含有環(huán)丙基的液晶化合物以及液晶混合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于液晶化合物及應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及含有環(huán)丙基的液晶化合物以及液晶 混合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 自1888年奧地利科學(xué)家萊尼茨爾第一次合成出來了液晶以來，液晶產(chǎn)業(yè)真正的 發(fā)展是近30多年的事，由于液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，如驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗微小、可靠 性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、可以實(shí)現(xiàn)平板顯示等，液晶單體和液晶顯示都經(jīng)歷 了巨大的的發(fā)展，液晶單體目前已合成了 1萬多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有 上千種，按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進(jìn)行分類，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶、 酯類液晶、炔類、二氟甲氧橋類、乙烷類及雜環(huán)類等。液晶顯示也從30年前的黑白小屏幕的 TN、STN發(fā)展到現(xiàn)在彩色大屏幕的TN-TFT、VA-TFT、IPS-TFT、PDLC等。
[0003] 主要的新型液晶顯示方式有光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式（OCB)、共面轉(zhuǎn)變液晶顯示（IPS)、 垂直取向模式（VA)、軸對(duì)稱微結(jié)構(gòu)液晶顯示（ASM)、多疇扭曲液晶顯示等。
[0004] 各種顯示方式液晶盒的設(shè)計(jì)不同、驅(qū)動(dòng)方式不同，液晶分子指向矢和玻璃基板方 向不同，光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式（OCB)、共面轉(zhuǎn)變液晶顯示（IPS)液晶分子指向矢和玻璃基板方 向是平行的，而垂直取向模式（VA)、軸對(duì)稱微結(jié)構(gòu)液晶顯示（ASM)在無電場(chǎng)狀態(tài)下液晶分 子指向矢和玻璃基板方向垂直。
[0005] 平行排列方式的IPS，液晶的介電各向異性（Λ ε )既可以是正的，也可以是負(fù)的。
[0006] 垂直取向模式（VA)所有液晶分子在零場(chǎng)時(shí)和玻璃基板方向垂直，與垂直入射光 線平行。當(dāng)偏振片正交時(shí)，會(huì)顯示良好的暗態(tài)，所以該類器件有良好的對(duì)比度，用到液晶的 介電各向異性（Λ ε )必須是負(fù)的。液晶的光學(xué)各向異性（Λ η)、液晶盒的厚度（d)、入射 光的波長(zhǎng)（λ)幾乎影響不到對(duì)比度。垂直取向模式（VA)的響應(yīng)時(shí)間比扭曲型器件要短得 多，約為一半左右。在外加電壓影響下，VA器件主要產(chǎn)生的是液晶分子的彎曲形變，ECB產(chǎn) 生的是液晶分子的展曲形變，而扭曲顯示產(chǎn)生的是液晶分子的扭曲形變，其響應(yīng)時(shí)間也分 別與彎曲、展曲、扭曲彈性常數(shù)成反比，由于大部分的液晶在通常的情況下液晶的彎曲彈性 常數(shù)大于展曲彈性常數(shù)，展曲彈性常數(shù)又大于扭曲彈性常數(shù)，這也是VA器件響應(yīng)時(shí)間較快 的原因。
[0007] 為了能使顯示器件的性能更加接近理想化，人們一直在致力于研究新的液晶化合 物，這得以使液晶化合物及顯示器件的性能仍在不斷的向前發(fā)展。
[0008] 環(huán)丙基結(jié)構(gòu)應(yīng)用于液晶化合物也有文獻(xiàn)報(bào)道，但是文獻(xiàn)中的化合物性能上缺陷較 大，例如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、粘度很大、合成難度大等，因而至今沒有得到實(shí)際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 令人驚奇的是，具有式I結(jié)構(gòu)特征的含有環(huán)丙基的液晶化合物不僅具有正的或負(fù) 的介電各向異性（Λ ε)，適合的光學(xué)各向異性（Λ n)、較高的清亮點(diǎn)（CP)、突出的與其他 液晶的低溫互溶性、低的旋轉(zhuǎn)粘度（Y1)、而且同時(shí)具有良好的對(duì)紫外線的穩(wěn)定性、對(duì)高溫 的穩(wěn)定性，可以應(yīng)用于各種類型的液晶組合物的調(diào)配，因而具有廣泛的、良好的應(yīng)用價(jià)值。 [0010] 本發(fā)明公開了式I所示液晶化合物 [0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 式I所示液晶化合物
I 其中，R表示H或碳原子數(shù)為1-5的烷基； m、e、η各自獨(dú)立地表示0、1或2 ; Z 表示單鍵、-CF2〇-、-CH2CH2-、-CH2〇-、-C ξ c-、-OCH2-或-OCF2-; X表示F、Cl、0CF3、CF3、CN、Η、碳原子數(shù)為1-5的烷基、碳原子數(shù)為1-5的烷氧基、碳原 子數(shù)為2-5的烯氧基、碳原子數(shù)為2-5的烯基或碳原子數(shù)為2-5的氟代烯氧基；
各自獨(dú)立地表示亞苯基、氟取代的亞苯基、亞環(huán)己基或亞環(huán)己 基中一個(gè)或兩個(gè)不相連的〇12被0取代所形成的基團(tuán)中的一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述η表示1或2時(shí)，所述
表示亞苯基或氟取代的亞苯基；所述η表示0時(shí)，所述
表示亞環(huán)己基或亞環(huán)己基中一 個(gè)或兩個(gè)不相連的〇12被0取代所形成的基團(tuán)。
3. 式 I I- I 3、II I- II 2、III I- III 5 所示化合物
其中，R各自獨(dú)立地表示H或碳原子數(shù)為1-5的烷基； η各自獨(dú)立地表示1或2 ; 父各自獨(dú)立地表示表示？、(：1、(^3、0&、0隊(duì)!1、碳原子數(shù)為1-5的烷基、碳原子數(shù)為1-5 的烷氧基、碳原子數(shù)為2-5的烯氧基、碳原子數(shù)為2-5的烯基或碳原子數(shù)為2-5的氟代烯氧 基； (F)各自獨(dú)立地表示F或H ; X1各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-5的烷基或碳原子數(shù)為1-5的烷氧基。
4.式IV I-IV 6、V I- V 11、VI I-VI 7 所示化合物

其中，R各自獨(dú)立地表示H或碳原子數(shù)為1-5的烷基； 父各自獨(dú)立地表示表示？、(：1、(^3、0&、0隊(duì)!1、碳原子數(shù)為1-5的烷基、碳原子數(shù)為1-5 的烷氧基、碳原子數(shù)為2-5的烯氧基、碳原子數(shù)為2-5的烯基或碳原子數(shù)為2-5的氟代烯氧 基； (F)各自獨(dú)立地表示F或H。
5. 液晶混合物，其特征在于，所述液晶組合物包含組分A，所述組分A由一種或多種權(quán) 利要求1-4中任一所述液晶化合物組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物還包含組分B和組 分C，所述組分B由一種或多種式W所示化合物組成，所述組分C由一種或多種式VDI所示化 合物組成
所述式W、式VDI中，Rp R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的烷基或碳原子數(shù)為2-6的 鏈稀基； R3表示H、F、碳原子數(shù)為2-6的烯氧基或氟取代的碳原子數(shù)為2-6的烯氧基；
表示1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基或氟代1，4-亞苯基中的一種或多種； ρ表示2或3 ; (F)各自獨(dú)立地表示H或F。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶混合物，其特征在于，所述組分Α、組分B和組分C的質(zhì) 量比為 1-40 :5-50 :5-80。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶混合物，其特征在于，所述組分A、組分B和組分C的質(zhì) 量比為 10-35 :15-45 :25-75。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述液晶混合物，其特征在于，所述一種或多種式W所示 化合物為如下式W 1至式W 10所示化合物中的一種或多種化合物：

10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述液晶混合物，其特征在于，所述一種或多種式VDI所示 化合物為如下式VDI1至式VDI12所示化合物中的一種或多種化合物：
所述式VDI 1至式VDI 12中，Rp R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1-6的烷基或碳原子數(shù)為 2-6的鏈烯基。
11. 一種含有權(quán)利要求1-4中任一所述液晶化合物的電光學(xué)顯示器。
12. -種含有權(quán)利要求5-10中任一所述液晶混合物的電光學(xué)顯不器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的電光學(xué)顯示器，其特征在于，所述電光學(xué)顯示器為VA 顯示器、IPS顯示器、FFS顯示器、TN顯示器、STN顯示器、或OCB顯示器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及通式Ⅰ化合物本發(fā)明式Ⅰ含有環(huán)丙基的液晶化合物不僅具有正的或負(fù)的介電各向異性(△ε)，適合的光學(xué)各向異性(△n)、適合的清亮點(diǎn)(CP)、良好的與其他液晶的低溫互溶性、低的旋轉(zhuǎn)粘度、而且具有良好的對(duì)紫外線的穩(wěn)定性、對(duì)高溫的穩(wěn)定性因而具有良好的使用價(jià)值。本發(fā)明化合物適用于調(diào)配正性、負(fù)性液晶組合物，可用于無源、有源矩陣顯示器。
【IPC分類】C09K19-44, C09K19-30, C07C1-34, C07C43-225, C07C41-22, C09K19-34, C07D319-12, G02F1-1333, C07C25-18, C07D309-06
【公開號(hào)】CN104531166
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410764634
【發(fā)明人】員國(guó)良, 鄧佳, 李明, 張虎波, 喬云霞, 孟勁松, 華瑞茂
【申請(qǐng)人】石家莊誠(chéng)志永華顯示材料有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月12日