JPH05339189A - トラン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents

トラン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子

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JPH05339189A
JPH05339189A JP4145784A JP14578492A JPH05339189A JP H05339189 A JPH05339189 A JP H05339189A JP 4145784 A JP4145784 A JP 4145784A JP 14578492 A JP14578492 A JP 14578492A JP H05339189 A JPH05339189 A JP H05339189A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
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react
crystal composition
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JP4145784A
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Inventor
Shuhei Yamada
周平 山田
Shiyuuji Ikukawa
修司 幾川
Saneko Nakayama
実子 中山
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 【化1】 (上式中、Rは炭素数が1〜10の直鎖アルキル基を示
す)で表されることを特徴とするトラン誘導体及びそれ
を含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子。 【効果】この化合物は一般的な液晶組成物に混合するこ
とにより、屈折率異方性の大きい液晶組成物が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学的表示材料とし
て用いられる新規なトラン誘導体及びそれを含有する液
晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は液晶の持つ電気光学効果
を利用したものであり、これに用いられる液晶相にはネ
マチック相、コレステリック相、スメクチック相があ
る。そして現在もっとも広く用いられる表示方式はネマ
チック相を利用したねじれネマチック(以下TNとい
う)型あるいはねじれ角をさらに大きくしたスーパーツ
イステッドネマチック(以下STNという)型である。
【0003】液晶表示装置は 1,小型でしかも薄くできる。
【0004】2,駆動電圧が低く、かつ消費電力が小さ
い。
【0005】3,受光素子であるため長時間使用しても
目が疲れない。
【0006】等の長所を持つことから、従来よりウォッ
チ、電卓、オーディオ機器、各種計測機、自動車のダッ
シュボード等に応用されている。特に最近ではパーソナ
ルコンピューターやワードプロセッサーのディスプレイ
さらにはカラーテレビなどの画素数の大変多い表示にも
応用されCRTに代わる表示装置として注目を集めてい
る。このように液晶表示装置は多方面に応用されてお
り、今後さらにその応用分野は拡大していくと考えられ
る。これにともない液晶材料に要求される特性も変化し
ていくと思われるが、以下に示した特性は基本的なもの
で必要不可欠である。
【0007】1,着色がなく、熱、光、電気的、化学的
に安定であること。
【0008】2,実用温度範囲が広いこと。
【0009】3,電気光学的な応答速度が速いこと。
【0010】4,駆動電圧が低いこと。
【0011】5,電圧−光透過率特性の立ち上がりが急
峻であり、またそのしきい値電圧(以下Vthという)の
温度依存性が小さいこと。
【0012】6,視角範囲が広いこと。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
特性のうち、1の特性を満足する液晶は数多く知られて
いるが2以下の特性を単一成分で満足させる液晶化合物
は知られていない。そこでこれらの特性を得るために数
種類のネマチック液晶化合物または非液晶化合物を混合
した液晶組成物を用いている。これらのうちで3の特性
を満足させるためには、応答速度(以下τという)と粘
性係数(以下ηという)とセルギャップ(以下dとい
う)との間には次の関係式があり、応答速度を速くする
ためにはdτ∝ηdを小さくする必要がある。ところで
実用的に使用されるセルでは、セル外観を損なう原因と
なるセル表面での干渉縞の発生を防止するために、Δn
・d(Δnは屈折率異方性、以下同じ)の値が一定値に
設定されているから、結局Δnの大きな材料を使用する
ことにより、dの値を小さくでき、結果として応答速度
を速めることができる。
【0014】そこで本発明はこのような実状における要
請に応じるものであり、その目的は数種類のネマチック
液晶化合物または非液晶化合物と混合することによりΔ
nの値の大きな液晶組成物を得ることができる新規な液
晶化合物を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は一般式
【0016】
【化4】
【0017】(上式中、Rは炭素数が1〜10の直鎖ア
ルキル基を示す)で表されることを特徴とするトラン誘
導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液
晶表示素子である。本発明化合物(1)は次の製造方法
により得ることができる。
【0018】
【表1】
【0019】工程1)化合物(2)を二硫化炭素中で塩
化アルミニウムの存在下、塩化アルカノイルと反応させ
化合物(3)を得る。
【0020】工程2)化合物(3)をジエチレングリコ
ール中でヒドラジン(1水和物)と水酸化カリウムの存
在下で反応させ化合物(4)を得る。
【0021】工程3)化合物(4)をトリエチルアミン
中でジクロロビス(トリフェニルフォスフィン)パラジ
ウム(II)、トリフェニルフォスフィン、ヨウ化銅
(I)の存在下3−メチル−1−ブチン−3−オールと
反応させて化合物(5)を得る。
【0022】工程4)化合物(5)をトルエン中で水素
化ナトリウムで反応させ化合物(6)を得る。
【0023】工程5)化合物(6)をジエチルアミン中
でジクロロビス(トリフェニルフォスフィン)パラジウ
ム(II)、ヨウ化銅(I)の存在下、化合物(7)と反
応させて化合物(8)を得る。
【0024】工程6)化合物(8)をエタノール中で水
酸化カリウムの存在下アリルブロマイドと反応させ化合
物(1)を得る。 本発明のトラン誘導体を混合する場合にベースとなる液
晶組成物の成分としては次に示した化合物があげられる
が、これに限定されることなく、従来のすべての液晶化
合物またはその類似化合物と良好な相溶性を有し、得ら
れた液晶組成物はΔnが大きいという特徴を有する。
【0025】
【表2】
【0026】(ここでRおよびR’はアルキル基、アル
コキシ基、アルコキシメチレン基、ニトリル基、または
フルオロ基を表し、フェニレン基は2または3位にハロ
ゲン置換基を有してもよく、シクロヘキサン環はトラン
ス配置である。)また、この液晶組成物に本発明の化合
物を混合できる割合は1〜50重量パーセントである
が、低温領域での結晶析出を考慮した場合には3〜30
重量パーセントの範囲が特に好ましい。
【0027】本発明の化合物を少なくとも一種類含有す
る液晶組成物を使用した液晶表示装置は時分割駆動方式
を用いた液晶表示装置に好適であり、特にTN型及びS
TN型の液晶表示素子において高時分割駆動が可能であ
る。
【0028】
【実施例】以下、実施例により本発明ををさらに詳しく
説明する。
【0029】(実施例1)〔化合物(1)の合成〕 4−アリルオキシ−4’−エチルトランの製造 工程1)二硫化炭素830ml中ヘ塩化アルミニウム245gを
加え攪拌した。反応液を0℃以下に冷却し、その中へ塩
化アセチル141gを滴下した。次にブロモベンゼン236g
を滴下した。その後室温で1時間攪拌を行った後、1時
間還流をした。反応終了後、反応液を濃塩酸300mlと氷6
00gの混合液中へ注いだ。クロロホルムで抽出後、水洗
を3回行いクロロホルムを留去後減圧蒸留(120〜125℃
/5mmHg)を行い1−ブロモ−4−アセチルベンゼン125
gを得た。
【0030】工程2)1−ブロモ−4−アセチルベンゼ
ン125gをジエチレングリコール480mlに溶かし、その中
へヒドラジン(1水和物)65ml、水酸化カリウム73gを
入れ130℃で1時間還流した。その後水とヒドラジンを
除きながら190℃にした。190℃で5時間還流後、水2リ
ットル中へ注いだ。クロロホルムで抽出後、水洗を3回
行いクロロホルムを留去後減圧蒸留(55℃/5mmHg)
し、1−ブロモ−4−エチルベンゼン105gを得た。
【0031】工程3)窒素雰囲気中1−ブロモ−4−エ
チルベンゼン105g、3−メチル−1−ブチン−3−オ
ール74g、トリフェニルフォスフィン2.5g、ジクロロ
ビス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(II)1.
3gをトリエチルアミン500mlへ溶解し、その中へヨウ化
銅(I)0.4gを加えた。室温で1時間攪拌後、90℃で
5時間攪拌した。析出した結晶を濾過後トリエチルアミ
ンを留去し、クロロホルムで抽出した。その後10%塩酸
2回、水で2回洗浄後クロロホルムを留去し、残さを減
圧蒸留(60〜135℃/5mmHg)し、3−メチル−1−
(4’−エチルフェニル)−1−ブチン−3−オール83
gを得た。
【0032】工程4)窒素雰囲気中3−メチル−1−
(4’−エチルフェニル)−1−ブチン−3−オール83
gをトルエン880mlに溶かし、その中へ水素化ナトリウ
ム5.5gを加えた。60℃で6時間攪拌した。反応液を水1
000ml中へ注ぎクロロホルムで抽出し、水洗を3回行っ
た。トルエンとクロロホルムを留去後減圧蒸留(50〜65
℃/4mmHg)を行い4−エチルフェニルアセチレン49g
を得た。
【0033】工程5)窒素雰囲気中4−ヨードフェノー
ル5.5gをジエチルアミン15mlに溶かしその中へ、ジク
ロロビス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(I
I)0.05g、ヨウ化銅(I)0.05gを加えた。その後室
温で4−エチルフェニルアセチレン3gを滴下した。室
温で5時間攪拌後、反応液を濃塩酸15mlと氷の混合中へ
注いだ。クロロホルムで抽出し、水で2回洗浄後クロロ
ホルムを留去した。残さをクロロホルムとヘキサンの混
合溶媒中より再結晶を行い、4−エチル−4’−ヒドロ
キシトラン2.1gを得た。
【0034】工程6)4−エチル−4’−ヒドロキシト
ラン2.1g、アリルブロマイド1.3g、水酸化カリウム0.
7gをエタノール10mlに溶解し、5時間還流した。反応
液を水100ml中へ注ぎ、クロロホルムで抽出後、水洗を
3回行い、クロロホルムを留去した。残さをシリカゲル
−クロロホルムカラムクロマトグラフィーで精製後、ア
セトンとメタノールの混合溶媒中より再結晶し、4−ア
リルオキシ−4’−エチルトラン1.1gを得た。この化
合物のC−I点(結晶相−等方性液体転移点)は83.8℃
であった。
【0035】同様の方法で以下の化合物を合成した。
【0036】 4−アリルオキシ−4’−メチルトラン 4−アリルオキシ−4’−プロピルトラン 4−アリルオキシ−4’−ブチルトラン 4−アリルオキシ−4’−ペンチルトラン C−N点(結晶相−ネマチック液晶相転移点) 55.2℃ N−I点(ネマチック液晶相−等方性液体転移点) 7
5.5℃ 4−アリルオキシ−4’−ヘキシルトラン 4−アリルオキシ−4’−ヘプチルトラン 4−アリルオキシ−4’−オクチルトラン 4−アリルオキシ−4’−ノニルトラン 4−アリルオキシ−4’−デシルトラン (実施例2)〔液晶組成物〕 市販の混合液晶ZLI-1565(メルク社製品、N−I点89.3
℃)を90重量パーセント、本発明化合物である実施例
1の4−アリルオキシ−4’−ペンチルトランを10重
量パーセントの液晶組成物を作った。この組成物のN−
I点、Δnを測定したところ、N−I点は86.0℃であ
り、Δnは0.142であった。
【0037】(実施例3)〔液晶表示素子〕 図1に示すようにガラス基板1及び2の上に透明電極膜
(例えばITO膜)からなる電極3を形成し、この上に
ポリイミド等よりなる配向膜を塗布する。次ににラビン
グして配向制御層4を形成し、さらにガラス基板1及び
2をシール剤6を介して対向配置し、ガラス基板間に実
施例2で作った液晶組成を注入し、基板1及び2の外面
に偏光板を貼り付けてTN型の液晶表示セルを作成し
た。なおセルギャップは8μmとした。
【0038】このようにして作成した液晶表示セルを交
流スタテック駆動を用い、20℃で電圧−光透過性の視
角依存性(以下αという)、急峻性(以下βという)、
Vthを測定した。なお、α、β、Vth、Vsatは次式で
定義した。
【0039】
【数1】
【0040】測定の結果αは1.307、βは1.491、Vthは
2.509(V)であった。
【0041】なお、上記の実施例においてはTN型の液
晶表示セルを用いたが、STN型の表示セルを用いた場
合にも同様な効果が得られた。
【0042】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の化合物は一般
的な液晶混合物に混合することにより、Δnを大きくす
る効果がある。これらの点で本発明は、現在表示装置の
主流となっているSTN型表示の液晶組成物の基本的成
分として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例で作成した液晶表示セルを示
す図。
【符号の説明】
1.2.ガラス基板 3.透明電極 4.配向制御層 5.偏光板 6.シール剤

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (上式中、Rは炭素数が1〜10の直鎖アルキル基を示
    す)で表されることを特徴とするトラン誘導体。
  2. 【請求項2】 一般式 【化2】 (上式中、Rは炭素数が1〜10の直鎖アルキル基を示
    す)で表されるトラン誘導体の少なくとも1種類を含有
    することを特徴とするトラン誘導体を含有する液晶組成
    物。
  3. 【請求項3】 一般式 【化3】 (上式中、Rは炭素数が1〜10の直鎖アルキル基を示
    す)で表されることを特徴とするトラン誘導体の少なく
    とも1種類を含有する液晶組成物を用いたことを特徴と
    するトラン誘導体を含有する液晶組成物を用いた液晶表
    示素子
JP4145784A 1992-06-05 1992-06-05 トラン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子 Pending JPH05339189A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108373533A (zh) * 2018-03-02 2018-08-07 山东七维新材料有限公司 一种自乳化水性环氧固化剂的制备方法

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