一種五氟丙烯醚類液晶化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種五氟丙烯醚類液晶化合物及其制備方法，以及該液晶化合物的應(yīng)用。其中，所述液晶化合物結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示。本發(fā)明所提供的新型五氟丙烯醚類液晶化合物，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)穩(wěn)定，具有互溶性好，抗紫外性能好，電荷保持率高，介電各向異性大的特點；應(yīng)用于液晶組合物后，能夠降低閾值電壓，增大體系的Δn數(shù)值，提高響應(yīng)速度，并且能夠提高或者改善液晶組合物的綜合性能，具有巨大的應(yīng)用前景和經(jīng)濟價值。
【專利說明】一種五氟丙烯醚類液晶化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶材料領(lǐng)域，具體地說，涉及一種五氟丙烯醚類液晶化合物及其制備方法，以及該液晶化合物的應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]1888年,奧地利植物學(xué)家Friedrich Reinitzer發(fā)現(xiàn)液晶材料,此后,液晶的研究與應(yīng)用迅速發(fā)展，尤其是1971年W.Helfrich和M.Schadt 一起發(fā)現(xiàn)了扭曲向列相液晶場效應(yīng)之后，使得液晶顯示技術(shù)得以實現(xiàn)。
[0003]液晶顯示器有無源矩陣[又稱被動矩陣(Passive Matrix，PM)或簡單矩陣]和有源矩陣[又稱主動矩陣(Active Matrix，AM)]兩種驅(qū)動方式。有源矩陣液晶顯示器根據(jù)有源器件的種類可以二端子有源矩陣和三端子有源矩陣兩大類。二端有源方式工藝相對簡單，但是圖像質(zhì)量比三端有源的差，目前已近淘汰。三端有源矩陣以薄膜場效應(yīng)晶體管(Thin Film Transistor, TFT)為主。TFT-1XD是有源矩陣液晶顯示器的典型代表，其研究最活躍、發(fā)展最快、應(yīng)用增長也最迅速。TFT-LCD已經(jīng)在手機、臺式電腦、筆記本電腦、液晶電視和攝像機等顯示設(shè)備上都得到了良好的應(yīng)用。
[0004]目前，TFT-1XD產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟，成功地解決了視角、分辨率、色飽和度和亮度等技術(shù)難題，其顯示性能已經(jīng)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(lǐng)域已逐漸占據(jù)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(yīng)不夠快，電壓不夠低，電荷保持率不夠高等諸多缺陷。
[0005]五氟丙烯醚類液晶化合物，由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定致使其電荷保持率高；且由于橋連基團的引入破壞了聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的共軛，使這類化合物的熔點降低，溶解性能增加；偶極矩加大，致使其介電各向異性較大，有利于飽和電壓的降低，該類液晶化合物在液晶顯示領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。
[0006]W02006/061966、W02006/132015、JP2005-15775 和 JP2007 — 277127 等專利中曾涉及了含五氟丙烯結(jié)構(gòu)衍生物作為液晶化合物，但是都存在介電各向異性小，響應(yīng)速度慢，旋轉(zhuǎn)粘度大等缺點。若能開發(fā)出一種新型的五氟丙烯醚類液晶化合物，克服相關(guān)問題，勢必將會有巨大的應(yīng)用前景和經(jīng)濟價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種新型的五氟丙烯醚類液晶化合物。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于，提供所述五氟`丙烯醚類液晶化合物的制備方法。
[0009]本發(fā)明的又一目的在于，提供所述五氟丙烯醚類液晶化合物的應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明提供的五氟丙烯醚類液晶化合物，其結(jié)構(gòu)式如式I所示:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種五氟丙烯醚類液晶化合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如式I所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，其中，R表示H或C1~C7的烷基，其中C1-C7的烷基中的部分-CH2-基團可以各自彼此獨立地被-CH=CH-、-C ^ C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-或-O-取代； A1, A2和A4各自獨立地表示未被取代的1，4-亞環(huán)己基，或未被取代或I~4個氫原子被氟原子取代的1，4-亞苯基；A3和A5各自獨立地表示I~4個氫原子被氟原子取代的1，4_亞苯基； Z1J2 和 Z4 各自獨立地表示單鍵、-ch2ch2-、-ch2o-、-och2-、-ch2cf2-、-cf2ch2-、-ch2chf-、-CHFCH2-、-CF=CF-、-CH=CH-或-C e C-; 1、m和η各自獨立地表示O或I,并且l+m+n=2或3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，其中，R表示H或C1~C7的烷基，其中C1~C7的烷基中的部分-CH2-基團可以各自彼此獨立地被-CH=CH-、-C = C-或-O-取代； ApA2和A4各自獨立地表不未被取代的1，4-亞環(huán)己基,或I~4個氫原子被氟原子取代的1，4-亞苯基；A3和A5各自獨立地表不I~4個氫原子被氟原子取代的1，4-亞苯基； Zp Z2 和 Z4 各自獨立地表示單鍵、-CH2CF2-, -CF2CH2-, -CH2CHF-, -CHFCH2-或-CF=CF-； 1、m和η各自獨立地表示O或I,并且l+m+n=2或3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述五氟丙烯醚類液晶化合物選自以下結(jié)構(gòu)式1-1至1-30所代表的化合物:
5.權(quán)利要求1-4任一所述液晶化合物的制備方法，其反應(yīng)方程式如下所示:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: O以四氫呋喃為溶劑，在_75°C~_85°C條件下，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，上述制備方法中: 所述步驟I)中，在_75°C~_85°C滴加CF2Br2，滴加完畢，自然升溫反應(yīng)至_30°C時再進行后處理； 所述步驟2)中,所述醚化反應(yīng)的條件包括:回流反應(yīng)6~8小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，上述制備方法中: 所述步驟3)中，催化劑Pd/C的量為化合物3 (即反應(yīng)物)重量百分比的5~10% ； 所述步驟3)中，加氫溫度為20~30°C，反應(yīng)時間為2~3小時； 所述步驟4)中，醚化反應(yīng)的條件包括:控溫0°C~20°C滴加五氟丙烯磺酰氟，滴畢，再控溫10°C~20°C反應(yīng)I小時。
9.一種含權(quán)利要求1-4任一所述的五氟丙烯醚類液晶化合物的液晶組合物；其中，所述五氟丙烯醚類液晶化合物的用量為液晶組合物總量的I~70%，優(yōu)選5~50%。
10.權(quán)利要求1-4任一所述液晶化合物在制造顯示裝置中的應(yīng)用；尤其適用于TFT液晶顯示模式，包括 TN-TFT、IPS-TFT、FFS-TFT、ADS-TFT 和 VA-TFT。
【文檔編號】C09K19/30GK103756688SQ201410040331
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】姜天孟, 梁現(xiàn)麗, 杭德余, 田會強, 高立龍, 班全志, 陳海光, 儲士紅 申請人:北京八億時空液晶科技股份有限公司