JPH04504272A

JPH04504272A - 強誘電性液晶混合物

Info

Publication number: JPH04504272A
Application number: JP2504661A
Authority: JP
Inventors: デュバル，ハンス―ロルフ; エッシャー，クラウス; 隆正原田; ヘンマーリング，ヴォルフガング; イリアン，ゲーアハルト; ミューラー，イングリト; 幹男村上; オーレンドルフ，ディーター; ヴィンゲン，ライナー
Original assignee: ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1990-03-21
Publication date: 1992-07-30
Also published as: TW208067B; DE3909355A1; EP0464058A1; US5378394A; EP0464058B1; WO1990011335A1; CA2049960A1; DE59009244D1

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】強誘電性液晶混合物強誘電性液晶は電気光学集成体中の表示媒質として最近興味を呼んでいる（たとえば、Ｌａｇｅｒｗｅｌ　ｌ　ら、ｒＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ｆｏｒ　ＤｉｓｐｌａｙｓＪ。

５１０５ｙｓｐｏｓｉｕｉ＋、１９８５年１０月大会、　Ｓａｎ　Ｄｉｅｇｏ、　Ｃａ、　ＵＳＡ）　＊電気光学表示装置に強誘電性液晶を実際に使用するためには、広い温度範囲にわたって安定な、傾き角がゼロでないカイラルスメクチック相、たとえばＳＣ相が必要である　［Ｒ，Ｂ、　Ｍｅｙｅｒ＋　Ｌ、Ｌｉ６ｂｅｒｔ、　Ｌ、５ｔｙｚｅｌｅｃｋｉおよびｐ、ｌ［６１１ｅｒ。

Ｊ、Ｐｈｙｓｉｑｕｅ　３６．　Ｌ−６９（１９７５）］、この目的は、それ自体該相、たとえばれ相を形成する化合物によるか、または他方傾き角がゼロでない非カイラルスメクチック相を形成する化合物に光学活性化合物をドーピングすることによって達成することができる［　Ｍ、Ｂｒｕｎｅｔ、　Ｃ，Ｗｉｌｌｉａａｓ＋　Ａｎｎ、　Ｐｈｙｓ、＋　３＋　２３７　（１９７８）］　＊さらに、強誘電性液晶混合物を電気光学集成体中に用いる場合には、大きなコントラスト比を得るために、液晶の一平面配向が必要である。温度の降下に伴う液晶混合物の相系列が下記のようである場合には、Ｓｃ相中に一平面配向を得ることができることがわかっている：等方性→ネマチック→スメクチックＡ→スメクチックＣ（たとえば、Ｋ、ＦＩａｔｉｓｃｈｌｅｒら、Ｍｏ１．Ｃｒｙｓｔ、Ｌｉｑ、５ｒｙｓｔ、　１３１．２１（１９８５）　；Ｔ、Ｍａｔｓｕａ＋ｏｔｏ　ら、ｐ、４６８−４７０１　Ｐｒｏｃ、　ｏｆ　ｔｈｅ　６ｔｈ　Ｉｎｔ、　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｒｅ５ｅａｒｃ ■@Ｃｏｎｆ、＋Ｊａｐａｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ＋　１９８６年９月３０日−１０月２日、　Ｔｏｋｙｏ、　Ｊａｐａｎ；　Ｍ、Ｍｕｒａｋａｍｉ　ら、前記、ｐ、３４４−３４７）。

強誘電性（キラル　スメクチック）液晶混合物の場合には、らせんのピッチがＳｃ相では大きく、すなわち５ＩＪｍよりも大でなければならず、かつＮ１相では極めて大きく、すなわち１０−よりも大かまたは無限大でなければならないという条件が、さらに満されなければならない。

できるだけ短かくすべき強誘電性液晶系の光スイツチング時間τ［μＳ１は、により、系の回転粘性率τ−Ｐａｓ］、自発分極Ｐ　−［ｎＣ／ｃｍ”］および電界強さＥ　［Ｖ／ｓ＋］によって決まる。

電界強さＥは電気光学集成体中の電極離隔距離、および印加電圧によってめられるので、短かいスイッチング時間を得るためには、強誘電性表示媒質は粘性率が小さく、自発分極が大きくなければならない。

最後に、熱的、化学的および光化学的安定性のほかに、好ましくは０．１３よりも小さいわずかな光学的異方性Δｎ、およびわずかな正、または、好ましくは負の誘電異方性が必要である（　Ｓ、Ｔ、Ｌａｇｅｒｉｉｅｌｌら、ｒ　Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ　ｆｏｒ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ　ＪＳＩＤ　Ｓｙ＋＊ｐｏｓｉｗ、１９８５年１０月大会、　Ｓａｎ　Ｄｉｅｇｏ＋　ＣａｎＵＳａ）。

いくつかの成分を含む混合物を用いて、これらすべての要求を満足させることは唯一つだけ可能である。ここで使用する基剤（すなわちマトリックス）は、できるならばそれ自身すでに所望の相系列Ｉ→Ｎ−３，→Ｓ０を有している化合物が好ましい、融点を下げ、ＳＣ相および通常Ｎ相をも拡げ、ピッチの補整のために光学活性を誘起させ、かつ、光学的異方性および誘電異方性を整合させるために、混合物にさらに成分を添加することが屡々あるが、たとえば、できるならば同時に回転粘性率を増大させるべきではない。

ユニのこれらの成分および、ある混合物も先行技術によってすでに公知である。

しかし、特に強誘電性液晶混合物の開発は決して完了したと見なすことはできないので、表示素子の製造業者は種々の混合物に興味を示している。とりわけ、これに関するさらに深い理由は、液晶混合物の品質に関する結論も、液晶混合物と表示素子またはセル（たとえば配向層）の個々の集成体との相互関係を考慮することによって下すことができるだけであるということである。

フェニルピリミジンのある誘導体、特に５−アルキル−２（４−アルコキシフェニル）ピリミジン類が別相、Ｓ、相およびＮ相を形成できることは公知であり（Ｄ、ＤｅｍｕｓおよびＨ，Ｚａｓｃｈｋｅ、　ｒＦｌｌｌｓｓｉｇｅ　Ｋｒ１ｓｔａｌｌｅ　ｉｎ　Ｔａｂｅｌｌｅｎ」、［Ｌｉｑｕｉ■ Ｃｒｙｓｔａｌｓ　ｉｎ　Ｔａｂｌｅｓ’、　ＶＥＢ　Ｖｅｒｌａｇ　ｆｉｌｉｒ　Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅ、　Ｌｅｉｐ嘯奄■@１９７４＋ｐｐ、２６０−２６１）　、さらに光学活性ドーピング剤を添加して強誘電性液晶混合物に転化できることも公知である［　Ｌ、Ｍ、Ｂ１１ｎｏｖら、Ｓｏｗ　Ｐｈｙｓ、　Ｌｌｓｐ、　２７（７）、４９２　（１９８４）：Ｌ、Ａ、Ｂｅｒｅｓｎｅ−ら、Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、　５１　［３２１］／１　（１９８４）　（１９８３年１０月、　ＬＩＳＳq。

０ｄｅｓｓａのＬｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓに関するＳｏｃ、　Ｃｏｕｎｔｒｉｅｓの第５回大会で発表）；ＤＥ−Ａ−３，５１５，３４７、ＥＰ−Ａ　Ｏ，２０６，２２８およびＥＰ−Ａ　Ｏ，２２５，１９５］。

さらに、所望の融点降下および液晶相の拡大は数種の液晶化合物を混合することによって得ることができること［Ｄ、Ｄｅ＋ｓｕｓら、Ｍｏ１．Ｃｒｙｓｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、２５゜２１５（１９７４）、　Ｊ、Ｗ、Ｇｏｏｄｂｙ、　Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ　４９．２７５（１９８３）］、および融点降下が著しいほど、混合物の成分も構造的に異なってくることも公知である（Ｊ、Ｓ、Ｄａｖｅら、Ｊ、Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、１９５５．４３０５）　、こうして、著しく低い混合物の融点、従ってＳＣ相の相転移下限温度は、一方では構造的に著しく異なり、また他方では容易に混合しうるほど類似している化合物を混合する場合に得られることが推定できた。

ＤＨ−Ｃ２，２５７，５８８は５−ブトキシ−２（４−ペントキシフェニル）ピリミジンを開示しているが、これはネマチック相を形成するだけである。

ＤＥ　３，８３１，２２６．３において、基剤成分として、一般式（Ｉ）：（式中、ＣＲＨｔ＊＊＋およびＣｘ　Ｈｔｘ＊＋はｎが６から１４の整数で、Ｘが２から１４の整数である直鎖状アルキル基）の５−アルコキシ−２−（４−アルコキシフェニル）ピリミジン類のタイプの化合物が液晶混合物、特に強誘電性液晶混合物に特に極めて適当であり：その中で、少なくとも２種類の化合物ａ′およびａ＃が混合物中に存在することが知られている。該化合物は、大部分が、温度の降下につれて、所望の相系列１−Ｎ−５，→Ｓ、を示す、公知の５−アルキル −２−（４−アルコキシフェニル）ピリミジン類と比べて、核化合物はかなり広いＳＣ相および５ｃ−Ｓ、転移の高い転移温度を有している。さらに、アルキル（オキシ）１１中の炭素原子数が少ない場合でさえも、たとえばｎ＝８およびｘ＞２またはｎ＝６およびｘ＞６の場合でさえも、まさしくＳＣ相が形成される。

公知の５−アルキル−２−（４−アルコキシフェニル）とリミジン類と比べて、このものは混合物を調製する場合に５相を有するいろいろな種類の容易に混合可能な化合物を与える。ＳＡからＳ、への高い転移温度（たとえば７０ないし９０ °Ｃ）および広いＳ。

相のために、該化合物は、また極めて広いＳＣ相（たとえば最大約６８°の相の幅）およびＳＡ／ＳＣの高い転移温度を有する混合物の調製を可能にする。

式（１）の化合物のＤＨ３，８３１，２２６，３の混合物は強誘電性液晶混合物用マトリックスとしてすでに極めて適当である。しかし、該混合物はまた、光学的異方性（Δｎ）も大きく、正の誘電異方性（Δε）も大きい、さらに、置換基の鎖長ｎまたはＸによって、ネマチック相は依然として狭い。

一般式（ｎ）の少なくとも１つの化合物（シクロヘキサンカルボキシレート）、すなわちタイプｂの化合物を添加することによって、パラメーター［Δｎ１および［Δε］を同時に最適化することができ、かつネマチック相の幅を実際の要求性能に適合させることができる。

素原子が８ないし１４個のアルキル鎖で、Ｒ１よ炭素原子が２ないし９個のアルキル鎖である。これらの化合物はＤＨ−Ａ−３，７３１，６３９に記載されている。該化合物はタイプａおよびｂの成分の混合物に対して、約２モル％以上の量を添加したときでさえも、好ましい作用を現わす、約ＩＯないし最高約４０モル％の量を添加したときは、ネマチック相は約８ないし１８℃拡がり、スメクチック相は約６ないし１５℃拡がる。さらに、この添加が、すでにそれ自体極めて小さい本発明による基剤混合物の回転粘性率をごく僅かしか増大させないことも極めて有利である。

混合物の融点およびＳＣ相の相転移下限温度がなお高すぎる場合には、一般式（Ｉ［［）の少なくとも１つの化合物（アルケニルオキシフェニルピリミジン誘導体）、すなわちタイプＣの化合物を、タイプａの化合物単独、またはさらにタイプｂの化合物をも含む混合物を添加することによって、該融点および該相転移下限温度を低下させることができる。

−Ｓ式（Ｉ［［）において、Ｒ３は炭素原子が７ないし１６個の分校譲状または直鎖状アルキル基もしくは炭素原子が６ないし１４個の直鎖状または分枝鎖状アｌレコキシ基で、ｙは４から１４の整数である。これらの化合物はＤＨ−Ａ−３，７３１，６３８に記載されている、全混合物に対して、約ＩＯないし３５モル％の量を加えると、別相の下限温度を最大５℃低下させる。この添加によって混合物のその他の好ましい物理的性状は通常損われない。

融点およびＳｃ相の下限温度を低下させるためには、また、タイプＣの化合物とともに、またはその代りに式（ＩＶ）の化合物、すなわちタイプｄの化合物（式中、ｍおよびｐは互いに別個に６から１４の整数）を添加することも可能である。全混合物に対して、約１０ないし２５モル％の量のタイプｄの化合物またはそれとタイプＣの化合物との混合物を、タイプａの化合物またはタイプａおよびｂの化合物の混合物に添加すると、Ｓｃ相の下限温度は最大１０”Ｃ低下する。

さらに、融点を低下させ、かつ表示装置中の光学的および誘電異方性、したがってコントラストを改善するために、下記のカルボキシレート類が液晶基剤混合物用混合物成分として提案されているニ一般式（Ｖ）、（ＶＩ）、（■）、（■）または（ＩＸ）のカルボキシレート類Ｃ：（式中、ｋは６から１４の整数であることができ、かつｉは２から１４の整数であることができる）（式中、ｍは５から１４の整数であることができ、がっｌは２から１４の整数であることができる）（式中、ｐは７から１４の整数であることができ、かつｒは４から１４の整数であることができる）（式中、Ｓは６から１４の整数であることができ、かつｔは６から１４の整数であることができる）（式中、Ｒ２は直鎖状または分枝鎖状（Ｃ１−ＣＩりアルキルもしくはアルケニルで、１個または２個の非隣接ＣＮ３基はＯおよび／またはＳ原子で置換されるＹ〔原文のまま〕はＦ、Ｃ１ｌ、Ｂｒ％ＣＮまたはＣＦ、およびＲ１は分枝鎖状（Ｃｓ　−Ｃ−）アルキル、ベンジルまたはフェニル）。

本発明の目的は、液晶基剤混合物中の特に適当なドーピング剤により表示素子中の自発分極［Ｐ、１が大きく、粘性率が低く、配向性が良好な新規強誘電性ＬＣ混合物を開発することである。

本発明はＤＨ３，８３１，２２６およびＤＥ−Ａ−３，９０９，３５６に示された基剤混合物に起因するものである。しかし、本発明による新規混合物は、ドーピング剤として、混合物のＮ０相に大きならせんのピッチをもたらし、低濃度でさえも大きな自発分極（Ｐ、）を誘起させるカイラル光学活性成分りをさらに含んでいる。

自発分極を太き（させるドーピング剤の少量の添加は、全ＦＬＣ混合物の粘性率を著しくは増大させないので、従って有利である。

双方が自発分極の符号は同じではあるが、らせん回転センスは異なる２種類のドーピング剤りを使用することは特に有利である。ピッチを補整すると、このことは自発分極を増大させるという点で相乗効果をもたらす。

このように、本発明は、また前記基剤混合物に相乗効果を示すドーピング配合物にも関する。

従って、本発明は、成分Ａとして、一般式（■）：（式中、アルキル基はｎが６から１４の整数で、Ｘが２から１４の整数である直鎖状アルキル基）の少なくとも２つの５−アルコキシ−２−（アルコキシフェニル）ピリミジン類、および、適当である場合には、−ａ式（■）：（式中、Ｒ１は炭素原子が１０ないし１６個のアルキル基または炭素原子が８ないし１４個のアルコキシ基で、Ｒ２は炭素原子が２ないし９個のアルキル基）の１つ以上のシクロヘキサンカルボキシレート類、および、適当である場合には、一般式（■）：（式中、Ｒ３は炭素原子が７ないし１６個のアルキル基または炭素原子が６ないし１４個のアルコキシ基で、ｙは４から１４の整数）の１つ以上のアルケニルオキシフェニルピリミジン誘導体、および、適当である場合には、一般式（■）：（式中、ｍおよびｐは互いに別個に６から１４の整数）の１つ以上のアルキルピリミジンアルコキシフェニル誘導体、および、成分Ｂとして適当な場合には、下記群：ａ）α−クロロカルボン酸メソゲン含有フェノール類から作った光学活性エステル類、ｂ）光学活性Ｎ−アシルプロリンエステル類、Ｃ）光学活性１．　３−ジオキソラン−４−カルボン酸エステル類、およびｄ）光学活性オキシラン−２−カルボン酸エステル類からの光学活性化合物、および、成分Ｃとして含有するのが適当な場合には、一般式＝　（■）、（ＶＩ）、（■）、（■）または（■）：（式中、ｋは６から１４の整数であることができ、かつｌは２から１４の整数であることができる）（式中、ｍは５から１４の整数であることができ、かつｌは２から１４の整数であることができる）（式中、ｐは７から１４の整数であることができ、かつｒは４から１４の整数であることができる）（式中、Ｓは６から１４の整数であることができ、かつｔは６から１４の整数であることができる）（式中、Ｒｔは直鎖状または分枝鎖状（Ｃ，−ｃ＋ｔ）アルキルもしくはアルケニルで、１個または２個の非隣接ＣＨ！基は０および／またはＳ原子で置換されることができ、Ｙ〔原文のまま〕はＦ、Ｃ／！、Ｂｒ、ＣＮまたはＣＦ２およびＲ１は分枝鎖状（ｃａ−Ｃ，）アルキル、ベンジルまたはフェニル）０１つ以上のカルボキシレート類を含有する強誘電性液晶混合物に関し、該強誘電性液晶混合物は、さらに、下記群（Ｘ）および／または（ＸＩ）および／または（Ｘｒｌ）からの１つ以上の化合物を含む光学活性成分りを含有する混合物に関する：群（Ｘ）：メソゲン含有フェノール類を有する光学活性テトラヒドロフラン−２ −カルボン酸エステル類Ｗ（ＸＩ）：光学活性アリール２，３−エポキシアルキルエーテル類群（ＸＩＩ）　：光学活性１．３−ジオキソラン−４−イルエーテル類。

好ましい強誘電性液晶混合物は０．５ないし３０モル％の光学活性成分りを含有する混合物である。

別の好ましい混合物はＤ群およびＢ群からの２つのドーピング剤を含み、ネマチツク相に誘起されるらせんのピッチが一定温度で略補整される混合物である。

特に好ましいＦＬＣ混合物は、成分りとして、下記−殻構造（Ｘａ）：（式中、Ｒ２は炭素原子が６ないし１２個の直鎖状または分枝鎖状アルキルもしくはアルケニル基で、不斉炭素原子を含むことができ、ｙｓは一〇、−８、−ｏ−ｃｏｔたは−ｃｏ、ｋ［原文のまま〕はゼロまたは１、のカイラルテトラヒドロフラン−２−カルボキシレート（Ｘ）を含有する混合物である。

さらに特に好ましいＦＬＣ混合物は、成分りとして、−殻構造（Ｘｌａ）：（アリール２．３−エポキシアルキルエーテル）（式中、Ｒ１は直鎖状または分枝鎖状（Ｃａ−Ｃａｔ）アルキルで、１個または２個の非隣接ＣＨを基は０および／またはＳ原子で置換されることができ、Ａはジアジン −２，５−ジイルまたはジアジン−３，６−ジイル、およびＲｔ、ＢｓおよびＲ４は互いに別個に、Ｈ１直饋状（Ｃ，−Ｃ，。）アルキル、ただしＲＺ、Ｒ３およびＲ４は同時にはＨでない）゛のカイラルエポキシアルキルエーテルを含有する混合物、および、成分りとして、構造（Ｘｌｌａ）：Ｒ−およびＲ１はメチルまたは、ジオキソラン環の炭素（２）原子とともにシクロヘキサン環であり、Ｒ８は炭素原子６ないし１２個の直鎖状または分枝鎖状アルキルもしくはアルキレン基であって、不斉炭素原子を含むことができ、−Ｍ−は−〇、−Ｓまたは一〇−ＣＯ。

ｋ〔原文のまま〕はゼロまたは１、およびのカイラルジオキソラン−４−イルエーテルを含有するＦＬＣ混合物である。

極めて特に好ましい強誘電性液晶混合物は、成分りとして、タイプ（Ｘｂ）および／または（ＸＴｂ）および（Ｘｌｌｂ）の１つ以上の化合物を含有する混合物Ａはピリミジン−２，５−ジイル、およびＲ１はＣ，−Ｃ，。アルキルで、１個または２個の非隣接ＣＨ□基は０で置換されることができる）。

本発明による強誘電性液晶混合物は、特に、大きなコントラストおよび短かいスイッチング時間をもたらすために、電気光学集成体および表示素子に育利に使用することができる。

ｄｌ）（Ｒ）配置を有する光学活性テトラヒドロフランカルボン酸エステルｌ　（Ｘ）は本発明による混合物中に正の自発分極および正のらせん回転センスを誘起させる。

（Ｒ）配置を有する光学活性１，３−ジオキソラン−４−カルボキシレート類は、正のＰ、および補整のためにテトラヒドロフランカルボ７８３重量部に対し僅か１重量部のジオキソラン誘導体しか用いる必要がないような大きな負のピンチを誘起させるので、補整用に適している。

ｄｚ）同様に、光学活性エポキシアルキルエーテル類（Ｘ）はテトラヒドロフランカルボキシレート類（Ｘ）とともにピッチ補整用に使用することができるが、この場合には、該二成分をほぼ等重量比で使用しなければならない。

ｅ＋）（２Ｓ、３３）配置を有する光学活性アリール２．３−エポキシアルキルエーテルＩＩ（ＸＩ）は本発明による混合物中に正の自発分極および負のピッチを誘起させるが、これは（２Ｒ，３Ｒ）配置を有する光学活性オキシラン−２− カルボキシレート類（ＤＨ−Ａ−３，７１８，１７４にあるようなもの）を添加することによって補整することができる。この種の物質は、３重量部のアリール２゜３−エポキシアルキルエーテル（ＸＩ）に対して通常僅か１重量部のオキシランカルボキシレートしか必要としないので、ピッチの補整用に特に適している。

ｆ、）Ｒ配置を有する光学活性１．３−ジオキソランエーテル類誘導体は本発明による混合物中に負のピッチを誘起させる。従って該化合物は、正のＰ、および（２Ｒ，３Ｒ）配置を有する光学活性オキシラン−２−カルボキシレート類を含有する混合物の補整に適している。ジオキソランエーテル類のピッチが小さいために、ピッチの補整には比較的少量のこの物質が必要である。これらドーピング剤の約１８１という重量比がピッチの補整に満足を与えるこ。

とが証明されている。

ｇ）（２Ｓ、３Ｓ）配置を有する光学活性アリール２．３−エポキシアルキルエーテル類も、（２３，３Ｒ）配置を有する化合物による、ｅ１群およびｄｚ群からのピンチが補整されるドーピング配合物中のピッチ補整に好適に取り替えることができる。ここで、（２３，３Ｒ）配置を有する化合物が、本発明による混合物中に、大きな自発分極およびピンチの補整に前記混合物と比べて、僅か約半量の（２Ｓ、３Ｒ）配置を有するアリール２．３−エポキシアルキルエーテル類しか必要としないような小さならせんを誘起させることは有利である。

このように、驚くべきことに、約１０モル％の水準の光学活性テトラヒドロフラン−２−カルボキシレート（Ｘ）がＤＨ３，８３１，２２６およびＤＥ−Ａ−３，９０９，３５６の混合物に最大５℃の融点の広がりをもたらし、最大＋３０ｎＣ，ｃｍ−”の自発分極を誘起させることが見出された。

自発分極Ｐｓ　ｉｎＣ／ｃｍ”］、コントラストに１光スイツチング時間τ［μｓｌ、Ｎ°相中のらせんのピッチ［隣］、誘電異方性Δε および光学的異方性Δｎの値はすぐ使用できる強誘電性液晶混合物について測定する（すべて２５°Ｃの温度で測定）。

Ｐ、値は電極離隔距離が２１１Ｉａで、配向層として接地ポリイミドを有する測定セルを用いるＨ、Ｄｉａ＋ｗａｎｔらの方法（Ｒｅｖ、　Ｓｉｃ、　Ｉｎ５ｔｒ、＋　ｉ＋　３０＋　１９５７）により測定した。

τおよびｋをめるために、偏光顕微鏡の回転ステージ上の直交検光子と偏光子の間に測定セルを回定する。

コントラスト（ｋ）をめるために、ホトダイオードが最少の光透過（蹄状Ｂ）を示すように、測定セルを回転して位置決めする。

ホトダイオードがすべてのセルに同一の光の強さを示すように、顕微鏡の照明を調節する。

スイッチング操作後、光の強さが変り（肋状！ａ）、これらの状態における光の強さの比率からコントラストを計算する。

スイッチング時間τは、ホトダイオードを用い、光信号が信号の高さを１０％から９０％に上昇させるのに要する時間を測定してめる。スイッチング電圧は矩形パルスを含み±１０ｖ／Ｉ！ｍである。

Ｎｏのピッチはくさび形のセルで、Ｇｒａｎｄｊ　ｅａｎ−Ｃａｎｏの方法によって測定する（Ｆ、Ｇｒａｎｄｊｅａｎ＋　ＣＲＡｃａｄ、　Ｓｃｉ、（Ｐａｒｉｓ）　１７２＋　７１　（１９２１）　ｉ　Ｒ，Ｃａｎｏ＋　ＢｕｌｌA　Ｓｏｃ。

Ｆｒａｎｃｅ、　Ｍｉｎｅｒａｌ、、Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ、　ＸＣ３３３（１９６７）　）　。

相転移温度は偏光顕微鏡を用いて、加熱時の組織の変化からめる。対照的に、融点はＤＳＣ装置を用いてめる。下記各相：ネマチック　（ＮまたはＮ”）スメクチック−Ｃ（Ｓ、またはＳｃ）スメクチック−Ａ　（Ｓ、またはＳｓ”）結晶　（Ｘ）間の相転移温度は相系列中の相記号の間にある。

実施例１゜ａ）下記６成分：５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　２４モル％５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　２２．８モル％５−オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　１０．５モル％５−オクトキシ−２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　１９．２モル％を含む強誘電性液晶混合物は下記液晶相範囲を示し、Ｘ７Ｓ♂６５．８　５．”７６．５　Ｎ”９２　１かつ、２５℃において、自発分極が２３ｎＣ，ｃｍ−”、コントラストが７、およびスイッチング時間が４０μｓである。この混合物のピッチは９０℃の温度で＋３．９膚である。

ｂ）これと比較すると、ドーピング剤を含まない点だけが上記強誘電性混合物と異なるＤＥ　３，８３１，２２６．３にクレームされた液晶混合物は下記相範囲を存する。

Ｘ９Ｓｅ８４　３．９３　Ｎ１０５　Ｉ比較すると、強誘電性混合物は融点が２ °Ｃ低い。

実施例２ａ）下記６成分：５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　２４モル％５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　２２．８モル％５−オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　１０．５モル％５−オクトキシ−２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　１９．２モル％を含む強誘電性液晶混合物は下記液晶相範囲を示し、Ｘ６Ｓｃ”８１．４　ＳＡ”８８．７　Ｎ”ｌＯｌ　１かつ、２５°Ｃにおいて、自発分極が＋１７ｎＣ，ｃｍ−” 、コントラストが８、およびスイッチング時間が３０μｓである。この混合物のピッチは９０°Ｃの温度で−５，５声である。

ｂ）これと比べると、ドーピング剤を含まない点だけが前記強誘電性混合物と異なるＤＥ　３，８３１，２２６．３にクレームされた液晶混合物は下記相範囲を有する。

Ｘ９Ｓｃ　８４　Ｓ−９３Ｎ　１０５　１比較すると、強誘電性混合物は融点が３°Ｃ低い。

実施例３ａ）下記６成分：５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　２４モル％５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　２２．８モル％５−オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　１０．５モル％５−オクトキシ−２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　１９．２モル％を含む強誘電性液晶混合物は下記液晶相範囲を示し、Ｘ　７　Ｓｃ”　６７　Ｓａ”　８３．６　Ｎ”　９６　１かつ、２５°Ｃにおいて、自発分極が＋２２ｎＣ，ｃｍ −”、コントラストが８、およびスイッチング時間が２５μｓである。この混合物のピンチは９０°Ｃの温度で−２，６浦である。

ｂ）これと比較すると、ドーピング剤を含まない点だけが前記強誘電性混合物と異なるＤＨ３，８３１，２２６，３にクレームされた液晶混合物は下記相範囲を有する。

Ｘ９Ｓｃ８４　５ａ９３　Ｎ　１０５　１比較すると、強誘電性混合物は融点が２°Ｃ低い。

実施例４ａ）下記６成分：５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　２４モル％５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　２２．８モル％５−オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　１０．５モル％５−オクトキシ−２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　１９．２モル％を含む強誘電性液晶混合物は下記液晶相範囲を示し、Ｘ７Ｓ、”８１　Ｓ、”９２Ｎ”１０２Ｉかつ、２５℃において、自発分極が一〇、１　ｎＣ，ｃｖａ−”、コントラストが７、およびスイッチング時間が２．３ｍｓである。この混合物のピッチは９３℃の温度で一２５浦である。

Ｘ９Ｓｃ８４　Ｓ、９３　Ｎ１０５　１対比すると、強誘電性混合物は融点が２ ℃低い。

実施例５ａ）下記７成分：実施例１ｂ）からの混合物　９０モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を有する。

Ｘ４．５Ｓ♂８０．５　Ｓ、”　８８　Ｎ”　１００．５１この混合物は、２５ ℃において、自発分極が１８　ｎｃ、ｃｍ−”、コントラストが９、およびＩＯＶ、　／７Ｉｌ−’の電界強さにおいて、スイッチング時間が４５μｓである。

この混合物はネマチック相の全温度範囲にわたってピッチが補整されるというとりわけ利点がある。

ピッチ［、ｃｍ］　＞３０　＞３０　＞３０温度［”Ｃ］　９０　９５　９９さらに、この強誘電性混合物は、混合物１ｂよりも融点が４．５℃低いという利点を有する。

実施例６ａ）下記９成分：５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　１８モル％５− オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　７モル％５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　１７モル％５−オクトキシ− ２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　９モル％５−オクトキシ−２−（４ −ドデコキシフェニル）ピリミジン　９モル％５−オクチル−２−（４−ドデコキシフェニル）ピリミジン　１４．５モル％を含む強誘電性液晶混合物は下記液晶相範囲を示し、Ｘ−３５♂７９　Ｓ、”　８６　Ｎ”　１００．５１かつ２５ ℃において、自発分極が＋８．６　ｎｃ、ｃｍ−”、コントラストが８、およびスイッチング時間が１２５＃である。この混合物のピッチは９０℃の温度で６０ −である。

ｂ）これと比べると、ドーピング剤を含まない点だけが前記強誘電性混合物と異なるＤＨ３，８３１，２２６，３にクレームされた液晶混合物は下記相範囲を臂する。

Ｘ　−３５ｃ８１　５Ａ８６　Ｎ１０４　Ｉ実施例７下記成分：実施例１ｂ）からの混合物　９０モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を有する。

Ｘ　７．４　Ｓｃ”　８１　３ｓ”　８６　Ｎ’　１００　Ｉ２５℃において、この混合物は、自発分極が１８　ｎｃ、ｃｗ−”、およびＩＯＶ／ａ＋−’のスイッチング電界においてスイッチング時間が５１ｇである。測定セルのコントラストは９である。この混合物の融点は実施例１ｂからの混合物よりも１．５℃低い、この混合物のピッチは９０℃において４０／７１１よりも大である。

実施例日下記成分：実施例１ｂ）からの混合物　９０モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を有する。

Ｘ５　Ｓｃ７２．５　Ｓａ”　８７　Ｎ”　９８　１この混合物は、２５℃において、自発分極が２３　ｎｃ、ｃｍ−ｔ、およびＩＯＶ／／Ｊ−’の電界強さにおいてスイッチング時間が４２１１ｓである。この混合物の融点は、実施例１ｂ）からの混合物よりも４°Ｃ低い。この混合物のピッチは９０℃で２１１！ａよりも大である。

実施例９下記成分：実施例１ｂ）からの液晶混合物　９４．３モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を示す。

Ｘ７　Ｓ♂７０　Ｓ、”８５　Ｎ”９９　１この混合物は、２５°Ｃにおいて、自発分極が１９　ｎｃ、ｃｍ−”　、およびＩＯＶ／、ｃａ＋−’の電界強さにおいて、スイッチング時間が３２μｓである。この混合物の融点は、実施例１ｂ）からの混合物の融点よりも４℃低い、この混合物のピッチは９０℃においし５０７Ｊよりも大である。

実施例５からの混合物と比べると、この混合物はスイッチング時間が１３Ｉｘｓ短かく、全ドーピング剤の低濃度において自発分極が大きい。

これらの結果は（２Ｒ，３Ｒ）配置を有するオキシランエーテル類に比べて、（２Ｓ、３Ｒ）配置を有するオキシランエーテル類の使用が有利であることを実証するものである。

実施例１Ｏａ）下記成分：５−オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　１３モル％５−オクトキシ−２−（４−デシルオキシフェニル）ピリミジン　７モル％５−オクトキシ−２−（４−ドデシルオキシフェニル）ピリミジン　７モル％５−オクチル −２−（４−ドデシルオキシフェニル）ピリミジン　１０．５モル％を含む強誘電性混合物は、下記液晶相範囲を示し、Ｘ　−８ＳＣ”６５　３Ａ”７４　Ｎ” ８６　１かつ２５℃において、自発分極が３０　ｎｃ、ｃｍ−”、スイッチング時間が４１ｓである。

この混合物は、ネマチック相の全温度範囲にわたりピッチが補整されるという利点を有している。

ピッチ［ｎｌ　２０　３５　＞１００温度［”Ｃ］　７５　７６　７７−８０ｂ）これと比べると、ドーピング剤を含まない点だけが上記強誘電性混合物と異なる液晶混合物は下記相範囲を有する。

Ｘ　−５５ｃ７１　３．７８　Ｎ９４　１このドーピング剤も、融点を低下させるという利点がある。

実施例１１ａ）下記成分：実施例６ｂ）からの混合物　７６．５モル％を含む強誘電性混合物は、下記液晶相範囲を有する。

Ｘ　−Ｉ　ＳＣ”６５　Ｓ、”６８　Ｎ”８３　１この混合物は、２５°Ｃの温度において、自発分極が５０　ｎｃ、ｃｍ−”、および、ＩＯＶ／虜−１の電界強さにおいて、スイッチング時間が５０ｍである。この混合物はネマチック相の全温度範囲にわたり、ピッチが補整されるという格別な利点がある。

ピッチ［ｍｌ　＞６０　＞２４　＞１４温度［”Ｃ］　６９　７４　７９実施例１２ａ）下記９成分：実施例６ｂ）からの混合物　９６．２モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を有する。

Ｘ　Ｉ　Ｓ♂６６　３．”７４　Ｎ”９０　１この混合物は、２５°Ｃにおいて、自発分極が５．８ｎＣ，ｃｍ−”、および、ＩＯＶ／、ｃｍ−’の電界強さにおいて、スイッチング時間が１１４μｓである。ネマチック相のピッチは、８０ ℃の温度において〉３０−である。

実施例１３ａ）下記成分：実施例１０ｂ）からの混合物　９５．６５モル％を含む強誘電性混合物は下記液晶相範囲を有する。

Ｘ　−４Ｓｃ”６７　Ｓ、”７５　Ｎ”９１　１この混合物は、２５°Ｃにおいて、自発分極が１０．３ｎＣ，ｃｍ−”、および、１０Ｖ、、ａｍ−’の電界強さにおいて、スイッチング時間が７６１Ｂである。この混合物のピッチは、ｓｏ ’ｃの温度で１０ＩＩｍよりも大である。

実施例１４ａ）下記９成分：５−オクトキシ−２−（４−ヘキソキシフェニル）ピリミジン　１０．３モル％５−オクトキシ−２−（４−オクトキシフェニル）ピリミジン　３．５モル％５ −オクトキシ−２−（４−ブトキシフェニル）ピリミジン　１１．５モル％５− オクトキシ−２−（４−デコキシフェニル）ピリミジン　６．３モル％５−オクチル−２−（４−ドデコキシフェニル）とリミジン　９．２モル％（４−（５− ドデシルピリミジン−２−イル）〕〕フェニルトランスー４−ペンチルシクロヘキサンカルボキシレート　７．９モル％を含む強誘電性混合物は、下記液晶相範囲を示し、Ｘ　−１１Ｓ、”７１　ｓａ”ｒｓ　Ｎ”８６　１かつ、２５°Ｃの温度で、自発分極が４７　ｎｃ、ｃ−”、スイッチング時間が８０μｓである。

この混合物のピッチは、７８℃の温度で８＃ＩＩである。

ｂ）これと比べると、ドーピング剤を含まない点だけが上記強誘電性混合物と異なる液晶混合物は下記相範囲を有する。

Ｘ　２　５ｃ７５．２　Ｎ　１００１このように、このドーピング剤は、融点をさらに低下させるという利点がある。

国際調査報告国際調査報告＝Ｆ　９０００４５７ＳＡ　３５２２３

Claims

【特許請求の範囲】

１．成分Ａとして、一般式（Ｉ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ）（式中、アルキル基は、ｎが６から１４の整数で、ｘが２から１４の整数である直鎖状アルキル基）の少なくとも２つの５−アルコキシ−２−（アルコキシフェニル）ピリミジン類、および、適当な場合には、一般式（ＩＩ）：▲数式、化学式、表等があります▼ （ＩＩ）（式中、Ｒ１は炭素原子が１０ないし１６個のアルキル基または炭素原子が８ないし１４個のアルコキシ基で、Ｒ２は炭素原子が２ないし９個のアルキル基）の１つ以上のシクロヘキサンカルボキシレート類、および、適当な場合には、一般式（ＩＩＩ）▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＩＩ）（式中、Ｒ３は炭素原子が７ないし１６個のアルキル鎖または炭素原子が６ないし１４個のアルコキシ鎖で、ｙは４から１４の整数）の１つ以上のアルケニルオキシフェニルピリミジン誘導体、および、適当な場合には、一般式（ＩＶ）▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＶ）（式中、ｍおよびｐは、互いに別個に６から１４の整数）の１つ以上のアルキルピリミジンアルコキシフェニル誘導体、および、成分Ｂとして適当な場合には、下記群：ａ）ａ−クロロカルボン酸およびメソゲン含有フェノール類から作った光学活性エステル類、ｂ）光学活性Ｎ−アシルプロリンエステル類、ｃ）光学活性１．３−ジオキソラン−４−カルボン酸エステル類、およびｄ）光学活性オキシラン−２−カルボン酸エステル類からの光学活性化合物、および、成分Ｃとして含むことが適当な場合には、一般式（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）または（ＩＸ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）（式中、ｋは６から１４の整数であることができ、かつｌは２から１４の整数であることができる）▲数式、化学式、表等があります▼（ＶＩ）（式中、ｍは５から１４の整数であることができ、かつｌは２から１４の整数であることができる）▲数式、化学式、表等があります ▼（ＶＩＩ）（式中、ｐは７から１４の整数であることができ、かつｒは４から１４の整数であることができる）▲数式、化学式、表等があります▼（ＶＩＩＩ）（式中、ｓは６から１４の整数であることができ、かつｔは６から１４の整数であることができる）▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＸ）（式中、Ｒ２は直鎖状または分枝鎖状（Ｃ１−Ｃ１２）アルキルもしくはアルケニルで、１個または２個の非隣接ＣＨ２基はＯおよび／またはＳ原子で置換されることができ、ＹはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，ＣＮまたはＣＦ３およびＲ１は分枝鎖状（Ｃ３−Ｃ９）アルキル、ベンジルまたはフェニル）の１つ以上のカルボキシレート類を含有する強誘電性液晶混合物において、該強誘電性液晶混合物が、さらに光学活性成分Ｄとして、下記群（Ｘ）および／または（ＸＩ）および／または（ＸＩＩ）：群（Ｘ）：メソゲン含有フェノール類とテトラヒドロフラン−２−カルボン酸との光学活性エステル類群（ＸＩ）：光学活性のメソゲン含有フェノール類のアリール２，３−エポキシアルキルエーテル類群（ＸＩＩ）：光学活性のメソゲン含有フェノール類の１，３−ジオキソラン− ４−イルエーテル類からの１つ以上の化合物を含有する強誘電性液晶混合物。
２．０．５ないし３０モル％の光学活性成分Ｄを含有する請求項１の強誘電性液晶混合物。
３．群Ｄおよび群Ｂからの２つのドーピング剤を含み、さらに（ネマチック相に誘起される）らせんのピッチが一定温度でほぼ補整される請求項１の強誘電性液晶混合物。
４．成分Ｄとして、下記一般構造（Ｘａ）：▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｘａ）（式中、Ｒ２は炭素原子が６ないし１２個の直鎖状または分枝鎖状アルキル基もしくはアルケニル基で、不斉炭素原子を含むことができ、−Ｍ３は−Ｏ，−Ｓ，−Ｏ−ＣＯまたは−ＣＯ、ｋはゼロまたは１、 −Ａ４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▼，▲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▼，▲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▼，▲数式、化学式、表等があります▼１または２）のキラルテトラヒドロフラン−２−カルボキシレート（Ｘ）を含有する請求項１の強誘電性液晶混合物。
５．成分Ｄとして、一般構造（ＸＩａ）：▲数式、化学式、表等があります▼（ＸＩａ）（アリール２，３−エポキシアルキルエーテル）（式中、Ｒ１は直鎖状または分枝鎖状（Ｃ１−Ｃ１２）アルキルで、１個または２個の非隣接ＣＨ２基はＯおよび／またはＳ原子によって置換されることができ、Ａはジアジン−２，５−ジイルまたはジアジン−３，６−ジイル、およびＲ２、Ｒ３およびＲ４は互いに独立にＨ、直鎖状（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルまたは分枝鎖状（Ｃ３−Ｃ１０）アルキルであって、さらにＲ２、Ｒ３およびＲ４は同時にはＨではない）のカイラルエポキシエーテルを含有する請求項１の強誘電性液晶混合物。
６．成分Ｄとして、構造（ＸＩＩａ）：▲数式、化学式、表等があります▼（ＸＩＩａ）（式中、Ｒ６およびＲ７はメチルまたは、ジオキンラン環の炭素（２）源子とともにシクロヘキサン環であり、Ｒ５は炭素原子が６ないし１２個の直鎖状または分枝鎖状アルキル基もしくはアルキレン基で、不斉炭素原子を含むことができ、−Ｍ２は−Ｏ，−Ｓ，−Ｏ−ＣＯ、ｋはＯまたは１、および −Ａ４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▼，▲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▼，▲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▼，▲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▼，または▲数式、化学式、表等があります▼１または２）のキラルジオキソラン−４−イルエーテルを含有する請求項１の強誘電性液晶混合物。
７．成分Ｄとして、構造（Ｘｂ）および／または（ＸＩｂ）および／または（ＸＩＩｂ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸＩＩｂ）（式中、Ａはピリミジン−２，５−ジイル、およびＲ１はＣ１−Ｃ１０アルキルで、１個または２個の非隣接ＣＨ２基はＯで置換させることができる）の１つ以上の化合物を含有する請求項１の強誘電性液晶混合物。
８．請求項１ないし請求項７のいずれか１つの項の強誘電性混合物を含有する電気光学集成体。
９．電気光学スイッチング素子および表示素子中における請求項１ないし請求項７のいずれか１つの項のＦＬＣ混合物の使用。