JPH10204038A - ラセミ化合物及びそれを含む反強誘電性液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規なラセミ化合物と反強誘電性液晶組成物
を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1) で表されるラセミ化合
物、並びに該ラセミ化合物を下記一般式(2) で表される
反強誘電性液晶化合物の１種或いは２種以上の混合物に
添加してなる反強誘電性液晶組成物。 【化１】 （式(1) のｍは炭素数 4〜12の整数、ｎは 4〜10の整
数、X, Yは水素原子またはいずれか一方が水素原子で他
方がフッ素原子である。式(2) のＲは炭素数 6〜12の直
鎖アルキル基であり、Ａは-CH₃又は-CF₃であって、Ａが
-CH₃のとき、ｒが０、ｐが 4〜10の整数、Ａが-CF₃のと
き、ｒが１、ｓが 6〜8 の整数、ｐが 2或いは4 であ
る。) 【効果】 新規なラセミ化合物が得られた。そして、そ
れを含む新規な反強誘電性液晶組成物は、急峻性に優れ
かつ広い温度範囲で反強誘電相を有し、高速応答を示
し、そのため表示品質の高い反強誘電性液晶素子を実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、 新規なラセミ化合物お
よびそれを含む新規な反強誘電性液晶組成物並びにそれ
を用いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、低電圧作動性、低消費
電力性、薄型表示が可能であることにより、現在まで魅
力的な表示素子として発展してきた。更に、最近では情
報、ＯＡ関連機器分野或いはテレビ分野への液晶表示素
子の本格的な応用がなされつつあると同時に、それら以
外の様々な用途に使用されるようになってきている。こ
のようなことから、液晶表示素子は、これまでの CRT表
示素子を上回る表示容量、表示品質を持つより高性能な
大型液晶表示素子の実現に向けた開発が精力的に行われ
ている。

【０００３】現在の液晶表示素子に使用されている液晶
はネマチック液晶であるが、駆動方式から単純マトリッ
クス駆動液晶素子とアクティブマトリックス駆動液晶素
子の２つに分類される。単純マトリックス駆動方式の液
晶表示素子は、構造が簡単であるので、コスト的に有利
に製造できる。しかしながら、クロストーク現象のため
コントラストが低い、大容量駆動が困難である、応答時
間が遅いので動画表示が困難であるなどの問題があり、
大型で動画表示可能な液晶表示素子の実現のためには多
くの技術的なブレークスルーが必要である。

【０００４】一方、アクティブマトリックス駆動液晶素
子は、TFT(薄膜トランジスター) 方式が主流であるが、
画素毎に薄膜トランジスターを形成する必要があり、高
い生産技術と生産ライン構築のために多額の資本投下が
必要であり、単純マトリックス駆動方式に比べて、コス
ト的にははるかに不利である。しかしながら、単純マト
リックス駆動方式で問題になっているクロスストーク現
象が少ないために、コントラストが高く、又応答速度も
速いので、動画表示可能な高画質の液晶素子を実現でき
る。このため、アクティブマトリックス駆動方式のうち
の TFT方式が液晶素子としては主流になりつつある。

【０００５】現在、10〜20インチサイズの大型液晶素子
の開発が行われている。これらは主にネマチック液晶を
用いて行われており、ネマチック液晶を用いる素子の宿
命である視野角依存性の問題が極めて重大な問題となっ
てきている。視野角依存性の解決のために、様々な技術
的検討が行われ、左右 140度ぐらいまでに階調反転が起
こらずに表示できるようになってきた。しかし、依然と
してコントラストの視野角依存性は大きく、ＣＲＴのよ
うな視野角に対する平坦なコントラスト特性は得られて
いないのが現状である。

【０００６】このような状況の中で、高速液晶表示素子
として注目されているのが、強誘電性液晶を用いた液晶
表示素子である。クラークとラガバールにより発表され
た表面安定化型強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）素子は、そ
の従来にない速い応答速度と広い視野角を有することが
注目され、そのスイッチング特性について詳細に検討が
行われ、種々の物性定数を最適化するために、多くの強
誘電性液晶が合成された。又、実用素子の実現にあたっ
ては、配向制御の困難さによるメモリー性の実現、層構
造の制御、機械的衝撃による配向破壊の問題など幾多の
技術的困難があったが、それらを克服して製品化が果た
された。しかしながら、強誘電性液晶素子は原理的に階
調表示ができないことから、カラー表示ができないこ
と、高速応答が実現されておらずそのために動画表示が
困難であるなどの問題を抱えている。

【０００７】これとは別の高速液晶表示素子として、Ｓ
ＳＦＬＣと異なるスイッチング機構の素子の開発が行わ
れている。反強誘電相を有する液晶物質 (以下、反強誘
電性液晶と呼ぶ) の三安定状態間のスイッチングを利用
する液晶素子である（Japanese Journal of Applied P
hysics,vol、27、pp．L729、1988）。

【０００８】反強誘電性液晶素子は、3 つの安定な状態
を有する。 即ち、強誘電性液晶素子で見られる、2 つのユニフォー
ム状態(Ur, Ul)と第三状態である。 この第三状態が、反
強誘電相であることをChandaniらが報告している(Japan
ese Journal of Applied Physics、vol.28, pp.L1261,
(1989)、およびvol.28、pp．L1265, (1989))。このよう
な三安定状態間のスイッチングが、反強誘電性液晶素子
の第一の特徴である。反強誘電性液晶素子の第二の特徴
は、印加電圧に対して明確なしきい値が存在することで
ある。更に、適当なバイアス電圧を設定することによ
り、メモリー性を持たせることができる。これが第三の
特徴である。

【０００９】又、第四の特徴として、層構造が、電界に
より容易にスイッチングすることがあげられる(Japanes
e Journal of Applied Physics、vol. 28, pp.L119, (1
989)、vol.29, pp.L111, (1990))。この事により、欠陥
が少なく、配向の自己修復能力のある液晶表示素子の作
製が可能となる。 以上の様な特徴を利用することにより、応答速度が速
く、コントラストに優れた液晶素子を実現できる。 更に、強誘電性液晶ではほとんど不可能である階調表示
が反強誘電性液晶では可能であることが実証され、フル
カラー化への道が開け、一層反強誘電性液晶の重要性が
増してきている（第４回強誘電性液晶国際会議予稿集、
77頁,(1993))。

【００１０】以上の様なことから反強誘電性液晶表示素
子の実現に向けて、精力的に開発が進められているが、
開発を進めていく中で、現在次の様な問題が起きてい
る。 反強誘電性液晶を表示素子に使用する場合、通常は絶縁
膜、配向膜が塗られた２枚のガラス基板の間に反強誘電
性液晶が挟持される。絶縁膜は基板間における短絡を防
止するために設ける必要があり、短絡を完全に防止する
ためにある一定の膜厚が必要となる。又、配向膜は液晶
分子を一定の方向に並べるために必要であり、液晶分子
が並ぶ時に生じる配向欠陥をできるだけ少なくするため
に、やはりある一定の膜厚が必要である。

【００１１】このようにして形成された液晶素子に電圧
を印加した場合、絶縁膜、配向膜が薄い場合或いは絶縁
膜、配向膜がない場合には、反強誘電状態から強誘電状
態への相転移は印加電圧に対して急峻に起こる。しかし
ながら、実用上必要とされる、絶縁膜と配向膜の膜厚下
では、反強誘電状態から強誘電状態への印加電圧に対し
て相転移は緩やかに起こる。反強誘電性液晶の駆動は、
メモリー効果を出すために、書き込みのための電圧を印
加した後、書き込み電圧より低い電圧の保持電圧をある
一定時間印加し続ける。

【００１２】前記のように反強誘電状態から強誘電状態
へ相転移が印加電圧に対して緩やかに起こる様な場合、
即ち、急峻性の乏しい液晶素子では、選択できる保持電
圧の範囲が極めて狭くなり、極端な場合、保持電圧を設
定できず、メモリー性を確保できなくなる。この事は、
反強誘電性液晶素子が成立しなくなることを意味し、重
大な問題となる。更に、急峻性の低い素子ほど選択でき
る保持電圧の幅は狭く、いわゆる駆動マージンが低下し
てしまう。従って、実用素子としては急峻性の高い素子
であることが必要であり、そのような急峻性を与える液
晶材料が求められる様になってきている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】実用上、反強誘電性液
晶は、上述したように液晶素子とした時に高い急峻性を
与える材料であることが好ましい。前述したように、液
晶素子の急峻性は、絶縁膜と配向膜との膜厚に大きく関
係していることが実験的に認められていた。この事が、
どのような因子によって説明できるのか考察した。尚、
本考察においては、絶縁膜と配向膜の両者を合わせて配
向膜という。

【００１４】図１に、印加電圧に応じて分極電流を発生
する電流源、配向膜を反強誘電性液晶と直列につながれ
た静電容量Ｃ、駆動回路を理想的な電圧源とした等価回
路を示した。ここで、素子に印加される駆動電圧をＶe
x、分極反転電流が充電されて配向膜の上下に発生する
電圧をＶc 、液晶に実際に印加される有効な電圧をＶef
f 、液晶の自発分極をＰ，液晶素子の電極面積をＳ，配
向膜の厚さをｄ’、配向膜の誘電率をε’とする。Ｖc
は次式(1) の様になる。 (1) : Vc＝PS／C ＝PSd'／(Sε')＝P(d'／ε') これからＶeff は次式(2) で表わされる。 (2) : Veff＝ Vex−Vc＝ Vex−P(d'／ε')

【００１５】式(2) から明らかなように、実際に液晶に
印加される電圧は、液晶の分極Ｐと配向膜の厚さd'およ
び配向膜の誘電率の逆数1/ε' の積だけ、外部より印加
した電圧よりも減少する。次に、液晶セルに充填された
液晶層の厚さをｄとすると、液晶に実際に印加される電
場Ｅeff は、次式(3) で表わされる。 (3) : Eeff＝Veff／d 又、見かけの電場強度Ｅexは次式(4) で表わされる。 (4) : Eex ＝Vex/d ＝(Veff+Vc)/d ＝Veff/d＋ P(d'/
ε')/d＝Eeff＋α ここで、 α＝d'/(ε'd) ・・・(5) 式(4) において、配向膜が存在しない場合は、第２項は
０となりＥex＝Ｅeffとなる。

【００１６】反強誘電性液晶は、印加電圧に対してその
光学応答はヒステリシスを描くが、そのヒステリシスに
対して４個のしきい値が考えられる。それぞれのしきい
値は Eeff(＝Eex)となり、この場合のしきい値は電場に
対して傾かない。この様子を図２に示した。配向膜が存
在する場合は、式(4) を変形して次式(6) を得る。 (6) : Eeff＝ Eex−αP 即ち、液晶にかかる有効電場は、印加電場Ｅexよりもα
・Ｐの分だけ減少している。その結果、図３に示すよう
にα・Ｐの寄与により大きくヒステリシスが歪むことに
なる。

【００１７】以上の考察から、ヒステリシスの歪みの大
きな原因は自発分極と配向膜の相互作用によるものであ
るといえる。従って、ヒステリシスの歪みを低減した液
晶素子を得るためには、相互作用をできるだけ減らすこ
とである。そのための具体策としては、式(5) 、(6) か
ら明らかなように誘電率の高い配向膜を用いること、配
向膜を薄くすること、液晶の自発分極を小さくすること
などがあげられる。このうち、工業的に使用しうる誘電
率の高い配向膜材料の種類はそれほど多くないため使用
可能な配向膜を選択することはなかなか困難である。従
って、配向膜を薄くする、液晶材料の自発分極を小さく
するなどが具体的な対策となる。

【００１８】一般的に、反強誘電性液晶の自発分極はか
なり大きく、比較的諸物性に優れた液晶材料のそれは 2
00nc/cm²以上である。このため、配向膜をかなり薄くし
ないと、ヒステリシスの歪みが相当大きくなってしま
う。しかし、配向膜の膜厚を薄くすると、液晶分子の配
向状態が不良になりコントラストが確保できないという
問題が生じてくる。従って、配向膜を薄くしてヒステリ
シスの歪みを是正するという手段は、かなりの制限を受
けることになる。

【００１９】一方、液晶材料の自発分極は、全く自発分
極を持たない適当な化合物を混合することによって、即
ち、希釈することによって下げるという手段がとれる。
しかしながら、液晶の応答速度は印加電圧と自発分極の
積で決まるので、希釈によって単純に自発分極を下げた
場合は、応答速度が低下してしまうという新たな問題が
発生する。このために、ヒステリシスの低減された素子
を得るために、自発分極が小さくかつしきい値電圧が小
さく、粘性の低い反強誘電性液晶の開発が試みられてき
たが、十分な成果が得られていないのが実状である。

【００２０】本発明は、このような観点からなされたも
のであり、反強誘電性液晶素子におけるヒステリシスの
歪みを少なくするために自発分極を小さくする手段とし
て、適当な化学構造を有するラセミ化合物を添加するこ
とによって、応答速度を低下させず、自発分極を下げる
ことができ、かつこの混合物を用いて液晶素子を形成し
た時、ヒステリシスの歪みの少ない液晶素子が得られることを
見出し本発明を完成したものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記一般式(1) で表わされるラセミ化合物であり、該一般
式(1) において、ｍは６〜10、ｎは５〜８であることが
好ましい反強誘電性液晶を与える。また、本発明は、下
記一般式(1) で示されるラセミ化合物を、下記一般式
(2) で示される反強誘電性液晶化合物の１種或いは２種
以上の混合物に添加してなる反強誘電性液晶組成物であ
る。

【００２２】

【化３】 (式(1) のｍは 6〜12の整数、ｎは 4〜8 の整数、X, Y
は水素原子またはいずれか一方が水素原子で他方がフッ
素原子である。式(2) のＲは炭素数 6〜12の直鎖アルキ
ル基であり、Ａは-CH₃又は-CF₃であって、Ａが-CH₃のと
き、ｒが０、ｐが 4〜10の整数、Ａが-CF₃のとき、ｒが
１、ｓが 6〜8 の整数、ｐが２或いは４である。）

【００２３】本発明の反強誘電性液晶組成物において、
該一般式(2) の反強誘電性液晶としては、Ａが-CH₃のと
き、ｒが０、ｐが４〜6 のものを選択するのが諸物性の
バランスの上から好ましい。また、該一般式(1) で表わ
されるラセミ化合物を組成物中の添加量が 1〜40モル％
である場合に、より好ましい反強誘電性液晶組成物を得
ることができる。特に、反強誘電性液晶組成物は、反強
誘電相よりも高温側に少なくともスメクチックＡ相を有
し、反強誘電相の上限温度が40℃以上、下限温度が０℃
以下であることが実用上好ましい。そして、本発明にお
いては、これらの反強誘電性液晶組成物を、一対の電極
基板間に配置してなる反強誘電性液晶表示素子として好
適に使用される。

【００２４】本発明の一般式(1) で示されるラセミ化合
物は、下記方法により製造することができる。 (1) R-OH + CH₃-Ph-SO₂Cl → CH₃-Ph-SO₃-R (2) (1) + HO-Ph-OCH₂-Ph → Ph-CH₂O-Ph-O-R (3) (2) + (H₂/Pd) → HO-Ph-O-R (4) R'-COO-Ph-COOH + SO₂Cl → R'-COO-Ph-COCl (5) (4) + (3) → 目的物

【００２５】上記製造法について、簡単に説明する。 (1)は、p-トルエンスルホニルクロライドとラセミの2-
アルカノール(R-OH)との反応である。 (2)は、ラセミ2-アルカノールのp-トルエンスルホン酸
エステル(1) とヒドロキノンモノベンジルエーテルとの
反応である。(3)は、モノベンジルエーテル体(2) の水
添による脱ベンジル化である。(4)は、アルカノイル安
息香酸の塩素化である。(5)は、塩素化物(4) とフェノ
ール(3) との反応による目的物の生成である。

【００２６】本発明の一般式(2) で示される反強誘電性
液晶化合物は、先に本発明者らが示した方法によって、
簡便に製造することができる（特開平4-198155号) 。例
えば、一般式(2) において、Ａ＝CF_3, p＝2, r＝1, s＝
5 の場合を例示すれば、次のような方法によって製造さ
れる。 (イ) AcO-Ph(F)-COOH + SOCl₂ → AcO-Ph(F)-COCl (ロ) (イ) + HOC*H(CF₃)(CH₂)₅OC₂H₅ → AcO-Ph(F)-COOC*H(CF₃)(CH₂)₅OC₂H₅ (ハ) (ロ) + Ph-CH₂NH₂ → HO-Ph(F)-COOC*H(CF₃)(CH₂)₅OC₂H₅ (ニ) RO-Ph-Ph-COOH + SOCl₂ → RO-Ph-Ph-COCl (ホ) (ハ) + (ニ) → 反強誘電性液晶 式中のAcO-はアセチル基、-Ph(F)- は1,4-フェニレン基
の水酸基残基側を基準にして３位置にフッ素置換した1,
4-フェニレン基、Ph- はフェニル基、-Ph-は1,4-フェニ
レン基、C*は不斉炭素を示す。

【００２７】上記製造法について、簡単に説明する。 (イ)は、フッ素置換したｐ−アセトキシ安息香酸の塩化
チオニルによる塩素化反応である。 (ロ)は、塩素化物(イ) とアルコールとの反応によるエス
テル化である。(ハ)は、エステル(ロ) の脱アセチル化で
ある。(ニ)は、アルキルオキシビフェニルカルボン酸の
塩素化反応である。(ホ)は、フェノール(ハ) と塩素化物
(ニ) との反応による液晶の生成である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、新規なラセミ化合物と反強誘
電性液晶組成物を提供することができるものである。そ
して、本発明により提供された新規な反強誘電性液晶組
成物は、急峻性に優れかつ広い温度範囲で反強誘電相を
有し、高速応答を示し、そのため表示品質の高い反強誘
電性液晶素子を実現できる。

【００２９】

【実施例】次に、実施例および比較例を掲げて本発明を
更に具体的に説明するが、本発明は勿論これに限定され
るものではない。 実施例１ (式(1) : m＝9, n＝6, X＝H, Y＝H (E
1)) 4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝４'-
デカノイルオキシベンゾエ−トの製造。 (1) p-トルエンスルフォン酸(1−メチル）ヘプチルの製
造。 反応容器に2-オクタノール 3.5g とピリジン 15ml(ミリリッ
トル) とを入れ、−20℃に冷却した。攪拌しながら、p-ト
ルエンスルフォニルクロライド 6.3g を一度に加えてこ
の温度で30分間攪拌し、その後、４時間室温で攪拌を続
けた。反応混合物を氷水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出
した。有機相を水洗した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥
した。溶媒を留去して目的物を 5.9g(収率74％) 得た。

【００３０】(2) 4-ベンジルオキシフェニル−1-メチル
ヘプチルエーテルの製造。 (1) で得たp-トルエンスルフォン酸(1−メチル）ヘプチ
ル 6g、ヒドロキノンモノベンジルエーテル 4.5g、水
酸化カリウム 2.4gおよびエタノール 28mlを反応容器
に入れ、室温で２時間攪拌した。その後、更に１時間加
熱還流した。反応混合物を水に注ぎ、ジクロロメタンで
抽出し、有機相を1N塩酸、水で洗浄し、無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した。溶媒を留去し粗生成物を得た。粗生成
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘ
キサン／酢酸エチル＝925/75) で精製し、150g (収率67
％) の目的物を得た。

【００３１】(3) 4-(1-メチルヘプチルオキシ) フェノ
ールの製造。 反応容器に10％パラジウム炭素触媒 0.2g を入れた後、
系内を窒素置換した。この中に上記(2) で得た4-ベンジ
ルオキシフェニル−1-メチルヘプチルエーテル4.5g お
よびエタノール 30ml を加え、系内を水素置換した。ガ
スビュウレットより水素を補給しながら、8 時間反応を
行った。系内をチッソ置換した後、触媒を濾別し、溶媒
を留去し目的物 3g(収率97％)を得た。

【００３２】(4) 4-(1-メチルヘプチルオキシ) フェニ
ル＝4'−デカノイルオキシフェニルベンゾエートの製
造。 反応器に、4-デカノイルオキシ安息香酸 1.0gと塩化チ
オニル 20ml とを入れ４時間加熱還流した。過剰の塩化
チオニルを減圧下留去した。得られた安息香酸クロライ
ドに、ジクロロメタン 20ml と上記(3) で得たれた4-(1
−メチルヘプチルオキシ) フェノール 0.5g を入れ、５
時間攪拌した。反応液を塩酸、水酸化ナトリウム水溶
液、水で洗浄した。溶媒を留去し、得られた粗生成物を
シリカゲルクロマトグラフィーにより精製した（溶出
液；ヘキサン／酢酸エチル＝94/6) 。収量は 0.65g (収
率60％) であった。得られた目的物の NMRスペクトルデ
ーターを後記の表１に式を化４に示した。

【００３３】実施例２〜８ 実施例１と同様にして下記した実施例２〜８の化合物
(E2〜E8) を製造した。各化合物の NMRスペクトルデー
ターを後記の表１に式を化４に示した。 実施例２； (式(1) : m＝6, n＝6, X＝H, Y＝H (E2))
4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝4'−ヘプ
タノイルオキシフェニルベンゾエート。 実施例３； (式(1) : m＝8, n＝6, X＝H, Y＝H (E3))
4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝4'−ノナ
ノイルオキシフェニルベンゾエート。 実施例４； (式(1) : m＝10,n＝6, X＝H, Y＝H (E4))
4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝4'−ウン
デカノイルオキシフェニルベンゾエート。 実施例５； (式(1) : m＝9, n＝5, X＝H, Y＝H (E5))
4-(1-メチルヘキシルオキシ）フェニル＝4'−デカ
ノイルオキシフェニルベンゾエート。 実施例６； (式(1) : m＝9, n＝8, X＝H, Y＝H (E6))
4-(1-メチルノニルオキシ）フェニル＝4'−デカノ
イルオキシフェニルベンゾエート。 実施例７； (式(1) : m＝9, n＝6, X＝F, Y＝H (E7))
4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝3'−フル
オロ-4'-デカノイルオキシフェニルベンゾエート。 実施例８； (式(1) : m＝9, n＝6, X＝H, Y＝F (E8))
4-(1-メチルヘプチルオキシ）フェニル＝2'−フル
オロ-4'-デカノイルオキシフェニルベンゾエート。

【００３４】比較例１ 次の２つの反強誘電性液晶(1A, 1B)を 1A/1B＝70/30(モ
ル比）で混合して、反強誘電性液晶組成物を調製した。 1A : C₉H₁₉-O-Ph-Ph-COO-Ph(3F)-COO-C*H(CF₃)(CH₂)₅
OC₂H₅ 1B : C₈H₁₇-O-Ph-Ph-COO-Ph(3F)-COO-C*H(CH₃)C₅H₁₁ 式中の-Ph-は1,4-フェニレン基、-Ph(3F)-は3-位置にＦ
置換した1,4-フェニレン基、C*は不斉炭素である。式
中、-Ph-は1,4-フェニレン基、-Ph(F)- は1,4-フェニレ
ン基の水酸基残基側を基準にして３位置にフッ素置換し
た1,4-フェニレン基、C*は不斉炭素を示す。

【００３５】得られた組成物の相の同定を、テクスチャ
ー観察、DSC 測定により行った結果を表２に示した。
又、この液晶組成物の40℃での自発分極、反強誘電状態
から強誘電状態へ相転移する時の応答時間を求めた。結
果を表２に示した。また、この反強誘電性液晶組成物
に、40℃で三角波電圧を印加した時の、印加電圧に対す
る光学応答ヒステリシスは図４ (無印) に示した。大き
なヒステリシスの歪みが観測された。

【００３６】尚、光学応答ヒステリシス、応答時間およ
び自発分極は次の様にして求めた。ラビング処理したポ
リイミド薄膜(30nm)を有する ITO電極付きの液晶セル
（セル厚２μｍ）に、液晶組成物を等方相の状態で充填
した。このセルを毎分１℃で徐冷して液晶を配向させ
た。セルを直行する偏光板間に液晶の層方向がアナライ
ザー又はポラライザーと平行になるように設置して、フ
ォトマルチプライヤーにより測定し、光学応答履歴を求
めた。反強誘電状態から強誘電状態へ変化する時の応答
時間は、40℃で25V, 10Hz の電圧を印加し、光透過率が
最低を 0％、最高を 100％とし、10％〜90％に変化する
に要する時間と定義して求めた。又、自発分極は40℃
で、25Ｖの三角波を印加して分極反転電流を測定するこ
とによって求めた。

【００３７】実施例９ 比較例１で用いた反強誘電性液晶1A 49モル％、反強誘
電性液晶1B 21モル％と、実施例１で得たラセミ化合物
(E2) 30モル％とを混合し、反強誘電性液晶組成物を得
た。得られた組成物の相系列、自発分極、応答時間を表
２に示した。又、光学応答ヒステリシスを図４ (矢印)
に示した。表２から明瞭なように、比較例１と応答時間
は同程度であったが、自発分極が大幅に低下した。ま
た、図４の矢印と無印との比較から明瞭なようにヒステ
リシス特性が改善された。

【００３８】

【表１】 実施例No 化学シフト(ppm) (略号) 1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H １〜６ 2.6 6.9 7.2 7.2 8.2 4.3 1.6 1.6 (E1〜E6) 7(E7) 2.6 7.2 8.0 8.0 6.9 7.1 4.4 1.4 1.4 8(E8) 2.6 8.1 7.0 7.0 6.9 7.1 4.3 1.4 1.4

【００３９】

【化４】

【００４０】

【表２】 自発分極 応答時間 相 系 列 (nc/cm²) (μ秒) 比較例１ Cr(<-20)SCA*(95)SC*(87)SA(105)I 193 86 実施例９ Cr(<-20)SCA*(61)SC*(67)SA(88)I 96 86 相系列中の () 内は相転移温度 (単位 ℃) 、Crは結晶
相、SCA*は反強誘電相、SC* は強誘電相、SAはスメクチ
ックＡ相、Ｉは等方相である。また、自発分極、応答時
間の測定温度は40℃である。

【図面の簡単な説明】

【図１】反強誘電性液晶に関する等価回路を示す図。

【図２】配向膜が存在しない時の急峻性に関するシュミ
レーション結果を示す図。

【図３】配向膜が存在する時の急峻性に関するシュミレ
ーション結果を示す図。

【図４】比較例１と実施例８における光学応答を示す
図。矢印は実施例８の光学応答、無印は比較例１の光学
応答である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城野 正博 茨城県つくば市和台22番地 三菱瓦斯化学 株式会社総合研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式(1) で表わされるラセミ化合
   物。 【化１】 (式中、ｍは 4〜12の整数、ｎは 4〜10の整数、X, Yは
   水素原子またはいずれか一方がフッ素原子で他方が水素
   原子である。)
2. 【請求項２】 該一般式(1) において、ｍは 6〜10、ｎ
   は 5〜8 である請求項１記載のラセミ化合物。
3. 【請求項３】 下記一般式(1) で示されるラセミ化合物
   を、下記一般式(2)で示される反強誘電性液晶化合物の
   １種或いは２種以上の混合物に添加してなる反強誘電性
   液晶組成物。 【化２】 (式(1) のｍは 6〜12の整数、ｎは 4〜8 の整数、X, Y
   は水素原子またはいずれか一方がフッ素原子で他方が水
   素原子である。式(2) のＲは炭素数 6〜12の直鎖アルキ
   ル基であり、Ａは-CH₃又は-CF₃であって、Ａが-CH₃のと
   き、ｒが０、ｐが 4〜10の整数、Ａが-CF₃のとき、ｒが
   １、ｓが 6〜8 の整数、ｐが２或いは４である。）
4. 【請求項４】 該一般式(2) において、Ａが-CH₃のと
   き、ｒが０、ｐが 4〜6 である請求項３記載の反強誘電
   性液晶化合物。
5. 【請求項５】 該一般式(1) で表わされるラセミ化合物
   を組成物中の添加量が 1〜40モル％である請求項３記載
   の反強誘電性液晶組成物。
6. 【請求項６】 反強誘電相よりも高温側に少なくともス
   メクチックＡ相を有し、反強誘電相の上限温度が40℃以
   上、下限温度が０℃以下である請求項３記載の反強誘電
   性液晶組成物。
7. 【請求項７】 請求項３記載の反強誘電性液晶組成物
   を、 一対の電極基板間に配置してなる反強誘電性液晶表
   示素子。