JPH0830034B2 - Optically active compound and its use - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な光学活性化合物、当該化合物を含有す
る液晶組成物及び当該化合物あるいは当該化合物の少な
くとも１種を成分として含有する液晶組成物を使用して
構成されることを特徴とする光スイツチング素子に関す
る。The present invention relates to a novel optically active compound, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal composition containing the compound or at least one of the compounds as a component. The present invention relates to an optical switching element which is configured by using the optical switching element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

液晶表示素子の表示方式として現在広く実用に供され
ているものは、ねじれネマチツク型（TN）及び動的散乱
型（DS）である。これらはネマチツク液晶を主成分とし
たネマチツク液晶セルによる表示であるが、従来のネマ
チツク液晶セルの短所の一つに応答速度が遅く、最高数
ミリ秒のオーダーの応答速度しか得られないという事実
があげられる。そしてこのことがネマチツク液晶セルの
応用範囲を制約する一因となつている。これに対して最
近スメクチツク液晶セルを用いればより高速な応答が得
られることが明らかになつてきた。Liquid crystal display elements currently widely used in practice are the twisted nematic type (TN) and the dynamic scattering type (DS). Although these are displays by a nematic liquid crystal cell whose main component is nematic liquid crystal, one of the disadvantages of the conventional nematic liquid crystal cell is that the response speed is slow, and the fact that only a response speed of the order of several milliseconds at the maximum can be obtained. can give. This is one of the factors that limit the application range of nematic liquid crystal cells. On the other hand, it has recently become clear that a faster response can be obtained by using a smectic liquid crystal cell.

光学活性なスメクチツク液晶の中には強誘電性を示す
ものがあることが知られており、その応用に関して大き
な関心が持たれている。強誘電性液晶は、1975年、R.B.
メイヤー（R.B.Meyer）ら〔ジユルナール・ド・フイジ
ーク（J.Phys.）、第36巻、第L69頁（1975）〕により最
初に合成されたが、それは、４−（４−ｎ−デシルオキ
シベンジリデンアミノ）−２′−メチルブチルシンナメ
ート（DOBAMBC）を代表例とするシツフ塩基系の化合物
であり、これが光学活性の状態、例えばカイラルスメク
チツクＣ相において強誘電性を示すことを特徴とするも
のである。その後、N.A.クラーク（N.A.Clark）ら〔ア
プライド・フイジクス・レターズ（Appl.Phys.Lett.）
第36巻、第899頁（1980）〕により、DOBAMBCの薄膜セル
において、マイクロ秒オーダーの高速応答性が発見さ
れ、これが契機となつて強誘電性液晶はその高速応答性
やメモリ性を利用して、液晶テレビ等のデイスプレイ用
のみならず、光プリンターヘツド、光フーリエ変換素
子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関係素子
の部品にも使用可能な材料として注目を集めている。強
誘電性液晶セルにおいては、誘電率が高く、自発分極が
大きい材料を用いるほどセルを高速駆動できて有利であ
るため、自発分極の大きい材料の開発が望まれている。It is known that some optically active smectic liquid crystals exhibit ferroelectricity, and there is great interest in their applications. Ferroelectric liquid crystal, RB, 1975
It was first synthesized by RB Meyer et al. [J. Phys. ) -2'-Methylbutylcinnamate (DOBAMBC) is a typical Schiff base compound which exhibits ferroelectricity in an optically active state, for example, a chiral smectic C phase. It is. Later, NA Clark et al. [Applied Physics Letts.
Vol. 36, p. 899 (1980)] found that a microsecond-order high-speed response was found in a thin film cell of DOBAMBC, which triggered the ferroelectric liquid crystal to utilize its high-speed response and memory property. In addition, it is attracting attention as a material that can be used not only for displays such as liquid crystal televisions, but also for parts of optoelectronic-related elements such as optical printer heads, optical Fourier transform elements, and light valves. In a ferroelectric liquid crystal cell, the use of a material having a high dielectric constant and a large spontaneous polarization is advantageous because the cell can be driven at a high speed, and therefore a material having a large spontaneous polarization is desired.

また実用上は、液晶化合物あるいは組成物自身が安定
であり、更には、室温を中心とする広い温度範囲で強誘
電性を示すことが必要である。In practical use, it is necessary that the liquid crystal compound or the composition itself be stable, and that it exhibit ferroelectricity in a wide temperature range centered at room temperature.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかし、DOBAMBCなどのシツフ塩基型の化合物は水や
光等に対する安定性の点で難点があり、また強誘電性を
示す温度範囲も室温より40℃以上高温側にあるなど、実
用に適するものではなかった。そこで、強誘電性液晶材
料として、物理的化学的に安定で、しかも大きい自発分
極を持つ材料系の実現が強く期待されている。However, a Schiff base type compound such as DOBAMBC has a problem in stability against water and light, and has a ferroelectric temperature range of 40 ° C. or more higher than room temperature. There wasn't. Therefore, realization of a material system which is physically and chemically stable and has a large spontaneous polarization is strongly expected as a ferroelectric liquid crystal material.

本発明の目的は化学的安定性、光安定性に優れ、自発
分極が大きく、かつカイラルスメクチツクＣ相の温度範
囲の広い新規光学活性化合物を得ることにある。また本
発明はこのような光学活性化合物あるいは液晶組成物を
用いて高速応答性を有する表示素子等を提供しようとす
るものである。An object of the present invention is to obtain a novel optically active compound which is excellent in chemical stability and photostability, has a large spontaneous polarization, and has a wide temperature range of the chiral smectic C phase. Another object of the present invention is to provide a display element or the like having a high-speed response using such an optically active compound or a liquid crystal composition.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明を概説すれば、本発明の第１の発明は光学活性
化合物に関する発明であつて、下記一般式I: 〔式中、Ｗ、Ｘ、Ｙ及びＺはフツ素又は塩素、ｍは１又
は２の数、Ｒは炭素数４以上のアルキル基、アルキルオ
キシ基又はアルキルオキシカルボニル基を示し、C₃F₇OC
F(CF₃)基あるいは基Ｒのうち、少なくとも一方は光学活
性基である〕で表わされることを特徴とする。In summary, the first invention of the present invention relates to an optically active compound and has the following general formula I: [In the formula, W, X, Y and Z are fluorine or chlorine, m is a number of 1 or 2, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, an alkyloxy group or an alkyloxycarbonyl group, and C ₃ F ₇ OC
At least one of the F (CF ₃ ) group and the group R is an optically active group].

また、本発明の第２の発明は液晶組成物に関する発明
であつて、第１の発明の光学活性化合物の少なくとも１
種を成分として含有することを特徴とする。The second invention of the present invention is an invention relating to a liquid crystal composition, comprising at least one of the optically active compounds of the first invention.
It is characterized by containing a seed as a component.

そして、本発明の第３の発明は光スイツチング素子に
関する発明であつて、第１の発明の光学活性化合物、あ
るいはこの化合物の少なくとも１種を成分として含有す
る液晶組成物を使用して構成されることを特徴とする。A third invention of the present invention relates to an optical switching element, which is constituted by using the optically active compound of the first invention or a liquid crystal composition containing at least one of the compounds as a component. It is characterized by

前記一般式（Ｉ）の化合物は、中心骨格が安息香酸エ
ステル構造を有しており、更に分子の両末端に長鎖の置
換基（炭素数４〜18が好ましい）が存在するのでそれ自
身が液晶性を示すものである。また、この化合物は不斉
炭素にカルボニル基を直接結合させているほか、フツ素
あるいは塩素の双極子モーメントが分子長軸に対して横
方向に作用するので高い旋光性を有している。また、複
数のフツ素の存在により表面エネルギーの低下が起こる
ため、強誘電性液晶に不可欠な薄いセル内において、ド
メインの回転に対する抵抗が非フツ素系化合物に比較し
て減少することが予想され、これらがあいまつて表示素
子として使用する場合に高速応答性が期待できる。The compound of the general formula (I) has a central skeleton having a benzoic acid ester structure, and further has long-chain substituents (preferably having 4 to 18 carbon atoms) at both ends of the molecule. It exhibits liquid crystallinity. In addition, this compound has a high optical rotatory power because a carbonyl group is directly bonded to the asymmetric carbon and the dipole moment of fluorine or chlorine acts laterally with respect to the long axis of the molecule. In addition, it is expected that the resistance to domain rotation will be reduced in a thin cell, which is indispensable for ferroelectric liquid crystals, compared to non-fluorine-based compounds because the surface energy is reduced by the presence of multiple fluorines. However, high speed response can be expected when these are used as a display element in a panic.

〔化合物の製法〕[Compound production method]

本発明における一般式（Ｉ）の光学活性化合物は、例
えば次のような合成経路に従つて製造することができ
る。The optically active compound of formula (I) in the present invention can be produced, for example, according to the following synthetic route.

上記製造過程を概説すると、光学活性パーフルオロ−
２−プロピルオキシプロピオン酸クロライド（II）と４
−ヒドロキシポリフルオロ安息香酸類（III）とを塩基
性物質の存在下に反応させてカルボン酸化合物（IV）を
製造する。（IV）を塩化チオニルなどの塩素化剤により
酸クロライド（Ｖ）とする。 When the above production process is outlined, an optically active perfluoro-
2-Propyloxypropionyl chloride (II) and 4
-Reacting with hydroxypolyfluorobenzoic acid (III) in the presence of a basic substance to produce a carboxylic acid compound (IV). (IV) is converted to an acid chloride (V) with a chlorinating agent such as thionyl chloride.

なお化合物（III）は、文献1:バーチヤル（J.M.Birha
ll）ほか、ジヤーナル・オブ・ケミカル・ソサエテイ
（J.Chem.Soc.）,1971年，第1343頁あるいは文献2:高岡
昭生、石川延男ほか、日本化学会誌、1985年、第2155頁
に従い、ペンタフルオロ−あるいはペンタクロロ−ベン
ゾニトリルから製造することができる。The compound (III) was prepared according to Reference 1: Birthal (JMBirha
ll) et al., Journal of Chemical Society (J. Chem. Soc.), 1971, p. 1343, or Reference 2: Akio Takaoka, Nobuo Ishikawa, et al., The Chemical Society of Japan, 1985, p. It can be prepared from fluoro- or pentachloro-benzonitrile.

この詳細は特願昭63-110484号明細書記載の通りであ
る。The details are as described in Japanese Patent Application No. 63-110484.

最後に酸クロライド（Ｖ）を塩基性物質の存在下、フ
エノール化合物（VI）と反応させて一般式Ｉで示される
化合物を製造することができる。Finally, the acid chloride (V) can be reacted with the phenol compound (VI) in the presence of a basic substance to produce the compound represented by the general formula I.

またラセミ体のパーフルオロ−２−プロピルオキシプ
ロピオン酸を用いる場合には、一般式（VI）の化合物の
基Ｒ中のアルキル基が光学活性である化合物を使用して
一般式（Ｉ）の化合物を製造することができる。When racemic perfluoro-2-propyloxypropionic acid is used, a compound of the general formula (I) in which the alkyl group in the group R of the compound of the general formula (VI) is optically active is used. Can be manufactured.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、本発明の適用範囲はこれらの実施例によつて限定さ
れるものではない。Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

実施例１ （ａ） 光学活性−パーフルオロ−２−プロピルオキシ
プロピオン酸クロライド3.5gをトルエン溶媒とし、４−
ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸（III）の水和物2.3
gのピリジン30mlの溶液に徐々に滴下して55〜65℃にて
５時間反応させ、一夜放置した後水を加えてエーテル抽
出し、水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾燥し、エ
ーテルを留去してヘキサンを溶媒とするシリカゲルのカ
ラムクロマトグラフイで精製し、４−（パーフルオロ−
１−プロピルオキシエチル）カルボニルオキシテトラフ
ルオロ安息香酸（IV）を得た。Example 1 (A) Optically active-perfluoro-2-propyloxypropionic acid chloride 3.5 g as a toluene solvent,
Hydroxytetrafluorobenzoic acid (III) hydrate 2.3
Gradually add dropwise to a solution of 30 g of pyridine at 55-65 ° C for 5 hours, let stand overnight, add water to extract with ether, wash with water and dry over anhydrous magnesium sulfate. It is then purified by column chromatography on silica gel using hexane as a solvent, and 4- (perfluoro-
1-Propyloxyethyl) carbonyloxytetrafluorobenzoic acid (IV) was obtained.

（ｂ）（ａ）で得られた化合物（IV）1.3gに塩化チオ
ニル10mlを加えて２時間加熱後塩化チオニルを減圧下留
去して、これをトルエン溶液とし、４−デシルオキシフ
エノール（VI）0.7gのピリジン30mlの溶液に徐々に滴下
して57〜66℃にて５時間反応させ、一夜放置した後１％
水酸化ナトリウム水溶液次いで水で洗浄し、無水硫酸マ
グネシウムで乾燥後溶媒を留去して、残留物をヘキサン
−トルエンを溶媒とするシリカゲルのカラムクロマトグ
ラフイにより精製し、更にヘプタンを用いて低温で再結
晶して化合物:4−（パーフルオロ−１−プロピルオキ
シエチル）カルボニルオキシテトラフルオロ安息香酸−
４′−デシルオキシフエニルエステルを製造した。(B) To 1.3 g of the compound (IV) obtained in (a), 10 ml of thionyl chloride was added, and after heating for 2 hours, thionyl chloride was distilled off under reduced pressure to obtain a toluene solution, and 4-decyloxyphenol (VI ) Gradually drop it in a solution of 0.7 g of pyridine in 30 ml and react at 57-66 ° C for 5 hours, and leave it overnight, then 1%
It was washed with an aqueous solution of sodium hydroxide and then with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by column chromatography on silica gel using hexane-toluene as a solvent and further at low temperature using heptane. Recrystallized and compound: 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxytetrafluorobenzoic acid-
The 4'-decyloxyphenyl ester was prepared.

（ｃ） この化合物を透明電極の間隙が約３μｍのガラ
スセルに封入し、±5V、1Hzの電界を印加しながら偏光
顕微鏡で観察すると、温度降下時に12.4℃から電界の反
転に伴いドメインも反転するのが認められた。その他の
相転移温度は他の例と共に後記表１に示してある。なお
Cryは結晶状態、SC＊は強誘電性のカイラルスメクチツ
クＣ相で、上記の電界に対して少なくとも一部が応答す
る相である。SAはスメクチツクＡ相、Chはコレステリツ
ク相、Ｉは等方性液相を示している。また・はその相が
存在することを示している。なお（ ）はその相がモノ
トロピツクであること、−はその相の存在が明確でない
ことを示している。(C) Encapsulating this compound in a glass cell with a transparent electrode gap of about 3 μm, and observing it with a polarization microscope while applying an electric field of ± 5 V and 1 Hz, the domain also reverses from 12.4 ° C when the temperature drops. It was approved to do. Other phase transition temperatures are shown in Table 1 below together with other examples. Note that
Cry is a crystalline state and SC * is a ferroelectric chiral smectic C phase, which is a phase in which at least a part responds to the above electric field. SA indicates the smectic A phase, Ch indicates the cholesteric phase, and I indicates the isotropic liquid phase. Also, -indicates that the phase exists. Note that () indicates that the phase is monotropic, and- indicates that the existence of the phase is not clear.

この化合物を電極間隙120μｍのセルに封入し、宮里
らの報告による三角波法〔K.宮里、S.アベ、H.タケゾ
エ、A.フクダ及びE.クゼ（K.Miyasato、S.Abe、H.Takez
oe、A.Fukuda、E.Kuze）、ジヤパニーズ・ジヤーナル・
オブ・アプライド・フイジクス（Jpn.J.Appl.Phys.）、
1983年、第22巻、第L661頁〕で自発分極を測定したとこ
ろ、その値は128nC/cm²であつた。This compound was enclosed in a cell with an electrode gap of 120 μm, and the triangular wave method [K. Miyasato, S. Abe, H. Takezoe, A. Fukuda and E. Kuse (K. Miyasato, S. Abe, H. Takez
oe, A.Fukuda, E.Kuze), Japanese
Of Applied Physics (Jpn.J.Appl.Phys.),
In 1983, Vol. 22, L661, the spontaneous polarization was measured and found to be 128 nC / cm ² .

実施例２ ４−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸に代えて４−
ヒドロキシ−３−クロロトリフルオロ安息香酸を用いる
以外は実施例１と同様にして化合物:4−（パーフルオ
ロ−１−プロピルオキシエチル）カルボニルオキシ−３
−クロロトリフルオロ安息香酸−４′−デシルオキシフ
エニルエステルを製造した。この化合物の相転移温度は
表１に示す通りである。Example 2 4-Hydroxytetrafluorobenzoic acid in place of 4-
The compound: 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxy-3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that hydroxy-3-chlorotrifluorobenzoic acid was used.
-Chlorotrifluorobenzoic acid-4'-decyloxyphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は16
8nC/cm²であつた。The spontaneous polarization value measured in the same manner as in Example 1 is 16
It was 8 nC / cm ² .

実施例３ ４−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸に代えて４−
ヒドロキシ−２−クロロトリフルオロ安息香酸、４−デ
シルオキシフエノールに代えて４−デシルフエノールを
用いる以外は実施例１と同様にして化合物:4−（パー
フルオロ−１−プロピルオキシエチル）カルボニルオキ
シ−２−クロロトリフルオロ安息香酸−４′−デシルフ
エニルエステルを製造した。この化合物の相転移温度は
表１に示す通りである。Example 3 4-Hydroxytetrafluorobenzoic acid in place of 4-
Hydroxy-2-chlorotrifluorobenzoic acid, Compound 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxy-in the same manner as in Example 1 except that 4-decyloxyphenol was used in place of 4-decyloxyphenol. 2-Chlorotrifluorobenzoic acid-4'-decylphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は10
5nC/cm²であつた。The value of spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 is 10
It was 5 nC / cm ² .

実施例４ ４−デシルオキシフエノールに代えて４−オクチルオ
キシ−４′−ヒドロキシビフエニルを用い、（ｂ）にお
けるカラムクロマトグラフイの溶媒にクロロホルム−ヘ
キサンを用いる以外は実施例１と同様にして化合物:4
−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル）カルボ
ニルオキシテトラフルオロ安息香酸−４″−オクチルオ
キシ−４′−ビフエニルエステルを製造した。この化合
物の相転移温度は表１に示す通りである。Example 4 4-octyloxy-4'-hydroxybiphenyl was used in place of 4-decyloxyphenol, and compound: 4 was used in the same manner as in Example 1 except that chloroform-hexane was used as the solvent for the column chromatography in (b).
-(Perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxytetrafluorobenzoic acid-4 "-octyloxy-4'-biphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は87
nC/cm²であつた。The spontaneous polarization value measured in the same manner as in Example 1 is 87.
It was nC / cm ² .

実施例５ ４−デシルオキシフエノールに代えて４′−ヒドロキ
シ−４−ビフエニルカルボン酸デシルエステルを用いる
以外は実施例１と同様にして化合物:4−（パーフルオ
ロ−１−プロピルオキシエチル）カルボニルオキシテト
ラフルオロ安息香酸−４″−デシルオキシカルボニル−
４′−ビフエニルエステルを製造した。この化合物の相
転移温度は表１に示す通りである。Example 5 Compound: 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxytetrafluoro in the same manner as in Example 1 except that 4'-hydroxy-4-biphenylcarboxylic acid decyl ester was used in place of 4-decyloxyphenol. Benzoic acid-4 "-decyloxycarbonyl-
The 4'-biphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

実施例６ ４−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸に代えて４−
ヒドロキシ−３−クロロトリフルオロ安息香酸、４−デ
シルオキシフエノールに代えて４′−ヒドロキシ−４−
ビフエニルカルボン酸ヘキシルエステルを用い、（ｂ）
におけるカラムクロマトグラフイの溶媒にクロロホルム
−ヘキサンを用いる以外は実施例１と同様にして化合物
:4−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル）カ
ルボニルオキシ−３−クロロトリフルオロ安息香酸−
４″−ヘキシルオキシカルボニル−４′−ビフエニルエ
ステルを製造した。この化合物の相転移温度は表１に示
す通りである。Example 6 4-Hydroxytetrafluorobenzoic acid in place of 4-
Hydroxy-3-chlorotrifluorobenzoic acid, 4'-hydroxy-4-in place of 4-decyloxyphenol
Using biphenyl carboxylic acid hexyl ester, (b)
The compound was prepared in the same manner as in Example 1 except that chloroform-hexane was used as the solvent for the column chromatography in Example 1.
: 4- (Perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxy-3-chlorotrifluorobenzoic acid-
4 ″ -hexyloxycarbonyl-4′-biphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.

また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は14
5nC/cm²であつた。The spontaneous polarization value measured in the same manner as in Example 1 is 14
It was 5 nC / cm ² .

実施例７ ４−ヒドロキシテトラフルオロ安息香酸に代えて４−
ヒドロキシ−3,5−ジクロロジフルオロ安息香酸、４−
デシルオキシフエノールに代えて４−オクチルオキシ−
４′−ヒドロキシビフエニルを用いる以外は実施例１と
同様にして化合物:4−（パーフルオロ−１−プロピル
オキシエチル）カルボニルオキシ−3,5−ジクロロジフ
ルオロ安息香酸−４″−オクチルオキシ−４′−ビフエ
ニルエステルを製造した。Example 7 4-Hydroxytetrafluorobenzoic acid in place of 4-
Hydroxy-3,5-dichlorodifluorobenzoic acid, 4-
4-octyloxy-instead of decyloxyphenol
Compound: 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxy-3,5-dichlorodifluorobenzoic acid-4 ″ -octyloxy-4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4′-hydroxybiphenyl was used. The'-biphenyl ester was prepared.

この化合物の相転移温度は表１に示す通りであり、SC
＊相は示さなかつたが、実施例９に示すように、ノンカ
イラル液晶化合物との混合により、SC＊相の発現が観察
された。The phase transition temperature of this compound is shown in Table 1.
Although the * phase was not shown, the expression of the SC * phase was observed by mixing with the non-chiral liquid crystal compound as shown in Example 9.

実施例８ 光学活性−パーフルオロ−２−プロピルオキシプロピ
オン酸に代えてそのラセミ体、４−ヒドロキシテトラフ
ルオロ安息香酸に代えて４−ヒドロキシ−２−クロロト
リフルオロ安息香酸、４−デシルオキシフエノールに代
えて光学活性−４−（１−メチルヘプチルオキシ）−
４′−ヒドロキシビフエニルを用いる以外は実施例１と
同様にして化合物:4−（パーフルオロ−１−プロピル
オキシエチル）カルボニルオキシ−２−クロロトリフル
オロ安息香酸−４″−（１−メチルヘプチルオキシ）−
４′−ビフエニルエステルを製造した。この化合物の相
転移温度は表１に示す通りである。Example 8 Optically active-racemic compound in place of perfluoro-2-propyloxypropionic acid, 4-hydroxy-2-chlorotrifluorobenzoic acid in place of 4-hydroxytetrafluorobenzoic acid, optical in place of 4-decyloxyphenol Active-4- (1-methylheptyloxy)-
The compound: 4- (perfluoro-1-propyloxyethyl) carbonyloxy-2-chlorotrifluorobenzoic acid-4 ″-(1-methylheptyl) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4′-hydroxybiphenyl was used. Oxy)-
The 4'-biphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.

実施例１と同様にして測定した自発分極の値は55nC/c
m²であつた。The spontaneous polarization value measured in the same manner as in Example 1 was 55 nC / c.
It was m ² .

実施例９ 《液晶組成物》 実施例７で製造した化合物の20重量部に対して、ノ
ンカイラルのスメクチツク液晶である下記構造式の４′
−（２−メチルブチル）−４−ビフエニルカルボン酸
（４−オクチルオキシフエニル）エステル25重量部、及
び４′−オクチルオキシ−４−ビフエニルカルボン酸
（４−ノニルオキシフエニル）エステル55重量部を混合
して液晶組成物を調製した。 Example 9 << Liquid Crystal Composition >> 4 ′ of the following structural formula, which is a non-chiral smectic liquid crystal, relative to 20 parts by weight of the compound produced in Example 7.
25 parts by weight of-(2-methylbutyl) -4-biphenylcarboxylic acid (4-octyloxyphenyl) ester and 55 parts by weight of 4'-octyloxy-4-biphenylcarboxylic acid (4-nonyloxyphenyl) ester A part was mixed to prepare a liquid crystal composition.

この液晶組成物は10〜62℃の範囲でSC＊相を示し、そ
の温度範囲が単独の化合物に比較して著しく拡大され
た。 This liquid crystal composition showed the SC * phase in the range of 10 to 62 ° C., and its temperature range was remarkably expanded as compared with the single compound.

実施例10 《液晶組成物》 実施例１、２及び５において製造した化合物、及
びのそれぞれ10、12、及び15重量部に対して、実施例
９におけるノンカイラルのスメクチツク液晶をそれぞれ
40及び23重量部混合して液晶組成物を調製した。この液
晶組成物は６〜59℃の範囲でSC＊相を示し、その温度範
囲が単独の化合物に比較して著しく拡大された。Example 10 << Liquid Crystal Composition >> The non-chiral smectic liquid crystal in Example 9 was respectively added to 10, 12 and 15 parts by weight of the compounds produced in Examples 1, 2 and 5, respectively.
A liquid crystal composition was prepared by mixing 40 and 23 parts by weight. This liquid crystal composition showed an SC * phase in the range of 6 to 59 ° C., and its temperature range was remarkably expanded as compared with the single compound.

以上２つの実施例で示したように、構造の異なる液晶
化合物を混合することにより、単独で用いるよりも広い
温度範囲、しかも室温の上下でカイラルスメクチツクＣ
液晶となる液晶組成物を得ることができる。As shown in the above two examples, by mixing the liquid crystal compounds having different structures, the chiral smectic C can be obtained in a wider temperature range than in the case of using them alone, and above and below room temperature.
A liquid crystal composition serving as a liquid crystal can be obtained.

実施例11 《光スイツチング素子》 ポリイミド膜にラビング配向処理を施した、透明電極
の間隙約３μｍのガラスセルに、実施例３で得られる化
合物を加熱して等方性液体として充てんした。このセ
ルを徐冷して24℃に保持し、±20V、10Hzの方形波を印
加したときの透過光強度の変化を光電子倍増管で測定し
た結果、光強度の０〜90％変化による応答時間は210μs
ecであり、高速な応答性を示した。Example 11 << Optical switching element >> A glass cell having a polyimide film subjected to a rubbing orientation treatment and having a transparent electrode gap of about 3 μm was filled with the compound obtained in Example 3 as an isotropic liquid by heating. This cell was gradually cooled and kept at 24 ° C, and the change in transmitted light intensity when a ± 20 V, 10 Hz square wave was applied was measured with a photomultiplier tube, and the response time due to 0 to 90% change in light intensity was observed. Is 210 μs
It was ec and showed high-speed response.

実施例12 《光スイツチング素子》 実施例９及び10で調製した液晶組成物を用いて、実施
例11と同様にしてセルを作製した。測定温度を35℃する
以外は実施例11と同一条件で求めた応答時間はそれぞれ
140及び50μsecであり、高速な応答性を示した。Example 12 << Optical switching element >> A cell was prepared in the same manner as in Example 11 using the liquid crystal compositions prepared in Examples 9 and 10. The response times obtained under the same conditions as in Example 11 except that the measurement temperature was 35 ° C.
It was 140 and 50 μsec, showing high-speed response.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、一般式Ｉで表さ
れる光学活性化合物、あるいはこの光学活性化合物の少
なくとも１種を成分として含有する液晶組成物を用いる
ことにより、自発分極が大きいために表示素子として用
いる場合に高速応答が可能であるのみならず、広い温度
範囲でカイラルスメクチツク相を示す材料系及び光スイ
ツチング素子を提供することができる。As described above, according to the present invention, the spontaneous polarization is large by using the optically active compound represented by the general formula I or the liquid crystal composition containing at least one of the optically active compounds as a component. When used as a display element, it is possible to provide not only a high-speed response but also a material system and an optical switching element exhibiting a chiral smectic phase in a wide temperature range.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】下記一般式I: 〔式中、Ｗ、Ｘ、Ｙ及びＺはフツ素又は塩素、ｍは１又
は２の数、Ｒは炭素数４以上のアルキル基、アルキルオ
キシ基又はアルキルオキシカルボニル基を示し、C₃F₇OC
F(CF₃)基あるいは基Ｒのうち、少なくとも一方は光学活
性基である〕で表されることを特徴とする光学活性化合
物。(1) The following general formula (I): [In the formula, W, X, Y and Z are fluorine or chlorine, m is a number of 1 or 2, R is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, an alkyloxy group or an alkyloxycarbonyl group, and C ₃ F ₇ OC
At least one of the F (CF ₃ ) group and the group R is an optically active group]. 【請求項２】請求項１記載の光学活性化合物の少なくと
も１種を成分として含有することを特徴とする液晶組成
物。2. A liquid crystal composition comprising at least one optically active compound according to claim 1 as a component. 【請求項３】請求項１記載の光学活性化合物、あるいは
この化合物の少なくとも１種を成分として含有する液晶
組成物を使用して構成されることを特徴とする光スイツ
チング素子。3. An optical switching element comprising the optically active compound according to claim 1 or a liquid crystal composition containing at least one of the compounds as a component.