JP2752246B2 - カルボン酸エステル化合物、液晶化合物および液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は新規なカルボン酸エステル化合物および液晶
化合物に関する。さらに詳しくは、本発明は、表示素子
などに用いられる新規なカルボン酸エステル化合物およ
び液晶化合物に関する。

発明の技術的背景 従来から使用されているOA機器などの表示デバイス
は、TN（ツイストネマチック）モードで駆動するものが
多い。

ところが、この方式を採用した場合、表示されている
画像を変えるためには、液晶化合物の分子位置を変える
必要があるため、駆動時間が長くなり、また液晶化合物
の分子位置を変えるために必要とされる電圧、即ち、消
費電力も大きくなるとの問題がある。

これに対して強誘電性液晶化合物を用いたスイッチン
グ素子は、液晶化合物の分子の配向方向を変えるだけで
スイッチング素子として機能させることができるので、
スイッチング時間が非常に短縮される。さらに、強誘電
性液晶化合物のもつ自発分極（Ps）と電界強度（Ｅ）と
の積（Ps×Ｅ）が分子の配向方向を変えるための実効エ
ネルギー強度であるので、消費電力も非常に少なくな
る。そして、このような強誘電性液晶化合物は、印加電
界の方向によって二つの安定状態、すなわち双安定性を
持つので、スイッチングのしきい値特性も非常に良好で
あり、動画用の表示デバイスなどとして用いるのに特に
適している。

このような強誘電性液晶化合物を光スイッチング素子
などに使用する場合、強誘電性液晶化合物には、動作温
度範囲が常温付近あるいはそれ以下であること、動作温
度幅が広いこと、スイッチング速度が大きい（速い）こ
とおよびスイッチングしきい値電圧が適正な範囲内にあ
ることなど多くの特性が要求される。

しかしながら、従来公知の強誘電性液晶化合物に関し
ては、例えばR.B.Meyer,et.al.,の論文［ジャーナル・
デ・フイジーク（J.de Phys.）36巻Ｌ−69頁、1975
年］、田口雅明、原田隆正の論文［第11回液晶討論会予
縞集168頁、1985年］に記載されているように、一般に
動作温度が狭く、また動作温度範囲が広い強誘電性液晶
化合物であっても、その他の特性が十分でない等、強誘
電性液晶物質として実用上満足できるものは得られてい
ない。

発明の目的 本発明は、新規なカルボン酸エステル化合物を提供す
ることを目的としている。

さらに本発明は、特に動作温度が広く、スイッチング
速度が大きく、スイッチングしきい値電圧が適正な範囲
にあり、極めて少ない消費電力で作動する等の優れた特
性を有する表示デバイス等を形成し得る液晶化合物を提
供することを目的としている。

発明の概要 本発明のカルボン酸エステル化合物は、下記式［Ａ］
で表される。

ただし、式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数３〜20
のアルキル基、炭素原子数３〜20のアルコキシ基および
炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基よりなる群か
ら選ばれる一種の基であり、Ｃ^＊は不整（不斉）炭素原
子を表し、R²は炭素原子数２〜10のアルキル基を表す。

さらに本発明に係る液晶化合物は、上記式［Ａ］で表
されることを特徴としている。

また、本発明の液晶組成物は上記式［Ａ］で表される
少なくとも一種類のカルボン酸エステル化合物を含有す
ることを特徴としている。

本発明により新規なカルボン酸エステル化合物が提供
される。このカルボン酸エステル化合物を液晶化合物と
して用いることにより、動作温度範囲が広くスイッチン
グ速度が大きく、消費電力が極めて少なく、しかも安定
したコントラストが得られるなどの優れた特性を有する
各種デバイスを製造することができる。

発明の具体的説明 次に本発明のカルボン酸エステル化合物について具体
的に説明する。

本発明のカルボン酸エステル化合物は、次式［Ａ］で
表される。

ただし、式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数３〜20
のアルキル基、炭素原子数３〜20のアルコキシ基および
炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基よりなる群か
ら選ばれる一種の基であり、Ｃ^＊は不整炭素原子を表
し、R²は炭素原子数２〜10のアルキル基を表す。

上記式［Ａ］において、R¹が炭素原子数３〜20のアル
キル基である場合には、このようなアルキル基は、直鎖
状、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもよい
が、R¹が直鎖状のアルキル基であるカルボン酸エステル
の分子は、分子がまっ直ぐに伸びた剛直構造をとるた
め、優れた液晶性を示す。このような直鎖状のアルキル
基としては、炭素原子数６〜20のアルキル基が好まし
く、このような直鎖状のアルキル基の具体的な例として
は、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル
基、ヘキサデシル基およびオクタデシル基などを挙げる
ことができる。

また、R¹が炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基
である場合には、ハロゲン化アルキル基の例としては、
上記のようなアルキル基の水素原子の少なくとも一部
が、Ｆ、Cl、BrおよびＩなどのハロゲン原子で置換され
た基を挙げることができる。

また、R¹が炭素原子数３〜20のアルコキシ基である場
合には、このようなアルコキシ基の例としては、上記の
ようなアルキル基を有するアルコキシ基を挙げることが
できる。このようなアルコキシ基の具体的な例として
は、ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクチルオキシ基、
ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ
基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘプタ
デシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基およびオクタデ
シルオキシ基を挙げることができる。

本発明のカルボン酸エステル化合物を液晶化合物とし
て使用する場合には、式［Ａ］において、R¹がアルコキ
シ基、特に炭素原子数７〜16であるアルコキシ基である
化合物の有用性が高い。

また、上記式［Ａ］において、R²は炭素原子数２〜1
0、好ましくは２〜６のアルキル基を表す。このような
アルキル基の具体的な例としては、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基お
よびオクチル基を挙げることができる。このようなアル
キル基のうちでも、ヘキシル基（−C₆H₁₃）を有する化
合物が液晶化合物として特に有用性が高い。

上記のようなR²で表される基は、不整炭素原子Ｃ^＊に
結合しており、そしてこの不整炭素原子には水素原子お
よびメチル基（−CH₃）が結合していると共に、残余の
結合手は、エステル結合でｐ−フェニレン基（一つ目の
フェニレン基）と結合している。

このｐ−フェニレン基は、エステル結合を介して、別
のｐ−フェニレン基（二つ目のフェニレン基）と結合し
ている。

さらにこのフェニレン基は、エステル結合を介して2,
6−ナフタレン基と結合している。

特に本発明のカルボン酸エステル化合物を液晶化合物
として使用する場合には、分子全体が直線状になること
が好ましく、このため液晶化合物としては、二個のｐ−
フェニレン基と2,6−ナフタレン基とがそれぞれエステ
ル結合を介して結合した本発明の化合物が特に優れてい
る。

このナフタレン基の他の一方の結合手は、上記のR¹と
結合している。

従って、上記式［Ａ］で表される本発明のカルボン酸
エステル化合物としては具体的には、例えば次式［１］
〜［16］で表される化合物を挙げることができる。

本発明のカルボン酸エステル化合物は、公知の合成技
術を組み合わせて利用することにより製造することがで
きる。

例えば、上記のカルボン酸エステル化合物は、以下に
示す合成経路に従って合成することができる。なお、以
下に示す反応経路の例においては、R¹がアルコキシ基で
ある場合を例にして、本発明のカルボン酸エステル化合
物の合成例について説明している。

すなわち、例えば、まず、６−ｎ−アルコキシナフタ
レン−２−カルボン酸と４−ヒドロキシ安息香酸ベンジ
ルエステルとを、４−N,N−ジメチルアミノピリジンお
よび塩化メチレンを溶媒として用い、N,N′−ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドなどのエステル化剤の存在下に
反応させることにより、４−（６′−ｎ−アルコキシ−
２′−ナフトイルオキシ）安息香酸ベンジルエステルを
得る。

上記のようにして得られた４−（６′−ｎ−アルコキ
シ−２′−ナフトイルオキシ）安息香酸ベンジルエステ
ルをテトラヒドロフラン等の溶媒に投入してパラジウム
−炭酸等の還元触媒の存在下に水素ガスを用いて還元す
ることにより、４−（６′−ｎ−アルコキシ−２′−ナ
フトイルオキシ）安息香酸を得る。

次いで、４−N,N−ジメチルアミノピリジン及び塩化
メチレンを溶媒として用いて、N,N′−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド溶液を滴下しながら、ヒドロキシ安息
香酸と不整炭酸を有するアルコールとから得られるエス
テル化合物と、上記工程で得られた４−（６′−ｎ−ア
ルコキシ−２′−ナフトイルオキシ）安息香酸とを反応
させることにより、本発明のカルボン酸エステル化合物
を得ることができる。

なお、上記方法は、本発明のカルボン酸エステル化合
物の製造方法の一例であり、本発明のカルボン酸エステ
ル化合物は、このような製造方法により限定的に解釈さ
れるべきではない。

上記のようにして得られた式［Ａ］で表されるカルボ
ン酸エステル化合物は、有機化合物の合成原料等として
使用することができる他、例えば液晶化合物として好適
に使用することができる。

そして、このようなカルボン酸エステル化合物のう
ち、液晶化合物としては、R¹が炭素原子数６〜18のアル
コキシ基であり、R²がヘキシル基である化合物、特に式
［５］で表される化合物が優れた液晶特性を示す。

この液晶化合物［５］の相転移温度を表１に示す。な
お以下に示す表などにおいて、Cry.は結晶相、SmC^＊は
カイラルスメクチックＣ相、SmAはスメクチックＡ相、I
soは等方性液体を表わす。

本発明の液晶化合物には、表１に例示したように、広
い温度範囲でスメクチック相を呈する化合物が多い。

従来液晶化合物を単独で使用した場合に、この化合物
のように広範囲の温度でスメクチック相を示す液晶化合
物はほとんど知られていない。

そして、本発明の液晶化合物は、スメクチック相を示
す温度が広いだけでなく、このような液晶化合物を用い
て製造された光スイッチング素子は、高速応答性にも優
れている。

本発明の液晶化合物は、単独で使用することもできる
が、他の液晶化合物と混合して液晶組成物として使用す
ることが好ましい。例えば、本発明の液晶化合物は、カ
イラルスメクチック液晶組成物の主剤あるいは、他のス
メクッチック相を示す化合物を主剤とする液晶組成物の
助剤として使用することができる。

すなわち、強誘電性を示す液晶化合物は、電圧を印加
することにより、光スイッチング現象を誘発し、この現
象を利用することにより、応答性のよい表示装置を作製
することができる（例えば特開昭56−107216号公報、特
開昭59−118744号公開公報参照、特願平２−1166392号
明細書参照）。

そして、このような表示装置に使用できる強誘電性液
晶化合物は、カイラルスメクイチックＣ相、カイラルス
メクチックＦ相、カイラルスメクチックＧ相、またはカ
イラルスメクチックＨ相、カイラルスメクチックＩ相、
カイラルスメクチックＪ相あるいはカイラルスメクチッ
クＫ相のいずれかの相を示す化合物である。しかし、カ
イラルスメクチックＣ相（SmC^＊相）以外ではこのよう
な液晶化合物を用いた表示素子は一般に応答速度が大き
い（遅い）ため、従来では応答速度の小さい（速い）カ
イラルスメクチックＣ相で駆動させることが実用上有利
であるとされていた。

しかしながら、本発明者らが既に提案したようなスメ
クチックＡ相における表示素子の駆動法（特願昭62−15
7808号明細書）を利用することにより、本発明の強誘電
性液晶化合物は、カイラルスメクチックＣ相だけでなく
スメクチックＡ相で使用することができる。従って、本
発明の液晶化合物を他の液晶化合物に配合することによ
り、液晶温度が広く、さらに電気光学対応が高速化した
液晶組成物を得ることができる。

本発明の液晶化合物を用いて液晶組成物を製造する場
合、上述のように、この液晶化合物は、主剤として使用
することもでき、また助剤として使用することもでき
る。

このような本発明の液晶化合物を含む液晶組成物にお
いて、上記式［Ａ］で表わされる液晶化合物の含有率
は、用いられる液晶化合物の特性、組成物の粘度、動作
温度、用途などを考慮して適宜設定することができる。
特に液晶組成物中における液晶物質の合計重量に対し
て、この液晶化合物を通常は１〜99重量％の範囲、好ま
しくは５〜75重量％の範囲の量で用いる。

また、本発明の液晶化合物は、液晶組成物中に１種ま
たは２種以上配合されていてもよい。

このような液晶組成物において、上記式［Ａ］で表わ
される液晶化合物と共に配合することができるカイラル
スメクチックＣ相を呈する化合物の例としては、（＋）
−４′−（２″−メチルブチルオキシ）フエニル−６−
オクチルオキシナフタレン−２−カルボン酸エステル、 ４′−デシルオキシフェニル−６−（（＋）−２″−
メチルブチルオキシ）ナフタレン−２−カルボン酸エス
テル、 を挙げることができる。

さらに、上記のカイラルスメクチックＣ相を呈する化
合物以外の化合物で、上記の式［Ａ］で表されるカルボ
ン酸エステル化合物を配合することにより、液晶組成物
を構成することができる液晶化合物の例としては、 のようなシッフ塩基系液晶化合物、 のようなアゾキシ系液晶化合物、 のような安息香酸エステル系液晶化合物、 のようなシクロヘキシルカルボン酸エステル系液晶化合
物、 のようなフェニル系液晶化合物、 のようなターフェニル系液晶化合物、 のようなフェニルシクロヘキシル系液晶化合物、 および のようなピリミジン系液晶化合物に代表されるネマチッ
ク系の液晶化合物をはじめとして、さらに塩酸コレステ
リン、ノナン酸コレステリンおよびオレイン酸コレステ
リンなどのコレステリック系の液晶化合物並びに公知の
スメクチック系の液晶化合物を挙げることができる。

なお、本発明に係る液晶化合物を用いて例えば表示素
子などを形成する際には、上記の液晶化合物に加えてさ
らに、例えば、電導性賦与剤および寿命向上剤など、通
常の液晶化合物と共に用いられる添加剤を配合してもよ
い。

本発明の液晶化合物と上記のような液晶化合物および
他の添加剤を通常の方法により混合することにより液晶
組成物とすることができる。

このような液晶組成物を使用する液晶素子を調製する
ことができる。

上記のような液晶組成物を用いた液晶素子の断面の一
例を第１図に示す。

この液晶素子は、第１図に示すように、基本的には、
２枚の透明基板（以下基板ともいう）1a,1bとこの２枚
の基板1a,1bによって構成される間隙３とからなるセル
２、およびこのセルの間隙３に充填された液晶組成物４
より構成されている。

この基板1a,1bは、少なくとも一方が透明であること
が必要であり、通常は、基板として、ガラスあるいはポ
リカーボネート等の透明プラスチック等が使用される。

このような基板1a,1bの内の少なくともいずれか一方
の基板の、少なくともこの基板が液晶組成物と対面する
面（基板の内面）には、通常は、酸化インジウム−スズ
等からなる電極5a,5bが設けられている。また、基板と
して、上記のような基板上に透明電極が一体的に形成さ
れた透明電極基板を使用することもできる。

さらに、上記のような基板の液晶組成物に接する少な
くとも一方の面には配向制御膜6a,6bが設けられてい
る。配向制御膜は、一方の基板に設けられていればよい
が、両者に配向制御膜が設けられていることが好まし
い。第１図には、配向制御膜がそれぞれの基板に一枚づ
つ、合計二枚設けられた態様が示されており、この配向
制御膜は6a,6bで示されている。このような配向制御膜
は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリ
アミドイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
ポリアミド、ポリスチレン、シロキサンポリイミド、セ
ルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹
脂あるいは導電性ポリマーなどの高分子化合物から形成
される高分子膜；環化ゴム系フォトレジスト、フェノー
ルノボラック系フォトレジスト、ポリメチルメタクリレ
ート、エポキシ化1,4−ポリブタジエンのような電子線
フォトレジストの硬化体から形成される膜；および、Si
O、SiO₂、GeO、Al₂O₃、Y₂O₅、ZrO₂、MgF₂およびCeF₃な
どの無機化合物から形成される蒸着膜である。配向制御
膜としては、特にポリアミド膜あるいは斜方蒸着された
SiO膜あるいはGeO膜のような無機化合物の蒸着膜が好ま
しい。このような配向制御膜はいずれか一方の基板の液
晶と対面する面に設けられていればよいが、それぞれの
基板の液晶組成物と対面する面に一枚づつ、合計二枚設
けられていることが好ましい。

このような配向制御膜は、基板の液晶と接する面に、
上記のような樹脂を例えばスピンコート法等により塗布
する方法、このような塗布した後に加熱処理する方法、
樹脂フィルムを貼着する方法、感光性樹脂を塗布した
後、エネルギー線を照射して硬化させる方法、無機材料
蒸着する方法等のように、使用する材料に対応させて種
々の方法を採用して形成することができる。

さらに、この配向制御膜は、配向処理されていること
が好ましい。ここで、配向処理とは、液晶分子を所定の
方向に配列させるための処理のことをいい、例えばポリ
イミドを用いた場合には、ポリイミドを、例えば布など
で一方向にこする等して行うラビング法により、このポ
リイミドに配向処理を施すことができる。

このような配向制御膜の厚さは通常0.005〜0.25μ
ｍ、好ましくは0.01〜0.15μｍの範囲内にある。

それぞれの基板に配向制御膜を配置する場合、上記の
ような配向制御膜は、この配向制御膜によって規制され
る液晶化合物の方向が一定になるように配置すればよ
い。殊に、一方の配向制御膜の規制力によって配向され
る液晶化合物と他方の配向制御膜の規制力によって配向
される液晶化合物とが、略平行になるように二枚の配向
制御膜を配置することが好ましい。このように配向制御
膜を配置することにより、セル内に注入された液晶組成
物の初期配向性が向上して、コントラスト等に優れた液
晶素子が得られる。

液晶組成物が充填されるセルには、上記のように配向
制御膜6a,6bが形成された二枚の基板1a,1bによって液晶
物質を充填する間隙３が形成されている。このような間
隙３は、例えば基板1a,1bを、その周囲にスペーサ７を
介して配置することにより形成することができる。この
ようにスペーサ７を配置することにより、液晶組成物を
充填するための間隙３を確保することができると共に、
液晶組成物の漏洩を防止することもできる。なお、間隙
３は、上記のような側壁を形成するスペーサを用いて形
成することができると共に、液晶組成物中に所定の粒子
径を有する粒子（内部スペーサ）を配合することにより
形成することもできる。

このようにして形成される間隙の幅は、通常1.5〜７
μｍ、好ましくは1.8〜５μｍの範囲内にある。

このような液晶素子においては、さらに、例えば光導
電膜、光遮断膜、光反射膜などの各種薄膜が設けられて
いてもよい。

このような液晶素子においては、上記のようなセルの
間隙３に本発明のカルボン酸エステル化合物を含む液晶
組成物が配向された状態で充填されている。

そして、このようにして形成されたセルの外側には、
少なくとも一枚の偏向板が配置される。第１図におい
て、偏向板は8a,8bで示されている。この偏向板8a,8b
は、偏向面が通常は70〜110度になるように両者の配置
関係が設定される。さらに、このような二枚の偏向板の
間に、液晶化合物が充填され初期配向された液晶素子10
（セルとセルの間隙に充填された液晶組成物）を、偏向
板8a、液晶素子10および偏向板8bを透過した光線が最明
状態もしくは最暗状態になるように三者の位置関係を決
定することが好ましい。

上記のような液晶素子は、例えば次の方法で駆動させ
ることができる。

第１の方法は、配向された液晶化合物が充填されてい
る薄膜セルを２枚の偏光板の間に介在させ、この薄膜セ
ルに外部電界を印加し、強誘電性液晶化合物の配向ベク
トルを変えることにより、２枚の偏光板の偏光性と強誘
電性液晶化合物の複屈折とを利用して表示を行う方法で
ある。

このような薄膜セル内で、カイラルスメクチック相を
形成させると、液晶化合物は双安定性を示す。この特性
を利用すると、電界を反転させて一方の安定状態から他
の安定状態に液晶化合物を移行させることができる。そ
して、この２つの安定状態を利用して光スイッチングを
行うことができる。

本発明の液晶化合物のうちで、カイラルスメクチック
相を呈する強誘電性液晶化合物は自発分極を有するか
ら、一度電圧を印加すると電界消去後もメモリー効果を
有する。そこでこのメモリー効果を利用すれば薄膜セル
に電圧を印加し続ける一定の状態を維持することができ
る。従って、このような薄膜セルを有する液晶素子では
消費電力の低減を図ることができる。さらに、この場
合、液晶素子のコントラストは安定であり、しかも非常
に鮮明になる。

また、カイラルスメクチック液晶化合物を用いたスイ
ッチング素子では、分子の配向方向を変えるだけでスイ
ッチングが可能であり、電界強度の一次項が駆動に作用
するため、低電圧駆動が可能になる。

さらに、このスイッチング素子を用いれば、数十マイ
クロ秒以下の高速応答を実現できるので、各素子の走査
時間は大幅に短縮され、走査線の多い大画面のディスプ
レイを製造することができる。

また、本発明の液晶化合物は、双安定性を有しないス
メクチックＡ相においても、電界が加わると、誘起的に
分子が傾くので、この性質を利用して光スイッチングを
行うことができる。さらに、本発明の液晶化合物は、対
称性の低い液晶相においても、２つ以上の安定状態を示
すのでスメクチックＡ相の場合と同様にして光スイッチ
ングを行うことができる。

本発明の液晶化合物を用いた第２の表示方法は、本発
明の液晶化合物と二色性色素とを混合し、色素の二色性
を利用する方法であり、この方法は、強誘電性液晶化合
物の配向方向を変えることにより色素による光の吸収波
長を変えて表示を行う方法である。この場合に使用する
色素は通常二色性色素であり、このような二色性色素の
例としては、アゾ色素、ナフトキノン系色素、シアニン
系色素およびアントラキノン系色素などを挙げることが
できる。

なお、本発明の液晶化合物を含む液晶組成物を用いた
液晶素子では、上記の表示方法の他に、通常利用されて
いる各種表示方法で採用することもできる。すなわち、
本発明の液晶化合物を含有する液晶組成物を用いた液晶
素子は、スタティック駆動、単純マトリックス駆動およ
び複合マトリックス駆動などの電気アドレス表示、光ア
ドレス表示、熱アドレス表示ならびに電子ビームアドレ
ス表示等の駆動方式により駆動させることができる。

このような液晶素子は、ホワイトテイラー型カラー表
示用デバイス、コレステリックネマチック相転移型表示
用デバイス、TN型セルにおけるリバースドメイン発生防
止用デバイスなどの各種デバイスとして使用することが
できる。

また、上記のような液晶素子は、熱書き込み型表示素
子、レーザー書き込み型表示素子などの記憶型液晶表示
素子に使用することができる。

さらに、強誘電性を有する液晶化合物を用いた素子
は、上記のような用途の他、光シャッターや液晶プリン
ターなどの光スイッチング素子、圧電素子および焦電素
子などの液晶素子に好ましく使用することができる。

発明の効果 本発明により新規なカルボン酸エステル化合物が提供
される。

この新規なカルボン酸エステル化合物は、光学活性で
あり、しかもナフタレン環と二個のベンゼン環とがそれ
ぞれエステル結合で結合しているため、室温を含む広い
温度範囲でスメクチック相を示し、反強誘電性液晶化合
物として好ましく使用することがきる。

この液晶化合物に、同種および／または他種の液晶化
合物を配合することによって、この液晶化合物が有して
いる反強誘電性を損なうことなく、温度範囲を広域化さ
せることができる。

従って、このような液晶化合物あるいは液晶組成物を
用いることにより、広い温度範囲で高速応答性を有する
表示素子等を得ることができる。

また、この液晶化合物あるいはこの液晶化合物を含む
液晶組成物は、広い温度範囲でスメクチック相を示し、
強誘電性化合物として好ましく使用することができる。

さらに、このような素子を用いて製造した液晶ディス
プレイの走査時間は、大幅に短縮される。

また、本発明の液晶化合物は自発分極を有しているの
で、これを薄膜セルに充填して用いることにより、電界
消去後もメモリー効果を有するデバイスを得ることがで
きる。

このようなデバイスでは、消費電力の低減化を図るこ
とができると共に、安定したコントラストが得られる。
また低電圧駆動も可能である。このようなデバイスは、
カルボン酸エステル化合物のスメクチック相を利用して
いるので、広い温度範囲で使用される光スイッチング素
子に好ましく用いられる。

次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。

実施例１ ４−［４′−（６″−ｎ−デシルオキシ−２″−ナフト
イルオキシ）ベンゾイルオキシ］−安息香酸Ｒ−１−
メチルヘプチルエステルの合成 第１段階 ６−デシルオキシナフタレン−２−カルボン酸1.62g
（５ミリモル）、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエス
テル1.14g（５ミリモル）、４−N,N−ジメチルアミノピ
リジン0.12g（１ミリモル）および塩化メチレン20mlの
混合物に、N,N′−ジシクロヘキシルカルボジイミド1.0
3g（５ミリモル）を含む塩化メチレン溶液10mlを、撹拌
下に１時間をかけて滴下した。

さらに常温で10時間反応させた。

反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。濃縮
物をカラムクロマトグラフィを用いて分離することによ
り、白色固体である、４−（６′−ｎ−デシルオキシ−
２′−ナフトイルオキシ）安息香酸ベンジルエステル2.
30g（4.28ミリモル）を得た。

第２段階 第１段階で得られた４−（６′−ｎ−デシルオキシ−
２′−ナフトイルオキシ）安息香酸ベンジルエステル2.
15g（４ミリモル）、５％パラジウム−炭酸触媒1g、テ
トラハイドロフラン30mlからなる混合物中に、室温で、
撹拌下に水素ガスを８時間吹き込んだ。

次いで、反応混合物を濾過助剤であるセライトを用い
て濾過し、さらに得られた濾液を濃縮して白色固体であ
る４−（６′−ｎ−デシルオキシ−２′−ナフトイルオ
キシ）安息香酸1.57g（3.52ミリモル）を得た。

第３段階 第２段階で得られた４−（６′−ｎ−デシルオキシ−
２′−ナフトイルオキシ）安息香酸0.45g（１ミリモ
ル）、４−ヒドロキシ安息香酸Ｒ−１′−メチルヘプチ
ルエステル0.21g（１ミリモル）、４−N,N−ジメチルア
ミノピリジン0.012g（0.1ミリモル）および塩化メチレ
ン10mlの混合物に、N,N′−ジシクロヘキシルカルボイ
ミド0.21g（１ミリモル）を含む塩化メチレン溶液2mlを
室温で、撹拌下１時間かけて滴下した。

さらに、室温で８時間反応させた。

反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。濃縮
物をカラムクロマトグラフィーを用いて分離することに
より、無色の半固体0.52gを得た。

この半固体について、FD−マススペクトルを測定した
ところ、M/eの値は696であった。

そして、この半固体に関する分析の結果、得られた化
合物が目的とする４−［４′（６″−ｎ−デシルオキシ
−２″−ナフトイルオキシ）ベンゾイルオキシ］−安息
香酸Ｒ−１−メチルヘプチルエステル（例示化合物
［５］）であると同定した。

実施例２ 実施例１で得られた化合物の相転移温度を測定した結
果、前記表１に示した値を得た。

実施例３ 実施例１で得られた化合物（例示化合物［５］）49重
量％および次式で示す化合物［Ｂ］51重量％からなる組
成物を調製し、この組成物の相転移温度を測定した。

結果を表２に示す。

ただし、上記表中［Ｂ］は次式で表される化合物であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶組成物が使用されている液晶素子
の一例を示す断面図である。 1a,1b……透明基板（基板）、２……セル、３……間
隙、４……液晶組成物、5a,5b……電極、6a,6b……配向
制御膜、７……スペーサ、8a,8b……偏向板、10……液
晶素子

フロントページの続き (72)発明者 山中 徹 千葉県君津郡袖ケ浦町長浦字拓二号580 番32 三井石油化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−315486（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−49754（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28128（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−205486（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163048（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07C 69/90 C07C 69/94 C09K 19/32 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次式［Ａ］で表されることを特徴とするカ
   ルボン酸エステル化合物； ［ただし、式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数３〜20
   のアルキル基、炭素原子数３〜20のアルコキシ基および
   炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基よりなる群か
   ら選ばれる一種の基であり、Ｃ^＊は不整炭素原子を表
   し、R²は炭素原子数２〜10のアルキル基を表す］。
2. 【請求項２】次式［Ａ］で表されることを特徴とする液
   晶化合物； ［ただし、式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数３〜20
   のアルキル基、炭素原子数３〜20のアルコキシ基および
   炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基よりなる群か
   ら選ばれる一種の基であり、Ｃ^＊は不整炭素原子を表
   し、R²は炭素原子数２〜10のアルキル基を表す］。
3. 【請求項３】上記式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数
   ７〜16のアルコキシ基であり、かつR²は、ヘキシル基で
   あることを特徴とする請求項第２項記載の液晶化合物。
4. 【請求項４】次式［Ａ］で表される少なくとも一種類の
   カルボン酸エステル化合物を含むことを特徴とする液晶
   組成物； ［ただし、式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数３〜20
   のアルキル基、炭素原子数３〜20のアルコキシ基および
   炭素原子数３〜20のハロゲン化アルキル基よりなる群か
   ら選ばれる一種の基であり、Ｃ^＊は不整炭素原子を表
   し、R²は炭素原子数２〜10のアルキル基を表す］。
5. 【請求項５】上記式［Ａ］において、R¹は、炭素原子数
   ７〜16のアルコキシ基であり、かつR²は、ヘキシル基で
   あることを特徴とする請求項第４項記載の液晶組成物。