JPS60155142A - 新規なトラン系ネマチツク液晶化合物 - Google Patents
新規なトラン系ネマチツク液晶化合物Info
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- JPS60155142A JPS60155142A JP1065884A JP1065884A JPS60155142A JP S60155142 A JPS60155142 A JP S60155142A JP 1065884 A JP1065884 A JP 1065884A JP 1065884 A JP1065884 A JP 1065884A JP S60155142 A JPS60155142 A JP S60155142A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気光学的表示材料として有用なトラン誘導体
の新規ネマチック液晶化合物に関する。本発明によって
援供される新規ネマチック液晶化合物は 一般式 で表わされる化合物である。
の新規ネマチック液晶化合物に関する。本発明によって
援供される新規ネマチック液晶化合物は 一般式 で表わされる化合物である。
液晶表示セルの代表的なものにエム・シャット(MaS
ehadt)等[APPLIED PHYSIC8LE
TTER818,127〜128(1971))によっ
て提案された電界効果型セル(フィールド−エフェクト
・モードのセル)又はジー・エイチ・バイルマイヤー(
G@HHei1meler )等〔PROCEEDIN
GOFTHEl、E、E、E、56 1162〜117
1(196B)1によって提案された動的光散型セル(
ダイミックeスキャンタリング・モード・セル)又はジ
ー・エイチーハイルマイヤ−(G*HHeilmeie
r)等(APPLIED PHYSIC8tgrTER
s 13 、91 (196s ) 〕あるいはディー
9エルaホワイト(D L White)等[JOUR
NAL 0FAPPLIED PHYSIC845,4
718(1974)]によって提案されたゲス)−ホス
ト型セルなどがある。
ehadt)等[APPLIED PHYSIC8LE
TTER818,127〜128(1971))によっ
て提案された電界効果型セル(フィールド−エフェクト
・モードのセル)又はジー・エイチ・バイルマイヤー(
G@HHei1meler )等〔PROCEEDIN
GOFTHEl、E、E、E、56 1162〜117
1(196B)1によって提案された動的光散型セル(
ダイミックeスキャンタリング・モード・セル)又はジ
ー・エイチーハイルマイヤ−(G*HHeilmeie
r)等(APPLIED PHYSIC8tgrTER
s 13 、91 (196s ) 〕あるいはディー
9エルaホワイト(D L White)等[JOUR
NAL 0FAPPLIED PHYSIC845,4
718(1974)]によって提案されたゲス)−ホス
ト型セルなどがある。
これらの液晶表示セルの中で現在主流をなすものは、電
界効果型セルの一種のTN型セルである。このTN型セ
ルにおいては、G、 BauerによってMo1. C
rys t、 Li q。
界効果型セルの一種のTN型セルである。このTN型セ
ルにおいては、G、 BauerによってMo1. C
rys t、 Li q。
Cryst、 63 45 (1981)に報告されて
いるように、セル外観を損う原因となるセル表面での干
渉縞の発生を防止するために、セルに充填される液晶材
料の屈折率の異方性(Δn)とセルの厚さくd)μmの
積を成る特定の値に設定する必要がある。実用的に使用
される液晶表示セルでは、Δn争dの値が0.5.1.
0.1.<S又は2.2のいずれかに設定されている。
いるように、セル外観を損う原因となるセル表面での干
渉縞の発生を防止するために、セルに充填される液晶材
料の屈折率の異方性(Δn)とセルの厚さくd)μmの
積を成る特定の値に設定する必要がある。実用的に使用
される液晶表示セルでは、Δn争dの値が0.5.1.
0.1.<S又は2.2のいずれかに設定されている。
このようにΔnodの値が一定値に設定されるから、Δ
nの値の大きな液晶材料を使用すれば%dの値を小なら
しめることができる。dの値が小となれば、応答時間(
τ)は、よく知られたταd2の関係式に従って小とな
る。
nの値の大きな液晶材料を使用すれば%dの値を小なら
しめることができる。dの値が小となれば、応答時間(
τ)は、よく知られたταd2の関係式に従って小とな
る。
従って、Δnの値の大きな液晶材料は、応答速度が速く
、然も干渉縞のない液晶表示セルを製作するのに極めて
重要な材料である。一方、実用可能な液晶材料の多くは
、通常、室温付近にネマチック相を有する化合物と室温
より高い温度領域にネマチック相を有する化合物から成
る数種又はそれ以上の成分を混合することによって調製
される。現在実用的に使用される上記の如き混合液晶の
多くは、少なくとも一60℃〜+65℃の全温度範囲に
亘ってネマチック相を有することが要求されているが、
液晶表示セルの応用製品の多様化に伴ない、ネマチック
液晶温度範囲を更に高温側に拡張した液晶材料が要望さ
れており、このため、最近では特にネマチック相−等方
性液体相(N−I)転移温度の高いネマチック液晶化合
物が必要とされている。
、然も干渉縞のない液晶表示セルを製作するのに極めて
重要な材料である。一方、実用可能な液晶材料の多くは
、通常、室温付近にネマチック相を有する化合物と室温
より高い温度領域にネマチック相を有する化合物から成
る数種又はそれ以上の成分を混合することによって調製
される。現在実用的に使用される上記の如き混合液晶の
多くは、少なくとも一60℃〜+65℃の全温度範囲に
亘ってネマチック相を有することが要求されているが、
液晶表示セルの応用製品の多様化に伴ない、ネマチック
液晶温度範囲を更に高温側に拡張した液晶材料が要望さ
れており、このため、最近では特にネマチック相−等方
性液体相(N−I)転移温度の高いネマチック液晶化合
物が必要とされている。
本発明に係る式(【)の化合物は、大きなΔnと高いN
−I転移温度を有する新規なネマチック液晶化合物であ
る。従って、各棟の母体液晶に式(【)の化合物を混合
することによって、大きなΔnと高いN−I転移温度を
有する実用的な混合液晶材料を調製することができる。
−I転移温度を有する新規なネマチック液晶化合物であ
る。従って、各棟の母体液晶に式(【)の化合物を混合
することによって、大きなΔnと高いN−I転移温度を
有する実用的な混合液晶材料を調製することができる。
本発明に係る式(I)の化合物は次の製造方法に従って
製造することができる。下記(n)〜(V)の各式にお
けるR及び又は夫々式(【)におけるR及びXと同じ意
味をもつ。
製造することができる。下記(n)〜(V)の各式にお
けるR及び又は夫々式(【)におけるR及びXと同じ意
味をもつ。
K1段N−)ランス4−n−アルキル−1−フェニルシ
クロヘキサンに二硫化炭素あるいはニトロベンゼン中で
式(II)の化合物と無水塩化アルミニウムを反応させ
て式(III)の化合物を製造する。
クロヘキサンに二硫化炭素あるいはニトロベンゼン中で
式(II)の化合物と無水塩化アルミニウムを反応させ
て式(III)の化合物を製造する。
1g2段階−第1段階で製造された式(III)の化合
物に無水エーテルあるいは無水テトラヒドロフラン中で
水素化リチウムアルミニウムの如き還元剤を反応させて
式(IV)の化合物を製造する。
物に無水エーテルあるいは無水テトラヒドロフラン中で
水素化リチウムアルミニウムの如き還元剤を反応させて
式(IV)の化合物を製造する。
第6段階−第2段階で製造された粗製の式(IV)の化
合物に硫酸水素カリウムの如き脱水剤を加え加熱し脱水
して式(V)の化合物を製造する。
合物に硫酸水素カリウムの如き脱水剤を加え加熱し脱水
して式(V)の化合物を製造する。
第4段階−第6段階で製造された式(v)の化合物に四
塩化炭素あるいはクロロホルムあるいは1,1.2−)
リクロルエタンの如き溶媒中で臭素を付加反応させ式(
VI)の化合物を製造する。
塩化炭素あるいはクロロホルムあるいは1,1.2−)
リクロルエタンの如き溶媒中で臭素を付加反応させ式(
VI)の化合物を製造する。
第5段階−第4段階で製造された式(Vl)の化合物を
N、N−ジメチルホルムアミドの如き溶媒中で1,5−
ジアザビシクロ(5,4,01ウンデセン−5の如き塩
基を反応させ、式(【)の化合物を製造する。
N、N−ジメチルホルムアミドの如き溶媒中で1,5−
ジアザビシクロ(5,4,01ウンデセン−5の如き塩
基を反応させ、式(【)の化合物を製造する。
XがCNである式(I)の化合物は、XがBrである式
(I)の化合物を一旦製造し、この化合物をN、N−ジ
メチルホルムアミドの如き溶媒中でシアン化第1銅と反
応させることによ)製造することもできる。
(I)の化合物を一旦製造し、この化合物をN、N−ジ
メチルホルムアミドの如き溶媒中でシアン化第1銅と反
応させることによ)製造することもできる。
斯くして製造された式(【)の化合物の転移温度を第1
表に掲げる。
表に掲げる。
第1表
I n−C,H7−−CN ’+ 53℃(C−+N)
265℃(NgI)2 n−C,H7−−Br 15
5℃(C−)N) 221℃(NgI)3 n−C,H
7−−C1141℃(C−+N) 219℃(1”にI
)4 n−C,H,−−F 90℃(C−+N) 1
89℃(Nロエ)5 C,H,−CN 135℃(C−
+N) 250’C(NzI)6C,H,−Br136
℃(C−)N) 209℃(NOI)7 C,H,−C
6124℃(C−+N) 207℃(NgI)式中、C
は結晶相、Nはネマチック相、工は等方性液体相を夫々
表わす。
265℃(NgI)2 n−C,H7−−Br 15
5℃(C−)N) 221℃(NgI)3 n−C,H
7−−C1141℃(C−+N) 219℃(1”にI
)4 n−C,H,−−F 90℃(C−+N) 1
89℃(Nロエ)5 C,H,−CN 135℃(C−
+N) 250’C(NzI)6C,H,−Br136
℃(C−)N) 209℃(NOI)7 C,H,−C
6124℃(C−+N) 207℃(NgI)式中、C
は結晶相、Nはネマチック相、工は等方性液体相を夫々
表わす。
本発明に係る式(I)の化合物は弱い負の誘電率異方性
を有するネマチック液晶化合物であり、従って例えば、
負又は弱い正の誘電率異方性を有する他のネマチック液
晶化合物との混合物の状態で動的光散乱型表示セルの材
料として使用することができ、また強い正の誘電率異方
性を有する他のネマチック液晶化合物との混合物の状態
で電界効果型表示セルの材料として使用することができ
る。
を有するネマチック液晶化合物であり、従って例えば、
負又は弱い正の誘電率異方性を有する他のネマチック液
晶化合物との混合物の状態で動的光散乱型表示セルの材
料として使用することができ、また強い正の誘電率異方
性を有する他のネマチック液晶化合物との混合物の状態
で電界効果型表示セルの材料として使用することができ
る。
このように、式(【)の化合物と混合して使用すること
のできる好ましい代表例としては、例えば4,4′−置
換安息香酸フェニルエステル、4.4’−を換シクロヘ
キサンカルボン酸フェニルエステル、4.4’−置換シ
クロヘキサンカルボン酸ビフェニルエステル、4(4−
置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸4′−
置換フェニルエステル4(4−置換シクロヘキシル)安
息香酸4′−置換フェニルエステル、4(4−置換シク
ロヘキシル)安息香酸4’−置換シクロヘキシルエステ
ル、4.4’−ビフェニル、4.4’−フェニルシクロ
ヘキサン、4.4’−M換ターフェニル、4.4’−ビ
フェニルシクロヘキサン、 2 (4’−置換フェニル
)5−置換ピリミジンなどを挙げることができる。
のできる好ましい代表例としては、例えば4,4′−置
換安息香酸フェニルエステル、4.4’−を換シクロヘ
キサンカルボン酸フェニルエステル、4.4’−置換シ
クロヘキサンカルボン酸ビフェニルエステル、4(4−
置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸4′−
置換フェニルエステル4(4−置換シクロヘキシル)安
息香酸4′−置換フェニルエステル、4(4−置換シク
ロヘキシル)安息香酸4’−置換シクロヘキシルエステ
ル、4.4’−ビフェニル、4.4’−フェニルシクロ
ヘキサン、4.4’−M換ターフェニル、4.4’−ビ
フェニルシクロヘキサン、 2 (4’−置換フェニル
)5−置換ピリミジンなどを挙げることができる。
第2表は時分割駆動特性の優れたネマチック液晶材料と
して現在汎用されている母体液晶(A)の90重景%と
第1表に示した式(【)の化合物/I61、/162、
/166、涜4、腐5.7166s 47.7168の
各々の10重量%とから成る各混合液晶について測定さ
れたN−I点と屈折率の異方性(Δn)を掲示し、比較
のために母体液晶(A)自体について測定されたN−I
点とΔnを掲示したものである。尚、母体液晶は、及び 第2表 N−I点 Δn (A) 54.0 C1,0917 (A)+41 74.9 0.116 (A)+42 70.4 0.115 (A)+43 70.2 0.114 (A)+7g64 67.10.111(A)+716
5 75.2 0.116(A)+/I66 69.1
0.115(A)+47 68.9 0.115 (A)+48 66.2 0.110 第2表に掲示したデータから、式(I)の化合物は母体
液晶のN−I点を実用上充分なまでに上昇させ、然もΔ
nを大幅に上昇せしめ得ることが理解できる。
して現在汎用されている母体液晶(A)の90重景%と
第1表に示した式(【)の化合物/I61、/162、
/166、涜4、腐5.7166s 47.7168の
各々の10重量%とから成る各混合液晶について測定さ
れたN−I点と屈折率の異方性(Δn)を掲示し、比較
のために母体液晶(A)自体について測定されたN−I
点とΔnを掲示したものである。尚、母体液晶は、及び 第2表 N−I点 Δn (A) 54.0 C1,0917 (A)+41 74.9 0.116 (A)+42 70.4 0.115 (A)+43 70.2 0.114 (A)+7g64 67.10.111(A)+716
5 75.2 0.116(A)+/I66 69.1
0.115(A)+47 68.9 0.115 (A)+48 66.2 0.110 第2表に掲示したデータから、式(I)の化合物は母体
液晶のN−I点を実用上充分なまでに上昇させ、然もΔ
nを大幅に上昇せしめ得ることが理解できる。
本発明の効果は、下記の比較実験によっても明らかにさ
れる。化学構造が本発明に係る式(【)の化合物に類似
しておシ、且つ混合液晶のN−I点を高める目的で使用
されている式 の公知化合物を前記の母体液NA)に種々の割合で混合
した。
れる。化学構造が本発明に係る式(【)の化合物に類似
しておシ、且つ混合液晶のN−I点を高める目的で使用
されている式 の公知化合物を前記の母体液NA)に種々の割合で混合
した。
同様に本発明に係る化合物の1つ、即ち式の化合物を母
体液晶(A)に種々の割合で混合した。斯くして得られ
た2種類の混合液晶について、夫々のN−I点とΔnを
測定した。これらの測定結果に基いて、添付図面の第1
図KN−1点と添加量の関係、第2図に7口と添加量の
関係を示した。
体液晶(A)に種々の割合で混合した。斯くして得られ
た2種類の混合液晶について、夫々のN−I点とΔnを
測定した。これらの測定結果に基いて、添付図面の第1
図KN−1点と添加量の関係、第2図に7口と添加量の
関係を示した。
これらの事実から1本発明に係る式(I)の化合物は代
表的な公知の類似化合物に比べて母体液晶のN−I点と
Δnを大幅に上昇させ得ることが理解できるであろう。
表的な公知の類似化合物に比べて母体液晶のN−I点と
Δnを大幅に上昇させ得ることが理解できるであろう。
実施例に
硫化炭素250d中に無水塩化アルミニウム24.0.
9(1180mol)を加え、加熱還流させながらトラ
ンス−4−フロピルー1−フェニルシクロヘキサン30
.1(0,15mol)と4−ブロモ−フェニル酢酸ク
ロライド35Ii(0,15mol)の混合物を滴下し
た。
9(1180mol)を加え、加熱還流させながらトラ
ンス−4−フロピルー1−フェニルシクロヘキサン30
.1(0,15mol)と4−ブロモ−フェニル酢酸ク
ロライド35Ii(0,15mol)の混合物を滴下し
た。
1時間加熱還流した後、二硫化炭素を留去し、これを氷
水中に加え60℃で1時間攪拌した。今後トルエンで抽
出し、水洗、乾燥し、トルエンを留去後、エタノール−
トルエン(2:1)で再結晶精製し、下記化合物55g
(0,088mol)を得た。
水中に加え60℃で1時間攪拌した。今後トルエンで抽
出し、水洗、乾燥し、トルエンを留去後、エタノール−
トルエン(2:1)で再結晶精製し、下記化合物55g
(0,088mol)を得た。
この化合物を無水テトラヒドロフランに溶解し、水素化
リチウムアルミニウム4.00,9 (0,105mo
l)と無水テトラヒドロフラン150m1の混合溶液中
に滴下した。
リチウムアルミニウム4.00,9 (0,105mo
l)と無水テトラヒドロフラン150m1の混合溶液中
に滴下した。
室温で2時間反応させた後9%HCl200d及び水2
00dを加えトルエンで抽出、水洗、乾燥し、トルエン
を留去した。得られた結晶をトルエン3QQa+/に溶
解し、硫酸水素カリウム2.80# (0,0206m
ol)を加え、デカンタ−で水を除き寿から、1時間加
熱還流した。反応後無機物を濾別し、濾液から生成物を
再結晶させて下記化合物26.8.?(0,07mol
)を得た、 この化合物を1 、1 、2−4リクロルエタン150
R1に溶解し、室温下で臭素12.51 (0,077
mol )を滴下し。
00dを加えトルエンで抽出、水洗、乾燥し、トルエン
を留去した。得られた結晶をトルエン3QQa+/に溶
解し、硫酸水素カリウム2.80# (0,0206m
ol)を加え、デカンタ−で水を除き寿から、1時間加
熱還流した。反応後無機物を濾別し、濾液から生成物を
再結晶させて下記化合物26.8.?(0,07mol
)を得た、 この化合物を1 、1 、2−4リクロルエタン150
R1に溶解し、室温下で臭素12.51 (0,077
mol )を滴下し。
1.5時間反応させ、析出した結晶を濾取し、メタノー
ルで洗滌、乾燥した。得られた化合物をN、N−ジメチ
ルホルムアミド250dK溶解し、1,5−ジアザビシ
クロ〔5゜4.0〕ウンデセン−511,7g(0,0
77mol)を加え4時間加熱還流した。冷却後水を加
え、析出した結晶を濾取し、メタノール洗滌後乾燥し、
下記化合物18.9.9(0,0495mol)を得た
。
ルで洗滌、乾燥した。得られた化合物をN、N−ジメチ
ルホルムアミド250dK溶解し、1,5−ジアザビシ
クロ〔5゜4.0〕ウンデセン−511,7g(0,0
77mol)を加え4時間加熱還流した。冷却後水を加
え、析出した結晶を濾取し、メタノール洗滌後乾燥し、
下記化合物18.9.9(0,0495mol)を得た
。
収率 66.1% 転移温度 155℃(C→N)22
1℃(NzI) この化合物5.8111 (0,0100mol )を
N、N−ジメチルホルムアミド7011に溶解し、シア
ン化第−銅1.35.17(0,015mol )を加
え、12時間加熱還流した。冷接塩化第二鉄の塩酸溶液
を加え、0.5時間攪拌した後エーテル抽出、水洗、乾
燥し、その後エタノール−トルエン(1:2)で再結晶
精製を行ない目的の下記化合物2.309(0,007
05mol)を得た。
1℃(NzI) この化合物5.8111 (0,0100mol )を
N、N−ジメチルホルムアミド7011に溶解し、シア
ン化第−銅1.35.17(0,015mol )を加
え、12時間加熱還流した。冷接塩化第二鉄の塩酸溶液
を加え、0.5時間攪拌した後エーテル抽出、水洗、乾
燥し、その後エタノール−トルエン(1:2)で再結晶
精製を行ない目的の下記化合物2.309(0,007
05mol)を得た。
収率 25.5% 転移温度 156℃(C→N)26
5℃(NiI) 実施例2 実施例1と同様処して下記化合物を得た。
5℃(NiI) 実施例2 実施例1と同様処して下記化合物を得た。
収率 54.2% 転移温度 141℃(C−+N)2
19℃(NiI) 実施例3 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
19℃(NiI) 実施例3 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
収車 32.7% 転移温度 90℃(C−+N)18
9℃(NiI) 実施例4 実施例1と同様にして下記化合物を得た収率 22.7
% 転移温度 135℃(C−+N)250℃(NpI
) 実施例5 実施例1と同様にして下記化合物を得た収率 33.8
% 転移温度 166℃(C−+N )209℃(NO
I) 実施例6 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
9℃(NiI) 実施例4 実施例1と同様にして下記化合物を得た収率 22.7
% 転移温度 135℃(C−+N)250℃(NpI
) 実施例5 実施例1と同様にして下記化合物を得た収率 33.8
% 転移温度 166℃(C−+N )209℃(NO
I) 実施例6 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
収車 64.7% 転移温度 124℃(C−+N )
207℃(NiI) 実施例7 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
207℃(NiI) 実施例7 実施例1と同様にして下記化合物を得た。
収率 32.2% 転移温度 78℃(σ→N)179
℃(N口I)
℃(N口I)
第1図と第2図は本発明に係る化合物の1つである屑1
の化合物及びこれと類似構造をもつ公知化合物(、)の
夫々を現在汎用されている母体液晶(A)に添加して得
られる混合液晶のN−1点と添加量の関係及びN−I点
と屈折率の異方性Δnの関係を夫々示す図表である。 代理人 弁理士 高 橋勝利 第1図 (A)+(a、ンに91−する(Q)gtz(A>七師
、1力;対イろ(ル4.120重蓼%第2図 10 20 (Aンナ自ルご#3;′る(幻ヌIf
の化合物及びこれと類似構造をもつ公知化合物(、)の
夫々を現在汎用されている母体液晶(A)に添加して得
られる混合液晶のN−1点と添加量の関係及びN−I点
と屈折率の異方性Δnの関係を夫々示す図表である。 代理人 弁理士 高 橋勝利 第1図 (A)+(a、ンに91−する(Q)gtz(A>七師
、1力;対イろ(ル4.120重蓼%第2図 10 20 (Aンナ自ルご#3;′る(幻ヌIf
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式 で表わされる化合物。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1065884A JPS60155142A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 新規なトラン系ネマチツク液晶化合物 |
GB08501733A GB2155465B (en) | 1984-01-23 | 1985-01-23 | Tolan-type nematic liquid crystalline compounds |
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