JPS6127929A - トランス−エチレン誘導体化合物及びそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

トランス−エチレン誘導体化合物及びそれを含有する液晶組成物

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JPS6127929A
JPS6127929A JP14605084A JP14605084A JPS6127929A JP S6127929 A JPS6127929 A JP S6127929A JP 14605084 A JP14605084 A JP 14605084A JP 14605084 A JP14605084 A JP 14605084A JP S6127929 A JPS6127929 A JP S6127929A
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友紀 郡島
Eriko Aoyama
青山 えり子
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液晶電気および/又は熱光学素子に用いられる
トランス−エチレン誘導体化合物およびそれを含有する
液晶組成物に関する。
[従来の技術] 表示素子の分野において、低消費電力、高速応答の電気
および/又は熱光学素子が望まれている。液晶表示素子
は、液晶のネマチック相、スメクチック相、コレステリ
ック相の電気および/又は熱による変化を光学的に利用
したものであり、そのような要求にかなうものとして注
目されている。
液晶表示素子に使用される液晶材料は、単独で作動温度
範囲や動作電圧、応答性能等の点において使用に耐える
ものはなく、数種類の液晶材料を混合して使用している
現状である。
[本発明の解決しようとする問題点] 従来使用されてきた液晶混合物を用いた液晶表示素子は
高温においては衣膓しない、屈(折率異方性(Δn)が
小さいためコントラストが充分でないというような欠点
を有していた。
[問題を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、一般式 R[相]も(い禰弱−R’ (I) (式中 [相] は、トランス1,4−ジ置換シクロヘキシル環を示し、
 ’−C:H=CH−はトランス−1,2−ジ置換エチ
レン結合を示し、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示し
、R′は炭素数1〜5のアルキル基を示す)であられさ
れているトランス−エチレン誘導体化合物および該化合
物の少なくとも1種を組成物中に1〜50wt%混合し
たことを特徴とする液晶組成物である。
一般式(I)で示される化合物の一般名は、4−()ラ
ンス4″−アルキルシクロヘイシル)−4’=(トラン
ス−3″′−アルケニル)ビフェニルである。
一般式(I)で表される化合物において、Rは炭素数1
〜8のアルキル基を示し、R′は炭素al〜5のアルキ
ル基を示すが、炭素数が多いと一般に粘度が高いので両
者の炭素数の合計は10以下が好ましい。さらに好まし
くは、Rのアルキル基の炭素数は2〜6が、R′のアル
キル基の炭素数は1〜3が良い。また、RまたはR′が
分枝鎖を有するアルキル基である場合には同数の炭素を
有する直鎖状のアルキル基の場合に比べ、一般に該化合
物を添加された液晶組成物のクリヤリングポイントが低
いので、RおよびR′は直鎖状のアルキル基が好ましい
本発明のトランス−エチレン誘導体は、それ自体では充
分広い動作温度範囲を示さないため、1種あるいは1種
以上を他の液晶性化合物と混合して、所望の液晶温度範
囲を有する液晶組成物として使用するものであり、その
場合、本発明の化合物は混合物中1〜50wt$ 、さ
らに好ましくは3〜30wt$使用される。他の液晶性
化合物は、用途、要求性能等により異なるが、液晶性を
ボす成分と必要に応じて添加される添加成分とからなり
、高温で液晶性を示す成分、低温用の低粘性成分、他の
誘電異方性を向上させる成分、コレステリック性を付与
する成分、2色性を有する成分、導電性を付与する成分
、その他塔種添加剤を適宜混入して用いれば良い。
具体的には以下のような化合物がある。
以下の式でのR,R’は本発明でのRとは異なり、アル
キル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基等の基
を表す。
なお、これらの化合物は単なる例示にすぎなく、水素原
子のハロゲン原子、シアノ基、メチル基等への置換、シ
クロヘキサン環、ベンゼン環の他の六員環、五員環等へ
の置換、環の間の結合基の変更等種々の材料が選択使用
される。
本発明の組成物は、液晶セルに注入されて用いられる。
代表的な電気光学的液晶セルとしては、ツイストネマチ
ック(TN)型液晶セルがあり、ガラス、プラスチック
等の透明基板内面にIn2O3’−5nQ2等の透明電
極を所望のパターン状に形成して、必要に応じてS i
02、ポリイミド等のオーバーコートをし、横配向層を
形成した基板を相対向せしめ周辺をシールし、液晶を注
入し注入口を封止したものであり、この両外面に偏光板
を積層して使用される。又、この外、相転移型。
ゲストホスト型、動的散乱型又はそれらを組み合せて用
いられても良いし、電気的にでなく熱による書き込みを
するタイプのものに用いてもよい。
さらにセルの構造としては透明基板と透明電極の間に、
5i02 、 Al2O2等のアンダーコート層を設け
る、反射性電極を用いる、2層電極を用いる、カラー偏
光板を用いる、カラーフィルターを用いる、半導体基板
を用いる、2層素子とする等種々の応用が可能であり、
時計、電卓、計測器、自動車用計器、ゲーム、コンピュ
ータ一端末機等種々の用途に使用可能である。
本発明の化合物(I)は、例えば次の方法によって製造
することができる。
↓Br2 、鉄粉 すなわち、式DI)の化合物を臭素と反応して臭化物(
m)とする。式(IV)の化合物を金属マグネシウムと
反応させ、グリニヤー試薬とし、ビス(1,2−ジフェ
ニルホスフィノ)エタンニッケル(II )クロライド
の存在下で式(m)の化合物と反応させて1式(I)の
化合物を得る。
[実施例] 次に実施例をもって本発明を具体的に説明す実施例1 4−()ランス−4′−n−プロピルシクロヘキシル)
ビフェニル(22,2g、0.08mol )と四塩化
炭素80m1と鉄粉1.2gの混合物に、臭素(1g。
0.0083■ol )を滴下し、反応容器を遮光し、
30℃以下で1時間攪拌した。さらに臭素(11,8g
0.0?4膳at)を1時間かけて攪拌した。ジクロロ
メタン250膳lを加えて沈殿を溶解した後、亜硫酸ナ
トリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した。
さらに、水で洗浄し、乾燥した後、溶媒を留去した。ヘ
キサン2001とトルエン501の混合物から再結晶し
て、4−(トランス−4”−n−プロピルシクロヘキシ
ル)−4′−ブロモビフェニル16gを得た。収率5B
、5K 、融点173℃。
次に、トランス−1−ブロモ−3ペンテン(4,4?、
 。
0、.03mol)と、金属マグネシウム(0,73g
、 0,03グラム原子)とから、グリニヤー試薬をジ
エチルエーテル15腸l中に調製し、4−(トランス−
4#−−−−yuビルシクロヘキシル)−4−ブロモビ
フェニル(7,14g、 0.02腸o1)とジエチル
エーテル120ml 、 ビス(1.2−ジフェニルホ
スフィノ)エタンニッケル(n)クロライド1.0gの
混合物に20分かけて滴下した.さらに室温で2時間攪
拌した後、1:5塩酸200m lを加えて、有機層を
分離し、水槽をジクロロメタンにて抽出した。
有機層を1つにまとめて、水洗し,乾燥した後、溶媒を
留去した.n−ヘキサン30mlから再結晶した後、減
圧蒸留により4−(トランス4″−n−プロピルシクロ
ヘキシル)−4’−()ランス− 3 ”’ペンテニル
)ビフェニル3.6gを得た.収率52% ホットステ
ージ付の偏光顕微鏡下での観察により、この化合物は、
88.8℃と188℃の間でスメクチック相を、188
℃と203℃の間でネマチック相を有することがわかっ
た。
この化合物のIHNMRスペクトルは以下の通りであっ
た。
IH NMR (000に一媒、TMS内部標準)δp
pm 7、5  〜7.1   complex   wr.
     8H5、8 〜5.4   complex
   m.    2H2、8 〜0.8   com
plex   rs.    26Hこの化合物のIR
スペクトル(KBr錠)を第一図に示す。
実施例2 4−()ランス−4′−]−プロピルシクロヘキシル)
ビフェニルの代りに,4−()ランス−4’−n−ペン
チルシクロヘキシル)ビフェニルを用いる他は、実施例
1と同様にして、式 の化合物を得た.この化合物は、室温でスメクチック相
を示し、180.5℃と1133℃の間でネマチック相
を有することがわかった。
この化合物のIHNMRスペクトルは以下の通りであっ
た。
IH NMR (CDCh溶媒、TMr内珈標準)δp
pi+ 7、5  〜?.1    complex    t
s.      8H5、8  N5.4    co
s+plex    rrr.      2H3、0
  〜0.8    complex    wr. 
    30Hこの化合物のIRスペクトル(にBr錠
)を第2図に示す。
実施例3〜7 実施例1と同様にして下記の化合物を得た。
4−()ランス−4″−エチルシクロヘキシル)−4’
−()ランス−3#′−ペンテニル)ビフェニル4−(
トランス−4“−n−ブチルシクロヘキシル)−4’−
()ランス−3″−ペンテニル)ビフェニル 4−(トランス−4”−n−へキシルシクロヘキシル)
−4’−(トランス−3″−ペンテニル)ビフェニル 4−()ランス−4“−n−へキシルシクロヘキシル)
−4’−()ランス−3″−へブテニル)ビフェニル 4−()ランス−4″−エチルシクロヘキシル)−4’
 −()ランス−3″−へブテニル)ビフェニル実施例
7 実施例1の化合物を、メルク社液晶(ZLI−1511
15)に15wt%混合して調合した液晶混合物のネマ
チック−等方性液体転移温度(丁C)と25℃における
屈折率異方性(Δn)を比較した。その結果を第1表に
示す。
第1表 この表から明らかなように、本発明の化合物は、それを
含有する混合液晶のTcと、屈折率異方性を大きく上昇
させることがわかる。
[発明の効果] 以上の如く本発明は、新規な化合物である一般式 シル環を示し、−CH=CH−はトランス1,2−ジ置
換エチレン結合を示し、R′は炭素数1〜8のアルキル
基を示し、R′は炭素数1〜5のアルキル基を示す、)
であられされるトランス−エチレン誘導体化合物を提供
することにより、クリヤリングポイントが比較的高く、
屈折率異方性の大きい液晶組成物を構成しうるような効
果を生じる優れたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例の化合物のIRスペクトル図。 第2図は、実施例2の化合物のIRスペクトル図。 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第146050号 2、発明の名称 トランス−エチレン誘導体化合物及びそれを含有する液
晶組成物 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 
(OO4)旭硝子株式会社 5、補正命令の日付   昭和59年10月30日(発
送日)8、補正により増加する発明の数   なし7、
補正の対象   明細書 8、補正の内容 願書に最初に添付した明細書の浄書・別紙のとおり(内
容に変更なし) 8、添付書類 明細書                    1通
手続補正書 昭和59年12月2ρ日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中 ▲数式、化学式、表等があります▼ は、トランス1,4−ジ置換シクロヘキシル環を示し、
    −CH=CH−はトランス−1,2−ジ置換エチレン結
    合を示し、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示し、R′
    は炭素数1〜5のアルキル基を示す)であらわされるト
    ランス−エチレン誘導体化合物。
  2. (2)( I )式においてRおよびR′の少なくともも
    一方は直鎖状のアルキル基であり、かつ両者の炭素数の
    合計が10以下であるところの特許請求の範囲第1項記
    載のトランス−エチレン誘導体化合物。
  3. (3)( I )式においてRおよびR′は共に直鎖状の
    アルキル基であるところの特許請求の範囲第2項記載の
    トランス−エチレン誘導体化合物。
  4. (4)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中 ▲数式、化学式、表等があります▼ は、トランス1,4−ジ置換シクロヘキシル基を示し、
    −CH=CH−はトランス−1,2−ジ置換エチレン結
    合を示し、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示し、R′
    は炭素数1〜5のアルキル基を示す)であらわされるト
    ランス−エチレン誘導体化合物の少なくとも1種を組成
    物中に1〜50wt%混合したことを特徴とする液晶組
    成物。
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