JP3186825B2 - Liquid crystal compound - Google Patents

Liquid crystal compound

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JP3186825B2
JP3186825B2 JP07295992A JP7295992A JP3186825B2 JP 3186825 B2 JP3186825 B2 JP 3186825B2 JP 07295992 A JP07295992 A JP 07295992A JP 7295992 A JP7295992 A JP 7295992A JP 3186825 B2 JP3186825 B2 JP 3186825B2
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浩之 最上谷
則子 山川
義一 鈴木
伸宏 岡部
仁士 末永
泰弘 長谷川
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帝国化学産業株式会社
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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、カイラルスメクチック
液晶の電界への応答を利用した電気光学素子に使用する
に適する液晶物質、特にピリミジン環を含む強誘電性液
晶物質及び光学的三安定状態を示し、かつ光漏れ率の優
れた液晶物質に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal material suitable for use in an electro-optical device utilizing the response of a chiral smectic liquid crystal to an electric field, in particular, a ferroelectric liquid crystal material containing a pyrimidine ring and an optical tristable state. And a liquid crystal material having a high light leakage rate.

【0002】[0002]

【従来技術】液晶表示素子は、1)低電圧作動性、2)
低消費電力性、3)薄形表示、4)受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、TN方式、STN方式、
ゲスト−ホスト(Gest−Host)方式などが開発
され実用化されている。しかし、現在広く利用されてい
るネマチック液晶を用いたものは、応答速度が数mse
c〜数十msecと遅い欠点があり、応用上種々の制約
を受けている。これらの問題を解決するため、STN方
式や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリッ
クス方式などが開発されたが、STN型表示素子は、表
示コントラストや視野角などの表示品位は優れたものと
なったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を
必要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となっ
ている。このため、応答性のすぐれた新しい液晶表示方
式の開発が要望されており、光学応答時間がμsecオ
ーダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる強誘
電性液晶の開発が試みられていた。強誘電性液晶は、1
975年、Meyor等によりDOBAMBC(p−デ
シルオキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチ
ルシンナメート)が初めて合成された(Le Jour
nal de Physique,36巻1975,L
−69)。さらに、1980年、ClarkとLaga
wallによりDOBAMBCのサブマイクロ秒の高速
応答、メモリー特性など表示ディバイス上の特性が報告
されて以来、強誘電性液晶が大きな注目を集めるように
なった〔N.A.Clark,etal.,Appl.
Phys.Lett.36.899(1980)〕。し
かし、彼らの方式には、実用化に向けて多くの技術的課
題があり、特に室温で強誘電性液晶を示す材料は無く、
表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の配列制御に有効
かつ実用的な方法も確立されていなかった。この報告以
来、液晶材料/デバイス両面からの様々な試みがなさ
れ、ツイスト二状態間のスイッチングを利用した表示デ
バイスが試作され、それを用いた高速電気光学装置も例
えば特開昭56−107216号などで提案されている
が、高いコントラストや適正なしきい値特性は得られて
いない。このような視点から他のスイッチング方式につ
いても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。その
後、1988年に本発明者らによる三安定状態を有する
液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔A.D.
L.Chandani,T.Hagiwara,Y.S
uzuki etal.,Japan.J.ofApp
l.Phys.,27,(5),L729−L732
(1988)〕。前記「三状態を有する」とは第一の電
極基板と所定の間隙を隔てて配置されている第二の電極
基板の間に強誘電性液晶が挾まれてなる液晶電気光学装
置において、前記第一及び第二の電極基板に電界形成用
の電圧が印加されるよう構成されており、図1Aで示さ
れる三角波として電圧を印加したとき、図1Dのように
前記強誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一の安定
状態(図1Dの2)を有し、かつ、電界印加時に一方の
電界方向に対し分子配向が前記第一の安定状態とは異な
る第二の安定状態(図1Dの1)を有し、さらに他方の
電界方向に対し前記第一及び第二の安定状態とは異なる
第三の分子配向安定状態(図1Dの3)を有することを
意味する。三安定状態を示す液晶相S*(3)を相系列
に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特開平1−
316367号、特開平1−316372号、特開平1
−316339号、特開平2−28128号及び市橋等
の特開平1−213390号公報があり、また三安定状
態を利用した液晶電気光学装置としては本出願人は特開
平2−40625号、特開平2−153322号、特開
平2−173724号において新しい提案を行っている
が、本発明の液晶化合物は未知のものである。又、メモ
リー効果の良好な三安定状態を示す液晶についての公開
はまだない。三状態スイッチング方式は、液晶分子配向
において従来の双安定状態とは基本的に異なる三安定状
態を示す液晶相S*(3)が示す駆動電圧に対する明確
なしきい特性とヒステリシス特性を応用するものであ
り、単純マトリックス方式で大画面の動画像表示が実現
できる画期的な駆動方法と考えられる。更に、三安定状
態を示す液晶を使用する表示素子の性能は三安定状態液
晶固有の物性であるヒステリシスの形状に大きく依存す
る。図2に示すような形状のヒステリシスでは0Vで理
想的な暗状態を実現できるが、0VよりV1まで電圧を
上げると、又は0Vより−V1まで電圧を下げると光漏
れが生じる。このようなヒステリシスを持つ三安定状態
を示す液晶は暗状態のメモリー効果が悪いと言える。そ
して、この現象は表示素子のコントラストの低下をもた
らす。それに対し、図3に示すようなヒステリシスでは
0Vで実現した理想的な暗状態が電圧V3又は電圧−V3
まで維持されており、暗状態のメモリー効果が良いと言
える。そして、表示素子のコントラストは良好なものと
なる。しかしながら、現実には、なかなか図3に示すよ
うな理想的なヒステリシスカーブを示す液晶化合物を得
ることはできず、図4のようなヒステリシスカーブを示
し、 バイアス電圧Vb0=(V2+V3)÷2 のときの (C)÷(D)×100 を光漏れ率(%)と表現すると、ほとんどの液晶化合物
は光漏れ率が5〜10%の範囲にあり、0〜5%の範囲
の光漏れ率の液晶化合物を見出すことは大へん困難であ
った。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are 1) low-voltage operable 2).
Since it has excellent features such as low power consumption, 3) thin display, and 4) light receiving type, TN method, STN method,
A guest-host method has been developed and put into practical use. However, those using a nematic liquid crystal which is widely used at present have a response speed of several milliseconds.
It has a drawback as slow as c to several tens of msec, and is subject to various restrictions in application. In order to solve these problems, an STN method and an active matrix method using a thin-layer transistor and the like have been developed. However, the display quality of the STN display element such as display contrast and viewing angle has been excellent. However, there are problems in that high precision is required for controlling the cell gap and the tilt angle, and that the response is slightly slow. For this reason, the development of a new liquid crystal display system having excellent responsiveness has been demanded, and the development of a ferroelectric liquid crystal capable of realizing an ultrahigh-speed device having an extremely short optical response time on the order of μsec has been attempted. Ferroelectric liquid crystal is 1
In 975, DOBAMBC (p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate) was first synthesized by Meyor et al. (Le Jour)
nal de Physique, 36, 1975, L
-69). Further, in 1980, Clark and Laga
Since the report on the characteristics of the display device such as the sub-microsecond high-speed response and memory characteristics of DOBAMBC by Wall has been reported, ferroelectric liquid crystals have attracted much attention [N. A. Clark, et al. , Appl.
Phys. Lett. 36.899 (1980)]. However, their method has many technical issues for practical use, and there is no material showing ferroelectric liquid crystal especially at room temperature.
An effective and practical method for controlling the alignment of liquid crystal molecules indispensable for display displays has not been established. Since this report, various attempts have been made from both the liquid crystal material and device sides, and a display device utilizing switching between two twisted states has been prototyped, and a high-speed electro-optical device using the same has also been disclosed in, for example, JP-A-56-107216. However, high contrast and proper threshold characteristics have not been obtained. From such a viewpoint, other switching schemes have been searched, and a transient scattering scheme has been proposed. Then, in 1988, the present inventors reported a three-state switching method of a liquid crystal having a tristable state [A. D.
L. Chandani, T .; Hagiwara, Y .; S
uzuki et al. , Japan. J. ofApp
l. Phys. , 27, (5), L729-L732
(1988)]. The above-mentioned "having three states" refers to a liquid crystal electro-optical device in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate disposed at a predetermined gap. A voltage for forming an electric field is applied to the first and second electrode substrates, and when a voltage is applied as a triangular wave shown in FIG. 1A, the ferroelectric liquid crystal is applied with no electric field as shown in FIG. 1D. Sometimes, the molecular orientation has a first stable state (2 in FIG. 1D), and when an electric field is applied, the molecular orientation is different from the first stable state in one electric field direction (FIG. 1D). 1) and a third molecular orientation stable state (3 in FIG. 1D) different from the first and second stable states with respect to the other electric field direction. A liquid crystal compound having a liquid crystal phase S * (3) exhibiting a tristable state in a phase series is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
No. 316,367, JP-A-1-316372, JP-A-1
JP-A-316339, JP-A-2-28128, and JP-A-1-213390 such as Ichihashi. As a liquid crystal electro-optical device utilizing a tristable state, the present applicant has disclosed JP-A-2-40625 and JP-A-2-40625. New proposals are made in JP-A-2-153322 and JP-A-2-173724, but the liquid crystal compound of the present invention is unknown. Further, there is no disclosure of a liquid crystal exhibiting a tristable state with a good memory effect. The three-state switching method applies a clear threshold characteristic and a hysteresis characteristic to a driving voltage indicated by a liquid crystal phase S * (3) exhibiting a tristable state that is basically different from a conventional bistable state in liquid crystal molecular alignment. This is considered to be an epoch-making driving method that can realize large-screen moving image display by a simple matrix method. Further, the performance of a display element using a liquid crystal exhibiting a tristable state greatly depends on a hysteresis shape which is a physical property inherent to the tristable liquid crystal. In the hysteresis of the shape shown in FIG. 2, an ideal dark state can be realized at 0 V. However, when the voltage is increased from 0 V to V 1 or when the voltage is decreased from 0 V to −V 1 , light leakage occurs. It can be said that a liquid crystal exhibiting a tristable state having such a hysteresis has a poor memory effect in a dark state. This phenomenon causes a decrease in the contrast of the display element. In contrast, an ideal dark state voltage V 3 or the voltage -V 3 was realized with 0V in hysteresis as shown in FIG. 3
It can be said that the memory effect in the dark state is good. Then, the contrast of the display element becomes good. However, in reality, it is not easy to obtain a liquid crystal compound having an ideal hysteresis curve as shown in FIG. 3, but a hysteresis curve as shown in FIG. 4 and a bias voltage Vb 0 = (V 2 + V 3 ). When (C) ÷ (D) × 100 at the time of ÷ 2 is expressed as a light leakage rate (%), most liquid crystal compounds have a light leakage rate in a range of 5 to 10%, and a light leakage rate of 0 to 5%. It was very difficult to find a liquid crystal compound having a light leakage rate.

【0003】[0003]

【目的】本発明の目的は、三安定状態を示す液晶相S*
(3)を利用した新しい電気光学素子や液晶ディスプレ
ーなどに応用が期待でき、かつ光漏れ率に優れた新規な
ピリミジン環を含む液晶化合物を提供する点にある。
[Object] The object of the present invention is to provide a liquid crystal phase S * exhibiting a tristable state.
An object of the present invention is to provide a novel pyrimidine ring-containing liquid crystal compound which can be expected to be applied to a new electro-optical element or a liquid crystal display utilizing (3), and has an excellent light leakage rate.

【0004】[0004]

【構成】本発明は、一般式The present invention has a general formula

【化6】 (式中、R1は炭素数8〜12の直鎖アルキル基または
アルコキシ基、R2は炭素数6〜8の直鎖アルキル基、
tは水素またはふっ素であり、*は不斉炭素を示す)で
示される三安定状態において光漏れ率の優れた液晶化合
物に関する。本発明化合物の合成法の1具体例をつぎに
説明する。 (a) 市販の5−アルキル−2−(2′−フルオロ−
4′−シアノフェニル)−ピリミジンをジエチレングリ
コール中で水酸化カリウムと共に還流した後、メタノー
ル:濃塩酸=2:1の混合溶媒中に反応液を入れかきま
ぜる。生成した結晶を集めエタノールにて再結晶し、3
−フルオロ−4−(n−アルキル−2−ピリミジニル)
安息香酸(5)を得る。次に化合物(5)を過剰の塩化
チオニル中にて還流し、塩化物(6)を得る。 (b) 2−フルオロ−4−ベンジルオキシ安息香酸を
過剰の塩化チオニル中で還流し、その塩化物(7)を得
る。これに光学活性な1,1,1−トリフルオロ−2−
アルカノールを加え、塩化メチレン中トリエチルアミン
の存在下で対応する2−フルオロ−4−ベンジルオキシ
安息香酸エステル(8)を得る。次に接触還元して2−
フルオロ−4−ヒドロキシ安息香酸エステル(9)を得
る。 (c) 上記(6)と(9)の化合物を塩化メチレン
中、トリエチルアミンの存在下にて反応させ、本発明の
目的化合物である3−フルオロ−4−(5−アルキル−
2−ピリミジニル)安息香酸 3−フルオロ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−アルキルオキシカル
ボニル)フェニルエステル(10)を得ることができ
る。 (以下余白)
Embedded image (Wherein, R 1 is a straight-chain alkyl group or alkoxy group having 8 to 12 carbon atoms, R 2 is a straight-chain alkyl group having 6 to 8 carbon atoms,
t represents hydrogen or fluorine, and * represents an asymmetric carbon). One specific example of a method for synthesizing the compound of the present invention will be described below. (A) Commercially available 5-alkyl-2- (2'-fluoro-
After refluxing 4'-cyanophenyl) -pyrimidine with potassium hydroxide in diethylene glycol, the reaction solution is stirred into a mixed solvent of methanol: concentrated hydrochloric acid = 2: 1. The generated crystals were collected and recrystallized with ethanol,
-Fluoro-4- (n-alkyl-2-pyrimidinyl)
Obtain benzoic acid (5). Next, the compound (5) is refluxed in excess thionyl chloride to obtain a chloride (6). (B) Reflux 2-fluoro-4-benzyloxybenzoic acid in excess thionyl chloride to obtain its chloride (7). The optically active 1,1,1-trifluoro-2-
The alkanol is added to give the corresponding 2-fluoro-4-benzyloxybenzoate (8) in the presence of triethylamine in methylene chloride. Next, catalytic reduction
Fluoro-4-hydroxybenzoic acid ester (9) is obtained. (C) The compound of the above (6) and (9) is reacted in methylene chloride in the presence of triethylamine to give 3-fluoro-4- (5-alkyl-
2-pyrimidinyl) benzoic acid 3-fluoro-4-
(1,1,1-trifluoro-2-alkyloxycarbonyl) phenyl ester (10) can be obtained. (Below)

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【0005】実施例1 3−フルオロ−4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニル 4−(5−n−
ウンデシルオキシ−2−ピリミジニル)ベンゾエートの
合成
Example 1 3-Fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-
Octyloxycarbonyl) phenyl 4- (5-n-
Synthesis of undecyloxy-2-pyrimidinyl) benzoate

【化9】 100mlの丸底フラスコに4−(5−n−ウンデシル
オキシ−2−ピリミジニル)安息香酸1.1g、光学活
性2−フルオロ−4−ヒドロキシ安息香酸 1,1,1
−トリフルオロ−2−オクチルエステル1.0g、4−
ジメチルアミノピリジン0.03gおよび塩化メチレン
20.5mlを入れ撹拌した。この混合物にN,N′−
ジシクロヘキシルカルボジイミド0.68gを入れ、室
温で一昼夜反応した。反応終了後、白色不溶物を濾去し
た。塩化メチレン層は、希塩酸、水でよく洗浄し、乾燥
した後、減圧下有機溶剤を除去した。得られた粗生成物
は、カラムクロマトグラフィ及び再結晶により精製し、
目的物を0.8g得た。 比旋光度〔α〕D20 +28.20°(C:2.01 C
HCl3中) 赤外線吸収スペクトル(KBr法)(cm-1) 2928,2855,1746,1615,1576,1438,1283,1241,1184,1152,
1069,1055,1013,750 ホットステージつき偏光顕微鏡観察による相転移温度
(℃)は次の通りである。
Embedded image 1.1 g of 4- (5-n-undecyloxy-2-pyrimidinyl) benzoic acid and optically active 2-fluoro-4-hydroxybenzoic acid 1,1,1 in a 100 ml round bottom flask
-Trifluoro-2-octyl ester 1.0 g, 4-
0.03 g of dimethylaminopyridine and 20.5 ml of methylene chloride were added and stirred. N, N'-
0.68 g of dicyclohexylcarbodiimide was added and reacted at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, white insolubles were removed by filtration. The methylene chloride layer was thoroughly washed with dilute hydrochloric acid and water, dried, and then the organic solvent was removed under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography and recrystallization,
0.8 g of the desired product was obtained. Specific rotation [α] D 20 + 28.20 ° (C: 2.01 C
HCl 3 ) Infrared absorption spectrum (KBr method) (cm -1 ) 2928,2855,1746,1615,1576,1438,1283,1241,1184,1152,
1069, 1055, 1013, 750 The phase transition temperature (° C.) observed by a polarizing microscope equipped with a hot stage is as follows.

【表1】 但し、S*(3)は、光学的三安定状態相を示す。[Table 1] However, S * (3) indicates an optically tristable state phase.

【0006】実施例2 3−フルオロ−4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
デシルオキシカルボニル)フェニル 4−(5−n−ウ
ンデシルオキシ−2−ピリミジニル)ベンゾエートの合
Example 2 3-Fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of decyloxycarbonyl) phenyl 4- (5-n-undecyloxy-2-pyrimidinyl) benzoate

【化10】 100mlの丸底フラスコに4−(5−n−ウンデシル
オキシ−2−ピリミジニル)安息香酸1.05g、光学
活性2−フルオロ−4−ヒドロキシ安息香酸1,1,1
−トリフルオロ−2−デシルエステル1.05g、4−
ジメチルアミノピリジン0.03gおよび塩化メチレン
20mlを入れ撹拌した。この混合物にN,N′−ジシ
クロヘキシルカルボジイミド0.66gを入れ、室温で
一昼夜反応した。反応終了後、白色不溶物を濾去した。
塩化メチレン層は、希塩酸、水でよく洗浄し、乾燥した
後、減圧下有機溶剤を除去した。得られた粗生成物は、
カラムクロマトグラフィ及び再結晶により精製し、目的
物を0.9g得た。 比旋光度〔α〕D20 +26.84°(C:2.015
CHCl3中) 赤外線吸収スペクトル (KBr法)(cm-1) 2924,2853,1737,1618,1581,1438,1326,1286,1241,1183,
1158,1129,1015,872,754 ホットステージつき偏光顕微鏡観察による相転移温度
(℃)は次の通りである。
Embedded image 1.05 g of 4- (5-n-undecyloxy-2-pyrimidinyl) benzoic acid and 1,1,1 optically active 2-fluoro-4-hydroxybenzoic acid in a 100 ml round bottom flask
-Trifluoro-2-decyl ester 1.05 g, 4-
0.03 g of dimethylaminopyridine and 20 ml of methylene chloride were added and stirred. 0.66 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide was added to this mixture and reacted at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, white insolubles were removed by filtration.
The methylene chloride layer was thoroughly washed with dilute hydrochloric acid and water, dried, and then the organic solvent was removed under reduced pressure. The resulting crude product is
Purification by column chromatography and recrystallization afforded 0.9 g of the desired product. Specific rotation [α] D 20 + 26.84 ° (C: 2.015
(In CHCl 3 ) Infrared absorption spectrum (KBr method) (cm −1 ) 2924,2853,1737,1618,1581,1438,1326,1286,1241,1183,
1158, 1129, 1015, 872, 754 The phase transition temperature (° C.) observed by a polarizing microscope equipped with a hot stage is as follows.

【表2】 但し、S*(3)は、光学的三安定状態相を示す。[Table 2] However, S * (3) indicates an optically tristable state phase.

【0007】実施例3 3−フルオロ−4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニル 〔3−フルオロ
−4−(5−n−オクチルピリミジン−2−イル)〕ベ
ンゾエートの合成
Example 3 3-Fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of octyloxycarbonyl) phenyl [3-fluoro-4- (5-n-octylpyrimidin-2-yl)] benzoate

【化11】 3−フルオロ−4−(5−n−オクチルピリミジン−2
−イル)安息香酸0.92gを過剰の塩化チオニルと共
に還流下5時間加熱した後、未反応の塩化チオニルを留
去して3−フルオロ−4−(5−n−オクチルピリミジ
ン−2−イル)安息香酸塩化物を得た。次いで光学活性
2−フルオロ−4−ヒドロキシ安息香酸 1,1,1−
トリフルオロ−2−オクチルエステル0.88gとトリ
エチルアミン0.84gとを10mlのクロロホルム中
に溶解し、先に合成した3−フルオロ−4−(5−n−
オクチルピリミジン−2−イル)安息香酸塩化物を12
mlのクロロホルムに溶解した溶液を少しずつ滴下し、
室温にて一昼夜撹拌した。反応混合物を水中に入れ、液
性を中性にした後、クロロホルム層のみを抽出した。無
水硫酸マグネシウムにて乾燥した後、溶媒を留去し、残
渣物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ及び再結晶
にて精製し、目的物0.5gを得た。 比旋光度〔α〕D20 +26.66°(C:2.025
CHCl3中) 赤外線吸収スペクトル (KBr法)(cm-1) 2932,2887,1750,1736,1618,1579,1429,1284,1250,1191,
1121,1076,1064,748 ホットステージつき偏光顕微鏡観察による相転移温度
(℃)は次の通りである。
Embedded image 3-fluoro-4- (5-n-octylpyrimidine-2
-Yl) 0.92 g of benzoic acid was heated under reflux with excess thionyl chloride for 5 hours, and unreacted thionyl chloride was distilled off to give 3-fluoro-4- (5-n-octylpyrimidin-2-yl). Benzoic acid chloride was obtained. Subsequently, optically active 2-fluoro-4-hydroxybenzoic acid 1,1,1-
0.88 g of trifluoro-2-octyl ester and 0.84 g of triethylamine were dissolved in 10 ml of chloroform, and the previously synthesized 3-fluoro-4- (5-n-
Octylpyrimidin-2-yl) benzoic acid chloride to 12
The solution dissolved in ml of chloroform was added dropwise little by little,
Stirred overnight at room temperature. After the reaction mixture was put in water to make the solution neutral, only the chloroform layer was extracted. After drying over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography and recrystallization to obtain 0.5 g of the desired product. Specific rotation [α] D 20 + 26.66 ° (C: 2.025
In CHCl 3 ) Infrared absorption spectrum (KBr method) (cm −1 ) 2932,2887,1750,1736,1618,1579,1429,1284,1250,1191,
1121, 1076, 1064, 748 The phase transition temperatures (° C.) observed by polarizing microscope with a hot stage are as follows.

【表3】 但し、S*(3)は、光学的三安定状態相を示す。[Table 3] However, S * (3) indicates an optically tristable state phase.

【0008】実施例4 3−フルオロ−4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニル 〔3−フルオロ
−4−(5−n−オクチルオキシピリミジン−2−イ
ル)〕ベンゾエートの合成
Example 4 3-Fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of octyloxycarbonyl) phenyl [3-fluoro-4- (5-n-octyloxypyrimidin-2-yl)] benzoate

【化12】 3−フルオロ−4−(5−n−オクチルオキシピリミジ
ン−2−イル)安息香酸0.94gを過剰の塩化チオニ
ルと共に還流下5時間加熱した後、未反応の塩化チオニ
ルを留去して3−フルオロ−4−(5−n−オクチルオ
キシピリミジン−2−イル)安息香酸塩化物を得た。次
いで光学活性2−フルオロ−4−ヒドロキシ安息香酸
1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルエステル0.
86gとトリエチルアミン0.82gとを10mlのク
ロロホルム中に溶解し、先に合成した3−フルオロ−4
−(5−n−オクチルオキシピリミジン−2−イル)安
息香酸塩化物を12mlのクロロホルムに溶解した溶液
を少しずつ滴下し、室温にて一昼夜撹拌した。反応混合
物を水中に入れ、液性を中性にした後、クロロホルム層
のみを抽出した。無水硫酸マグネシウムにて乾燥した
後、溶媒を留去し、残渣物を、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィ及び再結晶にて精製し、目的物1.4gを得
た。 比旋光度〔α〕D20 +26.36°(C:2.040
CHCl3中) 赤外線吸収スペクトル (KBr法)(cm-1) 2927,2855,1745,1617,1576,1441,1290,1251,1183,1126,
1070,753 ホットステージつき偏光顕微鏡観察による相転移温度
(℃)は次の通りである。
Embedded image 0.94 g of 3-fluoro-4- (5-n-octyloxypyrimidin-2-yl) benzoic acid was heated under reflux with excess thionyl chloride for 5 hours, and unreacted thionyl chloride was distilled off to give 3- Fluoro-4- (5-n-octyloxypyrimidin-2-yl) benzoic acid chloride was obtained. Then, optically active 2-fluoro-4-hydroxybenzoic acid
1,1,1-trifluoro-2-octyl ester
86 g of triethylamine and 0.82 g of triethylamine were dissolved in 10 ml of chloroform, and the previously synthesized 3-fluoro-4 was synthesized.
A solution of-(5-n-octyloxypyrimidin-2-yl) benzoic acid chloride dissolved in 12 ml of chloroform was added dropwise little by little, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. After the reaction mixture was put in water to make the solution neutral, only the chloroform layer was extracted. After drying over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography and recrystallization to obtain 1.4 g of the desired product. Specific rotation [α] D 20 + 26.36 ° (C: 2.040
CHCl 3 ) Infrared absorption spectrum (KBr method) (cm -1 ) 2927,2855,1745,1617,1576,1441,1290,1251,1183,1126,
1070,753 The phase transition temperature (° C.) observed by a polarizing microscope equipped with a hot stage is as follows.

【表4】 但し、S*(3)は、光学的三安定状態相を示す。[Table 4] However, S * (3) indicates an optically tristable state phase.

【0009】比較例Comparative example

【化13】 Embedded image

【表5】 [Table 5]

【0010】実施例5 ラビング処理したポリイミド配向膜をITO電極基板上
に有するセル厚1.6μmの液晶セルに、各実施例で得
られた液晶化合物をそれぞれIsotropic相にお
いて充填し、液晶薄膜セルを作成した。作成した液晶セ
ルを2枚の偏光板を直交させたフォトマルチプライヤー
付き偏光顕微鏡に、−40Vの直流電圧印加時の分子長
軸方向と偏光子が重なる状態に配置した。この液晶セル
を0.1〜1.0℃/1分間の温度勾配にてSA相まで
徐冷した。さらに冷却してゆき、S*(3)相をとる温
度範囲において、±40V、1Hzの三角波電圧を印加
した。その結果得られたヒステリシス曲線から次のよう
なしきい値電圧を求めた。 V1:明状態から電圧を減少したとき相対光透過率10
%となる電圧 V2:明状態から電圧を減少したとき相対光透過率90
%となる電圧 V3:暗状態から電圧を増加したとき相対光透過率10
%となる電圧 V4:暗状態から電圧を増加したとき相対光透過率90
%となる電圧 また、しきい値特性とヒステリシスの幅のパラメータと
して次式で示す駆動マージンMを求めた。 駆動マージンM≧2以上のとき適当なしきい値特性とヒ
ステリシスの幅が得られコントラストが良くなる。ま
た、図3のようなヒステリシス曲線において バイアス電圧Vb0=(V2+V3)÷2 での暗状態の相対光透過率〔図4の(C)〕と明状態の
相対光透過率〔図4の(D)〕の比(C)/(D)×1
00を光漏れ率として求めた。なお、TCAは、SAまた
はS*(2)相からS*(3)相へ転移する温度であ
り、Tは測定温度である。これらの結果を次の表に示
す。 (以下余白)
Example 5 A rubbed polyimide alignment film was formed on an ITO electrode substrate.
The liquid crystal cell having a cell thickness of 1.6 μm provided in
Liquid crystal compounds in the Isotropic phase
And filled to form a liquid crystal thin film cell. The created LCD
Multiplier with two polarizing plates orthogonal to each other
Length when a DC voltage of -40 V is applied to a polarized light microscope
The polarizer was arranged so as to overlap the axial direction. This liquid crystal cell
To the SA phase with a temperature gradient of 0.1 to 1.0 ° C. for 1 minute
Cooled slowly. Further cooling, temperature to take S * (3) phase
± 40V, 1Hz triangular wave voltage applied in the degree range
did. From the resulting hysteresis curve,
Threshold voltage was determined. V1: Relative light transmittance of 10 when the voltage was reduced from the bright state
% Voltage VTwo: Relative light transmittance of 90 when the voltage is reduced from the bright state
% Voltage VThree: Relative light transmittance 10 when voltage is increased from dark state
% Voltage VFour: Relative light transmittance 90 when voltage is increased from dark state
And the parameters of the threshold characteristics and the width of the hysteresis.
Then, a drive margin M represented by the following equation was obtained. When the drive margin M ≧ 2 or more, an appropriate threshold
The width of the steresis is obtained, and the contrast is improved. Ma
In the hysteresis curve shown in FIG. 3, the bias voltage Vb0= (VTwo+ VThree4) The relative light transmittance in the dark state at (÷ 2) [(C) in FIG.
Ratio of relative light transmittance [(D) in FIG. 4] (C) / (D) × 1
00 was determined as the light leakage rate. In addition, TCA is SA or
Is the transition temperature from the S * (2) phase to the S * (3) phase
And T is the measured temperature. The results are shown in the following table.
You. (Below)

【表6】 [Table 6]

【0011】[0011]

【考察】光漏れ率についてみると、比較例の化合物に較
べて実施例1のものは、約3.35倍、実施例3のもの
は、約1.5倍、実施例4のものは、約3.35倍改良
されており、実施例2のものは理想を達成した形となっ
ている。また、駆動マージンも、実施例1のものは4.
2倍、実施例2のものは4.7倍、実施例3のものは
2.1倍、実施例4のものは6.8倍改善されている。
また、作動電圧も実施例4のものをのぞき、極めて低い
という優れた効果を発揮している。
[Consideration] As for the light leakage rate, the compound of Example 1 is about 3.35 times, that of Example 3 is about 1.5 times, and that of Example 4 is It is improved by about 3.35 times, and that of the second embodiment is a form that achieves the ideal. The driving margin of the first embodiment is also 4.
The improvement is twice as much, that of the second embodiment is 4.7 times, that of the third embodiment is 2.1 times, and that of the fourth embodiment is 6.8 times.
Except for the working voltage of the fourth embodiment, the operating voltage is extremely low, which is an excellent effect.

【0012】[0012]

【効果】本発明の新規液晶はいずれも安定な三状態を示
し、かつ優れた光漏れ率を示すので、コントラストの優
れた表示デバイスを提供できる。
The novel liquid crystals of the present invention all exhibit stable three states and an excellent light leakage rate, so that a display device having excellent contrast can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Aが印加される三角波を、Bが市販ネマチック
液晶の、Cは二状態液晶の、Dは三状態液晶の、それぞ
れの光学応答特性を示す。
FIG. 1 shows the optical response characteristics of a triangular wave to which A is applied, B of a commercially available nematic liquid crystal, C of a two-state liquid crystal, and D of a three-state liquid crystal.

【図2】三状態液晶に関する暗部のメモリー効果の良く
ないヒステリシスを示す。
FIG. 2 shows the poor hysteresis of the memory effect of the dark part for the three-state liquid crystal.

【図3】三状態液晶に関する暗部のメモリー効果の良い
理想のヒステリシスを示す。
FIG. 3 shows ideal hysteresis for a three-state liquid crystal with a good memory effect in a dark part.

【図4】光漏れ率を説明するためのヒステリシスを示
す。
FIG. 4 shows hysteresis for explaining a light leakage rate.

フロントページの続き (72)発明者 岡部 伸宏 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者 末永 仁士 兵庫県伊丹市千僧5丁目41番地 帝国化 学産業株式会社伊丹工場内 (72)発明者 長谷川 泰弘 兵庫県伊丹市千僧5丁目41番地 帝国化 学産業株式会社伊丹工場内 (56)参考文献 特開 平3−141265(JP,A) 特表 平4−173779(JP,A) 欧州特許出願公開445037(EP,A 2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 239/26 C09K 19/34 CA(STN) REGISTRY(STN)Continued on the front page (72) Inventor Nobuhiro Okabe 3-2-5 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Showa Shell Sekiyu K.K. Inside the Itami Plant (72) Inventor Yasuhiro Hasegawa 5-41 Senmon, Itami-shi, Hyogo Prefecture Inside the Itami Plant of Teikoku Chemical Industry Co., Ltd. (JP, A) European Patent Application Publication 445037 (EP, A2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07D 239/26 C09K 19/34 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中、Rは炭素数8〜12の直鎖アルキル基、R
炭素数6〜8の直鎖アルキル基、*は不斉炭素を示
す。)で示される三安定状態を示す光学活性な液晶化合
物。
1. A compound of the general formula (Wherein, R 1 is a linear alkyl group having 8 to 12 carbon atoms , R 2
Is a linear alkyl group having 6 to 8 carbon atoms, * represents an asymmetric carbon. ) An optically active liquid crystal compound exhibiting a tristable state represented by
【請求項2】 以下の式 【化2】 で示される三安定状態を示す光学活性な液晶化合物。2. A compound represented by the following formula : An optically active liquid crystal compound showing a tristable state represented by
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