JPS6388165A - 液晶 - Google Patents

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 本発明は新規なスメクチック液晶物質及び該液晶物質を
含む液晶組成物に関する。

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ｍ５ｅｃ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
、Ｍｅｙｅ：ｒ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、Ｐｈｙｓ　１ｑｕｅ、３旦。

Ｌ−６９（１９７５））。

近年、Ｎ、Ａ、Ｃ１ａｒｋら（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、３６．８９　（１９８０））によって、ＤＯＢ
ＡＭＢＣの薄膜セルにおいて、μＳ　。

ｅｃ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。

強誘電性液晶をもちいた表示素子では、短いパルスによ
り書込み、それをメモリーすることが可能であるので容
易に大面積の表示をすることができる。

メモリー性を発現させる方法として、現在までに、強誘
電性液晶のピッチをセルギャップより長くしセル界面の
力によりメモリー性を持たせる方法や、負の誘電率異方
性を持つ強誘電性液晶に高周波を印加しメモリー性を持
たせる方法（ＡＣスタビライズ法）などが提案されてい
る。

発明が解決しようとしている問題点 大面積の表示素子として強誘電性液晶を用いるためには
、メモリー性が必要とされる。

メモリー性を発現させる方法として、負の誘電率異方性
を持つ強誘電性液晶に高周波を印加する方法を実施する
ためには大きな負の誘電率異方性を持つ化合物が必要と
なる。

大きな負の誘電率異方性を持つ化合物としては次のよう
な物が知られている。しかしながら、これらの化合物は
液晶相を示さなかったり、ネマチック相しか示さない。

（以下、ｃ、ｓｃ、ｓｃ＊、ＳＡ、Ｎ、Ｎ＊、■相はそ
れぞれ、結晶、スメクチックＣ、カイラルスメクチック
Ｃ、スメクチックＡ、ネマチック、カイラルネマチック
、等方性液体相を示す。） ８４℃ Ｉ （西ドイツ国特許　２９３７７００） ＣＣＮ ９４．５℃ （ＰＣＴ出願　Ｗｏ　　８２１０００，６５４）９３．
５℃ （ＰＣＴ出願　ＷＯ８２１０００，６５４）違った相を
持つ化合物を混合することは目的とする相を持つ液晶組
成物を得るために不利であることは当業者間では周知の
事実であり、上に示したような化合物を配合することに
よ、リカイラルスメクチックＣ液晶組成物を得ることは
難しいと考えられる。

また、現在知られている化合物には、大きな負の誘電率
異方性を持つスメクチックＣｊｆｆ晶は知られていない
。

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） ＣＣＮ （但し、上式において、ｍ、ｎは１〜１８の自然数を示
し、なおかｈのいずれかは１０以上の自然数を示す。）
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。

一般式（Ｉ）の化合物は次のように合成される。

２．３−ジシアノヒドロキノンとアルキルブロマイドと
をウィリアムソンの方法により反応させ、１．４−ジア
ルコキシ−２，３−ジシアノベンゼンと４ニアルコキシ
−２，３−ジシアノフェノールを得る。これを分離精製
して４−アルコキシ−２，３−ジシアノフェノールを得
る。

４−アルコキシ−２，３−ジシアノフェノールと、４−
アルコキシ安息香酸クロライドとを四塩化炭素のような
不活性溶媒中でピリジンなどの塩基をもちいて反応させ
た後に精製し目的物を得る。

発明の作用 本発明の化合物はスメクチックＣ相を示し、カイラルス
メクチックＣ液晶物質、カイラルスメクチックＣ液晶組
成物と混合することにより、その特性を損なうことなく
大きな負の誘電率異方性を持つ強誘電性液晶組成物を得
ることができる。

発明の効果 一般式（ＩＩ）で示される化合物のなかで、ｐ、ｑがと
もに９以下の自然数であるものは、前述したように液晶
相を示さなかったり、ネマチック相しか示さない。とこ
ろが、驚くべきことに、本発明の化合物である、ｐ、ｑ
のいずれかが１０以上の自然数であるような化合物は、
突然スメクチックＣ相を示すようになる。

一般式（ｎ） （但し、上式において、ｐ、ｑは自然数を示す。）たと
えば、ｐ＝１０、ｑ＝３である本発明の化合物（４−オ
クチルオキシ安息香酸　２，３−ジシアノ−４−デシル
オキシフェニルエステル）は降温時に７４°Ｃから６２
℃までスメクチックＣ相を示す。

本発明の化合物はカイラルスメクチックＣ液晶と任意の
割合で混合することができ、大きな負の誘電率異方性を
持ったカイラルスメクチックＣ液晶組成物を調整でき、
メモリー性を持つ素子を作ることができる。

実施例２に示されているように本発明の化合物を添加す
ることにより、温度範囲を損うことなくメモリー性をも
つ材料を調製することができる。

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。

実施例１４−オクチルオキシ安息香酸　２゜３−ジシア
ノ−４−デシルオキシフェニルエステル（Ａ）の合成と
物性 ＣＣＮ ２．３−ジシアノヒドロキノン２０ｇ、水酸化ナトリウ
ム２．５ｇ、エタノール２００ｍ１を混合し加熱する。

１−ブロモデカン１５ｍ１を滴下し時間還流する。エタ
ノールを留去し、５％水酸化ナトリウム水溶液４００　
ｍ　ｌ、トルエン２００ｍ１を加えしばらく攪はんする
。トルエン相をとり、希塩酸で洗浄し、析出した結晶を
集める。水−メタノールより再結晶し２，３−ジシアノ
−４−デシルオキシフェノール８ｇを得る。

２．３−ジシアノ−４−デシルオキシフェノール１ｇを
ピリジン１０ｍ１に溶解し４−オクチルオキシ安息香酸
クロライド１ｇを四塩化炭素５０ｍ１に溶解した物を加
えしばらく攪はんする。−晩放萱し析出した結晶をのぞ
き濃縮する。シリカゲルカラムにより精製しくＡ）１．
２ｇを得る。

この化合物は、スメクチックＣ相を示し、相転移温度は
次のようになった。

８０°Ｃ また、スメクチックＣ相であることを確認するためにス
メクチックＣ相を持つことを知られている４−オクチル
オキシ安息香酸　４−ノニルオキシフェニルエステル（
Ｂ）と混和性試験を行った。

結果を、図２に示す。図２より明らかなように（Ａ）は
スメクチックＣ相を持つことが証明された。

実施例２ カイラルスメクチックＣ液晶組成物として次のような組
成物（Ｃ）を調製した。

（Ｓ、　Ｓ）　−Ｃａ　ＨＩ　？−０−■−（Ｅ）　−
０ＣＯ−Ｃ１ｌ（ＣＩ　）−ＣＩｌ（ＣＨ３）　−Ｃ２
１（５７，５γ （Ｓ　、　５）−Ｃ９ＨＩ　９−０ＣＯＯ−０−０−０
ＣＯ−ＣＨ（Ｃ１，）Ｃｌｌ（Ｃｆｈ　）Ｃ２Ｈｓ４．
２ｚ （Ｓ　、　Ｓ）　−Ｃ９Ｈ１９−ＣＯＯ−■−■−０Ｃ
Ｏ−Ｃｔｌ（Ｃｌ　）ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ２ｔ１５３．６
ｚ （Ｓ）−Ｃ９）１＋９−Ｃ００−０−■−０ＣＯ−Ｃ１
ｌ（ＣＩ）−Ｃ１＋（ＣＨ３）２３．６ｚ （Ｓ　、５）−Ｃａ　Ｈ１７ｃＯＯＰＣＯＯ００ｏＯＣ
ＯＣ１ｌ（ＣＩ　）ＣＩ（（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５Ｃ１１１
，０：％　　’ （Ｓ）−ＣｅＨ＋７−０−■−Ｃ００−０−０−Ｃｆ１
２−ＣＭ（ＣＨ３）−Ｃ２ｔｌｓ６．２ｚ Ｃａｆｌ＋７−Ｏ−Ｏｏ−ＣＯＯ−Ｃ）−０−ＣａＨ＋
３５．６＄ＣａＨ１７−０−Ｏ−ＣＯＯ−Ｃ）−０−Ｃ
ｖｔｔ＋５５．６ＸＣａＨ１７−Ｏ−ｏ−ＣＯＯ−Ｏ−
０−Ｃ９ＨＩ９　　　　　　　　　５．６＄ＣａＨ＋７
−０−Ｏ＜Ｏ＞０−ＣａＨ＋ｖ　　　　　　　　２．８
％ＣａＨ＋７−０−ｏＫ＞０ＣＯ−ＣｓＨ＋７５．６％
Ｃ＋ｏＨｚ＋−０−Ｏｏ（謔０ＣＯ−ＣａＨｔｔ　　　
　　　５．６％；Ｃ９ＨＩ９＜読０−Ｏ−Ｃ９ＨＩ９　
　　　　　　５．９χ（ここで％は重量％を示す。） この組成物（Ｃ）は氷点下から６３℃までカイラルスメ
クチックＣ相を、６３°Ｃから７５．５℃までカイラル
ネマチック相を示し、それ以上で等方相を示した。

組成物（Ｃ）と、実施例１の化合物を８５重塁％：１５
重量％で混合した組成物（Ｄ）を調製した。

この組成物（Ｄ）は氷点下から６０℃までカイラルスメ
クチックＣ相を、６０℃から７０℃までカイラルネマチ
ック相を示し、それ以上で等方相を示した。

組成物（Ｄ）を、平行配向処理、垂直配向処理したセル
に封入し２００Ｈ２，１■の交流をかけ、ＬＣＲメータ
ーにより誘電率を測定した。

その差より組成物（Ｄ）の誘電率異方性（Δε）を求め
ると、Δε＝−４，２であった。このように、本発明の
化合物をもちいることによりＡＣスタビライズ法に使用
できる強誘電性液晶組成物が得られることがわかった。

【図面の簡単な説明】

図１は実施例１て得た４−オクチルオキシ安息香酸　２
，３−ジシアノ−４−デシルオキシフェニルエステルの
赤外線吸収スペクトルを示す。 図２は、４−オクチルオキシ安息香酸２，３−ジシアノ
−４−デシルオキシフェニルエステル（Ａ）と４−オク
チルオキシ安息香酸　４−ノニルオキシフェニルエステ
ル（Ｂ）を混合した時の相図を示す。

Claims (2)

【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 ） （但し、上式において、ｍ、ｎは１〜１８の自然数を示
   し、なおかつ少くともｍ、ｎのいずれかは１０以上の自
   然数を示す。）で表わされるスメクチック液晶化合物。
2. （２） 一般式（ I ）で示されるスメクチック液晶化合物を１
   〜３０％含有することを特徴とするカイラルスメクチッ
   ク液晶組成物。