JPH06234749A - 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置 - Google Patents

光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置

Info

Publication number
JPH06234749A
JPH06234749A JP5044418A JP4441893A JPH06234749A JP H06234749 A JPH06234749 A JP H06234749A JP 5044418 A JP5044418 A JP 5044418A JP 4441893 A JP4441893 A JP 4441893A JP H06234749 A JPH06234749 A JP H06234749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
optically active
crystal composition
compound represented
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5044418A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3095927B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Nohira
博之 野平
Koji Noguchi
幸治 野口
Shinichi Nakamura
真一 中村
Ikuo Nakazawa
郁郎 中澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP05044418A priority Critical patent/JP3095927B2/ja
Priority to EP94300875A priority patent/EP0611119B1/en
Priority to DE69419187T priority patent/DE69419187T2/de
Publication of JPH06234749A publication Critical patent/JPH06234749A/ja
Priority to US08/669,826 priority patent/US5830386A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3095927B2 publication Critical patent/JP3095927B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/345Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered aromatic ring containing two nitrogen atoms
    • C09K19/3458Uncondensed pyrimidines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • C09K19/3497Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom the heterocyclic ring containing sulfur and nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586Optically active dopants; chiral dopants
    • C09K19/588Heterocyclic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強誘電性液晶素子を実用出来る様にする為に
効果的な液晶性化合物、これを含む液晶組成物、及び該
液晶組成物を使用する液晶素子及び表示装置を提供する
こと。 【構成】 下記一般式(I)で表される光学活性化合
物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを
用いた液晶素子及び表示装置。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な液晶性化合物、
それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用い
た液晶素子及び表示装置に関し、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
を使用した液晶表示素子や液晶−光シャッター等に利用
される液晶素子並びに該液晶素子を表示に使用した表示
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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
素子は殆どが、例えば、エム シャット(M.Schadt)と
ダブリユ ヘルフリッヒ(W.Helfrich)著“アプライド
フィジックス レターズ”(“Applied Physics Lett
ers" Vo.18, No.4(1971.2.15)P.127〜128"Voltage Depe
ndent Optical Activity of a Twisted Nematic liquid
Crystal")に示されたTN(Twisted Nematic)型の液
晶を用いたものである。
【0003】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為に平均分子軸方向
が、加えられた電場により特定の方向に向く効果を利用
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、多くの応用の為には遅すぎる。一
方、大型平面ディスプレイへの応用では、価格、生産性
等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、その駆動の為には、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ている。
【0004】しかしながら、この様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)を増加して
行った場合、画面全体(1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。
【0005】この為に、繰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け難い欠点となっ
ている。この様な現象は、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け難い問
題点である。この点を改良する為に、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。
【0006】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クラ
ーク(Clark)及びラガウェル(Lagerwall)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ィックC相(SmC*相)
又はH相(SmH*相)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て
いる。又、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。
【0007】以上の様な双安定性を有する特徴に加え
て、強誘電性液晶は高速応答性であるという優れた特徴
を持つ。それは強誘電性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為であり、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。この様に強誘電性液晶は極めて優れた特性を
潜在的に有しており、この様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、大画面ディスプレイへの応用が期
待される。この為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備えているとは言い難い。
【0008】応答時間τと自発分極の大きさPs及び粘
度ηの間には、下記の式(II) (但し、Eは印加電界である)の関係が存在する。従っ
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 (ウ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかしながら、印加電界はIC等で駆動す
る為上限があり、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。
【0009】一般的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、それに従って粘度も大きくな
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。又、実際のディスプレイとしての
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。
以上述べた様に、強誘電性液晶素子を実用化する為に
は、大きな自発分極と低い粘性による高速応答性を有
し、且つ応答速度の温度依存性の小さなカイラルスメク
チック相を示す液晶組成物が要求される。
【0010】更に、ディスプレイの均一なスイッチン
グ、良好な視覚特性、低温保存性、駆動ICへの負荷の
軽減等の為に液晶組成物の自発分極、カイラルスメクチ
イクCピッチ、コレステリックピッチ、液晶相をとる温
度範囲、光学異方性、チルト角、誘電異方性等を適正化
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、前
述の強誘電性液晶素子を実用出来る様にする為に効果的
な液晶性化合物、これを含む液晶組成物、及び該液晶組
成物を使用する液晶素子及び表示装置を提供することに
ある。
【0011】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、下記一般式
(I)で表される光学活性化合物、それを含有する液晶
組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示
装置である。
【化16】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。Xは
単結合、−COO−、−OCO−、−CH O−、−
OCH−、−CH CH −又は−C≡C−を表
す。Aは
【化17】 を示し、BはA又は
【化18】 を示す。mは1〜16の整数であり、nは1〜6の整数
である。Pは0又は1である。Y 及びY は水素
原子、弗素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を
示す。*は光学活性であることを示す。)
【0012】
【作用】本発明の新規な光学活性化合物は、それ自体で
カイラルスメクチック相を示せば、強誘電性を利用した
素子に有効に適用出来る材料となる。又、本発明の化合
物を有した液晶組成物がカイラルスメクチック相を示す
場合は、該液晶組成物を含有する素子は、該液晶組成物
が示す強誘電性を利用して動作させることが出来る。こ
の様にして利用されうる強誘電性液晶素子は、スイッチ
ング特性が良好で、応答速度の速い液晶素子とすること
が出来る。又、本発明の液晶素子を表示素子として光源
及び駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置と
なる。
【0013】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。前記一般式(I)で表され
る化合物のうち、液晶相の温度幅、混和性、配向性又は
合成のし易さの点から、好ましくはAが
【化19】 である化合物が挙げられる。又、粘性の点からより好ま
しい化合物としてはXが単結合である下記(Ia)又は
(Ib)で示される化合物が挙げられる。
【0014】
【化20】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。mは
1〜16の整数であり、nは1〜6の整数である。Y
1 、Y2 、Y'1及びY'2は水素原子、弗素原子、メチル
基又はトリフルオロメチル基を示す。*は光学活性であ
ることを示す。)更に大きな自発分極を得る為には、n
が1又は2である化合物が好ましい。Rは好ましくは下
記(i)〜(v)から選ばれる。
【0015】
【化21】 (但し、a及びjは1〜16の整数、b及びeは1〜8
の整数、f及びiは0又は1、d、g及びkは0〜7の
整数、hは1〜15の整数を示す。Zは単結合、−O
−、−COO−又は−OCO−を示す。)次に前記一般
式(I)で示される光学活性化合物の合成法の好ましい
1例を以下に示す。
【0016】
【化22】 (但し、式中のm、n、R、A、B、X及びPは前記定
義の通りである。)次に前記一般式(I)で示した光学
活性化合物の好ましい具体例を構造式により以下に示
す。
【0017】
【化23】
【0018】
【化24】
【0019】
【化25】
【0020】
【化26】
【0021】
【化27】
【0022】
【化28】
【0023】本発明の液晶組成物は前記一般式(I)で
示される液晶性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
ことが出来る。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
成物であることが好ましい。本発明で用いる他の液晶性
化合物を一般式(III)〜(XIII)で次に示す。
【0024】
【化29】
【0025】
【化30】
【0026】
【化31】
【0027】
【化32】
【0028】
【化33】
【0029】
【化34】
【0030】
【化35】
【0031】
【化36】
【0032】
【化37】
【0033】
【化38】
【0034】
【化39】
【0035】
【化40】
【0036】
【化41】
【0037】
【化42】
【0038】
【化43】
【0039】
【化44】
【0040】
【化45】
【0041】
【化46】
【0042】
【化47】
【0043】
【化48】
【0044】本発明の光学活性化合物と、1種以上の上
述の液晶性化合物、或は液晶組成物とを混合する場合、
混合して得られた液晶組成物中に占める本発明の液晶性
化合物の割合は1重量%〜80重量%、好ましくは1重
量%〜60重量%、より好ましくは1重量%〜40重量
%とすることが望ましい。又、本発明の光学活性化合物
を2種以上用いる場合は、混合して得られた液晶組成物
中に占める本発明の光学活性化合物2種以上の混合物の
割合は1重量%〜80重量%、好ましくは1重量%〜6
0重量%、より好ましくは1重量%〜40重量%とする
ことが望ましい。更に、本発明による強誘電性液晶素子
における強誘電性液晶層は、先に示した様にして作成し
た強誘電性液晶組成物を真空中で等方性液体温度まで加
熱し、素子セル中に封入し、徐々に冷却して液晶層を形
成させ常圧に戻すことが好ましい。
【0045】図1は強誘電性液晶素子の構成の説明の為
に、本発明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の一例を
示す断面概略図である。図1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In23、SnO2或はITO(イン
ジウム チン オキサイド;Indium Tin Oxide)等の薄
膜から成る透明電極3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4が形成されている。又、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等の
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、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂やフォトレジ
スト樹脂等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4が形成されていてもよく、又無機物
質絶縁性配向制御層或は有機物質絶縁性配向制御層単層
であってもよい。この絶縁性配向制御層が無機系ならば
蒸着法等で形成出来、有機系ならば有機絶縁物質を溶解
させた溶液、又はその前駆体溶液(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、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出来
る。
【0046】絶縁性配向制御層4の層厚は通常10Å〜
1μm、好ましくは10Å〜3000Å、更に好ましく
は10Å〜1000Å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。その他スぺ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よい。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1は、一般には0.
5〜20μm、好ましくは1〜5μmである。
【0047】透明電極3からはリード線によって外部の
電源7に接続されている。又、ガラス基板2の外側には
偏光板8が貼り合わせてある。図1は透過型なので光源
9を備えている。図2は強誘電性液晶素子の動作説明の
為に、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In23,SnO2或はITO(Indiu
m-Tin Oxide)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様に配向した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23はその分子に直
交した方向に双極子モーメント(P⊥)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が全て電界方向に向
く様に、液晶分子23は配向方向を変えることが出来
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。
【0048】本発明における光学変調素子で、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)することが出来る。この様に液晶層が
薄くなるに従い、図3に示す様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又はPbは上向き(34a)又は下向き
(34b)のどちらかの状態をとる。この様なセルに、
図3に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界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
或は第2の安定状態33bの何れか一方に配向する。こ
の様な強誘電性液晶素子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。
【0049】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、図3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3
3a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。
又、与える電界Ea或は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。本
発明の液晶素子を表示パネル部に使用し、図4及び図5
に示した走査線アドレス情報をもつ画像情報なるデータ
フォーマット及びSYNC信号による通信同期手段をと
ることにより、液晶表示装置を実現する。
【0050】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックスコントローラ102にて行われ、図4及び図5に
示した信号転送手段に従って表示パネル103に転送さ
れる。グラフィックスコントローラ102は、CPU
(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及び
VRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホス
トCPU113と液晶表示装置101間の画像情報の管
理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は主に
このグラフィックスコントローラ102上で実現される
ものである。尚、該表示パネルの裏面には、光源が配置
されている。
【0051】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、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 光学活性5−(3−フルオロノニル)−2−(4−デシ
ルフェニル)ピリミジン(例示化合物19)の製造。 下記の工程に従い、光学活性5−(3−フルオロノニ
ル)−2−(4−デシルフェニル)ピリミジンを製造し
た。
【0052】
【化49】
【0053】(工程1)(R)−1−クロロ−2−オク
タノールの製造 窒素置換した200ml2口ナスフラスコに(R)−
1,2−エポキシオクタン10g(65.5mmol)
と乾燥ジエチルエーテル100mlを加え氷冷した。こ
れに塩化水素ガスを吹き込んで、2.5時間撹拌した。
その後、氷浴をはずして更に室温で2時間撹拌した。反
応終了後、反応混合物を氷水250ml中に注ぎ、ジエ
チレンエーテルで抽出した。有機層を蒸留水で洗浄し無
水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し(R)
−1−クロロ−2−オクタノール10.4gを得た。
【0054】(工程2)(R)−3−ヒドロキシノナン
ニトリルの製造 窒素置換した2口ナスフラスコにシアン化ナトリウム
6.2g(126mmol)とジメチルスルホキシド5
0mlを入れ加熱溶解した。撹拌放冷し50℃で(R)
−1−クロロ−2−オクタノール10.4gのジメチル
スルホキシド20mlに溶かした溶液を滴下した。滴下
終了後、50℃で20時間撹拌した。反応終了後、蒸留
水を加え、ジエチルエ−テルで抽出し、有機層を蒸留水
で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を留
去し減圧蒸留を行い(R)−3−ヒドロキシノナンニト
リル8.48g(54.7mmol)を得た。 収率:85.4%((R)1,2−エポキシオクタンか
ら) 沸点:115〜120℃(4torr)
【0055】(工程3)(S)−3−フルオロノナンニ
トリルの製造 窒素置換した200ml2口ナスフラスコに(R)−3
−ヒドロキシノナンニトリル8.0g(51.6mmo
l)と乾燥ジエチルエーテル40mlを加え氷冷した。
そこへヘキサフルオロプロペンジエチルアミン22g
(51.6mmol)の乾燥ジエチレンエーテル50m
l溶液を滴下した。室温で19時間撹拌し反応液を蒸留
水に注いだ。これをジエチルエーテルを用いて抽出し有
機層を蒸留水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを用いて
乾燥させた。溶媒を留去しカラムクロマトグラフィー
(シリカゲル300g、移動層;ヘキサン:酢酸エチル
=20:1)を用いて精製し、(S)−3−フルオロノ
ナンニトリル4.31g(27.5mmol)を得た。 収率:53.2%
【0056】(工程4)(S)−3−フルオロノナン酸
メチルの製造 フラスコを窒素置換した後、(S)−3−フルオロノナ
ンニトリル4.31g(27.5mmol)と乾燥メタ
ノール9mlを加え氷冷した。これに塩化水素を吹き込
み、1.5時間撹拌した後、氷浴をはずして更に室温で
16時間撹拌した。その後蒸留水6gを加え、60℃で
3時間撹拌した。反応終了後、蒸留水を加えジエチルエ
ーテルを用いて抽出した。有機層を5重量%炭酸水素ナ
トリウムを用いて洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥さ
せた。溶媒を留去し(S)−3−フルオロノナン酸メチ
ル5.10g(26.8mmol)を得た。 収率:97.9% 次に、この光学純度を測定する為に、(S)−3−フル
オロノナン酸を製造し、(−)−ナフチルエチルアミン
とのジアステレオマーアミドに導き、光学純度を測定し
た。その製造方法及び測定結果を以下に示す。
【0057】(S)−3−フルオロノナン酸の製造
【化50】 2口ナスフラスコに(S)−3−フルオロノナン酸メチ
ル98mg(0.52mmol)と酢酸1mlを加え
た。そこに濃塩酸1mlを加え、90℃で4時間反応さ
せた。反応液に氷水を加え、ジエチルエーテルを用いて
抽出した。有機層を蒸留水で十分に洗浄し、無水硫酸マ
グネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し減圧蒸留を行い
(S)−3−フルオロノナン酸メチル78mg(0.4
4mmol)を得た。 収率:85.7% 沸点:100℃(4torr)
【0058】3−フルオロノナン酸の光学純度測定
【化49】 窒素置換した2口フラスコに、(S)−3−フルオロノ
ナン酸40mg(0.23mmol)と乾燥ジクロロメ
タン1mlを入れた。そこに、N,N−ジメチルアミノ
ピリジン27mg(0.22mmol)、(−)−ナフ
チルエチルアミン51mg(0.3mmol)、ジシク
ロヘキシルカルボジイド71mg(0.34mmol)
を加えた後、室温で15時間撹拌した。析出したジシク
ロヘキシル尿素を濾過し、減圧下で溶媒を留去した。薄
層クロマトグラフィー(移動層;ヘキサン:酢酸エチル
=2:1、Rf=0.5)により精製しジアステレオマ
ーアミド35mg(0.11mmol)を得た。 収率:47.8% 得られたジアステエレオマーアミドを高速液体クロマト
グラフィーにより光学純度検定を行った。その結果この
カルボン酸の光学純度は92%eeであった。
【0059】(工程5)(S)−3−フルオロノナノー
ルの製造 窒素置換した2口ナスフラスコに乾燥テトラヒドロフラ
ン1mlと水素化アルミニウムリチウム88mg(2.
3mmol)を加え氷冷した。そこに、(S)−3−フ
ルオロノナン酸メチル400mg(2.1mmol)の
乾燥テトラヒドロフラン1mlの溶液を滴下した。氷浴
をはずし、室温で2時間撹拌した。反応容器を氷冷し、
飽和硫酸ナトリウム0.5mlを加え、30分間撹拌し
た。3M塩酸4mlを加えジエチルエーテルで抽出し
た。有機層を5重量%炭酸水素ナトリウムで洗浄し、無
水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、減圧
蒸留を行い(S)−3−フルオロノナノール270mg
(1.66mmol)を得た。 収率:79.0% 沸点:77〜80℃(5torr)
【0060】(工程6)P−トルエンスルホン酸(S)
−3−フルオロノニルの製造 窒素置換した2口フラスコに、(S)−3−フルオロノ
ナノール1.76g(10.9mmol)と乾燥ジクロ
ロメタン5mlを加え氷冷した。そこに、塩化p−トル
エンスルホニル2.5g(13.1mmol)とトリエ
チルアミン1.32g(13.1mmol)を加えた。
室温で15時間撹拌し、3M塩酸5mlを加え、ジクロ
ロメタンで抽出した。有機層を1M塩酸で洗浄し、無水
硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、カラム
クロマトグラフィー(シリカゲル100g、移動層;ベ
ンゼン:ヘキサン=2:1、Rf=0.4)により精製
し、p−トルエンスルホン酸(S)−フルオロノニル
2.94g(9.30mmol)を得た。 収率:85.3%
【0061】(工程7)(S´)−2−(3−フルオロ
ノニル)マロン酸ジエチルの製造 窒素置換した2口ナスフラスコに乾燥エタノール15m
lを加えた。そこに、金属ナトリウム175mg(7.
60mmol)を加えた。金属ナトリウムが完全に溶解
した後、マロン酸ジエチル1.52g(9.50mmo
l)を、次いでp−トルエンスルホン酸(S)−3−フ
ルオロノニル2.00g(6.33mmol)の乾燥エ
タノール溶液を加え5時間加熱還流した。反応液を放冷
し、不溶物を濾過し、減圧下でエタノールを留去した。
そこに飽和食塩水4mlを加えて、ジエチルエーテルで
抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。溶媒を留去し減圧蒸留により精製
し(S)−2−(3−フルオロノニル)マロン酸ジエチ
ル1.28g(4.20mmol)を得た。 収率:66.3% 沸点:117〜120℃(0.15torr)
【0062】(工程8)(S)−4,6−ジヒドロキシ
−5−(3−フルオロノニル)−2−(4−デシルフェ
ニル)ピリミジンの製造 窒素置換した2口ナスフラスコに乾燥メタノール3ml
を加えた。そこに、金属ナトリウム113mg(4.9
2mmol)を溶解させた。4−デシルベンズアミジン
塩酸塩584mg(1.97mmol)加え20分間撹
拌し、(S)−2−(3−フルオロノニル)マロン酸ジ
エチル500mg(1.64mmol)の乾燥メタノー
ル1mlの溶液を加えた。室温で16時間撹拌し、減圧
下でメタノールを留去した。6M塩酸を4ml加え、析
出した固体を濾過した。結晶をエタノール及びジエチル
エーテルで洗浄し乾燥させた。この結晶をN,N−ジメ
チルホルムアミド2.5mlで再結晶し、(S)−4,
6−ジヒドロキシ−5−(3−フルオロノニル)−2−
(4−デシルフェニル)ピリミジン428mg(0.9
1mmol)を得た。 収率:55.3% 融点:237〜239℃(分解)
【0063】(工程9)(S)−4,6−ジクロロ−5
−(3−フルオロノニル)−2−(4−デシルフェニ
ル)ピリミジンの製造 窒素置換した2口ナスフラスコに、(S)−4,6−ジ
ヒドロキシ−5−(3−フルオロノニル)−2−(4−
デシルフェニル)ピリミジン428mg(0.91mm
ol)とオキシ塩化リン2.5ml及びN,N−ジエチ
ルアニリン455mgを加え、110℃で40時間撹拌
した。反応終了後、過剰のオキシ塩化リンを減圧下留去
し、2M水酸化ナトリウム水溶液を加えアルカリ性にし
た後ジエチルエーテルで抽出した。有機層を3M塩酸及
び蒸留水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ
た。溶媒を留去しカラムクロマトグラフィー(シリカゲ
ル15g、移動層;ベンゼン:ヘキサン=3:1、Rf
=0.5)で精製し、(S)−4,6−ジクロロ−5−
(3−フルオロノニル)−2−(4−デシルフェニル)
ピリミジン372mg(0.73mmol)を得た。 収率:80.3%
【0064】(工程10)(S)−5−(3−フルオロ
ノニル)−2−(4−デシルフェニル)ピリミジンの製
造 2口ナスフラスコにパラジウムカーボン(abt.5
%)72mgと(S)−4,6−ジクロロ−5−(3−
フルオロノニル)−2−(4−デシルフェニル)ピリミ
ジン372mg(0.73mmol)と99%エタノー
ル5mlと酸化マグネシウム118mg(2.92mm
ol)と蒸留水0.3mlとを加えた後、60℃で5時
間水素添加を行った。反応終了後、ベンゼンを加え、触
媒を除いた後、溶媒を留去し薄層クロマトグラフィー
(移動層;ベンゼン、Rf=0.5)により精製し、
(S)−5−(3−フルオロノニル)−2−(4−デシ
ルフェニル)ピリミジン222mg(0.50mmo
l)を得た。これをヘキサンから再結晶した。 収率:69.2%
【0065】実施例2 光学活性5−(3−フルオロノニル)−2−(4−オク
チルフェニル)ピリミジン(例示化合物21)の製造 実施例1で示した、4−デシルベンズアミジン塩酸塩の
代わりに4−オクチルベンズアミジン塩酸塩を用いる以
外は、実施例1と同様の方法で光学活性5−(3−フル
オロノニル)−2−(4−オクチルフェニル)ピリミジ
ンを製造した。
【0066】
【化52】
【0067】実施例3 光学活性5−(3−フルオロノニル)−2−[4−(2
−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピリミジン(例示
化合物15)の製造。 実施例1の工程1〜7と同様の方法で光学活性2−(3
−フルオロノニル)マロン酸ジエチルを製造し、これを
用いて下記の工程に従い、光学活性5−(3−フルオロ
ノニル)−2−[4−(2−フルオロデシルオキシ)フ
ェニル]ピリミジンを製造した。
【0068】
【化53】
【0069】(工程1)4,6−ジヒドロキシ−5−
((3S)−3−フルオロノニル)−2−[4−((2
S)−2−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピリミジ
ンの製造 窒素置換した2口フラスコに、乾燥メタノール2.5m
lを加えた。そこに金属ナトリウム90mg(3.93
mmol)を溶解させた。(S)−4−(2−フルオロ
デシルオキシ)ベンズアミジン塩酸塩519mg(1.
57mmol)を加え20分間撹拌し、(S)−2−
(3−フルオロノニル)マロン酸ジエチル400mg
(1.31mmol)の乾燥メタノール1mlの溶液を
加えた。室温で16時間撹拌し、減圧下でメタノールを
留去した。6M塩酸を4ml加え、析出した固体を濾過
した。結晶をエタノール及びジエチルエーテルで洗浄し
減圧下で乾燥させた。この結晶をN,N−ジメチルホル
ムアミドで再結晶し、4,6−ジヒドロキシ−5−
((3S)−3−フルオロノニル)−2−[4−((2
S)−2−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピリミジ
ン390mg(0.77mmol)を得た。 収率:58.8% 融点:250〜251℃(分解)
【0070】(工程2)4,6−ジクロロ−5−((3
S)−3−フルオロノニル)−2−[4−((2S)−
2−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピリミジンの製
造 窒素置換した2口フラスコに、4,6−ジヒドロキシ−
5−((3S)−3−フルオロノニル)−2−[4−
((2S)−2−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピ
リミジン390mg(0.77mmol)とオキシ塩化
リン2.5mlとN,N−ジエチルアニリン395mg
とを加え、110℃で40時間撹拌した。反応終了後、
過剰のオキシ塩化リンを減圧下留去し、2M水酸化ナト
リウム水溶液を加え、アルカリ性にした後ジエチルエー
テルで抽出した。有機層を3M塩酸及び蒸留水で洗浄
し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し
薄層マトグラフィー(移動層;ベンゼン:ヘキサン=
3:1、Rf=0.5)で精製し、4,6−ジクロロ−
5−((3S)−3−フルオロノニル)−2−[4−
((2S)−2−フルオロデシルオキシ)フェニル]ピ
リミジン167mg(0.31mmol)を得た。 収率:40.0%
【0071】(工程3)5−((3S)−3−フルオロ
ノニル)−2−[4−((2S)−2−フルオロシデシ
ルオキシ)フェニル]ピリミジンの製造 2口ナスフラスコにパラジウムカーボン(abt.5
%)312mgと4,6−ジクロロ−5−((3S)−
3−フルオロノニル)−2−[4−((2S)−2−フ
ルオロデシルオキシ)フェニル]ピリミジン167mg
(0.31mmol)とエタノール4mlと酸化マグネ
シウム50mg(1.24mmol)と蒸留水0.2m
lとを加えた後、60℃で5時間水素添加を行った。反
応終了後、ベンゼンを加え、触媒を除いた後、溶媒を留
去し薄層クロマトグラフィー(移動層;ベンゼン、Rf
=0.5)により精製し、5−((3S)−3−フルオ
ロノニル)−2−[4−((2S)−2−フルオロデシ
ルオキシ)フェニル]ピリミジン92mg(0.19m
mol)を得た。これを99%エタノールから再結晶し
た。 収率:62.6%
【0072】実施例4 光学活性5−(3−フルオロノニル)−2−(4−デシ
ルオキシフェニル)ピリミジン(例示化合物20)の製
造 実施例3で示した光学活性4−(2−フルオロデシルオ
キシ)ベンズアミジン塩酸塩の代わりに、4−デシルオ
キシベンズアミジン塩酸塩を用いる以外は、実施例3と
同様の方法で、光学活性5−(3−フルオロノニル)−
2−(4−デシルオキシフェニル)ピリミジンを製造し
た。
【0073】
【化54】
【0074】実施例5 実施例1で製造した例示化合物19を含む下記化合物を
下記の重量部で混合し、液晶組成物Aを作成した。
【0075】
【化55】 この組成物Aは下記の相転移温度を示す。
【0076】実施例6 2枚の0.7mm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、
更にこの上にSiOを蒸着させ絶縁層とした。ガラス
板上にシランカップリング剤[信越化学(株)製KBM
−602]0.2%イソプロピルアルコール溶液を、回
転数2,000r.p.m.のスピードで15秒間塗布
し、表面処理を施した。この後120℃にて20分間加
熱乾燥処理を施した。更に表面処理を行なったITO膜
付きのガラス板上にポリイミド樹脂前駆体[東レ(株)
SP−510]1.5%ジメチルアセトアミド溶液を、
回転数2,000r.p.m.のスピンナーで15秒間
塗布した。成膜後、60分間、300℃で加熱縮合焼成
処理を実施した。この時の塗膜の膜厚は約250Åであ
った。
【0077】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為され、その後、イソプロピルアル
コール液で洗浄し、平均粒径2μmのアルミナビーズを
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(株))]を用いてガラス板をはり合
わせ、60分間、100℃にて加熱乾燥しセルを作製し
た。このセルに実施例5で混合した液晶組成物Aを等方
性液体状態で注入し、等方相から20℃/hで25℃ま
で除冷することにより、強誘電性液晶素子を作成した。
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2μmであった。
【0078】 この強誘電性液晶素子を使って、自発分極
の大きさPsとピーク・ト ゥー・ピーク電圧Vpp=1
0V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10〜90%)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。 25℃ 30℃ 45℃ 応答速度 200μsec 190μsec 160μsec Ps -4.3nC/cm2 -3.8nC/cm2 -3.0nC/cm2
【0079】実施例7 実施例3で製造した光学活性5−(3−フルオロノニ
ル)−2−[4−(2−フルオロデシルオキシ)フェニ
ル]ピリミジンをセル内に注入する以外は、全く実施例
6と同様の方法で、強誘電性液晶素子を作成し、自発分
極を測定した。その結果を示す。 65℃ 70℃ Ps −223nC/cm2 −111nc/cm
【0080】実施例8 実施例4で製造した光学活性5−(3−フルオロノニ
ル)−2−(4−デシルオキシフェニル)ピリミジンを
セル内に注入する以外は、全く実施例6と同様の方法
で、強誘電性液晶素子を作成し、自発分極を測定した。
その結果を示す。 59℃ 64℃ Ps −51nC/cm2 −32nc/cm
【0081】実施例9 実施例3で製造した例示化合物15を含む下記化合物
を、下記の重量部で混合し、液晶組成物Bを作成した。
【0082】
【化56】 この液晶組成物Bは、下記の相転移温度を示す。
【0083】実施例10 実施例9で作成した液晶組成物Bをセル内に注入する以
外は、全く実施例6と同様の方法で、強誘電性液晶素子
を作成し、応答速度及び自発分極を測定した。その結果
を示す。 25℃ 30℃ 40℃ 50℃ 応答速度 40μsec 38μsec 38μsec 38μsec Ps -18.6nC/cm2 -18.9nC/cm2 -13.4nC/cm2 -8.7nC/cm2
【0084】実施例11 実施例4で製造した例示化合物20を含む下記化合物
を、下記の重量部で混合し、液晶組成物B´を作成し
た。
【0085】
【化57】 この液晶組成物B´は、下記の相転移温度を示す。
【0086】実施例12 実施例11で作成した液晶組成物B´をセル内に注入す
る以外は、全く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素
子を作成し、応答速度及び自発分極を測定した。その結
果を示す。 25℃ 30℃ 40℃ 応答速度 92μsec 80μsec 66μsec Ps -6.7nC/cm2 -6.0nC/cm2 -4.7nC/cm2
【0087】実施例13 例示化合物29を含む下記化合物を、下記の重量部で混
合し、液晶組成物Cを作成した。
【0088】
【化58】 この液晶組成物Cをセル内に注入する以外は、全く実施
例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、応答速
度を測定した。その結果を示す。 30℃ 40℃ 応答速度 230μsec 220μsec
【0089】実施例14 例示化合物33を含む下記化合物を、下記の重量部で混
合し、液晶組成物Dを作成した。
【0090】
【化59】 この液晶組成物Dをセル内に注入する以外は、全く実施
例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、応答速
度を測定した。その結果を示す。 30℃ 40℃ 応答速度 253μsec 241μsec
【0091】実施例15 例示化合物42を含む下記化合物を、下記の重量部で混
合し、液晶組成物Eを作成した。
【0092】
【化60】 この液晶組成物Eをセル内に注入する以外は、全く実施
例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、応答速
度を測定した。その結果を示す。 30℃ 40℃ 応答速度 211μsec 205μsec
【0093】実施例16 例示化合物26を含む下記化合物を、下記の重量部で混
合し、液晶組成物26を作成した。
【0094】
【化61】 この液晶組成物をセル内に注入する以外は、全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、応答速度
を測定した。その結果を示す。 30℃ 40℃ 応答速度 185μsec 193μsec
【0095】
【発明の効果】本発明により新規な光学活性化合物が提
供される。又、本発明の化合物はそれ自体でカイラルス
メクチック相を示せば、強誘電性を利用した素子に有効
に適用出来る材料となる。又、本発明の化合物を有した
液晶組成物がカイラルスメクチック相を示す場合は、該
液晶組成物を含有する素子は、該液晶組成物が示す強誘
電性を利用して動作させることが出来る。この様にして
利用されうる強誘電性液晶素子は、スイッチング特性が
良好で、応答速度の速い液晶素子とすることが出来る。
尚、本発明の液晶素子を表示素子として光源及び駆動回
路等と組み合わせた表示装置は良好な装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液
晶素子の一例の断面概略図である。
【図2】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明の為に素子セルの一例を模式的に表わす斜視図であ
る。
【図3】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明の為に素子セルの一例を模式的に表わす斜視図であ
る。
【図4】強誘電性を利用した液晶素子を有する液晶表示
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
【図5】液晶表示装置とグラフィックスコントローラと
の間の画像情報通信タイミングチャート図である。
【符号の説明】
1 カイラルスメクチック相を有する液晶層 2 ガラス基板 3 透明電極 4 絶縁性配向制御層 5 スぺーサー 6 リード線 7 電源 8 偏光板 9 光源 Io 入射光 I 透過光 21a 基板 21b 基板 22 カイラルスメクチック相を有する液晶層 23 液晶分子 24 双極子モーメント(P⊥) 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 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で示される光学活性化
    合物。 【化1】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
    状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
    隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
    −CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
    は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
    ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。Xは
    単結合、−COO−、−OCO−、−CH2 O−、−O
    CH2 −、−CH2 CH2 −又は−C≡C−を表す。A
    は 【化2】 を示し、BはA又は 【化3】 を示す。mは1〜16の整数であり、nは1〜6の整数
    である。Pは0又は1である。Y1 及びY2 は水素原
    子、弗素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  2. 【請求項2】 一般式(I)で表される光学活性化合物
    のAが、式 【化4】 (但し、Y1 及びY2 は水素原子、弗素原子、メチル基
    又はトリフルオロメチル基を示す。)である請求項1に
    記載の光学活性化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(I)で表される光学活性化合物
    が、下記の(Ia)又は(Ib)で示される化合物であ
    る請求項1に記載の光学活性化合物。 【化5】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
    状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
    隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
    −CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
    は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
    ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。mは
    1〜16の整数であり、nは1〜6の整数である。Y
    1 、Y2 、Y'1及びY'2は水素原子、弗素原子、メチル
    基又はトリフルオロメチル基を示す。*は光学活性であ
    ることを示す。)
  4. 【請求項4】 一般式(I)で表される光学活性化合物
    のnが1又は2である請求項1に記載の光学活性化合
    物。
  5. 【請求項5】 一般式(I)で表される光学活性化合物
    のRが下記(i)〜(v)のいずれかである請求項1に
    記載の光学活性化合物。 【化6】 (但し、a及びjは1〜16の整数、b及びeは1〜8
    の整数、f及びiは0又は1、d、g及びkは0〜7の
    整数、hは1〜15の整数を示す。Zは単結合、−O
    −、−COO−又は−OCO−を示す。)
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の光学活性化合物の少な
    くとも1種を含有することを特徴とする液晶組成物。
  7. 【請求項7】 一般式(I)で示される光学活性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜80重量%含有する請求
    項6に記載の液晶組成物。
  8. 【請求項8】 一般式(I)で示される光学活性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜60重量%含有する請求
    項6に記載の液晶組成物。
  9. 【請求項9】 一般式(I)で示される光学活性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜40重量%含有する請求
    項6に記載の液晶組成物。
  10. 【請求項10】 液晶組成物がカイラルスメクチック相
    を有する請求項6に記載の液晶組成物。
  11. 【請求項11】 液晶組成物がネマチック相を有する請
    求項6に記載の液晶組成物。
  12. 【請求項12】 請求項6に記載の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。
  13. 【請求項13】 電極基板間に更に配向制御層が設けら
    れている請求項12に記載の液晶素子。
  14. 【請求項14】 配向制御層がラビング処理された層で
    ある請求項13に記載の液晶素子。
  15. 【請求項15】 液晶分子のらせんが解除された膜厚で
    前記一対の電極基板を配置する請求項12に記載の液晶
    素子。
  16. 【請求項16】 請求項12に記載の液晶素子を有する
    表示装置。
  17. 【請求項17】 液晶組成物が示す強誘電性を利用して
    液晶分子をスチッチングさせて表示を行う請求項16に
    記載の表示装置。
  18. 【請求項18】 更に光源を有する請求項16に記載の
    表示装置。
  19. 【請求項19】 下記一般式(I)で示される化合物を
    有する液晶組成物を表示に使用する方法。 【化7】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
    状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
    隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
    −CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
    は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
    ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。Xは
    単結合、−COO−、−OCO−、−CH2 O−、−O
    CH2 −、−CH2 CH2 −又は−C≡C−を表す。A
    は 【化8】 を示し、BはA又は 【化9】 を示す。mは1〜16の整数であり、nは1〜6の整数
    である。Pは0又は1である。Y1 及びY2 は水素原
    子、弗素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  20. 【請求項20】 一般式(I)で表される光学活性化合
    物のAが、式 【化10】 (但し、Y1 及びY2 は水素原子、弗素原子、メチル基
    又はトリフルオロメチル基を示す。)である請求項19
    に記載の使用方法。
  21. 【請求項21】 一般式(I)で表される光学活性化合
    物が下記の(Ia)又は(Ib)で示される化合物であ
    る請求項19に記載の使用方法。 【化11】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
    状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
    隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
    −CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
    は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
    ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。mは
    1〜16の整数であり、nは1〜6の整数である。Y
    1 、Y2 、Y'1及びY'2は水素原子、弗素原子、メチル
    基又はトリフルオロメチル基を示す。*は光学活性であ
    ることを示す。)
  22. 【請求項22】 一般式(I)で表される光学活性化合
    物のnが1又は2である請求項19に記載の使用方法。
  23. 【請求項23】 一般式(I)で表される光学活性化合
    物のRが下記(i)〜(v)のいずれかである請求項1
    9に記載の使用方法。 【化12】 (但し、a及びjは1〜16の整数、b及びeは1〜8
    の整数、f及びiは0又は1、d、g及びkは0〜7の
    整数、hは1〜15の整数を示す。Zは単結合、−O
    −、−COO−又は−OCO−を示す。)
  24. 【請求項24】 一般式(I)で示される液晶性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜80重量%含有する請求
    項19に記載の使用方法。
  25. 【請求項25】 一般式(I)で示される液晶性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜60重量%含有する請求
    項19に記載の使用方法。
  26. 【請求項26】 一般式(I)で示される液晶性化合物
    を前記液晶組成物に対し、1〜40重量%含有する請求
    項19に記載の使用方法。
  27. 【請求項27】 液晶組成物がカイラルスメクチック相
    を有する請求項19に記載の使用方法。
  28. 【請求項28】 液晶組成物がネマチック相を有する請
    求項19に記載の使用方法。
  29. 【請求項29】 下記一般式(I)で示される化合物を
    有する液晶組成物を一対の電極基板間に配置した液晶素
    子を表示に使用する方法。 【化13】 (式中のRは、炭素原子数が1〜18の直鎖状又は分岐
    状のアルキル基であり、該アルキル基中の1つ若しくは
    隣接しない2つ以上のメチレン基は、−O−、−S−、
    −CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又
    は−C≡C−によって置き換えられてもよく、該アルキ
    ル基中の水素原子は弗素原子に交換されてもよい。Xは
    単結合、−COO−、−OCO−、−CH2 O−、−O
    CH2 −、−CH2 CH2 −又は−C≡C−を表す。A
    は 【化14】 を示し、BはA又は 【化15】 を示す。mは1〜16の整数であり、nは1〜6の整数
    である。Pは0又は1である。Y1 及びY2 は水素原
    子、弗素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  30. 【請求項30】 電極基板間上に更に配向制御層が設け
    られている請求項29に記載の使用方法。
  31. 【請求項31】 配向制御層がラビング処理された層で
    ある請求項29に記載の使用方法。
  32. 【請求項32】 液晶分子のらせんが解除された膜厚で
    前記一対の電極基板を配置する請求項29に記載の使用
    方法。
JP05044418A 1993-02-10 1993-02-10 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置 Expired - Fee Related JP3095927B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05044418A JP3095927B2 (ja) 1993-02-10 1993-02-10 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置
EP94300875A EP0611119B1 (en) 1993-02-10 1994-02-07 Optically active compound, liquid crystal composition containing same, liquid crystal device, display apparatus and display method
DE69419187T DE69419187T2 (de) 1993-02-10 1994-02-07 Optisch aktive Verbindung, eine diese enthaltende Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung, Anzeigeapparat und Anzeigemethode
US08/669,826 US5830386A (en) 1993-02-10 1996-06-26 Optically active compound, liquid crystal composition, device, display apparatus and display method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05044418A JP3095927B2 (ja) 1993-02-10 1993-02-10 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06234749A true JPH06234749A (ja) 1994-08-23
JP3095927B2 JP3095927B2 (ja) 2000-10-10

Family

ID=12690951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05044418A Expired - Fee Related JP3095927B2 (ja) 1993-02-10 1993-02-10 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5830386A (ja)
EP (1) EP0611119B1 (ja)
JP (1) JP3095927B2 (ja)
DE (1) DE69419187T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5641427A (en) * 1994-07-26 1997-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal composition, liquid crystal device using the composition liquid crystal apparatus and display method
US5653913A (en) * 1993-08-31 1997-08-05 Canon Kabushiki Kaishai Mesomorphic compound, liquid crystal composition containing the compound, liquid crystal device using the composition, liquid crystal apparatus and display method
US6246452B1 (en) 1994-10-19 2001-06-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Liquid crystal, liquid crystal mixture having Tau-V min mode driving with negative or zero temperature dependency

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0667384B1 (en) * 1994-02-14 1998-12-16 Sumitomo Chemical Company Limited Fluorine-containing optically active compound, process for preparing the same and liquid crystal mixture and liquid crystal element comprising the same
GB2316077B (en) * 1995-03-28 1999-09-08 Secr Defence Pyrimidine Compounds
US6121448A (en) * 1995-03-28 2000-09-19 The Secretary Of State For Defence In Her Brittanic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Pyrimidine compounds
GB9506309D0 (en) * 1995-03-28 1995-05-17 Secr Defence Pyrimidine compounds
JP2000275683A (ja) 1999-03-25 2000-10-06 Canon Inc 液晶素子、及び該液晶素子の駆動方法
JP3466986B2 (ja) 2000-04-07 2003-11-17 キヤノン株式会社 カイラルスメクチック液晶素子および液晶装置
US6700555B1 (en) * 2001-08-07 2004-03-02 Rockwell Collins Optically addressed direct view photo-luminescent display
CN107430301B (zh) * 2015-06-12 2021-02-05 株式会社Lg化学 显示元件

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367924A (en) * 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
US4798680A (en) * 1985-10-18 1989-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Optically active compound, process for producing same and liquid crystal composition containing same
CA1341038C (en) * 1986-03-10 2000-06-27 Masanao Kamei Fluoroalkaned derivative
DE3867949D1 (de) * 1987-07-28 1992-03-05 Canon Kk Optisch aktive verbindung und sie enthaltende fluessigkristalline zusammensetzung.
DE3807802A1 (de) * 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh Chirale derivate des 1,2-difluorbenzols
ES2058401T3 (es) * 1988-06-24 1994-11-01 Canon Kk Composicion de cristal liquido ferroelectrico quiral esmectico y dispositivo de cristal liquido que utiliza la misma.
DE3939982A1 (de) * 1988-12-22 1990-07-05 Merck Patent Gmbh 2,5-disubstituierter heterocyclus und fluessigkristalline phase
US5250219A (en) * 1989-05-08 1993-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Mesomorphic compound, liquid crystal composition containing same and liquid crystal device using same
JPH04500079A (ja) * 1989-05-11 1992-01-09 ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト 光学活性化合物、および液晶相
US5393459A (en) * 1989-05-11 1995-02-28 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Optically active compounds, and a liquid-crystalline phase
JP2763339B2 (ja) * 1989-07-31 1998-06-11 キヤノン株式会社 液晶組成物およびこれを使用した液晶素子
JP2801279B2 (ja) * 1989-08-25 1998-09-21 キヤノン株式会社 化合物およびこれを含む液晶組成物およびこれを使用した液晶素子
US5244595A (en) * 1990-07-16 1993-09-14 Canon Kabushiki Kaisha Mesomorphic compound and liquid crystal composition containing same for use in liquid crystal device and display apparatus
JP2941972B2 (ja) * 1991-02-14 1999-08-30 キヤノン株式会社 液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置
JP3005063B2 (ja) * 1991-02-20 2000-01-31 キヤノン株式会社 液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置
JP3215229B2 (ja) * 1992-07-30 2001-10-02 株式会社半導体エネルギー研究所 光学活性化合物及び該化合物を含有する液晶組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5653913A (en) * 1993-08-31 1997-08-05 Canon Kabushiki Kaishai Mesomorphic compound, liquid crystal composition containing the compound, liquid crystal device using the composition, liquid crystal apparatus and display method
US5641427A (en) * 1994-07-26 1997-06-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal composition, liquid crystal device using the composition liquid crystal apparatus and display method
US6246452B1 (en) 1994-10-19 2001-06-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Liquid crystal, liquid crystal mixture having Tau-V min mode driving with negative or zero temperature dependency

Also Published As

Publication number Publication date
JP3095927B2 (ja) 2000-10-10
EP0611119B1 (en) 1999-06-23
EP0611119A2 (en) 1994-08-17
DE69419187T2 (de) 1999-11-18
EP0611119A3 (en) 1994-09-28
DE69419187D1 (de) 1999-07-29
US5830386A (en) 1998-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3187611B2 (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置
JP3095927B2 (ja) 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、その使用方法、それを用いた液晶素子及び表示装置
JP3039750B2 (ja) キノキサリン化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示装置及び表示方法
JP3176073B2 (ja) 液晶素子
JPH07179856A (ja) 液晶性化合物、これを含有する液晶組成物、該液晶組成物を用いた液晶素子並びにこれらを用いた表示方法、表示装置
JPH0776542A (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置
JPH09151179A (ja) 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた液晶装置及び表示方法
JPH07309850A (ja) 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、表示装置
JPH0625070A (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法、および表示装置
JPH06104827B2 (ja) 強誘電性液晶素子
JPH05239069A (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置
JP3093507B2 (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置
JPH0834777A (ja) 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた液晶装置及び表示方法
JPH08151578A (ja) 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、液晶装置
JPH0772442A (ja) 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、表示装置
JP3213780B2 (ja) 光学活性化合物、これを含有する液晶組成物、該液晶組成物を用いた液晶素子並びにこれらを用いた表示方法、表示装置
JPH0782256A (ja) 液晶性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、表示装置
JPH08109145A (ja) エチニレン化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、表示装置
JPH04300871A (ja) 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置
JP2881079B2 (ja) 液晶組成物、それを使用した液晶素子、その表示方法および表示装置
JPH0770113A (ja) 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法及び表示装置
JPH0797379A (ja) 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置
JPH04264052A (ja) 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法、及び表示装置
JP2739373B2 (ja) 液晶性化合物、それを含有する液晶組成物およびそれを使用した液晶素子
JPH0859629A (ja) テトラヒドロキナゾリン化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた表示方法、表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees