JP3091957B2 - 液晶組成物、及びこれを用いた液晶素子、液晶装置 - Google Patents

液晶組成物、及びこれを用いた液晶素子、液晶装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置や液
晶光シャッタなどで用いる液晶組成物、液晶素子、特に
強誘電性を示す液晶組成物及びこれを用いた液晶素子に
関し、詳しくは、ユニフォーム配向性、および、光学応
答性の温度特性を保持し、さらにはコントラストを向上
させる液晶組成物及びこれを用いた液晶素子、液晶装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用
して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する
型の表示素子が、クラーク（Ｃｌａｒｋ）及び、ラガー
ウォル（ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により、特開昭５６−１
０７２１６号公報、米国特許第４，３６７，９２４号明
細書において提案されている。
【０００３】この強誘電性液晶は、一般に、特定の温度
域において非らせん構造のカイラルスメクティックＣ相
（ＳｍＣ*）またはＨ相（ＳｍＨ*）を有し、この状態に
おいて、加えられる電界に応答して、第１の光学的安定
状態と第２の光学的安定状態のいずれかを取り、かつ電
界の印加のない時はその状態を維持する性質、すなわ
ち、双安定性を有し、また、電界の変化に対する応答も
速やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子用として
広い利用が期待され、特にその機能面から、大画面で高
精細なディスプレイへの応用が期待されている。
【０００４】従来より、このような強誘電性液晶組成
物、及び、これを用いた強誘電性液晶素子、これらを用
いた液晶装置についての様々な問題点の指摘とその解決
手段が提案されている。
【０００５】例えば、特開平３−２５２６２４号公報で
は、素子の構成要因、配向状態からＣ１ユニフォーム配
向状態と呼ぶ、双安定配向状態での透過率（コントラス
ト）改善手法が提案されている。
【０００６】即ち、素子内において非らせん構造の配列
をとった強誘電性液晶の分子の２安定状態のなす角度の
１／２である見かけのティルト角θaと、液晶材料固有
の特性であるティルト角Θ（図３に示す、分子の存在す
る円錐の頂角の１／２の角度）と、同素子内における液
晶分子が基板面に対して傾斜した角度であるプレティル
ト角αと、液晶分子によって構成されるスメクティック
層の基板に対する傾斜角δとを特定の関係（Ｃ１ユニフ
ォーム条件）に調整して、コントラストの向上を図る。
【０００７】一般的に、コントラストの改善手段とし
て、ティルト角Θを大きくしていく手法が知られている
が、余り大きなティルト角Θでは、上述したユニフォー
ム配向状態を実現するための条件を満足できなくなり、
Ｃ１配向とは異なるＣ２配向状態が出現し、逆にコント
ラストの低下を招いてしまうことになる。
【０００８】また、ティルト角Θの温度依存性と、応答
速度の相関性から、応答速度の温度依存性を悪化させる
結果になってしまうこともある。
【０００９】更に、ティルト角Θが大きくなれば、液晶
分子のスイッチングにとっては、大きなトルクを必要と
することになり、自発分極値（Ｐｓ値）を大きくするこ
とによって、これを補おうとすれば、粘性の増大を招
き、粘性の温度依存性によっては、応答速度の温度依存
性を悪化させる結果を招く。あるいは、自発分極値によ
って誘起される内部電界によっては、逆にスイッチング
不良を招いてしまうことが知られている。
【００１０】一方、ユニフォーム配向状態を実現するた
めの素子条件を満足しつつ、応答速度の温度依存性を改
善しようと、粘性の温度依存性が低い液晶性化合物を多
用することが知られている。上述した様に、応答性の観
点からも自発分極を余り大きくすることは控えられてい
ることから、粘性に着目した改善手法が重要となってく
る。
【００１１】低粘性液晶化合物を多用した液晶組成物を
構築することで、低温〜高温での粘性の温度変化を小さ
くし、応答速度の温度依存性を改善することが可能とな
るが、このような組成物では、概してティルト角Θが小
さくなってしまい、コントラストの低下を招く結果とな
っていた。
【００１２】ユニフォーム配向性を維持、または、改善
しながら、他の諸特性の改善を行おうとする場合、強誘
電性液晶が単独の液晶性化合物より成るものではなく、
種々の液晶性化合物から成る組成物であることから、新
規な液晶性化合物、または、公知の液晶性化合物を導入
することによって、特性改善を試みるが、種々の液晶性
化合物が、メリットとデメリットを兼ね備えていること
は、容易に理解されるはずである。
【００１３】すなわち、強誘電性液晶組成物を構成、構
築していく場合、種々の液晶性化合物のメリットを十分
引き出しながら、デメリットを補充し合える様な液晶性
化合物の組み合わせが重要となっており、バランスのと
れた強誘電性液晶組成物構築のための、液晶性化合物の
組み合わせに対する知見が急がれていた。
【００１４】一方、特開昭６０−３１１２０号公報、特
開平１−１４０１９８号公報には、液晶表示素子を大画
面化、高精細化するに伴い、フレーム周波数（１画面形
成周波数）が低周波になってしまい、画面書き換え速度
や、文字編集、グラフィック画面などでのスムーズスク
ロール、及びカーソル移動などの動画表示が遅くなるこ
とに対しての改善駆動方法が提案されている。
【００１５】すなわち、走査電極と、情報電極とをマト
リクス配置した表示パネルと、走査電極を全数、又は、
所定数選択する手段（この手段により選択する場合を全
面書込みという）と、走査電極を全数、又は、所定数の
内一部選択する手段（この手段により選択する場合を部
分書込みという）とを有する表示装置を用いることであ
る。
【００１６】これにより、部分的動画表示を部分書込み
で行なうことによって、高速表示が可能になり、部分書
込みと、全面書込みの両立が実現できる。
【００１７】更に、特開平３−３５２２０号公報では、
大画面化、高精細化強誘電性液晶表示素子を実現する上
で、液晶表示素子が駆動マージンと呼ばれる駆動特性を
広く持つ必要性が指摘されている。
【００１８】また、環境温度の変化によっても駆動マー
ジンはずれていくため、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。
【００１９】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
とができなくなるという問題があった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、応答
速度の温度依存性を軽減し、かつ、コントラストに優
れ、さらに駆動特性の改善された液晶組成物、これを用
いた液晶素子及び、液晶装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶組成物は、
下記一般式１、及び一般式２で示される化合物を必須成
分として含有する。
【００２２】一般式１ Ｒ1−Ａ1−Ｘ1−Ａ2−Ｘ2−Ａ3−Ｒ2 （式中、Ｒ1、Ｒ2は、水素原子、ハロゲン、ＣＮ基
【００２３】
【化２２】 または、炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状、または
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２つ以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない
条件で−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ
＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよ
く、Ｗは、ハロゲン、ＣＦ3を示す。また、Ｒ1、Ｒ2は
それぞれ独立に、光学活性であっても良い。
【００２４】
【化２３】
【００２５】または、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り、該アルキル基中の１つ、
もしくは２つ以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接し
ない条件で−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−
ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていて
もよく、Ｗはハロゲン、ＣＦ3を示す。また、Ｒ3、Ｒ4
それぞれ独立に光学活性であっても良い。
【００２６】Ｙ1、Ｙ2は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｃ
Ｈ3、ＣＦ3またはＣＮを示し、Ｚは−Ｏ−または−Ｓ−
を示す。
【００２７】ただし、Ａ1、Ａ2、Ａ3の少なくとも１つ
は、
【００２８】
【化２４】
【００２９】尚、この場合好ましくは、Ａ1、Ａ2、Ａ3
のうち残り２つは同時に単結合とならない。
【００３０】一般式２ Ｒ5−Ａ4−Ｒ6
【００３１】
【化２５】
【００３２】Ｌは、３〜１６の整数であり、Ｒ7は、炭
素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状、または環状のアル
キル基、（該アルキル基中の１つ、もしくは２つ以上の
メチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−Ｏ−、
−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ
≡Ｃ−によって置き換えられていてもよく、Ｗは、ハロ
ゲン、ＣＮ、ＣＦ3を示す。）、
【００３３】
【化２６】 Ａ4は、−Ａ5−Ｘ5−Ａ6−または−Ａ5−Ａ6−Ｘ5−Ａ7
−で示される。
【００３４】Ａ5、Ａ6、Ａ7はそれぞれ独立に、
【００３５】
【化２７】 （Ｙ9、Ｙ9'はそれぞれ、独立に、Ｈ、Ｆ、ＣＨ3、ＣＦ
3のなかから選ばれる。）のなかから選ばれるが、Ａ5、
Ａ6、Ａ7の少なくとも１つは
【００３６】
【化２８】 のいずれかである。
【００３７】
【化２９】
【００３８】また、本発明によれば、液晶を挟持して対
向すると共に、該対向面側に液晶に電圧を印加するため
の電極が形成された一対の基板とを具備する液晶素子で
あって、少なくとも一方の基板における対向面側に液晶
の配向状態を制御するための配向制御層を有し、前記液
晶として、上記２成分を必須成分とした液晶組成物を用
いる液晶素子が提供される。
【００３９】更に本発明によれば、上記液晶素子及び該
素子の駆動回路とを具備する液晶装置が提供される。
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の液晶組成物は、前記一般
式（１）及び（２）で表わされる２種の化合物を必須成
分とする。これら２種の化合物は、好ましくは単独で液
晶相を示す液晶化合物であるが、組成物中で液晶成分と
して好適に機能するものであれば、単独で液晶相をとる
か否かは限定されない。
【００４１】本発明の液晶組成物は、好ましくは上記必
須成分に加えて、少なくとも一種の光学活性化合物を含
有し、カイラルスメクティック相を示し、また、強誘電
性液晶として機能する。
【００４２】また、本発明の液晶組成物においては、明
確なことはまだよくわかっていないが、敢えて説明すれ
ば、本発明者等は、一般式１で表わされる化合物の特徴
であるインダン骨格と、一般式２で表わされる化合物の
特徴であるメチレン側鎖の末端に環状構造の基を持つ骨
格との相互作用によって、お互いにメリットを十分に引
き出し合い、デメリットを補い合う特性を出現させるも
のと見られる。
【００４３】例えば、液晶組成物全体の粘性を増大させ
ているかもしれない液晶分子同士のスメクティック相に
おける秩序度を低下させるような効果によって、低温な
どで極端に粘性が上昇することによる速度低下を生じな
くさせ、その結果、応答速度の温度依存性を小さくする
効果となり、さらに、特定の素子構成を満足するため
の、液晶組成物の材料物性（ティルト角Θ、層の傾斜角
δ）を調整する性質も兼ね備えている。このため高コン
トラストを実現し、応答速度の温度依存性をも軽減する
ことができたと考えられる。さらには、後述するような
素子におけるユニフォーム配向特性の維持・改善をも進
める。
【００４４】本発明において、前記一般式１で示される
化合物は、下記一般式３で示される化合物であることが
好ましい。
【００４５】一般式３ Ｒ8−Ａ8−Ａ9−Ａ10−Ｒ9 （ただし、式中、Ｒ8，Ｒ9は、炭素原子数１〜１８の直
鎖状、分岐状、また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、ヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−
Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
Ｃ−によって置き換えられていてもよく、Ｗは、ハロゲ
ン、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ8、Ｒ9はそれぞれ独立に
光学活性であっても良い。
【００４６】Ａ8、Ａ9、Ａ10は単結合、または、
【００４７】
【化３０】 Ａ8、Ａ9、Ａ10のうち、少なくとも１つは
【００４８】
【化３１】
【００４９】前記一般式１又は３で示される化合物は、
例えば特開平５−２６２６７８号公報に記載の方法によ
って合成され得る。一般式１又は３で示される化合物に
ついては、上記公開公報に例示されているが、具体例を
下記の表に同化合物を構成する基の組合せの形で示す。
表中における略号は、下記の側鎖基又は環状基、連結基
を示す。
【００５０】
【化３２】
【００５１】
【化３３】
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【化３４】
【００５５】前記一般式２で示される化合物は、下記一
般式４で示される化合物であることが好ましい。
【００５６】一般式４
【００５７】
【化３５】 Ｒ11，Ｒ12は、水素原子、または、炭素原子数１〜１８
の直鎖状、分岐状、また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、２つ以上のメチレン基
は、ヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−Ｓ−、
−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に
よって置き換えられていてもよく、Ｗは、ハロゲン、Ｃ
Ｎ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ11、Ｒ12は、それぞれ
独立に光学活性であっても良い。ただし、Ｒ11、Ｒ12の
いずれか一方は水素原子である。
【００５８】Ａ11、Ａ12、Ａ13、Ａ14は、単結合、
【００５９】
【化３６】
【００６０】ただし、Ａ11、Ａ14のいずれか一方は単結
合であって、同時に単結合であることはなく、Ａ12、Ａ
13の少なくともいずれか一方は単結合である。
【００６１】ｎ，ｍは、０、または３〜１６の整数であ
る。ただし、いずれか一方は０であって、同時に０であ
ることはない。
【００６２】
【化３７】
【００６３】前記一般式２又は４で示される化合物は、
例えば、特開平６−２５６２３１号公報に記載の方法に
よって合成され得る。これら化合物の好ましい例につい
ても上記公開公報に例示されているが、一般式２又は４
で示される化合物の具体例を、下記の表に同化合物を構
成する基の組合せの形で示す。尚、表中におけるる略号
は、前記同様であるが、下記の略号も用いる。
【００６４】
【化３８】
【００６５】
【表３】
【００６６】表３中、２−１〜２−８、２−１０は、Ｒ
5がＲ7、Ｒ6がＱ−Ｘ3−（ＣＨ2）LＸ4−、２−９は
Ｒ5、Ｒ6共にＱ−Ｘ3−（ＣＨ2）L−Ｘ4−であり、Ｑに
ついて特記なきものはＹ3〜Ｙ6共にＨである。
【００６７】表４〜１０に一般式４の具体例を示す。
【００６８】
【表４】
【００６９】
【表５】
【００７０】
【表６】
【００７１】
【表７】
【００７２】
【表８】
【００７３】
【表９】
【００７４】
【表１０】
【００７５】本発明の液晶組成物では、好ましくは、一
般式（１）又は（３）で示される化合物と、一般式
（２）又は（４）で示される化合物とを、それぞれの成
分につき１〜４０重量％、より好ましくはそれぞれ１〜
３０重量％、最も好ましくはそれぞれ１〜２０重量％含
有する。この処方については、要求されるコントラスト
のレベル、配向状態に適応するべく適宜設定される。
【００７６】本発明の液晶組成物に含有される光学活性
化合物としては、一般式（１）又は（３）、（２）又は
（４）の構造を有する化合物、或いは、フェニル環、ピ
リミジン環よりなる中心骨格に対し、種々の光学部位を
持った側鎖を有する化合物が好ましく用いられる。
【００７７】本発明においては、液晶組成物を構成す
る、上述した必須成分及び光学活性化合物を除く、その
他の好ましい化合物としては、下記一般式（５）〜
（８）の構造を有する液晶性化合物を挙げることができ
る。これら化合物を主な構成成分すなわちベース液晶と
し、好ましくは一般式（５）〜（８）で表わされる液晶
性化合物をそれぞれ、２０〜７５重量％、５〜２５重量
％、５〜３０重量％、０．１〜３０重量％用いて、適
宜、各液晶性化合物の配合比を変え液晶組成物とするこ
とが好ましい。
【００７８】
【化３９】 （ｐ、ｑは０、１、２であって、ｐ＋ｑは１又は２であ
り、Ｙ10は水素原子、またはフッ素原子を表し、Ｒ21、
Ｒ22は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状のアルキル
基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ以上のメ
チレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−Ｏ−、−
Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロゲン原子、
ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ21、Ｒ22は光学活性
であってもよい。）
【００７９】
【化４０】 （Ｙ0は水素原子、またはフッ素原子を表し、Ｙ11は水
素原子、またはフッ素原子を表し、Ｒ23は炭素原子数１
〜１８の直鎖状、分岐状のアルキル基であり、Ｒ24は水
素原子、ハロゲン原子、ＣＮ基、又は炭素原子数１〜１
８の直鎖状、分岐状のアルキル基であり、Ｒ23、Ｒ24の
示す該アルキル基中の一つもしくは二つ以上のメチレン
基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−Ｏ−、−Ｓ−、
−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に
置き換えられていてもよく、Ｗはハロゲン原子、ＣＮ
基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ23、Ｒ24は光学活性であ
ってもよい。）
【００８０】
【化４１】 （Ｒ25、Ｒ26は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状の
アルキル基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ
以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−
Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ
−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロ
ゲン原子、ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ25、Ｒ26
は光学活性であってもよい。）
【００８１】
【化４２】 （Ｒ27、Ｒ28は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状の
アルキル基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ
以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−
Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ
−、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロ
ゲン原子、ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ27、Ｒ28
は光学活性であってもよい。）更に好ましくは、前述し
た、液晶組成物を構成する、例えばベース液晶となり得
るその他の液晶性化合物として、下記一般式（５−１）
〜（５〜７）、（６−１）〜（６−５）、（７−１）〜
（７−９）、（８−１）〜（８−６）の構造を有する液
晶性化合物が挙げられる。尚、式中の略号（Ｒ21〜Ｒ28
及びＹ1）は前記一般式（５）〜（８）で用いたものと
同様である。
【００８２】
【化４３】
【００８３】特に好ましくは、一般式（５−１）〜（５
−５）の２環系のフェニルピリミジン誘導体であって、
Ｒ21が炭素数４〜１４の直鎖状アルキル基、Ｒ22が炭素
数４〜１２の直鎖状アルキル基である化合物、及び、一
般式（５−６）〜（５−７）の３環系のフェニルピリミ
ジン誘導体であって、Ｒ21が炭素数４〜１４の直鎖状ア
ルキル基、Ｒ22が炭素数４〜１０の直鎖状アルキル基で
ある化合物が用いられる。
【００８４】
【化４４】
【００８５】特に好ましくは、一般式（６−１）〜（６
−５）の化合物であって、Ｒ23が炭素数４〜１４の直鎖
状アルキル基、Ｒ24が炭素数２〜１０の直鎖状アルキル
基であるような化合物が用いられる。
【００８６】
【化４５】
【００８７】特に好ましくは、一般式（７−１）〜（７
−９）で表わされる化合物であって、Ｒ25が炭素数２〜
１０の直鎖状アルキル基、Ｒ26が炭素数２〜１２の直鎖
状アルキル基であるような化合物が用いられる。
【００８８】
【化４６】
【００８９】特に好ましくは、一般式（８−１）〜（８
−６）の化合物について、Ｒ27が炭素数２〜１０の直鎖
状アルキル基、Ｒ28が炭素数４〜１２の直鎖状アルキル
基であるような化合物が用いられる。
【００９０】また、更に好ましくは、液晶組成物が、カ
イラルスメクティックＣ相を有し、且つ、０℃〜６０℃
の温度範囲で材料固有の特性としてのカイラルスメクテ
ィックＣ相における層の傾斜角δが、３°以上１５°以
下に調整されていることが望ましい。
【００９１】また、本発明の液晶組成物は、素子を構成
した際に良好な配向性を示し、モノドメイン機能を得る
べく、好ましくは、降温下において、等方相からカイラ
ルネマティック相（コレステリック相）、スメクティッ
クＡ相、カイラルスメクティック相といった相転移系列
を有する。
【００９２】本発明の液晶素子は、上述したような液晶
組成物、特にカイラルスメクティック相を呈する液晶組
成物を、該液晶に電圧を印加するための電極を備えた一
対の基板間に挟持した構造をとる。一対の基板のうち少
なくとも一方には液晶の配向状態を制御すべく必要に応
じて配向処理のなされた配向制御層が設けられる。
【００９３】好ましくは、上述したカイラルスメクティ
ック液晶を用いた液晶素子において室温近傍におけるプ
レティルト角をα、液晶のティルト角をΘ、液晶の層の
傾斜角をδとすれば、カイラルスメクティック液晶が、
下記（Ｉ）式、及び、好ましくは（ＩＩ）式で表わされ
る配向状態を有し、且つ、この配向状態において、少な
くとも二つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角
度の１／２である、見かけのティルト角θaとティルト
角Θとが、下記（ＩＩＩ）式の関係を有することが望ま
しい。
【００９４】Θ＜α＋δ （Ｉ） δ＜α （ＩＩ） Θ＞θa＞Θ／２ （ＩＩＩ）
【００９５】このような関係を満たすことが好ましい理
由について図面を参照して説明する。
【００９６】一般に、液晶の複屈折を利用した液晶素子
の場合、直交ニコル下での透過率Ｉ／Ｉ0は次式で表わ
されるが、この式より、透過率Ｉ／Ｉ0を高めて表示品
質を向上させるためには、見かけのティルト角θa（詳
細は後述）が２２．５°であることが望ましいことがわ
かる。
【００９７】 Ｉ／Ｉ0＝ｓｉｎ４θaｓｉｎ2（Δｎｄ／λ）π （ここで、Ｉ0は入射光強度、Ｉは透過光強度、θaは見
かけのティルト角、Δｎは屈折率異方性、ｄは液晶層の
膜厚、λは入射光の波長である）
【００９８】尚、前述のクラーク、ラガーウォルタイプ
のモデルによる液晶分子の長軸方向にらせん構造が解除
された液晶素子における見かけのティルト角θaは、第
１と第２の配向状態で素子の厚み方向（基板の法線方
向）でねじれ配列した液晶分子の平均分子軸方向の角度
として現れることになる。
【００９９】しかし、例えば一軸配向処理のなされたポ
リイミド膜を配向制御層として用いて配向させて得られ
た液晶分子のらせん構造の強誘電性液晶においては、見
かけのティルト角θa（二つの安定状態の分子軸のなす
角度１／２）は、強誘電性液晶材料の特性であるティル
ト角（図３に示す三角錐の頂角の１／２の角度Θ）と比
べて小さくなり、一般に３°〜８°程度で、その時の透
過率Ｉ／Ｉ0はせいぜい３〜５％程度と低かった。
【０１００】ところで、スメクティック液晶は一般に層
構造を持つが、ＳｍＡ相からＳｍＣ相又はＳｍＣ*相に
転移すると、層間隔が縮むため図２のように２１で表わ
される液晶層が、上下基板の中央で折れ曲がった構造
（シェブロン構造）をとる。折れ曲がる方向は、同図に
示すように、高温相からＳｍＣ*相に転移した直後に現
れる配向状態（Ｃ１配向状態）の部分２２における場合
と、さらに温度を下げた時にＣ１配向状態に混在して現
れる配向状態（Ｃ２配向状態）の部分２３における場
合、の二つが有り得る。また、Ｃ１配向内に従来見出さ
れていた液晶のダイレクタが上下の基板間でねじれてい
る低コントラストの二つの安定状態（以下、ツイスト状
態と呼ぶ）の他に、液晶のダイレクタが上下の基板間で
ねじれが低減されたコントラストの高い別の二つの状態
（以下ユニフォーム状態と呼ぶ）が現れることが発見さ
れた。
【０１０１】そして、これらの状態は電界をかけると互
いに遷移し、弱い正負のパルス電界を印加するとツイス
ト２状態間の遷移が起こり、強い正負のパルス電界を印
加するとユニフォーム２状態間の遷移が起こるが、Ｃ１
配向状態におけるユニフォーム２状態を用いると、大き
な見かけのティルト角θaを生じ、従来より明るく、コ
ントラストの高い表示素子が実現できることがわかっ
た。
【０１０２】従って、表示素子として画面全体をＣ１配
向状態に統一し、且つＣ１配向内の高コントラストの２
状態（ユニフォーム状態）を白黒表示の２状態として用
いれば、従来より品位の高いディスプレイが実現できる
と期待される。
【０１０３】ここで、Ｃ１配向及びＣ２配向での基板近
くのダイレクタは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、それぞれコーン３１上にある。また良く知られてい
るように、基板界面の液晶分子は、ラビング等の一軸配
向処理がなされた配向制御膜に対してプレティルトと呼
ばれる角度をなし、その方向はラビング方向（図３
（ａ）、（ｂ）ではＡ方向）に向かって液晶分子が頭を
もたげる（先端が浮いた格好になる）方向である。
【０１０４】上述のことにより、液晶のティルト角Θ、
プレティルト角α、及び層傾斜角（液晶層と基板法線と
のなす角度）δの間には、 Ｃ１配向の時 Θ＋δ＞α Ｃ２配向の時 Θ−δ＞α の関係が成り立っていなければならない。
【０１０５】従って、Ｃ２配向を生ぜずＣ１配向を生じ
させるための条件は、 Θ−δ＜α、つまり、Θ＜α＋δ （Ｉ） となる。
【０１０６】さらに基板界面付近の液晶分子が一方の位
置から他方の位置へ電界によって移るスイッチングの際
に受けるトルクの簡単な考察より、界面分子のスイッチ
ングが起こり易い条件として、 α＞δ （ＩＩ） が得られる。
【０１０７】よって、Ｃ１→Ｃ２転移が起こりにくく、
Ｃ１配向状態をより安定に形成させるには、（Ｉ）式の
関係に加えて（ＩＩ）式の関係を満たすことが効果的で
あることが理解できる。
【０１０８】この上述した条件（Ｉ）さらに（ＩＩ）を
満足する場合には、液晶の見かけのティルト角θaは、
上述した３°〜８°程度から８°〜１６°程度にまで増
大し、液晶のティルト角Θと見かけのティルト角θaと
の間には、 Θ＞θa＞Θ／２ （ＩＩＩ） なる関係式が成り立つ。
【０１０９】以上のように（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩ
Ｉ）式の条件を満足すれば、高コントラストな画像が表
示されるディスプレイが実現できることが明らかとなっ
た。
【０１１０】本発明の液晶素子は、上述した液晶組成物
を用い、例えば、両基板の対向面にそれぞれ液晶を配向
させる特定の配向制御層を形成し、少なくとも一方に一
軸性の配向処理を施し、且つ、液晶を配向させるための
一軸配向処理軸が平行、或いは互いに所定の角度で交差
せしめ、そして好ましくは（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩ
Ｉ）の条件を満たすべく液晶の配向状態を制御する。
【０１１１】前述した、Ｃ１配向状態、更にはユニフォ
ーム配向を安定に形成し良好な配向性を得るため、より
好ましくは両基板における一軸配向処理軸を０°を超
え、２５°以下の範囲で交差させる。また、本発明の液
晶素子におけるプレティルト角αの大きさは、５°以上
であることが望ましい。
【０１１２】以下、図１に沿って本発明の液晶素子の一
般的構造例について説明する。
【０１１３】当該液晶素子は、２枚のガラス基板１１
ａ，１１ｂを備えており、これらのガラス基板１１ａ，
１１ｂの表面には所定のパターン状に透明電極１２ａ，
１２ｂがそれぞれ形成されている。この透明電極１２
ａ，１２ｂは、Ｉｎ2Ｏ3・ＳｎＯ2或いはＩＴＯ（イン
ジウム ティン オキサイド：Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）等の薄膜からなっている。
【０１１４】透明電極１２ａ，１２ｂは、絶縁膜１３
ａ、１３ｂ及び配向制御膜１４ａ，１４ｂによって被覆
されている。
【０１１５】この絶縁膜１３ａ、１３ｂは、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、ホウ素窒化物、水素を含有するホウ素窒化物、
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
質或いは他の有機絶縁物質にて形成されており、少なく
とも一層、或いは必要に応じて多層構成として、対向基
板（電極）間のショート防止機能を有する。また、上述
したショート防止のための有機ないし無機絶縁膜上に
は、Ｔｉ−Ｓｉ等の塗布型絶縁膜を形成してもよい。更
に、駆動時の液晶分子の移動現象をセル構造として解決
すべく、例えばＳｉＯ2ビーズ等の絶縁性ビーズを含有
した絶縁性塗布膜を設け、上層となる配向制御膜を粗面
化することもできる（不図示）。
【０１１６】配向制御膜１４ａ，１４ｂは、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或いは他の無機絶
縁物質にて形成することができる。また、これらの絶縁
膜１３ａ，１３ｂ及び配向制御膜１４ａ，１４ｂは必要
に応じて、上述のように２層以上に分けず、無機物質絶
縁性配向制御層或いは有機物質絶縁性配向制御層単層と
することもできる。
【０１１７】配向制御膜１４ａ、１４ｂとしては、具体
的には、例えば下記構造式で表される繰り返し単位から
なる前駆体から得られるポリイミドを用いる。
【０１１８】
【化４７】
【０１１９】さらに、配向制御膜１４ａ，１４ｂの少な
くとも一方は、２層又は単層のいずれかに関わらず、ガ
ーゼやアセテート植毛布等によるラビング処理等の配向
処理が施されている。
【０１２０】また、これらの絶縁膜１３ａ，１３ｂ及び
配向制御膜１４ａ，１４ｂは、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。
【０１２１】尚、これら絶縁膜１３ａ，１３ｂ及び配向
制御膜１４ａ，１４ｂの層厚は通常３〜１０００ｎｍ、
好ましくは３〜３００ｎｍ、さらに好ましくは４〜１０
０ｎｍが適している。
【０１２２】かかる液晶素子が、カラー表示素子として
適用される場合、ガラス基板１１ａ，１１ｂの少なくと
も一方には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ等の種々の色部材からなる
ドット或いはラインより構成されるカラーフィルターパ
ターンが設けられる（不図示）。このカラーフィルター
パターンは基板上に形成され、そのパターンを構成する
ラインやドット間の段差を低減すべく、無機材料或いは
有機材料からなる平坦化層によって被覆され得る。ま
た、カラーフィルターのドットやライン間には、好まし
くは色間の混色を防止すべく、金属や樹脂材料からなる
黒色の遮光層が設けられる（不図示）。このようなカラ
ー表示素子では透明電極１１ａ及び１１ｂのパターン
は、カラーフィルターパターンの形状に応じて設定され
得る。
【０１２３】一方、上述した２枚のガラス基板１１ａ，
１１ｂの間には、スペーサ１６が散布されており、この
スペーサ１６によってガラス基板１１ａ，１１ｂが所定
の間隔（セルギャップ；一般的には０．１〜２０μｍ、
好ましくは０．５〜３μｍ）に保持されている。
【０１２４】尚、かかるセルギャップを保持するスペー
サ１６としては、シリカビーズ、アルミナビーズ、高分
子フィルム、ガラスファイバー、さらにスペーサーによ
り形成される基板間隔を保持し、素子の耐衝撃性を向上
するべく粒状接着剤（不図示）などが用いられている。
【０１２５】また、ガラス基板１１ａ，１１ｂの周囲
は、エポキシ系接着剤などのシール剤にて接着されてお
り（不図示）、これらのガラス基板１１ａ，１１ｂ間に
は前述したような本発明のカイラルスメクティック液晶
が封入されている。
【０１２６】一方、ガラス基板１１ａ，１１ｂの外側に
は、偏光板１７ａ，１７ｂが貼り合わせてある。
【０１２７】尚、配向制御膜１４ａ，１４ｂは、例えば
配向方向が下側の配向制御膜１４ｂを基準として、上側
の配向制御膜１４ａが上側の配向制御膜１４ａの方から
見て、左回りに例えば±２５°以下の交差角となるよう
に、且つ、同様の方向（図３で言えば、矢印Ａ方向）に
なるようにラビング処理等の一軸配向処理が施されてい
る。本発明においては、上記のように交差角を定義す
る。
【０１２８】上記液晶素子では、さらに透過型の表示素
子とする場合、一方の基板の裏面側に光源（不図示）を
設ける。
【０１２９】本発明による液晶素子は、種々の機能を持
って液晶装置を構成する。例えば、当該液晶素子に加
え、これを駆動する手段並びにバックライトとなる光源
を設け、液晶表示装置を構成する。具体的には、当該液
晶素子を表示パネル部に使用し、図６及び図７に示した
走査線アドレス情報を持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。
【０１３０】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックコントローラ１０２にて行なわれ、図６及び図７に
示した信号転送手段に従って表示パネル１０３に転送さ
れる。グラフィックコントローラ１０２は、ＣＰＵ（中
央演算処理装置、以下ＧＣＰＵ１１２と略す）及びＶＲ
ＡＭ（画像情報格納用メモリ）１１４を核に、ホストＣ
ＰＵ１１３と液晶表示装置１０１間の画像情報の管理や
通信を司っており、本発明による液晶素子を用いた液晶
表示装置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。
【０１３１】次に、本発明の液晶素子に適用する駆動法
について説明する。
【０１３２】この強誘電性液晶層を一対の基板間に挟持
した素子で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、特開昭５９−１
９３４２７号公報、特開昭６０−１５６０４６号公報、
特開昭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。
【０１３３】図８は、上記駆動法の波形図の一例であ
る。また、図５は、マトリクス電極を配置したカイラル
スメクティック液晶パネルの一例の平面図である。図５
の液晶パネル５１には、走査電極群５２の走査線と情報
電極群５３のデータ線とが互いに交差して配線され、そ
の交差部の走査線とデータ線との間にはカイラルスメク
ティック液晶が配置されている。
【０１３４】図８（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−
ＳS）が印加された画素は白の表示状態をとる。
【０１３５】図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示す駆動波形
で、図９に示す表示を行ったときの時系列波形である。
【０１３６】図８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。
【０１３７】さて、図８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。
【０１３８】図１０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）を変化させた時の透過率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Ｖ I／（ＶI＋ＶS）＝
１／３に固定されている。図１０の正側は図８で示した
（ＩN−ＳS）、負側は（ＩS−ＳS）で示した波形が印加
される。尚、波形（ＩN−ＳS）及び（ＩS−ＳS）では、
ＶRにより前状態がクリアされ、それぞれＶB 1、ＶB 2に
より、次の書込み状態が決まる。
【０１３９】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
駆動可能な電圧幅のパラメータとなる。Ｖ1は図８
（Ａ）のＶB 2によりスイッチングを起こす電圧値であ
る。Ｖ3はカイラルスメクティック液晶表示素子駆動
上、一般的に存在すると言ってよい。具体的には、図８
（Ａ）（ＩN−ＳS）の波形におけるＶB 1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。
【０１４０】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
及び素子構成に強く依存し、ΔＶの大きい素子がマトリ
クス駆動上非常に有利であることは言うまでもない。
【０１４１】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」及び「白」の
２状態を書き込むことが可能であり、非選択画素はその
「黒」又は「白」の状態を保持することが可能である電
圧マージンまたは電圧印加時間マージンは液晶材料及び
素子構成によって差が有り、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、素子構成や環境
温度に対して最適な駆動条件にしておく必要がある。
【０１４２】本発明に係る液晶素子におけるティルト角
Θ、見かけのティルト角θa、液晶層の傾斜角δ、プレ
ティルト角α及び自発分極Ｐｓは、以下の様にして測定
することができる。
【０１４３】［ティルト角Θの測定］±３０〜±５０
Ｖ、１〜１００ＨｚのＡＣ（交流）を液晶素子の上下基
板間に電極を介して印加しながら、直流クロスニコル
下、その間に配置された液晶素子を偏光板と平行に回転
させると同時にフォトマル（浜松フォトニクス（株）
製）で光学応答を検知しながら、第１の消光位（透過率
が最も低くなる位置）及び第２の消光位を求める。そし
て、この時の第１の消光位から第２の消光位までの角度
の１／２をティルト角Θとする。
【０１４４】［見かけのティルト角θaの測定］液晶の
閾値の単発パルスを印加した後、無電界下、かつ直流ク
ロスニコル下において、その間に配置された液晶素子を
偏光版と平行に回転させ、第１の消光位を求める。次
に、上記の単発パルスと逆極性のパルスを印加した後、
無電界下、第２の消光位を求める。この時の第１の消光
位から第２の消光位までの角度の１／２を見かけのティ
ルト角θaとする。
【０１４５】［液晶層の傾斜角δの測定］基本的には、
クラークや、ラガーフォルによって行われた方法（Ｊａ
ｐａｎＤｉｓｐｌａｙ ’８６， Ｓｅｐ． ３０〜Ｏ
ｃｔ． ２， １９８６． ４５６〜４５８）、あるい
は、大内らの方法（Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．２７（５）（１９
８８）７２５〜７２８）と同様の方法により測定した。
測定装置は、回転陰極方式Ｘ線解析装置（ＭＡＣサイエ
ンス製）を用い、液晶セルのガラス基板へのＸ線の吸収
を低減させるため、基板にはコーニング社製のマイクロ
シート（８０μｍ）を用いた。
【０１４６】［プレティルト角αの測定法］プレティル
ト角αの測定は、クリスタルローテーション法（Ｊｐ
ａ． Ｊ．Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｖｏ．１１９（１
９８０） Ｎｏ． Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０３
１）により求めた。又プレティルト角αの測定用液晶と
しては、強誘電性液晶（チッソ社製のＣＳ−１０１４）
に下記の構造式で示される化合物を重量比で２０％混合
したものを標準液晶として注入して測定した。
【０１４７】
【化４８】
【０１４８】尚、この混合した液晶組成物は１０〜５５
℃でＳｍＡ相を示した。
【０１４９】測定手順は、対象となる配向制御層を有す
る液晶パネルを上下基板に垂直かつ配向処理軸（ラビン
グ軸）を含む面で回転させながら、回転軸と４５°の角
度をなす偏光面を持つヘリウム・ネオオンレーザー光を
回転軸に垂直な方向から照射して、その反対側で入射偏
光面と平行な透過軸を持つ偏光版を通して、フォトダイ
オードで透過光強度を測定した。そして、干渉によって
できた透過光強度のスペクトルに対し、理論曲線と下記
に示す式とフィッティングを行うシュミレーションによ
りプレティルト角αを求めた。
【０１５０】
【数１】
【０１５１】［自発分極（Ｐｓ）値の測定］自発分極
は、Ｋ．ミヤサト他「三角波による強誘電性液晶の自発
分極の直接測定方法」（日本応用物理学会誌２２、１０
号（６６１）１９８３、”Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈｏｄ
ｗｉｔｈ Ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ Ｗａｖｅｓ ｆｏ
ｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｐ
ｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ”，ａｓ ｄｅｓ
ｃｒｉｂｅｄ ｂｙ Ｋ．Ｍｉｙａｓａｔｏ ｅｔ ａ
ｌ．（Ｊａｐ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２２．Ｎｏ．
１０，Ｌ６６１（１９８３）））によって測定した。
【０１５２】
【実施例】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、本発明はこれの実施例に限定されるもの
ではない。
【０１５３】〔実施例１〕 （１）下記構造の化合物を、下記に示す重量部にて混合
して、液晶組成物Ａを調製した。
【０１５４】
【化４９】
【０１５５】この液晶組成物Ａの相転移温度および３０
℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティルト角
（Θ）を次に示す。
【０１５６】
【化５０】
【０１５７】次に、これらの液晶組成物のユニフォーム
性を示す配向性および光学的な応答を示す手順で作成し
たセルを用いて、観察した。
【０１５８】透明電極の付いたガラス基板上に酸化タン
タルの薄膜をスパッタ法で形成し、その上に前述の構造
式１で示される日立化成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１
８０２の１％ＮＭＰ溶液をスピンナーで塗布し、２７０
℃で１時間焼成した。
【０１５９】次にこの基板をラビングし、同じ処理をし
たもう１枚の基板と１０°の交差角（前述）を持ち、且
つ同方向になるように１．２〜１．３μｍ前後のギャッ
プを保って貼り合せ、セルを作成した。該セルのプレテ
ィルト角αはクリスタルローテーション法により１７°
であった。
【０１６０】このセルに液晶組成物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、液晶素子を作製した。
【０１６１】この液晶素子を用いて、ユニフォーム性を
示す配向性を観察したところ、液晶素子の９５％がユニ
フォーム性を示す配向をしていたが、５％がツイスト配
向をしており、素子全面にわたって均一なユニフォーム
配向が得られなかった。
【０１６２】尚、かかる液晶組成物及びこれを用いた素
子について、スメクティック層の傾斜角δと見かけのテ
ィルト角θaを測定したところ、１２．０°、１２．５
°であった。
【０１６３】また、この液晶素子を用いて図４に示す駆
動波形（１／３バイアス比）で駆動マージンΔＶ（Ｖ3
−Ｖ1）を観察した。（尚ΔｔはＶ1≒１５Ｖになるよう
に設定した。）その結果を次に示す。
【０１６４】
【表１１】
【０１６５】さらに、３０℃におけるコントラスト比を
測定したところ２８であった。
【０１６６】（２）上記液晶組成物Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物に１−ＡＩを作製した。
【０１６７】
【化５１】
【０１６８】この液晶組成物１−ＡＩの相転移温度およ
び３０℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティルト
角（Θ）を次に示す。
【０１６９】
【化５２】
【０１７０】次に、この液晶組成物１−ＡＩを用いた以
外は上記（１）と同様の方法で液晶素子を作製し、上記
（１）と同様の方法でユニフォーム性を示す配向性およ
び光学的な応答を測定した。結果を次に示す。
【０１７１】ユニフォーム性を示す配向性（目視による
顕微鏡観察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニ
フォーム配向が得られた。
【０１７２】尚、組成物Ａを用いた場合と同様にスメク
ティック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定
したところ、それぞれ１０．３°、１０．８°であっ
た。
【０１７３】
【表１２】
【０１７４】さらに、３０℃におけるコントラスト比を
測定したところ４１であった。
【０１７５】（３）（１）の液晶組成物Ａに対して、以
下に示す例示化合物を以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物１−ＡＩＩを作製した。
【０１７６】
【化５３】
【０１７７】この液晶組成物１−ＡＩＩの相転移温度お
よび３０℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティル
ト角（Θ）を次に示す。
【０１７８】
【化５４】
【０１７９】次に、この液晶組成物１−ＡＩＩを用いた
以外は前記（１）と同様の方法で液晶素子を作製し、前
記（１）と同様の方法でユニフォーム性を示す配向性お
よび光学的な応答を測定した。結果を次に示す。
【０１８０】ユニフォーム性を示す配向性（目視による
顕微鏡観察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニ
フォーム配向が得られた。
【０１８１】組成物Ａを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ９．５°、１０．１°であった。
【０１８２】
【表１３】
【０１８３】さらに、３０℃におけるコントラスト比を
測定したところ４２であった。
【０１８４】（４）この液晶組成物Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合し、液晶組成
物１−ＡＩＩＩを作製した。
【０１８５】
【化５５】
【０１８６】この液晶組成物１−ＡＩＩＩの相転移温度
および３０℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティ
ルト角（Θ）を次に示す。
【０１８７】
【化５６】
【０１８８】次に、この液晶組成物１−ＡＩＩＩを用い
た以外は前記（１）と同様の方法で液晶素子を作製し、
前記（１）と同様の方法でユニフォーム性を示す配向性
および光学的な応答を測定した。結果を次に示す。
【０１８９】ユニフォーム性を示す配向性（目視による
顕微鏡観察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニ
フォーム配向が得られた。
【０１９０】組成物Ａを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ９．７°、１０．４°であった。
【０１９１】
【表１４】
【０１９２】さらに、３０℃におけるコントラスト比を
測定したところ４８であった。
【０１９３】〔比較例１〕 （１）実施例１で使用した液晶組成物１−ＡＩの中で用
いた例示化合物３−４と類似な下記化合物を下記の重量
部で混合し、液晶組成物１−ＡＩＶを作製した。
【０１９４】
【化５７】
【０１９５】この液晶組成物１−ＡＩＶの相転移温度お
よび３０℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティル
ト角（Θ）を次に示す。
【０１９６】
【化５８】
【０１９７】この液晶組成物１−ＡＩＶを用いた以外は
前記（１）と同様の方法で液晶素子を作製し、前記
（１）と同様の不法でユニフォーム性を示す配向性およ
び光学的な応答を測定した。結果を次に示す。
【０１９８】ユニフォーム性を示す配向性（目視による
顕微鏡観察）：液晶素子の９５％がユニフォーム性を示
す配向をしていたが、５％がツイスト配向をしており、
素子全面にわたって均一なユニフォーム配向が得られな
かった。
【０１９９】組成物Ａを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ１２．０°、１２．４°であった。
【０２００】
【表１５】
【０２０１】さらに、３０℃におけるコントラスト比を
測定したところ３２であった。
【０２０２】実施例１と比較例１から明らかな様に、ベ
ースの液晶組成物Ａはユニフォーム性を示す配向状態
が、５％のツイスト配向が存在するユニフォーム配向状
態であるのに対し、液晶組成物１−ＡＩ，１−ＡＩＩ，
１−ＡＩＩＩは均一なユニフォーム配向であった。
【０２０３】温度特性は、例示化合物３−４，４−１０
をそれぞれ単独で使用した液晶組成物１−ＡＩ，１−Ａ
ＩＩが３．８９，４．０６であるのに対して、例示化合
物３−４，４−１０を両方とも使用した液晶組成物１−
ＡＩＩＩは３．７３と適切な温度特性を示していること
がわかる。またコントラスト比も単独で使用した場合に
比べて、両方を同時に使用すると大幅に良くなっている
ことがわかる。
【０２０４】また、例示化合物３−４，４−１０に類似
している化合物を使用した場合（比較例１）と比べて
も、本発明の化合物は、ユニフォーム性を示す配向性、
温度特性およびコントラスト比がバランス良く向上さ
れ、さらに駆動マージンが大幅に改善されていることが
わかる。
【０２０５】
【表１６】
【０２０６】〔実施例２〕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、実施例１と同様の方法で液晶組成物２−
ＡＩ，２−ＡＩＩ，２−ＡＩＩＩをそれぞれ作製した。
【０２０７】
【化５９】
【０２０８】この液晶組成物２−ＡＩ，２−ＡＩＩ，２
−ＡＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０２０９】液晶組成物２−ＡＩ
【０２１０】
【化６０】
【０２１１】液晶組成物２−ＡＩＩ
【０２１２】
【化６１】
【０２１３】液晶組成物２−ＡＩＩＩ
【０２１４】
【化６２】
【０２１５】次に、この液晶組成物２−ＡＩ，２−ＡＩ
Ｉ，２−ＡＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０２１６】液晶組成物２−ＡＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２１７】
【表１７】 ３０℃におけるコントラスト比：４１
【０２１８】液晶組成物２−ＡＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２１９】
【表１８】 ３０℃におけるコントラスト比：３１
【０２２０】液晶組成物２−ＡＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２２１】
【表１９】 ３０℃におけるコントラスト比：４９
【０２２２】実施例２から明らかな様に、ユニフォーム
性を示す配向性は、液晶組成物２−ＡＩ，２−ＡＩＩ，
２−ＡＩＩＩを使用した液晶素子において全て均一なユ
ニフォーム配向を示したが、温度特性は、例示化合物３
−２２，４−８６をそれぞれ単独で使用した液晶組成物
２−ＡＩ，２−ＡＩＩが４．１８，４．３２
（ｆ10/40）であるのに対して、例示化合物３−２２，
４−８６を両方とも使用した液晶組成物２−ＡＩＩＩは
４．００となり、適切な温度特性を示していることがわ
かる。またコントラスト比も単独で使用した場合に比べ
て、両方を同時に使用した方が良くなっていることがわ
かる。さらに、組成物２−ＡＩＩＩは駆動マージンも著
しく向上している。
【０２２３】〔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、実施例１と同様の方法で液晶組成物３−
ＡＩ，３−ＡＩＩ，３−ＡＩＩＩをそれぞれ作製した。
【０２２４】
【化６３】
【０２２５】この液晶組成物３−ＡＩ，３−ＡＩＩ，３
−ＡＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０２２６】液晶組成物３−ＡＩ
【０２２７】
【化６４】
【０２２８】液晶組成物３−ＡＩＩ
【０２２９】
【化６５】
【０２３０】液晶組成物３−ＡＩＩＩ
【０２３１】
【化６６】
【０２３２】次に、この液晶組成物３−ＡＩ，３−ＡＩ
Ｉ，３−ＡＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０２３３】液晶組成物３−ＡＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２３４】
【表２０】 ３０℃におけるコントラスト比：３９
【０２３５】液晶組成物３−ＡＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２３６】
【表２１】 ３０℃におけるコントラスト比：４３
【０２３７】液晶組成物３−ＡＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２３８】
【表２２】 ３０℃におけるコントラスト比：５４
【０２３９】実施例３から明らかな様に、液晶組成物の
相転移温度において、液晶組成物３−ＡＩＩはＳｍＡ→
Ｓｍ*Ｃの相転移点Ｔcが他の２つの組成物に比べて低く
なり、悪くなっている。
【０２４０】ユニフォーム性を示す配向性は、液晶組成
物３−ＡＩ，３−ＡＩＩ，３−ＡＩＩＩを使用した素子
において全て均一なユニフォーム配向を示したが、温度
特性は、例示化合物３−２５，３−２０を使用した液晶
組成物３−ＡＩが５．２４（ｆ10/40）、例示化合物４
−１８，４−１６，４−８５，４−９０を使用した液晶
組成物３−ＡＩが５．１３であるのに対して、２系列全
てを使用した液晶組成物３−ＡＩＩＩは４．６３とな
り、適切な温度特性を示している。またコントラスト比
もそれぞれの系を単独で使用した場合に比べて、両方の
系を使用した方が良くなっていることがわかる。組成物
３−ＡＩＩＩは、駆動電圧マージンが著しく向上してい
る。
【０２４１】〔実施例４〕下記構造の化合物を下記に示
す重量部にて混合して、液晶組成物Ｂを作製した。
【０２４２】
【化６７】
【０２４３】この液晶組成物Ｂの相転移温度および３０
℃における自発分極の大きさ（Ｐｓ）とティルト角
（Θ）を次に示す。
【０２４４】
【化６８】
【０２４５】次に、この液晶組成物Ｂを用いた以外は全
く実施例１と同様の方法で液晶素子を作製し、実施例１
と同様にユニフォームを示す配向性および光学的な応答
を測定した。さらに、３０℃におけるコントラスト比も
測定した。結果を次に示す。
【０２４６】ユニフォーム性を示す配向性（目視による
顕微鏡観察）：液晶素子の７０％がユニフォーム性を示
す配向をしていたが、３０％がツイスト配向をしてお
り、素子全面にわたって均一なユニフォーム配向が得ら
れなかった。
【０２４７】この組成物Ｂ及びこれを用いた素子につい
て、スメクティック層の傾斜角δと見かけのティルト角
θaを測定したところ、１４．１°、１３．７°であっ
た。
【０２４８】
【表２３】 ３０℃におけるコントラスト比：１９
【０２４９】この液晶組成物Ｂに対して、以下に示す例
示化合物を以下に示す重量部で混合し、実施例１と同様
の方法で液晶組成物４−ＢＩ，４−ＢＩＩ，４−ＢＩＩ
Ｉをそれぞれ作製した。
【０２５０】
【化６９】
【０２５１】この液晶組成物４−ＢＩ，４−ＢＩＩ，４
−ＢＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０２５２】液晶組成物４−ＢＩ
【０２５３】
【化７０】
【０２５４】液晶組成物４−ＢＩＩ
【０２５５】
【化７１】
【０２５６】液晶組成物４−ＢＩＩＩ
【０２５７】
【化７２】
【０２５８】次に、この液晶組成物４−ＢＩ，４−ＢＩ
Ｉ，４−ＢＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０２５９】液晶組成物４−ＢＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子の８５％がユニフォーム性を示す配向を
していたが、１５％がツイスト配向をしており、素子全
面にわたって均一なユニフォーム配向が得られなかっ
た。
【０２６０】組成物Ｂを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ１３．３°、１４．０°であった。
【０２６１】
【表２４】 ３０℃におけるコントラスト比：２２
【０２６２】液晶組成物４−ＢＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子の全面にわたり均一なユニフォーム配向
が得られた。
【０２６３】組成物Ｂを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ８．２°、８．４°であった。
【０２６４】
【表２５】 ３０℃におけるコントラスト比：４１
【０２６５】液晶組成物４−ＢＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子の全面にわたり均一なユニフォーム配向
が得られた。
【０２６６】組成物Ｂを用いた場合と同様にスメクティ
ック層の傾斜角δと見かけのティルト角θaを測定した
ところ、それぞれ１０．９°、１１．９°であった。
【０２６７】
【表２６】 ３０℃におけるコントラスト比：３８
【０２６８】実施例４から明らかな様に、例示化合物４
−６を使用した液晶組成物４−ＢＩＩは、ＳｍＡ→Ｓｍ
*Ｃの相転移点Ｔcが低く、４０℃における駆動マージン
が測定できなかった。
【０２６９】例示化合物３−２６を使用した液晶組成物
４−ＢＩはユニフォーム性を示す配向性において、１５
％のツイスト配向を含む素子全面にわたって均一なユニ
フォーム配向が得られなかった。
【０２７０】しかし、例示化合物３−２６と４−６を使
用した液晶組成物４−ＢＩＩＩは、素子全面にわたって
均一なユニフォーム配向を示し、温度特性も最適であ
り、またコントラスト比も高く、非常にバランスのとれ
た液晶素子となっていることがわかる。さらに、駆動電
圧マージンについても優れた特性を示した。
【０２７１】〔実施例５〕実施例４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以下に示す重量部
で混合し、実施例１と同様の方法で液晶組成物５−Ｂ
Ｉ，５−ＢＩＩ，５−ＢＩＩＩをそれぞれ作製した。
【０２７２】
【化７３】
【０２７３】この液晶組成物５−ＢＩ，５−ＢＩＩ，５
−ＢＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０２７４】液晶組成物５−ＢＩ
【０２７５】
【化７４】
【０２７６】液晶組成物５−ＢＩＩ
【０２７７】
【化７５】
【０２７８】液晶組成物５−ＢＩＩＩ
【０２７９】
【化７６】
【０２８０】次に、この液晶組成物５−ＢＩ，５−ＢＩ
Ｉ，５−ＢＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０２８１】液晶組成物５−ＢＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２８２】
【表２７】 ３０℃におけるコントラスト比：４０
【０２８３】液晶組成物５−ＢＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２８４】
【表２８】 ３０℃におけるコントラスト比：３１
【０２８５】液晶組成物５−ＢＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０２８６】
【表２９】 ３０℃におけるコントラスト比：３７
【０２８７】実施例５から明らかな様に、例示化合物３
−２７を使用した液晶組成物５−ＢＩは、ＳｍＡ→Ｓｍ
*Ｃの相転移点Ｔcが低く、４０℃における駆動マージン
が測定できなかった。
【０２８８】例示化合物４−１０，４−６３，４−１６
を使用した液晶組成物５−ＢＩＩはユニフォーム性を示
す配向性において、素子全面にわたって均一なユニフォ
ーム配向を示し、温度特性が４．１７（ｆ10/40）であ
るが、両方の系を使用した液晶組成物５−ＢＩＩＩは、
素子全面にわたって均一なユニフォーム配向を示し、温
度特性も３．８８であり、適切な特性を示している。ま
たコントラスト比も高く、それぞれの系を単独で使用し
た場合と比べて非常に良くなっていることがわかる。さ
らに、駆動電圧マージンについても著しく改善されてい
る。
【０２８９】〔実施例６〕実施例４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以下に示す重量部
で混合し、実施例１と同様の方法で液晶組成物６−Ｂ
Ｉ，６−ＢＩＩ，６−ＢＩＩＩをそれぞれ作製した。
【０２９０】
【化７７】
【０２９１】この液晶組成物６−ＢＩ，６−ＢＩＩ，６
−ＢＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０２９２】液晶組成物６−ＢＩ
【０２９３】
【化７８】
【０２９４】液晶組成物６−ＢＩＩ
【０２９５】
【化７９】
【０２９６】液晶組成物６−ＢＩＩＩ
【０２９７】
【化８０】
【０２９８】次に、この液晶組成物６−ＢＩ，６−ＢＩ
Ｉ，６−ＢＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０２９９】液晶組成物６−ＢＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：配向性が著しく悪く測定できず。
【０３００】
【表３０】 ３０℃におけるコントラスト比：測定不可
【０３０１】液晶組成物６−ＢＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０３０２】
【表３１】 ３０℃におけるコントラスト比：３２
【０３０３】液晶組成物６−ＢＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０３０４】
【表３２】 ３０℃におけるコントラスト比：３５
【０３０５】実施例６から明らかな様に、例示化合物３
−３０を使用した液晶組成物６−ＢＩは、相転移系列が
悪く、測定ができる配向状態にならなかった。
【０３０６】例示化合物４−１０，４−８５を使用した
液晶組成物６−ＢＩＩはユニフォーム性を示す配向性に
おいて、素子全面にわたって均一なユニフォーム配向を
示し、温度特性が４．５３（ｆ10/40）であるが、両方
の系を使用した液晶組成物６−ＢＩＩＩは、素子全面に
わたって均一なユニフォーム配向を示し、温度特性も
４．２０であり、適切なレベルにある。またコントラス
ト比も高く、それぞれの系を単独で使用した場合と比べ
て非常に良くなっていることがわかる。さらに、組成物
６−ＢＩＩＩは、駆動マージンについても優れた特性を
示した。
【０３０７】〔実施例７〕実施例４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以下に示す重量部
で混合し、実施例１と同様の方法で液晶組成物７−Ｂ
Ｉ，７−ＢＩＩ，７−ＢＩＩＩをそれぞれ作製した。
【０３０８】
【化８１】
【０３０９】この液晶組成物７−ＢＩ，７−ＢＩＩ，７
−ＢＩＩＩの相転移温度および３０℃における自発分極
の大きさ（Ｐｓ）とティルト角（Θ）を次に示す。
【０３１０】液晶組成物７−ＢＩ
【０３１１】
【化８２】
【０３１２】液晶組成物７−ＢＩＩ
【０３１３】
【化８３】
【０３１４】液晶組成物７−ＢＩＩＩ
【０３１５】
【化８４】
【０３１６】次に、この液晶組成物７−ＢＩ，７−ＢＩ
Ｉ，７−ＢＩＩＩを用いた以外は全く実施例１と同様の
方法で液晶素子を作製し、実施例１と同様にユニフォー
ムを示す配向性および光学的な応答を測定した。さら
に、３０℃におけるコントラスト比も測定した。結果を
次に示す。
【０３１７】液晶組成物７−ＢＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり、均一なユニフォー
ム配向が得られた。
【０３１８】
【表３３】 ３０℃におけるコントラスト比：３３
【０３１９】液晶組成物７−ＢＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０３２０】
【表３４】 ３０℃におけるコントラスト比：２９
【０３２１】液晶組成物７−ＢＩＩＩ ユニフォーム性を示す配向性（目視による顕微鏡観
察）：液晶素子のほぼ全面にわたり均一なユニフォーム
配向が得られた。
【０３２２】
【表３５】 ３０℃におけるコントラスト比：３７
【０３２３】実施例７から明らかな様に、ユニフォーム
性を示す配向性は、液晶組成物７−ＢＩ，７−ＢＩＩ，
７−ＢＩＩＩを使用した液晶素子において全て均一なユ
ニフォーム配向を示したが、濃度特性は例示化合物３−
３４，４−８６をそれぞれ単独で使用した液晶組成物７
−ＢＩ，７−ＢＩＩが４．１９，４．２８（ｆ10/40）
であるのに対して、例示化合物３−３４，４−８６を両
方とも使用した液晶組成物７−ＢＩＩＩは４．００とな
り、適切な温度特性を示していることがわかる。またコ
ントラスト比も単独で使用した場合に比べて両方を同時
に使用した方が良くなっていることがわかる。さらに、
組成物７−ＢＩＩＩは駆動電圧マージンについても優れ
た特性を示す。
【０３２４】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明による特定の
素子構成条件において、特定の液晶性化合ぶつを含有す
る強誘電液晶組成物を用いた液晶素子は、良好なユニフ
ォーム配向を示しつつ、応答速度の温度依存性を軽減
し、高コントラストをバランスよく実現する。また、駆
動電圧マージンついても優れた物性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶素子の一例を示す、模式図であ
る。
【図２】Ｃ１及びＣ２配向を示す説明図である。
【図３】Ｃ１及びＣ２配向でのティルト角Θ、プレティ
ルト角α、層の傾斜角δの関係を示す説明図である。
【図４】図１の液晶素子に印加した駆動波形を示すため
のタイミングチャートである。
【図５】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６】本発明で用いた液晶表示装置とグラフィックコ
ントローラを示すブロック構成図である。
【図７】本発明で用いた液晶表示装置とグラフィックコ
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。
【図８】本発明に関連する駆動法の波形図である。
【図９】図８に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行な
ったときの表示パターンの模試区図である。
【図１０】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）グラフである。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ ガラス基板 １２ａ，１２ｂ 透明電極 １３ａ，１３ｂ 絶縁性配向制御層（絶縁膜） １４ａ，１４ｂ 絶縁性配向制御層（配向制御膜） １５ 液晶層 １６ スペーサー １７ａ，１７ｂ 偏光版 ２１ａ，２１ｂ 基板 ２３ 液晶分子 ２４ 双極子モーメント（Ｐ⊥） ３１ａ，３１ｂ 電圧印加手段 ３３ａ，３３ｂ 液晶分子の第一の安定状態、または、
第二の安定状態 ３４ａ，３４ｂ 双極子モーメント上向き、または、下
向きを示す ５１ 液晶パネル ５２ 走査電極群 ５３ 情報電極群 １０１ 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 ＧＰＣＵ １１３ ホストＣＰＵ １１４ ＶＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 匡宏 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 修嗣 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 (56)参考文献 特開 平６−256231（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−41535（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−262678（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09K 19/42 C09K 19/34 C09K 19/46 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記一般式１、及び一般式２で示される
    化合物を必須成分として含有する事を特徴とする液晶組
    成物。 一般式１ Ｒ1−Ａ1−Ｘ1−Ａ2−Ｘ2−Ａ3−Ｒ2 （式中、Ｒ1、Ｒ2は、水素原子、ハロゲン、ＣＮ基 【化１】 または、炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状、または
    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２つ以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない
    条件で−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ
    ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよ
    く、Ｗは、ハロゲン、ＣＦ3を示す。また、Ｒ1、Ｒ2は
    それぞれ独立に、光学活性であっても良い。 【化２】 または、炭素原子数１〜１８の直鎖状または分岐状のア
    ルキル基であり、該アルキル基中の１つ、もしくは２つ
    以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−
    Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ
    −、−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよく、Ｗ
    はハロゲン、ＣＦ3を示す。また、Ｒ3、Ｒ4それぞれ独
    立に光学活性であっても良い。Ｙ1、Ｙ2は、Ｈ、Ｆ、Ｃ
    ｌ、Ｂｒ、ＣＨ3、ＣＦ3またはＣＮを示し、Ｚは−Ｏ−
    または−Ｓ−を示す。ただし、Ａ1、Ａ2、Ａ3の少なく
    とも１つは、 【化３】 一般式２ Ｒ5−Ａ4−Ｒ6 【化４】 Ｌは、３〜１６の整数であり、 Ｒ7は、炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状、または
    環状のアルキル基、（該アルキル基中の１つ、もしくは
    ２つ以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件
    で−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝Ｃ
    Ｈ−、−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよく、
    Ｗは、ハロゲン、ＣＮ、ＣＦ3を示す。）、 【化５】 Ａ4は、−Ａ5−Ｘ5−Ａ6−または−Ａ5−Ａ6−Ｘ5−Ａ7
    −で示される。Ａ5、Ａ6、Ａ7はそれぞれ独立に、 【化６】 （Ｙ9、Ｙ9'はそれぞれ、独立に、Ｈ、Ｆ、ＣＨ3、ＣＦ
    3のなかから選ばれる。）のなかから選ばれるが、Ａ5、
    Ａ6、Ａ7の少なくとも１つは 【化７】 のいずれかである。 【化８】
  2. 【請求項２】 前記一般式１で示される化合物が、下記
    一般式３で示される化合物である請求項１記載の液晶組
    成物。 一般式３ Ｒ8−Ａ8−Ａ9−Ａ10−Ｒ9 （ただし、式中、Ｒ8，Ｒ9は、炭素原子数１〜１８の直
    鎖状、分岐状、また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、ヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−
    Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
    Ｃ−によって置き換えられていてもよく、Ｗは、ハロゲ
    ン、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ8、Ｒ9はそれぞれ独立に
    光学活性であっても良い。Ａ8、Ａ9、Ａ10は単結合、ま
    たは、 【化９】 Ａ8、Ａ9、Ａ10のうち、少なくとも１つは 【化１０】
  3. 【請求項３】 前記一般式２で示される化合物が、下記
    一般式４で示される化合物である請求項１記載の液晶組
    成物。 一般式４ 【化１１】 （Ｒ11，Ｒ12は、水素原子、または、炭素原子数１〜１
    ８の直鎖状、分岐状、また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、２つ以上のメチレン
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で、−Ｏ−、−Ｓ
    −、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ
    −によって置き換えられていてもよく、Ｗは、ハロゲ
    ン、ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ11、Ｒ12は、そ
    れぞれ独立に光学活性であっても良い。ただし、Ｒ11、
    Ｒ12のいずれか一方は水素原子である。Ａ11、Ａ12、Ａ
    13、Ａ14は、単結合、 【化１２】 ただし、Ａ11、Ａ14のいずれか一方は単結合であって、
    同時に単結合であることはなく、 Ａ12、Ａ13の少なくともいずれか一方は単結合である。
    ｎ，ｍは、０、または３〜１６の整数である。ただし、
    いずれか一方は０であって、同時に０であることはな
    い。 【化１３】
  4. 【請求項４】 更に下記一般式（５）で示される化合物
    を２０〜７５重量％、一般式（６）で示される化合物を
    ５〜２５重量％、一般式（７）で示される化合物を５〜
    ３０重量％、一般式（８）で示される化合物を０．１〜
    ３０重量％含有してなる請求項１に記載の液晶組成物。 【化１４】 （ｐ、ｑは０、１、２であって、ｐ＋ｑは１又は２であ
    り、Ｙ10は水素原子、またはフッ素原子を表し、Ｒ21、
    Ｒ22は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状のアルキル
    基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ以上のメ
    チレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−Ｏ−、−
    Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
    Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロゲン原子、
    ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ21、Ｒ22は光学活性
    であってもよい。） 【化１５】 （Ｙ0は水素原子、またはフッ素原子を表し、Ｙ11は水
    素原子、またはフッ素原子を表し、Ｒ23は炭素原子数１
    〜１８の直鎖状、分岐状のアルキル基であり、Ｒ24は水
    素原子、ハロゲン原子、ＣＮ基、又は炭素原子数１〜１
    ８の直鎖状、分岐状のアルキル基であり、Ｒ23、Ｒ24の
    示す該アルキル基中の一つもしくは二つ以上のメチレン
    基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−Ｏ−、−Ｓ−、
    −ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−に
    置き換えられていてもよく、Ｗはハロゲン原子、ＣＮ
    基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ23、Ｒ24は光学活性であ
    ってもよい。） 【化１６】 （Ｒ25、Ｒ26は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状の
    アルキル基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ
    以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−
    Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ
    −、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロ
    ゲン原子、ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ25、Ｒ26
    は光学活性であってもよい。） 【化１７】 （Ｒ27、Ｒ28は炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐状の
    アルキル基であり、該アルキル基中の一つもしくは二つ
    以上のメチレン基は、ヘテロ原子が隣接しない条件で−
    Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨＷ−、−ＣＨ＝ＣＨ
    −、−Ｃ≡Ｃ−に置き換えられていてもよく、Ｗはハロ
    ゲン原子、ＣＮ基、ＣＦ3基を示す。また、Ｒ27、Ｒ28
    は光学活性であってもよい。）
  5. 【請求項５】 前記一般式（５）で示される化合物が、
    下記一般式（５−１）〜（５〜７）のいずれかで示され
    る化合物であり、前記一般式（６）で示される化合物
    が、下記一般式（６−１）〜（６−５）のいずれかで示
    される化合物であり、一般式（７）で示される化合物
    が、下記一般式（７−１）〜（７−９）のいずれかで示
    される化合物であり、一般式（８）で示される化合物
    が、下記一般式（８−１）〜（８−６）のいずれかで示
    される化合物である請求項４記載の液晶組成物。 【化１８】 【化１９】 【化２０】 【化２１】 （但し、式中Ｒ21〜Ｒ28及びＹ11は前記一般式（５）〜
    （８）で示したものと同じ。）
  6. 【請求項６】 少なくとも１種以上の光学活性化合物を
    含有する請求項１記載の液晶組成物。
  7. 【請求項７】 少なくともカイラルスメクティック相を
    呈する請求項１記載の液晶組成物。
  8. 【請求項８】 強誘電性を呈する請求項７記載の液晶組
    成物。
  9. 【請求項９】 等方性液体相より降温過程において、コ
    レステリック相、スメクティック相、カイラルスメクテ
    ィック相を示す液晶組成物である請求項７記載の液晶組
    成物。
  10. 【請求項１０】 カイラルスメクティック相がカイラル
    スメクティックＣ相である請求項７記載の液晶組成物。
  11. 【請求項１１】 前記一般式（１）、一般式（２）で示
    される化合物を各々、１〜４０重量％含有してなる請求
    項１〜１０記載の液晶組成物。
  12. 【請求項１２】 前記一般式（１）、一般式（２）で示
    される化合物を各々、１〜３０重量％含有してなる請求
    項１〜１０記載の液晶組成物。
  13. 【請求項１３】 前記一般式（１）、一般式（２）で示
    される化合物を各々、１〜２０重量％含有してなる請求
    項１〜１０記載の液晶組成物。
  14. 【請求項１４】 カイラルスメクティックＣ相の層の傾
    斜角δが、０℃〜６０℃の温度範囲で、３°以上１５°
    以下に調整されている請求項１０記載の液晶組成物。
  15. 【請求項１５】 液晶と、該液晶を挟持して対向すると
    共に、該対向面に液晶に電圧を印加する電極が形成され
    た一対の基板とを具備する液晶素子であって、少なくと
    も一方の基板における対向面側に液晶の配向状態を制御
    するための配向制御層を有し、前記液晶が、請求項１〜
    １４のいずれかに記載の液晶組成物であることを特徴と
    する液晶素子。
  16. 【請求項１６】 前記液晶組成物が、カイラルスメクテ
    ィック液晶であり、素子のプレティルト角をα、液晶の
    ティルト角をΘ、液晶の層の傾斜角をδとした場合、該
    カイラルスメクティック液晶が、少なくとも室温近傍で
    下記（Ｉ）式、及び（ＩＩ）式で表される配向状態を有
    し、且つ、この配向状態において、少なくとも二つの安
    定状態を示し、それらの光学軸のなす角度の１／２であ
    る、見かけのティルト角θaとティルト角Θとが、下記
    （ＩＩＩ）式の関係を有する請求項１５記載の液晶素
    子。 Θ＜α＋δ （Ｉ） δ＜α （ＩＩ） Θ＞θa＞Θ／２ （ＩＩＩ）
  17. 【請求項１７】 前記両基板の対向面にそれぞれ液晶の
    配向状態を制御するための配向制御層を有し、該配向制
    御層は、いずれも一軸配向処理がなされており、該一軸
    配向処理軸が実質的に平行である請求項１５記載の液晶
    素子。
  18. 【請求項１８】 両基板の対向面にそれぞれ液晶の配向
    状態を制御するための配向制御層を有し、該配向制御層
    はいずれも一軸配向処理がなされており、該一軸配向処
    理軸が所定の角度で交差した請求項１５記載の液晶素
    子。
  19. 【請求項１９】 前記一軸配向処理軸の交差角が２５°
    以下である請求項１８記載の液晶素子。
  20. 【請求項２０】 前記プレティルト角αの大きさが、５
    °以上である請求項１６記載の液晶素子。
  21. 【請求項２１】 前記液晶を挟持した一対の基板が、液
    晶固有のらせん状の分子配列を解除する基板間距離にて
    対向している請求項１６記載の液晶素子。
  22. 【請求項２２】 請求項１５に記載の液晶素子と、該液
    晶素子の駆動回路とを具備することを特徴とする液晶装
    置。
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