JPH0348220A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

強誘電性液晶素子

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JPH0348220A
JPH0348220A JP2063367A JP6336790A JPH0348220A JP H0348220 A JPH0348220 A JP H0348220A JP 2063367 A JP2063367 A JP 2063367A JP 6336790 A JP6336790 A JP 6336790A JP H0348220 A JPH0348220 A JP H0348220A
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Mitsuhiro Kouden
充浩 向殿
Tomoaki Kuratate
知明 倉立
Fumiaki Funada
船田 文明
Kazuhiko Sakaguchi
和彦 坂口
Kiwa Takehira
竹平 喜和
Yutaka Shiomi
豊 塩見
Toru Kitamura
徹 北村
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は強誘電性液晶素子に関し、更に詳しくは、基板
.電圧印加手段.配向制御層,及び強誘電性液晶層を有
する強誘電性液晶素子において、特定の強誘電性液晶組
戒物を前述の強誘電性液晶層に含有した強誘電性液晶素
子に関するものである. (ロ)従来の技術 現在、最も広く用いられている液晶表示素子はネマチソ
ク相を利用したものであるが、1000 X. 100
0ライン等の大容量表示が困難という欠点を有している
.例えば、通常のツイステンドネマチック(T N)型
液晶表示素子ではライン数の増加に伴ってコントラスト
が低下するので、見栄えのよい1000 X 1000
ラインなどの大容量表示素子を作ることは事実上不可能
である。このTN型液晶表示素子の欠点を改良するため
スーパーツィステッドネマチック(STN)型液晶表示
素子,ダブルスーパーツイステッドネマチック(DST
N)型液晶表示素子が開発されているが、ライン数の増
加と共にコントラスト,応答速度が低下するという欠点
があり、現状では400 X 720ライン程度の表示
容量が限界である.一方、基板上に薄膜トランジスタ(
TPT)を配列したアクティブマトリソクス方式の液晶
表示素子も開発され、1000 X 1000ライン等
の大容量表示も技術的には可能であるが、製造プロセス
が長く、歩留りが悪いため、製造コストが非常に高くな
るという欠点を有している。
以上のべた問題点を改善する手段として有望視されてい
るのが、TN型表示素子とは別な原理による液晶ディス
プレイとして提案された強誘電性液晶素子(N. A.
 Clark et al., Appl. Phys
. L−ett.,聾. 899 (I980)参照)
である。この表示方法は強誘電性液晶であるカイラルス
メクチソクC相,カイラルスメクチソク■相などを利用
するものである。メモリー性を利用する方式であること
から、応答速度の向上にともなって表示の大容量化が可
能であり、また薄膜トランジスタなどのアクティブ素子
を必要としないことから、製造コストも上がらない。ま
た強誘電性液晶素子は視角が広いという長所も兼ね備え
ており、1000 X 1000ライン等の大容量表示
用の素子として大いに有望視されている。
(ハ)発明が解決しようとする課題 上記のスメクチソクC相を利用した強誘電性液晶表示に
おいて、これに用いる液晶材料は室温付近を中心に広い
温度範囲でスメクチックC相を示す必要があるのはもち
ろんのこと、そのほかにも種々の条件を満たすことが必
要である。まず、大容量表示を行うためにデバイス特性
として高速応答性が必要で、この観点から液晶材料には
高い自発分極と低い粘性とが要求される.また、液晶セ
ルに適用した場合に良好な配同性と双安定性とが得られ
ることが必要であり、さらに液晶表示のコントラスト,
明るさに関係するチルト角度にも大きな値が望まれる。
しかしながら、現在のところ単一化合物で望まれる条件
を総て満たすことは不可能であり、通常、複数の化合物
を混合して液晶組或物として素子に適用している.実用
可能な条件を満たす液晶組或吻を作戒するためには多様
な性質をもった数多くの単品液晶化合物が必要となり、
ときには、それ自身液晶性を示さない化合物が液晶組成
物の成分として有用となる可能性もある。
本発明はこのような状況下でなされたものであり、動作
温度範囲が広く、良好な配同性,メモリ性を示し、室温
で高速応答性を示す強誘電性液晶素子を提供することに
ある。
(二)課題を解決するための手段及び作用本発明の目的
は、それぞれ電圧印加手段を設けた一対の基板の少なく
とも一方に配向制御層を設け、該一対の基板間に強誘電
性液晶層を有する強誘電性液晶素子において、該強誘電
性液晶が下記式(I)で表される光学活性基を有する化
合物を少なくとも一種以上、およびネマチック相中にお
いて誘起する螺旋ピンチの向きが式(I)で表される光
学活性基を有する化合物とは逆である化合物を少なくと
も一種含有し、かつ少なくともスメクチックC相,スメ
クチソクA相.及び螺旋ピッチが20μm以上のネマチ
ック相を示すことを特徴とする強誘電性液晶素子によっ
て達威される。
(尚、カイラルスメクチフクC相とノンカイラルのスメ
クチソクC相とは熱力学的には同じと考えられているの
で、本発明においては両者を区別せずにスメクチックC
相と標記するものとする。同様にカイラルネマチソク相
とノンカイラルのネマチック相も熱力学的に同じと考え
られているので本発明においては両者を区別することな
く、ネマチック相と標記するものとする). く以下余白) (式(!)中、*はその炭素原子が不斉炭素原子である
ことを示す。) 式(I)で表される光学活性基にはシス体及びトランス
体があるが、いずれでも本発明に用いることができ、両
者を混合して用いてもよい。
一般式(I)で表される光学活性基を有する化合物とし
ては一般式(II)のような化合物を用いることができ
る. (II) (一般式(If)中、A I , A !及びA3は置
換基を有していてもよい含六員環基を示し、Xは一〇−
,−coo−,−oco− 又ハ単結合を示シ、Y1及
びYzは−COO− , −OCO− . −OCHz
. −CHzO− , −CHzClh− . −CH
=CH− , −C三〇一又は単結合を示し、Rl及び
R!は炭素数1〜l5の直鎖状もしくは分岐状アルキル
基を示し、p.q及びrはO又は1であり、*はその炭
素原子が不斉炭素原子であることを示す。)上記式(n
)のR1およびR2には、メチル,エチル.プロビル,
i−プロビル,プチル,iプチル.ペンチル.l一又は
2−メチルプチル.ヘキシル,l一又は3−メチルペン
チル,ヘブチル,1一又は4−メチルヘキシル,オクチ
ル,1−メチルヘプチル,ノニル,l一又は6−メチル
オクチル.デシル,1−メチルノニル,ウンデシル.1
−メチルデシル,ドデシル.1−メチルウンデシルなど
が含まれる。これらのアルキル基中で炭素鎖に不斉炭素
原子が含まれてもよい。
一般式(n)のAI, At, A3にはベンゼン環,
ピリジン環.ピリ逅ジン環,ピラジン環,ピリダジン環
,ビペラジン環,シクロー・キサン環,ジオキサシクロ
ヘキサン環,ビシクロ[ 2, 2. 2 ]オクタン
環,ナフタレン環などの含六員環基などが含まれ、これ
らの含六員環基のひとつ又は複数の水素原子がフッ素原
子,塩素原子.臭素原子,シアノ基,二トロ基.メチル
基,メトキシ基などで置換されていてもよい。
上記一般式(n)で表される化合物の好ましい例として
は、下記一般式で示される化合物群が挙げられる。下記
一般式において、e及びfはそれぞれ独立してO又は1
であり、X1はハロゲン原子又はシアノ基である。
(以下余白) また一般式(I) で表される光学活性基を有す る化合物としては、下記一般式(■′)のような化合物
を用いることができる。
し、X2は一〇一又は単結合を示し、RIG及びR″は
それぞれ独立して炭素数1〜15のアルキル基又は炭素
数2〜l5のアルケニル基を示し、d及びfはそれぞれ
独立してO又はlであり、*はその炭素原子が不斉炭素
原子であることを示す。)上記一般式(n)−1〜(I
f)−7及び一般式(■′)の化合物の具体例の代表的
なものを表1〜2に示す。
表1〜2中、mpは相転移温度を示し、数値はC−Iを
示す。
なお、相転移温度の記号は以下の相を示す。
C  :結晶相 ’SLII^ :スメクティソクA相 SmC” :カイラルスメクティックC相N :ネマティック相 ■ 二等方性液体相 SmX :未同定相 SmC :スメクティソクC相 (以下余白) 上記一般式(II)で表される化合物の他の例としては
、下記一般式(n)−8及び(II) −9が挙げられ
る。
(一般式(n)−8及び(n)−9において、Rl,R
2及びXは一般式(n)のR l , R !及びXと
同じ意味を示す) 上記一般式(n)−8の具体例としては次のものが挙げ
られる。
また、−a式(II)−9の具体例としては次のものが
挙げられる。
上記一般式(II)又は(■′)に属さない化合物であ
って、本発明の式(I)で表される光学活性基を有する
化合物のその他の具体例としては下記の化合物が挙げら
れる. その他、前記式(I)で示される光学活性基を有する化
合物としては、一般式(n)及び(■′)の他に、アゾ
.アゾキシ誘導体、縮合多環式炭化水素誘導体、縮合複
素環誘導体、カルコン誘導体、ケイ皮酸誘導体などが挙
げられる。
式(I)で表される光学活性基を含む化合物中、一a式
(II)で表される光学活性化合物は、例えば、A′=
@  . A2=@  ,x=単結合,YI=単結合,
Y!=単結合,p=i.q=t,r=Qの化合物を例に
とって説明すると光学活性エピクロルヒドリンとフェノ
ール類を塩基の存在下で反応させて式(Vl) の化合物を得、これを式(■〉 R’−CH(COOR’)g            
(■)(式中、R l , R Rは一般式(If)中
の定義と同一の意味を示し、R6はメチル,エチルなど
の低級アルキル基を示す。〉のマロン酸エステルを塩基
の存在下に反応させることにより得ることができる。
上記一般式(II)で表される光学活性化合物の製法は
特願昭63−223345号明細書に詳細に記載されて
いる. 式(I)で表される光学活性化合物中、一般式(■りで
表わされる光学活性化合物の合成は、光学活性エピクロ
ルヒドリンをアルキル化又はアルコキシ化して得られた
光学活性アルキルエポキシド又はアルキルグリシジルエ
ーテルとフェニル酢酸誘導体のジアニオンを反応させた
後分子内環化させることによって達成できる。上記一般
式(■′)の合或法は特願平1−42535号明細書に
詳細に記載されている。
さて、式(I)で表される光学活性基を含む化合物、お
よび一般式(n)又は(■′)で表される光学活性化合
物は必ずしも液晶相を示さない。また、示す場合にも相
系列、スメクチソクC相の温度範囲が必ずしも実用的で
あるわけではない。それゆえこれらの化合物は単独で用
いるより他の化合物と組み合わせて用いることの方がは
るかに好ましい。
式(I)で表される光学活性基を含む化合物、および一
般式(n)又は(■′)で表される光学活性化合物はノ
ンカイラルスメクチック液晶化合物または組成物、ある
いはカイラルスメクチック液晶化合物または組戒物に適
量添加することによってその組威物の自発分極を増大さ
せ、強誘電性液晶組成物の応答を高速化させることがで
きる。但し、これらの化合物の添加量が多い場合には添
加した化合物が強誘電性液晶組或物中で結晶化する、S
mC−=SmA転移温度が低下する、などの実用上の問
題が生じる場合が多いので、添加量は0.1〜20%が
好ましく、さらには0.5〜10%程度が特に好ましい
. さて、式(I)で表される光学活性基を含む化合物、お
よび一般式(n)又は(■′)で表される光学活性化合
物に組み合わせる化合物としては以下の一般式(■)〜
(X)ような化合物を用いることが出来る。
R’−Z’−B’−D’−8”−Z”−R@(■〉R’
−Z’−8’−D’−8”−D”−8”−Z”−R” 
     ( IX )(以下余白) (式中、B’,B”.およびB3はそれぞれ独立して、
ベンゼン環,シクロヘキサン環,ビシクロ[ 2. 2
.2]オクタン環,ビリジン環,ピリミジン環,ピラジ
ン環,ビリダジン環,ピベラジン環,ジオキサシク口ヘ
キサン環,ナフタレン環などの含六員環基を示し、これ
らの含六員環基中の水素原子はフッ素原子.塩素原子,
臭素原子,シアノ基,ニトロ基.メチル基,メトキシ基
などで置換されてもよい.DI及びD!は、それぞれ、
単結合、又は−COO− , −OCO− , −C}
I=CH− .−CミC− , −C}I=CH−CO
O− ,一〇CO−(I{=CI−,−CHzCHt−
.−OCHz,−CHZO−.−COS−,もしくはー
SCO一の基を示す。zl及びZ2は、それぞれ、単結
合、または−coo− , −oco− . −o− 
, −s− . −ocoo−もしくは−CO−の基を
示す。R7及びR@はそれぞれ独立して、直鎖状または
分岐状で炭素数1〜15のアルキル基を示し、アルキル
基中に不斉炭素が含まれていてもよい。Sは1又は2の
整数を示す.) これらの化合物を用いてU或物を作戒する場合には、強
誘電性液晶素子に適用した場合に良好な特性が得られる
よう強誘電性液晶組或物の種々の物性・特性を総合的に
考慮しながら作威しなければならない。本発明において
は、液晶温度範囲.チルト角.応答特性はもちろんのこ
と、これに加えて特に配同性およびメモリ性の良好な強
誘電性液晶素子を得るために、強誘電性液晶が少なくと
もスメクチソクC相,スメクチフクA相、及び螺旋ピッ
チが20μm以上のネマチソク相を示すように作製した
。このような相系列を取るように強誘電性液晶組底物を
作製すると、強誘電性液晶素子を作製した後、等方性液
体状態から冷却したとき、まず、ネマチック相において
らせんピッチが20μm以上と強誘電性液晶素子のセル
厚く通常1. 5〜8μm程度〉に比べて十分長いので
、均一な配向を容易に得ることができる。ネマチンク相
において均一な配向が得られると、この素子が更に冷却
されていったときに均一なスメクチックA相の配向が容
易に得られ、更に冷却してスメクチソクC相の良好な配
向を得ることができ、良好な配向を得るとメモリ性も良
好である。
このようなスメクチックC相,スメクチソクA相、及び
螺旋ピッチが20μm以上のネマチック相を示す強誘電
性液晶組戒物を作或するには、ネマチソク相中で誘起す
る螺旋ピンチの向きが式(I)で表される光学活性基を
含む化合物または一般式(II)又は(■′)で表され
る光学活性化合物と逆向きの光学活性化合物を、式−(
I)で表される光学活性基を含む化合物または一般式(
n)又は〈■′)で表される光学活性化合物とを適切な
割合で組み合わせて用いることで達戒できる。混合の方
法としては、ネマチフク相のらせんピッチが20μm以
上になるように試行錯誤を繰り返して行く方法をはじめ
として種々の方法が可能である. 次ぎに、その一例を示す。ネマチック相のピッチに関し
て式(XI)のような線形加法則があることが知られて
いる( J. E. Adams and W. E.
L.  lass.  Mol.  Cryst.  
Liq.  Cryst.+lfi+  33(I97
2)参照)。
1/P=Σ (Ci/Pi)        (XI)
(ただし、ΣCi=L Pは混合液晶のピッチ、Ciは
固有のピッチPiをもった各威分の重量濃度である。) そこで、まずネマチソク相を示す液晶化合物又は組戒物
に各種光学活性物を添加してネマチック相のピンチを測
定して、各成分の固有ピソチPiを推定し、次にこの値
を用いて作或する強誘電性液晶U威物のネマチソク相の
ピッチが20μm以上になるように各威分の濃度を調整
した.このようなピッチの調整に用いる光学活性化合物
としては例えば、一般式(■). (IX)および(X
)で表される化合物のうちR?,Rlのいずれか又は両
方に光学活性な基を有する化合物を用いることができる
。また、これらの化合物を用いる場合、できるなら、ス
メクチックC相において誘起する自発分極の向きが式(
I)で表される光学活性基を含む化合物または一般式(
II)又は(■′)で表される光学活性化合物と同じで
、かつその値が大きいことが好ましい.強誘電性液晶組
成物の自発分極の値が大きいほうが一般に応答が速いと
言われているからである. このような観点から、式(I)で表される光学活性基を
含む化合物または一般式(n)又は(■′)で表される
光学活性化合物に対してスメクチックC相において誘起
する自発分極の向きが同じで比較的大きく、ネマチック
相において誘起する螺旋ピッチの向きが逆である化合物
の例として一般式(III)で表される光学活性基を有
する化合物を挙げることができる。
−Z−CH−R” (I[I) G (一般式(III)中、Zは−coo−,−oco−.
−o−.−co−,−OCHg− .−OCHgCHg
一又は単結合を示し、R3は炭素数1〜15のアルキル
置換基を有するフェニル基又はそれぞれ炭素数1〜15
の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基,アルキルオキシ
基及びアシルオキシ基から選ばれた基を示し、上記アル
キル基,アルキルオキシ基,アシルオキシ基中のアルキ
ルは、ハロゲン原子又はシアノ基を置換基として有して
いてもよく、また−o− , −coo− ,二重結合
又は三重結合を含んでいてもよく、さらに不斉炭素を含
んでいてもよい。Gはハロゲン原子,−CN−.−CH
s−,−CH!F.−CHFt又は−CF3を示し、*
はその炭素原子が不斉炭素原子であることを示す。) 上記一般式(I[[)で表される光学活性基を有する化
合物の好ましい例として下記一般式(XII)で表され
る光学活性化合物を挙げることができるが、もとより本
発明に用いることのできる化合物はこれらの化合物に限
定されるものではない。
R’X’− (A’−Y’) a− (A’−Y’) 
b− (A’) c−Z−CI−R3(X II )G (一般式(Xn)中、Z,R’.G及び*ハ一般式(I
II)中のZ,R3.G及び*と同じ意味を示し、A 
4 , A%及びA1は置換基を有していてもよい含六
員環基又は五員環基を示し、X3は−o−,−oco−
又は単結合を示し、Y3及びY4はーcoo−, −o
co−,−OCHz−,−CHtO−,−CH=CII
−,−CEC−,−CHzCHz一又は単結合を示し、
R9は炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状アルキル
基を示し、a,b及びCは0又はlである。) 上記A4,AS.Ahの含六員環基としては前記一般式
(■). (IX)のB’.B冨B3と同様な基を挙げ
ることができ、五員環基としては、例えば上記一般式(
XI)で表される化合物の好ましい例としては、下記一
般式で示される化合物群が挙げられる。下記一般式にお
いて、eおよびfは0又は1であり、hは1又は2であ
る。
(XII)−1 具体例 R’ =n−C.H..,f=l,e=Q,G=CH3
 ,R3=n  C6 Hl3の化合物R9=n−Cs
 Hl,.f=1,e=1,G=CF:+ ,R” =
CHz COOCt HSの化合物R9=n−C.Hl
?,f−1,e=1,G=CF3 ,R’ =n  C
h Hl3の化合物R’ =n−C+oHz+,f=o
,e=1,G=CF3 ,R’ =n  Cb Hl3
の化合物R’ =n  Cm H171  f = 1
,e = 1, G=CHFz ,R3=n  Ca 
Hatの化合物R”  ”n   Cll  Hl?l
  f=L  6=l,  G−CHz F,R’ ”
n  Cm Hatの化合物(X.Yoshino,e
t al.,J.Appl.Phys..26,L77
(I987)及び鈴木,他,第15回液晶討論会,3A
17(I989))q (XII)−2 具体例 R” ”n  C? HIS,f=1,e=1,G=C
H3 ,R’ =n  Cl,HI:lの化合物(XI
I) −3 具体例 R’ =n  C6 H+?.f=1,e=o.h=2
.0”CH3 .R” =Ct Hsの化合物R9 =
n−CIIHZ31 G=CH.,  R’  =C, R”  =n   Cll  Hl?,G=CH3  
,  R’  =C, f=1,  e=0. H5の化合物 f=0,e=l. H,の化合物 h=2. h−1. G (XII)−4 (I.Sage,et al.,Ferroelect
rics, 85+351(I988))具体例 R9=n−CIIH11 f=1.G=CH,,R3=
n  CB Hlvの化合物 R ’ −n  C g H l 9 1  f =1
 + G =C N +R3=CH (CH3 )zの
化合物 G (Xn)−5 具体例 R9 C8 Hl7+ f =0, G=CH. R3 = n C4 H9 の化合物 q (XI[) 6 具体例 R9 = n − C, H17, f=1, G=CH. R3 ” C z H5 の化合物 q (XI)−7 具体例 R9 = n Cs HI?+ f=0, G=CH1 R”=n C6 Hl3の化合物 (Xn) −8 具体例 R’1 =n−C, H1h f =1, e=1, Gズ C H 3 R3 =n−C6 Hl3の化合物 R9 =n−C, H1,, f=1, e=0. G= * (T.Sakurai,et al.,J.Che+w.Soc..Con+mun+
978(I986)) (X II) 9 (E : H, F) 具体例 R”  =n−C@  Hl?+  f = 1,G=
CH3  *R’ =n  Cb H+sの化合物 G (XI[) 具体例 R” =C6 FtsCHt CHz ,G=CH,,
R3=n−C.H,の化合物 (XII)−11 (E:H,  F,  Cl,  Br,  CN)(
Z”  ’  :−O−.  −Co〇一)(X.Te
rashin+a,et at.+Mol.Cryst
+Liq.Cryst.+上41  .237(I98
6). 市橋,他,第13回液晶討論会予稿集,50(I987
)K.Furufawa+et al.,Ferroelectrics+因,451 (I988)) 具体例 R”  =n   C+oHz+.  E=H,  Z
3 ′ =COO− R3 = n C6 I11,の化合物 F (Xll) −12 (J.B3melburg,et al.. 12th Int. LC Con f . FB−18(I988)) ()i3 (XII)−13 (A,Yoshizawa, et al.+ J.Appl.Phys.. 28, L1269(I989)) 具体例 R9 =n−(:,@ Hl71 R3 C6 HI3の化 金物 (XII) 1 4 (E : H, Br, CN) (吉田, 他, 第l5回液晶討論会. IAOI(I989)) (XII)−15 (宮沢. 他. 第14回液晶討論会予稿集. 52(I988)) 具体例 R′ = n − C, Hl3・ R3 =n   Ca H, の 化合物 α (Xll) l 6 (C.73(hierske, et al.. 2nd Int. Conf. FLC. p−83(I989)) 具体例 R9 =n−C, H l ? + R3 = C H! CH (CH3 〉 の化合物 (XI)−17 (D,M.Walba, et al., J.^一.Ches+.Soc.,月』−,8686(
I988) ) 具体例 R9 ? n   C l O H !■ R3 =n−C. H9 の 化合物 (XI)−18 (M.Koden,  et al,,  Mol.C
ryst.Liq.Lett..  6  +197(
I989)) 具体例 R’ =n  Cs Hut  R3’ =n  Cl
1 }{l?の化合物 本発明の強誘電性液晶Mi威物には、上記一般式(II
I)で表される光学活性基を有する化合物の他、次のよ
うな一般式で表される光学活性化合物を組合せて用いる
ことができる。
(XII[) (上記一般式(XI[[)においてR3,R’,Xコl
ZIA’l^5,A’,Y’+Y’,a,b+c及び*
は前記一般式(XI[)中のそれらと同じ意味を示す.
) 上記一般式 (XII[) で表される光学活性化合物 としては下記一般式で表される化合物が挙げられる。
(XI[I)−1 を示す.〉 (D.M,Walha, et.al., J.Aa+. Che+s. Soc..110  . 8686 (I988) ) 具体例 z=−oco− R3 需n−C5 1”IIIの化合物 Z=−OCR! R3=n  C5 Ht+の化合物 (X ■) (一般式(X rV)中、Y3はーCOO一を示シ、″
Y4はーCoo  ,  OCO  ,  OCHz−
を示し、y’ は−coo−.−o−を示シ、E ハH
 ,CIを示す.) (J.Nakauchi,et al,, J.App
l.Phys.,2B, L1258(I989) ,
池本,他.第15回液晶討論会. IAO5(I989
)) 具体例 R” −n  C+oHz+.Y” =  Coo  
,E=H.Y’  −   OCHt  +,Y’  
”   COO−R3”n  C& Hl3の化合物 本発明の強誘電性液晶組成物において、一般式(I)で
表される光学活性基を有する化合物及び一般式(n)又
は(■′)で表される光学活性化合物と一般式(III
)で表される光学活性基を有する化合物及び一般式(X
n)で表される光学活性化合物と組合せることのできる
化合物としては、下記一般式(IV)で表される化合物
及び一般式(V)で表されるフルオロアルキル基を有す
る化合物を挙げることができる. (一般式(I’/)中、R4.R%はそれぞれ炭素数1
〜15の直鎖状もしくは分岐アルキル基又はアルキルオ
キシ基を示す.) (CHz)−  CI%Fz−t        (V
)(一般式(V)中、mはl又は2であり、nは2〜1
2の整数である。) 上記一般式(rV). (V)で表される化合物は液晶
を構戒する戒分としては公知のものであり、実施例で示
すような各種化合物がある.なお、一般式(V)で表さ
れるフルオロアルキル基を有する化合物としては、実施
例で用いたものの他下記のような化合物が挙げられる. Clh CI{3 次に、本発明強誘電性液晶素子について説明する. 第1図は本発明の強誘電性液晶組或物を用いた液晶素子
の例を示す断面図である。
第1図は透過型表示素子の1例であり、1および2は絶
縁性基板.3及び4は導電性膜.5は絶縁性膜.6は配
向制御層,7はシール剤,8は強誘電性液晶,9は偏光
板を示す。
1及び2の絶縁性基板としては透光性の基板が用いられ
、通常ガラス基板が使われる。1及び2の絶縁性基板に
はそれぞれI n O:l, S n 02.I T 
O (Indium−Tin Oxide)などの導電
性薄膜からなる所定のパターンの透明電極3.4が形成
される。
その上に通常、絶縁性膜5が形成されるが、これは場合
によっては省略できる。絶縁性膜5は例えば、S i 
O t. S i N X, A I ! 0 3など
の無機系薄膜.ボリイξド.フォトレジスト樹脂.高分
子液晶などの有機系薄膜などを用いることができる。
絶縁性膜5が無機系薄膜の場合には蒸着法,スパッタ法
,  C V D (Chemical Vapar 
Deposition)法,あるいは溶液塗布法などに
よって形戒できる.また、絶縁性膜5が有機系薄膜の場
合には有機物質を溶かした溶液またはその前駆体溶液を
用いて、スピンナー塗布法.浸せき塗布法,スクリーン
印刷法.ロール塗布法,などで塗布し、所定の硬化条件
(加熱.光照射など)で硬化させ形或する方法.あるい
は蒸着法,スパッタ法,CVD法などで形成したり、L
 B (Langus+uir−Blodgett)法
などで形威することもできる. 絶縁性膜5の上には配向制御層6が形威される.ただし
、絶縁性膜5が省略された場合には導電性膜3および4
の上に直接配向制御層6が形威される.配向制御層には
無機系の層を用いる場合と有機系の層を用いる場合とが
ある. 無機系の配向制御層を用いる場合、よく用いられる方法
としては酸化ケイ素の斜め蒸着がある.また、回転蒸着
などの方法を用いることもできる.有機系の配向制御層
を用いる場合、ナイロン,ポリビニルアルコール,ボリ
イ果ド等を用いることができ、通常この上をラビンクす
る.また、高分子液晶.LB膜を用いて配向させたり、
磁場にょる配向.スペーサエッジ法にょる配向,なども
可能である。また、S i O z +  S I N
 xなどを蒸着法.スバッタ法.CVD法などによって
形威し、その上をラビンクする方法も可能である.次に
2枚の絶縁性基板を張り合わせ、液晶を注入して強誘電
性液晶素子とする。
以上第1図においては画素数1のスイッチング素子とし
て説明したが、本発明の強誘電性液晶及び液晶素子は大
容量マトリクスの表示装置に適用可能であり、この場合
には第2図の平面模式図に示すように上下基板の配線を
マトリクス型に組み合わせて用いる。このようなマトリ
クス型液晶素子はこれまで提案されている各種駆動法(
例えば、脇田,上村,大西,大庭,古林,太田. Na
tionalTecnical Report,  3
3. 44(I987)参照)によってS区動できる. (ホ〉式(I)を有する化合物の合或 合戒例l R− (−)一エピ汐ロルヒドリン(光学純度99%以
上)5.55gと、下記化学式で示される4−(トラン
ス−4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノール2.
46g, ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.04gと
の混合物を60℃で撹拌させながら水酸化ナトリウム水
溶液(NaOH  O.4 5 g.水1 5mJ!)
を20分かけて滴下し、さらに1時間還流を行った。反
応溶液を室温まで冷却し、エーテル抽出を2回行い、飽
和食塩水で1回洗浄して減圧下溶媒を留去した。残渣を
シリカゲル力ラムクロマトグラフィーで精製し下記化学
式で示される(S)−2.3−エポキシプロビル4−(
トランス−4一n−ペンチルシクロヘキシル)フエニル
エーテル1.8gを得た。
(α) 3’ +4.4 4° (C=1.36,CJ
 Cl!2)NMR  (C D C l 3  )δ
: 0.4 5 〜2.5 0  (2 1 H,  
m)2.5 0 〜3.0 0  (2H.  m)3
.1 5 〜3.5 0  (I H.  m)3.7
0 〜4.30  (2H,m)6.79      
(2H,d,J=9.0Hz)7.09      (
2H.d,J=9.0Hz)鉱油で懸濁させた50重量
%水素化ナトリウム2 2 4mgを乾燥エーテルで2
回洗浄後、乾燥テトラヒドロフラン1 0mlを加えた
。この懇濁液を40℃で撹拌しなからn−プチルマロン
酸ジメチル1.07gを滴下して5分間撹拌した後、上
記得られた(S)−2.3−エボキシプ口ビル4−(ト
ランス−4−n−ペンチルシクロヘキシル)フエニルエ
ーテル1.41gを滴下し、20時間遠流撹拌した.反
応液を室温に戻してから4N塩酸をpH=1になるまで
滴下した後、エーテル抽出を2回行い、飽和食塩水で1
回洗浄して減圧下溶媒を留去した.残渣をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで分離精製し、下記化学式で示
される(2S,4S)体及び(2R.4S)体のT−ラ
クトン誘導体をそれぞれ500mg.440mg得た。
このうち(23.4S)体は性状は以下のとおりである
. (23, 4S)体 相転移温度 (α)i!’+33.45°(C=0.6 5 8.C
HgClz)NMR  (C D C l 3 ) δ: 0.8 8 〜1.9 8  (3 0 H. 
 m)2.3 8〜2.6 7  (3 H,  m)
4.0 7〜4.1 3  (2 H,  m)4.6
 7 〜4.7 3  (I H,  m)6.8 3
       (2 H,  d,  J =8.3H
2)?.1 2       (2H,  d,  J
=8.3HZ)IR  (KBr)       17
62cm−’元素分析( C z h H a。O,と
して)C         H 理論値(%)   77.95   10.07実測値
(%’)   77.91   10.12合威例2 原料フェノール誘導体として下記化学式で示される化合
物2. 5 0 g、 合戒例1と同じR− (−)一エピクロルヒドリン4.
25g及びペンジルトリエチルアンモニウムクロリド2
 0mgをジメチルホルムアξド3mlに溶解させ、6
0℃で24重量%水酸化ナトリウム水溶液(l.2当量
〉を滴下した.“同温度で40分間反応させた後、反応
液を室温に戻し、次いでエーテル抽出を行い、減圧下で
溶媒を留去した.残渣をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーにより精製し、下記化学式で示されるS体のグリ
シジルエーテル1.62gを得た。
mp      90℃ (α) W + 4.4 4 ”  (C= 1.0 
1.  CHzClt)NMR  (C D C i’
 3 )δ : 0.5 0〜3.0 0  (I 9
H,  m)3.1 0〜3.5 0  (I H, 
 m)3.8 0〜4.3 0  (2H,  m)6
.7 5 〜7.6 0  (8 H.  m)上記得
られたS体のグリシジルエーテル370mg,n−プロ
ビルマロン酸ジエチル4 4 2mg.カリウムt−ブ
トキシド1 3 4mg及びt−プチルアルコール3m
llを混合し10時間還流撹拌した.反応液を室温に戻
し4N塩酸を加えてpH=1とした後、水とメタノール
で洗浄し白色結晶を得た.これをシリカゲルクロマトグ
ラフィーにより分離精製して下記式で示されるγ−ラク
トン誘導体の(2S.4S)体2 4 0mgと(2R
,4S)体140mgを得た。
このうち(2S.4S)体の性状は以下のとおりである
(2S, 4S)体 U 相転移温度 2C 〔α)o+32.67 ° (C=1.081.NMR
  (CDC ls  ) δ: 0.7 0 〜3.0 0  (2 7 H. 
 m)? H■Cl,) 4.0 0〜4.2 5  (2H,  m)4.4 
0 〜4.8 5  (l H,  m)6.6 0〜
7.6 0  (8 H,  m)IR  (KBr)
      1762cm −1 (C−0)合威例3
〜6 合威例2と同様にして下記化学式で示される各(23.
43)体のT−ラクトン誘導体を得た.合或例7 原料フェノール誘導体として下記化学式で示される化合
物1.01g, 合威例1と同じR− (一)一エビクロルヒドリン2.
01g及びペンジルトリエチルアンモニウムクロリド1
 5mgを混合して70℃に加熱し、これに24重量%
水酸化ナトリウム水溶液6 5 0mgを滴下した。7
0℃で2時間撹拌した後、反応液を室温になるまで放置
し、次いでクロロホルムで3回抽出し無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥した.減圧下で溶媒を留去して得た残渣をヘ
キサンで再結晶して下記化学式で示されるS体のグリシ
ジルエーテル3 8 0mgを得た. mp    65℃ (α)F+1.90°(C−0.46.CHx  Cl
t>N M R  ( C D C l 3  )δ:
 0.6 〜3.0   (I 9H,  m)3.2
〜3.6   (IH,m) 3.9〜4.5   (2H,m) 6.99      (2H,  d,  J=9.0
Hz)8.36      (2H.  d,  J=
9.0Hz)8.55      (2H,s) 上記得られたS体のグリシジルエーテル320mg,n
−ヘキシルマロン酸ジメチル406mg.カリウムt−
プトキシド1 1 6mgをt−ブチルアルコール3.
 5 m jに溶かし6時間還流撹拌した。
反応後の処理は合威例2と同様にしてT−ラクトン誘導
体のジアステレオマーの混合物( (2 S,4S)/
 (2R.4S)=9/1)270mgを得た.この混
合物をさらに精製して(2S.4S)体のT−ラクトン
誘導体2 1 0mgを得た。
(2S, 4S)体 N M R  ( C D C 1 s )δ: 0.
8 5 〜0.9 0  (6 H,  m)1.2 
7〜1.6 4  (2 1 H.  m)1.82〜
1.95  (2H,m) 2.4 7 〜2.7 0  (4H.  m)4.1
  3〜4.2 5  (2 H,  m)4.7 0
〜4.7 7  (L H,  m)6.9 9   
     (2H,  d,  J=9.1Hz)8.
37        (2H,  d,  J=8.9
Hz)8.57        (2H,s)IR(ヌ
ジョール)    1778cm−’合成例8 4−(4−n−オクチルフェニル〉フェノール2. 8
 2 gおよび1.2−ジクロロエタン4 0mfから
なる懸濁液に、水冷下三塩化ホウ素2M−1.2−ジク
ロロエタン溶液6mlを加え、さらにチオシアン酸メチ
ル0.82ml,塩化アルくニウム1. 3 3 gを
加えた。塩化アル【ニウムが溶解するまで室温で撹拌し
た後、80℃で3時間撹拌した。放冷後、さらに4N水
酸化ナトリウム水溶液3 3mlを加えて75〜80℃
で30分間撹拌した。冷後、反応液を塩化メチレンで洗
浄し、水層を6N塩酸でpH=2に調整し、エーテルで
抽出した。抽出液を乾燥後、エーテルを減圧下留去して
得られた粗結晶をシリカゲル力ラムクロマトグラフィー
で精製し下記化学式で示される4−(4−n−オクチル
フェニル〉−2−シアノフェノール2. 0 3 gを
得た。
mp    93℃ NMR  (CDC 1z  ) δ: 0.8 8       (3H,  t,  
J=6.811z)1.2 7〜1.3 2  (I 
0 H,  m)1.6 0 〜1.7  1  (2
H,  m)2.6 4       (2H,  t
,  J=7.7Hz)6.24       (IH
,  broad   S)7.02 〜7.70  
(7H.m)1.R(KBr)   3288cm−’
(νO−H)2 2 4 0 cm−’ (νC=N)
上記4(4−n−オクチルフエニル)−2シアノフェノ
ール1.9gおよびt−プチルアルコール4 0mlか
らなる溶液に、カリウムt−ブトキシド8 3 2mg
を加え、次いで合戒例lと同じR− (−)エピクロロ
ヒドリン2. 5 m lおよび4− (N,N−ジメ
チルア果ノ〉ピリジン100mgを加えて室温で2日間
撹拌した。混合物を減圧濃縮して残渣に水を加えてエー
テルで抽出し、抽出液を乾燥した。抽出液よりエーテル
を留去して得られた粗生威物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーで精製し、下記化学式で示されるS体のグ
リシジルエーテル7 5 0mgを得.た。
mp     54℃ 〔α) B’ + 7. 8 8 ° NMR  (C D C l s δ :O.SS 1.20〜1642 1.5 5〜1.67 (C=1.0  1,  CHz  Clt)) (3H,  t,  J=6.6Hz)(IOH,m) (2H,m) 2.64       (2H,  t,J=7.7H
z)2.8 4 〜2.9 7  (2 H,  m)
3.3 9 〜3.4 3  (I H,  m)4.
 1 2 〜4.4 5  (2 H,  m)7.0
 5 〜7.7 7  (7H,  m)IR  (K
Br)   2224cm−’ (νc=N)上記S体
のグリシジルエーテル363mg,nプロビルマロン酸
ジエチル3 0 3mg,カリウムt−ブトキシド15
7mg及びt−プチルアルコール1 0mfを混合し6
時間還流撹拌した。反応液を室温に戻し、水を加え4N
塩酸でpH=2とした後、クロロホルムで抽出した。抽
出液より得られた油状物をシリカゲルクロマトグラフィ
ーにより分離精製して下記式で示されるγ−ラクトン誘
導体の(2S,4S)体3 3mgと(2R,4S)体
2 5mgを得た。
(以下余白) (2S. 4S) 体 0 相転移温度 86℃ C             I (α) g’ + 3 1.8 3 ”  (C= 1
.0 9,  CHtCIZ)NMR  (CDCl,
) δ:o.sa      (3H,t,J=6.6Hz
)0.9 7      (3H,  t,  J=T
.IHz)1.2 5〜1.3 2  (I 0H, 
 m)1.4 1 〜1.5 8  (3H,  m)
1.59〜1.66  (2H,m) 1.8 5 〜2.0 7  (2H,  m)2.5
 5 〜2.7 8  (4H,  m)4.31  
    (2H,d,J=4.3Hz)4.7 4〜4
.8 3  (I H,  m)7.0 0 〜7.7
 7  (7 H.  m)IR (KBr)    
2232cm−’ (νc=N)1 7 6 8 cm
−’  <v C=O)(2R, 48体) O 相転移温度 80℃ C             I (cr) ?+’ + 1 8.2 6 ’  (C=
0.8 ’7,  Cl{2(JZ)NMR  (CD
Cl,) δ:0.88      (3H,t,J=6.8Hz
)0.98      (3H,t,J=7.1Hz)
1.2 5〜1.2 7  (I 2H,  m)1.
45〜1.56  (2H,m) 1.6 0〜1.6 2  (I H,  m)1.8
 5〜1.9 5  (I H,  m)2.1 2 
〜2.2 2  (L H,  m)2.5 6〜2.
6 7  (3 H,  m)3.0 5 〜3.1 
0  (I H,  m)4.19       (I
H,dd,  J=3.3Hz,10.3Hz) 4.3 7       (I H,  d d,  
J =3.311z,10.3Hz) 4.8 4 〜4.8 9  (I H,  m>7.
0 0〜7.7 7  (7 H,  m)I R  
(KB r)    2 2 3 2 cm−’  (
y C=N)1 7 6 8 cm−’  (νC=O
)(以下余白) 合戒例9 ベンジル4− (4’ −n−オクチルオキシフエニル
)−2−フルオロフエニルエーテル5g,5%Pd−C
 (52%含水)2.5g及び酢酸エチル2 0 9m
Nの混合物を水素雰囲気下,室温,2kg/cm”で3
時間振盪した。終了後、固体を枦別し、枦液より溶媒を
留去して得られた固体をベンゼンーヘキサンより再結晶
し、下記化学式で示されるn−オクチルオキシフエニル
)−2一フルオロフェノール3.71gを得た。
F mp      115.5℃ NMR  (CDC Qs  ) δ :0.89      (3H,  t,  J=
6.8Hz)1.2 〜1.5   (I  0H, 
 m)1.7 〜1.8 5  (2H,  m)3.
9 8      (2H,  t,  J=6.6H
z)5.1 8      (IH,  d,  J−
3.9}1z)6.9〜7.4   (7H,m) I R  (KB r)     3 5 4 4 c
m−’  (J’OIl)上記4− (4’ −n−オ
クチルオキシフェニル)=2−フルオロフェノール2.
 6 8 gおよびt−ブチルアルコール6 0mj!
からなる溶液にカリウムt−プトキシド1. 1 2 
gを加え、次いで合威例lと同じR− (−)一エピク
ロロヒドリン3.3 m lおよび4−(N.N−ジメ
チルアξノ)ピリジン5 0mgを加えて40℃で1日
撹拌した。混合物を減圧濃縮して残渣に水を加えてクロ
ロホルムで抽出した.抽出液を洗浄,乾燥したのち、ク
ロロホルムを留去して得られた粗生底物をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで精製し、ジクロロメタン溶出
部より下記化学式で示されるS体のグリシジルエーテル
2. 1 7 gを得た。
mp       96℃ 〔α〕ソ+4. 6 5” (C÷1.0 0,CHz  Cl!)N M R  
( C D C l s )δ: 0.8 9    
   (3 H,  t,  J =6.8Hz)1.
2 〜1.55   (I0H.m)1.7 4 〜1
.8 5  (2H,  m)2.78       
(IH,  dd,J=2.8.5. 0 Hz ) 2.9 1       (IH,  t,J=5.0
Hz)3.3 b〜3.4 2  (I H,  m)
3.98       (2H,  t,J=6.6H
z)4.08       (IH.dd,J=5.5
,11.3Hz) 4.31     ,  (IH,  dd,  J=
3.3.11.3Hz) 6.9 〜7.45   (7H,  m)MS  (
El)    m/z    372  (M” )上
記S体のグリシジルエーテル650mg,n−プロビル
マロン酸ジェチル529mg, カワウムt−ブトキシ
ド2 7 4mg及びt−ブチルアルコール2Qmj!
の混合物を1.5時間還流撹拌した.反応液を室温に戻
し、水を加え2N塩酸でpH=3とした後、析出した固
体を枦取.水洗,乾燥した。このものをシリカゲルカラ
ムクロマト枦過に続いて順相系シリカゲル高速液体クロ
マトグラフィーにより分離精製して下記式で示されるT
−ラクトン誘導体の(2S.43)体3 1 0mgと
(2R.43)体1 0 2mgを得た。
(2S, 4S)体 υ 相転移温度 〔α) g’ + 3 8. 3 5 @(C”1.0
 2.  CH!  Clt)NMR  (C D C
 1 s  )δ : 0.8 9       (3
H,  t,  J=6.7Hz)0.9 7    
    (3H,  t,  J−7.1Hz)1.2
 〜1.6     (I  3H,  m)1.7 
4〜2.0   (4H,  m)2.4 5〜2.6
   (I H,  m)2.6〜2.7 5   (
I H,  m)3.9 9        (2H,
  t,  J−6.6Hz)4.1 5 〜4.3 
  (2H,  m)4.7 〜4.8     (L
H,  m)6.8〜7.5     (7H,m)I
R  (KBr)   1764cm−’  (νc=
o)MS  (El)     m/z   456 
 (M”  )(2R,43体) U 相転移温度 1 0 0℃ C ■ 〔α)g’+21.51  ・ (C=0.7 9.  CHt  C It)NMR 
 (CDClz  ) δ : 0.8 9       (3 H,  t,
  J−6.8Hz)0.98       (3H,
  t,  J=7,IHz)1.2 〜1.55  
 (I3H.m)1.7 5〜1.9   (3H, 
 m)2.0 5〜2.2   (I H,  m)2
.4 5 〜2.5 6  (L H,  m)2.8
 5 〜2.9 5  (L H.  m)3.99 
      (2H,  t,  J=6.6Hz)4
.15       (IH.  dd.  J=3.
5.10.3Hz) 4.26       (IH.  dd.  J=3
.5.10.3Hz) 4.7 5 〜4.8 5  (I H,  m)6.
9 〜7.4     (7H,  m)IR  (K
Br)     1770cm−’  (νc=o)M
S  (El)    m/z   456  (M”
  )合威例10 (S)−n−へキシルグリシジルエーテルの合戒 50%苛性ソーダ40g,  (S)− (+)一エピ
クロロヒドリン(光学純度99%以上〉24gおよびテ
トラプチルアンモニウム硫酸水素塩4 0 0mgの混
合物を20〜25℃に冷却しなかられ−ヘキサノール6
mlを滴下した.反応液をさらに同温度で3時間撹拌の
後水を加えて生底物をエーテルで抽出した.抽出物を減
圧下で精留することにより(S)−n−ヘキシルグリシ
ジルエーテル3. 2 0 gを得た. 〔α)p   2.45°(C−1.0 0 5.CH
t C1t)bp  52℃/ 4 m m H gN
MR (CDC1,) δ:0.89     (3H,m) 1.2 〜1.4   (6H, m)1.58   
  (2H,m) 2.58     (IH,dd) 2.77     (IH,dd) 3.12     (IH,m) 3.36       (IH.  dd)3.48 
      (2H,m) 3.70       (IH,dd)4  (4’−
n−ヘプチル〉−ビフェニル酢酸の合戒 4−アセチルー4/−n−へプチルビフエニル10.8
5g, イオウ2. 3 6 gをモルホリン20ml
中で9時間撹拌下に還流した。反応液に苛性ソーダ29
.5g.水8 0ml及びエタノール100mj!の溶
液を加え9時間撹拌した後、反応液を水に移して塩酸酸
性にし析出した固体を濾別採取して粗生成物13.51
gを得た。粗生威物をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーで精製し目的物8. 2 9 gを得た. mp   154〜162℃ IR  (ヌジゴール)1724cm−’N M R 
( C D C l s )δ: 0.8 B    
  (3H, m)1.2〜1.4    (8H.m
) 1.64      (2H,m) 2.63        (2H,  t)3.68 
      (2H,s) 7.23       (2H,d) 7.33       (2H,d) 7.48       (2H.d) 7.54       (2H,d) 一78℃に冷却したジイソプロビルアミン5 0 5m
g及びテトラヒドロフラン1 0mlの溶液にl5%n
−ブチルリチウムのヘキサン溶液3mlを滴下し、徐々
に温度をO℃まで上昇させ1時間撹拌した。この反応液
に上記合威した4−(4’ −n−ヘプチル)一ビフェ
ニル酢酸682mg及びテトラヒドロフラン3mlの溶
液を滴下し1時間撹拌した.反応液を−78℃に冷却し
、上記合威した(S) 一n−へキシルグリシジルエー
テル4 4 5mg及びテトラヒドロフランlmj?の
溶液を滴下した.反応液の温度を徐々に室温まで上昇さ
せ6時間撹拌した後水を加え、さらに塩酸酸性としクロ
ロホルムで生底物を抽出した.抽出物に乾燥ベンゼン及
び触媒量の濃硫酸を加え、ベンゼンを少しずつ流出させ
ながら6時間加熱撹拌した.冷却後ベンゼンを減圧留去
し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製
して下記化学式で示されるT−ラクトン誘導体(2S,
4R)及び(2R,4R)をそれぞれ401mg及び4
 6 5mg得た。
(2S. 4R)体 O 相転移温度 〔α〕”: −2.1 7 @(C=1.0 7.NM
R  (CDC1s  ) δ : 0.86〜0.9l 1.29〜1.61 2.28〜2.42 2.6 1〜2.76 (6H,m) (I8H.m) (IH,m) (3H.m) C Hz  C l z) 3.52 3.6 1〜3.75 3.92 4.6 2〜4.67 7.24 7.35 7.48 7.57 (2R, 4R)体 (2H.  t.  J=6.6011z)(2H.m
) (IH,  dd,  J=9.16 Hz,  1 2. 0 9 Hz) (IH,m) (2H,  d,  J=8.0 611z)(2H,
  d,  J=8.4211z)(2 H,  d,
  J =8.4 21lz)(2H,  d,  J
=8.0 611z)相転移温度 22 〔α),  −37.95’ (C=1.0 0 3,
NMR  (CDC lz  ) δ : 0.8 6〜0.9 0  (6 H.  m
)CH2 C12 ) 1.2 9〜1.6 0  (I  8 H,  m)
2.4 5 〜2.5 7  (I H.  m)2.
6  1 〜2.7 4  (3H.  m)3.51
        (2H,  t,  J=6.68H
z)3.6 0〜3.7 5  (2H.  m)4.
0 9        (I H,  t,  J=9
.3 5Hz)4.74〜4.7 8  (I H, 
 m)?.24        (2H,  d,  
J=8.06}1z)7.33          (
2H.  d.  J=8.43tlz)7.48  
      (2H,  d,  J=8.43Hz)
7.57        (2H,  d,  J=8
.06Hz)合或例11(式(nI)を有する化合物の
合威)(R)−4’ −n−オクチルオキシービフエニ
ル−4−カルポン酸−1−トリフルオロメチルーノニル
エステルの製造 4′−n−オクチルオキシービフエニル−4−カルボン
酸0.5g(I.5ミリモル)に五塩化リン4g(I.
9ミリモル)を加えて加熱反応させた。
減圧蒸留によりPOC&’!及び過剰の五塩化リンを除
去し 4 /  n−オクチルオキシービフェニルー4
−カルボン酸クロリドを得た。これをピリジンに溶解し
、この溶液に(R)−1−}リフルオ口メチルーノナノ
ール0.30g(I.5≧リモル)を加え、室温で12
時間放置した後、80℃に加温し、そのまま3時間保持
後冷却して反応混合物を得た。反応混合物をHCl水溶
液中に加え、ジエチルエーテルで抽出した。ジエチルエ
ーテル層をN a H C O 3水溶液、次いで水で
洗い、Na,SO4で乾燥した後、ジエチルエーテルを
留去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(溶媒:ク
ロロホルム)で精製して液状の目的物を得た(〔α) 
”=− 2 1.8 ” (CHC l, ) )。
上記合戒例1−1 0で得られた式(I)で表される光
学活性基を有する化合物は以下実施例において化合物N
al〜Ilh6,Ilh36〜隘42として用いた。ま
た、合威例11で得られた式(I[[)で表される光学
活性基を有する化合物は化合物11kL43として用い
た. (へ)実施例 実施例1 第1表に示す組威のネマチック液晶組或物(I)を作威
した.水平配向処理を施し、表面をそれぞれ反対方向に
ラビングした2枚のガラス基板を用いて、Canoタイ
プのくさび型セルを作威し、セルの各部分の厚さを測定
した.液晶組戒物(I)に第2表に示す化合物をそれぞ
れ約1重量%添加したネマチソク液晶組威物を作威し、
Canoタイプのくさび型セルに注入した.互いに偏光
方向の直交する2枚の偏光板の間にこのセルを設置し、
ディスクリネーション・ラインを観察する.ディスクリ
ネーション・ラインの現れる位置でのセル厚の値に基づ
いて、注入したネマチンク液晶組戒物のらせんピッチを
求めた。(X)式の関係を用いて各化合物の1 / P
 iの推定値に換算した。
この値を第2表に示す。
実施例2 液晶組或物(I)に第3表に示す化合物をそれぞれ30
重量%添加してネマチック相を示す液晶組或物を作威し
た。
第1表 ネマチック液晶組威物(I) 第3表に示す化合物はネマチック相のらせんピッチの向
きが既に知られている化合物である。一方、液晶組威物
(I)に第2表に示す化合物をそれぞれ1〜30重量%
添加してネマチック相を示す液晶組底物も作威した.第
3表の化合物より作威したネマチック液晶組威物と第2
表の化合物より作威した液晶a或物とをプレパラート上
で接触させ、これを偏光顕微鏡によって観察した。両者
の接触している領域に、らせんのピッチが非常に長いと
きにのみ現れるシュリーレン組織が現れるか否かにより
、第2表の化合物がネマチック相において誘起するらせ
んピッチの向きを決定した。結果を第2表に示す。
実施例3 第4表に示す組或の液晶組底物(2)を作威した。
この液晶組或物(2)は光学活性化合物を含まないノン
カイラル・スメクチックC液晶Ml戊物である。この液
晶組成物(2〉に第2表の化合物をそれぞれ2重量%添
加してカイラルスメクチフクC液晶組底物を作威した。
2枚のガラス基板上にITO膜を形威し、さらにSin
.を形威し、PVA膜を塗布し、ラビングした。次にこ
の2枚のガラス基板をセル厚2μmで張り合わせた。次
いで、先に作成したカイラルスメクチックC液晶組底物
を注入した。この液晶セルを2枚の直交する偏光子の間
に設置し、電圧を印加すると、透過光強度の変化が観察
された。透過光強度の変化より見いだされた液晶分子の
応答の向きと、印加した電圧の向きとの関係から各化合
物がスメクチックC相において誘起する自発分極(Ps
)の向きを決定した。結果を第2表に示す。
実施例4 第2表に示す化合物と第5表に示す化合物とを用いて第
6表に示す組或の強誘電性液晶組威物磁30〜35を作
威した。これらのMi戒物はスメクチソクC相.スメク
チソクA相,およびネマチック相を示し、かつネマチソ
ク相のらせんピンチは20μmになるように作戒した。
(以下余白) ?転移温度,および式(X)を用いて計算したネマチソ
ク相のらせんピッチを第7表に示す。
実施例1に用いたのと同じようなCanoタイプのくさ
び型セルを作成した。ただし、セル厚の厚い部分を10
μmに設定した。このセルに組成物11m30〜35を
それぞれ注入した。いずれにおいてもディスクリネーシ
ョン・ラインは観察されず、これらの組或物のネマチッ
ク相のらせんピッチが20μm以上であることが確認で
きた。
実施例5 2枚のガラス基板上にITO膜を形威し、更にSiO■
を形威し、PVA膜を塗布し、ラビングした。次にこの
2枚のガラス基板をラビング方向が同一になるようにセ
ル厚2μmで張り合わせ、実施例4で作威した強誘電性
液晶組或物をそれぞれ注入した。注入後いったん液晶組
戒物が等方性液体に変化する温度にセルを加熱し、その
後1℃/ m i nで室温まで冷却することにより良
好な配向を有する強誘電性液晶素子を得た。
この強誘電性液晶素子を2枚の直交する偏光子の間に設
置して電圧を印加し、 特性を評価した. (以下余白) 評価条件および得られた特性を第7表に示す.(ト〉発
明の効果 以上の実施例から分かるように本発明の強誘電性液晶組
威物を用いた強誘電性液晶素子は配同性がよく、高コン
トラストで明るく、動作温度範囲の広い、大容量の強誘
電性液晶素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の強誘電性液晶組底物を用いた強誘電性
液晶素子の構造及び作成法を説明するための断面図であ
る。 第2図は本発明の強誘電性液晶素子を用いて大容量の強
誘電性液晶素子を作戒する方法を模式的に示した図であ
る。 1.  2・・・絶縁性基板 3.4・・・導電性膜5
・・・絶縁性膜    6・・・配向制御層7・・・シ
ール剤    8・・・強誘電性液晶9・・・偏光板

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、それぞれ電圧印加手段を設けた一対の基板の少なく
    とも一方に配向制御層を設け、該一対の基板間に強誘電
    性液晶層を有する強誘電性液晶素子において、該強誘電
    性液晶が下記式( I )で表される光学活性基を有する
    化合物を少なくとも一種以上、およびネマチック相中に
    おいて誘起する螺旋ピッチの向きが式( I )で表され
    る光学活性基を有する化合物とは逆である化合物を少な
    くとも一種以上含有し、かつ少なくともスメクチックC
    相、スメクチックA相、及び螺旋ピッチが20μm以上
    のネマチック相を示すことを特徴とする強誘電性液晶素
    子。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式( I )中、*はその炭素原子が不斉炭素原子であ
    ることを示す。) 2、式( I )で表される光学活性基を有する化合物が
    下記一般式(II)で表される光学活性化合物である請求
    項1記載の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (一般式(II)中、A^1、A^2及びA^3は置換基
    を有していてもよい含六員環基を示し、Xは−O−、−
    COO−、−OCO−又は単結合を示し、Y^1及びY
    ^2は−COO−、−OCO−、−OCH_2、−CH
    _2O−、−CH_2CH_2−、−CH=CH−、−
    C≡C−又は単結合を示し、R^1及びR^2は炭素数
    1〜15の直鎖状もしくは分岐状アルキル基を示し、p
    、q及びrは0又は1であり、*はその炭素原子が不斉
    炭素原子であることを示す。) 3、一般式(II)で表される光学活性化合物が下記一般
    式(II)−1〜(II)−7で表される光学活性化合物か
    らなる群より選ばれた化合物である請求項2記載の強誘
    電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−1 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−2 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−3 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−4 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−5 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−6 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)−7 (上記式(II)−1〜(II)−7中、R^1、R^2及
    び*は一般式(II)中のR^1、R^2及び*と同じ意
    味を示し、e及びfは0又は1であり、X^1はハロゲ
    ン原子又はシアノ基を示す。) 4、式( I )で表される光学活性基を有する化合物が
    下記一般式(II′)で表される光学活性化合物である請
    求項1記載の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(II′) (一般式(II′)中、A^7は▲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▼を示
    し、X^2は−O−又は単結合を示し、R^1^0及び
    R^1^1は炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2
    〜15のアルケニル基を示し、d及びfは0又は1であ
    り、*はその炭素原子が不斉炭素原子であることを示す
    。) 5、ネマチック相中において誘起する螺旋ピッチの向き
    が式( I )で表される光学活性基を有する化合物とは
    逆である化合物が下記一般式(III)で表される光学活
    性基を有する化合物であることを特徴とする請求項1〜
    4のいずれかに記載の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (一般式(III)中、Zは−COO−、−OCO−、−
    O−、−CO−、−OCH_2−、−OCH_2CH_
    2−又は単結合を示し、R^3は炭素数1〜15のアル
    キル置換基を有するフェニル基又はそれぞれ炭素数1〜
    15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルキルオ
    キシ基及びアシルオキシ基から選ばれた基を示し、上記
    アルキル基、アルキルオキシ基、アシルオキシ基中のア
    ルキルは、ハロゲン原子又はシアノ基を置換基として有
    していてもよく、また−O−、−COO−、二重結合又
    は三重結合を含んでいてもよく、さらに不斉炭素を含ん
    でいてもよい。Gはハロゲン原子、−CN−、−CH_
    3、−CH_2F、−CHF_2又は−CF_3を示し
    、*はその炭素原子が不斉炭素原子であることを示す。 ) 6、一般式(III)で表される光学活性基を有する化合
    物が下記一般式(XII)で表される光学活性化合物であ
    る請求項5記載の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(XII) (一般式(XII)中、Z、R^3、G及び*は一般式(
    III)中のZ、R^3、G及び*と同じ意味を示し、A
    ^4、A^5及びA^6は置換基を有していてもよい含
    六員環基又は五員環基を示し、X^3は−O−、−OC
    O−又は単結合を示し、Y^3及びY^4は−COO−
    、−OCO−、−OCH_2−、−CH_2O−、−C
    H=CH−、−C≡C−、−CH_2CH_2−又は単
    結合を示し、R^9は炭素数1〜15の直鎖状もしくは
    分岐状アルキル基を示し、a、b及びcは0又は1であ
    る。) 7、一般式(XII)で表される光学活性化合物が下記一
    般式(XII)−1〜(XII)−4で表される光学活性化
    合物からなる群より選ばれた化合物である請求項6記載
    の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(XII)−1 ▲数式、化学式、表等があります▼(XII)−2 ▲数式、化学式、表等があります▼(XII)−3 ▲数式、化学式、表等があります▼(XII)−4 (一般式(XII)−1〜(XII)−4中、R^3、R^
    9、G及び*は一般式(XII)中のR^3、R^9、G
    及び*と同じ意味を示し、e及びfは0又は1であり、
    hは1又は2である。) 8、強誘電性液晶が下記一般式(IV)で表される化合物
    を少なくとも一種含有することを特徴とする請求項1〜
    7のいずれかに記載の強誘電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (一般式(IV)中、R^4及びR^5はそれぞれ炭素数
    1〜15の直鎖状もしくは分岐状アルキル基又はアルキ
    ルオキシ基を示す。) 9、強誘電性液晶が下記一般式(V)で表されるフルオ
    ロアルキル基を有する化合物を少なくとも一種含有する
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の強誘
    電性液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (一般式(V)中、mは1又は2であり、nは2〜12
    の整数である。)
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