JPS59193848A - 新規ネマチツク液晶化合物 - Google Patents

新規ネマチツク液晶化合物

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JPS59193848A
JPS59193848A JP6963583A JP6963583A JPS59193848A JP S59193848 A JPS59193848 A JP S59193848A JP 6963583 A JP6963583 A JP 6963583A JP 6963583 A JP6963583 A JP 6963583A JP S59193848 A JPS59193848 A JP S59193848A
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Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Hisato Sato
久人 佐藤
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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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。

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ろ、4−ジフ
ルオロフェノール誘導体の新規ネマチック液晶化合物に
関する。本発明によって提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(M−8
ehadり等〔APPLIED PHYSIC8LET
TER818127〜128(1971)〕によつ□l 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・セル)又はジー・エイチ・バイルマイヤー(
G−HHeilmeier )等(PROCEEDIN
G 0FTHEI、E、E、E、56 1162〜11
71(1968))によって提案された動的光散型セル
(ダイミック・スキャツタリング・モード・セル)又は
ジー・エイテ・ハイルマイヤー(G−HHeilmei
er )等[APPLIED PHYSIC8LETT
ER8工Σ、91(1968))あるいはディー・エル
・ホワイト(D L White)等[JOURNAL
  0FAPPLIED  PHYSIC845,47
18(1974))によって提案されたゲスト・ホスト
型セルなどがある。
これらの液晶表示セルに用いられる液晶材料には槙々の
特性が要求されるが、室温を含む広い温度範囲でネマチ
ック相を有することは各種表示セルに共通して要求され
ている重要な特性である。このような特性を有する実用
可能な材料の多くは、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℃〜+6
5℃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。かり相を有する化合物として、4,4
′−置換ターフェニル、4.4’−置換ビフェニルシク
ロヘキサン、4 、4’−[換−<ンゾイルオキシ安息
香酸フェニルエステルの如キ、約100℃の結晶相−ネ
マチック相転移温度(C−N点)を有すると共に約20
0℃のネマチック相−等方性液体相転移温度(N−I点
)を有する化合物が使用される場合が多い。しかしなが
ら、これらの化合物は、混合液晶のN−I点を65°C
又はそれ以上の温度とするのに光分な蓋を混合した場合
、得られる混合液晶の粘度を上昇せしめ、このことによ
って応答速度を低下せしめる好ましからざる性質を有し
ている。さらに電界効果型セル特にTN型セルに用いら
れる液晶材料に要求される特性の一つに低電圧動作性が
ある。
一般に液晶表示セルの動作電圧を下げることは液晶のし
きい値電圧vth  を下げることに対応する。上記の
ごとき高いN−I点を有する化合物は、混合液晶のN−
I点を65℃又はそれ以上の温度とするのに充分な量を
混合した場合、得られる混合液晶のしきい値電圧を上昇
せしめ、このことによって動作電圧を上げてしまう好ま
しからざる性質を有している。
本発明に係る式(1)の化合物は、この性質が改良され
た新規な化合物である。即ち、弐(r)の化合物は、他
の1種又は2種以上のネマチック液晶化合物と混合する
ことによって65℃以上のN−I点を有する実用=f能
な混合液晶を調製する際、前記公知の液晶化合物が粘度
及びしきい値電圧の両方あるいはどちらか一方を著しく
上昇せしめてしまうのに対し、混合液晶の粘度及びしき
い値電圧の上昇を小幅に抑えることができる。
更に、式(Ilの化合物は、本出願人が特開昭54−8
3694号公報の中で時分割駆動特性の優れたネマチッ
ク液晶材料として報告した4、4′−置換シクロヘキシ
ルカルボン酸フェニルエステルと極めて良好な相溶性を
有するから、これらの化合物と混合することによって更
に優れた混合液晶を得ることができる。
本発明に係る式(1)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。
第1段階一式(II)の化合物に二硫化炭素あるいはニ
トロベンゼン中で塩化アセチル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。
第2段階一式(II)の化合物にジオキサン中で次亜塩
素酸ナトリウムあるいは次亜臭素酸ナトリウムの水酸化
ナトリウム浴液を反応させて式(1■)の化合物を製造
する。
第6段階一式(tV)の化合物を水酸化ナトリウム溶液
中でRu−C等のせ元触媒で水素還元した後、酸性にし
遊離したカルボン酸をとりだし、これを熱転移し式(V
)の化合物を製造する。
第4段階一式(V)の化合物にハロゲン化剤を反応させ
て式(vI)の化合物(式中、Xはハロゲン原子である
。)を製造する。式(Vl)の化合物において好ましい
Xは塩素原子であり、ハロゲン化剤として塩化チオニル
を用いればよい。
第5段階−第4段階で製造された式(VI)の化合物に
、エーテル、ベンゼン、トルエンの如き不活性有機溶媒
中で、ヒリジンの如き塩基性化合物を触媒として6,4
−ジフルオロフェノールを反応させ本発明に係る式(I
)の化合物を製造する。
斯クシて製造された式(I)の化合物の転移温度を第1
表に掲げる。
第  1  表 (表中の転移温度欄におけるCは結晶相、Nはネマチッ
ク相、■は等方性液体相、矢印は相転移を表わす。〕本
発明に係る式(I)の化合物は正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、また正又は負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(I)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’−we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 
(4−1iN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’−1it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’−置換ターフ
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≠ツク液晶材料と
して現在汎用されている母体液晶(A)の80重量%と
第1表に示した式(I)の化合物4L42、屑3、腐4
、扁5の各々の20重量%とから成る各混合液晶につい
て測定されたN−I点と粘度としきい値電圧を掲示し、
比較のために母体液晶fAl自体について測定されたN
−I点と粘度としきい値電圧を掲示したものである。
尚、母体液晶(蜀は 8祖縫%の 8]j量%の 8N景%の 8重量%の 8重量%の 及び 8重量%の から成るものである。
第  2  表 (℃)  (センチポイズ/20℃つ  (V)(At
   54,0 21.0 1.60(A)+(A61
) 65.0 25.9 1.70囚+(、%2)  
 69,5    24.0    1.70(A)+
(、%5) 67.2 24.7 1.76(Al+(
、%4)   69.2    24.6    1.
72(A)+(45) 66.8 25.0 1.75
第2表に掲示したデータから、式(I)の化合物は、混
合液晶の粘度及びしきい値電圧を大幅上昇せしめること
なく、混合液晶のN−I点を実用上充分なまでに上昇せ
しめ得ることが理解できるであろう。このように低い粘
度で低いしきい値電圧の混合液晶が得られるところに式
(I)の化合物の実用上の高い価値がある。
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(I)の化合物に類似
しており、月つ混合液晶の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晶(AIK疎々の割合で混
合した。
・・・・・・(/16.2 ) の化合物を母体液晶(Alに種々の割合で混合した。斯
(して得られた2種類の混合液晶について、夫々のN−
1点と粘度としきい値′電圧を測定した。これらの測定
結果に基いて添付図面の第1図にN−I点と粘度、第2
図にN−I点としきい値電圧の関係を示した。
これらの事実から、本発明に係る式(1)の化合物は代
表的な公知の類似化合物に比べてN−I点の上昇に伴う
粘度及びしきい値電圧の上昇が遥かに小さいことが理解
できるであろう。
実施例に 硫化炭素100ILl中に無水塩化アルミニウム16.
0g(0,120moJ)を加え室温で攪拌しなか−ら
塩化アセチル7.85g(0,100moJ)を加えた
。これを10℃に冷却し、攪拌しながら 式 %式%) を二硫化炭素50mに溶解させた溶液を滴下し、10℃
で5時間反応させた後室温にもどし2時間反応させた。
反応後、二硫化炭素を留去した後これを氷水中に加え6
0℃で1時間攪拌した。冷却後トルエンで抽出し、水洗
、乾燥しトルエン留去後エタノールで再結晶精製し、下
記化合物22.9,9(0,0842mod)を得た。
この化合物をジオキサン250+ne&?JG%Aさせ
60〜65℃に保つ。これを攪拌しながら12%欠亜塩
素酸ナトリウム150g、水酸化ナトリウム16.4y
、水15.7ccの浴液をすばやく滴下した。滴下後4
0〜50℃で2時間反応後さらに80℃まで加熱した。
反応終了後冷却し塩酸で酸性にし、析出した結晶をろ過
し、水洗後乾燥し、下記化合物18.7.+7(0,0
682mo7)を得た。
n−C5H7GCH2CH剖)−C0OHこの化合物を
85%水酸化ナトリウム6.5′5g(0,0750m
og)水300CCに溶解し、これに5%Ru−C1水
70%の触媒15gを加え80℃、水素3 atmで還
元した。還元終了後反応生成物をろ過して触媒を取り除
き、ろ液を希塩酸で酸性にした後、析出物をエーテルで
流中、200℃で24時間加熱した。熱転移後これをエ
タノールで再結晶し下記化合物13.5.!i’ (0
,0482moA)を得た。
この化合物に塩化チオニル101を加え3時間還流した
。反応後塩化チオニルを留去した後、トルエン60cc
に溶解した。
この溶液を50ccトルエンに6.279 ([1,0
482mo/)の6,4−ジフルオロフェノールと7.
6.9のピリジンを溶解した溶液に10℃で攪拌しなが
ら滴下した。滴下終了後2時間還流温度で反応させ、反
応終了後、反応生成物をエーテルで抽出した。抽出液を
水洗、乾燥後、この液からエーテルを留去し、得られた
反応生成物をエタノールから再結晶させて下記化合物1
4.2& (0,0362moA’)を得た。
収  率  362% 転移温度  56℃(C−+N) 162℃(NdI) 実施例2 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収  率  65.8% 転移温度  57℃(C→N) 105°C(NdI) 実施例ろ 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収  率  636% 転移温度  55℃(C−+N) 121℃(NT−”I) 実施例4 収  率  38.0% 転移温度  60℃(CL+N ) 1618C(NdI) 実施例5 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収  率  36.1% 転移温度  60℃(C−+N) 119°C(NdI )
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明に係る化合物の1つであ7.)
A2の化合物及びこれと類似構造をもつ公知化合mal
の夫々を現在汎用されている母体液晶(Alに添加して
得られる混合液晶のN−I点と粘度及びN−I点としき
い値電圧の関係をそれぞれ示す図表である。 代理人  弁理士高橋勝利 嶌1図 N−1点(°C) 第 20 一一−−−−−〜−幻知化舎物合鳴遣澄魂晶C(A) 
+ (0月 N−1点(°す

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 で表わされる化合物。
JP6963583A 1983-04-20 1983-04-20 新規ネマチツク液晶化合物 Granted JPS59193848A (ja)

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JPS611059B2 JPS611059B2 (ja) 1986-01-13

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ID=13408513

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59231042A (ja) * 1983-05-20 1984-12-25 イギリス国 2置換エタン及びその液晶材料、液晶装置、液晶材料の製造における利用
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