JP3039750B2 - キノキサリン化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示装置及び表示方法 - Google Patents

キノキサリン化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示装置及び表示方法

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JP3039750B2 JP6064904A JP6490494A JP3039750B2 JP 3039750 B2 JP3039750 B2 JP 3039750B2 JP 6064904 A JP6064904 A JP 6064904A JP 6490494 A JP6490494 A JP 6490494A JP 3039750 B2 JP3039750 B2 JP 3039750B2
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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、新規なキノキサリン化
合物、それを含有する液晶組成物およびそれを使用した
液晶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
表示装置等のデバイス並びに表示方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】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 シャット(M.Sch
adt)とダブリュ ヘルフリッヒ(W.Helfri
ch)著“アプライド フィジックス レターズ”
(“Applied Physics Letter
s”)Vo.18, No.4(1971.2.15)
P.127〜128の“Voltage Depend
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic liquid Cr
ystal”に示されたTN(Twisted Nem
atic)型の液晶を用いたものである。
【0003】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。
【0004】一方、大型平面ディスプレイへの応用で
は、価格、生産性などを考え合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。
【0005】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。
【0006】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。
【0007】このために、くり返し走査を行った場合の
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の発生が避け難い欠
点となっている。
【0008】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
に配向する液晶物質)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。
【0009】この点を改良するために、液晶素子の駆動
側の観点では、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。
【0010】この様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を備えた素子の使
用がクラーク(Clark)およびラガウェル(Lag
erwall)により提案されている(特開昭56−1
07216号公報、米国特許第4367924号明細書
等)。
【0011】かかる素子において、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。
【0012】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取り、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。
【0013】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。
【0014】この様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。このため強誘電性を持つ液晶材料に関し
ては広く研究がなされている。しかしながら、現在まで
に開発された強誘電性液晶材料は、低温作動特性、高速
応答性、コントラスト等を含めて液晶素子に用いる十分
な特性を備えているとは言い難い。
【0015】この点について更に具体的に説明する。
【0016】応答時間τと自発分極の大きさPsおよび
粘度ηの間には、下記の式[II]
【0017】
【外5】 (ただし、Eは印加電界である)の関係が存在する。し
たがって応答速度を速くするには、 (ア)自発分極の大きさPsを大きくする (イ)粘度ηを小さくする (ウ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかし印加電界は、IC等で駆動するため
上限があり、出来るだけ低い方が望ましい。よって、実
際には粘度ηを小さくするか、自発分極の大きさPsの
値を大きくする必要がある。
【0018】一般的に自発分極の大きい強誘電性カイラ
ルスメクチック液晶化合物においては、自発分極のもた
らすセルの内部電界も大きく、双安定状態をとり得る素
子構成への制約が多くなる傾向にある。又、いたずらに
自発分極を大きくしても、それにつれて粘度も大きくな
る傾向にあり、結果的には応答速度はあまり速くならな
いことが考えられる。
【0019】また、実際のディスプレイとしての使用温
度範囲が例えば5〜40℃程度とした場合、応答速度の
変化が一般に20倍程もあり、駆動電圧および周波数に
よる調節の限界を越えているのが現状である。
【0020】また、一般に、液晶の複屈折を利用した液
晶素子の場合、直交ニコル下における透過率は、下記
〔2〕式で表される。
【0021】
【外6】 〔2〕式中、Ioは入射光強度、Iは透過光強度、θa
以下で定義される見かけのチルト角、Δnは屈折率異方
性、dは液晶層の膜厚、そして、λは入射光の波長であ
る。前述の非らせん構造における見かけのチルト角θa
は、第1と第2の配向状態でのねじれ配列した液晶分子
の平均分子軸方向の角度として現われることになる。
〔2〕式によれば、見かけのチルト角θaが22.5°
の角度の時最大の透過率となり、双安定性を実現する非
らせん構造での見かけのチルト角θaは22.5°にで
きる限り近いことが必要である。
【0022】しかしながら、前述のクラークとラガーウ
ォールによって発表された双安定性を示す非らせん構造
の強誘電性液晶に対して適用した場合には、下述の如き
問題点を有し、コントラスト低下の原因となっている。
【0023】第1に従来のラビング処理したポリイミド
膜によって配向させて得られた非らせん構造の強誘電性
液晶での見かけのチルト角θa(2つの安定状態の分子
軸のなす角度の1/2)が強誘電性液晶でのチルト角
(後述の図4に示す三角錐の頂角の1/2の角度θ)と
較べて小さくなっている為に透過率が低い。
【0024】第2に電界を印加しないスタテック状態に
おけるコントラストは高くても電圧を印加して駆動表示
を行った場合に、マトリックス駆動における非選択期間
の微少電界により液晶分子が揺らぐ為に黒が淡くなる。
【0025】以上述べたように、強誘電性液晶素子を実
用化するためには、高速応答性を有し、応答速度の温度
依存性の小さく、かつコントラストの高いカイラルスメ
クチック相を示す液晶組成物が要求される。
【0026】さらにディスプレイの均一なスイッチン
グ、良好な視角特性、低温保存性、駆動ICへの負荷の
軽減などのために液晶組成物の自発分極カイラルスメク
チックCピッチ、コレステリックピッチ、液晶相をとる
温度範囲、光学異方性チルト角、誘電異方性などを適正
化する必要がある。
【0027】
【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、前
述の強誘電性液晶素子を実用できるようにするために、
応答速度を速くまた、コントラストを高め、しかもしの
応答速度の温度依存性を軽減させるのに効果的な化合物
(特に液晶性化合物)、これを含む液晶組成物、特に強
誘電性カイラルスメクチック相を示す液晶組成物、およ
び該液晶組成物を使用する液晶素子,表示装置等のデバ
イス、更には、該液晶組成物を用いる表示方法を提供す
ることにある。
【0028】
【問題を解決するための手段および作用】本発明は下記
一般式〔I〕 R1 −A1 −X1 −A2 −X2 −A3 −R2 (I) (式中、R1 、R2 は、ハロゲンまたは炭素原子数2〜
18の直鎖あるいは分岐あるいは環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
のメチレン基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O
−、−O−CO−、−CH=CH−、−C≡C−によっ
て置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原
子はフッ素原子に交換されていてもよい。X1 、X2
単結合、−COO−、−OCO−、−CH2 O−、−O
CH2 −、−CH2 CH2 −または−C≡C−を示し、
1 、A2 、A3 はそれぞれ単結合、1,4−フェニレ
ン、1個または2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ン、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−
ジイル 、ピリジン−2,5−ジイル、チオフェン−
2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、チアゾール−
2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、ピ
ラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイ
ル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾオキサ
ゾール−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイル、
2−アルキルインダン−2,5−ジイル、クマラン−
2,5−ジイル、2−アルキルクマラン−2,5−ジイ
ル、キノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキサリン
−2,7−ジイルを示す。1,4−フェニレンの置換基
はF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNであり、
2−アルキルインダン−2,5−ジイル及び2−アルキ
ルクマラン−2,5−ジイルのアルキル基は炭素原子数
1〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基である。た
だし、A1 、A2 、A3 の少なくとも1個はキノキサリ
ン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイ
ルであり、他の2個が同時に単結合になることはない。
また、A1 、A3 のどちらか一方がキノキサリン−2,
6−ジイルでA2 が1,4−フェニレンの場合、残った
1 またはA3 は1,4−フェニレンでない。)で表さ
れるキノキサリン化合物、好ましくは液晶性化合物、及
び該キノキサリン化合物の少なくとも1種を含有する液
晶組成物を提供するものである。
【0029】更に本発明によれば、上述した液晶組成物
を1対の電極基板間に配置してなる液晶素子、該液晶素
子を表示素子として備えた表示装置、並びに上述した液
晶組成物を画像情報に応じて制御し、表示画像を得るこ
とを特徴とする表示方法が提供される。
【0030】本発明の前記一般式(I)で表されるキノ
キサリン化合物は、構造中の所定の位置に少なくとも1
個の2,6−キノキサリン環または2,7−キノキサリ
ン環を有し、多くの場合液晶性を示す特定の構造の化合
物である。かかるキノキサリン化合物、好ましくは液晶
性化合物では、上記キノキサリン環を有することに起因
して、好ましくは液晶相をとる温度範囲が広く、他の化
合物との混和性が良く、粘性が低い。
【0031】本発明者らは、一般式(I)で示されるキ
ノキサリン化合物を検討した結果、本発明の化合物を含
む強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物、及びそれ
を使用した液晶素子が良好な配向性、高速応答性、応答
速度の温度依存性の軽減、高いコントラストなど、諸特
性の改良がなされ、良好な表示特性が得られることを見
いだした。
【0032】また本発明の化合物は、他の化合物との相
溶性がよく、液晶混合物としての自発分極、カイラルス
メクチックCピッチ、コレステリックピッチ、液晶相を
とる温度範囲、光学異方性、チルト角、誘電異方性など
の調整に使用することも可能である。
【0033】尚、キノキサリン環を有する液晶化合物と
しては、H.Schubert et al.,J.p
rakt. Chem.,33,265(196
6).,S.Diele et al.,Mol.Cr
yst.Liq.Cryst.,17,167(197
2).,Dvolaitzky M.et al.,T
etrahedron,32,1835(1976).
およびJ.Herrmannet al.,Z.phy
s.Chem.(Leipzig),257,563
(1976)に記載されているが、いずれもキノキサリ
ン環の2−位のみが置換されており、本発明の一般式
(I)で示される6−位または7−位が置換された液晶
性化合物についての記載は全くない。これらの文献に記
載されているキノキサリン化合物は液晶性を有していて
も澄明点が高すぎる。また、キノキサリン環の6−位お
よび7−位が無置換であることから他の液晶性化合物と
の相溶性が悪いことが予想される。したがってこれらの
キノキサリン化合物は本発明のキノキサリン化合物に比
べ液晶組成物の成分としては不適当である。
【0034】本発明の一般式(I)で表される化合物と
して、A1 、A2 、A3 のいずれか1個が単結晶である
2個の環状基を有するキノキサリ化合物(Ia)が好ま
しい。当該化合物(Ia)は、比較的低い温度領域で液
晶相を有し、低粘性で前述の2,6−キノキサリン環ま
たは2,7−キノキサリン環を有する化合物としての効
果の中でも液晶組成物の高速応答性、応答速度の温度依
存性の低減などに特に有効な成分である。
【0035】また、一般式(I)で表される化合物とし
ては、以下の条件(Ib)〜(Ie)のいずれかを満た
す少なくとも3個の環状基を有するキノキサリン化合物
も好ましい。
【0036】(Ib) A1 、A3 の一方が1,4−フ
ェニレンあるいは1個または2個の置換基を有する1,
4−フェニレンであり、他方がキノキサリン−2,6−
ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルであり、A
2 がピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−
ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール
−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピラ
ジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイルか
ら選ばれる(キノキサリン化合物(Ib)とする。)。
【0037】(Ic) A2 が1,4−フェニレンある
いは1個または2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ンであり、A1 、A3 の一方がキノキサリン−2,6−
ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルであり、他
方がピリミジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5
−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、チアゾー
ル−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピ
ラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル
から選ばれる(キノキサリン化合物(Ic)とす
る。)。
【0038】(Id) A2 がキノキサリン−2,6−
ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルであり、A
1 及びA3 が1,4−フェニレン基、1個または2個の
置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン2,5
−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チアジアゾール
−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、チオ
フェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、
ピリダジン−3,6−ジイルから選ばれる(キノキサリ
ン化合物(Id)とする。)。
【0039】(Ie) A1 及びA3 がキノキサリン−
2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルで
あり、A2 が1,4−フェニレン、1個または2個の置
換基を有する1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキ
シレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,
5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、2,6−ナ
フチレン、チアゾール−2,5−ジイル、チアジアゾー
ル−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリ
ダジン−3,6−ジイルから選ばれる(キノキサリン化
合物(Ie)とする。)。
【0040】これら化合物(Ib)〜(Ie)は、特に
広い温度領域で液晶性を有し、液晶組成物の特に、応答
速度の温度依存性や配向性を改善し、液晶素子の高コン
トラスト化などに有効な成分である。
【0041】(Ia)〜(Ie)で示される化合物のう
ちで、さらに好ましい化合物として(Iaa)、(Ia
b)、(Iac)を満たす2個の環状基有するキノキサ
リン化合物、(Iba)〜(Iea)を満たす3個の環
状基を有するキノキサリン化合物が挙げられる。これら
化合物は極性結合子の数が少ない化合物であり、前述の
液晶相の温度幅、混和性、配向性などに加えて粘性が低
いことが期待出来る。
【0042】(Iaa) A1 、X1 、X2 が単結合で
あり、A2 が1,4−フェニレン、1個または2個の置
換基を有する1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキ
シレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,
5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、2,6−ナ
フチレン、チアゾール−2,5−ジイル、チアジアゾー
ル−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリ
ダジン−3,6−ジイル、ベンゾチアゾール−2,6−
ジイル、ベンゾオキサゾール−2,5−ジイルから選ば
れ、A3 がキノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキ
サリン−2,7−ジイルである(キノキサリン化合物
(Iaa)とする)。
【0043】(Iab) A1 、X1 が単結合であり、
2 が1,4−フェニレン、1個または2個の置換基を
有する1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン
の中から選ばれ、X2 が−CO−O−または−O−CO
−であり、A3 がキノキサリン−12,6−ジイルまた
はキノキサリン−2,7−ジイルである(キノキサリン
化合物(Iab)とする)。
【0044】(Iac) A1 、X1 が単結合であり、
2 が1,4−フェニレン、1個または2個の置換基を
有する1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイルから選ばれ、X2 が−C
≡C−または−CH2 CH2であり、A3 がキノキサリ
ン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイ
ルである(キノキサリン化合物(Iac)とする)。
【0045】(Iba) A1 が1,4−フェニレンま
たは1個ないし2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ンで、X1 、X2 が単結合、−CO−O−、−C≡C
−、−CH2 CH2 −の中から選ばれ、A2 がピリミジ
ン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チア
ジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジ
イル、チオフェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5
−ジイルの中から選ばれ、A3 がキノキサリン−2,6
−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルである
(キノキサリン化合物(Iba)とする)。
【0046】(Ica) A1 がピリミジン−2,5−
ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チアジアゾール−
2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、チオフ
ェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピ
リダジン−3,6−ジイルの中から選ばれ、X1 、X2
が単結合、−COO−、−C≡C−、−CH2 CH2
の中から選ばれ、A2 が1,4−フェニレンまたは1個
ないし2個の置換基を有する1,4−フェニレンであ
り、A3 がキノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキ
サリン−2,7−ジイルである(キノキサリン化合物
(Ica)とする)。
【0047】(Ida) X1 、X2 が単結合、−C≡
C−、−CH2 CH2 −から選ばれ、A2 がキノキサリ
ン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイ
ルであり、A1 及びA3 が1,4−フェニレン基、1個
または2個の置換基を有する1,4−フェニレン、ピリ
ミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、
チアジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5
−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピラジン−
2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイルから選ば
れる(キノキサリン化合物(Ida)とする)。
【0048】(Iea) X1 、X2 が単結合でA1
びA3 がキノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキサ
リン−2,7−ジイルであり、A2 が単結合、1,4−
フェニレン、1個または2個の置換基を有する1,4−
フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チオフェ
ン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、チアゾール
−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、
ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイ
ルから選ばれる(キノキサリン化合物(Iea)とす
る)。
【0049】(I)式に1個または2個の置換基を有す
る1,4−フェニレンが存在する場合、好ましい置換基
はハロゲン原子、トリフルオロメチル基であり、より好
ましくはフッ素原子である。
【0050】前記一般式(I)では、R1 、R2 は好ま
しくは下記から選ばれる。
【0051】(i) n―Ca2a+1―X3
【0052】
【外7】
【0053】
【外8】 (iv)Ch2h+1―(CH2 i ―X3
【0054】
【外9】 (vi)F― (ただし、aは2〜17の整数、d,g,iは0〜1の
整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
1、jは1〜15の整数を示す。X3 は単結合、−O
−、
【0055】
【外10】 を示す。) R1 、R2 が上述したような基である場合、液晶性、低
粘性などの点で好ましい。また(ii),(iii)、
(iv)が光学活性基である場合、カイラルドーパント
として適している。
【0056】R1 、R2 はより好ましくは(i),(i
i),(iv),(v)から選ばれ、さらに好ましくは
(i)または(iv)である。X3 は単結合、−O−、
【0057】
【外11】 であり、より好ましくは単結合,−O−である。
【0058】本発明のキノキサリン化合物は、例えば、
原料化合物として4−置換−1,2−フェニレンジアミ
ンを用い、エタノール溶媒中で4−置換フェニルグリオ
キサールと還流撹拌することによって合成することがで
きる。
【0059】前期一般式〔I〕で表わされるキノキサリ
ン化合物の合成経路の1例を以下に示す。
【0060】
【外12】
【0061】ただし、R1 、R2 、A1 、X1 、A3
前記定義の通りである。上の例で1,2−フェニレンジ
アミンの4位にR―A―X―に変換できるような
基を存在させ、キノキサリン環に閉環した後にR―A
―X―とすることも可能である。
【0062】
【発明の具体的説明】前期一般式〔I〕で表わされるキ
ノキサリン化合物の好ましい具体例を以下に示す。
【0063】
【外13】
【0064】
【外14】
【0065】
【外15】
【0066】
【外16】
【0067】
【外17】
【0068】
【外18】
【0069】
【外19】
【0070】
【外20】
【0071】
【外21】
【0072】
【外22】
【0073】
【外23】
【0074】
【外24】
【0075】
【外25】
【0076】
【外26】
【0077】
【外27】
【0078】
【外28】
【0079】
【外29】
【0080】
【外30】
【0081】
【外31】
【0082】
【外32】
【0083】
【外33】
【0084】
【外34】
【0085】
【外35】
【0086】
【外36】
【0087】
【外37】
【0088】
【外38】
【0089】
【外39】
【0090】
【外40】
【0091】
【外41】
【0092】
【外42】
【0093】本発明の液晶組成物は、例えば、前記一般
式(I)で示されるキノキサリン化合物の少なくとも1
種と他の液晶性化合物を含めた化合物1種以上、好まし
くは1種〜50種、より好ましくは3種〜30種とを適
切な割合で混合することにより得ることができる。
【0094】かかる液晶組成物におけるキノキサリン化
合物及び液晶性化合物の組成(配合種及び配合率)につ
いては、組成物を適用する素子の種類、用途、及び要求
される特性に応じて適宜設定する。
【0095】本発明の液晶組成物は、好ましくは強誘電
性液晶組成物、特に好ましくは強誘電性カイラルスメク
チック液晶組成物である。
【0096】本発明の液晶組成物において、前記一般式
(I)の化合物と混合して用いられる他の液晶性化合物
の具体例としては、下記一般式(III)〜(XII)
のいずれかで表される液晶性化合物が挙げられる。
【0097】
【外43】
【0098】一般式(III)で示される式の好ましい
例として下記式(IIIa)〜(IIId)の化合物が
挙げられる。
【0099】
【外44】
【0100】
【外45】
【0101】一般式(IV)で示される化合物の好まし
い例として下記(IVa)〜(IVc)の化合物が挙げ
られる。
【0102】
【外46】
【0103】
【外47】
【0104】一般式(V)で示される化合物の好ましい
例として(Va)〜(Vb)の化合物が挙げられる。
【0105】
【外48】
【0106】
【外49】
【0107】一般式(VI)で示される化合物の好まし
い例として下記式(VIa)〜(VIf)の化合物が挙
げられる。
【0108】
【外50】 上記式(III)〜(VI)において、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つもしくは隣接しない2つ以上
の−CH2−基は−CHハロゲン−によって置き換えら
れていてもよい。さらに、X1,X2と直接結合する−C
2−基を除く1つもしくは隣接しない2つ以上の−C
2−基は−O−,
【0109】
【外51】 に置き換えられていてもよい。
【0110】ただし、R1′またはR2′が1個のCH2
基を
【0111】
【外52】 または−CHハロゲン−で置き換えたハロゲン化アルキ
ルである場合、R1′またはR2′は環に対して単結合で
結合しない。
【0112】R1′,R2′は好ましくは、
【0113】
【外53】
【0114】
【外54】
【0115】式(IIIa)〜(IIId)の化合物の
さらに好ましい例として下記式(IIIaa)〜(II
Idc)の化合物が挙げられる。
【0116】
【外55】
【0117】
【外56】
【0118】式(IVa)〜(IVc)の化合物のさら
に好ましい例として下記式(IVaa)〜(IVcb)
の化合物が挙げられる。
【0119】
【外57】
【0120】式(Va)〜(Vd)の化合物のさらに好
ましい例として下記式(Vaa)〜(Vdf)の化合物
が挙げられる。
【0121】
【外58】
【0122】
【外59】
【0123】式(VIa)〜(VIf)の化合物のさら
に好ましい例として下記式(VIaa)〜(VIfa)
の化合物が挙げられる。
【0124】
【外60】
【0125】
【外61】
【0126】一般式(VII)で示される化合物のより
好ましい例として下記式(VIIa),(VIIb)の
化合物が挙げられる。
【0127】
【外62】
【0128】一般式(VIII)で示される化合物の好
ましい例として下記式(VIIIa),(VIIIb)
の化合物が挙げられる。
【0129】
【外63】
【0130】式(VIIIb)の化合物のさらに好まし
い例として下記式(VIIIba),(VIIIbb)
の化合物が挙げられる。
【0131】
【外64】
【0132】上記一般式(VII)及び(VIII)に
おいて、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−CHハロゲ
ン−によって置き換えられていてもよい。さらに、
1,X2と直接結合する−CH2−基を除く1つもしく
は隣接しない2つ以上の−CH2−基は−O−,
【0133】
【外65】 に置き換えられていてもよい。
【0134】ただし、R3′またはR4′が1個のCH2
基を−CHハロゲン−で置き換えたハロゲン化アルキル
である場合、R3′またはR4′は環に対して単結合で結
合しない。
【0135】さらにR3′,R4′は好ましくは、
【0136】
【外66】
【0137】
【外67】
【0138】
【外68】
【0139】一般式(IX)の化合物の好ましい例とし
て下記式(IXa)〜(IXc)の化合物が挙げられ
る。
【0140】
【外69】
【0141】一般式(X)の化合物の好ましい例として
下記式(Xa),(Xb)の化合物が挙げられる。
【0142】
【外70】
【0143】一般式(XII)の化合物の好ましい例と
して下記式(XIIa)〜(XIId)の化合物が挙げ
られる。
【0144】
【外71】
【0145】式(IXa)〜(IXc)の化合物のさら
に好ましい例として下記式(IXaa)〜(IXcc)
の化合物が挙げられる。
【0146】
【外72】
【0147】式(Xa),(Xb)の化合物のさらに好
ましい例として下記式(Xaa)〜(Xbb)の化合物
が挙げられる。
【0148】
【外73】
【0149】一般式(XI)のより好ましい例として下
記式(XIa)〜(XIg)の化合物が挙げられる。
【0150】
【外74】
【0151】
【外75】
【0152】式(XIIa)〜(XIId)の化合物の
さらに好ましい例として下記式(XIIaa)〜(XI
Idb)の化合物が挙げられる。
【0153】
【外76】
【0154】
【外77】
【0155】上記一般式(IX)〜(XII)におい
て、R5′,R6′は、単素数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X1,X2
直接結合する−CH2−基を除く1つもしくは隣接しな
い2つ以上の−CH2−基は−O−,
【0156】
【外78】 に置き換えられていてもよい。
【0157】さらにR5′,R6′は、
【0158】
【外79】
【0159】また、下記一般式(XIII)〜(XVI
I)のいずれかで表される液晶性化合物も好ましく用い
ることができる。
【0160】
【外80】
【0161】ここで、R7′,R8′は水素原子、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X6′,X9′と直接結合する−CH2
基を除く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2
基は−O−,
【0162】
【外81】 に置き換えられていてもよい。
【0163】さらに、R7′,R8′は好ましくは、i)
〜vii)である。
【0164】i) 炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0165】
【外82】 vii) H N,Q,R,T:0または1 Y7′,Y8′,Y9′:HまたはF
【0166】
【外83】
【0167】
【外84】
【0168】(XIII)の好ましい化合物として(X
IIIa)が挙げられる。
【0169】
【外85】
【0170】(XVI)の好ましい化合物として(XV
Ia),(XVIb)が挙げられる。
【0171】
【外86】
【0172】(XVII)式の好ましい化合物として
(XVIIa),(XVIIe)が挙げられる。
【0173】
【外87】
【0174】(XVIa),(XVIb)のさらに好ま
しい化合物として(XVIaa)〜(XVIbc)が挙
げられる。
【0175】
【外88】
【0176】本発明の一般式(I)で表されるキノキサ
リン化合物と、他の1種以上の上述の液晶性化合物、あ
るいは液晶組成物とを混合して得られた液晶組成物中に
占める本発明のキノキサリン化合物の割合は好ましくは
1重量%〜80重量%、更に好ましくは1重量%〜60
重量%、最も好ましくは1重量%〜40重量%とするこ
とが望ましい。
【0177】また、本発明のキノキサリン化合物を2種
以上混合して得られた液晶組成物中に占める本発明のキ
ノキサリン化合物2種以上の混合物の割合は、好ましく
は1重量%〜80重量%、更に好ましくは1重量%〜6
0重量%、最も好ましくは1重量%〜40重量%とす
る。
【0178】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成した液晶組
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
ことによって調製することが好ましい。
【0179】図1により、強誘電性液晶素子の構成を説
明する。同図は、本発明の液晶組成物を用いる強誘電性
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。
【0180】図1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は偏向
板、9は光源を示している。
【0181】2枚の対向するガラス基板2には、それぞ
れIn23、SnO2あるいはITO(インジウム チ
ン オキサイド:indium Tin Oxide)
等の薄膜から成る透明電極3によって被覆されている。
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4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からなる配
向制御層を設け、2層構造の絶縁性配向制御層4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材料からなる場合、蒸着法
などで形成でき、有機系材料からなる場合、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。
【0182】絶縁性配向制御層4の層厚は通常10Å〜
1μm、好ましくは10Å〜3000Å、さらに好まし
くは10Å〜1000Åが適している。
【0183】上述する2枚の対向するガラス基板2はス
ペーサー5によって任意の一定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枚ガラス基板の間
に本発明の強誘電性を示す液晶組成物が封入されてい
る。
【0184】強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層
1の厚みは、一般には0.5〜20μm、好ましくは1
〜5μmである。
【0185】透明電極3からはリード線によって外部の
電源7に接続されている。
【0186】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。
【0187】図1に示す液晶素子は、透過型である場
合、光源9を備えている。
【0188】図2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2
1bはそれぞれIn23、SnO2あるいはITO(I
ndium 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成るように配向した
SmC*相又はSmH*相の液晶が封入されている。線2
3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す。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。
【0189】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。
【0190】このような強誘電性液晶素子を光学変調素
子として用いることの利点は先にも述べたが2つある。
【0191】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。
【0192】図5は本発明で用いた駆動波形の一例であ
る。
【0193】図5(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。ま
た、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
S)が印加された画素は白の表示状態をとる。
【0194】図5(B)は図5(A)に示す駆動波形
で、図6に示す表示を行ったときの時系列波形である。
【0195】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
が書き込み位相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。
【0196】さて、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。ここではバイアス比VI
(VI+VS)=1/3に固定されている。バイアス比を
大きくすることにより駆動適正電圧の幅を大きくするこ
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。
【0197】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。
【0198】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、当該素子を図7及び図8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と組合せて、液晶表示装置を構
成する。
【0199】図7において表示装置を構成する部材、手
段を以下に説明する。 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
【0200】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7及び図8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、CP
U(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、本発明の表示装置にお
いて採用される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。
【0201】なお、該表示パネルの裏面には、光源が配
置されている。
【0202】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。
【0203】
【実施例】
実施例1(例示化合物I−23およびI−57の合成)
【0204】
【外89】
【0205】4−ブチルアニリン10.00g(67.
0mmole)を100mlナスフラスコに入れ、室温
撹拌下無水酢酸6.7ml(70.8mmole)を少
しずつ加えた。10分撹室温で撹拌した後、30分間還
流撹拌した。反応終了後室温まで冷却し、反応物を水に
あけた。析出した結晶を濾取、水洗し、メタノール−水
混合溶媒で再結晶し、4−ブチルアセトアニリド10.
83g(収率84.5%)を得た。
【0206】4−ブチルアセトアニリド10.00g
(52.3mmole)に氷冷撹拌下78%硫酸20m
lを少しずつ滴下した。滴下終了後氷浴をはずして室温
で撹拌しながら硫酸−硝酸混合液(78%硫酸7mlに
氷冷撹拌下60%硝酸7mlを加えて調製した。)を滴
下した。滴下終了後40分間室温で撹拌し、反応物を約
200mlの氷水へあけ、析出した結晶を濾取、水洗
し、エタノール−水混合溶媒で再結晶して4−ブチル−
2−ニトロアセトアニリド10.20g(収率82.6
%)を得た。
【0207】4−ブチル−2−ニトロアセトアニリド1
0.0g(42.3mmole)、エタノール180m
lを500mlナスフラスコに入れて溶かし、10%水
酸化ナトリウム水溶液40mlを加えて30分間還流撹
拌を行なった。反応終了後溶媒を減圧留去し、残渣に水
を加えて酢酸エチルで抽出した。有機層を水洗、芒硝乾
燥後減圧乾固し、4−ブチル−2−ニトロアニリンの赤
色油状物8.20g(収率99.7%)を得た。
【0208】4−ブチル−2−ニトロアニリン1.11
g(5.15mmole)、メタノール5ml、活性炭
0.35g、塩化第2鉄6水和物0.04gを50ml
三つ口フラスコに入れ、内温を60℃付近に保って抱水
ヒドラジン1.5ml(24.7mmole)をゆっく
り滴下した。滴下終了後2時間還流撹拌を行なった。反
応終了後反応物を熱時吸引濾過して活性炭を濾去し、濾
液を減圧乾固して水を加えた。酢酸エチルで抽出し、有
機層を水洗、芒硝乾燥後減圧乾固した。残渣にヘキサン
を加えて氷冷し、析出した結晶を濾取し、4−ブチル−
1,2−フェニレンジアミン0.82g(収率87.4
%)を得た。
【0209】
【外90】 4−ヒドロキシアセトフェノン334g(2.46mo
le)、デシルブロミド489g(2.21mol
e)、水酸化ナトリウム94.5g(2.21mol
e)、N,N−ジメチルホルムアミド2.2lを5l三
つ口フラスコに入れ、3時間還流撹拌を行なった。放冷
後反応物を水4lにあけ、イソプロピルエーテルで抽出
し、有機層を水、5%水酸化ナトリウム水溶液、水で順
次洗浄し、芒硝乾燥後減圧乾固し、4−デジルオキシア
セトフェノンの淡黄色油状物581g(収率95.3
%)を得た。
【0210】二酸化セレン268g(2.42mol
e)、ジオキサン1.5l、水73mlを5l三つ口フ
ラスコに入れて80℃に加熱して溶かし、4−デシルオ
キシアセトフェノン590g(2.14mole)を加
え、19時間還流撹拌した。冷却後不溶物を濾去し、濾
液を減圧下で濃縮して水6lを加え、16時間還流撹拌
した。冷却後析出した結晶を濾取し、アセトン−水混合
溶媒で再結晶して4−デシルオキシフェニルグリオキサ
ール・1水和物570g(収率86.5%)を得た。
【0211】
【外91】
【0212】4−ブチル−1,2−フェニレンジアミン
0.40g(2.44mmole)、4−デシルオキシ
フェニルグリオキサール・1水和物0.75g(2.4
3mmole)、エタノール15mlを50mlのナス
フラスコに入れ、20分間還流撹拌を行なった。反応物
を氷冷して析出した結晶を濾取し、シリカゲルカラムク
ロマト(溶離液トルエン/酢酸エチル:100/8)で
精製し、6−ブチル−2−(4−デシルオキシフェニ
ル)キノキサリンおよび7−ブチル−2−(4−デシル
オキシフェニル)キノキサリンを得た。これらの化合物
の相転移温度を次に示す。
【0213】6−ブチル−2−(4−デシルオキシフェ
ニル)キノキサリン
【0214】
【外92】 7−ブチル−2−(4−デシルオキシフェニル)キノキ
サリン
【0215】
【外93】
【0216】実施例2 下記化合物を下記の処方で混合し、液晶組成物Aを作成
した。
【0217】
【外94】
【0218】
【外95】
【0219】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Bを作成した。
【0220】
【外96】
【0221】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。
【0222】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]1.5%ジメチルアセトアミド溶液を、回転数
2000r.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250Åであった。
【0223】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2μm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。
【0224】このセルに前述ので混合した液晶組成物B
を等方性液体状態で注入し、等方相から20℃/hで2
5℃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2μmであった。
【0225】この強誘電性液晶素子を使って、ピーク・
トゥ・ピーク電圧Vpp=20Vの電圧印加により直交
ニコル下での光学的な応答(透過光量変化0〜90%)
を検知して応答速度(以後光学応答速度という)を測定
し、スイッチング状態などを観察した。この液晶素子の
均一配向性は良好であり、モノドメイン状態が得られ
た。
【0226】測定結果を次に示す。
【0227】
【外97】
【0228】比較例1 実施例2で混合した液晶組成物Aをセル内に注入する以
外は全く実施例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
【0229】その結果を次に示す。
【0230】
【外98】
【0231】実施例3 実施例2で使用した例示化合物I−2,I−100,I
−112のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に
示す比率で混合し、液晶組成物Cを作成した。
【0232】
【外99】
【0233】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答
速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
【0234】この液晶素子内の均一配向性は良好であ
り、モノドメイン状態が得られた。
【0235】測定結果を次に示す。
【0236】
【外100】
【0237】実施例4 下記化合物を下記の比率で混合し、液晶組成物Dを作成
した。
【0238】
【外101】
【0239】
【外102】
【0240】さらに、この液晶組成物Dに対して、以下
に示す例示化合物を各々以下に示す比率で混合し、液晶
組成物Eを作成した。
【0241】
【外103】
【0242】液晶組成物Eをセル内に注入する以外は全
く実施例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定した。
【0243】その結果を次に示す。
【0244】
【外104】
【0245】比較例2 実施例4で混合した液晶組成物Dをセル内に注入する以
外は全く実施例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
【0246】その結果を次に示す。
【0247】
【外105】
【0248】実施例5 実施例4で使用した例示化合物I−9,I−111,I
−121のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に
示す比率で混合し、液晶組成物Fを作成した。
【0249】
【外106】
【0250】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例と
同様の方法で光学応答速度を測定した。
【0251】測定結果を次に示す。
【0252】
【外107】
【0253】実施例6 下記化合物を下記の比率で混合し、液晶組成物Gを作成
した。
【0254】
【外108】
【0255】
【外109】
【0256】さらに、この液晶組成物Gに対して、以下
に示す例示化合物を各々以下に示す比率で混合し、液晶
組成物Hを作成した。
【0257】
【外110】
【0258】液晶組成物Hをセル内に注入する以外は、
全く実施例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
し、光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
【0259】この液晶素子内の均一配向性は良好であ
り、モノドメイン状態が得られた。
【0260】測定結果を次に示す。
【0261】
【外111】
【0262】また、駆動時には明瞭なスイッチング動作
が観察され、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であ
った。
【0263】比較例3 実施例6で混合した液晶組成物Gをセル内に注入する以
外は全く実施例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
【0264】その結果を次に示す。
【0265】
【外112】
【0266】実施例7 実施例6で使用した例示化合物I−45,I−127,
I−168のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下
に示す比率で混合し、液晶組成物Jを作成した。
【0267】
【外113】
【0268】この液晶組成物を用いた以外は、全く実施
例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応
答速度を測定し、スイッチング状態等を観察した。
【0269】この液晶素子内の均一配向性は良好であ
り、モノドメイン状態が得られた。
【0270】測定結果を次に示す。
【0271】
【外114】
【0272】実施例8 実施例7で使用した例示化合物I−63,I−81,I
−132のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に
示す比率で混合し、液晶組成物Kを作成した。
【0273】
【外115】
【0274】この液晶組成物を用いた以外は、全く実施
例2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
4と同様の方法で光学応答速度を測定した。
【0275】測定結果を次に示す。
【0276】
【外116】
【0277】実施例2〜8より明らかなように、本発明
による液晶組成物B,C,E,F,H,JおよびKを含
有する強誘電性液晶素子は、低温における作動特性、高
速応答性が改善され、また応答速度の温度依存性も軽減
されたものとなっている。
【0278】実施例9 実施例5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PUA−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2と同様の方法で光学応答速度を測定した。
【0279】その結果を次に示す。
【0280】
【外117】
【0281】実施例10 実施例5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2と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答速度を
測定した。
【0282】その結果を次に示す。
【0283】
【外118】
【0284】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強誘電性液晶組成物を
含有する素子は、実施例5と同様に、低温作動特性が非
常に改善され、かつ、応答速度の温度依存性の軽減され
たものとなっている。
【0285】実施例11 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Lを作
成した。
【0286】
【外119】
【0287】
【外120】
【0288】さらに、この液晶組成物Lに対して、以下
に示す例示化合物を各々以下に示す比率で混合し、液晶
組成物Mを作成した。
【0289】
【外121】
【0290】次にこの液晶組成物について以下の手順で
作成したセルを用いて、光学的な応答を観察した。
【0291】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。
【0292】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。
【0293】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ツク位相板によって測定
したところ、約1.5μmであった。
【0294】このセルに液晶組成物M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。
【0295】この強誘電性液晶素子を用いて前述した図
5に示す駆動波形(1/3バイアス比)で、30℃にお
ける駆動時のコントラストを測定した結果25.2であ
った。
【0296】比較例4 実施例11で混合した液晶組成物Lをセル内に注入する
以外は全く実施例11と同様の方法で強誘電性液晶素子
を作成し、同様の駆動波形を用いる30℃における駆動
時のコントラストを測定した。その結果コントラストは
6.7であった。
【0297】実施例12 実施例11で使用した例示化合物I−4,I−31,I
−89のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す比率で混合し、液晶組成物Nを作成した。
【0298】
【外122】
【0299】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
11と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
11と同様の駆動波形を用い、30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは2
3.1であった。
【0300】実施例13 実施例12で使用した例示化合物I−56,I−65,
I−93のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に
示す比率で混合し、液晶組成物Pを作成した。
【0301】
【外123】
【0302】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
11と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
11と同様の駆動波形を用い、30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは1
8.5であった。
【0303】実施例11〜13より明らかなように、本
発明による液晶組成物M,NおよびPを含有する強誘電
性液晶素子は、駆動時におけるコントラストが高くなっ
ている。
【0304】実施例14 実施例12で使用したポリイミド樹脂前駆体1.0%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11と同様の方法で30℃におけるコントラ
ストを測定した結果27.5であった。 実施例15 実施例12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11
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例11
と同様の方法で30℃におけるコントラストを測定した
結果20.3であった。
【0305】実施例16 実施例12で使用したポリイミド樹脂前駆体1.0%ジ
メチルアセトアミド溶液に代えて、日立化成(株)製の
ポリアミド酸LQ1802の1%NMP溶液を用い27
0℃で1時間焼成した他は同様の方法で強誘電性液晶素
子を作成し、実施例11と同様の方法で30℃における
コントラストを測定した。その結果コントラストは3
7.8であった。
【0306】実施例14、15および16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強誘電性液
晶組成物を含有する素子は、実施例12と同様に高いコ
ントラストが得られている。また、駆動波形を変えた場
合においても詳細に検討した結果、同様に本発明の強誘
電性液晶組成物を含有する素子の方がより高いコントラ
ストが得られることが判明した。
【0307】実施例17(例示化合物I−36の合成) 実施例1と同様にして合成した4−オクチル−1,2−
フェニレンジアミン0.60g(2.72mmole)
とエタノール16.8mlを100mlのナスフラスコ
に入れて溶かし、2N−塩酸1.4mlを加えた。実施
例1と同様にして合成した4−ドデシルオキシフェニル
グリオキサール・1水和物0.92g(2.73mmo
le)をこの溶液に加え、30分間還流攪拌した。反応
物を放冷し、析出した結晶を濾取した。この結晶をイソ
プロピルエーテルで2回再結晶し、さらにアセトンで1
回再結晶した。得られた結晶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:50/1)で精製
し、アセトンで再結晶して6−オクチル−2−(4−ド
デシルオキシフェニル)キノキサリン0.40g(収率
29.2%)を得た。この化合物の相転移温度を次に示
す。
【0308】
【外124】
【0309】実施例18〜23 実施例17と同様の方法により表1に示す化合物を得
た。
【0310】
【外125】
【0311】
【表1】
【0312】実施例24(例示化合物I−191の合
成) アセトアニリドからフリーデル−クラフツ反応によって
得た4−ヘキサノイルアセトアニリドのニトロ化、脱ア
セチル化および還元によって得た4−ヘキサノイル−
1,2−フェニレンジアミン0.12g(0.58mm
ole)、4−ドデシルオキシフェニルグリオキサール
・1水和物0.20g(0.59mmole)およびエ
タノール3mlを20mlナスフラスコに入れ、20分
間還流攪拌した。反応物を氷冷し、析出した結晶を濾取
して冷エタノールで洗浄した。この結晶をイソプロピル
エーテルで2回再結晶して6−ヘキサノイル−2−(4
−ドデシルオキシフェニル)キノキサリン0.17g
(収率59.8%)を得た。この化合物の相転移温度を
次に示す。
【0313】
【外126】
【0314】実施例25(例示化合物I−185の合
成) 実施例17の4−ドデシルオキシフェニルグリオキサー
ル・1水和物のかわりに4−オクチルフェニルグリオキ
サール・1水和物を用いた他は全く同様の方法で6−オ
クチル−2−(4−オクチルフェニル)キノキサリンを
29.1%の収率で得た。この化合物の相転移温度を次
に示す。
【0315】
【外127】
【0316】実施例26〜28 実施例25と同様の方法により表2に示す化合物を得
た。
【0317】
【外128】
【0318】
【表2】
【0319】実施例29(例示化合物I−201の合
成) 4−オクチル−1,2−フェニレンジアミン1.50g
(6.81mmole)とエタノール40mlを200
mlナスフラスコに入れて溶かし、2N−塩酸3.4m
lを加えた。4−ヒドロキシフェニルグリオキサール・
1水和物1.15g(6.84mmloe)をこの溶液
に加え、30分間還流攪拌した。反応液を室温で攪拌し
ながら水酸化カリウムのエタノール溶液(KOH0.0
2g/mlEtOH)19.1mlを加えた。溶媒を減
圧で留去し、残渣をデシケーター中で減圧乾燥した。こ
の残渣に塩化メチレン50mlを加えて溶かし、不溶物
を濾去した。濾液にノナン酸1.18g(7.46mm
ole)を加えて溶かし、室温で攪拌しながらN、N′
−ジシクロヘキシルカルボジイミド1.53g(7.4
2mmole)、4−ジメチルアミノピリジン0.18
gを順次加え、室温で2時間攪拌した。反応物を一晩室
温で放置した後、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。残渣にメタノー
ルを加えて析出した結晶を濾取し、アセトンで2回再結
晶した。この結晶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:50/1)で精製し、アセトン
で再結晶して6−オクチル−2−(4−ノナノイルオキ
シフェニル)キノキサリン0.84g(収率26.0
%)を得た。この化合物の相転移温度を次に示す。
【0320】
【外129】
【0321】実施例30(例示化合物I−199)の合
成 実施例29と同様にして6−オクチル−2−(4−ヘプ
タノイルオキシフェニル)キノキサリンを得た。この化
合物の相転移温度を次に示す。
【0322】
【外130】 (Sm3はSmA、SmC以外の高次のスメクチック相
であり、未同定。)
【0323】実施例31 実施例3で使用した例示化合物I−34,I−58,I
−83のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す比率で混合し、液晶組成物Qを作成した。
【0324】
【外131】
【0325】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
2と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答
速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
【0326】この液晶素子内の均一配向性は良好であ
り、モノドメイン状態が得られた。
【0327】測定結果を次に示す。
【0328】
【外132】
【0329】実施例31から本発明による液晶組成物Q
を含有する強誘電性液晶素子が実施例2〜8と同様に低
温における作動特性、高速応答性が改善され、応答速度
の温度依存性が軽減されたものとなっていることがわか
る。
【0330】実施例32 実施例13で使用した例示化合物I−17,I−87,
I−140のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下
に示す比率で混合し、液晶組成物Sを作成した。
【0331】
【外133】
【0332】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
11と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
11と同様の駆動波形を用い、30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは3
1.5だった。
【0333】実施例32から本発明による液晶組成物R
を含有する強誘電性液晶素子が実施例11〜13と同様
に駆動時におけるコントラストが高くなっていることが
わかる。
【0334】
【発明の効果】本発明の強誘電性液晶組成物を含有する
素子は、良好な配向性とスイッチング特性、高速応答
性、応答速度の温度依存性の軽減、高コントラスト等の
優れた特性を有する液晶素子とすることができる。
【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】チルト角(θ)を示す説明図である。
【図5】明細書中で用いた駆動法の波形図である。
【図6】図5(B)に示す時系列駆動波形で実際の駆動
を行ったときの表示パターンの模式図である。
【図7】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8】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 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 (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07D 401/14 C07D 401/14 403/04 403/04 403/06 403/06 403/10 403/10 403/12 403/12 403/14 403/14 405/04 405/04 405/10 405/10 405/12 405/12 409/04 409/04 409/10 409/10 409/12 409/12 413/04 413/04 413/10 413/10 413/12 413/12 417/04 417/04 417/10 417/10 417/12 417/12 C09K 19/34 C09K 19/34 19/42 19/42 G09F 9/35 303 G09F 9/35 303 // G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 (72)発明者 中村 真一 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 山田 容子 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 中澤 郁郎 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 (56)参考文献 特開 平5−88388(JP,A) 特開 平4−261162(JP,A) 特開 昭56−95175(JP,A) Chemical Abstract s;85:85794q Chemical Abstract s;66:46399 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 241/42 C07D 241/44 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表わされるキノキサ
    リン化合物。 R1 −A1 −X1 −A2 −X2 −A3 −R2 (I) (式中、R1 、R2 は、ハロゲンまたは炭素原子数2〜
    18の直鎖あるいは分岐あるいは環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
    のメチレン基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O
    −、−O−CO−、−CH=CH−、−C≡C−によっ
    て置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原
    子はフッ素原子に置換されていてもよい。X1 、X2
    単結合、−COO−、−OCO−、−CH2 O−、−O
    CH2 −、−CH2 CH2 −または−C≡C−を示し、
    1 、A2 、A3 はそれぞれ単結合、1,4−フェニレ
    ン、1個または2個の置換基を有する1,4−フェニレ
    ン、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−
    ジイル 、ピリジン−2,5−ジイル、チオフェン−
    2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、チアゾール−
    2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、ピ
    ラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイ
    ル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾオキサ
    ゾール−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイル、
    2−アルキルインダン−2,5−ジイル、クマラン−
    2,5−ジイル、2−アルキルクマラン−2,5−ジイ
    ル、キノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキサリン
    −2,7−ジイルを示す。1,4−フェニレンの置換基
    はF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNであり、
    2−アルキルインダン−2,5−ジイル及び2−アルキ
    ルクマラン−2,5−ジイルのアルキル基は炭素原子数
    1〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基である。た
    だし、A1 、A2 、A3 の少なくとも1個はキノキサリ
    ン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイ
    ルであり、他の2個が同時に単結合になることはない。
    また、A1 、A3 のどちらか一方がキノキサリン−2,
    6−ジイルでA2 が1,4−フェニレンの場合、残った
    1 またはA3 は1,4−フェニレンでない。)
  2. 【請求項2】 前記一般式(I)において、(Ia)A
    1 、A2 、A3 のいずれか1個が単結合である請求項1
    記載のキノキサリン化合物。
  3. 【請求項3】 前記一般式(I)において、(Ib)〜
    (Ie)のいずれかを満たす請求項1記載のキノキサリ
    ン化合物。 (Ib) A1 、A3 の一方が1,4−フェニレンある
    いは1個または2個の置換基を有する1,4−フェニレ
    ンであり、他方がキノキサリン−2,6−ジイルまたは
    キノキサリン−2,7−ジイルであり、A2 がピリミジ
    ン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チア
    ジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジ
    イル、チオフェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5
    −ジイル、ピリダジン−3,6−ジイルから選ばれる。 (Ic) A2 が1,4−フェニレンあるいは1個また
    は2個の置換基を有する1,4−フェニレンであり、A
    1 、A3 の一方がキノキサリン−2,6−ジイルまたは
    キノキサリン−2,7−ジイルであり、他方がピリミジ
    ン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、チ
    アジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−
    ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,
    5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイルから選ばれ
    る。 (Id) A2 がキノキサリン−2,6−ジイルまたは
    キノキサリン−2,7−ジイルであり、A1 及びA3
    1,4−フェニレン基、1個または2個の置換基を有す
    る1,4−フェニレン、ピリミジン2,5−ジイル、ピ
    リジン−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジ
    イル、チアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,
    5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−
    3,6−ジイルから選ばれる。 (Ie) A1 及びA3 がキノキサリン−2,6−ジイ
    ルまたはキノキサリン−2,7−ジイルであり、A2
    1,4−フェニレン、1個または2個の置換基を有する
    1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、ピリ
    ミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、
    チオフェン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、チ
    アゾール−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−
    ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,
    6−ジイルから選ばれる。
  4. 【請求項4】 前記一般式(I)において、(Iaa)
    〜(Iac)のいずれかを満たす請求項1記載のキノキ
    サリン化合物。 (Iaa) A1 、X1 、X2 が単結合であり、A2
    1,4−フェニレン、1個または2個の置換基を有する
    1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、ピリ
    ミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、
    チオフェン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、チ
    アゾール−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−
    ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,
    6−ジイル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベン
    ゾオキサゾール−2,5−ジイルから選ばれ、A3 がキ
    ノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,
    7−ジイルである。 (Iab) A1 、X1 が単結合であり、A2 が1,4
    −フェニレン、1個または2個の置換基を有する1,4
    −フェニレン、1,4−シクロヘキシレンの中から選ば
    れ、X2 が−CO−O−または−O−CO−であり、A
    3 がキノキサリン−12,6−ジイルまたはキノキサリ
    ン−2,7−ジイルである。 (Iac) A1 、X1 が単結合であり、A2 が1,4
    −フェニレン、1個または2個の置換基を有する1,4
    −フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン
    −2,5−ジイルから選ばれ、X2 が−C≡C−または
    −CH2 CH2であり、A3 がキノキサリン−2,6−
    ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルである。
  5. 【請求項5】 前記一般式(I)において、(Iba)
    〜(Iea)のいずれかを満たす請求項1記載のキノキ
    サリン化合物。 (Iba) A1 が1,4−フェニレンまたは1個ない
    し2個の置換基を有する1,4−フェニレンで、X1
    2 が単結合、−CO−O−、−C≡C−、−CH2
    2 −の中から選ばれ、A2 がピリミジン−2,5−ジ
    イル、ピリジン−2,5−ジイル、チアジアゾール−
    2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、チオフ
    ェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイルの中
    から選ばれ、A3 がキノキサリン−2,6−ジイルまた
    はキノキサリン−2,7−ジイルである。 (Ica) A1 がピリミジン−2,5−ジイル、ピリ
    ジン−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイ
    ル、チアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,5
    −ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジン−
    3,6−ジイルの中から選ばれ、X1 、X2 が単結合、
    −COO−、−C≡C−、−CH2 CH2−の中から選
    ばれ、A2 が1,4−フェニレンまたは1個ないし2個
    の置換基を有する1,4−フェニレンであり、A3 がキ
    ノキサリン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,
    7−ジイルである。 (Ida) X1 、X2 が単結合、−C≡C−、−CH
    2 CH2 −から選ばれ、A2 がキノキサリン−2,6−
    ジイルまたはキノキサリン−2,7−ジイルであり、A
    1 及びA3 が1,4−フェニレン基、1個または2個の
    置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン−2,
    5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、チアジアゾー
    ル−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、チ
    オフェン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイ
    ル、ピリダジン−3,6−ジイルから選ばれる。 (Iea) X1 、X2 が単結合でA1 及びA3 がキノ
    キサリン−2,6−ジイルまたはキノキサリン−2,7
    −ジイルであり、A2 が1,4−フェニレン、1個また
    は2個の置換基を有する1,4−フェニレン、1,4−
    シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリ
    ジン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、
    2,6−ナフチレン、チアゾール−2,5−ジイル、チ
    アジアゾール−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジ
    イル、ピリダジン−3,6−ジイルから選ばれる。
  6. 【請求項6】 前記一般式(I)中R1 、R2 が下記
    (i)〜(vi)のいずれかである請求項1記載のキノ
    キサリン化合物。 (i) n―Ca2a+1―X3 ― 【外1】 【外2】 (iv)Ch2h+1―(CH2)i―X3 ― 【外3】 (vi)F― (ただし、aは2〜17の整数、d,g,iは0〜7の
    整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
    1、jは1〜15の整数を示す。X3 は単結合、−O
    −、 【外4】 を示す。)
  7. 【請求項7】 前記一般式〔I〕の化合物が光学活性な
    化合物である請求項1記載のキノキサリン化合物。
  8. 【請求項8】 前記一般式〔I〕の化合物が非光学活性
    な化合物である請求項1記載のキノキサリン化合物。
  9. 【請求項9】 液晶性化合物である請求項1乃至8のい
    ずれかに記載のキノキサリン化合物。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかに記載のキ
    ノキサリン化合物の少なくとも1種を含有することを特
    徴とする液晶組成物。
  11. 【請求項11】 一般式〔I〕で示されるキノキサリン
    化合物を前記液晶組成物中に、1〜80重量%含有する
    請求項10記載の液晶組成物。
  12. 【請求項12】 一般式〔I〕で示されるキノキサリン
    化合物を前記液晶組成物中に、1〜60重量%含有する
    請求項10記載の液晶組成物。
  13. 【請求項13】 一般式〔I〕で示されるキノキサリン
    化合物を前記液晶組成物中に、1〜40重量%含有する
    請求項10記載の液晶組成物。
  14. 【請求項14】 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10記載の液晶組成物。
  15. 【請求項15】 請求項10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。
  16. 【請求項16】 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15記載の液晶素子。
  17. 【請求項17】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項16記載の液晶素子。
  18. 【請求項18】 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15記載の液晶素
    子。
  19. 【請求項19】 請求項15記載の液晶素子を表示素子
    として備えた表示装置。
  20. 【請求項20】 さらに液晶素子の駆動回路を備えた請
    求項19記載の表示装置。
  21. 【請求項21】 さらに光源を有する請求項19記載の
    表示装置。
  22. 【請求項22】 請求項10記載の液晶組成物を画像情
    報に応じて制御し表示画像を得ることを特徴とする表示
    方法。
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