JP2007284439A - Liquid crystal compound, liquid crystal medium and method for preparing the liquid crystal medium - Google Patents

Liquid crystal compound, liquid crystal medium and method for preparing the liquid crystal medium Download PDF

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ヘックマイヤー ミヒャエル
Peer Kirsch
キルシュ ペール
Detlef Pauluth
デトレフ パウルート
Mark John Goulding
ジョン グールディング マーク
Kevin Adlem
アドレム ケビン
Warren Duffy
ダフィー ウォーレン
Patricia Eileen Saxton
エイリーン サクストン パトリシア
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new compound suitable as a liquid crystal. <P>SOLUTION: The compounds are expressed by formula (I) [wherein, formula (II) is shown by formula (III); regarding to Z<SP>1</SP>, Z<SP>2</SP>, L<SP>1</SP>to L<SP>4</SP>, X, (u) and (v), L<SP>1</SP>to L<SP>4</SP>are each independently H or F; Z<SP>1</SP>, Z<SP>2</SP>are each independently -CO-O-, -O-CO-, -C<SB>2</SB>F<SB>4</SB>-, C<SB>2</SB>H<SB>4</SB>-, -CH=CH-, -CF=CF-, CH=CF-, -CF=CH-, -CH<SB>2</SB>O-, OCH<SB>2</SB>-, -C≡C- or a single bond; X is F, Cl, CN, OCN, NCS, SCN, SF<SB>5</SB>, a ≤6C unsubstituted alkyl, alkoxy, alkyl halide, alkenyl halide, halogenated alkoxy or halogenated alkenyloxy; (u) is 0, 1, 2 or 3: and (v) is 1 or 2 and provided that (u+v) is ≤3] and a liquid crystal display equipped with ≥1 kind of the compound is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な化合物、電気光学的目的のためまたは液晶媒体中でのその化合物の使用、およびこの媒体を備えるディスプレイに関する。   The present invention relates to a novel compound, the use of the compound for electro-optical purposes or in a liquid crystal medium, and a display comprising this medium.

液晶は、印加電圧によって物質の光学的性質を変化させることができるため、主に表示装置の中の誘電体として使用される。液晶に基づいた電気光学装置は、当業者に極めて公知であり、種々の効果に基づくことができる。そのような装置の例として、動的散乱を有するセル、DAP(整列相の変形:deformation of aligned phases)セル、ゲスト/ホストセル、捩れネマチック構造を有するTNセル、STN(スーパーツイストネマチック)セル、SBE(超複屈折効果:superbirefringence effect)セルおよびOMI(光学モード干渉:optical mode interference)セルが挙げられる。最も一般的な表示装置は、Schadt−Helfrich効果に基づく、ツイストネマチック構造を有する。   Liquid crystals are mainly used as a dielectric in a display device because the optical properties of a substance can be changed by an applied voltage. Electro-optical devices based on liquid crystals are very well known to those skilled in the art and can be based on various effects. Examples of such devices include cells with dynamic scattering, DAP (deformation of aligned phases) cells, guest / host cells, TN cells with twisted nematic structures, STN (super twisted nematic) cells, SBE. (Super birefringence effect) cell and OMI (Optical mode interference) cell. The most common display device has a twisted nematic structure based on the Schadt-Helfrich effect.

液晶材料としては、良好な化学的および熱的安定性を有すると共に、電場と電磁線放射に対しても優れた安定性を有することが必要である。さらに、液晶材料は、低粘度であり、セル中で使用されて、アドレス時間が短く、閾電圧が低くおよびコントラストが高いものでなければならない。   Liquid crystal materials must have good chemical and thermal stability, as well as excellent stability against electric fields and electromagnetic radiation. In addition, the liquid crystal material must have low viscosity, be used in the cell, have a short address time, a low threshold voltage and a high contrast.

さらに、液晶材料は、通常の動作温度において、即ち、室温以上または室温以下の出来る限り広い範囲において、適切な中間相、例えば前述のセル用のネマチック中間相またはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は通常、複数成分の混合物として使用されるため、成分が互いに容易に混和することが重要である。さらに導電率、誘電率異方性および光学異方性のような特性は、セルの型、用途分野に応じて、種々の要求を満足しなければならない。 例えば、ツイストネマチック型セルの材料は、正の誘電異方性および低い導電率を有していなければならない。   Furthermore, the liquid crystal material must have a suitable mesophase, for example the nematic or cholesteric mesophase for the cell described above, at normal operating temperatures, i.e. in the widest possible range above or below room temperature. Don't be. Since liquid crystals are usually used as a mixture of multiple components, it is important that the components are easily miscible with each other. Furthermore, characteristics such as conductivity, dielectric anisotropy and optical anisotropy must satisfy various requirements depending on the cell type and application field. For example, twisted nematic cell materials must have positive dielectric anisotropy and low electrical conductivity.

例えば、個々のピクセルのスイッチングのために集積非線形素子を有するマトリックス型液晶ディスプレイ(MLCディスプレイ)については、大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折率、非常に高い比抵抗、優れたUVおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。   For example, for matrix liquid crystal displays (MLC displays) with integrated nonlinear elements for individual pixel switching, large positive dielectric anisotropy, wide nematic phase, relatively low birefringence, very high resistivity A medium with excellent UV and temperature stability and low vapor pressure is desired.

この型のマトリックス型液晶ディスプレイは公知である。個々のピクセルの夫々のスイッチングに使用することができる非線形素子は、例えばアクティブ素子(つまりトランジスター)である。この用語「アクティブマトリックス」は、2つの区別される型に分けられる。   This type of matrix type liquid crystal display is known. Non-linear elements that can be used for the respective switching of the individual pixels are, for example, active elements (ie transistors). The term “active matrix” is divided into two distinct types.

1.基板としてのシリコンウエハー上のMOS(金属酸化物半導体)または他のダイオード。   1. MOS (metal oxide semiconductor) or other diode on a silicon wafer as substrate.

2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター(TFT)。   2. A thin film transistor (TFT) on a glass plate as a substrate.

基板材料として単結晶シリコンを使用する場合、色々な部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても、接続部での問題が生じるため、ディスプレイの大きさが制限される。   When single crystal silicon is used as the substrate material, even in the case of a module assembly of various component displays, a problem occurs in the connection portion, so that the size of the display is limited.

好適であってより有望な第2の型の場合には、使用される電気光学的効果は、通常TN効果である。この場合、区別される2つの技術がある。即ち、例えばCdSeのように、化合物半導体を含むTFTと、多結晶またはアモルファスシリコンに基づいたTFTとである。   In the preferred and more promising second type, the electro-optic effect used is usually the TN effect. In this case, there are two techniques that can be distinguished. That is, for example, a TFT including a compound semiconductor, such as CdSe, and a TFT based on polycrystalline or amorphous silicon.

TFTマトリックスは、ディスプレイの1つのガラス板の内面に形成され、もう一方のガラス板は、内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、TFTは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも適用できる。このディスプレイでは、フィルター素子がスイッチング可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。   The TFT matrix is formed on the inner surface of one glass plate of the display, and the other glass plate has a transparent counter electrode on the inner surface. Compared to the size of the pixel electrode, the TFT is very small and has virtually no adverse effect on the image. This technology can also be applied to full color displays. In this display, a mosaic of red, green and blue filters is arranged so that the filter element faces each of the switchable pixels.

TFTディスプレイは、通常、透過光に対して直交した偏光板を備えたTNセルを作動させ、バックライトで照らされる。   A TFT display is usually illuminated by a backlight, operating a TN cell with a polarizing plate orthogonal to the transmitted light.

ここで用語「MLCディスプレイ」は、集積非線形素子を備えた全てのマトリックスディスプレイも含む。即ち、アクティブマトリックスに加えて、バリスター又はダイオード(MIM、即ち、metal−insulator−metal)のような受動素子を備えたディスプレイも含む。   The term “MLC display” here also includes all matrix displays with integrated nonlinear elements. That is, in addition to the active matrix, it also includes displays with passive elements such as varistors or diodes (MIMs, ie, metal-insulator-metal).

この型のMLCディスプレイは、特にテレビ用途(例えばポケット・テレビ)、またはコンピュータ用(ラップトップ)および自動車または航空機内で使用される高度情報表示装置用途に適している。コントラストの角度依存性と応答時間の問題に加えて、MLCディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題がある(非特許文献1及び2参照)。抵抗の低下に伴い、MLCディスプレイのコントラストが劣化し、また、残像消去の問題も生じ得る。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、MLCディスプレイの寿命に全体に渡って関与するので、許容される耐用年数を得るためには、高い(初期)抵抗を有することが非常に重要である。特に、低電圧用混合物の場合には、高い抵抗値を達成することは従来不可能であった。さらに、温度の上昇および加熱および/またはUV照射後に、比抵抗の減少が可能な限り小さいことも重要である。また、先行技術におけるマトリックスの低温特性も不具合である。低温であっても、結晶および/またはスメクチック相が生じないことが要求され、さらに、粘性の温度依存性も可能な限り低いことが要求される。よって、先行技術のMLCディスプレイは今日の必要条件を満たさない。   This type of MLC display is particularly suitable for television applications (eg pocket television) or for advanced information display applications used for computers (laptops) and in cars or aircraft. In addition to the problem of contrast angle dependency and response time, the MLC display has a problem caused by the fact that the specific resistance of the liquid crystal mixture is not sufficiently high (see Non-Patent Documents 1 and 2). As the resistance decreases, the contrast of the MLC display deteriorates and a problem of afterimage erasure may occur. The specific resistance of the liquid crystal mixture is generally involved throughout the life of the MLC display due to its interaction with the internal surface of the display, so a high (initial) resistance is required to obtain an acceptable service life. It is very important to have In particular, in the case of a low-voltage mixture, it has heretofore been impossible to achieve a high resistance value. It is also important that the resistivity decrease is as small as possible after the temperature rise and heating and / or UV irradiation. Also, the low temperature characteristics of the matrix in the prior art are a problem. It is required that no crystal and / or smectic phase is generated even at a low temperature, and that the temperature dependence of viscosity is also as low as possible. Thus, prior art MLC displays do not meet today's requirements.

したがって、非常に高い比抵抗と同時に、広い動作温度範囲、低温でも短い応答時間および低い閾電圧を有しているMLCディスプレイであって、これらの不具合を有していないか、有していたとしても低減されているものが、引き続き強く要求されている。   Therefore, an MLC display having a very high specific resistance as well as a wide operating temperature range, a short response time even at a low temperature, and a low threshold voltage. However, there is a strong demand for those that have been reduced.

TN(Schadt−Helfrich)セルでは、セル中で以下の利点を促進する媒体が望まれる:
・ネマチック相のより広い範囲(特に、低温まで)
・極度に低い温度でのスイッチ能力(屋外用途、自動車、航空機)
・紫外線照射に対するより高い抵抗性(より長い寿命)。
In a TN (Schadt-Helfrich) cell, a medium that promotes the following advantages in the cell is desired:
・ Wide range of nematic phase (especially to low temperatures)
・ Switching capability at extremely low temperatures (outdoor applications, automobiles, aircraft)
-Higher resistance to UV irradiation (longer lifetime).

先行技術から入手可能な媒体では、これらの利点を、同時に他の特性を維持しながら達成することはできない。   With media available from the prior art, these advantages cannot be achieved while maintaining other properties at the same time.

スーパーツイスト型(STN)セルの場合には、より大きな時分割駆動および/または低い閾電圧および/またはより広いネマチック相範囲(特に、低温において)を可能にする媒体が望まれる。この目的のために、特性値の実現可能な範囲(透明点、スメクチック−ネマチック相転移または融点、粘度、誘電特性値、弾性特性値)を一層広げることが、至急望まれている。   In the case of a super twist type (STN) cell, a medium that allows greater time-division driving and / or a lower threshold voltage and / or a wider nematic phase range (especially at low temperatures) is desired. For this purpose, it is urgently desired to further expand the feasible range of characteristic values (clearing point, smectic-nematic phase transition or melting point, viscosity, dielectric characteristic value, elastic characteristic value).

よって、本発明は、特にMLC、TNまたはSTNの用途において、上記の不具合を示さないか、有していても低減されており、および好ましくは高い透明点および低い回転粘度(γ)を同時に有する新規な化合物を提供することを目的とする。特に、非常に良好なγ/透明点の比および比較的低いΔnの値を有する低Vth混合物を調製するために、式Iの化合物を使用できる。特に、本発明の化合物および混合物は、Δnが低い用途に適している。好ましくは、本発明の混合物は、反射型および半透過型の用途において使用される。 Thus, the present invention does not exhibit or reduce the above disadvantages, especially in MLC, TN or STN applications, and preferably has a high clearing point and a low rotational viscosity (γ 1 ) at the same time. It is an object to provide a novel compound having the above. In particular, compounds of formula I can be used to prepare low Vth mixtures with very good γ 1 / clearing point ratios and relatively low values of Δn. In particular, the compounds and mixtures of the present invention are suitable for applications where Δn is low. Preferably, the mixtures according to the invention are used in reflective and transflective applications.

低い閾電圧(Vth)のTFT液晶混合物の安定/駆動電圧ウィンドウを改良するためには、エステル成分を最小限とするか取り除くことが、エステル成分は安定性に劣っているため、望ましい。しかしながら、エステル性の材料を取り除くと、混合物の安定性およびVthのいずれもが上昇する。したがって、エステル類の極性特性を備えており、環がエステル結合を有していない単結合で連結されている材料のような安定性をも備える改良された材料を見出す必要がある。エステル性のカルボニル官能基をジフルオロメチル基で置き換えることは、液晶混合物の電圧および安定性の両者を改良できる1つの方法である。 In order to improve the stability / drive voltage window of a low threshold voltage (V th ) TFT liquid crystal mixture, it is desirable to minimize or remove the ester component because the ester component is less stable. However, removal of the esteric material increases both the stability of the mixture and the Vth . Therefore, there is a need to find an improved material that has the polar characteristics of esters and also has stability, such as a material in which the rings are linked by a single bond without an ester bond. Replacing the esteric carbonyl functionality with a difluoromethyl group is one way in which both the voltage and stability of the liquid crystal mixture can be improved.

ジフルオロメチレンオキシ結合の液晶材料については非常に多数の先行技術が存在しているが、本発明での報告に関連する文献は少ない。以下に、これをまとめる。   There are a large number of prior arts on liquid crystal materials with difluoromethyleneoxy bonds, but there are few documents related to the report in the present invention. This is summarized below.

特許文献1には、CFO−基を有する化合物で特徴付けられる一般式が開示されているが、本発明の材料は明瞭に述べられていない。 Patent Document 1 discloses a general formula characterized by a compound having a CF 2 O— group, but the material of the present invention is not clearly described.

特許文献2には、液晶混合物においてアルケニル材料と組み合わせてCFO材料を使用することが網羅されている。 Patent Document 2 covers the use of a CF 2 O material in combination with an alkenyl material in a liquid crystal mixture.

特許文献3はCFO液晶の製造方法の特許出願であるが、本願のような特定の化合物は含まれていない。 Patent Document 3 is a patent application for a method for producing a CF 2 O liquid crystal, but does not include a specific compound as in the present application.

特許文献4は一般式のCFO化合物を理論的には含む混合物に関するもので、キラルドーパントと組み合わせて使用されている。この一般式は多くに液晶を網羅するが、本発明の化合物は開示されていない。
独国特許第4006921号明細書 国際公開第01/46336A2号パンフレット 独国特許出願公開第19946228A1号明細書 欧州特許第609566B1号明細書 TOGASHI,S.、SEKIGUCHI,K.、TANABE,H.、YAMAMOTO,E.、SORIMACHI,K.、TAJIMA,E.、WATANABE,H.及びSHIMIZU,H.、「Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings」、Proc. Eurodisplay、(パリ)、1984年9月、第84巻、第A210−288号、第141ff頁 STROMER,M.、「Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays」、Proc. Eurodisplay、(パリ)、1984年9月、第84巻、第145ff頁
Patent Document 4 relates to a mixture that theoretically contains a CF 2 O compound of the general formula, and is used in combination with a chiral dopant. This general formula covers many liquid crystals, but the compounds of the present invention are not disclosed.
German Patent No. 4006921 International Publication No. 01 / 46336A2 Pamphlet German Patent Application Publication No. 1944228A1 European Patent No. 609566B1 TOGASHHI, S.M. SEKIGUCHI, K .; TANABE, H .; , YAMAMOTO, E .; SORIMACHI, K .; TAJIMA, E .; WATANABE, H .; And SHIMIZU, H .; "Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings", Proc. Eurodisplay, (Paris), September 1984, Vol. 84, No. A210-288, p. 141ff STROMER, M.M. "Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays," Proc. Eurodisplay, (Paris), September 1984, Vol. 84, p. 145ff

本発明の1つの目的は、液晶混合物に適する新規な化合物を見出すことである。エステル化合物またはCFO−基を有する他の公知の化合物と置き換えるためには、新規の化合物は、単独または液晶混合物中で使用する場合、同等かそれ以上のパラメータ、良好な安定性および高い信頼性を有していなければならない。 One object of the present invention is to find new compounds suitable for liquid crystal mixtures. To replace other known compounds having an ester compound or CF 2 O-group, the novel compounds, when used alone or in the liquid crystal mixture, equal to or more parameters, good stability and high reliability Must have sex.

本発明の化合物を液晶媒体中で使用することで、この目的が達成されることが見出された。   It has been found that this object is achieved by using the compounds according to the invention in liquid-crystalline media.

従って、本発明は、一般式Iで特徴付けられる化合物に関する。   The present invention therefore relates to compounds characterized by the general formula I.

Figure 2007284439
式中、
Figure 2007284439
Where

Figure 2007284439
1〜4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CHO−、−OCH−、−C≡C−または単結合であり、
Xは、F、Cl、CN、OCN、NCS、SCN、SF、6個以下の炭素原子を有する無置換のアルキルまたはアルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基であり、
uは、0、1、2または3であり、および
vは、1または2であり、ただしu+vは3以下である。
Figure 2007284439
L 1-4 are each independently H or F,
Z 1 and Z 2 are each independently of each other —CO—O—, —O—CO—, —C 2 F 4 —, —C 2 H 4 —, —CH═CH—, —CF═CF—, -CH = CF -, - CF = CH -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - C≡C- or a single bond,
X is F, Cl, CN, OCN, NCS, SCN, SF 5 , an unsubstituted alkyl or alkoxy group having 6 or less carbon atoms, a halogenated alkyl group, a halogenated alkenyl group, a halogenated alkoxy group or a halogen An alkenyloxy group,
u is 0, 1, 2 or 3, and v is 1 or 2, provided that u + v is 3 or less.

式Iの化合物は、広い範囲で適用できる。置換基の選択により、これらの化合物は、液晶媒体を主に構成する基礎材料として役立つ。しかしながら、例えば他の種類の化合物による液晶基礎材料に、その誘電体の誘電異方性および/または光学異方性を修正するためおよび/または誘電体の閾電圧および/または粘度を最適化するために、式Iの化合物を加えることもできる。   The compounds of formula I are applicable in a wide range. Depending on the choice of substituents, these compounds serve as the basic material that mainly constitutes the liquid crystal medium. However, for example to modify the dielectric anisotropy and / or optical anisotropy of the dielectric and / or to optimize the threshold voltage and / or viscosity of the dielectric for liquid crystal base materials with other types of compounds In addition, compounds of the formula I can also be added.

式Iの化合物は無色で、電気光学的な使用のために好ましい温度範囲中で液晶媒体を形成する。これらの化合物は、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。これらの化合物は末端部分に更に置換基を有していないため、先行技術と比較して、特に容易に製造できる。本発明の化合物は、低い回転粘度および高い誘電異方性を同時に有する液晶媒体のために特に有益である。   The compounds of formula I are colorless and form liquid crystal media in the preferred temperature range for electro-optical use. These compounds are chemically, thermally and light stable. Since these compounds have no further substituent at the terminal portion, they can be produced particularly easily as compared with the prior art. The compounds of the present invention are particularly useful for liquid crystal media that simultaneously have low rotational viscosity and high dielectric anisotropy.

式Iの特に好ましい化合物は、以下の従属式I1〜I5(但し、L1〜8はHまたはFである)からなる群より選ばれる。 Particularly preferred compounds of the formula I are selected from the group consisting of the following subordinate formulas I1 to I5, wherein L 1 to 8 are H or F.

Figure 2007284439
式I1〜I5の中でも、式I1の化合物が好ましい。
Figure 2007284439
Of the formulas I1 to I5, compounds of the formula I1 are preferred.

式Iおよびその従属式の中で、好ましくはLおよびLの少なくとも一方はFである。最も好ましくは、LおよびLの両者ともFである。 Of the formulas I and its dependent formulas, preferably at least one of L 1 and L 2 is F. Most preferably, both L 1 and L 2 are F.

式Iの化合物は、それ自身文献に公知の方法で合成される(例えば標準的なものとして、Houben−Weyl著、Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Georg−Thieme−Verlag社、(Stuttgart)等)。正確には、これらの化合物の合成に適した公知の反応条件下で合成される。また、ここでは非常に詳しくは述べないが、それ自身公知の方法の変法を使用することもできる。   Compounds of formula I are synthesized by methods known per se in the literature (for example, as standard, see Houben-Weyl, Method der Organicis Chemie [Methods of Organic Chemistry], George-Thiet-Vert, )etc). Precisely, it is synthesized under known reaction conditions suitable for the synthesis of these compounds. Also, although not described in great detail here, it is also possible to use variants of methods known per se.

式Iの化合物は、好ましくは、以下(スキーム1および2)のようにして調製される。   Compounds of formula I are preferably prepared as follows (Schemes 1 and 2).

Figure 2007284439
スキーム1:環Bが芳香環(vが1)の場合の式Iの化合物の調製
Figure 2007284439
Scheme 1: Preparation of compounds of formula I when ring B is an aromatic ring (v is 1)

Figure 2007284439
スキーム2:環AおよびBがシクロヘキサンの場合の式Iの化合物の調製
Figure 2007284439
Scheme 2: Preparation of compounds of formula I when rings A and B are cyclohexane

スキーム1の反応順序は自明である。式8に類似の化合物を得るために、他の出発材料を使用することもできる。例えば、式2の出発材料に従い、他のp−ブロモ安息香酸誘導体を使用することもできる。同様にして、式I中の環Cに従い、式8の右から2番目の環を変えることもできる。また、式8の生成物のバリエーションを達成するために、式5の出発材料は種々の置換基L〜Lをもつこともできる。 The reaction sequence of Scheme 1 is self-evident. Other starting materials can be used to obtain compounds similar to Formula 8. For example, other p-bromobenzoic acid derivatives can be used according to the starting material of formula 2. Similarly, the second ring from the right of formula 8 can be changed according to ring C in formula I. In order to achieve the variation of the product of formula 8, starting materials of formula 5 can also have various substituents L 1 ~L 4.

スキーム2中で説明される合成も自明である。スキーム1および2の変換は、当該分野で公知である。また、公知の幾つかの方法により、式9の化合物をビス(アルキルチオ)カルベニウム塩に変換することもできる。構造9中のビシクロヘキシル基を変化させることで、本発明の化合物の全ての変化が可能である。   The synthesis described in Scheme 2 is also self-evident. The transformations in Schemes 1 and 2 are known in the art. The compound of formula 9 can also be converted to a bis (alkylthio) carbenium salt by several known methods. By changing the bicyclohexyl group in structure 9, all changes of the compounds of the invention are possible.

一般式:   General formula:

Figure 2007284439

(但し、環A〜C、ZおよびZは式Iで定義される通りである)
の中の様な各種の置換基を備える他のカルボン酸類は公知であるか、一般に公知の方法で調製できる。
Figure 2007284439

(Wherein rings A to C, Z 1 and Z 2 are as defined in formula I)
Other carboxylic acids with various substituents such as are known or can be prepared by generally known methods.

本発明の化合物への他の方法が以下のスキーム3および4中で説明されており、先行技術で公知の反応を含む。   Other methods for the compounds of the present invention are illustrated in Schemes 3 and 4 below and include reactions known in the prior art.

Figure 2007284439
スキーム3.ジフルオロオキシメチレン−結合液晶10の合成
a)DAST、CHCl;還流。 b)Br、CCl;hν、14d。
c)3,4,5−トリフルオロフェノール、NaH、DMF;50〜60℃、
15時間。 d)1.ブロモシクロヘキサン、Li、ZnBr、THF、
トルエン;超音波処理、室温、4時間;2.先の臭化物、触媒[Pd(dppf)
Cl]、THF、トルエン;室温。
Figure 2007284439
Scheme 3. Synthesis of difluorooxymethylene-bonded liquid crystal 10 a) DAST, CH 2 Cl 2 ; reflux. b) Br 2, CCl 4; hν, 14d.
c) 3,4,5-trifluorophenol, NaH, DMF; 50-60 ° C.
15 hours. d) Bromocyclohexane, Li, ZnBr 2 , THF,
1. Toluene; sonication, room temperature, 4 hours; Previous bromide, catalyst [Pd (dppf)
Cl 2 ], THF, toluene; room temperature.

Figure 2007284439
スキーム4.シクロヘキシル−a,a−ジフルオロメチルフェニル
エステル類11の他の合成ルート
収率はフェノール成分に強く依存して変化する。
ルートA:a)CFBr、P(NMe、THF/ジオキサン 10/1;
0℃〜室温(RT)、18時間(80〜90%);b)Br、EtO;0℃、
1時間(85〜95%);c)2.6等量のXPhONa、DMF;60℃、
18時間(35〜70%);d)1.H、5%Pd−C、THF;60℃、
60bar;2.分取用HPLC;3.n−ペンタンからの結晶化(25〜
35%)。
ルートB:e)2,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,3−ジチア−2,4
−ジフォスフェタン−2,4−ジスルフィド(Lawesson試薬)、クロロ
ベンゼン;還流、18時間(5〜30%);f)DBH(1,3−ジブロモ−5,
5−ジメチルヒダントイン)、70%HF−ピリジン、CHCl;−70℃〜
RT(5〜40%)。
Figure 2007284439
Scheme 4. Other synthetic routes for cyclohexyl-a, a-difluoromethylphenyl esters 11 Yields vary strongly depending on the phenolic component.
Route A: a) CF 2 Br 2 , P (NMe 2 ) 3 , THF / dioxane 10/1;
0 ° C. to room temperature (RT), 18 hours (80-90%); b) Br 2 , Et 2 O;
1 hour (85-95%); c) 2.6 equivalents of XPhONa, DMF; 60 ° C.
18 hours (35-70%); d) H 2 , 5% Pd—C, THF; 60 ° C.
60 bar; 2. 2. preparative HPLC; Crystallization from n-pentane (25-
35%).
Route B: e) 2,4-bis (4-methoxyphenyl) -1,3-dithia-2,4
-Diphosphetan-2,4-disulfide (Lawesson's reagent), chlorobenzene; reflux, 18 hours (5-30%); f) DBH (1,3-dibromo-5,5)
5-dimethylhydantoin), 70% HF-pyridine, CH 2 Cl 2 ;
RT (5-40%).

また、本発明は液晶媒体にも関連し、電気光学的ディスプレイ(特に、フレームと共にセルを構成する2枚の平らで平行な外板と、外板上のそれぞれのピクセルをスイッチングするための非線形素子と、セル中に存在し正の誘電異方性および高い比抵抗のネマチック液晶混合物とを有するSTNまたはMLCディスプレイ)に関連し、さらに、この型の媒体を備え、これらの媒体を電気光学的目的のために使用することに関する。さらに、反射型のディスプレイの用途に加え、本発明の混合物は、IPS(In Plane Switching)用途、OCB(Optically Controlled Birefringence)用途およびVA(Vertical Alignment)用途にも好適である。   The present invention also relates to a liquid crystal medium, which is an electro-optic display (especially two flat parallel skins that form a cell with a frame, and a non-linear element for switching each pixel on the skin. And an STN or MLC display having a positive dielectric anisotropy and a high resistivity nematic liquid crystal mixture present in the cell, and further comprising a medium of this type, the medium being used for electro-optic purposes Related to using for. Further, in addition to the use of a reflective display, the mixture of the present invention is also suitable for an IPS (In Plane Switching) application, an OCB (Optically Controlled Birefringence) application, and a VA (Vertical Alignment) application.

本発明の媒体は、好ましくは、複数種類(好ましくは2種類以上)の式Iの化合物に基づいており、すなわち、これらの化合物の割合は0.5〜95%、好ましくは1〜60%、特に好ましくは1〜40%の範囲である。   The medium according to the invention is preferably based on a plurality of (preferably two or more) compounds of the formula I, ie the proportion of these compounds is 0.5-95%, preferably 1-60%, Especially preferably, it is 1 to 40% of range.

好ましい様態を以下に示す。   A preferred embodiment is shown below.

・媒体は、式I1−a〜I4−dの1種類以上の化合物を含む。   The medium comprises one or more compounds of the formulas I1-a to I4-d.

Figure 2007284439
Figure 2007284439

Figure 2007284439
Figure 2007284439

Figure 2007284439
Figure 2007284439

Figure 2007284439
Figure 2007284439

・Xは、好ましくは、F、Cl、CN、OCN、NCS、SCN、SF、OCH、CH、OC、C、OC、C、CF、C、C、CFH、OCF、OCFH、OCFHCF、OCFHCHF、OCFHCHF、OCFCH、OCFCHF、OCFCHF、OCFCFCFH、OCFCFCHF、OCFHCFCF、OCFHCFCHF、OCFHCFHCF、OCHCFCF、OCFCFCF、OCFCFHCHF、OCFCHCHF、OCFHCFCHF、OCFHCFHCHF、OCFHCHCF、OCHCFHCF、OCHCFCHF、OCFCFHCH、OCFCHCHF、OCFHCFCH、OCFHCFHCHF、OCFHCHCF、OCHCFCHF、OCHCFHCHF、OCFCHCH、OCFHCFHCH、OCFHCHCHF、OCHCFCH、OCHCFHCHF、OCHCHCHF、OCHFCHCH、OCHCFHCH、OCHCHCHF、OCClFCF、OCClFCClF、OCClFCHF、OCFHCClF、OCClFCHF、OCClFCClF、OCFCHCl、OCFCHCl、OCFCClF、OCFCClFH、OCFCClF、OCFCFCClF、OCFCFCClF、OCClFCFCF、OCClFCFCHF、OCClFCFCClF、OCClFCFHCF、OCClFCClFCF、OCClCFCF、OCClHCFCF、OCClFCFCF、OCClFCClFCF、OCFCClFCHF、OCFCFCClF、OCFCClCHF、OCFCHCClF、OCClFCFCFH、OCFHCFCClF、OCClFCFHCHF、OCClFCClFCFH、OCFHCFHCClF、OCClFCHCF、OCFHCClCF、OCClCFHCF、OCHCClFCF、OCClCFCFH、OCHCFCClF、OCFCClFCH、OCFCFHCClH、OCFCClCFH、OCFCHCClF、OCClFCFCH、OCFHCFCClH、OCClFCClFCHF、OCFHCFHCClF、OCClFCHCF、OCFHCClCF、OCClCFCFH、OCHCFCClF、OCClCFHCFH、OCClHCClFCFH、OCFCClHCClH、OCFCHCClH、OCClFCFHCH、OCFCClFCClH、OCClFCHCFH、OCFHCClCFH、OCClCFCH、OCHCFCClH、OCClCFHCFH、OCHCClFCFCl、OCHCHCFH、OCClHCClHCFH、OCHCClCFH、OCClFCHCH、OCFHCHCClH、OCClHCFHCClH、OCHCFHCClH、OCClCHCFH、OCHCClCFH、CH=CF、OCH=CF、CF=CF、OCF=CF、CF=CHF、OCF=CHF、CH=CHF、OCH=CHF、CFCHCFまたはCFCHFCF、特に、F、Cl、CN、CF、CHF、OCF、OCHF、OCFHCF、OCFHCHF、OCFHCHF、OCFCH、OCFCHF、OCFCHF、OCFCFCHF、OCFCFCHF、OCFHCFCF、OCFHCFCHF、OCFCFCF、OCFCFCClF、OCClFCFCF、CH=CF、OCH、OCまたはOCである。 · X is preferably, F, Cl, CN, OCN , NCS, SCN, SF 5, OCH 3, CH 3, OC 2 H 5, C 2 H 5, OC 3 H 7, C 3 H 7, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , CF 2 H, OCF 3 , OCF 2 H, OCHFHCF 3 , OCHFHCH 2 F, OCHFHCHF 2 , OCF 2 CH 3 , OCF 2 CH 2 F, OCF 2 CHF 2 , OCF 2 CF 2 CF 2 H, OCF 2 CF 2 CH 2 F, OCHFHCF 2 CF 3 , OCHFHCF 2 CHF 2 , OCCFHCFHCF 3 , OCH 2 CF 2 CF 3 , OCF 2 CF 2 CF 3 , OCF 2 CFHCHF 2 , OCF 2 CH 2 CHF 2, OCFHCF 2 CHF 2, OCFHCFHCHF 2, OCFHCH 2 CF 3, OCH 2 CFHCF , OCH 2 CF 2 CHF 2, OCF 2 CFHCH 3, OCF 2 CH 2 CHF 2, OCFHCF 2 CH 3, OCFHCFHCHF 2, OCFHCH 2 CF 3, OCH 2 CF 2 CHF 2, OCH 2 CFHCHF 2, OCF 2 CH 2 CH 3, OCFHCFHCH 3, OCFHCH 2 CHF 2, OCH 2 CF 2 CH 3, OCH 2 CFHCHF 2, OCH 2 CH 2 CHF 2, OCHFCH 2 CH 3, OCH 2 CFHCH 3, OCH 2 CH 2 CHF 2, OCClFCF 3, OCClFCClF 2, OCClFCHF 2, OCFHCCl 2 F , OCClFCHF 2, OCClFCClF 2, OCF 2 CHCl 2, OCF 2 CHCl 2, OCF 2 CCl 2 F, OCF 2 CClFH, OCF 2 CClF 2, OCF 2 CF 2 CClF 2, OCF 2 CF 2 CCl 2 F, OCClFCF 2 CF 3, OCClFCF 2 CHF 2, OCClFCF 2 CClF 2, OCClFCFHCF 3, OCClFCClFCF 3, OCCl 2 CF 2 CF 3, OCClHCF 2 CF 3, OCClFCF 2 CF 3, OCClFCClFCF 3, OCF 2 CClFCHF 2, OCF 2 CF 2 CCl 2 F, OCF 2 CCl 2 CHF 2, OCF 2 CH 2 CClF 2, OCClFCF 2 CFH 2, OCFHCF 2 CCl 2 F, OCClFCFHCHF 2, OCClFCClFCF 2 H, OCFHCFHCClF 2 , OCClFCH 2 CF 3, OCFHCCl 2 CF 3, OCCl 2 CFHCF , OCH 2 CClFCF 3, OCCl 2 CF 2 CF 2 H, OCH 2 CF 2 CClF 2, OCF 2 CClFCH 3, OCF 2 CFHCCl 2 H, OCF 2 CCl 2 CFH 2, OCF 2 CH 2 CCl 2 F, OCClFCF 2 CH 3, OCFHCF 2 CCl 2 H, OCClFCClFCHF 2, OCFHCFHCCl 2 F, OCClFCH 2 CF 3, OCFHCCl 2 CF 3, OCCl 2 CF 2 CFH 2, OCH 2 CF 2 CCl 2 F, OCCl 2 CFHCF 2 H, OCClHCClFCF 2 H, OCF 2 CClHCClH 2 , OCF 2 CH 2 CCl 2 H, OCClFCFHCH 3 , OCF 2 CClFCCl 2 H, OCClFCH 2 CFH 2 , OCFHCCl 2 CFH 2 , OC Cl 2 CF 2 CH 3 , OCH 2 CF 2 CClH 2 , OCCl 2 CFHCFH 2 , OCH 2 CClFCFCl 2 , OCH 2 CH 2 CF 2 H, OCClHCClHCF 2 H, OCH 2 CCl 2 CF 2 H, OCClFCH 2 CH 3 , OCHFCH 2 CCl 2 H, OCClHCFHCClH 2, OCH 2 CFHCCl 2 H, OCCl 2 CH 2 CF 2 H, OCH 2 CCl 2 CF 2 H, CH = CF 2, OCH = CF 2, CF = CF 2, OCF = CF 2, CF = CHF, OCF = CHF, CH = CHF, OCH = CHF, CF 2 CH 2 CF 3 or CF 2 CHFCF 3, in particular, F, Cl, CN, CF 3, CHF 2, OCF 3, OCHF 2, OCFHCF 3 , OCFHCHF 2, OCFHCH F, OCF 2 CH 3, OCF 2 CHF 2, OCF 2 CH 2 F, OCF 2 CF 2 CHF 2, OCF 2 CF 2 CH 2 F, OCFHCF 2 CF 3, OCFHCF 2 CHF 2, OCF 2 CF 2 CF 3, a OCF 2 CF 2 CClF 2, OCClFCF 2 CF 3, CH = CF 2, OCH 3, OC 2 H 5 or OC 3 H 7.

・液晶媒体全体中の式Iの化合物の割合は1〜40質量%で、好ましくは1〜30質量%、特に好ましくは1〜25質量%である。   The proportion of the compound of formula I in the whole liquid crystal medium is 1 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, particularly preferably 1 to 25% by weight.

上記の用途において、液晶媒体は、好ましくは、少なくとも1種類の式Iの化合物を含み、ネマチックホスト混合物は1種類以上のネマチックまたはネマトジェニックな化合物を含む。   In the above applications, the liquid crystal medium preferably comprises at least one compound of formula I and the nematic host mixture comprises one or more nematic or nematic compounds.

好ましくは、液晶媒体は2〜25種類、好ましくは3〜15種類の化合物を含み、少なくとも1種類は式Iの化合物である。他の化合物はネマチックホスト混合物を構成し、好ましくはネマチックまたはネマトジェニック物質から選ばれる低分子量の液晶化合物であり、例えば、アゾキシベンゼン類、ベンジリデン−アニリン類、ビフェニル類、テルフェニル類、フェニルまたはシクロヘキシル安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸またはシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキセン類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン類、1,4−ビス−シクロヘキシルベンゼン類、4,4’−ビス−シクロヘキシルビフェニル類、フェニル−またはシクロヘキシルピリミジン類、フェニル−またはシクロヘキシルピリジン類、フェニル−またはシクロヘキシルピリダジン類、フェニル−またはシクロヘキシルジオキサン類、フェニル−またはシクロヘキシル−1,3−ジチアン類、1,2−ジフェニルエタン類、1,2−ジシクロヘキシルエタン類、1−フェニル−2−シクロヘキシルエタン類、1−シクロヘキシル−2−(4−フェニルシクロヘキシル)エタン類、1−シクロヘキシル−2−ビフェニルエタン類、1−フェニル−2−シクロヘキシルフェニルエタン類、随意的にハロゲン化されたスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類および置換桂皮酸類および更にネマチックまたはネマトジェニック物質の種類である。また、これらの化合物中の1,4−フェニレン基は、側鎖がモノまたはジフッ素置換されていてもよい。   Preferably, the liquid crystal medium comprises 2 to 25, preferably 3 to 15 compounds, at least one of which is a compound of formula I. The other compound constitutes a nematic host mixture, preferably a low molecular weight liquid crystal compound selected from nematic or nematic materials, such as azoxybenzenes, benzylidene-anilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or Cyclohexylbenzoic acid esters, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexanecarboxylic acid, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylbenzoic acid, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, cyclohexanecarboxylic acid or cyclohexyl of cyclohexanecarboxylic acid Phenyl esters, phenylcyclohexanes, cyclohexylbiphenyls, phenylcyclohexyl Hexanes, cyclohexylcyclohexanes, cyclohexylcyclohexenes, cyclohexylcyclohexylcyclohexenes, 1,4-bis-cyclohexylbenzenes, 4,4'-bis-cyclohexylbiphenyls, phenyl- or cyclohexylpyrimidines, phenyl- or cyclohexylpyridines , Phenyl- or cyclohexylpyridazines, phenyl- or cyclohexyldioxanes, phenyl- or cyclohexyl-1,3-dithianes, 1,2-diphenylethanes, 1,2-dicyclohexylethanes, 1-phenyl-2-cyclohexyl Ethanes, 1-cyclohexyl-2- (4-phenylcyclohexyl) ethanes, 1-cyclohexyl-2-biphenylethanes, 1-phenyl-2-silane B hexylphenyl ethanes, optionally halogenated stilbenes, benzyl phenyl ethers, the type of trunk and substituted cinnamic acids and further nematic or Ne Mato transgenic material. In addition, the 1,4-phenylene group in these compounds may be mono- or difluorine-substituted on the side chain.

これらの液晶混合物の成分として可能な最も重要な化合物は、以下の式で特徴付けることができる。   The most important compounds possible as components of these liquid crystal mixtures can be characterized by the following formula:

R’−L’−G’−E−R”
ただし、L’およびEは同一でも異なっていてもよく、それぞれ互いに独立に、−Phe−、−Cyc−、−Phe−Phe−、−Phe−Cyc−、−Cyc−Cyc−、−Pyr−、−Dio−、−B−Phe−および−B−Cyc−およびそれらの鏡像体よりなる群からの2価の基であり、ただし、Pheは無置換またはフッ素置換された1,4−フェニレン、Cycはトランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレン、Pyrはピリミジン−2,5−ジイルまたはピリジン−2,5−ジイル、Bは2−(トランス−1,4−シクロヘキシル)エチル、ピリミジン−2,5−ジイル、Dioは1,3−ジオキサン−2,5−ジイルである。
R'-L'-G'-ER "
However, L 'and E may be the same or different, and are independently of each other -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, A divalent group from the group consisting of -Dio-, -B-Phe- and -B-Cyc- and their enantiomers, wherein Phe is an unsubstituted or fluorine-substituted 1,4-phenylene, Cyc Is trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-cyclohexenylene, Pyr is pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl, B is 2- (trans-1,4-cyclohexyl) ethyl , Pyrimidine-2,5-diyl, Dio is 1,3-dioxane-2,5-diyl.

これらの化合物中のG’は以下の2価の基から選ばれる:−CH=CH−、−N(O)N−、−CH=CY−、−CH=N(O)−、−C≡C−、−CH−CH−、−CO−O−、−CH−O−、−CO−S−、−CH−S−、−CFO−、−OCF−、−CH=N−、−COO−Phe−COO−または単結合で、Yはハロゲン、好ましくは塩素または−CNである。 G ′ in these compounds is selected from the following divalent groups: —CH═CH—, —N (O) N—, —CH═CY—, —CH═N (O) —, —C≡. C—, —CH 2 —CH 2 —, —CO—O—, —CH 2 —O—, —CO—S—, —CH 2 —S—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH = N-, -COO-Phe-COO- or a single bond, Y is halogen, preferably chlorine or -CN.

R’およびR”は、それぞれ互いに独立に、1〜18個、好ましくは3〜12個の炭素原子のアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルカノイルオキシ、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシであり、または、R’およびR”の一方はF、SF、CF、OCF、Cl、NCSまたはCNである。 R ′ and R ″ are each independently alkyl, alkenyl, alkoxy, alkenyloxy, alkanoyloxy, alkoxycarbonyl or alkoxycarbonyloxy of 1 to 18, preferably 3 to 12 carbon atoms, or One of R ′ and R ″ is F, SF 5 , CF 3 , OCF 3 , Cl, NCS or CN.

これらの化合物のほとんどの場合、R’およびR”は、それぞれ互いに独立に、異なった鎖長のアルキル、アルケニルまたはアルコキシで、ネマチック媒体中における炭素原子の合計は、一般に2および9個の間、好ましくは2および7個の間である。   In most cases of these compounds, R ′ and R ″ are independently of one another alkyl, alkenyl or alkoxy of different chain lengths, the total number of carbon atoms in the nematic medium is generally between 2 and 9, Preferably between 2 and 7.

これらの化合物およびそれらの混合物の多くは商業的に入手できる。これらの化合物の全ては公知であるか、それ自身文献に公知の方法で合成される(例えば標準的なものとして、Houben−Weyl著、Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Georg−Thieme−Verlag社、(Stuttgart)等)。正確には、これらの化合物の合成に適した公知の反応条件下で合成される。また、ここでは非常に詳しくは述べないが、それ自身公知の方法の変法を使用することもできる。   Many of these compounds and mixtures thereof are commercially available. All of these compounds are known or are synthesized by methods known per se in the literature (for example, as standard, by Houben-Weyl, Method der Organicischemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme- Verlag, (Stuttgart, etc.)). Precisely, it is synthesized under known reaction conditions suitable for the synthesis of these compounds. Also, although not described in great detail here, it is also possible to use variants of methods known per se.

本発明のMLCディスプレイは、偏光子、電極基礎板からなり、この型のディスプレイの従来の構成に対応する表面処理された電極である。ここで用語「従来の構成」は広く用いられ、特に多結晶シリコンTFTまたはMIMに基づくマトリックスディスプレイ素子を含んで、MLCディスプレイの変更および修正をも全て網羅する。   The MLC display of the present invention consists of a polarizer and an electrode base plate, and is a surface-treated electrode corresponding to the conventional configuration of this type of display. Here, the term “conventional configuration” is widely used and covers all changes and modifications of the MLC display, including in particular matrix display elements based on polycrystalline silicon TFTs or MIMs.

しかしながら、本発明のディスプレイと、捩れネマチックセルに基づく従来のディスプレイとの間の重要な相違は、液晶層の液晶パラメータの選択にある。   However, an important difference between the display of the present invention and conventional displays based on twisted nematic cells is in the selection of the liquid crystal parameters of the liquid crystal layer.

本は発明で使用できる液晶混合物は、それ自身公知の従来の方法によって調製される。一般に、より少量で使用される化合物の所望の量を、好ましくは加温しながら、主要な構成成分に溶解する。また、成分の溶液を有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに混合し、完全に混合後、例えば蒸留して溶媒を再び取り除くことも可能である。   The liquid crystal mixtures which can be used in the invention are prepared by conventional methods known per se. In general, the desired amount of the compound used in the smaller amount is dissolved in the major components, preferably with warming. It is also possible to mix the component solutions in an organic solvent such as acetone, chloroform or methanol, mix thoroughly, and then remove the solvent again, for example by distillation.

このように、本発明の更なる様態は液晶媒体の調製方法であり、少なくとも1種類の式Iの化合物を他の液晶化合物と混合し、必要に応じて更に添加剤を加えながら混合する。   Thus, a further aspect of the present invention is a method for preparing a liquid crystal medium, wherein at least one compound of formula I is mixed with another liquid crystal compound, and further mixed with additives as necessary.

また、誘電体は、当業者に公知で文献に記載される更なる添加剤を含む場合がある。例えば、0〜15%の多色性色素、安定剤、ナノ微粒子またはキラルドーパントを加えることができる。   The dielectric may also contain further additives known to those skilled in the art and described in the literature. For example, 0-15% of pleochroic dyes, stabilizers, nanoparticles or chiral dopants can be added.

以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。以上および以下において、パーセンテージは質量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。m.p.は融点を表わし、cl.p.は透明点を表わす。さらに、Cは結晶状態、Nはネマチック相、Sはスメクチック相、およびIは等方相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。Δnは光学異方性を表す(589nm、20℃)。流動粘度ν20(mm/sec)および回転粘度γ(mPa・s)は、それぞれ20℃で決定した。Δεは、誘電異方性(Δε=ε−ε、ここでεは長鎖分子軸に平行な誘電率、εはそれに垂直の誘電率を表す)を表わす。電気光学的データは、特に別に述べない限り、20℃において第1次透過極小(即ち、0.5μmのd・Δn値)でTNセル中において測定した。光学的データは、特に別に述べない限り、20℃で測定した。 The following examples illustrate the invention without limiting it. Above and below, percentages are weight percent. All temperatures are given in degrees Celsius. m. p. Represents the melting point, cl. p. Represents a clearing point. Further, C represents a crystalline state, N represents a nematic phase, S represents a smectic phase, and I represents an isotropic phase. The data between these symbols represents the phase transition temperature. Δn represents optical anisotropy (589 nm, 20 ° C.). The flow viscosity ν 20 (mm 2 / sec) and the rotational viscosity γ 1 (mPa · s) were each determined at 20 ° C. Δε represents dielectric anisotropy (Δε = ε −ε , where ε represents a dielectric constant parallel to the long-chain molecular axis, and ε 表 す represents a dielectric constant perpendicular thereto). Electro-optical data were measured in a TN cell at 20 ° C. with a first transmission minimum (ie, d · Δn value of 0.5 μm) unless otherwise stated. Optical data were measured at 20 ° C. unless otherwise stated.

化合物のΔεおよびΔnの値は、10質量%の化合物と、90質量%の商業的に入手可能な液晶混合物ZLI−4792(Merck KGaA社、Darmstadt市)との液晶混合物より、直線外挿することで測定する。   The Δε and Δn values of the compounds should be extrapolated linearly from the liquid crystal mixture of 10% by weight of the compound and 90% by weight of the commercially available liquid crystal mixture ZLI-4792 (Merck KGaA, Darmstadt). Measure with

実施例中で、「慣用の操作」とは、必要に応じて水を加え、混合物をジクロルメタンと、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテルまたはトルエンにより抽出し、相分離し、有機層を乾燥および蒸発させ、生成物を減圧蒸留または結晶化および/またはクロマトグラフィーで精製することを意味する。以下の略称を用いる。   In the examples, “conventional operation” means that water is added as necessary, the mixture is extracted with dichloromethane and diethyl ether, methyl tert-butyl ether or toluene, the phases are separated, and the organic layer is dried and evaporated. Means to purify the product by vacuum distillation or crystallization and / or chromatography. The following abbreviations are used.

n−BuLi n−ブチルリチウムの1.6モルn−ヘキサン溶液
THF テトラヒドロフラン
DAST ジエチルアミノサルファー トリフロライド
RT 室温
<例1>
n-BuLi 1.6-mol n-hexane solution of n-butyllithium THF tetrahydrofuran DAST diethylaminosulfur trifluoride RT room temperature <Example 1>

Figure 2007284439
P.Kirschら、Angew.Chem.Int.Ed.2001年刊、第40巻、第8号、第1480〜1484頁(スキーム1も参照)に記載される方法と類似して、p−ブロモ化合物1を調製する。
Figure 2007284439
P. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. Similar to the method described in 2001, Vol. 40, No. 8, pages 1480-1484 (see also Scheme 1), p-bromo compound 1 is prepared.

ボロン酸類とブロモベンゼン類とのカップリングに一般的な方法は、以下の通りである。   A general method for coupling boronic acids with bromobenzenes is as follows.

Figure 2007284439
メタホウ酸ナトリウム8水和物(12.5g、45.0mmol)の水溶液(72ml)に、塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)(0.90g、1.26mmol)、水酸化ヒドラジン(0.06ml、1.23mmol)、臭化物1(23.5g、60.0mmol)およびテトラヒドロフラン(THF、18ml)を加える。混合物を5分間攪拌し、THF(30ml)に溶解されたベンゼンボロン酸(7.30g、60.0mmol)、またはベンゼンボロン酸の任意の誘導体、を加える。混合物を攪拌し、出発材料のほとんどが消費されたことを薄層クロマトグラフィーで確認できるまで、12時間沸点に保つ。冷却後、水とメチルt−ブチルエーテルを加え、相分離させる。エーテルにより更に抽出し、混合された有機層を水と食塩水により洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥するまで蒸発させる。残渣を石油エーテルで回収し、シリカのパッドを通して濾過する。生成物をエタノールおよびヘキサンから結晶化させる。
Figure 2007284439
To an aqueous solution (72 ml) of sodium metaborate octahydrate (12.5 g, 45.0 mmol), bis (triphenylphosphine) palladium (II) chloride (0.90 g, 1.26 mmol), hydrazine hydroxide (0. 06 ml, 1.23 mmol), bromide 1 (23.5 g, 60.0 mmol) and tetrahydrofuran (THF, 18 ml) are added. The mixture is stirred for 5 minutes and benzeneboronic acid (7.30 g, 60.0 mmol), or any derivative of benzeneboronic acid, dissolved in THF (30 ml) is added. The mixture is stirred and kept at the boiling point for 12 hours until thin layer chromatography confirms that most of the starting material has been consumed. After cooling, water and methyl t-butyl ether are added and the phases are separated. Further extraction with ether, the combined organic layers are washed with water and brine, dried over sodium sulfate and evaporated to dryness. The residue is collected with petroleum ether and filtered through a pad of silica. The product is crystallized from ethanol and hexane.

融点:75℃
C 75 I
Δn=0.090
Δε=19
式:
Melting point: 75 ° C
C 75 I
Δn = 0.090
Δε = 19
formula:

Figure 2007284439
の化合物を調製する。一般的な方法に類似して、またはスキーム1〜4(以下の表の17〜46の化合物については、シクロヘキサン誘導体)に従い、調製する。その部分構造を、以下の表に示す。
Figure 2007284439
Prepare the compound. Prepared analogously to general methods or according to Schemes 1-4 (cyclohexane derivatives for compounds 17-46 in the table below). The partial structure is shown in the following table.

表1.化合物および物理的特性     Table 1. Compound and physical properties

Figure 2007284439
Figure 2007284439

Figure 2007284439
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Figure 2007284439
Figure 2007284439

Claims (12)

式Iで表される化合物。
Figure 2007284439

(式中、
Figure 2007284439
1〜4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CHO−、−OCH−、−C≡C−または単結合であり、
Xは、F、Cl、CN、OCN、NCS、SCN、SF、6個以下の炭素原子を有する無置換のアルキルまたはアルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基であり、
uは、0、1、2または3であり、および
vは、1または2であり、ただしu+vは3以下である。)
A compound of the formula I
Figure 2007284439

(Where
Figure 2007284439
L 1-4 are each independently H or F,
Z 1 and Z 2 are each independently of each other —CO—O—, —O—CO—, —C 2 F 4 —, —C 2 H 4 —, —CH═CH—, —CF═CF—, -CH = CF -, - CF = CH -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - C≡C- or a single bond,
X is F, Cl, CN, OCN, NCS, SCN, SF 5 , an unsubstituted alkyl or alkoxy group having 6 or less carbon atoms, a halogenated alkyl group, a halogenated alkenyl group, a halogenated alkoxy group or a halogen An alkenyloxy group,
u is 0, 1, 2 or 3, and v is 1 or 2, provided that u + v is 3 or less. )
およびZの少なくともいずれか一方は単結合である請求項1記載の化合物。 The compound according to claim 1, wherein at least one of Z 1 and Z 2 is a single bond. 式I1〜I5のいずれか1つの化合物。
Figure 2007284439
(式中、L1〜8は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、Xは、式Iに対して定義された意味を有する。)
A compound of any one of formulas I1-I5.
Figure 2007284439
( Wherein L 1-8 are each independently H or F, and X has the meaning defined for Formula I).
Xは、F、Cl、CN、CF、CHF、OCF、OCHF、OCFHCF、OCFHCHF、OCFHCHF、OCFCH、OCFCHF、OCFCHF、OCFCFCHF、OCFCFCHF、OCFHCFCF、OCFHCFCHF、OCFCFCF、OCFCFCClF、OCClFCFCF、CH=CF、OCH、OCまたはOCである請求項1ないし3いずれか記載の化合物。 X is F, Cl, CN, CF 3 , CHF 2 , OCF 3 , OCHF 2 , OCHFHCF 3 , OCHFHCHF 2 , OCHFHCH 2 F, OCF 2 CH 3 , OCF 2 CHF 2 , OCF 2 CH 2 F, OCF 2 CF 2 CHF 2, OCF 2 CF 2 CH 2 F, OCFHCF 2 CF 3, OCFHCF 2 CHF 2, OCF 2 CF 2 CF 3, OCF 2 CF 2 CClF 2, OCClFCF 2 CF 3, CH = CF 2, OCH 3, OC claims 1 a 2 H 5 or OC 3 H 7 to 3 a compound according to any. およびLはFであり、LおよびLはHである請求項1ないし4いずれか記載の化合物。 The compound according to any one of claims 1 to 4, wherein L 1 and L 2 are F, and L 3 and L 4 are H.
Figure 2007284439
である請求項1ないし5いずれか記載の化合物。
Figure 2007284439
The compound according to any one of claims 1 to 5.
およびZのいずれも単結合である請求項1ないし6いずれか記載の化合物。 The compound according to any one of claims 1 to 6, wherein both Z 1 and Z 2 are a single bond. 電気光学的な目的のための請求項1ないし7いずれか記載の化合物の使用。   Use of a compound according to any of claims 1 to 7 for electro-optical purposes. 請求項1ないし7いずれか記載の化合物の少なくとも1種類を含み、少なくとも2種類の化合物を含有する液晶媒体。   A liquid crystal medium comprising at least one compound according to claim 1 and containing at least two compounds. 少なくとも1種類の請求項1ないし7いずれか記載の化合物を他の液晶化合物と混合する工程を含む請求項9記載の液晶媒体の調製方法。   10. A method for preparing a liquid crystal medium according to claim 9, comprising a step of mixing at least one kind of the compound according to any one of claims 1 to 7 with another liquid crystal compound. さらなる添加剤を添加しながら前記化合物を混合する請求項10記載の調製方法。   11. A process according to claim 10, wherein the compound is mixed while adding further additives. 少なくとも1種類の請求項1ないし7いずれか記載の化合物を含む媒体を備える電気光学的液晶ディスプレイ。   An electro-optical liquid crystal display comprising a medium containing at least one compound according to claim 1.
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