JPH07309799A - 2-fluorocyclopentanone compound, 1,4-dioxa-6-fluorospiro(4,4)nonane compound, liquid crystal composition containing the compounds, liquid crystal element using the composition, displaying method using the composition or element and display device - Google Patents

2-fluorocyclopentanone compound, 1,4-dioxa-6-fluorospiro(4,4)nonane compound, liquid crystal composition containing the compounds, liquid crystal element using the composition, displaying method using the composition or element and display device

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JPH07309799A
JPH07309799A JP6126811A JP12681194A JPH07309799A JP H07309799 A JPH07309799 A JP H07309799A JP 6126811 A JP6126811 A JP 6126811A JP 12681194 A JP12681194 A JP 12681194A JP H07309799 A JPH07309799 A JP H07309799A
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Japan
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diyl
liquid crystal
compound
single bond
phenylene
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Yoko Yamada
容子 山田
Takao Takiguchi
隆雄 滝口
Takashi Iwaki
孝志 岩城
Gouji Tokanou
剛司 門叶
Shinichi Nakamura
真一 中村
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Abstract

PURPOSE:To provide a new spiro compound exhibiting high response speed in a liquid crystal mixture system, effective for reducing the temperature dependence of the response and increasing the contrast and giving a ferroelectric liquid crystal element having excellent characteristics. CONSTITUTION:This spiro compound is expressed by formula R-A-Y-X [R is H, CN, etc.; A is A1, A1-Z1-A2 (A1 and A2 each is 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5- diyl, etc.; Z1 is single bond, COO, etc.), etc.; Y is OCO or OCH2; X is 2- fluorocyclopentanon-2-yl], e.g. 5-decyl-2-[4-{6-(1,4-dioxa-6-fluorospiro[4,4]nonyl) methoxy}phenyl]pyrimidine. The compound can be produced e.g. by reacting a compound of formula X-COOH with a compound of formula R-A-OH in the presence of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な2−フルオロシ
クロペンタノン化合物、1,4−ジオキサ−6−フルオ
ロスピロ[4,4]ノナン化合物、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。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel 2-fluorocyclopentanone compound, a 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane compound, a liquid crystal composition containing the same and a use thereof. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal element and a display device, and more specifically, a novel liquid crystal composition having improved response characteristics against an electric field, a liquid crystal display element using the same, a liquid crystal element used in a liquid crystal-optical shutter, and the liquid crystal element. The present invention relates to a display device used for display.

【0002】[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”)Vol.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。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystals have been applied as electro-optical elements in various fields. Most of the liquid crystal elements currently in practical use are, for example, M. Sch.
adt) and W. Helfri
ch) "Applied Physics Letters"
("Applied Physics Letter
s ") Vol. 18, No. 4 (1971.2.15)
P. 127-128 "Voltage Depend"
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
TN (Twisted Nem)
atic) type liquid crystal is used.

【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。
These are based on the dielectric alignment effect of liquid crystals, and utilize the effect that the average molecular axis direction is directed in a specific direction by an applied electric field due to the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules. The optical response speed limit of these devices is said to be milliseconds, which is too slow for many applications.

【0004】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。
On the other hand, in the application to a large flat display, the simple matrix drive is the most effective in consideration of price, productivity and the like. The simple matrix method employs an electrode configuration in which a scan electrode group and a signal electrode group are arranged in a matrix, and in order to drive the scan electrode group, an address signal is sequentially and selectively selected and applied to the scan electrode group. Employs a time-division drive system in which a predetermined information signal is synchronized with an address signal and selectively applied in parallel.

【0005】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。
However, when the above-mentioned TN type liquid crystal is adopted for the element of such a driving system, the scan electrode is selected and the signal electrode is not selected, or the scan electrode is not selected and the signal electrode is selected. An electric field is applied to a finite amount (so-called "half selection point").

【0006】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)を増加していった場合、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。
If the difference between the voltage applied to the selection point and the voltage applied to the half selection point is sufficiently large and the voltage threshold value required to align the liquid crystal molecules perpendicularly to the electric field is set to an intermediate voltage value, The display element works normally,
When the number of scanning lines (N) is increased, the time (duty ratio) during which an effective electric field is applied to one selected point while scanning the entire screen (one frame) is reduced by 1 / N. Resulting in.

【0007】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。
For this reason, the voltage difference as the effective value applied to the selected point and the non-selected point in the case of repeating scanning is
As the number of scanning lines increases, the number becomes smaller, and as a result, deterioration of image contrast and crosstalk are inevitable drawbacks.

【0008】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。
Such a phenomenon is caused by a liquid crystal having no bistability (a stable state in which liquid crystal molecules are aligned horizontally with respect to an electrode surface, and a vertical state only while an electric field is effectively applied). This is an essentially unavoidable problem that occurs when driving (that is, repeatedly scanning) using the temporal accumulation effect.

【0009】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。
In order to improve this point, the voltage averaging method, 2
The frequency drive method and the multi-matrix method have already been proposed, but none of them is sufficient, and the increase in the screen size and the density of the display element are stopped because the number of scanning lines cannot be increased sufficiently. This is the current situation.

【0010】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。
In order to improve the drawbacks of the conventional liquid crystal device, the use of a liquid crystal device having bistability is explained by Clark and Lagerwell.
11) (Japanese Patent Laid-Open No. 56-10721).
6 gazette, US Pat. No. 4,367,924, etc.). Ferroelectric liquid crystals having a chiral smectic C phase (SmC * phase) or H phase (SmH * phase) are generally used as the bistable liquid crystal.

【0011】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。
This ferroelectric liquid crystal has a bistable state consisting of a first optical stable state and a second optical stable state with respect to an electric field, and therefore the optical modulation used in the above-mentioned TN type liquid crystal. Unlike the element, for example, the liquid crystal is oriented in the first optically stable state with respect to one electric field vector, and the liquid crystal is oriented in the second optically stable state with respect to the other electric field vector. Further, this type of liquid crystal has a property (bistability) of taking one of the two stable states described above in response to an applied electric field and maintaining that state when no electric field is applied.

【0012】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。
In addition to the above-mentioned characteristic of having bistability, the ferroelectric liquid crystal has an excellent characteristic of high-speed response. This is because the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal and the applied electric field act directly to induce the transition of the alignment state.
It is 3 to 4 orders faster than the response speed due to the effect of the dielectric anisotropy and the electric field.

【0013】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、コン
トラスト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。
As described above, the ferroelectric liquid crystal potentially has extremely excellent characteristics, and by utilizing such characteristics, many of the problems of the conventional TN type element described above are solved. A fairly substantial improvement is obtained. In particular, it is expected to be applied to high-speed optical optical shutters, high-density, large-screen displays. For this reason, there has been extensive research on ferroelectric liquid crystal materials, but the ferroelectric liquid crystal materials that have been developed to date are sufficient for use in liquid crystal devices, including low-temperature operating characteristics, high-speed response, and contrast. It is hard to say that it has such characteristics.

【0014】応答時間rと自発分極の大きさPsおよび
粘度ηの間には、下記の式[1]
Between the response time r, the magnitude Ps of spontaneous polarization and the viscosity η, the following equation [1]

【0015】[0015]

【数1】 (ただし、Eは印加電界である。)の関係が存在する。[Equation 1] (However, E is the applied electric field.)

【0016】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。Therefore, in order to increase the response speed, there are methods of (a) increasing the magnitude Ps of spontaneous polarization (b) decreasing the viscosity η (c) increasing the applied electric field E.

【0017】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。
However, the applied electric field has an upper limit because it is driven by an IC or the like, and it is desirable that the applied electric field be as low as possible. Therefore, it is actually necessary to reduce the viscosity η or increase the value of the spontaneous polarization magnitude Ps.

【0018】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。
Generally, in a ferroelectric chiral smectic liquid crystal compound having a large spontaneous polarization, the internal electric field of the cell caused by the spontaneous polarization is also large, and there is a tendency that there are many restrictions on the device structure capable of assuming a bistable state. Further, even if the spontaneous polarization is unnecessarily increased, the viscosity tends to increase accordingly, and as a result, the response speed may not be so fast.

【0019】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。
When the operating temperature range of the actual display is, for example, about 5 to 40 ° C., the response speed generally changes about 20 times, which exceeds the limit of adjustment by the drive voltage and frequency. The current situation.

【0020】また、一般に、液晶の複屈折を利用した液
晶素子の場合、直交ニコル下での透過率は、下記の
[2]式で表わされる。
In general, in the case of a liquid crystal element utilizing the birefringence of liquid crystal, the transmittance under the crossed Nicols is expressed by the following formula [2].

【0021】[0021]

【数2】 [2]式中、I は入射光強度、Iは透過光強度、θ
は以下で定義される見かけのチルト角、Δnは屈折
率異方性、dは液晶層の膜厚、そして、λは入射光の波
長である。
[Equation 2] In the formula [2], I 0 is the incident light intensity, I is the transmitted light intensity, θ
a is the apparent tilt angle defined below, Δn is the refractive index anisotropy, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of incident light.

【0022】前述の非らせん構造におけるチルト角θ
は、第1と第2の配向状態でのねじれ配列した液晶分
子の平均分子軸方向の角度として現われることになる。
[2]式によれば、見かけのチルト角θ が22.5
°の角度の時最大の透過率となり、双安定性を実現する
非らせん構造でのチルト角θ は22.5°にできる
限り近いことが必要である。
The tilt angle θ a in the above-mentioned non-helical structure
Will appear as the angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states.
According to the equation [2], the apparent tilt angle θ a is 22.5.
The maximum transmittance is obtained at an angle of °, and the tilt angle θ a in the non-helical structure that realizes the bistability needs to be as close as possible to 22.5 °.

【0023】しかしながら、前述のクラークとラガウォ
ールによって発表された双安定性を示す非らせん構造の
強誘電性液晶に対して適用した場合には、下記の如き問
題点を有し、コントラスト低下の原因となっている。
However, when it is applied to the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure exhibiting the bistability announced by Clark and Lagerwall, it has the following problems and causes a decrease in contrast. Has become.

【0024】第1に、従来のラビング処理したポリイミ
ド膜によって配向させて得られた非らせん構造の強誘電
性液晶での見かけのチルト角θ (2つの安定状態の
分子軸のなす角度の1/2)が強誘電性液晶でのチルト
角(後述の図4に示す三角錐の頂角の1/2の角度θ)
と較べて小さくなっている為に透過率が低い。
First, the apparent tilt angle θ a in the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by orienting with a conventional rubbing-treated polyimide film (the angle formed by the molecular axes of two stable states is 1 / 2) is the tilt angle in the ferroelectric liquid crystal (angle θ that is 1/2 the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 4 described later)
Since it is smaller than that, the transmittance is low.

【0025】第2に電界を印加しないスタティック状態
におけるコントラストは高くても、電圧を印加して駆動
表示を行った場合に、マトリックス駆動における非選択
期間の微少電界により液晶分子が揺らぐ為に黒が淡くな
る。
Secondly, even if the contrast is high in the static state in which no electric field is applied, when driving display is performed by applying a voltage, liquid crystal molecules fluctuate due to a slight electric field during the non-selection period in matrix driving, so that black is produced. It becomes pale.

【0026】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、高速応答性を有し、応答速度の温度
依存性が小さく、かつコントラストの高いカイラルスメ
クチック相を示す液晶組成物が要求される。
As described above, in order to put the ferroelectric liquid crystal device into practical use, a liquid crystal composition having a chiral smectic phase having a high-speed response, a small temperature dependence of the response speed, and a high contrast. Is required.

【0027】さらにディスプレイの均一なスイッチン
グ、良好な視角特性、低温保存性、駆動ICへの負荷の
軽減などのために液晶組成物の自発分極、カイラルスメ
クチック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、誘電異方性などを
適正化する必要がある。
Further, the spontaneous polarization of the liquid crystal composition, the chiral smectic C pitch, the cholesteric pitch, and the temperature at which the liquid crystal phase is taken for uniform switching of the display, good viewing angle characteristics, low temperature storage stability, and reduction of load on the driving IC. It is necessary to optimize the range, optical anisotropy, tilt angle, dielectric anisotropy and the like.

【0028】[0028]

【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、液
晶混合系において応答速度が速く、しかもその温度依存
性を軽減させ、またコントラストを高くするのに効果的
な新規な化合物、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することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to make the above-mentioned ferroelectric liquid crystal device practical, to have a high response speed in a liquid crystal mixture system, and to reduce its temperature dependence. Novel compound effective for increasing contrast, liquid crystal composition containing the same, particularly liquid crystal composition showing ferroelectric chiral smectic phase, liquid crystal device using the liquid crystal composition, and display method using the same And to provide a display device.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(I)で示されることを特徴とする2−フルオロシクロ
ペンタノン化合物
The present invention is a 2-fluorocyclopentanone compound represented by the following general formula (I):

【0030】[0030]

【化7】R−A−Y−X (I)Embedded image R-A-Y-X (I)

【0031】(式中、Rは、水素原子、ハロゲン、CN
または炭素原子数が1〜20である直鎖状、分岐状また
は環状のアルキル基を示す。但し、該アルキル基中の−
CH2−はヘテロ原子が隣接しない条件で−O−、−S
−、−CO−、−CH=CH−、−C≡C−、−C(*)
H(CN)−に置き換えられていてもよく、また該アル
キル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよ
い。
(Wherein R is a hydrogen atom, halogen, CN
Alternatively, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is shown. However, in the alkyl group,
CH 2 — is —O—, —S under the condition that hetero atoms are not adjacent to each other.
-, -CO-, -CH = CH-, -C≡C-, -C (*)
It may be replaced by H (CN)-, and the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by a fluorine atom.

【0032】Aは、−A1 −、−A1 −Z1 −A2 −、
−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −で示され、A1 、A
2 、A3 はそれぞれ独立に無置換あるいはF、Cl、B
r、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2
個の置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピラジン
−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、1,
4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−
ジイル、1,3−ジチアン−2,5−ジイル、フラン−
2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、チ
オフェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイ
ル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾチアゾ
ール−2,5−ジイル、ベンゾオキサゾール−2,5−
ジイル、ベンゾオキサゾール−2,6−ジイル、インダ
ン−2,5−ジイル、2−アルキルインダン−2,5−
ジイル(アルキル基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は
分岐状のアルキル基である)、インダノン−2,6−ジ
イル、2−アルキルインダノン−2,6−ジイル(アル
キル基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キル基である)、クマラン−2,5−ジイル、2−アル
キルクマラン−2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子
数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基である)、
2,6−ナフチレン、キノキサリン−2,6−ジイル、
キノリン−2,6−ジイル、ベンゾフラン−2,5−ジ
イル、ベンゾフラン−2,6−ジイルの中から選ばれ
る。Z1 、Z2 はそれぞれ独立に単結合、−COO−、
−OCO−、−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2
2 −、−CH=CH−、−C≡C−から選ばれる。Y
は−OCO−、−OCH2 −を示し、Xは2−フルオロ
シクロペンタノン−2−イルを示す。)及び、下記一般
式(II)で示されることを特徴とする1,4−ジオキ
サ−6−フルオロスピロ[4,4]ノナン化合物
A is -A 1- , -A 1 -Z 1 -A 2- ,
-A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3- , A 1 , A
2 , A 3 are independently unsubstituted or F, Cl, B
1 or 2 selected from r, CH 3 , CF 3 or CN
1,4-phenylene having 1 substituent, pyrimidine-
2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,
4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-
Diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, furan-
2,5-diyl, thiadiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzothiazole-2,5-diyl, benzoxazole -2,5-
Diyl, benzoxazole-2,6-diyl, indan-2,5-diyl, 2-alkylindan-2,5-
Diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), indanone-2,6-diyl, 2-alkylindanone-2,6-diyl (wherein the alkyl group is a carbon atom) Number 1-18 is a linear or branched alkyl group), coumarane-2,5-diyl, 2-alkylcoumaran-2,5-diyl (the alkyl group is a straight chain having 1 to 18 carbon atoms). A branched or branched alkyl group),
2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl,
It is selected from quinoline-2,6-diyl, benzofuran-2,5-diyl and benzofuran-2,6-diyl. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—,
-OCO -, - CH 2 O - , - OCH 2 -, - CH 2 C
H 2 —, —CH═CH—, —C≡C—. Y
Is -OCO -, - OCH 2 - indicates, X is shows a 2-fluoro cyclopentanone-2-yl. And a 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane compound represented by the following general formula (II):

【0033】[0033]

【化8】 R−A−Y−X′ (II) (式中、Rは、水素原子、ハロゲン、CNまたは炭素原
子数が1〜20である直鎖状、分岐状または環状のアル
キル基を示す。但し、該アルキル基中の−CH2−はヘ
テロ原子が隣接しない条件で−O−、−S−、−CO
−、−CH=CH−、−C≡C−、−C(*)H(CN)
−に置き換えられていてもよく、また該アルキル基中の
水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
R-A-Y-X '(II) (In the formula, R represents a hydrogen atom, halogen, CN, or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. shown, however, -CH 2 in the alkyl group -. is -O under the condition that heteroatoms are not adjacent -, - S -, - CO
-, -CH = CH-, -C≡C-, -C (*) H (CN)
It may be replaced with-and a hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom.

【0034】Aは、−A1 −、−A1 −Z1 −A2 −、
−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −で示され、A1 、A
2 、A3 はそれぞれ独立に無置換あるいはF、Cl、B
r、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2
個の置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピラジン
−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、1,
4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−
ジイル、1,3−ジチアン−2,5−ジイル、フラン−
2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5−ジイル、チ
オフェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイ
ル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾチアゾ
ール−2,5−ジイル、ベンゾオキサゾール−2,5−
ジイル、ベンゾオキサゾール−2,6−ジイル、インダ
ン−2,5−ジイル、2−アルキルインダン−2,5−
ジイル(アルキル基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は
分岐状のアルキル基である)、インダノン−2,6−ジ
イル、2−アルキルインダノン−2,6−ジイル(アル
キル基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアル
キル基である)、クマラン−2,5−ジイル、2−アル
キルクマラン−2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子
数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基である)、
2,6−ナフチレン、キノキサリン−2,6−ジイル、
キノリン−2,6−ジイル、ベンゾフラン−2,5−ジ
イル、ベンゾフラン−2,6−ジイルの中から選ばれ
る。Z1 、Z2 はそれぞれ独立に単結合、−COO−、
−OCO−、−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2
2 −、−CH=CH−、−C≡C−から選ばれる。Y
は−OCO−、−OCH2 −を示し、X′は1,4−ジ
オキサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノナン−6−イ
ルを示す。)
A is -A 1- , -A 1 -Z 1 -A 2- ,
-A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3- , A 1 , A
2 , A 3 are independently unsubstituted or F, Cl, B
1 or 2 selected from r, CH 3 , CF 3 or CN
1,4-phenylene having 1 substituent, pyrimidine-
2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,
4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-
Diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, furan-
2,5-diyl, thiadiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzothiazole-2,5-diyl, benzoxazole -2,5-
Diyl, benzoxazole-2,6-diyl, indan-2,5-diyl, 2-alkylindan-2,5-
Diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), indanone-2,6-diyl, 2-alkylindanone-2,6-diyl (wherein the alkyl group is a carbon atom) Number 1-18 is a linear or branched alkyl group), coumarane-2,5-diyl, 2-alkylcoumaran-2,5-diyl (the alkyl group is a straight chain having 1 to 18 carbon atoms). A branched or branched alkyl group),
2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl,
It is selected from quinoline-2,6-diyl, benzofuran-2,5-diyl and benzofuran-2,6-diyl. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—,
-OCO -, - CH 2 O - , - OCH 2 -, - CH 2 C
H 2 —, —CH═CH—, —C≡C—. Y
Is -OCO -, - OCH 2 - indicates, X 'represents a 1,4-dioxa-6-fluoro-spiro [4,4] nonane-6-yl. )

【0035】これら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並びにそれらを用いた表示方法及び
表示装置を提供するものである。
A liquid crystal composition containing at least one of these compounds, a liquid crystal element in which the liquid crystal composition is disposed between a pair of electrode substrates, and a display method and a display device using the same are provided. is there.

【0036】前記一般式(I)または(II)で示され
る化合物は、それ自体液晶であるか否かは特に限定され
ず、他の成分と混合した組成物として液晶性を示すもの
である。かかる化合物において、液晶相の温度範囲やそ
れを液晶組成物とした時の応答性、粘性、配向性等の観
点から好ましい化合物として下記(Ia)〜(Ic),
(IIa)〜(IIc)が挙げられる。
Whether or not the compound represented by the general formula (I) or (II) is a liquid crystal itself is not particularly limited, and it shows liquid crystallinity as a composition mixed with other components. Among such compounds, the following compounds (Ia) to (Ic) are preferable compounds in view of the temperature range of the liquid crystal phase and the responsiveness, viscosity, orientation when the liquid crystal composition is used as the composition.
(IIa)-(IIc) are mentioned.

【0037】(Ia),(IIa) 一般式(I)また
は(II)において、Aが−A1 −を示し、A1 は無置
換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCN
から選ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4−フ
ェニレン、1,4−シクロヘキシレン、2,6−ナフチ
レン、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,
6−ジイルの中から選ばれる化合物。
(Ia), (IIa) In the general formula (I) or (II), A represents -A 1- , A 1 is unsubstituted or F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN.
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,
A compound selected from 6-diyl.

【0038】(Ib),(IIb) 一般式(I)また
は(II)において、Aが−A1 −Z1 −A2 −を示
し、A1 、A2 の少なくとも1つは無置換あるいはF、
Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1
個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレン、ピリ
ミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、
1,4−シクロヘキシレンの中から選ばれる化合物。
[0038] (Ib), (IIb) in the general formula (I) or (II), A is -A 1 -Z 1 -A 2 - indicates, A 1, at least one of A 2 is unsubstituted or F ,
1 selected from Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl,
A compound selected from 1,4-cyclohexylene.

【0039】(Ic),(IIc) 一般式(I)また
は(II)において、Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2
3 −を示し、A1 、A2 、A3 の少なくとも1つは無
置換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはC
Nから選ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4−
フェニレンであり、残りはピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシ
レン、チアジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−
2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、インダ
ン−2,5−ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中か
ら選ばれる化合物。
(Ic), (IIc) In the general formula (I) or (II), A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2-.
A 3 −, at least one of A 1 , A 2 and A 3 is unsubstituted or F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or C
1,4-having 1 or 2 substituents selected from N
Phenylene, the rest being pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5-diyl, thiazole-
A compound selected from 2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,5-diyl and coumarane-2,5-diyl.

【0040】更に好ましい化合物として(Iba)〜
(Icb),(IIba)〜(IIcb)が挙げられ
る。 (Iba),(IIba) 一般式(I)または(I
I)において、A1 が−A1 −Z1 −A2 −を示し、A
1 、A2 は共に無置換あるいはF、Cl、Br、C
3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2個の置
換基を有する1,4−フェニレンであり、Z1 は単結
合、−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2−、
−C≡C−である化合物。
More preferred compounds (Iba)
(Icb) and (IIba) to (IIcb). (Iba), (IIba) General formula (I) or (I
In I), A 1 represents -A 1 -Z 1 -A 2- ,
1 and A 2 are both unsubstituted or F, Cl, Br, C
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from H 3 , CF 3 or CN, Z 1 is a single bond, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH. 2- ,
A compound wherein -C≡C-.

【0041】(Ibb),(IIbb) 一般式(I)
または(II)において、Aが−A1−Z1 −A2 −を
示し、A1 は無置換あるいはF、Cl、Br、CH3
CF3またはCNから選ばれた1個又は2個の置換基を
有する1,4−フェニレンであり、A2 はピリミジン−
2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピラジン
−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、1,
4−シクロヘキシレン、チアジアゾール−2,5−ジイ
ル、チオフェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5
−ジイル、ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾ
オキサゾール−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジ
イル、クマラン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレ
ン、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,6
−ジイルの中から選ばれ、Z1 は単結合である化合物。
(Ibb), (IIbb) General formula (I)
Or in (II), A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 is unsubstituted or F, Cl, Br, CH 3 ,
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from CF 3 or CN, A 2 is pyrimidine-
2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,
4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiazole-2,5
-Diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzoxazole-2,5-diyl, indane-2,5-diyl, coumarane-2,5-diyl, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl Quinoline-2,6
A compound selected from diyl, wherein Z 1 is a single bond.

【0042】(Ibc),(IIbc) 一般式(I)
または(II)において、Aが−A1−Z1 −A2 −を
示し、A1 はピリジン−2,5−ジイルであり、A2
1,4−シクロヘキシレン、インダン−2,5−ジイ
ル、クマラン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの
中から選ばれ、Z1 は単結合である化合物。
(Ibc), (IIbc) General formula (I)
Alternatively, in (II), A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 is pyridine-2,5-diyl, A 2 is 1,4-cyclohexylene, indane-2,5-. A compound selected from diyl, coumarane-2,5-diyl and 2,6-naphthylene, wherein Z 1 is a single bond.

【0043】(Ibd),(IIbd) 一般式(I)
または(II)において、Aが−A1−Z1 −A2 −を
示し、A1 はピリミジン−2,5−ジイルであり、A3
は1,4−シクロヘキシレン、インダン−2,5−ジイ
ル、クマラン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの
中から選ばれ、Z1 は単結合である化合物。
(Ibd), (IIbd) General formula (I)
Alternatively, in (II), A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 is pyrimidine-2,5-diyl, and A 3
Is a compound selected from 1,4-cyclohexylene, indane-2,5-diyl, coumarane-2,5-diyl and 2,6-naphthylene, and Z 1 is a single bond.

【0044】(Ica),(IIca) 一般式(I)
または(II)において、Aが−A1−Z1 −A2 −Z
2 −A3 −を示し、A1 、A2 、A3 は共に無置換ある
いはF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選
ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ンであり、Z1 、Z2 の一方は単結合であり、他方は単
結合、−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH
2 −、−C≡C−のいずれかである化合物。
(Ica), (IIca) General formula (I)
Or in (II), A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z
2- A 3- , wherein A 1 , A 2 and A 3 each are unsubstituted or have 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN 1, is 4-phenylene, one of Z 1, Z 2 is a single bond and the other is a single bond, -CH 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH
A compound which is either 2- or -C≡C-.

【0045】(Icb),(IIcb) 一般式(I)
または(II)において、Aが−A1−Z1 −A2 −Z
2 −A3 −を示し、A1 、A2 、A3 の内2つは無置換
あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNか
ら選ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4−フェ
ニレンであり、残りの1つはピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシ
レン、チアジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−
2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、インダ
ン−2,5−ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中か
ら選ばれ、Z1 、Z2 は単結合である化合物。
(Icb), (IIcb) General formula (I)
Or in (II), A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z
2- A 3 —, two of A 1 , A 2 and A 3 are unsubstituted or have 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN. 1,4-phenylene having the other one, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5-diyl, thiazole-
A compound selected from 2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,5-diyl and coumarane-2,5-diyl, wherein Z 1 and Z 2 are single bonds.

【0046】前記一般式(I)または(II)で表わさ
れる化合物に1個又は2個の置換基を有する1,4−フ
ェニレンが存在する場合、好ましい置換基はF、Cl、
Br、CF3 であり、より好ましくはFである。
When 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents is present in the compound represented by the above general formula (I) or (II), preferred substituents are F, Cl,
Br and CF 3 , and more preferably F.

【0047】前記一般式(I)または(II)で表わさ
れる化合物のRは好ましくは下記の(i)〜(xvi)
から選ばれる。
R of the compound represented by the general formula (I) or (II) is preferably the following (i) to (xvi).
Chosen from.

【0048】[0048]

【化9】 [Chemical 9]

【0049】(式中、aは1から16の整数、d、g、
iは0から7の整数、b、c、h、j、kは1から10
の整数、f、wは0又は1、m、n、q、r、s、tは
0から10整数。但し、b+d≦16、e+f+g≦1
6、h+i≦16の条件を満たす。EはCH3またはC
3を示す。Y1 は単結合、−O−、−COO−、−O
CO−を示し、Y2 は−COO−、−CH2O−、−C
2CH2O−、−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2
−を示す。Y3 は単結合、−COO−、−CH2O−、
−OCO−、−OCH2−を示す。光学活性であっても
よい。)
(Where a is an integer from 1 to 16, d, g,
i is an integer of 0 to 7, b, c, h, j, and k are 1 to 10
, F, w are 0 or 1, and m, n, q, r, s, and t are 0 to 10 integers. However, b + d ≦ 16, e + f + g ≦ 1
6, the condition of h + i ≦ 16 is satisfied. E is CH 3 or C
Shows the F 3. Y 1 is a single bond, —O—, —COO—, —O.
CO- indicates, Y 2 is -COO -, - CH 2 O - , - C
H 2 CH 2 O -, - CH 2 CH 2 CH 2 O -, - CH 2 CH 2
-Indicates. Y 3 is a single bond, —COO—, —CH 2 O—,
-OCO -, - OCH 2 - shows a. It may be optically active. )

【0050】更に好ましくは、前記一般式(I)または
(II)において、Rが下記の(xvii)であり、A
が−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1 はピリミジン−
2,5−ジイル、A2 は1,4−フェニレンであり、Z
1 は単結合である化合物である。
More preferably, in the general formula (I) or (II), R is the following (xvii), and A
Represents -A 1 -Z 1 -A 2- , and A 1 is pyrimidine-
2,5-diyl, A 2 is 1,4-phenylene, Z
1 is a compound that is a single bond.

【0051】[0051]

【化10】 (xvii) n−Ca 2a+1 −Y4 − (但し、aは1〜17の整数を示し、Y4 は単結合又は
−O−を示す。)
Embedded image (xvii) n—C a H 2a + 1 —Y 4 — (wherein a represents an integer of 1 to 17 and Y 4 represents a single bond or —O—).

【0052】本発明者らは、一般式(I)または(I
I)で示される化合物を詳細に検討した結果、本発明の
新規な化合物を含む液晶組成物、特に強誘電性カイラル
スメクチック液晶組成物、およびそれを使用した液晶素
子は、良好な配向性、高速応答性、応答速度の温度依存
性の軽減、高いコントラスト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。
The present inventors have made general formula (I) or (I
As a result of detailed examination of the compound represented by I), a liquid crystal composition containing the novel compound of the present invention, particularly a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition, and a liquid crystal device using the same have excellent alignment property and high speed. It has been found that various characteristics such as responsiveness, temperature dependence of response speed, and high contrast have been improved, and good display characteristics can be obtained.

【0053】さらに、X,X′を光学活性体にすること
により、大きな自発分極を有する化合物が得られ、これ
を含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子は、さら
に高速応答性の面で優れた特性を示すことを見い出し
た。
Further, a compound having a large spontaneous polarization can be obtained by making X and X ′ an optically active substance, and a liquid crystal composition containing the compound and a liquid crystal device using the same have a further high speed response. It has been found that it exhibits excellent properties.

【0054】また、本発明の一般式(I)または(I
I)の化合物は、他の化合物との相溶性が良く、液晶混
合物としてのカイラルスメクティックCピッチ、コレス
テリックピッチ、液晶相をとる温度範囲、粘性、光学異
方性、ティルト角、誘電率異方性などの調整に使用する
ことも可能である。
Further, the compound represented by the general formula (I) or (I
The compound I) has good compatibility with other compounds and is a chiral smectic C pitch, a cholesteric pitch as a liquid crystal mixture, a temperature range for taking a liquid crystal phase, viscosity, optical anisotropy, tilt angle, and dielectric anisotropy. It can also be used for adjustment such as.

【0055】次に前記一般式(I)または(II)で示
される化合物のいずれにも適用できる合成法の一例を示
す。
Next, an example of a synthetic method applicable to any of the compounds represented by the general formula (I) or (II) will be shown.

【0056】[0056]

【化11】 [Chemical 11]

【0057】(但し、R,A,X,X′は前述の定義の
通りである。また、DCCは1,3−ジシクロヘキシル
カルボジイミド、Tsはp−トルエンスルホニル基の略
称である)
(However, R, A, X, and X'are as defined above. DCC is 1,3-dicyclohexylcarbodiimide, and Ts is an abbreviation for p-toluenesulfonyl group.)

【0058】本発明の化合物の出発原料の1つである光
学活性な1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,
4]ノナン−6−カルボン酸は、ラセミ体の1,4−ジ
オキサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノナンカルボン
酸に光学活性なアミンを作用させ、ジアステレオマー塩
とし、溶媒に対する溶解度差を利用して、難溶性の塩を
濾取した後に加水分解を行うことによって得ることが可
能である。また、この光学活性な1,4−ジオキサ−6
−フルオロスピロ[4,4]ノナン−6−カルボン酸を
還元することにより、光学活性な1,4−ジオキサ−6
−フルオロスピロ[4,4]ノナン−6−メタノールを
得ることも可能である。
The optically active 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4, which is one of the starting materials for the compounds of the present invention,
4] Nonane-6-carboxylic acid is a racemic 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonanecarboxylic acid which is reacted with an optically active amine to form a diastereomeric salt, which has a solubility difference in a solvent. It is possible to obtain by dissolving the sparingly soluble salt by filtration followed by hydrolysis. In addition, this optically active 1,4-dioxa-6
By reducing fluoro-spiro [4,4] nonane-6-carboxylic acid, an optically active 1,4-dioxa-6
It is also possible to obtain -fluorospiro [4,4] nonane-6-methanol.

【0059】また、1,4−ジオキサ−6−フルオロス
ピロ[4,4]ノニル基を有する化合物のアセタールを
とりはずし、2−フルオロペンタノン化合物を得ること
も可能である。
It is also possible to obtain the 2-fluoropentanone compound by removing the acetal of the compound having a 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonyl group.

【0060】次に一般式(I)または(II)Next, the general formula (I) or (II)

【0061】[0061]

【化12】R−A−Y−X (I) R−A−Y−X′ (II) で示される化合物の具体的な構造式を示すが、以後、本
発明中で用いられる略記は以下の基を示す。
Embedded image The specific structural formulas of the compounds represented by R—A—Y—X (I) R—A—Y—X ′ (II) are shown below, and the abbreviations used in the present invention are as follows. The group of is shown.

【0062】[0062]

【化13】 [Chemical 13]

【0063】[0063]

【化14】 [Chemical 14]

【0064】[0064]

【化15】 [Chemical 15]

【0065】[0065]

【化16】 [Chemical 16]

【0066】[0066]

【化17】 [Chemical 17]

【0067】[0067]

【化18】 [Chemical 18]

【0068】[0068]

【化19】 [Chemical 19]

【0069】[0069]

【化20】 [Chemical 20]

【0070】[0070]

【化21】 [Chemical 21]

【0071】[0071]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0072】[0072]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0073】[0073]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0074】[0074]

【化25】 [Chemical 25]

【0075】[0075]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0076】本発明の液晶組成物は前記一般式(I)ま
たは(II)で示される化合物の少なくとも一種と他の
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。併用する他の液晶性化合物の数
は1〜50、好ましくは1〜30、より好ましくは3〜
30の範囲である。
The liquid crystal composition of the present invention can be obtained by mixing at least one compound represented by the general formula (I) or (II) with one or more other liquid crystal compounds in an appropriate ratio. . The number of other liquid crystal compounds used in combination is 1 to 50, preferably 1 to 30, and more preferably 3 to
The range is 30.

【0077】また、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。
The liquid crystal composition according to the present invention is preferably a ferroelectric liquid crystal composition, particularly a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition.

【0078】本発明で用いる他の液晶性化合物として
は、特開平4−272989号公報(23)〜(39)
ページに記載の化合物(III)〜(XII)、好まし
い化合物(IIIa)〜(XIId)、更に好ましい化
合物(IIIaa)〜(XIIdb)が挙げられる。ま
た、化合物(III)〜(VI)、好ましい化合物(I
IIa)〜(VIf)、更に好ましい化合物(IIIa
a)〜(VIfa)におけるR’1 、R’2 の少なく
とも一方が、また化合物(VII)、(VIII)、好
ましい化合物(VIIa)〜(VIIIb)、更に好ま
しい化合物(VIIIba)、(VIIIbb)におけ
るR’3 、R’4 の少なくとも一方、および化合物
(IX)〜(XII)、好ましい化合物(IXa)〜
(XIId)、更に好ましい化合物(IXba)、(X
IIdb)におけるR’5 、R’6 の少なくとも一方
が−(CH2EG2G+1(E:0〜10、G:
1〜15整数)である化合物も同様に用いることができ
る。更に、次の一般式(XIII)〜(XVIII)で
示される液晶性化合物も用いることができる。
Other liquid crystal compounds used in the present invention are disclosed in JP-A-4-272989 (23) to (39).
Compounds (III) to (XII), preferred compounds (IIIa) to (XIId), and more preferred compounds (IIIaa) to (XIIdb) described on the page are mentioned. In addition, compounds (III) to (VI), preferred compounds (I
IIa) to (VIf), more preferred compounds (IIIa
a) to (VIfa), at least one of R ′ 1 and R ′ 2 is also a compound (VII), (VIII), a preferred compound (VIIa) to (VIIIb), a more preferred compound (VIIIba), (VIIIbb). At least one of R ′ 3 and R ′ 4 , and compounds (IX) to (XII), and preferred compounds (IXa) to
(XIId), more preferred compounds (IXba), (X
In IIdb) R '5, R' 6 of at least one of - (CH 2) E C G F 2G + 1 (E: 0~10, G:
A compound of 1 to 15 integer) can be used as well. Furthermore, liquid crystal compounds represented by the following general formulas (XIII) to (XVIII) can also be used.

【0079】[0079]

【化27】 [Chemical 27]

【0080】ここでR’7、R’8は水素原子又は炭素数
1〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該
アルキル基中のX' 6、X' 9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−CH
2 −基は−O−、−CO−、−OCO−、−COO
−、−CH(CN)−、−C(CN)(CH3 )−、
に置き換えられていてもよい。
[0080] wherein R '7, R' 8 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 hydrogen atoms or carbon atoms, bonded directly and X '6, X' 9 in the alkyl group -CH 2
-One excluding groups, or two or more -CH that are not adjacent
2 -group is -O-, -CO-, -OCO-, -COO
-, - CH (CN) - , - C (CN) (CH 3) -,
May be replaced with.

【0081】更にR’7、R’8は好ましくは下記のi)
〜viii)である。
Further, R ′ 7 and R ′ 8 are preferably i) below.
~ Viii).

【0082】i) 炭素数1〜15の直鎖アルキル基I) a straight-chain alkyl group having 1 to 15 carbon atoms

【0083】[0083]

【化28】 p:0〜5、 q:2〜11 整数 光学活性でもよい[Chemical 28] p: 0-5, q: 2-11 integer optically active

【0084】[0084]

【化29】 r:0〜6、 s:0または1、 t:1〜14 整数 光学活性でもよい[Chemical 29] r: 0 to 6, s: 0 or 1, t: 1 to 14 integer optically active

【0085】[0085]

【化30】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 30] w: 1 to 15 integer Optically active

【0086】[0086]

【化31】 A:0〜2、 B:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 31] A: 0 to 2, B: 1 to 15 integer Optically active

【0087】[0087]

【化32】 C:0〜2、 D:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 32] C: 0 to 2, D: 1 to 15 integer Optically active

【0088】vii) −(CH2EG2G+1 E:0〜10、 G:1〜15 整数Vii)-(CH 2 ) E C G F 2G + 1 E: 0-10, G: 1-15 integer

【0089】viii) −H N、Q、R、T:0または1 Y’7、Y’8、Y’9
HまたはF A’4:Ph、Np X' 6、X' 9:単結
合、−COO−、−OCO−、−O− X’7、X’8:単結合、−COO−、−OCO−、−C
2 O−、−OCH2
[0089] viii) -H N, Q, R , T: 0 or 1 Y '7, Y' 8 , Y '9:
H or F A '4: Ph, Np X' 6, X '9: a single bond, -COO -, - OCO -, - O- X' 7, X '8: single bond, -COO -, - OCO- , -C
H 2 O -, - OCH 2 -

【0090】(XIII)の好ましい化合物として(X
IIIa)が挙げられる。
As a preferred compound of (XIII), (X
IIIa).

【0091】[0091]

【化33】R’7−X' 6−[Py2]−[Ph]−OC
O−[Tn]−R’8 (XIIIa)
Embedded image R ′ 7 —X 6 — [Py2]-[Ph] -OC
O- [Tn] -R ' 8 (XIIIa)

【0092】(XVI)の好ましい化合物として(XV
Ia)、(XVIb)が挙げられる。
Preferred compounds of (XVI) are (XV
Ia) and (XVIb).

【0093】[0093]

【化34】 R’7−[Tz1]−[Ph]−X' 9−R’8 (XVIa ) R’7−[PhY’7]−[Tz1]−[PhY’8]−X' 9−R’8 ( XVIb)Embedded image R '7 - [Tz1] - [Ph] -X' 9 -R '8 (XVIa) R' 7 - [PhY '7] - [Tz1] - [PhY' 8] -X '9 - R '8 (XVIb)

【0094】(XVII)の好ましい化合物として(X
VIIa)、(XVIIb)が挙げられる。
Preferred compounds of (XVII) are (X
VIIa) and (XVIIb).

【0095】[0095]

【化35】 R’7−[Boa2]−[Ph]−O−R’8 (XVIIa) R’7−[Boa2]−[Np]−O−R’8 (XVIIb)Embedded image R '7 - [Boa2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIa) R '7 - [Boa2] - [Np] -O-R' 8 (XVIIb)

【0096】(XVIII)の好ましい化合物として
(XVIIIa)〜(XVIIIc)が挙げられる。
Preferred compounds of (XVIII) include (XVIIIa) to (XVIIIc).

【0097】[0097]

【化36】 R’7−[Btb2]−[Ph]−R’8 (XVIIIa) R’7−[Btb2]−[Ph]−O−R’8 (XVIIIb) R’7−[Btb2]−[Np]−O−R’8 (XVIIIc)Embedded image R '7 - [Btb2] - [Ph] -R' 8 (XVIIIa) R '7 - [Btb2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIIb) R '7 - [Btb2] - [Np] -OR ' 8 (XVIIIc)

【0098】(XVIa)、(XVIb)の好ましい化
合物として(XVIaa)〜(XVIbc)が挙げられ
る。
Preferred compounds of (XVIa) and (XVIb) include (XVIaa) to (XVIbc).

【0099】[0099]

【化37】 R’7−[Tz1]−[Ph]−O−R’8 (XVIaa) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−R’8 (XVIba) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−O−R’8 (XVIbb) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−OCO−R’8 (XVIbc )Embedded image R '7 - [Tz1] - [Ph] -O-R' 8 (XVIaa) R '7 - [Ph] - [Tz1] - [Ph] -R' 8 (XVIba) R '7 - [Ph] - [Tz1] - [Ph] -O-R '8 (XVIbb) R' 7 - [Ph] - [Tz1] - [Ph] -OCO-R '8 (XVIbc)

【0100】Ph、Py2、Tn、Tz1、Cy、Bo
a2、Btb2の略記は前記定義に準じ、他の略記につ
いては以下の基を示す。
Ph, Py2, Tn, Tz1, Cy, Bo
The abbreviations a2 and Btb2 are in accordance with the above definitions, and other abbreviations are the following groups.

【0101】[0101]

【化38】 [Chemical 38]

【0102】本発明の一般式(I)または(II)の化
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化合物の割合は使用する化合物の組
み合わせに応じて1重量%〜80重量%の範囲内とする
ことが望ましい。強誘電性液晶素子を実用化する為に
は、広い温度領域での液晶性、高速応答性、高コントラ
スト、均一なスイッチング等の多くの条件を満足させる
ことが不可欠である。ところが単一の化合物でこれらを
すべて満たすことは困難であり、それぞれの面で優れた
多種の化合物を用いて液晶組成物を作成するのが一般的
である。この点において、液晶組成物中に占める本発明
の化合物の割合は好ましくは1重量%〜60重量%、更
に、構成する他の液晶性化合物の特徴を生かすことも考
慮すると1重量%〜40重量%とすることが特に望まし
い。1重量%未満では、本発明の化合物の効果が小さ過
ぎ、特徴が生かされない可能性がある。
When the compound of the general formula (I) or (II) of the present invention is mixed with one or more kinds of the above-mentioned liquid crystalline compounds or the liquid crystal composition, the liquid crystal composition obtained by mixing is added. The proportion of the compound of the present invention occupying is preferably in the range of 1% by weight to 80% by weight depending on the combination of the compounds used. In order to put a ferroelectric liquid crystal device into practical use, it is indispensable to satisfy many conditions such as liquid crystallinity in a wide temperature range, high speed response, high contrast and uniform switching. However, it is difficult to satisfy all of them with a single compound, and it is common to prepare a liquid crystal composition using various compounds that are excellent in each aspect. In this respect, the proportion of the compound of the present invention in the liquid crystal composition is preferably 1% by weight to 60% by weight, and further considering that the characteristics of the other liquid crystal compounds constituting the composition are taken into consideration, 1% by weight to 40% by weight. It is particularly desirable to set it as%. If it is less than 1% by weight, the effect of the compound of the present invention is too small, and the characteristics may not be utilized.

【0103】また、本発明の一般式(I)または(I
I)の化合物を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化合物2種以上の混合
物の割合は1重量%〜80重量%、上記のように多種の
化合物からなる液晶組成物を作成する点において、好ま
しくは1重量%〜60重量%、更に、構成する他の液晶
性化合物の特徴を生かすことも考慮すると1重量%〜4
0重量%であることが特に望ましい。
Further, the compound represented by the general formula (I) or (I
When two or more compounds of I) are used, the proportion of the mixture of two or more compounds of the present invention in the liquid crystal composition obtained by mixing is from 1% by weight to 80% by weight, and as described above, various types can be used. From the viewpoint of producing a liquid crystal composition composed of a compound, it is preferably 1% by weight to 60% by weight, and further considering the characteristics of other liquid crystal compounds constituting the composition, 1% by weight to 4% by weight.
It is particularly desirable that the content be 0% by weight.

【0104】更に、本発明の強誘電性液晶素子における
強誘電性液晶層は、先に示したようにして調製した本発
明の化合物を含有する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戻すことによって得ることが好
ましい。
Further, the ferroelectric liquid crystal layer in the ferroelectric liquid crystal device of the present invention is prepared by applying the liquid crystal composition containing the compound of the present invention prepared as described above in vacuum to an isotropic liquid temperature. It is preferably obtained by heating, enclosing in an element cell, gradually cooling to form a liquid crystal layer, and returning to normal pressure.

【0105】図1は強誘電性液晶素子の構成の説明のた
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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal element having a ferroelectric liquid crystal layer of the present invention for explaining the structure of the ferroelectric liquid crystal element.

【0106】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。
Referring to FIG. 1, in the liquid crystal element, a liquid crystal layer 1 exhibiting a chiral smectic phase is arranged between a pair of glass substrates 2 provided with a transparent electrode 3 and an insulating alignment control layer 4, respectively, and the layer is formed. The thickness is set by a spacer 5, and a voltage is applied between a pair of transparent electrodes 3 via a lead wire 6 so that a voltage can be applied from a power supply 7. Also, a pair of substrates 2
Are sandwiched between a pair of crossed Nicol polarizing plates 8, and a light source 9 is arranged outside one of them.

【0107】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 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配列する
ための絶縁性配向制御層4が形成されている。
The two glass substrates 2 were each coated with In 2
A transparent electrode 3 made of a thin film of O 3 , SnO 2 or ITO (Indium Tin Oxide) is covered. An insulating alignment control layer 4 for arranging the liquid crystal in the rubbing direction is formed by rubbing a polymer thin film such as polyimide with gauze or acetate flocking cloth or the like.

【0108】また、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。
As the insulating material, for example, silicon nitride, silicon nitride containing hydrogen, silicon carbide, silicon carbide containing hydrogen, silicon oxide,
Boron nitride, hydrogen-containing boron nitride, cerium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide or an inorganic material insulating layer such as magnesium fluoride is formed, on which polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide Orient organic insulating materials such as imides, polyester imides, polyparaxylene, polyesters, polycarbonates, polyvinyl acetals, polyvinyl chlorides, polyvinyl acetates, polyamides, polystyrenes, cellulose resins, melamine resins, urea resins, acrylic resins and photoresist resins As the control layer, the insulating orientation control layer 4 may be formed of two layers, or may be an inorganic material insulating orientation control layer or an organic material insulating orientation control layer single layer.

【0109】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。
If this insulating orientation control layer is an inorganic type, it can be formed by a vapor deposition method or the like, and if it is an organic type, a solution in which an organic insulating substance is dissolved or its precursor solution (0.1 to 20 in a solvent) is used.
% By weight, preferably 0.2 to 10% by weight) and applied by a spinner coating method, a dip coating method, a screen printing method, a spray coating method, a roll coating method, etc. under predetermined curing conditions (for example, under heating). ) And can be formed by curing.

【0110】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。
The layer thickness of the insulating orientation control layer 4 is usually 10Å to
1 μm, preferably 10 Å to 3000 Å, more preferably 10 Å to 1000 Å are suitable.

【0111】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強誘電性
液晶(本発明の液晶組成物)が封入されている。
The two glass substrates 2 are held by the spacer 5 at arbitrary intervals. For example, there is a method in which silica beads and alumina beads having a predetermined diameter are sandwiched between two glass substrates as spacers, and the periphery is sealed with a sealing material, for example, an epoxy adhesive material. Other,
A polymer film or glass fiber may be used as the spacer. Ferroelectric liquid crystal (the liquid crystal composition of the present invention) is enclosed between the two glass substrates.

【0112】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である。
The ferroelectric liquid crystal layer 1 in which the ferroelectric liquid crystal is enclosed is generally 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 5 μm.
m.

【0113】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、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。
The transparent electrode 3 is connected to an external power source 7 by a lead wire. A polarizing plate 8 is attached to the outside of the glass substrate 2. The example of FIG. 1 is a transmissive type, and includes a light source 9.

【0114】図2は、強誘電性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2
1b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 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SmC
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。
FIG. 2 is a schematic drawing of an example of a cell for explaining the operation of the ferroelectric liquid crystal element. 21a and 2
1b is In 2 O 3 , SnO 2 or ITO (indium tin oxide; Indium).
A substrate (glass plate) covered with a transparent electrode composed of a thin film such as Tin Oxide), in which liquid crystal of SmC * phase or SmH * phase in which the liquid crystal molecular layer 22 is oriented perpendicular to the glass surface is enclosed. ing. A thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23
Is the dipole moment (P⊥) in the direction orthogonal to the molecule
Has 24. When a voltage of a certain threshold value or more is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the dipole moment (P⊥) 24 is entirely oriented in the electric field direction. Can be changed. The liquid crystal molecule 23 has an elongated shape and exhibits refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction thereof,
Therefore, it is easily understood that, for example, by disposing crossed Nicols polarizers above and below a glass surface, a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of voltage application is obtained.

【0115】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。
The liquid crystal cell preferably used in the optical modulator of the present invention has a sufficiently thin thickness (for example, 1
0 μ or less). As the liquid crystal layer becomes thinner in this way, as shown in FIG. 3, the helical structure of the liquid crystal molecules is unwound even when no electric field is applied, and the dipole moment Pa or Pb thereof is directed upward (34a) or downward (34b). Take either state. When an electric field Ea or Eb having a polarity equal to or greater than a certain threshold is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b, the dipole moment corresponds to the electric field vector of the electric field Ea or Eb. The liquid crystal molecules are turned to the upward stable state 34a or the downward stable direction 34b, and accordingly, the liquid crystal molecules move to the first stable state 3
3a or the second stable state 33b.

【0116】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。
As described above, there are two advantages of using such a ferroelectric liquid crystal element as an optical modulation element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of the liquid crystal molecules has bistability. The second point will be further explained with reference to FIG. 3, for example.
When a is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state 33a, but this state is stable even when the electric field is cut off. When a reverse electric field Eb is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the second stable state 33b to change the orientation of the molecules, but they remain in this state even when the electric field is cut off. Further, as long as the applied electric field Ea or Eb does not exceed a certain threshold value, the previous alignment state is still maintained.

【0117】図5は本発明で用いた駆動波形の一例であ
る。図5(A)の中のS は選択された走査線に印加
する選択走査波形を、Sは選択されていない非選択走
査波形を、I は選択されたデータ線に印加する選択
情報波形(黒)を、I は選択されていないデータ線
に印加する非選択情報信号(白)を表わしている。ま
た、図中(I −S )と(I −S )は選
択された走査線上の画素に印加する電圧波形で、電圧
(I −S)が印加された画素は黒の表示状態をと
り、電圧(I −S )が印加された画素は白の表
示状態をとる。
FIG. 5 shows an example of the drive waveform used in the present invention. In FIG. 5A, S S is a selected scan waveform applied to the selected scan line, S N is a non-selected scan waveform not selected, and I S is selection information applied to the selected data line. waveform (black), I N represents the non-selection information signal applied to the data line which is not selected (white). In the figure the (I S -S S) (I N -S S) is the voltage waveforms applied to pixels on a selected scanning line, the voltage (I S -S S) is applied pixel black take the display state, the pixel voltage (I N -S S) is applied takes the display state of white.

【0118】図5(B)は図(A)に示す駆動波形で、
図6に示す表示を行ったときの時系列波形である。図5
に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に印加さ
れる単一極性電圧の最小印加時間Δtが書込み位相t
の時間に相当し、1ラインクリヤt位相の時間が2
Δtに設定されている。
FIG. 5B shows the drive waveform shown in FIG.
7 is a time series waveform when the display shown in FIG. 6 is performed. Figure 5
In the driving example shown in FIG. 3, the minimum application time Δt of the single polarity voltage applied to the pixel on the selected scan line is the writing phase t 2
And the time of 1 line clear t 1 phase is 2
It is set to Δt.

【0119】さて、図5に示した駆動波形の各パラメー
タV ,V ,Δtの値は使用する液晶材料のスイ
ッチング特性によって決定される。ここでは、バイアス
比V /(V +V )=1/3に固定されてい
る。
The values of the parameters V S , V I and Δt of the drive waveform shown in FIG. 5 are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used. Here, the bias ratio V I / (V I + V S ) = 1/3 is fixed.

【0120】バイアス比を大きくすることにより駆動適
正電圧の幅を大きくすることは可能であるが、バイアス
比を増すことは情報信号の振幅を大きくすることを意味
し、画質的にはちらつきの増大、コントラストの低下を
招き好ましくない。我々の検討ではバイアス比1/3〜
1/4程度が実用的であった。
Although it is possible to increase the width of the appropriate driving voltage by increasing the bias ratio, increasing the bias ratio means increasing the amplitude of the information signal, and the flicker in image quality increases. However, the contrast is lowered, which is not preferable. In our study, the bias ratio is 1/3 ~
About 1/4 was practical.

【0121】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、図7及び図8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。
A liquid crystal display device using the liquid crystal device of the present invention in a display panel section and taking a communication synchronizing means by a data format of image information having scanning line address information and a SYNC signal shown in FIGS. 7 and 8. To realize.

【0122】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 VRAMIn the figure, the symbols are as follows. 101 ferroelectric liquid crystal display device 102 graphics controller 103 display panel 104 scanning line driving circuit 105 information line driving circuit 106 decoder 107 scanning signal generating circuit 108 shift register 109 line memory 110 information signal generating circuit 111 driving control circuit 112 GCPU 113 host CPU 114 VRAM

【0123】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7及び図8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。
The image information is generated by the graphics controller 102 on the main body side and transferred to the display panel 103 according to the signal transfer means shown in FIGS. 7 and 8. The graphics controller 102 is a CP
U (central processing unit, hereinafter abbreviated as GCPU 112) and VRAM (memory for storing image information) 114 are used as cores for managing image information and communication between the host CPU 113 and the liquid crystal display device 101, and controlling the present invention. The method is mainly implemented on the graphics controller 102. A light source is arranged on the back surface of the display panel.

【0124】[0124]

【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。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0125】実施例1 5−デシル−2−[4−{6−(1,4−ジオキサ−6
−フルオロスピロ[4,4]ノニル)メトキシ}フェニ
ル]ピリミジンの製造。(例示化合物No.159)
Example 1 5-decyl-2- [4- {6- (1,4-dioxa-6
-Preparation of fluorospiro [4,4] nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine. (Exemplified Compound No. 159)

【0126】<工程1> p−トルエンスルホン酸6−
(1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノ
ナン)メチルの製造 30mlの反応容器にラセミ体の1,4−ジオキサ−6
−フルオロスピロ[4,4]ノナン−6−メタノール
1.0g、乾燥ピリジン3mlを仕込み、5℃以下で塩
化p−トルエンスルホン酸2.2gを30分間で滴下し
て加えた。30分間攪拌した後、室温で更に2時間攪拌
した。得られた反応生成物は水に注入し、酢酸エチルで
有機層を抽出した。これを、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、溶媒を留去して目的物を得た。収量1.9g。
<Step 1> p-toluenesulfonic acid 6-
Production of (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane) methyl In a 30 ml reaction vessel racemic 1,4-dioxa-6.
1.0 g of -fluorospiro [4,4] nonane-6-methanol and 3 ml of dry pyridine were charged, and 2.2 g of p-toluenesulfonic acid chloride was added dropwise at 5 ° C or lower over 30 minutes. After stirring for 30 minutes, the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours. The obtained reaction product was poured into water and the organic layer was extracted with ethyl acetate. This was dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent was distilled off to obtain the desired product. Yield 1.9g.

【0127】<工程2> 5−デシル−2−[4−{6
−(1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,4]
ノニル)メトキシ}フェニル]ピリミジンの製造 30mlの反応容器に5−デシル−2−(4−ヒドロキ
シフェニル)ピリミジン1.2g、ジメチルホルムアミ
ド15mlを入れ、氷浴にて冷却し、60%水素化ナト
リウム0.17gを15分間かけて加えた。更に室温下
で1時間攪拌した後、工程1で得たp−トルエンスルホ
ン酸6−(1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ
[4,4]ノナン)メチル1.3gを加え、100℃で
72時間攪拌した。反応終了後、生成物を水に注入し、
酢酸エチルで有機層を抽出した。これを、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムク
ロマトグラフィーで精製し、目的物を得た。収量1.0
g。
<Step 2> 5-decyl-2- [4- {6
-(1,4-Dioxa-6-fluorospiro [4,4]
Production of nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine 1.2 g of 5-decyl-2- (4-hydroxyphenyl) pyrimidine and 15 ml of dimethylformamide were placed in a 30 ml reaction vessel, cooled in an ice bath, and 60% sodium hydride 0 0.17 g was added over 15 minutes. After further stirring at room temperature for 1 hour, 1.3 g of 6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane) methyl p-toluenesulfonate obtained in step 1 was added, and the mixture was heated at 100 ° C. It was stirred for 72 hours. After the reaction was completed, the product was poured into water,
The organic layer was extracted with ethyl acetate. This was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired product. Yield 1.0
g.

【0128】実施例2 5−デシル−2−[4−{2−(2−フルオロ−1−ペ
ンタノン)メトキシ}フェニル]ピリミジンの製造(例
示化合物No.87) 50mlの反応容器に実施例1で製造した5−デシル−
2−[4−{6−(1,4−ジオキサ−6−フルオロス
ピロ[4,4]ノニル)メトキシ}フェニル]ピリミジ
ン0.3g、テトラフルオロほう酸トリフェニルカルベ
ニウム0.2g、塩化メチレン30mlを入れ、アルゴ
ン雰囲気、室温下で147時間攪拌した。次いで飽和炭
酸水素ナトリウム水溶液15mlを加えて30分間攪拌
後、塩化メチレンで有機層を抽出した。これは、水洗
後、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。収量40
mg。融点57℃。
Example 2 Preparation of 5-decyl-2- [4- {2- (2-fluoro-1-pentanone) methoxy} phenyl] pyrimidine (Exemplified Compound No. 87) In Example 1 in a 50 ml reaction vessel. 5-decyl produced
0.3 g of 2- [4- {6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine, 0.2 g of triphenylcarbenium tetrafluoroborate, and 30 ml of methylene chloride were added. Then, the mixture was stirred under an argon atmosphere at room temperature for 147 hours. Then, 15 ml of a saturated aqueous sodium hydrogencarbonate solution was added and the mixture was stirred for 30 minutes, and then the organic layer was extracted with methylene chloride. This was washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, evaporated to remove the solvent, and purified by silica gel column chromatography. Yield 40
mg. Melting point 57 [deg.] C.

【0129】実施例3 光学活性5−デシル−2−[4−{6−(1,4−ジオ
キサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノニル)メトキ
シ}フェニル]ピリミジンの製造(例示化合物No.1
17)
Example 3 Production of Optically Active 5-decyl-2- [4- {6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine (Exemplified Compound No. 1
17)

【0130】<工程1> 光学活性p−トルエンスルホ
ン酸6−(1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ
[4,4]ノナン)メチルの製造 30mlの反応容器に(+)−1,4−ジオキサ−6−
フルオロスピロ[4,4]ノナン−6−メタノール
([α] 20 +21°(cl,メタノール))2.
0g、乾燥ピリジン6mlを仕込み、5℃以下で塩化p
−トルエンスルホン酸4.3gを30分間で滴下して加
えた。30分間攪拌した後、室温で更に2時間攪拌し
た。得られた反応生成物は水に注入し、酢酸エチルで有
機層を抽出した。これを、無水硫酸マグネシウムで乾燥
し、溶媒を留去して目的物を得た。収量4.1g。
<Step 1> Production of optically active 6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane) methyl p-toluenesulfonate (+)-1,4-in a 30 ml reaction vessel. Dioxa-6-
Fluorospiro [4,4] nonane-6-methanol ([α] D 20 + 21 ° (cl, methanol)) 2.
Charge 0 g and 6 ml of dry pyridine and p-chloride at 5 ° C or below.
-Toluenesulfonic acid 4.3 g was added dropwise over 30 minutes. After stirring for 30 minutes, the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours. The obtained reaction product was poured into water and the organic layer was extracted with ethyl acetate. This was dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent was distilled off to obtain the desired product. Yield 4.1g.

【0131】<工程2> 光学活性5−デシル−2−
[4−{6−(1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ
[4,4]ノニル)メトキシ}フェニル]ピリミジンの
製造 100mlの反応容器に5−デシル−2−(4−ヒドロ
キシフェニル)ピリミジン2.4g、ジメチルホルムア
ミド30mlを入れ、氷浴にて冷却し、60%水素化ナ
トリウム0.35gを15分間かけて加えた。更に室温
下で1時間攪拌した後、工程1で得た光学活性p−トル
エンスルホン酸6−(1,4−ジオキサ−6−フルオロ
スピロ[4,4]ノナン)メチル2,6gを加え、10
0℃で72時間攪拌した。反応終了後、生成物を水に注
入し、酢酸エチルで有機層を抽出した。これを、無水硫
酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を得た。収量
2.3g。融点:62℃。
<Step 2> Optically active 5-decyl-2-
Preparation of [4- {6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine 5-decyl-2- (4-hydroxyphenyl) pyrimidine 2 in a 100 ml reaction vessel. 0.4 g and 30 ml of dimethylformamide were added, the mixture was cooled in an ice bath, and 0.35 g of 60% sodium hydride was added over 15 minutes. After further stirring at room temperature for 1 hour, 2,6 g of 6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane) methyl optically active p-toluenesulfonate obtained in Step 1 was added, and
The mixture was stirred at 0 ° C for 72 hours. After completion of the reaction, the product was poured into water and the organic layer was extracted with ethyl acetate. This was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired product. Yield 2.3g. Melting point: 62 ° C.

【0132】実施例4 光学活性5−デシル−2−[4−{2−(2−フルオロ
−1−ペンタノン)メトキシ}フェニル}ピリミジンの
製造(例示化合物No.2) 100mlの反応容器に実施例3で製造した、光学活性
5−デシル−2−[4−{6−(1,4−ジオキサ−6
−フルオロスピロ[4,4]ノニル)メトキシ}フェニ
ル]ピリミジン0.6g、テトラフルオロほう酸トリフ
ェニルカルベニウム0.7g、塩化メチレン50mlを
入れ、アルゴン雰囲気、室温下で150時間攪拌した。
次いで飽和炭素水素ナトリウム水溶液25mlを加えて
30分間攪拌後、塩化メチレンで有機層を抽出した。得
られた有機層は、水洗後、無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、溶媒を留去してシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製した。収量98mg。融点48℃。
Example 4 Production of Optically Active 5-decyl-2- [4- {2- (2-fluoro-1-pentanone) methoxy} phenyl} pyrimidine (Exemplified Compound No. 2) Example in a 100 ml reaction vessel Optically active 5-decyl-2- [4- {6- (1,4-dioxa-6 prepared in
0.6 g of -fluorospiro [4,4] nonyl) methoxy} phenyl] pyrimidine, 0.7 g of triphenylcarbenium tetrafluoroborate, and 50 ml of methylene chloride were added, and the mixture was stirred under an argon atmosphere at room temperature for 150 hours.
Then, 25 ml of a saturated sodium hydrogencarbonate aqueous solution was added and the mixture was stirred for 30 minutes, and then the organic layer was extracted with methylene chloride. The obtained organic layer was washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography. Yield 98 mg. Melting point 48 [deg.] C.

【0133】実施例5 光学活性5−ドデシル−2−[4−{6−(1,4−ジ
オキサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノニル)カルボ
ニルオキシ}フェニル]ピリミジンの製造(例示化合物
No.153)
Example 5 Production of Optically Active 5-Dodecyl-2- [4- {6- (1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonyl) carbonyloxy} phenyl] pyrimidine (Exemplified Compound No. .153)

【0134】20mlの反応容器に、5−ドデシル−2
−(4−ヒドロキシフェニル)ピリミジン0.34g、
(+)−1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,
4]ノナン−6−カルボン酸([α] 20 −25°
(cl,メタノール))0.19g、1,3−ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド0.21g、4−ピロリジノピ
リジン0.01g、塩化メチレン3mlを入れ、室温で
2時間半攪拌を行った。反応終了後、不溶物をろ過して
除去し、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラ
フィーで精製した。更に、トルエン/メタノールの混合
溶媒で再結晶を行い、0.3gの目的物を得た。融点:
51℃。
In a 20 ml reaction vessel, 5-dodecyl-2
0.34 g of-(4-hydroxyphenyl) pyrimidine,
(+)-1,4-Dioxa-6-fluorospiro [4,
4] Nonane-6-carboxylic acid ([α] D 20 -25 °
(Cl, methanol)) 0.19 g, 1,3-dicyclohexylcarbodiimide 0.21 g, 4-pyrrolidinopyridine 0.01 g, and methylene chloride 3 ml were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours and a half. After completion of the reaction, insoluble materials were removed by filtration, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography. Further, recrystallization was carried out with a mixed solvent of toluene / methanol to obtain 0.3 g of the desired product. Melting point:
51 ° C.

【0135】実施例6 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。
Example 6 Liquid Crystal Composition A was prepared by mixing the following compounds in the following parts by weight.

【0136】[0136]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【0137】更にこの液晶組成物A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Bを作成した。
Further, with respect to this liquid crystal composition A, the following exemplified compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition B.

【0138】[0138]

【化40】 [Chemical 40]

【0139】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。
Prepare two 0.7 mm thick glass plates,
An ITO film was formed on each glass plate to form a voltage application electrode, and SiO 2 was further vapor-deposited on this to form an insulating layer. A silane coupling agent [KBM-602 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] 0.2% isopropyl alcohol solution was spun on a glass plate at a rotation speed of 2000 r. p. m spinner applied for 15 seconds and surface-treated. After this, 120 ℃
It was heat-dried for 20 minutes.

【0140】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。
Further, a polyimide resin precursor [Toray Industries, Inc. SP-
510] Rotate the 1.5% dimethylacetamide solution at a rotation speed of 2
000r. p. m spinner for 15 seconds. After the film formation, the film was heat-condensed and baked at 300 ° C. for 60 minutes.
At this time, the film thickness of the coating film was about 250Å.

【0141】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のシリカビーズを一
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。
The film after firing was rubbed with an acetate flocked cloth, washed with an isopropyl alcohol solution, sprayed with silica beads having an average particle diameter of 2 μm on one glass plate, and then rubbed. The axes were made parallel to each other, and glass plates were laminated using an adhesive sealant [Rixon Bond (Chisso Corporation)] and dried by heating at 100 ° C. for 60 minutes to prepare a cell.

【0142】このセルに実施例5で混合した液晶組成物
B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。
The liquid crystal composition B mixed in Example 5 was injected into this cell in an isotropic liquid state and gradually cooled from the isotropic phase to 25 ° C. at 20 ° C./h to obtain a ferroelectric liquid crystal element. Created. When the cell thickness of this cell was measured with a Berek phase plate, it was about 2 μm.

【0143】この強誘電性液晶素子を使ってピーク・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。
Using this ferroelectric liquid crystal element, the optical response (transmission light amount change 0 to 90%) under orthogonal Nicols is detected by applying a voltage of peak-to-peak voltage Vpp = 20V, and the response speed ( Hereinafter, the optical response speed) was measured. The measurement results are shown below.

【0144】[0144]

【表1】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 398μsec 212μsec 118μsec[Table 1] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 398 μsec 212 μsec 118 μsec

【0145】比較例1 実施例6で混合した液晶組成物A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、光学応答速度を測定した。その測定結果を次に示
す。
Comparative Example 1 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition A mixed in Example 6 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0146】[0146]

【表2】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 668μsec 340μsec 182μsec[Table 2] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 668 μsec 340 μsec 182 μsec

【0147】実施例7 実施例6で使用した例示化合物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
Cを作成した。
Example 7 A liquid crystal composition C was prepared by mixing the exemplified compounds shown below instead of the exemplified compound used in Example 6 in the respective parts by weight shown below.

【0148】[0148]

【化41】 [Chemical 41]

【0149】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、
光学応答速度を測定した。その測定結果を次に示す。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition C was injected into the cell.
The optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0150】[0150]

【表3】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 416μsec 220μsec 118μsec[Table 3] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 416 μsec 220 μsec 118 μsec

【0151】実施例8 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。
Example 8 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition D.

【0152】[0152]

【化42】 [Chemical 42]

【0153】更にこの液晶組成物D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Eを作成した。
Further, with respect to this liquid crystal composition D, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition E.

【0154】[0154]

【化43】 [Chemical 43]

【0155】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、
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。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition E was injected into the cell.
The optical response speed was measured and the switching state was observed.
The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.

【0156】[0156]

【表4】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 408μsec 206μsec 110μsec[Table 4] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 408 μsec 206 μsec 110 μsec

【0157】比較例2 実施例8で混合した液晶組成物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、光学応答速度を測定した。その測定結果を次に示
す。
Comparative Example 2 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition D mixed in Example 8 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0158】[0158]

【表5】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 653μsec 317μsec 159μsec[Table 5] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 653 μsec 317 μsec 159 μsec

【0159】実施例9 実施例8で混合した例示化合物の代わりに以下に示す化
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。
Example 9 Liquid crystal composition F was prepared by mixing the following compounds in the weight parts shown below instead of the exemplified compounds mixed in Example 8.

【0160】[0160]

【化44】 [Chemical 44]

【0161】液晶組成物F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、
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。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition F was injected into the cell.
The optical response speed was measured and the switching state was observed.
The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.

【0162】[0162]

【表6】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 414μsec 210μsec 112μsec[Table 6] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 414 μsec 210 μsec 112 μsec

【0163】実施例10 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。
Example 10 Liquid Crystal Composition G was prepared by mixing the following compounds in the following parts by weight.

【0164】[0164]

【化45】 [Chemical formula 45]

【0165】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。
Further, with respect to this liquid crystal composition G, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition H.

【0166】[0166]

【化46】 [Chemical formula 46]

【0167】液晶組成物H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、
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。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition H was injected into the cell.
The optical response speed was measured and the switching state was observed.
The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.

【0168】[0168]

【表7】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 726μsec 354μsec 190μsec[Table 7] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 726 μsec 354 μsec 190 μsec

【0169】比較例3 実施例10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。その結果を次に示
す。
Comparative Example 3 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition G mixed in Example 10 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The results are shown below.

【0170】[0170]

【表8】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 784μsec 373μsec 197μsec[Table 8] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 784 μsec 373 μsec 197 μsec

【0171】実施例11 実施例10で混合した例示化合物の代わりに以下に示す
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。
Example 11 Liquid crystal composition J was prepared by mixing the following compounds instead of the exemplified compounds mixed in Example 10 in the following parts by weight.
It was created.

【0172】[0172]

【化47】 [Chemical 47]

【0173】液晶組成物J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、
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。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition J was injected into the cell.
The optical response speed was measured and the switching state was observed.
The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.

【0174】[0174]

【表9】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 734μsec 356μsec 190μsec[Table 9] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 734 μsec 356 μsec 190 μsec

【0175】実施例6〜11より明らかな様に、本発明
による液晶組成物B,C,E,F,HおよびJを含有す
る強誘電性液晶素子は、低温における作動特性が改善さ
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。特に、本発明の光学活性体を用いた液晶組成物
B,C,E,Fは高速応答性の面でも優れている。
As is clear from Examples 6 to 11, the ferroelectric liquid crystal devices containing the liquid crystal compositions B, C, E, F, H and J according to the present invention have improved operating characteristics at low temperatures, and The temperature dependence of the response speed is also reduced. In particular, the liquid crystal compositions B, C, E and F using the optically active substance of the present invention are also excellent in high speed response.

【0176】実施例12 実施例6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6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。
Example 12 Except that the polyimide resin precursor 1.5% dimethylacetamide solution used in Example 6 was replaced with a 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol resin [PUA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.]. Create a ferroelectric liquid crystal element by the method of
The optical response speed was measured in the same manner as in Example 6. The measurement results are shown below.

【0177】[0177]

【表10】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 392μsec 206μsec 114μsec[Table 10] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 392 μsec 206 μsec 114 μsec

【0178】実施例13 実施例6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6と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6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。
Example 13 A ferroelectric liquid crystal element was prepared and carried out in the same manner as in Example 6 except that the alignment control layer was prepared only with a polyimide resin without using SiO 2 used in Example 6. The optical response speed was measured in the same manner as in Example 6. The measurement results are shown below.

【0179】[0179]

【表11】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 380μsec 200μsec 110μsec[Table 11] 10 ° C 25 ° C 40 ° C Response speed 380 μsec 200 μsec 110 μsec

【0180】実施例12,13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6と同様に低温作動特性が非
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。
As is apparent from Examples 12 and 13, even when the element structure was changed, the element containing the ferroelectric liquid crystal composition according to the present invention had much improved low temperature operating characteristics as in Example 6. Moreover, the temperature dependence of the response speed is reduced.

【0181】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Kを作
成した。
Example 14 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition K.

【0182】[0182]

【化48】 [Chemical 48]

【0183】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Mを作成した。
Further, with respect to this liquid crystal composition K, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition M.

【0184】[0184]

【化49】 [Chemical 49]

【0185】次に、これらの液晶組成物を以下の手順で
作成したセルを用いて、光学的な応答を観察した。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。
Next, the optical response was observed using a cell prepared by the following procedure from these liquid crystal compositions. Two 0.7 mm-thick glass plates were prepared, an ITO film was formed on each glass plate, a voltage application electrode was prepared, and SiO 2 was further vapor-deposited on this to form an insulating layer. Silane coupling agent on glass plate [KBM manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
-602] A 0.2% isopropyl alcohol solution was rotated at a rotation speed of 2000 r.p. p. m spinner for 15 seconds,
A surface treatment was applied. After that, heat drying treatment was performed at 120 ° C. for 20 minutes.

【0186】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]1.0%ジメチルアセトアミド溶液を回転数3
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120Åであった。
Further, a polyimide resin precursor [Toray Industries, Inc. SP-
510] Rotate the 1.0% dimethylacetamide solution at a rotation speed of 3
000r. p. m spinner for 15 seconds. After the film formation, the film was heat-condensed and baked at 300 ° C. for 60 minutes.
The film thickness of the coating film at this time was about 120Å.

【0187】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1.5μmのシリカビーズ
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。
[0187] The fired coating was rubbed with an acetate flocked cloth, washed with an isopropyl alcohol solution, and silica beads having an average particle size of 1.5 µm were sprinkled on one glass plate. The rubbing axes were made parallel to each other, the glass plates were laminated using an adhesive sealant [Rixon Bond (Chisso Corporation)], and heated and dried at 100 ° C. for 60 minutes to prepare a cell.

【0188】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1.5μmであった。このセルに液
晶組成物M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。
The cell thickness of this cell was measured by a Berek phase plate and found to be about 1.5 μm. The liquid crystal composition M was injected into this cell in an isotropic liquid state, and the
A ferroelectric liquid crystal element was prepared by gradually cooling to 25 ° C at a rate of ° C / h.

【0189】ここの強誘電性液晶素子を用いて前述した
図5に示す駆動波形(1/3バイアス比)で30℃にお
ける駆動時のコントラストを測定した結果、14.8で
あった。
When the ferroelectric liquid crystal element was used to measure the contrast at the time of driving at 30 ° C. with the driving waveform (1/3 bias ratio) shown in FIG. 5, the result was 14.8.

【0190】比較例4 実施例14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14と同様の方法で強誘電性液晶素子
を作成し、同様の駆動波形を用い30℃における駆動時
のコントラストを測定した。その結果、コントラストは
8.1であった。
Comparative Example 4 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 14 except that the liquid crystal composition K mixed in Example 14 was injected into the cell, and the same driving waveform was used at 30 ° C. The contrast at the time of driving was measured. As a result, the contrast was 8.1.

【0191】実施例15 実施例14で使用した例示化合物の代わりに以下に示す
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。
Example 15 A liquid crystal composition N was prepared by mixing the exemplified compounds shown below instead of the exemplified compound used in Example 14 in the respective parts by weight shown below.

【0192】[0192]

【化50】 [Chemical 50]

【0193】この液晶組成物Nをセル内に注入する以外
は全く実施例14と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、実施例14と同様の駆動波形を用いて30℃にお
ける駆動時のコントラストを測定した。その結果、コン
トラストは15.3であった。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 14 except that this liquid crystal composition N was injected into the cell, and the same driving waveform as in Example 14 was used to drive at 30 ° C. Was measured. As a result, the contrast was 15.3.

【0194】実施例16 実施例14で使用した例示化合物の代わりに以下の示す
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Pを作成した。
Example 16 A liquid crystal composition P was prepared by mixing the following exemplary compounds in the following parts by weight instead of the exemplary compound used in Example 14.

【0195】[0195]

【化51】 [Chemical 51]

【0196】この液晶組成物Pをセル内に注入する以外
は、全く実施例14と同様の方法で強誘電性液晶素子を
作成し、同様の駆動波形を用いて30℃における駆動時
のコントラストを測定した。その結果、コントラストは
18.4であった。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 14 except that this liquid crystal composition P was injected into the cell, and the same driving waveform was used to obtain the contrast at the time of driving. It was measured. As a result, the contrast was 18.4.

【0197】実施例14〜16より明らかなように、本
発明による液晶組成物M、N、Pを含有する強誘電性液
晶素子は駆動時におけるコントラストが高くなってい
る。
As is clear from Examples 14 to 16, the ferroelectric liquid crystal device containing the liquid crystal compositions M, N and P according to the present invention has a high contrast during driving.

【0198】実施例17 実施例14で使用したポリイミド樹脂前駆体1.0%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
用いた他は全く実施例14と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、実施例14と同様の方法で30℃におけ
る駆動時のコントラストを測定した結果、コントラスト
は16.2であった。
Example 17 The procedure of Example 14 was repeated except that a 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol resin [PUA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.] was used in place of the 1.0% dimethylacetamide solution of the polyimide resin precursor used in Example 14. A ferroelectric liquid crystal device was produced by the same method as in Example 14, and the contrast at the time of driving at 30 ° C. was measured by the same method as in Example 14. As a result, the contrast was 16.2.

【0199】実施例18 実施例14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1
4と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例1
4と同様の方法で30℃における駆動時のコントラスト
を測定した結果、コントラストは14.9であった。
Example 18 Except that the SiO 2 used in Example 14 was not used and the alignment control layer was formed only with a polyimide resin, Example 1 was carried out at all.
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 4, and Example 1
As a result of measuring the contrast at the time of driving at 30 ° C. in the same manner as in 4, the contrast was 14.9.

【0200】実施例19 実施例14で使用したポリイミド樹脂前駆体1.0%ジ
メチルアセトアミド溶液に代えて、ポリアミド酸(日立
化成(株)製、LQ1802)1%NMP溶液を用い、
270℃で1時間焼成した以外は全く実施例14と同様
の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例14と同様
の方法で30℃における駆動時のコントラストを測定し
た。その結果コントラストは29.5であった。
Example 19 A polyamic acid (LQ1802, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 1% NMP solution was used in place of the polyimide resin precursor 1.0% dimethylacetamide solution used in Example 14.
A ferroelectric liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 14 except that the composition was baked at 270 ° C. for 1 hour, and the contrast during driving at 30 ° C. was measured in the same manner as in Example 14. As a result, the contrast was 29.5.

【0201】実施例17,18および19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15と同様に高い
コントラストが得られている。また、駆動波形を変えた
場合においても詳細に検討した結果、同様に本発明の強
誘電性液晶組成物を含有する液晶素子の方がより高いコ
ントラストが得られることが判明した。
As is clear from Examples 17, 18 and 19, even when the element structure was changed, the element containing the ferroelectric liquid crystal composition according to the present invention showed high contrast as in Example 15. There is. Further, as a result of detailed examination even when the drive waveform was changed, it was found that a liquid crystal element containing the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention similarly provided higher contrast.

【0202】[0202]

【発明の効果】本発明により自発分極の付与能力の大き
い、新規な化合物(2−フルオロシクロペンタノン化合
物、1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,4]
ノナン化合物)が得られる。本発明の化合物を含有する
液晶組成物は、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。また、ラセミ体であっても強誘
電性液晶組成物に添加すると応答速度の温度依存性の少
ない組成物が得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a novel compound (2-fluorocyclopentanone compound, 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4]) having a large ability to impart spontaneous polarization is obtained.
A nonane compound) is obtained. The liquid crystal composition containing the compound of the present invention can be operated by utilizing the ferroelectricity of the liquid crystal composition. Moreover, even if it is a racemate, a composition with less temperature dependence of response speed can be obtained by adding it to the ferroelectric liquid crystal composition.

【0203】このようにして利用されうる本発明の強誘
電性液晶素子は、コントラストが高く、スイッチング特
性が良好で、高速応答性、光学応答速度の温度依存性の
軽減等の優れた特性を有する液晶素子とすることができ
る。
The ferroelectric liquid crystal device of the present invention that can be used in this manner has high contrast, good switching characteristics, and excellent characteristics such as high-speed response and reduction of temperature dependence of optical response speed. It can be a liquid crystal element.

【0204】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。
A display device in which the liquid crystal device of the present invention is used as a display device in combination with a light source, a driving circuit, etc. is a good device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a liquid crystal element using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase.

【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。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of an element cell for explaining the operation of a liquid crystal element utilizing the ferroelectricity of liquid crystal.

【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。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of an element cell for explaining the operation of a liquid crystal element utilizing the ferroelectricity of liquid crystal.

【図4】チルト角を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a tilt angle.

【図5】本発明で用いる液晶素子の駆動法の波形図であ
る。
FIG. 5 is a waveform diagram of a driving method of a liquid crystal element used in the present invention.

【図6】図5に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行っ
たときの表示パタ−ンの模式図である。
6 is a schematic diagram of a display pattern when actual driving is performed with the time-series driving waveform shown in FIG.

【図7】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。
FIG. 7 is a block configuration diagram showing a liquid crystal display device having a liquid crystal element utilizing ferroelectricity and a graphics controller.

【図8】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。
FIG. 8 is a timing chart of image information communication between the liquid crystal display device and the graphics controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 VRAM1 Liquid Crystal Layer Having Chiral Smectic Phase 2 Glass Substrate 3 Transparent Electrode 4 Insulating Alignment Control Layer 5 Spacer 6 Lead Wire 7 Power Supply 8 Polarizing Plate 9 Light Source I 0 Incident Light I Transmitted Light 21a Substrate 21b Substrate 22 Liquid Crystal Having Chiral Smectic Phase Layer 23 Liquid crystal molecule 24 Dipole moment (P⊥) 31a Voltage applying means 31b Voltage applying means 33a First stable state 33b Second stable state 34a Upward dipole moment 34b Downward dipole moment Ea Upward electric field Eb Downward Electric field 101 ferroelectric liquid crystal display device 102 graphics controller 103 display panel 104 scanning line driving circuit 105 information line driving circuit 106 decoder 107 scanning signal generating circuit 108 shift register 109 line memory 110 information signal generating circuit 111 Drive control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/75 D 9546−4H 69/753 69/757 C 9546−4H 69/773 69/92 69/94 255/54 255/55 323/16 C07D 213/30 263/56 277/24 277/64 285/12 307/33 307/42 307/79 307/80 309/30 D 317/18 317/30 317/34 333/24 333/38 405/12 215 409/12 307 C09K 19/12 9279−4H 19/14 9279−4H 19/16 9279−4H 19/18 9279−4H 19/20 9279−4H 19/30 9279−4H 19/32 9279−4H 19/34 9279−4H 19/54 B 9279−4H // G02F 1/13 500 (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 中村 真一 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 (54)【発明の名称】 2−フルオロシクロペンタノン化合物、1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,4]ノナ ン化合物、それらを含有する液晶組成物、それを用いた液晶素子、それらを用いた表示方法、及 び表示装置─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C07C 69/75 D 9546-4H 69/753 69/757 C 9546-4H 69/773 69/92 69 / 94 255/54 255/55 323/16 C07D 213/30 263/56 277/24 277/64 285/12 307/33 307/42 307/79 307/80 309/30 D 317/18 317/30 317 / 34 333/24 333/38 405/12 215 409/12 307 C09K 19/12 9279-4H 19/14 9279-4H 19/16 9279-4H 19/18 9279-4H 19/20 9279-4H 19/30 9279-4H 19/32 9279-4H 19/34 9279-4H 19/54 B 9279-4H // G02F 1/13 500 (72) Inventor Goji Kadono 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Shinichi Nakamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (54) [Title of Invention] 2-Fluorocyclope Thanong compounds, 1,4-dioxa-6-fluoro-spiro [4,4] non-emission compound, liquid crystal compositions containing them, a liquid crystal device using the same, a display method using the same, 及 Beauty display device

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I)で示されることを特徴
とする2−フルオロシクロペンタノン化合物。 【化1】R−A−Y−X (I) (式中、Rは、水素原子、ハロゲン、CNまたは炭素原
子数が1〜20である直鎖状、分岐状または環状のアル
キル基を示す。但し、該アルキル基中の−CH2−はヘ
テロ原子が隣接しない条件で−O−、−S−、−CO
−、−CH=CH−、−C≡C−、−C(*)H(CN)
−に置き換えられていてもよく、また該アルキル基中の
水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。Aは、
−A1 −、−A1 −Z1 −A2 −、−A1 −Z1 −A2
−Z2 −A3 −で示され、A1 、A2 、A3 はそれぞれ
独立に無置換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3
またはCNから選ばれた1個又は2個の置換基を有する
1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピ
リジン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、
ピリダジン−3,6−ジイル、1,4−シクロヘキシレ
ン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1,3−ジ
チアン−2,5−ジイル、フラン−2,5−ジイル、チ
アジアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−
ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、ベンゾチアゾー
ル−2,6−ジイル、ベンゾチアゾール−2,5−ジイ
ル、ベンゾオキサゾール−2,5−ジイル、ベンゾオキ
サゾール−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイ
ル、2−アルキルインダン−2,5−ジイル(アルキル
基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル
基である)、インダノン−2,6−ジイル、2−アルキ
ルインダノン−2,6−ジイル(アルキル基は炭素原子
数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基である)、
クマラン−2,5−ジイル、2−アルキルクマラン−
2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子数1〜18の直
鎖状又は分岐状のアルキル基である)、2,6−ナフチ
レン、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,
6−ジイル、ベンゾフラン−2,5−ジイル、ベンゾフ
ラン−2,6−ジイルの中から選ばれる。Z1 、Z2
それぞれ独立に単結合、−COO−、−OCO−、−C
2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2 −、−CH=
CH−、−C≡C−から選ばれる。Yは−OCO−、−
OCH2 −を示し、Xは2−フルオロシクロペンタノン
−2−イルを示す。)
1. A 2-fluorocyclopentanone compound represented by the following general formula (I): ## STR00001 ## R--A--Y--X (I) (In the formula, R represents a hydrogen atom, halogen, CN, or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. . However, -CH 2 in the alkyl group - is -O under the condition that heteroatoms are not adjacent -, - S -, - CO
-, -CH = CH-, -C≡C-, -C (*) H (CN)
It may be replaced with-and a hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom. A is
-A 1 -, - A 1 -Z 1 -A 2 -, - A 1 -Z 1 -A 2
--Z 2 --A 3- , A 1 , A 2 and A 3 are each independently unsubstituted or F, Cl, Br, CH 3 , CF 3
Or 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from CN, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl,
Pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, furan-2,5-diyl, thiadiazole-2 , 5-diyl, thiophene-2,5-
Diyl, thiazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzothiazole-2,5-diyl, benzoxazole-2,5-diyl, benzoxazole-2,6-diyl, indane-2, 5-diyl, 2-alkylindan-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), indanone-2,6-diyl, 2-alkylin Danone-2,6-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms),
Coumaran-2,5-diyl, 2-alkylcoumaran-
2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,
It is selected from 6-diyl, benzofuran-2,5-diyl and benzofuran-2,6-diyl. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —C.
H 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH =
CH-, -C≡C-. Y is -OCO-,-
OCH 2 — and X represents 2-fluorocyclopentanone-2-yl. )
【請求項2】 前記一般式(I)で表わされる化合物が
下記の(Ia)〜(Ic)のいずれかである請求項1記
載の2−フルオロシクロペンタノン化合物。 (Ia) Aが−A1 −を示し、A1 は無置換あるいは
F、Cl、Br、CH3、CF3 またはCNから選ばれ
た1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレン、
1,4−シクロヘキシレン、2,6−ナフチレン、キノ
キサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,6−ジイル
の中から選ばれる化合物。 (Ib) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1 、A
2 の少なくとも1つは無置換あるいはF、Cl、Br、
CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2個の
置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン−2,
5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、1,4−シク
ロヘキシレンの中から選ばれる化合物。 (Ic) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −を示
し、A1 、A2 、A3 の少なくとも1つは無置換あるい
はF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ば
れた1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレン
であり、残りはピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン
−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チアジ
アゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイ
ル、チオフェン−2,5−ジイル、インダン−2,5−
ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中から選ばれる化
合物。
2. The 2-fluorocyclopentanone compound according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (I) is any of the following (Ia) to (Ic). (Ia) A represents -A 1- , A 1 is unsubstituted or has 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN. ,
A compound selected from 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl and quinoline-2,6-diyl. (Ib) A is -A 1 -Z 1 -A 2 - indicates, A 1, A
At least one of 2 is unsubstituted or F, Cl, Br,
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from CH 3 , CF 3 or CN, pyrimidine-2,
A compound selected from 5-diyl, pyridine-2,5-diyl and 1,4-cyclohexylene. (Ic) A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3 - indicates, A 1, A 2, at least one unsubstituted or F of A 3, Cl, Br, CH 3, CF 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from 3 or CN, the rest being pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, Thiadiazole-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,5-
A compound selected from diyl and coumarane-2,5-diyl.
【請求項3】 前記一般式(I)で表わされる化合物が
下記の(Iba)〜(Icb)のいずれかである請求項
1記載の2−フルオロシクロペンタノン化合物。 (Iba) A1 が−A1 −Z1 −A2 −を示し、
1 、A2 は共に無置換あるいはF、Cl、Br、CH
3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2個の置換
基を有する1,4−フェニレンであり、Z1 は単結合、
−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2 −、−C
≡C−である化合物。 (Ibb) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
無置換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3 または
CNから選ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4
−フェニレンであり、A2 はピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジ
イル、ピリダジン−3,6−ジイル、1,4−シクロヘ
キシレン、チアジアゾール−2,5−ジイル、チオフェ
ン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、ベ
ンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾオキサゾール
−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイル、クマラ
ン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、キノキサリ
ン−2,6−ジイル、キノリン−2,6−ジイルの中か
ら選ばれ、Z1 は単結合である化合物。 (Ibc) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
ピリジン−2,5−ジイルであり、A2 は1,4−シク
ロヘキシレン、インダン−2,5−ジイル、クマラン−
2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの中から選ばれ、
1 は単結合である化合物。 (Ibd) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
ピリミジン−2,5−ジイルであり、A3 は1,4−シ
クロヘキシレン、インダン−2,5−ジイル、クマラン
−2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの中から選ば
れ、Z1 は単結合である化合物。 (Ica) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −を
示し、A1 、A2 、A3は共に無置換あるいはF、C
l、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個
又は2個の置換基を有する1,4−フェニレンであり、
1 、Z2 の一方は単結合であり、他方は単結合、−C
2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2 −、−C≡C
−のいずれかである化合物。 (Icb) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −を
示し、A1 、A2 、A3の内2つは無置換あるいはF、
Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1
個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレンであ
り、残りの1つはピリミジン−2,5−ジイル、ピリジ
ン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チア
ジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジ
イル、チオフェン−2,5−ジイル、インダン−2,5
−ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中から選ばれ、
1 、Z2 は単結合である化合物。
3. The 2-fluorocyclopentanone compound according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (I) is any of the following (Iba) to (Icb). (Iba) A 1 represents -A 1 -Z 1 -A 2- ,
A 1 and A 2 are both unsubstituted or F, Cl, Br, CH
1,4 phenylene having 1 or 2 substituents selected from 3 , CF 3 or CN, Z 1 is a single bond,
-CH 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - C
A compound that is ≡C-. (Ibb) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 is unsubstituted or 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN. Have 1,4
- phenylene, A 2 is pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazol-2 , 5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzoxazole-2,5-diyl, indane-2,5-diyl, coumaran-2 , 5-diyl, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,6-diyl, and Z 1 is a single bond. (Ibc) A is -A 1 -Z 1 -A 2 - indicates, A 1 is pyridine-2,5-diyl, A 2 is 1,4-cyclohexylene, indan-2,5-diyl, coumaran −
Selected from 2,5-diyl and 2,6-naphthylene,
A compound in which Z 1 is a single bond. (Ibd) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 is pyrimidine-2,5-diyl, A 3 is 1,4-cyclohexylene, indane-2,5-diyl, coumaran. A compound selected from 2,2,5-diyl and 2,6-naphthylene, wherein Z 1 is a single bond. (Ica) A represents -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3- , and A 1 , A 2 and A 3 are both unsubstituted or F and C
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from 1, Br, CH 3 , CF 3 or CN,
One of Z 1 and Z 2 is a single bond, the other is a single bond, -C
H 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - C≡C
A compound that is any of: (Icb) A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3 - indicates, A 1, two of A 2, A 3 is unsubstituted or F,
1 selected from Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents, the remaining one is pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5 -Diyl, thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,5
-Choose from Diyl and Kumaran-2,5-diyl,
A compound in which Z 1 and Z 2 are single bonds.
【請求項4】 前記一般式(I)で表わされる化合物の
Rが下記の(i)〜(xvi)のいずれかである請求項
1乃至3のいずれかの項に記載の2−フルオロシクロペ
ンタノン化合物。 【化2】 (式中、aは1から16の整数、d、g、iは0から7
の整数、b、c、h、j、kは1から10の整数、f、
wは0又は1、m、n、q、r、s、tは0から10整
数。但し、b+d≦16、e+f+g≦16、h+i≦
16の条件を満たす。EはCH3またはCF3を示す。Y
1 は単結合、−O−、−COO−、−OCO−を示し、
2 は−COO−、−CH2O−、−CH2CH2O−、
−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2−を示す。Y3
は単結合、−COO−、−CH2O−、−OCO−、−
OCH2−を示す。光学活性であってもよい。)
4. The 2-fluorocyclopenta according to any one of claims 1 to 3, wherein R of the compound represented by the general formula (I) is any of the following (i) to (xvi). Non-compound. [Chemical 2] (In the formula, a is an integer of 1 to 16, d, g, and i are 0 to 7
, B, c, h, j, k are integers from 1 to 10, f,
w is 0 or 1, m, n, q, r, s, and t are integers from 0 to 10. However, b + d ≦ 16, e + f + g ≦ 16, h + i ≦
16 conditions are met. E represents CH 3 or CF 3 . Y
1 represents a single bond, -O-, -COO-, -OCO-,
Y 2 is -COO -, - CH 2 O - , - CH 2 CH 2 O-,
-CH 2 CH 2 CH 2 O - , - CH 2 CH 2 - shows a. Y 3
Is a single bond, -COO -, - CH 2 O -, - OCO -, -
OCH 2 - shows the. It may be optically active. )
【請求項5】 前記一般式(I)において、Rが下記の
(xvii)である請求項1乃至3のいずれかの項に記
載の2−フルオロシクロペンタノン化合物。 【化3】 (xvii) n−Ca 2a+1 −Y4 − (但し、aは1〜17の整数を示し、Y4 は単結合又は
−O−を示す。)
5. The 2-fluorocyclopentanone compound according to any one of claims 1 to 3, wherein in the general formula (I), R is the following (xvii). Embedded image (xvii) n-C a H 2a + 1 —Y 4 — (where a represents an integer of 1 to 17 and Y 4 represents a single bond or —O—).
【請求項6】 前記一般式(I)において、Aが−A1
−Z1 −A2 −を示し、A1 はピリミジン−2,5−ジ
イル、A2 は1,4−フェニレンであり、Z1 は単結合
である請求項5記載の2−フルオロシクロペンタノン化
合物。
6. In the general formula (I), A is -A 1
-Z 1 -A 2- , wherein A 1 is pyrimidine-2,5-diyl, A 2 is 1,4-phenylene, and Z 1 is a single bond. Compound.
【請求項7】 前記一般式(I)において、Xが光学活
性である請求項1記載の2−フルオロシクロペンタノン
化合物。
7. The 2-fluorocyclopentanone compound according to claim 1, wherein in the general formula (I), X is optically active.
【請求項8】 下記一般式(II)で示されることを特
徴とする1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ[4,
4]ノナン化合物。 【化4】 R−A−Y−X′ (II) (式中、Rは、水素原子、ハロゲン、CNまたは炭素原
子数が1〜20である直鎖状、分岐状または環状のアル
キル基を示す。但し、該アルキル基中の−CH2−はヘ
テロ原子が隣接しない条件で−O−、−S−、−CO
−、−CH=CH−、−C≡C−、−C(*)H(CN)
−に置き換えられていてもよく、また該アルキル基中の
水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。Aは、
−A1 −、−A1 −Z1 −A2 −、−A1 −Z1 −A2
−Z2 −A3 −で示され、A1 、A2 、A3 はそれぞれ
独立に無置換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3
またはCNから選ばれた1個又は2個の置換基を有する
1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピ
リジン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、
ピリダジン−3,6−ジイル、1,4−シクロヘキシレ
ン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1,3−ジ
チアン−2,5−ジイル、フラン−2,5−ジイル、チ
アジアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−
ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、ベンゾチアゾー
ル−2,6−ジイル、ベンゾチアゾール−2,5−ジイ
ル、ベンゾオキサゾール−2,5−ジイル、ベンゾオキ
サゾール−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイ
ル、2−アルキルインダン−2,5−ジイル(アルキル
基は炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル
基である)、インダノン−2,6−ジイル、2−アルキ
ルインダノン−2,6−ジイル(アルキル基は炭素原子
数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基である)、
クマラン−2,5−ジイル、2−アルキルクマラン−
2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子数1〜18の直
鎖状又は分岐状のアルキル基である)、2,6−ナフチ
レン、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,
6−ジイル、ベンゾフラン−2,5−ジイル、ベンゾフ
ラン−2,6−ジイルの中から選ばれる。Z1 、Z2
それぞれ独立に単結合、−COO−、−OCO−、−C
2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2 −、−CH=
CH−、−C≡C−から選ばれる。Yは−OCO−、−
OCH2 −を示し、X′は1,4−ジオキサ−6−フル
オロスピロ[4,4]ノナン−6−イルを示す。)
8. 1,4-Dioxa-6-fluorospiro [4, which is represented by the following general formula (II):
4] Nonane compound. R-A-Y-X '(II) (In the formula, R represents a hydrogen atom, halogen, CN or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. shown, however, -CH 2 in the alkyl group -. is -O under the condition that heteroatoms are not adjacent -, - S -, - CO
-, -CH = CH-, -C≡C-, -C (*) H (CN)
It may be replaced with-and a hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom. A is
-A 1 -, - A 1 -Z 1 -A 2 -, - A 1 -Z 1 -A 2
--Z 2 --A 3- , A 1 , A 2 and A 3 are each independently unsubstituted or F, Cl, Br, CH 3 , CF 3
Or 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from CN, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl,
Pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,3-dithian-2,5-diyl, furan-2,5-diyl, thiadiazole-2 , 5-diyl, thiophene-2,5-
Diyl, thiazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, benzothiazole-2,5-diyl, benzoxazole-2,5-diyl, benzoxazole-2,6-diyl, indane-2, 5-diyl, 2-alkylindan-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), indanone-2,6-diyl, 2-alkylin Danone-2,6-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms),
Coumaran-2,5-diyl, 2-alkylcoumaran-
2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,
It is selected from 6-diyl, benzofuran-2,5-diyl and benzofuran-2,6-diyl. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —C.
H 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH =
CH-, -C≡C-. Y is -OCO-,-
OCH 2 — and X ′ represents 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonan-6-yl. )
【請求項9】 前記一般式(II)で表わされる化合物
が下記の(IIa)〜(IIc)のいずれかである請求
項8記載の1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ
[4,4]ノナン化合物。 (IIa) Aが−A1 −を示し、A1 は無置換あるい
はF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ば
れた1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ン、1,4−シクロヘキシレン、2,6−ナフチレン、
キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,6−ジ
イルの中から選ばれる化合物。 (IIb) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
2 の少なくとも1つは無置換あるいはF、Cl、B
r、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2
個の置換基を有する1,4−フェニレン、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、1,4−
シクロヘキシレンの中から選ばれる化合物。 (IIc) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3 −を
示し、A1 、A2 、A3の少なくとも1つは無置換ある
いはF、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選
ばれた1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレ
ンであり、残りはピリミジン−2,5−ジイル、ピリジ
ン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チア
ジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジ
イル、チオフェン−2,5−ジイル、インダン−2,5
−ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中から選ばれる
化合物。
9. The 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] according to claim 8, wherein the compound represented by the general formula (II) is any of the following (IIa) to (IIc). Nonane compound. (IIa) A represents -A 1- , A 1 is unsubstituted or has 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN. , 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene,
A compound selected from quinoxaline-2,6-diyl and quinoline-2,6-diyl. (IIb) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , A 1 ,
At least one of A 2 is unsubstituted or F, Cl, B
1 or 2 selected from r, CH 3 , CF 3 or CN
1,4-phenylene having 1 substituent, pyrimidine-
2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-
A compound selected from cyclohexylene. (IIc) A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3 - indicates, A 1, A 2, at least one unsubstituted or F of A 3, Cl, Br, CH 3, CF 1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from 3 or CN, the rest being pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, Thiadiazole-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,5
-A compound selected from diyl and coumarane-2,5-diyl.
【請求項10】 前記一般式(II)で表わされる化合
物が下記の(IIba)〜(IIcb)のいずれかであ
る請求項8記載の1,4−ジオキサ−6−フルオロスピ
ロ[4,4]ノナン化合物。 (IIba) A1 が−A1 −Z1 −A2 −を示し、A
1 、A2 は共に無置換あるいはF、Cl、Br、C
3 、CF3 またはCNから選ばれた1個又は2個の置
換基を有する1,4−フェニレンであり、Z1 は単結
合、−CH2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2 −、
−C≡C−である化合物。 (IIbb) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
は無置換あるいはF、Cl、Br、CH3 、CF3 また
はCNから選ばれた1個又は2個の置換基を有する1,
4−フェニレンであり、A2 はピリミジン−2,5−ジ
イル、ピリジン−2,5−ジイル、ピラジン−2,5−
ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、1,4−シクロ
ヘキシレン、チアジアゾール−2,5−ジイル、チオフ
ェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイル、
ベンゾチアゾール−2,6−ジイル、ベンゾオキサゾー
ル−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイル、クマ
ラン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレン、キノキサ
リン−2,6−ジイル、キノリン−2,6−ジイルの中
から選ばれ、Z1 は単結合である化合物。 (IIbc) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
はピリジン−2,5−ジイルであり、A2 は1,4−シ
クロヘキシレン、インダン−2,5−ジイル、クマラン
−2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの中から選ば
れ、Z1 は単結合である化合物。 (IIbd) Aが−A1 −Z1 −A2 −を示し、A1
はピリミジン−2,5−ジイルであり、A3 は1,4−
シクロヘキシレン、インダン−2,5−ジイル、クマラ
ン−2,5−ジイル、2,6−ナフチレンの中から選ば
れ、Z1 は単結合である化合物。 (IIca) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3
を示し、A1 、A2 、A3 は共に無置換あるいはF、C
l、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ばれた1個
又は2個の置換基を有する1,4−フェニレンであり、
1 、Z2 の一方は単結合であり、他方は単結合、−C
2 O−、−OCH2 −、−CH2 CH2−、−C≡C
−のいずれかである化合物。 (IIcb) Aが−A1 −Z1 −A2 −Z2 −A3
を示し、A1 、A2 、A3 の内2つは無置換あるいは
F、Cl、Br、CH3 、CF3 またはCNから選ばれ
た1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレンで
あり、残りの1つはピリミジン−2,5−ジイル、ピリ
ジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チ
アジアゾール−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−
ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、インダン−2,
5−ジイル、クマラン−2,5−ジイルの中から選ば
れ、Z1 、Z2 は単結合である化合物。
10. The 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] according to claim 8, wherein the compound represented by the general formula (II) is any of the following (IIba) to (IIcb). Nonane compound. (IIba) A 1 represents -A 1 -Z 1 -A 2- , and A
1 and A 2 are both unsubstituted or F, Cl, Br, C
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from H 3 , CF 3 or CN, Z 1 is a single bond, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH. 2- ,
A compound wherein -C≡C-. (IIbb) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , and A 1
Is unsubstituted or has 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN 1,
4-phenylene, A 2 is pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-
Diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl,
Benzothiazole-2,6-diyl, benzoxazole-2,5-diyl, indane-2,5-diyl, coumaran-2,5-diyl, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline- A compound selected from 2,6-diyl and Z 1 is a single bond. (IIbc) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , and A 1
Is pyridine-2,5-diyl, A 2 is selected from 1,4-cyclohexylene, indane-2,5-diyl, coumarane-2,5-diyl, 2,6-naphthylene, and Z 1 Is a compound that is a single bond. (IIbd) A represents -A 1 -Z 1 -A 2- , and A 1
Is pyrimidine-2,5-diyl and A 3 is 1,4-
A compound selected from cyclohexylene, indane-2,5-diyl, coumarane-2,5-diyl and 2,6-naphthylene, wherein Z 1 is a single bond. (IICA) A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3 -
Where A 1 , A 2 and A 3 are all unsubstituted or F and C
1,4-phenylene having 1 or 2 substituents selected from 1, Br, CH 3 , CF 3 or CN,
One of Z 1 and Z 2 is a single bond, the other is a single bond, -C
H 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - C≡C
A compound that is any of: (IIcb) A is -A 1 -Z 1 -A 2 -Z 2 -A 3 -
Wherein two of A 1 , A 2 and A 3 are unsubstituted or have 1 or 4 1 or 2 substituents selected from F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN. Phenylene, the other one is pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiadiazole-2,5-diyl, thiazole-2,5-
Diyl, thiophene-2,5-diyl, indane-2,
A compound selected from 5-diyl and coumarane-2,5-diyl, wherein Z 1 and Z 2 are single bonds.
【請求項11】 前記一般式(II)で表わされる化合
物のRが下記の(i)〜(xvi)のいずれかである請
求項8乃至10のいずれかの項に記載の1,4−ジオキ
サ−6−フルオロスピロ[4,4]ノナン化合物。 【化5】 (式中、aは1から16の整数、d、g、iは0から7
の整数、b、c、h、j、kは1から10の整数、f、
wは0又は1、m、n、q、r、s、tは0から10整
数。但し、b+d≦16、e+f+g≦16、h+i≦
16の条件を満たす。EはCH3またはCF3を示す。Y
1 は単結合、−O−、−COO−、−OCO−を示し、
2 は−COO−、−CH2O−、−CH2CH2O−、
−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2−を示す。Y3
は単結合、−COO−、−CH2O−、−OCO−、−
OCH2−を示す。光学活性であってもよい。)
11. The 1,4-dioxa according to claim 8, wherein R of the compound represented by the general formula (II) is any of the following (i) to (xvi). -6-Fluorospiro [4,4] nonane compound. [Chemical 5] (In the formula, a is an integer of 1 to 16, d, g, and i are 0 to 7
, B, c, h, j, k are integers from 1 to 10, f,
w is 0 or 1, m, n, q, r, s, and t are integers from 0 to 10. However, b + d ≦ 16, e + f + g ≦ 16, h + i ≦
16 conditions are met. E represents CH 3 or CF 3 . Y
1 represents a single bond, -O-, -COO-, -OCO-,
Y 2 is -COO -, - CH 2 O - , - CH 2 CH 2 O-,
-CH 2 CH 2 CH 2 O - , - CH 2 CH 2 - shows a. Y 3
Is a single bond, -COO -, - CH 2 O -, - OCO -, -
OCH 2 - shows the. It may be optically active. )
【請求項12】 前記一般式(II)において、Rが下
記の(xvii)である請求項8乃至10のいずれかの
項に記載の1,4−ジオキサ−6−フルオロスピロ
[4,4]ノナン化合物。 【化6】 (xvii) n−Ca 2a+1 −Y4 − (但し、aは1〜17の整数を示し、Y4 は単結合又は
−O−を示す。)
12. The 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] according to any one of claims 8 to 10, wherein in the general formula (II), R is the following (xvii). Nonane compound. Embedded image (xvii) n—C a H 2a + 1 —Y 4 — (however, a represents an integer of 1 to 17 and Y 4 represents a single bond or —O—).
【請求項13】 前記一般式(II)において、Aが−
1 −Z1 −A2 −を示し、A1 はピリミジン−2,5
−ジイル、A2 は1,4−フェニレンであり、Z1 は単
結合である請求項12記載の1,4−ジオキサ−6−フ
ルオロスピロ[4,4]ノナン化合物。
13. In the general formula (II), A is −
A 1 -Z 1 -A 2- , wherein A 1 is pyrimidine-2,5
13. A 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane compound according to claim 12, wherein -diyl, A 2 is 1,4-phenylene, and Z 1 is a single bond.
【請求項14】 前記一般式(II)において、Xが光
学活性である請求項8記載の1,4−ジオキサ−6−フ
ルオロスピロ[4,4]ノナン化合物。
14. The 1,4-dioxa-6-fluorospiro [4,4] nonane compound according to claim 8, wherein X in the general formula (II) is optically active.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれかに記載の化
合物を少なくとも一種含有することを特徴とする液晶組
成物。
15. A liquid crystal composition comprising at least one compound according to any one of claims 1 to 14.
【請求項16】 請求項1〜14のいずれかに記載の化
合物のうち、光学活性であることを特徴とする化合物を
少なくとも一種含有することを特徴とする液晶組成物。
16. A liquid crystal composition comprising at least one compound which is optically active among the compounds according to any one of claims 1 to 14.
【請求項17】 請求項1〜14のいずれかに記載の化
合物を、1〜80重量%含有する請求項15または16
記載の液晶組成物。
17. The compound according to any one of claims 1 to 14 containing 1 to 80% by weight.
The liquid crystal composition described.
【請求項18】 請求項1〜14のいずれかに記載の化
合物を、1〜60重量%含有する請求項15または16
記載の液晶組成物。
18. A compound containing 1 to 60% by weight of the compound according to any one of claims 1 to 14.
The liquid crystal composition described.
【請求項19】 請求項1〜14のいずれかに記載の化
合物を、1〜40重量%含有する請求項15または16
記載の液晶組成物。
19. The compound according to claim 1, which contains 1 to 40% by weight of the compound.
The liquid crystal composition described.
【請求項20】 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15乃至19のいずれかの項に記載
の液晶組成物。
20. The liquid crystal composition according to claim 15, wherein the liquid crystal composition has a chiral smectic phase.
【請求項21】 請求項15乃至20のいずれかに記載
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。
21. A liquid crystal device comprising the liquid crystal composition according to claim 15 disposed between a pair of electrode substrates.
【請求項22】 前記電極基板上の液晶組成物に接する
側にさらに配向制御層が設けられている請求項21記載
の液晶素子。
22. The liquid crystal element according to claim 21, further comprising an alignment control layer provided on the side of the electrode substrate which is in contact with the liquid crystal composition.
【請求項23】 前記配向制御層がラビング処理された
層である請求項22記載の液晶素子。
23. The liquid crystal device according to claim 22, wherein the alignment control layer is a layer subjected to a rubbing treatment.
【請求項24】 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21乃至23のいずれかの項に記載の液晶素子。
24. The liquid crystal element according to any one of claims 21 to 23, wherein the pair of electrode substrates are arranged with a film thickness in which a helix formed by alignment of liquid crystal molecules is released.
【請求項25】 請求項21乃至23のいずれかに記載
の液晶素子を表示素子として有することを特徴とする表
示装置。
25. A display device comprising the liquid crystal element according to claim 21 as a display element.
【請求項26】 更に液晶素子の駆動回路を有する請求
項24記載の表示装置。
26. The display device according to claim 24, further comprising a drive circuit for the liquid crystal element.
【請求項27】 さらに光源を有する請求項25記載の
表示装置。
27. The display device according to claim 25, further comprising a light source.
【請求項28】 請求項15至20のいずれかに記載の
液晶組成物を制御して表示を行うことを特徴とする表示
方法。
28. A display method comprising displaying by controlling the liquid crystal composition according to any one of claims 15 to 20.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103102887A (en) * 2013-02-06 2013-05-15 江苏和成显示科技股份有限公司 Benzofuran derivative liquid crystal compound as well as composition and application thereof

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