WO2019101059A1 - 一种化合物及其液晶组合物和光电显示器件 - Google Patents

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韩文明
张文琦
马文阳
陈昭远
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江苏和成显示科技有限公司
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Definitions

  • the invention belongs to the field of liquid crystal materials, and in particular relates to a compound, a liquid crystal composition thereof and an optoelectronic display device.
  • a liquid crystal display element using a liquid crystal composition is widely used in displays of watches, calculators, word processors, and the like. These liquid crystal display elements utilize optical anisotropy, dielectric anisotropy, and the like of a liquid crystal compound.
  • the known modes of operation in liquid crystal display elements are mainly classified into PC (phase change), TN (twist nematic), STN (super twisted nematic), and ECB (electrically controlled birefringence, Electronically controlled birefringence, OCB (optically compensated bend), IPS (in-plane switching), VA (vertical alignment).
  • PC phase change
  • TN toTN
  • STN super twisted nematic
  • ECB electrically controlled birefringence
  • OCB optically compensated bend
  • IPS in-plane switching
  • VA vertical alignment
  • the classification of component-based driving methods is mainly divided into passive matrix (PM) and active matrix (AM).
  • the passive matrix is classified into static and multiplex
  • the active matrix is classified into a thin film transistor (TFT), a metal insulator metal (MIM), and the like.
  • TFT thin film transistor
  • MIM metal insulator metal
  • liquid crystal display elements contain a liquid crystal composition having appropriate physical properties.
  • the general physical properties necessary for the liquid crystal compound as a component of the liquid crystal composition are as follows:
  • a liquid crystal composition containing a chemically and physically stable liquid crystal compound as described in (1) is used for a liquid crystal display element, and the voltage holding ratio can be improved. Further, if it is a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having a high clearing point or a low liquid crystal phase lower limit temperature as described in (2) and (3), the nematic phase or the optically isotropic liquid crystal phase can be enlarged.
  • the temperature range can be used as a display element over a wide temperature range. In order to exhibit characteristics that are difficult to be exhibited by a single liquid crystal compound, a liquid crystal compound is usually mixed with many other liquid crystal compounds to prepare a liquid crystal composition.
  • the liquid crystal compound used for the liquid crystal display element has good compatibility with other liquid crystal compounds or the like as described in (4).
  • display performance such as liquid crystal display elements having higher contrast, display capacity, and response time characteristics, has been particularly demanded.
  • a low driving voltage for the liquid crystal composition to be used.
  • the object of the present invention is to provide a chemically and physically stable, high clearing point, large dielectric anisotropy and optical anisotropy, and good low temperature storage stability. And a liquid crystal compound having a fast response and a liquid crystal composition containing the liquid crystal compound, and an optoelectronic display device comprising the liquid crystal composition.
  • the invention provides a compound having the structure of Formula I:
  • R represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and one or more of -CH 2 - in the alkyl group or alkenyl group may be directly bonded to each other in an oxygen atom. each independently by -O- or -CO- Alternatively, the alkyl or alkenyl group of one or more of -H may be substituted by halogen or -CH 3;
  • X represents -F, -OCF 3 or -CF 3 ;
  • L 1 to L 6 each independently represent -H or -F;
  • ring And ring Respectively And One or more of -CH 2 - may be replaced by -O-, One or more of -H may be replaced by -F;
  • the X represents -F or -OCF 3.
  • said Z 3 represents a single bond or -CF 2 O-.
  • the Z 1 and Z 2 each independently represent a single bond, —CH 2 CH 2 —, —CH 2 O— or —CF 2 O—.
  • At least one of Z 1 , Z 2 and Z 3 is not a single bond.
  • the ring Express Or replaced by -H on F
  • Z 1 represents -CH 2 CH 2 - or Z 2 represents -CF 2 O-.
  • the L 1 ⁇ L 6 represent at most four -F.
  • both L 3 and L 4 represent -H.
  • the compound of the invention is selected from the group consisting of:
  • X represents -F or -OCF 3 ;
  • ring Express And One or more of -H may be replaced by -F;
  • L 7 and L 8 each independently represent H or F
  • Z 2 represents -CH 2 CH 2 - or -CH 2 O.
  • the R represents an alkenyl group or alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms.
  • Preferred alkyl groups are, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, 2-methylbutyl, n-pentyl, Zhong Wuji et al.
  • Preferred alkoxy groups are, for example, methoxy, ethoxy, 2-methoxyethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy Base, tert-butoxy, 2-methylbutoxy, n-pentyloxy and the like.
  • Preferred alkenyl groups are, for example, vinyl, propenyl, butenyl, pentenyl.
  • the compound of the invention is selected from the group consisting of the formulae I-1, I-2, I-3, I-4, I-5, I-6, I-7, I a group consisting of -8, I-9 and I-11 compounds.
  • the compounds of the invention are selected from the group consisting of the formulae I-1, I-2, I-3, I-4, I-6, I-7, I-8 and A group consisting of compounds of I-11.
  • the compound of the formula I of the present invention has a high clearing point and contributes to the display of the liquid crystal composition thereof at a high temperature; the compound has a large dielectric anisotropy and can lower the driving voltage of the liquid crystal display element; The compound has a large optical anisotropy, and the compound can easily control the value of the optical anisotropy of the liquid crystal composition to a desired level.
  • the compounds of the formula I according to the invention are particularly suitable for use in TFT liquid crystal compositions, and they are also suitable for a variety of other purposes.
  • liquid crystal display elements of TN, guest-host type, polymer dispersion type, liquid crystal composition for dynamic dispersion type and STN, ferroelectric liquid crystal composition, anti-ferroelectric liquid crystal composition, and for in-plane switching Liquid crystal compositions of the OCB type and the R-OCB type are particularly suitable for use in TFT liquid crystal compositions, and they are also suitable for a variety of other purposes.
  • liquid crystal display elements of TN, guest-host type, polymer dispersion type, liquid crystal composition for dynamic dispersion type and STN, ferroelectric liquid crystal composition, anti-ferroelectric liquid crystal composition, and for in-plane switching Liquid crystal compositions of the OCB type and the R-OCB type are particularly suitable for use in TFT liquid crystal compositions, and they are also suitable for a variety of other purposes.
  • Another aspect of the present invention also provides a liquid crystal composition
  • a liquid crystal composition comprising:
  • At least one compound selected from the group consisting of the general formulae II-1 to II-4 is selected from the group consisting of the general formulae II-1 to II-4
  • At least one compound selected from the group consisting of the general formula III-1 and/or III-2 is selected from the group consisting of the general formula III-1 and/or III-2
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 9 and R 10 each independently represent an alkyl group or alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms and 2 carbon atoms An alkenyl or alkenyloxy group;
  • R 8 represents -F, an alkyl or alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms or an alkenyloxy group;
  • L 9 to L 12 each independently represent -H or -F;
  • X 1 represents -F, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and one or more of -CH 2 - in the alkyl group or alkenyl group may be an oxygen atom
  • the directly linked modes are each independently replaced by -O-, one or more of the alkyl or alkenyl groups may be substituted by halogen, and when X 2 represents an alkyl or alkenyl group, or when When one or more -CH 2 - in the alkyl or alkenyl group is independently replaced by -O- in such a manner that the oxygen atoms are not directly connected, at least one of L 10 to L 12 represents -F;
  • ring Express And One or more of -CH 2 - may be replaced by -O-, One or more of -H may be replaced by -F;
  • Z 4 and Z 5 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH 2 O-, -CF 2 O-, -OCH 2 - or -OCF 2 -;
  • n 1 or 2
  • Z 4 may be the same or different.
  • the compound of formula I in the liquid crystal composition is selected from the group consisting of the compounds of the above formulae I-1 to I-12.
  • the compound of the formula I comprises from 1 to 50% by weight of the total weight of the liquid crystal composition, the group selected from the group consisting of the formulae II-1 to II-4 The compound accounts for 5 to 75% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition; the compound selected from the group consisting of the formula III-1 and/or III-2 accounts for 1 to 50% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition comprises at least one compound selected from the group consisting of the formula II-1-a and/or the formula II-1-b:
  • the liquid crystal composition comprises at least one compound selected from the group consisting of the general formulae II-2 to II-4.
  • L 10 and L 11 represent -F
  • L 12 represents -H.
  • the compound of the formula II-1-a and/or the formula II-1-b accounts for 5-65% of the total weight of the liquid crystal composition.
  • the compound of the group consisting of the general formulae II-2 to II-4 accounts for 5 to 45% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition, and the compound of the formula III-1 and/or III-2 accounts for the liquid crystal composition. 1-35% of the total weight.
  • X 1 and X 2 each independently represent -F, -CF 3 or -OCF 3 .
  • Z 4 and Z 5 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, -CH 2 O- or -OCH 2 -.
  • the compound of formula III-1 may be selected from the group consisting of:
  • the compound of Formula III-1 may also be selected from the group consisting of:
  • the compound of formula III-2 may be selected from the group consisting of:
  • the compound of Formula III-2 can also be selected from the group consisting of:
  • the compound of Formula III-1 is preferably selected from the group consisting of III-1-1, III-1-3, and III-1-5.
  • the compound of formula III-2 is preferably selected from the group consisting of III-2-2, III-2-4, III-2-5, III-2-6, III-2-8, Group consisting of III-2-10 and III-2-11.
  • Still another aspect of the present invention provides an optoelectronic display device comprising the above liquid crystal composition.
  • the compound having the structure of the general formula I provided by the present invention is chemically and physically stable, has a high clearing point, and has large dielectric anisotropy and optical anisotropy.
  • the compound having the structure of the general formula I of the present invention is applied to a liquid crystal composition, it has good compatibility with other liquid crystal compounds, particularly has good stability in a low temperature environment, and has a fast response characteristic and has a wide range. Applicability, especially suitable for IPS, TN-TFT liquid crystal displays.
  • nCCGF The structural formula is expressed by the code listed in Table 1, and can be expressed as: nCCGF, where n in the code represents the number of C atoms of the left-end alkyl group, for example, n is "3", that is, the alkyl group is -C 3 H 7 ; C in the code represents a cyclohexane group, G represents 2-fluoro-1,4-phenylene, and F represents fluorine.
  • Optical anisotropy was measured using an Abbe refractometer under a sodium light (589 nm) light source at 25 ° C;
  • ⁇ ⁇ ⁇ - ⁇ ⁇ , where ⁇ ⁇ is the dielectric constant parallel to the molecular axis, ⁇ ⁇ is the dielectric constant perpendicular to the molecular axis, test conditions: 25 ° C, 1 KHz, test box is TN90 type, box thickness 7 ⁇ m;
  • the compound of the formula I of the present invention can be produced by a conventional organic synthesis method, and a method of introducing a target terminal group, a ring and a linker into a starting material is described in the following literature: Organic Synthesis (John Organic) John Wiley & Sons Inc., Organic Reactions (John Wiley & Sons Inc.) and Comprehensive Organic Synthesis (Pergamon Press) .
  • MSG 1 or MSG 2 is a monovalent organic group having at least one ring, as used in the following schemes MSG 1 (or MSG 2 ) may be the same or different.
  • the aryl boronic acid (1) is reacted with a compound (2) synthesized by a known method in an aqueous sodium carbonate solution in the presence of a catalyst such as tetrakis(triphenylphosphine)palladium to obtain a single bond compound (IA).
  • a catalyst such as tetrakis(triphenylphosphine)palladium
  • the compound (IA) can also be reacted with n-butyllithium by a known method, and then reacted with zinc chloride in the presence of a catalyst such as dichlorobis(triphenylphosphine)palladium. (2) The reaction is obtained.
  • the compound (3) is reacted with n-butyllithium and then reacted with carbon dioxide to obtain a carboxylic acid (4).
  • DCC 1,3-dicyclohexylcarbodiimide
  • DMAP 4-dimethylaminopyridine
  • IB 4-dimethylaminopyridine
  • a compound (6) is obtained by treating a compound (IB) with a vulcanizing agent such as Lawson's reagent, and then passing hydrogen fluoride-pyridine.
  • the compound (6) is fluorinated by N-bromosuccinimide (NBS) to synthesize a compound (IC) having -CF 2 O-.
  • NBS N-bromosuccinimide
  • IC compound having -CF 2 O-.
  • DAST diethylamino)sulfur trifluoride
  • the compound (IE) can be produced by subjecting the compound (ID) to hydrogenation reaction using a catalyst such as palladium carbon.
  • Compound (9) is obtained by reduction of compound (7) by sodium borohydride, followed by halogenation with hydrobromic acid to obtain compound (10), or the hydroxyl group of compound (9) is protected with p-toluenesulfonic acid.
  • the compound (11) is obtained, and the compound (IF) is obtained by reacting the compound (10) or the compound (11) with the compound (5) in the presence of potassium carbonate.
  • Compounds having -OCH 2 - can also be synthesized by these methods.
  • 1,4-cyclohexylene 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro -1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, 2,3,5,6-tetrafluoro- Rings such as 1,4-phenylene are commercially available as starting materials or their synthesis methods are well known.
  • Example 5 The liquid crystal composition of Example 5 was prepared according to each compound and weight percentage listed in Table 2, and was filled in the performance test between the two substrates of the liquid crystal display.
  • the test data is as shown in the following table:
  • Example 6 The liquid crystal composition of Example 6 was prepared according to each compound and weight percentage listed in Table 3, and was filled in the performance test between the two substrates of the liquid crystal display. The test data is shown in the following table:
  • Example 7 The liquid crystal composition of Example 7 was prepared according to each compound and weight percentage listed in Table 4, and was filled in the performance test between the two substrates of the liquid crystal display.
  • the test data is shown in the following table:
  • Example 8 The liquid crystal composition of Example 8 was prepared according to each compound and weight percentage listed in Table 5, and was filled in the performance test between the two substrates of the liquid crystal display. The test data are shown in the following table:
  • Example 9 The liquid crystal composition of Example 9 was prepared according to each compound and weight percentage listed in Table 6, and was filled in the performance test between the two substrates of the liquid crystal display.
  • the test data is as shown in the following table:
  • the liquid crystal composition of the compound having the structure of the general formula I of the present invention has a high clearing point, a suitably high optical anisotropy, a high dielectric anisotropy, and a good low temperature storage.
  • the compound of the present invention and a liquid crystal composition thereof can be applied to the field of liquid crystals.

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Abstract

一种具有通式Ⅰ结构的化合物，包括通式Ⅰ结构的化合物的液晶组合物，以及包含所述液晶组合物的光电显示器件。本发明提供的具有通式Ⅰ结构的化合物化学性和物理性均稳定，具有较高的清亮点，同时具有大的介电各向异性和光学各向异性。将本发明的具有通式Ⅰ结构的化合物应用于液晶组合物中时，与其他液晶化合物的相容性良好，尤其是低温环境中还具有良好的稳定性，并且具有响应快的特点，具有广泛应用性，特别适用于IPS、TN-TFT液晶显示器中。

Description

一种化合物及其液晶组合物和光电显示器件 技术领域
本发明属于液晶材料领域，具体涉及到一种化合物及其液晶组合物和光电显示器件。
背景技术
使用液晶组合物的液晶显示元件被广泛用于钟表、计算器、文字处理器等的显示器中。这些液晶显示元件是利用液晶化合物的光学各向异性、介电各向异性等。液晶显示元件中的已知的运作模式主要分为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，电控双折射)、OCB(optically compensated bend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面转变)、VA(vertical alignment，垂直配向)等类型。近年来，亦盛行研究对光学各向同性液晶相施加电场而使其表现出电致双折射的模式。
基于元件的驱动方式的分类主要分为被动矩阵(passive matrix，PM)和主动矩阵(activematrix，AM)。其中，被动矩阵分类为静态(static)与多工(multiplex)等，主动矩阵分类为薄膜电晶体(thin filmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。
这些液晶显示元件包含具有适当物性的液晶组合物。作为液晶组合物的成分的液晶化合物所必须的一般物性如下所述：
(1)化学性稳定以及物理性稳定；
(2)具有高的清亮点(液晶相-各向同性相的相转移温度)；
(3)液晶相(向列相、胆固醇相、层列相、蓝相等光学各向同性液晶相等)的下限温度低；
(4)与其他液晶化合物的相容性优异；
(5)具有适当大小的介电各向异性；
(6)具有适当大小的光学各向异性。
包含如(1)所述化学性和物理性稳定的液晶化合物的液晶组合物用于液晶显示元件，可提高电压保持率。另外，若为包含如(2)和(3)所述的具有高的清亮点或低的液晶相下限温度的液晶化合物的液晶组合物，则可扩大向列相或光学各向同性液晶相的温度范围，可在广泛的温度范围内用作显示元件。为了表现出单一的液晶化合物所难以发挥的特性，通常将液晶化合物与其他很多液晶化合物混合而制备成液晶组合物来使用。因此，液晶显示元件所使用的液晶化合物最好如(4)所述与其他液晶化合物等的相容性良好。近年来，尤其要求显示性能，例如对比度、显示容量、响应时间特性等更高的液晶显示元件。 进而对所使用的液晶组合物有驱动电压低的要求。另外，为了以低电压来驱动以光学各向同性液晶相所驱动的光元件，最好使用介电各向异性及光学各向异性大的液晶化合物。
发明内容
发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种化学性和物理性均稳定，清亮点较高、介电各向异性和光学各向异性均较大、低温存储稳定性好且响应快的液晶化合物及包含所述液晶化合物的液晶组合物，以及包含所述液晶组合物的光电显示器件。
本发明的技术方案：
本发明一方面提供一种具有通式Ⅰ结构的化合物：
Figure PCTCN2018116355-appb-000001
其中，
R表示碳原子数为1-18的烷基或碳原子数为2-18的烯基，所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-可以以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-或-CO-替代，所述烷基或烯基中的一个或多个-H可以被卤素或-CH 3取代；
X表示-F、-OCF 3或-CF 3；
L 1～L 6各自独立地表示-H或-F；
Z 1、Z 2和Z 3各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CF 2O-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-OCH 2-、-OCF 2-、-CF 2CF 2-或-CH＝CH-；
环
Figure PCTCN2018116355-appb-000002
和环
Figure PCTCN2018116355-appb-000003
各自独立地表示
Figure PCTCN2018116355-appb-000004
且
Figure PCTCN2018116355-appb-000005
中的一个或多个-CH 2-可被-O-替代，
Figure PCTCN2018116355-appb-000006
中的一个或多个-H可被-F取代；
环
Figure PCTCN2018116355-appb-000007
和环
Figure PCTCN2018116355-appb-000008
中至少一个表示
Figure PCTCN2018116355-appb-000009
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述X表示-F或-OCF 3。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述Z 3表示单键或-CF 2O-。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述Z 1和Z 2各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-或-CF 2O-。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述Z 1、Z 2和Z 3中至少一个不为单键。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述环
Figure PCTCN2018116355-appb-000010
表示
Figure PCTCN2018116355-appb-000011
或被F取代其上的-H的
Figure PCTCN2018116355-appb-000012
时，Z 1表示-CH 2CH 2-或者Z 2表示-CF 2O-。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述L 1～L 6中至多四个表示-F。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述L 3和L 4均表示-H。
在本发明的一些实施方案中，优选地，本发明的化合物选自由如下化合物组成的组：
Figure PCTCN2018116355-appb-000013
Figure PCTCN2018116355-appb-000014
其中，
X表示-F或-OCF 3；
环
Figure PCTCN2018116355-appb-000015
表示
Figure PCTCN2018116355-appb-000016
且
Figure PCTCN2018116355-appb-000017
中的一个或多个-H可被-F取代；
L 7和L 8各自独立地表示H或F；
Z 2表示-CH 2CH 2-或-CH 2O。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述L 5表示-F时，X表示-F。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述R表示碳原子数为1-7的链烷基或链烷氧基、碳原子数为2-7的链烯基。
优选的链烷基是，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基等。
优选的烷氧基是，例如，甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、已异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基等。
优选的链烯基是，例如，乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，本发明的化合物选自由通式I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I-7、I-8、I-9和I-11的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中，再进一步优选地，本发明的化合物选自由通式I-1、I-2、I-3、I-4、I-6、I-7、I-8和I-11的化合物组成的组。
需要说明的是，仅对上述化合物作简单的链的长短的改变也属于本发明化合物保护的范围。
本发明通式I的化合物具有高的清亮点，有助于其所构成的液晶组合物在高温下的显示；该化合物具有大的介电各向异性，能够降低液晶显示元件的驱动电压；该化合物具有大的光学各向异性，采用该化合物能够易于将液晶组合物的光学各向异性的值控制在所需水平。
本发明通式I的化合物特别适用于TFT液晶组合物，而且它们也适用于各种其他目的。例如，存在TN、宾-主型、聚合物分散类的液晶显示元件、动态散乱型和STN用的液晶组合物，铁电液晶组合物、抗-铁电液晶组合物，以及用于面内开关、OCB型和R-OCB型的液晶组合物。
本发明的另一方面还提供了一种液晶组合物，所述液晶组合物包含：
至少一种上述通式Ⅰ的化合物；
至少一种选自由通式Ⅱ-1～Ⅱ-4组成的组的化合物
Figure PCTCN2018116355-appb-000018
以及
Figure PCTCN2018116355-appb-000019
至少一种选自通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物
Figure PCTCN2018116355-appb-000020
其中，
R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、R 7、R 9和R 10各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
R 8表示-F、碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
L 9～L 12各自独立地表示-H或-F；
X 1表示-F、碳原子数为1-18的烷基或碳原子数为2-18的烯基，所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-可以以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-替代，所述烷基或烯基中的一个或多个-H可以被卤素取代，且当X 2表示烷基或烯基时，或者，当所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-替代时，L 10～L 12中至少一个表示-F；
环
Figure PCTCN2018116355-appb-000021
表示
Figure PCTCN2018116355-appb-000022
且
Figure PCTCN2018116355-appb-000023
中的一个或多个-CH 2-可被-O-替代，
Figure PCTCN2018116355-appb-000024
中的一个或多个-H可被-F取代；
Z 4和Z 5各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CF 2O-、-OCH 2-或-OCF 2-；
n表示1或2，且当n表示2时，环
Figure PCTCN2018116355-appb-000025
可以相同或不同，Z 4可以相同或不同。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述液晶组合物中的通式I的化合物选自由上述通式I-1～I-12的化合物组成的组。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述通式I的化合物占所述液晶组合物总重量的1-50％，所述选自通式Ⅱ-1～Ⅱ-4组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-75％；所述选自通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-50％。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述液晶组合物中至少包含一种选自通式Ⅱ-1-a和/或通式Ⅱ-1-b的化合物：
Figure PCTCN2018116355-appb-000026
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述液晶组合物中至少包含一种选自由通式Ⅱ-2～Ⅱ-4组成的组的化合物。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物中，L 10和L 11表示-F，L 12表示-H。
在本发明的一些实施方案中，进一步优选地，所述通式Ⅱ-1-a和/或通式Ⅱ-1-b的化合物占所述液晶组合物总重量的5-65％，所述由通式Ⅱ-2～Ⅱ-4组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45％，所述通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-35％。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述X 1和X 2各自独立地表示表示-F、-CF 3或-OCF 3。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述Z 4和Z 5各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-或-OCH 2-。
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述通式Ⅲ-1的化合物可以选自由如下化合物组成的组：
Figure PCTCN2018116355-appb-000027
以及
Figure PCTCN2018116355-appb-000028
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-1的化合物还可以选自由如下化合物组成的组：
Figure PCTCN2018116355-appb-000029
在本发明的一些实施方案中，优选地，所述通式Ⅲ-2的化合物可以选自由如下化合物组成的组：
Figure PCTCN2018116355-appb-000030
以及
Figure PCTCN2018116355-appb-000031
在本发明的一些实施方案中，所述通式Ⅲ-2的化合物还可以选自由如下化合物组成的组：
Figure PCTCN2018116355-appb-000032
以及
Figure PCTCN2018116355-appb-000033
在本发明的一些实施方案中，所述通式III-1的化合物优选自Ⅲ-1-1、Ⅲ-1-3和Ⅲ-1-5组成的组。
在本发明的一些实施方案中，所述通式III-2的化合物优选自Ⅲ-2-2、Ⅲ-2-4、Ⅲ-2-5、Ⅲ-2-6、Ⅲ-2-8、Ⅲ-2-10和Ⅲ-2-11组成的组。
本发明再一方面还提供一种包含上述液晶组合物的光电显示器件。
有益效果：
本发明提供的具有通式Ⅰ结构的化合物化学性和物理性均稳定，具有较高的清亮点，同时具有大的介电各向异性和光学各向异性。将本发明的具有通式Ⅰ结构的化合物应用于液晶组合物中时，与其他液晶化合物的相容性良好，尤其是低温环境中还具有良好的稳定性，并且具有响应快的特点，具有广泛应用性，特别适用于IPS、TN-TFT液晶显示器中。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
为便于表达，以下各实施例中，液晶组合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
Figure PCTCN2018116355-appb-000034
以如下结构式的化合物为例：
Figure PCTCN2018116355-appb-000035
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：nCCGF，代码中的n表示左端烷基的C原子数，例如n为“3”，即表示该烷基为-C 3H 7；代码中的C代表环己烷基，G代表2- 氟-1,4-亚苯基，F代表氟。
以下实施例中测试项目的简写代号如下：
Figure PCTCN2018116355-appb-000036
其中，
光学各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、25℃测试得到；
Δε＝ε ∥-ε ⊥，其中，ε ∥为平行于分子轴的介电常数，ε ⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、1KHz、测试盒为TN90型，盒厚7μm；
τ off测试条件：盒厚3.5μm的IPS测试盒，5V，DMS505测试。
本发明通式I的化合物可通过常规的有机合成方法制备得到，于起始原料中导入目标末端基团、环及连接基的方法在以下文献中有所记载：有机合成(Organic Synthesis，约翰威利父子出版公司(John Wiley&Sons Inc.))、有机反应(Organic Reactions，约翰威利父子出版公司(John Wiley&Sons Inc.))和综合有机合成(Comprehensive OrganicSynthesis，培格曼出版公司(Pergamon Press))等。
生成通式I的化合物中的连接基Z 1、Z 2和Z 3的方法可以参考下述流程，其中MSG 1或MSG 2是具有至少一个环的1价有机基，如下流程中使用的多个MSG 1(或MSG 2)可相同或不同。
(1)单键的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000037
将芳基硼酸(1)与通过公知的方法合成的化合物(2)于碳酸钠水溶液中，在四(三苯基膦)钯这样的催化剂的存在下，进行反应合成得到单键化合物(ⅠA)。该化合物(ⅠA)也可由公知的方法合成的化合物(3)与正丁基锂反应，再与氯化锌反应，在二氯双(三苯基膦)钯这样的催化剂的存在下，与化合物(2)反应得到。
(2)-COO-与-OCO-的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000038
将化合物(3)与正丁基锂反应，再与二氧化碳反应而获得羧酸(4)。在1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)与4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的存在下，将化合物(4)与通过公知的方法合成的苯酚(5)脱水而合成具有-COO-的化合物(ⅠB)。也可通过该方法合成具有-OCO-的化合物。
(3)-CF 2O-与-OCF 2-的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000039
参照M.Kuroboshi等人，化学快报(Chem.Lett.)，1992,827.，通过劳森试剂这样的硫化剂与对化合物(ⅠB)进行处理而获得化合物(6)，再通过氟化氢-吡啶与N-溴丁二酰亚胺(NBS)对化合物(6)进行氟化而合成具有-CF 2O-的化合物(ⅠC)。也可参照W.H.Bunnelle等人，有机化学学报(J.Org.Chem)，1990，55，768.，通过(二乙基氨基)三氟化硫(DAST)对化合物(6)进行氟化而制备得到具有-CF 2O-的化合物(ⅠC)。也可通过该些方法合成具有-OCF 2-的化合物。
(4)-CH＝CH-的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000040
将化合物(3)与正丁基锂反应后，再与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等甲酰胺反应而获得醛(7)。将叔丁醇钾与通过公知方法合成的鏻盐(8)进行反应而生成的磷内鎓，与醛(7)反应而制备得到化合物(ⅠD)。由于反应条件而生成顺式异构体，因此可以视需要通过公知的方法将这些顺式异构体转化为反式异构体。
(5)-CH 2CH 2-的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000041
可以通过钯碳这样的催化剂对化合物(ⅠD)进行氢化反应而制备得到化合物(ⅠE)。
(6)-CH 2O-或-OCH 2-的合成
Figure PCTCN2018116355-appb-000042
通过硼氢化钠对化合物(7)进行还原而获得化合物(9)，再通过氢溴酸对其进行卤化而获得化合物(10)，或者，将化合物(9)的羟基以对甲苯磺酸保护而获得化合物(11)，通过在碳酸钾的存在下，化合物(10)或化合物(11)与化合物(5)反应获得化合物(ⅠF)。也可通过该些方法合成具有-OCH 2-的化合物。
关于1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、2,3,5,6-四氟-1,4-亚苯基等环，已经市售有起始原料或者其合成方法众所周知。
以下叙述代表性化合物的优选合成方法。
实施例1
化合物I-1(R＝-C 3H 7，L 2＝-H，L 5＝L 6＝X＝-F)的合成：
Figure PCTCN2018116355-appb-000043
其具体制备过程如下：
500mL三口瓶中，加入2.4g化合物M1，2g化合物M2，150mL甲苯，0.05g对甲苯磺酸，加热回流分水3h，反应完毕后，后处理，经重结晶和柱层析提纯，得到2.2g白色固体，GC>99％，收率53％。
MS：207(24％)，236(80％)，418(100％)。
参考化合物I-1(R＝-C 3H 7，L 2＝-H，L 5＝L 6＝X＝-F)的合成方法，将化合物M1和/或M2进行简单替换，可分别合成符合上述通式I-1的其他化合物、通式I-2、I-3、I-6、I-8的化合物，以及通式I-7(Z 2为-CH 2CH 2-)的化合物，在此不再赘述。
实施例2
化合物I-4(R＝-C 3H 7，L 2＝L 4＝-F，L 5＝L 6＝-H，X＝-OCF 3)的合成：
Figure PCTCN2018116355-appb-000044
其具体制备过程如下：
(1)合成化合物M4
500mL三口瓶中，加入8.4g化合物M3，100mL无水四氢呋喃，氮气保护下，降温至-78℃，滴加24mmol的异丙基氯化镁(四氢呋喃溶液)，继续搅拌1h，滴加1.8g二甲基甲酰胺和20mL无水四氢呋喃的混合物，控温-78℃继续搅拌1h，自然升温至-30℃，将反应液倒入5％稀盐酸和冰的混合物中，后处理，经柱层析提纯，得到6.6g化合物M4，GC>97％，收率90％。
(2)合成化合物I-4(R＝-C 3H 7，L 2＝L 4＝-F，L 5＝L 6＝-H，X＝-OCF 3)
500mL三口瓶中，加入3.7g化合物M4，2.3g化合物M5，二氯甲烷200mL，0.05g对甲苯磺酸，加热回流分水4h，反应完毕后，后处理，经重结晶和柱层析提纯，得到2.4g白色固体，GC＞99％，收率42％。
MS：162(15％)，191(87％)，401(100％)，578(12％)。
参考化合物I-4(R＝-C 3H 7，L 2＝L 4＝-F，L 5＝L 6＝-H，X＝-OCF 3)的合成方法，将化合物M3和/或M5进行简单替换，可分别合成符合上述通式I-4的其他化合物、通式I-5的化合物，在此不再赘述。
实施例3
化合物I-7(R＝-C 2H 5，Z 2＝-CH 2O-，L 2＝L 6＝-H，L 5＝X＝-F)的合成：
Figure PCTCN2018116355-appb-000045
其具体制备过程如下：
500mL三口瓶中，加入3.8g化合物M6，2.1g化合物M7，1.6g无水碳酸钾，0.16g碘化钾，150ml二甲基甲酰胺，90℃搅拌5h，反应完毕后，后处理，经柱层析提纯，得到2.7g白色固体，GC＞99％，收率65％。
MS：115(100％)，206(25％)，416(6％)。
参考化合物I-7(R＝-C 2H 5，Z 2＝-CH 2O-，L 2＝L 6＝-H，L 5＝X＝-F)的合成方法，将化合物M6和/或M7进行简单替换，可分别合成符合上述通式I-7的其他化合物，在此不再赘述。
实施例4
化合物I-11(R＝-C 5H 11，L 2＝-H，L 5＝L 6＝L 7＝L 8＝X＝-F)的合成：
Figure PCTCN2018116355-appb-000046
其具体制备过程如下：
(1)合成化合物M10
500mL三口瓶中，加入3.4g化合物M8，3g化合物M9，0.1g对甲苯磺酸，200mL甲苯，加热回流脱水3h，后处理，经柱层析提纯得到5.9g化合物M10(外消旋)，收率 100％。
(2)合成化合物I-11(R＝-C 5H 11，L 2＝-H，L 5＝L 6＝L 7＝L 8＝X＝-F)
500mL三口瓶中，加入5.9g化合物M10，无水四氢呋喃150mL，氮气保护下，降温至-78℃，滴加24mmol正丁基锂(正己烷溶液，2.4mol/L)，继续搅拌1h，滴加5.5g二氟二溴甲烷和30mL无水四氢呋喃的混合物，滴加完毕后，自然升温至-20℃，将反应液倒入冰水混合物中，提取、分液、水洗，蒸除溶剂后，将所得油状物和4.5g化合物M11、3.3g无水碳酸钾、100mL二甲基甲酰胺一起加入到250mL三口瓶中，控温90℃搅拌4h，反应完毕后，后处理，经重结晶和柱层析提纯，得到1.6g白色固体，GC＞99％，收率14％。
MS：157(100％)，176(77％)，185(92％)，560(2％)。
参考化合物I-11(R＝-C 5H 11，L 2＝-H，L 5＝L 6＝L 7＝L 8＝X＝-F)的合成方法，将化合物M8、M9和/或M11进行简单替换，可分别合成符合上述通式I-11的其他化合物、通式I-9、I-10或I-12的化合物，在此不再赘述。
实施例5
按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例5的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表2液晶组合物配方及其测试性能
Figure PCTCN2018116355-appb-000047
实施例6
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例6的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
Figure PCTCN2018116355-appb-000048
实施例7
按表4中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例7的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
Figure PCTCN2018116355-appb-000049
Figure PCTCN2018116355-appb-000050
实施例8
按表5中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例8的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
Figure PCTCN2018116355-appb-000051
实施例9
按表6中所列的各化合物及重量百分数配制成实施例9的液晶组合物，其填充于液晶显示器两基板之间进行性能测试，测试数据如下表所示：
表6液晶组合物配方及其测试性能
Figure PCTCN2018116355-appb-000052
Figure PCTCN2018116355-appb-000053
从以上实施例的测试数据可见，具有本发明通式Ⅰ结构的化合物的液晶组合物具有高的清亮点，适当高的光学各项异性，较高的介电各向异性，较好的低温存储稳定性且响应快，适用于IPS、TN-TFT液晶显示器中。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
工业实用性
本发明所涉及的化合物及其液晶组合物可以应用于液晶领域。

Claims (18)

  1. 一种具有通式Ⅰ结构的化合物：
    Figure PCTCN2018116355-appb-100001
    其中，
    R表示碳原子数为1-18的烷基或碳原子数为2-18的烯基，所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-可以以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-或-CO-替代，所述烷基或烯基中的一个或多个-H可以被卤素或-CH 3取代；
    X表示-F、-OCF 3或-CF 3；
    L 1～L 6各自独立地表示-H或-F；
    Z 1、Z 2和Z 3各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CF 2O-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-OCH 2-、-OCF 2-、-CF 2CF 2-或-CH＝CH-；
    环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100002
    和环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100003
    各自独立地表示
    Figure PCTCN2018116355-appb-100004
    且
    Figure PCTCN2018116355-appb-100005
    中的一个或多个-CH 2-可被-O-替代，
    Figure PCTCN2018116355-appb-100006
    中的一个或多个-H可被-F取代；
    环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100007
    和环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100008
    中至少一个表示
    Figure PCTCN2018116355-appb-100009
  2. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述X表示-F或-OCF 3。
  3. 根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述Z 3表示单键或-CF 2O-。
  4. 根据权利要求3所述的化合物，其特征在于，所述Z 1和Z 2各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-或-CF 2O-。
  5. 根据权利要求4所述的化合物，其特征在于，所述Z 1、Z 2和Z 3中至少一个不为单键。
  6. 根据权利要求5所述的化合物，其特征在于，所述环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100010
    表示
    Figure PCTCN2018116355-appb-100011
    或被-F取代其上的-H的
    Figure PCTCN2018116355-appb-100012
    时，Z 1表示-CH 2CH 2-或者Z 2表示-CF 2O-。
  7. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述L 1～L 6中至多四个表示-F。
  8. 根据权利要求7所述的化合物，其特征在于，所述L 3和L 4均表示-H。
  9. 根据权利要求1-4或7-8中任一项所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自由如下化合物组成的组：
    Figure PCTCN2018116355-appb-100013
    Figure PCTCN2018116355-appb-100014
    Figure PCTCN2018116355-appb-100015
    以及
    Figure PCTCN2018116355-appb-100016
    其中，
    X表示-F或-OCF 3；
    环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100017
    表示
    Figure PCTCN2018116355-appb-100018
    且
    Figure PCTCN2018116355-appb-100019
    中的一个或多个-H可被-F取代；
    L 7和L 8各自独立地表示H或F；
    Z 2表示-CH 2CH 2-或-CH 2O-。
  10. 根据权利要求9所述的化合物，其特征在于，所述L 5表示-F时，X表示-F。
  11. 一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含：
    至少一种如权利要求1-10中任一项所述的通式Ⅰ的化合物；
    至少一种选自由通式Ⅱ-1～Ⅱ-4组成的组的化合物
    Figure PCTCN2018116355-appb-100020
    Figure PCTCN2018116355-appb-100021
    以及
    Figure PCTCN2018116355-appb-100022
    至少一种选自通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物
    Figure PCTCN2018116355-appb-100023
    Figure PCTCN2018116355-appb-100024
    其中，
    R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6、R 7、R 9和R 10各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
    R 8表示-F、碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、碳原子数为2-7的烯基或烯氧基；
    L 9～L 12各自独立地表示-H或-F；
    X 1表示-F、碳原子数为1-18的烷基或碳原子数为2-18的烯基，所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-可以以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-替代，所述烷基或烯基中的一个或多个-H可以被卤素取代，且当X 2表示烷基或烯基时，或者，当所述烷基或烯基中的一个或多个-CH 2-以氧原子不直接相连的方式各自独立地被-O-替代时，L 10～L 12中至少一个表示-F；
    环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100025
    表示
    Figure PCTCN2018116355-appb-100026
    且
    Figure PCTCN2018116355-appb-100027
    中的一个或多个-CH 2-可被-O-替代，
    Figure PCTCN2018116355-appb-100028
    中的一个或多个-H可被-F取代；
    Z 4和Z 5各自独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CF 2O-、-OCH 2-或-OCF 2-；
    n表示1或2，且当n表示2时，环
    Figure PCTCN2018116355-appb-100029
    可以相同或不同，Z 4可以相同或不同。
  12. 根据权利要求11所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式I的化合物选自如权利要求9所述的通式I-1～I-12的化合物组成的组。
  13. 根据权利要求12所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式I的化合物占所述液晶组合物总重量的1-50％，所述选自通式Ⅱ-1～Ⅱ-4组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-75％，所述选自通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-50％。
  14. 根据权利要求13所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物至少包含一种选自通式Ⅱ-1-a和/或通式Ⅱ-1-b的化合物：
    Figure PCTCN2018116355-appb-100030
  15. 根据权利要求14所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物至少包含一种选自由通式Ⅱ-2～Ⅱ-4组成的组的化合物。
  16. 根据权利要求15所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物中，L 10和L 11表示-F，L 12表示-H。
  17. 根据权利要求15所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ-1-a和/或通式Ⅱ-1-b的化合物占所述液晶组合物总重量的5-65％，所述由通式Ⅱ-2～Ⅱ-4组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-45％，所述通式Ⅲ-1和/或Ⅲ-2的化合物占所述液晶组合物总重量的1-35％。
  18. 一种包含权利要求11～17中任一项所述的液晶组合物的光电显示器件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019013003A1 (ja) * 2017-07-10 2019-12-26 Dic株式会社 組成物及びそれを使用した液晶表示素子

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111117654B (zh) * 2018-10-30 2022-02-22 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN111117651B (zh) * 2018-10-30 2022-02-22 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN111117663B (zh) 2018-10-30 2022-02-11 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117645B (zh) * 2018-10-30 2022-01-18 江苏和成显示科技有限公司 具有高透过率的液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117661B (zh) * 2018-10-30 2022-02-11 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117664B (zh) * 2018-10-30 2022-01-18 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117662B (zh) * 2018-10-30 2022-01-18 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117646B (zh) * 2018-10-30 2023-01-10 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN111117656A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其液晶显示器件
CN111117649B (zh) * 2018-10-30 2022-02-22 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN109761951A (zh) * 2019-02-11 2019-05-17 江苏和成新材料有限公司 一种含二噁烷结构的液晶化合物及其合成方法
CN112048320B (zh) * 2019-06-06 2023-07-18 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN112048314B (zh) * 2019-06-06 2023-11-14 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN112300809B (zh) * 2019-08-01 2022-07-19 江苏和成显示科技有限公司 一种液晶组合物及液晶显示器件
CN112300812B (zh) * 2019-08-01 2022-07-19 江苏和成显示科技有限公司 一种液晶组合物及液晶显示器件
CN112391171B (zh) * 2019-08-14 2023-07-18 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示器件
CN112391173B (zh) * 2019-08-14 2023-07-18 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其液晶显示器件
CN113736481A (zh) * 2020-05-27 2021-12-03 江苏和成显示科技有限公司 一种液晶组合物和液晶显示器件

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105018108A (zh) * 2015-06-10 2015-11-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用
CN105542794A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种液晶组合物及其应用
CN105670648A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 北京华科嘉泰科技有限公司 一种用于薄膜晶体管液晶显示器的液晶组合物
CN105849232A (zh) * 2013-12-10 2016-08-10 捷恩智株式会社 液晶介质、光元件及液晶化合物
WO2016133035A1 (ja) * 2015-02-17 2016-08-25 Jnc株式会社 アルコキシ基又はアルコキシアルキル基、及び飽和６員環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
US20160280996A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Jnc Corporation Alkenyl dioxane compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN107189791A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种正负混合液晶组合物及其应用
CN107760318A (zh) * 2016-08-15 2018-03-06 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及液晶显示器件
CN108239550A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其应用
CN108659858A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件
CN108659857A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US585827A (en) 1897-07-06 Holdback attachment for vehicles
TW343232B (en) 1994-10-13 1998-10-21 Chisso Corp Difluorooxymethane derivative and liquid crystal composition
TW371312B (en) 1995-04-12 1999-10-01 Chisso Corp Fluorine-substituted liquid-crystal compound, liquid-crystal composition and liquid-crystal display device
JP2959526B2 (ja) * 1996-07-15 1999-10-06 チッソ株式会社 フェニルジオキサン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子
JP4075100B2 (ja) * 1996-10-16 2008-04-16 チッソ株式会社 アルキニル基を側鎖として有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP4782255B2 (ja) * 1996-10-22 2011-09-28 Ｊｎｃ株式会社 ジオキサン誘導体、これを含有する液晶組成物、およびこれを用いた液晶表示素子
DE10111572B4 (de) * 2000-03-23 2009-11-12 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
JP5633150B2 (ja) * 2010-01-27 2014-12-03 Jnc株式会社 液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子
US9238775B2 (en) * 2010-10-20 2016-01-19 Merck Patent Gmbh Switch element comprising a liquid-crystalline medium
CN104371743B (zh) * 2013-08-16 2017-05-03 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及液晶显示器件
US10144871B2 (en) 2013-10-17 2018-12-04 Jnc Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device
EP3656757A1 (en) * 2015-01-14 2020-05-27 JNC Corporation Compound having polymerizable group, liquid crystal composition and liquid crystal display element
CN105295955A (zh) * 2015-09-30 2016-02-03 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一种正负混合液晶组合物

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849232A (zh) * 2013-12-10 2016-08-10 捷恩智株式会社 液晶介质、光元件及液晶化合物
WO2016133035A1 (ja) * 2015-02-17 2016-08-25 Jnc株式会社 アルコキシ基又はアルコキシアルキル基、及び飽和６員環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
US20160280996A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Jnc Corporation Alkenyl dioxane compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN105018108A (zh) * 2015-06-10 2015-11-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种含1,3-二噁烷化合物的液晶组合物及其应用
CN105670648A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 北京华科嘉泰科技有限公司 一种用于薄膜晶体管液晶显示器的液晶组合物
CN105542794A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 北京华科嘉泰科技有限公司 一种液晶组合物及其应用
CN107189791A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种正负混合液晶组合物及其应用
CN107760318A (zh) * 2016-08-15 2018-03-06 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及液晶显示器件
CN108239550A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其应用
CN108659858A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件
CN108659857A (zh) * 2017-03-30 2018-10-16 江苏和成显示科技有限公司 具有正介电各向异性的液晶组合物及其显示器件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019013003A1 (ja) * 2017-07-10 2019-12-26 Dic株式会社 組成物及びそれを使用した液晶表示素子

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