JP5848447B2 - 液晶組成物およびその液晶組成物を含む液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
8重量%〜50重量%の一般式(I)で表される化合物、
R1は、C1−10アルキルであり、
R2、R3およびR4は、独立に、C1−10アルキルまたはアルコキシ、C2−10アルケニルまたは任意の水素原子はフッ素原子で置換されているC2−10アルケニルであり、
X1、X2、X3およびX4は、独立に水素またはフッ素であり、ここでX1およびX2は、同時に水素またはフッ素ではなく、
Zは、−CO−O−、−O−CO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF=CF−、−CH=CH−または単結合であり、ならびに
m、nは、0または1であり、
A1、A2、A3はtrans−1,4−シクロヘキシリデンまたは1,4−フェニレンであり、
A4、A5およびA6は、独立に以下の基の一つを表し:
R7、R8は、独立にC1−10アルキルであり、
X5、X6、X7およびX8は、独立に水素またはフッ素であり、ならびに、それぞれの場合、それぞれの場合、X5、X6、X7およびX8の一つだけフッ素であり得、他はすべて水素であり得る。
R1は、C1−10アルキル、好ましくはC2−7アルキルであり、
R2、R3およびR4は、独立に、C1−10アルキルまたはアルコキシ、C2−10アルケニルまたは任意の水素原子はフッ素原子で置換されているC2−10アルケニルであり、好ましくは、R2、R3およびR4は、独立に、C2−7アルキルまたはアルコキシ、C2−7アルケニルまたは任意の水素原子はフッ素原子で置換されているC2−7アルケニルであり、
X1、X2、X3およびX4は、独立に水素またはフッ素であり、ここでX1およびX2は、同時に水素またはフッ素ではない、
Zは、−CO−O−、−O−CO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF=CF−、−CH=CH−または単結合であり、好ましくは、−CF2O−、−CH2CH2−または単結合であり、および
m、nは、0または1であり、ここでmは好ましくは0であり、
一般式(I)および(II)におけるA1、A2、A3は独立にtrans−1,4−シクロヘキシリデンまたは1,4−フェニレンであり、
一般式(III)におけるA4、A5およびA6は独立に以下の基から選択される。
TN I(℃) 透明点(ネマチック−等方性相転移温度)
粘度 フロー粘度(mm2・s−1、20℃(特に指定された場合を除く))
Δn 光学異方性(589nm、20℃)
Δε 誘電率異方性(1KHz、25℃)
VHR−1 電圧保持比(25℃、開始)
VHR−2 電圧保持比(25℃、UV照射)
VHR−3 電圧保持比(25℃、高温焼成)
ここで、フロー粘度をコーンプレート粘度計により分析した。屈折率異方性を20℃でナトリウムランプ(589nm)光源下でアッベ屈折計を用いて分析し、得た。誘電被検セルはタイプTN90であり、セルギャップは7μmだった。VHRを25℃でTOYO6254装置を用いて分析し、得た。
以下の実施例において用いられる成分は、すべて周知の方法に基いて本願の発明者により合成されている。これらの合成技術は、通常のものであり、分析により、得られた液晶組成物は電子用化合物の基準を満たす。
式(I−2)の化合物の合成経路を図1Aに示す。その中の化合物Aとして示される化合物は、本発明の式(I−2)の化合物である。調製プロセスは以下のとおりである。
m−フルオロフェニルボロン酸70g、ブロモ−4−エチルベンゼン93g、トルエン1.6L、エタノール0.8L、水0.8Lおよび炭酸ナトリウム212gを5Lの三つ口フラスコに添加する。窒素雰囲気下で、Pd(PPh3)4 3gを添加し、当該混合物を加熱して6時間還流させる。反応完了後、混合物を通常の後処理する。75gの無色の液体を、減圧蒸留精製をして得る。GC≧99%、収率:75%。
A1 20g、無水テトラヒドロフラン200mLおよびカリウムt−ブトキシド10gを500mLの三つ口フラスコに添加する。窒素雰囲気下かつ温度を−100℃に低下して、50mLのn−ブチルリチウム溶液(2.4mol/Lのn−ヘキサン溶液)を滴下して添加する。滴下を完了して、当該混合物を、温度を−100℃に制御して2時間撹拌する。その後、ホウ酸トリイソブチル30gを滴下して添加し、温度を室温まで自然昇温させる。混合物を後処理し、石油エーテルを用いて打撃を与えながら精製をして、18gの単黄色の固体を得る。収率:74%。
(メトキシメチル)トリフェニルホスホニウム塩化物8.5kgおよび無水テトラヒドロフラン30Lを50Lの反応容器に添加する。窒素雰囲気下かつ温度を−5℃に低下して、カリウムt−ブトキシド3.2kgをバッチ(各バッチの温度を5度未満に制御する)に添加し、30分間撹拌する。p−ブロモベンズアルデヒド3.5kgおよび無水テトラヒドロフラン10Lの混合物を添加する。滴下プロセスの間、温度を10℃未満に制御する。滴下を完了後、温度を室温まで自然昇温させる。撹拌をさらに6時間続ける。混合物を通常の後処理する。カラムクロマトグラフィ精製により、4.1kgの黄色液体を得る。GC:91%(cis−trans混合物)、収率:89%。
A3 200g、テトラヒドロフラン600mLおよび塩酸(10%)600mLを2Lの三つ口フラスコに添加する。当該混合物が軽く還流するまで加熱し、4.5時間撹拌する。反応の完了後、混合物を通常の後処理する。溶媒を除去して167gの粗生成物を得る。粗生成物を生成する必要はなく、次の工程に直接用いる。GC≧83%、収率:89%。
(メトキシメチル)トリフェニルホスホニウム塩化物343gおよび無水テトラヒドロフラン2Lを5Lの三つ口フラスコに添加する。窒素雰囲気下かつ温度を−5℃に低下して、カリウムt−ブトキシド123gをバッチ(各バッチの温度を5度未満に制御する)に添加する。30分間の撹拌後、事前段階において得た167gのA4と無水テトラヒドロフラン500mLとの混合物を滴下して加える。滴下プロセスの間、10℃未満に制御する。滴下を完了後、温度を室温まで自然昇温させる。撹拌をさらに6時間続ける。混合物を通常の後処理する。180gの赤褐色の液体を得、それを精製する必要はなく、次の工程に直接用いる。GC:77%(cis−transの混合物)、収率:94%。
A2 18g、A5 17g、トルエン240mL、エタノール120mL、水120mLおよび炭酸ナトリウム30gを1Lの三つ口フラスコに添加する。窒素雰囲気下で、Pd(PPh3)4 0.4gを添加し、当該混合物を加熱して6時間還流させる。反応完了後、混合物を通常の後処理する。12gの白色固体をカラムクロマトグラフィおよびエタノールを用いた再結晶精製により得る。GC≧85%(cis−trans混合物)、収率:47%。
A6 12g、テトラヒドロフラン25mLおよび塩酸(10%)25mLを250mLの三つ口フラスコに添加する。当該混合物が軽く還流するまで加熱し、4.5時間撹拌する。反応の完了後、混合物を通常の後処理する。5.5gの白色固体を石油エーテル(90−120℃)を用いて再結晶により得る。GC≧97%、収率:48%。
A7 5.5g、トリフェニルホスフィン9g、クロロジフルオロ酢酸ナトリウム10gおよびDMF100mLを250mLの三つ口フラスコに添加し、90℃に加熱して、6時間反応させる。反応の完了後、混合物を通常の後処理する。3.5gの白色固体をカラムクロマトグラフィ精製により得る。GC≧99%、収率:58%、相転移:C39N126I。化合物A(式(I−2)の化合物)の質量スペクトルを図1Bに示す。
比較例の液晶組成物の成分およびそれらの重量比を表3に示した。比較例の液晶組成物を液晶ディスプレイ装置の2つの基板の間を満たし、その特性の試験をした。試験結果も表3に示した。
本発明の液晶組成物を表4に示す化合物およびそれらの重量比に従って調製し、液晶ディスプレイ装置の2つの基板の間に満たし、その性能を試験した。試験データも表4に示した。
本発明の液晶組成物を表5に示す化合物およびそれらの重量比に従って調製し、液晶ディスプレイ装置の2つの基板の間に満たし、その性能を試験した。試験データも表5に示した。
本発明の液晶組成物を表6に示す化合物およびそれらの重量比に従って調製し、液晶ディスプレイ装置の2つの基板の間に満たし、その性能を試験した。試験データも表6に示した。
Claims (2)
- 液晶組成物の総重量に基いて、以下を含む液晶組成物;
式I−1(化合物I)7重量%
式I−1(化合物I)6重量%
式I−1(化合物I)6重量%
- 請求項1に記載の液晶組成物を含む液晶ディスプレイ装置。
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