JPH01265052A - 液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物、液晶素子 - Google Patents
液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物、液晶素子Info
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- JPH01265052A JPH01265052A JP9269188A JP9269188A JPH01265052A JP H01265052 A JPH01265052 A JP H01265052A JP 9269188 A JP9269188 A JP 9269188A JP 9269188 A JP9269188 A JP 9269188A JP H01265052 A JPH01265052 A JP H01265052A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規な液晶性化合物それを含有する液晶組成物
および該液晶組成物を使用する液晶素子に関するもので
ある。
および該液晶組成物を使用する液晶素子に関するもので
ある。
従来の液晶素子としては、例えばエム・シャツ) (M
、5chadt)とダブリュー・ヘルフリヒ(W。
、5chadt)とダブリュー・ヘルフリヒ(W。
He1frjch)著、“アプライド・フィジックス・
レターズ” (”Applied Physics
Letters″)第18巻、4号(1971年2月
15日発行)、第127頁〜128頁の“ボルテージ・
デイペンダント・オプティカル・アクティビティ−・オ
ブ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド・クリス
タル”じVoltageDependent 0pt
ical Activity of a Twi
stedNematic Liquid Crys
taじ)に示されたツィステッド・ネマチック(Twi
sted Nematic)液晶を用いたものが知ら
れている。しかしながら、このTN液晶は、画素密度を
高くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、
クロストークを発生する問題点があるため、画素数が制
限されていた。
レターズ” (”Applied Physics
Letters″)第18巻、4号(1971年2月
15日発行)、第127頁〜128頁の“ボルテージ・
デイペンダント・オプティカル・アクティビティ−・オ
ブ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド・クリス
タル”じVoltageDependent 0pt
ical Activity of a Twi
stedNematic Liquid Crys
taじ)に示されたツィステッド・ネマチック(Twi
sted Nematic)液晶を用いたものが知ら
れている。しかしながら、このTN液晶は、画素密度を
高くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、
クロストークを発生する問題点があるため、画素数が制
限されていた。
また、電界応答が遅く視野角特性が悪いためにデイスプ
レィとしての用途は限定されていた。
レィとしての用途は限定されていた。
更に、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成す
ることが難しい問題点がある。
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成す
ることが難しい問題点がある。
このような従来型の液晶素子の欠点を改碧するものとし
て、双安定性を有する液晶素子の使用が、クラーク(C
1ark)およびラガウエル(Lagerwall)に
より提案されている(特開昭56−107216号公報
、米国特許第4,367.924号明細書等)。双安定
性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクチッ
クC相(SmC木)又はH相(SmH”)を有する強誘
電性液晶が用いられる。
て、双安定性を有する液晶素子の使用が、クラーク(C
1ark)およびラガウエル(Lagerwall)に
より提案されている(特開昭56−107216号公報
、米国特許第4,367.924号明細書等)。双安定
性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクチッ
クC相(SmC木)又はH相(SmH”)を有する強誘
電性液晶が用いられる。
この強誘電性液晶は自発分極を有するために非常に速い
応答速度を有する上に、メモリー性のある双安定状態を
発現させることができ、さらに視野角特性も優れている
ことから、大容量大画面のデイスプレィ用材料として適
している。
応答速度を有する上に、メモリー性のある双安定状態を
発現させることができ、さらに視野角特性も優れている
ことから、大容量大画面のデイスプレィ用材料として適
している。
また強誘電性液晶として用いられる材料は不斉炭素を有
しているために、そのカイラルスメクチック相を利用し
た強誘電性液晶として使用する以外に、次のような光学
素子としても使用することがてきる。
しているために、そのカイラルスメクチック相を利用し
た強誘電性液晶として使用する以外に、次のような光学
素子としても使用することがてきる。
l)液晶状態においてコレステリック・ネマチック相転
移効果を利用するもの〔ジエイ ジエイ ウイソキ、エ
イ アダムス、ダブリユバアース「フィジックス レヴ
ユー レターズJ (J、J、Wysoki、A、Ad
ams and W。
移効果を利用するもの〔ジエイ ジエイ ウイソキ、エ
イ アダムス、ダブリユバアース「フィジックス レヴ
ユー レターズJ (J、J、Wysoki、A、Ad
ams and W。
Haas ; Phys、Rev、Lett、)、20
.1024(1968))、 2)液晶状態においてホワイト・ティラー型ゲスト・ホ
スト効果を利用するもの〔デー エル ホワイト、ジー
エム テエイラ−「ジャーナル オブ アプライド
フィジックス」(D、L、White and G、N
、Taylor ; にAppl。
.1024(1968))、 2)液晶状態においてホワイト・ティラー型ゲスト・ホ
スト効果を利用するもの〔デー エル ホワイト、ジー
エム テエイラ−「ジャーナル オブ アプライド
フィジックス」(D、L、White and G、N
、Taylor ; にAppl。
Phys、)、45.4718 (1974):l、等
が知られている。個々の方式についての詳細な説明は省
略するが、表示素子や変調素子として重要である。
が知られている。個々の方式についての詳細な説明は省
略するが、表示素子や変調素子として重要である。
このような液晶の電界応答光学効果を用いる方法におい
ては、液晶の応答性を高めるために極性基を導入するこ
とが好ましいとされている。とくに強誘電性液晶におい
ては、応答速度は自発分極に比例することが知られてお
り、高速化のためには自発分極を増加させることが望ま
れている。このような点から、ピー ケラ−(P 、
K e I I e r )らは、不斉炭素に直接塩素
基を導入することで自発分極を増加させ応答速度の高速
化が可能であることを示した〔シー アール アカデミ
−サイエンス(C,RoAcad、Sc、Paris)
、282 C,639(1976))。
ては、液晶の応答性を高めるために極性基を導入するこ
とが好ましいとされている。とくに強誘電性液晶におい
ては、応答速度は自発分極に比例することが知られてお
り、高速化のためには自発分極を増加させることが望ま
れている。このような点から、ピー ケラ−(P 、
K e I I e r )らは、不斉炭素に直接塩素
基を導入することで自発分極を増加させ応答速度の高速
化が可能であることを示した〔シー アール アカデミ
−サイエンス(C,RoAcad、Sc、Paris)
、282 C,639(1976))。
しかしながら、不斉炭素に導入された塩素基は化学的に
不安定であるうえに、原子半径が大きいことから液晶相
の安定性が低下するという欠点を有しており、その改善
が望まれている。
不安定であるうえに、原子半径が大きいことから液晶相
の安定性が低下するという欠点を有しており、その改善
が望まれている。
他方、光学活性を有することを特徴とする光学素子に必
要な機能性材料は、それ自体光学活性の中間体を経て合
成されることが多いが、従来から用いられる光学活性中
間体としては、2−メチルブタノール、2級オクチルア
ルコール、2級ブチルアルコール、塩化p =(2−メ
チルブチル)安息香酸、2級フェネチルアルコール、ア
ミノ酸誘導体、ショウノウ誘導体、コレステロール誘導
体等が挙げられるが、これらの光学活性中間体に極性基
が導入されることはほとんどなかった。このためもあっ
て、不斉炭素原子に直接極性基を導入することにより自
発分極を増加する方法は、余り有効に利用されていなか
った。
要な機能性材料は、それ自体光学活性の中間体を経て合
成されることが多いが、従来から用いられる光学活性中
間体としては、2−メチルブタノール、2級オクチルア
ルコール、2級ブチルアルコール、塩化p =(2−メ
チルブチル)安息香酸、2級フェネチルアルコール、ア
ミノ酸誘導体、ショウノウ誘導体、コレステロール誘導
体等が挙げられるが、これらの光学活性中間体に極性基
が導入されることはほとんどなかった。このためもあっ
て、不斉炭素原子に直接極性基を導入することにより自
発分極を増加する方法は、余り有効に利用されていなか
った。
本発明は上記の点に鑑みなされたものである。すなわち
、本発明は不斉炭素原子に直接、安定で且つ双極子モー
メントの大きいフッ素基を導入することにより極性を高
めた液晶性化合物、それを少なくとも1種類含有するこ
とにより液晶の電界応答性を高めた液晶組成物および該
液晶組成物を使用した液晶素子を提供することを目的と
する。
、本発明は不斉炭素原子に直接、安定で且つ双極子モー
メントの大きいフッ素基を導入することにより極性を高
めた液晶性化合物、それを少なくとも1種類含有するこ
とにより液晶の電界応答性を高めた液晶組成物および該
液晶組成物を使用した液晶素子を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕本発明
は、上述の目的を達成するためになされたちのであり、
第一の発明は下記一般式(1)で(式中、R1は炭素原
子数が1〜18であるアルキル基、R2は炭素原子数が
5〜12であるアルキル基、Xは単結合、−O−、−C
O−。
は、上述の目的を達成するためになされたちのであり、
第一の発明は下記一般式(1)で(式中、R1は炭素原
子数が1〜18であるアルキル基、R2は炭素原子数が
5〜12であるアルキル基、Xは単結合、−O−、−C
O−。
I
に、m、nは独立にOまたはl、 2の中から選ばれ、
且つk + m + nが2または3となる数である。
且つk + m + nが2または3となる数である。
C*は不斉炭素原子を表す)
表わされる液晶性化合物に係わるものである。
また、第二の発明は、前記一般式(1)で表ゎされる液
晶性化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とす
る液晶組成物に係わるものである。
晶性化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とす
る液晶組成物に係わるものである。
さらに、第三の発明は、前記一般式(1)で表ゎされる
液晶性化合物を少なくとも1種類含有する液晶組成物を
使用することを特徴とする液晶素子に係わるものである
。
液晶性化合物を少なくとも1種類含有する液晶組成物を
使用することを特徴とする液晶素子に係わるものである
。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の上記一般式(1)で表わされる液晶性化合物は
、好ましくは本出願人等による出願Bgrl>3q−0
114rI汀ポ嫂の明細書に示される。
、好ましくは本出願人等による出願Bgrl>3q−0
114rI汀ポ嫂の明細書に示される。
下記一般式(2)で表わされる光学活性な2−フルオロ
アルカノールから合成される。
アルカノールから合成される。
R2−OCH2CHCH20H(2)
*
(式中、R2、C*は前記定義の通りである。)(以下
余白) 次に、その主な合成経路を示す。
余白) 次に、その主な合成経路を示す。
不
R2−0CH2CHCH20SO□−◎−CH3*
■ Yが単結合の場合
■Yが−co−または−CH20−の場合■Yが一〇C
−または一0CH2−の場合記定義の通りである。
−または一0CH2−の場合記定義の通りである。
以上の様にして製造可能な化合物例を以下に示す。
本発明の液晶化合物は、一般式(1)中の光学活性基の
フルオロアルカンの中にエーテル結合が含まれているこ
とに特徴がある。従って、液晶組成物を調製した場合に
、エーテル結合が光学活性基部分に存在しないだけが異
なる、同様の構造の液晶性化合物を添加した場合に比べ
、本発明の液晶性化合物を添加すると、低温域にSc*
相の温度範囲が広がり、室温付近でも電界応答速度の速
い液晶組成物が得られる。
フルオロアルカンの中にエーテル結合が含まれているこ
とに特徴がある。従って、液晶組成物を調製した場合に
、エーテル結合が光学活性基部分に存在しないだけが異
なる、同様の構造の液晶性化合物を添加した場合に比べ
、本発明の液晶性化合物を添加すると、低温域にSc*
相の温度範囲が広がり、室温付近でも電界応答速度の速
い液晶組成物が得られる。
また、本発明の液晶組成物は、前記一般式(1)で表わ
される液晶性化合物を少なくとも1種類配合成分として
含有するものである。例えば、前記液晶性化合物を、下
記の式(1)〜(13)で示されるような強誘電性液晶
と組合わせると、自発分杼が増大し、応答速度を改善す
ることができる。
される液晶性化合物を少なくとも1種類配合成分として
含有するものである。例えば、前記液晶性化合物を、下
記の式(1)〜(13)で示されるような強誘電性液晶
と組合わせると、自発分杼が増大し、応答速度を改善す
ることができる。
(以下余白)
し。
このような場合においては、本発明の一般式(1)で示
される液晶性化合物を、得られる液晶組成物の0.1〜
99重量%、特に1〜90重量%となる割合で使用する
ことが好ましい。
される液晶性化合物を、得られる液晶組成物の0.1〜
99重量%、特に1〜90重量%となる割合で使用する
ことが好ましい。
結晶□ 5rnH’″===SmC*;=:SmA;=
二等方相4、了 −アゾキンノンナミツクアシツドービ
ス(2−メチルブチル)エステル(MBRA 8) オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシレート□
コレステリック相□ 等吉相 (]l) ビフェニル−4′−カルボキシレート □ コレステリック相□ 等吉相 (I3) ビフェニル−4′−カルボキシレート 83.4°C114°C 結晶−−−餠 コレステリック相 等吉相
また、本発明の一般式(1)で表わされる液晶性化合物
を、下記の式(14)〜(18)で示されるような、そ
れ自体はカイラルでないスメクチック液晶に配合するこ
とにより、強誘電性液晶として使用可能な液晶組成物が
得られる。
二等方相4、了 −アゾキンノンナミツクアシツドービ
ス(2−メチルブチル)エステル(MBRA 8) オクチルオキシビフェニル−4−カルボキシレート□
コレステリック相□ 等吉相 (]l) ビフェニル−4′−カルボキシレート □ コレステリック相□ 等吉相 (I3) ビフェニル−4′−カルボキシレート 83.4°C114°C 結晶−−−餠 コレステリック相 等吉相
また、本発明の一般式(1)で表わされる液晶性化合物
を、下記の式(14)〜(18)で示されるような、そ
れ自体はカイラルでないスメクチック液晶に配合するこ
とにより、強誘電性液晶として使用可能な液晶組成物が
得られる。
この場合、一般式(1)で示される液晶性化合物を、得
られる液晶組成物の0.1〜99重量%、特に1〜90
重量%で使用することが好ましい。
られる液晶組成物の0.1〜99重量%、特に1〜90
重量%で使用することが好ましい。
このような液晶組成物は、本発明の液晶性化合物の含有
量に応じて、これに起因する大きな自発分極を得ること
ができる。
量に応じて、これに起因する大きな自発分極を得ること
ができる。
C811,□−0べ今(トcoo舎QC,H,。
(4−ノニルオキシフェニル) −4’ −オクチルオ
キソビフェニル−4−カルボキシレートC,oII 2
.−0+N=N+QC,oII2゜丁 4.4′ −デンルオキンアゾキシベンゼン77°C1
20°Cl23°C Cryst、−m−−3mC嬌−一−N ◆−−會1
so。
キソビフェニル−4−カルボキシレートC,oII 2
.−0+N=N+QC,oII2゜丁 4.4′ −デンルオキンアゾキシベンゼン77°C1
20°Cl23°C Cryst、−m−−3mC嬌−一−N ◆−−會1
so。
(16) C61113−0(FB)OC511,32
−(4’−へキシルオキシフェニル)−5−(4−へキ
シルオキシフェニル)ピリミジン(17) C811,
70℃ベゲC911□92− (4’−オクチルオキシ
フェニル)−5−ノニルピリミジン(18) C81
1,□0+COO+0C511+4′−ペンチルオキシ
フェニル−4−オクチルオキシベンゾエートここで、記
号は、それぞれ以下の相を示す。
−(4’−へキシルオキシフェニル)−5−(4−へキ
シルオキシフェニル)ピリミジン(17) C811,
70℃ベゲC911□92− (4’−オクチルオキシ
フェニル)−5−ノニルピリミジン(18) C81
1,□0+COO+0C511+4′−ペンチルオキシ
フェニル−4−オクチルオキシベンゾエートここで、記
号は、それぞれ以下の相を示す。
Cryst、 : 結晶相、 SmA:スメクチッ
ク人相、SmB:スメクチツクB相、SmC:スメクチ
ックC相、N:ネマチック相、Iso、 :等吉相、ま
た本発明の一般式(1)で表わされる液晶性化合物を少
な(とも一種類含有する液晶組成物を使用することによ
り、例えば強誘電性液晶素子、ツィステッドネマチック
液晶素子等の液晶素子を得ることができる。
ク人相、SmB:スメクチツクB相、SmC:スメクチ
ックC相、N:ネマチック相、Iso、 :等吉相、ま
た本発明の一般式(1)で表わされる液晶性化合物を少
な(とも一種類含有する液晶組成物を使用することによ
り、例えば強誘電性液晶素子、ツィステッドネマチック
液晶素子等の液晶素子を得ることができる。
以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 光学活性5−ドデシル−2−[4’ −(
2’−フルオロ−3′−ペンチルオキシプロピルオキシ
)フェニル]−ピリミジンの製造 下記工程に従い光学活性5−ドデシル−2−[4’−(
2′−フルオロ−31−ペンチルオキシプロピルオキシ
)フェニル]ピリミジンを製造した。
2’−フルオロ−3′−ペンチルオキシプロピルオキシ
)フェニル]−ピリミジンの製造 下記工程に従い光学活性5−ドデシル−2−[4’−(
2′−フルオロ−31−ペンチルオキシプロピルオキシ
)フェニル]ピリミジンを製造した。
「
不
C5F■11OCH2CHCH20SO2−◎−CH3
* 工程1)(+)−p−)ルエンスルホン酸 2′−フル
オロ−3′−ペンチルオキシプロパンの製造 (−)−2−フルオロ−3−ペンチルオキシプロパノー
ル0.32gとピリジン0.5 m 12をナスフラス
コ中で撹拌し、そこへ塩化p−)ルエンスルホン酸0.
27gを加え、20℃以下で6時間撹拌することにより
反応させた後、希塩酸を加え、酸性溶液としてからジエ
チルエーテルを用いて抽出した。得られたエーテル溶液
は水洗した後に硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒留去
後、薄膜クロマトグラフィー(展開溶媒:ベンゼン)に
より精製し、0.14gの(+)−p−トルエンスルホ
ン酸 2′−フルオロ−3′−ペンチルオキシプロパン
を得た。
* 工程1)(+)−p−)ルエンスルホン酸 2′−フル
オロ−3′−ペンチルオキシプロパンの製造 (−)−2−フルオロ−3−ペンチルオキシプロパノー
ル0.32gとピリジン0.5 m 12をナスフラス
コ中で撹拌し、そこへ塩化p−)ルエンスルホン酸0.
27gを加え、20℃以下で6時間撹拌することにより
反応させた後、希塩酸を加え、酸性溶液としてからジエ
チルエーテルを用いて抽出した。得られたエーテル溶液
は水洗した後に硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒留去
後、薄膜クロマトグラフィー(展開溶媒:ベンゼン)に
より精製し、0.14gの(+)−p−トルエンスルホ
ン酸 2′−フルオロ−3′−ペンチルオキシプロパン
を得た。
NMRスペクトル
0.5〜2.0ppm m、(9H)、 2.4
ppm s、(3H)3.3〜5.3ppm m、
(7H)、 7.2〜7.8ppm q、(4H
)工程2)(十)−5−ドデシル−2−[4’ −(2
’−フルオロ−35−ペンチルオキシプロピルオキシ)
フェニルコビリミジンの製造水素化ナトリウム(60%
)を0.02g 5−ドデシルピリミジル−2−(p
−フェノール)を0.16g。
ppm s、(3H)3.3〜5.3ppm m、
(7H)、 7.2〜7.8ppm q、(4H
)工程2)(十)−5−ドデシル−2−[4’ −(2
’−フルオロ−35−ペンチルオキシプロピルオキシ)
フェニルコビリミジンの製造水素化ナトリウム(60%
)を0.02g 5−ドデシルピリミジル−2−(p
−フェノール)を0.16g。
(+)−p−トルエンスルホン酸 2′−フルオロ−3
′−ペンチルオキシプロパンを0.14gをナスフラス
コに入れ、ジメチルホルムアミド中で4時間加熱還流さ
せ、反応終了後、塩酸を加え酸性としてから、ジエチル
エーテルを用いて抽出した。得られたエーテル層は、水
洗後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒留去後、薄層
クロマトグラフィーで精製し、(展開溶媒ニジクロロメ
タン)、0.16gの(+)−5−ドデシル−2−[4
’ −(2’−フルオロ−31−ペンチルオキシプロピ
ルオキシ)フェニルコピリミジンを得た。
′−ペンチルオキシプロパンを0.14gをナスフラス
コに入れ、ジメチルホルムアミド中で4時間加熱還流さ
せ、反応終了後、塩酸を加え酸性としてから、ジエチル
エーテルを用いて抽出した。得られたエーテル層は、水
洗後、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒留去後、薄層
クロマトグラフィーで精製し、(展開溶媒ニジクロロメ
タン)、0.16gの(+)−5−ドデシル−2−[4
’ −(2’−フルオロ−31−ペンチルオキシプロピ
ルオキシ)フェニルコピリミジンを得た。
NMRスペクトル
8.5ppm s、(2H)
比旋光度 [α見3+1.3. [α]おs +
2.9 (c O,91CHCl 3 )相転移温度
(0C) 但し Sl、 S2. S3. S4. S5は未同定
の液晶相、Crystは結晶、Isoは等方性液体を示
す。
2.9 (c O,91CHCl 3 )相転移温度
(0C) 但し Sl、 S2. S3. S4. S5は未同定
の液晶相、Crystは結晶、Isoは等方性液体を示
す。
実施例2 光学活性4−ドデシルオキシ安息香酸4′−
[(2′−フルオロ−31−ヘキソルオキシ)プロピル
オキシ]フェニ ルエステルの製造 下記工程に従い光学活性4−ドデシルオキシ安息香酸4
’−[(2’−フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロ
ピルオキシ]フェニルエステルを製造した。
[(2′−フルオロ−31−ヘキソルオキシ)プロピル
オキシ]フェニ ルエステルの製造 下記工程に従い光学活性4−ドデシルオキシ安息香酸4
’−[(2’−フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロ
ピルオキシ]フェニルエステルを製造した。
HO−◎−〇CI]2−◎
C6H130CH2CHC■1゜0−◎−〇CH2→D
H2/Pd、−CI −一一一−→C6H530CH2CHCH20→[有]
−〇H* 工程1)(+)−p−トルエンスルホン酸 2′−フル
オロ−3′−へキシルオキシプロパンの製造 (−)−2−フルオロ−3−ヘキシルオキシプロパノー
ル 1.2gとピリジン2mlをナスフラスコ中で撹拌
し、そこへ塩化p−トルエンスルホン酸1.3gを加え
、20℃以下で2時間撹拌して反応させた後、希塩酸を
加えて酸性溶液としてからジエチルエーテルを用いて抽
出した。得られたエーテル溶液は水洗した後に硫酸ナト
リウムを用いて乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(移動相:CH2Cl2/ヘキサ
ン=l/1である混合溶媒)を用いて精製した結果、0
.26gの(+)−p−)/レニンスルホン酸 2′−
フルオロ−3′−へキシルオキシプロパンが得られた。
H2/Pd、−CI −一一一−→C6H530CH2CHCH20→[有]
−〇H* 工程1)(+)−p−トルエンスルホン酸 2′−フル
オロ−3′−へキシルオキシプロパンの製造 (−)−2−フルオロ−3−ヘキシルオキシプロパノー
ル 1.2gとピリジン2mlをナスフラスコ中で撹拌
し、そこへ塩化p−トルエンスルホン酸1.3gを加え
、20℃以下で2時間撹拌して反応させた後、希塩酸を
加えて酸性溶液としてからジエチルエーテルを用いて抽
出した。得られたエーテル溶液は水洗した後に硫酸ナト
リウムを用いて乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(移動相:CH2Cl2/ヘキサ
ン=l/1である混合溶媒)を用いて精製した結果、0
.26gの(+)−p−)/レニンスルホン酸 2′−
フルオロ−3′−へキシルオキシプロパンが得られた。
NMRスペクトル
0.7〜1.8ppm m、(IIH入 2,5
ppm s、(3H)3.2〜5.lppm m、
(7H)、 7.2〜7.8ppm q、(4H
)比旋光度 [αコへ’+6.8. [α]晋、+1
4(c2. ジメチルエーテル)工程2)光学活性p
−ペンンルオキシ[(2′ −フルオロ−37−へキ
シルオキシ)プロビルオキシコフェニルの製造 ナスフラスコに水酸化ナトリウム0.034g、p−ベ
ンジルオキシフェノール0.160g、エタノール1m
nを入れ、均一な溶液になった所へ、エタノール1rr
lに溶解させた(+)−p=トルエンスルホン酸 2′
−フルオロ−3′−へキシルオキシプロパン0.26g
を加え、565時間加熱還流させて反応させた後、氷水
に注入し、2NHC’fを加えて酸性としてから、ジエ
チルエーテルを用いて抽出した。
ppm s、(3H)3.2〜5.lppm m、
(7H)、 7.2〜7.8ppm q、(4H
)比旋光度 [αコへ’+6.8. [α]晋、+1
4(c2. ジメチルエーテル)工程2)光学活性p
−ペンンルオキシ[(2′ −フルオロ−37−へキ
シルオキシ)プロビルオキシコフェニルの製造 ナスフラスコに水酸化ナトリウム0.034g、p−ベ
ンジルオキシフェノール0.160g、エタノール1m
nを入れ、均一な溶液になった所へ、エタノール1rr
lに溶解させた(+)−p=トルエンスルホン酸 2′
−フルオロ−3′−へキシルオキシプロパン0.26g
を加え、565時間加熱還流させて反応させた後、氷水
に注入し、2NHC’fを加えて酸性としてから、ジエ
チルエーテルを用いて抽出した。
得られたエーテル層は、5%食塩水で洗浄した後に、硫
酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィー(移動相:CH2(1゜)で精
製した。目的の光学活性p−ベンジルオキシ[(2′
−フルオロ−3′ −へキシルオキシ)プロピルオキシ
]フェニルは0.23g (収率80%)。
酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィー(移動相:CH2(1゜)で精
製した。目的の光学活性p−ベンジルオキシ[(2′
−フルオロ−3′ −へキシルオキシ)プロピルオキシ
]フェニルは0.23g (収率80%)。
工程3)光学活性p−[(2’−フルオロ−3′−へキ
シルオキシ)プロピルオキシフェ ノールの製造 光学活性p−ベンジルオキシ[(2′ −フルオロ−3
′−へキシルオキシ)プロピルオキシ]フェニル0.2
3gをエタノール3mI!に溶解させ、さらに5%パラ
ジウム/活性炭40 m gを加えた後、接触水素添加
装置により30℃で3時間撹拌して、還元を行った。反
応終了後ひた折り濾過によりパラジウム/活性炭を除去
し、溶媒を留去し目的物である光学活性p−[2’ −
フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロピルオキシフェ
ノールを65mg得た。
シルオキシ)プロピルオキシフェ ノールの製造 光学活性p−ベンジルオキシ[(2′ −フルオロ−3
′−へキシルオキシ)プロピルオキシ]フェニル0.2
3gをエタノール3mI!に溶解させ、さらに5%パラ
ジウム/活性炭40 m gを加えた後、接触水素添加
装置により30℃で3時間撹拌して、還元を行った。反
応終了後ひた折り濾過によりパラジウム/活性炭を除去
し、溶媒を留去し目的物である光学活性p−[2’ −
フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロピルオキシフェ
ノールを65mg得た。
工程4)光学活性4〜ドデシルオキシ安息香酸4′−[
(2’−フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロビルオ
キシコフェニルエステルの製造 p−ドデシルオキシ安息香酸85 m gと塩化チオニ
ル1mlを加熱還流を2時間行うことによりp−ドデシ
ルオキシ安息香酸塩化物を得た。過剰の塩化チオニルを
留去した後、工程3)で得た光学活性p−[(2’−フ
ルオロ−3′−へキシルオキシ)プロピルオキシ]フェ
ノール65gとトリエチレンジアミン62 m gを乾
燥ベンゼン1 m lに溶解させておいた溶液中に滴下
することにより加えた。500Cで2時間撹拌した後、
水素化ナトリウム(60%)を15 m g加え、更に
2時間加熱還流を行った。反応終了後、冷水に注入し希
塩酸で酸性にした後ジエチルエーテルを用いて抽出した
。得られた有機層は食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウ
ムを入れて乾燥させ、溶媒を留去した。薄層クロマトグ
ラフィー(展開溶媒:ジクロロヘタン)を用いて精製し
、ヘキサンとエタノールの混合溶媒で再結晶を行い、目
的物である光学活性4−ドデシルオキシ安息香酸4’
−[(2“−フルオロー31−へキシルオキシ)プロビ
ルオキシコフェニルエステルを35mgの収量で得た。
(2’−フルオロ−3′−へキシルオキシ)プロビルオ
キシコフェニルエステルの製造 p−ドデシルオキシ安息香酸85 m gと塩化チオニ
ル1mlを加熱還流を2時間行うことによりp−ドデシ
ルオキシ安息香酸塩化物を得た。過剰の塩化チオニルを
留去した後、工程3)で得た光学活性p−[(2’−フ
ルオロ−3′−へキシルオキシ)プロピルオキシ]フェ
ノール65gとトリエチレンジアミン62 m gを乾
燥ベンゼン1 m lに溶解させておいた溶液中に滴下
することにより加えた。500Cで2時間撹拌した後、
水素化ナトリウム(60%)を15 m g加え、更に
2時間加熱還流を行った。反応終了後、冷水に注入し希
塩酸で酸性にした後ジエチルエーテルを用いて抽出した
。得られた有機層は食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウ
ムを入れて乾燥させ、溶媒を留去した。薄層クロマトグ
ラフィー(展開溶媒:ジクロロヘタン)を用いて精製し
、ヘキサンとエタノールの混合溶媒で再結晶を行い、目
的物である光学活性4−ドデシルオキシ安息香酸4’
−[(2“−フルオロー31−へキシルオキシ)プロビ
ルオキシコフェニルエステルを35mgの収量で得た。
相転移温度(’C)
但し、Sc*はカイラルスメクチックC相を示し、他は
前記定義のとおりである。
前記定義のとおりである。
自発分極(nC/crrr)
15.4 [59°Cコ 21.9 [
58°Cコ実施例3 実施例1の化合物と、下記液晶化合物Aとを2・8の割
合で、混合して液晶組成物を得た。
58°Cコ実施例3 実施例1の化合物と、下記液晶化合物Aとを2・8の割
合で、混合して液晶組成物を得た。
上記液晶化合物Aおよび液晶組成物を電極をおおう、ポ
リイミド被覆にラビング処理を施した一対の電極基板間
に挟持し、液晶層厚を5μmとした液晶素子を作製した
。この液晶素子を用いピーク・トウ・ピーク電圧8vの
電圧印加により、直交ニコル下での光学的な応答を検知
して応答速度を測定した。
リイミド被覆にラビング処理を施した一対の電極基板間
に挟持し、液晶層厚を5μmとした液晶素子を作製した
。この液晶素子を用いピーク・トウ・ピーク電圧8vの
電圧印加により、直交ニコル下での光学的な応答を検知
して応答速度を測定した。
液晶化合物Aおよび液晶組成物の相転移温度および応答
速度の結果を以下に示す。
速度の結果を以下に示す。
液晶化合物A
応答速度 12.5μ5(55℃)
(lTc −TI= 7°C)
※1Tc−Tlは、S^−Sc本転移温度と実際の温度
の差をとったものである。
の差をとったものである。
液晶組成物I
35.2 56 63.8応答速度
10.5 μs (49°C)(lTc−Tl=7°C
) 以上の結果から、液晶性化合物Aに実施例1の液晶性化
合物を混合することにより、Sc*の温度範囲が室温付
近まで広がり、応答速度も向上することがわかった。
10.5 μs (49°C)(lTc−Tl=7°C
) 以上の結果から、液晶性化合物Aに実施例1の液晶性化
合物を混合することにより、Sc*の温度範囲が室温付
近まで広がり、応答速度も向上することがわかった。
実施例4
実施例1の液晶化合物Aおよび液晶組成物Iを用い、実
施例1とセル厚を10μmとした他は、全く同じ条件で
液晶素子を作製した。
施例1とセル厚を10μmとした他は、全く同じ条件で
液晶素子を作製した。
それぞれの液晶素子を、等吉相から1’C/分で降温し
、1Tc−Tl=lO℃の温度にして、偏光顕微鏡観察
を行ったところ、液晶化合物Aおよび液晶組成物■の両
方とも均一なモノドメインの配向状態であった。
、1Tc−Tl=lO℃の温度にして、偏光顕微鏡観察
を行ったところ、液晶化合物Aおよび液晶組成物■の両
方とも均一なモノドメインの配向状態であった。
次に、それぞれの素子にパルス巾1 m s 、電圧2
0Vのパルスを印加したところ、液晶化合物Aの場合は
、双安定状態が得られず、またパルス印加後すぐに結晶
化してしまった。
0Vのパルスを印加したところ、液晶化合物Aの場合は
、双安定状態が得られず、またパルス印加後すぐに結晶
化してしまった。
一方、液晶組成物Iの場合は、双安定状態が得られ、チ
ルト角を測定したところ12°であった。
ルト角を測定したところ12°であった。
さらに液晶組成物IにつきlTc−TI=158Cの温
度で同様の操作を行なったところ、良好な双安定状態が
得られた。チルト角を測定したところ、 20° と太
き(、高いコントラスト状態が得られた。
度で同様の操作を行なったところ、良好な双安定状態が
得られた。チルト角を測定したところ、 20° と太
き(、高いコントラスト状態が得られた。
このことから、液晶組成物Iは、10μmと厚いセル厚
の液晶素子にした場合でも、良好な双安定状態、高コン
トラスト比が得られることがわかった。
の液晶素子にした場合でも、良好な双安定状態、高コン
トラスト比が得られることがわかった。
実施例5
下記化合物を下記組成比で混合し、液晶組成物■を得た
。
。
C5H170べHとC9HI9 20wt
%C6HI30mC9H1910wt% U U 次に上記組成物■と実施例2の化合物を95:5の比率
で混合して、液晶組成物■を得た。
%C6HI30mC9H1910wt% U U 次に上記組成物■と実施例2の化合物を95:5の比率
で混合して、液晶組成物■を得た。
液晶組成物■および液晶組成物■を用い、セル厚を2μ
mとしたほかは実施例3と全(同じ条件で、それぞれ液
晶素子を作製し、ピーク トウピーク電圧を20Vとし
た他は、全く同じ条件で応答速度を測定した。
mとしたほかは実施例3と全(同じ条件で、それぞれ液
晶素子を作製し、ピーク トウピーク電圧を20Vとし
た他は、全く同じ条件で応答速度を測定した。
25°Cでの応答速度測定結果を下に示す。
液晶組成物■250μs
液晶組成物III 197μs
以上の結果より、液晶組成物Hに本発明の化合物である
、4−ドデシルオキジ安息香酸−4’ −[(2’−フ
ルオロ−31−へキシルオキシ)プロビルオキシコフェ
ニルエステルを混合することにより応答特性が向上する
ことがわかった。
、4−ドデシルオキジ安息香酸−4’ −[(2’−フ
ルオロ−31−へキシルオキシ)プロビルオキシコフェ
ニルエステルを混合することにより応答特性が向上する
ことがわかった。
実施例6〜10
液晶組成物]と下記化合物を95:5の比率で混合し、
それぞれ液晶組成物を得た。これらの液晶組成物を用い
、実施例5と全(同様な方法で、液晶素子を作成し、全
く同様な方法で、25°Cで応答速度を測定した。結果
を下に示す。
それぞれ液晶組成物を得た。これらの液晶組成物を用い
、実施例5と全(同様な方法で、液晶素子を作成し、全
く同様な方法で、25°Cで応答速度を測定した。結果
を下に示す。
り
実施例10
C3HI70−o−CH20−◎−◎−0CH2CHC
H20C+oH2+ 2321t s* 以上の結果より、液晶組成物Hに本発明の化合物を混合
することにより、応答特性が向上することがわかった。
H20C+oH2+ 2321t s* 以上の結果より、液晶組成物Hに本発明の化合物を混合
することにより、応答特性が向上することがわかった。
実施例11
透明電極として、ITO膜を形成したガラス基板上にポ
リイミド樹脂前駆体(東しく株)製5P−510)を用
い、スピンナー塗布により成膜した後、300℃で60
分間焼成してポリイミド膜を形成した。次に、この被膜
をラビングにより配向処理を行ない、ラビング処理軸が
直交するようにしてセルを作製した(セル間隔2μm)
。
リイミド樹脂前駆体(東しく株)製5P−510)を用
い、スピンナー塗布により成膜した後、300℃で60
分間焼成してポリイミド膜を形成した。次に、この被膜
をラビングにより配向処理を行ない、ラビング処理軸が
直交するようにしてセルを作製した(セル間隔2μm)
。
上記セルにネマチック液晶組成物〔リクソンGR−63
:チツソ(株)製、ビフェニル液晶混合物〕を注入し、
TN(ツィステッド・ネマチック)型セルとし、これを
偏光顕微鏡で観察した処、リバースドメイン(しま模様
)が生じていることがわかった。
:チツソ(株)製、ビフェニル液晶混合物〕を注入し、
TN(ツィステッド・ネマチック)型セルとし、これを
偏光顕微鏡で観察した処、リバースドメイン(しま模様
)が生じていることがわかった。
前記リクンンGR−63(99重量部)に対して、本発
明の実施例2のフルオロアルカン誘導体(1重量部)を
加えた液晶混合物を用い、上記と同様にしてTNセルと
して観察したところ、リバースドメインはみられず均一
性のよいネマチック相となっていた。
明の実施例2のフルオロアルカン誘導体(1重量部)を
加えた液晶混合物を用い、上記と同様にしてTNセルと
して観察したところ、リバースドメインはみられず均一
性のよいネマチック相となっていた。
このことから、本発明の液晶性化合物はリバース・ドメ
インの防止に有効であることが認められた。
インの防止に有効であることが認められた。
以上説明した様に本発明によれば液晶性化合物の不斉炭
素原子に直接フッ素基を導入することにより、極性が高
められる。さらに光学活性基にエーテル結合が存在する
ので、それを含有する液晶組成物のSC*相の温度領域
は低温側へと広がる。従って、該液晶組成物を使用した
液晶素子は、室温付近で駆動可能となり、しかも応答速
度が速い。
素原子に直接フッ素基を導入することにより、極性が高
められる。さらに光学活性基にエーテル結合が存在する
ので、それを含有する液晶組成物のSC*相の温度領域
は低温側へと広がる。従って、該液晶組成物を使用した
液晶素子は、室温付近で駆動可能となり、しかも応答速
度が速い。
また、本発明の液晶性化合物を液晶組成物に含有させる
ことにより、ネマチック液晶のリバースドメインの発生
を防止できる。
ことにより、ネマチック液晶のリバースドメインの発生
を防止できる。
特許出願人 キャノン株式会社
代 理 人 丸 島 儀 −m−)I−
ニー]
ニー]
Claims (3)
- (1)下記一般式(1)で表される液晶性化合物▲数式
、化学式、表等があります▼(1) (但し、上記式中、R_1は炭素原子数が1〜18であ
るアルキル基、R_2は炭素原子数が5〜12であるア
ルキル基、Xは単結合、−O−、▲数式、化学式、表等
があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼ある
いは▲数式、化学式、表等があります▼から選ばれ、Y
は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式
、化学式、表等があります▼、−CH_2O−あるいは
−OCH_2−のいずれかである。▲数式、化学式、表
等があります▼および▲数式、化学式、表等があります
▼はそれぞれ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
式、化学式、表等があります▼あるいは▲数式、化学式
、表等があります▼の中からそれぞれ選ばれ、k、m、
nは独立に0または1、2の中から選ばれ、且つk+m
+nが2または3となる数である。 C^*は不斉炭素原子を表す) - (2)下記一般式(1)で表される液晶性化合物を少な
くとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (但し、上記式中、R_1は炭素原子数が1〜18であ
るアルキル基、R_2は炭素原子数が5〜12であるア
ルキル基、Xは単結合、−O−、▲数式、化学式、表等
があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼ある
いは▲数式、化学式、表等があります▼から選ばれ、Y
は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式
、化学式、表等があります▼、−CH_2O−あるいは
−OCH_2−のいずれかである。▲数式、化学式、表
等があります▼および▲数式、化学式、表等があります
▼はそれぞれ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
式、化学式、表等があります▼あるいは▲数式、化学式
、表等があります▼の中からそれぞれ選ばれ、k、m、
nは独立に0または1、2の中から選ばれ、且つk+m
+nが2または3となる数である。 C^*は不斉炭素原子を表す) - (3)下記一般式(1)で表される液晶性化合物を少な
くとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物を用
いた液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (但し、上記式中、R_1は炭素原子数が1〜18であ
るアルキル基、R_2は炭素原子数が5〜12であるア
ルキル基、Xは単結合、−O−、▲数式、化学式、表等
があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼ある
いは▲数式、化学式、表等があります▼から選ばれ、Y
は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式
、化学式、表等があります▼、−CH_2O−あるいは
−OCH_2−のいずれかである。▲数式、化学式、表
等があります▼および▲数式、化学式、表等があります
▼はそれぞれ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
式、化学式、表等があります▼あるいは▲数式、化学式
、表等があります▼の中からそれぞれ選ばれ、k、m、
nは独立に0または1、2の中から選ばれ、且つk+m
+nが2または3となる数である。 C^*は不斉炭素原子を表す)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269188A JP2510668B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物、液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269188A JP2510668B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物、液晶素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01265052A true JPH01265052A (ja) | 1989-10-23 |
JP2510668B2 JP2510668B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=14061515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9269188A Expired - Fee Related JP2510668B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物、液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2510668B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5641427A (en) * | 1994-07-26 | 1997-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device using the composition liquid crystal apparatus and display method |
US5653913A (en) * | 1993-08-31 | 1997-08-05 | Canon Kabushiki Kaishai | Mesomorphic compound, liquid crystal composition containing the compound, liquid crystal device using the composition, liquid crystal apparatus and display method |
US5785890A (en) * | 1995-10-12 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device, and liquid crystal display apparatus using same |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9269188A patent/JP2510668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5653913A (en) * | 1993-08-31 | 1997-08-05 | Canon Kabushiki Kaishai | Mesomorphic compound, liquid crystal composition containing the compound, liquid crystal device using the composition, liquid crystal apparatus and display method |
US5641427A (en) * | 1994-07-26 | 1997-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device using the composition liquid crystal apparatus and display method |
US5785890A (en) * | 1995-10-12 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device, and liquid crystal display apparatus using same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2510668B2 (ja) | 1996-06-26 |
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