JPS6132354B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は少なくとも２種のネマチツク液晶α−
シアノスチルベン化合物を含有する負誘電異方性
（negative dielectric anisotropy）（Δε＝ε〓−
ε⊥）を有するネマチツク液晶混合物、並びに透
明壁部を有しかつ電極を具えた２個の支持板およ
び少なくとも２個のかかる電極に直流電圧または
交流電圧を供給する装置からなるイメージ表示装
置（image display device）にかかる混合物の使
用に関する。 液晶α−シアノスチルベン（または２・３−ジ
フエニルアクリロニトリル）化合物はドイツ公開
特許第2338542号明細書に記載されている。これ
らの化合物は一般式： （式中ＲおよびR′は３〜８個の炭素原子を有する
アルキル基、１〜８個の炭素原子を有するアルコ
キシ基または多くて10個の炭素原子を有するアシ
ルオキシ基を示す）で表わされる化合物である。
上記ドイツ公開特許明細書には、上述するグルー
プに属する多くの化合物が記載され、特に53.5〜
54℃の融点および80℃のネマチツク等方性転移点
を有する化合物２−（ｐ−エトキシフエニル）−３
−（ｐ−ヘキシルオキシフエニル）−アクリロニト
リルおよび46〜47℃の融点および70℃の転移点を
有する化合物２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−
（ｐ−ペンチルオキシフエニル）−アクリロニトリ
ルを包含する。また、このドイツ公開特許明細書
にはこれらの化合物の混合物の使用について記載
されているけれども、この点に関してはこれ以上
のことについては記載していない。 上記ドイツ公開特許明細書の第５頁に記載され
ている表から、ここに記載されている特定のα−
シアノスチルベン化合物の融点はむしろ高く、常
温以上であることが推察できる。更に、ネマチツ
ク等方性転移点は多くの場合においてはむしろ融
点以上であり、ある場合においては転移点は融点
より低い温度に存在する。この事は表示装置にお
ける既知のα−シアノスチルベン化合物の使用が
高温度、常温より以上および更に比較的に狭い温
度範囲にわたつて可能であることを暗示してい
る。 本発明者らは常温以下の好ましい温度において
ネマチツク液晶であり、ネマチツク等方性転移点
が常温より著しく高いα−シクロスチルベン化合
物の混合物の開発を達成した。この事からして、
かかる混合物は画像表示装置（picture display
devices）に実際に使用するのに極めて適当であ
る。 本発明は負電気異方性（negative electric
anisotropy）を有する少なくとも２種のα−シア
ロスチルベン化合物のネマチツク液晶混合物にお
いて、混合物は常温付近の温度範囲においてネマ
チツク液晶であり、化合物２−（ｐ−エトキシフ
エニル）−３−（ｐ−ヘキシルオキシフエニル）−
アクリロニトリルおよび２−（ｐ−ブトキシフエ
ニル）−３−（ｐ−ヘプチルフエニル）−アクリロ
ニトリルまたは化合物２−（ｐ−ブトキシフエニ
ル）−３−（ｐ−ペンチルオキシフエニル）−アク
リロニトリルおよび２−（ｐ−メトキシフエニ
ル）−３−（ｐ−ペンチルフエニル）−アクリロニ
トリルからなることを特徴とする。 本発明に係る液晶混合物は無色で、熱および湿
気に耐え、かつ電圧フイルドに配置した場合に動
的散乱（dynamic scattering）を生ずる。 好適例において、本発明の１種の混合物におけ
る化合物２−（ｐ−メトキシフエニル）−３−（ｐ
−メチルフエニル）−アクリロニトリルおよび化
合物２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ペ
ンチルオキシフエニル）−アクリロニトリルの重
量比は２：１の割合である。また、本発明におけ
る他の混合物における化合物２−（ｐ−ブトキシ
フエニル）−３−（ｐ−ヘプチルフエニル）−アク
リロニトリルおよび化合物２−（ｐ−メトキシフ
エニル）−３−（ｐ−ヘキシルオキシフエニル）−
アクリロニトリルの重量比は上述と同様である。 本発明における好適な混合物の組成、融点およ
びネマチツク等方性転移点を次表に示す。 更に、また比較の目的のために従来の単独化合
物を表の第３および第４段目に示す。

【表】 上記α−シアノスチルベン化合物の外に負電気
異方性を有する他のネマチツク液晶物質を、本発
明における化合物に極めてよく混合することがで
きる。かかる他の物質は、例えば上記ドイツ公開
特許第2338542号明細書に記載されている他のα
−シアノスチルベン化合物である。かかる添加は
混合物の融点および転移点に影響されるために、
添加化合物の重量は一般にすでに存在するα−シ
アノスチルベン化合物の重量に比較して少量、例
えば10重量％より少なくする。 更に好適例において、本発明における混合物
は、表示装置に使用する場合に、装置のメモリー
効果を生ずる光学活性物質からなる。かかるメモ
リー効果とは、直流電圧または交流電圧によつて
表示装置に記録された情報が電圧のスイツチング
オフ後において維持することを意味する。 かかる目的のために知られ、かつ使用されてい
る光学活性物質はコレステリツク液晶化合物であ
り、この多くの化合物が文献、例えば米国特許第
3642348；3666947；3680950；3705056；3806230
および3842275号明細書に記載されている。コレ
ステリツク液晶化合物を例示するとコレステリル
クロライド、コレステリル アセテート、コレ
ステリル プロピオネート、コレステリル−ｎ−
ブチレート、コレステリル ノナノエート、コレ
ステリル ラウレート、コレステリル オレー
ト、コレステリル ベンゾエート、コレステリル
シンナマート、コレステリル デカノエートお
よびコレステリル オレイルカルボネートであ
る。 本発明の混合物におけるメモリー効果を有する
光学活性物質の量はα−シアノスチルベン化合物
の重量に基づいて最大約10重量％であり、多くの
場合約２〜８重量％である。 更に、本発明は電極および透明壁部を有する２
個の支持板、かかる支持板間に配置する負電気異
方性を有するネマチツク液晶物質および少なくと
も２個のかかる電極に直流電圧または交流電圧を
供給する装置からなるイメージ表示装置に関す
る。 ドイツ公開特許第7305413号明細書には、上述
したタイプの画像表示装置が記載され、上記ドイ
ツ公開特許第2338542号明細書に記載されている
α−シアノスチルベン化合物の混合物およびメモ
リー効果を有する光学活性物質を液晶化合物とし
て用いている。 この装置はドイツ公開特許第2338542号明細書
にすでに記載されているように比較的に高い操作
温度および比較的に低い使用温度において同じ欠
点を有する。 本発明に係る装置は上記の欠点を示すことがな
く、しかもこの装置はネマチツク液晶物質が化合
物２−（ｐ−エトキシフエニル）−３−（ｐ−ヘキ
シルオキシフエニル）−アクリロニトリルおよび
２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ヘプチ
ルフエニル）−アクリロニトリルまたは化合物２
−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ペンチル
オキシフエニル）−アクリロニトリルおよび２−
（ｐ−メトキシフエニル）−３−（ｐ−ペンチルフ
エニル）−アクリロニトリルからなることを特徴
とする。 勿論、かかるα−シアノスチルベン化合物の外
にメモリー効果を有する光学活性物質を上記本発
明に係る装置に用いることができる。 本発明における混合物および表示装置に使用す
る化合物２−（ｐ−メトキシフエニル）−３−（ｐ
−ペンチルフエニル）−アクリロニトリルおよび
２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ヘプチ
ルフエニル）−アクリロニトリルは新規な化合物
である。また、本発明はかかる新規物質および該
物質の製造方法に関する。 新規物質は同様のまたは類似する物質の合成に
おいてそれ自体知られている方法に従つて製造す
ることができる。 例えば、本発明に係る新規物質は一般式： （式中Ｒはメトキシ基またはブトキシ基を示す）
で表わされる化合物を一般式： （式中R′はペンチル基またはヘプチル基を示す）
で表わされる化合物と反応させることによつて作
ることができる。反応は例えばKOH、
NaOC₂H₅、ピペリジン等の如き塩基の存在にお
いて、好ましくは不活性溶剤例えばメタノール、
エタノールの如きアルコール類およびこれらのア
ルコールと水の混合物で行なう。反応温度は20〜
80℃の範囲で変えることができるが、通常は常温
である。上述するフエニル−アセトニトリル出発
物質はｐ−ヒドロキシフエニルアセトニトリルを
KOHの如き強塩基と例えばメタノールの如き溶
剤の存在において相当するカリウム塩に転化さ
せ、生成物を沃化メチルまたは沃化ブチルと例え
ばジメチル フオルムアミドの溶剤の存在におい
て高められた温度で処理することにより作ること
ができる。 上記ベンズアルデヒド出発物質はジヤーナル
オブ オルガニツク ケミストリ第37巻、第3972
〜3973頁（1972年）に記載されている既知の方法
により作ることができる。 この目的のために、ペンチルベンゼンまたはヘ
プチルベンゼンをトリフルオル酢酸およびヘキサ
メチレンテトラアミンで処理する。 次に、本発明を実施例について説明する。 実施例 １ ２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ヘプ
チルフエニル）−アクリロニトリルの製造 (a) ｐ−ブトキシフエニルアセトニトリルの合成 1.33ｇのｐ−ヒドロキシフエニルアセトニト
リルおよび７ｇのKOHを200mlのメタノールに
溶解した。この溶液を蒸発乾凅し、残渣をベン
ゼンおよびエタノールの混合物から再結晶させ
た。ｐ−ヒドロキシフエニルアセトニトリルの
カリウム塩である生成物を、18.2ｇの沃化ブチ
ルを250mlのジメチル フオルムアミドに溶解
した溶液に添加した。この混合物を110℃で１
時間にわたり加熱し、しかる後に４ｇの沃化ブ
チルを添加し、全体を110℃で３時間加熱し
た。反応混合物を水に注ぎ、石油エーテルで抽
出した。ｐ−ブトキシフエニルアセトニトリル
を12.5ｇ得た。 (b) ４−ヘプチルベンズアルデヒドの合成 88ｇのｎ−ヘプチルベンゼンを50mlのトリフ
ルオル酢酸および70ｇのヘキサメチレンテトラ
アミンに添加した、混合物全体を12時間にわた
り還流し、しかる後過剰量のトリフルオル酢酸
を水流空気ポンプで留去した。次いで、反応混
合物を氷水に注ぎ、ソーダで中和した。エーテ
ルで抽出した後、生成エーテル溶液を蒸発さ
せ、生成した４−ヘプチルベンズアルデヒドを
次の処理に使用した。 (c) ２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−ヘ
プチルフエニル）−アクリロニトリル 9.4ｇのｐ−ブトキシフエニルアセトニトリ
ルおよび10.2ｇのｐ−ヘプチルベンズアルデヒ
ドを30mlのメチノールに溶解した。この溶液に
ベンジルトリメチルアンモニウム水化物の40％
水溶液５mlを添加した。混合物全体を70℃で30
分間加熱し、次いで冷却した。沈殿物を吸引除
去し、メタノールおよび石油エーテル（60：
80）から順次に再結晶させた。得られた化合物
の融点は34.5〜35.5℃であつた。 同様にして、化合物２−（ｐ−メトキシフエ
ニル）−３−（ｐ−ペンチルフエニル）−アセト
ニトリルを作つた。この化合物の融点は37〜
37.5℃であつた。 実施例 ２ 本発明に係る混合物の画像表示装置への適用例
を添付図面を参照して説明する 第１図および第２図において１は60×65×２mm
の寸法のガラス板を示す。７個のセグメント２か
ら構成された８−型酸化インジウム パターンを
かかるガラス板１上に0.1μｍの厚さで設けた。
0.1μｍの厚さに酸化錫層４（第２図）を被覆し
た50×60×１mmの寸法の第２ガラス板３を20μｍ
の厚さのポリエチレンの２本のストリツプを挿入
した後に、ガラス板１上に設け、これをエポキシ
接着剤６で結合した。ストリツプ５は結合させな
いが、充填孔７を自由にさせる。かかる孔７を介
して、ガラス板の間の空間に64重量％の２−（ｐ
−メトキシフエニル）−３−（ｐ−ペンチルフエニ
ル）−アクリロニトリルまたは２−（ｐ−ブトキシ
フエニル）−３−（ｐ−ヘプチルフエニル）−アク
リロニトリルおよび30重量％の２−（ｐ−ブトキ
シフエニル）−３−（ｐ−ペンチルオキシフエニ
ル）−アクリロニトリルまたは２−（ｐ−エトキシ
フエニル）−アクリロニトリルおよび更に６重量
％のコレステリルノナノエートからなる混合物で
充填した。次いで、孔を接着剤で封鎖した。 電流供給針金を酸化インジウム接点８上および
ガラス板１から突出するガラス板３の部分上に設
けた。 25V、50Hzの交流電圧をガラス板３およびガラ
ス板１のセグメントを横切つて供給させた。透明
素地に対して入射光を散乱する７個のラインから
構成される８−型画像を形成した。電圧を除去し
た後、画像は維持された。画像は2000Hz、35Vの
高周波交流電圧フイルドを加えることにより簡単
かつ極めて速やかに抹殺することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における画像表示装置の平面図
および第２図は第１図のＡ−Ｂ線上の断面図であ
る。 １……ガラス板、２……７個のセグメント、３
……第２ガラス板、４……酸化錫層、５……スト
リツプ、６……接着剤、７……充填孔、８……酸
化インジウム接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 負電気異方性を有するα−シアノスチルベン
   化合物のネマチツク液晶混合物において、混合物
   は常温付近の温度においてネマチツク液晶であ
   り、化合物２−（ｐ−エトキシフエニル）−３−
   （ｐ−ヘキシルオキシフエニル）−アクリロニトリ
   ルおよび２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ
   −ヘプチルフエニル）−アクリロニトリルまたは
   化合物２−（ｐ−ブトキシフエニル）−３−（ｐ−
   ペンチルオキシフエニル）−アクリロニトリルお
   よび２−（ｐ−メトキシフエニル）−３−（ｐ−ペ
   ンチルフエニル）−アクリロニトリルを含有して
   なることを特徴とするα−シアノスチルベン化合
   物のネマチツク液晶混合物。 ２ 透明壁部を有し、かつ電極を具えた２個の支
   持板、該支持板の間に配置した２−（ｐ−エトキ
   シフエニル）−３−（ｐ−ヘキシルオキシフエニ
   ル）−アクリロニトリルおよび２−（ｐ−ブトキシ
   フエニル）−３−（ｐ−ヘプチルフエニル）−アク
   リロニトリルの混合物または２−（ｐ−ブトキシ
   フエニル）−３−（ｐ−ペンチルオキシフエニル）
   −アクリロニトリルおよび２−（ｐ−メトキシフ
   エニル）−３−（ｐ−ペンチルフエニル）−アクリ
   ロニトリルの混合物の負電気異方性を有するα−
   シアノスチルベン化合物のネマチツク液晶物質、
   および少なくとも２個のかかる電極に直流電圧ま
   たは交流電圧を供給する装置から構成したことを
   特徴とするイメージ表示装置。