TWI322175B

TWI322175B - Liquid crystal composition comprising novel silicon containing compounds and liquid crystal display device using the same

Info

Publication number: TWI322175B
Application number: TW095101329A
Authority: TW
Inventors: Jae Ho Cheong; Min Jin Ko; Dae Ho Kang; Ki Youl Lee; Youn Bong Kim
Original assignee: Lg Chemical Ltd
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2010-03-21
Also published as: JP2008524321A; EP1836275A4; CN101090954B; TW200630467A; US20060151743A1; EP1836275A1; CN101090954A; WO2006075882A1; EP1836275B1; JP5043678B2; KR100812067B1; US7919008B2; KR20060082820A

Description

1322175 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一新穎含矽化合物，以及一包含其之液晶組成物β更特別地，本發明係關於一新|員向列型液晶化 5 合物（nematic liquid crystal compound)，其具有低黏度以及高負型介電係數各方異向性（dielectric anisotropy)、一包含該同一化合物之液晶組成物，以及 # 一使用該同一組成物之液晶顯示裝置。【先前技術】 1〇一般而言’液晶化合物具有光學各方異向性（〇ptical - anisotropy; Δη)以及介電係數各方異向性（dielectric ， anisotropy ;△ ε )，被廣泛地在顯示裝置中，例如時鐘' 筆記型電腦、行動電化、電視，以及監視器。此液晶化合物的需求越來越多。液晶化合物使用在此類的顯示裝置， 15 包含一向列型液晶相（nematic 1 iquid crystal phase)、 # 層列型液晶相（smectic liquid crystal phase)，以及膽固醇型液晶相（cholesteric liquid crystal phase)。在那些相之中’向列型相被使用最為廣泛。實際上，各式各樣的液晶化合物被使用在該組成物的構成中。液晶組成物 20 將穩定的對抗水、光、熱、空氣、電場，或其類似，並保 # 證該化合物化學穩定在該組成物之構成中，在該特殊的狀態下使用。為了使用一液晶化合物在一顯示裝置中，該液晶化合物將會有一致的物理性質，包含大範圍的液晶相溫度、光學各方異向性（△!!)與介電係數各方異向性（△ ε )、 1322175 :度以及導電度。用於顯示裝置的液晶化求，依據該顯示裝置的特定型式而定。因此二的= :的需求為同時滿足該上述性質的新賴液晶顯== 声二具有一迅速反應時間的液晶顯示裝置，以迅速地處理大s賢訊的需求。【發明内容】因此，本發明鑑於上述問題而實施。本發明的目的在於提 •供一新穎液晶化合物，其具有低黏度以及高負型介電係數各方異向性，以便達到顯示最佳化。本發明的另一目的在 10於提供一包含該上述化合物之液晶組成物。本發明還有一目的在於提供一使用該上述組成物製造之液晶顯示裝置。本發明提供一由下述式1所代表的新穎含矽化合物、一包3 ό亥上述化合物之液晶組成物’以及一液晶顯示裝置，包含一由該上述組成物製造之液晶層。 15 [式 1]

其中 Α 是選自由 SiMe2〇u ( CQ2) nl ' SiEt2〇kl ( CQ2) η1、

SiF2〇kl ( CQ2) nl、SiChOiu ( CQ2) nl、SiMez ( CQ2) nl〇u、SiEt • ( CQ2) nl〇k丨、SiF2 ( CQ2) niCKi、SiCl2 ( CQ2) nl〇kl、〇“siMe2

•20 ( CQ2 ) nl、0klSiEt2( CQ2 ) n丨、〇k'SiF2( CQ2 ) nl、0klSiCl2( CQ m、（CQ2)nl〇uSiMe2、（CQ2)』klSiEt2、（CQ〇nl〇kiSiF2 (CQz) n.OkiSiCh ' 〇ki ( CQ2) mSiMe2 ' Oki ( CQ2) mSiEt2 ' 〇kl (CQ2) „,SiF2' Ok. ( CQ2) mSiCh ' ( CQZ) mSiMezOki ' 6 1322175 nlSiEt2〇kl、（ CQ2) nlSiF2〇kl、（ CQ2) nlSiCl2〇kI、（ CHz) η CH=CH、C=C、0、S、COO、OCO、CF2O、OCF2、〇c〇〇、CH2O、 ch2co、〇CH2，以及COCH2所組成之群，其中ki是〇或1，q 是Η或F，m是介於0以及3之間的整數；環Β是選自由

環C是選自由

所組成之群；環D是選自由

10

所組成之群 D ’並由相同的定其中該等取代基，被導入環A、環Β、環C，或枣 Ll到所代表，係各自獨立，即使如果它們具有 Μ是選自c、N，或L?是零； Ζ是C ; 以及Si，具有附帶條件為時〇;母一個L以及⑴是各自獨立的選自C、NR，以及 15 E 是選自由 SiMezO”（ CQ2) n2、SiEt2〇k2 ( CQ2) n2、SiF2〇k2 (CQ2) n2、SiChOu ( CQ?) η、SiMe2 ( CQ2) n2〇k2' SiEtz ( CQ2) n2〇k2 ' S1F2 ( CQ2) n2〇R2 ' SiClz ( CQa) nzOkz ' 0k2SiMe2 ( CQ2) n2、0k2SiEt2 ( CQ2) Π2、0k2SiF2 ( CQ2) n2、0k2SiCl2 ( CQ2) n2、 (CQ2) n2〇k2SiMe2、（ CQ2) n2〇k2SiEt2、（ CQ2) n2〇k2SiF2、（ CQ2) n2〇k2SiCl2、〇k2 ( CQ2) n2SiMe2、Om ( CQ2) n2SiEt2、〇k2 ( CQ2) n2SiF2'〇k2( CQ2)n2SlCl2' ( CQ2)n2SiMe2〇k2' ( CQ2)n2SiEt2〇K2 ' (CQZ) „2SiF2〇R2 ' ( CQ2) n2SiCl2〇k2 ' ( CH2) n2 ' C^C ' 0 > S ' COO、OCO、CF2〇、OCF2、OCOO、CH2〇、CH2CO、OCH2，以及 COCH2 所組成之群，其中k2是0或1，Q是H或F，以及n2是介於 0以及3之間的整數； R是選自由H、烷基、CrCu烯基，以及烷氧基（Ri〇) 所組成之群，其中烯基為CH=CH2、CH=CHCH3 ( E，Z )、 CH2CH=CH2 > CH=CHCH2CH3 ( E, Z ) ' CH2CH=CHCH3 ( E, Z ) ' CH2CH2CH=CH2、CH=CHCH2CH2CH3( E，Z)、CH2CH=CHCH2CH3( E，z)、 CH2CH2CH=CHCH3 ( E，Z)，或 CH2CH2CH2CH=CH2 ; R1是選自由H、Cl〜Cl5烧基，以及C2~Cl5稀基所組成之群，其中該烯基為 CH=CH2、CH=CHCH3 ( E，Z )、CH2CH=CH2、 CH=CHCH2CH3E，Z)、CH2CH=CHCH3(E，Z)、CH2CH2CH=CH2、 CH=CHCH2CH2CH3( E，Z)、CH2CH=CHCH2CH3( E，Z)、CH2CH2CH=CHCH3 (E，Z)，或 CH2CH2CH2CH=CH2 ; X 是選自由 H、SiR2R3R4、CF3、0CF3、CN、NCS、鹵素原子，以及R所組成之群；每一個R2、Rs，以及r4是各自獨立地選自R以及鹵素 1322175 原子；每一個L·、La、L3、L4、L5、L6,以及L?是各自獨立地選自由H、鹵素原子、CN、CF” 〇CF3，以及NCS所組成之群；每一個〇、p’以及q各自獨立地代表介於〇以及2之間 5 的整數；以及至少Ε、A，以及X其中一個包含石夕。在此之後’本發明將被更詳細的描述。 •本發明提供一新穎含矽化合物，可以被應用在各式各樣的顯示裝置中、一液晶組成物，實質上包含該含矽化合 10物，較佳為一負型向列型液晶組成物，以及一使用該上述組成物之液晶顯示裝置。該含矽化合物的特性為具有低黏度’以及高負（一）型介電係數各方異向性。在低運作電壓下，為了操作液晶，高介電係數各方異向性是必須的。根據本發明，該液晶化合物基於該主要分 15 子軸線具有不對稱取代基，因此提供高負型介電係數各方異向性。 • 為了得到迅速的液晶反應時間，低黏度是必須的。根據本發明的化合物，經由導入一含矽取代基進入至少一個連結基（A以及E)以及末端基（X)，或該連結基以及末端 20 基兩者，而可獲得低黏度。此外’根據本發明，是可增進偶極矩（dip〇lem〇ment)，經由導入一鹵素原子，及/或烷基作為氫原子的取代基，其與矽形成一級鍵，當一含矽取代基被導入至少一個連結基及/或末端基。此增進偶極矩導致增進了介電係數各方異向 ⑧ 9 1322175 性’’其受到極化性（polarizability) 影響。該本發明的含矽化合物的較佳具體實> 其包3車父佳的環B以及環C的舉例，被由表。然而，★ _ 本發明的範圍並不受限於此。以及偶極矩極大 Μ由式1所代表，下述式2,所代

10

[式2]

(II) (III) [式5] (IV )

[式6] 10 (V) 1322175

[式7]

(VII)

[式9 ]

(IX) [式 10]

其中Z為C ; Μ為C、N，或Si，具有附帶條件為Μ為N 是零；

每一個ai、a〗，以及a3是各自獨立的選自C ，L3 或 L? NR，以及 11 ⑧ 1322175 ο ; 每一個L·、L2、L3 ' U、Ls、L6，以及為各自獨立地選自Η、画素原子、CN、CF3、OCF3，以及NCS ;以及 A、E、R、X、〇、p，以及q與在式！中所定義相同。特別佳的化合物舉例由包含下列化合物的式2〜1 〇表。然而，本發明的範圍並不受限於此。所代

12 1322175

其中 A 是選自由 Si〇kl ( CQ2) nl、Si ( CQ2) nl〇kl、（ CQ2) mOkiSi、（ cq2) nlSiOki、〇kl ( cq2) nlSi，以及〇klsi ( CQ2) 5 nl 所組成之群’以及 k丨、Q' ni、R、r2、r3、r4、Ll、l2、L3、 U、L5、L7、X、M、a,、a2，以及a3與在式}中所定義相同。 I 5玄由式1所代表的含矽立體同分異構體 (stereoisomers)也包含在本發明的範圍中。在此，該含矽化合物具有立體同分異構體，在反式時具有較佳的液晶 10特性。此外，該含石夕化合物的立體同分異構體可以在反式異構物：順式異構物的比例為85〜100:15〜0,但不限於此。 —該β由式1所代表的新穎含矽化合物是化學的以及熱的穩疋、是對光穩定，並能構成一介晶相（mes〇m〇rphicphase) 15 門相（meS〇 —的犯6))在一所要的溫度範圍，以便被 | 適备地使用於顯示器的應用。根據本發明，該由式丨所代表的含錢合物可以經由一藝人士一般已知的方法被製備。根據本發明的 /處體貫例，該由式1所代表的切化合物可以經由下迷反應圖1〜6被製備。 2Q [反應圖1 ] 1022Π5 每一個化合物較佳地使用在卜50 wt%的量中。根據本發明的液晶組成物，除了該由式1所代表的含 •石夕化合物之外，可以更進-步包含其他液晶化合物，一般 . 使用在S知的液晶組成物中。此化合物可以被使用在一控 5制的所需比例中。此外，適當的添加劑也可以被使用，且此添加劑被揭露在[H. Kelker/R. Hatz，液晶手冊，Verlag Chemk，Weinheim，1980]中。舉例如，添加劑用於調整該筆’I電係數各方異向性、黏度，及/或向列型相的直線可以被使用。該添加劑的特別舉例，其可以被使用在本發明的液 1〇晶組成物中，包含抑制該螺旋結構並回復該液晶的變形的旋光液晶分子（chiral dopants)、二色性染料（dichr〇ic dyes)等等。 -根據本發明的液晶組成物可以經由一個熟知該項技藝人士通常熟知的方法被製備。在此方法的一個具體實例 15中，各式各樣的組成份，其構成液晶組成物被溶解在一從室溫到高溫的溫度範圍中。 • 並且，本發明提供一液晶顯示裝置，其包含一從該液晶組成物獲得的液晶層。在液晶顯示裝置中並無特別的限制。該液晶顯示裝置 ,20特別的舉例包含顯示裝置，其需要負型介電係數各方異向性，例如一垂直排列液晶顯示裝置、超樣式 (Superpatterned)垂直排列液晶顯示裝置，或其類似。根據本發明的液晶顯示裝置可以經由一個熟知該項技藝人士通常熟知的方法被製造。此方法的一個具體實

(D 18 1322175 例，一液晶組成物被溶解在一適當的溫度，然後引導進入一液晶裝置中。該液晶相，溶解如上面所提到的，可以被 . 更改，使它可以被應用於所有形式的液晶顯示裝置，經由 . 使用適當的添加劑。 5 【實施方式】涉及本發明的較佳具體實例將被詳細地完成。它將被了 φ 解，下列實施例僅僅是用來說明，本發明並不因此而受限。 [實施例1 ~ 17 ] 實施例1

•首先，5 0 0毫克的Mg被溶解進入乾燥的THF ，以及一溶液’包含5. 6克的4-溴-4’ -η-丙基聯笨溶解在20毫升的乾燥THF中，被逐漸加入以形成格裡納試劑（Grignard 15 reagent)，接著，5. 3克的二氣二甲基矽在〇°c被加入，且 s玄反應混合物被反應大約3小時。一過量的己烧被加入，因此錢沉澱被形成。該沉澱經由過渡被移除。在經由龍尺光譜儀分析該反應產物之後，它被顯示其為單偶合化合物以及雙偶合化合物在大約90 : 10 (單：雙）的比例中。當 20 至少2當量的硅烷化合物在低溫被使用，它可能會降低該雙偶合化合物的產生到10%的比例或更少。在此案例中，隨後的步驟，可在沒有分離雙偶合化合物的情況下進行。然後，一格裡納試劑被形成，經由使用2. 1克的1-溴-2, 3, 4- 1322175 三氟苯以及240毫克的Mg在20毫升的乾燥的THF中。對該試劑’ 3.4克的單偶合化合物粗產物被加入，以及該反應混合物被加熱到60°C。在攪拌大約10小時之後，該反應混合物被水以及己烧處理’然後經由石夕膠管柱色層分析純 5 化’以獲得由該上述結構式所代表的含石夕化合物（產率： 87%) 400MHz Ή-NMR > CDCh > 5 (ρριη) : 〇. 61 ( s，6Η)、 0.98(t，3Η)、1.66〜1.69 (m，2Η)、2.65 (t，2Η)、7.05 (m，1H)、7.24 (d，2H)、7.49 (m，1H)、7.55〜7.62 (m, ’ 6H)。 10 實施例2

•首先，1.0當量的卜溴-3, 4-二氟苯被溶解進入乾燥的THF ’以及1. 1當量的Mg被加入以構成格裡納試劑，其，依次，被與2_ 0當量的二氯二曱基矽反應。接著氣化二甲 15 基（3, 二氟苯基）矽經由真空蒸餾被獲得。然後，255 鲁毫克的Mg被溶解進入10毫升乾燥的THF，以及一溶液，包含2. 80克的4-溴-4，-η-丙基聯苯溶解在乾燥的thf中，被加入以形成格裡納試劑◎對該格裡納試劑，2. 17克的氣 . 化一曱基（3,4_二11苯基）石夕如上面所指述被獲得，在室 20 溫被加入。在攪拌大約小時之後，該反應混合物被水以及己娱•處理，然後經由石夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含矽化合物（產率：85%) 400MHz W-NMR，CDC13，（5 ( ppm) : 〇· 60 ( s, 6H)、1. 〇〇 ( t, 3H)、

20 (D 1322175 1.68〜1.74(m，2H)、2.66(t，2H)、7.16~7.19(m，lH)、 7. 2卜7. 33 ( m，4H)、7. 53〜7· 63 ( m，6H)。實施例3

n-BuLi a-f^O^F

首先，1.0當量的卜溴-4-氟化苯被溶解進入乾燥的 THF，以及1. 1當量的Mg被加入以形成格裡納試劑，其接

10 15

20 著與2. 0當量的二氣二甲基矽反應。接著，氣化二甲基（3, 4-二氟苯基）矽經由真空蒸餾被獲得。然後，3.24克的2,3-二氟-4’ -η-丙基聯苯在氮氣下被溶解進入20毫升乾燥的 THF，7. 3毫升的2. 0Μ n-BuLi在-78°C被加入到該溶液，且該反應混合物被充分地攪拌大約3小時，以形成陰離子。對該陰離子’上述所獲得的的氣化二甲基（4-氟化苯基）矽2· 64克被加入’該反應混合物被升溫到室溫，然後被攪拌大約1小時。然後，該反應混合物被水以及己烷處理，然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含矽化合物（產率：91%) 400MHz W-NMR，CDC13， 5 (ppm) : 〇· 66 ( s，6H)、1· 02 ( t，3H)、1. 68〜1. 71 (m，2H)、2. 66 ( t，2H)、7· 04〜7· 09 ( m，1H)、7. 15 ( dd， 2H)、7.19~7.23(m，1H)、7.29 (d，2H)、7.48 (d, 2H)、 7. 61 ( dd，2H)。實施例4

⑧ 1322175

10 首先，6.40克的2,3-二氟-4’ -η-丙基聯苯在氮氣下被溶解進入30毫升乾燥的THF，以及14. 0毫升的2. 0Μ n-BuLi 在-78°C被加入’然後該反應混合物被充分地攪拌大約3小時，以形成陰離子。對該陰離子，上述實施例2獲得的5. 77 克氣化一甲基（2,3 -二氧苯基）石夕5.77克，，被加入，該反應混合物被升溫到室溫，然後在室溫被攪拌大約1小時。然後’該反應混合物以水以及己烷處理，最後，該反應混合物經由石夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含矽化合物（產率：88%) 400MHz W-NMR，CDC13， 6 (PPm) : 〇. 63 ( s，6H)、1· 05 ( t，3H)、1. 7卜 1· 86 (m，2Η)、2. 77 ( t，2Η)、7. 12〜7. 21 ( m，1Η)、7· 29〜7. 35 (πι，2Η)、7·38〜7.49 (m，3H)、7.55 (t，1H)、7.62 (d， 2H)。實施例5

Ia— i 首先’ 1.20克的1，2-二氟化苯在氮氣下被溶解進入 20毫升乾燥的THF， 4. 0毫升的2, 5M n-BuLi在-78X：被加入’以及該反應混合物被攪拌大約3小時，以形成陰離子。接著，2. 0克的反式環己烷在低溫被加入，該反應混合物被升溫到室溫’並在室溫被攪拌大約2小時。然後，該反應混合物以水以及乙醚處理，並進行減壓蒸餾，以獲得一二級醇化合物。該三級醇化合物被溶解進入CH2CI2溶劑中’ 500毫克的p-曱基苯磺酸被加入，以及該反應混合物 22 1322175 在60°C被攪拌大約10小時，以完成脫水反應。在冷卻到室溫之後’該反應混合物被水以及dCh處理，並經由矽膠 ’ 管柱色層分析純化’以獲得由該環己烯化合物，伴隨著大 * 約80%的產率。然後’ 2克的該化合物被溶解進入1〇毫升 5乾燥的THF中’2.80毫升的2.5Mn-BuLi在-78°C被加入， β玄反應k合物被授拌大約3小時，對該陰離子，1. 〇克的三甲基石夕氣在低溫被加入，並逐漸地被升溫到室溫。在室溫 φ 攪拌大約1小時之後，該反應混合物被水以及己烷處理，並經由石夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所 10 代表的含石夕化合物（產率：95%) 400MHz W-NMR，CDC13， 5 (ppm) : 〇· 33 ( s，9H)、0. 91 ( t，3H)、0. 93〜1. 11 (m，4H)、1.12〜1.24(m，3H)、1.24〜1.53(m,6H)、1.72〜1.88 (m, 3H) > 1. 88-2. 05 ( m, 2H) > 2. 21~2. 29 ( br, 1H) ' 2. 29〜2. 52 ( m，2H)、5. 98 ( br, 1H)、6. 95〜7. 04 ( m, 2H)。 15 實施例6

首先’ 2克的從實施例5獲得的環己烯被溶解在1〇毫升的二甲苯中 3. 5克的ρ-四氯苯醌被加入，該反應混合物在150°c被攪拌大約1〇小時，以完成反應。在冷卻該 20反應展&物到室溫之後，己烧被加入，直到該沉澱被形成。然後’該沉澱經由使用矽藻土/矽膠被過濾。最後，該反應混合物被經由；5夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含矽化合物（產率：83%) 400MHz W-NMR， CDCh> ^ ( ppm) . 〇 38( s> 9Η)Ό. 92( t, 3Η)' 1. 07~1. 15 23 ^22175 (m，2H)、1.20~1.28(m，2H)、1.30~1.45(m，3H)、1.45〜1.58 (m，2H)、1.87〜1.99 (br，4H)、2.53( t，1H)、7.11 〜7· 19 (m，2H)、7.29 (d，2H)、7.49 (d，2H)。實施例7

首先’ 3. 0克的4-溴-4’ -n-丙基聯苯被溶解進入27 φ 毫升的ME中，以及2· 0克的2, 3-二氟苯基硼酸、380毫克的四（三苯基膦）|巴（〇 X tetrakis( triphenyl phosphine) Palladium ( 0 ))，以及27毫升的2. OM Na2C〇3被加入。接 10 耆’該反應混合物被加熱到10 0 °C，反應大約1 〇小時以完成。在TLC上確認4 -漠-η -丙基聯苯完全消失之後，該反應混合物被被冷卻到室溫，以水以及乙趟處理，然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該三苯基化合物伴隨著90%的產率。然後，2. 8克的該三苯基化合物在氮氣下被 15 溶解進入10毫升的THF中，4. 3毫升的2.5Mn-BuLi在-78 • °C被加入，超過大約3小時，以形成陰離子。然後1. 5毫升的TMSC1被加入，且該反應混合物被逐漸地被升溫到室溫。在室溫攪拌1小時之後，該反應混合物被水以及己烷處理’然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述 20 結構式所代表的含矽化合物（產率：96%)。400MHz j-NMR， • CDCls，6 ( ppm) : 39( s，9H)、1. 04( t，3H)、1. 66-1. 76 (ni，2H)、2.66(t，2H)、7.18〜7.21(m，lH)、7.21~7.28 (m，lH)、7.31(d，2H)、7.58 (d，2H)、7.64 (d，2H)、 24 1322175 7.70 (d, 2H)〇實施例8 ίο

Dn-BuLi Pd(PPh3)4 2) TMSCI 首先’ 4. 8克的4-溴-4’ -n-丙基聯苯被溶解進入40 毫升的DME中’以及3. 0克的2, 3-二氟苯基硼酸、550毫克的四（三苯基膦）鈀（〇)，以及4〇毫升的2. 〇M NaKO3 被加入。接著，該反應混合物被反應大約1 〇小時，當加熱該反應混合物在1 〇〇°C。該反應混合物被被冷卻到室溫’以水以及乙醚處理，然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該三苯基化合物88%的產率。然後，4. 〇克的該三苯基化合物在氮氣下被溶解進入20毫升乾燥的的THF中，5· 7 毫升的2· 5M n-BuLi被加入超過大約3小時，以形成陰離子《然後2. 0毫升的TMSC1被加入，且該反應混合物被逐漸地被升溫到室溫。在室溫授拌1小時之後，該反應混合

15

20 物以水以及己院處理’然後經由石夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含石夕化合物（產率：95% )。 400MHz 'H-NMR > CDCh » δ (ppm) : 0· 38 ( s，9H)、0. 95 (m，3H)、1. 35〜1. 43 ( m，4H)、1. 62〜1. 73 ( m，2H)、2. 67 (t，2H)、7. 18~7· 20 ( m，1H)、7. 20〜7· 26 ( m，1H)、7. 29 (d，2H)、7. 57 ( d，2H)、7. 62 ( d，2H)、7. 68 ( d，2H)。實施例9

2S

1322175 " 首先’ 7. 9克的1-溴-4-三甲基矽基苯被溶解進入86 毫升的DME中，以及6. 5克的2, 3-二氟苯基硼酸、1. 2克 .的四（二本基膊）纪（〇)’以及86毫升的2.0M Na2C〇3被加入。接著，該反應混合物被加熱到100°c ，反應大約1 〇 « 5 小時以完成。在冷卻到室溫，該反應混合物被水以及乙醚處理，然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該4’ -三甲基矽基-2, 3-二氟聯苯化合物伴隨著91%的產率。然後，3. 0克的該聯苯化合物在氮氣下被溶解進入20毫升乾 ® 燥的THF中，5. 0毫升的2. 5M n-BuLi在-78°C被加入超過 10 大約3小時’以形成陰離子。然後2. 0毫升的4-n-丙基環己酮被加該陰離子，且該反應混合物被逐漸地被升溫到室溫。在室溫攪拌2小時之後，該反應混合物被水以及乙醚處理’並減壓蒸餾，然後溶解進入CH2Ch溶劑中。接著， 1. 0克的TsOH被加入，該反應混合物在60°C反應10小時。 15 在完成該反應之後，該反應混合物經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該含矽化合物（產率：80°/〇。400MHz 丽R， • CDCh* (5 ( ppm) : 0. 38( s, 9Η)Ό. 97( m, 3H)' 1. 34-1. 46 (m，5Η)、1·63〜1.76(br，1H)、1.84〜1.98(m，2H)' 2.33~2.59(m，3H)、6.〇6(br，1H)、7.05〜7.12(m, 1H)、 20 7. 12〜7. 18 ( m, 1H)、7. 56 ( d，2H)、7. 63 ( d，2H)。實施例10

首先’ 2. 5克的從實施例9獲得的環己烯被溶解在 10毫升的二曱苯中’ 4.0克的p-四氣苯酿被加入，然後該 26 1322175 反應混合物被加熱在15 0 °C大約10小時，以完成反應。在冷卻該反應混合物到室溫之後，己烷被加入，直到該沉澱被形成。然後，該沉澱經由使用矽藻土 /矽膠被過濾。最後，該反應混合物被經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該 5 上述結構式所代表的含矽化合物（產率：85%)。400MHz Ή-NMR > CDCh · δ ( ppm) ： 0. 36 ( s, 9H) > 1. 02 ( t, 3H) ' 1.69〜1.78(m，2H)、2.69(t，2H)、7,2h7.28(m，2H)、 7.30(d, 2H)、7.54(d，2H)、7.63(d，2H)、7.68(d，2H)。實施例11

首先，4.8克的4’ -三甲基矽基-2,3-二氟聯苯化合物被溶解進入20毫升乾燥的THF中，以及5.8毫升的2. 5M n-BuLi在-78°C被加入超過大約3小時，以形成陰離子。然後2. 8毫升的4-n-丙基環己酮被加入，且該反應混合物被 _ 逐漸地被升溫到室溫。該反應混合物在室溫攪拌2小時，被水以及乙醚處理，並減壓蒸餾，然後該反應混合物被溶解進入CH2C12溶劑中。1. 〇克的TsOH被加入，以及該反應混合物在60°C反應10小時。在完成該反應之後，該反應混 ' 合物經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式 .20 所代表的含矽化合物（產率：82%)。400MHz NMR，CDC13，占（ppm) : 0. 33 ( s，9H)、0. 93 ( m，3H)、1· 29〜1. 53 (m，9H)、1.60〜1.71(br，1H)、1.8卜 1.97(m，2H)、 2.34〜2.50(m，3H)、6.04(br，lH)、7.03~7.102(m，lH)、 27 φ 1322175 7.10~7.16(m，lH)、7.55(d，2H)、7.62(d，2H)。實施例12

首先，2. 3克的從實施例9獲得的環己烯被溶解在1 〇 5 毫升的二甲苯中，4. 1克的p-四氣苯醌被加入，且該反應混合物被加熱在150°C大約10小時，以完成反應。在冷卻該反應混合物到室溫之後，己烧被加入，直到該沉殿被形 ® 成。然後，該沉澱經由使用矽藻土 /矽膠被過濾。最後，該反應混合物被經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得由該上 10 述結構式所代表的含矽化合物（產率：83%)。400MHz Ή-NMR » CDCh > δ (ppm) : 0. 33 ( s, 9H) '0.92-0.95 (m, 3H) ' 1. 36~1. 41 ( m, 4H) ' 1. 65~1. 74 ( m, 2H) ' 2.68(t，2H)、7.24〜7.27(m，2H)、7_30(d，2H)、 7.52(d，2H)、7_59(d，2H)、7.64(d，2H)。 15 實施例13

N~f Pd(PPh3)4 2) TMSCI 首先，7.28克的2, 3-二氟-4-碳-4，-n-戊基聯苯被溶解進入50毫升的DME中，然後，3.85克的2, 3-二氟苯基硼酸、705毫克的四（三苯基膦）鈀以及5〇毫升 20的Na2C〇3被加入。且該反應混合物被加熱在1〇〇<t大、’.勺1 0 /j時在冷卻到至溫之後’該反應混合物被水以及己烷處理，然後經由矽膠管柱色層分析純化，以獲得該三苯基化合物伴隨著70%的產率❶然後，2· 2克的該三苯基化合 28 1322175 物在氮氣下被溶解進入10毫升乾燥的的THF中，以及毫升的2· 5M n-BuLi在被加入大約3小時形成陰離子。然後，1. 0毫升的TMSC1被加入’且該反應混合物被逐漸地被升溫到室温。在室溫攪拌1小時之後，該反應混合物被水以及己烧處理，然後經由石夕膠管柱色層分析純化，以獲得由該上述結構式所代表的含石夕化合物（產率：g 〇 % 。

10 400MHz Ή-NMR * CDCh > δ (ppm) : 39 ( s，9H)、1 · 00 (m，3H)、1. 67〜1. 74 ( m，2H)、2· 67 ( t，2H)、7. 16〜7. 22 (m，2H)、7. 27〜7. 32(m’ 4H)、7. 52(d’ 2H)。實施例14、液晶組成物（i ) 一液晶組成物從該如在下表1中所能_ 在表1中，各-^ 不的材料被製備在表1巾I分比參照於重 [表丨] 物母百份的組成物<

29 1322175

實施例15、液晶組成物（2 ) 一液晶組成物從該如在下表2中所顯示的材料被製備在表2中，每一個百分比參照於重量份每百份的組成物< [表2] 化合物以及含量

30 1322175

實施例16、液晶組成物（3 ) 一液晶組成物從該如在下表3中所顯示的材料被製備在表3中，每一個百分比參照於重量份每百份的組成物£ [表3]

31 1322175

試驗實施例1、評價液晶組成物的物理性質根據本發明的液晶組成物’依據下述試驗被評價它們的 • 物理性質。 5 根據實施例14 ~ 16的液晶組成物被使用。每一個組成物在氮氣下被置入1克的量進入一試管中，然後在150°C加熱 2小時’以測量該相轉移溫度。在此’每一個組成物的清澈點（clearing point ; c.p·)係指在一向列型相中的該等方性液體（isotropic liquid)相轉移溫度。此外，每一 1〇個組成物的光學各方異向性（Δη)在20°C/589 nm被測量，每個‘·且成物的介電係數各方異向性（△芒）在2代八 32 1322175 被測量。並且每一個組成物的旋轉黏度（rotational viscosity ; r 〇在20°C被測量。該結果被顯示在下表4 中。在試驗之後，它可以被看出’該根據實施例“46的液晶组成物’其包含，作為一有作用的成分，該根據本發明由式1所代表的新穎含矽化合物，顯示高負（—）型介電係數各方異向性，以及低黏度（看表4)。 [表4 ] 實施例清澈點 (°C ) 光學各方異向性介電係數各方異向性黏度~ (mPas) 14 98 0. 127 -5. 9 112 15 91 0. 116 -5. 7 94 16 102 0. 099 -5. 8 105 1〇工業可應用性從則面可以看出，本發明提供一新穎向列型液晶化合 > 物，其具有低黏度以及高負型介電係數各方異向性，以及一液sa組成物’包含該同樣的化合物。根據本發明，它可月b知:供液晶顯示裝置，其滿足各式各樣所要求的特性， 15 包含一迅速反應時間以及一低驅動電壓。當此發明以立即想到最實際，以及較佳的具體實例被描述，匕疋為了使了解本發明，而不會受限於所揭露的具體實例以及圖示。相反的，它預期涵蓋各式各樣的調整，以及各式各樣在該精神範圍内，以及附加的申請專利範圍的 33 1322175 範圍8 【圖式簡單說明】 5 無【主要元件符號說明】

Claims

丄：VZZi /；)

5 其中 A 是選自由 SiMe2〇u ( CQ2) nl、SiEtzOu ( CQ2) m、 SiF2〇k] ( cq2) nl . siChOki ( CQ2) m ' SiMe2 ( CQz) m〇ki ' SiEtz • ( CQ2) mOu、SiF2 ( CQ2) nl〇kl、SiCl2 ( CQ2)、〇kiSiMe2 (CQ2) ni、〇klSiEt2(CQ〇 ni、0uSiF2(CQ2) n丨、〇klSiCh(CQ2) nl、（ CQ2 )nl〇kiSiMe2，（CQ2)nl〇klSiEt2、（ CQ2 ) n】〇klSiF2、（ CQ2 ) *10 mOkiSiCh ' 〇k, ( CQ2) mSiMe2 > Oki ( CQ2) „iSiEt2 ' Oki ( CQ2) mSiF2' Oki ( CQ2) mSiCh'C CQ2) mSiMezOki'( CQ2) „,SiEt2〇ki ' (CQO nlSiF2〇u、（ CQ2) niSiCl2〇kl、（ CH2) nl、CH=CH、OC、 0、S、COO、0C0、CF2〇、〇CF2、0C00、CH2〇 ' CH2C0、0CH2，以及C0CH2所組成之群，其中kl是0或i，Q是H或F，m Φ 是介於0以及3之間的整數；環Β是選自由

環C是選自由 ./"δ.

所組成之群； 35 1322175 年月日修(更)正替換頁 9S«—么一1-3--- ^ -众: 環D是選自由及

-¾ a« h Μ— / a2 所組成之群，其中該取代基，被導入環A、環B、環C，或環D，並由各自獨立的Le 所代表，為各自獨立的，即使它們具有

相同的定義’且環B、環C、及環d至少一者包含其中L及L係各自獨立選自由鹵素、CN、CF3、OCFa、及 NCS所組成之群； Μ是選自C、N，以及Si，附帶條件為μ為N時，Ld L7是零； Z是C ; 每一個a! ' a2 ’以及as是各自獨立的選自c、NR，以及 0 ； E 是選自由 S i Me2〇k2 ( CQ2 ) n2、S i Et2〇k2 ( CQ2 ) Π2、SiF2〇k2 (CQ2) Π2' SiChOka ( CQ2) Π2 ' SiMe2 ( CQ2) n2〇k2 ' SiEtz ( CQ2) 15 n2〇k2、SiF2 ( CQ2 ) n2〇k2、SiCl2 ( CQ2 ) n2〇k2、0k2SiMe2 ( C〇2 ) n2 ' 〇k2SiEt2 ( CQz) n2 > Ok2SiF2 ( CQz) Π2 ' OkzSiCh ( CQ2) m ' (CQ2) n2〇k2SiMe2、（CQ2) n2〇k2SiEt2、（CQ2) n2〇k2SiF2、（CQ2) n2〇k2SiCl2 ' 〇k2 ( CQ2) naSiMez ' 〇k2 ( CQ2) n2SiEt2 ' ( CQz) n2SiF2' 〇k2( CQ2) n2SiCh、（ CQ2) n2SiMe2〇k2、（ CQ2) n2SiEt2〇k2、 20 ( CQO n2SiF2〇k2、（ CQO uSiChOu、（ CH2) n2 ' OC、〇、S、 COO、0C0、CFzO、OCF2、0C00、CH2〇 ' CH2C0、OCH2，以及 COCH2 36 1322175 所組成之群；其中k2是0或1，Q是Η或F，以及m是介於 0以及3之間的整數； R是選自由H、OCis烷基、C2~Ci5烯基’以及烷氧基（RiO) 所組成之群，其中烯基為CH=CH2、CH=CHCH1 ( E，Z)、 5 CH2CH=CH2、CH=CHCH2CH3 ( E，Z)、CH2CH=CHCH3 ( E，Z)、 CH2CH2CH=CH” CH=CHCH2CH2CH3( E，Z)、CH2CH=CHCH2CH3( E，Z)、 CH2CH2CH=CHCH3 ( E，Z)，或 CH2CH2CH2CH=CH2 ; Ri是選自由H、Cl〜C15烷基，以及C2〜C15烯基所組成之群’其中該烯基為 CH=CH2、CH=CHCH3 ( E，Z )、CH2CH=CH2、 10 CH=CHCH2CH3 ( E，Z)、CH2CH=CHCH3 ( E，Z)、CH2CH2CH=CH2、 CH=CHCH2CH2CH3( E，Z )、CH2CH=CHCH2CH3( E，Z )、CH2CH2CH=CHCH3 (E，Z) ’ 或 CH2CH2CH2CH=CH2 ; x 選自由 H、SiR2R3R4、CF3、0CF3、CN、NCS、鹵素原子，以及R所组成之群； 15 每一個Rz、h ’以及L是各自獨立地選自R以及鹵素原子；每一個L!、L2 ' L3、L4、L5、L6，以及L?是各自獨立地選自由Η、_素原子、CN、Cf3、〇CF3 ’以及nCS所組成之群；每一個o、p’以及q是各自獨立地代表介於〇，以及2 20 之間的整數；以及至少一個E、A，以及X其中之一包含矽。 2. 如申請專利範圍第1項所述之含矽化合物，其具有負型介電係數各方異向性（dielectric anis〇tr〇py)。 37 1 . 如申請專利範圍第1項所述之含矽化合物，其具有立體同分異構體（stereoisomers)。 4·如申請專利範圍第3項所述之切化合物，发中該八 :的立體时異構體化合物在反式異構物：順式異構物比例為85〜100:15〜〇。第 5.-種液晶組成物’包含至少一種如在申請專利範圍至4項巾所定義之切化合物，其由下式丨所代表. [式1]

及q為如在申請專利範圍第1項中所定義相同。 6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中每一個含矽化合物以100wt%的全部液晶組成物為基礎，在卜5〇 wt%的範圍量中。 7. 種液晶顯示裝置，其包含一從申請專利範圍第5項中所定義之液晶組成物製備的液晶層。 8. —種用於製備一含矽化合物的方法，其是由下述反應圖1所代表： [反應圖1] 38 1322175 W L7L4 L5 r-\ H )=〇-- V_/ ii)Ts〇H C = R,R-t{B)^E Y = Mg,U X = H, Halide, SiV3 [Formula 11] u s Si〇kl(CQ 2) d JKCQ^ 0 u, (CQ2)nAiSi 仰2><〇 Si〇H W = Me,Et,F,CI 其中 U 是選自 Si0ki(CQ2)ni、Si(CQ2)ni〇ki、（cQ2)n 〇kiSi，

以及（CQ2) nlSi〇kl ’其中k^〇或卜Q是，以及ni 是介於0以及3之間的整數； W是選自Me、Et、F，以及Cl ;以及環卜卜卜^、^1^、1^、1^、1^、〇，以及？為如在申請專利範圍第1項中所定義相同。 9. 一種用於製備—含矽化合物的方法，其是由下述反應圖2所代表： ίο U L7L4 L5

[反應圖2 ]

^y-tQfQ-x ϋ) Ts〇H

i) Mg, LiornBuLi ii) Halide-SiV3

SiV3 p-Chloranil V = H, Me, Et, F, Cl, OMe, OEt G = R,R-^B)tE Y « Mg, Li X = H, Halide p-Chloranil

i) Mg or Li ii) Halide-SiV3 1-6 L7L4 L5

[Formula 12] 其中V是選自由H、Me、Et、F、Cl、OMe ’以及OEt所組成之群；以及環B、E、R、X、L4 ' L5、Le、L?、ο，以及P為如在申請專利範圍第1項中所定義相同。 39 15 1322175 10. 一種用於製備應圖3所代表：去，其是由下述反 [反應圖3 ]

{Formula 13] Sl(CQ2>m 〇 kl，(CQ^C^ Si, (CQj)^ Si〇kl W：»- 其中 U 是選自 Si〇kl(CQ2)ni、Si(CQ2)ni()k、（cQ2)ni〇kiSi 以及（CQ2) n,Sl〇kl，其中ki是Q或卜Q是H或F，以及是介於0以及3之間的整數；

W是選自Me、Et、F，以及C1 ;以及 % B R ' E、X、、L2、L4、Ls、Le、L?、ο，以及 ρ 為如在申請專利範圍第丨項中所定義相同。 11. 一種用於製備一含矽化合物的方法，其是由下述反應圖4所代表： [反應圖4 ] 10 L6 l7

Halide

Halide

J - SiV, 其中v是選自由H 組成之群；以及環 B、R、e、A、X 在申請專利範圍第i 3 12. —種用於製備_ 應圖5所代表： [反應圖5 ] Me、 Et、 [Formula 14] V = H, Me, Et, F, Cl, OMe, OEt Cl、OMe，以及 OEt 所 L4、 ,、U、L?、o、p，以及q為如中所定義相同。含石夕化合物的方法，其是由下述反匕6匕7

Pd(PPh3)4 x = H Halide L6 L7L4 X W Li^2 i ) Mg/ Li or nBuU ii)Halide-U+〇^X w L-6 L7L4 L5 L1 *；2 /H_X [Formula 15] u = Si〇kl(cQ如'Si(cQ2)nl〇M, (CQ如〇» Si' (CQ2)nl Si〇kl W = Me, Ht, f> ° V = H, Me, Et, F-cl-OM〇-OEt 其中 U 是選自 Si〇kl( CQz)nl、Si( CQ2)nl0kl、（ CQ2)n,〇klSl ’ 以及（CQ〇 n〖Si〇kl，其中ki是0或1 ’Q是H4F’以及ni 41 10 1322175 是介於0以及3之間的整數； W是選自Me、、環 B、R、E、γ < ’以及Cl ;以及Ll、L2、L4、L… Q為如在申請專利範圍第M中所定義相。 13.-種用於製備一含矽化合物，應圖6所代表： [反應圖6] [4 L>s R-KDiE-^- 6、L7、同 P 以及其是由下述反 ίο [Formula 16]u UiOdCQh ,Si(CQj)rt〇M 其中 u是選自 Si〇kl (cq2) „,或 s w’EtF'。 g n , 一（ CQ2 ) nl〇kl ’其中 k,疋0或1，Q疋H或F’以及ni是介於n 丨於〇以及3之間的整黏. W疋選自Me、Et、F，以及c】. ’u，以及環 B、R、E、X、L,、L2、l4、j山上±由. 七5、0、？，以及卩為如左申凊專利範圍第1項中所定義相同。在 X = H Halide

42