JPH0312491A - 強誘電性カイラルスメクチック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
及びそれを有する液晶素子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、１８、Ｎｏ、４　（１９７１，２，１５）、Ｐ
、１２７〜１２８の’Ｖｏｌｔａｇｅ−８ｐｅｎｄｅｎ
ｔ　　０ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｊｖｉｔｙ　　ｏｆ　
　ａＴｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ
　　Ｃｒｙｓｔａビに示されたＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄ
　　ｎｅｍａｔｉｃ）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）を増やして行つた場合、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１／Ｎ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
ａｇｅｒｗａｌｌにより提案されている（特開昭５６−
１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９２４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
テイツクＣ相（ＳｍＣ’）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、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。

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。

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（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備え
ているとは云い難い。

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（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の値を太き（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（なる傾向にある。

また、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℃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。

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、粘度が低（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。

代表的な強誘電性液晶セルの構成は、ガラス基板上にＩ
ＴＯ等で電極パターンを形成し、その上にＳｉＯ□等で
上下基板のショート防止層を形成（約１０００人）その
上にポリイミド（ＰＩ；東し社５Ｐ５１０，５Ｐ７１０
等）膜を４００人位の膜厚で形成し、さらにＰＩ膜をラ
ビング処理したものを上下対称な配向になるように向い
合わせて構成し、その基板間隔を１〜３μｍに保つもの
である。

一方、このような条件下で配列した強誘電性液晶は、一
般に上下基板間をねじれた状態でつながり、−軸性の配
向を示さないことが知られている（スプレー配向）。こ
のような場合問題点のひとつに、液晶層の透過率が低い
ことである。

透過光量は、分子配向の一軸性を仮定すると、クロスニ
コル下で入射光Ｉ。の強度に対して■の強度を得る。

λ ここで、Δｎは屈折率異方性、ｄはセル厚、λは入射光
の波長、θａは双安定状態間の角度（チルト角）である
。

前述のセルを用い、スプレー配向を採った場合、現状で
はθａは５°〜８°である。Δｎｄπ／λのコントロー
ルは、物性的に簡単には行えないので、θａを太き（し
てＩを大きくしたいが、スタティックな配向手法によっ
てはなかなか達成出来ない。

このような問題に対して、強誘電性液晶のΔε項のトル
クを用いることにより、θａを広げられることが知られ
ている（１９８３年ＳＩＤでＡＴＴにより発表、特開昭
６１−２４５１４２．６１−２４６７２２．６１−２４
６７２３．６１−２４６７２４．６１−２４９０２４．
６ｌ−２４９０２５）。

液晶のΔεが負であると、液晶分子は電界印加により基
板に平行になろうとする。この特性を利用、すなわち、
スイッチング時以外にも一定の実効的な電界を印加する
ことにより、かかるねじれ配列を解消し、θａを増大さ
せて、透過率を上げることができる（ＡＣスタビライズ
効果）。

状態のスイッチングに関するＦＬＣ分子に働くトルクｒ
ｐｎ、ＡＣスタビライズ効果に関してＦＬＣ分子に働く
トルクｒΔ、とは、各々次のような物性に比例する。

１”ｐ、ｃｏ　　　Ｐｓ＊Ｅ （２） ｒ■　（１）　−Δε・ε。・Ｅ２　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（３）（３）式によっても明ら
かなようにＦＬＣのΔεの符号及び絶対値がきわめて重
要な役割を示すことがわかる。

Δεに関する物性が異なる値を持つ４種のＦ　Ｌ　Ｃの
Ｖｒｍｓに対するθａの変化を第４図に示した。

測定はＰｓによる影響を除くために６０　Ｋ　Ｈｚの矩
形交流で行った。

（Ｉ）はΔεニー５．５、（ｎ）はΔεニー３．０、（
ｍ）はΔεニー〇、　　（ＩＶ）はΔε二１．０である
。

グラフを見てもわかるようにΔεが負に大きい極低電圧
でθａが太き（なり、従って、■に貢献することがわか
る。

この（Ｉ）と（ｍ）を用いた場合の透過率の差を比較し
てみると（Ｉ）では１５％なのに対し、（ＩＩりでは６
％であり明らかな差があった（６０ＫＨｚ±８■　矩形
波印加時）。

以上の例でも知られるように、ΔεとＰｓの物性をコン
トロールすることにより、５ＳＦＬＣの表示特性を太き
（変えることができる。

強誘電性液晶組成物のΔεを負に大きくするためには、
Δεが負で、その絶対値が大きな材料を混合することが
一番有効である。例えば、分子の短軸方向に、ハロゲン
やシアノ基を導入したり、分子環骨格にペテロ原子を導
入したりすることによりΔεの大きな化合物を得ること
ができる。

Δε＜０の化合物の誘電異方性は、構造によってその大
きさに差がある。例を下に示す。

２　≦　　　ε　　≦　５ Ｎ ε　く２ ５く ε１＜１０ ε ＞　　１０ す ※Ｒ，Ｒ’　　はアルキル基を示す。

太き（分類すると、１ε１≦２（ｌΔε１小）の化合物
、２く１ε１≦ｌ０（ＩΔε１中）の化合物、Δεｌ＞
１０（ｌΔε１大）の３種に分けることが出来る。１Δ
εＩ小のものは、１ΔεＩを増大させる効果は殆どない
。１Δε１大のものは１Δε増大に大変有効な材料であ
る。現在のところ、ジシアノハイドロキノン誘導体のみ
が１Δε１大材料である。

しかしながら、ジシアノハイドロキノン誘導体は、ｌΔ
ε１増大効果は大きいものの、粘性が高いため、その含
有比率が増加するとスイッチング特性を悪くする傾向が
ある。

一方、１Δε１が中程度のものの中には１Δε増大効果
は１Δεｌ大成分よりは小さいが、ある稈度粘性の低い
ものもある。

以上のことから、スイッチング特性が良好で、かつ、Ａ
Ｃスタビライズ効果を有する液晶組成物およびこれを含
む液晶素子を得るためには、誘電異方性が負の化合物、
好ましくは１Δε］〉２の化合物の選択、混合相手およ
び混合比率を（ふうする必要がある。

〔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ック液晶組成物およびか
かる液晶組成物を使用する液晶素子を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、本発明の液晶組成物にさらに誘電
異方性が負の液晶性化合物を混合することにより、ＡＣ
スタビライズ効果をもたせ、表示特性を太き（向上させ
られる液晶素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は下記−殺伐（１） ％式％） （ただし、Ｒ２はＣ１””Ｃｌ１１の置換基を有してい
てもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｒ２はＣ，−
・ＣＩ４の置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状
のアルキル基、Ｘｌは単結合、−０−又は−ＣＯ−）で
示される化合物の少なくとも一種と、下記−殺伐（ＩＮ
　） （ただし、Ｒ３はＣ８〜Ｃ１４の直鎖状のアルキル基、
Ｒ４は０１〜ＣＩ４の置換基を有していてもよい直鎖状
又は分岐状のアルキル基、Ｘｌは単結合、−〇−又は−
ＣＯ−） で示される化合物の少なくとも一種と、さらに、誘電異
方性が負の液晶性化合物を少なくとも１種含有すること
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。

７　−゛ （以下余白） ＼−−／ また本発明は、誘電異方性が負の液晶性化合物が、好ま
しくはΔε＜−２を示し、より好ましくはΔε＜−５、
さらに好ましくはΔε＜−１０を示す液晶化合物を用い
て、前記強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物にさ
らに含有させた強誘電性カイラルスメクチック液晶組成
物ならびにそれを有する液晶素子を提供するものである
。

また本発明は、該誘電異方性が負の液晶性化合物が、下
記−殺伐（ＩＩＩ−［１］）から（ＩＩＩ−［５］）で
示される中から選ばれる化合物を用いて前記強誘電性カ
イラルスメクチック液晶組成物にさらに含有させた強誘
電性カイラルスメクチック液晶組成物ならびにそれを有
する液晶素子を提供するものである。

一般式（ＩＩＩ−［１］） （Ｒａ、　Ｒｈは置換基を有していてもよい直鎖状又は
分岐状のアルキル基、 一般式（ＩＩＩ−■） Ｒｅ　−Ｘｅ　−Ａ、ｅ　−Ｘｒ　ＩＸｇ　−Ａｒ　−
Ｘｈ　−〔Ｒａ、Ｒｂ−Ｎ （Ｒｅ、　Ｒｒは置換基を有していてもよい直鎖状又は
分岐状のアルキル基、 巳３Σにの−（トランス・トランス） ＡＭ、Ａｂがともに単結合の場合、Ｘｂ、Ｘｅは単結合
であり、ｘ、、ｘｄは供に単結合又は供に一〇−でＹａ
、Ｙｂは、シアノ基、ハロゲン、水素、ただしＹａ、Ｙ
ｂが同時に水素にはならない。〕Ａｅ、Ａ（は−（ラー
、−（Ｄ←、単結合、ただしＡｅ、Ａｒが同時に単結合
にはならない。〕一般式（ＩＩＩ−■） ＲＩ−Ｘ＋　−ＡｒべＺ１冷Ｘ１−Ａ４−Ｘ＋ｔ　−Ｒ
Ｉ〔ＡＩは単結合、＝（ラー Ａｌは単結合、−（Ｄ←、−（う← 〔Ｒａ、Ｒｂ、　Ｊは置換基を有していてもよい直鎖又
は分岐のアルキル基、ただしＡＩが単結合のとき直鎖ア
ルキル基であり、ｚｌは一〇−又は−８−一般式（ＩＩ
Ｉ−■） ただしＡ が単結合のときＸ は単結合であり、 （Ｒ，、Ｒ□は置換基を有していてもよい直鎖又は分岐
のアルキル基、 （以下余白） ＼　　　。

Ａｋ。

Ｉ ＡＩは同時に単結合にならない。

は単結合、−Ｏ−、−ＣＯ− １ 一〇〇−１ １ −ＣＭ　２ＣＨ２− −ＣミＣ−） 一般式（ＩＩＩ−［５］） （Ｒｎ、Ｒｅは置換基を有していてもよい直鎖又は分岐
のアルキル基、 −ＯＣＨ２− −Ｃ）−１２ＣＨ２− ＣＮ　　　　　　　　　　　ＣＮ Ｚ２は−Ｃ＝ＣＨ−又は−ＣＨ−ＣＨ２−）前述の一般
式（１）で示される化合物において、より好ましい化合
物としてはＸ、が−０−もしくは−ＣＯ−である化合物
を挙げることができる。

１ ・−７＼、 （以下余白） 、−７ン また、一般式（Ｉ）で示される化合物において、より好
ましい化合物としてはＲ１＋Ｒ２が直鎖状のアルキル基
である化合物を挙げることができる。

また、前述の一般式（ｎ）で示される化合物において、
より好ましい化合物としてはＸ２が一〇もしくは−ＣＯ
−である化合物を挙げることが１ できる。

また、一般式（ＩＩ）で示される化合物において、より
好ましい化合物としてはＲ４が直鎖状のアルキル基であ
る化合物を挙げることができる。

前記一般式（Ｉ）で示される化合物の具体的な構造式の
例を以下に示す。

、、、、／’　７　゛ （敞゛下□余白） −１ １−２ −３ −４ −５ −６− −１４ −１５ −１６ −１７ −１８ −７− −９ −１０ −１１ −１２ −１９ ０ −２１ −２２ −２３ −２４ ｌ−２５ １−２６ −２７ −２８ −２９ −３０ −３７ −３８ −３９ −４０ −４１ −４２ −３１ 【−３２ ３ −３４ −３５ −３６ −４３ −４６ −４７ −４８ −４９ Ｆ −５５ −５０ −５６ −５１ −５７ −５２ −６８ −５３ −５９ −５４ 一般式（１）で示される化合物は下記に示すような合成
経路ＡまたはＢにより得ることができる。

合成経路Ａ 合成経路Ｂ （Ｒ１＋　Ｒ２＊　Ｘ　１は前述の通りである。）−殺
伐（１）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、１−６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（３，０ｍｍｏｌ）と乾燥ピリジン１．ＯＯｇ　
（１３ｍｍｏｌ）を入れ水冷下で３０分間乾燥した。そ
の溶液にｐ−トルエンスルホン酸クロリド０．６９ｇ　
（３，６ｍｍｏ［）を加え、そのまま５時間撹拌を続け
た。反応終了後、ＩＮＨＣｌｌｏｍｌを加え、塩化メチ
レン１０ｍ１で２回抽出を行った後、その抽出液を蒸留
水１０ｍ１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　、５９　ｇ　（２、０ｍ　ｍ　ｏ
　ｌ　）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コニ４＋　２．５９°　　　　　　　（ｃ
ｍ１、ＣＨＣｌ　３　’）。

比旋光度［αコ溜＋９．５８°　　　　　　　（ｃｍ　
ｌ５ＣＨＣＩ　３）。

ＩＲ（ｃｍ−’）： ２９００、　　２８５０、　　１６００Ｓ　　　１４５
０．１３５０、　　１１７０、　　１０９０．　　　９
８０゜８１０、　　　６６０、　　　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（１，５ｍｍｏｌ
）と５−オクチル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピ
リミジン０．２８ｇ（１，０ｍｍｏｌ）に１−ブタノー
ル０．２ｍｌを加えよく撹拌した。その溶液に、あらか
じめ１−ブタノール１゜Ｏｍ　１に水酸化ナトリウム０
　、０４８　ｇ　（ｆ　、　２　ｍ　ｍ、　ｏ　ｌ　）
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、加熱環流した。反応終了後蒸留水１０ｍ１
を加え、ベンゼンｌｏｍｌおよび５ｍｌでそれぞれ１回
づつ抽出を行った後、その抽出液を無水硫酸ナトリウム
を適宜加えて乾燥した。乾燥後、溶媒を留去し、シリカ
ゲルカラム（クロロホルム）により目的物である（＋）
−５−オクチル−２−［４−（２−フルオロへブチルオ
キシ）フェニルコビリミジン０．１７ｇ　（０，４３ｍ
ｍｏｌ）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コ漬＋０．４４°　　　　　　　（Ｃ＝Ｌ
　ＣＨＣｌ　３）。

比旋光度［（２］Ｘ　＋４．１９°　　　　　　　（ｃ
−１、ＣＨＣｌ　３　）。

ＩＲ（ｃｍ”） ２９００．２８５０．１６００．、．１５８０゜１４２
０、１２５０．１２６０，８００゜７２０、　６５０、
５５ｏ０ 前記−殺伐（ｎ） で示される化合物の具体的な −６ 構造式の例を以下に示す。

−１ −７− −８ −９ −４ −１０ −５ −１１ −１２ −１８ ３ −１９ −１４ −２０ −１５ −２１ −１６ −２２ −１７ −２３ −２４ Ｆ −２５ 一般式（ＩＩ　）で示される化合物は下記に示すような
合成経路Ｃで得ることができる。

合成経路Ｃ −２６ −２７ −２８ 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２（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．ＯＯｇ（４，ｔｓｍ
Ｍ）をピリジン１０ｍ１．）ルエン５ｍｌに溶解させ、
トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸
クロライド１．３０　ｇ　（６、ＯＯｍ　Ｍ　）をトル
エン５ｍｌに溶解した溶液を、５℃以下、２０〜４０分
間で滴下した。滴下後、室温で一晩撹拌し、白色沈殿を
得た。

反応終了後、反応物をベンゼンで抽出し、更にこのベン
ゼン層を蒸留水で洗った後、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。

更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、更にエタノール／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１．２０
ｇ　（２，８５ｍＭ）を得た。（収率６８．６％）ＮＭ
Ｒデータ（ｐｐｍ） ０．８３〜２．８３ｐｐｍ　（３４Ｈ，ｍ）４．００〜
４．５０ｐｐｍ　（２Ｈ，ｑ）７、ｌｌｐｐｍ　　　　
　（４Ｈ，５）ＩＲデータ（ｃ　ｍ−’　） ３４５６、　２９２８．　２８５２．　１７４２．　１
５０８．　１４７０゜１２４８、　１２００．　１１６
６、　１１３２．　８５４゜相転移温度（℃） 前記−殺伐（ＩＩＩ−［１］）から（ｍ−［５］）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。但し、（ＩＩＩ）式において、各Ｒが示すアルキル
基の炭素数は１〜１８、好ましくは４〜１６、より好ま
しくは６〜１２を示す。

一般式（ＩＩＩ−［１］） （３−１） （３−２） （３−３） の高い相を示す。） （３−４） （３−５） （３−６） （３−７） （３−８） （３−１４） （３−１５） （３−１６） （３−１７） （３−１８） す す （３−９） （３−１０） （３−１１） （３−１２） （３−１３） （３−１９） （３−２０） （３−２１） （３−２２） （３−２３） す す す （３−２４） （３−２５） （３−２６） （３−２７） （３−２８） （３−３４） （３−３１５） （３−３６） （３−３７） （３−３８） （３−２９） （３−３０） （３−３１） （３−３２） （３−３３） （３−３９） （３−４０） （３−４１） （３−４２） （３−４３） （３−４４） （３−４５） （３−４６） （３−４７） （３−４８） （３−５４） （３−５５） （３−５６） （３−５７） （３−５８） ｒ す ｒ す ｒ す Ｃ す （３−４９） （３−５０） （３−５１） （３−５２） （３−５３） （３−５９） （３−６０） （３−６１） （３−６２） Ｎ リ リ り り Ｎ す す （３−６３） Ｒｒ （３−６４） す （３−６５） （３−６６） （３−６７） 一般式（ＩＩＩ−■） （３−７０） （３−７１） （３−７２） （３−７３） （３−７４） ζ３−６８） （３−６９） す （３−７５） （３−７６） す （３−７７） （３−７８） （３−７９） （３−８０） Ｕ （３−８１） す （３−８２） （３−８３） す （３−８４） 一般式（ＩＩＩ−■） （３ ９１） （３−９２） （３−９３） （３−９４） （３−８１５） （３−８６） （３−８７） （３−８８） （３−８９） （３−９６） （３−９７） （３−９８） （３−９９） り り （３−１０１） （３−１０２） （３−１０３） （３ １０４） （３−１１１） （３ １１２） （３−１，１３） （３−１１４） （３−１０６） （３−ｉ０７） （３−１０８） （３−１０９） （３−１１６） （３−１１７） （３−１１８） （３−１１９） （３−１２０） （３−１２７） （３−１２８） （３−１２９） （３−１３０） （ 以 下 余 白 ） 一般式（ＩＩＩ−■） （３−１２２） （３−１２３） （３−１２４） （３−１２５） （３−１３２） （３−１３３） （３−１３４） （３−１３５） （３−１３７） （３−１３８） （３−１３９） （３−１４０） （３−１４７） （３−１４８） （３−１４９） （３−１５０） （３−１４２） （３−１４３） （３−１４４） （３−１４５） （３−１５１） （ 以 下 余 白 ） −殺伐（ＩＩＩ−［５］） （３−１５３） Ｎ （３−１５４） Ｎ （３−１５６） Ｎ （３−１６３） Ｎ （３−１６４） Ｎ （３−１６６） Ｎ （３−１５８） （３−１５９） （３−１６０） （３−１６１） （３−１６８） （３−１６９） （３−１７０） （３−１７１） Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ （３−１７３） （３−１７４） （３−１７５） （３−１７６） １８３） （３−１８４） （３−１８５） （３−１８６） （３−１７８） Ｎ （３−１７９） （３−１８０） （３−１８１） Ｎ 本発明の液晶組成物は前記−殺伐（１）で示される化合
物の少なくとも１種と、前記−殺伐（ＩＩ）で示される
化合物の少なくとも１種と、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
。

本発明の他の目的の液晶組成物は、上記液晶組成物にさ
らに誘電異方性が負の液晶性化合物を少なくとも１種以
上適当な割合で混合することにより得ることができる。

また、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例を下記にあげ
る。

と−一 （以下余白） Ｃ８１（、） 癒１ｏ＋ａｔ誌ＩＣ，Ｉｔ。

ネ （３８） （４９） （５０） （６１） （６２） （６３） （６４） （６５） リ リ （５６） （５７） （５８） （５９） （６０） （６６） （６７） υ 〆１＼ （以下余白） 本発明の強誘電性液晶組成物において、本発明の一般式
（Ｉ）で示される液晶性化合物、−殺伐（ｎ）で示され
る液晶性化合物、それぞれと、上述した池の液晶性化合
物一種以上、あるいは、それを含む液晶性組成物（液晶
材料と略す）との配合割合は、液晶材料ｉｏｏ重量部当
り、本発明−殺伐（１）、−殺伐（ＩＩ）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１部とすることが好ましい。

また、本発明の一般式（１）、−殺伐（Ｉりで示される
液晶性化合物のいずれか、あるいは全てを２種類以上用
いる場合も他の液晶材料との配合割合は、前述した液晶
材料１００重量部当り、本発明−殺伐（Ｉ）、−殺伐（
■）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。

また、−殺伐（Ｉ）で示される液晶性化合物に対する一
般式（Ｉりで示される液晶性化合物の重量比［−殺伐（
Ｉ）／−殺伐（■）］は！／３００から３００／ｌであ
り、好ましくは１１５０から５０／１であることが望ま
しい。

一般式（Ｉ）、−殺伐（ｎ）で示される液晶性化合物の
それぞれ２種以上用いる場合、−殺伐（１）／−殺伐（
ＩＩ）は１１５００から５００／１であり、好ましくは
１１５０から５０／１であることが望ましい。

また、−殺伐（Ｉ）で示される液晶性化合物と、−殺伐
（ｎ）で示される液晶性化合物の総量と、上述した液晶
材料との配合割合は、−殺伐（Ｉ）と−殺伐（■）の総
量１００重量部当り、他の液晶材料を２〜６００重量部
、好ましくは４〜２００重量部とすることが望ましい。

また、−殺伐（１）、−殺伐（ＩＩ）で示される液晶性
化合物のそれぞれを２種以上用いる場合も、−殺伐（Ｉ
）で示される液晶性化合物と一般式（Ｉ［）で示される
液晶性化合物の総量と、上述した液晶材料との配向割合
は、−殺伐（Ｉ）と−殺伐（ＩＩ）の総量１００重量部
当り、上述した液晶材料を２〜１０００重量部、好まし
くは４〜２００重量部とすることが望ましい。

さらに、誘電異方性が負の成分を含有する強誘電性液晶
組成物中における誘電異方性が負の成分の含有ｌは、１
〜９８重量％である。特にΔε＜−２の成分を用いる場
合、Δε＜−２の成分の含有量は、１〜７０重量％、好
ましくは１〜５０重量％とすることが望ましい。

一般式（Ｉ）で示される液晶性化合物と、−殺伐（ｎ）
で示される液晶性化合物と、誘電異方性が負の成分との
総量は、本発明の強誘電性液晶組成物中において、３〜
１．　Ｏ０重量％含有される。

本発明で用いる誘電異方性が負の液晶性化合物の誘電異
方性の大きさは１εＩ〉２であることが好ましい。

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゜ＳｎＯ
２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄ
ｅ）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、ポリバラキシレン、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、アクリル樹脂やフオト
レジスＩ・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（、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。

絶縁性配向制御層の層厚は通常３０人〜１μｍ１好まし
くは３０人〜３０００人、さらに好ましくは５０人〜１
０００人が適している。

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
枚で挾持し、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
０．５〜２０μｍ１好ましくは１〜５μｍである。

また、この強誘電性液晶は室温を含む広い温度域（特に
低温側）でＳｍＣ＊相（カイラルスメクチックＣ相）を
有し、かつ、素子とした場合には粘度が低く高速応答性
を有すことが望ましい。さらに応答速度の温度依存性が
小さいことが望まれる。

また、特に素子とした場合に良好な均一配向性を示しモ
ノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等吉相
からｃｈ相（コレステリック相）−３ｍＡ相（スメクチ
ツクハ相）−ＳｍＣ＊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図は透明型なので光源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Ｉｎ　２０３　、　ＳｎＯ２あるいはＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ−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Ｓ
ｍＣ＊相またはＳｍＨ＊相の液晶が封入されている。太
線で示した線２３が液晶分子を表わしており、この液晶
分子２３はその分子に直交した方向に双極子モーメント
（Ｐ工）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２
３のらせん構造がほどけ、双極子モーメン１−（Ｐ工）
２４がすべて電界方向に同（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、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性
を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニ
コルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性
が変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解さ
れる。

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１０μ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄（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トＰａま
たはｐｂは上向き（３４ａ）または下向き（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があるいは第
２の安定状態３３ｂの何れが一方に配向する。

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。また、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。また与える電界Ｅ
ａ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 下記重量部で混合した液晶組成物１−Ａを作成した。

（以１ポ日） この液晶組成物！−Ａに対して例示化合物１−６．２−
１２をそれぞれ下記の重量部で混合し、液晶組成物１−
Ｂを得た。

す −Ａ ６ 次に、これらの液晶組成物を以下の手順で作製したセル
を用いて、光学的な応答を観察した。

２枚の１．１ｍｍ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。

この基板上にポリイミド樹脂前駆体［東しく掬５Ｐ−５
１０］　１．０％ジメチルアセトアミド溶液を回転数３
００Ｏｒ、ｐ、ｍのスピンナーで１５秒間塗布した。成
膜後、６０分間、３００℃加熱縮合焼成処理を施した。

この時の塗膜の膜厚は約１２０人であった。

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■）〕を用いてガラス板をはり合わせ、６０分間
、１００°Ｃにて加熱乾燥しセルを作成した。このセル
のセル厚をベレツク位相板によって測定したところ約１
．５μｍであった。

このセルに上述の液晶組成物１−Ｂを等方性液体状態で
注入し、等吉相から２０℃／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。

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　ｐｐ　＝　２５　Ｖ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。

１０℃　　　２５℃　　　４０°Ｃ 応答速度　　　１０００　μｓｅｃ　　　２６５　μｓ
ｅｃ　　　９０　μｓｅｃまた、２５℃におけるこの駆
動時のコントラストは１２で、明瞭なスイッチング動作
が観察された。

比較例１ 実施例１で混合した液晶組成物１−Ｂのうち例示化合物
Ｎｏ、　１−６を混合せずに１−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ、２−！２のみを混合した液晶組成物１−Ｃと例示
化合物Ｎｏ、２−１２を混合せずに１−Ａに対して例示
化合物Ｎｏ、　１−６のみを混合した液晶組成物１−Ｄ
を作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ、
１−Ｃ及び１−Ｄをセル内に注入する以外は、全（実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応
答速度を測定した。その結果を次に示す。

応答速度　　１０℃　　　　２５℃　　　４０℃１−Ａ
　　　ｌ５５０　μｓｅｃ　　　４１０　μｓｅｃ　　
　　！１５　μｓｅｃ！　−ＣＩ２７０４ｓｅｃ　　　
３２０μｓｅｃ　　　　１００μ５ｅｃ１−Ｄ　　　１
３００μｓｅｃ　　　３３５４ｓｅｃ　　　　１０５μ
ｓｅｃ実施例１と比較例１より明らかな様に、本発明に
よる液晶性組成物１−Ｂ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、
かつ応答速度の温度依存性が軽減されている。　　　　
　　　　　　・−２ 実施例２ 下記重量部で混合した液晶組成物２−Ａを作成した。

例示化 合物Ｎｏ。

構 造 式 式 重１部 この液晶組成物２−Ａに対して例示化合物１−６．２−
１２をそれぞれ下記の重１部で混合し、液晶組成物２−
Ｂを得た。

例示化 合物Ｎｏ。

構 造 式 ％式％ 液晶組成物１−Ｂをこの液晶組成物２−Ｂに代えたほか
は実施例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。

１０℃　　　２５℃　　　４０℃ 応答速度　　１０６０　μｓｅｃ　　２８０　μｓｅｃ
　　９５　μｓｅｃまた、２５℃におけるこの駆動時の
コントラストは１３で明瞭なスイッチング動作が観察さ
れた。

比較例２ 実施例２で混合した液晶組成物２−Ｈのうち例示化合物
Ｎｏ、　１−”　６を混合せずに２−Ａに対して例示化
合物Ｎｏ、２−１２のみを混合した液晶組成物２−Ｃと
例示化合物Ｎｏ、２−１２を混合せずに２−Ａに対して
例示化合物Ｎｏ、　１−６のみを混合した液晶組成物２
−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物２−Ａ、
２−Ｃ及び２−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応
答速度を測定した。その結果を次に示す。

応答速度　　ｌＯｏｏ　　　　　２５℃　　　４０℃２
−Ａ　　　１９００　μｓｅｃ　　　５１０　ｇ、　ｓ
ｅｃ　　　　１５２　ｐ　５ｅｃ２−Ｃｌ６１０　μｓ
ｅｃ　　　４１０　μｓｅｃ　　　　１３０　μ５ｅｃ
２−Ｄ　　　１６５０　μｓｅｃ　　　４２５　μｓｅ
ｃ　　　　１３５　μｓｅｃ実施例２と比較例２より明
らかな様に、本発明による液晶性組成物２−Ｂ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、かつ応答速度の温度依存性が軽減
されている。

（以下余白） 実施例３ 下記重量部で混合した液晶性組成物３−Ａを作成した。

この液晶組成物３−Ａに対して例示化合物１−６．２−
１２をそれぞれ下記の重１部で混合し、液晶組成物３−
Ｂを得た。

−Ａ ０ 液晶組成物１−Ｂをこの液晶組成物３−Ｂに代えたほか
は実施例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。

１０℃　　　２５℃　　　４０℃ 応答速度　　４２０　ｐ　ｓｅｃ　　１０５　μｓｅｃ
　　４０　μｓｅｃまた、２５℃におけるこの駆動時の
コントラストは１１で、明瞭なスイッチング動作が観察
された。

比較例３ 実施例３で混合した液晶組成物３−Ｈのうち例示化合物
Ｎｏ、　ｌ　−６を混合せずに３−Ａに対して例示化合
物Ｎｏ、２−１２のみを混合した液晶組成物３−Ｃと例
示化合物Ｎｏ、２−１２を混合せずに３−Ａに対して例
示化合物Ｎｏ、　ｌ　−６のみを混合した液晶組成物３
−Ｄを作成した。

液晶組成物３−Ｂを用いる代わりに液晶組成物３−Ａ、
３−Ｃ及び３−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例３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。その結果を次に示す。

応答速度 １０°Ｃ２５℃　　　　　　　４０℃ ３−Ａ　　　　８１０　μｓｅｃ　　　　　２２０　μ
ｓｅｃ　　　　　６０　Ｉ５（ＩＣ３−０５００μｓｅ
ｃ　　　　　１５０　μｓｅｃ　　　　　４５　μ５ｅ
ｃ３−Ｄ　　　　５５０　μｓｅｃ　　　　　１５０　
ｐ　ｓｅｃ　　　　　５０　μｓｅｃ実施例３と比較例
３より明らかな様に、本発明による液晶組成物３−Ｂ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、かつ応答速度の温度依存性が
軽減されている。

実施例４ 実施例１及び比較例１で使用した液晶性組成物を５ｉ０
２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。

応答速度　　　１０℃　　　　２５℃　　　　４０℃１
−Ｂ　　　９００　μｓｅｃ　　　２４０μｓｅｃ　　
　８０１．ｔｓｅｃｌ　−Ｃ１１９０μｓｅｃ　　　３
００μｓｅｃ　　　９５μｓｅｃ！−Ｄ　　　１２００
　ｐ　ｓｅｃ　　　３００１ｔ　ｓｅｃ　　　９５　μ
５ｅｅ１−Ａ　　　Ｉ４３０　μｓｅｃ　　　３７０　
μｓｅｃ　　　！０５　μｓｅｃ実施例４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、他の液晶組成物を含む素
子に比べ実施例１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が軽減されたものとなっ
ている。

実施例５〜１２ 実施例１．２．３で用いた例示化合物および液晶性組成
物に代えて表１に示した例示化合物および液晶性組成物
を各重量部で用い５−Ｂ−１２−８の液晶性組成物を得
た。これらを用いた池は全〈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
。それぞれ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。

−ゝ＼ （以下余白） 実施例１３ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ｈに対して以下に示
す例示化合物を以下に示す重１部で混合して液晶組成物
１３−Ｂを得た。

例示化合物風　　　　　構造式　　　　　　　重量部−
Ｂ ０ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１と同様な
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。

光学応答速度 １０℃　　　　２５℃　　　４０℃ １１２７μｓｅｃ　　２９５μｓｅｃ　　９８μｓｅｃ
さらに、上記液晶素子を用い、２５℃において直交ニコ
ル下でチルト角を測定したところ、８．８’　であった
。次に６０　Ｋ　Ｈｚの周波数で±８ｖの矩形波を印加
しながらチルト角を測定したところ、１４．５゜であフ
た。この時透過率を測定したところ１６％であった。ま
た同時にコントラスＩ・比を測定したところ７０：１で
あった。

比較例１３ 液晶組成物１−Ｂに代えて、液晶組成物１−Ａに前述の
Ｎａ３−１０の化合物を実施例１３と同様な比率で含有
させた液晶組成物１３−Ｃを作成した。

これら１３−Ｃおよびｌ−Ａ、　　１−８の液晶組成物
を用いて実施例１と同様な方法でそれぞれ強誘電性液晶
素子を作成し、実施例１と同様な方法で光学応答速度を
測定した。

また、さらに、実施例１３と全く同様な方法でチルト角
を測定した。結果を次に示す。

光学応答速度 ２５℃　　　４０℃ ４１０　ｐｓｅｃ　　　１１５　μ５ｅｃ２６５　μｓ
ｅＣ９０８ｓｅｃ ４７０　μｓｅｃ　　　１２１　μｓｅｃ−Ｂ −Ａ １０℃ １５５０　μｓｅｃ １０００　Ｊｉｓｅｃ １９４０　μｓｅｃ ３−Ｃ チルト角（２５℃） 初期チルト角　　ＡＣスタビライズ時 （＠電界時）　　　（６０ＫＨｚ、±８ｖ矩形波印加時
）１−Ａ　　　　７．７°　　　　　　　８．０゜１−
８　　　７．５°　　　　　　　７．８６１３−Ｃ７，
９°　　　　　　　１３．５゜実施例１３と比較例１３
より明らかな様に、本発明による液晶組成物に誘電異方
性が負の液晶性化合物を混合することにより、応答特性
が改善された上に、さらに、ＡＣスタビライズ効果によ
る表示方法に用いる場合、表示特性が大幅に改善される
ことがわかつた。

実施例１４ 実施例１で使用した液晶組成物１−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て液晶組成物
１４−Ｂを得た。

例示化合物魚 構造式 ％式％ 構造式 重量部 この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１と同様な
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。

光学応答速度 １０℃　　　　　　２５℃　　　　４０℃１１４６　μ
ｓｅｃ　　　　２９９　μｓｅｃ　　　　１０２　μｓ
ｅｃ−Ｂ ０ さらに、上記液晶素子を用い、２５℃において直交ニコ
ル下でチルト角を測定したところ、８．３°であった。

次に６０ＫＨｚの周波数で±８ｖの矩形波を印加しなが
らチルト角を測定したところ、１３．０６であった。こ
の時透過率を測定したところ１４％であった。また同時
にコントラスト比を測定したところ６３：１であった。

比較例１４ 液晶組成物！−Ｂに代えて、液晶組成物１−Ａに前述の
Ｎ１１３−９０．３−１２．３−１１２．３−７０゜３
−１０７．３−１１１．３−１６６の化合物を実施例１
４と同様の比率で含有させた液晶組成物１４−Ｃを作成
した。

これら１４−Ｃおよびｌ−Ａ、１−Ｂの液晶組成物を用
いて実施例１と同様な方法でそれぞれ強誘電性液晶素子
を作成し、実施例１と同様な方法で光学応答速度を測定
した。

また、さらに、実施例１４と全（同様な方法でチルト角
を測定した。結果を次に示す。

光学応答速度 １０℃　　　２５℃　　　４０℃ １−Ａ　　ｌ５５０　μｓｅｃ　　４１０　μｓｅｃ　
　Ｎ５　μｓｅｃ！−８１０００μｓｅｃ　　２６３４
ｓｅｃ　　　９０μ５ｅｃ１４−Ｃ１，６８５μｓｅｃ
　　４５１　μｓｅｃ　　！２６　μｓｅｃチルト角（
２５℃） 初期チルト角　　ＡＣスタビライズ時 （無電界時）　　　（６０ＫＨｚ、±８ｖ矩形波印加時
）１−Ａ　　　　７．７°　　　　　　　８″１−Ｂ　
　　　Ｔ、５°　　　　　　　７．８゜１４−Ｃ８，０
°　　　　　　　１３．２゜実施例１４と比較例１４よ
り明らかな様に、本発明による液晶組成物に誘電異方性
が負の液晶性化合物を混合することにより、応答特性が
改善された上に、さらに、ＡＣスタビライズ効果による
表示方法に用いる場合、表示特性が大幅に改善されるこ
とがわかった。

実施例５〜１４より明らかな様に、本発明による液晶性
組成物５−Ｂ〜１４−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、高速応答速度が改善され、かつ
応答速度の温度依存性が軽減されている。

また、実施例１３．　１４より明らかな様に、本発明に
よる液晶組成物は、さらに、ＡＣスタビライズ効果によ
る表示方法に用いる場合表示特性が大幅に改善されてい
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、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が軽減された液晶素子とする
ことができる。また、さらに本発明の特定の化合物を有
する強誘電性液晶組成物に誘電異方性が負の液晶性化合
物を含有することにより、前述の特徴を有したうえにさ
らにＡＣスタビライズ効果による表示特性が大幅に改善
された液晶素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の一例の断
面概略図。 第２図および第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。 第４図はΔεの値の異なるＦＬＣのＶ　ｒ　ｍ　ｓに対
するθａの変化を示す図である。 第１図において、 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・強誘電性液晶層第２図において、 １ａ １ｂ ２ ３ ２４　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・第３図において、 １ａ １ｂ ３ａ ガラス基板 透明電極 絶縁性配向制御層 スペーサー リード線 電源 偏光板 光源 入射光 透過光 基板 基板 強誘電性液晶層 液晶分子 双極子モーメント（Ｐ土） 電圧印加手段 電圧印加手段 第１の安定状態 ３ｂ ３４ａ ４ｂ ａ ｂ 第２の安定状態 上向きの双極子モーメント 下向きの双極子モーメント 上向きの電界 下向きの電界 イＯ Ｑ Ｊｒｒｎｓ

Claims (6)

【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はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の置換基を有し
   ていてもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｒ＿２は
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿４の置換基を有していてもよい直鎖状
   又は分岐状のアルキル基、Ｘ＿１は単結合、−Ｏ−又は
   ▲数式、化学式、表等があります▼）で示される化合物
   の少なくとも一種と、 下記一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （ただし、Ｒ＿３はＣ＿１〜Ｃ＿１＿４の直鎖状のアル
   キル基、Ｒ＿４はＣ＿１〜Ｃ＿１＿４の置換基を有して
   いてもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｘ＿１は単
   結合、−Ｏ−又は▲数式、化学式、表等があります▼） で示される化合物の少なくとも一種と、さらに、誘電異
   方性（Δε）が負の液晶性化合物の少なくとも１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）前記誘電異方性が負の液晶性化合物がΔε＜−２
   であるところの請求項１記載の強誘電性カイラルスメク
   チック液晶組成物。
3. （３）前記誘電異方性が負の液晶性化合物がΔε＜−５
   であるところの請求項２記載の強誘電性カイラルスメク
   チック液晶組成物。
4. （４）前記誘電異方性が負の液晶性化合物がΔε＜−１
   ０であるところの請求項３記載の強誘電性カイラルスメ
   クチック液晶組成物。
5. （５）前記誘電異方性が負の液晶性化合物が下記一般式
   （III−［１］）から（III−［５］）のいずれかで示さ
   れる化合物の中から選ばれることを特徴とする請求項１
   から４項記載の強誘電性カイラルスメクチック液晶組成
   物。 一般式（III−［１］） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｒ＿ａ、Ｒ＿ｂは置換基を有していてもよい直鎖状又
   は分岐状のアルキル基、 Ｘ＿ａ、Ｘ＿ｄ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▼、
   Ｘ＿ｂ、Ｘ＿ｃ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▼、−ＣＨ＿
   ２ＣＨ＿２−、Ａ＿ａ、Ａ＿ｂは単結合、▲数式、化学
   式、表等があります▼（トランス）、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   （トランス、トランス）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（トランス）、▲数
   式、化学式、表等があります▼、Ａ＿ａ、Ａ＿ｂがとも
   に単結合の場合、Ｘ＿ｂ、Ｘ＿ｃは単結合であり、Ｘ＿
   ａ、Ｘ＿ｄは供に単結合又は供に−Ｏ−であるか、又は
   Ｘ＿ａが▲数式、化学式、表等があります▼で、Ｘ＿ｄ
   がである。 Ｙ＿ａ、Ｙ＿ｂは、シアノ基、ハロゲン、水素、ただし
   Ｙ＿ａ、Ｙ＿ｂが同時に水素にはならない。〕一般式（
   III−［２］） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｒ＿ｅ、Ｒ＿ｆは置換基を有していてもよい直鎖状又
   は分岐状のアルキル基、 Ｘ＿ｅ、Ｘ＿ｈ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▼、
   Ｘ＿ｆ、Ｘ＿ｇは▲数式、化学式、表等があります▼、
   ▲数式、化学式、表等があります▼、単結合、Ａ＿ｅ、
   Ａ＿ｆは▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼、単結合、ただしＡ＿ｅ、Ａ
   ＿ｆが同時に単結合にはならない。〕一般式（III−［
   ３］） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ａ＿ｉは単結合、▲数式、化学式、表等があります▼
   、 Ａ＿ｊ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▼、 Ｒ＿ｉ、Ｒ＿ｊは置換基を有してもよい直鎖又は分岐の
   アルキル基、ただしＡ＿ｊが単結合のとき直鎖アルキル
   基であり、Ｚ＿１は−Ｏ−又は−Ｓ−、 Ｘ＿ｉ、Ｘ＿ｋ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▼、Ｘ＿ｊ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▼、−ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、
   ただしＡ＿ｉが単結合のときＸ＿ｉは単結合であり、Ａ
   ＿ｊが▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
   学式、表等があります▼のときＸ＿ｊは単結合ではなく
   、Ａ＿ｊが単結合のときＸ＿ｋは単結合である。〕一般
   式（III−［４］） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｒ＿ｌ、Ｒ＿ｍは置換基を有していてもよい直鎖又は
   分岐のアルキル基、 Ａ＿ｌ、Ａ＿ｍ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▼、ただしＡ
   ＿ｋ、Ａ＿ｌは同時に単結合にならない。 Ｘ＿ｌ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▼、Ｘ＿ｍ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▼、−ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ
   ＿２−、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、−Ｃ≡Ｃ−〕 一般式（III−［３］） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｒ＿ｎ、Ｒ＿ｏは置換基を有していてもよい直鎖又は
   分岐のアルキル基、 Ｘ＿ｎ、Ｘ＿ｑ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▼、
   Ｘ＿ｏ、Ｘ＿ｐ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▼、−ＣＨ＿
   ２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、 Ａ＿ｎ、Ａ＿ｐ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▼、Ａ＿ｏは
   ▲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▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式
   、化学式、表等があります▼〕
6. （６）請求項１記載の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。