JPH0446176A

JPH0446176A - 強誘電性液晶組成物

Info

Publication number: JPH0446176A
Application number: JP2154682A
Authority: JP
Inventors: Yoko Yamada; 容子山田; Takao Takiguchi; 隆雄滝口; Takashi Iwaki; 孝志岩城; Gouji Tokanou; 門叶　剛司; Shinichi Nakamura; 真一中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-17
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: ATE138063T1; DE69119477D1; JP3048166B2; ES2087177T3; DE69119477T2; EP0461620A1; EP0461620B1; US5176845A

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　ヘルフリツヒ（Ｗ、Ｈｅ１ｆｒｊｃｈ）著“アプ
ライド　フィジックス　レターズ”　（’Ａｐｐｌｉｅ
ｄＰｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ″）　Ｖｏ、１８
．　Ｎａ４　（１９７１゜２．１５）　Ｐ、１２７〜１
２８のＶｏｌｔａｇｅ　ＤｅｐｅｎｄｅｎｔＯｐｔｉｃ
ａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａ　　Ｔｗｉｓｔｅ
ｄ　Ｎｅｍａｔｉｃｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌ”
に示されたＴＮ　（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）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く効果を利用している。こ
れらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒であると
いわれ、多くの応用のためには遅すぎる。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
かかってしまう。

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っている時
間（ｄｕｔｙ比）が１／Ｎの割合で減少してしまう。

このために、くり返し走査を行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（Ｃ１ａ
ｒｋ）およびラガウエル（Ｌａｇｃｒｗａｌｌ）により
提案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、米
国特許第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イツク
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、且つ電界の印加のな
いときはその状態を維持する性質（双安定性）を有する
。

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、このような性質を利用することにより、上
述した従来のＴＮ型素子の問題点の多くに対して、かな
り本質的な改善が得られる。特に、高速光学光シャッタ
ーや高密度、大画面デ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く研究
がなされているが、現在までに開発された強誘電性液晶
材料は、低温作動特性、高速応答性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［１１］（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、■Ｃ等で駆動するため
上限があり、出来るだけ低い方が望ましい。

よって、実際には粘度ηを小さくするか、自発分極の大
きさＰｓの値を大きくする必要がある。

−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
部電界も大きく、双安定状態をとり得る素子構成への制
約が多くなる傾向にある。又、いたずらに自発分極を大
きくしても、それにつれて粘度も大きくなる傾向にあり
、結果的には応答速度はあまり速くならないことが考え
られる。

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、駆動電圧および周波数による調節の限
界を越えているのが現状である。

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、大きな自発分極と低い粘性による高速応答性を有
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、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〕および〔作用〕すなわち
、本発明の第一の発明は、下記−船蔵〔■〕で示される
液晶性化合物である。

ただし、上記式（１）中、ＲＩ　、　　Ｒ２はそれぞれ
独立に炭素原子数が３〜１８である直鎖状または分岐状
のアルキル基であり、ヘテロ原子は隣接しない条件で該
アルキル基中の−ＣＨ２−がＦ　　　　　ＣＦ３ＣＮＣ−−０−−ＣＨ−−ＣＨ−−ＣＨ− ＣＨ３はハロゲン原子、シアノ基、トリフルオロメチＣＨ２〇− ＣＨ２ −の中から選ばれ、ＡはにＯまたは１であるが、ｍ＋ｎ＝０または１である。

また、第二の発明は、前記一般式〔工〕で示される液晶
性化合物の少なくとも１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１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。

本発明者等は、上記の液晶組成物およびそれを使用した
液晶素子を用いることにより、高速応答性、応答速度の
温度依存性の軽減等の諸特性の改良がなされ、良好な表
示特性が得られることを見い出したものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

前記一般式〔工〕で示される液晶性化合物において、Ｒ
Ｉ　、　　Ｒ２はそれぞれ独立に炭素原子数３〜１８、
好ましくは４〜１６のアルキル基であり、該アルキル基
は直鎖状または分岐状であってもよい。また該アルキル
基中の１個ないし２個以上の−ＣＨ２−はへテロ原子が
隣接しない条件で一部−；１Ｎ記（ｉ）〜（ｉｖ　）から選ばれる。

１）−Ｙ（：ＣＨ２：）ｎＣＨ３（ただし、Ｙは単結合、−Ｏ−−ＣＯ−一〇Ｃ −Ｃ−の中から選ばれ、ｎは３〜１７、より好ましくは４〜１６である。）ｉｉ）ＣＨ３Ｙ（−ＣＨ２矢ｐ　ＣＨＣｑ　Ｈ２Ｑ＋１−Ｃ−の中か
ら選ばれ、ｐはθ〜７の整数であり、ｑは１〜９の整数である。

また、光学活性であっでも良い。）ｉｉｉ　） −Ｚ（ＣＨ２ＣＨ３）、ＣＨ子ｃＨ２矢５ＯＣＩＨ２１＋１の中から選ばれ、ｒはＯ〜７の整数であり、Ｓは０もしくは１であり、ｔは１〜１４の整数である。

また、これは光学活性であっても良い。）ｉｖ） −Ｗ−ＣＨ壬ＣＨ２木矢ｒｎＣＨ３あり、ｍは０〜１４の整数である。）Ｃ発明の詳細な説明〕前記一般式〔Ｉ〕で表わされる液晶性化合物の一般的な
合成法を以下に示す。

ｉ）ｍ＝ｌの場合１ｉ）０の場合Ｒ’　−ＣＨｏまたＲ　ｌ　、　Ｒ２の環状基に隣接する一ＣＨ２ＣＨ
２環状基に隣接する一ＣＨ２−が−０−で置き換わった
場合は、脱離可能な保護基で環状基に存在する水酸基ま
たはカルボキシル基を保護し、チオフェン環に閉環した
後に保護基を脱離させＲＩ　　Ｒ２を形成することも可
能である。さらにｎ＝１の場合もフェニル基に存在する
水酸基またはカルボキシル基を保護し、チオフェン環に
閉環した後に保護基である。

２、／−ゝ＼（以下糸）＝＞一数式ＣＩ］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。

（工（工（Ｉ　−４）（Ｉ−５）（Ｉ（エフ）（Ｉ　−８）（Ｉ　−９）（Ｉ−１０）（Ｊ　−１１）（Ｉ　−１２）（Ｉ　−１４）（Ｉ−１５）（Ｉ−１６）（Ｉ　−１７）（Ｉ　−１８）（Ｉ　−１９）（Ｉ−２０）す（Ｉす（Ｉ−２２）（■ （Ｉ（Ｉ（■ （Ｉ−３２）（ｒ　−３３）（■ （Ｉ−３５）（■ （Ｉ（ＩＨ３すＨ３（Ｉ−４，０）（■ （工（工（Ｉ　−４４，）（Ｉ（Ｉ（工（Ｉ（■ りり υ （Ｉ−５０）（Ｉ−５３）Ｎ（Ｉ−５６）（Ｉ　−５７）（Ｉ−５８）（工すす（Ｉ（Ｉ（Ｉ（■ す（■ （Ｉ−６７）（Ｉ（Ｉ−６９）す（エフ０）（Ｉ（Ｉ　−７４）（Ｉ−７５）（Ｉ　−７６）（Ｉ　−７７）（Ｉ　−７８）（Ｉす（Ｉ　−８０）（■ り本発明の液晶組成物は前記−船蔵（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
。

又、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
。

本発明で用いる他の液晶性化合物を一般式（ｍ）〜（Ｘ
Ｉ［）で次に示す。

ｃｍ＞ｅ：０またはＩ　　ｆ：０またはまただしｅ＋ｆ＝０またはＩＹ′ ：　Ｈ，ハロゲン、　ＣＨ３、ＣＦ　３、Ｘ４：単結合、−ＣＯ、−ＯＣＣＨ２ −ＣＨ２０− れる。

（ＩＶ）Ｉｈ：０またはｌただしｇ＋ｈ＝１ｉ：０またはｌ −ＯＣＨ２− （ＩＶ）式の好ましい化合物として（ＩＶ　ａ　）〜（
ＩＶｃ）が上げられる。

（Ｖ）ｊ：０または１Ｙ、’、Ｙ２・Ｙ３：Ｈ，ハロケン、　ＣＨ３、ＣＦ　３、Ｘ４、単結合、−ｃｏ−、−ｏｃ−。

＋ＩＣＨ２０ＣＨ２− 壬ＣＨ２矢ＣＯＣＨ＝ＣＨ−Ｃ０（Ｖ）式の好ましい化合物としてれる。

（Ｖａ）。

（Ｖｂ）が上げら（Ｖｌ）ｋ。

β。

ｍ：０またはｌただしに十ｌ十ｍ０゜ ■。

・Ｘ２：単結合、−ｃｏ−、−ｏｃ−、−ｏ−、−ｏｃ。

、Ｘ４単結合。

ＣＯ−。

ＯＣＣＨ２０ＣＨ２（Ｖｌ）式の好ましい化合物として（ＶＩ　ａ　）〜（
ＶＩ　ｆ）が上げられる。

ここで、Ｒ，、Ｒ２’は炭素数１〜炭素数１８の直鎖状
又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基は一部Ｈハロ
ゲンーによって置き換えられていても良い。さらにＸ、
、Ｘ２と直接結合する一ＣＨ２−基を除（１つもしくは
隣接しない２つ以上の−ＣＨ２Ｆ３ただし、Ｒ、／またはＲ２′が１個のＣＨ２基をゲン化
アルキルである場合、ＲＩ′ またはＲ２′ は環に対して単結合で結合しない。

Ｒ２′は好ましくは、ｉ）炭素数１〜１５の直鎖アルキル基ｉｉ　）ＣＨ３（−ＣＨ２）、ＣＨＣｑ　Ｈ２ｑ＋＋ｐ　：０〜５ｑ：１−１１整数光学活性でもよいｉｉｉ　）ｒ　：Ｏ〜６０゜ｔ　：１〜１４整数光学活性でもよいｉｖ）壬ＣＨ２）　ｕ　ＣＨＣｖ　Ｈ２ｖ＋＊ｕ：ｏ、１１〜Ｉ６整数Ｖ）ＣＨ３ＣＨＣＯＣＷＨ２Ｗ＋＋１〜１５整数光学活性でもよいｖｉ）Ｆ３千ＣＨ２）　ｒＣＨ−ＣｙＨ２ｙ＋１＊：　０〜２ｙ二１〜５整数ｖｉｉ　）Ｆ３ＣＨＣＨ木ＣＯＣｚＨ２−＋１〜１５整数ｖｉｉｉ　）Ｎ（ＣＨ２シへＣＨＣｓ　Ｈ２Ｂ＋１Ａ　：０〜２Ｂ　：１〜１５整数光学活性でもよいｖｉｉ　）ＮＣ：０〜２Ｄ　＝整数光学活性でもよい゛＼−ノ（ＩＩＩ　ａ）（Ｄｉｄ）のさらに好ましい化合物として（Ｉｌｒａａ）（ＩＩＩｄｃ）が上げられる。

Ｒ、Ｌやト→Ｃ審Ｒ２０Ｙ。

Ｒ＋　’　（ＯＦト０ＣＨ２専Ｒ２（ｍｃａ）（ｍｃｂ）ＲＩ　’　奈ＣＨ２０−６−Ｒ２Ｙ′ （ＩＩｆｃｃ）ＲＩ’４喬ＯＣ舎Ｒ２Ｒ１」か）ＯＣＨ２＋Ｒ２（Ｉｎｄａ）（ｍｄｂ）Ｒ１’り＋ｏｃ舎Ｒ２（ｍｄｃ）（ＴＶ　ａ　）（ｒＶ　ｃ　）のさらに好ましい化合物として（ＩＶ　ａ　ａ　）（ＩＶ　ｃ　ｂ　）が上げられる。

（Ｖａ）（Ｖｄ）のさらに好ましい化合物として（Ｖａａ）（Ｖｄｆ）が上げられる。

（Ｖｌ　ａ　）（ＶＩ　ｆ）のさらに好ましい化合物として（ＶＩ　ａ　ａ　）（ＶＩ　ｆ　ａ　）が上げられる。

Ｅ：０または１二車結合。

ＣＯＣ、−ＣＨ２０ＣＨ２（■）Ｆ。

Ｇｏｏまたは１、Ｘ４、単結合、−ＣＯ、−〇ＣＣＨ２゜、−ＯＣＨ２（■）のより好ましい化合物としてられる。

（■ａ）。

（■ｂ）が上げれる。

が上げられる。

ここで、Ｒ３’、Ｒ４’は炭素数１〜炭素数１８の直鎖
状又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−によって置き換えられていても良い。さらにＸ
ｌ、Ｘ２と直接結合する一ＣＨ２−基を除く１つもしく
は隣接しない２つ以上の−ＣＨ２Ｎただし、Ｒ３′またはＲ４′が１個のＣＨ２基を−ＣＨ
ハロゲン−で置き換えたハロゲン化アルキルである場合
、Ｒ３′またはＲ４／は環に対して単結合で結合しない
。

さらにＲ３、Ｒ４’は好ましくは、ｉ）炭素数１〜１５の直鎖アルキル基ｉｉ　）ＣＨ３子ＣＨ２矢ｐ　ＣＨＣｑ　Ｈ２Ｑ＋　１・　０〜５１〜１１整数光学活性でもよい市）ＣＨ３モＣＨ２ヂ、ＣＨ（ＣＨ２矢ｓ　ＯＣ＋　Ｈ２Ｌや：　
０〜６０゜ｔ　：１〜Ｉ４整数光学活性でもよいｉｖ）千ＣＨ２ｆ　ｕ　ＣＨＣｖ　Ｈ２Ｖ＋１＊０゜１〜１６整数 ■）ＣＨ３ＣＨＣＯＣｗ　Ｈ２Ｗ＋１Ｗ：ｌ〜１５　整数光学活性でもよいｖｉ）Ｎ＋ＣＨ２ヂＡＣＨ−ＣＢＨ２Ｂ＋１：　０〜２１〜１５整数光学活性でもよいｖｉｉ　）Ｎ（ＣＨ２：ｌ−ｃ　Ｃ−Ｃｏ　Ｈ２Ｄ＋Ｈ３二　〇〜２Ｄ　＝１〜１５整数光学活性でもよい（ＩＸ）Ｈ，Ｊ：０またはまただしＨ＋Ｊ０または１ｘ３’、ｘ４’　　：単結合、−ＣＯ−、−ＱＣ−、−
ＣＨ２０−、−ＯＣＨ２−（Ｘ）・Ｘ２、単結合、−Ｃｏ−、−ＱＣ−。

・Ｘ４：単結合、−Ｃｏ−、−ＱＣ−、−ＣＨ２０−、−ＯＣ
Ｈ２−＋１　　　　　ＩＩＯＯＸａ：単結合、−Ｃｏ−、−ＱＣ−、−ＣＨ２０ＣＨ２（Ｘｌ［）Ｋ。

Ｌ。

Ｍ：Ｏまたはまただしに＋Ｌ＋Ｍ＝０または１：単結合、　−ＣＯ、−ＱＣ−、−ＣＨ２０、−ＯＣＨ２（ＩＸ）式の好ましい化合物として（ＩＸ　ａ　）〜（ＩＸ　ｃ　）が上げられる。

（Ｘ）式の好ましい化合物として（Ｘａ）。

（ｘｂ）が上げられる。

（ＸＩ［）式の好ましい化合物として（Ｘｌｌ　ａ　）
〜（Ｘｌｌｄ）が上げられる。

（ＩＸ　ａ　）〜（ＩＸ　ｃ　）のさらに好ましい化合
物として（ＩＸａａ）〜（ＩＸｃｃ）が上げられる。

Ｒ５′−０−Ａ　Ｉ’　−＠−Ｒ≦ （ＩＸａｄ）（Ｘａ）。

（ｘｂ）のさらに好ましい化合物として（Ｘａａ）〜（
Ｘｂｂ）が上げられる。

（ＸＩ）のより好ましい化合物として（ＸＩ　ａ　）〜（Ｘ［ｇ　）が上げられる。

（Ｘｌｌａ）　〜（）ＯＩｄ）のさらに好ましい化合物として（Ｂａａ）（Ｘ［Ｉｄｂ）が上げられる。

・（）ここで、Ｒ５′、Ｒ６′は炭素数１〜炭素数１８の直鎖
状又は分岐状のアルキル基であり、該アルキル基中のＸ
Ｉ、Ｘ２と直接結合する一ＣＨ２−基を除く１つもしく
は隣接しない２つ以上の−ＣＨ２ＮＣＣＨ３−に置き換えられていても良い。

さらにＲ５′、Ｒ６′は好ましくは、ｉ）炭素数１〜１５の直鎖アルキル基ｉｉ）ＣＨ３（：ＣＨ２矢ｐ　ＣＨＣｑ　Ｈ２ｑ＋１ｐ：Ｏ〜５　　
　ｑ　：２〜１１整数光学活性でもよいｉｉｉ　）ＣＨ３＋　ＣＨ２′＋ｒ　ＣＨＪＣＣＨ２）　ｓ　ＯＣ＋　Ｈ
２ｔ＋ｒ　：　０〜６０゜ｔコｌ〜１４整数光学活性でもよいｉｖ）ＣＨ３ −ＣＨＣＯＣＷＨ２Ｗ＋１１〜１５整数光学活性でもよいＮ ÷ＣＨ２）　Ａ　ＣＨＣＲＨ２Ｂ＋二　〇〜２１〜１５整数光学活性でもよいｖｉ　） ÷ＣＨ２Ｏ〜２Ｎ）　ｃＣＨ−ＣＤＨ２Ｄ＋ＩＣＨ３Ｄ：１〜１５　整数光学活性でもよい本発明の液晶性化合物と、１種以上の上述の液晶性化合
物、あるいは液晶組成物とを混合する場合、混合して得
られた液晶組成物中に占める本発明の液晶性化合物の割
合は１％〜８０％、好ましくは１％〜６０％とすること
が望ましい。

また、本発明の液晶性化合物を２種以上用いる場合は、
混合して得られた液晶組成物中に占める本発明の液晶性
化合物２種以上の混合物の割合は１％〜８０％、好まし
くは１％〜６０％とすることが望ましい。

さらに、本発明による強誘電性液晶素子における強誘電
性液晶層は、先に示したようにして作成した強誘電性液
晶組成物を真空中、等方性液体温度まで加熱し、素子セ
ル中に封入し、徐々に冷却して液晶層を形成させ常圧に
戻すことが好ましい。

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
を示している。

２枚のガラス基板２には、それぞれＩｎ２Ｏ３゜ＳｎＯ
２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カー七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ン
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
バラキシレン、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く、また無機物質絶
縁性配向制御層あるいは有機物質絶縁性配向制御層単層
であっても良い。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〜１μｍ１好ま
しくは３０人〜３０００人、さらに好ましくは５０λ〜
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ｌは、一般に
は０．５〜２０μｍ１好ましくは１〜５μｍである。

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図は強誘電性液晶素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Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２あるいはＴＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ−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２３
はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ±）
２４を有している。基板２１ａと２１ｂ上の電極間に一
定の闇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工）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く（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、その双極子モーメント
Ｐａまたはｐｂは上向き（３４ａ）又は下向き（３４ｂ
）のどちらかの状態をとる。このようなセルに、第３図
に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅａ又はＥ
ｂを電圧印加手段３１ａと３１ｂにより付与すると、双
極子モーメントは電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトルに対
応して上向き３４ａ又は下向き３４．　ｂ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３
３ｂ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。

７・６）（つ白）実施例１シー２．５　（４−へキシルフェニル）チオフェン（Ｉ
２）の製造下記工程に従いジー２．５　（４−へキシルフェニル）
チオフェンを製造した。

工程１）２００　ｍ　ｌの反応容器にｎ−ヘキシルベンゼン１ｏ
ｇ（６，１７Ｘ１０−２ｍｏｌ）、無水マレイン酸６．
６５ｇ　（６，７９ｘ１０−’ｍｏｌ）、ニトロベンゼ
ン６０ｍ７を仕込み、０℃以下に冷却した。その後、撹
拌下０’Ｃ以下にて、無水塩化アルミニウム１８．３ｇ
　（１，３７Ｘ　１０−’ｍｏｌ）を少しずつ添加した
（６０分間要した）。添加終了後、徐々に室温に戻しな
がら２４時間反応させた。

次に水５０　ｍ　！！　、濃塩酸１４ｍ！！の混合溶液
を加えた。

この溶液を酢酸エチルにて抽出し、水洗、乾燥した後、
酢酸エチルを減圧留去した。得られたオイルをベンゼン
に溶かし、ろ過して不溶物を除いた後、ろ液をヘキサン
５００ｍｊ’に注入し、析出した結晶をろ過、乾燥し２
．７ｇの精製物を得た。（収率１６．８％）工程２）５０ｍｌの反応容、１に５．０ｇ　（１，９２Ｘ１０−２ｍｔ））、炭酸ナトリ
ウム２．０４ｇ（１，９２Ｘ１０−２ｍｏｌ）、工５ノ
ール２０ｍ１を仕込み、室温にて１時間撹拌した。ｌ・
の後、ｐ□ｎ−ヘキシルベンズアルデヒド３．６５ｇ　
＜１．９２Ｘ　１０−２ｍｏｌ）、臭化３−エチル−５
（２−ヒドロキシメチル）−４−メチル−１，３−チア
ゾリウム０．６ｇ、トノエチルアミン１．９５ｇを加え
、８時間加熱還流した　反応溶液を溶媒留去し、残渣に
水３０ｍ１　、クロロ七ルム５０ｒｒｌを加えて抽出し
、有機層を１０％硫酊２０ｍｊ！Ｘ２．５％重曹水２０
ｍ１Ｘ２、水２０ｍ１　Ｘ２にて洗浄した。無水硫酸ナ
トリウムにて乾燥した後、溶媒留去し７８５ｇの粗結晶
を得た。これをエタノ−ルにて再結晶し、５．４ｇの精製物を得た。

（収率６９゜２％）工程３）５０ｍｊ！の反応容器に５．０ｇ　（１，２３Ｘ　１０”２ｍｏ＋）、Ｌｏｗｅ
ｓｓｏｎ　ｓ　　Ｒｅａｇｅｎｔ５、Ｏｇ　（１，２３
Ｘ　１０　”ｍｏｌ）、トルエン３０ｍ！！を仕込み、
２０分間加熱還流した。溶媒留去し、残渣をｎ−ヘキサ
ン／酢エチ＝５０／ｌにてカラム精製して、４．７ｇの
カラム精製品を得た（純度９６％）。これをクロロホル
ム−エタノールにて再結晶２回行ない、さらにクロロホ
ルム溶媒にて活性炭処理し、２．５７ｇの精製品を得た
。（収率５１．７％）実施例２２−（４−へキシルオキシフェニル）−５−（４’へキ
シルフェニル）チオフェン（Ｉ−７）の製造以下の工程
に従い２−（４−へキシルオキシフェニル）−５−（４
’−へキシルフェニル）チオフェンを製造した。

工程１）１０ｆ反応容器にアニソール５００ｇ　（４，６３ｍｏ
ｌ）、無水マレイン酸５００ｇ　（５，１０ｍｏ＋）、
ニトロベンゼン３ｐを仕込み、０℃以下に冷却した。こ
れに撹拌下、５℃以下にて無水塩化アルミニウム１３７
５ｇを少しずつ添加した（９０分間要した）。添加終了
後、同温度で２４時間反応させた。次に水２．１１゜濃
塩酸７００　ｍ　ｌの混合溶液を加えた。この溶液を酢
酸エチルにて抽出し、水洗、乾燥した後、酢酸エチルを
減圧留去した。得られた液体をヘキサン６１に注入し、
析出した結晶をろ過した。この粗結晶をベンゼンにて再
結晶し、４５０ｇの精製物を得た。

（収率４７．２％）工程２）Ｉｆの反応容器に９０．０ｇ　（４，３７ｘ　１０　’ｍｏｌ）、炭酸ナ
トリウム４６．３ｇ（４，３７Ｘ　１０−’ｍｏｌ）、
エタノール４４０ｍ１を仕込み、室温にて３０分間撹拌
した。その後、ｐ−ｎヘキシルベンズアルデヒド８３．
０ｇ　（４，３７ｘ　１０ｍｏ＋）、臭化３−エチル−
５（２−ヒドロキシメチル）−４−メチル−１，３−チ
アゾリウム１３．６ｇ。

トリエチルアミン４４．　、１　ｇを加え、８．５時間
加熱還流した。反応溶液を溶媒留去し、残渣に水５０ｍ
１　。

クロロホルムｌＩを加えて抽出し、有機層を１０％硫酸
２００ｒｒ＋ｊｌ！Ｘ２．５％重曹水２００ｍｊ？Ｘ２
、水２００ｍｎＸ２にて洗浄した。無水硫酸ナトリウム
にて乾燥した後、溶媒留去し１４２ｇの粗結晶を得た。

これをエタノールにて再結晶し、１１４．Ｏｇの精製物
を得た。（収率７４．１％）工程３）１１の反応容器に６８．０ｇ　（１，９３ＸｌＯ−’ｍｏｌ）、Ｌｏｗｅ
ｓｓｏｎ　ｓ　　Ｒｅａｇｅｎｔ７８．２ｇ　（１，９
４Ｘ１０−’ｍｏｌ）、トルエン３４０ｍ！！を仕込み
、２０分間加熱還流した。溶媒留去し、残渣をｎ−ヘキ
サン／酢エチ＝２０／ｌを移動相とするシリカゲルカラ
ムクロマロトゲラフイーにより精製して、６３．１ｇの
精製物を得た。

（収率９３，４％）工程４）ＩＩ！の反応容器に５０．０ｇ　（１，４３ＸＩＯ−’ｍｏｌ）、２５％臭
化水素酢酸溶液５００ｍＡ’　、５７％ヨウ化水素水２
４ｒｒｌを仕込み、１００℃にて２０時間加熱撹拌した
。反応溶液を水３１に注入し、析出した結晶をろ過、水
洗した。乾燥後、エタノールにて再結晶し、続いてクロ
ロホルムにて再結晶して、２４．６ｇの精製物を得た。

（収率５１．２％）工程５）水酸化カリウム０．１９ｇ　（２，８Ｘ　１０＝３ｍｏ
ｌ）をブタノール２ｍｌに溶解させた溶液に０．６７ｇ　（２，ＯＸ　１０””ｍｏ＋）を入れ撹拌
した。この懸濁液に１−ヨウ化へキサン０．４．７ｇ　
（２，２Ｘ　１０−３ｍ　ｏ　ｌ　）を加え加熱還流を
３時間行った。反応溶液を水に注入し、酢酸エチルで抽
出した。得られた有機層を水洗し、無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムグラフィー
（移動相：トルエン）にて精製し、メタノール−トルエ
ンの混合溶媒で再結晶を行った。目的の表記化合物は０
．３０ｇ得られた。（収率３６％）実施例３２−（４−ヘプタノイルオキシフェニル）−５−（４へ
キシルフェニル）チオフェン（１−２０）の製造下記工
程に従い２−（４−ヘプタノイルオキシフェニル）−５
−（４−へキシルフェニル）チオフェンを製造した。

実施例２工程１〜４により得られた０、６７ｇ　（２，ＯＸｌｏ−３ｍｏｌ）、ヘプタン酸
０．２６ｇ（２，Ｏｘ　Ｉ　Ｏ−３ｍｏｌ）、１，３−
ジシクロへキシルカルボジイミド０．４２ｇ　（２，０
４ｘ　１０−”ｍｏ＋）、４−ピロリジノピリジン４０
　ｍ　ｇをジクロロメタン２０ｍｆに溶解させ室温下で
一晩撹拌した。反応終了後、不溶物を濾過して取り除き
溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマロトゲラフイーに
て精製した（移動相：トルエン）。さらにメタノール−
トルエン混合溶媒で、再結晶を行い、０．３３ｇの目的
物を得た。

（収率３７％）実施例４２−（４−（４−メチルペンタノイルオキシ）フェニル
］−５−（４−へキシルフェニル）チオフェン（Ｉ−３
８）の製造下記工程に従い２−　（４−（４−メチルペンタノイル
オキシ）フェニルｌ　−５−（４−へキシルフェニル）
チオフェン（Ｉ−３８）を製造した。

ＣＨ。

実施例３のへブタン酸０．２６ｇの代わりに４−メチル
ペンタン酸０．２３ｇを用いる以外は実施例３と同様の
操作を行い、０．６３ｇの表記化合物を得た。

（収率７３％）実施例５２−デシル−５−（４−ヘプタノイルフェニル）チオフ
ェン（Ｉ−４７）の製造以下の工程に従い２−デシル−５−（４−ヘプタノイル
フェニル）チオフェン（Ｉ−４７）を製造した。

工程ｌ）実施例２、工程ｌで得た９５．０ｇ　（４，６１Ｘ　１０−’ｍｏｌ）、炭酸ナ
トリウム４８．９ｇ（４，６１Ｘ　１０−’ｍｏ＋）、
エタノール４６０ｍ１！を仕込み、室温にて５０分間撹
拌した。その後、ｎ−ウンデシルアルデヒド７８．４ｇ
　（４，６１Ｘ　１０−’ｍｏｌ）、塩化３−ベンジル
−５−（２−ヒドロキシメチル）−４−メチル−１，３
−チアゾリウムｔ２．４ｇｓ　トリエチルアミン４６．
６ｇを加え、８時間加熱還流した。反応溶液を溶媒留去
し、残渣に水５００ｍｊ’　、クロロホルムＩｌを加え
て抽出し、有機層を１０％硫酸２００ｍ！！×２．５％
重曹水２００ｍｊ！　Ｘ　２、水２００ｍＡ　Ｘ２にて
洗浄した。無水硫酸ナトリウムにて乾漏した後、溶媒留
去し１５４ｇの粗結晶を得た。これをエタノールにて再
結晶し、９４．７ｇの精製物を得た。

（収率６１．９％）工程２）１１の反応容器に６３．０ｇ　（１，９３Ｘ１０−’ｍｏ＋）、Ｌｏｗｅ
ｓｓｏｎ’ｓ　　Ｒｅａｇｅｎｔ７６．９ｇ　（１，９
４Ｘ１０−’ｍｏｌ）、トルエン４５０ｍ１を仕込み、
１５分間加熱還流した。溶媒留去し、残渣をｎ−ヘキサ
ン／酢エチ＝２０／Ｉにてカラム精製して、６２．８ｇ
の精製物を得た。（収率１００．３％）工程３）１４？の反応容器に５０．０ｇ　（１，５２Ｘ１０−’ｍｏり、２５％臭化
水素酢酸溶液５００ｍＡ！　、５７％ヨウ化水素水２４
ｍ１を仕込み、１００℃にて２時間加熱撹拌した。反応
溶液を水３１に注入し、析出した結晶をろ過、水洗した
。乾燥後、ｎ−へキサンにて再結晶して、１４．７ｇの
精製物を得た。（収率３０．６％）工程４）工程３で得た０、６３ｇ　（２，Ｏｘ１０−３ｍｏｌ）、ヘプタン酸
０．２６ｇ（２，ＯＸ　１０４ｍｏｌ）、１，３−ジシ
クロへキシルカルボジイミド０．４２ｇ　（２，０４Ｘ
ＩＯ−３ｍｏｌ）、４−ピロリジノピリジン４０ｍｇを
２０ｍｆのジクロロメタンに溶解させ、室温で一晩撹拌
した。反応終了後、不溶物を濾過して取り除き、溶媒を
留去して、シリカゲルカラムクロマロトゲラフイー（移
動相：へキサン／トルエン＝１／ｌ）にて精製し、メタ
ノール−トルエン混合溶媒中で再結晶を行い、０．５７
ｇの精製品を得た。（収率６６％）実施例６光学活性２−デシル５−（４−（２−フルオロオクチル
オキシ）フェニル）チオフェン（■−５１）の製造以下の工程に従い、光学活性２−デシル５−（４−（２
−フルオロオクチルオキシ）フェニルｌチオフェンを製
造した。

実施例５の工程１〜３で得られた０、６３ｇ　（２，ＯＸ　Ｉ　Ｏ−３ｍｏ＋）と水酸化
カリウムＯ，１９ｇ（２，８Ｘ１０−”ｍｏｌ）をブタ
ノール２　ｍ　ｌに溶解させ、さらに（＋）−ｐ−トル
エンスルホン酸２−フルオロオクチルエステル０．６２
ｇ　（２，ＯＸ　Ｉ　Ｏ’−３ｍｏｌ）を滴下して加え
た後、２．５時間加熱還流を行った。反応終了後、反応
溶液を水に注入し、酢酸エチルにて抽出した。得られた
有機相を水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を
留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製
した（移動相ヘキサン／トルエン−１／ｌ）。

さらにメタノール−トルエン混合溶媒で再結晶を行い、
Ｏ，１５ｇの精製品を得た。（収率１７％）、−ン′ 実施例７４−プロピルシクロヘキサンカルボン酸４’−［２−（
５−デシルチエニル））フェニル（１−５８）の製造下記工程に従い４−プロピルシクロヘキサンカルボン酸
４’　−＋２−　（５−デシルチエニル月フェニルを製
造した。

実施例５、工程４においてへブタン酸０．２６ｇの代わ
りに４−プロピルシクロヘキサンカルボン酸０．３４ｇ
を用いる以外は実施例５と同様の操作を行うことにより
、０．７５ｇの表記化合物を得た。（収率８０％）実施例８４−フルオロ安息香酸４’−＋２−（５−デシルチエニ
ル月フェニル（１−８０）の製造下記工程に従い４−フルオロ安息香酸４’−１２−（５
−デシルチエニル））フェニルヲ製造した。

実施例５、工程４においてへブタン酸０．２６ｇの代わ
りに４−フルオロ安息香酸０．２８ｇを用いる以外は実
施例５と同様の操作を行うことにより、０．５６ｇの表
記化合物を得た。（収率６３％）次の表に実施例１〜８で製造した化合物の相転移温度を
示す。

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。

構造式この液晶組成物Ａに対して実施例６で製造した液晶性化
合物（Ｉ−５１）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　　　　　　重量
部■−５１これは下記の相転移温度を示した。

次に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ＫＢ
Ｍ−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ｆＴＯ膜付きのがう；板上に
ポリイミド樹脂前駆体［東し＃５Ｐ−５１０１，５％ジ
メチルアセトアミド溶液を回転数２０゜ｒ、ｐ、ｍのス
ピンナーで１５秒間塗布した。成膜後６０分間、３００
℃加熱縮合焼成処理を施した。こ９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６；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のアルミナビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、そわそれのラビング処理軸が互い
に平行となる様にし、接着シール剤［リクソンボンド（
チッソ■）］を用いてガラス板をはり合わせ、６０分間
、　　１００ｏＣにて加熱乾燥しセルを作成した。

このセルに液晶組成物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
ツ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ｖｐｐ＝＝２ｏｖ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
θ〜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。

１０°Ｃ３０°Ｃ４５°Ｃ応答速度　　　４１４　μｓｅｃ　　　　　２０５　μ
ｓｅｃ　　　　　１３３　μｓｅｃｓ４．８ｎＣ／ｃ　ｒｄ３．３ｎＣｌｃｒｄ１．９ｎＣ／ｃ　ｒｄ実施例１０下記化合物を下記の重量部で混合し液晶組成物Ｃを作成
した。

構造式式重量部更に、この液晶組成物Ｃに対して、例示化合物（Ｉ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、構造式これは下記の相転移温度を示す。

Ｃｒｙｓｔ、　−◆ＳｍＣ−一一◆ＳｍＡ−−−會Ｃｈ
　−−＞　ｌｓｏ。

液晶組成物りを用いた以外は全〈実施例９と同様の方法
で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９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。

１０°０　　　　３０℃　　　　４５℃応答速度　　　
４．１０　ｐ　ｓｅｃ　　　　　１８５　μｓｅｃ　　
　　　６１　μ５ｅｃＰｓ　　　　３．２ｎＣ／ｃ　ｒ
ｄ　　　２．２ｎＣ／ｃ　ｒｄ　　　０．８ｎＣ／ｃ　
ｒｄ実施例１１実施例ＩＯで用いた液晶組成物Ｃに対して例示化合物（
Ｉ−７）を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｅを
作成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　　重量
部これは下記の相転移温度を示す。

液晶組成物Ｅを用いた以外は全〈実施例９と同様の方法
で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９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。

１０℃　　　　　　３０℃　　　　　　４５℃応答速度
　　　４３８１ｔ　ｓｅｃ　　　　　１９４　μｓｅｃ
　　　　　９１　μ５ｅｃＰｓ　　　　　３．４ｎＣ／
ｃ＋ｒｒ　　　　２．４ｎＣ／ｃｒｒｒ　　　　１．２
ｎｃ／ｃ、ｔｌ’実施例１２実施例】０で用いた液晶組成物Ｃに対して例示化合物（
Ｉ　−２０）、　　（Ｉ−３８）を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　　　　　　重量
部液晶組成物Ｆを用いた以外は全〈実施例９と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９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。

１０℃　　　　　　　３０°０　　　　　　　４５℃応
答速度　　　４４８　μｓｅｃ　　　　　２２３　μｓ
ｅｃ　　　　　１２９　μ５ｅｃＰｓ　　　　　２．８
ｎＣ／ｃ　ｒｄ　　　　２．２ｎＣ／ｃ　ｒｄ　　　　
１．４ｎｃ／ｃ　ｒｒｒ実施例Ｉ３実施例１Ｏで用いた液晶組成物Ｃに対して例示化合物（
Ｉ−５８）を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｇ
を作成した。

１１　　　　　第５２　　　　　６７　　　　７５Ｃｒ
ｙｓｔ、　　　　　ＳｍＣ−一一争ＳｍＡ−−−争Ｃｈ
　−−一−１ｓｏ。

液晶組成物Ｇを用いた以外は全〈実施例９と同様の方法
で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９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。

１０℃　　　　３０℃　　　　４５°Ｃ応答速度　　　
４９６　μｓｅｃ　　　　　２２０　、ＣＺ　ｓｅｃ　
　　　　１１２　μ５ｅｃＰｓ　　　　３．５ｎＣ／ｃ
　ｒｄ　　　２．５ｎＣ／ｃ　ｒｄ　　　１．３ｎＣ／
ｃ　ｒｒ？実施例１４実施例１Ｏで用いた液晶組成物Ｃに対して例示化合物（
Ｉ−８０）を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｈ
を作成した。

液晶組成物Ｈを用いた以外は全〈実施例　と同様の方法
で強誘電性液晶素子を作成し、実施例　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。

１０℃　　　　　　　３０°Ｃ応答速度　　　３８７μｓｅｃ　　　　　１６６　μ５
ｅｃＰｓ　　　　　　２．８ｎＣ／ｃｎ（２，０ｎＣ／
ｃｒ＋（実施例１５下記化合物を下記の重量部で混合し液晶組成物Ｈを作成
した。

構造式式重量部更に、この液晶組成物Ｈに対して、例示化合物（Ｉ−４
７）を以下に示す重量部で混合し、液晶組成物Ｊを作成
した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　重量部
これは下記の相転移温度を示す。

Ｃｒｙｓｔ、−一◆Ｓｒｒ＋Ｃ−一−◆ＳｍＡ−−◆Ｃ
ｈ　−一◆Ｉｓｏ。

液晶組成物ｌを用いた以外は全〈実施例９と同様の方法
で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９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。

１０°０　　　　　　３０°Ｃ４５°Ｃ応答速度　　　
６７０　μｓｅｃ　　　　　２９８１ｔ　ｓｅｃ　　　
　　１８６　ｔｔ　５ｅｃＰｓ　　　　　　３．４ｎＣ
／ｃｒｒｒ　　　　２．４ｎＣ／ｃｎ（１，６ｎＣ／ｃ
ｒ＋？実施例１６下記化合物を下記の重量部で混合し液晶組成物Ｋを作成
した。

構造式式重量部構造式更に、この液晶組成物Ｋに対して、以下に示す例示化合
物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物りを作
成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　　重量
部例示化合物Ｎｏ。

構造式％式％液晶組成物りをセル内に注入する以外は全〈実施例９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°Ｃ４，０°Ｃ応答速度　　　６１５μｓｅｃ　　　　　３４１μｓｅ
ｃ　　　　　２０８μｓｅｃ比較例１実施例１６で混合した液晶組成物Ｋをセル内に注入する
以外は全〈実施例９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°Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ応答速度　　　７８４μｓｅｃ　　　　　３７３μｓｅ
ｃ　　　　　１９７μｓｅｃ実施例１７実施例１６で使用した例示化合物Ｉ　−１１，Ｉ　−２
３゜ｌ−３７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
部液晶組成物にこの液晶組成物を用いた以外は全〈実施例９と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例９と同様の方法
で光学応答速度を測定した。

測定結果を次に示す。

１０℃　　　　２５°Ｃ４０°Ｃ応答速度　　　５７２μｓｅｃ　　　　　３２４μｓｅ
ｃ　　　　　１９５μｓｅｃ実施例１８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。

構造式式重量部構造式更に、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Ｐを作
成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　重量部
例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　　重量
部液晶組成物Ｎ　　　　　　　　　　　９３液晶組成物
Ｎをセル内に注入する以外は全〈実施例９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。

測定結果を次に示す。

ｌＯｏＣ２５°Ｃ４０℃ 応答速度　　　５０３　ｐ　ｓｅｃ　　　　　２６４　
μｓｅｃ　　　　　１４２　μｓｅｃ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１８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９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。

ｌＯｏＣ２５°Ｃ４０°Ｃ応答速度　　　６５３　ｌｉ　ｓｅｃ　　　　　３１７
　μｓｅｃ　　　　　１５９　μｓｅｃ実施例１９実施例１８で使用した例示化合物Ｉ　−４１，Ｉ　−５
３゜■−７０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Ｑを作成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　構　造　式　　　　　　重量
部液晶組成物Ｑこの液晶組成物を用いた以外は全〈実施例９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。

測定結果を次に示す。

１０℃　　　　２５°Ｃ４０℃ 応答速度　　　４８５　μｓｅｃ　　　　　２６７　ｐ
　ｓｅｃ　　　　　１４９　μｓｅｃ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Ｒを作成
した。

構造式式重量部構造式この液晶組成物Ｒ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Ｓ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９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。

測定結果を次に示す。

１０℃　　　　２５℃　　　　４０℃ 応答速度　　　５９５　μｓｅｃ　　　　　３１８　μ
ｓｅｃ　　　　　１７４　ｐ　ｓｅｃ比較例３実施例２０で混合した液晶組成物Ｒをセル内に注入する
以外は全〈実施例９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　　　６６８　μｓｅｃ　　　　　３４０　ｐ
　ｓｅｃ　　　　　１８２　μ５ｅｃ実施例２１実施例１６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］　２％水溶液を用
いた他は全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
実施例１６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°Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ６１３μｓｅｃ　　　３３７　μｓｅｃ　　　２０２　
μｓｅｃ実施例２２実施例１６で使用したＳｉＯ２を用いずに、ポリイミド
樹脂だけで配向制御層を作成した以外は全〈実施例１６
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１６
と同様の方法で光学応答時間を測定した。その結果を次
に示す。

１０℃　　　　２５°Ｃ４０℃ ５８９　μｓｅｃ　　　３２０μｓｅｃ　　　１８９　
ｐ　ｓｅｃ実施例２１．２２より明らかな様に、素子構
成を変えた場合でも本発明に従う強誘電性液晶組成物を
含有する素子は、実施例１６と同様に低温作動特性の非
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〕

上述したように、本発明によれば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、ならびにそのよ
うな液晶素子を構成するために有用な液晶性化合物およ
び液晶組成物が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の一例の断
面概略図、第２図および第３図は強誘電液晶素子の動作
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。ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・
・・・強誘電液晶層２・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ガラス基板３・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・透明電極４・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・配列制御層５
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・スペーサー６　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・リ
ード線Ｏ ■ １ａ１ｂ２４　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・１ａ１ｂ３ａ３ｂ３４ａ　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・３４ｂ　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ａｂ電源偏光板光源入射光透過光基板基板強誘電液晶層液晶分子双極子モーメント（Ｐ上）電圧印加手段電圧印加手段第１の安定状態第２の安定状態上向きの双極子モーメント下向きの双極子モーメント上向きの電界下向きの電界

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式〔 I 〕で示される液晶性化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕ただし、上記式〔 I 〕中、Ｒ＾１、Ｒ＾２はそれぞれ
独立に炭素原子数が３〜１８である直鎖状または分岐状
のアルキル基であり、ヘテロ原子は隣接しない条件で該
アルキル基中の−ＣＨ＿２−が▲数式、化学式、表等が
あります▼、−Ｏ−、▲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▼、▲数式、化学式、表等があります▼で置き換わっ
ても良く、またＲ＾２はハロゲン原子、シアノ基、トリ
フルオロメチル基であってもよい。Ｘは▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼、−ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−の中から選ばれ、
Ａは▲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▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼の中から選ばれる。ｍ、ｎはそれぞれ独立に０または１であるが、ｍ＋ｎ＝
０または１である。
（２）請求項（１）記載の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。
（３）請求項（２）記載の液晶組成物を１対の電極基板
間に配置して成ることを特徴とする液晶素子。