JPH0318633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は広い温度範囲で液晶相を示す、正の誘
電異方性を有する新規液晶物質及びそれを含有す
る液晶組成物に関する。 液晶を使用した表示素子は時計、電卓などに広
く使用される様になつて来た。この液晶表示素子
は液晶物質の光学異方性及び誘電異方性という性
質を利用したものであるが、液晶相にはネマチツ
ク液晶相、スメクチツク液晶相、コレステリツク
液晶相があり、そのうちネマチツク液晶を利用し
たものが最も広く実用化されている。即ちそれら
にはTN（ねじれネマチツク）型、DS型（動的散
乱型）、ゲスト・ホスト型、DAP型などがあり、
それぞれに使用される液晶物質に要求される性質
は異る。しかし、いずれにしても、これら表示素
子に使用される液晶物質は自然界のなるべく広い
範囲で液晶相を示すものが望ましいが、現在のと
ころ単一物質でその様な条件をみたす様な物質は
なく、数種の液晶物質又は非液晶物質を混合して
一応実用に耐える様な物を得ているのが現状であ
る。又、これらの物質は水分、光、熱、空気等に
対しても安定でなければならないのは勿論であ
り、更に表示素子を駆動させる必要なしきい電
圧、飽和電圧がなるべく低いこと、又反答速度を
早くするためには粘度が出来るだけ低いことが望
ましい。ところで液晶温度範囲を高温の方に広く
するためには高融点の液晶物質を成分として使用
する必要があるが、一般に高融点の液晶物質は粘
度が高く、従つてそれを含む液晶組成物も粘度が
高くなるので、高温、例えば80℃位まで使用来る
様な液晶表示素子の応答速度、特に低温でのそれ
は著るしくおそくなる傾向にあつた。しかるに本
発明者らは広い温度範囲で液晶相を示し、かつ高
い透明点をもちながら低粘度の液晶物質を見つけ
本発明に到つた。 即ち本発明は一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示
し、ＸはＦ又はClのいずれかを示し、ｎは１又は
２である） で表わされる４−（５−アルキル−１，３−ジオ
キサン−２−イル）安息香酸の４−ハロゲン置換
フエニル誘導体のエステル及びそれを含有する液
晶組成物である。 本発明の化合物は高い透明点を有し、例えば本
発明の化合物の一つである４−（５−ブチル−１，
３−ジオキサン−２−イル）安息香酸−４−
（4′−フルオロ）ビフエニリルエステルのＣ−Ｎ
点は133.5〜135.0℃、Ｎ−Ｉ点は274.5℃と広い温
度範囲で液晶相を示し、これを組成物の成分とし
て加える事によりその液晶組成物の粘度を殆んど
高くせず、透明点点を上げることが出出来る。又
本発明の化合物の誘電異方性値は＋２程度である
が、組成物のしきい値電圧、飽和電圧をそれ程変
化させない。又水分、熱、光等に対する安定性も
良好である。 つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、既知
の方法（例えば特開昭57−126486）で製造した４
−（５−アルキル−１，３−ジオキサン−２−イ
ル）安息香酸クロリドと４−ハロゲノフエノール
又は４−ヒドロキシ−4′−ハロゲノビフエニルと
をピリジン存在下で反応すれば、目的の４−（５
−アルキル−１，３−ジオキサン−２−イル）安
息香酸の４−ハロゲン置換フエニル誘導体のエス
テルが得られる。これを化学式で示すと、 （Ｒ，Ｘ，ｎは前記に同じ） 以下、実施例により本発明の化合物の製造法及
び使用例について更に詳細に説明する。 実施例 １ 〔４−（５−ブチル−１，３−ジオキサン−２
−イル）安息香酸−４−（4′−フルオロ）ビフエ
ニリルエステルの製造〕 ４−ヒドロキシ−４−フルオロビフエニル1.9
ｇをピリジン10mlに溶かす。この溶液に４−（５
−ブチル−１，３−ジオキサン−２イル）安息香
酸クロリド2.7ｇを加え、一晩放置する。トルエ
ン200mlを加え、分液漏斗でそのトルエン層を、
まず6N塩酸で、ついで2N苛性ソーダ溶液で、最
終に水で中性になるまで洗浄する。それを無水硫
酸ナトリウムで乾燥後、トルエン層を減圧で留去
する。析出した結晶をエタノールで再結晶して目
的の４−（５−ブチル−１，３−ジオキサン−２
−イル）安息香酸−４−（4′−フルオロ）ビフエ
ニリルエステルを得た。収量1.5ｇ、収率32％、
このもののＣ−Ｎ点は133.5〜135.0℃、N.I点は
274.5℃であつた。 実施例 ２〜７ 実施例１に於ける４−（５−ブチル−１，３−
ジオキサン−２−イル）安息香酸クロリドの代り
に他のアルキル基を有する４−（５−アルキル−
１，３−ジオキサン−２−イル）安息香酸クロリ
ドを使用し、又４−ヒドロキシ−4′−フルオロビ
フエニルの代りに４−ヒドロキシ−4′−クロロビ
フエニル又は４−フルオロフエノール又は４−ク
ロロフエノールを用いて同様にして（）式の化
合物を製造した。それらの物性値を実施例１の結
果と共に第１表に示す。

【表】 実施例 ８（使用例） トランス−４−プロピル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 28％ トランス−４−ペンチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 42％ トランス−４−ヘプチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 30％ なる組成の液晶組成物のＮ−Ｉ点は52℃である。
この液晶組成物をセル厚10μmのTNセル（ねじ
れネマチツクセル）に封入したものの動作しきい
電圧は1.53V、飽和電圧は2.12Vであつた。又粘
度は20℃で23cpであつた。 この液晶組成物97部に実施例１で製造した４−
（５−ペンチル−１，３−ジオキサン−２−イル）
安息香酸−４−（4′−フルオロ）ビフエニルエス
テル３部を加えた液晶組成物のＮ−Ｉ点は57℃に
上り、これを前記と同様のTNセルにしたときの
しきい値電圧は1.55V、飽和電圧は2.14Vであつ
た。又粘度は20℃で25cpであつた。 実施例９及び比較例 トランス−４−プロピル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 24部 トランス−４−ペンチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 36部 トランス−４−ヘプチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 25部 からなる液晶組成物Ａのネマチツク液晶温度範囲
は−３〜52℃、20℃に於ける粘度は23cp、Δεは
10.5、セル厚10μmのTNセルに封入した場合のし
きい値電圧は1.53V、飽和電圧は2.12Vであつた。 上記の液晶組成物A85部に本願発明の化合物の
１つである４−（５−プロピル−１，３−ジオキ
サン−２−イル）安息香酸−４−（4′−フルオロ）
ビフエニリルエステル（実施例３の化合物）を15
部加えた液晶組成物Ｂのネマチツク液晶温度範囲
は−14℃〜＋64.8℃、20℃における粘度は
24.8cp、Δεは10.3、セル厚10μmのTNセルでのし
きい値電圧は1.50V、飽和電圧は2.10Vであつた。 比較のため公知（特開昭57−139074号）で本願
発明の化合物と類似の化学構造をもつ下記の化合
物（エステルのカルボキシル基の方向が本発明の
化合物と逆のもの） 計15部を先の液晶組成物A85部に加えて得られる
液晶組成物Ｃのネマチツク液晶温度範囲は−10〜
65℃、20℃における粘度は28cp、Δεは10.0、セ
ル厚10μmのTNセルでのしきい値電圧1.54V、飽
和電圧は2.13Vであり、特に粘度の点で本発明の
化合物が類似の公知化合物に比して約3cp低くす
ぐれた性質を持つていることがわかる。 更に液晶組成物として重要な特性である低温で
の相溶性を比較するため、上記の液晶組成物Ａ，
Ｂ，Ｃを−30℃のフリーザー中に放置して観察し
た結果を下記に示す。 液晶組成物Ａ ２週間以上結晶析出せず。 液晶組成物Ｂ ２週間以上結晶析出せず 液晶組成物Ｃ １日で結晶析出 以上の如く、本願発明の化合物は低温での相溶
性が極めて良好である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示
   し、ＸはＦ又はClのいずれかを示し、ｎは１又は
   ２である） で表わされる４−（５−アルキル−１，３−ジオ
   キサン−２−イル）安息香酸の４−ハロゲン置換
   フエニル誘導体のエステル。 ２ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示
   し、ＸはＦ又はClのいずれかを示し、ｎは１又は
   ２である） で表わされる４−（５−アルキル−１，３−ジオ
   キサン−２−イル）安息香酸の４−ハロゲン置換
   フエニル誘導体のエステルを少くとも一種含有す
   ることを特徴とする液晶組成物。