[發明專利]一種液晶化合物作為高雙折射率液晶材料或在提高液晶主體雙折射率中的應用

有效

• 申請號: 201410363684.1
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104293356A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 李曉蓮;劉亞;王召芬;汪五根
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C09K19/32
• 分類號: C09K19/32;G02F1/13
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術領域

本發明涉及一種液晶化合物作為高雙折射率液晶材料或在提高液晶主體雙折射率中的應用，屬于液晶材料領域。

背景技術

液晶既表現液體的流動性，又表現晶體的各向異性，不僅可用作顯示屏材料，具有較長分子共軛體系的液晶分子還具有高的雙折射性。

伴隨著全球信息化、數字化的進程，電子信息產業正迎來平板化浪潮，一場顯示領域的革命正在發生。風靡一時的陰極射線管顯示器正逐漸被以薄膜晶體管液晶顯示器件為代表的平板顯示器所取代，平板顯示技術和產品已居于顯示領域的主導地位。理想的顯示器應該具備以下特點：低工作電壓、低能耗、體積小、質量輕、對比度高、響應速度快、廣視角等?！百e-主”液晶顯示是近代科學發展的新領域之一。

“賓-主”型液晶顯示器之所以能成為一類有應用前景的顯示器，正是因為其不僅顯示信息色彩鮮艷、亮度高、對比度好、視角寬，而且在組裝時只需要使用一片偏光片甚至不使用偏光片，這就大大提高了背光源的光利用率。尤其近年來熒光二向色性液晶染料的發展，將其應用于“賓-主”顯示中，能將發射型顯示器的鮮艷色光和高亮度與液晶顯示器的特點結合起來，可以成為一種能耗更低的便攜電子產品顯示器。目前所研究的二向性染料的結構和品種不少，但應用性能良好的、具有實際意義的并不多。因此對于性能優異滿足實際應用條件的新型二向色性染料設計合成及研究值得深入地進行。

目前，高雙折射率(Δn＝n_e-n_o)液晶材料被廣泛的應用在各種光學器件上，如圖像儲存器件激光發射膜、變焦透鏡等，材料的高雙折射性質能夠降低液晶盒間距或者減少膜的厚度進而提高響應速度。研究表明具有較長分子共軛體系的分子能夠實現高的雙折射性質。因此往往通過引入不飽和鍵或者芳環來增加分子共軛，例如高雙折射材料分子往往包含聯苯基、苯乙炔基等。

發明內容

為解決現有技術中存在的缺少高雙折射率液晶材料和可提高液晶雙折射率的化合物的問題，本發明提供一種液晶化合物的應用，既可以單獨使用作為高雙折射率液晶材料，又可以在提高液晶主體的雙折射率。

本發明的技術方案如下：

一種液晶化合物作為高雙折射率液晶材料或在提高液晶主體雙折射率中的應用，將所述液晶化合物單獨使用作為高雙折射率液晶材料或添加至液晶主體中提高液晶主體的雙折射率；

所述液晶化合物具有以下的化學分子結構：

所述液晶化合物具有液晶相，其雙折射率Δn高達0.3213，可以單獨使用作為高雙折射率液晶材料，此外，它還可以作為液晶添加組分，添加至液晶主體中提高液晶主體的雙折射率，液晶主體的雙折射率隨所述液晶化合物的加入量增大而增高，所述液晶化合物可以根據實際應用的需求以任意比例添加至液晶主體中，即其添加的質量分數為0＜T＜100％，由此可獲得不同雙折射率的液晶材料。

在以上所有技術方案中，液晶主體選自近晶相液晶、向列相液晶或者膽甾相液晶中的一種。

在以上所有技術方案中，所述液晶化合物T采用以下方法制備：以苊醌為原料，先與液溴反應生成4-溴苊醌，4-溴苊醌與硫酰胺反應生成3-溴-8-硫雜-7,9-二氮雜-環戊[а]苊8,8-二氧化物，再通過加熱分解反應得到4-溴-1,8-萘二腈；再以4’-溴-4-正戊基聯苯與2-甲基-3-丁炔-2-醇偶聯，經過堿處理得到4’-乙炔基-4-正戊基聯苯；最后用4-溴-1,8-萘二腈與4’-乙炔基-4-正戊基聯苯偶聯得到所述液晶化合物。

具體合成路線如下：

進一步地，苊醌與液溴反應時，一般加入過量液溴，反應完成后以飽和Na₂SO₃溶液除去過量的溴和溴化氫，產品經抽濾、洗滌和干燥后，以冰乙酸重結晶，即得到4-溴苊醌(化合物1)。

進一步地，化合物1與硫酰胺反應反應時，二者的最佳混合摩爾比為1:1.5，以無水乙醇作為反應溶劑。在反應初期，先通入干燥的HCl氣體至反應溶液，待反應物完全溶解，溶液呈深黃色至有黃色沉淀析出時，停止通入HCl氣體，回流攪拌條件下反應。反應后產物經過濾、洗滌和干燥后，以甲苯重結晶，即得到3-溴-8-硫雜-7,9-二氮雜-環戊[а]苊8,8-二氧化物(化合物2)。

進一步地，化合物2加熱分解的過程是以甲基吡咯烷酮為溶劑，氮氣保護下進行，最佳溫度為185℃，時間為15min，產物經抽濾、洗滌和干燥后，通過過硅膠層析柱，二氯甲烷作為洗脫液，得到4-溴-1,8-萘二腈(化合物3)。