JPH0952852A - フッ素置換ビフェニル誘導体並びにそれらを含む液晶組成物 - Google Patents

フッ素置換ビフェニル誘導体並びにそれらを含む液晶組成物

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JPH0952852A
JPH0952852A JP7221218A JP22121895A JPH0952852A JP H0952852 A JPH0952852 A JP H0952852A JP 7221218 A JP7221218 A JP 7221218A JP 22121895 A JP22121895 A JP 22121895A JP H0952852 A JPH0952852 A JP H0952852A
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liquid crystal
compound
formula
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fluorine
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JP7221218A
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Kazuhiko Tsuchiya
和彦 土屋
Kenji Kuroiwa
健次 黒岩
Atsushi Sugiura
淳 杉浦
Kenji Suzuki
賢治 鈴木
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Kanto Chemical Co Inc
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 一般式（Ｉ） （式中、Ｒ１並びにＲ２はそれぞれ独立に炭素原子数１
〜１４の直鎖状または分枝状のアルキル基あるいはアル
コキシ基を表し、Ｘａ並びにＸｂはそれぞれ独立に水素
原子あるいはフッ素原子を表し少なくともいずれか一方
はフッ素原子を表す）で表されるフッ素置換ビフェニル
誘導体。 【効果】 これらの化合物は、特に大きな負の誘電率異
方性を有していることから、安定したメモリー性を発現
させるためのＡＣスタビライズ効果をもたらし、τ−Ｖ
ｍｉｎモード用強誘電性液晶組成物を調整する際にＶ
ｍｉｎを大きく低下させ、低電圧駆動させるのに有用な
材料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、新規な液晶性化合物ならびにそ
れらの液晶性化合物の少なくとも１種を含有することを
特徴とする液晶組成物に関する。さらに詳しく言えば、
本発明は、液晶組成物に関し、液晶組成物作成の際、そ
の組成成分として有用で、且つ、化学的安定性に優れた
新規なフッ素置換ビフェニル誘導体並びにそれらの少な
くとも１種を含有することを特徴とする液晶組成物に関
する。
【０００２】
【背景技術】液晶表示素子は、受光型で目が疲れない、
消費電力が少ない、薄型である等の優れた特徴を有して
いるため、従来より、時計、電卓、ワープロ、ポケット
テレビ等に広く用いられており、最近では画面サイズの
大きなもの、あるいは高情報量のディスプレイとして応
用されＣＲＴに替わる表示装置として注目されている。
【０００３】これらの液晶表示装置はネマチック液晶相
の電気光学効果を利用したものが殆どであり、その表示
方式としてはＴＮ型（ねじれネマチック型）、ＳＴＮ型
（超ねじれネマチック型）、ＥＣＢ型（電気制御複屈折
型）、ＧＨ型（ゲスト−ホスト型）等がある。表示素子
に要求される特性としては、駆動温度範囲、しきい値電
圧（Ｖth）、応答時間、視覚特性およびコントラスト等
があり、一品目の液晶化合物のみで要求されるそれらの
特性を満たすことは困難であるため、多種の液晶物質を
混合し、個々の物質の有する特性を生かした液晶組成物
を作成することにより、要求される性能を満たしてい
る。従って、実用に供される液晶組成物を作成するため
に、個々に特徴のある種々の液晶化合物が必要であり、
例えば、広い動作温度範囲を得るには広い温度範囲でネ
マチック相を有する材料、結晶−ネマチック相転移温度
（ＴCN）の低い材料あるいはネマチツク相−等方性液体
転移温度（ＴNI）の高い材料等が必要であり、高速応答
には低粘度な材料が、また、低電圧駆動には低しきい値
電圧材料が有効である。視野角やコントラストには目的
に応じて屈折率異方性（Δｎ）の大きな材料や小さな材
料が必要となる。また最近のＴＦＴを用いた駆動方式に
使用する液晶には非常に高い抵抗率の材料が要求されて
いる。
【０００４】一方、ネマチック相を利用したものではな
く、強誘電性液晶［主にキラルスメクチックＣ（キラル
ＳｍＣ）相］を用いた表示装置の研究も活発に行われて
いる。強誘電性液晶［R.B. Meyerら；J. de Phys. 36 L
-69-71(1975)］を利用した表示方式［ N.A.Clarkら；Ap
plied Phys.lett.,36,899(1980)］は、従来のネマチッ
ク液晶方式に比べて１００〜１，０００倍もの高速応答
であること、及びメモリー性があること等の優れた基本
特性を有しており、液晶表示素子の用途拡大が期待され
ている。
【０００５】強誘電性液晶表示素子に用いる液晶は、現
在、種々のスメクチックＣ（ＳｍＣ）化合物を混合して
得られるＳｍＣ組成物（ＳｍＣホスト）に１〜数種の光
学活性化合物（キラルＳｍＣ相を有している方が良い
が、必ずしも有していなくても良い化合物でキラルドー
パントと称される）を添加し、強誘電性液晶組成物を作
製する方法［ L.A.Bersnev et al. Mol.Cryst. Liq.
Cryst. 89 327(1982), H.R.Brand et al. J. Physiq
ue 44(Lett.) L-771(1983)］が主流となっている。
【０００６】強誘電性液晶における応答時間はτ＝η／
Ｅ・Ｐｓ（τは応答時間、ηは粘性、Ｅは電界、Ｐｓは
自発分極）で表され、Ｐｓを大、ηを低くすればτを短
くすることができる。
【０００７】しかし、実用的には応答時間の他に、動作
温度範囲、視野角、コントラスト等の種々の特性を最適
化する必要があり、そのため、ネマチック液晶の場合と
同様に多種多数の化合物を混合し、個々の化合物が有し
ている特長を生かすことで最適化を計ることが試みられ
ている。ＳｍＣホスト成分は強誘電性液晶組成物の中の
大きな割合を占めており、強誘電性液晶組成物の特性に
大きな影響を与えるため、優れたＳｍＣホストが必要で
あり、例えばＳｍＣ温度範囲が広い、低粘性である、キ
ラルドーパント添加時にチルト角が２２．５°、層構造
がブックシェルフあるいはシェブロン型でありツイスト
でないこと等である。
【０００８】このようにネマチック液晶組成物並びに強
誘電性液晶組成物のいずれにおいても、それらを作製す
る際に有効な成分となり得る種々の化合物の研究開発が
望まれている。近年、実用的な表面安定化強誘電性液晶
（以下ＳＳＦＬＣ）ディスプレイを実現する有用な方法
として、τ−Ｖminモード法が提案されている（H.Oriha
ra et al.,1986,Jpn.J.appl.phys,25,L839、 P.W.H.Surg
y et al.,1991、Ferroelectrics,122,63、 J.R.Hughes et
al.,1993,Liq.Crystal,13,597、 M.Koden et al.,1993,
Ferroelectrics,149,183）。このモード法はＡＣスタビ
ライズ効果並びに広動作温度領域による高速ラインアド
レスタイム、高コントラストなどＳＳＦＬＣディ スプ
レイを実現する上で有用な特徴を有している。
【０００９】上記文献中、P.W.H.Surgy 及び J.R.Hugh
es 等はτ−Ｖminモード法材料としてメルク社製のＳＣ
Ｅ−８を用いているが、実用的には高いＶmin値による
高駆動電圧という課題が残されており、この課題を解決
するために、低いＶmin値を示すアキラル液晶化合物を
主成分とした組成物 の開発が望まれている。P.W.H.Surg
y et al は、このＶminが次式に示すように、自発分極
（Ｐｓ）と誘電率異方性（Δε）とのバランスによって
左右されるとの報告をしている。
【数１】
【００１０】すなわちＶminを下げるためには、自発分
極が小さく、負の誘電率異方性の大きい液晶組成物が最
も効果的である。一般的に液晶組成物の自発分極はキラ
ルドーパントに、また誘電率異方性はアキラル液晶化合
物に各々影響を受けることから、本発明者らは比較的低
粘性で負の誘電率異方性の大きなアキラル液晶化合物の
開発に着手した。
【００１１】これまでに知られているΔεが大きな負の
材料は極めて少なく、例えば
【化３】 が知られている。これらは粘度が高い、融点が高い、化
学的に不安定、相溶性が悪い等の多数の欠点を有してい
る。
【００１２】またτ−Ｖminモード用材料としては下記
トラン系化合物（１）〜（３）が報告されているが（K.
Tanaka et al.,1994,Bull.Chem.Soc.Jpn,67,2550）、
【化４】 トラン系化合物は、光、熱などの化学的安定性に問題が
ある。そこで本発明者らは、低粘性並びに良好な化学的
安定性を示す液晶化合物の骨格としてビフェニルに着目
し、このビフェニル骨格の側方にフッ素原子を置換する
ことで負の誘電率異方性を大きくすることを試みた。
【００１３】本発明者らは、一般式（Ｉ）で示す新規化
合物をデザインし、これらの合成、各化合物単体及びそ
れらを含有する組成物の評価等について鋭意研究した結
果、驚くべきことに、該化合物がＶminを顕著に下げる
有効なアキラル液晶化合物であることを見いだした。
【００１４】すなわち、一般式（Ｉ）で示す化合物はτ
−Ｖminモード用ＳＳＦＬＣディスプレイに用いる液晶
組成成分として極めて有用な材料であった。また誘電率
異方性が負に大きな一般式（Ｉ）で示す化合物は、ホメ
オトロピック配向を行うＥＣＢ型表示素子［J.Rbert,F.
Clerc SID 80 Digest Techn. Paper 30(1980),J.Duchen
e Display 73(1986)］用の材料、ＴＮあるいはＳＴＮ型
に用いる液晶組成物の誘電率異方性の大きさを調整する
材料、あるいは、高周波重畳法による強誘電性液晶表示
素子［J.M.Geary SID 85 Digest Techn. Paper 128(198
5),Y.Sato et al. SID 86 Digest Techn. Paper 128(19
85)］用材料等にも用いることができる。
【００１５】なお、側方をフッ素原子で置換したビフェ
ニル液晶化合物はＷＯ８９／０２４２５にいくつか記載
されているが、これらをτ−Ｖminモード法に適用する
ことについては、全く記載されておらず、Δεやτ−Ｖ
特性などの物性についても明らかにされていない。ま
た、その実施例ではフッ素原子の数は２までで、３以上
のものについては記載されていない。
【００１６】
【発明の開示】本発明は、一般式、
【化５】 （式中、Ｒ1並びにＲ2はそれぞれ独立に炭素原子数１〜
１４の直鎖状または分枝状のアルキル基あるいはアルコ
キシ基を表し、Ｘa並びにＸbはそれぞれ独立に水素原子
あるいはフッ素原子を表し、少なくともいずれか一方は
フッ素原子を表す）で表される新規なフッ素置換ビフェ
ニル誘導体を提供するものであり、またそれらの少なく
とも１種を含有することを特徴とする液晶組成物を提供
するものである。
【００１７】以下に、本発明に係る液晶性化合物の合成
経路について説明し、さらに実施例等により、本発明を
詳細に説明する。式示した合成経路は一例であり、ま
た、実施例とともに、それらの例により、本発明は制約
されるものではない。［合成経路図］以下の記述におい
ては、多くの化学文献において慣用されている方法にな
らい、化合物に対し順次、番号に下線を付し、その化合
物をその番号をもって表示するものとする。
【００１８】
【化６】 ＲはＲ1の炭素原子数より２つ少ない炭素原子数のアル
キル基、Ｚは単結合または酸素原子を示す。以下、経路
２並びに経路３においても同様の意味で用いる。
【００１９】
【化７】
【００２０】
【化８】経路３ 一般式（Ｉ）で表される化合物の合成
経路
【００２１】以下に式示した合成経路について説明す
る。 経路１ 一般式１−１〜１−６で表される化合物は市販されてい
る。一般式１−１で表される化合物をアルキルブロマイ
ド（Ｒ1Ｂｒ）を用い、常法によりエーテル化すること
により一般式１−７で表される化合物が得られ、さらに
過ヨウ素酸とヨウ素を用いてヨウ素化反応し、一般式Ｐ
−１で表される化合物を得ることができる。
【００２２】一般式１−１２で表される化合物は、一般
式１−２で表される化合物にアルキルマグネシウムブロ
マイド（ＲＭｇＢｒ）を作用させ、次いで脱水反応を行
い一般式１−８で表される化合物とした後、パラジウム
カーボン（Ｐｄ／Ｃ）存在下水添反応することにより得
られる。この一般式１−１２で表される化合物をｎ−ブ
チルリチウム（Ｃ4Ｈ9Ｌｉ）でリチオ化後、ヨウ素と作
用させて一般式Ｐ−１で表される化合物が得られる。
【００２３】一般式１−１３で表される化合物は一般式
１−３で表される化合物を臭素により臭素化した後、三
臭化ホウ素にてメトキシ基を開裂して得られる。この一
般式１−１３で表される化合物をさらにＲ1Ｂｒとエー
テル化することにより一般式Ｐ−１で表される化合物が
得られる。
【００２４】一般式１−３で表される化合物を硫酸触媒
下、無水酢酸と反応させ一般式１−１０で表される化合
物を得た後、臭素により臭素化し（１−１４）さらに脱
アセチル化して得られた一般式１−１５で表される化合
物を亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ2 ）と反応させてジ
アゾニウム塩を調整し、これをヨウ化カリウム（ＫＩ）
を反応させて一般式１−１６で表れる化合物が得られ
る。これをピロリジン溶媒中テトラキストリフェニルホ
スフィンパジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ3）4］触媒下、１−ア
ルキン（ＲＣ≡ＣＨ）と反応させ（１−１７）、さらに
Ｐｄ／Ｃ存在下水添反応を行い一般式Ｐ−１で表される
化合物が得られる。また一般式１−５で表される化合物
とＲ1Ｂｒとのエーテル化反応により一般式Ｐ−１で表
される化合物が得られる。
【００２５】一般式１−１１で表される化合物は一般式
１−６で表される化合物を一般式１−１６から１−１７
で表される化合物を得るのと同じ方法で得られる。さら
にこの１−１１で表される化合物にＰｄ／Ｃ存在下水添
反応を行い、一般式Ｐ−１で表される化合物が得られ
る。
【００２６】経路２ 経路１で得られる一般式１−７あるいは１−１２化合物
で表される化合物をｎ−Ｃ4Ｈ9Ｌｉでリチオ化後、ホウ
酸トリメチルエステル［Ｂ（ＯＣＨ3）3］を作用させて
得られるホウ酸エステル誘導体を酸処理することによ
り、一般式Ｐ−２で表される化合物が得られる。
【００２７】経路３ 一般式（Ｉ）で表される化合物
の合成経路 経路１で得られる一般式Ｐ−１で表される化合物と経路
２で得られる一般式Ｐ−２で表される化合物をＰｄ（Ｐ
Ｐｈ3）4存在下、クロスカップリング反応させることに
より、一般式（Ｉ）で表される化合物を得ることができ
る。
【００２８】以下に実施例等によりさらに詳しく本発明
を説明する。なお、本明細書中に記載されている略記号
は下記に示す意味を有する。 ＧＴＯ： ガラスチューブオーブン ＧＬＣ： ガスクロマトグラフィー ＨＰＬＣ： 高速液体クロマトグラフィー ＴＬＣ： 薄層クロマトグラフィー ＩＲ： 赤外吸収スペクトル Ｍａｓｓ： 質量分析 ｂ．ｐ．： 沸点 Ｃ： 結晶 ＳC： スメクチックＣ相 キラルＳC： キラルスメクチックＣ相 ＳA ： スメクチックＡ相 Ｎｅ： ネマチック相 Ｃｈ： コレステリック相 Ｉ ： 等方性液体 ？： ０℃以下で固化しない
【００２９】
【実施例】
実施例１
【化９】 ２，３−ジフルオロフェノール ２５ｇ、ｎ−オクチル
ブロマイド ５２．１ｇ、炭酸カリウム ４９．１ｇ及
びメチルエチルケトン ２５０ｍｌから成る混合物を３
２時間還流撹拌した。反応混合物から吸引ろ過により不
溶物を除き、そのろ液を濃縮しエーテル抽出、水洗を行
い、硫酸ナトリウムにて乾燥後溶媒を留去し残渣を減圧
下にて蒸留し、２，３−ジフルオロオクチルオキシベン
ゼン ４４．１ｇ（９４．８％）を得た。ｂ．ｐ ８３
〜８４℃／０．１５ｔｏｒｒ、ＧＬＣ ９５．１％
【００３０】
【化１０】 酢酸 ２３ｍｌ、濃硫酸 ０．７ｍｌ及び水 ４．５ｍ
ｌから成る溶液に上記（ａ）で得られた２，３−ジフル
オロオクチルオキシベンゼン １０ｇ、ヨウ素４．２ｇ
及び過ヨウ素酸・２水和物 １．９８ｇを順次加え、７
５〜８０℃にて３時間加熱撹拌した。
【００３１】反応混合物に亜硫酸水素ナトリウムを加
え、ｎ−ヘキサンにて抽出、水洗を行い、硫酸ナトリウ
ムにて乾燥後溶媒を留去し、残渣を減圧下ＧＴＯにて蒸
留し、２，３−ジフルオロ−４−ヨードオクチルオキシ
ベンゼン １２．１ｇ（８０．０％）を得た。ｂ．ｐ．
１１０℃／０．２ｔｏｒｒ、ＧＬＣ ９８．６％
【化１１】 アルゴン雰囲気下、上記（ａ）で得た２，３−ジフルオ
ロオクチルオキシベンゼン ２０ｇのテトラヒドロフラ
ン １００ｍｌ溶液を−７０℃まで冷却した後、１．６
Ｍ ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液 ６４ｍｌを滴
下し、同温度で９０分間撹拌した。この反応混合物にホ
ウ酸トリメチルエステル １０．６ｇを加え、ゆっくり
と室温まで戻し一昼夜撹拌した。反応混合物を希塩酸水
溶液に注加し、ベンゼンにて抽出、水洗を行い、硫酸ナ
トリウムにて乾燥後溶媒を留去し、残渣をｎ−ヘキサン
にて再結晶を行い、２，３−ジフルオロ−４− オクチ
ルオキシフェニルボロン酸 １９．９ｇ（８４．３％）
を得た。ＨＰＬＣ ９９．９％
【００３２】
【化１２】 アルゴン雰囲気下、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4 ０．２９ｇ、上
記（ｂ）で得た２，３−ジフルオロ−４−ヨードオクチ
ルオキシベンゼン １．８ｇのベンゼン２０ｍｌ溶液、
上記（ｃ）で得た２，３−ジフルオロ−４−オクチルオ
キシフェニルボロン酸 １．５４ｇのエタノール ２０
ｍｌ溶液及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液５ｍｌから成る
混合物を３２時間還流撹拌した。反応混合物を水に注加
し、ベンゼンにて抽出、水洗を行い、硫酸ナトリウムに
て乾燥後溶媒を留去し、残渣をｎ−ヘキサン−ベンゼン
（１０：１）を溶出液としたシリカゲルカラムクロマト
グラフィーにて精製し、次いでメタノール−アセトン混
合溶媒にて再結晶を行い、２，２’，３，３ ’−テトラ
フルオロ−４，４’−ジオクチルオキシビフェニル
１．３ｇ（５５％）を得た。
【００３３】得られた化合物の純度はＨＰＬＣにて９
９．５％であり、ＴＬＣにて１スポットであった。また
ＩＲ測定の結果及びＭａｓｓ分析にて４８２に分子イオ
ンピークが認められたこと並びに用いた原料の関係から
得られた物質が標記化合物であることを確認した。この
化合物をメトラーホットステージＦＰ−８２を用い、偏
光顕微鏡下にて相変化を観察した。その結果を表１に示
す。
【００３４】実施例２
【化１３】 実施例１−（ａ）において２，３−ジフルオロフェノー
ル ２５ｇに替えて、２−フルオロ−４−ブロモフェノ
ール ３４．１ｇを用い、他は実施例１−（ａ）と同様
に操作して、２−フルオロ−４−ブロモ−オクチルオキ
シベンゼン ３８．５ｇ（９６．９％）を得た。ｂ．
ｐ．１２４〜１２６℃／０．５ｔｏｒｒ、ＧＬＣ ９
６．１％
【００３５】
【化１４】 実施例１−（ｄ）において２，３−ジフルオロ−４−ヨ
ード−オクチルオキシベンゼン １．８ｇに替えて、上
記（ａ）で得た２−フルオロ−４−ブロモ−オクチルオ
キシベンゼン １．４８ｇを用い他は実施例１−（ｄ）
と同様に操作して、２，３，３ ’−トリフルオロ−４，
４ ’−ジオクチルオキビフェニル １．２４ｇ（５４．
６％）を得た。
【００３６】得られた化合物の純度はＨＰＬＣにて９
９．５％であり、ＴＬＣにて１スポットであった。また
ＩＲ測定の結果及びＭａｓｓ分析にて４６４に分子イオ
ンピークが認められたこと並びに用いた原料の関係から
得られた物質が標記化合物であることを確認した。この
化合物をメトラーホットステージＦＰ−８２を用い、偏
光顕微鏡下にて相変化を観察した。その結果を表１に示
す。
【００３７】実施例３
【化１５】 ３−フルオロアニソール ５６ｇのクロロホルム ８０
ｍｌ溶液に室温撹拌下臭素 ６９ｇを６時間かけて滴下
し、さらに１時間還流撹拌した。反応混合物を希水酸化
ナトリウム水溶液に注加し、クロロホルム層を水洗し、
硫酸ナトリウムにて乾燥後溶媒を留去し、残渣を減圧下
にて蒸留して３−フルオロ−４−ブロモアニソール ７
７ｇ（８４．７％）を得た。ｂ．ｐ．１０８〜１１３℃
／２１ｔｏｒｒ、ＧＬＣ ９８％
【００３８】
【化１６】 アルゴン雰囲気下、上記（ａ）で得た３−フルオロ−４
−ブロモアニソール７７ｇの塩化メチレン４００ｍｌ溶
液に、０℃以下にて１Ｍ−三臭化ホウ素−塩化メチレン
溶液４００ｍｌを滴下し、さらに室温にて一昼夜撹拌し
た。反応混合物を氷冷水に注加し、塩化メチレン層を水
洗し、硫酸ナトリウムにて乾燥後溶媒を留去し、残渣を
減圧下にて蒸留し、次いでヘキサンで再結晶を行い、３
−フルオロ−４−ブロモフェノール ３５．２ｇ（４
９．３％）を得た。ｍ．ｐ．７１．５〜７２．５℃、Ｇ
ＬＣ ９９％
【００３９】
【化１７】 実施例１−（ａ）において２，３−ジフルオロフェノー
ル ２５ｇに替えて、上記（ｂ）で得た３−フルオロ−
４−ブロモフェノール ３４．１ｇを用い、他は実施例
１−（ａ）と同様に操作して、３−フルオロ−４−ブロ
モオクチルオキシベンゼン ５２．５ｇ（９７．０％）
を得た。ｂ．ｐ．１１１ 〜１１２ ℃／０．１５ｔｏ
ｒｒ、ＧＬＣ ９６．５％
【００４０】
【化１８】 実施例１−（ｄ）において２，３−ジフルオロ−４−ヨ
ードオクチルオキシベンゼン １．８ｇに替えて、上記
（ｃ）で得た３−フルオロ−４−ブロモオクチルオキシ
ベンゼン １．４８ｇを用い、他は実施例１−（ｄ）と
同様に操作して、２，２’，３−トリフルオロ−４，
４ ’−ジオクチルオキシビフェニル ０．８３ｇ（３
６．６％）を得た。
【００４１】得られた化合物の純度はＨＰＬＣにて９
９．９％であり、ＴＬＣにて１スポットであった。また
ＩＲ測定の結果及びＭａｓｓ分析にて４６４に分子イオ
ンピークが認められたこと並びに用いた原料の関係から
得られた物質が標記化合物であることを確認した。この
化合物をメトラーホットステージＦＰ−８２を用い、偏
光顕微鏡下にて相変化を観察した。その結果を表１に示
す。
【００４２】
【表１】
【００４３】実施例４
【化１９】
【００４４】上記５種類のデマスエステル化合物から成
る液晶組成物（ＤＭ−Ｂ）を調整した。このＤＭ−Ｂに
下記に示す３種類の本発明化合物並びに比較化合物を
【化２０】 ３０ｗｔ％添加し、各々の液晶組成物ＤＭ−Ｅ１，ＤＭ
−Ｅ２，ＤＭ−Ｅ３並びにＤＭ−Ｃを調整し、下記の方
法にて誘電率異方性（Δε）を測定した。その結果を表
２に示す。
【００４５】垂直配向セル並びに水平配向セル（ＥＨＣ
社製、配向剤：日立化成ポリイミドＬＸ−１４００）を
用い、それぞれの空セル時静電容量Ｃ1並びにＣ2を、Ge
neral Radio 社製１６２０Ａ型キャパシタンスブリッジ
にて測定した（±０．５Ｖ、１ＫＨ正弦波）。次に、２
種のセルに測定試料を封入し、前記同様に垂直配向セル
並びに水平配向セルの２５℃に於ける静電容量Ｃ3並び
にＣ4をそれぞれ測定し、下式によりΔεを算出した。 Δε＝［Ｃ3／Ｃ1］−［Ｃ4／Ｃ2］ 表２に示すように、本発明化合物を添加した液晶組成物
（ＤＭ−Ｅ系）の方が、比較化合物を添加した液晶組成
物（ＤＭ−Ｃ）に比べて、明らかにＤＭ−ＢのΔεを負
に大きくしている。特に、４つのフッ素原子で置換した
ビフェニル化合物を添加したＤＭ−Ｅ１に於いてその変
化が顕著であった。以上のことから、本発明の目的の１
つである負に大きなΔεを有する材料が得られたことに
なる。また、この結果から、発明化合物は先の［背景技
術］で示した式よりτ−Ｖminモード用液晶材料として
Ｖminを低下させるのに有効な材料と言える。
【００４６】
【表２】表 ２ 液晶組成物の誘電率異方性
【００４７】実施例５ メルク社製強誘電性液晶組成物（ＳＣＥ−８）９０ｗｔ
％と実施例１〜３で得られた各々の化合物１０ｗｔ％か
ら成る下記強誘電性液晶組成物を調整した。
【化２１】
【００４８】これらの強誘電性液晶組成物、並びにＳＣ
Ｅ−８を各々ラビング処理を施した透明電極付きガラス
基板から成る２μｍギャップセル（ＥＨＣ社製）に注入
し、等方性液体になるまで加熱した後、１℃／ｍｉｎで
３０℃まで冷却することにより、シェブロン構造におけ
る１つの配向状態すなわちＣ２配向（M.Koden et al.,1
981,Jpn.J.Appl.phy.30,L1823）した強誘電性液晶素子
を作成した。
【００４９】これらの強誘電性液晶素子に対し、図１に
示すようなパルス波形を印加し、メモリーさせるのに必
要なパルス幅（τ）を電圧（Ｖ）ごとに測定することに
よりτ−Ｖ曲線（図２）を作成し、さらにこの曲線から
Ｖminを求めた。これらの強誘電性液晶素子の相転移温
度並びにＶmin値を表３に示す。表３に示すように、本
発明化合物をＳＣＥ−８に添加した強誘電性液晶組成物
ＭＭ−Ｅ１〜３はＳＣＥ−８のみの場合に比べＶmin値
が低下し、良好なＶmin値を示していることがわかる。
【００５０】
【表３】表 ３ 強誘電性液晶組成物の特性
【００５１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る一般
式（Ｉ）で示した化合物は、特に大きな負の誘電率異方
性を有していることから、安定したメモリー性を発現さ
せるためのＡＣスタビライズ効果をもたらし、τ−Ｖ
minモード用強誘電性液晶組成物を調整する際にＶminを
大きく低下させ、低電圧駆動させるのに有用な材料であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 強誘電性液晶素子に対し、印加されたパルス
波形を表す。
【図２】 図１のパルス波形から、メモリーさせるのに
必要なパルス幅（τ）を電圧（Ｖ）ごとに測定すること
により求めたτ−Ｖ曲線を表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 賢治 埼玉県草加市稲荷１−７−１ 関東化学株 式会社中央研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ1並びにＲ2はそれぞれ独立に炭素原子数１〜
    １４の直鎖状または分枝状のアルキル基あるいはアルコ
    キシ基を表し、Ｘa並びにＸbはそれぞれ独立に水素原子
    あるいはフッ素原子を表し少なくともいずれか一方はフ
    ッ素原子を表す）で表されるフッ素置換ビフェニル誘導
    体。
  2. 【請求項２】 一般式（Ｉ）におけるＸa並びにＸbが両
    方ともフッ素原子で表される請求項１記載のフッ素置換
    ビフェニル誘導体。
  3. 【請求項３】 τ−Ｖminモードに用いる請求項１又は
    請求項２記載のフッ素置換ビフェニル誘導体。
  4. 【請求項４】 一般式（Ｉ） 【化２】 （式中、Ｒ1並びにＲ2はそれぞれ独立に炭素原子数１〜
    １４の直鎖状または分枝状のアルキル基あるいはアルコ
    キシ基を表し、Ｘa並びにＸbはそれぞれ独立に水素原子
    あるいはフッ素原子を表し少なくともいずれか一方はフ
    ッ素原子を表す）で表されるフッ素置換ビフェニル誘導
    体の少なくとも１種を含有することを特徴とする液晶組
    成物。
  5. 【請求項５】 一般式（Ｉ）におけるＸa並びにＸbが両
    方ともフッ素原子で表される請求項４記載のフッ素置換
    ビフェニル誘導体の少なくとも１種を含有することを特
    徴とする液晶組成物。
  6. 【請求項６】 τ−Ｖminモードに用いる請求項４又は
    請求項５記載のフッ素置換ビフェニル誘導体の少なくと
    も１種を含有することを特徴とする液晶組成物。
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