DE19513258A1 - Antiferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzung - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue antiferroelektri­ sche Flüssigkristallverbindung, die eine antiferroelektrische Phase (chiralsmektische C_{A *}-Phase, im folgenden abgekürzt als "SmC_{A *}-Phase") hat.

2. Beschreibung des diesbezüglichen Standes der Technik

Neuerdings sind Flüssigkristallanzeiger als Anzeigeelemente in weitem Maße verwendet worden aufgrund ihrer verminderten Dicke, ihres leichten Gewichts, geringen Energieverbrauchs, usw. Jedoch verwenden die meisten dieser Anzeiger Darstel­ lungen vom Typ TN (verdreht nematisch = twisted nematic), welche einen nematischen Flüssigkristall umfassen. Da die Arbeit der TN-Anzeiger auf der Anisotropie der Dielektri­ zitätskonstante des Flüssigkristalls basiert, ist die An­ sprechgeschwindigkeit langsam und eine Verbesserung ist da­ her erforderlich.

Im Gegensatz dazu haben Flüssigkristallvorrichtungen, welche chiralsmektische C-Phasen- (im folgenden abgekürzt als "SmC*- Phase") Flüssigkristalle, welche ferroelektrisch sind und wel­ che von Meyer et al. entdeckt wurden, hohe Ansprechgeschwin­ digkeiten und Speichercharakteristika. So wurde, um diese Ei­ genschaften zu verwerten, die Anwendung dieser ferroelektri­ schen flüssigen Kristalle für Anzeiger intensiv untersucht. Jedoch sind die guten Orientierungs- und Speichereigenschaf­ ten, welche für diese Anzeigemethode erforderlich sind, in der Praxis schwierig durchzuführen. Es bleiben viele Probleme zu lösen wie Empfindlichkeit zu äußeren Schocks, etc.

Andererseits wurde kürzlich eine antiferroelektrische Phase (im folgenden abgekürzt als "SmC_A*-Phase") von Chandani et al. entdeckt, welche drei stabile Stadien bzw. Erscheinungs­ formen im niedrigeren Temperaturbereich dieser SMC*-Phase zeigt. Dieser antiferroelektrische Flüssigkristall zeigt eine thermodynamisch stabile Phase, worin Dipole in jeder benach­ barten Schicht antiparallel angeordnet sind, und weist einen elektrisch­ feldinduzierten Phasenübergang zwischen der antiferro­ elektrischen Phase und der ferroelektrischen Phase auf, wel­ cher durch einen klaren Schwellenwert und doppelte Hysterese beim Ansprechen auf eine angelegte Spannung charakterisiert ist. Untersuchungen auf Anzeigemethoden, welche dieses (Um)Schalt­ verhalten ausnutzen, wurden bereits in Angriff genommen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine optische Reaktion eines antiferroelektrischen Flüssigkristalls auf eine angelegte Spannung anzeigt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine rechtwinklige Welle zwi­ schen jeder Schwellenspannung (V₁ und V₂) bei steigender Spannungszeit und fallender Spannungszeit zum Halten von Helligkeit und Dunkelheit anzeigenden Stadien eines Flüssig­ kristalls anzeigt.

Fig. 3 ist ein NMR-Spektrum der in Beispiel 1 erhaltenen Verbindung.

Fig. 4 ist ein NMR-Spektrum der in Beispiel 2 erhaltenen Verbindung.

Fig. 5 ist ein NMR-Spektrum der in Beispiel 3 erhaltenen Verbindung.

Fig. 6 ist ein NMR-Spektrum der in Beispiel 4 erhaltenen Verbindung.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das Charakteristika einer doppelten Hysterese zwischen angelegter Spannung und optischer Durch­ lässigkeit eines üblichen Flüssigkristalls anzeigt.

Fig. 8 ist ein Diagramm, das doppelte Hystereseschlei­ fen-Charakteristika zwischen angelegter Spannung und opti­ scher Durchlässigkeit eines Flüssigkristalls gemäß Beispiel 1 anzeigt.

Fig. 9 ist ein Diagramm, das doppelte Hystereseschleifen- Charakteristika zwischen angelegter Spannung und optischer Durchlässigkeit des Flüssigkristalls von Beispiel 2 anzeigt.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das eine doppelte Hystereseschlei­ fen-Charakteristika zwischen angelegter Spannung und opti­ scher Durchlässigkeit des Flüssigkristalls von Beispiel 3 anzeigt.

Fig. 11 ist ein Diagramm, welches die doppelte Hysterese­ schleifen-Charakteristika zwischen angelegter Spannung und optischer Durchlässigkeit des Flüssigkristalls von Beispiel 4 anzeigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der antiferroelektrische Flüssigkristall zeigt die doppelte Hystereseschleifen-Charakteristika seiner optischen Reaktion auf die angelegte Spannung an, wie in Fig. 1 gezeigt. Um eine Antwort bzw. Reaktion von Dunkelheit zu Helligkeit zu reali­ sieren, wird eine Spannung größer als V₁ angelegt und um eine Antwort auf Helligkeit zu Dunkelheit zu realisieren, wird eine Spannung kleiner als V₂ angelegt. Um ein helles oder dunkles Stadium aufrecht zu erhalten, wird eine alter­ native rechtwinklige Welle kontinuierlich angelegt. Zu die­ ser Zeit tritt, wenn die Breite V₁-V₂ knapp bzw. eng ist, während des Haltens der Helligkeitsanzeige oder der Halte- Periode der Dunkelheit gelegentlich ein Wechsel zu dem ande­ ren Stadium auf. Daher ist ein antiferroelektrischer Flüs­ sigkristall, der Charakteristika der doppelten Hysterese mit einer großen V₁-V₂-Breite hat, d. h. eine ausgezeichnete Anzeigeeigenschaft, erforderlich. Jedoch gibt es gegenwärtig wenige antiferroelektrische Flüssigkristalle, besonders wenige antiferroelektrische Flüssigkristalle mit ausgezeichneten Anzeigeeigenschaften. Es ist ein Ziel der vorliegenden Er­ findung, neue antiferroelektrische Flüssigkristalle mit aus­ gezeichneten Anzeigeeigenschaften zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung betrifft neue antiferroelektrische Flüssigkristalle, die durch die folgende Formel (1) und (2) wiedergegeben werden.

In der Formel (1) ist jedes m und n eine (ganze) Zahl (inte­ ger), welche die Definition erfüllt: 6≦m≦14 und 2≦n≦10, und jedes Z₁ , Z₂ und Z₃ ist unabhängig ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN und CH₃.

In der Formel (2) ist jedes m und n eine (ganze) Zahl (inte­ ger), welche die Definition erfüllt: 6≦m≦14 und 3≦k≦10, und jedes Z₁, Z₂ und Z₃ ist unabhängig ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN und CH₃.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG

Der Flüssigkristall, der durch die Formel (1) wiedergegeben wird, ist vorzugsweise eine Verbindung, worin jedes von Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig H oder F sind. Noch bevorzugter wird er durch die Formel (3) wiedergegeben, worin Z₃ H oder F bedeutet:

Der Flüssigkristall der durch die Formel (2) wiedergegeben wird, ist vorzugsweise eine Verbindung, worin jedes Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig H oder F ist. Noch bevorzugter wird er durch die folgende Formel (4) wiedergegeben:

Eine Methode zur Synthese der Verbindungen der vorliegenden Erfindung wird im folgenden gezeigt.

(1) Ein aliphatisches Säurechlorid und p-Hydroxybenzoesäure oder ein Derivat davon werden in Anwesenheit von Triethylamin zur Reaktion gebracht, um 4-Alkylcarbonyloxybenzoesäure oder ein Derivat davon zu erhalten. Dann wird es durch Thionyl­ chlorid in 4-Alkylcarbonyloxybenzoesäurechlorid oder ein De­ rivat davon überführt. Das entstandene Säurechlorid wird mit p-Hydroxybenzoesäure oder einem Derivat davon in Gegenwart von Triethylamin zur Reaktion gebracht und ergibt 4-(4-Alkyl­ carbonyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoesäure oder ein Derivat davon. Dann wird die sich ergebende Säure unter Verwendung von Thionylchlorid in 4-(4-Alkylcarbonyloxy-phenylcarbonyl­ oxy)-benzoesäurechlorid oder ein Derivat davon überführt.

(2) 4-Benzil(bzw.Benzyl)oxybenzoesäurechlorid oder ein Derivat davon und optisch aktives 2-Alkanol wird in Gegenwart von Trietylamin umgesetzt, um 1-Methyl-1-alkyl-4-benziloxybenzoat oder ein Derivat davon zu erhalten. Die entstandene Verbindung wird der Hydrogenolyse unterworfen und ergibt 1-Methyl-1-alkyl-4- hydroxybenzoat oder ein Derivat davon.

(3) Ein Chlorid, erhalten in (1), und Phenol, erhalten in (2), werden in Anwesenheit von Triethylamin umgesetzt und ergeben 4-(1-Methyl-1-alkyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-alkylcarbonyloxy­ phenylcarbonyloxy)-benzoat oder ein Derivat davon.

(4) p-Alkyloxybenzoesäure oder ein Derivat davon und Thionyl­ chlorid werden umgesetzt, um p-Alkyloxybenzoesäurechlorid oder ein Derivat davon zu erhalten. Das so erhaltene Säurechlorid wird mit p-Hydroxybenzoesäure oder einem Derivat davon in An­ wesenheit von Triethylamin umgesetzt, um 4-(4-Alkyloxy-phenyl­ carbonyloxy)-benzoesäure oder ein Derivat davon zu erhalten. Die so erhaltene Verbindung wird mit Thionylchlorid umgesetzt, um 4-(4-Alkyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoesäurechlorid oder ein Derivat davon zu schaffen.

(5) Das in (4) erhaltene Säurechlorid und 1-Methyl-1-alkyl- 4-hydroxybenzoat oder ein Derivat davon, erhalten in (2), wer­ den umgesetzt, um 4-(1-Methyl-1-alkyloxycarbonyl)-phenyl-4- (4-alkyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoat oder ein Derivat da­ von zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung schafft neue antiferroelektrische Flüssigkristalle mit ausgezeichneten Anzeigeeigenschaften. Weiterhin können die neuen antiferroelektrischen Flüssigkri­ stallverbindungen, die durch die vorliegende Erfindung ge­ schaffen werden, zur Herstellung eines Anzeigeelements ver­ wendet werden unter Verwendung eines Schaltverhaltens, das für die antiferroelektrische Phase der Flüssigkristallverbin­ dungen eigentümlich ist.

Im folgenden wird die Erfindung durch Beispiele beschrieben, auf die sie keinesfalls beschränkt werden soll.

Beispiel 1 3-Fluoro-4-(1-methylheptyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-nonanoil-bzw. nonanoyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoat (1) Synthese von 2-Fluoro-4-benzil- bzw. benzyloxybenzoesäure-1- methylheptylester

2,7 g 2-Fluoro-4-benzyloxybenzoesäurechlorid wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst und es wurde tropfenweise unter Eisküh­ lung eine Lösung zugesetzt, welche durch Auflösen von 1,3 g optisch aktivem 2-Octanol, 0,3 g Dimethylaminopyridin und 1,5 g Triethylamin in 50 ml Dichlormethan erhalten worden war. Das so erhaltene Reaktionsgemisch wurde auf Raumtempe­ ratur gebracht und über Nacht reagieren gelassen. Die ent­ standene Mischung wurde in Eiswasser gegossen und mit Di­ chlormethan extrahiert. Die so erhaltene Dichlormethanphase wurde nacheinander mit verdünnter wäßriger Salzsäure, Wasser, wäßrigem 1N Natriumcarbonat und Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfatanhydrid getrocknet. Danach wurde das Lösungs­ mittel abdestilliert und hinterließ ein Rohprodukt. Dieses Rohprodukt wurde durch Toluol-Silicagel-Chromatographie be­ handelt und aus Ethanol umkristallisiert und ergab 2,0 g ei­ nes Zielprodukts.

(2) Synthese von 2-Fluoro-4-hydroxybenzoesäure-1-methylheptylester

Die in (1) erhaltene Verbindung wurde in 100 ml Methanol ge­ löst, wozu 0,25 g 10% Palladium-auf-Kohle zugesetzt wurden; danach wurde es der Hydrogenolyse unter Wasserstoffatmosphäre unterworfen und ergab 1,3 g des Zielprodukts.

(3) Synthese von 4-Nonanoil- bzw. nonanoyloxybenziesäure

3 g p-Hydroxybenzoesäure und 2,4 g Triethylamin wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst, wozu 4,0 g Nonanoylchlorid und 0,2 g Dimethylaminopyridin zugesetzt wurden und es wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zu dieser Mischung wurde verdünnte Salzsäure gegeben. Danach wurde die organi­ sche Schicht von der entstandenen Mischung mit einem Scheide­ trichter abgetrennt. Das organische Lösungsmittel wurde ab­ destilliert und der Rückstand wurde mit n-Hexan gewaschen und getrocknet und ergab 4 g des Zielprodukts.

(4) Synthese von 4-Nonanoiloxybenzoesäurechlorid

4,0 g der in (3) synthetisierten Verbindung wurde in 10 g Thionylchlorid gegeben und weiterhin wurde eine äußerst klei­ ne Menge N,N-Dimethylformamid zugesetzt und die entstandene Mischung wurde während 4 Stunden zum Rückfluß gebracht. Über­ schüssiges Thionylchlorid wurde abdestilliert und ergab 3,8 g einer konkreten Verbindung.

(5) Synthese von 4-Carboxyphenyl-4-nonanoiloxybenzoat

1,5 g p-Hydroxybenzoesäure und 1,1 g Triethylamin wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst. Zu dieser Lösung wurden 3 g der in (4) synthetisierten Verbindung und 0,3 g Dimethylamino­ pyridin gegeben und das entstandene Gemisch wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zu dem entstandenen Gemisch wur­ de verdünnte Salzsäure gegeben. Danach wurde die organische Schicht von der entstandenen Mischung mit einem Scheidetrich­ ter abgetrennt. Aus der abgetrennten organischen Schicht wur­ de das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand wurde mit n-Hexan gewaschen und getrocknet, und ergab 2 g der Ziel­ verbindung.

(6) Synthese von 4-(4-n-Nonanoiloxy-phenylcarbonyloxy)- phenylcarbonylchlorid

2 g der in (5) synthetisierten Verbindung wurde zu 10 g Thio­ nylchlorid gegeben und weiterhin wurde eine äußerst geringe Menge N,N-Dimethylformamid zugesetzt und das Gemisch während 4 Stunden zum Rückfluß gebracht. Ein Überschuß an Thionyl­ chlorid wurde abdestilliert und ergab 1,8 g der Zielverbindung.

(7) Synthese von 3-Fluoro-4-(1-methylheptyloxycarbonyl)-phenyl- 4-(4-nonanoiloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoat

0,5 g 2-Fluoro-4-hydroxybenzoesäure-1-methylheptylester, syn­ thetisiert in (2), und 0,16 g Triethylamin wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst. Zu der entstandenen Lösung wurde eine Lösung von 0,7 g 4-(4-n-Nonanoiloxy-phenylcarbonyloxy)-phe­ nylcarbonylchlorid, synthetisiert in (6), in 30 ml Dichlor­ methan tropfenweise zugesetzt. Zu der entstandenen Lösung wurde 0,05 g Dimethylaminopyridin gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das entstandene Reaktionsgemisch wurde zu Wasser gegeben und die entstandene Lösung wurde auf neutrales pH eingestellt, danach wurde die Dichlormethan­ schicht abgetrennt. Die abgetrennte Schicht wurde mit Magne­ siumsulfatanhydrid getrocknet und anschließend das Dichlor­ methan abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Silicagel- Säulenchromatographie gereinigt und ergab 0,1 g der Zielver­ bindung.

Das NMR-Spektrum der in (7) erhaltenen Verbindung ist in Fig. 3 gezeigt. Aus dem Spektrum wurde die erhaltene Verbin­ dung als Zielverbindung identifiziert.

ITO-Elektrodensubstrate wurden mit Polyimidfilm spinnüberzogen (spin coated) und einer Abriebbehandlung (rubbing treatment) unterworfen, danach wurden zwei der entstandenen Substrate einander gegen­ überliegend angeordnet, so daß die Reiberichtungen paral­ lel waren, um eine Flüssigkristallzelle mit einer Zelldicke von 2,0 µm zu bilden. Der in Beispiel 1 erhaltene Flüssig­ kristall wurde in die Flüssigkristallzelle in seiner isotro­ pen Phase eingefüllt, um eine Flüssigkristall-Dünnfilmzelle herzustellen. Die so erhaltene Flüssigkristallzelle wurde in ein Polymerisationsmikroskop, das einen heißen Objekttisch (stage) auf­ wies, worin zwei polarisierende Platten gekreuzt waren, und worin ein dunkles Feld im Stadium einer angelegten Spannung von 0 Volt gebildet wurde. In diesem Zustand wurde die stei­ gende und fallende Temperaturgeschwindigkeit bei 2°C/min festgesetzt und die Phasenübergangstemperaturen des Flüssig­ kristalls in dem Temperaturanstiegs- und Temperaturabfalls­ prozeß wurden bestimmt. Die Phasenreihe, welche durch Beob­ achtung dieses Polarisationsmikroskops mit einem warmen bzw. heißen Objekttisch erhalten wurde, ist folgendermaßen:

(obere Zahlen - Temperaturanstieg; untere Zahlen (numeral) - Temperaturabfall)

Aus dieser Phasenreihe ist ersichtlich, daß die Verbindung ein antiferroelektrischer Flüssigkristall ist.

Beispiel 2 4-(1-Ethylheptyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-octyloxy-phenylcar­ bonyloxy)-benzoat (1) Synthese von 1-Heptyl-4-hydroxybenzoat

Die gleichen Reaktionen (1) und (2) von Beispiel 1 wurden durchgeführt mit der Ausnahme, daß anstelle des optisch aktiven 2-Fluoro-4-benziloxybenzosäurechlorids und 2-Octanol, 4-Benziloxybenzoesäurechlorid bzw. optisch aktives 3-Nonanol verwendet wurden, um 1,2 g einer Zielverbindung zu ergeben.

(2) Synthese von p-Octyloxybenzoesäurechlorid

5,0 g p-Octyloxybenzoesäure wurden zu 10 g Thionylchlorid gegeben und eine äußerst kleine Menge von N,N-Dimethylform­ amid wurde zugesetzt, und die entstandene Mischung wurde wäh­ rend 4 Stunden zum Rückfluß gebracht. Ein Überschuß an Thio­ nylchlorid wurde abdestilliert und ergab 5,1 g der Zielver­ bindung.

(3) Synthese von 4-(4-Octyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoesäure

2,4 g p-Hydroxybenzoesäure und 1,9 g Triethylamin wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst. Zu dieser Lösung wurden 5,1 g des in (2) synthetisierten Säurechlorids und 0,6 g Dimethyl­ aminopyridin zugesetzt und das Gemisch wurde 20 Stunden ge­ rührt. Zu dieser Reaktionsmischung wurde verdünnte Salzsäure gegeben und aus der entstandenen Mischung wurde die organische Schicht mit einem Scheidetrichter abgetrennt. Das Lösungsmit­ tel wurde von der organischen Schicht abdestilliert. Der Rück­ stand wurde mit n-Hexan gewaschen und getrocknet und ergab 5 g der Zielverbindung.

(4) Synthese von 4-(4-Octyloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoesäurechlorid

5,0 g der oben in (3) synthetisierten Verbindung wurden zu 10 g Thionylchlorid gegeben und eine äußerst geringe Menge N,N-Dimethylformamid wurde zugesetzt, und das entstandene Gemisch wurde 4 Stunden zum Rückfluß gebracht. Ein Überschuß an Thionylchlorid wurde abdestilliert und ergab 5,1 g der Zielverbindung.

(5) Synthese von 4-(Ethylheptyloxycarbonyl)-phenyl-4- (4-nonanoiloxy-phenylcarbonyloxy)-benzoat

0,5 g 1-Ethylheptyl-4-hydroxybenzoat, synthetisiert in (2), und 0,19 g Triethylamin wurden in 30 ml Dichlormethan gelöst.

Zu dieser Lösung wurde eine Lösung von 0,7 g 4-(4-n-Octyloxy­ phenylcarbonyloxy)-benzoesäurechlorid, synthetisiert in (4), in 30 ml Dichlormethan tropfenweise zugesetzt. Zu der entstan­ denen Lösung wurden 0,06 g Dimethylaminopyridin gegeben und es wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Das entstan­ dene Reaktionsgemisch wurde in Wasser gegeben und die entstan­ dene Lösung wurde auf neutrales pH eingestellt, danach wurde die Dichlormethanschicht abgetrennt. Die abgetrennte Schicht wurde mit Magnesiumsulfatanhydrid getrocknet und anschließend wurde das Dichlormethan abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Silicagel-Säulenchromatographie gereinigt und ergab 0,1 g des Zielprodukts.

Das NMR-Spektrum der in (5) erhaltenen Verbindung ist in Fig. 4 gezeigt. Aus dem Spektrum wurde die erhaltene Verbin­ dung als konkrete Ziel-Verbindung identifiziert.

Die erhaltene Verbindung wurde mit einem Polarisationsmikros­ kop, das einen heißen Objektträger hatte, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beobachtet. Die erhaltene Phasen­ reihe ist folgendermaßen:

(obere Zahlen - Temperaturanstieg; untere Zahlen - Temperaturabfall)

Aus dieser Phasenreihe ist ersichtlich, daß die Verbindung ein antiferroelektrischer Flüssigkristall ist.

Beispiel 3 3-Fluoro-4-(1-methylbutyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-undecanoil­ oxy-phenylcarbonyloxy)-benzoat

Die gleiche Reaktion wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß optisch aktiv-2-Pentanol anstelle des in (1) von Beispiel 1 verwendeten optisch aktiven 2-Octanols verwendet wurde, und Undecanoylchlorid wurde anstelle von Nonanoylchlorid, das in (3) von Beispiel 1 verwendet wurde, verwendet, und ergab 0,1 g der Zielverbindung.

Das NMR-Spektrum der so erhaltenen Verbindung ist in Fig. 5 gezeigt. Aus dem Spektrum wurde die erhaltene Verbindung als tatsächliche Zielverbindung identifiziert.

Die erhaltene Verbindung wurde mit einem Polarisationsmikros­ kop, das einen heißen Objektträger bzw.-tisch aufwies, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beobachtet. Die erhaltene Phasen­ reihe ist folgendermaßen:

(obere Zahlen - Temperaturanstieg; untere Zahlen - Temperaturabfall)

Aus dieser Phasenreihe ist ersichtlich, daß die Verbindung ein antiferroelektrischer Flüssigkristall ist.

Beispiel 4 4-(Methylheptyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-decanoiloxy-phenyl­ carbonyloxy)-benzoat

Es wurde die gleiche Reaktion wie in Beispiel 1 ausgeführt mit der Ausnahme, daß 4-Benzyloxybenzoylchlorid verwendet wurde anstelle von 2-Fluoro-4-benzyloxybenzoylchlorid, das in (1) von Beispiel 1 verwendet wurde, und Decanoylchlorid wurde anstelle von Nonanoylchlorid, das in (3) von Beispiel 1 verwendet wurde, verwendet. Man erhielt 0,09 g der Ziel­ verbindung.

Das NMR-Spektrum der so erhaltenen Verbindung ist in Fig. 6 gezeigt. Aus dem Spektrum wurde die erhaltene Verbindung als die Zielverbindung identifiziert.

Die erhaltene Verbindung wurde mit einem Polarisationsmikros­ kop, das einen heißen Objekttisch bzw. Objektträger hatte, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beobachtet. Die erhaltene Phasenreihe ist folgendermaßen:

(obere Zahl - Temperaturanstieg; untere Zahl - Temperaturabfall)

Aus dieser Phasenreihe ist ersichtlich, daß die Verbindung ein antiferroelektrischer Flüssigkristall ist.

Beispiel 5 (Stand der Technik) 4-(Methylheptyloxycarbonyl)-phenyl-4-(4-octyloxy-phenylcarbo­ nyloxy)-benzoat

Die erhaltene Verbindung wurde mit einem Polarisationsmikros­ kop mit einem heißen Objekttisch in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beobachtet. Die erhaltene Phasenreihe ist fol­ gendermaßen:

(obere Zahlenreihe - Temperaturanstieg; untere Zahlenreihe - Temperaturabfall)

Aus dieser Phasenreihe ist ersichtlich, daß die Verbindung ein antiferroelektrischer Flüssigkristall ist.

Für die Flüssigkristalle der Beispiele 1 bis 5 wurden die Flüssigkristallzellen, welche zur Bestimmung der Phasenreihen verwendet wurden, in ein Polarisationsmikroskop mit einem heißen Objekttisch gegeben, worin zwei polarisierende Plat­ ten gekreuzt waren und worin das dunkle Feld im Stadium ei­ ner angelegten Spannung von 0 Volt gebildet wird. Zu diesen Flüssigkristallzellen wurden Hackerwellen (chopping waves) von ± 40 Volt, 1 Hz angelegt und die optischen Durchlässig­ keiten wurden bestimmt. Die erhaltenen Hystereseschleifen­ messungen zwischen der angelegten Spannung und optischer Durchlässigkeit sind in den Fig. 7 bis 11 gezeigt. Weiterhin sind die Schwellen der Spannungsanstiegszeit und Spannungs­ abfallszeit und die Temperatur zum Zeitpunkt der Bestimmung der Schwellen in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die Beispiele 1 bis 4 einen größeren V₁-V₂ aufweisen im Vergleich mit dem Bei­ spiel des Standes der Technik (Beispiel 5) und ausgezeichnete Anzeigecharakteristika haben.

Claims (6)

1. Antiferroelektrischer Flüssigkristall, wiedergegeben durch die folgende Formel (1): worin jeweils m und n eine (ganze) Zahl sind, die der Definition 6≦m≦14 und 2≦n≦10 genügen, und jedes Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN und CH₃, ist.

2. Antiferroelektrischer Flüssigkristall gemäß Anspruch 1, worin jedes Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig H oder F ist.

3. Antiferroelektrischer Flüssigkristall gemäß Anspruch 2, worin der Flüssigkristall durch die folgende Formel (3) wie­ dergegeben ist, worin Z₃ H oder F ist:

4. Antiferroelektrischer Flüssigkristall, wiedergegeben durch die folgende Formel (2): worin jedes m und n eine (ganze) Zahl ist, das der Definition 6≦m≦14 und 3≦k≦10 genügt, und jedes Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig ein Substituent, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN und CH₃ ist.

5. Antiferroelektrischer Flüssigkristall gemäß Anspruch 4, worin jedes Z₁, Z₂ und Z₃ unabhängig H oder F ist.

6. Antiferroelektrischer Flüssigkristall gemäß Anspruch 5, worin der Flüssigkristall durch die folgende Formel (4) wie­ dergegeben wird: