JPH05230046A - 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置 - Google Patents
光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置Info
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- JPH05230046A JPH05230046A JP4073002A JP7300292A JPH05230046A JP H05230046 A JPH05230046 A JP H05230046A JP 4073002 A JP4073002 A JP 4073002A JP 7300292 A JP7300292 A JP 7300292A JP H05230046 A JPH05230046 A JP H05230046A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 応答速度が速く、その応答速度の温度依存性
を軽減させるのに効果的な液晶性化合物を提供する。 【構成】 一般式(I)で表わされる光学活性化合物、
該光学活性化合物の少なくとも1種を含有する液晶組成
物、及び該液晶組成物を1対の電極基板間に配置してな
る液晶素子ならびにそれらを用いた表示方法および表示
装置。 [式中、R1はC1〜18−アルキル基で、その鎖中の
一部のメチレン基が−O−,−S−等で置き換えられて
いてもよい。A1,A2,A3は(置換)ベンゼン、ピ
リミジン、チアゾール等の環式基から選ばれ、そのうち
の何れか一つは必ず(置換)1,4−フェニレンであ
る。X1,X2は−CO−O−,−CH2−O−等から
選ばれ、mは0又は1、*は光学活性であることを示
す。化合物(1)、化合物(2)は式(I)で表わされ
る化合物の代表例である。]
を軽減させるのに効果的な液晶性化合物を提供する。 【構成】 一般式(I)で表わされる光学活性化合物、
該光学活性化合物の少なくとも1種を含有する液晶組成
物、及び該液晶組成物を1対の電極基板間に配置してな
る液晶素子ならびにそれらを用いた表示方法および表示
装置。 [式中、R1はC1〜18−アルキル基で、その鎖中の
一部のメチレン基が−O−,−S−等で置き換えられて
いてもよい。A1,A2,A3は(置換)ベンゼン、ピ
リミジン、チアゾール等の環式基から選ばれ、そのうち
の何れか一つは必ず(置換)1,4−フェニレンであ
る。X1,X2は−CO−O−,−CH2−O−等から
選ばれ、mは0又は1、*は光学活性であることを示
す。化合物(1)、化合物(2)は式(I)で表わされ
る化合物の代表例である。]
Description
【0001】
【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
子並びに表示装置に関し、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−光シャッター等に利用さ
れる液晶素子並びに該液晶素子を表示に使用した表示装
置に関するものである。
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
子並びに表示装置に関し、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−光シャッター等に利用さ
れる液晶素子並びに該液晶素子を表示に使用した表示装
置に関するものである。
【0002】
【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.Sch
adt)とダブリュ ヘルフリッヒ(W.Helfri
ch)著“アプライド フィジックス レターズ”
(“Applied Physics Letter
s”)Vo.18,No.4(1971.2.15)
P.127〜128の“Voltage Depend
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
ystal”に示されたTN(Twisted Nem
atic)型の液晶を用いたものである。
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.Sch
adt)とダブリュ ヘルフリッヒ(W.Helfri
ch)著“アプライド フィジックス レターズ”
(“Applied Physics Letter
s”)Vo.18,No.4(1971.2.15)
P.127〜128の“Voltage Depend
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
ystal”に示されたTN(Twisted Nem
atic)型の液晶を用いたものである。
【0003】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、大型平面ディスプレイへの応用では、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。
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、大型平面ディスプレイへの応用では、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。
【0004】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。
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。
【0005】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)を増加して行なった場合、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。
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)を増加して行なった場合、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。
【0006】このために、く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け難い欠点と
なっている。
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け難い欠点と
なっている。
【0007】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け難
い問題点である。
(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け難
い問題点である。
【0008】この点を改良する為に、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。
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。
【0009】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(Clark)およびラガウェル(Lagerwa
ll)により提案されている(特開昭56−10721
6号公報、米国特許第4,367,924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。
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(Clark)およびラガウェル(Lagerwa
ll)により提案されている(特開昭56−10721
6号公報、米国特許第4,367,924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。
【0010】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。
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。
【0011】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。
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。
【0012】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、大画面ディスプレイへの応用
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。
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、大画面ディスプレイへの応用
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。
【0013】応答時間r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]
粘度ηの間には、下記の式[II]
【0014】
【数1】 τ=η/(Ps・E) [II] (ただし、Eは印加電界である。)の関係が存在する。
【0015】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 (ウ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかし印加電界は、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。
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。
【0016】一般的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。
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。
【0017】また、実際のディスプレイとしての使用温
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。
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。
【0018】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カイラルスメクチック相
を示す液晶組成物が要求される。
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カイラルスメクチック相
を示す液晶組成物が要求される。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の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を軽減
させるのに効果的な液晶性化合物、これを含む液晶組成
物、特に強誘電性カイラルスメクチック相を示す液晶組
成物、および該液晶組成物を使用する液晶素子並びにそ
れらを用いた表示方法および表示装置を提供することに
ある。
の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を軽減
させるのに効果的な液晶性化合物、これを含む液晶組成
物、特に強誘電性カイラルスメクチック相を示す液晶組
成物、および該液晶組成物を使用する液晶素子並びにそ
れらを用いた表示方法および表示装置を提供することに
ある。
【0020】
【課題を解決するための手段】すまわち、本発明は、下
記一般式(I)で示される光学活性化合物である。
記一般式(I)で示される光学活性化合物である。
【0021】
【化39】
【0022】(式中、R1 は炭素数が1から18まで
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つ以上のメチレン基は
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つ以上のメチレン基は
【0023】
【化40】
【0024】−CH=CH−,−C≡C−によって置き
換えられていてもよい。ただし、Yは−O−もしくは−
S−を示し、Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A
1 ,A2 ,A3 は
換えられていてもよい。ただし、Yは−O−もしくは−
S−を示し、Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A
1 ,A2 ,A3 は
【0025】
【化41】
【0026】からそれぞれ独立に選ばれるが、m=1の
ときA1 ,A2 ,A3 の内、必ず1つは
ときA1 ,A2 ,A3 の内、必ず1つは
【0027】
【化42】 である。また、m=0のときはA2 ,A3 の内、必
ず1つは
ず1つは
【0028】
【化43】
【0029】である。P1 ,P2 はH,ハロゲン,
CN,CF3 ,CH3 を示すが、少なくとも1組の
P1 ,P2 は両方共にHを示すことはない。X
1 ,X2は単結合,
CN,CF3 ,CH3 を示すが、少なくとも1組の
P1 ,P2 は両方共にHを示すことはない。X
1 ,X2は単結合,
【0030】
【化44】 を示す。mは0または1である。*は光学活性であるこ
とを示す。)
とを示す。)
【0031】また、本発明は、該光学活性化合物の少な
くとも1種を含有する液晶組成物、および該液晶組成物
を1対の電極基板間に配置してなる液晶素子ならびに表
示装置を提供するものである。
くとも1種を含有する液晶組成物、および該液晶組成物
を1対の電極基板間に配置してなる液晶素子ならびに表
示装置を提供するものである。
【0032】前記一般式(I)式で示される光学活性化
合物のうち好ましい化合物として(Ia)〜(Ih)が
挙げられる。
合物のうち好ましい化合物として(Ia)〜(Ih)が
挙げられる。
【0033】
【化45】
【0034】上記(Ia)〜(Ih)で示される光学活
性化合物のうちさらに好ましくはA3 が
性化合物のうちさらに好ましくはA3 が
【0035】
【化46】 である。
【0036】また、好ましいR1 は下記(i)〜(i
ii)から選ばれる。 (i)−X3 −Cq H2q+1−n (ただし、qは3〜12の整数を示す。)
ii)から選ばれる。 (i)−X3 −Cq H2q+1−n (ただし、qは3〜12の整数を示す。)
【0037】(ii)
【0038】
【化47】 (ただし、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。)
す。また、光学活性であってもよい。)
【0039】(iii)
【0040】
【化48】 (ただし、rは0〜6の整数、sは0または1、tは1
〜12の整数を示す。また、光学活性であってもよ
い。)
〜12の整数を示す。また、光学活性であってもよ
い。)
【0041】(iv)
【0042】
【化49】 (ただし、yは0または1で、xは1〜14の整数であ
る。)上記式中、共通しているX3 は
る。)上記式中、共通しているX3 は
【0043】
【化50】 を示す。
【0044】光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボ
ン酸エステル化合物については特開平2−91065号
公報で開示されている。しかしながら、本発明の一般式
(I)で示されるラテラル置換されたベンゼン環を有す
ることを特徴とする光学活性化合物についての具体的な
例示はいっさいされておらず、またラテラル置換の効果
を示唆するような記載も全くない。本発明の光学活性化
合物は新規な化合物であり、また鋭意検討した結果、本
発明者らは一般式(I)で示される光学活性化合物が特
開平2−91065号公報で開示されている化合物に比
べて高速応答性を有する液晶組成物を与えるということ
を見い出した。
ン酸エステル化合物については特開平2−91065号
公報で開示されている。しかしながら、本発明の一般式
(I)で示されるラテラル置換されたベンゼン環を有す
ることを特徴とする光学活性化合物についての具体的な
例示はいっさいされておらず、またラテラル置換の効果
を示唆するような記載も全くない。本発明の光学活性化
合物は新規な化合物であり、また鋭意検討した結果、本
発明者らは一般式(I)で示される光学活性化合物が特
開平2−91065号公報で開示されている化合物に比
べて高速応答性を有する液晶組成物を与えるということ
を見い出した。
【0045】次に前記一般式(I)で示される光学活性
化合物の一般的な合成法を示す。
化合物の一般的な合成法を示す。
【0046】
【化51】
【0047】次に、前記一般式(I)で示される光学活
性化合物の具体的な構造式を以下に示す。
性化合物の具体的な構造式を以下に示す。
【0048】
【化52】
【0049】
【化53】
【0050】
【化54】
【0051】
【化55】
【0052】
【化56】
【0053】
【化57】
【0054】
【化58】
【0055】
【化59】
【0056】
【化60】
【0057】
【化61】
【0058】
【化62】
【0059】
【化63】
【0060】
【化64】
【0061】
【化65】
【0062】
【化66】
【0063】本発明の液晶組成物は前記一般式(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、カイラ
ルスメクチック相を示す液晶組成物が好ましい。
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、カイラ
ルスメクチック相を示す液晶組成物が好ましい。
【0064】本発明で用いる他の液晶性化合物を一般式
(III)〜(XIV)で次に示す。
(III)〜(XIV)で次に示す。
【0065】
【化67】
【0066】(III)式の好ましい化合物として(I
IIa)〜(IIId)が挙げられる。
IIa)〜(IIId)が挙げられる。
【0067】
【化68】
【0068】
【化69】
【0069】(IV)式の好ましい化合物として(IV
a)〜(IVc)が挙げられる。
a)〜(IVc)が挙げられる。
【0070】
【化70】
【0071】
【化71】
【0072】(V)式の好ましい化合物として(V
a),(Vb)が挙げられる。
a),(Vb)が挙げられる。
【0073】
【化72】
【0074】
【化73】
【0075】(VI)式の好ましい化合物として(VI
a)〜(VIf)が挙げられる。
a)〜(VIf)が挙げられる。
【0076】
【化74】
【0077】ここで、R1',R2'は炭素数1〜炭素数1
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0078】
【化75】
【0079】に置き換えられていても良い。
【0080】ただし、R1'またはR2'が1個のCH2 基
を
を
【0081】
【化76】
【0082】または−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、R1'またはR2'は環に対し
て単結合で結合しない。
ゲン化アルキルである場合、R1'またはR2'は環に対し
て単結合で結合しない。
【0083】R1',R2'は好ましくは、 i)炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0084】
【化77】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
い
い
【0085】
【化78】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
活性でもよい
【0086】
【化79】 u:0,1 v:1〜16 整数
【0087】
【化80】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0088】
【化81】 x:0〜2 y:1〜15 整数
【0089】
【化82】 z:1〜15 整数
【0090】
【化83】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0091】
【化84】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0092】(IIIa)〜(IIId)のさらに好ま
しい化合物として(IIIaa)〜(IIIdc)が挙
げられる。
しい化合物として(IIIaa)〜(IIIdc)が挙
げられる。
【0093】
【化85】
【0094】
【化86】
【0095】(IVa)〜(IVc)のさらに好ましい
化合物として(IVaa)〜(IVcb)が挙げられ
る。
化合物として(IVaa)〜(IVcb)が挙げられ
る。
【0096】
【化87】
【0097】(Va)〜(Vd)のさらに好ましい化合
物として(Vaa)〜(Vdf)が挙げられる。
物として(Vaa)〜(Vdf)が挙げられる。
【0098】
【化88】
【0099】
【化89】
【0100】(VIa)〜(VIf)のさらに好ましい
化合物として(VIaa)〜(VIfa)が挙げられ
る。
化合物として(VIaa)〜(VIfa)が挙げられ
る。
【0101】
【化90】
【0102】
【化91】
【0103】
【化92】
【0104】(VII)のより好ましい化合物として
(VIIa),(VIIb)が挙げられる。
(VIIa),(VIIb)が挙げられる。
【0105】
【化93】
【0106】(VIII)式の好ましい化合物として
(VIIIa),(VIIIb)が挙げられる。
(VIIIa),(VIIIb)が挙げられる。
【0107】
【化94】
【0108】(VIIIb)のさらに好ましい化合物と
して(VIIIba),(VIIIbb)が挙げられ
る。
して(VIIIba),(VIIIbb)が挙げられ
る。
【0109】
【化95】
【0110】ここで、R3',R4'は炭素数1〜炭素数1
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除
く1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0111】
【化96】
【0112】に置き換えられていても良い。
【0113】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。
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。
【0114】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
【0115】
【化97】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
い
い
【0116】
【化98】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
活性でもよい
【0117】
【化99】 u:0,1 v:1〜16 整数
【0118】
【化100】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0119】
【化101】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0120】
【化102】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0121】
【化103】
【0122】
【化104】
【0123】
【化105】
【0124】
【化106】
【0125】(IX)式の好ましい化合物として(IX
a)〜(IXc)が挙げられる。
a)〜(IXc)が挙げられる。
【0126】
【化107】
【0127】(X)式の好ましい化合物として(X
a),(Xb)が挙げられる。
a),(Xb)が挙げられる。
【0128】
【化108】
【0129】(XII)式の好ましい化合物として(X
IIa)〜(XIId)が挙げられる。
IIa)〜(XIId)が挙げられる。
【0130】
【化109】
【0131】(IXa)〜(IXc)のさらに好ましい
化合物として(IXaa)〜(IXcc)が挙げられ
る。
化合物として(IXaa)〜(IXcc)が挙げられ
る。
【0132】
【化110】
【0133】(Xa),(Xb)のさらに好ましい化合
物として(Xaa)〜(Xbb)が挙げられる。
物として(Xaa)〜(Xbb)が挙げられる。
【0134】
【化111】
【0135】(XI)のより好ましい化合物として(X
Ia)〜(XIg)が挙げられる。
Ia)〜(XIg)が挙げられる。
【0136】
【化112】
【0137】(XIIa)〜(XIId)のさらに好ま
しい化合物として(XIIaa)〜(XIIdb)が挙
げられる。
しい化合物として(XIIaa)〜(XIIdb)が挙
げられる。
【0138】
【化113】
【0139】ここで、R5',R6'は炭素数1〜炭素数1
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除く1
つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
8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X1 ,X2 と直接結合する−CH2 −基を除く1
つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2 −基は
【0140】
【化114】 に置き換えられていても良い。
【0141】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
【0142】
【化115】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
い
い
【0143】
【化116】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
活性でもよい
【0144】
【化117】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0145】
【化118】 A:0〜2 B:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0146】
【化119】 C:0〜2 D:1〜15 整数 光学活性でもよ
い
い
【0147】
【化120】 (XIII)式の好ましい化合物として(XIIIa)
〜(XIIIc)が挙げられる。
〜(XIIIc)が挙げられる。
【0148】
【化121】 (XIIIa)〜(XIIIc)のさらに好ましい化合
物として(XIIIaa)〜(XIIIch)が挙げら
れる。
物として(XIIIaa)〜(XIIIch)が挙げら
れる。
【0149】
【化122】
【0150】
【化123】 (XIV)の好ましい化合物として(XIVa)〜(X
IVb)が挙げられる。
IVb)が挙げられる。
【0151】
【化124】
【0152】ここで、R7’,R8’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もよい。
さらに、X1’,X2’と直接結合する−CH2−基を除
く1つもしくは2つ以上の−CH2−基は
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もよい。
さらに、X1’,X2’と直接結合する−CH2−基を除
く1つもしくは2つ以上の−CH2−基は
【0153】
【化125】 に置き換えられていても良い。
【0154】ただし、R7’またはR8’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、R7’またはR8’は環に対して単結合で
結合しない。
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、R7’またはR8’は環に対して単結合で
結合しない。
【0155】さらにR7’,R8’は好ましくは、 i)炭素数1〜15の直鎖アルキル基
【0156】
【化126】 p:0〜5 q:2〜11 整数 光学活性でもよ
い
い
【0157】
【化127】 r:0〜6 s:0,1 t:1〜14 整数 光学
活性でもよい
活性でもよい
【0158】
【化128】 u:0,1 v:1〜16 整数
【0159】
【化129】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい
【0160】本発明において、液晶組成物中に占める本
発明の光学活性化合物の割合は1重量%〜80重量%、
好ましくは1重量%〜60重量%、さらに好ましくは1
重量%〜40重量%とすることが望ましい。
発明の光学活性化合物の割合は1重量%〜80重量%、
好ましくは1重量%〜60重量%、さらに好ましくは1
重量%〜40重量%とすることが望ましい。
【0161】また、本発明の光学活性化合物を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
本発明の光学活性化合物2種以上の混合物の割合は1重
量%〜80重量%、好ましくは1重量%〜60重量%、
さらに好ましくは1重量%〜40重量%とすることが望
ましい。
用いる場合は、混合して得られた液晶組成物中に占める
本発明の光学活性化合物2種以上の混合物の割合は1重
量%〜80重量%、好ましくは1重量%〜60重量%、
さらに好ましくは1重量%〜40重量%とすることが望
ましい。
【0162】次に、本発明の液晶素子は、上述の液晶組
成物を一対の電極基板間に配置してなるが、特に強誘電
性液晶素子における強誘電性を示す液晶層は、先に示し
たようにして作成したカイラルスメクチック相を示す液
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
もどすことが好ましい。
成物を一対の電極基板間に配置してなるが、特に強誘電
性液晶素子における強誘電性を示す液晶層は、先に示し
たようにして作成したカイラルスメクチック相を示す液
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
もどすことが好ましい。
【0163】図1は強誘電性を利用した液晶素子の構成
を説明するための、カイラルスメクチック液晶層を有す
る液晶素子の一例を示す断面概略図である。
を説明するための、カイラルスメクチック液晶層を有す
る液晶素子の一例を示す断面概略図である。
【0164】図1を参照して、液晶素子は、それぞれ透
明電極3および絶縁性配向制御層4を設けた一対のガラ
ス基板2間にカイラルスメクチック相を示す液晶層1を
配置し、且つその層厚をスペーサー5で設定してなるも
のであり、一対の透明電極3間にリード線6を介して電
源7より電圧を印加可能に接続する。また一対の基板2
は、一対のクロスニコル偏光板8により挟持され、その
一方の外側には光源9が配置される。
明電極3および絶縁性配向制御層4を設けた一対のガラ
ス基板2間にカイラルスメクチック相を示す液晶層1を
配置し、且つその層厚をスペーサー5で設定してなるも
のであり、一対の透明電極3間にリード線6を介して電
源7より電圧を印加可能に接続する。また一対の基板2
は、一対のクロスニコル偏光板8により挟持され、その
一方の外側には光源9が配置される。
【0165】すなわち、2枚のガラス基板2には、それ
ぞれIn2O3 ,SnO2 あるいはITO(インジ
ウム チン オキサイド;Indium Tin Ox
ide)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
向に配列するための絶縁性配向制御層4が形成されてい
る。
ぞれIn2O3 ,SnO2 あるいはITO(インジ
ウム チン オキサイド;Indium Tin Ox
ide)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
向に配列するための絶縁性配向制御層4が形成されてい
る。
【0166】また、絶縁性配向制御層4として、例えば
シリコン窒化物、水素を含有するシリコン窒化物、シリ
コン炭化物、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、ユリヤ樹脂、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層形成した2層構造であってもよ
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。
シリコン窒化物、水素を含有するシリコン窒化物、シリ
コン炭化物、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、ユリヤ樹脂、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層形成した2層構造であってもよ
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。
【0167】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0.2〜10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。
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0.2〜10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。
【0168】絶縁性配向制御層4の層厚は通常30Å〜
1μm、好ましくは30Å〜3000Å、さらに好まし
くは50Å〜1000Åが適している。
1μm、好ましくは30Å〜3000Å、さらに好まし
くは50Å〜1000Åが適している。
【0169】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カイラル
スメクチック相を示す液晶が封入されている。液晶層1
は、一般には0.5〜20μm、好ましくは1〜5μm
の厚さに設定されている。
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カイラル
スメクチック相を示す液晶が封入されている。液晶層1
は、一般には0.5〜20μm、好ましくは1〜5μm
の厚さに設定されている。
【0170】また、このカイラルスメクチック液晶は、
室温を含む広い温度(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。
室温を含む広い温度(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。
【0171】また、特に素子とした場合、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、等方相からCh相(コレステリック相)−S
mA相(スメクチック相)−SmC(カイラルスメクチ
ックC相)という相転移系列を有していることが望まし
い。
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、等方相からCh相(コレステリック相)−S
mA相(スメクチック相)−SmC(カイラルスメクチ
ックC相)という相転移系列を有していることが望まし
い。
【0172】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、互いの偏光軸を例えば直交クロスニコル状態とした
一対の偏光板8が貼り合わせてある。図1の例は透過型
であり、光源9を備えている。
電源7に接続されている。また、ガラス基板2の外側に
は、互いの偏光軸を例えば直交クロスニコル状態とした
一対の偏光板8が貼り合わせてある。図1の例は透過型
であり、光源9を備えている。
【0173】図2は、強誘電性を利用した液晶子の動作
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In2 O3 ,SnO2
あるいはITO(インジウム チン オキサイド;I
ndium Tin Oxide)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S
mC* 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⊥)
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。
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In2 O3 ,SnO2
あるいはITO(インジウム チン オキサイド;I
ndium Tin Oxide)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S
mC* 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⊥)
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。
【0174】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1
0μ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、図3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、図3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3
3aかあるいは第2の安定状態33bの何れか一方に配
向する。
いられる液晶セルは、その厚さを充分に薄く(例えば1
0μ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、図3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、図3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3
3aかあるいは第2の安定状態33bの何れか一方に配
向する。
【0175】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、例えば図3によって更に説明すると、電界E
a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。
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、例えば図3によって更に説明すると、電界E
a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。
【0176】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、図4及び図5に示した走査線アドレス情報をもつ画
像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号による
通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現す
る。
し、図4及び図5に示した走査線アドレス情報をもつ画
像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号による
通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現す
る。
【0177】図中、符号はそれぞれ以下の通りである。 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
【0178】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、図4及び図5に示した走査線アドレス情報をもつ画
像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号による
通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現す
る。
し、図4及び図5に示した走査線アドレス情報をもつ画
像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号による
通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現す
る。
【0179】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックスコントローラ102にて行われ、図4及び図5に
示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及
びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホ
ストCPU113と液晶表示装置101間の画像情報の
管理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は主
にこのグラフィックスコントローラ102上で実現され
るものである。なお、該表示パネルの裏面には光源が配
置されている。
ックスコントローラ102にて行われ、図4及び図5に
示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及
びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホ
ストCPU113と液晶表示装置101間の画像情報の
管理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は主
にこのグラフィックスコントローラ102上で実現され
るものである。なお、該表示パネルの裏面には光源が配
置されている。
【0180】
【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。
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。
【0181】実施例1 光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸2−フル
オロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾール
−2−イル)フェニル(例示化合物89)の製造 下記の工程に従い製造した。
オロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾール
−2−イル)フェニル(例示化合物89)の製造 下記の工程に従い製造した。
【0182】
【化130】
【0183】2−フルオロ−4−(5−デシル−1,
3,4−チアジアゾール−2−イル)フェノール0.5
g(1.5mmol),R−(+)−テトラヒドロフラ
ン−2−カルボン酸0.17g(1.5mmol),ジ
クロロメタン10mlを室温で撹拌し、それにN,N’
−ジシクロヘキシルカルボジイミド0.29g(1.4
mmol),4−ピロリジノピリジン0.02gを加え
室温で6時間撹拌した。析出した結晶を濾去し、濾液を
濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(トルエン)、再結晶(エタノール/酢酸エチル)し
て、光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸2−
フルオロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾ
ール−2−イル)フェニル0.41gを得た。収率67
%,mp.62.4℃
3,4−チアジアゾール−2−イル)フェノール0.5
g(1.5mmol),R−(+)−テトラヒドロフラ
ン−2−カルボン酸0.17g(1.5mmol),ジ
クロロメタン10mlを室温で撹拌し、それにN,N’
−ジシクロヘキシルカルボジイミド0.29g(1.4
mmol),4−ピロリジノピリジン0.02gを加え
室温で6時間撹拌した。析出した結晶を濾去し、濾液を
濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(トルエン)、再結晶(エタノール/酢酸エチル)し
て、光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸2−
フルオロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾ
ール−2−イル)フェニル0.41gを得た。収率67
%,mp.62.4℃
【0184】実施例2 光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸3−フル
オロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾール
−2−イル)フェニル(例示化合物55)の製造 下記の工程に従い製造した。
オロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾール
−2−イル)フェニル(例示化合物55)の製造 下記の工程に従い製造した。
【0185】
【化131】
【0186】3−フルオロ−4−(5−デシル−1,
3,4−チアジアゾール−2−イル)フェノール0.5
g(1.5mmol),R−(+)−テトラヒドロフラ
ン−2−カルボン酸0.17g(1.5mmol),ジ
クロロメタン10mlを室温で撹拌し、それにN,N’
−ジシクロヘキシルカルボジイミド0.29g(1.4
mmol),4−ピロリジノピリジン0.02gを加え
室温で6時間撹拌した。析出した結晶を濾去し、濾液を
濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(トルエン)、再結晶(エタノール/酢酸エチル)し
て、光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸3−
フルオロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾ
ール−2−イル)フェニル0.38gを得た。収率63
%,mp.69.0℃
3,4−チアジアゾール−2−イル)フェノール0.5
g(1.5mmol),R−(+)−テトラヒドロフラ
ン−2−カルボン酸0.17g(1.5mmol),ジ
クロロメタン10mlを室温で撹拌し、それにN,N’
−ジシクロヘキシルカルボジイミド0.29g(1.4
mmol),4−ピロリジノピリジン0.02gを加え
室温で6時間撹拌した。析出した結晶を濾去し、濾液を
濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(トルエン)、再結晶(エタノール/酢酸エチル)し
て、光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸3−
フルオロ−4−(5−デシル−1,3,4−チアジアゾ
ール−2−イル)フェニル0.38gを得た。収率63
%,mp.69.0℃
【0187】実施例3 光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸2−フル
オロ−4−(5−デシルピリミジン−2−イル)フェニ
ル(例示化合物7)の製造 下記の工程に従い製造した。
オロ−4−(5−デシルピリミジン−2−イル)フェニ
ル(例示化合物7)の製造 下記の工程に従い製造した。
【0188】
【化132】
【0189】2−フルオロ−4−(5−デシルピリミジ
ン−2−イル)フェノール0.5g(1.5mmo
l),R−(+)−テトラヒドロフラン−2−カルボン
酸0.17g(1.5mmol),ジクロロメタン10
mlを室温で撹拌し、それにN,N’−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド0.29g(1.4mmol),4−
ピロリジノピリジン0.02gを加え室温で6時間撹拌
した。析出した結晶を濾去し、濾液を濃縮したのち、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)、再結
晶(エタノール/酢酸エチル)して、光学活性テトラヒ
ドロフラン−2−カルボン酸2−フルオロ−4−(5−
デシルピリミジン−2−イル)フェニル0.40gを得
た。収率66%,mp.69.1℃
ン−2−イル)フェノール0.5g(1.5mmo
l),R−(+)−テトラヒドロフラン−2−カルボン
酸0.17g(1.5mmol),ジクロロメタン10
mlを室温で撹拌し、それにN,N’−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド0.29g(1.4mmol),4−
ピロリジノピリジン0.02gを加え室温で6時間撹拌
した。析出した結晶を濾去し、濾液を濃縮したのち、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)、再結
晶(エタノール/酢酸エチル)して、光学活性テトラヒ
ドロフラン−2−カルボン酸2−フルオロ−4−(5−
デシルピリミジン−2−イル)フェニル0.40gを得
た。収率66%,mp.69.1℃
【0190】実施例4 光学活性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸3−フル
オロ−4−(5−デシルピリミジン−2−イル)フェニ
ル(例示化合物90)の製造 下記の工程に従い製造した。
オロ−4−(5−デシルピリミジン−2−イル)フェニ
ル(例示化合物90)の製造 下記の工程に従い製造した。
【0191】
【化133】
【0192】3−フルオロ−4−(5−デシルピリミジ
ン−2−イル)フェノール1.0g(3.0mmo
l),S−(−)−テトラヒドロフラン−2−カルボン
酸0.35g(3.0mmol),ジクロロメタン20
mlを室温で撹拌し、それにN,N’−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド0.62g(3.0mmol),4−
ピロリジノピリジン0.03gを加え室温で6時間撹拌
した。析出した結晶を濾去し、濾液を濃縮したのち、再
結晶(エタノール/酢酸エチル)して、光学活性テトラ
ヒドロフラン−2−カルボン酸3−フルオロ−4−(5
−デシルピリミジン−2−イル)フェニル0.77gを
得た。収率60%,mp.52.1℃
ン−2−イル)フェノール1.0g(3.0mmo
l),S−(−)−テトラヒドロフラン−2−カルボン
酸0.35g(3.0mmol),ジクロロメタン20
mlを室温で撹拌し、それにN,N’−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド0.62g(3.0mmol),4−
ピロリジノピリジン0.03gを加え室温で6時間撹拌
した。析出した結晶を濾去し、濾液を濃縮したのち、再
結晶(エタノール/酢酸エチル)して、光学活性テトラ
ヒドロフラン−2−カルボン酸3−フルオロ−4−(5
−デシルピリミジン−2−イル)フェニル0.77gを
得た。収率60%,mp.52.1℃
【0193】実施例5 実施例2で製造した例示化合物55を含む下記化合物を
下記の重量部で混合し、液晶組成物Aを作成した。
下記の重量部で混合し、液晶組成物Aを作成した。
【0194】
【化134】
【0195】この液晶組成物Aは下記の相転移温度を示
す。
す。
【0196】
【数2】
【0197】実施例6 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SiO2 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(株)製KB
M−602]0.2%イソプロピルアルコール溶液を回
転数2000r.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。
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SiO2 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(株)製KB
M−602]0.2%イソプロピルアルコール溶液を回
転数2000r.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。
【0198】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[東レ(株)SP−
510]1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転数2
000r.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。
この時の塗膜の膜厚は約250Åであった。
ガラス板上にポリイミド樹脂前駆体[東レ(株)SP−
510]1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転数2
000r.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。
この時の塗膜の膜厚は約250Åであった。
【0199】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のアルミナビーズを
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[リクソ
ンボンド(チッソ(株))]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。
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のアルミナビーズを
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[リクソ
ンボンド(チッソ(株))]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。
【0200】このセルに実施例5で混合した液晶組成物
Aを等方性液体状態で注入し、等方相から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。
Aを等方性液体状態で注入し、等方相から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。
【0201】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=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。その測定結果を次に示
す。
大きさPsとピーク・トウ・ピーク電圧Vpp=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。その測定結果を次に示
す。
【0202】
【表1】 30℃ 40℃ 応答速度 180μsec 128μsec Ps 7.9nC/cm2 5.2nC/cm2
【0203】比較例1 実施例5で使用した例示化合物55の代わりに、光学活
性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸4−(5−デシ
ル−1,3,4−チアジアゾール−2−イル)フェニル
を含む下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物
Bを作成した。
性テトラヒドロフラン−2−カルボン酸4−(5−デシ
ル−1,3,4−チアジアゾール−2−イル)フェニル
を含む下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物
Bを作成した。
【0204】
【化135】
【0205】この液晶組成物Bは下記の相転移温度を示
す。
す。
【0206】
【数3】
【0207】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
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。その測定結果を次に示す。
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
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。その測定結果を次に示す。
【0208】
【表2】 30℃ 40℃ 応答速度 648μsec 265μsec Ps 3.0nC/cm2 2.0nC/cm2
【0209】実施例6と比較例1から、本発明の光学活
性化合物を含有した液晶組成物の方が特開平2−910
65号公報に開示されている光学活性化合物を含有する
液晶組成物に比べ、自発分極が大きく、応答速度が速い
ことが認められる。また、応答速度の温度依存性も改善
されている。
性化合物を含有した液晶組成物の方が特開平2−910
65号公報に開示されている光学活性化合物を含有する
液晶組成物に比べ、自発分極が大きく、応答速度が速い
ことが認められる。また、応答速度の温度依存性も改善
されている。
【0210】実施例7 実施例4で製造した例示化合物90を含む下記化合物を
下記の重量部で混合し、液晶組成物Cを作成した。
下記の重量部で混合し、液晶組成物Cを作成した。
【0211】
【化136】 この液晶組成物Cは下記の相転移温度を示す。
【0212】
【数4】
【0213】この液晶組成物Cを用いた以外は全く実施
例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
6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。その測定結果を次に示す。
例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
6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。その測定結果を次に示す。
【0214】
【表3】 10℃ 30℃ 40℃ 応答速度 218μsec 94μsec 54μsec Ps 9.6nC/cm2 7.5nC/cm2 4.9nC/cm2
【0215】実施例8 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Dを作
成した。
成した。
【0216】
【化137】
【0217】
【化138】
【0218】更に、この液晶組成物D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Eを作成した。
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Eを作成した。
【0219】
【化139】
【0220】液晶組成物Eをセル内に注入する以外は全
く実施例6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。
く実施例6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。
【0221】
【表4】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 416μsec 203μsec 109μsec
【0222】比較例2 実施例8で混合した液晶組成物Dをセル内に注入する以
外は全く実施例6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。
外は全く実施例6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。
【0223】
【表5】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 784μsec 373μsec 197μsec
【0224】実施例9 実施例8で使用した例示化合物1,6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Fを作成した。
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。
【0225】
【化140】
【0226】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0227】
【表6】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 361μsec 174μsec 93μsec
【0228】実施例10 実施例8で使用した例示化合物1,6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。
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。
【0229】
【化141】
【0230】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
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。
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
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。
【0231】
【表7】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 383μsec 186μsec 99μsec
【0232】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Hを作
成した。
成した。
【0233】
【化142】
【0234】
【化143】
【0235】更に、この液晶組成物H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Iを作成した。
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。
【0236】
【化144】
【0237】液晶組成物Iをセル内に注入する以外は全
く実施例6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。
く実施例6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。
【0238】
【表8】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 350μsec 172μsec 87μsec
【0239】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。
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。
【0240】比較例3 実施例11で混合した液晶組成物Hをセル内に注入する
以外は全く実施例6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。
以外は全く実施例6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。
【0241】
【表9】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 653μsec 317μsec 159μsec
【0242】実施例12 実施例11で使用した例示化合物16,67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Jを作成した。
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Jを作成した。
【0243】
【化145】
【0244】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6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。
6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。
【0245】
【表10】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 340μsec 168μsec 86μsec
【0246】実施例13 実施例11で使用した例示化合物16,67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Kを作成した。
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。
【0247】
【化146】
【0248】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6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。
6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。
【0249】
【表11】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 327μsec 163μsec 84μsec
【0250】実施例14 下記化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Lを作
成した。
成した。
【0251】
【化147】
【0252】
【化148】
【0253】更に、この液晶組成物L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Mを作成した。
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。
【0254】
【化149】
【0255】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6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。
6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。
【0256】
【表12】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 367μsec 188μsec 102μsec
【0257】比較例4 実施例14で混合した液晶組成物Lをセル内に注入する
以外は全く実施例6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。
以外は全く実施例6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。
【0258】
【表13】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 668μsec 340μsec 182μsec
【0259】実施例15 実施例14で使用した例示化合物40,62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Nを作成した。
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Nを作成した。
【0260】
【化150】
【0261】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0262】
【表14】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 354μsec 182μsec 99μsec
【0263】実施例16 実施例14で使用した例示化合物40,62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Oを作成した。
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Oを作成した。
【0264】
【化151】
【0265】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例6
と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果
を次に示す。
【0266】
【表15】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 341μsec 175μsec 95μsec 実施例5〜16より明らかな様に、本発明による液晶組
成物E,F,G,I,J,K,M,NおよびO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。
成物E,F,G,I,J,K,M,NおよびO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。
【0267】実施例17 実施例8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(株)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8と同様の方法で光学応答速度を測定した。その
測定結果を次に示す。
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(株)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8と同様の方法で光学応答速度を測定した。その
測定結果を次に示す。
【0268】
【表16】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 406μsec 197μsec 105μsec
【0269】実施例18 実施例8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く実施例8と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例8と同様
の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果を次に
示す。
脂だけで配向制御層を作成した以外は全く実施例8と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例8と同様
の方法で光学応答速度を測定した。その測定結果を次に
示す。
【0270】
【表17】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 395μsec 192μsec 102μsec
【0271】実施例17,18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8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。
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8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。
【0272】
【発明の効果】本発明の化合物はそれ自体でカイラルス
メクチック相を示せば、強誘電性を利用した素子に有効
に適用できる材料となる。また、本発明の化合物を有し
た液晶組成物がカイラルスメクチック相を示す場合は、
該液晶組成物を含有する素子は、該液晶組成物が示す強
誘電性を利用して動作させることが出来る。このように
して利用されうる強誘電性液晶素子は、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。
メクチック相を示せば、強誘電性を利用した素子に有効
に適用できる材料となる。また、本発明の化合物を有し
た液晶組成物がカイラルスメクチック相を示す場合は、
該液晶組成物を含有する素子は、該液晶組成物が示す強
誘電性を利用して動作させることが出来る。このように
して利用されうる強誘電性液晶素子は、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。
【0273】なお、本発明の液晶素子を表示素子として
光源、駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置
となる。
光源、駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液
晶素子の一例の断面概略図である。
晶素子の一例の断面概略図である。
【図2】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
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。
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。
【図3】液晶のもつ強誘電性を利用した液晶素子の動作
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。
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。
【図4】強誘電性を利用した液晶素子を有する液晶表示
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
【図5】液晶表示装置とグラフィックスコントローラと
の間の画像情報通信タイミングチャート図である。
の間の画像情報通信タイミングチャート図である。
1 カイラルスメクチック相を有する液晶層 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 I0 入射光 I 透過光 21a 基板 21b 基板 22 カイラルスメクチック相を有する液晶層 23 液晶分子 24 双極子モーメント(P⊥) 31a 電圧印加手段 31b 電圧印加手段 33a 第1の安定状態 33b 第2の安定状態 34a 上向きの双極子モーメント 34b 下向きの双極子モーメント Ea 上向きの電界 Eb 下向きの電界 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
フロントページの続き (72)発明者 門叶 剛司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山田 容子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内
Claims (28)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で示される光学活性化
合物。 【化1】 (式中、R1 は炭素数が1から18までの直鎖状また
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つ以上のメチレン基は 【化2】 −CH=CH−,−C≡C−によって置き換えられてい
てもよい。ただし、Yは−O−もしくは−S−を示し、
Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A1 ,A
2 ,A3 は 【化3】 からそれぞれ独立に選ばれるが、m=1のときA1 ,
A2 ,A3 の内、必ず1つは 【化4】 である。また、m=0のときはA2 ,A3 の内、必
ず1つは 【化5】 である。P1 ,P2 はH,ハロゲン,CN,CF3
,CH3 を示すが、少なくとも1組のP1 ,P2
は両方共にHを示すことはない。X1 ,X2は単結
合, 【化6】 を示す。mは0または1である。*は光学活性であるこ
とを示す。) - 【請求項2】 前記一般式(I)で示される光学活性化
合物が下記の(Ia)〜(Ih)のいずれかである請求
項1記載の光学活性化合物。 【化7】 (式中、R1 は炭素数が1から18までの直鎖状また
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つ以上のメチレン基は 【化8】 −CH=CH−,−C≡C−によって置き換えられてい
てもよい。ただし、Yは−O−もしくは−S−を示し、
Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A1 ,A
2 ,A3 は 【化9】 からそれぞれ独立に選ばれるが、(Id)〜(Ih)の
ときA1 ,A2 ,A3 の内、必ず1つは 【化10】 である。また、(Ia)〜(Ic)のときはA2 ,A
3 の内、必ず1つは 【化11】 である。P1 ,P2 はH,F,CN,CF3 ,C
H3 を示すが、少なくとも1組のP1 ,P2 は両
方共にHを示すことはない。*は光学活性であることを
示す。) - 【請求項3】 前記(Ia)〜(Ih)式で示される光
学活性化合物のA3が 【化12】 である請求項2記載の光学活性化合物。 - 【請求項4】 前記一般式(I)中R1 が下記の
(i)〜(iv)のいずれかである請求項1記載の光学
活性化合物。 (i)−X3 −Cq H2q+1−n (ただし、qは3〜12の整数を示す。) (ii) 【化13】 (ただし、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) 【化14】 (ただし、rは0〜6の整数、sは0または1、tは1
〜12の整数を示す。また、光学活性であってもよ
い。) (iv) 【化15】 (ただし、yは0または1で、xは1〜14の整数であ
る。)上記式中、共通しているX3 は 【化16】 を示す。 - 【請求項5】 請求項1記載の光学活性化合物を少なく
とも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。 - 【請求項6】 一般式(I)で示される光学活性化合物
を前記液晶組成物に対して1〜80重量%含有する請求
項5記載の液晶組成物。 - 【請求項7】 一般式(I)で示される光学活性化合物
を前記液晶組成物に対して1〜60重量%含有する請求
項5記載の液晶組成物。 - 【請求項8】 一般式(I)で示される光学活性化合物
を前記液晶組成物に対して1〜40重量%含有する請求
項5記載の液晶組成物。 - 【請求項9】 前記液晶組成物がカイラルスメクチック
相を有する請求項5記載の液晶組成物。 - 【請求項10】 請求項5記載の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。 - 【請求項11】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
設けられている請求項10記載の液晶素子。 - 【請求項12】 前記配向制御層がラビング処理された
層である請求項11記載の液晶素子。 - 【請求項13】 液晶分子の配列によって形成されたら
せんが解除された膜厚で前記一対の電極基板を配置する
請求項10記載の液晶素子。 - 【請求項14】 前記請求項10記載の液晶素子を有す
る表示装置。 - 【請求項15】 液晶組成物が示す強誘電性を利用して
液晶分子をスイッチングさせて表示を行なう請求項14
記載の表示装置。 - 【請求項16】 さらに光源を有する請求項14記載の
表示装置。 - 【請求項17】 下記一般式(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表示に使
用する表示方法。 【化17】 (式中、R1 は炭素数が1から18までの直鎖状また
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つ以上のメチレン基は 【化18】 −CH=CH−,−C≡C−によって置き換えられてい
てもよい。ただし、Yは−O−もしくは−S−を示し、
Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A1 ,A
2 ,A3 は 【化19】 からそれぞれ独立に選ばれるが、m=1のときA1 ,
A2 ,A3 の内、必ず1つは 【化20】 である。また、m=0のときはA2 ,A3 の内、必
ず1つは 【化21】 である。P1 ,P2 はH,ハロゲン,CN,CF3
,CH3 を示すが、少なくとも1組のP1 ,P2
は両方共にHを示すことはない。X1 ,X2は単結
合, 【化22】 を示す。mは0または1である。*は光学活性であるこ
とを示す。) - 【請求項18】 前記一般式(I)で示される光学活性
化合物が下記の(Ia)〜(Ih)のいずれかである請
求項17記載の表示方法。 【化23】 (式中、R1 は炭素数が1から18までの直鎖状また
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つ以上のメチレン基は 【化24】 −CH=CH−,−C≡C−によって置き換えられてい
てもよい。ただし、Yは−O−もしくは−S−を示し、
Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A1 ,A
2 ,A3 は 【化25】 からそれぞれ独立に選ばれるが、(Id)〜(Ih)の
ときA1 ,A2 ,A3 の内、必ず1つは 【化26】 である。また、(Ia)〜(Ic)のときはA2 ,A
3 の内、必ず1つは 【化27】 である。P1 ,P2 はH,F,CN,CF3 ,C
H3 を示すが、少なくとも1組のP1 ,P2 は両
方共にHを示すことはない。*は光学活性であることを
示す。) - 【請求項19】 前記(Ia)〜(Ih)式で示される
光学活性化合物のA3が 【化28】 である請求項18記載の表示方法。 - 【請求項20】 前記一般式(I)中R1 が下記の
(i)〜(iv)のいずれかである請求項17記載の表
示方法。 (i)−X3 −Cq H2q+1−n (ただし、qは3〜12の整数を示す。) (ii) 【化29】 (ただし、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) 【化30】 (ただし、rは0〜6の整数、sは0または1、tは1
〜12の整数を示す。また、光学活性であってもよ
い。) (iv) 【化31】 (ただし、yは0または1で、xは1〜14の整数であ
る。)上記式中、共通しているX3 は 【化32】 を示す。 - 【請求項21】 一般式(I)で示される光学活性化合
物を前記液晶組成物に対して1〜80重量%含有する請
求項17記載の表示方法。 - 【請求項22】 一般式(I)で示される光学活性化合
物を前記液晶組成物に対して1〜60重量%含有する請
求項17記載の表示方法。 - 【請求項23】 一般式(I)で示される光学活性化合
物を前記液晶組成物に対して1〜40重量%含有する請
求項17記載の表示方法。 - 【請求項24】 前記液晶組成物がカイラルスメクチッ
ク相を有する請求項17記載の表示方法。 - 【請求項25】 下記一般式(I)で表わされる光学活
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液晶素子を表示に使用する
表示方法。 【化33】 (式中、R1 は炭素数が1から18までの直鎖状また
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つ以上のメチレン基は 【化34】 −CH=CH−,−C≡C−によって置き換えられてい
てもよい。ただし、Yは−O−もしくは−S−を示し、
Wはハロゲン,CF3 ,CNを示す。A1 ,A
2 ,A3 は 【化35】 からそれぞれ独立に選ばれるが、m=1のときA1 ,
A2 ,A3 の内、必ず1つは 【化36】 である。また、m=0のときはA2 ,A3 の内、必
ず1つは 【化37】 である。P1 ,P2 はH,ハロゲン,CN,CF3
,CH3 を示すが、少なくとも1組のP1 ,P2
は両方共にHを示すことはない。X1 ,X2は単結
合, 【化38】 を示す。mは0または1である。*は光学活性であるこ
とを示す。) - 【請求項26】 前記電極基板上にさらに配向制御層が
設けられている請求項25記載の表示方法。 - 【請求項27】 前記配向制御層がラビング処理された
層である請求項26記載の表示方法。 - 【請求項28】 液晶分子の配列によって形成されたら
せんが解除された膜厚で前記一対の電極基板を配置する
請求項25記載の表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073002A JPH05230046A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073002A JPH05230046A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230046A true JPH05230046A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13505722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4073002A Pending JPH05230046A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008063330A1 (de) * | 2008-12-30 | 2010-07-01 | Technische Universität Chemnitz | Biaxiale nematische Mischungen V-förmiger formstabiler Moleküle |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4073002A patent/JPH05230046A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008063330A1 (de) * | 2008-12-30 | 2010-07-01 | Technische Universität Chemnitz | Biaxiale nematische Mischungen V-förmiger formstabiler Moleküle |
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