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1、(10)申请公布号 CN 102898413 A(43)申请公布日 2013.01.30CN102898413A*CN102898413A*(21)申请号 201210387994.8(22)申请日 2012.10.13C07D 319/08(2006.01)C09K 19/34(2006.01)(71)申请人江苏和成显示科技股份有限公司地址 212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江大桥东侧(72)发明人阮群奇 谭玉东 房元飞 贺笛储著龙 丁艳(74)专利代理机构北京嘉和天工知识产权代理事务所(普通合伙) 11269代理人甘玲(54) 发明名称新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物及其组合物(5。
2、7) 摘要本发明提供一种包含二氧杂饱和茚环类的具有通式()的液晶化合物,该化合物具有较好的化学和物理稳定性,与同类含环己基的单体相比较,具有较大的介电各向异性。本发明还提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物,该液晶组合物具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压,可用于含液晶介质的液晶元件,如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。(51)Int.Cl.权利要求书5页 说明书13页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 5 页 说明书 13 页1/5页21。
3、.一种具有通式()的化合物:其中,R1选自由-H、-F和C1C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R1中至少有一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接,且O、S和Si原子不与环直接相连;R2选自由-H,-F,-Cl,-CN,-NCS,-SCN,-OCN,-NCO,和C1C20的卤代或未卤代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R2中的一个或更多个-CH2-可以彼此独立地被-O-,-S-,-SiH2-,-CH=CH-,-CC-,-CF。
4、=CF-,-CH=CF-,-COO-或-OCO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接;环A1选自由组成的组;环A2、A3、和A4可以相同或不同,彼此独立地选自由组成的组,其中,所述环A1、A2、A3、和A4的环状结构还可以选自符合以下a)、b)、c)和d)中的至少一个:a)所述环状结构中的一个或更多个H可以被-D、-F、-Cl、-CN、-CF3、-OCF3、-CH2F、-OCH2F、-CF2H、-OCF2H、-OCH3或-CH3取代;b)所述环状结构中一个或更多个-CH2-可以被-O-、-SiH2-、-S-、或-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接;c)在所述环状结构中,芳环结构中的一个或更。
5、多个CH可以被N替代;d)所述环状结构中一个或多个可以被替代;Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-OCF2CF2CF2-、-CH2CF2OCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2权 利 要 求 书CN 102898413 A2/5页3H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-和单键组成的组;Z2、Z3和Z4可以相同或不同,彼此独立地选自由单键、-CO-O-、-CF2。
6、O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CH2CF2OCH2-、-CH=CHCF2O-、-CF2OCH=CH-、-CF2OCF=CH-、-CF2OCH=CF-、-CF=CFCF2O-、-CF2OCF=CF-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CF=CF-CF=CF-、-CC-CF=CF-、-CC-CF=CF-CC-、-CF=CF-CC-CF。
7、=CF-、-CC-CF2O-和-CC-组成的组,其中,所述Z2、Z3和Z4中的任意一个CH2可被SiH2替代;m、n和p可以相同或不同,彼此独立地为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R1选自由-H、-F和C1C5的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R1中至少一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接,且-O-、-S-和-Si-原子不与环直接相连;所述R2选自由-H、-F、-Cl、-CN、-NCS、或C1C10的卤代或未取。
8、代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R2中的一个或更多个-CH2-可以彼此独立地被-O-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、或-CO-O-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接。3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述环A1选自由组成的组;所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由组成的组。4.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CH2CH2CF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2。
9、-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组;Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C2H4OCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CC-和权 利 要 求 书CN 102898413 A3/5页4单键组成的组。5.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,4m+n+p。6.根据权利要求3所述的化合物,其特征在于,所述环A1选自由组成的组;所述环A2、A3和A4彼此独立地选。
10、自由组成的组。7.根据权利要求4所述的化合物,其特征在于,所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CF2O-、-C2H4OCH2-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组;所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-CC-和单键组成的组。8.根据权利要求17所述的化合物,其特征在于,所述化合物选自由以下化合物组成。
11、的组:权 利 要 求 书CN 102898413 A4/5页5权 利 要 求 书CN 102898413 A5/5页6以及其中,L1L4彼此独立地为-H、-F或-CH3;L5L16彼此独立地为-H、-F、-OCF2H、-CH3、-OCH3、-OCF3或-CF3;R1、R2的定义与权力要求2中的一致,Z1-Z4的定义与权利要求4中的定义一致。9.一种液晶组合物,至少包含一种权利要求18之一所述的化合物。权 利 要 求 书CN 102898413 A1/13页7新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物及其组合物技术领域0001 本发明涉及一种液晶化合物以及包括所述液晶化合物的组合物,更具体地说,本发明。
12、涉及一种新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物以及包括所述液晶化合物的液晶组合物。背景技术0002 液晶材料主要应用于液晶显示器的电介质中,这是因为外加电压可以改变这类物质的光学性能。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员极其公知的,并可以包含各种效应。这类器件的实例是具有动态散射的液晶盒、DAP(配向相变形)液晶盒、宾/主型液晶盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN(超扭曲向列)液晶盒、SBE(超双折射效应)液晶盒和OMI(光膜干涉)液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外,还存在用于平行于基板和液晶面的电场操作的液晶盒,例如IPS(面内切换)液晶盒。特。
13、别的,TN、STN和IPS液晶盒,尤其是TN和IPS液晶盒是本发明的介质的目前具有商业意义的应用领域。0003 液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和良好的对电场和电磁辐射的稳定性。此外,液晶材料应该具有低粘度并在液晶盒内产生短寻址时间、低阈值电压和高对比度。它们还应该在普通操作温度下,即在高于和低于室温的可能的最宽范围内,具有适用于上述液晶盒的介晶相,例如向列型或胆甾型介晶相。然而,液晶通常作为多种组分的混合物使用,这些组分容易彼此混溶。另外,液晶的其他性能,如电导率、介电各向异性和光学各向异性必须根据晶盒类型和应用领域而满足各种要求。0004 使用在MLC显示器、笔记本或者汽车仪表上的混合。
14、液晶,除了涉及对比度和响应时间有关的问题外,要想取得高的电阻率也出现了困难,随着电阻率的降低,显示器的对比度会变差,并可能产生余像消失的问题。对于TV和视频应用,需要具有短的响应时间的显示器。特别的,如果使用具有低粘度值的液晶组合物,可以实现这种短的响应时间。但是,稀释用添加剂通常降低了清亮点并由此降低混合液晶的工作范围。如在TN液晶盒中,需要促成液晶盒中的下列优点的介质:0005 1、扩大的向列相范围(特别是低至低温);0006 2、在极低温度下的可切换性;0007 3、提高的抗紫外线辐射性;0008 4、低阈值电压。0009 但是现有的技术中得到的混合液晶不能在保持其他参数的同时实现这些优。
15、点。因此,仍然及其需要没有表现出这些缺点或在较低程度上表现出这些特点的具有极高电阻率、高的介电各向异性、同时具有大工作温度范围、短响应时间(即使在低温下)和低阈值电压的混合液晶。0010 本发明提供了一种或数种具有上述性质的液晶单体及含有该液晶单体的液晶组合物。该液晶组合物具有高的介电各向异性、较低的驱动电压、良好的低温互溶性,较高的说 明 书CN 102898413 A2/13页8清亮点,较快的响应时间,可应用于含液晶介质的液晶元件,如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。发明内容0011 本发明的目的。
16、是提供一种新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物,该化合物具有较好的化学和物理稳定性,与同类含环己基的单体相比较,具有较大的介电各向异性。0012 本发明的另一目的是提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物,该液晶组合物具有具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压。0013 为解决上述问题,本发明提出如下技术方案:0014 本发明的一个方面,提供一种包含二氧杂饱和茚环类新型化合物,所述化合物具有通式()所示的结构:0015 0016 其中,0017 所述R1选自由-H、-F和C1C5的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R1中至少有一个-CH2-可。
17、以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接,且O、S和Si原子不与环直接相连;0018 所述R2选自由-H,-F,-Cl,-CN,-NCS,-SCN,-OCN,-NCO,和C1C20的卤代或未卤代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R2中的一个或更多个CH2可以被-O-,-S-,-SiH2-,-CH=CH-,-CC-,-CF=CF-,-CH=CF-,-COO-或-OCO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接;0019 所述环A1选自由组成的组;0020 所述环A2、A3、和A4。
18、可以相同或不同,彼此独立地选自由组成的组,其中,所述环A1、A2、A3、和A4的环状结构还可以选自符合以下a)、b)、c)和d)中的至少一说 明 书CN 102898413 A3/13页9个:0021 a)所述环状结构中的一个或更多个H可以被-D,-F,-Cl,-CN,-CF3,-OCF3,-CH2F,-OCH2F,-CF2H,-OCF2H,-OCH3或-CH3取代;0022 b)所述环状结构中一个或更多个-CH2-被-O-,-SiH2-,-S-,或-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接;0023 c)在所述环状结构中,芳环结构中的一个或更多个-CH-可以被N替代;0024 d)所述环状结。
19、构中一个或多个可以被替代;0025 所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-OCF2CF2CF2-、-CH2CF2OCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-和单键组成的组;0026 所述Z2、Z3和Z4相同或不同,各自彼此独立地选自由碳碳单键和-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-C。
20、F=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CH2CF2OCH2-、-CH=CHCF2O-、-CF2OCH=CH-、-CF2OCF=CH-、-CF2OCH=CF-、-CF=CFCF2O-、-CF2OCF=CF-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CF=CF-CF=CF-、-CC-CF=CF-、-CC-CF=CF-CC-、-CF=CF-CC-CF=CF-、-CC-CF2O-、-CC-组成的组,其中,在所述。
21、Z2、Z3和Z4的链接基团中的任意一个-CH2-可被-SiH2-替代;0027 所述m、n和p可以相同或不同,彼此独立的地为0,1或2。0028 在一些优选的实施方案中,所述R1选自由-H、-F和C1C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组,其中,所述R1中至少一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接,且-O-、-S-和Si原子不与环直接相连;0029 所述R2选自由-H、-F、-Cl、-CN、-NCS、或C1C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧。
22、基组成的组,其中,所述R2中的一个或更多个CH2可以彼此独立地被-O-、-CH=CH-、-CC-、-CF=CF-、-CH=CF-、或-CO-O-替代,其前提是杂原子不直接彼此连接;0030 所述环A1选自由组成的组;0031 所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由说 明 书CN 102898413 A4/13页10组成的组;0032 所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CH2CH2CF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH2。
23、CH2CH2O-和单键组成的组;0033 所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C2H4OCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CC-和单键组成的组;0034 所述4m+n+p。0035 在一些优选的实施方案中,所述环A1选自由组成的组;0036 所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由组成的组;0037 所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CF2O-、-C2H4OCH2-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组;0038 所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-CC-和单键组成的组。0039 优选地,在一些实施方案中,所述通式()的化合物选自下述化合物的一种或多种:0040 说 明 书CN 102898413 A10。