JPH0643385B2 - チオエステル核化合物及び液晶化合物 - Google Patents
チオエステル核化合物及び液晶化合物Info
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- JPH0643385B2 JPH0643385B2 JP2058250A JP5825090A JPH0643385B2 JP H0643385 B2 JPH0643385 B2 JP H0643385B2 JP 2058250 A JP2058250 A JP 2058250A JP 5825090 A JP5825090 A JP 5825090A JP H0643385 B2 JPH0643385 B2 JP H0643385B2
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- thioester
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- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/28—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and sulfur atoms as chain links, e.g. thioesters
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C327/00—Thiocarboxylic acids
- C07C327/20—Esters of monothiocarboxylic acids
- C07C327/32—Esters of monothiocarboxylic acids having sulfur atoms of esterified thiocarboxyl groups bound to carbon atoms of hydrocarbon radicals substituted by carboxyl groups
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Description
【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、規定された構造を持つ強誘電性液晶化合物に
関するものである。この化合物は、光シャッターにおけ
る電気光学的変調や平面表示装置等に有効である。
関するものである。この化合物は、光シャッターにおけ
る電気光学的変調や平面表示装置等に有効である。
Ｂ．従来の技術 液晶材料は、光の特性を変調させる電子デバイスにおけ
る能動素子として、広く利用されるようになった。これ
らのデバイスの性能は、液晶材料の特性によって大部分
が決定される。ネマチック液晶は現在最も広く利用さ
れ、腕時計や小型コンピュータ等に使用されるような、
ツイストネマチック型表示装置のいくつかの異なる形式
の構成に使われている。ネマチィック液晶相の常態と、
その相の構造が有益な光学応答を生むようにかき乱され
る範囲によって、そのようなデバイスは応答時間の限界
が与えられる。
る能動素子として、広く利用されるようになった。これ
らのデバイスの性能は、液晶材料の特性によって大部分
が決定される。ネマチック液晶は現在最も広く利用さ
れ、腕時計や小型コンピュータ等に使用されるような、
ツイストネマチック型表示装置のいくつかの異なる形式
の構成に使われている。ネマチィック液晶相の常態と、
その相の構造が有益な光学応答を生むようにかき乱され
る範囲によって、そのようなデバイスは応答時間の限界
が与えられる。
現在までネマツック液晶材料で到達された応答速度を、
はるかに越える応答速度を示す有益な電子光学デバイス
を製作するために、強誘電性相を持つ液晶が利用できる
ことは証明されている。
はるかに越える応答速度を示す有益な電子光学デバイス
を製作するために、強誘電性相を持つ液晶が利用できる
ことは証明されている。
（ClarkとLagerwallによる、Appl.Phys.Lett.,３６，８
９９（１９８０）参照）本発明は、純材料として、お互
いにの混合材料として、そしてスメクチックが主である
混合材料としての強誘電性相を持つ液晶材料の一群に関
するものである。そのような材料や混合材料は、光シャ
ッターにおける電気光学的変調や、平面表示装置や同様
のものに利用される。
９９（１９８０）参照）本発明は、純材料として、お互
いにの混合材料として、そしてスメクチックが主である
混合材料としての強誘電性相を持つ液晶材料の一群に関
するものである。そのような材料や混合材料は、光シャ
ッターにおける電気光学的変調や、平面表示装置や同様
のものに利用される。
従来の技術は、核の多い結合やキラルテール結合を伴う
多種類の強誘電性液晶について記述している。しかしな
がら、必須な強誘電性相の熱力学的安定性を改善するた
めに、その傾向に反してチオエステル核を含むような材
料は、比較的少ない。
多種類の強誘電性液晶について記述している。しかしな
がら、必須な強誘電性相の熱力学的安定性を改善するた
めに、その傾向に反してチオエステル核を含むような材
料は、比較的少ない。
西独特許第２６０３２９３号（１９７７）は、様々なチ
オエステル核スメクチック液晶について記述している。
これらのうち強誘電性のものは無く、また形式上４−メ
ルカプト安息香酸に由来する構成単位を含むものも無
い。米国特許第４１６２９８８号（１９７９）は、ビフ
ェニルチオエステル液晶について記述しているが、強誘
電性のものは無い。米国特許第４４２４３７２号（１９
８４）は、チオエステル核ネマチック液晶について記述
している。この場合もやはり、実験材料は強誘電性のも
のではない。キラルエステル側鎖を含む強誘電性液晶
は、米国特許第４５７６７３２号（１９８６）に記述さ
れているが、有効なチオエステル核を含んでいるものは
無い。米国特許第４６５３８６６号（１９８７）は、チ
オエステル核スメクチック液晶について記述している
が、強誘電性のものは無い。この例における材料は、表
示装置の光散乱型のためのものである。
オエステル核スメクチック液晶について記述している。
これらのうち強誘電性のものは無く、また形式上４−メ
ルカプト安息香酸に由来する構成単位を含むものも無
い。米国特許第４１６２９８８号（１９７９）は、ビフ
ェニルチオエステル液晶について記述しているが、強誘
電性のものは無い。米国特許第４４２４３７２号（１９
８４）は、チオエステル核ネマチック液晶について記述
している。この場合もやはり、実験材料は強誘電性のも
のではない。キラルエステル側鎖を含む強誘電性液晶
は、米国特許第４５７６７３２号（１９８６）に記述さ
れているが、有効なチオエステル核を含んでいるものは
無い。米国特許第４６５３８６６号（１９８７）は、チ
オエステル核スメクチック液晶について記述している
が、強誘電性のものは無い。この例における材料は、表
示装置の光散乱型のためのものである。
Nguyenらによる出版物（Nguyen Huu Tinh、C.Salleneuv
e、A.Babeau、A.Robineau、C.Destrade、Mol.Cryst.Liq.Cry
st.Lett.、Vol４、９３、（１９８７）参照）は、キラル
テールを伴うチオエステル核強誘電性液晶について記述
している。ここでキラルとアキラルテールの両者は、ア
リールエーテル結合によってチオエステル核に結合され
ている。そしてその記述されている化合物は、低い自発
分極を示す。Twiegらによる論文（R.J.Twieg、K.Bettert
on、Nauyen Huu Tinh、W.Tang、W.Hisberg、Ferroelectric
s、in press（１９８９）参照）は、大きな自発分極と速
い電気光学的応答を示す塩素化キラル側鎖を含む、一連
のチオエステル核強誘電性液晶について記述している
が、これらの安定な強誘電性相は、大気温度よりもかな
り高い温度で起こる。
e、A.Babeau、A.Robineau、C.Destrade、Mol.Cryst.Liq.Cry
st.Lett.、Vol４、９３、（１９８７）参照）は、キラル
テールを伴うチオエステル核強誘電性液晶について記述
している。ここでキラルとアキラルテールの両者は、ア
リールエーテル結合によってチオエステル核に結合され
ている。そしてその記述されている化合物は、低い自発
分極を示す。Twiegらによる論文（R.J.Twieg、K.Bettert
on、Nauyen Huu Tinh、W.Tang、W.Hisberg、Ferroelectric
s、in press（１９８９）参照）は、大きな自発分極と速
い電気光学的応答を示す塩素化キラル側鎖を含む、一連
のチオエステル核強誘電性液晶について記述している
が、これらの安定な強誘電性相は、大気温度よりもかな
り高い温度で起こる。
Ｃ．発明が解決しようとする課題 実用デバイスにおける材料の応用に対して、満足させな
ければならない重要な材料特性が多数ある。これらの重
要な要求の中には次のようなものがある。
ければならない重要な材料特性が多数ある。これらの重
要な要求の中には次のようなものがある。
１）大気温度か、その付近の安定した強誘電性相、特に
Ｓｃ＊相。エナンチオトロピー（互変）相が好ましい
が、モノトロピー（単変）強誘電性相を伴う材料や、非
強誘電性相のモノマーでさえ、適正な混合材料の中で利
用される。
Ｓｃ＊相。エナンチオトロピー（互変）相が好ましい
が、モノトロピー（単変）強誘電性相を伴う材料や、非
強誘電性相のモノマーでさえ、適正な混合材料の中で利
用される。
２）デバイス内に含まれる強誘電性液晶に、外部印加電
界の効率のよい結合を与える、大きな自発分極。
界の効率のよい結合を与える、大きな自発分極。
３）特に高度信号多重を持つ電子表示装置における、印
加電界に対する速い電気光学的応答。
加電界に対する速い電気光学的応答。
これらの要求を満たす強誘電性液晶材料と組成を与える
ことが、本発明の目的である。
ことが、本発明の目的である。
Ｄ．課題を解決するための手段 本発明は、チオエステル（−ＣＯＳ−）核の存在によっ
て特徴づけられる、一般式：Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐ
ｈ−ＣＯＯ−Ｒ′の化合物に関するものである。ここで
Ｒは代表的に８〜１６の炭素原子を持つアルキル基、Ａ
ｒは例えば のような置換された芳香族核、そしてＲ′は例えば１−
メチルプロピルから１−メチルオクチルまでの１−置換
される場合や、２−メチルブチル等の２−置換される場
合のようなキラル分枝アルキル基である。これらの材料
やその混合材料は、強誘電性相を持ち、電気光学的応用
に対して有利である。ある一定の場合に、室温付近で大
きな分極密度と速い電気光学的応答を持つ、安定な強誘
電性相の存在のために、特定材料が特に有利である。
て特徴づけられる、一般式：Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐ
ｈ−ＣＯＯ−Ｒ′の化合物に関するものである。ここで
Ｒは代表的に８〜１６の炭素原子を持つアルキル基、Ａ
ｒは例えば のような置換された芳香族核、そしてＲ′は例えば１−
メチルプロピルから１−メチルオクチルまでの１−置換
される場合や、２−メチルブチル等の２−置換される場
合のようなキラル分枝アルキル基である。これらの材料
やその混合材料は、強誘電性相を持ち、電気光学的応用
に対して有利である。ある一定の場合に、室温付近で大
きな分極密度と速い電気光学的応答を持つ、安定な強誘
電性相の存在のために、特定材料が特に有利である。
本発明は以下に示す例によって、さらに詳細に示され
る。しかしながら、これらの例は本発明の範囲を限定す
るものではない。強誘電性範囲に用いられる値及び分極
の値は、特性セルの加熱速度、表面処理及び他のパラメ
ータだけでなく、材料の化学的及び対掌性の純度に依存
するものだからである。
る。しかしながら、これらの例は本発明の範囲を限定す
るものではない。強誘電性範囲に用いられる値及び分極
の値は、特性セルの加熱速度、表面処理及び他のパラメ
ータだけでなく、材料の化学的及び対掌性の純度に依存
するものだからである。
これらの強誘電性液晶の合成は、添付の図に概説されて
いるように、ほとんどの場合３工程で完成される。
いるように、ほとんどの場合３工程で完成される。
第１図は、本発明の化合物の製作に有効な合成経路の概
略図である。
略図である。
初めに、アルコキシ芳香族酸ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＯＨをそ
の酸塩化物ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＣｌに変換させ、次に塩基
存在下で４−メルカプト安息香酸とともに、カルボン酸
機能化させた中間体ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−ＰｈＣＯＯＨ
に到達させる。そしてこのガルボン酸中間体を、キラル
アルコールを伴う反応によってエステル化する。２つの
異なるエステル化法が効果的である。Ａ．酸を酸塩化物
ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−ＰｈＣＯＣｌに変換させ、塩基存
在下でＲ′ＯＨと結合させる。Ｂ．ミッツォノブ(Mitso
nobu)法(S.Bittner and Y.Assaf、Chemistry and Indust
ry(London)、２８１（１９７５）参照）の改良によっ
て、アルコールＲ′ＯＨとカルボン酸を直接反応させ
る。どちらの場合でも、生成物ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐ
ｈ−ＣＯＯ−Ｒ′が得られるＲ′ＯＨがキラルの第２ア
ルコールである時は、酸塩化物法で構造を保存させ、ミ
ッツォノブ法で転化させることで、エステル化を進め
る。
の酸塩化物ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＣｌに変換させ、次に塩基
存在下で４−メルカプト安息香酸とともに、カルボン酸
機能化させた中間体ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−ＰｈＣＯＯＨ
に到達させる。そしてこのガルボン酸中間体を、キラル
アルコールを伴う反応によってエステル化する。２つの
異なるエステル化法が効果的である。Ａ．酸を酸塩化物
ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−ＰｈＣＯＣｌに変換させ、塩基存
在下でＲ′ＯＨと結合させる。Ｂ．ミッツォノブ(Mitso
nobu)法(S.Bittner and Y.Assaf、Chemistry and Indust
ry(London)、２８１（１９７５）参照）の改良によっ
て、アルコールＲ′ＯＨとカルボン酸を直接反応させ
る。どちらの場合でも、生成物ＲＯ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐ
ｈ−ＣＯＯ−Ｒ′が得られるＲ′ＯＨがキラルの第２ア
ルコールである時は、酸塩化物法で構造を保存させ、ミ
ッツォノブ法で転化させることで、エステル化を進め
る。
Ｅ．実施例 中間体酸の調整： ４−（４′−ｎ−ドデシルオキシベンゾイルチオキシ）
安息香酸 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ 、Ｒ′＝Ｈ 氷浴中で攪拌させたジクロロメタン（１５０ｍｌ）に溶
かした４−メルカプト安息香酸（４．７ｇ、３０ｍｍｏ
ｌ）及びトリエチルアミン（３．０ｇ、３０ｍｍｏｌ）
溶液中に１時間、塩化メチレン（５０ｍｌ）に溶かした
４−ｎ−ドデシルオキシベンゾイルクロライド（９．７
６ｇ、３０ｍｍｏｌ、その対応する酸塩化物と塩化オキ
サリルから得られる。）溶液を滴化させた。そして得ら
れた溶液を、室温で一晩攪拌させ、蒸発させて乾燥状態
にした。その残留物を希塩化酸で浸し、吸引ろ過によっ
て生成物を単離させ、水洗・風乾させた。酢酸からの再
結晶後、生成物（９．２ｇ、６９％）はクリーム色の固
体として得られた：ｍｐ Ｋ１３５Ｓｃ２１ＯＮ２９９
Ｉ． のカルボン酸の類似体を含む調製は、適切な酸塩化物が
ドデシルオキシベンゾイルクロライドの代わりに用いら
れる以外は、同じである。
安息香酸 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ 、Ｒ′＝Ｈ 氷浴中で攪拌させたジクロロメタン（１５０ｍｌ）に溶
かした４−メルカプト安息香酸（４．７ｇ、３０ｍｍｏ
ｌ）及びトリエチルアミン（３．０ｇ、３０ｍｍｏｌ）
溶液中に１時間、塩化メチレン（５０ｍｌ）に溶かした
４−ｎ−ドデシルオキシベンゾイルクロライド（９．７
６ｇ、３０ｍｍｏｌ、その対応する酸塩化物と塩化オキ
サリルから得られる。）溶液を滴化させた。そして得ら
れた溶液を、室温で一晩攪拌させ、蒸発させて乾燥状態
にした。その残留物を希塩化酸で浸し、吸引ろ過によっ
て生成物を単離させ、水洗・風乾させた。酢酸からの再
結晶後、生成物（９．２ｇ、６９％）はクリーム色の固
体として得られた：ｍｐ Ｋ１３５Ｓｃ２１ＯＮ２９９
Ｉ． のカルボン酸の類似体を含む調製は、適切な酸塩化物が
ドデシルオキシベンゾイルクロライドの代わりに用いら
れる以外は、同じである。
液晶の調整： ａ）酸塩化物法（構造の保持） １−（Ｓ）−メチルヘプチル−４−（４′−ｎ−ドデシ
ルオキシベンゾチオキシ）安息香酸塩 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ Ｒ′＝ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６Ｈ カルボン酸塩化物４−（４′−ｎ−ドデシルオキシベン
ゾチオキシ）塩化ベンゼン（４６０mg、１ｍｍｏｌ、酸
塩化物及び超過塩化オキサリルから得られる。）をジク
ロロメタン（１０ｍｌ）に溶かした溶液を、トリエチル
アミン（０．１０ｇ、１．０ｍｍｏｌ）に適下させ、そ
の得られた溶液を室温で一晩攪拌させた。そしてそれを
回転蒸発法によって濃縮させ、エチルエーテルで抽出さ
せ、無水硫酸ナトリウムの上で乾燥させた。ろ過及び蒸
発させた後、残留物はシリカゲル上でトルエンを用い
て、クロマトグラフィーにより分析され、エタノールで
結晶化された。収量０．１３ｇ、ｍｐ ｋ３６Ｓｃ＊３
８ＳＡ４２Ｉ． ｂ）ミッツォノブ法（構造の転化） １−（ｓ）−メチルプロピル−４−（４′−ｎ−テトラ
デシルオキシベンゾチオキシ）安息香酸塩 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ Ｒ′＝ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２Ｈ 攪拌棒付き１００ｍｌ丸底フラスコの中に、カルボン酸
４−（４′−ｎ−テトラデシルオキシベンゾイルチオキ
シ）−安息香酸（１．３ｇ、２．７６ｍｍｏｌ）、Ｒ−
（−）−２−ブタノール（３０６ｍｇ、３．０３ｍｍｏ
ｌ）、トリフェニルホスフィン（１．０２ｇ、３．０９
ｍｍｏｌ）及び無水テトラヒドロフラン（２０ｍｌ）を
入れた。この溶液を水浴中で攪拌させ、ジエチルアゾジ
カルボン酸塩（ＤＥＡＤ）（６８１ｍｇ、３．９ｍｍｏ
ｌ）を１分間滴下させた。そして得られた溶液を３０分
間攪拌させ、シリカゲルを加え、スリラー蒸発させ乾燥
状態にした。吸着された物質は、シリカゲルカラムの上
端に置かれ、トルエンで溶離され、純粋生成物を含む留
分は合わせられ、濃縮され、最終的にエタノールからは
再結晶化された。収量１．１４ｇ：ｍｐ Ｋ５６．４Ｓ
ｃ＊（３９．８）ＳＡ６４Ｉ。
ルオキシベンゾチオキシ）安息香酸塩 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ Ｒ′＝ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６Ｈ カルボン酸塩化物４−（４′−ｎ−ドデシルオキシベン
ゾチオキシ）塩化ベンゼン（４６０mg、１ｍｍｏｌ、酸
塩化物及び超過塩化オキサリルから得られる。）をジク
ロロメタン（１０ｍｌ）に溶かした溶液を、トリエチル
アミン（０．１０ｇ、１．０ｍｍｏｌ）に適下させ、そ
の得られた溶液を室温で一晩攪拌させた。そしてそれを
回転蒸発法によって濃縮させ、エチルエーテルで抽出さ
せ、無水硫酸ナトリウムの上で乾燥させた。ろ過及び蒸
発させた後、残留物はシリカゲル上でトルエンを用い
て、クロマトグラフィーにより分析され、エタノールで
結晶化された。収量０．１３ｇ、ｍｐ ｋ３６Ｓｃ＊３
８ＳＡ４２Ｉ． ｂ）ミッツォノブ法（構造の転化） １−（ｓ）−メチルプロピル−４−（４′−ｎ−テトラ
デシルオキシベンゾチオキシ）安息香酸塩 Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｒ′ Ｒ＝Ｃ12Ｈ25、Ａｒ＝ Ｒ′＝ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２Ｈ 攪拌棒付き１００ｍｌ丸底フラスコの中に、カルボン酸
４−（４′−ｎ−テトラデシルオキシベンゾイルチオキ
シ）−安息香酸（１．３ｇ、２．７６ｍｍｏｌ）、Ｒ−
（−）−２−ブタノール（３０６ｍｇ、３．０３ｍｍｏ
ｌ）、トリフェニルホスフィン（１．０２ｇ、３．０９
ｍｍｏｌ）及び無水テトラヒドロフラン（２０ｍｌ）を
入れた。この溶液を水浴中で攪拌させ、ジエチルアゾジ
カルボン酸塩（ＤＥＡＤ）（６８１ｍｇ、３．９ｍｍｏ
ｌ）を１分間滴下させた。そして得られた溶液を３０分
間攪拌させ、シリカゲルを加え、スリラー蒸発させ乾燥
状態にした。吸着された物質は、シリカゲルカラムの上
端に置かれ、トルエンで溶離され、純粋生成物を含む留
分は合わせられ、濃縮され、最終的にエタノールからは
再結晶化された。収量１．１４ｇ：ｍｐ Ｋ５６．４Ｓ
ｃ＊（３９．８）ＳＡ６４Ｉ。
異なるキラルテール、異なる核及びアキラルテール長さ
を持つ他の物質の調整は、酸塩化物のエステル化又はミ
ッツォノブのエステル化を用いた類似の方法で行なわれ
た。
を持つ他の物質の調整は、酸塩化物のエステル化又はミ
ッツォノブのエステル化を用いた類似の方法で行なわれ
た。
強誘電性の特性 強誘電性相の存在及び特性を決定するための、最も便利
で適切な分析は、文献に記述されている方法論に従った
分極の測定である（例えば、宮里らによるJapanese、J.A
ppl.、Phys.、２２、Ｌ６６１（１９８３）参照）約２５
μｍ離した２枚のガラスから作られるセル内に、毛管作
用によって等方性相にある候補材料は導入される。この
ガラスは、導電性ＩＴＯ表面をエッチングし、直径１．
２７cm（１／２インチ）のリソグラフィ描画のコンデン
サ構造を持つ。温度制御される試料ホルダー内にセルを
設置し、三角電圧変調をかけながら等方性状態から徐々
に冷却する。与えられた温度において計算される分極Ｐ
ｓからの応答電流の状況によって、強誘電性相の存在は
明らかになる。結晶化又は隣接する非強誘電性相に入る
ことに起因して分極の電流が消滅するまで、試料は徐々
に冷却される。強誘電性相の開始温度（もしあるな
ら）、範囲及び分極は、候補材料の精密な構造に強く依
存する。後出の表においてＳｃ＊相の開始温度及び、消
滅温度は℃で与えられている。また表においては、分極
値（ｎＣ／cm2の絶対値）は、たいていの場合、Ｓｃ＊
の開始温度Ｔｃより１０℃低い温度のものが与えられて
いる。
で適切な分析は、文献に記述されている方法論に従った
分極の測定である（例えば、宮里らによるJapanese、J.A
ppl.、Phys.、２２、Ｌ６６１（１９８３）参照）約２５
μｍ離した２枚のガラスから作られるセル内に、毛管作
用によって等方性相にある候補材料は導入される。この
ガラスは、導電性ＩＴＯ表面をエッチングし、直径１．
２７cm（１／２インチ）のリソグラフィ描画のコンデン
サ構造を持つ。温度制御される試料ホルダー内にセルを
設置し、三角電圧変調をかけながら等方性状態から徐々
に冷却する。与えられた温度において計算される分極Ｐ
ｓからの応答電流の状況によって、強誘電性相の存在は
明らかになる。結晶化又は隣接する非強誘電性相に入る
ことに起因して分極の電流が消滅するまで、試料は徐々
に冷却される。強誘電性相の開始温度（もしあるな
ら）、範囲及び分極は、候補材料の精密な構造に強く依
存する。後出の表においてＳｃ＊相の開始温度及び、消
滅温度は℃で与えられている。また表においては、分極
値（ｎＣ／cm2の絶対値）は、たいていの場合、Ｓｃ＊
の開始温度Ｔｃより１０℃低い温度のものが与えられて
いる。
液晶又は液晶混合物の電気光学的性質は、光変調を必要
とする応用に対して、重要なかぎである。実験に使われ
る材料の電気光学的性質は、次の方法を用いて評価され
る。２枚のガラス基板から光学的スイッチングセルは調
整された。ガラス基板は、ＩＴＯ（インジウムすず酸化
物）で形成される透明導電性電極パターンを有する。そ
して、液晶相の均一な整列を促進させるために、その上
にナイロン高分子のコーティング剤を薄く塗布し、機械
的にラビングした。基板の間の空間は、１〜２μｍの範
囲で保持される。実験に使われる液晶材料をこれらの基
板に間に入れ、強誘電性液晶の形状を表面で安定化さ
せ、整列した液晶の新しい方向への誘発のために、周知
の方法で、そのセルに＋−１５Ｖ／μｍの周期的な方形
波ポテンシャルをかける。セルを通過する光ビーム（た
とえば低出力ヘリウムネオンレーザの光ビーム）の強度
変調を、交差させた偏光板を通して観察することによっ
て、この新しい方向づけの結果として得られる光学的応
答が評価される。Ｈ（ＣＨ２）12ＯＰｈＣＯＳＰｈＣＯ
ＯＣ＊Ｈ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６ＨとＨ（ＣＨ２）14Ｏ
ＰｈＣＯＳＰｈＣＯＯＣ＊Ｈ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６Ｈ
の１：１混合物の、時間に対するセル内の透過率変化と
して特徴づけられる、代表的な電気光学的応答は、混合
物の利用できる強誘電性の全範囲にわたって３０μｓｅ
ｃ以下である。ここで使われる応答時間とは、次のよう
に定義される。与えられた液晶材料及び、特定セルと光
学的構成に対して、印加電圧の極性を速く反転させられ
る、全範囲の０％から１００％へ変化させるための、光
学的透過率に必要とされる周期である。
とする応用に対して、重要なかぎである。実験に使われ
る材料の電気光学的性質は、次の方法を用いて評価され
る。２枚のガラス基板から光学的スイッチングセルは調
整された。ガラス基板は、ＩＴＯ（インジウムすず酸化
物）で形成される透明導電性電極パターンを有する。そ
して、液晶相の均一な整列を促進させるために、その上
にナイロン高分子のコーティング剤を薄く塗布し、機械
的にラビングした。基板の間の空間は、１〜２μｍの範
囲で保持される。実験に使われる液晶材料をこれらの基
板に間に入れ、強誘電性液晶の形状を表面で安定化さ
せ、整列した液晶の新しい方向への誘発のために、周知
の方法で、そのセルに＋−１５Ｖ／μｍの周期的な方形
波ポテンシャルをかける。セルを通過する光ビーム（た
とえば低出力ヘリウムネオンレーザの光ビーム）の強度
変調を、交差させた偏光板を通して観察することによっ
て、この新しい方向づけの結果として得られる光学的応
答が評価される。Ｈ（ＣＨ２）12ＯＰｈＣＯＳＰｈＣＯ
ＯＣ＊Ｈ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６ＨとＨ（ＣＨ２）14Ｏ
ＰｈＣＯＳＰｈＣＯＯＣ＊Ｈ（ＣＨ３）（ＣＨ２）６Ｈ
の１：１混合物の、時間に対するセル内の透過率変化と
して特徴づけられる、代表的な電気光学的応答は、混合
物の利用できる強誘電性の全範囲にわたって３０μｓｅ
ｃ以下である。ここで使われる応答時間とは、次のよう
に定義される。与えられた液晶材料及び、特定セルと光
学的構成に対して、印加電圧の極性を速く反転させられ
る、全範囲の０％から１００％へ変化させるための、光
学的透過率に必要とされる周期である。
Ｆ．発明の効果 以上説明したように本発明によれば大気温度付近で安定
しており、大きな自発分極及び速い電気光学的応答を持
つ強誘電性液晶化合物を提出することができる。
しており、大きな自発分極及び速い電気光学的応答を持
つ強誘電性液晶化合物を提出することができる。
第１図は本発明の化合物合成経路の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒユ・チン・ニユエン フランス国ペサツク、アント・ビー・13 33600、バツト１、レジダンス・フオルマ ノアール（番地なし) (72)発明者 ウイング・サング・タング アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・ホ セ、カントリイー・オーク・コート5281番 地 (72)発明者 ロバート・ジエームズ・トイング アメリカ合衆国カリフオルニア州サン・ホ セ、リンカーン・コート1027番地
Claims (5)
- 【請求項１】式Ｒ−Ｏ−Ａｒ−ＣＯＳ−Ｐｈ−ＣＯＯ−
Ｒ′（式中、Ｒは８〜16の炭素原子を持つアルキル基、
Ａｒは Ｒ′はキラル分枝アルキル基を表わす）で示されるチオ
エステル核化合物。 - 【請求項２】式Ｈ（ＣＨ２）ｎＯＡｒＣＯＳＰｈＣＯＯ
ＣＨ（ＣＨ３）（ＣＨ２）m-2Ｈ（式中、ｎは８〜16、
ｍは４〜８、Ａｒは を表わす）で示される強誘電性液晶化合物。 - 【請求項３】ｎ＝10、ｍ＝８、及び である請求項２記載の強誘電性液晶化合物。
- 【請求項４】ｎ＝８、ｍ＝８、及び である請求項２記載の強誘電性液晶化合物。
- 【請求項５】ｎ＝10、ｍ＝８、及び である請求項２記載の強誘電性液晶化合物。
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-
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- 1989-03-13 US US07/322,589 patent/US5068054A/en not_active Expired - Fee Related
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1990
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- 1990-03-12 JP JP2058250A patent/JPH0643385B2/ja not_active Expired - Lifetime
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