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JPH0780816B2 - Optically active liquid crystal compound and composition - Google Patents
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JPH0780816B2 - Optically active liquid crystal compound and composition - Google Patents

Optically active liquid crystal compound and composition

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JPH0780816B2
JPH0780816B2 JP62063671A JP6367187A JPH0780816B2 JP H0780816 B2 JPH0780816 B2 JP H0780816B2 JP 62063671 A JP62063671 A JP 62063671A JP 6367187 A JP6367187 A JP 6367187A JP H0780816 B2 JPH0780816 B2 JP H0780816B2
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group
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貞夫 竹原
忠生 東海林
政志 大沢
宣 藤沢
洋 小川
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DIC Corp
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Kawamura Institute of Chemical Research
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は液晶化合物及び液晶組成物に関するもので、特
に強誘電性を有する液晶材料を提供するものであり、従
来の液晶材料と比較して、特に応答性、メモリー性にす
ぐれた液晶表示素子への利用可能性を有する液晶材料を
提供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a liquid crystal compound and a liquid crystal composition, and particularly to provide a liquid crystal material having ferroelectricity, which is superior to conventional liquid crystal materials. In particular, the present invention provides a liquid crystal material having excellent responsiveness and memory property and being applicable to a liquid crystal display device.

<従来技術> 液晶表示素子は、その低電圧作動性、低消費電力性、薄
型表示が可能なこと、受光型であるため明るい場所でも
使用でき、目が疲れないことなどの多くのすぐれた特徴
を有しているため、現在では各種の表示素子として、広
く用いられている。現在のところ、表示方式としてはTw
isted Nematic(TN)型と呼ばれるものが最も一般的で
ある。このTN型表示方式はネマチック液晶を用いるもの
であるが、これにおいては、前記のすぐれた特徴をすべ
て有する反面、CRTをはじめとする他の発光型表示方式
と比較すると、その応答が非常に遅いという欠点があっ
た。また印加した電場を切ったときには、もとの状態に
もどるため表示の記憶(メモリー効果)が得られなかっ
た。これらのために、高速応答や、時分割作動が必要な
光シャッター、プリンターヘッド、テレビ等への動画面
への応答には種々の制約を受け適したものであるとは言
えなかった。
<Prior Art> A liquid crystal display device has many excellent features such as low voltage operability, low power consumption, a thin display, and a light receiving type that can be used in a bright place without causing eye strain. Therefore, it is widely used as various display elements at present. Currently, the display format is Tw
What is called isted Nematic (TN) type is the most common. This TN type display system uses a nematic liquid crystal, but it has all of the above excellent features, but its response is very slow compared to other light emitting type display systems such as CRT. There was a drawback. Also, when the applied electric field was turned off, the display memory (memory effect) was not obtained because the display returned to the original state. For these reasons, it cannot be said that it is suitable for high-speed response and response to moving screens such as optical shutters, printer heads, and televisions, which require time-division operation, due to various restrictions.

液晶表示素子としてはTN型以外にもゲスト−ホスト(G
H)型、複屈折制御(ECB)型、相転移(PC)型、熱効果
型等が研究開発されており、それぞれ特徴を有している
が、その応答性においては、いずれもTN型と比べて特に
改善がなされたものとは言えなかった。これらに対し、
高速応答が得られる液晶表示方式として二周波駆動型と
呼ばれるものが開発されており、その応答性において
は、かなりの改善がなされたが、それでも充分満足でき
るものとは言えず、また、その作動回路が複雑になりす
ぎるなどの欠点を有していた。このため、さらに応答性
にすぐれた新しい液晶表示方式の開発が試みられてき
た。
In addition to the TN type as a liquid crystal display element, a guest-host (G
H) type, birefringence control (ECB) type, phase transition (PC) type, thermal effect type, etc. have been researched and developed, and each has its own characteristics, but in terms of its responsiveness, both are TN type. Compared to this, no particular improvement was made. For these,
A so-called dual frequency drive type has been developed as a liquid crystal display system that can provide a high-speed response, and its response has been considerably improved, but it is still not sufficiently satisfactory and its operation It had a defect that the circuit became too complicated. For this reason, attempts have been made to develop a new liquid crystal display system that is more responsive.

この目的に沿ったものとして、最近、強誘電性液晶が発
表された。(R.Mayer et al:J.Physique 36 L69(197
5))この強誘電性液晶を利用した表示素子は、従来の
液晶表示と比較して100〜1000倍という高速応答と、双
安定性によりもたらされるメモリー効果を有することが
指摘され(N.A.Clark,S.T.Lagerwall:Appl Phys.Lett;3
6 899(1980))、テレビ等の動画面や高速光シャッタ
ープリンターヘッド、コンピューター端末など他方面の
表示素子への応用が期待できるものである。
Ferroelectric liquid crystals have recently been announced to meet this purpose. (R. Mayer et al: J. Physique 36 L69 (197
5)) It is pointed out that the display device using this ferroelectric liquid crystal has a high speed response of 100 to 1000 times compared with the conventional liquid crystal display and a memory effect brought about by bistability (NAClark, STLagerwall : Appl Phys. Lett; 3
6 899 (1980)), can be expected to be applied to display devices on the other side such as moving screens of televisions, high-speed optical shutter printer heads, computer terminals, etc.

強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のカイラルス
メクチック相に属するものであるが、その中でも、実用
的に望ましいものは、最も粘度の低いカイラルスメクチ
ックC(以下SCと省略する)相と呼ばれるものであ
る。
Ferroelectric liquid crystals belong to the tilt-type chiral smectic phase as the liquid crystal phase, but among them, the practically desirable one is the chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC * ) phase having the lowest viscosity. It is called.

SC相を示す液晶化合物はこれまでにも検討されてきて
おり、既に数多くの化合物が合成されている。しかしな
がら、これらのSC化合物は単独では強誘電性液晶表示
素子として用いるための以下の条件、即ち(イ)室温を
含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと、(ロ)長いら
せんピッチを示すこと、(ハ)適当なチルト角を持つこ
と、(ニ)自発分極が大きい値であること、(ホ)粘性
が小さいこと、(ヘ)上記(ニ)および(ホ)の結果と
して高速の反応性を示すこと、を満足するものは知られ
ておらず、複数の化合物を混合してSC液晶組成物とし
て用いる必要がある。
Liquid crystal compounds exhibiting the SC * phase have been studied so far, and many compounds have already been synthesized. However, these SC * compounds alone show the ferroelectricity in a wide temperature range including room temperature including the following conditions for use as a ferroelectric liquid crystal display device, and (b) exhibit a long helical pitch. (C) having an appropriate tilt angle, (d) a large value of spontaneous polarization, (e) a low viscosity, (f) a high-speed reaction as a result of (d) and (e) above. It is not known that the compound exhibits the property, and it is necessary to mix a plurality of compounds and use it as an SC * liquid crystal composition.

SC液晶組成物を得るには2通りの方法があり、一つは
SC相を示す化合物の複数を混合する方法であり、他の
方法はカイラルでないSC相を示す液晶化合物又は組成物
にカイラルな液晶化合物を添加する方法である。
There are two methods to obtain SC * liquid crystal composition, one is
This is a method of mixing a plurality of compounds exhibiting an SC * phase, and the other method is a method of adding a chiral liquid crystal compound to a liquid crystal compound or a composition exhibiting a non-chiral SC phase.

前者の方法では、広い温度範囲や強い自発分極を得るの
は容易である。しかしながら、SC相を有する化合物は
分子内、特に側鎖中に不斉炭素を有しており、枝分れ基
(主にメチル基である)が存在する。この枝分れ基が液
晶中心骨格(コア)部分及びカルボニル基等の永久双極
子に近い程、液晶の自発分極は大きくなるが、同時に液
晶の粘性も高められる傾向がある。そのため、液晶の自
発分極を高めても、特に低温域における粘性の増加が大
きく、室温付近において200μsec以下の高速応答を得る
のは容易ではない。
With the former method, it is easy to obtain a wide temperature range and strong spontaneous polarization. However, the compound having the SC * phase has an asymmetric carbon in the molecule, particularly in the side chain, and has a branching group (mainly a methyl group). The closer the branching group is to the liquid crystal central skeleton (core) portion and the permanent dipole such as the carbonyl group, the greater the spontaneous polarization of the liquid crystal, but at the same time, the viscosity of the liquid crystal tends to be increased. Therefore, even if the spontaneous polarization of the liquid crystal is increased, the viscosity is large especially in the low temperature range, and it is not easy to obtain a high-speed response of 200 μsec or less near room temperature.

後者の方法では、添加するカイラルな液晶化合物の量に
もよるが、母体とするSC液晶には自発分極が存在しない
ため、組成物としての自発分極があまり大きいものを得
ることは難しい。しかしながら、母体のSC液晶組成物中
の液晶化合物には枝分れ基の存在が不必要であるため、
その粘性は非常に小さいものが得られる。そのため、カ
イラルな液晶化合物を添加し、SC液晶として、自発分
極を与えることによって、高速応答を得ることも容易で
あり、現在では後者の方法が主流となりつつある。
In the latter method, although it depends on the amount of the chiral liquid crystal compound to be added, it is difficult to obtain a composition having a very large spontaneous polarization as the matrix SC liquid crystal does not have spontaneous polarization. However, since the liquid crystal compound in the matrix SC liquid crystal composition does not require the presence of a branching group,
It has a very low viscosity. Therefore, it is easy to obtain a high-speed response by adding a chiral liquid crystal compound and giving spontaneous polarization as SC * liquid crystal. At present, the latter method is becoming mainstream.

SC液晶組成物に添加するカイラルな液晶性化合物として
は、単独では特にSC相を示す必要はなく、また液晶相
を示すことも必ずしも必要ではないが、組成物の温度範
囲を狭くしないためには液晶相、特にSC相を示すこと
が望ましい。また、組成物の自発分極をなるべく大きく
するためにも、大きい自発分極を示しうるような分子構
造、即ち、カイラル基の不斉炭素が液晶中心骨格(コ
ア)にできるだけ近く、かつカルボニル基等の永久双極
子にできるだけ近い必要がある。しかしながら、このよ
うな構造の化合物は同時にその液晶相に対する捩り力も
強くなるため、らせんの出現する液晶相(SC相など)
においてはそのピッチが短くなりすぎ、その配向性に悪
影響を与え、またセル厚を大きくしにくいなどの問題が
生じた。従って、その添加量を制限するか、あるいは捩
れの方向の逆のカイラル化合物を加えてSC液晶組成物
のピッチを調整する必要があった。この場合、捩れ方向
の逆のカイラル化合物の自発分極の方向も逆向きである
ならば組成物の自発分極が相殺されて小さくなるなど、
そのピッチ調整には面倒な問題が多かった。そのため、
大きな自発分極を有しながら、そのピッチが大きく且つ
できるだけ単独でもSC相を示すような、カイラルな液
晶化合物が望まれていた。
The chiral liquid crystalline compound added to the SC liquid crystal composition does not necessarily need to exhibit the SC * phase by itself and does not necessarily need to exhibit the liquid crystal phase, but it does not narrow the temperature range of the composition. Is preferably a liquid crystal phase, particularly an SC * phase. Further, in order to increase the spontaneous polarization of the composition as much as possible, a molecular structure capable of exhibiting a large spontaneous polarization, that is, the asymmetric carbon of the chiral group is as close as possible to the liquid crystal central skeleton (core), and the It should be as close as possible to a permanent dipole. However, since the compound having such a structure also has a stronger twisting force on the liquid crystal phase, a liquid crystal phase in which a helix appears (SC * phase, etc.)
In this case, the pitch became too short, the orientation was adversely affected, and it was difficult to increase the cell thickness. Therefore, it is necessary to control the pitch of the SC * liquid crystal composition by limiting the addition amount thereof or by adding a chiral compound having the opposite twist direction. In this case, if the direction of the spontaneous polarization of the chiral compound opposite to the twist direction is also the opposite direction, the spontaneous polarization of the composition is canceled and becomes smaller.
There were many troubles in adjusting the pitch. for that reason,
A chiral liquid crystal compound having a large pitch and having an SC * phase even if it has a large pitch and has a large spontaneous polarization has been desired.

<発明が解決しようとする問題点> 本発明の目的は、大きな自発分極を有しながら、ピッチ
が充分に大きく、しかも、多くの場合、それ自身SC
を有し、単独、もしくは混合によって室温を含むような
広い温度範囲でSC相を示し高速応答が可能であるよう
な新規なカイラルな液晶化合物を提供すること、および
そのカイラルな液晶化合物とSC相を示す液晶化合物また
は液晶組成物から高速応答の可能なSC液晶組成物を調
製すること、また、そのような組成物を提供すること、
さらには、これらのSC液晶化合物および組成物を用い
て応答の速い光表示素子を提供することにある。
<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to have a sufficiently large pitch while having a large spontaneous polarization, and in many cases, to have an SC * phase by itself, which may be used alone or as a mixture. To provide a novel chiral liquid crystal compound exhibiting an SC * phase in a wide temperature range including room temperature and capable of high-speed response, and a liquid crystal compound or a liquid crystal composition showing the SC phase and the SC phase. To prepare an SC * liquid crystal composition capable of high-speed response from the same, and to provide such a composition,
Furthermore, it is to provide an optical display device having a fast response by using these SC * liquid crystal compounds and compositions.

<問題を解決するための手段> 本発明におけるカイラルな液晶化合物は、次の一般式
(I)であらわされるような、分子内の2つの不斉炭素
を有するエステル化合物であることを特徴としている。
<Means for Solving the Problem> The chiral liquid crystal compound in the present invention is characterized by being an ester compound having two asymmetric carbon atoms in the molecule as represented by the following general formula (I). .

上式において、Rは炭素数2〜16のアルキル基をあらわ
し、より好ましくは炭素数2〜6のアルキル基をあらわ
し、m、nはそれぞれ1または2の整数をあらわし、x
は0〜5の整数、より好ましくは0または1の整数をあ
らわし、*はその炭素が(R)または(S)配置の不斉
炭素であることを、**はその炭素が(S)配置の不斉
炭素であることをあらわしている。
In the above formula, R represents an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, m and n each represent an integer of 1 or 2, and x
Represents an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 or 1, * means that the carbon is an asymmetric carbon having (R) or (S) configuration, and ** means that the carbon is (S) configuration. It represents that it is an asymmetric carbon.

また本発明における液晶組成物とは、一般式(I)であ
らわされる化合物(以下、化合物(I)と略称する)の
少なくとも1種を含有してなるものであり、好ましくは
カイラルスメクチック相を示す液晶組成物である。さら
に好ましくはスメクチックC相を示す液晶化合物または
組成物に、化合物(I)の少なくとも1種を混合してな
るカイラルスメクチック液晶組成物であり、特にスメク
チックC相を示す化合物または組成物としては、その側
鎖に枝分かれ基が存在せずにSC相を示す化合物を主成分
とすることが好ましい。
The liquid crystal composition in the invention contains at least one compound represented by the general formula (I) (hereinafter abbreviated as compound (I)), and preferably exhibits a chiral smectic phase. It is a liquid crystal composition. More preferably, it is a chiral smectic liquid crystal composition obtained by mixing at least one compound (I) with a liquid crystal compound or composition exhibiting a smectic C phase, and particularly, as a compound or composition exhibiting a smectic C phase, It is preferable that the main component is a compound showing an SC phase without a branching group in the side chain.

化合物(I)は、一般式 (式中、R、m、*は前記と同様である) であらわされる光学活性カルボン酸を塩化チオニル等の
塩素化剤で酸塩化物とし、これと一般式 (式中、n、x、**は前記と同様である) であらわされ光学活性のフェノール誘導体とをピリジン
等の塩基性物質存在下に反応させることによって、容易
に得ることができる。
Compound (I) has the general formula (In the formula, R, m and * are the same as the above.) The optically active carboxylic acid represented by the formula is converted to an acid chloride with a chlorinating agent such as thionyl chloride, (In the formula, n, x, and ** are the same as the above), and can be easily obtained by reacting an optically active phenol derivative represented by the formula (1) in the presence of a basic substance such as pyridine.

カルボン酸(II)は、4−ヒドロキシ安息香酸(m=1
の場合)あるいは4′−ヒドロキシビフェニル−4−カ
ルボン酸(m=2の場合)あるいはこれらの低級アルキ
ルエステルと光学活性アルコール のO−トシレート とを塩基性条件下で反応させ、エステルを用いた場合に
は加水分解した後酸処理を行なうことにより得ることが
できる。
Carboxylic acid (II) is 4-hydroxybenzoic acid (m = 1
Or 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid (when m = 2) or their lower alkyl ester and an optically active alcohol. O-tosylate Can be obtained by reacting and under a basic condition, and when an ester is used, it is hydrolyzed and then treated with an acid.

また光学活性フェノール誘導体(III)は以下のように
して合成できる。
The optically active phenol derivative (III) can be synthesized as follows.

即ち、ハイドロキノン(n=1の場合)またはビフェノ
ール(n=2の場合)と、一般式(IV)であらわされる
酸塩化物とをピリジン等の塩基性物質の存在下反応させ
て得ることができる。
That is, it can be obtained by reacting hydroquinone (when n = 1) or biphenol (when n = 2) with an acid chloride represented by the general formula (IV) in the presence of a basic substance such as pyridine. .

ここで酸塩化物(IV)は(S)−2−メチルブタノール
から既知の方法により容易に導くことができる。例え
ば、x=0の場合には(S)−2−メチルブタノールを
直接酸化した後、塩化チオニル等で処理することによ
り、x=1の場合には(S)−2−メチルブタノールを
臭素化して、(S)−2−メチルブチルブロミドとし、
マグネシウムでグリニヤール化合物とし、二酸化炭素と
反応させて、(S)−3−メチル吉草酸とした後、塩化
チオニルで処理することにより得ることができる。
Here, the acid chloride (IV) can be easily derived from (S) -2-methylbutanol by a known method. For example, when x = 0, (S) -2-methylbutanol is directly oxidized and then treated with thionyl chloride or the like, and when x = 1, (S) -2-methylbutanol is brominated. As (S) -2-methylbutyl bromide,
It can be obtained by converting a Grignard compound with magnesium, reacting it with carbon dioxide to obtain (S) -3-methylvaleric acid, and then treating with thionyl chloride.

化合物(I)における構造的な最も多きな特徴は、分子
内に2つの不斉炭素を有することにある。一方のカイラ
ル基 は、天然の(S)−2−メチルブチルアコールに由来す
るものであって、その立体配置は常に(S)であり、他
方のカイラル基は、光学活性アルコール に由来するものであって、その立体配置は(S)または
(R)である。
The most structural feature of compound (I) is that it has two asymmetric carbons in the molecule. One chiral group Is derived from natural (S) -2-methylbutylacol, its configuration is always (S), and the other chiral group is an optically active alcohol. And has a steric configuration of (S) or (R).

合成法で示したように、光学活性アルコール をO−トシレートとした後、ヒドロキシカルボン酸また
はそのエステルと反応させて、カイラル基を導入してい
るが、第1段階(トシル化)では立体配置は保持されて
いるとみなされる。第2段階は光学活性中心における反
応であるが、一般には、このように塩基性条件下におけ
るアルコラートとトシレートとの反応は立体配置が逆転
するとされている。しかしながら、反応後の立体配置に
ついては直接決定できたわけではないので、以下におい
ては原料として用いた光学活性アルコール の立体配置を示すことにより、化合物(I)における 基の絶対配置を示すこととする。即ち、例えば(S)−
2−オクタノールから導かれた場合((S))とあらわ
し、(R)−2−オクタノールから導かれた場合
((R))とあらわし、2−メチルブチル基に由来する
カイラル基の場合の(S)−とは区別して用いる。実際
は、((S))は(R)、((R))は(S)をあらわ
している可能性が大きい。
As shown in the synthetic method, optically active alcohol Is converted to O-tosylate and then reacted with hydroxycarboxylic acid or its ester to introduce a chiral group, but it is considered that the configuration is retained in the first step (tosylation). The second step is the reaction at the optically active center, but it is generally said that the reaction between the alcoholate and the tosylate under basic conditions has a reversed configuration. However, since the configuration after the reaction could not be determined directly, the optically active alcohol used as a raw material will be described below. By showing the configuration of The absolute configuration of the groups will be shown. That is, for example, (S)-
This is represented by the case where it is derived from 2-octanol ((S)), and the case where it is derived from (R) -2-octanol ((R)), and it is represented by (S) in the case of a chiral group derived from a 2-methylbutyl group. ) -Is used separately. In reality, it is highly possible that ((S)) represents (R) and ((R)) represents (S).

化合物(I)の物性面における最も大きな特徴は、非常
に大きな自発分極を有しながら、そのピッチがかなり大
きなものが得られることにある。既に、不斉炭素がエー
テル結合によりベンゼン環に直結した液晶化合物の中で
は大きい自発分極をもつもの知られており、例えば で示される化合物では89nC/cm2の値が報告されている
(特開昭61−43)。
The most important characteristic of the compound (I) in terms of physical properties is that it has a very large spontaneous polarization, but its pitch is quite large. It is already known that among a liquid crystal compound in which an asymmetric carbon is directly bonded to a benzene ring by an ether bond, one having a large spontaneous polarization, for example, A value of 89 nC / cm 2 has been reported for the compound shown in (JP-A-61-43).

しかし、これらの化合物は、それ自体強い捩り力を有し
ているため、そのSC相におけるピッチは非常に小さ
く、また組成物として用いる際にも捩りの方向の逆のも
のを相当量加えるなどして、そのピッチを大きく調整す
る必要があった。一方、(S)−2−メチルブタノール
に由来する 基をもつSC液晶化合物も知られているが(特願昭61−
18014,同61−78178など)、これらの自発分極は最も大
きいx=0のタイプのものでも約10〜15nC/cm2であって
x≧1のものではそれ以下である。
However, since these compounds have a strong twisting force by themselves, their pitch in the SC * phase is very small, and when they are used as a composition, a considerable amount of the opposite twisting direction is added. Then, it was necessary to greatly adjust the pitch. On the other hand, derived from (S) -2-methylbutanol SC * liquid crystal compounds having a group are also known (Japanese Patent Application No. 61-
18014, ibid. 61-78178, etc.), the spontaneous polarization of these types is about 10 to 15 nC / cm 2 even for the largest x = 0 type and less than that for x ≧ 1.

本発明者らは、このようなカイラ基 が液晶化合物に与える捩り力は、不斉炭素がエーテル結
合によりベンゼン環に直結した化合物の捩り力と比較す
るとその自発分極ほどの差はないことに着目し、同一分
子中にこれら両方の光学活性基を有する液晶化合物にお
いては、大きな自発分極を持ちながら、捩り力は相殺さ
れて小さくなり、ピッチの大きなものが得られるのでは
ないかと考え、本発明に至ったものである。
The present inventors have found that such a chira group It is noted that the twisting force exerted by the liquid crystal compound on the liquid crystal compound is not so different from the spontaneous polarization of the compound in which the asymmetric carbon is directly linked to the benzene ring by an ether bond, and the optical activity of both of them in the same molecule. The present invention is based on the idea that a liquid crystal compound having a group may have a large spontaneous polarization, but the twisting force may be canceled and the resulting liquid crystal compound may have a large pitch.

実際に、化合物(I)においては約100nC/cm2もの大き
な自発分極を有しながら、カイラル基を含まないSC液晶
に約30%添加して得られるSC液晶組成物において、そ
のらせんピッチは10μm以上と、調整をほとんど必要と
しないものが得られる。
In fact, the compound (I) has a large spontaneous polarization of about 100 nC / cm 2, but in the SC * liquid crystal composition obtained by adding about 30% to the SC liquid crystal containing no chiral group, the helical pitch is A thickness of 10 μm or more can be obtained which requires almost no adjustment.

基によるらせんの捩り方向は、xが0,2,4等の偶数でで
ある場合には左巻き、1,3,5等の奇数である場合らは右
巻きであることが知られている。
It is known that the twisting direction of the helix by the group is left-handed when x is an even number such as 0, 2, 4, etc., and right-handed when x is an odd number such as 1, 3, 5, etc.

また、 基によるらせんの捩り方向は、(S)体の2級光学活性
アルコールに由来する((S))体の場合、左巻き、
((R))体では右巻きであることが知られている。
Also, The twisting direction of the helix by the group is left-handed in the case of the ((S)) form derived from the secondary optically active alcohol of the (S) form,
It is known that the ((R)) body is right-handed.

従って本化合物(I)において、xが奇数の場合は
((S))体、xが偶数の場合((R))体が、互いに
らせんの捩り力を打ち消しあった好ましい組みあわせで
ある。
Therefore, in the present compound (I), the ((S)) isomer when x is an odd number and the ((R)) isomer when x is an even number are a preferable combination in which the helical twisting forces are mutually canceled.

両方の光学活性基に由来する自発分極の向きについて
は、必ずしも、らせん捩りの向きと等しいわけではな
く、らせん捩りの相殺されて大きくなっている場合にお
いても、その自発分極は逆に加算されて大きくなる場合
もあり、また減少する場合もある。しながら 基に由来する自発分極は 基に由来する自発分極と比較すると非常に小さく、例え
ばx=0の場合で1桁程度小さいかあるいはそれ以下で
あるために、化合物(I)においては常に大きな自発分
極を持ちうることになる。
The direction of spontaneous polarization derived from both optically active groups is not always equal to the direction of helical twist, and even when the helical twist cancels out and becomes large, the spontaneous polarization is inversely added. It may be large or may be small. while doing The spontaneous polarization derived from the group It is extremely small as compared with the spontaneous polarization derived from the group, for example, when x = 0, it is about one order of magnitude smaller or less, and therefore compound (I) can always have a large spontaneous polarization.

基に由来する自発分極の向きについては、よく知られて
いる強誘電性液晶である(S)−2−メチルブチルp−
デシルオキシベンジリデンアミノシンナメート(DOBAMB
C)の向きをとするとき、例えばx=0の場合では
であることが知られている。一方、 基に由来する自発分極の向きは((R))型では、
((S))型ではである。従ってx=0の場合では
((R))型の 基と組み合わせた場合、自発分極は加算され大きくな
り、かつ前記捩り力は相殺しあってピッチは大きくなる
という非常に好ましい化合物を得ることができる。こう
したことはこれまでには予測されていなかったことであ
る。
Regarding the direction of spontaneous polarization derived from a group, it is a well-known ferroelectric liquid crystal (S) -2-methylbutyl p-.
Decyloxybenzylidene aminocinnamate (DOBAMB
It is known that when the direction of C) is, for example, when x = 0. on the other hand, The direction of spontaneous polarization derived from the group is ((R)) type,
In the ((S)) type. Therefore, in the case of x = 0, the ((R)) type When combined with a group, it is possible to obtain a very preferable compound in which spontaneous polarization is added and increased, and the twisting forces cancel each other out to increase the pitch. This is something that has not been predicted so far.

一般に液晶分子を側鎖に分岐基を導入すれば、その結晶
性を低め、その相転移温度は低下する傾向にある。化合
物(I)においては両方の側鎖に分岐メチル基が存在す
るため、その相転移温度は低く、例えば3環型において
も透明点は80゜〜100゜前後にすぎず、強誘電性を示すS
C相もモノトロピックでしかあらわれないか、あるい
は全く示さないものである。しかしながら、化合物
(I)は、分岐鎖をもたないSC液晶化合物あるいは組成
物と混合してSC液晶として用いるのがより効果的であ
り、実用上はさほど問題とはならない。
In general, when a branching group is introduced into a liquid crystal molecule in its side chain, its crystallinity is lowered and its phase transition temperature tends to be lowered. Since the compound (I) has branched methyl groups on both side chains, its phase transition temperature is low. For example, even in the 3-ring type, the clearing point is only around 80 ° to 100 ° and exhibits ferroelectricity. S
The C * phase also appears only monotropically or does not show at all. However, it is more effective to use the compound (I) as an SC * liquid crystal by mixing it with an SC liquid crystal compound or composition having no branched chain, and it is not a problem in practice.

カイラルな化合物とSC液晶化合物またはSC液晶組成物か
ら、SC液晶組成物を調製する際に、カイラル化合物に
SC液晶性が全くない場合にはその組成物におけるSC
相の温度範囲を狭くする傾向がみられるが、化合物
(I)は、SC相を示すものが多く、また単独ではSC
相を示さないものでも混合等によって得られる過冷却状
態ではSC相を示しうるようなSC性を有する場合が多
いため、その温度範囲をあまり狭くすることはない。
When a SC * liquid crystal composition is prepared from a chiral compound and an SC liquid crystal compound or an SC liquid crystal composition, it becomes a chiral compound.
SC * If the liquid crystal is no SC in its composition *
Although the temperature range of the phase tends to be narrowed, many compound (I) shows the SC * phase, and SC ( * ) alone shows the SC * phase .
Even if it does not show a phase, it often has an SC * property that can show an SC * phase in a supercooled state obtained by mixing or the like, so its temperature range is not narrowed so much.

さて化合物(I)の単独、または複数と混合して用いる
SC液晶化合物または組成物としては、例えば2環型では
以下に示すようなフェニルベンゾエート系化合物(A)
やピリミジン系化合物(B)またはそれらの混合物等を
あげることができる。またそのSC相の温度範囲を高温域
に拡大するには3環型の化合物(C)、(D)などを用
いることができる。
Now, the compound (I) is used alone or in combination with a plurality of compounds.
As the SC liquid crystal compound or composition, for example, in the case of a bicyclic type, a phenylbenzoate compound (A) as shown below
And the pyrimidine-based compound (B) or a mixture thereof. Further, in order to extend the temperature range of the SC phase to a high temperature range, tricyclic compounds (C) and (D) can be used.

A: (R1、R2は直鎖のアルキル基、アルコキシ基、アルキル
カルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコ
キシカルボニルオキシ基のいずれかをあらわし、同一で
あっても異っていてもよい。) B: (R3、R4は直鎖のアルキル基、アルコキシ基をあらわ
し、同一であっても異っていてもよい。) C: (R3、R4は前記と同様であり、m+n=3である。) D: (R3、R4は前記と同様でY1、Y2はそれぞれ−COO−また
をあらわす。) これらは単独でも用いることができるが、2成分以上の
組成物として用いる方がより広い温度範囲が得られるた
め好都合である。また、(A)〜(D)以外でも、側鎖
のアルキル基が直鎖であって、SC相を示すものは同様に
用いることができる。また、(A)〜(D)以外の化合
物であって、それ自身SC相を示さなくとも、粘性の小さ
な液晶性化合物であれば、組成物の粘度低下のため少量
加えることも、速い応答速度を得るためには有効な方法
である。
A: (R 1 and R 2 represent a linear alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxycarbonyloxy group, and may be the same or different.) B: (R 3 and R 4 represent a linear alkyl group or an alkoxy group, and may be the same or different.) C: (R 3 and R 4 are the same as above, and m + n = 3.) D: (R 3 and R 4 are the same as above, and Y 1 and Y 2 are each -COO- or Represents Although these can be used alone, it is convenient to use them as a composition of two or more components because a wider temperature range can be obtained. Further, other than (A) to (D), those having a straight chain alkyl group and exhibiting an SC phase can be similarly used. In addition, compounds other than (A) to (D), which are liquid crystal compounds having a low viscosity even if they do not exhibit an SC phase by themselves, can be added in a small amount to reduce the viscosity of the composition, resulting in a high response speed. Is an effective way to obtain.

さて、SC液晶組成物に化合物(I)を10〜30%程度添加
して得られるSC液晶組成物においては、そのらせんピ
ッチは捩れの向きが相殺された場合5〜15μm程度のも
のが得られる。
Now, in the SC * liquid crystal composition obtained by adding about 10 to 30% of the compound (I) to the SC liquid crystal composition, the helical pitch is about 5 to 15 μm when the twist directions are offset. To be

表示素子として用いる場合、配向させ、らせんをほどい
た状態とする必要があるが、5〜6μmあるいはそれ以
上の厚いセルで、この状態にするためには、さらに大き
いピッチが必要とされる場合もある。このピッチ調整の
ための化合物としては化合物(I)と捩りの向きが逆で
あって、かつ自発分極の向きが同一であるか、もしくは
自発分極の向きが逆であっても数nC/cm2以下の小さいも
のであれば用いることができる。ピッチ調整用化合物の
量は、化合物(I)において、らせんの捩れが相殺され
ている場合には少量で充分であり、らせんの捩れが加算
されている場合には相当量必要である。
When it is used as a display element, it needs to be oriented and unwound, but in the case of a thick cell of 5 to 6 μm or thicker, a larger pitch may be required to achieve this state. is there. As the compound for adjusting the pitch, the compound (I) has the opposite twist direction and the same spontaneous polarization direction, or even if the spontaneous polarization direction is opposite, several nC / cm 2 The following small materials can be used. In the compound (I), a small amount of the pitch adjusting compound is sufficient when the twists of the helix are offset, and a considerable amount is required when the twist of the helix is added.

さて、得られた液晶化合物あるいは組成物は、2枚の透
明な電極板の間に、均一な厚さ(1μm〜20μm程度)
の薄膜とすることにより、液晶表示用セルとして使用す
ることができる。
Now, the obtained liquid crystal compound or composition has a uniform thickness (about 1 μm to 20 μm) between two transparent electrode plates.
The thin film of can be used as a liquid crystal display cell.

表示用セル中においては、液晶の分子は分子長軸が電極
面に平行な、いわゆるホモジニアスの、かつ向きの均一
な配向をとったモノドメインである必要がある。このた
めに電極板の表面にラビング、蒸着等による配向処理を
施すか、あるいは電場、または磁場を印加するか、ある
いは温度勾配をもたせるか、あるいはこれらの手段の複
数を併用した状態で、等方性液体相から、液晶相まで徐
徐に冷却して、配向させる方向が一般に採用されてい
る。本発明における化合物あるいは組成物においてもこ
のような方法によって均一に配向したモノドメインのセ
ルを得ることができる。
In the display cell, the liquid crystal molecules need to be monodomains in which the major axis of the liquid crystal is parallel to the electrode surface, that is, a so-called homogeneous and uniform orientation. For this purpose, the surface of the electrode plate is subjected to an orientation treatment by rubbing, vapor deposition, etc., an electric field or a magnetic field is applied, a temperature gradient is given, or a combination of a plurality of these means is used. The direction in which the liquid crystal phase is gradually cooled to the liquid crystal phase for alignment is generally adopted. Even with the compound or composition of the present invention, a uniformly oriented monodomain cell can be obtained by such a method.

<発明の効果> 本発明の概要は以上の如きものであるが、本発明におけ
る化合物(I)は単独もしくは混合によりSC液晶組成
物とした場合において、従来知られているエステル系強
誘電性液晶化合物と比較しても大きい自発分極を有して
おり、またらせんピッチも、SC液晶化合物または組成物
に添加してSC液晶組成物として用いる際には、ピッチ
調整を必要としないか、あるいは極めて容易である。
<Effects of the Invention> The outline of the present invention is as described above. However, when the compound (I) in the present invention is used alone or in a mixture to form an SC * liquid crystal composition, a conventionally known ester-based ferroelectric property is used. It has a large spontaneous polarization as compared with a liquid crystal compound, and when a helical pitch is added to an SC liquid crystal compound or composition and used as an SC * liquid crystal composition, does pitch adjustment be necessary? Or very easy.

また、化合物(I)は、後述する実施例にも示されるご
とく、工業的にも容易に製造でき、それ自体無色であっ
て、光、水分、熱等に対する化学的安定性に優れるもの
であり、非常に実用的である。
In addition, the compound (I) can be easily produced industrially, is colorless in itself, and has excellent chemical stability against light, moisture, heat, etc., as shown in Examples described later. , Very practical.

更に、本発明における強誘電性液晶化合物及び組成物は
応答速度が従来のネマチック液晶の100倍以上と極めて
大きく、表示用光スイッチング素子として極めて有望で
ある。
Further, the ferroelectric liquid crystal compound and composition in the present invention have extremely high response speed, which is 100 times or more that of the conventional nematic liquid crystal, and are extremely promising as an optical switching element for display.

<実施例> 以下に本発明をあげて本発明を具体的に説明するが、勿
論、本発明の主旨および適用範囲は、これらの実施例に
よって制限されるものではない。
<Examples> Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the present invention, but of course, the gist and the scope of application of the present invention are not limited to these examples.

尚、液晶相及び相転移温度の測定は、温度調節ステージ
を備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DSC)を併用
して行ったが、転移温度は、その試料の純度あるいは測
定条件によって若干変動するものである。なお、温度は
℃を意味する。
The liquid crystal phase and the phase transition temperature were measured by using a polarization microscope equipped with a temperature adjustment stage and a differential scanning calorimeter (DSC), but the transition temperature slightly fluctuates depending on the purity of the sample or the measurement conditions. To do. The temperature means ° C.

また、生成物の化学構造は、核磁気共鳴スペクトル(NM
R)、赤外吸収スペクトル(IR)及び質量スペクトル(M
S)により確認された。
In addition, the chemical structure of the product is the nuclear magnetic resonance spectrum (NM
R), infrared absorption spectrum (IR) and mass spectrum (M
S) confirmed.

なお、NMRデータにおけるsは1重線(シングレッ
ト)、dは2重線(ダブレット)、tは3重線(トリプ
レット)、ddは2重線(ダブルダブレット)、mは多重
線(マルチプレット)をあらわし、MSにおけるP+は親ピ
ークをあらわす。
In the NMR data, s is a singlet (singlet), d is a doublet (doublet), t is a triplet (triplet), dd is a doublet (double doublet), and m is a multiplet (multiplet). , P + in MS represents the parent peak.

実施例1 4−{(S)−2−メチルブタノイルオキシ}フェニル
4′−(1−メチルヘプチルオキシ)ビフェニル−4−
カルボキシレート(((R))体)の合成(R)−2−
オクタノール130.0g(1モル)を脱水したピリジン1
に溶解し、5℃に冷却した。ゆるやかに撹拌しながら、
p−トルエンスルホニルクロライド190.5g(1モル)を
内温が10℃を越えないように注意しながら、1時間で加
えた。0〜5℃で8時間放置した後、ヘキサン2を加
え、析出結晶を別し、1%塩酸、水、次いで飽和食塩
水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで脱水後、溶媒を留
去して、(R)−1−メチルヘプチルp−トルエンスル
ホネート239.7gが得られた(収率84.4%)。次に、4′
−ヒドロキシビフェニル−4−カルボン酸21.4g(0.1モ
ル)及び水酸化カリウム11.2g(0.2モル)をエタノール
350mlと水40ml中に懸濁させ還流温度まで加熱し、これ
に(R)−1−メチルヘプチルp−トルエンスルホネー
ト31.2g(0.11モル)をエタノール50mlに溶解して30分
で滴下した。反応系内は徐々に均一となった。滴下終了
後、1時間還流を続けたのち放冷し、10%塩酸を加えて
弱酸性とした。析出結晶を別し、これにベンゼン200m
lを加え不溶物を除去した。ベンゼンを留去して得られ
た粗結晶をヘキサン−酢酸エチル混合溶媒から再結晶し
て、4′−{1−メチルヘプチルオキシ}ビフェニル−
4−カルボン酸15.5gを得た(収率47.5%)。この絶対
配置は(S)−体と考えられるが、確認されたわけでは
ないので、用いた原料の絶対配置を用いて((R))体
とあらわす。この((R))体の4′−{1−メチルヘ
プチルオキシ}ビフェニル−4−カルボン酸13.04g(40
ミリモル)を塩化チオニル30ml、ピリジン1.0mlととも
に2時間加熱撹拌し、過剰の塩化チオニルを留去し、脱
水トルエン100mlを加え、不溶物を除去後、トルエンを
留去して、((R))体の4′−{1−メチルヘプチル
オキシ}ビフェニル−4−カルボン酸塩化物12.12gを得
た(収率88%)。
Example 1 4-{(S) -2-Methylbutanoyloxy} phenyl 4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl-4-
Synthesis of carboxylate (((R)) form) (R) -2-
Pyridine 1 dehydrated from 130.0 g (1 mol) of octanol
And was cooled to 5 ° C. While gently stirring,
190.5 g (1 mol) of p-toluenesulfonyl chloride was added over 1 hour, taking care not to let the internal temperature exceed 10 ° C. After standing at 0 to 5 ° C for 8 hours, hexane 2 was added, the precipitated crystals were separated, and washed with 1% hydrochloric acid, water, and saturated saline. After dehydration over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 239.7 g of (R) -1-methylheptyl p-toluenesulfonate (yield 84.4%). Then 4 '
-Hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid 21.4 g (0.1 mol) and potassium hydroxide 11.2 g (0.2 mol) in ethanol
It was suspended in 350 ml of water and 40 ml of water and heated to a reflux temperature, and 31.2 g (0.11 mol) of (R) -1-methylheptyl p-toluenesulfonate was dissolved in 50 ml of ethanol and added dropwise over 30 minutes. The inside of the reaction system gradually became uniform. After completion of dropping, the mixture was refluxed for 1 hour and then allowed to cool, and 10% hydrochloric acid was added to make the mixture weakly acidic. Separate the precipitated crystals and add 200 m of benzene to this.
l was added to remove insoluble matter. The crude crystals obtained by distilling off benzene were recrystallized from a mixed solvent of hexane-ethyl acetate to give 4 '-{1-methylheptyloxy} biphenyl-
15.5 g of 4-carboxylic acid was obtained (yield 47.5%). This absolute configuration is considered to be the (S) -form, but since it has not been confirmed, it is expressed as the ((R))-form using the absolute configuration of the raw material used. This ((R)) form of 4 '-{1-methylheptyloxy} biphenyl-4-carboxylic acid 13.04 g (40
(Mmmol) was heated and stirred with 30 ml of thionyl chloride and 1.0 ml of pyridine for 2 hours, excess thionyl chloride was distilled off, 100 ml of dehydrated toluene was added to remove insoluble matter, and then toluene was distilled off to obtain ((R)). 12.12 g of 4 '-{1-methylheptyloxy} biphenyl-4-carboxylic acid chloride was obtained (yield 88%).

この酸塩化物1.99%(5.8ミリモル)を塩化メチレン25m
lに溶解し、これにハイドロキノンと(S)−2−メチ
ル酪酸塩化物より合成した4−ヒドロキシフェニル
(S)−2−メチルブタネート1.23g(5.8ミリモル)を
ピリジン5mlに溶解して加え、さらに3時間溶媒還流下
反応させた。エーテル100mlを加え、10%塩酸水、飽和
炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で順次洗滌
し、無水硫酸ナトリウムで脱水した。
This acid chloride (1.99%, 5.8 mmol) was added to methylene chloride (25 m).
1.23 g (5.8 mmol) of 4-hydroxyphenyl (S) -2-methylbutanate synthesized from hydroquinone and (S) -2-methylbutyric acid chloride was dissolved in 5 ml of pyridine and added. The reaction was continued for 3 hours under reflux of the solvent. Ether (100 ml) was added, and the mixture was washed successively with 10% aqueous hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate.

溶媒を留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(展開溶媒:クロロホルム−ヘキサン混合系)で精製
し、さらにエタノールから再結晶して((R))体の4
−{(S)−2−メチルブタノイルオキシ}フェニル
4′−(1−メチルヘプチルオキシ)ビフェニル−4−
カルボキシレート1.66gを得た(収率58%)。
After the solvent was distilled off, the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform-hexane mixed system), and recrystallized from ethanol to give ((R))-form 4
-{(S) -2-Methylbutanoyloxy} phenyl 4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl-4-
1.66 g of carboxylate was obtained (yield 58%).

この化合物のスペクトルデータは表2にまとめて記載す
る。
Spectral data for this compound are summarized in Table 2.

この化合物の相転移温度SC−N:72゜(SC相はモ
ノトロピック)N−I:86゜融点81゜ またこの化合物を均一配向された薄膜セルとしその自発
分極を測定したところ、52℃において100nC/cm2の大き
な値を示した。単独でらせんピッチは67℃において1.2
μmであり、向きは右巻きである。
Phase transition temperature of this compound SC * -N * : 72 ° (SC * phase is monotropic) N * -I: 86 ° Melting point 81 ° Moreover, when this compound was made into a uniformly oriented thin film cell, its spontaneous polarization was measured. It showed a large value of 100 nC / cm 2 at 52 ℃. The helical pitch alone is 1.2 at 67 ° C.
μm, and the direction is right-handed.

実施例2 4′−{(S)−2−メチルブタノイルオキシ}ビフェ
ニル−4−イル4−(1−メチルヘプチルオキシ)ベン
ゾエート(((R))体)の合成 実施例1において、4′−ヒドロキシビフェニル−4−
カルボン酸に換えて、4−ヒドロキシ安息香酸を、また
4−ヒドロキシフェニル(S)−2−メチルブタネート
に換えて、4,4′−ビフェノールと(S)−メチル酪酸
塩化物より合成した4′−ヒドロキシビフェニル−4−
イル(S)−2−メチルブタネートを用いて同様の操作
を行い表記化合物を得た。スペクトルデータは表2相転
移温度は表1にまとめて記す。(以下同様) 実施例3〜6 同様にして4′−{(S)−2−メチルブタノイルオキ
シ}ビフェニル−4−イル4−(1−メチルヘプチルオ
キシ)ベンゾエート(((S))体)(実施例3) 4−{(S)−3−メチルペンタノイルオキシ}フェニ
ル4′−(1−メチルヘプチルオキシ)ビフェニル−4
−カルボキシレート(((S))体)(実施例4) 4−{(S)−3−メチルペンタノイルオキシ}フェニ
ル4′−(1−メチルヘプチルオキシ)ビフェニル−4
−カルボキシレート(((R))体)(実施例5) 4′−{(S)−3−メチルペンタノイルオキシ}ビフ
ェニル−4−イル4−(1−メチルヘプチルオキシ)ベ
ンゾエート(((S))体)(実施例6)の各化合物を
得た。
Example 2 Synthesis of 4 ′-{(S) -2-methylbutanoyloxy} biphenyl-4-yl 4- (1-methylheptyloxy) benzoate (((R)) form) In Example 1, 4 ′ -Hydroxybiphenyl-4-
4-Hydroxybenzoic acid was used in place of carboxylic acid, and 4-hydroxyphenyl (S) -2-methylbutanate was used in place of 4,4'-biphenol and (S) -methylbutyric acid chloride. ′ -Hydroxybiphenyl-4-
The same operation was performed using yl (S) -2-methylbutanate to obtain the title compound. The spectrum data is shown in Table 2 and the phase transition temperature is shown in Table 1. (Same as below) In the same manner as in Examples 3 to 6, 4 '-{(S) -2-methylbutanoyloxy} biphenyl-4-yl 4- (1-methylheptyloxy) benzoate (((S)) form). (Example 3) 4-{(S) -3-methylpentanoyloxy} phenyl 4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl-4
-Carboxylate (((S)) form) (Example 4) 4-{(S) -3-methylpentanoyloxy} phenyl 4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl-4
-Carboxylate (((R)) form) (Example 5) 4 '-{(S) -3-methylpentanoyloxy} biphenyl-4-yl 4- (1-methylheptyloxy) benzoate (((S )) Form) (Example 6).

相転移温度は表1、スペクトルデータは表2に示す。The phase transition temperature is shown in Table 1 and the spectrum data is shown in Table 2.

実施例7 化合物(I)を含むSC液晶組成物を用いた光スイッチ
ング素子の作成 2−(4−イニルオキシ)フェニル−5−オクチルピリ
ミジン40w%、2−(4−ノニルオキシ)フェニル−5
−ヘプチルピリミジン40w%、4−オクチルオキシフェ
ニル4−デシルオキシベンゾエート20w%から、SC液晶
組成物を調製したところ、その相転移点は以下の通りで
あった(w%は重量パーセントをあらわしている。)。
Example 7 Preparation of optical switching element using SC * liquid crystal composition containing compound (I) 2- (4-ynyloxy) phenyl-5-octylpyrimidine 40w%, 2- (4-nonyloxy) phenyl-5
-SC liquid crystal composition was prepared from 40w% of heptylpyrimidine and 20w% of 4-octyloxyphenyl 4-decyloxybenzoate, and its phase transition point was as follows (w% represents weight percent). .).

この組成物70w%と実施例1で得られた((R))体の
4−{(S)−2−メチルブタノイルオキシ}フェニル
4′−(1−メチルヘプチルオキシ)ビフェニル−4−
カルボキシレート30w%からSC液晶組成物を調製し
た。
70% by weight of this composition and 4-((S) -2-methylbutanoyloxy} phenyl 4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl-4- of the ((R)) form obtained in Example 1
An SC * liquid crystal composition was prepared from 30% by weight of carboxylate.

この組成物は等方性液体相まで加熱した後、冷却すると
68゜でN相に、55゜でSA相に、53゜でSC相に転移
し、そのまま0℃までSC相を保った。また、他温で長
時間放置したところ結晶し、そのm.p.は25.5゜であっ
た。
This composition is heated to the isotropic liquid phase and then cooled.
The N * phase at 68 °, the SA phase at 55 °, the SC * phase at 53 °, and the SC * phase were maintained up to 0 ° C. Also, when left at another temperature for a long time, it crystallized and its mp was 25.5 °.

この組成物を加熱して等方性液体相とし、これを厚さ2.
0μmのスペーサーを介して張り合わせた2枚のガラス
透明電極(うち1枚にはポリイミド−ラビング配向処理
を施しある)間に充填し、薄膜セルを作成した。これを
1分間に5゜の割合で徐々に冷却しN相、SA相を配向
させ、53゜以下で均一なSC相のモノドメインを得た。
The composition is heated to an isotropic liquid phase, which has a thickness of 2.
A thin film cell was prepared by filling the space between two glass transparent electrodes (one of which was subjected to a polyimide-rubbing orientation treatment) bonded via a 0 μm spacer. This was gradually cooled at a rate of 5 ° per minute to orient the N * phase and the SA phase to obtain a uniform SC * phase monodomain at 53 ° or less.

このセルに±10V、50Hzの矩形波を印加し、その透過光
強度を測定したところ、例えば41゜で54μ秒、27゜で10
7μ秒という速い応答が確認できた。これにより高速応
答性の光スイッチング表示素子が得られたことになる。
A square wave of ± 10 V, 50 Hz was applied to this cell and the intensity of the transmitted light was measured. For example, it was 54 μsec at 41 ° and 10 at 27 °.
A fast response of 7 μs was confirmed. As a result, a high-speed responsive optical switching display element was obtained.

この組成物の自発分極は9.3nC/cm2(41゜)、11.5nC/cm
2(27゜)、またそのチルト角は23.3゜(41゜)、26.3
゜(27゜)であった。
The spontaneous polarization of this composition is 9.3 nC / cm 2 (41 °), 11.5 nC / cm
2 (27 °), and its tilt angle is 23.3 ° (41 °), 26.3
It was ゜ (27 ゜).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 洋 埼玉県川口市大字伊刈246−4 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Ogawa 246-4 Ikari, Kawaguchi City, Saitama Prefecture

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(I) (式中、Rは炭素数2〜16のアルキル基をあらわし、
m、nはそれぞれ独立的に1または2の整数をあらわ
し、xは0から5までの整数のあらわす。*は(R)ま
たは(S)配置の不斉炭素であることをあらわし、**
は(S)配置の不斉炭素であることをあらわす。)で示
される結晶化合物。
1. A general formula (I) (In the formula, R represents an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms,
m and n each independently represent an integer of 1 or 2, and x represents an integer of 0 to 5. * Represents an asymmetric carbon having (R) or (S) configuration, and **
Represents an asymmetric carbon of (S) configuration. ) The crystalline compound shown by.
【請求項2】一般式(I)において、Rが炭素数2〜6
のアルキル基、xが0または1の整数である特許請求の
範囲第1項記載の化合物。
2. In the general formula (I), R has 2 to 6 carbon atoms.
The compound according to claim 1, wherein x is an integer of 0 or 1.
【請求項3】一般式(I)において、 基に由来する液晶のらせんの捩れ方向と、 基に由来する液晶のらせんの捩れ方向とが相反するとこ
ろの特許請求の範囲第1項または第2項記載の液晶化合
物。
3. In the general formula (I), The twist direction of the liquid crystal helix derived from the base, The liquid crystal compound according to claim 1 or 2, wherein the twist direction of the helix of the liquid crystal derived from the group conflicts.
【請求項4】一般式(I) (式中、Rは炭素数2〜16のアルキル基をあらわし、
m、nはそれぞれ独立的に1または2の整数をあらわ
し、xは0から5までの整数のあらわす。*は(R)ま
たは(S)配置の不斉炭素であることをあらわし、**
は(S)配置の不斉炭素であることをあらわす。)であ
らわされる化合物の少なくとも1種を含む液晶組成物。
4. The general formula (I) (In the formula, R represents an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms,
m and n each independently represent an integer of 1 or 2, and x represents an integer of 0 to 5. * Represents an asymmetric carbon having (R) or (S) configuration, and **
Represents an asymmetric carbon of (S) configuration. A liquid crystal composition containing at least one compound represented by the formula (1).
【請求項5】一般式(I)において、Rが炭素数2〜6
のアルキル基、xが0または1の整数である化合物を含
む特許請求の範囲第4項記載の液晶組成物。
5. In the general formula (I), R has 2 to 6 carbon atoms.
5. The liquid crystal composition according to claim 4, which comprises a compound in which x is an integer of 0 or 1.
【請求項6】カイラルスメクチック相を示す特許請求の
範囲第4項または第5項記載の液晶組成物。
6. The liquid crystal composition according to claim 4, which exhibits a chiral smectic phase.
【請求項7】スメクチックC相を示す液晶化合物または
組成物を含み、組成物がカイラルスメクチックC相を示
す特許請求の範囲第6項記載の液晶組成物。
7. The liquid crystal composition according to claim 6, comprising a liquid crystal compound or composition exhibiting a smectic C phase, wherein the composition exhibits a chiral smectic C phase.
【請求項8】一般式(I)であらわされる化合物の 基に由来する液晶のらせんの捩れ方向と、 基に由来する液晶のらせんの捩れの方向が相反するとこ
ろの特許請求の範囲第6項または第7項記載の液晶組成
物。
8. A compound represented by the general formula (I): The twist direction of the liquid crystal helix derived from the base, The liquid crystal composition according to claim 6 or 7, wherein the twist directions of the helix of the liquid crystal derived from the bases are opposite to each other.
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