JPH05117206A - エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子 - Google Patents
エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子Info
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- JPH05117206A JPH05117206A JP3281195A JP28119591A JPH05117206A JP H05117206 A JPH05117206 A JP H05117206A JP 3281195 A JP3281195 A JP 3281195A JP 28119591 A JP28119591 A JP 28119591A JP H05117206 A JPH05117206 A JP H05117206A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】
【化１】
で表わされるエステル化合物及びそれを含有する液晶組
成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子。 【効果】この化合物は誘電異方性が正で大きく、複屈折
が大きく、Ｎ−Ｉ点が高く、これを混合した液晶組成物
を用いることにより低電圧で高時分割駆動のＴＮ型又は
ＳＴＮ型の液晶表示素子が得られる。
成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子。 【効果】この化合物は誘電異方性が正で大きく、複屈折
が大きく、Ｎ−Ｉ点が高く、これを混合した液晶組成物
を用いることにより低電圧で高時分割駆動のＴＮ型又は
ＳＴＮ型の液晶表示素子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に用いられ
る液晶組成物を構成する成分として有用なエステル化合
物及びその化合物を含有する液晶組成物及びその液晶組
成物を用いた液晶表示素子に関する。
る液晶組成物を構成する成分として有用なエステル化合
物及びその化合物を含有する液晶組成物及びその液晶組
成物を用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶にはネマチック液晶、コレステリッ
ク液晶、スメクチック液晶などの種類が知られており、
これらの液晶の電気光学効果を利用した液晶表示素子は
従来から広く用いられている。液晶表示素子に用いられ
る表示方式には動的散乱型、ゲスト・ホスト型、捩れた
ネマチック型（ＴＮ型）、複屈折制御型、超捩れネマチ
ック型（ＳＴＮ型）、超捩れ複屈折型などがあり、これ
らの液晶表示素子を作動させる駆動方式にはスタティッ
ク駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス
駆動方式、二周波駆動方式などがある。
ク液晶、スメクチック液晶などの種類が知られており、
これらの液晶の電気光学効果を利用した液晶表示素子は
従来から広く用いられている。液晶表示素子に用いられ
る表示方式には動的散乱型、ゲスト・ホスト型、捩れた
ネマチック型（ＴＮ型）、複屈折制御型、超捩れネマチ
ック型（ＳＴＮ型）、超捩れ複屈折型などがあり、これ
らの液晶表示素子を作動させる駆動方式にはスタティッ
ク駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス
駆動方式、二周波駆動方式などがある。
【０００３】ＴＮ型やＳＴＮ型で代表される液晶表示素
子はＬＥＤ、ＥＬ、ＣＲＴなどの発光型の表示素子と比
較して （１）小型、薄型化および軽量化が容易にできる。 （２）駆動電圧が低く、また消費電力が非常に小さい。 （３）ＬＳＩとの相性が良く、駆動回路の簡単化ができ
る。 （４）受光型の素子であるため直射日光下でも見やす
く、また長時間使用しても目が疲れにくい。 等の特徴を有する。
子はＬＥＤ、ＥＬ、ＣＲＴなどの発光型の表示素子と比
較して （１）小型、薄型化および軽量化が容易にできる。 （２）駆動電圧が低く、また消費電力が非常に小さい。 （３）ＬＳＩとの相性が良く、駆動回路の簡単化ができ
る。 （４）受光型の素子であるため直射日光下でも見やす
く、また長時間使用しても目が疲れにくい。 等の特徴を有する。
【０００４】そこで、これらの特徴を生かして、主とし
て時分割駆動方式を用いたＴＮ型の液晶表示素子がデジ
タルウォッチ、電卓、オーディオ機器、ゲーム、自動車
のダッシュボード、カメラ、電話機、家庭用電気製品、
その他各種計測機器などの表示に広く応用されており、
今後もその応用分野は更に拡大することが予想できる。
また、応用分野の拡大に伴って表示容量の大容量化が求
められているがＴＮ型の液晶表示素子では走査線数にし
て２００本が限度であることが明らかとなり、これに代
る表示容量の大きな表示方式としてＳＴＮ型やアクティ
ブマトリックス駆動方式のＴＮ型液晶表示素子が開発さ
れ、現在ではＳＴＮ型はワープロやパソコンのディスプ
レイ、アクティブマトリックス駆動のＴＮ型は液晶カラ
ーテレビに応用されつつあり、将来はＣＲＴに代る表示
素子として注目を集めている。
て時分割駆動方式を用いたＴＮ型の液晶表示素子がデジ
タルウォッチ、電卓、オーディオ機器、ゲーム、自動車
のダッシュボード、カメラ、電話機、家庭用電気製品、
その他各種計測機器などの表示に広く応用されており、
今後もその応用分野は更に拡大することが予想できる。
また、応用分野の拡大に伴って表示容量の大容量化が求
められているがＴＮ型の液晶表示素子では走査線数にし
て２００本が限度であることが明らかとなり、これに代
る表示容量の大きな表示方式としてＳＴＮ型やアクティ
ブマトリックス駆動方式のＴＮ型液晶表示素子が開発さ
れ、現在ではＳＴＮ型はワープロやパソコンのディスプ
レイ、アクティブマトリックス駆動のＴＮ型は液晶カラ
ーテレビに応用されつつあり、将来はＣＲＴに代る表示
素子として注目を集めている。
【０００５】次に、これらの液晶表示素子に使用される
液晶材料に要求される特性に関しては表示方式、駆動方
式、応用分野などにより種々変化するが、次に挙げた諸
特性はすべての液晶表示素子において必要不可欠であ
る。 （１）着色がなく、熱、光、電気的、化学的に安定であ
ること。 （２）液晶温度範囲が室温付近にあり、しかもできるだ
け広いこと。 （３）印加電圧−光透過率特性（Ｖ−Ｉ0 特性）のしき
い値電圧が低く、その温度依存性が小さいこと。 （４）Ｖ−Ｉ0 特性の急峻性が良好であること。 （５）Ｖ−Ｉ0 特性の視角依存性ができるだけ小さいこ
と。 （６）電気光学的な応答速度が速いこと。
液晶材料に要求される特性に関しては表示方式、駆動方
式、応用分野などにより種々変化するが、次に挙げた諸
特性はすべての液晶表示素子において必要不可欠であ
る。 （１）着色がなく、熱、光、電気的、化学的に安定であ
ること。 （２）液晶温度範囲が室温付近にあり、しかもできるだ
け広いこと。 （３）印加電圧−光透過率特性（Ｖ−Ｉ0 特性）のしき
い値電圧が低く、その温度依存性が小さいこと。 （４）Ｖ−Ｉ0 特性の急峻性が良好であること。 （５）Ｖ−Ｉ0 特性の視角依存性ができるだけ小さいこ
と。 （６）電気光学的な応答速度が速いこと。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これら諸特性のなかで
（１）を満足する液晶化合物又は液晶類似化合物は多数
合成されているが、（２）以下の特性を単一成分で満足
する液晶化合物は現在のところ得られていない。そこ
で、これらの特性を充たす手段として複数の液晶化合物
又は液晶類似化合物を混合した液晶組成物を用いてい
る。液晶組成物の液晶温度範囲はその上限と下限に分け
てみると、下限は各成分の混合比を共融混合物の比率に
近付けることによって下げることができ、上限は透明点
の高い液晶化合物を添加することにより上げることが可
能である。Ｖ−Ｉ0 特性のしきい値電圧（Ｖth）は、例
えばＴＮ型の場合には
（１）を満足する液晶化合物又は液晶類似化合物は多数
合成されているが、（２）以下の特性を単一成分で満足
する液晶化合物は現在のところ得られていない。そこ
で、これらの特性を充たす手段として複数の液晶化合物
又は液晶類似化合物を混合した液晶組成物を用いてい
る。液晶組成物の液晶温度範囲はその上限と下限に分け
てみると、下限は各成分の混合比を共融混合物の比率に
近付けることによって下げることができ、上限は透明点
の高い液晶化合物を添加することにより上げることが可
能である。Ｖ−Ｉ0 特性のしきい値電圧（Ｖth）は、例
えばＴＮ型の場合には
【数１】 （ここで、ｄは液晶相の厚み、Ｋ11，Ｋ22およびＫ33は
それぞれスプレー、ツイストおよびベンドの弾性定数、
ε0 は真空誘電率、△εは誘電異方性を示す。）で表わ
される。したがって、Ｖthを下げるには弾性定数が小さ
く、△εの値が正で大きな化合物を添加すれば良い。ま
たＶthの温度依存性は弾性定数に由来するので、弾性定
数の温度依存性の小さな化合物を選択しなければならな
い。Ｖ−Ｉ0 特性の急峻性（β）は次式で定義される。
また、βは近似的
それぞれスプレー、ツイストおよびベンドの弾性定数、
ε0 は真空誘電率、△εは誘電異方性を示す。）で表わ
される。したがって、Ｖthを下げるには弾性定数が小さ
く、△εの値が正で大きな化合物を添加すれば良い。ま
たＶthの温度依存性は弾性定数に由来するので、弾性定
数の温度依存性の小さな化合物を選択しなければならな
い。Ｖ−Ｉ0 特性の急峻性（β）は次式で定義される。
また、βは近似的
【数２】 （ここで、Ｖthはしきい値電圧、Ｖsat は飽和電圧を示
し、一般的にはＶthは光透過率１０％のときの電圧、Ｖ
sat は光透過率９０％のときの電圧である。）に
し、一般的にはＶthは光透過率１０％のときの電圧、Ｖ
sat は光透過率９０％のときの電圧である。）に
【数３】 （ここで、△ｎは複屈折、λは入射光の波長を示す。）
で表わされる。したがって、βを向上させるためにはＫ
33／Ｋ11と△ε／ε⊥をできるだけ小さくし、セル条件
を△ｎ・ｄ／２λ＝１に設定したときに最高の急峻度が
得られる。視角依存性（α）はＴＮ型やＳＴＮ型に特有
な特性であり、配向処理をほどこした面と液晶分子との
間に生じるプレチルトに起因するといわれ、液晶層の厚
みを薄くしたり、液晶組成物の△ｎを小さくすることに
より改良が可能である。液晶表示素子の立上り応答速度
τR は
で表わされる。したがって、βを向上させるためにはＫ
33／Ｋ11と△ε／ε⊥をできるだけ小さくし、セル条件
を△ｎ・ｄ／２λ＝１に設定したときに最高の急峻度が
得られる。視角依存性（α）はＴＮ型やＳＴＮ型に特有
な特性であり、配向処理をほどこした面と液晶分子との
間に生じるプレチルトに起因するといわれ、液晶層の厚
みを薄くしたり、液晶組成物の△ｎを小さくすることに
より改良が可能である。液晶表示素子の立上り応答速度
τR は
【数４】 （ここで、Ｖは印加電圧、ηi は粘度、Ｋiiは弾性定数
を示す。）で表わされる。したがって、ηi ／Ｋiiの小
さい化合物を添加することにより応答速度を速くするこ
とができる。
を示す。）で表わされる。したがって、ηi ／Ｋiiの小
さい化合物を添加することにより応答速度を速くするこ
とができる。
【０００７】ところで、従来よりこれらの特性を改良す
るための液晶化合物が多数合成されてきたが、各々の特
性を充分満足させるような化合物は得られていないのが
実状である。
るための液晶化合物が多数合成されてきたが、各々の特
性を充分満足させるような化合物は得られていないのが
実状である。
【０００８】そこで、本発明の目的は上記の諸特性をさ
らに改良することが可能な液晶化合物又は液晶類似化合
物を提供することである。また、本発明の他の目的が該
化合物と他の液晶化合物又は液晶組成物を混合すること
により、上記の諸特性を改良した液晶組成物を提供する
ことである。さらに、本発明の他の目的は該液晶組成物
を使用することにより上記の諸特性を改良し、ひいては
低電圧駆動で高速応答の高時分割駆動のＴＮ型やＳＴＮ
型の液晶表示素子を提供することである。
らに改良することが可能な液晶化合物又は液晶類似化合
物を提供することである。また、本発明の他の目的が該
化合物と他の液晶化合物又は液晶組成物を混合すること
により、上記の諸特性を改良した液晶組成物を提供する
ことである。さらに、本発明の他の目的は該液晶組成物
を使用することにより上記の諸特性を改良し、ひいては
低電圧駆動で高速応答の高時分割駆動のＴＮ型やＳＴＮ
型の液晶表示素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
【化１３】 で表わされるエステル化合物及びこの化合物を含有する
液晶組成物及びこの液晶組成物を使用した液晶表示素子
である。
液晶組成物及びこの液晶組成物を使用した液晶表示素子
である。
【００１０】本発明の化合物には次の３種類の化合物が
含まれる。即ち
含まれる。即ち
【化１４】
【化１５】
【化１６】 （ここで、Ｒ1 ，Ｒ2 およびＲ3 は炭素原子数が１〜１
０のアルキル基、ＹはＨ又はＦ、ＺはＦ又はＣＮ、Ａは
単結合又はＣＨ2 ＣＨ2 を示す。） 化合物（Ａ）は誘電異方性が正で大きく、この化合物を
混合した液晶組成物はＶ−Ｉ0 特性のしきい値電圧を下
げることが可能であり、この液晶組成物を用いることに
より低電圧駆動の液晶表示素子が得られる。化合物
（Ｂ）は複屈折が比較的大きく、従来の液晶組成物の複
屈折の大きさを調節することができ、セル条件を最適値
に合せた液晶表示素子を得ることができる。化合物
（Ｃ）は透明点が比較的高く、ＡがＣＨ2 ＣＨ2 の場合
には約１４０℃、Ａが単結合の場合には１７０〜１８０
℃あり、他の液晶組成物に混合することにより透明点を
高め、効果を有すると共に粘性が小さいため液晶組成物
の粘度を下げることが可能であり、この化合物を添加し
た液晶組成物を用いることにより高速応答の液晶表示素
子が得られる。さらに、化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
の１種又は複数種を従来の液晶化合物又は液晶組成物と
適切に混合した液晶組成物を用いることにより駆動電圧
が低く、高速応答の高時分割駆動が可能なＴＮ型やＳＴ
Ｎ型の液晶表示素子が得られる。
０のアルキル基、ＹはＨ又はＦ、ＺはＦ又はＣＮ、Ａは
単結合又はＣＨ2 ＣＨ2 を示す。） 化合物（Ａ）は誘電異方性が正で大きく、この化合物を
混合した液晶組成物はＶ−Ｉ0 特性のしきい値電圧を下
げることが可能であり、この液晶組成物を用いることに
より低電圧駆動の液晶表示素子が得られる。化合物
（Ｂ）は複屈折が比較的大きく、従来の液晶組成物の複
屈折の大きさを調節することができ、セル条件を最適値
に合せた液晶表示素子を得ることができる。化合物
（Ｃ）は透明点が比較的高く、ＡがＣＨ2 ＣＨ2 の場合
には約１４０℃、Ａが単結合の場合には１７０〜１８０
℃あり、他の液晶組成物に混合することにより透明点を
高め、効果を有すると共に粘性が小さいため液晶組成物
の粘度を下げることが可能であり、この化合物を添加し
た液晶組成物を用いることにより高速応答の液晶表示素
子が得られる。さらに、化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
の１種又は複数種を従来の液晶化合物又は液晶組成物と
適切に混合した液晶組成物を用いることにより駆動電圧
が低く、高速応答の高時分割駆動が可能なＴＮ型やＳＴ
Ｎ型の液晶表示素子が得られる。
【００１１】また、本発明のエステル化合物は他の液晶
化合物及び液晶組成物との相容性が良好であり、この化
合物を添加可能な割合は１〜５０重量％の範囲である
が、より好ましくは１〜３０重量％の範囲であり、化合
物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各々を単成分又は複数成分
で用いても効果はあるが、２種又は３種類の単成分又は
複数成分を組み合せて用いた方が効果は大きく、またそ
の液晶組成物を用いた液晶表示素子はより広い範囲の応
用分野に対応が可能となる。
化合物及び液晶組成物との相容性が良好であり、この化
合物を添加可能な割合は１〜５０重量％の範囲である
が、より好ましくは１〜３０重量％の範囲であり、化合
物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各々を単成分又は複数成分
で用いても効果はあるが、２種又は３種類の単成分又は
複数成分を組み合せて用いた方が効果は大きく、またそ
の液晶組成物を用いた液晶表示素子はより広い範囲の応
用分野に対応が可能となる。
【００１２】なお、本発明の化合物と混合できる従来の
液晶化合物又は液晶組成物は限定されないが、例えば次
の系列の液晶化合物又は液晶類似化合物、さらにはそれ
ら複数系列を混合した液晶組成物との混合が考えられ
る。
液晶化合物又は液晶組成物は限定されないが、例えば次
の系列の液晶化合物又は液晶類似化合物、さらにはそれ
ら複数系列を混合した液晶組成物との混合が考えられ
る。
【化１７】 次に、本発明のエステル化合物は例えば表１に示した工
程により製造することができる。即ち、ステップ１にお
いては３−アルキルフルオロベンゼン（Ｅ）を混液を用
いてニトロ化して２−フルオロ−４−アルキルニトロベ
ンゼン（Ｆ）を得る。ステップ２においては化合物
（Ｆ）をエタノール中でパラジウム−カーボンを触媒と
して接触還元し２−フルオロ−４−アルキルアニリン
（Ｇ）を得る。ステップ３においては化合物（Ｇ）を臭
化水素酸中でＮａＮＯ2 を用いてジアゾ化し、次にＣｕ
Ｂｒを用いて臭素化して２−フルオロ−４−アルキルブ
ロモベンゼン（Ｈ）を得る。ステップ４においてはＮ−
メチル−２−ピロリジノン中でＣｕＣＮを用いてシアノ
化して２−フルオロ−４−アルキルベンゾニトリル
（（Ｉ）を得る。ステップ５においては化合物（Ｉ）を
希硫酸を用いて加水分解して２−フルオロ−４−アルキ
ル安息香酸（Ｊ）を得る。ステップ６においては化合物
（Ｊ）をＳＯＣｌ2 を用いて塩素化して２−フルオロ−
４−アルキル安息香酸クロライド（Ｋ）を得る。ステッ
プ７においては化合物（Ｋ）と相当する置換フェノール
（Ｌ）をクロロホルム中でトリエチルアミンを用いてエ
ステル化して本発明のエステル化合物（Ａ）を得る。
程により製造することができる。即ち、ステップ１にお
いては３−アルキルフルオロベンゼン（Ｅ）を混液を用
いてニトロ化して２−フルオロ−４−アルキルニトロベ
ンゼン（Ｆ）を得る。ステップ２においては化合物
（Ｆ）をエタノール中でパラジウム−カーボンを触媒と
して接触還元し２−フルオロ−４−アルキルアニリン
（Ｇ）を得る。ステップ３においては化合物（Ｇ）を臭
化水素酸中でＮａＮＯ2 を用いてジアゾ化し、次にＣｕ
Ｂｒを用いて臭素化して２−フルオロ−４−アルキルブ
ロモベンゼン（Ｈ）を得る。ステップ４においてはＮ−
メチル−２−ピロリジノン中でＣｕＣＮを用いてシアノ
化して２−フルオロ−４−アルキルベンゾニトリル
（（Ｉ）を得る。ステップ５においては化合物（Ｉ）を
希硫酸を用いて加水分解して２−フルオロ−４−アルキ
ル安息香酸（Ｊ）を得る。ステップ６においては化合物
（Ｊ）をＳＯＣｌ2 を用いて塩素化して２−フルオロ−
４−アルキル安息香酸クロライド（Ｋ）を得る。ステッ
プ７においては化合物（Ｋ）と相当する置換フェノール
（Ｌ）をクロロホルム中でトリエチルアミンを用いてエ
ステル化して本発明のエステル化合物（Ａ）を得る。
【表１】
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明のエステル化合物
の製造方法及びその化合物を含有する液晶組成物及びそ
の液晶組成物を用いた液晶表示素子を更に詳しく説明す
る。 ［実施例１］（化合物１） ４−シアノフェニル ２′−フルオロ−４′−メチルベ
ンゾエートの製造方法 ステップ１ 濃硝酸１６０ｃｍ3 を氷浴上で撹拌しなが
ら濃硫酸１６０ｃｍ3を１０℃以下で滴下した。この溶
液を氷浴上で撹拌下に３−アルキルフルオロベンゼン９
０ｇを５〜１０℃で滴下し、その後氷浴上で１時間と室
温で１時間撹拌した。反応液を氷５００ｇに注ぎ、クロ
ロホルムで抽出して水で洗浄した。残渣を含水メタノー
ルから再結晶して２−フルオロ−４−メチルニトロベン
ゼン１００ｇを得た。
の製造方法及びその化合物を含有する液晶組成物及びそ
の液晶組成物を用いた液晶表示素子を更に詳しく説明す
る。 ［実施例１］（化合物１） ４−シアノフェニル ２′−フルオロ−４′−メチルベ
ンゾエートの製造方法 ステップ１ 濃硝酸１６０ｃｍ3 を氷浴上で撹拌しなが
ら濃硫酸１６０ｃｍ3を１０℃以下で滴下した。この溶
液を氷浴上で撹拌下に３−アルキルフルオロベンゼン９
０ｇを５〜１０℃で滴下し、その後氷浴上で１時間と室
温で１時間撹拌した。反応液を氷５００ｇに注ぎ、クロ
ロホルムで抽出して水で洗浄した。残渣を含水メタノー
ルから再結晶して２−フルオロ−４−メチルニトロベン
ゼン１００ｇを得た。
【００１４】ステップ２ ２−フルオロ−４−メチルニ
トロベンゼン１００ｇをエタノール５００ｃｍ3 に溶解
し、５％パラジウム−カーボン１．６ｇを加えて激しく
撹拌下に水素ガスを吸収させたら液温が約５０℃まで上
昇した。反応物を濾過してパラジウム−カーボンを除
き、濾液中のエタノールを留去した。残った油状物質を
減圧蒸留（ｂ．ｐ．７１℃／１０ｍｍＨｇ）して２−フ
ルオロ−４−メチルアニリン７３．５ｇを得た。
トロベンゼン１００ｇをエタノール５００ｃｍ3 に溶解
し、５％パラジウム−カーボン１．６ｇを加えて激しく
撹拌下に水素ガスを吸収させたら液温が約５０℃まで上
昇した。反応物を濾過してパラジウム−カーボンを除
き、濾液中のエタノールを留去した。残った油状物質を
減圧蒸留（ｂ．ｐ．７１℃／１０ｍｍＨｇ）して２−フ
ルオロ−４−メチルアニリン７３．５ｇを得た。
【００１５】ステップ３ ４８％臭化水素酸２８０ｃｍ
3 を水２８０ｃｍ3 で希釈した溶液に２−フルオロ−４
−メチルアニリン７３．５ｇを溶解した。氷浴上でこの
溶液に水９０ｃｍ3 にＮａＮｏ2 ４２ｇをとかした液を
５℃以下で加えた。４８％臭化水素酸にＣｕＢｒ１００
ｇをとかした溶液にジアゾニウム塩溶液を撹拌しながら
滴下し、その後室温で１晩撹拌した。反応液をクロロホ
ルムで抽出し、４８％臭化水素酸と水で洗浄した。クロ
ロホルムを留去し、残った油状物質を減圧蒸留（ｂ．
ｐ．６８℃／１０ｍｍＨｇ）して２−フルオロ−４−メ
チルブロモベンゼン９４ｇを得た。
3 を水２８０ｃｍ3 で希釈した溶液に２−フルオロ−４
−メチルアニリン７３．５ｇを溶解した。氷浴上でこの
溶液に水９０ｃｍ3 にＮａＮｏ2 ４２ｇをとかした液を
５℃以下で加えた。４８％臭化水素酸にＣｕＢｒ１００
ｇをとかした溶液にジアゾニウム塩溶液を撹拌しながら
滴下し、その後室温で１晩撹拌した。反応液をクロロホ
ルムで抽出し、４８％臭化水素酸と水で洗浄した。クロ
ロホルムを留去し、残った油状物質を減圧蒸留（ｂ．
ｐ．６８℃／１０ｍｍＨｇ）して２−フルオロ−４−メ
チルブロモベンゼン９４ｇを得た。
【００１６】ステップ４ ２−フルオロ−４−メチルブ
ロモベンゼン７０ｇとＣｕＣＮ４０ｇをＮ−メチル−２
−ヒロリジノン３７０ｃｍ3 に溶解し、３時間還流し
た。反応液を６０℃まで冷却し、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ
２００ｇと濃塩酸３７ｃｍ3 と水２００ｃｍ3 よりなる
溶液を加えて６０−７０℃に１時間放置した。反応物に
水２００ｃｍ3 を加え、ヘキサンとクロロホルムの混合
溶媒で抽出し、１０％塩酸と水で洗浄した。溶媒を留去
し、残渣を減圧蒸留（ｂ．ｐ．１３０℃／４７ｍｍＨ
ｇ）して２−フルオロ−４−メチルベンゾニトリル４０
ｇを得た。
ロモベンゼン７０ｇとＣｕＣＮ４０ｇをＮ−メチル−２
−ヒロリジノン３７０ｃｍ3 に溶解し、３時間還流し
た。反応液を６０℃まで冷却し、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ
２００ｇと濃塩酸３７ｃｍ3 と水２００ｃｍ3 よりなる
溶液を加えて６０−７０℃に１時間放置した。反応物に
水２００ｃｍ3 を加え、ヘキサンとクロロホルムの混合
溶媒で抽出し、１０％塩酸と水で洗浄した。溶媒を留去
し、残渣を減圧蒸留（ｂ．ｐ．１３０℃／４７ｍｍＨ
ｇ）して２−フルオロ−４−メチルベンゾニトリル４０
ｇを得た。
【００１７】ステップ５ ２−フルオロ−４−メチルベ
ンゾニトリルを濃硫酸１５０ｃｍ3および水１５０ｃｍ3
と共に撹拌しながら３時間撹拌した。生成した結晶を
濾過し、水で洗浄して２−フルオロ−４−メチル安息香
酸４４ｇを得た。
ンゾニトリルを濃硫酸１５０ｃｍ3および水１５０ｃｍ3
と共に撹拌しながら３時間撹拌した。生成した結晶を
濾過し、水で洗浄して２−フルオロ−４−メチル安息香
酸４４ｇを得た。
【００１８】ステップ６ ２−フルオロ−４−メチル安
息香酸４４ｇとＳＯＣｌ2 ４５ｃｍ3 とＮ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド１滴を３時間還流した。過剰なＳＯＣｌ
2 を留去し、残った油状物質を減圧蒸留（ｂ．ｐ．１２
８℃／２８ｍｍＨｇ）して２−フルオロ−４−メチル安
息香酸クロライド４７ｇを得た。
息香酸４４ｇとＳＯＣｌ2 ４５ｃｍ3 とＮ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド１滴を３時間還流した。過剰なＳＯＣｌ
2 を留去し、残った油状物質を減圧蒸留（ｂ．ｐ．１２
８℃／２８ｍｍＨｇ）して２−フルオロ−４−メチル安
息香酸クロライド４７ｇを得た。
【００１９】ステップ７ クロロホルム１０ｃｍ3 に４
−シアノフェノール１．２ｇを溶解し、トリエチルアミ
ン３．０ｇを滴下した。この溶液を氷浴上で撹拌しなが
ら２−フルオロ−４−メチル安息香酸 クロライド１．
７ｇをクロロホルム１０ｃｍ3 にとかした液を滴下し
た。その後室温で１晩放置した。反応液を水、１０％塩
酸、水、１０％ＮａＯＨ水溶液、水の順序で洗浄し、ク
ロロホルムを留去した。残渣を含水メタノールから再結
晶して４−シアノフェニル ２′−フルオロ−４′メチ
ルベンゾエート２．２ｇを得た。ＤＳＣを用いてこの化
合物の融点を測定した結果は次のとおりであった。
−シアノフェノール１．２ｇを溶解し、トリエチルアミ
ン３．０ｇを滴下した。この溶液を氷浴上で撹拌しなが
ら２−フルオロ−４−メチル安息香酸 クロライド１．
７ｇをクロロホルム１０ｃｍ3 にとかした液を滴下し
た。その後室温で１晩放置した。反応液を水、１０％塩
酸、水、１０％ＮａＯＨ水溶液、水の順序で洗浄し、ク
ロロホルムを留去した。残渣を含水メタノールから再結
晶して４−シアノフェニル ２′−フルオロ−４′メチ
ルベンゾエート２．２ｇを得た。ＤＳＣを用いてこの化
合物の融点を測定した結果は次のとおりであった。
【００２０】ｍ．ｐ． １１６．４℃ 以下、同様な製造方法により次の化合物を製造した。
【００２１】３−フルオロ−４−シアノフェニル ２′
−フルオロ−４′−メチルベンゾエート ｍ．ｐ． １３６．１℃ ３−クロロ−４−シアノフェニル ２′−フルオロ−
４′−メチルベンゾエート ｍ．ｐ． １４３．５℃ ４−フルオロフェニル ２′−フルオロ−４′−メチル
ベンゾエート ｍ．ｐ． ８７．５℃ ３，４−ジフルオロフェニル ２′−フルオロ−４′−
メチルベンゾエート ｍ．ｐ． ７１．５℃ ［実施例２］（化合物２） ４−（メチルチオ）フェニル ２′−フルオロ−４′−
メチルベンゾエートの製造方法。
−フルオロ−４′−メチルベンゾエート ｍ．ｐ． １３６．１℃ ３−クロロ−４−シアノフェニル ２′−フルオロ−
４′−メチルベンゾエート ｍ．ｐ． １４３．５℃ ４−フルオロフェニル ２′−フルオロ−４′−メチル
ベンゾエート ｍ．ｐ． ８７．５℃ ３，４−ジフルオロフェニル ２′−フルオロ−４′−
メチルベンゾエート ｍ．ｐ． ７１．５℃ ［実施例２］（化合物２） ４−（メチルチオ）フェニル ２′−フルオロ−４′−
メチルベンゾエートの製造方法。
【００２２】クロロホルム１０ｃｍ3 に４−（メチルチ
オ）フェノール１．４ｇを溶解し、トリエチルアミン
３．０ｇを滴下した。この溶液を氷浴上で撹拌しながら
実施例１で得られた２−フルオロ−４−メチル安息香酸
クロライド１．７ｇを滴下し、室温で１晩放置した。
反応液を水、１０％塩酸、水、１０％ＮａＯＨ水溶液、
水の順序で洗浄し、クロロホルムを留去した。残渣をメ
タノールから再結晶して４−（メチルチオ）フェニル
２′−フルオロ−４′−メチルベンゾエート２．２ｇを
得た。ＤＳＣを用いてこの化合物の融点を測定した結果
は次のとおりであった。
オ）フェノール１．４ｇを溶解し、トリエチルアミン
３．０ｇを滴下した。この溶液を氷浴上で撹拌しながら
実施例１で得られた２−フルオロ−４−メチル安息香酸
クロライド１．７ｇを滴下し、室温で１晩放置した。
反応液を水、１０％塩酸、水、１０％ＮａＯＨ水溶液、
水の順序で洗浄し、クロロホルムを留去した。残渣をメ
タノールから再結晶して４−（メチルチオ）フェニル
２′−フルオロ−４′−メチルベンゾエート２．２ｇを
得た。ＤＳＣを用いてこの化合物の融点を測定した結果
は次のとおりであった。
【００２３】ｍ．ｐ． ６８．５℃ ［実施例３］（化合物３） ４−（トランス−４′−プロピルシクロヘキシル）フェ
ニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾエートの製
造方法。
ニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾエートの製
造方法。
【００２４】実施例１と同様にして、４−（トランス−
４′−プロピルシクロヘキシル）フェノール２．２ｇと
２−フルオロ−４′−メチル安息香酸 クロライド１．
７ｇを用いて４−（トランス−４′−プロピルシクロヘ
キシル）フェニル２″−フルオロ−４″−メチルベンゾ
エート２．１ｇを得た。
４′−プロピルシクロヘキシル）フェノール２．２ｇと
２−フルオロ−４′−メチル安息香酸 クロライド１．
７ｇを用いて４−（トランス−４′−プロピルシクロヘ
キシル）フェニル２″−フルオロ−４″−メチルベンゾ
エート２．１ｇを得た。
【００２５】Ｃ−Ｎ １２７．０℃ Ｎ−Ｉ １８５．５℃ 以下、同様な製造方法により次の化合物を製造した。
【００２６】４−（トランス−４′−ブチルシクロヘキ
シル）フェニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾ
エート Ｃ−Ｎ ８９．４℃ Ｎ−Ｉ １７６．２℃ ４−（トランス−４′−ベンチルシクロヘキシル）フェ
ニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾエート Ｃ−Ｎ ９０．４℃ Ｎ−Ｉ １８０．１℃ ４−［２′−（トランス−４″−ブチルシクロヘキシ
ル）エチル］フェニル
シル）フェニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾ
エート Ｃ−Ｎ ８９．４℃ Ｎ−Ｉ １７６．２℃ ４−（トランス−４′−ベンチルシクロヘキシル）フェ
ニル ２″−フルオロ−４″−メチルベンゾエート Ｃ−Ｎ ９０．４℃ Ｎ−Ｉ １８０．１℃ ４−［２′−（トランス−４″−ブチルシクロヘキシ
ル）エチル］フェニル
【外１】 Ｃ−Ｓ ５１．５℃ Ｓ−Ｎ ７７．４℃ Ｎ−Ｉ １３９．７℃ ［実施例４］（液晶組成物） 市販のネマチック液晶組成物ＺＬＩ−１５６５（メルク
社製）の９０重量％に本発明の化合物を各々１０重量％
混合して得られた液晶組成物のネマチック−等方性液体
相転移温度（Ｎ−Ｉ点）、誘電異方性（△ε）および複
屈折（△ｎ）を表２に示した。
社製）の９０重量％に本発明の化合物を各々１０重量％
混合して得られた液晶組成物のネマチック−等方性液体
相転移温度（Ｎ−Ｉ点）、誘電異方性（△ε）および複
屈折（△ｎ）を表２に示した。
【表２】 ［実施例５］（液晶表示素子） 図１に示すようにガラス基板１および２上にＩＴＯより
なる透明電極３を形成し、この上にポリイミドからなる
配向剤を塗布し、面布でラビング処理して配向制御層４
を形成した。ガラス基板１および２をギャップ剤を混入
させたエポキシ系のシール剤６を介して対向配置させ、
その間の空間に実施例の液晶組成物を注入し液晶セルを
作った。なお、セルギャップは９μｍとし、ツイスト角
は９０度のＴＮ型セルとして交流スタティック駆動で２
０℃における電圧−光透過率特性を測定した結果を表３
に示した。
なる透明電極３を形成し、この上にポリイミドからなる
配向剤を塗布し、面布でラビング処理して配向制御層４
を形成した。ガラス基板１および２をギャップ剤を混入
させたエポキシ系のシール剤６を介して対向配置させ、
その間の空間に実施例の液晶組成物を注入し液晶セルを
作った。なお、セルギャップは９μｍとし、ツイスト角
は９０度のＴＮ型セルとして交流スタティック駆動で２
０℃における電圧−光透過率特性を測定した結果を表３
に示した。
【表３】 ここで、Ｖthは光透過率１０％のときの電圧、視角依存
性αおよび急峻性βはそれぞれ次の式で定義した。な
お、φは
性αおよび急峻性βはそれぞれ次の式で定義した。な
お、φは
【数５】 視角を表わし、正面を０°とする。
【００２７】上記の実施例においては液晶セルとしてＴ
Ｎ型のものを用いたが、ＳＴＮ型のセルを用いても同様
な効果を有することを確認した。
Ｎ型のものを用いたが、ＳＴＮ型のセルを用いても同様
な効果を有することを確認した。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の化合物
（Ａ）は誘電異方性が大きく、化合物（Ｂ）は複屈折が
大きく、化合物（Ｃ）は透明点が高いことがわかった。
また、本発明の化合物を用いることにより駆動電圧が低
く高時分割駆動が可能であることが確認できた。したが
って、本発明の化合物および本発明の化合物を混合した
液晶組成物はＴＮ型又はＳＴＮ型の液晶表示素子用の液
晶材料として非常に有用であり、これらの液晶材料を用
いた液晶表示素子は低電圧で高時分割駆動ができる。
（Ａ）は誘電異方性が大きく、化合物（Ｂ）は複屈折が
大きく、化合物（Ｃ）は透明点が高いことがわかった。
また、本発明の化合物を用いることにより駆動電圧が低
く高時分割駆動が可能であることが確認できた。したが
って、本発明の化合物および本発明の化合物を混合した
液晶組成物はＴＮ型又はＳＴＮ型の液晶表示素子用の液
晶材料として非常に有用であり、これらの液晶材料を用
いた液晶表示素子は低電圧で高時分割駆動ができる。
【図１】本発明の実施例で作製した液晶表示素子の断面
を示す図。
を示す図。
１，２ ガラス基板 ３ 透明電極 ４ 配向制御層 ５ 偏光板 ６ シール剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｋ 19/42 6742−4Ｈ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ａ 8806−2Ｋ
Claims (12)
- 【請求項１】一般式 【化１】 で表わされることを特徴とするエステル化合物。
- 【請求項２】一般式 【化２】 で表わされるエステル化合物を少なくとも一種類含有す
ることを特徴とするエステル化合物を含有する液晶組成
物。 - 【請求項３】一般式 【化３】 で表わされるエステル化合物を少なくとも一種類含有す
る液晶組成物を用いたことを特徴とするエステル化合物
を含有する液晶組成物を用いた液晶表示素子。 - 【請求項４】一般式 【化４】 （ここで、Ｒ1 は炭素原子数が１〜１０のアルキル基、
ＹはＨ又はＦ、ＺはＦ又はＣＮを示す。）で表わされる
ことを特徴とする請求項１記載のエステル化合物。 - 【請求項５】一般式 【化５】 （ここで、Ｒ1 は炭素原子数が１〜１０のアルキル基、
ＹはＨ又はＦ、ＺはＦま又はＣＮを示す。）で表わされ
るエステル化合物を少なくとも一種類含有することを特
徴とする請求項２記載のエステル化合物を含有する液晶
組成物。 - 【請求項６】一般式 【化６】 （ここで、Ｒ1 は炭素原子数が１〜１０のアルキル基、
ＹはＨ又はＦ、ＺはＦ又はＣＮを示す。）で表わされる
エステル化合物を少なくとも一種類含有する液晶組成物
を用いたことを特徴とする請求項３記載のエステル化合
物を含有する液晶表示素子。 - 【請求項７】一般式 【化７】 （ここで、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ炭素原子数が１
〜１０のアルキル基を示す。）で表わされることを特徴
とする請求項１記載のエステル化合物。 - 【請求項８】一般式 【化８】 （ここで、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ炭素原子数が１〜
１０のアルキル基を示す。）で表わされるエステル化合
物を少なくとも一種類含有することを特徴とする請求項
２記載のエステル化合物を含有する液晶組成物。 - 【請求項９】一般式 【化９】 （ここで、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ炭素原子数が１〜
１０のアルキル基を示す。）で表わされるエステル化合
物を少なくとも一種類含有する液晶組成物を用いたこと
を特徴とする請求項３記載のエステル化合物を含有する
液晶表示素子。 - 【請求項１０】一般式 【化１０】 （ここで、Ｒ1 およびＲ3 はそれぞれ炭素原子数が１〜
１０のアルキル基、Ａは単結合又はＣＨ2 ＣＨ2 を示
す。）で表わされることを特徴とする請求項１記載のエ
ステル化合物。 - 【請求項１１】一般式 【化１１】 （ここで、Ｒ1 およびＲ3 はそれぞれ炭素原子数が１〜
１０のアルキル基、Ａは単結合又はＣＨ2 ＣＨ2 を示
す。）で表わされるエステル化合物を少なくとも一種類
含有することを特徴とする請求項２記載のエステル化合
物を含有する液晶組成物。 - 【請求項１２】一般式 【化１２】 （ここで、Ｒ1 およびＲ3 はそれぞれ炭素原子数が１〜
１０のアルキル基、Ａは単結合又はＣＨ2 ＣＨ2 を示
す。）で表わされるエステル化合物を少なくとも一種類
含有する液晶組成物を用いたことを特徴とする請求項３
記載のエステル化合物を含有する液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281195A JPH05117206A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281195A JPH05117206A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117206A true JPH05117206A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17635673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3281195A Pending JPH05117206A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | エステル化合物及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05117206A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982003387A1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-14 | Yamamoto Tadashi | Clay products and process for their production |
| US4874153A (en) * | 1985-10-24 | 1989-10-17 | Fujimi Tile Co., Ltd. | Process for producing ceramic products using the sludge obtained by sewage treatment |
| US5364558A (en) * | 1992-07-20 | 1994-11-15 | Citizen Watch Co., Ltd. | Ester derivatives |
| JP2003511390A (ja) * | 1999-10-06 | 2003-03-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶フェノールエステル |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3281195A patent/JPH05117206A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982003387A1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-14 | Yamamoto Tadashi | Clay products and process for their production |
| US4874153A (en) * | 1985-10-24 | 1989-10-17 | Fujimi Tile Co., Ltd. | Process for producing ceramic products using the sludge obtained by sewage treatment |
| US5364558A (en) * | 1992-07-20 | 1994-11-15 | Citizen Watch Co., Ltd. | Ester derivatives |
| JP2003511390A (ja) * | 1999-10-06 | 2003-03-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶フェノールエステル |
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