[发明专利]一种双介晶基元液晶化合物

说明书

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种双介晶基元液晶化合物。

背景技术

为了进一步提高液晶显示器件的响应速度，近年来，开发出了基于液晶挠曲电效应的显示模式。液晶的挠曲电效应具有非常快的响应速度，一般在10微秒～100微秒之间，比传统的液晶显示模式响应速度快1～2个数量级。如Applied Physics Letters,2012,100,063501报道了基于液晶挠曲电效应的显示模式，在该显示器件中，液晶分子以“均匀卧式螺旋”(Uniformly Lying Helix,ULH)的方式排列，这种模式也称之为ULH模式。采用ULH模式的液晶器件响应速度达到100微秒。随后在ULH模式基础上，又提出了“均匀竖立螺旋”(Uniformly Standing Helix,USH)，与ULH模式相比，USH模式可以达到更佳的暗态，同时还能获得宽的可视角范围。传统的液晶显示模式要求液晶材料具有大的介电各向异性值(Δε)，以降低显示器的驱动电压。而ULH/USH模式不同，为了防止液晶的螺旋结构在电场下解开，往往要求液晶材料具有尽可能小的介电各向异性值；同时为了降低驱动电压，还需要液晶材料具有大的挠曲电系数。Journal of Applied Physics,1994,76,3762的论文研究结果表明，分子中包含两个液晶基元的化合物具有大的挠曲电系数，可用于挠曲电效应的显示模式。该类液晶也称之为双介晶基元液晶化合物。此外，为了获得低的介电各向异性值，分子一般应为对称结构；同时，为了获得较佳的挠曲电-光效应，双介晶基元液晶化合物的中心桥键一般为奇数原子。

迄今为止，已经开发出多种双介晶基元液晶化合物，并已在挠曲电液晶显示模式中得到应用，如专利WO2013004333A1所报道的。但一般都存在液晶相区间窄，熔点高的缺点，不能满足ULH和USH显示模式的实际使用需要，因此需要开发熔点低、液晶相范围宽的双介晶基元型液晶材料。

发明内容

为克服背景技术中存在的缺陷或不足，本发明提供一种液晶相温度范围宽、低熔点的双介晶基元液晶化合物。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种双介晶基元液晶化合物，其特征在于，其结构通式如(I)所示：

其中R为碳数为3～12的直链烷基，n＝3、5、7、9、11或13，L＝H或F。

根据本发明，R优选为碳数5～9的直链烷基。n优选为5、7、9、11；

根据本发明，优选的例子是：所述的双介晶基元液晶化合物，具体结构式如下：

本发明优点：本发明结构稳定，具有较宽的液晶相温度范围，尤其是此类双介晶基元液晶化合物具有较低的熔点，适合于挠曲电液晶显示器件。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本专利中，使用下列缩写来表述液晶的液晶相行为：C：晶体；N：向列相；S：近晶相；I：各向同性相。符号之间的数值为指示的相变温度(单位为℃)。

本专利中，使用下列缩写来表示化合物结构：

如下列化合物的代号分别可表示为：

以下是发明人给出的实施例。

实施例1：

6PGIO9OGP6的制备：

具体结构式如下：

制备过程如下：

步骤1：向装有搅拌马达及回流冷凝管的1L三口烧瓶中加入500mL乙醇，开动搅拌，分别加入95.5g(0.5mol)的3-氟-4-溴苯酚，76.2g(0.6mol)的氯苄，138g(1mol)的碳酸钾。加完后开启加热回流反应3小时。自然冷却至室温，过滤，滤饼用100mL乙醇淋洗。过滤得滤液用旋蒸仪旋蒸去乙醇，所得浓缩液用油泵减压蒸馏，收集140～150℃/100Pa的馏分，得127.8g无色透明液体。收率91％。

步骤2：向500mL三口烧瓶中加入20.6g(0.1mol)的4-正己基苯硼酸，100mL乙醇，搅拌下再加入28.1g(0.1mol)3-氟-4-溴苯基苄醚，100mL甲苯，3.2g(0.01mol)四丁基溴化铵，41.4g(0.3mol)碳酸钾及100mL水。搅拌下通入氮气5分钟，再迅速加入3.5g(0.003mol)的四-(三苯基膦)合钯，加完后开启加热升温至回流，反应5小时。