JPH02196887A - 強誘電性液晶組成物 - Google Patents
強誘電性液晶組成物Info
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- JPH02196887A JPH02196887A JP1016841A JP1684189A JPH02196887A JP H02196887 A JPH02196887 A JP H02196887A JP 1016841 A JP1016841 A JP 1016841A JP 1684189 A JP1684189 A JP 1684189A JP H02196887 A JPH02196887 A JP H02196887A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気光学的表示材料として有用な新規液晶組成
物に関するもので、特に強誘電性を有する液晶材料を提
供するものであり、従来の液晶材料と比較して、特に応
答性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能
性を有する液晶材料を提供するものである。
物に関するもので、特に強誘電性を有する液晶材料を提
供するものであり、従来の液晶材料と比較して、特に応
答性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能
性を有する液晶材料を提供するものである。
現在、広く用いられている液晶表示素子は主にネマチッ
ク液晶を利用したTN型と呼ばれるものであって、多く
の長所・利点を有しているもののその応答性においては
、CRTなどの発光型の表示方式と比較すると、格段に
遅いという大きな欠点があった。TN型以外の液晶表示
方式も多く検討されているが、その応答性における改善
はなかなかなされていない。
ク液晶を利用したTN型と呼ばれるものであって、多く
の長所・利点を有しているもののその応答性においては
、CRTなどの発光型の表示方式と比較すると、格段に
遅いという大きな欠点があった。TN型以外の液晶表示
方式も多く検討されているが、その応答性における改善
はなかなかなされていない。
ところが、強誘電性スメクチック液晶を利用した液晶デ
バイスでは、従来のTN型液晶表示素子の100〜10
00倍の高速応答が可能で、かつ多安定性を有するため
、電源を切っても表示の記憶が得られる(メモリー効果
)ことが、最近明らかになった。このため、光シヤツタ
ーやプリンターヘッド、薄型テレビ等への利用可能性が
極めて太き(、現在、各方面で実用化に向けて開発研究
がなされている。
バイスでは、従来のTN型液晶表示素子の100〜10
00倍の高速応答が可能で、かつ多安定性を有するため
、電源を切っても表示の記憶が得られる(メモリー効果
)ことが、最近明らかになった。このため、光シヤツタ
ーやプリンターヘッド、薄型テレビ等への利用可能性が
極めて太き(、現在、各方面で実用化に向けて開発研究
がなされている。
強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のキラルスメ
クチック相に属するものであるが、その中でも、実用的
に望ましいものは、最も粘度の低いキラルスメクチック
C(以下、S01と省略する。)相と呼ばれるものであ
る。
クチック相に属するものであるが、その中でも、実用的
に望ましいものは、最も粘度の低いキラルスメクチック
C(以下、S01と省略する。)相と呼ばれるものであ
る。
SC′″相を示す液晶化合物(以下、SC0化合物とい
う、)はこれまでにも検討されてきており、既に数多く
の化合物が合成されている。しかしながら、これらのS
00化合物には単独では強誘電性液晶表示用光スイツチ
ング素子として用いるための以下の条件、即ち、 (イ)室温を含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと (ロ)高温域において適当な相系列を有すること (b)特にキラルネマチック(以下、Noと省略する。
う、)はこれまでにも検討されてきており、既に数多く
の化合物が合成されている。しかしながら、これらのS
00化合物には単独では強誘電性液晶表示用光スイツチ
ング素子として用いるための以下の条件、即ち、 (イ)室温を含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと (ロ)高温域において適当な相系列を有すること (b)特にキラルネマチック(以下、Noと省略する。
)相において長い螺旋ピッチを示すこと(ニ)適当なチ
ルト角を持つこと (ホ)粘性が小さいこと (へ)自発分極がある程度以上大きな値であること さらに (ト)(ロ)及び(b)の結果として良好な配向を示す
こと (チ)(ホ)及び(へ)の結果として、高速の応答性を
示すこと をすべて満足するようなものは知られていなかった。
ルト角を持つこと (ホ)粘性が小さいこと (へ)自発分極がある程度以上大きな値であること さらに (ト)(ロ)及び(b)の結果として良好な配向を示す
こと (チ)(ホ)及び(へ)の結果として、高速の応答性を
示すこと をすべて満足するようなものは知られていなかった。
そのため、現在では、S00相を示す液晶組成物(以下
、SC*液晶組成物という)が検討用等に用いられてい
るのが実情である。
、SC*液晶組成物という)が検討用等に用いられてい
るのが実情である。
良好な配向性を得るためには、例えば、特開昭61−1
53623号公報等に示されているように、sc”相の
高温域にN”相を有する液晶において、N1相の螺旋ピ
ッチの長さを大きくする方法が一般的に有力である。こ
の場合にSC“相とN0相の中間の温度域にスメクチッ
クA(以下、SAと省略する。)相を有する場合に配向
はより良好となり、螺旋ピッチを大きくするには、左螺
旋を生じさせる光学活性物質と、右螺旋を生じさせる光
学活性化合物を組み合せて用いればよいことも知られて
いる。(ネマチック(以下、Nと省略する。)液晶に光
学活性物質を添加して生じる螺旋ピッチを任意の長さに
調整することは既に公知の技術である。)しかし、これ
らの技術によっては良好な配向性は得られるものの、高
速応答性が得られるわけではなかった。
53623号公報等に示されているように、sc”相の
高温域にN”相を有する液晶において、N1相の螺旋ピ
ッチの長さを大きくする方法が一般的に有力である。こ
の場合にSC“相とN0相の中間の温度域にスメクチッ
クA(以下、SAと省略する。)相を有する場合に配向
はより良好となり、螺旋ピッチを大きくするには、左螺
旋を生じさせる光学活性物質と、右螺旋を生じさせる光
学活性化合物を組み合せて用いればよいことも知られて
いる。(ネマチック(以下、Nと省略する。)液晶に光
学活性物質を添加して生じる螺旋ピッチを任意の長さに
調整することは既に公知の技術である。)しかし、これ
らの技術によっては良好な配向性は得られるものの、高
速応答性が得られるわけではなかった。
高速応答性を示すには、例えば、第12回液晶討論会に
おける特別講演(同討論会予稿集P、9B)で示されて
いるように、低粘性のスメクチックC(以下、SCと省
略する。)相を示す母体の液晶組成物(以下、SC母体
液晶という。)に、自発分極(以下、Psと省略する。
おける特別講演(同討論会予稿集P、9B)で示されて
いるように、低粘性のスメクチックC(以下、SCと省
略する。)相を示す母体の液晶組成物(以下、SC母体
液晶という。)に、自発分極(以下、Psと省略する。
)の大きいS00化合物を添加する方式が優れている。
この方式によれば、螺旋を生じさせる光学活性化合物の
割合が少なくなるため、螺旋ピッチは比較的長くなるが
、配向性が良好となるほど螺旋ピッチを長くしようとす
ると光学活性化合物の添加量を少量にする必要があり、
そのため自発分極が小さくなりすぎ、高速応答性が得ら
れな(なってしまう問題点があった。
割合が少なくなるため、螺旋ピッチは比較的長くなるが
、配向性が良好となるほど螺旋ピッチを長くしようとす
ると光学活性化合物の添加量を少量にする必要があり、
そのため自発分極が小さくなりすぎ、高速応答性が得ら
れな(なってしまう問題点があった。
また、SC母体液晶としてこれまで用いられてきたもの
は、例えば、ジャパン・デイスプレィ゛86講演予稿集
(352ページ〜)又は特開昭62−583号公報に記
載されている。
は、例えば、ジャパン・デイスプレィ゛86講演予稿集
(352ページ〜)又は特開昭62−583号公報に記
載されている。
RO+COO沓OR’
(R,R’はアキラルなアルキル基を表わす。)(R,
R’は上記と同様。) の如く、化合物自身又はその同族体が、SC相を示すも
のに限られるか、又はそれに加えて分子軸に対して垂直
方向に強いダイポール(分極)を示すような液晶化合物
を添加した組成物であり、SC相の温度範囲を広く保つ
と粘性が大きくなり、粘性を小さくするとSC相の温度
範囲が狭くなるという問題点があった。
R’は上記と同様。) の如く、化合物自身又はその同族体が、SC相を示すも
のに限られるか、又はそれに加えて分子軸に対して垂直
方向に強いダイポール(分極)を示すような液晶化合物
を添加した組成物であり、SC相の温度範囲を広く保つ
と粘性が大きくなり、粘性を小さくするとSC相の温度
範囲が狭くなるという問題点があった。
従って、従来技術では良好な配向性と高速応答性を同時
に実現するのは困難なことであった。
に実現するのは困難なことであった。
本発明が解決しようとする課題は、高速応答性及び配向
性においてともに充分に満足できる強誘電性液晶組成物
を提供することにある。
性においてともに充分に満足できる強誘電性液晶組成物
を提供することにある。
本発明は上記課題を解決するために、以下に示す中温域
母体液晶と高温液晶から成るSC母体液晶に、一般式(
A) R+” X R2” −(A)で表
わされる分子の両側鎖として、互いに異なったキラル基
を有する光学活性化合物の少な(とも1種を構成成分と
して含有するキラルドーバントを添加して成るSC′″
液晶組成物を提供する。
母体液晶と高温液晶から成るSC母体液晶に、一般式(
A) R+” X R2” −(A)で表
わされる分子の両側鎖として、互いに異なったキラル基
を有する光学活性化合物の少な(とも1種を構成成分と
して含有するキラルドーバントを添加して成るSC′″
液晶組成物を提供する。
本発明におけるSC母体液晶は、中温域母体液晶と高温
液晶とから成ることを特徴とするが、ここでいう中温域
母体液晶とは、それを構成する液晶化合物が、光学的に
不活性であり、2環又は3環構造であって、3環構造の
場合には、少なくとも1環はシクロヘキシル環であって
、SC相を示す化合物又は、そのアルキル鎖の炭素原子
数、形状のみが異った同族体から成り、その同族体中の
少なくとも1種の化合物は10℃以上における任意の1
’C以上の温度巾の範囲でモノトロピックでもよいS
C相を示す化合物である。ただし、3環構造の場合には
、SC相の上限温度が90℃未満である液晶であり、1
0℃〜80℃における任意の10℃以上の温度巾でモノ
トロピックでもよいSC相を示すものである。
液晶とから成ることを特徴とするが、ここでいう中温域
母体液晶とは、それを構成する液晶化合物が、光学的に
不活性であり、2環又は3環構造であって、3環構造の
場合には、少なくとも1環はシクロヘキシル環であって
、SC相を示す化合物又は、そのアルキル鎖の炭素原子
数、形状のみが異った同族体から成り、その同族体中の
少なくとも1種の化合物は10℃以上における任意の1
’C以上の温度巾の範囲でモノトロピックでもよいS
C相を示す化合物である。ただし、3環構造の場合には
、SC相の上限温度が90℃未満である液晶であり、1
0℃〜80℃における任意の10℃以上の温度巾でモノ
トロピックでもよいSC相を示すものである。
中温域母体として用いられる化合物の代表的なものを以
下に掲げる。ただし、以下に示す一般式において、R+
、Rzは各々独立的に炭素原子数1〜18のアルキル基
を表わす。
下に掲げる。ただし、以下に示す一般式において、R+
、Rzは各々独立的に炭素原子数1〜18のアルキル基
を表わす。
(1−a)
(1−b)
(I
b−23)
R,000畳COO(XC00Rz
(1−c)
(Lc
RIO+000(沢0COOR。
(!−C
RIO(■coo(YcoOR2
RICOO+C00(Ycoallt
(■
R,0CO−4防coo灸COOR2
Rバ俊COO+COOR2
(■
c−48)
R,(トcoo((防OR。
(1−c−50)
R,−(c3)−coo((防0COR。
(■
c−52)
R10iC00や戸冨
(1−d)
(1−e)
(1−e−1)
(1−e−2)
(1−d−15)
R,S−”Cい00(濁oRz
(I −d−21)
R,0畳cosで! OR。
−N
(■
f)
以上の化合物のうち、式(1−a)及び式(■−b)で
表わされる化合物が好ましく、式(1−a−1)、式(
I−a−5)、式(I−a−41)及び式(1−b−1
)で表わされる化合物が特に好ましい。
表わされる化合物が好ましく、式(1−a−1)、式(
I−a−5)、式(I−a−41)及び式(1−b−1
)で表わされる化合物が特に好ましい。
本発明で使用するSC母体液晶は、低粘性の中温域母体
液晶を用いた場合でも、SC相の温度範囲を広くするた
めに、高温液晶を含有する。
液晶を用いた場合でも、SC相の温度範囲を広くするた
めに、高温液晶を含有する。
ここでいう高温液晶とは、主として3環構造からなるか
、あるいはそれ以上の環からなり、SC相を示す光学活
性でない化合物、その同族体、又は、これらから成る組
成物であって、SC相を示す化合物はそのSC相の上限
温度が90゛C以上であり、かつ、少なくとも5度以上
の温度幅の温度域においてSC相を示すものであり、そ
の同族体においては上限温度が90゛C未満であっても
よく、温度幅が5度未満であってもよく、あるいはSC
相がモノトロピックであってもよいものであり、組成物
として、SC相の上限温度が90℃以上で、少なくとも
5度以上の温度幅の温度域においてSC相を示すもので
ある。
、あるいはそれ以上の環からなり、SC相を示す光学活
性でない化合物、その同族体、又は、これらから成る組
成物であって、SC相を示す化合物はそのSC相の上限
温度が90゛C以上であり、かつ、少なくとも5度以上
の温度幅の温度域においてSC相を示すものであり、そ
の同族体においては上限温度が90゛C未満であっても
よく、温度幅が5度未満であってもよく、あるいはSC
相がモノトロピックであってもよいものであり、組成物
として、SC相の上限温度が90℃以上で、少なくとも
5度以上の温度幅の温度域においてSC相を示すもので
ある。
高温液晶として用いられる化合物の代表的なものを以下
に掲げる。ただし以下に示す一般式において、R,、R
,は各々独立的に炭素原子数1〜18のアルキル基を表
わす。
に掲げる。ただし以下に示す一般式において、R,、R
,は各々独立的に炭素原子数1〜18のアルキル基を表
わす。
(II[−a)
(■
b)
(■
C)
(■
d)
(III−e)
帽
e−9)
RIO−0パ、バ或OR。
(■
f)
(■
g)
(■
h)
(III−i)
(■
j)
(■
k)
(■
0@COづDOCII□−GOR2
(III −j
R709000℃戸C1l□()h
(■
R,@coo◎−0C11□−K、ゆ−P2(■
R7◎oco℃戸11□0(い2
(III−j
R,0@oco−◎C1l□0℃ΣR2(III−1)
(U[−+++)
以下に掲げる複素環を有する化合物も高温液晶として使
用することができる。また、以下に掲げる一般式で示さ
れる複素環を有する化合物におけるベンゼン環、シクロ
ヘキサン環にフッ素1子、塩素原子又はシアノ基が置換
した化合物も高温液晶として使用することができる。
用することができる。また、以下に掲げる一般式で示さ
れる複素環を有する化合物におけるベンゼン環、シクロ
ヘキサン環にフッ素1子、塩素原子又はシアノ基が置換
した化合物も高温液晶として使用することができる。
(I[[−m−17)
(■−鋼−18)
(III −5−19)
(III−+m−20)
(m −m−21)
(III −m−22)
(II[−m−23)
(III −m−24)
R1や図陪C00()OCORz
R,COOΦソ奔COO−@−Rz
R1や猟5>COO−@−R−
R6や4coo−@−oR2
R,0や罵防C00−@)−Rt
R,0℃猟5>COO−6OR−
RIO% coo()OCORz
R,Coo℃X)C00()R2
(III −5i−49)
(III −m−50)
(m −m−51>
(III−s−52)
(m−m−53)
(m −5r−54)
(■−−−55)
(III −5−56)
R,(バ灸C00(い。
R1(バΦcoo(羽0RI
R20−0バ灸C00()R。
R,O(パ或coo()ORz
R,(層φC00()OCORt
C00(パ■C00()Rt
R。
R,づX或C00()Rt
R,づX或C00()ORt
(III −va
(Ill−m
([1−m
(I[I −m
R,Φx■coへ伜R。
R1eCOO悠)−OR2
R30□ coo−◎−R2
ヒN
R+Oe COO合ORz
(III−ロ)
(■
(■
RI%0CO30CO”Z
(■
R+COO> OCO−<H)−”2
(■−o−25)
(■〜o−26)
([1−o−27)
(■−o−28)
(In −o−29)
(III −o−30)
(m −o−31)
(IIT −o−32)
RI(図尼CIItO()1h
R,Φ猟)C11□o()OR2
R,0℃図5’)co□0−@−R2
RI09 coto−<いR2
R1Φ\5’)C11□0−□0CO1hR,Coo℃
+C1l□0(し2 p、(h努c++−o−@−R2 R,−O顕?CIIzO−@−ORz (III −o−61) (III−o−62) (m −o−63) (m −o−64) R1祖R或co、o((きR2 R,祖べ灸CH,o−@いh RI09 co、o−@;r−+>z R+0# CIItO()ORz (m −o−89) (III −o−90) (II −o−91) (m −o−92) ([1−o−93) (m −o−94) (m −o−95) (m −o−96) RIm CI!OD 0CORt RrC00+ CHtOD Rt R1ヤx(b)C#I!0会R2 Rt m cntOG 0Rt R,Om CIIzOG Rt Rto + c++、o% 0Rz R+Φ別DCH,o渠戸coRt R,COO+ C11,o舎Rz (III−p) p−13) p−14) p、−15) p−16) p−17) p−18) p−19) p−20) R1$OC1’−@−R2 R1−%oc++z% ORZ R,O鞄X(9)OC11□(い2 RIO$0CIIz”@−0RZ R2務シ■”Hocn□()OCOR2N R,COO極翼○”)−ocu□べ朗P2−N や図Doco〜吠R2 R1(ン俊0CII□■0R2 N ゝ (m −p−50) (II −p−51) (nl −p−52) 1αK)OCI+□−’D OR2 R1O+膀OCH,(戸2 R,0+■0CH2G ORt (III−q) 以上の化合物のうち式(1−a)、式(1−b)及び式
(1−c)で表わされる化合物が好ましく、式(I−a
−1)、式(I−a−2)、式(1−a −13) 、
式(1−a−15)、式(1−c−1)、式(1−c−
2)、式(I−c−3)及び式(!c−4)で表わされ
る化合物が特に好ましい。
+C1l□0(し2 p、(h努c++−o−@−R2 R,−O顕?CIIzO−@−ORz (III −o−61) (III−o−62) (m −o−63) (m −o−64) R1祖R或co、o((きR2 R,祖べ灸CH,o−@いh RI09 co、o−@;r−+>z R+0# CIItO()ORz (m −o−89) (III −o−90) (II −o−91) (m −o−92) ([1−o−93) (m −o−94) (m −o−95) (m −o−96) RIm CI!OD 0CORt RrC00+ CHtOD Rt R1ヤx(b)C#I!0会R2 Rt m cntOG 0Rt R,Om CIIzOG Rt Rto + c++、o% 0Rz R+Φ別DCH,o渠戸coRt R,COO+ C11,o舎Rz (III−p) p−13) p−14) p、−15) p−16) p−17) p−18) p−19) p−20) R1$OC1’−@−R2 R1−%oc++z% ORZ R,O鞄X(9)OC11□(い2 RIO$0CIIz”@−0RZ R2務シ■”Hocn□()OCOR2N R,COO極翼○”)−ocu□べ朗P2−N や図Doco〜吠R2 R1(ン俊0CII□■0R2 N ゝ (m −p−50) (II −p−51) (nl −p−52) 1αK)OCI+□−’D OR2 R1O+膀OCH,(戸2 R,0+■0CH2G ORt (III−q) 以上の化合物のうち式(1−a)、式(1−b)及び式
(1−c)で表わされる化合物が好ましく、式(I−a
−1)、式(I−a−2)、式(1−a −13) 、
式(1−a−15)、式(1−c−1)、式(1−c−
2)、式(I−c−3)及び式(!c−4)で表わされ
る化合物が特に好ましい。
本発明におけるSC母体液晶において、上記高温液晶の
割合が多くなりすぎるとSC相の温度範囲は高温域まで
広がるものの、粘性が高くなって応答性に悪影響を及ぼ
し、少ない場合にはSC相の温度範囲が狭くなってしま
うので、その割合は5〜80重量%が好ましく、10〜
50重量%が特に好ましい。
割合が多くなりすぎるとSC相の温度範囲は高温域まで
広がるものの、粘性が高くなって応答性に悪影響を及ぼ
し、少ない場合にはSC相の温度範囲が狭くなってしま
うので、その割合は5〜80重量%が好ましく、10〜
50重量%が特に好ましい。
斯くして、SC相の温度域が広く、かつ低粘性であるS
C母体液晶を得ることができる。これに、キラルドーパ
ントを添加することにより、容易に高速応答性のS08
液晶組成物を得ることができる。
C母体液晶を得ることができる。これに、キラルドーパ
ントを添加することにより、容易に高速応答性のS08
液晶組成物を得ることができる。
本発明で使用するキラルドーパントは、光学活性化合物
から成り、その構成成分として、前記−般式(A)で表
わされるキラル化合物を少なくとも1種含有することを
特徴とする。
から成り、その構成成分として、前記−般式(A)で表
わされるキラル化合物を少なくとも1種含有することを
特徴とする。
一般式(A)において、R,I及びR2*は、互いに異
なった光学的に活性な基であって、Rど及びRt*の少
なくとも一方は、01NSS、P、C/!等のへテロ原
子を少なくとも1個含有する光学的に活性な基であり、
Rlth又はR1″が少なくとも1個の不斉炭素原子を
含む炭素原子数2〜20の光学的に活性なアルキル基で
あり、又は、該アルキル基中の任意の1個又は互いに隣
接しない2〜3個の−C8t−が各々独立的に一〇−−
S−−coo−−oco−−cos−−5co−−c−
↑ 又は−S−に置換されていても良く、該アルキル基中の
任意の1〜2個の−CUZ−は−C−(yz及びY、は
互いに異なり、HSP SC1,C11s 、CF2.
0CII3又はCNを表わす。)で置換されていても良
く、該アルキル基中の任意の、−CI+!−C11,−
は−CH−Cl −又は−〇ミC−に置換されていても
良く、該アルキル基中の任意の−CH2−は−CF2−
に置換されていても良く、該アルキル基中の−CHaは
−CF3に置換されていても良い光学的に活性なアルキ
ル基である場合が好ましい。
なった光学的に活性な基であって、Rど及びRt*の少
なくとも一方は、01NSS、P、C/!等のへテロ原
子を少なくとも1個含有する光学的に活性な基であり、
Rlth又はR1″が少なくとも1個の不斉炭素原子を
含む炭素原子数2〜20の光学的に活性なアルキル基で
あり、又は、該アルキル基中の任意の1個又は互いに隣
接しない2〜3個の−C8t−が各々独立的に一〇−−
S−−coo−−oco−−cos−−5co−−c−
↑ 又は−S−に置換されていても良く、該アルキル基中の
任意の1〜2個の−CUZ−は−C−(yz及びY、は
互いに異なり、HSP SC1,C11s 、CF2.
0CII3又はCNを表わす。)で置換されていても良
く、該アルキル基中の任意の、−CI+!−C11,−
は−CH−Cl −又は−〇ミC−に置換されていても
良く、該アルキル基中の任意の−CH2−は−CF2−
に置換されていても良く、該アルキル基中の−CHaは
−CF3に置換されていても良い光学的に活性なアルキ
ル基である場合が好ましい。
また、一般式(A)において、Xは液晶性分子の中心骨
格(コア)部分を表わすが、Xが一般式一般式(C) Z。
格(コア)部分を表わすが、Xが一般式一般式(C) Z。
又は一般式(D)
は、各々独立的に飽和又は不飽和の5員環又は6員環の
炭化水素環を表わすが、環中の任意の1〜2個の−CH
=は、−N−又は−C=に置換されていても良く、また
、環中の任意の1〜2個の−C1,−換されていても良
く、また、環中の任意の1〜2で表わされる中心骨格(
コア)部分である場合が好ましい。
炭化水素環を表わすが、環中の任意の1〜2個の−CH
=は、−N−又は−C=に置換されていても良く、また
、環中の任意の1〜2個の−C1,−換されていても良
く、また、環中の任意の1〜2で表わされる中心骨格(
コア)部分である場合が好ましい。
Xで表わされる中心骨格のうち、代表的なものを以下に
掲げる。
掲げる。
Ylはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メ
トキシ基を表わし、zl、z2又は2.は各々独立的に
単結合、 COOOCOCHzO0CHz−は−CH2
CHzCIIx CH=CI(−−C−CH1− m及びnは各々独立的にO又は1を表わす。)(V−9
0) ■X像)−oco−<欧 (V−138) 分QC)I!瞑トの (■ ◇)oco、−0イ分 (V (ヒメ (V−447) 合C00やヒ体 (■ 一@−0CO→(=わヒフ雫≧プ呈− (V−449) 合CH2O臣gシ\ (V 畳・・・・シブ (V−451) [相](ン込 (V−501) やバ俊ocoぺ人 (V−502) やバ幣CH!O松ス (V−503) や旨)00CH!赫 (V−504) 和+coo林 (V−505) 和H幣ocoぺ入 (V−506) 和バ俊CH,0ぺ六 (V−507) 仝X俊OCH詠ス R11 及びR,11 で表わされる光学活性基のうち、 代表的なものを以下に掲げる。
トキシ基を表わし、zl、z2又は2.は各々独立的に
単結合、 COOOCOCHzO0CHz−は−CH2
CHzCIIx CH=CI(−−C−CH1− m及びnは各々独立的にO又は1を表わす。)(V−9
0) ■X像)−oco−<欧 (V−138) 分QC)I!瞑トの (■ ◇)oco、−0イ分 (V (ヒメ (V−447) 合C00やヒ体 (■ 一@−0CO→(=わヒフ雫≧プ呈− (V−449) 合CH2O臣gシ\ (V 畳・・・・シブ (V−451) [相](ン込 (V−501) やバ俊ocoぺ人 (V−502) やバ幣CH!O松ス (V−503) や旨)00CH!赫 (V−504) 和+coo林 (V−505) 和H幣ocoぺ入 (V−506) 和バ俊CH,0ぺ六 (V−507) 仝X俊OCH詠ス R11 及びR,11 で表わされる光学活性基のうち、 代表的なものを以下に掲げる。
(rV−1)
CH3
fCH,−)−CH
C,H。
(IV−2)
CH3
−0+ CHz−)−i−CI CzHs(IV−3
) CI(3 + CHz)r−0+CH! +−CHCJs上記中心
骨格中のベンゼン環あるいはシクロへ(IV−4) CB。
) CI(3 + CHz)r−0+CH! +−CHCJs上記中心
骨格中のベンゼン環あるいはシクロへ(IV−4) CB。
−0(−clI□h−0+ C8! +−Cll C
z)Isキサン環にフッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 メ チル基、 メ トキシ基、 シアノ基又はニトロ基が置 換した各中心骨格も使用できる。
z)Isキサン環にフッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 メ チル基、 メ トキシ基、 シアノ基又はニトロ基が置 換した各中心骨格も使用できる。
(IV−[:1J
0−に t C!hす、にHにzHs
(IV−7)
CH3
(−C1b−)TCll Ri
CH3
0+ CH2十TCHRz
(TV−10)
OCH3
2*゜
一〇−C+ C1h +−CHR3
CH3
C8−R。
CH3
−C)lx−CI CH20R5
(rV−21)
CH3
S +CH! +rCH(CHzY「CH3(rV−3
2) CH3 −OCRRa (IV−35) OCM L:Hz Utl UNs(IV
−14) C)13 −CHCHz ORs (IV−497 にHに U L;tli L;tli4(
IV−57) l OCR1CHRs (IV−53) CH2 −CH−0−R5 (IV−55) OCH2C)l Rs (IV−62) CF。
2) CH3 −OCRRa (IV−35) OCM L:Hz Utl UNs(IV
−14) C)13 −CHCHz ORs (IV−497 にHに U L;tli L;tli4(
IV−57) l OCR1CHRs (IV−53) CH2 −CH−0−R5 (IV−55) OCH2C)l Rs (IV−62) CF。
−0−C1l−R5
(IV−64)
C0゜
OC1h CHCH20R5
(IV−65)
CI。
OCRCM! 0Rs
(IV−66)
C)13
−0 + C1h +rCH(CHz)r 0Rs(I
V−5’/J −COOCHz Ctl にtl L;zI
′ls(■−69) Cf −COOCHz CHRs (IV−70) CH3 1・ −OCHz CI CHg 0CORs(IV−
71) CH3 0CHCHx OC0Rs (IV−72) CH3 1・ OCHC)lz(CHz)i−0CORs(TV−73
) C)13 1申 OCHg−CH−(cHt)rOcORs(rV−80
) COOCHg CHR5 (IV−81) CN 1申 OCHz CI Rs (IV−82) CN 1・ CI−Rs (IV−83) CH,CN 1・ −COO−CHg −CI −R3 (IV−84) HzcN 1・ −0−CI冨−CH−R5 CH3 0C8! CD 0R5 (IV−76) CH3 S CHRs (IV−78) CI)Is 1・ OC1h CHORb 上記各一般式において、mは1〜4の整数を表わし、n
は1〜lOの整数を表わし、R1は炭素原子数3〜8の
アルキル基を表わし、R4は炭素原子数2〜10のアル
キル基を表わし、R2は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基を表
わす。
V−5’/J −COOCHz Ctl にtl L;zI
′ls(■−69) Cf −COOCHz CHRs (IV−70) CH3 1・ −OCHz CI CHg 0CORs(IV−
71) CH3 0CHCHx OC0Rs (IV−72) CH3 1・ OCHC)lz(CHz)i−0CORs(TV−73
) C)13 1申 OCHg−CH−(cHt)rOcORs(rV−80
) COOCHg CHR5 (IV−81) CN 1申 OCHz CI Rs (IV−82) CN 1・ CI−Rs (IV−83) CH,CN 1・ −COO−CHg −CI −R3 (IV−84) HzcN 1・ −0−CI冨−CH−R5 CH3 0C8! CD 0R5 (IV−76) CH3 S CHRs (IV−78) CI)Is 1・ OC1h CHORb 上記各一般式において、mは1〜4の整数を表わし、n
は1〜lOの整数を表わし、R1は炭素原子数3〜8の
アルキル基を表わし、R4は炭素原子数2〜10のアル
キル基を表わし、R2は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基を表
わす。
光学活性基として、式(IV−1)〜(IV−22)で
表わされる光学活性基のみを含有する光学活性化合物は
、SC母体液晶に添加してSC°液晶組成物とした際に
誘起される自発分極が非常に小さく単独でS00相を示
す場合においても、そのほとんどは10nC/cm”以
下にすぎない。
表わされる光学活性基のみを含有する光学活性化合物は
、SC母体液晶に添加してSC°液晶組成物とした際に
誘起される自発分極が非常に小さく単独でS00相を示
す場合においても、そのほとんどは10nC/cm”以
下にすぎない。
一方、光学活性基として、式(IV−31)〜(■−9
1)で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合物
では、SC*液晶組成物とした際に誘起する自発分極が
大きく単独でS01相を示す場合などでは、300 n
C7cm”以上の大きな値を示すものも存在する。本発
明におけるキラルドーパントとしては、少量の添加でも
ある程度大きな自発分極、好ましくはSC母体液晶中に
10%添加した場合に、SC″″相の上限温度の10°
低温側において1.0nC/cm”以上の自発分極を誘
起することが望ましく、光学活性基としてRI” +
Rt のうち、少くとも一方は(TV−31)〜(I
V−91)で表わされる基である化合物を少くとも1種
含有することが望ましい。
1)で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合物
では、SC*液晶組成物とした際に誘起する自発分極が
大きく単独でS01相を示す場合などでは、300 n
C7cm”以上の大きな値を示すものも存在する。本発
明におけるキラルドーパントとしては、少量の添加でも
ある程度大きな自発分極、好ましくはSC母体液晶中に
10%添加した場合に、SC″″相の上限温度の10°
低温側において1.0nC/cm”以上の自発分極を誘
起することが望ましく、光学活性基としてRI” +
Rt のうち、少くとも一方は(TV−31)〜(I
V−91)で表わされる基である化合物を少くとも1種
含有することが望ましい。
好ましいRIZ R1”+ Xの組み合わせによる
化合物を以下に掲げる。
化合物を以下に掲げる。
(Vl−a−43
N4−L;ll−1しNzf−1Y−乙しUυし11−
Uに5 合、−o−、−oco−、−coo−又は−ocoo−
を表わし、Wは、塩素原子、フッ素原子又は−0−CI
l。
Uに5 合、−o−、−oco−、−coo−又は−ocoo−
を表わし、Wは、塩素原子、フッ素原子又は−0−CI
l。
を表わし、Z′は、
上記一般式中、R4及びR4′は各々独立的に炭素原子
数2〜10のアルキル基を表わし、R3及びR、rは各
々独立的に炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、
R1は炭素原子数2〜10の直鎖アルキル基又は炭素原
子数3〜10の分岐アルキル基、又は炭素原子数4〜l
Oの少くとも1個の不斉炭素原子を含む光学的に活性な
アルキル基を表わし、2は0〜5の整数を表わし、Yは
単結COO− 0CO− −CH,0 OCR,− 又は単 本発明のおけるキラルドーパントの他の構成成分として
は、液晶性の分子の片側の側鎖のみが光学活性である化
合物を用いることができる。このような化合物のうち、
特に好ましいものを次に掲げる。
数2〜10のアルキル基を表わし、R3及びR、rは各
々独立的に炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、
R1は炭素原子数2〜10の直鎖アルキル基又は炭素原
子数3〜10の分岐アルキル基、又は炭素原子数4〜l
Oの少くとも1個の不斉炭素原子を含む光学的に活性な
アルキル基を表わし、2は0〜5の整数を表わし、Yは
単結COO− 0CO− −CH,0 OCR,− 又は単 本発明のおけるキラルドーパントの他の構成成分として
は、液晶性の分子の片側の側鎖のみが光学活性である化
合物を用いることができる。このような化合物のうち、
特に好ましいものを次に掲げる。
C1(。
(Vl−b−1) R”−Z’ −COOC
H−R。
H−R。
(■
b−2)
R”−Z’
1h
−0−CH−R。
(■
R”−Z’
CH。
1申
OCI CIIzORs
(Vl−b−9)
R”−Z’
CI。
1・
0(j! C00Rs
C0゜
1・
(Vl−b−11) R”−Z’ −0CO−
CIl−OR。
CIl−OR。
(■
b−5)
(Vl−b−6)
R”−Z’
R”−Z’
OS
1申
C00CHCHz 0Rs
CH。
1・
C00CHz CH
OR。
式中、R”は炭素原子数1〜20のアルキル基、アルコ
キシ基、アルカノイルオキシ基、アルコキシカルボニル
基、アルコキシカルボニルオキシ基、又はアルコキシア
ルキル基を表わし、Z’、R,。
キシ基、アルカノイルオキシ基、アルコキシカルボニル
基、アルコキシカルボニルオキシ基、又はアルコキシア
ルキル基を表わし、Z’、R,。
Rs 、 Rt 、及びWは、それぞれ前述の意味を表
わす。
わす。
キラルドーパント中、−C式(A)で表わされる化合物
を10重項九以上、好ましくは30重量%以上用いるの
が望ましく、50重量%以上用いるのが特に好ましい。
を10重項九以上、好ましくは30重量%以上用いるの
が望ましく、50重量%以上用いるのが特に好ましい。
上記のキラルドーパントは、SC母体液晶中に1〜60
重量%の割合で添加してS00液晶組成物として用いる
のが適当であるが、さらに好ましくは2〜50重量%の
割合で添加することが好ましい、キラルドーバントの添
加割合が60重量%より多いと、自発分極は増加するが
、キラルドーパント自体が母体液晶にくらべるとはるか
に粘性が大きいため、SC*液晶組成物の粘度が大きく
なり、結果的に高速応答性に悪影響を与える傾向にある
ので好ましくない。また、キラルドーバントの添加量の
増加はその螺旋ピッチを短くするために配向性にも悪影
響を与える傾向にあるので好ましくない、一方、キラル
ドーパントの添加割合が1重量%より少ないと、自発分
極があまりに小さくなりやはり高速応答性は望めない。
重量%の割合で添加してS00液晶組成物として用いる
のが適当であるが、さらに好ましくは2〜50重量%の
割合で添加することが好ましい、キラルドーバントの添
加割合が60重量%より多いと、自発分極は増加するが
、キラルドーパント自体が母体液晶にくらべるとはるか
に粘性が大きいため、SC*液晶組成物の粘度が大きく
なり、結果的に高速応答性に悪影響を与える傾向にある
ので好ましくない。また、キラルドーバントの添加量の
増加はその螺旋ピッチを短くするために配向性にも悪影
響を与える傾向にあるので好ましくない、一方、キラル
ドーパントの添加割合が1重量%より少ないと、自発分
極があまりに小さくなりやはり高速応答性は望めない。
SC′″液晶組成物の自発分極の値は、3〜30nC/
c+s”の範囲にあるようにキラルドーバントの添加割
合を調整することが好ましく、S00相を示すキラルド
ーパントの場合、単独で100nC/c11!程度の自
発分極を示すか、又はそれに相当する強さの自発分極を
誘起するキラルドーパントの場合、キラルドーバントの
添加割合は10〜40重量%の範囲が好ましく、300
nC7cm”以上の強い自発分極を示すキラルドーパ
ントの場合、キラルドーパントの添加割合は、2〜25
重量%の範囲が好ましい、キラルドーバントの誘起する
自発分極が強い程、その最も望ましい添加割合は減少す
るが、例示した光学活性化合物からなるキラルドーパン
トではその添加割合が通常1重量%を下回ることはない
。
c+s”の範囲にあるようにキラルドーバントの添加割
合を調整することが好ましく、S00相を示すキラルド
ーパントの場合、単独で100nC/c11!程度の自
発分極を示すか、又はそれに相当する強さの自発分極を
誘起するキラルドーパントの場合、キラルドーバントの
添加割合は10〜40重量%の範囲が好ましく、300
nC7cm”以上の強い自発分極を示すキラルドーパ
ントの場合、キラルドーパントの添加割合は、2〜25
重量%の範囲が好ましい、キラルドーバントの誘起する
自発分極が強い程、その最も望ましい添加割合は減少す
るが、例示した光学活性化合物からなるキラルドーパン
トではその添加割合が通常1重量%を下回ることはない
。
本発明のsc”液晶組成物は、等方性液体状態からの冷
却時において、まずN9相と相転移し、次いでSA相を
経るか、あるいは直接S01相へと相転移するが、その
際、N”相を示す温度範囲は、3°以上30°未溝の範
囲が好ましい、N*相を示す温度範囲が、3°未満であ
る場合、降温時にすみやかにSA相に相転移するため、
N0相で液晶分子を充分に配向しにくくなる傾向にある
ので好ましくない、また、N*相を示す温度範囲が30
°以上である場合、S00液晶組成物の透明点が高温に
なり、セルに液晶材料を充填する工程等における作業性
に悪影響を及ぼす傾向にあるので好ましくない。
却時において、まずN9相と相転移し、次いでSA相を
経るか、あるいは直接S01相へと相転移するが、その
際、N”相を示す温度範囲は、3°以上30°未溝の範
囲が好ましい、N*相を示す温度範囲が、3°未満であ
る場合、降温時にすみやかにSA相に相転移するため、
N0相で液晶分子を充分に配向しにくくなる傾向にある
ので好ましくない、また、N*相を示す温度範囲が30
°以上である場合、S00液晶組成物の透明点が高温に
なり、セルに液晶材料を充填する工程等における作業性
に悪影響を及ぼす傾向にあるので好ましくない。
キラルドーパントは、キラルドーパント自体の液晶性の
有無にかかわらず、SC母体液晶に添加した場合に、 (1) N’″相を示す温度範囲を拡大する傾向にあ
るもの、又は (2) N”相を示す温度範囲を縮小する傾向にある
もの など、それぞれ固有の性質を有している0本発明の50
11液晶組成物のN1相を示す温度範囲を上記の好まし
い範囲に調整するためには、(1)の場合、N相を示す
温度範囲が狭いSC母体液晶、又は、N相を示さないS
C母体液晶を用いればよく、(2)の場合、N相を示す
温度範囲が広いSC母体液晶を用いればよい、この方法
は、N0相に限らず、SA相及びsc”相についても同
様に応用することができる0例えば、キラルドーパント
がS01′液晶組成物のSA相のみを拡大し、N”相及
びsc”相を縮小するような場合には、SC母体液晶と
して、SC相の上限温度が高く、N相の温度範囲が広く
、かつ、SC相→N相→I相の相系列を有するもの、又
はSA相の温度範囲が狭<SC相→SA相→N相→■相
の相系列を有するものを用いればよい。
有無にかかわらず、SC母体液晶に添加した場合に、 (1) N’″相を示す温度範囲を拡大する傾向にあ
るもの、又は (2) N”相を示す温度範囲を縮小する傾向にある
もの など、それぞれ固有の性質を有している0本発明の50
11液晶組成物のN1相を示す温度範囲を上記の好まし
い範囲に調整するためには、(1)の場合、N相を示す
温度範囲が狭いSC母体液晶、又は、N相を示さないS
C母体液晶を用いればよく、(2)の場合、N相を示す
温度範囲が広いSC母体液晶を用いればよい、この方法
は、N0相に限らず、SA相及びsc”相についても同
様に応用することができる0例えば、キラルドーパント
がS01′液晶組成物のSA相のみを拡大し、N”相及
びsc”相を縮小するような場合には、SC母体液晶と
して、SC相の上限温度が高く、N相の温度範囲が広く
、かつ、SC相→N相→I相の相系列を有するもの、又
はSA相の温度範囲が狭<SC相→SA相→N相→■相
の相系列を有するものを用いればよい。
このようなキラルドーパントの傾向は、SC母体液晶に
一定量のキラルドーパントを添加して得られるsc”液
晶組成物の相転移温度の変化を測定することにより、容
易に知ることができる。この結果から、S00液晶組成
物における各相、特にN11相を示す温度範囲は容易に
調整する°ことができる。
一定量のキラルドーパントを添加して得られるsc”液
晶組成物の相転移温度の変化を測定することにより、容
易に知ることができる。この結果から、S00液晶組成
物における各相、特にN11相を示す温度範囲は容易に
調整する°ことができる。
さらに、N*相からSA相、あるいはS00相に転移す
る温度(N’″相の下限温度)から、その1°高温側ま
でにおけるN1相に出現する螺旋ピ・ツチが3μm以上
であることが好ましく、該螺旋ピッチが10μm以上で
あり、N0相の下限温度に近づくにつれて該螺旋ピッチ
が発散的に大きくなるSC9液晶組成物が配向上、特に
好ましいものである。
る温度(N’″相の下限温度)から、その1°高温側ま
でにおけるN1相に出現する螺旋ピ・ツチが3μm以上
であることが好ましく、該螺旋ピッチが10μm以上で
あり、N0相の下限温度に近づくにつれて該螺旋ピッチ
が発散的に大きくなるSC9液晶組成物が配向上、特に
好ましいものである。
本発明におけるキラルドーパントの構成成分として、一
般式(A)で表わされる光学活性化合物を用いた場合、
単一の化合物であっても上記条件を満足するような螺旋
ピッチの長いS09液晶組成物を得ることも可能である
が、−船釣にはキラルドーパントの濃度が実用的な範囲
では、螺旋ピッチが必ずしも上記条件を満足するとは限
らない。
般式(A)で表わされる光学活性化合物を用いた場合、
単一の化合物であっても上記条件を満足するような螺旋
ピッチの長いS09液晶組成物を得ることも可能である
が、−船釣にはキラルドーパントの濃度が実用的な範囲
では、螺旋ピッチが必ずしも上記条件を満足するとは限
らない。
その場合は、上記の好ましい範囲に螺旋ピッチを調整す
るために、SC母体液晶に添加してS00液晶組成物と
した際に、N1相に出現する螺旋の向きが、互いに相反
する光学活性化合物を少なくとも1種ずつ加えてキラル
ドーパントを調製することが必要である。
るために、SC母体液晶に添加してS00液晶組成物と
した際に、N1相に出現する螺旋の向きが、互いに相反
する光学活性化合物を少なくとも1種ずつ加えてキラル
ドーパントを調製することが必要である。
複数の光学活性化合物を含むS00液晶組成物のN“相
に出現する螺旋ピッチP(μm)は各光学活性物質の濃
度をC1、各車積濃度あたりの螺で表わされることはよ
く知られており、(ここでは螺旋ピッチは右巻きを正、
左巻きを負とする。)、これを用いてSC“液晶組成物
の5A−N”点T0におけるPAをP−とする時、 となるようにCiを選べばよい、ここでPiはN相を有
する該SC母体液晶に各光学活性化合物を単位濃度重加
することにより測定が可能である。
に出現する螺旋ピッチP(μm)は各光学活性物質の濃
度をC1、各車積濃度あたりの螺で表わされることはよ
く知られており、(ここでは螺旋ピッチは右巻きを正、
左巻きを負とする。)、これを用いてSC“液晶組成物
の5A−N”点T0におけるPAをP−とする時、 となるようにCiを選べばよい、ここでPiはN相を有
する該SC母体液晶に各光学活性化合物を単位濃度重加
することにより測定が可能である。
実際にはT、は各Ciによって変化するが、各光学活性
化合物を該SC母体液晶中に、濃度ΣCiだけ添加した
ときの5A−N”点の変化などから、かなり正確に類推
できることが多く、推定値T0とそれを用いて選ばれた
組成物のToとが大きく異なる場合にはT 、 tに換
えてT、を用いて再度測定すればよい。
化合物を該SC母体液晶中に、濃度ΣCiだけ添加した
ときの5A−N”点の変化などから、かなり正確に類推
できることが多く、推定値T0とそれを用いて選ばれた
組成物のToとが大きく異なる場合にはT 、 tに換
えてT、を用いて再度測定すればよい。
本発明で使用するキラルドーパントとしては、一定量の
SC母体液晶に添加することによって、ある程度以上の
自発分極(以下、Psと省略する。)を誘起することが
必要である。
SC母体液晶に添加することによって、ある程度以上の
自発分極(以下、Psと省略する。)を誘起することが
必要である。
前述の如く、S01液晶組成物としては、そのPsの値
が、特に室温付近で3〜30 nC/cm”の範囲にな
るようにキラルドーパントの添加量を調整すればよい、
しかしながら、キラルドーパントが誘起するPsO値が
小さい場合には、その添加量がSC母体液晶に対して多
くなり、これに伴なってSC”液晶組成物の粘性が大き
くなり、その結果、高速応答性が得られなくなる傾向に
あるので好ましくない。従って、本発明で使用するキラ
ルドーパントとしては、SC母体液晶に10重量%添加
した場合に1.OnC/cm”以上のPsを誘起できる
ものが好ましく、5重量%添加した場合に0.5nC/
c■2以上のPsを誘起できるものが特に好ましい。
が、特に室温付近で3〜30 nC/cm”の範囲にな
るようにキラルドーパントの添加量を調整すればよい、
しかしながら、キラルドーパントが誘起するPsO値が
小さい場合には、その添加量がSC母体液晶に対して多
くなり、これに伴なってSC”液晶組成物の粘性が大き
くなり、その結果、高速応答性が得られなくなる傾向に
あるので好ましくない。従って、本発明で使用するキラ
ルドーパントとしては、SC母体液晶に10重量%添加
した場合に1.OnC/cm”以上のPsを誘起できる
ものが好ましく、5重量%添加した場合に0.5nC/
c■2以上のPsを誘起できるものが特に好ましい。
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明の主旨及び適用範囲は、これらの実施例によって限
定されるものではない、なお、実施例中、「%」は重量
%を表わす、また組成物の相転移温度の測定は、温度調
節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(D
SC)を併用して行った。
発明の主旨及び適用範囲は、これらの実施例によって限
定されるものではない、なお、実施例中、「%」は重量
%を表わす、また組成物の相転移温度の測定は、温度調
節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(D
SC)を併用して行った。
実施例1 (SC母体液晶の調製)
中温液晶として式(I−a−1)の化合物、高温液晶と
して式(III−a−1)の化合物を用いて以下のSC
母体液晶を調製した。
して式(III−a−1)の化合物を用いて以下のSC
母体液晶を調製した。
O母体液晶(A)
(1−a−1)
(III−a−1)
(III−a−1)
この母体液晶(A)は、67.5℃以下でSC相を、7
1″C以下でSA相を、80℃以下でN相を各々示し、
その融点は13℃であった。
1″C以下でSA相を、80℃以下でN相を各々示し、
その融点は13℃であった。
Q 母体液晶(B)
(1−a−1)
この母体液晶(B)は、65℃以下でSC相を、70℃
以下でSA相を、77.5℃以下でN相を各々示し、そ
の融点は7.5℃であった。
以下でSA相を、77.5℃以下でN相を各々示し、そ
の融点は7.5℃であった。
実施例2 (SC母体液晶の調製)
中温液晶として式(1−a−1)の化合物、及び式(1
−b−1)の化合物、高温液晶として式(III−a−
1)の化合物を用いて以下のSC母体液晶を調製した。
−b−1)の化合物、高温液晶として式(III−a−
1)の化合物を用いて以下のSC母体液晶を調製した。
O母体液晶(C)
(1−a−1)
(1−b−1)
(I[[−a
■)
(この化合物を以下に示したSC母体液晶に10%添加
した際にN0相に出現させる螺旋ピンチは60℃におい
て4.7μmである。) の化合物73 +、gと、左巻きの螺旋を出現させる化
合物として、式 この母体液晶(C)は、69℃以下でSC相を、73℃
以下でSA相を、81.5℃以下でN相を各々示した。
した際にN0相に出現させる螺旋ピンチは60℃におい
て4.7μmである。) の化合物73 +、gと、左巻きの螺旋を出現させる化
合物として、式 この母体液晶(C)は、69℃以下でSC相を、73℃
以下でSA相を、81.5℃以下でN相を各々示した。
実施例3(キラルドーパントの調製)
SC母体液晶に添加してS01液晶組成物とした際に、
N1相に右巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 (この化合物を以下に示したSC母体液晶に10%添加
した際にN1相に出現させる螺旋ピッチは60℃におい
て11.9μmである。)の化合物27%とを混合して
、N1相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラルド
ーパントを調製した。
N1相に右巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 (この化合物を以下に示したSC母体液晶に10%添加
した際にN1相に出現させる螺旋ピッチは60℃におい
て11.9μmである。)の化合物27%とを混合して
、N1相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラルド
ーパントを調製した。
このキラルドーパントを、以下に示したSC母体液晶に
10%添加して得たSC8液晶組成物の25℃における
自発分極の値は、5.5 nC7cm2であった。
10%添加して得たSC8液晶組成物の25℃における
自発分極の値は、5.5 nC7cm2であった。
なお、実施例3で用いたSC母体液晶は、実施例4(キ
ラルドーパントの調製) SC母体液晶に添加してSC°液晶組成物とした際に、
N0相に右巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 から成る組成物であり、57℃以下でSC相を、64.
5℃以下でSA相を、69℃以下でN相を各々示し、そ
の融点は14℃であった。
ラルドーパントの調製) SC母体液晶に添加してSC°液晶組成物とした際に、
N0相に右巻きの螺旋を出現させる化合物として、式 から成る組成物であり、57℃以下でSC相を、64.
5℃以下でSA相を、69℃以下でN相を各々示し、そ
の融点は14℃であった。
(この化合物を実施例3で用いたSC母体液晶に10%
添加した際にN“相に出現させる螺旋ピッチは60℃に
おいて1.3μmである。)の化合物50%と、左巻き
の螺旋を出現させる化合物として、式 実施例5(キラルドーパントの調製) (この化合物を実施例3で用いたSC母体液晶に10%
添加した際にN9相に出現させる螺旋ピッチは60℃に
おいて1.3μmである。)の化合物50%とを混合し
て、N“相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラル
ドーバントを調製した。
添加した際にN“相に出現させる螺旋ピッチは60℃に
おいて1.3μmである。)の化合物50%と、左巻き
の螺旋を出現させる化合物として、式 実施例5(キラルドーパントの調製) (この化合物を実施例3で用いたSC母体液晶に10%
添加した際にN9相に出現させる螺旋ピッチは60℃に
おいて1.3μmである。)の化合物50%とを混合し
て、N“相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラル
ドーバントを調製した。
このキラルドーパントを、実施例3で用いたSC母体液
晶に10%添加して得たSC8液晶組成物の25℃にお
ける自発分極の値は10 nC/c+w”であった。
晶に10%添加して得たSC8液晶組成物の25℃にお
ける自発分極の値は10 nC/c+w”であった。
とを混合してN*相に出現させる螺旋ピッチが調整され
たキラルドーバントを調整した。
たキラルドーバントを調整した。
実施例6(キラルドーパントの調製)
ルドーパントは51℃以下でS01相を、70.5℃以
下でSA相を、71.5℃以下でN0相を各々示し、そ
の融点は31″Cであった。
下でSA相を、71.5℃以下でN0相を各々示し、そ
の融点は31″Cであった。
実施例7(キラルドーパントの調製)
とを混合してN0相に出現させる螺旋ピッチが調整され
たキラルドーパントを調整した。このキラとを混合して
N0相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラルドー
パントを調製した。このキラルドーパントは56.5℃
以下で高次のキラルスメクチック相を、65℃以下でN
0相を各々示し、その融点は55℃であった。
たキラルドーパントを調整した。このキラとを混合して
N0相に出現させる螺旋ピッチが調整されたキラルドー
パントを調製した。このキラルドーパントは56.5℃
以下で高次のキラルスメクチック相を、65℃以下でN
0相を各々示し、その融点は55℃であった。
実施例8 (SC”液晶組成物の調製)母体液晶(A)
84%と、実施例3のキラルドーパンh16%からなる
S00液晶組成物を調製した。この組成物は67.5℃
以下でS01相を、70.5℃以下でSA相を、76.
5℃以下でN9相を各々示した。この組成物の70.6
℃における螺旋ピッチは20μm以上であり、配向処理
を施したセルに充填して、等方性液体相から徐冷すると
極めて良好な配向性を示した。
84%と、実施例3のキラルドーパンh16%からなる
S00液晶組成物を調製した。この組成物は67.5℃
以下でS01相を、70.5℃以下でSA相を、76.
5℃以下でN9相を各々示した。この組成物の70.6
℃における螺旋ピッチは20μm以上であり、配向処理
を施したセルに充填して、等方性液体相から徐冷すると
極めて良好な配向性を示した。
配向処理をポリイミドコーティング−片側ラビングで行
ったセルに電界強度10 VP−P /μmの50 H
zの矩形波を印加して、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で41μ秒という高速応答性を示した
。このときの自発分極は、14、4 nC/ cm”
、チルト角は30.6 ”であり、コントラストは非常
に良好であった。
ったセルに電界強度10 VP−P /μmの50 H
zの矩形波を印加して、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で41μ秒という高速応答性を示した
。このときの自発分極は、14、4 nC/ cm”
、チルト角は30.6 ”であり、コントラストは非常
に良好であった。
実施例9 (SC“液晶組成物の調製)母体液晶(B)
84%と実施例3のキラルドーパン)16%からなるS
C′″液晶組成物を調製した。この組成物は65℃以下
でS01相を、69℃以下でSA相を、73℃以下でN
*相を各々示した。
84%と実施例3のキラルドーパン)16%からなるS
C′″液晶組成物を調製した。この組成物は65℃以下
でS01相を、69℃以下でSA相を、73℃以下でN
*相を各々示した。
この組成物の配向性は良好であり、実施例8と同様にし
て、その電気光学応答速度を測定したところ、25℃で
40μ秒という高速応答性を示した。
て、その電気光学応答速度を測定したところ、25℃で
40μ秒という高速応答性を示した。
このときのチルト角は29.1 ”であり、コントラス
トは非常に良好であった。
トは非常に良好であった。
実施例10(SC”液晶組成物の調製)母体液晶(A)
84%と実施例4のキラルドーバン)16%からなるS
C1液晶組成物を調製した。この組成物は63℃以下で
S00相を、68℃以下でN*相を各々示した。
84%と実施例4のキラルドーバン)16%からなるS
C1液晶組成物を調製した。この組成物は63℃以下で
S00相を、68℃以下でN*相を各々示した。
実施例8と同様にして、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で50μ秒の高速応答性を示した。こ
のときの自発分極は32.1 nC/cm”、チルト角
は24.7 ’であった。
たところ、25℃で50μ秒の高速応答性を示した。こ
のときの自発分極は32.1 nC/cm”、チルト角
は24.7 ’であった。
実施例11(SC”液晶組成物の調製)母体液晶(、〜
)80%と実施例5のキラルドーバント20%からなる
SC0液晶組成物を調製した。この組成物は66.5℃
以下でSC1相を、70℃、以下でSA相を、75.5
℃以下でN”相を各々示した。
)80%と実施例5のキラルドーバント20%からなる
SC0液晶組成物を調製した。この組成物は66.5℃
以下でSC1相を、70℃、以下でSA相を、75.5
℃以下でN”相を各々示した。
実施例8と同様にして、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で37μ秒という高速応答性を示した
。なお、配向性は非常に良好であった。このときのチル
ト角は30.3@、自発分極は17.4 nC7cm”
であり、コントラストは非常に良好であった。
たところ、25℃で37μ秒という高速応答性を示した
。なお、配向性は非常に良好であった。このときのチル
ト角は30.3@、自発分極は17.4 nC7cm”
であり、コントラストは非常に良好であった。
実施例12(SC’″液晶組成物の調製)母体液晶(C
)70%と実施例6のキラルドーパント30%からなる
S00液晶組成物を調製した。この組成物は60″C以
下でS01相を、71℃以下でSA相を、76゛C以下
でN1相を各々示した。
)70%と実施例6のキラルドーパント30%からなる
S00液晶組成物を調製した。この組成物は60″C以
下でS01相を、71℃以下でSA相を、76゛C以下
でN1相を各々示した。
実施例8と同様にして、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で117μ秒という高速応答性を示し
た。なお、配向性、コントラストともに非常に良好であ
った。このときのチルト角は23.6’、自発分極は6
.9nC/c+i”であった。
たところ、25℃で117μ秒という高速応答性を示し
た。なお、配向性、コントラストともに非常に良好であ
った。このときのチルト角は23.6’、自発分極は6
.9nC/c+i”であった。
実施例13(SC”液晶組成物の調製)母体液晶(C)
80%と実施例7のキラルドーパント20%からなるS
00液晶組成物を調製した。この組成物は60.5℃以
下でSC′″相を、61℃以下でSA相を、76℃以下
でN”相を各々示した。
80%と実施例7のキラルドーパント20%からなるS
00液晶組成物を調製した。この組成物は60.5℃以
下でSC′″相を、61℃以下でSA相を、76℃以下
でN”相を各々示した。
実施例8と同様にして、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃’t’l12μ秒の高速応答性を示し
た。
たところ、25℃’t’l12μ秒の高速応答性を示し
た。
実施例14(SC”液晶組成物の調製)母体液晶(C)
80%と実施例3のキラルドーパン)20%からなるS
C0液晶組成物を調製した。この組成物は67.5℃以
下でSC“相を、71℃以下でSA相を、76℃以下で
N”相を各々示した。
80%と実施例3のキラルドーパン)20%からなるS
C0液晶組成物を調製した。この組成物は67.5℃以
下でSC“相を、71℃以下でSA相を、76℃以下で
N”相を各々示した。
実施例8と同様にして、その電気光学応答速度を測定し
たところ、25℃で35μ秒の高速応答性を示し、配向
性、コントラストともに良好であった。
たところ、25℃で35μ秒の高速応答性を示し、配向
性、コントラストともに良好であった。
本発明の強誘電性液晶組成物は、配向性及び高速応答性
に優れており、かつ、室温を含む広い温度範囲で作動が
可能な液晶材料である。
に優れており、かつ、室温を含む広い温度範囲で作動が
可能な液晶材料である。
従って、本発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電性スメ
クチック液晶を利用した液晶デバイスの材料として極め
て有用である。
クチック液晶を利用した液晶デバイスの材料として極め
て有用である。
代理人 弁理士 高 橋 勝 利
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(1)光学的に不活性で、10℃以上における任意
の1度以上の温度巾の範囲でモノトロピックであっても
よい、(a)2環構造のスメクチックC相を示す液晶化
合物、(b)シクロヘキシル環を有する3環構造のスメ
クチックC相を示す液晶化合物、又は(c)上記(a)
又は(b)の化合物のアルキル鎖の炭素原子数又は構造
のみが異なった同族体、から成る中温域母体液晶と、(
2)光学的に不活性で、スメクチックC相の上限温度が
90℃以上であって、かつ少なくとも5℃以上の温度域
においてモノトロピックでもよい、(a)3環若しくは
それ以上の環構造から成り、スメクチックC相を示す液
晶化合物、又は(b)該化合物のアルキル鎖の炭素原子
数又は構造のみが異なった同族体から成るスメクチック
C相を示す高温液晶、から成るスメクチックC相を示す
液晶組成物に、(3)光学活性化合物から成るキラルド
ーパントを添加して成る強誘電性液晶組成物であって、
光学活性化合物が一般式(A)R_1^*−X−R_2
^* (式中、Xは液晶性分子の中心骨格(コア)部分を表わ
し、R_1^*及びR_2^*は少なくとも一方の基が
ヘテロ原子を少なくとも1個含有する互いに異なった光
学的に活性な基を表わす。) で表わされる化合物であることを特徴とする、室温を含
む広い温度範囲でキラルスメクチックC相を示す強誘電
性液晶組成物。 2、Xが一般式(B) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(C) ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は一般式(D) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があ
ります▼及 び▲数式、化学式、表等があります▼は、各々独立的に
飽和又は不飽和の5員環又は6員環の炭化水素環を表わ
すが、環中の任意の1〜2個の−CH=は、−N=又は
▲数式、化学式、表等があります▼に置換されていても
良く、また、環中の任意の1〜2個の−CH_2−は、
−O−、−S−、−NH−、▲数式、化学式、表等があ
ります▼、▲数式、化学式、表等があります▼に置換さ
れていても良く、また、環中の任意の1〜2個の▲数式
、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、表等が
あります▼に置換されていても良い。Y_1はフッ素原
子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基を表わ
し、Z_1、Z_2又はZ_3は各々独立的に単結合、
−COO−、−OCO−、−CH_2O−、−OCH_
2−、−CH_2CH_2−、−C≡C−、▲数式、化
学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は−CH=CH−
を表わし、Z_4は−CH_2−、−CH_2CH_2
−、−CH=CH−、▲数式、化学式、表等があります
▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
式、表等があります▼、−S−、又は−O−を表わし、
m及びnは各々独立的に0又は1を表わす。) で表わされる中心骨格(コア)部分である請求項1記載
の強誘電性液晶組成物。 3、R_1^*及びR_2^*が少なくとも1個の不斉
炭素原子を含む炭素原子数2〜20の光学的に活性なア
ルキル基であり、又は、該アルキル基中の任意の1個又
は互いに隣接しない2〜3個の−CH_2−が各々独立
的に−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO
S−、−SCO−、▲数式、化学式、表等があります▼
又は▲数式、化学式、表等があります▼に置換されてい
ても良く、該アルキル基中の任意の1〜2個の−CH_
2−は▲数式、化学式、表等があります▼(Y_2及び
Y_3は互いに異なり、H、F、Cl、CH_3、CF
_3、OCH_3又はCNを表わす。)で置換されてい
ても良く、該アルキル基中の任意の−CH_2−CH_
2−は−CH=CH−又は−C≡C−に置換されていて
も良く、該アルキル基中の任意の−CH_2−は−CF
_2−に置換されていても良く、該アルキル基中の−C
H_3は−CF_3に置換されていても良い光学的に活
性なアルキル基である請求項1又は2記載の強誘電性液
晶組成物。 4、等方性液体状態からの冷却時において、3度以上3
0度未満の温度幅を有するキラルネマチック相を経由し
、該キラルネマチック相からより低温側の相に相転移す
る温度から、該相転移温度の1度高温側までにおける温
度域において、該キラルネマチック相における螺旋ピッ
チが3μm以上である請求項1、2又は3記載の強誘電
性液晶組成物。 5、スメクチックC相を示す液晶組成物に10重量%添
加してキラルスメクチックC相を示す強誘電性液晶組成
物とした場合に、該キラルスメクチックC相の上限温度
より10度低温側において1.0nC/cm^2以上の
自発分極を誘起するキラルドーパントを用いる請求項1
、2、3又は4記載の強誘電性液晶組成物。 6、等方性液体状態からの冷却時において、キラルネマ
チック相、次いでスメクチックA相を経てキラルスメク
チックC相に相転移する請求項1、2、3、4又は5記
載の強誘電性液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016841A JPH02196887A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 強誘電性液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016841A JPH02196887A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 強誘電性液晶組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196887A true JPH02196887A (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=11927436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1016841A Pending JPH02196887A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 強誘電性液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02196887A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017520B2 (en) | 2014-12-10 | 2018-07-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Myc modulators and uses thereof |
| US10106555B2 (en) | 2016-02-16 | 2018-10-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Max binders as MYC modulators and uses thereof |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1016841A patent/JPH02196887A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10017520B2 (en) | 2014-12-10 | 2018-07-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Myc modulators and uses thereof |
| US10106555B2 (en) | 2016-02-16 | 2018-10-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Max binders as MYC modulators and uses thereof |
| US10865213B2 (en) | 2016-02-16 | 2020-12-15 | Massachusetts Institute Of Technology | Max binders as MYC modulators and uses thereof |
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