JPH0283340A - トラン誘導体化合物及びそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 、本発明は液晶電気光学素子に用いられるトラン誘導体
化合物及びそれを含有する液晶組成物に関するものであ
る。

［従来の技術］ 液晶表示素子は、時計、電卓をはじめ、近年では、測定
器、自動車用計器、複写器、カメラ等、種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高
速応答性、化学的安定性等の種々の性能要求がなされて
いる。

しかし、現在のところこれらの特性を単独の材料で全て
満たす材料はな（、複数の液晶、及び、非液晶の材料を
混合して液晶組成物として要求性能を満たしている状態
である。このため各種特性の全てではな（、−もしくは
二辺上の特性に優れた液晶材料または非液晶材料の材料
開発が望まれている。

［発明の解決しようとする課題１ 液晶を用いた表示素子分野において、ＴＮ型セルでは、
セル外観を損なう原因となるセル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異
方性値（△ｎ）とセルの厚さ（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、△ｎｄの値が一定とされている。

このように△ｎｄの値が一定値に設定されるから、△ｎ
の大きな材料を使用すれば、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
（知られたταｄ２の関係式に従って小となる。従って
、△ｎの値が大きな液晶材料は、応答速度が速（、しか
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とからなる数種またはそ
れ以上の成分を混合することにより調整される。

最近では、液晶表示セルの応用製品の多様化に伴い、動
作温度範囲を高温側に拡大した液晶材料が要求されてい
る。

従って、△ｎの値が太き（、さらに液晶表示セルの動作
温度範囲を高温側に拡大でき、かつ化学的にも安定な材
料を提供することは重要な課題である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべ（新規な材料を提供
するものであり、−船式 ％式％（） （式中Ｒ及びＲ゛は夫々独立に炭素数１〜１０の直鎖ア
ルキル基（これらの基中の１個のＣＨ２基又は隣接して
いない２個のＣＨ２基は、酸素原子により置き換えられ
ていてもよい）を示す）で表されるトラン誘導体化合物
、及び、その少な（も１種を組成物中に含有することを
特徴とする液晶組成物を提供するものである。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、大きな屈折率異方性
値（△ｎ）を有する新規な材料であり、他の液晶組成物
に混合することにより、その液晶組成物の△ｎを大きく
し、ネマチック相温度範囲を高温側に拡大せしめ、また
、化学的にも安定な材料である。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、他の液晶材料、非液
晶材料に少なくとも１種を混合することにより、液晶組
成物として使用される。

本発明の化合物として混合させる物質としては、例えば
以下のようなものがある。

以下の式でのＲ，Ｒ’は、本発明でのＲ，Ｒ’とは異な
り、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ
基等の基を表す。

Ｒ＠＠Ｒ’ なお、これらの化合物は単なる例示にすぎなく、水素原
子のハロゲン原子、シアン基、メチル基等への置換、シ
クロヘキサン環、ベンゼン環の他の六員環、五員環等へ
の置換、環の間の結合基の変更等種々の材料が選択使用
される。

本発明の組成物は、液晶セルに注入されて用いられる。

代表的な液晶セルとしては、ツイストネマチック（ＴＮ
）液晶素子があり、ガラス、プラスチック等の透明基板
内面にＩｎｚ０３−３ｎＯ□等の透明電極を所望のパタ
ーン状に形成して、必要に応じて、５ｉＯａ、ポリイミ
ド等のオーバーコートをし、水平配向層を形成した基板
を相対向せしめ周辺をシールし、液晶を注入し、注入口
を封止したものであり、この両外面に偏光板を積層して
使用される。又、この外、最近注目されている高ツイス
ト角のスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型、相転
移型、ゲストホスト型、動的散乱型又はそれらを組み合
せて用いられても良いし、電気的にでなく熱による書き
込みをするタイプのものに用いてもよい。

さらにセルの構造としては透明基板と透明電極の間に、
ＳｉＯ□、　Ａｌ２Ｏ３等のアンダーコート層を設けた
り、反射性電極を用いたり、複層電極を用いたり、カラ
ー偏光板を用いたり、カラーフィルターを用いたり、半
導体基板を用いたり、複層素子としたりする等種々の応
用が可能であり、時計、電卓、計測器、自動車用計器、
ゲーム、コンピュータ一端末機等種々の用途に使用可能
である。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は例えば、次のような方
法に従って製造される。

（式中Ｒ及びＲｏは夫々式（１）における、Ｒ及びＲｏ
と同じ意味を持つ。） 即ち、式（ＩＩ）の化合物にジエチルアミン、Ｎ、Ｎ−
ジメチルホルムアミド中でジクロロ−ビス（トリフェニ
ルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）と、よう化第−銅を
触媒として、式（ＩＩＩ）の化合物を反応させることに
より、一般式（Ｉ）の化合物が得られる。

また、本発明の一般式（Ｉ）において、Ｒ及びＲｏが等
しい化合物は、例えば、次のような方法に従って製造さ
れる。

（式中Ｒは夫々式（Ｉ）における、Ｒ及びＲｏと同じ意
味を持つ。） 即ち、テレフタルアルデヒド（ｒｖ　）に、ｐ−置換ペ
ンジルクロライド（Ｖ）とマグネシウムより調整したグ
リニヤール試薬を反応させて、ジアルコール（Ｖｌ）と
する。この（ＶＩ）を硫酸水素カリウムにより脱水し、
スチルベン（■）を得る。この（■）に臭素を付加させ
、ジブロマイド（■）とし、ついで１．５−ジアザビシ
クロ［５，４，Ｏｌウンデセン−５を用いて脱臭化水素
を行えば、一般式（Ｉ）においてＲ及びＲｏが等しい化
合物が得られる。なお、これらの製造法は単なる例示に
過ぎなく、種々の製造方法が使用できる。

［実施例］ 以下実施例により、本発明の化合物の製造法、及び、本
発明の化合物を用いた液晶組成物により１本発明を更に
詳しく説明する。

実施例１ 無水テトラヒドロフラン４０ｍ１にマグネシウム４．７
２ｇ　（０，１９４モル）を加え、ｐ−ｎ−プロピルベ
ンジルクロライド３１．８２ｇ　（０，１８９モル）を
無水テトラヒドロフラン１００ｍ１に溶解した溶液を室
温で撹拌しながら滴下し、さらに３時間室温で撹拌して
グリニヤール試薬を調製した。

このグリニヤール試薬を、テレフタルアルデヒド１１．
５ｇ　（０，０８５５モル）を無水テトラヒドロフラン
３００ｍ１に溶解した溶液に室温で滴下し、さらに２０
時間撹拌した。この反応液に２５％塩化アンモニウム水
溶液４００ｍ１を加え、トルエンにて抽出し、水洗し、
乾燥の後、トルエンを留去し、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィー及びトルエン−ヘキサン混合溶媒による再
結晶を行い、下記化合物７．５１ｇ　（０，０１８７モ
ル）を得た。

この化合物を、トルエン３００ｍ１に溶解し、硫酸水素
カリウム１．２７ｇ　（０，００９３モル）を加え、３
時間加熱還流した。冷却後、水１２０ｍ１を加えて、析
出した結晶を濾過、乾燥し、下記化合物４．４２ｇ　（
０，０１２１モル）を得た。

この化合物をクロロホルム２０００ｍ１に溶解し、室温
で臭素３．９７ｇ　（０，０２４８モル）を滴下した。

室温で１時間撹拌した後、クロロホルムを留去し、得ら
れた化合物をＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍ１
に溶解し、１．５−ジアザビシクロ［５，４゜Ｏｊラウ
ンセン−５１１，４ｇ　（０，０７４８モル）を加えて
、１０時間加熱還流した。冷却後、３％希塩酸２００ｍ
１を加え、ジクロロメタンにて抽出し、水洗、乾燥の後
、ジクロロメタンを留去し、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにかけ、溶媒留去後、トルエン−エタノール
混合溶媒による再結晶を行い、目的とする下記化合物２
．３２ｇ（０，００６４モル）を得た。

収率７．５％、　融点（Ｔｍ）　２０５℃。

’Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３溶媒、ＴＭＳ内部標準）スペ
クトルの帰属は以下の通りであった。

δ（ｐｐｍ　） ０．９２−０．９８　（ｔ、　ＣＨ３，６Ｈ）１．６０
−１．７０　（ｍ、　ＣＨ３ＣＨ２−、４Ｈ）２．５７
−２．６３　（ｔ、　ａｌｉｐｈａｔｉｃ、　４Ｈ）７
．１４−７．２０　（ｍ、　ａｒｏｍａｔｉｃ、　４Ｈ
）７．４２−７．４８　（ｍ、　ａｒｏｍａｔｉｃ、　
４Ｈ）７．５０　　（ｓ、　ａｒｏｍａｔｉｃ、　４Ｈ
）また、この化合物のＩＲスペクトル（ＫＢｒ錠）を第
１図に示す。

同様にして、ｐ−ｎ−プロピルベンジルクロライドに代
え、対応するｐ−ｎ−アルキルベンジルクロライド、ｐ
−ｎ−アルコキシベンジルクロライド等を用いることに
より、以下に示すような化合物が合成できる。

Ｃ２Ｈ６−＠）−ＣＥＣ（箒＝ｃ（トＨ５ｎ−ＣｓＨ＋
１−＠；ＫＪミＣ（クシ（＝Ｃ％−Ｃ５Ｈ，。

ｎ−ＣａＨｕ−＠）−ｃ＝Ｃ（殖＝Ｃ多糸−ＣａＨ＋５
ｎ−ｃ３ｏ、＋＝Ｃ−＠）−Ｃミｃ　０−ｎ−ｃ３ｕ７
実施例−２ メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の透明点（Ｔｃ
）は８５．９℃、屈折率異方性値（△ｎ）は０．１２４
５である。上記の組成物９７．５重量％に本発明の実施
例−１の化合物２．５重量％を加えると、組成物の透明
点（Ｔｃ）は９０．２℃、屈折率異方性値（△ｎ）は０
．１３３８となった。

［発明の効果］ 以上の如（、本発明は新規な化合物である（式中Ｒ及び
Ｒｏは夫々独立に炭素数ｌ〜ｌＯの直鎖アルキル基（こ
れらの基中の１個のＣＨ，基又は隣接していない２個の
ＣＨ２基は、酸素原子により置き換えられていてもよい
）を示す）で表されるトラン誘導体化合物を提供するこ
とにより、液晶素子としての屈折率異方性値（△ｎ）を
太き（し、かつ動作温度範囲を高温側に拡大せしめ、化
学的にも安定な液晶組成物を構成させつる効果を生ずる
優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の化合物のＩＲスペクトル（ＫＢｒ
錠）を示すＩＲスペクトル図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中Ｒ及びＲ’は夫々独立に炭素数１〜１０の直鎖ア
   ルキル基（これらの基中の１個のＣＨ＿２基又は隣接し
   ていない２個のＣＨ＿２基は、酸素原子により置き換え
   られていてもよい）を示す）で表されるトラン誘導体化
   合物。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中Ｒ及びＲ’は夫々独立に炭素数１〜１０の直鎖ア
   ルキル基（これらの基中の１個のＣＨ＿２基又は隣接し
   ていない２個のＣＨ＿２基は、酸素原子により置き換え
   られていてもよい）を示す）で表されるトラン誘導体化
   合物の少なくも１種を組成物中に含有することを特徴と
   する液晶組成物。