JPH08193193A - 液晶化合物の精製方法 - Google Patents

液晶化合物の精製方法

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JPH08193193A
JPH08193193A JP7022285A JP2228595A JPH08193193A JP H08193193 A JPH08193193 A JP H08193193A JP 7022285 A JP7022285 A JP 7022285A JP 2228595 A JP2228595 A JP 2228595A JP H08193193 A JPH08193193 A JP H08193193A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal compound
water
trans
heating
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Application number
JP7022285A
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English (en)
Inventor
Tatsushi Kaneko
達志 金子
Takaaki Shimizu
孝明 清水
Tsutomu Ogiwara
勤 荻原
Takeshi Kano
剛 金生
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶化合物中に存在する不純物、特にイオン
性の不純物を除去できる精製方法を提供する。 【構成】 液晶化合物を加熱下、水と接触させることを
特徴とする液晶化合物の精製方法。液晶化合物は例えば
シラシクロヘキサン環を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶化合物中に存在す
る不純物、特にイオン性の不純物を除去する液晶化合物
の精製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、TV表示用等の液晶パネルの如
く、大容量の情報を表示させる液晶ディスプレイにあっ
ては、TFTあるいはMIMといった能動素子にて制御
された駆動電圧を液晶に印加して保持させるアクティブ
マトリスク駆動方式のディスプレイの要求が大きい。
【0003】このような方式のディスプレイにおいて
は、液晶が印加された駆動電圧を次の書き替えタイミン
グまで保持することにより、表示品位が保たれており、
使用する液晶化合物には高い電圧保持率が要求される。
ところが、液晶材料中にイオン性の不純物が存在する
と、リーク等の発生により、印加された駆動電圧が降下
し、このためディスプレイのコントラストの低下等、表
示品位が損われるといった問題が存在する。
【0004】従って、アクティブマトリスク駆動方式の
ディスプレイでは、従来の駆動方式のディスプレイにも
増して液晶材料の精製純度が極めて重要であり、とりわ
け電極間のリーク等を誘発するイオン性の不純物を完全
に除去する必要がある。
【0005】
【発明が解決すべき課題】従来、液晶化合物から不純物
を除く方法としては、例えば再結晶、蒸留、液体クロマ
トグラフィー等、一般有機化合物の精製で通常行われて
いる方法があるが、これらの方法だけでは液晶化合物か
ら不純物を完全に取り除くことは困難であった。
【0006】また、液晶化合物をシリカゲルと接触させ
る方法(特開昭62−210420号)、活性アルミナ
と接触させる方法(特公平3−2918号)、イオン交
換樹脂で処理する方法(特開昭52−59081号)
や、ゼオライトと接触させる方法(特開昭63−261
224号)等が提示されているが、いづれも常温での接
触処理であり、液晶中の水分や金属イオンを取り除く効
果は大きいものの、いまだ十分ではなかった。
【0007】更に、対向する一対の電極間に液晶化合物
を入れ、電界をかけることによりイオン性の不純物を除
去する方法(特開昭50−108186号、特開昭51
−11069号、特開平4−86812号)等が提示さ
れている。しかしながら、これらの方法で除去されるの
は、電界による移動度の比較的大きなNa+、K+等の金
属イオンや、SO4 2-、NO3 -、Cl-等のイオン性不純
物に限られていた。
【0008】本発明の目的は、上記のような問題に鑑
み、液晶化合物中に存在する不純物、特にイオン性の不
純物を除去できる精製方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
方法は、液晶化合物を加熱下、水と接触させることを特
徴とする液晶化合物の精製方法である。
【0010】また本発明の請求項2記載の方法は、請求
項1記載の方法において、液晶化合物がシラシクロヘキ
サン環を有することを特徴とする液晶化合物の精製方法
である。
【0011】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0012】本発明は、より具体的には、液晶化合物と
水とを混合し、加熱撹拌下、両者を接触させることによ
って、液晶化合物中のイオン性不純物を水中に抽出し、
次いでイオン性不純物を含む水を液晶化合物から分離除
去する精製方法であり、加熱下で液晶化合物を水と接触
させることが必要不可欠である。
【0013】すなわち、本発明による液晶化合物の精製
は、従来の精製方法では除去しきれなかった、液晶分子
に親和力で結び付いているイオン性不純物が、熱の作用
によって液晶分子から外れ、これが水に抽出されること
により達成される。つまり、イオン性不純物を単独にす
ることで水抽出を可能にする点が重要であり、このため
本発明では加熱操作が不可欠となる。
【0014】また、加熱によって液晶化合物の粘性が著
しく低下するために、撹拌によるイオン性不純物と水と
の接触効率が増大し、イオン性不純物の水への抽出効率
が増すという効果を併せ持つ。
【0015】本発明における加熱温度としては、50〜
180℃、より好ましくは60〜120℃の範囲であ
り、沸騰させることが一層好ましい。これが50℃に満
たないと、液晶分子に吸着しているイオン性不純物を液
晶分子から脱離させる効果が弱くなり、本発明の目的が
達成されない。また、180℃以上の高温では、効果の
向上がそれほど期待されないにも拘わらず、操作、設備
が複雑となり、好ましくない。
【0016】加熱下での撹拌時間は、処理対象となる液
晶化合物の加熱接触前の精製度、処理温度等により異な
り、特にこれを限定しないが、1〜3時間が好ましい。
撹拌手段としては、水との接触効果を上げるためにホモ
ジナイザ等の高分散手段を用いることが好ましく、処理
時間も短縮される。
【0017】本発明で使用する水は、比抵抗が1×10
7Ωcm以上に精製された超純水を用いる必要がある。
液晶化合物はそのまま単体で水中に分散しても良いが、
水と相溶しない炭化水素系有機溶剤でこれを溶解希釈し
た後、水と混合しても良い。この場合、液晶化合物と有
機溶剤から成る有機相と水相との2相状態で、イオン性
不純物の水への抽出が行われる。
【0018】液晶化合物を溶解希釈する炭化水素系有機
溶剤は、水と相溶せず分液できるもので、沸点もしくは
水との共沸点が50℃以上のものであれば混合溶剤であ
っても良く、特にこれを限定しないが、n−ヘキサン、
n−ヘプタン、ベンゼン、ジプロピルエーテル、メチル
シクロヘキサン等が使用できる。液晶化合物と有機溶剤
の比率は任意であるが、有機溶剤が大量になると、加熱
洗浄後の液晶化合物の回収が困難になるため、液晶化合
物1重量部に対して有機溶剤0.5〜20重量部が好ま
しい。
【0019】また、液晶化合物と水の比率は、液晶化合
物の溶解希釈に関わらず、液晶化合物1重量部に対して
水5重量部以上が好ましい。水がこれより少ないと、イ
オン性不純物を完全に抽出することが困難になる。
【0020】加熱下、撹拌接触処理を行った後は、公知
の方法によって液晶化合物を回収すればよく、具体的に
は、有機溶剤を加えた後、有機相を水相から分離し、残
存するイオン性不純物を含む水をシリカゲルカラム濾過
等により完全に除き、次いで液晶化合物を含む有機溶剤
を濃縮することで精製液晶化合物が回収される。このよ
うにして得られた精製液晶化合物は、イオン性の不純物
が極めて少なく、高い電圧保持率を有するものとなる。
【0021】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定
されるものではない。
【0022】なお、実施例、比較例中における電圧保持
率は、以下の条件に従って測定したものである。 使用テストセル:セルギャップ 5±0.5μm 電極面積 1cm2 配向膜 可溶性ポリイミド(商品名オプトマーAL−1
051;日本合成ゴム社製):厚さ1000Å ラビングによりTN配向としたもの 測定条件:図1に示すように、±5V、30Hzの矩形
波から成るソース電圧VSを、ゲートパルスVGによる高
インピーダンスFETスイッチングにより、60μ秒だ
けテストセルに印加し、遮断する。テストセルの両電極
間の電圧VLCDが1/2周期に描くカーブより、図中斜
線部分の面積を求める。VLCDの減衰が全くない場合の
面積を100%とし、これに対する面積比率を電圧保持
率として算出した。 測定温度 100℃
【0023】[実施例1]特願平6−150470号に
記載の方法に従って、4−(trans−4−(tra
ns−4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シ
クロヘキシル)−1、2−ジフルオロベンゼンを得た。
本液晶化合物1重量部をn−ヘキサン4重量部に溶解
し、比抵抗1.7×107Ωcmの純水6重量部と混合
し、還流加熱下、2時間撹拌した。次いで、水相部を分
液除去し、残った溶液をシリカゲルカラム(商品名YM
CdispoSPE;YMC社製)で濾過した後、濃縮
して精製4−(trans−4−(trans−4−n
−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシ
ル)−1、2−ジフルオロベンゼンを得た。このものの
電圧保持率は、99.0%であった。
【0024】[実施例2]特願平6−277074号に
記載の方法に従って、4’−(trans−4−n−プ
ロピル−4−シラシクロヘキシル)−4−フルオロビフ
ェニルを得た。この液晶化合物1重量部をn−ヘプタン
5重量部に溶解し、比抵抗1.7×107 Ωcmの純水
10重量部と混合し、還流加熱下、3時間攪拌した。次
いで、水相部を分液除去し、残った溶液をシリカゲルカ
ラム(商品名YMCdispoSPE;YMC社製)で
濾過した後、濃縮して精製4’−(trans−4−n
−プロピル−4−シラシクロヘキシル)−4−フルオロ
ビフェニルを得た。このものの電圧保持率は98.8%
であった。
【0025】[実施例3]特願平6−150471号に
記載の方法に従って、4−(trans−4−n−ヘプ
チル−4−シラシクロヘキシル)−1−フルオロベンゼ
ンを得た。この液晶化合物1重量部を比抵抗1.7×1
7 Ωcmの純水20重量部に分散し、90℃に加熱し
て、3時間攪拌した。冷却後、n−ヘキサン4重量部を
加えて水相部を分液除去し、残った溶液をシリカゲルカ
ラム(商品名YMCdispoSPE;YMC社製)で
濾過した後、濃縮して精製4’−(trans−4−n
−ヘプチル−4−シラシクロヘキシル)−1−フルオロ
ベンゼンを得た。このものの電圧保持率は98.9%で
あった。
【0026】[実施例4]特願平6−150470号に
記載の方法に従って、4−(trans−4−(tra
ns−4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シ
クロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼン、4−
(trans−4−(trans−4−n−ペンチル−
4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−
ジフルオロベンゼン、4−(trans−4−(tra
ns−4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シ
クロヘキシル)−1,2,6−トリフルオロベンゼン及
び4−(trans−4−(trans−4−n−ペン
チル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1,2,6−トリフルオロベンゼンを得た。これら4種
の液晶化合物をモル比(%)23:27:32.5:1
7.5で混合し、液晶組成物とした。この液晶組成物1
重量部をn−ヘキサン4重量部に溶解し、比抵抗1.7
×107 Ωcmの純水15重量部と混合し、還流加熱
下、2時間攪拌した。次いで、水相部を分液除去し、残
った溶液をシリカゲルカラム(商品名YMCdispo
SPE;YMC社製)で濾過した後、濃縮して精製液晶
組成物を得た。このものの電圧保持率は99.0%であ
った。
【0027】[実施例5]4−(trans−4−(t
rans−4−エチルシクロヘキシル)シクロヘキシ
ル)−1,2−ジフルオロベンゼン、4−(trans
−4−(trans−4−n−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼン及
び4−(trans−4−(trans−4−n−ペン
チルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフ
ルオロベンゼンを得た。これら3種の液晶化合物をモル
比(%)40:34.3:25.7で混合し、液晶組成
物とした。この液晶組成物1重量部をn−ヘキサン4重
量部に溶解し、比抵抗1.7×107 Ωcmの純水15
重量部と混合し、還流加熱下、2時間攪拌した。次い
で、水相部を分液除去し、残った溶液をシリカゲルカラ
ム(商品名YMCdispoSPE;YMC社製)で濾
過した後、濃縮して精製液晶組成物を得た。このものの
電圧保持率は98.9%であった。
【0028】[比較例1]特願平6−150470号に
記載の方法に従って、4−(trans−4−(tra
ns−4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シ
クロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼンを得た。
この液晶化合物1重量部をn−ヘキサン5重量部に溶解
し、比抵抗1.7×107 Ωcmの純水10重量部と混
合し、25℃の液温で3時間攪拌した。次いで、水相部
を分液除去し、残った溶液をシリカゲルカラム(商品名
YMCdispoSPE;YMC社製)で濾過した後、
濃縮して精製4−(trans−4−(trans−4
−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキ
シル)−1,2−ジフルオロベンゼンを得た。このもの
の電圧保持率は92.0%であった。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の精製方法に
より、液晶化合物はイオン性不純物が極めて少ないもの
となり、電圧保持率が向上する。このため、アクティブ
駆動方式等のディスプレーにおけるコントラストなどの
画像表示についての品位が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶化合物を充填したテストセルをア
クティブ駆動させた時の電圧波形の一例を示す概略説明
図である。
【符号の説明】
S ソース電圧 VG ゲート電圧 VLCD 両電極間にかかる電圧
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 63/00 B 7419−4H (72)発明者 荻原 勤 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 金生 剛 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶化合物を加熱下、水と接触させるこ
    とを特徴とする液晶化合物の精製方法。
  2. 【請求項2】 液晶化合物がシラシクロヘキサン環を有
    することを特徴とする請求項1に記載の液晶化合物の精
    製方法。
JP7022285A 1995-01-17 1995-01-17 液晶化合物の精製方法 Pending JPH08193193A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056892A (en) * 1997-03-06 2000-05-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for purifying liquid crystal
US10456710B2 (en) 2015-07-13 2019-10-29 Japan Display Inc. Liquid crystal material processing device, method of processing liquid crystal material, method of manufacturing liquid crystal display panel, and liquid crystal display device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6056892A (en) * 1997-03-06 2000-05-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for purifying liquid crystal
US10456710B2 (en) 2015-07-13 2019-10-29 Japan Display Inc. Liquid crystal material processing device, method of processing liquid crystal material, method of manufacturing liquid crystal display panel, and liquid crystal display device

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