[发明专利]一种液晶化合物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及碳环化合物，具体涉及一种含卤素的碳环化合物，及其制备和应用。

背景技术

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发明了摩擦定向法，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.Zocher1933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（LCD）。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了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-LCD技术已发展为STN-LCD及TFT-LCD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-LCD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。

目前，TFT-LCD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。

二氟四氢萘类液晶化合物，由于结构稳定致使其电荷保持率高；且由于桥连基团的引入破坏了联苯结构的共轭，使这类化合物的熔点降低，溶解性能增加；偶极矩加大，致使其介电各向异性较大，有利于饱和电压的降低，该类物质在液晶显示领域有良好的应用前景。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明目的是提供一类新型的一类二氟四氢萘类液晶化合物，该类化合物结构、性质稳定，抗紫外性能好，具有较大的Δn数值、高电荷保持率和较大的介电各向异性，适用于TFT液晶显示模式，包括TN-TFT、IPS-TFT、FFS-TFT、ADS-TFT和VA-TFT。

本发明的另一目的是提出制备所述液晶化合物的方法。

本发明的第三个目的是提出该液晶化合物的应用。

实现本发明上述目的的具体技术方案为：

一种液晶化合物，其具有如下结构式

其中，R为甲基或一个或多个-CH₂-基团可以独立地被-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-COO-或-O-取代的C_2-12的烷基；Z为单键、-CH₂CH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CHF-、-CHFCH₂-、-COO-、-OOC-、-CF=CF-、-CH=CH-或-C≡C-；Z为单键时，式I结构为：