JPH0749392B2 - オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物 - Google Patents
オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物Info
- Publication number
- JPH0749392B2 JPH0749392B2 JP61306027A JP30602786A JPH0749392B2 JP H0749392 B2 JPH0749392 B2 JP H0749392B2 JP 61306027 A JP61306027 A JP 61306027A JP 30602786 A JP30602786 A JP 30602786A JP H0749392 B2 JPH0749392 B2 JP H0749392B2
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- Japan
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- liquid crystal
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- optically active
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は新規な液晶性化合物及び該液晶性化合物を含有
する液晶組成物に関し、更に詳しくは光学活性基を有す
る液晶性化合物及びそれを含有するカイラル液晶組成物
に関する。
する液晶組成物に関し、更に詳しくは光学活性基を有す
る液晶性化合物及びそれを含有するカイラル液晶組成物
に関する。
〔従来の技術〕 現在、液晶表示素子としてはTN(Twisted Nematic、ね
じれネマチツク)型表示方式が最も広く用いられている
が、応答速度の点に於いて発光型表示素子(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
にも拘らず、大巾な改善の可能性はあまり残つていない
ようである。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法がある(N.A.ClarkらA
pplied Phys.lett.,36,899(1980))。この方式は強誘
電性液晶カイラルスメクチツクC相(以下SC*相と略称
する)あるいは他のスメクチツク相、例えばSI*相、SH
*相、SF*相、SG*相などを利用するものであり、TN型
表示方式に比べて次の様な3つのすぐれた特徴を有して
いる。即ち、第1の特徴は非常に速い応答速度を有する
ことであり、TN型表示素子のそれに比較して100倍にも
達する。第2の特徴はメモリー効果があることであり、
前記高速応答性とあいまつて時分割駆動が容易となる。
第3の特徴は極性の反転時間を調節するだけで、TN型表
示方式に比べ、より容易に階調を得ることができ、グラ
フイツク表示用として適していると考えられている。
じれネマチツク)型表示方式が最も広く用いられている
が、応答速度の点に於いて発光型表示素子(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
にも拘らず、大巾な改善の可能性はあまり残つていない
ようである。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法がある(N.A.ClarkらA
pplied Phys.lett.,36,899(1980))。この方式は強誘
電性液晶カイラルスメクチツクC相(以下SC*相と略称
する)あるいは他のスメクチツク相、例えばSI*相、SH
*相、SF*相、SG*相などを利用するものであり、TN型
表示方式に比べて次の様な3つのすぐれた特徴を有して
いる。即ち、第1の特徴は非常に速い応答速度を有する
ことであり、TN型表示素子のそれに比較して100倍にも
達する。第2の特徴はメモリー効果があることであり、
前記高速応答性とあいまつて時分割駆動が容易となる。
第3の特徴は極性の反転時間を調節するだけで、TN型表
示方式に比べ、より容易に階調を得ることができ、グラ
フイツク表示用として適していると考えられている。
しかしながら、このような優れた特性があるにもかかわ
らず現在知られている強誘電性液晶及び組成物ではその
応答速度という点でまだ充分満足できる結果は得られて
おらず、実用化を前にしてやや行き詰まつた感もある。
これは、自発分極の値Psの大きな化合物の開発が遅れて
いるためであるといえる。
らず現在知られている強誘電性液晶及び組成物ではその
応答速度という点でまだ充分満足できる結果は得られて
おらず、実用化を前にしてやや行き詰まつた感もある。
これは、自発分極の値Psの大きな化合物の開発が遅れて
いるためであるといえる。
本発明者らはこの表示方式に利用するに適した特性、特
に自発分極値Psの大きい液晶性化合物を開発するために
鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
に自発分極値Psの大きい液晶性化合物を開発するために
鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は一般式 (Xは、水素原子、ハロゲン原子、又はシアノ基を示
す)のいづれかであり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、アルコキシル基及び水素原子を示し、R*は炭素数
4〜20の光学活性アルキル基を示し、nは1以上5以下
の整数である。) で表わされる光学活性化合物及び少なくともその1種を
含有する液晶組成物である。
す)のいづれかであり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、アルコキシル基及び水素原子を示し、R*は炭素数
4〜20の光学活性アルキル基を示し、nは1以上5以下
の整数である。) で表わされる光学活性化合物及び少なくともその1種を
含有する液晶組成物である。
本発明の化合物のうち代表的なものの物性値を第1表に
記載する。
記載する。
〔発明の作用・効果〕 本発明の(I)式で示される化合物はそれ自体で液晶相
を示すものは少ないが、液晶相を示す、示さないに関係
なく次の様な特長を有する。即ち、第一の特長は、その
自発分極の値Psが大きいことであり、第二の特長は、分
子の中央の基が直結の2環系であるため、結合基の存在
するものに比べ著しく粘度が低いことである。強誘電性
液晶化合物及び組成物の応答速度τは次式であらわされ
る。
を示すものは少ないが、液晶相を示す、示さないに関係
なく次の様な特長を有する。即ち、第一の特長は、その
自発分極の値Psが大きいことであり、第二の特長は、分
子の中央の基が直結の2環系であるため、結合基の存在
するものに比べ著しく粘度が低いことである。強誘電性
液晶化合物及び組成物の応答速度τは次式であらわされ
る。
η:粘度 E:電界強度 Ps:自発分極 すなわち、τを小さくするためには自発分極値Psを大き
くするか、粘度ηを小さくするかが必要であるが、本発
明の化合物はその2つの条件をみたしておりすぐれた化
合物であるといえる。本発明の(I)式の化合物は非カ
イラルスメクチツクあるいはカイラルスメクチツク液晶
化合物及び組成物に対して、適量添加することによつて
その組成物の自発分極値を大きくする。たとえば後に実
施例中で示す様に非カイラルスメクチツクC相を呈する
液晶組成物に対して本発明の(I)式の化合物を20重量
%添加することにより25℃に於いて130μsecの応答速度
を得ることも可能である。
くするか、粘度ηを小さくするかが必要であるが、本発
明の化合物はその2つの条件をみたしておりすぐれた化
合物であるといえる。本発明の(I)式の化合物は非カ
イラルスメクチツクあるいはカイラルスメクチツク液晶
化合物及び組成物に対して、適量添加することによつて
その組成物の自発分極値を大きくする。たとえば後に実
施例中で示す様に非カイラルスメクチツクC相を呈する
液晶組成物に対して本発明の(I)式の化合物を20重量
%添加することにより25℃に於いて130μsecの応答速度
を得ることも可能である。
あるいは、カイラルスメクチツクC相を呈するが著しく
応答速度が遅い組成物に対して本発明の(I)式の化合
物を適量添加することにより自発分極値を実用的な大き
さに引き上げ、応答速度の速い組成物にすることが可能
である。
応答速度が遅い組成物に対して本発明の(I)式の化合
物を適量添加することにより自発分極値を実用的な大き
さに引き上げ、応答速度の速い組成物にすることが可能
である。
尚、(I)の化合物は光学活性は不斉炭素を有するため
これをネマチツク液晶に添加することによつてねじれた
構造を誘起する能力を有する。ねじれた構造を有するネ
マチツク液晶、すなわちカイラルネマチツク液晶は、TN
型表示素子のいわゆるリバース・ドメイン(しま模様)
を生成することがないので(I)式の化合物はリバース
・ドメイン生成の防止剤としても使用できる。
これをネマチツク液晶に添加することによつてねじれた
構造を誘起する能力を有する。ねじれた構造を有するネ
マチツク液晶、すなわちカイラルネマチツク液晶は、TN
型表示素子のいわゆるリバース・ドメイン(しま模様)
を生成することがないので(I)式の化合物はリバース
・ドメイン生成の防止剤としても使用できる。
また、そのカイラルネマチツク液晶のピツチは、例えば
市販のネマチツク液晶組成物であるメルク社製ZLI−113
2に第1表のNo.1の化合物の1重量%添加して測定した
ときそのピツチは25℃に於いて13.9μmと非常に短か
く、カイラルネマチツク液晶組成物のピツチ調節剤とし
て非常に有用であるといえる。さらに、その温度依存性
は現在知られている多くの化合物より小さい。
市販のネマチツク液晶組成物であるメルク社製ZLI−113
2に第1表のNo.1の化合物の1重量%添加して測定した
ときそのピツチは25℃に於いて13.9μmと非常に短か
く、カイラルネマチツク液晶組成物のピツチ調節剤とし
て非常に有用であるといえる。さらに、その温度依存性
は現在知られている多くの化合物より小さい。
カイラルネマチツク液晶のピツチPの温度変化δPは次
式で表わされる。
式で表わされる。
(tは温度を、P(t)はt℃に於けるピツチを示
す。) 市販のネマチツク液晶組成物ZLI−1132(メルク社製)
によく利用されている公知のカイラル剤である(S)−
4−(2′−メチルブチルオキシ)−4′−シアノビフ
エニルを1%添加したもののカイラルピツチの温度変化
を20℃と70℃で測定するとδPは1.001という値にな
る。それに対し、例えば本発明の化合物の一つである第
1表のNo.1の化合物をZLI−1132に対して1%添加した
もののδPは0.743という低い値を示す。従つて、本発
明の化合物を他のカイラル物質に適量添加することによ
りカイラルピツチPの強度変化の小さいカイラルネマチ
ツク液晶組成物を得ることができる。
す。) 市販のネマチツク液晶組成物ZLI−1132(メルク社製)
によく利用されている公知のカイラル剤である(S)−
4−(2′−メチルブチルオキシ)−4′−シアノビフ
エニルを1%添加したもののカイラルピツチの温度変化
を20℃と70℃で測定するとδPは1.001という値にな
る。それに対し、例えば本発明の化合物の一つである第
1表のNo.1の化合物をZLI−1132に対して1%添加した
もののδPは0.743という低い値を示す。従つて、本発
明の化合物を他のカイラル物質に適量添加することによ
りカイラルピツチPの強度変化の小さいカイラルネマチ
ツク液晶組成物を得ることができる。
次に一般式(I)の化合物の製造法について述べる。
(I)式の化合物は次のような経路により好適に製造さ
れる。
(I)式の化合物は次のような経路により好適に製造さ
れる。
(上式中、n,R,R*, はそれぞれ前記と同じ意味を示す。) 即ち、種々のω−ブロモアルカノイルクロライド(II)
に目的物に対応する光学活性アルコールを作用しエステ
ル化を行ない(II)とする。この(II)に(IV)式で示
される目的物に対応するフエノール類を作用させること
により(I)式の化合物を得ることができる。
に目的物に対応する光学活性アルコールを作用しエステ
ル化を行ない(II)とする。この(II)に(IV)式で示
される目的物に対応するフエノール類を作用させること
により(I)式の化合物を得ることができる。
以下、実施例により本発明の光学活性液晶性化合物につ
き更に詳細に説明する。
き更に詳細に説明する。
実施例1 〔(R)−4−オクチルオキシ−4′−ビフエニルオキ
シ酢酸−1−メチルヘプチルエステル((I)式に於い
てR=C8H17O−, のもの)の製造〕 (R)−2−オクタノール99.0g(0.76モル)に氷冷
下、ブロモ酢酸クロライド100.0g(0.64モル)を滴下
し、3時間加熱する。放冷したのち、水、トルエンを加
えよく振とうし、有機層を分離し、水洗ののち乾燥しト
ルエンを留去する。残査は減圧蒸留し128℃(15mmHg)
の留分を集めることにより146.4gのブロモ酢酸1−メチ
ルヘプチルエステルを得ることができる。
シ酢酸−1−メチルヘプチルエステル((I)式に於い
てR=C8H17O−, のもの)の製造〕 (R)−2−オクタノール99.0g(0.76モル)に氷冷
下、ブロモ酢酸クロライド100.0g(0.64モル)を滴下
し、3時間加熱する。放冷したのち、水、トルエンを加
えよく振とうし、有機層を分離し、水洗ののち乾燥しト
ルエンを留去する。残査は減圧蒸留し128℃(15mmHg)
の留分を集めることにより146.4gのブロモ酢酸1−メチ
ルヘプチルエステルを得ることができる。
テトラヒドロフラン40ml中の水素化ナトリウム1.76g
(0.074モル)に4−ヒドロキシ−4′−オクチルオキ
シビフエニル10.0g(0.034モル)のテトラヒドロフラン
40ml溶液を滴下し、さらにジメチルスルフオキシド20ml
を加えしばらく撹拌する。ここに先に製造したブロモ酢
酸1−メチルヘプチルエステル9.2g(0.037モル)のテ
トラヒドロフラン40ml溶液を滴下し、さらにジメチルス
ルフオキシド20mlを加え2時間撹拌する。トルエン、水
を加えよく振とうしたのち有機層を分離し、6N−HCl
洗、2N−NaOH水溶液洗ののち水洗し、乾燥し、トルエン
を留去する。残査はエタノールから再結晶し10.8gの光
学活性 4−オクチルオキシ−4′−ビフエニルオキシ
酢酸 1−メチルヘプチルエステルを得た。またこのも
のの元素分析値は以下の如くよく計算値と一致した。
(0.074モル)に4−ヒドロキシ−4′−オクチルオキ
シビフエニル10.0g(0.034モル)のテトラヒドロフラン
40ml溶液を滴下し、さらにジメチルスルフオキシド20ml
を加えしばらく撹拌する。ここに先に製造したブロモ酢
酸1−メチルヘプチルエステル9.2g(0.037モル)のテ
トラヒドロフラン40ml溶液を滴下し、さらにジメチルス
ルフオキシド20mlを加え2時間撹拌する。トルエン、水
を加えよく振とうしたのち有機層を分離し、6N−HCl
洗、2N−NaOH水溶液洗ののち水洗し、乾燥し、トルエン
を留去する。残査はエタノールから再結晶し10.8gの光
学活性 4−オクチルオキシ−4′−ビフエニルオキシ
酢酸 1−メチルヘプチルエステルを得た。またこのも
のの元素分析値は以下の如くよく計算値と一致した。
実験値 計算値(C30H44O4として) C 76.50% 76.88% H 9.40% 9.46% O 10.30% 10.24% さらに前述で使用した(R)−2−オクタノールの代わ
りに、他の光学活性アルコールを、またブロモ酢酸クロ
ライドの代わりに他のω−ブロモアルカノイルクロライ
ドを、また4−ヒドロキシ−4′−オクチルオキシビフ
エニルの代わりに、他のさまざまな2環系フエノール類
を使用することによりR,R*, nの異なる他の(I)式の化合物が得られる。これらの
物性値は第1表に示した通りである。
りに、他の光学活性アルコールを、またブロモ酢酸クロ
ライドの代わりに他のω−ブロモアルカノイルクロライ
ドを、また4−ヒドロキシ−4′−オクチルオキシビフ
エニルの代わりに、他のさまざまな2環系フエノール類
を使用することによりR,R*, nの異なる他の(I)式の化合物が得られる。これらの
物性値は第1表に示した通りである。
実施例2(使用例1) まず、下記の組成のスメクチツク液晶組成物を調製し
た。
た。
上記組成物は、融点が10℃、34.4℃までSI相、50.1℃ま
でSC相、53.1℃までSA相を示し、53.1℃以上では等方性
液体となる。
でSC相、53.1℃までSA相を示し、53.1℃以上では等方性
液体となる。
この組成物80重量%に対し、第1表中No.1の化合物、 を20重量%の割合で混合し、カイラルスメクチツク液晶
組成物を作製した。この組成物は、融点が15℃で38.0℃
までSC*相、50.3℃までSA相を示し、50.3℃以上では等
方性液体となる。
組成物を作製した。この組成物は、融点が15℃で38.0℃
までSC*相、50.3℃までSA相を示し、50.3℃以上では等
方性液体となる。
次に、配向剤としてPVA(ポリビニールアルコール)を
塗布し、表面に平行配向処理を施し、透明電極を備えた
セル厚2μmのセルに、得られた組成物を封入し、この
液晶素子を2枚の直交する偏光子向に設置し、15(V)
の方形波を印加したところ透過光強度の変化が観察され
た。この透過光強度の変化により、応答時間を求める
と、25℃で130μsecであつた。また、自発分極は16nC/c
m2、チルト角は21゜であつた。
塗布し、表面に平行配向処理を施し、透明電極を備えた
セル厚2μmのセルに、得られた組成物を封入し、この
液晶素子を2枚の直交する偏光子向に設置し、15(V)
の方形波を印加したところ透過光強度の変化が観察され
た。この透過光強度の変化により、応答時間を求める
と、25℃で130μsecであつた。また、自発分極は16nC/c
m2、チルト角は21゜であつた。
以上の如く本発明の一般式(I)で示される化合物を使
用することにより、応答性に優れた、強誘電性カイラル
スメクチツク液晶組成物が得られることが判る。
用することにより、応答性に優れた、強誘電性カイラル
スメクチツク液晶組成物が得られることが判る。
実施例3(使用例2) からなるネマチツク液晶組成物を電極間隔10μmのセル
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・ツイストドメインが生じてい
るのが観察された。なお使用したセルには配向処理剤と
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。
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・ツイストドメインが生じてい
るのが観察された。なお使用したセルには配向処理剤と
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。
この上記のネマチツク液晶組成物に本発明の化合物の1
つである実施例1の化合物を0.1重量%添加し、同様なT
N型セルにて観察したところ、リバース・ツイストドメ
インは解消され、均一なネマチツク相が観察された。
つである実施例1の化合物を0.1重量%添加し、同様なT
N型セルにて観察したところ、リバース・ツイストドメ
インは解消され、均一なネマチツク相が観察された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 239/26 C09K 19/12 9279−4H 19/30 9279−4H 19/34 9279−4H 19/54 B 9279−4H // G02F 1/13 500
Claims (5)
- 【請求項1】一般式 (Xは、水素原子、ハロゲン原子、又はシアノ基を示
す)のいづれかであり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、アルコキシル基及び水素原子を示し、R*は炭素数
4〜20の光学活性アルキル基を示し、nは1以上5以下
の整数である。) で表わされる光学活性化合物。 - 【請求項2】一般式 (Xは、水素原子、ハロゲン原子、又はシアノ基を示
す)のいづれかであり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、アルコキシル基及び水素原子を示し、R*は炭素数
4〜20の光学活性アルキル基を示し、nは1以上5以下
の整数である。) で表わされる光学活性化合物の一種を少なくとも1成分
含むことを特徴とする液晶組成物。 - 【請求項3】カイラルスメクチツク相を呈する特許請求
の範囲第2項記載の液晶組成物。 - 【請求項4】カイラルネマチツク相を呈する特許請求の
範囲第2項記載の液晶組成物。 - 【請求項5】一般式 (Xは、水素原子、ハロゲン原子、又はシアノ基を示
す)のいづれかであり、Rは炭素数1〜20のアルキル
基、アルコキシル基及び水素原子を示し、R*は炭素数
4〜20の光学活性アルキル基を示し、nは1以上5以下
の整数である。) で表わされる光学活性化合物の1種を少なくとも1成分
含むことを特徴とするカイラルスメクチツク液晶組成物
を使用した光スイチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306027A JPH0749392B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306027A JPH0749392B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156752A JPS63156752A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0749392B2 true JPH0749392B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17952193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306027A Expired - Lifetime JPH0749392B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | オメガ置換脂肪酸エステル骨格を有する光学活性化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749392B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0717628B2 (ja) * | 1989-07-27 | 1995-03-01 | ダイソー株式会社 | 液晶性化合物およびその用途 |
| DE4030579A1 (de) * | 1990-09-27 | 1992-04-02 | Hoechst Ag | Cyclohexylphenylpyrimidine, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in fluessigkristallinen mischungen |
| DE4034122A1 (de) * | 1990-10-26 | 1992-04-30 | Merck Patent Gmbh | Optisch aktive 5-oxypyridin-2-yl-derivate |
| JP4957895B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2012-06-20 | 澁谷工業株式会社 | 帯状シートの供給装置 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP61306027A patent/JPH0749392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156752A (ja) | 1988-06-29 |
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