JPH0238487A - 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は液晶表示素子や液晶−光シヤツター等に利用さ
れる液晶素子に用いる液晶組成物に関し、更に詳しくは
、電界に対する応答特性が改善された新規な液晶組成物
に関するものである。

［背景技術］ 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Ｍ、５ｃｈａｄｔとＷ。

Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著”Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ
　Ｌｅｔｔｅｒｓ　”　Ｖｏ、１８Ｎｏ、４　（１９７
１，２，１５）、Ｐ、１２７〜１２８　（７）　”Ｖｏ
ｌｔａｇｅＳｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔｉｃａｌ　Ａｃｔ
ｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ
　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ”に示されたＴＮ（ｔ
ｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶を用いたもので
ある。

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を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。一方、大型平
面デイスプレィへの応用では、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る。

しかしこのよう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。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）を増やして行った場合、画面全体
（ｌ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Ｉ／Ｈの割合で
減少してしまう。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が避は難い欠点
となっている。このような現象は、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）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
は難い問題点である。この点を改良するために、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。

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素子の使用がＣ１ａｒｋ及びＬ
ａｇｅｒ賛ａｌｌにより提案されている（特開昭５８−
１０７２１６号公報、米国特許第４３８７９２４号明細
書等）。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つ又はＨ相（ＳｍＨ◆）を有する
強誘電性液晶が用いられる。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
に液晶が配向される。また、この型の液晶は、加えられ
る電界に応答して、ト記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。

以上のような双安定性を有する特徴に加えて、強誘電液
晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それは
強誘電液晶の持つ自発分極と印加重湯が直接作用して配
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。

このように強誘電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、大画面デイス
プレィ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が、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
速応答性等を含めて液晶素子に用いる十分な特性を留１
えているとは云い難い。

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 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 （つ）印加電圧Ｅを高くする 方法がある。しかし印加電圧は、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。

−船釣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。

また、実際のデイスプレィとしての使用温度範囲が例え
ば５〜４０°Ｃ程度とした場合、応答速度の変化が一般
に２０倍程もあり、駆動電圧及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。

以」二述べたように、強誘電性液晶素子を実用化するた
めには、粘度が低く高速応答性を有し、かつ応答速度の
温度依存性の小さな強誘電性カイラルスメクチック液晶
組成物が要求される。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用できるように
、応答速度が速く、しかもその応答速度の温度依存性が
軽減されたカイラルスメクチンク液晶組成物および該液
晶組成物を使用する液晶素子を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 本発明は下記一般式（Ｉ） （ただし、Ｒ１，Ｒ２はＣ１〜ｃｕｅの直鎖状もしくは
分岐状のアルキル基であり、置換基として、０１〜Ｇ＋
２のアルコキシ基を有していても良い。

のいずれかを示す。） で示される化合物の少なくとも−・種と、下記一般式（
ＩＩ　） （ただし、Ｒ３は置換基を有していても良い０１〜ＣＩ
８の直鎖状又は分岐状のアルキル基×３は単結合、　−
Ｏ−、−ＣＯ Ｉ Ｚｌは単結合、−Ｃ０ 文はｌ−１２） で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式（Ｉ
ＩＩ） （ただし、Ｒ１Ｒ５は置換基を有していても良い、Ｃ１
〜ｅｔａの直鎖状又は分岐状のアルキル基Ｚ２は−ＣＨ
２〇−又は−〇〇Ｈ２ ｍ、ｎはｌもしくは２） で示される化合物の少なくとも一種とを含有することを
特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物な
らびに該液晶組成物を一対の電極基板間に配置してなる
液晶素子を提供するものである。

前述の一般式（Ｉ）で示される化合物において好ましい
化合物例として下記（Ｉ−ａ）〜（Ｉ　−ｐ）式で表わ
される化合物を挙げることができる。

（以丁余白） 又、さらに上述の（Ｉ−ａ）〜（Ｉ−ｐ）式におけるＲ
１．Ｒ２の好ましい例としては（Ｉ−ｉ）〜（Ｉ−ｖｉ
）を挙げることができる。

（Ｉ−ｉ）Ｒ＋がｎ−アルキル基でありＲ２がｎ−アル
キル基である （Ｉ−ｉｉ）　　Ｒ＋がｎ−アルキル基Ｈ３ Ｒ２が−Ｃ−ＣＨ２→−刊ＨＲ６ （光学活性もしくはラセミ体） （Ｉ−ｉｉｉ）　　Ｒ＋がｎ−アルキル基Ｃ）１３ Ｒ２が−Ｃ−ＣＨ２＋べＨ−１−ＣＩｈ→−刊Ｒ７（光
学活性もしくはラセミ体） （以下余白） （光学活性もしくはラセミ体） Ｒ２がｎ−アルキル基 （光学活性もしくはラセミ体） ？Ｈ３ Ｒ２が一＋ＣＩ（２→−刊ＨＲ６ （光学活性もしくはラセミ体） （Ｉ−ｖｉ）　　　　　　　　？Ｈ３ Ｒ１が−（−ＣＨ２＋司ＨＲ８ （光学活性もしくはラセミ体） ？Ｈ３ Ｒ２が→ＣＨ２→−刊ト÷ＣＨ２→−−ＯＲ？（光学活
性もしくはラセミ体） Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は直鎖状もしくは分岐状のアルキル基
を示す。

Ｐ＋ｑ、ｓは０〜７でありｒはＯもしくは１゜又、前述
の一般式（ＩＩ　）で示される化合物において好ましい
化合物例として下記（ＩＩ−ａ）（ＩＩ−ｂ）式で表わ
される化合物を挙げることができる。

又、前述の一般式（ｍ）で示される化合物において好ま
しい化合物例として（ＩＩ［−ａ）〜（ｍ−ｒ）式で表
わされる化合物を挙げることができる。

Ｒ４−Ｘ４　＋ＧＨ２ｏ＋Ｘ５−Ｒｌｌ　　　　（ｍ　
−ａ）Ｒ４−Ｘ４　＋０ＣＨ２＋Ｘ５−Ｒ５（ｍ　−ｂ
）Ｒ４−Ｘ　４＋ＣＲ２０ＷＸ　５−　Ｒ５（ｍ　−ｃ
　）Ｒ４−Ｘ　４　＋ＨＣＨ２ＷＸ　ｓ　−Ｒ５（ｍ　
−ｄ　）Ｒａ　−Ｘ　４　＋Ｈ２Ｑ　＋Ｘｓ　−Ｒ５（
ｍ　−ｅ　）Ｒ４−Ｘ４　＋ＣＨ２＋Ｘｓ　−Ｒｓ　　
　（ｍ　−ｆ　）さらに上述の（ｍ−ａ）〜（ｍ−ｒ）
式におけｘ５の好ましい例として下記（ｍ−ｔ）〜ｖｉ
ｉ）を挙げることができる。

１）Ｘ４が単結合　　　ｘ５が単結合 ｉｉ）　　Ｘ４が　／／　　　　　Ｘ５が一〇１ｉｉ）
　　Ｘ４が　／／ｘ５が一０Ｃ−（■ ｉｖ） ×４が （ｍ−ｖ）Ｘ４が一〇 （ＤＩ−ｖｔ）　　Ｘ４が　ｌ／ （ＩＩＩ−ｖｒｉ）　　Ｘ４が　ｌ／ ×５が−００ ×５が単結合 ×５が−０ ｘ５が一〇〇 八 又、さらに」―述の（ＩＩＩ−ａ）〜（ｍ−ｒ）式にお
けるＲ４．Ｒ５の好ましい例として下記（ｍ−１ｘ　）
〜（ｍ　−ｘ　ｉｉ　）を挙げることができる。

（ｍ−ｉｘ）Ｒ４がｎ−アルキル基 １？Ｈ３ Ｒ５が一＋Ｇ　Ｈ２＋ＨＨ−Ｒｑ （ｍ−ｘ）Ｒ４がｎ−アルキル基 ？Ｈ３ （ｍ　−ｘ　ｉｉ　）　Ｒ４が−（−ＧＨ２＋司Ｈ−Ｒ
＋　＋？Ｈ３ Ｒ５が一＋−ＣＨ２→−刊Ｈ−Ｒ９ Ｉ Ｒ９，ＲＩＧ、　Ｒ１＋は直鎖状又は分岐状のアルキル
基ｔ、ｘ、ｚはＯ〜７ Ｕは１〜１２ ｙはＯ又はｌ 前記−最大（Ｉ）で表わＸれる液晶性化合物の具体的な
構造式の例を以下に示す。

（以下余白） （ｍ−ｘｉ）Ｒ４がｎ−アルキル基 ＋？Ｈ３ Ｒ５が冊ＣＨ２＋司ト÷ＣＨ２→−（Ｒ■ 前記−最大（Ｉ）で示される化合物は、例えば、特開昭
Ｅｉｌ−９３１７０、特開昭６１−２４５７８　、特開
昭６１１２９１７０　、特開昭８１−２００９７２　、
特開昭６１−２００９７３　。

特開昭８１−２１５３７２．特開昭８１−２９１５７４
　　、東独特許８５８９２（１９７３年）などに記載の
合成方法により得られる。例えば下記に示すような合成
経路で得ることができる。

Ｒ２Ｘ２　＋ＣＮ （Ｒ１，Ｒ２，Ｘ２は前述の通り） −最大（Ｉ）で示される化合物の代表的な合成例を以下
に示す。

合成例１　（Ｎｏ、　１−７１の化合物の合成）ピリジ
ン５１１１Ｉ！に溶かした５−メトキシヘキサノール１
．０Ｂ　ｇ　（８，０ｍｍｏｉ’）にピリジン５Ｊ’に
溶がしたｐ−トルエンスルホン酸クロライド１．８３ｇ
　（８，８ｍｍｏｊ））を氷水浴中５°Ｃ以下で滴下し
た。室温で６時間攪拌後、反応混合物を冷水１００ｍｊ
！に注入した。６Ｎ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。有機層を水洗後、無水硫酸マグ
ネシラムで乾燥し、その後溶媒留去して、５−メトキシ
ヘキシル−ｐ−トルエンスルホネートを得た。

ジメチルホルムアミド１０ｍｊ）に５−デシル−２−（
ｐ−ヒドロキシフェニル）ピリミジン２．０ｇ（８，４
１ｍｍｏｉ’）、水酸化カリウム０．８１ｇを加え、１
００℃で４０分間撹拌した。これに、先に得た５−メト
キシへキシル−ｐトルエンスルホネートを加え、１００
℃で４時間加熱攪拌した。反応終了後、反応混合物を冷
水１００ＩＩＩ！に注入し、ベンゼンにより抽出した。

水洗後無水硫酸マグネシウムにより乾燥し、溶媒留去し
て淡黄色油状物を得た。カラムクロマトグラフィー（シ
リカゲル−酢酸エチル／ベンゼン＝１／８）により精製
後、ヘキサンより再結晶して５デシル−２−（４−（５
’−メトキシへキシルオキシ）フェニル）ピリミジン（
化合物Ｎｏ、１−７１）１．３５ｇを得た。

相転移温度（’Ｃ） 合成例２　（Ｎｏ、　１−７８の化合物の合成）６−ペ
ンチルオキシヘプタノール２．０４ｇをピリジン８ｍｊ
＋に溶かし氷冷した後、ピリジン５ｍ１）に溶かしたト
シルクロライド２．２８ｇを徐々に滴下した（５°Ｃ以
下、７分）。その後、室温にて５時間攪拌した。

反応混合物を氷水１５０ｍ！！に注入し、６Ｎ塩酸水溶
液でｐＨ３程度にした後酢酸エチルにより抽出した。こ
れを水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶
媒留去して（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−１ルエ
ンスルホネー）　２．９８ｇを得た。

５−ｎ−デシル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリ
ミジン３．１２ｇ及び水酸化カリウム０．５３ｇをジメ
チルホルムアミド１４ｍＩ！に溶かし１００℃で３時間
加熱攪拌した後、（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−
）ルエンスルホネート２．９８ｇを添加し１００℃で５
時間加熱攪拌した。

反応混合物を氷水２００ｍｊ）に注入し、６Ｎ塩酸水溶
液でｐＨ３程度にした後ベンゼンにより抽出した。これ
を水洗し無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒留去
して、粗生成物４．７１ｇを得た。これをシリカゲルカ
ラムクロマト精製（ｎ−ヘキサン／酢酸エチル−１０／
２）　した後、さらにヘキサンから再結晶し、５−ｎ−
デシル−２−（４−（８−ペンチルオキシへブチルオキ
シ）フェニル］ピリミジン１．５６ｇを得た。

ＩＲ（ｃ＋ｒｌ） ２９２４、２８５２．１８１０．１５８Ｂ、　＋４７２
゜１４３Ｂ、　１２５４．　ＩＩＨ，ｌＨ６，７９８相
転移温度（°Ｃ） 合成経路Ｂ 合成側以外の化合物についても以下の合成経路Ａ、Ｈに
より得ることができる。

合成経路Ａ （−１−記式において、Ｒ１，Ｒ７，Ｘ＋、　ｑ、　ｒ
は前述の通りである。） 前記−最大（ＩＩ　）で示される化合物の具体的な構造
式の例を以下に示す。

（以下余白） Ｆ ＣＨ３号ＧＯ（γＱ 占 ４　Ｈ９ Ｃ３Ｈ７８ｉ０＋０ＣＩｈ　ＯＨ ”５ＨＩＩ−ｎ ｎ−Ｃ３Ｈ７舎３ｏ＋０ＣＲ２９Ｈ ＣｂＨ＋３ ＣｓＨｒｙ＜トｈｏ−ｃＨ２壱Ｈ ＧｑＨ＋ｑ（（艶ト（巨Ｔ　−ＣＨ２÷ＨｂＪ３ ５Ｈ ｃ＋２Ｈ２ｓ（Ｃ暑Ｒ冥ヴ１ｏ−（Ｈ２÷ＨＣ６１（１
３ ０１４Ｈ２？　ｈＯ−ＣＨ２９Ｈ−Ｃｓ　Ｈ＋　７−ｎ
ハ 一般式 ％式％） で示される化合物は下記に示す ような合成経路Ａ 、Ｃで得ることができ る。

合成経路Ａ 合成経路Ｂ 合成経路Ｃ 一般式（ＩＩ　）で示される化合物の代表的な合成例を
以下に示す。

合成例１（化合物Ｎｏ、２−１７の合成）ｐ−２−フル
オロオクチルオキシフェノール１．００ｇ（４，１１３
ｍＭ）をピリジン１０ｍｊ？、トルエン５ｍｊ）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５ｍ１）に溶解した溶液を、５°Ｃ以下、２０〜４
０分間で滴下した。滴下後、室温で一晩攪拌し、白色沈
殿を得た。

反応路ｒ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％） ＮＭＲデータ（ｐｐｍ） ０．８３〜２．８３ｐｐｍ　　（３４Ｈ、ｍ）４．００
〜４．５０ｐｐｍ　　（２Ｈ，ｑ）７、ｌｌｐｐｍ　　
　　　　（４Ｈ，５）ＩＲデータ（ｃｍ−’　） ３４５８．２９２８，２８５２．１７４２，１５０８，
１４７０゜１２４Ｂ、１２００．１１Ｂ１３，１１３２
．　８５４゜相転移温度（°Ｃ） ２５．７ （ここで、Ｓ３．　Ｓ４．　Ｓ５．　Ｓ６は、ＳｍＣ”
よりも秩序度の高い相を示す。） 合成例２（化合物Ｎｏ、２−２９の合成）十分に窒素置
換された容器に、（−）−２−フルオロヘプタツール０
．４０ｇ　（３，０ｍｍｏｊ＋）と乾燥ピリジン１．０
０ｇ　（１３ｍｍｏｉ’）を入れ水冷下で３０分間撹拌
した。その溶液にＰ−）ルエンスルホン酸クロリド０．
８９ｇ　（３，８ｍｍｏｊ））を加え、そのまま５時間
撹拌を続けた。反応終了後、Ｉ　ＮＨＣｊ’　１１０ｍ
Ｉ！を加え、塩化メチレン１０ｍｊ）で２回抽出を行っ
た後、その抽出液を蒸留水１０ｍｊ）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、溶媒を留去しく　＋　）　、−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（２，０ｍｍｏＩりを得た。

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］　　　＋２．５９°（ｃ　＝　１　、　
（ＨＣｌ２）。

比旋光度［α］　　　＋９．５８°（ｃ　＝　１　、　
（ＪＩＣ１’３）。

ＩＲ（ｃｍｌ）　　： ２９００．２８５０．１６００．　　＋４５０．１３５
０．　１１７０゜１０９０、　　９８０．．８１０．　
　８６０．　　５５０゜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０．４３ｇ（１，５ｍｍｏＩりと５−オクチル−２
−（４−ヒドロキシフェル）ピリミジン０．２８ｇ　（
１，Ｏｍｍｏｉ’）に１−ブタノール０．２ｍ１）を加
えよく攪拌した。その溶液に、あらかじめｌ−ブタノー
ル１．Ｏｍｊｌ’に水酸化ナトリウム０．０４８　ｇ　
（１，２ｍｍｏｊ？）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１０ｍ１＋を加え、ベンゼン１０ｍｊ！お
よび５ＩＩＩＩｌでそれぞれ１回づつ抽出を行なった後
、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１Ｎ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］
ピリミジン０．１７ｇ（０，４３ｍｍｏｉ’）を得た。

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］　　　＋０．４４°（ｃ　＝　１　、　
ＣＨＣｌ！３）。

比旋光度［α］ ＩＲ（ｃｍ−１）　　： ２９００、２８５０゜ １１１３０、　８００゜ ”’＋４．１９°（ｃ　＝　１　、　ＣｌＯ２）：＋）
。

１８００、　１５Ｂ０．　１４２０．　１２５０゜７２
０、　　　Ｅｉ５０．　　５５０゜前記−最大（ｍ）で
表わされる液晶性化合物の具体的な構造式の例を以下に
示す。

（以下余白） ｎ−（５Ｈ＋　＋　＋ＯＣＨ２＋■ー０ーＣ６Ｈ＋：＋
−ｎｎ−ＣＩＨ＋ｓ　＋ＯＧＨ２Ｗ　Ｏ−Ｃ５Ｈｌｌ−
Ｉ＋１１−Ｃ８Ｈ１７　（Ｃ巨（Ｏ　Ｃ　Ｒ　２　Ｗ　
Ｏ　−　Ｃ　ＩＨ　１５−　ｎｎ−ＣｂＨ＋３＋ｏｃｎ
２　ＷＯ−１：＋＋Ｈ＋　ｌ−ｎｎ−（４Ｈｑ　（）（
涙ＯＣＨ２　（トＣＪ−Ｃｂ　Ｈｌ　３　−ＩＩｎ−Ｃ
７Ｈ＋５＋ゆ）−ＱＣ：Ｈ７　＋Ｑ−ｃｏ　ｎ，　ｌ−
ｎｎ　−　Ｃ　ａ　Ｈ　ｌ　７　＋ＣＨ　２０　Ｗ　Ｏ
　−　Ｃ　ｂ　Ｈ　１　３　−　ｎｎ−Ｃｓ　Ｈｌ　７
　＋ＣＨ２０　Ｗ　Ｏ−１：＋＋　Ｈｌ　ｔ　−ｎｎ　
−Ｃ　ｓ　Ｈ　Ｉ　７　Ｗ　ＣＨ　２　０　＋０　−　
Ｃ６　Ｈ　ｌ　３　−　ｎｎ　−　Ｃ　７　Ｈ　Ｉ　５
　Ｗ　ＣＨ　２　０　＋０　−　Ｃ５Ｈ　１１−　ｎｎ
−Ｃ５Ｈ１０　−０　＋ＯＣＨ２＋ｏーｃ６Ｈ１３　−
ＩＩｎ−０７Ｈ　ｌ　５　−０　＋ＯＣＨ２＋０−Ｃ４
　Ｈ９　−ｎＩＩ−Ｃ７　Ｈｌ　５　＋０（）ｂ　＋０
−Ｃ＋　２　Ｈ２　５　−ｎｎ−（５Ｈ＋　＋　＋ＣＨ
２０　＋０１ｇ　ｏＨ２＋　−ｎｎ−２２ ｎ−Ｃ：５Ｈ＋　＋　＋ｃｏ２ｏ　（）℃トＣ６Ｈ＋　
３　−ｎｎ　−　０　７　Ｈ　ｌ　５　＋ＣＨ　２　０
　Ｗ　Ｃｂ　Ｈ　＋　３　−　ｎｎ　−Ｃｓ　Ｈ　Ｉｒ
　＋ＣＨ　２　０　Ｗ　Ｃ５Ｈ　＋　＋　−　ｎｎ−Ｃ
ｔｒ　Ｈ　Ｉ　３　＋ＯＣＲ２Ｗ　Ｇ６　Ｈｌ　３　−
ｎｎ　−　Ｃ　ｔ　Ｈ　ｌ　５＋　ＱＣ　Ｈ２　−　Ｗ
　Ｃ　＋　２Ｈ　２　５−　ｎｎ−０５Ｈ ｌ（）（涙ＣＨ　２　０　＋ＯＣ０ 八 Ｃ７ＨＩ５−１１ 前記−最大（ｍ）で示される化合物は例えば特開昭８Ｏ
−１４９５４７（１９８５年）、特開昭８ｌ−８３８３
３（１９８６年）に記載される合成法により得られる。

代表的な合成例を以下に示す。

合成例１（化合物Ｎｏ、３−５４の合成）３０ｍｊ）ナ
スフラスコに下記アルコール誘導体１．０　ｇ　（４，
８１ｍｍｏｊ’）を入れ、冷却下、塩化チオニＣ６Ｈ＋
：＋０＋ＣＨ２０Ｈ ル３ｍＩ！を加え、攪拌しながら室温まで昇温させ、さ
らに冷却管を取りつけ、外浴７０〜８０℃で４時間加熱
還流を行った。反応後過剰の塩化チオニルを留去し、塩
化物を得た。これをトルエン１５＋ｓＩ！に溶解した。

次に２００ｍＪ）の三つロフラスコに６０％油性水素化
ナトリウム０．３３ｇを入れ乾燥ｎ−ヘキサンで数回洗
った後、下記フェノール誘導体１．５２ｇ　（４，８１
ｍｍｏＩりτ ＨＯ（）唖トＣＨ２ＣＨＣ６Ｈｌ　３ のＴＨＦ溶液１５ｍｊ）を室温不満下し、さらにＤＭＳ
Ｏを２０ｍｊ）加え１時間攪拌した。これに、先に述べ
た塩化物のトルエン溶液をゆっくりと滴下し、滴下終了
後さらに室温にて１８時間攪拌を続けた。

反応終了後約２００ｍｊ！の氷水にあけ、有機層を分離
しさらに水層をベンゼン５０ｍｊ）にて２回抽出を行い
、先に分離した有機層と共に５％塩酸水溶液で２回洗っ
た後、イオン交換水で１回、さらに５％ＮａＯＨ水溶液
で１回洗いその後、水層のｐＨ値が中性を示すまでイオ
ン交換水で有機層を水洗した。

有機層を取り出し硫酸マグネシウムを用いて乾燥し、溶
媒留去して粗製物を得た。これを展開液ｎ−へキサン／
ジクロロメタン＝　３／１０を用いて、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにて精製を行った。

溶媒留去して得た結晶を、ｎ−ヘキサンを用いて再結晶
して精製目的物を得た。さらに室温にて減圧乾燥を行い
最終精製目的物を０．６１］ｇ得た。収率は２８．５％
であった。

元素分析値（ｗｔ％）ＣＨＮ 計算値　７８．３３　８．５７　　０．００測定値　７
８．９６　８．ＨＯ，０２ 相転移 合成例２（化合物Ｎｏ、３−８８　ｃ７）合成）３０ｍ
ｊ）ナスフラスコに下記アルコール誘導体１．２５ｇ　
（ｌｌｏ１＋＊ｍｏｆｆ）を入れ、冷却下、塩化チオニ
Ｃｓ　Ｈｌ　７　ｏ＋ＣＨ２０Ｈ ル４ＩＩＩ！！を加え、攪拌しながら室温まで昇温させ
、さらに冷却管を取りつけ、外浴７０〜８０℃で４時間
加熱還流を行った。反応後過剰の塩化チオニルを留去し
、塩化物を得た。これをトルエン１５ｍｊ）に溶解した
。

次に２００ｍ１）の三つロフラスコに６０％油性水素化
ナトリウム０．３１ｇを入れ乾燥ｎ−ヘキサンで数回洗
った後、下記フェノール銹導体０．７９ｇ　（４，０１
ｍｍｏｊ’）のＴＨＦ溶液１５ｍｊ）をを室温不適下し
、さらにＤＭＳＯを２０＋ｅｊ）加え１時間撹拌した。

これに、先に述べた塩化物のトルエン溶液をゆっくりと
滴下し、滴下終了後さらに室温にて１６時間攪拌を続け
た。

反応終了後的２００ｍｊ！の氷水にあけ、有機層を分離
しさらに水層をベンゼン５０ｆｆｌｊ）にて２回抽出を
行い、先に分離した有機層と共に５％塩酸水溶液で２回
洗った後、イオン交換水で１回、さらに５％ＮａＯＨ水
溶液で１回洗いその後、水層のｐＨ値が中性を示すまで
イオン交換水で有機層を水洗した。

有機層を取り出し硫酸マグネシウムを用いて乾燥し、溶
媒留去して粗製物を得た。これを展開液ｎ−へキサン／
ジクロロメタン−３７１Ｏを用いて、シリカゲルカラム
クロマトグラフィーにて精製を行った。

溶媒留去して得た結晶を、ｎ−ヘキサンを用いて再結晶
して精製目的物を得た。さらに室温にて減圧乾燥を行い
最終精製目的物を０．５１ｇ得た。収率は２６．０％で
あった。

ＣＨＮ分析値（賛ｔ％）ＣＨＮ 計算値　７８．３３　８．６３　　０．００測定値　７
８，６２　８．８Ｂ　　　０．０２相転移 Ｓ２．Ｓ３未同定 ＩＲスペクトル　２９７５．２９２５．２８５０．１８
１０゜１５１０、１４７０．１３８０．１２９５゜１２
Ｂ０．１２４０．１２２０．　＋１３０゜＋０２０．１
０００．８１０　　ｃｍｉ本発明の液晶組成物、前記一
般式ＣＩ）で示される化合物の少なくとも１種と、前記
一般式（ＩＩ　）で示される化合物の少なくとも１種と
、及び一般式（ｍ）で示される化合物の少なくとも１種
と、さらに他の液晶性化合物１種以上とを適当な割合で
混合することにより得ることができる。又、本発明によ
る液晶組成物は、強誘電性液晶組成物、特に強誘電性カ
イラルスメクチック液晶組成物が好ましい。

本発明で用いる他の液晶性化合物の具体的例を下記にあ
げる。

（以下余白） 本発明の一最大ＣＩ）で示される液晶性化合物、−最大
（ＩＩ　）で示される液晶性化合物、および−最大（Ｉ
ＩＩ）で示される液晶性化合物それぞれと、上述した他
の液晶性化合物一種以上、あるいは、それを含む強誘電
性液晶性組成物（強誘電性液晶材料と略す）との配合割
合は、強誘電性液晶材料１００重量部当り、本発明−最
大（Ｉ）、−最大（ＩＩ）、及び−最大（ｍ）で示され
る液晶性化合物それぞれを１〜３００重量部、より好ま
しくは、２〜１００重量部とすることが好ましい。

また、本発明の−・最大（Ｉ）、−最大（ＩＩ　）及び
−最大（ｍ）で示される液晶性化合物のいずれか、ある
いは全てを２種以上用いる場合も強誘電性液晶材料との
配合割合は、前述した強誘電性液晶材料１００重量部当
り、本発明−最大（１）。

最大（ＩＩ　）及び−最大（ｍ）で示される液晶性化合
物のいずれか、あるいは全ての２種以上の混合物を、１
〜５００重量部より好ましくは、２〜１００重量部とす
ることがのぞましい。

第１図は強誘電性液晶素子の構成の説明のために、本発
明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の１例の断面概略
図である。

第１図において符号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は偏光板、９は光源を示している。

２枚のガラス基板２には、それぞれＩｎ２Ｏ３゜５ｎ０
２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ
）等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。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
、ユリャ樹脂、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、侵漬塗布法、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。

絶縁性配向制御層の層厚は通常３０Ａ　−１ｇｍ、好ま
しくは３０Ａ〜３０００Ａ、さらに好ましくは５０Ａ〜
１０００Ａが適している。

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。その他スペーサーとして
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液晶が封入されて
いる。

強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層は、一般には
０．５〜２０μｍ、好ましくは１〜５）ｚｍである。

又、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Ｓ＋＋＋Ｃ：”相（カイラルスメクチック相
）を有し、高速応答性を有することが望ましい。さらに
応答速度の温度依存性が小さいこと、及び駆動電圧マー
ジンが広いことが望まれる。

又、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、等相
方からｃｈ相（コレステリック相）ＳｍＡ相（スメクチ
ック相）−９ｅｃ”相（カイラルスメクチックＣ相）と
いう相転移系列を有していることが望ましい。

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。

またガラス基板２の外側には偏光板８が貼り合わせであ
る。

第１図は透過型なので光源９を備えている。

第２図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２１ｂはそれ
ぞれ１１１２０３．５ｎ０２　あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）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２
３はその分子に直交した方向に双極子モーメン）（Ｐよ
）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」二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。

本発明の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１ｏＪｉ、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
、第３図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）Ｐ
ａ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、第３図に
示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界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３３ａかあるいは
第２の安定状態３３ｂの何れか１方に配向する。

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。

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
点を例えば第３図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８３３ａ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３
３ｂ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。

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。

実施例１ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成ｌ−
Ａを作成した。

例示化合物　　　　構造式 ％式％ 更に、この液晶組成物１−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−Ｂを作成した。

例示化合物 Ｎｏ。

構造式 次に、この液晶組成物１−Ｂを以下の手順で作成したセ
ルを用いて、素子特性等を観察した。

２枚の１．１ｍｍ厚のガラス板を用意して、それぞれの
カラス板」二にＩＴＯ膜を形成し、電圧印加電極を作成
し、さらにこの上に５１０２を蒸着させ絶縁層とした。

この基板上にポリイミド樹脂前駆体［東し■５Ｐ−７１
０１１．０％ジメチルアセトアミド溶液を回転数２５０
Ｏｒｐｍ、のスピンナーで１５秒間塗布した。成膜後、
６０分間、３００°Ｃ加熱縮合焼成処理を施した。

この時の塗膜の膜厚は約２０ＯＡであった。

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、その後インプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径１．５ｇｍのシリカビーズを一方のガラ
ス板」二に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互
いに平行になる様にし、接着シール剤［リクンンボンド
（チッソ■）］を用いてガラス板を貼り合わせ、６０分
間、１００°Ｃ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１．５ｐｍであった。

このセルに」二連の液晶組成物１−Ｂを等方性液体状態
で注入し、等吉相から２０°Ｏ／ｈで２５°Ｃまで徐冷
することにより、強誘電性液晶素子を作成した。

この強誘電性液晶素子を用いて、ピーク・トウ・ピーク
電圧Ｖ、、＝２５Ｖ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Ｏ〜９０％）を検知して
応答速度（以後、光学応答速度という）を測定した。そ
の結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０　　　　　２５°０　　　　　４０°Ｃ８２７
ｇ５ｅｃ　　　　３００ｇ５ｅｃ　　　　１２０ｇ５ｅ
ｃまた２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラストは
、１２であり、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。

比較例１ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ｒに代えて例示化合
物Ｎｏ、１−１４５．１−Ｈを混合せずニ１−Ａニ対し
て、例示化合物Ｎｏ、２−７８．３−３７．３−４０の
みを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物１−Ｃ
１および例示化合物Ｎｏ、２−７８を混合せずにｌ−Ａ
に対して、例示化合物Ｎｏ、１−１４５．１−９８．３
−３７．３−４０のみを実施例１と同じ重量部で混合し
た液晶組成物１−Ｄ、さらに例示化合物Ｎｏ、３−３７
．３−４０を混合せずに１−Ａに対して、例示化合物Ｎ
ｏ、１−１４５．１−９８゜２−７８のみを実施例１と
同じ重量部で混合した液晶組成物ｌ−Ｅを作成した。

これらの液晶組成物Ｉ−Ｃ，１−Ｄ、　ｌ−Ｅ及びＬＡ
を用いた以外は全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 ２５℃　　　　　４０℃ ３Ｂ２ｐｓｅｃ　　　　１３３ｇｓｅｃ３１３ｇｓｅｃ
　　　　１２５ｐｓｅｃ３３９ｐｓｅｃ　　　　＋３０
．ｐｓｅｃ３０７μｓｅｃ　　　　１２２＃Ｌｓｅｃ１
より明らかな様に、本発明 ｌＯｏＣ １１５５μＳｅＣ ８９３ｐｓｅｃ ９１ＳｅＣ８９３ ｐｓｅｃ９１３ １と比較例 による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子の方が、
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ている。

実施例２ 実施例１で使用した液晶組成物１−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て液晶組成物
２−Ｂを得た。

（以下余白） 例示化合物 Ｎｏ。

構造式 ％式％ この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

この液晶素子内の均〜配向性は良好でありモノドメイン
状態が得られた。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０　　　　　２５°０　　　　　４０°Ｃ７？０
ｇ５ｅｃ　　　　２７７ｇ５ｅｃ　　　　Ｉ　ｌ０ｐｓ
ｅｃまた２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラスト
は、１２．５であり、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。

比較例２ 実施例２で使用した液晶組成物２−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、２−１４を混合せずにｌ−Ａに対して、例示
化合物Ｎｏ、１−ｆｉ？、　ｌ−１４０，１−１０３，
３−４のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成
物２−Ｇを作成した。

これらの液晶組成物２−Ｃ９及び１−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０　　　　　２５°０４０°Ｃ Ｉ−Ａ　　１１５５）Ｌｓｅｃ　　　　３８２ｐｓｅｃ
　　　　１３３ｐｓｅｃ２−０　　８９２ｐｓｅｃ　　
　　３２３）ｚｓｅｃ　　　　１２３＃Ｌｓｅｃ実施例
２と比較例２より明らかな様に、本発明による液晶組成
物を含有する強誘電性液晶素子の方が、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
依存性も軽減されている。

実施例３ 実施例１で使用した液晶組成物１−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て液晶組成
物３−Ｂを得た。

（以下余白） 例示化合物 Ｎｏ。

構造式 ％式％） この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃７００ｐｓｅ
ｃ　　　　２５４１Ｌｓｅｃ　　　　１０１）ｚｓｅｃ
また２５℃における、この駆動時のコントラストは、１
３．０であり、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。

比較例３ 実施例３で使用した液晶組成物３−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、２−３８．２−８を混合せずに１−Ａに対し
て、例示化合物Ｎｏ、１−３５．１−１４８．３−２７
のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物３−
Ｃを作成した。

これらの液晶組成物３−Ｃ１及びＩ−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃１−Ａ　　１
１５５ｐｓｅｃ　　　　３Ｂ２ｐｓｅｃ　　　　＋３３
ｐｓｅｃ３−Ｃ：　　　９２６ｇ５ｅｃ　　　　３１８
ｐｓｅｃ　　　　１２０＃Ｌｓｅｃ実施例３と比較例３
より明らかな様に１本発明による液晶組成物を含有する
強誘電性液晶素子の方が、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
されている。

実施例４ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成４−
Ａを作成した。

（以下余白） Ｃ１ｏＨ２１０＋Ｃ００＋０Ｃ８Ｈ１７Ｃｅ　Ｈ＋　ｐ
　＋Ｃｏｏ　＋０（＋　ｏ　Ｈ２＋Ｃ＋ｏＨ２＋０＋Ｃ
ＯＯ＋０Ｃ６Ｈ＋３（＋ｏ　Ｈ２＋＋０００　＋０Ｃｅ
Ｈ＋７更に、この液晶組成物４−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４−Ｂを作成した。

例示化合物 Ｎｏ。

構造式 の液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察し
た。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５°Ｃ４０°Ｃ ８３１ｐｓｅｃ　　　　２９７ｇ５ｅｃ　　　　１１７
μｓｅｃまた２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラ
ストは、１３．０であり、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
。

比較例４ 実施例４で使用した液晶組成物４−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−１４５．１−９８を混合せずに４−Ａに
対して、例示化合物Ｎｏ、２−７８．３−３７．３−４
０のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物４
−Ｃ９および例示化合物Ｎｏ、２−７８を混合せずに４
−Ａに対して、例示化合物Ｎｏ、ｌ−１４５，１−９８
，３−３７，３−４０（７）みを実施例１と同じ重量部
で混合した液晶組成物４−Ｄ、さらに例示化合物Ｎｏ、
３−３７．３−４０を混合せずに４−Ａに対して、例示
化合物Ｎｏ、１−１４５．１−９８２−７８のみを実施
例１と同じ重量部で混合した液晶組成物４−Ｅを作成し
た。

これらの液晶組成物４−Ｇ、　４−Ｄ、　４−Ｅ及び４
−Ａを用いた以外は全〈実施例１と同様の方法でそれぞ
れ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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０２５°０　　　　　４０°Ｃ １−Ａ　　１４１０ｐｓｅｃ　　　　４３５ｓｅｃ　　
　　１５５ｇ５ｅｃ４−０　　９３６μｓｅｃ　　　　
３３３ｐｓｅｃ　　　　１３２μ５ｅｃ４−０　１１７
０）ｉｓｅｃ　　　　４０７ＩＬＳｅｃ　　　　１５１
ｐｓｅｃ４−Ｅ　　　９０５）ｉｓｅｃ　　　　３２５
ｐｓｅｃ　　　　１２３ｐｓｅｃ実施例４と比較例４よ
り明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する強
誘電性液晶素子の方が、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
れている。

実施例５ 実施例４で使用した液晶組成物４−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て液晶組成
物５−Ｂを得た。

（以下余白） Ａ （以下余白） この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スインチング状ｊＡ：等を
観察した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０２５°０　　　　　４０°０ ７４５ｇ５ｅｃ　　　　２８６μｓｅｃ　　　　１０４
ｐｓｅｃまた２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラ
ストは、１２，５であり、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
。

比較例５ 実施例５で使用した液晶組成物５−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−７１．１−１１７．３−３１を混合せず
に４−Ａに対して、例示化合物Ｎｏ、２−２２のみを実
施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物５−Ｃを作成
した。

これらの液晶組成物５−Ｃ及び４−Ａを用いた以外は全
〈実施例１と同様の方法でそれぞれ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。その結果を次に示す。

光学応答速度 ｌＯｏｏ　　　　　　２５°０　　　　　４０００４−
Ａ　　Ｉ４１０ｇ５ｅｃ　　　　４３！ｇｔｓｅｃ　　
　　１５５ｇ、５ｅｃ５−ＣＢ８８４ｓｅｃ　　　　３
４１μｓｅｃ　　　　１２８μｓｅｃ実施例５と比較例
５より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有す
る強誘電性液晶素子の方が、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
減されている。

実施例６ 実施例４で使用した液晶組成物４−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て液晶組成物
８−Ｂを得た。

（以下余白） （以下余白） この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　　　　　２５°０　　　　　　　　　
４０°Ｃ７０７ｐｓｅｃ　　　　　　　２５３ｇ５ｅｃ
　　　　　　　　９９ＩＬｓｅｃまた２５６Ｃにおける
、この駆動時のコントラストは、１３．０であり、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。

比較例６ 実施例６で使用した液晶組成物６−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、２−２７．２−１５．３−３８を混合せずに
４−Ａに対して、例示化合物Ｎｏ、１−３．１−５４の
みを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物ｅ−ｃ
を作成した。

これらの液晶組成物６−Ｃ９及び４−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０　’０　　　　　２５℃　　　　　４０℃４−Ａ　
　１４１０ｇ５ｅｃ　　　　４３５ｇ５ｅｃ　　　　１
５５ｐｓｅｃ８−Ｃ１１８８ｐｓｅｃ　　　　３８５ｇ
５ｅｃ　　　　１３７）Ｌｓｅｃ実施例６と比較例６よ
り明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する強
誘電性液晶素子の方が、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
れている。

実施例７ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成？−
Ａを作成した。

（以下余白） Ｃ＋　ｏ　Ｈ２＋　ｏ＋ｃｏｏ　＋ＯＣ６Ｈｌ　３ＣＩ
ｏＨ２１＋Ｃ００＋０Ｃ８Ｈ１１ Ｃ＋　ＯＨ２１ｏ＋ｃｏｏ　＋０ＣＲｓ　Ｈｌ　７更に
、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？−
８を作成した。

この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃５３０μｓｅ
ｃ　　　　１９４ｇ５ｅｃ　　　　　８１ｇ５ｅｃまた
２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラストは、１３
，０であり、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。

比較例７ 実施例７で使用した液晶組成物？−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、２−７８を混合せずに７−Ａに対して、例示
化合物Ｎｏ、ｌｌ］８．１−１４５．３−３７．３−４
０のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物？
−Ｃを作成した。

これらの液晶組成物７−Ｃ９及び７−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５°０４０℃ ？−Ａ　　　７６２μｓｅｃ　　　　２４６ｇ５ｅｃ　
　　　　９８ｐ、ｓｅｃ？−ＣＢ７２）ｚｓｅｃ　　　
　２３５ｐｓｅｃ　　　　　９３ｇ５ｅｃ実施例７と比
較例７より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含
有する強誘電性液晶素子の方が、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
も軽減されている。

実施例８ 実施例７で使用した液晶組成物？−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て液晶組成物
８−Ｂを得た。

（以下余白） 例示化合物 Ｎｏ。

構造式 ％式％） この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０　　　　　２５°０　　　　　４０’Ｃ４３Ｊ
ｔｓｅｃ　　　　１１３７ｐｓｅｃ　　　　　７０ｇ５
ｅｃまた２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラスト
は、１２．５であり、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。

比較例８ 実施例８で使用した液晶組成物８−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−７１．１−１１７を混合せずに７−Ａに
対して、例示化合物Ｎｏ、２−２２．３−３１のみを実
施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物８−Ｃを作成
した。

これらの液晶組成物８−Ｃ２及び？−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０°０　　　　　２５℃　　　　　４０°Ｃ７−Ａ　
　　７Ｅｉ２＃Ｌｓｅｃ　　　　２４８ｇ５ｅｃ　　　
　　９８ｇ５ｅｃＢ−Ｃ５２６ｐｓｅｃ　　　　１８０
ＩＬｓｅｃ　　　　　７４ｐｓｅｃ実施例８と比較例８
より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する
強誘電性液晶素子の方が、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
されている。

実施例９ 実施例７で使用した液晶組成物？−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て液晶組成
物９−Ｂを得た。

（以下余白） −Ａ （以下余白） この液晶組成物を用いた以外は、全〈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、スイッチング状態等を観察
した。

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。測定結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５℃　　　　　４０°０４８８ｇ５
ｅｃ　　　　１８５ｐｓｅｃ　　　　　７８ｐｓｅｃま
た２５°Ｃにおける、この駆動時のコントラストは、１
３．０であり、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。

比較例９ 実施例９で使用した液晶組成物９−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−１１．１−４０．１−１７２．２−８Ｅ
ｉを混合せずに？−Ａに対して、例示化合物Ｎｏ、３−
５７のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物
９−Ｃを作成した。

これらの液晶組成物９−Ｃ９及び？−Ａを用いた以外は
全〈実施例１と同様の方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０　’０２５°０４０℃ ？−Ａ　　　７８２ｇ５ｅｃ　　　　２４８ｇ５ｅｃ　
　　　　９８ｇ５ｅｃ８−Ｃ？２３ｐｓｅｃ　　　　２
３７ｐ、ｓｅｃ　　　　　９５ｇ５ｅｃ実施例９と比較
例９より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有
する強誘電性液晶素子の方が、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
軽減されている。

実施例１０〜１７ 実施例１で用いた例示化合物、及び液晶組成物に代えて
、表１に示した例示化合物、及び液晶組成物を各重量部
で用い、１０−Ｂ〜１７−Ｂの液晶組成物を得た。これ
らを用いた他は、全〈実施例１と同様の方法により、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、スイッチング状態等を観察した。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。測定結果を表１に示す。

（以下余白） 実施例ｉｏ〜１７より明らかな様に、本発明による液晶
組成物１０−Ｂ〜１７−Ｂ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
。

実施例１８ 実施例１及び比較例１で用いた液晶組成物をＳ　ｉ０７
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〈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。その結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃−Ｂ　　　８
０５ＩＬｓｅｃ　　　　２９４ｐｓｅｃ　　　　　１５
ｐｓｅｃＡ　　１１４Ｅｉｇｓｅｃ　　　　３５７ｐｓ
ｅｃ　　　　　２８）ｚｓｅｃＣ８７３μｓｅｃ　　　
　３０Ｅｔｇ、ｓｅｃ　　　　　２１ｇ５ｅｃ０　　９
４０μｓｅｃ　　　　３３４ｇ５ｅｃ　　　　　３３ｐ
ｓｅｃＥ　　　８４１１Ｌｓｅｃ　　　　３０１ｐｓｅ
ｃ　　　　　２０ｐ、ｓｅｃ実施例１８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
晶素子を含有する素子は、他の液晶組成物を含む素子に
実施例１と同様に低温作動特性が改善され、さらに、応
答速度の温度依存性も軽減されたものとなっている。

［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、スイッ
チング特性が良好で、低温作動特性の改善された液晶素
子、及び応答速度の温度依存性の軽減された液晶素子と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、強誘電性液晶を用いた液晶素子の例の断面概
略図。 第２図、及び第３図は強誘電性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。 １可 第１図において、 ｌ・・・強誘電性液晶層、２・・・ガラス基板、３・・
・透明電極、　　　　４・・・絶縁性配向制御層、５・
・・スペーサー　　　６・・・リード線、７・・・電源
、　　　　　　８・・・偏光板、９・・・光源、　　　
　　神・・・入射光、Ｉ。 ？＋＝・・・透過光 第２図において、 ２１ａ・・・基板、　　　　２１ｂ・・・基板、２２・
・・強誘電性液晶層、２３・・・液晶分子、２４・・・
双極子モーメント（Ｐ、） 第３図において、 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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＿１、Ｒ＿２はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖
   状もしくは分岐状のアルキル基であり、置換基として、
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿２のアルコキシ基を有していても良い
   。 Ｘ＿１、Ｘ＿２は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表
   等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
   ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼のいずれかを示す。） で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式（I
   I） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （ただし、Ｒ＿３は置換基を有していても良いＣ＿１〜
   Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基Ｘ＿３は単
   結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表等があります▼ Ｚ＿１は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、
   表等があります▼もしくは▲数式、化学式、表等があり
   ます▼ ｌは１〜１２） で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式（I
   II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （ただし、Ｒ＿４、Ｒ＿５は置換基を有していても良い
   、Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基
   Ｘ＿４、Ｘ＿５は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表
   等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
   ▲数式、化学式、表等があります▼Ｚ＿２は−ＣＨ＿２
   Ｏ−又は−ＯＣＨ＿２−ｍ、ｎは１もしくは２） で示される化合物の少なくとも一種とを含有することを
   特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
2. （２）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＿１、Ｒ＿２はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖
   状もしくは分岐状のアルキル基であり、置換基として、
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿２のアルコキシ基を有していても良い
   。 Ｘ＿１、Ｘ＿２は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表
   等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
   ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼のいずれかを示す。） で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式（I
   I） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （ただし、Ｒ＿３は置換基を有していても良いＣ＿１〜
   Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基Ｘ＿３は単
   結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表等があります▼ Ｚ＿１は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、
   表等があります▼もしくは▲数式、化学式、表等があり
   ます▼ ｌは１〜１２） で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式（I
   II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （ただし、Ｒ＿４、Ｒ＿５は置換基を有していても良い
   、Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基
   Ｘ＿４、Ｘ＿５は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表
   等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
   ▲数式、化学式、表等があります▼Ｚ＿２は−ＣＨ＿２
   Ｏ−又は−ＯＣＨ＿２−ｍ、ｎは１もしくは２） で示される化合物の少なくとも一種とを含有する強誘電
   性カイラルスメクチック液晶組成物を一対の電極基板間
   に配置してなることを特徴とする液晶素子。