DE69736530T2

DE69736530T2 - Terphenylderivate, flüssigkristallzubereitung und flüssigkristallanzeigeelement

Info

Publication number: DE69736530T2
Application number: DE69736530T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki IIhihara-shi KONDOU; Shuichi Ichihara-shi Matsui; Kazutoshi Ichihara-shi Miyazawa; Hiroyuki Ichihara-shi Takeuchi; Yasuhiro Ichihara-shi Kubo; Fusayuki Kimitsu-shi Takeshita; Etsuo Ichihara-shi Nakagawa
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: JPH10101598A; KR20000048590A; CN1134387C; DE69736530D1; EP0989107A1; CN1231655A; US6596349B2; US6344247B1; JP2903493B2; US20010038092A1; US20010038891A1; AU4320497A; WO1998013322A1; US6555185B2; EP0989107A4; EP0989107B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft neue flüssigkristalline Verbindungen und Flüssigkristall-Zusammensetzungen, und insbesondere betrifft die Erfindung Terphenyl-Derivate mit einer fluorsubstituierten 1,4-Phenylen-Gruppe, Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die diese enthalten, sowie Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die unter Verwendung der Flüssigkristall-Zusammensetzungen gebildet werden.
Technischer Hintergrund
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit der flüssigkristallinen Verbindung (in dieser Beschreibung wird der Begriff "flüssigkristalline Verbindung" als Gattungsbegriff für Verbindungen verwendet, die eine Flüssigkristallphase aufweisen, oder für Verbindungen, die keine Flüssigkristallphase aufweisen, aber als Bestandteil einer Flüssigkristall-Zusammensetzung brauchbar sind) werden allgemein in Displays von Uhren, Armbanduhren, elektronischen Rechnern, Textsystemen und dergleichen verwendet. In neuerer Zeit wurden zahlreiche Forschungen an Displays vom TFT-Typ unternommen, die Eigenschaften wie etwa hohen Kontrast und breiten Gesichtsfeldwinkel aufweisen.
Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TFTs benötigen physikalische Eigenschaften wie z.B. hohes Spannungshalteverhältnis, niedrige Schwellenspannung (V_th), geringe Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur, breiten Temperaturbereich der Flüssigkristallschichten, ausgezeichnete Verträglichkeit mit anderen Flüssigkristallmaterialien und niedrige Viskosität. Des Weiteren sind Zusammensetzungen mit hoher optischer Anisotropie (Δn) hilfreich zur Verbesserung der Ansprechgeschwindigkeit.
Aus diesen Gründen werden als Komponenten, die die flüssigkristallinen Verbindungen mit solchen Eigenschaften bilden, bevorzugt fluorsubstituierte Verbindungen verwendet, wie beschrieben in der (1) japanischen Patentveröffentlichung 63-13411, (2) japanischen Patentveröffentlichung 63-44132, (3) japanischen Offenlegungsschrift 2-233626, (4) japanischen Offenlegungsschrift 2-501311, (5) japanischen Offenlegungsschrift 3-500413, (6) japanischen Offenlegungsschrift 3-504018, (7) japanischen Offenlegungsschrift 5-502676, (8) japanischen Offenlegungsschrift 6-504032, (9) GB 2,257,701 und (10) EP 439 089 , und es wurden zahlreiche Syntheseverfahren und Forschungen vorgenommen. Des Weiteren beschreiben auch WO 90/09420 A2 und WO 91/08184 A2 flüssigkristalline Medien, die fluorierte Oligophenyle enthalten.
Offenbarung der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung flüssigkristalliner Verbindungen mit sehr hohem Spannungshalteverhältnis, niedriger Schwellenspannung, sehr geringer Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von Temperaturänderungen, hohem Δn und guter Verträglichkeit mit anderen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere bei niedriger Temperatur, Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die diese Verbindungen enthalten, sowie Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die unter Verwendung der Flüssigkristall-Zusammensetzungen gebildet werden.
Die hier tätigen Erfinder haben eingehende Untersuchungen zur Lösung der obigen Probleme durchgeführt und haben die Untersuchungen durch Gewinnung der Terphenyl-Derivate mit den obigen Eigenschaften abgeschlossen. Die Verbindungen werden dargestellt durch die allgemeine Formel (1):
worin R eine lineare oder verzweigte Alkyl-Gruppe mit 1–20 Kohlenstoff-Atomen bedeutet und beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen (-CH₂-) in jeder Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome ersetzt sein können; X ein Halogen-Atom, -OCF₃, -OCF₂H, -CF₃, -CF₂H bedeutet; Y₁, Y₂, Y₃, Y₄, Y₅ und Y₆ unabhängig voneinander H oder F bedeuten, wobei jedoch wenigstens zwei von Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ F bedeuten;
wobei

a) falls Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H und X = F, dann Y₅ = Y₆ = F,
b) falls Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H, X = -CF₃ oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = F oder Y₅ = Y₆ = H,
c) falls Y₁ = Y₃ = F, Y₂ = Y₄ = H, X = -CF₃, Y₅ = Y₆ = F,
e) falls Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H und X = F, Y₅ = Y₆ = F,
f) falls Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H und X = -OCF₃ oder -CF₃, Y₅ = F und Y₆ = H oder F,
h) falls Y₁ = Y₂ = Y₃ = F, Y₄ = H und X = F, -CF₃ oder -CF₂H, Y₅ = F und Y₆ = H oder F,
i) falls Y₁ = Y₂ = Y₃ = Y₄ = F, X = -OCF₃, Y₅ = F und Y₆ = H oder F,
j) falls Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H, X = -OCF₃ oder -OCF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F,
l) falls Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H, X = -OCF₂H oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F,
m) falls Y₁ = Y₂ = Y₃ = F, Y₄ = H, X = -OCF₃ oder -OCF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F,
n) falls Y₁ = Y₃ = Y₄ = F, Y₂ = H, Y₅ = Y₆ = H oder F und X = Halogenatom, -OCF₃, -OCF₂H, -CF₃, -CF₂H oder -CFH₂,
o) falls Y₁ = Y₂ = Y₃ = Y₄ = F, X = F, -OCF₂H, -CF₃ oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F,

Ein Teil der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindungen gehört formal zu den in den obigen Zitaten (6) bis (10) beschriebenen Verbindungen. In diesen Zitaten findet sich jedoch keine Beschreibung von Daten wie z.B. Werte der physikalischen Eigenschaften der Verbindungen der vorliegenden Erfindung und bestimmte oder dargestellte Eigenschaften dieser Verbindungen, so dass die vorliegende Erfindung nicht naheliegend ist.
Die durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindungen lassen sich wie folgt in (a-1) bis (a-6) einteilen. R-B(F,F)-B-Q (a-1) R-B(F)-B(F)-Q (a-2) R-B-B(F,F)-Q (a-3) R-B(F,F)-B(F)-Q (a-4) R-B(F)-B(F,F)-Q (a-5) R-B(F,F)-B(F,F)-Q (a-6)
In den Formeln hat R die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben, B steht für eine 1,4-Phenylen-Gruppe, B(F) bedeutet 3-Fluor-1,4-phenylen, B(F,F) steht für eine 3,5-Difluor-1,4-phenylen-Gruppe, und Q steht für die folgende Gruppe:
worin Y₅, Y₆ und X die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Neue Verbindungen sind auch die Verbindungen Nr. 14, 16, 18, 22 und 25.
Wie vorstehend beschrieben, bedeutet R in der Formel eine lineare oder verzweigte Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoff-Atomen. Als Beispiele für linea re Alkyl-Gruppen seien Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Decyl, Pentadecyl oder Eicosyl erwähnt. Als Beispiele für verzweigte Alkyl-Gruppen seien Isopropyl, sec-Butyl, tert-Butyl, 2-Methylbutyl, Isopentyl, Isohexyl, 3-Ethyloctyl, 3,8-Dimethyltetradecyl oder 5-Ethyl-5-methylnonadecyl erwähnt. Zudem kann die verzweigte Alkyl-Gruppe eine optisch aktive Gruppe sein, und Verbindungen mit einer solchen Gruppe sind brauchbar als chirale Dotierungsmittel.
Beliebige, in den Alkyl-Gruppen nicht benachbarte Methylen-Gruppen können durch Sauerstoff-Atome ersetzt sein, und als Beispiele konkret erwähnt seien Alkoxy-Gruppen wie etwa Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy und Nonyloxy; Alkoxyalkyl-Gruppen wie etwa Methoxymethyl, Methoxyethyl, Methoxypropyl, Methoxybutyl, Methoxypentyl, Methoxyoctyl, Ethoxymethyl, Ethoxyethyl, Ethoxypropyl, Ethoxyhexyl, Propoxymethyl, Propoxyethyl, Propoxypropyl, Propoxypentyl, Butoxymethyl, Butoxyethyl, Butoxybutyl, Pentyloxymethyl, Pentyloxybutyl, Hexyloxymethyl, Hexyloxyethyl, Hexyloxypropyl, Heptyloxymethyl und Octyloxymethyl.
Zwar lassen sich die durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines üblichen Verfahrens der organischen Synthese herstellen, doch können die Verbindungen mit Hilfe des folgenden Verfahrens problemlos hergestellt werden:
Schema 1
Schema 2 worin R, Y₁-Y₆ und X die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben und Xa und Xb für Halogen-Atome stehen.
Wie in Schema 1 gezeigt, kann nämlich die Halogen-Verbindung (2) mit dem Dihydroxyboran-Derivat (3) in einem gemischten Lösungsmittel aus den drei Bestandteilen Toluol, Xylol oder dergleichen, Alkohol wie z.B. Ethanol und Wasser in Gegenwart einer Base wie etwa K₂CO₃ oder Na₂CO₃ und eines Katalysators wie etwa Palladium auf Kohlenstoff (Pd-C), Pd(PPh₃)₄ oder PdCl₂(PPh₃)₂ umgesetzt werden, um die Verbindung (1) der vorliegenden Erfindung zu ergeben. Weiterhin, wie in Schema 2 gezeigt, kann nach Umsetzung der Halogen-Verbindung (2) mit einer Lithium-Verbindung wie etwa n-BuLi oder sec-BuLi und einer Zink-Verbindung wie ZnCl₂ oder ZnBr₂ der Reaktant mit der Halogen-Verbindung (4) umgesetzt werden, um die obige Verbindung (1) zu ergeben.
Bei der Einführung des Substituenten X in den Benzolring kann ein Rohmaterial verwendet werden, worin X bereits eingeführt worden ist, oder X kann bei einem beliebigen Schritt mit Hilfe einer bekannten Reaktion eingeführt werden. Ausführungsbeispiele sind nachstehend gezeigt. In den folgenden Formeln steht Rx für die folgende Gruppe:
worin R und Y₁-Y₄ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Schema 3
Schema 4
Schema 5
Schema 6
Schema 7 worin Y₅ und Y₆ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Wie in Schema 3 gezeigt, kann nämlich die Verbindung (5) mit einer Lithium-Verbindung wie n-Butyllithium und Iod umgesetzt werden, um die Verbindung (6) zu ergeben. Die Verbindung (5) kann mit Natriumtrifluoracetat/Kupfer(I)-iodid (G.E. Carr et al., Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions I, 921 (1988)) oder Methylfluorsulfonyldifluoracetat/Kupfer(I)-iodid (Q.Y. Chen et al., Journal of the Chemical Society Chemical Communications, 705 (1989)) umgesetzt werden, um die Trifluormethyl-Verbindung (7) zu ergeben.
Wie in Schema 4 gezeigt, kann die Verbindung (5) mit einer Lithium-Verbindung wie n-Butyllithium und einem Formylierungsmittel wie etwa N-Formylpiperidin (G.A. Olah et al., Angewandte Chemie, Int. Edn. Engl., 20, 878 (1981)), N-Formylmorpholin (G.A. Olah et al., The Journal of Organic Chemistry, 49, 385 (1984)) oder Dimethylformamid (DMF) (G. Boss et al., Chem. Ber. 1199 (1989)) umgesetzt werden, um die Verbindung (8) zu ergeben, und das Reaktionsprodukt kann mit einem Fluorierungsmittel wie z.B. Diethylaminoschwefeltrifluorid (DAST) (W.J. Middleton et al., The Journal of Organic Chemistry 40, 574 (1975); S. Rozen et al., Tetrahedron Letters 41, 111 (1985); M. Hudlicky, Organic Reactions 35, 513 (1988); P. A. Messina et al., Journal of Fluorine Chemistry 42, 137 (1989)) oder Morpholinoschwefeltrifluorid (K.C. Mange et al., The Journal of Fluorine Chemistry 43, 405 (1989)) umgesetzt werden, um die Difluormethyl-Verbindung (9) zu ergeben.
Wie in Schema 5 gezeigt, kann nach Reduktion der Verbindung (8) mit einem Reduktionsmittel wie Natriumborhydrid (SBH), Lithiumaluminiumhydrid (LAH), Diisobutylaluminumhydrid (DIBAL) oder Natrium-bis(2-methoxyethoxy)aluminium (SBMEA), um die Verbindung (10) zu ergeben, diese Verbindung (10) kann mit einem Fluorierungsmittel wie etwa DAST umgesetzt werden, um die Monofluormethyl-Verbindung (11) zu ergeben.
Wie in Schema 6 gezeigt, wird die Verbindung (12) mit Hilfe eines Verfahrens wie etwa dem von Albert et al. (Synthetic Communication 12, 547 (1989) in das Xanthat (13) überführt. Die resultierende Verbindung kann mit Hilfe des Verfahrens von Kurohoshi et al. (Tetrahedron Letters 33 (29), 4173 (1992)) fluoriert werden, um die Trifluormethoxy-Verbindung (14) zu ergeben.
Wie in Schema 7 gezeigt, wird zudem die Verbindung (12) in einem System aus Chlordifluormethan/Natriumhydroxid fluoriert (japanische Offenlegungsschrift 3-500413), um die Difluormethoxy-Verbindung (15) zu ergeben. Ansonsten kann diese mit Hilfe des Verfahrens von Chen et al. (The Journal of Fluorine Chemistry 44, 433 (1989)) hergestellt werden.
Die Halogen-Verbindung und das Dihydroxyboran-Derivat, bei denen es sich um Rohmaterialien handelt, lassen sich mit Hilfe eines bekannten Verfahrens üblicher organischer Synthese herstellen, zum Beispiel mit dem nachstehend gezeigten einfachen Verfahren:
Schema 8
Schema 9 worin R, X, Xa, Y₁, Y₂, Y₅ und Y₆ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Wie in Schema 8 gezeigt, kann nämlich durch Umsetzung der Verbindung (16) mit einer Lithium-Verbindung wie z.B. n-BuLi und Iod oder Brom die Halogen-Verbindung (17) hergestellt werden.
Wie in Schema 9 gezeigt, kann durch Reaktion des aus der Halogen-Verbindung (18) und Magnesium hergestellten Grignard-Reagens mit einem Boran-Derivat wie etwa Trimethoxyboran oder Triisopropyloxyboran und anschließende Hydrolyse mit Hydrochlorid oder dergleichen das Dihydroxyboran-Derivat (19) hergestellt werden.
Die nicht in den Schemata gezeigte Verbindung mit -O- in der Gruppe R in der allgemeinen Formel (1) lässt sich herstellen durch Umsetzung einer Halogen-Verbindung mit einem Alkohol oder Phenol in einem Lösungsmittel wie etwa Dimethylsulfoxid, DMF, 1,2-Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder Toluol in Gegenwart einer Base wie etwa Natriumamid (J.B. Right et al., Journal of the American Chemical Society 70, 3098 (1948)), Kaliumcarbonat (W.T. Olson et al., Journal of the American Chemical Society 69, 2451 (1947)), Triethylamin (R.L. Merker et al., The Journal of Organic Chemistry 25, 5180 (1961)), Natriumhydroxid (C. Wilkins, Synthesis 156 (1973)), Kaliumhydroxid (J. Rebek et al., The Journal of Organic Chemistry 44, 1485 (1979)), Bariumhydroxid (Kawabe et al., The Journal of Organic Chemistry 31, 4210 (1972)) und Natriumhydrid (C.J. Stark, Tetrahedron Letters 22, 2089 (1981), K. Takai et al., Tetrahedron Letters 21, 1657 (1980)).
Die obigen Reaktionen sind bekannt, und gegebenenfalls können auch andere bekannte Reaktionen angewandt werden.
Die erhaltenen flüssigkristallinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeigen somit hohes Spannungshalteverhältnis, niedrige Schwellenspannung, sehr geringe Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur und hohes Δn, und diese Verbindungen können problemlos mit ver schiedenen Flüssigkristallmaterialien gemischt werden und haben gute Löslichkeit bei niedriger Temperatur.
Zudem sind die flüssigkristallinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung unter gewöhnlichen Bedingungen physikalisch und chemisch sehr stabil, wenn die Verbindungen für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen verwendet werden, und sie sind ausgezeichnet als Bestandteil nematischer Flüssigkristall-Zusammensetzungen.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise als Bestandteile von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TN, STN und TFT eingesetzt werden.
Die Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sollen nachstehend beschrieben werden. Die Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise wenigstens eine durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Verbindung in einem Verhältnis von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, um ausgezeichnete Eigenschaften zu entwickeln.
worin R₁ eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeutet, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; X₁ ein Fluor- Atom, ein Chlor-Atom, -OCF₃, -OCF₂H, -CF₃, -CF₂H, -CFH₂, -OCF₂CF₂H oder -OCF₂CFHCF₃ bedeutet; L₁ und L₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoff-Atom oder ein Fluor-Atom bedeuten; Z₄ und Z₅ unabhängig voneinander eine 1,2-Ethylen-Gruppe, 1,4-Butylen-Gruppe, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂, -CH=CH- oder eine covalente Bindung bedeuten, der Ring B trans-1,4-Cyclohexylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder 1,4-Phenylen bedeutet, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; der Ring C trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen bedeutet, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
worin R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; X₂ eine -CN-Gruppe oder -C/C-CN bedeutet; der Ring D trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring E trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können, oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring F trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen bedeutet; Z₆ eine 1,2-Ethylen-Gruppe, -COO- oder eine covalente Bindung bedeutet; L₃, L₄ und L₅ unabhängig voneinander ein Wasserstoff-Atom oder ein Fluor-Atom bedeuten; b, c und d unabhängig voneinander 0 oder 1 sind; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
worin R₄ und R₅ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Ring G, Ring I und Ring J unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, Pyrimidin-2,5-diyl oder 1,4-Phenylen bedeuten, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Z₇ und Z₈ unabhängig voneinander -C≡C-, -COO-, -CH₂CH₂-, -CH=CH- oder eine kovalente Bindung bedeuten; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
Insbesondere werden die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Flüssigkristall-Zusammensetzungen je nach Verwendungszweck der Flüssigkristall-Zusammensetzung schließlich erhalten durch Mischen wenigstens einer durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindung als erste Komponente mit Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend die durch die allgemeinen Formeln (2)–(9) dargestellten Verbindungen.
Als bevorzugt ausgeführte, durch die allgemeinen Formeln (2)–(4) dargestellte Verbindungen, die in den Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, seien die folgenden Verbindungen beispielhaft erwähnt.

worin R₁ und X₁ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Die durch die allgemeinen Formeln (2)–(4) dargestellten Verbindungen haben positive Werte für die dielektrische Anisotropie, ausgezeichnete thermische und chemische Stabilität und sind besonders brauchbar für die Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TFTs, die hohe Zuverlässigkeit erfordern, d.h., hohes Spannungshalteverhältnis und hohen spezifischen Widerstand.
Für die Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TFTs können die Mengen der durch die allgemeinen Formeln (2)–(4) dargestellten Verbindungen im Bereich von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 97 Gew.-% und besonders bevorzugt 40 bis 95 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Flüssigkristall-Zusammensetzung. Zudem können zur Einstellung der Viskosität die durch die allgemeinen Formeln (7)–(9) dargestellten Verbindungen enthalten sein.
Die durch die allgemeinen Formeln (2)–(4) dargestellten Verbindungen können auch zur Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN und TN verwendet werden. Die Mengen der Verbindungen betragen vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger.
Als Verbindungen, die durch allgemeine Formel (5) oder (6) dargestellt sind, werden vorzugsweise die folgenden Verbindungen eingesetzt.

worin R₂, R₃ und X₂ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Die durch die allgemeine Formel (5) oder (6) dargestellten Verbindungen haben hohe positive Werte für die dielektrische Anisotropie und werden insbesondere zur Absenkung der Schwellenspannung der Flüssigkristall-Zusammensetzung verwendet. Die Verbindungen werden auch eingesetzt zur Einstellung der optischen Anisotropiewerte und zur Erweiterung des nematischen Bereichs, beispielsweise durch Anheben des Klärpunkts. Des Weiteren werden die Verbindungen zur Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN und TN verwendet, um die Steilheit ihrer Spannungs-/Durchlässigkeits-Kurve zu verbessern.
Die durch die allgemeine Formel (5) oder (6) dargestellten Verbindungen sind besonders brauchbar zur Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN und TN.
Wird die Menge der durch die allgemeine Formel (5) oder (6) dargestellten Verbindungen erhöht, so verringert sich die Schwellenspannung der Flüssigkristall-Zusammensetzungen und die Viskosität nimmt zu. Solange also die Viskosität der Flüssigkristall-Zusammensetzung den Anforderungen genügt, ist der Einsatz dieser Verbindungen in großen Mengen für den Betrieb bei niedriger Spannung vorteilhaft. Die Menge der durch die allgemeine Formel (5) oder (6) dargestellten Verbindungen kann im Falle der Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN oder TN im Bereich von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 97 Gew.-% und besonders bevorzugt 40 bis 95 Gew.-% liegen.
Bevorzugte Verbindungen, die durch die allgemeinen Formeln (7)–(9) dargestellt sind, seien nachstehend beispielhaft erwähnt.

worin R₄ und R₅ die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben haben.
Die durch die allgemeinen Formeln (7)–(9) dargestellten Verbindungen haben kleine absolute Werte für die dielektrische Anisotropie, und diese sind nahezu neutral. Die durch die allgemeine Formel (7) dargestellten Verbindungen werden hauptsächlich zur Einstellung der Viskosität und optischen Anisotropiewerte verwendet. Die durch die allgemeine Formel (8) oder (9) dargestellten Verbindungen werden hauptsächlich zur Erweiterung des nematischen Bereichs, beispielsweise durch Anheben des Klärpunkts, oder zur Einstellung der optischen Anisotropiewerte verwendet.
Wird die Menge der durch die allgemeinen Formeln (7)–(9) dargestellten Verbindungen erhöht, so nimmt die Schwellenspannung zu und die Viskosität der Flüssigkristall-Zusammensetzung wird erhöht. Solange also die Schwellenspannung der Flüssigkristall-Zusammensetzung den Anforderungen genügt, ist der Einsatz dieser Verbindungen in großen Mengen bevorzugt. Die Menge der durch die allgemeinen Formeln (7)–(9) dargestellten Verbindungen kann im Falle der Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TFT vorzugsweise 40 Gew.-% oder weniger sein, besonders bevorzugt 35 Gew.-% oder weniger. Im Falle der Herstellung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN und TN kann sie vorzugsweise 70 Gew.-% oder weniger und besonders bevorzugt 60 Gew.-% oder weniger betragen.
Überdies wird bei der vorliegenden Erfindung – außer in besonderen Fällen wie Flüssigkristall-Zusammensetzungen für den OCB-Modus (optisch kompensierte Doppelbrechung) – normalerweise eine optisch aktive Verbindung zur Flüssigkristall-Zusammensetzung gegeben, um den erforderlichen Verdrillungswinkel durch Induzieren der Bildung einer helikalen Struktur der Flüssigkristall-Zusammensetzung einzustellen und Rückverdrillung zu verhindern. Für die obigen Zwecke kann irgendeine der bekannten optisch aktiven Verbindungen bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, doch seien als bevorzugte Verbindungen die folgenden optisch aktiven Verbindungen beispielhaft angeführt.
Bei den Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wird die Abstandslänge der Verdrillung durch Zugabe dieser optisch aktiven Verbindungen eingestellt. Die Abstandslänge der Verdrillung wird bei Flüssigkristall-Zusammensetzungen für TFT und TN vorzugsweise im Bereich von 40 bis 200 μm eingestellt und 6 bis 20 μm bei Flüssigkristall-Zusammensetzungen für STN. Beim bistabilen TN-Modus wird sie vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 4 μm eingestellt. Zur Einstellung der Temperaturabhängigkeit der Abstandslänge können zwei oder mehr optisch aktive Verbindungen zugesetzt werden.
Die Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe bekannter Verfahren hergestellt. Im Allgemeinen wird ein Verfahren angewandt, bei dem verschiedene Verbindungen bei hoher Temperatur ineinander gelöst werden.
Weiterhin können die Flüssigkristall-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als solche für den Gast-Wirt-Modus (GH) verwendet werden, indem dichroitische Farbstoffe, etwa vom Typ Merocyanin, Styryl, Azo, Azomethin, Azoxy, Chinophthalon, Anthrachinon und Tetrazin zugegeben werden. Zudem können die Zusammensetzungen für NCAP verwendet werden, das hergestellt wird durch Mikroeinkapselung eines nematischen Flüssigkristalls, oder für Polymerdispersions-Flüssigkristallvorrichtungen (PDLCD), für die Polymernetzwerk-Flüssigkristallvorrichtungen (PNLCD) typisch sind, bei denen eine dreidimensionale Netzwerkstruktur im Flüssigkristall gebildet wird. Die Flüssigkristall-Zusammensetzungen können auch für den Modus der Doppelbrechungssteuerung (ECB) oder der dynamischen Streuung (DS) eingesetzt werden.

Die folgenden Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die die Verbindungen der vorliegenden Erfindung enthalten, seien beispielhaft erwähnt. Die Verbindungen in den Zusammensetzungsbeispielen und in den nachstehend erwähnten Arbeitsbeispielen sind zudem durch Kurzsymbole gemäß den in den folgen den Tabellen angegebenen Regeln dargestellt, und die Zahlen der Verbindungen sind die gleichen wie die in den folgenden Beispielen. Sofern nichts anderes bereits angegeben ist, bedeutet in den Zusammensetzungsbeispielen und Arbeitsbeispielen "%" Gewichtsprozent.

Zusammensetzungsbeispiel 1

3-BB(F,F)B(FF)-F	(Verbindung Nr. 26) 5,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 5,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-F	5,0%
1V2-BEB(F,F)-C	5,0%
3-HB-C	25,0%
1-BTB-3	5,0%
3-HH-4	11,0%
3-HHB-1	6,0%
3-HHB-3	9,0%
3-H2BTB-2	4,0%
3-H2BTB-3	4,0%
3-H2BTB-4	4,0%
3-HB(F)TB-2	6,0%
3-HB(F)TB-3	6,0%

Zusammensetzungsbeispiel 2

3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 6,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	6,0%
V2-HB-C	12,0%
1V2-HB-C	12,0%
3-HB-C	12,0%
3-HB(F)-C	2,0%
2-BTB-1	2,0%
3-HH-4	8,0%
3-HH-VFF	6,0%
2-HHB-C	2,0%
3-HHB-C	6,0%
3-HB(F)TB-2	8,0%
3-H2BTB-2	5,0%

3-H2BTB-3	5,0%
3-H2BTB-4	4,0%

Zusammensetzungsbeispiel 3

3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 6,0%
3O1-BEB(F)-C	15,0%
4O1-BEB(F)-C	13,0%
5O1-BEB(F)-C	13,0%
2-HHB(F)-C	15,0%
3-HHB(F)-C	15,0%
3-HB(F)TB-2	4,0%
3-HB(F)TB-3	4,0%
3-HB(F)TB-4	4,0%
3-HHB-1	8,0%
3-HHB-O1	4,0%

Zusammensetzungsbeispiel 4

3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 6,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	4,0%
5-PyB-F	4,0%
3-PyB(F)-F	4,0%
2-BB-C	5,0%
4-BB-C	4,0%
5-BB-C	5,0%
2-PyB-2	2,0%
3-PyB-2	2,0%
4-PyB-2	2,0%
6-PyB-O5	3,0%
6-PyB-O6	3,0%
6-PyB-O7	3,0%

6-PyB-O8	3,0%
3-PyBB-F	6,0%
4-PyBB-F	6,0%
5-PyBB-F	6,0%
3-HHB-1	6,0%
3-HHB-3	8,0%
2-H2BTB-4	5,0%
3-H2BTB-2	5,0%
3-H2BTB-3	5,0%
3-H2BTB-4	5,0%

Zusammensetzungsbeispiel 5

3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 10,0%
3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 4,0%
3-DB-C	10,0%
2-BEB-C	12,0%
3-PyB(F)-F	6,0%
3-HEB-O4	8,0%
4-HEB-O2	6,0%
5-HEB-O1	6,0%
3-HEB-O2	5,0%
5-HEB-O2	4,0%
5-HEB-5	5,0%
4-HEB-5	5,0%
1O-BEB-2	4,0%
3-HHB-1	6,0%
3-HHEBB-C	3,0%
3-HBEBB-C	3,0%
5-HBEBB-C	3,0%

Zusammensetzungsbeispiel 6

3-B(F)B(F,F)B(F)-CFH₂	3,0%
3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 4,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-F	4,0%
3-HB-C	18,0%
1O1-HB-C	10,0%
3-HB(F)-C	10,0%
2-PyB-2	2,0%
3-PyB-2	2,0%
4-PyB-2	2,0%
1O1-HH-3	3,0%
2-BTB-O1	3,0%
3-HHB-1	7,0%
3-HHB-F	4,0%
3-HHB-O1	4,0%
3-HB-O2	8,0%
3-H2BTB-2	3,0%
3-H2BTB-3	3,0%
2-PyBH-3	4,0%
3-PyBH-3	3,0%
3-PyBB-2	3,0%

Zusammensetzungsbeispiel 7

3-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₂H	(Verbindung Nr. 18) 5,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-CF₂H	(Verbindung Nr. 22) 4,0%
3O1-BEB(F)-C	12,0%
1V2-BEB(F,F)-C	10,0%
3-HH-EMe	10,0%
3-HB-O2	18,0%
7-HEB-F	2,0%

3-HHEB-F	2,0%
5-HHEB-F	2,0%
3-HBEB-F	4,0%
2O1-HBEB(F)-C	2,0%
3-HB(F)EB(F)-C	2,0%
3-HBEB(F,F)-C	2,0%
3-HHB-F	4,0%
3-HHB-O1	4,0%
3-HHB-3	13,0%
3-HEBEB-F	2,0%
3-HEBEB-1	2,0%

Zusammensetzungsbeispiel 8

3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 5,0%
5-BEB(F)-C	5,0%
V-HB-C	11,0%
5-PyB-C	6,0%
4-BB-3	6,0%
3-HH-2V	10,0%
5-HH-V	11,0%
V-HHB-1	7,0%
V2-HHB-1	15,0%
3-HHB-1	9,0%
1V2-HBB-2	10,0%
3-HHEBH-3	5,0%

Zusammensetzungsbeispiel 9

3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 4,0%
2O1-BEB(F)-C	5,0%
3O1-BEB(F)-C	12,0%
5O1-BEB(F)-C	4,0%

1V2-BEB(F,F)-C	16,0%
3-HB-O2	10,0%
3-HH-4	3,0%
3-HHB-F	3,0%
3-HHB-1	8,0%
3-HHB-O1	4,0%
3-HBEB-F	4,0%
3-HHEB-F	7,0%
5-HHEB-F	7,0%
3-H2BTB-2	4,0%
3-H2BTB-3	4,0%
3-HB(F)TB-2	5,0%

Zusammensetzungsbeispiel 12

3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 7,0%
2-HHB(F)-F	17,0%
3-HHB(F)-F	17,0%
5-HHB(F)-F	16,0%
2-H2HB(F)-F	10,0%
3-H2HB(F)-F	5,0%
5-H2HB(F)-F	10,0%
2-HBB(F)-F	6,0%
3-HBB(F)-F	6,0%
5-HBB(F)-F	6,0%

Zusammensetzungsbeispiel 13

3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 3,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	3,0%
7-HB(F)-F	5,0%
5-H2B(F)-F	5,0%

3-HB-O2	10,0%
3-HH-4	5,0%
2-HHB(F)-F	10,0%
3-HHB(F)-F	10,0%
5-HHB(F)-F	10,0%
3-H2HB(F)-F	5,0%
2-HBB(F)-F	3,0%
3-HBB(F)-F	3,0%
2-H2BB(F)-F	5,0%
3-H2BB(F)-F	6,0%
3-HHB-1	8,0%
3-HHB-O1	5,0%
3-HHB-3	4,0%

Zusammensetzungsbeispiel 14

3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 8,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 8,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₂H	(Verbindung Nr. 18) 5,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-CF₂H	(Verbindung Nr. 22) 5,0%
7-HB(F,F)-F	3,0%
3-HB-O2	7,0%
2-HHB(F)-F	10,0%
3-HHB(F)-F	10,0%
5-HHB(F)-F	10,0%
2-HBB(F)-F	9,0%
3-HBB(F)-F	9,0%
2-HBB-F	4,0%
3-HBB-F	4,0%
5-HBB-F	3,0%
3-HBB(F,F)-F	5,0%

Zusammensetzungsbeispiel 15

3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 4,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 4,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-F	4,0%
7-HB(F,F)-F	4,0%
3-H2HB(F,F)-F	12,0%
4-H2HB(F,F)-F	10,0%
5-H2HB(F,F)-F	10,0%
3-HHB(F,F)-F	10,0%
4-HHB(F,F)-F	5,0%
3-HH2B(F,F)-F	15,0%
5-HH2B(F,F)-F	10,0%
3-HBB(F,F)-F	12,0%

Zusammensetzungsbeispiel 16

3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 5,0%
3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 5,0%
3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 5,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-F	3,0%
7-HB(F,F)-F	5,0%
3-H2HB(F,F)-F	12,0%
3-HHB(F,F)-F	10,0%
3-HBB(F,F)-F	10,0%
3-HHEB(F,F)-F	10,0%
4-HHEB(F,F)-F	3,0%
5-HHEB(F,F)-F	3,0%
3-HBEB(F,F)-F	5,0%
5-HBEB(F,F)-F	3,0%
3-HDB(F,F)-F	15,0%
3-HHBB(F,F)-F	6,0%

Zusammensetzungsbeispiel 17

3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 7,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 7,0%
3-HB-CL	10,0%
5-HB-CL	4,0%
7-HB-CL	4,0%
1O1-HH-5	5,0%
2-HBB(F)-F	8,0%
3-HBB(F)-F	8,0%
4-HHB-CL	8,0%
5-HHB-CL	8,0%
3-H2HB(F)-CL	4,0%
3-HBB(F,F)-F	10,0%
5-H2BB(F,F)-F	9,0%
3-HB(F)VB-2	4,0%
3-HB(F)VB-3	4,0%

Zusammensetzungsbeispiel 18

3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 4,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₂H	(Verbindung Nr. 18) 4,0%
3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 5,0%
3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	5,0%
3-HHB(F,F)-F	9,0%
3-H2HB(F,F)-F	8,0%
4-H2HB(F,F)-F	8,0%
3-HBB(F,F)-F	21,0%
5-HBB(F,F)-F	10,0%
3-H2BB(F,F)-F	10,0%
5-HHBB(F,F)-F	3,0%
3-HH2BB(F,F)-F	3,0%

5-HHEBB-F	2,0%
1O1-HBBH-4	4,0%
1O1-HBBH-5	4,0%

Zusammensetzungsbeispiel 19

3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	2,0%
3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 2,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 2,0%
3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 2,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₂H	(Verbindung Nr. 18) 2,0%
5-HB-F	12,0%
6-HB-F	9,0%
7-HB-F	7,0%
2-HHB-OCF₃	7,0%
3-HHB-OCF₃	11,0%
4-HHB-OCF₃	7,0%
5-HHB-OCF₃	5,0%
3-HH2B-OCF₃	4,0%
5-HH2B-OCF₃	4,0%
3-HHB(F,F)-OCF₃	5,0%
3-HBB(F)-F	10,0%
3-HH2B(F)-F	3,0%
3-HB(F)BH-3	3,0%
5-HBBH-3	3,0%

Zusammensetzungsbeispiel 20

3-B(F)B(F,F)B(F)-F	5,0%
3-BB(F,F)B(F)-OCF₃	(Verbindung Nr. 1) 2,0%
3-B(F)-B(F,F)B(F)-CFH₂	2,0%
5-H4HB(F,F)-F	7,0%

5-H4HB-OCF₃	13,0%
3-H4HB(F,F)-CF₃	8,0%
5-H4HB(F,F)-CF₃	8,0%
3-HB-CL	6,0%
5-HB-CL	4,0%
2-H2BB(F)-F	5,0%
3-H2BB(F)-F	10,0%
5-HVHB(F,F)-F	5,0%
3-HHB-OCF₃	5,0%
3-H2HB-OCF₃	5,0%
V-HHB(F)-F	5,0%
5-HHEB-OCF₃	2,0%
3-HBEB(F,F)-F	5,0%
5-HH-V2F	3,0%

Zusammensetzungsbeispiel 21

3-B(F)B(F,F)B(F)-CL	3,0%
3-BB(F,F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 26) 3,0%
3-B(F)B(F)B(F,F)-F	(Verbindung Nr. 14) 3,0%
2-HHB(F)-F	2,0%
3-HHB(F)-F	2,0%
5-HHB(F)-F	2,0%
2-HBB(F)-F	6,0%
3-HBB(F)-F	6,0%
5-HBB(F)-F	10,0%
2-H2BB(F)-F	9,0%
3-H2BB(F)-F	9,0%
3-HBB(F,F)-F	25,0%
5-HBB(F,F)-F	10,0%
1O1-HBBH-4	5,0%
1O1-HBBH-5	5,0%

Beste Art der Durchführung der Erfindung
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung eingehender. In jedem Beispiel zeigt C einen Kristall, S_A zeigt eine smektische A-Phase, S_B zeigt eine smektische B-Phase, S_X zeigt eine smektische Phase, deren Phasenaufbau noch zu analysieren ist, N zeigt eine nematische Phase, Iso zeigt eine isotrope Phase, und die Einheit der Phasenübergangstemperatur ist °C.
Beispiel 1
Herstellung von 4''-Propyl-2',6',3'-trifluor-4-trifluormethoxyterphenyl (in der allgemeinen Formel (1) ist R C₃H₇; Y₁, Y₂ und Y₆ sind jeweils H; Y₃, Y₄ und Y₅ sind jeweils F; und X ist -OCF₃) (Verbindung Nr. 1)
Schritt 1: Herstellung von 4'-Propyl-3,5-difluor-4-iodbiphenyl
Zu einer Lösung von 40,0 g 4'-Propyl-3,5-difluorbiphenyl (0,17 mol) in 250 ml Tetrahydrofuran (THF) wurden 160 ml n-BuLi (0,25 mol) tropfenweise mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, dass –60°C oder weniger beibehalten wurden, und es wurde eine Stunde lang bei der gleichen Temperatur gerührt. Anschließend wurde eine Lösung von 78,7 g (0,31 mol) in 300 ml THF tropfenweise mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, dass –60°C oder weniger beibehalten wurden, und die Mischung wurde eine Stunde lang bei der gleichen Temperatur gerührt.
Nach tropfenweisem Versetzen der Reaktionslösung mit 200 ml 1N HCl wurde die Mischung mit 200 ml Heptan extrahiert. Die resultierende organische Schicht wurde dreimal mit verd. NaHCO₃ und dreimal mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, der Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie (Elutionsmittel: Heptan) gereinigt, und das Lösungsmittel wurde abdestilliert, um ein gelbes Öl zu ergeben. Das Öl wurde aus Ethanol umkristallisiert, um 41,5 g 4'-Propyl-3,5-difluor-4-iodbiphenyl zu ergeben (Ausbeute: 67,4%).
Schritt 2: Herstellung von 4''-Propyl-2',6',3'-trifluor-4-trifluormethoxyterphenyl
Eine Mischung aus 4,0 g 4'-Propyl-3,5-difluor-4-iodbiphenyl (11,2 mmol), das im obigen Schritt erhalten wurde, 3,0 g Dihydroxy(3-fluor-4-trifluormethoxyphenyl)boran (14,5 mmol), 3,1 g K₂CO₃ (22,3 mmol), 0,4 g 5% Pd-C und 30 ml eines Mischlösungsmittels aus Toluol/Ethanol/Wasser (1:1:1) wurde 10 Stunden am Rückfluss erhitzt. Nach Abfiltrieren von Pd-C wurde die Mischung mit 100 ml Toluol extrahiert, und die resultierende organische Schicht wurde dreimal mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert, und der resultierende Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie (Elutionsmittel: Heptan) gereinigt, um 4,0 g 4''-Propyl-2',6',3'-trifluor-4-trifluormethoxyterphenyl zu ergeben. Die Verbindung wurde aus einem Mischlösungsmittel aus Ethanol/Ethylacetat (9:1) umkristallisiert, um 2,1 g der Titelverbindung zu ergeben (Ausbeute: 47,1%).
Die Verbindung zeigte eine Flüssigkristallphase, und die Übergangstemperatur war C 61,3–61,6 S_A 80,4–80,6 Iso.
Die Struktur war in guter Übereinstimmung mit den Spektraldaten. Analyse Massenspektrum: 410 (M⁺)
¹H-NMR (CDCl₃, innerer Standard: TMS), δ (ppm): 0,97 (t, 3H), 1,52–1,81 (m, 2H), 2,65 (t, 2H), 7,18–7,56 (m, 9H).
Beispiele unter Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung als Komponenten der Flüssigkristall-Zusammensetzungen sollen im Folgenden beschrieben werden. In jedem Verwendungsbeispiel steht NI für die Übergangstemperatur (°C) nematische Phase/isotrope Phase, Δε steht für den Wert der dielektrischen Anisotropie, Δn steht für den Wert der optischen Ani sotropie, η bedeutet die Viskosität (mPa·s), und Vth steht für die Schwellenspannung (V).
Im Übrigen wurde η bei 20°C gemessen, und Δε, Δn und Vth wurden jeweils bei 25°C gemessen.
Beispiel 2 (Verwendungsbeispiel 1)
Die Flüssigkristall-Zusammensetzung (A), umfassend die folgenden Flüssigkristallverbindungen vom Cyanphenylcyclohexan-Typ;

4-(trans-4-Propylcyclohexyl)benzonitril 24%

4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)benzonitril 36%

4-(trans-4-Heptylcyclohexyl)benzonitril 25%

4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4'-cyanbiphenyl 15%

hat die folgenden Werte für die physikalischen Eigenschaften:
NI: 71,7, Δε: 11,0, Δn: 0,137, η: 26,7, Vth: 1,78.
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzung (B), umfassend 85% dieser Zusammensetzung (A) und 15% des in Beispiel 1 erhaltenen 4''-Propyl-2',6',3'-trifluor-4-trifluormethoxyterphenyl (Verbindung Nr. 1), sind nachstehend gezeigt:
Δε: 12,9, Δn: 0,144, η: 31,3, Vth: 1,51.
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung (B) in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 3 (Verwendungsbeispiel 2)
Unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 beschrieben, können die folgenden Verbindungen synthetisiert werden. Die Werte für die physikalischen Eigenschaften wurden im Übrigen mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 2 gemessen.
Verbindung Nr. 2: 5-B(F,F)BB(F,F)-F
Verbindung Nr. 3: 2-B(F,F)BB(F,F)-OCF₃
Verbindung Nr. 6: 10-B(F,F)BB(F,F)-OCF₂H
Verbindung Nr. 8: 6-B(F,F)BB-OCF₂H
Verbindung Nr. 9: 5-B(F,F)BB(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 10: 4O-B(F,F)BB-CF₃
Verbindung Nr. 11: 7-B(F,F)BB(F,F)-CF₂H
Verbindung Nr. 12: 3O1-B(F,F)BB-CF₂H
Verbindung Nr. 14: 3-B(F)B(F)B(F,F)-F
Δε: 11,9, Δn: 0,140, η : 27,1
Verbindung Nr. 16: 5-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₃
Verbindung Nr. 18: 3-B(F)B(F)B(F,F)-OCF₂H
Δε: 13,3, Δn: 0,140, η: 30,1
Verbindung Nr. 21: 5-B(F)B(F)B(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 22: 3-B(F)B(F)B(F,F)-CF₂H
Verbindung Nr. 25: 1O₃O-B(F)B(F)B(F,F)-CFH₂
Verbindung Nr. 26: 3BB(F,F)B(F,F)-F
Δε: 13,4, Δn: 0,141, η: 34,3
Verbindung Nr. 27: 3-BB(F,F)B(F,F)-OCF₃
Δε: 13,5, Δn: 0,141, η: 34,0
Verbindung Nr. 28: 3-BB(F,F)B(F)-OCF₃
Δε: 13,5, Δn: 0,142, η: 34,0
Verbindung Nr. 29: 3-BB(F,F)B(F,F)-OCF₂H
Verbindung Nr. 31: 7-BB(F,F)B-OCF₂H
Verbindung Nr. 32: 9-BB(F,F)B(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 33: 3-BB(F,F)B(F)-CF₃
Δε: 13,5, Δn: 0,142. η: 34,0
Verbindung Nr. 36: 6-BB(F,F)B-CF₂H
Verbindung Nr. 38: 3-B(F,F)B(F)B(F,F)-F
Verbindung Nr. 39: 5-B(F,F)B(F)B(F)-F
Verbindung Nr. 42: 5-B(F,F)B(F)B(F,F)-OCF₃
Verbindung Nr. 44: 12O1-B(F,F)B(F)B-OCF₃
Verbindung Nr. 45: 2-B(F,F)B(F)B(F,F)-OCF₂H
Verbindung Nr. 47: 6-B(F,F)B(F)B-OCF₂H
Verbindung Nr. 48: 10-B(F,F)B(F)B(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 49: 3-B(F,F)B(F)B(F)-CF₃
Δε: 14,1, Δn: 0,137; η: 30,9
Verbindung Nr. 50: 5O1O-B(F,F)B(F)B(F,F)-CF₂H
Verbindung Nr. 51: 70-B(F,F)B(F)B(F)-CF₂H
Verbindung Nr. 53: 5-B(F)B(F,F)B(F,F)-F
Verbindung Nr. 55: 4-B(F)B(F,F)BF
Verbindung Nr. 56: 6-B(F)B(F,F)B(F,F)-CL
Verbindung Nr. 58: 14-B(F)B(F,F)B-CL
Verbindung Nr. 59: 2-B(F)B(F,F)B(F,F)-OCF₃
Verbindung Nr. 61: 1O-B(F)B(F,F)B-OCF₃
Verbindung Nr. 62: 7-B(F)B(F,F)B(F,F)-OCF₂H
Verbindung Nr. 64: 3-B(F)B(F,F)B-OCF₂H
Verbindung Nr. 65: 5-B(F)B(F,F)B(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 67: 2O2-B(F)B(F,F)B-CF₃
Verbindung Nr. 68: 4-B(F)B(F,F)B(F,F)-CF₂H
Verbindung Nr. 70: 5-B(F)B(F,F)B-CF₂H
Verbindung Nr. 72: 4-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-F
Verbindung Nr. 74: 5O-B(F,F)B(F,F)B-F
Verbindung Nr. 77: 3-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-OCF₃
Δε: 15,3, Δn: 0,140, η: 31,8
Verbindung Nr. 78: 1-B(F,F)B(F,F)B(F)-OCF₃
Verbindung Nr. 79: 2-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-OCF₂H
Verbindung Nr. 81: 4-B(F,F)B(F,F)B-OCF₂H
Verbindung Nr. 82: 5-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-CF₃
Verbindung Nr. 84: 7-B(F,F)B(F,F)B-CF₃
Verbindung Nr. 85: 2-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-CF₂H
Verbindung Nr. 87: 5-B(F,F)B(F,F)B-CF₂H
Verbindung Nr. 88: 1O3-B(F,F)B(F,F)B(F,F)-CF₂H
Beispiel 4 (Verwendungsbeispiel 3)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 1 waren wie folgt:
NI: 83,8, Δε: 10,5, Δn: 0,159, η: 23,9, Vth: 1,48
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 5 (Verwendungsbeispiel 4)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 2 waren wie folgt:
NI: 86,3. Δε: 9,7, Δn: 0,163, η: 23,1, Vth: 1,85
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 6 (Verwendungsbeispiel 5)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 3 waren wie folgt:
NI: 93,3, Δε: 30,3, Δn: 0,152, η: 87,2, Vth: 0,95
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 7 (Verwendungsbeispiel 6)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 4 waren wie folgt:
NI: 83,6, Δε: 7,1, Δn: 0,199, η: 37,4, Vth: 2,12
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 8 (Verwendungsbeispiel 7)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 5 waren wie folgt:
NI: 66,6, Δε: 11,5, Δn: 0,132, η: 40,3, Vth: 1,30
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 9 (Verwendungsbeispiel 8)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 6 waren wie folgt:
NI: 74,3, Δε: 10,3, Δn: 0,144, η: 24,4, Vth: 1,23
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 10 (Verwendungsbeispiel 9)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 7 waren wie folgt:
NI: 77,5, Δε: 22,5, Δn: 0,118, η: 22,5, Vth: 1,17
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 11 (Verwendungsbeispiel 10)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 8 waren wie folgt:
NI: 93,5, Δε: 6,2, Δn:. 0,121, η: 18,1, Vth: 1,74
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 12 (Verwendungsbeispiel 11)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 9 waren wie folgt:
NI: 83,8, Δε: 29,2, Δn: 0,140, η: 42,7, Vth: 0,76
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 15 (Verwendungsbeispiel 14)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 12 waren wie folgt:
NI: 98,5, Δε: 6,2, Δn: 0,097, η: 26,6, Vth: 2,01
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 16 (Verwendungsbeispiel 15)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 13 waren wie folgt:
NI: 87,1, Δε: 4,3, Δn: 0,097, η: 19,7, Vth: 2,44
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 17 (Verwendungsbeispiel 16)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 14 waren wie folgt:
NI: 75,2, Δε: 10,5, Δn: 0,128, η: 28,7, Vth: 1,29
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 18 (Verwendungsbeispiel 17)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 15 waren wie folgt:
NI: 67,6, Δε: 10,9, Δn: 0,092, η: 30,2, Vth: 1,22
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 19 (Verwendungsbeispiel 18)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 16 waren wie folgt:
NI: 67,4, Δε: 15,7, Δn: 0,105, η: 37,8, Vth: 1,05
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 20 (Verwendungsbeispiel 19)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 17 waren wie folgt:
NI: 86,3, Δε: 7,4, Δn: 0,138, η: 22,1, Vth: 1,92
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 21 (Verwendungsbeispiel 20)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 18 waren wie folgt:
NI: 90,5, Δε: 12,0, Δn: 0,134, η: 37,7, Vth: 1,14
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 22 (Verwendungsbeispiel 21)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 19 waren wie folgt:
NI: 81,4, Δε: 6,3, Δn: 0,098, η: 16,9, Vth: 1,98
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 23 (Verwendungsbeispiel 22)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 20 waren wie folgt:
NI: 63,1, Δε: 9,9, Δn: 0,096, η: 27,5, Vth: 1,34
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Beispiel 24 (Verwendungsbeispiel 23)
Die Werte für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristall-Zusammensetzungen des obigen Zusammensetzungsbeispiels 21 waren wie folgt:
NI: 92,4, Δε: 8,8, Δn: 0,142, η: 37,4, Vth: 1,64
Beim Aufbewahren dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Gefrierschrank bei –20°C trat auch nach 60 Tagen keine smektische Phase und keine Abscheidung von Kristallen auf.
Industrielle Anwendbarkeit
Die flüssigkristallinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben ein sehr hohes Spannungshalteverhältnis, eine niedrige Schwellenspannung, sehr geringe Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur, ein hohes Δn, und die Verträglichkeit dieser Verbindungen mit den anderen Flüssigkristallmaterialien ist besser. Des Weiteren können durch optionale Auswahl substituierter Gruppen neue flüssigkristalline Verbindungen mit den notwendigen physikalischen Eigenschaften aus den kristallinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
Demgemäß können durch Verwendung der flüssigkristallinen Verbindungen der vorliegenden Erfindung als Komponenten von Flüssigkristall-Zusammensetzungen neue Flüssigkristall-Zusammensetzungen mit sehr hohem Spannungshalteverhältnis, sehr geringer Änderung dieser Eigenschaft in Abhängigkeit von der Temperatur, niedriger Schwellenspannung, geeigneten Δn und Δε, Stabilität und ausgezeichneter Verträglichkeit mit anderen Flüssigkristallmaterialien bereitgestellt werden. Darüber hinaus können Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen bereitgestellt werden, die durch Verwendung der Obigen gebildet werden.

Claims

Terphenyl-Derivat, dargestellt durch die allgemeine Formel (1)
worin R eine lineare oder verzweigte Alkyl-Gruppe mit 1–20 Kohlenstoff-Atomen bedeutet und beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen (-CH₂-) in jeder Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome ersetzt sein können; wobei a) Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H, X = F und Y₅ = Y₆ = F, b) Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H, X = -CF₃ oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = F oder Y₅ = Y₆ = H, c) Y₁ = Y₃ = F, Y₂ = Y₄ = H, X = -CF₃ und Y₅ = Y₆ = F, e) Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H, X = F und Y₅ = Y₆ = F, f) Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H, X = -OCF₃ oder -CF₃, Y₅ = F und Y₆ = H oder F, h) Y₁ = Y₂ = Y₃ = F, Y₄ = H, X = F, -CF₃ oder -CF₂H, Y₅ = F und Y₆ = H oder F, i) Y₁ = Y₂ = Y₃ = Y₄ = F, X = -OCF₃, Y₅ = F und Y₆ = H oder F, j) Y₁ = Y₂ = F, Y₃ = Y₄ = H, X = -OCF₃ oder -OCF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F, l) Y₃ = Y₄ = F, Y₁ = Y₂ = H, X = -OCF₂H oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F, m) Y₁ = Y₂ = Y₃ = F, Y₄ = H, X = -OCF₃ oder -OCF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F, n) Y₁ = Y₃ = Y₄ = F, Y₂ = H, Y₅ = Y₆ = H oder F, und X = Halogenatom, -OCF₃, -OCF₂H, -CF₃, -CF₂H oder -CFH₂, o) Y₁ = Y₂ = Y₃ = Y₄ = F, X = F, -OCF₂H, -CF₃ oder -CF₂H und Y₅ = Y₆ = H oder F, und jedes Atom, aus dem die Verbindung besteht, durch ein Isotop desselben ersetzt sein kann.
Terphenyl-Derivat, dargestellt durch eine der folgenden Formeln:
Flüssigkristallzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eines der in Anspruch 1 oder 2 beschriebenen Terphenyl-Derivate umfasst.
Flüssigkristallzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als erste Komponente wenigstens ein Derivat umfasst, das ausgewählt ist aus den in Anspruch 1 oder 2 beschriebenen Terphenyl-Derivaten, als zweite Komponente wenigstens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeinen Formeln (2), (3) oder (4) dargestellten Verbindungen:
worin R₁ eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeutet, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; X₁ ein Fluor-Atom, ein Chlor-Atom, -OCF₃, -OCF₂H, -CF₃, -CF₂H, -CFH₂, -OCF₂CF₂H oder -OCF₂CFHCF₃ bedeutet; L₁ und L₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoff-Atom oder ein Fluor-Atom bedeuten; Z₄ und Z₅ unabhängig voneinander eine 1,2-Ethylen-Gruppe, 1,4-Butylen-Gruppe, -COO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH=CH- oder eine covalente Bindung bedeuten, der Ring B trans-1,4-Cyclohexylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder 1,4-Phenylen bedeutet, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; der Ring C trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen bedeutet, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
Flüssigkristallzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als erste Komponente wenigstens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus den in Anspruch 1 oder 2 beschriebenen Verbindungen, und als zweite Komponente wenigstens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeinen Formeln (5) oder (6) dargestellten Verbindungen:
worin R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; X₂ eine -CN-Gruppe oder -C/C-CN bedeutet; der Ring D trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring E trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können, oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring F trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen bedeutet; Z₆ eine 1,2-Ethylen-Gruppe, -COO- oder eine covalente Bindung bedeutet; L₃, L₄ und L₅ unabhängig voneinander ein Wasserstoff-Atom oder ein Fluor-Atom bedeuten; b, c und d unabhängig voneinander 0 oder 1 sind; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als dritte Komponente wenigstens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeinen Formeln (7), (8) oder (9) dargestellten Verbindungen:
worin R₄ und R₅ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Ring G, Ring I und Ring J unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, Pyrimidin-2,5-diyl oder 1,4-Phenylen bedeuten, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Z₇ und Z₈ unabhängig voneinander -C-C-, -COO-, -CH₂CH₂-, -CH=CH- oder eine covalente Bindung bedeuten; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als dritte Komponente wenigstens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeinen Formeln (7), (8) oder (9) dargestellten Verbindungen:
worin R₄ und R₅ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Ring G, Ring I und Ring J unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, Pyrimidin-2,5-diyl oder 1,4-Phenylen bedeuten, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können; Z₇ und Z₈ unabhängig voneinander -C≡C-, -COO-, -CH₂CH₂-, -CH=CH- oder eine covalente Bindung bedeuten; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können.
Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als dritte Komponente wenigstens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeinen Formeln (5) oder (6) dargestellten Verbindungen:
worin R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine Alkyl-Gruppe mit 1–10 Kohlenstoff-Atomen bedeuten, beliebige nicht benachbarte Methylen-Gruppen in der Alkyl-Gruppe durch Sauerstoff-Atome oder -CH=CH- ersetzt sein können, und beliebige Wasserstoff-Atome in der Alkyl-Gruppe durch Fluor-Atome ersetzt sein können; X₂ eine -CN-Gruppe oder -C/C-CN bedeutet; der Ring D trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring E trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, deren Wasserstoff-Atome durch Fluor-Atome ersetzt sein können, oder Pyrimidin-2,5-diyl bedeutet; der Ring F trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Phenylen bedeutet; Z₆ eine 1,2-Ethylen-Gruppe, -COO- oder eine covalente Bindung bedeutet; L₃, L₄ und L₅ unabhängig voneinander ein Wasserstoff-Atom oder ein Fluor-Atom bedeuten; b, c und d unabhängig voneinander 0 oder 1 sind; und des Weiteren beliebige Atome, aus denen diese Verbindungen bestehen, durch Isotope derselben ersetzt sein können; und als vierte Komponente wenigstens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die obigen allgemeinen Formeln (7), (8) oder (9) dargestellten Verbindungen.
Flüssigkristallzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die in einem der Ansprüche 3 bis 8 beschriebene Flüssigkristallzusammensetzung sowie wenigstens eine optisch aktive Verbindung umfasst.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, umfassend die in einem der Ansprüche 3 bis 9 beschriebene Flüssigkristallzusammensetzung.