JP3185967B2 - 反強誘電性液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、応答速度の温度依
存性が小さい反強誘電性液晶組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】液晶表示素子は、１）低電圧作動性、２）
低消費電力性、３）薄形表示、４）受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、
ゲスト−ホスト（Ｇｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）方式などが開発
され実用化されている。しかし、現在広く利用されてい
るネマチック液晶を用いたものは、応答速度が数ｍｓｅ
ｃ〜数十ｍｓｅｃと遅い欠点があり、応用上種々の制約
を受けている。

【０００３】これらの問題を解決するため、ＳＴＮ方式
や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリック
ス方式などが開発されたが、ＳＴＮ型表示素子は、表示
コントラストや視野角などの表示品位は優れたものとな
ったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を必
要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となって
いる。このため、応答性のすぐれた新しい液晶表示方式
の開発が要望されており、光学応答時間がμｓｅｃオー
ダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる強誘電
性液晶の開発が試みられていた。

【０００４】強誘電性液晶は、１９７５年、Ｍｅｙｏｒ
等によりＤＯＢＡＭＢＣ（ｐ−デシルオキシベンジリデ
ン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメート）が初
めて合成された（Ｌｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｄｅ Ｐｈｙ
ｓｉｑｕｅ，３６巻１９７５，Ｌ−６９）。さらに、１
９８０年、ＣｌａｒｋとＬａｇａｗａｌｌによりＤＯＢ
ＡＭＢＣのサブマイクロ秒の高速応答、メモリー特性な
ど表示デバイス上の特性が報告されて以来、強誘電性液
晶が大きな注目を集めるようになった〔Ｎ．Ａ．Ｃｌａ
ｒｋ，ｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３
６．８９９（１９８０）〕。

【０００５】しかし、彼らの方式には、実用化に向けて
多くの技術的課題があり、特に室温で強誘電性液晶を示
す材料は無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の
配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていなかっ
た。この報告以来、液晶材料／デバイス両面からの様々
な試みがなされ、ツイスト二状態間のスイッチングを利
用した表示デバイスが試作され、それを用いた高速電気
光学装置も例えば特開昭５６−１０７２１６号などで提
案されているが、高いコントラストや適正なしきい値特
性は得られていない。

【０００６】このような視点から他のスイッチング方式
についても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。
その後、１９８８年に本発明者らによる三安定状態を有
する液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔Ａ．
Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ，Ｔ．Ｈａｇｉｗａｒａ，
Ｙ．Ｓｕｚｕｋｉ ｅｔａｌ．，Ｊａｐａｎ．Ｊ．ｏｆ
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，（５），Ｌ７２９−Ｌ７
３２（１９８８）〕。

【０００７】前記「三状態を有する」とは、第一の電極
基板と所定の間隙を隔てて配置されている第二の電極基
板の間に強誘電性液晶が挟まれてなる液晶電気光学装置
において、前記第一及び第二の電極基板に電界形成用の
電圧が印加されるよう構成されており、図１（Ａ）で示
される三角波として電圧を印加したとき、図１（Ｄ）の
ように前記強誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一
の安定状態〔図３（ａ）〕になり、液晶電気光学装置の
透過率が第一の安定状態〔図１（Ｄ）の１〕を示し、か
つ、電界印加時に一方の電界方向に対し分子配向が前記
第一の安定状態とは異なる第二の安定状態〔図３
（ｂ）〕になり液晶電気光学装置の透過率が第２の安定
状態〔図１（Ｄ）の２〕を示し、さらに他方の電界方向
に対し前記第一及び第二の安定状態とは異なる第三の分
子配向安定状態〔図３（ｃ）〕になり液晶電気光学装置
の透過率が第三の安定状態〔図１（Ｄ）の３〕を示すこ
とを意味する。なお、この三安定状態、すなわち三状態
を利用する液晶電気光学装置については、本出願人は特
願昭６３−７０２１２号として出願し、特開平２−１５
３３２２号として公開されている。

【０００８】三安定状態を示す反強誘電性液晶の特徴を
さらに詳しく説明する。クラーク／ラガウェル（Ｃｌａ
ｒｋ−Ｌａｇａｗａｌｌ）により提案された表面安定化
強誘電性液晶素子では、Ｓ^*Ｃ相において強誘電性液晶
分子が図２（ａ），（ｂ）のように一方向に均一配向し
た２つの安定状態を示し、印加電界の方向により、どち
らか一方の状態に安定化され、電界を切ってもその状態
が保持される。

【０００９】しかしながら実際には、強誘電性液晶分子
の配向状態は、液晶分子のダイレクターが捩れたツイス
ト二状態を示したり、層がくの字に折れ曲ったシエブロ
ン構造を示す。シエブロン層構造では、スイッチング角
が小さくなり低コントラストの原因になるなど、実用化
へ向けて大きな障害になっている。

【００１０】一方、“反”強誘電性液晶は三安定状態を
示すＳ^*(3)相では、上記液晶電気光学装置において、無
電界時には、図３（ａ）に示すごとく隣り合う層毎に分
子は逆方向に傾き反平行に配列し、液晶分子の双極子は
お互に打ち消し合っている。したがって、液晶層全体と
して自発分極は打ち消されている。この分子配列を示す
液晶相は、図１（Ｄ）の１に対応している。さらに、
（＋）又は（−）のしきい値より充分大きい電圧を印加
すると、図３（ｂ）および（ｃ）に示す液晶分子が同一
方向に傾き、平行に配列する。この状態では、分子の双
極子も同一方向に揃うため自発分極が発生し、強誘電相
となる。

【００１１】すなわち、“反”強誘電性液晶のＳ^*(3)相
においては、無電界時の“反”強誘電相と印加電界の極
性による２つの強誘電相が安定になり、“反”強誘電相
と２つの強誘電相間を直流的しきい値を持って三安定状
態間スイッチングを行うものである。このスイッチング
に伴う液晶分子配列の変化により図４に示すダブル・ヒ
ステリシスを描いて光透過率が変化する。このダブル・
ヒステリシスに、図４の（Ａ）に示すようにバイアス電
圧を印加して、さらにパルス電圧を重畳することにより
メモリー効果を実現できる特徴を有する。さらに、電界
印加により強誘電相は層がストレッチされ、ブックシエ
ルフ構造となる。一方、第三安定状態の“反”強誘電相
では類似ブックシエルフ構造となる。この電界印加によ
る層構造スイッチングが液晶層に動的シエアーを与える
ため駆動中に配向欠陥が改善され、良好な分子配向が実
現できる。そして、“反”強誘電性液晶では、プラス側
とマイナス側の両方のヒステリシスを交互に使い画像表
示を行なうため、自発分極に基づく内部電界の蓄積によ
る画像の残像現象を防止することができる。

【００１２】以上のように、“反”強誘電性液晶は、
１）高速応答が可能で、２）高いコントラストと広い視
野角および３）良好な配向特性とメモリー効果が実現で
きる、非常に有用な液晶化合物と言える。

【００１３】“反”強誘電性液晶の三安定状態を示す液
晶相については、１）Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ
ｅｔａｌ.，Ｊａｐａｎ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，２
８，Ｌ−１２６５（１９８９）、２）Ｈ．Ｏｒｉｈａｒ
ａ ｅｔａｌ.，ＪａｐａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ.，
２９，Ｌ−３３３（１９９０）に報告されており、
“反”強誘電的性質にちなみＳ^*ＣＡ相（Ａｎｔｉｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｍｅｃｔｉｃ Ｃ^*相）と
命名している。本発明者らは、この液晶相が三安定状態
間のスイッチングを行なうためＳ^*(3)相と定義した。

【００１４】三安定状態を示す“反”強誘電相Ｓ^*(3)を
相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特開
平１−３１６３６７号、特開平１−３１６３７２号、特
開平１−３１６３３９号、特開平２−２８１２８号及び
市橋等の特開平１−２１３３９０号公報があり、また三
安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本出願人
は特開平２−４０６２５号、特開平２−１５３３２２
号、特開平２−１７３７２４号において新しい提案を行
っている。

【００１５】“反”強誘電性液晶を液晶ディスプレイへ
応用する場合、１）動作温度範囲、２）応答速度、３）
自発分極、４）ヒステリシス特性等を単一液晶で全て満
足させることは困難であり、通常十数種類の混合液晶と
して調製される。

【００１６】現在、一般的に反強誘電性液晶材料として
知られている反強誘電性液晶化合物には、その構造のた
め、応答速度に温度依存性があることが知られている。
しかし、この温度依存性が大きい場合には、ディスプレ
ー上での動画表示に問題を生じるという欠点がある。そ
こで、実用化に向けての一つの課題として、応答速度の
温度依存性の小さな反強誘電性液晶化合物の開発が要求
されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、応答
速度に関する温度依存性の小さな反強誘電性液晶組成物
を提供する点にある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために、従来の反強誘電性液晶化合物の光学
活性側でないアルキル鎖の末端に二重結合を導入した反
強誘電性液晶化合物を特定の液晶組成物に配合すること
により、従来の反強誘電性液晶組成物よりも応答速度の
温度依存性が小さい反強誘電性液晶組成物が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１９】本発明の第一は、（Ａ）下記一般式〔１〕

【化７】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕

【化８】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
た基であり、Ｙ²はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よ
りなる群から選ばれた基であり、ｒは２〜１６の整数、
＊は光学活性炭素を示す）で示されるビニル基含有ＣＦ
₃系化合物、とを含有することを特徴とする光学活性部
位がＣＦ₃基をもつ化合物のみより構成されている反強
誘電性液晶組成物に関する。

【００２０】本発明の第二は、（Ａ）下記一般式〔１〕

【化９】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕

【化１０】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
た基であり、Ｙ²はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よ
りなる群から選ばれた基であり、ｒは２〜１６の整数、
＊は光学活性炭素を示す）で示されるビニル基含有ＣＦ
₃系化合物および（Ｃ）下記一般式〔３〕

【化１１】 （式中、Ｒ⁴およびＲ⁵は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｘ¹
およびＸ²は水素およびハロゲンよりなる群からそれぞ
れ独立して選ばれた基であって、Ｘ¹およびＸ²のうち少
なくとも１つはハロゲンであり、＊は光学活性炭素を示
す）で示される核置換ハロゲン含有ＣＦ₃系化合物とを
含有することを特徴とする光学活性部位がＣＦ₃基をも
つ化合物と光学活性部位がＣＨ₃基をもつ化合物とから
構成されている反強誘電性液晶組成物に関する。

【００２１】本発明においては、前記液晶組成物に下記
一般式〔４〕

【化１２】 （式中、Ｒ⁶は炭素数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ³
およびＸ⁴は水素およびＯＣＦ₃よりなる群から独立して
選ばれた基であって、Ｘ³およびＸ⁴のうち少なくとも１
つはＯＣＦ₃である）

【００２２】前記一般式〔１〕で示されるＣＦ₃系化合
物は、全液晶組成物中１０〜８０重量％、好ましくは１
５〜６０重量％を占めることができ、前記一般式〔２〕
で示されるビニル基含有ＣＦ₃系化合物は、全液晶組成
物中１０〜６０重量％、好ましくは１５〜５０重量％を
占めることができる。また、前記一般式〔３〕で示され
る核置換ハロゲン含有ＣＨ₃系化合物は、全液晶組成物
中１０〜５０重量％、好ましくは１５〜３０重量％を占
めることができる。さらに前記一般式〔４〕で示される
液晶特性改善剤は、全液晶組成物中３〜２０重量％、好
ましくは５〜１０重量％を占めることができる。配合比
率が前記範囲からはずれると反強誘電性の安定はもちろ
ん、ディスプレイ表示上重要であるコントラスト等への
悪影響が生じる。

【００２３】本発明に用いる化合物の一般的な合成方法
を以下に示す。この説明はＹ¹がＯである場合について
述べたが、これが他の基に変わっても製法は本質的に変
わるものではない。下記反応式に示すように４′−アル
ケニルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸（５）（市販
のアルケニルオキシアルコールと４′−ブロモ−４−ビ
フェニルカルボン酸とを公知の方法で反応させて調整し
た）と塩化チオニル等の塩素化剤とを反応させることに
より、４′−アルケニルオキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸クロリド（６）を調整する。これに、従来の方法で
調整した（１，１，１−トリフルオロ−２−アルキル）
−４−ヒドロキシベンゾエート（７）を塩化メチレンを
溶媒とし、トリエチルアミンを触媒として、窒素雰囲気
下室温で一晩以上反応させる。この反応溶液を塩酸溶液
で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化メチレ
ンを蒸留することにより、粗生成物を得る。この粗生成
物をヘキサン／酢酸エチルの混合溶液でシリカゲルを用
いて分離精製し、４−（１，１，１−トリフルオロ−２
−アルコキシカルボニル）フェニル−４′−アルケニル
オキシビフェニル−４−カルボキシレート（８）を得
る。これは、エタノールを用いて更に精製することがで
きる。また、上記の粗生成物の分離精製、エステル合成
及び液晶の再結晶は記載の方法以外にも公知の手法によ
り代替することができる。

【００２４】

【化１３】

【００２５】本発明における応答速度の測定方法は以下
のとおりである。すなわち、ポリイミドを塗布しラビン
グ処理を施した透明電極付きガラスからなる厚さ２μｍ
のセルに測定用化合物または組成物を注入し、こうして
作製した液晶物性測定セルをホットステージにセット
し、これを２枚の偏向板を直交させた光電子倍増管付き
偏向顕微鏡に無電界の状態で暗視野となるように配置し
た。セル中の液晶が反強誘電相である時に、セルに図５
に示すような±５０Ｖの矩形波を印加した時の光の相対
透過率の変化から応答速度τを求めることができる。τ
は強誘電相の状態（マイナス側の矩形波電圧終了時）か
ら反強誘電相の状態を経由して次の強誘電相の状態（プ
ラス側の矩形波電圧印加により相対透過率が９０％に達
した時）になるまでの時間であり、その単位はμｓｅｃ
である。

【００２６】

【実施例】以下の実施例において、前記一般式〔２〕で
示されるビニル基含有化合物を含有させることにより、
前記一般式〔１〕で示される反強誘電性液晶化合物を含
む反強誘電性液晶組成物が応答速度において優れた温度
依存性を示すことについて述べるが、本発明は以下の実
施例によって限定されるものではない。また、応答速度
の温度依存性の指標として今回用いたτＩ（応答速度指
数）は下式（Ａ）よりもとめることとする。

【数１】 τＩ（40／80） ＝ （ｌｏｇ₁₀τ₄₀） ÷ （ｌｏｇ₁₀τ₈₀） …式（Ａ） τ₄₀ ； ４０℃における応答速度（μ秒） τ₈₀ ； ８０℃における応答速度（μ秒）

【数２】 τＩ（30／60） ＝ （ｌｏｇ₁₀τ₃₀） ÷ （ｌｏｇ₁₀τ₆₀） …式（Ｂ） τ₃₀ ； ３０℃における応答速度（μ秒） τ₆₀ ； ６０℃における応答速度（μ秒）

【００２７】製造例１ ４−（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカ
ルボニル）フェニル−４′−（９−デセニルオキシ）ビ
フェニル−４−カルボキシレートの合成

【化１４】 ４′−（９−デセニルオキシ）−４−ビフェニルカルボ
ン酸と塩化チオニル等の塩素化剤とを反応させることに
より、４′−（９−デセニルオキシ）−４−ビフェニル
カルボン酸クロリドを調製する。この４′−（９−デセ
ニルオキシ）−４−ビフェニルカルボン酸クロリド０．
２５ｇ（０．７ｍｍｏｌ）に、従来の方法で調製した
（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル）−４−ヒ
ドロキシベンゾエート０．２０ｇ（０．７ｍｍｏｌ）を
塩化メチレンを溶媒とし、トリエチルアミン０．０７ｇ
（０．７ｍｍｏｌ）を触媒として、窒素雰囲気下室温で
一晩以上反応させる。この反応溶液を塩酸溶液で洗浄
し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化メチレンを蒸
留することにより、粗生成物を得る。この粗生成物をヘ
キサン／酢酸エチルの２０／１（ｖ／ｖ）混合溶液でシ
リカゲルを用いて分離精製し、４−（１，１，１−トリ
フルオロ−２−ヘキシロキシカルボニル）フェニル−
４′−（９−デセニルオキシ）ビフェニル−４−カルボ
キシレート０．３６ｇ（８１％）を得る。これは、エタ
ノールを用いて更に精製することができる。

【００２８】本化合物の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃中、Ｔ
ＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）は８．３〜６．９（ｍ，１２
Ｈ），５．９〜５．７５（ｍ，１Ｈ），５．７〜５．５
（ｍ，１Ｈ），５．１〜４．９（ｄｄ，２Ｈ），４．１
〜３．９（ｔ，２Ｈ），２．１〜２．０（ｑ，２Ｈ），
１．９５〜０．８５（ｍ，２３Ｈ）であった。

【００２９】また、上記化合物をポリイミドを塗布しラ
ビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ２μ
ｍのセルに注入し、ホットステージ付偏光顕微鏡観察に
よる相転移温度を表１に示す。また、τ₄₀、τ₈₀及びτ
Ｉ（40／80）も表１に示す。

【００３０】製造例２ ４−（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカ
ルボニル）−３−フルオロフェニル−４′−（９−デセ
ニルオキシ）ビフェニル−４−カルボキシレートの合成

【化１５】 ４′−（９−デセニルオキシ）−４−ビフェニルカルボ
ン酸と塩化チオニル等の塩素化剤とを反応させることに
より、４′−（９−デセニルオキシ）−４−ビフェニル
カルボン酸クロリドを調製する。この４′−（９−デセ
ニルオキシ）−４−ビフェニルカルボン酸クロリド０．
２３ｇ（０．６ｍｍｏｌ）に、従来の方法で調製した
（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル）−２−フ
ルオロ−４−ヒドロキシベンゾエート０．２０ｇ（０．
７ｍｍｏｌ）を塩化メチレンを溶媒とし、トリエチルア
ミン０．０７ｇ（０．７ｍｍｏｌ）を触媒として、窒素
雰囲気下室温で一晩以上反応させる。この反応溶液を塩
酸溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化
メチレンを蒸留することにより、粗生成物を得る。この
粗生成物をヘキサン／酢酸エチルの２０／１（ｖ／ｖ）
混合溶液でシリカゲルを用いて分離精製し、４−（１，
１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカルボニル）
−３−フルオロフェニル−４′−（９−デセニルオキ
シ）ビフェニル−４−カルボキシレート０．３６ｇ（８
１％）を得る。これは、エタノールを用いて更に精製す
ることができる。

【００３１】本化合物の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃中、Ｔ
ＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）は８．３〜６．９（ｍ，１１
Ｈ），５．９〜５．７５（ｍ，１Ｈ），５．７〜５．５
（ｍ，１Ｈ），５．１〜４．９（ｄｄ，２Ｈ），４．１
〜３．９（ｔ，２Ｈ），２．１〜２．０（ｑ，２Ｈ），
１．９５〜０．８５（ｍ，２３Ｈ）であった。

【００３２】また、上記化合物をポリイミドを塗布しラ
ビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ２μ
ｍのセルに注入し、ホットステージ付偏光顕微鏡観察に
よる相転移温度を表１に示す。また、τ₄₀、τ₈₀及びτ
Ｉ（40／80）も表１に示す。

【００３３】対照例１ ４−（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカ
ルボニル）フェニル−４′−（ｎ−デシルオキシ）ビフ
ェニル−４−カルボキシレート

【化１６】 をポリイミドを塗布しラビング処理を施した透明電極付
ガラスからなる厚さ２μｍのセルに注入し、ホットステ
ージ付偏光顕微鏡観察による相転移温度を表１に示す。
また、τ₄₀、τ₈₀及びτＩ（40／80）も表１に示す。

【００３４】対照例２ ４−（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカ
ルボニル）−３−フルオロフェニル−４′−（ｎ−デシ
ルオキシ）ビフェニル−４−カルボキシレート

【化１７】 をポリイミドを塗布しラビング処理を施した透明電極付
ガラスからなる厚さ２μｍのセルに注入し、ホットステ
ージ付偏光顕微鏡観察によるＳｍＣＡ^*の温度範囲を表
１に示す。また、τ₄₀、τ₈₀及びτＩ（40／80）も表１
に示す。

【００３５】

【表１】 ^* ） ４０℃でのτが測定不可能なため、算出できない。

【００３６】製造例３ ４−（１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシロキシカ
ルボニル）フェニル−４′−（９−デセノイルオキシ）
フェニル−４−カルボキシレートの合成（ｍ＝８、
Ｒ²：ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）

【化１８】 ４−（９−デセノイルオキシ）安息香酸と塩化チオニル
等の塩素化剤とを反応させることにより、４−（８−デ
セノイルオキシ）安息香酸クロリドを調製する。この４
−（８−デセノイルオキシ）安息香酸クロリド２．３ｇ
（７ｍｍｏｌ）に、（１，１，１−トリフルオロ−２−
ヘキシル）−４−ヒドロキシベンゾエート２．１ｇ（８
ｍｍｏｌ）を塩化メチレンを溶媒とし、トリエチルアミ
ン０．７ｇ（７ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン
０．３ｇ（２ｍｍｏｌ）を触媒として、窒素雰囲気下室
温で一晩以上反応させる。この反応溶液を塩酸溶液で洗
浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水し、塩化メチレンを
蒸留することにより、粗生成物を得る。この粗生成物を
ヘキサン／酢酸エチルの２０／１（ｖ／ｖ）混合溶液で
シリカゲルを用いて分離精成し、４−（１，１，１−ト
リフルオロ−２−ヘキシロキシカルボニル）フェニル−
４′−（９−デセノイルオキシ）フェニル−４−カルボ
キシレート２．８ｇ（７０％）を得る。これは、エタノ
ールを用いて更に精製することができる。

【００３７】本化合物の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃中、Ｔ
ＭＳ基準、δ値ｐｐｍ）は、８．３〜６．９（ｍ，８
Ｈ），５．９〜５．７（ｍ，２Ｈ），５．７〜５．５
（ｍ，１Ｈ），５．１〜４．９（ｄｄ，２Ｈ），４．１
〜３．９（ｔ，２Ｈ），２．２〜２．０（ｑ，２Ｈ），
２．０〜０．８（ｍ，２３Ｈ）であった。

【００３８】また、上記化合物をポリイミドを塗布しラ
ビング処理を施した透明電極付ガラスからなる厚さ２μ
ｍのセルに注入し、ホットステージ付偏向顕微鏡観察に
よる相転移温度（降温時のデータ）は以下の通りであっ
た。

【表２】 非常に低温でも、反強誘電性を示すことが確認された。

【００３９】実施例１

【化１９】 で示される組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτＩ（30／60）を
表３に示す。

【００４０】比較例１

【化２０】 で示される組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτＩ（30／60）を
表３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】実施例２

【化２１】 で示される反強誘電性液晶組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτ
Ｉ（30／60）を表４に示す。

【００４３】比較例２

【化２２】 で示される反強誘電性液晶組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτ
Ｉ（30／60）を表４に示す。

【００４４】

【表４】

【００４５】実施例３

【化２３】 で示される反強誘電性液晶組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτ
Ｉ（30／60）を表５に示す。

【００４６】比較例３

【化２４】 で示される反強誘電性液晶組成物のτ₃₀、τ₆₀およびτ
Ｉ（30／60）を表５に示す。

【００４７】

【表５】

【００４８】以下に、本発明の実施態様項を列記する。 （１） （Ａ）下記一般式〔１〕

【化２５】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕

【化２６】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
た基であり、Ｙ²はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よ
りなる群から選ばれた基であり、ｒは２〜１６の整数、
＊は光学活性炭素を示す）で示されるビニル基含有ＣＦ
₃系化合物、とを含有することを特徴とする光学活性部
位がＣＦ₃基をもつ化合物のみより構成されている反強
誘電性液晶組成物。 （２）全液晶組成物に対して、前記（Ａ）成分１０〜８
０重量％、前記（Ｂ）成分１０〜６０重量％を含有する
ものである前項（１）記載の反強誘電性液晶組成物。 （３） （Ａ）下記一般式〔１〕

【化２７】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕

【化２８】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
た基であり、Ｙ¹はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よ
りなる群から選ばれた基であり、ｒは２〜１６の整数、
＊は光学活性炭素を示す）で示されるビニル基含有ＣＦ
₃系化合物および（Ｃ）下記一般式〔３〕

【化２９】 （式中、Ｒ⁴およびＲ⁵は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｘ¹
およびＸ²は水素およびハロゲンよりなる群からそれぞ
れ独立して選ばれた基であって、Ｘ¹およびＸ²のうち少
なくとも１つはハロゲンであり、＊は光学活性炭素を示
す）で示される核置換ハロゲン含有ＣＨ₃系化合物とを
含有することを特徴とする光学活性部位がＣＦ₃基をも
つ化合物と光学活性部位がＣＨ₃基をもつ化合物とから
構成されている反強誘電性液晶組成物。 （４）全液晶組成物に対して、前記（Ａ）成分１０〜８
０重量％、前記（Ｂ）成分１０〜６０重量％、前記
（Ｃ）成分１０〜５０重量％を含有するものである前項
（３）記載の反強誘電性液晶組成物。 （５）下記一般式〔４〕

【化３０】 （式中、Ｒ⁶は炭素数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ³
およびＸ⁴は水素およびＯＣＦ₃よりなる群から独立して
選ばれた基であって、Ｘ³およびＸ⁴のうち少なくとも１
つはＯＣＦ₃である）で示される液晶特性改善剤を含有
する請求項１または２記載の反強誘電性液晶組成物。 （６）全液晶組成物に対して、前記（Ａ）成分１０〜８
０重量％、前記（Ｂ）成分１０〜６０重量％、前記
（Ｃ）成分１０〜５０重量％、前記一般式〔４〕の化合
物３〜２０重量％を含有するものである前項（５）記載
の反強誘電性液晶組成物。 （７）前記一般式〔１〕の化合物が

【化３１】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、＊は
光学活性炭素を示す）である前項（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）または（６）記載の反強誘電性
液晶組成物。 （８）前記一般式〔２〕の化合物が

【化３２】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
た基であり、ｒは２〜１６の整数、＊は光学活性炭素を
示す）である前項（１）、（２）、（３）、（４）、
（５）または（６）記載の反強誘電性液晶組成物。 （９）前記一般式〔３〕の化合物におけるＸ¹およびＸ²
のうちの少なくとも１つがＦである前項（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）または（６）記載の反
強誘電性液晶組成物。 （10）前記一般式〔４〕の化合物におけるＸ³およびＸ⁴
のうちの少なくとも１つがＯＣＦ₃である前項（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）または（６）記載の反
強誘電性液晶組成物。

【００４９】

【効果】 （１）実施例１と比較例１を比較すると、製造例１の反
強誘電性液晶化合物を比較例１のような光学活性部位が
ＣＦ₃系の組成物に配合することにより、具体的には、
製造例１の反強誘電性液晶化合物を３０重量％配合する
ことにより、応答速度の温度依存性を示すτＩ（30／6
0）が約３％も低下することが確認された。 （２）実施例２と比較例２を比較すると、製造例１の反
強誘電性液晶化合物を比較例２のような光学活性部位が
ＣＦ₃系とＣＨ₃系の混合してある組成物に配合すること
により、具体的には、製造例１の反強誘電性液晶化合物
を３０重量％配合することにより、応答速度の温度依存
性を示すτＩ（30／60）が約０．５％も低下することが
確認された。 （３）実施例３と比較例３を比較すると、製造例１の反
強誘電性液晶化合物を比較例３のような光学活性部位が
ＣＦ₃系、ＣＨ₃系と反強誘電性液晶化合物でない化合物
の混合してある組成物に配合することにより、具体的に
は、製造例１の反強誘電性液晶化合物を３０重量％配合
することにより、応答速度の温度依存性を示すτＩ（30
／60）が約０．８％も低下することが確認された。 （４）（１）、（２）、（３）より、光学活性側でない
アルキル鎖の末端に二重結合を導入した反強誘電性液晶
化合物を配合することにより、様々な反強誘電性液晶組
成物の応答速度の温度依存性を示すτＩが大きく改善さ
れたことが確認された。つまり、光学活性側でないアル
キル鎖の末端に二重結合を導入した反強誘電性液晶化合
物を配合することにより、反強誘電性材料を利用したデ
ィスプレー材料に不可欠な応答速度の温度依存性が大き
く改善されたことがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は印加される三角波を、（Ｂ）は市販の
ネマチック液晶の、（Ｃ）は二状態液晶の、（Ｄ）は三
安定状態液晶の、それぞれの光学応答特性を示す。

【図２】クラーク／ラガウェルにより提案された強誘電
性液晶分子の二つの安定した配向状態を示す。

【図３】（Ａ）は、本発明の“反”強誘電性液晶分子の
三つの安定した配向状態を示す。（Ｂ）は、Ａの各
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応した三状態スイッチング
と液晶分子配列の変化を示す。

【図４】“反”強誘電性液晶分子が印加電圧に対してダ
ブルヒステリシスを描いて光透過率が変化することを示
す印加電圧−光透過率特性図である。

【図５】（Ａ）は印加電圧と時間の関係を示し、（Ｂ）
はその印加電圧がかかったときの液晶分子の応答状態を
示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−53073（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197444（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−123759（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−188879（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 19/20 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＬＩＱ．ＣＲＹＳＴ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）下記一般式〔１〕 【化１】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
   りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
   はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
   れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
   Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕 【化２】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
   た基であり、Ｙ²はＯ、 ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ばれた基
   であり、ｒは２〜１６の整数、＊は光学活性炭素を示
   す）で示されるビニル基含有ＣＦ₃系化合物、とを含有
   することを特徴とする光学活性部位がＣＦ₃基をもつ化
   合物のみより構成されている反強誘電性液晶組成物。
2. 【請求項２】（Ａ）下記一般式〔１〕 【化３】 （式中、Ｒ¹およびＲ²は炭素数２〜１６のアルキル基よ
   りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｙ¹
   はＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ば
   れた基であり、＊は光学活性炭素を示す）で示されるＣ
   Ｆ₃系化合物と、（Ｂ）下記一般式〔２〕 【化４】 （式中、Ｒ³は炭素数２〜１０のアルキル基から選ばれ
   た基であり、Ｙ²はＯ、 ＣＯＯ、ＯＣＯおよび単結合よりなる群から選ばれた基
   であり、ｒは２〜１６の整数、＊は光学活性炭素を示
   す）で示されるビニル基含有ＣＦ₃系化合物および
   （Ｃ）下記一般式〔３〕 【化５】 （式中、Ｒ⁴およびＲ⁵は炭素数２〜１６のアルキル基よ
   りなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｘ¹
   およびＸ²は水素およびハロゲンよりなる群からそれぞ
   れ独立して選ばれた基であって、Ｘ¹およびＸ²のうち少
   なくとも１つはハロゲンであり、＊は光学活性炭素を示
   す）で示される核置換ハロゲン含有ＣＨ₃系化合物とを
   含有することを特徴とする光学活性部位がＣＦ₃基をも
   つ化合物と光学活性部位がＣＨ₃基をもつ化合物とから
   構成されている反強誘電性液晶組成物。
3. 【請求項３】 下記一般式〔４〕 【化６】 （式中、Ｒ⁶は炭素数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ³
   およびＸ⁴は水素およびＯＣＦ₃よりなる群から独立して
   選ばれた基であって、Ｘ³およびＸ⁴のうち少なくとも１
   つはＯＣＦ₃である）で示される液晶特性改善剤を含有
   する請求項１または２記載の反強誘電性液晶組成物。