JPH0321691A - 強誘電性液晶組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学的表示材料として有用な新規液晶組底
物に関するもので、特に強誘電性を有する液晶材料を提
供するものであり、従来の液晶材料と比較して、特に応
答性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能
性を有する液晶材料を提供するものである． 〔従来技術〕 現在、広く用いられている液晶表示素子は主にネマチッ
ク液晶を利用したＴＮ型と呼ばれるものであって、多く
の長所・利点を有しているもののその応答性においては
、ＣＲＴなどの発光型の表示方式と比較すると、格段に
遅いという大きな欠点があった。ＴＮ型以外の液晶表示
方式も多く検討されているが、その応答性における改善
はなかなかなされていない。

ところが、強誘電性スメクチック液晶を利用した液晶デ
バイスでは、従来のＴＮ型液晶表示素子の１００〜１０
００倍の高速応答が可能で、かつ双安定性を有するため
、電源を切っても表示の記憶が得られる（メモリー効果
）ことが、最近明らかになった。このため、光シャッタ
ーやプリンターヘッド、薄型テレビ等への利用可能性が
極めて大きく、現在、各方面で実用化に向けて開発研究
がなされている。

強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のキラルスメ
クチック相に属するものであるが、その中でも、実用的
に望ましいものは、最も粘度の低いキラルスメクチック
Ｃ（以下、ＳＣ″と省略する。）相と呼ばれるものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕 ＳＣ＊相を示す液晶化合物（以下、ＳＣ０化合物という
。）はこれまでにも検討されてきており、既に数多くの
化合物が合威されている。しかしながら、これらのＳＣ
“化合物には単独では強誘電性液晶表示用光スイッチン
グ素子として用いるための以下の条件、即ち、 （イ）室温を含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと （口）高温域において適当な相系列を有すること （ハ）特にキラルネマチック（以下、Ｎ９と省略する。

）相において長い螺旋ピッチを示すこと（二）適当なチ
ルト角を持つこと （ホ）粘性が小さいこと （へ）自発分極がある程度以上大きな値であること さらに （ト）（口）及び（ハ）の結果として良好な配向を示す
こと （チ）（ホ）及び（へ）の結果として、高速の応答性を
示すこと をすべて満足するようなものは知られていなかった。

そのため、現在では、ＳＣ”相を示す液晶組戒物（以下
、ＳＣ０液晶組成物という。）が検討用等に用いられて
いるのが、実情である。

良好な配向性を得るためには、例えば、特開昭６１−１
５３６２３号公報等に示されているように、ＳＣ１相の
高温域にＮ＊相を有する液晶において、Ｎ９相の螺旋ピ
ッチの長さを大きくする方法が一般的に有力である．こ
の場合にＳＣ１相とＮ“相の中間の温度域にスメクチッ
クＡ（以下、ＳＡと省略する。）相を有する場合に配向
はより良好となり、螺旋ピッチを大きくするには、左螺
旋を生じさせる光学活性物質と、右螺旋を生じさせる光
学活性化合物を組み合せて用いればよいことも知られて
いる．（ネマチック（以下、Ｎと省略する。）液晶に光
学活性物質を添加して生じる螺旋ピッチを任意の長さに
調整することは既に公知の技術である。）しかし、これ
らの技術によっては良好な配同性は得られるものの、高
速応答性が得られるわけではなかった。

高速応答性を示すには、例えば、第１２回液晶討論会に
おける特別講演（同討論会予稿集Ｐ．９Ｂ）で示されて
いるように、低粘性のスメクチックＣ（以下、ＳＣと省
略する。）相を示す母体の液晶組成物（以下、ＳＣ母体
液晶という。）に、自発分極（以下、Ｐ，と省略する．
）の大きいＳＣ８化合物を添加する方式が優れている。

この方弐によれば、螺旋を生じさせる光学活性化合物の
割合が少なくなるため、螺旋ピッチは比較的長く′なる
が、配向性が良好となるほど螺旋ピッチを長くしようと
すると光学活性化合物の添加量を少量にする必要があり
、そのため自発分極が小さくなりすぎ、高速応答性が得
られなくなってしまう問題点があった。

また、ＳＣ母体液晶としてこれまで用いられてきたもの
は、例えば、ジャパン・ディスプレイ゛８６講演予稿集
（３５２ページ〜）又は特開昭６　２−５　８　３号公
報に記載されている。

（Ｒ，Ｒ’はアキラルなアルキル基を表わす。）（Ｒ，
Ｒ’は上記と同様。） の如く、化合物自身又はその同族体が、ＳＣ相を示すも
のに限られるか、又はそれに加えて分子長軸に対して垂
直方向に強いダイボール（分極）を示すような液晶化合
物を添加した組威物であり、ＳＣ相の温度範囲を広く保
つと粘性が大きくなり、粘性を小さくするとＳＣ相の温
度範囲が狭くなるという問題点があった。

ＳＣ相の温度範囲を広くするためには、高い温度までＳ
Ｃ相を示す化合物を加えることも有効である。しかしな
がら、高い温度までＳＣ相を示す化合物は、同時にその
融点も高く、得られた液晶組成物において、その融点を
あまり低くすることができず、低温域では結晶の析出等
が生しやすいという問題点もあった。

従って、従来技術では良好な配同性と高速応答性に加え
て、低温から高温域までの広い作動温度範囲を同時に満
足させることは困難なことであった。

本発明が解決しようとする課題は、これらの条件をすべ
て満足できる強誘電性液晶組成物を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、中温域液晶を含有
し、スメクチックＣ相を示す液晶組成物（以下、ＳＣ母
体液晶という．）に、光学活性化合物から成るキラルド
ーバントを添加して成る強誘電性液晶組成物であって、
特に中温域液晶が次の一般式（Ａ−１）で表わされる光
学的に不活性な化合物及び一般式（Ａ−２）で表わされ
る化合物の各々少なくとも１種を含有し、室温を含む広
い温度範囲でＳＣ９相を示す強誘電性液晶組底物を提供
する． 一般式（Ａ−ｒ） ・・・　（Ａ−１） 〜１８の直鎖状アルキル基を表わし、特に好ましくは、
炭素原子数６〜ｌ２の直鎖状アルキル基を表わす。ｌは
１〜５の整数を表わし、特に好ましくは、１又は２を表
わす。ｍは２〜工０の整数を表わし、特に好ましくは３
〜６の整数を表わす。）一般式（Ａ−２） Ｒｂ　Ｏイ今｛アＲＣ　　・・・（Ａ−２）独立的に炭
素原子数４〜Ｉ８の直鎖状アルキル基を表わし、特に好
ましくは炭素原子数６〜１２の直鎖状アルキル基を表わ
す。） 本発明で用いる中温域液晶とは、それを構或する液晶化
合物が、光学的に不活性であり、２環構造であって、Ｓ
Ｃ相を示す化合物又は、そのアルキル鎖の炭素原子数、
形状のみが異った同族体から或り、その同族体中の少な
くとも１種の化合物は１０℃以上における任意の１℃以
上の温度巾の範囲でモノトロピックでもよいＳＣ相を示
す化合物である。

一般式（Ａ−２）で表わされる化合物は、現在、ＳＣ母
体液晶の構成成分として、よく用いられている化合物で
あり、ＳＣ相の上限温度（以下、Ｔｃと省略する。）も
高いものでは６０℃を越すような化合物も知られており
、また、その粘度も比較的小さい。しかし、この化合物
を含有するＳＣ母体液晶に他の液晶性化合物を混合する
ことによって、その融点を大きく降下させ、０℃以下ま
で安定にＳＣ相を示す液晶組成物を得ることは容易では
ない。

一方、側鎖に分岐メチル基を有する化合物は、単一化合
物としての融点も、一般式（Ａ−２）で表わされる化合
物より低く、混合によって０℃以下まで安定にＳＣ相を
示すような液晶組成物を容易に得ることができるが、反
面そのＴｃは、一般式（Ａ−１）で表わされる化合物よ
りも低く、分岐側鎖の影響により、粘性もやや上昇する
といった欠点があり、また、ＳＡ相の温度範囲が拡大し
、Ｎ相を示しにくくなる傾向にあった。

本発明者らは、この点に留意して、検討を重ねた結果、
側鎖に分岐メチル基を有する化合物として、一般式（Ａ
−１）で表わされる化合物を選び、中温域液晶として一
般式（Ａ−２）で表わされる化合物に対し、一般式（Ａ
−１）で表わされる化合物を重量比で２：３〜１：２０
の割合で用いることにより、融点が低く、Ｔｃが充分高
く、かつ粘性も高くないＳＣ母体液晶が得られることを
見い出した．このＳＣ母体液晶に、後述のキラルドーパ
ントを加えることにより、容易に低融点で温度範囲が広
く、高速応答の可能なｓｃ”液晶組威物を得ることがで
きる。

一般式（Ａ−１）で表わされる化合物において、側鎖上
の分岐メチル基の位置は重要であって、分岐メチル基が
液晶の中心骨格（コア）に近接している場合には、ＳＣ
相を示す温度範囲が極端に狭くなり、また粘性も高くな
る傾向にある。一方、分岐メチル基が側鎖の末端にある
場合には、融点を降下させる効果があまり期待できない
。従って、一般式（Ａ−１）において、ｍは２〜１０の
整数が好ましく、ｌは１〜５の整数が好ましい。

一般式（Ａ−１）で表わされる代表的な化合物とくの相
転移温度を第１表に掲げる。

／ （表中、Ｃｒは結晶相、ＳＣはスメクチックＣ相、ＳＡ
はスメクチックＡ相、Ｎはネマクチック相、■と等方性
液体相を各々表わす。） 一方、一般式（Ａ−２）で表わされる化合物は既に数多
くが知られている。一般式（Ａ，−２）で表わされる化
合物から成るＳＣ相を示す液晶に、一般式（Ａ−１）で
表わされる化合物を加えることによる融点の降下は以下
に示すように顕著である。

一般式（Ａ−２）で表わされる化合物から成る以下の組
成物（以下、組成物（Ｍ−１）という。）は、５５℃以
下でＳＣ相を示し、その融点は１４℃である。（組或比
は重量バーセントを表わす。）（Ａ−２−１） ３５％ （Ａ−２−２） ３５％ 及び（Ａ−２−３） ３０％ 組成物（Ｍ−１）において式（Ａ−２−３）の化合物を
前記式（Ａ−１−４）の化合物に代えた組戒物（Ｍ−２
）は５０℃以下でＳＣ相を示し、その融点は３℃に降下
した。

また、＆ＩＩ戒物（Ｍ−１）において、式（Ａ−２−２
）の化合物を前記式（Ａ−１−５）の化合物に代えた組
成物（Ｍ−３）は５０．５℃以下でＳＣ相を示し、その
融点は１　’Ｃに降下した。

また、組戒物（Ｍ−１）において、式（Ａ−２−３）の
化合物を前記式（Ａ−１−３）の化合物に代えた組威物
（Ｍ−４）では５５℃以下でＳＣ相を示し、その融点は
−ｌ℃に降下した。

さらに以下の組戒から成る組成物（Ｍ−５）では、５０
．５℃以下でＳＣ相を示し、その融点は一２℃まで降下
した。

式（Ａ−２−１）の化合物３５％ 式（Ａ−２−２）の化合物１８％ 式（Ａ−２−３）の化合物１５％ 式（Ａ−１−５）の化合物１７％ 及び式（Ａ−１−４）の化合物１５％ 次に、一般式（Ａ−２）で表わされる化合物と高温液晶
から成る以下の組成物（Ｍ−６）は、６８．５℃以下で
ＳＣ相を示し、その融点は１３℃である。

式（Ａ−２−１）の化合物２８％ 式（Ａ−２−２）の化合物２８％ 式（Ａ−２−３）の化合物２４％ 及び Ｆ 化合物２０％ この組成物（Ｍ−６）８０％と式（Ａ−１−３）の化合
物２０％から戒る組威物（Ｍ−７）は、６６．５℃以下
でＳＣ相を示し、その融点は−２．５℃に降下した。

また、組成物（Ｍ−６）８０％と式（Ａ−１−３）の化
合物、式（Ａ−１−４）の化合物及び式（Ａ−１−５）
の化合物の等量混合物２０％から成る組戊物では、６５
℃以下でＳＣ相を示し、その融点は−３℃とさらに降下
した。

こうして得られた融点の低いＳＣ相を示す液晶組成物に
、後記のキラルドーバントを適量添加することにより、
実施例に示すような温度範囲が広く、低温まで安定にＳ
Ｃ１相を示し、高速応答が可能で配同性のよいＳＣ０液
晶組戒物を得ることができる。

中温域液晶としては、一般式（Ａ−１）、（Ａ−２）及
び（Ａ−３）で表わされる化合物以外にも、以下の一般
式（Ｄ）又は（Ｅ）で表わされる化合物も用いることが
できる。

一般式（Ｄ） （式中、Ｒ’及びＲ′′は、各々独立的に炭素原子数１
〜２０の直鎖状又は分岐状のアルキル、アルコキシル、
アルコキシ力ルボニル、アルカノイルオキシ、アルコキ
シカルボニルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、
アルケニルオキシ力ルボニル、アルケニルカルボニルオ
キシ又はアルケニルオキシカルボニルオキシ基を表わす
が、少なくとも１方はアルキル基又はアルケニル基以外
を表わす。

Ｒ”｛トＵ唖｝Ｒｊ （Ｅ） （式中、Ｒ！ Ｒｊ、及び−（Ｃトは（Ｂ）にお けると同様の意味を有し、−｛Ｅ＞一は→（９一を表わ
す。ただし、一般式（Ａ−１）及び（Ａ−２）で表わさ
れる化合物を除く。

一般式（Ｅ） Ｕはーｃｏｏ−，　−ｏｃｏ−　　−ｃｏｓ−，　−ｓ
ｃｏ一又は−Ｃ三Ｃ一を表わす。ただし一般式（Ａ−３
）で表わされる化合物を除く。） 本発明においては、その温度範囲を高温域に拡大する必
要がある場合には、ＳＣ母体液晶の構或威分として、高
温液晶を含有する。

本発明で用いる高温液晶とは、３環あるいは４環構造か
らなる光学的に不活性な化合物、あるいはそれから成る
組成物であって、各化合物は前記中温域液晶からなるＳ
Ｃ相の上限温度（以下、Ｔｃと略称する。）が５０〜６
０℃の組成物に１０％混合した際に、そのＴｃを１．５
℃以上上昇しうるものであり、好ましくは、少なくとも
２環は芳香環（　１．４−フェニレン，ビリξジン−２
．５−ジイル，ビラジン−２．５−ジイル，ビリジン−
２．５一ジイル，あるいはそのフッ素置換体）であり、
Ｔｃが９０℃以上で、かつＳＣ相の温度域が５℃以上の
温度幅を有する化合物、あるいは、その側鎖のアルキル
基の炭素原子数あるいはその形状が異った同族体である
ことを特徴とするものである。

高温液晶として用いられる化合物の代表的なものを以下
に掲げる。ただし以下に示す一般式において、Ｒｒ，Ｒ
ｔは各々独立的に炭素原子数１〜１８のアルキル基を表
わす。

（Ｉ［Ｉ−ａ） Ｆ ／ ／ ／ ／ （■ １８） ＲＩＣＯＯ−”＠薦訳國Ｒ２ Ｆ （Ｉ［［　−ａ−２１） Ｒ，這再誠■ＯＣＯＲ２ Ｆ （Ｉ［Ｉ−ａ ２４） Ｒ，ｃｏｏ＜Ｈ角誠牙ＯＲ． （■ ｂ） （Ｉ［［−ｃ） （■ ｄ） （ＩＩ［−ｅ） （■ ｇ） （■ ｈ） （■ ｉ） （■ ｊ） （■ ｋ） （Ｉ［［−ｊ ８） ？，０■■■ｃｏｏ−４ツＯＣＩ＋■−＠−ＯＲ２Ｆ （ＩＩＩ−ｊ １０） ？，Ｏ畳ｃｏｏ＠ｏｃ＋＋■■）Ｒ２ Ｆ （■ ｊ−１２） Ｒ１＠−ＣＯＯ−’（シＯＣ１１ｚｄ　Ｒｚ（Ｉ［［−
ｊ １３） Ｒｌ−＠−ＯＣＯ｛シＣＩ＋２０｛別ＲＺ（■ ｊ−１４） ＲＩＯ　ＧＯＣｏ４ヘＣＨｚＯ｛ヘＲｚＣＩ−１） （ＤＩ−ｍ） 以下に掲げる複素環を有する化合物も高温液晶として使
用することができる。また、以下に掲げる一般式で示さ
れる複素環を有する化合物におけるベンゼン環、シクロ
ヘキサン環にフッ素原子、塩素原子又はシアノ基が置換
した化合物も高温液晶として使用することができる。

（ｉｌｌ−ｍ−１７） （］Ｌｍ−１８） （ＩＩＩ−ｍ−１９） （　ｍ　−ｎ＋−２０） （■〜ｍ−２１） （　ｍ　−ｏｒ−２２） （ＩＩＩ−ｍ−２３） （ＩＩＩ　−ｍ−２４） ？，■間５’％ｃｏｏ｛（べＯＣＯＲｚＲＩＣＯＯ−＠
刈判Ｃ００４呪Ｒ２ Ｒ，−Ｏ呂５＞ＣＯ”＠−Ｒ２ Ｒ，６ＣＯＯ−＠−ＯＲ− ＲＩＯ＜Ｈ刈５＞ＣＯＯ＋Ｒ２ ＲＩＯ−Ｃ区ＤＣＯＯ−＠−ＯＲ− Ｒ，０９瞠ｃｏｏ−＠−ＯＣＯＲＺ ＲＩＣＯＯや角５）−Ｃｏｏ｛（Ｒ２ （ＩＩＩ　−ｍ−４９） （ＩＩＩ　−ｍ−５０） （　ＩＩＩ　−ｍ−５１） （ＩＩＩ−ｍ−５２） （ＩＩＩ−ｍ−５３） （ＩＩＩ−ｍ−５４） （　ｍ　−ｔａ−５５） （　ｍ　−Ｉ１−５６） Ｒ１℃醜○Ｃ００｛ぺＲ２ Ｎ Ｒ１”ＩＺ■■ｃｏｏ｛｝ＯＲｔ Ｎ Ｒ，０｛醜或Ｃ００｛ぺＲ２ Ｎ Ｒ．０℃バ■ｃｏｏ｛（べＯＲｚ Ｎ Ｒ１｛ト■ｃｏｏ｛（ぺＯＣＯＩ’１２Ｎ Ｒ，ｃｏｏ｛バ■Ｃ００４｝Ｒｔ Ｎ 瞥×■４ぺ Ｒ　，　　　　　　　　　　　ＣＯＯ　　　　　　　Ｒ
　２金＊■４べ Ｒ．　　　　　　　　　　　ＣＯＯ　　　　　　　ＯＲ
．（ＩＩＩ−ｎ−５） （Ｉｆｆ−ｎ−６） （ＩＩＩ−ｎ−７） （Ｉ［Ｉ−ｎ−８） （ｍ−ｎ−９） （ＩＩＩ　−ｎ−１０） （ＩＩＩ−ｎ−１１） （ＩＩＩ−ｎ−１２） ？１やｋ．’，−ｏｃｏ｛》ｏｃＯＲ２ＲＩＣＯＯやＨ
話ＯＣ０４べＲ２ Ｒ，唖凡訃ｏｃｏ｛（ぺＲ２ Ｒ，唖＼訃ｏｃｏ｛（シＯＲ２ Ｒ．０■駕訃ｏｃｏ４べＲ２ Ｒ，０唖角訃ｏｃｏ｛（べＯＲｔ Ｒ，や角訃ｏｃｏ｛（べＯＣＯＲ２ Ｒ，ＣＯＯ唖＼訃ＯＣ０４ぺＲ２ （■一〇） （Ｉ［Ｉ−ｎ−１０１） （ＩＩ［−ｎ−１０２） （ｎｌ−ｎ−１０３） （ＩＩＩ　−ｎ−１０４） （Ｉ［Ｉ−ｎ−１０５） （ＩＩＩ　−ｎ−１０６） （Ｉ［Ｉ−ｎ−１０７） （ＩＩＩ−ｎ−１０８） Ｒ１｛×■ｏｃｏ　＋ＯＣＯＲｚ Ｒ．ＣＯＯ唖×國ｏｃｏ　％　Ｒ２ Ｒ＋唖×企ＯＣＯ＋Ｒｚ Ｒ１頑×企ｏｃｏ　４トＯＲＺ Ｒ，０−Ｔｈ■ＯＣＯ＋Ｒ２ Ｒ，０＋伜ｏｃｏ−１ｅ号ＯＲ２ Ｒ１φ×■ｏｃｏ　４トＯＣＯＲ２ Ｒ．ＣＯＯ唖×○ＯＣＯ　＋Ｒ２ （ＩＩ［−ｏ−２５） （ｍ−ｏ−２６） （ＩＩＩ　−ｏ−２７） （ＩＩ［−ｏ−２８） （ＩＩ［　−ｏ−２９） （　ｍ　−ｏ−３０） （　ｍ　−ｏ−３１） （Ｉ［Ｉ−ｏ−３２） ？’　＜　ｃ＋＋■０｛Ｒ２ ＲＩ《阿訃Ｃｌ＋■０４呪ＯＲ２ Ｒ，Ｏ炉区ｐ　ｃｏ２ｏ−４ぺＲ２ Ｒ１０《刈５’｝−ＣＩｌ，Ｏ孟べＯＲ２Ｒ１−＝Ｃ区
５’｝Ｃｔｌｚ０８０ＣＯＲｚＲ，ＣＯＯ＜Ｈ角５’｝
−ＣＩ■Ｏ■■Ｒ２Ｒｌ｛踊＞　ｃｏ２ｏ｛レ２ Ｒ１《刈￥ｃｏ．ｏ８ＯＲＺ （■ ９６） Ｒ，Ｃ００　ｈ　ｃ＋１２０＋ Ｒ２ （ＩＩＩ−ｐ） （ＩＩＩ−ｐ ２０） ？１心別｝ＯＣ１１■｛シＯＲ． （ＩＩ−ｐ−４５） （■−ρ−４６） （ＩＩ［　−ｐ−４７） （Ｉ［Ｉ−ｐ−４８） （ＩＩＩ−ｐ−４９） （ＩＩＩ　−ｐ−５０） （Ｉ［　−ｐ−５１） （ＩＩＩ−ｐ−５２） ？）○・◎ Ｒ，Ｏイ○　　　　ＯＣＩＩ　　　　Ｒ２Ｎ ゛｝算・Ｏ Ｒ，０イ○　　　　ＯＣＩＩ　　　　ＯＲ２Ｎ ゛）○・■ Ｒ１イ○　　　　ＯＣＩＩ　　　　ＯＣＯＲｚＮ ゛）舎・■ Ｒ　．　ＣＯＯイ○　　　　ＯＣＩＩ　　　　Ｒ２Ｎ Ｒ１Ｃ■伜ｏｃ＋＋ｚ｛｝Ｒ２ Ｎ Ｒ１やソ娶ＯＣＨ■４シＯＲｚ Ｎ Ｒ１０｛ソ■ＯＣＩｈ＜３ぺＲ２ Ｎ Ｒ，０−’Ｃ■或ＯＣＩ＋■｛シＯＲ２Ｎ （ＩＩＩ−ｐ−７７） （ＩＩＩ−ｐ−７８） （■−ρ−７９） （ＩＩＩ−ｐ−８０） （ＩＩＩ　−ｐ−８１） （ＩＩＩ−ｐ−８２） （１−ｐ−８３） （ＩＩＩ　−ｐ−８４） ？．■×■ＯＣ１１■Φ冫ＯＣＯＲｚ Ｒ．ＣＯＯ■×■ＯＣＩＩ■Φ冫Ｒ２ 夕Ｙ》　゛｝ Ｒ＋　　　　　　　ＱＣ｝ｌ２｛Ｏ　Ｒ２Ｎ Ｒ，や×■ＯＣＩＩ■イ嶺ＯＲ２ Ｎ ＲｌＯ《×國ＯＣＨ．イ襠Ｒ２ Ｒ１０＋粥ＯＣＩｈイ条ＯＲ２ Ｒ，炉×伜ＯＣＩ＋一襠ＯＣＯＲ２ Ｒ，ｃｏｏ《×■ＯＣＩＩ一襠Ｒ２ （■ ｑ） （　ｍ　−ｑ−３３） （Ｉ［［−ｑ−３４） （ＩＩＩ−ｑ−３５） （ＩＩＩ　−ｑ−３６） （　ｍ　−ｑ−３７） （ＩＩ　−ｑ−３８） （　ｍ　−ｑ−３９） （ＩＩＩ−ｑ−４０） ？ｌＯ＜Ｈ刈＞　ｃｏ．ｃ＋−＋．｛（ツＲ２Ｒ，０《
角■ＣＨｚＣｌｂ｛（ツＯＲ２Ｒ１−０刈？ＣＨｚｃ｝
Ｉ．８０ＣＯＲｚＲ，ＣＯＯ頑Ｈ■ＣＨ２ＣＨ２−４■
Ｒ２（■奨　｛｝ Ｒ＋　　Ｑ　　　　　ＣＨｚＣＩＩ■　　　Ｒ２Ｎ ｛叙■　｛ト Ｒ１　　０　　　　ＣＨ，ＣＩｌ■　　　ＯＲ２Ｎ ・（置》　｛肪 Ｒ，　○　　　　ｃｏｚｃｕｚ　　　　ＲｇＮ ・｛ソペ　４ベ Ｒ，　○　　　　ＣＨｚＣＨｘ　　　　ＯＲ２Ｎ （　ｍ　−ｑ−６５） （ＤＩ　−ｑ−６６） （　ｍ　−ｑ−６７） （　ｍ　−ｑ−６８） （　ｍ　−ｑ−６９） （Ｉ［Ｉ−ｑ−７０） （ＩＩＩ　−ｑ−７１） （ＩＩＩ−ｑ−７２） ？１屯＊或Ｃ｝ｌｚｃｔｌ■−＠−ｏｃｏｌ？，ＲＩＣ
ＯＯＭ　ｃｏ，ｃｎｚ｛ヘＲ２ Ｒ，｛バ■Ｃｌｌ■ｃｕ．−４ぺＲ２ Ｒ，■屑■ＣＨｔＣＨｚ＋ＯＲｚ Ｒ．０■バ■Ｃｌｌ２ＣＨ繁■Ｒ２ Ｒ，０｛屑■ＣＨｚＣＩ［ｔ−４ＯＲ２Ｒ，■バ■Ｃｌ
ｌｚ（ｊｈ｛（ぺＯＣＯＲ２Ｒ，ｃｏｏ−｛＆賦◇Ｃｔ
ｌｚＣＨｔ＋Ｒ２（■ ｑ−９７） （ＩＩＩ　−ｑ ９８） （ＩＩ［−ｑ ９９） （■ ｑ １００〉 （ＩＩＩ−ｑ−１０１） （ＩＩＩ−ｑ １０２） （ｎ［−ｑ−１０３） ？１《×■ＣＨｚＣＨｚ６卜Ｒ２ Ｒ１■×■ＣＨ２ＣＩ＋■４卜ＯＲＺ ＲＩＯ＜＋■ＣＨｚＣＨｚＺ卜Ｒ２ Ｒ，０Φ間ＤＣＨｚＣＨｔ！冫ＯＲ２ Ｒ１℃＋ＣＨｚＣＩＩ■４卜ＯＣＯＲ．ＲＩＣＯＯ＄Ｃ
ｌｈＣＨ！９Ｒｚ Ｒ，や×■ｃｎｔｃｕｔ＜ｊ’ＦＪ：）ｊ　Ｒ２割合は
、２０〜９５重量％の範囲が好ましい。一般式（Ａ−１
）で表わされる化合物と一般式（Ａ−２）で表わされる
化合物の配合割合は、重量比で２＝３〜１：２０の範囲
が好ましい。

また、高温液晶を含有する場合には、高温液晶の配合割
合は、ＳＣ母体液晶の１〜５０重景％の範囲が好ましく
、３〜３０重量％の範囲が特に好ましい． 本発明で使用するＳＣ母体液晶は、そのＳＣ相の高温側
において、降温時に、 （イ）Ｉ（等方性液体）相→Ｎ相→ＳＡ相→ＳＣ相の相
系列を有するもの （口）Ｉ相→ＳＡ相→ＳＣ相の相系列を有するもの （ハ）■相→Ｎ相→ＳＣ相の相系列を有するもの 又は （二）■相→ＳＣ相の相系列を有するもののいずれかの
相系列を有するものが用いられるが、（イ）〜（二）の
選択は、同時に用いるキラルドーパント及びＳＣ“液晶
組成物とした場合の好ましい相系列により異なる。最も
繁用性のあるのは（イ）であり、キラルドーパントをＳ
Ｃ母体液晶に添加した場合に、ＮＩ相の温度範囲を広げ
、ＳＡ相等の温度範囲を狭くしやすい傾向が強い場合に
は（口）を、キラルドーパントをＳＣ母体液晶に添加し
た場合に、ＳＡ相の温度範囲を広げ、Ｎ１相の温度範囲
を狭くしやすい傾向が強い場合には（ハ）を、また、Ｓ
Ｃ性が弱く、Ｎ９相やＳＡ相の温度範囲が広げやすい場
合などには（二）を用いるのが、最も適している。重要
であるのはＳＣ“液晶組戒物とした場合の相系列であっ
て、一般的には、Ｉ−Ｎ”→ＳＡ→ｓｃ”の相系列が配
向性の点で有利である。一方、■→Ｎ９→ＳＣ１の相系
列も配向制御方法によっては、より良好な配向を示す場
合もあり、また、大きなチルト角が得やすいので、ゲス
ト・ホスト方式などには適している。

また、■→ＳＡ−＋ＳＣ”の相系列も初期の強誘電性液
晶（ｐ−デシルオキシベンジリデンアξノケイ酸（Ｓ）
−２−メチルブチル等）がこの相系列であったため、そ
の配向方法についてもよく検討されており、良好な配同
性を得ることも不可能ではない。

本発明で使用するキラルドーパントとしては、（１）Ｓ
Ｃ”相を示す化合物、＜２）　Ｓ　Ｃ“相以外の液晶相
のみを示す化合物又は（３）液晶性を全く示さない化合
物を用いるこ、とができるが、（３）の場合には、ＳＣ
母体液晶に添加して得られるＳＣ“液晶組戒物の液晶性
が低下する傾向を防止するために、液晶類似の骨格を有
する化合物を用いることが好ましい。

キラルドーパントがＳＣ９液晶組成物にもたらす諸物性
のうち重要なものは、その誘起する螺旋ピッチ、自発分
極の向き及びその大きさであるが、これらはキラルドー
バントを構戒する各化合物の光学活性部位により最も大
きな影響を受ける。

これまでキラルドーパント、ＳＣ１化合物又はネマチッ
ク液晶への添加剤として用いられてきた光学活性化合物
における光学活性基の代表的なものを以下に掲げる。

（■−１　） ＣＨ． ＋　Ｃｔｂ→丁Ｃｌｌ　　ＣＪｓ （ＴＶ−２） ＣＩ＋！ １・ −０÷ＣＨｔ　＋−ＣＨ　　Ｃｚｌｌ５（ｒＶ−７） ＣＩ， ＋　Ｃｌｈ−）ＴＣＨ　　Ｒユ （ＩＶ−８） ＣＨＩ −Ｏ　＋ＣＨｚ−＋−Ｔ−ＣＨ　　Ｒｚ（ＩＶ−　３　
） Ｃ１量， ←ＣＩＩｚｈ−０　＋ＣＬ　＋−ｒＣＩ　　Ｃｚｌｌｓ
（ＩＶ−４） ＣＩ． −０｛−　Ｃｌｂｈ−０÷ＣＩ！　＋−ｒＣＨ　　Ｃｔ
Ｈｓ（ＩＶ−６） ０　　　　　　　　　Ｃｌｈ ＩＩ　　　　　　１． −０−Ｃ｛−ＣＨｚ＋−ｒＣＨ　　ＣｔＨｓ（ＩＶ−１
２） ＣＩ＋３ −ＣＨ−Ｒ４ （ＩＶ−１３） ＣＯＷ １・ ＣＨｚ−ＣＨ　　ＣＨｚ　　ＯＲｓ （ＩＶ−１４） Ｃｌ＋３ ＣＩ　−　Ｃ｝１２　−　ＯＲｓ （ＩＶ−２１） ＣＨ３ −Ｓ　−｛−　ＣＩｌ２→ＴＣＨ（ＣＨｚ｝ｉｉ−　Ｃ
Ｉｌ３（ＩＶ−３１） Ｏ　　　　ＣＨ３ ＩＩ　　　１・ Ｃ−０−Ｃ｝Ｉ−Ｒ． （■ ３２） ＣＨ３ −Ｏ−ＣＨ−Ｒ． ＣＮ−３５） 一〇一じ１１　　　Ｌ；Ｈｚ　　　Ｌ；ｔｌ　　　ＵＫ
ｓ（ＩＶ−４８） 一（；ＩＩ−ｔ；一υ−κ５ （■ ５５） Ｏ　　Ｃｌｌｚ　　ＣＨ Ｒ５ （ＩＶ−５７） Ｃｌ Ｏ　　ＣＨ２　　ＣＩ　　Ｒ５ （ＩＶ−５３） ＣＩ４３ −ＣＨ−０−Ｒｓ （■ ６２） ＣＦ， Ｏ　　Ｃ｝Ｉ　　Ｒｓ （■ ６９） ＣＩ！． ＣＯＯＣＩｌｚ　　Ｃｌｌ　　Ｒｓ （■ ７０） ０ Ｃ１１， ＣＨＺ−ＣＨ ？Ｉｌ■一〇ＣＯＲｓ （ＩＶ−６４） ？Ｈ， −０−Ｃｌｌ■−ＣＩｌ ？Ｉｌ■一ＯＲ， （■ ６５） ＣＨ３ −Ｏ−ＣＩ−ＣＨｚ−ＯＲＳ （ＩＶ−７１） ＣＨ３ −０−ＣＨ ＣＨｚ−ｏ−ＣＯＲ， （■ ６６） Ｃ１１３ −Ｏ　＋　Ｃｌｌ　ｚ−）−ｉｉ−Ｃｌｌ｛ＣＨ　ｔＹ
「ＯＲ　ｓ（■ ７２） 〜０ ？１１３ ＣＨ　　ＣＨｚ｛Ｃｌｌ■｝−ＯＣＯＲＳ（ＩＶ−６７
） ＣＯＯＣＨｚ　　　Ｃｌ一じ■〜し２■５（■ ７３） 一〇 ＣＩ｛． ＣＨ．−ＣＨ→Ｃ■２）ＴＯＣＯＲ， （■−７５） Ｃ１１３ ０−ｃｕｔ−ＣＨ ＯＲＳ （■〜７６） ＣＩ＋， Ｓ−ＣＩｌ−Ｒ， （ＩＶ−７８） ＣＪ， １． ０−Ｃ｝ＩアーＣＩｌ−ＯＲ， （ＩＶ−７９） ０　　Ｃ−Ｏ　　Ｃｈｉ　　Ｉｌａ ＣＨ＋ じＨゴ （ＩＶ−８０） ＣＯＯＣＩｌ２　　ＣＨ　　Ｒ５ （ＩＶ−８１） ？Ｎ −０−ＣＩｌ■一Ｃｌｌ　　Ｒｓ （■〜８２） ＣＮ Ｃｌｌ　　Ｒｓ （ＩＶ−８３） ？Ｉｌ■ＣＮ 一ＣＯＯ　−　ＣＩ１２　−　ＣＨ　−　Ｒ５（ＩＶ−
８４） ？Ｉｌ■ＣＮ １・ Ｏ　　Ｃｌ｛ｚ　　ＣＨ　　Ｒｓ Ｏ 上記各一般式において、ｍは１〜４の整数を表わし、ｎ
は１〜１０の整数を表わし、Ｒ３は炭素原子数３〜８の
アルキル基を表わし、Ｒ４は炭素原子数２〜１０のアル
キル基を表わし、ＲＳは炭素原子数１〜１０のアルキル
基を表わし、Ｒ６は炭素原子数１〜４のアルキル基を表
わす。

光学活性基として、式（ＩＶ−　１　）〜（ＩＶ−２２
）で表わされる光学活性基のみを含有する光学活性化合
物ではＳＣ母体液晶に添加してＳＣゝ液晶組成物とした
際に誘起される自発分極は小さいものが多く、単独でＳ
Ｃ０相を示す場合でもそのほとんどが１０ｎＣ／ｃｍ”
以下にすぎない。

一方、光学活性基として、式（ＩＶ−３１）〜（■一９
１）で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合物
は、ＳＣ母体液晶に添加してＳＣ１液品組成物とした際
に誘起する自発分極が大きいものが多く、単独でＳＣ１
相を示す場合などでは３００ｎＣ／ｃｕ＋”以上の大き
な値を示すものも存在する。

このよ・ラな光学活性基を末端に有するような光学活性
化合物の基本骨格の代表的なものを以下に掲げる。

（Ｖ−１２） −ＯｃＨｚＯ％　ＯＣＨｔ８ （Ｖ−３６） ーＯ出ａバ公 （Ｖ−８４） −■イ謔・・・一〇 （Ｖ−１０８） 寞｝ｏｃｏ　一〇イ今 （Ｖ−１５６） ｛Ｅ）−０Ｃ＋１！−＠ （　Ｖ−１８０） 侶Ｈ舅ｏｃｕｚ閥） （　Ｖ　−　２０４） −ＯイＥ）−ｏｃｏ　〈） （Ｖ−２２８） Ｃベトｏｃｏ項｝ （■ ５００） 億ベキｃｏｏ挾バ 上記各基本骨格中のベンゼン環あるいはシクロヘキサン
環にフッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、メト
キシ基、シアノ基又はニトロ基が置換した各基本骨格も
使用できる。

以上のような基本骨格の片側もしくは両側に前記キラル
基が結合した光学活性化合物がキラルドーバントの構戒
戊分として有効に使用することができる。特に両側に前
記キラル基が結合した一般式（Ｂ） Ｑｌ−　　Ｚ　　Ｑｌ″ 〔式中、ＱＩ＊及びＱ２１は互いに異なった光学活性基
であって、各光学活性基は少なくとも１個の不斉炭素原
子を有し、かつ、Ｑ１“及びＱ”“のうち少なくとも１
方の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ○ １１ ウ、窒素、フッ素、塩素あるいはーＣ一又はＣミＮと直
結した構造を有する。Ｚは一般式（Ｃ） これらの環上の任意の１〜２個の水素原子がフッ素原子
又はシアノ基に置換した構造を表わすが、上の水素原子
がフッ素原子又はシアノ基に置換した構造においては、 ？ｌ及びＹ２は各々独立的に単結合、−　ＣＯＯＯＣＯ
　　　　ＣＩｈＯ　　　　ＯＣＨｚ　　　　ＣＨｔＣＨ
ｚ一Ｃミｃ−　　−ｃｏｓ一又は−ＳＣＯ−を表わすが
、単結合、　Ｃｏｏ　　　　ＯＣＯ　　　　ＣＨｚ０一
又は一〇Ｃ１１■一である場合が好ましく、ｍ＝１の場
合には、Ｙｌ及びｙｚの内の少なくとも一方が単結合で
あることが好ましい。） で表わされる液晶性分子の中心骨格（コア）部分を表わ
す。〕 で表わされる光学活性化合物が好ましい。

一般式（Ｂ）で表わされる光学活性化合物において、特
に、少なくとも一方の光学活性基は前記（ｒＶ−３１）
〜（ＩＶ−９１）で表わされる基のいずれかであること
が望ましい。

このように、基本骨格の両側に互いに異ったキラル基が
結合した光学活性化合物を用いることによる利点として
以下の点を挙げることができる。

（１）　　片側にのみキラル基を有する化合物より強い
自発分極を示しうる。

即ち、前記（ＴＶ−３１）〜（ＩＶ−９１）で表わされ
る基から選ばれるキラル基と（ＩＶ−　１　）〜（ＩＶ
−２２）で表わされる基から選ばれるキラル基とを基本
骨格の両側に有する化合物と、同一・の基本骨格でキラ
ル基としては（ＩＶ−３１）〜（■９１）で表わされる
基から選ばれる同一の基のみで他の側はアキラルな基で
ある化合物をそれぞれＳＣ母体液晶に添加して、その外
挿値として自発分極を求めてみると、両側にキラル基を
有する化合物の方がｌＯ〜３０ｎＣ／ｃｍ”あるいはそ
れ以上大きい。（ｒＶ−１）〜（ｒＶ−２２）で表わさ
れる基に由来する自発分極はたかだかｌｏｎｃ／ｃｍ”
程度であるので、両側のキラル基による自発分極の単純
和よりも大きくなっていることがわかる。

さらに（ＩＶ−３１）〜（ＩＶ−９１）で表わされる基
から選ばれる基であって互いに異ったキラル基を上記基
本骨格の両側に有するような化合物では、両方のキラル
基による自発分極の極性（よく知られた強誘電性液晶で
ある（Ｓ）−２−メチルブチルｂ−デシルオキシベンジ
リデンアミノフェニルシンナメ−１−　（ＤＯＢＡＭＢ
Ｃ）の極性をｅと決める。）を同一にあわせた場合には
非常に大きい自発分極を得ることができる。

この場合には両側のキラル基による自発分極の単純和よ
りもさらに１　０　０　ｎＣ／ｃｍ”あるいはそれ以上
に大きな自発分極を得ることもできる。

キラルドーパントとしてはその誘起しうる自発分極が大
きい程、その使用量が少なくてもすむので、低粘性のＳ
Ｃ母体液晶の割合を多くすることができ、その結果、Ｓ
Ｃ“液晶組戒物の低粘度化が可能となる。結果として、
応答性の向上につながるものである。

（２）　　Ｎ”相あるいはＳＣ“相に誘起する螺旋ピッ
チが非常に長い化合物、及び非常に短い化合物など、螺
旋ピ・冫チを調整することが可能である。

前述のように良好な配同性を得るためには、そのＮ＊相
あるいはＳＣ０相における螺旋ピッチが長いことが重要
である。キラルドーバントは全体として螺旋ピッチが調
整されていればよいのであって、個々の化合物について
は、必ずしもその必要はないが、キラルドーバントの主
成分としてはある程度螺旋ピッチが長い方が、その調整
が容易である。また、螺旋ピッチ調整を主目的として加
える化合物では、その螺旋ピッチが短い程、その添加量
を押えることができるので好都合である。

螺旋ピッチを長くするには、両側のキラル基による螺旋
ピッチの向きが互いに相反すればよいが、（■−３１）
〜（ＩＶ−９１）で表わされる基から選ばれる基を両側
に有する化合物では、その自発分極の極性は同一である
ことが好ましい。

（３）大きな自発分極を示しうる特に（ｆＶ−３１）〜
（Ｉｔ／−９１）で表わされる基から選ばれるキラル基
であって、不斉合成、光学分割等の化学的手法により得
られたものは、その光学純度は必ずしも１００％ではな
いものが多いが、これらを１００％に精製するのはかな
り困難である。しかしながら、天然物から得られた（Ｓ
）−２−メチルブタノール由来のキラル基、あるいは微
生物工学的手法で得られるような光学純度の極めて高い
キラル基と組み合わせれば、これらはジアステレオマー
となるため、クロマトグラフィー、再結晶による分離が
容易となり光学純度を１００％に近づけることができる
。

一般式（Ｂ）の化合物は、キラルドーバントの構成成分
としてｌＯ％以上、好ましくは３０％以上、特に好まし
くは５０％以上用いるのが有効である。

一般式（Ｂ）の化合物中で、特に好ましい基本骨格とキ
ラル基の組み合せを有する化合物を以下に示す。

（Ｖｌ−１９） Ｒ，−１；Ｈ−Ｙ し＋ｌｚし■　　ＵＫｓ 上記一般式中、Ｒ４及びＲ４′は各々独立的に炭素原子
数２〜１０のアルキル基を表わし、Ｒ，及びＲ　，　ｒ
は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わ
し、Ｒ，は炭素原子数２〜１０の直鎖状のアルキル基又
は炭素原子数３〜１０の分岐状のアルキル基、又は炭素
原子数４〜１０の少なくともｌ個の不斉炭素を含む光学
的活性なアルキル基を表わし、ｌはＯ〜５の整数を表わ
し、Ｙは単結合、−ｏ−，　−ｏｃｏ−，　−ｃｏｏ−
，又はーｏｃｏｏを表わし、Ｗは、塩素フッ素又は一〇
−ＣＩ＋３を表わし、Ｚ′　は、 す。

ＸＩ及びＸ４は各々独立的に水素原子、フッ素原子又は
シアノ基を表わし、Ｘ２は水素原子又はＸ１を表わし、
Ｘ３は水素原子又はＸ４を表わす−ＣＯＯ− −ＯＣＯ− −ＣＩＬｚ０ ？ＣＩ■−， 又は単 及びＸ４のうち少なくとも一方は水素原子を表わす。

上記のキラルドーパントは、ＳＣ母体液晶中に１〜６０
重量％の割合で添加してＳＣ“液晶組成物として用いる
のが適当であるが、さらに好ましくは２〜５０重量％の
割合で添加することが好ましい。キラルドーバントの添
加割合が６０重量％より多いと、自発分極は増加するが
、キラルドーバント自体が母体液晶にくらべるとはるか
に粘性が大きいため、ＳＣ”液晶組底物の粘度が大きく
なり、結果的に高速応答性に悪影響を与える傾向にある
ので好ましくない。また、キラルドーバントの添加量の
増加はその螺旋ピッチを短くするために配向性にも悪影
響を与える傾向にあるので好ましくない。一方、キラル
ドーバントの添加割合がｌ重量％より少ないと、自発分
極があまりに小さくなりやはり高速応答性は望めない。

ＳＣ“液晶組戒物の自発分極の値は、３〜３０ｎＣ／ｃ
ｍ”の範囲にあるようにキラルドーパントの添加割合を
調整することが好ましく、ＳＣ９相を示すキラルドーパ
ントの場合、単独で１００ｎＣ／ｃｍ２程度の自発分極
を示すか、又はそれに相当する強さの自発分極を誘起す
るキラルドーパントの場合、キラルドーパントの添加割
合は１０〜４０重量％の範囲が好ましく、３　０　０　
ｎＣ／ｃｍ２以上の強い自発分極を示すキラルドーバン
トの場合、キラルドーバントの添加割合は、２〜２５重
量％の範囲が好ましい。キラルドーパントの誘起する自
発分極が強い程、その最も望ましい添加割合は減少する
。しかしながら、キラルドーバントが誘起するＰ１の値
が小さい場合には、その添加量がＳＣ母体液晶に対して
多くなり、これに伴なってＳＣ“液品組成物の粘性が大
きくなり、その結果、高速応答性が得られなくなる傾向
にあるので好ましくない。従って、本発明で使用するキ
ラルドーパントとしては、ＳＣ母体液晶に１０重景％添
加した場合に１．０ｎＣ／ｃｍ”以上のＰ，を誘起でき
るものが好ましく、５重景％添加した場合に０．５ｎＣ
／　ｃｍ　２以上のＰ，を誘起できるものが特に好まし
い。

本発明のＳＣ′″液晶組威物は、等方性液体状態からの
冷却時においてＮ１相、あるいはＳＡ相、あるいはＮ＊
相とＳＡ相を経てｓｃ９相へと相転移するが、その際Ｎ
９相からＳＡ相への相転移温度（以下Ｎ”−ＳＡ点とい
う。）から、該Ｎ”ＳＡ点の１度高温側までにおけるＮ
９相に出現する螺旋のピッチが３μｍ以上であるｓｃ９
液品組成物がより好ましく、該螺旋のピッチが１０ａｍ
以上であり、Ｎ”−ＳＡ点に近づくにつれて該螺旋のピ
ッチが発散的に大きくなるｓｃ９液品組成物が特に好ま
しい。

本発明のＳＣ０液晶組成物のＮ′″相を示す温度範囲は
、３度以上３０度未満の範囲が好ましい。

Ｎ”相を示す温度範囲が、３度未満である場合、降温時
にすみやかにＳＡ相に相転移するため、Ｎ”相で液晶分
子を充分に配向しにくくなる傾向にあるので好ましくな
い。また、Ｎ′″相を示す温度範囲が３０度以上である
場合、ＳＣ＊液品組戒物の透明点が高温になり、セルに
液晶材料を充填する工程等における作業性に悪影響を及
ぼしやすい。

キラノレドーバントは、キラノレドーバント自体の液晶
性の有無にかかわらず、ＳＣ母体液晶に添加した場合に
、 （１）　　Ｎ”相を示す温度範囲を拡大する傾向にある
もの、又は （２）　　Ｎ’″相を示す温度範囲を縮小する傾向にあ
るもの など、それぞれ固有の性質を有している。本発明のＳＣ
ゝ液晶組成物のＮ“相を示す温度範囲を上記の好ましい
範囲に調整するためには、（１）の場合、Ｎ相を示す温
度範囲が狭いＳＣ母体液晶、又は、Ｎ相を示さないＳＣ
母体液晶を用いればよく、（２）の場合、Ｎ相を示す温
度範囲が広いｓＣ母体液晶を用いればよい。この方法は
、Ｎ２相に限らず、ＳＡ相及びＳＣ′″相についても同
様に応用することができる。例えば、キラルドーパント
がＳＣ“液品組戒物のＳＡ相のみを拡大し、Ｎ９相及び
ＳＣ２相を縮小するような場合には、ＳＣ母体液晶とし
て、ＳＣ相の上限温度が高く、Ｎ相の温度範囲が広く、
かつ、ＳＣ相→Ｎ相→Ｉ相の相系列を有するもの、又は
ＳＡ相の温度範囲が狭＜Ｓｃ相→ＳＡ相→Ｎ相→Ｉ相の
相系列を有するものを用いればよい。

このようなキラノレドーバントの１頃向は、ＳＣ母体液
晶に一定量のキラルドーパントを添加して得られるＳＣ
＊液晶ｍ戒物の相転移温度の変化を測定することにより
、容易に知ることができる。この結果から、ＳＣ２液品
組成物における各相、特にＮ１相を示す温度範囲は容易
に調整することができる。

一般式（Ｂ）の光学活性化合物のうち、両側のキラル基
ＲＩ”＋Ｒｚ　　によってＮ１相に誘起される螺旋の向
きが互いに逆であるような化合物では、その誘起する螺
旋ピッチはかなり長いため、このような化合物をキラル
ドーパントの主成分として用いる場合には、螺旋ピッチ
調整が不要であるか、あるいは容易である、：とが多い
が、一般的には以下のようにして螺旋ピッチを長く調整
することができる。

複数の光学活性化合物を含むＳＣ′″液晶組戒物のＮ２
相に出現する螺旋のピッチＰ（μｍ）は各光学活性物質
の濃度をＣｉ、各単位濃度あたりの螺旋のピッチをＰｉ
　　（μｍ）とするとおり、（ここでは螺旋のピッチは
右巻きを正、左巻きを負とする。）、これを用いてＳＣ
“液晶組威物のＳＡ−Ｎ”点Ｔ０におけるｐｉをｐ，ｉ
　とする時、相を有する該ＳＣ母体液晶に各光学活性化
合物を単位濃度添加することにより測定が可能である。

実際にはＴ０は各Ｃｉによって変化するが、各光学活性
化合物を該ＳＣ母体液晶中に、濃度ΣＣｉだけ添加した
ときのＳＡ−Ｎ”点の変化などから、かなり正確に類推
できることが多く、推定値Ｔ０′とそれを用いて選ばれ
た組成物のＴ０とが大きく異なる場合にはｌｌ’ｌ　，
　ｌに換えてＴ０を用いて再度測定すればよい。

〔実施例〕

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明の主旨及び適用範囲は、これらの実施例によって限
定されるものではない。なお、実施例中、「％」は重量
％を表わす。また組威物の相転移温度の測定は、温度調
節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）を併用して行った。

となるようにＣｉを選べばよい。ここでＰｉはＮ実施例
Ｉ ＳＣ母体液晶に添加してｓｃ”液晶組成物とした際に、
Ｎ“相に右巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 （この化合物を前述のＳＣ相を示す組成物（Ｍ１）にｌ
Ｏ％添加した際に、Ｎ９相に出現させる螺旋のピッチは
６０℃において４．７μｍである。）の化合物７３％と
、左巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 （この化合物を前述のＳＣ相を示すＡｌｌ或物（Ｍ−ｌ
）に１０％添加した際にＮ”相に出現させる螺旋のピッ
チは６０℃において１１．９μｍである。）の化合物２
７％とを混合して、Ｎ”相に出現させる螺旋のピンチが
調整されたキラルドーパントを調製した。

このキラルドーバントを、前述のＳＣ相を示す組成物（
Ｍ−１）に１０％添加して得たＳＣ９液晶組成物の２５
“Ｃにおける自発分極の値は、５，５ｎＣ／ｃ一であっ
た。

このキラルドーパン｝１６％と前述のＳＣ相を示す組威
物（Ｍ−７）８４％から成るＳＣ′″液晶ｍ威物を調製
した。このＳＣ０液晶Ｍｉ戊物は６４℃以下でｓｃ”相
、６７．５℃以下でＳＡ相、７１．５℃以下でＮ＊相を
示し、その融点は〜１０，５℃と非常に低かった． このＳＣ１液晶組成物を、配向処理（ポリイミドコーテ
ィングーラビング処理）を施した２枚のガラス透明電極
からなる厚さ約２μｍのセルに充填し、Ｉ和から室温ま
で徐冷を行ったところ、極めて良好な配同性を示し、均
一なモノドメインが得られた。

このセルに電界強度１　０　Ｖ　Ｐ−Ｐ／　ｕ　ｍ、５
０１｛ｚの矩形波を印加してその電気光学応答速度を測
定したところ、２５℃で４２μ秒の高速応答性が確認で
きた。

このときのチルト角は１６゜、自発分極は１１．７ｎ　
Ｃ　／　ＣＩ　”であり、コントラストは良好であった
。

一方、式（Ａ−　１　）の化合物を含有しない前述のＳ
Ｃ相を示す組戒物（Ｍ−６）８４％と同じキラルドーパ
ン｝１６％から成るＳＣ０液晶組戒物は６８℃以下でＳ
Ｃ“相を示し、７１’Ｃ以下でＳＡ相、７７．５℃以下
でＮ９相を示したが、その融点は４、５℃と高く、また
同様にして測定した電気光学応答速度も５４μ秒であっ
た。

実施例２ 組戒物（Ｍ−６）９０％及び式（Ａ−１−７）の化合物
ｌＯ％から戒るＳＣ母体液晶（Ｍ−８）を調製した。

このＳＣ母体液晶は６６．５℃以下でＳＣ相、７２℃以
下でＳＡ相、７９℃以下でＮ相を示し、その融点は３℃
であった。

このＳＣ母体液晶８４％と実施例１で用いたキラルドー
パント１６％から戒るＳＣ９液晶組成物を調製し、その
相転移温度、及び実施例１と同様にして測定した電気光
学応答速度を以下に示した。

２５℃における応答速度：４６μ秒 配同性、コントラストともに良好であった。

実施例３ 組威物（Ｍ−１）　　　　　　　４０％式（Ａ−１−９
）の化合物４０％ Ｆ ２０％から威るＳＣ母体液晶を調製した。

このＳＣ母体液晶８０％と実施例１で用いたキラルドー
パント２０％からなるＳＣ９液晶組成物を調製した．こ
のＳＣ０液晶組戒物の相転移温度及び実施例１と同様に
して測定した電気光学応答速度を以下に示した。

２５℃における応答速度＝２８μ秒 配向性、コントラストともに良好であった。

実施例４ 組成物（Ｍ−１）８０％及び式（Ａ−１−３）の化合物
２０％から成るＳＣ母体液晶を調製した．このＳＣ母体
液晶８４％と実施例１で用いたキラルドーバンＩ−１６
％から威るＳＣ１液晶１或物を言周製した。

このＳＣ０液品組成物の相転移温度及び実施例ｌと同様
にして測定した電気光学応答速度を以下に示した。

２５℃における応答速度：４９μ秒 配向性、コントラストともに良好であった。

実施例５ 実施例４において式（Ａ−１−３）の化合物に代えて式
（Ａ−１−９）の化合物を用いた以外は実施例４と同様
にしてＳ０９液晶組戒物を調製した。

このＳＣ０液晶組成物の相転移温度及び実施例１と同様
にして測定した電気光学応答速度を以下に示した。

２５℃における応答速度：４０μ秒 配同性、コントラストともに良好であった。

〔発明の効果〕

本発明の強誘電性液晶組成物は、配同性及び高速応答性
に優れており、かつ、低温から高温まで室温を含む広い
温度範囲で作動が可能な液晶材料である。

従って、本発明の強誘電性液晶組戒物は、強誘電性スメ
クチック液晶を利用した液晶デバイスの材料として極め
て有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）２環構造で光学的に不活性であって、スメク
   チックＣ相を示す化合物、又はその側鎖のアルキル基に
   おける炭素原子数又は形状のみが異なった同族体から成
   る組成物であって、その同族体中の少なくとも１種の化
   合物は、１０℃以上における任意の１℃以上の温度幅の
   範囲でモノトロピックであってもよいスメクチックＣ相
   を示す中温域液晶を含有し、スメクチックＣ相を示す母
   体液晶に、 （２）光学的に活性な化合物から成るキラルドーパント を添加して成る強誘電性液晶組成物であって、中温域液
   晶が下記一般式（Ａ−１）で表わされる光学的に不活性
   な化合物及び下記一般式（Ａ−２）で表わされる化合物
   を含有することを特徴とする室温を含む広い温度範囲で
   キラルスメクチックＣ相を示す強誘電性液晶組成物。 一般式（Ａ−１） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、▲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▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、ｌは１〜
   ５の整数を 表わし、ｍは２〜１０の整数を表わし、Ｒ＾ａは炭素原
   子数４〜１８の直鎖状アルキル基を表わす。）一般式（
   Ａ−２） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、▲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▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、Ｒ＾ｂ及
   びＲ＾ｃは各々 独立的に炭素原子数４〜１８の直鎖状アルキル基を表わ
   す。） ２、スメクチックＣ相を示す母体液晶が、更に３環又は
   ４環構造から成る光学的に不活性な化合物或いはそれら
   から成る組成物であって、その組成物を構成する各化合
   物は、前記中温域液晶から成るスメクチックＣ相の上限
   温度が５０〜６０℃の組成物に１０重量％添加した場合
   に、スメクチックＣ相の上限温度が１．５℃以上上昇し
   得る化合物、又はその側鎖のアルキル基の炭素原子数又
   は形状が異なった同族体から成る高温液晶を含有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の強誘電性液晶組成物。 ３、一般式（Ａ−１）で表わされる光学的に不活性な化
   合物と一般式（Ａ−２）で表わされる化合物の含有割合
   が重量比で２：３〜１：２０の範囲にある請求項１又は
   ２記載の強誘電性液晶組成物。 ４、キラルドーパントが一般式（Ｂ） Ｑ＾１＾＊−Ｚ−Ｑ＾２＾＊ 〔式中、Ｑ＾１＾＊及びＱ＾２＾＊は互いに異なった光
   学活性基であって、各光学活性基は少なくとも１個の不
   斉炭素原子を有し、かつ、Ｑ＾１＾＊及びＱ＾２＾＊の
   うち少なくとも１方の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ
   ウ、窒素、フッ素、塩素あるいは▲数式、化学式、表等
   があります▼又は−Ｃ≡Ｎと直結した構造を有する。Ｚ
   は一般式（Ｃ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼及び▲数式、化学式、表等が
   あります▼ は各々独立的に▲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▼又はこれら の環上の任意の１〜２個の水素原子がフッ素原子又はシ
   アノ基に置換した構造を表わし、Ｙ＾１及びＹ＾２は各
   々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＿
   ２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、−Ｃ
   ≡Ｃ−、−ＣＯＳ−又は−ＳＣＯ−を表わし、ｍは０又
   は１を表わす。） で表わされる液晶性分子の中心骨格（コア）部分を表わ
   す。〕 で表わされる光学活性化合物を含有する請求項１、２又
   は３記載の強誘電性液晶組成物。