JPH0443898B2 - - Google Patents
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- JPH0443898B2 JPH0443898B2 JP58000640A JP64083A JPH0443898B2 JP H0443898 B2 JPH0443898 B2 JP H0443898B2 JP 58000640 A JP58000640 A JP 58000640A JP 64083 A JP64083 A JP 64083A JP H0443898 B2 JPH0443898 B2 JP H0443898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- liquid crystal
- formula
- compound
- cell
- Prior art date
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明は新規な液晶物質及び該液晶物質を含有
する液晶組成物に関し、更に詳しくは光学活性な
２−メチル−ブチルオキシ基を有するカイラル液
晶物質及びそれらを含有するカイラル液晶組成物
に関する。 現在、液晶表示素子としてはTN（Twisted
Nematic）型表示方式が最も広く用いられてい
るが、応答速度の点に於て発光型表示素子（エレ
クトロルミネツセンス、プラズマデイスプレイ
等）と比較して劣つており、この点に於ける改善
は種々試みられているにも抱らず、大巾な改善の
可能性はあまり残つていない様である。そのため
TN型表示素子に代わる別の原理による液晶表示
装置が種々試みられているが、その一つに強誘電
性液晶を利用する表示方式がある（N.A.Clark
ら；Applied Phys. lett.、36、899（1980））。この
方式は強誘電性液晶のカイラルスメクチツクＣ相
（以下SC*相と略称する）或はカイラルスメクチ
ツクＨ相（以下SH*相と略称する）を利用するも
ので、、それが室温付近にあるものが望ましい。
本発明者らは、この表示方式に利用されるに適し
た液晶物質の開発を主たる目的として、光学活性
基を含む液晶物質を種々探索して本発明に到達し
た。 即ち本発明は一般式 （上式中、ｍは１又は２であり、Ｘはｍが１の場
合は炭素数８〜13の直鎖アルコキシ基を示し、ｍ
が２の場合は炭素数６〜18の直鎖アルコキシ基を
示し、＊は光学活性炭素を示す） で表わされる化合物及びそれを含有する液晶組成
物である。 （）式で示す本発明化合物は、表１に示した
化合物のNo.４〜９及び13〜19からも明らかによう
に、より広い温度に於てスメクチツク相を呈し、
そのスメクチツク相がSA相（スメクチツクＡ相）
及びSC*相であることに主たる特徴を有する。特
に、スメクチツク相の内、強誘電性発現にとつて
重要なSC*相で代表されるものは、分子が層法線
から傾いた状態になることにより発現するスメク
チツク相であつて、この状態を分子設計により出
現させることは極めて困難とされており、分子が
層法線方向へ単に平行に配列しているSA相等か
らは容易に考えられるものではない。
する液晶組成物に関し、更に詳しくは光学活性な
２−メチル−ブチルオキシ基を有するカイラル液
晶物質及びそれらを含有するカイラル液晶組成物
に関する。 現在、液晶表示素子としてはTN（Twisted
Nematic）型表示方式が最も広く用いられてい
るが、応答速度の点に於て発光型表示素子（エレ
クトロルミネツセンス、プラズマデイスプレイ
等）と比較して劣つており、この点に於ける改善
は種々試みられているにも抱らず、大巾な改善の
可能性はあまり残つていない様である。そのため
TN型表示素子に代わる別の原理による液晶表示
装置が種々試みられているが、その一つに強誘電
性液晶を利用する表示方式がある（N.A.Clark
ら；Applied Phys. lett.、36、899（1980））。この
方式は強誘電性液晶のカイラルスメクチツクＣ相
（以下SC*相と略称する）或はカイラルスメクチ
ツクＨ相（以下SH*相と略称する）を利用するも
ので、、それが室温付近にあるものが望ましい。
本発明者らは、この表示方式に利用されるに適し
た液晶物質の開発を主たる目的として、光学活性
基を含む液晶物質を種々探索して本発明に到達し
た。 即ち本発明は一般式 （上式中、ｍは１又は２であり、Ｘはｍが１の場
合は炭素数８〜13の直鎖アルコキシ基を示し、ｍ
が２の場合は炭素数６〜18の直鎖アルコキシ基を
示し、＊は光学活性炭素を示す） で表わされる化合物及びそれを含有する液晶組成
物である。 （）式で示す本発明化合物は、表１に示した
化合物のNo.４〜９及び13〜19からも明らかによう
に、より広い温度に於てスメクチツク相を呈し、
そのスメクチツク相がSA相（スメクチツクＡ相）
及びSC*相であることに主たる特徴を有する。特
に、スメクチツク相の内、強誘電性発現にとつて
重要なSC*相で代表されるものは、分子が層法線
から傾いた状態になることにより発現するスメク
チツク相であつて、この状態を分子設計により出
現させることは極めて困難とされており、分子が
層法線方向へ単に平行に配列しているSA相等か
らは容易に考えられるものではない。
【表】
【表】
上表に於てＣは結晶相を、S3は素性が不明なス
メクチツク相をChはコレステリツク相を、Ｉは
等方性液体相（透明相）を夫々表わし、各相の欄
の・及びその右側の数字は、その相から右側の相
への相転移温度を示し、−はその相を示さないこ
とを示す。（ ）はモノトロピツク相転移温度で
あることを示す。又※は外挿法によつて得られた
概略値である。 表１から判る様に（）式でｍ＝１の化合物は
一般的に低目の融点を有し、室温付近で液晶状態
を呈する液晶組成物の成分として好適であり、例
えばＸ＝C8H17Oの化合物は40.5℃で融解して
SC*相となり、これは42℃でSA相に転移し、こ
のSA相は58℃でコレステリツク相となり、65℃
で等方性液体となる。又（）式でｍ＝２の物質
は、ｍ＝１のものに比し比較的高い融点を有する
が、高温に至るまで液晶相を呈するという特長を
有し、従つて液晶組成物の温度範囲の上限を拡張
するのに好適である。液晶組成物を構成する場
合、（）式で示す本発明化合物のみを種用いて
構成することも可能であり、又（）式で示す本
発明化合物と他のスメクチツク液晶と混合して
SC*相を呈する液晶組成物を製造することも可能
である。SC*相の光スイツチング効果を表示素子
として応用する場合TN表示方式にくらべて３つ
のすぐれた特徴がある。第１の特徴は非常に高速
で応答し、その応答時間は通常のTN表示方式の
素子と比較すると、応答速度は1/100以下である。
第２の特徴はメモリー効果があることであり、上
記の高速応答性とあいまつて、時分割駆動が容易
である。第３の特徴はTN表示方式で濃淡の階調
をとるには、印加電圧を調節して行なうが、しき
い値電圧の温度依存性や応答速度の電圧依存性な
どの難問がある。しかしSC*相の光スイツチング
効果を応用する場合には極性の反転時間を調節す
ることにより、容易に階調を得ることができ、グ
ラフイツク表示に非常に適している。 表示方法としては、２つの方式が考えられ、１
つの方法は２枚の偏光子を使用する複屈折型、他
の１つの方法は二色性色素を使用するゲストホス
ト型である。SC*相は自発分極をもつため、印加
電圧の極性を反転することにより、らせん軸を回
転軸として分子が反転する。SC*相を有する液晶
組成物を液晶分子が電極面に平行にならぶように
配向処理を施した液晶表示セルに注入し、液晶分
子のダイレクターと一方の偏光面を平行になるよ
うに配置した２枚の偏光子の間に該液晶セルをは
さみ、電圧を印加して、極性を反転することによ
り、明視野および暗視野（偏光子の対向角度によ
り決まる）が得られる。一方ゲスト・ホスト型で
動作する場合には、印加電圧の極性を反転するこ
とにより明視野及び着色視野（偏光板の配置によ
り決まる）を得ることができる。 一般にスメクチツク状態で液晶分子をガラス壁
面に平行に配向させることは難かしく、数十キロ
ガウス以上の磁場中で等方性液体から非常にゆつ
くりと冷却する（１℃〜２℃／hr）ことにより、
液晶分子を配向させているが、コレステリツク相
を有する液晶物質では磁場の代わりに50V〜
100Vの直流電圧を印加しながら１℃／minの冷
却速度で冷却することにより、容易に均一に配向
したモノドメイン状態を得ることができる。 本発明の化合物（）はｍ＝１の場合はＸ＝
C7H15O以下のものが、又ｍ＝２の場合はＸ＝
C3H7O以下のものがコレステリツク相をもち、
これらを適当に混合することによりスメクチツク
相の高温側にコレステリツク相をもち、室温付近
でSC*相を示す液晶組成物を容易に得ることがで
きる。 （）式の化合物は、又、光学活性炭素原子を
有するため、これをネマチツク液晶に添加するこ
とによつて捩れた構造を誘起する能力を有する。
捩れた構造を有するネマチツク液晶、即ちカイラ
ルマネチツク液晶はTN型表示素子はいわゆるリ
バース・ドメイン（reverse domain、しま模様）
を生成することがないので（）式の化合物はリ
バース・ドメイン生成の防止剤として使用でき
る。この用途に特に適したものはｍ＝１で、かつ
ＸがC8H17Oのものである。この化合物は単独で
コレステリツク相を呈し、かつ低融点である。
又、固有コレステリツクピツチは1.1μｍであつ
て、これをネマチツク液晶に対して0.05〜３重量
％程度添加することによつて分子に一定方向への
ねじり力を与えリバース・ドメインは解消され
る。 （）式の化合物はハイドロキノンモノ（光学
活性２−メチルブチル）エーテルに、ピリジンの
様な塩基性溶媒中で、ｐ−アルコキシ安息香酸ハ
ロゲン化物、４−（ｐ−アルコキシフエニル）安
息香酸ハロゲン化物又は４−（ｐ−アルキルフエ
ニル）安息香酸ハロゲン化物を作用させることに
より最も好適に製造される。出発原料の一つであ
るハイドロキノンモノ（光学活性２−メチルブチ
ル）エーテルはハイドロキノンと光学活性２−メ
チルブチルハロゲニド又は光学活性２−メチルブ
チル−ｐ−トルエンスルホン酸エステルとから通
常の方法で製造される。 以下実施例により本発明の液晶化合物及び液晶
組成物につき更に詳細に説明する。 実施例 １ 〔ｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸−p′−（２
−メチルブチルオキシ）フエニルエステル（（）
式に於てｍ＝１、Ｘ＝C12H25Oのもの）の製造〕 () ハイドロキノンモノ（２−メチルブチル）
エーテルの合成 まず光学活性なｐ−トルエンスルホン酸２−
メチルブチルエステルを、通常の方法、即ちｐ
−トルエンスルホン酸クロリドと（−）２−メ
チルブタノールとをピリジン中で反応させるこ
とにより合成する。 次にハイドロキノン248ｇと苛性カリ88ｇを
水30mlと２のエタノールに溶解させ、そこへ
上記のｐ−トルエンスルホン酸２−メチルブチ
ルエステル366ｇを加えて60℃で２時間、次い
で還流下に７時間加熱撹拌する。エタノール
1.7を留去してから水1.9及び6N塩酸を加え
て酸性にすると褐色油状物が分離する。この褐
色油状物を150mlのヘプタンで抽出し、ヘプタ
ン層を水洗してから減圧蒸留によつてbp.115〜
135℃（2.5mmHg）の留分176ｇを得た。これを
300mlのヘプタンに溶解させ1N苛性ソーダ水溶
液１で抽出し、抽出液をヘプタン100mlで洗
浄してのちアルカリ性水層に6N塩酸を加えて
酸性にする。分離した油状物を水洗後減圧蒸留
し、bp.107〜111℃（２mmHg）の留分140ｇを
得た。これをヘキサン200mlに溶かしてから０
℃に保つて結晶を析出させ129ｇのハイドロキ
ノンモノ（２−メチルブチル）エーテル（m.
p.41〜42℃）を得た。 () エステル化 ｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸８ｇを20ml
の塩化チオニルと２時間還流下に加熱したの
ち、過剰の塩化チオニルを留去してｐ−ｎ−ド
デシルオキシ安息香酸クロリドを得た。このも
のは特に精製することなくトルエン溶液として
次の反応に使用する。一方（）で得られたハ
イドロキノンモノ（２−メチルブチル）エーテ
ル4.7ｇを30mlのピリジンに溶かし、０℃に保
ちながら上記のｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香
酸クロリドのトルエン溶液を滴加した後90℃で
２時間加熱し反応させる。あとは常法によりエ
ステル化物を分離し、これを更にエタノールよ
り２回再結晶を繰り返して目的物であるｐ−ｎ
−ドデシルオキシ安息香酸p′−（２−メチルブ
チルオキシ）フエニルエステルの無色の結晶
6.5ｇを得た。m.p.47℃、〔ａ〕25°D＝＋5.2°（クロ
ロホルム溶液中）であつた。又その元素分析値
は次の如く理論値とよく一致している。 分析値 理論値(C30H44O4として) Ｃ 76.6％ 76.88％ Ｈ 9.6％ 9.46％ この化合物はSC*相及びSA相を示すスメク
チツク液晶化合物であり、その相転移温度は表
１のNo.８に示されている。 実施例 ２（使用例１） ４−エチル−4′−シアノビフエニル
20部（重量、以下同様） ４−ペンチル−4′−シアノビフエニル 40部 ４−オクチルオキシ−4′−シアノビフエニル 25部 ４−ペンチル−4′−シアノターフエニル 15部 からなるネマチツク液晶組成物を、配向処理とし
てポリビニルアルコールを塗布し、その表面をラ
ビングして平行配向処理を施した透明電極からな
るセル（電極間隔約10μｍ）に注入してTN型表
示セルとし、これを偏光顕微鏡下で観察したとこ
ろ、リバース・ドメインを生じているのが観察さ
れた。 上記のネマチツク液晶組成物に本願の（）式
でｍ＝１、Ｘ＝C8H17Oなる化合物を0.1重量％添
加したものを使用して同様にTNセルとして観察
したところリバース・ドメインは解消され均一な
ネマチツク相が観察された。 実施例 ３（使用例２） （）式に於いて、ｍ＝１でＸ＝C8H17O、Ｘ
＝C9H19O、Ｘ＝C10H21O、Ｘ＝C12H25O、Ｘ＝
C14H29Oの各化合物の等量混合物は、40℃まで
SC*相を示し、それ以上の温度でSA相を示し、
このSA相は62℃でコレステリツク相を経由する
ことなく直接に等方性液体となる。 この混合物を電極面にシリカの斜方蒸着を施し
て液晶分子が電極面に平行に配向するようにし
た、電極間隔が10μｍのセルに注入し、それを、
液晶分子のダイレクターと一方の偏光面が平行に
なるように配置した直交ニコル状態の偏光子の間
にはさみ0.5Hz、5Vの低周波数の交流を印加した
ところ、明瞭なスイツチング動作が観察され、非
常にコントラストが良く、応答速度も速い（数ｍ
sec）液晶表示素子が得られた。 実施例 ４（使用例３） （）式に於いて、ｍ＝１で、Ｘ＝C8H17O、
Ｘ＝C11H21O、Ｘ＝C12H25O、Ｘ＝C13H27O、Ｘ
＝C14H29Oの各化合物の４部、４部、４部、４
部、３部及びｍ＝２でＸ＝C8H17O、Ｘ＝
C10H21O、Ｘ＝C12H25Oの各化合物の１部、２
部、１部よりなる混合物は45℃までSC*相を示
し、それ以上の温度ではSA相を示し、80〜82℃
でコレステリツク相を経由せず直接に等方液体に
なる。 この混合物にアントラキノン系色素のＤ−16
（BDH社製品）を３重量％添加していわゆるゲス
ト・ホスト型にしたものを実施例３と同様なセル
に注入し、１枚の偏光子を偏光面が分子軸に垂直
になる様に配置して0.5Hz、5Vの低周波数の交流
を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が観
察され、非常にコントラストが良く、応答速度も
速い（数ｍsec）カラー液晶表示素子が得られた。 実施例 ５（使用例４） （）式に於いて、ｍ＝１でＸ＝C8H17Oのも
の85部およびｍ＝２でＸ＝C6H13Oのもの15部か
らなる混合物は43℃までSC*相を示し、それ以上
の温度でSA相を示し、このSA相は57℃でコレス
テリツク相（Ch相）になり、74℃で等方液体と
なる。 この混合物を、配向処理としてPVAを塗布し、
表面をラビングして平行配向処理を施した透明電
極を備えたセルに注入し、Ch相領域で50Vの直
流電圧を印加しながら、SC*相になるまで除冷し
たところ均一なモノドメインセルが得られた。こ
の液晶セルを直交ニコル状態に配置した２枚の偏
光子の間にはさみ15Vの低周波数（0.5Hz）の交
流を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が
観察され、非常にコントラストも良く、応答速度
も速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られた。 尚、この液晶組成物の自発分極の値Psは3nC／
cm2であつた。 実施例 ６ （）式においてｍ＝１でＸ＝C8H17O、Ｘ＝
C9H19O、Ｘ＝C10H21O、Ｘ＝C12H25Oのもの
各々20％及びｍ＝２でＸ＝C6H13O、Ｘ＝C8H17O
のもの各々10％よりなる混合物は、51℃までSC*
相を示し、それ以上の温度でSA相を示し、この
SA相は75℃でコレステリツク相を経由せずに直
接に等方液体となる。 この混合物を実施例３と同様なセルに注入し、
この液晶セルを直交ニコル状態に配置した２枚の
偏光子の間にはさみ15Vの低周波数（0.5Hz）の
交流を印加したところ、明瞭なスイツチング動作
が観察され、非常にコントラストも良く、応答速
度も速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られ
た。 尚、Ps値は2nC／cm2であり、チルト角は20℃〜
40℃の範囲で20°であつた。 実施例 ７ （）式に於てｍ＝１でＸ＝C8H17Oのもの１
部と、他のスメクチツク化合物として とからなる液晶組成物は70℃までSC*相を示し、
それ以上の温度でCh相を示し、105℃で等方性液
体となる。即ちSA相を示さない組成物である。
この液晶組成物にアントラキノン系色素のＤ−16
（BDH社製）を３％（重量）添加して、いわゆる
ゲスト・ホスト型にした液晶組成物を実施例５と
同様なセルに注入して、Ch相温度領域で50Vの
直流電圧を印加しながらSC*相まで除冷したとこ
ろ、均一なモノドメインセルが得られた。この液
晶セルに偏光面が分子軸に垂直になる様に２枚の
偏光子を配置し、15Vの低周波（0.5Hz）の交流
を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が観
察され、非常にコントラストがよく、応答速度の
速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られた。 比較例 （）式に於てＸのC12H25Oを２−メチルブチ
ル基に代える以外は実施例１と同様にしてＰ−２
−メチルブチル安息香酸−p′−（２−メチルブチ
ルオキシ）フエニルエステルを製造した。 得られた化合物は、 Ｃ カイラルネマチツク相 Ｉ ・85.0℃ ・ 124.2℃ となり、左右両端に光学活性炭素基を含む化合物
であるにもかかわらずSC*相は観察されず、本発
明目的の１つである強誘電性液晶としては不適の
ものであつた。
メクチツク相をChはコレステリツク相を、Ｉは
等方性液体相（透明相）を夫々表わし、各相の欄
の・及びその右側の数字は、その相から右側の相
への相転移温度を示し、−はその相を示さないこ
とを示す。（ ）はモノトロピツク相転移温度で
あることを示す。又※は外挿法によつて得られた
概略値である。 表１から判る様に（）式でｍ＝１の化合物は
一般的に低目の融点を有し、室温付近で液晶状態
を呈する液晶組成物の成分として好適であり、例
えばＸ＝C8H17Oの化合物は40.5℃で融解して
SC*相となり、これは42℃でSA相に転移し、こ
のSA相は58℃でコレステリツク相となり、65℃
で等方性液体となる。又（）式でｍ＝２の物質
は、ｍ＝１のものに比し比較的高い融点を有する
が、高温に至るまで液晶相を呈するという特長を
有し、従つて液晶組成物の温度範囲の上限を拡張
するのに好適である。液晶組成物を構成する場
合、（）式で示す本発明化合物のみを種用いて
構成することも可能であり、又（）式で示す本
発明化合物と他のスメクチツク液晶と混合して
SC*相を呈する液晶組成物を製造することも可能
である。SC*相の光スイツチング効果を表示素子
として応用する場合TN表示方式にくらべて３つ
のすぐれた特徴がある。第１の特徴は非常に高速
で応答し、その応答時間は通常のTN表示方式の
素子と比較すると、応答速度は1/100以下である。
第２の特徴はメモリー効果があることであり、上
記の高速応答性とあいまつて、時分割駆動が容易
である。第３の特徴はTN表示方式で濃淡の階調
をとるには、印加電圧を調節して行なうが、しき
い値電圧の温度依存性や応答速度の電圧依存性な
どの難問がある。しかしSC*相の光スイツチング
効果を応用する場合には極性の反転時間を調節す
ることにより、容易に階調を得ることができ、グ
ラフイツク表示に非常に適している。 表示方法としては、２つの方式が考えられ、１
つの方法は２枚の偏光子を使用する複屈折型、他
の１つの方法は二色性色素を使用するゲストホス
ト型である。SC*相は自発分極をもつため、印加
電圧の極性を反転することにより、らせん軸を回
転軸として分子が反転する。SC*相を有する液晶
組成物を液晶分子が電極面に平行にならぶように
配向処理を施した液晶表示セルに注入し、液晶分
子のダイレクターと一方の偏光面を平行になるよ
うに配置した２枚の偏光子の間に該液晶セルをは
さみ、電圧を印加して、極性を反転することによ
り、明視野および暗視野（偏光子の対向角度によ
り決まる）が得られる。一方ゲスト・ホスト型で
動作する場合には、印加電圧の極性を反転するこ
とにより明視野及び着色視野（偏光板の配置によ
り決まる）を得ることができる。 一般にスメクチツク状態で液晶分子をガラス壁
面に平行に配向させることは難かしく、数十キロ
ガウス以上の磁場中で等方性液体から非常にゆつ
くりと冷却する（１℃〜２℃／hr）ことにより、
液晶分子を配向させているが、コレステリツク相
を有する液晶物質では磁場の代わりに50V〜
100Vの直流電圧を印加しながら１℃／minの冷
却速度で冷却することにより、容易に均一に配向
したモノドメイン状態を得ることができる。 本発明の化合物（）はｍ＝１の場合はＸ＝
C7H15O以下のものが、又ｍ＝２の場合はＸ＝
C3H7O以下のものがコレステリツク相をもち、
これらを適当に混合することによりスメクチツク
相の高温側にコレステリツク相をもち、室温付近
でSC*相を示す液晶組成物を容易に得ることがで
きる。 （）式の化合物は、又、光学活性炭素原子を
有するため、これをネマチツク液晶に添加するこ
とによつて捩れた構造を誘起する能力を有する。
捩れた構造を有するネマチツク液晶、即ちカイラ
ルマネチツク液晶はTN型表示素子はいわゆるリ
バース・ドメイン（reverse domain、しま模様）
を生成することがないので（）式の化合物はリ
バース・ドメイン生成の防止剤として使用でき
る。この用途に特に適したものはｍ＝１で、かつ
ＸがC8H17Oのものである。この化合物は単独で
コレステリツク相を呈し、かつ低融点である。
又、固有コレステリツクピツチは1.1μｍであつ
て、これをネマチツク液晶に対して0.05〜３重量
％程度添加することによつて分子に一定方向への
ねじり力を与えリバース・ドメインは解消され
る。 （）式の化合物はハイドロキノンモノ（光学
活性２−メチルブチル）エーテルに、ピリジンの
様な塩基性溶媒中で、ｐ−アルコキシ安息香酸ハ
ロゲン化物、４−（ｐ−アルコキシフエニル）安
息香酸ハロゲン化物又は４−（ｐ−アルキルフエ
ニル）安息香酸ハロゲン化物を作用させることに
より最も好適に製造される。出発原料の一つであ
るハイドロキノンモノ（光学活性２−メチルブチ
ル）エーテルはハイドロキノンと光学活性２−メ
チルブチルハロゲニド又は光学活性２−メチルブ
チル−ｐ−トルエンスルホン酸エステルとから通
常の方法で製造される。 以下実施例により本発明の液晶化合物及び液晶
組成物につき更に詳細に説明する。 実施例 １ 〔ｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸−p′−（２
−メチルブチルオキシ）フエニルエステル（（）
式に於てｍ＝１、Ｘ＝C12H25Oのもの）の製造〕 () ハイドロキノンモノ（２−メチルブチル）
エーテルの合成 まず光学活性なｐ−トルエンスルホン酸２−
メチルブチルエステルを、通常の方法、即ちｐ
−トルエンスルホン酸クロリドと（−）２−メ
チルブタノールとをピリジン中で反応させるこ
とにより合成する。 次にハイドロキノン248ｇと苛性カリ88ｇを
水30mlと２のエタノールに溶解させ、そこへ
上記のｐ−トルエンスルホン酸２−メチルブチ
ルエステル366ｇを加えて60℃で２時間、次い
で還流下に７時間加熱撹拌する。エタノール
1.7を留去してから水1.9及び6N塩酸を加え
て酸性にすると褐色油状物が分離する。この褐
色油状物を150mlのヘプタンで抽出し、ヘプタ
ン層を水洗してから減圧蒸留によつてbp.115〜
135℃（2.5mmHg）の留分176ｇを得た。これを
300mlのヘプタンに溶解させ1N苛性ソーダ水溶
液１で抽出し、抽出液をヘプタン100mlで洗
浄してのちアルカリ性水層に6N塩酸を加えて
酸性にする。分離した油状物を水洗後減圧蒸留
し、bp.107〜111℃（２mmHg）の留分140ｇを
得た。これをヘキサン200mlに溶かしてから０
℃に保つて結晶を析出させ129ｇのハイドロキ
ノンモノ（２−メチルブチル）エーテル（m.
p.41〜42℃）を得た。 () エステル化 ｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香酸８ｇを20ml
の塩化チオニルと２時間還流下に加熱したの
ち、過剰の塩化チオニルを留去してｐ−ｎ−ド
デシルオキシ安息香酸クロリドを得た。このも
のは特に精製することなくトルエン溶液として
次の反応に使用する。一方（）で得られたハ
イドロキノンモノ（２−メチルブチル）エーテ
ル4.7ｇを30mlのピリジンに溶かし、０℃に保
ちながら上記のｐ−ｎ−ドデシルオキシ安息香
酸クロリドのトルエン溶液を滴加した後90℃で
２時間加熱し反応させる。あとは常法によりエ
ステル化物を分離し、これを更にエタノールよ
り２回再結晶を繰り返して目的物であるｐ−ｎ
−ドデシルオキシ安息香酸p′−（２−メチルブ
チルオキシ）フエニルエステルの無色の結晶
6.5ｇを得た。m.p.47℃、〔ａ〕25°D＝＋5.2°（クロ
ロホルム溶液中）であつた。又その元素分析値
は次の如く理論値とよく一致している。 分析値 理論値(C30H44O4として) Ｃ 76.6％ 76.88％ Ｈ 9.6％ 9.46％ この化合物はSC*相及びSA相を示すスメク
チツク液晶化合物であり、その相転移温度は表
１のNo.８に示されている。 実施例 ２（使用例１） ４−エチル−4′−シアノビフエニル
20部（重量、以下同様） ４−ペンチル−4′−シアノビフエニル 40部 ４−オクチルオキシ−4′−シアノビフエニル 25部 ４−ペンチル−4′−シアノターフエニル 15部 からなるネマチツク液晶組成物を、配向処理とし
てポリビニルアルコールを塗布し、その表面をラ
ビングして平行配向処理を施した透明電極からな
るセル（電極間隔約10μｍ）に注入してTN型表
示セルとし、これを偏光顕微鏡下で観察したとこ
ろ、リバース・ドメインを生じているのが観察さ
れた。 上記のネマチツク液晶組成物に本願の（）式
でｍ＝１、Ｘ＝C8H17Oなる化合物を0.1重量％添
加したものを使用して同様にTNセルとして観察
したところリバース・ドメインは解消され均一な
ネマチツク相が観察された。 実施例 ３（使用例２） （）式に於いて、ｍ＝１でＸ＝C8H17O、Ｘ
＝C9H19O、Ｘ＝C10H21O、Ｘ＝C12H25O、Ｘ＝
C14H29Oの各化合物の等量混合物は、40℃まで
SC*相を示し、それ以上の温度でSA相を示し、
このSA相は62℃でコレステリツク相を経由する
ことなく直接に等方性液体となる。 この混合物を電極面にシリカの斜方蒸着を施し
て液晶分子が電極面に平行に配向するようにし
た、電極間隔が10μｍのセルに注入し、それを、
液晶分子のダイレクターと一方の偏光面が平行に
なるように配置した直交ニコル状態の偏光子の間
にはさみ0.5Hz、5Vの低周波数の交流を印加した
ところ、明瞭なスイツチング動作が観察され、非
常にコントラストが良く、応答速度も速い（数ｍ
sec）液晶表示素子が得られた。 実施例 ４（使用例３） （）式に於いて、ｍ＝１で、Ｘ＝C8H17O、
Ｘ＝C11H21O、Ｘ＝C12H25O、Ｘ＝C13H27O、Ｘ
＝C14H29Oの各化合物の４部、４部、４部、４
部、３部及びｍ＝２でＸ＝C8H17O、Ｘ＝
C10H21O、Ｘ＝C12H25Oの各化合物の１部、２
部、１部よりなる混合物は45℃までSC*相を示
し、それ以上の温度ではSA相を示し、80〜82℃
でコレステリツク相を経由せず直接に等方液体に
なる。 この混合物にアントラキノン系色素のＤ−16
（BDH社製品）を３重量％添加していわゆるゲス
ト・ホスト型にしたものを実施例３と同様なセル
に注入し、１枚の偏光子を偏光面が分子軸に垂直
になる様に配置して0.5Hz、5Vの低周波数の交流
を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が観
察され、非常にコントラストが良く、応答速度も
速い（数ｍsec）カラー液晶表示素子が得られた。 実施例 ５（使用例４） （）式に於いて、ｍ＝１でＸ＝C8H17Oのも
の85部およびｍ＝２でＸ＝C6H13Oのもの15部か
らなる混合物は43℃までSC*相を示し、それ以上
の温度でSA相を示し、このSA相は57℃でコレス
テリツク相（Ch相）になり、74℃で等方液体と
なる。 この混合物を、配向処理としてPVAを塗布し、
表面をラビングして平行配向処理を施した透明電
極を備えたセルに注入し、Ch相領域で50Vの直
流電圧を印加しながら、SC*相になるまで除冷し
たところ均一なモノドメインセルが得られた。こ
の液晶セルを直交ニコル状態に配置した２枚の偏
光子の間にはさみ15Vの低周波数（0.5Hz）の交
流を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が
観察され、非常にコントラストも良く、応答速度
も速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られた。 尚、この液晶組成物の自発分極の値Psは3nC／
cm2であつた。 実施例 ６ （）式においてｍ＝１でＸ＝C8H17O、Ｘ＝
C9H19O、Ｘ＝C10H21O、Ｘ＝C12H25Oのもの
各々20％及びｍ＝２でＸ＝C6H13O、Ｘ＝C8H17O
のもの各々10％よりなる混合物は、51℃までSC*
相を示し、それ以上の温度でSA相を示し、この
SA相は75℃でコレステリツク相を経由せずに直
接に等方液体となる。 この混合物を実施例３と同様なセルに注入し、
この液晶セルを直交ニコル状態に配置した２枚の
偏光子の間にはさみ15Vの低周波数（0.5Hz）の
交流を印加したところ、明瞭なスイツチング動作
が観察され、非常にコントラストも良く、応答速
度も速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られ
た。 尚、Ps値は2nC／cm2であり、チルト角は20℃〜
40℃の範囲で20°であつた。 実施例 ７ （）式に於てｍ＝１でＸ＝C8H17Oのもの１
部と、他のスメクチツク化合物として とからなる液晶組成物は70℃までSC*相を示し、
それ以上の温度でCh相を示し、105℃で等方性液
体となる。即ちSA相を示さない組成物である。
この液晶組成物にアントラキノン系色素のＤ−16
（BDH社製）を３％（重量）添加して、いわゆる
ゲスト・ホスト型にした液晶組成物を実施例５と
同様なセルに注入して、Ch相温度領域で50Vの
直流電圧を印加しながらSC*相まで除冷したとこ
ろ、均一なモノドメインセルが得られた。この液
晶セルに偏光面が分子軸に垂直になる様に２枚の
偏光子を配置し、15Vの低周波（0.5Hz）の交流
を印加したところ、明瞭なスイツチング動作が観
察され、非常にコントラストがよく、応答速度の
速い（１ｍsec以下）液晶表示素子が得られた。 比較例 （）式に於てＸのC12H25Oを２−メチルブチ
ル基に代える以外は実施例１と同様にしてＰ−２
−メチルブチル安息香酸−p′−（２−メチルブチ
ルオキシ）フエニルエステルを製造した。 得られた化合物は、 Ｃ カイラルネマチツク相 Ｉ ・85.0℃ ・ 124.2℃ となり、左右両端に光学活性炭素基を含む化合物
であるにもかかわらずSC*相は観察されず、本発
明目的の１つである強誘電性液晶としては不適の
ものであつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （但し、上式に於てｍは１又は２であり、Ｘはｍ
が１の場合は炭素数８〜13の直鎖アルコキシ基を
示し、ｍが２の場合は炭素数６〜18の直鎖アルコ
キシ基を示し、＊は光学活性炭素原子を示す） で表わされる化合物。 ２ 一般式 （但し、上式に於てｍは１又は２であり、Ｘはｍ
が１の場合は炭素数８〜13の直鎖アルコキシ基を
示し、ｍが２の場合は炭素数６〜18の直鎖アルコ
キシ基を示し、＊は光学活性炭素を示す） で表わされる化合物を少くとも１種含有すること
を特徴とするカイラルスメクチツク液晶組成物。 ３ 複数の（）式の化合物からなる特許請求の
範囲第２項記載の液晶組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64083A JPS59128357A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 液晶物質及び液晶組成物 |
| EP83307884A EP0115693B1 (en) | 1983-01-06 | 1983-12-22 | Liquid crystalline compounds and mixtures thereof |
| DE8383307884T DE3373193D1 (en) | 1983-01-06 | 1983-12-22 | Liquid crystalline compounds and mixtures thereof |
| US06/568,060 US4596667A (en) | 1983-01-06 | 1984-01-04 | Liquid crystalline compounds and mixtures thereof |
| US07/140,205 US4820444A (en) | 1983-01-06 | 1987-12-31 | 4'optically active alkoxy-4-alkoxy carbonyloxy-bipheneyl and mixtures thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64083A JPS59128357A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 液晶物質及び液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128357A JPS59128357A (ja) | 1984-07-24 |
| JPH0443898B2 true JPH0443898B2 (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=11479303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP64083A Granted JPS59128357A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 液晶物質及び液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128357A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2641738A2 (en) | 2012-03-23 | 2013-09-25 | Fujifilm Corporation | Method of producing planographic printing plate and planographic printing plate |
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| JPS6028487A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Alps Electric Co Ltd | 液晶組成物 |
| JPS60156043A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-16 | Canon Inc | カイラルスメクティック液晶素子 |
| JPS60235885A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-22 | Alps Electric Co Ltd | 液晶組成物 |
| JPS6167828A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-08 | Canon Inc | カイラルスメクティック液晶素子 |
| JPH0678280B2 (ja) * | 1985-04-26 | 1994-10-05 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 強誘電性化合物および液晶組成物 |
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| DE3629446A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | Canon Kk | Optisch aktive thiole und deren mesomorphe esterderivate |
| US4816178A (en) * | 1986-04-30 | 1989-03-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optically active compound and liquid crystal composition containing same |
| JP2531646B2 (ja) * | 1986-10-16 | 1996-09-04 | キヤノン株式会社 | 液晶組成物及びこれを用いる液晶素子 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2288732A1 (fr) * | 1974-10-22 | 1976-05-21 | Merck Patent Gmbh | Nouveaux esters biphenyliques, procede pour leur preparation et application comme constituants de cristaux liquides |
| GB1592161A (en) * | 1976-08-13 | 1981-07-01 | Secr Defence | Biphenyl carboxylic esters and their use as liquid crystal materials |
| JPS57301A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-05 | Susumu Mitoya | Prime mover with internal power |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP64083A patent/JPS59128357A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2641738A2 (en) | 2012-03-23 | 2013-09-25 | Fujifilm Corporation | Method of producing planographic printing plate and planographic printing plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128357A (ja) | 1984-07-24 |
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