JPH02231454A - 液晶性化合物及びそれを含む液晶組成物 - Google Patents

液晶性化合物及びそれを含む液晶組成物

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JPH02231454A
JPH02231454A JP5243589A JP5243589A JPH02231454A JP H02231454 A JPH02231454 A JP H02231454A JP 5243589 A JP5243589 A JP 5243589A JP 5243589 A JP5243589 A JP 5243589A JP H02231454 A JPH02231454 A JP H02231454A
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浩二 瀬戸
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は.表示素子又は電気光学素子に有用な液晶性化
合物及びそれを含有する液晶組成物に関する。
現在.液晶材料による表示素子は受光型の表示方式であ
シ.消費電力の少ないことや,薄型の表示装置を作成で
きる等の特長があり,広く実用K供されている。一方発
光型の表示方式で.大画面表示が可能で,高速応答を特
長とするEL(エレクトロ〜ミネッセンス)やプラズマ
ディスプレイの開発も盛んである。
〔従来の技術〕
これまで表示素子に用いられてきた液晶は.ほとんどが
ネマチック液晶で,その主流はTN〔ツイヌト−ネマチ
ック( Twisted Nematic ) )型で
ある。
このTN型表示方式は,小型低消費電力などの長所を有
する反面.画像表示の応答速度が遅いという欠点をも有
している。受光型,低消費電力といった液晶表示素子の
特長を生かし,なおかつ発光型ディスプレイに匹敵する
応答性を確保するためには新しい液晶表示方式の開発が
不可欠である。
その試みの一つに強暦電性の光スイッチング現象を利用
した表示デバイスが提案されている。
強誘電性は,分子の配列上分類されているカイラ〜スメ
クチックC相.カイフルスメクチツクI相,カイフルス
メクチックF相,カイラ〜スメクチックG相及びカイフ
ルスメクチツクH相(以下それぞれSc”相.S一相,
S一相,乳*相及びS一相と略す)K発現し.強誘電性
に基づく応答は次式(−)τ=η/P,.E(a) (式中τは応答時間,ηは液晶材料の粘度, Psは可
能である。
強銹電性液晶化合物としては,ドデシμペンジリデンー
p−アミノー2−メチルプチルシンナメ− } (DB
AMBC)に代表されるシッフ塩基系の液晶性化合物あ
るいはエステル系の液晶性化合物など多くの化合物が合
成されている。
さらK実用的な表示素子材料として用いるために,いく
つかの液晶化合物を混合し,カイラノレスメクチックC
相の温度範囲を拡大する研究も盛んに行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら.上記したシッフ塩基系の液晶性化合物は
,光による異性化.水分による加水分解を起し,液晶性
を示さなくなり,表示素子材料として好ましくない。そ
こで配合によって.実用的な表示素子材料を得るために
.カイラルスメクチックC相を示す温度範囲が広く.そ
の上限温度が高い液晶性化合物が強く望まれている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は.上記観点から鋭意研究の結果.安定性に
すぐれ.他のスメクチツク液晶化合物とよく混合し,カ
イフルスメクチツクC相を示す温度範囲が広く.その上
限温度が高い液晶化合物及びそれを含有する液晶組成物
を見出し.本発明に到った。
を少なくとも一種含有することを特徴とする液晶組成物
である。
一般式[”I]で表わされる化合物の典型例を具体的に
示すと,式中のx.Yの組合せにより.次のグループに
分けることができる。
(式中R”は不斉炭素原子を有する光学活性基を.Rは
炭素数1〜20の直鎖アルキル基を,Xは基O 基−OC一,基−CミC一又は基−CH*CHz−をそ
れぞれ示す)で表わされる液晶性化合物である。
また本発明は上記一般式CI)で表される化合物(式中
R*及びRは前記と同じ意義を有する。)一般式〔■〕
で表わされる化合物の製造法は下記に詳述するが,fl
I造原料の一つとして光学活性ア〜コーyが使用される
。光学活性アルコールとしては,産業上の汎用性を考え
て,安価で入手できる.例えばl−メチルプタノール,
2−メチpプタノール゛,3−メチルベンタノール.4
−メチルヘキサノール,l−メチμヘプタノール,5−
メチμへ1タノール,6−メチμオクタノール.1ーメ
チルフ゛ロバノールなどが使用される。
本発明の化合物の製造法の概略を示すと次のようになる
CI, CH. 〔A〕 O 〔B〕 CG) [H) (C) O [D] 〔作   用〕 本発明の化合物は次の作用及び特徴を示す。
まず水分を含有する雰囲気下において.容易に分解され
るような基や,光Kよって異性化するような基をもたな
いので,湿気.光に対して非常K安定である。
次に本発明の化合物の多くは単独でもスメクチックC相
を示す温度範囲が広いので,本発明の化合物同志や.本
発明の化合物と既存のスメクチックC相を有する化合物
.例えばエステル系.ビフェニ/L/系.ビリジン系の
化合物等を混合するととκよシ.スメクチックC相を示
す温度範囲を,室温を含む幅広い範囲K拡張できる。従
って.5i!用的にはさらに,混合する強誘電性カイラ
ルスメクチック液晶化合物の強誘電性を示す温度範囲が
狭い場合でも混合できるので.その化合物を選択できる
範囲が広くなる。また本発明の化合物に.それ自体では
.強l8t性を示さない光学活性化合物の混合も可能で
ある。
また本発明Kよると,これをネマチック液晶K添加する
ことKよって,ねじれた構造を誘起する能力を有する。
ねじれた構造を有するネマチック液晶,すなわち.カイ
ラルネマチック液晶は.TN表示素子のいわゆるリバー
ス●ドメイン( reversedomain : L
ま模様)を生成することがないので本発明の化合物をリ
バース・ドメイン生成の防止剤として利用できる。
〔実施例〕
以下に実施例を例示して.本発明を説明するが,実施例
中の%は重量%を示すものとする。
攪拌器.温度計及び還流冷却器を備えた500ccの三
つ口フラスコに.窒素気流中で4−(テトラヒドロピラ
ン−2−イlv)プロモベンゼン30.Of( 0.1
17 mol ) , 2−メチ/L/−3−ブチンー
2−オ/’ 15.O f ( 0.176 mol 
) , }り7.二/Mホ,X74ン4001”F (
 1.52 mmol ) ,ジクocrビス(}リ7
z二〜ホスフィン)パラジウム200 11F ( 0
.285 mrrDl )及ヒトリエチルアミン180
mtを仕込み.攪拌溶解し.9ウ化銅50qを加えた。
室温で1時間攪拌後,徐々に加熱し.内温を90℃とし
た。この温度で10時間反応させた。度応後.室温に戻
し,トリエチルアミンを減圧下留去し,残留物にエーテ
ル300mtを加え,水洗し.無水硫酸ナトリウムで乾
燥させた。沖過後.エーテルを留去し.残留物をシリカ
ゲル力ラムクロマトグラフィー(200メッシュのシリ
カゲ/L’200$’.展開溶謀:ベンゼン/酢酸エチ
/’=8/2 )にかけ,次の化合物[A)を中間体と
して得た(収率88%) CHs この化合物(A)のIR及び1H−NMRスベク}/レ
データを次に示す。
IR : u−,8Ccs  )   3420. 2
944, 2250. 1606.1506. 123
8. 966。
’H NM R : a ””” (ppsi) 7.
3 (2H. d, 8Hz). 6.9(2}L d
. 8Hz ),TMS 5.4(IH. m). 40〜33(2H.=),2
.5(IH. bs ).2.0〜1.2(6H.m)
, 1.6(61. l)。
攪拌器,/a度針及び蒸留装置を備えた500a−の三
つ口フフスコに,窒素気流中で上記化合物(A)26.
7 F ( 0.103 mol ) ,無水トルエ:
’ 250 ml及び水素化ナトリウム(50%ヌジョ
ール分散剤)100〜を仕込み,室温で30分間攪拌し
た。徐4に加熱し.30分要して内温を70℃とした。
 アセトン(副生物)の還流が始まり,トルエンと共に
留出しはじめるが,さらに加熱して留出温度がトルエン
の沸点となるまで反応を続けた。この間2時間を要し,
留出した溶媒はlQQmtであった。反応終了後,室温
に戻し,ペンセン100mtを加えて水洗し,無水硫酸
ナトリウムで乾燥した。炉過後.有機溶媒を留去し,残
留物をシリカゲル力ラムクロマトグフフィー( 200
メッシュのシリカゲル2002.展開f8謀:ベンゼン
/ヘキサン=8/2)にかけて化合物(B)を80%の
収率で得た。
を次に示す。
.  f五l■  −l IR . b−,, (1)   3288. 294
4. 2150. 1606.1504.  1240
.962。
”H−NMR:δcr”:”,’3 (ppm) 7.
4 (2HI cL 8Hz ). 6.9(2H. 
d. 8HZ ) ,53 ( IH. m), 4.
1〜3.3 (2H. m). 3.0 ( LH. 
bs ).2.2〜1.3(6B,m)。
トグラフィー(200メッシュのシリカゲ/l’100
?展開溶媒・ベンモン/ヘキサン= 8/2 )にかけ
.次の化合物〔D〕を中間化合物として得た(収率80
%)。
O 攪拌器,温度計及び還流冷却器を備えた200 CHの
三つ口フラスコに.4−(テトラヒドロビラン−2−イ
/L/)一フェ二Nアセチレン[:B] 6.7 t(
 33 mmol ) ,アルキA/(p−プロモ)ペ
ンゾエー} 33 m’snol . }リフェニyホ
ヌフィン120 q( 0.46m ff}Ol ) 
,ジクロロビス(トリフェニルホスフ仁冫)パラジウム
60■( 0.085 mmol )及びトリエチルア
ミン70 mlを仕込み,攪拌溶解し,ヨウ化銅10I
l9を加えた。室温で1時間攪拌後,徐々に加熱し.内
温を90℃とした。この温度で8時間反応させた後.室
温に戻し,トリエチルアミンを減圧下留去し,残留物に
エーテル200mtを加え.水洗し,無水硫酸ナトリウ
本で乾燥させた。炉過後.二一テ〜を留去し,残留物を
シリカゲル力フムクロマ攪拌器,m度計及び還流冷却器
を備えた200ccの三つ口フラスコに上記化合物CD
) 5.2 9 ( 13 mmol ) ,テトラヒ
ドロフラン50 ml及びエタノール゛5Qmlを仕込
んで攪拌溶解し.1)一}ルエンヌルホン酸・9水和物
50 q ( 0.26 mmol )を加えた。室温
で5時間攪拌後.溶媒を減圧下留去し,残留物をシリカ
ゲル力ラムクロマトグラフィー(200メッシュのシリ
カゲμ,展Ml溶謀:ベンゼン/酢酸エチル= 9/1
 )にかけ,さらにヘキサンから再結晶シて.4−ア〃
コキシ力ルボニル−4′−ヒドロキシトラン(E) 8
0〜90%の収率で得た。その構造は!R及び’H−N
MRスペクトルにより確認した。
結果を第1表に示す。
第 表 11例3  4−アルコキシ−3−フル゛オロフェニル
300CCの三つ口フラスコに4−7ルコキシー3一フ
ルオロブロモベンゼン41,2 mmol , 3−メ
チル−1−プチンー3−オール5.50 f ( 65
.4 mmo+ ) ,トリ7エニルホヌフィン100
 wq .ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)バ
フジウム触[95■(0.14mmol)及びトリエチ
ルアミンloomt}仕込んで攪拌溶解し.ヨウ化銅5
Ilvを加えた。室温で3時間攪拌後,徐々に加熱し.
 30分を要して内温を90℃とした。 この温度で2
0時間反応させた。反応後は室温に戻し.トリエチルア
ミンを減圧下留去し,残留物にエーテル100−を加え
て水洗.無水硫酸ナトリ9ムで乾燥した。戸過後.エー
テルを留去し,残留物をシリカゲル力ラムクロマトグラ
フィー( 200メッシュのシリカゲル100 f .
 RN溶kX=ベンゼン)にかけて精製し,次の化合物
〔G〕を中間体として得た(収率90%)。
CHs 蒸留装置をも備えた200 ccの三つ口フラスコK.
窒素気流中で上記化合物〔G1 37.9 mmo1,
無水トルエン100,.t及び水素化ナトリウム(60
%ヌジM−y分散剤)100■を仕込み.室温で30分
間攪拌した。徐々に加熱し. 30分要して内温を70
℃とした。アセトン(副生物)の還流が始まり,トルエ
ンと共に留出しはじめるが.さらに加熱して.留出温度
がトルエンの沸点となるまで反応を続けた。この間2時
間を要し.留出した溶媒は50 mtであった。反応終
了後.室温に戻し,ペンセン1oomt加えて水洗.無
水硫酸ナトリウムで乾燥した。炉過後,・有機溶媒を留
夫し,残留物をシリカゲル力ラムクロマトグラフィー(
 200メッシュのシリカゲ/L’ 100 f .展
關溶v&:ヘキサン)ニカケて.4−アルコキシ−3−
フルオロアセチレン(H)を80〜97%の収率で得た
.その構造は!R及び”H − NMRスペクトルで確
認した。
得られた各化合物の性状と物性とを共に昆2表K示す。
製造例4  7ルキ〃一p−プロモフェニル゛テレフタ
滴下ロートをも備えた300仁の四つ口フラスコに,窓
素気流中.テレフタロイルジクロリド50.0mmol
,無水テトラヒドロフラン100mAを仕込み,0℃で
攪拌溶解した。光学活性7〜コール父.ommo1及び
トリエチルアミン5Q.Qmtrolを溶解させたテト
ラヒドロフラン50珊t溶液を30分要して加え,その
温度で2時間反応させた。次いでp−プロモフェノー/
’ 50. 0 m mol及びトリエチルアミン5Q
.Q m mo Iを溶解させたテトフヒドロフラン5
0密t溶aを加えその温度で2時間反応させた。反応終
了後.室温に戻し.r75過後,有機溶媒を減圧留去し
,残留物にエーテ/’ 200 mlを加え,水洗.無
水F&酸ナトリウムで乾燥した。p過後.エーテ〜を留
去し,残i&物ヲシリカゲル力ラムクロマトグフフィー
(200メッシニのシリカゲ,/L/l00f,展關溶
謀:゜ヘンゼン/ヘキサン= 1/1 )にかけ,さら
に石油エーテ〃カラ再結晶し.ア〜キ〜一p−プロモフ
ェニ〃テレフタレー} (J)を得た。化合物の構造は
. IR及び’H−NMRスペクトルで確認した。
結果を第3表に示す。
第     3     表 IMH: (IR.)−1−メチルヘプチル基。
トフン(Ia)の合成 攪拌器.温度計及び還流冷却器を備えた100 a−の
三つ口フラスコに.3−フ〜オロー4−アルコキシ安息
香酸1.3mmol ,塩化チオニル1.0mt及びベ
ンセン10mlを仕込み. 80℃で1時間反応させた
。反応終了後,減圧下に溶媒及び過剰の塩化チオ二〜を
留去し.相当する酸クロリドを得た。
反応容器に製造例2で得られた4−7ルコキシカpポニ
ルー4′−ヒドロキシトフン[E) 1.3mmol 
,トリエチ〃ア,ミン1,8mmol及び無水エーテ/
l’lOWLtを仕込み,窒素気流下,攪拌溶解した。
この溶液に上記で得られた酸クロリドの無水エーテル5
鋼t溶液を,水冷下加え,この温度で1時間攪拌した。
その後室温に戻し,エーテA/ IQ mlを加えて水
洗し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。炉過後.エーテ
たを留去し,残留物をシリカゲル力フムクロマトグフフ
ィー(20oメッシュのシリヵゲ/L’20F,展開溶
[:ベンゼン/ヘキサン=8/2)にかけ.単離し,ヘ
キサンから再結晶して第4表の4−7μコキシカ〜ボニ
/u−4−(4−ア〜コキシ−3′一フ〜オロ)ペンゾ
イルオキシトラン(Isi”lを50〜80%の収率で
得た。 各化合物の構造はIR及び””NMRスペクト
ルデータで確認した。
例 [化合物?&12] 11ν.,x  C−  )    2920.  1
722.  1616.1274.  766。
’H−NMR:弓品s(pp−)  8.1 〜6.7
(11H.m).4.2(2H.d.6Hz).4.1
(2H,t,6}h).2.1 〜0.7(28H.m
)。
以上実施例1で得られた各化合物の相転移温度と共に結
果を第4表に示す。
5I!施例2 1−(4−ア〜コキシカル′ボニル゛)フェ二ルー水素
ガスを封入したゴム風船を備えた反応容器に,実九例1
で得た4−7ルコキシ力ルボニル−4−(4−ア〜コキ
シ−3−フルオロ)ベンゾイ”H−NMR:J’,’;
,”(ppm)   s.o 〜7.6(4H*m)*
7.3〜6.6 ( 7H. m). 4.2 (2}
1, d. 6Hz ) .4.1 (2H. t .
 6Hz ).  2.9 (4H. * ),2.1
〜0.6(28H.m”)。
以上実施例2で得られた各化合物の相転移温度と共に結
果を第5表に示す。
ルオキシトフン(Ia) 1.0mmo1 . 5%パ
ラジウムー炭素50■及び酢酸エチルlQmtを仕込み
,水素ガス置換後.室温で攪拌.反応させた。反応終了
後.炉過.溶媒を減圧下留去,残留物をヘキサンから再
結晶L.第5表の1−(4−アルコキシカルボニル)フ
ェニルー2−(4−(4−7ルコキシ−37一フ〃オロ
)ペンゾイルオキシ〕フエニルエタン〔Ib〕を56〜
96%の収率で得た。各化合物の構造はIR及び}1−
NMRスペクトルによpi認した。
例 〔化合物鳩8〕 IR:u””””(a”)2956.1720.1?1
0.1614.1292.790。
寮M例3  4−(p−7〜コキシカルポニ/L/)?
応容器K,製造例3で得られた4−7ルコキシー3−フ
ルオロフェニルアセチレン(H) 2.8mmol ,
製造例4で得られたアルキルp−プロモフェニρテレフ
タレート[J) 2.8mmol   トリフェニルホ
スフィン25.0wy.ジクロロピス(トリフェニルホ
スフィン)バラジウム10.0〜及びトリエチルアミン
’lQmtを仕込み.窒素気流下.攪拌溶解し.ヨウ化
銅5.■vを加えた。室温で111間攪拌後.徐々に加
熱し,内温を90℃とした。その温度で8時間反応させ
た。反応終了後.室温に戻し.トリエチルアミンを減圧
下留去.残留物にエーテ/I/20vntを加えて,水
洗.無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
炉過後.エーテルを留去.残留物をシリカゲルカフムク
ロマトグフフィー( 200メッシュのシリカゲlv3
0f,展開溶謀:ベンゼン/ヘキサン=1/1 )にか
けて精製し.さらにヘキサンより再結晶し,第6表の4
−(p−7〜コキシカ〜ポニA/)ベンゾイルオキシ−
4−ア〃コキシ−3−7〜オロトラン(Ic)を17〜
73%の収率で得た。各化合物のI1造aIR及び”H
 −N M Rスペクトルにより確認した。
例 〔化合物陰18 ) IR:νKBrdl″’ (−−’)  2920.1
736.1722,1524,1276,724。
”H−NMR : a’4:S (ppm) 8.1(
 4H. m )s 7.6 〜6. 6 ( 7H.
 m),42(28.d.6Hz).4.0(2H.t
,6Hz).2.1〜0.6 (28H. m)。
以上実施例3で得られた各化合物の相転移温度と共に結
果を第6表に示す。
寮施例41−[4−(p−7〜コキシカル゛ボニIv)
?R;ν0゛1′■k(−−’)   2920.17
36.1?22.1526.水素ガヌを封入したゴム風
船を備えた反応容器に.寮施例3で得られた4−(p−
7ルコキシ力ルポ二〜)ペンゾイルオキシ−4−7ルコ
キシ−3−フルオロトラン(Ic) 1.0mmo1 
.  5%パラジウムー炭素50M9及び酢酸エチ/’
lQmtを仕込み.水素ガス置換後.室温で攪拌,反応
させた。反応終了後,炉過し.溶媒を減圧下留去し,残
留物をヘキサンから再結晶し.第7表の1−(4−(p
−ア〜コキシ力ルポニル)ぺ冫ゾイルオキシ〕フエニル
ー2−(4−アルコキシー3−フルオロ)フエニルエタ
ン(Id)を58〜94%の収率で得た。各化合物の構
造はIR及び”H − N M Rスベクト〜により確
認した。
例 〔化合物醜29〕 1274,724。
’H−NMR:δ讐”Cppg) 8.2(4H.s)
.7.3 〜6.5(7H.m).4.2 (2H, 
d, 6HZ ). 4.0 (2H. t . lx
 ).2.8(4H.a),2.0−0.5(28H.
m)。
以上実施例4で得られた各化合物の相転移温度と共に結
果を第7表に示す。
した結果次の通りであった。
エステル系液晶化合物のほかに.ビフェニ/L/λピリ
ミジン糸液晶化合物などとの混合によって《融点を下げ
.Sc*相の温度範囲を拡大するととt可能であった。
〔発明の効果〕 夾施例l〜4から明らかなように,本発明のイ合物はS
c*相を呈し.また夾施例5及び6の結jから.室温を
含む広い温度範囲のカイフルスメSチック液晶組成物を
得る上で.本発明の化合物t有効な成分となることは明
らかである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (式中R^*は不斉炭素原子を有する光学活性基を、R
    は炭素数1〜20の直鎖アルキル基を、Xは基▲数式、
    化学式、表等があります▼、基−C≡C−又は基−CH
    _2CH_2−を、Yは▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、基−C≡C−又は基−CH_2CH_2−をそれ
    ぞれ示す)で表わされる液晶性化合物。
  2. (2)一般式〔 I 〕において、R^*が一般式〔II〕
    ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 (式中mは0〜5の整数を、lは1〜5の整数を、*は
    不斉炭素原子をそれぞれ表す)で表わされる光学活性基
    である特許請求の範囲第1項記載の液晶性化合物。
  3. (3)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (式中R^*は不斉炭素原子を有する光学活性基を、R
    は炭素数1〜20の直鎖アルキル基を、Xは基▲数式、
    化学式、表等があります▼、基−C≡C−又は基−CH
    _2CH_2−を、Yは▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、基−C≡C−又は基−CH_2CH_2−をそれ
    ぞれ示す)で表わされる液晶性化合物を少なくとも1種
    含有することを特徴とする液晶組成物。
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WO1996020938A1 (en) * 1994-12-29 1996-07-11 Allergan Acetylenes disubstituted with 2-tetrahydropyranoxyaryl and aryl or heteroaryl groups having retinoid-like biological activity

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