JPH07258641A - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JPH07258641A
JPH07258641A JP7046354A JP4635495A JPH07258641A JP H07258641 A JPH07258641 A JP H07258641A JP 7046354 A JP7046354 A JP 7046354A JP 4635495 A JP4635495 A JP 4635495A JP H07258641 A JPH07258641 A JP H07258641A
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尚義 江本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】コレステリック相における旋回能の温度依存性
を調整された液晶組成物。 【構成】ネマチック液晶に添加した時に誘起されるコレ
ステリック相の旋回能の温度依存性を正とする光学活性
物質少なくとも一つと、該光学活性物質とらせんのねじ
れ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加した時に
誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質少なくとも一つとを含有するネマチ
ック液晶組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はネマチック液晶組成物に
関する。さらに詳しくは、液晶表示素子に使用して、そ
のしきい値電圧の温度依存性の改善されたネマチック液
晶組成物および固有ピッチの温度依存性の改善されたネ
マチック液晶組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】TN型液晶表示素子は、回路・駆動方式
ならびにセル製造技術の向上、そして特に素子に封入さ
れる液晶組成物の特性改善によって、初期の頃には時
計、電卓等にしかなかった用途も急速に拡大されてき
た。この液晶組成物その他の改善により急速な用途拡大
がなされているのは、 表示容量の増大、ならびに ネマチック液晶相の温度範囲の拡大 によるところが大きい。表示容量の増大という点ではハ
ンドヘルドコンピューターの端末等のディスプレーや液
晶TVがその例であり、ネマチック液晶相の温度範囲の
拡大という点では、車載用計器や屋外使用の計器等のデ
ィスプレーがその例である。しかしながら、液晶表示素
子には改善すべき点が山積されている。たとえば視角の
狭いこと、コントラストが悪いこと、応答速度が遅いこ
と、まだまだ表示容量が小さいこと、そして周囲の温度
変化による表示品質の低下などが挙げられる。このうち
周囲の温度変化による表示品質の低下はしきい値電圧V
thの温度変化に帰因される。液晶分子の逆ツイストを抑
えて液晶表示素子の表示品質を保つためにらせんのねじ
れ方向が右まわりあるいは左まわりの光学活性物質を微
量添加するということも、ごく普通に行われている。し
かしながら、液晶組成物のしきい値電圧が、まだかなり
の温度依存性を有しているために、周囲の温度変化によ
る表示品質の低下は避けられない問題である。視角およ
びコントラストの改善という点ではスーパーツイスト複
屈折方式(SBE方式と略記する)をとることによりか
なり改善されている。SBE方式はTN方式とはいくつ
かの点で異なっている。まず、TN方式では前述したよ
うに微量の光学活性物質を添加して、液晶分子が表示素
子内で配向処理されたガラス基板との相互作用で90度
ツイストするのを補っている。ここで表示素子のセル厚
dと液晶組成物の固有ピッチPの比P/dは通常10〜
20位になっている。しかしSBE方式では、光学活性
物質の添加量を大幅に増やしP/dの値を2以下にする
ことにより、液晶分子を表示素子内で270度ツイスト
させている。さらに、TN方式では電圧を印加していな
い状態で表示素子内で、ガラス基板と液晶分子のなす角
度(プレチルト角)が数度以内になるように配向させて
いるが、SBE方式ではプレチルト角が20度程度にな
るように配向させている。このようなSBE方式を用い
て視角およびコントラストの改善をした例がT.J.シ
ェーファー、J.ネーリングらにより’85SID学会
において報告されている。しかし、このSBE方式にも
問題点がある。温度変化により固有ピッチが変化するた
め、P/dの値が2以上になると270度ツイストが9
0度ツイストに変わってしまうということが起こる。そ
のため、固有ピッチPを温度によらず一定に保つ必要が
ある。
【0003】また、表示容量の増大の改善という点で
は、表示素子に電圧を印加していった時の透過率の変化
の急峻性の改善が必要である。G.バウアーとW.フェ
ーレンバックは第15回フライブルグ液晶会議(’8
5)において270度ツイストにすると急峻性が大幅に
改善されるという計算結果を報告している。ここでも固
有ピッチの温度変化による変化をなくすことが必要とな
ってくる。応答速度の改善という点では、中川と増田
が’85SID学会において、ゲスト・ホスト型液晶表
示素子を二枚重ねて用いる二層式ゲストホスト方式(D
GH方式と略記する)で、P/d=1.0の液晶組成物
を用いて、360度ツイストにし、応答速度が改善され
たことを報告している。ここでも固有ピッチの温度変化
による変化をなくすことは重要である。また、相転移方
式(PC方式)の表示素子においても固有ピッチの温度
変化による変化はない方が良い。さらに、周囲の温度変
化による表示品質の低下の改善という点では、しきい値
電圧Vthの温度依存性を小さくすれば良い訳である。し
きい値電圧Vthの温度変化による変化の原因としてはネ
マチック液晶の弾性定数や誘電率異方性などの温度変化
による変化や、固有ピッチの温度変化による変化などが
挙げられる。しきい値電圧の温度依存性を改善するため
にいくつかの試みがなされており、その中でも固有ピッ
チの温度による変化をコントロールすることにより、し
きい値電圧の温度依存性を改善する方法がしばしば行わ
れる。光学活性物質をネマチック液晶に添加していく場
合、その光学活性物質の濃度Cとその液晶組成物の固有
ピッチPの間には(1)式のような関係がある。尚、固
有ピッチの逆数P-1は旋回能とも呼ばれ、ねじりの強さ
を示している。 P-1=h・C (1) (1)式中でhはヘリカルツイスティングパワーと呼ば
れ、その光学活性物質に固有の定数であり、温度により
変化する。その温度による変化は(2)式のように表さ
れる。 h=α+βT+γT2+… (2) (2)式中でα、β、γ、…は比例定数である。温度一
定で、TN型液晶表示素子のセル厚を一定とした場合
の、しきい値電圧Vthの旋回能依存性の例を第1図に示
す。第1図は以下に示すネマチック液晶組成物A
【0004】
【化8】
【0005】に式
【化9】
【0006】で示される光学活性物質C−1を添加した
時の旋回能P-1としきい値電圧Vthの関係を示す。第1
図から判るように、しきい値電圧Vthは旋回能P-1の増
大と共に高くなる。すなわち、液晶組成物の固有ピッチ
が長くなるとしきい値電圧Vthは低下する。また、前述
したネマチック液晶組成物Aに光学活性物質C−1を
0.4重量%添加した時の旋回能P-1の温度依存性を第
2図に示す。第2図から判るように旋回能P-1は温度の
上昇と共に小さくなり、液晶組成物の固有ピッチPは温
度の上昇と共に大きくなる。一方、しきい値電圧Vthの
温度依存性を第3図に示す。しきい値電圧Vthは温度の
上昇と共に低下している。これは第1図および第2図か
ら判るように温度が上昇すると共に液晶組成物の固有ピ
ッチPが増大し、しきい値電圧Vthを低下させているこ
とを示している。また、しきい値電圧Vthは弾性定数等
の温度変化により、低下することが知られている。従っ
て、しきい値電圧Vthの温度変化を小さくするためには
液晶組成物の固有ピッチPは温度の上昇と共に短くなる
ことが望ましい。以上に述べてきたように、固有ピッチ
の温度依存性をコントロールすることは、前述した種々
の表示方式の液晶表示素子がかかえている色々な問題点
を改善するために非常に重要であることがわかる。すな
わち、SBE方式、DGH方式そしてPC方式について
は、固有ピッチが温度によらず一定であることが要求さ
れている。また、TN方式でのしきい値電圧Vthの温度
依存性の改善のためには、固有ピッチが温度の上昇と共
に短くなることが要求されている。しかし、固有ピッチ
の温度変化による変化が急激なほど良いとは一概に言え
ず、温度変化による固有ピッチの温度変化の大小が調整
できることも必要となる。一般に知られている光学活性
物質の添加によってはネマチック液晶組成物の固有ピッ
チは温度の上昇と共に大きくなってしまう。つまり旋回
能P-1が温度の上昇と共に小さくなってしまうので、単
独で添加しても固有ピッチの温度依存性をコントロール
することはできない。つまり、固有ピッチの温度依存性
をなくしたり、通常とは逆の温度依存性を得ることはで
きない。
【0007】ネマチック液晶に複数の光学活性物質を添
加した時に得られる液晶組成物の固有ピッチPmixは
(3)式のように示される。
【数1】
【0008】この(3)式は最終的な液晶組成物の旋回
能(Pmix)-1は元のネマチック液晶に個々の光学活性
物質を濃度Ciで、単独で添加したときの旋回能(P
i)-1の和になることを示している。なお、ヘリカルツ
イスティングパワーhの符号を右ねじりの光学活性物質
は正にとり、左ねじりのこう学活性物質は負にとれば、
右ねじりおよび左ねじりの光学活性物質を混合して添加
された液晶組成物の固有ピッチPmixも(3)式で表さ
れる。従来の光学活性物質では、同じ向きのねじりの光
学活性物質を混合して添加しても、固有ピッチの温度依
存性は両者の中間になるだけで、温度依存性をなくした
り、通常とは逆の温度依存性を得ることはできない。と
ころで、らせんが右ねじりの光学活性物質と左ねじりの
光学活性物質とを、或る特定の割合で混合した物をネマ
チック液晶に添加することにより、固有ピッチの温度依
存性をなくすことや、逆の温度依存性を得ることが報告
されている(例えば米国特許第4,264,148号参
照)。しかしながら、この場合には互いにねじりを相殺
する右ねじりおよび左ねじりの光学活性物質を混合して
所定の固有ピッチを得ているためにその混合比率によっ
ては、室温付近でも旋回能P-1が0になる場合がある。
そしてこの温度の上と下とでは旋回の向きが逆になり、
この型の液晶組成物を用いた液晶表示素子の表示品質が
著しく低下する。そのため、混合比率はかなり限定され
た範囲しかとれないことになる。さらに、固有ピッチの
温度による変化は混合比率のわずかな違いで急激に変わ
るため、固有ピッチの温度コントロールはかなり難しく
なる。また、右ねじりおよび左ねじりの光学活性物質の
両方を添加しているため、所望のらせんピッチを得るの
にどうしても添加量を多くせざるを得ない。そのため、
得られるネマチック液晶組成物の転移温度、粘度、しき
い値電圧Vthなどの特性は、元のネマチック液晶の諸特
性から、かなり変化してしまう。また、光学活性物質は
高価であるので、最終的な液晶組成物の値段もその分、
高価になってしまう。これらの欠点のため、実際にこの
ような右ねじりおよび左ねじりの二種類の光学活性物質
を添加した液晶組成物を使用するのには、大きな制約が
あった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、本発
明の第一の目的は旋回能P-1の温度依存性を殆どなくし
たネマチック液晶組成物を提供することにある。本発明
の第二の目的は、TN方式やSBE方式或いはDGH方
式において、周囲の温度変化による表示品質の低下を抑
制され、視角、コントラストそして応答速度などが改善
された液晶表示素子を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の光学
活性物質について、それぞれを単独にネマチック液晶に
添加して誘起される液晶組成物のらせんの固有ピッチの
温度依存性について検討した結果、従来から知られてい
る光学活性物質が、得られる液晶組成物の旋回能を温度
上昇に伴い減少させる(温度依存性が負である)のに対
し、これとはまったく逆に単独にネマチック液晶に添加
して、得られる液晶組成物に誘起されるコレステリック
相の旋回能を温度上昇とともに増大させる(温度依存性
が正である)光学活性物質があることを見い出した。さ
らに、これらの旋回能の温度依存性を正にする光学活性
物質と、らせんのねじれ方向が同じで、旋回能の温度依
存性を負にする光学活性物質とを混合してネマチック液
晶に添加することによって、得られる液晶組成物のらせ
んピッチの温度依存性を自由に調整できることを見い出
した。すなわち、本発明の第一は、 (1) ネマチック液晶に添加した時に誘起されるコレ
ステリック相の旋回能の温度依存性を正とする光学活性
物質少なくとも一つと、該光学活性物質とらせんのねじ
れ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加した時に
誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質少なくとも一つとを含有することを
特徴とするネマチック液晶組成物、であり、その態様は
以下の(2)ないし(11)の各項に示される。
【0011】(2) 前記の(1)項において、ネマチ
ック液晶に添加した時に誘起されるコレステリック相の
旋回能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一
般式(Ia)で表される化合物、一般式(Ib)で表され
る化合物および一般式(Ic)で表される化合物からな
る群から選ばれた化合物であり、該光学活性物質とらせ
んのねじれ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加
した時に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依
存性を負とする光学活性物質が後記の一般式(II)で表
される化合物であることを特徴とする、ネマチック液晶
組成物。
【0012】
【化10】
【0013】(Ia)式中、六員環A、BおよびCはそ
れぞれ独立にベンゼン環、シクロヘキサン環、ジオキサ
ン環、ピリミジン環またはピリジン環を示し、lおよび
mはそれぞれ独立に0、1または2の整数を、nは1ま
たは2の整数を示し、(l+m+n)の値は1ないし4
であり、Xは単結合、−CO−、−COO−、−CH2
−または−CH2CH2−を示し、l=0のときはYは単
結合を、m=0のときはZは単結合を示し、l・m≠0
のときはYおよびZはそれぞれ独立に−COO−、−O
CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、
−CH=N−または−N=CH−を示す。Rは炭素数1
〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基またはシ
アノ基を示し、R1は炭素数2〜10の直鎖のアルキル
基を示し、Rがシアノ基であるときはXは単結合であ
る。(Ib)式中、六員環A、BおよびCはそれぞれ独
立にベンゼン環、シクロヘキサン環、ジオキサン環、ピ
リミジン環またはピリジン環を示し、xおよびzはそれ
ぞれ独立に0または1の整数を、yは0、1または2の
整数を示し、(x+y+z)の値は0以上2以下であ
り、X1は単結合、−CO−、−COO−、−CH2O−
または−CH2CH2−を示し、y=0のときはY1は単
結合を、yが1または2のときはY1は−COO−、−
OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH
2−、−CH=N−または−N=CH−を示す。Z1は単
結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OC
2−、−CH2CH2−、−CH=N−または−N=C
H−を示し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独立に
水素原子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R2
炭素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ
基、シアノ基またはハロゲン原子を示し、R2がシアノ
基またはハロゲン原子であるときはX1は単結合を示
す。R1は炭素数2〜10の直鎖のアルキル基を示す。
(Ic)式中、六員環A、BおよびCはそれぞれ独立に
ベンゼン環、シクロヘキサン環、ジオキサン環、ピリミ
ジン環またはピリジン環を示し、xおよびzはそれぞれ
独立に0または1の整数を、yは0、1または2の整数
を示し、(x+y+z)の値は0以上2以下であり、Y
1はy=0のとき単結合を、yが1または2のときは−
COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−
CH2CH2−、−CH=N−または−N=CH−を示
し、Z1は単結合、−COO−、−OCO−、−CH2
−、−OCH2−、−CH2CH2−、−CH=N−また
は−N=CH−を示し、T1、T2、T3およびT4はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子またはシアノ基を示
し、R1およびR3はそれぞれ独立に炭素数2〜10の直
鎖のアルキル基を示す。
【0014】(II)式において、六員環A1、B1および
1はそれぞれ独立にベンゼン環、シクロヘキサン環、
ジオキサン環、ピリミジン環またはピリジン環を示し、
pおよびqはそれぞれ独立に0、1または2の整数を、
rは1または2の整数を示し、(p+q+r)の値は1
以上4以下であり、sは0、1、2、3または4を示
し、X2は単結合、−O−、−CO−、−COO−、−
OCO−、−OCOO−、−OCH2−または−OCH2
CH2−を示し、p=0のときはY2は単結合を、q=0
のときはZ2は単結合を示し、pおよびqが1または2
のときはY2およびZ2は−COO−、−OCO−、−C
2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−CH=N−
または−N=CH−を示し、s=0のときはWは単結
合、−COO−または−OCO−を示し、sが1、2、
3または4のときはWは単結合、−O−、−COO−ま
たは−OCO−を示す。R4は炭素数1〜15のアルキ
ル基またはシアノ基を示し、R5は炭素数2〜10の直
鎖のアルキル基を示し、R4がシアノ基であるときX2
単結合である。 (3) 前記の(2)項において、一般式(Ia)で表
される化合物、一般式(Ib)で表される化合物および
一般式(Ic)で表される化合物からなる群から選ばれ
た光学活性化合物と一般式(II)で表される光学活性化
合物とを合わせて0.05〜10重量%含有することを
特徴とする、ネマチック液晶組成物。 (4) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(III)で表される化合物であり、該光学活性物質とら
せんのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を
負とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される
化合物である、ネマチック液晶組成物。
【0015】
【化11】
【0016】(III)式中、aは0、1または2の整数
を、bは1または2の整数をそれぞれ示し、(a+b)
の値は2または3であり、a=0のときV1は単結合を
示し、aが1または2のときV1は−COO−、−OC
O−、−CH2O−、−OCH2−または−CH2CH2
を示し、Rは炭素数1〜15のアルキル基もしくはアル
キルオキシ基またはシアノ基を示し、R1は炭素数2〜
10の直鎖のアルキル基を示す。(VI)式において、g
は0、1または2の整数を、hは1または2の整数をそ
れぞれ示し、(g+h)の値は1以上3以下であり、g
=0のときV4は単結合を示し、gが1または2のとき
4は−COO−、−OCO−、−CH2O−または−O
CH2−を示す。W1は単結合、−O−または−COO−
を示し、R6は炭素数1〜15のアルキル基もしくはア
ルキルオキシ基またはシアノ基を示す。 (5) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(III)で表される化合物であり、該光学活性物質とら
せんのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を
負とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表され
る化合物である、ネマチック液晶組成物。
【0017】
【化12】
【0018】(III)式中、aは0、1または2の整数
を、bは1または2の整数をそれぞれ示し、(a+b)
の値は2または3であり、a=0のときV1は単結合を
示し、aが1または2のときV1は−COO−、−OC
O−、−CH2O−、−OCH2−または−CH2CH2
を示し、Rは炭素数1〜15のアルキル基もしくはアル
キルオキシ基またはシアノ基を示し、R1は炭素数2〜
10の直鎖のアルキル基を示す。(VII)式において、
iは0、1または2の整数を、jは1または2の整数を
それぞれ示し、(i+j)の値は1以上3以下であり、
i=0のときV5は単結合を示し、iが1または2のと
きV5は−COO−、−OCO−、−CH2O−または−
OCH2−を示す。R7は炭素数1〜15のアルキル基ま
たはアルキルオキシ基を示し、R8は炭素数2〜10の
直鎖のアルキル基を示す。 (6) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(IV)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される化
合物である、ネマチック液晶組成物。
【0019】
【化13】
【0020】(IV)式中、cおよびdはそれぞれ0また
は1の整数を示し、V2は単結合、−COO−または−
OCO−を示し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独
立に水素原子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R
1は炭素数2〜10の直鎖のアルキル基を示し、R2は炭
素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基、
シアノ基またはハロゲン原子を示す。(VI)式におい
て、gは0、1または2の整数を、hは1または2の整
数をそれぞれ示し、(g+h)の値は1以上3以下であ
り、g=0のときV4は単結合を示し、gが1または2
のときV4は−COO−、−OCO−、−CH2O−また
は−OCH2−を示す。W1は単結合、−O−または−C
OO−を示し、R6は炭素数1〜15のアルキル基もし
くはアルキルオキシ基またはシアノ基を示す。 (7) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(IV)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表される
化合物である、ネマチック液晶組成物。
【0021】
【化14】
【0022】(IV)式中、cおよびdはそれぞれ0また
は1の整数を示し、V2は単結合、−COO−または−
OCO−を示し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独
立に水素原子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R
1は炭素数2〜10の直鎖のアルキル基を示し、R2は炭
素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基、
シアノ基またはハロゲン原子を示す。(VII)式におい
て、iは0、1または2の整数を、jは1または2の整
数をそれぞれ示し、(i+j)の値は1以上3以下であ
り、i=0のときV5は単結合を示し、iが1または2
のときV5は−COO−、−OCO−、−CH2O−また
は−OCH2−を示す。R7は炭素数1〜15のアルキル
基またはアルキルオキシ基を示し、R8は炭素数2〜1
0の直鎖のアルキル基を示す。 (8) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(V)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される化
合物である、ネマチック液晶組成物。
【0023】
【化15】
【0024】(V)式中、eは0、1または2の整数
を、fは1または2の整数をそれぞれ示し、(e+f)
の値は1以上3以下であり、e=0のときV3は単結合
を示し、eが1または2のときV3は−COO−または
−CH2O−を示す。R1およびR3はそれぞれ独立に炭
素数2〜10の直鎖のアルキル基を示す。(VI)式にお
いて、gは0、1または2の整数を、hは1または2の
整数をそれぞれ示し、(g+h)の値は1以上3以下で
あり、g=0のときV4は単結合を示し、gが1または
2のときV4は−COO−、−OCO−、−CH2O−ま
たは−OCH2−を示す。W1は単結合、−O−または−
COO−を示し、R6は炭素数1〜15のアルキル基も
しくはアルキルオキシ基またはシアノ基を示す。 (9) 前記の(2)項または(3)項において、旋回
能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
(V)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表される
化合物である、ネマチック液晶組成物。
【0025】
【化16】
【0027】(V)式中、eは0、1または2の整数
を、fは1または2の整数をそれぞれ示し、(e+f)
の値は1以上3以下であり、e=0のときV3は単結合
を示し、eが1または2のときV3は−COO−または
−CH2O−を示す。R1およびR3はそれぞれ独立に炭
素数2〜10の直鎖のアルキル基を示す。(VII)式に
おいて、iは0、1または2の整数を、jは1または2
の整数をそれぞれ示し、(i+j)の値は1以上3以下
であり、i=0のときV5は単結合を示し、iが1また
は2のときV5は−COO−、−OCO−、−CH2O−
または−OCH2−を示す。R7は炭素数1〜15のアル
キル基またはアルキルオキシ基を示し、R8は炭素数2
〜10の直鎖のアルキル基を示す。 (10) コレステリック相の旋回能が、或る温度範囲
内で温度に依らず一定となるように光学活性物質が選ば
れている、前記の(2)項ないし(9)項のいずれか一
項に記載のネマチック液晶組成物。 (11) コレステリック相の旋回能の温度依存性が或
る温度範囲内で所望の値となるように光学活性物質が選
ばれている、前記の(2)項ないし(9)項のいずれか
一項に記載のネマチック液晶組成物。
【0028】本発明の第二は、 (12) ネマチック液晶に添加した時に誘起されるコ
レステリック相の旋回能の温度依存性を正とする光学活
性物質少なくとも一つと、該光学活性物質とらせんのね
じれ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加した時
に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依存性を
負とする光学活性物質少なくとも一つとを含有するネマ
チック液晶組成物を用いることを特徴とする液晶表示素
子、である。次に例をあげながら本発明を説明する。以
下に示す、特開昭61−43に示される、R(−)−2
−オクタノールを出発原料として得られるらせんのねじ
れ方向が右である、光学活性物質B−1
【0029】
【化17】
【0030】を前述のネマチック液晶組成物Aに添加し
たときの旋回能P-1の温度依存性を第4図に示す。参考
までに前述の第2図で示した光学活性物質C−1のデー
タも示しておいた。光学活性物質B−1を添加したとき
のP-1の値は温度上昇に従って増大しており、化合物C
−1を添加した場合の単調減少とは逆の傾向になってい
ることが判る。一般に温度t1〜t2における液晶材料の
旋回能の温度依存性を比較するパラメーターとして規格
化された、次式で表されるΔP-1(t1−t2)の値を用
いることにする。
【0030】
【数2】
【0032】(4)式におけるP-1(t)は温度tにお
ける旋回能の値である。(4)式により規格化した旋回
能の温度依存性ΔP-1(20−40)の値によってこれ
ら二つのネマチック液晶組成物を比較すると、光学活性
物質として化合物B−1を添加した組成物のΔP-1(2
0−40)の値は1.93であり、比較のため化合物C
−1を添加した組成物では−0.48となる。また、前
述の液晶組成物A100重量部に、それぞれ、化合物B
−1を1重量部添加したネマチック液晶組成物N、およ
び化合物C−1を0.1重量部添加した液晶組成物Cと
をつくり、これらをそれぞれ電極間距離が一定のTNセ
ルに封入して、そのしきい値電圧の温度依存性を比較し
た結果を第3図に示す。この例から光学活性物質B−1
を含んだ液晶組成物はVthの温度依存性が改善され、特
にネマチック相温度範囲の高温域でのVthの低下が小さ
いことが判る。らせんのねじれ方向が互いに逆向きの光
学活性物質を添加した例として、らせんが右ねじりの光
学活性物質C−1を2.0重量部とらせんが左ねじりで
ある次式の化合物C−2
【0033】
【化18】
【0034】の1.5重量部とを合わせて前記の組成物
A100重量部に添加してネマチック液晶組成物Mを調
製し、前述のネマチック液晶組成物Nと諸特性を比較し
た結果を第1表に示す。参考までにネマチック組成物A
とネマチック組成物Cの特性も第1表に示した。
【0035】
【表1】
【0036】第1表において、ΔVth/Δtは次式
(5)により定義されるしきい値電圧の温度依存性を表
すパラメーターである。
【0037】
【数3】
【0038】第1表から判るように、組成物Nは光学活
性物質の添加量が少ないため、元の組成物Aに比べてネ
マチック相上限温度(NI点)の低下は少なく、粘度の
上昇も小さく抑えられている。一方、組成物Mは添加量
が多いため、NI点では2℃以上低下し、また粘度の上
昇も組成物Nに比べて著しい。また、しきい値電圧の温
度依存性を比較するとΔP-1が正である組成物Nおよび
Mは、ΔP-1が負である組成物Cに比べてΔVth/Δt
の絶対値が小さくなっていることが判る。さらに、組成
物NとMとを比べると、組成物NのΔVth/Δtの絶対
値は組成物Mのそれに比べて小さくなっている。このよ
うに組成物Nは、旋回能の温度依存性ΔP-1が正である
ネマチック液晶組成物として総合的に優れた物である。
このような液晶組成物の成分として好ましい光学活性物
質としては前記の(III)〜(V)の式で表される化合物
を挙げることができる。これらは、
【0039】
【化19】
【0040】という光学活性部位を有するということで
特徴づけられる。光学活性部位の構造としては幾つかの
種類があるが、光学活性部位を導入する原料のアルコー
ルの中、よく知られている、光学活性2−メチルブタノ
ールは絶対配置がS型の物しか自然界に存在せず、光学
分割の例もまだないため、このアルコールの誘導体で
は、右ねじり、左ねじりを選択する余地は少ない。しか
し、前記した光学活性部位を有する光学活性物質の原料
となる光学活性2−アルカノールは光学分割が容易であ
り、絶対配置がS型の物およびR型の物の二種の光学異
性体が得られるので光学活性物質として選択の自由度が
大きい。換言すると、まったく同じ構造式を持ち、光学
活性部位の立体配置のみが異なる二種の化合物が作り出
せるため、まったく同じ特性でねじり方向が右および左
の二種の光学活性物質が得られるということである。さ
らに、この二種の光学活性物質を使い分けることによ
り、まったく同じ特性でねじり方向が右および左の二種
のネマチック組成物が得られるという利点がある。つぎ
に、前述の光学活性物質B−1を重量0.43%と以下
に示す光学活性物質C−3
【0041】
【化20】
【0042】の0.57重量%を前述のネマチック液晶
組成物Aに混合して添加した時の旋回能P-1の温度依存
性を第5図に示す。第5図において、(Mix1)は光
学活性物質B−1とC−3を混合して添加した場合を、
(B−1)は光学活性物質B−1を単独で0.43重量
%添加した場合を、(C−3)は化合物C−3を単独で
0.57重量%添加した場合の旋回能P-1の温度依存性
をそれぞれ示す。第5図から(Mix1)は温度による
-1の変化がほとんどないことが判る。また、光学活性
物質B−1を0.8重量%と光学活性物質C−3を0.
2重量%とをネマチック液晶組成物Aに混合して添加し
た場合の旋回能P-1の温度依存性を第5図の(Mix
2)に示す。また光学活性物質B−1のみを1.0重量
%添加した場合を第5図の(Mix3)に示す。(Mi
x2)と(Mix3)とでは温度の上昇と共に旋回能P
-1が急激に大きくなっているのがわかる。そしてB−1
の比率が増えるのに従って旋回能P-1の変化は急激にな
っている。このことは、B−1とC−3の混合比率を変
えることにより旋回能P-1の温度依存性をほぼ一定の値
から温度の上昇と共に急激に大きくなるところまで連続
的に自由にコントロールできるということを示してい
る。さらに、以下に示す特開昭61−43に示される、
S(+)−2−オクタノールを出発原料として得られ
る、らせんのねじれの方向が左である光学活性物質B−
【0043】
【化21】
【0044】を0.48重量%と以下に示す光学活性物
質C−4
【化22】
【0045】の0.52重量%を前述のネマチック液晶
組成物Aに混合して添加したときの旋回能P-1の温度依
存性を第6図に示す。第6図において、(Mix4)は
光学活性物質B−2を0.48重量%とC−4を0.5
2重量%とを混合して添加した場合を、(B−2)は光
学活性物質B−2を単独で0.48重量%添加した場合
を、(C−4)は光学活性物質C−4を単独で0.52
重量%添加した場合をそれぞれ示しており、やはり(M
ix4)はP-1の温度による変化が殆どない。また、光
学活性物質B−2を0.8重量%と光学活性物質C−4
を0.2重量%を混合してネマチック液晶組成物Aに添
加した場合の旋回能P-1の温度依存性を第6図の(Mi
x5)に示す。また、光学活性物質B−2のみを1.0
重量%添加した場合を第6図の(Mix6)に示す。
(Mix5)と(Mix6)では温度の上昇と共に旋回
能P-1が急激に大きくなっていき、B−2の比率が増え
るに従ってる旋回能P-1の変化は急激になる。やはり、
B−2とC−4の混合比率を変えることにより、旋回能
-1の温度依存性をほぼ一定の値から温度の上昇と共に
急激に大きくなるところまで連続的に自由にコントロー
ルできることが示されている。以上述べたことから、一
般式(Ia)、一般式(Ib)または一般式(Ic)で示
される末端基
【0046】
【化23】
【0047】を有する光学活性物質を用いれば、室温に
おける旋回能P-1がより大きい、同じ方向のねじりの他
の光学活性物質と混合して添加した場合(第5図参照)
でも、また逆に室温における旋回能P-1がより小さい、
同じ方向のねじりの他の光学活性物質と混合して添加し
た場合(第6図参照)でも、いずれの場合にも得られる
液晶組成物の温度変化による固有ピッチの変化を自由に
コントロールすることが可能であることがわかる。本発
明の液晶組成物の一方の成分として用いられる光学活性
物質の中、前記の(Ia)、(Ib)および(Ic)の一
般式で表される化合物としては、前記の(III)式、(I
V)式および(V)式で表される、1−メチルアルキルオ
キシ基を光学活性な部分として有する化合物が好まし
い。また、もう一方の光学活性物質として前記の一般式
(II)で表される化合物としては、前記の(VI)式およ
び(VII)式で表される化合物が適当である。これらの
化合物は例えば以下に示すようにして入手できる。 (1)(III)式でV1が−OCO−である化合物は以下
に示すようにして合成できる(特開昭61−43参
照)。
【0048】
【化24】
【0049】(2)(III)式でV1が−COO−である
化合物は次のようにして合成できる。
【化25】
【0050】(3)(III)式でV1が−CH2O−また
は−OCH2−である化合物は特開昭61−63633
に示す方法で合成できる。 (4)(IV)式でV2が−COO−であり、T1、T2
よびT3が水素原子であり、T4がハロゲン原子である化
合物、および(IV)式でV2が−COO−であり、T1
2の一方がハロゲン原子であり、他方とT3およびT4
が水素原子である化合物はそれぞれ次の過程に従って合
成できる(特開昭61−210056)。
【0051】
【化26】
【0052】
【化27】
【0053】(5)(V)式でV3が−COO−である化
合物は次の経路に従って合成することができる。
【0054】
【化28】
【0055】(6)(V)式でe=0、f=2でV3が単
結合である化合物は次のようにして合成することができ
る。
【0056】
【化29】
【0057】(7)(VII)式でV5が−OCO−である
化合物は特開昭60−149548に示される。その合
成法を以下に記す。
【0058】
【化30】
【0059】(VI)式でV4が−OCO−であり、W1
−COO−である化合物は光学活性2−メチルブタノー
ルを原料として、前記のルートに準じた合成法により調
製することができる。(VI)式または(VII)式で表さ
れる幾つかの化合物は市販されている。その一部を第2
表に例示する。
【0060】
【表2】
【0061】なお、本発明の組成物の成分の一つである
(III)式で表される光学活性物質の原料となる光学活
性2−アルカノールからは前記の(VII)式で表される
化合物も合成される。この化合物は1−メチルアルコキ
シカルボニルという光学活性部位を有するということで
特徴づけられる物で、これをネマチック液晶に添加した
時に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依存性
ΔP-1は負となる。(III)式または(VII)式で表され
る化合物には、同じ構造式をもつが、光学活性部位の立
体配置のみが異なる二種の異性体がそれぞれ存在する。
これらの異性体はらせんのねじれ方向のみが互いに逆で
あるが、他の特性は酷似している。従って、(III)式
で表される光学活性物質と(VII)式で表される光学活
性物質とを組み合わせて、液晶組成物のP-1の温度依存
性を調整することにより、らせんのねじれ方向だけ異な
るが他の特性は等しい二種のネマチック組成物を容易に
得ることができる。たとえば、S(+)−2−オクタノ
ールを出発原料として得られるねじれ方向が左である、
1−メチルアルキルオキシ基をもつ光学活性物質と、S
(+)−2−オクタノールを出発原料として得られるね
じれ方向が左である、1−メチルアルコキシカルボニル
基をもつ光学活性物質とを組み合わせることも可能であ
るし、また、R(−)−2−オクタノールを出発原料と
して得られるねじれ方向が右の1−メチルアルキルオキ
シ基をもつ光学活性物質と、R(−)−2−オクタノー
ルを出発原料として得られるねじれ方向が右である1−
メチルアルコキシカルボニル基をもつ光学活性物質とを
組み合わせることも可能である。
【0062】本発明で重要なことは、(Ia)、(Ib)
および(Ic)式で表される化合物からなる群より選ば
れた化合物と(II)式で表される化合物を混合してネマ
チック液晶組成物に添加して、旋回能の温度依存性をコ
ントロールする時には両方の化合物のらせんのねじり方
向が同じでなければならないということである。また、
(Ia)、(Ib)および(Ic)式で表される化合物よ
りなる群より二つ以上の化合物を選び混合してネマチッ
ク液晶組成物に添加する場合でもこれらの化合物のねじ
り方向は同じでなければならない。これらの光学活性化
合物のらせんのねじれ方向はコンタクト法などの既知の
手法によって確認すればよい(G.W.Grayおよび
D.G.McDonnell, Mol.Cryst.
Liq.Cryst.,vol.34(Letter
s),(1977) pp211参照)。本発明の液晶
組成物の成分として用いる光学活性物質の、得られる液
晶組成物中に占める含量は、一般式(Ia)、(Ib)お
よび(Ic)式で表される化合物からなる群より選ばれ
た化合物と(II)式で表される化合物両者の合計で0.
05〜10重量%、より好ましくは0.05〜5重量%
である。光学活性化合物の添加量が0.01重量%未満
では、得られる液晶組成物のらせんピッチを所望の短さ
にできないので、好ましくない。又光学活性物質の添加
量が10重量%を越えると得られる液晶組成物のネマチ
ック相温度範囲が著しく狭くなるので、やはり好ましく
ない。
【0063】
【発明の効果】本発明によってもたらされる利点を述べ
ると、 (ア)温度変化による旋回能P-1の変化をほとんど零に
した液晶組成物が容易に得られるので、SBE方式、D
GH方式、PC方式などへの適用が容易で、その結果、
視角が広く、コントラストが高く、そして応答速度の大
きい液晶表示素子が得られる。 (イ)旋回能P-1の温度による変化を自由にコントロー
ルされた液晶組成物を容易に得ることができるので、T
N方式へ適用して、周囲の温度変化による表示品質の低
下の少ない良好な液晶表示素子が得られる。 (ウ)本発明の液晶組成物においてはらせんのねじれ方
向が同じ向きの光学活性化合物を用いているので、らせ
んのねじれ方向が右回りの光学活性物質とらせんのねじ
れ方向が右回りの光学活性物質とを併せて含有する液晶
組成物において必然的に生じるねじれ方向の逆転現象を
回避することができる。 (エ)らせんのねじり方向が同一の光学活性物質を用い
ているため、右ねじりの光学活性物質および左ねじりの
光学活性物質を混合して使う場合と比べて、少ない量の
添加で所定のピッチが得られる。 (オ)添加量が少なくて済むため、元のネマチック液晶
組成物の特性に余り影響が出ない。 (カ)一般に、ネマチック液晶化合物に比べて高価であ
る光学活性物質の添加量が少なくて済むため、比較的安
価にネマチック液晶組成物が得られる。 (キ)同一のねじり方向の光学活性物質を用いているた
め、右ねじりおよび左ねじりの光学活性物質を混合して
用いる場合のように、混合比率の制限がないので、固有
ピッチの温度変化による変化をコントロールするのが容
易である。前記の(ア)〜(キ)のほかに、本発明の効
果は以下の実施例に示される。
【0064】
【実施例】以下に実施例、参考例および比較例により本
発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。以下の例においてらせんピッチPはカ
ノー(Cano)ウェッジ法にて測定した。 参考例1 以下に示す
【0065】
【化31】
【OO66】からなるネマチック液晶組成物Dの100
重量部に光学活性物質としてR(−)−2−オクタノー
ルを出発原料として得られる、特開昭61−43に示さ
れるらせんのねじれ方向が右である次式
【0067】
【化32】
【0068】で表される化合物B−3を1重量部添加し
てネマチック液晶組成物を調製した。この組成物をポリ
ビニルアルコールをコーティングした基板表面をラビン
グ処理した、セルギャップ9μmのセルに封入してTN
液晶セルを作成した。このTN液晶セルのしきい値電圧
を種々の温度において測定した結果を第7図に示す。し
きい値電圧の温度依存性を(5)式にて定めたΔVth/
Δtの値で示すと、このTN液晶セルの温度依存性は第
3表のようになる。
【0069】
【表3】
【0070】これは、後記するように化合物B−3の添
加により得られたネマチック液晶組成物の旋回能の温度
依存性ΔP-1が正となることにより得られたものであ
る。 比較例1 参考例1に示すネマチック液晶組成物Dの100重量部
に前述の光学活性物質C−1を0.1重量部添加したネ
マチック液晶組成物を参考例1と同様のTNセルに封入
してそのしきい値電圧を測定した。その結果を参考例1
の結果とともに第7図に示す。また、しきい値電圧の温
度依存性を第3表に示す。 参考例2および比較例2 参考例1に示すネマチック液晶組成物Dの100重量部
に光学活性物質としてS(+)−2−オクタノールを出
発原料として得られる、特開昭61−43に示されるら
せんのねじれ方向が左である次式
【0071】
【化33】
【0072】にて表される化合物B−4を1.6重量部
添加してネマチック液晶組成物を調製した。得られたネ
マチック組成物を参考例1と同様のTNセルに封入し
て、そのしきい値電圧を測定した結果を第8図に示す。
また、この結果からしきい値電圧の温度依存性ΔVth/
Δtを算出し、第4表に示す。比較例として液晶組成物
Dの100重量部にコレステリルノナノエイト0.2重
量部を添加したネマチック組成物について参考例2と同
様のTN液晶セルを作成し、そのしきい値電圧の温度依
存性を調べた。その結果を参考例2の結果とともに第8
図および第4表に示す。
【0073】
【表4】
【0074】参考例2と比較例2とを比較すると、25
〜80℃ではしきい値電圧の温度依存性ΔVth/Δtが
参考例2では比較例2の約半分になっている。また、低
温側ではΔVth/Δtの値は参考例2では通常のしきい
値電圧の温度依存性とは逆の正値になっている。第8図
からも明らかなように参考例2では30℃付近がしきい
値電圧Vthの極大値になっている。これは低温側では組
成物の弾性定数その他の温度変化による影響よりも固有
ピッチの増大の方が、Vthの温度変化により大きな効果
を与えるが、高温側では弾性定数の温度変化による効果
の方が顕著であるためと考えられる。このようにしきい
値電圧に極大値が現れることは、今まで知られている液
晶組成物には見られなかった現象である。従来の技術で
は、低温になると共に液晶表示素子のしきい値電圧Vth
が単調に増加し、駆動電圧はVthに対して相対的に低く
なるために、通常は液晶の粘度の上昇も影響して、表示
の応答速度が小さくなってしまう。しかし、式(I
a)、(Ib)または(Ic)で表される光学活性化合物
を添加した組成物を用いることにより、高温側でのVth
の低下を抑制できるとともに、また、低温側でのVthの
上昇を抑制できるため低温域ではVthに対して相対的に
高い駆動電圧が液晶表示素子に印加されることになるの
で、低温域での粘度上昇により応答が遅くなることを補
償することができる。また、しきい値電圧の温度依存性
を小さくできることによって、換言すればΔVth/Δt
の絶対値を小さくできることによって、液晶表示素子の
コントラストの面でも良好な表示が広い温度範囲にわた
って得られる。 参考例3 参考例1にしめすネマチック液晶組成物Dの100重量
部に光学活性物質としてR(−)−2−オクタノールを
出発原料として得られる、らせんのねじれ方向が右であ
る次式
【0075】
【化34】
【0076】で表される化合物B−5を0.25重量部
添加してネマチック液晶組成物を調製した。得られた組
成物を参考例1と同様のTNセルに封入して、そのしき
い値電圧を測定した結果を第9図に示す。また、第9図
の結果からしきい値電圧の温度依存性ΔVth/Δtを算
出し、第5表に示す。比較として比較例1の結果を第9
図および第5表に再記する。
【0077】
【表5】
【0078】参考例3ではしきい値電圧の温度依存性が
かなり小さくなっているのが判る。 参考例4 参考例1にしめすネマチック液晶組成物Dの100重量
部に光学活性物質として構造式は参考例3に示したB−
5と同じであるが、S(+)−2−オクタノールを出発
原料として得られるらせんのねじれ方向が左である化合
物B−6をO.5重量部添加してネマチック液晶組成物
を調製した。この組成物を参考例1と同様のTNセルに
封入して、そのしきい値電圧を測定した結果を第10図
に示す。また、第10図の結果からしきい値電圧の温度
依存性ΔVth/Δtを算出し、第6表に示す。比較とし
て比較例2の結果を第10図および第6表に再記する。
【0079】
【表6】
【0080】参考例4では参考例2の場合と同じように
低温域でしきい値電圧の温度依存性が通常とは逆の正値
となる傾向を示している。 参考例5および比較例3 一般式(Ia)、(Ib)または(Ic)で表される光学
活性化合物に属する光学活性物質として、以下に示す1
0個の化合物と前述のB−1〜B−6の6個の化合物を
前述のネマチック液晶組成物Aの100重量部にそれぞ
れ単独で1〜5重量部添加して、16個のネマチック液
晶組成物をそれぞれ調製した。
【0081】
【化35】
【0082】
【化36】
【0083】これらのネマチック液晶組成物について種
々の温度にてそのらせんの固有ピッチをカノー(Can
o)ウェッジ法により測定し、その結果から算出した旋
回能の温度依存性を規格化されたΔP-1(20−40)
の値にて第7表に示す。比較のためネマチック液晶組成
物Aの100重量部に次に示す6個の光学活性物質C−
5〜C−10と前述のC−1〜C−4の4個の光学活性
物質をそれぞれ単独で0.5〜5重量部添加して10個
のネマチック液晶組成物を調製し、参考例5と同様にし
てらせんの固有ピッチを測定し旋回能の温度依存性を算
出した。得られたΔP-1(20−40)の値を第7表に
示す。
【0084】
【化37】
【0085】
【表7】
【0086】このように一般式(Ia)、(Ib)または
(Ic)で表される光学活性物質を添加した組成物にお
いては旋回能の温度依存性を表すΔP-1の値が正の値を
とることが特徴であり、その効果としてこの組成物を用
いた液晶表示素子のしきい値電圧の、温度上昇に伴う低
下を抑制することができる。 実施例1 前述の光学活性物質B−1とC−3を混合比率を変え
て、前述のネマチック組成物Aに合計して1重量%にな
るように添加して、得られた液晶組成物の旋回能P-1
温度依存性を測定した。光学活性物質B−1とC−3の
ねじり方向が同じであることはコンタクト法にて確定し
た。B−1とC−3の混合比率を変えたときの20〜7
0℃でのΔP-1の変化を第11図に示す。B−1の添加
量が0.43重量%の時にΔP-1=0となる。これはこ
の時20〜70℃の間で固有ピッチPが変化しないこと
を示す。 比較例4 前述の光学活性物質C−1とねじりが逆向きの前述の光
学活性物質C−2とを混合比率を変えて、前述のネマチ
ック組成物Aに合計して1重量%になるように添加して
得られた液晶組成物の旋回能P-1の温度依存性を測定し
た。C−1の添加量を0重量%から約0.2%おきに1
重量%まで変えた場合の結果を第12図に示す。C−1
の添加量が0.6重量%付近でP-1が0になる温度が存
在し、この温度の前後でP-1の符号が違ってくる。C−
1とC−2の混合比率を変えたときの20〜70℃での
ΔP-1の変化を第13図に示す。C−1の添加量が0.
46重量%である時にΔP-1=0となるが、0.6重量
%付近では20〜70℃の間でP-1=0となる温度が存
在するため、ΔP-1が発散している。これは第(4)式
を見れば明らかなように、P-1(20)とP-1(70)
の符号が異なっているため、式の前半部分のP-1(2
0)とP-1(70)の差と和の比の絶対値は必ず1以上
になっており、従ってΔP-1の絶対値は必ず4以上にな
る。そして、ある混合比ではP-1(20)=P-1(7
0)となり、第(4)式の右辺で分母が0となるために
ΔP-1は発散することになる。実施例1と比較例4を比
べたとき、実施例1ではΔP-1はゆるやかに変化してい
るが、比較例4では右ねじりおよび左ねじりの二種の光
学活性物質を混合しているためにΔP-1が発散してしま
う混合比率が存在する。また、P-1がほとんど変化しな
い(すなわち−0.1≦ΔP-1≦0.1)混合比率の巾
を比べてみると、実施例1では0.32〜0.53重量
%と割に広いのに比べ、比較例4では0.41〜0.4
9重量%と半分の巾しかない。実施例1の方が比較例4
よりもΔP-1≒0(すなわち−0.1≦ΔP-1≦0.
1)となる混合比率の巾が広いため、固有ピッチPを温
度によらず一定にするのが容易であることがわかる。さ
らに、P-1が温度の上昇と共に増大する(0.1≦ΔP
-1)混合比率の巾を比べてみると、実施例1では0.5
3〜1.0重量%と非常に広いのに比べ、比較例4では
発散する直前の0.5〜0.59重量%と非常に狭い。
実施例1の方が比較例4よりも0.1≦ΔP-1となる混
合比率の巾が非常に広いため、しきい値電圧Vthの温度
依存性を小さくする目的で固有ピッチの温度依存性を調
整するのが容易である。また、ΔP-1=0の時の20℃
でのP-1を前記の(3)式を用いて概算してみると第8
表のようになり、P-1(20)の値は実施例1の方が大
きい。
【0087】
【表8】
【0088】さらに、ΔP-1が大きい時の20℃でのP
-1を比べてみると、第9表のようになる。
【0089】
【表9】
【0090】ΔP-1(20−70)の値が近いところを
選んだが、P-1(20)の値は実施例1に比べて比較例
4では半分以下である。これは所定の固有ピッチを得る
ためには、(1)式から明らかなように、実施例1は比
較例4の半分以下の光学活性物質の添加量で済むという
ことを示している。光学活性物質の添加量が少なくて済
むということは、それだけ安価で、元のネマチック液晶
組成物の特性に与える影響が少ないという二つの利点を
もっている。 実施例2 一般式(III)に含まれる、S(+)−2−オクタノー
ルを出発原料として得られるねじれ方向が左である前述
の光学活性物質B−4とねじり方向が同一の、S(+)
−2−オクタノールを出発原料として得られる(VII)
式に属するねじれ方向が左である前述の光学活性物質C
−9を混合比率を変えて、前述のネマチック液晶組成物
Aに、合計して1重量%になるように添加して、得られ
た液晶組成物の旋回能P-1の温度依存性を測定した。光
学活性物質B−4とC−9のらせんのねじれ方向が同じ
であることはコンタクト法で確認した。B−4とC−9
の混合比率を変えたときの20〜70℃でのΔP-1の変
化を第14図に示す。B−4の添加量が0.28重量%
の時にΔP-1=0となり、ΔP-1≒0(−0.1≦ΔP
-1≦0.1)となる混合比率は0.04〜0.46重量
%と非常に巾が広くなっている。また、0.1≦ΔP-1
となる混合比率は0.46〜1.0重量%と非常に巾広
い。 比較例5 前述の光学活性物質C−3とねじり方向が逆の前述の光
学活性物質C−6を混合比率を変えて、前述のネマチッ
ク液晶組成物Aに、合計して1重量%になるように添加
して、液晶組成物の旋回能P-1の温度依存性を測定し
た。C−3とC−6の混合比率を変えたときの20〜7
0℃でのΔP-1の変化を第15図に示す。C−3の添加
量が0.86重量%の時にΔP-1=0となり、ΔP-1
0(−0.1≦ΔP-1≦0.1)となる混合比率は0.
83〜0.89重量%と巾が狭い。そして、0.1≦Δ
-1となる混合比率は0.83〜0.7重量%と巾が狭
く、ΔP-1の発散する付近である。実施例2の方が比較
例5よりもΔP-1≒0となる混合比率の巾が著しく広い
ため、固有ピッチPを温度によらず一定にするのが容易
である。また、実施例2の方が比較例5よりも0.1≦
ΔP-1となる混合比率の巾が著しく広いため、しきい値
電圧Vthの温度依存性を小さくするために、固有ピッチ
Pの温度依存性を調整するのが容易である。また、ΔP
-1=0の時の20℃でのP-1を概算してみると第10表
のようになる。
【0091】
【表10】
【0092】P-1(20)の値は実施例2に比べて比較
例5は約半分である。さらにΔP-1が大きいときの20
℃でのP-1を比べてみると、第11表のようになる。
【0093】
【表11】
【0094】P-1(20)の値は実施例2に比べて比較
例5では約半分である。つまり実施例2では比較例5に
比べて光学活性物質の添加量が半分で済むので、元のネ
マチック液晶組成物の特性に与える影響が少ない点です
ぐれている。 実施例3 一般式(IV)に属する、特開昭61−267540に記
載された、R(−)−2−オクタノールを出発原料とし
て得られるねじれ方向が右である前述の光学活性物質B
−14と、ねじれ方向が同じく右である前述の光学活性
物質C−3とを混合比率を変えて、前述のネマチック液
晶組成物Aに、合計して1重量%になるように添加し
て、得られた液晶組成物の旋回能P-1の温度依存性を測
定した。光学活性物質B−14とC−3のらせんのねじ
れ方向が同じであることはコンタクト法により確認し
た。B−14とC−3の混合比率を変えたときの20〜
70℃でのΔP-1の変化を第16図に示す。B−14の
添加量が0.45重量%の時にΔP-1=0となり、ΔP
-1≒0(−0.1≦ΔP-1≦0.1)となる混合比率は
0.31〜0.55重量%と非常に巾が広くなってい
る。また、0.1≦ΔP-1となる混合比率は0.55〜
1.0重量%と非常に巾広い。実施例3と比較例5を比
べてみると、実施例3の方が比較例5よりもΔP-1≒0
となる混合比率の巾が著しく広いため、固有ピッチPを
温度によらず一定にするのが容易である。また、実施例
3の方が比較例5よりも0.1≦ΔP-1となる混合比率
の巾が著しく広いため、しきい値電圧Vthの温度依存性
を小さくする目的で、固有ピッチPの温度依存性を調整
するのが容易である。また、ΔP-1=0の時の20℃で
のP-1を概算してみると第12表のようになる。
【0094】
【表12】
【0095】P-1(20)の値は実施例3の方が比較例
5よりも大きい。さらにΔP-1が大きい時の20℃での
-1を比べてみると、第13表のようになる。
【0096】
【表13】
【0097】P-1(20)の値は実施例3の方が比較例
5の約2倍である。つまり実施例3では比較例5に比べ
て光学活性物質の添加量が少なくて済むので、元のネマ
チック液晶組成物の特性に与える影響が少ない点ですぐ
れている。実施例1、実施例2および実施例3では一般
式(III)や一般式(IV)で示されるようなΔP-1(2
0−70)が正で非常に大きい光学活性物質とねじり方
向が同一でΔP-1(20−70)が負でその絶対値が割
と小さい光学活性物質とを組み合わせて、旋回能P-1
温度依存性をなくしたり、しきい値電圧Vthの温度依存
性を小さくするために、固有ピッチPの温度依存性を容
易に調整することが可能であることを示した。これらか
ら、しきい値電圧Vthの温度依存性を小さくするため
に、固有ピッチPの温度依存性を調整する目的のために
は、ΔP-1が正で非常に大きい光学活性物質とねじり方
向が同一でΔP-1が負でその絶対値が小さい光学活性物
質を組み合わせれば、ΔP-1≧0となる混合比率の巾を
広くできるので、非常に容易に目的が達せられることが
わかる。なお、添加量が少なくて済むという点ではどち
らの成分も室温付近での固有ピッチPが短いほど望まし
い。 実施例4〜6および比較例6 一般式(III)で示される、特開昭61−43に記載さ
れた、S(+)−2−オクタノールを出発原料として得
られるねじれ方向が左である光学活性物質B−17
【0098】
【化38】
【0099】と、ねじれ方向が同じく左である特開昭6
0−149548に示される、S(+)−2−オクタノ
ールを出発原料として得られる光学活性物質C−11
【0100】
【化39】
【0101】を混合比率を変えて前述のネマチック液晶
組成物Dに合計して、得られる組成物の25℃での固有
ピッチが80μmになるように添加して、第14表に示
す四つのネマチック組成物を調製した。第14表にはそ
れぞれの組成物でのB−17とC−11の混合比率と合
計の添加量とΔP-1(20−40)を示した。光学活性
物質B−17とC−11のねじれ方向が同じであること
はコンタクト法にて確認した。
【0102】
【表14】
【0103】これら四種の組成物を参考例1と同様のT
Nセルに封入してそのしきい値電圧を測定した。その結
果を第17図に示し、第17図の結果からしきい値電圧
の温度依存性を算出し、第15表に示す。
【0104】
【表15】
【0105】第17図および第15表より、実施例4は
低温側ではしきい値の温度依存性が通常とは逆に正値に
なり、高温側ではΔVth/Δtの絶対値が非常に小さく
なっているのが判る。実施例5および実施例6は比較例
6と比べて高温側では大きな差はないが、低温側ではΔ
Vth/Δtの絶対値が非常に小さくなっており、特に実
施例5では温度によらず一定となっている。このように
互いにねじり方向が同一である一般式(Ia)の光学活
性物質と一般式(II)の光学活性物質を組み合わせるこ
とにより、旋回能の温度依存性を調整し、しきい値電圧
の温度依存性を小さくすることができる。 実施例7 一般式(III)に属する特開昭61−43に示される、
S(+)−2−ペンタノールを出発原料として得られ
る、ねじれ方向が左である前述の光学活性物質B−12
とねじれ方向が同じである前述の光学活性物質C−9と
を、混合比率を変えて前述のネマチック液晶組成物Aに
合計して1重量%になるように添加して液晶組成物をつ
くり、その旋回能P-1の温度依存性を測定した。B−1
2とC−9の混合比率を変えたときの20〜70℃での
ΔP-1の変化を第18図に示す。B−12の添加量が
0.57重量%の時にΔP-1=0となり、ΔP-1≒0
(−0.1≦ΔP-1≦0.1)となるB−12の添加量
は0.14〜0.74重量%と非常に巾が広くなってい
る。比較例4および比較例5と比べてもΔP-1≒0とな
る混合比率の巾は著しく広い。従来の技術では、ねじり
方向が逆の光学活性物質を混合しているため、ΔP-1
0となるのはΔP-1が発散する付近になってしまう。そ
れにより必然的にΔP-1≒0となる混合比率の巾は非常
に狭くなり、固有ピッチを温度によらず一定にするため
には、非常に微妙な混合比率の調整を必要とする。一
方、本発明においては同一のねじり方向の光学活性物質
を混合しているので、ΔP-1≒0となる混合比率の巾を
広くできる。従ってネマチック液晶組成物の固有ピッチ
の温度依存性をコントロールするのが極めて容易であ
る。さらに、ΔP-1≒0での20℃での旋回能P-1の値
を比較例4と比べてみると第16表に示すようになる。
【0106】
【表16】
【0107】P-1(20)の値は実施例7に比べて比較
例4では約半分である。つまり、実施例7では比較例4
に比べて光学活性物質の量が少なくて済む。 実施例8 一般式(IV)に属する、特開昭61−210056に記
載される、S(+)−2−オクタノールを出発原料とし
て得られるらせんのねじれ方向が左である前述の光学活
性物質B−15と、らせんのねじれ方向が同じく左であ
る前述の光学活性物質C−9とを混合比率を変えて、前
述のネマチック液晶組成物Aに合計して1重量%になる
ように添加して、得られた液晶組成物の旋回能P-1の温
度依存性を測定した。化合物B−15と化合物C−9の
混合比率を変えたときの20〜70℃でのΔP-1の変化
を第19図に示す。化合物B−15の添加量が0.63
重量%の時にΔP-1=0となり、ΔP-1≒0(−0.1
≦ΔP-1≦0.1)となる添加量は0.1〜0.88重
量%と非常に巾が広くなっている。比較例4および比較
例5と比べてもΔP-1≒0となる混合比率の巾は著しく
広いので、固有ピッチの温度依存性をコントロールする
のが極めて容易であることがわかる。さらにΔP-1≒0
となる混合比率での20℃の旋回能P-1の値を比較例4
と比べてみると第17表に示すようになる。
【0108】
【表17】
【0109】P-1(20)の値は実施例8は比較例4の
2倍以上である。つまり、実施例8は比較例4に比べて
光学活性物質の量が少なくて済む。 実施例9 一般式(V)に属する、R(−)−2−オクタノールを
出発原料として得られるらせんのねじれ方向が右である
前述の光学活性物質B−16と、構造は前述の化合物C
−9と同じだがらせんのねじれ方向が右である光学活性
物質C−12とを混合比率を変えて、前述のネマチック
液晶組成物Aに、合計して1重量%になるように添加し
て、得られた液晶組成物の旋回能P-1の温度依存性を測
定した。各混合比率における20〜70℃でのΔP-1
第20図に示す。化合物B−16の添加量が0.22重
量%の時にΔP-1=0となり、ΔP-1≒0(−0.1≦
ΔP-1≦0.1)となる添加量は0.0〜0.41重量
%と巾が広い。実施例9は比較例4および比較例5と比
べてもΔP-1≒0となる混合比率の巾が著しく広いの
で、固有ピッチの温度依存性をコントロールするのが極
めて容易である。また、ΔP-1=0の時の20℃での旋
回能P-1の値を前記の(3)式を用いて概算してみると
第18表に示すようになる。
【0110】
【表18】
【0111】P-1(20)の値は実施例9の方が比較例
4に比べて約2倍大きい。これは所定の固有ピッチを得
るためには、(1)式から明らかなように実施例9は比
較例4の半分位の光学活性物質の添加量で済むというこ
とを示している。光学活性物質の添加量が少なくて済む
ということには、その分安価で、元のネマチック液晶組
成物の特性に影響を与えないということの二つの利点が
ある。 実施例10 前述の光学活性物質B−5とC−3を混合比率を変え
て、前述のネマチック組成物Aに合計して1重量%にな
るように添加して、得られた液晶組成物の旋回能P-1
温度依存性を測定した。各混合比率における20〜70
℃でのΔP-1を第21図に示す。化合物B−5の添加量
が0.40重量%の時にΔP-1=0となり、ΔP-1≒0
(−0.1≦ΔP-1≦0.1)となる混合比率は0.3
0〜0.55重量%と巾が広くなっている。また、0.
1≦ΔP-1となる混合比率は0.55〜1.0重量%と
非常に巾が広い。実施例10を比較例5と比べると、実
施例10の方が比較例5よりもΔP-1≒0となる混合比
率の巾が著しく広いため、固有ピッチPを温度によらず
一定にするのが容易である。また、実施例10の方が比
較例5よりも0.1≦ΔP-1となる混合比率の巾が著し
く広いため、しきい値電圧Vthの温度依存性を小さくす
る目的で、固有ピッチPの温度依存性を調整するのが容
易である。また、ΔP-1=0の時の20℃でのP-1を概
算してみると第19表のようになる。
【0112】
【表19】
【0113】P-1(20)の値は実施例10に比べて比
較例4はかなり小さい。つまり実施例10では比較例5
に比べて光学活性物質の添加量が少なくて済むので、元
のネマチック液晶組成物の特性に与える影響が少ない点
で優れている。SBE方式に適用する場合の通常のセル
厚7μm位を考えると、固有ピッチPの値としては10
μm程度にしてやる必要がある。実施例7の場合にP=
10μmにするために必要な添加量の合計は2.5重量
%となり、実施例8では2.2重量%となり、実施例9
では2.1重量%となり、実施例10では2.1重量%
となる。一方、比較例4の場合ではP=10μmにする
ためには添加量の合計は4.8重量%となる。比較例4
の光学活性物質C−1は室温では透明な液体であるた
め、得られる液晶組成物のNI点はその添加量がかなり
多くなっていることにより、かなりの低下がある。これ
を補うためにはネマチック範囲の上限が高い液晶化合物
(高温液晶化合物)を加えてやる必要がある。これらの
高温液晶化合物は一般に粘度が高いため、液晶組成物の
粘度は上昇し、光学活性化合物自体の粘度も高いことを
考えると得られる液晶組成物の粘度はかなりの上昇が起
こってしまい、その粘度の上昇は応答速度を遅くしてし
まうという不利益をもたらす。前述のTN方式の場合は
固有ピッチが100〜200μm程度で良いため、添加
量も少なくて良いのでNI点や粘度に及ぼす影響も少な
いが、より短いピッチが要求されるSBE方式等では添
加量も大幅に増えてくる。本発明においてはらせんのね
じれ方向が同じ光学活性物質を用いることにより、その
添加量を抑え、得られる組成物の粘度上昇を抑制してい
る。実施例7〜10は一般式(III)や一般式(V)で示
されるようなΔP-1(20〜70)が正ではあるが、そ
れ程大きくない光学活性物質とねじり方向が同一でΔP
-1(20〜70)が負でその絶対値が比較的小さい光学
活性物質とを組み合わせた場合である。これらの実施例
のように、SBE方式、DGH方式そしてPC方式に用
いるために固有ピッチPの温度依存性をなくする目的に
は、ΔP-1が正で小さい光学活性物質とねじり方向が同
一でΔP-1が負でその絶対値が小さい光学活性物質を組
み合わせれば、ΔP-1≒0となる混合比率の巾が広くな
るので、非常に容易に目的が達せられることがわかる。
なお、添加量が少なくて済むという点ではどちらも室温
付近での固有ピッチは短い程良い。このように、光学活
性物質をわずかに添加しただけで、非常に容易にネマチ
ック液晶組成物の固有ピッチをコントロールできること
は工業的に極めて重要なことである。
【図面の簡単な説明】
図1はしきい値電圧の旋回能依存性を示す図であり、図
2、図4、図5、図6および図12はそれぞれ旋回能の
温度依存性を示す図であり、図3、図7、図8、図9、
図10および図17はしきい値電圧の温度依存性を示す
図であり、図11、図13、図14、図15、図16、
図18、図19、図20および図21はそれぞれ規格化
された旋回能の20〜70℃における温度依存性を示す
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/46 9279−4H G02F 1/13 500

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネマチック液晶に添加した時に誘起され
    るコレステリック相の旋回能の温度依存性を正とする光
    学活性物質少なくとも一つと、該光学活性物質とらせん
    のねじれ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加し
    た時に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依存
    性を負とする光学活性物質少なくとも一つとを含有する
    ことを特徴とするネマチック液晶組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ネマチック液晶に添
    加した時に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度
    依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式(Ia)
    で表される化合物、一般式(Ib)で表される化合物お
    よび一般式(Ic)で表される化合物からなる群から選
    ばれた化合物であり、該光学活性物質とらせんのねじれ
    方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加した時に誘
    起されるコレステリック相の旋回能の温度依存性を負と
    する光学活性物質が後記の一般式(II)で表される化合
    物であることを特徴とする、ネマチック液晶組成物。 【化1】 (Ia)式中、六員環A、BおよびCはそれぞれ独立に
    ベンゼン環、シクロヘキサン環、ジオキサン環、ピリミ
    ジン環またはピリジン環を示し、lおよびmはそれぞれ
    独立に0、1または2の整数を、nは1または2の整数
    を示し、(l+m+n)の値は1ないし4であり、Xは
    単結合、−CO−、−COO−、−CH2−または−C
    2CH2−を示し、l=0のときはYは単結合を、m=
    0のときはZは単結合を示し、l・m≠0のときはYお
    よびZはそれぞれ独立に−COO−、−OCO−、−C
    2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−CH=N−
    または−N=CH−を示す。Rは炭素数1〜15のアル
    キル基もしくはアルキルオキシ基またはシアノ基を示
    し、R1は炭素数2〜10の直鎖のアルキル基を示し、
    Rがシアノ基であるときはXは単結合である。(Ib)
    式中、六員環A、BおよびCはそれぞれ独立にベンゼン
    環、シクロヘキサン環、ジオキサン環、ピリミジン環ま
    たはピリジン環を示し、xおよびzはそれぞれ独立に0
    または1の整数を、yは0、1または2の整数を示し、
    (x+y+z)の値は0以上2以下であり、X1は単結
    合、−CO−、−COO−、−CH2O−または−CH2
    CH2−を示し、y=0のときはY1は単結合を、yが1
    または2のときはY1は−COO−、−OCO−、−C
    2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−CH=N−
    または−N=CH−を示す。Z1は単結合、−COO
    −、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2
    CH2−、−CH=N−または−N=CH−を示し、
    1、T2、T3およびT4はそれぞれ独立に水素原子、ハ
    ロゲン原子またはシアノ基を示し、R2は炭素数1〜1
    5のアルキル基もしくはアルキルオキシ基、シアノ基ま
    たはハロゲン原子を示し、R2がシアノ基またはハロゲ
    ン原子であるときはX1は単結合を示す。R1は炭素数2
    〜10の直鎖のアルキル基を示す。(Ic)式中、六員
    環A、BおよびCはそれぞれ独立にベンゼン環、シクロ
    ヘキサン環、ジオキサン環、ピリミジン環またはピリジ
    ン環を示し、xおよびzはそれぞれ独立に0または1の
    整数を、yは0、1または2の整数を示し、(x+y+
    z)の値は0以上2以下であり、Y1はy=0のとき単
    結合を、yが1または2のときは−COO−、−OCO
    −、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−C
    H=N−または−N=CH−を示し、Z1は単結合、−
    COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−
    CH2CH2−、−CH=N−または−N=CH−を示
    し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独立に水素原
    子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R1およびR3
    はそれぞれ独立に炭素数2〜10の直鎖のアルキル基を
    示す。(II)式において、六員環A1、B1およびC1
    それぞれ独立にベンゼン環、シクロヘキサン環、ジオキ
    サン環、ピリミジン環またはピリジン環を示し、pおよ
    びqはそれぞれ独立に0、1または2の整数を、rは1
    または2の整数を示し、(p+q+r)の値は1以上4
    以下であり、sは0、1、2、3または4を示し、X2
    は単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO
    −、−OCOO−、−OCH2−または−OCH2CH2
    −を示し、p=0のときはY2は単結合を、q=0のと
    きはZ2は単結合を示し、pおよびqが1または2のと
    きはY2およびZ2は−COO−、−OCO−、−CH2
    O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−CH=N−ま
    たは−N=CH−を示し、s=0のときはWは単結合、
    −COO−または−OCO−を示し、sが1、2、3ま
    たは4のときはWは単結合、−O−、−COO−または
    −OCO−を示す。R4は炭素数1〜15のアルキル基
    またはシアノ基を示し、R5は炭素数2〜10の直鎖の
    アルキル基を示し、R4がシアノ基であるときX2は単結
    合である。
  3. 【請求項3】 請求項2において、一般式(Ia)で表
    される化合物、一般式(Ib)で表される化合物および
    一般式(Ic)で表される化合物からなる群から選ばれ
    た光学活性化合物と一般式(II)で表される光学活性化
    合物とを合わせて0.05〜10重量%含有することを
    特徴とする、ネマチック液晶組成物。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (III)で表される化合物であり、該光学活性物質とら
    せんのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を
    負とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される
    化合物である、ネマチック液晶組成物。 【化2】 (III)式中、aは0、1または2の整数を、bは1ま
    たは2の整数をそれぞれ示し、(a+b)の値は2また
    は3であり、a=0のときV1は単結合を示し、aが1
    または2のときV1は−COO−、−OCO−、−CH2
    O−、−OCH2−または−CH2CH2−を示し、Rは
    炭素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基
    またはシアノ基を示し、R1は炭素数2〜10の直鎖の
    アルキル基を示す。(VI)式において、gは0、1また
    は2の整数を、hは1または2の整数をそれぞれ示し、
    (g+h)の値は1以上3以下であり、g=0のときV
    4は単結合を示し、gが1または2のときV4は−COO
    −、−OCO−、−CH2O−または−OCH2−を示
    す。W1は単結合、−O−または−COO−を示し、R6
    は炭素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ
    基またはシアノ基を示す。
  5. 【請求項5】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (III)で表される化合物であり、該光学活性物質とら
    せんのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を
    負とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表され
    る化合物である、ネマチック液晶組成物。 【化3】 (III)式中、aは0、1または2の整数を、bは1ま
    たは2の整数をそれぞれ示し、(a+b)の値は2また
    は3であり、a=0のときV1は単結合を示し、aが1
    または2のときV1は−COO−、−OCO−、−CH2
    O−、−OCH2−または−CH2CH2−を示し、Rは
    炭素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基
    またはシアノ基を示し、R1は炭素数2〜10の直鎖の
    アルキル基を示す。(VII)式において、iは0、1ま
    たは2の整数を、jは1または2の整数をそれぞれ示
    し、(i+j)の値は1以上3以下であり、i=0のと
    きV5は単結合を示し、iが1または2のときV5は−C
    OO−、−OCO−、−CH2O−または−OCH2−を
    示す。R7は炭素数1〜15のアルキル基またはアルキ
    ルオキシ基を示し、R8は炭素数2〜10の直鎖のアル
    キル基を示す。
  6. 【請求項6】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (IV)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
    んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
    とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される化
    合物である、ネマチック液晶組成物。 【化4】 (IV)式中、cおよびdはそれぞれ0または1の整数を
    示し、V2は単結合、−COO−または−OCO−を示
    し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独立に水素原
    子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R1は炭素数
    2〜10の直鎖のアルキル基を示し、R2は炭素数1〜
    15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基、シアノ基
    またはハロゲン原子を示す。(VI)式において、gは
    0、1または2の整数を、hは1または2の整数をそれ
    ぞれ示し、(g+h)の値は1以上3以下であり、g=
    0のときV4は単結合を示し、gが1または2のときV4
    は−COO−、−OCO−、−CH2O−または−OC
    2−を示す。W1は単結合、−O−または−COO−を
    示し、R6は炭素数1〜15のアルキル基もしくはアル
    キルオキシ基またはシアノ基を示す。
  7. 【請求項7】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (IV)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
    んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
    とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表される
    化合物である、ネマチック液晶組成物。 【化5】 (IV)式中、cおよびdはそれぞれ0または1の整数を
    示し、V2は単結合、−COO−または−OCO−を示
    し、T1、T2、T3およびT4はそれぞれ独立に水素原
    子、ハロゲン原子またはシアノ基を示し、R1は炭素数
    2〜10の直鎖のアルキル基を示し、R2は炭素数1〜
    15のアルキル基もしくはアルキルオキシ基、シアノ基
    またはハロゲン原子を示す。(VII)式において、iは
    0、1または2の整数を、jは1または2の整数をそれ
    ぞれ示し、(i+j)の値は1以上3以下であり、i=
    0のときV5は単結合を示し、iが1または2のときV5
    は−COO−、−OCO−、−CH2O−または−OC
    2−を示す。R7は炭素数1〜15のアルキル基または
    アルキルオキシ基を示し、R8は炭素数2〜10の直鎖
    のアルキル基を示す。
  8. 【請求項8】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (V)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
    んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
    とする光学活性物質が後記の一般式(VI)で表される化
    合物である、ネマチック液晶組成物。 【化6】 (V)式中、eは0、1または2の整数を、fは1また
    は2の整数をそれぞれ示し、(e+f)の値は1以上3
    以下であり、e=0のときV3は単結合を示し、eが1
    または2のときV3は−COO−または−CH2O−を示
    す。R1およびR3はそれぞれ独立に炭素数2〜10の直
    鎖のアルキル基を示す。(VI)式において、gは0、1
    または2の整数を、hは1または2の整数をそれぞれ示
    し、(g+h)の値は1以上3以下であり、g=0のと
    きV4は単結合を示し、gが1または2のときV4は−C
    OO−、−OCO−、−CH2O−または−OCH2−を
    示す。W1は単結合、−O−または−COO−を示し、
    6は炭素数1〜15のアルキル基もしくはアルキルオ
    キシ基またはシアノ基を示す。
  9. 【請求項9】 請求項2または請求項3において、旋回
    能の温度依存性を正とする光学活性物質が後記の一般式
    (V)で表される化合物であり、該光学活性物質とらせ
    んのねじれ方向が同一で、かつ旋回能の温度依存性を負
    とする光学活性物質が後記の一般式(VII)で表される
    化合物である、ネマチック液晶組成物。 【化7】 (V)式中、eは0、1または2の整数を、fは1また
    は2の整数をそれぞれ示し、(e+f)の値は1以上3
    以下であり、e=0のときV3は単結合を示し、eが1
    または2のときV3は−COO−または−CH2O−を示
    す。R1およびR3はそれぞれ独立に炭素数2〜10の直
    鎖のアルキル基を示す。(VII)式において、iは0、
    1または2の整数を、jは1または2の整数をそれぞれ
    示し、(i+j)の値は1以上3以下であり、i=0の
    ときV5は単結合を示し、iが1または2のときV5は−
    COO−、−OCO−、−CH2O−または−OCH2
    を示す。R7は炭素数1〜15のアルキル基またはアル
    キルオキシ基を示し、R8は炭素数2〜10の直鎖のア
    ルキル基を示す。
  10. 【請求項10】 コレステリック相の旋回能が、20〜
    40℃の温度範囲内で温度に依らず一定となるように光
    学活性物質が選ばれている、請求項2ないし請求項9の
    いずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
  11. 【請求項11】 コレステリック相の旋回能の温度依存
    性が20〜40℃の温度範囲内で所望の値となるように
    光学活性物質が選ばれている、請求項2ないし請求項9
    のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
  12. 【請求項12】 ネマチック液晶に添加した時に誘起さ
    れるコレステリック相の旋回能の温度依存性を正とする
    光学活性物質少なくとも一つと、該光学活性物質とらせ
    んのねじれ方向が同一で、かつ、ネマチック液晶に添加
    した時に誘起されるコレステリック相の旋回能の温度依
    存性を負とする光学活性物質少なくとも一つとを含有す
    るネマチック液晶組成物を用いることを特徴とする液晶
    表示素子。
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