JPH11514683A - 液晶ポリマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液晶デバイス、圧電気デバイス、焦電気デバイスを含む種々のデバイスで、及び光学記録媒質で使用できる式（Ｉ）[式中、ｍ＝少なくとも５；Ｘ₁及びＸ₂は独立に、式ＩＡ（式中、Ｙは、ＣＯＯ、ＯＣＯ、Ｏ、Ｓ、ＣＨＯＨ、ＣＨＦ、ＣＨ₂から選択される；Ｑ＝（ＣＨ₂）_n（式中、１個以上の非隣接メチレンはＯによって置き換えてもよい、及びｎ＝１−２０）；Ｚは、Ｏ、Ｓ、単共有結合、ＣＯＯ、ＯＣＯから選択される；ここで、ＹがＣＨ₂である場合、ｎは０でもよい；（ａ）は、任意のメソーゲン基を表す）から独立に選択される；Ｘ₁及びＸ₂はまた独立に、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＯＲ¹、ＣＯＯＨ、ＣＯ₂Ｒ¹、（ＣＨ₂）_pＯＨ、（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｈ、−（ＣＨ₂）_pＯＲ¹、又は−（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｒ¹から選択され、ｐ＝１−２０、Ｒ¹＝Ｈ又はＣ_1-16アルキルである；ここで、Ｒ¹＝Ｃ_2-16アルキルである場合、末端ＣＨ₃基はＢｒ又はＣｌで置き換えてもよい；但し、Ｘ₁とＸ₂の少なくとも一つは式ＩＡから選択される]を有する化合物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 液晶ポリマー 本発明は、新規な液晶ポリマー（ＬＣＰ）、新規な中間体及びそれらの製造法 に関する。 液晶は種々の相状態で存在し得る。液晶材料には、それぞれ特徴的な分子配向 を有する実質的に３種の異なる液晶相が存在する。これらの液晶相の種類は、ネ マチック、キラルネマチック（コレステリック）及びスメクチックである。例え ば、スメクチックＡ及びスメクチックＣのような多様なスメクチック相が存在す る。ある種の液晶材料は、温度変化に応じて多くの液晶相を示すが、他の液晶材 料は１種類の液晶相しか示さない。例えば、ある液晶材料は、冷却すると、等方 性相から以下の相：等方性→ネマチック→スメクチックＡ→スメクチックＣ→固 体を示し得る。ある材料がスメクチックＡと記載されている場合、それは、該材 料が有用な操作温度範囲にわたりスメクチックＡ相に保たれることを意味する。 スメクチックＡ（Ｓ_A）相をとる材料は、電傾効果を示し得る。電傾効果は、 先ず、Ｓ．Ｇａｒｏｆｆ及びＲ．Ｍｅｙｅｒ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．， ３８，８４８ （１９７７）に記載された。電傾デバイスも、英国特許出願ＧＢ−２，２４４， ５６６Ａ号に記載されている。この特定のデバイスは、小さい角度範囲内で表面 の傾きを与える表面配向を用いる電傾（ＥＣ）デバイスの不十分な配向問題を克 服する助けをする。 スメクチックＡ相がキラル分子からなる場合、該相は、電傾効果、即ち、分子 の傾きと印加される電界との直接結合を示し得る。キラル極性分子からなるスメ クチックＡ相における電傾効果の起源は、Ｇａｒｏｆｆ及びＭｅｙｅｒにより以 下のように記載された。そのようなスメクチックＡ相のスメクチック層に平行に 電界を印加すると、横軸分子双極子の自由回転が傾き、それによって分子分極の 横軸エレメントの非ゼロ平均が生じる。そのような双極子モーメントが存在し且 つ分子キラリティーに結合すると、双極子モーメントに対して垂直な平面におい て分子の長軸（配向ベクトル）の傾きが誘導される。 例えば、スメクチック層がガラス相に対して傾いているか又は該相に垂直であ る１〜３ｍｍの薄い試料では、印加される電界が低くても電傾効果が検出可能で ある。 配向されたスメクチックＡ試料においては、配向ベクト ルの傾きは光学軸の傾きに比例する。電傾効果により、線形電気光学的レスポン スが生ずる。電気光学的効果は、該デバイスの有効複屈折の変調として出現し得 る。 電傾（ＥＣ）デバイスは、例えば、印加電圧に応じて出力が線形に変化する空 間光変調器（spatial light modulator）において有用である。ＥＣデバイスの さらなる利点は、該デバイスがねじれネマチック型デバイスよりはるかに速い高 速レスポンス時間を有することである。１つの公知タイプの強誘電デバイスは双 安定性であるが、それに対し、ＥＣデバイスは双安定性ではなく、印加電圧に応 じて出力が線形に変化する。 電傾効果はソフトモード効果（soft-mode effect）と称される場合もある〔Ｇ ．Ａｎｄｅｒｓｓｏｎら，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９，（１９ ８７）参照〕。 一般に電傾効果に関して、低電圧を印加しても大きな傾きが誘導されれば有利 である。誘導される傾きが増大すると、コントラスト比が増大し得る。また、電 圧を出来る限り低くしても大きな傾きが誘導されるなら有利である。 さらに、誘導される分子の傾きと印加される電圧との関係が温度非依存性であ れば有利である。印加電圧が増大し ても、誘導される傾きに殆ど又は全く変化がない場合、該テスト材料は一般に飽 和電圧効果を示すと称される。 Ｓ_A ^*とは、キラル分子を部分的に含むＳ_A相を意味する。 コレステリック又はキラルネマチック液晶は、らせんピッチ長の変化により温 度変化に対応し得るねじれらせん構造をとる。従って、温度が変化するにつれ、 その平面のコレステリック構造から反射した光の波長が変化し、該反射光が可視 範囲にわたる場合、温度変化につれ明瞭な色の変化が生じる。これは、サーモグ ラフィー及びサーモオプティックスの領域を含めた多くの可能な用途が存在する ことを意味している。 コレステリック中間相は、配向ベクトルがスペース中で一定ではなく、らせん 状の変形を受けるという点で、ネマチック相とは異なる。らせんピッチ長は配向 ベクトルが３６０°回転する距離の尺度である。 コレステリック材料とはキラル材料と定義される。コレステリック材料は、ド ーパントとして、電気光学的ディスプレイ、例えば、該材料を逆ねじれ欠陥の除 去に用い得るねじれネマチックディスプレイにも用い得る。コレステ リック材料は、導波の阻止によるコントラストの強化に用い得るコレステリック 染色相からネマチック染色相への変色ディスプレイ（cholesteric to nematic d yed phase change displays）にも用い得る。 コレステリック液晶材料をサーモクロミーに用いる場合には、通常、該材料の 薄層を形成し、次いで、該層を黒色のバックグラウンドに対して見る。これらの 感温デバイスは、温度計測、医療用サーモグラフィー、非破壊テスト、放射線感 知及び装飾用のものを含めた多くの用途に用い得る。これらの例は、Ｄ．Ｇ．Ｍ ｃＤｏｎｎｅｌｌ，Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｐｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｓ，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓ ｔｒｙ，第２２巻，Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ編（１９８７），１２０−４４ページに見 ることができるが、この文献にはさらに熱変色性コレステリック液晶の概説が含 まれている。 一般に、熱変色性製品には、融点が低く、ピッチ長が短く、且つ、スメクチッ ク遷移が、要求される感温領域よりわずかに低い混合物の形成を必要とする。該 混合物又は材料が低い融点と高いスメクチック−コレステリック遷移温 度を有するのが好ましい。 一般に、熱変色性液晶デバイスは、透明な支持基板と黒色の吸収層との間のコ レステローゲン薄層を有する。該層の１つの製造方法は、液晶をポリマー中に封 入して液晶を含む「インク」と製造し、プリント技術を用いて該インクを支持基 板に塗布することを含む。該インクの製造法には、ゼラチンのマイクロカプセル 化（米国特許第３，５８５，３１８号）や、ポリマー分散（米国特許第１，１６ １，０３９号及び同第３，８７２，０５０号）が含まれる。コレステリック液晶 の良好に配向された薄層構造を製造する１つの方法は、２つのプラスチックエン ボスシートの間に液晶を積層することを含む。この方法は英国特許第２，１４３ ，３２３号に記載されている。 アキラルホストとキラルドーパントを混合して製造し得る強誘電性スメクチッ ク液晶材料は、傾斜キラルスメクチックＣ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫ相の強誘 電特性を用いる。キラルスメクチックＣ相はＳ_C ^*（^*はキラリティーを示す）で 表される。一般に該Ｓ_C相は、最も粘性が低いために最も有用であると考えられ る。強誘電性スメクチック液晶材料は、以下の特性：低い粘性、制御可能な自 発分極（Ｐｓ）、及び周囲温度を含めた広範な温度範囲にわたり存続し且つ化学 的及び光化学的に安定なＳ_C相を有するのが理想的である。これらの特性を有す る材料によって、高速スイッチング液晶含有デバイスを得る可能性が提供される 。強誘電性液晶のいくつかの用途が、Ｊ．Ｓ．Ｐａｔｅｌ及びＪ．Ｗ．Ｇｏｏｄ ｂｙにより、Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．，１９８７，２６，２７３に記載されている。 強誘電性液晶デバイスにおいて、分子は、印加される電界の極性に応じて種々 の配向方向にスイッチされる。これらのデバイスは、分子が他のスイッチ状態に スイッチされるまで２つの状態のうちの一方に留まる傾向がある双安定性を示す ように配向し得る。そのようなデバイスは、例えば、米国特許第５０６１０４７ 号、同第４３６７９２４号及び同第４５６３０５９号に記載されているような表 面安定型強誘電性デバイスと称されている。この双安定性により、極めて大型且 つ複雑なデバイスのマルチプレックス駆動が可能になる。 １つの汎用マルチプレックスディスプレイは、ディスプレイエレメント、即ち 、例えば英数字文字表示用Ｘ、Ｙマトリックスフォーマットで配向された画素を 有する。該マ トリックスフォーマットは、一方のスライド上には電極を直列の列（column）電 極として形成し、他方のスライド上には電極を一連の行（row）電極として形成 することにより得られる。各列と行の間の中間部は番地付け可能なエレメント又 は画素を形成する。例えば、７バー数値ディスプレイ（seven bar numeric disp lays）のような他のマトリックスレイアウトが公知である。 多くの異なるマルチプレックス番地付け配列が存在する。共通の特徴は、電圧 、いわゆるストロボ電圧を各列又は行に印加することを含む。各行に印加される ストロボ電圧と同時に、適切な電圧、いわゆるデータ電圧を全ての列電極に印加 する。種々の配列の相違点は、ストロボ電圧波形とデータ電圧波形の形状にある 。 他の番地付けスキームは、ＧＢ−２，１４６，４７３−Ａ；ＧＢ−２，１７３ ，３３６−Ａ；ＧＢ−２，１７３，３３７−Ａ；ＧＢ−２，１７３，６２９−Ａ ；ＷＯ８９／０５０２５；Ｈａｒａｄａら，１９８５，Ｓ．Ｉ．Ｄ．Ｐａｐｅｒ ８．４，１３１−１３４ページ；Ｌａｇｅｒｗａｌｌら，１９８５，Ｉ．Ｄ． Ｒ．Ｃ．，２１３−２２１ページ及びＰ．Ｍａｌｔｅｓｅら，Ｐｒｏｃ．１９８ ８， Ｉ．Ｄ．Ｒ．Ｃ．９０−１０１ページ，Ｆａｓｔ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｆｏ ｒ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＬＣ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌｓに記載 されている。 該材料は、その２つの状態の間で、データ波形と組み合わされた対向サインを 有する２つのストロボパルスによりスイッチされる。あるいは、ブランキングパ ルスを用いて該材料をその状態の１方にスイッチし得る。ときどき、ブランキン グパルスとストロボパルスのサインを交替させてネットｄ．ｃ．値を維持する。 通常、これらのブランキングパルスは、２つのデータ波形のどちらがどの交点 部に印加されるかに拘わらず材料がスイッチされるようにストロボパルスより印 加の振幅及び長さが大きい。ブランキングパルスはストロボパルスより前に行ベ ースで行上に印加するか、あるいはディスプレイ全体を一度にブランクするか、 又は行グループを同時にブランクし得る。 強誘電性液晶デバイス技術の分野においては、デバイスの最高の性能を引き出 すために、特定のタイプのデバイスに最も適した強誘電性スメクチック特性を有 する材料を与える化合物の混合物を用いることが重要であることは周知 である。 デバイスは、レスポンス時間対パルス電圧曲線を考慮することにより速度を評 価し得る。この関係は、特定の印加電圧（Ｖ_min）におけるスイッチング時間（ ｔ_min）における最小値を示し得る。Ｖ_minより高いか低い電圧では、スイッチン グ時間はｔ_minより長い。そのようなレスポンス時間対電圧曲線における最小値 を有するデバイスは、他の強誘電性液晶デバイスより高いコントラストを以て高 能力比でマルチプレックス駆動され得ることは十分理解されるところである。前 記レスポンス時間対電圧曲線における最小値が、低電圧源及び高速フレームアド レスリフレッシュ率を用いたデバイスの駆動を可能にするべく、それぞれ低印加 電圧及び短パルス長で出現するのが好ましい。 強誘電性デバイスに含めたときにそのような最小値が得られない（材料が適当 な液晶特性を有する化合物の混合物である）典型的な公知材料には、ＳＣＥ１３ 及びＺＬＩ−３６５４（どちらもＭｅｒｃｋ ＵＫ Ｌｔｄ．，Ｐｏｏｌｅ，Ｄ ｏｒｓｅｔから販売されている）として知られている市販材料が含まれる。その ような最小値を示すデバイスは、ＰＣＴ ＧＢ８８／０１００４号に従い、例え ば市 販のＳＣＥ８（Ｍｅｒｃｋ ＵＫ Ｌｔｄ．）のような材料を用いて形成し得る 。従来技術材料の他の例は、ＰＣＴ／ＧＢ８６／０００４０号、ＰＣＴ／ＧＢ８ ７／００４４１号及びＵＫ２２３２４１６Ｂ号に例示されている。 ポリマーの基本的構成ブロックである単位はモノマーと称される。 重合過程、即ち、ポリマー構成モノマーからポリマーを生成する過程では、通 常、均一分子量を有するポリマーは形成されず、むしろ、分子量の分布が認めら れる。ポリマー試料を記載する際には、重合度（Ｄ．Ｐ．）と称される、ポリマ ー１分子当たりの平均モノマー数を述べる必要がある。大多数のポリマー分子の モノマー数がこの平均値とどれだけ異なるか（又は分子量の広がりを説明する数 値）を多分散性（polydispersity）と称する。 所与の試料に関し、数平均分子量Ｍ_n及び重量平均分子量Ｍ_wを含めたいくつか の異なる平均分子量がゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）から得られる。Ｄ ．Ｐ．の算出に用いられる値は通常Ｍ_nであり、多分散性は通常Ｍ_w／Ｍ_nと定義 される。 ポリマーを複数の異なる種類のモノマーから製造するこ とが可能であり、そのようなポリマーはコポリマーと称される。２種類のモノマ ーがランダムに結合している場合、該ポリマーはランダムコポリマーと称される 。２種類のモノマーが先ずそれぞれ短いモノマー鎖を形成し、次いでこれらのモ ノマー鎖が組み合わされて最終的なポリマーを形成して、ブロックコポリマーが 生成する。一方のモノマーの短い鎖が他方のモノマーからなる長い鎖に側鎖とし て結合した場合、該ポリマーはグラフトコポリマーと称される。 液晶（ＬＣ）ポリマーでは、モノマーは実質的に２つの方法で互いに結合し得 る。液晶ポリマーの液晶部分又はメソーゲン単位はポリマーバックボーンの一部 となって主鎖ＬＣポリマーを生成し得る。あるいは、メソーゲン単位はポリマー バックボーンに側基として結合する、即ち、ポリマーバックボーンから伸長し得 、この場合は側鎖ＬＣポリマーが生成する。これらの異なる種類のポリマー液晶 を、以下に概略的に図示する。メソーゲン単位は長方形で示す。 一般に、側鎖型液晶ポリマーは、以下の図式に示されているように、軟質ポリ マーと、該ポリマーの長さに沿って短い軟質（または硬質）単位を介して該軟質 ポリマーに結合した硬質セグメント（メソーゲン単位）とを含むものと考えるこ とができる。液晶相において配向を示すのは、メソーゲン単位の異方性硬質セク ションである。液晶が示す諸相、及び相転移の結果生じる光学特性に影響を与え るために変更し得る部分は多数存在し、そのうちのいくつかは側鎖型液晶ポリマ ーに特に適している。これらの部分の１つは、メソーゲン単位とポリマーバック ボーンとを結合する軟質部分であり、該部分は通常スペーサー基と称される。こ のスペーサー基の長さ及び柔軟度は変更可能である。 いくつかの側鎖型液晶ポリマーが公知であり、例えばＧＢ２１４６７８７Ａ号 を参照されたい。 液晶ポリアクリレートは公知の液晶ポリマー（ＬＣＰ）類である。ＬＣＰは公 知であり、電気光学的用途、例えば焦電気的デバイス、非線形光学デバイス及び 光学的記憶デバイスに用いられている。例えば、ＧＢ２１４６７８７号及びＭａ ｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．（１９８５），１８６，２６３９−２６４７を参照さ れたい。 Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（１９８８），２４，３６４ −３６５に、例えば、式 〔式中、（ＣＨ₂）_mは軟質スペーサー基であり、Ｘは側鎖メソーゲン単位であり 、Ｒは水素またはアルキルである〕 を有する側鎖型液晶ポリアクリレートが記載されている。 Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．（１９８４），５ ，３９３−３９８には、例えば、式 （式中、Ｒは塩素である） を有する側鎖型液晶ポリクロロアクリレートが記載されている。 特許出願ＰＣＴ ＧＢ９４／００６６２号には、一連の新規な液晶ポリマーを 製造するためのＢａｙｌｉｓ−Ｈｉｌｌｍａｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎの使用につい ての記載が含 まれている。 英国特許出願ＧＢ９２０３７３０．８には、以下の反復単位： （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立に、アルキル又は水素であり、Ｒ₃は、アルキル、水 素又は塩素であり、ｍは０又は１〜２０の整数であり、Ｗは、結合基ＣＯＯ若し くはＯＯＣ又はＯであり、Ｘはメソーゲン基である） を有するポリアクリレートホモポリマー又はコポリマーの製造法が記載されてい る。 液晶ポリマーに伴う主要な問題点の１つは、該ポリマーはデバイス内での分子 配向が極めて困難であることである。液晶ポリマーの分子配向には実質的に２つ の方法が用いられている。液晶ポリマーを、以下に詳述する低モル質量液晶の場 合と類似の方法で分子配向させようとすることは可能である。あるいは、剪断な どの機械的方法を用い得る。機械的剪断は、典型的にはホットローラー上で行な うが、この方法は一般に軟質基板にしか適していない。スライドガラス間に挟ま れた試料の剪断は可能ではあるが、スライ ドガラスは慣用の方法では封止できない。 Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｕｓ ｅｓ，第１巻，Ｂａｈａｄｕｒ編，Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂ ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．ｐｔｅ．Ｌｔｄ．，１９９０，１７１−１９４ページの ＭｏｒｏｚｕｍｉによるＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＬＣＤｓと題する論文及び該論文に引用されている参考 文献では、その標題が示唆しているように、液晶デバイスの組み立て法が検討さ れている。 低モル質量の液晶を分子配向させる方法は、典型的には以下の通りである。典 型的には、ガラス（例えばスライドガラス）製の基板の表面上に透明電極を形成 する。例えば、ねじれ型ネマチックデバイス又は超ねじれ型ネマチックデバイス では、どちらの基板にも分子配向工程が必要である。液晶分子を配向させるには 薄い配向層をデポジットさせるが、その際、典型的には有機または無機配向層を 用いる。例えば蒸着したＳｉＯは典型的な無機配向層である。配向層を形成する １つの方法は、織り地又は布地で表面を擦ることを含む。層表面での分子配向に はポリイミドも用いら れている。スピナーを用いて電極を担持する基板をポリイミドで被覆し、その後 ポリイミドを硬化させて厚さ約５０ｎｍの層を形成する。次いで、各層表面を適 当な材料で実質的に一方向へ繰り返し擦る。この層に液晶分子がデポジットする と、分子は自動的に擦った方向に配向される。分子が僅かな角度、典型的には２ 〜３°のプレティルトを有するのが好ましい場合が多い。より大きい角度のプレ ティルトが必要な場合もある。 次いで、２個の基板を、例えば接着剤で互いに固定し、間隙形成材料を用いて 該基板同士を離隔した状態に維持する。このようにして均一且つ正確なセルスペ ースが得られる。典型的な接着剤はエポキシ樹脂である。通常、この封止材料は 、適用後予備硬化させる。次いで、電極を正確に並べて、例えばディスプレイ画 素を形成し得る。次いで、例えば１００〜１５０℃でセルを硬化させる。この時 点で、空の液晶セルが完成する。 セルに液晶材料を充填するのはこの時点である。液晶セルの封止域の開口寸法 はかなり小さく、従って、例えば真空チャンバー内でセルを真空化し、このセル 中に液晶をガス圧によって押し込むことができる。これには、封止域に 設けた２個以上の孔を用い得る。空にしたセルを真空チャンバーに入れ、次いで 、真空チャンバーをポンプで吸引する。セルを真空にした後、シーラントの開口 領域を液晶材料に浸漬し、真空チャンバーを常圧に戻す。毛管作用により液晶材 料がセル中に吸い込まれるが、その際外部ガスを加えて圧力を高めることができ る。充填が完了したらシーラントの孔をキャップ材料で覆い、セルを液晶材料澄 明点より高い温度で硬化して液晶分子の配向を安定にし、キャップ材料を硬化さ せる。 ポリマー液晶分子は低分子量液晶材料よりも粘稠となる傾向を有し、従ってよ り配向しにくく、またデバイスへの充填がより困難である。低い分子量を有する 液晶ポリマーのみがセル中に流入充填（flow fill）され得、重合度が３０また は４０反復単位前後を超えると、ほとんどの液晶ポリマーはセルへの流入充填が 極めて困難になる程粘稠となる。液晶ポリマーを分子配向させようとすればはる かに緩慢な冷却が必要となり、結果として通常、分子配向の均一性が低下する。 配向が不十分な液晶分子からは、通常必要とされる高速スイッチング高コント ラスト材料及びデバイスが得られな い。 上記方法は、スメクチック中間相を示し、かつ該相を利用する液晶材料（例え ば強誘電性液晶）を用いるデバイスを含めた多くの液晶材料に適している。適当 な分子配向法は、ＧＢ２２１０４６９Ｂ号にも見出すことができる。 強誘電性液晶混合物を含むデバイスは高速スイッチング時間（１００マイクロ 秒未満）を示し得る（Ｃｌａｒｋ及びＬａｇｅｒｗａｌｌ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ ．Ｌｅｔｔ．３６，８９，１９８０）。該デバイスは双安定性であり得る。即ち 、行走査（line-at-a-time scan）法を用いて高レベルでマルチプレックス駆動 し得る。強誘電性材料は高解像度フラットパネル型デバイスに適用されるために 、該材料には研究者により多大な関心が寄せられ続けている。液晶材料を含むデ バイスの重要な特徴の１つは、レスポンス時間が短いということである。レスポ ンス時間はいくつかの要因に依存し、該要因の一つは記号Ｐｓによって表わされ る自発分極（ｎＣ／ｃｍ^-2として測定）である。液晶混合物にキラルドーパント を添加することによってＰｓの値を高めることができ、それによってデバイスの レスポンス時間が短縮される。アキラルホストとキラルドーパン トとの混合によって製造し得る強誘電性スメクチック液晶材料は、傾斜キラルス メクチックＣ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫ相の強誘電特性を用いる。キラルスメ クチックＣ相を記号Ｓ_C ^*（^*はキラリティーを示す）によって表わす。Ｓ_C ^*相は 最速スイッチング特性を有するので、通常最も有用であると考えられる。液晶材 料を含むデバイスにおいて表面分子配向を促進するためには、材料がキラルスメ クチック相よりも高い温度において長ピッチキラルネマチック（Ｎ^*と表記）及 びＳ_A相を示すことが望ましい。強誘電性スメクチック液晶材料は、理想的には 以下の特徴：低い粘度、制御可能なＰｓ、及び周囲温度を含む広範な温度範囲に わたって存続し且つ化学的及び光化学的に安定であるＳ_C ^*相を有する。これらの 特徴を有する材料によって、超高速スイッチング液晶を含むデバイスが得られる 見込みがある。 Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｕｓ ｅｓ，第１巻，Ｂａｈａｄｕｒ編，Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂ ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．Ｐｔｅ．Ｌｔｄ．，１９９０，３５０−３６０ページの ＤｉｊｏｎによるＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＬＣＤｓと題する論文及び該論文に引用されている参考文献では、低モル質量材 料のスメクチック相に関する分子配向法が検討されている。スメクチック相は粘 稠であるために、セルへの充填は等方性相またはネマチック相においてのみ可能 であると考えられる。通常、次の相順序： Ｉ−Ｎ^*−Ｓ_A−Ｓ_C ^* 又は Ｉ−Ｓ_A−Ｓ_C ^* を有する材料は良好な分子配向を示すが、以下の相順序： Ｉ−Ｎ^*−Ｓ_C ^* を有する材料はより配向しにくい。 従って、スメクチック相の液晶材料を用いるためには、典型的には、材料を加 熱してネマチック相または等方性相とし、これをゆっくり冷却して分子配向され たスメクチック状態とする必要がある。この方法をポリマー液晶材料に適用する と、通常、分子配向の促進のために冷却時間が著しく長くなり、しかも実現する 分子配向が不十分なことが極めて多い。 １種以上の公知電気光学的デバイスを含むデバイスに用い得る特性を有する新 規な液晶ポリマーが引き続き求められている。 本発明によって、一般式Ｉ ［式中、 ｍ＝少なくとも５； Ｘ₁及びＸ₂は独立に、式ＩＡ （式中、 Ｙは、ＣＯＯ、ＯＣＯ、Ｏ、Ｓ、ＣＨＯＨ、ＣＨＦ、ＣＨ₂から選択される； Ｑ＝（ＣＨ₂）_n（但し、１個以上の非隣接メチレンはＯによって置き換わり得、 及びｎ＝１−２０）； Ｚは、Ｏ、Ｓ、単共有結合、ＣＯＯ、ＯＣＯから選択される； ここで、ＹがＣＨ₂である場合、ｎは０でもよい； から選択される； Ｘ₁及びＸ₂はまた独立に、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＯＲ¹、ＣＯＯＨ、ＣＯ₂Ｒ¹、（ＣＨ₂ ）_pＯＨ、（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｈ、−（ＣＨ₂）_pＯＲ¹、又は−（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｒ¹ から選択され、ｐ＝１−２０、Ｒ¹＝Ｈ又はＣ_1-16アルキルである； ここで、Ｒ¹＝Ｃ_2-16アルキルである場合、末端ＣＨ₃基はＢｒ又はＣｌで置き換 えてもよい； 但し、Ｘ₁とＸ₂の少なくとも一つは式ＩＡから選択される］ を有する物質が提供される。 メソーゲン基は、一般式II （式中、 Ａ、Ｂ、Ｄは、以下の環から選択される： 上記環は、利用できる置換位置の少なくとも一つで１種以上の以下の置換基で置 換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂ ｒ、ＣＨ₃、ＣＮ、ＯＲ、Ｒ及びＮＣＳ（式中、ＲはＣ_1-5分岐鎖又は直鎖アルキ ルである）； Ｚは、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ₂、Ｒ、ＯＲ、ＣＯ₂Ｒ、ＣＦ₃、ＯＯＣＲ、ＮＣＳ 、ＳＣＮ（式中、Ｒ＝直鎖又は分岐鎖アルキルであり、１〜１６個の炭素原子を 含みえ、１種以上の非隣接ＣＨ₂基が、キラル又は非キラル形態で、ＣＨ（ＣＮ ）、ＣＨ（ＣＦ₃）、ＣＨ（Ｃｌ）、ＣＨ（ＣＨ₃）で置換されてもよい）から選 択される； 但し、存在する環の合計数は４以下である； Ｗ₁及びＷ₂は独立に、ＣＯＯ、ＯＣＯ、単結合、ＣＨ₂ＣＨ₂、ＣＨ₂Ｏ、ＯＣＨ₂ 、Ｏ、Ｓ、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃから選択される） によって更に定義される。 本発明の更なる面によって、液晶ポリマーは、適切な官能基を有するジエンの 環化を介し合成することができる。 本発明の更なる面によれば、式Ｉを有する液晶ポリマー及びその誘導体は、以 下の一般式III ［式中、 Ｘ及びＹは独立に、Ｈ、式ＩＡ、Ｃ_1-16アルキル、ＯＨ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、 ＣＯ₂Ｈから選択できるが、Ｘ及びＹの少なくとも一つは式ＩＡから選択され； Ｚ及びＺ₁は独立に、Ｈ、ＣＨＯ、ＣＯＣＨ₃、ＣＯ₂Ｈ、ＣＮ、ＣＦ₃、Ｆ、Ｃ Ｏ₂Ｒ、Ｃｌ（式中、Ｒは、キラル鎖を包含し、４〜１２個の炭素原子を含む直 鎖もしくは分岐鎖アルキル基、又は脂肪族環もしくは芳香族環、又は適切に官能 官されたメソーゲン側鎖基である）から選択される］ の環化によって合成できる。 式IIIを有するその誘導体も、式Ｉを有する化合物を製造するために使用でき る。 本発明によって記載される液晶ポリマーは、ホモポリマー又はコポリマーを含 む公知の型のいずれであってもよい。 式ＩＡのＹは、エラストマーを製造するために、架橋剤の結合点として使用さ れるＣＨＯＨ及びＯＨ基でありうる。 本発明を、例示としてのみ、以下のダイアグラムに関し説明する。 図１：式Ｉで表される化合物の製造のための合成スキームである。 図２：液晶デバイスを示す。 図３：焦電気デバイスを示す。 図４及び５はそれぞれ、異なるスケールで画いた反射型空間光変調器（本発明の 物質が導入されうる）の正面図及び断面図を示す。 以下の薬品を図１で用いた。スキーム１は図１に係わる。 スキーム１ ａ／Ｂｒ（ＣＨ₂）_nＣＯ₂Ｈ，ＤＣＣ／ＤＭＡＰ Ｋ₂ＣＯ₃，ブタノン［１］ ｃ／重合，Irgacure 184，ＵＶ （但し、ＤＣＣ＝ジシクロヘキシルカルボジイミド、ＤＭＡＰ＝ジメチルアミノ ピリジン） ［１］は、関連合成工程に関する情報が記載されている以下の参考文献を指す 。 ［１］Boltonら、Liq Cryst，12(2)，305，1992 スキーム１で使用する薬品は、Irgacure 184 を除いてAldrich から市販され ており、Irgacure 184 は Ciba Geigy から入手できる。文献に記載の実験の詳細は、スキーム１に記載の化合物 の製造のために少し改変した。物質全ての構造は、¹Ｈ ｎｍｒ（JEOL JNM-GX 2 70MHz 分光計）を含むｎｍｒ分光分析、赤外線分光分析（Perkin-Elmer 457 格 子分光計及び Perkin-Elmer 783 格子分光計）、及び質量分析（Finnigan-MAT 1 020GMS 分析計）の組合せで確認した。化合物の純度は、ｔｌｃ（単一スポット ）及び／又はｈｐｌｃ（５μｍ，２５×０．４６ｃｍ，ODS Microsorb カラム， メタノール，９９％超）で検査し、ポリマーの純度は、ｇｐｃ［５μｍ，３０× ０．７５ｃｍ，２×混合 D PL カラム，ポリスチレン標準品（Ｍｐ＝１０００− ４３０５００）で較正，トルエン；モノマー不存在］で検査した。 転移温度は、Mettler FP5 ホット−ステージ及び対照ユニット、並びにオリン パス BHSP 753 偏光顕微鏡、ＤＳＣ（Perkin Elmer DSC 7）を用いて測定した。 物質の相挙動は、光学顕微鏡（オリンパス BH2 偏光顕微鏡及びMettler FP52 ホ ット−ステージと FP5 対照ユニット）及びＸ線回折（ブリストル大学）の組合 せで測定した。 ジエンの重合の一般的方法を下記する。 乾燥ジクロロメタン（３ｍＬ）中のジエン（０．００４４ｍｏｌ）と Irgacur e 184 光開始剤（Ciba-Geigy）（0.09mmol）の溶液を、ガラスプレート（１８× ２５ｃｍ）に広げ、溶媒を蒸発させ、モノマーと光開始剤からなる薄フィルムを 得た。その薄フィルムをＵＶＡサンランプ（Philips）を用いて６時間ＵＶ照射 した。得られたポリマーを、メタノールの添加による乾燥ジクロロメタンからの 沈殿によって精製し、遠心（５０００ｒｐｍで３０分）で分離した。前駆体のモ ノマーが完全に除去されるまで（ｔｌｃシリカゲル，ジクロロメタン）、精製方 法を繰返した。次に、ポリマーを乾燥ジクロロメタン（５ｍＬ）に溶解し、得ら れた溶液を、激しく攪拌しながら石油分画（ｂｐ４０−６０℃）に滴下添加した 。産生した白色沈殿を濾過で回収し、石油分画（ｂｐ４０−６０℃）（２×５０ ｃｍ³）で更に２回洗浄し、乾燥ジクロロメタン（５ｃｍ³）に再溶解した。次に 、この溶液を０．５μｍ膜フィルターに通し、溶媒を除去し、ガラス状物として ポリマーを得た。次いで、それを、６時間、５０℃で真空乾燥した。 例示としてのみによる以下の実験の詳細は環状ポリ（１，４−ペンタジエン） の製造方法を示す。 スキーム１ 工程１ａ 乾燥ジクロロメタン（７５ｃｍ³）中の１，４−ペンタジエン−３−オール（ ０．０３９ｍｏｌ）、１１−ブロモウンデカン酸（０．０３８ｍｏｌ）、ジシク ロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）（０．０４０ｍｏｌ）及びＮ，Ｎ−ジメチ ルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（０．２５ｇ）を、室温で６時間一緒に攪拌した 。濾過でジシクロヘキシルウレアを除去し、次に溶媒を真空除去して、黄色油状 物を得、それは放置すると固化した。ブタノンからの再結晶化により、化合物１ を白色固体（８２％）（ｍｐ４５−４７℃）として得た。 工程１ｂ ａ：炭酸カリウム／ブタノン ブロモジエン（１）（０．００１６ｍｏｌ）、４−シアノ−４′−ヒドロキシ ビフェニル（０．００１６ｍｏｌ）及び炭酸カリウム（３．０ｇ）を、乾燥ブタ ノン（６０ｃｍ³）中で一緒に２４時間還流した。濾過で過剰の炭酸カリウムを 除去し、次に、溶媒を真空除去し、白色固体を得、それを、溶出剤として酢酸エ チルを用いるカラムクロマトグラフィー（シリカゲル）で精製した。アセトニト リルからの再結晶化により、化合物２を白色粉末（８９％）（ｍｐ６１−６３℃ ）として得た。 工程１ｃ モノマー（２）（０．００１１ｍｏｌ）と Irgacure 184 光開始剤（Ciba-Ge igy）（０．００６ｍｍｏｌ）を乾燥ジクロロメタン（３．０ｃｍ³）に溶解し、 得られた溶液をホウケイ酸塩のガラスプレート（２５×１８ｃｍ²）上に一様に 広げた。溶媒を空気蒸発させ、モノマーフィルムを得た。同様のガラスプレート をモノマーフィルム上に置き、２枚のプレートを圧搾し、プレート間に非常に薄 いフィルムを作製した。次にモノマーの“サンドイッ チ”に Philips ＵＶＡ（７０ｗ）サンランプを３０分間照射した。得られたポ リマーをプレートから取出し、メタノール中に懸濁し、遠心した（１１，０００ ｒｐｍ，１０分間）。遠心を更に３回繰返し、次に、ポリマーを乾燥ジクロロメ タン（１０ｃｍ³）に溶解した。得られた溶液を０．５μｍ膜フィルターに通し た。溶媒を除去して、ポリマー３をクリーム色固体（５２％）として得た。 以下の化合物は、本発明に基づき合成した例である。 ポリ（１，４−ペンタジエン） 本発明を用いる物質とデバイスの使用の例は図２に関し述べる。 液晶デバイスは、例えばガラスから製造された２枚の透明プレート１及び２か らなる。これらのプレートは内部表面を透明な導電性電極３及び４で被覆される 。配向層５及び６をセルの内部面上に導入し、液晶材料を構成する分子の平面配 向をガラスプレート１及び２にほぼ平行とする。このことは、導電性電極で完全 にガラスプレート１及び２を被覆し、各列と各行の交点が番地付け可能エレメン ト、即ち画素のｘ、ｙマトリックスを形成するようにする。ディスプレーのある 型では、配向方向は直角である。セルの構築の前に、層５及び６を、一定の方向 に布（例えばベルベット製）で覆ったローラーで擦る。擦り方向は、セルの構築 に際し、平行（同一方向又は逆方向）にする。例えばポリメチルメタクリレート のスペーサー７によって、適当な距離（例えば２ミクロン）を隔ててガラスプレ ート１及び２を分離する。液晶材料８を、ガラスプレート１及び２の間の空間を 満たすように、それらの間に導入する。このことは、標準的技術を用い、セルを 流動充填することによってなされうる。現行技術を用い、スペーサー７を接着 剤９で真空密封する。偏光板１０及び１１を、セルの正面と背後に配置できる。 配向層は、こすり、斜蒸発、又はポリマー配向層の使用による上記のような標 準的表面処理技術の１種以上により、一つ以上のセルに導入できる。 別の実施態様において、それらの上に配向層を有する基質を加熱し、剪断を与 えて配向を誘導するか、あるいは配向層を有する基質をガラス転移温度以上、液 晶以下で熱で焼きなまし、印可電界と組合せて等方性相にする。更なる組合せは これらの配向技術の組合せを含みうる。これらの組合せのいくつかでは、配向層 は必要ではないかもしれない。 デバイスは透過モード又は反射モードで作動しうる。前者において、デバイス を通過する光（例えば、タングステンバルブからの）は選択的に透過されるか、 又はブロックされて、所望のディスプレイを形成する。反射モードにおいて、ミ ラー又は拡散反射板（１２）は第２の偏光板１１の後ろに置いて、セルと２枚の 偏光板を通し外界の光を反射させる。ミラーを部分的に反射させることによって 、デバイスは透過モードでも反射モードでも作動させうる。 配向層５及び６は２種の機能をする。即ち一つは、好適な方向に接触液晶分子 を配向させることであり、他方はこれらの分子に数度、典型的には約４°又は５ °の傾き、いわゆる表面傾斜を与えることである。配向層５及び６は、セル壁に 数滴のポリイミドを置き、均一の厚さが得られるまで壁を回転させることによっ て形成させることができる。次に、予め決定した温度に予め決定した時間加熱す ることによってポリイミドを硬化させ、次にナイロン布で覆われたローラーで一 方向に擦る。 別の実施態様では、単一偏光板と色素物質を組合せうる。 セル内に導入されたときに、液晶材料８は液晶ポリマーからなりうるか、又は 液晶モノマーと光開始剤からなりうる。それはまた、ポリマーの分子量を限定す る薬品、例えば連鎖移動剤を含みうるし、熱開始剤も含みうる。 モノマー物質は、標準的技術、例えば等方性相まで加熱し、そこから、又はネ マチック又はキラルネマチック相などの液晶相から冷却することによって、重合 前に配向させることができる。液晶ポリマーを、表面力、剪断配向、又は電界配 向の使用を含む１種以上の技術によって配向させることも可能である。 重合後、いくらかのモノマー物質がまだ残っていることもありうる。これは、 未反応モノマーか、重合可能基を有しない低分子量添加剤でありうる。 重合は公知技術を用いて行うことができる。例えば、モノマー物質と開始剤を ＵＶ光に曝し、加熱して、モノマー及び／又はポリマーの所定相内で重合させる ことができる。 あるいは、重合プロセスは、加熱し、熱開始剤の存在下、行うことができる。 しかし、この技術を使用する場合、モノマー物質の液晶相に対応する温度で行う ことが好ましいかもしれない。 In-situ 重合は英国特許出願ＧＢ９４２０６３２．３に記載されているが、そ れには、液晶ポリマーの分子量を制御するために連鎖移動剤の使用についても記 載されている。上記のように、本発明の混合物中に連鎖移動剤も存在させること ができる。ＧＢ９５１４９７０．４には、カチオン性光開始剤の存在下での in- situ 重合の記載がある。 式Ｉによって記載される化合物の多く及び式Ｉの化合物を含む混合物は、液晶 性を示し、有用に液晶デバイスで使用される。このようなデバイスの例には、光 学及び電気−光学デバイス、磁気−光学デバイス、並びに温度変化及び 全圧もしくは部分圧変化のような刺激に反応するデバイスがある。式Ｉの化合物 はまた、少なくとも２種の化合物を含む混合物にも含まれうる。典型的な混合物 には、式Ｉの化合物からなる混合物及び式Ｉの化合物を少なくとも１種と式Ｉで はない化合物を少なくとも１種含む混合物などがある。 レーザービームを用い、物質の表面を走査するか、又はそこに書込み記録をす るレーザーアドレス適用のための物質が提案されている。種々の理由によって、 これらの物質の多くは、可視領域で少なくとも部分的に透明である有磯物質から なっている。この技術は、局在化加熱を引起し、次にレーザービームとの接触領 域で他の透明物質の光学的性質を変えるレーザーエネルギーの局在化吸収に基づ く。即ち、ビームが物質を通過するときに、その経路の書込み記録が後ろでなさ れる。これらの適用で最も重要なものの一つは、レーザーアドレス光学的保存デ バイス、及び該物質を含むセルを通してスクリーンに光を投射するレーザーアド レス投射ディスプレイにある。このようなデバイスは、Khan Appl．Phys．Lett ．Vol.22，p.111,1973；Harold and Steele，Proceedings of Euro display 84 ，p.29-31， 1984年９月,パリ、仏（デバイス内の物質はスメクチック液晶材料であった）に 記載されている。光学的保存媒質として液晶材料を用いるデバイスは、このよう なデバイスの重要なクラスである。半導体レーザー、特にＧａ_xＡｌ_1-xＡｓレー ザー（式中、ｘは０〜１，好ましくは１）の使用は、上記適用で普及している。 何故ならば、それらは、見ることができず、可視ディスプレイを妨害できない近 赤外波長範囲でレーザーエネルギーを提供でき、更に、十分に明確な、強力な熱 エネルギーの有用な源を提供できるからである。ヒ化ガリウムレーザーは、波長 約８５０ｎｍのレーザー光を提供し、上記適用で有用である。Ａｌ含量（ｘは１ 未満）が増加するにつれ、レーザー波長は約７５０ｎｍまで減少しうる。保存密 度は、短波長のレーザーを用い増加できる。 本発明の化合物は光学的保存媒質として適切でありえ、レーザーアドレスシス テム、例えば光学的記録媒質での使用で色素と組合せうる。 本発明によって記載される物質のスメクチック性及び／又はネマチック性は利 用できる。例えば、本発明の物質は、強誘電性混合物及びデバイスで使用できる 。 本発明の化合物は、例えば検出器、指向性アレイ、及びビジコンカメラなどの 焦電気デバイスでも使用できる。 図３は、本発明の物質が導入できる単純な焦電気検出器を示す。 焦電気検出器は、電極プレート１及び２からなり、そのうち少なくとも一つは 画素となりうる。操作では、検出器は、電極１に吸収される照射Ｒ、例えば赤外 照射に曝す。これにより、温度が上がり、それは伝導により焦電気物質層３に伝 達される。温度の変化により、熱膨張が起り、電荷が発生する。電荷のこの変化 は、温度の変化による自然発生偏光Ｐｓの変化による電荷発生と比較して、通常 小さい。これは１次焦電気効果である。電荷の変化により、電位間の電位差の変 化が起る。各画素の電荷が測定でき、得られたシグナルを用いて、例えば、ビデ オモニターで、赤外走査のビジュアルイメージのために、走査回路を変調できる 。 本発明に記載の物質の選択的反射性により、本発明の物質はインク及び顔料で も使用でき、それ故、本発明の物質は抗模倣操作で有用でありうる。本発明の物 質はまた、いわゆる安全インクでも使用できる。他の適用には、熱制御 操作がある。例えば、本発明の物質は、赤外照射を反射するために、１個以上の 窓に適用できる被覆に含ませることができる。 図４及び５で示すように、空間光変調器は、典型的には２枚のガラス壁２と３ 、及び０．１−１０μｍ、例えば２．５μｍの厚さのスペーサー４によって形成 される液晶セル１を含む。壁の内面は、可変電圧源７に連結させた薄い透明の酸 化スズインジウム電極５、６を有する。電極５、６のトップには、後に詳細に記 載する例えば擦られたポリイミドの表面配向層８、９がある。他の配向技術、例 えばＳｉＯ₂の蒸発などの非擦り技術も適切である。液晶材料の層１０は壁２、 ３及びスペーサー４の間に含ませる。セル１の正面に線型偏光板１１がある。セ ル１の後ろにクオータープレート１２（これは場合による）及びミラー１３があ る。線型偏光板１１の例は、偏光ビームスプリッター（ここで示さず）である。 本発明の化合物が導入できる種々の電傾デバイスがある。例えば、図１２と１ ３の上記記述で、活性ブラックプレーンドライビングを使用できる。セルを形成 する壁の一つは、シリコン基質、例えば、ドライビング画素の回路を有する ウエファーから形成することができる。 これらのデバイスの多くでは、ｄ＝（２ｍ＋１）λ／４（Δｎ）（式中、λ＝ 操作波長、Δｎ＝液晶材料の複屈折、ｍ＝整数）で表される複屈折（Δｎ）に関 連するセルの最適な厚さがある。 本発明によって記載される電傾デバイスの操作の幾つかの適切な方法は、ＵＫ 特許出願ＧＢ−２２４７９７２Ａに記載されている。 本発明によって記載されるデバイスの操作の型には、振幅変調又は相変調があ る。同様に、デバイスは、反射モード又は透過モードで使用できる。 本発明のこの面の物質は、液晶ディスプレイデバイス、例えばキラルスメクチ ック電気−光学デバイスの公知型の多くで使用できる。このようなデバイスは、 電極構造及び液晶材料分子を配向させるように処理された表面を有する２枚の間 隙のあるセル壁の間に含ませた液晶材料の層を含みうる。液晶混合物は強誘電性 デバイス、サーモクロミズムデバイス及び電傾デバイスを含む多くの適用が可能 である。 本発明の化合物は互いに混合して、有用な液晶混合物を 形成でき、また他の液晶ポリマー又は低分子量非ポリマー液晶材料と共に使用で きる。 本発明の物質が導入できる適切なデバイスには、ビームステアラー、シャッタ ー、変調器、及び焦電気と圧電気センサーなどがある。 本発明の物質はまた、マルチプレックスでありうる強誘電性液晶デバイスでド ーパントとしても有用でありうる。あるいは、活性バックプレーン強誘電性液晶 システムで使用できる。本発明の物質はまた、ホスト材料としても有用でありう る。本発明の物質は、１種以上のドーパントも含む混合物中に含ませることがで きる。 式Ｉの化合物は、広範囲のホスト、例えばスメクチックホストと混合して、有 用な液晶組成物を形成できる。このような組成物はＰｓ値のある範囲を有しうる 。式Ｉの化合物は、１種以上の型のホスト VIII−XIII と混合できる。これらの 異なる型のホストは一緒に混合され、一般式Ｉの化合物もそれに加えることがで きる。 典型的なホストには以下のものがある。 ＰＣＴ／ＧＢ８６／０００４０に記載の化合物、例えば式VIII （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立にＣ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシ）の化合物。 ＥＰＡ８４３０４８９４．３とＧＢＡ８７２５９２８に記載のフルオロ−ター フェニル、例えば式IX （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立に、Ｃ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシ、ｘは１、Ｆ は特定されたフェニル環上で利用できる置換位置上にありうる）の化合物。 ＧＢＡ８９０５４２２．５に記載のジフルオロ−ターフェニル、例えば式Ｘ （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立に、Ｃ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシ）の化合物。 ＷＯ８６／０００８７に記載のフェニル−ピリミジン、例えば式XI の化合物（式中、Ｒ₁はＣ₃−Ｃ₁₂アルキル、Ｒ₂は一般式（ＣＨ₂）_n−ＣＨＸＣ Ｈ₂ＣＨ₃（ｎは１〜５、ＸはＣＮ又はＣｌ）で表される化合物を含む）。 独、フライベルグ、１６回フライベルグ液晶会議でCyclohexanederivative mi t Getilteneten Smektischen Phasen，ｐ８でR.Eidenschinkらによって記載の化 合物。E Merck Ltd，独から市販、例えば式XII の化合物（Ｒ₁及びＲ₂は独立にＣ₁−Ｃ₁₅アルキルである化合物を含む）。 第２回国際強誘電性液晶シンポジウム、Goteborg、スエーデン、1989年６月、 Reiffenrathらによって記載のジフ ルオロ−フェニルピリミジン、例えば式XIII の化合物（Ｒ₁及びＲ₂は独立にＣ₃−Ｃ₉アルキルである化合物を含む）。 本発明の物質はまた、サーモクロミーデバイス、例えばThermochromic Cryata ls，Critical Reports on Applied Chemistry，vol.22，G.W.Gray 編，1987 pp1 20-44 及びその中の参考文献中で、D.G,McDonnell によって記載のデバイスで有 用でありうる。 本出願人の出願ＧＢ９５２２３６２．４の図２−８に記載の合成スキームも、 適切な改変により本出願に記載のポリ（１，４−ペンタジエン）に適用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイシー，デイビツド イギリス国、ハル・エイチ・ユー・６・ ７・アール・エツクス、ユニバーシテイ・ オブ・ハル、スクール・オブ・ケミストリ ー（番地なし) (72)発明者 セージ，イアン・チヤールズ イギリス国、ウスターシヤー・ダブリユ・ アール・14・３・ピー・エス、モールバー ン、セント・アンドリユーズ・ロード、デ イフエンス・リサーチ・エージエンシー （番地なし) (72)発明者 ブラツクウツド，キース・マリー イギリス国、ウスターシヤー・ダブリユ・ アール・14・３・ピー・エス、モールバー ン、セント・アンドリユーズ・ロード、デ イフエンス・リサーチ・エージエンシー （番地なし) (72)発明者 ジヨーンズ，ミシエル イギリス国、ウスターシヤー・ダブリユ・ アール・14・３・ピー・エス、モールバー ン、セント・アンドリユーズ・ロード、デ イフエンス・リサーチ・エージエンシー （番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 一般式Ｉ ［式中、 ｍ＝少なくとも５である； Ｘ₁及びＸ₂は独立に、式ＩＡ （式中、 Ｙは、ＣＯＯ、ＯＣＯ、Ｏ、Ｓ、ＣＨＯＨ、ＣＨＦ、ＣＨ₂から選択される； Ｑ＝（ＣＨ₂）_n（式中、１個以上の非隣接メチレンはＯにより置き換えてもよく 、及びｎ＝１−２０である）である； Ｚは、Ｏ、Ｓ、単共有結合、ＣＯＯ、ＯＣＯから選択される； ここで、ＹがＣＨ₂である場合、ｎは０でもよい； から選択される； Ｘ₁及びＸ₂はまた独立に、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＯＲ¹、ＣＯＯＨ、ＣＯ₂Ｒ¹、（ＣＨ₂ ）_pＯＨ、（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｈ、−（ＣＨ₂）_pＯＲ¹、又は−（ＣＨ₂）_pＣＯ₂Ｒ¹ から選択され、ｐ＝１−２０、Ｒ¹＝Ｈ又はＣ_1-16アルキルである； ここで、Ｒ¹＝Ｃ_2-16アルキルである場合、末端ＣＨ₃基はＢｒ又はＣｌで置き換 えてもよい； 但し、Ｘ₁とＸ₂の少なくとも一つは式ＩＡから選択される］ を有する物質。 ２． メソーゲン基が、一般式II ［式中、 Ａ、Ｂ、Ｄは、以下の環から選択される： 上記環は、利用できる置換位置の少なくとも一つで１種以 上の以下の置換基で置換されていてもよい：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ₃、ＣＮ、Ｏ Ｒ、Ｒ及びＮＣＳ（式中、ＲはＣ_1-5分岐鎖又は直鎖アルキルである）； Ｚは、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ₂、Ｒ、ＯＲ、ＣＯ₂Ｒ、ＣＦ₃、ＯＯＣＲ、ＮＣＳ 、ＳＣＮ（式中、Ｒは直鎖又は分岐鎖アルキルであり、１〜１６個の炭素原子を 含みえ、１ケ以上の非隣接ＣＨ₂基が、キラル又は非キラル形態で、ＣＨ（ＣＮ ）、ＣＨ（ＣＦ₃）、ＣＨ（Ｃｌ）、ＣＨ（ＣＨ₃）で置換されてもよい）から選 択される； 但し、存在する環の合計数は４以下である； Ｗ₁及びＷ₂は独立に、ＣＯＯ、ＯＣＯ、単結合、ＣＨ₂ＣＨ₂、ＣＨ₂Ｏ、ＯＣＨ₂ 、Ｏ、Ｓ、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃから選択される］ で表されることを特徴とする請求項１に記載の物質。 ３． 請求項１に記載の化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする液晶混 合物。 ４． 式Ｉを有する化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする強誘電性混 合物。 ５． 請求項１に記載の化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とするコレス テリック液晶混合物。 ６． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 （式中、Ｒ¹及びＲ²は独立にＣ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシである） を有する物質を含む液晶混合物。 ７． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立にＣ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシであり、ｘは１ であり、Ｆは特定されたフェニル環上の利用できる置換位置のいずれかの上にあ ってもよい） を有する物質を含む液晶混合物。 ８． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 （式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立にＣ₃−Ｃ₁₂アルキル又はアルコキシである） を有する物質を含む液晶混合物。 ９． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 を有する化合物（式中、Ｒ₁がＣ₃−Ｃ₁₂アルキルであり、Ｒ₂が一般式（ＣＨ₂）_n −ＣＨＸＣＨ₂ＣＨ₃（式中、ｎは１〜５、ＸはＣＮ又はＣｌである）である化 合物を包含する）を含む液晶混合物。 １０． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 を有する物質（式中、Ｒ₁及びＲ₂が独立にＣ₁−Ｃ₁₅アルキルである化合物を包 含する）を含む液晶混合物。 １１． 請求項１に記載の化合物のいずれか及び以下の一般式 を有する物質（式中、Ｒ₁及びＲ₂が独立にＣ₃−Ｃ₉アルキルである化合物を包含 する）を含む液晶混合物。 １２． ２枚の間隔の空いたセル壁を有し、各々の壁は、電極構造を有し且つ少 なくとも一つの向い合っている表面上で配向層で処理され、該セル壁の間に液晶 材料層が挿入されているデバイスであって、請求項３、４、５のいずれかに記載 の液晶混合物が導入されていることを特徴とする該デバイス。 １３． ２つの間隔の空いた電極及び該電極間に取囲まれた液晶材料層を含んで なる焦電気デバイスであって、請求項３に記載の液晶混合物が導入されているこ とを特徴とする該焦電気デバイス。 １４． ２つの間隔の空いた電極及び該電極間に取囲まれた液晶材料層を含んで なる圧電気デバイスであって、請求項３に記載の液晶混合物が導入されているこ とを特徴とする該圧電気デバイス。 １５． 液晶電気光学ディスプレイデバイスであって、請求項３、４、５のいず れかに記載の混合物が導入されていることを特徴とする該デバイス。 １６． 請求項１に記載の１種以上の化合物及び色素物質を含む記録層を含む光 学記録媒質。