JP2984322B2 - 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 - Google Patents
液晶組成物およびこれを含む液晶素子Info
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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、液晶組成物およびそれを使用した表示素子
に関し、さらに詳しくは、電界に対する応答特性が改善
された新規な液相組成物、およびそれを使用した液晶表
示素子や液晶−光シヤツタ等に利用される液晶素子に関
するものである。
に関し、さらに詳しくは、電界に対する応答特性が改善
された新規な液相組成物、およびそれを使用した液晶表
示素子や液晶−光シヤツタ等に利用される液晶素子に関
するものである。
従来より、液晶は電気光学素子として種々の分野で応
用されている。現在実用化されている液晶素子はほとん
どが、例えばエム シヤツト（M.Schadt）とダブリユ
ヘルフリツヒ（W.Helfrich）著“アプライド フイジツ
クス レターズ”（“Applied Physics Letters"）Vo.1
8,No.4（1971.2.15）P.127〜128の“Voltage Dependen
t Optical Activity of ａ Twisted Nematic Li
quid Crystal"に示されたTN（Twisted Nematic）型の
液晶を用いたものである。
用されている。現在実用化されている液晶素子はほとん
どが、例えばエム シヤツト（M.Schadt）とダブリユ
ヘルフリツヒ（W.Helfrich）著“アプライド フイジツ
クス レターズ”（“Applied Physics Letters"）Vo.1
8,No.4（1971.2.15）P.127〜128の“Voltage Dependen
t Optical Activity of ａ Twisted Nematic Li
quid Crystal"に示されたTN（Twisted Nematic）型の
液晶を用いたものである。
これらは，液晶の誘電的配列効果に基づいており、液
晶分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えら
れた電場により特定の方向に向く効果を利用している。
これらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒である
といわれ、多くの応用のためには遅すぎる。一方、大型
平面デイスプレイへの応用では、価格，生産性などを考
え合わせると、単純マトリクス方式による駆動が最も有
力である。単純マトリクス方式においては、走査電極群
と信号電極群をマトリクス状に構成した電極構成が採用
され、その駆動のためには、走査電極群に順次周期的に
アドレス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情報
信号をアドレス信号と同期させて並列的に選択印加する
時分割駆動方式が採用されている。
晶分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えら
れた電場により特定の方向に向く効果を利用している。
これらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒である
といわれ、多くの応用のためには遅すぎる。一方、大型
平面デイスプレイへの応用では、価格，生産性などを考
え合わせると、単純マトリクス方式による駆動が最も有
力である。単純マトリクス方式においては、走査電極群
と信号電極群をマトリクス状に構成した電極構成が採用
され、その駆動のためには、走査電極群に順次周期的に
アドレス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情報
信号をアドレス信号と同期させて並列的に選択印加する
時分割駆動方式が採用されている。
しかし、この様な駆動方式の素子に前述したTN型の液
晶を採用すると、走査電極が選択され、信号電極が選択
されない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極
が選択される領域（所謂“半選択点”）にも有限に電界
がかかってしまう。
晶を採用すると、走査電極が選択され、信号電極が選択
されない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極
が選択される領域（所謂“半選択点”）にも有限に電界
がかかってしまう。
選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電圧の差が
充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列させるのに
要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設定されるなら
ば、表示素子は正常に動作するわけであるが、走査線数
（Ｎ）を増加して行なった場合、画面全体（１フレー
ム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界がかかっ
ている時間（duty比）が1/Nの割合で減少してしまう。
充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列させるのに
要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設定されるなら
ば、表示素子は正常に動作するわけであるが、走査線数
（Ｎ）を増加して行なった場合、画面全体（１フレー
ム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界がかかっ
ている時間（duty比）が1/Nの割合で減少してしまう。
このために、くり返し走査を行なった場合の選択点と
非選択点にかかる実効値としての電圧差は、走査線数が
増えれば増える程小さくなり、結果的には画像コントラ
ストの低下やクロストークが避け難い欠点となってい
る。
非選択点にかかる実効値としての電圧差は、走査線数が
増えれば増える程小さくなり、結果的には画像コントラ
ストの低下やクロストークが避け難い欠点となってい
る。
この様な現象は、双安定性を有さない液晶（電極面に
対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であ
り、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向す
る）を時間的蓄積効果を利用して駆動する（即ち、繰り
返し走査する）ときに生ずる本質的には避け難い問題点
である。
対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であ
り、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向す
る）を時間的蓄積効果を利用して駆動する（即ち、繰り
返し走査する）ときに生ずる本質的には避け難い問題点
である。
この点を改良する為に、電圧平均化法、２周波駆動法
や、多重マトリクス法等が既に提案されているが、いず
れの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化や高密
度化は走査線数が充分に増やせないことによって頭打ち
になっているのが現状である。
や、多重マトリクス法等が既に提案されているが、いず
れの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化や高密
度化は走査線数が充分に増やせないことによって頭打ち
になっているのが現状である。
このような従来型の液晶素子の欠点を改善するものと
して、双安定性を有する液晶素子の使用がクラーク（Cl
ark）およびラガウエル（Lagerwall）により提案されて
いる（特開昭56−107216号公報、米国特許第4,367,924
号明細書等）。
して、双安定性を有する液晶素子の使用がクラーク（Cl
ark）およびラガウエル（Lagerwall）により提案されて
いる（特開昭56−107216号公報、米国特許第4,367,924
号明細書等）。
双安定性液晶としては、一般にカイラルスメクテイツ
クＣ相（SmC＊相）又はＨ相（SmH＊相）を有する強誘電
性液晶が用いられる。
クＣ相（SmC＊相）又はＨ相（SmH＊相）を有する強誘電
性液晶が用いられる。
この強誘電性液晶は電界に対して第１の光学的安定状
態と第２の光学的安定状態からなる双安定状態を有し、
従って前述のTN型の液晶で用いられた光学変調素子とは
異なり、例えば一方の電界ベクトルに対して第１の光学
的安定状態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対し
ては第２の光学的安定状態に液晶が配向されている。ま
た、この型の液晶は、加えられる電界に応答して、上記
２つの安定状態のいずれかを採り、且つ電界の印加のな
いときはその状態を維持する性質（双安定性）を有す
る。
態と第２の光学的安定状態からなる双安定状態を有し、
従って前述のTN型の液晶で用いられた光学変調素子とは
異なり、例えば一方の電界ベクトルに対して第１の光学
的安定状態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対し
ては第２の光学的安定状態に液晶が配向されている。ま
た、この型の液晶は、加えられる電界に応答して、上記
２つの安定状態のいずれかを採り、且つ電界の印加のな
いときはその状態を維持する性質（双安定性）を有す
る。
以上の様な双安定性を有する特徴に加えて、強誘電性
液晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それ
は強誘電性液相の持つ自発分極と印加電場が直接作用し
て配向状態の転移を誘起するためであり、誘電率異方性
と電場の作用による応答速度より３〜４オーダー速い。
液晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それ
は強誘電性液相の持つ自発分極と印加電場が直接作用し
て配向状態の転移を誘起するためであり、誘電率異方性
と電場の作用による応答速度より３〜４オーダー速い。
このように強誘電性液晶はきわめて優れた特性を潜在
的に有しており、このような性質を利用することによ
り、上述した従来のTN型素子の問題点の多くに対して、
かなり本質的な改善が得られる。特に、高速光学光シヤ
ツターや高密度，大画面デイスプレイへの応用が期待さ
れる。
的に有しており、このような性質を利用することによ
り、上述した従来のTN型素子の問題点の多くに対して、
かなり本質的な改善が得られる。特に、高速光学光シヤ
ツターや高密度，大画面デイスプレイへの応用が期待さ
れる。
この強誘電性液晶層を一対の基板間に狭持した素子で
前述した様な単純マトリクス表示装置とした場合では、
例えば特開昭59−193426号公報、同59−193427号公報、
同60−156046号公報、同60−156047号公報などに開示さ
れた駆動法を適用することができる。
前述した様な単純マトリクス表示装置とした場合では、
例えば特開昭59−193426号公報、同59−193427号公報、
同60−156046号公報、同60−156047号公報などに開示さ
れた駆動法を適用することができる。
第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図
である。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル51の平面図である。第５
図のパネル51には、走査線52とデータ線53とが互いに交
差して配線され、その交差部の走査線52とデータ線53と
の間には強誘電性液晶が配置されている。
である。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル51の平面図である。第５
図のパネル51には、走査線52とデータ線53とが互いに交
差して配線され、その交差部の走査線52とデータ線53と
の間には強誘電性液晶が配置されている。
第４図（Ａ）中のSSは選択された走査線に印加する選
択走査波形を、SNは選択されていない非選択走査波形
を、ISは選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、INは選択されていないデータ線に印加する非
選択情報信号（白）を表わしている。又、図中（IS−
SS）と（IN−SS）は選択された走査線上の画素に印加す
る電圧波形で、電圧（IS−SS）が印加された画素は黒の
表示状態をとり、電圧（IN−SS）が印加された画素は白
の表示状態をとる。
択走査波形を、SNは選択されていない非選択走査波形
を、ISは選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、INは選択されていないデータ線に印加する非
選択情報信号（白）を表わしている。又、図中（IS−
SS）と（IN−SS）は選択された走査線上の画素に印加す
る電圧波形で、電圧（IS−SS）が印加された画素は黒の
表示状態をとり、電圧（IN−SS）が印加された画素は白
の表示状態をとる。
第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で、第６
図に示す表示を行ったときの時系列波形である。
図に示す表示を行ったときの時系列波形である。
第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素
に印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み
位相t2の時間に相当し、１ラインクリヤt1位相の時間が
２Δｔに設定されている。
に印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み
位相t2の時間に相当し、１ラインクリヤt1位相の時間が
２Δｔに設定されている。
さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータVS,VI,
Δｔの値は使用する液晶材料のスイツチング特性によっ
て決定される。
Δｔの値は使用する液晶材料のスイツチング特性によっ
て決定される。
第７図は後述するバイアス比を一定に保ったまま駆動
電圧（VS＋VI）を変化させたときの透過率Ｔの変化、即
ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここではΔｔ＝50μ
sec、バイアス比VI/（VI＋VS）＝1/3に固定されてい
る。第７図の正側は第４図で示した（IN−SS）、負側は
（IS−SS）で示した波形が印加される。
電圧（VS＋VI）を変化させたときの透過率Ｔの変化、即
ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここではΔｔ＝50μ
sec、バイアス比VI/（VI＋VS）＝1/3に固定されてい
る。第７図の正側は第４図で示した（IN−SS）、負側は
（IS−SS）で示した波形が印加される。
ここで、V1,V3をそれぞれ実駆動閾値電圧及びクロス
トーク電圧と呼ぶ。但し、V2＜V1＜V3、またΔＶ＝V3−
V1を電圧マージンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅
となる。V3はFLC表示素子駆動上、一般的に存在すると
言ってよい。具体的には、第４図（Ａ）（IN−SS）の波
形におけるVBによるスイツチングを起こす電圧値であ
る。勿論、バイアス比を大きくすることによりV3の値を
大きくすることは可能であるが、バイアス比を増すこと
は情報信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的に
はちらつきの増大、コントラストの低下を招き好ましく
ない。
トーク電圧と呼ぶ。但し、V2＜V1＜V3、またΔＶ＝V3−
V1を電圧マージンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅
となる。V3はFLC表示素子駆動上、一般的に存在すると
言ってよい。具体的には、第４図（Ａ）（IN−SS）の波
形におけるVBによるスイツチングを起こす電圧値であ
る。勿論、バイアス比を大きくすることによりV3の値を
大きくすることは可能であるが、バイアス比を増すこと
は情報信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的に
はちらつきの増大、コントラストの低下を招き好ましく
ない。
我々の検討ではバイアス比1/3〜1/4程度が実用的であ
った。ところで、バイアス比を固定すれば、電圧マージ
ンΔＶは液晶材料のスイツチング特性に強く依存し、Δ
Ｖの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利であ
ることは言うまでもない。
った。ところで、バイアス比を固定すれば、電圧マージ
ンΔＶは液晶材料のスイツチング特性に強く依存し、Δ
Ｖの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利であ
ることは言うまでもない。
この様なある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の２状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）
は、液晶材料間で差があり、特有なものである。また、
環境温度の変化によっても駆動マージンはズレていくた
め、実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対し
て最適駆動電圧にしておく必要がある。
向きによって選択画素に「黒」および「白」の２状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）
は、液晶材料間で差があり、特有なものである。また、
環境温度の変化によっても駆動マージンはズレていくた
め、実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対し
て最適駆動電圧にしておく必要がある。
しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の
表示面積を拡大していく場合、各画素における液晶の存
在環境の差（具体的には温度や電極間のセルギヤツプの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なく
なる さらに、この様なマトリクス表示装置を実現するため
には、使用される液晶材料の配向特性もまた重要な課題
となる。
表示面積を拡大していく場合、各画素における液晶の存
在環境の差（具体的には温度や電極間のセルギヤツプの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なく
なる さらに、この様なマトリクス表示装置を実現するため
には、使用される液晶材料の配向特性もまた重要な課題
となる。
現在広く用いられているTN型液晶材料は簡便なラビン
グ配向処理が行なわれた配向膜を用いて、特定の相状態
（例えばネマチツク相状態）に配向される。
グ配向処理が行なわれた配向膜を用いて、特定の相状態
（例えばネマチツク相状態）に配向される。
これに対し、SmC＊液晶材料は同様のラビング配向処
理ではジグザグ欠陥や、液晶セル中のギヤツプ保持材
（例えばスペーサービーズ等）周辺で配向欠陥が生じや
すいという特徴がある。
理ではジグザグ欠陥や、液晶セル中のギヤツプ保持材
（例えばスペーサービーズ等）周辺で配向欠陥が生じや
すいという特徴がある。
さらには、液晶素子構成要素に由来する配向膜表面の
凹凸などによって生じる配向膜のラビング状態の差異に
より配向欠陥が容易に生じてしまう。
凹凸などによって生じる配向膜のラビング状態の差異に
より配向欠陥が容易に生じてしまう。
これらは、SmC＊相状態が等方相状態からいくつかの
相転移を経由した相状態である場合が多く、また、ネマ
チツク相と比較し、より結晶相に近い相状態であること
にも起因していると、本発明者らは推察している。
相転移を経由した相状態である場合が多く、また、ネマ
チツク相と比較し、より結晶相に近い相状態であること
にも起因していると、本発明者らは推察している。
そして、重大な問題点となるのは、これらの配向欠陥
は、SmC＊液晶材料の特徴である双安定性を低下させ、
さらには画質の低下、コントラストの低下、またクロス
トークの増大を招く要因となってしまうことである。
は、SmC＊液晶材料の特徴である双安定性を低下させ、
さらには画質の低下、コントラストの低下、またクロス
トークの増大を招く要因となってしまうことである。
本発明は、前述した様な従来の液晶素子の問題点を解
決し、高速光シヤツターや高密度、大画面デイスプレー
への応用が期待されている強誘電性液晶素子を実用でき
るように、簡便なラビング処理によって、容易に配向
し、欠陥の無い均一なモノドメイン配向性を示し、さら
に、駆動電圧マージンが大きく、液晶素子の表示エリア
上に、ある程度の温度バラツキがあっても、全画素が良
好にマトリクス駆動できる駆動温度マージンの広い液晶
組成物および該液晶組成物を使用する液晶素子を提供す
ることにある。
決し、高速光シヤツターや高密度、大画面デイスプレー
への応用が期待されている強誘電性液晶素子を実用でき
るように、簡便なラビング処理によって、容易に配向
し、欠陥の無い均一なモノドメイン配向性を示し、さら
に、駆動電圧マージンが大きく、液晶素子の表示エリア
上に、ある程度の温度バラツキがあっても、全画素が良
好にマトリクス駆動できる駆動温度マージンの広い液晶
組成物および該液晶組成物を使用する液晶素子を提供す
ることにある。
本発明は、下記一般式〔Ｉ〕 （ただし、R1,R2は炭素数１〜16の置換基を有してもよ
い直鎖状または分岐状のアルキル基であり、Z1は単結
合，−Ｏ−，−COO−，−OCO−であり、X1はハロゲン原
子、−A1−は単結合あるいは である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種と、下記一
般式〔II〕 （ただし、R3,R4はそれぞれ置換基を有していてもよい
炭素原子数２〜16のアルキル基であり、Y1は単結合， を示し、Z2,Z3はそれぞれ単結合，−Ｏ−， を示す。A2,A3はそれぞれ単結合， を示す。X2,X3はそれぞれ水素原子,F,C,Br,CH3,CNま
たはCF3であり、ｋは０または１である。ただし、A2が
単結合の場合Z2は単結合であり、A3が単結合でかつｋが
０の場合Z3は単結合である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種とを含有す
る液晶組成物、そして前記液晶組成物に、さらに一般式
〔III〕 （ただし、R5は置換基を有していても良い炭素数１〜18
の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。Y2は単結合， −CH2O−，−OCH2−，−COS−，−SCO−，−CH＝CH−CO
O−であり、Z4は単結合，−Ｏ−， Z5は単結合，−Ｏ−， である。
い直鎖状または分岐状のアルキル基であり、Z1は単結
合，−Ｏ−，−COO−，−OCO−であり、X1はハロゲン原
子、−A1−は単結合あるいは である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種と、下記一
般式〔II〕 （ただし、R3,R4はそれぞれ置換基を有していてもよい
炭素原子数２〜16のアルキル基であり、Y1は単結合， を示し、Z2,Z3はそれぞれ単結合，−Ｏ−， を示す。A2,A3はそれぞれ単結合， を示す。X2,X3はそれぞれ水素原子,F,C,Br,CH3,CNま
たはCF3であり、ｋは０または１である。ただし、A2が
単結合の場合Z2は単結合であり、A3が単結合でかつｋが
０の場合Z3は単結合である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種とを含有す
る液晶組成物、そして前記液晶組成物に、さらに一般式
〔III〕 （ただし、R5は置換基を有していても良い炭素数１〜18
の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。Y2は単結合， −CH2O−，−OCH2−，−COS−，−SCO−，−CH＝CH−CO
O−であり、Z4は単結合，−Ｏ−， Z5は単結合，−Ｏ−， である。
であり、は１〜12である。） で表わされる液晶性化合物を少なくとも１種含有させた
液晶組成物および該液晶組成物を一対の電極基板間に配
置してなる液晶素子を提供するものである。
液晶組成物および該液晶組成物を一対の電極基板間に配
置してなる液晶素子を提供するものである。
一般式〔Ｉ〕で示される液晶性化合物のうち、好まし
い化合物としては下記〔I a〕〜〔I b〕式で示される化
合物が挙げられる。
い化合物としては下記〔I a〕〜〔I b〕式で示される化
合物が挙げられる。
（式中、R1,R2,Z1,X1は前述の通りである） 又、さらに上記〔I a〕，〔I b〕式において、Z1の好
ましい例としては単結合，−Ｏ−であり、X1の好ましい
例としてはＣ,Fであり、特に好ましくはＦを挙げるこ
とができる。
ましい例としては単結合，−Ｏ−であり、X1の好ましい
例としてはＣ,Fであり、特に好ましくはＦを挙げるこ
とができる。
又、一般式〔Ｉ〕で示される液晶性化合物において、
R1,R2の好ましい例として〔Ｉ−ｉ〕〜〔Ｉ−iii〕を挙
げることができる。
R1,R2の好ましい例として〔Ｉ−ｉ〕〜〔Ｉ−iii〕を挙
げることができる。
（ただし、ｍは０〜７の整数であり、ｎは１〜９の整数
であるが、２≦ｍ＋ｎ≦14の範囲内にある。又光学活性
であってもよい。） 〔Ｉ−iii〕 （ただし、ｒは０〜７の整数であり、ｓは０もしくは１
である。又、ｔは１〜14の整数であるが、１≦ｒ＋ｓ＋
ｔ≦14の範囲内にある。又光学活性であってもよい。） また、前述の一般式〔II〕で示される液晶性化合物の
うち、好ましい化合物としては、下記〔II a〕〜〔II
q〕式で示される化合物が挙げられる。
であるが、２≦ｍ＋ｎ≦14の範囲内にある。又光学活性
であってもよい。） 〔Ｉ−iii〕 （ただし、ｒは０〜７の整数であり、ｓは０もしくは１
である。又、ｔは１〜14の整数であるが、１≦ｒ＋ｓ＋
ｔ≦14の範囲内にある。又光学活性であってもよい。） また、前述の一般式〔II〕で示される液晶性化合物の
うち、好ましい化合物としては、下記〔II a〕〜〔II
q〕式で示される化合物が挙げられる。
〔II a〕〜〔II q〕式で示される液晶性化合物のうち
さらに好ましい化合物として次に示す〔II aa〕〜〔II
na〕が上げられる。
さらに好ましい化合物として次に示す〔II aa〕〜〔II
na〕が上げられる。
さらに、より好ましいR3,R4は下記（ｉ）〜（iv）か
ら選ばれる。
ら選ばれる。
ｉ）炭素原子数が２〜16のｎ−アルキル基、より好まし
くは炭素原子数４〜14のｎ−アルキル基 ii） （ただしｍ′は０〜６の整数であり、ｎ′は２〜８の整
数である。又、光学活性であっても良い。） iii） （ただしｒ′は０〜６の整数であり、ｓ′は０もしくは
１である。又、ｔ′は１〜12の整数である。又、これは
光学活性であっても良い。） iv） （ただしｐ′は０または１で、ｘ′は１〜14の整数であ
る。） また、前述の一般式〔III〕で示される化合物のう
ち、好ましい化合物としては、下記式〔III−ａ〕〜〔I
II−ｆ〕で示される化合物が挙げられる。
くは炭素原子数４〜14のｎ−アルキル基 ii） （ただしｍ′は０〜６の整数であり、ｎ′は２〜８の整
数である。又、光学活性であっても良い。） iii） （ただしｒ′は０〜６の整数であり、ｓ′は０もしくは
１である。又、ｔ′は１〜12の整数である。又、これは
光学活性であっても良い。） iv） （ただしｐ′は０または１で、ｘ′は１〜14の整数であ
る。） また、前述の一般式〔III〕で示される化合物のう
ち、好ましい化合物としては、下記式〔III−ａ〕〜〔I
II−ｆ〕で示される化合物が挙げられる。
（R5,Z4,Z5,は前述の通り） さらに、上記式〔III−ａ〕〜〔III−ｆ〕で示される
化合物のうち、特に好ましい化合物例としては式〔III
−ａ〕、式〔III−ｂ〕、式〔III−ｃ〕を挙げることが
できる。
化合物のうち、特に好ましい化合物例としては式〔III
−ａ〕、式〔III−ｂ〕、式〔III−ｃ〕を挙げることが
できる。
又、さらに上述の式〔III−ａ〕〜〔III−ｆ〕におけ
るZ4,Z5の好ましい例としては、下記〔III−ｉ〕〜〔II
I−ｖ〕を挙げることができる。
るZ4,Z5の好ましい例としては、下記〔III−ｉ〕〜〔II
I−ｖ〕を挙げることができる。
〔III−ｉ〕Z4が単結合、Z5が−Ｏ−CH2− 〔III−ii〕Z4が単結合、Z5が−COO−CH2− 〔III−iii〕Z4が単結合、Z5が−OCO− 〔III−iv〕Z4が−Ｏ−、Z5が−Ｏ−CH2− 〔III−ｖ〕Z4が−Ｏ−、Z5が−COOCH2− 一般式〔Ｉ〕で表わされる液晶性化合物の代表的な合
成経路を以下に示す。
成経路を以下に示す。
（式中、R1,R2,X1,Z1は前述の通りである） 次に、一般式〔Ｉ〕で示される液晶性化合物の代表的
な合成例を以下に示す。
な合成例を以下に示す。
合成例１（No.1−38の化合物の合成） ２−デシル−５−（３−フロオロ−４−ヒドロキシフ
エニル）ピリミジン0.80g（2.42mmole）をピリジン10ml
に溶かし、氷冷撹拌下ヘプタノイルクロライド0.62ml
（4.00mmole）を滴下した。滴下終了後15分間氷冷撹拌
した。その後45〜56℃に保った水浴上で20分間加熱撹拌
した。反応終了後反応物を氷水150ml中に注入し、析出
した結晶を濾取水洗した。この結晶をトルエンに溶か
し、水洗、芒硝乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をト
ルエンを溶離液としたシリカゲルカラムクロマトで精製
し、アセトン−メタノール混合溶媒で２度再結晶し、２
−デシル−５−（３−フルオロ−４−ヘプタノイルオキ
シフエニル）ピリミジン0.66g（収率61.6％）を得た。
エニル）ピリミジン0.80g（2.42mmole）をピリジン10ml
に溶かし、氷冷撹拌下ヘプタノイルクロライド0.62ml
（4.00mmole）を滴下した。滴下終了後15分間氷冷撹拌
した。その後45〜56℃に保った水浴上で20分間加熱撹拌
した。反応終了後反応物を氷水150ml中に注入し、析出
した結晶を濾取水洗した。この結晶をトルエンに溶か
し、水洗、芒硝乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をト
ルエンを溶離液としたシリカゲルカラムクロマトで精製
し、アセトン−メタノール混合溶媒で２度再結晶し、２
−デシル−５−（３−フルオロ−４−ヘプタノイルオキ
シフエニル）ピリミジン0.66g（収率61.6％）を得た。
相転移温度（℃） ２−ウンデシル−５−（３−フロオロ−４−ヒドロキ
シフエニル）ピリミジン2.00g（5.81mmole）、吉草酸0.
60g（5.87mmole）、ジクロルメタン50mlを200mlナスフ
ラスコに入れて溶かし、室温撹拌下N,N′−ジシクロヘ
キシルカルボジイミド1.21g（5.86mmole）、４−ピロリ
ジルピリジン0.10gを順次加え、その後４時間45分室温
で撹拌した。撹拌終了後析出したN,N′−ジシクロヘキ
シル−ウレアを濾去し、濾液を減圧乾固した。残渣をト
ルエン／酢酸エチル:100/1の溶離液を用いたシリカゲル
カラムクロマトで精製し、アセトン−メタノール混合溶
媒で２度再結晶し、２−ウンデシル−５−（３−フルオ
ロ−４−ペンタノイルオキシフエニル）ピリミジン1.91
g（収率76.8％）を得た。
シフエニル）ピリミジン2.00g（5.81mmole）、吉草酸0.
60g（5.87mmole）、ジクロルメタン50mlを200mlナスフ
ラスコに入れて溶かし、室温撹拌下N,N′−ジシクロヘ
キシルカルボジイミド1.21g（5.86mmole）、４−ピロリ
ジルピリジン0.10gを順次加え、その後４時間45分室温
で撹拌した。撹拌終了後析出したN,N′−ジシクロヘキ
シル−ウレアを濾去し、濾液を減圧乾固した。残渣をト
ルエン／酢酸エチル:100/1の溶離液を用いたシリカゲル
カラムクロマトで精製し、アセトン−メタノール混合溶
媒で２度再結晶し、２−ウンデシル−５−（３−フルオ
ロ−４−ペンタノイルオキシフエニル）ピリミジン1.91
g（収率76.8％）を得た。
相転移温度（℃） 合成例３（No.1−108の化合物の合成） ２−フルオロ−４−（５−デシル−２−ピリジニル）
フエノール0.50g（1.52mM）をピリジン4mlに溶かし、ト
ランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド0.39g（1.80mM）を氷浴下で滴下した。滴下
後、氷浴を取り、室温で30分間撹拌後40〜50℃水浴中で
２時間撹拌した。
フエノール0.50g（1.52mM）をピリジン4mlに溶かし、ト
ランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸ク
ロライド0.39g（1.80mM）を氷浴下で滴下した。滴下
後、氷浴を取り、室温で30分間撹拌後40〜50℃水浴中で
２時間撹拌した。
反応後、氷水100mlにあけ、析出した結晶を濾出し
た。この結晶を酢酸エチルに溶かし、2N−塩酸および水
で水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、留去した。
た。この結晶を酢酸エチルに溶かし、2N−塩酸および水
で水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、留去した。
これをトルエン溶媒のシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーで精製し、エタノール溶媒で冷凍庫から再結晶
し、目的物0.45g（0.88mM）を得た。（収率58.2％） 相転移温度（℃） 前記一般式〔Ｉ〕で表わされる液晶性化合物の具体的
な化合物例を以下に示す。
フィーで精製し、エタノール溶媒で冷凍庫から再結晶
し、目的物0.45g（0.88mM）を得た。（収率58.2％） 相転移温度（℃） 前記一般式〔Ｉ〕で表わされる液晶性化合物の具体的
な化合物例を以下に示す。
一般式〔II〕で表わされる液晶性化合物の代表的な合
成経路を以下に示す。
成経路を以下に示す。
方法１） 方法２） Z2,Z3,Y1が−Ｏ−， の場合は脱離可能な保護基でA2,A3あるいはA4に存在す
る水酸基またはカルボキシル基を保護し、チアゾール環
に閉環した後に保護基を脱離させ、その後R3−Z2−A2−
あるいはR4−Z3A4−Y1 kA3−とすることも可能であ
る。
る水酸基またはカルボキシル基を保護し、チアゾール環
に閉環した後に保護基を脱離させ、その後R3−Z2−A2−
あるいはR4−Z3A4−Y1 kA3−とすることも可能であ
る。
次に一般式〔II〕で示される液晶化合物の代表的な合
成例を以下に示す。
成例を以下に示す。
合成例４（No.2−53の化合物の合成） Bull.Chem.Soc.Jpn.60,1159（1987）と同様の方法で
４−メトキシアセトフエノンをテトラブチルアンモニウ
ムトリブロマイドで臭素化し、４−メトキシフエナシル
ブロマイドを得た。Ber.44,1542（1911）の方法にした
がって以下に示す経路で４−メトキシフエナシルブロマ
イドより４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩を合成
した。
４−メトキシアセトフエノンをテトラブチルアンモニウ
ムトリブロマイドで臭素化し、４−メトキシフエナシル
ブロマイドを得た。Ber.44,1542（1911）の方法にした
がって以下に示す経路で４−メトキシフエナシルブロマ
イドより４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩を合成
した。
４−ヘキシルベンゾイルクロライド26.9g（120mmol
e）をピリジン206mlに溶かし、冷却撹拌下内温を−10〜
−５℃に保って４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩
22.2g（110mmole）を30分間で少しずつ添加した。その
後同じ温度で30分間撹拌し、その後加熱して１時間還流
撹拌を行なった。反応終了後反応物を室温まで冷却し、
冷水600mlに注入した。析出した結晶を濾取水洗し、エ
タノールから再結晶して４−ヘキシルベンゾイル−４′
−メトキシフエナシルアミン19.6g（収率50.5％）を得
た。
e）をピリジン206mlに溶かし、冷却撹拌下内温を−10〜
−５℃に保って４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩
22.2g（110mmole）を30分間で少しずつ添加した。その
後同じ温度で30分間撹拌し、その後加熱して１時間還流
撹拌を行なった。反応終了後反応物を室温まで冷却し、
冷水600mlに注入した。析出した結晶を濾取水洗し、エ
タノールから再結晶して４−ヘキシルベンゾイル−４′
−メトキシフエナシルアミン19.6g（収率50.5％）を得
た。
４−ヘキシルベンゾイル−４′−メトキシフエナシル
アミン19.6g（55.5mmole）、Lawesson's試薬24.3g（60.
1mmole）、テトラヒドロフラン97mlを300mlナスフラス
コに入れ、１時間還流撹拌を行なった。反応終了後反応
物を水酸化ナトリウム19gを水２に溶かしたものへ注
入し、析出した結晶を濾取水洗し、エタノール洗浄後エ
タノールで再結晶し、２−（４−ヘキシルフエニル）−
５−（４−メトキシフエニル）−チアゾール15.9g（収
率82.9％）を得た。
アミン19.6g（55.5mmole）、Lawesson's試薬24.3g（60.
1mmole）、テトラヒドロフラン97mlを300mlナスフラス
コに入れ、１時間還流撹拌を行なった。反応終了後反応
物を水酸化ナトリウム19gを水２に溶かしたものへ注
入し、析出した結晶を濾取水洗し、エタノール洗浄後エ
タノールで再結晶し、２−（４−ヘキシルフエニル）−
５−（４−メトキシフエニル）−チアゾール15.9g（収
率82.9％）を得た。
２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−メトキシ
フエニル）チアゾール13.9g（39.3mmole）、酢酸76.5m
l、47％臭化水素酸69.5mlを300ml三つ口フラスコに入
れ、内温100〜110℃で16時間加熱撹拌を行なった。反応
物を冷水に注入し、酢酸エチルで抽出し、有機層を水、
５％炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄した。有
機層を減圧乾固し、残渣をエタノール／クロロホルム:1
/1混合溶媒に溶かして活性炭で脱色し、溶媒を減圧留去
した。残渣をトルエンで２回再結晶し、２−（４−ヘキ
シルフエニル）−５−（４−ヒドロキシフエニル）チア
ゾール10.0g（収率75.8％）を得た。
フエニル）チアゾール13.9g（39.3mmole）、酢酸76.5m
l、47％臭化水素酸69.5mlを300ml三つ口フラスコに入
れ、内温100〜110℃で16時間加熱撹拌を行なった。反応
物を冷水に注入し、酢酸エチルで抽出し、有機層を水、
５％炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄した。有
機層を減圧乾固し、残渣をエタノール／クロロホルム:1
/1混合溶媒に溶かして活性炭で脱色し、溶媒を減圧留去
した。残渣をトルエンで２回再結晶し、２−（４−ヘキ
シルフエニル）−５−（４−ヒドロキシフエニル）チア
ゾール10.0g（収率75.8％）を得た。
２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ヒドロキ
シフエニル）チアゾール0.60g（1.78mmole）をピリジン
10mlに溶かし、氷冷撹拌下ペンタノイルクロライド0.36
ml（3.03mmole）を加えた。添加終了後室温で２時間撹
拌し、反応物を氷水100mlに注入した。析出した結晶を
濾取水洗し、トルエンに溶かして芒硝乾燥後減圧乾固す
る。残渣をトルエンを溶離液としたシリカゲルカラムク
ロマトで精製し、トルエン−メタノール混合溶媒で再結
晶し、２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ペン
タノイルオキシフエニル）チアゾール0.64g（収率85.4
％）を得た。この化合物の相転移温度を次に示す。
シフエニル）チアゾール0.60g（1.78mmole）をピリジン
10mlに溶かし、氷冷撹拌下ペンタノイルクロライド0.36
ml（3.03mmole）を加えた。添加終了後室温で２時間撹
拌し、反応物を氷水100mlに注入した。析出した結晶を
濾取水洗し、トルエンに溶かして芒硝乾燥後減圧乾固す
る。残渣をトルエンを溶離液としたシリカゲルカラムク
ロマトで精製し、トルエン−メタノール混合溶媒で再結
晶し、２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ペン
タノイルオキシフエニル）チアゾール0.64g（収率85.4
％）を得た。この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例５（No.2−252の化合物の合成） Bull.Chem.Soc.Jpn.60,1159（1987）と同様の方法で
４−メトキシアセトフエノンをテトラブチルアンモニウ
ムトリブロマイドで臭素化し、４−メトキシフエナシル
ブロマイドを得た。Ber.44,1542（1911）の方法にした
がって以下に示す経路で４−メトキシフエナシルブロマ
イドより４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩を合成
した。
４−メトキシアセトフエノンをテトラブチルアンモニウ
ムトリブロマイドで臭素化し、４−メトキシフエナシル
ブロマイドを得た。Ber.44,1542（1911）の方法にした
がって以下に示す経路で４−メトキシフエナシルブロマ
イドより４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩を合成
した。
４−オクチルベンゾイルクロライド27.0g（107mmol
e）をピリジン206mlに溶かし、冷却撹拌下内温を−10〜
−５℃に保って４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩
21.7g（107mmole）を30分間で少しずつ添加した。その
後同じ温度で30分間撹拌し、その後加熱して１時間還流
撹拌を行なった。反応終了後反応物を放冷し、室温で撹
拌下五硫化リン19.5g（87.8mmole）を10分間で添加し
た。その後90℃で14時間加熱撹拌を行った。反応終了
後、反応物をエタノール13ml、水250mlの混合溶媒に注
入し、クロロホルム抽出を行った。有機層を水酸化ナト
リウム溶液で洗浄し、水洗、芒硝乾燥後溶媒を減圧乾固
した。残渣をクロロホルムを溶離液としたシリカゲルカ
ラムクロマトで精製し、２−（４−オクチルフエニル）
−５−（４−メトキシフエニル）チアゾール8.60g（収
率21.2％）を得た。
e）をピリジン206mlに溶かし、冷却撹拌下内温を−10〜
−５℃に保って４−メトキシフエナシルアミン・塩酸塩
21.7g（107mmole）を30分間で少しずつ添加した。その
後同じ温度で30分間撹拌し、その後加熱して１時間還流
撹拌を行なった。反応終了後反応物を放冷し、室温で撹
拌下五硫化リン19.5g（87.8mmole）を10分間で添加し
た。その後90℃で14時間加熱撹拌を行った。反応終了
後、反応物をエタノール13ml、水250mlの混合溶媒に注
入し、クロロホルム抽出を行った。有機層を水酸化ナト
リウム溶液で洗浄し、水洗、芒硝乾燥後溶媒を減圧乾固
した。残渣をクロロホルムを溶離液としたシリカゲルカ
ラムクロマトで精製し、２−（４−オクチルフエニル）
−５−（４−メトキシフエニル）チアゾール8.60g（収
率21.2％）を得た。
200mlナスフラスコに２−（４−オクチルフエニル）
−５−（４−メトキシフエニル）チアゾール8.20g（21.
6mmole）、25％HBr酢酸溶液80ml、57％HI水溶液3mlを入
れ、100℃で20時間加熱撹拌した。反応終了後、反応物
を水200mlに注入し、クロロホルムで抽出を行った。有
機層を水洗、芒硝乾燥後減圧乾固する。残渣をクロロホ
ルム／酢酸エチル:20/1を溶離液としたシリカゲルカラ
ムクロマトで精製し、２−（４−オクチルフエニル）−
５−（４−ヒドロキシフエニル）チアゾール1.80g（収
率22.8％）を得た。
−５−（４−メトキシフエニル）チアゾール8.20g（21.
6mmole）、25％HBr酢酸溶液80ml、57％HI水溶液3mlを入
れ、100℃で20時間加熱撹拌した。反応終了後、反応物
を水200mlに注入し、クロロホルムで抽出を行った。有
機層を水洗、芒硝乾燥後減圧乾固する。残渣をクロロホ
ルム／酢酸エチル:20/1を溶離液としたシリカゲルカラ
ムクロマトで精製し、２−（４−オクチルフエニル）−
５−（４−ヒドロキシフエニル）チアゾール1.80g（収
率22.8％）を得た。
２−（４−オクチルフエニル）−５−（４−ヒドロキ
シフエニル）チアゾール0.40g（1.10mmole）をDMF20ml
に溶かし水酸化カリウム0.09g（1.36mmole）を加え、10
0℃で45分間加熱撹拌した。同じ温度で撹拌しながらヨ
ウ化ヘキシル0.36g（1.70mmole）を加え、その後120℃
で６時間16分加熱撹拌した。反応終了後、反応物を水10
0mlに注入し、酢酸エチルで抽出を行った。有機層を水
洗、芒硝乾燥後減圧乾固し、残渣をトルエンを溶離液と
したシリカゲルカラムクロマトで精製し、エタノールで
再結晶して２−（４−オクチルフエニル）−５−（４−
ヘキシルオキシフエニル）チアゾール0.16g（収率32.3
％）を得た。
シフエニル）チアゾール0.40g（1.10mmole）をDMF20ml
に溶かし水酸化カリウム0.09g（1.36mmole）を加え、10
0℃で45分間加熱撹拌した。同じ温度で撹拌しながらヨ
ウ化ヘキシル0.36g（1.70mmole）を加え、その後120℃
で６時間16分加熱撹拌した。反応終了後、反応物を水10
0mlに注入し、酢酸エチルで抽出を行った。有機層を水
洗、芒硝乾燥後減圧乾固し、残渣をトルエンを溶離液と
したシリカゲルカラムクロマトで精製し、エタノールで
再結晶して２−（４−オクチルフエニル）−５−（４−
ヘキシルオキシフエニル）チアゾール0.16g（収率32.3
％）を得た。
この化合物は次の相転移温度を示す。
合成例６（例示化合物２−48） 合成例４と同様の反応経路にてアルキル鎖長の異なる
２（４−ブチルフエニル）−５−（４−ヒドロキシフエ
ニル）チアゾールを用い、同様の反応経路にして２−
（４−ブチルフエニル）−５−（４−ヘプタノイルオキ
シフエニル）チアゾールを得た。
２（４−ブチルフエニル）−５−（４−ヒドロキシフエ
ニル）チアゾールを用い、同様の反応経路にして２−
（４−ブチルフエニル）−５−（４−ヘプタノイルオキ
シフエニル）チアゾールを得た。
この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例７（例示化合物２−192） 合成例４と同様に次に示す経路で合成した２−（４−
ヘキシルフエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヒドロ
キシフエニル）チアゾールを用いて２−（４−ヘキシル
フエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヘプタノイルオ
キシフエニル）チアゾールを得た。
ヘキシルフエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヒドロ
キシフエニル）チアゾールを用いて２−（４−ヘキシル
フエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヘプタノイルオ
キシフエニル）チアゾールを得た。
この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例８（例示化合物２−278） 合成例４と同様の反応経路にてアルキル鎖長の異なる
２−（４−ブチルフエニル）−５−（４−ペンタノイル
オキシフエニル）チアゾールを得た。
２−（４−ブチルフエニル）−５−（４−ペンタノイル
オキシフエニル）チアゾールを得た。
この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例９（例示化合物２−279） ２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ヒドロキ
シフエニル）チアゾール2.00g（5.93mmole）、ヘキサン
酸0.76g（6.54mmole）、ジクロルメタン40mlを200mlナ
スフラスコに入れ、室温撹拌下N,N′−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド1.24g（60.1mmole）、４−ピロリジノ
ピリジン0.10gを順次加え、その後室温で７時間撹拌を
行った。反応終了後析出したN,N′−ジシクロヘキシル
ウレアを濾去し、濾液を減圧乾固した。残渣をシリカゲ
ルカラムクロマト（溶離液：トルエン／酢酸エチル:100
/1）で精製し、トルンエン−メタノール混合溶媒で再結
晶して２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ヘキ
サノイルオキシフエニル）チアゾール1.81g（収率70.1
％）を得た。この化合物の相転移温度を以下に示す。
シフエニル）チアゾール2.00g（5.93mmole）、ヘキサン
酸0.76g（6.54mmole）、ジクロルメタン40mlを200mlナ
スフラスコに入れ、室温撹拌下N,N′−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド1.24g（60.1mmole）、４−ピロリジノ
ピリジン0.10gを順次加え、その後室温で７時間撹拌を
行った。反応終了後析出したN,N′−ジシクロヘキシル
ウレアを濾去し、濾液を減圧乾固した。残渣をシリカゲ
ルカラムクロマト（溶離液：トルエン／酢酸エチル:100
/1）で精製し、トルンエン−メタノール混合溶媒で再結
晶して２−（４−ヘキシルフエニル）−５−（４−ヘキ
サノイルオキシフエニル）チアゾール1.81g（収率70.1
％）を得た。この化合物の相転移温度を以下に示す。
合成例10（例示化合物２−280） 合成例４と同様にして２−（４−ヘキシルフエニル）
−５−〔４−（４−メチルペンタノイルオキシ）−フエ
ニル〕チアゾールを得た。
−５−〔４−（４−メチルペンタノイルオキシ）−フエ
ニル〕チアゾールを得た。
この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例11（例示化合物２−281） 合成例７で合成した２−（４−ヘキシルフエニル）−
５−（３−フルオロ−４−ヒドロキシフエニル）チアゾ
ール1.07g（3.01mmole）、水酸化カリウム0.23g（3.48m
mole）、ブタノール5mlを30mlナスフラスコに入れて加
熱して溶かし、加熱撹拌下ヨウ化ヘキシル0.74g（3.49m
mole）をゆっくり加えた。その後90℃付近で５時間加熱
撹拌を行った。反応終了後溶媒を減圧留去し、残渣に水
を加えて析出した結晶を濾取水洗する。この結晶をシリ
カゲルカラムクロマト（溶離液：トルエン）で精製し、
トルエン−メタノール混合溶媒で再結晶して２−（４−
ヘキシルフエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヘキシ
ルオキシフエニル）チアゾール0.90g（収率68.0％）を
得た。この化合物の相転移温度を次に示す。
５−（３−フルオロ−４−ヒドロキシフエニル）チアゾ
ール1.07g（3.01mmole）、水酸化カリウム0.23g（3.48m
mole）、ブタノール5mlを30mlナスフラスコに入れて加
熱して溶かし、加熱撹拌下ヨウ化ヘキシル0.74g（3.49m
mole）をゆっくり加えた。その後90℃付近で５時間加熱
撹拌を行った。反応終了後溶媒を減圧留去し、残渣に水
を加えて析出した結晶を濾取水洗する。この結晶をシリ
カゲルカラムクロマト（溶離液：トルエン）で精製し、
トルエン−メタノール混合溶媒で再結晶して２−（４−
ヘキシルフエニル）−５−（３−フルオロ−４−ヘキシ
ルオキシフエニル）チアゾール0.90g（収率68.0％）を
得た。この化合物の相転移温度を次に示す。
合成例12（例示化合物２−282） 合成例７で合成した３−フルオロ−４−メトキシフエ
ナシルアミン・塩酸塩を用いて合成例７と同様にして次
に示す経路で２−デシル−５−（３−フルオロ−４−ヘ
プタノイルオキシフエニル）チアゾールを得た。
ナシルアミン・塩酸塩を用いて合成例７と同様にして次
に示す経路で２−デシル−５−（３−フルオロ−４−ヘ
プタノイルオキシフエニル）チアゾールを得た。
この化合物の相転移温度を次に示す。
前記一般式〔II〕で表わされる液晶性化合物の具体的
な化合物例を以下に示す。
な化合物例を以下に示す。
一般式（III）で示される化合物は、例えば特開昭63
−22042号公報、特開昭63−122651号公報などに記載の
方法により得ることができる。
−22042号公報、特開昭63−122651号公報などに記載の
方法により得ることができる。
代表的な合成例を以下に示す。
合成例13（化合物No.3−28の合成） ｐ−２−フルオロオクチルオキシフエノール1.00g
（4.16mM）をピリジン10ml、トルエン5mlに溶解させ、
トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸
クロライド1.30g（6.00mM）をトルエン5mlに溶解した溶
液を、５℃以下、20〜40分間で滴下した。滴下後、室温
で一晩撹拌し、白色沈殿を得た。
（4.16mM）をピリジン10ml、トルエン5mlに溶解させ、
トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸
クロライド1.30g（6.00mM）をトルエン5mlに溶解した溶
液を、５℃以下、20〜40分間で滴下した。滴下後、室温
で一晩撹拌し、白色沈殿を得た。
反応終了後、反応物をベンゼンで抽出し、さらにこの
ベンゼン層を蒸留水で洗ったのち、ベンゼン層を硫酸マ
グネシウムで乾燥し、ベンゼンを留去した。さらにシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、さら
にエタノール／メタノールで再結晶して、トランス−４
−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−ｐ−２−フ
ルオロオクチルオキシフエニルエステル1.20g（2.85m
M）を得た。（収率68.6％） NMRデータ（ppm） 0.83〜2.83ppm（34H、ｍ） 4.00〜4.50ppm（2H、ｑ） 7.11ppm（4H、ｓ） IRデータ（cm-1） 3456,2928,2852,1742,1508,1470,1248,1200,1166,113
2,854。
ベンゼン層を蒸留水で洗ったのち、ベンゼン層を硫酸マ
グネシウムで乾燥し、ベンゼンを留去した。さらにシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、さら
にエタノール／メタノールで再結晶して、トランス−４
−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−ｐ−２−フ
ルオロオクチルオキシフエニルエステル1.20g（2.85m
M）を得た。（収率68.6％） NMRデータ（ppm） 0.83〜2.83ppm（34H、ｍ） 4.00〜4.50ppm（2H、ｑ） 7.11ppm（4H、ｓ） IRデータ（cm-1） 3456,2928,2852,1742,1508,1470,1248,1200,1166,113
2,854。
相転移温度（℃） （ここで、S3,S4,S5,S6は、SmC＊よりも秩序度の高い相
を示す。） 合成例14（化合物No.3−85の合成） 十分に窒素置換された容器に、（−）−２−フルオロ
ヘプタノール0.40g（3.0mmol）と乾燥ピリジン100g（13
mmol）を入れ氷冷下で30分間撹拌した。その溶液にｐ−
トルエンスルホン酸クロリド0.69g（3.6mmol）を加え、
そのまま５時間撹拌を続けた。反応終了後、1NHC10ml
を加え、塩化メチレン10mlで２回抽出を行った後、その
抽出液を蒸留水10mlで１回洗浄した。得られた塩化メチ
レン溶液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥したの
ち、溶媒を留去し（＋）−２−フルオロヘプチルｐ−ト
ルエンスルホン酸エステル0.59g（2.0mmol）を得た。
を示す。） 合成例14（化合物No.3−85の合成） 十分に窒素置換された容器に、（−）−２−フルオロ
ヘプタノール0.40g（3.0mmol）と乾燥ピリジン100g（13
mmol）を入れ氷冷下で30分間撹拌した。その溶液にｐ−
トルエンスルホン酸クロリド0.69g（3.6mmol）を加え、
そのまま５時間撹拌を続けた。反応終了後、1NHC10ml
を加え、塩化メチレン10mlで２回抽出を行った後、その
抽出液を蒸留水10mlで１回洗浄した。得られた塩化メチ
レン溶液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥したの
ち、溶媒を留去し（＋）−２−フルオロヘプチルｐ−ト
ルエンスルホン酸エステル0.59g（2.0mmol）を得た。
収率は66％である。生成物の比旋光度およびIRデータ
は下記の通りである。
は下記の通りである。
比旋光度［α］▲26.4 D▼＋2.59゜（ｃ＝１、CHC
３）。
３）。
比旋光度［α］▲23.6 435▼＋9.58゜（ｃ＝１、CHC
３）。
３）。
IR（cm-1）： 2900、2850、1600、1450、1350、1170、1090、980、8
10、660、550。
10、660、550。
上記のようにして得られた（＋）−２−フルオロヘプ
チルｐ−トルエンスルホン酸エステル0.43g（1.5mmol）
と５−オクチル−２−（４−ヒドロキシフエニル）ピリ
ミジン0.28g（1.0mmol）に１−ブタノール0.2mlを加え
よく撹拌した。その溶液に、あらかじめ１−ブタノール
1.0mlに水酸化ナトリウム0.048g（1.2mmol）を溶解させ
て調製しておいたアルカリ溶液を速やかに注ぎ５時間
半、加熱還流した。反応終了後蒸留水10mlを加え、ベン
ゼン10mlおよび5mlでそれぞれ１回づつ抽出を行った
後、その抽出液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥
した。乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラム（クロ
ロホルム）により目的物である（＋）−５−オクチル−
２−［４−（２−フルオロヘプチルオキシ）フエニル］
ピリミジン0.17g（0.43mmol）を得た。
チルｐ−トルエンスルホン酸エステル0.43g（1.5mmol）
と５−オクチル−２−（４−ヒドロキシフエニル）ピリ
ミジン0.28g（1.0mmol）に１−ブタノール0.2mlを加え
よく撹拌した。その溶液に、あらかじめ１−ブタノール
1.0mlに水酸化ナトリウム0.048g（1.2mmol）を溶解させ
て調製しておいたアルカリ溶液を速やかに注ぎ５時間
半、加熱還流した。反応終了後蒸留水10mlを加え、ベン
ゼン10mlおよび5mlでそれぞれ１回づつ抽出を行った
後、その抽出液に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥
した。乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラム（クロ
ロホルム）により目的物である（＋）−５−オクチル−
２−［４−（２−フルオロヘプチルオキシ）フエニル］
ピリミジン0.17g（0.43mmol）を得た。
収率は43％であり、以下のような比旋光度およびIRデ
ータが得られた。
ータが得られた。
比旋光度［α］▲25.6 D▼＋0.44゜（ｃ＝１、CHC
３）。
３）。
比旋光度［α］▲22.4 435▼＋4.19゜（ｃ＝１、CHC
３）。
３）。
IR（cm-1）： 2900、2850、1600、1580、1420、1250、1160、800、7
20、650、550。
20、650、550。
前記一般式〔III〕で表わされる液晶性化合物の具体
的な化合物例を以下に示す。
的な化合物例を以下に示す。
本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）で示される液晶
性化合物、それぞれ少なくとも１種と後述するその他の
液晶性化合物１種以上あるいは液晶組成物（以下、液晶
材料と略す。）とを混合する場合、混合して得られた液
晶組成物中に占める本発明の一般式（Ｉ）、一般式（I
I）で示される液晶性化合物の割合は次に示す様にする
ことが望ましい。
性化合物、それぞれ少なくとも１種と後述するその他の
液晶性化合物１種以上あるいは液晶組成物（以下、液晶
材料と略す。）とを混合する場合、混合して得られた液
晶組成物中に占める本発明の一般式（Ｉ）、一般式（I
I）で示される液晶性化合物の割合は次に示す様にする
ことが望ましい。
一般式（Ｉ）で示される液晶性化合物／一般式（II）
で示される液晶性化合物／液晶材料 0.5〜80％/0.5〜80％/10〜99％ より好ましくは、 １〜70％/1〜70％/20〜98％ また、本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）で示され
る液晶性化合物の一方、もしくは両方において２種以上
用いる場合も混合して得られた液晶組成物中に占める本
発明の一般式（Ｉ）、一般式（II）で示される液晶性化
合物の割合は、上述した割合であることが望ましい。
で示される液晶性化合物／液晶材料 0.5〜80％/0.5〜80％/10〜99％ より好ましくは、 １〜70％/1〜70％/20〜98％ また、本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）で示され
る液晶性化合物の一方、もしくは両方において２種以上
用いる場合も混合して得られた液晶組成物中に占める本
発明の一般式（Ｉ）、一般式（II）で示される液晶性化
合物の割合は、上述した割合であることが望ましい。
さらに、本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）と一般
式（III）で示される液晶性化合物と液晶材料とを混合
する場合、混合して得られた液晶組成物中に占める本発
明の一般式（Ｉ）、一般式（II）、一般式（III）で示
される液晶性化合物の割合は、次に示す様にすることが
望ましい。
式（III）で示される液晶性化合物と液晶材料とを混合
する場合、混合して得られた液晶組成物中に占める本発
明の一般式（Ｉ）、一般式（II）、一般式（III）で示
される液晶性化合物の割合は、次に示す様にすることが
望ましい。
一般式（Ｉ）で示される液晶性化合物／一般式（II）
で示される液晶性化合物／一般式（III）で示される液
晶性化合物／液晶材料 0.5〜80％/0.5〜80％/1〜30％/10〜98％ より好ましくは、 １〜70％/1〜70％〜/2〜20％/20〜96％ さらにまた、本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）と
一般式（III）で示される液晶性化合物のいずれか、あ
るいは全てにおいて２種以上用いる場合も、混合して得
られた液晶組成物中に占める本発明の一般式（Ｉ）、一
般式（II）、一般式（III）で示される液晶性化合物の
割合は、上述した割合であることが望ましい。
で示される液晶性化合物／一般式（III）で示される液
晶性化合物／液晶材料 0.5〜80％/0.5〜80％/1〜30％/10〜98％ より好ましくは、 １〜70％/1〜70％〜/2〜20％/20〜96％ さらにまた、本発明の一般式（Ｉ）と一般式（II）と
一般式（III）で示される液晶性化合物のいずれか、あ
るいは全てにおいて２種以上用いる場合も、混合して得
られた液晶組成物中に占める本発明の一般式（Ｉ）、一
般式（II）、一般式（III）で示される液晶性化合物の
割合は、上述した割合であることが望ましい。
又、本発明による液晶組成物は、強誘電性液晶組成
物、特に強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物が好
ましい。
物、特に強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物が好
ましい。
本発明で用いる他の液晶性化合物を一般式（IV）〜
（VIII）で下記に挙げる。
（VIII）で下記に挙げる。
（ただし、R1′,R2′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、さらにZ1′,Z2′と直接結合する−CH2−基を除
く１つもしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよく、R1′,R2′の少なくとも一方
は光学活性である。Z1′,Z2′は単結合，−Ｏ−， であり、a1,b1は0,1又は２であり、a1＋b1は１又は２で
ある。） （ただし、R3′,R4′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、さらにZ3′,Z4′と直接結合する−CH2−基を除
く１つもしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。Z3′,Z4′は単結合，−Ｏ
−， であり、X1′,X2′は単結合， −CH2O−，−OCH2−であり、X1′,X2′がともに単結合
であることはない。A1′は であり、Y1′は水素原子、ハロゲン原子、CH3又はCF3で
ある。） （ただし、R5′,R6′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、Z5′,Z6′と直接結合する−CH2−基を除く１つ
もしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。A2′は 又は単結合であり、A3′は 又は単結合であり、A2′,A3′がともに単結合であるこ
とはない。Z5′,Z6′は単結合，−Ｏ−， である。X3′,X4′は単結合， −CH2O−又は−OCH2−であり、A2′が単結合の時X3′は
単結合であり、A3′が単結合の時X4′は単結合である。
Y2′,Y3′,Y4′は水素原子、ハロゲン原子、CH3又はCF3
である。） （ただし、R7′,R8′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、Z7′,Z8′と直接結合する−CH2−基を除く１つ
もしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。A4′は である。Z7′,Z8′は単結合，−Ｏ−， であり、X5′,X6′は単結合， −CH2O−，−OCH2−である。a3,b3は０又は１である
が、a3,b3がともに０であることはない。） （ここで、R9′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐状のア
ルキル基であり、R10′は炭素数１〜16の直鎖状又は分
岐状のアルキル基である。A5′は であり、A6′は である。X7′は単結合， −CH2O−，−OCH2−であり、X8′は単結合， である。Z9′は単結合，−Ｏ−， であり、Z10′は −Ｏ−CH2CH2−である。Ｃ＊は光学活性な不斉炭素原子
を示す。） （IV）式〜（VIII）式の好ましい化合物として（IV
a）〜（VIII e）が挙げられる。
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、さらにZ1′,Z2′と直接結合する−CH2−基を除
く１つもしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよく、R1′,R2′の少なくとも一方
は光学活性である。Z1′,Z2′は単結合，−Ｏ−， であり、a1,b1は0,1又は２であり、a1＋b1は１又は２で
ある。） （ただし、R3′,R4′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、さらにZ3′,Z4′と直接結合する−CH2−基を除
く１つもしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。Z3′,Z4′は単結合，−Ｏ
−， であり、X1′,X2′は単結合， −CH2O−，−OCH2−であり、X1′,X2′がともに単結合
であることはない。A1′は であり、Y1′は水素原子、ハロゲン原子、CH3又はCF3で
ある。） （ただし、R5′,R6′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、Z5′,Z6′と直接結合する−CH2−基を除く１つ
もしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。A2′は 又は単結合であり、A3′は 又は単結合であり、A2′,A3′がともに単結合であるこ
とはない。Z5′,Z6′は単結合，−Ｏ−， である。X3′,X4′は単結合， −CH2O−又は−OCH2−であり、A2′が単結合の時X3′は
単結合であり、A3′が単結合の時X4′は単結合である。
Y2′,Y3′,Y4′は水素原子、ハロゲン原子、CH3又はCF3
である。） （ただし、R7′,R8′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の１つもしくは
隣接しない２つ以上の−CH2−基は−CHCN−，−ＣCH3
CN−，−CHC−，−CHBr−によって置き換えられて
もよく、Z7′,Z8′と直接結合する−CH2−基を除く１つ
もしくは２つ以上の−CH2−基は−Ｏ−， に置き換えられてもよい。A4′は である。Z7′,Z8′は単結合，−Ｏ−， であり、X5′,X6′は単結合， −CH2O−，−OCH2−である。a3,b3は０又は１である
が、a3,b3がともに０であることはない。） （ここで、R9′は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐状のア
ルキル基であり、R10′は炭素数１〜16の直鎖状又は分
岐状のアルキル基である。A5′は であり、A6′は である。X7′は単結合， −CH2O−，−OCH2−であり、X8′は単結合， である。Z9′は単結合，−Ｏ−， であり、Z10′は −Ｏ−CH2CH2−である。Ｃ＊は光学活性な不斉炭素原子
を示す。） （IV）式〜（VIII）式の好ましい化合物として（IV
a）〜（VIII e）が挙げられる。
さらに、本発明による強誘電性液晶素子における強誘
電性液晶層は、先に示したようにして作製した強誘電性
液晶組成物を真空中、等方性液体温度まで加熱し、素子
セル中に封入し、徐々に冷却して液晶層を形成させ、常
圧にもどすことが好ましい。
電性液晶層は、先に示したようにして作製した強誘電性
液晶組成物を真空中、等方性液体温度まで加熱し、素子
セル中に封入し、徐々に冷却して液晶層を形成させ、常
圧にもどすことが好ましい。
第１図は強誘電性液晶素子の構成の説明のために、本
発明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の一例の断面概
略図である。
発明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の一例の断面概
略図である。
第１図において符号１は強誘電性液晶層、２はガラス
基板、３は透明電極、４は絶縁性配向制御層、５はスペ
ーサー、６はリード線、７は電源、８は偏光板、９は光
源を示している。
基板、３は透明電極、４は絶縁性配向制御層、５はスペ
ーサー、６はリード線、７は電源、８は偏光板、９は光
源を示している。
２枚のガラス基板２には、それぞれIn2O3,SnO2あるい
はITO（インジウム テイン オキサイド;Indium−Tin
Oxde）等の薄膜から成る透明電極３が被覆されてい
る。その上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼや
アセテート植毛布等でラビングして、液晶をラビング方
向に並べる絶縁性配向制御層が形成されている。また絶
縁物質として例えばシリコン窒化物、水素を含有するシ
リコン炭化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含
有する硼素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化
物、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物やフツ化マグネ
シウムなどの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビ
ニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
エステルイミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セル
ロース樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂
やフオトレジスト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層
として、２層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよ
く、また無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶
縁性配向制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制
御層が無機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系なら
ば有機絶縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶
液（溶剤に0.1〜20重量％、好ましくは0.2〜10重量％）
を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン
印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所
定の硬化条件下（例えば加熱下）で硬化させ形成させる
ことができる。
はITO（インジウム テイン オキサイド;Indium−Tin
Oxde）等の薄膜から成る透明電極３が被覆されてい
る。その上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼや
アセテート植毛布等でラビングして、液晶をラビング方
向に並べる絶縁性配向制御層が形成されている。また絶
縁物質として例えばシリコン窒化物、水素を含有するシ
リコン炭化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含
有する硼素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化
物、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物やフツ化マグネ
シウムなどの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビ
ニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
エステルイミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セル
ロース樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂
やフオトレジスト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層
として、２層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよ
く、また無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶
縁性配向制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制
御層が無機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系なら
ば有機絶縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶
液（溶剤に0.1〜20重量％、好ましくは0.2〜10重量％）
を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン
印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所
定の硬化条件下（例えば加熱下）で硬化させ形成させる
ことができる。
絶縁性配向制御層４の層厚は通常30Å〜１μｍ、好ま
しくは40Å〜3000Å、さらに好ましくは40Å〜1000Åが
適している。
しくは40Å〜3000Å、さらに好ましくは40Å〜1000Åが
適している。
この２枚のガラス基板２はスペーサー５によって任意
の間隔に保たれている。例えば所定の直径を持つシリカ
ビーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板
２枚で挟持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着
材を用いて密封する方法がある。その他スペーサーとし
て高分子フイルムやガラスフアイバーを使用しても良
い。この２枚のガラス基板の間に強誘電性液晶が封入さ
れている。
の間隔に保たれている。例えば所定の直径を持つシリカ
ビーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板
２枚で挟持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着
材を用いて密封する方法がある。その他スペーサーとし
て高分子フイルムやガラスフアイバーを使用しても良
い。この２枚のガラス基板の間に強誘電性液晶が封入さ
れている。
強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層１は、一般
には0.5〜20μｍ、好ましくは１〜５μｍである。
には0.5〜20μｍ、好ましくは１〜５μｍである。
又、この強誘電性液晶は室温を含む広い温度域（特に
低温側）でSmC＊相（カイラルスメクチツクＣ相）を有
し、かつ素子とした場合には駆動電圧マージン及び駆動
温度マージンが広いことが望まれる。
低温側）でSmC＊相（カイラルスメクチツクＣ相）を有
し、かつ素子とした場合には駆動電圧マージン及び駆動
温度マージンが広いことが望まれる。
又、特に素子とした場合、良好な均一配向性を示し、
モノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等方
相からCh相（コレステリツク相）−SmA相（スメクチツ
クＡ相）−SmC＊（カイラルスメクチツクＣ相）という
相転移系例を有していることが望ましい。
モノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等方
相からCh相（コレステリツク相）−SmA相（スメクチツ
クＡ相）−SmC＊（カイラルスメクチツクＣ相）という
相転移系例を有していることが望ましい。
透明電極３からはリード線によって外部電源７に接続
されている。
されている。
またガラス基板２の外側には偏光板８が貼り合わせて
ある。
ある。
第１図は透過型なので光源９を備えている。
第２図は強誘電性液晶素子の動作説明のために、セル
の例を模式的に描いたものである。21aと21bはそれぞれ
In2O3,SnO2あるいはITO（Indium−Tin Oxide）等の薄
膜からなる透明電極で被覆された基板（ガラス板）であ
り、その間に液晶分子層22がガラス面に垂直になるよう
配向したSmC＊相又はSmH＊相の液晶が封入されている。
太線で示した線23が液晶分子を表わしており、この液晶
分子23はその分子に直交した方向に双極子モーメント
（Ｐ⊥）24を有している。基板21aと21b上の電極間に一
定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子23のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）24がすべて電
界方向に向くよう、液晶分子23は配向方向を変えること
ができる。液晶分子23は細長い形状を有しており、その
長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例え
ばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置け
ば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変
調素子となることは、容易に理解される。
の例を模式的に描いたものである。21aと21bはそれぞれ
In2O3,SnO2あるいはITO（Indium−Tin Oxide）等の薄
膜からなる透明電極で被覆された基板（ガラス板）であ
り、その間に液晶分子層22がガラス面に垂直になるよう
配向したSmC＊相又はSmH＊相の液晶が封入されている。
太線で示した線23が液晶分子を表わしており、この液晶
分子23はその分子に直交した方向に双極子モーメント
（Ｐ⊥）24を有している。基板21aと21b上の電極間に一
定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子23のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）24がすべて電
界方向に向くよう、液晶分子23は配向方向を変えること
ができる。液晶分子23は細長い形状を有しており、その
長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例え
ばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置け
ば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変
調素子となることは、容易に理解される。
本発明における光学変調素子で好ましく用いられる液
晶セルは、その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）す
ることができる。このように液晶層が薄くなるにしたが
い、第３図に示すように電界を印加していない状態でも
液晶分子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメント
PaまたはPbは上向き（34a）又は下向き（34b）のどちら
かの状態をとる。このようなセルに、第３図に示す如く
一定の閾値以上の極性の異る電界Ea又はEbを電圧印加手
段31aと31bにより付与すると、双極子モーメントは電界
Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上向き34a又は下向
き34bと向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の
安定状態33aかあるいは第２の安定状態33bの何れか一方
に配向する。
晶セルは、その厚さを充分に薄く（例えば10μ以下）す
ることができる。このように液晶層が薄くなるにしたが
い、第３図に示すように電界を印加していない状態でも
液晶分子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメント
PaまたはPbは上向き（34a）又は下向き（34b）のどちら
かの状態をとる。このようなセルに、第３図に示す如く
一定の閾値以上の極性の異る電界Ea又はEbを電圧印加手
段31aと31bにより付与すると、双極子モーメントは電界
Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上向き34a又は下向
き34bと向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の
安定状態33aかあるいは第２の安定状態33bの何れか一方
に配向する。
このような強誘電性を光学変調素子として用いること
の利点は先にも述べたが２つある。
の利点は先にも述べたが２つある。
その第１は、応答速度が極めて速いことであり、第２
は液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２
の点を例えば第３図によって更に説明すると、電界Eaを
印加すると液晶分子は第１の安定状態33aに配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。又、逆向き
の電界Ebを印加すると、液晶分子は第２の安定状態33b
に配向してその分子の向きを変えるが、やはり電界を切
ってもこの状態に留っている。又与える電界Eaあるいは
Ebが一定の閾値を越えない限り、それぞれ前の配向状態
にやはり維持されている。
は液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２
の点を例えば第３図によって更に説明すると、電界Eaを
印加すると液晶分子は第１の安定状態33aに配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。又、逆向き
の電界Ebを印加すると、液晶分子は第２の安定状態33b
に配向してその分子の向きを変えるが、やはり電界を切
ってもこの状態に留っている。又与える電界Eaあるいは
Ebが一定の閾値を越えない限り、それぞれ前の配向状態
にやはり維持されている。
この様な特性を有す強誘電性液晶材料を一対の基盤間
に狭持した素子で、単純マトリクス表示装置とした場
合、例えば特開昭59−193426号公報、同59−193427号公
報、同60−156046号公報、同60−156047号公報などに開
示された駆動法を適用することができる。
に狭持した素子で、単純マトリクス表示装置とした場
合、例えば特開昭59−193426号公報、同59−193427号公
報、同60−156046号公報、同60−156047号公報などに開
示された駆動法を適用することができる。
第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図
である。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル51の平面図である。第５
図のパネル51には、走査線52とデータ線53とが互いに交
差して配線され、その交差部の走査線52とデータ線53と
の間には強誘電性液晶が配置されている。
である。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル51の平面図である。第５
図のパネル51には、走査線52とデータ線53とが互いに交
差して配線され、その交差部の走査線52とデータ線53と
の間には強誘電性液晶が配置されている。
第４図（Ａ）中のSS選択された走査線に印加する選択
走査波形を、SNは選択されていない非選択走査波形を、
ISは選択されたデータ線に印加する選択情報波形（黒）
を、INは選択されていないデータ線に印加する非選択情
報信号（白）を表わしている。又、図中（IS−SS）と
（IN−SS）は選択された走査線上の画素に印加する電圧
波形で、電圧（IS−SS）が印加された画素は黒の表示状
態をとり、電圧（IN−SS）が印加された画素は白の表示
状態をとる。
走査波形を、SNは選択されていない非選択走査波形を、
ISは選択されたデータ線に印加する選択情報波形（黒）
を、INは選択されていないデータ線に印加する非選択情
報信号（白）を表わしている。又、図中（IS−SS）と
（IN−SS）は選択された走査線上の画素に印加する電圧
波形で、電圧（IS−SS）が印加された画素は黒の表示状
態をとり、電圧（IN−SS）が印加された画素は白の表示
状態をとる。
第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で、第６
図に示す表示を行ったときの時系列波形である。
図に示す表示を行ったときの時系列波形である。
第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素
に印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み
位相t2の時間に相当し、１ラインクリヤt1位相の時間が
２Δｔに設定されている。
に印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み
位相t2の時間に相当し、１ラインクリヤt1位相の時間が
２Δｔに設定されている。
さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータVS,VI,
Δｔの値は使用する液晶材料のスイツチング特性によっ
て決定される。
Δｔの値は使用する液晶材料のスイツチング特性によっ
て決定される。
第７図は後述するバイアス比を一定に保ったまま駆動
電圧（VS＋VI）を変化させたときの透過率Ｔの変化、即
ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここではΔｔ＝50μ
sec、バイアス比VI/（VI＋VS）＝1/3に固定されてい
る。第７図の正側は第４図で示した（IN−SS）、負側は
（IS−SS）で示した波形が印加される。
電圧（VS＋VI）を変化させたときの透過率Ｔの変化、即
ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここではΔｔ＝50μ
sec、バイアス比VI/（VI＋VS）＝1/3に固定されてい
る。第７図の正側は第４図で示した（IN−SS）、負側は
（IS−SS）で示した波形が印加される。
ここで、V1,V3をそれぞれ実駆動閾値電圧及びクロス
トーク電圧と呼ぶ。但し、V2＜V1＜V3、またΔＶ＝V3−
V1を電圧マージンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅
となる。V3はFLC表示素子駆動上、一般的に存在すると
言ってよい。具体的には、第４図（Ａ）（IN−SS）の波
形におけるVBによるスイッチングを起す電圧値である。
勿論、バイアス比を大きくすることによりV3の値を大き
くすることは可能であるが、バイアス比を増すことは情
報信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的にはち
らつきの増大、コントラストの低下を招き好ましくな
い。
トーク電圧と呼ぶ。但し、V2＜V1＜V3、またΔＶ＝V3−
V1を電圧マージンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅
となる。V3はFLC表示素子駆動上、一般的に存在すると
言ってよい。具体的には、第４図（Ａ）（IN−SS）の波
形におけるVBによるスイッチングを起す電圧値である。
勿論、バイアス比を大きくすることによりV3の値を大き
くすることは可能であるが、バイアス比を増すことは情
報信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的にはち
らつきの増大、コントラストの低下を招き好ましくな
い。
我々の検討ではバイアス比1/3〜1/4程度が実用的であ
った。ところで、バイアス比を固定すれば、電圧マージ
ンΔＶは液晶材料のスイツチング特性に強く依存し、Δ
Ｖの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利であ
ることは言うまでもない。
った。ところで、バイアス比を固定すれば、電圧マージ
ンΔＶは液晶材料のスイツチング特性に強く依存し、Δ
Ｖの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利であ
ることは言うまでもない。
この様なある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の２状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）
は、液晶材料間で差があり、特有なものである。また、
環境温度の変化によっても駆動マージンはズレていくた
め、実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対し
て最適駆動電圧にしておく必要がある。
向きによって選択画素に「黒」および「白」の２状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）
は、液晶材料間で差があり、特有なものである。また、
環境温度の変化によっても駆動マージンはズレていくた
め、実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対し
て最適駆動電圧にしておく必要がある。
しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の
表示面積を拡大していく場合、各画素における液晶の存
在環境の差（具体的には温度や電極間のセルギヤツプの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なく
なる。
表示面積を拡大していく場合、各画素における液晶の存
在環境の差（具体的には温度や電極間のセルギヤツプの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なく
なる。
以下実施例により本発明について更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例１ 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Ａを
作成した。
作成した。
さらにこの液晶組成物Ａに対して、以下に示す例示化
合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物１−
Ａを作成した。
合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物１−
Ａを作成した。
次に、これらの液晶組成物を以下の手順で作成したセ
ルを用いて、光学的な応答を観察した。
ルを用いて、光学的な応答を観察した。
２枚の0.7mm厚のガラス板を用意し、それぞれのガラ
ス板上にITO膜を形成し、電圧印加電極を作成し、さら
にこの上にSiO2を蒸着させ絶縁層とした。ガラス板上に
シランカツプリング剤［信越科学（株）製KBM−602］0.
2％イソプロピルアルコール溶液を回転数2000r.p.mのス
ピンナーで15秒間塗布し、表面処理を施した。この後、
120℃にて20分間加熱乾燥処理を施した。
ス板上にITO膜を形成し、電圧印加電極を作成し、さら
にこの上にSiO2を蒸着させ絶縁層とした。ガラス板上に
シランカツプリング剤［信越科学（株）製KBM−602］0.
2％イソプロピルアルコール溶液を回転数2000r.p.mのス
ピンナーで15秒間塗布し、表面処理を施した。この後、
120℃にて20分間加熱乾燥処理を施した。
さらに表面処理を行なったITO膜付きのガラス板上に
ポリイミド樹脂前駆体［東レ（株）SP−510］1.0％ジメ
チルアセトアミド溶液を回転数3000r.p.mのスピンナー
で15秒間塗布した。成膜後、60分間,300℃加熱縮合焼成
処理を施した。この時の塗膜の膜厚は約120Åであっ
た。
ポリイミド樹脂前駆体［東レ（株）SP−510］1.0％ジメ
チルアセトアミド溶液を回転数3000r.p.mのスピンナー
で15秒間塗布した。成膜後、60分間,300℃加熱縮合焼成
処理を施した。この時の塗膜の膜厚は約120Åであっ
た。
この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビ
ング処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で
洗浄し、平均粒径1.5μｍのシリカビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互い
に平行になる様にし、接着シール剤［リクソンボンド
（チツソ（株）］を用いてガラス板をはり合わせ、60分
間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成した。このセルのセ
ル厚をベレツク位相板によって測定したところ約1.5μ
ｍであった。
ング処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で
洗浄し、平均粒径1.5μｍのシリカビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互い
に平行になる様にし、接着シール剤［リクソンボンド
（チツソ（株）］を用いてガラス板をはり合わせ、60分
間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成した。このセルのセ
ル厚をベレツク位相板によって測定したところ約1.5μ
ｍであった。
このセルに液晶組成物１−Ａを等方性液体状態で注入
し、等方相から20℃/hで25℃まで徐冷することにより、
強誘電性液晶素子を作成した。
し、等方相から20℃/hで25℃まで徐冷することにより、
強誘電性液晶素子を作成した。
この強誘電性液晶素子を用いて前述した第４図に示す
駆動波形（1/3バイアス比）で、駆動電圧マージンΔＶ
（V3−V1）を測定した。その結果を次に示す。（尚、Δ
ｔはV1≒15Vとなる様に設定） さらに、25℃における起動電圧マージン中央値に電圧
を設定して、測定温度を変化させた場合駆動可能な温度
差（以下駆動温度マージンという。）は±4.3℃であっ
た。
駆動波形（1/3バイアス比）で、駆動電圧マージンΔＶ
（V3−V1）を測定した。その結果を次に示す。（尚、Δ
ｔはV1≒15Vとなる様に設定） さらに、25℃における起動電圧マージン中央値に電圧
を設定して、測定温度を変化させた場合駆動可能な温度
差（以下駆動温度マージンという。）は±4.3℃であっ
た。
また、25℃におけるこの駆動時のコントラストは13.0
であった。
であった。
比較例１ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ａのうち例示化合
物No.2−19,2−54,2−198を混合せずに、Ａに対して例
示化合物No.1−38,1−108のみを実施例１と同様の重量
部にて混合した１−A Iと例示化合物No.1−38,1−108を
混合せずにＡに対して例示化合物No.2−19,2−54,2−19
8のみを混合した液晶組成物１−A IIを作成した。
物No.2−19,2−54,2−198を混合せずに、Ａに対して例
示化合物No.1−38,1−108のみを実施例１と同様の重量
部にて混合した１−A Iと例示化合物No.1−38,1−108を
混合せずにＡに対して例示化合物No.2−19,2−54,2−19
8のみを混合した液晶組成物１−A IIを作成した。
液相組成物１−Ａを用いる代わりに、液晶組成物A,1
−A I、１−A IIをセル内に注入する以外は全く実施例
１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧
マージンΔＶを測定した。
−A I、１−A IIをセル内に注入する以外は全く実施例
１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧
マージンΔＶを測定した。
実施例１と比較例１より明らかな様に、本発明による
液晶組成物１−Ａを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
液晶組成物１−Ａを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
実施例２ 実施例１で用いた液晶材注入セルの作成時において、
ポリイミド樹脂の膜厚を60Å,120Å,180Åと変化させた
基板を作成し、さらに、アセテート植毛布によルラビン
グ処理の条件、ラビングスピード、ラビング時植毛布押
し込み巾等を変更して、ラビング強度（配向規制力）に
強弱をつけた以外は、全く実施例１と同様の方法で液晶
素子を作成し、素子内の配向性を観察した。
ポリイミド樹脂の膜厚を60Å,120Å,180Åと変化させた
基板を作成し、さらに、アセテート植毛布によルラビン
グ処理の条件、ラビングスピード、ラビング時植毛布押
し込み巾等を変更して、ラビング強度（配向規制力）に
強弱をつけた以外は、全く実施例１と同様の方法で液晶
素子を作成し、素子内の配向性を観察した。
比較例２ 実施例２で使用した液晶組成物１−Ａに代えて、比較
例１で用いた液晶組成物A,1−A I,1−A IIを用いた以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
例１で用いた液晶組成物A,1−A I,1−A IIを用いた以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
液晶組成物Ａを使用した素子 液晶組成物１−A Iを使用した素子 液晶組成物１−A IIを使用した素子 実施例２と比較例２より明らかな様に、本発明による
液晶組成物１−Ａは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
液晶組成物１−Ａは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
さらにまた、実施例１、比較例１と実施例２、比較例
２より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
２より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
実施例３ 実施例１で使用した例示化合物に加えて、以下に示す
例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物３−Ａを作成した。
例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物３−Ａを作成した。
この液晶組成物を用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
測定結果を次に示す。
比較例３ 実施例３で使用した液晶組成物３−Ａのうち例示化合
物No.2−19,2−54,2−198を混合せずに、Ａに対して例
示化合物No.1−38,1−108,3−28,3−85のみを実施例３
と同様の重量部にて混合した３−A Iと例示化合物No.1
−38,1−108を混合せずにＡに対して例示化合物No.2−1
9,2−54,2−198,3−28,3−85のみを混合した液晶組成物
３−A IIを作成した。
物No.2−19,2−54,2−198を混合せずに、Ａに対して例
示化合物No.1−38,1−108,3−28,3−85のみを実施例３
と同様の重量部にて混合した３−A Iと例示化合物No.1
−38,1−108を混合せずにＡに対して例示化合物No.2−1
9,2−54,2−198,3−28,3−85のみを混合した液晶組成物
３−A IIを作成した。
液晶組成物３−Ａを用いる代わりに、液晶組成物A,3
−A I,3−A IIをセル内に注入する以外は全く実施例３
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
−A I,3−A IIをセル内に注入する以外は全く実施例３
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
実施例３と比較例３より明らかな様に、本発明による
液晶組成物３−Ａを含有する強誘電液相素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
液晶組成物３−Ａを含有する強誘電液相素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
実施例４ 実施例３で用いた液晶組成物３−Ａを使用する以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
比較例４ 実施例４で使用した液晶組成物３−Ａに代えて、比較
例３で用いた液晶組成物A,3−A I,3−A IIを用いた以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
例３で用いた液晶組成物A,3−A I,3−A IIを用いた以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
液晶組成物Ａを使用した素子 液晶組成物３−A Iを使用した素子 液晶組成物３−A IIを使用した素子 実施例４と比較例４より明らかな様に、本発明による
液晶組成物３−Ａは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
液晶組成物３−Ａは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
さらにまた、実施例３、比較例３と実施例４、比較例
４より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
４より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
実施例５ 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Ｂを
作成した。
作成した。
さらにこの液晶組成物Ｂに対して、以下に示す例示化
合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物５−
Ｂを作成した。
合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物５−
Ｂを作成した。
この液晶組成物を用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
測定結果を次に示す。
比較例５ 実施例５で使用した液晶組成物５−Ｂのうち例示化合
物No.2−9,2−53,2−128,2−280を混合せずに、Ｂに対
して例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100のみを実
施例５と同様の重量部にて混合した５−B Iと例示化合
物No.1−44,1−46,1−99,1−100を混合せずにＢに対し
て例示化合物No.2−9,2−53,2−128,2−280のみを混合
した液晶組成物５−B IIを作成した。
物No.2−9,2−53,2−128,2−280を混合せずに、Ｂに対
して例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100のみを実
施例５と同様の重量部にて混合した５−B Iと例示化合
物No.1−44,1−46,1−99,1−100を混合せずにＢに対し
て例示化合物No.2−9,2−53,2−128,2−280のみを混合
した液晶組成物５−B IIを作成した。
液晶組成物５−Ｂを用いる代わりに、液晶組成物B,5
−B I,5−B IIをセル内に注入する以外は全く実施例５
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
−B I,5−B IIをセル内に注入する以外は全く実施例５
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
実施例５と比較例５より明らかな様に、本発明による
液晶組成物５−Ｂを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
液晶組成物５−Ｂを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
実施例６ 実施例５で用いた液晶組成物５−Ｂを使用する以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
比較例６ 実施例６で使用した液晶組成物５−Ｂに代えて、比較
例５で用いた液晶組成物B,5−B I,5−B IIを用いた以外
は、全く実施例６と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
例５で用いた液晶組成物B,5−B I,5−B IIを用いた以外
は、全く実施例６と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
液晶組成物Ｂを使用した素子 液晶組成物５−B Iを使用した素子 液晶組成物５−B IIを使用した素子 実施例６と比較例６より明らかな様に、本発明による
液晶組成物５−Ｂは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
液晶組成物５−Ｂは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
さらにまた、実施例５、比較例５と実施例６、比較例
６より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
６より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いる
ことにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
実施例７ 実施例５で使用した例示化合物に加えて、以下に示す
例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物７−Ｂを作成した。
例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物７−Ｂを作成した。
この液晶組成物を用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方
法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定した。
測定結果を次に示す。
比較例７ 実施例７で使用した液晶組成物７−Ｂのうち例示化合
物No.2−9,2−53,2−128,2−280を混合せずに、Ｂに対
して例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100,3−24,3
−80,3−90のみを実施例７と同様の重量部にて混合した
７−B Iと例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100を混
合せずにＢに対して例示化合物No.2−9,2−53,2−128,2
−280,3−24,3−80,3−90のみを混合した液晶組成物７
−B IIを作成した。
物No.2−9,2−53,2−128,2−280を混合せずに、Ｂに対
して例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100,3−24,3
−80,3−90のみを実施例７と同様の重量部にて混合した
７−B Iと例示化合物No.1−44,1−46,1−99,1−100を混
合せずにＢに対して例示化合物No.2−9,2−53,2−128,2
−280,3−24,3−80,3−90のみを混合した液晶組成物７
−B IIを作成した。
液晶組成物７−Ｂを用いる代わりに、液晶組成物B,7
−B I,7−B IIをセル内に注入する以外は全く実施例７
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
−B I,7−B IIをセル内に注入する以外は全く実施例７
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電圧マ
ージンΔＶを測定した。
実施例７と比較例７より明らかな様に、本発明による
液晶組成物７−Ｂを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
液晶組成物７−Ｂを含有する強誘電液晶素子の方が駆動
電圧マージン及び駆動温度マージンは広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプバラツキに対して、画像
を良好に保つ能力に優れている。
実施例８ 実施例７で用いた液晶組成物７−Ｂを使用する以外
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
は、全く実施例２と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
比較例８ 実施例８で使用した液晶組成物７−Ｂに代えて、比較
例７で用いた液晶組成物B,7−B I,7−B IIを用いた以外
は、全く実施例８と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
例７で用いた液晶組成物B,7−B I,7−B IIを用いた以外
は、全く実施例８と同様の方法で液晶素子を作成し、素
子内の配向性を観察した。
液晶組成物Ｂを使用した素子 液晶組成物７−B Iを使用した素子 液晶組成物７−B IIを使用した素子 実施例８と比較例８より明らかな様に、本発明による
液晶組成物７−Ｂは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
液晶組成物７−Ｂは均一的なモノドメイン配向性を示
し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
さらにまた、実施例７、比較例７と施例８、比較例８
より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いるこ
とにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
より明らかな様に、本発明による液晶組成物を用いるこ
とにより、強誘電性液晶素子の早期実用化が期待でき
る。
実施例９ 実施例１で使用したポリイミド樹脂前駆体1.5％ジメ
チルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコール
樹脂［クラレ（株）製PVA−117］２％水溶液を用いた他
は全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
１と同様の方法で光学応答速度を測定した。
チルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコール
樹脂［クラレ（株）製PVA−117］２％水溶液を用いた他
は全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
１と同様の方法で光学応答速度を測定した。
その結果を次に示す。
実施例10 実施例１で使用したSiO2を用いずに、ポリイミド樹脂
だけで配向制御層を作成した以外は全く実施例１と同様
の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の
方法で光学応答速度を測定した。
だけで配向制御層を作成した以外は全く実施例１と同様
の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の
方法で光学応答速度を測定した。
その結果を次に示す。
また、素子構成を変えた場合でも、本発明による液晶
組成物を含有する実施例9,10の素子は実施例１とほぼ同
様に良好な配向性を示していた。
組成物を含有する実施例9,10の素子は実施例１とほぼ同
様に良好な配向性を示していた。
実施例9,10より明らかな様に、素子構成を変えた場合
でも、本発明に従う液晶組成物を含有する液晶素子は、
良好な配向性を示し、かつ駆動電圧マージン、駆動温度
マージンが広がっており、環境温度や、セルギヤツプの
バラツキに対して、画像を良好に保つ能力に優れてい
る。
でも、本発明に従う液晶組成物を含有する液晶素子は、
良好な配向性を示し、かつ駆動電圧マージン、駆動温度
マージンが広がっており、環境温度や、セルギヤツプの
バラツキに対して、画像を良好に保つ能力に優れてい
る。
実施例11〜26 実施例１で用いた例示化合物及び液晶組成物または実
施例５で用いた例示化合物及び液相組成物に代えて表１
に示した例示化合物及び液晶組成物を各重量部で用い
て、11−A,12−A,13−A,14−A,15−A,16−A,17−A,18−
A,19−B,20−B,21−B,22−B,23−B,24−B,25−B,26−Ｂ
の液晶組成物を得た。これらを用いた他は全く実施例１
と同様の方法により液晶素子を作成し、実施例１と同様
の方法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定
し、スイツチング状態等を観察した。
施例５で用いた例示化合物及び液相組成物に代えて表１
に示した例示化合物及び液晶組成物を各重量部で用い
て、11−A,12−A,13−A,14−A,15−A,16−A,17−A,18−
A,19−B,20−B,21−B,22−B,23−B,24−B,25−B,26−Ｂ
の液晶組成物を得た。これらを用いた他は全く実施例１
と同様の方法により液晶素子を作成し、実施例１と同様
の方法で駆動電圧マージン、駆動温度マージンを測定
し、スイツチング状態等を観察した。
作成した各々の液晶素子内の均一モノドメイン配向性
は良好であった。
は良好であった。
測定結果を表１に示す。
実施例11〜26より明らかな様に、本発明により液晶組
成物を含有する液晶素子は良好な配向性を示し、かつ駆
動電圧マージン、駆動温度マージンが広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプのバラツキに対して、画
像を良好に保つ能力に優れている。
成物を含有する液晶素子は良好な配向性を示し、かつ駆
動電圧マージン、駆動温度マージンが広がっており、環
境温度の変化や、セルギヤツプのバラツキに対して、画
像を良好に保つ能力に優れている。
さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、本発
明による液晶組成物を含有する液晶素子は応答速度の温
度依存性も軽減されている。
明による液晶組成物を含有する液晶素子は応答速度の温
度依存性も軽減されている。
このことにより明らかな様に、本発明による液晶組成
物を用いることにより、強誘電性液晶素子の早期実用化
が期待できる。
物を用いることにより、強誘電性液晶素子の早期実用化
が期待できる。
本発明による液晶組成物は簡便なラビング処理によっ
て容易に配向し、かつ欠陥の無い均一なモノドメイン配
向性を示す配向性良好な液晶組成物であり、さらに、本
発明の液晶組成物を用いた液晶素子は、スイツチング特
性が良好で、駆動電圧マージンが大きく、液晶素子の表
示エリア上にある程度の温度バラツキがあっても全画素
が良好にマトリクス駆動できる駆動温度マージンの広が
った液晶素子とすることができ、強誘電性液晶素子の早
期実用化に大きく寄与することができる。
て容易に配向し、かつ欠陥の無い均一なモノドメイン配
向性を示す配向性良好な液晶組成物であり、さらに、本
発明の液晶組成物を用いた液晶素子は、スイツチング特
性が良好で、駆動電圧マージンが大きく、液晶素子の表
示エリア上にある程度の温度バラツキがあっても全画素
が良好にマトリクス駆動できる駆動温度マージンの広が
った液晶素子とすることができ、強誘電性液晶素子の早
期実用化に大きく寄与することができる。
第１図は液晶を用いた液晶表示素子の一例の断面概略
図。 第２図および第３図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの例を模式的に表わす斜視図。 第４図は実施例等の中で用いた駆動法の波形図。 第５図はマトリクス電極を配置した液晶パネルの平面
図。 第６図は第４図（Ｂ）に示す時系列駆動波形で実際の駆
動を行った時の表示パターンの模式図。 第７図は駆動電圧を変化させた時の透過率の変化を表わ
す（Ｖ−Ｔ特性図）。 第１図において、 １……液晶層 ２……ガラス基板 ３……透明電極 ４……絶縁性配向制御層 ５……スペーサー ６……リード線 ７……電源 ８……偏光板 ９……光源 Ｉ……透過光 I0……入射光 第２図において、 21a……基板 21b……基板 22……強誘電性液晶層 23……液晶分子 24……双極子モーメント（Ｐ⊥） 第３図において、 31a……電圧印加手段 31b……電圧印加手段 33a……第１の安定状態 33b……第２の安定状態 34a……上向きの双極子モーメント 34b……下向きの双極子モーメント Ea……上向きの電界 Eb……下向きの電界
図。 第２図および第３図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの例を模式的に表わす斜視図。 第４図は実施例等の中で用いた駆動法の波形図。 第５図はマトリクス電極を配置した液晶パネルの平面
図。 第６図は第４図（Ｂ）に示す時系列駆動波形で実際の駆
動を行った時の表示パターンの模式図。 第７図は駆動電圧を変化させた時の透過率の変化を表わ
す（Ｖ−Ｔ特性図）。 第１図において、 １……液晶層 ２……ガラス基板 ３……透明電極 ４……絶縁性配向制御層 ５……スペーサー ６……リード線 ７……電源 ８……偏光板 ９……光源 Ｉ……透過光 I0……入射光 第２図において、 21a……基板 21b……基板 22……強誘電性液晶層 23……液晶分子 24……双極子モーメント（Ｐ⊥） 第３図において、 31a……電圧印加手段 31b……電圧印加手段 33a……第１の安定状態 33b……第２の安定状態 34a……上向きの双極子モーメント 34b……下向きの双極子モーメント Ea……上向きの電界 Eb……下向きの電界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 一春 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 19/42
Claims (5)
- 【請求項１】下記一般式［Ｉ］ （ただし、R1,R2は炭素数１〜16の直鎖状または分岐状
のアルキル基であり、Z1は単結合，−Ｏ−，−COO−，
−OCO−であり、X1はハロゲン原子、−A1−は単結合あ
るいは である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種と、下記一
般式［II］ （ただし、R3,R4はそれぞれ炭素原子数２〜16の直鎖状
または分岐状のアルキル基であり、Y1は単結合， を示し、Z2,Z3はそれぞれ単結合，−Ｏ−， を示す。A2,A3はそれぞれ単結合， を示し、A4は を示す。X2,X3はそれぞれ水素原子,F,C,Br,CH3,CNま
たはCF3であり、ｋは０または１である。ただしA2が単
結合の場合Z2は単結合であり、A3が単結合でかつｋが０
の場合Z3は単結合である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種とを含有す
ることを特徴とする液晶組成物。 - 【請求項２】下記一般式［III］ （ただし、R5は炭素数１〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キル基である。Y2は単結合， −CH2O−，−OCH2−，−COS−，−SCO−，−CH＝CH−CO
O−であり、Z4は単結合，−Ｏ−， Z5は単結合，−Ｏ−， である。 は であり、は１〜12である。） で表わされる液晶性化合物の少なくとも１種をさらに含
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液
晶組成物。 - 【請求項３】一般式［Ｉ］で示される液晶性化合物が下
記［I a］又は［I b］式で示される化合物である特許請
求の範囲第１項記載の液晶組成物。 - 【請求項４】前記式［I a］，［I b］式において、Z1が
単結合，又は−Ｏ−であり、X1がＣ，又は、Ｆである
特許請求の範囲第２項記載の液晶組成物。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
れかに記載の液晶組成物を１対の電極基板間に配置して
なることを特徴とする液晶素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2148971A JP2984322B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
| DE69127583T DE69127583T2 (de) | 1990-06-06 | 1991-06-05 | Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung, Anzeigevorrichtung und Anzeigemethode |
| US07/710,773 US5269964A (en) | 1990-06-06 | 1991-06-05 | Liquid crystal composition, liquid crystal device, display apparatus and display method |
| AT91109167T ATE158012T1 (de) | 1990-06-06 | 1991-06-05 | Flüssigkristallzusammensetzung, flüssigkristallvorrichtung, anzeigevorrichtung und anzeigemethode |
| EP91109167A EP0460624B1 (en) | 1990-06-06 | 1991-06-05 | Liquid crystal composition, liquid crystal device, display apparatus and display method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2148971A JP2984322B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0439392A JPH0439392A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2984322B2 true JP2984322B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15464771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2148971A Expired - Fee Related JP2984322B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5269964A (ja) |
| EP (1) | EP0460624B1 (ja) |
| JP (1) | JP2984322B2 (ja) |
| AT (1) | ATE158012T1 (ja) |
| DE (1) | DE69127583T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2941937B2 (ja) * | 1990-01-25 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 新規化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子並びに表示装置 |
| JP3040921B2 (ja) * | 1993-10-13 | 2000-05-15 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶素子及びこれを備えた液晶装置 |
| JP3093627B2 (ja) * | 1996-02-09 | 2000-10-03 | キヤノン株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| WO2009125718A1 (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-15 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 液晶表示装置の製造方法及びその製造装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193426A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS59193427A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Canon Inc | 液晶装置 |
| US4655561A (en) * | 1983-04-19 | 1987-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of driving optical modulation device using ferroelectric liquid crystal |
| JPS60156047A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-16 | Canon Inc | 液晶装置 |
| JPS60156046A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-16 | Canon Inc | 液晶装置 |
| US4721367A (en) * | 1985-04-01 | 1988-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| DE3627443A1 (de) * | 1985-08-13 | 1987-04-02 | Canon Kk | Aromatische carbonsaeureester und aromatische aetherderivate, diese enthaltende fluessigkristallmischung und fluessigkristallvorrichtung |
| DE3627964C2 (de) * | 1985-08-26 | 2000-11-02 | Samsung Electronic Devices | Ferroelektrische kristallin-flüssige Derivate verzweigter acyclischer chiraler alpha-Chlorcarbonsäuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Gemischen für schnell schaltende Displays in der Optoelektronik |
| JPS6322042A (ja) * | 1986-03-10 | 1988-01-29 | Canon Inc | フルオロアルカン誘導体 |
| DE3718174A1 (de) * | 1987-05-29 | 1988-12-15 | Hoechst Ag | Verwendung von optisch aktiven oxiran-2-carbonsaeureestern als dotierstoffe in fluessigkristallmischungen, diese enthaltende fluessigkristallmischungen und neue optisch aktive oxiran-2-carbonsaeureester |
| JPH0651657B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1994-07-06 | キヤノン株式会社 | フルオロアルカン誘導体、それを含む液晶組成物および液晶素子 |
| JPS63165343A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-08 | Chisso Corp | α−ハロ−アルカノア−ト類およびその利用物 |
| DE3730859A1 (de) * | 1987-04-16 | 1989-03-30 | Merck Patent Gmbh | Thiazol- und thiadiazol-derivate enthaltende medien mit smektischer fluessigkristalliner phase |
| US5034151A (en) * | 1988-03-28 | 1991-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Mesomorphic compound, ferroelectric liquid crystal composition containing same and ferroelectric liquid crystal device |
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