TWI403492B - 具有烯基的單氟化聯三苯化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

具有烯基的單氟化聯三苯化合物、液晶組成物及液晶顯示元件
本發明是關於一種可使用為液晶顯示元件用材料的新型液晶化合物、以及含有該化合物之液晶組成物。詳細而言，本發明是關於一種具有低黏性、及與其他液晶化合物之良好相容性，並且具有適當大小之折射率異向性(anisotropy refractive index)值以及介電常數異向性(dielectric constant anisotropy)值，用於液晶顯示元件時，可獲得相對施加電壓而劇烈變化之電光學特性(electro-optic property)之新型液晶化合物；含有該化合物之液晶組成物；以及含有該液晶組成物之液晶顯示元件。
一直以來，本領域技術人員開發有扭轉向列(twisted nematic，以下稱之為TN)、超扭轉向列(super twisted nematic，以下稱之為STN)、相變(phase change，以下稱之為PC)、電控雙折射(electrically controlled birefringence，以下稱之為ECB)、光學補償彎曲(optically compensated bend，以下稱之為OCB)、橫向電場切換(in-plane switching，以下稱之為IPS)、垂直配向(vertical alignment，以下稱之為VA)等模式驅動的主動矩陣(active matrix，以下稱之為AM)型或者被動矩陣(passive matrix，以下稱之為PM)型液晶顯示元件，並合成有各種具有烯基的聯三苯衍生物，以作為於上述液晶顯示元件中使用的液晶化合物。例如，於日本專利特開平11-61132號公報中揭示有以下述式(s-1)所表示之化合物以及含有該化 合物之組成物。又，於歐州專利申請公開第1126006號說明書中揭示有以下述式(s-2)及(s-3)所表示之化合物，於日本專利特開平11-43450號公報中揭示有以下述式(s-4)及(s-5)所表示之化合物，於日本專利特開2001-11456號公報中揭示有以下述式(s-6)及(s-7)所表示之化合物。
但是，以式(s-1)及(s-6)~(s-7)所表示之化合物的黏性高。又，以式(s-2)~(s-3)所表示之化合物有化學穩定性低的傾向。另外，以式(s-4)~(s-5)所表示之化合物有層列性強且於低溫下析出結晶的情形。
本發明之第一目的為提供一種液晶化合物，其具有對 熱及紫外線的穩定性、適當大小之折射率異向性值、適當大小之介電常數異向性值、較廣溫度範圍的向列相(nematic phase)、以及與其他液晶化合物的優異相容性，並且具有較小黏度。本發明之第二目的為提供一種液晶組成物，其含有上述液晶化合物，具有向列相之高上限溫度、向列相之低下限溫度、適當之折射率異向性、高比電阻(specific resistance)以及低臨界電壓(threshold voltage)，並且具有較小黏度。本發明之第三目的為提供一種液晶顯示元件，其含有上述液晶組成物，具有較廣的使用溫度範圍、較小電力消耗、較大對比度(contrast)、低驅動電壓、相對施加電壓而劇烈變化之電光學特性以及長壽命，並且具有短響應時間(responce time)。
本發明者們研究上述課題，結果發現：聯三苯之一端的1,4-伸苯基環上具有氟及烯基的特定化合物，具有較廣溫度範圍的向列相、較大折射率異向性值、高化學穩定性、及與其他液晶化合物的優異相容性，並且具有非常低的黏度。進而，本發明者們發現：由含有上述化合物之液晶組成物製成之液晶顯示元件具有較廣的運作溫度範圍，並且具有較短之響應時間。
本發明之要點如下述第1項至第14項所述。
1.一種以通式(1)所表示之化合物。
[通式(1)中，R1為氫或碳數1~5之烷基；X1及X2其中一個為氫，另一個為氟；R2為氫或甲基]。
2.如第1項所述之化合物，其中於通式(1)中，R2為氫。
3.如第1項至第2項所述之化合物，其中於通式(1)中，X1為氟，X2為氫。
4.一種液晶組成物，其特徵在於：該液晶組成物含有至少一種如第1項至第3項中任一項所述之化合物。
5.如第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(2)、(3)及(4)所示之化合物族群中之至少一種化合物。
[於通式(2)~(4)中，R3獨立為碳數1~10之烷基、或碳數2~10之烯基，該烷基或烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意之-CH2-均可經-O-取代；X3獨立為氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、 -CH2F、-OCF2CHF2或者-OCF2CHFCF3；環A及環B獨立為1,4-亞環己基(1,4-cyclohexylene)、1,3-二噁烷-2,5-二基(1,3-dioxane-2,5-diyl)、或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基(1,4-phenylene)，環C為1,4-亞環己基、或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基；Z1及Z2獨立為-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-或者單鍵；L1及L2獨立為氫或者氟。]
6.如第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(5)及(6)所示之化合物族群中之至少一種化合物。
[通式(5)及(6)中，R4及R5獨立為碳數1~10之烷基、或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意之-CH2-均可經-O-取代；X4為-CN或者-C≡C-C≡N；環D為1,4-亞環己基、1,4-伸苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基或者嘧啶-2,5-二基，環E為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基，環F為1,4-亞環己基或者1,4-伸苯基； Z3為-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或者單鍵；L3、L4及L5獨立為氫或氟；a、b及c獨立為0或1。]
7.如第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自分別以通式(7)、(8)、(9)、(10)及(11)所示之化合物族群中之至少一種化合物。
[通式(7)~(11)中，R6獨立為碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意的-CH2-可經-O-取代；R7獨立為氟、碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意之-CH2-均可經-O-取代；環G及環J獨立為1,4-亞環己基、1,4-伸苯基或者十氫-2,6-萘(decahydro-2,6-naphthylene)；Z4及Z5獨立為-(CH2)2-、-COO-或者單鍵；L6、L7、L8及L9獨立為氫或者氟，L6、L7、L8及L9中至少2個為氟。]
8.如第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(12)、(13)及(14)所示之化合物族群中之至少一種化合物。
[通式(12)~(14)中，R8及R9獨立為碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，上述烷基或者烯基的任意 氫均可經氟取代，上述烷基中任意之-CH2-均可經-O-取代；環L獨立為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或者2,5-二氟伸苯基；環K及環M獨立為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基、1,4-伸苯基或者2,5-二氟伸苯基；Z6及Z7獨立為-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-或者單鍵。]
9.如第5項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自分別以如第6項所述之通式(5)及(6)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
10.如第5項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
11.如第6項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
12.如第7項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
13.如第4項至第12項中任一項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括至少1個光學活性化合物。
14.一種液晶顯示元件，其含有如第4項至第13項中任一項所述之液晶組成物。
本發明之化合物，具有作為液晶化合物所必需的對熱 及紫外線之穩定性、適當大小之折射率異向性值、適當大小之介電常數異向性值、較廣溫度範圍之向列相、以及與其他液晶化合物的優異相容性，進而亦具有較小黏度。本發明之液晶組成物具有向列相之高上限溫度、向列相之低下限溫度、適當大小之折射率異向性值、高比電阻以及低臨界電壓，進而亦具有較小黏度。本發明之液晶顯示元件具有較廣的使用溫度範圍、較小耗電、較大對比度、較低驅動電壓、相對施加電壓而劇烈變化之電光學特性以及較長壽命，進而具有較短之響應時間。本發明之液晶顯示元件，可適用為以TN、STN等運作模式驅動之液晶顯示元件、例如薄膜電晶體(thin film transistor，以下稱之為TFT)液晶顯示元件。
本說明書中之術語的使用方法如下所述。液晶化合物是具有向列相、層列相(smectic phase)等液晶相的化合物以及不具有液晶相但可用作液晶組成物之成分的化合物的總稱。液晶顯示元件是液晶顯示面板以及液晶顯示模組的總稱。向列相之上限溫度為向列相-等向性相(isotropic phase)的相轉移溫度(phase transition temperature)，並且僅簡稱為上限溫度。向列相之下限溫度僅簡稱為下限溫度。將以通式(1)所表示之化合物簡稱為化合物(1)。上述簡稱亦適用於以通式(2)等所表示之化合物。以百分率表示之化合物的量是基於液晶組成物之總重量的重量百分率(wt%)。以下進一步說明本發明。
[液晶化合物(1)]
首先，具體說明以下述通式(1)所表示的本發明之液晶化合物。
上述通式(1)中，R1為氫或者碳數1~5之烷基；X1及X2其中之一為氫，另一個為氟；R2為氫或甲基。
上述化合物(1)為聯三苯化合物，該聯三苯之一端的1,4-伸苯基環上同時具有氟與烯基。該化合物(1)於通常使用液晶顯示元件的條件下，在物理以及化學上極為穩定，進而，與其他液晶化合物之相容性佳。含有上述化合物(1)之液晶組成物在通常使用液晶顯示元件的條件下為穩定。即使於低溫下保存該液晶組成物，化合物(1)亦不會作為結晶或者層列相而析出。上述化合物具有較小黏度、適當大小之折射率異向性值以及適當大小之介電常數異向性值。
藉由適當選擇化合物(1)的端基、及氟的取代位置，可任意調整折射率異向性、介電常數異向性、向列相溫度等物性。以下就化合物(1)中之較佳端基及氟的取代位置賦予化合物(1)之物性的效果加以說明。
化合物(1)之R1為直鏈時，液晶相之溫度範圍廣，且黏度小。R1為支鏈時，與其他液晶化合物之相容性佳。R1為光學活性基的化合物，可用作手性摻雜劑(chiral dopant)。藉由將該化合物添加於液晶組成物中，可防止於液晶顯示元件中產生之反向扭轉域(Reverse twisted domain)。R1不是光學活性基的化合物，可用作液晶組成物之成分。
為了實現更小之黏度、高向列相的上限溫度，較好的是R1為直鏈基。又，為了在液晶組成物中誘發螺旋結構(helical structure)，較好的是R1為光學活性。
為了使層列相難以出現，較好的是R1為-H、-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9。
R1為-H之情形時，可獲得更廣溫度範圍的向列相。
R1為-CH3之情形時，可獲得良好電氣特性。
R1為-C2H5、-C3H7之情形時，可獲得良好之相容性。
化合物(1)之R2為氫或甲基(-CH3)。R2為氫時黏度小，且與其他液晶化合物之相容性佳。R2為甲基時液晶相之溫度範圍廣。
為了設為較小黏度，較好的是R2為氫。又，為了設為較小黏度，較好的是於R2為-CH3之情形時，以與R2鄰接之C=C雙鍵的平面為標準，相對於其他原子團，組態(steric configuration)為反式(trans)(E)。
為了獲得較小黏度及與其他液晶化合物之高相容性，更好的是R2為氫。
上述化合物(1)中，X1及X2其中之一為氫，另一個為氟。X1為氟、X2為氫時，黏度小，且與其他液晶化合物之相容性佳。另一方面，X1為氫、X2為氟時，向列相之上 限溫度高。
如上所述，藉由適當選擇端基、氟之取代位置，可獲得具有目標物性之化合物。因此，化合物(1)可用作以PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA等模式驅動之液晶顯示元件中所使用的液晶組成物之成分。
化合物(1)之較佳例為以下述通式(1-1)所表示之化合物。這些化合物中的R1及R2的符號之含義，與上述化合物(1)之情形相同。
化合物(1)為化合物(1-1)之情形時，表現出與其他液晶化合物之高相容性。
更佳例為以下述通式(1-2)所表示之化合物。這些化合物中的R1的符號之含義，與上述化合物(1)之情形相同。
化合物(1)為化合物(1-2)之情形時，黏度小，且表現出與其他液晶化合物之高相容性。
本發明之化合物(1)可藉由將有機合成化學中的方法加以適當組合而合成。將目標端基以及環結構導入起始原料(starting material)中的方法，記載於Organic Syntheses(John Wiley & Sons,Inc)、Organic Reactions(John Wiley & Sons,Inc)、Comprehensive Organic Synthesis(Pergamon Press)、新實驗化學講座(丸善)等成書中。
以下說明作為聯三苯化合物之上述化合物(1)的合成方法之一例。於下述說明中，MSG1或者MSG2是具有至少一個環的1價有機基團。又，多個MSG1(或者MSG2)可相同，亦可不同。下述化合物(1A)相當於本發明之化合物(1)。
單鍵的生成
使芳基硼酸(15)與以眾所周知之方法合成之化合物(16)，於如碳酸鹽水溶液與四(三苯基膦)鈀之觸媒的存在下進行反應，以合成化合物(1A)。該化合物(1A)亦可藉由如下方式而合成：使正丁基鋰、繼而使氯化鋅與以眾所周知之方法合成之化合物(17)反應，接著在如四(三苯基膦)鈀之觸媒的存在下使化合物(16)反應。
繼而，於下述流程中揭示將烯基導入至以通式(1-a)所表示之化合物中之方法的具體例。其中，於下述反應路徑中，R1、R2、X1、X2的含義與化合物(1)之情形相同。
根據上述方法來製造醛體(1-a)。繼而，使自縮醛 (acetal)之鏻鹽及第三丁醇鉀(Potassium t-butoxide)所製備的葉立德(ylide)作用於所製造之醛體(1-a)，以製造烯烴(1-b)。
以鈀碳為觸媒，對烯烴(1-b)進行氫化反應，然後使酸作用而除去縮醛保護基，以轉變為醛(1-c)。可使磷葉立德與該醛(1-c)反應，以製造本發明之化合物(1)。
[液晶組成物]
接著，進一步說明本發明之液晶組成物。該液晶組成物以1~99%之比例，含有選自化合物(1)的至少一種化合物。該液晶組成物可進而含有以上述通式(2)~(14)所表示之液晶化合物。於製備液晶組成物之情形時，可根據化合物(1)之黏度、或者化合物(1)之向列相轉移溫度(nematic phase)來選擇成分。
於上述液晶組成物中，自製備具有正值之介電常數異向性、且適用於實現高可靠性之AM型顯示元件的液晶性組成物的觀點考慮，較好的是含有選自化合物(1)群組的至少一種化合物、及選自化合物(2)、(3)及(4)群組的至少一種化合物的液晶組成物。
又，於上述液晶組成物中，自製備具有非常大之正介電常數異向性、且適用於以STN模式驅動之液晶顯示元件的液晶性組成物的觀點考慮，較好的是含有選自化合物(1)群組的至少一種化合物、及選自化合物(5)及(6)群組的至少一種化合物的液晶組成物。
進而，於上述液晶組成物中，自製備具有更大之正介 電常數異向性、且具有低向列相之下限溫度的液晶性組成物之觀點考慮，較好的是如下液晶組成物，其含有：選自化合物(1)群組的至少一種化合物，選自化合物(2)、(3)及(4)群組的至少一種化合物，以及選自化合物(5)及(6)群組的至少一種化合物。
又，為了調整這些液晶組成物之液晶相的溫度範圍、黏度、折射率異向性、介電常數異向性、臨界電壓等，這些液晶組成物亦可進而含有選自以上述通式(12)、(13)及(14)所表示之化合物群組的至少一種化合物。
又，為了進一步調整這些液晶組成物之物性，這些液晶組成物亦可進一步含有選自以上述通式(7)~(11)所表示的化合物群組的至少一種化合物。
為了適用於以TN模式驅動之AM型液晶顯示元件、以STN模式驅動之液晶顯示元件，這些液晶組成物還可進一步含有其他液晶化合物、添加物等化合物。
於上述液晶組成物中，因化合物(2)、(3)及(4)之正介電常數異向性大，故含有選自化合物(1)群組的至少一種化合物、以及選自化合物(2)、(3)及(4)群組的至少一種化合物的液晶組成物，適用於以TN模式驅動之AM型液晶顯示元件。於本發明之液晶組成物中，這些化合物(1)~(4)之含量通常為1%~99%，較好的是10%~97%，更好的是40%~95%。又，於該液晶組成物中進一步添加化合物(12)、(13)或者(14)之情形時，該化合物(12)、(13)及(14)的合計較佳量為小於等 於60%。更佳量為小於等於40%。
上述組成物中，因化合物(5)及(6)之正介電常數異向性非常大，故含有選自化合物(1)群組的至少一種化合物、以及選自化合物(5)及(6)群組的至少一種化合物的液晶組成物，適用於以STN模式驅動之液晶顯示元件。於本發明之液晶組成物中，這些化合物(1)、(5)及(6)之含量，通常為1%~99%，較好的是10%~97%，更好的是40%~95%。於該液晶組成物中進一步添加化合物(12)、(13)或者(14)之情形時，該化合物(12)、(13)及(14)之合計較佳量為小於等於60%。更佳量為小於等於40%。
於上述液晶組成物中，因化合物(7)、(8)、(9)、(10)及(11)之介電常數異向性為負，故含有選自化合物(1)群組的至少一種化合物、以及選自化合物(7)、(8)、(9)、(10)及(11)群組的至少一種化合物的液晶組成物，適用於以VA模式驅動之液晶顯示元件。於本發明之液晶組成物中，這些化合物(1)、(7)、(8)、(9)、(10)及(11)之含量，較好的是小於等於80%，更好的是40%~80%。於該液晶組成物中進一步添加化合物(12)、(13)或(14)之情形時，該化合物(12)、(13)及(14)之合計較佳量為小於等於60%。更佳量為小於等於40%。
化合物(12)、(13)及(14)之介電常數異向性較小。為了調整黏度或折射率異向性，主要使用化合物(12)。 為了提高上限溫度並擴大液晶相之溫度範圍，或者調整折射率異向性，而使用化合物(13)及(14)。若增加化合物(12)、(13)及(14)的量，則液晶組成物的臨界電壓升高，黏度減小。因此，只要滿足液晶組成物之臨界電壓的期望值，亦可大量使用。
上述化合物(2)~(14)具體可分別列舉：以下述通式(2-1)~(2-9)所表示之化合物、以下述通式(3-1)~(3-97)所表示之化合物、以下述通式(4-1)~(4-34)所表示之化合物、以下述通式(5-1)~(5-56)所表示之化合物、以下述通式(6-1)~(6-3)所表示之化合物、以下述通式(7-1)~(7-4)所表示之化合物、以下述通式(8-1)~(8-6)所表示之化合物、以下述通式(9-1)~(9-3)所表示之化合物、以下述通式(10-1)所表示之化合物、以下述通式(11-1)所表示之化合物、以下述通式(12-1)~(12-11)所表示之化合物、以下述通式(13-1)~(13-21)所表示之化合物、以及以下述通式(14-1)~(14-6)所表示之化合物。這些化合物中之R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、X3及X4的符號之含義，與化合物(2)~(14)中的這些符號的含義相同。
本發明之液晶組成物，例如可將成為成分之液晶化合物加以混合、加熱而製備。又，本發明之液晶組成物，亦可利用其他眾所周知之方法進行製備。進而，亦可於本發明之液晶組成物中添加添加物，以調整液晶組成物的物性。
例如，於以賓主型(GH，Guest host)模式驅動之液晶顯示元件中使用本發明之液晶組成物的情形時，於本發明之液晶組成物中添加二色性染料(dichroic dye)。該二色性染料可列舉：部花青染料(merocyanine dye)、苯乙烯染料(styryl dye)、偶氮染料(azo dye)、次甲基偶氮染料(azomethine dye)、氧基偶氮染料(azoxy dye)、喹酞酮染料(quinophthalone dye)、蒽醌染料(anthraquinone dye)、四嗪染料(tetrazine dye)等。
又，於對液晶誘發螺旋結構並賦予必需之扭轉角(torsion angle)的情形時，將手性摻雜劑添加於本發明之液晶組成物中。該手性摻雜劑可列舉以下述式(Op-1)~(Op-13)所表示之化合物。
如上所述，若將手性摻雜劑添加於液晶組成物中，則可調整液晶之扭轉的間距(pitch)。以TN模式驅動之液晶顯示元件(例如，TFT型元件)中所使用之液晶組成物的較佳間距為40~200 μm之範圍。以STN模式驅動之液晶顯示元件中所使用之液晶組成物的較佳間距為6~20 μm之範圍。以BTN模式驅動之液晶顯示元件中所使用之液晶組成物的較佳間距為1.5~4 μm之範圍。以PC模式驅動之液晶顯示元件中所使用之液晶組成物中添加有較多手性摻雜劑。
又，為了調整間距之溫度依存性(temperature dependency)等，可將上述手性摻雜劑添加於2種或2種以上液晶組成物中。
本發明之液晶組成物中，亦可以調整物性等為目的，添加其他眾所周知之添加物。
本發明之液晶組成物可用於以PC、TN、STN、BTN、ECB、OCB、IPS、VA等模式驅動的液晶顯示元件中。這些液晶顯示元件的驅動方式可為PM，或者亦可為AM。又，本發明之液晶組成物還可用於：將上述液晶組成物加以微膠囊(microcapsule)化而製作的固態薄膜液晶顯示器(nematic curvilinear aligned phase，以下稱之為NCAP)元件、使液晶組成物中形成立體網(three-dimensional network)狀高分子的聚合物分散型(polymer dispersed，以下稱之為PD)元件、例如聚合物網絡(polymer network，以下稱之為PN)元件。
[實施例]
以下，藉由實施例進一步詳細說明本發明。然而，本發明並不限定於這些實施例。所獲得之化合物以核磁共振(nuclear magnetic resonace，NMR)光譜、質譜(mass spectrum)等鑑定結構。這些的測定方法依照後述方法進行。
1H-NMR分析：將DRX-500(Bruker BioSpin(股)製造)用作核磁共振裝置(nuclear magnetic resonance apparatus)，以進行測定。於可溶解樣品之氘化溶劑(deuterated solvent)(例如CDCl3)中，溶解樣品以製備測定用溶液，於室溫下進行測定。此外，將四甲基矽烷(TMS)用作δ值為零點之基準物質。
氣相層析分析：使用GC-14B型氣相層析儀(島津製作所製)進行測定。載體氣體(carrier gas)為氦(helium)(2 ml/min)。將試料氣化室(vaporizing chamber)的溫度設定為280℃，將檢測器(FID)的溫度設定為300℃。測定用管柱使用Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱(capillary column)DB-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm，固定液相(stationary liquid phase)為二甲基聚矽氧烷，無極性)。將樣品溶解於丙酮，以製備0.1 wt%之測定用溶液。將1 μl的上述溶液注入試料氣化室中。藉由將管柱於180℃下保持2分鐘，然後以5℃/min之比例升溫至280℃而進行測定。測定結果以C-R5A型Chromatopac(島津製作所製造)、或者其同等品進行記錄， 獲得為層析圖(chromatogram)。於所獲得之層析圖中，揭示有與樣品中所含之化合物對應的峰值之滯留時間(retention time)以及峰值之面積。
[實施例1]
根據下述所示之合成流程製造4"-(3-丁烯基)-4-乙基-2"-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(1-1-2)。
製造2-[2-(3-氟-苯基)-乙烯基]-[1.3]二氧戊環(E-2)
將8.3 g(19.3 mmol)之二氧戊環-2-基甲基三苯基溴 化鏻以及30 ml之四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)的懸濁液冷卻至-30℃。於該懸濁液中添加2.2 g(19.3 mmol)之第三丁醇鉀(potassium tert-butoxide，t-BuOK)。於-30℃下攪拌15分鐘，然後將2.0 g(16.1 mmol)之(E-1)的10 ml四氫呋喃溶液，一面保持於小於等於-30℃一面滴加。於-30℃下攪拌5小時後，將所獲得之溶液升溫至0℃，滴加30 ml水。以50 ml甲苯進行萃取後，將甲苯萃取液水洗。於無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自該萃取液中餾去溶劑，獲得11.2 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(silica gel column chromatography)(溶析液：甲苯)加以精製，以獲得2.7 g(E-2)。
製造2-[2-(3-氟-苯基)乙基]-[1.3]二氧戊環(E-3)
將上述操作中獲得的2.7 g(13.9 mmol)之(E-2)、0.3 g之5%-Pd/C以及30 ml甲苯的混合物，於氫氣環境下攪拌6小時使之反應。反應結束後，過濾除去觸媒，於減壓下自所獲得之反應液中餾去溶劑，獲得2.8 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：甲苯)加以精製，獲得2.6 g(E-3)。
製造2-[2-(3-氟-4-碘-苯基)乙基]-[1.3]二氧戊環(E-4)
於上述操作中獲得的2.6 g(13.3mmol)之(E-3)的30 ml之四氫呋喃溶液中，將14.6 ml(14.6 mmol)之第二丁基鋰(sec-butyl lithium，Sec-BuLi)，一面保持於小於等於-60℃一面進行滴加。於-60℃下攪拌1小時，然後將3.9 g(15.2 mmol)碘的25 ml之四氫呋喃溶液，一面保持 於小於等於-60℃，一面滴加於上述溶液中。於-60℃下攪拌30分鐘後，將所獲得之溶液升溫至0℃，接著滴加15 ml水。以30 ml甲苯進行萃取，然後以稀硫代硫酸鈉溶液以及水清洗甲苯萃取液。於無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自該萃取液中餾去溶劑，獲得3.3 g(E-4)。
製造2-[2-(4"-乙基-2-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯-4-基-)乙基]-[1.3]二氧戊環(E-5)
使上述操作中獲得的3.3 g(10.2 mmol)之(E-4)、2.8 g(12.3 mmol)之4'-乙基聯苯-4-基二羥基硼烷、3.2 g(15.4 mmol)之碳酸鉀、0.2 g之5%-Pd/C以及甲苯/乙醇/水(1/1/1=50 ml)的混合物回流6小時，獲得反應液。過濾除去觸媒後，於該反應液中添加50 ml甲苯，進行水洗。接著將經水洗之反應液在無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自反應液中餾去溶劑，獲得6.4 g殘渣。接著將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：甲苯/乙酸乙酯=15/1)加以精製，獲得3.1 g(E-5)之粗結晶。將該粗結晶溶解於乙醇/乙酸乙酯(8/2)混合液中，然後使其再結晶，獲得2.4 g(E-5)之精製結晶。
製造3-(4"-乙基-2-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯-4-基)-丙醛(E-6)
使上述操作中獲得的2.4 g(6.4 mmol)之(E-5)、15 ml甲酸以及50 ml甲苯的混合物回流3小時，獲得反應液。於該反應液中添加30 ml水，進行水洗。接著將經水洗之反應液進一步以稀碳酸氫鈉溶液、及水進行清洗。在 無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自所獲得之溶液中餾去溶劑，獲得1.9 g之(E-6)。
製造4"-(3-丁烯基)-4-乙基-2"-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(1-1-2)
將2.5 g(7.1 mmol)之甲基三苯基溴化鏻以及20 ml之四氫呋喃的懸濁液冷卻至-10℃。於該懸濁液中添加0.8 g(7.1 mmol)之第三丁醇鉀。於-10℃下攪拌1小時，然後將上述操作中獲得的1.9 g(5.7 mmol)之(E-6)的10 ml之四氫呋喃溶液，一面保持於小於等於-10℃一面進行滴加。接著將所獲得之溶液於-10℃下攪拌1小時後，滴加20 ml稀鹽酸。接著以50 ml甲苯進行萃取，然後將甲苯萃取液水洗。將該萃取液在無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自該萃取液中餾去溶劑，獲得5.2 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：庚烷/甲苯=4/1)加以精製，獲得1.7 g(E-7)之粗結晶。將該粗結晶溶解於乙醇/乙酸乙酯(9/1)混合液中，然後使其再結晶，獲得1.2 g(1-1-2)之精製結晶。相轉移溫度為C 90.9 N 144.3 Iso。
(1-1-2)的物性值如下述組成例之項中所記載，藉由將15 wt%之化合物以及85 wt%之母液晶加以混合而製備試料，自測定所獲得之值，利用外推法(extrapolation)算出。外推值=(試料之測定值-0.85×母液晶之測定值)/0.15。物性值為：NI=109.7℃，△ε=7.4，△n=0.257，η=19.7 mPa．s。
[實施例2]
根據下述所示之合成流程製造4"-(3-丁烯基)-4-乙基-3"-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(1-2-2)。
製造4"-乙基-3-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(E-8)
使5.6 g(21.4 mmol)之4-溴-4'-乙基聯苯、3.6 g(25.7 mmol)之3-氟苯基二羥基硼烷、4.4 g(32.2 mmol)之碳酸鉀、0.3 g之5%-Pd/C以及甲苯/乙醇/水(1/1/1=60 ml)的混合物回流6小時，獲得反應液。接著過濾除去觸媒，然後於該反應液中添加50 ml甲苯，進行水洗。將經水洗之反應液在無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自反應液中餾去溶劑，獲得8.6 g殘渣。接著將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：庚烷/甲苯=4/1)加以精製，獲得5.1 g(E-8)之粗結晶。接著將該粗結晶溶解於乙醇/乙酸乙酯(10/1)混合液，然後使其再結晶，獲得4.5 g之(E-8)之精製結晶。
製造4"-乙基-3-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯-4-甲醛(E-9)
於上述操作中獲得的4.5 g(16.3 mmol)之(E-8)的50 ml之四氫呋喃溶液中，將17.9 ml(17.9 mmol)之第二丁基鋰，一面保持於小於等於-60℃一面進行滴加。於-60℃下攪拌1小時，然後將1.37 g(18.7 mmol)之二甲基甲醯胺(dimethylformamide)的10 ml之四氫呋喃溶液，一面保持於小於等於-60℃一面進行滴加。於-60℃下攪拌30分鐘，然後將所獲得之溶液升溫至0℃，滴加15 ml稀鹽酸。以30 ml甲苯進行萃取後，將甲苯萃取液以稀碳酸氫鈉溶液以及水進行清洗。在無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自該萃取液中餾去溶劑，獲得4.6 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：甲苯/乙酸乙酯=20/1)加以精製，獲得3.6 g(E-9)。
製造2-[2-(4"-乙基-3-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯-4-基)-乙烯基]-[1.3]二氧戊環(E-10)
將6.1 g(14.2 mmol)二氧戊環-2-基甲基三苯基溴化鏻、以及30 ml之四氫呋喃的懸濁液冷卻至-30℃。於該懸濁液中添加1.6 g(14.2 mmol)之第三丁醇鉀。接著於-30℃下攪拌15分鐘，然後將上述操作中獲得的3.6 g(11.8 mmol)之(E-9)的20 ml之四氫呋喃溶液，一面保持於小於等於-30℃一面進行滴加。接著於-30℃下攪拌5小時，將所獲得之溶液升溫至0℃，滴加30 ml水。接著以50 ml甲苯進行萃取後，將甲苯萃取液水洗。將該萃取液在無水硫酸鎂上乾燥後，於減壓下自該萃取液中餾去溶劑，獲得10.6 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：甲苯)加以精製，獲得3.9 g(E-10)。
製造2-[2-(4"-乙基-3-氟-[1,1'；4',1")聯三苯-4-基-]乙基]-[1.3]二氧戊環(E-11)
將上述操作中獲得的3.9 g(10.4 mmol)之(E-10)、0.3 g之5%-Pd/C以及50 ml甲苯的混合物，在氫氣環境下攪拌6小時使其反應。反應結束後，過濾除去觸媒，於減壓下自所獲得之反應液中餾去溶劑，獲得3.7 g殘渣。將該殘渣以矽膠管柱層析法(溶析液：甲苯)加以精製，獲得3.5 g(E-11)。
製造3-(4"-乙基-3-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯-4-基)-丙醛(E-12)
依照上述(E-6)之製造法，獲得2.8 g之(E-12)。
製造4"-(3-丁烯基)-4-乙基-3"-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(1-2-2)
依照上述(1-1-2)之製造法，獲得1.6 g之(1-2-2)。相轉移溫度為C 90 SE 124.4 SB 155.3 SA 187.6 Iso。
物性值如下述組成例之項中所記載，藉由將15 wt%之化合物以及85 wt%之母液晶加以混合而製備試料，自測定所獲得之值，利用外推法算出。外推值=(試料之測定值-0.85×母液晶之測定值)/0.15。物性值為：NI=132.7℃，△ε=6.4，△n=0.267，η=20.0 mPa．s。
將化合物之物性值揭示於表1中。物性值與上述實施例1同樣地操作而進行測定。
表1中之R1、R2、X1及X2之符號的含義，與化合物(1)中的這些符號的含義相同。
以下列舉本發明之代表性組成的一例。物性值的測定方法依照後述之方法。
[組成例1]
將4種化合物加以混合，以製備具有向列相之液晶組成物A(母液晶)。該4種化合物為：4-(4-丙基環己基)苯甲腈(24%)、4-(4-戊基環己基)苯甲腈(36%)、4-(4-庚基環己基)苯甲腈(25%)、4-(4-庚基環己基)-4'-氰基聯苯(15%)。
液晶組成物A的物性值如下所述。上限溫度(NI)=71.7℃，黏度(η20)=27.0 mPa．s，折射率異向性(△n)=0.137，介電常數異向性(△ε)=11.0。
於該液晶組成物A中添加15 wt%之如實施例1所述之4"-(3-丁烯基)-4-乙基-2"-氟-[1,1'；4',1"]聯三苯(1-1-2)後測定物性值。其結果為：上限溫度(NI)=80.3℃，折射率異向性(△n)=0.155，介電常數異向性(△ε)=10.8。
[比較例1]
已知化合物(C-1)之性質揭示於Mol.Cryst.Liq.Cryst.,123,185(1985)、Mol.Cryst.Liq.Cryst.,366,125(2001)以及歐州專利申請公開第0132377號說明書中，其相轉移溫度為C 180 SE 200 SB 214 SA 218 Iso。如自(C-1)之結構所預測之，熔點極高為180℃。於液晶顯示元件中所使用之液晶組成物中含有這樣的左右兩端基為烷基之聯三苯化合物的情形時，預想該液晶組成物之物性值 為：黏度大幅增大，於低溫下該化合物會析出為結晶或層列相，因而其相容性差。因此，(C-1)與本申請書發明之化合物(1)成為較大之對比。
[比較例2]
製備包含如組成例1中所記載的85%之液晶組成物A與15%之(C-2)的液晶組成物，自測定所獲得之值，利用外推法算出物性值。其物性值為：NI=109.7℃，△ε=5.6，△n=0.230，η=27.8 mPa．s。該值與(1-1-2)之物性值相比，NI點低，折射率異向性小，黏度大。
[比較例3]
製備包含如組成例1中所記載的85%之液晶組成物A及15%之日本專利特開平11-43450號公報中所揭示之化合物(C-3)的液晶組成物，自測定所獲得之值，利用外推法算出物性值。其物性值為：NI=121.7℃，△ε=6.3，△n=0.250，η=19.7 mPa．s。該值與(1-1-2)之物性值相比，黏度相同，但NI點低，折射率異向性小。
[比較例4]
製備包含如組成例1中所記載的85%之液晶組成物A及15%之日本專利特開2001-11456號公報中所揭示之化 合物(C-4)的液晶組成物，測定物性值。如自化合物(C-4)之結構所預想之，(C-4)之層列性強，於低溫下該化合物會析出為結晶或層列相。
將本發明之代表性液晶組成物歸納於組成物例2~17中。最初揭示為液晶組成物成分的化合物及其量(質量百分比)。化合物根據表2的規定，由左端基、氟的取代位置以及右端基的符號表示。無端基之符號時，表示端基為氫。以下揭示液晶組成物之物性值。
特性值之測定可根據下述方法進行。這些中多為日本電子機械工業會規格(Standard Of Electric Industries Association of Japan)EIAJ．ED-2521A中所記載的方法、或者將其修改之方法。測定中所使用的TN元件中未安裝TFT。
轉移溫度(℃)：利用以下任一方法進行測定。1)將試料置於安裝有偏光顯微鏡(polarization microscope)的熔點測定裝置之熱板(hot plate)(Mettler公司FP-52型Hot Stage)上，以1℃/min之速度進行加熱。測定試料產生相變時的溫度。2)使用珀金埃爾默公司製造的掃描熱卡計DSC-7系統，以3℃/min之速度進行測定。
將結晶表示為C。將結晶加以區別的情形時，分別表示為C1或C2。將層列相表示為S。將液體(等向性)表示為Iso。將向列相表示為N。於層列相中，將層列B相、層列C相或者層列A相加以區別的情形時，分別表示為SB、SC或者SA。作為轉移溫度的表述，所謂「C 92.9 N 196.9 Iso」，表示自結晶至向列相的轉移溫度(CN)為92.9℃，自向列相至液體的轉移溫度(NI)為196.9℃。其他表述亦相同。
向列相之上限溫度(NI；℃)：將試料置於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置之熱板上，以1℃/min之速度進行加熱。測定試料的一部分自向列相轉變為等向性液體時的溫度。將向列相之上限溫度簡稱為「上限溫度」。
向列相之下限溫度(TC；℃)：將具有向列相之試料在0℃、-10℃、-20℃、-30℃以及-40℃的冷凍機中保存10天，然後觀察液晶相。例如，試料於-20℃下為向列相、於 -30℃下轉變為結晶(或者層列相)時，將TC記為≦-20℃。將向列相之下限溫度簡稱為「下限溫度」。
化合物之相容性：將具有相似結構之若干化合物加以混合，以製備具有向列相的母液晶。獲得混合有所測定之化合物與上述母液晶的液晶組成物。混合比例之一例為15%之化合物與85%之母液晶。將該液晶組成物在如-20℃、-30℃之低溫下保存30天。觀察該液晶組成物的一部分是否轉變為結晶(或者層列相)。視需要改變混合比例與保管溫度。自以如此方式測定而得的結果，求出結晶(或者層列相)析出的條件以及結晶(或者層列相)不析出的條件。這些條件是衡量相容性的尺度。
黏度(η；於20℃下測定；mPa．s)：測定中使用E型旋轉黏度計(rotating viscometer)。
旋轉黏度(γ1；於25℃下測定；mPa．s)
1)介電常數異向性為正的試料：根據M.Imai等的Molecular Crystals and Liquid Crystals,Vol.259第37頁(1995)中所記載的方法進行測定。將試料加入至扭轉角為0°、且2片玻璃基板的間隔(液晶單元間隙(cell gap))為5 μm的TN元件中。在16伏特~19.5伏特的範圍內以0.5伏特為單位對TN元件階段性地施加電壓。於未施加電壓0.2秒後，僅以1個矩形波(rectangular wave)(矩形脈波，0.2秒)及未施加電壓(2秒)的條件重複施加電壓。測定由該施加電壓而產生的暫態電流(transient current)之峰值電流(peak current)及峰值時間(peak time)。由 這些測定值及M,Imai等的論文、第40頁的計算式(8)而獲得旋轉黏度值。上述計算所必需之介電常數異向性值，利用上述旋轉黏度測定中所使用的元件，以下述介電常數異向性的測定方法而求得。
2)介電常數異向性為負的試料：根據M.Imai等的Molecular Crystals and Liquid Crystals,Vol.259第37頁(1995)中所記載的方法進行測定。將試料加入至2片玻璃基板的間隔(液晶單元間隙)為20 μm的VA元件中。在30伏特~50伏特的範圍內以1伏特為單位對上述VA元件階段性地施加電壓。於未施加電壓0.2秒後，僅以1個矩形波(矩形脈波，0.2秒)及未施加電壓(2秒)的條件重複施加電壓。測定由該施加電壓而產生的暫態電流(transient current)之峰值電流(peak current)及峰值時間(peak time)。由這些測定值及M.Imai等人的論文、第40頁的計算式(8)而得出旋轉黏度值。上述計算中所必需的介電常數異向性，使用下述以介電常數異向性測定而得之值。
折射率異向性(△n；於25℃下測定)：使用波長為589 nm的光，利用目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計(abbe refractometer)進行測定。將主稜鏡之表面於一個方向摩擦(rubbing)之後，將試料滴加於主稜鏡。於偏光方向與摩擦方向平行時測定折射率(n∥)。於偏光方向與摩擦方向垂直時測定折射率(n⊥)。折射率異向性之值自△n=n∥-n⊥之式計算出。試料為液晶組成物時，利用上 述方法測定折射率異向性。試料為化合物時，將化合物混合於適當之液晶組成物中後測定折射率異向性。化合物之折射率異向性為外推值。
介電常數異向性(△ε；於25℃下測定)：試料為化合物時，將化合物混合於適當之液晶組成物中後測定介電常數異向性。化合物之介電常數異向性為外推值。試料為液晶組成物時，以如下方式測定。
1)介電常數異向性為正的液晶組成物：將試料加入至2片玻璃基板的間隔(液晶單元間隙)約為9 μm、且扭轉角為80度的液晶單元中。對上述單元施加20伏特電壓，測定液晶分子之長軸方向的介電常數(ε∥)。對上述單元施加0.5伏特電壓，測定液晶分子之短軸方向的介電常數(ε⊥)。介電常數異向性之值自△ε=ε∥-ε⊥之式計算出。
2)介電常數異向性為負的液晶組成物：將試料加入至處理為垂直配向(homeotropic alignment)的液晶單元中，施加0.5伏特電壓，測定介電常數(ε∥)。將試料加入處理為水平配向(homogeneous alignment)的液晶單元中，施加0.5伏特電壓，測定介電常數(ε⊥)。介電常數異向性之值自△ε=ε∥-ε上之式計算出。
臨界電壓(Vth：於25℃下測定，V)：於試料為化合物時，將化合物混合於適當之液晶組成物中後測定臨界電壓。化合物之臨界電壓為外推值。試料為液晶組成物時，以如下方式測定。
1)介電常數異向性為正的液晶組成物：將試料加入至2片玻璃基板的間隔(液晶單元間隙)為(0.5/△n)μm、且扭轉角80度的正常顯白模式(normally white mode)之液晶顯示元件中。△n是以上述方法測定而得的折射率異向性值。對上述元件施加頻率為32 Hz的矩形波。使矩形波的電壓上升，測定通過元件之光的透過率達到90%時的電壓值。
2)介電常數異向性為負的液晶組成物：將試料加入至2片玻璃基板的間隔(單元間隙)約為9 μm、處理為垂直配向的正常顯黑模式(normally black mode)之液晶顯示元件中。對該元件施加頻率為32 Hz的矩形波。使矩形波之電壓上升，測定通過元件之光的透過率達到10%時的電壓值。
電壓保持率(VHR；於25℃下測定；%)：測定所使用之TN元件具有聚醯亞胺配向膜，且2片玻璃基板的間隔(液晶單元間隙)為6 μm。在該元件中加入試料後，利用以紫外線進行聚合之接著劑加以密封。對上述TN元件施加脈波電壓(pulse voltage)(5V，60微秒)以充電。利用高速電壓計以16.7毫秒之間隔測定衰減電壓，求出每單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B是未衰減時的面積。電壓保持率是面積A對面積B的百分率。
螺距(於20℃下測定；μm)：螺距的測定中使用錐光偏振儀之楔形單元法。將試料注入錐光偏振儀之楔形單元中，測定自單元觀察而得之向錯線(disclination line) 間隔(a；單位為μm)。螺距(P)自式P=2．a．tanθ算出。θ是楔形單元中的2片玻璃基板之間的角度。
成分或者液晶化合物之比例(百分率)是基於液晶化合物總重量的重量百分比(wt%)。液晶組成物是藉由測定液晶化合物等成分的重量後加以混合而製備。因此，易於算出成分之重量百分比。
於特性值之測定中，有對應如下3種情形之方法：將化合物單體直接用作試料的情形、將化合物混合於母液晶中用作試料之情形，以及將液晶組成物直接用作試料的情形。將化合物混合於母液晶之情形時，採用如下方法。藉由將15 wt%之化合物以及85 wt%之母液晶加以混合而製備試料。由測定所獲得之值，利用外推法算出化合物之特性值。外推值=(試料之測定值-0.85×母液晶之測定值)/0.15。於該比例下層列相(或者結晶)在25℃下析出時，將化合物與母液晶之比例依序變更為10 wt%：90 wt%、5 wt%：95 wt%、1 wt%：99 wt%。
測定而得之值中，將化合物單體直接用作試料而獲得之值、以及將液晶組成物直接用作試料而得之值，直接記載作為實驗資料。將化合物混合於母液晶中用作試料而獲得之值，有直接將該值記載作為實驗資料的情形，亦有記載以外推法而獲得之值的情形。
用以稀釋試料的溶劑，可使用氯仿、己烷等。為了分離成分化合物，可使用如下的毛細管柱。Agilent Technologies Inc.製造的HP-1(長30 m、內徑0.32 mm、 膜厚0.25 μm)、Restek Corporation製造的Rtx-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm)、SGE International Pty.Ltd製造的BP-1(長30 m、內徑0.32 mm、膜厚0.25 μm)。為了防止化合物峰值的重疊，可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025(長50 m、內徑0.25 mm、膜厚0.25 μm)。氣相層析圖中的峰值面積比相當於成分化合物的比例。成分化合物的重量百分比與各峰值之面積比並不完全相同。但是，於本發明中，使用上述這些毛細管柱時，可將成分化合物的重量百分比看作與各峰值之面積比相同。其原因在於，成分化合物中的校正係數並無較大差異。
[組成例2]
1-BBB(2F)-2V1 10%
2-BEB(F)-C 5%
3-BEB(F)-C 4%
4-BEB(F)-C 12%
1V2-BEB(F,F)-C 12%
3-HB-O2 8%
3-HH-4 3%
3-HHB-F 3%
3-HHB-1 4%
3-HHB-O1 4%
3-HBEB-F 4%
3-HHEB-F 7%
5-HHEB-F 7%
3-H2BTB-2 4%
3-H2BTB-3 4%
3-H2BTB-4 4%
3-HB(F)TB-2 5%
[組成例3]
2-BBB(2F)-2V 7%
3-BBB(F)-2V 3%
2-HB-C 5%
3-HB-C 12%
3-HB-O2 14%
2-BTB-1 3%
3-HHB-F 4%
3-HHB-1 8%
3-HHB-O1 5%
3-HHB-3 13%
3-HHEB-F 4%
5-HHEB-F 4%
2-HHB(F)-F 4%
3-HHB(F)-F 4%
5-HHB(F)-F 5%
3-HHB(F,F)-F 5%
[組成例4]
3-BBB(2F)-2V1 8%
3-BEB(F)-C 8%
3-HB-C 8%
V-HB-C 8%
1V-HB-C 8%
3-HB-O2 3%
3-HH-2V 12%
3-HH-2V1 6%
V2-HHB-1 10%
3-HHB-1 5%
3-HHEB-F 7%
3-H2BTB-2 6%
3-H2BTB-3 6%
3-H2BTB-4 5%
[組成例5]
1-BBB(F)-2V1 6%
5-BEB(F)-C 5%
V-HB-C 11%
5-PyB-C 6%
4-BB-3 7%
3-HH-2V 10%
5-HH-V 12%
V-HHB-1 7%
V2-HHB-1 12%
3-HHB-1 9%
1V2-HBB-2 10%
3-HHEBH-3 5%
[組成例6]
2-BBB(2F)-2V 8%
1V2-BEB(F,F)-C 6%
3-HB-C 18%
2-BTB-1 10%
5-HH-VFF 26%
3-HHB-1 4%
VFF-HHB-1 8%
VFF2-HHB-1 8%
3-H2BTB-2 4%
3-H2BTB-3 4%
3-H2BTB-4 4%
NI=83.8℃，△n=0.143，△ε=6.9，η=13.2 mPa．s。
[組成例7]
1-BBB(2F)-2V 3%
3-BBB(F)-2V1 5%
5-HB-CL 16%
3-HH-4 12%
3-HH-5 4%
3-HHB-F 4%
3-HHB-CL 3%
4-HHB-CL 4%
3-HHB(F)-F 8%
4-HHB(F)-F 7%
5-HHB(F)-F 7%
7-HHB(F)-F 6%
5-HBB(F)-F 4%
1O1-HBBH-5 3%
3-HHBB(F,F)-F 2%
4-HHBB(F,F)-F 3%
5-HHBB(F,F)-F 3%
3-HH2BB(F,F)-F 3%
4-HH2BB(F,F)-F 3%
[組成例8]
2-BBB(2F)-2V 6%
3-HHB(F,F)-F 8%
3-H2HB(F,F)-F 8%
4-H2HB(F,F)-F 8%
5-H2HB(F,F)-F 8%
3-HBB(F,F)-F 20%
5-HBB(F,F)-F 18%
3-H2BB(F,F)-F 8%
5-HHBB(F,F)-F 3%
5-HHEBB-F 3%
3-HH2BB(F,F)-F 2%
1O1-HBBH-4 4%
1O1-HBBH-5 4%
NI=102.1℃，△n=0.125，△ε=8.8，η=34.0 mPa．s。
[組成例9]
3-BBB(2F)-2V1 10%
5-HB-F 12%
6-HB-F 9%
7-HB-F 7%
2-HHB-OCF3 7%
3-HHB-OCF3 7%
4-HHB-OCF3 7%
5-HHB-OCF3 5%
3-HH2B-OCF3 4%
5-HH2B-OCF3 4%
3-HHB(F,F)-OCF2H 4%
3-HHB(F,F)-OCF3 5%
3-HH2B(F)-F 3%
3-HBB(F)-F 5%
5-HBB(F)-F 5%
5-HBBH-3 3%
3-HB(F)BH-3 3%
[組成例10]
1-BBB(2F)-2V 6%
5-HB-CL 11%
3-HH-4 8%
3-HHB-1 4%
3-HHB(F,F)-F 8%
3-HBB(F,F)-F 18%
5-HBB(F,F)-F 12%
3-HHEB(F,F)-F 10%
4-HHEB(F,F)-F 3%
5-HHEB(F,F)-F 3%
2-HBEB(F,F)-F 3%
3-HBEB(F,F)-F 5%
5-HBEB(F,F)-F 3%
3-HHBB(F,F)-F 6%
[組成物11]
2-BBB(2F)-2V 7%
2-BBB(F)-2V 3%
3-HB-CL 6%
5-HB-CL 4%
3-HHB-OCF3 5%
3-H2HB-OCF3 5%
5-H4HB-OCF3 12%
V-HHB(F)-F 5%
3-HHB(F)-F 5%
5-HHB(F)-F 5%
3-H4HB(F,F)-CF3 8%
5-H4HB(F,F)-CF3 8%
5-H2HB(F,F)-F 5%
5-H4HB(F,F)-F 7%
2-H2BB(F)-F 3%
3-H2BB(F)-F 7%
3-HBEB(F,F)-F 5%
NI=75.7℃，△n=0.113，△ε=8.2，η=24.1 mPa．s。
[組成例12]
2-BBB(2F)-2V 8%
5-HB-CL 17%
7-HB(F,F)-F 3%
3-HH-4 10%
3-HH-5 5%
3-HB-O2 12%
3-HHB-1 7%
3-HHB-O1 5%
2-HHB(F)-F 6%
3-HHB(F)-F 6%
5-HHB(F)-F 6%
3-HHB(F,F)-F 5%
3-H2HB(F,F)-F 5%
4-H2HB(F,F)-F 5%
NI=75.3℃，△n=0.088，△ε=3.0，η=14.1 mPa．s。
[組成例13]
1-BBB(2F)-2V 8%
5-HB-CL 3%
7-HB(F)-F 7%
3-HH-4 9%
3-HH-EMe 15%
3-HHEB-F 8%
5-HHEB-F 8%
3-HHEB(F,F)-F 10%
4-HHEB(F,F)-F 5%
4-HGB(F,F)-F 5%
5-HGB(F,F)-F 6%
2-H2GB(F,F)-F 4%
3-H2GB(F,F)-F 5%
5-GHB(F,F)-F 7%
[組成例14]
2-BBB(2F)-2V 6%
1-BBB(2F)-2V 6%
3-HH-4 10%
3-HHB-1 6%
3-HHB(F,F)-F 10%
3-H2HB(F,F)-F 10%
3-HBB(F,F)-F 35%
1O1-HBBH-5 7%
2-HHBB(F,F)-F 3%
3-HHBB(F,F)-F 3%
3-HH2BB(F,F)-F 4%
[組成例15]
2-BBB(2F)-2V 8%
3-HH-4 5%
3-HH-5 5%
3-HH-O1 6%
3-HH-O3 6%
3-HB-O1 5%
3-HB-O2 5%
3-HB(2F,3F)-O2 10%
5-HB(2F,3F)-O2 10%
3-HHB(2F,3F)-O2 10%
5-HHB(2F,3F)-O2 12%
2-HHB(2F,3F)-1 4%
3-HHB(2F,3F)-2 4%
3-HHEH-3 4%
3-HHEH-5 3%
4-HHEH-3 3%
NI=83.8℃，△n=0.091，△ε=-2.7，η=26.0 mPa．s。
[組成例16]
1-BBB(2F)-2V 6%
3-HH-V 26%
3-H2B(2F,3F)-O2 17%
5-H2B(2F,3F)-O2 17%
3-HHB(2F,3CL)-O2 4%
4-HHB(2F,3CL)-O2 3%
5-HHB(2F,3CL)-O2 3%
3-HBB(2F,3CL)-O2 8%
5-HBB(2F,3CL)-O2 9%
V-HHB-1 5%
2-BB(F)B-3 2%
[組成例17]
3-BBB(2F)-2V1 6%
5-HB-CL 10%
3-HB-O2 8%
3-HBB(F,F)-F 10%
3-PyB(F)-F 10%
5-PyB(F)-F 10%
3-PyBB-F 10%
4-PyBB-F 10%
5-PyBB-F 10%
5-HBB(F)B-2 8%
5-HBB(F)B-3 8%

Claims (14)

  1. 一種以通式(1)所表示之化合物， 通式(1)中，R1為氫或碳數1~5之烷基；X1及X2其中之一為氫，另一個為氟；R2為氫或甲基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之化合物，其中於通式(1)中，R2為氫。
  3. 如申請專利範圍第1項或者第2項所述之化合物，其中於通式(1)中，X1為氟，X2為氫。
  4. 一種液晶組成物，其特徵在於：該液晶組成物含有至少一種如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(2)、(3)及(4)所示之化合物族群中之至少一種化合物， 於通式(2)~(4)中，R3獨立為碳數1~10之烷基或碳數2~10之烯基，該烷基或烯基之任意氫均可經氟取代，該烷基中任意的-CH2-均可經-O-取代；X3獨立為氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2或者-OCF2CHFCF3；環A及環B獨立為1,4-亞環己基(1,4-cyclohexylene)、1,3-二噁烷-2,5-二基(1,3-dioxane-2,5-diyl)、或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基(1,4-phenylene)，環C為1,4-亞環己基、或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基；Z1及Z2獨立為-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-或者單鍵；L1及L2獨立為氫或者氟。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(5)及(6)所示之化合物族群中之至少一種化合物， 於通式(5)及(6)中，R4及R5獨立為碳數1~10之烷基、或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意的-CH2-均可經-O-取代；X4為-C≡N或者-C≡C-C≡N；環D為1,4-亞環己基、1,4-伸苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基或者嘧啶-2,5-二基，環E為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基或者任意氫均可經氟取代的1,4-伸苯基，環F為1,4-亞環己基或者1,4-伸苯基；Z3為-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或者單鍵；L3、L4及L5獨立為氫或氟；a、b及c獨立為0或1。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自分別以通式(7)、(8)、(9)、(10)及(11)所示之化合物族群中之至少一種化合物， 於通式(7)~(11)中，R6獨立為碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任意的-CH2-均可經-O-取代；R7獨立為氟、碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，該烷基中任 意的-CH2-均可經-O-取代；環G及環J獨立為1,4-亞環己基、1,4-伸苯基或者十氫-2,6-萘(decahydro-2,6-naphthylene)；Z4及Z5獨立為-(CH2)2-、-COO-或者單鍵；L6、L7、L8及L9獨立為氫或者氟，L6、L7、L8及L9中至少2個為氟。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以通式(12)、(13)及(14)所示之化合物族群中之至少一種化合物， 於通式(12)~(14)中，R8及R9獨立為碳數1~10之烷基或者碳數2~10之烯基，該烷基或者烯基的任意氫均可經氟取代，上述烷基中任意的-CH2-均可經-O-取代；環L獨立為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基或者2,5-二氟伸苯基；環K及環M獨立為1,4-亞環己基、嘧啶-2,5-二基、1,4- 伸苯基或者2,5-二氟伸苯基；Z6及Z7獨立為-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH=CH-或者單鍵。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自分別以如申請專利範圍第6項所述之通式(5)及(6)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如申請專利範圍第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如申請專利範圍第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括選自以如申請專利範圍第8項所述之通式(12)、(13)及(14)所示的化合物族群中之至少一種化合物。
  13. 如申請專利範圍第4項至第12項中任一項所述之液晶組成物，其中該液晶組成物更包括至少一種光學活性化合物。
  14. 一種液晶顯示元件，其含有如申請專利範圍第4項至第13項中任一項所述之液晶組成物。
TW096100457A 2006-01-06 2007-01-05 具有烯基的單氟化聯三苯化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 TWI403492B (zh)

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