JPH0288540A

JPH0288540A - 液晶性４―（３’―ｎ―アルキルシクロペンチル）カルボン酸エステル

Info

Publication number: JPH0288540A
Application number: JP1178203A
Authority: JP
Inventors: Dietrich Demus; ディートリッヒ・デムス; Hans-Joachim Deutscher; ハンス―ヨアヒム・ドイッチェル; Roger Frach; ローゲル・フラッハ; Horst Kresse; ホルスト・クレッセ; Heiko Stettin; ハイコ・シュテッティン; Horst Zaschke; ホルスト・ツアシュケ
Original assignee: Werk fuer Fernsehelektronik im VEB Kombinat Mikroelektronik VEB; Werk fuer Fernsehelektronik GmbH
Current assignee: Werk fuer Fernsehelektronik im VEB Kombinat Mikroelektronik VEB; Werk fuer Fernsehelektronik GmbH
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1990-03-28
Also published as: GB8915950D0; CH678858A5; GB2220658A; GB2220658B; DE3918884A1

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】［発明の利用分野１本発明は、特許請求の範囲第１項および第２項に記載し
た通り、一般式で表される液晶性４−（３°−ｎ−アルキルシクロペン
チル）カルボン酸エステルおよびこれを、透過または反
射する光りを変調させる為の並びに文字、記号および動
くまたは動かない図形を有色または白黒表示する為の屈
折率の小さい異方性を持つ電気光学的装置用液晶性混合
物中で用いることに関する。

［従来技術１光りの変調の為並びに測定値の表示の為または情報の再
現の為に液晶性物質が使用できることは公知である。こ
れらの方法は、液晶物質の薄い層の優先方向を電場の負
荷によって変えることができることに基づいている。液
晶物質の優先方向の変更は光学的挙動（複屈折、旋回性
、光り吸収性）の変更に結び付いている。電極の特別な
前処理によってまたは適当な物質の添加によって得られ
る最初の配向性、誘電的−および光学的異方性、伝導度
、二色性並びに負荷される電場の強度、方向および周波
数次第で種々の電気光学的効果が観察されそして工業的
に利用される（Ｍ、Ｔｏｂｉａｓ：　Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ　１ｌａｎｄｂｏｏｋｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　
Ｃｒｙｓｔａｌ　　Ｄｉｓｐｌａｙｓ　　１９７５　〜
７６、ＯｖｕｍＬｔｄ、　、ロンドン、；　Ｇ、Ｍｅｉ
ｅｒ　、　Ｅ、Ｓａｃｋｍａｎｎ。

Ｊ、Ｇ、Ｇｒａｂｍｅｙｅｒ：　　Ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎｓ　　ｏｆ　　Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌｓ
、　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ　、ベルリン／ハ
ンブルグ／ニューヨーク、１９７５：　Ｎ、Ａ、ＣＩａ
ｒｋ　、　Ｓ、Ｔ、Ｌａｇｅｒｗａｌｌ：　Ａｐｐｌ、
Ｐｂｙｓ、Ｌｅｔｔ、３６、第８９９頁、（１９８０）
。

例えば、公知の方法は、電場の負荷によって捻じれ構造
を持つ層の光学的旋回性を補正しそしてそれと共に、平
行の（交叉した）偏光子の間で照射される光りに付いて
の透過率［開放（Ａｕｓｌｏｅｓｃｈｕｎｇ）］　を測
定することに基づいている　［Ｍ、５ｃｈａｄｔ、　　
Ｗ、１ｌｅｌｆｒｉｃｈ、　　八ｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ　１８、第１２７頁（１
９７１）］。

新規の高複合性デイスプレーには、の全分野に最善にす
る為の物質特性が望まれる（Ｍ、　５ｃｈａｄ　ｔ。

Ｃｈｉｍｉａ４１、第３４７頁（１９８７）　。これは
種々の液晶物質の混合によってのみ達成される。この場
合、重要な工業的パラメーターは低い溶融温度および高
い清澄温度、正の誘電異方性およびセルの厚さに適合し
た屈折率異方性である。この場合、なかでも、混合物に
添加した際に同時に清澄温度を高め、屈折率異方性を下
げそして誘電異方性の十−記号を変えない物質が興味を
持たれる。

［発明の解決しようとする課題］本発明の課題は、混合物に屈折率の僅かな異方性および
高い清澄温度を付与する適当な物質を見出すことである
。

［発明の構成］本発明は、一般式（１）％式％［式中、Ｘは＝（ＣＨ２）、ｌ−であり、但しｎはｌ、２．３ま
たは４であり、ｍは０〜１２であり、ステリル基であり、但し、Ｒ１はＣｋＨ□。１で、ｋは１〜１２であり、で
ない。１で表される液晶性４−　（３’−ｎ−アルキルシクロペ
ンチル）カルボン酸エステル。

これらの化合物は、文字、記号および図形を表示する為
に、屈折率の小さな異方性および高い清澄温度を持つ液
晶物質を基材とする電気光学的構成要素において使用す
る為の液晶混合物に混合成分として０．５〜８０モルχ
の量で添加すれる。

［実施例１４−　（３’−ｎ−アルキルシクロペンチル）安息香酸
エステル−の合成は以下の反応式に従って行う。

−ヱ最後の反応段階を４−　（３’−ｎ−ブチルシクロペン
チル）　安息香Ｍ　−４”−シアンフェニルエステルの
例で説明する。

０．５３ｇの４−　（３’−ｎ−ブチルシクロペンチル
）ベンゾイルクロライドおよび０．２４ｇの４−シアン
フェノールを１５ｄのトルエンおよび１ｄのトリエチル
アミン中で還流状態で５時間加熱する。この反応混合物
を冷却後に希ＨＣｆ　／氷に注ぎ、相分離しそして水性
相をエーテルで３回抽出処理する。−緒にした有機抽出
物を希）ＩＣｆｆ、Ｈ，Ｏ１５χ水性ＫＯＨおよび水で
合部後して洗浄し、次いでＮａ２５Ｏ，で乾燥しそして
溶剤を除く。

残る粗エステルを、清澄点が一定に成るまで僅かのメタ
ノールで分別結晶させる。

この方法で得られる若干の代表例を以下の表１に示す。

表中の記号は以下の意味を有する二に；結晶質固体Ｓ；スメクチック液晶Ｎ：ネマチック液晶 ■ｓ；等方性液体１）　　８０Ｓ、　　９８ＳＣ１７３ｌ５Ｎｏ、　　ｗ】ユＬ及＜Ｅ＞−ＣＮ ■−ＣＮ −＜Ｅｌ＞−ｏｃ、＋＋、。

−０−ＯＣｈＨ＋　ｓ第２表の続き？に＜Ｅ）−０Ｃ，Ｉ＋。

、■−〇Ｃ−１１１３ −Ｏ−Ｃ，Ｈ，フ、○−０４）１一〇−０−Ｃａ１１　＋　１ −Ｏ−０−Ｃ６ＩＩｌ　、ｌ −■−Ｃ００，■−ＯＣ山 −（Ｅ）−ｃｏｏ　−＜Ｅ）−ｏｃ山６３　・・　３０・　７０　・３０　・・　７８　・・　９２ −＜Ｅ）−ｃｏｏ　−＜Ｅ）（）−Ｃ，Ｉ＋。

１５９　・１１８　　・８６　・１６８Ｓ９８　・　１０２　・７３　・　　８１・１８４・　１９３１６３・　！７６１８３・　２２１１６５・　２０６・１７６・　２１４・以下の実施例は混合物中における本発明の化合物の性質
を実証する。

災廉拠」１０モルχの化合物ｌを以下の成分より成るる基礎混合
物（ＧＭ）　９０モルχ中に溶解する：２４モルχのメ
トキシ安息香酸−４−ｎ−へキシルオキシフェニルエス
テル、２７モルχの４−ｎ−ペンチルオキシ安息香Ｈ−４−ｎ
オクチルオキシフェニルエステル、１２モル２の４−ｎ−ヘキシルオキシ安息香酸−４−〇
−へブチルオキシフェニルエステルおよび３７モルχの
４−ｎ−ヘキシル安息香酸−４−ｎ−ブチルオキシフェ
ニルエステル。

ネマチック相から等方性相への遷移温度が基礎混合物の
場合の７１°Ｃから混合物（Ｍｉ）の７２，５°Ｃに上
昇する。遷移温度の下２０にで屈折率の異方性がある。

Δｆｉ（ＧＭ）＝　０．１２４６およびΔ、、（Ｍｉ）
・０、１２２８゜簡単な混合物法則 Δｔ　（Ｍｉ）＝　Ｘ（ＧＭ）　Δｔ　（ＧＭ）　＋　
Ｘ（Ｂ）Δｅ　（Ｂ）　　（１）により、基礎混合物の
公知の誘電異方性Δε（ＧＭ）・−０，３１２（清澄温
度の下２０Ｋ）、基礎混合物のモル分率Ｘ（ＧＭ）　、
？８解した化合物１のモル分率Ｘ（Ｂ）および混合物状
態で測定される誘電異方性Δε（旧）　＝　１．６９５
　（、清澄温度の下２０ｋ）を用いて純粋な化合物１の
誘電異方性Δε（Ｂ）・１９，８が得られる。

実新Ｉ鉗λ ７モルχの化合物６を９３モルχの基礎混合物（ＧＭ）
（実施例１参照）に溶解する。

ネマチック相から等方性相への遷移温度はＧＭの場合の
７１″Ｃから混合物旧での７５°Ｃに上昇する。

この遷移温度の下２０にでは混合物の屈折率の異方性Δ
ｎ　（Ｍｉ）＝０．１００３が測定される。Δｎ（Ｍｉ
）＝０゜１２４６の公知の値から単純な混合物法則へ〇
（旧）＝　Ｘ（ＧＭ）　・Δｎ（ＧＭ）　＋　Ｘ（Ｂ）
　・Δｎ（Ｂ）に従って、溶解した化合物６のΔｎ（Ｂ
）がΔｎ　（Ｂ）・−０，２２２５と算出される。−の
符号は化合物６によって屈折率の異方性が不釣り合いに
大きく低下したことを示している。

実施斑」溶融エンタルピーΔｓｃｈｍＨおよび第１表に記載した
溶融温度から２０°Ｃでの溶解性が算出される。

１　　　　　　　　１９．０　　　　　　　　０．３７
７３　　　　　　　　２４．３　　　　　　　　０．３
７５７　　　　　　　　２Ｂ、９　　　　　　　　０．
０６５Ｂ　　　　　　　　　３１．９　　　　　　　　
０．０５７１０　　　　　　　　３０．６　　　　　　
　　０．１０９１１　　　　　　　　３７．８　　　　
　　　　０．０７３ネマチック液晶基礎混合物状態で非
常に良好乃至良好な溶解性が得られる（×、；成分ｉの
限界溶解性でのモル分率）。

又止器」本発明の化合物相互の良好な混合物挙動を下記化合物に
ついて試験する。

化合物Ｎｏ、　　１　　　３　　　８　　　１０×、　
　　　　０．４０３９　０．４１０３　０．０６４３　
０．１２１５上記の混合物は２５°Ｃで溶融し、７４°
Ｃでスメタチンクへからネマチフク相に遷（多しそして
１０２°Ｃで等方性相に変わる。

側罰殊Ｊ１０モルχの化合物１８を下記成分２４モル２の４−メトキシ安息香酸−４’−ｎ−ヘキシ
ルオキシフェニルエステル、２７モルχの４−ペンチルオキシ安息１４＋−ｎ−オク
チルオキシフェニルエステル、１２モルχの４−ヘキシルオキシ安息香酸−４°−ｎ−
へブチルオキシフェニルエステルおよび３７モルχの４−ヘキシル安息香酸−４’−ｎ−ブチル
オキシフェニルエステル。

より成る混合物（ＧＭ）に溶解する。この場合清澄温度
は７１°Ｃから７２°Ｃに上昇する。ＴＨ，−Ｔ　＝２
０Ｋについての屈折率の異方性は、ＧＭについてはΔｎ
（ＧＭ）＝　０．１２４６でそして混合物Δｎ（Ｍｉ）
についてはΔｎ（Ｍｉ）・０．０９８５である。簡単な
混合物法則 Δｎ（旧）＝　Ｘ（５）Δｎ　（５）　＋　Ｘ　（ＧＭ
）　　Δｎ（ＧＭ）　　（１）によれば基礎混合物Ｘ　
（ＧＭ）および溶解した成分Ｘ（５）の公知のモル分率
の場合に、純粋な化合物５の屈折率異方性についてはΔ
ｎ（５）・−０，１３６４が得られる。負の異方性は、
化合物５が基礎混合物量の屈折率異方性を不釣り合いに
大きく低下させることを証明している。

丈搭尉」実施例５に記載した混合物を誘電的に測定する。ＴＮＴ
−Ｔ・２０にでの基礎混合物（ＧＭ）でΔε・０．３１
２が測定される。混合物はΔε　＝　−０，３８５であ
る。簡単な混合物法則 Δε（５）・（Δε（旧−〇、９Δε（ＧＭ）　］　１
０．１によれば、溶解した成分のＴ、Ｔ−Ｔ　＝２０に
での誘電異方性Δε（５）　＝−１，０４が得られる。

これはそれぞれに使用される基礎混合物への影響が僅か
であることを証明している。

災將■ユ０．３２０モルχの化合物Ｎｏ、１６．０．３２４モル
χの化合物Ｎｏ１７および０．３４８モルχの４−メト
キシ安息香酸−４’−ｎ−へキシルオキシフェニルエス
チルより成る混合物を製造する。この混合物は２４°Ｃ
で溶融してネマチック相となり、８３°Ｃで等方性液相
に変わる。０°Ｃまで冷却した場合ですら、化合物１６
および１７の場合に観察されるスメクチック相の発生は
記録できなかった。

災隻開」２０°Ｃでの本発明の化合物の良好な溶解性並びに熔融
エンタルピーΔ１ｃｈＪＩは以下の表から明らかになる
。

Claims

【特許請求の範囲】１）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）［式中、 ▲数式、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
であり、Ｘは−（ＣＨ＿２）＿ｎ−であり、但しｎは１、２、３
または４であり、ｍは０〜１２であり、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
式、表等があります▼、−Ｚ＾１−Ｙ−Ｚ＾２、コレス
テリル基であり、但し、Ｒ＾１はＣ＿ｋＨ＿２＿ｋ＿＋＿１で、ｋは１〜
１２であり、Ｒ＾２はＲ＾１、ＯＲ＾１、ＣＮ、Ｈａｌ
、ＣＯＯＲ＾１、ＯＣＯＲ＾１、ＣＯＲ＾１であり、Ｚ＾１は▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼であり、Ｙは−ＣＯＯ−、ＯＣＯ−、Ｘであり、Ｚ＾２は▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があ
ります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼ または▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
学式、表等があります▼であり、Ｒ＾３、Ｒ＾４はＨ、ＣＨ＿３、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ
を意味し、但し、Ａが▲数式、化学式、表等があります▼の時はＺ
＾２は ▲数式、化学式、表等があります▼でなくあるいはＡが▲数式、化学式、表等があります▼の時、Ｚ＾２は
▲数式、化学式、表等があります▼ でない。］で表される液晶性４−（３’−ｎ−アルキルシクロペン
チル）カルボン酸エステル。２）請求項１に記載の液晶性化合物を０．５〜８０モル
％の量で含有する屈折率の小さい異方性および高い清澄
温度を有する混合物。