JPH069960A - Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents
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Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大面積、高密度、高速
度表示に適した強誘電性液晶組成物に関し、特に応答速
度の大きい強誘電性液晶表示素子に使用するために適し
た強誘電性液晶組成物、及びこの強誘電性液晶組成物を
用いた液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal composition suitable for large-area, high-density, high-speed display, and particularly for use in a ferroelectric liquid crystal display device having a high response speed. The present invention relates to a dielectric liquid crystal composition and a liquid crystal display device using the ferroelectric liquid crystal composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子の表示方式として現在広く
実用化されている代表的なものとしてねじれネマチック
(TN)型を挙げることができる。このTN型は、ネマ
チック液晶相を利用する方式で、ディスプレイに用いた
場合CRT(Cathode Ray Tube)などの表示方式と比較し
て応答速度が遅い、視野角特性に劣る等の問題がある。
このため、ディスプレイに対しては、限定した用途にし
か向けられなかった。2. Description of the Related Art A twisted nematic (TN) type is a typical one which has been widely put into practical use as a display system for liquid crystal display devices. The TN type uses a nematic liquid crystal phase and has problems such as a slow response speed and poor viewing angle characteristics when used for a display, as compared with a display system such as a CRT (Cathode Ray Tube).
Therefore, the display has been limited to a limited number of uses.
【0003】最近、表面安定化強誘電性液晶素子がクラ
ークとラガーウォル(Clark,Lagerwall , 特公昭63−
22287号公報、米国特許第4,367,924号明
細書等)により提案されている。この素子は、偏光板と
組み合わされたギャップ2μm程度の基板にはさまれた
強誘電性液晶が、印加電界の極性に応じてその分子長軸
の方位を変更することにより透過光量を制御するもの
で、高速な応答性と双安定性を示すことが特長である。
しかも、視野角特性においても優れているので、この素
子は、大容量高密度表示素子としての広い利用が期待さ
れている。Recently, surface-stabilized ferroelectric liquid crystal devices have been developed by Clark and Lagerwall.
22287, US Pat. No. 4,367,924, etc.). In this device, a ferroelectric liquid crystal sandwiched between substrates with a gap of about 2 μm combined with a polarizing plate controls the amount of transmitted light by changing the orientation of the molecular long axis according to the polarity of the applied electric field. It is characterized by high-speed response and bistability.
Moreover, since it is also excellent in viewing angle characteristics, this element is expected to be widely used as a large-capacity and high-density display element.
【0004】上記強誘電性液晶は、液晶相の一つとし
て、キラルスメクチックC(以下、Sc* と省略する)
相を有する。強誘電性液晶を表示素子として使用するに
は、幅広いSc* 相を有している(実用可能な温度範囲
を拡大する)こと、高速で応答すること、また表示時の
良好なコントラストを得るには双安定性が良好なこと及
び良好な配向性を示すこと等多くの特性が要求される。The above ferroelectric liquid crystal has a chiral smectic C (hereinafter abbreviated as Sc * ) as one of liquid crystal phases.
Have a phase. In order to use a ferroelectric liquid crystal as a display device, it has a wide Sc * phase (widens the practical temperature range), responds at high speed, and obtains good contrast at the time of display. Has many characteristics such as good bistability and good orientation.
【0005】上記表示素子に要求される特性の内、幅広
いSc* 相は液晶化合物の混合により改善が試みられて
おり、このような組成物の調製方法としては、例えば、
強誘電性を示さないスメクチックC(以下、Scと省略
する)相を示す液晶化合物もしくは液晶混合物(以下、
ベース液晶という)に光学活性化合物を添加する方法が
知られている(Mol. Cryst. Liq. Cryst. 、89巻、 327
(1982)) 。ここでは、Sc相を示すベース液晶の成分と
しては、フェニルベンゾエート系、シッフ塩基系、ビフ
ェニル系、フェニルピリミジン系、フェニルピリジン系
等の液晶化合物が用いられている。Among the characteristics required for the above display device, it has been attempted to improve a wide range of Sc * phases by mixing a liquid crystal compound. As a method for preparing such a composition, for example,
A liquid crystal compound or a liquid crystal mixture (hereinafter, referred to as a smectic C (hereinafter abbreviated as Sc)) phase that does not exhibit ferroelectricity
A method of adding an optically active compound to a base liquid crystal is known (Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 89, 327).
(1982)). Here, as the component of the base liquid crystal exhibiting the Sc phase, a liquid crystal compound such as phenylbenzoate type, Schiff base type, biphenyl type, phenylpyrimidine type, phenylpyridine type liquid crystal is used.
【0006】強誘電性液晶に於いては、応答時間は自発
分極値に逆比例すること、即ち、応答速度を高くするた
めには自発分極値を増加させることが有効であることが
知られている。光学活性である化合物は、強誘電性液晶
組成物の一成分として使用したとき、この組成物の自発
分極を発現させる役割を担っており、強誘電性液晶組成
物の自発分極を増加させるために有効な光学活性な化合
物(キラル化合物)の開発が行われている。このような
キラル化合物は、同時にキラルネマチック(以下、N*
と省略する)相やSc* 相に於いて螺旋を形成する性質
を有している。強誘電性液晶表示素子に於いては配向膜
を用いて液晶分子を単一方向に配向させる必要性がある
ことからN* 相及びSc* 相に於ける螺旋のピッチは長
い方が望ましい。In the ferroelectric liquid crystal, it is known that the response time is inversely proportional to the spontaneous polarization value, that is, it is effective to increase the spontaneous polarization value in order to increase the response speed. There is. The compound which is optically active plays a role of exhibiting spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal composition when used as one component of the ferroelectric liquid crystal composition, and in order to increase the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal composition. Development of effective optically active compounds (chiral compounds) is underway. Such chiral compounds are simultaneously chiral nematic (hereinafter referred to as N *
It has the property of forming a spiral in the phase or Sc * phase. In a ferroelectric liquid crystal display device, it is necessary to orient the liquid crystal molecules in a single direction by using an orientation film, so that it is desirable that the pitch of the helix in the N * phase and the Sc * phase is long.
【0007】ところで、大きな自発分極を発現させるた
めに有効な化合物の中には、形成する螺旋のピッチを極
度に短くするものがある。そこで、このような化合物を
使うときには、自発分極を減少させることなく螺旋のピ
ッチを長くするような添加剤(以下、ピッチキャンセル
剤と言うことがある)を液晶組成物に添加することが行
われている。ピッチキャンセル剤は、(1)自発分極を
発現させる化合物と同じ方向の自発分極を有するか、又
は自発分極を発現しないこと、(2)自発分極を発現さ
せる化合物が形成する螺旋とは逆向きの螺旋を形成する
こと、(3)螺旋のピッチができる限り短いこと、
(4)液晶組成物の相転位に悪影響を与えないこと等の
物性を有するものであることが望ましい。従来、ピッチ
キャンセル剤として光学活性2−メチルブチル基を有す
る化合物が提案されている(例えば、特開昭63−26
7763号公報参照)が、必ずしも十分に満足できるも
のでは無かった。By the way, among the compounds effective for exhibiting a large spontaneous polarization, there is one that extremely shortens the pitch of the spiral to be formed. Therefore, when such a compound is used, an additive (hereinafter, sometimes referred to as a pitch canceling agent) that lengthens the pitch of the spiral without reducing spontaneous polarization is added to the liquid crystal composition. ing. The pitch canceling agent must (1) have spontaneous polarization in the same direction as the compound that causes spontaneous polarization or not exhibit spontaneous polarization, and (2) have a direction opposite to the spiral formed by the compound that induces spontaneous polarization. Forming a spiral, (3) the pitch of the spiral is as short as possible,
(4) It is desirable that the liquid crystal composition has physical properties such as not adversely affecting the phase transition. Conventionally, a compound having an optically active 2-methylbutyl group has been proposed as a pitch canceling agent (for example, JP-A-63-26).
However, it was not always sufficiently satisfactory.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高速
応答が可能な強誘電性液晶組成物、特にセル厚さの薄い
液晶表示素子に於いても高速応答が可能な強誘電性液晶
組成物、及びこれを用いた液晶表示素子を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal composition capable of high-speed response, particularly a ferroelectric liquid crystal composition capable of high-speed response even in a liquid crystal display device having a small cell thickness. An object is to provide an object and a liquid crystal display device using the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、キラル化
合物及び非キラル化合物を含む強誘電性液晶組成物の、
キラル化合物成分として特定のキラル化合物を含有する
成分を使用し、且つ非キラル化合物成分として特定の非
キラル化合物を含有する成分を使用することにより上記
の目的が達成できることを見出し、本発明を完成した。The present inventors have proposed a ferroelectric liquid crystal composition containing a chiral compound and a non-chiral compound,
It was found that the above object can be achieved by using a component containing a specific chiral compound as a chiral compound component and using a component containing a specific non-chiral compound as a non-chiral compound component, and completed the present invention. .
【0010】本発明は、キラル化合物及び非キラル化合
物を含む強誘電性液晶組成物であって、該キラル化合物
が一般式(I):The present invention is a ferroelectric liquid crystal composition containing a chiral compound and a non-chiral compound, wherein the chiral compound is represented by the general formula (I):
【0011】[0011]
【化3】 [Chemical 3]
【0012】[但し、A、B及びCは、それぞれ独立
に、ハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよい
二価の芳香族炭化水素基、二価の脂環式炭化水素基又は
二価の複素環基を表わし、X及びYは、それぞれ独立
に、−CH2 O−、−OCH2 −、−COO−、−OC
O−、−CH=CH−又は−C≡C−を表し、R1 は、
ハロゲン原子で置換されていてもよい直鎖又は分岐のア
ルキル基又はアルコキシ基を表し(但し、隣接しないメ
チレン基の一つ以上が、O、S又はCOで置換されてい
てもよい)、R2 は、置換されていてもよいアルキル基
又はアルケニル基を表し、n、p及びqはそれぞれ独立
に0又は1を表し(但し、n=0のときq=0であ
る)、mは、3〜11の整数を表し、*は不斉炭素原子
を表す。]で表されるキラル化合物を含有し、そして該
非キラル化合物が一般式(II):[Wherein A, B and C are each independently a divalent aromatic hydrocarbon group optionally substituted with a halogen atom or a cyano group, a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group] represents a heterocyclic group, X and Y are each independently, -CH 2 O -, - OCH 2 -, - COO -, - OC
O-, -CH = CH- or -C≡C- is represented, and R 1 is
Represents a linear or branched alkyl group or alkoxy group which may be substituted with a halogen atom (provided that at least one methylene group which is not adjacent is optionally substituted with O, S or CO), R 2 Represents an optionally substituted alkyl group or alkenyl group, n, p and q each independently represent 0 or 1 (provided that when n = 0, q = 0), and m is 3 to Represents an integer of 11, and * represents an asymmetric carbon atom. ] The non-chiral compound represented by the general formula (II):
【0013】[0013]
【化4】 [Chemical 4]
【0014】[但し、R4 及びR5 は、それぞれ独立
に、炭素数1〜16の直鎖又は分岐のアルキル基を表
す]で表される非キラル化合物を含有することを特徴と
する強誘電性液晶組成物である。A ferroelectric material containing a non-chiral compound represented by [wherein R 4 and R 5 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms]. Liquid crystal composition.
【0015】他の本発明は、少なくとも透明電極及び配
向膜がこの順で設けられた基板二枚を、配向膜同士が対
面するように配設し、配向膜の間の空隙に液晶を封入し
てなる液晶表示素子に於いて、該液晶が本発明の強誘電
性液晶組成物であり、該配向膜の、該強誘電性液晶組成
物のSA 相でのプレティルト角が5度以上であり、少な
くとも一方の該基板の透明電極と配向膜との間に、比誘
電率が5以上である絶縁層が設けられていることを特徴
とする液晶表示素子である。According to another aspect of the present invention, two substrates provided with at least a transparent electrode and an alignment film in this order are arranged so that the alignment films face each other, and a liquid crystal is sealed in a space between the alignment films. in the liquid crystal display device comprising Te, the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal composition of the present invention, the alignment film, the pretilt angle at the S a phase of the ferroelectric liquid crystal composition be 5 degrees or more The liquid crystal display element is characterized in that an insulating layer having a relative dielectric constant of 5 or more is provided between the transparent electrode of at least one of the substrates and the alignment film.
【0016】本発明の好適な実施態様は下記の通りであ
る。 (1)一般式(I)で表されるキラル化合物が、一般式
(III ):A preferred embodiment of the present invention is as follows. (1) The chiral compound represented by the general formula (I) has the general formula (III):
【0017】[0017]
【化5】 [Chemical 5]
【0018】[但し、A、B及びCは、それぞれ独立
に、ハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよい
二価の芳香族炭化水素基、二価の脂環式炭化水素基又は
二価の複素環基を表わし、X及びYは、それぞれ独立に
−CH2 O−、−OCH2 −、−COO−、−OCO
−、−CH=CH−又は−C≡C−を表し、R2 及びR
3は、それぞれ独立に、置換されていてもよいアルキル
基又はアルケニル基を表し、n、p及びqはそれぞれ独
立に0又は1を表し(但し、n=0のときq=0であ
る)、m及びm1は、それぞれ独立に3〜11の整数を
表し、*は不斉炭素原子を表す。]で表されるキラル化
合物であることを特徴とする上記の強誘電性液晶組成物
及び液晶表示素子。[Wherein A, B and C are each independently a divalent aromatic hydrocarbon group which may be substituted with a halogen atom or a cyano group, a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group] It represents a heterocyclic group, X and Y, -CH 2 O independently -, - OCH 2 -, - COO -, - OCO
Represents —, —CH═CH— or —C≡C—, R 2 and R
3 each independently represents an optionally substituted alkyl group or alkenyl group, n, p and q each independently represent 0 or 1 (provided that when n = 0, q = 0), m and m1 each independently represent an integer of 3 to 11, and * represents an asymmetric carbon atom. ] The above-mentioned ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device, which are chiral compounds represented by
【0019】2)上記強誘電性液晶組成物中の一般式
(I)で表されるキラル化合物の含有量が、3〜40重
量%であることを特徴とする上記の強誘電性液晶組成物
及び液晶表示素子。2) The ferroelectric liquid crystal composition, wherein the content of the chiral compound represented by the general formula (I) in the ferroelectric liquid crystal composition is 3 to 40% by weight. And a liquid crystal display device.
【0020】3)上記強誘電性液晶組成物中の一般式
(II)で表される非キラル化合物の含有量が、5〜50
重量%であることを特徴とする上記の強誘電性液晶組成
物及び液晶表示素子。3) The content of the non-chiral compound represented by the general formula (II) in the ferroelectric liquid crystal composition is 5 to 50.
The above-mentioned ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device, characterized in that the content is wt%.
【0021】先ず、上記一般式(I)で表されるキラル
化合物[以下、キラル化合物(I)と言うことがある]
について説明する。一般式(I)において、A、B及び
Cは、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はシアノ基で置
換されていてもよい二価の芳香族炭化水素基、二価の脂
環式炭化水素基又は二価の複素環基を表わす。このハロ
ゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。またA、B及
びCが置換基を有するものである場合、置換基の数は1
〜2個であることが好ましい。二価の芳香族炭化水素基
としては例えば1,4−フェニレン基、2,6−ナフチ
レン基が好ましく、二価の脂環式炭化水素基としては例
えば1,4−シクロヘキシレン基が好ましい。また、二
価の複素環基としては、炭素原子以外に1個以上の窒素
原子を含む(好ましくは6員環の)複素環基が好まし
く、例えば、2,5−ピリミジニレン基、2,5−ピリ
ジニレン基、3,6−ピリジニレン基、2,5−ピラジ
ニレン基、3,6−ピリダジニレン基、3,6−テトラ
ジニレン基、1,2,4−トリアジン−3,6−イレン
基等を好ましい例として挙げることができる。First, a chiral compound represented by the above general formula (I) [hereinafter, may be referred to as chiral compound (I)].
Will be described. In the general formula (I), A, B and C are each independently a divalent aromatic hydrocarbon group, a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent hydrocarbon group which may be substituted with a halogen atom or a cyano group. Represents a valent heterocyclic group. The halogen atom is preferably a fluorine atom. When A, B and C have a substituent, the number of substituents is 1
It is preferable that the number is ~ 2. As the divalent aromatic hydrocarbon group, for example, 1,4-phenylene group and 2,6-naphthylene group are preferable, and as the divalent alicyclic hydrocarbon group, for example, 1,4-cyclohexylene group is preferable. In addition, the divalent heterocyclic group is preferably a heterocyclic group containing one or more nitrogen atoms in addition to carbon atoms (preferably a 6-membered ring), for example, 2,5-pyrimidinylene group and 2,5- Pyridinylene group, 3,6-pyridinylene group, 2,5-pyrazinylene group, 3,6-pyridazinylene group, 3,6-tetrazinylene group, 1,2,4-triazine-3,6-ylene group and the like are preferred examples. Can be mentioned.
【0022】R1 は、ハロゲン原子で置換されていても
よい直鎖又は分岐のアルキル基又はアルコキシ基を表
し、好ましくは、置換基を有しないか又は1〜2個のハ
ロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換された、炭
素数1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルコキ
シ基である。また、R1 で表されるアルキル基又はアル
コキシ基の隣接しないメチレン基の一つ以上が、O、S
又はCOで置換されていてもよい。R1 で表される基と
して好ましい例としては、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ウンデシ
ル、7−メトキシヘプチル、8−メトキシオクチル、1
0−メトキシデシル、ペンチルオキシ、ヘキシルオキ
シ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、
デシルオキシ、ドデシルオキシ、ウンデシルオキシ、7
−メトキシヘプチルオキシ、8−メトキシオクチルオキ
シ、10−メトキシデシルオキシ、7−メチルオクチ
ル、8−メチルノニル、9−メチルデシル、7−エチル
ノニル、7−メチルオクチルオキシ、8−メチルノニル
オキシ、オクチルチオ、ノニルチオ、7−メチルオクチ
ルチオ、ノナノイル等を挙げることができる。更に、R
1 は、下記式(I−1):R 1 represents a linear or branched alkyl group or an alkoxy group which may be substituted with a halogen atom, and preferably has no substituent or has 1 to 2 halogen atoms (preferably fluorine). It is a linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, which is substituted with (atom). Further, at least one of methylene groups not adjacent to the alkyl group or alkoxy group represented by R 1 is O, S
Alternatively, it may be substituted with CO. Preferred examples of the group represented by R 1 include pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, undecyl, 7-methoxyheptyl, 8-methoxyoctyl, 1
0-methoxydecyl, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy,
Decyloxy, dodecyloxy, undecyloxy, 7
-Methoxyheptyloxy, 8-methoxyoctyloxy, 10-methoxydecyloxy, 7-methyloctyl, 8-methylnonyl, 9-methyldecyl, 7-ethylnonyl, 7-methyloctyloxy, 8-methylnonyloxy, octylthio, nonylthio, 7-methyloctylthio, nonanoyl, etc. can be mentioned. Furthermore, R
1 is the following formula (I-1):
【0023】[0023]
【化6】 [Chemical 6]
【0024】(式中、R3 は置換されていてもよいアル
キル基又はアルケニル基を表し、m1は3〜11の整数
を表し、*は不斉炭素原子を表す)で表される基であっ
てもよい。(Wherein R 3 represents an optionally substituted alkyl group or alkenyl group, m 1 represents an integer of 3 to 11, and * represents an asymmetric carbon atom). May be.
【0025】R2 は、置換されていてもよいアルキル基
又はアルケニル基を表し、好ましくは置換されていない
か又はハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)等で置換
された炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数2〜4のア
ルケニル基を表す。R2 で表される基として特に好まし
いものは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ビ
ニル、アリル、トリフルオロメチル、2,2,2−トリ
フルオロエチル等である。また、p及びqは0であるこ
とが好ましい。R 2 represents an optionally substituted alkyl group or alkenyl group, preferably an unsubstituted or substituted halogen atom (preferably fluorine atom) or the like and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Alternatively, it represents an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms. Particularly preferred groups represented by R 2 are methyl, ethyl, propyl, isopropyl,
Examples include n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, vinyl, allyl, trifluoromethyl and 2,2,2-trifluoroethyl. Further, p and q are preferably 0.
【0026】好ましいキラル化合物(I)の一つは、前
記一般式(III )で表されるキラル化合物[以下、キラ
ル化合物(II)と言うことがある]、即ち一般式(I)
に於けるR1 が前記式(I−1)で表される基であるキ
ラル化合物である。One of the preferred chiral compounds (I) is a chiral compound represented by the above general formula (III) [hereinafter sometimes referred to as a chiral compound (II)], that is, a general formula (I).
R 1 is a chiral compound represented by the formula (I-1).
【0027】一般式(III )に於いて、A、B、C、
X、Y、R2 、n、p、q及びmは、一般式(I)につ
いて説明したことと同様である。また、R3 で表される
基として特に好ましいものは、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチ
ル、t−ブチル、ビニル、アリル、トリフルオロメチ
ル、2,2,2−トリフルオロエチル等である。In the general formula (III), A, B, C,
X, Y, R 2 , n, p, q and m are the same as those described in the general formula (I). Further, particularly preferable groups as R 3 are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, vinyl, allyl, trifluoromethyl, 2,2,2. -Trifluoroethyl and the like.
【0028】上記キラル化合物(I)[キラル化合物
(II)を含む]は、下記の反応式(A)に示す合成経路
により合成することができる。The chiral compound (I) [including the chiral compound (II)] can be synthesized by the synthetic route shown in the following reaction formula (A).
【0029】[0029]
【化7】 [Chemical 7]
【0030】[反応式(A)に於いて、A、B、C、
X、Y、R1 、R2 、n、p、q及びmは、一般式
(I)に於いて定義したことと同じである]。[In the reaction formula (A), A, B, C,
X, Y, R 1 , R 2 , n, p, q and m are the same as defined in the general formula (I)].
【0031】即ち、光学活性エピクロロヒドリン(1)
を沃化銅の存在下にアルコキシアルキルマグネシウムブ
ロミド(2)と反応させて光学活性化合物(3)を合成
し、光学活性化合物(3)を塩基を用いて脱水反応させ
て光学活性エポキシ化合物(4)を合成し、光学活性エ
ポキシ化合物(4)にフッ化水素ピリジンを反応させて
光学活性フルオロアルコール化合物(5)を合成する。
化合物(5)をp−トルエンスルホン酸クロリド(Ts
Cl)と反応させてトシレート化合物(6)を合成した
後、化合物(6)を化合物(7)と反応させてキラル化
合物(I)を合成する。また、R2 とR3 とが同じであ
りmとm1とが同じである一般式(III)で表されるキ
ラル化合物(II)を合成する場合には、化合物(7)の
代わりにHO−A−(X)p−B−(Y)q−(C)n−OH
で表されるジオール化合物を使用してもよい。That is, optically active epichlorohydrin (1)
Is reacted with an alkoxyalkyl magnesium bromide (2) in the presence of copper iodide to synthesize an optically active compound (3), and the optically active compound (3) is dehydrated with a base to give an optically active epoxy compound (4). ) Is synthesized, and the optically active epoxy compound (4) is reacted with hydrogen fluoride pyridine to synthesize the optically active fluoroalcohol compound (5).
Compound (5) was added to p-toluenesulfonic acid chloride (Ts
Cl) to synthesize the tosylate compound (6), and then the compound (6) is reacted with the compound (7) to synthesize the chiral compound (I). When synthesizing the chiral compound (II) represented by the general formula (III) in which R 2 and R 3 are the same and m and m1 are the same, HO- is used instead of the compound (7). A- (X) p- B- (Y) q- (C) n- OH
You may use the diol compound represented by.
【0032】上記反応で使用することができる化合物
(5)として、例えば下記のような化合物を挙げること
ができる。 2−フルオロ−5−メトキシ−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−エトキシ−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−ビニルオキシ−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−アリルオキシ−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−プロピルオキシ−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−(1−メチルエチルオキシ)−1−
ペンタノール 2−フルオロ−5−n−ブチルオキシ−1−ペンタノー
ル 2−フルオロ−5−(2−メチルプロピルオキシ)−1
−ペンタノール 2−フルオロ−5−(1−メチルプロピルオキシ)−1
−ペンタノール 2−フルオロ−5−(1,1−ジメチルエチルオキシ)
−1−ペンタノール 2−フルオロ−5−(トリフルオロメチルオキシ)−1
−ペンタノール 2−フルオロ−5−(2,2,2−トリフルオロエチル
オキシ)−1−ペンタノールExamples of the compound (5) that can be used in the above reaction include the following compounds. 2-Fluoro-5-methoxy-1-pentanol 2-Fluoro-5-ethoxy-1-pentanol 2-Fluoro-5-vinyloxy-1-pentanol 2-Fluoro-5-allyloxy-1-pentanol 2- Fluoro-5-propyloxy-1-pentanol 2-fluoro-5- (1-methylethyloxy) -1-
Pentanol 2-fluoro-5-n-butyloxy-1-pentanol 2-fluoro-5- (2-methylpropyloxy) -1
-Pentanol 2-fluoro-5- (1-methylpropyloxy) -1
-Pentanol 2-fluoro-5- (1,1-dimethylethyloxy)
-1-Pentanol 2-fluoro-5- (trifluoromethyloxy) -1
-Pentanol 2-fluoro-5- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-pentanol
【0033】 2−フルオロ−6−メトキシ−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−エトキシ−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−ビニルオキシ−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−アリルオキシ−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−プロピルオキシ−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−(1−メチルエチルオキシ)−1−
ヘキサノール 2−フルオロ−6−n−ブチルオキシ−1−ヘキサノー
ル 2−フルオロ−6−(2−メチルプロピルオキシ)−1
−ヘキサノール 2−フルオロ−6−(1−メチルプロピルオキシ)−1
−ヘキサノール 2−フルオロ−6−(1,1−ジメチルエチルオキシ)
−1−ヘキサノール 2−フルオロ−6−(トリフルオロメチルオキシ)−1
−ヘキサノール 2−フルオロ−6−(2,2,2−トリフルオロエチル
オキシ)−1−ヘキサノール2-fluoro-6-methoxy-1-hexanol 2-fluoro-6-ethoxy-1-hexanol 2-fluoro-6-vinyloxy-1-hexanol 2-fluoro-6-allyloxy-1-hexanol 2-fluoro -6-Propyloxy-1-hexanol 2-fluoro-6- (1-methylethyloxy) -1-
Hexanol 2-fluoro-6-n-butyloxy-1-hexanol 2-fluoro-6- (2-methylpropyloxy) -1
-Hexanol 2-fluoro-6- (1-methylpropyloxy) -1
-Hexanol 2-fluoro-6- (1,1-dimethylethyloxy)
-1-hexanol 2-fluoro-6- (trifluoromethyloxy) -1
-Hexanol 2-fluoro-6- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-hexanol
【0034】 2−フルオロ−7−メトキシ−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−エトキシ−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−ビニルオキシ−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−アリルオキシ−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−プロピルオキシ−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−(1−メチルエチルオキシ)−1−
ヘプタノール 2−フルオロ−7−n−ブチルオキシ−1−ヘプタノー
ル 2−フルオロ−7−(2−メチルプロピルオキシ)−1
−ヘプタノール 2−フルオロ−7−(1−メチルプロピルオキシ)−1
−ヘプタノール 2−フルオロ−7−(1,1−ジメチルエチルオキシ)
−1−ヘプタノール 2−フルオロ−7−(トリフルオロメチルオキシ)−1
−ヘプタノール 2−フルオロ−7−(2,2,2−トリフルオロエチル
オキシ)−1−ヘプタノール2-fluoro-7-methoxy-1-heptanol 2-fluoro-7-ethoxy-1-heptanol 2-fluoro-7-vinyloxy-1-heptanol 2-fluoro-7-allyloxy-1-heptanol 2-fluoro -7-Propyloxy-1-heptanol 2-Fluoro-7- (1-methylethyloxy) -1-
Heptanol 2-fluoro-7-n-butyloxy-1-heptanol 2-fluoro-7- (2-methylpropyloxy) -1
-Heptanol 2-fluoro-7- (1-methylpropyloxy) -1
-Heptanol 2-fluoro-7- (1,1-dimethylethyloxy)
-1-Heptanol 2-fluoro-7- (trifluoromethyloxy) -1
-Heptanol 2-fluoro-7- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-heptanol
【0035】 2−フルオロ−8−メトキシ−1−オクタノール 2−フルオロ−8−エトキシ−1−オクタノール 2−フルオロ−8−ビニルオキシ−1−オクタノール 2−フルオロ−8−アリルオキシ−1−オクタノール 2−フルオロ−8−プロピルオキシ−1−オクタノール 2−フルオロ−8−(1−メチルエチルオキシ)−1−
オクタノール 2−フルオロ−8−n−ブチルオキシ−1−オクタノー
ル 2−フルオロ−8−(2−メチルプロピルオキシ)−1
−オクタノール 2−フルオロ−8−(1−メチルプロピルオキシ)−1
−オクタノール 2−フルオロ−8−(1,1−ジメチルエチルオキシ)
−1−オクタノール 2−フルオロ−8−(トリフルオロメチルオキシ)−1
−オクタノール 2−フルオロ−8−(2,2,2−トリフルオロエチル
オキシ)−1−オクタノール2-fluoro-8-methoxy-1-octanol 2-fluoro-8-ethoxy-1-octanol 2-fluoro-8-vinyloxy-1-octanol 2-fluoro-8-allyloxy-1-octanol 2-fluoro -8-Propyloxy-1-octanol 2-fluoro-8- (1-methylethyloxy) -1-
Octanol 2-fluoro-8-n-butyloxy-1-octanol 2-fluoro-8- (2-methylpropyloxy) -1
-Octanol 2-fluoro-8- (1-methylpropyloxy) -1
-Octanol 2-fluoro-8- (1,1-dimethylethyloxy)
-1-Octanol 2-fluoro-8- (trifluoromethyloxy) -1
-Octanol 2-fluoro-8- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-octanol
【0036】 2−フルオロ−9−メトキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−エトキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−ビニルオキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−アリルオキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−プロピルオキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−(1−メチルエチルオキシ)−1−
ノナノール 2−フルオロ−9−n−ブチルオキシ−1−ノナノール 2−フルオロ−9−(2−メチルプロピルオキシ)−1
−ノナノール 2−フルオロ−9−(1−メチルプロピルオキシ)−1
−ノナノール 2−フルオロ−9−(1,1−ジメチルエチルオキシ)
−1−ノナノール 2−フルオロ−9−(トリフルオロメチルオキシ)−1
−ノナノール 2−フルオロ−9−(2,2,2−トリフルオロエチル
オキシ)−1−ノナノール2-fluoro-9-methoxy-1-nonanol 2-fluoro-9-ethoxy-1-nonanol 2-fluoro-9-vinyloxy-1-nonanol 2-fluoro-9-allyloxy-1-nonanol 2-fluoro -9-Propyloxy-1-nonanol 2-fluoro-9- (1-methylethyloxy) -1-
Nonanol 2-fluoro-9-n-butyloxy-1-nonanol 2-fluoro-9- (2-methylpropyloxy) -1
-Nonanol 2-fluoro-9- (1-methylpropyloxy) -1
-Nonanol 2-fluoro-9- (1,1-dimethylethyloxy)
-1-nonanol 2-fluoro-9- (trifluoromethyloxy) -1
-Nonanol 2-fluoro-9- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-nonanol
【0037】 2−フルオロ−10−メトキシ−1−デカノール 2−フルオロ−10−エトキシ−1−デカノール 2−フルオロ−10−ビニルオキシ−1−デカノール 2−フルオロ−10−アリルオキシ−1−デカノール 2−フルオロ−10−プロピルオキシ−1−デカノール 2−フルオロ−10−(1−メチルエチルオキシ)−1
−デカノール 2−フルオロ−10−n−ブチルオキシ−1−デカノー
ル 2−フルオロ−10−(2−メチルプロピルオキシ)−
1−デカノール 2−フルオロ−10−(1−メチルプロピルオキシ)−
1−デカノール 2−フルオロ−10−(1,1−ジメチルエチルオキ
シ)−1−デカノール 2−フルオロ−10−(トリフルオロメチルオキシ)−
1−デカノール 2−フルオロ−10−(2,2,2−トリフルオロエチ
ルオキシ)−1−デカノール2-fluoro-10-methoxy-1-decanol 2-fluoro-10-ethoxy-1-decanol 2-fluoro-10-vinyloxy-1-decanol 2-fluoro-10-allyloxy-1-decanol 2-fluoro -10-Propyloxy-1-decanol 2-fluoro-10- (1-methylethyloxy) -1
-Decanol 2-fluoro-10-n-butyloxy-1-decanol 2-fluoro-10- (2-methylpropyloxy)-
1-decanol 2-fluoro-10- (1-methylpropyloxy)-
1-decanol 2-fluoro-10- (1,1-dimethylethyloxy) -1-decanol 2-fluoro-10- (trifluoromethyloxy)-
1-decanol 2-fluoro-10- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-decanol
【0038】 2−フルオロ−11−メトキシ−1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−エトキシ−1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−ビニルオキシ−1−ウンデカノー
ル 2−フルオロ−11−アリルオキシ−1−ウンデカノー
ル 2−フルオロ−11−プロピルオキシ−1−ウンデカノ
ール 2−フルオロ−11−(1−メチルエチルオキシ)−1
−ウンデカノール 2−フルオロ−11−n−ブチルオキシ−1−ウンデカ
ノール 2−フルオロ−11−(2−メチルプロピルオキシ)−
1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−(1−メチルプロピルオキシ)−
1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−(1,1−ジメチルエチルオキ
シ)−1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−(トリフルオロメチルオキシ)−
1−ウンデカノール 2−フルオロ−11−(2,2,2−トリフルオロエチ
ルオキシ)−1−ウンデカノール2-fluoro-11-methoxy-1-undecanol 2-fluoro-11-ethoxy-1-undecanol 2-fluoro-11-vinyloxy-1-undecanol 2-fluoro-11-allyloxy-1-undecanol 2-fluoro -11-Propyloxy-1-undecanol 2-fluoro-11- (1-methylethyloxy) -1
-Undecanol 2-fluoro-11-n-butyloxy-1-undecanol 2-fluoro-11- (2-methylpropyloxy)-
1-Undecanol 2-fluoro-11- (1-methylpropyloxy)-
1-Undecanol 2-fluoro-11- (1,1-dimethylethyloxy) -1-undecanol 2-fluoro-11- (trifluoromethyloxy)-
1-Undecanol 2-fluoro-11- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-undecanol
【0039】 2−フルオロ−12−メトキシ−1−ドデカノール 2−フルオロ−12−エトキシ−1−ドデカノール 2−フルオロ−12−ビニルオキシ−1−ドデカノール 2−フルオロ−12−アリルオキシ−1−ドデカノール 2−フルオロ−12−プロピルオキシ−1−ドデカノー
ル 2−フルオロ−12−(1−メチルエチルオキシ)−1
−ドデカノール 2−フルオロ−12−n−ブチルオキシ−1−ドデカノ
ール 2−フルオロ−12−(2−メチルプロピルオキシ)−
1−ドデカノール 2−フルオロ−12−(1−メチルプロピルオキシ)−
1−ドデカノール 2−フルオロ−12−(1,1−ジメチルエチルオキ
シ)−1−ドデカノール 2−フルオロ−12−(トリフルオロメチルオキシ)−
1−ドデカノール 2−フルオロ−12−(2,2,2−トリフルオロエチ
ルオキシ)−1−ドデカノール2-Fluoro-12-methoxy-1-dodecanol 2-Fluoro-12-ethoxy-1-dodecanol 2-Fluoro-12-vinyloxy-1-dodecanol 2-Fluoro-12-allyloxy-1-dodecanol 2-Fluoro -12-Propyloxy-1-dodecanol 2-Fluoro-12- (1-methylethyloxy) -1
-Dodecanol 2-fluoro-12-n-butyloxy-1-dodecanol 2-fluoro-12- (2-methylpropyloxy)-
1-dodecanol 2-fluoro-12- (1-methylpropyloxy)-
1-dodecanol 2-fluoro-12- (1,1-dimethylethyloxy) -1-dodecanol 2-fluoro-12- (trifluoromethyloxy)-
1-dodecanol 2-fluoro-12- (2,2,2-trifluoroethyloxy) -1-dodecanol
【0040】キラル化合物(1)[キラル化合物(II)
を含む]の具体例としては、下記の化合物を挙げること
ができる。Chiral Compound (1) [Chiral Compound (II)
The following compounds may be mentioned as specific examples of "including".
【0041】[0041]
【化8】 [Chemical 8]
【0042】[0042]
【化9】 [Chemical 9]
【0043】[0043]
【化10】 [Chemical 10]
【0044】[0044]
【化11】 [Chemical 11]
【0045】[0045]
【化12】 [Chemical 12]
【0046】[0046]
【化13】 [Chemical 13]
【0047】[0047]
【化14】 [Chemical 14]
【0048】[0048]
【化15】 [Chemical 15]
【0049】[0049]
【化16】 [Chemical 16]
【0050】[0050]
【化17】 [Chemical 17]
【0051】[0051]
【化18】 [Chemical 18]
【0052】[0052]
【化19】 [Chemical 19]
【0053】[0053]
【化20】 [Chemical 20]
【0054】[0054]
【化21】 [Chemical 21]
【0055】[0055]
【化22】 [Chemical formula 22]
【0056】[0056]
【化23】 [Chemical formula 23]
【0057】[0057]
【化24】 [Chemical formula 24]
【0058】[0058]
【化25】 [Chemical 25]
【0059】[0059]
【化26】 [Chemical formula 26]
【0060】[0060]
【化27】 [Chemical 27]
【0061】[0061]
【化28】 [Chemical 28]
【0062】[0062]
【化29】 [Chemical 29]
【0063】[0063]
【化30】 [Chemical 30]
【0064】[0064]
【化31】 [Chemical 31]
【0065】[0065]
【化32】 [Chemical 32]
【0066】[0066]
【化33】 [Chemical 33]
【0067】[0067]
【化34】 [Chemical 34]
【0068】[0068]
【化35】 [Chemical 35]
【0069】[0069]
【化36】 [Chemical 36]
【0070】[0070]
【化37】 [Chemical 37]
【0071】[0071]
【化38】 [Chemical 38]
【0072】[0072]
【化39】 [Chemical Formula 39]
【0073】[0073]
【化40】 [Chemical 40]
【0074】[0074]
【化41】 [Chemical 41]
【0075】[0075]
【化42】 [Chemical 42]
【0076】[0076]
【化43】 [Chemical 43]
【0077】[0077]
【化44】 [Chemical 44]
【0078】[0078]
【化45】 [Chemical formula 45]
【0079】[0079]
【化46】 [Chemical formula 46]
【0080】[0080]
【化47】 [Chemical 47]
【0081】キラル化合物(I)の合成例を示す。
(S)−2−フルオロ−7−メトキシヘプチルトシレー
ト490mg、4−[2−(4−ヘプチルフェニル)−
5−ピリミジニル]フェノール571mg、及びDMF
3mlの中に、炭酸カリウム570mgを加え、110
℃で8時間攪拌した。反応終了後水5mlを加え、酢酸
エチルで抽出し、水洗い、脱水した後、溶媒を留去し
た。粗生成物をヘキサン/酢酸エチル(8/1)混合溶
媒を用いてカラムクロマトグラフィーにより精製し、更
にエタノールにより再結晶して、445mgの2−フル
オロ−8−メトキシ−1−[4−[2−(4−ヘプチル
フェニル)−5−ピリミジル]フェニルオキシ]ヘプタ
ンを得た。 相転移 Cryst. 72 (S4 * 57 )S3 * 78〜115 Sc* 147
SA 172 IsoAn example of the synthesis of the chiral compound (I) is shown below.
(S) -2-Fluoro-7-methoxyheptylsilate 490 mg, 4- [2- (4-heptylphenyl)-
5-pyrimidinyl] phenol 571 mg, and DMF
Add 570 mg of potassium carbonate to 3 ml and add 110
Stirred at 8 ° C for 8 hours. After completion of the reaction, 5 ml of water was added, the mixture was extracted with ethyl acetate, washed with water and dehydrated, and then the solvent was distilled off. The crude product was purified by column chromatography using a mixed solvent of hexane / ethyl acetate (8/1), recrystallized from ethanol, and 445 mg of 2-fluoro-8-methoxy-1- [4- [2 -(4-Heptylphenyl) -5-pyrimidyl] phenyloxy] heptane was obtained. Phase transition Cryst. 72 (S 4 * 57) S 3 * 78 ~ 115 Sc * 147
S A 172 Iso
【0082】次に、一般式(II)で表される非キラル化
合物について説明する。一般式(II)に於いて、R4 及
びR5 は、それぞれ独立に、炭素数1〜16の直鎖又は
分岐のアルキル基である。R4 又はR5 で表される基と
して好ましい例としては、n−ブチル基、n−ペンチル
基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル
基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、5
−メチルヘキシル基、6−メチルヘプチル基、7−メチ
ルオクチル基、8−メチルノニル基、9−メチルデシル
基、3,7−ジメチルオクチル基等を挙げることができ
る。一般式(II)で表される非キラル化合物は、公知の
合成方法(例えば、ZaschkeH.,Wiss.Z.Univ. Halle XXI
X '80M,H-3,35(1980)参照)を参考にして合成すること
ができる。Next, the non-chiral compound represented by the general formula (II) will be described. In the general formula (II), R 4 and R 5 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. Preferred examples of the group represented by R 4 or R 5 include n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group and n-decyl group. , N-dodecyl group, 5
-Methylhexyl group, 6-methylheptyl group, 7-methyloctyl group, 8-methylnonyl group, 9-methyldecyl group, 3,7-dimethyloctyl group and the like can be mentioned. The non-chiral compound represented by the general formula (II) can be synthesized by a known synthesis method (for example, Zaschke H., Wiss.Z.Univ. Halle XXI.
X '80M, H-3, 35 (1980)) for reference.
【0083】一般式(II)で表される非キラル化合物の
具体例としては、下記の化合物を挙げることができる。The following compounds may be mentioned as specific examples of the non-chiral compound represented by the general formula (II).
【0084】5−ヘプチル−2−(4−ヘプチルフェニ
ル)ピリミジン、5−ヘプチル−2−(4−オクチルフ
ェニル)ピリミジン、5−ヘプチル−2−(4−ノニル
フェニル)ピリミジン、5−ヘプチル−2−(4−デシ
ルフェニル)ピリミジン、5−ヘプチル−2−[4−
(8−メチルノニル)フェニル]ピリミジン、5−ヘプ
チル−2−[4−(9−メチルデシル)フェニル]ピリ
ミジン、5−オクチル−2−(4−ヘプチルフェニル)
ピリミジン、5−オクチル−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリミジン、5−オクチル−2−(4−ノニルフェ
ニル)ピリミジン、5−オクチル−2−(4−デシルフ
ェニル)ピリミジン、5−オクチル−2−[4−(8−
メチルノニル)フェニル]ピリミジン、5−オクチル−
2−[4−(9−メチルデシル)フェニル]ピリミジ
ン、5-heptyl-2- (4-heptylphenyl) pyrimidine, 5-heptyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-heptyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-heptyl-2 -(4-decylphenyl) pyrimidine, 5-heptyl-2- [4-
(8-Methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5-heptyl-2- [4- (9-methyldecyl) phenyl] pyrimidine, 5-octyl-2- (4-heptylphenyl)
Pyrimidine, 5-octyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-octyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-octyl-2- (4-decylphenyl) pyrimidine, 5-octyl-2- [4- (8-
Methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5-octyl-
2- [4- (9-methyldecyl) phenyl] pyrimidine,
【0085】5−ノニル−2−(4−ヘプチルフェニ
ル)ピリミジン、5−ノニル−2−(4−オクチルフェ
ニル)ピリミジン、5−ノニル−2−(4−ノニルフェ
ニル)ピリミジン、5−ノニル−2−(4−デシルフェ
ニル)ピリミジン、5−ノニル−2−[4−(8−メチ
ルノニル)フェニル]ピリミジン、5−ノニル−2−
[4−(9−メチルデシル)フェニル]ピリミジン、5
−デシル−2−(4−ヘプチルフェニル)ピリミジン、
5−デシル−2−(4−オクチルフェニル)ピリミジ
ン、5−デシル−2−(4−ノニルフェニル)ピリミジ
ン、5−デシル−2−(4−デシルフェニル)ピリミジ
ン、5−デシル−2−[4−(8−メチルノニル)フェ
ニル]ピリミジン、5−デシル−2−[4−(9−メチ
ルデシル)フェニル]ピリミジン、5-nonyl-2- (4-heptylphenyl) pyrimidine, 5-nonyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-nonyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-nonyl-2 -(4-decylphenyl) pyrimidine, 5-nonyl-2- [4- (8-methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5-nonyl-2-
[4- (9-methyldecyl) phenyl] pyrimidine, 5
-Decyl-2- (4-heptylphenyl) pyrimidine,
5-decyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-decyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-decyl-2- (4-decylphenyl) pyrimidine, 5-decyl-2- [4 -(8-methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5-decyl-2- [4- (9-methyldecyl) phenyl] pyrimidine,
【0086】5−ウンデシル−2−(4−オクチルフェ
ニル)ピリミジン、5−ウンデシル−2−(4−ノニル
フェニル)ピリミジン、5−ウンデシル−2−(4−デ
シルフェニル)ピリミジン、5−ウンデシル−2−[4
−(8−メチルノニル)フェニル]ピリミジン、5−ウ
ンデシル−2−[4−(9−メチルデシル)フェニル]
ピリミジン、5−ドデシル−2−(4−オクチルフェニ
ル)ピリミジン、5−ドデシル−2−(4−ノニルフェ
ニル)ピリミジン、5−ドデシル−2−[4−(8−メ
チルノニル)フェニル]ピリミジン、5−ドデシル−2
−[4−(9−メチルデシル)フェニル]ピリミジン、5-undecyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-undecyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-undecyl-2- (4-decylphenyl) pyrimidine, 5-undecyl-2 -[4
-(8-Methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5-undecyl-2- [4- (9-methyldecyl) phenyl]
Pyrimidine, 5-dodecyl-2- (4-octylphenyl) pyrimidine, 5-dodecyl-2- (4-nonylphenyl) pyrimidine, 5-dodecyl-2- [4- (8-methylnonyl) phenyl] pyrimidine, 5- Dodecyl-2
-[4- (9-methyldecyl) phenyl] pyrimidine,
【0087】本発明の強誘電性液晶組成物中の一般式
(I)で表されるキラル化合物の含有量は、3〜40重
量%、特に10〜30重量%であることが好ましい。The content of the chiral compound represented by formula (I) in the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is preferably 3 to 40% by weight, particularly preferably 10 to 30% by weight.
【0088】本発明の強誘電性液晶組成物中の一般式
(II)で表される非キラル化合物の含有量は、5〜50
重量%、特に10〜30重量%であることが好ましい。The content of the non-chiral compound represented by the general formula (II) in the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is 5 to 50.
It is preferably in the range of 10% by weight, especially 10 to 30%.
【0089】また、本発明の強誘電性液晶組成物中のキ
ラル化合物(I)と一般式(II)で表される非キラル化
合物との重量比は、キラル化合物(I):一般式(II)
で表される非キラル化合物=2:1〜1:2の範囲内で
あることが好ましい。The weight ratio of the chiral compound (I) to the non-chiral compound represented by the general formula (II) in the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is as follows: chiral compound (I): general formula (II) )
It is preferable that the non-chiral compound represented by is within the range of 2: 1 to 1: 2.
【0090】本発明の強誘電性液晶組成物中には、上記
キラル化合物(I)以外の他のキラル化合物が含有され
ていてもよい。キラル化合物(I)以外の他のキラル化
合物として好ましい化合物としては、例えば、一般式
(IV):The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention may contain a chiral compound other than the above chiral compound (I). Examples of preferable compounds other than the chiral compound (I) as the chiral compound include the compounds represented by the general formula (IV):
【0091】[0091]
【化48】 [Chemical 48]
【0092】[但し、Dは1,4−トランスシクロヘキ
シレン基又は1,4−フェニル基を表し、Eは2,5−
ピリミジニレン基を表し、R6 は炭素数1〜20の置換
されていてもよい直鎖又は分岐のアルキル基であり、r
は0又は1であり、*は不斉炭素原子を表す]で表され
るキラル化合物(III )を挙げることができる。[Wherein D represents a 1,4-transcyclohexylene group or a 1,4-phenyl group, and E is 2,5-
Represents a pyrimidinylene group, R 6 represents an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and r 6
Is 0 or 1 and * represents an asymmetric carbon atom].
【0093】一般式(IV)に於いて、Eで表される2,
5−ピリミジニレン基は、2−位又は5−位の何れでD
で表される基に結合していてもよい。R6 は炭素数1〜
20の置換されていてもよい直鎖又は分岐のアルキル基
である。R6 で表される基が有していてもよい置換基と
しては、炭素数2〜15のアルケニル基、フルオロ基、
クロロ基、ブロモ基、炭素数1〜15のアルコキシル
基、炭素数1〜15のアシル基、炭素数1〜15のアシ
ルオキシ基、炭素数2〜15のアルキルオキシカルボニ
ル基、アミノ基、カルバモイル基等を好適な例として挙
げることができる。R6 で表される基として好ましい例
としては、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシ
ル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル
基、n−デシル基、n−エイコシル基、5−メチルヘキ
シル基、6−メチルヘプチル基、7−メチルオクチル
基、8−メチルノニル基、3,7−ジメチルオクチル
基、3,7−ジメチル−6−オクテニル基、4−メトキ
シブチル基、5−メトキシペンチル基、6−メトキシヘ
キシル基、7−メトキシヘプチル基、3−(2,2,2
−トリフルオロエトキシ)プロピル基等を挙げることが
できる。In the general formula (IV), 2, which is represented by E,
The 5-pyrimidinylene group is D at either the 2-position or the 5-position.
It may be bonded to a group represented by. R 6 is 1 to carbon atoms
20 linear or branched alkyl groups which may be substituted. The substituent which the group represented by R 6 may have is an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, a fluoro group,
Chloro group, bromo group, alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, acyl group having 1 to 15 carbon atoms, acyloxy group having 1 to 15 carbon atoms, alkyloxycarbonyl group having 2 to 15 carbon atoms, amino group, carbamoyl group, etc. Can be mentioned as a suitable example. Preferred examples of the group represented by R 6 include n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n- Eicosyl group, 5-methylhexyl group, 6-methylheptyl group, 7-methyloctyl group, 8-methylnonyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 3,7-dimethyl-6-octenyl group, 4-methoxybutyl group , 5-methoxypentyl group, 6-methoxyhexyl group, 7-methoxyheptyl group, 3- (2,2,2
-Trifluoroethoxy) propyl group and the like can be mentioned.
【0094】キラル化合物(III )は、不斉中心の周囲
に大きな双極子モーメントを有する官能基が存在しない
ことから自発分極を発現せず、N* 相やSc* 相に於い
て螺旋のみを形成する機能を有する。また、キラル化合
物(III )を合成するための原料として使用されるシト
ロネロールは、両鏡像体が入手の容易なものであること
から、望む任意の方向の螺旋のピッチを伸長させること
が可能である。Since the chiral compound (III) does not have a functional group having a large dipole moment around the asymmetric center, it does not exhibit spontaneous polarization and forms only a helix in the N * or Sc * phase. Have the function to Further, since citronellol used as a raw material for synthesizing the chiral compound (III) is easily available as both enantiomers, it is possible to extend the spiral pitch in any desired direction. .
【0095】キラル化合物(III )は、下記の反応式
(B)に示す合成経路により合成することができる。The chiral compound (III) can be synthesized by the synthetic route shown in the following reaction formula (B).
【0096】[0096]
【化49】 [Chemical 49]
【0097】[反応式(B)に於いて、D、E、R6 及
びrは、一般式(IV)に於いて定義したことと同じであ
る]。[In the reaction formula (B), D, E, R 6 and r are the same as defined in the general formula (IV)].
【0098】即ち、光学活性シトロネロール(11)を
常法に従って、塩基の存在下でp−トルエンスルホン酸
クロリド(TsCl)と反応させてトシレート化合物
(12)を合成し、化合物(12)をヒドロキシル基含
有化合物(13)と反応させてキラル化合物(III )を
合成する。That is, the optically active citronellol (11) is reacted with p-toluenesulfonic acid chloride (TsCl) in the presence of a base according to a conventional method to synthesize a tosylate compound (12), and the compound (12) is converted into a hydroxyl group. A chiral compound (III) is synthesized by reacting with the containing compound (13).
【0099】キラル化合物(III )の具体例としては、
下記の化合物を挙げることができる。Specific examples of the chiral compound (III) are:
The following compounds may be mentioned.
【0100】[0100]
【化50】 [Chemical 50]
【0101】[0101]
【化51】 [Chemical 51]
【0102】[0102]
【化52】 [Chemical 52]
【0103】[0103]
【化53】 [Chemical 53]
【0104】[0104]
【化54】 [Chemical 54]
【0105】[0105]
【化55】 [Chemical 55]
【0106】キラル化合物(III )の合成例を示す。2
−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−5−ヒ
ドロキシピリミジン500mg、及び(S)−3,7−
ジメチル−6−オクテニル p−トルエンスルホナート
467mgを、N,N−ジメチルホルムアミド10ml
に溶解した。その後、炭酸カリウム430mgを加え、
100℃に加熱して10時間攪拌した後、反応混合物を
リン酸緩衝液50mlに注ぎ反応を停止した。この反応
混合物に酢酸エチルを添加して抽出処理し、食塩水で洗
浄後、抽出液に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、
溶媒を留去した。残留物をヘキサン/酢酸エチル(10
/1)混合溶媒を用いてカラムクロマトグラフィーによ
り精製し、更にエタノールにより再結晶することによ
り、(S)−2−(トランス−4−ペンチルシクロヘキ
シル)−5−(3,7−ジメチル−6−オクテニルオキ
シ)ピリミジンを得た。融点:−16.7℃。An example of the synthesis of the chiral compound (III) is shown below. Two
500 mg of-(trans-4-pentylcyclohexyl) -5-hydroxypyrimidine, and (S) -3,7-
Dimethyl-6-octenyl p-toluenesulfonate (467 mg) and N, N-dimethylformamide (10 ml) were added.
Dissolved in. Then add 430 mg of potassium carbonate,
After heating to 100 ° C. and stirring for 10 hours, the reaction mixture was poured into 50 ml of phosphate buffer to stop the reaction. Ethyl acetate was added to the reaction mixture for extraction treatment, washed with brine, and magnesium sulfate was added to the extract to dry,
The solvent was distilled off. The residue was mixed with hexane / ethyl acetate (10
/ 1) Purification by column chromatography using a mixed solvent, and recrystallization from ethanol to give (S) -2- (trans-4-pentylcyclohexyl) -5- (3,7-dimethyl-6- Octenyloxy) pyrimidine was obtained. Melting point: -16.7 ° C.
【0107】更に、キラル化合物(I)以外の他のキラ
ル化合物の好ましい例としては、5−オクチル−2−
[4−((2S)−2−フルオロオクチルオキシ)フェ
ニル]ピリミジン、5−[(2S)−2−((2S)−
2−プロピルオキシプロパノイルオキシ)プロピルオキ
シ]−2−(4−オクチルオキシフェニル)ピリミジ
ン、5−[(2S)−2−((2S)−2−プロピルオ
キシプロパノイルオキシ)プロピルオキシ]−2−
(4’−ヘプチルビフェニル−4−イル)ピリミジン、
5−((2S)−2−メチルブチル)−2−(4’−ヘ
プチルビフェニル−4−イル)ピリミジン、等を挙げる
ことができる。Further, as a preferable example of the chiral compound other than the chiral compound (I), 5-octyl-2-
[4-((2S) -2-fluorooctyloxy) phenyl] pyrimidine, 5-[(2S) -2-((2S)-
2-Propyloxypropanoyloxy) propyloxy] -2- (4-octyloxyphenyl) pyrimidine, 5-[(2S) -2-((2S) -2-propyloxypropanoyloxy) propyloxy] -2 −
(4'-heptylbiphenyl-4-yl) pyrimidine,
5-((2S) -2-methylbutyl) -2- (4′-heptylbiphenyl-4-yl) pyrimidine and the like can be mentioned.
【0108】本発明の強誘電性液晶組成物中には、上記
一般式(II)で表される非キラル化合物以外の他の非キ
ラル化合物が含有されていてもよい。一般式(II)で表
される非キラル化合物以外の他の非キラル化合物の好ま
しい例として、下記のような化合物を挙げることができ
る。The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention may contain a non-chiral compound other than the non-chiral compound represented by the general formula (II). Preferred examples of the other non-chiral compound other than the non-chiral compound represented by the general formula (II) include the following compounds.
【0109】5−ノニルオキシ−2−(4−ヘプチルフ
ェニル)ピリミジン、5−オクチル−2−(4−オクチ
ルオキシフェニル)ピリミジン、5−ノニル−2−(4
−オクチルオキシフェニル)ピリミジン、5−ヘプチル
−2−(4−ノニルオキシフェニル)ピリミジン、5−
ヘキシル−2−(4’−ペンチルビフェニル−4−イ
ル)ピリミジン、5−ヘプチル−2−(4’−ペンチル
ビフェニル−4−イル)ピリミジン、5−オクチル−2
−(4’−ヘプチルビフェニル−4−イル)ピリミジ
ン、5-nonyloxy-2- (4-heptylphenyl) pyrimidine, 5-octyl-2- (4-octyloxyphenyl) pyrimidine, 5-nonyl-2- (4
-Octyloxyphenyl) pyrimidine, 5-heptyl-2- (4-nonyloxyphenyl) pyrimidine, 5-
Hexyl-2- (4'-pentylbiphenyl-4-yl) pyrimidine, 5-heptyl-2- (4'-pentylbiphenyl-4-yl) pyrimidine, 5-octyl-2
-(4'-heptylbiphenyl-4-yl) pyrimidine,
【0110】5−ヘプチル−2−(4−ヘプチルオキシ
フェニル)ピリジン、5−ヘプチル−2−(4−オクチ
ルオキシフェニル)ピリジン、5−ヘプチル−2−(4
−ノニルオキシフェニル)ピリジン、5−ヘプチル−2
−(3−フルオロ−4−オクチルオキシフェニル)ピリ
ジン、5−(4−ヘプチルオキシフェニル)−2−(4
−ヘプチルフェニル)ピリジン、5−デシル−2−(4
−デカノイルオキシフェニル)ピリジン、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、4−
オクチルオキシフェニル 4−デシルベンゾエート、4
−ヘキシルオキシフェニル 4−オクチルベンゾエー
ト。5-heptyl-2- (4-heptyloxyphenyl) pyridine, 5-heptyl-2- (4-octyloxyphenyl) pyridine, 5-heptyl-2- (4
-Nonyloxyphenyl) pyridine, 5-heptyl-2
-(3-Fluoro-4-octyloxyphenyl) pyridine, 5- (4-heptyloxyphenyl) -2- (4
-Heptylphenyl) pyridine, 5-decyl-2- (4
-Decanoyloxyphenyl) pyridine, 4-octyloxyphenyl 4-decyloxybenzoate, 4-
Octyloxyphenyl 4-decylbenzoate, 4
-Hexyloxyphenyl 4-octyl benzoate.
【0111】次に、本発明の液晶表示素子について添付
する図面を参照して説明する。図1は、本発明の液晶表
示素子の一実施例の主要部を模式的に示す断面図であ
る。図1に於いて、液晶表示素子1は、基板2の上に透
明電極3が設けられ、その上に絶縁層4が設けられ、更
にその上に配向膜5が設けられ、一方基板6の上に透明
電極7が設けられ、その上に絶縁層8が設けられ、更に
その上に配向膜9が設けられ、基板2と基板6とが配向
膜5及び配向膜9とが対面しそれらの間に空隙が形成さ
れるように配設され、この空隙内に本発明の強誘電性液
晶組成物(以下、単に液晶と言うことがある)10が封
入されて構成されている。Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing a main part of an embodiment of the liquid crystal display element of the present invention. In FIG. 1, the liquid crystal display device 1 comprises a transparent electrode 3 provided on a substrate 2, an insulating layer 4 provided on the transparent electrode 3, and an alignment film 5 provided on the insulating layer 4, while a transparent electrode 3 is provided on the substrate 6. Is provided with a transparent electrode 7, an insulating layer 8 is provided thereon, and an alignment film 9 is further provided thereon, and the substrate 2 and the substrate 6 face each other with the alignment film 5 and the alignment film 9 therebetween. A ferroelectric liquid crystal composition (hereinafter, may be simply referred to as liquid crystal) 10 of the present invention is enclosed in the void so as to form a void therein.
【0112】液晶表示素子1は、配向膜5及び9が特定
のティルト角を有し、絶縁層4及び8が特定の比誘電率
を有し、液晶10が本発明の強誘電性液晶組成物である
ことの他は従来公知の液晶表示素子と同様である。In the liquid crystal display element 1, the alignment films 5 and 9 have specific tilt angles, the insulating layers 4 and 8 have specific dielectric constants, and the liquid crystal 10 is the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention. Other than that, it is the same as the conventionally known liquid crystal display element.
【0113】即ち、基板2及び基板6としては、ガラス
基板、透明な耐熱性樹脂基板等を使用することができ、
透明電極3及び7としては、ITO膜、SnO2 膜、I
n2O3 膜等を使用することができる。That is, a glass substrate, a transparent heat-resistant resin substrate or the like can be used as the substrate 2 and the substrate 6,
As the transparent electrodes 3 and 7, an ITO film, a SnO 2 film, I
An n 2 O 3 film or the like can be used.
【0114】また、絶縁層4及び8としては、5以上、
好ましくは8以上の比誘電率を有するものであれば特に
限定されないが、例えばTa2 O5 、Al2 O3 、Hf
O2、Y2 O3 、Nd2 O3 、ZrO2 、TiO2 等か
ら形成された、30〜300nmの膜厚を有するものが
好ましい。このような絶縁層は、従来公知の成膜法、例
えば、抵抗加熱による真空蒸着法、エレクトロンビーム
(EB)加熱による真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等により形成することができる。
絶縁層4及び8は何れか一方のみ設けてもよい。As the insulating layers 4 and 8, 5 or more,
There is no particular limitation as long as it has a relative permittivity of 8 or more. For example, Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , Hf
A film formed of O 2 , Y 2 O 3 , Nd 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 or the like and having a film thickness of 30 to 300 nm is preferable. Such an insulating layer can be formed by a conventionally known film forming method, for example, a vacuum evaporation method by resistance heating, a vacuum evaporation method by electron beam (EB) heating, a sputtering method, an ion plating method, or the like.
Only one of the insulating layers 4 and 8 may be provided.
【0115】また、配向膜5及び9としては、使用する
本発明の強誘電性液晶組成物のSA相でのプレティルト
角(液晶表示素子用セルをアンチパラレルに組み、液晶
を注入した後、SA 相を示す温度でクリスタルローテー
ション法により求めた値)が5度以上、好ましくは8度
以上である配向膜であれば特に限定されず、ラビング処
理したポリイミド膜、SiO2 斜め蒸着膜等を使用する
ことができる。このような配向膜はそれ自体公知の方法
により形成することができる。Further, as the alignment films 5 and 9, the pretilt angle in the S A phase of the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention to be used (the cells for liquid crystal display elements are assembled in antiparallel and liquid crystal is injected, The alignment film is not particularly limited as long as it is an alignment film having a value of 5 degrees or more, preferably 8 degrees or more, obtained by the crystal rotation method at the temperature indicating the S A phase, and a rubbing-treated polyimide film, a SiO 2 oblique vapor deposition film, or the like may be used. Can be used. Such an alignment film can be formed by a method known per se.
【0116】例えば、上記のような性質を有するポリイ
ミド配向膜は、下記のようなジアミン(a)とテトラカ
ルボン酸二無水物(b)とから得られるポリアミック酸
を、溶剤に溶解して配向膜形成用塗布液を調製し、この
塗布液を絶縁層4又は8の上に塗布し、乾燥し、加熱処
理し、次いでラビング処理することにより形成すること
ができる。For example, the polyimide alignment film having the above-mentioned properties is prepared by dissolving a polyamic acid obtained from the following diamine (a) and tetracarboxylic dianhydride (b) in a solvent. It can be formed by preparing a coating liquid for forming, coating the coating liquid on the insulating layer 4 or 8, drying, heat treatment, and then rubbing treatment.
【0117】[0117]
【化56】 [Chemical 56]
【0118】[0118]
【化57】 [Chemical 57]
【0119】ポリイミド配向膜の膜厚は一般に5〜20
0nm、特に10〜50nmであることが好ましく、S
iO2 斜め蒸着配向膜の膜厚は一般に5〜100nm、
特に5〜50nmであることが好ましい。The film thickness of the polyimide alignment film is generally 5 to 20.
0 nm, particularly preferably 10 to 50 nm, and S
The film thickness of the iO 2 obliquely vapor-deposited alignment film is generally 5 to 100 nm,
It is particularly preferably 5 to 50 nm.
【0120】液晶表示素子1の液晶を封入する空隙の厚
さ(セル・ギャップ)は、一般に1〜6μm、好ましく
は1〜2μmであり、このような薄いセル・ギャップの
液晶表示素子に於いても、本発明の強誘電性液晶組成物
を用いた液晶表示素子は極めて優れた高速応答性を示
す。The thickness (cell gap) of the liquid crystal display element 1 for enclosing the liquid crystal is generally 1 to 6 μm, preferably 1 to 2 μm, and in such a thin cell gap liquid crystal display element. However, the liquid crystal display device using the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention exhibits extremely excellent high-speed response.
【0121】本発明の液晶表示素子は、セグメント型表
示方式のものであっても、マトリクス型表示方式のもの
であってもよく、また黒白又はカラーの何れであっても
よく、必要に応じて更にカラーフィルタ、ブラックマス
ク、保護層、ヒーター等が設けられていてもよい。The liquid crystal display device of the present invention may be of a segment type display system or a matrix type display system, and may be either black and white or color, and may be of any type. Furthermore, a color filter, a black mask, a protective layer, a heater, etc. may be provided.
【0122】[0122]
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。し
かしながら、本発明は以下の実施例によって制限を受け
るものでない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. However, the invention is not limited by the following examples.
【0123】[実施例1]表1に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。[Example 1] Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 1 and their composition ratios were prepared.
【0124】[0124]
【表1】 [Table 1]
【0125】上記強誘電性液晶組成物を二枚のガラス板
にはさみ、偏光顕微鏡による相の組織模様の観察を行っ
た結果、相転移温度を下記の通り確認した。 84.4℃ 76.0-74.5℃ 56.9℃ Iso → N* → SA → SC * The above ferroelectric liquid crystal composition was sandwiched between two glass plates, and the phase texture pattern was observed by a polarization microscope. As a result, the phase transition temperature was confirmed as follows. 84.4 ℃ 76.0-74.5 ℃ 56.9 ℃ Iso → N * → S A → S C *
【0126】次に、この液晶組成物を、配向膜としてポ
リイミドを塗布しその表面をラビングすることにより平
行配向処理を施した、透明ガラス電極を備えた厚さ2μ
mのセルに注入して徐冷し、配向させて液晶素子とし、
これを2枚の直交した偏光板にはさみ、±10V、50
Hzの矩形波を印加した際に、その透過光強度が0%か
ら90%に変化するのに要する時間(応答時間τ)を測
定した。その結果、45℃におけるτは36.35μs
ecであった。Next, this liquid crystal composition was subjected to parallel alignment treatment by applying polyimide as an alignment film and rubbing the surface of the liquid crystal composition.
It is poured into a cell of m, gradually cooled, and aligned to form a liquid crystal element.
This is sandwiched between two orthogonal polarizing plates, ± 10V, 50
When a rectangular wave of Hz was applied, the time required for the transmitted light intensity to change from 0% to 90% (response time τ) was measured. As a result, τ at 45 ° C is 36.35 μs.
It was ec.
【0127】また三角波印加時の分極反転電流のピーク
の面積から求めた自発分極Psは、−11.5nCcm
-2であった。The spontaneous polarization Ps obtained from the area of the peak of the polarization reversal current when the triangular wave was applied was -11.5 nCcm.
It was -2 .
【0128】また、100Vの直流電流をかけその極性
を反転させたときの消光位の移動角(2θ)を調べるこ
とにより求めたチルト角θは、45℃で16.25°で
あった。Further, the tilt angle θ obtained by examining the movement angle (2θ) of the extinction position when a direct current of 100 V was applied and its polarity was inverted was 16.25 ° at 45 ° C.
【0129】更に、直流で10Vの電圧を印加後、電圧
を0にして、印加時の配向状態が維持されているかどう
か観察した。電圧0の時も印加時と同じ光学強度が得ら
れ、配向状態に変化がないことが確認された。従って、
本発明の組成物は双安定性(メモリー性)に優れたもの
であることが分かった。Further, after applying a DC voltage of 10 V, the voltage was set to 0 and it was observed whether or not the alignment state upon application was maintained. It was confirmed that the same optical intensity as that at the time of application was obtained even when the voltage was 0, and the alignment state did not change. Therefore,
It was found that the composition of the present invention has excellent bistability (memory property).
【0130】上記本発明の強誘電性液晶組成物は、応答
速度が高く且つ双安定性に優れている。また上記相転移
温度のN* →SA が示すように、SA 、N* の両方の相
を有し、且つ偏光顕微鏡でSA 相を観察すると均一な二
次元の相が確認されたことから、配向性にも優れている
ことが分かった。The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention has a high response speed and excellent bistability. Further, as shown by the above-mentioned phase transition temperature N * → S A , it has both phases of S A and N * , and when the S A phase was observed with a polarization microscope, a uniform two-dimensional phase was confirmed. From this, it was found that the orientation was also excellent.
【0131】[実施例2]表2に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。Example 2 Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 2 and their composition ratios were prepared.
【0132】[0132]
【表2】 [Table 2]
【0133】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして相転移温度、45℃における
応答時間、自発分極、チルト角を測定した結果、次のよ
うな値を得た。 τ=34.4μs、 Ps=−10.5nCcm-2、
θ=16.1°With respect to the above ferroelectric liquid crystal composition, the phase transition temperature, the response time at 45 ° C., the spontaneous polarization and the tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 34.4 μs, Ps = −10.5 nCcm −2 ,
θ = 16.1 °
【0134】[実施例3]表3に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。Example 3 Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 3 and their composition ratios were prepared.
【0135】[0135]
【表3】 [Table 3]
【0136】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして相転移温度、45℃における
応答時間、自発分極、チルト角を測定した結果、次のよ
うな値を得た。 τ=38.3μs、 Ps=10.2nCcm-2、
θ=15.8°With respect to the above ferroelectric liquid crystal composition, the phase transition temperature, the response time at 45 ° C., the spontaneous polarization and the tilt angle were measured in the same manner as in Example 1 and the following values were obtained. τ = 38.3 μs, Ps = 10.2 nCcm −2 ,
θ = 15.8 °
【0137】[実施例4]表4に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。[Example 4] Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 4 and their composition ratios were prepared.
【0138】[0138]
【表4】 [Table 4]
【0139】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして相転移温度、35℃における
応答時間、自発分極、チルト角を測定した結果、次のよ
うな値を得た。 τ=58.2μs、 Ps=−13.3nCcm-2、
θ=18.2°For the above ferroelectric liquid crystal composition, the phase transition temperature, the response time at 35 ° C., the spontaneous polarization and the tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 58.2 μs, Ps = −13.3 nCcm −2 ,
θ = 18.2 °
【0140】[実施例5]表5に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。Example 5 The compounds shown in Table 5 and ferroelectric liquid crystal compositions having the composition ratios thereof were prepared.
【0141】[0141]
【表5】 [Table 5]
【0142】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして35℃における応答時間、自
発分極、チルト角を測定した結果、次のような値を得
た。 τ=49.75μs、 Ps=−12.8nCc
m-2、 θ=16.65°With respect to the above ferroelectric liquid crystal composition, the response time at 35 ° C., spontaneous polarization and tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 49.75 μs, Ps = −12.8 nCc
m -2 , θ = 16.65 °
【0143】[実施例6]表6に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。[Example 6] Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 6 and their composition ratios were prepared.
【0144】[0144]
【表6】 [Table 6]
【0145】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして相転移温度、45℃における
応答時間、自発分極、チルト角を測定した結果、次のよ
うな値を得た。 τ=52μs、 Ps=8.6nCcm-2、 θ=
18.1°For the above ferroelectric liquid crystal composition, the phase transition temperature, the response time at 45 ° C., the spontaneous polarization and the tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 52 μs, Ps = 8.6 nCcm −2 , θ =
18.1 °
【0146】[実施例7]表7に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。[Example 7] Ferroelectric liquid crystal compositions having the compounds shown in Table 7 and their composition ratios were prepared.
【0147】[0147]
【表7】 [Table 7]
【0148】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして35℃における応答時間、自
発分極、チルト角を測定した結果、次のような値を得
た。 τ=52μs、 Ps=10.5nCcm-2、 θ=
16.1°With respect to the above ferroelectric liquid crystal composition, the response time at 35 ° C., spontaneous polarization and tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 52 μs, Ps = 10.5 nCcm −2 , θ =
16.1 °
【0149】[実施例8]表8に示す化合物及びそれら
の組成割合の強誘電性液晶組成物を調製した。Example 8 The compounds shown in Table 8 and ferroelectric liquid crystal compositions having the composition ratios thereof were prepared.
【0150】[0150]
【表8】 [Table 8]
【0151】上記の強誘電性液晶組成物について、実施
例1におけると同様にして相転移温度、35℃における
応答時間、自発分極、チルト角を測定した結果、次のよ
うな値を得た。 τ=68μs、 Ps=−12.6nCcm-2、
θ=17.3°For the above ferroelectric liquid crystal composition, the phase transition temperature, the response time at 35 ° C., the spontaneous polarization and the tilt angle were measured in the same manner as in Example 1, and the following values were obtained. τ = 68 μs, Ps = −12.6 nCcm −2 ,
θ = 17.3 °
【0152】[実施例9]ガラス基板(厚さ:1.1m
m)の上にITOの透明電極(膜厚:150nm)を形
成し、透明電極の上にTa2 O5 からなる絶縁層(膜
厚:100nm)をエレクトロンビーム真空蒸着法によ
り形成した。この絶縁層の比誘電率は、銅板上に上記と
同じ条件でTa2 O5 層を形成し、この層の上に他の銅
板を置いて構成した試験体について、LCRメーター
(横河・ヒューレット・パッカード株式会社製)により
測定したところ、22であった。[Example 9] Glass substrate (thickness: 1.1 m
A transparent electrode of ITO (thickness: 150 nm) was formed on m), and an insulating layer made of Ta 2 O 5 (thickness: 100 nm) was formed on the transparent electrode by an electron beam vacuum deposition method. The relative permittivity of this insulating layer was measured by using an LCR meter (Yokogawa Hewlett) on a test piece formed by forming a Ta 2 O 5 layer on a copper plate under the same conditions as above and placing another copper plate on this layer. -It was 22 when measured by Packard Co., Ltd.).
【0153】この絶縁層の上に、等モル量の前記ジアミ
ン(a−1)とテトラカルボン酸二無水物(b−1)と
から脱水縮合により得られたポリアミック酸の10重量
%N−メチルピロリドン溶液20重量部と、塗布液用希
釈剤(N−メチルピロリドン20重量%、エチレングリ
コールモノブチルエーテル40重量%及びジエチレング
リコールモノエチルエーテル40重量%の混合物)80
重量部とを混合して得られた配向膜用塗布液をスピナー
を用いて塗布し、塗膜を295℃で1時間乾燥してポリ
イミド配向膜を形成した。ポリイミド配向膜の表面をナ
イロン起毛布でラビング処理した。On this insulating layer, 10% by weight of N-methyl polyamic acid obtained by dehydration condensation from equimolar amounts of the above diamine (a-1) and tetracarboxylic dianhydride (b-1). 20 parts by weight of pyrrolidone solution and diluent for coating liquid (mixture of 20% by weight of N-methylpyrrolidone, 40% by weight of ethylene glycol monobutyl ether and 40% by weight of diethylene glycol monoethyl ether) 80
The coating liquid for alignment film obtained by mixing with 1 part by weight was applied using a spinner, and the coating film was dried at 295 ° C. for 1 hour to form a polyimide alignment film. The surface of the polyimide alignment film was rubbed with a nylon raised cloth.
【0154】上記のようにして得られた、透明電極、絶
縁層及び配向膜を有する基板の二枚を、配向膜のラビン
グ処理面をラビング方向が反平行になるように内側に向
かい合わせて、3μmのスペーサを混入した接着剤を用
いて貼合せ、セル・ギャップが3μmのプレティルト角
測定用セルを作製した。The two substrates having the transparent electrode, the insulating layer and the alignment film obtained as described above are faced inward so that the rubbing-treated surfaces of the alignment film are antiparallel to each other, The cells were pasted together using an adhesive mixed with a 3 μm spacer to prepare a cell for pretilt angle measurement with a cell gap of 3 μm.
【0155】このプレティルト角測定用セルに、実施例
1で調製した強誘電性液晶組成物を注入し、70℃でS
A 相に於けるプレティルト角を、日本光学株式会社製の
偏光顕微鏡を用いてクリスタルローテーション法により
測定したところ、上記プレティルト角は22°であっ
た。The ferroelectric liquid crystal composition prepared in Example 1 was injected into this cell for measuring pretilt angle, and S at 70 ° C.
When the pretilt angle in phase A was measured by a crystal rotation method using a polarizing microscope manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd., the pretilt angle was 22 °.
【0156】前記のようにして得られた、透明電極、絶
縁層及び配向膜を有する基板の二枚を、配向膜のラビン
グ処理面をラビング方向が平行になるように内側に向か
い合わせて、2μmのスペーサを混入した接着剤を用い
て貼合せ、セル・ギャップが1.9μmの液晶表示素子
用セルを作製した。Two substrates, each having the transparent electrode, the insulating layer and the alignment film, obtained as described above were faced to the inside so that the rubbing surfaces of the alignment film were parallel to each other and the rubbing directions were 2 μm. The cells were pasted together using an adhesive mixed with the spacer to prepare a cell for a liquid crystal display device having a cell gap of 1.9 μm.
【0157】上記液晶表示素子用セルに、実施例1で調
製した強誘電性液晶組成物を注入し、45℃に保持し
て、図2に示す波形(但し、VS =±42V、τS =1
0μsec)の電場を印加して、偏光顕微鏡を用いてス
イッチング状態を観察したところ、コントラスト比の高
い明瞭なスイッチング動作が認められた。The ferroelectric liquid crystal composition prepared in Example 1 was injected into the cell for liquid crystal display device and kept at 45 ° C. to obtain the waveform shown in FIG. 2 (where V S = ± 42 V, τ S = 1
When an electric field of 0 μsec) was applied and the switching state was observed using a polarization microscope, a clear switching operation with a high contrast ratio was observed.
【0158】[実施例10]実施例9に於けると同様に
して、ガラス基板の上にITOの透明電極およびTa2
O5 からなる絶縁層を形成し、絶縁層の上に、ポリイミ
ド配向膜の代わりに、斜め蒸着法により蒸着角83°で
SiO2 配向膜(膜厚:25nm)を形成した。[Embodiment 10] In the same manner as in Embodiment 9, an ITO transparent electrode and Ta 2 are formed on a glass substrate.
An insulating layer made of O 5 was formed, and instead of the polyimide alignment film, a SiO 2 alignment film (film thickness: 25 nm) was formed at an evaporation angle of 83 ° by an oblique evaporation method on the insulating layer.
【0159】上記のようにして得られた、透明電極、絶
縁層及び配向膜を有する基板の二枚を、SiO2 の蒸着
方向が反平行になるように配向膜を内側に向かい合わせ
て、3μmのスペーサを混入した接着剤を用いて貼合
せ、セル・ギャップが3μmのプレティルト角測定用セ
ルを作製した。Two substrates, each having the transparent electrode, the insulating layer and the alignment film obtained as described above, were faced to the inside so that the deposition directions of SiO 2 were anti-parallel, and 3 μm. The pre-tilt angle measuring cell having a cell gap of 3 μm was manufactured by using an adhesive mixed with the spacer of FIG.
【0160】このプレティルト角測定用セルに、実施例
1で調製した強誘電性液晶組成物を注入し、70℃でS
A 相に於けるプレティルト角を、日本光学株式会社製の
偏光顕微鏡を用いてクリスタルローテーション法により
測定したところ、上記プレティルト角は9°であった。The ferroelectric liquid crystal composition prepared in Example 1 was injected into this cell for measuring pretilt angle, and S at 70 ° C.
When the pretilt angle in phase A was measured by the crystal rotation method using a polarizing microscope manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd., the pretilt angle was 9 °.
【0161】前記のようにして得られた、透明電極、絶
縁層及び配向膜を有する基板の二枚を、配向膜をSiO
2 の蒸着方向が平行になるように内側に向かい合わせ
て、2μmのスペーサを混入した接着剤を用いて貼合
せ、セル・ギャップが1.9μmの液晶表示素子用セル
を作製した。Two substrates, each having the transparent electrode, the insulating layer and the alignment film, obtained as described above were used as the alignment film made of SiO 2.
The cells for liquid crystal display element having a cell gap of 1.9 μm were prepared by facing inwardly so that the vapor deposition directions of 2 were parallel to each other and using an adhesive mixed with a spacer of 2 μm.
【0162】上記液晶表示素子用セルに、実施例1で調
製した強誘電性液晶組成物を注入し、45℃に保持し
て、図2に示す波形(但し、VS =±42V、τS =1
1μsec)の電場を印加して、偏光顕微鏡を用いてス
イッチング状態を観察したところ、コントラスト比の高
い明瞭なスイッチング動作が認められた。The ferroelectric liquid crystal composition prepared in Example 1 was injected into the cell for liquid crystal display device and kept at 45 ° C. to obtain the waveform shown in FIG. 2 (where V S = ± 42 V, τ S = 1
When an electric field of 1 μsec) was applied and the switching state was observed using a polarization microscope, a clear switching operation with a high contrast ratio was observed.
【0163】[0163]
【発明の効果】本発明の強誘電性液晶組成物は、特にセ
ル厚さの薄い液晶表示素子に於いても高速応答が可能で
あり配向性が優れているという顕著な効果を奏する。EFFECT OF THE INVENTION The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention has the remarkable effects of being capable of high-speed response and being excellent in orientation, especially in a liquid crystal display device having a small cell thickness.
【図1】本発明の液晶表示素子の一実施例の主要部を模
式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a main part of an embodiment of a liquid crystal display element of the present invention.
【図2】実施例9に於いて、スイッチング状態を観察す
るために液晶表示素子に印加した波形を示す。FIG. 2 shows a waveform applied to a liquid crystal display element for observing a switching state in Example 9.
1 液晶表示素子 2 基板 3 透明電極 4 絶縁層 5 配向膜 6 基板 7 透明電極 8 絶縁層 9 配向膜 10 強誘電性液晶組成物 1 Liquid crystal display element 2 Substrate 3 Transparent electrode 4 Insulating layer 5 Alignment film 6 Substrate 7 Transparent electrode 8 Insulating layer 9 Alignment film 10 Ferroelectric liquid crystal composition
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 孝宏 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 濁川 和則 静岡県富士宮市大中里200番地 富士写真 フイルム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takahiro Ishizuka, 200, Onakasato, Fujinomiya, Shizuoka Prefecture, inside Fuji Photo Film Co., Ltd.
Claims (2)
強誘電性液晶組成物であって、該キラル化合物が一般式
(I): 【化1】 [但し、A、B及びCは、それぞれ独立に、ハロゲン原
子又はシアノ基で置換されていてもよい二価の芳香族炭
化水素基、二価の脂環式炭化水素基又は二価の複素環基
を表わし、X及びYは、それぞれ独立に、−CH2 O
−、−OCH2 −、−COO−、−OCO−、−CH=
CH−又は−C≡C−を表し、R1 は、ハロゲン原子で
置換されていてもよい直鎖又は分岐のアルキル基又はア
ルコキシ基を表し(但し、隣接しないメチレン基の一つ
以上が、O、S又はCOで置換されていてもよい)、R
2 は、置換されていてもよいアルキル基又はアルケニル
基を表し、n、p及びqはそれぞれ独立に0又は1を表
し(但し、n=0のときq=0である)、mは、3〜1
1の整数を表し、*は不斉炭素原子を表す。]で表され
るキラル化合物を含有し、そして該非キラル化合物が一
般式(II): 【化2】 [但し、R4 及びR5 は、それぞれ独立に、炭素数1〜
16の直鎖又は分岐のアルキル基を表す]で表される非
キラル化合物を含有することを特徴とする強誘電性液晶
組成物。1. A ferroelectric liquid crystal composition containing a chiral compound and a non-chiral compound, wherein the chiral compound is represented by the general formula (I): [However, A, B and C are each independently a divalent aromatic hydrocarbon group, a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent heterocycle which may be substituted with a halogen atom or a cyano group. represents a group, X and Y are each independently, -CH 2 O
-, - OCH 2 -, - COO -, - OCO -, - CH =
Represents CH- or -C≡C-, R 1 represents a linear or branched alkyl group or alkoxy group which may be substituted with a halogen atom (provided that at least one methylene group not adjacent to each other is O. , S or CO), R
2 represents an optionally substituted alkyl group or alkenyl group, n, p and q each independently represent 0 or 1 (provided that when n = 0, q = 0), m is 3 ~ 1
Represents an integer of 1, and * represents an asymmetric carbon atom. ] The chiral compound represented by the general formula (II): [However, R 4 and R 5 are each independently a carbon number of 1 to 1
16 represents a straight-chain or branched alkyl group], and a ferroelectric liquid crystal composition.
で設けられた基板二枚を、配向膜同士が対面するように
配設し、配向膜の間の空隙に液晶を封入してなる液晶表
示素子に於いて、該液晶が請求項1に記載の強誘電性液
晶組成物であり、該配向膜の、該強誘電性液晶組成物の
SA 相でのプレティルト角が5度以上であり、少なくと
も一方の該基板の透明電極と配向膜との間に、比誘電率
が5以上である絶縁層が設けられていることを特徴とす
る液晶表示素子。2. A liquid crystal display in which two substrates having at least a transparent electrode and an alignment film provided in this order are arranged so that the alignment films face each other, and liquid crystal is sealed in a space between the alignment films. in the element, the liquid crystal is ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, the alignment film, and a pretilt angle at S a phase of the ferroelectric liquid crystal composition 5 degrees or more, A liquid crystal display device comprising an insulating layer having a relative dielectric constant of 5 or more provided between the transparent electrode and the alignment film of at least one of the substrates.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187623A JPH069960A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187623A JPH069960A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069960A true JPH069960A (en) | 1994-01-18 |
Family
ID=16209350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4187623A Withdrawn JPH069960A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069960A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009157424A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | 住友化学株式会社 | Polymeric compound containing metal complex residue and element comprising same |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4187623A patent/JPH069960A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009157424A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | 住友化学株式会社 | Polymeric compound containing metal complex residue and element comprising same |
| JP2010043243A (en) * | 2008-06-23 | 2010-02-25 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Polymeric compound containing metal complex residue and element using the same |
| CN102066455A (en) * | 2008-06-23 | 2011-05-18 | 住友化学株式会社 | Polymeric compound containing metal complex residue and element comprising same |
| US8592544B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-11-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Polymeric compound containing metal complex residue and element comprising same |
| JP2014139193A (en) * | 2008-06-23 | 2014-07-31 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound as ligand for metal complex |
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