TWI405841B - 向列液晶組成物及使用它之液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

向列液晶組成物及使用它之液晶顯示元件
本發明係有關一種作為電光學液晶顯示材料有用的介電率各向異性△ε為負的向列液晶組成物、及使用它之液晶顯示元件。
液晶顯示元件係可使用於以時鐘、計算機為始之家庭用各種電器、測定機器、汽車用顯示板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視等。液晶顯示方式例如典型者有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(動態光散射)型、GH(主．客)型、IPS(inplane switching)型、OCB(光學補償複折射)型、ECB(電壓控制複折射)型、VA(垂直配向)型、CSH(彩色超級垂直場區帶)型、FLC(強介電性液晶)型。而且，一般而言驅動方式為自習知的靜態驅動~多路驅動，單純矩陣方式、最近藉由TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極管)等所驅動的主動矩陣(AM)方式為主流。
於此等之顯示方式中，IPS型、ECB型、VA型、或CSH型等與目前廣為使用的TN型或STN型不同，其特徵為使用介電率各向異性(△ε)為負的液晶材料。於此等之中，特別是藉由AM驅動之VA顯示，係為在高速要求廣視野角之顯示元件，例如應用於電視等時，為目前最為企求者。
VA型等之顯示方式所使用的液晶材料，要求低電壓驅動、高速應答、廣泛的動作溫度範圍。換言之，為介電率各向異性為負、絕對值大、低黏度，要求高向列相－等向性液體相轉移溫度(Tni)。而且，必須設定折射率各向異性(△n)與晶胞間隙(d)之積(△n×d)後，使液晶材料之折射率各向異性符合晶胞間隙調節於適當範圍。另外，為實現高速應答時進行使顯示元件之晶胞間隙變小，惟由於如上述之限制致使狹窄晶胞間隙化有限度。為在沒有改變晶胞間隙下，提高應答速度時，使用黏性低的液晶組成物極為有效。由於使液晶顯示元件應用於電視等時重視高速應答性，特別企求開發黏性低的液晶組成物。
揭示有如下述具有2,3-二氟化伸苯基架構之液晶化合物作為介電率各向異性為負的液晶材料(參照專利文獻1及2)。
(其中，R及R’係表示碳數1~10之烷基或烷氧基)另外，於此等之專利文獻中，包含具有構成本發明之液晶化合物的基本架構之1-羥基-2,3-二氟-4-取代苯架構之化合物。然而，該引用文獻中記載的化合物極為廣泛，沒有具體揭示有關在側鏈上具有烯基之化合物，使用記載的化合物之介電率各向異性為負的液晶組成物，於液晶電視等要求高速應答之液晶組成物中無法實現充分低的黏性。
另外，揭示有使用具有構成本發明之液晶化合物的基本架構之1－羥基－2,3－二氟－4－取代苯架構的化合物之液晶組成物(參照專利文獻3、專利文獻4及專利文獻5)，沒有具體記載使用在側鏈具有烯基之化合物的液晶組成物，且沒有具體揭示有關藉由使用該化合物與其他的化合物，可減低液晶組成物之黏性。
此外，揭示有關具有2,3－二氟化氫醌架構之液晶化合物(參照專利文獻6及7)，亦揭示使用該化合物之液晶組成物。然而，由於該化合物具有氫醌架構，就電壓保持率而言無法使用於主動矩陣用(參照非專利文獻1)，遲遲地使用該化合物開發低黏性之VA用液晶組成物。
因此，企求開發介電率各向異性為負的液晶組成物，且黏度低的液晶組成物。
【專利文獻1】日本特開昭60－199840號【專利文獻2】日本特開平2－4725號【專利文獻3】日本特開平8－104869號【專利文獻4】日本特開2000－96055號【專利文獻5】歐洲專利申請公開第0474062號說明書(14頁)【專利文獻6】日本特表平2－503568號【專利文獻7】德國專利申請公開第3906058號【非專利文獻1】沼田 宏，月刊顯示裝置，Vol.4，No.3 pp.1－7，(1998)(第5頁表4)
本發明解決之課題，係提供一種具有絕對值大的負介電率各向異性、折射率各向異性不會被減低或上昇之黏度低的液晶組成物，以及提供一種使用它之VA型等液晶顯示元件。
本發明為解決上述課題時，再三深入研究檢討的結果，提供一種介電率各向異性為負的向列液晶組成物，其特徵為含有1種或2種以上作為第一成分之通式(I)所示化合物且其含率為10~80質量%，含有1種或2種以上第二成分之通式(II)所示化合物且其含率為20~70質量%，以及使用液晶組成物之液晶顯示元件。
(其中，R1 係表示碳數2~10之烯基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代，R2 係表示碳數1~10之烷基、或碳數1~10之烷氧基，m係表示0、1或2)
(其中，R3 及R4 係各表示獨立的碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基、碳數1~10之烷氧基或碳數3~10之烯氧基，B1 及B2 係各表示獨立的
(a)反式-1,4-伸環己烷基(在該基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子或硫原子取代)
(b)1,4-伸苯基(在該基中存在的1個或2個以上CH基以氮原子取代)
(c)1,4-伸環己烷基、1,4-二環[2,2,2]辛烯基、哌啶-1,4-二醯基、萘-2,6-二醯基、十氫萘-2,6-二醯基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二醯基之基，該基(a)、基(b)或基(c)可以CN或鹵素取代，Y1 及Y2 係各表示獨立的-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CH(CH3 )CH3 -、-CH2 CH(CH3 )-、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-CF2 CF2 -、-CF=CF-、-CH2 O-、-OCH2 -、-OCH(CH3 )-、-CH(CH3 )O-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-或單鍵，Y2 及B2 存在有數個時，此等可以相同或不同，P係表示0、1或2)
另外，提供一種於通式(I)所示之化合物中較佳的以通式(1)所示之二氟化苯衍生物。
(其中，Ra 係表示氫原子或碳數1~3之直鏈狀烷基，Rb 係表示碳數1~7之直鏈狀烷基，p1係表示0、1或2)
藉由組合本發明之液晶化合物，可在大約維持折射率各向異性下，製得黏度低、介電率各向異性為負的液晶組成物。藉由使用該組成物，可提供在直至高溫範圍仍可維持高的電壓保持率之信賴性優異的液晶顯示元件，該顯示裝置作為VA方式或ECB方式、IPS方式等之液晶顯示裝置極為實用，特別是在不會使晶胞間隙變薄下，可有效地高速應答化。
【為實施發明之最佳形態】
於本發明之液晶組成物中，含有1種或2種以上作為第一成分之通式(I)所示化合物，以1~20種較佳、以1~15種更佳、以1~10種尤佳、以1~8種最佳。
以通式(I)所示之化合物，雖具有絕對值大的負介電率各向異性，惟由於含量多時會有黏度上昇的傾向，或由於層列－向列相轉移溫度上昇時，於重視低黏度時或重視低的層列－向列相轉移溫度時以此等之含率少者較佳，重視絕對值大的負介電率各向異性時以此等之含率多者較佳。
於通式(I)中，R1 以表示藉由碳數2~10之烯基、或碳數1~5之烷氧基取代的碳數2~7之烯基較佳，以表示碳數2~7之烯基更佳，具體而言以下述(1)~(5)之構造更佳。
(構造式係為在右端鍵結成環者)
R2 係以表示碳數1~7之烷基、碳數1~7之烷氧基較佳。
更詳言之，通式(I)之具體構造以下述通式(I－A)及通式(I－B)所示之化合物較佳。
(其中，R5 及R7 係各表示獨立的與通式(I)中R1 相同意義，R6 及R8 係各表示獨立的碳數1~10之烷基)
通式(I－A)及(I－B)之具體構造，係以下述通式(I－A－I)~(I－A－IV)及通式(I－B－I)~(I－B－IV)所示之化合物更佳。
(其中，R6 及R8 係各表示獨立的碳數1~7之烷基)
含有1種或2種以上作為第二成分之通式(II)所示化合物，以1~12種較佳、以1~8種更佳、以1~6種最佳。
以通式(II)所示之化合物，具有使幾乎不具介電率各向異性之絕對值大的效果者之黏度降低的效果，於重視低黏度時以此等之含率多者較佳，重視介電率各向異性之絕對值大時以此等之含率少者較佳。
於通式(II)中，R3 及R4 係各表示獨立的碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基、或碳數1~10之烷氧基或碳數3~10之烯氧基，R3 以表示碳數1~10之烷基或碳數2~10之烯基，R4 以表示碳數1~10之烷基、碳數1~10之烷氧基或碳數2~10之烯基較佳，R3 以表示碳數1~5之烷基或碳數2~5之烯基，R4 以表示碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基或碳數2~5之烯基更佳，且R3 及R4 中至少一方為烯基較佳。
R3 之具體例如－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－CH＝CH2 －、－CH＝CHCH3 (E體)、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－(CH2 )2 CH＝CHCH3 (E體)、－(CH2 )4 CH＝CH2 、－(CH2 )4 CH＝CHCH3 (E體)或－(CH2 )6 CH＝CH2 ，R4 之具體例如－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－O(CH2 )5 CH3 、－O(CH2 )6 CH3 、－O(CH2 )7 CH3 、－CH＝CH2 －、－CH＝CHCH3 (E體)、-(CH2 )2 CH=CH2 、-(CH2 )2 CH=CHCH3 (E體)、-(CH2 )4 CH=CH2 、-(CH2 )4 CH=CHCH3 (E體)或-(CH2 )6 CH=CH2 。
B1 及B2 係各表示獨立的反式-1,4-伸環己烷基(包含該基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基取代成氧原子者)、1,4-伸苯基(包含該基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基取代成氮原子者)、,14-環己炔基、1,4-二環[2,2,2]二辛烯基、哌啶-1,4-二醯基、萘-2,6-二醯基、十氫萘-2,6-二醯基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二醯基或此等氫原子以氟原子取代的取代基較佳，以反式-1,4-伸環己烷基、1,4-伸苯基、氟取代的1,4-伸苯基或1,4-二環[2,2,2]辛烯基更佳，以反式-1,4-伸環己烷基或1,4-伸苯基最佳。
Y1 及Y2 係各表示獨立的-CH2 CH2 -、-CH=CH-(E體)、-CH(CH3 )CH2 -、-CH2 (CH)CH3 -、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-CF2 CF2 -、-CF=CF-(E體)、-CH2 O-、-OCH2 -、-OCH(CH3 )-、-CH(CH3 )O-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-或單鍵較佳，以-CH2 CH2 -、-CH=CH-(E體)、-CH(CH3 )CH2 -、-CH2 (CH)CH3 -、-CF2 CF2 -、-CF=CF-(E體)、-CH2 O-、-OCH2 -、-OCH(CH3 )-、-CH(CH3 )O-、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -或單鍵更佳，-CH2 CH2 -、-CH=CH-(E體)或單鍵最佳。
更詳言之，通式(II)之具體構造以下述通式(II-A)~通式(II-G)所示之化合物較佳。
(其中，R3 a 、R3 b 、R3 c 、R3 d 、R3 e 、R3 f 、R3 g 、R4 a 、R4 b 、R4 c 、R4 d 、R4 e 、R4 f 及R4 g 係各表示獨立的與通式(II)中R3 及R4 相同意義)。
R3 a 、R3 b 、R3 c 、R3 d 、R3 e 、R3 f 及R3 g 係表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 －CH＝CH2 、－CH＝CHCH3 (E體)、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－(CH2 )2 CH＝CHCH3 －(E體)，R4 a 、R4 b 、R4 c 、R4 d 、R4 e 、R4 f 及R4 g 係表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－CH＝CH2 、－CH＝CHCH3 (E體)、－(CH2 )2 CH＝CH2 、－(CH2 )2 CH＝CH CH3 (E體)較佳。
此外，於通式(II)中R3 及R4 至少一方表示烯基之化合物，以下述(II－A－1)~(II－A－8)、(II－B－1)~(II－B－7)、(II－C－1)~(II－C－6)、及(II－D－1)~(II－D－5)所示之化合物群較佳。
通式(II－A－1)~(II－A－8)
(其中，R9 、R1 0 及R1 1 係各表示獨立的碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)
R9 、R1 0 及R1 1 係表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－O(CH2 )5 CH3 、－O(CH2 )6 CH3 或－O(CH2 )7 CH3 較佳，以－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 更佳。
於通式(II－A－1)~通式(II－A－8)所示之化合物中，以通式(II－A－1)、通式(II－A－2)或通式(II－A－3)所示之化合物更佳。
通式(II－B－1)~通式(II－B－7)
(其中，R1 2 、R1 3 、R1 4 、R1 5 、R1 6 、及R1 7 係各表示獨立的碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
R1 2 、R1 3 、R1 4 、R1 5 、R1 6 、及R1 7 係以表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－O(CH2 )5 CH3 、－O(CH2 )6 CH3 或－O(CH2 )7 CH3 較佳，以－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 更佳。
通式(II－C－1)~通式(II－C－6)
(其中，R2 1 及R2 2 係各表示獨立的碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)
R2 1 及R2 2 係表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－O(CH2 )5 CH3 、－O(CH2 )6 CH3 或－O(CH2 )7 CH3 較佳，以－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 更佳。
於通式(II－C－1)~通式(II－C－6)所示之化合物中，以通式(II－C－1)、通式(II－C－2)或通式(II－C－4)所示之化合物更佳。
通式(II－D－1)~通式(II－D－5)
(其中，R2 7 及R2 8 係各表示獨立的碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
R2 7 及R2 8 係各表示－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 、－(CH2 )5 CH3 、－(CH2 )6 CH3 、－(CH2 )7 CH3 、－OCH3 、－OCH2 CH3 、－O(CH2 )2 CH3 、－O(CH2 )3 CH3 、－O(CH2 )4 CH3 、－O(CH2 )5 CH3 、－O(CH2 )6 CH3 或－O(CH2 )7 CH3 較佳，以－CH3 、－CH2 CH3 、－(CH2 )2 CH3 、－(CH2 )3 CH3 、－(CH2 )4 CH3 更佳。
本發明之向列液晶組成物，以含有1種或2種以上選自於通式(I－A)及通式(I－B)之化合物群的化合物，且含有通式(II－A)、通式(II－B)、通式(II－C)或通式(II－F)所示之化合物較佳，以含有1種或2種以上選自於通式(I－A)及通式(I－B)之化合物群的化合物，且含有通式(II－A)或通式(II－F)所示之化合物較佳。另外，以含有1種或2種以上選自於通式(I－A)及通式(I－B)之化合物群的化合物，且含有通式(II－A－1)、通式(II－A－2)或通式(II－A－3)所示之化合物較佳。而且，以含有1種或2種以上選自於通式(I－A)及通式(I－B)之化合物群的化合物，且含有通式(II－C－1)、通式(II－C－2)或通式(II－C－4)所示之化合物較佳。
本發明之向列液晶組成物，以含有10~80質量%以含有1種或2種以上選自於通式(I－A)及通式(I－B)之化合物群的化合物，且含有20~70質量%之1種或2種以上選自於通式(II－A－1)~通式(II－A－8)所示化合物群的化合物、及/或1種或2種以上選自於通式(II－B－1)~通式(II－B－7)之化合物群的化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－C－1)~通式(II－C－6)之化合物群的化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－D－1)~通式(II－D－5)所示之化合物群的化合物較佳。
以含有10~80質量%以含有1種或2種以上選自於通式(I－A－I)~通式(I－A－IV)及通式(I－B－I)~通式(I－B－IV)之化合物群的化合物，且含有20~70質量%之1種或2種以上選自於通式(II－A－1)~通式(II－A－8)所示化合物群的化合物、及/或1種或2種以上選自於通式(II－B－1)~通式(II－B－7)之化合物群的化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－C－1)~通式(II－C－6)之化合物群的化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－D－1)~通式(II－D－5)所示化合物群的化合物更佳。
以含有20~70質量%之1種或2種以上選自於通式(I－A－I)~通式(I－A－IV)及通式(I－B－I)~通式(I－B－IV)之化合物群的化合物較佳，以含有30~60質量%更佳。
以含有30~60質量%之1種或2種以上選自於通式(II－A－1)~通式(II－A－8)之化合物群的化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－B－1)~通式(II－B－7)所示化合物群之化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－C－1)~通式(II－C－6)所示化合物群之化合物、或/及1種或2種以上選自於通式(II－D－1)~通式(II－D－5)所示化合物群之化合物較佳，以含有40~50質量%更佳。
追加的成分以含有1種或2種以上選自於下述通式(III－A)~通式(III－J)之化合物群的化合物較佳。
(其中，R2 9 及R3 0 係表示獨立的碳數1~10之烷基或碳數2~10之烯基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代，R3 1 係表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
R29 係以表示-CH3 、-CH2 CH3 、-(CH2 )2 CH3 、-(CH2 )3 CH3 、-(CH2 )4 CH3 、-(CH2 )5 CH3 、-(CH2 )6 CH3 、-(CH2 )7 CH3 、-CH=CH2 、-CH=CHCH3 (E體)、-(CH2 )2 CH=CH2 、-(CH2 )2 CH=CHCH3 (E體)、-(CH2 )4 CH=CH2 、-(CH2 )4 CH=CHCH3 (E體)或-(CH2 )6 CH=CH2 較佳，R30 係以表示-CH3 、-CH2 CH3 、-(CH2 )2 CH3 、-(CH2 )3 CH3 、-(CH2 )4 CH3 、-(CH2 )5 CH3 、-(CH2 )6 CH3 、-(CH2 )7 CH3 、-(CH2 )2 CH=CH2 、-(CH2 )2 CH=CHCH3 (E體)、-(CH2 )4 CH=CH2 、-(CH2 )4 CH=CHCH3 (E體)或-(CH2 )6 CH=CH2 較佳。
於通式(III-A)~通式(III-J)所示之化合物中，以通式(III-E)或通式(III-F)所示之化合物更佳。
於本發明之液晶組成物中，向列相-等向性液體相轉移溫度(Tni)以70℃以上較佳、以75℃以上更佳、以80℃以上最佳。25℃之介電率各向異性(△ε)以-2以下較佳、以-2.5以下更佳、以-3.0以下最佳。25℃之折射率各向異性(△n)，為對應薄的晶胞間隙時以0.10以上較佳、以0.12以上更佳。對應厚的晶胞間隙時以0.095以下較佳、以0.085以下更佳。黏度以30mPa‧s以下較佳、以25mPa‧s以下更佳、以20mPa‧s以下最佳。
由上述可知，25℃之介電率各向異性△ε為-2.0~-8.0之範圍，25℃之折射率各向異性△n為0.06~0.16之範圍，20℃之黏度為10~30mPa．s之範圍，向列相－等向性液體相轉移溫度Tni為70~130℃之範圍的液晶組成物較佳。
上述向列液晶組成物，於液晶顯示元件有用，特別是於主動矩陣驅動用液晶顯示元件有用，可使用於VA型、IPS型或ECB型用液晶顯示元件。
本發明之向列液晶顯示組成物，除上述化合物外，亦可含有一般的向列液晶、層列液晶、膽固醇型液晶等。
有關構成本發明之通式(1)所示之化合物，於下述中例舉製造例。
(製法1)對式(9)所示之二酮化合物而言，使藉由甲氧基甲基三苯基氯化鏻所調製的內鎓反應，製得式(10)所示之化合物。使所得的式(10)之化合物酸觸媒加水分解，另藉由在鹼性條件下順－反式各向異化，製得式(11)所得的化合物。對所得的式(11)之化合物而言，藉由甲基三苯基溴化鏻所調製的內鎓反應，製得式(12)所示之化合物。使所得的式(12)之化合物使用氫化硼鈉等之還原劑還原，製得式(13)所示之化合物。使所得的式(13)之化合物變換成通式(14)之化合物，且由式(15)所示之苯酚化合物與調製的苯酚鹽反應，製得通式(16)所示之化合物。
(其中，X1 係表示氯、溴、碘、苯磺醯基、p－甲苯磺醯基、甲烷磺醯基或三氟化甲烷磺醯基)
(其中，Rb 係表示與通式(1)同義)
(其中，Rb 係表示與通式(1)同義)
(製法2)對式(17)所示之化合物而言，藉由與式(9)變換成式(11)相同的反應，製得式(18)所示之化合物。使所得的式(18)之化合物使用氫硼化鈉等之還原劑還原，製得式(19)所示之化合物。藉由使所得的式(19)所示之化合物變換成通式(20)所示之化合物，在酸性條件下脫保護，製得通式(21)所示之化合物。對所得的通式(21)所示之化合物而言，藉由進行與由式(9)變換成式(11)相同的反應，製得式(22)所示之化合物。使所得的通式(22)所示之化合物使用氫化硼鈉等之還原劑還原，製得通式(23)所示之化合物。藉由使所得的通式(23)所示之化合物與由通式(15)所示之苯酚化合物調製的苯酚鹽反應，製得通式(16)所示之化合物。
(其中，X2 係表示與通式(14)中X1 相同的意義)
(其中，X2 係表示與通式(14)中X1 相同的意義)
(其中，X2 係表示與通式(14)中X1 相同的意義)
(其中，X2 係表示通式(14)中X1 相同的意義)
(製法3)對式(24)所示之化合物而言，藉由進行與由式(9)變換成式(12)相同的反應，製得式(25)所示之化合物。使所得的式(25)所示化合物藉由氫化鋰鋁、氫化雙(2－甲氧基乙氧基)鋁鈉等之還原劑還原，製得式(26)所示之化合物。使所得的式(26)所示之化合物變換成通式(27)所示之化合物，且藉由與由通式(15)所示之苯酚化合物調製的苯酚鹽反應，可製得通式(28)所示之化合物。
(其中，X3 係表示與通式(14)中X1 相同意義)
(其中，Rb 係表示與通式(1)相同意義)
 【實施例】
於下述中以實施例更詳細地說明本發明，惟本發明不受此等實施例所限制。化合物之構造係藉由核磁共振光譜(NMR)、質量光譜(MS)等確認。而且，下述實施例及比較例之組成物中「%」係指『質量%』。
實施例中測定的特性如下所述。
Tni：向列相－等向性液體相轉移溫度(℃)△n：25℃之複折射率△ε：25℃之介電率各向異性η：黏度(mPa．s)(20℃)
化合物之記載使用下述之簡稱。
TMF：四氫呋喃DMF：N,N－二甲基甲醯胺Me：甲基Et：乙基Bu：丁基Pen：戊基Pr：丙基Ph：苯基Ms：甲烷磺醯基
(賣施例1)1－乙氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(Ia)之合成(1－1)2,3－二氟－4－乙氧基苯酚之合成
(1－1－1)23,－二氟化乙氧基苯之合成使130.1g之2,3－二氟化苯酚與234.0g碘化乙基溶解於650mL丙酮中，加入207.3g無水碳酸鉀予以回流2小時後，冷卻至室溫。過濾且使濾液濃縮後，在殘渣中加入600mL己烷，使有機層順序以水、飽和食鹽水。以無水硫酸鈉乾燥後，予以濃酸，製得190g之反應混合物。藉由減壓蒸餾，製得134.1g油狀物之2,3－二氟化乙氧基苯。沸點95~96℃/57hPa。
(1－1－2)2,3－二氟－4－乙氧基苯酚之合成使122.2g之2,3－二氟化乙氧基苯溶解於1200mL之THF中，使313.2mL丁基鋰(2.59M己烷溶液)在－60~－56℃下、60分鐘內滴入。另在－56~－60℃下攪拌2小時後，使88.3g硼酸三甲酯溶解於160mL之THF中，且在－50℃下、45分鐘內滴入。另在－60℃下攪拌1小時後，昇溫至－5℃，加入120mL醋酸。使240mL之15%過氧化氫水在水浴上使系內保持於30℃以下、於25分鐘內滴入。另外，在室溫下攪拌2小時後，使有機層與水層分離，且使水層以醋酸乙酯萃取。使有機層合併，順序以水、飽和亞硫酸氫鈉水溶液、水、飽和重碳酸鈉水、水、飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鎂乾燥後，予以濃縮，製得220g之反應混合物。由二氧化矽凝膠色層分析法(己烷－醋酸乙酯混合溶劑)及己烷－醋酸乙酯混合溶劑再結晶，製得116.0g之2,3－二氟－4－乙氧基苯酚。
(1－2)1－乙氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基二苯(Ia)之合成
(1－2－1)4－甲氧基次甲基環己烷羧酸甲酯之合成使263.4g甲氧基甲基三苯基氯化鏻分散於750mL四氫呋喃(THF)中，且在－9~－4℃下、5分鐘內於其中加入86.2g第3－丁氧化鉀。另外，在－4~－11℃下攪拌30分鐘後，使100.0g之4－羰基環己烷羧酸甲酯溶解於300mL之THF，在－10~－4℃下、於80分鐘內滴入。另外，在0~4℃下攪拌60分鐘後，加入7.0g氯化銨與20mL水。使反應混合物之溶劑在減壓下餾去後，加入600mL己烷，在室溫下攪拌30分鐘。使析出物濾別後，再以600mL己烷懸浮洗淨析出物，合併己烷濾液，以甲烷－水(1：1)之混合液、水、飽和食鹽水順序洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，使溶劑在減壓下餾去，製得103g油狀物之4－甲氧基次甲基己烷羧酸甲酯。
(1－2－2)4－甲醯基環己烷羧酸甲酯之合成使103g之4－甲氧基次甲基環己烷羧酸甲酯溶解於350mL之THF中，在11~13℃下10分鐘內、於其中滴入100mL之10%鹽酸。另外，在室溫下攪拌3小時後，加入80mL己烷。使水層以醋酸乙酯萃取後，合併有機層，以水、飽和食鹽水順序洗淨。以無水硫酸鎂乾燥後，予以濃縮，製得92.4g油狀物之4－甲醯基環己烷羧酸甲酯。而且，以氣體色層分析法分析時，所得者為順式物．反式物之64：36之混合物。
(1－2－3)4－乙烯基環己烷羧酸甲酯之合成使297.4g之甲基三苯基溴化鏻分散於900mL之THF中，於其中在－8℃下、3分鐘內加入95.6g之第3－丁氧基鉀。另外，攪拌30分鐘後，使全部4－甲醯基環己烷羧酸甲酯溶解於270mL之THF中，且在－6~4℃下、50分鐘內滴入。另外在0~4℃下攪拌30分鐘後，加入15mL水。使反應混合物之溶劑在減壓下餾去後，加入500mL己烷，在室溫下攪拌30分鐘。使析出物濾別後，再使析出物以500mL己烷懸浮洗淨，合併己烷濾液，以甲醇－水(1：1)之混合液、水、飽和食鹽水順序洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，使溶劑在減壓下餾去，製得81.2g之油狀物。藉由減壓蒸餾，製得57.3g之4－乙烯基環己烷羧酸甲酯。沸點為122~127℃/48hPa。而且，以氣體色層分析法分析時，所得者為順式物．反式物之26：74之混合物。
(1－2－4)反式－4－乙烯基環己烷羧酸之合成使55.3g之4－乙烯基環己烷羧酸甲酯溶解於60mL甲醇中，冷卻至15℃後，於其中加入100g之20%氫氧化鈉水溶液。另外，在室溫下攪拌2小時後，加入濃鹽酸。使系內成酸性。以己烷萃取後，使有機層以飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，予以濃縮，製得52.4g反應混合物。由己烷再結晶，製得23.0g反式－4－乙烯基環己烷羧酸。
(1－2－5)反式－4－乙烯基環己烷羧酸甲酯之合成使全部反式－4－乙烯基環己烷羧酸溶解於120mL甲醇中，加入0.1g之三甲基甲矽烷基氯化物，回流6小時後，冷卻至室溫且在減壓下濃縮。加入150mL己烷，使甲醇層分離後，使甲醇層以己烷萃取，合併有機層，以飽和食鹽水洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，予以濃縮，製得29.5g油狀物之反式－4－乙烯基環己烷羧酸甲酯。
(1－2－6)(反式－4－乙烯基環己基)甲醇之合成使5.7g氫化鋰鋁分散於50mL之THF中，且於其中使全部反式－4－乙烯基環己烷羧酸甲酯溶解於75mL之THF中，在15~16℃下、40分鐘內滴入。另外，在10~20℃下攪拌30分鐘後，慢慢地加入水。約加入70mL之10%鹽酸，以己烷沖洗且使漿料狀不溶物藉由傾析器取出後，使所得的有機層以10%鹽酸、飽和重碳酸鈉水、飽和食鹽水順序洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，予以濃縮，製得26g之(反式－4－乙烯基環己基)甲醇。
(1－2－7)甲烷磺酸(反式－4－乙烯基環己基)甲酯之合成使全部(反式－4－乙烯基環己基)甲醇溶解於100mL二氯化甲烷中，加入23.6g即吡啶與0.9g之4－二甲基胺基吡啶。使18.8g甲烷氯化磺醯基溶解於36mL二氯化甲烷，且在14~20℃下、25分鐘內滴入其中。另外，在室溫下攪拌7小時後，靜置一晚。加入40mL水，使有機層分離後，使有機層以10%鹽酸、水、飽和重碳酸鈉水、飽和氯化銨水溶液順序洗淨。以無水硫酸鎂乾燥後，予以濃縮，製得32.7g之固狀物。由己烷再結晶，製得30.8g之甲烷磺酸(反式－4－乙烯基環己基)甲酯。
(1－2－8)1－乙氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(Ia)之合成使16.1g甲烷磺酸(反式－4－乙烯基環己基)甲酯與14.2g之2,3－二氟－4－乙氧基苯酚溶解於100mL之DMF，加入42.4g之磷酸鉀，在70℃攪拌8小時。冷卻至室溫，加入300mL水與150mL甲苯後，使有機層與水層分離。使水層以甲苯萃取，合併有機層，以10%鹽酸、飽和重碳酸鈉水、飽和食鹽水、飽和氯化銨水溶液順序洗淨。以無水硫酸鈉乾燥後，予以濃縮，製得30.8g之反應混合物。二氧化矽柱色層分析法(甲苯)、減壓蒸餾(沸點142~144℃/40Pa)、然後由乙醇再結晶，製得15.2g之1－乙氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(Ia)。
熔點35.3℃
MS m/z：296(M＋ ),146(100)
1 H－NMR(400MHz,CDCl3 )δ：1.00－1.25(m,4H),1.30－1.45(m,3H),1.70－2.00(m,6H),3.77(d,J＝6.0Hz,2H),4.04(q,J＝7.2Hz,2H),4.88－502(m,2H),5.78(ddd,J＝17.2Hz,J＝10.0Hz,J＝6.4Hz,1H),6.57－6.44(m,2H)
(實施例2)1－丁氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(IIa)之合成(2－1)2,3－二氟－4－丁氧基苯酚之合成
除使用碘化丁基取代碘化乙基外，以與實施例1記載的2,3－二氟－4－乙氧基苯酚之合成方法相同，合成2,3－二氟－4－丁氧基苯酚。
(2－2)1－丁氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(IIa)之合成
於1－乙氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(Ia)之合成中，使用2,3－二氟－4－丁氧基苯酚取代2,3－二氟－4－乙氧基苯酚進行相同的方法，製得無色油狀物質之1－丁氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(IIa)。
MS m/z：324(M＋ ),146(100)
1 H－NMR(400MHz,CDCl3 )δ：0.97(t,J＝7.2Hz,3H),1.00－1.25(m,4H),1.40－1.55(m,2H),1.70－2.00(m,8H),3.78(d,J＝6.4Hz,2H),3.98(t,J＝6.4Hz,2H),4.88－502(m,2H),5.79(ddd,J＝17.6Hz,J＝10.4Hz,J＝6.4Hz,1H),6.55－6.65(m,2H)
(實施例3)4－乙氧基－2,3－二氟－1－(反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基)甲氧基苯(IIIa)之合成
(3－1)4,4’－雙甲氧基次甲基環己基之合成使882.3g之甲氧基甲基三苯基氯化鏻分散於2600mL之THF，冷卻至－10℃。保持內溫且加入313.2g之第三－丁氧基鉀。保持內溫且攪拌1小時後，滴入200.g雙環己基－4,4’－二酮之THF(800mL)溶液。保持內溫且攪拌1小時後，加入水以使反應停止。使溶劑減壓餾去後，加入己烷予以激烈攪拌，且過濾(2次)。組合濾液，以50%甲醇水溶液、飽和食鹽水順序洗滌，且以無水硫酸鎂乾燥。餾去溶劑，製得231.8g白色固體。
(3－2)反式，反式－雙環己基－4,4’－二胺基甲醯醛之合成在以(3－1)所得的231.8g固體之THF(930mL)溶液中加入700mL之10%鹽酸，予以加熱回流1小時。使反應液放冷後，使有機層分離，且由水層以甲苯萃取(4次)。使組合的有機層以飽和食鹽水洗滌後，以無水硫酸鎂乾燥。使溶劑減壓餾去，製得204.5g赤褐色液體。使該物溶解於800mL甲醇中，在－10℃下激烈攪拌，在保持內溫下滴入80mL之10%氫氧化鈉水溶液。在保持內溫下攪拌2小時。加入水，藉由吸引過濾法濾取析出的固體。使所得的固體以水、甲醇順序洗滌、乾燥，製得189.4g白色固體。
(3－3)4’－乙烯基二環己基－4－胺基甲醯醛之合成使192.5g甲基三苯基溴化鏻分散於580mL之THF中，在－10℃下激烈攪拌中，保持內溫且加入66.6g第3－丁氧基鉀。在保持內溫下攪拌1小時後，在5－10℃下滴入以(3－2)所得的120.0g固體之THF(1800mL)溶液中。在保持內溫下攪拌1小時後，加入水以停止反應。使反應溶液以5%氯化銨水溶液洗滌。餾去有機層之溶劑，加入己烷及甲苯，以50%甲醇水洗滌。以無水硫酸鎂乾燥後，減壓餾去溶劑，製得60.1g幾乎無色固體。
(3－4)反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲醇之合成使1.65g氫氧化硼鈉之乙醇(120mL)溶液，在－10℃下攪拌中，在保持內溫下滴入以(3－3)所得的60.1g幾乎無色固體之THF(180mL)溶液。昇溫至室溫後，攪拌2小時，加入水、醋酸乙酯、氯化銨水溶液，以停止反應。在反應液中加入飽和食鹽水，使有機層分離，自水層以醋酸乙酯萃取(2次)。使組合的有機層以飽和食鹽水洗滌，以無水硫酸鎂乾燥。減壓餾去溶劑，藉由柱色層分析法精製，製得15.4g白色固體之反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲醇。
(3－5)甲烷磺酸反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲酯之合成使15.1g反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲醇、8.2mL吡啶及0.41g之4－二甲基胺基吡啶溶解於50mL二氯甲烷中。在冰冷下、30分鐘內滴入6.3mL甲烷氯化磺醯基之二氯甲烷(6mL)溶液，且昇溫至室溫後攪拌6小時，放置終夜。使反應溶液加入10%鹽酸中以分取有機層，使水層以二氯甲烷萃取。組合有機層以飽和食鹽水洗淨，以無水硫酸鎂乾燥。使溶劑減壓餾去，使殘渣以柱色層分法(二氧化矽凝膠/甲苯)及再結晶(己烷/甲苯)精製3次，製得9.8g無色結晶之甲烷磺酸反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲酯。
(3－6)4－乙氧基－2,3－二氟－1－(反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基)甲氧基苯(IIIa)之合成，使9.8g甲烷磺酸反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲酯及5.96g之2,3－二氟－4－乙氧基苯酚溶解於90mL之DMF中。於其中加入10.4g磷酸三鉀，在90~100℃下攪拌3小時。使反應混合物加入水中，以甲苯萃取，以水、10%鹽酸、水、飽和食鹽水順序洗淨，以無水硫酸鈉乾燥。使溶劑減壓餾去，使殘渣以柱色層分法(二氧化矽凝膠/甲苯)及再結晶(己烷/甲苯)順序精製，製得8.5g無色結晶之4－乙氧基－2,3－二氟－1－(反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基)甲氧基苯(IIIa)。
相轉移溫度 C61N141I(固體－向列相轉移溫度 61℃向列－等向性液體相轉移溫度 141℃)
MS m/z：378(M＋ ),174(100)
1 H－NMR(400MHz,CDCl3 )δ：0.95－1.15(m,10H),1.41(t,J＝6.8Hz,3H),1.65－2.00(m,10H),3.76(d,J＝6.3Hz,2H),4.05(t,J＝6.8Hz,2H),4.80－5.o0(m,2H),5.77(ddd,J＝17.3Hz,J＝10.2Hz,J＝6.3Hz,1H),6.60(d,J＝4.9Hz,2H)
(實施例4)4－丁氧基－2,3－二氟－1－(反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基)甲氧基苯(IVa)之合成
於4－乙氧基－2,3－二氟－1－(反式－4－(反式－4－乙烯基環己基)環己基甲氧基)苯(IIIa)之合成中，使用2,3－二氟－4－丁氧基苯酚取代2,3－二氟－4－乙氧基苯酚，藉由進行相同的反應，製得1－丁氧基－2,3－二氟－4－(反式－4－乙烯基環己基)甲氧基苯(IIa)(IVa)。
相轉移溫度 C65.4N129.9I(固體－向列相轉移溫度 65.4℃向列－等向性液體相轉移溫度 129.9℃)
MS m/z：406(M＋ ),146(100)
1 H－NMR(400MHz,CDCl3 )δ：0.90－1.15(m,10H),0.97(t,J＝7.6Hz,3H),1.40－1.55(m,2H),1.65－2.00(m,12H),3.76(d,J＝6.4Hz,2H),3.98(t,J＝6.8Hz,2H),4.80－5.00(m,2H),5.77(ddd,J＝17.6Hz,J＝10.0Hz,J＝6.4Hz,1H),6.26－6.66(m,2H)
(實施例5)實施例5中，使用實施例1及2製造的化合物，調製以下述構造所示之液晶組成物(No.1)，且測定其物性值。
實施例5之特徵為僅使用於通式(II)中具有烷基作為側鏈之化合物，其特性為Tni：79.8℃、△n：0.073、△ε：－4.7、η：20.3mPa．s。
(比較例1)比較例1中，使用類似實施例1的組成，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－1)，且測定其物性值。
R－1之特性為Tni：80.0℃、△n：0.073、△ε：－4.8、η：23.0mPa．s。
此等之特性如表1所示。
由表1可知，R－1具有與No.1大約同等的特性為Tni、△n及介電率各向異性，惟黏性相當高。
表中，(III)係表示以通式(III－A)~(III－J)所示之化合物。下述表中亦相同。
(實施例6)調整以下述構造所示之液晶組成物(No.2)，且測定其物性值。
No.2係為具有較實施例5記載的No.1之△n稍大的液晶組成物，其特性為Tni：90.8℃、△n：0.096、△ε：－3.0、n：17.0mPa．s。
(比較例2)於比較例2中，具有與有關通式(II)所示之化合物相同的組成，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－2)，且測定其物性值。
R－2之特性為Tni：91.2℃、△n：0.095、△ε：－2.6、η：18.0mPa．s。
此等之特性如表2所示。
由表2可知，No.2係為具有與R－2同等的Tni與△n，惟R－2具有絕對值較大的負△ε，且具有低黏度之優異的液晶組成物。
(實施例7及8)調整以下述構造所示之液晶組成物(No.3)，且測定其物性值。
No.3之特性為Tni：78.9℃、△n：0.074、△ε：－4.7、η：18.5mPa．s。
調整以下述構造所示之液晶組成物(No.4)，且測定其物性值。
No.4之特性為Tni：76.4℃、△n：0.076、△ε：－4.6、η：17.6mPa．s。
No.3及No.4係使用於通式(II)所示之化合物中具有烯系側鏈之化合物，特別是高的△ε之絕對值及低的黏性兩立。
(比較例3、4、5及6)於比較例3中，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－3)，且測定其物性值。
R－3之特性為Tni：76.3℃、△n：0.074、△ε：－4.8、η：20.0mPa．s。
於比較例4中，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－4)，且測定其物性值。
R－4之特性為Tni：76.5℃、△n：0.074、△ε：－4.8、η：20.2mPa．s。
於比較例5中，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－5)，且測定其物性值。
R－5之特性為Tni：82.0℃、△n：0.082、△ε：－2.5、η：22.3mPa．s。
於比較例6中，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－6)，且測定其物性值。
R－6之特性為Tni：49.5℃、△n：0.076、△ε：－3.0、η：23.1mPa．s。
此等之特性如表3所示。
由表3可知，No.3與R－3相比時，R－3之黏性高、Tni亦較低。R－3之特徵係使用於通式(I)所示之化合物中烯系側鏈以烷基側鏈取代之化合物。R－4係具有使R－3之具有烷基側鏈之化合物部份取代成具有烯基側鏈之通式(I)的組成。惟其取代量為6%之少量值，在本發明之範圍外。R－4具有全部與R－3同等的特性，與No.3相比時黏度高、Tni稍低。
另外，R－5係為現在液晶顯示元件大多使用的、以不具鍵結基、具有負的△ε之化合物為中心構成的液晶組成物。R－5中△ε之絕對值小、黏性高。R－6係為以不具鍵結基、具有負的△ε之化合物與具有烷基之通式(II)為中心構成的液晶組成物，除R－5外之缺點，Tni亦大幅地降低。
(實施例9)調整以下述構造所示之液晶組成物(No.5)，且測定其物性值。
No.5係為具有大的△n之液晶組成物，其特性為Tni：91.2℃、△n：0.122、△ε：－3.0、η：19.0mPa．s。
(比較例7)於比較例7中，調製不含通式(I)所示化合物、以下述構造所示之液晶組成物(R－3)，且測定其物性值。
R－7之特性為Tni：91.2℃、△n：0.123、△ε：－2.6、η：23.6mPa．s。
此等之特性如表4所示。
由表4可知，此等之液晶組成物之特徵係為具有大的△n及較高Tni，惟No.5具有與R－7同等的Tni及△n。然而，R－7中Tni及△n為同等的結果，△ε之絕對值降低，且黏度大幅上昇。
(實施例10、11及12)調製以下述構造所示之液晶組成物(No.6)、液晶組成物(No.7)及液晶組成物(No.8)，且測定其物性值。
No.6之特性為Tni：77.7℃、△n：0.075、△ε：－4.6、η：18.8mPa．s。
No.7之特性為Tni：80.9℃、△n：0.077、△ε：－4.5、η：18.6mPa．s。
No.8之特性為Tni：84.2℃、△n：0.079、△ε：－4.4、η：19.3mPa．s。
此等之特性如表5所示。
此等之液晶組成物，係以具有烯基側鏈之化合物為中心所構成，可知使大的△ε與低的黏性兩立。
使用此等之液晶組成物，可製作具有優異顯示品質之VA方式液晶顯示裝置。
【產業上之利用價值】
本發明之液晶組成物，作為VA方式或ECB方式、IPS方式等之液晶顯示裝置的構成構件極為實用。

Claims (16)

  1. 一種介電率各向異性為負之向列液晶組成物，其特徵為含有1種或2種以上作為第一成分之通式(I)所示化合物且其含有率為10~80質量%，並含有1種或2種以上作為第二成分之通式(II)所示化合物且其含有率為20~70質量%；黏度係30mPa‧s以下， (式中，R1 係表示碳數2~10之烯基，R2 係表示碳數1~10之烷氧基，m係表示0、1或2) (式中，R3 及R4 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基、碳數1~10之烷氧基或碳數3~10之烯氧基，B1 及B2 係各自獨立地表示由包含(a)反式-1,4-伸環己烷基(在該基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個CH2 基可以氧原子或硫原子取代)(b)1,4-伸苯基(在該基中存在的1個或2個以上CH基可以氮原子取代) (c)1,4-環己烯基、1,4-雙環[2,2,2]辛烯基、哌啶-1,4-二醯基、萘-2,6-二醯基、十氫萘-2,6-二醯基及1,2,3,4-四氫萘-2,6-二醯基之群組中選出之基，該基(a)、基(b)或基(c)可以CN或鹵素取代，Y1 及Y2 係各自獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CH(CH3 )CH2 -、-CH2 CH(CH3 )-、-CH(CH3 )CH(CH3 )-、-CF2 CF2 -、-CF=CF-、-CH2 O-、-OCH2 -、-OCH(CH3 )-、-CH(CH3 )O-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-或單鍵，Y2 及B2 存在有數個時，此等可以相同或不同，p係表示0、1或2)。
  2. 如申請專利範圍第1項之向列液晶組成物，其中於通式(II)中R3 或R4 之至少任一方為碳數2~10之烯基。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(I-A)及通式(I-B)所示化合物群組之化合物， (式中，R5 及R7 係各自獨立地表示與通式(I)中R1 相同意 義，R6 及R8 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基)。
  4. 如申請專利範圍第1項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(II-A)~通式(II-G)所示化合物群組之化合物， (式中，R3a 、R3b 、R3c 、R3d 、R3e 、R3f 、R3g 、R4a 、R4b 、R4c 、R4d 、R4e 、R4f 及R4g 係各自獨立地表示與通式(II)中R3 及R4 相同意義)。
  5. 如申請專利範圍第4項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由包含通式(I-A)及通式(I-B)之化合物 群組之化合物，且含有以通式(II-A)、通式(II-B)、通式(II-C)或通式(II-F)所示之化合物。
  6. 如申請專利範圍第2項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(II-A-1)~通式(II-A-8)所示化合物群組之化合物， (式中，R9 、R10 及R11 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，又在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
  7. 如申請專利範圍第2項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(II-B-1)~通式(II-B-7)所示化合物群組之化合物， (式中，R12 、R13 、R14 、R15 、R16 、及R17 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，又在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
  8. 如申請專利範圍第2項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(II-C-1)~通式(II-C-6)所示化合物群組之化合物， (式中，R21 及R22 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，又在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
  9. 如申請專利範圍第2項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(II-D-1)~通式(II-D-5)所示化合物群組之化合物， (式中，R27 及R28 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，且在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
  10. 如申請專利範圍第6項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(I-A)及通式(I-B)所示化合物群組之化合物，且含有通式(II-A-1)、通式(II-A-2)或通式(II-A-3)所示之化合物， (式中，R5 及R7 係各自獨立地表示與通式(I)中R1 相同意義，R6 及R8 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基)。
  11. 如申請專利範圍第8項之向列液晶組成物，其中含有1種或2種以上選自由通式(I-A)及通式(I-B)所示化合物群組之化合物，且含有通式(II-C-1)、通式(II-C-2)或通式(II-C-4)所示之化合物， (式中，R5 及R7 係各自獨立地表示與通式(I)中R1 相同意義，R6 及R8 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基)。
  12. 如申請專利範圍第1、2、4、10或11項中任一項之向列液晶組成物，其中另含有1種或2種以上選自由包含通式(III-A)~通式(III-J)之化合物群組之化合物， (式中，R29 及R30 係各自獨立地表示碳數1~10之烷基或碳數2~10之烯基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，又在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代，R31 係表示碳數1~10之烷基，在此等之基中存在的1個CH2 基或不相鄰的2個以上CH2 基可以氧原子及/或硫原子取代，又在此等之基中存在的1個或2個以上氫原子可以氟或氯取代)。
  13. 如申請專利範圍第1項之向列液晶組成物，其中25℃之介電率各向異性△ε為-2.0~-8.0之範圍，25℃之折射率各向異性△n為0.06~0.16之範圍，20℃之黏度為10~30mPa‧s之範圍，向列相-等向性液體相轉移溫度Tni為70℃~130℃之範圍。
  14. 一種液晶顯示元件，其特徵為使用如申請專利範圍第1項之向列液晶組成物。
  15. 一種主動矩陣驅動用液晶顯示元件，其特徵為使用如申 請專利範圍第1項之向列液晶組成物。
  16. IPS型或ECB型用液晶顯示元件，其特徵為使用如申請專利範圍第1項之向列液晶組成物。
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