JPH0132809B2 - - Google Patents

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JPH0132809B2
JPH0132809B2 JP1221581A JP1221581A JPH0132809B2 JP H0132809 B2 JPH0132809 B2 JP H0132809B2 JP 1221581 A JP1221581 A JP 1221581A JP 1221581 A JP1221581 A JP 1221581A JP H0132809 B2 JPH0132809 B2 JP H0132809B2
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
formula
disubstituted
trans
ring
Prior art date
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Expired
Application number
JP1221581A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS56161339A (en
Inventor
Kaa Niiru
Uiriamu Gurei Jooji
Marukomu Kerii Suteiibun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UK Secretary of State for Defence
Original Assignee
UK Secretary of State for Defence
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Publication date
Application filed by UK Secretary of State for Defence filed Critical UK Secretary of State for Defence
Publication of JPS56161339A publication Critical patent/JPS56161339A/en
Publication of JPH0132809B2 publication Critical patent/JPH0132809B2/ja
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  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、脂環式環を含む低い誘電的異方性を
示す液晶化合物および液晶材料および該化合物を
含むデバイスに関する。 液晶材料を、デジタル計算器又は時計のような
表示デバイスに於て電気−光学効果を示すのに使
用することは良く知られている。電気−光学操作
に関して重要である液晶材料のパラメーターの一
つは、該材料の誘電的異方性(Δε)である。こ
れは、所定の振動数および温度に対して、例えば
一列に配向した場合、該材料の分子に平行に測定
した平均誘電率(ε11)と分子に垂直に測定した
平均誘電率(ε⊥)との差である。 所定の液晶材料の誘電的異方性の符号および強
度は、該材料を使用する電気−光学デバイスの種
類を決定する主なパラメーターの一つである。 例えば、本発明で“正の”材料と呼ばれる正の
誘電的異方性を有する材料、例えば4−アルキル
又はアルコキシ−4′−シアノビフエニルと4″−ア
ルキル又はアルコキシ−4−シアノ−p−ターフ
エニルとの混合物は、公知のねじれネマチツク効
果デバイス(ネマチツクである場合)或いは分子
配列がフオーカルコニツク(focal conic)配向
からホメオトロープ(homeotropic)配向に変化
する公知のコレステツク−ネマチツク相変化効果
デバイス(コレステリツクである場合)に使用し
得る。 本発明で“負”の材料と呼ばれる(適当な比抵
抗を有する)負の誘電的異方性を有する材料は、
公知の動的散乱効果デバイス(ネマチツクの場
合)或いはコレステリツク記憶モードデバイス
(コレステリツクの場合)に使用し得る。 低い(例えばΔεが1より小さい)誘電的異方
性を有する材料を正又は負の誘電的異方性を有す
る材料と混合して、全体の誘電的異方性が正の
(しかし値が減少している)混合物を生成し得る。 本発明の第1の特徴によると、低い誘電的異方
性を示す下記の構造式を有する新規な液晶化合物
が提供される: (式中、R1はアルキル基であり;R2はアルキル
基またはアルコキシ基であり、R1およびR2は18
個までの炭素原子を含み;
The present invention relates to a liquid crystal compound containing an alicyclic ring and exhibiting low dielectric anisotropy, a liquid crystal material, and a device containing the compound. The use of liquid crystal materials to exhibit electro-optical effects in display devices such as digital calculators or watches is well known. One of the parameters of liquid crystal materials that is important with respect to electro-optical operation is the dielectric anisotropy (Δε) of the material. For a given frequency and temperature, the average permittivity measured parallel to the molecules of the material (ε 11 ) and the average permittivity measured perpendicular to the molecules (ε⊥), for example, when oriented in a line, are This is the difference between The sign and strength of the dielectric anisotropy of a given liquid crystal material is one of the main parameters that determines the type of electro-optical device in which the material is used. For example, materials with positive dielectric anisotropy, referred to herein as "positive" materials, such as 4-alkyl or alkoxy-4'-cyanobiphenyl and 4"-alkyl or alkoxy-4-cyano-p-terphenyl, The mixture of Materials with negative dielectric anisotropy (with suitable resistivity), referred to as "negative" materials in the present invention, can be used in
It can be used in known dynamic scattering effect devices (in nematic cases) or cholesteric storage mode devices (in cholesteric cases). A material with a low dielectric anisotropy (e.g. Δε less than 1) can be mixed with a material with a positive or negative dielectric anisotropy so that the overall dielectric anisotropy is positive (but decreasing in value). ) may be produced. According to a first aspect of the invention, there is provided a novel liquid crystal compound exhibiting low dielectric anisotropy and having the following structural formula: (In the formula, R 1 is an alkyl group; R 2 is an alkyl group or an alkoxy group, and R 1 and R 2 are 18
Contains up to carbon atoms;

【式】はトラ ンス−1,4−ジ置換シクロヘキサン環又は1,
4−ジ置換ビシクロ(2.2.2)オクタン環であ
り;Arは1,4−ジ置換ベンゼン環、3−フル
オル−1,4−ジ置換ベンゼン環又は2,6−ジ
置換ナフタレン環である。) R1およびR2は好ましくは10個以下の炭素原子
を含み、直鎖又は枝分れであり得る。枝分れの場
合、これ等の基の一つ又は両者はキラル
(chiral)中心を含んでもよく、この場合化合物
は光学活性であり得る。好ましくは、R1は10個
までの炭素原子を含むn−アルキル基であり、
R2は10個までの炭素原子を含むn−アルキル又
はn−アルコキシ基である。 “液晶化合物”とは、下記の二つの公知のカテ
ゴリーの一つに属する化合物を意味する: (i) 通常液晶相を示す化合物; (ii) 通常液晶相を示さないが、他の液晶化合物中
に溶解した場合、液晶の挙動になんらかの有効
な影響を及ぼす。 カテゴリー(ii)の化合物は、“モノトロピツク”
な又は“仮想上(virtual)”の液晶から等方性液
体への転移を固体相の融点より低い温度において
示す。モノトロピツクな又は仮想上の転移は、そ
れぞれ、液相を急冷するか、或いは該化合物を液
晶相を示す材料中に溶解し、該化合物の添加によ
る該材料の等方性液相への転移の変化を観測し、
そして外挿により仮想上の転移温度を計算するこ
とにより検知し得る。 カテゴリー(ii)の化合物は、例えば他の液晶化合
物中に有効に溶解して、該液晶化合物の液晶温度
範囲を拡大又は変更するか、或いは(コレステリ
ツク液晶の場合)分子のらせんピツチを変更し得
る。 一種又はそれ以上の式()の化合物は、下記
の用途のいずれかに使用し得る: (i) 正のネマチツク材料と共に用いて全体として
正のネマチツク材料を提供し、ねじれネマチツ
ク効果デバイス、特に多重(multiplexed)デ
バイスに使用する。そのようなデバイスの例は
以下に記載する。 (ii) (Δεが大きく且つ負の場合)単独で、或い
は(例えばΔεが小さい場合)別のネマチツク
材料、好ましくは負の材料と共に用いて全体と
して負の材料を提供し、好ましくは多色染料も
併用して、分子配向がホメオトロープ配向
(OFF状態)から均質配向(ON状態)に変化
し得るフリーデリツクス(Freedericksz)効果
デバイスに使用する。そのようなデバイスの例
は以下に記載する。 (iii) ネマチツク材料と共に用いて、好ましくは多
色染料もまた用いて、全体として正のネマチツ
ク材料を提供し、電場により分子配向が均質配
向(OFF状態)からホメオトロープ配向
(OFF状態)に変化し得るフリーデリツクス効
果デバイスに使用する。 (iv) 光学活性材料と共に用いて、適当な比抵抗
(約109ohm−cm)を有する全体として負のコレ
ステリツク材料を提供し、電場により分子配向
がねじれ均質配向(OFF状態)から乱流散乱
フオーカルコニツク配向(turbulent
scattering focal conic texture)(ON状態)
に変化し得るコレステリツク記憶モードデバイ
スに使用する。 (v) 光学活性材料と共に使用して全体として負の
コレステリツク材料を提供し、好ましくは多色
染料も併用して、電場により分子配向が弱い散
乱性表面配向したホメオトロープ配向(OFF
状態)から強い散乱性ねじれ均質配向(ON状
態)に変化し得るコレステリツク−ネマチツク
相変化効果デバイスに使用する。 (vi) 光学的活性材料と共に用いて全体として正の
コレステリツク材料を提供し、好ましくは多色
染料をも併用して、電場により分子配向が散乱
性フオーカルコニツク配向(OFF状態)から
澄んだホメオトロープ配向(ON状態)に変化
し得るコレステリツク−ネマチツク相変化効果
デバイスに使用する。 (vii) ネマチツク材料と共に用いて適当な比抵抗
(約109オーム−cm)を有する全体として負のネ
マチツク材料を提供し、電場により分子配向が
澄んだホメオトロープ配向(OFF状態)から
乱流散乱性配向(ON状態)に変化し得る動的
散乱効果デバイスに使用する。 (viii) 正のネマチツク材料と共に用いて全体として
正のネマチツク材料を提供し、高周波電場をか
けることにより該材料の誘電的異方性が(低振
動数における)正(OFF状態)から負(ON状
態)に変化する2振動数切替効果デバイス
(two frequency switching effect device)に
使用する。 上記デバイスの構造および操作、並びにそれら
に使用するに適した材料の一般的種類は公知であ
る。 混合物を調製する上記の適用において、混和す
る材料の割合を調整することにより、これらの混
合物を所望する誘電的異方性値および符号に制御
できることは当業者には明らかである。 材料を式()の化合物の一種又はそれ以上に
加える場合、該材料自体は二つ又はそれ以上の化
合物の混合物であつてもよい。 混合物は公知の方法で形成され得る。例えば、
単に成分化合物を加熱して全体として等方性の液
体を生成させ、該液体を撹拌しそして放冷するこ
とにより形成し得る。 式()の化合物は、上記の適用において操作
電圧を有効に減少させ、そして誘電的異方性の負
値を上昇させるか或いは正値を減少させる。この
ことは、他の性質例えばねじれネマチツク効果デ
バイスにおける多重性又は2振動数切替効果デバ
イスにおける切替振動数(switching
frequency)に有効に影響を及ぼし得る。 本発明の第2の特徴によると、上記式()の
化合物の少なくとも一つを含む液晶化合物の混合
物が提供される。そのような混合物は、選択した
組成物および性質に依存して、上記(i)〜(viii)の用途
のいずれかに使用し得る。 多重ねじれネマチツクデバイスに使用し得る第
2の特徴の混合物の例は、少なくとも一つの上記
()の化合物に加えて、一つ又はそれ以上の
4′−アルキル−又は4′−アルコキシ−4−シアノ
ビフエニルおよび一つ又はそれ以上の下記の化合
物を含むものである: 好ましくは、4′−アルキル−又は4′−アルコキ
シ−4−シアノビフエニルは混合物の約10〜90重
量%を占め、そして式()〜()から選ばれ
た化合物は合計約20重量%以下を占め、残部は上
記式()の化合物の一つ又はそれ以上である。 好ましくは、混合物に添加される各4′−アルキ
ル−又は4′−アルコキシ−4−シアノビフエニル
はそのアルコキシ又はアルキル基の中に5個以下
の炭素原子を有する。好ましくは、この炭素原子
は、該基がアルコキシ基である場合は奇数であ
り、該基がアルキル基である場合は偶数である。 更に別の例として、第2の特徴に従う混合物
は、上記の用途の一つ又はそれ以上に用いるもの
として(実際の用途は混合物の性質に依存する)
下記の公知の族の化合物の一つ又はそれ以上と混
合した式()の化合物であり得る: 上記式中、
[Formula] is a trans-1,4-disubstituted cyclohexane ring or 1,
It is a 4-disubstituted bicyclo(2.2.2)octane ring; Ar is a 1,4-disubstituted benzene ring, a 3-fluoro-1,4-disubstituted benzene ring or a 2,6-disubstituted naphthalene ring. ) R 1 and R 2 preferably contain up to 10 carbon atoms and may be straight chain or branched. In the case of branching, one or both of these groups may contain chiral centers, in which case the compound may be optically active. Preferably R 1 is an n-alkyl group containing up to 10 carbon atoms;
R2 is an n-alkyl or n-alkoxy group containing up to 10 carbon atoms. “Liquid crystal compound” means a compound belonging to one of the following two known categories: (i) compounds that normally exhibit a liquid crystal phase; (ii) compounds that do not normally exhibit a liquid crystal phase, but which are present in other liquid crystal compounds; When dissolved in the liquid crystal, it has some useful influence on the behavior of the liquid crystal. Compounds in category (ii) are “monotropic”
It exhibits a virtual or "virtual" transition from liquid crystal to isotropic liquid at temperatures below the melting point of the solid phase. A monotropic or hypothetical transition is a change in the transition of the material to an isotropic liquid phase by quenching the liquid phase or dissolving the compound in a material exhibiting a liquid crystalline phase, respectively, and adding the compound to the isotropic liquid phase. observed,
Then, it can be detected by calculating a virtual transition temperature by extrapolation. Compounds of category (ii) may, for example, be effectively dissolved in other liquid crystal compounds to extend or change the liquid crystal temperature range of the liquid crystal compound or (in the case of cholesteric liquid crystals) to change the helical pitch of the molecules. . One or more compounds of formula () may be used in any of the following applications: (i) for use with positive nematic materials to provide an overall positive nematic material and for use in twisted nematic effect devices, especially multiple (multiplexed) devices. Examples of such devices are described below. (ii) used alone (if Δε is large and negative) or together with another nematic material, preferably a negative material (for example if Δε is small), to provide an overall negative material, preferably a polychromatic dye; It is also used in Friedericks effect devices where the molecular orientation can change from a homeotropic orientation (OFF state) to a homogeneous orientation (ON state). Examples of such devices are described below. (iii) used with a nematic material, preferably also using a polychromatic dye, to provide an overall positive nematic material in which the electric field changes the molecular orientation from a homogeneous orientation (OFF state) to a homeotropic orientation (OFF state); Friederics effect devices that can be used. (iv) used with optically active materials to provide an overall negative cholesteric material with a suitable resistivity (approximately 10 9 ohm-cm), where an electric field can twist the molecular orientation from a homogeneous orientation (OFF state) to turbulent scattering; Focal conic orientation (turbulent)
scattering focal conic texture) (ON state)
Used in cholesteric storage mode devices that can change to (v) used with an optically active material to provide an overall negative cholesteric material, preferably also with a polychromatic dye, to provide a weakly scattering surface oriented homeotropic orientation (OFF
used in cholesteric-nematic phase change effect devices that can change from a strongly scattering twisted homogeneous orientation (ON state) to a strongly scattering twisted homogeneous orientation (ON state). (vi) used in conjunction with optically active materials to provide an overall positive cholesteric material, preferably also with polychromatic dyes, in which the electric field changes the molecular orientation from a scattering focal conic orientation (OFF state) to a clear homeostatic orientation; Used in cholesteric-nematic phase change effect devices that can change to a tropic orientation (ON state). (vii) used with nematic materials to provide an overall negative nematic material with a suitable resistivity (approximately 10 9 ohm-cm), where an electric field transforms the molecular orientation from a clear homeotropic orientation (OFF state) to turbulent scattering; It is used for dynamic scattering effect devices that can change their orientation (ON state). (viii) used with a positive nematic material to provide an overall positive nematic material, where the dielectric anisotropy of the material changes (at low frequencies) from positive (OFF state) to negative (ON state) by applying a high frequency electric field. For use in two frequency switching effect devices that change state). The construction and operation of such devices, as well as the general types of materials suitable for use in them, are known. It is clear to those skilled in the art that in the above applications of preparing mixtures, by adjusting the proportions of the materials to be mixed, these mixtures can be controlled to the desired dielectric anisotropy value and sign. When a material is added to one or more compounds of formula (), the material itself may be a mixture of two or more compounds. The mixture may be formed in a known manner. for example,
It may be formed by simply heating the component compounds to form a generally isotropic liquid, stirring the liquid, and allowing the liquid to cool. The compounds of formula () effectively reduce the operating voltage in the above applications and increase the negative value or decrease the positive value of the dielectric anisotropy. This may affect other properties such as multiplicity in twisted nematic effect devices or switching frequency in two frequency switching effect devices.
frequency). According to a second feature of the invention, there is provided a mixture of liquid crystal compounds comprising at least one of the compounds of formula () above. Such mixtures may be used in any of the applications (i) to (viii) above, depending on the composition and properties chosen. An example of a mixture of second characteristics that can be used in a multi-twisted nematic device is at least one compound of () above, plus one or more
4'-alkyl- or 4'-alkoxy-4-cyanobiphenyl and one or more of the following compounds: Preferably, the 4'-alkyl- or 4'-alkoxy-4-cyanobiphenyl accounts for about 10 to 90% by weight of the mixture, and the compounds selected from formulas () to () account for a total of no more than about 20% by weight. , the remainder is one or more compounds of the above formula (). Preferably, each 4'-alkyl- or 4'-alkoxy-4-cyanobiphenyl added to the mixture has no more than 5 carbon atoms in its alkoxy or alkyl group. Preferably, the carbon atoms are an odd number when the group is an alkoxy group and an even number when the group is an alkyl group. As a further example, a mixture according to the second characteristic may be used for one or more of the above-mentioned uses (the actual use depends on the nature of the mixture).
It may be a compound of formula () mixed with one or more of the following known groups of compounds: In the above formula,

【式】はシクロヘキサン環であ り;[Formula] is a cyclohexane ring. the law of nature;

【式】はビシクロ(2.2.2)オクタン環で あり;Xは1,4フエニレン基[Formula] is a bicyclo (2.2.2) octane ring Yes; X is 1,4 phenylene group

【式】又 は4,4′ビフエニル基【Formula】Also is 4,4′biphenyl group

【式】又 は2,6ナフチル基【Formula】Also is 2,6 naphthyl group

【式】であ り;YはCN又はR′又はOR′又はCOO−X−Y′で
ある(ここで、Y′はCN又はR′又はOR′であり、
R′は炭素原子18個までのアルキル基である)。 本発明の第3の特徴によると、液晶表示デバイ
スが提供され、該液晶表示デバイスは、少なくと
も一つは光学的に透明である2つの誘電体基体
と、該基体の間にサンドイツチ状に挾持されてい
る液晶材料層と、該基体の内側表面上に設けられ
ている電極とを有し、該液晶材料層に電場を印加
することにより電気光学効果が得られるように構
成されており、該液晶材料が上記式()の化合
物から成るか或いは該化合物を含むことを特徴と
する。 第3の特徴によるデバイスは、多重態様で操作
し得る又は操作し得ないねじれネマチツク効果デ
バイス、コレステリツク−ネマチツク相変化効果
デバイス、フリーデリツクス効果デバイス、2振
動数切替効果デバイス、コレステリツク記憶モー
ドデバイス又は動的散乱効果デバイスであり得、
これらの全ては公知の態様で構成される。式
()の化合物をこれらのデバイスに使用する
種々の方法を前に概説したが、当業者には更に明
らかであろう。 上記式()の化合物の製造例および性質を以
下に示す。 実施例 1 本実施例は、下記の経路による4−(トランス
−4′−アルキルシクロヘキシルメトキシ)−アル
キルベンゼンおよび4−(トランス−4′−アルキ
ルシクロヘキシルメトキシ)−アルコキシベンゼ
ンの製造法を示す。 上記式中、 R1はアルキル基であり、Yはアルキル又はア
ルコキシル基である。 段階A1:トランス−4−アルキルシクロヘキシ
ルメタノールの製造。 段階B1:トランス−4−アルキルシクロヘキシ
ルメチルブロミドの製造。 段階C1:4−(トランス−4′−アルキルシクロヘ
キシルメトキシ)−アルキルベンゼン又は4−
(トランス−4′−アルキルシクロヘキシルメト
キシ)−アルコキシベンゼンの製造。 この製造例の具体的手順を例示するために、
R1がエチルの場合について示す。(R1がエチル以
外の場合もこの手順が使用される。) 段階A1 公知のトランス−4−エチルシクロヘキサン−
1−カルボン酸からトランス−4−エチルシクロ
ヘキシルメタノールの製造。 トランス−4−エチルシクロヘキサン−1−カ
ルボン酸(10.9g、0.07モル)を塩化チオニル
(120cm3)に加え、混合物を還流下に90分間加熱す
る。冷却した溶液から過剰の塩化チオニルを減圧
除去する。次にエーテル(ナトリウム乾燥したも
の50cm3)を残留物に加え、そして溶剤を再び減圧
留去する。この操作を2回行つて、塩化チオニル
の最後の痕跡量を除去する。エーテル(ナトリウ
ム乾燥品100cm3)中に酸塩化物を含む溶液を、エ
ーテル(ナトリウム乾燥品80cm3)中に水素化リチ
ウムアルミニウム(3.42g、0.09モル)を懸濁し
た懸濁液に1時間にわたつて加え、添加後全体を
還流下に20分間加熱する。水(8cm3)をゆつくり
そして注意深く冷却した該溶液に滴下して過剰の
水素化リチウムアルミニウムを分解し、次に硫酸
(10%水溶液100cm3)を該混合物にゆつくり加え
る。水性層をエーテルで振とうし(3×80cm3)、
合わせたエーテル抽出液を水(100cm3および50cm3
で洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥させる。
エーテルを減圧除去し、生成物を減圧下で蒸留す
ることにより、所望のアルコールが得られる。ト
ランス−4−エチルシクロヘキシルメタノールの
収量:8.95g(90%)、沸点:3mmHgで140℃で
ある。 段階B1 トランス−4−エチルシクロヘキシルメタノー
ルからトランス−4−エチルシクロヘキシルメチ
ルブロミドの製造。 臭酸水溶液(48〜50%、15cm3)、濃硫酸(4cm3
およびトランス−4−エチルシクロヘキシルメタ
ノール(9.94g、0.07モル)から成る撹拌溶液
に、追加量の濃硫酸(2.5cm3)を滴下する。次に
全体を還流下に3時間加熱し、冷却し、氷(60
g)に注ぎ、次いでエーテル(3×60cm3)で振と
うする。合わせたエーテル抽出液を水(3×60
cm3)、等容量の濃塩酸、水(3×60cm3)、重炭酸ナ
トリウム(5%水溶液、3×60cm3)、および飽和
塩化ナトリウム溶液(3×60cm3)で洗浄する。臭
化物溶液を乾燥し(CaCO3)、溶剤を減圧除去
し、粗製臭化物を減圧蒸留する。トランス−4−
エチルシクロヘキシルメチルブロミドの収量:
12.1g(84%)、沸点:15mmHgにて140℃である。 段階C1 4−(トランス−4′−エチルシクロヘキシルメ
トキシ)−アルキル−又はアルコキシ−ベンゼン
の製造。 トランス−4−エチルシクロヘキシルメチルブ
ロミド(0.01モル)を2−エトキシエタノール水
溶液(95%、5cm3)中の適当な4−アルキル−又
は4−アルコキシ−フエノール(0.015モル)お
よび水酸化カリウム(0.0175モル)に加える。次
に混合物を2時間還流加熱し、その後固体水酸化
カリウム(0.0025モル)を加え、混合物を再び2
時間還流する。反応混合物を水(100cm3)に注ぎ、
全体をエーテル(3×80cm3)で振とうする。エー
テル抽出液を水酸化ナトリウム水溶液(20%、3
×60cm3)および水で洗浄し、乾燥させる
(Na2SO4)。 次に粗製物質を、静止相としてシリカゲルおよ
び溶離剤としてクロロホルム:軽油(沸点40〜60
℃)の2:1混合物を用いるカラムクロマトグラ
フイーに付す。次に減圧蒸留、又は化合物が30℃
以上の融点を有する場合は結晶化(冷却剤として
固体二酸化炭素を使用する)することにより最終
生成物を得る。 実施例1の生成物の例を下記の第1表および第
2表に示す。
[Formula]; Y is CN or R' or OR' or COO-X-Y' (where Y' is CN or R' or OR',
R' is an alkyl group of up to 18 carbon atoms). According to a third aspect of the invention, there is provided a liquid crystal display device comprising two dielectric substrates, at least one of which is optically transparent, sandwiched between the substrates in a sandwich-like manner. The liquid crystal material layer has a liquid crystal material layer and an electrode provided on the inner surface of the substrate, and is configured so that an electro-optic effect can be obtained by applying an electric field to the liquid crystal material layer. The material is characterized in that it consists of or contains a compound of the above formula (). A device according to the third characteristic is a twisted nematic effect device, a cholesteric-nematic phase change effect device, a Friederix effect device, a two-frequency switching effect device, a cholesteric storage mode device, which can be operated in multiple ways or not. can be a dynamic scattering effect device;
All of these are constructed in a known manner. Various methods of using compounds of formula () in these devices have been outlined above and will be further apparent to those skilled in the art. Production examples and properties of the compound of the above formula () are shown below. Example 1 This example demonstrates the preparation of 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-alkylbenzene and 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-alkoxybenzene by the following route. In the above formula, R 1 is an alkyl group, and Y is an alkyl or alkoxyl group. Step A1: Preparation of trans-4-alkylcyclohexylmethanol. Step B1: Preparation of trans-4-alkylcyclohexylmethyl bromide. Step C1: 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-alkylbenzene or 4-
Production of (trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-alkoxybenzene. To illustrate the specific steps of this production example,
The case where R 1 is ethyl is shown. (This procedure is also used when R 1 is other than ethyl.) Step A1 Known trans-4-ethylcyclohexane-
Production of trans-4-ethylcyclohexylmethanol from 1-carboxylic acid. Trans-4-ethylcyclohexane-1-carboxylic acid (10.9 g, 0.07 mol) is added to thionyl chloride (120 cm 3 ) and the mixture is heated under reflux for 90 minutes. Excess thionyl chloride is removed from the cooled solution under reduced pressure. Ether (50 cm 3 of sodium dry) is then added to the residue and the solvent is distilled off again under reduced pressure. This operation is carried out twice to remove the last traces of thionyl chloride. A solution containing the acid chloride in ether (100 cm 3 dry sodium) was added to a suspension of lithium aluminum hydride (3.42 g, 0.09 mol) in ether (80 cm 3 dry sodium) for 1 hour. Add in portions and after addition heat the whole under reflux for 20 minutes. Water (8 cm 3 ) is slowly added dropwise to the carefully cooled solution to decompose the excess lithium aluminum hydride, and then sulfuric acid (100 cm 3 of a 10% aqueous solution) is slowly added to the mixture. Shake the aqueous layer with ether (3 x 80 cm 3 );
Combined ether extracts with water (100 cm 3 and 50 cm 3 )
and dry with sodium sulfate.
The desired alcohol is obtained by removing the ether under reduced pressure and distilling the product under reduced pressure. Yield of trans-4-ethylcyclohexylmethanol: 8.95 g (90%), boiling point: 140°C at 3 mmHg. Step B1 Preparation of trans-4-ethylcyclohexylmethyl bromide from trans-4-ethylcyclohexylmethanol. Hydrochloric acid aqueous solution (48-50%, 15cm 3 ), concentrated sulfuric acid (4cm 3 )
An additional amount of concentrated sulfuric acid (2.5 cm <3> ) is added dropwise to a stirred solution of 100% and trans-4-ethylcyclohexylmethanol (9.94 g, 0.07 mol). The whole was then heated under reflux for 3 hours, cooled and iced (60
g) and then shaken with ether (3 x 60 cm 3 ). The combined ether extracts were diluted with water (3 x 60
cm 3 ), equal volumes of concentrated hydrochloric acid, water (3×60 cm 3 ), sodium bicarbonate (5% aqueous solution, 3×60 cm 3 ), and saturated sodium chloride solution (3×60 cm 3 ). The bromide solution is dried (CaCO 3 ), the solvent is removed in vacuo, and the crude bromide is distilled in vacuo. Trans-4-
Yield of ethylcyclohexylmethyl bromide:
12.1g (84%), boiling point: 140°C at 15mmHg. Step C1 Preparation of 4-(trans-4'-ethylcyclohexylmethoxy)-alkyl- or alkoxy-benzene. Trans-4-ethylcyclohexylmethyl bromide (0.01 mol) was dissolved in aqueous 2-ethoxyethanol (95%, 5 cm 3 ) with the appropriate 4-alkyl- or 4-alkoxy-phenol (0.015 mol) and potassium hydroxide (0.0175 mol). ). The mixture was then heated under reflux for 2 hours, after which solid potassium hydroxide (0.0025 mol) was added and the mixture was heated again for 2 hours.
Reflux for an hour. Pour the reaction mixture into water (100cm 3 );
Shake the whole thing with ether (3 x 80 cm 3 ). The ether extract was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution (20%, 3
x 60 cm 3 ) and water and dried (Na 2 SO 4 ). The crude material was then combined with silica gel as the stationary phase and chloroform as the eluent: gas oil (boiling point 40-60
Column chromatography using a 2:1 mixture of 30° C.). Then vacuum distillation or the compound is heated to 30°C.
If the melting point is above, the final product is obtained by crystallization (using solid carbon dioxide as a coolant). Examples of the products of Example 1 are shown in Tables 1 and 2 below.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 2 本実施例は、下記の経路による4−(4′−アル
キル−1′−ビシクロ(2.2.2)オクチルメトキシ)
−アルキルベンゼンおよび4−(4′−アルキル−
1′−ビシクロ(2.2.2)オクチルメトキシ)−アル
コキシベンゼンの製造を示す。 上記式中、 R1はアルキル基であり、Yはアルキル又はア
ルコキシ基である。 段階A2:4−アルキル−1−ビシクロ(2.2.2)
オクチルメタノールの製造。 段階B2:4−アルキル−1−ビシクロ(2.2.2)
オクチルメチルトルエン−4−スルホネートの
製造。 段階C2:4−(4′−アルキル−1′−ビシクロ
(2.2.2)オクチルメトキシ)−アルキルベンゼ
ン又は4−(4′−アルキル−1′−ビシクロ
(2.2.2)オクチルメトキシ)−アルコキシベン
ゼンの製造。 この経路の例をR1=n−ペンチルの場合につ
いて示す。 段階A2 公知の4−n−ペンチルビシクロ(2.2.2)オ
クタン−1−カルボン酸から4−n−ペンチル−
1−ビシクロ(2.2.2)オクチルメタノールの製
造。 この段階は上記の段階A1と同一であるが、こ
こでは公知の4−n−ペンチルビシクロ(2.2.2)
オクタン−1−カルボン酸(2.6g、0.0116モル)
を使用する(英国特許出願第32351/78参照。4
−n−ペンチル−1−ビシクロ(2.2.2)オクチ
ルメタノールの収量:2.2g(90%)、沸点:0.5
mmHgにて110℃である。 段階B2 4−n−ペンチル−1−ビシクロ(2.2.2)オ
クチルメタノールから4−n−ペンチル−1−ビ
シクロ(2.2.2)オクチルメチルトルエン−4−
スルホネートの製造。 4−n−ペンチル−1−ビシクロ(2.2.2)オ
クチルメタノール(2.5g、0.0119モル)をピリ
ジン(シーブ乾燥したもの33cm3)中でトルエン−
4−スルホニルクロリド(3.4g、0.0179モル)
と共に撹拌しながら40℃で60時間加熱する。反応
混合物を氷水(60cm3)に注ぎ、生成物をエーテル
(3×50cm3)中に抽出する。合わせたエーテル抽
出液を希酸塩(50cm3)、水(3×50cm3)で洗浄し、
乾燥する(CaCO3)。溶剤を減圧除去し、粗製ト
シレートを軽油(沸点40〜60℃)から結晶させ
る。4−n−ペンチル−1−ビシクロ(2.2.2)
オクチルメチルトルエン−4−スルホネートの収
量は3.1g(71%)、融点67℃である。 段階C2 4−アルキル−1−ビシクロ(2.2.2)オクチ
ルメチルトルエン−4−スルホネートから4−
(4′−アルキル−1′−ビシクロ(2.2.2)オクチル
メトキシ)−アルキルベンゼン又は4−(4′−アル
キル−1′−ビシクロ(2.2.2)オクチルメトキシ)
−アルコキシベンゼンの製造。 4−アルキル−1−ビシクロ(2.2.2)オクチ
ルメチルトルエン−4−スルホネート(0.007モ
ル)および炭酸カリウム(2.9g、0.021モル)を
ジメチルホルムアミド(シーブ乾燥物12.5cm3)中
で所要の4−アルキル−又は4−アルコキシ−フ
エノール(0.21モル)と共に撹拌しながら16時間
還流加熱する。反応混合物を水(60cm3)中に注
ぎ、有機生成物をエーテル(3×60cm3)中に抽出
する。合わせたエーテル抽出液を水酸化ナトリウ
ム水溶液(20%、3×60cm3)、水(2×60cm3)で
洗浄し、乾燥する(Na2SO4)。溶剤を減圧除去
し、粗製生成物を、静止相としてシリカゲルおよ
び溶離剤としてクロロホルム:軽油(沸点40〜60
℃)の2:1(容量比)混合物を使用するカラム
クロマトグラフイーに付す。減圧蒸留により最終
生成物を得る。段階C2の生成物の例を下記の第
3表に示す。
[Table] Example 2 This example shows the preparation of 4-(4'-alkyl-1'-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy) by the following route.
-alkylbenzene and 4-(4'-alkyl-
The production of 1'-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy)-alkoxybenzene is shown. In the above formula, R 1 is an alkyl group, and Y is an alkyl or alkoxy group. Step A2: 4-alkyl-1-bicyclo (2.2.2)
Production of octyl methanol. Step B2: 4-alkyl-1-bicyclo (2.2.2)
Production of octylmethyltoluene-4-sulfonate. Step C2: 4-(4′-alkyl-1′-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy)-alkylbenzene or 4-(4′-alkyl-1′-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy)-alkoxybenzene Manufacture. An example of this route is shown for R 1 =n-pentyl. Step A2 From the known 4-n-pentylbicyclo(2.2.2)octane-1-carboxylic acid to 4-n-pentyl-
Production of 1-bicyclo(2.2.2)octylmethanol. This step is identical to step A1 above, but here the known 4-n-pentylbicyclo (2.2.2)
Octane-1-carboxylic acid (2.6g, 0.0116mol)
(see UK Patent Application No. 32351/78.4)
Yield of -n-pentyl-1-bicyclo(2.2.2)octylmethanol: 2.2 g (90%), boiling point: 0.5
The temperature is 110°C at mmHg. Step B2 4-n-pentyl-1-bicyclo(2.2.2)octylmethanol to 4-n-pentyl-1-bicyclo(2.2.2)octylmethyltoluene-4-
Production of sulfonates. 4-n-Pentyl-1-bicyclo(2.2.2)octylmethanol (2.5 g, 0.0119 mol) was dissolved in toluene in pyridine (33 cm 3 sieve dried).
4-sulfonyl chloride (3.4g, 0.0179mol)
Heat at 40°C for 60 hours with stirring. The reaction mixture is poured into ice water (60 cm 3 ) and the product is extracted into ether (3×50 cm 3 ). The combined ether extracts were washed with dilute acid salt (50 cm 3 ) and water (3×50 cm 3 ),
Dry (CaCO 3 ). The solvent is removed under reduced pressure and the crude tosylate is crystallized from light oil (boiling point 40-60°C). 4-n-pentyl-1-bicyclo (2.2.2)
The yield of octylmethyltoluene-4-sulfonate is 3.1 g (71%), melting point 67°C. Step C2 4-Alkyl-1-bicyclo(2.2.2)octylmethyltoluene-4-sulfonate to 4-
(4'-alkyl-1'-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy)-alkylbenzene or 4-(4'-alkyl-1'-bicyclo(2.2.2)octylmethoxy)
-Production of alkoxybenzene. 4-Alkyl-1-bicyclo(2.2.2) octylmethyltoluene-4-sulfonate (0.007 mol) and potassium carbonate (2.9 g, 0.021 mol) were dissolved in dimethylformamide (12.5 cm 3 dry sieves) to give the required 4- Heat at reflux with stirring for 16 hours with alkyl- or 4-alkoxy-phenol (0.21 mol). The reaction mixture is poured into water (60 cm 3 ) and the organic products are extracted into ether (3×60 cm 3 ). The combined ether extracts are washed with aqueous sodium hydroxide (20%, 3 x 60 cm 3 ), water (2 x 60 cm 3 ) and dried (Na 2 SO 4 ). The solvent was removed under reduced pressure and the crude product was purified with silica gel as the stationary phase and chloroform as the eluent: gas oil (boiling point 40-60
Column chromatography using a 2:1 (volume ratio) mixture of The final product is obtained by vacuum distillation. Examples of products of step C2 are shown in Table 3 below.

【表】 実施例 3 本実施例は、下記の経路による4−(トランス
−4′−アルキルシクロヘキシルメトキシ)−3−
フルオルアルキルベンゼンおよび6−(トランス
−4′−アルキルシクロヘキシルメトキシ)−2−
アルキルナフタレンの製造を示す。 上記式中、R1およびR2は前に定義したように
アルキル基であり、
[Table] Example 3 In this example, 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-3-
Fluoroalkylbenzene and 6-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-2-
The production of alkylnaphthalenes is shown. In the above formula, R 1 and R 2 are alkyl groups as previously defined;

【式】はトランス− 1,4−ジ置換シクロヘキサン環であり、Arは
3−フルオル−1,4−ジ置換ベンゼン環又は
2,6−ジ置換ナフタレン環である。 段階A3:トランス−4−アルキルシクロヘキシ
ルメタノールの製造。 段階B3:トランス−4−アルキルシクロヘキシ
ルメチルブロミドの製造。 段階C3:4−(トランス−4′−アルキルシクロヘ
キシルメトキシ)−3−フルオルアルキルベン
ゼンおよび6−(トランス−4′−アルキルシク
ロヘキシルメトキシ)−2−アルキルナフタレ
ンの製造。 段階A3 この段階は、前記英国出願に記載した段階A1
の方法により実施し得る。 生成物の例はトランス−4−n−ペンチルシク
ロヘキシルメタノール、収率:90%、沸点:3mm
Hgにて150℃、である。 段階B3 トランス−4−アルキルシクロヘキシルメタノ
ールからトランス−4−アルキルシクロヘキシル
メチルブロミドの製造。 この段階は、上記の段階B1の方法により実施
し得る。 生成物の例は、トランス−4−n−ペンチルシ
クロヘキシルメチルブロミドで収率:84%、沸
点:15mmHgにて150℃である。 段階C3 トランス−4−アルキルシクロヘキシルメチル
ブロミドから4−(トランス−4′−アルキルシク
ロヘキシルメトキシ)−3−フルオルアルキルベ
ンゼンおよび6−(トランス−4′−アルキルシク
ロヘキシルメトキシ)−2−アルキルナフタレン
の製造。 この段階は、本質的には上記の段階C1と同じ
方法で実施し得る(段階C1での4−アルキル又
は4−アルコキシフエノールの代りに、適当なヒ
ドロキシ化合物
[Formula] is a trans-1,4-disubstituted cyclohexane ring, and Ar is a 3-fluoro-1,4-disubstituted benzene ring or a 2,6-disubstituted naphthalene ring. Step A3: Preparation of trans-4-alkylcyclohexylmethanol. Step B3: Preparation of trans-4-alkylcyclohexylmethyl bromide. Step C3: Preparation of 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-3-fluoroalkylbenzene and 6-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-2-alkylnaphthalene. Step A3 This step corresponds to step A1 described in the said UK application.
It can be carried out by the following method. An example of the product is trans-4-n-pentylcyclohexylmethanol, yield: 90%, boiling point: 3 mm
150℃ at Hg. Step B3 Preparation of trans-4-alkylcyclohexylmethyl bromide from trans-4-alkylcyclohexylmethanol. This step may be carried out by the method of step B1 above. An example of the product is trans-4-n-pentylcyclohexylmethyl bromide, yield: 84%, boiling point: 150° C. at 15 mmHg. Step C3 Preparation of 4-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-3-fluoroalkylbenzene and 6-(trans-4'-alkylcyclohexylmethoxy)-2-alkylnaphthalene from trans-4-alkylcyclohexylmethyl bromide. This step may be carried out in essentially the same way as step C1 above (in place of the 4-alkyl or 4-alkoxyphenol in step C1, a suitable hydroxy compound

【式】又は[Formula] or

【式】を使用する)。 生成物の例は次のとおりである。 収率、48%;C−I、43℃;N−1、〔−10℃) 収率、59%;C−I、99℃;N−1、〔88℃〕 前記第2および第3の特徴の本発明を具体化す
る材料およびデバイスの例を、添付図面を参照し
ながら説明する。 第1〜4図の表示装置は、スペーサー4により
約7m隔てられたフロントおよびバツクの二つか
ら成るガラススライド2,3から形成されるセル
1を含み、全てエポキシ樹脂接着剤により保持さ
れている。液晶材料12はスライド2,3とスペ
ーサー4の間の間隙を満す。 フロントガラススライド2の前には前面偏光子
5が、その分極軸の軸を水平にして配置されてい
る。反射材7がスライド3の後に配置されてい
る。後部偏光子6又は検光子はスライド3と反射
材7の間に配置されている。 代表的には100Å厚の酸化錫から成る電極8,
9が、スライド2,3の内側面上に完全な層とし
て堆積し、第3,4図に示した形状に腐食されて
いる。表示装置はデジツト10当り7つの棒およ
び各デジツト間の小数点11を有する。第3図に
示すように、後部電極構造は三つの電極X1,X2
X3に形作られる。同様に、前部電極構造はデジ
ツト当り三つの電極および小数点y1,y2,y3……
…に形づくられる。デジツト当り6個の電極を調
べると、適当なx、y電極に適当な電圧をかける
ことにより、8個の素子の各々が印加電圧を独立
して有することができる。 組立て前に、電極を有するスライド2,3を清
浄化し、ポリビニルアルコール(PVA)0.2重量
%水溶液に浸す。乾燥した時、スライドを柔らか
い織物で単一方向にこすり、次にこすつた方向が
互に直交しそして夫々の隣接する偏光子の光学軸
に平行となるように、即ち偏光子が交差するよう
に、組立てる。ネマチツク液晶材料12をスライ
ド2,3間に導入する場合、スライド表面の分子
は夫々のこすり方向に沿つて該スライド間でねじ
れが進行するように並ぶ。 ゼロ電圧がセル1にかけられると、光はセル
1、前面偏光子5を通過し(その間分極間が90゜
回転する)、後部偏光子6を通過して反射材7に
達し、ここで光は再び反射して観測者に(第1図
に示したように、スライド2,3面内のXおよび
Y軸に直交するZ軸に対して45゜の角度で)届く。
限界値以上の電圧が二つの電極8,9間に印加さ
れると、液晶層12は光学活性を失い、分子はス
ライド2,3に垂直になるよう、即ちZ軸に沿つ
て、再配向する。 従つて、この場合光は反射材7に到着せずそし
て観測者に反射されず、観測者はデジツト10の
1つ又はそれ以上の棒の暗い表示を見る。 電圧を、第5,6および7図に示したように3
つの引続く時間間隔中、線走査様式(linescan
fashion)で印加する。3/2Vの電位差を各X電極
に印加し(即ち走査し)、一方残りのX電極に−
V/2印加する。その間、−3/2V又はV/2をy
電極に印加する。交差点で3/2Vおよび−3/2Vが
交わると、液晶層12を横切つて3Vの電圧がか
かる。他の所で電圧はV又は−Vである。このよ
うにして、適当なy電極に−3/2V印加しX電極
に3/2Vを印加して走査すると、選ばれた交差点
は実線で示したようにONになる。電圧Vは例え
ば100Hz二乗波のac信号であり、その符号は相を
示す。 第1〜7図に示したデバイスは、電極がONと
OFFの交差点又は表示素子を共有するので、多
重表示装置である。 上記デバイスの材料12として使用するのに適
した、本発明の第2の特徴を具体化する材料を、
下記の第4表に示す(混合物1)。
(Use [Formula]). Examples of products are: Yield, 48%; C-I, 43°C; N-1, [-10°C] Yield, 59%; C-I, 99°C; N-1, [88°C] Examples of materials and devices embodying the invention of the second and third characteristics will be described with reference to the accompanying drawings. do. The display device of FIGS. 1 to 4 includes a cell 1 formed from two glass slides 2, 3, a front and a back, separated by about 7 m by a spacer 4, all held together by epoxy resin adhesive. . Liquid crystal material 12 fills the gap between slides 2, 3 and spacer 4. A front polarizer 5 is arranged in front of the windshield slide 2 with its polarization axis horizontal. A reflective material 7 is placed behind the slide 3. A rear polarizer 6 or analyzer is arranged between the slide 3 and the reflector 7. An electrode 8 typically made of tin oxide with a thickness of 100 Å,
9 is deposited in a complete layer on the inner surfaces of the slides 2, 3 and is etched into the shape shown in FIGS. The display has 7 bars per 10 digits and 11 decimal points between each digit. As shown in Figure 3, the rear electrode structure has three electrodes X 1 , X 2 ,
Formed into X 3 . Similarly, the front electrode structure has three electrodes per digit and decimal points y 1 , y 2 , y 3 .
It is formed into... Considering six electrodes per digit, each of the eight elements can have an applied voltage independently by applying the appropriate voltages to the appropriate x, y electrodes. Before assembly, the slides 2, 3 with electrodes are cleaned and immersed in a 0.2% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA). When dry, rub the slide with a soft fabric in a single direction, then rub the slide so that the directions of the rub are perpendicular to each other and parallel to the optical axis of each adjacent polarizer, i.e., the polarizers are crossed. , Assemble. When the nematic liquid crystal material 12 is introduced between the slides 2 and 3, the molecules on the slide surface are aligned so that twisting progresses between the slides along the respective rubbing directions. When zero voltage is applied to cell 1, light passes through cell 1, front polarizer 5 (during which the polarizations are rotated by 90°), passes through rear polarizer 6 and reaches reflector 7, where the light is It is reflected again and reaches the observer (at an angle of 45° with respect to the Z axis perpendicular to the X and Y axes in the planes of slides 2 and 3, as shown in Figure 1).
When a voltage above the limit value is applied between the two electrodes 8, 9, the liquid crystal layer 12 loses its optical activity and the molecules reorient themselves perpendicular to the slides 2, 3, i.e. along the Z axis. . Therefore, in this case no light reaches the reflector 7 and is not reflected to the observer, who sees a dark representation of one or more bars of the digit 10. The voltage was adjusted to 3 as shown in Figures 5, 6 and 7.
During two consecutive time intervals, linescan mode
fashion). A potential difference of 3/2V is applied (i.e., scanned) to each X electrode, while -
Apply V/2. Meanwhile, -3/2V or V/2 is y
Apply to the electrode. When 3/2V and -3/2V intersect at the intersection, a voltage of 3V is applied across the liquid crystal layer 12. Elsewhere the voltage is V or -V. In this way, when scanning is performed by applying -3/2V to the appropriate Y electrode and 3/2V to the X electrode, the selected intersection turns ON as shown by the solid line. The voltage V is, for example, a 100 Hz square wave AC signal, and its sign indicates the phase. The devices shown in Figures 1 to 7 have electrodes that are ON.
It is a multiple display device because it shares the OFF intersection or display element. A material embodying the second feature of the invention, suitable for use as material 12 in the above device,
As shown in Table 4 below (Mixture 1).

【表】【table】

【表】 少量のコレステリツク材料をネマチツク材料に
加えて、液晶層中の分子に好ましいねじれを誘発
し得る。この方法および適当なスライド表面処理
により、英国特許出願第1472247号および1478592
号に教示された表示装置の継ぎ合せ
(patchiness)の問題が除かれる。 適当なコレステリツク材料は次のとおりであ
る。 C15:約0.1〜0.5重量%、およびCB15:約0.1〜
0.05重量% C15は である。 CB15は である。 少量の多色染料を添加して、表示装置のコント
ラストを高めることができ、例えば英国特許明細
書第2011940Aに記載されたアントロキノン染料
の一つを使用し得る。 別の態様において、本発明の第2の特徴を具体
化する混合物をフリーデリツクス効果セルに使用
し得る。そのようなセルは、上記のデバイスのよ
うに、内側表面上に堆積した電極薄膜を有するガ
ラススライド間に液晶材料をはさむことにより構
成し得る。しかしながら、この場合偏光子は必要
でなく、ガラススライド内側表面はレシチンの被
膜で処理され、そして液晶材料は、レシチン被膜
によりスライド基体に垂直に(ホメオトロープ配
向)OFF状態に分子が整列した負の材料である。
ON状態にある材料を横切つて適当な電場をかけ
ると、分子はスライド表面に平行に再配向する
(均質配向)。多色染料を液晶材料に添加して、
ONとOFFの状態のコントラストを高めることが
できる。 上記の方法で作つたフリーデリツクス効果セル
に下記の混合物2を添加し得、該セルの間隔は
10μmである。
Table: A small amount of cholesteric material can be added to a nematic material to induce a favorable twist in the molecules in the liquid crystal layer. By this method and appropriate slide surface treatment, British Patent Application Nos. 1472247 and 1478592
The problem of patchiness of the display device taught in No. Suitable cholesteric materials include: C15: approx. 0.1~0.5% by weight, and CB15: approx. 0.1~
0.05% by weight C15 It is. CB15 is It is. Small amounts of polychromatic dyes can be added to increase the contrast of the display, for example one of the anthroquinone dyes described in GB 2011940A may be used. In another embodiment, mixtures embodying the second aspect of the invention may be used in Friederix effect cells. Such a cell may be constructed, like the devices described above, by sandwiching a liquid crystal material between glass slides with thin electrode films deposited on the inner surfaces. However, in this case a polarizer is not needed, the inner surface of the glass slide is treated with a coating of lecithin, and the liquid crystal material is placed in a negative polarizer with molecules aligned in the OFF state perpendicular to the slide substrate (homeotropic alignment) by the lecithin coating. It is the material.
Applying a suitable electric field across the material in the ON state reorients the molecules parallel to the slide surface (homogeneous orientation). By adding multicolor dyes to liquid crystal materials,
The contrast between ON and OFF states can be increased. The following mixture 2 can be added to the Friederics effect cells made by the above method, and the spacing of the cells is
It is 10 μm.

【表】 化合物Aの製造法は、英国特許出願第7934129
号に記載されている。1.2重量%の公知の多色染
料、例えば1,5−ビス−4′−n−ブチルフエニ
ルアミノアントラキノン、を混合物2に添加し
て、染色混合物(混合物2A)を得ることができ
る。 電圧をセルを横切つて印加すると、色は弱吸収
性状態から強吸収性状態に変る。 本発明の別の態様において、(コレステリツク
−ネマチツク)相変化効果デバイスは前に規定し
た材料を含む。 セルは、上記のねじれネマチツクセルのよう
に、電極を有するガラススライドにはさまれた長
いらせんピツチのコレステリツク材料を含むよう
に製造される。しかしながら、偏光子および均質
配向させるための表面処理、例えばSiOによるガ
ラススライド表面の処理、はこの場合用いられな
い。 ガラススライドが未処理でありそして液晶材料
が正の誘電異方性(Δε)を有する場合、液昌材
料は光を散乱するOFF状態のねじれた焦点円錐
分子配向の状態にある。ガラススライドの各内側
表面上の一対の電極間に電場をかける効果は、該
電極間の液晶材料の領域を、OFF状態よりも散
乱性が小さいホメオトロープ・ネマチツク配向で
あるON状態に変換することである。これは、相
変化効果デバイスの“負コントラスト”型であ
る。 内側ガラススライド表面を例えばレシチンで処
理してこれらの表面に垂直に配向させ、そして液
晶材料が負のΔεを有する場合、OFF状態の該材
料は、入射光に対してあまり散乱効果をもたない
ホメオトロープ配向の状態にある。電圧をガラス
スライドの各内側表面上の一対の電極間に印加す
ると、該電極間の液晶材料領域は、光を散乱する
ねじれ均質配向(ON状態)に変換する。これは
相変化効果デバイスの“正コントラスト”型であ
る。 各々の場合における二つの状態間のコントラス
トを、液晶材料に少量の適当な多色染料(例えば
Δεが正の場合1重量%の1,5−ビス−4′n−ブ
チルフエニルアミノアントラキノン)を添加する
ことにより高めることができる。 相変化効果デバイスに使用する、本発明を具体
化する適当な正誘電異方性材料は次の通りであ
る;
[Table] The method for producing compound A is described in British patent application No. 7934129.
listed in the number. 1.2% by weight of a known polychrome dye, for example 1,5-bis-4'-n-butylphenylaminoanthraquinone, can be added to mixture 2 to obtain a dyeing mixture (mixture 2A). When a voltage is applied across the cell, the color changes from a weakly absorbing state to a strongly absorbing state. In another aspect of the invention, the (cholesteric-nematic) phase change effect device comprises the materials defined above. The cell, like the twisted nematic cell described above, is fabricated to contain a long helical pitch of cholesteric material sandwiched between glass slides with electrodes. However, polarizers and surface treatments for homogeneous alignment, such as treatment of the glass slide surface with SiO, are not used in this case. When the glass slide is untreated and the liquid crystal material has positive dielectric anisotropy (Δε), the liquid crystal material is in a state of twisted focal cone molecular orientation in the OFF state that scatters light. The effect of applying an electric field between a pair of electrodes on each inner surface of a glass slide is to convert the region of liquid crystal material between the electrodes into an ON state, which is a homeotropic nematic orientation that is less scattering than the OFF state. It is. This is a "negative contrast" type of phase change effect device. If the inner glass slide surfaces are treated, for example with lecithin, to align perpendicularly to these surfaces, and the liquid crystal material has a negative Δε, the material in the OFF state will have less scattering effect on the incident light. It is in a state of homeotropic orientation. When a voltage is applied between a pair of electrodes on each inner surface of a glass slide, the region of liquid crystal material between the electrodes transforms into a twisted homogeneous orientation (ON state) that scatters light. This is a "positive contrast" type of phase change effect device. The contrast between the two states in each case is determined by adding a small amount of a suitable polychromatic dye (e.g. 1% by weight of 1,5-bis-4'n-butylphenylaminoanthraquinone for positive Δε) to the liquid crystal material. It can be increased by adding. Suitable positive dielectric anisotropic materials embodying the invention for use in phase change effect devices are:

【表】【table】

【表】 相変化効果デバイスに使用する、本発明を具体
化する適当な負誘電異方性材料である混合物4は
次の通りである;
Table: Mixture 4, a suitable negative dielectric anisotropic material embodying the invention for use in phase change effect devices, is as follows:

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はねじれネマチツクデジタルデイスプレ
イの斜視図、第2図は第1図のデイスプレイの断
面図、第3図は第1図のデイスプレイの後部電極
配置図、第4図は第1図のデイスプレイの前部電
極配置図、第5,6,7図は第1〜4図のデバイ
スに典型的な番地電圧を印加した際の図式図であ
る。 1……セル、2,3……ガラススライド、4…
…スペーサー、5,6……偏光子、7……反射
材、8,9……電極、12……液晶材料。
Figure 1 is a perspective view of a twisted nematic digital display, Figure 2 is a sectional view of the display in Figure 1, Figure 3 is a rear electrode arrangement of the display in Figure 1, and Figure 4 is the display in Figure 1. Figures 5, 6 and 7 are schematic diagrams of the front electrode arrangement when typical address voltages are applied to the device of Figures 1-4. 1... Cell, 2, 3... Glass slide, 4...
... Spacer, 5, 6... Polarizer, 7... Reflective material, 8, 9... Electrode, 12... Liquid crystal material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 構造式 (式中、R1はアルキル基であり、R2はアルキル
基またはアルコキシ基であり、R1およびR2は18
個までの炭素原子を含み;【式】はトラ ンス−1,4−ジ置換シクロヘキサン環
【式】又は1,4−ジ置換ビシクロ (2,2,2)オクタン環【式】であ り;Arは1,4−ジ置換ベンゼン環
【式】3−フルオロ−1,4−ジ置換ベ ンゼン環【式】又は2,6−ジ置換ナフ タレン環【式】である。) で示される低誘電異方性液晶化合物。 2 R1が10個までの炭素原子を含むn−アルキ
ル基であり、R2が10個までの炭素原子を含むn
−アルキル又はn−アルコキシ基であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の液晶化合
物。 3 基【式】がトランス−1,4−ジ置 換シクロヘキサン環であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の液晶化合物。 4 基Arが1,4−ジ置換ベンゼン環であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の液
晶化合物。 5 基Arが3−フルオロ−1,4−ジ置換ベン
ゼン環であることを特徴とする特許請求の範囲第
3項に記載の液晶化合物。 6 基Arが2,6−ジ置換ナフタレン環である
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の
液晶化合物。 7 基【式】がビシクロ(2,2,2) オクタン環であることを特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の液晶化合物。 8 基Arが1,4−ジ置換ベンゼン環であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の液
晶化合物。 9 液晶化合物の混合物を含む液晶材料であつて
該化合物の少なくとも一つが 構造式 (式中、R1はアルキル基であり、R2はアルキル
基またはアルコキシ基であり、R1およびR2は18
個までの炭素原子を含み;【式】はトラ ンス−1,4−ジ置換シクロヘキサン環
【式】又は1,4−ジ置換ビシクロ (2,2,2)オクタン環【式】であ り;Arは1,4−ジ置換ベンゼン環
【式】3−フルオロ−1,4−ジ置換ベ ンゼン環【式】又は2,6−ジ置換ナフ タレン環【式】である。) の化合物であることを特徴とする前記液晶材料。
[Claims] 1. Structural formula (In the formula, R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkyl group or an alkoxy group, and R 1 and R 2 are 18
is a trans-1,4-disubstituted cyclohexane ring or a 1,4-disubstituted bicyclo(2,2,2)octane ring; Ar is 1,4-disubstituted benzene ring [formula] 3-fluoro-1,4-disubstituted benzene ring [formula] or 2,6-disubstituted naphthalene ring [formula]. ) is a low dielectric anisotropy liquid crystal compound. 2 R 1 is n-alkyl group containing up to 10 carbon atoms and R 2 is n-alkyl group containing up to 10 carbon atoms
-Alkyl or n-alkoxy group, the liquid crystal compound according to claim 1. 3. The liquid crystal compound according to claim 1, wherein the group [formula] is a trans-1,4-disubstituted cyclohexane ring. 4. The liquid crystal compound according to claim 3, wherein the Ar group is a 1,4-disubstituted benzene ring. 5. The liquid crystal compound according to claim 3, wherein the Ar group is a 3-fluoro-1,4-disubstituted benzene ring. 6. The liquid crystal compound according to claim 3, wherein the Ar group is a 2,6-disubstituted naphthalene ring. 7. The liquid crystal compound according to claim 2, wherein the group [formula] is a bicyclo(2,2,2) octane ring. 8. The liquid crystal compound according to claim 7, wherein the Ar group is a 1,4-disubstituted benzene ring. 9 A liquid crystal material containing a mixture of liquid crystal compounds, in which at least one of the compounds has the structural formula (In the formula, R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkyl group or an alkoxy group, and R 1 and R 2 are 18
is a trans-1,4-disubstituted cyclohexane ring or a 1,4-disubstituted bicyclo(2,2,2)octane ring; Ar is 1,4-disubstituted benzene ring [formula] 3-fluoro-1,4-disubstituted benzene ring [formula] or 2,6-disubstituted naphthalene ring [formula]. ) The liquid crystal material is a compound of:
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