JP3005063B2 - 液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置 - Google Patents

液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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並びに表示装置に関し、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晶組
成物、およびそれを使用した液晶表示素子や液晶−光シ
ャッター等に利用される液晶素子並びに該液晶素子を表
示に使用した表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】双安定性を有する液晶素子の使用がクラ
ーク(Clark)およびラガウエル(Lagerwa
ll)により提案されている(特開昭56−10721
6号公報、米国特許第4,367,924号明細書
等)。
【0003】双安定性液晶としては、一般にカイラルス
メクティック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。
【0004】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。
【0005】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。それは強誘電性液晶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。
【0006】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、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
シャッターや高密度、大画面ディスプレイへの応用が期
待される。
【0007】この強誘電性液晶層を一対の基板間に挟持
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。
【0008】図4及び図5は、本発明の実施例中で用い
た駆動法の波形図である。又、図6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61の平
面図である。図6のパネル61には、走査線62とデー
タ線63とが互いに交差して配線され、その交差部の走
査線62とデータ線63との間には強誘電性液晶が配置
されている。
【0009】図4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。
【0010】図5は図4に示す駆動波形で、図7に示す
表示を行ったときの時系列波形である。
【0011】図4及び図5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。
【0012】さて、図4及び図5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
イッチング特性によって決定される。
【0013】図8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=50μsec,バイアス比VI/(VI+VS)=
1/3に固定されている。図8の正側は図4で示した
(IN−SS)、負側は(IS−SS)で示した波形が印加
される。
【0014】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。また、V2<V1<V3
の時、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、図4
(IN−SS)の波形におけるVBによるスイッチングを
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。
【0015】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は液晶材料のスイッチング特性
に強く依存し、ΔV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。
【0016】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。
【0017】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
ギャップの差)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。
【0018】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。
【0019】SmC*液晶材料はジグザグ欠陥や、液晶
セル中のギャップ保持材(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。
【0020】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。
【0021】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、ネマチック相と比較し、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。
【0022】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。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】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、高速光シャッター
や高密度、大画面ディスプレイ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表示装置を提供することにある。
【0024】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(Ia)〜(Ie)
式で示される化合物が挙げられる。
【0025】
【外43】 (式中、R1 ,R2 ,X1,X2は前述の通り。)
【0026】さらに、より好ましいR1 ,R2 が下記(I
−i)〜(I−iv)から選ばれる。
【0027】(I−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が4〜14のn−
アルキル基。
【0028】(I−ii)
【0029】
【外44】 (ただし、m′は0〜7の整数であり、n′は1〜9の
整数である。また、光学活性であってもよい。)
【0030】(I−iii)
【0031】
【外45】 (ただし、r′は0〜7の整数であり、s′は0もしく
は1である。また、t′は1〜14の整数である。ま
た、これは光学活性であってもよい。)
【0032】(I−iv)
【0033】
【外46】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
である。*は不斉炭素であることを示す。)
【0034】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(I
Ia)〜(IIq)式で示される化合物が挙げられる。
【0035】
【外47】
【0036】
【外48】
【0037】(IIa)〜(IIq)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
(IIaa)〜(IIna)が挙げられる。
【0038】
【外49】
【0039】
【外50】
【0040】さらに、より好ましいR3 ,R4 は下記
(i)〜(iv)から選ばれる。
【0041】(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が4〜14のn−アル
キル基。
【0042】(ii)
【0043】
【外51】 (ただし、m′は0〜6の整数であり、n′は2〜8の
整数である。また、光学活性であってもよい。)
【0044】(iii)
【0045】
【外52】 (ただし、r′は0〜6の整数であり、s′は0もしく
は1である。また、t′は1〜12の整数である。ま
た、これは光学活性であってもよい。)
【0046】(iv)
【0047】
【外53】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
である。)
【0048】また、前述の一般式(III)で示される
化合物のうち、好ましい化合物例としては、下記式(I
II−a)〜(III−f)で示される化合物が挙げら
れる。
【0049】
【外54】 (R5,X5,X6,uは前述の通り)
【0050】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。
【0051】また、さらに上述の式(III−a)〜
(III−f)におけるX5,X6の好ましい例として
は、下記(III−i)〜(III−v)を挙げること
ができる。 (III−i) X5が単結合,X6が−O−CH2− (III−ii) X5が単結合,X6が−COO−CH
2− (III−iii)X5が単結合,X6が−OCO− (III−iv) X5が−O−,X6が−O−CH2− (III−v) X5が−O−,X6が−COOCH2
【0052】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。
【0053】
【外55】 ただし、Rは直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。
【0054】
【外56】 ただし、Rは直鎖状または分岐状のアルキル基、Zは−
CH2OH,−COOHを示す。
【0055】
【外57】 ただし、Rは直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。
【0056】
【外58】
【0057】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。
【0058】合成例1 5−ヘキシルチオフエン−2−カルボン酸−4−(5−
ドデシル−2−ピリミジニル)フエニル(例示化合物N
o.1−67)の製造
【0059】
【外59】
【0060】i)2−ヘキサノイルチオフエンの製造 5lの5ツ口フラスコにチオフエン187.3g(2.
23mol)、n−ヘキサノイルクロライド300g
(2.23mol)、dryベンゼン2.7lを入れ、
0℃以下に冷却した。攪拌下、snCl4 237.9
g(9.13×10-1mol)を0℃以下にて1時間か
けて滴下した。30分間同温にて攪拌した後、徐々に室
温にもどしながら3時間30分反応させた。
【0061】反応終了後10%HCl 2lを添加し、
10分間攪拌した後、ベンゼン層を10%HCl(50
0ml×3)、水(500ml×3)、5%Na2CO3
(500ml×3)、水(500ml×3)にて洗浄し
た。CaCl2にて乾燥した後溶媒留去し粗生成物40
8gを得た。これを窒素気流下、減圧蒸留し、精製品3
13.4gを得た。(収率77.2%)
【0062】ii)2−ヘキシルチオフエンの製造 10lの5ツ口フラスコに2−ヘキサノイルチオフエン
300g(1.65mol)、抱水ヒドラジン(60
%)582.1ml、ジエチレングリコール5lを入
れ、180℃で過剰の水、抱水ヒドラジンを留去しなが
ら、2時間反応させた。その後110℃まで冷却し、K
OH313.7gを加え、再び加熱して180℃で2時
間反応させた。
【0063】反応終了後、水10lに注入、1PEにて
抽出(2l×2)、水洗(2l×4)、CaCl2
燥、溶媒留去して粗生成物285gを得た。
【0064】これを窒素気流下、減圧蒸留し、精製品2
30gを得た。(収率83.0%)
【0065】iii)5−ヘキシルチオフエン−2−カ
ルバルデヒドの製造 3lの4ツ口フラスコにN、N−ジメチルホルムアミド
173.7g(2.38mol)を入れ、5℃に冷却し
た。次にPOCl3 201.4g(1.31mol)
を攪拌下10℃以下にて15分間で添加した。同温にて
30分間攪拌した後、室温にもどし2−ヘキシルチオフ
エン200g(1.19mol)を10分間で滴下し
た。室温にて1時間30分攪拌した後、60℃に加熱し
2時間反応させた。
【0066】反応終了後、氷水5lに注入し、クロロホ
ルム抽出(2l×3)水洗(2l×6)し、CaCl2
乾燥、溶媒留去した後、これを窒素気流下、減圧蒸留
し、生成物199.2gを得た。(収率85.0%)
【0067】iv)5−ヘキシルチオフエン−2−カル
ボン酸の製造 5lの4ツ口フラスコに5−ヘキシルチオフエン−2−
カルバルデヒド90.0g(4.59×10-1mo
l)、エタノール540ml、AgNO3水溶液(Ag
NO3 171.0g、水540ml)を添加し、その
後NaOH水溶液(NaOH91.8g、水270m
l)を室温にて30分間かけて滴下した。その後1時間
30分反応させた。
【0068】反応終了後濾過し、濾液を6N−HClに
て酸性側とし折出した結晶を濾過し粗生成物を得た。こ
れを50%含水エタノールにて再結晶をし74.5gの
精製品を得た。(収率76.6%)
【0069】v)5−ヘキシルチオフエン−2−カルボ
ン酸クロライドの製造 5−ヘキシルチオフエン−2−カルボン酸1.0g
(4.72×10-1 mol)に塩化チオニル10ml
を添加した。80℃で4時間加熱攪拌した後、過剰の塩
化チオニルを減圧留去し5−ヘキシルチオフエン−2−
カルボン酸クロライドを得た。
【0070】vi)5−ヘキシルチオフエン−2−カル
ボン酸−4−(5−ドデシル−2−ピリミジニル)フエ
ニルの製造 4−(5−ドデシル−2−ピリミジニル)フエノール
0.80g(2.36×10-3mol)にピリジン15
mlを加え氷水浴中で冷却した。これに5−ヘキシルチ
オフエン−2−カルボン酸クロライド0.54g(2.
36×10-3mol)を添加し、室温で5時間反応させ
た。反応終了後水100mlに注入し、濃塩酸で酸性側
とした後イソプロピルエーテルで抽出した(50ml×
3)。その後、洗液が中性となるまで水洗を繰り返し
た。無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒留去して粗生成
物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフイー
(展開液ヘキサン/酢酸エチル=10/1)により精製
した後、エタノールから再結晶して精製品0.38gを
得た。(収率30.2%)
【0071】相転移温度(℃)
【0072】
【外60】
【0073】合成例2 5−ドデシル−2−チオフエンカルボン酸4−(4′−
デシルビフエニル)エステル(例示化合物No.1−3
7)の製造合成例1vi)における4−(5−ドデシル
−2−ピリミジニル)フエノールの代わりに4′−デシ
ルビフエニル−4−オールを用い、5−ヘキシルチオフ
エン−2−カルボン酸クロライドの代わりに、5−ドデ
シルチオフエン−2−カルボン酸クロライドを用いた以
外は合成例1と同様にして標記化合物0.7gを得た。
(収率73%)
【0074】相転移温度(℃)
【0075】
【外61】
【0076】合成例3 5−ブチルチオフェン−2−カルボン酸4−(5−オク
チル−2−ピリミジニル)−2−フルオロフェニル(例
示化合物No.1−104)の製造合成例1vi)にお
ける4−(5−ドデシル−2−ピリミジニル)フエノー
ルの代わりに4−(5−オクチル−2−ピリミジニル)
−2−フルオロフエノールを用い、5−ヘキシルチオフ
エン−2−カルボン酸クロライドの代わりに、5−ブチ
ルチオフエン−2−カルボン酸クロライドを用いた以外
は合成例1と同様にして標記化合物0.74gを得た。
(収率39.4%)
【0077】相転移温度(℃)
【0078】
【外62】
【0079】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。
【0080】
【外63】
【0081】
【外64】
【0082】
【外65】
【0083】
【外66】
【0084】
【外67】
【0085】
【外68】
【0086】
【外69】
【0087】
【外70】
【0088】
【外71】
【0089】
【外72】
【0090】
【外73】
【0091】
【外74】
【0092】
【外75】
【0093】
【外76】
【0094】
【外77】
【0095】
【外78】
【0096】
【外79】
【0097】
【外80】
【0098】
【外81】
【0099】
【外82】
【0100】
【外83】
【0101】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。
【0102】
【外84】
【0103】
【外85】
【0104】次に、一般式(II)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。
【0105】合成例(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−メトキシアセトフェノ
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−メトキシフェナシルブロマイドを得た。Be
r.44,1542(1911)の方法にしたがって以
下に示す経路で4−メトキシフェナシルブロマイドより
4−メトキシフェナシルアミン・塩酸塩を合成した。
【0106】
【外86】
【0107】4−ヘキシルベンゾイルクロライド26.
9g(120mmole)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
キシフェナシルアミン・塩酸塩22.2g(110mm
ole)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
行った。反応終了後反応物を室温まで冷却し、冷水60
0ml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
トキシフェナシルアミン19.6g(収率50.5%)
を得た。
【0108】
【外87】
【0109】4−ヘキシルベンゾイル−4′−メトキシ
フェナシルアミン19.6g(55.5mmole)、
Lawesson’s試薬24.3g(60.1mmo
le)、テトラヒドロフラン97mlを300mlナス
フラスコに入れ、1時間還流撹拌を行った。反応終了後
反応物を水酸化ナトリウム19gを水2l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−ヘキシルフェニ
ル)−5−(4−メトキシフェニル)−チアゾール1
5.9g(収率82.9%)を得た。
【0110】2−(4−ヘキシルフェニル)−5−(4
−メトキシフェニル)チアゾール13.9g(39.3
mmole)、酢酸76.5ml、47%臭化水素酸6
9.5mlを300ml三つ口フラスコに入れ、内温1
00〜110℃で16時間加熱撹拌を行った。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
シルフェニル)−5−(4−ヒドロキシフェニル)チア
ゾール10.0g(収率75.8%)を得た。
【0111】
【外88】
【0112】2−(4−ヘキシルフェニル)−5−(4
−ヒドロキシフェニル)チアゾール0.60g(1.7
8mmole)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0.36ml(3.03mm
ole)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−ヘキシルフェニル)−5−(4−ペンタ
ノイルオキシフェニル)チアゾール0.64g(収率8
5.4%)を得た。この化合物の相転移温度を次に示
す。
【0113】
【外89】
【0114】合成例(例示化合物2−148)No.2
−53の合成例と同様に次に示す経路で合成した2−
(4−ヘキシルフェニル)−5−(3−フルオロ−4−
ヒドロキシフェニル)チアゾールを用いて2−(4−ヘ
キシルフェニル)−5−(3−フルオロ−4−ヘプタノ
イルオキシフェニル)チアゾールを得た。
【0115】
【外90】
【0116】この化合物の相転移温度を次に示す。
【0117】
【外91】
【0118】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。
【0119】
【外92】
【0120】
【外93】
【0121】
【外94】
【0122】
【外95】
【0123】
【外96】
【0124】
【外97】
【0125】
【外98】
【0126】
【外99】
【0127】
【外100】
【0128】
【外101】
【0129】
【外102】
【0130】
【外103】
【0131】
【外104】
【0132】
【外105】
【0133】
【外106】
【0134】
【外107】
【0135】
【外108】
【0136】
【外109】
【0137】
【外110】
【0138】
【外111】
【0139】
【外112】
【0140】
【外113】
【0141】
【外114】
【0142】
【外115】
【0143】
【外116】
【0144】
【外117】
【0145】
【外118】
【0146】
【外119】
【0147】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63−12
2651号公報などに記載の方法により得ることができ
る。
【0148】代表的な合成例を以下に示す。合成例(化
合物No.3−24の合成)p−2−フルオロオクチル
オキシフェノ−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。
【0149】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ェニルエステル1.
20g(2.85mM)を得た。(収率68.6%)。
【0150】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、1132、854。
【0151】相転移温度(℃)
【0152】
【外120】 (ここで、S3,S4,S5,S6は、SmC*よりも秩序
度の高い相を示す。)
【0153】合成例(化合物No.3−56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
1.00g(13mmol)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、1NHCl10ml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(2.0mm
ol)を得た。
【0154】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。 比旋光度[α]26.4 D+2.59°(c=1、CHC
3)。 比旋光度[α]23.6 435+9.58°(c=1、CHC
3)。
【0155】IR(cm-1):2900、2850、1
600、1450、1350、1170、1090、9
80、810、660、550。
【0156】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0.4
3g(1.5mmol)と5−オクチル−2−(4−ヒ
ドロキシフェニル)ピリミジン0.28g(1.0mm
ol)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)フェニル]ピリジン0.17g(0.43mmo
l)を得た。
【0157】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。 比旋光度[α]25.6 D+0.44°(c=1、CHC
3)。 比旋光度[α]22.4 435+4.19°(c=1、CHC
3)。
【0158】IR(cm-1):2900、2850、1
600、1580、1420、1250、1160、8
00、720、650、550。
【0159】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。
【0160】
【外121】
【0161】
【外122】
【0162】
【外123】
【0163】
【外124】
【0164】
【外125】
【0165】
【外126】
【0166】
【外127】
【0167】
【外128】
【0168】
【外129】
【0169】
【外130】
【0170】
【外131】
【0171】
【外132】
【0172】液晶組成物中に、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合計を、1〜
90重量%、好ましくは2〜80重量%、より好ましく
は4〜80重量%、含有させると良い。なお、該一般式
(I)と一般式(II)とは、100:1〜1:10
0、好ましくは70:1〜1:70、より好ましくは3
0:1〜1:30の割合で、含有させることが望まし
い。
【0173】また、本発明の一般式(I)と一般式(I
I)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。
【0174】更に、本発明の一般式(I)と一般式(I
I)と一般式(III)で示される液晶性化合物の合計
を、1〜99重量%、好ましくは4〜90重量%、より
好ましくは6〜80重量%、含有させると良い。なお、
該一般式(I)及び一般式(II)と、一般式(II
I)とは、1:30〜100:1、好ましくは1:20
〜50:1、より好ましくは1:10〜30:1の割合
で、含有させるとよい。ここで、一般式(I)と一般式
(II)との割合は、前述のとおりである。
【0175】更にまた、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
1種、もしくはすべてにおいて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、前述のとおりである。
【0176】又、本発明による液晶組成物は、強誘電性
を示す液晶組成物、特に強誘電性を示すカイラルスメク
チック液晶組成物が好ましい。
【0177】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。
【0178】
【外133】 (ただし、R1′,R2′は炭素数1〜18の直鎖状また
は分岐状のアルキル基であり、該アルキル基中の1個も
しくは隣接しない2個以上の−CH2−基は、
【0179】
【外134】 によって置き換えられてもよく、さらに、Z 1′,Z 2
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、
【0180】
【外135】 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。
【0181】
【外136】 であり、a1,b1は0,1または2であり、a1+b1
1または2である。
【0182】
【外137】 (ただし、R3′,R4′は炭素数1〜18の直鎖状また
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、
【0183】
【外138】 によって置き換えられてもよく、さらに、Z 3′,Z 4
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、
【0184】
【外139】 に置き換えられてもよい。
【0185】
【外140】 1′,X2′がともに単結合であることはない。
【0186】
【外141】 1′は水素原子,ハロゲン原子,CH3またはCF3
ある。)
【0187】
【外142】 (ただし、R5′,R6′は炭素数1〜18の直鎖状また
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、
【0188】
【外143】 によって置き換えられてもよく、Z 5′,Z 6′と直接結
合する−CH2−基を除く1つもしくは2つ以上の−C
2−基は、
【0189】
【外144】 に置き換えられてもよい。
【0190】
【外145】 または単結合であり、
【0191】
【外146】 2′,A3′がともに単結合であることはない。
【0192】
【外147】 2′が単結合のときX3′は単結合であり、A3′が単
結合のときX4′は単結合である。Y2′,Y3′,Y4
は水素原子,ハロゲン原子,CH3またはCF3であ
る。)
【0193】
【外148】 (ただし、R′,R8′は炭素数1〜18の直鎖状ま
た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、
【0194】
【外149】 によって置き換えられてもよく、Z 7′,Z 8′と直接結
合する−CH2−基を除く1つもしくは2つ以上の−C
2−基は、
【0195】
【外150】 に置き換えられてもよい。
【0196】
【外151】
【0197】
【外152】 3,b3は0または1であるが、a3,b3がともに0で
あることはない。
【0198】
【外153】 (ここで、R9′は炭素数1〜18の直鎖状または分岐
状のアルキル基であり、R10′は炭素数1〜16の直鎖
状または分岐状のアルキル基である。A5′は
【0199】
【外154】
【0200】
【外155】 −O−CH2CH2−である。C*は光学活性な不斉炭素
原子を示す。)
【0201】(IV式)〜(VIII)式の好ましい化
合物として(IVa)〜(VIIIe)が挙げられる。
【0202】
【外156】
【0203】
【外157】
【0204】
【外158】
【0205】さらに、本発明による強誘電性液晶素子に
おける強誘電性を示す液晶層は、先に示したようにして
作成したカイラルスメクチック相を示す液晶組成物を真
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戻すことが
好ましい。
【0206】図1は強誘電性を利用した結晶素子の構成
を説明するために、本発明のカイラルスメクチック液晶
層を有する液晶素子の一例を示す断面概略図である。
【0207】図1において符号1はカイラルスメクチッ
ク液晶層、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は偏向板、9は光源を示している。
【0208】2枚のガラス基板2には、それぞれIn2
3、SnO2あるいはITO(インジウム ティン オ
キサイド;Indium−Tin Oxide)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、チタン酸化物やフッ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、アクリル樹脂やフォト
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。
【0209】絶縁性配向制御層の層厚は通常30Å〜1
μm、好ましくは40Å〜3000Å、さらに好ましく
は40Å〜1000Åが適している。
【0210】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。その他スぺ
ーサーとして高分子フィルムやガラスファイバーを使用
しても良い。この2枚のガラス基板の間に強誘電性を示
す液晶が封入されている。
【0211】カイラルスメクチック液晶が封入されたカ
イラルスメクチック液晶層1は、一般には0.5〜20
μm、好ましくは1〜5μmである。
【0212】また、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
チック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。
【0213】また、特に素子とした場合に、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(コレステリック相)−
SmA(スメクチック相)−SmC*(カイラルスメク
チックC相)という相転移系例を有してしることが望ま
しい。
【0214】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。
【0215】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。
【0216】図1は透過型なので、光源9を備えてい
る。
【0217】図2は強誘電性を利用した液晶素子の動作
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In23,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
うに配向した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。
【0218】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、図3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、図3に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電
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3
3aかあるいは第2の安定状態33bの何れか一方に配
向する。
【0219】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。
【0220】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の点を例えば図3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。
【0221】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、図9及び図10に示した走査線アドレス情報をもつ
画像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号によ
る通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現
する。
【0222】図中、符号はそれぞれ以下の通りである。 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
【0223】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックスコントローラ102にて行われ、図9及び図10
に示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に
転送される。グラフィックスコントローラ102は、C
PU(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)
及びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、
ホストCPU113と液晶表示装置101間の画像情報
の管理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は
主にこのグラフィックスコントローラ102上で実現さ
れるものである。
【0224】なお、該表示パネルの裏面には、光源が配
置されている。
【0225】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。下記の例において、「部」はいずれも「重
量部」を示す。
【0226】
【実施例】
【0227】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。
【0228】
【外159】
【0229】
【外160】
【0230】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。
【0231】
【外161】
【0232】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。
【0233】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ップリング剤[信越化学
(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1
5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。
【0234】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℃で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。
【0235】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となる様にし、接着シール剤[リク
ソンボンド(チッソ(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ック位相板によって測定
したところ約1.5μmであった。
【0236】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。
【0237】この強誘電性液晶素子を用いて前述した図
4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、ΔtはV1≒15Vとなるように設定)
【0238】
【外162】
【0239】さらに、25℃における駆動電圧マージン
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
±4.1℃であった。
【0240】また、25℃におけるこの駆動時のコント
ラストは11.0℃であった。
【0241】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.2−12,2−55,2−166を混合せず
に、Aに対して例示化合物No.1−38,1−58の
みを実施例1と同様の重量部にて混合した1−AIと例
示化合物No.1−38,1−58を混合せずにAに対
して例示化合物No.2−12,2−55,2−166
のみを混合した液晶組成物1−AIIを作成した。
【0242】液晶組成物1−Aを用いる代わりに、液晶
組成物A,1−AI,1−AII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。
【0243】
【外163】
【0244】さらに、25℃における駆動温度マージン
は A ±1.8℃ 1−AI ±3.5℃ 1−AII ±2.9℃ であった。
【0245】実施例1と比較例1より明らかなように、
本発明による液晶組成物1−Aを含有する強誘電性液晶
素子の方が駆動電圧マージンおよび駆動温度マージンは
広がっており、環境温度の変化や、セルギャップバラツ
キに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。
【0246】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
る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。
【0247】
【表1】 *1)ラビング強度は数字が大きい程強い ◎:均一良好な配向性モノドメイン状態 欠陥全くなし ○:シリカビーズ周辺の一部にスジ状配向欠陥がわずか
にある。 *2)実施例1で用いたセル。
【0248】比較例2 実施例2で使用した液晶組成物1−A代えて、比較例1
で用いた液晶組成物A,1−AI,1−AII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。
【0249】液晶組成物Aを使用した素子
【0250】
【表2】
【0251】液晶組成物1−AIを使用した素子
【0252】
【表3】
【0253】液晶組成物1−A IIを使用した素子
【0254】
【表4】 *1)比較例1で用いたセル △:配向性は均一モノドメイン的だがシリカビーズ周辺
全てにスジ状配向欠陥と一部ジグザグ欠陥あり。 ×:ジグザグ欠陥が多く確認される。 ××:ほぼ全面にジグザグ欠陥が生じ、配向不均一。
【0255】実施例2と比較例2より明らかなように、
本発明による液晶組成物1−Aは均一なモノドメイン配
向性を示し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
【0256】さらにまた、実施例1、比較例1と実施例
2、比較例2より明らかなように、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。
【0257】実施例3 実施例1で使用した例示化合物に代えて、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。
【0258】
【外164】
【0259】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。
【0260】測定結果を次に示す。
【0261】
【外165】
【0262】比較例3 実施例3で使用した例示化合物3−Aのうち、例示化合
物No.2−12,2−55,2−166を混合せず
に、Aに対して例示化合物No.1−38,1−58,
3−27,3−63のみを実施例3と同様の重量部にて
混合した3−AIと例示化合物No.1−38,1−5
8を混合せずにAに対して例示化合物No.2−12,
2−55,2−166,3−27,3−63のみを混合
した液晶組成物3−AIIを作成した。
【0263】液晶組成物3−Aを用いる代わりに、液晶
組成物A,3−AI,3−AII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。
【0264】駆動電圧マージン(測定時設定Δt)
【0265】
【外166】
【0266】さらに、25℃における駆動温度マージン
は A ±1.8℃ 3−AI ±3.3℃ 3−AII ±2.8℃であった。
【0267】実施例3と比較例3より明らかなように、
本発明による液晶組成物3−Aを含有する強誘電性液晶
素子の方が駆動電圧マージンおよび駆動温度マージンは
広がっており、環境温度の変化や、セルギャップバラツ
キに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。
【0268】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。
【0269】
【表5】 *1)ラビング強度は数字が大きい程強い ◎:均一良好な配向性モノドメイン状態 欠陥全くなし ○:シリカビーズ周辺の一部にスジ状配向欠陥がわずか
にある。 *2)実施例3で用いたセル。
【0270】比較例4 実施例4で使用した液晶組成物3−A代えて、比較例3
で用いた液晶組成物A,3−AI,3−AII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。
【0271】液晶組成物Aを使用した素子
【0272】
【表6】
【0273】液晶組成物3−AIを使用した素子
【0274】
【表7】
【0275】液晶組成物3−AIIを使用した素子
【0276】
【表8】 *1)比較例3で用いたセル △:配向性は均一モノドメイン的だがシリカビーズ周辺
全てにスジ状配向欠陥と一部ジグザグ欠陥あり。 ×:ジグザグ欠陥が多く確認される。 ××:ほぼ全面にジグザグ欠陥が生じ、配向不均一。
【0277】実施例4と比較例4より明らかなように、
本発明による液晶組成物3−Aは均一なモノドメイン配
向性を示し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
【0278】さらにまた、実施例3、比較例3と実施例
4、比較例4より明らかなように、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。
【0279】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。
【0280】
【外167】
【0281】
【外168】
【0282】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。
【0283】
【外169】
【0284】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。
【0285】測定結果を次に示す。
【0286】
【外170】
【0287】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.2−2,2−54,2−134,2−140を
混合せずに、Bに対して例示化合物No.1−11,1
−37,1−65,1−66のみを実施例5と同様の重
量部にて混合した5−BIと例示化合物No.1−1
1,1−37,1−65,1−66を混合せずにBに対
して例示化合物No.2−2,2−54,2−134,
2−140のみを混合した液晶組成物5−BIIを作成
した。
【0288】液晶組成物5−Bを用いる代わりに、液晶
組成物B,5−BI,5−BII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。
【0289】
【外171】
【0290】さらに、25℃における駆動温度マージン
は B ±1.7℃ 5−BI ±3.3℃ 5−BII ±2.8℃であった。
【0291】実施例5と比較例5より明らかなように、
本発明による液晶組成物5−Bを含有する強誘電性液晶
素子の方が駆動電圧マージンおよび駆動温度マージンは
広がっており、環境温度の変化や、セルギャップバラツ
キに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。
【0292】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。
【0293】
【表9】 *1)ラビング強度は数字が大きい程強い ◎:均一良好な配向性モノドメイン状態 欠陥全くなし ○:シリカビーズ周辺の一部にスジ状配向欠陥がわずか
にある。 *2)実施例5で用いたセル。
【0294】比較例6 実施例6で使用した液晶組成物5−B代えて、比較例5
で用いた液晶組成物B,5−BI,5−BII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。
【0295】液晶組成物Bを使用した素子
【0296】
【表10】
【0297】液晶組成物5−BIを使用した素子
【0298】
【表11】
【0299】液晶組成物5−BIIを使用した素子
【0300】
【表12】 *1)比較例5で用いたセル △:配向は均一モノドメイン的だがシリカビーズ周辺全
てにスジ状配向欠陥と一部ジグザグ欠陥あり。 ×:ジグザグ欠陥が多く確認される。 ××:ほぼ全面にジグザグ欠陥が生じ、配向不均一。
【0301】実施例6と比較例6より明らかなように、
本発明による液晶組成物5−Bは均一なモノドメイン配
向性を示し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
【0302】さらにまた、実施例5、比較例5と実施例
6、比較例6より明らかなように、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。
【0303】実施例7 実施例5で使用した例示化合物に代えて、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。
【0304】
【外172】
【0305】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。
【0306】測定結果を次に示す。
【0307】
【外173】
【0308】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.2−2,2−54,2−134,2−140を
混合せずに、Bに対して例示化合物No.1−11,1
−37,1−65,1−66,3−61,3−62,3
−70のみを実施例7と同様の重量部にて混合した7−
BIと例示化合物No.1−11,1−37,1−6
5,1−66を混合せずにBに対して例示化合物No.
2−2,2−54,2−134,2−140,3−6
1,3−62,3−70のみを混合した液晶組成物7−
BIIを作成した。
【0309】液晶組成物7−Bを用いる代わりに、液晶
組成物B,7−BI,7−BII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。
【0310】
【外174】
【0311】さらに、25℃における駆動温度マージン
は B ±1.7℃ 7−BI ±3.1℃ 7−BII ±2.6℃であった。
【0312】実施例7と比較例7より明らかなように、
本発明による液晶組成物7−Bを含有する強誘電性液晶
素子の方が駆動電圧マージンおよび駆動温度マージンは
広がっており、環境温度の変化や、セルギャップバラツ
キに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。
【0313】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。
【0314】
【表13】 *1)ラビング強度は数字が大きい程強い ◎:均一良好な配向性モノドメイン状態 欠陥全くなし ○:シリカビーズ周辺の一部にスジ状配向欠陥がわずか
にある。 *2)実施例7で用いたセル。
【0315】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−BI,7−BII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。
【0316】液晶組成物Bを使用した素子
【0317】
【表14】
【0318】液晶組成物7−BIを使用した素子
【0319】
【表15】
【0320】液晶組成物7−BIIを使用した素子
【0321】
【表16】 *1)比較例7で用いたセル △:配向は均一モノドメイン的だがシリカビーズ周辺全
てにスジ状配向欠陥と一部ジグザグ欠陥あり。 ×:ジグザグ欠陥が多く確認される。 ××:ほぼ全面にジグザグ欠陥が生じ、配向不均一。
【0322】実施例8と比較例8より明らかなように、
本発明による液晶組成物7−Bは均一なモノドメイン配
向性を示し、配向性の良好な液晶組成物といえる。
【0323】さらにまた、実施例7、比較例7と実施例
8、比較例8より明らかなように、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。
【0324】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。
【0325】その結果を次に示す。
【0326】
【外175】
【0327】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。
【0328】その結果を次に示す。
【0329】
【外176】
【0330】また、素子を変えた場合でも、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。
【0331】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、
セルギャッ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。
【0332】実施例11〜23 実施例1で用いた例示化合物および液晶組成物または実
施例5で用いた例示化合物および液晶組成物に代えて表
1に示した例示化合物およ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−B、18−B、19−B、20
−B、21−B、22−B、23−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、スイッチング状
態等を観察した。
【0333】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。
【0334】測定結果を表1に示す。
【0335】
【表17】
【0336】
【表18】
【0337】実施例11〜23より明らかなように、本
発明による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、セルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。
【0338】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。
【0339】このことにより明らかなように、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。
【0340】
【発明の効果】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、かつ欠陥のない均一なモ
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、
スイッチング特性が良好であり、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
誘電性を利用した液晶素子の早期実用化に大きく寄与す
ることができる。
【0341】なお、本発明の液晶素子を表示素子として
光源、駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液
晶素子の一例の断面概略図である。
【図2】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明のために素子セルの一例を模式的に表わす斜視図で
ある。
【図3】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明のために素子セルの一例を模式的に表わす斜視図で
ある。
【図4】実施例等の中で用いた駆動法の波形図である。
【図5】実施例等の中で用いた駆動法の波形図である。
【図6】マトリクス電極を配置した液晶パネルの平面図
である。
【図7】図5に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行な
った時の表示パターンの模式図である。
【図8】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)である。
【図9】強誘電性を利用した液晶素子を有する液晶表示
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
【図10】液晶表示装置とグラフィックスコントローラ
との間の画像情報通信タイミングチャート図である。
【符号の説明】
1 カイラルスメクチック相を有する液晶層 2 ガラス基板 3 透明電極 4 絶縁性配向制御層 5 スぺーサー 6 リード線 7 電源 8 偏光板 9 光源 Io 入射光 I 透過光 21a 基板 21b 基板 22 カイラルスメクチック相を有する液晶層 23 液晶分子 24 双極子モーメント(P⊥) 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 61 液晶パネル 62 走査電極群 63 情報電極群 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 眞孝 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 (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.7,DB名) C09K 19/42 C09K 19/34

Claims (44)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I) 【外1】 (式中、R1 ,R2 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。Z1は−COO−または−CH2O−を示し、X1
    2はそれぞれ独立に単結合,−O−,−COO−,−
    OCO−,−CO−,−OCOO−を示す。 【外2】 1,Y2はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示す。)で表わさ
    れる液晶性化合物の少なくとも一種と下記一般式(I
    I) 【外3】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Z2は単結
    合,−COO−または−OCO−を示す。 【外4】 3,Y4はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示し、kは0また
    は1である。ただし、A2が単結合の場合X3は単結合で
    あり、A3が単結合でかつkが0の場合X4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一種とを
    含有することを特徴とする液晶組成物。
  2. 【請求項2】下記一般式(III) 【外5】 (式中、R5 は置換基を有していてもよい炭素数1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基である。X5は単
    結合,−O−,−COO−,−OCO−であり、Z3
    単結合,−COO−,−OCO−,−COS−,−SC
    O−であり、X6は−OCH2−,−COOCH2−,−
    OCO−または 【外6】 で表わされる液晶性化合物の少なくとも一種をさらに含
    有することを特徴とする請求項1記載の液晶組成物。
  3. 【請求項3】一般式(I)で示される液晶性化合物が、
    下記(Ia)〜(Ie)式で示される化合物である請求
    項1記載の液晶組成物。 【外7】 (式中、R1 ,R2 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X1,X2はそれぞれ独立に単結合,−O−,−CO
    O−,−OCO−,−CO−,−OCOO−を示す。Y
    1,Y2はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチ
    ル基またはトリフルオロメチル基を示す。)
  4. 【請求項4】 一般式(I)中、R1 ,R2 が下記(I−
    i)〜(I−iv)から選ばれる請求項1記載の液晶組
    成物。(I−i)炭素原子数が2〜16のn−アルキル
    基。 (I−ii) 【外8】 (ただし、m′は0〜7の整数であり、n′は1〜9の
    整数である。) (I−iii) 【外9】 (ただし、r′は0〜7の整数であり、s′は0もしく
    は1である。また、t′は1〜14の整数である。) (I−iv) 【外10】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
    である。*は不斉炭素であることを示す。)
  5. 【請求項5】 一般式(II)で示される液晶性化合物
    が、下記(IIa)〜(IIq)式で示される化合物で
    ある請求項1記載の液晶組成物。 【外11】 【外12】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Z2は単結
    合,−COO−または−OCO−を示す。Y3,Y4はそ
    れぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチル基または
    トリフルオロメチル基を示す。)
  6. 【請求項6】 一般式(II)で示される液晶性化合物
    が、下記(IIaa)〜(IIna)式で示される化合
    物である請求項1記載の液晶組成物。 【外13】 【外14】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Y3,Y4はそ
    れぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチル基または
    トリフルオロメチル基を示す。)
  7. 【請求項7】 一般式(II)において、R3 ,R4 は下
    記(i)〜(iv)から選ばれる請求項1記載の液晶組
    成物。 (i)炭素原子数が2〜16のn−アルキル基。 (ii) 【外15】 (ただし、m′は0〜6の整数であり、n′は2〜8の
    整数である。) (iii) 【外16】 (ただし、r′は0〜6の整数であり、s′は0もしく
    は1である。また、t′は1〜12の整数である。) (iv) 【外17】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
    である。)
  8. 【請求項8】 前述の一般式(III)で示される化合
    物が、下記式(III−a)〜(III−f)で示され
    る化合物である請求項2記載の液晶組成物。 【外18】 (式中、R5 は置換基を有していてもよい炭素数1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基である。X5は単
    結合,−O−,−COO−,−OCO−であり、X6
    −OCH2−,−COOCH2−,−OCO−または 【外19】
  9. 【請求項9】 前記(III−a)−(III−f)に
    おけるX5,X6が、下記(III−i)〜(III−
    v)で示される請求項8記載の液晶組成物。 (III−i) X5が単結合,X6が−O−CH2− (III−ii) X5が単結合,X6が−COO−CH
    2− (III−iii)X5が単結合,X6が−OCO− (III−iv) X5が−O−,X6が−O−CH2− (III−v) X5が−O−,X6が−COOCH2
  10. 【請求項10】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、1〜90重
    量%含有する請求項1記載の液晶組成物。
  11. 【請求項11】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、2〜80重
    量%含有する請求項1記載の液晶組成物。
  12. 【請求項12】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、4〜80重
    量%含有する請求項1記載の液晶組成物。
  13. 【請求項13】 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を前記液晶組成物
    に対し、1〜99重量%含有する請求項2記載の液晶組
    成物。
  14. 【請求項14】 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を前記液晶組成物
    に対し、4〜90重量%含有する請求項2記載の液晶組
    成物。
  15. 【請求項15】 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を前記液晶組成物
    に対し、6〜80重量%含有する請求項2記載の液晶組
    成物。
  16. 【請求項16】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項1記載の液晶組成物。
  17. 【請求項17】請求項1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。
  18. 【請求項18】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項17記載の液晶素子。
  19. 【請求項19】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項18記載の液晶素子。
  20. 【請求項20】 液晶分子のらせんが解除された膜厚で
    前記1対の電極基板を配置する請求項17記載の液晶素
    子。
  21. 【請求項21】 請求項17記載の液晶素子を有する表
    示装置。
  22. 【請求項22】 さらに液晶素子の駆動回路を有する請
    求項21記載の表示装置。
  23. 【請求項23】 さらに光源を有する請求項21記載の
    表示装置。
  24. 【請求項24】 下記一般式(I)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)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
    組成物を用いた表示方法。 【外20】 (式中、R1 ,R2 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。Z1は−COO−または−CH2O−を示し、X1
    2はそれぞれ独立に単結合,−O−,−COO−,−
    OCO−,−CO−,−OCOO−を示す。 【外21】 1,Y2はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示す。) 【外22】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Z2は単結
    合,−COO−または−OCO−を示す。 【外23】 3,Y4はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示し、kは0また
    は1である。ただし、A2が単結合の場合X3は単結合で
    あり、A3が単結合でかつkが0の場合X4は単結合であ
    る。)
  25. 【請求項25】 前記液晶組成物が、下記一般式(II
    I) 【外24】 (式中、R5 は置換基を有していてもよい炭素数1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基である。X5は単
    結合,−O−,−COO−,−OCO−であり、Z3
    単結合,−COO−,−OCO−,−COS−,−SC
    O−であり、X6は−OCH2−,−COOCH2−,−
    OCO−または 【外25】 で表わされる液晶性化合物の少なくとも一種をさらに含
    有する請求項24記載の表示方法。
  26. 【請求項26】 一般式(I)で示される液晶性化合物
    が、下記(Ia)〜(Ie)式で示される化合物である
    請求項24記載の表示方法。 【外26】 (式中、R1 ,R2 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X1,X2はそれぞれ独立に単結合,−O−,−CO
    O−,−OCO−,−CO−,−OCOO−を示す。Y
    1,Y2はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチ
    ル基またはトリフルオロメチル基を示す。)
  27. 【請求項27】 一般式(I)中、R1 ,R2 が下記(I
    −i)〜(I−iv)から選ばれる請求項24記載の表
    示方法。(I−i)炭素原子数が2〜16のn−アルキ
    ル基。 (I−ii) 【外27】 (ただし、m′は0〜7の整数であり、n′は1〜9の
    整数である。) (I−iii) 【外28】 (ただし、r′は0〜7の整数であり、s′は0もしく
    は1である。また、t′は1〜14の整数である。) (I−iv) 【外29】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
    である。*は不斉炭素であることを示す。)
  28. 【請求項28】 一般式(II)で示される液晶性化合
    物が、下記(IIa)〜(IIq)式で示される化合物
    である請求項24記載の表示方法。 【外30】 【外31】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Z2は単結
    合,−COO−または−OCO−を示す。Y3,Y4はそ
    れぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチル基または
    トリフルオロメチル基を示す。)
  29. 【請求項29】 一般式(II)で示される液晶性化合
    物が、下記(IIaa)〜(IIna)式で示される化
    合物である請求項24記載の表示方法。 【外32】 【外33】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Y3,Y4はそ
    れぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メチル基または
    トリフルオロメチル基を示す。)
  30. 【請求項30】 一般式(II)において、R3,R4
    下記(i)〜(iv)から選ばれる請求項24記載の表
    示方法。 (i)炭素原子数が2〜16のn−アルキル基。 (ii) 【外34】 (ただし、m′は0〜6の整数であり、n′は2〜8の
    整数である。) (iii) 【外35】 (ただし、r′は0〜6の整数であり、s′は0もしく
    は1である。また、t′は1〜12の整数である。) (iv) 【外36】 (ただし、p′は0または1で、x′は1〜14の整数
    である。)
  31. 【請求項31】 前述の一般式(III)で示される化
    合物が、下記式(III−a)〜(III−f)で示さ
    れる化合物である請求項25記載の表示方法。 【外37】 (式中、R5 は置換基を有していてもよい炭素数1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基である。X5は単
    結合,−O−,−COO−,−OCO−であり、X6
    −OCH2−,−COOCH2−,−OCO−または 【外38】
  32. 【請求項32】 前記(III−a)−(III−f)
    におけるX5,X6が、下記(III−i)〜(III−
    v)で示される請求項31記載の表示方法。 (III−i) X5が単結合,X6が−O−CH2− (III−ii) X5が単結合,X6が−COO−CH
    2− (III−iii)X5が単結合,X6が−OCO− (III−iv) X5が−O−,X6が−O−CH2− (III−v) X5が−O−,X6が−COOCH2
  33. 【請求項33】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、1〜90重
    量%含有する請求項24記載の表示方法。
  34. 【請求項34】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、2〜80重
    量%含有する請求項24記載の表示方法。
  35. 【請求項35】 一般式(I)と一般式(II)で示さ
    れる液晶性化合物を前記液晶組成物に対し、4〜80重
    量%含有する請求項24記載の表示方法。
  36. 【請求項36】 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を前記液晶組成物
    に対し、1〜99重量%含有する請求項25記載の表示
    方法。
  37. 【請求項37】 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を前記液晶組成物
    に対し、4〜90重量%含有する請求項25記載の表示
    方法。
  38. 【請求項38】 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を前記液晶組成物
    に対し、6〜80重量%含有する請求項25記載の表示
    方法。
  39. 【請求項39】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項24記載の表示方法。
  40. 【請求項40】 下記一般式(I)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)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
    組成物を1対の基板間に有する液晶素子を用いた表示方
    法。 【外39】 (式中、R1 ,R2 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。Z1は−COO−または−CH2O−を示し、X1
    2はそれぞれ独立に単結合,−O−,−COO−,−
    OCO−,−CO−,−OCOO−を示す。 【外40】 1,Y2はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示す。) 【外41】 (式中、R3 ,R4 はそれぞれ独立に炭素原子数が1〜1
    8の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキ
    ル基中の1個もしくは隣接しない2個以上の−CH2
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件において、−O−,
    −CO−,−COO−,−OCO−,−OCOO−また
    は−CH(ハロゲン原子)−によって置き換わってもよ
    い。X3,X4はそれぞれ独立に単結合,−O−,−OC
    O−,−COO−または−CO−を示す。Z2は単結
    合,−COO−または−OCO−を示す。 【外42】 3,Y4はそれぞれ独立に水素原子,ハロゲン原子,メ
    チル基またはトリフルオロメチル基を示し、kは0また
    は1である。ただし、A2が単結合の場合X3は単結合で
    あり、A3が単結合でかつkが0の場合X4は単結合であ
    る。)
  41. 【請求項41】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項40記載の表示方法。
  42. 【請求項42】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項41記載の表示方法。
  43. 【請求項43】 液晶分子のらせんが解除された膜厚で
    前記1対の電極基板を配置する請求項40記載の表示方
    法。
  44. 【請求項44】 前記液晶組成物を電気的に駆動して表
    示を行なう請求項40記載の表示方法。
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