JPH01245089A - 液晶材料 - Google Patents
液晶材料Info
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- JPH01245089A JPH01245089A JP63072248A JP7224888A JPH01245089A JP H01245089 A JPH01245089 A JP H01245089A JP 63072248 A JP63072248 A JP 63072248A JP 7224888 A JP7224888 A JP 7224888A JP H01245089 A JPH01245089 A JP H01245089A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- compound
- formula
- phase
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は1画像表示の応答性に優れた表示素子として有
用な強誘電性の液晶性化合物及びそれを含有するカイラ
ルスメクチック液晶組成物に関する。
用な強誘電性の液晶性化合物及びそれを含有するカイラ
ルスメクチック液晶組成物に関する。
現在、液晶材料による表示素子は受光型の表示方式であ
り、消費電力の少ないことや、薄型の表示装置を作成で
きる等の特長があり、広く実用忙供されている。一方発
光型の表示方式で、高速応答を特長とするEL(エレク
トロルミネッセンス)やプラズマデイスプレィの開発も
盛んである。
り、消費電力の少ないことや、薄型の表示装置を作成で
きる等の特長があり、広く実用忙供されている。一方発
光型の表示方式で、高速応答を特長とするEL(エレク
トロルミネッセンス)やプラズマデイスプレィの開発も
盛んである。
これまで表示素子に用いられてきた液晶は殆どがネマチ
ック液晶で、その主流はTN(ツイスト・ネマチック(
Twistd Nematic ) ]型である。この
TN型表示方式は、小型、低消費電力などの長所を有す
る反面0画像表示の応答速度が遅いという欠点も有して
いる。この点における改善は種々試みられてきたが、モ
レキュラ・クリスタルズ・アンド・リキッド・クリスタ
ルズ(Mo1ecular Crystalsand
Liquid Crystals )第94巻M155
〜165頁で示された理論的限界値を実証した結果にと
どまシ。
ック液晶で、その主流はTN(ツイスト・ネマチック(
Twistd Nematic ) ]型である。この
TN型表示方式は、小型、低消費電力などの長所を有す
る反面0画像表示の応答速度が遅いという欠点も有して
いる。この点における改善は種々試みられてきたが、モ
レキュラ・クリスタルズ・アンド・リキッド・クリスタ
ルズ(Mo1ecular Crystalsand
Liquid Crystals )第94巻M155
〜165頁で示された理論的限界値を実証した結果にと
どまシ。
TN型表示用の材料開発もほぼ限界に来ていると見られ
る。
る。
そこで上記欠点を克服するためにネマチック液晶にかわ
って近年ではカイラル液晶の開発に関心が移シ、とくに
強誘電性液晶については、かなシの進展が見られるよう
になった。
って近年ではカイラル液晶の開発に関心が移シ、とくに
強誘電性液晶については、かなシの進展が見られるよう
になった。
強誘電性液晶として最初に開発されたものは。
H3
−CH2♀HC2H。
(式中*は不斉炭素原子を示す)で表わされる化合物(
以下DOBAMBCと略す)で、その液晶相の相系列と
相転移温度(℃)は次の通りである。
以下DOBAMBCと略す)で、その液晶相の相系列と
相転移温度(℃)は次の通りである。
(式中Cは結晶相、 SAはスメクチックA相、 Sc
”はカイラルスメクチックC相、 SH*はカイラルス
メクチックH相、■は等方性液体をそれぞれ示す)。
”はカイラルスメクチックC相、 SH*はカイラルス
メクチックH相、■は等方性液体をそれぞれ示す)。
強誘電性は分子配列上分類命名されているカイラルスメ
クチックC相(以下Sc*と略す)もしくはカイラルス
メクチックH相(以下SH*と略す)に発現し3強誘電
性に基づく応答は次式(A)τ=鴇、ECλ〕 (式中τは応答時間、ηは液晶材料の粘度、 PSは自
発分極、Eは電界を示す)として表わされるため、理論
上1μsまでの応答のできる表示素子を得る可能性がア
ール・ビ・メイヤー(R,B、Meyer )等により
、ジャーナル・オプ・フィジックス・フランス(Jou
rnal of Physics France )
第36巻、第69頁(1975)に示された。
クチックC相(以下Sc*と略す)もしくはカイラルス
メクチックH相(以下SH*と略す)に発現し3強誘電
性に基づく応答は次式(A)τ=鴇、ECλ〕 (式中τは応答時間、ηは液晶材料の粘度、 PSは自
発分極、Eは電界を示す)として表わされるため、理論
上1μsまでの応答のできる表示素子を得る可能性がア
ール・ビ・メイヤー(R,B、Meyer )等により
、ジャーナル・オプ・フィジックス・フランス(Jou
rnal of Physics France )
第36巻、第69頁(1975)に示された。
代表的な強誘電性液晶として第1表に示される化合物が
ある。しかし、これらの化合物は光によシ短時間の内に
異性化を起こしたり゛、また水分に不安定で、加水分解
反応によシ液晶性を示さなくなシ1表示素子用材料とし
て好ましくない。
ある。しかし、これらの化合物は光によシ短時間の内に
異性化を起こしたり゛、また水分に不安定で、加水分解
反応によシ液晶性を示さなくなシ1表示素子用材料とし
て好ましくない。
最近では、第2表に示される強誘電性液晶化合物が開示
されている。
されている。
第 2 表
(へ)第2表中R,R’はアルキル基を、*は不斉炭素
原子をそれぞれ示す。
原子をそれぞれ示す。
これらの化合物によって上記問題点が解決され自発分極
(Ps)の値は比較的大きい値を示しているが1強誘電
性を示すカイフルスメクチック相の温度範囲が狭く実用
的でない。
(Ps)の値は比較的大きい値を示しているが1強誘電
性を示すカイフルスメクチック相の温度範囲が狭く実用
的でない。
本発明者等は、上記観点から鋭意研究の結果。
安定性にすぐれ、S♂相もしくはS)1*相に属°する
温度範囲が広< 、 Ps値の大きな強誘電性の液晶性
化合物及びそれを含有する液晶組成物を見出し0本発明
に到った。
温度範囲が広< 、 Ps値の大きな強誘電性の液晶性
化合物及びそれを含有する液晶組成物を見出し0本発明
に到った。
すなわち9本発明は、一般式[”I]
(式中Rは炭素数5〜15のアルキル基を、*は不斉炭
素原子をそれぞれ示す)で表わされるトラン骨格を有す
ることを特徴とする液晶性化合物である。
素原子をそれぞれ示す)で表わされるトラン骨格を有す
ることを特徴とする液晶性化合物である。
また本発明は、上記一般式CDで表わされる化合物を少
なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物であ
る。
なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物であ
る。
一般式〔I〕において、トラン骨格部は次のように命名
される。
される。
したがって、上記一般式〔■〕で表わされる化合物は、
4−(p−(R又は5)−2−オクチルオキシフェニル
〕オキシカルボニル−4′−アルコキシトランと命名す
ることができる。
4−(p−(R又は5)−2−オクチルオキシフェニル
〕オキシカルボニル−4′−アルコキシトランと命名す
ることができる。
一般式CI)で表わされる化合物の製造法は下記に詳述
するが、製造原料の一つとして光学活性基を有するフェ
ノ−μ化合物が使用される。このフロ1−22051号
公報に記載の方法で合成できるほか帝国化学産業柱から
入手することができる。
するが、製造原料の一つとして光学活性基を有するフェ
ノ−μ化合物が使用される。このフロ1−22051号
公報に記載の方法で合成できるほか帝国化学産業柱から
入手することができる。
本発明の化合物の製造法の概略を示すと次式のようにな
る。
る。
CH3
CH,CH,〔B〕
CI)
(上記式中Rは炭素数5〜15のアルキル基を、*は不
斉炭素原子を、TEAはトリエチルアミンを。
斉炭素原子を、TEAはトリエチルアミンを。
THFはテトラヒドロフランをそれぞれ示す。)〔作
用〕 本発明の化合物は次の作用及び特長を示す。
用〕 本発明の化合物は次の作用及び特長を示す。
まず水分を含有する雰囲気下において、容易に分解され
うるような基、アゾメチン基(−N=CH−)をもたず
、光によって異性化するような基。
うるような基、アゾメチン基(−N=CH−)をもたず
、光によって異性化するような基。
して非常に安定である。次に本発明の化合物は単独でも
強誘電性を示す温度範囲が広く1本発明の化合物どうし
を、又は本発明の化合物と既存強誘電性液晶性化合物1
例えばエステ/V系、ビフエニρ系、ピリミジン系等を
混合することによ91強誘電性を示す温度範囲の下限を
室温以下にすることも可能である。
強誘電性を示す温度範囲が広く1本発明の化合物どうし
を、又は本発明の化合物と既存強誘電性液晶性化合物1
例えばエステ/V系、ビフエニρ系、ピリミジン系等を
混合することによ91強誘電性を示す温度範囲の下限を
室温以下にすることも可能である。
また本発明の化合物のPs(自発分極)値は40nCA
以上と大きいため、混合系のブレンド材料として用いた
場合に、融点の降下の目的を達すると共に混合系のPs
値を向上させることが可能である。
以上と大きいため、混合系のブレンド材料として用いた
場合に、融点の降下の目的を達すると共に混合系のPs
値を向上させることが可能である。
以下に実施例を例示して本発明を説明するが。
実施例中の%は重量%を示すものとする。
製造例1 4−アルコキシフェニルアセチレンCB)の
合成 攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた500ccの三
ツロフラスコに、窒素気流中で4−アルコキシブロムベ
ンゼン0.234mol、 3−メfiV−1−フチ
ン − 3− オ − ル 29.57 t (0
,852mol ) 、 ト リ フェニルホ
スフィン1.0(1,ジクロロビス(トリフェ二〜ホス
フィン)パラジウム触媒0.52f(0,73拌溶解し
、ヨウ化銅160 rIIyを加えた。室温で3時間攪
拌後、徐々に加熱し、30分要して内温を90℃とした
。この温度で20時間反応させた。反応後は室温に戻し
、トリエチルアミンを減圧上留去し、残留物にエーゾ/
’ 300 mlを加えて水洗、無水硫酸ナトリウムで
乾燥した。t6過後、エーテルを留去し、残留物をシリ
カゲルカラムクロマトクラフィー(200メツシエのシ
リカゲ#400F、展開溶謀:ベンゼン)にかけて1次
式の化合物を中間化合物として得た。
合成 攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた500ccの三
ツロフラスコに、窒素気流中で4−アルコキシブロムベ
ンゼン0.234mol、 3−メfiV−1−フチ
ン − 3− オ − ル 29.57 t (0
,852mol ) 、 ト リ フェニルホ
スフィン1.0(1,ジクロロビス(トリフェ二〜ホス
フィン)パラジウム触媒0.52f(0,73拌溶解し
、ヨウ化銅160 rIIyを加えた。室温で3時間攪
拌後、徐々に加熱し、30分要して内温を90℃とした
。この温度で20時間反応させた。反応後は室温に戻し
、トリエチルアミンを減圧上留去し、残留物にエーゾ/
’ 300 mlを加えて水洗、無水硫酸ナトリウムで
乾燥した。t6過後、エーテルを留去し、残留物をシリ
カゲルカラムクロマトクラフィー(200メツシエのシ
リカゲ#400F、展開溶謀:ベンゼン)にかけて1次
式の化合物を中間化合物として得た。
攪拌器、温度計及び蒸留装置を備えた300ccの三ツ
ロフラスコに、窒素気流中で上記中間化合物58.4
mmol 、無水トルエン120mt及びナトリウムハ
イドライド(60%ヌジュール分散剤)310■を仕込
み、室温で30分間攪拌した。徐々に加熱し30分要し
て内温を70℃とした。アセトン(副生物)の還流が始
まシ、トルエンと共に留出しはじめるが、さらに加熱し
て留出温度がトルエンの沸点となるまで反応を続けた。
ロフラスコに、窒素気流中で上記中間化合物58.4
mmol 、無水トルエン120mt及びナトリウムハ
イドライド(60%ヌジュール分散剤)310■を仕込
み、室温で30分間攪拌した。徐々に加熱し30分要し
て内温を70℃とした。アセトン(副生物)の還流が始
まシ、トルエンと共に留出しはじめるが、さらに加熱し
て留出温度がトルエンの沸点となるまで反応を続けた。
この間2時間を要し、留出した溶媒は60m1であった
。反応修了後、室温に戻し、ベンゼン100m!加えて
水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。評過後、有機溶
媒を留去し。
。反応修了後、室温に戻し、ベンゼン100m!加えて
水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。評過後、有機溶
媒を留去し。
残留物をシリカゲルカラムクロマトクラフィー(200
メツシユのシリカゲル150 f 、展開溶媒:ヘキサ
ン) K カケて、第3表の4−アルコキシフェニルア
セチレンを85〜95%の収率で得た。その構造はIR
及びNMRスペクトルで確認した。
メツシユのシリカゲル150 f 、展開溶媒:ヘキサ
ン) K カケて、第3表の4−アルコキシフェニルア
セチレンを85〜95%の収率で得た。その構造はIR
及びNMRスペクトルで確認した。
結果を第3表に示す。
flu造例2 p −(2−オクチルオキシ)フェニ
ル−攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた100cc
三ツロフラスコに、p−((s)−2−オクチμオキシ
〕フェノ−/L/(帝国化学産業社製) 3.00 f
(13,5mmol )と無水ピリジン20 mlを仕
込み、攪拌下に溶解した。このピリジン溶液に、4−ブ
ロモベンシイNクロライド3.26 f (149mm
ol )を含むテトラヒドロフラン溶液20m1を水冷
下加えた。反応温度を室温に戻した後、還流温度とし、
8時間攪拌した。
ル−攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた100cc
三ツロフラスコに、p−((s)−2−オクチμオキシ
〕フェノ−/L/(帝国化学産業社製) 3.00 f
(13,5mmol )と無水ピリジン20 mlを仕
込み、攪拌下に溶解した。このピリジン溶液に、4−ブ
ロモベンシイNクロライド3.26 f (149mm
ol )を含むテトラヒドロフラン溶液20m1を水冷
下加えた。反応温度を室温に戻した後、還流温度とし、
8時間攪拌した。
反応修了後、エーテルを加え、水洗、10%苛性ソーダ
のアルカリ水洗、水洗の順で洗浄した後、無水硫酸ナト
リウムで乾燥した。溶媒を減圧下に留去シ、残留物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(200メツシユの
シリカゲiv 100 f 、展開溶媒:ヘキサン−ベ
ンゼンの傾斜)にかけて単離精製し、融点71.4〜7
2.3℃を有するp−(2−オクチルオキシ)フェニ/
L/−4−7”ロモベンゾエート〔C〕を98%の収率
で得た。
のアルカリ水洗、水洗の順で洗浄した後、無水硫酸ナト
リウムで乾燥した。溶媒を減圧下に留去シ、残留物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(200メツシユの
シリカゲiv 100 f 、展開溶媒:ヘキサン−ベ
ンゼンの傾斜)にかけて単離精製し、融点71.4〜7
2.3℃を有するp−(2−オクチルオキシ)フェニ/
L/−4−7”ロモベンゾエート〔C〕を98%の収率
で得た。
この化合物のスベク)/レデータは次の通シであった。
IR、vffi、x 2932. 1728. 1
506゜ 1250゜1204、 1082. 748
cm−”NMR:δ宅’3 7.8(Q、 4H)
、 6.9(q、 4H)。
506゜ 1250゜1204、 1082. 748
cm−”NMR:δ宅’3 7.8(Q、 4H)
、 6.9(q、 4H)。
48(m、 IH)、 1.8〜0.7(m、 16
H)ppfil攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた
三ツロフラスコに、窒素気流中で製造例2で得られたp
−(2−オクチルオキシ)フェニ/L’−4−ブロモベ
ンゾニー) 5 mmol 、製造例1で得られた4−
アルコキシフェニルアセチレン5.5mmol 、
)リフエニ〜ホスフィン100m mo + 、 ジ
クロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒
60119及ヒドリエチルアミン60m1を仕込み、攪
拌溶解し、ヨウ化銅619を加えた。室温で2時間攪拌
後、徐々に加熱し、30分要して内温を70℃とした。
H)ppfil攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた
三ツロフラスコに、窒素気流中で製造例2で得られたp
−(2−オクチルオキシ)フェニ/L’−4−ブロモベ
ンゾニー) 5 mmol 、製造例1で得られた4−
アルコキシフェニルアセチレン5.5mmol 、
)リフエニ〜ホスフィン100m mo + 、 ジ
クロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒
60119及ヒドリエチルアミン60m1を仕込み、攪
拌溶解し、ヨウ化銅619を加えた。室温で2時間攪拌
後、徐々に加熱し、30分要して内温を70℃とした。
この温度で8時間反応させた。反応後は室温に戻し。
トリエチルアミンを減圧下留去し、残留物にエーテ/’
100 ydを加えて水洗、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。濾過後、エーテルを留去し、残留物をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(200メツシユのシリカ
ゲ/v100?、展開溶媒ベンゼン:ヘキサン=1:1
)にかけて単離精製した。ヘキサンかう再結晶化して4
−(p−2−オクチルオキシフェニル)オキシカルポニ
/L/−4’−アルコキシトラン〔■〕を81〜94%
の収率で得た。各化合物の構造はIR,NMRスペクト
ルデータで確認した。
100 ydを加えて水洗、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。濾過後、エーテルを留去し、残留物をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(200メツシユのシリカ
ゲ/v100?、展開溶媒ベンゼン:ヘキサン=1:1
)にかけて単離精製した。ヘキサンかう再結晶化して4
−(p−2−オクチルオキシフェニル)オキシカルポニ
/L/−4’−アルコキシトラン〔■〕を81〜94%
の収率で得た。各化合物の構造はIR,NMRスペクト
ルデータで確認した。
例 〔化合物随5〕
IR: v県: ”” 2920.2216.173
6.1248.762 cm ”NMR:δ!i’昆3
8.2〜6.8(m、12H)、43(m、IH)。
6.1248.762 cm ”NMR:δ!i’昆3
8.2〜6.8(m、12H)、43(m、IH)。
4.0 (t、 2H)、 2.0〜0.6 (m、
38〜40H)ppm得られた各化合物の相転移温度と
共に結果を第4表に示す。
38〜40H)ppm得られた各化合物の相転移温度と
共に結果を第4表に示す。
実施例2
第4表の化合物NQ2.3及び400本発明液晶性化合
物を用いて、下記第5表の液晶組成物を調製し、その相
転移温度を測定した結果、第5表に示す通りであった。
物を用いて、下記第5表の液晶組成物を調製し、その相
転移温度を測定した結果、第5表に示す通りであった。
第 5 表
この液晶組成物を、ポリイミド膜を塗布し1表面をラビ
ングして平行配向処理を施し、セル厚を2μmに制御し
た透明電極を有するセルに注入したところ、 Sc*で
均一な配向の七μが得られた。
ングして平行配向処理を施し、セル厚を2μmに制御し
た透明電極を有するセルに注入したところ、 Sc*で
均一な配向の七μが得られた。
また78℃の温度下±10 Vの矩形波電圧を印加する
と、応答時間0.69m5.コントラスト10の表示素
子が得られた。
と、応答時間0.69m5.コントラスト10の表示素
子が得られた。
実施例3
実施例2の液晶組成物80%と次の構造式で表わされる
化合物20%とからなる液晶組成物を調製し、その相転
移温度を測定した結果0次の通りであった。
化合物20%とからなる液晶組成物を調製し、その相転
移温度を測定した結果0次の通りであった。
25℃ 28℃ 77℃ 110℃ 115℃C−→
Sx−→S♂−→SA−→Ch−→Iこの液晶組成物を
実施例2で用いたセルと同様のセルに注入したところS
C*で均一な配向のセルを得ることができた。このセル
の30℃での応答時間1.3 ms 、コントラスト1
3であった。エヌテル系材料の他にビフェニル系、ピリ
ミジン系液晶化合物などとの混合によっても融点を下げ
、Sc*の温度範囲を拡大することが可能であった。
Sx−→S♂−→SA−→Ch−→Iこの液晶組成物を
実施例2で用いたセルと同様のセルに注入したところS
C*で均一な配向のセルを得ることができた。このセル
の30℃での応答時間1.3 ms 、コントラスト1
3であった。エヌテル系材料の他にビフェニル系、ピリ
ミジン系液晶化合物などとの混合によっても融点を下げ
、Sc*の温度範囲を拡大することが可能であった。
上記実施例1で示したように1本発明の化合物は、 S
c*相を呈し1強誘電性を有する化合物でありまた実施
例2及び3の結果から室温を含む広い温度範囲のカイラ
ルスメクチック液晶組成物を得ていく上で、有効な成分
となることは明らかである。
c*相を呈し1強誘電性を有する化合物でありまた実施
例2及び3の結果から室温を含む広い温度範囲のカイラ
ルスメクチック液晶組成物を得ていく上で、有効な成分
となることは明らかである。
このような効果は本発明によシはじめて達成される。
Claims (2)
- (1)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (式中Rは炭素数5〜15のアルキル基を、*は不斉炭
素原子をそれぞれ示す)で表わされるトラン骨格を有す
ることを特徴とする液晶性化合物。 - (2)一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (式中Rは炭素数5〜15のアルキル基を、*は不斉炭
素原子をそれぞれ示す)で表わされるトラン骨格を有す
る液晶性化合物を少なくとも1種含有することを特徴と
する液晶組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63072248A JPH01245089A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 液晶材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63072248A JPH01245089A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 液晶材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01245089A true JPH01245089A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13483806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63072248A Pending JPH01245089A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 液晶材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01245089A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626792A (en) * | 1994-09-06 | 1997-05-06 | Displaytech, Inc. | High birefringence liquid crystal compounds |
US5866036A (en) * | 1989-06-01 | 1999-02-02 | Displaytech, Inc. | High tilt ferroelectric liquid crystal compounds and compositions |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01221352A (ja) * | 1988-02-27 | 1989-09-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | トラン化合物および液晶組成物 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63072248A patent/JPH01245089A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5866036A (en) * | 1989-06-01 | 1999-02-02 | Displaytech, Inc. | High tilt ferroelectric liquid crystal compounds and compositions |
US5626792A (en) * | 1994-09-06 | 1997-05-06 | Displaytech, Inc. | High birefringence liquid crystal compounds |
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