含有环戊基的4,6,6,7-四氟-苯并[c]色烯类化合物及液晶介质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于液晶化合物及组合物领域，涉及一种含有环戊基的4, 6, 6, 7-四氟-苯 并[C]色烯类液晶化合物及包含该化合物的液晶介质。
【背景技术】
[0002] 自1888年奥地利科学家莱尼茨尔第一次合成出来了液晶以来，液晶产业真正的 发展是近30多年的事，由于液晶显示材料具有明显的优点，如驱动电压低、功耗微小、可靠 性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、可以实现平板显示等，液晶单体和液晶显示都经历 了巨大的的发展，液晶单体目前已合成了 1万多种液晶材料，其中常用的液晶显示材料有 上千种，按液晶分子的中心桥键和环的特征进行分类，主要有联苯液晶、苯基环己烷液晶、 酯类液晶、炔类、二氟甲氧桥类、乙烷类及杂环类等。液晶显示也从30年前的黑白小屏幕的 TN、STN发展到现在彩色大屏幕的TN-TFT、VA-TFT、IPS-TFT、PDLC等。
[0003]新型液晶显示方式主要有光学补偿弯曲模式（0CB)、共面转变液晶显示（IPS)、垂 直取向模式（VA)、轴对称微结构液晶显示（ASM)、多畴扭曲液晶显示等。
[0004] 各种显示方式液晶盒的设计不同、驱动方式不同，液晶分子指向矢和玻璃基板方 向不同，光学补偿弯曲模式（0CB)、共面转变液晶显示（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)、轴对称微结构液晶显示（ASM)在无电场状态下液晶分 子指向矢和玻璃基板方向垂直。
[0005] 平行排列方式的IPS，液晶的介电各向异性（A e )既可以是正的，也可以是负的。
[0006] 垂直取向模式（VA)所有液晶分子在零场时和玻璃基板方向垂直，与垂直入射光 线平行。当偏振片正交时，会显示良好的暗态，所以该类器件有良好的对比度，用到液晶的 介电各向异性（△ e)必须是负的。液晶的光学各向异性（An)、液晶盒的厚度（d)、入射光 的波长（A)几乎影响不到对比度。垂直取向模式（VA)的响应时间比扭曲型器件要短得 多，约为一半左右。在外加电压影响下，VA器件主要产生的是液晶分子的弯曲形变，ECB产 生的是液晶分子的展曲形变，而扭曲显示产生的是液晶分子的扭曲形变，其响应时间也分 别与弯曲、展曲、扭曲弹性常数成反比，由于大部分的液晶在通常的情况下液晶的弯曲弹性 常数大于展曲弹性常数，展曲弹性常数又大于扭曲弹性常数，这也是VA器件响应时间较快 的原因。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于发明一种具有负性介电各向异性（A e〈〇)，并且其有着很高的 介电各向异性的绝对值，可以具有较高的光学各向异性（An)及其他优良特性；及其涉及 到的液晶混合物；及其在液晶面板及显不方面的应用。
[0008] 根据本申请，优选具有垂直于液晶层的电场和负性介电各向异性（A e〈〇)的液 晶介质的液晶显示器，在这些显示器中，液晶的边缘准线是垂直配向的。在完全打开状态 下，即施加合适大小的电压，将液晶指向进行配向与层面平行。
[0009] 4, 6, 6, 7-四氟-苯并[C]色烯类液晶单体的特征在于，其具有很高的介电各向异 性的绝对值，并且由于联苯部分结构，其具有很高的双折射。由此可以知道，既需要其他介 电性化合物，也特别需要负性介电各向异性、介电各向异性大的绝对值、对应于具体应用的 光学各向异性（An)的值、宽的向列相，对于UV、加热和电压的良好稳定性和低旋转粘度的 液晶介质。
[0010] 以上目标可以通过使用本发明的式I的液晶化合物来获得。
[0011] 本发明提供了式I所示化合物
【主权项】
1. 式I所示化合物
其中 A、B各自表示-CF2-或-0-，且A与B不相同； R表示H、具有1至15个碳原子的烷基、具有1至15个碳原子的烷氧基、具有1至15 个碳原子的烷烯基、卤素、-CN、-SCN、-SF5、-CF3、-CHF2、-CH2F、-〇CF3、-OCHF2、被 CN或 0?3单 取代的或至少被卤素单取代的具有1至15个碳原子的烷基、被CN或0&单取代的或至少 被卤素单取代的具有1至15个碳原子的烷氧基、被CN或CF3单取代的或至少被卤素单取 代的具有2至15个碳原子的烷烯基，其中另外的，上述基团中一个或者多个-CH2-基团可 以彼此独立地以0原子不直接相连、0原子与S原子不直接相连且S原子不直接相连的方
种或多种； Z表示单键、-CH2-、-0-、-CH2CH2-、-CH2〇-、-〇CH2-、-C00-和 / 或-0C0-中的一种或多 种； n表示0、1或2。
2. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式I所示化合物为式I a或式I b 所示化合物：
所述式I a、式I b中，R各自独立地表示H、具有1至7个碳原子的烷基、具有1至7个 碳原子的烷氧基或具有2至7个碳原子的烷烯基；
Z各自独立地表示单键、-o-、-CH2CH2-和/或-CH 2O-中的一种或多种； n各自独立地表示0、1或2。
3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述式I a或式I b所示化合物为式 I 1至式I 44所示化合物：
所述式I 1至式I 44所示化合物中，R各自独立地表示H、具有1至7个碳原子的烷 基、具有1至7个碳原子的烷氧基或具有2至7个碳原子的烷烯基。
4. 一种液晶介质，其特征在于，所述液晶介质包含一种或多种权利要求1中式I所示 化合物。
5. 根据权利要求4所述的液晶介质，其特征在于，所述液晶介质还包含一种或多种式 II所示液晶化合物作为第二组分：
其中，R2、馬表示碳原子数为1-10的烷基或碳原子数为2-10的链烯基，其中另 外的，所述碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基中任意的-CH2-可 被-CH2〇-、-〇CH2-、-C = C-代替，任意的-H可被-F代替； 环B、C、D、E各自独立地表示如下基团：
m、n、〇各自独立地表示0或1 ; Zp Z2、Z3各自独立的代表单键、-C 2H4-、-CH = CH-、二、-C00-、-00C-、-CH2O-、-OCH 2_、-CF2〇-、-OCF2-,其中任意H原子可被F代替。
6. 根据权利要求5所述的液晶介质，其特征在于，所述液晶介质还包含一种或多种结 构式III所示液晶化合物作为第三组分：
其中，R4、R5各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基或碳原子数为2-10的链烯基， 其中另外的，所述碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基中任意的-CH2-可 被-CH 2〇-、-〇CH2-、-C = C-代替，任意的-H可被-F代替； 环F、G、H、I各自独立地表示如下基团：
P、q、r各自独立地表示0或1 ; 24、25、26各自独立地表示单键、-(： 2114-、-〇1 = 01-、^^、-〇)〇-、-〇0(：-、-〇12〇-、-〇012 -、-CF2O-或-OCF2-,其中任意H原子可被F代替。
7.根据权利要求5或6所述的液晶介质，其特征在于，所述一种或多种式II所示液晶化 合物为下列化合物中的一种或多种化合物：
其中，R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基或碳原子数为2-10的链烯基， 其中另外的，所述碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为2-10的链烯基中任意的-CH2-可 被-CH 2〇-、-OCH2-或-C = C-代替，任意的-H可被-F代替；
8.根据权利要求6所述的液晶介质，其特征在于，所述一种或多种式III所示液晶化合 物为下列化合物中的一种或多种化合物：
其中，R4、R5各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为2-8的链烯基， 其中另外的，所述碳原子数为1-7的烷基、碳原子数为2-8的链烯基中任意的-CH2-可 被-CH 2〇-、-OCH2-或-C = C-代替，任意的-H可被-F代替。
9. 权利要求1-3中任一所述化合物在制备液晶混合物、液晶显示器件材料或电光学显 示器件材料中的应用。
10. 包含权利要求1-3中任一所述化合物的液晶混合物、液晶显示器件材料或电光学 显示器件材料。
【专利摘要】本发明公开了一种含有4,6,6,7-四氟-苯并[C]色烯的液晶化合物及其制备方法与液晶组合物，液晶化合物是通式I所示的化合物；含有该液晶化合物的液晶组合物具有良好的低温互溶性、适中的光学各向异性和大的负介电各向异性，可以很好的适用于VA模式的液晶显示元件。
【IPC分类】C07D311-80, C09K19-34, C07D407-06, C09K19-44, C07D407-12, C07D407-04, C09K19-46
【公开号】CN104817529
【申请号】CN201510167529
【发明人】吕文海, 李明, 孟劲松, 赵磊, 董艳丽, 华瑞茂
【申请人】石家庄诚志永华显示材料有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月10日