JPH0597752A - 3環式トラン系アルキレングリコール誘導体 - Google Patents

3環式トラン系アルキレングリコール誘導体

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JPH0597752A
JPH0597752A JP3257886A JP25788691A JPH0597752A JP H0597752 A JPH0597752 A JP H0597752A JP 3257886 A JP3257886 A JP 3257886A JP 25788691 A JP25788691 A JP 25788691A JP H0597752 A JPH0597752 A JP H0597752A
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JP
Japan
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liquid crystal
formula
compound expressed
compound
pretilt angle
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Pending
Application number
JP3257886A
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English (en)
Inventor
Makoto Sasaki
誠 佐々木
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Kiyobumi Takeuchi
清文 竹内
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基
を表わし、R2は炭素原子数3〜20の直鎖状アルコキ
シアルコキシアルキル基を表わす。)で表わされる化合
物。 【効果】 本発明の一般式(I)の化合物は、垂直配向
性を有し、この化合物を含有するネマチック液晶組成物
を、通常約5゜のプレチルト角を形成する配向膜を有す
る液晶表示セルに封入することにより、5°以上のプレ
チルト角を形成することができる。従って、STN−L
CDの材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
【0002】本発明は、電気光学的表示材料として有用
なトラン系3環式アルキレングリコール誘導体、この化
合物を含有する液晶組成物及び液晶表示装置に関する。
【0003】
【従来の技術】
【0004】液晶表示セルの代表的なものにTN-LCD(ツ
イステッド・ネマチック液晶表示装置)があり、時計、
電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワードプロセ
ッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されている。
近年、OA機器の処理情報の増加に伴い、一画面に表示
される情報量が増大しており、従来のTN-LCDではコント
ラスト及び視野角等の表示品位面から特にワードプロセ
ッサ、パーソナルコンピュータなどの高時分割駆動の要
求に応えられなくなっている。
【0005】このような状況の中でシェファー(Scheff
er)等〔SID ′85 Digest , P120(1985)〕あるいは衣川
等〔SID ′86 Digest , P122(1986)〕によってSTN(ス
ーパー・ツイステッド・ネマチック)−LCD が開発さ
れ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどの
高情報処理用の表示に広く普及しはじめている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】しかしながら、TN-LCDやSTN-LCDは、液晶
表示装置の低電圧駆動性及び応答特性等の点で課題を有
している。
【0008】STN-LCDにおいて、配向面と液晶分子のな
す角度、即ちプレチルト角の制御は、液晶表示セルの作
成にあたって、歩止まり等に大きな影響を与える重要な
因子となる。
【0009】配向法には、SiOxの斜方蒸着によってプレ
チルト角を約20°の高チルト角に制御する方法が知ら
れているが、更に実用的には、例えば、日産化学社製の
「サンエバー150」の如き有機膜をラビングすること
によってプレチルト角を約5°に制御する方法が知られ
ている。その他にも、各種の有機膜が開発されており、
ラビング法によって、プレチルト角を5〜10°に制御
して使われている。
【0010】一般的に、プレチルト角が高いほどストラ
イプ・ドメインが発生しにくくなり、液晶表示セル作成
時の歩止まりが良くなることが知られているが、ラビン
グ法によって、プレチルト角を5°〜10°に制御でき
る、一定の安定した配向膜をつくることは極めて難しい
というのが現状である。
【0011】本発明が解決しようとする課題は、品質面
からラビング法により実用的に安定な配向膜を有し、約
5゜のプレチルト角を形成できるとされている液晶表示
セルに封入した際に、5゜より高いプレチルト角を形成
することができる液晶化合物及びそれを含有する液晶組
成物を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
【0013】本発明は、上記課題を解決するために一般
式(I)
【0014】
【化3】
【0015】(式中、R1は炭素原子数1〜10の直鎖
状アルキル基を表わし、R2は炭素原子数3〜20のア
ルコキシアルコキシアルキル基を表わす。)で表わされ
る化合物を提供し、更に好ましくは、R2
【0016】
【化4】
【0017】(式中、R3は炭素原子数1〜10の直鎖
状アルキル基を表わし、m及びnは各々独立的に、1〜
5の整数を表わす。)で表わされる基である一般式
(I)で表わされる化合物を提供する。
【0018】本発明の一般式(I)で表わされる化合物
は、例えば、次の製造方法に従って製造することができ
る。
【0019】
【化5】
【0020】(上記反応式中、R1、R3、m及びnは各
々一般式(I)の場合と同じ意味を表わし、XはCl又は
Brを表わす。)
【0021】反応式中、一般式(II)の化合物を、ジメ
チルスルホキサイドの如き極性溶媒中で、カリウム-t-
ブトキサイドの如き強塩基の存在下に、一般式(III)
の化合物と反応させて、本発明の一般式(I)の化合物
を製造する。
【0022】斯くして製造される一般式(I)で表わさ
れる化合物の代表的なものの転移温度を第1表に掲げ
る。
【0023】
【表1】
【0024】(表中、Cは結晶相、Nはネマチック相、
Iは等方性液体相をそれぞれ表わす。)
【0025】一般式(I)の化合物と混合して使用する
ことのできる液晶化合物の好ましい代表例としては、例
えば、4−置換安息香酸4′−置換フェニルエステル、
4−置換シクロヘキサンカルボン酸4′−置換フェニル
エステル、4−置換シクロヘキサンカルボン酸4′−置
換ビフェニルエステル、4−(4−置換シクロヘキサン
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′置換シクロヘキシルエステル、4−置換4′
−置換ビフェニル、4−置換フェニル−4′−置換シク
ロヘキサン、4−置換4″−置換ターフェニル、4−置
換ビフェニル4′−置換シクロヘキサン、2−(4−置
換フェニル)−5−置換ピリミジン等を挙げることがで
きる。
【0026】下記の第2表は、ネマチック液晶材料とし
て現在汎用されている混合液晶(A)(以下、母体液晶
(A)という。)80重量%及び本発明の一般式(I)
のNo.1の化合物20重量%から成る混合液晶を約5゜
のプレチルト角を形成するとされている日産化学社製
「サンエバー150」の有機膜をラビングして作成した
配向膜を上下に平行にして組み合わせた液晶表示セルに
封入した際の、磁界電位法によって測定したプレチルト
角を掲示したものであり、比較のために母体液晶(A)
自体、母体液晶(A)80重量%及び一般式(I)で表
わされる化合物の類似構造を有する式(a)の化合物2
0重量%から成る混合液晶を同様にして封入したものの
プレチルト角を掲示したものである。
【0027】尚、母体液晶(A)は
【0028】
【化6】
【0029】から成るものであり、その諸特性は次の通
りである。
【0030】 N−I転移温度 54.5℃ 粘度(20℃) 21.0cP 屈折率の異方性(Δn) 0.0917 しきい値電圧 1.60V
【0031】また、式(a)の化合物は
【0032】
【化7】
【0033】である。
【0034】
【表2】
【0035】
【0036】第2表から、本発明の一般式(I)で表わ
される化合物を添加した場合、母体液晶(A)のプレチ
ルト角を1°以上上昇させることができ、これは一般式
(I)の化合物の類似構造を有する式(a)の化合物を
添加した場合よりも1°近く高いプレチルト角を示すこ
とが明らかである。
【0037】従って、このような高プレチルト角を形成
することができる本発明の一般式(I)の化合物を含有
する液晶組成物は、特にSTN-LCDに有用であり、プレチ
ルト角1°の差によってストライプ・ドメインは顕著に
発生しにくくなり、液晶表示セルの作成時の歩留まりが
良くなった。
【0038】更に、一般式(I)で表わされる化合物
は、ネマチック状態で基板ガラス面上で均一な垂直配向
性を有することが確認された。
【0039】本発明の一般式(I)の化合物は、従来の
液晶を封入した時よりも高いプレチルト角を形成できる
ことを特徴とするものであって、約5°のプレチルト角
を形成できる液晶表示セルに限定されるものではない。
【0040】更に、本発明の一般式(I)の化合物は、
垂直配向性を有するものであり、例えば、垂直配向性を
必要とするECB(複屈折制御)方式の液晶表示素子の構
成材料としても極めて有用である。
【0041】
【実施例】
【0042】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明の主旨及び適用範囲はこれらの実施例
によって制限されるものではない。また、以下の実施例
及び比較例において、「%」は『重量%』を表わす。
【0043】(実施例1)式
【0044】
【化8】
【0045】の化合物14.4g(0.040モル)をN,N−ジ
メチルスルホキサイド100mlとテトラヒドロフラン25ml
の混合溶媒に溶解し、室温で攪拌しながらカリウム-t-
ブトキサイド5.6g(0.050モル)を加え、30分間攪拌
を続けた。次いで、この混合物に式ClCH2OCH3の化合物
4.0g(0.050モル)を加え、60℃で3時間反応させ
た。
【0046】反応終了後、反応混合物に9%塩酸150ml
を加えた後、反応生成物を酢酸エチル100mlで3回抽出
した。抽出液を水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ
た後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をエタノール
120mlから再結晶させて精製して、下記化合物10.5g(0.
025モル)を得た。
【0047】
【化9】
【0048】(実施例2)
【0049】
【化10】
【0050】から成る母体液晶(A)を調製した。
【0051】この母体液晶(A)の諸特性は、次の通り
であった。 N−I転移温度 54.5℃ 粘度(20℃) 21.0cP 屈折率の異方性(Δn) 0.0917 しきい値電圧 1.60V
【0052】次に、この母体液晶(A)80%及び実施
例1で得た式
【0053】
【化11】
【0054】の化合物20%から成る混合液晶(M−
1)を調製した。
【0055】この混合液晶(M−1)の諸特性を測定し
た結果、次の通りであった。 N−I転移温度 78.7℃ 粘度(20℃) 26.1cP 屈折率の異方性 (Δn) 0.124 誘電異方性 (Δε) 6.1 しきい値電圧 2.01V
【0056】この混合液晶(M−1)を、「サンエバー
150」(日産化学社製)の有機膜をラビングして形成
した配向膜を上下反平行にして組み合わせたセル中に封
入し、磁場電位法によってプレチルト角を測定した結
果、5.8°であった。
【0057】(比較例1)母体液晶(A)80%及び式
(a)
【0058】
【化12】
【0059】の化合物20%から成る混合液晶(M−
a)を調製し、実施例2と同様にしてプレチルト角を測
定した結果、5.0°であった。
【0060】
【発明の効果】
【0061】本発明の一般式(I)の化合物は、その化
合物自体が垂直配向性を有するものであり、それを含有
するネマチック液晶組成物は、従来公知の液晶組成物を
封入した際に約5°のプレチルト角を形成する配向膜を
有する液晶表示セルに封入した場合に、5°以上のプレ
チルト角を形成することができるものである。
【0062】従って、本発明の一般式(I)で表わされ
る化合物は、STN-LCDの材料として極めて有用である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基
    を表わし、R2は炭素原子数3〜20のアルコキシアル
    コキシアルキル基を表わす。)で表わされる化合物。
  2. 【請求項2】 R2が 【化2】 (式中、R3は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基
    を表わし、m及びnは各々独立的に、1〜5の整数を表
    わす。)で表わされる基である請求項1記載の化合物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の化合物を含有する
    ネマチック液晶組成物。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のネマチック液晶組成物を
    用いたスーパー・ツイステッド・ネマチック液晶表示装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のネマチック液晶組成物を
    垂直配向させることを特徴とする液晶表示装置。
JP3257886A 1991-10-04 1991-10-04 3環式トラン系アルキレングリコール誘導体 Pending JPH0597752A (ja)

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