JP2663171B2 - Optically active compound and its use - Google Patents
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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種を含有する液晶組成物を使用して構成される
光スイッチング素子に関する。The present invention uses 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. The present invention relates to an optical switching element configured by:
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、ねじれネマチック型(TN)及び動的散乱
型(DS)である。これらはネマチック液晶を主成分とし
たネマチック液晶セルによる表示であるが、従来のネマ
チッ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ック液晶セルの
応用範囲を制約する一因となっている。これに対して最
近スメクチッ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ってきた。Liquid crystal display devices currently widely used in practice are the twisted nematic type (TN) and the dynamic scattering type (DS). These are displays using a nematic liquid crystal cell containing a nematic liquid crystal as a main component.One of the disadvantages of the conventional nematic liquid crystal cell is that the response speed is slow, and the response speed is only up to several milliseconds. can give. This is one of the factors that limit the application range of the nematic liquid crystal cell. 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ッ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〔ジュルナール・ド・フィジ
ーク(J.Phys.)、36巻、第L69頁(1975)〕により最初
に合成されたが、それは、4−(4−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)を代表例とするシッソ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ッ
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・フィジクス・レターズ(Appl.Phys.Lett.)、第3
6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、
これが契機となっ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、液晶テレビ等のディスプレイ用のみ
ならず、光プリンターヘッド、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., 36, L69 (1975)], which is 4- (4-decyloxybenzylideneamino) -2. This is a siso base compound represented by '-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), which is characterized by exhibiting ferroelectricity in an optically active state, for example, in a chiral smectic C phase. Later, NA Clark et al. [Appl. Phys. Lett.
Vol. 6, p. 899 (1980)], a high-speed response on the order of microseconds was discovered in a DOBAMBC thin film cell.
This triggered the use of ferroelectric liquid crystals not only for displays such as liquid crystal televisions, but also for optoelectronics-related elements such as optical printer heads, optical Fourier transform elements, and light valves, utilizing their high-speed response and memory properties. It is attracting attention as a material that can be used for parts. 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 practice, it is necessary that the liquid crystal compound or the composition itself be stable and exhibit ferroelectricity in a wide temperature range around room temperature.
しかし、DOBAMBCなどのシッ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, Schiff base-type compounds such as DOBAMBC have drawbacks in terms of stability against water, light, and the like, and have a ferroelectric temperature range of 40 ° C. or higher than room temperature. Did not. Therefore, realization of a material system that 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ック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 having excellent chemical stability and light stability, a large spontaneous polarization, and a wide temperature range of a 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.
本発明を概説すると、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って、下記一般式I: (ただし、Qは−COO−基、−O−基又は直接結合、R
は炭素数4以上のアルキル基又はアルキルオキシ基、m
は1又は2、nは0又は1、m+nは1又は2であり、
−CF(CF3)OC3F7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。In general, the first invention of the present invention relates to an optically active compound and has the following general formula I: (However, Q is a -COO- group, -O- group or a direct bond, R
Is an alkyl or alkyloxy group having 4 or more carbon atoms, m
Is 1 or 2, n is 0 or 1, m + n is 1 or 2,
—CF (CF 3 ) OC 3 F 7 group or at least one of the groups 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
であって、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。Further, the second invention of the present invention relates to a liquid crystal composition, and at least one of the optically active compounds of the first invention is provided.
It is characterized by containing a seed as a component.
そして、本発明の第3の発明は光スイッチング素子に
関する発明であって、第1の発明の光学活性化合物、あ
るいはこれら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。The third invention of the present invention relates to an optical switching element, and is constituted by using the optically active compound of the first invention or a liquid crystal composition containing at least one of these compounds as a component. It is characterized by that.
前記一般式(I)の化合物は、中心骨格が3,6−ジ置
換ピリジンカルボン酸のフェニルエステルあるいはビフ
ェニル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及びCF3基を直接結合させ
ているほか、ピリジン環、あるいはCF3基の双極子モー
メントが分子長軸に対して横方向に作用するので高い施
光性を有している。また、複数のフッ素の存在により表
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
が非フッ素系化合物に比較して減少することが予想さ
れ、これらがあいまっ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ものである。The compound of the formula (I) has a central skeleton having a phenyl ester or biphenyl ester structure of 3,6-disubstituted pyridine carboxylic acid, and a long-chain substituent (having 4 carbon atoms) at both ends of the molecule. -18 are preferred), which itself exhibits liquid crystallinity. In addition, this compound has a carbonyl group and a CF 3 group directly bonded to the asymmetric carbon, and the dipole moment of the pyridine ring or the CF 3 group acts transversely to the molecular long axis, so that high light exposure is obtained. It has nature. In addition, since the presence of a plurality of fluorines lowers the surface energy, it is expected that the resistance to the rotation of the domain will be reduced in a thin cell indispensable for a ferroelectric liquid crystal as compared with a non-fluorinated compound. In addition, when used as a display element, high-speed response can be expected.
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って製造することができ
る。The optically active compound of the general formula (I) in the present invention can be produced, for example, according to the following synthetic route.
ただし途中の式において、−CF(CF3)OC3F7基をPfで
表すものとする。However, in the middle of the formula, it is intended to refer to -CF (CF 3) OC 3 F 7 group in Pf.
上記製造過程を概説すると、始めにパーフルオロ−2
−プロピルオキシプロピオン酸クロライドと6−ヒドロ
キシニコチン酸を塩基性物質の存在下に反応させて6−
(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)ニコチン酸(II)を製造する。 An outline of the above manufacturing process is as follows.
-Reaction between propyloxypropionic acid chloride and 6-hydroxynicotinic acid in the presence of a basic substance to give 6-
(Perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) nicotinic acid (II) is produced.
次に化合物(II)を塩化チオニル等の塩素化剤により
酸クロライド(III)とする。Next, compound (II) is converted to acid chloride (III) with a chlorinating agent such as thionyl chloride.
最後にこの酸クロライド(III)とヒドロキシ化合物
(IV)とを塩基性物質の存在下に反応させて目的とする
化合物(I)を製造することができる。Finally, the desired compound (I) can be produced by reacting the acid chloride (III) with the hydroxy compound (IV) in the presence of a basic substance.
なお上記製造過程において、普通は光学活性のパーフ
ルオロ−2−プロピルオキシプロピオン酸を用いて目的
の化合物(I)を製造するが、Rが光学活性基である化
合物を用いる場合には、ラセミ体の酸を用いて同様に目
的化合物を製造することができる。In the above production process, the target compound (I) is usually produced by using optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid, but when a compound in which R is an optically active group is used, the compound is racemic. The target compound can be produced in the same manner by using the above acid.
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って限定さ
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 6−ヒドロキシニコチン酸4.0gをピリジン80mlに溶解
し、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8.8gのクロロホルム20mlの溶液を徐
々に加えて55〜60℃で5時間加熱し、冷却後水を加えて
水層をクロロホルム抽出し、有機層を水で洗浄して無水
硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して、水−エタ
ノールで再結晶して、6−(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)ニコチン酸(II)を
製造した。Example 1 4.0 g of 6-hydroxynicotinic acid was dissolved in 80 ml of pyridine, a solution of 8.8 g of optically active perfluoro-2-propyloxypropionic acid chloride in 20 ml of chloroform was gradually added, and the mixture was heated at 55 to 60 ° C. for 5 hours. After cooling, water was added and the aqueous layer was extracted with chloroform. The organic layer was washed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was recrystallized from water-ethanol to give 6- (par Fluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) nicotinic acid (II) was prepared.
上記化合物1.1gを塩化チオニル5mlと4時間加熱還流
し、塩化チオニル及び溶媒を減圧下留去して得られる残
留物をクロロホルムに溶解し、これに4−ヒドロキシ−
4′−デシルオキシビフェニル0.9g及びトリエチルアミ
ン0.8mlを加え、60±5℃で5時間反応させ、一夜放置
後水に注いでクロロホルムで抽出し、希水酸化ナトリウ
ム水溶液、次いで水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで
乾燥し、クロロホルム−酢酸エチルを溶媒とするシリカ
ゲルのカラムクロマトグラフィにより精製し、溶媒を留
去し、残留物をエタノールで再結晶して化合物:6−
(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−デシルオキ
シ−4−ビフェニルエステルを製造した。1.1 g of the above compound was heated under reflux with 5 ml of thionyl chloride for 4 hours, and the residue obtained by distilling off the thionyl chloride and the solvent under reduced pressure was dissolved in chloroform.
0.9 g of 4'-decyloxybiphenyl and 0.8 ml of triethylamine were added, reacted at 60 ± 5 ° C. for 5 hours, left overnight, poured into water and extracted with chloroform, washed with a dilute sodium hydroxide aqueous solution and then with water, and dried. The extract was dried over magnesium sulfate, purified by column chromatography on silica gel using chloroform-ethyl acetate as a solvent, the solvent was distilled off, and the residue was recrystallized from ethanol to give compound 6-.
(Perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4'-decyloxy-4-biphenyl ester was produced.
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、56℃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ック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はスメクチックA相、Chはコレステリック相、
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
ックであることを示している。When this compound is sealed in a glass cell with a gap of about 3 μm between transparent electrodes and observed with a polarizing microscope while applying an electric field of ± 5 V and 1 Hz, when the temperature drops, the domain is also inverted with the reversal of the electric field from 56 ° C. Was observed. Other phase transition temperatures are shown in Table 1 below together with other examples. Cry is a crystalline state and SC * is a ferroelectric chiral smectic C phase, which is a phase at least partially responding to the above-mentioned electric field. SA is smectic A phase, Ch is cholesteric phase,
I indicates an isotropic liquid phase. Indicates that the phase exists. () Indicates that the phase is monotropic.
この化合物を宮里らの報告による三角波法〔K.宮里、
H.タケゾエ、A.フクダほか、ジャパニーズ・ジャーナル
・オブ・アプライド・フィジクス(Jpn.J.Appl.Phy
s.)、1983年、第22巻、第L661頁〕により自発分極を測
定したところ、その値は152nC/cm2であった。This compound was prepared by the triangular wave method reported by Miyazato et al. (K. Miyazato,
H. Takezoe, A. Fukuda, and Japanese Journal of Applied Physics (Jpn.J. Appl. Phy
s.), 1983, vol. 22, p. L661], and the value was 152 nC / cm 2 .
実施例2 4−ヒドロキシ−4′−デシルオキシビフェニルに代
えて4−ヒドロキシ−4′−ビフェニルカルボン酸オク
チ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:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−オ
クチルオキシカルボニル−4−ビフェニルエステルを製
造した。Example 2 Compound: 6- (perfluoro-1-propyl) in the same manner as in Example 1 except that octyl 4-hydroxy-4'-biphenylcarboxylate was used in place of 4-hydroxy-4'-decyloxybiphenyl. (Oxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4'-octyloxycarbonyl-4-biphenyl ester was prepared.
この化合物の相転移温度は表1に示す通りである。た
だし、−はその相の存在が明確でないことを表してい
る。The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1. However,-indicates that the existence of the phase is not clear.
また実施例1と同様にして測定した自発分極の値は11
8nC/cm2であった。The value of spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 was 11
It was 8 nC / cm 2 .
実施例3 化合物(II)及び4−ヒドロキシ安息香酸−4′−ヘ
キシルオキシフェニルエステルを用いて実施例1と同様
にして化合物:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸
−4′−(4−ヘキシルオキシフェニルオキシカルボニ
ル)フェ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 Compound: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3 in the same manner as in Example 1 using compound (II) and 4-hydroxybenzoic acid-4'-hexyloxyphenyl ester. -Carboxylic acid-4 '-(4-hexyloxyphenyloxycarbonyl) phenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例4 化合物(II)及び4−ヒドロキシ安息香酸−4′−デ
シルフェニルエステルを用いて実施例1と同様にして化
合物:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−
(4−デシルフェニルオキシカルボニル)フェニルエス
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 Using the compound (II) and 4-hydroxybenzoic acid-4'-decylphenyl ester in the same manner as in Example 1, compound: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3- Carboxylic acid-4'-
(4-decylphenyloxycarbonyl) phenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例5 化合物(II)及び4−オクチルオキシフェノールを用
いて実施例1と同様にして化合物:6−(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)ピリジ
ン−3−カルボン酸−4′−オクチルオキシフェニルエ
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: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4'-octyl in the same manner as in Example 1 using compound (II) and 4-octyloxyphenol. An oxyphenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例6 化合物(II)及び4−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルエ
ステルを用いて実施例1と同様にして化合物:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−ヘキシルオキシ
カルボニルフェ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 Compound: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4 'in the same manner as in Example 1 using compound (II) and hexyl 4-hydroxybenzoate. -Hexyloxycarbonyl phenyl ester was prepared. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例7 ラセミ体のパーフルオロ−2−プロピルオキシプロピ
オン酸から実施例1と同様にして製造した化合物(II)
及び4−ヒドロキシ−4′−(1−メチルヘプチルオキ
シ)ビフェニルを用いて実施例1と同様にして化合物
:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−(1
−メチルヘプチルオキシ)−4−ビフェニルエステルを
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 7 Compound (II) prepared in the same manner as in Example 1 from racemic perfluoro-2-propyloxypropionic acid
And using 4-hydroxy-4 '-(1-methylheptyloxy) biphenyl in the same manner as in Example 1.
: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4 '-(1
-Methylheptyloxy) -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75
nC/cm2であった。The value of the spontaneous polarization measured in the same manner as in Example 1 was 75.
It was nC / cm 2 .
実施例8 ラセミ体のパーフルオロ−2−プロピルオキシプロピ
オン酸から実施例1と同様にして製造した化合物(II)
及び4−ヒドロキシ−4′−(2−メチルブチル)ビフ
ェニルを用いて実施例1と同様にして化合物:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−(2−メチルブ
チル)−4−ビフェ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 Compound (II) prepared in the same manner as in Example 1 from racemic perfluoro-2-propyloxypropionic acid
Compound: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid-4'- and 4-hydroxy-4 '-(2-methylbutyl) biphenyl in the same manner as in Example 1. (2-Methylbutyl) -4-biphenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例9 ラセミ体のパーフルオロ−2−プロピルオキシプロピ
オン酸から実施例1と同様にして製造した化合物(II)
及び4−ヒドロキシ安息香酸−4′−(1−メチルヘプ
チルオキシ)フェニルを用いて実施例1と同様にして化
合物:6−(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)ピリジン−3−カルボン酸−4′−
〔4−(1−メチルヘプチルオキシ)フェニルオキシカ
ルボニル〕フェ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 9 Compound (II) prepared in the same manner as in Example 1 from racemic perfluoro-2-propyloxypropionic acid
Compound: 6- (perfluoro-1-propyloxyethylcarbonyloxy) pyridine-3-carboxylic acid in the same manner as in Example 1 and using 4-hydroxybenzoic acid-4 ′-(1-methylheptyloxy) phenyl -4'-
[4- (1-Methylheptyloxy) phenyloxycarbonyl] phenyl ester was produced. The phase transition temperature of this compound is as shown in Table 1.
実施例10 ≪液晶組成物≫ 実施例2における化合物の20重量部に対して、ノン
カイラルのスメクチック液晶である下記構造式の4−
(2−メチルブチル)−4′−ビフェニルカルボン酸−
4″−ヘキシルオキシフェニルエステル30重量部、及び
4−オクチルオキシ−4′−ビフェニルカルボン酸−
4″−ペンチルオキシフェニルエステル50重量部を混合
して液晶組成物を調製した。 Example 10 {Liquid crystal composition} 20 parts by weight of the compound in Example 2 were mixed with a non-chiral smectic liquid crystal of 4-
(2-methylbutyl) -4'-biphenylcarboxylic acid-
30 parts by weight of 4 "-hexyloxyphenyl ester and 4-octyloxy-4'-biphenylcarboxylic acid
A liquid crystal composition was prepared by mixing 50 parts by weight of 4 ″ -pentyloxyphenyl ester.
この液晶組成物は17〜57℃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て
いた。 This liquid crystal composition exhibited an SC * phase in the range of 17 to 57 ° C., and the temperature range was significantly expanded as compared with the single compound.
実施例11 ≪液晶組成物≫ 実施例3及び4における化合物及びの各々10重量
部に対して、実施例10におけるノンカイラルのスメクチ
ック液晶化合物を各々30重量部、及び下記構造式の4−
オクチルオキシ安息香酸−4′−(2−メチルブチルオ
キシ)フェニルエステル20重量部を混合して液晶組成物
を調製した。Example 11 {Liquid crystal composition} 30 parts by weight of the non-chiral smectic liquid crystal compound of Example 10 and 10 parts by weight of the compound of Examples 3 and 4, respectively, and 4-
A liquid crystal composition was prepared by mixing 20 parts by weight of octyloxybenzoic acid-4 '-(2-methylbutyloxy) phenyl ester.
この液晶組成物は8〜58℃の範囲でSC*相を示し、そ
の温度範囲がそれぞれ単独の場合に比較して著しく拡大
されていた。 This liquid crystal composition exhibited an SC * phase in the range of 8 to 58 ° C., and the temperature range was remarkably expanded as compared with the case where each was alone.
実施例12 ≪液晶組成物≫ 実施例5、6及び8における化合物、及びの各
々10重量部に対して、実施例11における3種のノンカイ
ラルのスメクチック液晶化合物をそれぞれ20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4〜62℃
の範囲でSC*相を示し、その温度範囲がそれぞれ単独の
化合物の場合に比較して著しく拡大されていた。Example 12 {Liquid Crystal Composition} To the compounds of Examples 5, 6 and 8, and 10 parts by weight of each, the three non-chiral smectic liquid crystal compounds of Example 11 were mixed in an amount of 20 parts by weight, respectively. Was prepared. This liquid crystal composition is 4 to 62 ° C
And the temperature range was remarkably expanded as compared with the case of the single compound.
以上3つの実施例で示したように、本発明の化合物に
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
ルスメクチック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 three examples, by mixing a liquid crystal compound having a different structure with the compound of the present invention, a liquid crystal composition that becomes a chiral smectic C liquid crystal in a wider temperature range than when used alone, and above and below room temperature. Can be obtained.
実施例13 ≪光スイッチング素子≫ 透明電極つきのガラス表面に形成したポリイミド膜に
ラビング配向処理を行って、アルミナ粉末により透明電
極の間隙を3μmに保持したガラスセルに、実施例1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、薄膜液晶セルを作製した。このセルを徐冷して52℃
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増倍管で測定した結果、光強度の
0〜90%変化による応答時間は57μsecであり、高速な
応答を示すことが認められた。Example 13 << Optical Switching Element >> The polyimide film formed on the glass surface with a transparent electrode was subjected to a rubbing alignment treatment, and the compound obtained in Example 1 was placed in a glass cell in which the gap between the transparent electrodes was kept at 3 μm with alumina powder. It was heated and filled as an isotropic liquid to produce a thin film liquid crystal cell. Cool the cell slowly to 52 ° C
Of the transmitted light intensity when a ± 20 V, 10 Hz square wave was applied, measured with a photomultiplier tube. The response time due to a 0-90% change in the light intensity was 57 μsec. Was observed.
実施例14 ≪光スイッチング素子≫ 実施例10から12で調製した液晶組成物を用いて、実施
例13と同様にして液晶セルを作製した。測定温度を41℃
とする以外は実施例13と同一条件で求めた応答時間はそ
れぞれ60、82、及び44μsecであり、高速な応答性を示
すことが認められた。Example 14 << Optical Switching Element >> Using the liquid crystal compositions prepared in Examples 10 to 12, a liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 13. Measurement temperature 41 ° C
The response times obtained under the same conditions as in Example 13 were 60, 82, and 44 μsec, respectively, and it was confirmed that high-speed response was exhibited.
以上説明したように本発明によれば、一般式Iで示さ
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チック相を示す材料系及び光スイッ
チング素子を提供することができる。As described above, according to the present invention, since 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 is used, the spontaneous polarization is large and the display is performed. When used as an element, not only high-speed response is possible, but also a material system and an optical switching element exhibiting a chiral smectic phase in a wide temperature range can be provided.
Claims (3)
は炭素数4以上のアルキル基又はアルキルオキシ基、m
は1又は2、nは0又は1、m+nは1又は2であり、
−CF(CF3)OC3F7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): (However, Q is a -COO- group, -O- group or a direct bond, R
Is an alkyl or alkyloxy group having 4 or more carbon atoms, m
Is 1 or 2, n is 0 or 1, m + n is 1 or 2,
An optically active compound represented by —CF (CF 3 ) OC 3 F 7 group or at least one of the groups R is an optically active group.
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.
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ッ
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.
Priority Applications (1)
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JP1114165A JP2663171B2 (en) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | Optically active compound and its use |
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