JPH0713040B2

JPH0713040B2 - 液晶

Info

Publication number: JPH0713040B2
Application number: JP1606086A
Authority: JP
Inventors: 量一樋口; 恵理山本; 孝男櫻井; 光二竹内
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS62175443A

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物質及び該液晶物質を含む液晶組成
物に関し、特に、スメクチック液晶組成物に関する。

又本明細書に於いて液晶性物質とは、それ自体で液晶相
を呈することが検知されなくとも液晶組成物の構成成分
としてとして有用な物質を意味する。

従来の技術液晶表示素子の表示方式として、現在広く実用化されて
いるものは、ねじれネマチック型（TN型）および動的散
乱型（DS型）である。これらはネマチック液晶を、主成
分としたネマチック液晶セルによる表示である。従来の
ネマチック液晶セルの短所のひとつに、応答速度が遅
く、たかだか数msecのオーダーの応答速度しか得られな
いという事実があげられる。そして、このことがネマチ
ック液晶セルの応用範囲をせばめる一因となっている。
しかし、最近に至ってスメクチック液晶セルを用いれ
ば、より高速な応答が得られるということがわかってき
た。

光学活性なスメクチック液晶の中には、強誘電性を示す
ものがあることが、明らかになってきており、その利用
に関して、大きな期待が寄せられつつある。強誘電性を
示す液晶すなわち強誘電性液晶は、1975年R.B.Meyerら
により合成され、４−（４−ｎ−デシルオキシベンジリ
デンアミノ）ケイ皮酸−２−メチルブチルエステル（以
下、DOBAMBCと略記する。）を代表例とする化合物であ
り、その、カイラルスメクチックＣ相（以下、Sm C＊相
と略記する。）において、強誘電性を示すことを特徴と
するものである（J.Physique.36,L−69（1975））。

近年、N.A.Clarkら（Appl.Phys.Lett.36,89（1980））
によって、DOBAMBCの薄膜セルにおいて、μsecオーダー
の高速応答性が、見出されたことを契機に、強誘電性液
晶はその高速応答性を利用して液晶テレビ等のディスプ
レイ用のみならず、光プリンターヘッド、光フーリエ変
換素子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関連
素子の素材用にも使用可能な材料として注目を集めてい
る。

発明が解決しようとしている問題点 DOBAMBCは自発分極が小さく、また分子内にシッフ塩基
や炭素−炭素二重結合を有するため、その物理的化学的
安定性に難がある。そこで、強誘電性液晶材料として、
物理的化学的に安定で、大きい自発分極を持ち、低電圧
駆動が可能な誘電率が大きい化合物の出現が強く望まれ
ている。

問題点を解決するための手段本発明者らは、上述のような問題点を解決するために種
々の液晶物質を探索し本発明に到達した。

即ち、本発明は一般式（Ｉ）（但し、上式に於いて、R1は炭素数１〜18のアルキル
基、R2は、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アラルキ
ル基を示し、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−COO−、−COO−、ま
たは−OCO−を示す。）で表わされる液晶物質及びそれ
を含有する液晶組成物に関する。

一般に液晶化合物はベンゼン環などから成る核部分とア
ルキル鎖などから成る棒状構造をしている。その中でも
アルキル鎖の炭素数がある程度以上のものはスメクチッ
ク相を取りやすいことが良く知られている。そして一般
に、アルキル鎖の炭素数が若干異なっても同じ骨格を有
する化合物は同じような相系列を示すことも良く知られ
ている。

上記一般式（Ｉ）中、R1が炭素数６〜14のアルキル基で
ある化合物はカイラルスメクチックＣ相を取りやすく強
誘電性液晶材料として特に有用である。また、それ以外
の化合物も強誘電性液晶用配合材料などとして使用する
ことができる。

（Ｉ）式の化合物は次のように合成される。

ハロゲン化アルキルアルコールとホスゲンの反応により
容易に得られるハロゲン化アルコキシカルボン酸クロラ
イドと、４−（４′−アルコキシフェニル）フェノー
ル、４−（４′−アルコキシカルボニルフェニル）フェ
ノール、４−（４′−アルコキシカルボニルオキシフェ
ニル）フェノール等とを四塩化炭素のような不活性溶媒
中で、ピリジンのような塩基を用い反応させて得られ
る。

上記一般式（Ｉ）中、光学活性なものは強誘電性液晶材
料として特に有用である。ここで光学活性基は例えば次
のような光学活性アルコールから容易に誘導される。

リナロール、ネロリドール、カルベオール、コレステロ
ール、２−ハロ−２−フェニルエタノール、２−フェニ
ル−３−ハロ−１−プロパノール、３−フェニル−２−
ハロー１−プロパノール、１−フェニル−２−ハロ−１
−プロパノール、３−ハロ−２−メチル−１−プロパノ
ール、1,1,1−トリハロ−２−プロパノール、２−ハロ
−１−ブタノール、３−ハロ−１−ブタノール、2,3−
ジハロ−１−ブタノール、2,4−ジハロ−１−ブタノー
ル、3,4−ジハロ−１−ブタノール、1,1,1−トリハロ−
２−ブタノール、4,4,4−トリハロ−３−ハロ−１−ブ
タノール、2,3,4−トリハロ−１−ブタノール、3,3,4,
4,4−ペンタハロ−２−ブタノール、２−ハロ−３−メ
チル−１−ブタノール、２−ハロ−3,3−ジメチル−１
−ブタノール、２−ハロ−１−ペンタノール、３−ハロ
−１−ペンタノール、４−ハロ−１−ペンタノール、2,
4−ジハロ−１−ペンタノール、2,5−ジハロ−１−ペン
タノール、1,1,1−トリハロ−２−ペンタノール、1,1,
1、２、２−ペンタハロ−３−ペンタノール、２−ハロ
−３−メチル−１−ペンタノール、２−ハロ−４−メチ
ル−１−ペンタノール、２−ハロ−３−モノハロメチル
−４−メチル−１−ペンタノール、２−ハロ−１−ヘキ
サノール、３−ハロ−１−ヘキサノール、４−ハロ−１
−ヘキサノール、５−ハロ−１−ヘキサノール、2,5−
ジハロ−１−ヘキサノール、2,6−ジハロ−１−ヘキサ
ノール、1,1,1−トリハロ−２−ヘキサノール、2,5,6−
トリハロ−１−ヘキサノール、２−ハロ−１−ヘプタノ
ール、1,1,1−トリハロ−２−ヘプタノール、２−ハロ
−１−オクタノール、1,1,1−トリハロ−２−オクタノ
ール等。

（但し上記化学式中ハロとは、塩素、または、臭素を表
わす。）また、上記の光学活性アルコールのうちあるものは、光
学分割、または、不斉合成により、またあるものは、対
応するカルボン酸の還元等により得られる。またあるも
のは、天然に存在するか、又は分割により得られる次の
ような光学活性アミノ酸及び光学活性オキシ酸から誘導
できる。

アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニル
アラニン、セリン、スレオニン、アロスレオニン、ホモ
セリン、アロイソロイシン、tert−ロイシン、γ−メチ
ルロイシン、２−アミノ酪酸、ノルバリン、ノルロイシ
ン、オルニチン、リジン、ヒドロキシリジン、フェニル
グリシン、トリフルオロアラニン、アスパラギン酸、グ
ルタミン酸、乳酸、マンデル酸、トロパ酸、３−ヒドロ
キシ酪酸、リンゴ酸、酒石酸、イソプロピルリンゴ酸
等。

発明の作用本発明の化合物は強誘電性をしめす。また、本発明の化
合物のうち単独では強誘電性液晶とはならない物質も、
強誘電性液晶物質と混合することにより、その強誘電性
を損なうことなく強誘電性液晶温度範囲を調節するため
に役立てることができる。

本発明の化合物のなかで光学活性な化合物は、ホワイト
テイラー型カラー表示用、コレステリックネマチック相
転移型表示用、TN型セルにおけるリバースドメイン発生
防止用等の目的でネマチック液晶に添加して用いること
も可能である。

また本発明の化合物はスメクチック液晶となるので、熱
書込レーザー書込等の記憶型表示素子用に用いることも
可能である。

発明の効果本発明の化合物は化学的に安定であり、なおかつ室温域
で強誘電性を示し、また、大きな自発分極を持つ。例え
ば、DOBAMBCと異なりシッフ塩基を持たないためDOBAMBC
に比べて遥かに安定である。また、強誘電性を示す温度
範囲もDOBAMBCの92〜63℃に比べ（2S,3S）−４−（４′
−オクチルカルボニルオキシフェニル）フェニル−２−
クロル−３−メチルペンチルオキシカルボン酸エステル
では53〜46℃と室温に近づけることができる。

また、本発明の化合物は光学活性基を含むので、カイラ
ルでないスメクチックＣ相を有する化合物に添加するこ
とにより強誘電性を発現させるような強誘電性液晶のド
ーパントとしても有用である。

実施例以下実施例により、本発明の化合物につき更に詳細に説
明するが、本発明は、これらの実施例により、限定され
るものではない。

以下、本文、表中で、Ｃ、SX、SC＊、Ｉ相はそれぞれ、
結晶、はっきりと同定できないスメクチック相、カイラ
ルスメクチックＣ相、等方性液体相を示す。

実施例１（2S,3S）−４−（４′−オクチルカルボニルオキシフ
ェニル）フェニル−２−クロル−３−メチルペンチルオ
キシカルボン酸エステル（Ａ）の合成及び物性 4,4′−ビフェノール47gをピリジン200mlに溶解し攪は
んしながらオクチルカルボン酸クロライド25mlを加え
る。さらに２時間攪はんし、塩酸で中和した後に、クロ
ロホルムにより抽出し４−（４′−オクチルカルボニル
オキシフェニル）フェノールの粗製物を得る。必要な場
合にはこれをシリカゲルカラムにより精製する。

４−（４′−オクチルカルボニルオキシフェニル）−フ
ェノール1gと（2S,3S）−２−クロロ−３−メチルペン
チルオキシカルボン酸0.5gとを四塩化炭素60ml、ピリジ
ン10mlの混合溶媒に溶解し一晩放置する。析出した結晶
をろ別した後に溶媒を留去し、シリカゲルカラムにより
精製し、エタノールで再結晶し目的物（Ａ）を得る。収
量1.0g。

該化合物のIRスペクトルを図１に示す。

この化合物は、SC＊相を示すスメクチック液晶化合物で
あり、その相転移温度は表１に示されている。

ポリエチレンテレフタレートフィルムをスペーサーと
し、ネサガラスで構成したセルに（Ａ）を封入し、矩形
波を印加して顕微鏡下で電気光学効果を観察した。非常
にはっきりしたコントラストに加えて、すばやい応答が
視認され、この化合物が液晶ディスプレイに応用できる
ことが証明された。

実施例２４−（４′−オクチルカルボニルオキシフェニル）−フ
ェノールの代りに各種フェノール誘導体を用い、実施例
１と同様の方法で各種液晶化合物を合成した。これらの
フェノール誘導体の合成方法は、本出願人の次の特許に
示されている。日本国特願59−74748（特開昭60−218
358）、特願60−144136（特開昭62−103043）、特願60
−162656（特開昭62−228042）等。

合成された液晶化合物の相転移温度を表１に、まとめて
示す。

【図面の簡単な説明】

図１は実施例１で得た（2S,3S）−４−（４′−オクチ
ルカルボニルオキシフェニル）フェニル−２−クロル−
３−メチルペンチルオキシカルボン酸エステルのヌジョ
ール法による赤外線吸収スペクトルを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審判の合議体審判長茂原正春審判官中野修身審判官種村慈樹

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）（但し、上式に於いて、R1は炭素数１〜18のアルキル
基、R2は、炭素数３ないし６のハロゲン化アルキル基を
示し、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−COO−、−COO−、または−
OCO−を示す。）で表わされる化合物。
【請求項２】一般式（Ｉ）においてR2が、下記一般式
（II） ‐CH2-CH（Ｙ）‐R3 （II）＊（但し、上式に於いて、R3は、炭素数１〜４のアルキル
基、炭素数１〜４の分岐アルキル基を示し、Ｙは、C1、
または、Brを示し、＊は光学活性な炭素原子を示す。）
で表わされる特許請求の範囲（１）項記載の化合物。
【請求項３】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（III） ‐CH（CH3）‐C2H5 （III）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項４】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（IV） ‐CH（CH3）２（IV）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項５】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（Ｖ） ‐CH2-CH（CH3）２（Ｖ）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項６】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（VI） ‐CH3 （VI）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項７】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（VII） ‐C2H5 （VII）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項８】一般式（II）においてR3が、下記一般式
（VIII） ‐C3H7 （VIII）で表わされる特許請求の範囲（２）項記載の化合物。
【請求項９】一般式（Ｉ）（但し、上式に於いて、R1は炭素数１〜18のアルキル
基、R2は、炭素数３ないし６のハロゲン化アルキル基を
示し、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−COO−、−COO−、または−
OCO−を示す。）で表わされる化合物を少なくとも一種
含有することを特徴とする液晶。