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JPH0745661B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

Info

Publication number
JPH0745661B2
JPH0745661B2 JP61182227A JP18222786A JPH0745661B2 JP H0745661 B2 JPH0745661 B2 JP H0745661B2 JP 61182227 A JP61182227 A JP 61182227A JP 18222786 A JP18222786 A JP 18222786A JP H0745661 B2 JPH0745661 B2 JP H0745661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
compound
spontaneous polarization
general formula
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61182227A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6337193A (en
Inventor
博之 大西
強 上村
孝男 櫻井
量一 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ajinomoto Co Inc
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ajinomoto Co Inc, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Ajinomoto Co Inc
Priority to JP61182227A priority Critical patent/JPH0745661B2/en
Publication of JPS6337193A publication Critical patent/JPS6337193A/en
Publication of JPH0745661B2 publication Critical patent/JPH0745661B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な液晶物質を含有する液晶組成物に係わ
り、特に強誘電性液晶表示装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal composition containing a novel liquid crystal substance, and more particularly to a ferroelectric liquid crystal display device.

従来の技術 近年液晶表示は、腕時計,電卓等だけでなく映像機器に
も広く使われるようになり、液晶カラーテレビも市場に
出始めている。現在カラー表示用液晶パネルはネマチッ
ク液晶を用いたものがその主流を占めている。しかし、
そのネマチック液晶の諸特性は理想的とは言い難く多く
の問題を含んでいる。強誘電性液晶はその速い応答速
度,メモリー性等ネマチック液晶にはない諸特性を有し
ておりディスプレイ装置への応用が考えられ多方面から
研究が進められている(オプトロニクス、1983、No.
9)。以下図面をみながら強誘電性液晶について説明す
る。第7図は強誘電性液晶分子の模式図である。強誘電
性液晶は通常スメクチック液晶と呼ばれる層構造を有す
る液晶で、液晶分子は層法線方向に対してθだけ傾いた
構造をとっている。また、通常強誘電性液晶分子は、ラ
セミ体でない光学活性な液晶分子によって構成されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal displays have come to be widely used not only in wristwatches, calculators, etc. but also in video equipment, and liquid crystal color televisions are also on the market. At present, the mainstream of liquid crystal panels for color display are those using nematic liquid crystals. But,
The properties of the nematic liquid crystal are not ideal and include many problems. Ferroelectric liquid crystals have various characteristics that nematic liquid crystals do not have, such as fast response speed and memory property, and are expected to be applied to display devices, and research is being conducted from various fields (Opttronics, 1983, No.
9). The ferroelectric liquid crystal will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram of a ferroelectric liquid crystal molecule. Ferroelectric liquid crystal is a liquid crystal having a layer structure usually called smectic liquid crystal, and liquid crystal molecules have a structure inclined by θ with respect to the layer normal direction. Further, the ferroelectric liquid crystal molecules are usually composed of optically active liquid crystal molecules which are not racemic.

第7図に於て、10は液晶分子、11は自発分極、12はCダ
イレクター、13はコーン、14は層構造、15は層法線方
向、16は傾き角θを示している。
In FIG. 7, 10 is a liquid crystal molecule, 11 is a spontaneous polarization, 12 is a C director, 13 is a cone, 14 is a layer structure, 15 is a layer normal direction, and 16 is a tilt angle θ.

第7図に示すように、強誘電性液晶分子は自発分極を有
しており、カイラルスメクチックC相に於いては、第7
図の円錐形13(コーン)の外側を自由に動くことができ
る。層毎に分子長軸の方向は少しだけずれており全体と
してはねじれ構造をとっている。次に強誘電性液晶の表
示原理について述べる。第8図は強誘電性液晶の動作原
理図で有る。第8図(a)は電圧無印加の状態、第8図
(b)は紙面裏から表方向に電圧を印加した場合、第8
図(c)は逆方向に電圧を印加した場合の動作原理図で
ある。17は層法線に対して分子長軸が+θ度傾いた液晶
分子、18は−θ度傾いた液晶分子、19は紙面表方向を向
いている双極子モーメント、20は紙面裏方向を向いてい
る双極子モーメント、21は2枚の偏光板の方向である。
強誘電性液晶を透明電極を有したガラス基板に挟みその
パネルの厚を螺旋ピッチ以下にすると第8図(a)のよ
うに螺旋がほどけ層に対して分子が+θ度傾いた領域と
−θ度傾いた領域にわかれる。上下電極間紙面裏から表
方向に電圧を印加することにより第8図(b)のように
セル全体が+θ度傾いたモノドメインになる。また、逆
電圧を印加すると第8図(c)のようにセル全体が−θ
度傾いたモノドメインになる。従って、電気光学効果に
よる複屈折または2色性を利用すれば+θ度傾いた2つ
の状態により明暗を表すことができる。
As shown in FIG. 7, the ferroelectric liquid crystal molecules have spontaneous polarization, and in the chiral smectic C phase,
It can move freely outside the cone 13 (cone) in the figure. The direction of the molecular long axis is slightly deviated for each layer, and the structure has a twisted structure as a whole. Next, the display principle of the ferroelectric liquid crystal will be described. FIG. 8 is a diagram showing the principle of operation of the ferroelectric liquid crystal. FIG. 8 (a) shows a state in which no voltage is applied, and FIG.
FIG. 6C is a principle diagram of the operation when a voltage is applied in the opposite direction. 17 is a liquid crystal molecule whose molecular long axis is tilted by + θ degrees with respect to the layer normal, 18 is a liquid crystal molecule whose −θ degree is tilted, 19 is a dipole moment facing the front of the paper, and 20 is facing the back of the paper. The dipole moment, 21 is the direction of the two polarizing plates.
When the ferroelectric liquid crystal is sandwiched between glass substrates having transparent electrodes and the thickness of the panel is set to a spiral pitch or less, a region where molecules are inclined by + θ degrees with respect to the unwinding layer and −θ as shown in FIG. 8 (a). Divided into a tilted area. By applying a voltage in the front direction from the back surface of the space between the upper and lower electrodes, the entire cell becomes a monodomain tilted by + θ degrees as shown in FIG. When a reverse voltage is applied, the entire cell is -θ as shown in Fig. 8 (c).
It becomes a mono-domain tilted. Therefore, if birefringence or dichroism due to the electro-optic effect is used, it is possible to represent light and dark by two states tilted by + θ degrees.

強誘電性液晶をディスプレイデバイスに応用する場合、
液晶材料に要求される条件として以下のものがあげられ
る。
When applying a ferroelectric liquid crystal to a display device,
The conditions required for liquid crystal materials are as follows.

室温を含む広い温度範囲で強誘電性液晶相(例えば
カイラルスメクチックC相)を示す。
It exhibits a ferroelectric liquid crystal phase (for example, a chiral smectic C phase) in a wide temperature range including room temperature.

強誘電性液晶の電界に対する応答速度τは、 τ=η/Ps・Ε 但し、η;粘度 Ps;自発分極 Ε;印加電場 で与えられる。この為、数μsecオーダーの高速応答を
実現するためには、大きな自発分極をもつことが必要で
ある。
The response speed τ of the ferroelectric liquid crystal to the electric field is given by τ = η / Ps · Ε, where η; viscosity Ps; spontaneous polarization Ε; applied electric field. Therefore, it is necessary to have a large spontaneous polarization in order to realize a high-speed response on the order of several μsec.

先述したように、強誘電性液晶の光学応答は、安定
な2状態(bistable state)により初めて実現され
る。Clerkらによると、この状態を実現するためには、
セルギャップdを螺旋ピッチp以下にし螺旋をほどく必
要がある。エヌ.エー.クラーク、エス.テイ.ラガヴ
ァル;アプル.フィズ.レット.、36 899(1980)
(N.A.Clerk,S.T.Lagerwall;Apll.Phys.Lett.、36 899
(1980))この為、セル作成上作成容易なセルギャップ
の厚いセルを利用するためには、強誘電性液晶の螺旋ピ
ッチを長くする必要がある。
As described above, the optical response of the ferroelectric liquid crystal is realized only by the stable bi-state. According to Clerk et al.
It is necessary to make the cell gap d equal to or smaller than the spiral pitch p and unwind the spiral. N. A. Clark, S. Tei. Ragaval; Apple. Fizz. Let. , 36 899 (1980)
(NAClerk, STLagerwall; Apll.Phys.Lett., 36 899
(1980)) Therefore, in order to use a cell with a thick cell gap that is easy to create, it is necessary to lengthen the helical pitch of the ferroelectric liquid crystal.

強誘電性液晶の配向状態は、液晶材料の相系列によ
って異なり、特に強誘電性液晶相の高温側にスメクチッ
クA相(SmA)及びコレステリック相(Ch)を有する液
晶材料が良好な配向状態が得られると考えられている。
即ち、強誘電性液晶材料の相系列が、例えばカイラルス
メチックC相の場合* Iso→Ch→SmA→SmC* 但し、Iso;等方性液体 Ch;コレステリック相 SmA;スメクチックA相 SmC*;カイラルスメクチックC相 であることが望ましい。
The alignment state of the ferroelectric liquid crystal depends on the phase sequence of the liquid crystal material. Especially, the liquid crystal material having the smectic A phase (SmA) and cholesteric phase (Ch) on the high temperature side of the ferroelectric liquid crystal phase can obtain a good alignment state. It is believed that
That is, when the phase sequence of the ferroelectric liquid crystal material is, for example, a chiral smectic C phase * Iso → Ch → SmA → SmC * where Iso; isotropic liquid Ch; cholesteric phase SmA; smectic A phase SmC *; chiral It is preferably a smectic C phase.

更に、上記のような相系列を持つ液晶材料の中でもCh相
のピッチが長いものの方が配向状態が良好であると考え
られている。
Further, among the liquid crystal materials having the above-mentioned phase series, it is considered that the one having a longer Ch phase pitch has a better alignment state.

以上述べた条件以外にも液晶分子の傾き角θ等に対する
様々な要求がある。
In addition to the conditions described above, there are various requirements for the tilt angle θ of liquid crystal molecules.

従来の強誘電性液晶材料は温度範囲だけをとりあげてみ
ても実用的な材料は数少なく、上記の条件をすべて満た
し実用に耐え得る材料を用いた表示品位の優れた強誘電
性液晶表示装置は皆無に等しいのが現状であった。
There are few practical materials for conventional ferroelectric liquid crystal materials even if only the temperature range is taken up, and there is no ferroelectric liquid crystal display device with excellent display quality using materials that meet all of the above conditions and can withstand practical use. The current situation was equal to.

以下に従来の強誘電性液晶材料の1例を示す。(+)p
−デシルオキシベンジリデンp′アミノ2−メチルブチ
ルシンナメイト(+DOBAMBC) 但し、SmG*;カイラルスメクチックG相 Ps=4〜5nC τ=数百μsec〜数msec このような液晶化合物を用いた液晶表示セルにおいては
良好な配向状態は得られず、上記の結果のようにカイラ
ルスメクチックC相を示す温度領域は狭く表示特性は悪
いものであった。
An example of a conventional ferroelectric liquid crystal material is shown below. (+) P
-Decyloxybenzylidene p'amino 2-methylbutylcinnamate (+ DOBAMBC) However, SmG *; chiral smectic G phase Ps = 4 to 5 nC τ = several hundred μsec to several msec In a liquid crystal display cell using such a liquid crystal compound, a good alignment state cannot be obtained, and as shown in the above results. The temperature range showing the chiral smectic C phase was narrow and the display characteristics were poor.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の強誘電性液晶材料は、その温度範
囲だけをとりあげても実用的なものは少なく先述の4つ
の条件を総て満たし即ディスプレイデバイスに応用でき
る液晶材料は皆無に等しいのが現状である。そこで本発
明では、自発分極が大きく、且つ捩れの向きが逆である
ような液晶材料を含む液晶組成物を用いることにより、
広い温度範囲で動作し、容易に良好な配向が得られ、数
十μsecオーダーの高速応答可能な優れた表示品位の強
誘電性液晶表示装置を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, conventional ferroelectric liquid crystal materials are not practical even if only the temperature range is taken into consideration, and all of the above four conditions are satisfied, and the liquid crystal material can be immediately applied to a display device. The present situation is that nothing is equal to nothing. Therefore, in the present invention, by using a liquid crystal composition containing a liquid crystal material having large spontaneous polarization and opposite twist directions,
The present invention provides a ferroelectric liquid crystal display device which operates in a wide temperature range, easily obtains good orientation, and is capable of high-speed response on the order of several tens of microseconds and has excellent display quality.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する為に本発明の強誘電性液晶表示装
置は、自発分極が大きく、且つ捩れの向きが逆であるよ
うな液晶材料を含む液晶組成物を用いることにより、広
い温度範囲で動作し、容易に良好な配向が得られ、数十
μsecオーダーの高速応答可能な優れた表示品位を示す
ものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a ferroelectric liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal composition containing a liquid crystal material having large spontaneous polarization and opposite twist directions. When used, it operates in a wide temperature range, easily obtains good orientation, and exhibits excellent display quality capable of high-speed response on the order of several tens of μsec.

作 用 一般に、液晶の温度範囲を拡大する為には、2種類以上
の分子形状の異なる液晶化合物を混合することが必要で
ある。ところが、強誘電性液晶材料を混合する際にはそ
の化合物の自発分極の極性,強誘電性液晶相の捩れの向
き,コレステリック相の捩れの向き等の物質定数を考慮
にいれ混合しなけれはいけない。自発分極は、第3図
(a)に示すように+のものと第3図(b)に示すよう
に−のものが有りこの極性はカイラル中心の立体配置と
双極子モーメントの向きで決定される。自発分極の極性
の同一な液晶化合物を混合した場合の自発分極の変化を
第4図に、自発分極の極性の異なる液晶化合物を混合し
た場合の自発分極の変化を第5図に示す。又、第5図
(a)は自発分極の大きさのほぼ等しい場合、第5図
(b)は自発分極の大きさの大きく異なる場合の自発分
極の変化を示す。この図より明らかなように、自発分極
の極性が異なる液晶化合物を混合すると自発分極の値は
小さくなってしまうが、自発分極の極性の同一の液晶化
合物を混合することにより自発分極の大きい液晶化合物
を容易に得ることができる。又自発分極の極性の異なる
液晶化合物を混合する場合でも第5図(b)のように、
一方の自発分極の大きさが他方に比べて大きい場合には
自発分極の減少は抑えられ比較的大きな自発分極をもっ
た液晶化合物がえられる。
Operation Generally, in order to extend the temperature range of liquid crystal, it is necessary to mix two or more kinds of liquid crystal compounds having different molecular shapes. However, when mixing a ferroelectric liquid crystal material, it is necessary to consider the material constants such as the polarity of spontaneous polarization of the compound, the twisting direction of the ferroelectric liquid crystal phase, and the twisting direction of the cholesteric phase. . Spontaneous polarization is + as shown in FIG. 3 (a) and − as shown in FIG. 3 (b). The polarity is determined by the configuration of the chiral center and the dipole moment direction. It FIG. 4 shows changes in spontaneous polarization when liquid crystal compounds having the same polarities of spontaneous polarization were mixed, and FIG. 5 shows changes in spontaneous polarization when liquid crystal compounds having different polarities of spontaneous polarization were mixed. Further, FIG. 5 (a) shows changes in the spontaneous polarization when the magnitudes of the spontaneous polarization are almost equal, and FIG. 5 (b) shows changes in the spontaneous polarization when the magnitudes of the spontaneous polarization are largely different. As is clear from this figure, when liquid crystal compounds having different polarities of spontaneous polarization are mixed, the value of spontaneous polarization becomes small. However, by mixing liquid crystal compounds having the same polarities of spontaneous polarization, liquid crystal compounds having large spontaneous polarization are mixed. Can be easily obtained. Even when liquid crystal compounds having different polarities of spontaneous polarization are mixed, as shown in FIG. 5 (b),
When the magnitude of one spontaneous polarization is larger than that of the other, a decrease in spontaneous polarization is suppressed and a liquid crystal compound having a relatively large spontaneous polarization can be obtained.

螺旋軸の捩れ方向は、カイラル部の絶対的立体配置とベ
ンゼン環からカイラル中心までの分子数が偶数か奇数か
で決定されると考えられている。エム.ツカモト,テ
イ.オオツカ、ケイ.モリモト、ワイ.ムラカミ;ジャ
パン.ジェイ.アプル.フィズ.、14 1307(1975)
(M.Tukamoto,T.Otsuka,K.Morimoto,Y.Murakami,Japan.
J.APPL.Phys.,14 1307(1975))即ちカイラル中心の
絶対立体配置かS体でありベンゼン環からカイラル中心
までの原子数が偶数であれば捩れの方向は右であり奇数
であれば左である。又、カイラル中心の絶対立体配置が
R体であれば逆になる。一般にピッチを伸すには、2つ
の方法が考えられる。1つは強誘電性液相材料にカイラ
ルを持たない液晶材料を混合する方法と、捩れの方向が
逆である液晶材料を混合する方法である。前者の方法に
よるとピッチを伸すためにはカイラルを持たない液晶材
料をかなりの割合混合する必要があり、自発分極は非カ
イラル成分の増加と共に減少するので非常に小さくなっ
てしまう。一方後者の方法によれば先程述べたように、
自発分極の極性が同一でかつピッチの捩れ方向が逆の液
晶材料を混合するか或いは自発分極の極性が逆であって
も一方の自発分極が非常に大きく、且つ互いにピッチの
捩れ方向が逆である液晶材料を混合することにより自発
分極の大きな且つピッチの発散した強誘電性液晶材料が
容易に得られる。
The twist direction of the helical axis is considered to be determined by the absolute configuration of the chiral part and whether the number of molecules from the benzene ring to the chiral center is even or odd. M. Tsukamoto, Tay. Otsuka, Kei. Morimoto, Yi. Murakami; Japan. Jay. Apple. Fizz. , 14 1307 (1975)
(M.Tukamoto, T.Otsuka, K.Morimoto, Y.Murakami, Japan.
J.APPL.Phys., 14 1307 (1975)) That is, if the absolute configuration of the chiral center or the S configuration and the number of atoms from the benzene ring to the chiral center is even, the direction of twist is right, and if the number is odd, On the left. In addition, if the absolute configuration of the chiral center is the R configuration, the opposite is true. Generally, two methods can be considered for extending the pitch. One is a method of mixing a liquid crystal material having no chiral with a ferroelectric liquid phase material and a method of mixing a liquid crystal material having a twist direction opposite to that of the liquid crystal material. According to the former method, in order to extend the pitch, it is necessary to mix a liquid crystal material having no chiral in a large proportion, and the spontaneous polarization decreases with an increase in the non-chiral component, so that it becomes extremely small. On the other hand, according to the latter method, as described above,
Mixing liquid crystal materials with the same polarity of spontaneous polarization and opposite pitch twisting directions, or even if the polarities of spontaneous polarization are opposite, one spontaneous polarization is very large and the pitch twisting directions are opposite to each other. By mixing a liquid crystal material, a ferroelectric liquid crystal material having large spontaneous polarization and diverging pitch can be easily obtained.

実施例 本発明の実施例を図を用いて説明する。最初に本実施例
において、その強誘電性液晶材料の応答特性を測定した
液晶セルの構造を第6図に示す。ここで、4は偏光板、
5はガラス基板、6は透明電極、7はラビングにより配
向処理を施した有機高分子膜、8は強誘電性液晶層、9
はセル厚を一定に保つためのスペーサーを表している。
このような構造のセルに強誘電性液晶材料を封入しその
応答特性及び自発分極を測定した。自発分極については
三角波法を用いて測定を行った。
Example An example of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 6 shows the structure of a liquid crystal cell in which the response characteristics of the ferroelectric liquid crystal material were measured in this example. Here, 4 is a polarizing plate,
Reference numeral 5 is a glass substrate, 6 is a transparent electrode, 7 is an organic polymer film which has been oriented by rubbing, 8 is a ferroelectric liquid crystal layer, and 9 is a ferroelectric liquid crystal layer.
Indicates a spacer for keeping the cell thickness constant.
A ferroelectric liquid crystal material was enclosed in a cell having such a structure, and its response characteristics and spontaneous polarization were measured. The spontaneous polarization was measured using the triangular wave method.

又、相転位温度については、偏光顕微鏡によるtexture
観察及びDSCにより行い、Sc*相のピッチはセル厚100ミ
クロンの配向処理を施したセルを用い、Ch相のピッチは
Ch相を示さない化合物についてはネマチック液相と混合
することによりCh相とし厚さ5ミリの配向処理を施した
ガラス基板を用いた楔型セルを用い通常法により測定を
行った。
Also, regarding the phase transition temperature, texture with a polarization microscope
Observation and DSC were used. The pitch of the Sc * phase was 100 μm and the orientation of the cell was 100 μm.
The compound which does not show the Ch phase was measured by a usual method using a wedge-shaped cell using a glass substrate which was mixed with a nematic liquid phase to give the Ch phase an orientation treatment with a thickness of 5 mm.

実施例1 特許請求の範囲第1項記載の化合物(I)のカイラル部
の立体配置が2S,3SでありRがオクチル基でありlが1
である化合物(VI)のらせんのねじれ方向は右である
為、逆ねじれの化合物としてねじれ方向が左の化合物
(II)のカイラル部の立体配置がS体でR′がデシロキ
シ基でありl,m,nがそれぞれ1である化合物(VII)を用
い、これら2成分混合系について相転位温度,自発分
極,ピッチの長さ,応答速度を測定した。測定を行った
混合物の組成は化合物(VI)が70wt%,化合物(VII)
が30wt%である。第1図に上記の組成の化合物を用いて
作成した液晶セルの25℃における応答速度の測定結果
を、第2図にこの2成分混合系の相図を示した。以下に
その結果を示す。
Example 1 The configuration of the chiral moiety of compound (I) according to claim 1 is 2S, 3S, R is an octyl group, and 1 is 1.
Compound (VI) has a right-handed helical twisting direction. Therefore, as a compound with a reverse twist, the left-handed twisting direction of Compound (II) has an S configuration of the chiral moiety and R'is a desiloxy group. Using the compound (VII) in which m and n are 1 respectively, the phase transition temperature, spontaneous polarization, pitch length and response speed were measured for these binary mixture systems. The composition of the mixture measured was 70 wt% of compound (VI), compound (VII)
Is 30 wt%. FIG. 1 shows the measurement results of the response speed at 25 ° C. of the liquid crystal cell prepared by using the compound having the above composition, and FIG. 2 shows the phase diagram of this binary mixture system. The results are shown below.

相転移温度 自発分極;60nC Ch相のピッチ;無限大 応答速度;80μsec(25℃) 実施例2 特許請求の範囲第1項記載の化合物(I)のカイラル部
の立体配置が2S,3SでありRがノニル基である化合物(V
III)および特許請求の範囲第1項記載の化合物(I)
のカイラル部の立体配置が2S,3SでありRがオクチル基
である化合物(VI)のらせんのねじれ方向は右である
為、逆ねじれの化合物としてねじれ方向が左の化合物
(II)のカイラル部の立体配置がS体でありR′がデシ
ロキシ基でありl,m,nがそれぞれ1である化合物(VII)
を用いた3成分系についてその相転移温度、ピッチの長
さについて測定を行った。又、測定を行った化合物の組
成は、化合物(VIII)が21wt%,化合物(VI)が49wt
%,化合物(VII)が30wt%であった。以下にその結果
を示す。
Phase transition temperature Spontaneous polarization; 60 nC Ch phase pitch; infinite response speed; 80 μsec (25 ° C.) Example 2 The configuration of the chiral part of compound (I) according to claim 1 is 2S, 3S and R is nonyl. The group compound (V
III) and the compound (I) according to claim 1.
The compound (VI) in which the configuration of the chiral part of 2 is 2S, 3S and R is an octyl group has the right twist direction of the helix, so as a compound of the reverse twist, the chiral part of the compound (II) with the left twist direction is (VII) in which the configuration of is the S configuration, R'is a desiloxy group, and l, m, and n are each 1
The phase transition temperature and pitch length of the three-component system using was measured. The composition of the compound measured was 21 wt% of compound (VIII) and 49 wt% of compound (VI).
%, And compound (VII) was 30 wt%. The results are shown below.

相転移温度 Ch相の螺旋ピッチ;無限大 応答速度;90μsec 実施例3 特許請求の範囲第6項記載の化合物(I)のカイラル部
の立体配置が2S,3SでありRがノニル基でありlが0で
ある化合物(VIII)及び特許請求の範囲第1項記載の化
合物(I)のカイラル部の立体配置が2S,3SでありRが
オクチル基でありlが1である化合物(VI)のらせんの
ねじれ方向は右であるため、逆ねじれの左ねじれの化合
物として化合物(IV)のカイラルの立体配置がS体であ
りR′がオクタノイックオキシ基である化合物(IX)を
用いた3成分系についてその転移温度、ピッチの長さに
ついて測定をおこなった。また測定を行った化合物の組
成は、化合物(VIII)が40wt%、化合物(VI)が10wt
%、化合物(IX)が50wt%であった。以下にその結果を
示す。
Phase transition temperature Helical pitch of Ch phase; infinite response speed; 90 μsec. Example 3 The configuration of the chiral moiety of compound (I) according to claim 6 is 2S, 3S, R is a nonyl group, and l is 0. A helical twist of a compound (VIII) and a compound (VI) according to claim 1, wherein the configuration of the chiral moiety is 2S, 3S, R is an octyl group, and l is 1. Since the direction is to the right, a three-component system using a compound (IX) in which the chiral configuration of compound (IV) is the S-form and R'is an octanoicoxy group as a compound of a left-handed twist with a reverse twist The transition temperature and the pitch length were measured. The composition of the compound measured was 40 wt% of compound (VIII) and 10 wt% of compound (VI).
%, And compound (IX) was 50 wt%. The results are shown below.

相転移温度 Ch相のらせんピッチ;無限大 発明の効果 以上のように本発明は自発分極の大きい、且つピッチの
捩れ方向が逆であるような強誘電性液晶材料を混合とす
ることにより室温を含む広い温度範囲で液晶相を示し、
配向状態の良好な、自発分極の大きい高速応答可能な強
誘電性液晶材料を用いることにより、表示品位の優れた
強誘電性液晶表示装置を提供するものである。
Phase transition temperature Helical pitch of Ch phase; infinity Effect of the invention As described above, the present invention has a wide temperature range including room temperature by mixing ferroelectric liquid crystal materials having large spontaneous polarization and having opposite pitch twist directions. Shows a liquid crystal phase in the range,
A ferroelectric liquid crystal display device having excellent display quality is provided by using a ferroelectric liquid crystal material having a good orientation state and large spontaneous polarization and capable of high-speed response.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例1における強誘電性液晶セルの
応答の特性図、第2図は本発明の実施例1における2成
分混合系の相図、第3図は自発分極の極性を示す模式
図、第4図は自発分極の極性の同一の化合物を混合した
場合の自発分極の濃度依存特性図、第5図は自発分極の
極性の異なる化合物を混合した場合の自発分極の濃度依
存特性図、第6図は強誘電性液晶セルの構成図、第7図
は強誘電性液晶の模式図、第8図は強誘電性液晶の動作
原理を示した模式図である。 1……層法線方向、2……分子長軸方向、3……自発分
極の方向、4……偏光板、5……上下のガラス基板、6
……透明電極、7……配向処理を施した有機配向膜、8
……強誘電性液晶相、9……セル厚を一定に保つための
スペーサー、10……強誘電性液晶分子、11……自発分
極、12……Cダイレクター、13……コーン、14……層、
15……層法線、16……分子の層法線に対する傾き角θ、
17……層法線に対して分子の長軸が+θ傾いた液晶分
子、18……層法線に対して分子の長軸が−θ傾いた液晶
分子、19……紙面表方向を向いている双極子モーメン
ト、20……紙面裏方向を向いている双極子モーメント、
21……2枚の偏光板の方向。
FIG. 1 is a characteristic diagram of the response of a ferroelectric liquid crystal cell in Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a phase diagram of a two-component mixed system in Example 1 of the present invention, and FIG. 3 is a polarity of spontaneous polarization. Fig. 4 is a schematic diagram, Fig. 4 is a concentration-dependent characteristic diagram of spontaneous polarization when compounds having the same spontaneous polarization polarity are mixed, and Fig. 5 is a concentration dependence of spontaneous polarization when compounds having different polarities of spontaneous polarization are mixed. FIG. 6 is a characteristic diagram, FIG. 6 is a configuration diagram of a ferroelectric liquid crystal cell, FIG. 7 is a schematic diagram of a ferroelectric liquid crystal, and FIG. 8 is a schematic diagram showing an operation principle of the ferroelectric liquid crystal. 1 ... Layer normal direction, 2 ... Molecular long axis direction, 3 ... Spontaneous polarization direction, 4 ... Polarizing plate, 5 ... Upper and lower glass substrates, 6
...... Transparent electrodes, 7 ...... Alignment-treated organic alignment film, 8
…… Ferroelectric liquid crystal phase, 9 …… Spacer for keeping the cell thickness constant, 10 …… Ferroelectric liquid crystal molecule, 11 …… Spontaneous polarization, 12 …… C director, 13 …… Cone, 14… …layer,
15 …… Layer normal, 16 …… Inclination angle θ of molecule with respect to layer normal,
17 …… Liquid crystal molecules whose major axis is tilted + θ with respect to the layer normal, 18 …… Liquid crystal molecules whose major axis is tilted with −θ with respect to the layer normal, 19 …… Face direction The dipole moment that exists, 20 ... the dipole moment that faces the back of the paper,
21 …… Direction of two polarizing plates.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 孝男 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1番1号 味 の素株式会社中央研究所内 (72)発明者 樋口 量一 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1番1号 味 の素株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takao Sakurai 1-1 1-1 Suzuki-cho, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture No. 1 in Ajinomoto Co., Inc. Central Research Laboratory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】強誘電性を示すスメクチック液晶に於て、
一般式 (但し、式中lは0または1の整数を、Rはアルキル基
を示す)で表されるカイラル部がラセミ体をなさない液
晶化合物とこの化合物とらせんのねじれ方向が逆である
ような化合物をそれぞれ1種類以上含有する液晶組成物
を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
1. A smectic liquid crystal exhibiting ferroelectricity,
General formula (Wherein l represents an integer of 0 or 1 and R represents an alkyl group) and a liquid crystal compound in which the chiral portion does not form a racemate and a compound in which the twist direction of the helix is opposite to that of the compound. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition containing one or more of the above.
【請求項2】強誘電性を示すスメクチック液晶に於て、
一般式 (但し、式中lは0または1の整数を、Rはアルキル基
を示す)で表されるカイラル部がラセミ体をなさない液
晶化合物と前記化合物とらせんのねじれ方向が逆であり
且つ自発分極の極性が同一であるような化合物をそれぞ
れ1種類以上含有する液晶組成物を用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置。
2. A smectic liquid crystal exhibiting ferroelectricity,
General formula (Wherein l represents an integer of 0 or 1 and R represents an alkyl group) and the liquid crystal compound in which the chiral portion does not form a racemate and the compound and the helix have opposite twist directions and spontaneous polarization. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a liquid crystal composition containing one or more kinds of compounds each having the same polarity is used.
【請求項3】一般式(I)で表される化合物とらせんの
ねじれ方向が逆であるような化合物が、一般式 (但し、式中R′はアルカノイル基またはアルコキシ基
を示し、又、l,mは1または2の整数でありnは0また
は1の整数を示す)で表されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項、または第2項のいずれかに記載の液晶
表示装置。
3. A compound represented by the general formula (I), wherein the helical twist direction is opposite to that of the compound represented by the general formula: (Wherein R'represents an alkanoyl group or an alkoxy group, l and m are integers of 1 or 2 and n is an integer of 0 or 1) 3. The liquid crystal display device according to either the first or second range.
【請求項4】一般式(I)で表される化合物とらせんの
ねじれ方向が逆であるような化合物が、一般式 (但し、式中R′はアルカノイル基またはアルコキシ基
を示す)で表されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項、第2項、または第3項のいずれかに記載の液晶表
示装置。
4. A compound represented by the general formula (I) having a helical twist direction opposite to that of the compound represented by the general formula: (Wherein R ′ represents an alkanoyl group or an alkoxy group), The liquid crystal display device according to any one of claims 1, 2 and 3. .
【請求項5】一般式(I)で表される化合物とらせんの
ねじれ方向が逆であるような化合物が、一般式 (但し、式中R′はアルカノイル基またはアルコキシ基
を示す)で表されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項、第2項、または第3項のいずれかに記載の液晶表
示装置。
5. A compound represented by the general formula (I) wherein the helical twist direction is opposite to that of the compound represented by the general formula: (Wherein R ′ represents an alkanoyl group or an alkoxy group), The liquid crystal display device according to any one of claims 1, 2 and 3. .
【請求項6】一般式(I)で表される化合物とらせんの
ねじれ方向が逆であるような化合物が、一般式 (但し、式中R′はアルカノイル基またはアルコキシ基
を示す)で表されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項、第2項、または第3項のいずれかに記載の液晶表
示装置。
6. A compound represented by the general formula (I), wherein the twist direction of the helix is opposite to that of the compound represented by the general formula: (Wherein R ′ represents an alkanoyl group or an alkoxy group), The liquid crystal display device according to any one of claims 1, 2 and 3. .
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