JPH0413797A - 液晶性化合物、それを含有する液晶組成物およびそれを使用した液晶素子 - 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、新規な液晶性化合物、それを含有する液晶組
成物およびそれを使用した液晶素子に関し、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−光シヤ
ツター等に利用される液晶素子に関するものである。

［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。

５ｃｈａｄｔ）とダブリュ　ヘルフリッヒ（Ｗ、　Ｈｅ
１ｆｒｉｃｈ）著“アプライド　フィジックス　レター
ズ（“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ″）　Ｖｏ、１ｇ、　Ｎｏ、４（１９７１，２，１５
）Ｐ、１２７〜１２ｇの“Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｅｐｅｎ
ｄｅｎｔＯｐｔｉｃａｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ
　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　１ｉｑｕｉｄＣｒ
ｙｓｔａｌ”に示されたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）型の液晶を用いたものである。

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（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（の応用のためには遅すぎる。一方、大型平
面デイスプレィへの応用では、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。

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
がかかつてしまう。

選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電圧の差が充
分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列させるのに要
する電圧閾値がこの中間の電圧値に設定されるならば、
表示素子は正常に動作するわけであるが、走査線数（Ｎ
）を増加して行った場合、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つている時
間（ｄｕｔｙ比）が１／Ｎの割合で減少してしまう。

このために、（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は難い欠点となっている。

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は難い問題点であ
る。

この点を改良するために、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。

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（Ｃ１
ａｒｋ）およびラガウエル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）によ
り提案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、
米国特許第一４３６７９２４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。

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、かつ、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。

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。

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、この様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（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、大画面デイスプレィ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（研究がな
されているが、現在までに開発された強誘電性液晶材料
は、低温作動特性、高速応答性等を含めて液晶素子に用
いる十分な特性を備えているとは言い難い。

応答時間τと自発分極の大きさＰｓおよび粘度ηの間に
は、下記の式［ＩＩ］ ″　　　　　　　　　　　［ＩＩ］ ”’Ｐｓ−Ｅ （ただし、Ｅは印加電界である） の関係が存在する。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 （つ）印加電界Ｅを大きくする 方法がある。しかじ印加電界は、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（するか、自発分極の大
きさＰｓの値を太き（する必要がある。

−船釣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
部電界も太き（、双安定状態をとり得る素子構成への制
約が多（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（ならないことが考えられる。

また、実際のデイスプレィ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、駆動電圧及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。

以上述べたように、強誘電性液晶素子を実用化するため
には、粘度が低く、高速応答性を有し、かつ応答速度の
温度依存性の小さな強誘電性カイラルスメクチック液晶
組成物が要求されている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用できるように
するために、新規な液晶性化合物を用いることにより、
応答速度が速く、しかもその応答速度の温度依存性が軽
減された液晶組成物、特に強誘電性カイラルスメクチッ
ク液晶組成物、および該液晶組成物を使用する液晶素子
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明の第一の発明は、下記一般式（Ｉ）で
示される液晶性化合物である。

一般式（Ｉ） （式中、Ｒ，、Ｒ，はそれぞれ置換基を有していてもよ
い炭素原子数１〜Ｉ６のアルキル基であり、Ｘ　ｌ　＋
合である。） また、第二の発明は、前記一般式（Ｉ）で示される液晶
性化合物の少な（とも一種を含有することを特徴とする
液晶組成物である。

さらに、第三の発明は、前記一般式（Ｉ）で示される液
晶性化合物の少なくとも一種を含有する液晶組成物を一
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
子である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の液晶性化合物は、前記一般式（Ｉ）で示される
化合物であが、前記一般式（Ｉ）においロー２．７−フ
ニナントレンジイル、２．７−フルオレンジイルまたは
２，７−フルオレノンジイルを示し、ｎは０または１で
ある。ここでＸ、、　Ｘ、はそれぞれ水素原子、　Ｆ、
　Ｃ１，Ｂｒ、　ＣＨｓ、　ＣＮまたはＣＦ。

を示す。ただし、Ａ、が単結合の場合にはＸ、は単結ま
たは一〇−を示す。ｘｌは好ましくは単結合１−０−＋
である。

ましくは単結合。

一〇Ｃ−である。

一（］−または単結合である。

バＦト、＋　である。

ココテＸ４．　Ｘｓはそれぞれ水素原子、　Ｆ、　（Ｊ
）、　Ｂｒ、　ＣＨ，、ＣＮまたはＣＦｓを示す。ただ
し、Ａ１が単結合の場合にはｘｌは単結合である。

また、Ａ２は９．ｌＯ−ジヒドロ−２，７−フニナント
レンジイル、２．７−フルオレンジイルまたは２．７−
フルオレノンジイルを示す。

Ｒ，、Ｒ２はそれぞれ置換基を有していてもよい炭素原
子数１〜１６のアルキル基であり、また好ましくいＲ，
、Ｒ２は下記の（ｉ）〜（ｉｖ）から選ばれるものが望
ましい。

（ｉ）炭素原子数１〜１６のｎ−アルキル基、より好ま
しくは炭素原子数３〜１２のｎ−アルキル基。

（ｉｉ　） ＣＨ。

−（−ＣＨ２−）−ｔ−ＣＨ−Ｃ、、Ｈ、ｌ、＋。

（但し、ｍは０〜６の整数、ｎは１〜８の整数を示す。

また、光学活性であってもよい。）（ｉｉｉ　） ＣＨ。

一じＨ２＋「くＨ−＋ｃＨ２＋「→ＣｔＨ２ｔや。

（但し、ｒはＯ〜６の整数、Ｓは０または１、ｔは１〜
１２の整数を示す。また、これは光学活性であってもよ
い。） （ｉｖ　） ＋ＣＨ２ｈ−ＣＨＣ８Ｈ２，１４１ （但し、ｙはＯまたは１で、Ｘは１〜１４の整数である
。） また、ｎはＯまたは１である。

従来、チアジアゾール環を有する液晶化合物については
、デー　デムス等（Ｄ、Ｄｅｍｕｓ　ｅｔ　ａｌ、）　
。

フリュスイッゲ　クリスターレ　イン　タベレン（Ｆｌ
ｉｉｓｓｉｇｅ　Ｋｒ１ｓｔａｌｌｅ　ｉｎ　Ｔａｂｅ
ｌｌｅｎ　）　ＩＩ　、　３５９〜３６１（１９８４）
　、特開昭６２−５１６４４号、特開昭６３−２２２１
４８号、特開昭６４−６１４７２号および国際出願８８
７０８０１９で知られているが、本発明の一般式（Ｉ）
で示される９、ｌＯ−ジヒドロ−２，７−フニナントレ
ンジイル基、２．７−フルオレンジイル基または２．７
−フルオレノンジイル基を含むチアジアゾール誘導体に
関しては全（知られていない。本発明者らは、本発明の
液晶性化合物である一般式（Ｉ）で示されるチアジアゾ
ール誘導体が広い温度範囲で液晶相を有し、この液晶性
化合物を含有する強誘電性カイラルスメクチック液晶組
成物を用いることにより、低温における作動特性が改善
されて応答速度の温度依存性が軽減されることを見出し
た。

次に、前記一般式（Ｉ）で表わされる液晶性化合物の一
般的な合成例を以下に示す。

Ｒ、−Ｘ　、　−Ａ　、　−ＧＯ）１ Ｒ，−Ｘ、−Ａ、−ＣＯＣ）＋３ Ｒ，−Ｘ、−Ａ、−ＣＮＨＮＨ２ Ｒ２−Ｘ３÷Ａ３−Ｘ２″＋７Ａ２−ＣＯＣＨ。

Ｒｚ−Ｘ３＋Ａｓ−Ｌ＋Ｔ−Ａ２−ＣＮＨＭＨｚあるい
は Ｒ，−Ｘ、−Ａ、−（（ヒＡ２−＋−Ｘ２−Ａ３）ｖ−
Ｘ３−Ｒ２（ただし、Ｒ，、Ｒ２，ＸＩ、　Ｘ２．　Ｘ
、、　Ａ、、　ＡｔおよびＡ３は前記と同じものを意味
する） はＡ３に存在する水酸基またはカルボキシル基を保護し
、チアジアゾール環に閉環した後に保護基を脱離させ、
その後Ｒ、−Ｘ　、　−Ａ　、−あるいはＲ２−Ｘ　ｓ
　＋Ａ　ｓ　−Ｘ　ｘ＋Ｔ−Ａ　２−とすることも可能
である。

次に、前記一般式（Ｉ）で示される液晶性化合物の具体
的な構造式を以下に示す。

Ｉ−４） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ニ ■ ■ ■ ニ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ニ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−３２） ■ Ｉ　−３４） ■ ■ Ｉ　−４１） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ニ ■ ■ ＝５７） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ υ ■ ■ ニ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−７９） ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−８２） Ｉ　−８３） Ｉ　−８４） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 一１ｏｏ） ■ Ｉ　−１０６） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−１４３） ■ ■ Ｉ　−１４６） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−１５０） Ｉ　−１５１） ■ ■ ■ Ｉ　−１６０） ■ Ｉ　−１６２） ■ Ｉ　−１６４） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ｉ　−２０２） Ｉ　−２０８） ■ ■ Ｉ　−２１１） ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ｒ　−２２０） ■ Ｉ　−２２２） ■ ■ （Ｉ　−２２９） Ｉ　−２３０） Ｉ　−２２３） ■ Ｉ　−２２５） ■ Ｉ　−２３２） ■ ■ Ｉ　−２３５） υ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ υ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ υ υ ■ ■ Ｉ　−２５４） Ｉ　−２５５） ■ ■ ニ Ｉ　−２６３） υ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ υ υ ■ ■ ４６ｇ） 本発明の液晶組成物は前記一般式（１）で示される液晶
性化合物の少なくとも１種と、他の液晶性化合物の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。

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。

次に、本発明で用いられる他の液晶性化合物の具体例を
下記の一般式（ＩＩＩ）〜（ＸＩ）で示す。

■ ■ ｅｇｏまたは１．ｆ：Ｏまたは１゜ またはＩ Ｙ’：Ｈ，ハロゲン、　ＣＨｉ、　ＣＦ。

ただしｅ＋ｆ＝０ ｇ、ｈ：０または１．ただしｇ＋ｈ＝１１：Ｏまたはｌ （ＩＶ　） （ＩＩＩ）式の好ましい化合物として、下記の（ＩＩＩ
ａ）〜（ＩＩＩ　ｄ）が挙げられる。

（ｒＶ）式の好ましい化合物として、下記の（ＩＶａ）
〜（ＩＶｃ）が挙げられる。

ｊ：０またはｌ Ｙ、’、　Ｙ２’、　ｙ、／　　：　Ｈ，ハロゲン、　
ＣＨＩ、　ＣＦ。

Ｒ１’Ｘ、’イ妊（バ呵≠Ｘｓ’イト−Ｘ−′（トｘ！
　’　Ｒｚ　’（ＶＩ） ｋ＋　Ｒ＋　ｍ　：　Ｏまたはｌ、ただしｋ　＋　ｌ　
＋　ｍ　＝　０　、　１または２ （Ｖ）式の好ましい化合物として、下記の（Ｖａ）（ｖ
　ｂ）が挙げられる。

（Ｖｌ）式の好ましい化合物として、下記の（■ａ）〜
（ＶＩ　ｆ）が挙げられる。

Ｒ，’Ｘ、’８Ｘ３’ヤＨトＸ！’Ｒ，’ＲＩ’　Ｘ　
ｒ　’　ｎ　Ｘｓ　’　＋Ｘ＊　’　Ｒｚ　’ｎ　ｒ　
’　ｘ　ｒ　”Ｗ　ｘト◎＋　ｘｍ’ｎｇ’（ＶＩａ） （■ｂ） （Ｖｌｃ） Ｒｒ　’　Ｘ　ｌ’　Ｍ　Ｘ４’　＋Ｘ　２　’　Ｒｚ
　’Ｒ、’　Ｘ　、’　（）（ＸＸ３’　＋Ｘ　、’　
Ｒ、’Ｒ＋’Ｘ＋’舎ｘ、’（沢ｘ２′Ｒ，’（Ｖｌｄ
） （Ｖｌｅ） （■ｆ） ここで、Ｒ，、Ｒ，’は炭素原子数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１つ
もしくは隣接しない２つ以上の−ＣＨ２−基は−ＣＨハ
ロゲン−によって置換されていてもよい。さらに、ｘ、
’、　　ｘ、’と直接結合する一ＣＨ，−基を除（１つ
若しくは隣接しない２つ以上の−ＣＨ２−基は、Ｉ）炭
素原子数１−１５の直鎖状アルキル基ｉｉ　） ｐｒｏ〜５、ｑ：ｌ〜１１の整数、 ？“・ −４−ＣＨ，÷ｒ−Ｃト刊Ｈｚ÷ｒ−ＯＣｔＨａｔ＊＋
光学活性でもよい。

ｒ：Ｏ〜６、ｓ：Ｑ、ｌ、ｔ：１〜１４の整数、光学活
性でもよい。

１ｖン されていてもよい。ただし、Ｒ１またはＲ２′　　が１
個の−ＣＨ，−基を−ＣＨハロゲン−で置換したハロゲ
ン化アルキルである場合、Ｒｏ　またはＲ２は環に対し
て単結合で結合しない。

Ｒ，’、　Ｒ，’は、好ましくは下記のｉ）〜ｖｉｉ　
）が挙げられる。

■） ｕ　：　０゜ １． １〜１６の整数、 ｗ　：　１−−１５の整数、光学活性でもよい。

ｖｉ　） ＣＮ 普 一＋−ＣＨａ＋ｒ−ＣＨ−ＣＢＨ２、、。

′ｏ（ＲトＯＲ２′ （Ｉｌｌａｄ） Ａｇｏ〜２、Ｂ：１〜１５の整数、　光学活性でもよい
。

■１） Ｃｏｏ〜２、Ｄ：１〜Ｉ５の整数、　光学活性でもよい
。

（ｌＩＩａ）〜（ＩＩＩｄ）のさらに好ましい化合物と
して、下記の（ｍａａ）〜（ＩＩＩ　ｄｃ）が挙げられ
る。

Ｒ，’＜）−（：パ）Ｒ２′ Ｒ，’＜）−＠パ）ＱＯＲ，’ Ｒ，’＜台昏０υ−Ｒ２’ Ｒ，’Ｏ＜）−ｑパ）Ｒ２′ Ｙ′ （ｍ　ｂａ） （ｍｂｂ） （Ｉｌｌｂｃ） （ＩＩＩ　ｂｄ） Ｒ，’Ａ）Ｏド）８２′ Ｒ５′９０ＣＨ２舎Ｒ２′ ＲＩ′０９０ド）Ｒ２′ （ＩＩＩ　ｄａ） （Ｉ［［ｄｂ） （Ｉ［Ｉｄｃ） （ＩＶａ）〜 （ＩＶｃ）のさらに好ましい化合物として、下 記の （ｒＶａａ） （ＩＶｃｄ） が挙げられる。

Ｒ１′（パト）ＱＲｚ・ （ＩＶａａ） Ｒ，’（ｇト）ＯＲ，’ Ｒ，’−（ｑパお）Ｒ２′ Ｒ，（ＥＲｈｏ、昏Ｒ２′ Ｒ，’（トオ伽ＣＨ２Ｏ−ｏ−Ｒ，′ （ｒＶ　ａｂ） （ＩＶｂａ） （ｒＶｃａ） （ＩＶｃｂ） （Ｖａ）〜 （ｖｂ）のさらに好ましい化合物として、記の （Ｖａａ） （Ｖｂｆ） が挙げられる。

Ｒ１′ｌ涙Ｒ２’ Ｒ１′＋ＣＯ台Ｒ２′ ハ Ｒ、’　＋ｃｓ＋Ｒ、′ （Ｖａａ） （Ｖａｂ） （Ｖａｃ） １、’Ｗ　ｏｃＨ２４Ｒｚ’ （Ｖｂｆ） （Ｖｌａ）〜 （ＶＩｆ）のさらに好ましい化合物として、下 記の （Ｖｌ　ａａ） （ＶＴ　ｆａ） が挙げられる。

Ｒ１−■→Ｃ（）（妊Ｒ２′ （Ｖｌａａ） Ｒ１′舎ｃｕ、ｏ（）（沢Ｒ２′ （Ｖｌ　ａｂ） Ｅ　： ０または１ Ｆ。

Ｇ　： ０またはｌ （■） 式の好ましい化合物として、 下記の （■ａ） （■ｂ）が挙げられる。

（■）式の好ましい化合物として、下言己の（■ａ）（
■ｂ）が挙げられる。

Ｒ召Ｃ奢Ｒ４′ （■ａ） ここで、Ｒ，、Ｒ，’は炭素原子数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１つ
もしくは隣接しない２つ以上の−ＣＨ２−基は−、ＣＨ
ハロゲン−によって置換されていてもよい。さらに、Ｘ
Ｉ’、　　Ｘ２’と直接結合する一ＣＨ，−基を除く１
つ若しくは隣接しない２つ以上の一〇〇、−基は、記の （■ａａ） （■ｂｂ） が挙げられる。

されていてもよい。ただし、Ｒ１またはＲ４が１個の−
ＣＨ２−基を−ＣＨハロゲン−で置換したハロゲン化ア
ルキルである場合、Ｒｓ’　　またはＲ４は環に対して
単結合で結合しない。

さらに、Ｒ，’、　Ｒ，’は、好ましくは下記のｉ）〜
ｖｉｉ）が挙ｖｉ　） Ｎ 一＋ＣＨ２÷ｒＣＨ−ＣｓＨ＊ａ＊＋ Ｈｓ Ａ　： ０〜２、 Ｂ　： １〜１５の整数、 光学活性でもよい。

ｖｉｉ　） Ｃ： ０〜２、 Ｄ　： １〜１５の整数、 光学活性でもよい。

光学活性でもよい。

Ｈｌ Ｊ：Ｏまたはｌ。

ただしＨ＋Ｊ＝０または１ ｕ：　０゜ Ｖ　： １〜１６の整数、 Ｗ　： １〜１５の整数、 光学活性でもよい。

Ｒｓ　’　−Ｘ　ｌ’　−Ａ　、’　＋Ｘ　ｚ　’　−
Ｒｔｓ　’（ＩＸａ） Ｒｓ’−Ｘ＋’−Ａ＋、’　＋Ｘｓ’ｅＸ＊’−Ｒｅ’
（ＩＸｂ） Ｒｓ’−Ｘ％＋Ａ１’！Ｘｉ’−Ｒｅ’（ＩＸｃ） （Ｘ）式の好ましい化合物として、下記の（Ｘａ）（ｘ
　ｂ）が挙げられる。

Ｒｓ’−Ｘ、’−Ａ２’＋Ｘ、’　ｑ　Ｘ、’−Ｒｅ’
（Ｘａ） （ＸＩ） Ｒｓ’Ｘ１’−Ａｘ’−Ｘ−’　＞　Ｘｉ’−Ｒｓ’（
ｘｂ） （ＩＸａ）〜（ＩＸｃ）のさらに好ましい化合物として
、下記の（ＩＸ　ａａ）〜（ＩＸｃｃ）が挙げられる。

Ｒｓ′−Ａ１′＋Ｒ６′ （ＩＸａａ） （ＩＸ）式の好ましい化合物として、下記の（ＩＸ　ａ
　）〜（ＩＸｃ）が挙げられる。

Ｒ，’　−Ａ　、’＋ＯＲ，’ （ＩＸａｂ） （Ｘａ）、　　（Ｘｂ）のさらに好ましし１化合物とし
て、下記の（Ｘ　ａａ）〜（Ｘ　ｂｂ）が挙げられる。

Ｒ１１′−Ａ２′＋ＯＣ（針Ｒ６１ ハ （Ｘａａ） Ｒ，′−ｏ−Ａ、′＋ｏｃ＋Ｒｓ　’ 八 （Ｘａｂ） Ｒｓ’−Ａｚ’＋０ＣＨｚ号Ｒ６′ （Ｘａｃ） Ｒｓ’　−Ａ、’　Ｗ　Ｒ６’ （Ｘ　ｂａ） υ （ＸＩ）　　のより好ましい化合物として、下記の（Ｘ
ｌａ）〜（ＸＩ　ｇ）が挙げられる。

中のＸｌ、　　Ｘａ’と直接結合する一ＣＨ，−基を除
く１つ若しくは隣接しない２つ以上の−ＧＨｚ−基は、
されていてもよい。

さらに、Ｒｓ’、　Ｒ−’は、好ましくは下記のｉ　）
　′−ｖｉ　）が挙げられる。

ｉ）炭素原子数１〜１５の直鎖状アルキル基ｉ） Ｈｓ −＋ＣＨＭ÷「ＣＨ−（：ｔ＊Ｈｍｑ−＋ｐｒｏ〜５、
ｑ：ｌ〜１１の整数、 光学活性でもよい。

ｉｉ） ？１・ −ｆ−ｃ　Ｈ＊÷ｒＣＨ−＋ｃＨヨ÷ｒ−ＯＣｔＨ＊ｔ
＋＋ｒ：Ｏ〜６、ｓ：ｏ、ｌ、ｔ：１−１４の整数、光
学活性でもよい。

ＣＨ１ ＣＨＣＯＣ−Ｈ２−−１ 詭 ＝１〜１５の整数、 光学活性でもよい。

Ｎ −ＫＨ２＋ｒ−ＣＨ−Ｃ８Ｈ２１，ｌ Ａ：０〜２、Ｂ：１〜１５の整数、 光学活性でもよい。

Ｎ −ＫＨ＊←Ｃ−Ｃ，Ｈ２，や。

晶３ Ｃ： ０〜２、　Ｄ　： １〜１５の整数、 光学活性でもよい。

本発明の液晶性化合物と、１種以上の他の液晶性化合物
あるいはそれを含む液晶組成物（これらは強誘電性液晶
化合物および強誘電性液晶組成物であっても良い。以下
、これらを液晶材料と略記する。）との配合割合は、液
晶材料１００重量部に対し、本発明による液晶性化合物
を１〜５００重量部とすることが望ましい。

また、本発明の液晶性化合物を２種以上用いる場合も液
晶材料との配合割合は、前述した液晶材料１００重量部
に対し、本発明による液晶性化合物の２種以上の混合物
を１〜５００重量部とすることが望ましい。

第１図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。

第１図において、符号ｌは強誘電性液晶層、２はガラス
基板、３は透明電極、４は絶縁性配向制御層、５はスペ
ーサー、６はリード線、７は電源、８は偏光板、９は光
源、Ｉｏは入射光、Ｉは透過光を示している。

２枚のガラス基板２には、それぞれＩｎ２Ｏ５゜ＳｎＯ
□あるいはＩＴＯ（インジウム　チン　オキサイド；　
Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）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並べる絶縁性配向制御層
４が形成されている。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、ユリャ樹脂、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が形成されていてもよ（、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。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〜ＩＯ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。

絶縁性配向制御層４の層厚は通常３０人〜１μｍ、好ま
しくは３０人〜３０００人、さらに好ましくは５０人〜
１０００人が適している。

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が封入されて
いる。

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０．５〜２ｏｕＩｎ、好ましくは１〜５μｍである。

また、この強誘電性液晶は、室温を含む広い温度域（特
に低温側）でＳｍＣ″相（カイラルスメクチックＣ相）
を有し、高速応答性を有することが望ましい。さらに、
応答速度の温度依存性が小さいこと、及び駆動電圧マー
ジンが広いことが望まれる。

また、特に素子とした場合に、良好な均一配向性を示し
モノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は、等
吉相がらｃｈ相（コレステリック相）−ＳｍＡ相（スメ
クチック相）−ＳｍＣ”相（カイラルスメクチックＣ相
）という相転位系列を有していることが望ましい。

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が貼り合わせであ
る。

第１図は透過型なので光源９を備えている。

第２図は、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２１ｂは、そ
れぞれＩｎ１Ｏｓ　　Ｓｎｏ□あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）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
”相又はＳｍＨ’相の液晶が封入されている。太線で示
した線２３が液晶分子を表わしており、この液晶分子２
３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よ）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。

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（（例えば１０μ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、第３図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、その双極子そ一メント
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、第３図
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εａ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３３ａかあ
るいは第２の安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。

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、例えば第３図によって更に説明すると、電界Ｅａ
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。

［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
。

実施例１ 例示化合物Ｎｏ、　ｌ−１３の合成 フルオレン１０．ＯＯｇ　（６０，２ｍｍｏｌｅ）を乾
燥二硫化炭素１００ｍｇに溶かし、氷−食塩浴で冷却し
ながら粉末にした無水塩化アルミニウム９．４０ｇ　（
７０，５ｍｍｏｌｅ）を加えた。さらに、氷−食塩浴で
冷却しながら反応温度を−２，５〜１’Ｃに保って、オ
クタノイルクロライド１０．３ｍｌ　（６０，３ｍｍｏ
ｌｅ）をゆっくり滴下した。滴下終了後、氷−食塩浴を
はずし、２時間５０分室温で撹拌した。反応終了後、反
応物を氷１５０ｇ、塩酸５０ｍＡ’の混合物中に注ぎ、
酢酸エチル１００ｍｊ！を加えて室温で撹拌した。析出
した結晶を炉底し、アセトンで再結晶して２−才クタノ
イルフルオレン３．７０ｇを得た。反応が液を分液して
得た有機層を水洗、芒硝乾燥後、約１００−まで濃縮し
て氷冷した。析出した結晶を炉底してアセトンで再結晶
し、２−オクタノイルフルオレン４．０９ｇを得た。

収量７．７９ｇ、　収率４４，３％。

２−オクタノイルフルオレン６．００ｇ　（２０，５ｍ
ｍｏｌｅ）抱水ヒドラジン（８０％水溶液）　３．０６
ｍ１（５０，４ｍｍｏｌｅ）、水酸化カリウム４．２０
ｇ　（６３，６ｍｍｏｌｅ）　　ジエチレングリコール
６０ｍＲを２００ｍ１）三つロフラスコに入れ、１３０
℃付近に加熱して結晶を溶解した。

その後徐々に昇温して２１０〜２１７℃で３時間４０分
加熱撹拌した。反応終了後放冷し、反応物を水２５０ｍ
ｆ中に注入して析出した結晶を炉底した。この結晶をト
ルエンに溶かして、水洗、芒硝乾燥後溶媒を留去し、残
渣をシリカゲルカラムクロマト（トルエン：ヘキサン＝
に２Ｊｊ合溶媒）で精製し、２〜オクチルフルオレン４
．５８ｇ　　（収率８ｏ、２％）を得た。

２−才クチルフルオレン４．５０ｇ　（１６，２ｍｍｏ
ｌｅ）を乾燥二硫化炭素５０ｍｊ）に溶かし、氷−食塩
浴で冷却しながら粉末にした無水塩化アルミニウム２．
７０ｇ（２０，２ｍｍｏｌｅ）を加えた。さらに、氷−
食塩浴で冷却下反応温度が７℃を越えないように塩化ア
セチル１．２Ｏｎ＋１’　（１６，９ｍｍｏｌｅ）を滴
下した。滴下終了後、内温１０℃以下で１時間５０分撹
拌した。反応終了後反応物を氷５０ｇ、塩酸１５ｍ２の
混合物中に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水洗
、芒硝乾燥後濃縮し、−２０℃付近に冷却して析出した
結晶を炉底し、２−アセチル−７−オクチル−フルオレ
ン３．９７ｇ　（収率７６．６％）を得た。

した。滴下終了後、ジオキサン３．４　ｔａｌｌを加え
て次亜臭素酸ナトリウム溶液を調製した。２−アセチル
−７−オクチルフルオレン１．ＯＯｇ　（３，１２ｍｍ
ｏｌｅ）をジオキサン２８−と水２ｍｊ）の混合溶媒に
溶かし、水冷攪拌下、５．５℃付近で前記の次亜臭素酸
ナトリウム溶液を滴下した。滴下終了後水浴をはずし、
ジオキサン１０ｍｆを加えて室温で１時間５０分撹拌し
た。反応終了後、反応物を氷水２００−中に注ぎ、塩酸
２．３　ｍｊ）を加えてｐＨ１とし、析出した結晶を炉
底した。この結晶をアセトンで再結晶して、７−オクチ
ル−２−フルオレンカルボン酸０．８０ｇ　　（収率７
９．５％）を得た。

水酸化ナトリウム１．３０ｇ　（３２，５＋＋＋ｍｏｌ
ｅ）を水８，８ｍ！！に溶かし、氷−食塩浴で冷却下内
温を−２〜−０，５℃に保って臭素０．５４ｍＩ！（１
０，５ｍｍｏｌｅ）を滴下７−オクチル−２−フルオレ
ンカルボン＠　０．７０ｇ（２，１７ｍｍｏｌｅ）に塩
化チオニル２．１ｍｊ７　、ＤＭＦ　１濶を加え２０分
間還流撹拌した。過剰の塩化チオニルを減圧留去し、７
−オクチル−２−フルオレンカルボン酸塩化物を得た。

５０ｍｊ＋三つロフラスコにヘプタノヒドラジド０．３
２ｇ　（２，２２ｍｍｏｌｅ）　、ジオキサン１５ｍｊ
＞を入れ、さらに前述の７−オクチル−２−フルオレン
カルボン酸塩化物をジオキサン５ｆｆｌＮに溶かして加
え、内温を８５℃付近に保って、撹拌下ピリジン０、８
４ｍｊ）を加えた。その後８５〜８８℃で３０分間加熱
撹拌した。放冷後反応物を氷水２００ｍ１ｌ中に注入し
、析出した結晶を炉底、水洗し、さらにメタノールで洗
浄した。この結晶をトルエン−アセトン混合溶媒で再結
晶してＮ−ヘプタノイル−Ｎ’−（７−オクチル−２−
フルオレンカルボニル）−ヒドラジン０．６８ｇ　　（
収率６９．８％）を得た。

Ｎ−ヘプタノイル−Ｎ’−（７−オクチル−２−フルオ
レンカルボニル）ヒドラジン０．６５ｇ　（１，４５ｍ
ｍｏｌｅｌローソン（Ｌａｗｅｓｓｏｎ　’ｓ）試薬０
．６２ｇ　（１，５３ｍｍｏｌｅ）、テトラヒドロフラ
ンｌ　Ｏｍｉ’を３０ｍ１＋ナスフラスコに入れ、１時
間３０分還流撹拌を行なった。反応終了後、水酸化ナト
リウム０．４５ｇを氷水１００ｍｊ＞に溶かした中へ反
応物を注入し、析出した結晶を炉底水洗した。この結晶
をトルエンに溶かし、水洗、芒硝乾燥後溶媒を減圧留去
した。残渣をトルエンを展開溶媒としたシリカゲルクロ
マトで精製し、トルエン−メタノール混合溶媒で２度再
結晶し、２−オクチル−７−（５−へキシル−１，３，
４−チアジアゾール−２−イル）フルオレン０．４０ｇ
　　（収率６１．８％）を得た。この化合物の相転移温
度を以下に示す。

相転移温度（”Ｃ） （Ｓｍ３はＳｍＡ、　ＳｍＣ以外の高次のスメクチック
相であり、未同定） 実施例２ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１０９の合成して２−オクチ
ル−７−（５−へキシル−１，３，４−チアジアゾール
−２−イル）フルオレノン０．１１ｇ　　（収率５３．
３％）を得た。この化合物の相転移温度を以下に示す。

相転移温度（”Ｃ） ２−オクチル−７−（５−へキシル−１，３，４−チア
ジアゾール−２−イル）フルオレン０．２０ｇ　（０，
４５ｍｍｏｌｅ）をピリジン２０ｍｊ）に溶がし、水冷
撹拌下トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド４
０％水溶液０．２７ｊ＋１＋を加えた。（内温３．５〜
４．５℃）その後、同じ温度で３０分間撹拌を行なった
。反応終了後、反応物を氷水に注入し、析出した結晶を
炉底水洗後、トルエンに溶がして芒硝乾燥し、減圧乾固
した。残渣をトルエン／酢酸エチル：２０／ｌを溶離液
としたシリカゲルカラムクロマトで精製し、トルエン−
アセトン混合溶媒で再結晶実施例３ 例示化合物Ｎｏ、　ｌ−２４の合成 実施例１と同様にして、２−オクチル−７−（５−オク
チル−１，３，４−チアジアゾール−２−イル）−フル
オレンを得た。

この化合物は次の相転移温度を示す。

相転移温度（’Ｃ） この化合物の相転移温度を以下に示す。

相転移温度（’Ｃ） 実施例４ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１１５の合成実施例２と同様
にして、２−オクチル−７−（５−オクチル−１，３，
４−チアジアゾール−２−イル）−フルオレノンを得た
。

実施例５ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１５７の合成実施例１のフル
オレンのかわりに、９．１０−ジヒドロフェナントレン
を用いた以外は実施例１と同様にして、７−オクチル−
９，ｌＯ−ジヒドロフェナントレン−２−カルボン酸を
得た。

収率７８．８％ 収率７４．４％ 収率８７．０％ このカルボン酸を用いて、実施例１と同様にして、２−
オクチル−７−（５−へキシル−１，３，４−チアジア
ゾール−２−イル）　−９，１０−ジヒドロフェナント
レンを得た。

実施例６ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１８３の合成実施例５と同様
にして、２−オクチル−７−（５−才クチル−１，３，
４−チアジアゾール−２−イル）　−９，１０−ジヒド
ロフェナントレンを得た。

Ｃ８Ｈ，、−ｄｌ鼾Ｃ０ＯＨ この化合物の相転移温度を以下に示す。

相転移温度（’Ｃ） この化合物の相転移温度を以下に示す。

相転移温度（”Ｃ） 実施例７ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１７３の合成実施例５と同様
にして、２−オクチル−７−［５−（１−フルオロヘプ
チル）　−１，３，４−チアジアゾール−２−イル］−
９，ｔｏ−ジヒドロフェナントレンを得た。

実施例８ 例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−２２５の合成この化合物の相
転移温度を以下に示す。

相転移温度（’Ｃ） ９、ＩＯ−ジヒドロフェナントレン３．００ｇ　（１６
，６ｍｍｏｌｅ）を乾燥二硫化炭素４０ｍ１に溶がし、
氷−食塩浴で冷却しながら無水塩化アルミニウム２．７
３ｇ（２０，５ｍｍｏｌｅ）を加えた。さらに、氷−食
塩浴で冷却しながら反応温度を−４〜−２℃に保って、
アセチルクロライド１．２７ｍ１＋　（１７，！Ｊｍｍ
ｏｌｅ）をゆっ（り滴下した。滴下終了後、氷−食塩浴
をはずし、１時間３０分室温で撹拌した。反応終了後、
反応物を氷５０ｇ、塩＃１５ｍｊ７の混合物へ注入し、
酢酸エチルで抽出した。有機層を水洗、芒硝乾燥後、減
圧乾固し、２−アセチル−９，ＩＯ−ジヒドロフェナン
トレンの油状物を３．５７ｇ　　（収率９６．５％）得
た。

２−アセチル−９，ｌＯ−ジヒドロフェナントレン２．
５４ｇ　（１１，４ｍｍｏｌｅ）をジクロルメタン７５
ｍＡ＋に溶かし、室温撹拌下、ｍ−クロル過安息香酸２
．００ｇ　（１１，６ｍｍｏｌｅ）を加えて溶かした。

さらに、炭酸カリウム１、　ｌ１ｇ　　（１１，１１Ｉ
Ｉｍｏｌｅ）を加え、２時間１０分還流撹拌を行なった
。反応終了後、反応物を氷冷し、１０％炭酸水素ナトリ
ウム水溶液に注入し、有機層を５％炭酸水素ナトリウム
水溶液で洗浄後減圧乾固した。残渣に水酸化ナトリウム
１．５９ｇ　（２４，１ｍｍｏｌｅ）、エタノール２５
ｍｊ！、水１０ｍ１ｌを加え、７０℃付近に保った水浴
上で３０分間加熱撹拌した。反応終了後、溶媒を減圧留
去し、残渣に水２００ｍ１）を加えて室温撹拌下、濃塩
酸２．５０ｍＡ’　（２８，３ｍｍｏｌｅ）を加えた。

析出した結晶を炉底し、酢酸エチルに溶かし、芒硝乾燥
後溶媒を留去した。残渣をトルエン／酢酸エチル：１０
０／１を溶離液としたシリカゲルカラムクロマトで精製
し、２−ヒドロキシ−９，１０−ジヒドロフェナントレ
ン゛１．２４ｇ　　（収率５５．３％）を得た。この２
−ヒドロキシ−９，１０−ジヒドロフェナントレンを用
い、以下に示す経路で２−メチルブトキシ−７−（５−
デシル−１，３，４−チアジアゾール−２−イル）　−
９，１０−ジヒドロフェナントレンを得た。

この化合物の相転移温度を以下に示す。

相転移温度（℃） 実施例９ 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。

構造式 更に、この液晶組成物Ａに対して、例示化合物Ｎｏ、　
ｌ−２４を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｂを
作成した。

例示化合物Ｎｏ。

構造式 ％式％ これは下記の相転移温度（’Ｃ）を示す。

８．２　　　　　５０．８　　　　　７３．９　　　７
５．２Ｃｒｙｓｔ、−−→ＳｍＣ”−一→ＳｍＡ−一→
ｃｈ−−→Ｉｓｏ。

実施例１０ 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■製、ＫＢＭ
−６０２］　０．２％イソプロピルアルコール溶液を回
転数２００Ｏｒ、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。

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〔東し■製、５ｐ−５１０１１
，５％ジメチルアセトアミド溶液を回転数２０００ｒ、
ｐ、ｍ、のスピンナーで１５秒間塗布した。成膜後、６
０分間、３００℃で加熱縮合焼成処理を施した。この時
の塗膜の膜厚は、約２５０人であった。

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径２μｍのアルミナビーズな一方のガラス
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［チッソ■製、リクソ
ンボンド〕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。

このセルに実施例９で混合した液晶組成物Ｂを等方性液
体状態で注入し、等吉相から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。

この強誘電性液晶素子を使って自発分極の大きさＰｓと
ピーク・トウ・ピーク電圧Ｖ　、ｐ＝　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。その結果を次に示す。

実施例１１ 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Ｃを作
成した。

構造式 更に、この液晶組成物Ｃに対して、例示化合物Ｎｏ、　
ｌ−１５７を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物り
を作成した。

例示化合物 Ｎｏ。

構造式 下記化合物を下記の重量部で混合し、 液晶組成 物Ｅを作成した。

構 造 式 ％式％ これは下記の相転移温度 （”Ｃ） を示す。

実施例１２ 液晶組成物りを用いた以外は、 全（実施例１Ｏと 同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例 １０と同様の方法で自発分極の大きさＰｓと光学応答速
度を測定した。

実施例１３ 更に、 この液晶組成物Ｅ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Ｆを作成した。

例示化合物 Ｎｏ。

構造式 ％式％ 液晶組成物Ｆをセル内に注入する以外は、全〈実施例１
０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。

ｌＯ℃　　　　　２５　℃　　　　　４０　℃応答速度
（ル５ｅｃ）　　　６９８　　　３４３　　　１８８比
較例１ 実施例１３で混合した液晶組成物Ｅをセル内に注入する
以外は、全（実施例１０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。

１０　℃　　　　　２５　℃　　　　　４０　℃応答速
度し５ｅｃ）　　　７８４　　　３７３　　　１９７実
施例１４ 実施例１３で使用した例示化合物Ｉ　−１２，Ｉ　−５
１゜■−７９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Ｇを作成した。

例示化合物Ｎｏ。

構造式 ％式％ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１０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。

１０　℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（
涛５ｅｅ）　　　７２３　　　３５５　　　１９６実施
例１５ 実施例１４で使用した例示化合物Ｉ　−２４，Ｉ　−９
２゜ｌ−１１８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Ｈを作成した
。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部実
施例１６ 実施例１５で使用した例示化合物Ｉ　−８３，Ｉ　−１
５８゜ｌ−２１６のかわりに、以下に示す例示化合物を
各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｉを作成し
た。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部液
晶組成物Ｅ　　　　　　　　９２ この液晶組成物を用いた以外は、全（実施例１Ｏ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。

ｌＯ℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（ｐ
ｓｅｃ）　　　７３３　　　３６０　　　１９７液晶組
成物Ｅ　　　　　　　９０ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１゜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。

応答速度（終５ｅｃ） ｌＯ℃ ２５　℃ ４０　℃ 実施例１７ 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Ｊを作
成した。

構造式 更に、この液晶組成物Ｊ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Ｋを作
成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部液
晶組成物Ｋをセル内に注入する以外は、全（実施例１Ｏ
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、スイッチング状態等を観察した。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。

１０℃　　２５℃　　４０℃ 応答速度（ｐｓｅｃ）　　　５９１　　　２９３　　　
１５１また、駆動時には明瞭なスイッチング動作が観察
され、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。

比較例２ 実施例１７で混合した液晶組成物Ｊをセル内に注入する
以外は全（実施例１Ｏ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。

１０℃　　２５℃　　４０℃ 応答速度（ｐｓｅｃ）　　　６５３　　　３１７　　　
１５９液晶組成物Ｊ 実施例１８ 実施例１７で使用した例示化合物Ｉ　−４０，Ｉ　−１
００゜ｌ−１３３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、液晶組成物りを作成し
た。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部ｌ
Ｏ℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（ｇｓ
ｅｃ）　　　６１８　　　３０７　　　１６０実施例１
９ 実施例１８で使用した例示化合物Ｉ　−８７，Ｉ　−９
８゜ｌ−２５５のかわりに、以下に示す例示化合物を各
々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｍを作成した
。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部液
晶組成物Ｊ　　　　　　　　９２ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１Ｏ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、スイッチング状態等を観察した。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。

液晶組成物Ｊ この液晶組成物を用いた以外は、全（実施例１０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、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子内
の均−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。

１０℃　　２５℃　　４０℃ 応答速度（ｐｓｅｃ）　　　５１７　　　２６３　　　
１４１実施例２０ 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Ｎを作
成した。

構　造　式　　　　　　　　重量部 例示化合物Ｎｏ。

構造式 更に、この液晶組成物Ｎ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０を作
成した。

液晶組成物Ｎ　　　　　　　　９１ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１０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、スイッチング状態等を観察した。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。

１０　℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（
ｌｅｃ）　　　””４８１　　　２５１　　　１３８比
較例３ 実施例２０で混合した液晶組成物Ｎをセル内に注入する
以外は全〈実施例１ｏ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。

１０℃　　２５℃　　４０　’Ｃ 応答速度し５ｅｃ）　　　６６８　　　３４０　　　１
８２実施例２１ 実施例２０で使用した例示化合物Ｎｏ、　Ｉ　−３６。

ｌ−２５４，ｒ−２６２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Ｐを
作成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構造式　　　　　　重量部液
晶組成物Ｎ　　　　　　　９２ この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例１゜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、スイッチング状態等を観察した。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。

ｌＯ℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（μ
５ｅｃ）　　　５９８　　　３１１　　　１７１実施例
２２ 実施例２Ｉで使用した例示化合物Ｎｏ、　！　−２１。

１−１４０．　　ｌ−２２７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
Ｑを作成した。

例示化合物Ｎｏ。

構造式 ％式％ この液晶組成物Ｑを用いた以外は、全（実施例１Ｏ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、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子
内の均−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。

ｌＯ℃　　　　２５　℃　　　　４０　℃応答速度（ｐ
ｓｅｃ）　　　４７６　　、　２４８　　　１４１また
、駆動時には明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際の双安定性も良好であった。

実施例１３〜２２より明らかな様に、本発明による液晶
組成物Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、に、Ｌ、Ｍ、Ｏ，ＰおよびＱを
含有する強誘電性液晶素子は、低温における作動特性、
高速応答性が改善され、また応答速度の温度依存性も軽
減されたものとなっている。

実施例２３ 実施例１５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■製、ＰＵＡ−１１７］　２２％水溶を
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１Ｏと同様の方法で光学応答速度を測定した。

その結果を次に示す。

１０℃　　２５℃　　４０℃ 応答速度（終５ｅｃ）　　、　　６７６　　　３３３　
　　１８４実施例２４ 実施例１５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〈実施例１Ｏ
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。

１０℃　　３０℃　　４０℃ 応答速度（ＩＬｓｅｃ）　　　６８３　　　３３６　　
　１９０実施例２３．２４より明らかな様に、素子構成
を変えた場合でも本発明に係わる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、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。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明の液晶性化合物を含有する強
誘電性液晶組成物を使用した素子は、スイッチング特性
が良好で、低温作動特性の改善された液晶素子、及び応
答速度の温度依存性の軽減された液晶素子とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の強誘電性液晶層を用いた液晶表示素子
の一例を示す断面概略図、第２図および第３図は強誘電
性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。 １・・・強誘電性液晶層　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　　　　　　工。・・
・入射光■・・・透過光 ２１ａ・・・基板　　　　　２１ｂ・・・基板２２・・
・液晶分子層　、２３・・・液晶分子２４・・・双極子
モーメント（Ｐム） ３１ａ、　３１ｂ・・・電圧印加手段 ３３ａ・・・第１の安定状態 ３３ｂ・・・第２の安定状態 ３４ａ・・・上向き双極子モーメント ３４ｂ・・・下向き双極子モーメント Ｅａ・・・上向きの電界 Ｅｂ・・・下向きの電界 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ）で示される液晶性化合物。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２はそれぞれ置換基を有していて
   もよい炭素原子数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ＿１
   、Ｘ＿３はそれぞれ単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、
   表等があります▼または▲数式、化学式、表等がありま
   す▼を示し、Ｘ＿２は単結合、▲数式、化学式、表等が
   あります▼または▲数式、化学式、表等があります▼を
   示す。Ａ＿１は単結合、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼、 または ▲数式、化学式、表等があります▼を示し、Ａ＿３は▲
   数式、化学式、表等があります▼、 または▲数式、化学式、表等があります▼を示す。Ａ＿
   ２は９，１０−ジヒドロ−２，７−フェナントレンジイ
   ル、２，７−フルオレンジイルまたは２，７−フルオレ
   ノンジイルを示し、ｎは０または１である。ここでＸ＿
   ４、Ｘ＿５はそれぞれ水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ
   ＿３、ＣＮまたはＣＦ＿３を示す。ただし、Ａ＿１が単
   結合の場合にはＸ＿１は単結合である。）
2. （２）下記一般式（ I ）で示される液晶性化合物の少
   なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。 一般式（ I ） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２はそれぞれ置換基を有していて
   もよい炭素原子数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ＿１
   、Ｘ＿３はそれぞれ単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、
   表等があります▼または▲数式、化学式、表等がありま
   す▼を示し、Ｘ＿２は単結合、▲数式、化学式、表等が
   あります▼または▲数式、化学式、表等があります▼を
   示す。Ａ＿１は単結合、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼を示し、Ａ＿３は▲
   数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学式
   、表等があります▼を示す。Ａ＿２は９，１０−ジヒド
   ロ−２，７−フェナントレンジイル、２，７−フルオレ
   ンジイルまたは２，７−フルオレノンジイルを示し、ｎ
   は０または１である。ここでＸ＿４、Ｘ＿５はそれぞれ
   水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ＿３、ＣＮまたはＣＦ
   ＿３を示す。ただし、Ａ＿１が単結合の場合にはＸ＿１
   は単結合である。）
3. （３）下記一般式（ I ）で示される液晶性化合の少な
   くとも一種を含有する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。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２はそれぞれ置換基を有していて
   もよい炭素原子数１〜１６のアルキル基であり、Ｘ＿１
   、Ｘ＿３はそれぞれ単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、
   表等があります▼または▲数式、化学式、表等がありま
   す▼を示し、Ｘ＿２は単結合、▲数式、化学式、表等が
   あります▼または▲数式、化学式、表等があります▼を
   示す。Ａ＿１は単結合、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼を示し、Ａ＿３は▲
   数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学式
   、表等があります▼を示す。Ａ＿２は９，１０−ジヒド
   ロ−２，７−フェナントレンジイル、２，７−フルオレ
   ンジイルまたは２，７−フルオレノンジイルを示し、ｎ
   は０または１である。ここでＸ＿４、Ｘ＿５はそれぞれ
   水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ＿３、ＣＮまたはＣＦ
   ＿３を示す。ただし、Ａ＿１が単結合の場合にはＸ＿１
   は単結合である。）