JPH0675224A - ねじれらせん効果型電気光学素子およびそれに用いる強誘電性液晶組成物 - Google Patents

ねじれらせん効果型電気光学素子およびそれに用いる強誘電性液晶組成物

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JPH0675224A
JPH0675224A JP5020412A JP2041293A JPH0675224A JP H0675224 A JPH0675224 A JP H0675224A JP 5020412 A JP5020412 A JP 5020412A JP 2041293 A JP2041293 A JP 2041293A JP H0675224 A JPH0675224 A JP H0675224A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高応答性、高コントラストを有するねじれらせ
ん強誘電性液晶素子、およびそれに用いる強誘電性液晶
組成物を提供する。 【構成】少なくとも一方が透明または半透明である複数
の電極板間に既知の厚みの強誘電性液晶層が設けられた
ねじれらせん強誘電性液晶セルでは、この層を介して電
極板に電圧を印加することにより、素子の光学的異方性
が変化する。層を有する強誘電性液晶は強誘電相を示
し、強誘電相を示す温度よりも高い温度ではキラルネマ
ティック相を示す。強誘電相では、強誘電性液晶の自然
のらせんピッチが、素子の強誘電性液晶層の厚みよりも
十分短いため、強誘電性液晶はらせん配向ベクトル構造
を有し、かつ表面安定化されていない。ネマティック相
では、強誘電性液晶の自然のらせんピッチが、強誘電性
液晶層の厚みよりも十分長いため、素子の強誘電性液晶
層の配向が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶（以下、
ＦＬＣと呼ぶ）を含む電気光学素子に関し、特に、強誘
電相中に短いピッチを有する非表面安定化ＦＬＣセルを
含む素子、例えば、ねじれらせん強誘電性（以下、ＤＨ
Ｆと呼ぶ）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬａｇｅｒｗａｌｌおよびＣｌａｒｋ
は、表面安定化強誘電性液晶（以下、ＳＳＦＬＣと呼
ぶ）の効果、そして電気光学シャッターおよび表示素子
への応用について記載した（米国特許第４，３６７，９
２４号および第４，５６３，０５９号）。ＳＳＦＬＣセ
ル中で、ＦＬＣは、透明電極間で、いわゆる「ブックシ
ェルフ(bookshelf)」配向状態にある。「ブックシェル
フ」配向とは、スメクティック層が電極に対して実質的
に垂直であり、ＦＬＣ分子の長手方向軸が電極に平行で
ある配向状態である。この配置では、強誘電相中で典型
的に形成される自然のらせんが、セル内の表面相互作用
により抑制される。らせんがこのように抑制される結
果、双安定性セルが形成される。双安定性セルとは、印
加された駆動電圧の符号を変更することにより、セルの
光軸が電極の面内で２θ旋光し得るセルである。但し、
θは傾き（tilt）角である。傾き角は、ＦＬＣ固有の特
性である。らせんを抑制するためには、セルの厚み
（ｄ）が、らせんピッチ長に相当するか、またはそれよ
り小さくなければならない。したがって、セルの厚みが
０．５〜６μｍであることが最も有用である（複屈折は
０．１５〜０．３であると考える）可視光に応用する場
合、ＦＬＣセルでのＳＳＦＬＣの自然のらせんピッチ
は、０．５〜１０μｍよりも長いべきである。
【０００３】スメクティックＣ*相中のらせんが表面安
定化により抑制されないＦＬＣセルでの電気光学効果も
また、既に記載されている。例えば、Ｏｓｔｏｖｓｋｉ
らのＡｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎｓ、Ｏｘｆｏｒｄ／Ｂｕｄａｐｅｓｔ．（１９８
０）の４６９頁、およびＦｕｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇお
よびＳｃｈａｄｔのＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６６
（８）：３８７７頁−３８８２頁（１９８９）に記載の
ねじれらせん強誘電（ＤＨＦ）効果は、スメクティック
Ｃ*（または他のキラルな傾いたスメクティック強誘
電）相中の自然のらせんピッチが十分に短く、すなわ
ち、ＦＬＣセルの厚み（ｄ）よりも短く、そのためらせ
んが抑制されない、電極板間に配向されたＦＬＣに見ら
れる。ＤＨＦＬＣ電気光学素子は、電極板間に配向され
たＦＬＣを有する。最も典型的には、ＦＬＣは平面配向
され、「ブックシェルフ」配置(geometry)にある。電極
に電圧が印加されることにより、ＦＬＣ層を通過して電
界が発生する。表面安定化ＦＬＣ素子とは異なり、配向
されたキラルスメクティック相の自然のらせんは、ＤＨ
Ｆ効果形素子の、配向されたＦＬＣ材料中に見られる。
図１に示すように、らせんは、電極板に平行で、且つ、
スメクティック層に垂直である。らせんピッチ長とは、
らせんが完全に一回転する部分の、らせん軸に沿った距
離であり、ピッチの符号（＋または−）は、らせんがね
じれる方向を示す。ピッチは、正または負の値であり
得、「短い」ピッチとは、らせんが完全に一回転する部
分の軸方向の長さが比較的短いということである。本明
細書で用いる用語「ピッチ」は、ピッチ長を意味し、
「ピッチの符号」または「ねじれ」という用語は、らせ
んのねじれの方向を示す。
【０００４】ＳＳＦＬＣおよびＤＨＦセルは、複数の電
極板のうちのいずれかが反射性である、反射モードにお
いて作用し得る（例えば、米国特許第４，７９９，７７
６号を参照せよ）。
【０００５】Ｃ*らせんピッチ長が、可視光の波長に相
当する時、素子中にストライプパターンが現れ、実際に
回折格子が形成される。ピッチ長が光の波長よりも短い
時（および好ましくは、光の１／２λよりも短い時）、
光の回折は最小であり、ＦＬＣの見かけの屈折率は、図
１に示すようにらせんの多くの配向方向にわたって平均
化されている。電界が発生せず、且つ、表面安定化もさ
れていない、電界が存在しない(field-free)状態では、
Ｃ*らせんは自然状態にある。分子の配向ベクトル(dire
ctor)
【０００６】
【化１】
【０００７】（以下、ｎ*とする）は、層の垂線と角度
θを成す。電界が存在しない（Ｅ＝０）状態では、らせ
んがあるために、平均化が起こり、ＤＨＦＬＣの見かけ
の光軸は、図１に示すように、らせん軸と一致する。
【０００８】ＦＬＣ層を通過して印加された電圧が、あ
る臨界レベルＥCよりも高い場合、らせんは完全に解け
て、ＳＳＦＬＣ素子中でのように、２つの異なる光学状
態を形成する。ＥCよりも低い電圧を印加すると、らせ
んが変形し、ＤＨＦＬＣの光軸が効果的に旋光する。Ｄ
ＨＦＬＣ層の光軸の方向は、印加された電界に比例して
連続的に変化し得、したがって、ＦＬＣの光学的異方性
を変化させる。ＤＨＦセルは、印加された電界の大きさ
に依存する光軸旋光を示し、そして印加された電界の大
きさに基づいて、見かけの複屈折（Δｎ）の変化もまた
示す。
【０００９】ＤＨＦＬＣの光軸旋光の、電界誘導角の最
高値は、材料の傾き角であるθである。＋／−電圧ステ
ップである＋／−Ｅmaxを印加することにより、光軸旋
光の電界誘導角の最高値を２θにし得る。但し、Ｅmax
は、θの旋光を得るために必要な最小電圧であり、Ｅ
maxの値はＥcよりも小さい。
【００１０】ＤＨＦ効果形セルは、典型的には、上記の
平均化により、ＳＳＦＬＣセルよりも大幅に低い見かけ
の屈折率を示す。したがって、所望の光学的リタデーシ
ョン(retardation)を得るために、ＤＨＦセルは、典型
的には対応するＳＳＦＬＣセルよりも厚い。ＤＨＦＬＣ
セルの複屈折は、典型的には約０．０６〜０．１３の範
囲で変化し、ＳＳＦＬＣセルの約１／２である。その結
果、ＤＨＦＬＣの波長板は、典型的には対応するＳＳＦ
ＬＣの波長板よりも厚い。セルの厚みを最小にするため
には、高複屈折材料をＤＨＦに用いることが有用であ
る。
【００１１】Ｅcは、ＦＬＣの自発分極および強誘電相
のピッチに反比例し、以下の関係を有する。
【００１２】
【数１】
【００１３】したがって、自発分極が大きいほど、且
つ、ピッチが長いほど、効果を制御するために必要な電
圧は低い。ＤＨＦＬＣセルの応答時間（τ）は以下のよ
うに定義される。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで、γは、配向粘度(orientational v
iscosity)であり、θは傾き角である。Ｐsが上昇する
と、閾値電圧が低下するが、速度は上昇しない。一方、
ピッチを短くすると、速度とＥcの両方が上昇する。Ｐs
を上昇させ、且つ、ｐを低下させることにより、応答速
度が大幅に上昇し得、一方、閾値電圧を低く維持し得
る。粘度を低下させることによってもまた、応答速度が
上昇する。
【００１６】欧州特許出願第３０９，７７４号は、電界
の変化によりらせん構造が変化し、それによって光学的
異方性が変化する、キラルスメクティックＦＬＣを含む
ＤＨＦＬＣ表示素子に関する。上記出願はＤＨＦセルに
関し、ＦＬＣのらせんピッチに対するこの液晶セルの厚
みの比（ｄ／ｐ）は５より大きく、好ましくは１０より
大きい。但し、θは２２．５゜と５０゜との間であり、
且つ、いわゆる相関数
【００１７】
【数３】
【００１８】は見かけ上、０．１より大きい値、好まし
くは０．４５より大きい値になるように制限されてい
る。この必要性により、液晶セルの厚みが制限され、し
たがって、ＤＨＦＬＣ素子の応用範囲も制限され得る。
上記出願は、５−アルキル−２−（ｐ−アルコキシフェ
ニル）ピリミジンとラセミ化していないキラルなターフ
ェニルジエステルとのＦＬＣ混合物に関する（欧州特許
出願第３３９，４１４号もまた参照せよ）。
【００１９】欧州特許出願第４０５，３４６号は、アキ
ラルなスメクティックＣホスト混合物と１μｍ未満のピ
ッチを誘導するドーパントとを含む、配向されたＦＬＣ
を有する、双安定性ＦＬＣセルに関する。上記混合物
は、１０ｎＣ／ｃｍ2より大きい自発分極および１０゜
より大きいθを有すると考えられる。上記セルは、電界
中でうまく形成された後、電圧０の時、不均質な構造を
示す直交偏光子の間に平行な暗線を表示する。
【００２０】欧州特許出願第４０４，０８１号は、分極
が大きく、且つ、ピッチが短いＦＬＣ素子に関する。上
記出願は、短いＣ*ピッチを有する材料の使用に関す
る。但し、自発分極の大きいセルで見られる光学的ヒス
テリシスを排除するために、ＳＳＦＬＣセルでは、ｐ
は、せいぜい１／２ｄ未満である。Ｃ*ピッチが０．２
５μｍと０．６３μｍとの間である混合物は報告されて
いるが、報告されている混合物のうち、室温で最も短か
ったピッチは、０．３９μｍであった。Ｃ*ピッチの短
いＦＬＣ混合物は、少なくとも８μｍより長いＮ*ピッ
チを有するということが報告されている。
【００２１】ＦｕｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇおよびＳｃｈ
ａｄｔのＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６６（８）：３８７
７頁−３８８２頁（１９８９）は、応答性が高く、且
つ、複数化可能なＤＨＦＬＣ表示装置に関する。上記文
献の著者は、ＤＨＦセルは、セルの厚みよりも大幅に短
いピッチを有するＦＬＣ、および液晶セル内に弱い表面
相互作用を必要とすると記載している。らせんが解けよ
うとする傾向を減少させるためのセル調製方法が、以下
のようにいくつか報告されている。すなわち、（１）剪
断応力(shear)をかける、（２）上部セル板と下部セル
板とを異なる方向でラビングする、および（３）ＳＳＦ
ＬＣにジグザク欠陥をもたらす表面処理である。しか
し、これらの処理は、セルの光学的コントラストに悪影
響を与える。上記文献の著者は、配向された層を一方向
にラビングして得られたＤＨＦセルのコントラスト比
（ＯＮ／ＯＦＦ）は１２：１であり、剪断応力をかけて
得られたＤＨＦセルのコントラスト比は４０：１である
と報告している。したがって、上記処理による、高コン
トラストＤＨＦＬＣ電気光学素子の製造には問題があ
る。
【００２２】
【発明の要旨】本発明は、このような事情を鑑みてなさ
れたものであり、安定して解けないらせん配向ベクトル
構造を維持するＦＬＣを含む、高応答性、高コントラス
トＦＬＣ電気光学素子、特にこのようなＤＨＦＬＣ電気
光学素子を提供することを目的とする。本発明の他の目
的は、短い強誘電相ピッチを必要とするＦＬＣ電気光学
素子に有用な、特に、ＦＬＣにらせん配向ベクトル構造
の存在を必要とするＦＬＣ電気光学素子に有用な液晶層
特性、すなわち、短い強誘電相ピッチ、長いＮ*ピッ
チ、および大きな自発分極を有するＦＬＣ組成物を提供
することにある。
【００２３】本発明のさらに他の目的は、半波長板であ
り、特に、可視光波長領域で有用な半波長板であり、安
定して解けないような、高応答性、高コントラストＤＨ
ＦＬＣセルを提供することにある。
【００２４】上記目的を達成するために、本発明は、ら
せん配向ベクトル（ｎ*）構造を保持し、印加された電
界または駆動電圧の大きさに基づいて光学的異方性が変
化を示す非表面安定化ＦＬＣセルを含む、高コントラス
ト電気光学素子を提供する。特に、本発明は、高コント
ラストＤＨＦ効果型セルを提供する。
【００２５】
【発明の構成】本発明の高コントラスト電気光学素子
は、少なくとも一方が透明または半透明である電極板間
に設けられた既知の厚みの強誘電性液晶層、高コントラ
スト電気光学素子の光学的異方性が変化するように、強
誘電性液晶層を介して電極板に電圧を印加する手段、お
よび電圧を印加した素子の光学的異方性の変化状態を光
学的に識別する手段を包含する。ここで、層を有する強
誘電性液晶は、強誘電相を示し、強誘電相を示す温度よ
りも高い温度ではキラルネマティック相を示す。強誘電
相では、強誘電性液晶の自然のらせんピッチは、素子の
強誘電性液晶層の厚みよりも十分短く、そのために、強
誘電性液晶は、らせん配向ベクトル構造を有し、かつ、
表面安定化されていない。ネマティック相では、強誘電
性液晶の自然のらせんピッチは、強誘電性液晶層の厚み
よりも十分長く、そのために、素子の強誘電性液晶層の
配向が容易に行える。
【００２６】好適な実施態様では、本発明の高コントラ
スト電気光学素子は、ねじれらせん強誘電性液晶（ＤＨ
ＦＬＣ）素子である。
【００２７】好適な実施態様では、上記強誘電相での自
然のらせんピッチは、有用な素子動作温度では約１μｍ
以下であり、上記ネマティック相での自然のらせんピッ
チは、約４μｍ以上である。上記強誘電相での自然のら
せんピッチは、好ましくは、室温では０．３９μｍ未満
であり、より好ましくは、０．２５μｍ未満であり、さ
らにより好ましくは、０．１５μｍ未満である。上記キ
ラルネマティック相での自然のらせんピッチは、好まし
くは、Ｎ*転移点よりも少なくとも約１℃から２℃高い
温度では、上記強誘電性液晶（ＦＬＣ）相の厚み以上で
あり、より好ましくは、強誘電性液晶相の厚みの少なく
とも約４倍である。好適な実施態様では、上記強誘電相
での自然のらせんピッチは、可視光の波長の１／２未満
である。
【００２８】好適な実施態様では、本発明の高コントラ
スト電気光学素子は、上記強誘電性液晶層に接した上記
強誘電性液晶層の配向手段をさらに包含し、それによっ
て、強誘電性液晶の分子の分子配向ベクトルは選択され
た方向に実質的に配向する。上記配向手段は、好ましく
は、一方向にラビングされた高分子配向層を包含し、よ
り好ましくは、一方向にラビングされたナイロン配向層
を包含する。上記一方向にラビングされたナイロン配向
層は、好ましくは、上記電極板の内表面では強誘電性液
晶層に接して設けられており、かつ、互いに対向する電
極板上のナイロン配向層のラビング方向は互いに平行で
ある。
【００２９】好適な実施態様では、本発明の高コントラ
スト電気光学素子は、可視光波長領域では実質的に半波
長板である。
【００３０】好適な実施態様では、上記強誘電性液晶の
複屈折がΔｎである時、上記強誘電性液晶層の厚みは約
０．２５／Δｎ（μｍ）と０．３０／Δｎ（μｍ）との
間である。
【００３１】本発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電
相、および強誘電相を示す温度より高い温度ではキラル
ネマティック相を示す、少なくとも２つの成分を含む。
ここで、Ｎ*転移点より少なくとも約１℃から２℃高い
温度で上記キラルネマティック相での自然のらせんピッ
チは、ほぼ室温での強誘電相での自然のらせんピッチよ
りも少なくとも約４倍長い。
【００３２】好適な実施態様では、本発明の強誘電性液
晶組成物は、キラルドーパントおよびホスト化合物を含
む。上記ホスト化合物は、好ましくは、スメクティック
ＣホストまたはスメクティックＣ*ホストである。
【００３３】好適な実施態様では、温度が低下するにつ
れて、上記相は、Ｉ→Ｎ*→直交スメクティック→スメ
クティック強誘電と転移し、より好ましくは、Ｉ→Ｎ*
→Ａ→Ｃ*と転移する。
【００３４】好適な実施態様では、上記キラルネマティ
ック相での自然のらせんピッチは、上記強誘電相での自
然のらせんピッチより少なくとも約１０倍長い。
【００３５】好適な実施態様では、本発明の強誘電性液
晶組成物は、上記強誘電相では上記キラルドーパントと
同一のピッチ符号を示し、かつ、キラルネマティック相
ではキラルドーパントと逆のピッチ符号を示す、ネマテ
ィック相ピッチ補償剤をさらに含む。
【００３６】好適な実施態様では、上記強誘電相での自
然のらせんピッチは、室温では０．２５μｍ以下であ
り、上記キラルネマティック相での自然のらせんピッチ
は、Ｎ*転移点より少なくとも約１℃から２℃高い温度
では８μｍ以上である。
【００３７】好適な実施態様では、本発明の強誘電性液
晶物質は約３０重量％以下のキラルドーパントを含む。
好適な実施態様では、本発明の強誘電性液晶材料のキラ
ルドーパントは、式Ｒ−Ａ−Ｚ1−Ｂ−Ｏ−Ｍで表され
るラセミ化していない化合物である。ここで、Ａおよび
Ｂは、各々独立して１，４−フェニレン、環状炭素原子
のうちの１個または２個が窒素原子で置換される１，４
−フェニレン、または１，４−シクロヘキシレンから選
択され、Ｚ1は、一重結合、酸素原子、−ＣＯ−Ｏ−基
または−Ｏ−ＣＯ−基であり、Ｒは、１個以上の隣接し
ない炭素原子が二重結合、酸素原子、イオウ原子または
Ｓｉ（ＣＨ3）2基で置換され得る１個から２０個の炭素
原子を有する基である。そしてＯ−Ｍは、式 で表される２，３−ジハロアルキル部分であり、＊は不
斉炭素を表し、ＸおよびＹは、各々独立してハロゲンで
あり、Ｒ’は、１個以上の隣接しない炭素原子が二重結
合、酸素原子、イオウ原子、またはＳｉ（ＣＨ3）2基で
置換され得る１個から約２０個の炭素原子を有する基あ
るいは−ＯＣＯ−Ｒ’’で表されるアシル基であり、こ
こでＲ’’は、１個以上の隣接しない炭素原子が二重結
合、酸素原子、イオウ原子またはＳｉ（ＣＨ3）2基で置
換され得る１個から２０個の炭素原子を有する基であ
る。上記キラルドーパントは、好ましくは、式 で表されるラセミ化していないキラルな２，３−ジフル
オロアルキルオキシである。ここで、＊は不斉炭素を表
し、ＡまたはＢのいずれか一方は１，４−フェニレンで
あり、ＡまたはＢの他方は２，５−ピリミジンであり、
Ｒ’は、１個から２０個の炭素原子を有するアルキル
基、または１個から２０個の炭素原子を有する−ＯＣＯ
−Ｒ’’で表されるアシル基である。より好ましくは、
上記ドーパントの立体構造は、２−Ｒ、３−Ｒまたは２
−Ｓ、３−Ｓである。好ましくは、Ｒ’は、１個から２
０個の炭素原子を有するアルキル基であり、または、１
個から２０個の炭素原子を有するアシル基である。
【００３８】好適な実施態様では、本発明の強誘電性液
晶材料は、３０重量％以下の上記キラルドーパント、５
０重量％以上の上記ホスト化合物、および１重量％以下
の上記ピッチ補償剤を含む。
【００３９】本発明のＦＬＣセルは、強誘電相、例え
ば、スメクティックＣ*相を示し、強誘電相を示す温度
より高い温度ではキラルネマティック（Ｎ*）相を示
す、キラルな強誘電性液晶を含む。本発明のＦＬＣセル
は、均一な間隔をあけて設けられた、電極を含む板を含
み、上記電極板間にＦＬＣが配向されている。上記電極
板のうち、少なくとも一方が、透明または半透明であ
る。電極板のうちの一方は、反射性であり得、それによ
り、反射モードで動作するＤＨＦセルを製造し得る。上
記セルは、電界の印加により誘導される、ＦＬＣの光学
的異方性の変化を検出する手段を備える。例えば、透過
モードセルでは、入射光偏光子および偏光検光子が、電
極板のいずれか一方の側に設けられ得る。
【００４０】ＦＬＣを配向する手段が、セル内、例え
ば、電極板の内表面でＦＬＣに接して設けられ得る。上
記配向手段は、板の間にＦＬＣを挿入する前に、一方向
の、平行または逆平行のラビングまたはブラッシングが
施された配向層であり得る。例えば、ナイロン、ポリイ
ミドまたはポリアミド層が、電極板に蒸着またはスピン
コートされ得る。ＳｉＯセルの射方蒸着は、別の配向手
段である。高コントラストＤＨＦＬＣセルの製造のため
には、ラビングされたナイロンの配向層が好ましい。
【００４１】本発明の素子のＦＬＣ層は、好ましくは、
平面配向され、最も好ましくは、「ブックシェルフ」配
置に配向される。本発明のＦＬＣ素子では、強誘電相中
のＦＬＣの自然のらせんピッチは、強誘電性液晶相の厚
み、すなわちＦＬＣ層の厚み（ｄ）よりも十分短い。す
なわち、上記らせんピッチは、上記素子中の強誘電性液
晶層が、らせん配向ベクトル構造を示し、したがって表
面安定化しないように、十分短い。ＦＬＣのＮ*相で
は、自然のらせんピッチは、上記素子のＦＬＣの配向が
容易に行えるように、セルの厚みよりも十分長い。それ
により、上記素子は、少なくとも４０：１、より好まし
くは１００：１以上の高い光学的コントラストを示す。
さらに良好な配向を得るためには、ＦＬＣがまた、強誘
電相とＮ*相との間の温度で、直交スメクティック相中
間体をも有することが望ましい。直交スメクティック相
は、他の相の中で、スメクティックＡ相およびスメクテ
ィックＢ相を含む。スメクティックＡ相の存在が好まし
い。
【００４２】本発明の高コントラスト電気光学素子は、
好ましくはＦＬＣ材料を含み、ここで、強誘電相中の自
然のらせんピッチ長は、約１／５ｄ（ｄ＝ＦＬＣセルの
厚み）未満であり、Ｎ*相中の自然のらせんピッチ長
は、少なくとも実質的にｄに等しい。強誘電相中の自然
のピッチ長が、約１／１０ｄ未満であることが、より望
ましい。Ｎ*相中の自然のらせんピッチは、好ましく
は、約４ｄよりも長く、より好ましくは、約８ｄよりも
長い。
【００４３】本発明のＦＬＣは、有用な素子動作温度
で、所望のピッチ特性を有する強誘電相を示すことが好
ましい。ＦＬＣまたはＤＨＦＬＣ素子にとって有用な動
作温度は、上記素子の所望の応用分野に依存する。いく
つかの場合は、室温（２０℃〜３０℃）またはそれより
低い温度（１０℃〜３０℃）での動作が望ましい。別の
場合、例えば、投影型素子では、より高い動作温度（５
０℃〜８０℃）が望ましい。したがって、本発明の素子
の有用な動作温度は、約１０℃から約８０℃の範囲であ
る。本発明のＦＬＣは、好ましくは、Ｎ*相への転移温
度よりも約１℃から２℃まで高い温度で、所望の長いＮ
*ピッチ特性を示す。より好ましくは、本発明のＦＬＣ
は、Ｎ*転移点よりも少なくとも約５℃まで高い温度
で、所望の長いＮ*ピッチを示す。最も好ましくは、本
発明のＦＬＣは、Ｎ*相である温度範囲全体にわたっ
て、所望の長いＮ*ピッチを示す。
【００４４】本発明の強誘電相は、スメクティック
Ｃ*、Ｉ*、Ｆ*、Ｈ*、Ｊ*、およびＧ*を含むキラルな傾
いたスメクティック相であり、これらすべての相が強誘
電特性を示す（Ｍｅｙｅｒら、Ｊ．ｄｅ Ｐｈｙｓｉｑ
ｕｅ ３６、Ｌ−６９（１９７５））。本発明のＦＬＣ
の好ましい強誘電相は、スメクティックＣ*相である。
【００４５】本発明の直交スメクティック相は、ＦＬＣ
化合物の長手方向分子軸が、平均すると、スメクティッ
クＡ相およびＢ相を含むスメクティック層に直交する。
【００４６】可視光波長領域で使用するためには、ＦＬ
Ｃセルの厚みが、ＦＬＣの複屈折に応じて、約０．５μ
ｍと６．０μｍとの間であることが好ましい。可視光波
長領域にＤＨＦＬＣ素子を応用する場合に、回折の影響
および表面安定化の影響を避けるためには、強誘電相中
のＦＬＣの自然のらせんピッチが、使用する光の波長よ
りも実質的に短く、且つ、セルの厚みよりも実質的に短
いことが好ましい。強誘電相では、０．１μｍから１．
２μｍよりも小さい範囲の値を有するピッチが望まし
い。約０．２５μｍよりも小さい値の強誘電相ピッチ
が、より望ましく、約０．１５μｍよりも小さい値の強
誘電相ピッチが、最も望ましい。このようなセル中の自
然のＮ*ピッチは、４ｄよりも大きい値を有することが
望ましく、８ｄより大きいことがより望ましい。好まし
い強誘電相は、スメクティックＣ*相である。上記した
ように、可視光波長領域で有用なＤＨＦＬＣ素子では、
上記素子のＦＬＣが、有用な動作温度で所望の強誘電相
およびピッチを示し、且つ、Ｎ*相への転移温度よりも
少なくとも約５℃高い温度までＮ*ピッチを示すことが
好ましい。また、上記したように、ＦＬＣがスメクティ
ックＣ*相とキラルネマティック相との間にスメクティ
ックＡ相を有することが好ましい。
【００４７】本発明の高コントラスト素子、特に、高コ
ントラストＤＨＦＬＣ素子を得るために、少なくとも２
つの成分を含み、且つ、強誘電相および強誘電相を示す
温度よりも高い温度でＮ*相を示すＦＬＣ組成物が提供
されている。ここで、強誘電相中の自然のらせんピッチ
は、約１／５ｄ未満であり、好ましくは、約１／１０ｄ
未満である。キラルネマティック相中の自然のらせんピ
ッチは、ｄ以上であり、好ましくは、４ｄよりも大き
く、さらに好ましくは、８ｄよりも大きい。好ましい組
成物は、スメクティックＣ*強誘電相を有する組成物で
ある。
【００４８】本発明のＦＬＣ組成物は、強誘電相では短
い自然のらせんピッチを誘導するが、ＦＬＣ組成物のキ
ラルネマティック相では短い自然のらせんピッチを誘導
しない、キラルドーパントを含む。本発明のＦＬＣ組成
物は、さらに、それ自体が傾いたスメクティック相を有
し、キラルまたはアキラルであり得る、ホスト材料を含
む。ホストは、最も好ましくは、傾いたスメクティック
相よりも高い温度でネマティック相を有し、好ましく
は、傾いたスメクティック相とネマティック相との間の
温度で直交スメクティック相中間体をも有する。上記Ｆ
ＬＣ組成物では、Ｎ*相中の自然のらせんピッチは、強
誘電相中の自然のらせんピッチよりも、少なくとも４倍
長く、好ましくは１０倍長い。上記ＦＬＣ組成物は、短
いピッチを誘導するキラルドーパントを１種より多く含
み得、好ましくは、そのすべてが、強誘電相ピッチの同
一の符号を有する。Ｎ*ピッチを最大にするためには、
ＦＬＣ組成物中で化合されたすべてのキラルドーパント
が、Ｎ*ピッチの同一の符号を有さないことが望まし
い。ホストは、成分の混合物であり得、多くの場合、そ
うである。ホストは、典型的にはアキラルであるが、小
さい自発分極を有するラセミ化していないキラルなＦＬ
Ｃであり得る。ラセミ化していないキラルなＦＬＣホス
トが用いられる場合は、ＦＬＣホスト、および、それと
化合される、短いピッチを誘導するＦＬＣドーパント
が、強誘電ピッチの同一の符号を有することが好まし
い。
【００４９】本発明の好ましいＦＬＣ組成物は、温度が
低下するにつれて、Ｉ→Ｎ*→直交スメクティック→強
誘電→Ｘという相系列(phase sequence)を示す。但し、
Ｉは等方性であり、Ｎ*はキラルネマティックであり、
そしてＸは結晶性である。より好ましいＦＬＣ組成物
は、温度が低下するにつれて、Ｉ→Ｎ*→Ａ→Ｃ*→Ｘと
いう相系列を示す。但し、Ｉは等方性であり、Ｎ*はキ
ラルネマティックであり、ＡはスメクティックＡであ
り、Ｃ*はスメクティックＣ*であり、そしてＸは結晶性
である。
【００５０】本発明のＦＬＣ組成物はまた、ネマティッ
ク相ピッチ補償剤（compensation agent）、またはこの
ような補償剤の混合物をも含み得、上記の全補償剤は、
好ましくは、ＦＬＣホストと短いピッチを誘導するＦＬ
Ｃドーパントとの混合物とは逆のＮ*ピッチの符号（す
なわち、らせんのねじれ方向）を示す。
【００５１】本発明の好ましいＦＬＣ組成物は、約３０
重量％未満の、短いピッチを誘導するキラルドーパント
成分、および、約５重量％から１０重量％未満のネマテ
ィックピッチ補償剤を含む。より好ましい組成物は、約
２０重量％未満の、短いピッチを誘導するドーパントを
含む。より好ましい組成物は、約１重量％未満のネマテ
ィックピッチ補償剤を含む。
【００５２】本発明の好ましいＦＬＣ組成物では、自発
分極の大きさが、約１０ｎＣ／ｃｍ2よりも大きい。好
ましいＦＬＣ組成物では、傾き角が、約１０゜よりも大
きく、より好ましくは、約１８゜よりも大きく、最も好
ましくは、２２．５゜以上である。
【００５３】一般に、本発明の好ましいキラルドーパン
トは、液晶核、第２のテール基、および次式で表される
置換された２，３−ジハロアルキルオキシキラルテール
を有する、ラセミ化していないキラルな化合物である。 ここで、＊は不斉炭素を表し、ＸおよびＹは互いに独立
して、ハロゲンであり、Ｒ’は、１個以上の隣接しない
炭素原子が、二重結合、Ｏ原子、Ｓ原子、またはＳｉ
（ＣＨ3）2基で置換され得る、１個から約２０個の炭素
原子を有する基であり、またはＲ’は、アシル基−ＯＣ
Ｏ−Ｒ’’である。ここで、Ｒ’’は、１個以上の隣接
しない炭素原子が、二重結合、Ｏ原子、Ｓ原子、または
Ｓｉ（ＣＨ3）2基で置換され得る、２個から約２０個の
炭素原子を有する基である。Ｒ’は、直鎖または分枝ア
ルキルまたはアルケニル部分、およびシクロアルキルま
たはシクロアルケニル部分を含み得る。好ましいキラル
ドーパントは、ＸおよびＹが互いに独立して、Ｆまたは
Ｃｌであるものであり、より好ましくは、ＦＬＣドーパ
ントは、ＸおよびＹが、両方ともＦであるものである。
一般に、キラルドーパントの液晶核は、任意の中間状態
の(mesomorphic)基であり得、例えば、短いピッチの誘
導に適合する、芳香族またはシクロヘキシレン基を含む
ものであり得る。２個または３個の環を有する核が好ま
しい。第２のテール基は、一般に、キラルまたはアキラ
ルであり得、典型的には、１個から約２０個の炭素原子
を含み、それらの中で、直鎖または分枝アルキル、アル
ケン、シクロアルキル、シクロアルケニル、エーテル、
エステル、アシル、チオエーテル、チオエステル、また
はアルキルシリル基であり得る。
【００５４】特定の実施態様では、本発明の、短いピッ
チを誘導するキラルドーパントは、次式を有するラセミ
化していないキラルな化合物である。
【００５５】Ｒ−Ａ−Ｚ1−Ｂ−Ｏ−Ｍ ここで、ＡおよびＢは互いに独立して、１，４−フェニ
レン、環状炭素原子のうちの１個または２個が窒素原子
で置換されている１，４−フェニレン、または１，４−
シクロヘキシレンから選択され得、そして、Ｚ1は、一
重結合、Ｏ原子、−ＣＯ−Ｏ−基、または−Ｏ−ＣＯ−
基である。例えば、−Ａ−Ｚ1−Ｂ−は、以下のものを
含み得る。
【００５６】
【化２】
【００５７】ここで、Ｒは、１個以上の隣接しない炭素
原子が、二重結合、Ｏ原子、Ｓ原子、またはＳｉ（ＣＨ
3）2基で置換され得る、１個から２０個の炭素原子を有
する基である。Ｒは、直鎖または分枝アルキル、アルケ
ニル、シクロアルキル、またはシクロアルケニル部分を
含み得、Ｏ−Ｍは、次式で表される２，３−ジハロアル
キルオキシ部分である。 ここで、＊は、不斉炭素を表し、ＸおよびＹは互いに独
立して、ハロゲンであり、Ｒ’は、１個以上の隣接しな
い炭素原子が、二重結合、Ｏ原子、Ｓ原子、またはＳｉ
（ＣＨ3）2基で置換され得る、１個から約２０個の炭素
原子を有する基、あるいは、アシル基−ＯＣＯ−Ｒ’’
である。ここで、Ｒ’’は、１個以上の隣接しない炭素
原子が、二重結合、Ｏ原子、Ｓ原子、またはＳｉ（ＣＨ
3）2基で置換され得る、１個から約２０個の炭素原子を
有する基である。Ｒ’およびＲ’’は、直鎖または分枝
アルキル、アルケニル、シクロアルキル、またはシクロ
アルケニル部分を含み得る。
【００５８】他の特定の実施態様では、本発明の、短い
ピッチを誘導するドーパントは、次式を有するラセミ化
していないキラルな化合物である。
【００５９】 ここで、＊は不斉炭素を表し、Ｚ1は、一重結合であ
り、Ｂは、１，４−フェニレンであり、そして、Ａは、
２，５−ピリミジンであり、例えば、−Ａ−Ｚ1−Ｂ−
は、次式であり得る。
【００６０】
【００６１】
【化３】
【００６２】ここで、Ｒ’は、１個から約２０個の炭素
原子を有するアルキル基、または、１個から約２０個の
炭素原子を有するアシル基−ＯＣＯ−Ｒ’’である。
【００６３】本発明の特定の実施態様では、Ｒ’は、３
個から約２０個の炭素原子を有するアルキル基、３個か
ら約２０個の炭素原子を有するω−モノアルケン基、４
個から約２２個の炭素原子を有するアルキルシリル基、
または、アシル基−ＯＣＯ−Ｒ’’であり得る。ここ
で、Ｒ’’は、３個から約２０個の炭素原子を有するア
ルキル基、３個から約２０個の炭素原子を有するω−モ
ノアルケン基、または、４個から約２２個の炭素原子を
有するアルキルシリル基であり得る。
【００６４】本発明の他の特定の実施態様では、Ｒ’
は、１個から約２０個の炭素原子を有するアルキル基、
または、アシル基−０ＣＯ−Ｒ’’であり得る。ここ
で、Ｒ’’は、１個から約２０個の炭素原子を有するア
ルキル基である。Ｒ’およびＲ’’にとっての好ましい
アルキル基は、約６個から約１２個の炭素原子を有す
る。さらに特定の実施態様では、核である−Ａ−Ｚ1−
Ｂ−は次式の通りである。
【００６５】
【化４】
【００６６】ここで、Ｒ’は、１個から約２０個の炭素
原子を有するアルキル基、２個から約２０個の炭素原子
を有するω−アルケン基、４個から約２２個の炭素原子
を有するアルキルシリル基、または、アシル基−ＯＣＯ
−Ｒ’’である。ここで、Ｒ’’は、１個から約２０個
の炭素原子を有するアルキル基、２個から約２０個の炭
素原子を有するω−アルケン基、または、４個から約２
２個の炭素原子を有するアルキルシリル基であり得る。
ＲおよびＲ’にとっての好ましいアルキル基は約６個か
ら１２個の炭素原子を含む。
【００６７】より好ましくは、より大きな自発分極を得
るために、ＦＬＣ組成物は、２，３−ジフルオロアルキ
ルテールを有するキラルドーパントであり、ここで、不
斉炭素の立体配置は、２（Ｒ）、３（Ｒ）、または、２
（Ｓ）、３（Ｓ）である。
【００６８】本発明の素子で有用なホストは、少なくと
も約１０重量％の、次式を有するジオキシ置換化合物を
１種以上含む。
【００６９】Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−ＯＲ2 ここで、ＣまたはＤのいずれか一方は、１，４−フェニ
レンであり、ＣまたはＤの他方は、環の炭素原子のうち
の１個以上が窒素原子で置換されている１、４−フェニ
レンである。ここで、Ｒ1およびＲ2は互いに独立して、
１個から約２０個の炭素原子を有するアルキル基または
アルケニル基、あるいは４個から約２２個の炭素原子を
有するアルキルシリル基である。Ｒ1およびＲ2は、直鎖
または分枝アルキル、アルケニル、シクロアルキルまた
はシクロアルケニル部分を含み得る。
【００７０】本発明の好ましいホスト成分は、Ｃまたは
Ｄのいずれか一方が、１，４−フェニレンであり、Ｃま
たはＤの他方が、２，５−ピリミジンである、フェニル
ピリミジンである。本発明の特定の実施態様では、Ｒ1
およびＲ2は、１個から約２０個の炭素原子を有するア
ルキル基またはω−モノアルケン、あるいは、４個から
約２２個の炭素原子を有し、末端にＳｉ（ＣＨ3）3基を
含む、シリルアルキル基である。Ｒ1およびＲ2にとって
の好ましいアルキル基は、約６個から約１２個の炭素原
子を有する。
【００７１】特定の実施態様では、本発明のホストは、
少なくとも約１０重量％の、次式で表される化合物を有
する。
【００７２】Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ−Ｒ2 ここで、Ｃは、２，５−ピリミジンであり、Ｄは、１，
４−フェニレンであり、ここで、Ｒ1およびＲ2は互いに
独立して、３個から約２０個の炭素原子を有するアルキ
ル基またはω−アルケニル基である。
【００７３】本発明のホストはまた、次式を有する化合
物を１個以上含み得る。
【００７４】Ｒ3−Ｅ−Ｆ−Ｚ2−Ｒ4 または Ｒ5−Ｇ−Ｈ−Ｚ3−Ｃｙｃ−Ｒ6 ここで、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、互いに独立して、
約１個から約２０個の炭素原子を有するアルキル基また
はアルケニル基、あるいは、約４個から約２２個の炭素
原子を有するアルキルシリル基である。Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5
およびＲ6の基は、直鎖または分枝アルキル、アルケニ
ル、シクロアルキル、またはシルロアルケニル部分であ
り得る。
【００７５】ＥまたはＦのいずれか一方は、１、４−フ
ェニレンであり、ＥまたはＦの他方は、環状炭素のうち
の１個または２個が窒素原子で置換されている１，４−
フェニレンであり、Ｚ2は、酸素原子、−ＣＯ−Ｏ−
基、または−Ｏ−ＣＯ−基のいずれかである。Ｇまたは
Ｈのいずれか一方は、１，４−フェニレンであり、Ｇま
たはＨの他方は、環状炭素のうちの１個または２個が窒
素原子で置換されている１，４−フェニレンであり、Ｚ
3は、一重結合、Ｏ原子、−Ｏ−ＣＯ−基、または、−
ＣＯ−Ｏ−基である。Ｃｙｃは、１，４−シクロヘキシ
レン基である。
【００７６】−Ｅ−Ｆ−および−Ｇ−Ｈ−は、好ましく
は、以下のものを含むフェニルピリミジンである。
【００７７】
【化５】
【００７８】ここで、Ｚ2は、好ましくは酸素原子であ
る。Ｚ3は、好ましくは、一重結合または−Ｏ−ＣＯ−
基であり、最も好ましくは、−Ｏ−ＣＯ−基である。Ｃ
ｙｃは、好ましくは、トランス−１，４−シクロヘキシ
レン基である。Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、好ましく
は、３個から約２０個の炭素原子を有するアルキル基ま
たはω−アルケニル基であり、より好ましくは、約６個
から１２個の炭素原子を有するアルキル基である。
【００７９】本発明の好ましいホスト混合物は、約５０
重量％以上の、式Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ−Ｒ2を有する化
合物、または約５０重量％の、式Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ
−Ｒ2またはＲ3−Ｅ−Ｆ−Ｏ−Ｒ4を有する化合物の混
合物であり、ここで、少なくとも１０重量％が、式Ｒ1
−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ−Ｒ2を有する化合物である。
【００８０】好ましいホスト混合物はまた、少なくとも
約１０重量％の、式Ｒ5−Ｇ−Ｈ−Ｏ−ＣＯ−Ｃｙｃ−
Ｒ6を有する化合物を含む。
【００８１】本発明はまた、本発明の素子に使用し得る
と考えられるラセミ化していないキラルな化合物をアッ
セイして、長いＮ*ピッチを保持する混合物中で短い強
誘電相ピッチを誘導する、上記化合物の能力を調べる方
法をも提供する。本発明の、短い強誘電相ピッチおよび
長いＮ*ピッチを有する混合物での使用に適したホスト
を同定するための、類似の方法もまた、提供されてい
る。
【００８２】本発明はさらに、高コントラストＤＨＦセ
ル、特に、半波長板である、高コントラストセルを製造
する方法を提供する。このようなＤＨＦセルは、素子動
作温度で短い強誘電相ピッチを示し、Ｎ*転移点より少
なくとも１℃から２℃まで高い温度で、長いＮ*ピッチ
を示す、本発明のＦＬＣ組成物を、均一な間隔で設けら
れた電極板間に挿入することにより製造される。上記電
極板を、表面処理し、それによって、一方向にラビング
された高分子層のような配向層を供給する。ＦＬＣを、
Ｎ*層への転移点より少なくとも５℃高い温度まで加熱
し、表面処理された電極板間に挿入し、そして、約０．
０５℃〜２．０℃／分の間の速度でゆっくりと冷却して
強誘電相にし、その結果、ＦＬＣの良好な配向を得る。
【００８３】本発明のＦＬＣ組成物は、短い強誘電相ピ
ッチを有する材料の使用を必要とする、または、このよ
うな材料の使用により良い効果が得られる、いかなるＦ
ＬＣ素子にも用いられ得る。本発明のＦＬＣ組成物は、
いわゆる抗強誘電効果型電気光学素子および双安定性Ｓ
ＳＦＬＣ様セルに用いられ得る。本発明はまた、本発明
のＦＬＣ組成物を有するＦＬＣ層を含むＦＬＣ素子をも
提供する。
【００８４】ＳＳＦＬＣセルでの配向およびコントラス
ト比の改良は、強誘電性の傾いたキラルスメクティック
相に転移する高い温度では長いＮ*ピッチを有するＦＬ
Ｃにより、容易に達成し得るということは、当業者には
周知である（例えば、ＷＯ８７／０６０２１号を参照の
こと）。ＳＳＦＣＬで配向を容易にするためには、Ｎ*
ピッチは少なくともｄに等しく、好ましくは４ｄ以上で
あるべきである。ＳＳＦＬＣセルの製造では、キラルな
傾いたスメクティック強誘電相とＮ*相との間の温度で
スメクティックＡ相を有するＦＬＣの存在により、セル
の配向はさらに容易になるということもまた、当業者に
は周知である。しかし、当業者は、ＳＳＦＬＣセルは、
強誘電相では比較的長いピッチ（典型的にはｄよりも長
く、好ましくは４ｄよりも長い）を必要とすると考えて
きた。
【００８５】従来の方法および組成物によると、ＤＨＦ
ＬＣ素子では高コントラストを得ることは困難であっ
た。コントラスト比とは、オフ時の透過光（素子を透過
する最小の白色光）とオン時の透過光（素子を透過する
最大の白色光）との比であると定義されている。最大の
コントラストを達成するために、ＤＨＦＬＣセルの半波
長板を、直交（直線）偏光子間に設け、そして、Ｅmax
（または−Ｅmax）が印加された時に最小透過量が観察
されるように方向づける。最大のコントラストは、セル
を通過して印加される電圧ステップが、オフ状態とオン
状態との間に光軸を４５゜回転させる時に得られる。さ
らに、ＦＬＣは２２．５゜未満の傾き角を有する場合が
多いため、オン状態の最大透過量は、４５゜未満の全光
軸旋光の最大角によって制限される。
【００８６】オフ状態の最小透過量は、電極板間のセル
内でＤＨＦＬＣが十分均一に配向することを必要とす
る。ＤＨＦＬＣセルで配向を改良させることに関して
は、これまで、ほとんど何も報告されていない。上述の
FunfschillingおよびSchadt(1989)は、ＤＨＦＬＣセル
のコントラストは改良し得るということを示唆している
が、４０：１より大きいコントラストを達成する方法に
ついては全く述べていない。彼らは、４０：１のコント
ラスト比を有するＤＨＦＬＣセルを得るために、剪断応
力による配向技術を用いた。しかし、剪断応力による配
向技術は、大量生産には実用的ではない。ＤＨＦＬＣセ
ルで、わずか１２：１のコントラスト比を得るために、
一方向のラビングまたはブラッシングを含む、より実用
的な方法が報告されている。欧州特許第３０９，７７４
号は、１００：１のコントラスト比を有するＤＨＦセル
について記載しているが、いかにしてこのコントラスト
が達成されたかを詳細に述べてはいない。
【００８７】本発明の発明者は、ＳＳＦＬＣセルの配向
およびコントラストをうまく改良させた方法に類似する
方法が、ＤＨＦＬＣセルの配向およびコントラストを改
良させるために用いられ得るということを発見した。本
発明者は、ＤＨＦＬＣセルの配向、より具体的には平面
配向および「ブックシェルフ」型配向を容易にするため
に十分長いＮ*ピッチは、ＤＨＦＬＣセルが安定して解
けないために必要な短い強誘電相ピッチをも有するＦＬ
Ｃ組成物で達成され得るということを発見した。短いピ
ッチの強誘電相、例えばスメクティックＣ*相、およ
び、それよりも高い温度で長いピッチのＮ*相を有する
ＦＬＣ組成物は、ＷＯ８７／０６０２１号に記載されて
いるような方法を用いて配向され得る。これらの方法
は、セルに表面処理を施すこと（例えば、配向層）およ
び電極板の処理された表面間に接したＦＬＣを冷却する
ことによりネマティック相から強誘電相に転移させるこ
とを組み合わせている。その結果、良好なＦＬＣの配向
およびＤＨＦＬＣセルの高コントラストが得られる。こ
れらの方法により、高コントラスト、すなわち４０：１
以上、好ましくは１００：１以上を有するＤＨＦＬＣセ
ルが得られ得る。ＦＬＣを冷却することによりネマティ
ック相から強誘電相に転移させると共に、ＦＬＣ層を通
過して電界を印加し得る。また、ネマティック相と強誘
電相との間の温度でスメクティックＡ相のような直交ス
メクティック相が存在すると、さらに、良好な配向が容
易になり、かつ、高コントラストセルが形成されること
がわかった。
【００８８】より詳細には、本発明の発明者は、適切な
ホストと組み合わせたラセミ化していないキラルなドー
パントは、キラルネマティック相で短いピッチを誘導す
ることなしに、短い強誘電相ピッチを誘導することを発
見した。ＦＬＣホストおよび短いピッチを有するラセミ
化していないキラルなドーパントは両方とも、強誘電
相、例えば、スメクティックＣ*相とＮ*相との相対的な
ピッチ長に影響を与えるということが判明している。
【００８９】本発明の強誘電性液晶セルは、従来のもの
と同様、保持用板間に既知の厚み（ｄ）のＦＬＣ層を含
む。例えば、図１のＤＨＦＬＣセル１０に示すように、
セルは板１１、１２、およびＦＬＣ層１５を有する。板
は、ガラス、プラスティックまたは適切な光学的特性を
有する他の材料から形成され得、実質的に互いに平行で
ある。板のうち少なくとも一方は、透明または半透明で
ある。透過型素子では、典型的には両板とも透明または
半透明である。反射型素子では、板の一方が、金属シー
トまたは蒸着反射性表面のように反射性表面を有する。
板は電極を備え、電極に電圧が印加されるとＦＬＣ層を
通過して電界が形成し得るようになっている。例えば、
透明または半透明の電極層１３、１４は、図１に示すよ
うに、板の内表面上に設けられ得る。適切な透明または
半透明な電極材料としては、例えば、酸化スズおよびＩ
ＴＯ（酸化インジウムスズ）などが含まれる。金属ミラ
ーを備えた反射型素子では、反射性表面も電極として作
用し得る。電極は、例えば板全体に蒸着した層である単
一の接触シートであり得るし、あるいは、画素を形成す
るために例えば板上のグリッド状の所望のパターンに蒸
着または塗布され得る。ＦＬＣの所望の厚みを得るため
に板間にスペーサーが設けられ得る。
【００９０】本発明のＦＬＣセルには、所望のＦＬＣの
配向を誘導するために、あるいはセル内のＦＬＣの配向
を補助または改良するために、電極板の内表面上ではＦ
ＬＣ層に接して配向層が備えられ得る。良好な配向およ
び高コントラストを得るためには、配向層を使用するこ
とが好ましい。例えば、ナイロン、ポリイミド、ポリア
ミド、または他の高分子層が、板の内表面上に設けられ
得る。このような配向層は、例えば柔らかいレーヨン布
で、一方向にラビングまたはブラッシング（一方向ラビ
ング）される。互いに対向する板上の配向層は、同一の
方向にラビングされるが、互いに対向する板上に対して
平行でも逆平行でもよい。セル板上に、ラビングまたは
ブラッシングされた配向層を設けることはまた、セル表
面処理とも呼ばれる。この分野で認識される範囲では、
これらの表面処理は、ＦＬＣ層中のＦＬＣ分子の配向を
実施、補助、または改良する。ＦＬＣに対する他の配向
技術には、剪断応力工程およびセル板の内表面に対する
ＳｉＯxの射方蒸着が含まれる。配向技術は、特定の応
用分野に適した所望の配向、例えば、平面配向またはホ
メオトロピック配向を得るために用いられ得る。
【００９１】ＤＨＦＬＣセルは、ＦＬＣ層内にらせん配
向ベクトル構造を保持し、そのため、表面安定化されて
いないＦＬＣセルである。ＤＨＦセルのらせん配向ベク
トル構造を、図１に示す。図１は、電極板に垂直に、ブ
ックシェルフ配置に配向されたスメクティックＣ*層を
含むＤＨＦＬＣセルの模式図である。スメクティック層
内に、平均分子長の軸ｎ*は、層に対する垂線
【００９２】
【化６】
【００９３】（以下、ｚ*とする）に対して角度（Ψ）
で方向づけられている。電極板に対して、らせん軸、す
なわち、ｚ*は平行であり、スメクティック層は垂直で
ある。図１には、らせんピッチ（ｐ）が示されている。
ＤＨＦ効果を得るため、セルの厚み（ｄ）は、Ｃ*ピッ
チよりも大幅に大きい。強誘電材料は、層の平面に平行
であり、かつ、ｎ*に対して垂直である自発分極Ｐを有
する。配向されたＦＬＣでは、図１に示すように、ｎ*
およびＰはｚ*の周りを回転しながら、スメクティック
相からスメクティック相へと進む。続く相のＰおよびｎ
*は、方位角φで回転し、図１に示すらせん配向ベクト
ル構造を形成する。層に対する垂線は、らせん軸に対し
て平行である。互いに同一の方位を有するｎ*とＰとの
間のらせん軸に沿った距離、すなわち、３６０゜のφに
おける変化量が、らせんピッチ長である。ピッチは＋ま
たは−であり得、＋および−は、らせんねじれの、互い
に反対の符号を示す。ＤＨＦＬＣ層のらせん構造は、実
質的にＦＬＣ層全体、または、ＦＬＣ層の中央部分のみ
に存在し得る。所定のセルがＤＨＦ効果を示すように、
層には十分ならせん構造が存在しなければならない。例
えば、ＦＬＣのらせん配向ベクトル構造が、表面相互作
用により板表面付近で分裂することもあり得る。好まし
いＤＨＦＬＣセルは、ＦＬＣ層のらせん構造が最大限に
存在するセルである。ＤＨＦＬＣセルのコントラスト
は、良好なＦＬＣ分子の配向により改良される。ＤＨＦ
セルの配向技術は、らせん構造が完全に分裂することな
く、配向が容易になるものであるべきである。ＤＨＦセ
ルにとって好ましい配向技術とは、らせん配向ベクトル
構造が実質的に分裂することなく、良好な配向が可能に
なるものである。本発明の発明者は、高コントラストＤ
ＨＦ効果型セルの製造には、平行にラビングされたナイ
ロン配向層を用いることが好ましいことを発見した。上
述したように、ＤＨＦ効果は、現在当業者には周知であ
る。このようなセルを含むＤＨＦＬＣセルまたはＤＨＦ
ＬＣ素子では、セル電極に対する電圧の変化の上昇に伴
ってＦＬＣ層のらせん構造のねじれが大きくなり、この
ねじれの結果、セルの光学的異方性の変化の上昇が検出
される。これも当業者に理解されているように、ＤＨＦ
ＬＣセルでは、電圧の上昇に伴って、光軸の方位および
複屈折の変化量が増加する。これらの効果は両方とも、
電圧に応じた光学的異方性の変化を検出するのに寄与し
ている。
【００９４】半波長板を含むＦＬＣは、特に電気光学素
子の使用に利点がある。半波長板は、式
【００９５】
【数４】
【００９６】を満たすように設計される。半波長板を含
むＦＬＣは、より低い動作電圧を必要とし、広範囲の応
用では高次セル（例えば、３／２λなど）よりも有用で
ある。半波長板を含むＦＬＣセルの、波長による光透過
量の変化は、高次セルの場合よりも大幅に小さい。この
ことは、特に可視光領域では真実である。可視光領域で
は、λ＝５５０ｎｍである時、Δｎｄ＝λ／２であるよ
うに設計されたＦＬＣ半波長板は、全可視光スペクトル
にわたって、色収差を補正した半波長板である。
【００９７】本発明の、非常に短い強誘電相ピッチを有
する混合物は、安定して解けず、かつ、半波長（Δｎｄ
＝λ／２）になるように設計されたＤＨＦセルの構造を
可能にする。
【００９８】Ｎ*ピッチおよび強誘電相ピッチは、当業
者に周知の任意の方法により測定され得る。約０．５か
ら０．６μｍよりも長いピッチを有する試料では強誘電
相（例えば、スメクティックＣ*）またはＮ*のピッチを
測定するために、カノウェッジ（Cano wedge）法が用い
られ得る。R.CanoのBull.Soc.France Mineral Crystall
ogr.XC333(1967)、P.KassubekおよびG.MeierのMol.Crys
t.Liq.Cryst.8:305頁−315頁(1969)、そして、Ph.Marin
ot-LagardeらのMol.Cryst.Liq.Cryst.75:249頁−286頁
(1981)を参照のこと。厚い（約４００μｍ）ホメオトロ
ピックに配向したセルの選択的反射率の測定は、典型的
には、約０．５μｍ未満のピッチ長を測定するために用
いられる。K.KondoらのJpn.J.Appl.Phys.21:224頁(198
2)を参照のこと。
【００９９】ＦＬＣ材料の強誘電性およびＮ*ピッチ
は、温度によって変化する。典型的には、強誘電性ピッ
チは、温度の低下に伴って減少する傾向にあり、Ｎ*ピ
ッチは、Ｎ*相を示す温度と、それより低いスメクティ
ック相を示す温度との間の転移点で無限になる傾向があ
る。Ｎ*ピッチはしばしば、Ｎ*への転移点よりも数十分
の１まで高い温度の範囲内で非常に急速に減少する。上
記転移点よりも高い温度でＮ*ピッチを長くするため
に、ネマティック相ピッチ補償剤が用いられ得る。本発
明の組成物は、上記転移点よりも少なくとも約１℃から
２℃高い温度で長いＮ*ピッチを有する材料と、有用な
素子動作温度（約１０℃から８０℃）で短い強誘電相ピ
ッチを有する材料とを組み合わせたものである。
【０１００】図４は、本発明の代表的なＦＬＣ混合物で
ある混合物１（ＭＸ５５６５）の、温度に対するピッチ
長を示すグラフである。この図では、本発明の代表的な
混合物であるＣ*およびＮ*のピッチ長が、温度に伴って
どのように変化するかを示す。温度（℃）変化に伴う、
Ｃ*ピッチ（□で示す）とＮ*ピッチ（■で示す）の変化
をミクロン単位で示す。Ｎ*ピッチの目盛（ｙ軸、右）
は、Ｃ*ピッチの目盛（ｙ軸、左）の１０倍である。ス
メクティックＡ相（Ａ）、スメクティックＣ*相
（Ｃ*）、キラルネマティック相（Ｎ*）、および等方性
相（Ｉ）に対応する温度範囲をグラフ内に示し、転移点
を破線で示す。混合物１のＣ*ピッチおよびＮ*ピッチの
実際の値は、両方とも常にマイナス（すなわち、ピッチ
の符号は−のねじれ）である。図４中で、絶対ピッチ長
は、温度変化に伴うピッチ長の変化を比較するために用
いられている。この混合物は、キラルスメクティック相
（スメクティックＣ*）とキラルネマティック相との間
の中間温度では直交スメクティック相、ここではスメク
ティックＡ相を有する。上述のＡからＮ*への転移で
は、温度が低下するにつれて、Ｎ*相ピッチ長は無限に
増大する。この混合物の場合、Ｎ*ピッチは、ＡからＮ*
への転移点よりも約１０℃高い温度では約５μｍであ
り、上記転移点よりも約５℃高い温度では約７．５μｍ
であり、そして、上記転移点よりも約２℃高い温度で
は、約３５μｍよりも長い値まで増大する。温度がＡか
らＮ*への転移点に近づくにつれて、Ｎ*ピッチは無限に
増大する。
【０１０１】本発明のＦＬＣ混合物は、Ｎ*相への転移
点よりも１℃から２℃高い温度では、長いＮ*ピッチを
示し、好ましくは、上記転移点よりも少なくとも５℃ま
で高い温度では、長いＮ*ピッチを示し、最も好ましく
は、Ｎ*相を示す全温度範囲では、長いＮ*ピッチを示
す。Ｎ*ピッチの測定は、Ｎ*への転移点よりも約１℃か
ら２℃高い温度またはそれ以上の温度で容易になされ得
る。温度が、上記転移点の約１℃以内の温度に近づくに
つれて、正確なＮ*ピッチを測定することが困難にな
る。
【０１０２】これも図４に示すように、Ｃ*ピッチは温
度に応じて変化し得る。混合物１は、室温（２０℃から
３０℃）では約０．５μｍ未満のＣ*ピッチを有する。
本発明のＦＬＣ混合物は、好ましくは、光学素子の動作
に有用な温度では短いピッチを有する。有用な動作温度
は、素子の種類および応用分野により異なる。いくつか
の応用分野では、室温で短いＣ*ピッチを有することが
望ましい。別の応用分野では、これより高い温度で動作
することが必要または望ましくあり得る。このような場
合は、ＦＬＣは室温よりも高い温度、例えば、４０℃か
ら８０℃で短いＣ*ピッチを有することが望ましい。
【０１０３】本発明の高コントラストＤＨＦセルは、均
一な間隔をあけて設けられた電極板間に、本発明のＦＬ
Ｃ混合物を挿入することにより製造される。電極板の内
表面は、好ましくは、一方向にラビングされた高分子層
のように、配向を容易にする表面処理が施される。処理
された板は、互いに対向する板上の配向層のラビング方
向が平行または逆平行になるように、互いに方向づけら
れる。ＦＬＣ混合物は、Ｎ*への転移点より少なくとも
５℃高い温度で、セル間に挿入される。好ましくは、Ｆ
ＬＣ混合物は、上記ＦＬＣ混合物が等方性の相を示す温
度で、板間に挿入される。その後、ＦＬＣはＮ*相を示
す温度まで冷却され、Ｎ*への転移点よりも少なくとも
約５℃高い温度からゆっくりと冷却されて強誘電相にな
る。ＦＬＣは、Ｎ*相への転移点よりも約５℃以内の温
度から、それより低いスメクティック相を示す温度ま
で、約０．０５℃から２℃／分の速度で冷却される。直
交スメクティック相が存在する場合は、ＦＬＣは、直交
スメクティック相から、それより低い温度の強誘電相ま
で、ゆっくりと冷却される。
【０１０４】得られた、配向されたＤＨＦＬＣセルは、
その後、当業者に周知の方法、例えば、セルのコントラ
スト比を測定することによって、配向状態を評価する。
所望であれば、さらにＮ*相を加熱し、その後、強誘電
相までゆっくりと冷却するという１以上の工程を用いる
ことにより、配向が改良され得る。実質的な配向が得ら
れるまで、配向工程を繰り返すことが好ましい。ＤＨＦ
セルの実質的な配向とは、セルが直交偏光子間で最小光
透過率を得るように設けられている場合（オフ状態）
に、入射光の約０．０２５％未満が、セルを介して漏れ
る状態である。好ましい配向は、オフ状態で入射光の約
０．０１％未満が漏れる状態である。このようなセル配
向の工程から、高コントラストを有するＤＨＦセルが得
られる。
【０１０５】本発明の素子で有用な相およびピッチ特性
を有するＦＬＣ組成物の例としては、短い強誘電相ピッ
チドーパントとラセミ化していないキラルな２，３−ジ
ハロアルコキシテール基とを組み合わせたものであり、
例えば、米国特許第5,051,506号、米国特許出願第07/76
3,134号および第07/556,656号に記載されている。式Ｉ
で表される化合物 （ここで、Ａ、Ｂ、Ｘ、ＹおよびＲは上で定義した通り
であり、そしてＲ’は、上で定義したアルキル、アルケ
ニル、アルキルシリルまたは他の基である）は、米国特
許出願第07/763,134号に記載の方法またはこれらの方法
を通常の様式で改変した方法により合成され得る。式Ｉ
で表され、Ｒ’がアシル基である化合物は、米国特許出
願第07/556,656号に記載の方法またはこれらの方法を通
常の様式で改変した方法により合成され得る。上述の方
法は、ＰＣＴ国際出願第WO89/10356号、WO87/05015号、
WO86/06401号または米国特許第4,886,622号に記載され
ているような周知の様式により容易に用いられ得、それ
により、トランス−１，４−シクロヘキシレン基を含
む、式Ｉの化合物が合成される。
【０１０６】本発明の素子で有用な相およびピッチ特性
を有するＦＬＣ組成物の例としては、短い強誘電相ピッ
チドーパントと、式ＩＩ Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ−Ｒ2 ＩＩ で表されるジアルコキシ化合物を少なくとも約１０重量
％含む１個以上のホストとを組み合わせたものである。
ここで、Ｒ1、Ｃ、ＤおよびＲ2は、上で定義した通りで
ある。
【０１０７】ホスト成分として適した式ＩＩの化合物
は、市販されているものでもよいし、あるいは、周知の
方法により、または欧州特許出願第ＥＰ３０７，８８０
号およびスイス特許出願第ＣＨ５９３，４９５号に記載
されているような周知の方法を通常の様式で適用するこ
とにより、合成してもよい。
【０１０８】本発明のホストは、式ＩＩの化合物に加え
て、式ＩＩＩおよびＩＶで表される化合物を１個以上含
み得る。
【０１０９】 Ｒ3−Ｅ−Ｆ−Ｚ2−Ｒ4 ＩＩＩ または Ｒ5−Ｇ−Ｈ−Ｚ3−Ｃｙｃ−Ｒ6 ＩＶ ここで、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｅ、Ｆ、Ｚ2、Ｇ、Ｈ、
Ｚ3およびＣｙｃは、上で定義した通りである。
【０１１０】本発明のホストとして適した式ＩＩＩまた
はＩＶの化合物は、市販されているものでもよいし、あ
るいは、周知の方法により、または周知の方法を通常の
様式で適用することにより、調製してもよい。
【０１１１】本発明の素子で有用な短いＣ*ピッチを誘
導する特性を有するラセミ化していないキラルなドーパ
ントは、以下の工程による通常のテストにより選択され
得る。
【０１１２】１０重量％から５０重量％のテストされる
べきラセミ化していないキラルな分子（例えば、ドーパ
ントとして用いられる可能性のあるもの）と、式ＩＩで
表されるジアルコキシ化合物を少なくとも１０重量％含
む、室温でスメクティックＣ相またはスメクティックＣ
*相を示すホスト化合物、好ましくは、スメクティック
ＣホストＨ１、Ｈ２（実施例中にその組成を示す）との
混合物を調製する。用いられ得るドーパントの混合物
は、ドーパントを約１０重量％と５０重量％との間の濃
度で含む場合に、スメクティックＣ*相およびそれより
高い温度ではキラルネマティック相を示す。ドーパント
として用いられる可能性のあるラセミ化していないキラ
ルな分子の混合物の中でも、スメクティックＣ相または
ネマティック相を破壊するものは、本発明で用いられ得
る短いピッチを誘導するドーパントではない。ドーパン
トとして用いられる可能性のある混合物のＣ*相および
Ｎ*相のピッチを測定する。Ｎ*ピッチを、Ｎ*相への転
移点よりも約１℃から２℃高い温度で測定する。Ｃ*ピ
ッチを、有用な素子動作温度範囲（約１０℃から８０
℃）で測定する。最も典型的には、Ｎ*ピッチを、Ｎ*へ
の転移点よりも約２℃高い温度で測定し、Ｃ*ピッチ
を、室温（約２０℃から３０℃）で測定する。用いられ
得る短いピッチを誘導するドーパントとは、少なくとも
１つの混合物の、Ｃ＊ピッチに対するＮ＊ピッチの比が
約１以上であるドーパントである。好ましい短いピッチ
を誘導するドーパントとは、少なくとも１つの混合物
の、Ｃ*ピッチに対するＮ*ピッチの比が約４以上である
ドーパントである。より好ましいドーパントを用いる
と、少なくとも１つのテスト混合物の、Ｃ*ピッチに対
するＮ*ピッチの比は約１０以上である。好ましいドー
パントとは、少なくとも１つの混合物が、室温では約
０．２５μｍ未満のスメクティックＣ*ピッチを示し、
上記転移点よりも約２℃高い温度では約２．５μｍ以上
のＮ*ピッチを示すドーパントである。より好ましいド
ーパントとしては、少なくとも１つの混合物が、室温で
は約０．１５μｍ未満のスメクティックＣ*ピッチを示
すドーパントである。好ましいドーパントとしては、ド
ーパント濃度が約１０重量％から２０重量％（ｗ／ｗ）
未満である時に、Ｎ*相ピッチを約４μｍ未満まで減少
させることなく、最も短いＣ*ピッチを誘導するドーパ
ントである。この工程は、任意のキラルな傾いたスメク
ティック相で短い強誘電相ピッチを誘導するキラルドー
パントを選択するために、容易に用いられ得る。
【０１１３】本発明の、短いピッチを誘導するドーパン
トと組み合わせて用いるために適したスメクティックＣ
またはスメクティックＣ*ホストは、以下の工程によ
り、通常のテストを用いて選択され得る。
【０１１４】採用される可能性のあるスメクティックＣ
またはスメクティックＣ*ホストは、スメクティックＣ
またはスメクティックＣ*相、および好ましくは、より
高い温度ではネマティック相を示す。素子の応用におい
て好ましいホストは、有用な動作温度（１０℃から５０
℃）ではスメクティックＣまたはスメクティックＣ*相
を示す。採用される可能性のある好ましいホストは、ス
メクティックＣまたはスメクティックＣ*相とネマティ
ック相との間の温度では、直交スメクティック相、例え
ば、スメクティックＡ相を有する。採用される可能性の
あるホストと、本発明により特に例示される短いピッチ
を誘導するドーパント、すなわち、実施例で定義するＭ
ＤＷ１２８、ＭＤＷ２３２、ＭＤＷ１１６、ＭＤＷ１９
８、ＭＤＷ３１６、またはＭＤＷ３１７のうちの１つ
（１０重量％から５０重量％）との混合物を調製する。
この工程によるテストに適したホストを、ドーパント濃
度が約１０重量％と５０重量％（ｗ／ｗ）との間である
時に、上記の少なくとも１つのドーパントと混合しなけ
ればならない。採用される可能性のあるドーパントとの
混合物のＣ*相およびＮ*ピッチを測定する。Ｎ*ピッチ
を、Ｎ*への転移点よりも約１℃から２℃高い温度で測
定する。Ｃ*ピッチを、有用な素子動作温度（約１０℃
から８０℃）で測定する。最も典型的には、Ｎ*ピッチ
を、Ｎ*への転移点よりも約２℃高い温度で測定し、Ｃ*
ピッチを、室温で測定する。本発明の組成物に使用する
ために適したホストとは、少なくとも１つのテストされ
た混合物の、Ｃ*ピッチに対するＮ*ピッチの比が約１以
上であるホストである。好ましいホストとは、少なくと
も１つの混合物の、Ｃ*ピッチに対するＮ*ピッチの比が
約４以上であるホストである。より好ましいホストを用
いると、少なくとも１つのテスト混合物の、Ｃ*ピッチ
に対するＮ*ピッチの比は約１０以上である。好ましい
ホストとは、少なくとも１つの混合物が、室温では約
０．２５μｍ未満のスメクティックＣ*ピッチを示し、
上記転移点よりも約２℃高い温度では約２．５μｍ以上
のＮ*ピッチを示すホストである。より好ましいホスト
とは、少なくとも１つの混合物が、室温では約０．１５
μｍ以下のＣ*ピッチを示すホストである。
【０１１５】この工程は、強誘電性ホストを選択するた
めに、容易に用いられ得る。本明細書に記載した工程に
よって、短いピッチを誘導するキラルドーパントが同定
されると、上述の特に同定したドーパント化合物の代わ
りに、上述した新たに同定されたドーパントが、強誘電
相ホスト用のアッセイに用いられ得る。非適合性または
他の要素を混合することにより、本発明の特定のドーパ
ントは、本発明の強誘電相、スメクティックＣまたはス
メクティックＣ*ホストのすべての場合には、短いピッ
チを誘導しないこともあり得る。
【０１１６】ホストは、典型的には低い分極密度を有す
るアキラルまたはラセミ化していないキラルな材料であ
る。
【０１１７】以下の実施例は、本発明の実施を示すため
のものであって、決して本発明の範囲を限定するもので
はない。
【０１１８】
【実施例】以下の実施例では、以下の式で表されるキラ
ルＦＬＣドーパントをＦＬＣホスト混合物に導入し、得
られた混合物のＣ*ピッチおよびＮ*ピッチを決定した。
【０１１９】
【化７】
【０１２０】例えば、R.Cano(1967)（前出）およびK.Ko
ndoら(1982)（前出）に記載のカノウェッジ法または選
択的反射法などの標準方法を用いて、ピッチの測定を行
った。相ダイアグラム全体では、温度は摂氏であり、Ｉ
＝等方性、Ｎ*＝キラルネマティック、Ａ＝スメクティ
ックＡ、Ｃ*＝キラルスメクティックＣ、Ｃ＝スメクテ
ィックＣ、そして、Ｘ＝結晶性である。
【０１２１】実施例１：Ｃ*ピッチおよびＮ*ピッチの、
ホストの種類に対する依存 ＭＤＷ１１６と３種類のＦＬＣホストとの混合物を上述
のように評価することにより、Ｃ*ピッチおよびＮ*ピッ
チを測定した。これらのホストを１０重量％含む混合物
を評価した結果を表１に示す。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】ホストは、上記混合物中のドーパントによ
るピッチの誘導では重要な役割を果たす。ホストを変え
ることにより、Ｃ*ピッチは最高３倍変化し得、Ｎ*ピッ
チは５倍より大きく変化し得る。
【０１２４】ジアルコキシホストは、最も短いＣ*ピッ
チを供給する一方、長いＮ*ピッチを維持した。
【０１２５】実施例２：短いＣ*ピッチを有するＦＬＣ
混合物 ジフルオロアルキルオキシドーパントは、ジアルコキシ
フェニルピリミジンホストでは、短いピッチを誘導す
る。選択されたジアルコキシフェニルピリミジンホスト
Ｈ１中に選択されたドーパントを３０重量％含む混合物
のＣ*ピッチおよびＮ*ピッチの測定結果を表２にまとめ
る。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】Ｈ１は、以下の組成物を有するアキラルス
メクティックＣホストである（単位：重量％）。
【０１２８】
【化８】
【０１２９】Ｈ１は、以下の相ダイアグラムを有する。
【０１３０】 Ｉ−−８９−−Ｎ−−７０−−Ａ−−６６−−Ｃ 実施例３：ドーパント濃度に応じたＣ*ピッチおよびＮ*
ピッチの変化 ＭＤＷ２３２と、ジアルコキシフェニルピリミジンを含
むスメクティックＣ*ホストＨ２との混合物を調製し、
上記混合物のＣ*ピッチおよびＮ*ピッチを測定した。表
３に示すように、混合物中のドーパントの重量％が上昇
するにつれて、Ｃ*ピッチが短くなる。これらの混合物
では、Ｃ*ピッチに対するＮ*ピッチの比は、少なくとも
８であり、ドーパントを３０重量％含む混合物では、そ
の比は１０よりも大きい。
【０１３１】
【表３】
【０１３２】Ｈ２は、以下の組成物を有するアキラルな
スメクティックＣホストである（単位：重量％）。
【０１３３】
【化９】
【０１３４】この相ダイアグラムは以下の通りである。
【０１３５】 Ｉ−−９３−−Ｎ−−７８−−Ａ−−７１−−Ｃ 実施例４：Ｎ*ピッチ補償混合物 以下の混合物はすべて、１μｍ未満のＣ*ピッチおよび
１０μｍより長いＮ*ピッチを有する。
【０１３６】混合物１は、以下の組成を有する。
【０１３７】１０％ＭＤＷ１９８ １５％ＭＤＷ１１６ ０．８％ＺＬＩ４５７２ ７４．２％ＦＥＬＩＸ００８ ＺＬＩ４５７２は、以下の相ダイアグラムを有する、市
販のピッチ補償剤である。
【０１３８】Ｉ−−１３３−−Ｘ：
【０１３９】
【化１０】
【０１４０】混合物１：Ｃ*ピッチ（２５℃）＝−０．
２７；Ｎ*ピッチ（Ｎ*相への転移点よりも２℃高い温
度）＝−３８μｍであり、相ダイアグラムは以下の通り
である。
【０１４１】 Ｉ−−８０−−Ｎ*−−６５−−Ａ−−６２−−Ｃ*−−＜２５−−Ｘ 図２は、本発明の平面配向ＤＨＦＬＣセルの、直線型駆
動電圧印加時の直線型光学的応答性を示すグラフであ
る。上記ＤＨＦＬＣセルは、厚みが２．５μｍであり、
実施例４のＤＨＦＬＣ混合物１を含む。この図は、ブッ
クシェルフ型に配向された混合物１の層を含む厚み２．
５μｍのＤＨＦセルでのＤＨＦ効果を示す。セル内の光
学的応答性は、印加される駆動電界に対してほぼ直線で
ある。上方の曲線は、０．５Ｖ／目盛での光学的応答性
を示し、下方の曲線は、２Ｖ／目盛での駆動電界を示
す。一目盛は５ｍｓである。
【０１４２】混合物２は、以下の組成を有する。
【０１４３】１０％ＭＤＷ３１６ １０％ＭＤＷ３１７ ０．７％ＺＬＩ４５７２ ７９．３％ＦＥＬＩＸ００８ 混合物２：Ｃ*相ピッチ（２２℃）＝−０．２１μｍ、
Ｎ*相ピッチ＝−３０μｍであり、相ダイアグラムは以
下の通りである。
【０１４４】 Ｉ−−７２−−Ｎ*−−５８−−Ａ−−４５−−Ｃ*−−＜２２−−Ｘ 混合物３は、以下の組成を有する。
【０１４５】１０％ＭＤＷ１９８ ２０％ＭＤＷ２３２ ０．９％ＺＬＩ４５７２ ６９．１％Ｈ２ 混合物３：Ｃ*相ピッチ（２２℃）＝−０．１９μｍ、
Ｎ*相ピッチ＝−３６μｍであり、相ダイアグラムは以
下の通りである。
【０１４６】 Ｉ−−８２−−Ｎ*−−５５−−Ｃ*−−＜２２−−Ｘ ＦＥＬＩＸ００８は、以下の相ダイアグラムを有する市
販のＦＬＣ混合物である。
【０１４７】 Ｉ−−８６−−Ｎ*−−７５−−Ａ−−７０−−Ｃ*−−（−７）−−Ｘ そして、ＦＥＬＩＸ００８は−９．６ｎＣ／ｃｍ2の分
極を有する。
【０１４８】実施例５：ＤＨＦセルのコントラストの比
較 市販のＤＨＦ混合物（Ｈｏｆｆｍａｎ Ｌａ Ｒｏｃｈ
ｅ ５６７９、以下５６７９と呼ぶ）および上記の混合
物１を用いて、２つのＤＨＦセル（厚み２．５μｍ）を
調製した。
【０１４９】板の内表面にＩＴＯ（酸化インジウムス
ズ）の電極層を塗布することにより、厚み２．５μｍの
透過型セルを作成した。電極板上にナイロン層をスピン
コートし、その後、乾燥させた。柔らかいレーヨン布を
用いて、ナイロン層を一方向にラビングした。この時、
互いに対向する板上の配向層を、平行にラビングするよ
うにした。板を、間隔をあけて位置づけ、ラビング方向
が平行かつ同一方向になるように組み合わせた。ＦＬＣ
混合物を１００℃まで加熱し、毛細管現象によりセルに
導入した。ＦＬＣ混合物を、スメクティックＣ*相が得
られるまで、０．５℃／分の速度でゆっくりと冷却し
た。この処理の結果、平面配向セルを得た。セルの一方
は混合物１を含み、他方はＲｏｃｈｅ５６７９を含む
が、上記セルを両方とも直交偏光子間に設け、適切な電
圧を電極板に印加することにより、セルの光学的異方性
を変化させた。両方のセルの組織およびコントラスト
を、同一の条件下で調べた。
【０１５０】２つのセルの組織の顕微鏡写真を図３に示
す。図３は、本発明のＤＨＦＬＣセル（混合物１を含
む、厚み２．５μｍのセル）（Ａ）と、市販のＤＨＦＬ
Ｃ混合物５６７９（Ｈｏｆｆｍａｎ Ｌａ Ｒｏｃｈｅ
製）を用いた厚み２．５μｍのセル（Ｂ）との配向を比
較した図である。（Ａ）および（Ｂ）は、セルの組織の
顕微鏡写真である。図３で、（Ａ）は混合物１を含むも
のであり、（Ｂ）は５６７９を含むものである。混合物
１を含むセルの組織の方が、５６７９を含むセルよりも
はるかに滑らかである。コントラストに関しては、混合
物１を含むセル（１５８：１）の方が、５６７９を含む
セル（２５：１）よりも大幅に高かった。本発明の混合
物１を含むＤＨＦＬＣセルは、従来のＤＨＦＬＣ混合物
を含むセルよりもはるかに滑らかな組織を有しており、
（Ａ）のセルの配向が優れていることを示している。混
合物１を含むＤＨＦＬＣセルは、１５８：１のコントラ
スト比を示し、一方、５６７９を含むＤＨＦＬＣセルは
２５：１のコントラスト比を示す。
【０１５１】本発明に関わる技術分野の当業者であれ
ば、本明細書に例として記載した方法、技術工程、化合
物および組成物が、本発明の目的を達成するために、本
発明の思想および範囲から逸脱することなく、変更、改
変、または機能的等価物に置換され得るということを認
識すると考えられる。このような変更、改変、および機
能的等価物への置換はすべて、本発明の範囲に包含され
る。
【０１５２】
【図面の簡単な説明】
【図１】電極板に垂直に、ブックシェルフ型に配向され
たスメクティックＣ*層を含むＤＨＦＬＣセルの模式図
である。
【図２】本発明の平面配向ＤＨＦＬＣセルの、直線型駆
動電圧印加時の直線型光学的応答性を示すグラフであ
る。
【図３】本発明のＤＨＦＬＣセル（混合物１を含む、厚
み２．５μｍのセル）（Ａ）と、市販のＤＨＦＬＣ混合
物５６７９（Ｈｏｆｆｍａｎ Ｌａ Ｒｏｃｈｅ製）を
含む厚み２．５μｍのセル（Ｂ）との配向を比較する図
である。（Ａ）および（Ｂ）は、セルの組織の顕微鏡写
真である。
【図４】本発明の代表的なＦＬＣ混合物である混合物１
（ＭＸ５５６５）のピッチ長と温度を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１０ ねじれらせん強誘電性液晶（ＤＨＦＬＣ）セル １１、１２ 板 １３、１４ 電極層 １５ 強誘電性液晶（ＦＬＣ）層 ｐ らせんピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591013609 ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト ＨＯＥＣＨＳＴ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国デー−6230 フランクフ ルト・ アム・マイン 80（番地なし) (72)発明者 マイケル ディー． ワンド アメリカ合衆国 コロラド 80303，ボウ ルダー，レジス ドライブ 2910 (72)発明者 マーク ハンドシー アメリカ合衆国 コロラド 80303，ボウ ルダー，マジソン アベニュー 3690 (72)発明者 クラウス エッシャー ドイツ連邦共和国，6109 ミュールタール １，アムゼルベーク ナンバー ３ (72)発明者 ロヒーニ ティー． ボーラ アメリカ合衆国 コロラド 80301，ボウ ルダー，アーボル コート 3877

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一方が透明または半透明である
    電極板間に設けられた、既知の厚みの強誘電性液晶層、 高コントラスト電気光学素子の光学的異方性が変化する
    ように、該強誘電性液晶層を介して該電極板に電圧を印
    加する手段、および電圧を印加した該素子の光学的異方
    性の変化状態を光学的に識別する手段、を包含する、高
    コントラスト電気光学素子であって、 該層を有する強誘電性液晶が、強誘電相を示し、該強誘
    電相を示す温度よりも高い温度ではキラルネマティック
    相を示し、 該強誘電相では、該強誘電性液晶の自然のらせんピッチ
    が、該素子の該強誘電性液晶層の厚みよりも十分短く、
    そのために、該強誘電性液晶が、らせん配向ベクトル構
    造を有し、かつ、表面安定化されておらず、 該ネマティック相では、該強誘電性液晶の自然のらせん
    ピッチが、該強誘電性液晶層の厚みよりも十分長く、そ
    のために、該素子の該強誘電性液晶層の配向が容易に行
    える、高コントラスト電気光学素子。
  2. 【請求項２】ねじれらせん強誘電性液晶（ＤＨＦＬＣ）
    素子である、請求項１に記載の高コントラスト電気光学
    素子。
  3. 【請求項３】前記強誘電相での自然のらせんピッチが、
    有用な素子動作温度では約１μｍ以下である、請求項１
    に記載の高コントラスト電気光学素子。
  4. 【請求項４】前記ネマティック相での自然のらせんピッ
    チが、約４μｍ以上である、請求項３に記載の高コント
    ラスト電気光学素子。
  5. 【請求項５】前記強誘電性液晶層の厚みが約０．５０と
    ６．０μｍとの間である、請求項１に記載の高コントラ
    スト電気光学素子。
  6. 【請求項６】前記強誘電相での自然のらせんピッチが、
    室温では０．３９μｍ未満である、請求項１に記載の高
    コントラスト電気光学素子。
  7. 【請求項７】前記強誘電相での自然のらせんピッチが、
    室温では０．２５μｍ未満である、請求項１に記載の高
    コントラスト電気光学素子。
  8. 【請求項８】前記強誘電相での自然のらせんピッチが、
    室温では０．１５μｍ未満である、請求項１に記載の高
    コントラスト電気光学素子。
  9. 【請求項９】前記キラルネマティック相での自然のらせ
    んピッチが、Ｎ*転移点よりも少なくとも約１℃から２
    ℃高い温度では、前記強誘電性液晶（ＦＬＣ）相の厚み
    以上である、請求項１に記載の高コントラスト電気光学
    素子。
  10. 【請求項１０】前記キラルネマティック相での自然のら
    せんピッチが、Ｎ*転移点よりも少なくとも約１℃から
    ２℃高い温度では、前記強誘電性液晶（ＦＬＣ）相の厚
    みの少なくとも約４倍である、請求項９に記載の高コン
    トラスト電気光学素子。
  11. 【請求項１１】前記強誘電相がスメクティックＣ*相で
    ある、請求項１に記載の高コントラスト電気光学素子。
  12. 【請求項１２】前記強誘電相での自然のらせんピッチ
    が、可視光の波長の１／２未満である、請求項１に記載
    の高コントラスト電気光学素子。
  13. 【請求項１３】前記強誘電性液晶層に接した前記強誘電
    性液晶層の配向手段をさらに包含し、それによって、該
    強誘電性液晶の分子の分子配向ベクトルが選択された方
    向に実質的に配向する、請求項１に記載の高コントラス
    ト電気光学素子。
  14. 【請求項１４】前記配向手段が、一方向にラビングされ
    た高分子配向層を包含する、請求項１に記載の高コント
    ラスト電気光学素子。
  15. 【請求項１５】前記配向手段が、一方向にラビングされ
    たナイロン配向層を包含する、請求項１４に記載の高コ
    ントラスト電気光学素子。
  16. 【請求項１６】前記一方向にラビングされたナイロン配
    向層が、前記電極板の内表面では、前記強誘電性液晶
    （ＦＬＣ）層に接して設けられており、かつ、互いに対
    向する該電極板上の該ナイロン配向層のラビング方向が
    互いに平行である、請求項１５に記載の高コントラスト
    電気光学素子。
  17. 【請求項１７】４０：１以上のコントラストを有する、
    請求項１に記載の高コントラスト電気光学素子。
  18. 【請求項１８】１００：１以上のコントラストを有す
    る、請求項１に記載の高コントラスト電気光学素子。
  19. 【請求項１９】可視光波長領域では、実質的に半波長板
    である、請求項１に記載の高コントラスト電気光学素
    子。
  20. 【請求項２０】前記強誘電性液晶の複屈折がΔｎである
    時、前記強誘電性液晶層の厚みが約０．２５／Δｎ（μ
    ｍ）と０．３０／Δｎ（μｍ）との間である、請求項１
    に記載の高コントラスト電気光学素子。
  21. 【請求項２１】強誘電相、および該強誘電相を示す温度
    より高い温度ではキラルネマティック相を示す、少なく
    とも２つの成分を含む、強誘電性液晶組成物であって、 Ｎ*転移点より少なくとも約１℃から２℃高い温度で該
    キラルネマティック相での自然のらせんピッチが、ほぼ
    室温での該強誘電相での自然のらせんピッチよりも少な
    くとも約４倍長い、強誘電性液晶組成物。
  22. 【請求項２２】キラルドーパントおよびホスト化合物を
    含む、請求項２１に記載の強誘電性液晶組成物。
  23. 【請求項２３】前記ホスト化合物が、スメクティックＣ
    ホストまたはスメクティックＣ*ホストである、請求項
    ２２に記載の強誘電性液晶組成物。
  24. 【請求項２４】温度が低下するにつれて、前記相が、Ｉ
    →Ｎ*→スメクティック直交→スメクティック強誘電と
    転移する、請求項２２に記載の強誘電性液晶組成物。
  25. 【請求項２５】温度が低下するにつれて、前記相が、Ｉ
    →Ｎ*→Ａ→Ｃ*と転移する、請求項２４に記載の強誘電
    性液晶組成物。
  26. 【請求項２６】前記キラルネマティック相での自然のら
    せんピッチが、前記強誘電相での自然のらせんピッチよ
    り少なくとも約１０倍長い、請求項２１に記載の強誘電
    性液晶組成物。
  27. 【請求項２７】前記強誘電相がスメクティックＣ*相で
    ある、請求項２１に記載の強誘電性液晶組成物。
  28. 【請求項２８】前記強誘電相では前記キラルドーパント
    と同一のピッチ符号を示し、かつ、前記キラルネマティ
    ック相では該キラルドーパントと逆のピッチ符号を示
    す、ネマティック相ピッチ補償剤をさらに含む、請求項
    ２１に記載の強誘電性液晶組成物。
  29. 【請求項２９】前記強誘電相での自然のらせんピッチ
    が、室温では０．２５μｍ以下であり、前記キラルネマ
    ティック相での自然のらせんピッチが、Ｎ*転移点より
    少なくとも約１℃から２℃高い温度では８μｍ以上であ
    る、請求項２１に記載の強誘電性液晶組成物。
  30. 【請求項３０】約３０重量％以下の前記キラルドーパン
    トを含む、請求項２２に記載の強誘電性液晶材料。
  31. 【請求項３１】前記キラルドーパントが、式Ｒ−Ａ−Ｚ
    1−Ｂ−Ｏ−Ｍで表されるラセミ化していない材料であ
    って、 ＡおよびＢが、各々独立して１，４−フェニレン、環状
    炭素原子のうちの１個または２個が窒素原子で置換され
    る１，４−フェニレン、または１，４−シクロヘキシレ
    ンから選択され、Ｚ1が、一重結合、酸素原子、−ＣＯ
    −Ｏ−基または−Ｏ−ＣＯ−基であり、Ｒが、１個以上
    の隣接しない炭素原子が二重結合、酸素原子、イオウ原
    子またはＳｉ（ＣＨ3）2基で置換され得る１個から２０
    個の炭素原子を有する基であり、そしてＯ−Ｍが、式 で表される２，３−ジハロアルキル部分であり、 ＊が不斉炭素であり、ＸおよびＹが、各々独立してハロ
    ゲンであり、Ｒ’が、１個以上の隣接しない炭素原子が
    二重結合、酸素原子、イオウ原子、またはＳｉ（Ｃ
    Ｈ3）2基で置換され得る１個から約２０個の炭素原子を
    有する基あるいは−ＯＣＯ−Ｒ’’で表されるアシル基
    であり、ここでＲ’’が、１個以上の隣接しない炭素原
    子が二重結合、酸素原子、イオウ原子またはＳｉ（ＣＨ
    3）2基で置換され得る１個から２０個の炭素原子を有す
    る基である、請求項２２に記載の強誘電性液晶材料。
  32. 【請求項３２】前記キラルドーパントが、式 で表されるラセミ化していないキラルな２，３−ジフル
    オロアルキルオキシ化合物であって、 ＊が不斉炭素を表し、ＡまたはＢのいずれか一方が１，
    ４−フェニレンであり、ＡまたはＢの他方が２，５−ピ
    リミジンであり、Ｒ’が、１個から２０個の炭素原子を
    有するアルキル基、または１個から２０個の炭素原子を
    有する−ＯＣＯ−Ｒ’’で表されるアシル基である、請
    求項３１に記載の強誘電性液晶材料。
  33. 【請求項３３】前記ドーパントの立体構造が、２−Ｒ、
    ３−Ｒまたは２−Ｓ、３−Ｓである、請求項３２に記載
    の強誘電性液晶材料。
  34. 【請求項３４】Ｒ’が、１個から２０個の炭素原子を有
    するアルキル基である、請求項３２に記載の強誘電性液
    晶組成物。
  35. 【請求項３５】Ｒ’が、１個から２０個の炭素原子を有
    するアシル基である、請求項３２に記載の強誘電性液晶
    組成物。
  36. 【請求項３６】式Ｒ1−Ｏ−Ｃ−Ｄ−Ｏ−Ｒ2で表される
    １個以上の化合物を少なくとも約１０重量％含む、ホス
    ト材料を含む強誘電性液晶組成物であって、 ＣまたはＤのいずれか一方が１，４−フェニレンであ
    り、ＣまたはＤの他方が、環状炭素原子のうちの１個以
    上が窒素原子で置換される１，４−フェニレンであり、
    Ｒ1およびＲ2が、各々独立して１個から２０個の炭素原
    子を有するアルキル基またはアルケニル基、あるいは４
    個から２２個の炭素原子を有するアルキルシリル基であ
    る、請求項２２に記載の強誘電性液晶組成物。
  37. 【請求項３７】Ｒ1およびＲ2が、各々独立して１個から
    ２０個の炭素原子を有するアルキル基またはアルケニル
    基である、請求項３６に記載の強誘電性液晶組成物。
  38. 【請求項３８】ネマティック相ピッチ補償剤（compensa
    tion agent）をさらに含む、請求項２２に記載の強誘電
    性液晶化合物。
  39. 【請求項３９】さらに、式Ｒ3−Ｅ−Ｆ−Ｚ2−Ｒ4で表
    される１個以上の化合物を含む強誘電性液晶組成物であ
    って、 Ｒ3およびＲ4が、各々独立して１個から約２０個の炭素
    原子を有するアルキル基またはアルケニル基、あるいは
    約４個から約２２個の炭素原子を有するアルキルシリル
    基であり、ＥまたはＦのいずれか一方が、１，４−フェ
    ニレンであり、ＥまたはＦの他方が、環状炭素原子のう
    ちの１個または２個が窒素原子で置換される１，４−フ
    ェニレンであり、Ｚ2が、酸素原子、−ＣＯ−Ｏ−基ま
    たは−Ｏ−ＣＯ−基である、請求項２２に記載の強誘電
    性液晶組成物。
  40. 【請求項４０】Ｚ2が酸素原子または−ＣＯ−Ｏ−基で
    ある、請求項３９に記載の強誘電性液晶組成物。
  41. 【請求項４１】Ｚ2が酸素原子である、請求項３９に記
    載の強誘電性液晶組成物。
  42. 【請求項４２】ＥまたはＦのいずれか一方が１，４−フ
    ェニレンであり、ＥまたはＦの他方が２，５−ピリミジ
    ンである、請求項３９に記載の強誘電性液晶組成物。
  43. 【請求項４３】Ｒ3およびＲ4が、各々独立して１個から
    ２０個の炭素原子を有するアルキル基またはアルケニル
    基である、請求項３９に記載の強誘電性液晶組成物。
  44. 【請求項４４】さらに、式Ｒ5−Ｇ−Ｈ−Ｚ3−Ｃｙｃ−
    Ｒ6で表される１個以上の化合物を含む強誘電性液晶組
    成物であって、 Ｒ5およびＲ6が、各々独立して１個から２０個の炭素原
    子を有するアルキル基またはアルケニル基、あるいは約
    ４個から約２２個の炭素原子を有するアルキルシリル基
    であり、ＥまたはＦのいずれか一方が１，４−フェニレ
    ンであり、ＥまたはＦの他方が、環状炭素原子の１個ま
    たは２個が窒素原子で置換される１，４−フェニレンで
    あり、Ｚ3が、一重結合、酸素原子、−Ｏ−ＣＯ−基ま
    たは−ＣＯ−Ｏ−基であり、Ｃｙｃが１，４−シクロヘ
    キシレン基である、請求項２２に記載の強誘電性液晶組
    成物。
  45. 【請求項４５】Ｚ3が、一重結合または−Ｏ−ＣＯ−基
    である、請求項４４に記載の強誘電性液晶組成物。
  46. 【請求項４６】Ｚ3が−Ｏ−ＣＯ−基である、請求項４
    ５に記載の強誘電性液晶組成物。
  47. 【請求項４７】Ｃｙｃがトランス−１，４−シクロヘキ
    シレン基である、請求項４４に記載の強誘電性液晶組成
    物。
  48. 【請求項４８】ＧまたはＨのいずれか一方が１，４−フ
    ェニレンであり、ＧまたはＨの他方が２，５−ピリミジ
    ンである、請求項４４に記載の強誘電性液晶組成物。
  49. 【請求項４９】Ｒ5およびＲ6が、各々独立して１個から
    約２０個の炭素原子を有するアルキル基またはアルケニ
    ル基である、請求項４４に記載の強誘電性液晶組成物。
  50. 【請求項５０】３０重量％以下の前記キラルドーパン
    ト、５０重量％以上の前記ホスト化合物、および１重量
    ％以下の前記ピッチ補償剤を含む、請求項２２に記載の
    強誘電性液晶組成物。
  51. 【請求項５１】傾き角が約１８゜より大きく、自発分極
    が約１０ｎＣ／ｃｍ2より大きい、請求項２１に記載の
    強誘電性液晶組成物。
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