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JPH0532675A - Liquid crystal compound - Google Patents

Liquid crystal compound

Info

Publication number
JPH0532675A
JPH0532675A JP3323874A JP32387491A JPH0532675A JP H0532675 A JPH0532675 A JP H0532675A JP 3323874 A JP3323874 A JP 3323874A JP 32387491 A JP32387491 A JP 32387491A JP H0532675 A JPH0532675 A JP H0532675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
state
compound
crystal compound
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3323874A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Oide
泰 大出
Tadaaki Isozaki
忠昭 磯崎
Nobuhiro Okabe
伸宏 岡部
Noriko Yamakawa
則子 山川
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.)
Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Shell Sekiyu KK filed Critical Showa Shell Sekiyu KK
Publication of JPH0532675A publication Critical patent/JPH0532675A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ほう素を複素環構成元素として含有する全く
新しいタイプの液晶化合物を提供する。 【構成】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数4〜16のアルキル基、R2は炭素
数4〜14のアルキル基、XはF,Br,Cl,C
3,Hのいずれかの原子または基、RfはCF3、CH
2F、CHF2、C25のいずれかの基、*は光学活性中
心を示す。)で表わされる液晶化合物。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a completely new type of liquid crystal compound containing boron as a heterocyclic constituent element. [Structure] General formula (1) (In the formula, R 1 is an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, X is F, Br, Cl, C
Any atom or group of H 3 and H, Rf is CF 3 , CH
2 F, CHF 2 , or C 2 F 5 group, * represents an optically active center. ) A liquid crystal compound represented by.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性カイラルスメ
クチック液晶化合物を提供するものであり、該液晶化合
物は電界への応答を利用した表示素子や電気光学素子に
使用される液晶化合物に関するものである。さらに、本
発明は三つの安定した分子配向状態を示す強誘電性液晶
化合物に関する。該液晶化合物は電界への応答を利用し
た表示素子や電気光学素子に使用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a ferroelectric chiral smectic liquid crystal compound, which relates to a liquid crystal compound used in a display device or an electro-optical device utilizing a response to an electric field. Is. Furthermore, the present invention relates to a ferroelectric liquid crystal compound that exhibits three stable molecular alignment states. The liquid crystal compound is used for a display element or an electro-optical element that utilizes the response to an electric field.

【0002】[0002]

【従来技術】液晶を用いた電気光学装置としては、DS
M形、TN形、G−H形、STN形などのネマチック液
晶を用いた電気光学装置が開発され実用化されている。
しかしながら、このようなネマチック液晶を用いたもの
はいずれも応答速度が数mから数十msecと極めて遅
いという欠点を有するため、その応用分野に制約があ
る。ネマチック液晶を用いた素子の応答速度がおそいの
は分子を動かすトルクが基本的に誘電率の異方性に基づ
いているため、その力があまり強くないためである。こ
のような背景の中で、自発分極(Ps)を持ち、トルク
がPs×E(Eは印加電界)に基づいているため、その
力が強く、数μsecから数十μsecの高速応答が可
能な強誘電性液晶がMeyerらにより開発された(L
e Journal de Physique,36
巻,1975,L−69)。又、最近になって光学的三
安定状態を示す新たな液晶化合物が本発明者等によって
発見され、本発明者等の特開昭63−307837号、
特開平1−316367、特開平1−316339、特
開平2−131450、特開平2−28128、特開平
2−160748及び市橋等の特開平1−213390
号に開示されている。また、応用面においても、強誘電
性液晶を用いた高速電気光学装置が既にいくつか提案さ
れている。代表例を挙げれば、壁面の力でねじれ構造を
解き、壁面と平行となった2つの分子配向を印加電界の
極性により変化させるものである(例えば特開昭56−
107216号参照)。前記のものは、図1の電界応答
波形に示すような理想の二状態を呈する化合物の存在を
前提にしたものである。しかしながら、現実は前記の理
想の二状態を呈する化合物は発見されておらず、これま
でに合成された二状態液晶の電界応答波形は図2のよう
になってしまい、図1のような応答波形は得られていな
い。図2のような応答波形を示すものを、例えば光のス
イッチング回路に利用しようとすると、印加電圧が−
(負)から+(正)側に変化するにつれて徐々に透過率
が変化する形であるため、単純にON,OFFの印加電
圧変化では充分目的を果すことができないのが実状であ
る。さらにこれまで合成されている二状態液晶は、無電
界時のS*c相段階において、理想の分子配向状態であ
るモノドメイン状態をつくることが難しく、デイスクリ
ネーション(欠陥)を生じたり、ツイストとよばれる分
子配向の乱れを生ずる。そのため大面積で前記理想の2
状態配向を実現することは困難である。さらに、閾値
(輝度が所定値変化する電圧)が低いので、ダイナミツ
ク駆動を行った場合にコントラストが低下したり、視野
角範囲が狭くなったりする。また、これまでに合成され
た二状態液晶は、図1のようなヒステリシスを示すこと
ができず、図2のようなヒステリシスしか示せないため
メモリー効果がない。したがって、液晶に安定なS*c
相における応答を保持させるためには、図2のυ3の電
圧を印加しつづけるか、あるいは高周波をかけつづけて
おかなければならず、いずれにしてもエネルギーロスが
大きい。結局、強誘電性液晶で得られる印加電界と分子
配向の強い結合を効果的に利用した高速液晶電気光学装
置が望まれているものの、従来の強誘電性液晶電気光学
装置では、まだ多くの問題が残されているのが実状であ
る。そこで、本発明では、二状態の新規液晶化合物を提
供するのみではなく、無電界で明暗コントラストのはっ
きりした三つの安定な分子配向状態を実現し、明確な閾
値特性と図3に示したような明確なヒステリシスを出現
させ、また容易にダイナミック駆動を実現し、さらに高
速応答を可能とした三状態を利用した液晶電気光学装置
において使用できる新規液晶化合物をも提供することを
目的とするものである。
2. Description of the Related Art As an electro-optical device using liquid crystal, a DS
Electro-optical devices using nematic liquid crystals such as M type, TN type, GH type and STN type have been developed and put into practical use.
However, all of those using such a nematic liquid crystal have a drawback that the response speed is extremely slow, from several meters to several tens of msec, and therefore their application fields are limited. The reason why the response speed of the device using the nematic liquid crystal is slow is that the torque for moving the molecule is basically based on the anisotropy of the dielectric constant, and the force is not so strong. Against this background, it has a spontaneous polarization (Ps) and the torque is based on Ps × E (E is an applied electric field). Therefore, the force is strong and a high-speed response of several μsec to several tens μsec is possible. A ferroelectric liquid crystal was developed by Meyer et al.
e Journal de Physique, 36
Vol., 1975, L-69). Further, recently, a new liquid crystal compound exhibiting an optical tristable state was discovered by the present inventors, and the inventors of the present invention have disclosed JP-A-63-307837.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-216390, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-131667, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-316339, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-131450, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-28128, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-160748 and Ichihashi.
No. In terms of application, some high speed electro-optical devices using ferroelectric liquid crystal have already been proposed. As a typical example, the twisted structure is solved by the force of the wall surface, and the orientation of two molecules parallel to the wall surface is changed according to the polarity of the applied electric field (for example, JP-A-56-56).
107216). The above is premised on the presence of a compound that exhibits two ideal states as shown in the electric field response waveform of FIG. However, in reality, a compound exhibiting the above-mentioned ideal two states has not been found, and the electric field response waveform of the two-state liquid crystal synthesized so far is as shown in FIG. 2, and the response waveform as shown in FIG. Has not been obtained. For example, when it is attempted to utilize a response waveform as shown in FIG. 2 in an optical switching circuit, the applied voltage becomes −
Since the transmittance gradually changes from the (negative) side to the + (positive) side, the reality is that simply changing the applied voltage of ON and OFF cannot achieve the purpose. Furthermore, the two-state liquid crystals that have been synthesized so far have difficulty in producing an ideal molecular orientation state, that is, a monodomain state, in the S * c phase stage in the absence of an electric field, causing disclination (defects) and twisting. Distortion of the molecular orientation is called. Therefore, in the large area, the ideal 2
It is difficult to realize the state orientation. Further, since the threshold value (the voltage at which the brightness changes by a predetermined value) is low, the contrast is lowered or the viewing angle range is narrowed when dynamic driving is performed. Further, the two-state liquid crystal synthesized so far cannot exhibit the hysteresis as shown in FIG. 1 and exhibits only the hysteresis as shown in FIG. 2, so that it has no memory effect. Therefore, S * c which is stable in liquid crystal
In order to maintain the response in the phase, it is necessary to keep applying the voltage of υ 3 in FIG. 2 or keep applying the high frequency, and the energy loss is large in any case. After all, although a high-speed liquid crystal electro-optical device that effectively utilizes the strong coupling between the applied electric field and the molecular orientation obtained in the ferroelectric liquid crystal is desired, many problems still remain in the conventional ferroelectric liquid crystal electro-optical device. It is the actual situation that is left. Therefore, the present invention not only provides a novel liquid crystal compound having two states, but also realizes three stable molecular alignment states with clear bright and dark contrasts in the absence of an electric field, with clear threshold characteristics and as shown in FIG. It is an object of the present invention to provide a novel liquid crystal compound that can be used in a liquid crystal electro-optical device that utilizes three states, in which a clear hysteresis appears, dynamic driving is easily realized, and high-speed response is possible. .

【0003】[0003]

【目的】本発明の目的は、新規な双安定状態を示す液晶
化合物を提供する点にある。本発明のもう1つの目的
は、キラスメクチック相を示す強誘電性液晶および従来
の双安定状態相であるキラルスメクティックC相(S*
c相)とは異なる、全く新しい三状態を有する新規な強
誘電性液晶を提供する点にある。前記「三状態を有す
る」とは、第一の電極基板と所定の間隙を隔てて配置さ
れている第二の電極基板の間に強誘電性液晶が挟まれて
なる液晶電気光学装置において、前記第一及び第二の電
極基板に電界形成用の電圧が印加されるよう構成されて
おり、図4Aで示される三角波として電圧を印加したと
き、図4Dのように前記強誘電性液晶が、無電界時に分
子配向が第一の安定状態(図4Dの)を有し、かつ、
電界印加時に一方の電界方向に対し分子配向が前記第一
の安定状態とは異なる第二の安定状態(図4Dの)を
有し、さらに他方の電界方向に対し前記第一及び第二の
安定状態とは異なる第三の分子配向安定状態(図4Dの
)を有することを意味する。なお、この三安定状態、
すなわち三状態を利用する液晶電気光学装置について
は、本出願人は特願昭63−70212号として出願
し、特開平2−153322号として公開されている。
これに対して、「市販のネマチック液晶」やこれまでに
合成された二状態液晶は、図4B,Cでみられるとお
り、三つの安定状態を有していない。この新しい三状態
強誘電性液晶は従来のネマティック型液晶と較べて液晶
ディスプレイとしたとき画期的効果を発揮する。従来型
は、高画質を得るには駆動方式がアクティブマトリック
ス方式という大へん複雑な構造をとる必要があったのに
対し、三状態強誘電性液晶は単純なマトリックス形表示
ですむ。このため従来型の場合は生産工程が複雑とな
り、画面の大型化は困難であり、製造コストも高いもの
になるのに対し、三状態強誘電性液晶の場合は生産工程
が簡単であり、画面も大型化が可能となり、製造コスト
も安価にできるという画期的なものである。本発明の1
つの目的は、この三状態強誘電性を示す新規な液晶を提
供する点にある。
[Object] An object of the present invention is to provide a liquid crystal compound exhibiting a novel bistable state. Another object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase and a chiral smectic C phase (S *) which is a conventional bistable state phase.
This is to provide a novel ferroelectric liquid crystal having completely new three states different from the (c-phase). The above-mentioned “having three states” means a liquid crystal electro-optical device in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate which is arranged with a predetermined gap. A voltage for forming an electric field is applied to the first and second electrode substrates, and when a voltage is applied as the triangular wave shown in FIG. 4A, the ferroelectric liquid crystal is not present as shown in FIG. 4D. The molecular orientation has a first stable state (in FIG. 4D) when an electric field is applied, and
When an electric field is applied, the molecular orientation has a second stable state (in FIG. 4D) different from the first stable state in one electric field direction, and further, the first and second stable states in the other electric field direction. It is meant to have a third molecular orientation stable state (of FIG. 4D) different from the state. In addition, these three stable states,
That is, regarding the liquid crystal electro-optical device utilizing the three states, the present applicant has applied for a patent application as Japanese Patent Application No. 63-70212 and is disclosed as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-153322.
On the other hand, the “commercial nematic liquid crystal” and the two-state liquid crystal synthesized so far do not have three stable states as seen in FIGS. 4B and 4C. This new three-state ferroelectric liquid crystal exhibits a epoch-making effect when it is used as a liquid crystal display compared with the conventional nematic liquid crystal. In the conventional type, the drive system had to have a very complicated structure called the active matrix system in order to obtain high image quality, whereas the tri-state ferroelectric liquid crystal only requires a simple matrix type display. For this reason, in the case of the conventional type, the production process is complicated, it is difficult to increase the size of the screen, and the manufacturing cost is high, whereas in the case of the three-state ferroelectric liquid crystal, the production process is simple and It is an epoch-making thing that the size can be increased and the manufacturing cost can be reduced. 1 of the present invention
One purpose is to provide a novel liquid crystal exhibiting this tri-state ferroelectricity.

【0004】[0004]

【構成】本発明は、一般式(1)[Structure] The present invention has the general formula (1)

【化3】 (式中、R1は炭素数4〜16のアルキル基、R2は炭素
数4〜14のアルキル基、XはF,Br,Cl,C
3,Hのいずれかの原子または基、RfはCF3、CH
2F、CHF2、C25のいずれかの基、*は光学活性中
心を示す。)で表わされる液晶化合物に関する。本発明
の化合物の合成例としては、次のようなものがある。4
−ベンジルオキシ安息香酸クロライドと光学活性な1,
1,1−トリフルオロ−2−アルカノールを反応させ
て、4−ベンジルオキシ安息香酸 1,1,1−トリフ
ルオロ−2−アルキルエステルを得、これを水素化分解
反応により4−ヒドロキシ安息香酸 1,1,1−トリ
フルオロ−2−アルキルエステルを得た。得られたアル
キルエステルと2−(4−カルボキシフェニル)−5−
アルキル−1,3,2−ジオキサボリナンとをジシクロ
ヘキシルカルボジイミドの存在下で縮合反応を行い、目
的化合物である光学活性な4−(1,1,1−トリフル
オロ−2−アルキルオキシカルボニル)フェニル 4−
(5−アルキル−1,3,2−ジオキサボリナン)ベン
ゾエートを得る。
[Chemical 3] (In the formula, R 1 is an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, X is F, Br, Cl, C
Any atom or group of H 3 and H, Rf is CF 3 , CH
2 F, CHF 2 , or C 2 F 5 group, * represents an optically active center. ) Relates to a liquid crystal compound. Examples of the synthesis of the compound of the present invention are as follows. Four
-Benzyloxybenzoyl chloride and optically active 1,
1,1-trifluoro-2-alkanol is reacted to give 4-benzyloxybenzoic acid 1,1,1-trifluoro-2-alkyl ester, which is hydrolyzed to give 4-hydroxybenzoic acid 1 , 1,1-trifluoro-2-alkyl ester was obtained. The obtained alkyl ester and 2- (4-carboxyphenyl) -5-
An alkyl-1,3,2-dioxaborinane is subjected to a condensation reaction in the presence of dicyclohexylcarbodiimide to give an objective compound, optically active 4- (1,1,1-trifluoro-2-alkyloxycarbonyl) phenyl 4-.
(5-Alkyl-1,3,2-dioxaborinane) benzoate is obtained.

【0005】[0005]

【実施例】以下の実施例により本発明の化合物を説明す
るが、これに限定されるものでない。 実施例1 2−{4′−[4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニルオキシカルボニ
ル]フェニル}−5−ウンデシル−1,3,2−ジオキ
サボリナンの合成
EXAMPLES The following examples illustrate the compounds of the present invention, but are not limited thereto. Example 1 2- {4 '-[4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-undecyl-1,3,2-dioxaborinane

【化4】 1) 1,1,1−トリフルオロ−2−オクチル 4−
ベンジルオキシベンゾエートの合成
[Chemical 4] 1) 1,1,1-trifluoro-2-octyl 4-
Synthesis of benzyloxybenzoate

【化5】 4−ベンジルオキシ安息香酸クロリド1.23gを塩化
メチレン10mlに溶解させ、次いで光学活性な1,
1,1−トリフルオロ−2−オクタノール0.96gと
ジメチルアミノピリジン0.55gとトリエチルアミン
0.48gとを塩化メチレン20mlに溶解した溶液を
氷冷下にて少量ずつ加えた。反応混合物を室温に戻し、
一昼夜反応させ、反応液を氷水に投入し、ジクロロメタ
ンにて抽出し、ジクロロメタン層を希塩酸、水、1N炭
酸ナトリウム水溶液、水にて順次洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムにて乾燥して溶媒を留去し、粗生成物を得た。
これをトルエン−シリカゲルカラムクロマトグラフで処
理し、さらにエタノールにて再結晶して目的物1.84
gを得た。 2) 4−ヒドロキシ安息香酸 1,1,1−トリフル
オロ−2−オクチルエステルの合成
[Chemical 5] 1.23 g of 4-benzyloxybenzoic acid chloride was dissolved in 10 ml of methylene chloride, and then the optically active 1,2
A solution prepared by dissolving 0.96 g of 1,1-trifluoro-2-octanol, 0.55 g of dimethylaminopyridine and 0.48 g of triethylamine in 20 ml of methylene chloride was added little by little under ice cooling. Allow the reaction mixture to come to room temperature,
After reacting overnight, the reaction solution is poured into ice water and extracted with dichloromethane. The dichloromethane layer is washed successively with diluted hydrochloric acid, water, 1N aqueous sodium carbonate solution and water, dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent is distilled off. , A crude product was obtained.
This was treated with a toluene-silica gel column chromatograph and recrystallized with ethanol to obtain 1.84 of the desired product.
g was obtained. 2) Synthesis of 4-hydroxybenzoic acid 1,1,1-trifluoro-2-octyl ester

【化6】 前記1)で得られた化合物をエタノール15mlに溶解
し、10%担持Pd−カーボン0.36gを加え、水素
雰囲気下水素化分解反応を行い、目的化合物1.43g
を得た。 3) 2−(4−カルボキシフェニル)−5−ウンデシ
ル−1,3,2−ジオキシサボリナンの合成
[Chemical 6] The compound obtained in 1) above is dissolved in 15 ml of ethanol, 0.36 g of 10% supported Pd-carbon is added, and hydrogenolysis reaction is carried out in a hydrogen atmosphere to obtain 1.43 g of the target compound.
Got 3) Synthesis of 2- (4-carboxyphenyl) -5-undecyl-1,3,2-dioxysavolinane

【化7】 目的物は、例えば特開平1−180887などにより合
成されるが、簡単に述べると、2−ウンデシル−1,3
−プロパンジオール1.14gとパラカルボキシボロン
酸0.83gをトルエン50mlと共に還流して1〜2
時間共沸脱水反応を行い、目的物を得た。 4) 2−(4′−カルボキシフェル)−5−ウンデシ
ル−1,3,2−ジオキサボリナン塩化物の合成
[Chemical 7] The target compound is synthesized by, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-180887, but briefly, it is 2-undecyl-1,3.
-Propanediol 1.14 g and paracarboxyboronic acid 0.83 g were refluxed with 50 ml of toluene for 1-2.
An azeotropic dehydration reaction was carried out for a time to obtain the desired product. 4) Synthesis of 2- (4'-carboxyfell) -5-undecyl-1,3,2-dioxaborinane chloride

【化8】 前記3)で得られた化合物1.23gを塩化チオニル1
5mlに溶解し、還流して4時間撹拌、反応させた後、
過剰の塩化チオニルを減圧下で留去し、目的化合物1.
08gを得た。 5) 2−{4′−[4−(1,1,1−トリフルオロ
−2−オクチルオキシカルボニル)フェニルオキシカル
ボニル]フェニル}−5−ウンデシル−1,3,2−ジ
オキサボリナンの合成 前記4)で得た2−(4′−カルボキシフェニル)−5
−ウンデシル−1,3,2−ジオキサボリナン塩化物
1.00gをジクロロメタン20mlに溶解させ、次い
で2)で得た4−ヒドロキシ安息香酸 1,1,1−ト
リフルオロ−2−オクチルエステル0.81gとジメチ
ルアミノピリジン0.10gとトリエチルアミン0.3
0gとをジクロロメタン15mlに溶解した溶液を氷冷
下にて少量ずつ加えた。反応混合物を室温に戻し、一昼
夜反応させ、反応液を氷水に投入し、ジクロロメタンに
て抽出し、ジクロロメタン層を希塩酸、水、1N炭酸ナ
トリウム水溶液、水にて順次洗浄し、無水硫酸マグネシ
ウムにて乾燥して溶媒を留去し、粗生成物を得た。これ
をヘキサン−酢酸エチル10:1の混合溶媒を展開溶媒
としてシリカゲルカラムクロマトグラフで処理し、さら
にエタノールにて再結晶して、目的物1.61gを得
た。ホットステージの偏光顕微鏡観察により次の相転移
温度(℃)を得た。
[Chemical 8] 1.23 g of the compound obtained in 3) above was added to thionyl chloride 1
Dissolve in 5 ml, reflux and stir for 4 hours to react,
Excess thionyl chloride was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound 1.
08 g was obtained. 5) Synthesis of 2- {4 '-[4- (1,1,1-trifluoro-2-octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-undecyl-1,3,2-dioxaborinane 4) 2- (4'-carboxyphenyl) -5 obtained in
Undecyl-1,3,2-dioxaborinane chloride (1.00 g) was dissolved in dichloromethane (20 ml), and then 4-hydroxybenzoic acid 1,1,1-trifluoro-2-octyl ester (0.81 g) obtained in 2) was dissolved. Dimethylaminopyridine 0.10 g and triethylamine 0.3
A solution of 0 g and 15 ml of dichloromethane was added little by little under ice cooling. The reaction mixture is returned to room temperature, reacted overnight, poured into ice water, extracted with dichloromethane, and the dichloromethane layer is washed successively with diluted hydrochloric acid, water, 1N aqueous sodium carbonate solution and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Then, the solvent was distilled off to obtain a crude product. This was treated with a silica gel column chromatograph using a mixed solvent of hexane-ethyl acetate 10: 1 as a developing solvent, and recrystallized with ethanol to obtain 1.61 g of the desired product. The following phase transition temperature (° C.) was obtained by observing the hot stage with a polarizing microscope.

【表1】 ここで、S*(3)は三安定状態を示す相である。本化
合物の赤外線吸収スペクトルを図6に示す。
[Table 1] Here, S * (3) is a phase showing a tristable state. The infrared absorption spectrum of this compound is shown in FIG.

【0006】実施例2 2−{4′−[3−フルオロ−4−(1,1,1−トリ
フルオロ−2−オクチルオキシカルボニル)フェニルオ
キシカルボニル]フェニル}−5−ドデシル−1,3,
2−ジオキサボリナンの合成
Example 2 2- {4 '-[3-Fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-dodecyl-1,3
Synthesis of 2-dioxaborinane

【化9】 実施例1の1)の4−ベンジルオキシ安息香酸クロリド
に替えて2−フルオロ−4−ベンジルオキシ安息香酸ク
ロリドを用い、また、実施例1の3)の2−ウンデシル
−1,3−プロパンジオールに替えて2−ドデシル−
1,3−プロパンジオールを用いて合成を行い、目的物
を得た。ホットステージの偏光顕微鏡観察により次の相
転移温度(℃)を得た。
[Chemical 9] 2-Fluoro-4-benzyloxybenzoic acid chloride was used in place of 4-benzyloxybenzoic acid chloride of 1) of Example 1, and 2-undecyl-1,3-propanediol of 3) of Example 1 was used. 2-dodecyl-
Synthesis was performed using 1,3-propanediol to obtain the desired product. The following phase transition temperature (° C.) was obtained by observing the hot stage with a polarizing microscope.

【表2】 ここで、S*(3)は三安定状態を示す相である。[Table 2] Here, S * (3) is a phase showing a tristable state.

【0007】実施例3 2−{4′−[4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニルオキシカルボニ
ル]フェニル}−5−ドデシル−1,3,2−ジオキサ
ボリナンの合成
Example 3 2- {4 '-[4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-dodecyl-1,3,2-dioxaborinane

【化10】 実施例1の3)の2−ウンデシル−1,3−プロパンジ
オールに替えて2−ドデシル−1,3−プロパンジオー
ルを用いて合成を行い、目的物を得た。ホットステ−ジ
の偏光顕微鏡観察により次の相転移温度(℃)を得た。
[Chemical 10] Synthesis was carried out by using 2-dodecyl-1,3-propanediol instead of 2-undecyl-1,3-propanediol in 3) of Example 1 to obtain the target product. The following phase transition temperature (° C) was obtained by observing the hot stage with a polarizing microscope.

【表3】 ここで、S*(3)は三安定状態を示す相である。本化
合物の赤外線吸収スペクトルを図7に示す。
[Table 3] Here, S * (3) is a phase showing a tristable state. The infrared absorption spectrum of this compound is shown in FIG. 7.

【0008】実施例4 2−{4′−[4−(1,1,1−トリフルオロ−2−
オクチルオキシカルボニル)フェニルオキシカルボニ
ル]フェニル}−5−デシル−1,3,2−ジオキサボ
リナンの合成
Example 4 2- {4 '-[4- (1,1,1-trifluoro-2-
Synthesis of octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-decyl-1,3,2-dioxaborinane

【化11】 実施例1の3)の2−ウンデシル−1,3−プロパンジ
オールに替えて2−デシル−1,3−プロパンジオール
を用いて合成を行い、目的物を得た。ホットステージの
偏光顕微鏡観察により次の相転移温度(℃)を得た。
[Chemical 11] Synthesis was carried out by using 2-decyl-1,3-propanediol instead of 2-undecyl-1,3-propanediol in 3) of Example 1 to obtain the desired product. The following phase transition temperature (° C.) was obtained by observing the hot stage with a polarizing microscope.

【表4】 ここでS*(3)は、三安定状態を示す相である。本化
合物の赤外線吸収スペクトルを図8に示す。
[Table 4] Here, S * (3) is a phase showing a tristable state. The infrared absorption spectrum of this compound is shown in FIG.

【0009】実施例5 2−{4′−[3−フルオロ−4−(1,1,1−トリ
フルオロ−2−オクチルオキシカルボニル)フェニルオ
キシカルボニル]フェニル}−5−ウンデシル−1,
3,2−ジオキサボリナンの合成
Example 5 2- {4 '-[3-fluoro-4- (1,1,1-trifluoro-2-octyloxycarbonyl) phenyloxycarbonyl] phenyl} -5-undecyl-1,
Synthesis of 3,2-dioxaborinane

【化12】 実施例1の1)の4−ベンジルオキシ安息香酸クロリド
に替えて2−フルオロ−4−ベンジルオキシ安息香酸ク
ロリドを用いて合成を行い、目的物を得た。ホットステ
ージの偏光顕微鏡観察により次の相転移温度(℃)を得
た。
[Chemical 12] Synthesis was carried out by using 2-fluoro-4-benzyloxybenzoic acid chloride instead of 4-benzyloxybenzoic acid chloride of 1) of Example 1 to obtain the desired product. The following phase transition temperature (° C.) was obtained by observing the hot stage with a polarizing microscope.

【表5】 ここで、S*(3)は三安定状態を示す相である。本化
合物の赤外線吸収スペクトルを図9に示す。
[Table 5] Here, S * (3) is a phase showing a tristable state. The infrared absorption spectrum of this compound is shown in FIG.

【0010】実施例6 ラビング処理したポリイミド配向膜をITO電極上に有
するセル厚2.1μmの液晶セルに、実施例1の1)で
得られた液晶化合物をIsotropic相において充
填し、液晶薄膜セルを作成した。この液晶セルを2枚の
偏光板を直行させたフォトマルチプライヤー付き偏光顕
微鏡に、無電圧印加時の分子長軸方向と偏光子が22.
5゜をなす状態に配置した。この液晶セルを0.1〜
1.0℃/1分間の温度勾配にてS*(3)相まで徐冷
した。さらに冷却していき、28℃〜48℃の温度範囲
において、±30V、10Hzの三角波電圧(a)を印
加した場合を図5に示した。印加電圧がマイナス域での
暗状態、Oボルト域での中間状態、プラス域での明状態
と光透過率が三つの状態に変化(b)し、三つの安定な
液晶分子の配向状態があることを確認した。ほかの実施
例の化合物においても同一の効果が観測された。
Example 6 A liquid crystal cell having a cell thickness of 2.1 μm and having a rubbing-treated polyimide alignment film on an ITO electrode was filled with the liquid crystal compound obtained in 1) of Example 1 in an Isotropic phase to form a liquid crystal thin film cell. It was created. This liquid crystal cell has a polarizing microscope with a photomultiplier in which two polarizing plates are perpendicularly arranged.
It was placed at 5 °. This liquid crystal cell
The mixture was gradually cooled to the S * (3) phase with a temperature gradient of 1.0 ° C / 1 minute. Further cooling is performed, and a case where a triangular wave voltage (a) of ± 30 V and 10 Hz is applied in the temperature range of 28 ° C. to 48 ° C. is shown in FIG. There are three stable alignment states of liquid crystal molecules when the applied voltage changes to a dark state in the negative range, an intermediate state in the O-volt range, a bright state in the positive range and the light transmittance changes to three states (b). It was confirmed. The same effect was observed with the compounds of the other Examples.

【0011】[0011]

【効果】本発明の新規液晶はいずれも安定な三状態を示
すものであり、これを利用した表示デバイス、スイッチ
ングデバイスなど広い用途を有する。
[Effect] The novel liquid crystal of the present invention exhibits stable three states, and has a wide range of uses such as a display device and a switching device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】現実には得られていない理想の二状態液晶のヒ
ステリシスを示す。
FIG. 1 shows the hysteresis of an ideal two-state liquid crystal that has not been obtained in reality.

【図2】現実にこれまで合成された二状態液晶のヒステ
リシスを示す。
FIG. 2 shows the hysteresis of the actually synthesized two-state liquid crystal.

【図3】本発明にかかる三状態液晶のヒステリシスを示
すものであり、以上の図はいずれも横軸は印加電圧を、
縦軸は透過率(%)を示す。
FIG. 3 is a graph showing hysteresis of a three-state liquid crystal according to the present invention. In each of the above figures, the horizontal axis represents applied voltage,
The vertical axis represents the transmittance (%).

【図4】Aが印加される三角波を、Bが市販のネマチッ
ク液晶の、Cは理想的な二状態液晶の、Dは三状態液晶
の、それぞれの光学応答を示す。
FIG. 4 shows the optical response of a triangular wave to which A is applied, B of a commercially available nematic liquid crystal, C of an ideal two-state liquid crystal, and D of a three-state liquid crystal.

【図5】本発明の実施例1の化合物の三状態スイッチン
グを示したもので、図中aは液晶電気光学素子に印加し
た三角波電圧を、図中bは図中aの三角波電圧に対する
光透過率の変化を示したものである。
FIG. 5 shows three-state switching of the compound of Example 1 of the present invention, in which a is a triangular wave voltage applied to the liquid crystal electro-optical element, and b is a light transmission with respect to the triangular wave voltage of a in the figure. This shows the change in the rate.

【図6】本発明の実施例1の化合物の赤外線吸収スペク
トルである。
FIG. 6 is an infrared absorption spectrum of the compound of Example 1 of the present invention.

【図7】本発明の実施例3の化合物の赤外線吸収スペク
トルである。
FIG. 7 is an infrared absorption spectrum of the compound of Example 3 of the present invention.

【図8】本発明の実施例4の化合物の赤外線吸収スペク
トルである。
FIG. 8 is an infrared absorption spectrum of the compound of Example 4 of the present invention.

【図9】本発明の実施例5の化合物の赤外線吸収スペク
トルである。
FIG. 9 is an infrared absorption spectrum of the compound of Example 5 of the present invention.

フロントページの続き (72)発明者 山川 則子 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭 和シエル石油株式会社内Continued front page    (72) Inventor Noriko Yamakawa             3-25 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Akira             Within Waxiel Oil Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数4〜16のアルキル基、R2は炭素
数4〜14のアルキル基、XはF,Br,Cl,C
3,Hのいずれかの原子または基、RfはCF3、CH
2F、CHF2、C25のいずれかの基、*は光学活性中
心を示す。)で表わされる液晶化合物。
1. A compound represented by the general formula (1): (In the formula, R 1 is an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, X is F, Br, Cl, C
Any atom or group of H 3 and H, Rf is CF 3 , CH
2 F, CHF 2 , or C 2 F 5 group, * represents an optically active center. ) A liquid crystal compound represented by.
【請求項2】 一般式(2) 【化2】 (式中、R1は炭素数4〜16のアルキル基、R2は炭素
数4〜14のアルキル基、XはF,Br,Cl,C
3,Hのいずれかの原子または基、*は光学活性中心
を示す。)で表わされる液晶化合物。
2. A general formula (2): (In the formula, R 1 is an alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, X is F, Br, Cl, C
An atom or group of either H 3 or H, * indicates an optically active center. ) A liquid crystal compound represented by.
JP3323874A 1990-12-29 1991-11-12 Liquid crystal compound Pending JPH0532675A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-416401 1990-12-29
JP41640190 1990-12-29

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