一种亚环戊基环己基类化合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种亚环戊基环己基类化合物，具有如式（Ⅰ）所示的结构。本发明还提供该类化合物的制备方法及含有该类化合物的液晶组合物。本发明提供的含有亚环戊基环己基结构的化合物，其结构、性质稳定，具有互溶性好，抗紫外性能好，电荷保持率高，介电各向异性大的特点。应用于液晶组合物后，能够降低阈值电压，调节体系的Δn数值，并且能够提高或者改善液晶组合物的综合性能。尤其适用TN、IPS、FFS、ADS–TFT模式以及与其类似的显示模式。。
【专利说明】一种亚环戊基环己基类化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种亚环戊基环己基类化合物及其制备方法与应用。属于液晶材料领域。
【背景技术】
[0002]目前，液晶在信息显示领域得到广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu, D.K.Yang.Reflective Liquid Crystal Displays.Wiley, 2001)。近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。
[0003]液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)。1917年Manguin发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了横动(Swarm)学说，并得到L.S.0rmstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经De Gennes论述为统计性起伏。G.ff.0seen和H.Zocherl933年创立连续体理论，并得至Ij F.C.Frank 完善(1958 年)。M.Born(1916 年)和 K.Lichtennecker (1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场(或磁场)作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
[0004]1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(IXD)。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了 TN原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来，由于大规模集成电路和液晶`材料的发展，液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展，1983~1985年T.Scheffer等人先后提出超扭曲向列相(Super Twisred Nematic:STN)模式以及P.Brody在1972年提出的有源矩阵(Active matrix:AM)方式被重新采用。传统的TN-1XD技术已发展为STN-1XD及TFT-1XD技术，尽管STN的扫描线数可达768行以上，但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题，因此大面积、高信息量、
[0005]彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-1XD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。
[0006]其中“有源矩阵”包括两种类型:1、在作为基片的硅晶片上的0MS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。
[0007]单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体，如Cdse，或以多晶或无定形硅为基础的TFT。[0008]目前，TFT-1XD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸TFT-LCD显示器在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是因受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在着响应不够快，电压不够低，电荷保持率不够高等诸多缺陷。
【发明内容】
[0009]为了解决上述问题，本发明提供一种亚环戊基环己基类化合物化合物。
[0010]为实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案:
[0011]一种亚环戊基环己基类化合物，具有如式I所示的结构:
[0012]
【权利要求】
1.一种亚环戊基环己基类化合物，其特征在于，具有如式(I )所示的结构:
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R选自H，未取代或取代的各自含有1-7个碳原子的烷基，其中烷基中H可独立地为一个或多个卤素取代；烷基中一个或多个CH2基团可独立地被-O-、或-CH = CH-代替，且彼此之间不直接相连。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Α\Α2和A3各自独立地选自1，4_环己基，其中一个CH2或两个不直接连接的CH2可被O代替；1，4-苯基，其中H可被一个或多个卤素取代。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Z1和Z2各自独立地选自单键、_ (CH2) 2_、-CF2O、OCF2、CF2CF2' CF = CF、CH20、OCH2。
5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述X独立地选自:Η、F、Cl、OCHF2,OCF3> 0CF2CF3、CF3> C1-12 烷基、C1-12 烷氧基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述式(I)结构的化合物选自下列化合物中的一种:
7.权利要求1-6任一所述化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: O以四氢呋喃为反应溶剂，酮类化合物与硼氢化钾0-10°C反应3-5h，生成醇类化合物；
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，在步骤I)中，所述酮类化合物与硼氢化钾摩尔比1.8-2.1:1 ； 在步骤4)中，化合物III与季磷盐II和叔丁醇钾的摩尔比为1:1.4-2.0:1.4-2.0。
9.一种液晶组合物,其特征在于,包含质量百分比为5-50%的权利要求1-6任一所述式(I)结构的化合物，优选质量百分比10-25%。
10.权利要求9所述含有式⑴结 构的化合物的液晶组合物在TN、IPS、FFS、ADS、和VA-TFT模式中的应用。
【文档编号】C07C41/30GK103553873SQ201310531100
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】姜天孟, 杭德余, 田会强, 储士红, 陈海光, 高立龙, 班全志, 梁现丽, 苏学辉 申请人:北京八亿时空液晶科技股份有限公司