JPH0725829A

JPH0725829A - 反強誘電性液晶化合物

Info

Publication number: JPH0725829A
Application number: JP19542193A
Authority: JP
Inventors: Giichi Suzuki; 義一鈴木; Takashi Hagiwara; 隆萩原
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】室温を含む低温領域で三安定状態を示す反強
誘電性Ｓ＊(3)相を安定的に示し、かつ高速応答が期待
でき、さらに反強誘電性混合液晶を構成する成分液晶と
して非常に有効な化合物の提供。【構成】一般式【化１】（式中、Ｒ¹とＲ²は炭素数４〜１８のアルキル基よりな
る群から独立して選ばれた基であり、Ｒｆは−ＣＦ₃ま
たは−Ｃ₂Ｆ₅であり、ＸはＣＯＯまたはＣＯを表わし、【化２】は、いずれも置換または非置換のフェニル環であり、そ
の置換基は１つ以上のフッ素および／または塩素であ
り、＊は光学活性炭素を示す）で表わされる反強誘電性
液晶化合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な反強誘電性液晶
化合物に関する。

【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（Ｇｕｅｓｔ−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ｍｓ
ｅｃ〜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、
１９７５年、Ｍｅｙｅｒ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（ＬｅＪｏｕ
ｒｎａｌｄｅＰｈｙｓｉｑｕｅ，３６巻１９７５，
Ｌ−６９）。さらに、１９８０年、ＣｌａｒｋとＬａｇ
ａｗａｌｌ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
ｕｚｕｋｉｅｔａｌ．，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挟まれ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
てなる液晶電気光学装置において、図１Ａで示される三
角波電圧を印加したとき、無電界時に分子配向と透過率
が第一の安定状態〔図３の（ａ）および図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
向と透過率が前記第一の安定状態とは異なる第二の安定
状態〔図３の（ｂ）および図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と透過率の安定状態〔図３の
（ｃ）および図１Ｄの３〕を有することを意味する。な
お、この三安定状態を利用する液晶電気光学装置につい
ては、本出願人は特願昭６３−７０２１２号として出願
し、特開平２−１５３３２２号として公開されている。
三安定状態を示す反強誘電性液晶の特徴をさらに詳しく
説明する。クラーク／ラガウェル（Ｃｌａｒｋ−Ｌａｇ
ａｗａｌｌ）により提案された表面安定化強誘電性液晶
素子では、Ｓ＊C相において強誘電性液晶分子が図２
（ａ），（ｂ）のように一方向に均一配向した２つの安
定状態を示し、印加電界の方向により、どちらか一方の
状態に安定化され、電界を切ってもその状態が保持され
る。しかしながら実際には、強誘電性液晶分子の配向状
態は、液晶分子のダイレクターが捩れたツイスト二状態
を示したり、層が「く」の字に折れ曲ったシエブロン構
造を示す。シエブロン層構造では、スイッチング角が小
さくなり低コントラストの原因になるなど、実用化段階
へ向けて大きな障害になっている。一方、“反”強誘電
性液晶は三安定状態を示すＳ＊(3)相では、上記液晶電
気光学装置において、無電界時には、図３（ａ）に示す
ごとく隣り合う層毎に分子は逆方向に傾いて配列し、液
晶分子の双極子はお互に打ち消し合っている。したがっ
て、液晶層全体として自発分極は打ち消されている。こ
の分子配列を示す液晶相の透過率は、図１Ｄの２に対応
している。さらに、（＋）又は（−）のしきい値より充
分大きい電圧を印加すると、図３（ｂ）および（ｃ）に
示すように液晶分子が同一方向に傾き、平行に配列す
る。この状態では、分子の双極子も同一方向に揃うため
自発分極が発生し、強誘電相となる。すなわち、“反”
強誘電性液晶のＳ＊(3)相においては、無電界時の
“反”強誘電相と印加電界の極性による２つの強誘電相
が安定になり、“反”強誘電相と２つの強誘電相間を直
流的しきい値を持って三安定状態間スイッチングを行う
ものである。このスイッチングに伴う液晶分子配列の変
化により印加電圧に応じて図４に示すダブル・ヒステリ
シスを描いて光透過率が変化する。このダブル・ヒステ
リシスに、図４の（Ａ）に示すようにバイアス電圧を印
加して、さらにパルス電圧を重畳することによりメモリ
ー効果を実現できる特徴を有する。さらに、電界印加に
より強誘電相は層がストレッチされ、ブックシエルフ構
造となる。一方、無電解時の安定状態の“反”強誘電相
では類似ブックシエルフ構造となる。この電界印加によ
る層構造スイッチングが液晶層に動的シエアーを与える
ため駆動中に配向欠陥が改善され、良好な分子配向が実
現できる。そして、“反”強誘電性液晶では、プラス側
とマイナス側の両方のヒステリシスを交互に使い画像表
示を行なうため、自発分極に基づく内部電界の蓄積によ
る画像の残像現象を防止することができる。これらの結
果、“反”強誘電性液晶は、１）高速応答が可能で、
２）高いコントラストと広い視野角および３）良好な配
向特性とメモリー効果が実現できる、非常に有用な液晶
化合物と言える。“反”強誘電性液晶の三安定状態を示
す液晶相については、１）Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎ
ｉｅｔａｌ.，ＪａｐａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ.，２８，Ｌ−１２６５（１９８９）、２）Ｈ．Ｏｒ
ｉｈａｒａｅｔａｌ.，ＪａｐａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ.，２９，Ｌ−３３３（１９９０）に報告されて
おり、“反”強誘電的性質にちなみＳ＊CA相（Ａｎｔｉ
ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＳｍｅｃｔｉｃＣ＊相）
と命名している。本発明者らは、この液晶相が三安定状
態間のスイッチングを行なうためＳ＊(3)相と命名し
た。三安定状態を示す“反”強誘電相Ｓ＊(3)を相系列
に有する液晶化合物は、本出願人の出願した特開平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２−１７３７２４号におい
て新しい提案を行っている。“反”強誘電性液晶を液晶
ディスプレイへ応用する場合、１）動作温度範囲、２）
応答速度、３）自発分極、４）ヒステリシス特性等を単
一液晶で全て満足させることは困難であり、通常十数種
類の混合液晶として調製して用いられる。特に、１）の
動作温度範囲では、室温を含む低温度域で安定したディ
スプレイ動作特性を示す“反”強誘電性液晶の開発が望
まれている。しかしながら、室温を含む低温領域で
“反”強誘電性Ｓ＊(3)相を安定して発現し、かつ高速
応答を示す“反”強誘電性液晶は未だ見い出されていな
い。なお、特開平５−３２９７３号公報には３つの環が
連結した光学活性化合物を含む液晶組成物が開示されて
いるが、実施例のいずれもが、前記３つの環のうち１つ
が複素環よりなるものであって、本発明の化合物とは異
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、室温
を含む低温領域で三安定状態を示す反強誘電性Ｓ＊(3)
相を安定的に示し、かつ高速応答が期待でき、さらに反
強誘電性混合液晶を構成する成分液晶として非常に有効
な化合物を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、一般式

【化５】（式中、Ｒ¹とＲ²は炭素数４〜１８のアルキル基よりな
る群から独立して選ばれた基であり、Ｒｆは−ＣＦ₃ま
たは−Ｃ₂Ｆ₅であり、ＸはＣＯＯまたはＣＯを表わし、

【化６】は、いずれも置換または非置換のフェニル環であり、そ
の置換基は１つ以上のフッ素および／または塩素であ
り、＊は光学活性炭素を示す）で表わされる反強誘電性
液晶化合物に関する。

【０００５】本発明の第二は、一般式

【化７】（式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒｆ，Ｘおよび＊はいずれも前記と
同一である）で表わされる反強誘電性液晶化合物に関す
る。

【０００６】本発明の第三は、一般式

【化８】（式中、Ｒ¹，Ｒ²および＊はいずれも前記と同一であ
る）で表わされる反強誘電性液晶化合物に関する。

【０００７】つぎに、本発明の製造例を示す。（製造例１）反応式は、化１０、化１１に示す。ターフ
ェニルに無水塩化アルミニウムと塩化アセチルを作用さ
せてフリーデルクラフト反応を行うことにより−１を
製造する。なお、ここで用いるフリーデルクラフト試薬
としては、無水塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）の他に
ＡｌＢｒ₃、ＦｅＣｌ₃、ＳｎＣｌ₄、ＳｂＣｌ₅等を用い
ることができる。次いで、次亜臭素酸ナトリウム（Ｎａ
ＯＢｒ）や次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ₄）など
の次亜ハロゲン酸によりハロホルム反応でアセチル基
（ＣＨ₃ＣＯ基）を酸化してカルボキシル基（ＣＯＯＨ
基）に変換して−２を製造する。このものを、通常の
方法によりエチルエステル誘導体−３にする。更に、
前記したフリーデルクラフト反応、その後にバイヤー−
ビリガー酸化を行ない化合物−５を製造する。次に、
ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の塩基を用いて加水分解を行い、
−６を得る。−６のＯＨ基、ＣＯＯＨ基を各々メトキ
シメチル基およびエチルエステル基に変換して−８を
製造する。次いでエチルエステル基をＫＯＨ等の塩基を
用いて前述した方法によりＣＯＯＨ基に戻し、光学活性
１,１,１−トリフルオロ−２−アルカノールと脱水縮合
剤を用いてエステル化を行ない、−１０を製造する。
ここで脱水縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド−アミノピリジン系、２−クロロ−１,３,５−ト
リニトロベンゼンとピリジン系、さらにＮ−Ｎ′−カル
ボニルジイミダゾール等が用いられる。次いで、−１
０のメトキシメチル基をＨＣｌ等の酸を用いて室温にて
ＯＨ基に変換したのち、アルカノイルクロリド、

【化９】と反応させて目的化合物−１２を製造することができ
る。（以下余白）

【０００８】

【化１０】

【０００９】

【化１１】注(１)：ＤＣＣは、ジシクロヘキシルカルボジイミドの
略称である。

【００１０】（製造例２）反応式は、化１２に示す。４
−ブロモアニソールにトリイソプロピルボレートを−５
０℃以下の低温で作用させ、化合物−１を製造し、次
いで、４−ブロモ−４′−シアノビフェニルとカップリ
ング反応させて化合物−２を製造する。これをＫＯＨ
等の塩基存在下、水−エタノール溶液中にてニトリル基
をカルボキシル基に変換し、さらに、ＨＢｒおよびアル
カノイルクロライドを順次作用させて化合物−５を製
造する。さらに酸クロリド−６に誘導し、さらに１,
１,１−トリフルオロ−２−アルカノール等の光学活性
アルコールとエステル反応を行ない目的化合物−７を
製造することができる。（以下余白）

【００１１】

【化１２】

【００１２】

【実施例】実施例１

【化１３】４−ｎ−オクチルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１
−トリフルオロ−２−オクチルオキシカルボニル）−ｐ
−ターフェニルの合成反応式はつぎのとおりである。

【化１４】

【化１５】

【００１３】化合物（２）の合成化合物（１）１７２ｇ、ベンゼン８６０ｍｌ及びアセチ
ルクロリド３５３ｇを−５℃に冷却し、無水塩化アルミ
ニウム２００ｇを分散投入した。同温度で１時間、１０
℃でさらに１時間反応させた。固形物を濾取し、メタノ
ール４ｌで分散洗浄した後、クロロホルムから再結晶し
て１２１ｇの化合物（２）を得た。収率５９％

【００１４】化合物（３）の合成化合物（２）５０ｇをジオキサン２ｌに溶解し、次亜臭
素酸ナトリウム水溶液（Ｂｒ₂１５１ｇと２０％ＮａＯ
Ｈ水溶液７８０ｇから調整）を加えて６０℃で２時間反
応した。室温まで冷却した後、塩酸を加えて酸性にし、
結晶を濾取し、水洗した。結晶をテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）３ｌに加熱溶解し、不溶解物を濾別した後、
濾液を５００ｍｌまで濃縮し、析出した結晶を濾取して
４４ｇの化合物（３）を得た。
収率８８％

【００１５】化合物（４）の合成化合物（３）４４ｇをクロロホルム４５０ｍｌ及び塩化
チオニル４５０ｍｌとともに４時間加熱還流した後、溶
媒及び塩化チオニルを減圧留去した。残渣に３％トリエ
チルアミンエタノール溶液３ｌを加えて１２時間加熱撹
拌した。溶媒を減圧留去した後、テトラヒドロフラン２
ｌを加えて、不溶物を濾過し、濾液を減圧留去して得ら
れた結晶をベンゼンで洗浄して化合物（４）３５ｇを得
た。収率７１％

【００１６】化合物（５）の合成化合物（４）２９．２ｇをメチレンクロリド２９０ｍｌ
に溶解し、無水塩化アルミニウム３０．９ｇを加えた
後、アセチルクロリド１８．３ｇを滴下した。加熱還流
下で４時間反応した。氷水に反応液を分散し、クロロホ
ルムで抽出し、水洗、乾燥後、溶媒を減圧留去した。残
渣をクロロホルム、メタノールの混合液で再結晶して２
４．１ｇの化合物（５）を得た。収率
７２％

【００１７】化合物（６）の合成化合物（５）２７．０ｇをメチレンクロリド５４０ｍｌ
に溶解し、ギ酸１２１ｇ、無水酢酸４６ｇ、濃硫酸１５
ｇを加えた後、氷冷下で３５％過酸化水素水を滴下し
た。８時間加熱還流した後、氷水に分散し、クロロホル
ムで抽出し、水洗、乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣
をクロロホルム、メタノールの混合液で再結晶して１
６．５ｇの化合物（６）を得た。
収率５８％

【００１８】化合物（７）の合成化合物（６）１６．５ｇをエタノール５００ｍｌに溶解
し、５０％水酸化カリウム水溶液３４ｇを加えて５時間
還流した。塩酸を加えてｐＨ１とした後、さらに１時間
還流した。室温まで冷却して析出している結晶を濾取
し、水洗、乾燥して１２．５ｇの化合物（７）を得た。
収率９４％

【００１９】化合物（８）の合成化合物（７）２５．０ｇ、エタノール１ｌ、テトラヒド
ロフラン１ｌ及び濃硫酸１００ｇの混合物を３時間加熱
撹拌し、不溶解物を熱濾過した後、放冷し析出した結晶
を濾取した。結晶を水で洗浄した後、乾燥して２３．１
ｇの化合物（８）を得た。
収率８５％

【００２０】化合物（９）の合成化合物（８）１３．７ｇ、クロロメチルメチルエーテル
１３．０ｇ、無水炭酸カリウム２２．２ｇをジメチルホ
ルムアミド（ＤＭＦ）７０ｍｌ中で２４時間１００℃で
加熱撹拌した。冷却後、水５００ｍｌを加えて析出した
固形物を濾取した。これをテトラヒドロフラン６００ｍ
ｌに溶解し、不溶解物を濾別した後、溶媒を減圧留去し
た。残渣にメタノールを加えて、析出する結晶を濾取
し、乾燥して１０．１ｇの化合物（９）を得た。
収率６４％

【００２１】化合物（１０）の合成化合物（９）２２．８ｇ、エタノール９５０ｍｌ及び５
０％水酸化カリウム水溶液６４ｇを４時間加熱還流し
た。反応混合物に希塩酸を加えてｐＨを３〜４に調整し
た後、結晶を濾取し、水洗、乾燥して２１．０ｇの化合
物（１０）を得た。
収率１００％

【００２２】化合物（１１）の合成化合物（１０）１１．１ｇをメチレンクロリド２００ｍ
ｌに溶解し、(Ｒ)−（＋)−１,１,１−トリフロロ−２
−オクタノール７．０ｇ、ジメチルアミノピリジン５０
ｍｇ及びＥＤＣ−ＨＣｌ〔ＥＤＣ−ＨＣｌは、１−エチ
ル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイ
ミド・塩酸塩のことである。〕７．０ｇを加えて室温で
２４時間撹拌した。反応液を水洗した後、乾燥し、溶媒
を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーで精製し、さらにメタノールから再結晶すること
により８．０ｇの化合物（１１）を得た。収率４８％

【００２３】化合物（１２）の合成化合物（１１）８．０ｇをアセトン１７０ｍｌに溶解
し、濃塩酸１７ｍｌを加えて室温で２時間撹拌した。反
応液に水３００ｍｌを加えて氷冷し析出する結晶を濾取
した。結晶を１０％含水アセトンで洗浄した後、乾燥し
て６．５ｇの化合物（１２）を得た。
収率８９％

【００２４】化合物（１３）の合成化合物（１２）２．０ｇをメチレンクロリド２０ｍｌに
溶解し、トリエチルアミン０．５４ｇを加えた後、ノナ
ノイルクロリド１．０ｇを滴下した。室温で１２時間撹
拌した後、希塩酸、飽和食塩水、飽和重ソウ水、食塩水
で順次洗浄した後、乾燥し溶媒を減圧留去した。得られ
た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー、次
にＯＤＳフラッシュクロマトグラフィー及びエタノール
再結晶によって精製することによって化合物（１３）
１．２ｇを得た。収率４６％

【００２５】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表１】

【００２６】実施例２

【化１６】４−ｎ−ノニルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１−
トリフルオロ−２−オクチルオキシカルボニル）−ｐ−
ターフェニルの合成実施例１の化合物（１２）２ｇを原料としてノナノイル
クロリド１．０ｇの代りにデカノイルクロリド１．０ｇ
を用いて実施例１と全く同様な方法によって製造し、目
的化合物１．１ｇを得た。

【００２７】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表２】Ｓｘは高次のスメクチック液晶相である。

【００２８】実施例３

【化１７】４−ｎ−デシルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１−
トリフルオロ−２−オクチルオキシカルボニル）−ｐ−
ターフェニルの合成実施例１の化合物（１２）２ｇを原料としてノナノイル
クロリド１ｇの代りにウンデカノイル１．１ｇを用いて
実施例１と全く同様な方法によって、目的化合物１．２
ｇを得た。

【００２９】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表３】

【００３０】実施例４

【化１８】４−ｎ−オクチルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１
−トリフルオロ−２−デシルオキシカルボニル）−ｐ−
ターフェニルの合成実施例１の化合物（１１）の合成に用いる(Ｒ)−(＋)−
１,１,１−トリフルオロ−２−オクタノールに代えて、
(Ｒ)−(＋)−１,１,１−トリフルオロ−２−デカノール
を用いて全く同様の方法で目的化合物１．１ｇを得た。

【００３１】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表４】

【００３２】実施例５

【化１９】４−ｎ−ノニルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１−
トリフルオロ−２−デシルオキシカルボニル）−ｐ−タ
ーフェニルの合成実施例１の化合物（１１）の合成に用いた(Ｒ)−(＋)−
１,１,１−トリフルオロ−２−オクタノールに代えて、
(Ｒ)−(＋)−１,１,１−トリフルオロ−２−デカノール
を用い、さらに実施例１の化合物（１３）の合成に用い
たノナノイルクロリド１．０ｇの代りにデカノイルクロ
リド１．０ｇを用いた以外は実施例１と全く同様の方法
で、目的化合物１．１ｇを得た。

【００３３】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表５】

【００３４】実施例６

【化２０】４−ｎ−デシルカルボニルオキシ−４″−（１,１,１−
トリフルオロ−２−デシルオキシカルボニル）−ｐ−タ
ーフェニルの合成実施例１の化合物（１１）の合成に用いた(Ｒ)−(＋)−
１,１,１−トリフルオロ−２−オクタノールの代りに
(Ｒ)−(＋)−１,１,１−トリフルオロ−２−デカノール
を用い、さらに実施例１の化合物（１３）の合成に用い
たノナノイルクロリド１．０ｇの代りにウンデカノイル
クロリド１．２ｇを用いた以外は実施例１と全く同様の
方法で、目的化合物１．２ｇを得た。

【００３５】相転移点の測定には該化合物を無水エタノ
ールにて再結晶して更に精製して用いた。ホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による目的化合物の相転移温度
（℃）は次の通りである。

【表６】

【００３６】実施例７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１．９μｍの液晶セルに、実施例１と４
で得られた液晶化合物をそれぞれＩｓｏｔｒｏｐｉｃ相
において充填し、それぞれの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、電圧０Ｖの状態で暗
視野となるように配置した。この液晶セルを０．１〜
１．０℃／１分間の温度勾配にてＳ＊(3)相が現われる
温度Ｔ_cA℃まで徐冷する。さらに徐冷して、Ｔ_cAから
（Ａ）に示す−５℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃の
各温度において図５（Ａ）に示す±４０Ｖのパルス電圧
を印加する。図５（Ｂ）に示す透過率の変化から求めた
応答速度をτｒ、τｄ、τとし、実施例１と後述の比較
例１の化合物のデータを図６に、実施例４と従来の比較
例２の化合物のデータを図７にそれぞれ示した。実施例
のものに較べて、比較例のものの応答速度が遅いことは
図６、７より明らかである。

【００３７】比較例１

【化２１】４−ｎ−オクチルオキシ−４″−（１，１，１−トリフ
ルオロ−２−オクチルオキシカルボニル）−ｐ−ターフ
ェニルの合成４″−ｎ−オクチルオキシターフェニル−４−カルボン
酸１．６ｇを過剰の塩化チオニルと共に還流下に６時間
加熱した後、未反応の塩化チオニルを留去して４″−ｎ
−オクチルオキシターフェニル−４−カルボン酸塩化物
を得た。前記酸塩化物を塩化メチレン５０ｍｌに溶解し
た溶液に、１，１，１−トリフルオロ−２−オクタノー
ル０．７ｇ、トリエチルアミン０．４ｇおよびジメチル
アミノピリジン０．１ｇを塩化メチレン５０ｍｌに溶解
したものを氷冷下徐々に加え室温にて一昼夜反応させ
た。次いで、反応液を氷水に投入し、塩化メチレンにて
抽出し、塩化メチレン相を希塩酸、水、炭酸ナトリウム
水溶液、そして水の順に洗浄して、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した後、溶媒を留去して、粗生成物を得た。これ
をシリカゲルクロマトグラフ法により精製して、光学活
性な目的化合物１．１ｇを得た。相転移点の測定には該
化合物を無水エタノールにて再結晶して更に精製して用
いた。ホットステージ付偏光顕微鏡観察による目的化合
物の相転移温度（℃）は次の通りである。

【表７】

【００３８】比較例２４−（１，１，１−トリフルオロ−２−デシルオキシカ
ルボニル）−４″−オクチルオキシターフェニルの合成

【化２２】実施例１の化合物（１１）の合成における１，１，１−
トリフルオロ−２−オクタノールに代えて１，１，１−
トリフルオロ−２−デカノールを用いて合成を行い、目
的物を得た。ホットステージの偏光顕微鏡観察により次
の相転移温度（℃）を得た。

【表８】但し、Ｓ＊(3)は光学的三安定状態液晶相を示す。

【００３９】

【効果】本発明のアルキルカルボニルオキシ側鎖やアル
キルカルボニル側鎖を有するターフェニル骨格から成る
反強誘電性液晶化合物は、アルキル側鎖や比較例に示す
アルキルオキシ側鎖を有するターフェニル骨格型のもの
に比較して、反強誘電相Ｓ＊(3)相の温度範囲が、１５
〜２５℃程度低温領域に拡張し、更に、交番電場に対す
る応答時間τ、τｒ、τｄともに著しく高速の応答時間
を示すことが明らかとなった。従って、本発明の反強誘
電性化合物は、実用温度領域において三安定状態を示す
反強誘電性Ｓ＊(3)相を安定的に示し、かつ高速応答が
期待でき、さらに反強誘電性液晶組成物を構成する成分
液晶として、実用温度範囲と高速応答を付与するのに有
効な反強誘電性液晶を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは印加される三角波を、Ｂは市販のネマチッ
ク液晶の、Ｃは二安定状態液晶の、Ｄは三安定状態液晶
の、それぞれの光学応答特性を示す。

【図２】クラーク／ラガウェルにより提案された強誘電
性液晶分子の二つの安定した配向状態を示す。

【図３】本発明の“反”強誘電性液晶分子の三つの安定
した配向状態を示す。

【図４】“反”強誘電性液晶分子が印加電圧に対応して
ダブルヒステリシスを描いて光透過率が変化することを
示す印加電圧−光透過率特性図である。

【図５】Ａは印加電圧と時間の関係を示し、Ｂはその印
加電圧がかかったときの液晶分子の応答状態を示すグラ
フである。

【図６】実施例１と比較例１の化合物の相転移温度と応
答速度の比較データを示すグラフである。

【図７】実施例４と比較例２の化合物の相転移温度と応
答速度の比較データを示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式【化１】（式中、Ｒ¹とＲ²は炭素数４〜１８のアルキル基よりな
る群から独立して選ばれた基であり、Ｒｆは−ＣＦ₃ま
たは−Ｃ₂Ｆ₅であり、ＸはＣＯＯまたはＣＯを表わし、【化２】は、いずれも置換または非置換のフェニル環であり、そ
の置換基は１つ以上のフッ素および／または塩素であ
り、＊は光学活性炭素を示す）で表わされる反強誘電性
液晶化合物。
【請求項２】一般式【化３】（式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒｆ，Ｘおよび＊はいずれも前記と
同一である）で表わされる反強誘電性液晶化合物。
【請求項３】一般式【化４】（式中、Ｒ¹，Ｒ²および＊はいずれも前記と同一であ
る）で表わされる反強誘電性液晶化合物。