[发明专利]一种含氟液晶化合物

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种新型的含氟液晶化合物，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10～20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，例如－40℃～+90℃使用，需要液晶化合物具有较宽的液晶温度范围，尤其是具有较低的熔点，和较高的清亮点。

TFT液晶显示技术要求所使用的液晶材料必须具备高电阻率和高电压保持率，含氟原子取代的液晶化合物可以满足上述要求，在TFT液晶得到大量应用。为满足低电压驱动，以及面内开关模式（IPS），需要有非常大介电各向异性和低旋转粘度的液晶材料。含有-CF₂O-桥键的“超级氟”液晶材料，同时具备上述优点。例如，已知的含有超级氟液晶化合物，结构式如下所示：

该化合物具有大介电各向异性、低旋转粘度的特性。在Journal of Materials Chemistry，2004，14（8）：1219-1227，题名为“Advanced liquid crystals for television.”公开的其物性数据：C48℃I。该化合物具有大介电各向异性（Δε=25.2）、低旋转粘度（γ₁=96mPa·s）的特性，缺点是该化合物本身并没有液晶性，应用于混合液晶配方中导致清亮点下降，文中外推的清亮点是-49.1℃。

在Molecular Crystals and Liquid Crystals，2009，509：89～95，题名为“Novel Liquid Crystalline Four Ring Chain Difluoromethyleneoxy Compounds for Quicker Response LC Mixtures”的论文中，公开了具有四个苯环的单体液晶：

随着分子中苯环数目的增加，该化合物表现出液晶性：C86.8℃N128.7℃I，同时具有大介电各向异性（Δε=34.0）、低旋转粘度（γ₁=378.1mPa·s）的特性。

发明内容

为了克服背景技术中存在的缺陷或不足，进一步改善具有大介电各向异性的超级氟液晶化合物的液晶相变温度区间，提高液晶清亮点，本发明的目的在于，提供一种新型的含氟液晶化合物。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种含氟液晶化合物，其特征在于，该含氟液晶化合物的结构通式如（1）所示：

其中，R为碳数1～9的直链烷基，环己烷为反式构型，桥键Z=CH=CH，CH₂O，COO。

根据本发明，R优选碳数为2～7的直链烷基。

根据本发明，优选桥键Z为反式CH=CH，结构式如下所示：

根据本发明，优选桥键Z为CH₂O，结构式如下所示：

根据本发明，优选桥键Z为COO，结构式如下所示：

本发明的含氟液晶化合物，在环己烷与含氟苯环之间分别引入具有反式乙烯桥键、亚甲氧基桥键、酯桥键，产生了意想不到的效果：清亮点大幅提高，液晶相区加宽。同时分子中含有7个氟原子，因此还保留了液晶的介电各向异性大的优点。

上述的含氟液晶化合物，是一种超级氟液晶化合物，具有液晶相区宽、介电各向异性大的优点，适合于液晶显示，尤其是TFT液晶显示技术，尤其是TN和IPS模式。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

在以下的实施例中，液晶相变温度：C代表熔点，N代表向列相，I代表液态。

按照本发明的技术方案，本实施例给出一种含氟液晶化合物，结构通式如（1）所示：