JPH09118651A - トラン化合物およびそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

トラン化合物およびそれを含有する液晶組成物

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JPH09118651A
JPH09118651A JP33711995A JP33711995A JPH09118651A JP H09118651 A JPH09118651 A JP H09118651A JP 33711995 A JP33711995 A JP 33711995A JP 33711995 A JP33711995 A JP 33711995A JP H09118651 A JPH09118651 A JP H09118651A
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JP
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liquid crystal
compound
crystal composition
tolan
present
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JP33711995A
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English (en)
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Tomijiro Naito
富次郎 内藤
Yumiko Sakamaki
由美子 酒巻
Kikuo Yamamoto
喜久雄 山本
Katsuharu Niino
克治 新納
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶組成物の粘性やVthをそれほど変えずに、
液晶組成物のN−I点を高くし、複屈折を大きくするこ
とができる新規な液晶化合物の提供。さらに、種々の液
晶化合物との充分な相互溶解性が得られ、液晶組成物の
構成物質として多くの液晶材料と組み合わせて使用する
ことができ、液晶組成物の特性改良に有用なものであ
る。そのため、本発明のトラン化合物を含有する液晶組
成物は液晶材料として優れた特性を有し、またこの液晶
組成物を搭載した液晶表示装置は、温度範囲が広く、広
い視野角を持つ。 【解決手段】一般式(I)で表されるトラン化合物、お
よびそれを少なくとも一種含有する液晶組成物。 【化1】 (ただし、Rは水素原子または炭素原子数1〜10のア
ルキル基を示し、Xはハロゲン原子,シアノ基または炭
素原子数1〜10のアルコキシ基であるものとする。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶材料として有用
なトラン化合物に関し、さらにこのトラン化合物を含有
する液晶組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、時計、電卓をはじめワ
ープロ、テレビ等に広く利用されている。これらの液晶
表示装置の中で特に多く使用されているのは、液晶材料
の光学的異方性および誘電率異方性を利用した液晶表示
装置である。
【0003】液晶表示装置に用いられる液晶材料に要求
される特性としては、液晶温度範囲が広いこと、電気光
学的に速い応答速度を得るために粘度が小さいこと、広
い視野角範囲、高いコントラストを得るために適切な複
屈折(△n)をもつこと、低い駆動電圧を得るために誘
電率異方性(△ε)が大きいこと、化学的および光学的
に安定であることなどが挙げられる。
【0004】実用されている液晶組成物は通常、室温付
近に液晶相を有する化合物と、室温より高い温度領域に
液晶相を有する化合物とを混合して調整される。液晶表
示装置が屋外で使用し得る為には−40℃〜90℃の温
度範囲で安定に存在しなければならず、また誘電率異方
性、屈折率異方性の温度依存性を考慮すると、N−I点
(ネマティック−等方相転移温度)付近では急激な変化
が起こるので、N−I点の高い液晶材料が必要となる。
【0005】また、広視野角、高コントラストを得るた
めには、液晶層のリターデーション△n・d(△nは液
晶材料の複屈折、dは液晶層の厚み)を最適化する必要
がある。しかし、実用に使用される液晶表示装置では液
晶層の厚みdが、ある限定された範囲で設定されてお
り、かつ応答速度を速くすることが要求されているため
に、液晶層の厚みdは薄くなる傾向が強まっている。よ
って、複屈折△nが大きな液晶材料が必要とされてい
る。
【0006】これまで、種々の液晶化合物が開発され、
使用されているが、以上のような特性を全て満足する単
一の液晶化合物は未だに見い出されていない。そのため
にいろいろな特性をもった数種の液晶化合物を混合した
り、あるいは非液晶化合物を混合したりして実用に供し
ているのが現状であるが、やはり、充分満足できるもの
ではない。
【0007】この様に混合して用いられるトラン系の化
合物では、4−アルキル−4’−アルコキシトラン(独
国特許第2226376号)、4−アルキル−4’−フ
ルオロトラン(特開昭61−260031号)等が知ら
れているが、充分特性を満足できるとはいえなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上示したように、こ
れまで、液晶組成物については種々検討されているが、
未だ完全と言われるものは見いだされていない。また、
液晶組成物に用いられる化合物は、いずれもその特性に
一長一短があり、さらに液晶表示装置によって、前記要
求される特性の度合いも異なるため、目的に応じた特性
を与える新たな液晶化合物および、液晶添加物の出現が
待ち望まれている。そこで本発明の目的は、液晶組成物
に混合することによって、液晶組成物のN−I点を高く
し、複屈折△nを大きくすることのできる新規なトラン
化合物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に記載
のトラン化合物は下記一般式(I)で表されるものであ
る。
【0010】
【化2】
【0011】(ただし、Rは水素原子または炭素原子数
1〜10のアルキル基を示し、Xはハロゲン原子,シア
ノ基または炭素原子数1〜10のアルコキシ基であるも
のとする。)
【0012】また、本発明の請求項2に記載の液晶組成
物は、前記一般式(I)で表されるトラン化合物を少な
くとも一種含有するものである。
【0013】本発明のトラン化合物において置換基とし
て与えられているハロゲン原子は、塩素原子、あるいは
臭素原子を用いたものでもよいが、粘度及び比抵抗の観
点からフッ素原子であることが好ましい。
【0014】本発明の液晶組成物における、本発明のト
ラン化合物の配合量は、他の液晶化合物の種類、配合比
等により、一概に決められるものではないが、一般的に
は、好ましくは1ないし50重量%、更に好ましくは3
ないし20重量%である。
【0015】本発明のトラン化合物は、液晶組成物に混
合することによって、液晶組成物の粘性ηやしきい値電
圧Vthをそれほど変えずに、N−I点を高くし、複屈折
△nを大きくすることのできる優れた化合物である。
【0016】また、本発明のトラン化合物は多くの液晶
化合物と混合し、液晶組成物を製造することができる。
本発明のトラン化合物と混合可能な液晶化合物としては
エステル系、シクロヘキシルフェニル系、ビフェニル
系、ピリミジン系、ジオキサン系、トラン系などが挙げ
られる。更に、これらの液晶化合物を複数混合したもの
に本発明のトラン化合物を混合して用いることもでき
る。
【0017】本発明のトラン化合物を含有する液晶組成
物は、上述のように、液晶材料として優れた特性を有
し、またこの液晶組成物を搭載した液晶表示装置は、温
度範囲が広く、広い視野角を持つことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のトラン
化合物は、化2における一般式(I)で表されるもので
ある。
【0019】一般式(I)においては、Rは水素原子ま
たは炭素原子数1〜10のアルキル基を示し、Xはハロ
ゲン原子,シアノ基または炭素原子数1〜10のアルコ
キシ基を示すものである。
【0020】また、本発明の請求項2に記載の液晶組成
物は、前記一般式(I)で表されるトラン化合物を少な
くとも一種含有する液晶組成物である。
【0021】本発明のトラン化合物の製造方法につい
て、化3に例をあげて説明する。なお式中R、Xは前記
した意味を示す。まず、酸クロライド(a)と置換フェ
ノール(b)とをピリジン等の不活性有機溶媒中で反応
させた後、反応混合物を再結晶、水洗、乾燥させ、エス
テル化合物(c)を作製する。次にこのエステル化合物
(c)とフェニルアセチレン(d)を、トリエチルアミ
ン等の存在下にて反応させ、水洗、乾燥、再結晶するこ
とにより一般式(I)で表されるトラン化合物を得るこ
とができる。
【0022】
【化3】
【0023】
【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定される
ものではない。また、本実施例におけるしきい値電圧V
thは、液晶組成物をセル厚9μmのTN型液晶表示装置
に搭載して測定した値である。
【0024】(実施例1)4−ブロモフェノール26
g、ジメチルホルムアミド100ml、ピリジン13g
を溶解し、市販のトランス−4−n−ブチルシクロヘキ
サンカルボン酸クロライド31gを滴下し、加熱、撹拌
した。その後、反応物を水中に流入し、結晶を析出さ
せ、濾別した。希塩酸、水で洗浄し、真空乾燥後、酢酸
エチル、メタノールの混合溶媒にて再結晶させ、トラン
ス−4−n−ブチルシクロヘキサンカルボン酸−4−ブ
ロモフェニルエステル44gを得た。これに4−エトキ
シフェニルアセチレン20g、ビス(トリフェニルフォ
スフィン)パラジウム(II)クロライド0.09g、ヨ
ウ化銅0.1g、トリフェニルフォスフィン0.79
g、トリエチルアミン260mlを加え、加熱、撹拌し
た。反応物を水に流入して、塩酸で中和し、結晶を析出
させる。結晶を濾別後、水洗し、真空乾燥後、酢酸エチ
ルとメタノールの混合溶媒で再結晶を行い、化4記載の
化合物40gを得た。この化合物はネマティック液晶相
を有し、C−N点(結晶−ネマティック相転移温度)が
99℃、N−I点が252℃であった。また、この化合
物の赤外線吸収スペクトルを図1に示す。
【0025】
【化4】
【0026】(実施例2)トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキサンカルボン酸クロライド31gの代わりにト
ランス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド29gを、4−エトキシフェニルアセチレン2
0gの代わりに4−フルオロフェニルアセチレン16g
を用いる以外は、実施例1と同様の方法で、化5記載の
化合物36gを得た。この化合物はネマティック液晶相
を有し、C−N点(結晶−ネマティック相転移温度)が
119℃、N−I点が209℃であった。また、この化
合物の赤外線吸収スペクトルを図2に示す。
【0027】
【化5】
【0028】(実施例3)トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキサンカルボン酸クロライド31gの代わりにト
ランス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド29gを用いる以外は、実施例1と同様の方法
で、化6記載の化合物38gを得た。この化合物はネマ
ティック液晶相を有し、C−N点(結晶−ネマティック
相転移温度)が107℃、N−I点が260℃であっ
た。また、この化合物の赤外線吸収スペクトルを図3に
示す。
【0029】
【化6】
【0030】(実施例4)トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキサンカルボン酸クロライド31gの代わりにト
ランス−4−n−エチルシクロヘキサンカルボン酸クロ
ライド28gを用いる以外は、実施例1と同様の方法
で、化7記載の化合物37gを得た。この化合物はネマ
ティック液晶相を有し、C−N点(結晶−ネマティック
相転移温度)が93℃、N−I点が240℃であった。
また、この化合物の赤外線吸収スペクトルを図4に示
す。
【0031】
【化7】
【0032】(実施例5)トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキサンカルボン酸クロライド31gの代わりにト
ランス−4−n−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド32gを用いる以外は、実施例1と同様の方法
で、化8記載の化合物40gを得た。この化合物はネマ
ティック液晶相を有し、C−N点(結晶−ネマティック
相転移温度)が105℃、N−I点が249℃であっ
た。また、この化合物の赤外線吸収スペクトルを図5に
示す。
【0033】
【化8】
【0034】(実施例6)トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキサンカルボン酸クロライド31gの代わりにト
ランス−4−n−ヘキシルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド33gを用いる以外は、実施例1と同様の方法
で、化9記載の化合物41gを得た。この化合物はネマ
ティック液晶相を有し、C−N点(結晶−ネマティック
相転移温度)が107℃、N−I点が239℃であっ
た。また、この化合物の赤外線吸収スペクトルを図6に
示す。
【0035】
【化9】
【0036】(実施例7)市販のネマティック液晶組成
物ZLI−1132(メルク社製)90重量部に、実施
例1で製造した本発明のトラン化合物を10重量部加
え、液晶組成物を作製した。その液晶組成物の特性を表
1に示す。
【0037】ここで、ZLI−1132のみからなる液
晶組成物の特性は、N−I点72.0℃、Δn0.13
8、粘度27.9cP、Vth1.83Vであった。
【0038】
【表1】
【0039】(実施例8〜12)実施例7と同様に、液
晶組成物ZLI−1132(メルク社製)90重量部に
実施例2〜6で製造したトラン化合物を10重量部加
え、液晶組成物を作成した。その液晶組成物の特性を表
1に併せて示す。
【0040】表1には、各実施例の番号と同時に、用い
た本発明のトラン化合物の化学式を記載した。また、本
発明のトラン化合物を加えないZLI−1132のみか
らなる液晶組成物の特性も記載した。
【0041】表1から明らかなように、本発明のトラン
化合物は、それを含有する液晶組成物のN−I点を高く
し、複屈折△nを大きくすることができる。
【0042】
【発明の効果】本発明のトラン化合物は、液晶組成物に
混合することによって、液晶組成物の粘性やVthをそれ
ほどかえることなく、N−I点を高くし、また複屈折を
大きくすることができる。そのため、本発明のトラン化
合物を含有する液晶組成物は液晶材料として優れた特性
を有し、またこの液晶組成物を搭載した液晶表示装置
は、温度範囲が広く、広い視野角を持つ。さらに、本発
明のトラン化合物は種々の化合物との充分な相互溶解性
が得られ、液晶組成物の構成物質として多くの液晶材料
と組み合わせて使用することができ、液晶組成物の特性
改良に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。
【図2】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。
【図3】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。
【図4】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。
【図5】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。
【図6】本発明のトラン化合物の赤外線吸収スペクトル
を表す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I)で表されるトラン化合物。 【化1】 (ただし、Rは水素原子または炭素原子数1〜10のア
    ルキル基を示し、Xはハロゲン原子,シアノ基または炭
    素原子数1〜10のアルコキシ基であるものとする。)
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトラン化合物を少なくと
    も一種含有する液晶組成物。
JP33711995A 1995-04-07 1995-12-25 トラン化合物およびそれを含有する液晶組成物 Pending JPH09118651A (ja)

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JP33711995A JPH09118651A (ja) 1995-08-24 1995-12-25 トラン化合物およびそれを含有する液晶組成物
US08/628,028 US5656198A (en) 1995-04-07 1996-04-04 Tolan compound and liquid crystal composition containing the same

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JP21602895 1995-08-24
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5972244A (en) * 1997-01-14 1999-10-26 Citizen Watch Co., Ltd. Tolan compound and liquid crystal composition containing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5972244A (en) * 1997-01-14 1999-10-26 Citizen Watch Co., Ltd. Tolan compound and liquid crystal composition containing the same

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