JPH0651652B2 - 光学活性な液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は新規な液晶性化合物およびそれを含有した液晶
組成物に関するものである。

背景技術 従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット（M.Sc
hadt）とダブリュー・ヘルフリヒ（W.Helfrich）著、
“アプライド、フィズィクス、レターズ”１８巻４号
（“Applied Physics Letters”、Vol.18，No.4）(197
1.2.15)，Ｐ．127〜128の「捩れネマチック液晶の電圧
依存光学挙動」（“Voltage−Dependent Optical Activ
ity of a Twisted Nematic Liquid Crystal”）に記載
されたＴＮ（ツイステッド・ネマチック）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、
画像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ィスプレイ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。

このような従来型の液晶素子の欠点を改善するものとし
て、双安定性を有する液晶素子の使用が、クラーク（Cl
ark）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4367924号
明細書等）。双安定性を有する液晶としては、一般に、
カイラルスメクティックＣ相（ＳｍＣ^＊）又はＨ相（Ｓ
ｍＨ^＊）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すぐれていること
から大容量大画面のディスプレイとして適している。

発明の目的 本発明は上記の点に鑑みなされたものである。本発明は
液晶状態の制御に有用な液晶性化合物およびこれを含む
液晶組成物ならびに該液晶組成物を使用する液晶素子を
提供することを目的とする。

発明の概要 すなわち、本発明は一般式（Ｉ） （ただし、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｃ
^＊は不斉炭素原子を示す。Ｒ^１は炭素数４〜１８のアル
キル基またはアルコキシ基を示し、 及び はそれぞれ または を示す。ｌは０または１である。ｌ＝１のとき、ｍは
０、１または２であり、ｎは０または１である。ｐ、ｑ
及びｒはそれぞれ０または１であり、ｐ＋ｑ＋ｒ≧１の
関係を満たす） で表わされる光学活性な液晶性化合物を提供するもので
ある。

また本発明は上記光学活性な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液晶組成物をも提供す
る。

発明の具体的説明 本発明にしたがい、前記式（Ｉ）の液晶性化合物を製造
する方法を説明する。

出発原料として下記一般式（II） （ここで、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｃ
^＊は不斉炭素原子を示す） で表わされる光学活性アルコールを用いる。この光学活
性アルコールは、乳酸エステルより下記反応工程式にし
たがって合成することができる。

（工程１） （工程２） （工程３） 上記反応式におけるＲＩは炭素数の広い範囲にわたって
選択することが可能であり、具体的にはヨードブタン、
ヨードペンタン、ヨードヘキサン、ヨードヘプタン、ヨ
ードオクタン、ヨードノナン、ヨードデカン、ヨードウ
ンデカン、ヨードドデカン、ヨードトリデカン、ヨード
テトラデカン、ヨードペンタデカン、ヨードヘキサデカ
ン、ヨードヘプタデカン、ヨードオクタデカン、ヨード
ノナデカン、ヨードエイコサン等の直鎖状飽和炭化水素
ヨウ化物；２−ヨードブタン、１−ヨード−２−メチル
プロパン、１−ヨード−３−メチルブタン等の分岐状飽
和炭化水素ヨウ化物；ヨードベンジル、ヨードフェナシ
ル、３−ヨード−１−シクロヘキセン等の環状不飽和炭
化水素ヨウ化物；ヨードシクロペンタン、ヨードシクロ
ヘキサン、１−ヨード−３−メチルシクロヘキサン、ヨ
ードシクロヘプタン、ヨードシクロオクタン等の環状飽
和炭化水素ヨウ化物がある。

式（II）で示される光学活性アルコールの合成例を以下
に示す。

例１ ６−ペンチルオキシヘプタノールの合成。

（工程１） Ｌ−乳酸エチル９８ｇと１−ヨードペンタン３１３ｇお
よび新しく合成したＡｇ_２Ｏ ２４５ｇを加え、６０〜
６５℃で１６時間攪拌し、エーテルにて希釈し、不溶物
を別した。反応液から、エーテルを留去し、減圧蒸留
して６８ｇの２−ペンチルオキシプロピオン酸エチルを
得た。

ＬｉＡｌＨ_４７．５ｇを２５０mlのエーテルに加え、攪
拌下１０℃以下で、上記エステル体４６ｇを２時間で滴
下した。滴下終了後、２時間攪拌し、一晩放置した。５
％塩酸にて酸性にし（pH１）、エーテル抽出し、エーテ
ル層を分離し、無水ＭｇＳＯ_４にて乾燥した。エーテル
を留去し、２−ペンチルオキシプロパノール３１ｇを得
た。

（工程２） ２−ペンチルオキシプロパノール１０３ｇをピリジン４
４４mlに溶かし、１０℃以下でｐ−トルエンスルホニル
クロリド１６０ｇを５０分かけて添加した。添加後、２
０〜２５℃に昇温し、３時間攪拌した。反応後、冷水に
あけ、ベンゼン抽出し、ベンゼン層を５％塩酸、水で順
次洗浄した。無水ＭｇＳＯ_４で乾燥後、ベンゼンを留去
し、淡黄色液体状の（２−ペンチルオキシプロピル）ｐ
−トルエンスルホネート２００ｇを得た。

９５％ナトリウムエトキシド４７．８ｇにエタノール３
８１mlを加え、更にマクロ酸ジエチル１３１ｇを、３３
〜３７℃で５０分間かけて滴下した。この温度でさらに
３０分攪拌し、（２−ペンチルオキシプロピル）ｐ−ト
ルエンスルホネート２００ｇを４５分かけて滴下した。
滴下後、昇温し、１８時間還流した。反応後、冷水中に
注入し、ベンゼン抽出し、水洗後、無水ＭｇＳＯ_４で乾
燥し、ベンゼンを留去し、褐色液体を得た。これを減圧
蒸留して、１３０〜１４２℃／５mmHgの留分として、４
−ペンチルオキシ−２−エトキシカルボニルペンタン酸
エチル（ジエステル体）１１２ｇを得た。

つぎに８５％ＫＯＨ８８．３ｇに水８８．３mlを加え、
前記ジエステル体１１２ｇを１．５時間かけて滴下し
た。滴下後、昇温し、９０〜９５℃で２時間攪拌し、そ
の後冷却した。２０℃以下で、濃硫酸１３９ｇの水１９
６mlへの溶液を、１時間かけて滴下した。滴下後昇温
し、９０〜９３℃で３時間攪拌した。反応液をベンゼン
抽出し、飽和食塩水で洗った。ベンゼンを留去し、淡黄
色液体８７ｇを得た。これを減圧蒸留し、１３０〜１４
５℃／５mmHgの留分５７ｇを得た。これを５％ＮａＯＨ
水溶液でアルカリ性（pH１１）とし、ベンゼン抽出し
た。ベンゼン層を５％ＮａＯＨ水溶液で洗い、これを水
層に加えた。水層を６Ｎ塩酸で酸性（pH１）とし、ベン
ゼン抽出した。ベンゼン層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗
い、ベンゼンを留去して、４−ペンチルオキシペンタン
酸４９ｇを得た。

ついで、ＬｉＡｌＨ_４１１ｇにエーテル２３７mlを加
え、攪拌下、１０℃以下で前記カルボン酸４９ｇのエー
テル４８ml溶液を２時間かけて滴下した。滴下後、２０
〜２５℃に昇温し、３時間攪拌後、一夜放置した。１０
℃以下にて５％塩酸を加え、酸性とし（pH１）、エーテ
ル抽出した。水、５％ＮａＯＨ水溶液、水の順で洗い、
乾燥した。エーテルを留去して淡黄色液体を得た。これ
を減圧蒸留して、１４８〜１５２℃／３２mmHgの留分と
して４−ペンチルオキシペンタノール３９ｇを得た。

（工程３） 上記アルコール体３２ｇにピリジン１１３mlを加え、ｐ
−トルエンスルホニルクロリド４２ｇを１０℃以下で３
０分かけて添加した。添加後、昇温し、２０〜２５℃で
３時間攪拌した。反応液を、冷水に注入し、ベンゼン抽
出し、更に５％塩酸、水の順に洗い、乾燥後、ベンゼン
を留去し、（４−ペンチルオキシペンチル）ｐ−トルエ
ンスルホネート（トシレート体）４９．５ｇを得た。

ついで９５％ナトリウムエトキシド１０．９ｇにエタノ
ール１９０mlを加え、マロン酸ジエチル２９．８ｇを３
２〜３５℃で１時間かけて滴下した。この温度でさらに
１５分攪拌し、上記トシレート体４９．５ｇを３５分か
けて滴下した。滴下後、昇温し、１８時間還流した。反
応後、冷水中にあけ、ベンゼン抽出し、水洗後、乾燥し
た。ベンゼンを留去し、減圧蒸留して、１５３〜１６３
℃／５mmHgの留分として、６−ペンチルオキシ−２−エ
トキシカルボニルヘプタン酸エチル（ジエステル体）２
５．８ｇを得た。

つぎに８５％ＫＯＨ１８．６ｇに、水１８．６mlを加
え、攪拌下、２０〜２３℃で上記ジエステル体２５．８
ｇを３０分かけて滴下した。滴下後、この温度で、４時
間攪拌し、ベンゼン抽出した。ベンゼン層を５％ＮａＯ
Ｈ水溶液で洗い、水層に加えた。水層を、６Ｎ塩酸で酸
性とし（pH１）、エーテル抽出した。エーテル層を飽和
ＮａＣｌ水溶液で洗い、乾燥後、エーテルを留去し、微
黄色液体２１．１ｇを得た。これを１６０〜１７０℃で
３時間攪拌し、冷却後、水を加え、ベンゼン抽出した。
ベンゼン層を５％ＮａＯＨ水溶液で洗い、水層に加え
た。水層を６Ｎ塩酸で酸性にし（pH１）、エーテル抽出
した。飽和ＮａＣｌ水溶液で洗い、乾燥後、溶媒を留去
し、黄色液体として６−ペンチルオキシヘプタン酸１
４．９ｇを得た。

ＬｉＡｌＨ_４３．０ｇをエーテル６２ml中に加え、攪拌
下１０℃以下で上記カルボン酸１４．９ｇのエーテル１
２ml溶液を１時間かけて滴下した。滴下後、２０〜２５
℃に昇温し、６時間攪拌し、一夜放置した。５％塩酸を
加えて酸性とし（pH１）、エーテル抽出した。エーテル
層を、水、５％ＮａＯＨ水溶液、水で順次洗浄し、乾燥
後、溶媒を留去し、１４ｇの液体を得た。これを減圧蒸
留し、１２９〜１３１℃／５mmHgの留分として、６−ペ
ンチルオキシヘプタノール１１．５ｇを得た。

ＩＲ（ｎｅａｔ）（ｃｍ^−１）： ３３８０、２９７０〜１８６０、１４６０、 １３７０、１３４０、１０８０。

前記一般式（II）に示される光学活性アルコールを用
い、次に示す反応工程式により、一般式（Ｉ）で示され
る光学活性な液晶性化合物を得ることができる。

（上記においてＲ、Ｒ^１およびｌ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ
は前記で定義した通りである。） 前述の反応工程により一般式（Ｉ）で示される下記の化
合物が得られる。

本発明の液晶組成物は、下記一般式（Ｉ）で表わされる
光学活性な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。

上記組成物のうち下式（１）〜（１３）に代表して示さ
れるような強誘電性液晶を配合成分とするものは、自発
分極を増大させることが可能でありさらに粘度を低下さ
せる効果とあいまって反応速度を改善することができ好
ましい。このような場合には一般式（Ｉ）で示される本
発明の光学活性な液晶性化合物を、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。

また下式１）〜５）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組成物が得られる。

この場合、一般式（Ｉ）で示される本発明の光学活性な
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。

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Ａ相、 SmB：スメクチックＢ相、SmC：スメクチックＣ相、 Ｎ：ネマチック相、 Iso.：等方相。

また、上記一般式（Ｉ）の光学活性な液晶性化合物は、
ネマチック液晶に添加することにより、ＴＮ型セルにお
けるリバースドメインの発生を防止することに有効であ
る。

この場合、式（Ｉ）の光学活性な液晶性化合物をネマチ
ック液晶に添加することにより得られる液晶組成物の
０．０１〜５０重量％の割合で式（Ｉ）の光学活性な液
晶性化合物を使用することが好ましい。

またネマチック液晶もしくはカイラルネマチック液晶に
添加することにより、カイラルネマチック液晶として、
相転移型液晶素子やホワイト・テイラー形ゲスト・ホス
ト型液晶素子に液晶組成物として使用することが可能で
ある。

第１図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例
を模式的に描いたものである。１１ａと、１１ｂは、そ
れぞれＩｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２あるいはＩＴＯ（Indium-T
in Oxide）等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板
（ガラス板）であり、その間に液晶分子層１２がガラス
面に垂直になるよう配向したＳｍＣ^＊相又はＳｍＨ^＊の
液晶が封入されている。太線で示した線１３が液晶分子
を表わしており、この液晶分子１３はその分子に直交し
た方向に双極子モーメント（Ｐ_⊥）１４を有している。
基板２１と１１ｂ上の電極間に一定の閾値以上の電圧を
印加すると、液晶分子１３のらせん構造がほどけ、双極
子モーメント（Ｐ_⊥）１４がすべて電界方向に向くよ
う、液晶分子１３は配向方向を変えることができる。液
晶分子１３は、細長い形状を有しおり、その長軸方向と
短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面
の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電圧印
加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子とな
ることは、容易に理解される。

本発明の光学変調素子で好ましく用いられる液晶セル
は、その厚さを充分に薄く（例えば１０μ以下）するこ
とができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、
第２図に示すように電界を印加していない状態でも液晶
分子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメントＰａ
またはＰｂは上向き（２４ａ）又は下向き（２４ｂ）の
どちらかの状態をとる。このようなセルに、第２図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界Ｅａ又はＥｂ
を電圧印加手段２１ａと２１ｂにより付与すると、双極
子モーメントは、電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトルに対
応して上向き２４ａ又は下向き２４ｂと向きを変え、そ
れに応じて液晶分子は、第１の安定状態２３ａかあるい
は第２の安定状態２３ｂの何れか１方に配向する。

このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は、先にも述べたが２つある。

その第１は、応答速度が極めて速いことであり、第２は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２の
点を、例えば第２図によって更に説明すると、電界Ｅａ
を印加すると液晶分子は第１の安定状態２３ａに配向す
るが、この状態は電界を切っても安定である。また、逆
向きの電界Ｅｂを印加すると、液晶分子は第２の安定状
態２３ｂに配向してその分子の向きを変えるが、やはり
電界を切ってもこの状態に留つている。又、与える電界
ＥａあるいはＥｂが一定の閾値を越えない限り、それぞ
れ前の配向状態にやはり維持されている。このような応
答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるにはセル
としては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には０．
５μ〜２０μ、特に１μ〜５μが適している。

次に強誘電性液晶の駆動法の具体例を、第３図〜第５図
を用いて説明する。

第３図は、中間に強誘電性液晶化合物（図示せず）が挾
まれたマトリクス電極構造を有するセル３１の模式図で
ある。３２は、走査電極群であり、３３は信号電極群で
ある。最初に走査電極Ｓ_１が選択された場合について述
べる。第４図（ａ）と第４図（ｂ）は走査信号であっ
て、それぞれ選択された走査電極Ｓ_１に印加される電気
信号とそれ以外の走査電極（選択されない走査電極）Ｓ
_２、Ｓ_３、Ｓ_４・・・に印加される電気信号を示してい
る。第４図（ｃ）と第４図（ｄ）は、情報信号であって
それぞれ選択された信号電極Ｉ_１、Ｉ_３、Ｉ_５と選択さ
れない信号電極Ｉ_２、Ｉ_４に与えられる電気信号を示し
ている。

第４図および第５図においては、それぞれ横軸が時間
を、縦軸が電圧を表す。例えば、動画を表示するような
場合には、走査電極群３２は逐次、周期的に選択され
る。今、所定の電圧印加時間ｔ_１またはｔ_２に大して双
安定性を有する液晶セルの、第１の安定状態を与えるた
めの閾値電圧を−Ｖth₁とし、２の安定状態を与えるた
めの閾値電圧を＋Ｖth₂とすると、選択された走査電極
３２（Ｓ_１）に与えられる電極信号は、第４図（ａ）に
示される如く位相（時間）ｔ_１では、２ｖを、位相（時
間）ｔ_２では、−２Ｖとなるような交番する電圧であ
る。このように選択された走査電極に互いに電圧の異な
る複数の位相間隔を有する電気信号を印加すると、光学
的「暗」あるいは「明」状態に相当する液晶の第１ある
いは第２の安定状態間での状態変化を、速やかに起こさ
せることができるとう重要な効果が得られる。

一方、それ以外の走査電極Ｓ_２〜Ｓ_５・・・は、第４図
（ｂ）に示す如くアース状態となっており、電気信号０
である。また、選択された信号電極Ｉ_１、Ｉ_３、Ｉ_５に
与えられる電気信号は、第４図（ｃ）に示される如くＶ
であり、また選択されない信号電極Ｉ_２、Ｉ_４に与えら
れる電気信号は、第４図（ｄ）に示される如く−Ｖであ
る。以上に於て各々の電圧値は、以下の関係を満足する
所望の値に設定される。

Ｖ＜Ｖth₂＜３Ｖ −３Ｖ＜−Ｖth₁＜−Ｖ この様な電気信号が与えられたときの各画素のうち、例
えば第３図中の画素ＡとＢにそれぞれ印加される電圧波
形を第５図（ａ）と（ｂ）に示す。すなわち、第５図
（ａ）と（ｂ）より明らかな如く、選択された走査線上
にある画素Ａでは、位相ｔ_２に於て、閾値Ｖth₂を越え
る電圧３Ｖが印加される。また、同一走査線上に存在す
る画素Ｂでは位相ｔ_１に於て閾値−Ｖth₁を越える電圧
−３Ｖが印加される。従って、選択された走査電極線上
に於て、信号電極が選択されたか否かに応じて、選択さ
れた場合には、液晶分子は第１の安定状態に配向を揃
え、選択されない場合には第２の安定状態に配向を揃え
る。

一方、第５図（ｃ）と（ｄ）に示される如く、選択され
ない走査線上では、すべての画素に印加される電圧はＶ
または−Ｖであって、いずれも閾値電圧を越えない。従
って、選択された走査線上以外の各画素における液晶分
子は、配向状態を変えることなく前回走査されたときの
信号状態に対応した配向を、そのまま保持している。即
ち、走査電極が選択されたときにその１ライン分の信号
の書き込みが行われ、１フレームが終了して次回選択さ
れるまでの間は、その信号状態を保持し得るわけであ
る。従って、走査電極数が増えても、実質的なデューテ
ィ比はかわらず、コントラストの低下は全く生じない。

次に、ディスプレイ装置として駆動を行った場合の実際
に生じ得る問題点について考えてみる。第３図に於て、
走査電極Ｓ_１〜Ｓ_５・・・と信号電極Ｉ_１〜Ｉ_５・・・
の交点で形成する画素のうち、斜線部の画素は「明」状
態に、白地で示した画素は、「暗」状態に対応するもの
とする。今、第３図中の信号電極Ｉ_１上の表示に注目す
ると、走査電極Ｓ_１に対応する画素（Ａ）では「明」状
態であり、それ以外の画素（Ｂ）はすべて「暗」状態で
ある。この場合の駆動法の一例として、走査信号と信号
電極Ｉ_１に与えられる情報信号及び画素Ａに印加される
電圧を時系列的に表したものが第６図である。

例えば第６図のようにして、駆動した場合、走査信号Ｓ
_１が走査されたとき、時間ｔ_２に於て画素Ａには、閾値
Ｖth₂を越える電圧３Ｖが印加されるため、前歴に関係
なく、画素Ａは一方向の安定状態、即ち「明」状態に転
移（スイッチ）する。その後は、Ｓ_２〜Ｓ_５・・・が走
査される間は第６図に示される如く−Ｖの電圧が印加さ
れ続けるが、これは閾値−Ｖth₁を越えないため、画素
Ａは「明」状態を保ち得るはずであるが、実際にはこの
ように１つの信号電極上で一方の信号（今の場合「暗」
に対応）が与えられ続けるような情報の表示を行う場合
には、走査線数が極めて多く、しかも高速駆動が求めら
れるときには反転現象を生じるが、前述した特定の液晶
化合物またはそれを含有した液晶組成物を用いることに
よって、この様な反転現象は完全に防止される。

さらに、本発明では、前述の反転現象を防止する上で液
晶セルを構成している対向電極のうち少なくとも一方の
電極に絶縁物質により形成した絶縁膜を設けることが好
ましい。

この際に使用する絶縁物質としては、特に制限されるも
のではないが、シリコン窒化物、水素を含有するシリコ
ン窒化物、シリコン炭化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムな
どの無機絶縁物質、あるいはポリビニルアルコール、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
リパラキシレン、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、セルロース樹脂、メラ
ミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂やフォトレジスト
樹脂などの有機絶縁物質が絶縁膜として使用される。こ
れらの絶縁膜の膜厚は５０００Å以下、好ましくは１０
０Å〜１０００Å、特に５００Å〜３０００Åが適して
いる。

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 ５−ｎ−デシル−２−［４−（６−ペンチルオキシヘプ
チルオキシ）フェニル］ピリミジンの合成。

６−ペンチルオキシヘプタノール２．０４ｇをピリジン
８mlに溶かし、氷冷した後、ピリジン５mlに溶かしたト
シルクロライド２．２６ｇを徐々に滴下した（５℃以
下、７分）。その後、室温にて５時間攪拌した。

上記反応混合物を氷水１５０mlに注入し、６Ｎ塩酸水溶
液でpH３程度にした後、酢酸エチルにより抽出した。こ
れを水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒
を留去して（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−トルエ
ンスルホネート２．９８ｇを得た。

５−ｎ−デシル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリ
ミジン３．１２ｇ及び水酸化カリウム０．５３ｇを、ジ
メチルホルムアミド１４mlに溶かし、１００℃で３時間
加熱攪拌した後、（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−
トルエンスルホネート２．９８ｇを添加し、１００℃で
５時間加熱攪拌した。反応混合物を氷水２００mlに注入
し、６Ｎ塩酸水溶液でpH３程度にした後、ベンゼンによ
り抽出した。これを水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥した後、溶媒を留去して、粗生成物４．７１ｇを得
た。これをシリカゲルカラムクロマト精製（ｎ−ヘキサ
ン／酢酸エチル＝１０／２）した後、さらにヘキサンか
ら再結晶し、５−ｎ−デシル−２−［４−（６−ペンチ
ルオキシヘプチルオキシ）フェニル］ピリミジン１．５
６ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ２９２４、２８５２、１６１０、１５８６、 １４７２、１４３６、１２５４、１１６８、 １０９６、 ７９８。

相転移温度（℃） Ｓｍ３：ＳｍＣ、ＳｍＡ以外のスメクチック相（未同
定）。

同様にして下記の化合物が合成される。

５−ｎ−オクチル−２−［４−（６−ペンチルオキシヘ
プチルオキシ）フェニル］ピリミジン、５−ｎ−オクチ
ル−２−［４−（６−エトキシヘプチルオキシ）フェニ
ル］ピリミジン、５−ｎ−デシル−２−［４−（６−オ
クチルオキシヘプチルオキシ）フェニル］ピリミジン、
５−ｎ−ドデシル−２−［４−（６−ペンチルオキシヘ
プチルオキシ）フェニル］ピリミジン、５−ｎ−デシル
−２−［４−（６−エトキシヘプチルオキシ）フェニ
ル］ピリミジン、５−ｎ−デシル−２−［４−（６−ブ
トキシヘプチルオキシ）フェニル］ピリミジン、５−ｎ
−オクチル−２−［４−（６−ブトキシヘプチルオキ
シ）フェニル］ピリミジン、５−ｎ−デシル−２−［４
−（６−ドデシルオキシヘプチルオキシ）フェニル］ピ
リミジン。

実施例２ ４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチル
オキシヘプチルオキシ）フェニルの合成。

（工程１）４−（６−ペンチルオキシヘプチルオキシ）
フェノールの製法。

６−ペンチルオキシヘプタノール３ｇのピリジン１０ml
溶液中に、０〜５℃で、ｐ−トルエンスルホニルクロリ
ド３．４ｇを３０分で添加した。添加後、昇温して２０
〜２５℃で５時間攪拌した。反応終了後、冷水中に注入
し、６Ｎ塩酸にて酸性とし、酢酸エチルで抽出した。水
洗後、無水ＭｇＳＯ_４で乾燥し、酢酸エチルを留去した
ところ、（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−トルエン
スルホネート４．３６ｇを得た。

ハイドロキノン２．３ｇ、８５％ＫＯＨ０．９４ｇ、メ
タノール４mlおよびエタノール２０mlを加え、攪拌下、
５０〜５３℃で、上記トシレート体４．３６ｇを１時間
かけて滴下した。滴下後、６０〜６５℃で２時間、７６
〜７８℃で５時間攪拌した。反応後、冷水中に注入し、
６Ｎ塩酸で酸性とし（pH１）、ヘキサンで抽出した。水
洗後、無水ＭｇＳＯ_４で乾燥した。溶媒を留去し、シリ
カゲルクロマトグラフィ（ヘキサン／酢酸エチル＝１０
／３）にて精製し、４−（６−ペンチルオキシヘプチル
オキシ）フェノール２．０５ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ３３５０、２９８０〜２８７０、１５２０、 １４６０、１２４０、１１００、 ８３０。

（工程２）４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６
−ペンチルオキシヘプチルオキシ）フェニルの製法。

４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸２．１４ｇに塩化チオ
ニル７mlを加え、２時間還流した。減圧下で過剰の塩化
チオニルを留去し、酸塩化物を得た。

（工程１）で得たフェノール誘導体２ｇをピリジン８ml
に溶かし、攪拌下、５℃以下で、上記酸塩化物のトルエ
ン１０ml溶液を３０分かけて滴下した。滴下後、室温で
２０時間攪拌し、冷水中に注入し、６Ｎ塩酸にて酸性と
し（pH１）、ヘキサンで抽出し、水洗後、乾燥した。溶
媒を留去してシリカゲルカラムクロマトグラフィ（ヘキ
サン／酢酸エチル＝２０／１）にて精製し、４−ｎ−ド
デシルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチルオキシヘプ
チルオキシ）フェニル１ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ３０００〜２８６０、１７３０、１６１５、 １５２０、１４７５、１２８０、１２００、 １１７０、１０８０、 ８７０、 ８５５、 ８３０、 ７７０。

相転移温度（℃） 同様にして下記の化合物が合成される。

４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチル
オキシヘプチルオキシ）フェニル、４−ｎ−オクチルオ
キシ安息香酸４′−（６−エトキシヘプチルオキシ）フ
ェニル、４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸４′−（６−
ブトキシヘプチルオキシ）フェニル、４−ｎ−オクチル
オキシ安息香酸４′−（６−オチルオキシヘプチルオキ
シ）フェニル、４−ｎ−デシルオキシ安息香酸４′−
（６−ペンチルオキシヘプチルオキシ）フェニル、４−
ｎ−デシルオキシ安息香酸４′−（６−エトキシヘプチ
ルオキシ）フェニル、４−ｎ−デシルオキシ安息香酸
４′−（６−オクチルオキシヘプチルオキシ）フェニ
ル、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６−オク
チルオキシヘプチルオキシ）フェニル、４−ｎ−ドデシ
ルオキシ安息香酸４′−（６−エトキシヘプチルオキ
シ）フェニル。

実施例３ ４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチル
オキシヘプチルオキシカルボニル）フェニルの合成。

下記（１）、（２）、（３）に示す反応工程により４−
ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチルオキ
シヘプチルオキシカルボニル）フェニルを製造した。

（工程１）ｐ−アセトキシ安息香酸６−ペンチルオキシ
ヘプチルの製造。

ｐ−アセトキシ安息香酸２．７０ｇと塩化チオニル７ml
を、共に４．５時間加熱還流した後、過剰の塩化チオニ
ルを減圧で留去して、酸塩化物を得た。６−ペンチルオ
キシヘプタノール３．０ｇをピリジン６ml、トルエン１
６mlに溶解し、攪拌下、２〜５℃で上記酸塩化物のトル
エン６ml溶液を４５分間かけて滴下した。さらに室温で
１７時間攪拌した。

反応混合物を氷水中へ注入し、酢酸エチルより抽出し、
有機層を６Ｎ塩酸、水、６％炭酸水素ナトリウム水溶
液、水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥した
後、溶媒を留去し、得られた淡黄色液体をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフ法（展開溶媒：ｎ−ヘキサン／酢酸
エチル＝１０／２）により精製し、ｐ−アセトキシ安息
香酸６−ペンチルオキシヘプチル（ジエステル体）４．
５ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ２９３０、２８５０、１７７２、１７２５、 １６０８、１３７２、１２７４、１１９８、 １１６０、１１１６、１１０２。

（工程２）ｐ−ヒドロキシ安息香酸６−ペンチルオキシ
ヘプチルの製造。

上記（１）で得られたジエステル体４．３ｇをイソプロ
ピルエーテル１０mlに溶かした。その中にブチルアミン
０．８６ｇを加え、室温で一夜放置した。

その後、水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、
溶媒を留去した。

得られた赤色液体をシリカゲルカラムクロマトグラフ法
（展開溶媒：塩化メチレン／酢酸エチル＝９／１）によ
り精製し、ｐ−ヒドロキシ安息香酸６−ペンチルオキシ
ヘプチル３．５６ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ３３５０、２９３０、２８５０、１７１２、 １６８０、１６０８、１５９４、１３１２、 １２７４、１１６０、１１０２、 ８５２、 ７７１。

（工程３）４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６
−ペンチルオキシヘプチルオキシカルボニル）フェニル
の合成。

４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸３．４ｇに塩化チオニ
ル９mlを加え、４．５時間加熱還流した。過剰の塩化チ
オニルを減圧で留去して、酸塩化物を得た。ｐ−ヒドロ
キシ安息香酸６−ペンチルオキシヘプチル３．３ｇをピ
リジン８ml、トルエン１７mlに溶かし、攪拌下、２〜５
℃で上記酸塩化物のトルエン８ml溶液を、４５分間かけ
て滴下した。さらに室温で一夜攪拌した。反応混合物を
氷水中へ注入し、酢酸エチルより抽出し、有機層を６Ｎ
塩酸、水、６＆炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗
浄を行った。無水硫酸マグネシウムより乾燥した後、溶
媒を留去し得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマ
トグラフ法（ヘキサン／酢酸エチル＝１０／１）により
精製し、４−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸４′−（６−
ペンチルオキシヘプチルオキシカルボニル）フェニル
２．３ｇを得た。

ＩＲ（ｃｍ^−１）： ３４８０、２９４０、２８６０、１７３０、 １７２２、１６０８、１２８０、１２１６、 １１７０、１０７２、 ７６２。

相転移温度（℃） 同様にして下記の化合物が合成される。

４−ｎ−オクチルオキシ安息香酸４′−（６−ペンチル
オキシヘプチルオキシカルボニル）フェニル、４−ｎ−
オクチルオキシ安息香酸４′−（６−エトキシヘプチル
オキシカルボニル）フェニル、４−ｎ−オクチルオキシ
安息香酸４′−（６−オクチルオキシヘプチルオキシカ
ルボニル）フェニル、４−ｎ−デシルオキシ安息香酸
４′−（６−ペンチルオキシヘプチルオキシカルボニ
ル）フェニル、４−ｎ−デシルオキシ安息香酸４′−
（６−エトキシヘプチルオキシカルボニル）フェニル、
４−ｎ−デシルオキシ安息香酸４′−（６−オクチルオ
キシヘプチルオキシカルボニル）フェニル、４−ｎ−ド
デシルオキシ安息香酸４′−（６−エトキシヘプチルオ
キシカルボニル）フェニル、４−ｎ−ドデシルオキシ安
息香酸４′−（６−オクチルオキシヘプチルオキシカル
ボニル）フェニル。

実施例４ チッソ（株）製のビフェニル液晶混合物であるリクソン
ＧＲ−６３（登録商標）９９重量部に４−ｎ−ドデシル
オキシ安息香酸４′−（６−ペンチルオキシヘプチルオ
キシ）フェニル１重量部を加えた液晶混合物を使用した
ＴＮセルは、この光学活性な液晶性化合物を添加しない
で製造したＴＮセルに比較してリバースドメインが大幅
に減少していることが観察された。

実施例５ 交差した帯状のＩＴＯで形成した対向マトリクス電極の
それぞれに１０００Åの膜厚を有するポリイミド膜（ピ
ロメリット酸無水物と４，４′−ジアミノジフェニルエ
ーテルとの結合物からなるポリアミック酸樹脂の５重量
％Ｎ−メチルピロリドン溶液を塗布し、２５０℃の温度
で加熱閉環反応により形成した）を設け、このポリイミ
ド膜の表面を互いに平行になる様にラビングし、セル厚
を１μにしたセルを作成した。

次いで、下記組成物Ａを等分相下で前述のセル中に真空
注入法によって注入し、封口した。しかる後に、徐冷
（１℃／時間）によってＳｍＣ^＊の液晶セルを作成し
た。

液晶組成物Ａ： この液晶セルの両側にクロスニコルの偏光子と検光子を
配置し、対向マトリクス電極間に第４図及び第５図に示
す波形の信号を印加した。この際、走査信号は第４図
（ａ）に示す＋８ボルトと−８ボルトの交番波形とし、
書込み情報は、それぞれ＋４ボルトと−４ボルトとし
た。また、１フレーム期間を３０ｍ・ｓｅｃとした。

この結果、この液晶素子は前述のメモリー駆動型時分割
駆動を行なっても、書込み状態は、何ら反転することな
く正常な動画表示が得られた。

比較例１ 実施例５の液晶素子を作成する際に用いた液晶組成物中
の、前述の一般式（Ｉ）で示される光学活性な液晶性化
合物を省略した下記比較用液晶Ｂを調製し、比較用液晶
を用いて液晶素子を作成した。これらの液晶素子を前述
と同様の方法で駆動させたが、反転現象を生じているた
めに、正常な動画が表示されなかった。

液晶組成物Ｂ：

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明で用いる時分割駆動用液
晶素子を模式的に表わす斜視図、第３図は、本発明で用
いるマトリクス電極構造の平面図、第４図（ａ）〜
（ｄ）は、マトリクス電極に印加する電気信号を表わす
説明図、第５図（ａ）〜（ｄ）は、マトリクス電極間に
付与された電圧の波形を表わす説明図、第６図は、本発
明の液晶素子に印加する電気信号を表わしたタイムチャ
ートの説明図である。 １１ａ、１１ｂ……基板、 １２……液晶分子層、 １３……液晶分子、 １４……双極子モーメント（Ｐ_⊥）、 ２３ａ……第１の安定状態、 ２３ｂ……第２の安定状態、 ２４ａ……上向き双極子モーメント、 ２４ｂ……下向き双極子モーメント、 ３１……セル、 ３２……（Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、・・・）……走査電極
群、 ３３……（Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３、・・・）……信号電極
群。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｄ 239/26 8615−4Ｃ Ｃ０９Ｋ 19/12 7457−4Ｈ 19/20 7457−4Ｈ 19/34 7457−4Ｈ 19/46 7457−4Ｈ (72)発明者 山下 眞孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山田 容子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 片桐 一春 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記一般式（Ｉ） （ただし、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｃ
   ^＊は不斉炭素原子を示す。Ｒ^１は炭素数４〜１８のアル
   キル基またはアルコキシ基を示し、 及び はそれぞれ または を示す。は０または１である。＝１のとき、ｍは
   ０、１または２であり、ｎは０または１である。ｐ、ｑ
   及びｒはそれぞれ０または１であり、ｐ＋ｑ＋ｒ≧１の
   関係を満たす） で表わされる光学活性な液晶性化合物。
2. 【請求項２】下記一般式（Ｉ） （ただし、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｃ
   ^＊は不斉炭素原子を示す。Ｒ^１は炭素数４〜１８のアル
   キル基またはアルコキシ基を示し、 及び はそれぞれ または を示す。は０または１である。＝１のとき、ｍは
   ０、１または２であり、ｎは０または１である。ｐ、ｑ
   及びｒはそれぞれ０または１であり、ｐ＋ｑ＋ｒ≧１の
   関係を満たす） で表わされる光学活性な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。