[發明專利]超氟負性液晶化合物和組成物、制備及在液晶顯示器件中的應用

在審

• 申請號: 201710972796.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107699253A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 聞建勛;田瑞文;肖智勇;邱綠洲;丁榮文;陳妹
• 申請（專利權）人: 上海天問化學有限公司;福建永晶科技有限公司
• 主分類號: C09K19/14
• 分類號: C09K19/14;C09K19/20;C09K19/44;C09K19/46;G02F1/137
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本發明涉及一種超氟負性液晶化合物和組成物，制備及在液晶顯示器件中的應用。

發明背景

隨著液晶平板顯示的發展，為了提高液晶顯示(LCDs)速度及加寬器件的視角，開發了各種不同特點顯示模式顯示器。近年來,人們正采用各種技術進一步改進有源矩陣尋址的LCD性質，在最新一代LCD電視機中,通過各種新技術使用，例如：平面開關轉換(IPS)模式，邊緣場開關模式(FFS),多疇垂直取向(MVA)模式,成功將視角擴展到170°,轉換時間減少到10ms以內，而且大大提高了新一代液晶電視(LCD TV)的對比度。與此相反,也有一些AM-LCD,例如:VA-TFT LCD(分子垂直排列的薄膜晶體管液晶顯示器)使用Δε爲負數的混合液晶，可以產生的顯示圖像品質優秀，不僅響應速度快，而且有寬視角。寬視角是VA-TFT LCD模式的突出的優點。

本發明是在負性液晶分子中將2,3,5,6-四氟亞苯基引入液晶核結構之中，利用亞乙基橋鍵連接，形成新的負性液晶。由于導入非極性的四氟亞苯基有利于提高響應速度、電阻率以及化學穩定性。發現了該系列液晶都是單變的向列相液晶，不存在近晶相。可以用于制備負性液晶化合物材料。

發明內容

本發明第一個目的是提供一種超氟負性液晶化合物，該化合物不僅具有較大的負介電常數各向異性(Δε)，而且具有以下特性的一種，例如：相對熱及光的穩定性，較高清亮點，適當的雙折射以及與其他液晶的良好溶解性。

本發明第二個目的是提供一種含有超氟負性液晶組合物，它含有以上的1或者2種超氟負性液晶化合物，其余為其它負性液晶化合物組成。該組合物具有以下特性中的至少一種或兩種特性，具有適當的性質的平衡，黏度較低，折射率適當，較好的負的介電常數，閾值電壓較低，清亮點較高，以及較好的低溫溫度。

本發明第三個目的是提供上述超氟負性液晶化合物或液晶組合物的制備方法。

本發明的另一目的是提供上述超氟負性液晶化合物或液晶組合物的應用，用于制備液晶顯示器件，該顯示器件具有響應時間短，驅動電壓較小，具有較高的對比度，能在較寬溫度范圍內使用。

本發明的超氟負性液晶化合物具有如下分子結構式：

其中X1,X2,X3代表單鏈，1,2-亞乙基，-COO-,-CF2O-,

X1,X2,X3中至少有一個為-COO-，

m和p是0或1，

A1代表2,3,5,6-四氟亞苯基，

A2代表1,4-亞苯基，

A3代亞苯基、2或3氟代亞苯基、2和3二氟代亞苯基。

A4代表2,3-二氟亞苯基，

R1代表C2-10的烷氧基，

Y1代表C2-10的烷氧基。

本發明的液晶化合物的還可以是以下各種結構式的化合物:

序號

本發明液晶化合物，尤其是指p為1，m為0，A3代表2或3氟代亞苯基、2和3二氟代亞苯基的液晶化合物。

本發明的典型液晶化合物為：

n＝2,3,4,5,6,7,8,9,10。

本發明的含有2,3,5,6-四氟亞苯基典型化合物合成路線如下：

本發明的超氟負性液晶化合物制備方法是在回流溫度下和三乙胺存在下，對正烷(C2-10)氧基全氟苯乙炔，4-溴-2-氟苯甲酸(2,3-二氟-4-乙氧基)苯酯，Pd(PPh3)2，Cl2和CuI反應1-5h，所述的對正烷(C2-10)氧基全氟苯乙炔，4-溴-2-氟苯甲酸(2,3-二氟-4-乙氧基)苯酯，Pd(PPh3)2Cl2，CuI和三乙胺的摩爾比為1～1.5:1:0.01～0.10：0.01～0.10：1～20。

建議該反應在惰性氣體保護下進行，如氮氣保護下進行。

反應產物可以經過過濾、水洗、干燥，濃縮、柱層析或重結晶純化處理。

經過檢測，D系列的化合物都具有液晶性，且是向列相液晶。