JPH093008A - ２環系フェニルエステル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】 反強誘電性液晶の応答速度を改善しうる化合
物を得る。 【解決手段】 下記一般式(1) で表される２環系フェニ
ルエステル化合物およびそれを反強誘電性液晶に混合し
てなる反強誘電性液晶組成物。 【化１】 （式中のR¹は炭素数 5〜12の直鎖アルキル基、R²は炭素
数 1〜15の直鎖アルキル基、X¹, X²はＨ又はいずれか一
方がＦ、Y¹, Y²はＨ又はいずれか一方がＦである。) 【効果】 配向が容易なSA相を有し、応答速度の向上し
た反強誘電性液晶組成物が得られた。

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２環系フェニルエ
ステル化合物、それを含有する反強誘電性液晶組成物、
及び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事等により、現在までに
各種の小型表示素子に利用されてきた。しかし、昨今の
情報、OA関連機器分野、あるいは、テレビ分野への液晶
表示素子の応用、用途拡大に伴って、これまでの CRT表
示素子を上回る表示容量、表示品質を持つ高性能大型液
晶表示素子の要求が、急速に高まってきた。

【０００３】しかしながら、現在のネマチック液晶を使
用する限りにおいては、液晶テレビ用に採用されている
アクテイブマトリックス駆動液晶表示素子でも、製造プ
ロセスの複雑さと歩留りの低さにより、その大型化、低
コスト化は容易ではない。又、単純マトリックス駆動の
STN型液晶表示素子にしても、大容量駆動は必ずしも容
易ではなく、応答時間にも限界があり動画表示は困難で
ある。更にネマチック液晶を用いた表示素子は、視野角
が狭いということが、大きな問題になってきている。従
って、ネマチック液晶表示素子は、上記の高性能大型液
晶表示素子への要求を満足するものとはいい難いのが実
状である。

【０００４】このような状況のなかで、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−クとラガバ−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事が注目
され、そのスイッチング特性に関しては詳細に検討され
ており、種々の物性定数を最適化するため、多くの強誘
電性液晶が合成されている。しかしながら、しきい値特
性が不十分である、層の構造がシェブロン構造をしてい
るなどからコントラストが不良である、高速応答が実現
されていない、配向制御が困難で SSFLCの最大の特徴の
１つである双安定性の実現が容易でない、機械的衝撃に
依って配向が破壊されそれの回復が困難であるなどの問
題があり、実用化にはこれらの問題の克服が必要であ
る。

【０００５】これとは別に、SSFLC と異なるスイッチン
グ機構の素子の開発も同時に進められている。反強誘電
相を有する液晶物質（以下、反強誘電性液晶物質と呼
ぶ）の三安定状態間のスイッチングも、これらの新しい
スイッチング機構の１つである(Japanese Journal of A
pplied Physics, Vol.27, pp.L729,1988) 。

【０００６】反強誘電性液晶素子は、３つの安定な状態
を有する。すなわち、強誘電性液晶素子で見られる、２
つのユニフォ−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(Japanese Journal ofApplied Physics, Vol.28,
pp.L1261, 1989、Japanese Journal of AppliedPhysic
s, 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１の特徴で
ある。反強誘電性液晶素子の第２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、メ
モリ−性を有しており、これが反強誘電性液晶素子の第
３の特徴である。これらの優れた特徴を利用することに
より、応答速度が速く、コントラストが良好な液晶表示
素子を実現できる。

【０００７】又、もう一つの大きな特徴として、層構造
が、電界により容易にスイッチングする事があげられる
(Japanese Journal of Applied Physics, Vol.28, pp.L
119,1989、Japanese Journal of Applied Physics, Vo
l.29, pp.L111, 1990) 。このことにより、欠陥が極め
て少なく、配向の自己修復能力のある液晶表示素子の作
製が可能となり、コントラストに優れた液晶素子を実現
できる。更に、強誘電性液晶では殆ど不可能である電圧
階調が、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）。

【０００８】以上のように、反強誘電性液晶の優位性は
確かなものになりつつあるが、応答速度のより一層の向
上が望まれている。従来提案されてきた反強誘電性液晶
は、あるレベルの表示素子の実現に十分な応答速度を有
しているが、走査線数が 800本以上の高精細表示素子を
実現しようとした場合、応答速度はまだ不十分であり、
より一層の高速化が必要である。また、液晶素子全般の
大きな問題として応答速度の温度に対する依存性が強い
ことがある。反強誘電性液晶素子の場合もこの問題は大
きく、温度依存性の低減が強く望まれている。

【０００９】反強誘電性液晶の場合、反強誘電状態から
強誘電状態へ、強誘電状態から反強誘電状態への二つの
スイッチングが存在する。この電圧による二つのスイッ
チング速度、すなわち、応答速度が表示素子の表示品質
を決める重要な因子となる。特に、反強誘電状態から強
誘電状態への応答速度（以下、応答速度I とする)は、
例えば線順次走査する単純マトリックス駆動において、
走査線−ライン当りの書込み速度となるので、一画面を
構成する走査線数を決定することになり重要である。即
ち、応答速度I が速ければ速いほど走査線数を増やすこ
とができ、高精細素子の実現が可能となる。

【００１０】また、強誘電状態から反強誘電状態への応
答速度（以下、応答速度IIとする)は、素子の駆動方法
の設計によって必要とされる速度は変わる。例えば、オ
フセット電圧の設定電圧によって変わるが、余りにも応
答速度IIが速い場合は強誘電状態を十分維持できず（明
あるいは暗状態を維持できず）、逆に余りにも遅い場合
は強誘電状態から反強誘電状態への変化（明あるいは暗
状態から暗あるいは明への書換えができない）が起こら
ず、不都合となる。即ち、応答速度IIは駆動方法を決定
した後に最適な応答速度が設定される。以上、高精細な
素子の実現のためには、応答速度I が速いことが重要で
ある。従来提案されてきた反強誘電性液晶は、あるレベ
ルの表示素子の実現に十分な応答速度を有しているが、
走査線数の多い高精細表示素子を実現しようとした場
合、応答速度はまだ不十分であり、より一層の高速化が
必要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】反強誘電性液晶の課題
は、上述したようにより一層の応答速度の向上、特に、
低温側でのより一層の応答速度の向上である。さらに、
反強誘電相の温度範囲の拡大および高温側にスメクチッ
クＡ相が存在することが望ましい。応答速度は、M. Nak
agawa によれば反強誘電性液晶の場合、液晶分子の回転
粘性に依存することが示されている（Masahiro Nakaga
wa,Japanese Journal ofApplied Physics,30,1759(199
1))。即ち粘性が低いほど応答速度は速くなる。また、
温度に対する応答速度の変化を見ると、室温付近を境に
してそれ以下の温度では指数関数的に応答速度は低下し
ていく。反強誘電性液晶は、液晶相がスメクチック相で
あるが故に粘性が高く、そのために低温側で粘性が急激
に増大しその粘性抵抗のために応答速度が急激に低下し
ていくものと考えられている。

【００１２】この課題の解決策の一つとしては低粘性の
反強誘電性液晶の開発が行われているが、適当なチルト
角、応答速度、及び反強誘電相の温度範囲を持ち、かつ
低粘性であるような反強誘電性液晶は、未だ見いだされ
ていないのが実状である。別の解決策として、素子にヒ
ーターを設置することが考えられている。この方法は、
確実な問題解決策であるが、表示素子製造のコストアッ
プ等につながり、さらにヒーターによって透過率が減少
するなど実用上有利な方法とはいえない。

【００１３】その他の方法として、比較的低粘性の化合
物を合成し、これを液晶組成物に添加し、組成物全体の
粘性を低下させ、もって応答速度の改善を計ろうとする
試みが考えられ、現在のところ最も現実的な解決策にな
り得ると考えらる。この方法で用いる低粘性の物質は、
当然のことながら、分子量の小さいものとなる。しかし
ながら、あまりにも分子量が小さい場合は添加物質が経
時的に揮散したり、組成物の等方相から液晶相への転移
温度が低くなりすぎたりするので不都合である。

【００１４】一般にディスプレーとしての反強誘電性液
晶素子を考えたとき、バックライトにより素子の温度は
少なくとも40℃ぐらいになると考えられる。従って、正
常な素子の駆動のためには反強誘電相の上限温度は少な
くとも40℃以上必要であり、望ましくは50℃以上必要で
ある。そして、この温度の高温側に、実用的には良好な
配向を得るためにスメクチックＡ相を存在させることが
望ましい。また、低温側では少なくとも10℃で素子は駆
動できることが必要である。従って、反強誘電相の下限
温度は少なくとも０℃であることが必要である。本発明
はこの様な観点からなされたものであり、一般式(1) で
示される新規な２環系フェニルエステル化合物を反強誘
電性液晶に混合したとき、広い温度範囲で反強誘電相を
確保できると同時に、スメクチックＡ相をも存在させる
ことができる、かつ低温で非常に高速な反強誘電性液晶
組成物を得ることができることを見いだし、本発明を完
成したものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は第１
に、下記一般式(1) で表される２環系フェニルエステル
化合物である。

【化３】 （式中、R¹は炭素数 5〜12の直鎖アルキル基、R²は炭素
数 1〜15の直鎖アルキル基、X¹, X²はＨ又はいずれか一
方がＦ、Y¹, Y²はＨ又はいずれか一方がＦである）。

【００１６】第２に、請求項１記載の一般式(1) で表さ
れる２環系フェニルエステル化合物の少なくとも１種
を、反強誘電性液晶または反強誘電性液晶組成物に含有
させてなる反強誘電性液晶組成物である。さらに、本発
明は第３に、走査電極と信号電極をマトリックス状に配
置した基板間に請求項７記載の反強誘電性液晶組成物を
挟持することを特徴とする単純マトリックス液晶表示素
子である。

【００１７】本発明において、一般式(1) の２環系フェ
ニルエステル化合物において、R¹の炭素数は 8〜12が好
ましい。炭素数が７以下の場合、反強誘電性液晶あるい
は反強誘電性液晶組成物に混合した場合は、粘性低下効
果は大きく応答速度の向上も著しいが、チルト角も大き
く低下させる傾向がある。また、炭素数が13以上ではそ
れ自体の粘性が大きくなるためか、反強誘電性液晶或い
は反強誘電性液晶組成物に混合した場合、応答速度に対
する添加効果は小さくなってくる。

【００１８】一般式(1) の２環系フェニルエステル化合
物において、R²の炭素数 2〜12である化合物が好まし
く、さらに、スメクチックＡ相を有するものが好まし
い。フェニル基のフッ素置換の効果はそれほど劇的では
ないが、特に、Y²がＦ原子でX¹, X², Y¹いずれもＨ原子
である化合物が無置換の化合物に比べ、より応答速度の
改善に対する効果は大きい。

【００１９】本発明は、一般式(1) の２環系フェニルエ
ステル化合物の少なくとも１種を、反強誘電性液晶或は
反強誘電性液晶組成物に混合した反強誘電性液晶組成物
として実施される。そして、得られた反強誘電性液晶組
成物が、反強誘電相を少なくとも 0℃〜40℃の温度範
囲、より好ましくは少なくとも−20℃〜＋50℃の温度範
囲に有するように混合比を選択する。混合割合は、選択
する２環系フェニルエステル化合物の種類あるいは反強
誘電性液晶の種類などによって、その効果は異なるので
一義的に決めることは困難であるが、一般式(1) の２環
系フェニルエステル化合物を、反強誘電性液晶或いは反
強誘電性液晶組成物に重量規準或いはモル規準で、 1〜
70％、好ましくは 5〜60％、特に10〜50％から選択でき
る。また、実用上、この反強誘電相の高温側に、スメク
チックＡ相を有する組成物とするのが好ましい。スメク
チックＡ相を有しない場合は、著しく配向性が悪く高い
コントラストを得ることは難しい。

【００２０】本発明の一般式(1) の２環系フェニルエス
テル化合物を混合する反強誘電性液晶は、下記の一般式
(2) の反強誘電性液晶から選択することが好ましい。

【化４】 （式(2) のR³は炭素数 4〜12の直鎖アルキル基、R⁴は炭
素数 1〜12の直鎖アルキル基、Z はＨ又はＦ、Ａは CH₃
又は CF₃であり、Ａが CH₃のとき s=0で、R⁴は炭素数 3
〜10の直鎖アルキル基、Ａが CF₃で s=0のとき、R⁴は炭
素数 4〜8 の直鎖アルキル基、Ａが CF₃で s=1のとき、
tは 5〜8 の整数、R⁴は炭素数 1〜6 の直鎖アルキルで
あり、C*は不斉炭素である）。

【００２１】一般式(2) の反強誘電性液晶において、R³
の炭素数は 6〜10が好ましい。炭素数が５以下の場合
は、反強誘電相の温度範囲が狭い、チルト角が極めて小
さいことなどから実用上不適当である。また、炭素数が
10を越えるとそれ自体の粘性が大きくなり、応答速度の
改善のために多量の２環系フェニルエステル化合物の混
合が必要となり、チルト角の低下などの他の問題が発生
する。一般式(2) の反強誘電性液晶において、Ａが CH₃
で s=0のとき、R⁴の炭素数が4, 6, 8である反強誘電性
液晶が好ましい。また、フェニル基のフッ素置換 (一般
式(2) の Z) のあるものがより広い温度範囲で反強誘電
性相を発現するので好ましい。また、Ａが CF₃で s=0の
とき、R⁴の炭素数が 6であるもの、Ａが CF₃でs=1のと
き、t=5, 7で R⁴ の炭素数が 2である反強誘電性液晶が
好ましい。

【００２２】本発明の反強誘電性液晶組成物は、広い温
度範囲において反強誘電相を有し、かつ、応答速度、特
に反強誘電状態から強誘電状態への応答速度が改善され
たものであり、広い温度範囲で好適に駆動できる反強誘
電性液晶表示素子とすることができる。すなわち、走査
電極と信号電極をマトリックス状に配置した基板間に本
発明の反強誘電性液晶組成物を挟持した単純マトリック
ス液晶表示素子とされ、そして電圧による駆動を、１つ
の反強誘電状態と２つの強誘電状態の間でスイッチング
することにより行う単純マトリックス液晶表示素子とさ
れる。

【００２３】本発明において用いられる光学活性な2-ア
ルカノール類は市販のものを使用できる。また、光学活
性な1,1,1-トリフルオロ−7-エトキシ−2-ヘプタノール
及び1,1,1-トリフルオロ−8-エトキシ−2-オクタノール
は本発明者らが既に明らかにした方法（特開平4-983
号）によって製造できる。

【００２４】本発明の一般式(1) の２環系フェニルエス
テル化合物の製造法を反応式で略記すると下記である。 (1) R¹COCl + HO-Ph(F)-COOH → R¹COO-Ph(F)-COOH (2) (1) + SOCl₂ → R¹COO-Ph(F)-COCl (3) AcO-Ph(F)-COOH + SOCl₂ → AcO-Ph(F)-COCl (4) (3) + HOR² → AcO-Ph(F)-COOR² (5) (4) + (Ph-CH₂NH₂) → HO-Ph(F)-COOR² (6) (2) + (5) → 目的化合物 上記において、Ph(F), Ph(F)は 2又は3 位にＦ置換され
ていてもよい1,4-フェニレン基、AcO-はアセチル基(CH₃
COO-) 、R¹, R²はそれぞれ上記一般式(1) に対応したも
のを示す。

【００２５】上記製造法について、以下に簡単に説明す
る。(1) は脂肪族酸塩化物と適宜、核をフッ素置換され
ていてもよいp-ヒドロキシ安息香酸との反応によるエス
テル(1) の製造である。(2) は塩化チオニルによるエス
テル(1) の塩素化である。(3) はアセトキシ安息香酸の
塩化チオニルによる塩素化である。(4) は(3) の塩化物
とアルコールとの反応によるエステル(4) の製造であ
る。(5) はエステル(4) のベンジルアミンによる脱アセ
チルである。(6) は塩素化物(2) と脱アセチル物(5) と
の反応である。

【００２６】また、本発明で用いる反強誘電性液晶 (一
般式(2))は、下記のような方法によって製造される。 (a) AcO-Ph(F)-COOH + SOCl₂ → AcO-Ph(F)-COCl (b) (1) + HOC*HAR⁴ → AcO-Ph(F)-COO-C*HAR⁴ (c) (2) + (PhCH₂NH₂) → HO-Ph(F)-COO-C*HAR⁴ (d) R³O-Ph-Ph-COOH + SOCl₂ → R³O-Ph-Ph-COCl (e) (3) + (4) → 反強誘電性液晶 上記において、AcO-は CH₃COO-基、 Ph(F)は 3位にＦ置
換していてもよい (式(2) のZ=H or F) 1,4-フェニレン
基、R³, R⁴, A はそれぞれ上記一般式(2) に対応したも
のを示し、また、C*は不斉炭素、Phはフェニル基又は1,
4-フェニレン基をそれぞれ示す。

【００２７】上記製造法について、以下に簡単に説明す
る。(a) はフッ素置換あるいは無置換の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。(b) は
塩素化物(a) と光学活性アルコールとの反応によるエス
テル化である。(c) は(b) のエステルの脱アセチル化で
ある。(d) 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。(e) はエステルの脱アセチル化物であ
るフェノール(c) と塩素化物(d) との反応による液晶の
生成である。

【００２８】

【効果】本発明は、新規な２環系フェニルエステル化合
物を提供する。そして、本発明の新規な２環系フェニル
エステル化合物は、反強誘電性液晶組成物の１成分とし
て含有させたとき、広い温度範囲にわたって応答速度の
高速化をもたらし、一方、その他の特性を損ねることが
小さいため、広い温度範囲にわたって表示品質の高い反
強誘電性液晶表示素子を実現できる。

【００２９】

【実施例】次に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はもちろんこれに限定され
るものではない。 実施例１ 4-ヘプチルオキシカルボニルフェニル−2-フルオロ−4-
n-デカノイルオキシベンゾエート (式(1): R¹=C₉H₁₉, X
²=F, X¹,Y^1,2=H, R²=C₇H₁₅ (E1))

【００３０】(1) 4-デカノイルオキシ−2-フルオロ安息
香酸の製造 4-ヒドロキシ−2-フルオロ安息香酸 15.6g(0.1モル) を
ジクロロメタン 140ml(ミリリットル)に溶解した。そこにトリ
エチルアミン 16ml、n-デカン酸クロライド0.1g (0.11
モル）及びジメチアミノピリジン 0.97g(0.0079 モル)
を順次加え、室温で１昼夜攪拌した。これに10％塩酸 5
0ml を加え、エーテル 100mlで３回抽出した。有機層を
食塩水 100mlで３回洗浄した後、無水硫酸ナトリュウム
で乾燥した。溶媒留去後、ヘキサン 400mlで洗浄し、目
的物 25.5gを得た。

【００３１】(2) 4-アセトキシ−1-ヘプチルオキシカル
ボニルベンゼンの製造 4-アセトキシ安息香酸 3.5g を塩化チオニル 25ml に加
え、還流下で10時間反応させた。次に、過剰の塩化チオ
ニルを留去してから、ピリジン 10ml 、トルエン 50ml
を加えて、そこへn-ヘプタノール 1.5g を滴下した。滴
下後４時間加熱還流してから放冷し、ジクロロメタン 5
00mlで希釈し、有機層を希塩酸、1N水酸化ナトリウム水
溶液、水の順で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。
更に溶媒を留去して粗製の目的物 1.7g を得た。

【００３２】(3) 4-ヒドロキシ−1-ヘプチルオキシカル
ボニルベンゼンの製造 (2) で得た粗製物 1.7g をエタノール 50ml に溶解させ
て、ベンジルアミン 4g を滴下した。更に室温下で４時
間攪拌した後、クロロホルム 500mlで希釈して、希塩
酸、水の順で洗浄し硫酸マグネシュウムで乾燥した。溶
媒を留去してから、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで単離精製し、目的物 0.9g を得た。

【００３３】(4) 4-ヘプチルオキシカルボニルフェニル
−2-フルオロ−4-n-デカノイルオキシベンゾエートの製
造 (1) で得た4-デカノイルオキシ安息香酸 0.5g(0.0017モ
ル) に、塩化チオニル10mlを加え、４時間加熱還流し
た。塩化チオニルを留去し、得られた酸クロライド 0.5
2gをトルエンに溶かした。そこに、(3) で得た4-ヒドロ
キシ−1-ヘプチルオキシカルボニルベンゼン 0.35g (0.
0015モル）及びピリジン 0.27g(0.0034 モル）を順次加
え、室温で24時間攪拌した。ここに水 10ml を加え、30
分攪拌後、1N塩酸 20ml を加えジクロロメタン 20ml で
２回抽出した。有機層を水 20ml で洗浄した後、無水硫
酸ナトリュウムで乾燥した。溶媒を留去し粗製物 0.60g
を得た。この粗製物をシリカゲルを用いたカラムクロマ
トグラフィーにより精製し、目的物 (以下、E1と記す)
0.43g を得た。

【００３４】実施例２ 3-フルオロ−4-ヘプチルオキシカルボニルフェニル−4-
n-デカノイルオキシベンゾエート (式(1): R¹=C₉H₁₉, Y
²=F, X^1,2,Y¹=H, R²=C₇H₁₅ (E2)) 実施例１において4-ヒドロキシ−2-フルオロ安息香酸、
p-ベンジルオキシ安息香酸の代わりにそれぞれ4-ヒドロ
キシ安息香酸、2-フルオロ−4-ベンジルオキシ安息香酸
を用いた以外は実施例１と全く同様にして目的物 (以
下、E2と記す) を得た。

【００３５】実施例３〜７ 3-フルオロ−4-ウンデシルオキシカルボニルフェニル−
4-n-デカノイルオキシベンゾエート (式(1):R¹=C₉H₁₉,
Y²=F, X^1,2,Y¹=H, R²=C₁₁H₂₃ (E3)) 、3-フルオロ−4-
ノニルオキシカルボニルフェニル−4-n-デカノイルオキ
シベンゾエート (式(1): R¹=C₉H₁₉, Y²=F, X^1,2,Y¹=H,
R²=C₉H₁₉ (E4)) 、3-フルオロ−4-プロピルオキシカル
ボニルフェニル−4-n-デカノイルオキシベンゾエート
(式(1): R¹=C₉H₁₉, Y²=F, X^1,2,Y¹=H, R²=C₃H₇ (E
5))、4-ノニルオキシカルボニルフェニル−2-フルオロ
−4-n-デカノイルオキシベンゾエート (式(1): R¹=C₉H
₁₉, X²=F, X¹,Y^1,2=H, R²=C₉H₁₉ (E6)) 、4-ノニルオ
キシカルボニルフェニル−4-n-デカノイルオキシベンゾ
エート (式(1): R¹=C₉H₁₉, X¹-Y²=H, R²=C₉H₁₉ (E7)) の製
造。 実施例１に準じて、上記の化合物(E3-7)を合成した。

【００３６】実施例１〜７で得た目的物の化学式を下記
に示し、また、そのＮＭＲデーター、液晶相の同定を行
った結果を表１に示した。なお、化学式中の水素原子に
付した番号は、表１のＮＭＲデーターの水素原子番号に
対応する。

【００３７】

【表１】 式の水素原子番号 (ppm) 相 系 列 1 2 3 4 5 6 7 実施例1(E1) 2.6 7 7 8.2 7.3 8.1 4.4 I(61)SA(33)Cr 実施例2(E2) 2.6 7.2 8.2 7.1 7.1 8 4.4 I(71)SA(37)Cr 実施例3(E3) 2.6 7.3 8.2 7.1 7.1 8 4.4 I(70)SA(37)Cr 実施例4(E4) 2.6 7.3 8.2 7.1 7.1 8 4.4 I(71)SA(37)Cr 実施例5(E5) 2.6 7.3 8.2 7.1 7.1 8 4.4 I(77)SA(44)Cr 実施例6(E6) 2.6 7.0 7.0 8.2 7.3 8.1 4.4 I(68)SA(42)Cr 実施例7(E7) 2.6 7.3 8.3 7.3 8.1 4.4 − I(77)SA(37)Cr

【００３８】

【化５】

【００３９】実施例８〜１４ 実施例１〜７で得た２環式フェニルエステル化合物 (E1
〜E7) を、下記式で表される反強誘電性液晶AF1 にE1,
E3〜E7をそれぞれ30モル％、E2を35モル％混合して反強
誘電性液晶組成物を調製し、相系列、応答速度を測定し
た結果を表２、３に示した。 AF1 : n-C₉H₁₉-O-Ph-Ph-COO-Ph(3F)-COO-C*H(CF₃)(C
H₂)₅OC₂H₅ 式中のPhは1,4-フェニレン基、Ph(3F)は3-位にＦ置換
(式(2) のZ=F)した1,4-フェニレン基、C*は不斉炭素で
ある。

【００４０】物性値等の測定は以下のようにした。相の
同定は、テクスチャヤー観察、DSC(示差走差熱量計) 測
定により行った。応答速度は、ラビング処理したポリイ
ミド薄膜を有する ITO電極付の液晶セル（セル厚 1.8μ
ｍ）に、等方相の状態で充填した。このセルを、毎分１
℃で徐冷して、SA相で液晶を配向させた。セルを直交す
る偏光板間に液晶の層方向がアナライザーまたはポーラ
ライザーと平行になるように設置した。液晶セルに、周
波数 10Hz 、35Ｖのステップ電圧を印加して、透過光変
化が10から90％に変化するに要する時間を応答時間と定
義して、応答速度を測定した。

【００４１】

【表２】 相 系 列 成分 モル比 液晶AF1 I(83)SC*(77)SCA*(<-50)Cr 実8 I(85)SA(71)SC*(65)SCA*(<-20)Cr AF1/E1 =70/30 実9 I(84)SA(73)SC*(65)SCA*(<-20)Cr AF1/E2 =65/35 実10 I(79)SA(59)SCA*(<-20)Cr AF1/E3 =70/30 実11 I(81)SA(62)SCA*(<-20)Cr AF1/E4 =70/30 実12 I(82)SA(70)SCA*(<-20)Cr AF1/E5 =70/30 実13 I(82)SA(72)SCA*(<-20)Cr AF1/E6 =70/30 実14 I(86)SA(70)SCA*(<-20)Cr AF1/E7 =70/30 表２中の括弧内の数値は相転移の温度 (℃) を示す。 また、I ：等方相、SA：スメクチックＡ相、 SC*：カイラルスメクチックＣ相 (強誘電相) 、SCA*：反強誘電性のスメクチックＣ相、Cr：結晶相をそれぞれ示 す。

【００４２】

【表３】 応答速度I ：反強誘電状態から強誘電状態へのスイッチ
ング時間 (単位, μ秒) 応答速度II：強誘電状態から反強誘電状態へのスイッチ
ング時間 (単位, μ秒)

【００４３】表２、３から明瞭なように、液晶AF1 はス
メクチックＡ相を有しないが、２環系フェニルエステル
化合物を混合することによってスメクチックＡ相を有す
る組成物が得られた。また、広い温度範囲で反強誘電相
を維持し、10℃における応答時間I も改善された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 真樹 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 (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式(1) で表される２環系フェニ
   ルエステル化合物。 【化１】 （式中、R¹は炭素数 5〜12の直鎖アルキル基、R²は炭素
   数 1〜15の直鎖アルキル基、X¹, X²はＨ又はいずれか一
   方がＦ、Y¹, Y²はＨ又はいずれか一方がＦである）。
2. 【請求項２】 該一般式(1) のR¹の炭素数が 8〜12であ
   る請求項１記載の２環系フェニルエステル化合物。
3. 【請求項３】 該一般式(1) のR²の炭素数が 2〜12であ
   る請求項１記載の２環系フェニルエステル化合物。
4. 【請求項４】 該一般式(1) で表される２環系フェニル
   エステル化合物が、スメクチックＡ相を有するものであ
   る請求項３記載の２環系フェニルエステル化合物。
5. 【請求項５】 請求項１記載の一般式(1) で表される２
   環系フェニルエステル化合物の少なくとも１種を、反強
   誘電性液晶または反強誘電性液晶組成物に含有させてな
   る反強誘電性液晶組成物。
6. 【請求項６】 該反強誘電性液晶組成物が、少なくとも
   0〜40℃の温度範囲に反強誘電相を有するものである請
   求項５記載の反強誘電性液晶組成物。
7. 【請求項７】 該反強誘電性液晶組成物が、反強誘電相
   の高温側に少なくともスメクチックＡ相を有するもので
   ある請求項５記載の反強誘電性液晶組成物。
8. 【請求項８】 該反強誘電性液晶が下記一般式(2) で表
   される請求項５記載の反強誘電性液晶組成物。 【化２】 （式(2) のR³は炭素数 4〜12の直鎖アルキル基、R⁴は炭
   素数 1〜12の直鎖アルキル基、Z はＨ又はＦ、Ａは CH₃
   又は CF₃であり、Ａが CH₃のとき s=0で、R⁴は炭素数 3
   〜10の直鎖アルキル基、Ａが CF₃で s=0のとき、R⁴は炭
   素数 4〜8 の直鎖アルキル基、Ａが CF₃で s=1のとき、
   tは 5〜8 の整数、R⁴は炭素数 1〜6 の直鎖アルキルで
   あり、C*は不斉炭素である）。
9. 【請求項９】 該一般式(2) のR³の炭素数が 6〜10であ
   る請求項８記載の反強誘電性液晶組成物。
10. 【請求項１０】 該一般式(2) のＡが CH₃で s=0のと
    き、R⁴の炭素数が 4,6, 8である請求項８記載の反強誘
    電性液晶組成物。
11. 【請求項１１】 該一般式(2) のＡが CF₃で s=0のと
    き、R⁴の炭素数が 6である請求項８記載の反強誘電性液
    晶組成物。
12. 【請求項１２】 該一般式(2) のＡが CF₃で s=1のと
    き、t=5, 7、R⁴の炭素数が 2である請求項８記載の反強
    誘電性液晶組成物。
13. 【請求項１３】 該反強誘電性液晶組成物が、少なくと
    も 0〜40℃の温度範囲に反強誘電相を有し、該反強誘電
    相の高温側に少なくともスメクチックＡ相を有するもの
    である請求項８記載の反強誘電性液晶組成物。
14. 【請求項１４】 走査電極と信号電極をマトリックス状
    に配置した基板間に請求項７記載の反強誘電性液晶組成
    物を挟持することを特徴とする単純マトリックス液晶表
    示素子。
15. 【請求項１５】 該単純マトリックス液晶表示素子によ
    る電圧による駆動を、１つの反強誘電状態と２つの強誘
    電状態の間でスイッチングするにより行うことを特徴と
    する請求項１４記載の単純マトリックス液晶表示素子。