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JP2001019665A - A phenyl ester compound and a liquid crystal composition containing the same. - Google Patents

A phenyl ester compound and a liquid crystal composition containing the same.

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Publication number
JP2001019665A
JP2001019665A JP11190347A JP19034799A JP2001019665A JP 2001019665 A JP2001019665 A JP 2001019665A JP 11190347 A JP11190347 A JP 11190347A JP 19034799 A JP19034799 A JP 19034799A JP 2001019665 A JP2001019665 A JP 2001019665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
general formula
crystal composition
compound represented
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11190347A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kino
正博 城野
Takakiyo Mine
高清 峰
Tomoyuki Yui
知之 油井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP11190347A priority Critical patent/JP2001019665A/en
Publication of JP2001019665A publication Critical patent/JP2001019665A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向性が向上した液晶組成物を得る。 【解決手段】 下記一般式(1) で示されるトリフルオロ
メトキシ基およびシクロヘキサン環を導入したフェニル
エステル化合物、並びに、該フェニルエステル化合物、
下記一般式(2) 、(3) で示されるフェリ誘電性液晶化合
物および下記一般式(4) で示される化合物を含む液晶組
成物。 【化1】 (式中、R2、R3およびR4は炭素数 6〜10の直鎖アルキル
基、X1、X2およびX3は水素原子又はフッ素原子、m、
n、pおよびqは1〜4の整数であり、C*は不斉炭素原
子である。) 【効果】 本発明の液晶組成物は、配向性に優れ、印加
電圧に対して非線形な光学応答性を示す。そのため表示
品質に優れ、かつ信頼性の高いアクテイブマトリクス液
晶表示素子を実現できる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To obtain a liquid crystal composition having improved alignment properties. SOLUTION: A phenyl ester compound having a trifluoromethoxy group and a cyclohexane ring represented by the following general formula (1), and the phenyl ester compound,
A liquid crystal composition comprising a ferrielectric liquid crystal compound represented by the following general formulas (2) and (3) and a compound represented by the following general formula (4). Embedded image (Wherein, R 2 , R 3 and R 4 are linear alkyl groups having 6 to 10 carbon atoms, X 1 , X 2 and X 3 are a hydrogen atom or a fluorine atom, m,
n, p and q are integers from 1 to 4, and C * is an asymmetric carbon atom. [Effect] The liquid crystal composition of the present invention has excellent alignment properties and exhibits nonlinear optical response to applied voltage. Therefore, an active matrix liquid crystal display device having excellent display quality and high reliability can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規液晶組成物に関す
る。本発明の新規な液晶組成物は、印加電圧に対して非
線形の光学応答を示し、且つ配向性に優れる。そのため
表示品質の高いアクテイブマトリクス液晶表示素子を実
現できる。
The present invention relates to a novel liquid crystal composition. The novel liquid crystal composition of the present invention exhibits a non-linear optical response to an applied voltage and has excellent alignment. Therefore, an active matrix liquid crystal display device with high display quality can be realized.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子(LCD)は、従来のブラ
ウン管ディスプレイ (CRT)に代わるフラットパネル
ディスプレイとして、既にポータブル機器を中心に普及
しつつある。最近のパーソナルコンピュータやワードプ
ロセッサの機能拡大、および処理情報の大容量化にとも
ない、LCDにもより高い機能、すなわち、大表示容量
化、フルカラ一表示、広視野角、高速応答、高コントラ
スト化等が要求されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices (LCDs) are already becoming popular mainly in portable devices as flat panel displays replacing conventional cathode ray tube displays (CRTs). With the recent expansion of the functions of personal computers and word processors and the increase in the capacity of processing information, LCDs also have higher functions, namely, large display capacity, full color display, wide viewing angle, high-speed response, and high contrast. Has been requested.

【0003】この様な要求に応える液晶表示方式(液晶
駆動方式)として、画面の各画素毎に薄膜トランジスタ
(TFT)あるいはダイオード(MlM)を形成し、各
画素毎に独立して液晶を駆動する方式であるアクティブ
マトリクス(AM)表示素子が提案実施されている。こ
の表示方式は、製造歩留まりが低いため低コスト化が困
難である、大画面化が因難であるなどの問題があった
が、それらの問題も徐々に解決され、表示品質の高さに
より従来主流であったSTN表示方式を凌駕し、CRT
に迫る勢いになっている。
As a liquid crystal display system (liquid crystal driving system) that meets such demands, a thin film transistor (TFT) or a diode (M1M) is formed for each pixel of a screen, and a liquid crystal is independently driven for each pixel. Has been proposed and implemented. This display method had problems such as low manufacturing yield, which made it difficult to reduce costs and large screens.However, those problems were gradually solved, and the high display quality required Surpassing the mainstream STN display system, CRT
It is approaching momentum.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなAM表示素子において、液晶材料としてTN(ツイ
ステッドネマチック)液晶を用いているため、次のよう
な問題が生じている。 (1).TN液晶はネマチック液晶であり、応答速度が一般
的に遅く(数十m秒)、動画表示を行うとき良好な画質
が得られない。 (2).液晶分子のねじれ状態(ツイスト配向)を利用して
表示するため、視野角が狭い。特に階調表示を行うと、
視野角が急激に狭くなる。すなわち、ディスプレイを見
る角度によって、コントラスト比、色などが変わってし
まう。
However, in such an AM display element, the following problem occurs because a TN (twisted nematic) liquid crystal is used as a liquid crystal material. (1) The TN liquid crystal is a nematic liquid crystal, and its response speed is generally slow (several tens of milliseconds), and good image quality cannot be obtained when displaying moving images. (2) The viewing angle is narrow because display is performed using the twisted state (twist alignment) of liquid crystal molecules. Especially when performing gradation display,
The viewing angle sharply narrows. That is, the contrast ratio, color, and the like change depending on the viewing angle of the display.

【0005】これらの問題を解決するため、TN液晶に
代えて、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を採用したAM
パネルの提案も近年行われているが(特開平5-249502、
同5-150257、同6-95080 等)、これらの液晶にも次のよ
うな間題点があり実用化の壁は厚いのが現状である。
In order to solve these problems, an AM using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal instead of a TN liquid crystal has been proposed.
Panel proposals have also been made in recent years (Japanese Unexamined Patent Publication No.
5-150257, 6-95080, etc.) These liquid crystals also have the following problems, and the wall for practical use is currently thick.

【0006】(A).強誘電性液晶は自発分極を有している
が、自発分極が常に存在するため、両面の焼き付きが起
こりやすく駆動が困難となる。また、強誘電性液晶は表
面安定化型モードで表示する場合、黒、白の2値表示し
かできないため、階調表示は極めて因難である。階調表
示を行うとするときには特別な工夫が必要(例えば、単
安定を使用した強誘電性液晶素子;KeiichiNITO et. a
l., SID '94, Preprint, p48) であり、高度な実用化技
術の開発が必要とされる。
(A) The ferroelectric liquid crystal has spontaneous polarization, but since spontaneous polarization always exists, seizure of both surfaces is liable to occur and driving becomes difficult. Further, when the ferroelectric liquid crystal is displayed in the surface stabilization mode, only binary display of black and white can be performed, so that gradation display is extremely difficult. A special device is required when performing gradation display (for example, a ferroelectric liquid crystal element using monostable; Keiichi NITO et.
l., SID '94, Preprint, p48), and the development of advanced practical technology is required.

【0007】(B).反強誘電性液晶は、永久自発分極が存
在しないため上記(A) で述べられている焼き付の問題は
回避されている。AM駆動においては、少なくとも10V
以下で駆動する液晶材料が必要である。しかし、反強誘
電性液晶は一般にしきい値電圧が大きく、低電圧駆動は
因難である。また、光学応答に履歴(ヒステリシス)が
あるため階調表示が因難であるなどの間題を有してい
る。
(B) Since the antiferroelectric liquid crystal does not have a permanent spontaneous polarization, the problem of burning described in the above (A) is avoided. At least 10V for AM drive
A liquid crystal material driven below is required. However, the antiferroelectric liquid crystal generally has a large threshold voltage, and low-voltage driving is difficult. Further, there is a problem that gradation display is difficult due to a history (hysteresis) in optical response.

【0008】近年このような問題点を解決する液晶材料
が発明者らによって発見された(特開平8-337555号)。
この材料は、10V以下で駆動でき、光学応答に履歴が無
く、印加電圧に対する光学応答において、正電圧領域と
負電圧領域とで対称でかつヒステリシスを有しない非線
形光学応答を示す液晶材料であり、アクテイブマトリク
ス駆動に最適である。一般的に、このような液晶材料の
配向性は他のスメクチック液晶である反強誘電性液晶に
比較すると配向性は良好である。しかしながら、ネマチ
ック液晶に比べると配向性は劣り、ネマチック液晶を用
いた表示ディ スプレーと同程度のコントラストを得る事
は困難であった。この原因は、細かい筋上の欠陥やツイ
スト配向等による印加電圧0の状態での光漏れによるも
のである。本発明は、このような配向欠陥を改善するた
めの化合物とこれを含有した配向性に優れた液晶材料を
提供するものである。
In recent years, the inventors have discovered a liquid crystal material which solves such a problem (Japanese Patent Laid-Open No. 8-337555).
This material is a liquid crystal material that can be driven at 10 V or less, has no history in optical response, and exhibits a nonlinear optical response that is symmetrical in the positive voltage region and the negative voltage region and has no hysteresis in the optical response to the applied voltage, Ideal for active matrix driving. Generally, the orientation of such a liquid crystal material is better than that of another smectic liquid crystal, which is an antiferroelectric liquid crystal. However, the orientation is inferior to that of the nematic liquid crystal, and it has been difficult to obtain the same level of contrast as a display using a nematic liquid crystal. This is due to light leakage in the state of no applied voltage due to defects on fine streaks or twist orientation. The present invention provides a compound for improving such an alignment defect and a liquid crystal material containing the compound and having excellent alignment properties.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記一般式(1) で示されるトリフルオロメトキシ基および
シクロヘキサン環を導入したフェニルエステル化合物、
並びに、該フェニルエステル化合物、下記一般式(2) 、
(3) で示されるフェリ誘電性液晶化合物および下記一般
式(4) で示される化合物を含む液晶組成物である。
That is, the present invention provides a phenylester compound having a trifluoromethoxy group and a cyclohexane ring represented by the following general formula (1):
And the phenyl ester compound, the following general formula (2):
A liquid crystal composition comprising a ferrielectric liquid crystal compound represented by (3) and a compound represented by the following general formula (4).

【0010】[0010]

【化3】 (式中、R2、R3およびR4は炭素数 6〜10の直鎖アルキル
基、X1、X2およびX3は水素原子又はフッ素原子、m、
n、pおよびqは1〜4の整数であり、C*は不斉炭素原
子である。)
Embedded image (Wherein, R 2 , R 3 and R 4 are linear alkyl groups having 6 to 10 carbon atoms, X 1 , X 2 and X 3 are a hydrogen atom or a fluorine atom, m,
n, p and q are integers from 1 to 4, and C * is an asymmetric carbon atom. )

【0011】本発明の液晶組成物において、該一般式
(1) で示されるフェニルエステル化合物は、配向欠陥を
無くす事に効果のある特性改善剤である。該一般式(2)
で表わされる化合物はフェリ誘電性液晶であり、組成物
の基本的な電気光学的性質を決定するもであり、R2の炭
素数が 8〜10、mが2、nが1又は2、X2がフッ素原子
であるとき、特に有効である。該一般式(3) で表わされ
る化合物も一般式(2) で表わされる化合物と同様にフェ
リ誘電性液晶であり、組成物の基本的電気光学的性質を
決定するが、R3の炭素数が 8〜10、pが2、qが1、X3
がフッ素原子であるとき、特に有効である。該一般式
(4) の化合物は、特に組成物の粘性を下げるのに効果が
あり、R4の炭素数が 8〜10であるときに有効である。
In the liquid crystal composition of the present invention, the general formula
The phenyl ester compound represented by (1) is a property improving agent effective in eliminating alignment defects. The general formula (2)
Is a ferrielectric liquid crystal, which determines the basic electro-optical properties of the composition, wherein R 2 has 8 to 10 carbon atoms, m is 2, n is 1 or 2, X It is particularly effective when 2 is a fluorine atom. Compound represented by the general formula (3) are likewise ferrielectric liquid crystal compound represented by the general formula (2), but determines the basic electro-optical properties of the composition, the number of carbon atoms of R 3 is 8-10, p is 2, q is 1, X 3
Is particularly effective when is a fluorine atom. The general formula
The compound (4) is particularly effective in lowering the viscosity of the composition, and is effective when R 4 has 8 to 10 carbon atoms.

【0012】本液晶組成物において、該一般式(1) で示
されるフェニルエステル化合物の添加量が組成物の 5〜
20モル%が好ましく、特に10〜20モル%であることが望
ましい。該一般式(2) で示されるフェリ誘電性液晶化合
物の添加量が組成物の10〜50モル%が望ましい。該一般
式(3) で示されるフェリ誘電性液晶化合物の添加量が組
成物の 5〜20モル%が望ましい。該一般式(4) で示され
る化合物の添加量が組成物の10〜25モル%が望ましい。
そして、該組成物の印加電圧に対する光学応答におい
て、正電圧領域と負電圧領域とで対称でかつヒステリシ
スを有しない非線形光学応答を示すことが特に望まし
く、そして、各画素ごとに薄膜トランジスタ或いはダイ
オードなどの非線形能動素子を設置した基板間に本発明
の液晶組成物を挟持して、アクテイブマトリクス液晶表
示素子とされる。
In the present liquid crystal composition, the amount of the phenyl ester compound represented by the general formula (1) is from 5 to 5% of the composition.
20 mol% is preferable, and particularly preferably 10 to 20 mol%. The addition amount of the ferrielectric liquid crystal compound represented by the general formula (2) is desirably 10 to 50 mol% of the composition. The addition amount of the ferrielectric liquid crystal compound represented by the general formula (3) is desirably 5 to 20 mol% of the composition. The addition amount of the compound represented by the general formula (4) is desirably 10 to 25 mol% of the composition.
In the optical response to the applied voltage of the composition, it is particularly desirable to exhibit a non-linear optical response that is symmetrical in the positive voltage region and the negative voltage region and has no hysteresis, and for each pixel, such as a thin film transistor or a diode. An active matrix liquid crystal display device is obtained by sandwiching the liquid crystal composition of the present invention between substrates on which non-linear active devices are provided.

【0013】本発明の一般式(2) 、(3) で示されるフェ
リ誘電性液晶は、たとえば本発明者等の特願平10-22476
8 号によって容易に製造できる。その概略を一般式(3)
において R3=C9H19, p=2, q=1, X3=F において示
せば次の通りである。 (1) C9H19Br + HOPhPhCOOH → C9H19OPhPhCOOH (2) (1) + SOCl2 → C9H19OPhPhCOCl (3) CH3COOPh(F)COOH + SOCl2 → CH3COOPh(F)COCl (4) (3) + CH3C*H(OH)(CH2)2CH(CH3)2 → CH3COOPh(F)COOC*H(CH3)(CH2)2CH(CH3)2 (5) (4) + PhCH2NH2 → HOPh(F)COOC*H(CH3)(CH2)2CH(CH3)2 (6) (2) + (5) → 目的物
The ferrielectric liquid crystals of the present invention represented by the general formulas (2) and (3) are disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 10-22476 of the present inventors.
No. 8 can be easily manufactured. The general formula (3)
In R 3 = C 9 H 19 , p = 2, q = 1, X 3 = F, it is as follows. (1) C 9 H 19 Br + HOPhPhCOOH → C 9 H 19 OPhPhCOOH (2) (1) + SOCl 2 → C 9 H 19 OPhPhCOCl (3) CH 3 COOPh (F) COOH + SOCl 2 → CH 3 COOPh (F ) COCl (4) (3) + CH 3 C * H (OH) (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) 2 → CH 3 COOPh (F) COOC * H (CH 3 ) (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) 2 (5) (4) + PhCH 2 NH 2 → HOPh (F) COOC * H (CH 3 ) (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) 2 (6) (2) + (5) → Target

【0014】上記製造法を簡単に説明すると次の通りで
ある。(1)はn-臭化ノニルと4-(4'-ヒドロキシ)ビフェ
ニルカルボン酸との反応。(2)は4-(4'-ノニルオキシ)
ビフェニルカルボン酸(1) の塩素化反応。(3)は4-アセ
トキシ−2-フルオロ安息香酸の塩素化反応。(4)は塩化
物(3) と光学活性な5-メチル−2-ヘキサノールとの反
応。(5)はエステル化合物(4) のアセチル基の脱アセチ
ル化反応。(6)は塩素化物(2) とフェノール化合物(5)
との反応による目的物の製造。
The above-mentioned manufacturing method is briefly described as follows. (1) Reaction of n-nonyl bromide with 4- (4'-hydroxy) biphenylcarboxylic acid. (2) is 4- (4'-nonyloxy)
Chlorination reaction of biphenylcarboxylic acid (1). (3) Chlorination reaction of 4-acetoxy-2-fluorobenzoic acid. (4) Reaction of chloride (3) with optically active 5-methyl-2-hexanol. (5) is a deacetylation reaction of the acetyl group of the ester compound (4). (6) is chlorinated compound (2) and phenol compound (5)
Production of the desired product by reaction with

【0015】本発明の一般式(4) で示される化合物は、
本発明者等の特願平8-278013号によって容易に製造でき
る。その製造法の概略を一般式(4) において R4=C9H
19 において示せば、次の通りである。 (1) C9H19COCl + HOPhCOOH → C9H19COOPhCOOH (2) (1) + SOCl2 → C9H19COOPhCOCl (3) (2) + CF3CH2OH → C9H19COOPhCOOCH2CF3
The compound of the present invention represented by the general formula (4) is
It can be easily manufactured according to Japanese Patent Application No. 8-278013 of the present inventors. The outline of the production method is represented by the general formula (4) where R 4 = C 9 H
At 19 , it is as follows. (1) C 9 H 19 COCl + HOPhCOOH → C 9 H 19 COOPhCOOH (2) (1) + SOCl 2 → C 9 H 19 COOPhCOCl (3) (2) + CF 3 CH 2 OH → C 9 H 19 COOPhCOOCH 2 CF 3

【0016】上記製造法を簡単に説明すると次の通りで
ある。(1)はデカン酸クロライドとp-ヒドロオキシ安息
香酸との反応。(2)はp-デカノイルオキシ安息香酸(1)
の塩素化反応。(3)は塩素化物(2) とトリフルオロエタ
ノールとの反応による目的物の製造。尚、上記式中、Ph
は1,4-フェニレン基、 Ph(F)は3位置へF置換した1,4-
フェニレン基、C*は不斉炭素を示す。
The above-mentioned manufacturing method will be briefly described as follows. (1) Reaction of decanoic acid chloride with p-hydroxybenzoic acid. (2) is p-decanoyloxybenzoic acid (1)
Chlorination reaction. (3) Production of the target product by the reaction of chlorinated product (2) with trifluoroethanol. In the above equation, Ph
Is a 1,4-phenylene group, and Ph (F) is 1,4-substituted at the 3-position.
A phenylene group and C * represent an asymmetric carbon.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は、新規な配向性を改善する化合
物とそれを含有した新規な液晶組成物を提供する。そし
て、本発明により提供された新規な液晶組成物は配向に
優れ、印加電圧に対して非線形な光学応答性を示す。そ
のため表示品質に優れ、かつ信頼性の高いアクテイブマ
トリクス液晶表示素子を実現できる。
The present invention provides a novel compound for improving the alignment and a novel liquid crystal composition containing the same. In addition, the novel liquid crystal composition provided by the present invention has excellent alignment and exhibits nonlinear optical response to applied voltage. Therefore, an active matrix liquid crystal display device having excellent display quality and high reliability can be realized.

【0018】[0018]

【実施例】次に、実施例及び比較例を掲げて本発明を更
に具体的に説明するが、本発明はもちろんこれに限定さ
れるものではない。 実施例1 (式(1) : X =H (1A)) 4-(1-
シクロヘキシルメチレンオキシカルボニル)フェニル−
1-トリフルオロメトキシフェニル−4-カルボキシレート
の製造。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is of course not limited thereto. Example 1 (Equation (1): X = H (1A)) 4- (1-
Cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) phenyl-
Preparation of 1-trifluoromethoxyphenyl-4-carboxylate.

【0019】(1) p-アセトキシ-(1-シクロエヘキシルメ
チレンオキシカルボニル)安息香酸の製造。 p-アセトキシ安息香酸クロライド 0.011モル、シクロヘ
キサンメタノール 0.01モル、ピリジン 0.013モルおよ
びトルエン 10ml(ミリリットル) を室温で5時間、撹拌下反応
した。反応後、塩酸水溶液、苛性ソーダ水溶液、水の順
で洗浄した。トルエン相を分液した後、トルエンを留去
し目的物を得た。
(1) Production of p-acetoxy- (1-cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) benzoic acid. 0.011 mol of p-acetoxybenzoic acid chloride, 0.01 mol of cyclohexanemethanol, 0.013 mol of pyridine and 10 ml (milliliter) of toluene were reacted with stirring at room temperature for 5 hours. After the reaction, the resultant was washed with an aqueous solution of hydrochloric acid, an aqueous solution of caustic soda and water in that order. After liquid separation of the toluene phase, toluene was distilled off to obtain the desired product.

【0020】(2) p-ヒドロキシ-(1-シクロエヘキシルメ
チレンオキシカルボニル)安息香酸の製造。 (1) で製造したp-アセトキシ-(1-シクロヘキシルメチレ
ンオキシカルボニル)安息香酸に、40%メチルアミンメ
タノール溶液(メチルアミンとして0.02モル)とトルエ
ン 10ml とを加え、室温で1時間撹拌した。塩酸水溶
液、苛性ソーダ溶液、水の順で洗浄し、トルエン相を分
離した。トルエンを留去し、目的物を (1)からの通算収
率55%で得た。
(2) Production of p-hydroxy- (1-cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) benzoic acid. A 40% methylamine methanol solution (0.02 mol as methylamine) and 10 ml of toluene were added to the p-acetoxy- (1-cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) benzoic acid produced in (1), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The mixture was washed with an aqueous hydrochloric acid solution, a sodium hydroxide solution and water in this order, and the toluene phase was separated. The toluene was distilled off to obtain the desired product in a total yield of 55% from (1).

【0021】(3) 4-(1-シクロヘキシルメチレンオキシ
カルボニル)フェニル−1-トリフルオロメトキシフェニ
ル−4-カルボキシレートの製造。 (2) で製造した得たp-ヒドロキシ-(1-シクロエヘキシル
メチレンオキシカルボニル)安息香酸 0.006モル、p-ト
リフルオロメトキシ安息香酸クロライド 0.0058モル、
ピリジン 0.016モルおよびトルエン 10ml を室温で5時
間反応させた。塩酸水溶液、苛性ソーダ溶液、水の順で
洗浄し、トルエン相を分離した。トルエンを留去し、粗
製物を得た。ついで、酢酸エチル/ヘキサン=5/95を溶
媒としてシリカゲルカラムで精製し、目的物を収率75%
で得た。このもののNMR データーを表1に示した。
(3) Production of 4- (1-cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) phenyl-1-trifluoromethoxyphenyl-4-carboxylate. 0.006 mol of p-hydroxy- (1-cyclohexylmethyleneoxycarbonyl) benzoic acid obtained in (2), 0.0058 mol of p-trifluoromethoxybenzoic acid chloride,
0.016 mol of pyridine and 10 ml of toluene were reacted at room temperature for 5 hours. The mixture was washed with an aqueous hydrochloric acid solution, a sodium hydroxide solution and water in this order, and the toluene phase was separated. The toluene was distilled off to obtain a crude product. Then, the residue was purified by a silica gel column using ethyl acetate / hexane = 5/95 as a solvent to obtain the desired product in a yield of 75%.
I got it. The NMR data is shown in Table 1.

【0022】 表1水素原子番号 1 2 3 4 5 6 実施例1 δ(ppm) 7.8 8.1 7.5 8.1 4.0 1.7 Table 1 Hydrogen atom number 1 2 3 4 5 6 Example 1 δ (ppm) 7.8 8.1 7.5 8.1 4.0 1.7

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】実施例2 本発明の一般式(1), (2), (3) および(4) に相当する下
記の化合物を下記モル比で混合して液晶組成物を調製し
た。 1A : CF3O-Ph-COO-Ph-COO-CH2-Cyclo 15 モル% 2A : C9H19O-PhPh-COO-Ph(F)-COO-C*H(CF3)(CH2)2CH(C2H5)2 37.5 〃 2B : C9H19O-PhPh-COO-Ph(F)-COO-C*H(CF3)(CH2)2CH(CH3)2 12.5 〃 3A : C9H19O-PhPh-COO-Ph(F)-COO-C*H(CH3)(CH2)2CH(CH3)2 20 〃 4A : C9H19COO-Ph-COO-CH2CF3 15 〃 式中、Phは1,4-フェニレン基、Cyclo はシクロヘキシル
基、C*は不斉炭素原子を示す。
Example 2 A liquid crystal composition was prepared by mixing the following compounds corresponding to the general formulas (1), (2), (3) and (4) of the present invention at the following molar ratios. 1A: CF 3 O-Ph-COO-Ph-COO-CH 2 -Cyclo 15 mol% 2A: C 9 H 19 O-PhPh-COO-Ph (F) -COO-C * H (CF 3 ) (CH 2 ) 2 CH (C 2 H 5 ) 2 37.5 〃 2B: C 9 H 19 O-PhPh-COO-Ph (F) -COO-C * H (CF 3 ) (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) 2 12.5 〃 3A: C 9 H 19 O-PhPh-COO-Ph (F) -COO-C * H (CH 3 ) (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) 2 20 〃 4A: C 9 H 19 COO-Ph- COO-CH 2 CF 3 15 中 In the formula, Ph represents a 1,4-phenylene group, Cyclo represents a cyclohexyl group, and C * represents an asymmetric carbon atom.

【0025】上記で用いた液晶化合物(2A, 2B, 3A)およ
び得られた液晶組成物の液晶相の相系列、相転移電圧を
測定した結果を表lに示した。液晶相の同定は、テクス
チャー観察、コノスコープ像の観察及びDSC(示差走
差熱量計)の測定ならびに光学応答挙動により行った。
コノスコープ像の観察は液晶相の同定に有力な手段であ
る。コノスコープ像の観察は文献(J. Appl. Phys. 31,
793, (1992))に従って行ったが、セルギャップが 100μ
mである事から、液晶相はバルク状態のものである。
Table 1 shows the results of measurement of the liquid crystal compounds (2A, 2B, 3A) used above and the liquid crystal phase phase sequence and phase transition voltage of the obtained liquid crystal composition. The liquid crystal phase was identified by texture observation, observation of a conoscopic image, measurement by DSC (differential scanning calorimeter), and optical response behavior.
Observation of a conoscopic image is a powerful means for identifying a liquid crystal phase. Observation of conoscopic images is described in the literature (J. Appl. Phys. 31,
793, (1992)), but with a cell gap of 100μ.
m, the liquid crystal phase is in a bulk state.

【0026】電気光学特性を調べた。セルは以下の手順
で作製した。絶縁膜(SiO2,膜厚50nm) 、 ITO電極付きの
ガラス基板をポリイミドコーティング(膜厚約80nm)
後、一対のガラス基板の片方のみをラビング処理した。
粒径 1.6μmのスペーサを介し、一対のガラス基板を貼
り合わせテストセルとした。セル厚は 1.7μmであっ
た。液晶が等方相となる温度まで加熱し、毛細管現象に
よりテストセル中に液晶を注入した。その後、1℃/分
の速度で徐冷し液晶を平行配向させた。
The electro-optical characteristics were examined. The cell was produced according to the following procedure. Polyimide coating on glass substrate with insulating film (SiO 2 , film thickness 50 nm) and ITO electrode (film thickness about 80 nm)
Thereafter, only one of the pair of glass substrates was rubbed.
A pair of glass substrates were bonded together via a spacer having a particle size of 1.6 μm to form a test cell. The cell thickness was 1.7 μm. The liquid crystal was heated to a temperature at which the liquid crystal became an isotropic phase, and the liquid crystal was injected into the test cell by capillary action. Thereafter, the liquid crystal was gradually cooled at a rate of 1 ° C./min to parallel align the liquid crystal.

【0027】光透過率は、透過光強度が最低を光透過率
0%、最高を光透過率 100%と定義した。相転移電圧
は、光透過率が90%における電圧とした。25℃におい
て、テストセルに±10V,50 mHzの三角波電圧を印加
し、フェリ誘電相から強誘電相へ転移するときの電圧
(相転移電圧)を求めた。また、配向性の良否は、電圧
無印加状態での光透過率を測定し判断した。光透過率の
値が小さいほど配向性が良好である事を示す。その結果
を表2に示した。
The light transmittance was defined as 0% light transmittance at the lowest transmitted light intensity and 100% light transmittance at the highest intensity. The phase transition voltage was a voltage at a light transmittance of 90%. At 25 ° C., a ± 10 V, 50 mHz triangular wave voltage was applied to the test cell, and a voltage (phase transition voltage) at the time of transition from the ferrielectric phase to the ferroelectric phase was determined. Further, the quality of the orientation was determined by measuring the light transmittance in a state where no voltage was applied. The smaller the value of the light transmittance, the better the orientation. The results are shown in Table 2.

【0028】比較例1 実施例3において、1Aを用いず、4Aを30モル%で用いる
他は同様として液晶組成物を得た結果を表2に示した。
Comparative Example 1 A liquid crystal composition was obtained in the same manner as in Example 3 except that 1A was not used and 4A was used at 30 mol%. Table 2 shows the results.

【0029】 表2 相 系 列 相転移電圧 印加電圧0にお (V) ける光透過率 実施例1 I(90)SA(63)SCγ*(<-30)Cr 3.2 0 比較例1 I(85)SA(64)SCγ*(<-30)Cr 4.2 0.7 相系列中、括弧内は相転移温度 (℃) であり、Iは等方
相、SAはスメクチックA相、SCγ* はフェリ誘電相、
Crは結晶相をそれぞれ示す。また、以上の結果から明
らかなように、本発明のシクロヘキサン化合物は配向性
を向上するのに非常な効果があった。
Table 2 Phase series Column Phase transition voltage Light transmittance at applied voltage 0 (V) Example 1 I (90) SA (63) SCγ * (<-30) Cr 3.20 Comparative Example 1 I (85) ) SA (64) SCγ * (<-30) Cr 4.2 0.7 In the phase series, parentheses indicate phase transition temperature (° C.), I is isotropic phase, SA is smectic A phase, SCγ * is ferrielectric phase,
Cr indicates a crystal phase. In addition, as is apparent from the above results, the cyclohexane compound of the present invention was very effective in improving the orientation.

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Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1) で示されるトリフルオロ
メトキシ基およびシクロヘキサン環を導入したフェニル
エステル化合物。 【化1】 (式中、X は水素原子又はフッ素原子を示す。)
1. A phenyl ester compound having a trifluoromethoxy group and a cyclohexane ring represented by the following general formula (1). Embedded image (In the formula, X represents a hydrogen atom or a fluorine atom.)
【請求項2】 下記一般式(1) で示されるフェニルエス
テル化合物、下記一般式(2) 、(3) で示されるフェリ誘
電性液晶化合物および下記一般式(4) で示される化合物
を含む液晶組成物。 【化2】 (式中、R2、R3およびR4は炭素数 6〜10の直鎖アルキル
基、X1、X2およびX3は水素原子又はフッ素原子、m、
n、pおよびqは1〜4の整数であり、C*は不斉炭素原
子である。)
2. A liquid crystal comprising a phenyl ester compound represented by the following general formula (1), a ferrielectric liquid crystal compound represented by the following general formulas (2) and (3), and a compound represented by the following general formula (4): Composition. Embedded image (Wherein, R 2 , R 3 and R 4 are linear alkyl groups having 6 to 10 carbon atoms, X 1 , X 2 and X 3 are a hydrogen atom or a fluorine atom, m,
n, p and q are integers from 1 to 4, and C * is an asymmetric carbon atom. )
【請求項3】 該一般式(2) において、R2の炭素数が 8
〜10、mが2、nが1又は2、X2がフッ素原子である請
求項2記載の液晶組成物。
3. In the general formula (2), R 2 has 8 carbon atoms.
To 10, m is 2, n is 1 or 2, X 2 is a liquid crystal composition according to claim 2, wherein a fluorine atom.
【請求項4】 該一般式(3) において、R3の炭素数が 8
〜10、pが2、qが1、X3がフッ素原子である請求項2
記載の液晶組成物。
4. In the general formula (3), R 3 has 8 carbon atoms.
10, claim p is is 2, q is 1, X 3 is a fluorine atom 2
The liquid crystal composition according to the above.
【請求項5】 該一般式(4) において、R4の炭素数が 8
〜10である請求項2記載の液晶組成物。
5. In the general formula (4), R 4 has 8 carbon atoms.
3. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein
【請求項6】 該一般式(1) で示されるフェニルエステ
ル化合物の添加量が組成物の 5〜20モル%である請求項
2記載の液晶組成物。
6. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the amount of the phenyl ester compound represented by the general formula (1) is 5 to 20 mol% of the composition.
【請求項7】 該一般式(1) で示されるフェニルエステ
ル化合物の添加量が組成物の10〜20モル%である請求項
2記載の液晶組成物。
7. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the amount of the phenyl ester compound represented by the general formula (1) is 10 to 20 mol% of the composition.
【請求項8】 該一般式(2) で示されるフェリ誘電性液
晶化合物の添加量が組成物の10〜50モル%である請求項
2記載の液晶組成物。
8. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the amount of the ferrielectric liquid crystal compound represented by the general formula (2) is 10 to 50 mol% of the composition.
【請求項9】 該一般式(3) で示されるフェリ誘電性液
晶化合物の添加量が組成物の 5〜20モル%である請求項
2記載の液晶組成物。
9. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the amount of the ferrielectric liquid crystal compound represented by the general formula (3) is 5 to 20 mol% of the composition.
【請求項10】 該一般式(4) で示される化合物の添加
量が組成物の10〜25モル%である請求項2記載の液晶組
成物。
10. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the amount of the compound represented by the general formula (4) is 10 to 25 mol% of the composition.
【請求項11】 該組成物の印加電圧に対する光学応答
において、正電圧領域と負電圧領域とで対称でかつヒス
テリシスを有しない非線形光学応答を示す請求項2記載
の液晶組成物。
11. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the composition has a non-linear optical response having no symmetry and no hysteresis in a positive voltage region and a negative voltage region in an optical response to an applied voltage.
【請求項12】 各画素ごとに薄膜トランジスタ或いは
ダイオードなどの非線形能動素子を設置した基板間に請
求項1記載の液晶組成物を挟持することを特徴とするア
クテイブマトリクス液晶表示素子。
12. An active matrix liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to claim 1 sandwiched between substrates on each of which a nonlinear active device such as a thin film transistor or a diode is provided for each pixel.
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