JPS61229844A - ニトロ基を有する化合物および液晶組成物 - Google Patents
ニトロ基を有する化合物および液晶組成物Info
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- JPS61229844A JPS61229844A JP7162985A JP7162985A JPS61229844A JP S61229844 A JPS61229844 A JP S61229844A JP 7162985 A JP7162985 A JP 7162985A JP 7162985 A JP7162985 A JP 7162985A JP S61229844 A JPS61229844 A JP S61229844A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
−その他に利用し得る液晶化合物および液晶組成物に関
するもので、特に強誘電性を示す液晶材料を提供するも
のであり、従来の液晶材料に比して、とりわけ、応答速
度の速い液晶表示素子への利用価値を有する液晶材料を
提供するものである。
するもので、特に強誘電性を示す液晶材料を提供するも
のであり、従来の液晶材料に比して、とりわけ、応答速
度の速い液晶表示素子への利用価値を有する液晶材料を
提供するものである。
〈従来技術〉
液晶表示素子は、その低電圧作動性、低電力消費、薄型
表示が可能なこと、受光盤で目が疲れないことといった
多くのすぐれた特徴を有するため、現在では、広範囲の
表示用として数多く使用されている。現在のところ、そ
の表示方式としては、一般的に主としてＴｖｉｓｔｓｄ
Ｎａｍａｔｉｃ（ＴＮ）ｆｆｉと呼ばれる、ネマチッ
ク液晶を材料とし【使用したものが用いられている。し
かし、このＴＮ型表示素子では、他の発光型の表示素子
（例えばＣＲＴなど）と比較して、応答が非常に遅いと
いう欠点があり、動画像には適さない等の応用上の制約
をうけていた。液晶表示方式としては、ＴＮ型の他にも
、ゲスト−ホスト（ＧＨ）！、動的散乱（ＤＳ）型、複
屈折制御（ＥＣＢ）型、相転移（ｐｃ）型、熱効果型等
が開発されており、いずれも個々に特徴を有するものの
、応答性においては、ＴＮ型と大きな差はみられない。
表示が可能なこと、受光盤で目が疲れないことといった
多くのすぐれた特徴を有するため、現在では、広範囲の
表示用として数多く使用されている。現在のところ、そ
の表示方式としては、一般的に主としてＴｖｉｓｔｓｄ
Ｎａｍａｔｉｃ（ＴＮ）ｆｆｉと呼ばれる、ネマチッ
ク液晶を材料とし【使用したものが用いられている。し
かし、このＴＮ型表示素子では、他の発光型の表示素子
（例えばＣＲＴなど）と比較して、応答が非常に遅いと
いう欠点があり、動画像には適さない等の応用上の制約
をうけていた。液晶表示方式としては、ＴＮ型の他にも
、ゲスト−ホスト（ＧＨ）！、動的散乱（ＤＳ）型、複
屈折制御（ＥＣＢ）型、相転移（ｐｃ）型、熱効果型等
が開発されており、いずれも個々に特徴を有するものの
、応答性においては、ＴＮ型と大きな差はみられない。
このため応答速度のすぐれた新しい液晶表示方式の開発
が、多方面で試みられてきた。
が、多方面で試みられてきた。
強誘電性液晶は、１９７５年にフランスのｆｌ 、Ｂ、
Ｍａｙｏ ｒ等により、初めて発表されたものである
が（Ｒ，Ｂ、□ｙｅｒｅｔａｌ。
Ｍａｙｏ ｒ等により、初めて発表されたものである
が（Ｒ，Ｂ、□ｙｅｒｅｔａｌ。
Ｊ、Ｐｈｙｓｉｑｕｅ ３６ Ｌ−６９（１９７５）、
液晶の有する強誘電性のため、これを利用した表示素子
は、応答速度において、従来の液晶の１０００倍程度と
非常に高速であり、かつ双安定性によるメモリー効果を
同時に有するというすぐれた特徴を有している。それゆ
え、テレビ画面等の動画像への利用や高速光シャッター
、プリンター等への利用をはじめとして、表示素子とし
て多方面への応用が期待できるものである。
液晶の有する強誘電性のため、これを利用した表示素子
は、応答速度において、従来の液晶の１０００倍程度と
非常に高速であり、かつ双安定性によるメモリー効果を
同時に有するというすぐれた特徴を有している。それゆ
え、テレビ画面等の動画像への利用や高速光シャッター
、プリンター等への利用をはじめとして、表示素子とし
て多方面への応用が期待できるものである。
強誘電性を示す液晶は、その液晶相としては、ティルト
中 系のカイラルスメクチック相、即ち、カイラルスメチツ
クＣ（ＳｍＣ”）相、カイラルスメクチックＦ（ＳｍＦ
”）相、カイラルスメクチックＧ（ＳｍＧ”）相、カイ
ラルスメクチックＨ（ＳｍＨ”）相、カイラルスメクチ
ックＩ （ＳｍＩ”）相、カイラルスメクチックＪ （
ＳｍＪ”）相、カイラルスメクチックＫ（ＳｍＫ”）相
に属するものである。これらのうちいくつかの相につい
て高速応答性などが実験的に確認されているが、現在の
ところ、実用的な意味では、カイラルスメクチックＣ（
ＳｍＣ’）相が最も好ましいとされていムカイラルスメ
クチツクＣ（ＳｍＣ”）相を示す液晶化合物は既にいく
つか知られている。代表的なものとしては強誘電性液晶
として初めて合成された（８１−２−メチルブチルｐ−
デシルオキシベンジリデンアミノシンナメート（ＤＯＢ
ＡＭＢＣと略される）をはじめとする一連のシップ塩基
系液晶である。
中 系のカイラルスメクチック相、即ち、カイラルスメチツ
クＣ（ＳｍＣ”）相、カイラルスメクチックＦ（ＳｍＦ
”）相、カイラルスメクチックＧ（ＳｍＧ”）相、カイ
ラルスメクチックＨ（ＳｍＨ”）相、カイラルスメクチ
ックＩ （ＳｍＩ”）相、カイラルスメクチックＪ （
ＳｍＪ”）相、カイラルスメクチックＫ（ＳｍＫ”）相
に属するものである。これらのうちいくつかの相につい
て高速応答性などが実験的に確認されているが、現在の
ところ、実用的な意味では、カイラルスメクチックＣ（
ＳｍＣ’）相が最も好ましいとされていムカイラルスメ
クチツクＣ（ＳｍＣ”）相を示す液晶化合物は既にいく
つか知られている。代表的なものとしては強誘電性液晶
として初めて合成された（８１−２−メチルブチルｐ−
デシルオキシベンジリデンアミノシンナメート（ＤＯＢ
ＡＭＢＣと略される）をはじめとする一連のシップ塩基
系液晶である。
（１） Ｐ、Ｋｅｌｌｅｒ ａｔ ａｌ、Ｊ、ｄｅＰｈ
ｙｅｉｑｕｅ ３７ Ｃ３（１９７６）； ２）
ｉｄｅｍ、Ａｃａｄ、ｓｃ、Ｐａｒｔａ ２８２Ｃ６３
９（１９７６） ； ｓ） Ｂ、１．０ｓｔｒｏｕ
ｓｋｉｌ ｅｔ ａｌ。
ｙｅｉｑｕｅ ３７ Ｃ３（１９７６）； ２）
ｉｄｅｍ、Ａｃａｄ、ｓｃ、Ｐａｒｔａ ２８２Ｃ６３
９（１９７６） ； ｓ） Ｂ、１．０ｓｔｒｏｕ
ｓｋｉｌ ｅｔ ａｌ。
ＦｅｒｒＯｅｉｅｃｔｒｉｃ＋！Ｉ２４ ３０９（１９
８０）：４） Ｋ、Ｙｏｓｈｉｎｏ ａｔ ａ
ｌ、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊ−ｏｆ Ａｐｐｌ。
８０）：４） Ｋ、Ｙｏｓｈｉｎｏ ａｔ ａ
ｌ、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊ−ｏｆ Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｓｉｃｓ ２３ Ｌｌ ７５（１９８４）；
５） 磯貝ら、特開昭５９−９８０５１） Ｌ
、かじ、これらはいずれも水。
５） 磯貝ら、特開昭５９−９８０５１） Ｌ
、かじ、これらはいずれも水。
光等に対する化学的安定性の面で難点があり、実用に適
したものとは言い難い。
したものとは言い難い。
アゾキシ系液晶においてもいくつか知られているが、（
Ｐ、Ｋｅｌｌａｒ ｅｔ ａｌ、Ａｎｎ、Ｐｈｙａ、
３ １３９ （１９７８））液晶温度範囲が高く、また
強い着色性のため、実用には適さない。
Ｐ、Ｋｅｌｌａｒ ｅｔ ａｌ、Ａｎｎ、Ｐｈｙａ、
３ １３９ （１９７８））液晶温度範囲が高く、また
強い着色性のため、実用には適さない。
また、エステル系のカイラルスメクチック液晶は、既に
ｇｏｏｄｂｙらＫよる若干の報告例（Ｇｏｏｄｂｙ ＠
ｔ ａｔ。
ｇｏｏｄｂｙらＫよる若干の報告例（Ｇｏｏｄｂｙ ＠
ｔ ａｔ。
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ＆ Ｏｒｄ＠ｒｅｄ
、 Ｆｌｕｉｄｓ Ｖｏ１４゜Ｐ１〜）があるが、カイ
ラルスメクチック相の出現の温度範囲が狭いか、モノト
ロピックであるか、あるいは室温付近よりも高温域にあ
るものが多く、またカイラル基の導入工程が煩雑である
など、満足のい（ものとは言えなかった。
、 Ｆｌｕｉｄｓ Ｖｏ１４゜Ｐ１〜）があるが、カイ
ラルスメクチック相の出現の温度範囲が狭いか、モノト
ロピックであるか、あるいは室温付近よりも高温域にあ
るものが多く、またカイラル基の導入工程が煩雑である
など、満足のい（ものとは言えなかった。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明者らは、液晶化合物として、特にエステル系化合
物が、化学的安定性、光安定性にすぐれている点に着目
し、室温付近でカイラルスメクチック相（４？にカイラ
ルスメクチックＣ相）をとる新規の液晶化合物が得られ
ないものかと、鋭意検討し、本発明に至ったものである
。
物が、化学的安定性、光安定性にすぐれている点に着目
し、室温付近でカイラルスメクチック相（４？にカイラ
ルスメクチックＣ相）をとる新規の液晶化合物が得られ
ないものかと、鋭意検討し、本発明に至ったものである
。
即ち、本発明は、光及び化学的安定性にすぐれ、かつ、
室温作動の可能な新規の強誘電性化合物、及び組成物、
及び、組成物の配合成分としての液晶化合物を提供しよ
うというものである。
室温作動の可能な新規の強誘電性化合物、及び組成物、
及び、組成物の配合成分としての液晶化合物を提供しよ
うというものである。
また本発明は、その様な新規な液晶化合物、あるいは組
成物を用いて、高速応答性を有する液晶表示素子を提供
するものである。
成物を用いて、高速応答性を有する液晶表示素子を提供
するものである。
く問題を解決するための手段〉
本発明における化合物は次の一般式Ｉで示されることを
特徴としている。
特徴としている。
（式中、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキル基、またはア
ルコキシ基をあられし、！、ｍ、 ｎは、それぞれ０ま
たは１の整数をあられし、−ｅ−は、１，４−フェニレ
ン基またはハロゲン置換された１、４−フェニレン基を
あられし、Ｒ”は、光学活性基をあられす。）液晶にお
ける強誘電性は、液晶がティルト系のカイラルスメクチ
ック相をとる場合にあられれるが、本化合物（一般式Ｉ
で示される化合物■を意味し、以下同様とする）におい
ては、そのうち最も実用的とされているカイラルスメク
チックＣ（ＳｍＣ）相を広い温度範囲でとりうるものが
多い。例えば、４−（（Ｓ）−２−メチルブチルオキシ
カルボニル）フェニル ６′−二トロー４’−ｎ−テト
ラデシルオキシビフェニル−４−カルボキシレートの如
きは、エナンチオトロピックで４５〜８５℃という室温
に近い温度域で、ＳｍＣ”相をとりうる液晶化合物であ
る。化合物■の中には、単独では強誘電性を示すような
ティルト系カイラルスメクチック相をとらないもの、あ
るいは液晶相すら有さないものも存在するが、これらは
化合物ｉ中、もしくは他の８２相（または他のティルト
系カイラルスメクチック相）を有する液晶化合物と配合
することにより、容易に強誘電性を示し５る液晶組成物
として用いることができるものである。
ルコキシ基をあられし、！、ｍ、 ｎは、それぞれ０ま
たは１の整数をあられし、−ｅ−は、１，４−フェニレ
ン基またはハロゲン置換された１、４−フェニレン基を
あられし、Ｒ”は、光学活性基をあられす。）液晶にお
ける強誘電性は、液晶がティルト系のカイラルスメクチ
ック相をとる場合にあられれるが、本化合物（一般式Ｉ
で示される化合物■を意味し、以下同様とする）におい
ては、そのうち最も実用的とされているカイラルスメク
チックＣ（ＳｍＣ）相を広い温度範囲でとりうるものが
多い。例えば、４−（（Ｓ）−２−メチルブチルオキシ
カルボニル）フェニル ６′−二トロー４’−ｎ−テト
ラデシルオキシビフェニル−４−カルボキシレートの如
きは、エナンチオトロピックで４５〜８５℃という室温
に近い温度域で、ＳｍＣ”相をとりうる液晶化合物であ
る。化合物■の中には、単独では強誘電性を示すような
ティルト系カイラルスメクチック相をとらないもの、あ
るいは液晶相すら有さないものも存在するが、これらは
化合物ｉ中、もしくは他の８２相（または他のティルト
系カイラルスメクチック相）を有する液晶化合物と配合
することにより、容易に強誘電性を示し５る液晶組成物
として用いることができるものである。
その場合、もとのカイラルスメクチック相の温度範囲の
、特に低温域への拡大に利用することができる。これは
、化工 合物Ｉの特に２環性の化合物（即ち一般式…において！
＋ｍ ＋ ｎ ” １の場合）についていえることが多
い。
、特に低温域への拡大に利用することができる。これは
、化工 合物Ｉの特に２環性の化合物（即ち一般式…において！
＋ｍ ＋ ｎ ” １の場合）についていえることが多
い。
一般式■において、ｌ ＋ ｍ ＋ ｎ ” ３の場合
、化合物■は４環性となる。この場合、液晶性は同様に
有するが、その温度範囲は高温域になり、室温では結晶
相であって、単独での使用はできない。しかし、高い透
明点を有するため、配合物として液晶組成物の温度範囲
を特に高温域に拡大するのに有効に利用することができ
る。
、化合物■は４環性となる。この場合、液晶性は同様に
有するが、その温度範囲は高温域になり、室温では結晶
相であって、単独での使用はできない。しかし、高い透
明点を有するため、配合物として液晶組成物の温度範囲
を特に高温域に拡大するのに有効に利用することができ
る。
化合物Ｉにおいては、３環性の場合が、その液晶相、液
高温度範囲等について好ましい。最も好ましいのは２＊
＝： Ｏｌｎ ＝＝ １の場合であって、この場合、広
い温度範囲にわたってＳｍＣｍＣ金相する化合物を得る
ことができる。
高温度範囲等について好ましい。最も好ましいのは２＊
＝： Ｏｌｎ ＝＝ １の場合であって、この場合、広
い温度範囲にわたってＳｍＣｍＣ金相する化合物を得る
ことができる。
前述のように液晶分子がカイラルスメクチック相を示す
ためには分子が不斉であって、光学活性であることが必
要である。そのために、一般に、不斉炭素原子を有する
光学活性アルキル基を置換基として導入することがなさ
れている。化合物Ｉにおいては、特にｍ＝１、ｎ＝０以
外の場合には、例えば（８１−Ｈ−２−メチルブタノー
ルやり）−２−オクタツール等をエステル結合により分
子片端に連結させることによりその条件を満たすことが
でき、しかもその導入は非常に容易である。強誘電性液
晶は、実用的には大きな自発分極性を有する必要がある
が、この場合にはその不斉炭素の近傍に大きな永久双極
子である＞Ｃ＝Ｏ結合を有し、その点で有利である。
ためには分子が不斉であって、光学活性であることが必
要である。そのために、一般に、不斉炭素原子を有する
光学活性アルキル基を置換基として導入することがなさ
れている。化合物Ｉにおいては、特にｍ＝１、ｎ＝０以
外の場合には、例えば（８１−Ｈ−２−メチルブタノー
ルやり）−２−オクタツール等をエステル結合により分
子片端に連結させることによりその条件を満たすことが
でき、しかもその導入は非常に容易である。強誘電性液
晶は、実用的には大きな自発分極性を有する必要がある
が、この場合にはその不斉炭素の近傍に大きな永久双極
子である＞Ｃ＝Ｏ結合を有し、その点で有利である。
本発明でいう液晶組成物とは、化合物■に属する複数種
の化合物よりなるか、またはその配合成分として化合物
■を少くとも１種含むものであって、液晶性を有するこ
とを特徴とする。
の化合物よりなるか、またはその配合成分として化合物
■を少くとも１種含むものであって、液晶性を有するこ
とを特徴とする。
次に化合物Ｉの製造法について述べる。本化合物の合成
法としては、 （式中、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキルまたはアルコ
キシ基を、）は０または１の整数をあられす。）で示さ
れる酸塩化物（以下酸塩化物■という）と、（式中、ｍ
、ｎは、それぞれ０または１の整数を、台は、１ 、４
−フェニレン基またはハロゲン置換された１゜４−）ユ
ニしン基を、Ｒ”は、光学活性基をあられす。）で示さ
れるヒドロキシ化合物（以下ヒドロキシ化合物またはフ
ェノール誘導体■という）とを有機溶媒中で反応させる
のが一般的であり、高収率で化合物■を得ることができ
る。
法としては、 （式中、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキルまたはアルコ
キシ基を、）は０または１の整数をあられす。）で示さ
れる酸塩化物（以下酸塩化物■という）と、（式中、ｍ
、ｎは、それぞれ０または１の整数を、台は、１ 、４
−フェニレン基またはハロゲン置換された１゜４−）ユ
ニしン基を、Ｒ”は、光学活性基をあられす。）で示さ
れるヒドロキシ化合物（以下ヒドロキシ化合物またはフ
ェノール誘導体■という）とを有機溶媒中で反応させる
のが一般的であり、高収率で化合物■を得ることができ
る。
酸塩化物■は精製が容易でなく、かつ湿気で分解するた
め、保存には適したものではない。そごで実用的には（
式中、Ｒ，Ｊは塩酸化物■と同じ。）であられされる力
□−一ノ 化合物■を合成するのが適した方法である。
め、保存には適したものではない。そごで実用的には（
式中、Ｒ，Ｊは塩酸化物■と同じ。）であられされる力
□−一ノ 化合物■を合成するのが適した方法である。
また、化合物■は、ある場合には、カルボン酸■とヒド
ロキシ化合物■より直接得ることもできる。即ち、カル
ボン酸■において！＝００場合には、フェノール誘導体
■とミド（ＤＣＣ）等の脱水剤によって脱水縮合せしめ
エステル化により化合物Ｉを得ることができる。
ロキシ化合物■より直接得ることもできる。即ち、カル
ボン酸■において！＝００場合には、フェノール誘導体
■とミド（ＤＣＣ）等の脱水剤によって脱水縮合せしめ
エステル化により化合物Ｉを得ることができる。
原料となるカルボン酸■は １＝００場合には４− ｎ
−アルキル（またはアルコキシ）−３−二トロ安息香
酸であり、！＝１の場合には４′−ｎ−アルキル（また
はアルコキシ）−３１−ニトロビフェニル−４−カルボ
ン酸である。これらはいずれも対応するカルボン酸（一
般式Ｖであられされ、式中Ｒ，Ｊはカルボン酸■と同じ
である）の直接ニトロ化により、 容易に得ることができる。またＲがアルコキシの場合は
、一般式■であられされるヒドロキシカルボン酸（式中
）は０または１である）をニトロ化した後、ヒドロキシ
基のアルキル化により得ることもできる。ニトロ化は酢
酸等の溶媒中、発煙硝酸や濃硝酸と反応させることによ
り容易に進行するが、Ｒがアルコキシの場合はジニトロ
化を防ぐため、あまり強い条件は好ましくなく、逆にＲ
がアルキルの場合は強い条件が必要である。
−アルキル（またはアルコキシ）−３−二トロ安息香
酸であり、！＝１の場合には４′−ｎ−アルキル（また
はアルコキシ）−３１−ニトロビフェニル−４−カルボ
ン酸である。これらはいずれも対応するカルボン酸（一
般式Ｖであられされ、式中Ｒ，Ｊはカルボン酸■と同じ
である）の直接ニトロ化により、 容易に得ることができる。またＲがアルコキシの場合は
、一般式■であられされるヒドロキシカルボン酸（式中
）は０または１である）をニトロ化した後、ヒドロキシ
基のアルキル化により得ることもできる。ニトロ化は酢
酸等の溶媒中、発煙硝酸や濃硝酸と反応させることによ
り容易に進行するが、Ｒがアルコキシの場合はジニトロ
化を防ぐため、あまり強い条件は好ましくなく、逆にＲ
がアルキルの場合は強い条件が必要である。
他の原料となるヒドロキシ化合物■は ｍ ＝ ｎ ＝
ｏ の場合には光学活性アルコールＲ”０Ｈ（Ｒ”
は化合物Ｉと同じ）であり、（Ｓ）−（ｎ−２−メチル
ブタノールや（１）−２−オクタツールなど市販のもの
をそのまま利用することもできる。
ｏ の場合には光学活性アルコールＲ”０Ｈ（Ｒ”
は化合物Ｉと同じ）であり、（Ｓ）−（ｎ−２−メチル
ブタノールや（１）−２−オクタツールなど市販のもの
をそのまま利用することもできる。
ｍ ＝ １、ｎ ＝ ００場合には光学活性基に置換さ
れたフェノールであり、例えば市販の（Ｓｌ−２−メチ
ルブチルベンゼンより容易に得ることのできる。また、
４− （（Ｓ）−２−メチルブチル）フェノール等を用
いることもできる。ｍ＝Ｑ。
れたフェノールであり、例えば市販の（Ｓｌ−２−メチ
ルブチルベンゼンより容易に得ることのできる。また、
４− （（Ｓ）−２−メチルブチル）フェノール等を用
いることもできる。ｍ＝Ｑ。
ｎ ＝ １、および、ｍ＝１、ｎ＝１の場合は、４−ヒ
ドロキシ安息香酸、４′−ヒドロキシビフェニル−４−
カルボン酸あるいはそれらのハロゲン置換体と光学活性
アルコールとのエステルであって、これらは通常のエス
テル化反応により容易に得られるものである。
ドロキシ安息香酸、４′−ヒドロキシビフェニル−４−
カルボン酸あるいはそれらのハロゲン置換体と光学活性
アルコールとのエステルであって、これらは通常のエス
テル化反応により容易に得られるものである。
得られた液晶化合物、あるいは組成物は、２枚の透明な
電極板の間に均一な厚さく１声〜２０μｍ）の薄膜とす
ることにより、液晶表示セルとすることができる。セル
内では液晶分子は電極面に平行な、いわゆるホモジニア
スの、かつ向きの均一な配向をとる必要がある。このた
めにセルの表面に配向処理を施すか、あるいは電場、ま
たは磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもたせるか
した状態において、等方性液体相から液晶相まで徐々に
冷却して、均一に配向したモノドメインを得る方法がと
られており、本化金物を用いたセルにおいても同様な方
法で、モノドメインとし、表示用素子として用いること
ができる。
電極板の間に均一な厚さく１声〜２０μｍ）の薄膜とす
ることにより、液晶表示セルとすることができる。セル
内では液晶分子は電極面に平行な、いわゆるホモジニア
スの、かつ向きの均一な配向をとる必要がある。このた
めにセルの表面に配向処理を施すか、あるいは電場、ま
たは磁場を印加するか、あるいは温度勾配をもたせるか
した状態において、等方性液体相から液晶相まで徐々に
冷却して、均一に配向したモノドメインを得る方法がと
られており、本化金物を用いたセルにおいても同様な方
法で、モノドメインとし、表示用素子として用いること
ができる。
〈発明の効果〉
本発明は以上の如きものであるが、本発明の化合物Ｉｔ
ｓ従来従来強誘電化晶化合物て知られているＤＯＢＡＭ
ＢＣ等に比して、後述する実施例にも示される如く、よ
り低温域でより広い温度範囲でＳｍＣ”相を出現し、か
つ化学的安定性においてもまさっている。しかも本発明
の組成物においては、一般の液晶組成物と同様に、単一
化合物に比して液晶温度範囲の低下がみとめら机室温で
の利用も充分可能である。更に、本発明の液晶化合物お
よび液晶組成物は、従来の強誘電液晶と同様に、応答速
度がネマチック液晶の１０００倍程度と極めて高い。従
って表示用光スイツチング素子として極めて有望である
。
ｓ従来従来強誘電化晶化合物て知られているＤＯＢＡＭ
ＢＣ等に比して、後述する実施例にも示される如く、よ
り低温域でより広い温度範囲でＳｍＣ”相を出現し、か
つ化学的安定性においてもまさっている。しかも本発明
の組成物においては、一般の液晶組成物と同様に、単一
化合物に比して液晶温度範囲の低下がみとめら机室温で
の利用も充分可能である。更に、本発明の液晶化合物お
よび液晶組成物は、従来の強誘電液晶と同様に、応答速
度がネマチック液晶の１０００倍程度と極めて高い。従
って表示用光スイツチング素子として極めて有望である
。
〈実施例〉
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、勿
論、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
論、本発明の主旨と適用範囲はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
実施例１
＜４−（（８１−２−メチルブチルオキシカルボニル）
７エ二ル ３′−二トロー４′−テトラデシルオキシビ
フェニル４−カルボキシレートの合成と物性〉 ４．５５ｇ（１００ｍｍｏ／）の３′−二トロー４１−
テトラデシルオキシビフェニル−４−カルボン酸を１５
ｄの塩化チオニル及び０．５１のピリジン中で１時間加
熱攪拌し還流させた。減圧下、過剰の塩化チオニルを完
全に留去し、油状ノ３′−ニトロー４′−テトラデシル
オキシビフェニル−４−カルボン酸塩化物を得た。この
酸塩化物に（８１−２−メチルブチル−４−ヒドロキシ
ベンゾエート２．０８９（１０，０ｒｒＬｍａｔ）のｊ
５ｍのピリジン溶液を加え、５０〜６０°で２時間攪拌
し反応させた。室温まで放冷した後、１００ｄの酢酸エ
チルと５％塩酸水を加えてよく攪拌した後、水層を除去
し、さらに有機層を洗液が中性になるまで水で洗滌した
。無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去して得
られた粗結晶をエタノールから再結晶を行い、目的の４
−（＋８１−２−＃−ルフチルオキシカルボニル）フェ
ニル ３／−二トロー４′−テトラデシルオキシビフェ
ニル ４−カルホキシレー）５．４８９を得た。（収率
８５％）構造の確認は、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ
） 、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及びマススペクトル
（ＭＳ ）等によシ行った。転移点の測定は、偏光顕微
鏡及びＤＳＣを供用して行った。
７エ二ル ３′−二トロー４′−テトラデシルオキシビ
フェニル４−カルボキシレートの合成と物性〉 ４．５５ｇ（１００ｍｍｏ／）の３′−二トロー４１−
テトラデシルオキシビフェニル−４−カルボン酸を１５
ｄの塩化チオニル及び０．５１のピリジン中で１時間加
熱攪拌し還流させた。減圧下、過剰の塩化チオニルを完
全に留去し、油状ノ３′−ニトロー４′−テトラデシル
オキシビフェニル−４−カルボン酸塩化物を得た。この
酸塩化物に（８１−２−メチルブチル−４−ヒドロキシ
ベンゾエート２．０８９（１０，０ｒｒＬｍａｔ）のｊ
５ｍのピリジン溶液を加え、５０〜６０°で２時間攪拌
し反応させた。室温まで放冷した後、１００ｄの酢酸エ
チルと５％塩酸水を加えてよく攪拌した後、水層を除去
し、さらに有機層を洗液が中性になるまで水で洗滌した
。無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去して得
られた粗結晶をエタノールから再結晶を行い、目的の４
−（＋８１−２−＃−ルフチルオキシカルボニル）フェ
ニル ３／−二トロー４′−テトラデシルオキシビフェ
ニル ４−カルホキシレー）５．４８９を得た。（収率
８５％）構造の確認は、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ
） 、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）及びマススペクトル
（ＭＳ ）等によシ行った。転移点の測定は、偏光顕微
鏡及びＤＳＣを供用して行った。
ＮＭＲ：δ７１〜８．４（多重線、１１ Ｈ，ａｒｏｍ
ａｔｉｃ）、δ４．０５〜４．３（多重線、４ Ｈ，−
０−ＣＨ，−）、δｔ６〜２，１（多重線、３Ｈ）、δ
１．２〜ｔ５（多重線、２４Ｈ）、δ０．８〜１１（多
重線、９Ｈ，ａｎ３） Ｉ Ｒ：１７４０．１７１０，１（５１０，１５４５
，１２７０゜１２１５．１０８０，７７０，７００（ｆ
ｆｉ−リ’ＭＳ ｍ／ｌ ＝ ６４５ （Ｐ”）転移点
：ｌ５ｏ（等方性液体）−８ｍＡ１４５°、ＳｍＡ −
８ｍＣ”８５．０°、８ｍＣｔＣｒｙ （結晶）４ｔ５
°（℃、以下同じ） 次いで前記３′−二トロー４′−テトラデシルオキシビ
アユニルー４−カルボン酸に換えてアルキル側鎖の炭素
数１〜２０の、３１−ニトロ−４１−アルコキシビフェ
ニル−４−カルボン酸、 ３’−ニトロ−４′−アルキ
ルビフェニル−４−カルボン酸、３−ニトロ−４−アル
コキシ安息香酸、３−二トロー４−アルキル安息香酸を
用い、また（Ｓｌ−２−メチルブチル ４−ヒドロキシ
ベンゾエートに換えて、４′−ヒドロキシビフェニル−
４−カルボン酸の光学活性アルコールエステル、４−ヒ
ドロキシ安息香酸の光学活性アルコールエステル、４位
が光学活性基に置換されたフェノール、光学活性アルコ
ール、及びその）・・ロゲン置換体を用い、同様に反応
させることにより、それぞれ対応する化合物Ｉが得られ
た。
ａｔｉｃ）、δ４．０５〜４．３（多重線、４ Ｈ，−
０−ＣＨ，−）、δｔ６〜２，１（多重線、３Ｈ）、δ
１．２〜ｔ５（多重線、２４Ｈ）、δ０．８〜１１（多
重線、９Ｈ，ａｎ３） Ｉ Ｒ：１７４０．１７１０，１（５１０，１５４５
，１２７０゜１２１５．１０８０，７７０，７００（ｆ
ｆｉ−リ’ＭＳ ｍ／ｌ ＝ ６４５ （Ｐ”）転移点
：ｌ５ｏ（等方性液体）−８ｍＡ１４５°、ＳｍＡ −
８ｍＣ”８５．０°、８ｍＣｔＣｒｙ （結晶）４ｔ５
°（℃、以下同じ） 次いで前記３′−二トロー４′−テトラデシルオキシビ
アユニルー４−カルボン酸に換えてアルキル側鎖の炭素
数１〜２０の、３１−ニトロ−４１−アルコキシビフェ
ニル−４−カルボン酸、 ３’−ニトロ−４′−アルキ
ルビフェニル−４−カルボン酸、３−ニトロ−４−アル
コキシ安息香酸、３−二トロー４−アルキル安息香酸を
用い、また（Ｓｌ−２−メチルブチル ４−ヒドロキシ
ベンゾエートに換えて、４′−ヒドロキシビフェニル−
４−カルボン酸の光学活性アルコールエステル、４−ヒ
ドロキシ安息香酸の光学活性アルコールエステル、４位
が光学活性基に置換されたフェノール、光学活性アルコ
ール、及びその）・・ロゲン置換体を用い、同様に反応
させることにより、それぞれ対応する化合物Ｉが得られ
た。
それらのうち主な化合物について転移温度を表に示すと
以下のようである。（表中Ｒとして、２ＭＢ 、ＩＭ
Ｈ。
以下のようである。（表中Ｒとして、２ＭＢ 、ＩＭ
Ｈ。
ＩＭＰ＊、２ＣＰ＊はそれぞれ光学活性な２−メチルブ
チル基、１−メチルヘプチル基、１−メチルブチル基を
あられし、・はその相が存在すること、−は存在しない
ことをあられし、・の右の数字はその相からよシ高温部
の相への転移温度をあられす。また０内の数字は冷却時
のみにその相があられれるモノトロピックであることを
あられす。
チル基、１−メチルヘプチル基、１−メチルブチル基を
あられし、・はその相が存在すること、−は存在しない
ことをあられし、・の右の数字はその相からよシ高温部
の相への転移温度をあられす。また０内の数字は冷却時
のみにその相があられれるモノトロピックであることを
あられす。
８ｒｎ＊はよシ結晶相に近い他のカイラルスメクチック
相をあられしている。） Ｉ Ｃ，４Ｈ，。０ １ ０ ０
２ＭＢ”２ ＣｔａＨｔ＊０ １ ０
０ １ ＭＥ”５ Ｃ，４ＨｓＯ
１００１ＭＰ＊ Ｃｒｙ Ｓｍ＊ＳｍＣ＊ＳｍＡ Ｉ ｎ
。
相をあられしている。） Ｉ Ｃ，４Ｈ，。０ １ ０ ０
２ＭＢ”２ ＣｔａＨｔ＊０ １ ０
０ １ ＭＥ”５ Ｃ，４ＨｓＯ
１００１ＭＰ＊ Ｃｒｙ Ｓｍ＊ＳｍＣ＊ＳｍＡ Ｉ ｎ
。
・４８ ・（４２，
５） ・・５５
・（４７） ・・５８
・（ｉｏ、ｏ） ・・５７
・（２５） ・・
４８ − ・１０３ ・１４６
・・４１５ ・８５．０
・１４５ ・・５８
・１２五７ ・峯
・８８ ・１０７．８ ・１４
２．９ ・・８８
・１０５ ・・６４．５
・８９８ ・１２３
・・６９５ ・７２．７
・１１２ ・・６４
・８９ ・１４１ ・・１８１
− ・１９２ ・２４１
・豪結晶化せず） 実施例２ 実施例１で得られた４−（＋８１−２−メチルブチルオ
キシカルボニル）フェニル ３′−二トロー４′−テト
ラテシルオキシビフェニル−４−カルボキシレート１１
部に、４−（（Ｓｌ−２−メチルブチルオキシカルボニ
ル）−３−フルオロフェニル ４−ドデシルオキシベン
ゾエート２部を配合し、液晶組成物を調製した。
５） ・・５５
・（４７） ・・５８
・（ｉｏ、ｏ） ・・５７
・（２５） ・・
４８ − ・１０３ ・１４６
・・４１５ ・８５．０
・１４５ ・・５８
・１２五７ ・峯
・８８ ・１０７．８ ・１４
２．９ ・・８８
・１０５ ・・６４．５
・８９８ ・１２３
・・６９５ ・７２．７
・１１２ ・・６４
・８９ ・１４１ ・・１８１
− ・１９２ ・２４１
・豪結晶化せず） 実施例２ 実施例１で得られた４−（＋８１−２−メチルブチルオ
キシカルボニル）フェニル ３′−二トロー４′−テト
ラテシルオキシビフェニル−４−カルボキシレート１１
部に、４−（（Ｓｌ−２−メチルブチルオキシカルボニ
ル）−３−フルオロフェニル ４−ドデシルオキシベン
ゾエート２部を配合し、液晶組成物を調製した。
この液晶組成物のＳｍＡ−＋Ｉａｏ転移点は１！１２〜
１５５゜と大きく変化しなかったが、ＳｍＡ−＋ＳｍＣ
”転移点は３６〜３７°と大きく低下し、ＳｍＣ＊−Ｃ
ｒｙ転移点は氷点下で組成物が得られたことになる。
１５５゜と大きく変化しなかったが、ＳｍＡ−＋ＳｍＣ
”転移点は３６〜３７°と大きく低下し、ＳｍＣ＊−Ｃ
ｒｙ転移点は氷点下で組成物が得られたことになる。
実施例３
実施例１で得られた４−（（８１−２−メチルブチルオ
キシカルボニル）フェニル ５′−二トロー４’−Ｔ）
うｆＶルオキシビフェニル−４−カルボキシレートを加
熱してＩａｏｔｒｏｐｌｃ相にした状態で、これを厚さ
７μｍのスペーサーを介した２枚のガラス透明電極間に
充填し薄膜セルを作成した。温度勾配をかけて徐冷を行
い、ＳｍＡ相を配向させ均一なモノドメインを得た。本
セルをＳｍＣ”相まで冷却し、約６９°で電場（５Ｖ、
０．１Ｈｚの矩形波）ｔ−印加したところ明瞭なスイッ
チング動作が確認された。更に１２０ｖｓ ８００ Ｈ
ｚの矩形波を印加し、フォトマルチプライヤ−で光スイ
ツチング動作を検出したところ、その応答速度は１００
μｓｅｃ以下であった。これによｐ応答速度の速い液晶
表示素子が得られたことＫなる。同セルを用いて３角波
の電波を印加し、その分極反転電流を測定し、自発分極
を測定し九ところ２．７８ｎＣ，７−であった。これは
既存の強誘電液晶として知られているＤＯＢＡＭＢＣと
同程度の値である。
キシカルボニル）フェニル ５′−二トロー４’−Ｔ）
うｆＶルオキシビフェニル−４−カルボキシレートを加
熱してＩａｏｔｒｏｐｌｃ相にした状態で、これを厚さ
７μｍのスペーサーを介した２枚のガラス透明電極間に
充填し薄膜セルを作成した。温度勾配をかけて徐冷を行
い、ＳｍＡ相を配向させ均一なモノドメインを得た。本
セルをＳｍＣ”相まで冷却し、約６９°で電場（５Ｖ、
０．１Ｈｚの矩形波）ｔ−印加したところ明瞭なスイッ
チング動作が確認された。更に１２０ｖｓ ８００ Ｈ
ｚの矩形波を印加し、フォトマルチプライヤ−で光スイ
ツチング動作を検出したところ、その応答速度は１００
μｓｅｃ以下であった。これによｐ応答速度の速い液晶
表示素子が得られたことＫなる。同セルを用いて３角波
の電波を印加し、その分極反転電流を測定し、自発分極
を測定し九ところ２．７８ｎＣ，７−であった。これは
既存の強誘電液晶として知られているＤＯＢＡＭＢＣと
同程度の値である。
代理人 弁理士 高 橋 勝 利
手続補正書（自発） ＆
昭和６１年２月タ日
特許庁長官 宇 賀 道 部 殿
λ 発明の名称
ニトロ基を有する化合物および液晶組成物五 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 〒１７４東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８８
）大日本インキ化学工業株式会社（ほか１名）代表者
用村茂邦 ４、代理人 〒１０３東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大日本イ
ンキ化学工業株式会社内 電話 東京（０３）２７２−４５１１ （大代表）補正
の内容 （１） 明細書第１頁第３行における「、・・・・・
・結晶組成物１の記載をｒ・・・・・・液晶組成物ｊと
補正する。
る者 事件との関係 特許出願人 〒１７４東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８８
）大日本インキ化学工業株式会社（ほか１名）代表者
用村茂邦 ４、代理人 〒１０３東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大日本イ
ンキ化学工業株式会社内 電話 東京（０３）２７２−４５１１ （大代表）補正
の内容 （１） 明細書第１頁第３行における「、・・・・・
・結晶組成物１の記載をｒ・・・・・・液晶組成物ｊと
補正する。
（２）明細書第２２頁の表において、その下から２行目
の次に同行の記載様式に合致させて下記の・４５、−１
・９０、・１４６、・ｊ 以上
の次に同行の記載様式に合致させて下記の・４５、−１
・９０、・１４６、・ｊ 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキル基またはアル
コキシ基をあらわし、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ０または
１の整数をあらわし、▲数式、化学式、表等があります
▼は、１，４−フェニレン基またはハロゲン置換された
１，４−フェニレン基をあらわし、Ｒ＾＊は、光学活性
基をあらわす。）で示される化合物。 ２、一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキル基またはアル
コキシ基をあらわし、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ０または
１の整数をあらわし、▲数式、化学式、表等があります
▼は、１，４−フェニレン基またはハロゲン置換された
１，４−フェニレン基をあらわし、Ｒ＾＊は、光学活性
基をあらわす。）で示される化合物 I の少くとも１種
を配合成分として含有する液晶組成物。 ３、化合物 I の２種以上を含有する特許請求の範囲第
２項記載の液晶組成物。 ４、化合物 I の少くとも１種と化合物 I 以外の液晶化
合物とを含有する特許請求の範囲第２項記載の液晶組成
物。 ５、表示用光スイッチング素子として用い得る特許請求
の範囲第２、３または４項記載の液晶組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071629A JPH0699370B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | ニトロ基を有する化合物および液晶組成物 |
| US07/252,926 US4943386A (en) | 1985-01-09 | 1988-10-04 | Liquid crystalline compounds having substituents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071629A JPH0699370B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | ニトロ基を有する化合物および液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229844A true JPS61229844A (ja) | 1986-10-14 |
| JPH0699370B2 JPH0699370B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=13466136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60071629A Expired - Lifetime JPH0699370B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-04-04 | ニトロ基を有する化合物および液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699370B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2285810A (en) * | 1994-01-10 | 1995-07-26 | Secr Defence | Smectic liquid crystal materials for electroclinic or nonlinear optic devices |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032748A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-19 | Hitachi Ltd | 液晶性化合物 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60071629A patent/JPH0699370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032748A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-19 | Hitachi Ltd | 液晶性化合物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2285810A (en) * | 1994-01-10 | 1995-07-26 | Secr Defence | Smectic liquid crystal materials for electroclinic or nonlinear optic devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699370B2 (ja) | 1994-12-07 |
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