示的結構。本發明專利技術通過對式(I)的兩端基團的特定組合，使其兼具低粘度、高介電各向異性的特性，從而使含有其成分的液晶組合物能夠克服目前TFT-LCD存在的響應不夠快，電壓不夠低，電荷保持率不夠高等缺陷。

【技術實現步驟摘要】
一種液晶化合物及其制備方法和應用
本專利技術涉及一種液晶化合物及其制備方法和應用，涉及液晶材料領域。
技術介紹
目前，液晶在信息顯示領域得到廣泛應用，同時在光通訊中的應用也取得了一定的進展(S.T.ffu, D.K.Yang.Reflective Liquid Crystal Displays.Wiley, 2001)。近幾年，液晶化合物的應用領域已經顯著拓寬到各類顯示器件、電光器件、電子元件、傳感器等。為此也提出許多不同的液晶結構，特別是在向列型液晶領域，尤其是在用于TFT有源矩陣的系統中，向列型液晶化合物得到最為廣泛的應用。液晶顯示伴隨液晶的發現經歷了漫長的發展道路。1888年奧地利植物學家Friedrich Reinitzer發現了第一種液晶材料安息香酸膽固醇(cholesteryl benzoate)。1917年Man gu i η專利技術了摩擦定向法，用以制作單疇液晶和研究光學各向異性。19 O 9年Ε.Bose建立了橫動(Swarm)學說，并得到L.S.0rmstein及F.Zernike等人的實驗支持(1918年)，后經De Gennes論述為統計性起伏。G.ff.0seen和H.Zocherl933年創立連續體理論，并得到 F.C.Frank 完善(1958 年)。M.Born (1916 年)和 K.Lichtennecker (1926 年)發現并研究了液晶的介電各向異性。1932年，W.Kast據此將向列相分為正、負性兩大類。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao發現向列相液晶在電場(或磁場)作用下，發生形變并存在電壓閾值(Freederichsz轉變)。這一發現為液晶顯示器的制作提供了依據。1968年美國RCA公司R.Williams發現向列相液晶在電場作用下形成條紋疇，并有光散射現象。G.H.Heilmeir隨即將其發展成動態散射顯示模式，并制成世界上第一個液晶顯示器(IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt專利技術了 TN原理，人們利用TN光電效應和集成電路相結合，將其做成顯示器件(TN-LCD)，為液晶的應用開拓了廣闊的前景。七十年代以來，由于大規模集成電路和液晶材料的發展，液晶在顯示方面的應用取得了突破性的發展，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年提出的有源矩陣(Activematrix:AM)方式被重新采用。傳統的TN-1XD技術已發展為STN-1XD及TFT-1XD技術，盡管STN的掃描線數可達768行以上，但是當溫度升高時仍然存在著響應速度、視角以及灰度等問題，因此大面積、高信息量、彩色顯示大多采用有源矩陣顯示方式。TFT-1XD已經廣泛用于直視型電視、大屏幕投影電視、計算機終端顯示和某些軍用儀表顯示，相信TFT-LCD技術具有更為廣闊的應用前景。其中“有源矩陣”包括兩種類型:1、在作為基片的硅晶片上的0MS(金屬氧化物半導體)或其它二極管。2、在作為基片的玻璃板上的薄膜晶體管(TFT)。 單晶硅作為基片材料限制了顯示尺寸，因為各部分顯示器件甚至模塊組裝在其結合處出現許多問題。因而，第二種薄膜晶體管是具有前景的有源矩陣類型，所利用的光電效應通常是TN效應。TFT包括化合物半導體，如Cdse，或以多晶或無定形硅為基礎的TFT。目前，TFT-1XD產品技術已經成熟，成功地解決了視角、分辨率、色飽和度和亮度等技術難題，其顯示性能已經接近或超過CRT顯示器。大尺寸和中小尺寸TFT-LCD顯示器在各自的領域已逐漸占據平板顯示器的主流地位。但是因受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在著響應不夠快，電壓不夠低，電荷保持率不夠高等諸多缺陷。專利DE4222371公開了末端為_0(CH2)nF的液晶單體，該液晶單體粘度低，但介電各向異性較低。因此尋找兼具低粘度、高介電各向異性的單晶化合物對克服TFT-LCD存在的響應不夠快，電壓不夠低，電荷保持率不夠高等諸多缺陷具有重要意義。
技術實現思路
針對上述現有技術的缺陷，本專利技術提供一種新型的液晶化合物，該化合物一端具有烯鍵，另一端具有-O (CH2) nF單元結構，兼具較低的粘度和較大的介電各向異性。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案:一種液晶化合物，具有如式⑴所示的結構:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液晶化合物，其特征在于，具有如式(I)所示的結構：其中，R選自H或未取代或取代的各自含有1?12個碳原子的烷基；A1、A2和A3各自獨立地選自單鍵，1，4?環己基，其中一個CH2或兩個不直接連接的CH2可被O或S代替，1，4?環己烯基，哌啶?1，4?二基，1，4?亞二環[2，2，2]辛基，1，4?苯基，其中一個CH或兩個不直接連接的CH可被N代替，萘?2，6?二基，反式十氫化萘?2，6?二基，四氫化萘?2，6?二基，1，2?二氫化茚，茚，菲基，或二苯并呋喃，其中氫各自獨立地可被一個或多個鹵素取代；A4選自：1，4?苯基，其中氫各自獨立地可被一個或多個鹵素取代；Z1、Z2和Z3各自獨立地選自：單鍵、?(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；m為0或2；n為1、2或3。...

【技術特征摘要】
1.一種液晶化合物，其特征在于，具有如式(I)所示的結構: 2.根據權利要求1所述液晶化合物，其特征在于，R選自H或未取代含有1-3個碳原子的烷基; A1、A2和A3各自獨立地選自:單鍵，I，4-環己基，或I，4-苯基，其中氫各自獨立地可被一個或多個氟元素取代； A4選自:1，4-苯基，其中氫各自獨立地可被一個或多個氟元素取代； Z2 和 Z3 各自獨立地選自:單鍵、-(CH2) 2_、CF2O、OCF2、CH2O 或 OCH2 ； m為O或2 ; η為1、2或3。3.根據權利要求2所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式(I)的液晶化合物結構如下: 4.根據權利要求3所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式(I)的液晶化合物結構如下:5.權利要求1-4任一所述液晶化合物的制備方法，其特征在于，合成路線如下: DBr-A3-Z3-A4-OH 與 I (CH2) nCH2F 生成 fc-A3-Z3-A4-0 (CH2) n_CH2F ； 2)Br-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F與丁基鋰進行鋰鹵交換后與保護酮反應，經脫水加氫，甲酸脫保護生成 O=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O (CH2) n_CH2F。 3)O=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n_CH2F與叔丁醇鉀和氯甲醚膦鹽經魏梯息反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜天孟，杭德余，田會強，儲士紅，陳海光，高立龍，班全志，
申請(專利權)人：北京八億時空液晶科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11