JPS6396152A - 光学活性な液晶性化合物、それを含む液晶組成物及びそれを用いた液晶素子 - 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〕 本発明は新規な光学活性な化合物とそれを含有する液晶
組成物、および該液晶組成物を使用する液晶素子に関す
るものである。

〔従来技術〕

液晶素子に於いて、双安定性を有する液晶素子の使用が
、クラーク（Ｃ１ａｒｋ）およびラガウエル（Ｌａｇｅ
ｒｗａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０
７２１６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
ルスメクテイツクＣ相（ＳｍＣ”）又はＨ相（ＳｍＨ“
）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ー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
。

一方、光学活性を有することを特徴とする光学素子に必
要な機能性材料を合成するための光学活性中間体として
は、２−メチルブタノール、２級オクチルアルコール、
２級ブチルアルコール、塩化ｐ−（２−メチルブチル）
安息香酸、２級フェネチルアルコール、アミノ酸誘導体
、ショウノウ誘導体、コレステロール誘導体等が知られ
ている。

しかし、これらは次のような欠点を有している。

光学活性な鎖状炭化水素誘導体は構造の変更が困難で、
しかも一部のものを除き非常に高価なものである。アミ
ノ酸誘導体は比較的安価な上に構造の変更も容易である
がアミンの水素基が化学的に活性が強く、水素結合や化
学反応を生じやすいために機能性材料の特性を制限して
しまいやすい。ショウノウ誘導体、コレステロール誘導
体は構造の変更が困難なうえに立体的な障害によって機
能性材料の特性に悪影響を与えやすい。

また、光学活性を有することを特徴とする光学素子のう
ち、液晶状態の電界応答光学効果を用いる方法に於いて
は、応答性を高めるために極性基を導入することが行な
われてきたが、上記従来の光学活性中間体は極性の小さ
いものか、あるいは極性基を有効に利用できないものが
ほとんどであった。

と（に強誘電性液晶に於いては、応答速度は自発分極に
比例することが知られており、高速化のために自発分極
を増加させることが望まれている。

このような点からＰ、Ｋｅｌｌｅｒらは不斉炭素に塩素
基を導入することで自発分極を増加させ応答速度化が可
能であることを示した（Ｃ，Ｒ，Ａｃａｄ、Ｓｃ、Ｐａ
ｒｉｓ。

２８２　　Ｃ，６３９（１９７６））。しかし、不斉炭
素に導入された塩素基は化学的に不安定であるうえに、
原子半径が大きいことから液晶相の安定性が低下すると
いう欠点を有しているためにその改善が望まれている。

上記のような欠点は、種々の材料を開発する上で大きな
制約となっていた。

〔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光学活性な化合物、及びこれを
含む液晶組成物、ならびに該液晶組成物を使用する液晶
素子を提供する事を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は 下記一般式（Ｉ） （ただし、Ｒ１は炭素数１〜１６のアルキル基を示し、
Ｃ１は不斉炭素原子を示す。ｋは２〜５の整数であり、
ｌは１または２である。

Ｙｌはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ
素、塩素、臭素）又は水素原子を示す。またＡは（ただ
しｍは１または２、ｎはＯまたは１であり、Ｚは一〇−
もしくは−８−を示す。Ｒ２は炭素数４〜１６のアルキ
ル基又はアルコキシ基を示す。Ｙ２はアルキル基、アル
コキシ基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素）又は水
素原子を示す。）） 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ならび
に該液晶組成物を使用する液晶素子をも提供する。

〔発明の詳細な説明〕

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。

まず出発原料として下記一般式（ｎ） へ （ここでＲ１は炭素数１−１６のアルキル基を示し、Ｃ
１は不斉炭素原子を示す。また、ｋは２〜５を示す。）
で表わされる光学活性アルコールを用いる。この式（Ｉ
Ｉ）で示される光学活性アルコールは、一般。

式（Ｉ［Ｉ） （ここでＲ８は低級アルキル基、Ｃ”は不斉炭素原子を
示し、ＸはＯまたは１である。） で表わされる化合物、具体的には、２−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキルエステル、３−ヒドロキシ酪酸アルキ
ルエステルより、下記反応工程式（１）および（２）に
従っであるいは工程（２）を繰り返すことによって容易
に合成することができる。

−工上り口つ− ＣＩ＋２ ｔｌｏ−Ｃ１ｌ−（：Ｃ１３升−ＣＯＯ−Ｒｏ　　　（
Ｉ［［）Ｈ３ Ｒ１−０−Ｃ１ｌ−（Ｃ！ｌｚ←Ｃ０ＯＲ。

Ｃ，Ｈａ 工程（２） ＣＩ＋３ ■ （上記におい工Ｒ’、Ｒ，およびＸは前記で定義した通
りである。） さらに一般式（ＩＩ［）で示される光学活性アルコール
を工程（３）に示すようにトシル化あるいはハロゲン化
した後、ｐ−ハイドロ安息香酸、ｐ−ハイドロキシビフ
ェニルカルボン酸と反応させることにより、一般式（Ｉ
Ｖ）に示される光学活性なカルボン酸を得ることができ
る。（一般式（Ｉ）に於いてＡ＝ＯＨに相当） さらに一般式（ＴＶ）で示される光学活性なカルボン酸
を工程（４）に示すように塩化チオニルにて酸クロライ
ドとした後一般式（Ｖ）で示される化合物と反応させる
ことにより一般式（■）に示される光学活性な化合物を
合成することができる。

工程（３） （ＩＩ）　−ａ （１ｖ） 工程（４） （上記においてＲ’、　Ｒ２，Ｚ、　Ｊ　Ｉ！、　　ｍ
、　ｎ。

Ｙ、及びＹ２は前記で定義した通りである。）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
ンクン、ヨードヘキサン、ヨードへブタン、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
、ｌ−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、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。

本発明の液晶組成物は、上記一般式（Ｉ）で表わされる
光学活性な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応答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藤式（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。

４−オクチルオキシ安息香酸４’　−（２−メチルブチ
ルオキシ）フェニルエステル ４−ノニルオキシ安息香酸４’　−（２−メチルブチル
オキシ）フェニルエステル Ｃｒｙｓｔ、−一會Ｓｍ　Ａ−−◆Ｉｓｏ。

ＳｍＣ＊／’４３．５ ４−デシルオキシ安息香酸４’　−（２−メチルブチル
オキシ）フェニルエステル Ｃｒｙｓｔ、−−◆ＳｍＣ＊−−争ＳｍＡ−−φｉｓｏ
。

４−ウンデシルオキシ安息香酸４’　−（２−メチルブ
チルオキシ）フェニルエステル ４−ドデシルオキシ安息香酸４’　−（２−メチルブチ
ルオキシ）フェニルエステル ４−デシルオキシ安息香酸４’　−（２−メトキシプロ
ピルオキシ）フェニルエステル ４．４′　−アゾキシシンナミックアシッド−ビス（２
−メチルブチル）エステル４−ｏ−（２−メチル）−ブ
チルレゾルシリチン−４′−オクチルアニリン（ＭＢＲ
Ａ　８） ４−　（２’−メチルブチル）フェニル−４′オクチル
オキシビフェニル−４−カルボキシレート ７８℃　　　８０℃　　　　１２８．３℃　　１７１．
０’ＣＩ７４．２℃結晶；＝辷Ｓｍ３；＝辷Ｓｍｃ＊；
＝辷Ｓｍ摩コレステリック相；＝七等方相４−へキシル
オキシフェニル−４−（２’−メチルブチル）ビフェニ
ル−４′−カルボキシレート ４−オクチルオキシフェニル−４−（２’−メチルブチ
ル）ビフェニル−４′−カルボキシレート ４−へブチルフェニル−４−（４’−メチルヘキシル）
ビフェニル−４′−力ルポキシレート ９１．５℃　　　　　９３℃　　　　１１２℃　　　　
　　　　　　１３１℃結晶　；＝辷ＳｍＣ＊；＝辷Ｓｍ
Ａ−６−ヒコレステリツク相；；−等方相ニルー４′−
カルボキシレート ８３．４°Ｃ１１４℃ 結晶□コレステリック相−−−−等方相ＳｍＣ＊　５　
ＳｍＡ　８１．ＯｏＣ また下式ｌ）〜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０１１〜９９重量
％、特に１〜９０重量％で使用することＣａＨＩＴＯｅ
　Ｃｏｏ＋　ＱＣｓＨ１９（４−ノニルオキシフェニル
）−４′−才クチルオキシビフェニル−４−カルボキシ
レート ４．４′　−デシルオキシアゾキシベンゼン２−（４’
−へキシルオキシフェニル）−５−（４−へキシルオキ
シフェニル）ピリミジン １２０℃　　　１８９°ｃ２１６°Ｃ Ｃｒｙｓｔ、　−一−５ｍＣ−＊−４ｍ−３ｍＡ吟−伽
１ｓｏ。

２−（４’−オクチルオキシフェニル）−５−ノニルピ
リミジンＣａ　ＨＩ？　Ｏ＋　Ｃｏｏ　＋　ＱＣｒ、　
Ｈ。

４′−ペンチルオキシフェニル−４−オクチルオキシベ
ンゾエートここて、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：スメクチツクＢ相、ＳｍＣ：スメクチ
ックＣ相、Ｎ　　：ネマチツク相、Ｉｓｏ、　：等吉相
。

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・ティラー形ゲスト・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。ｌｌａと１１ｂは、それ
ぞれＩｎ２Ｏ３，５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ−Ｔｉｎ−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Ｓ　ｍ　Ｃ
”相又はＳｍＨ”相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１
３はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ上
）１４を有している。

基板２１とｌｌｂ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土）１４がすべて電界方向に向くよう
、液晶分子１３は２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ており、その長袖方向と短
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（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
して番上向き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の何れか一方に配向する。

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。又、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っている。又、与える電界Ｅ
ａ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０．５
μ〜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）が挟
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Ｓ１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Ｓ１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）Ｓ２
．Ｓ３．Ｓ４・・・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＋　Ｉ３＋　ＩＩ５と選
択されない信号電極Ｉ２．Ｉ４に与えられる電気信号を
示している。

第４図および第５図に於いては、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、またはｔ２に対して双安定
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−ｖｔｈ　、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（Ｓｌ）に与えられる電極信号は、第４図（ａ）
に示される如（位相（時間）１＋では２ｖを、位相（時
間）ｔｚでは一２ｖ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
ることができるという′重要な効果が得られる。

一方、それ以外の走査電極Ｓ２〜Ｓ５・・・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Ｏ
である。また、選択された信号電極■Ｉ＋Ｉ３＋　Ｉ５
に与えられる電気信号は、第４図（Ｃ）に示される如（
Ｖであり、また選択されない信号電極Ｉ２．Ｉ４に与え
られる電気信号は、第４図（ｄ）に示される如＜　−Ｖ
である。以上に於いて各々の電圧値は、以下の関係を満
足する所望の値に設定される。

Ｖ＜Ｖｔｈ　２＜３Ｖ −３Ｖ＜−Ｖｔｈ　、　＜−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、！：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（、選
択された走査線上にある画素Ａでは、位相ｔ２に於いて
、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ｔ１に於いて閾
値−ｖｔｈ　１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いて、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
または一■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於ける液晶分
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１９４２分の信号
の書き込みが行われ、ｌ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、実質的なデユーティ
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なった場合の実
際に生じ得る問題点について考えてみる。

第３図に於いて、走査電極Ｓ１〜ｓ５・・・と信号電極
１１〜Ｉ５・・・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１１
上の表示に注目すると、走査電極Ｓ１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
、に与えられる情報信号及び画素Ａに印加される電圧を
時系列的に表わしたものが第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Ｓ１
が走査されたとき、時間ｔ２に於いて画素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、８２〜Ｓ５・・・が
走査される間は第６図に示される如＜−Ｖの電圧が印加
され続けるが、これは閾値−ｖｔｈ　、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（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、
ポリビニルアセクール、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、ユリャ樹脂、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１００人〜１０００人、特に５００人
〜３０００人が適している。

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 ４−（３−ペンチルオキシ）−ブチルオキシ安息香酸の
製造。

３−ヒドロキシ酪酸メチル９２．１　ｇにヨウ化ペンチ
ル３８９ｇ、酸化銀２７１ｇを加え、６０℃で２６時間
加熱撹拌した。さらに酸化銀５４．２ｇを加え６０℃で
５８時間加熱撹拌した後、濾過、エーテル洗浄した。そ
の濾液からエーテルを減圧留去し、減圧蒸留により精製
して３−ペンチルオキシ酪酸メチル６４．６ｇを得た。

水素化リチウムアルミニウム９．４ｇにエーテル３０９
ｍ１を加えた。これにエーテル６１ｍｆに溶かした３−
ペンチルオキシ酪酸メチル６３．６ｇを徐々に滴下した
（１０℃以下、２時間）。２０〜２５℃で２．５時間撹
拌した後１５時間放置した。反応混合物に６Ｎ塩酸水溶
液を加えｐ　Ｈ１程度にした後エーテルで抽出した。有
機層を水、５％炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄し
溶媒留去して褐色液体６０．２ｇを得た。

これを、減圧蒸留により精製し、３−ペンチルオキシブ
タノール３４．２ｇを得た。

３−ペンチルオキシブタノール１６．５ｇをピリジン６
４ｍ１に溶かした。これにｐ−トルエンスルホン酸クロ
ライド２３．５ｇを添加した（１０℃以下、３０分）。

２５〜３０℃で３．５時間撹拌した後、反応混合物を冷
水に注入し、ベンゼンにより抽出した。有機層を５％塩
酸水溶液、水で洗浄した後溶媒留去して、３−ペンチル
オキシブチル−ｐ−トルエンスルホネート３２ｇを得た
。

ｐ−ヒドロキシ安息香酸１１．９ｇに８５％水酸化カリ
ウム１１．３ｇ、メタノール１９ｍＩ！、エタノール９
５ｍ１を加えた。これに３−ペンチルオキシブチル−ｐ
−トルエンスルホネート３２ｇを滴下した（２５°Ｃ９
３０分）。その後１０時間加熱還流した後、エタノール
を減圧留去した。１０％水酸化カリウム水溶液２７．５
　ｇを加えた後、２時間加熱還流し冷却後ベンゼンによ
り抽出した。有機層を水洗後溶媒留去して、白色結晶１
７ｇを得た。これをエタノール／水工１／ｌ溶液から再
結晶し、４−（３−ペンチルオキシ）−ブチルオキシ安
息香酸１０．５ｇを得た。

Ｉ　Ｒ（ｃ　ｍ−’　） ２９２８．　　２８６６、　　１６７５．　　１５９９
．　　１４２３１２９３、　　１２４８．　　１１７０
．　　　８４５．　　　７６８実施例２ ４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
の製造。

乳酸エチル２７１ｇにヨウ化ペンチル９１０ｇ、酸化銀
６９４ｇを加え、５０〜６０℃で２１時間加熱撹拌した
。反応混合物を濾過、エーテル洗浄し、その洗液からエ
ーテルを減圧留去した後、減圧蒸留により精製して２−
ペンチルオキシプロピオン酸エチル３１９ｇを得た。

水素化リチウムアルミニウム５８ｇにエーテル１７４０
ｍＩ！を加えた。これにエーテル３２０　ｍ　Ｉ！に溶
かした２−ペンチルオキシプロピオン酸エチル３１９ｇ
を徐々に滴下した（１０℃以下、３時間）。その後室温
で１４時間放置した。反応混合物に６Ｎ塩酸水溶液を加
えｐＨ１程度にした後、エーテルで抽出した。有機層を
水、５％炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄した後、
溶媒留去し、さらに減圧蒸留により精製し、２−ペンチ
ルオキプロパツール３１０４ｇを得た。

２−ペンチルオキシプロパノール１０３ｇをピリジン４
４４ｍ１に溶かした。これにｐ−）ルエンスルホン酸ク
ロライド１６０ｇを添加した（１０℃以下、５０分）。

２５〜２５℃で３時間撹拌した後、反応混合物を冷水に
注入し、ベンゼンにより抽出した。有機層を５％塩酸水
溶液、水で洗浄した後、溶媒留去して、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をエタノー
ル３８１ｍ１に溶かし、マロン酸ジエチル１３１ｇを３
３〜３７℃で５０分で滴下した。３５℃で３０分撹拌し
た後、２−ペンチルオキシプロピル−ｐ−トルエンスル
ホン酸）２００ｇを３５〜３７℃で４５分で滴下した。

１８時間加熱還流した後、反応混合物を冷水中に注入し
た。ベンゼンにより抽出し有機層を水洗した後、溶媒留
去し、さらに減圧蒸留により精製し、４−ペンチルオキ
シ−２−エトキシカルボニル吉草酸エチル２２８ｇを得
た。

８５％水酸化カリウム８８．３ｇを水８８　、３　ｍ　
ｌに溶かしこれに４−ペンチルオキシ−２−エトキシカ
ルボニル吉草酸エチル１１２ｇを１７〜２５で１．５時
間で滴下した。９０〜９５℃で２時間加熱撹拌した後冷
却した。濃硫酸１３９ｇを水１９６　ｍ　ｊ！に溶かし
、これを２００Ｃ以下で１時間で滴下した。９０〜９３
℃で３時間撹拌した後、室温まで冷却し、ベンゼンによ
り抽出した。これを飽和食塩水で洗浄した後、溶媒留去
し、さらに減圧蒸留により精製し、無色透明液体５７ｇ
を得た。これに５％水酸化ナトリウム水溶液を加え、ｐ
Ｈ１１程度とした後ベンゼンにより抽出した。ベンゼン
層を５％水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、その洗液を
水層に加えた。これに６Ｎ塩酸水溶液を加え、ｐＨ１程
度とした後ベンゼンにより抽出した。これを飽和食塩水
で洗浄した後、溶媒留去し、４−ペンチルオキシ吉草酸
４９ｇを得た。

水酸化リチウムアルミニウムｌ１ｇにエーテル２３７ｍ
ｊ２を加えた。これにエーテル４８　ｍ　ｊｌ！に溶か
した４−ペンチルオキシ吉草酸４９ｇを、１０°Ｃ以下
で２時間で滴下した。２０°Ｃ〜２５°Ｃで３時間撹拌
した後、室温で１５時間放置した。反応混合物に５％塩
酸水溶液を１０°Ｃ以下で滴下し、ｐＨ１程度にした後
、エーテルにより抽出した。有機層を水５％水水酸ナナ
トリラム水溶液、水で洗浄した後、溶媒留去し、さらに
減圧蒸留により精製して、４−ペンチルオキシペンタノ
ール３９ｇを得た。

４−ペンチルオキシペンタノール５．０ｇをピリジン１
７．７ｍｊ！に溶かし、これにｐ−トルエンスルホン酸
クロライド６．６ｇを１０℃以下で１５分かけて添加し
た。２０〜２５℃で３．５時間撹拌した後、反応混合物
を冷水にあけ、ベンゼンにより抽出した。有機層を５％
塩酸水溶液、水で洗った後、溶媒留去して、４−ペンチ
ルオキシペンチル−ｐ−）ルエンスルホネート８．９ｇ
を得た。

ｐ−ヒドロキシ安息香酸３．２ｇ、８５％水酸化カリウ
ム３．０ｇをメタノール５．１ｍＩ！及びエタノール２
５゜３ｍｊ！に溶かした。これに４−ペンチルオキシペ
ンチル−ｐ−トルエンスルホネート８．９ｇを２０〜２
３℃で３０分かけて滴下した。１０時間加熱還流した後
、エタノールを減圧留去した。これに１０％水酸化カリ
ウム水溶液７．３ｇを加え、２時間加熱還流した後室温
まで冷却し、ベンゼンにより抽出した。ベンゼン層を５
％水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、その洗液を水層に
加えた。これに６Ｎ塩酸水溶液を加え、ｐＨ１程度とし
た後、ベンゼンにより抽出した。有機層を水洗した後、
溶媒留去し、白色結晶６．２ｇを得た。

これを、シリカゲルカラムクロスト精製（ヘキサン／エ
ーテル＝１／２）Ｌ、４−（４−ペンチルオキシ）−ペ
ンチルオキシ安息香酸３，１ｇを得た。

■Ｒ（ｃｍ−１） ２９３６、　２８７１．　１６８２．　１６０３１４２
６、　１２８９．　１２５６．　１１７０同様にして下
記の化合物が合成された。

４−（５−ペンチルオキシ）−へキシルオキシ安息香酸
４−（６−ペンチルオキシ）−へブチルオキシ安息香酸
４−（４−へキシルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
４−（４−へブチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
４−（６−オクチルオキシ）−へブチルオキシ安息香酸
４−（６−ブチルオキシ）−へブチルオキシ安息香酸４
−（６−ドブチルオキシ）−へブチルオキシビフェニル
−４′−カルボン酸 ４−（３−ブチルオキシ）−ブチルオキシビフェニル−
４７−カルボン酸 ４−（３−へキシルオキジ）−ブチルオキシビフェニル
−４１−カルボン酸 ４−（３−プロピルオキシ）−ブチルオキシビフェニル
−４′−カルボン酸 ４−（４−オクチルオキシ）−ペンチルオキシビフェニ
ル−４′−カルボン酸 ４−（５−テトラデシルオキシ）−へキシルオキシビフ
ェニル−４７−カルボン酸 ４−（５−ペンタデシルオキシ）−へキシルオキシビフ
ェニル−４′−カルボン酸 ４−（５〜ドデシルオキシ）−へキシルオキシビフェニ
ル−４′−カルポン酸 実施例３ ４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
−４−オクチルオキシフェニルの製造。

実施例２で合成した４−（４−ペンチルオキシ）−ペン
チルオキシ安息香酸を出発原料として上記エステルを製
造した。

４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
０．９８ｇに塩化チオニル４　ｍ　ｌを加え、５時間加
熱還流した。過剰の塩化チオニルを減圧上留去し、４−
（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸クロ
ライドを得た。

４−オクチルオキシフェノール０．８１ｇをピリジン５
ｍｆ、トルエン１４ｍｊ！に溶かし、水冷した後、トル
エン７ｍＩ！に溶かした４−（４−ペンチルオキシ）−
ペンチルオキシ安息香酸クロライドを滴下した（５℃以
下、１０分）。その後、室温にて１８．５時間撹拌した
。反応混合物を氷水１５０ｍｆに注入し、６Ｎ塩酸水溶
液でｐＨを２〜３とした後、有機層を水洗し、さらに５
％炭酸水素ナトリウム水溶液、水での洗浄を行い、無水
硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒留去して、淡黄
色油状物１．７４ｇを得た。

これをシリカゲルカラムクロスト精製（ｎ−ヘキサンノ
酢酸エチル＝１０／１）を行い、４−（４−ペンチルオ
キシ）−ペンチルオキシ安息香酸−４−オクチルオキシ
フェニル０．６６ｇを得た。

ＪＲ（ｃｍ−１） ２９３２、　　２８５６．　　１７３４．　　１６０８
．　　１５１０１２５６、　　１１９６．　　１１６８
．　　１０７４相転移温度（℃） 同様にして下記の化合物が合成された。

４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸
−４−オクチルオキシカルボニルフェニル　（ａ）４−
（４−へキシルオキシ）−ペンチルオキシ安息香酸−４
′−オクチルオキシビフェニル　（ｂ） ４−（３−へキシルオキシ）−ブチルオキシ安息香酸−
４′−オクチルオキシカルボニルビフェニル　（Ｃ）４
−（６−ペンチルオキシ）−へブチルオキシチオ安息香
酸−８−４−オクチルオキジフェニル　（ｄ）４−（３
−へキシルオキシ）−ブチルオキシチオ安息香酸−３−
４−デシルオキシカルボニルフェニル　（ｅ）４−（６
−ペンチルオキシ）−へブチルオキシチオ安息香酸−８
−４′　−デシルオキシビフェニル　（［）４−（４−
へキシルオキシ）−ペンチルオキシチオ安息香酸−８−
４′　−デシルオキシカルボニルビフェニル　（ｇ）４
’　−（４−へキシルオキシ）−ペンチルオキシビフェ
ニル−４−カルボン酸−４−デシルオキシフェニル　（
ｈ）４’　−（３−へキシルオキシ）−ブチルオキシビ
フェニル−４−カルボン酸−４−デシルオキシカルボニ
ルフェニル　（ｉ）４’　−（４−オクチルオキシ）−
ペンチルオキシビフェニル−４−チオカルボン酸−４−
ドデシルオキシフェニル　（ｊ）４’　−（４−オクチ
ルオキシ）−ペンチルオキシビフェニル−４−チオカル
ボン酸−４−ドデシルオキシカルボニルフェニル（ｋ）
実施例４ リクソンＧＲ−６３（チッソ製ビフェニル液晶混合物）
９９重量部に４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオ
キシ安息香酸−４−オクチルオキシフェニルを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 実施例４の４−（４−ペンチルオキシ）−ペンチルオキ
シ安息香酸−４−オクチルオキシフェニルを実施例３中
の（ａ）〜（ｋ）に表わされた各化合物にかえて、それ
ぞれ１１個のＴＮセルを作成したところ、皆、実施例４
の結果と同様にネマチック液晶のリバースドメインの大
幅に減少した液晶素子にすることができた。

実施例６ 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１０００人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を等吉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’Ｃ／時間）によってＳ　ｍ　Ｃ＊の液晶セルを作成
した。

液り日１成Ｕ ぞ イ ％ この液晶セルの両側の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ボルトと一８ボルトの交番波形とし、書
込み情報は、それぞれ＋４ボルトと一４ボルトとした。

また、１フレ一ム期間を３０ｍ１１ｓｅｃ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
（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。

調整し、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。

比較用液晶Ｂ 〔発明の効果〕 本発明の特定の液晶性化合物、は不斉炭素原子と骨格部
分の間にメチレン鎖を導入し、その間の距離を広げ、か
つエステル結合部分のカルボニル側に光学活性基を有し
ているので、これを有する液晶材料は低温域まで広がっ
た、温度範囲の広いカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
”）をもっている。

又、該液晶材料を用いた液晶素子による効果を以下に示
す。

（１）リバースドメインの大幅な減少。

（２）応答速度の増大。

（３）応答速度を速くしても書込み状態が反転しない正
常な動画表示。

【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。 １１　ａ　、　１　ｌ　ｂ　・一基板、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、、Ｓ２．Ｓ３．・・・・・・）・・・
走査電極群、３３・・・（Ｉ＋　、Ｉ２．　Ｉ３＋・・
・・・・）・・・信号電極群。 Ｉｆ（２ ３３福引電極群 （Ｑ） （ｂ） 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＾１は炭素数１〜１６のアルキル基を示し
   、Ｃ＾＊は不斉炭素原子を示す。ｋは２〜５の整数であ
   り、ｌは１または２である。 Ｙ＿１はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フ
   ッ素、塩素、臭素）又は水素原子を示す。またＡはＯＨ
   基、ハロゲン又は▲数式、化学式、表等があります▼基
   である。 （ただしｍは１または２、ｎは０または１であり、Ｚは
   −Ｏ−もしくは−Ｓ−を示す。Ｒ＾２は炭素数４〜１６
   のアルキル基又はアルコキシ基を示す。Ｙ＿２はアルキ
   ル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭
   素）又は水素原子を示す。）） で表わされる化合物。
2. （２）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＾１は炭素数１〜１６のアルキル基を示し
   、Ｃ＾＊は不斉炭素原子を示す。ｋは２〜５の整数であ
   り、ｌは１または２である。 Ｙ＿１はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フ
   ッ素、塩素、臭素）又は水素原子を示す。またＡはＯＨ
   基、ハロゲン又は▲数式、化学式、表等があります▼基
   である。 （ただしｍは１または２、ｎは０または１であり、Ｚは
   −Ｏ−もしくは−Ｓ−を示す。Ｒ＾２は炭素数４〜１６
   のアルキル基又はアルコキシ基を示す。Ｙ＿２はアルキ
   ル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭
   素）又は水素原子を示す。）） で表わされる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。
3. （３）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＾１は炭素数１〜１６のアルキル基を示し
   、Ｃ＾＊は不斉炭素原子を示す。ｋは２〜５の整数であ
   り、ｌは１または２である。 Ｙ＿１はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フ
   ッ素、塩素、臭素）又は水素原子を示す。またＡはＯＨ
   基、ハロゲン又は▲数式、化学式、表等があります▼基
   である。 （ただしｍは１または２、ｎは０または１であり、Ｚは
   −Ｏ−もしくは−Ｓ−を示す。Ｒ＾２は炭素数４〜１６
   のアルキル基又はアルコキシ基を示す。Ｙ＿２はアルキ
   ル基、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭
   素）又は水素原子を示す。）） で表わされる化合物を少なくとも１種類含有する液晶組
   成物を使用することを特徴とする液晶素子。