JPH09301901A - アルケニルトラン誘導体 - Google Patents

アルケニルトラン誘導体

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JPH09301901A
JPH09301901A JP11624196A JP11624196A JPH09301901A JP H09301901 A JPH09301901 A JP H09301901A JP 11624196 A JP11624196 A JP 11624196A JP 11624196 A JP11624196 A JP 11624196A JP H09301901 A JPH09301901 A JP H09301901A
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貞夫 竹原
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Shinji Ogawa
真治 小川
Masashi Osawa
政志 大澤
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (R:H原子、C1〜10のアルキル、m:2〜6、
Z:F原子、Cl原子、CF3、OCF3、2,2,2−
トリフルオロエトキシ、X、Y:H原子、F原子)で表
わされる化合物及びこれを含有する液晶組成物。 【効果】 この化合物は、従来用いられている同様ある
いは類似骨格を有する液晶性化合物と比較して、ネマチ
ック相上限温度の低下度合いが少なく、その減粘効果及
び応答性の改善効果に加えてしきい値電圧の低減効果に
優れる。しかも工業的にも容易に製造でき、化学的にも
極めて安定であるため、それを含有する液晶組成物は実
用的液晶として特に高速応答と低電圧駆動を必要とする
液晶表示用として極めて有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規液晶性化合物で
あるアルケニルトラン誘導体とそれを含有する液晶組成
物に関するものである。これらは電気光学的液晶表示
用、特に低電圧駆動と高速応答が可能なネマチック液晶
材料として有用である。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッ
サー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ
等に用いられるようになっている。液晶表示方式として
は、その代表的なものにTN(捩れネマチック)型、S
TN(超捩れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、
GH(ゲスト・ホスト)型あるいはFLC(強誘電性液
晶)等があり、また駆動方式としても従来のスタティッ
ク駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、さら
に単純マトリックス方式、最近ではアクティブマトリッ
クス方式が実用化されている。
【0003】これらの表示方式や駆動方式に応じて、液
晶材料としても種々の特性が要求されている。中でも高
速応答性はほとんどの場合に共通して非常に重要であ
る。応答を高速化するために液晶材料に求められる物性
は直接的には(i)粘性を小さくするか、あるいは(i
i)弾性定数を大きくすることである。しかしながら、
弾性定数を大きくした場合には閾値電圧が上昇すること
が多い。従って、低電圧駆動が要求される場合には、弾
性定数はあまり大きくせずにその粘性を小さくすること
が必要である。
【0004】さらに、液晶素子の応答を高速化するため
の手段としてはセル厚を薄くすることも非常に有効であ
る。しかしながら、液晶素子においては干渉縞の発生に
よる着色やむらを防止するために、セル厚(d)と屈折
率異方性(Δn)の積(Δn・d)をある一定の値(0.
5、1.0、1.6、2.2、通常前二者が用いられることが多
い。)に設定する必要がある。従って、セル厚を薄くす
るためには屈折率異方性(Δn)の大きい液晶材料が必
要である。
【0005】また、一般に粘性が小さい化合物は液晶性
が低いことが多い。そのため、組成物中に充分量添加で
きない、あるいはその温度補償のため粘性の大きい高温
液晶を同時に用いる必要があるなど、その効果が十分発
揮できない場合も多い。従って、必ずしも液晶性を示す
必要がないにしても、その添加によるネマチック相上限
温度(TN-I)の低下度合いの小さいことが望まれる。
【0006】以上のことから、粘性が小さく、屈折率異
方性(Δn)の大きい、且つその添加によるネマチック
相上限温度(TN-I)の低下度合いのできるだけ小さい
液晶化合物が望まれている。
【0007】現在、こうした条件を比較的よく満足させ
ている低粘性液晶としては例えば、一般式(II)
【0008】
【化2】
【0009】(式中、Ra及びRbは直鎖状アルキル基を
表わす。)で表わされるジアルキルトランをあげること
ができる。しかしながら、これを用いても、表示品質の
向上に伴う液晶材料の粘性低下の要求には応え難くなっ
てきているのが実情であり、さらに優れた減粘剤が望ま
れている。
【0010】液晶化合物において、その側鎖アルキル基
に換えて、二重結合を導入したアルケニル基を用いるこ
とにより、上記の効果(粘性の低下、屈折率異方性の増
大、TN-Iの上昇)が得られる場合があることが知られ
ている。こうした知見に基づき、本発明者らは側鎖にア
ルケニル基を有する一般式(III)
【0011】
【化3】
【0012】(式中、Rcは水素原子又は直鎖状アルキ
ル基を表わし、Rdは直鎖状アルキル基を表わす。)の
トラン誘導体を開発し、この化合物が一般式(II)の
ジアルキルトランと比較して優れた液晶性と大きい屈折
率異方性を示し、その粘度も低いことを見出した(特願
平8−37920号に記載)。
【0013】高速応答性と並んで液晶材料に要求される
特性の中で重要であるのが、低電圧駆動性である。液晶
素子を低電圧で駆動するためには低いしきい値電圧が必
要であるが、通常のネマチック液晶素子におけるしきい
値電圧はその自乗が液晶材料の弾性定数に比例し、誘電
率異方性に逆比例することが知られている。ところが弾
性定数を小さくすると応答が遅くなるので、前述の高速
応答性を保ちながらそのしきい値電圧を低くしようとす
ると、誘電率異方性を大きくする必要がある。
【0014】しかしながら、前述の一般式(III)の
化合物もその誘電率異方性はほとんど0に近いいわゆる
n型液晶であり、その添加によるしきい値電圧の低減効
果は一般式(II)の化合物と同様、特に優れたものと
はいえなかった。
【0015】通常、こうした目的には誘電率異方性が大
きいいわゆるp型液晶が必要であり、前述の高速応答性
も比較的兼ね備えた液晶性化合物としては、一般式(I
V)
【0016】
【化4】
【0017】(式中、Reは直鎖状アルキル基を表わ
し、U及びVはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原
子を表わす。)で表わされるフルオロトラン系液晶化合
物が知られている。しかしながら、この一般式(IV)
のフルオロトラン誘導体の高速応答性に関しては、一般
式(III)等と比較すると不充分な点が多く、満足の
できるものとは到底言えるものではなかった。
【0018】従って、一般式(III)の化合物の優れ
た特性を保ちながら、誘電率異方性が大きいいわゆるp
型液晶であってしきい値電圧の低下にも効果のある化合
物が望まれている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、以上の目的に応じるため、粘性の低下、屈
折率異方性の増大及びTN-Iの上昇等の効果に優れたア
ルケニルトラン誘導体であって、且つその誘電率異方性
の大きいp型の液晶性化合物を提供し、さらにこれを用
いて低粘性で屈折率異方性(Δn)が大きく、液晶温度
範囲が広く、且つしきい値電圧が低く低電圧駆動の可能
な液晶組成物を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、一般式(I)
【0021】
【化5】
【0022】(式中、Rは水素原子又は炭素原子数1〜
10のアルキル基を表わし、mは2〜6の整数を表わ
し、Zはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル
基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又
は2,2,2−トリフルオロエトキシ基を表わし、X及
びYはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表わ
す。)で表わされるアルケニルトラン誘導体を提供す
る。
【0023】上記において、Rは水素原子又は炭素原子
数1〜3の直鎖状アルキル基が好ましく、低粘性を得る
ためには特に水素原子が好ましい。また、Rがアルキル
基を表わす場合には、二重結合はトランス配置であるこ
とが好ましい。mは2〜4が好ましく、特に2がさらに
好ましい。従って、側鎖全体としては3−アルケニル基
又は末端アルケニル基が好ましく、特に3−ブテニル基
が最も好ましい。X及びYは、しきい値電圧の低減効果
を高めるためにはその少なくとも1個はフッ素であるこ
とが好ましい。Zはフッ素原子及びトリフルオロメトキ
シ基が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
【0024】このように一般式(I)においては、その
R、m、X、Y及びZの選択によって多くの化合物を包
含するが、それらの中では式(Ia−1)〜式(If−
4)
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
【0027】の化合物が好ましいものであり、式(Ia
−1)、式(Ia−3)、式(Ia−4)、式(Ib−
1)、式(Ib−3)、式(Ib−4)、式(Ic−
1)、式(Id−1)、式(Ie−1)及び式(If−
1)がさらに好ましく、特に式(Ia−1)、式(Ib
−1)、式(Ic−1)及び式(If−1)が最も好ま
しい。
【0028】一般式(I)の化合物は、以下のように工
程Aあるいは工程Bに基づいて製造することができる。 (イ) 工程A 一般式(Va)
【0029】
【化8】
【0030】で表わされるアルケニルベンゼン誘導体及
び一般式(VIb)
【0031】
【化9】
【0032】で表わされるフェニルアセチレン誘導体と
を遷移金属触媒存在下に反応させることにより容易に製
造することができる。(上式中、Wは臭素原子又はヨウ
素原子を表わすが、ヨウ素原子が好ましい。また、R、
m、X、Y及びZは一般式(I)におけると同じ意味を
表わす。) (ロ) 工程B 一般式(Vb)
【0033】
【化10】
【0034】で表わされるアルケニルフェニルアセチレ
ン誘導体及び一般式(VIa)
【0035】
【化11】
【0036】で表わされるハロゲン化ベンゼン誘導体と
を工程Aと同様に反応させることにより得ることができ
る。上式中、W’は臭素又はヨウ素原子を表わすが、ヨ
ウ素原子が好ましい。また、R、m、X、Y及びZは一
般式(I)におけると同じ意味を表わす。
【0037】ここで工程A、工程Bともに遷移金属触媒
としてはパラジウム系触媒が好ましく、さらに銅(I)系
化合物特にヨウ化銅(I)を併用することが効果的であり
好ましい。反応は溶媒中で行われ、溶媒としてジメチル
ホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DM
A)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等のいわゆる
極性溶媒が好ましく、通常トリエチルアミン等のアミン
系溶媒を併用する。
【0038】工程Aと工程Bの選択には特に制限はな
く、出発原料の入手の容易さ、最終化合物の収率及び精
製の容易さ等から決定すればよい。ここで一般式(V
b)の化合物及び一般式(Va)においてWがヨウ素原
子である化合物は本発明者らが初めて報告する化合物で
ある(特願平8−37920号に記載)。
【0039】斯くして製造された本発明の代表的な化合
物をその相転移温度とともに第1表にまとめて示す。
【0040】
【表1】
【0041】(表中、Crは結晶相を、Iは等方性液体
相をそれぞれ示し、相転移温度は「℃」を表わす。) 第1表からわかるように、本発明の一般式(I)の化合
物は単独では液晶性を示さない。しかしながら、後述す
るように、現在汎用の液晶組成物に添加した場合のネマ
チック相上限温度(TN-I)は、対応する側鎖がアルキ
ル基である化合物と比較すると、その低下度合いは小さ
いことから、かなり改善された液晶性を有することがわ
かる。
【0042】一般式(I)の化合物を液晶組成物中に添
加することにより得られる優れた効果は以下の通りであ
る。一般式(I)で表わされる化合物の中でmが2であ
る代表的な化合物であり、第1表中に示された式(Ib
−1)
【0043】
【化12】
【0044】の化合物20重量%及びホスト液晶組成物
(H)
【0045】
【化13】
【0046】(式中、「%」は「重量%」を表わす。) 80重量%からなる液晶組成物(M−1)を調製した。
ホスト液晶(H)の特性値は以下の通りであった。
【0047】 TN-I: 116.7℃ しきい値電圧(Vth): 1.88V 粘度(20℃): 19.8cp 誘電率異方性(Δε): 4.8 応答時間(τr=τd): 21.5m秒 屈折率異方性(Δn): 0.090 ここで、しきい値電圧(Vth)は厚さ4.5μmのTN
セルに封入して測定した値であり、粘度は20℃におけ
る測定値、応答時間は立ち上がり時間(τr)と立ち下
がり時間(τd)が等しくなる電圧印加時の測定値であ
る。
【0048】これに対して、(M−1)の特性値は以下
通りとなった。 TN-I: 79.0℃ しきい値電圧(Vth): 1.67V 粘度(20℃): 16.1cp 誘電率異方性(Δε): 5.4 応答時間(τr=τd): 20.0m秒 屈折率異方性(Δn): 0.112 一方、一般式(IV)で表わされる代表的な式(IV−
1)
【0049】
【化14】
【0050】の化合物20重量%及びホスト液晶(H)
80重量%からなる(M−IV)の特性値は以下の通り
であった。 TN-I: 76.2℃ しきい値電圧(Vth): 1.66V 粘度(20℃): 16.7cp 誘電率異方性(Δε): 5.5 応答時間(τr=τd): 30.5m秒 屈折率異方性(Δn): 0.108 さらに、一般式(III)で表わされる代表的な式(I
II−1)
【0051】
【化15】
【0052】の化合物20重量%及びホスト液晶(H)
80重量%からなる(M−III)の特性値は以下の通
りであった。 TN-I: 96.0℃ しきい値電圧(Vth): 2.25V 粘度(20℃): 16.5cp 誘電率異方性(Δε): 4.0 応答時間(τr=τd): 13.7m秒 屈折率異方性(Δn): 0.125 以上のように、本発明の一般式(I)で表わされる式
(Ib−1)の化合物を添加することにより、式(IV
−1)の化合物を添加した場合と同様の大きなしきい値
電圧の低減効果が得られていることが理解できる。さら
に、TN-Iや応答時間、屈折率異方性において式(II
I−1)には及ばないものの、式(IV−1)と比較す
ると大きく改善されており、粘度においては式(III
−1)に匹敵していることが理解できる。
【0053】次に、ホスト液晶(H)80重量%及び本
発明の一般式(I)で表わされる化合物であり、第1表
中に示された式(Ia−1)
【0054】
【化16】
【0055】の化合物20重量%からなる液晶組成物
(M−2)を調製した。この組成物の特性値は以下の通
りとなった。 TN-I: 74.6℃ しきい値電圧(Vth): 1.45V 粘度(20℃): 16.3cp 誘電率異方性(Δε): 6.4 応答時間(τr=τd): 45.0m秒 屈折率異方性(Δn): 0.106 従って、(M−1)と比較すると応答性は多少悪くな
り、屈折率異方性も小さくなったものの、そのしきい値
電圧はさらに低減させることができた。
【0056】このように、本発明の一般式(I)で表わ
される化合物は、低粘性で応答性に優れ屈折率異方性が
大きく且つネマチック相温度範囲が広く、加えてしきい
値電圧の低い液晶組成物を得る上において、従来の化合
物より優れた効果を示すことが明らかである。
【0057】従って、一般式(I)の化合物は、他のネ
マチック液晶化合物との混合物の状態で、TN型あるい
はSTN型等の電界効果型表示セル用として、特に低電
圧駆動が可能な低粘性高速応答性の材料として好適に使
用することができる。また一般式(I)の化合物は分子
内に強い極性基を持たないので、大きい比抵抗と高い電
圧保持率を得ることが容易であり、アクティブマトリッ
クス駆動用液晶材料の構成成分として使用することも可
能である。本発明はこのように一般式(I)で表わされ
る化合物の少なくとも1種類をその構成成分として含有
する液晶組成物をも提供するものである。
【0058】この組成物中において、一般式(I)の化
合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化
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、4−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸4−置換フェニル、4−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸4’−置換ビフェニリル、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、
4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4−置換フェ
ニル、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、4,4’−置換ビフェニル、1−
(4−置換シクロヘキシル)−4−置換ベンゼン、4,
4’−置換ビシクロヘキサン、1−[2−(4−置換シ
クロヘキシル)エチル]−4−置換ベンゼン、1−(4
−置換シクロヘキシル)−2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エタン、4,4”−置換ターフェニル、4−(4−
置換シクロヘキシル)−4’−置換ビフェニル、4−
[2−(4−置換シクロヘキシル)エチル]−4’−置
換ビフェニル、4−(4−置換フェニル)−4’−置換
ビシクロヘキサン、4−[2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エチル]−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4
−置換シクロヘキシル)エチル]シクロヘキシル−4’
−置換ベンゼン、4−[2−(4−置換フェニル)エチ
ル]−4’−置換ビシクロヘキサン、1−(4−置換フ
ェニルエチニル)−4−置換ベンゼン、1−(4−置換
フェニルエチニル)−4−(4−置換シクロヘキシル)
ベンゼン、2−(4−置換フェニル)−5−置換ピリミ
ジン、2−(4’−置換ビフェニリル)−5−置換ピリ
ミジン及び上記各化合物においてベンゼン環が側方置換
基を有する化合物等を挙げることができる。
【0059】このうちアクティブマトリックス駆動用と
しては、4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換シ
クロヘキシル)−4−置換ベンゼン、4,4’−置換ビ
シクロヘキサン、1−[2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エチル]−4−置換ベンゼン、1−(4−置換シク
ロヘキシル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エタ
ン、4,4”−置換ターフェニル、4−(4−置換シク
ロヘキシル)−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4
−置換シクロヘキシル)エチル]−4’−置換ビフェニ
ル、4−(4−置換フェニル)−4’−置換ビシクロヘ
キサン、4−[2−(4−置換シクロヘキシル)エチ
ル]−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置換シ
クロヘキシル)エチル]シクロヘキシル−4’−置換ベ
ンゼン、4−[2−(4−置換フェニル)エチル]−
4’−置換ビシクロヘキサン、1−(4−置換フェニル
エチニル)−4−置換ベンゼン、1−(4−置換フェニ
ルエチニル)−4−(4−置換シクロヘキシル)ベンゼ
ン及び上記においてベンゼン環がフッ素置換されている
化合物が適している。
【0060】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
【0061】化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル
(NMR)、質量スペクトル(MS)及び赤外吸収スペ
クトル(IR)により確認した。組成物の「%」は「重
量%」を表わす。 (実施例1) 1−[4−(3−ブテニル)フェニ
ル]エチニル−3,4,5−トリフルオロベンゼン(第
1表中の式(Ia−1)の化合物)の合成
【0062】
【化17】
【0063】1−(3−ブテニル)−4−ヨードベンゼ
ン10.0gをDMF40ml及びトリエチルアミン1
0mlに溶解し、テトラキストリフェニルホスフィンパ
ラジウム(0)500mg及びヨウ化銅(I)150mgを
加え室温で撹拌した。これに1−エチニル−3,4,5
−トリフルオロベンゼン7.2gのDMF30ml溶液
を滴下し、室温で1時間攪拌させた。水を加え、水層を
分離後、トルエンで抽出し、有機層をあわせ、水次いで
飽和食塩水で洗滌した。無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥
させた後、溶媒を溜去して1−[4−(3−ブテニル)
フェニル]エチニル−3,4,5−トリフルオロベンゼ
ンの粗結晶12gを得た。これをシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー(ヘキサン)を用いて精製し、さらにエ
タノールから再結晶させて精製物3.5gを得た。この
化合物は室温では油状物であるが冷却下では結晶化し、
その融点は16℃であった。
【0064】上記において、1−(3−ブテニル)−4
−ヨードベンゼンに換えて、他の1−アルケニル−4−
ハロゲノベンゼンを用いることにより、同様にして以下
の化合物を得る。
【0065】1−[4−(トランス−3−ペンテニル)
フェニル]エチニル−3,4,5−トリフルオロベンゼ
ン(式(1a−2)の化合物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−
3,4,5−トリフルオロベンゼン(式(1a−3)の
化合物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−
3,4,5−トリフルオロベンゼン(式(1a−4)の
化合物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−
3,4,5−トリフルオロベンゼン さらに、上記において1−エチニル−3,4,5−トリ
フルオロベンゼンに換えて、他の1−エチニル−4−置
換ベンゼン誘導体を用いことにより以下の化合物を得
る。
【0066】1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エ
チニル−3,4−ジフルオロベンゼン(第1表中の式
(1b−1)の化合物) 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−3,4−ジフルオロベンゼン(式(1b−2)
の化合物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−
3,4−ジフルオロベンゼン(式(1b−3)の化合
物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−
3,4−ジフルオロベンゼン(式(1b−4)の化合
物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−
3,4−ジフルオロベンゼン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−4−
フルオロベンゼン(第1表中の式(1c−1)の化合
物) 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−4−フルオロベンゼン(式(1c−3)の化合
物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−4
−フルオロベンゼン(式(1c−2)の化合物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−4
−フルオロベンゼン(式(1c−4)の化合物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−4
−フルオロベンゼン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−3,
5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼン
(式(1d−1)の化合物) 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキ
シベンゼン(式(1d−2)の化合物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−
3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼ
ン(式(1d−3)の化合物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−
3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼ
ン(式(1d−4)の化合物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−
3,5−ジフルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼ
ン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−3−
フルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼン(式(1
e−1)の化合物) 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシベン
ゼン(式(1e−2)の化合物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−3
−フルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼン(式
(1e−3)化合物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−3
−フルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼン(式
(1e−4)化合物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−3
−フルオロ−4−トリフルオロメトキシベンゼン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−4−
トリフルオロメトキシベンゼン(式(1f−1)の化合
物) 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−4−トリフルオロメトキシベンゼン(式(1f
−2)の化合物) 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメトキシベンゼン(式(1f−3)の化
合物) 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメトキシベンゼン(式(1f−4)の化
合物) 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメトキシベンゼン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−4−
トリフルオロメチルベンゼン 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−4−トリフルオロメチルベンゼン 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメチルベンゼン 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメチルベンゼン 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−4
−トリフルオロメチルベンゼン 1−[4−(3−ブテニル)フェニル]エチニル−4−
クロロベンゼン 1−[4−(トランス−3−ペンテニル)フェニル]エ
チニル−4−クロロベンゼン 1−[4−(4−ペンテニル)フェニル]エチニル−4
−クロロベンゼン 1−[4−(5−ヘキセニル)フェニル]エチニル−4
−クロロベンゼン 1−[4−(6−ヘプテニル)フェニル]エチニル−4
−クロロベンゼン (実施例2) 液晶組成物の調製(1) 汎用のホスト液晶(H)
【0067】
【化18】
【0068】を調製した。このホスト液晶(H)は11
6.7℃以下でネマチック相を示し、その融点は11℃
であった。この組成物の20℃における粘度、これを用
いて作成したセル厚4.5μmのTNセルのしきい値電
圧(Vth)、そのときの応答時間及び屈折率異方性(Δ
n)は以下の通りであった。
【0069】 粘度(20℃): 19.8cp 誘電率異方性(Δε): 4.8 応答時間(τr=τd): 21.5m秒 しきい値電圧(Vth) 1.88V 屈折率異方性(Δn): 0.090 ここで、応答時間は20℃において立ち上がり時間(τ
r)と立ち下がり時間(τd)が等しくなる電圧印加時
の測定値である。
【0070】次に、このホスト液晶(H)80%及びと
本発明の化合物である第1表中の式(Ib−1)
【0071】
【化19】
【0072】20%からなる液晶組成物(M−1)を調
製した。この組成物の物性値及び電気光学的特性は以下
の通りであった。 TN-I: 79.0℃ 粘度(20℃): 16.1cp 誘電率異方性(Δε): 5.4 応答時間(τr=τd): 20.0m秒 しきい値電圧(Vth): 1.67V 屈折率異方性(Δn): 0.112 従って、ネマチック相上限温度(TN-I)は若干低下す
るものの、屈折率異方性は大きくなり、粘度も小さくな
って応答性が改良されているのに加えて、誘電率異方性
が大きくなり、そのしきい値電圧が大幅に低減されてい
ることがわかる。 (比較例1)実施例2において、式(Ib−1)の化合
物に換えて、一般式(IV)で表わされる代表的な化合
物である式(IV−1)
【0073】
【化20】
【0074】の化合物20%及びホスト液晶(H)80
%からなる液晶組成物(M−IV)を調製した。この組
成物の特性値は以下の通りであった。 TN-I: 76.2℃ 粘度(20℃): 16.7cp 誘電率異方性(Δε): 5.5 応答時間(τr=τd): 30.5m秒 しきい値電圧(Vth): 1.66V 屈折率異方性(Δn): 0.108 従って、しきい値電圧は(M−1)と同程度であるが、
その粘度や応答時間、ネマチック相上限温度等において
(M−1)に及ばないことがわかる。さらに屈折率異方
性も(M−1)より小さい。 (比較例2)実施例2において、式(Ib−1)の化合
物に換えて、一般式(III)で表わされる代表的な化
合物である式(III−1)
【0075】
【化21】
【0076】の化合物20%及びホスト液晶(H)80
%からなる液晶組成物(M−III)を調製した。この
組成物の特性値は以下の通りであった。 TN-I: 96.0℃ しきい値電圧(Vth): 2.25V 粘度(20℃): 16.5cp 誘電率異方性(Δε): 4.0 応答時間(τr=τd): 13.7m秒 屈折率異方性(Δn): 0.125 従って、(M−1)と比較してネマチック相上限温度が
高く、屈折率異方性が大きいけれども、そのしきい値電
圧は0.6Vも高くなっており、低電圧駆動には適さな
いことがわかる。 (実施例3) 液晶組成物の調製(2) 実施例2において、式(Ib−1)の化合物に換えて、
第1表中の式(Ia−1)
【0077】
【化22】
【0078】の化合物20%及びホスト液晶(H)80
%からなる液晶組成物(M−2)を調製した。この組成
物の特性値は以下の通りとなった。 TN-I: 74.6℃ しきい値電圧(Vth): 1.45V 粘度(20℃): 16.3cp 誘電率異方性(Δε): 6.4 応答時間(τr=τd): 45.0m秒 屈折率異方性(Δn): 0.106 従って、(M−1)と比較すると応答性は多少悪くな
り、屈折率異方性も小さくなったものの、そのしきい値
電圧はさらに大きく低減させることができた。
【0079】このように、本発明の一般式(I)の化合
物は、低粘性で応答性に優れ屈折率異方性が大きく且つ
ネマチック相温度範囲が広く、加えてしきい値電圧の低
い液晶組成物を得るうえにおいて、従来の化合物より優
れた効果を示すことが明らかである。
【0080】
【発明の効果】本発明により提供される、一般式(I)
で表わされるアルケニルトラン誘導体は、実施例にも示
したように工業的にも容易に製造することができる。
【0081】得られたアルケニルトラン誘導体は、従来
用いられている同様あるいは類似骨格を有する液晶性化
合物と比較して、ネマチック相上限温度の低下度合いが
少なく、その減粘効果及び応答性の改善効果に加えてし
きい値電圧の低減効果に優れるため、それを含有する液
晶組成物は実用的液晶として特に高速応答と低電圧駆動
を必要とする液晶表示用として極めて有用である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、Rは水素原子又は炭素原子数1〜10のアルキ
    ル基を表わし、mは2〜6の整数を表わし、Zはフッ素
    原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロ
    メトキシ基、ジフルオロメトキシ基又は2,2,2−ト
    リフルオロエトキシ基を表わし、X及びYはそれぞれ独
    立的に水素原子又はフッ素原子を表わす。)で表わされ
    る化合物。
  2. 【請求項2】 一般式(I)において、Zがフッ素原子
    あるいはトリフルオロメトキシ基であることを特徴とす
    る請求項1記載の化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(I)において、Zがフッ素原子
    であることを特徴とする請求項1記載の化合物。
  4. 【請求項4】 一般式(I)において、mが2であるこ
    とを特徴とする請求項1、2又は3記載の化合物。
  5. 【請求項5】 一般式(I)において、Rが水素原子で
    あることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の化
    合物。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の一般式(I)で表わされ
    る化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11100579A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Dainippon Ink & Chem Inc ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置
JPWO2018173767A1 (ja) * 2017-03-23 2019-03-28 Dic株式会社 帯電インジケータ

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JPWO2018173767A1 (ja) * 2017-03-23 2019-03-28 Dic株式会社 帯電インジケータ
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