JP2735263B2 - 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子 - Google Patents

液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子

Info

Publication number
JP2735263B2
JP2735263B2 JP784089A JP784089A JP2735263B2 JP 2735263 B2 JP2735263 B2 JP 2735263B2 JP 784089 A JP784089 A JP 784089A JP 784089 A JP784089 A JP 784089A JP 2735263 B2 JP2735263 B2 JP 2735263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal material
optically active
carboxylic acid
display device
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP784089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02694A (ja
Inventor
孝毅 高頭
正典 坂本
一之 春原
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP784089A priority Critical patent/JP2735263B2/ja
Publication of JPH02694A publication Critical patent/JPH02694A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2735263B2 publication Critical patent/JP2735263B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な液晶材料及びこれを用いた液晶表示素
子に関し、特にキラルスメクチックC相を有する強誘電
性液晶に関する。
〔従来の技術〕
液晶は、従来より小型フラットパネルディスプレーの
本命として電卓、時計等に広く用いられている。また、
最近では自動車用ディスプレー、パーソナルコンピュー
タ用ディスプレーとしても用いられている。更に、小型
液晶テレビのような動画用ディスプレーにも応用され始
めている。
ところで、従来、電卓、時計等に用いられている液晶
としてはツイストネマチック液晶が知られている。しか
しながら、この液晶を用いた表示方式では応答速度が不
充分であることや、クロストークが発生する等の問題が
あった。このため、この液晶の動画用の大画面ディスプ
レー等、速い応答速度が要求されるものへの応用は困難
であつた。
こうした問題を解決するために、thin film transist
or(TFT)を用いたアクティブマトリックスのような方
式も開発されているが、製造コストが高い等の問題があ
った。
こうしたことから、ツイストネマチック液晶を用いた
表示方式に代るものとして、強誘電性液晶による表示方
式が注目されている。この方式は、1975年にR.B.Mayer
らにより発表されたもので、従来の方式に比べて応答速
度が速いこと、メモリ効果を持つこと等の特長を有して
いる。この強誘電性液晶は、液晶形態がキラルスメクチ
ックC相をとるものである。こうした強誘電性液晶とな
り得る材料としては、従来より多数のものが知られてい
る。
しかしながら、従来の強誘電性液晶材料は空気中の水
分や光等に対して不安定であり、しかもキラルスメクチ
ックC相をとる温度範囲が狭く、使用上の制約が大きい
という問題があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、キラルスメクチックC相の温度範囲を拡大でき、
かつ熱力学的な安定性の優れた液晶材料及びこれを用い
た液晶表示素子を提供することを目的とするものであ
る。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段及び作用) 本発明の液晶材料は、一般式 で表わされる光学活性7−アルコキシ−2−フルオレノ
ンカルボン酸4−アルコキシフェニルエステル 〔ただし、式(A),(B)中のRはアルキル基、R
は不整炭素原子を有する光学活性基を示す〕 を含んでなるものである。
また本発明は、上記一般式(A)もしくは(B)で表
わされる液晶材料を用いてなる液晶表示素子である。
本発明の液晶材料は、一般式(A),(B)で表わさ
れる7−アルコキシ−2−フルオレノンカルボン酸4−
アルコキシフェニルエステルのうち2種以上混合する
か、又はこれらとキラルスメクチックC相を示す他の化
合物とを混合したものでもよい。
上記一般式(A),(B)中のRとしては、キラルス
メクチックC相の温度範囲を拡大する観点から、炭素数
3〜18の直鎖アルキル基が選定されるが、炭素数4〜14
の直鎖状アルキル基を選定することがより好ましい。
上記一般式(A),(B)中のRとしては、キラル
スメクチックC相の温度範囲を拡大する観点から、下記
一般式 〔ただし、一般式(C)中のR1〜R3はアルキル基、ハロ
ゲン基、シアノ基、トリフルオロアルキル基、水素原子
のいずれかであり、R1≠R2、R2≠R3、R3≠R1をともに満
足し、nは0〜15の整数(好ましくは0〜8の整数)を
示す〕 にて表わされる不整炭素原子を有するアルキル基を用い
ることが望ましい。これらのうちでも、2−メチルブチ
ル基、2−オクチル基を用いることがより好ましい。
本発明の液晶材料となる光学活性7−アルコキシ−2
−フルオレノンカルボン酸4−アルコキシフェニルエス
テルは以下に示す反応に従って製造することができる。
まず、市販のフルオレンから、例えば、Org.Synth.,1
933,13,74に開示されている3段階の反応を経て、7−
ヒドロキシフルオレン(I)を合成する。次に、C.H.Co
ak等,J.Org.Chem.,1954,19,626に開示された方法に従
い、(I)〜(II)までの反応を行なう。更に、G.W.Gr
ay等,J.Chem.Soc.,1957,3228に開示された方法に従い、
(II)〜(III)までの反応を行なう。
一方、光学活性アルコールをピリジン中でp−トルエ
ンスルホン酸クロリドと反応させ、光学活性アルコール
のp−トルエンスルホン酸塩とした後、ヒドロキノンと
反応させて、光学活性アルコールのヒドロキノンエステ
ル(IV)を合成する。
更に、上記(III)を酢酸中、重クロム酸ナトリウム
又は重クロム酸アンモニウムで酸化して7−アルコキシ
フルオレノン−2−カルボン酸(V)とし、塩化チオニ
ルにより酸塩化物とした後、ピリジン中で(IV)と反応
させることにより、光学活性7−アルコキシ−2−フル
オレノンカルボン酸4−アルコキシフェニルエステル
(A)を製造する。
なお一般式(B)で表わされる光学活性7−アルコキ
シ−2−フルオレノンカルボン酸4−アルコキシフェニ
ルエステルは上記方法中、R−BrをR−Brとし、R
−OHをR−OHとする以外は全く同じ方法で製造すること
ができる。
本発明の液晶材料を構成する、一般式(A),(B)
で表わされる光学活性7−アルコキシ−2−フルオレノ
ンカルボン酸4−アルコキシフェニルエステルは、キラ
ルスメクチックC相の温度範囲が広く、かつ熱力学的な
安定性が優れているので、特にこれらの2種以上を混合
するか、又はこれらとキラルスメクチックC相を示す他
の化合物を混合することにより、使用上の制約の少ない
ディスプレー等の液晶表示素子を提供できる。
(実施例) 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
合成例1 まず、公知の方法により、7−オクチルオキシフルオ
レノン−2−カルボン酸を合成した。この7−オクチル
オキシフルオレノン−2−カルボン酸4.00g(0.0118mo
l)を1の酢酸に溶解し、これに20.0gの重クロム酸ナ
トリウムを加えた。この溶液を3時間加熱還流した後、
室温まで冷却した。析出してきた沈殿をろ取し、酢酸で
2回、キシレンで2回再結晶化して、1.99g(収率48
%)の黄色結晶を得た。
この結晶のIRスペクトル及びNMRスペクトルを測定し
たところ、7−オクチルオキシフルオレノン−2−カル
ボン酸であることが確認された。
次に、上記のようにして得られた7−オクチルオキシ
フルオレノン−2−カルボン酸1.75g(0.005mol)と塩
化チオニル10mlとを攪拌しながら1時間還流させた。つ
づいで、過剰の塩化チオニルを留去した後、n−ヘキサ
ンにより再結晶化して、1.76g(収率75%)の黄白色結
晶(酸塩化物)を得た。
つづいて、上記酸塩化物1.39g(3.75×10-3mol)を10
mlのピリジンに溶解した溶液に、4−(+)−2−メチ
ルブトキシフェノール0.947g(5.26×10-3mol)を5mlの
ピリジンに溶解した溶液を5分間かけて滴下した後、攪
拌しながら、油浴を用いて90℃で4時間加熱した。この
ピリジン溶液を室温まで冷却した後、500mlのイオン交
換水中に注いで生成物を沈殿させ、この沈澱物をろ取し
た。得られた生成物をエタノールにより3回再結晶して
黄色針状晶1.55g(3.01×10-3mol,80%)を得た。この
結晶の元素分析を行った所、C:77.1H:7.5O:1.52(計算
値C:77.04,H:7.39,O:15.56)であった。また、この結晶
の重クロロホルム溶液のNMRスペクトルを第1図に示
す。
これらNMRスペクトル,元素分析、またIRスペクトルM
Sスペクトルから、この黄色結晶は、一般式(A)のR
としてC8H17が、Rとして が、それぞれ導入された7−オクチルオキシフルオレノ
ン−2−カルボン酸4−(+)−2−メチルブチルフェ
ニルエステルであることが確認された。
合成例2〜6 7−ヘキシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、
7−ノニルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、7−
デシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、7−ドデ
シルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、7−テトラ
デジルオキシフルオレノン−2−カルボン酸をそれぞれ
0.1mol用意し合成例1と同様な反応を行ない、7−ヘキ
シルオキシフルオレノン−2−カルボン酸4−(+)−
2−メチルブトキシフェニルエステル,7−ノニルオキシ
フルオレノン−2−カルボン酸4−(+)−2−メチル
ブトキシフェニルエステル,7−デシルオキシフルオレノ
ン−2−カルボン酸4−(+)−2−メチルブトキシフ
ェニルエステル,7−ドデシルオキシフルオレノン−2−
カルボン酸4−(+)−2−メチルブトキシフェニルエ
ステル,7−テトラデシルオキシフルオレノン−2−カル
ボン酸4−(+)−2−メチルブトキシフェニルエステ
ルを合成した。これらの化合物は、NMRスペクトル,元
素分析IRスペクトル,マススペクトルから一般式(A)
で表わされる構造であることが確認された。
これらの相転移温度を第1表に示す。
実施例1〜2 上記合成例1〜6で合成された6種の化合物のうち、
それぞれ第2表に示したように3種の化合物を第2表に
示す混合比(重量比)で混合し、得られた液晶材料のC
→SmC,SmC→SmA,SmA→Iの各相転移温度を測定し
た。その結果を第2表に併記する。
合成例7〜9 7−デシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、7
−ドデシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸、7−
テトラデシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸をそ
れぞれ0.1mol用意し、光学活性なS4−(2−オクチルオ
キシ)フェノールと合成例1〜6と同様の方法で反応を
行い、光学活性な、S7−デシルオキシフルオレノン−2
−カルボン酸4−(2−オクチルオキシ)フェニルエス
テル,S7−ドデシルオキシフルオレノン−2−カルボン
酸4−(2−オクチルオキシ)フェニルエステル,S7−
テトラデシルオキシフルオレノン−2−カルボン酸4−
(2−オクチルオキシ)フェニルエステルを合成した。
これらの化合物はNMRスペクトル,元素分析、IRスペ
クトル,マススペクトルによりその構造を確認した。
こうして得られた化合物の相転移温度を第3表に示
す。またこれらの自発分極の温度変化を第2図の特性図
に、またチルト角の温度変化を第3図の特性図にそれぞ
れ示す。
実施例6 第4表に示したように、本発明に係る化合物を含む10
種類の化合物を表に示した割合で混合して液晶材料を調
製した。
この液晶材料のSmC相を示す温度範囲は−5℃〜90
℃であった。
次に以上のようにして得られた液晶材料を液晶表示素
子のセルに注入し、その応答速度を測定した。
第4図はこの液晶表示素子のセル構造を示した概略縦
断面図である。ここでは、ガラス基板(11a,12a)上に
形成された透明電極(12b,12b)の上にポリイミド配向
膜(11c,12c)が形成されて基板1112を構成してい
る。この2枚の基板が、配向膜を形成した例を対向させ
て配置され、さらに本発明に係る液晶材料14を注入後、
その周辺部がシール材13によって密閉されて表示素子と
している。ここで、これら2枚の基板は、ギャップ材15
により所定の間隔に保持されている。なお図ではこの液
晶表示素子を駆動するための外部電極16もあわせて示し
ている。
この表示素子を室温(25℃)において測定した結果、
その応答速度は245μsであった。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明の液晶材料によれば、キラ
ルスメクチックC相の温度範囲が広く、かつ安定性が優
れているので、使用上の制約の少ない液晶表示素子を提
供できる等顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、合成例1で合成された7−オクチルオキシフ
ルオレノン−2−カルボン酸−2−メチルブチルエステ
ルのNMR−スペクトルを示す図、第2図は合成例7〜9
で合成した化合物の自発分極の温度変化を示す特性図、
第3図は合成例7〜9で合成した化合物のチルト角の温
度変化を示す特性図、第4図は実施例6で用いた液晶表
示素子のセル構造を示す概略縦断面図である。1112……基板、13……シール材 14……液晶材料、15……ギャップ材 16……外部電極

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 にて表わされる光学活性7−アルコキシ−2−フルオレ
    ノンカルボン酸4−アルコキシフェニルエステル 〔ただし、式(A),(B)中のRはアルキル基、R
    は不整炭素原子を有する光学活性基を示す。〕 を含んでなる液晶材料。
  2. 【請求項2】一般式(A),(B)中のRが炭素数3〜
    18の直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項1記
    載の液晶材料。
  3. 【請求項3】一般式(A),(B)中のRが光学活性
    な2−メチルブチル基であることを特徴とする請求項1
    記載の液晶材料。
  4. 【請求項4】一般式(A),(B)中のRが光学活性
    な2−オクチル基であることを特徴とする請求項1記載
    の液晶材料。
  5. 【請求項5】請求項1記載の液晶材料を用いてなること
    を特徴とする液晶表示素子。
JP784089A 1988-01-21 1989-01-18 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子 Expired - Fee Related JP2735263B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP784089A JP2735263B2 (ja) 1988-01-21 1989-01-18 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP961688 1988-01-21
JP63-9616 1988-01-21
JP784089A JP2735263B2 (ja) 1988-01-21 1989-01-18 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02694A JPH02694A (ja) 1990-01-05
JP2735263B2 true JP2735263B2 (ja) 1998-04-02

Family

ID=26342221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP784089A Expired - Fee Related JP2735263B2 (ja) 1988-01-21 1989-01-18 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2735263B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7067179B1 (en) 1999-08-03 2006-06-27 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Fused ring compound

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02694A (ja) 1990-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04236295A (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶素子
US5378396A (en) Liquid crystal compound and liquid crystal display device
JP2899064B2 (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物およびこれを使用した液晶素子
US4976887A (en) Optically active liquid crystal compound and method of manufacturing the same, liquid crystal composition containing the same and liquid crystal display device
JP2735263B2 (ja) 液晶材料及びこれを用いた液晶表示素子
JPS63122651A (ja) フルオロアルカン誘導体、それを含む液晶組成物および液晶素子
JPH06104827B2 (ja) 強誘電性液晶素子
EP0586263B1 (en) A liquid crystal compound
US4959173A (en) Optically active ester compound
JP2670814B2 (ja) 液晶性化合物、それを含有する液晶組成物および液晶素子
JPH0823015B2 (ja) 液晶材料
JP2545757B2 (ja) 新規ピリジン系光学活性化合物
JPS63104949A (ja) フルオロアルカン誘導体及びこれを含む液晶組成物及び液晶素子
JPH0236637B2 (ja) Ekishososeibutsu
US5582766A (en) Cholesteric liquid crystal compound, manufacturing method thereof and display device employing the same
US5227512A (en) Stilbene compound, intermediate for producing the stilbene compound, method of producing the stilbene compound, and liquid crystal composition containing the stilbene compound
JP2932638B2 (ja) 光学活性1―メチルノニル基を有する液晶物質
JPH04300871A (ja) 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置
US5118442A (en) Optically active compound
JPH11269153A (ja) 光学活性なジフェニルピリミジン化合物
JP2989317B2 (ja) 新規なフェニルピリジン化合物を含む液晶組成物
JPH0739579B2 (ja) 液晶材料
JP2698459B2 (ja) 新規なエーテル化合物及びこれを含む液晶組成物
JP2862708B2 (ja) 新規なフェニルピリジン化合物及びこれを含む液晶組成物
JPH0725828A (ja) 光学活性液晶化合物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees