JPH02265987A - 強誘電性液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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。

〔従来技術〕

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。

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、かつ双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、ＳＣ＊と省略する。）相と呼ばれるものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題］ Ｓ０１相を示す液晶化合物（以下、ＳＣ＊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ＳＣ
“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 （ハ）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 （日　（ロ）及び（ハ）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、Ｓ０９相を示す液晶組成物（以下
、Ｓ０１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、ＳＣ９相
の高温域にＮ″′相を有する液晶において、Ｎ”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Ｓ０１相とＮ１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、９８）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ＳＣ１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
られなく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。

（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長軸に対して垂
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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、中温域母体液晶、
減粘液晶及び高温液晶を含有し、スメクチックＣ相を示
す液晶組成物（以下、本発明で使用するＳＣ母体液晶と
いう。）に、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、特に減粘
液晶が次の一般式（Ａ）で表わされる化合物の少なくと
も１種を含有し、室温を含む広い温度範囲でＳ０１相を
示す強誘電性液晶組成物を提供する。

式中、Ｒ＆及びＲ１′は、各々独立的に炭素原子数１〜
１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表わすが、Ｒ１
及びＲ５のうち少なくとも一方は直鎖状のアルキル基を
表わす。Ｒ”及びＲｈが各々独立的に炭素原子数３〜１
２の直鎖状のアルキル（トランス−１，４−シクロ−＼
キシレン基）、本発明で使用するＳＣ母体液晶は、その
ＳＣ相の高温側において、降温時に、 （イ）Ｉ（等方性液体）相→Ｎ相→ＳＡ相→ＳＣ相の相
系列を有するもの （ロ）Ｉ相→ＳＡ相→ＳＣ相の相系列を有するもの （ハ）Ｉ相→Ｎ相→ＳＣ相の相系列を有するもの 又は （ニ）■相→ＳＣ相の相系列を有するもののいずれかの
相系列を有するものが用いられるが、（イ）〜（ニ）の
選択は、同時に用いるキラルドーパントによって異なる
。最も繁用性のあるのは（イ）であり、キラルドーパン
トのネマチック性（ＳＣ母体液晶に添加した場合に、Ｎ
″相の温度範囲を広げ、ＳＡ相の温度範囲を狭くしやす
い傾向）が強い場合には（ロ）を、キラルドーパントの
スメクチックＡ性（ＳＣ母体液晶に添加した場合に、Ｓ
Ａ相の温度範囲を広げ、Ｎ″相の温度範囲を狭くしやす
い傾向）が強い場合には（ハ）を、また、ＳＣ性が弱く
、Ｎ“相やＳＡ相の温度範囲を広げやすい場合などには
（ニ）を用いるのが、最も適している。重要であるのは
Ｓ０４液晶組成物とした場合の相系列であって、−船釣
には、■→Ｎ０→ＳＡ−＋ＳＣ”の相系列が配向性の点
で有利である。一方、Ｔ−＋Ｎ”→ｓｃ”の相系列も配
向制御方法によっては、より良好な配向を示す場合もあ
り、また、大きなチルト角が得やすいので、ゲスト・ホ
スト方式などには適している。

本発明で使用するＳＣ母体液晶は、従来用いられてきた
ようなＳＣ相を示す化合物から成る組成物を用いること
もできるが、より高速応答性を得るためには、以下に示
すような組成物がより好ましい。

即ち、（Ｉ）２環構造であり、室温に近い温度でＳＣ相
を示す化合物又はその同族体（アルキル鎖のみが異なる
化合物）から成る組成物（以下、中温域液晶という。）
に、 （■）２環構造であり、分子中に極性基が少なく、低粘
性の化合物（以下、減粘液晶という。）を加えて粘度を
低くし、 （Ｉ［［）減粘液晶を加えることによって低下したＳ′
Ｃ相の上限温度を高くするために、Ｔｃ点（ＳＣ相又は
ｓｃ”相の上限温度を表わす。）が高く、３環以上の環
構造を有する化合物又はその同族体から成る組成物（以
下、高温液晶という。）を加えて成る組成物である。

（１）中温域液晶 本発明で用いる中温域液晶とは、それを構成する液晶化
合物が、光学的に不活性であり、２環構造であって、Ｓ
Ｃ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°Ｃ以上における任意の１°
Ｃ以上の温度中の範囲でモノトロピックでもよいＳＣ相
を示す化合物である。

中温域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、ＲＩ
、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。

／ ９／ （１−ａ） （Ｉ　−ａ−７） Ｒ１０（ぺ（トＯＲ。

（１−ａ−９） ＲＩ−Ａ叉召１＞、−ＯＲ。

Ｎ （Ｔ　−ａ−１０） Ｒ２０（かでしＲ２ −Ｎ （ｒ　−ａ−１１） ｏ＋８ＯＲ− −Ｎ 口 （１−ａ−３８） （１−ａ−３９） （１−ａ−４０） Ｒ，Ｏよバ伽Ｃ００Ｒ１ Ｒ，Ｃｏｏ（（シ＋Ｃ００Ｒ２ Ｒ，ＣＯＯ潰８伽Ｃ００Ｒ２ （Ｉ　−ａ−４２） （ｉ　−ａ−４３） Ｒ１０（バ伽Ｒ２ Ｒ１０４バ伽ＯＲ。

（１−ｂ） （Ｉ Ｃ） （Ｉ （Ｉ （１−ｈ−３４） ）ｌ、ｏｃｏｏ（ぎｃｏｏ發Ｒ２ Ｒ，０ＣＯＯ依））ｃｏｏ（（防Ｒ２ Ｒ，０ＣＯＯ畳Ｃ００（防ＯＲ２ （１−ｂ Ｒ，ＯＣＯへ５’）ｃｏｏ（防０Ｒ２ ｂ−３７） Ｒ，０−４防ｃｏｏ（桝０ＣＯＯＲ２ （１−ｃ−２１，） ＲＩＯ＋Ｃｏｏ＋Ｃ００ＲＺ （ｒ　−ｃ−２２） Ｒ，Ｃ００（ｃ防Ｃ００＋Ｃ００Ｒｚ （１−ｃ−２４） Ｒ，０ＣＯ−４防ＣＯＯ＋Ｃ００Ｒｚ （１−ｃ−２５） （１−ｃ （１−ｃ−２８） Ｒ，０舎ｃｏｏ−尚−ＯＲ２ −Ｎ Ｒ，０＋Ｃ００−ら−ＯＲ２ −Ｎ ＲＩＣＯＯ＜叉ｃｏｏ−曇−ＯＲ。

−Ｎ ＲＩＣｏｏ＋ｃｏｏ−曇−０Ｒ１ −Ｎ （１−ｄ） 以上の化合物のうち、中温域母体液晶としては、式（１
−ａ）及び式（Ｉ−ｂ）で表わされる化合物が好ましく
、弐〇−ａ−１）、式（Ｉ−ａ２）、弐（１−ａ−５）
、式（１−ａ−６Ｌ式（１−ａ−４１）、弐（１−ａ−
４２）及び式（１−ｂ−１）で表わされる化合物が特に
好ましい。

（ＩＩ）　　減粘液晶 本発明で用いる減粘液晶とは、低粘度の液晶化合物又は
組成物であって、構成する低粘度化合物は２環構造であ
って、両側鎖中のアルキル鎖の炭素原子数及びその形状
のみが異った同族体においてもＳＣ相を示さないが、中
温域液晶に添加することにより、応答性の向上に寄与す
るものであり、両側類の少なくとも一方は、アルキル基
であり、特に望ましくは両側類がアルキル基である化合
物であって、分子内に含まれるエステル結合は１個以下
である。

本発明は、特に減粘液晶として前記−殺伐（Ａ）で表わ
される化合物を含有することを特徴とするものである。

一般式（Ａ）で表わされる化合物の代表的なものと、そ
の相転移温度を第１〜４表に掲げる。

第１表 第３表 第４表 上表において、Ｃｒは結晶相、ＳはスメクチックＢ相又
はスメクチックＥ相、■は等方性液体相を各々表わす、
・はその相が存在することを、−はその相が存在しない
（又は確認できない）ことを表わし、・の右の数字はそ
の相からより高温域の相への転移温度を表わし、（）内
はその相がモノトロピックであることを表わす。

これらの化合物は、いずれもＳＢ相あるいはＳＥ相を示
すことがあっても、ＳＣ相を示さない。

一般に、このような相転移を示す液晶化合物をＳＣ相を
示す液晶組成物に添加した場合、そのＴｃ（ＳＣ相の上
限温度）を大きく降下させることが多い。しかるに本発
明の式（Ａ）の化合物を添加した場合においては、その
Ｔ　ｃ、降下度が小さく、しかも組成物の粘性が低下し
、応答性を大きく向上させることも可能である。

／ ワ ／ 減粘液晶としては、以下に示す一般式（Ｄ）で表わされ
る化合物が一般式（Ａ）で表わされる化合物とを併用し
て用いることもできる。

式中、Ｒｔ及びＲ”は各々独立的に炭素原子数１〜１８
の直鎖状又は分岐状のアルキル基又はアルコキシル基で
あって少なくとも１方はアルキル基を表わすが、好まし
くは炭素原子数３〜１２の直鎖状のアルキル基を表わし
、 ■は　−Ｃ０Ｏ −Ｃ１１２Ｃ１１□＝ ０ＣＯ− Ｃ＝Ｃ− Ｃ１，０−−ＯＣＨ□− ｃｏｓ−、−５ｃｏ−又は 単結合を表わす。

（ＩＩＩ）　　高温液晶 本発明で用いる高温液晶とは、３環あるいは４環構造か
らなる光学的に不活性な化合物、あるいはそれから成る
組成物であって、各化合物は前記中温域液晶からなるＳ
Ｃ相の上限温度（以下、Ｔｃと略称する。）が５０〜６
０°Ｃの組成物に１０％混合した際に、そのＴｃを３°
Ｃ以上上昇しうるちのであり、好ましくは、少なくとも
２環は芳香環（１，４−フェニレン、ピリミジン−２，
５−ジイルピラジン・−２，５−ジイル、ピリジン−２
，５−ジ・イル、あるいはそのフッ素置換体）であり、
Ｔｃが９０°Ｃ以上で、かつ、ＳＣ相の温度域が５°Ｃ
１ソＪ二の温度幅を有する化合物、あるいは、その側鎖
のアルキル基の炭素原子数あるいはその形状が異った同
族体であることを特徴とするものである。

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￥１．１〜１８のアルキル基
を表わす。

（Ｉ［Ｉ−ａ） Ｆ （■ ａ−１３） （・■ ・・−＜５ｓ＞−＠？・・ ・・０に原初・・ （ｉ−ｂ） （ＩＩＩ−ｃ） （ＩＩＩ−ｄ） （ＩＩＩ−ｄ−５） （ＩＩＩ−ｄ Ｒ，０℃（沫灸Ｒ２ Ｒ，Ｏ豪？ΣΣぐ＝しく〈ΣΣＲ・ （■ Ｒ，０べｇΣΣぐ面）突？ΣＸＲ２ （■−β−１２） Ｒ３Ｏ’＋沢優山 （Ｉ［ｒ−ｅ） （■ ｆ） （■〜ｆ ＲＩ（〆僚ｃｏｏ◎０ＣＯ１ｈ （ＩＩＩ−ｆ−１，７） Ｒ，Ｏ象バ停ｃｏｏ◎０ＣＯＲ２ （■〜ｆ−１９） ＲＩＣＯＯ℃Ｘ膀ｃｏ付０Ｒ− （１１０−ｆ ｒ＋、ｃｏｏ＋◇ｃｏｏ・０Ｒ１ （ＩＩｌ、、ｆ−２１） Ｒ７（バφＣ００＠−Ｃ００Ｒｔ （ＩＩＩ−ｆ Ｒ１℃バφｃｏｏ合ＣＯＯＲ２ （■ ｇ） （■ Ｒｔ　８ＣＯＯ＃　Ｒｚ （■ Ｒ，０Ｃ００（ｘΦＯＣＯＲｚ （Ｉ［Ｉ−ｈ） （ＩＩＩ−ｉ） （［−ｊ） （■ ｋ） （Ｉ［−ｊり 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原子、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。

／ （ＩＩＬ−ｍ−９） Ｒ ０（濾、ｏ）−ｃｏｏ−４し２ （ｎ［−ａ＋−１１） （■−■−１２） （Ｉ［［−ｍ−１３） （ｍ−ｍ−１４） （ＩＩＮ−ｗ−１５） （ＩＩＩ−Ｉｌ−１６） Ｒ１や池”Ｂ）−ＣＯＯ＋　０ＣＯＲ２Ｒ，ＣＯＯ℃ｌ
＋、ｏ）　ＣＯＯ＜鎮２Ｒ４Φ図）Ｃ０〇−合Ｒ２ Ｒ１＋奔Ｃｏｏ−＠）−０Ｒｚ Ｒ１０（錘奔ｃｏｏ−＠−ｐ２ Ｒ，Ｏ＜Ｈバ■−Ｃｏｏ−＠−ＯＲ２ （ＩＩＩ−ｍ−４１，） （ＩＩＩ　−ｍ−４２） Ｒ１（３）ｇ）ＣＯＯ−＠−０ＣＯＲｚＲ，Ｃ００℃ば
ＤＣＯＯ−＠−Ｒ− （１−ｍ−４４） （Ｉ［Ｉ　−ｍ−４５） （■−慴−４６） （ＩＩＩ−＋１ｌ−４７） （ＩＩＩ　−ｍ−４８） Ｒ，＜Ｑ（妹ＣＯＯ＋　０Ｒｚ Ｒ，０（Ｎ＜ＣＯＯ−＠−Ｒ２ Ｒ＋０イＤ（）ＣＯＯ（双ＯＲ。

Ｒ，イθ＠ｃｏｏ（ｃ羽、０ＣＯＩ？。

Ｒ，ＣＯＯやＲφ−ＣＯＯ（）ＲＺ （ＩＩＩ−ｎ） （Ｉ［Ｉ　−ｎ−６１） （ＩＩＩ−ｎ−６２） （ＩＩＩ−ｎ−６３） Ｒ１祖へ幣ｏｃｏ＋Ｒ− Ｒ１祖べ或ｏｃｏｕ　０Ｒ２ Ｒ，Ｏ祖バ灸０ｃＯ−Ｃい２ （ＩＩＩ−ｎ−６５） （ｍ−ｎ−６６） （Ｉ［Ｉ　−ｒ＋−６７） （ＩＩＩ　−ｎ−６８） ＲＩ＠（防ｏｃｏ（）ＯＣＯＲＺ Ｒ，Ｃｏｏ舎◎０ＣＯ（し２ １Ω−＠−０ＣＯ−□−Ｒ２ ゛つバ◇−（） Ｒ１−／　　　　　　　　ＯＣＯＯＲ１■ （■ ｎ−１００） Ｒ１０％　ＯＣＯ＋ＯＲＺ 帽 ＜ｌｌｌ−ｏ−１７） （ＩＩＩ−ｏ−１８） （ｆｉｌ−ｏ−１９） （ＩＩＩ−ｏ−２０） （ｍ　−ｏ−２１） （ＩＩＩ　−ｏ−２２） （ｍ　−ｏ−２３） （ＩＩＩ−ｏ−２４） ８１℃図５’）−ＣＩ＋１０（）ＯＣＯＲｚＲ，ＣＯＯ
ｈ’）−ＣｔｌｚＯ（）ＲｚＲＩ＄　ＣＨ−０−’Ｃい
２ Ｒ，−６公（シ山ｏ−＠−ＯＲ２ ＲＩＯ＄　ｃｕｚｏ舎Ｒ２ Ｒ１０℃＼５＞　ＣＨ−０−＠−０”−Ｒ１０％　ｃ１
２ｏ−＠−０ＣＯＲ２ Ｒ，ＣＯＯ唇ΣＣＨ□Ｏ＋Ｒ２ （Ｉｎ　−ｏ−４９） （ＩＩＩ−ｏ−５０） （Ｉｎ　−ｏ−５１） （１１−ｏ−５２） （Ｉｌｌ−ｏ−５３） （ＩＩ［−ｏ−５４） （ＩＩＩ　−ｏ−５５） （ＩＩＩ−ｏ−５６） ＲＩａＣ＋’０＋Ｒ− Ｒ７”Ｃ帆◇ＣＩＩＺＯ−ゆ戸Ｒ２ Ｒ，０−［相］’＋Ｃ１１□０−＠−Ｒ２ＲＩＯ（ＸΦ
Ｃ１ｌ□ｏ−＠−ｏＬ Ｒ１ギバ（ハ）Ｃ！１２０合０ＣＯＲｚＲＩＣＯＯＯＮ
陵ＣＨ□０−◎Ｒ２ 喪Ｘ盛　（） Ｒ＋　　　　　　　　　　　ＣＨ２ＯＲ２さ（）（） Ｒ１＜　　　　　　ＣＩ＋２０　　　０ＲＺ（ＩＩＩ−
ｏ−８５） （１１−ｏ−８６） （ｍ−ｏ−８７） （１ｍ　−ｏ−８８） Ｒ１（）（羽山０戻ｉｎ２ 、−Ｎ Ｒ，＋）ＣＩＩＯＧ−ＯＲ。

Ｒ，０（（羽４羽山ｏ、１５’ソＲ２ −Ｎ Ｒ，０℃＋　　鑓−０Ｒ− ＣＩｌ、Ｏ−ｕ、 （Ｉ［−ｐ−５） （ｍ　−ｐ−６） （Ｉ［ｌ−ｐ−７） （ｍ　−ｐ−８） （ｎｒ−ｐ−９） （ＩＩＩ−ｐ−１０） （ＩＩ−ｐ−１１） （■〜ｐ−１２） Ｒ１＠−■ｔｏｃｏ、Ｇ　０ＣＯＲｚ Ｒ，ＣＯＯ拗や：、）−ＯＣＩｔ祢羽Ｒ２Ｒ，（（防Ｎ
０）ＯＣＨ，＠−Ｒ− Ｒ，や汽奈０ＣＨ−＠−０Ｒｆｆｉ Ｒ１０（かｐ）ｏＣｌｌ−＠−Ｒ２ Ｒ，０（（か所０ＣＨｔＤ　０Ｒｚ ＲＩ＋ｔｈＯＣＨ２（）ＯＣＯＲ２ Ｒ，ｃｏｏ（（防、、（５）−ｏＣＨ，Ｇ　Ｒ。

（Ｉ［［−ｐ−６９） （■−ρ−７０） （ＩＩＩ−ｐ−７１） （ＩＩＩ−ｐ−７２） Ｒ，０（バ（ハ）ＯＣ１ｈ■Ｒ２ Ｒ，ｏｋ誇ＯＣＩ＋□−＠−０”２ Ｒ１→４）ｏｃｔ＋２■０ＣＯＲ２ ゛姓− Ｒ，ＣＯＯゼ　　ＯＣＩ＋□（遼Ｒ２ し （Ｉ［Ｉ　−ｐ−１０１） （ｍ−ｐ−１０２） （Ｉｌｌ−ｐ−１０３） （Ｉｌｌ−ｐ−１，０４） （ＩＩＩ−ｐ−１０５） （［−ｐ−１０６） （ＩＩＩ−ｐ−１０７） （ｎ［−ｐ−１０８） Ｒ（弓８煩シ０山＋０ＣＯＲ２ Ｒ、ＣＯＯ＜弼バ〈シ０山（ンＲ２ Ｒ４（バΦｏｃＨ，−Ｊ、農−Ｒ２ Ｒ，鞄Ｘ◇０ＣＩＩ罫防０Ｒｚ Ｒ，０（ｘ◇ｏｃ＋＋□牟戸２ Ｒ１０（羽（）０山＋０Ｒｚ ＲＩ　＞　０ＣＨｚヤ−ｏｃｏｎ２ Ｒ，ＣＯＯ−＠−・０Ｃ（１□をＲ２ （ｎ［−ｑ−２５） （ＩＩＩ　−ｑ−２６） （ＩＩＩ　−ｑ−２７） （ＩＩＩ−ｑ−２８） （ＩＩ［−ｑ〜２９） （ＩＩＩ−ｑ−３０） （Ｉ［［−ｑ−３１） （ＩＩＩ−ｑ−３２） Ｒ，−Ｏ＼５’）−ＣＩｌ、Ｃｌ酩”７　ａ−ｐ１＠−
４尼Ｃ１ｈＣ）Ｉ□−＠−０Ｒ−Ｒ，０℃＼５’）−Ｃ
１ｌ、Ｃｌ１−ＤＲ−Ｒ，Ｏ℃ＩＣＩＩ□ＣＩ！□（い
Ｒ２ Ｒ１ｉ　Ｃ１１２山−＠−ｏｃｏｌ？２Ｒ，ｃｏｏｆＦ
Ｃ１１２山べ臣ＸＲ２ Ｒ，−Ｏ＼？Ｃｌ１ｚＣＩｌべＤＲ２ Ｒ４Φ＼ンＣＩＩｚＣＨ硼）ＯＲ２ （ＩＩＩ　−ｑ−５７） （Ｉ［Ｉ−ｑ−５８） （ＩＩＩ−ｑ−５９） （ＩＩＩ−ｑ−６０） （Ｉｌｌ−ｑ−６１） （Ｉｎ−ｑ−６２） （ＩＩＩ−ｑ−６３） （ＩＩＩ　−ｑ−６４） 抛バΦ　（羽 Ｒｈｏ　　　　　　　　　　Ｃ１ｈＣＩｈ　　　　　　
Ｒ２金べΦ　合 Ｒ，ＯＣ１Ｉ□ＣＩｌ□　　　　　ＯＲ。

駒バ僚　金 ｉｌｌ、　　　　　　　　　　ＣＩｌ□ＣＨＩ　　　　
　　０ＣＯＲ２ヤバφ　（シ Ｒ，ＣＯＯＣＩＩＺＣ）１２　　　　　　ＲＺＲ，題Ｒ
列ＣＩ＋冒宍≧Ｒ２ Ｒ１祖べ盛Ｃ１１２ＣＩ□（ホ）−０１＋２Ｒ，Ｏ−（
貢Ｙ◇ヴＣ１１□山（）Ｒ２Ｒ，０イト（シ山Ｃ１１□
８０Ｒ２ （■ ｑ Ｒ，％　Ｃｌ１２Ｃｔ１４）ＯＣＯＲｚ（■ ＣＯＯ％　ＣＨｚＣＨ２◎−Ｒ２ （■ Ｒ５（羽召シ山山合 （Ｉｌｌ−ｑ Ｒ１ｅ山ｃｏ２（ト Ｒｚ （■ ｏ　＜　ｃｏ□Ｃ１，Ｇ （■ ０　＄　Ｃｌｌ２ＣＩ２％ ０Ｉ？２ （■ Ｒ１＄　Ｃ１１２ＣＩ（ｚ＄　ｏｃｏｐｚ（■ ｑ　−９６） Ｐｃｏｏ＋シ山ｃ＋＋２＋ ［Ｒ２ 以上の化合物のうち、式（ＩＩＩ−ａ）、弐（Ｉｌｌｂ
）、弐（（ＩＩ−ｃ）、弐（ＩＩＩ−ｆ）、式（１１１
７−ｈ）、式（ＩＩＩ−ｍ）　、弐（ＩＩＩ−ｎ）　、
式（ＩＩｌ　−ｏ　）及び式（ＩＩＩ−ｐ）で表わされ
る化合物が特に好ましい。

中温域母体液晶の配合割合は、ＳＣ母体液晶の１〜９０
重量％が好ましく、５〜７５重遣％が特に好ましい。減
粘液晶の配合割合は、５Ｃ１１：体液晶の１〜５０重量
％が好ましく、５〜４０重量％が特に好ましい。高温液
晶の配合割合は、ＳＣ母体液晶の１〜７０重量％が好ま
しく、５〜６０重量％が特に好ましい。

減粘液晶中に、上記−殺伐（Ａ）で表わされる化合物は
１０重量％以上、特に５０重量％以上含まれることが好
ましい。

本発明で使用するキラルドーパントとしては、（１）Ｓ
Ｃ”相を示す化合物、（２）　Ｓ　Ｃ”相思外の液晶相
のみを示す化合物又は（３）液晶性を全く示さない化合
物を用いることができるが、（３）の場合には、ＳＣ母
体液晶に添加して得られるＳ０１液晶組成物の液晶性が
低下する傾向を防止するために、液晶類似の骨格を有す
る化合物を用いることが好ましい。

キラルドーパントがＳＣ９液晶組成物にもたらす諸物性
のうち重要なものは、その誘起する螺旋ピッチ、自発分
極の向き及びその大きさであるが、これらはキラルドー
パントを構成する各化合物の光学活性部位により最も大
きな影響を受ける。

これまでキラルドーパント、ＳＣ２化合物又はネマチッ
ク液晶への添加剤として用いられてきた光学活性化合物
における光学活性基の代表的なものを以下に掲げる。

（ＩＶ−１） Ｃ１１゜ （−ＣＨ２−）−ＣＩｌ　−Ｃｚｔｌｓ（ＩＶ−２） ０　＋　Ｃ１＋！　＋−Ｃｔｌ ＣＺ　ＩＩ　５ （ＩＶ−３） １ｈ （−ＣＨ□ｈ−０＋ＣＨ２＋ＴＣＨ ２Ｈ５ （ＩＶ−４） Ｃ）１３ ０ｆ　ＣＨｚｈ−０＋　ＣＨ２−＋ＴＣＨＣｄ（ｓＯＣ
ｔＬ、’Ｈ２ｊ丁しＩＩ−ｕ　Ｚ　ＩＩ　５（■ ７〕 ＣＨ。

（−Ｃ１＋２→ＴＣＨＲ３ （ｒＶ−１４） ＣＩｌ３ −ＣＩ−Ｃｉｌ□−０Ｒ５ （■ ＣＩＩ　。

ｌ・ −０＋　ＣＨｚ−＋ＴＣＩ　　Ｒ３ （■ ０　　　　　　　　　　Ｃ１ｈ １１１゜ −ＣＯ＋　Ｃ１１２−＋ＴＣＨＲｓ Ｃ）１゜ Ｃｔｌ□ＣＭ□−Ｃ）Ｉ−ＣＩｌ□Ｃ１１ｚＣｔｂ（■ ＣＨ３ ＣＩｌ−Ｒ。

（ＩＶ−１３） ＣＩｌ３ −Ｃ１１２−ＣＨ Ｃ１（２ Ｒ５ （ＩＶ−２０） ＣＩ＋□ Ｃｌ□ＵＩｌｚＵｌｌｚ （ｒＶ−２１） Ｃ）Ｉｆｆ Ｓ　（−ＣＩｌ　、　−）ｒ−ＣＩｌ　（ＣＩｌ　ｔ：
ｈ−ＣＨ３（ＩＶ−２２） ０　　　　　　　　　　Ｃ１＋。

］１　　　　　　１゜ −０−ＣＯ＋　Ｃｔｌｚ　＋Ｔ−ＣＨ（ＣＨｒ）ｒ　Ｃ
ＩＩ＋Ｃｌ（。

０−ＣＩｌ 　　ＣＨ３ １１傘 ０−ＣＣＨＲ４ −ＣＨ １ｈ Ｃ１！０１（ｓ 　　ＣＨ３ １１・ ０−Ｃ−ＣＩ−ＯＲ３ ４８ノ しＩＩ−シ υ べ５ （■ 一〇 ００！ １１　　　・ Ｃ−Ｃｌ１−Ｒ５ （■ Ｌ ＣＩｌ （■ ０　　ＣＨｚ　　Ｃ）Ｉ　　Ｊ （ＩＶ−５７） ０　　ＣＨｚ−Ｃｌ１−　　Ｒ５ Ｃ１１゜ （ＩＶ−６２） Ｆ３ ０　　Ｃｉｌ　　Ｒｓ （ＩＶ−６４） Ｃ１（。

ＯＣｋＩｔ　　ｅｌＩ　　Ｃ［ｌｚ　　０Ｒｓ（ＩＶ−
６５） Ｃ１ｌ。

０−ＣＨ−Ｃ１ｌえ−０Ｒ１ （ＩＶ−６６） ＣＨ３ −０＋　ＣＨ２＋ｒＣ１ｔ（Ｃｔｌ　ｚ）ＴＯＲ５（Ｉ
Ｖ−７５） Ｃ）１゜ ＯＣｌｈ　　ＣＨＩ　　−０Ｒｓ （ＩＶ−７６） ＣＨ。

５−ＣＨ （ＴＶ−７８） −ｃｕ２ Ｃ、ＩＩ　。

Ｃｌ−０Ｒ。

（ＩＶ−７９） −−０−Ｃ−０−Ｃ１１ （ＴＶ−８０） ＣＯＯＣＬ　　ＣＨＲｓ （ＩＶ−８１） Ｎ −、０−ＣＩｌ□−Ｃｆｌ　　Ｒｓ （ＩＶ−８２） Ｎ −ＣＨ−Ｒ。

（ＩＶ−８４） 一〇 Ｈ２ＣＮ ＣＨ２−ＣＨ−Ｒ。

上記各−殺伐において、ｍは１〜４の整数を表わし、ｎ
は１〜１０の整数を表わし、Ｒ，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〜工０のアルキル
基を表わし、れは炭素原子数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
では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は小さいものが多く、単独でＳＣ
０相を示す場合でもそのほとんどが１０ｎＣ／Ｃｌ１１
２以下にすぎない。

一方、光学活性基として、式（ＩＶ−３１，）〜（■−
９１）で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合
物は、ＳＣ母体液晶に添加してＳ０９液晶組成物とした
際に誘起する自発分極が大きいものが多く、単独でＳＣ
”相を示す場合などでは３００ｎＣ／ｃｍ”以上の大き
な値を示すものも存在する。

このような光学活性基を末端に有するような光学活性化
合物の基本骨格の代表的なものを以下に掲げる。

（Ｖ−１８） 一〇Σσ））ＣＨ，山−＠ （Ｖ−１１４） ◇）ｏｃべ◇（） （Ｖ −＋　０ＣＨｚ＠’；ｒ （Ｖ 夕べ怜０ＣＩＩ□→） （Ｖ−２５４） ０べ）ＯＣＨ２（（シ （Ｖ−２５６） ＧべＥ）−ｏｃｏ　−＠ （Ｖ−２５７） ０べＤＣＢ２０８ （Ｖ−２５８） ＠ベト０Ｃ１１□÷） （■ や例Ｃ１ｌ□ｑφＪ （Ｖ−４７９） 合ｃｏｏ訟め 上記各基本骨格中のベンゼン環あるいはシクロヘキサン
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基本骨格も
使用できる。

ン ９′ 以上のような基本骨格の片側もしくは両側に前記キラル
基が結合した光学活性化合物がキラルドーパントの構成
成分として有効に使用することができる。特に両側に前
記キラル基が結合した一般式（Ｂ） Ｑ”−ＩＱ” 〔式中、Ｑ”及びＱ２″′は互いに異なった光学活性基
であって、各光学活性基は少なくとも１個の不斉炭素原
子を有し、かつ、Ｑｌ“及びＱ　”のうち少なくとも１
方の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ［１ つ、窒素、フッ素、塩素あるいは−Ｃ−又はＣＥＮと直
結した構造を有する。Ｚは一般式これらの環上の任意の
１〜２個の水素原子がフッ素原子又はシアノ基に置換し
た構造を表わすが、上の水素原子がフッ素原子又はシア
ノ基に置換した構造においては、 ｙ＋及びＹ２は各々独立的に単結合、−ＣＯＯ−−ＯＣ
Ｏ−−−Ｃ１Ｉ□Ｑ−−０ＣＲ□−−ＣＨ２Ｃ１ｌｔ−
−ｃ＝ｃ−−ｃｏｓ−又は−５ＣＯ−を表わずが、単結
合、−ＣＯＯ−−０ＣＯ−−Ｃ１ｌ□〇−又は−〇ＣＩ
Ｉｚ−である場合が好ましく、ｍ＝１の場合には、Ｙｌ
及びＹｌの内の少なくとも一方が単結合であることが好
ましい。） で表わされる液晶性分子の中心骨格（コア）部分を表わ
す。］ で表わされる光学活性化合物が好ましい。

−殺伐（Ｂ）で表わされる光学活性化合物において、特
に、少なくとも一方の光学活性基は前記（ＩＶ−３１）
〜（ＩＶ−９１）で表わされる基のいずれかであること
が望ましい。

このように、基本骨格の両側に互いに異ったキラル基が
結合した光学活性化合物を用いることによる利点として
以下の点を挙げることができる。

（１）片側にのみキラル基を有する化合物より強い自発
分極を示しうる。

即ち、前記（ＩＶ−３１）〜（ＩＶ−９１）で表わされ
る基から選ばれるキラル基と（ＩＶ−１，）〜（ＩＶ−
２２）で表わされる基から選ばれるキラル基とを基本骨
格の両側に有する化合物と、同一の基本骨格でキラル基
としては（ＩＶ−３１，）〜（■＝９１）で表わされる
基から選ばれる同一の基のみで他の側はアキラルな基で
ある化合物をそれぞれＳＣ母体液晶に添加して、その外
挿値として自発分極を求めてみると、両側にキラル基を
有する化合物の方がｌＯ〜３０ｎＣ／ｃｍ”あるいはそ
れ以上大きい。（ＩＶ−１）〜（ＩＶ−２２）で表わさ
れる基に由来する自発分極はたかだか１ｏｎｃ／ｃｍ”
程度であるので、両側のキラル基による自発分極の単純
和よりも大きくなっていることがわかる。

さらに（ＩＶ−３１）〜（Ｉｔ／−９１）で表わされる
基から選ばれる基であって互いに異ったキラル基を上記
基本骨格の両側に有するような化合物では、両方のキラ
ル基による自発分極の極性（よく知られた強誘電性液晶
である（Ｓ）−２−メチルブチルｂ−デシルオキシベン
ジリデンアミノフェニルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ
）の極性をｅと決める。）を同一にあわせた場合には非
常に大きい自発分極を得ることができる。

この場合には両側のキラル基による自発分極の単純和よ
りもさらに１００ｎＣ／ｃｍ”あるいはそれ以上に大き
な自発分極を得ることもできる。、キラルドーパントと
してはその誘起しうる自発分極が大きい程、その使用量
が少なくてもすむので、低粘性のＳＣ母体液晶の割合を
多くすることができ、その結果、ＳＣ＊液晶組成物の低
粘度化が可能となる。結果として、応答性の向上につな
がるものである。

（２）Ｎ″′相あるいはＳＣ＊相に誘起する螺旋ピッチ
が非常に長い化合物、及び非常に短い化合物など、螺旋
ピッチを調整することが可能である。

前述のように良好な配向性を得るためには、そのＮ“相
あるいはＳ００相における螺旋ピッチが長いことが重要
である。キラルドーパントは全体として螺旋ピッチが調
整されていればよいのであって、個々の化合物について
は、必ずしもその必要はないが、キラルドーパントの主
成分としてはある程度螺旋ピッチが長い方が、その調整
が容易である。また、螺旋ピッチ調整を主目的として加
える化合物では、その螺旋ピッチが短い程、その添加量
を押えることができるので好都合である。

螺旋ピッチを長くするには、両側のキラル基による螺旋
ピッチの向きが互いに相反すればよいが、（ＩＶ−３１
）〜（ＩＶ−９１）で表わされる基から選ばれる基を両
側に有する化合物では、その自発分極の極性は同一であ
ることが好ましい。

（３）大きな自発分極を示しうる特に（ＩＶ−３１，）
〜（ＴＶ−９１）で表わされる基から選ばれるキラル基
であって、不斉合成、光学分割等の化学的手法により得
られたものは、その光学純度は必ずしも１００％ではな
いものが多いが、これらを１００％に精製するのはかな
り困難である。しかしながら、天然物から得られた（Ｓ
）−２−メチルブタノール由来のキラル基、あるいは微
生物工学的手法で得られるような光学純度の極めて高い
キラル基と組み合わせれば、これらはジアステレオマー
となるため、クロマトグラフィー、再結晶による分離が
容易となり光学純度を１００％に近づけることができる
。

−ａ式（Ｂ）の化合物は、キラルドーパントの構成成分
として１０％以上、好ましくは３０％以上、特に好まし
くは５０％以上用いるのが有効である。

一般式（Ｂ）の化合物中で、特に好ましい基本骨格とキ
ラル基の組み合せを有する化合物を以下に示す。

上記−殺伐中、Ｒ１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、ｔは各
々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わし、
Ｒ？は炭素原子数２〜１ｏの直鎖状のアルキル基又は炭
素原子数３〜１ｏの分岐状のアルキル基、又は炭素原子
数４〜１０の少なくとも１個の不斉炭素を含む光学的活
性なアルキル基を表わし、２は０〜５の整数を表わし、
Ｙは単結合、−０−、−０ＣＯ−、−ＣＯＯ−、又は−
ｏｃｏ。

を表わし、Ｗは、塩素フッ素又は−〇−ＣＨ，を表わし
、Ｚ′は、 −ＣＯＯ−−０ＣＯ−、Ｃ１Ｉ□Ｏ，ＯＣＩ＋□、又は
単結合をＸＩ及びＸ４は各々独立的に水素原子、フッ素
原子又はシアノ基を表わし、Ｘ２は水素原子又はＸＩを
表わし、Ｘ３は水素原子又はＸ４を表わす及びＸ４のう
ち少なくとも一方は水素原子を表わす。

上記のキラルドーパントは、ＳＣ母体液晶中に１〜６０
重景％重量合で添加してＳＣ９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。キラルドーパントの添
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、キラルドーパントの添加量の
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８１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
。

ＳＣ１液晶組成物の自発分極の値は、３〜３０ｎＣ／ｃ
ｒａ！の範囲にあるようにキラルドーパントの添加割合
を調整することが好ましく、ＳＣ“相を示すキラルドー
パントの場合、単独で１ｏｏｎｃ／ｃｍ”程度の自発分
極を示すか、又はそれに相当すル強さの自発分極を誘起
するキラルドーパントの場合、キラルドーパントの添加
割合は１０〜４０重景％の重量が好ましく、３００ｎＣ
／ｃｍ２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重星％
の範囲が好ましい。キラルドーパ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Ｎ０相、次いでＳＡ相を経てＳＣ“相へと
相転移するが、その際Ｎ１相からＳＡ相への相転移温度
（以下Ｎ”−３Ａ点という、）から、該Ｎ”−３Ａ点の
１度高温側までにおけるＮ０相に出現する螺旋のピッチ
が３μｍ以上であるＳ０９液晶組成物がより好ましく、
該螺旋のピッチが１０μｍ以上であり、Ｎ”　−３Ａ点
に近づくにつれて該螺旋のピッチが発散的に大きくなる
ＳＣＩ液晶組成物が特に好ましい。

−殺伐（Ｂ）の光学活性化合物のうち、両側のキラル基
Ｒ１”　＋　ＲＺ″′によってＮ“相に誘起される螺旋
の向きが互いに逆であるような化合物では、その誘起す
る螺旋ピッチはかなり長いため、このような化合物をキ
ラルドーパントの主成分として用いる場合には、螺旋ピ
ッチ調整が不要であるか、あるいは容易であることが多
いが、−ａ的には以下のようにして螺旋ピッチを長く調
整することができる。

複数の光学活性化合物を含むｓｃ”液晶組成物のＮ”相
に出現する螺旋のピッチＰ（μｍ）は各光学活性物質の
濃度をＣ１、各単位濃度あたりの螺旋のピッチをＰｉ　
　（μｍ）とするとおり、（ここでは螺旋のピッチは右
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Ｔ、におけるＰｉをｐ、ｉ　
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
単位濃度添加することにより測定が可能である。

実際にはＴｏ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Ｔ　Ｏ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７１０／に換
えてＴｏを用いて再度測定すればよい。

本発明のＳＣ“液晶組成物のＮ９相を示す温度範囲は、
３度以上３０度未満の範囲が好ましい。

Ｎ“相を示す温度範囲が、３度未満である場合、降温時
にすみやかにＳＡ相に相転移するため、Ｎ”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度以上である場
合、ｓｃ”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、 （Ｉ）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。本発明のＳ０
１液晶組成物のＮ”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ＳＣ
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
、Ｎ“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。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、Ｎ９相及びＳ００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→
ｌ相の相系列を存するもの、又はＳＡ相の温度範囲が狭
＜ＳＣ相→ＳＡ相→Ｎ相→ｌ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Ｓ０９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、ｓｃ”液晶組成
物における各相、特にＮ０相を示す温度範囲は容易に調
整することができる。

本発明で使用するキラルドーパントとしては５一定量の
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、Ｐ、と省略する。）を誘起することが
必要である。

前述の如く、Ｓ００液晶組成物としては、そのＰ、の値
が、特に室温付近で３〜３０ｎＣ／ｃｒｎ”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Ｐ、の値が
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Ｓ００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
ルドーパントとじては、ＳＣ母体液晶に１０重量％添加
した場合に１．０　ｎＣ７ｃｍ”以上のＰ、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
／ｃｎｉ”以上のＰ、を誘起できるものが特に好ましい
。

〔実施例〕

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
％を表わず。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Ｉ ＳＣ母体液晶に添加してＳＣ４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 （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のピッチは６０°Ｃに
おいて４．７μｍである。）の化合物７３％と、左巻き
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Ｎ″′相に出現させる螺旋のピッチは６０’Ｃ
において１１．９μｍである。）の化合物２７％とを混
合して、Ｎ０相に出現させる螺旋のピッチが調整された
キラルドーパントを８周製した。

このキラルドーパントを、以下に示したＳＣ母体液晶に
２０％添加して得たＳ００液晶組成物の２５°Ｃにおけ
る自発分極の値は、５，５ｎＣ／ｃｍ”であった。

なお、用いたＳＣ母体液晶は前記−殺伐（１−ａ−１）
で表わされる化合物から からなる組成物（以下、母体液晶（Δ）という。）であ
り、５７°Ｃ以下でＳＣ相を、６４．５°Ｃ以下でＳＡ
相を、６９゛Ｃ以下でＮ相を各々示した。なお、６０°
Ｃにおける螺旋ピッチの値は外挿的に求めた値である。

次に、この母体液晶（Ａ）８０％と、高温液晶として前
記−殺伐（ＩＩＩ−ａ−１）で表わされる化合物で式 ２０％から成るＳＣ相の温度範囲が拡大されたＳＣ母体
液晶を調製した。（以下、母体液晶（Ｂ）という。） この母体液晶（Ｂ）は６８．５°Ｃ以下でＳｃ相、７３
．５°Ｃ以下でＳＡ相、８３．５°Ｃ以下でＮ相を各々
示し、その融点は１３°Ｃであった。

この母体液晶（Ｂ）７５％と減粘液晶として前記式（Ｉ
Ｉ−３）の化合物８．３％、及び前記キラルドーパン！
−１６，７％からなるｓｃ”液晶組成物を調製した。

２０％ からなる減粘液晶組成物を調製した。

次に上記キラルドーパント２０％、母体液晶（Ａ）５４
．４％、減粘液晶組成物１３゜６％及び、高温液晶とし
て前記式（ＩＩＩ−６）の化合物１２％からなるＳ０１
液晶組成物を調製した。

コノＳＣ″液晶組成物は６２．５°Ｃ以下でＳｃＩ相を
、６５．５°Ｃ以下でＳＡ相を、７０°Ｃ以下でＮ＊相
を各々示し、それ以上の温度で、等方性液体（１）相と
なった。また、室温以下で長時間放置しても結晶化せず
、その融点は明確ではなかった。

このＳＣ０液晶組成物を、配向処理（ポリイミドコーテ
ィング−ラビング処理）を施した２枚のガラス透明電極
からなる厚さ約２μｍのセルに充填し、■相から室温ま
で徐冷を行ったところ、極めて良好な配向性を示し、均
一なモノドメインが得られた。

このセルに電界強度１０Ｖ、−，７６ｍ、５０　Ｈｚ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°Ｃで８６μ秒の高速応答性が確認された。

このときのチルト角は２９°、自発分極は１５．２ｎＣ
／ｃｍ”であり、コントラストは良好であった。

実施例２〜４ 実施例１において減粘液晶として用いた弐（■３）の化
合物に代えて前記式（Ｉｌ−４）、（■９）及び（ＩＩ
−１０）を各々用いた以外は実施例１と同様にしてＳ０
０液晶組成物の調製、表示用セルの作成及び電気光学応
答速度の測定を行った。結果を以下に示す。なお、転移
温度以外の（μ５り定は２５°Ｃで行った。

還ニ セー 塑命 ％ａ礎 愉− 比較例 実施例１において、減粘液晶を用いず、母体液晶（Ｂ）
８４％と前記キラルドーパント１６％からなるＳＣ１液
晶組成物を調製したところ、６８°ＣまでＳＣ０相を、
７０，５°ＣまでＳＡ相を、７６．５°ＣまでＮ０相を
示したが、２５℃における電気光学応答は９９μ秒であ
った。

〔発明の効果］ 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。

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。

返５ 桃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中温域液晶、減粘液晶及び高温液晶を含有し、スメ
   クチックＣ相を示す液晶組成物に、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、減粘液晶が
   一般式（Ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾ａ及びＲ＾ｂは各々独立的に炭素原子数１
   〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表わすが、Ｒ
   ＾ａ及びＲ＾ｂのうち、少なくとも一方は炭素原子数１
   〜１８の直鎖状のアルキル基を表わす。 ▲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 ▲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▼を表わすが、▲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▼ の内、少なくとも一方は▲数式、化学式、表等がありま
   す▼を表わす。 ▲数式、化学式、表等があります▼はトランス−１，４
   −シクロヘキシレン基を表わす。） で表わされる化合物を含有す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、Ｒ＾ａ及びＲ＾ｂが各々独立的に直鎖状アルキル基
   であり、▲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▼が共に ▲数式、化学式、表等があります▼である請求項１記載
   の強誘電性液晶組成物。 ３、Ｒ＾ａ及びＲ＾ｂが各々独立的に直鎖状アルキル基
   であり、▲数式、化学式、表等があります▼が▲数式、
   化学式、表等があります▼であり、 ▲数式、化学式、表等があります▼が▲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
   ▼である請 求項１記載の強誘電性液晶組成物。 ４、Ｒ＾ａ及びＲ＾ｂが各々独立的に直鎖状アルキル基
   であり、▲数式、化学式、表等があります▼が▲数式、
   化学式、表等があります▼であり、 ▲数式、化学式、表等があります▼が▲数式、化学式、
   表等があります▼である請求項１記載の強 誘電性液晶組成物。 ５、キラルドーパントが一般式（Ｂ） Ｑ＾１＾＊−Ｚ−Ｑ＾２＾＊ 〔式中、Ｑ＾１＾＊及びＱ＾２＾＊は互いに異なった光
   学活性基であって、各光学活性基は少なくとも１個の不
   斉炭素原子を有し、かつ、Ｑ＾１＾＊及びＱ＾２＾＊の
   うち少なくとも１方の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ
   ウ、窒素、フッ素、塩素あるいは▲数式、化学式、表等
   があります▼又は−Ｃ≡Ｎと直結した構造を有する。Ｚ
   は一般式（Ｃ） ▲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▼及び▲数式、化学式、表等が
   あります▼ は各々独立的に▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又はこれら の環上の任意の１〜２個の水素原子がフッ素原子又はシ
   アノ基に置換した構造を表わし、Ｙ＾１及びＹ＾２は各
   々独立的に単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＿
   ２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、−Ｃ
   ≡Ｃ−、−ＣＯＳ−又は−ＳＣＯ−を表わし、ｍは０又
   は１を表わす。） で表わされる液晶性分子の中心骨格（コア）部分を表わ
   す。〕 で表わされる光学活性化合物を含有する請求項１、２、
   ３又は４記載の強誘電性液晶組成物。