专利名称：液晶介质及液晶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为负性液晶介质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和应用
背景技术：
对于液晶显示元件来讲，根据液晶的显示模式分为PC (phase change,相变)、TN (twist nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence,电控双折身寸)、OCB (optically compensatedbend,光学补偿弯曲)、IPS( in-plane switching,共面转变)、VA( vertical alignment,垂直配向)等类型。根据元件的驱动方式分为PM (passive matrix,被动矩阵)型和AM (activematrix,主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)、MIM (metal insulator metal,金属-绝缘层-金 属)等类型。TFT的类型有非晶娃(amorphous silicon)和多晶娃(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。这些效应中应用最普遍的是TN效应，STN效应和SBE (超扭曲双折射)效应。在这些电光效应和其相似的电光效应中，均使用正介电各向异性的液晶介质。除了提到的使用正介电各向异性的液晶介质的电光效应外，还有其它的利用负介电各向异性的液晶介质的电光效应，例如ECB (电控双折射)效应和其子形式DAP (配相向变形)效应，VAN效应和CSH(彩色超垂面)效应。液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁福射的良好稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。而组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。近年来在大尺寸液晶电视中，液晶分子垂直排列(VA)的薄膜晶体管(TFT)显示模式得到广泛应用。其优点是视角宽、响应速度快、对比度较大。传统的扭曲-向列模式(TN)使用介电各向异性为正(Λ ε = ε //— ε丄，Λ ε > 0)的液晶材料，在分子长轴方向上具有极性基团，使得长轴方向介电常数(ε //)大于短轴方向介电常数(ε丄)；而VA模式要求所采用的液晶材料具有负性值较大的介电各向异性(△ ε〈0)和较大的光学各向异性(Δη)。在液晶显示器中，要求显示器的工作电压应该尽可能的低，因而需要具有大的介电各向异性绝对值的液晶介质。为了确保满意的品质，特别是低电压的特性，在VA-TFT显示器中，需要具有大的介电各向异性绝对值，适当的光学各向异性，低的粘度，宽的工作温度范围，高的响应速度，良好的化学稳定性，良好的紫外光稳定性及良好的互溶性的物质。众所周知，各向异性液晶化合物特别是负介电各向异性的液晶材料，其化合物分子多数是由2、3位被卤素、三氟甲基或氰基取代的芳香环组成，在需要时芳环之间以共价键相连，通式分子中含有一个或更多的侧向基团，这些侧向基团通常是氰基或硝基。在德国专利DE2240864、DE2613293和DE2835662中涉及了此类负介电各向异性的液晶组合物，它们具有负的介电各向异性(Λ ε )。在中国专利CN1454890中描述了由下式表示的负介电各向异性液晶化合物
权利要求
1.一种具有通式(I)的化合物
2.根据权利要求I所述化合物，其特征在于，所述R1和R2各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基，其中，在所述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-0-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF_、-C0-0-或-0-C0-替代，其前提是氧原子不直接彼此连接。
3.根据权利要求I所述化合物，其特征在于，所述Z1和Z2相同或不同，各自彼此独立地选自由-C0-0-、-0-C0-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-, -CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C = C-和碳碳单键组成的组。
4.根据权利要求I所述化合物，其特征在于，所述Z独立地选自由-OCF2CF2O-或-OCH2CH2O-。
5.根据权利要求I所述化合物，其特征在于，所述m和n相同或不同，各自彼此独立地选自0或I ;且0彡m+n彡2。
6.根据权利要求1-5所述化合物，所述化合物选自由以下化合物组成的组
7.根据权利要求1-5所述化合物，所述化合物选自由以下化合物组成的组
8.一种制备如权利要求I至7中任何一项所述的化合物的方法，包括如下步骤 I)在溶剂四氢呋喃中，在N2保护下，将通式I的化合物
9.一种液晶组合物，包括一种或更多种如权利要求I至8中的任一项所述的化合物。
10.一种包括如权利要求9所述的液晶组合物的液晶元件。
全文摘要
本发明提供具有通式(Ⅰ)的可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和应用。该化合物为负性液晶化合物，具有大的介电性各向异性绝对值、适当的光学各向异性、高的清亮点以及较宽的向列相温度范围，可以使应用该化合物的显示器具有较快的响应速度，较宽的工作范围，并在各种环境中均能保持良好的显示。本发明还提供包括上述化合物的一种或更多种的液晶组合物，以及包括所述液晶组合物的液晶元件。
文档编号G02F1/13GK102795974SQ201210269898
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者刘琦, 谭玉东 申请人:江苏和成显示科技股份有限公司