JPH03292389A - 液晶組成物およびその用途 - 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】 兄圀立侠薫附１ 本発明は、新規な液晶組成物およびその用途に関する。

日の　′−的　１ 現在、広汎に使用されている液晶化合物を用いた表示デ
バイスは、通常はＴＮ（ツイストネマチック）モードに
よって駆動されている。

しかしながら、この方式を採用した場合、表示されてい
る画像を変えるためには、素子中における液晶化合物の
分子の位置を変える必要があるために、駆動時間が長く
なり、液晶化合物の分子位置を変えるために必要とする
電圧、すなわち消費電力も大きくなるという問題点があ
る。

強誘電性液晶化合物を用いたスイッチング素子は、ＴＮ
モードあるいはＳＴＮモードを利用したスイッチング素
子とは異なり、液晶化合物の分子の配向方向を変えるだ
けでスイッチング素子として機能させることができるた
め、スイッチング時間が非常に短縮される。さらに、強
誘電性液晶化合物のもつ自発分極（Ｐ　ｓ）と電界強度
（Ｅ）とにより与えられるＰｓＸＥの値が液晶化合物の
分子の配向方向を変えるための実効エネルギー強度であ
るので、消費電力も非常に少なくなる。そして、このよ
うな強誘電性液晶化合物は、印加電界ノ方向によって二
つの安定状態、すなわち双安定性を持つので、スイッチ
ングのしきい優待性も非常に良好であり、動画用の表示
デバイスなどとして用いるのに特に適している。

−におけるｄＩ このような強誘電性液晶化合物を光スイツチング素子な
どに使用する場合、強誘電性液晶化合物には、例えば動
作温度範囲が常温付近あるいはそれ以下にあること、動
作温度幅が広いこと、スイッチング速度が大きい（速い
）ことおよびスイッチングしきい値電圧が適正な範囲内
にあることなど多くの特性が要求される。殊にこれらの
うちでも、動作温度範囲は強誘電性液晶化合物を実用化
する際に特に重要な特性である。

しかしながら、これまで知られている強誘電性液晶化合
物においては、例え１！、Ｒ，Ｂ、　Ｍｅｙｅｒ、　ｅ
ｔ。

ａｌ、　、の論文［ジャーナル・デ・フイジーク（Ｊ、
　ｄｅＰｈｙｓ、）　３６巻Ｌ−６９頁、１９７５年］
、田口雅明、原田隆正の論文［第１１回液晶討論会予稿
集１６８頁、　１９８５年］に記載されているように、
一般に動作温度が狭く、また動作温度範囲が広１；）強
誘電性液晶化合物であっても動作温度範囲が室温を含ま
ない高温度域であるなど、強誘を性液晶化合物として実
用上満足できるものは得られていない。

Ｒ訓しと駈缶 本発明は、新規な液晶組成物およびその用途を提供する
ことを目的としている。

さらに、詳しくは特に動作温度範囲が室温付近ないしそ
れ以下にあり、動作温度幅が広く、スイッチング速度が
大きく、スイッチングしきい値電圧が適正な範囲にあり
、極めて少ない消費電力で作動する等の優れた特性を有
する表示デイ、＜イス等を形成し得る液晶組成物を提供
することを目的としている。

また、本発明は、このような新規な液晶組成物の用途を
も提供することを目的としてし、る。

１更り見１ 本発明に係る液晶組成物は、次式［Ａ］で表わされる少
なくとも一種類のカルボン酸エステル化合物を含有する
ことを特徴としている。

・・　［Ａコ ［ただし、式［Ａ］において、Ｒは、炭素数６〜１８の
アルキル基　炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素
数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
れる１種の基であり、ｍは２〜１０の整数であり、Ｃ・
は不整炭素原子を表すコ。

また、本発明に係る液晶素子、液晶表示装置および電気
光学表示装置は、上記の液晶組成物を用いることを特徴
としている。

本発明の液晶組成物は、光学活性を有していて強誘電性
化合物として好適に使用することのできる上記式［Ａ］
で表わされるカルボン酸エステル化合物を含有するため
、非常に優れた特性を有している。

そして、このような液晶組成物を用いることにより、動
作温度範囲が室温付近あるいはそれ以下にあり、かつ動
作温度幅が広く、スイッチング速度が大きく、消費電力
がきわめて少なく、しかも安定したコントラストが得ら
れるなどの優れた特性を有する各種デバイスを得ること
ができる。

日の　　・日 次に本発明に係る液晶組成物およびその用途について具
体的に説明する。

まず本発明に係る液晶組成物について説明する。

本発明に係る液晶組成物は、次式［Ａ］で表わされる少
なくとも一種類のカルボン酸エステル化合物を含有する
。

［Ａ］ ただし　式［Ａ］において、Ｒは炭素数６〜１８のアル
キル基　炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素数６
〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれる
１種の基である。またｍは２〜１０の整数であり、Ｃｏ
は不整炭素原子を表わす。

上記式［Ａ］において、Ｒが炭素数６〜１８のアルキル
基である場合には、このようなアルキル基として１戴　
直鎖次　分枝状および脂環状のいずれの形態であっても
よいが、Ｒが直鎖状のアルキル基であるカルボン酸エス
テルの分子（戴　分子がまっ直ぐに伸びた剛直構造をと
るため、優れた液晶性を示す。このような直鎖状のアル
キル基の具体的な例として（戴　ヘキシル基　へブチル
ｉｔクチル忍　デシル五　ドデシル基　テトラデシル基
　オクタデシル基などを挙げることができる。

また、Ｒが炭素数６〜１８のハロゲン化アルキル基であ
る場合、ハロゲン化アルキル基の例としては、上記のよ
うなアルキル基の水素原子の少なくとも一部が、Ｆ、Ｃ
Ｉ、Ｂｒ、Ｉなとのハロゲン原子で置換された基を挙げ
ることができる。

また、Ｒが炭素数６〜１８のアルコキシ基である場合に
は、このようなアルコキシ基の例としては、上記のよう
なアルキル基を有するアルコキシ基を挙げることができ
る。このようなアルコキシ基の具体的な例としては、ヘ
キソキシ五　へブトキシ基　オクチルオキシ五　デシル
オキシ忍　ドデシルオキシ基　テトラデシルオキシ基　
オクタデシルオキシ基を挙げることができる。

上記のようなＲを有する化合物のうちアルコキシ基を有
する化合物が特に優れた液晶性を示す。

上記式、［Ａ］においてｍは２〜１ｏの整数である。従
って上記式［Ａ］において、 −Ｃ・−（ＣＨ２）−−ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３ で表わされる基としては、 ｍが２である −Ｃ・−（ＣＨａ　）２−ＣＨ３ ｍが３である ｍが４である ＣＨ２ＣＨ３ Ｃ・−（ＣＨ２）３−ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３ Ｃ・−（ＣＨ２）ａ　−ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３ ｍが５である Ｃ・−（ＣＨ２）　ｓ　　ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３ ｍが６である Ｃ・−（ＣＨ２）　ａ　　ＣＨ３ ＣＨ２ＣＨ３ なとが挙げらＬ　これらの内ではｍが４〜６である化合
物が液晶化合物として有用であり、特にｍが４である下
記のような基を有する化合物が液晶化合物として最も有
用である。

−〇・−（ＣＨ２）　−−ＣＨ３ Ｉ ＣＨ２ＣＨ３ すなわち、本発明のカルボン酸エステル化合物で１　不
整炭素原子Ｃ・にエチル基およびｍが２〜１０のアルキ
ル基が結合している。

上記の不整炭素原子は、エステル結合でフェニレン基と
結合している。

式［Ａ］において、上記のフェニレン基として鷹ｏ−フ
ェニレンＬｍ−フェニレン＆ｐ−フェニレン基を挙げる
ことができる。特に本発明のカルボン酸エステル化合物
を液晶化合物として使用する場合に頃　分子自体が直線
状になることが好ましく、このため、フェニレン基とし
てはｐ−フェニレン基が好ましい。

このフェニレン基は、−ＣＨ２−ＣＨａ−で表わされる
エチレン結合を介してナフチレン基と結合している。

このナフチレン基としては、１．４−ナフチレン基１．
６−ナフチレン基１，７−ナフチレン五１．８−ナフチ
レン豚２．５−ナフチレン五２．６−ナフチレン基２７
−ナフチレン基等を挙げることができる。特に本発明の
カルボン酸エステル化合物を液晶化合物として使用する
場合には、分子自体が直線状になることが好ましく、こ
のため、ナフチレン基としては２．６−ナフチレン基が
好ましい。

なお、このナフチレン基は、例えｉ！、炭素数１〜３程
度のアルキル基などを有していてもよく、このような置
換基を有することによってこのカルボン酸エステル化合
物の液晶特性が低下することはない。

このナフチレン基の他の一方の結合手は、上記のＲと結
合している。

上記式［Ａ］で表わされる本発明に係るカルボン酸エス
テル化合物としては、具体的に（戴　例えば次式［１］
〜［４］で表わされる化合物を挙げることができる。

ＣＨ２ＣＨ，・・・［２］ 剛直性が大きくなり液晶性が低下する傾向がある。

このような不整炭素原子Ｃ“にエチル基が結合し　かつ
ｍが２〜１０のアルキル基が結合している液晶化合物は
合成が容易であり、これらの化合物を液晶組成物として
用いると、動作温度幅が広く、　しかも室温付近ないし
それ以下、たとえば氷点下の温度でもスメクチック相に
おいて作動し消費電力が少なく、スイッチング速度も大
きく、コントラストが大きい等の液晶特性に優れた素子
が得られる。一方、不整炭素原子Ｃ°に、エチル基の代
わりにメチル基が結合している下記式［Ａ・］で示され
る液晶化合物を含む液晶組成物を液晶素子に用いると、
コントラストが劣る傾向がある。また、プロピル基なと
のエチル基よりも長鎖のアルキル基が結合している液晶
化合物Ｉｔ。

化合物の合成が困難であるばかりでなく、この化合物を
液晶素子に用いると、不整炭素原子Ｃ・の［Ａ・］ 本発明のカルボン酸エステル化合物は、公知の合成技術
を利用して製造することができる。

たとえば、本発明のカルボン酸エステル化合物は、以下
に示す合成経路にしたがって合成することができる。

すなわち、たとえば、６−デシルオキシナフタレン−２
−カルボン酸のようなアルコキシナフタレン−カルボン
酸に水素化リチルムアルミニウムのような水素化剤を作
用させることにより６−デシルオキシ−２−ヒドロキシ
メチルナフタレン（Ｉ）のようなアルコキシナフタレン
のヒドロキシ化合物を得る。

このヒドロキシ化合物（ｒ）と活性二酸化マンガンのよ
うな酸化剤とを反応させることにより６−デシルオキシ
ナフタレン−２−アルデヒド（■）のようなアルコキシ
ナフタレンアルデヒドを得る。

一方、ｐ−トルイル酸と、Ｎ−ハロコハク酸イミドなと
のハロゲン化剤とをジベンゾイルパーオキサイドのよう
な反応開始剤の存在下に反応させることにより４−（ハ
ロメチル）安息香酸（ｍ）のようなハロゲン化物を得る
。

このハロゲン化物（ｍ）とメタノールのようなアルコー
ルとのエステル化反応により、４−（ハロメチル）安息
香酸アルキルエステル（■）を得る。

この４−（ハロメチル）安息香酸アルキルエステル（■
）とトリフェニルホスフィンとを反応させることにより
、　（アルコキシカルボニルベンジル）トリフェニルホ
スホニウムハライドのようなハライド（Ｖ）を得る。

そして、前記した６−デシルオキシナフタレン２−アル
デヒド（■）のようなアルコキシナフタレンアルデヒド
と、　（アルコキシカルボニルベンジル）トリフェニル
ホスホニウムハライド（Ｖ）のようなハライドとを反応
させることにより、エテニレン基でフェニレン基とナフ
チレン基とが結合された式（Ｖｌ）で表わされるシス−
トランス異性体温合物（ＶＴ）を得る。

このシス−トランス異性体混合物（Ｖｌ）と水素とを、
パラジウム−カーボンなどの水素化触媒の存在下に接触
させて、シス−トランス異性体混合物（Ｖｌ）　（７）
中心付近にあるエテニレン基を水素化して式（■）で表
わされる化合物を得る。

この化合物（■）と１−エチルへキサノール−１のよう
な不整炭素原子を有する一エチルアルコールとを反応さ
せることにより本発明のカルボン酸エステル化合物（■
）を得ることができる。

なお、上記方法は、本発明におけるカルボン酸エステル
化合物の製造方法の一例であり、本発明におけるカルボ
ン酸エステル化合物は、この製造方法によって限定され
るものではない。

例えば上記のようにして得られた式［Ａ］で表わされる
カルボン酸化合物が光学活性を有する場合に代　このカ
ルボン酸エステル化合物は強誘電性液晶化合物としての
特性を示すようになる。

そして、たとえば上記のような方法により製造されるカ
ルボン酸エステル化合物の内、次式［ｖｍ］で表わされ
る化合物が特に優れた液晶特性を示す。

液晶化合物として特に優れている式［■］で表される化
合物の相転移温度を表２に示す。なお以下に示す表等に
おいて、Ｃｒｙは結晶相、ＳｍＣ帽よりイラルスメクチ
ックＣ相、ＳｍＡはスメクチックｌ枇ＩＳＯは等方性液
体を表わす。

・・・［■］ 表２ 化合物 Ｃｒｙ−５ｍＣ＊ ＳｍＣ＊−Ｉｓ。

［■］ く ３０℃ ３℃ 本発明における液晶化合物中には、表２に例示したよう
に、室温付近ないし氷点下−の広い温度範囲でスメクチ
ック相を呈する化合物が多い。

従来、液晶化合物を単独で使用した場合番ミ　上記の化
合物のように、２０℃以下の温度でスメクチック相を呈
する液晶化合物はほとんど知られていない。

そして、このようなカルボン酸エステル化合物を含有す
る本発明における液晶物質は、スメクチック相を示す温
度が低いだけでなく、たとえば、このような液晶物質を
含む本発明の液晶素子を用いて製造された光スイツチン
グ素子は、高速応答性にも優れている。

本発明の液晶組成物は、上記のようなカルボン酸エステ
ル化合物［Ａ］を少なくとも一種類含有している。

本発明の液晶組成物においては、上記のカルボン酸エス
テル化合物［Ａ］を、例えば、カイラルスメクチック液
晶組成物の主剤あるいは他のスメクチック相を呈する化
合物を主剤とする液晶組成物の助剤として使用すること
ができる。

また、本発明で用いられるカルボン酸エステル化合物の
ように、強誘電性を示す液晶化合物は、電圧を印加する
ことにより、光スイツチング現象を起こすので、この現
象を利用することにより、応答性の良い表示装置を作製
することができる。

（例えば特開昭５６−１０７２１６号公転　同５９−１
１８７４４号公報参照）。

そして、このような表示装置に使用される強誘電性液晶
組成物哄　カイラルスメクチックＣ樵カイラルスメクチ
ックＦ＆　カイラルスメクチックＣ４カイラルスメクチ
ックＨ＆　　カイラルスメクチック１１　　カイラルス
メクチックＪ相およびカイラルスメクチックに相のいず
れかの相を示す化合物である八　カイラルスメクチック
Ｃ相（ＳｍＣ＊相）以外では、このような液晶化合物を
用いた表示素子は一般に応答速度が遅いため、従来では
応答速度の大きいカイラルスメクチックＣ相で駆動させ
ることが実用上有利であるとされていた しかしながら、本発明者らが既に提案したようなカイラ
ルスメクチックＡ相における表示装置の駆動法（特願昭
６２−１５７８０８号明細書参照）を利用することによ
り、強誘電性液晶組成物は、カイラルスメクチックＣ相
だけでな（、カイラルスメクチックＡ相で使用すること
ができる。従って、上記のようなカルボン酸エステル化
合物を含有している本発明の液晶組成物を用いることに
より、液晶素子の液晶温度が広くなり、さらに電気光学
対応性が高速化する。

表２に上記のようなカルボン酸エステル化合物を用いる
ことにより、液晶組成物の相転移温度が広温度域化する
例を示す。表２に示すようシミ　カルボン酸エステル化
合物として、６−ゾシルオキシー２−　　［２−（４−
（１−エチルヘキシル）オキシカルボニル）フェニル］
エチルーナフタレン［■］ヲ使用し　この化合物を用い
ることにより［Ｂ］として表記した液晶物質の相転移温
度が広温度域化する。

具体的には、スメクチック相から液体への相転移温度は
３２℃になるカー　Ｃｒｙ−ＳｍＣ＊相の転移温度は２
７℃から一３０℃まで下がるので、相転移温度が広温度
域化する。

表２ ［■コ 〈−３０℃ ３℃ ［Ｂ］５０％ ［Ｂコ ２７℃ ３０℃ ５３℃ く註〉上記表中、　〔■］は を表わしている。また［Ｂ］は を表わしている。

本発明で使用される液晶組成物において、上述のように
カルボン酸エステル化合物は、主剤として使用すること
もでき、また助剤として使用することもできる。すなわ
ち、本発明の液晶組成物において、上記式［Ａ］で表わ
される液晶化合物の含有率は、用いられる液晶化合物の
特性、組成物の粘度、動作温度、用途などを考慮して液
晶組成物中における液晶物質の合計重量に対し、このカ
ルボン酸エステル化合物を１〜９９重量服　好ましくは
５〜７５重量部の範囲で適宜設定することができる。

また、本発明で使用される液晶化合物は、液晶組成物中
に１種または２種以上配合されていてもよい。

本発明で使用される液晶組成物においては、上記のカル
ボン酸エステル化合物［Ａ］を、例えば、カイラルスメ
クチック液晶組成物の主剤あるいは他のスメクチック相
を呈する化合物を主剤とする液晶組成物の助剤として使
用することができる。

本発明の液晶組成物において上記式［Ａ］テｉされる液
晶化合物とともに使用することができる液晶化合物の例
としてＩＬ　　（＋）−４°−（２”−メチルブチルオ
キシ）フェニル−６−オクチルオキシナフタレン−２−
カルボン酸エステル、４°−デシルオキシフェニル−６
−（（＋）−２”−メチルブチルオキシ）ナフタレン−
２−カルボン酸エステル、 のようなアゾキシ系液晶化合叡 ＣＨ。

のような安息香酸エステル系液晶化合歓を挙げることが
でき、 のようなシクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合
歓 のようなシッフ塩基系液晶化合物、 のようなビフェニル系液晶化合物、 のようなターフエノール系液晶化合物、のようなシクロ
ヘキシル系液晶化合物、およびのようなピリミジン系液
晶化合物をも併用することができる。

なお、本発明に係る液晶組成物を用いて例えば表示素子
などを形成する際には、上記のカルボン酸エステル化合
物および他の液晶化合物に加えて、さらく　たとえ眠　
電導性賦与剤および寿命向上剤など、通常の液晶組成物
に配合することができる添加剤を配合してもよい。また
色素の二色性を利用した駆動方式の液晶素子に使用する
場合には、二色性色素を配合することもできる。

本発明に係る液晶組成物は、上記のカルボン酸エステル
化合物ならびに所望により他の液晶化合物および添加剤
を混合することにより製造することができる。

本発明に係る液晶素子は、第１図に示すよう自通常はガ
ラス、ポリカーボネート等の透明プラスチック等を用い
た２枚の透明基板１　ａ、　１　ｂからなるセル３と、
透明基板１　ａ、　１　ｂによって構成される間隙２に
充填された液晶物質４からなる。そして、この透明基板
には、通常は、液晶物質と対面する面に例えばＩｎ−３
ｎ酸化物からなる電極５　ａ、　５　ｂが設けられてい
る。

さらに、この電極５　ａ、　５　ｂの少なくともいずれ
か一方の上には、充填された液晶物質を配向させるため
の配向制御ａ膜が設けられていることが好ましい。第１
図において、それぞれの電極上に配向制御ＩＩＸが設け
られた態様が示されており、この配向制御膜にｌ＆　　
６　ａ、　６　ｂが付されている。この場合に配向制御
膜としては、ポリイミド膜等のような高分子焦　あるい
は斜方蒸着された５ｉＯ１ｌｌＧｅＯ膜などのような蒸
着膜であることが好ましい。このような配向制御膜を設
けることにより、間ＦＩＸ３に充填された液晶物質の分
子配向を容易に行なうこともできる。

そして、本発明に係る液晶素子において檄　上記のよう
なセルの間隙２に充填される液晶物質が、上記のような
式［Ａ］で表わされるカルボン酸エステル化合物を少な
くとも一種類含む液晶組成物であることを特徴としてい
る。

本発明に係る液晶素子は、例えば表面安定化強誘電性液
晶素子、ヘリカル変歪型素子、過渡散乱壓素子、ゲスト
ホスト型素子、垂直配向液晶素子などとして好適に使用
することができる。そして、この液晶素子を用いて各種
の液晶表示装置、および電気光学表示装置を製造するこ
とができる。

また、本発明に係る液晶素子のうち、スメクチックを呈
する液晶組成物が充填された液晶素子は、熱書き込み型
表示素子、レーザー書き込み型液晶表示装置などの記憶
型液晶表示装置として使用することができ、このような
液晶素子を用いて液晶表示装置あるいは電気光学表示装
置を製造することができる。

さらに強誘電性を有するカルボン酸エステル化合物を含
有する液晶組成物を用いることにより、上記のような用
途の仏　光シヤツターや液晶プリンターなどの光スイツ
チング素子、圧電素子および焦電素子等の液晶素子とし
て使用することができ、このような液晶素子を用いて液
晶表示装置あるいは電気光学表示装置を製造することが
できる。

本発明の液晶素子は、例えば以下に示す方法で駆動させ
ることができる。

第１の方法は、本発明の液晶組成物をセル中で基板の規
制力を利用して基板に平行に配向させたセルを２枚の偏
光板の間に介在させ、このセルに外部電圧を印加味　強
誘電性液晶組成物の配向ベクトルを変えることにより、
２枚の偏光板と強誘電性液晶組成物の複屈折とを利用し
て表示を行なう方法である。

このようなセル内で、液晶組成物にカイラルスメクチッ
ク相を形成させ、２つの安定状態間を電界反転させるこ
とにより、この薄膜セルを用いて光スイッチングを行な
うことができる。

本発明の液晶組成物のうちで、このようなカイラルスメ
クチック相を示す強誘電性液晶組成物は自発分極を有す
るから、−度電圧を印加すると電界消去後もメモリー効
果を有する。そこで、このメモリー効果を利用すれば薄
膜セルに電圧を印加し続ける必要がないので、このよう
な薄膜セルからなる表示デイバイスでは消費電力の低減
を図ることができる。さらをミ　この場合、表示デイバ
イスのコントラストは安定し　しかも非常に鮮明になる
。

また、このカイラルスメクチック液晶組成物を用いたス
イッチング素子では、分子の配向方向な変えるだけでス
イッチングが可能であり、電界強度の一次項が駆動に作
用するため、低電圧駆動が可能になる。

また、このスイッチング素子を用いれば、数十マイクロ
秒以下の高速応答性を実現できるので、各素子の走査時
間は大幅に短縮さ汽　走査線の多い大画面のデイスプレ
ィを製造することができる。

しかも、　このデイスプレィは、室温あるいはそれ以下
の温度においても作動するので、温度コントロールのた
めの補助手段を用いることなく、容易に走査させること
ができる。

また、本発明の液晶組成物は、双安定性を有しないスメ
クチックＡ相においても、電界が加わると、誘起的に分
子が傾くので、この性質を利用して光スイッチングを行
なうことができる。

さらに、本発明の液晶組成物では２つ以上の安定状態を
示すので、スメクチックＡ相の場合と同様にして光スイ
ッチングを行なうことができる。

また、本発明の液晶組成物を用いた第２の表示方法は、
本発明の液晶組成物と二色性色素とを混合し　色素の二
色性を利用する方法であり、この方法は、強誘電性液晶
化合物の配向方向を変えることにより色素による光の吸
収波長を変えて表示を行う方法である。この場合に使用
する色素は通常二色性色素であり、このような二色性色
素の例としては、アゾ色素、ナフトキノン色素、シアニ
ン系色素およびアントラキノン系色素などを挙げること
ができる。

なお、本発明に係る液晶組成物は、上記の方法の他に、
通常利用されている各種表示方法で採用することもでき
る。

また、本発明に係る液晶組成物を用いて製造された表示
デイバイスは、スタティック駆獣　マトリックス駆動お
よび複合マトリックス駆動などの電気アドレス表水　光
アドレス表水　熱アドレス表示ならびに電子ビームアド
レス表示等の駆動方式により駆動させることができる。

ｌ囲凶皇退 本発明に係る液晶組成物には、不整炭素原子にエチル基
が結合獣　しかもベンゼン環とナフタレン環がエタン結
合で結合されているカルボン酸エステル化合物が含まれ
ているので、この組成物は室温付近ないしそれ以下、た
とえば氷点下の広い温度においてもスメクチック相を示
獣　強誘電性液晶組成物として用いられる。

このような本発明に係る液晶組成物は、強誘電性を損な
うことなく、液晶相の温度を下げ、また温度範囲を広域
化させることができる。

従って、このような液晶組成物を用いることにより、室
温付近ないし氷点下の温度においても高速応答性を備え
ているような液晶素子等を得ることができる。

さら１　このような素子を用いて製造した液晶デイスプ
レィ等の表示素子においては、走査時間を大幅に短縮す
ることができる。

このようなデイスプレィでは、消費電力の低減を図るこ
とができると共に、安定したコントラストが得られる。

また、低電圧駆動も可能である。

次に本発明の実施例を示す八　本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

ヌ」１烈」 ・・・　［ｍ］ で表わされる６−デシルオキシー２−　［２−（４−（
（１−エチル）ヘキシル）オキシカルボニル）フェニル
］エチルーナフタレン［■コの合意 夏上孜１ ６−　デシルオキシ−２−ヒドロキシメチルナフタレン
［Ｉコの合成 水素化リチウムアルミニウム１０を無水ＴＨＦ５０に懸
濁した　この懸濁液へ　アルゴン雰囲気下０℃で６−デ
シルオキシナフタレン−２−カルボン酸１．　３４８　
ｇ　（４ｍｍｏｌ）の無水ＴＨＦ溶液１００ｍ１を少し
ずつ滴下し九　滴下後、室温に昇温し２時間撹拌を行な
っ島　さらレミ　加熱し還流下で１時間反応を続行した 上記のようにして１時間反応を行ない、次いで放冷した
後、反応液をエーテル１５０　ｍｌＴ希釈Ｌ−。

水浴中、飽和硫酸ナトリウム水溶液をゆっくりと加え、
過剰のＬｉＡＩＨ，を分解し反応を停止させ八 Ｌ　ｉＡ　Ｌ　Ｈａ　の分解が終了すると、白色固形物
が７１１ｆ［した　この固形物をガラスフィルターを用
いて濾別し、濾液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し低沸点
物を留去し粗生成物を得へ この粗生成物をヘキサン／酢酸エチル混合溶媒［混合容
量比＝５：　　１］から再結晶させて、６−デシルオキ
シ−２−ヒドトキシメチルナフタレン［ｒ］１．０８ｇ
を得へ　収率８５８％ 免又五Ｂ ６−デシルオキシナフタレン−２−アルデヒド［■］上
記のようにして得られた６−デシルオキシー２−とドロ
キシメチルナフタレン８４Ｑ（０，４３ミリモル）をク
ロロホルム１０ｍ１に溶解し　次いで活性化二酸化マン
ガン２３５．（２，５７ミリモル）の粉末を加え、室温
下激しく撹拌しながら１２時間酸化反応を行なった このように得られた反応混合物を、濾過助剤としてセラ
イトを用いて濾別し　分取された濾液を濃縮し　粗生成
物を得た この粗生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー（溶
媒：ヘキサン／エーテル＝３７１　（容量））を用いて
精製して、デシルオキシナフタレン−２＝アルデヒド［
ｍｌの白色結晶７２．２１１ｇを得た収率８７％ 第」」え借 ４−（ブロモメチル）安息香酸［ｍｌの合成ょびジベン
ゾイルパーオキサイド１（４，１ミリモル）を四塩化炭
素１２５ｍ１中に懸濁し　強力な撹拌下に加熱し還流下
（油浴９３℃、内温７４℃）で２時間反応を行なうこと
により、黄色ミルク状の反応液が得られ九 この反応液を水浴で冷却し　析出した結晶物を濾取し　
この結晶物をヘキサンを用いて洗浄したさらに、この結
晶物を水で洗浄後、エタノールで再結晶し　白色針状晶
の４−（ブロモメチル）安息香酸［ｍ１１４．６ｇを得
た　（収率６７．７％）免工亘ｊ ４−（ブロモメチル）安息香酸メチルエステル［■］の
合成 りｒ−ＣＨｚ　（訓ＣＯＯＣＨ３””　■］４−（ブロ
モメチル）安息香酸［ｍｌと、メ・タノールとを酸性触
媒下に加熱還流してエステル化することにより４−（ブ
ロモメチル）安息香酸メチルエステル［■］を得へ 夏ｉ盈１ （メチルオキシカルボニルベンジル）トリフェニルホス
ホニウムボロマイト［ｖコの合成上記第４段階で合成し
た４−（ブロモメチル）安息香酸メチルエステル［ｒｖ
］２．　６１ｇ（１１゜４ミリモル）とトリフェニルホ
スフィン３．Ｏｇ（１１，４５ミリモル）とを、ベンゼ
ン１００ｍ１に溶解し　撹拌下に還流温度まで昇温し、
２時間反応を行なった その後、氷水を用いて冷却し　析出した結晶を吸引濾取
した 得られた結晶をベンゼンから再結晶することにより白色
結晶のホスホニウム塩［ｖ１２．４３ｇを得た　収率４
３％ 第２段階で得られた６−デシルオキシナフタレン−２−
アルデヒド［■コ４７５ｎｇ（２，４７ミリモル）と、
ホスホニウム塩［Ｖ］１２１５゜（２４７ミリモル）を
塩化メチレン１０ｍ１に溶解し　この溶液に水酸化カリ
ウム１４０．（２゜５ミリモル）の０．　５ｍｌ水溶液
を室温下に、少しずつ滴下した このように水酸化カリウムを滴下することによってトリ
フェニルホスフィンオキシトが生成し反応液が乳白色に
懸濁した　滴下終了後、さらに２時間反応を続行した 反応終了後、濾過し、分取された濾液を濃縮し残置をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し　シス−ト
ランス混合物［ＶＩ］を５１９４を得た　収率５２％ なお、得られた反応物の一部を取り、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分析したところ、
シス形とトランス形との異性体構成比は４：１であった 免Ｉ役ｊ ［■コの合成 第６段階で合成したシス−トランス混合物［ＶＩ］を、
触媒として５％パラジウム−カーボン触媒を使用し　溶
媒としてエタノールを用いて室温下、常圧で水素をバブ
リングしながら化合物（Ｖｌ）の中心部にあるオレフィ
ン性二重結合の水素化を行なっ島　Ｐｄ−Ｃ触媒を濾過
助材セライトを用いて除いた後、濾液を濃縮したところ
、目的物（Ｗ）がほぼ定量的に得られ九　収率１００％
免見貫Ｍ 式［■コで表わされる６−デシルオキシー２−　［２−
４４−（１−エチルヘキシル）オキシカルボニル）フェ
ニル］エチルーナフタレンの合成 第７段階で得られたエステル化合物［１１４４６ｍｇ（
１ミリモル）、１−エチルヘキサノール２６０、ｇ（２
ミリモル）、およびｔ−ブトキシカリウム１１１１１ｇ
（０，１ミリモル）をベンゼン２０ｍ１中に入へ　還流
下に２５時間反応させｆ、　　冷却後、不溶物を濾別し
た後、ベンゼン層を水洗し　次いで濃縮した　得られた
濃縮物をカラムクロマトグラフィを用いて分離すること
により白色の固体３０５Ｉ１１ｇを得へ この固体のＦＤ−マススペクトルの値はＭ　／　ｅ＝５
４４であり、また第２図にこの化合物のＩＨ−ＮＭＲス
ペクトルのチャートを示したこれらの分析の結果より、
この化合物は目的とする６−デシルオキシー２−　　［
２−（４−（１−エチルヘキシル）オキシカルボニル）
フェニルコニチル−ナフタレン（例示化合物［■コ）で
あると同定した収率５６．１モル％ 叉蓋遭」 実施例１で得られた例示化合物［■コについて相転移温
度を測定した 結果を表３に示す。

表３ 化合物　　　　　　Ｃｒｙ−９ｍＣ＊　　ＳｍＣ寧−Ｉ
ｓ。

［■　コ　　　　　　　　　　　　く−３０℃　　　　
　　　　　３℃但し、表４において、Ｃｒｙは結晶［Ｓ
ｍＣ＊はカイラルスメクチックＣ相、ＳｍＡは、スメク
チックＡ＆ＩＳＯは等方性液体を表す。

表４から明らかなとおり、化合物［■］は広い温度範囲
で、あるいは室温以下で液晶相を示し島次いで、上記の
ようにして得られたカルボン酸エステル化合物［■］と
、次式［Ｂ］で表わされる化合物とを５０：５０の重量
比で混合して本発明の液晶組成物を製造した ＣＨ。

・・・　［Ｂ］ ス」Ｕ外】 上記のようにして得られた液晶組成物を、第１図に示す
セルに充填し、液晶素子を製造したこのようにして得ら
れた液晶素子は、使用温度範囲が３２〜−３０℃であり
、　しがもこの温度範囲においてコントラストが安定し
てぃ八　結果を表４に示す。さらに上記式［Ｂ］で表わ
される化合物の相転移温度も表４に併せて記載する。

表４ 、

【図面の簡単な説明】

第１図頃 本発明の液晶素子の断面を概略的に 示す図である。 ｌａ、　ｌｂ ・・−透明基板 （例えばガラス、 ポリカーボ ネート等の透明プラスチック） ［■］ く−３０℃ ３℃ ２・・セル ３・・・間隙 ［Ｂ１５０％ ４・・液晶物質 ［Ｂ］ ２７℃ ３０℃ ５３℃ ５ａ、　５ｂ・・電極 （例えばＩｎ−５ｎ酸化物） ６ａ、　６ｂ・・配向制御膜 第２図は、 のＩＨ−ＮＭＲスペクトルのチャート く註〉 上記表中、 ［ＶＩコ は である。 を表わしている。 また ［Ｂ］ は を表わしている。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）次式［Ａ］で表わされる少なくとも一種類のカル
   ボン酸エステル化合物を含有することを特徴とする液晶
   組成物； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［Ａ］ ［ただし、式［Ａ］において、Ｒは、炭素数６〜１８の
   アルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素
   数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
   れる１種の基であり、ｍは２〜１０の整数であり、Ｃ＾
   −は不整炭素原子を表す］。
2. （２）上記式［Ａ］において、 Ｒがアルコキシ基であり、かつｍは４〜６の整数である
   ことを特徴とする請求項第１項記載の液晶組成物。
3. （３）上記式［Ａ］で表されるカルボン酸エステル化合
   物の含有率が、組成物中における液晶物質に対して、１
   〜９９重量部の範囲内にあることを特徴とする請求項第
   １項または第２項に記載の液晶組成物。
4. （４）セルと、該セル中に充填された液晶組成物からな
   る液晶素子において、該液晶組成物が、次式［Ａ］で表
   わされる少なくとも一種類のカルボン酸エステル化合物
   を含む液晶組成物であることを特徴とする液晶素子； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［Ａ］ ［ただし、式［Ａ］において、Ｒは、炭素数６〜１８の
   アルキル基、炭素数６〜１８のアルコキシ基および炭素
   数６〜１８のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
   れる１種の基であり、ｍは２〜１０の整数であり、Ｃ＾
   −は不整炭素原子を表す］。
5. （５）請求項第４項記載の液晶素子を有する液晶表示装
   置。
6. （６）請求項第４項記載の液晶素子を有する電気光学表
   示装置。