JPH0625070A - 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 - Google Patents

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

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JPH0625070A
JPH0625070A JP5044356A JP4435693A JPH0625070A JP H0625070 A JPH0625070 A JP H0625070A JP 5044356 A JP5044356 A JP 5044356A JP 4435693 A JP4435693 A JP 4435693A JP H0625070 A JPH0625070 A JP H0625070A
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    • C07C2602/08One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 一般式(I) 具体的には、例えば で表わされる液晶性化合物、その化合物の少なくとも1
種を含有する液晶組成物、及び該液晶組成物を1対の電
極基板間に配置してなる液晶素子ならびにそれらを用い
た表示方法および表示装置。 【効果】 これらの液晶性化合物又は光学活性化合物、
それを含む液晶組成物、及び該液晶組成物を使用する液
晶素子並びにそれらを用いた表示方法及び表示装置は応
答速度が速く、その応答速度の温度依存性を軽減させる
のに効果的である。

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およびそれを使用した液晶素
子並びに表示装置に関し、さら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、およびそれを
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
素子はほとんどが、例えばエム シャット(M.Sch
adt)とダブリュ ヘルフリッヒ(W.Helfri
ch)著“アプライド フィジックス レターズ”
(“Applied Physics Letter
s”)Vo.18,No.4(1971.2.15)
P.127〜128の“Voltage Depend
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
ystal”に示されたTN(Twisted Nem
atic)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、多くの応用のためには遅すぎる。
一方、大型平面ディスプレイへの応用では、価格、生産
性などを考え合わ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ている。
【0004】しかし、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。
【0005】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)を増加して行なった場合、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。
【0006】このために、くり返し走査を行なった場合
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。
【0007】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。
【0008】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。
【0009】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)およびラガウェル(Lagerwa
ll)により提案されている(特開昭56−10721
6号公報、米国特許第4,367,924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。
【0010】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。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。
【0011】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。
【0012】この様に強誘電性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、大画面ディスプレイへの応用
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。
【0013】応答時間τと自発分極の大きさPsおよび
粘度ηの間には、下記の式[II]
【0014】
【数1】 τ=η/(Ps・E) [II] (ただし、Eは印加電界である。) の関係が存在する。
【0015】したがって、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。しかし印加電界は、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
値を大きくする必要がある。
【0016】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。
【0017】また、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。
【0018】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、粘度が低く高速応答性を有し、かつ
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。
【0019】また、強誘電性液晶素子を実用化するため
には、大画面での均一配向性を満たさなければならな
い。
【0020】強誘電性液晶の配向方法としては大きな面
積に亘って、スメクチック液晶を形成する複数の分子で
組織された分子層を、その法線に沿って一軸方向に配向
させることができ、しかも製造プロセスも簡便なラビン
グ処理により実現できるものが望ましい。ラビング処理
により、簡便に配向させるために、強誘電性液晶組成物
は、一般的にコレステリック相を有しかつコレステリッ
ク相でのらせんピッチが長いことが必要である。
【0021】通常、強誘電性組成物には少なくとも1種
以上のカイラル化合物が含まれているが、所望の物性を
得ようとカイラル化合物の比率を増すと、コレステリッ
ク相でのらせんピッチが短かくなり、液晶素子にした場
合、配向性が悪くなってしまうことが多かった。これに
対して含有するカイラル化合物(組成物)のらせんピッ
チと逆のねじれ方向のカイラル化合物を混合することに
より、コレステリック相でのらせんピッチを長く調整
し、配向改善することは従来から行なわれてきた。しか
し、この場合、混合により相転移温度、Ps等の物性も
変化してしまい、所望の物性の液晶組成物を得ることが
困難であった。
【0022】そこで混合する液晶組成物の物性を損うこ
となく、らせんピッチを調整できるカイラル化合物が要
求される。
【0023】また、最近、コレステリック相でのらせん
ピッチだけでなく、カイラルスメクチックC相でのらせ
んピッチを調節することにより新たな性質が発見されそ
の応用が期待されている。例えば、レオニッド・エイ・
ベレスネブらは、スメクチックC相でのらせんピッチの
非常に短かい液晶組成物を用いた液晶素子において階調
表示が可能であることを示している(特開平3−136
020号公報)。いままでの強誘電性液晶素子は、明
(白),暗(黒)の2値しか表示できず動画が不可能で
あったが、階調表示ができれば表示素子として応用範囲
がさらに広がることが期待できる。
【0024】このような階調表示可能な素子に用いられ
る液晶組成物に含有されるらせんピッチの短い化合物
は、一般にらせんピッチが短いという特徴のほかに自発
分極が非常に大きいという特徴がある。実際には自発分
極が10nC/cm 以上の値を持つ液晶組成物を調
節し、階調表示を可能にしている。
【0025】しかしながら強誘電性液晶を液晶素子とし
て用いた場合に、自発分極が大き過ぎると先に述べた粘
性が大きくなるという欠点のほかに良好に反転しないス
イッチング不良という現象が起こることも指摘され大き
な問題となっている。(第13回液晶討論会予稿集P1
42)更に、自発分極が大きいと誘電率が増加し、発
熱、波形のなまりが顕著になる。従来例に用いられてい
るらせんピッチの短い化合物は自発分極が大きいために
自発分極(またはらせんピッチ)の値を固定したままで
らせんピッチ(または自発分極)の値を調節することが
困難であり、その為他の液晶特性を変化させずにらせん
ピッチのみを自由に調節できる化合物が要求される。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の強誘電性液晶素子を実用できるようにするために、応
答速度が速く、しかもその応答速度の温度依存性を軽減
させるのに効果的な液晶性化合物、これを含む液晶組成
物、特に強誘電性カイラルスメクチック相を示す液晶組
成物、および該液晶組成物を使用する液晶素子並びにそ
れらを用いた表示方法および表示装置を提供し、またコ
レステリック相でのらせんピッチまたはカイラルスメク
チックC相でのらせんピッチを調節するのに効果的な光
学活性化合物、これを含む液晶組成物、特に強誘電性カ
イラルスメクチック層を示す液晶組成物、及び該液晶組
成物を使用する液晶素子、表示装置を提供することにあ
る。
【0027】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記一般式(I)
【0028】
【化63】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
ン、CN,
【0029】
【化64】
【0030】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。X ,X , X は、単結合,−COO
−,−OOC−,−CHO−,又は−OCH −を
示す。A , A は単結合、
【0031】
【化65】
【0032】またはA を示す。R ,R は水
素原子、又は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状の
アルキル基である。Y ,Y はH,F,Cl,B
r,CH ,CF 又はCNを示す。Z1はO又は
Sを示す。この化合物は光学活性であってもよい。)
【0033】で表わされる液晶性化合物、該液晶性化合
物の少なくとも1種を含有する液晶組成物、及び該液晶
組成物を1対の電極基板間に配置してなる液晶素子なら
びにそれらを用いた表示方法および表示装置を提供する
ものである。
【0034】メソーゲン基中の分極を持つ結合子は液晶
の粘度を大きくする可能性がある。その為低粘度の液晶
を得るには、結合子の数ができるだけ少ない方が有利で
ある。
【0035】前記一般式(I)で表わされる液晶性化合
物のうち好ましい化合物としては、結合子の数が0また
は1である下記の(Ia)〜(Id)が挙げられる。
【0036】
【化66】
【0037】(式中、R 、R 、R は水素原
子、ハロゲン、CN,
【0038】
【化67】
【0039】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。X ,X , X は、単結合、−COO
−,−OOC−,−CHO−,又は−OCH −を
示す。A , A
【0040】
【化68】
【0041】またはA を示す。R ,R は水
素原子、又は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状の
アルキル基である。Y ,Y はH,F,Cl,B
r,CH ,CF 又はCNを示す。Z1はO又は
Sを示す。この化合物は光学活性であってもよい。)
【0042】(Ia)〜(Id)式で示される液晶性化
合物のうちさらに好ましい化合物として、粘性及び液晶
相の温度幅、混和性、配向性等の観点から次に示す(I
aa)〜(Idc)が挙げられる。
【0043】
【化69】
【0044】
【化70】
【0045】
【化71】
【0046】
【化72】
【0047】
【化73】
【0048】
【化74】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
ン、CN,
【0049】
【化75】
【0050】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。X ,X ,X は、単結合,−COO−,
−OOC−,−CHO−,又は−OCH −を示
す。Y ,Y ,Y1’,Y2’はH,F,Cl,B
r,CH ,CF 又はCNを示す。この化合物は
光学活性であってもよい。)
【0051】Y ,Y ,Y1’,Y2’は好ましく
は水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基であ
り、より好ましくは、水素原子、フッ素原子である。R
1 ,R2 ,R3 は好ましくは下記(i)〜(vii)か
ら選ばれる。
【0052】
【化76】 (ただし、aは1〜16の整数、d,g,iは0〜7の
整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
1、jは1〜15の整数を示す。
【0053】
【化77】 また、一般式(I)中のR3 はより好ましくは水素原子
又は炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基である。
【0054】さらに本発明は、下記一般式(II)
【0055】
【化78】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN,
【0056】
【化79】
【0057】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。R6は炭素原子数2〜16の直鎖状アルキル基であ
る。X ,X ,X は、単結合,−COO−,
−OOC−,−CH O−,又は−OCH−を示
す。A , A は単結合、
【0058】
【化80】
【0059】またはA を示す。R ,R は水
素原子、又は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状の
アルキル基である。Y ,Y はH,F,Cl,B
r,CH ,CF 又はCNを示す。Z1はO又は
Sを示す。*は光学活性であることを示す。)
【0060】で表わされる光学活性化合物、該光学活性
化合物の少なくとも1種を含有する液晶組成物、及び該
液晶組成物を1対の電極基板間に配置してなる液晶素子
ならびにそれらを用いた表示方法および表示装置を提供
するものである。
【0061】前記一般式(II)で表わされる光学活性
化合物のうち好ましい化合物として結合子の数が0また
は1である下記の(IIa)〜(IId)が挙げられ
る。
【0062】
【化81】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN,
【0063】
【化82】
【0064】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。R6は炭素原子数2〜16の直鎖状アルキル基であ
る。X ,X ,X は、単結合,−COO−,
−OOC−,−CH O−,又は−OCH−を示
す。A , A
【0065】
【化83】
【0066】またはA を示す。R ,R は水
素原子、又は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状の
アルキル基である。Y ,Y はH,F,Cl,B
r,CH ,CF 又はCNを示す。Z1はO又は
Sを示す。*は光学活性であることを示す。)
【0067】(IIa)〜(IId)式で示される光学
活性化合物のうちさらに好ましい化合物として、粘性及
び液晶相の温度幅、混和性、配向性等の観点から次に示
す(IIaa)〜(IIdc)が挙げられる。
【0068】
【化84】
【0069】
【化85】
【0070】
【化86】
【0071】
【化87】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN,
【0072】
【化88】
【0073】又は炭素原子数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、もしく
は隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,
−CO−,−COO−,−OOC−,−CH=CH−,
−C≡C−によって置き換えられていてもよく、該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に交換されていてもよ
い。R6は炭素原子数2〜16の直鎖状アルキル基であ
る。X ,X ,X は−COO−,−OOC
−,−CH O−,又は−OCH −を示す。Y
,Y ,Y1’,Y2’はH,F,Cl,Br,CH
,CF 又はCNを示す。*は光学活性であるこ
とを示す。)
【0074】Y ,Y ,Y1’,Y2’は好ましく
は水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基であ
り、より好ましくは、水素原子、フッ素原子である。R
は好ましくは下記(i)〜(vii)から選ばれる。
【0075】
【化89】
【0076】(ただし、aは1〜16の整数、d,g,
iは0〜7の整数、b,e,hは1〜8の整数、f,k
は0または1、jは1〜15の整数を示す。
【0077】
【化90】
【0078】本発明者等は本発明のインダノン骨格を有
する液晶性化合物を少なくとも一種含有する強誘電性カ
イラルスメクチック液晶組成物、およびそれを使用した
液晶素子が、良好な配向性、高速応答性、応答速度の温
度依存性の軽減等の諸特性の改良がなされ良好な表示特
性が得られることを見い出したものである。
【0079】更に本発明者らは本発明の化合物を用いる
ことにより、コレステリック相およびカイラルスメクチ
ックC相でのらせんピッチ長を簡便に調節できることを
見いだした。すなわち本発明の化合物は非常にコレステ
リックピッチが短かいので微量添加で、添加される液晶
組成物の相転移、Psの大きさなどの物性をほとんど変
化させることなくらせんピッチを調整できることがわか
った。本発明者らはこの特性を利用し、少なくとも一種
以上の他のカイラル化合物を含有する液晶組成物に対し
て、本発明の化合物を微量添加し、コレステリック相で
のらせんピッチを長くして、かつこの液晶組成物の物性
をほとんど変化させずに配向性の良い液晶組成物が得ら
れることを見いだした。
【0080】また本発明者らは、本発明の化合物を用い
ることにより、コレステリック相と同様に、S 相で
のらせんピッチ長を簡便に少量添加により、調節できる
ことを見い出した。そして本発明者らは実験を重ねた結
果、本発明の化合物を用いることにより、Psの値を固
定したままS らせんピッチ長を簡便に短かく調節
し、得られた組成物からなる液晶素子で階調表示が可能
であることを発見した。特に、本発明の化合物を用いれ
ば、Psの値が小さくて(例えばPs<10nc/cm
)かつらせんピッチ長の短かい組成物からなる液晶
素子で階調表示が可能であることを見い出した。
【0081】次に前記一般式(I)で表わされる液晶性
化合物の合成法の一例を以下に示す。
【0082】
【化91】
【0083】ただしR1 ,R2 ,R3 ,A1 ,A2 ,A
,X1 ,X2 ,X3は前記定義の通りである。E
1 ,E2 ,E3 ,E4 はX3が単結合でないとき、X3
結合子となるのに適した基であり、A3’はA3である。
またX3が単結合でありA3が複素環である場合はA3
−E基は反応後にA3となるのに適した基である。
【0084】またX1 ,X2 ,X3 が単結合の場合は次
の様な合成法も可能である。
【0085】
【化92】
【0086】本発明の前記一般式(II)で表わされる
光学活性化合物は好ましくは本出願人等による出願(特
願平4−73004号)に示される下記一般式(IV)
の光学活性2−アルキル−2−メチル−1−インダノン
−6−カルボン酸から製造される。
【0087】
【化93】 (式中、Rは炭素原子数が2から16である直鎖状アル
キル基、*は光学活性であることを示す)
【0088】次に前記一般式(II)で表わされる光学
活性化合物の合成法の一例を以下に示す。
【0089】
【化94】
【0090】R ,R ,A ,A ,A
,X ,X ,X は前記定義の通りであ
る。E ,E ,E ,E ,E はX
が単結合でないとき、Xの結合子となるのに適した基
であり、A’はA である。またX が単結合で
あり、A が複素環である場合はA’−E基は反応
後にA となるのに適した基である。
【0091】次に前記一般式(I)及び(II)で示さ
れる液晶性化合物の具体的な構造式を示す。
【0092】
【化95】
【0093】
【化96】
【0094】
【化97】
【0095】
【化98】
【0096】
【化99】
【0097】
【化100】
【0098】
【化101】
【0099】
【化102】
【0100】
【化103】
【0101】
【化104】
【0102】
【化105】
【0103】
【化106】
【0104】
【化107】
【0105】
【化108】
【0106】
【化109】
【0107】
【化110】
【0108】
【化111】
【0109】
【化112】
【0110】
【化113】
【0111】
【化114】
【0112】
【化115】
【0113】
【化116】
【0114】
【化117】
【0115】
【化118】
【0116】
【化119】
【0117】
【化120】
【0118】
【化121】
【0119】
【化122】
【0120】
【化123】
【0121】
【化124】
【0122】
【化125】
【0123】
【化126】
【0124】
【化127】
【0125】
【化128】
【0126】
【化129】
【0127】
【化130】
【0128】
【化131】
【0129】
【化132】
【0130】
【化133】
【0131】
【化134】
【0132】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
ことができる。
【0133】また本発明の液晶組成物は前記一般式(I
I)で示される光学活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
より得ることができる。この場合、前記一般式(II)
で示される光学活性化合物の少なくとも1種と他の光学
活性基を持つ液晶性化合物の少なくとも1種と、非光学
活性である液晶性化合物の少なくとも1種を含むことが
好ましい。
【0134】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。
【0135】本発明で用いる他の液晶性化合物を一般式
(III’)〜(XII’)で次に示す。
【0136】
【化135】
【0137】(III’)式の好ましい化合物として
(III’a)〜(III’e)が挙げられる。
【0138】
【化136】
【0139】
【化137】
【0140】(IV’)式の好ましい化合物として(I
V’a)〜(IV’c)が挙げられる。
【0141】
【化138】
【0142】
【化139】
【0143】(V’)式の好ましい化合物として(V’
a),(V’b)が挙げられる。
【0144】
【化140】
【0145】
【化141】
【0146】(VI’)式の好ましい化合物として(V
I’a)〜(VI’f)が挙げられる。
【0147】
【化142】
【0148】ここで、R1',R2'は炭素数1〜炭素数1
8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つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基
は−CHハロゲン−によって置き換えられていても良
い。さらにX1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0149】
【化143】
【0150】に置き換えられていても良い。
【0151】ただし、R1'またはR2'が1個のCH2
【0152】
【化144】
【0153】または−CHハロゲン−で置き換えたハロ
ゲン化アルキルである場合、R1'またはR2'は環に対し
て単結合で結合しない。
【0154】R1',R2'は好ましくは、 i)炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0155】
【化145】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
【0156】
【化146】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
【0157】
【化147】 u:0,1 v:1〜16 整数
【0158】
【化148】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0159】
【化149】 x:0〜2 y:1〜15 整数
【0160】
【化150】 z:1〜15 整数
【0161】
【化151】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
【0162】
【化152】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
い X) H Xi) F
【0163】(III’a)〜(III’d)のさらに
好ましい化合物として(III’aa)〜(III’d
c)が挙げられる。
【0164】
【化153】
【0165】
【化154】
【0166】(IV’a)〜(IV’c)のさらに好ま
しい化合物として(IV’aa)〜(IV’cb)が挙
げられる。
【0167】
【化155】
【0168】(V’a)〜(V’d)のさらに好ましい
化合物として(V’aa)〜(V’df)が挙げられ
る。
【0169】
【化156】
【0170】
【化157】
【0171】(VI’a)〜(VI’f)のさらに好ま
しい化合物として(VI’aa)〜(VI’fa)が挙
げられる。
【0172】
【化158】
【0173】
【化159】
【0174】
【化160】
【0175】(VII’)のより好ましい化合物として
(VII’a),(VII’b)が挙げられる。
【0176】
【化161】
【0177】(VIII’)式の好ましい化合物として
(VIII’a),(VIII’b)が挙げられる。
【0178】
【化162】
【0179】(VIII’b)のさらに好ましい化合物
として(VIII’ba),(VIII’bb)が挙げ
られる。
【0180】
【化163】
【0181】ここで、R3',R4'は炭素数1〜炭素数1
8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つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 基−
は−CHハロゲン−によって置き換えられていても良
い。さらにX1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0182】
【化164】
【0183】に置き換えられていても良い。
【0184】ただし、R3'またはR4'が1個のCH2
を−CHハロゲン−で置き換えたハロゲン化アルキルで
ある場合、R3'またはR4'は環に対して単結合で結合し
ない。
【0185】さらにR3',R4'は好ましくは、 i)炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0186】
【化165】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
【0187】
【化166】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
【0188】
【化167】 u:0,1 v:1〜16 整数
【0189】
【化168】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0190】
【化169】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
【0191】
【化170】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
【0192】
【化171】
【0193】
【化172】
【0194】
【化173】
【0195】
【化174】
【0196】
【0197】
【化175】 (IX’)式の好ましい化合物として(IX’a)〜
(IX’c)が挙げられる。
【0198】
【化176】 (X’)式の好ましい化合物として(X’a),(X’
b)が挙げられる。
【0199】
【化177】 (XII’)式の好ましい化合物として(XII’a)
〜(XII’f)が挙げられる。
【0200】
【化178】
【0201】(XIII’)式の好ましい化合物として
(XIII’a)〜(XIII’e)が挙げられる。
【0202】
【化179】
【0203】(IX’a),(IX’b)のさらに好ま
しい化合物として(IX’aa)〜(IX’cc)が挙
げられる。
【0204】
【化180】
【0205】(X’a),(X’b)のさらに好ましい
化合物として(X’aa)〜(X’bb)が挙げられ
る。
【0206】
【化181】
【0207】(XI’)のより好ましい化合物として
(XI’a)〜(XI’g)が挙げられる。
【0208】
【化182】
【0209】(XII’a)〜(XII’d)のさらに
好ましい化合物として(XII’aa)〜(XII’d
b)が挙げられる。
【0210】
【化183】
【0211】
【化184】
【0212】ここで、R5',R6'は炭素数1〜炭素数1
8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X’1 ,X’2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0213】
【化185】 に置き換えられていても良い。
【0214】さらにR5',R6'は好ましくは、 i)炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0215】
【化186】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
【0216】
【化187】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
【0217】
【化188】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0218】
【化189】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
【0219】
【化190】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
【0220】本発明の一般式(I)で示される液晶性化
合物と、1種以上の上述の液晶性化合物、あるいは液晶
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%〜8
0重量%、好ましくは1重量%〜60重量%、さらに好
ましくは1重量%〜40重量%とすることが望ましい。
【0221】また、本発明の一般式(I)で示される液
晶性化合物を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液晶性化合物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%〜60重量%とすることが望ましい。
【0222】た、本発明の一般式(II)で示される光
学活性化合物と、1種以上の上述の液晶性化合物、ある
い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光学活性化合物の割合は
0.1重量%〜60重量%、好ましくは0.1重量%〜
40重量%、さらに好ましくは0.1重量%〜20重量
%とすることが望ましい。
【0223】また、本発明の一般式(II)で示される
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0.1重量%〜60重量%、好ま
しくは0.1重量%〜40重量%、さらに好ましくは
0.1重量%〜20重量%とすることが望ましい。
【0224】次に、本発明の液晶素子は、上述の液晶組
成物を一対の電極基板間に配置してなるが、特に強誘電
性液晶素子における強誘電性を示す液晶層は、先に示し
たようにして作成した強誘電性液晶組成物を真空中、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もどすことが好まし
い。
【0225】図1は強誘電性液晶素子の構成を説明する
ために、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。
【0226】図1を参照して、液晶素子は、それぞれ透
明電極3および絶縁性配向制御層4を設けた一対のガラ
ス基板2間にカイラルスメクチック相を示す液晶層1を
配置し、且つその層厚をスペーサー5で設定してなるも
のであり、一対の透明電極3間にリード線6を介して電
源7より電圧を印加可能に接続する。また一対の基板2
は、一対のクロスニコル偏光板8により挟持され、その
一方の外側には光源9が配置される。
【0227】すなわち、2枚のガラス基板2には、それ
ぞれIn ,SnO あるいはITO(インジ
ウム チン オキサイド;Indium Tin Ox
ide)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
向に配列するための絶縁性配向制御層4が形成されてい
る。
【0228】また、絶縁性配向制御層4として、例えば
シリコン窒化物、水素を含有するシリコン窒化物、シリ
コン炭化物、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
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
などの有機絶縁物質を層形成した2層構造であってもよ
く、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。
【0229】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でき
る。
【0230】絶縁性配向制御層4の層厚は通常10Å〜
1μm、好ましくは10Å〜3000Å、さらに好まし
くは10Å〜1000Åが適している。
【0231】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カイラル
スメクチック相を示す液晶が封入されている。
【0232】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1〜5μ
mの厚さに設定されている。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。また、ガラス
基板2の外側には、互いの偏光軸を例えば直交クロスニ
コル状態とした一対の偏光板8が貼り合わせてある。図
1の例は透過型であり、光源9を備えている。
【0233】図2は、強誘電性を利用した液晶子の動作
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 ,SnO
あるいはITO(インジウム チン オキサイド;I
ndium 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よう配向したS
mC 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がすべて電界方向に向くよう、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。
【0234】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1
0μ以下)することができる。このように液晶層が薄く
なるにしたがい、図3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)又は下向
き(34b)のどちらかの状態をとる。このようなセル
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3
3aかあるいは第2の安定状態33bの何れか一方に配
向する。
【0235】このよう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。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E
a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。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。
【0236】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。
【0237】図中、符号はそれぞれ以下の通りである。 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
【0238】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したがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(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。なお、該表示パネルの裏面には光源が配
置されている。
【0239】
【実施例】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。
【0240】実施例1 下記工程に従い2−オクチル−1−インダノン−6−カ
ルボン酸4−(5−ウンデシルピリミジン−2−イル)
−2−フルオロフェニル(例示化合物65)を製造し
た。
【0241】
【化191】
【0242】(1)2−オクチル−1−インダノン−6
−カルボン酸の製造 10リットルの反応容器に無水エタノール3.1リッ
トルを仕込み、細かく切った金属ナトリウム143g
(6.2mol)を加えて溶解させた。次にマロン酸ジ
エチル1025g(6.4mol)を40〜50℃にて
滴下した。(30分間で)続けてn−オクチルブロミド
1200g(6.2mol)を同温にて滴下した。(1
0分間で)その後3時間加熱還流させた。反応混合物か
ら約2.5リットルのエタノールを留去し、残渣に水
2.5リットルを加え、さらにベンゼン2リットルを加
えて抽出した。ベンゼン層を飽和食塩水で中性まで洗浄
した後、無水芒硝で乾燥した。ベンゼンを留去して、2
−オクチルマロン酸ジエチル粗精製物1333gを得
た。収率79%
【0243】10リットルの反応容器に無水エタノー
ル2.3リットルを仕込み、細かく切った金属ナトリウ
ム95.6g(4.2mol)を加えて溶解させた。次
に2−オクチルマロン酸ジエチル1130gを40〜5
0℃にて滴下した。(30分間で)続けて4−ブロモベ
ンジルブロミド933g(3.7mol)を同温にて滴
下した。(10分間で)その後3時間加熱還流させた。
反応混合物から約1.5リットルのエタノールを留去
し、残渣に水1.5リットルを加え、さらにベンゼン1
リットルを加えて抽出した。ベンゼン層を飽和食塩水で
中性まで洗浄した後、無水芒硝で乾燥した。ベンゼンを
留去して、2−(4−ブロモベンジル)−2−オクチル
マロン酸ジエチル粗精製物1652gを得た。
【0244】 次に10リットルの反応容器に、上記
2−(4−ブロモベンジル)−2−オクチルマロン酸ジ
エチル(粗精製物)1650g,メタノール3.8リッ
トルを仕込み、撹拌下50%苛性カリ水溶液1792g
(16mol)を滴下した。(20分間で)滴下後7時
間加熱還流し冷却した。反応混合物に30%硫酸水溶液
3500gを滴下し、酸性とした。室温まで冷却した
後、エーテル3リットルで抽出した。エーテル層を飽和
食塩水3リットルで3回洗浄した後、無水芒硝で乾燥し
た。エーテルを留去して得られた残渣を3リットルの反
応容器に仕込み、撹拌下、160℃で8時間反応させ2
−(4−ブロモベンジル)デカン酸1199gを得た。
これをそのまま次工程に用いた。
【0245】10リットルの反応容器に、2−(4−
ブロモベンジル)デカン酸1190g,ポリリン酸37
50gを仕込み、80℃で6時間反応させた。反応混合
物を5リットルの氷水に注入し、分解させた。これをベ
ンゼン3リットルで抽出し、ベンゼン層を飽和食塩水
(3リットル×2回),2%苛性ソーダ水溶液(3リッ
トル×1回),さらに飽和食塩水にて中性になるまで洗
浄した。ベンゼン層を無水芒硝で乾燥した後、ベンゼン
を留去しカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/クロロ
ホルム=10/1)で精製して6−ブロモ−2−オクチ
ル−1−インダノン317gを得た。
【0246】2リットルの反応容器に6−ブロモ−2
−オクチル−1−インダノン150g(4.7×10-1
mol),CuCN62.3g(7.0×10-1mo
l),DMF800mlを仕込み160℃で6時間反応
させた。反応液を冷却後、水3リットルに注入し、エチ
レンジアミン100mlを添加して酢エチ抽出した。有
機層を水洗し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥後、溶媒
留去した。残渣をn−ヘキサン/クロロホルム=1/1
にてシリカゲルカラム精製し6−シアノ−2−オクチル
−1−インダノン69.6gを得た。収率55%
【0247】 500mlの反応容器に6−シアノ−
2−オクチル−1−インダノン15.0g(5.58×
10-2mol),水酸化カリウム15g,エチレングリ
コール225ml,水75mlを仕込み、130℃で6
時間反応させた。反応液を水400mlに注入し、6N
塩酸にて酸性とした。析出した結晶をろ過、水洗、乾燥
し、エタノールにて再結晶して2−オクチル−1−イン
ダノン−6−カルボン酸10.8gを得た。収率67%
【0248】(2)2−オクチル−1−インダノン−6
−カルボン酸4−(5−ウンデシルピリミジン−2−イ
ル)−2−フルオロフェニルの製造 2−オクチル−1−インダノン−6−カルボン酸0.4
2g(1.45mmol)と4−(5−ウンデシルピリ
ミジン−2−イル)−2−フルオロフェノール0.42
g(1.45mmol),N,N’−ジシクロヘキシル
カルボジイミド(DCC)0.29g(1.4mmo
l),4−ジメチルアミノピリジン0.01g,塩化メ
チレン10mlをフラスコに入れ室温で6時間撹拌し
た。析出した結晶をろ過して除き、ろ液を濃縮して粗生
成物を得た。カラムクロマトグラフィー(トルエン),
再結晶(トルエン/メタノール)により精製して2−オ
クチル−1−インダノン−6−カルボン酸4−(5−ウ
ンデシルピリミジン−2−イル)−2−フルオロフェニ
ル0.62g(1.0mmol)を得た。収率72%
【0249】
【数2】
【0250】実施例2 下記工程に従い2−オクチル−6−(5−デシルピリミ
ジン−2−イル)−1−インダノン(例示化合物14
1)を製造した。
【0251】
【化192】
【0252】 氷浴中、2−オクチル−6−シアノ−
1−インダノン8.0g(29.7mmol)とエタノ
ール2.82g(61.2mmol),クロロホルム8
5mlをフラスコに入れ、その混合溶液に塩化水素ガス
を飽和するまで吹き込み、室温で1晩撹拌を続けた。そ
れに水酸化ナトリウム32.6gと水160mlの水溶
液を加えクロロホルムで抽出した。抽出液を飽和食塩水
で洗浄し、乾燥後、溶媒留去してイミノエーテルを得
た。
【0253】次に、得られたイミノエーテルに塩化アン
モニウム1.67g(31.2mmol)と75%エタ
ノール32.5mlを加え、1.5時間還流した。反応
終了後、氷浴中にて冷却し、アセトンを加え、析出した
結晶をろ取して2−オクチル−6−アミジノ−1−イン
ダノン塩酸塩6.1gを得た。収率63%
【0254】 2−オクチル−6−アミジノ−1−イ
ンダノン塩酸塩1.0g(3.1mmol)とα−デシ
ル−β−ジメチルアミノアクロレイン0.78g(3.
26mmol),ナトリウムメトキシド0.38g
(7.0mmol),メタノール10mlをナスフラス
コに入れ17時間還流した。反応終了後、冷却し、析出
した結晶をろ取し粗生成物を得た。カラムクロマトグラ
フィー(トルエン/酢酸エチル=100/1),更に再
結晶(トルエン/メタノール)により精製して2−オク
チル−6−(5−デシルピリミジン−2−イル)−1−
インダノン0.59gを得た。収率41%,mp83℃
【0255】実施例3 下記工程に従い2−オクチル−6−[5−(4−オクチ
ル)フェニル−ピリミジン−2−イル]−1−インダノ
ン(例示化合物151)を製造した。
【0256】
【化193】
【0257】2−オクチル−6−アミジノ−1−インダ
ノン塩酸塩1.0g(3.1mmol)と3−ジメチル
アミノ−2−(4−オクチルフェニル)−N,N’−ジ
メチルプロペン−(2)−アンモニウム過塩素酸塩1.
28g(3.1mmol),ナトリウムメトキシド0.
67g(12.4mmol),メタノール30mlをナ
スフラスコに入れ、4時間還流した。反応終了後、冷却
し、析出した結晶をろ取し、粗生成物を得た。カラムク
ロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=100/
1),更に再結晶(トルエン/メタノール)により精製
して2−オクチル−6−[5−(4−オクチル)フェニ
ル−ピリミジン−2−イル]−1−インダノン0.98
gを得た。収率62%
【0258】
【数3】
【0259】実施例4 下記工程に従い、2−オクチル−6−(5−デシルオキ
シピリミジン−2−イル)−1−インダノン(例示化合
物145)を製造した。
【0260】
【化194】
【0261】実施例2で用いたα−デシル−β−ジメチ
ルアミノアクロレインの代わりにα−デシルオキシ−β
−ジメチルアミノアクロレインを用いた以外は実施例2
と同じ方法により製造した。収率53%
【0262】
【数4】
【0263】実施例5 下記工程に従い2−オクチル−2−メチル−1−インダ
ノン−6−カルボン酸4−プロピルシクロヘキシル(例
示化合物138)を製造した。
【0264】
【化195】
【0265】(1)2−オクチル−2−メチル−1−イ
ンダノン−6−カルボン酸の製造 2リットルの反応容器にジイソプロピルアミン1.
6g(1.15×10 -1mol),dryTHF450
mlを仕込み、−10℃に冷却した。次に撹拌下、同温
にてn−BuLiのヘキサン溶液72.8ml(1.5
M)を滴下した。(10分間で)滴下後、−70℃まで
冷却し、6−シアノ−2−オクチル−1−インダノン2
8.0g(1.04×10-1mol)のdryTHF1
50ml溶液を滴下した。(30分間で)その後、徐々
に室温に戻しながら2時間反応させた後、−20℃に冷
却しヨウ化メチル28.0g(1.97×10-1mo
l)を10分間で滴下した。
【0266】滴下後、再び徐々に室温に戻しながら18
時間反応させた。反応液に1N−HClを冷却下滴下し
て分解し、有機層を水、重曹水、水で洗浄した後、無水
硫酸マグネシウムにて乾燥させた。溶媒留去し、残渣を
シリカゲルカラム精製(300メッシュ(mesh)の
シリカゲル50倍量使用,クロロホルム/n−ヘキサン
=1/1)して、6−シアノ−2−オクチル−2−メチ
ル−1−インダノン15.2gを得た。収率52%
【0267】 500mlの反応容器に6−シアノ−
2−オクチル−2−メチル−1−インダノン14.7g
(5.19×10-2mol),水酸化カリウム15g,
エチレングリコール225ml,水75mlを仕込み、
130℃で4時間反応させた。反応液を水400mlに
注入し、6N塩酸にて酸性とした。析出した結晶をろ
過、水洗、乾燥し、ヘキサンにて再結晶して2−オクチ
ル−2−メチル−1−インダノン−6−カルボン酸9.
8gを得た。収率63%
【0268】(2)2−オクチル−2−メチル−1−イ
ンダノン−6−カルボン酸4−プロピルシクロヘキシル
の製造 2−オクチル−2−メチル−1−インダノン−6−カル
ボン酸0.3g(1mmol)と4−プロピルシクロヘ
キサノール0.14g(1mmol),N,N′−ジシ
クロヘキシルカルボジイミド(DCC)0.21g(1
mmol),4−ジメチルアミノピリジン0.01g,
塩化メチレン10mlをナスフラスコに入れ室温で6時
間撹拌した。反応終了後、ろ過し、ろ液を濃縮して粗生
成物を得た。カラムクロマトグラフィー(トルエン),
再結晶(トルエン/メタノール)により精製して2−オ
クチル−2−メチル−1−インダノン−6−カルボン酸
4−プロピルシクロヘキシル0.32g(0.75mm
ol)を得た。収率75%mp54℃
【0269】実施例6 下記工程に従い2−オクチル−2−メチル−1−インダ
ノン−6−カルボン酸4−(5−デシル−1,3,4−
チアジアゾール−2−イル)フェニル(例示化合物6
9)を製造した。
【0270】
【化196】
【0271】実施例5で用いた4−プロピルシクロヘキ
サノールの代わりに4−(5−デシル−1,3,4−チ
アジアゾール−2−イル)フェノールを用いた以外は、
実施例5と同じ方法により製造した。収率77% mp
109℃
【0272】実施例7 下記工程に従い2−ヘキシル−6−(5−デシルピリミ
ジン−2−イル)−1−インダノン(例示化合物6)を
製造した。
【0273】
【化197】
【0274】 DMF1mlに水素化ナトリウム(6
0%)0.20g(4.9mmol),マロン酸ジエチ
ル0.79g(4.9mmol)を加え、室温で30分
間撹拌した。それに2−(p−ブロモメチルフェニル)
−5−デシルピリミジン1.6g(4.1mmol)と
DMF2mlの混合液を加え50℃で30分間撹拌し
た。反応終了後、酢酸エチルで抽出したのち、水洗し、
無水硫酸ナトリウムを加え乾燥した。溶媒留去後、カラ
ムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=15/
1)で精製して2−[4−(5−デシルピリミジン−2
−イル)ベンジル]マロン酸ジエチル2.0gを得た。
【0275】 DMF1mlに水素化ナトリウム(6
0%)0.1g(2.5mmol),2−[4−(5−
デシルピリミジン−2−イル)ベンジル]マロン酸ジエ
チル1.0g(2.1mmol)を加え、室温で30分
間撹拌した。それにヘキシルヨージド0.5g(2.3
5mmol)とDMF2mlの混合液を加え90℃で3
時間撹拌した。反応終了後、酢酸エチルで抽出したの
ち、水洗し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。溶
媒留去後、カラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸
エチル=20/1)で精製して2−ヘキシル−2−[4
−(5−デシルピリミジン−2−イル)ベンジル]マロ
ン酸ジエチル0.72g(1.3mmol)を得た。収
率62%
【0276】 2−ヘキシル−2−[4−(5−デシ
ルピリミジン−2−イル)ベンジル]マロン酸ジエチル
0.70g(1.27mmol),メタノール5ml,
水酸化ナトリウム(95%)0.21g(5.08mm
ol)をフラスコに入れ、7時間還流した。その後、冷
却し、6N−塩酸を加え酸性としたのち、酢酸エチルで
抽出した。溶媒留去後、残渣を180℃で3時間加熱
し、脱炭酸を行い、2−[4−(5−デシルピリミジン
−2−イル)ベンジル]オクタン酸0.43g(0.9
5mmol)を得た。収率75%
【0277】 フラスコに2−[4−(5−デシルピ
リミジン−2−イル)ベンジル]オクタン酸0.4g
(0.88mmol)とポリリン酸1.3gを入れ、1
30℃で6時間撹拌した。反応終了後、水10mlを加
えトルエンで抽出した。抽出液を乾燥後、留去し、カラ
ムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=100
/1)及び再結晶(トルエン/メタノール)で精製して
2−ヘキシル−6−(5−デシルピリミジン−2−イ
ル)−1−インダノン0.25g(0.57mmol)
を得た。収率65% mp.87℃
【0278】実施例8 実施例2で製造した例示化合物141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。
【0279】
【化198】
【0280】この液晶組成物Aは下記の相転移温度を示
す。
【0281】
【数5】
【0282】実施例9 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、
さらにこの上にSiO2 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KB
M−602]0.2%イソプロピルアルコール溶液を回
転数2000r.p.mのスピンナーで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。
【0283】さら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℃加熱縮合焼成処理を施した。
この時の塗膜の膜厚は約250Åであった。
【0284】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成し
た。
【0285】このセルに実施例8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℃まで徐冷することにより、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。
【0286】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・トウ・ピーク電圧Vpp=20V
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0〜90%)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。その測定結果を次に示
す。
【0287】
【表1】 10℃ 30℃ 40℃ 応答速度 281μsec 106μsec 74μsec Ps 14.4nC/cm2 10.3nC/cm2 8.7nC/cm2
【0288】実施例10 実施例1で製造した例示化合物65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。
【0289】
【化199】
【0290】この液晶組成物Bは下記の相転移温度を示
す。
【0291】
【数6】
【0292】この液晶組成物Bをセル内に注入する以外
は全く実施例9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
し、自発分極と光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0293】
【表2】 10℃ 30℃ 40℃ 応答速度 512μsec 268μsec 169μsec Ps 10.9nC/cm2 7.6nC/cm2 5.7nC/cm2
【0294】実施例11 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。
【0295】
【化200】
【0296】
【化201】
【0297】更に、この液晶組成物Cに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Dを作成した。
【0298】
【化202】
【0299】液晶組成物Dをセル内に注入する以外は全
く実施例9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。その測定結果を次に示す。
【0300】
【表3】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 640μsec 318μsec 176μsec
【0301】比較例1 実施例11で混合した液晶組成物Cをセル内に注入する
以外は全く実施例9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。その測定結果を次に
示す。
【0302】
【表4】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 784μsec 373μsec 197μsec
【0303】実施例12 実施例11で使用した例示化合物5,14,63のかわ
りに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混
合し、液晶組成物Eを作成した。
【0304】
【化203】
【0305】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0306】
【表5】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 638μsec 322μsec 186μsec
【0307】実施例13 実施例11で使用した例示化合物5,14,63のかわ
りに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混
合し、液晶組成物Fを作成した。
【0308】
【化204】
【0309】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。測定結果を次
に示す。
【0310】
【表6】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 598μsec 295μsec 162μsec
【0311】実施例14 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Gを作
成した。
【0312】
【化205】
【0313】
【化206】
【0314】更に、この液晶組成物Gに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Hを作成した。
【0315】
【化207】
【0316】液晶組成物Hをセル内に注入する以外は全
く実施例9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。その測定結果を次に示す。
【0317】
【表7】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 515μsec 264μsec 140μsec
【0318】比較例2 実施例14で混合した液晶組成物Gをセル内に注入する
以外は全く実施例9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。その測定結果を次に
示す。
【0319】
【表8】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 653μsec 317μsec 159μsec
【0320】実施例15 実施例14で使用した例示化合物98,120,124
のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量
部で混合し、液晶組成物Iを作成した。
【0321】
【化208】
【0322】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0323】
【表9】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 410μsec 205μsec 108μsec
【0324】実施例16 実施例14で使用した例示化合物98,120,124
のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量
部で混合し、液晶組成物Jを作成した。
【0325】
【化209】
【0326】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0327】
【表10】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 480μsec 242μsec 127μsec
【0328】実施例17 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Kを作
成した。
【0329】
【化210】
【0330】
【化211】
【0331】更に、この液晶組成物Kに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Lを作成した。
【0332】
【化212】
【0333】液晶組成物Lをセル内に注入する以外は全
く実施例9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。その測定結果を次に示す。
【0334】
【表11】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 515μsec 271μsec 148μsec
【0335】比較例3 実施例17で混合した液晶組成物Kをセル内に注入する
以外は全く実施例9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。その測定結果を次に
示す。
【0336】
【表12】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 668μsec 340μsec 182μsec
【0337】実施例18 実施例17で使用した例示化合物27,71,107の
かわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部
で混合し、液晶組成物Mを作成した。
【0338】
【化213】
【0339】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0340】
【表13】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 503μsec 265μsec 143μsec
【0341】実施例19 実施例17で使用した例示化合物27,71,107の
かわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部
で混合し、液晶組成物Nを作成した。
【0342】
【化214】
【0343】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0344】
【表14】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 532μsec 283μsec 155μsec
【0345】実施例11〜19より明らかな様に、本発
明による液晶組成物D,E,F,H,I,J,L,M及
びNを含有する強誘電性液晶素子は、低温における作動
特性、高速応答性が改善され、また応答速度の温度依存
性も軽減されたものとなっている。
【0346】実施例20 実施例11で使用したポリイミド樹脂前駆体1.5%ジ
メチルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコー
ル樹脂[クラレ(株)製PUA−117]2%水溶液を
用いた他は全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
し、実施例9と同様の方法で光学応答速度を測定した。
その測定結果を次に示す。
【0347】
【表15】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 632μsec 311μsec 170μsec
【0348】実施例21 実施例11で使用したSiO2 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く実施例9と
同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例9と同
様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果を次
に示す。
【0349】
【表16】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 612μsec 302μsec 164μsec
【0350】実施例20,21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、実施例11と同様に低温作動特性の
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。
【0351】実施例22 下記工程に従い光学活性2−メチル−2−オクチル−1
−インダノン−6−カルボン酸4−(4−デシルオキシ
フェニル)フェニル(例示化合物211)を製造した。
【0352】
【化215】
【0353】光学活性2−メチル−2−オクチル−1−
インダノン−6−カルボン酸0.1g(0.33mmo
l)と4−(4−デシルオキシフェニル)フェノール
0.12g(0.36mmol)、N,N’−ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド(DCC)0.07g(0.3
3mmol)、4−ジメチルアミノピリミジン0.01
g、ジクロロメタン10mlをフラスコに入れ室温で6
時間撹拌した。析出した結晶をろ過して除き、ろ液を濃
縮して粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(ト
ルエン)、再結晶(トルエン/エタノール)により精製
して光学活性2−メチル−2−オクチル−1−インダノ
ン−6−カルボン酸4−(4−デシルオキシフェニル)
フェニル0.15g(0.25mmol)を得た。収率
76%
【0354】
【数7】
【0355】実施例23 下記工程に従い光学活性2−メチル−2−オクチル−1
−インダノン−6−カルボン酸4−(5−デシルピリミ
ジン−2−イル)フェニル(例示化合物216)を製造
した。
【0356】
【化216】
【0357】光学活性2−メチル−2−オクチル−1−
インダノン−6−カルボン酸0.15g(0.50mm
ol)と4−(5−デシルピリミジン−2−イル)フェ
ノール0.16g(0.52mmol)、N,N’−ジ
シクロヘキシルカルボジイミド(DCC)0.10g
(0.50mmol)、4−ジメチルアミノピリミジン
0.02g、ジクロロメタン15mlをフラスコに入れ
室温で6時間撹拌した。析出した結晶をろ過して除き、
ろ液を濃縮して粗生成物を得た。カラムクロマトグラフ
ィー(トルエン)、再結晶(トルエン/エタノール)に
より精製して光学活性2−メチル−2−オクチル−1−
インダノン−6−カルボン酸4−(5−デシルピリミジ
ン−2−イル)フェニル0.25g(0.42mmo
l)を得た。収率84%,mp=64℃
【0358】実施例24 下記工程に従い光学活性2−メチル−2−オクチル−1
−インダノン−6−カルボン酸4−[5−(4−オクチ
ルオキシフェニル)ピリミジン−2−イル]フェニル
(例示化合物278)を製造した。
【0359】
【化217】
【0360】光学活性2−メチル−2−オクチル−1−
インダノン−6−カルボン酸0.20g(0.66mm
ol)と4−[5−(4−オクチルオキシフェニル)ピ
リミジン−2−イル]フェノール0.25g(0.66
mmol)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミ
ド(DCC)0.13g(0.66mmol)、4−ジ
メチルアミノピリミジン0.02g、ジクロロメタン2
0mlをフラスコに入れ室温で6時間撹拌した。析出し
た結晶をろ過して除き、ろ液を濃縮して粗生成物を得
た。カラムクロマトグラフィー(トルエン)、再結晶
(トルエン/エタノール)により精製して光学活性2−
メチル−2−オクチル−1−インダノン−6−カルボン
酸4−[5−(4−オクチルオキシフェニル)ピリミジ
ン−2−イル]フェニル0.31g(0.47mmo
l)を得た。収率71%
【0361】
【数8】
【0362】実施例25 下記工程に従い光学活性2−(2−オクチル−2−メチ
ル−1−インダノン−6−イル)−5−ブチルベンゾオ
キサゾール(例示化合物204)を製造した。
【0363】
【化218】
【0364】工程1) 光学活性2−メチル−2−オク
チル−1−インダノン−6−カルボン酸0.5g(1.
66mmol)を塩化チオニルで酸塩化物とした。これ
をジオキサン5mlに溶かし、2−アミノ−4−ブチル
フェノール0.26g(1.6mmol)続いてピリジ
ン0.5mlを加え80℃で30分間撹拌した。
【0365】反応終了後、水を加えベンゼン抽出した。
無水硫酸ナトリウムを加え乾燥した後、溶媒を留去し
た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィー(トルエン/酢酸エチル=20/1)で精製し、
アミド化合物0.65g(1.45mmol)を得た。
収率91%
【0366】工程2) アミド化合物0.3g(0.6
7mmol)にo−ジクロルベンゼン2mlとp−トル
エンスルホン酸1水和物0.012g(0.063mm
ol)を加えて160℃で3時間、撹拌した。
【0367】反応終了後、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー(トルエン)、及び再結晶(トルエン/エタノ
ール)で精製し、光学活性2−(2−オクチル−2−メ
チル−1−インダノン−6−イル)−5−ブチルベンゾ
オキサゾール0.25g(0.58mmol)を得た。
収率87% mp.93℃
【0368】実施例26 実施例25と同様にして光学活性2−(2−オクチル−
2−メチル−1−インダノン−6−イル)−5−ヘキシ
ルベンゾオキサゾール(例示化合物279)を製造し
た。
【0369】
【化219】
【0370】実施例27 下記工程に従い光学活性2−メチル−2−オクチル−6
−[5−(4−オクチルフェニル)ピリミジン−2−イ
ル]−1−インダノン(例示化合物241)を製造し
た。
【0371】
【化220】
【0372】工程1) 光学活性2−メチル−2−オク
チル−1−インダノン−6−カルボン酸1.50g
(4.96mmol)に塩化チオニル1.8mlを作用
させ、酸クロリドとした後、アンモニア水(28%)1
2mlとTHF18mlを加え、氷浴中で30分間撹拌
した。反応終了後水200mlを加え、結晶をろ別し
た。メタノールにより再結晶を行い、光学活性2−メチ
ル−2−オクチル−1−インダノン−6−カルボン酸ア
ミド1.39g(4.6mmol)を得た。収率93%
【0373】工程2) 光学活性2−メチル−2−オク
チル−1−インダノン−6−カルボン酸アミド1.36
g(4.51mmol)とトリフェニルホスフィン2.
37g(9.04mmol)、四塩化炭素7.2ml、
乾燥THF7.2mlを50℃で9時間撹拌した。反応
終了後、溶媒を留去したのち、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(トルエン)により精製して2−メチル−
2−オクチル−6−シアノ−1−インダノン0.78g
(2.9mmol)を得た。収率64%
【0374】工程3) 氷浴中、2−メチル−2−オク
チル−6−シアノ−1−インダノン0.78g(2.9
mmol)とエタノール0.35g(7.6mmo
l)、クロロホルム10mlをフラスコに入れ、その混
合溶液に塩化水素ガスを飽和するまで吹き込み、室温で
1晩撹拌を続けた。それに水酸化ナトリウム4.0gと
水20mlの水溶液を加えクロロホルムで抽出した。抽
出液を飽和食塩水で洗浄し、乾燥後、溶媒留去して、イ
ミノエーテルを得た。
【0375】次に、得られたイミノエーテルに塩化アン
モニウム0.20g(3.74mmol)と75%エタ
ノール4.0mlを加え、1.5時間還流した。反応終
了後、氷浴中にて冷却し、アセトンを加え、析出した結
晶をろ取して、2−メチル−2−オクチル−6−アミジ
ノ−1−インダノン塩酸塩0.65gを得た。収率66
【0376】工程4) 2−メチル−2−オクチル−6
−アミジノ−1−インダノン塩酸塩0.25g(0.7
4mmol)と3−ジメチルアミノ−2−(4−オクチ
ルフェニル)−N,N’−ジメチルプロペン−(2)−
アンモニウム過塩素酸塩0.31g(0.75mmo
l)、ナトリウムメトキシド0.16g(2.96mm
ol)、メタノール7mlをナスフラスコに入れ、21
時間還流した。反応終了後、冷却し、析出した結晶をろ
取し、粗生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(ト
ルエン/酢酸エチル=100/1)、更に再結晶(トル
エン/メタノール)により精製して光学活性2−メチル
−2−オクチル−6−[5−(4−オクチルフェニル)
ピリミジン−2−イル]−1−インダノン0.22gを
得た。収率57%
【0377】
【数9】
【0378】実施例28 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。
【0379】
【化221】
【0380】この組成物A’は下記の相転移温度を示
す。
【0381】
【数10】 更に、この液晶組成物A’に対して、実施例22で製造
した光学活性2−メチル−2−オクチル−1−インダノ
ン−6−カルボン酸4−(4−デシルオキシフェニル)
フェニル(例示化合物211)を以下に示す重量部で混
合し、液晶組成物B’,C’,D’をそれぞれ作成し
た。
【0382】
【表17】 液晶組成物A’ 例示化合物211 液晶組成物B’ 99.5wt% 0.5wt% 液晶組成物C’ 99.0wt% 1.0wt% 液晶組成物D’ 98.5wt% 1.5wt% これらの組成物B’,C’,D’の相転移温度を示す。
【0383】
【数11】
【0384】次に、配向処理の施されていないガラスを
貼り合わせ300μmのセル厚のセルを作成した。これ
に組成物B’,C’,D’をそれぞれ注入し、磁場配向
させた後、カイラルスメクチックC相で出現したらせん
ピッチに対応する縞模様の間隔を偏光顕微鏡で直接測定
した。以下に組成物B’,C’,D’の30℃における
カイラルスメクチックCピッチを示す。
【0385】
【表18】 液晶組成物 カイラルスメクチックCピッチ B’ 14.8μm C’ 5.3μm D’ 3.6μm
【0386】実施例29 実施例28で作成した液晶組成物A’に対して、実施例
27で製造した光学活性2−メチル−2−オクチル−6
−[5−(4−オクチルフェニル)ピリミジン−2−イ
ル]−1−インダノン(例示化合物241)を以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物E’,F’を作成した。
【0387】
【表19】 液晶組成物A’ 例示化合物241 液晶組成物E’ 99.7wt% 0.3wt% 液晶組成物F’ 99.4wt% 0.6wt% これらの組成物E’,F’の相転移温度を示す。
【0388】
【数12】
【0389】次にこれら組成物E’,F’の30℃にお
けるカイラルスメクチックCピッチを示す。
【0390】
【表20】 液晶組成物 カイラルスメクチックCピッチ E’ 22.6μm F’ 6.9μm
【0391】比較例4 実施例28で作成した液晶組成物A’に対して下記の光
学活性化合物を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
F’を作成しカイラルスメクチックCピッチを測定し
た。その結果を示す。
【0392】
【表21】
【0393】次に液晶組成物F’のカイラルスメクチッ
クCピッチを測定した。その結果を示す。 カイラルスメクチックCピッチ(30℃) 18μm
【0394】実施例30 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物G’を
作成した。
【0395】
【化222】
【0396】この組成物G’は下記の相転移温度を示
す。
【0397】
【数13】
【0398】更に、この液晶組成物G’に対して実施例
27で製造した光学活性2−メチル−2−オクチル−6
−[5−(4−オクチルフェニル)ピリミジン−2−イ
ル]−1−インダノン(例示化合物241)を以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物H’,I’,J’をそれ
ぞれ作成した。
【0399】
【表22】 液晶組成物G’ 例示化合物241 液晶組成物H’ 99.7wt% 0.3wt% 液晶組成物I’ 99.4wt% 0.6wt% 液晶組成物J’ 99.0wt% 1.0wt% これらの組成物H’,I’,J’の相転移温度を示す。
【0400】
【数14】
【0401】次にこれら組成物H’,I’,J’の30
℃におけるカイラルスメクチックCピッチを示す。
【0402】
【表23】 液晶組成物 カイラルスメクチックCピッチ H’ 17.1μm I’ 6.1μm J’ 4.0μm
【0403】比較例5 実施例30で作成した液晶組成物G’に対して下記の光
学活性化合物を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
J’を作成した。
【0404】
【数15】
【0405】次に液晶組成物J’のカイラルスメクチッ
クCピッチを測定した。その結果を示す。 カイラルスメクチックCピッチ(30℃) 20μm
【0406】実施例28〜30及び比較例4,5の結果
より、本発明の光学活性化合物は、従来の光学活性基を
持つ化合物に比べ、少量添加するだけでカイラルスメク
チックCピッチを短くすることができ、また、添加量が
少ない為に、ベース液晶組成物の相転移温度に大きな影
響を及ぼしていないことがわかる。
【0407】実施例31 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物K’を
作成した。
【0408】
【化223】
【0409】これは下記の相転移温度を示す。
【0410】
【数16】
【0411】更に、この液晶組成物K’に対して実施例
27で製造した光学活性2−メチル−2−オクチル−6
−[5−(4−オクチルフェニル)ピリミジン−2−イ
ル]−1−インダノン(例示化合物241)を以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物L’,M’,N’をそれ
ぞれ作成した。
【0412】
【表24】 液晶組成物K’ 例示化合物241 液晶組成物L’ 99.0wt% 1.0wt% 液晶組成物M’ 97.0wt% 3.0wt% 液晶組成物N’ 95.0wt% 5.0wt% これらの組成物L’,M’,N’の相転移温度を示す。
【0413】
【数17】
【0414】実施例32 液晶組成物K’,L’,M’,N’を用いた以外は全く
実施例9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実
施例9と同様の方法で自発分極の大きさを測定した。そ
の結果を示す。
【0415】
【表25】
【0416】実施例33 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物O’を
作成した。
【0417】
【化224】
【0418】これは下記の相転移温度を示す。
【0419】
【数18】
【0420】更に、この液晶組成物O’に対して実施例
27で製造した光学活性2−メチル−2−オクチル−6
−[5−(4−オクチルフェニル)ピリミジン−2−イ
ル]−1−インダノン(例示化合物241)を以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物P’,Q’をそれぞれ作
成した。
【0421】
【表26】 液晶組成物O’ 例示化合物241 液晶組成物P’ 99.5wt% 0.5wt% 液晶組成物Q’ 99.0wt% 1.0wt% これらの組成物P’,Q’の相転移温度を示す。
【0422】
【数19】
【0423】液晶組成物O’,P’,Q’を用いた以外
は全く実施例9と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
し、実施例9と同様の方法で自発分極の大きさを測定し
た。
【0424】
【表27】
【0425】実施例34 液晶組成物K’〜Q’のカイラルスメクチックCピッチ
を測定した。その結果を示す。
【0426】
【表28】 液晶組成物 カイラルスメクチックCピッチ(30℃) K’ 16.7μm L’ 2.5μm M’ 1.8μm N’ <1.0μm O’ 20.0μm P’ 11.7μm Q’ 7.1μm
【0427】実施例31〜34より明らかな様に本発明
の光学活性化合物を少量添加することにより、そのベー
スとなる液晶組成物の相転移温度及び自発分極の値を大
きく変化させることなくカイラルスメクチックCピッチ
を短かくできることがわかる。
【0428】実施例35 下記化合物を下記の重量部で混合し液晶組成物R’を作
成した。
【0429】
【化225】
【0430】更に、この液晶組成物R’に対して実施例
26で製造した光学活性2−(2−オクチル−2−メチ
ル−1−インダノン−6−イル)−5−ヘキシルベンゾ
オキサゾール(例示化合物279)を以下に示す重量部
で混合し、液晶組成物S’を作成した。
【0431】 液晶組成物R’ 例示化合物279 液晶組成物S’ 99% 1.0wt%
【0432】次にこれらの液晶組成物R’,S’を用い
た以外は全く実施例9と同様の方法で強誘電性液晶素子
を作成し、配向性を観察した。更にカノウのクサビセル
法によりコレステリックピッチを測定した。その結果を
示す。
【0433】
【表29】 液晶組成物 配 向 性 コレステリックピッチ R’ 不均一な配向状態 3μm以下 (コレステリック相,スメクチッ クA相での一軸性が悪い) S’ 均一なモノドメイン配向状態 20μm以上
【0434】以上の結果より、本発明の光学活性化合物
はコレステリックピッチの調節に有効であり、本発明に
よる液晶組成物は配向性に優れていることがわかる。
【0435】実施例36 実施例11で使用した例示化合物5,14,63のかわ
りに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混
合し、液晶組成物T’を作成した。
【0436】
【化225】
【0437】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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。その測定結果を次に示す。
【0438】
【表30】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 563μsec 290μsec 156μsec
【0439】実施例37 実施例11で使用した例示化合物5,14,63のかわ
りに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混
合し、液晶組成物U’を作成した。
【0440】
【化226】
【0441】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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。その測定結果を次に示す。
【0442】
【表31】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 543μsec 280μsec 151μsec
【0443】実施例38 実施例14で使用した例示化合物98,120,124
のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量
部で混合し、液晶組成物V’を作成した。
【0444】
【化227】
【0445】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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。その測定結果を次に示す。
【0446】
【表32】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 461μsec 241μsec 124μsec
【0447】実施例39 実施例14で使用した例示化合物98,120,124
のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量
部で混合し、液晶組成物W’を作成した。
【0448】
【化228】
【0449】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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、スイッチング状態を観察した。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。その測定結果を次に示す。
【0450】
【表33】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 451μsec 239μsec 122μsec
【0451】実施例40 実施例17で使用した例示化合物27,71,107の
かわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部
で混合し、液晶組成物X’を作成した。
【0452】
【化229】
【0453】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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。その測定結果を次に示す。
【0454】
【表34】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 470μsec 246μsec 138μsec
【0455】実施例41 実施例17で使用した例示化合物27,71,107の
かわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重量部
で混合し、液晶組成物Y’を作成した。
【0456】
【化230】
【0457】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9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。その測定結果を次に示す。
【0458】
【表35】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 478μsec 248μsec 139μsec また、駆動時には明瞭なスイッチング動作が観察され、
電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
【0459】実施例36〜41より明らかな様に、本発
明による液晶組成物T’,U’,V’,W’,X’及び
Y’を含有する強誘電性液晶素子は、低温における作動
特性、高速応答性が改善され、また応答速度の温度依存
性も軽減されたものとなっている。
【0460】実施例42 実施例36で使用したポリイミド樹脂前駆体1.5%ジ
メチルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコー
ル樹脂[クラレ(株)製PUA−117]2%水溶液を
用いた他は全く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。その測定結果を次に示
す。
【0461】
【表36】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 560μsec 285μsec 153μsec
【0462】実施例43 実施例36で使用したSiO 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く実施例3
6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。その測定結果を次に示す。
【0463】
【表16】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 541μsec 270μsec 147μsec
【0464】実施例42,43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、実施例36と同様に低温作動特性の
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。
【0465】実施例44 実施例31で作成した液晶組成物N’を用い作成した液
晶素子を等方性液体状態から30℃まで±20V,10
HzのAC信号を印加しながら、徐冷した。次に、30
℃において図6で表わされる両極性パルスをパルス幅1
00μsに固定、電圧を変えながら(0V〜30V)、
顕微鏡観察および透過光強度測定を行なった。
【0466】電圧を徐々にあげていくと、層方向に筋状
に反転領域があらわれた。この筋状反転領域は、電圧を
増加していくに比例して増していき、電圧18Vで全面
領域が反転した。(図7)このことから、本発明の液晶
性化合物からなる液晶組成物を用いた液晶素子は階調表
示が可能であることがわかった。
【0467】
【発明の効果】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
に適用できる材料となる。また、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。このように
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、低温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の軽減された液晶素子とすること
ができる。
【0468】更に本発明の光学活性化合物は、コレステ
リックピッチ及びカイラルスメクチックCピッチを調節
することに有効であり、本発明の光学活性化合物を有す
るらせんピッチの短い液晶組成物からなる液晶素子は階
調表示が可能である。
【0469】なお、本発明の液晶素子を表示素子として
光源、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
説明のため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
説明のため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。
【図6】実施例44の印加パルスの説明図である。
【図7】実施例44の印加電圧に対する反転領域を示す
グラフである。
【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 スペーサー 6 リード線 7 電源 8 偏光板 9 光源 I0 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/773 9279−4H 69/86 9279−4H 69/92 9279−4H 69/94 9279−4H 255/47 6917−4H 255/50 6917−4H 327/28 8619−4H C07D 239/26 8615−4C 307/24 333/38 C09K 19/32 7457−4H 19/34 7457−4H G02F 1/13 500 (72)発明者 岩城 孝志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 門叶 剛司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山田 容子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (72)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表わされる液晶性化
    合物。 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 は水素原子、ハロゲン、C
    N, 【化2】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X1 ,X
    2 , X3 は、単結合,−COO−,−OOC−,−C
    2 O−,又は−OCH2 −を示す。A2 , A3 は単
    結合、 【化3】 またはA2 を示す。R4 ,R5 は水素原子、又は炭素原
    子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。
    1 ,Y2 はH,F,Cl,Br,CH3 ,CF3 又は
    CNを示す。Z1はO又はSを示す。この化合物は光学
    活性であってもよい。)
  2. 【請求項2】 下記一般式(II)で表わされる光学活
    性化合物。 【化4】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化5】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CH O−,又は−OCH−を示す。A
    は単結合、 【化6】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  3. 【請求項3】 前記一般式(I)で表わされる液晶性化
    合物が下記の(Ia)〜(Id)のいずれかである請求
    項1記載の液晶性化合物。 【化7】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化8】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    , X は、単結合、−COO−,−OOC
    −,−CHO−,又は−OCH −を示す。A
    , A は 【化9】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。この化合物は光学活性であってもよい。)
  4. 【請求項4】 前記一般式(II)で表わされる光学活
    性化合物が下記の(IIa)〜(IId)のいずれかで
    ある請求項2記載の光学活性化合物。 【化10】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化11】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CH O−,又は−OCH−を示す。A
    は 【化12】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  5. 【請求項5】 前記一般式(I)で表わされる液晶性化
    合物が下記の(Iaa)〜(Idc)のいずれかである
    請求項1記載の液晶性化合物。 【化13】 【化14】 【化15】 【化16】 【化17】 【化18】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化19】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CHO−,又は−OCH −を示す。Y ,Y
    ,Y1’,Y2’はH,F,Cl,Br,CH
    CF 又はCNを示す。この化合物は光学活性であっ
    てもよい。)
  6. 【請求項6】 前記一般式(II)で表わされる光学活
    性化合物が下記の(IIaa)〜(IIdc)のいずれ
    かである請求項2記載の光学活性化合物。 【化20】 【化21】 【化22】 【化23】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化24】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は−COO−,−OOC−,−CH
    O−,又は−OCH −を示す。Y ,Y ,Y
    1’,Y2’はH,F,Cl,Br,CH ,CF
    又はCNを示す。*は光学活性であることを示す。)
  7. 【請求項7】 前記一般式(I)中R 、R 、R
    が下記の(i)〜(vii)のいずれかである請求
    項1記載の液晶性化合物。 【化25】 (ただし、aは1〜16の整数、d,g,iは0〜7の
    整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
    1、jは1〜15の整数を示す。 【化26】
  8. 【請求項8】 前記一般式(I)中R が水素原子又
    は炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基である請求項1
    記載の液晶性化合物。
  9. 【請求項9】 前記一般式(I)の液晶性化合物が光学
    活性な化合物である請求項1記載の液晶性化合物。
  10. 【請求項10】 前記一般式(I)の液晶性化合物が非
    光学活性である請求項1記載の液晶性化合物。
  11. 【請求項11】 前記一般式(II)中R1が下記の
    (i)〜(vii)のいずれかである請求項2記載の光
    学活性化合物。 【化27】 (ただし、aは1〜16の整数、d,g,iは0〜7の
    整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
    1、jは1〜15の整数を示す。 【化28】
  12. 【請求項12】 請求項1記載の液晶性化合物を少なく
    とも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
  13. 【請求項13】 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て1〜80重量%含有する請求
    項12記載の液晶組成物。
  14. 【請求項14】 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て1〜60重量%含有する請求
    項12記載の液晶組成物。
  15. 【請求項15】 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て1〜40重量%含有する請求
    項12記載の液晶組成物。
  16. 【請求項16】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項12記載の液晶組成物。
  17. 【請求項17】 請求項2記載の光学活性化合物を少な
    くとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
  18. 【請求項18】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜60重量%含有
    する請求項17記載の液晶組成物。
  19. 【請求項19】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜40重量%含有
    する請求項17記載の液晶組成物。
  20. 【請求項20】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜20重量%含有
    する請求項17記載の液晶組成物。
  21. 【請求項21】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項17記載の液晶組成物。
  22. 【請求項22】 請求項12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。
  23. 【請求項23】 前記電極基板上に配向制御層が設けら
    れている請求項22記載の液晶素子。
  24. 【請求項24】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項23記載の液晶素子。
  25. 【請求項25】 液晶分子の配列によって形成されたら
    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22記載の液晶素子。
  26. 【請求項26】 請求項17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。
  27. 【請求項27】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項26記載の液晶素子。
  28. 【請求項28】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項27記載の液晶素子。
  29. 【請求項29】 液晶分子の配列によって形成されたら
    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26記載の液晶素子。
  30. 【請求項30】 前記請求項22記載の液晶素子を有す
    る表示装置。
  31. 【請求項31】 さらに液晶素子の駆動回路を有する請
    求項30記載の表示装置。
  32. 【請求項32】 さらに光源を有する請求項30記載の
    表示装置。
  33. 【請求項33】 前記請求項26記載の液晶素子を有す
    る表示装置。
  34. 【請求項34】 さらに液晶素子の駆動回路を有する請
    求項33記載の表示装置。
  35. 【請求項35】 さらに光源を有する請求項33記載の
    表示装置。
  36. 【請求項36】 請求項2記載の光学活性化合物の少な
    くとも一種と一種以上の他の光学活性化合物及びノンカ
    イラル化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
  37. 【請求項37】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜40重量%含有
    する請求項36記載の液晶組成物。
  38. 【請求項38】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜20重量%含有
    する請求項36記載の液晶組成物。
  39. 【請求項39】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜10重量%含有
    する請求項36記載の液晶組成物。
  40. 【請求項40】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項36記載の液晶組成物。
  41. 【請求項41】 請求項36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。
  42. 【請求項42】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項41記載の液晶素子。
  43. 【請求項43】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項42記載の液晶素子。
  44. 【請求項44】 液晶分子の配列によって形成されらせ
    んピッチを有した膜厚で前記一対の電極基板を配置する
    請求項41記載の液晶素子。
  45. 【請求項45】 前記請求項41記載の液晶素子を有す
    る表示装置。
  46. 【請求項46】 さらに液晶素子の駆動回路を有する請
    求項45記載の表示装置。
  47. 【請求項47】 さらに光源を有する請求項45記載の
    表示装置。
  48. 【請求項48】 下記一般式(I)で表わされる液晶性
    化合物の少なくとも1種を含有する液晶組成物を用いた
    表示方法。 【化29】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化30】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    , X は、単結合,−COO−,−OOC
    −,−CHO−,又は−OCH −を示す。A
    , A は単結合、 【化31】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。この化合物は光学活性であってもよい。)
  49. 【請求項49】 下記一般式(II)で表わされる光学
    活性化合物の少なくとも1種を含有する液晶組成物を用
    いた表示方法。 【化32】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化33】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CH O−,又は−OCH−を示す。A
    は単結合、 【化34】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。*は光学活性であることを示す。)ることを示
    す。)
  50. 【請求項50】 前記一般式(I)で表わされる液晶性
    化合物が下記の(Ia)〜(Id)のいずれかである請
    求項48記載の表示方法。 【化35】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化36】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    , X は、単結合、−COO−,−OOC
    −,−CHO−,又は−OCH −を示す。A
    , A は 【化37】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。この化合物は光学活性であってもよい。)
  51. 【請求項51】 前記一般式(II)で表わされる光学
    活性化合物が下記の(IIa)〜(IId)のいずれか
    である請求項49記載の表示方法。 【化38】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化39】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CH O−,又は−OCH−を示す。A
    は 【化40】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  52. 【請求項52】 前記一般式(I)で表わされる液晶性
    化合物が下記の(Iaa)〜(Idc)のいずれかであ
    る請求項48記載の表示方法。 【化41】 【化42】 【化43】 【化44】 【化45】 【化46】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化47】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CHO−,又は−OCH −を示す。Y ,Y
    ,Y1’,Y2’はH,F,Cl,Br,CH
    CF 又はCNを示す。この化合物は光学活性であっ
    てもよい。)
  53. 【請求項53】 前記一般式(II)で表わされる光学
    活性化合物が下記の(IIaa)〜(IIdc)のいず
    れかである請求項49記載の表示方法。 【化48】 【化49】 【化50】 【化51】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化52】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は−COO−,−OOC−,−CH
    O−,又は−OCH −を示す。Y ,Y ,Y
    1’,Y2’はH,F,Cl,Br,CH ,CF
    又はCNを示す。*は光学活性であることを示す。)
  54. 【請求項54】 前記一般式(I)中R 、R
    が下記の(i)〜(vii)のいずれかである請
    求項48記載の表示方法。 【化53】 (ただし、aは1〜16の整数、d,g,iは0〜7の
    整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
    1、jは1〜15の整数を示す。 【化54】
  55. 【請求項55】 前記一般式(I)中R が水素原子
    又は炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基である請求項
    48記載の表示方法。
  56. 【請求項56】 前記一般式(I)の液晶性化合物が光
    学活性な化合物である請求項48記載の表示方法。
  57. 【請求項57】 前記一般式(I)の液晶性化合物が非
    光学活性である請求項48記載の表示方法。
  58. 【請求項58】 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て1〜80重量%含有する請求
    項48記載の表示方法。
  59. 【請求項59】 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て1〜60重量%含有する請求
    項48記載の表示方法。
  60. 【請求項60】 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て1〜40重量%含有する請求
    項48記載の表示方法。
  61. 【請求項61】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項48記載の表示方法。
  62. 【請求項62】 前記一般式(II)中R1が下記の
    (i)〜(vii)のいずれかである請求項49記載の
    表示方法。 【化55】 (ただし、aは1〜16の整数、d,g,iは0〜7の
    整数、b,e,hは1〜8の整数、f,kは0または
    1、jは1〜15の整数を示す。 【化56】
  63. 【請求項63】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜60重量%含有
    する請求項49記載の表示方法。
  64. 【請求項64】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜40重量%含有
    する請求項49記載の表示方法。
  65. 【請求項65】 一般式(II)で示される光学活性化
    合物を前記液晶組成物に対して0.1〜20重量%含有
    する請求項49記載の表示方法。
  66. 【請求項66】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
    ク相を有する請求項49記載の表示方法。
  67. 【請求項67】 下記一般式(I)で表わされる液晶性
    化合物の少なくとも1種を含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用いた表示方法。 【化57】 (式中、R 、R 、R は水素原子、ハロゲ
    ン、CN, 【化58】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。X
    , X は、単結合,−COO−,−OOC
    −,−CHO−,又は−OCH −を示す。A
    , A は単結合、 【化59】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。この化合物は光学活性であってもよい。)
  68. 【請求項68】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項67記載の表示方法。
  69. 【請求項69】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項68記載の表示方法。
  70. 【請求項70】 下記一般式(II)で表わされる光学
    活性化合物の少なくとも1種を含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用いた表示方法。 【化60】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン、CN, 【化61】 又は炭素原子数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、もしくは隣接しない
    2つ以上のメチレン基は−O−,−S−,−CO−,−
    COO−,−OOC−,−CH=CH−,−C≡C−に
    よって置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水
    素原子はフッ素原子に交換されていてもよい。R6は炭
    素原子数2〜16の直鎖状アルキル基である。X
    ,X は、単結合,−COO−,−OOC−,
    −CH O−,又は−OCH−を示す。A
    は単結合、 【化62】 またはA を示す。R ,R は水素原子、又は
    炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
    ある。Y ,Y はH,F,Cl,Br,CH
    ,CF 又はCNを示す。Z1はO又はSを示
    す。*は光学活性であることを示す。)
  71. 【請求項71】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
    設けられている請求項70記載の表示方法。
  72. 【請求項72】 前記配向制御層がラビング処理された
    層である請求項71記載の表示方法。
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