TWI334881B - Liquid crystal composition comprising indan compound - Google Patents

Liquid crystal composition comprising indan compound Download PDF

Info

Publication number
TWI334881B
TWI334881B TW092133269A TW92133269A TWI334881B TW I334881 B TWI334881 B TW I334881B TW 092133269 A TW092133269 A TW 092133269A TW 92133269 A TW92133269 A TW 92133269A TW I334881 B TWI334881 B TW I334881B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
liquid crystal
formula
carbon atoms
substituted
Prior art date
Application number
TW092133269A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200417598A (en
Inventor
Yasuo Umezu
Shotaro Kawakami
Kiyofumi Takeuchi
Tetsuo Kusumoto
Shinji Ogawa
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW200417598A publication Critical patent/TW200417598A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI334881B publication Critical patent/TWI334881B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00—Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18—Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/22—Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons with condensed rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02—Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04—One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/08—One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1334881 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明係有關一種作爲電光學液晶顯示材料有用的向 列型液晶組成物、使用它之液晶顯示元件'及作爲向列型液 晶組成物之構成材料有用的茚滿系化合物。 (二） 先前技術 以扭曲向列型、超扭曲向列型或活性矩陣爲始的液晶顯 不兀件，特別是中小型擴帶型液晶顯示元件中對使用環境溫 度而言顯示安定性爲重要之點，企求應答性或消費電力可減 低的低驅動電壓之液晶材料、或在-3 0〜0 °C或4 0〜8 0 °C之溫 度範圍下驅動電壓、急劇性或負荷驅動之頻率數相關性等較 小等。 特別是液晶相之下限溫度（ΤβΝ)與液晶相上限溫度（Tn.o 差之絕對値的液晶相溫度範圍（△ T)由於在產生液晶顯示元 件之低消費電力特性的屋外使用增加之故，極爲重要。然而 ’習知材料之組合可擴大液晶相溫度範圍、伴隨於此閩電壓 增大、應答速度上升、折射率異方向性（△!〇在作爲向列型 液晶顯示元件之最適範圍外，故目前無法得到充分的液晶相 溫度範圍（國際公開第00- 1 7287號手冊、特開2001 - 1 1450 號公報（6頁））。因此，在不會使反應速度等之液晶各種特性 惡化下，企求開發液晶相溫度廣泛的液晶組成物及開發在屋 外使用的最適液晶材料。 另外，在骨架中具有茚滿之液晶化合物係爲已知，揭示 幾種化合物。然而，使用已經揭示的茚滿衍生物之液晶組成 -6 - 1334881 物會有下述問題點。例如具有5,6-二氟茚滿-2-基之化合物（ 國際公開第94/ 18285號手冊（27〜29頁）、特開平6-26 3663 號公報（9〜10頁））其特徵爲不會使△ ε變大，應答速度增大 ，惟液晶相之下限溫度相當高、實用的向列型液晶組成物應 用相當慢。 此外，包含具4,6-二氟茚滿-2,5-二基之發明揭示（歐洲 專利公開637 5 8 5號說明書（自31頁之實施例）、特開平 7-70060號公報（自30頁之實施例））。然而，該引用文獻中 沒有具體揭示在茚滿環之第4位置及第6位置上具有氟原子 之化合物的製法及物性値。該引用文獻中記載可使用作爲向 列型液晶組成物者，惟沒有揭示使該化合物與各種化合物組 合以構成向列型液晶組成物，且使用該液晶組成物時之各種 特徵。另外，使用茚滿系化合物之液晶組成物係爲已知，掲 示較佳化合物之具體例（國際公開第99/19420號手冊（30〜 35頁））。然而，由於此處揭示的化合物不爲在茚滿環之第4 位置及第6位置上具有氟原子，以2位取代基爲主的特殊環 構造係爲具有非環構造者。然而，此處揭示的液晶組成物係 爲強介電性液晶顯示元件使用的液晶組成物，沒有揭示向列 型液晶組成物。 由上述不知道在茚滿環之第4位置及第6位置上具有氟 原子之化合物、及應用該化合物之向列型液晶組成物，故企 求開發使用具有4,6-二氟茚滿-2,5-二基之化合物、液晶相溫 度範圍廣泛、具有優異特性之向列型液晶組成物。 (三）發明內容 -7- 1334881 本發明之課題係提供一種使用4,6 -二氟茚滿系化合物 ’於作爲向列型液晶元件之最適△ η範圍內，應答速度、閾 . 値電壓等液晶各特性不會惡化、液晶相之下限溫度（ΤΝ)低、 · 液晶相之上限溫度（ΤΝ·〇高、液晶相之溫度範圍廣的向列型 · 液晶組成物，且該液晶組成物中使用的具有4,6 -二氟茚滿 -2,5-二基之化合物。 本發明人等爲解決上述課題時，再三深入硏究檢討含有 4，6 -二氟茚滿化合物之向列型液晶組成物的結果，遂而完成 本發明。 φ 換言之’本發明係提供一種含有一種或二種以上在骨架 中具有4,6-二氟茚滿-2，5-二基之化合物，折射率異方向性爲 0.08〜0.15，液晶相上限溫度爲70°C以上，液晶相下限溫度 爲-20 °C以下，液晶相上限溫度與液晶相下限溫度之差爲90 °C以上的向列型液晶組成物，及以它作爲構成材料之液晶顯 示元件。 以及提供一種該液晶組成物中使用的通式（lb)所示4,6-二氟茚滿系化合物， φ
(其中’ R係表示碳數1〜12之烷基或碳數2〜12之烯基，η 係表示1或2)。 (四）實施方式 實施發明之最佳形態 -8- 1334881
(其中，R1係表示碳數1〜8之烷基或烷氧基） 此等選自於通式（1)之化合物中至少一攆介 $ A電率異方向 性（△ ε)以1.5以上較佳、更佳者爲2以上。 於本發明之向列型液晶組成物中，以含有Λ 円Λ ε之絕對値 小的通式（II)所示化合物較佳。 R3-B1—υ·Β2—(L2_B3)〇-R4 (||) (其中，R3及R4係各獨立地表示碳數1〜15之 〈院基、碳數2 〜I5之烯基或氫原子，該烷基或烯基可未經取什^ ^ 1飞或具有一個 以上作爲取代基之氟原子、氯原子、甲基或Η氣甲s， 基或烯基中存在的1個以上亞甲基可以-CO-取代，氧原子沒 有互相直接鍵結者可以- S-、-0-、-OCOO-、-〇c〇_或_coo_ 取代， B1、B2及B3係各獨立地表示選自於 (al)反式-1,4 -伸環己基（該基中存在的1個亞甲基或沒有相 鄰的2個以上亞甲基可以-〇·或-S-取代）， -13- 1334881 另外’以下述通式所示構造較佳。
Re (IM) RB'~<0^-ChC_O^'r8 (l,*5) )~Re (丨丨·6) Μ
^-Re (丨丨，8) P <1M°) r0^O^〇)^cs(>h〇^r8 (IM1) (其中’ R6及R8係各獨立地表示碳數1〜8之烷基或烷氧基 '碳數2〜8之烯基、碳數3〜16之烯氧基） 選自於通式（II)之化合物的黏性低、藉由含有該物具有 應答速度提高的效果，惟含量多時恐會導致閩値電壓上升情 形。在液晶組成物中含有選自於通式（II)之化合物時，以含 有1種〜6種較佳，更佳者爲1種〜4種。 對通式（II)所示化合物之液晶組成物而言含有率爲1〇 〜80質量％較佳，更佳者爲1〇〜60質量％。 於本發明中以含有△ ε較大的通式（Ilia)、通式（mb)及 通式（IIIc)所示化合物較佳。 1334881
(llla-2a) (ll)s-2c)
(i!la-2b)
(Ula-2e)
(llla-2〇
Ί~Οτ^Οτ
r4 (llla-3i) X3
(llla-^a) (llla-4b)
(llla-4c) X4 X3 (illa-4d) Y4 (llla-3b) r (llla-3d) Y4 (ll!a-3 •Y4 (丨 Ua-3 Y4 (!lla-3
_ 2 0 _ 1334881 (其中，R7係表示碳數1〜8之烷基、碳數1〜8之烷氧基或 碳數2〜8之烯基，X3及X4係各獨立地表示氫原子或氟原子 ，Y4係表示氰基、氟原子' 氯原子 '三氟甲基、氟甲氧基、 二氟甲氧基或三氟甲氧基） 更佳者爲以下述通式所示構造。
(其中，R7係表示碳數1〜8之烷基、碳數1〜8之烷氧基或 碳數2〜8之烯基，X3及X4係各獨立地表示氫原子或氟原子 ，Y4係表示氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基、氟甲氧基、 二氟甲氧基或三氟甲氧基） 通式（Illb)之具體構造係以下述通式所示構造較佳， 1334881
22 1334881
(其中，R7係表示碳數1〜8之烷基、碳數1〜8之烷氧基或 碳數2〜8之烯基，Y4係表示氰基、氟原子、氯原子、三氟 甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基） 通式（IIIc)之具體構造以下述通式所示構造較佳。 -23- 1334881
(其中，R7係表示碳數1〜8之烷基、碳數1〜8之烷氧基或 碳數2〜8之烯基，Y4係表示氰基、氟原子、氯原子、三氟 甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基或三氟甲氧基） -24- 1334881 選自於通式（Ilia)、通式（Illb)及通式（IIIc)所示化合物之 化合物，藉由△ ε變大、在向列型液晶組成物中含有該物以 具有閾値電壓降低的效果，惟含量過多時黏性上升、應答速 度降低。含有選自於通式（Ilia)、通式（Illb)及通式（IIIc)所示 化合物時，以含有1〜10種較佳、更佳者爲2〜8種。向列 型液晶組成物係以由通式（Ilia)'通式（Illb)及通式（IIIc)所示 化合物之含有率總和以5〜50質量％較佳、更佳者爲1〇〜50 質量％。 本發明之向列型液晶組成物以含有至少一種通式（la)所 示化合物、且至少含有一種選自於通式（Ilia)、通式（Illb)及 通式（IIIc)所示化合物較佳。以含有至少一種選自於通式（Ia) 所示化合物、且至少含有一種通式（II)所示化合物較佳。以 至少含有一種選自於通式（la)所示化合物、含有至少一種通 式（Ilia)、通式（nib)及通式（me)所示化合物更佳，以含有至 少一種選自於通式（la)所示化合物、含有至少一種通式（Π) 所示化合物、以及含有至少2種以上選自於通式（Ilia)、通 式（Illb)及通式（IIIc)所示化合物最佳。 另外，以含有至少一種選自於通式（la)所示化合物、含 有至少一種通式（Π)所示化合物' 且含有至少一種通式（ilia) 所示之化合物、以及至少一種選自於通式（Illb)及通式（IIIc) 所示之化合物，、且通式（Ilia)、通式（Illb)及通式（IIIc)所示 化合物之含有率總和以1 0〜5 0質量％更佳。 以含有至少一種通式（lb)所示化合物、且該含有率總和 爲5〜50質量％’且含有至少一種通式（iia)之化合物 '該含 1334881 有率總和爲1 0〜6 0質量％，且含有至少一種選自於通式（I π a) '通式（Illb)及通式（IIIc)所示化合物、該含有率總和爲5〜 5 0質量％更佳。 本發明之向列型液晶組成物中△ η以0.0 8〜0.1 4較佳、 更佳者爲0.08〜0.13。 本發明之向列型液晶組成物具有廣泛的液晶相溫度範 圍（液晶相下限溫度與液晶相上限溫度差之絕對値）以液晶 相溫度範圍爲95 °C以上較佳、更佳者爲100 °C以上。而且， 液晶相上限溫度以7(TC以上較佳、更佳者爲80°C以上。另 外，液晶相下限溫度以-20°C以下較佳、更佳者爲-3(TC以下 〇 上述向列型液晶組成物可有用的使用於 AM-LCD(主動 矩陣液晶顯示元件）或STN-LCD(超扭曲向列型液晶顯示元 件），特別是AM-LCD，可使用於透射型或反應型液晶顯示 元件。本發明之向列型液晶組成物除上述化合物外，亦可含 有一般的向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶等。 通式（lb)所示化合物可如下述製造。使通式（IV)所示醋 酸酯衍生物使用鋰二異丙醯胺、鋰六甲基二矽烷化物或丁基 鋰等予以乙醇化後，使3,4,5-三氟苯甲基丙醯胺反應，製得 通式（V)所示之化合物。
(其中，R係表示碳數1〜12之烷基或碳數2〜12之烯基，η -26- 1334881 係表示1或2)
F (V) (其中’ R係表示碳數1〜12之烷基或碳數2〜I2之烯基，n 係表示1或2) 使該化合物使用氫氧化鈉、氫氧化鉀等之鹼予以加水分解， 使所得的铵酸使用氯化亞硫醯基等之鹼化劑變換成酸氯化 物後，使氯化鋁等之路易斯酸反應，可製得通式（VI)所示茚 滿酮衍生物。 0 f
(其中，R係表示碳數1〜12之烷基或碳數2〜12之烯基，η 係表示1或2) 使該物使用氫氧化硼鈉或氫氧化鋁鋰等之還原劑，使所得醇 衍生物在Ρ-甲苯磺酸等酸觸媒存在下藉由加熱可製得通式 (VII)所示之茚滿衍生物。使該物在Pd-C、Rh-d、Pt-C、Pd(OH)2 等金屬觸媒存在下藉由加氫可製得目的之通式（lb)所示化合 物。
(其中，R係表示碳數1〜12之烷基或碳數2〜12之烯基，n -27- 1334881 OCFFF -OCF3 n d m - CnH2n + i- C = C- (CH2)m-i_ -O (d m ) n -0(CH2)m.2-C = C- CnH2n+i
(實施例1) 4,5,6-三氟-2-(反式-4-丙基環己基）茚滿（1-1)之合成
-29- 1334881 (I-l) 2-(反式-4-丙基環己基）-3-(3,4,5-三氟苯基）丙酸乙酯 之合成 在二異丙胺（4.8g)之四氫呋喃（THF)(50ml)溶液中’在 -7 8°C下加入1.5M 丁基鋰-己烷溶液（31ml) ’在- 78°C下攪拌 30分鐘、在0°C下攪拌15分鐘。冷卻至-78 °C且加入（反式-4-丙基環己基）醋酸乙酯（l〇g)之THF(30ml)溶液。攪拌1小時 後，加入3,4,5-三氟苯甲基丙醯胺（10g)之THF(30mI)溶液， 在3小時內昇溫至室溫。使反應液注入1 0%鹽酸中，以醋酸 乙酯萃取，使有機層以飽和時鹽水洗淨，以硫酸鈉乾燥後予 以濃縮。使殘渣以矽膠柱色層分析法（己烷：醋酸乙酯=9 : 1)精製，製得2-(反式-4-丙基環己基）-3-(3,4,5-三氟苯基）丙 酸乙酯（15.8g)。 (1-2) 2-(反式-4-丙基環己基）-3-(3，4,5-三氟苯基丙酸酯） 之合成 在2-(反式-4-丙基環己基）-3-(3，4,5-三氟苯基）丙酸乙酯 (15g)加入乙醇（i00ml)、水（100ml)、氫氧化鈉（9g)，加熱回 流4小時。減壓餾去乙醇（約60ml)，加入濃鹽酸，以甲苯萃 取濃縮’製得2-(反式_4-丙基環己基）_3_(3,4,5_三氟苯基） 丙酸粗生成物（12.9g)。 (1-3) 5’6，7-三氟-2(反式-4-丙基環己基）-1-茚滿酮之合成 在2-(反式丙基環己基）_3_(3,4,5_三氟苯基）丙酸粗生 成物（12.3g)中加入二氯甲烷（25ml)與氯化硫醯胺基（2〇1111)， 加入回流4小時。使二氯甲烷在常壓下餾去，減壓餾出氯化 硫驢胺基，在殘渣中加入二氯甲烷（5〇ml)，調製反式-4- -30- 1334881 丙基環己基）-3-(3,4，5 -三氟苯基）丙酸氯化物之二氯甲烷溶 液。使該物在室溫下30分鐘內滴入氯化鋁（8 g)之二氯甲烷 (20ml)懸浮液。另外，攪拌2小時後，使反應液在冰冷下注 入1 0%鹽酸。使有機層以無水硫酸鈉乾燥後予以濃縮。使殘 渣以矽膠柱色層分析法（己烷：醋酸=20 : 1)精製，製得5,6,7-三氟- 2-(反式-4-丙基環己基）-；!-茚滿酮粗生成物（8.8g、純度 7 3 %)。自乙醇使該物再結晶，製得5，6，7 -三氟-2 -(反式-4 -丙 基環己基）-1-茚滿酮（5g、純度99%)。該化合物以質量分析 時分子量爲310。 (1-4) 4,5,6-三氟-2-(反式-4-丙基環己基）茚滿之合成 在5，6,7-三氟- 2-(反式-4-丙基環己基）-1-茚滿酮（5g)之 乙醇（5 0ml)溶液中加入氫化硼鈉（2g)，在室溫下攪拌1小時 。將反應液注入10%鹽酸中，以醋酸乙酯萃取，以飽和食鹽 水洗淨有機層，以無水硫酸鈉乾燥後予以濃縮。在殘渣中加 入甲苯（100ml)與P-甲苯磺酸（1§)，加入回流15分鐘。使反 應液回覆至室溫’以10%鹽酸與飽和食鹽水洗淨，以無水硫 酸鈉乾燥後予以濃縮。使殘渣以矽膠柱色層分析法（己烷）精 製’製得4,5,6-三氟-2-(反式-4-丙基環己基）茚滿（4.5g)。該 化合物以質量分析時分子量爲294。 (1-5) 4,5,6-三氟-2-(反式丙基環己基）茚滿之合成 在4,5,6-三氟- 2-(反式-4-丙基環己基）茚滿（4 ·5§)中加入 乙醇（70ml)、醋酸乙酯（30ml)與5%鉑-碳（450mg)，在氫氣氣 氛下攪拌1小時。使反應液以氟鎂石過濾，使濾液濃縮，且 使殘渣以政膠柱（己焼）精製，製得4,5,6-三氟- 2- (反式-4-丙 1334881 基環己基）印滿（4.5 g、純度9 9 · 8 % )。該化合物之熔點爲5 2 'H-NMR 3.0(s,1H) > 7.4-8.0(m,5H) M S m/z 2 9 6 (M +) (實施例2) 4,5,6-三氟-2-(反式-4-(反式-4 _丙基環己基）環 己基）茚滿之合成 於實施例1中以（反式-4-(反式-4-丙基環己基）環己基） 醋酸乙酯作爲出發原料取代（反式-4-丙基環己基）醋酸乙酯 ’藉由相同方法同樣地製得4,5,6-三氟-2-(反式-4-(反式-4-丙基環己基）環己基）茚滿。 (實施例3、4及比較例1、2) 廣泛溫度範圍液晶組成物之 調整 於實施例1中使用合成的4,5,6 -三氟- 2- (反式-4-丙基環 己基）茚滿（表中記載爲3-Cy-In6)，調整具有廣泛溫度範圍之 向列型液晶組成物（N 〇.1)及（No. 2)。所調整的液晶組成物之 組成如下述表1所示。另外，此等之液晶組成物係在液晶相 溫度範圍在l4〇°C下作成。 1334881 表1 實施例3及4 實施例3(No.l) 實施例4(N〇.2) 2-Dc-Phl-F 15% 2-Dc-Phl‘F 5% 3-Tal-Ph3^F 7% 3-Tal-Ph3-F 7% Odl-Cy-Cy-5 15% 0dl-Cy-Cy-5 15% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 9% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 9% 組成 4-Cy-Cy-Ph-Phl -F 9% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F 9% 2-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 2-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 3-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 3-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 25% 3-Cy4n6 35% 爲了比較物性，調整如表2所示比較例1及2之向列型 液晶組成物R- 1及R-2作爲溫度範圍之廣泛液晶組成物。 表2 比較例1及2 比較例1(R2) 比較例4(R2) 2-Dc-Phl-F 25% 2-Dc-Phl-F - 3-Dc-Phl-F 15% 3-Dc-Phl-F - 3-Tal-Ph3-F 7% 3-Tal-Ph3-F 20¼ Odl'Cy-Cy-5 15% Odl-Cy-Cy-5 20% 0d3-Cy-Cy-3 - 0d3-Cy-Cy-3 20% 組成 3-Cy-Cy^Ph-Phl-F 9% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F - 4-Cy-Cy *Ph-Ph 1 -F 9% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F - 2-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 2-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 3-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% 3-Cy-2-Cy-Cy-Phl-F 10% Odl-Cy-Cy-Ph-1 - Odl-Cy-Cy*Ph-] 10% 0d3-Cy-Cy-Ph-l - 0d3-Cy-Cy-Ph-l. 10%
實施例3、4及比較例1、2之物性値如表3所示。 -33- 1334881 表3 實施例3、4及比較例1、2之物性 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 ΔΤ 145 145· 138 95 Τκ-. (X) 95 100 S8 95 T-mCC) •50 -45 -50 0 Δ f 6.6 7.0 5.5 4.9 Δη 0.086 · 0.089 0.080 0.078 如表3所示可知，實施例3及4之向列型液晶組成物， 液晶相之下限溫度（T — N)低、液晶相上限溫度（Tn-!)高 '具有 廣泛溫度範圍。 使用該向列型液晶組成物可製作顯示品質優異的TFT 液晶顯示元件。 比較例1之向列型液晶組成物具有與本發明較接近的 構成，且液晶溫度範圍相當接近，惟液晶相上限溫度於實施 例3及4不佳。另外，比較例1之向列型液晶組成物之介電 異方向性比本發明之實施例3及實施例4小，使用比較例1 之向列型液晶組成物製作的TFT液晶顯示元件之閩電壓特 性，比本發明之實施例3及實施例4使用者不佳β 液晶相上限溫度接近實施例之液晶組成物的比較例2， 液晶相上限溫度與實施例1同等’惟由於液晶相下限溫度大 幅上升，可知溫度範圍大爲惡化。 (實施例5 ' 6及比較例3、4) 低黏性液晶組成物之調整 調整表4之向列型液晶組成物（Ν 〇 . 3 )及（Ν 〇 · 4)作爲低黏 性液晶組成物。 -34- 1334881 此等之液晶組成物係以△ ε爲5〜6 '黏性爲1 6 mPa· s爲 目標予以作成。 表4 實施例5及6之組成 實施例5(No.3) 實施例6(No.4) 5-Cy-Cy-OCFFF 9% 5-Cy-Cy-OCFFF 9% 0d3-Ph-t-Ph-0d3 3% 0d3-Ph-t-Ph-0d3 8% Odl-Cy-Cy-5 20% OdlrCy-Cy-5 9% Od3-Cy-Cy-3 10% 0d3-Cy-Cy-3 - Odl-Cy-Cy-Ph-l 7% Odl-Cy-Cy-Ph-1 15% 組成 Odl-Cy-Cy-Phl-f - Odl-Cy-Cy-Phl-f 24% 3-Cy-Ph-Na4-F 16% 3-Cy-Ph-Na4-F - 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 4% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 4% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F 4% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F 4% 2-Cy-In6 12% 2-Cy-In6 12% 3-Cy-In6 15% 3-Cy-In6 15%
爲了比較物性，調整表5所示比較例3及4之向列型液 晶組成物R-3及R-4作爲低黏性液晶組成物。 表5 比較例3及4 比較例3(R3) 比較例4(R4) 2-Dc-Phl-F 13% 3-Npl-Ph3-F 11% 3-Tal-Ph3-F 6% 5-Cy-E-Phl-F 6% 2-Cy-Npl-Ph3-F 9% 0dl-Cy-Cy-5 20% 3-Cy-Npl-Ph3-F 9% 0d3-Cy-Cy-3 20% Odl-Cy-Cy-5 20% 3-Cy-Ph-02 3% 組成 0d3-Cy-Cy-3 20% 103-Oc-Cy-Phl-F 10% 3-Cy-Ph-02 5% 3-Cy-2-Cy-E-Phl-F 9% 2-Cy-Cy-Ph-Phl-F 6% 4-Cy-2^Cy-E-Phl-F 9% 3-Cy‘Cy-Ph-Phl-F . 6% 3-Cy-Cy-E-Phl-F 10% 4-Cy-Cy-Ph-Ph 1 -F 6%. Odl-Cy-Cy-Ph-l 2%
實施例5、6及比較例3、4之物性値如表6所示。 -35- 1334881 表6 實施例5、6及比較例3、4之物性 實施例5 實施例6 比較例3 比較例4 ΔΤ 129 128 110 86 Tm (^) 81 79 85 72 T-N CC) 48 •49 -25 -14 Δ £ 5.4 5.0 5.5 5.6 厶η 0.098 0.098 0.097 0.075 η (mPa * 5) 15.6 15-8 | 22.0 16.4 如表6所示，實施例5及6之向列型液晶組成物，低黏 鲁 性之液晶組成物具有充分大的介電異方向性，以及液晶相之 下限溫度（T —N)低、液晶相上限溫度（Tn 〇高、廣泛的液晶相 溫度範圍。 使用向列型液晶組成物’可製作具有高速應答之顯示品 質優異的TFT液晶顯示元件。 比較例3之液晶組成物具有較接近實施例5及6，黏性 爲低黏性系液晶組成物無法降低至必要的數値，液晶相溫度 範圍不佳》 · 如比較例4所示，黏性與實施例5及6之液晶組成物接 近時，可知液晶溫度範圍大幅減小。 (實施例7及比較例5) 液晶組成物之調整 - 調整如下述所示之向列型液晶組成物（Νο·5)且測定該 物性値，結果如表7所示。而且，調整比較例5之向列型液 晶組成物，其物性値倂列於表7所示。 此等之液晶組成物在△ η約爲0.1 2下作成。 "36· 1334881 表7 實施例7及比較例5 實施例7(No.5) 比較例5(RS) 2-Dc*Phl-F 2% 2-Dc-Phl-F 7% 3-Npl-Ph^F - 3-Npl-Ph-F 2% 3-Npl-Ph-lF 3-Npl-Ph-lF 15% Od3-Ph-t-Ph-Od3 13% 0d3-Ph-t-Ph-0d3 4% Odl-Cy-Cy-5 24% Odl-Cy-Cy-5 24% /γιιΡλι 0d3-Cy-Cy-3 9% 0d3-Cy-Cy-3 18% 3-Cy-Phl-Na4-F 16% 3-Cy-Phl-Na4-F 16% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 6% 3-Cy-Cy-Ph-Phl-F 7% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F 6% 4-Cy-Cy-Ph-Phl-F 7% 3-Cy-In6 24% 3-Cy-Io6 ΔΤ 132 112 Tn-K^C) 82 86 乙 nCC) -50 -26 Δε 5.5 5.5 An 0-119 0.119 η (mPa-s) 15.6 18.2
實施例7之液晶組成物雖爲△ n較大的液晶組成物，惟 在充分廣泛的液晶相溫度範圍時具有低黏性。 於上述中記載說明有關本發明之較佳實施形態，惟此等 爲本發明之典型例，不受此等所限制。在本發明之主旨或範 圍內可進行追加、省略、取代、及其他變更。因此，本發明 不受上述說明所限制，藉由申請專利範圍限制。 產業上利用價値 藉由本發明之向列液晶組成物，可提供一種使用4,6-二氟茚滿系化合物、應答速度、閾値電壓等液晶各特性佳、 液晶相之下限溫度低、液晶相之上限溫度高、液晶相之溫度 範圍廣的向列型液晶組成物。 -37-

Claims (1)

1334881 第92 1 3 3M9號「含茚滿化合物的向列型液晶組成物」專利案
(2010年3月22日修正)
1.一種向列型液晶組成物，其特徵爲含有一種以上具4,6-一氟節滿-2,5 -二基之化合物， 該具4,6-二氟茚滿-2,5-二基之化合物係爲通式（la)所示之 化合物，
(其中，R1係表示碳原子數1〜15之烷基、碳原子數2〜 15之烯基或氫原子，該烷基或烯基可未經取代或具有一 個以上作爲取代基之氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基， 該烷基或烯基中存在的1個以上之亞甲基可以-C0-取代 ，氧原子沒有互相直接鍵結者可以- S-、-0-、-0C00-、 -0C0·或-coo-取代， A1係各獨立地表示選自於由 (a 1)反式-1,4-伸環己基（該基中存在的1個亞甲基或沒有 相鄰的2個以上亞甲基可以-0-或-S-取代）， (bl)l,4-伸苯基（該基中存在的1個_CH =或沒有相鄰的2 個以上-CH =可以氮原子取代），及 (cl)l，4 -伸環己嫌基、1,4 -伸雙環（2,2,2)辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1，2,3,4-四氫萘 -2,6-二基 所構成的群組之基，且上述之基（al)、基（bl)及基（cl)可 1334881 各以氰基、氟原子或氯原子取代， 1及m係各自獨立，且表示0、1或2，1及m之和爲2以 下， Z1係各自獨立且表示選自於由- COO-、-0C0-'-CH20-、 -OCH2-、-CH2CH2_、-CH = CH-、-C^C-、-(CH2)4-、 -CH = CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH = CH-、單鍵所構成之群組 之基， R2係表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、 氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2，2,2-三氟乙基或 與R1意義相同 當存在多數A1及Z1時，此等可以相同或不同）， 折射率異方向性爲在0.08〜0.15的範圍， 液晶相上限溫度爲7(TC以上， 液晶相下限溫度爲-20°C以下， 液晶相上限溫度與液晶相下限溫度之差爲90 °C以上。 2. 如申請專利範圍第1項之向列型液晶組成物，其中具有該 4,6 -二氟茚滿-2,5 -二基之化合物之含有率爲5〜50質量％ 範圍。 3. 如申請專利範圍第1項之向列型液晶組成物，其中含有至 少一種以通式（II)表示之化合物， R3-B1-L1-B2~(L2-B3)〇-R4 (II) (其中，R3及R4係各獨立地表示碳原子數1〜15之烷基、 碳原子數2〜15之烯基或氫原子，該烷基或烯基可未經取 -2- 1334881 代或具有一個以上作爲取代基之氣原子、氯原子、甲基或 三氟甲基，該烷基或烯基中存在的丨個以上亞甲基可以 -co-取代，氧原子沒有互相直接鍵結者可以_s_、_〇_、 -OCOO-、-0C0-或-coo-取代， B1、B2及B3係各獨立地表示選自於由 (a 1)反式-1,4-伸環己基（該基中存在的1個亞甲基或沒有 相鄰的2個以上亞甲基可以-〇-或-S·取代）， (bl)l,4-伸苯基（該基中存在的1個_CH =或沒有相鄰的 個以上-CH =可以氮原子取代），及 (cl)l，4-伸環己烯基、1，4-伸雙環（2,2,2)辛基、哌啶-I，4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基及1，2,3,4-四氫萘 -2,6·二基 所構成的群組之基’且上述之基（al)、基（bl)及基（cl)可 各以氰基·、氟原子或氯原子取代， 〇係各獨立地表示〇、1或2， L1、L2及L3係各獨立地表示單鍵、-CH2CH2- ' -(CH2)4-_ 、_0CH2-、-CH20-或-C = C-，存在多數L2及B3時此等可 以相同或不同）。 4.如申請專利範圍第1項之向列型液晶組成物，其中含有至 少一種選自於由通式（nIa)、通式（Illb)及通式（IIIc)所示化 合物所構成的群組之化合物’ ~ 3 - 1334881 ^-C^CKl^p-K2
X2 (Ilia) R5-C1-(K1-C2)p-
(K3-C3)q-X2 (lllb) R5-d-(K1-C2)p
)-(K3-C3)q-X2 (lllc) X5 (其中，R5係表示碳原子數1〜15之烷基、碳原子數2〜 15之烯基或氫原子，該烷基或烯基可未經取代或具有一 個以上作爲取代基之氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基， 該烷基或烯基中存在的1個以上亞甲基可以- CO·取代，氧 原子沒有互相直接鍵結者可以- S-、·0-、-0C00-、-0C0-或-coo-取代， C1、及C2及C3係各獨立，且表示選自於由 (dl)反式-1，4-伸環己基（該基中存在的1個亞甲基或沒有® 相鄰的2個以上亞甲基可以-0-或-S-取代）， (el)l,4-伸苯基（該基中存在的1個-CH =或沒有相鄰的2 個以上-CH =可以氮原子取代），及 (£1)1，4-伸環己烯基、1，4-伸雙環（2,2,2)辛基、哌啶_1，4-二基、萘·2,6·二基、十氫萘·2,6-二基及12,3,4-四氫萘 -2,6-二基 所構成的群組之基，且上述之基（dl)、基（el)及基（Π)可 各以氰基、氟原子或氯原子取代， -4 一 1334881 κ1、K2及K3係各獨立地表示單鍵、-ch2CH2_、_(CH2)4_ ' -OCH2- ' -CH2O- ' -COO- ' -OC〇-^-c = C- > χΐ 、 X3 、 X 、Χ及X係各獨立，且表示氫原子或氟原子 P及q係各獨立’且表示〇、1或2，p及q之和爲2以下 X2係表不氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氣甲基、 氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2，2,2-三氟乙基或φ 碳原子數1〜15之烷基、碳原子數2〜15之烯基或氫原子 ’該烷基或烯基可未經取代或可以具有1個以上作爲取代 基之氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基，該烷基或烯基中 存在的1個以上亞甲基可以- CO -取代，氧原子沒有相互直 接鍵結者可以-S-、-0-、-OCOO-、-OCO-或-COO-取代） 0 5. 如申請專利範圍第4項之向列型液晶組成物，其中由通式 (1113)、通式（1111>)及通式（111<：)所成的化合物之含有率總和| 爲在10〜50質量％之範圍。 6. 如申請專利範圍第3項之向列型液晶組成物，其中含有通 式（Ila)所示之化合物，
(其中，R3及R4係表示碳原子數1〜8之烷基或烷氧基、 碳原子數2〜8之烯基、碳原子數3〜8之烯氧基，B3係 表示1，4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，r係表示0或1) 1334881 7‘如申請專利範圍第6項之向列型液晶組成物，其中通式 (IIa)所示化合物之含有率爲在10〜80質量％之範圍。 8.—種化合物’其特徵爲通式（Ib)所示之化合物，
(其中’R係表示碳原子數1〜12之烷基或碳原子數2〜u鲁 之嫌基’ η係表示1或2)。 9 ·如申請專利範圍第4項之向列型液晶組成物，其中具有 4,6-二氟茚滿-2,5_二基之化合物爲通式（Ib)所示之化合物
(其中’R係表示碳原子數1〜12之烷基或碳原子數2〜120 之烯基，η係表示丨或2)。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之向列型液晶組成物，其中通式（lb) 所示化合物之含有率爲在5〜50質量％之範圍，
(其中’R係表示碳原子數1〜12之烷基或碳原子數2〜12 之稀基’ η係表示1或2) -6 ~ 1334881 且含有至少一種通式（Ha)所示化合物’其含有率總和爲在 10〜60質量°/〇之範圍，
(其中，R3及R4係表示碳原子數1〜8之烷基或烷氧基、 碳原子數2〜8之烯基、碳原子數3〜8之烯氧基，B3係 表示1，4-伸苯基或反式-l，4-伸環己基，r係表示0或1) 且含有至少一種選自於由通式（Ilia)、通式（Illb)及通式® (IIIc)所構成的群組之化合物、其含有率總和爲在10〜50 質量％之範圍。 1 1 .一種液晶顯示元件，其使用如申請專利範圍第1項之向列 型液晶組成物。 1 2 · —種主動矩陣液晶顯示元件，其使用如申請專利範圍第1 項之向列型液晶組成物。
TW092133269A 2002-11-29 2003-11-27 Liquid crystal composition comprising indan compound TWI334881B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347615 2002-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200417598A TW200417598A (en) 2004-09-16
TWI334881B true TWI334881B (en) 2010-12-21

Family

ID=32462889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092133269A TWI334881B (en) 2002-11-29 2003-11-27 Liquid crystal composition comprising indan compound

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7232592B2 (zh)
EP (1) EP1568754B1 (zh)
KR (1) KR20050086833A (zh)
CN (1) CN1717467A (zh)
DE (1) DE60322943D1 (zh)
TW (1) TWI334881B (zh)
WO (1) WO2004050797A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA201270778A1 (ru) 2010-05-06 2013-04-30 Бристол-Майерс Сквибб Компани Бициклические гетероарильные аналоги в качестве модуляторов рецептора gpr119
TWI417368B (zh) * 2010-10-04 2013-12-01 Daxin Materials Corp 液晶化合物與液晶混合物
CN102634346A (zh) * 2012-03-21 2012-08-15 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及其应用以及包含该液晶组合物的液晶显示器
CN102703093B (zh) * 2012-06-13 2014-03-12 江苏和成新材料有限公司 液晶组合物和含有该液晶组合物的液晶显示器件
CN102690167B (zh) * 2012-06-14 2014-10-22 江苏和成显示科技股份有限公司 含饱和茚环类的液晶化合物及其组合物
CN102795974B (zh) * 2012-07-31 2015-03-04 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶介质及液晶组合物
CN102888228B (zh) * 2012-10-13 2014-10-22 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器
CN102899054B (zh) * 2012-10-13 2014-09-10 江苏和成显示科技股份有限公司 一种改善液晶低温近晶相的液晶组合物
TWI518174B (zh) * 2013-05-13 2016-01-21 達興材料股份有限公司 液晶介質以及液晶顯示裝置
CN105085151B (zh) * 2014-05-12 2017-02-15 江苏和成新材料有限公司 含烯键类的茚环化合物及其制备方法和应用
CN108690640B (zh) * 2018-07-17 2022-02-25 烟台显华化工科技有限公司 一种含茚环的化合物及液晶介质
CN116023950A (zh) * 2022-12-26 2023-04-28 北京燕化集联光电技术有限公司 一种液晶化合物及其应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4303634B4 (de) 1993-02-09 2006-06-14 Merck Patent Gmbh Indan-Derivate
JP3430548B2 (ja) 1993-03-10 2003-07-28 旭硝子株式会社 含フッ素インダン環誘導体化合物およびそれを含有する液晶組成物
DE4326151A1 (de) 1993-08-04 1995-02-09 Hoechst Ag Aromatische Verbindungen und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
DE69815139T2 (de) 1997-10-10 2004-04-01 Aventis Research & Technologies Gmbh & Co Kg 5-arylindan-derivate und ferroelektrische flüssigkristallmischung, die diese enthält
DE19840447B4 (de) 1998-09-04 2010-09-30 Merck Patent Gmbh Fluorierte Derivate des Indans und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Mischungen
JP2001011450A (ja) 1999-06-28 2001-01-16 Dainippon Ink & Chem Inc 電気光学素子
JP4655319B2 (ja) 1999-12-14 2011-03-23 Ｄｉｃ株式会社 液晶媒体及び該液晶媒体を含有する液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP1568754A1 (en) 2005-08-31
KR20050086833A (ko) 2005-08-30
US20060102878A1 (en) 2006-05-18
TW200417598A (en) 2004-09-16
EP1568754B1 (en) 2008-08-13
CN1717467A (zh) 2006-01-04
US7232592B2 (en) 2007-06-19
EP1568754A4 (en) 2006-02-08
DE60322943D1 (de) 2008-09-25
WO2004050797A1 (ja) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1873134B1 (en) Chlorofluorobenzene liquid crystalline compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display element
JP5011598B1 (ja) ブチレン類液晶化合物
TWI334881B (en) Liquid crystal composition comprising indan compound
US4701547A (en) High temperature liquid-crystalline ester compounds
JP4006030B2 (ja) ベンゼン誘導体
JP3780547B2 (ja) ビシクロヘキサン誘導体
JPH05286873A (ja) ジエン誘導体
JPH03127748A (ja) ジシクロヘキシルエチレン誘導体
WO1997013738A1 (fr) Derives fluoroalcenyle et compositions de cristaux liquides
US5858275A (en) Chlorobenzene derivative and liquid crystal composition containing the same
EP0893423A1 (en) Liquid crystal compounds having fluorinated linkages, liquid crystal compositions, and liquid crystal display devices
JP4385202B2 (ja) フェニルデカヒドロナフタレン誘導体
JP3741284B2 (ja) インダン化合物を含有するネマチック液晶組成物
JPH1143450A (ja) 新規アルケニルビフェニル誘導体
JP4311046B2 (ja) インダン化合物およびそれを含有するネマチック液晶組成物
JP5011618B2 (ja) 連結基として１，２−プロパンジイル基を有する新規液晶性化合物とそれを含有する液晶組成物
JP3841178B2 (ja) アルケニルベンゼン誘導体及びその製造方法
JP4239242B2 (ja) フェニルナフタレン誘導体
JPH04502627A (ja) フェニルシクロヘキサン化合物および液晶相
JP3716436B2 (ja) ５−置換アルキルベンゼン誘導体
JP3994460B2 (ja) 新規化合物及びこれを用いた液晶組成物
JP4311105B2 (ja) インダン化合物およびそれを含有するネマチック液晶組成物
JP3613806B2 (ja) フェニルビシクロヘキサン誘導体
JP5011614B2 (ja) １，２−プロパンジイル基を有する新規液晶性化合物とそれを含有する液晶組成物
JP3797433B2 (ja) ベンジル（５−置換フェニル）エーテル誘導体

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees