JPH02194085A - Ferroelectric liquid crystal composition - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal composition

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JPH02194085A
JPH02194085A JP1319089A JP1319089A JPH02194085A JP H02194085 A JPH02194085 A JP H02194085A JP 1319089 A JP1319089 A JP 1319089A JP 1319089 A JP1319089 A JP 1319089A JP H02194085 A JPH02194085 A JP H02194085A
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liquid crystal
phase
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smectic
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JP1319089A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Masashi Osawa
大沢 政志
Kayoko Nakamura
佳代子 中村
Tadao Shoji
東海林 忠生
Hiroshi Ogawa
洋 小川
Noburu Fujisawa
宣 藤沢
Takeshi Kuriyama
毅 栗山
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.)
Kawamura Institute of Chemical Research
DIC Corp
Original Assignee
Kawamura Institute of Chemical Research
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition showing a chiral smectic C phase over a wide temperature range including room temperature and improved in response and memory characteristics by mixing a specified liquid crystal composition showing a smectic C phase with a chiral dopant. CONSTITUTION:A liquid crystal composition showing a smectic C phase is prepared from a high-temperature liquid crystal (A) showing a smectic C phase and comprising either a liquid crystal compound which shows a smectic C phase with an upper limit temperature of 90 deg.C or higher, is optically inactive, may be monotropic at least in a temperature region above 5 deg.C, and consists of a cyclic structure of at least 3 rings, or its homolog different only in the number of carbon atoms of the alkyl chain or the structure, and a liquid crystal (B) comprising a compound which is optically inactive, consists of a dicyclic structure, contains at most one ester linkage per molecule, and in which at least one of the chains on both sides is an alkyl group. The composition thus obtained is mixed with a chiral dopant (C) comprising an optically active compound of the formula [wherein X is the central skeleton (core) of a liquid crystal molecule; R1* and R2* are different optically active groups at least one of which contains at least one heteroatom].

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学的表示材料として有用な新規液晶組成
物に関するもので、特に強誘電性を有する液晶材料を提
供するものであり、従来の液晶材料と比較して、特に応
答性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能
性を有する液晶材料を提供するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a novel liquid crystal composition useful as an electro-optical display material, and in particular provides a liquid crystal material having ferroelectricity, which is different from conventional liquid crystal compositions. The object of the present invention is to provide a liquid crystal material that has particularly excellent responsiveness and memory performance compared to liquid crystal materials, and can be used for liquid crystal display elements.

〔従来技術〕[Prior art]

現在、広く用いられている液晶表示素子は主にネマチッ
ク液晶を利用したTN型と呼ばれるものであって、多く
の長所・利点を有しているもののその応答性においては
、CRTなどの発光型の表示方式と比較すると、格段に
遅いという大きな欠点があった。TN型以外の液晶表示
方式も多く検討されているが、その応答性における改善
はなかなかなされていない。
The currently widely used liquid crystal display elements are mainly of the TN type, which utilizes nematic liquid crystals, and although they have many advantages, their responsiveness is inferior to that of light-emitting types such as CRTs. Compared to the display method, it had the major drawback of being much slower. Many liquid crystal display systems other than the TN type have been studied, but improvements in their responsiveness have not yet been achieved.

ところが、強誘電性スメクチック液晶を利用した液晶デ
バイスでは、従来のTN型液晶表示素子の100〜10
00倍の高速応答が可能で、かつ多安定性を有するため
、電源を切っても表示の一記憶が得られる(メモリー効
果)ことが、最近明らかになった。このため、光シヤツ
ターやプリンターヘッド、薄型テレビ等への利用可能性
が極めて大きく、現在、各方面で実用化に向けて開発研
究がなされている。
However, in liquid crystal devices using ferroelectric smectic liquid crystals, the 100 to 10
It has recently been revealed that because it is capable of a 00 times faster response and has multistability, it is possible to obtain a memory of the display even when the power is turned off (memory effect). For this reason, it has great potential to be used in optical shutters, printer heads, flat-screen televisions, etc., and research and development is currently being conducted in various fields to put it into practical use.

強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のキラルスメ
クチック相に属するものであるが、その中でも、実用的
に望ましいものは、最も粘度の低いキラルスメクチンク
C(以下、SC1と省略する。)相と呼ばれるものであ
る。
The ferroelectric liquid crystal belongs to the tilted chiral smectic phase as a liquid crystal phase, and among them, the one that is practically desirable is chiral smectin C (hereinafter abbreviated as SC1), which has the lowest viscosity. ) phase.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

S00相を示す液晶化合物(以下、sc”化合物という
。)はこれまでにも検討されてきており、既に数多くの
化合物が合成されている。しかしながら、これらのSC
”化合物には単独では強誘電性液晶表示用光スイツチン
グ素子として用いるための以下の条件、即ち、 (イ)室温を含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと (b)高温域において適当な相系列を有すること (ハ)特にキラルネマチック(以下、N”と省略する。
Liquid crystal compounds exhibiting the S00 phase (hereinafter referred to as "sc" compounds) have been studied and many compounds have already been synthesized. However, these SC"
``A compound alone must meet the following conditions for use as an optical switching element for ferroelectric liquid crystal displays: (a) It must exhibit ferroelectricity over a wide temperature range including room temperature, and (b) It must have an appropriate phase at high temperatures. Having a series (c) Particularly chiral nematic (hereinafter abbreviated as "N").

)相において長い螺旋ピッチを示すこと(ニ)適当なチ
ルト角を持つこと (ホ)粘性が小さいこと (へ)自発分極がある程度以上大きな値であること さらに (ト)(b)及び(ハ)の結果として良好な配向を示す
こと (チ)(ホ)及び(へ)の結果として、高速の応答性を
示すこと をすべて満足するようなものは知られていない。
) exhibiting a long helical pitch in the phase; (d) having an appropriate tilt angle; (e) having low viscosity; (f) having a large spontaneous polarization above a certain level. There is no known material that satisfies all of (i), (e), (e), and (f), which include good orientation as a result of (1), and high-speed response as a result of (f).

そのため、S03相を示す液晶組成物(以下、SC′″
液晶組成物という)が検討用等に用いられているのが実
情であるが、こうしたS01液晶組成物においても、前
記条件をすべて満足するものではなかった。
Therefore, a liquid crystal composition exhibiting the S03 phase (hereinafter referred to as SC'''
In reality, liquid crystal compositions (referred to as "liquid crystal compositions") have been used for study purposes, but even such S01 liquid crystal compositions did not satisfy all of the above conditions.

良好な配向性を得るためには、例えば、特開昭61−1
53623号公報等に示されているように、SC1相の
高温域にN*相を有する液晶において、N*相の螺旋ピ
ッチの長さを大きくする方法が一般的に有力である。こ
の場合にS00相とN”相の中間の温度域にスメクチッ
クA(以下、SAと省略する。)相を有する場合に配向
はより良好となり、螺旋ピッチを大きくするには、左螺
旋を生じさせる光学活性物質と、右螺旋を生じさせる光
学活性化合物を組み合せて用いればよいことも知られて
いる。(ネマチック(以下、Nと省略する。)液晶に光
学活性物質を添加して生じる螺旋ピッチを任意の長さに
調整することは既に公知の技術である。)しかし、これ
らの技術によっては良好な配向性は得られるものの、高
速応答性が得られるわけではなかった。
In order to obtain good orientation, for example, JP-A-61-1
As shown in Japanese Patent No. 53623 and the like, in a liquid crystal having an N* phase in the high temperature range of the SC1 phase, a method of increasing the length of the helical pitch of the N* phase is generally effective. In this case, if the smectic A (hereinafter abbreviated as SA) phase is present in the temperature range between the S00 phase and the N'' phase, the orientation will be better, and in order to increase the helical pitch, a left-handed helix will be generated It is also known that it is possible to use a combination of an optically active substance and an optically active compound that generates a right-handed helix. (Adjusting the length to an arbitrary length is already a known technique.) However, although these techniques can provide good orientation, they do not necessarily provide high-speed response.

高速応答性を示すには、例えば、第12回液晶討論会に
おける特別講演(同討論会予稿集p、9B)で示されて
いるように、低粘性のスメクチックC(以下、SCと省
略する。)相を示す母体の液晶組成物(以下、SC母体
液晶という。)に、自発分極(以下、Psと省略する。
In order to exhibit high-speed responsiveness, low-viscosity smectic C (hereinafter abbreviated as SC) is used, for example, as shown in the special lecture at the 12th Liquid Crystal Conference (Proceedings of the same conference, p. 9B). ) phase (hereinafter referred to as SC matrix liquid crystal) has a spontaneous polarization (hereinafter abbreviated as Ps).

)の大きいSC′″化合物を添加する方式が優れている
。この方式によれば、螺旋を生じさせる光学活性化合物
の割合が少なくなるため、螺旋ピッチは比較的長くなる
が、配向性が良好となるほど螺旋ピッチを長くしようと
すると光学活性化合物の添加量を少量にする必要があり
、そのため自発分極が小さくなりすぎ、高速応答性が得
られな(なってしまう問題点があった。
) is superior. According to this method, the ratio of the optically active compound that causes helical formation is reduced, so the helical pitch becomes relatively long, but the orientation is good. Indeed, in order to increase the helical pitch, it is necessary to reduce the amount of optically active compound added, which causes the problem that the spontaneous polarization becomes too small and high-speed response cannot be obtained.

また、SC母体液晶としてこれまで用いられてきたもの
は、例えば、ジャパン・デイスプレィ°86講演予稿集
(352ページ〜)又は特開昭62−583号公報に記
載されている。
Further, those that have been used hitherto as SC matrix liquid crystals are described in, for example, the Japan Display °86 Lecture Proceedings (from page 352) or Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-583.

RO(涙coo (c洲OR’ (R,R’はアキラルなアルキル基を表わす。)(R,
R’は上記と同様。) の如く、化合物自身又はその同族体が、SC相を示すも
のに限られるか、又はそれに加えて分子長軸に対して垂
直方向に強いダイポール(分極)を示すような液晶化合
物を添加した組成物であり、SC相の温度範囲を広く保
つと粘性が大きくなり、粘性を小さくするとSC相の温
度範囲が狭くなるという問題点があった。
RO (tears coo (czu OR' (R, R' represent an achiral alkyl group) (R,
R' is the same as above. ), the compound itself or its homologues are limited to those exhibiting an SC phase, or compositions in which a liquid crystal compound is added that exhibits a strong dipole (polarization) in the direction perpendicular to the long axis of the molecule. However, if the temperature range of the SC phase is kept wide, the viscosity increases, and if the viscosity is decreased, the temperature range of the SC phase becomes narrow.

従って、従来技術では良好な配向性と高速応答性を同時
に実現するのは困難なことであった。
Therefore, with the prior art, it has been difficult to simultaneously achieve good orientation and high-speed response.

本発明が解決しようとする課題は、高速応答性及び配向
性においてともに充分に満足できる強誘電性液晶組成物
を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal composition that is fully satisfactory in both high-speed response and orientation.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は上記課題を解決するために、以下に示すSC相
を示す高温液晶と減粘液晶から成るSC母体液晶に、一
般式(A) R+”  X  Rz”            ・・
・ (A)で表わされる分子の両側鎖として、互いに異
なったキラル基を有する光学活性化合物の少なくとも1
種を構成成分として含有するキラルドーパントを添加し
て成るsc”液晶組成物を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a general formula (A) R+"X Rz"...
- At least one optically active compound having different chiral groups on both sides of the molecule represented by (A)
A sc" liquid crystal composition is provided, which comprises a chiral dopant containing a species as a constituent.

本発明におけるSC母体液晶は、前述のようにSC相を
示す高温液晶と減粘液晶とを含んでなることを特徴とす
るが、ここでいう高温液晶とは、光学的に不活性で3環
若しくはそれ以上の環構造からなり、SC相を示す化合
物あるいは該化合物のアルキル鎖の炭素原子数又は構造
のみが異った同族体から構成され、該同族体中の少なく
とも1種はそのSC相の上限温度が90°以上であって
かつ少なくとも5°以上の温度域においてモノドロピン
クでもよいSC相を示す液晶化合物又はそれらの化合物
から成る組成物である。高温液晶として用いることので
きる化合物の代表的なものを以下に掲げる。ただし、以
゛下に示す一般式においてR1及びR2は各々独立的に
炭素原子数1〜18のアルキル基を表わす。
The SC matrix liquid crystal in the present invention is characterized by containing a high temperature liquid crystal exhibiting an SC phase and a viscosity-reducing liquid crystal as described above. or a compound consisting of a ring structure of more than 100% and exhibiting an SC phase, or a compound consisting of homologues that differ only in the number of carbon atoms or structure of the alkyl chain of the compound, and at least one of the homologs has a SC phase. A liquid crystal compound having an upper limit temperature of 90° or more and exhibiting an SC phase, which may be monochromatic pink, in a temperature range of at least 5° or more, or a composition comprising such a compound. Representative compounds that can be used as high-temperature liquid crystals are listed below. However, in the general formula shown below, R1 and R2 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.

(m−a) 帽 a−29) (I[1−a R,0−’C洲の一@−ocop2 R,ΦZ沢初0COR。(m-a) hat a-29) (I[1-a R,0-'Czu no Ichi@-ocop2 R, ΦZ Sawa's first 0COR.

(■ R,0℃に妥灸R2 (I[I−b) (I[[−c) (II[−b−16) (II[−b−17) R3歪房沢灸R2 R3乍刈飄灸ORt b−19) (I[[−b−20) b−21) b−22) R,COOや属沢初R2 RI CO04R2 RI CO04R2 R1(\公簿0COR2 R140COR2 (■ d) ([1−c−28) R3祖錘舘或OR2 (III−c−30) R,祖粟沢灸0COR。(■ R, moxibustion at 0℃ R2 (I[I-b) (I[[-c) (II[-b-16) (II[-b-17) R3 distortion fusazawa moxibustion R2 R3 Moxibustion ORt b-19) (I[[-b-20) b-21) b-22) R, COO and Tokusawa's first R2 RI CO04R2 RI CO04R2 R1 (\public register 0COR2 R140COR2 (■ d) ([1-c-28) R3 Sojinkan OR2 (III-c-30) R, Soawazawa Moxibustion 0COR.

(■ c−32) R,0祖錘述ΦR2 帽 e) (III−f) (■ g) (■ h) (■ i) (I[[−j) (I[[−k) (I[I−/り 以下に掲げる複素環を有する化合物も高温液晶として使
用することができる。また、以下に掲げる一般式で示さ
れる複素環を有する化合物におけるベンゼン環、シクロ
ヘキサン環に)・ン素原子、塩素原子又はシアノ基が置
換した化合物も高温液晶として使用することができる。
(■ c-32) R, 0 origin weight statement ΦR2 hat e) (III-f) (■ g) (■ h) (■ i) (I[[-j) (I[[-k) (I[ Compounds having the following heterocycles can also be used as high-temperature liquid crystals.In addition, in the benzene ring and cyclohexane ring in the compounds having the heterocycles shown by the general formulas below, Compounds substituted with chlorine atoms or cyano groups can also be used as high-temperature liquid crystals.

(III−m) (m −gm−9) (m −m−10) (Lm−11) (■一端−12) (m −m−13) (m −m−14) (III−+a−15) (II[−m−16) R,0やh)C00()R2 R,0℃%e C0o−@−oR− R1(濾、Q)−coo((妹OCORgR,COOΦ
%、0)C00−@−R。
(III-m) (m -gm-9) (m -m-10) (Lm-11) (■One end-12) (m -m-13) (m -m-14) (III-+a-15 ) (II[-m-16) R,0 or h)C00()R2 R,0℃%e C0o-@-oR- R1(filter, Q)-coo((sisterOCORgR,COOΦ
%, 0) C00-@-R.

R33COO−o−R− R1℃ソ奔coo()OR2 RIO−O図5’)−COO−@−R−R,O℃図陪c
oo80Rz (■−ドア3) (m −m−74) R,や刈)COO也ンR8 R,や双)000鳳鴻 (III−m−78) (m −ta−79> (■−180) R,C00m coo−□7 R。
R33COO-o-R- R1℃ so coo()OR2 RIO-OFig.5')-COO-@-R-R,O℃Fig.
oo80Rz (■-door 3) (m -m-74) R, Yakari) COOya R8 R, Yaso) 000 Houkou (III-m-78) (m -ta-79> (■-180) R, C00m coo-□7 R.

’1mcoo−o−R− R,eCOO−(,0>OR。'1mcoo-o-R- R,eCOO-(,0>OR.

(I[I−n) (■ n −93) R,O℃+0CO−@−R− (■ n−94) R1O$ OCO−@−01h (■ n−97) R,■x灸oco (トR。(I[I-n) (■ n-93) R, O℃+0CO-@-R- (■ n-94) R1O$ OCO-@-01h (■ n-97) R, ■x moxibustion coco (ToR.

(III−n RI % OCO−@r 0R2 (■ (m−o−81) (III−o−82) (III−o−83) (m −o−84) (I[[−o−85) (m −o−86) (m −o−87) (m−o−88) R10(羽(防用0イρΣR2 p、o!co、o(、(>oR。(III-n RI % OCO-@r 0R2 (■ (m-o-81) (III-o-82) (III-o-83) (m-o-84) (I[[-o-85) (m-o-86) (m-o-87) (m-o-88) R10 (feather (defense 0i ρΣR2 p-o! co, o(, (>oR.

RI$ CI’zO−’l’、0)−0COR2RIC
OO$ CH20(畿R2 RI I CH2O−’@i RZ R+ % CIIzO−15;′¥ORz’JJ R10% CH2O@Rt R+Oe C]’tO@ORz (n[−p) (III−q) (II−p−101) (III−p−102) R,や+ocnz+ocOR1 RICOO$ ocu、+ u。
RI$ CI'zO-'l', 0)-0COR2RIC
OO$ CH20(翿R2 RI I CH2O-'@i RZ R+ % CIIzO-15;'\ORz'JJ R10% CH2O@Rt R+Oe C]'tO@ORz (n[-p) (III-q) (II -p-101) (III-p-102) R, ya +ocnz+ocOR1 RICOO$ ocu, +u.

(III −q−25> (m −q−26) (m −q−27) ([1−q−28) (m −q−29) (III−q−30) (H[−q−31) (u[−q−32) R,や)−@−C’□cnz()R2 H,$ CHtCHz((防0Rz R,0や4CHzCIIz((防R2 R,0拶\5’)CIICHI()OR2R1# C,
1hCl(イ)ocoR2RICoo% C112CI
I2合R2R,℃hンCHzC)ltuRz R,p)−C1,C11□80R2 (m −q−57) (II−q−58) (II[−q−59) ・夷バΦ () ill、           CIl□GHz   
   Rt・蛮バφ () R+           CHzCHz      
ORz↓バΦ (防 R+          CHzCHz      0
COR2(m −q−62) R1祖状灸CHzCHz+ORz 以上の化合物のうち式CI−a)、式(I−b)及び式
(1−c)で表わされる化合物が好ましく、式(1−a
−1)、式(1−a−2)、式(I−a −13) 、
式(1−a−15)、式(1−c−1)、式(1−c−
2)、式(I−c−3)及び式(I−c−4)で表わさ
れる化合物が特に好ましい。
(III -q-25> (m -q-26) (m -q-27) ([1-q-28) (m -q-29) (III-q-30) (H[-q-31 ) (u[-q-32) R,ya)-@-C'□cnz()R2 H,$ CHtCHz((defense 0Rz R,0ya4CHzCIIz((defenseR2 R,0cut\5') CIICHI( )OR2R1#C,
1hCl(a)ocoR2RICoo% C112CI
I2 combination R2R, ℃hnCHzC)ltuRz R,p) -C1,C11□80R2 (m -q-57) (II-q-58) (II[-q-59) ・夷baΦ () ill, CIl□GHz
Rt・Banbaφ () R+ CHzCHz
ORz↓BAΦ (Defense R+ CHzCHz 0
COR2(m-q-62) R1 moxibustion CHzCHz+ORz Among the above compounds, compounds represented by formula CI-a), formula (I-b) and formula (1-c) are preferred;
-1), formula (1-a-2), formula (I-a-13),
Formula (1-a-15), Formula (1-c-1), Formula (1-c-
2), compounds represented by formula (I-c-3) and formula (I-c-4) are particularly preferred.

本発明におけるSC母体液晶は、高温液晶に加えて、そ
の応答性を改善するため、減粘液晶を含む。
In addition to the high-temperature liquid crystal, the SC host liquid crystal in the present invention includes a viscosity-reducing liquid crystal in order to improve its responsiveness.

ここでいう減粘液晶とは、光学的に不活性であリ、低粘
度の液晶化合物又は組成物であって、構成する低粘度化
合物は2環構造であって必ずしもSC相を示さなくても
よいが、中温域母体液晶に添加することにより、応答性
の向上に寄与するものであり、両側鎖の少なくとも一方
は、アルキル基であり、特に望ましくは両側鎖がアルキ
ル基である化合物であって、分子内に含まれるエステル
結合は1個以下であることを特徴とするものである。
The viscosity-reduced liquid crystal herein refers to an optically inactive, low-viscosity liquid crystal compound or composition, in which the constituent low-viscosity compound has a two-ring structure and does not necessarily exhibit an SC phase. However, when added to the medium-temperature range host liquid crystal, it contributes to improving the responsiveness, and at least one of the chains on both sides is an alkyl group, and it is particularly preferable that the compound has an alkyl group on both sides. , is characterized in that the number of ester bonds contained in the molecule is one or less.

/ 減粘液晶として用いられる化合物の代表的なものを以下
に掲げる。ただし、以下に示す一般式において、Rt、
Rzは各々独立的に炭素原子数1〜12のアルキル基を
表わす。
/ Typical compounds used as viscosity-reducing liquid crystals are listed below. However, in the general formula shown below, Rt,
Each Rz independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

(II −a) (II−b) (If−c) (n−d) (II −d−8) (■ d−9) (I[−d−10) (II −d−11) (II −d−12) Rべ0(防R2 R+挺X趨R2 R,−’C票所R2 R,虜バ所Rz ・1(戸伽・・ (■ e) 本発明におけるSC母体液晶において、上記高温液晶の
割合が多くなりすぎると、粘性が高くなって応答性を低
下させ、上記減粘液晶の割合が多くなりすぎると、SC
相の温度範囲が狭くなりすぎるので、高温液晶の割合は
、20〜95重量%の範囲が好ましく、30〜90重量
%の範囲が特に好ましい。
(II -a) (II-b) (If-c) (n-d) (II -d-8) (■ d-9) (I[-d-10) (II -d-11) (II -d-12) Rbe 0 (defense R2 R + 挺X trend R2 R, -'C vote place R2 R, prisoner place Rz ・1 (toga... (■ e) In the SC matrix liquid crystal of the present invention, the above If the proportion of the high-temperature liquid crystal increases too much, the viscosity increases and the responsiveness decreases, and if the proportion of the above-mentioned viscosity-reducing liquid crystal increases too much, the SC
Since the temperature range of the phase becomes too narrow, the proportion of high temperature liquid crystal is preferably in the range of 20 to 95% by weight, particularly preferably in the range of 30 to 90% by weight.

斯くして得られるSC母体液晶は、SC相の温度域が広
く、かつ低粘性であり、キラルドーパントを添加するこ
とにより容易に高速応答性のsc”液晶組成物を得るこ
とができる。
The SC matrix liquid crystal obtained in this way has a wide temperature range in the SC phase and low viscosity, and by adding a chiral dopant, it is possible to easily obtain an SC'' liquid crystal composition with high-speed response.

本発明で使用するキラルドーパントは、光学活性な化合
物から成り、その構成成分として前記−般式(A)で表
わされるキラル化合物を少なくとも1種含有することを
特徴とする。
The chiral dopant used in the present invention is composed of an optically active compound, and is characterized in that it contains at least one chiral compound represented by the general formula (A) above as a constituent component.

一般式(A)において、R−及びR?は、互いに異なっ
た光学的に活性な基であって、Rど及びMの少なくとも
一方は、0、N、 S、 F、 CI2等のへテロ原子
を少なくとも1個含有する光学的に活性な基であり、R
I*又はR2*が少なくとも1個の不斉炭素原子を含む
炭素原子数2〜20の光学的に活性なアルキル基であり
、又は、該アルキル基中の任意の1個又は互いに隣接し
ない2〜3個の一〇〇、−が各々独立的に一〇−−S−
−coo−−oco−−cos−−5co−−c−又Y
、は互いに異なり、H,F、 C1,CIl:l 、C
F:+、OCH3又はCNを表わす、)で置換されてい
ても良く、該アルキル基中の任意の−CH,−CH2−
は−CIl=CH−又は−C三〇−に置換されていても
良く、該アルキル基中の任意の−CH,−は−CFz−
に置換されていても良く、該アルキル基中の−CI+、
は−CF、に置換されていても良い光学的に活性なアル
キル基である場合が好ましい。
In general formula (A), R- and R? are mutually different optically active groups, and at least one of R and M is an optically active group containing at least one hetero atom such as 0, N, S, F, CI2, etc. and R
I* or R2* is an optically active alkyl group having 2 to 20 carbon atoms containing at least one asymmetric carbon atom, or any one of the alkyl groups or 2 to 20 non-adjacent alkyl groups Three 100,- are each independently 10--S-
-coo--oco--cos--5co--c-Y
, are different from each other, H, F, C1, CIl:l, C
F: +, OCH3 or CN, optionally substituted with -CH, -CH2- in the alkyl group
may be substituted with -CIl=CH- or -C30-, and any -CH,- in the alkyl group is -CFz-
may be substituted with, -CI+ in the alkyl group,
is preferably an optically active alkyl group which may be substituted with -CF.

また、一般式(A)において、Xは液晶性分子の中心骨
格(コア)部分を表わすが、Xが一般式一般式(C) 7+ 又は一般式(D) されていても良い。Y+ はフッ素原子、塩素原子、シ
アノ基、メチル基、メトキシ基を表わし、Zl、I2又
はI3は各々独立的に単結合、−COO−0COCHz
o    0CHz    CHzCT。
Further, in the general formula (A), X represents the central skeleton (core) portion of the liquid crystal molecule, but X may be the general formula (C) 7+ or the general formula (D). Y+ represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group, or a methoxy group, and Zl, I2 or I3 each independently represent a single bond, -COO-0COCHz
o 0CHZ CHZCT.

−5−C−又は−CB = CH−を表わし、I4は−
C)Iz−び−(◇−は、各号独立的に飽和又は不飽和
の5員環又は6員環の炭化水素環を表わすが、環中の任
意の1〜2個の−CH=は、−N=又は−C=に置換さ
れていても良く、また、環中の任意の1〜2個の−CF
1.−は、−0−−5−−N)I −−CH!−C−−
5−1又は−〇−を表わし、m及びnは各々独立的に0
又は1を表わす。)で表わされる中心骨格(コア)部分
である場合が好ましい。
-5-C- or -CB = CH-, I4 is -
C) Iz-bi-(◇- each independently represents a saturated or unsaturated 5- or 6-membered hydrocarbon ring, but any 1 or 2 -CH= in the ring is , -N= or -C=, and optionally 1 to 2 -CF in the ring
1. - is -0--5--N)I--CH! -C--
5-1 or -〇-, m and n are each independently 0
Or represents 1. ) is preferably the central skeleton (core) portion.

Xで表わされる中心骨格のうち、 を以下に掲げる。Of the central skeleton represented by X, are listed below.

代表的なもの (V−12) 一σCHKO−4ケocu、4) (V−36) −C巳0バ悼 (V −○イ+ (V−84) 一■■オ・・・−の (V−108) (E)−OCO−○■砺 (V 召)OCO÷トの (V−180) 侶は今0CR1+ (V−500) (バ)000人人 (V や擾X必 N (V 煩→Yi (V−526) の擾ンi −N (V 弔(Y込 (V 沓〈ン込 上記各中心骨格のベンゼン環あるいはシクロヘキサン環
にフッ素原子、 塩素原子、臭素原子、 メ チル基、 メ トキシ基、 シアノ基又はニトロ基が置 換した各中心骨格も使用できる。
Typical ones (V-12) 1σCHKO-4keocu, 4) (V-36) -C巳0ba mourning (V -○i+ (V-84) 1■■O...-no( V-108) (E) - OCO - ○ ■ To (V) OCO ÷ To's (V-180) My wife is now 0CR1 + (V-500) (Ba) 000 people (V → Yi (V-526) Each central skeleton substituted with a group, a cyano group, or a nitro group can also be used.

R1′ 及びR2″ で表わされる光学活性基のうち、 代表的なものを以下に掲げる。R1' and R2″ Among the optically active groups represented by Representative ones are listed below.

(IV−7) CH3 1傘 +CHz+−CHR3 (IV−1) CH3 ÷CH2+1−CH−C2H3 (IV−8) CH3 −O+C1h+−rCHR3 (IV−2) CH3 −0(−CHz+−CHCzHs (IV−3) CI。(IV-7) CH3 1 umbrella +CHZ+-CHR3 (IV-1) CH3 ÷CH2+1-CH-C2H3 (IV-8) CH3 -O+C1h+-rCHR3 (IV-2) CH3 -0(-CHz+-CHCzHs (IV-3) C.I.

1・ +CH2)−0+CH2+1−CH−C2H3(IV−
4) CH3 −O−f−CHz+VO−(−CHz−h−CH−CZ
H5CH3 1傘 CI−R4 (IV−13) C1h CH。
1. +CH2)-0+CH2+1-CH-C2H3(IV-
4) CH3 -O-f-CHz+VO-(-CHz-h-CH-CZ
H5CH3 1 umbrella CI-R4 (IV-13) C1h CH.

CH−cut−OR5 (IV−14) C1(3 −CHCHz  0Rs (IV−21) CH。CH-cut-OR5 (IV-14) C1(3 -CHCHHz 0Rs (IV-21) CH.

−S + CHz +−CH(C8z)−CH5(IV
−32) CH3 1・ −O−CHR4 (IV−53) (IV−55) C)13 I申 −CH−0−R5 OCHz  CHRs (IV−57) l l拳 OC11z  CI  Rs Ch I傘 −0−CH−R5 (IV−643 −O−co。
-S + CHz +-CH(C8z)-CH5(IV
-32) CH3 1・ -O-CHR4 (IV-53) (IV-55) C) 13 I-CH-0-R5 OCHz CHRs (IV-57) l l fist OC11z CI Rs Ch I umbrella-0- CH-R5 (IV-643-O-co.

HI CHClh  0R5 (IV−65) CH3 CHCHz  0Rs (■=66) CH3 1・ −0+ CHt +r、CH(C−11*h「OR5C
H3 1・ OCHz  CH0Rs (rV−76) CH3 1・ −5−CI−R5 (IV−78) C2H4 1・ OCHz  CH0Ri (IV−69) 1・ −COOCHz  CI  Rs (IV−70) CH3 −OCHz  CHC11z  0CORs(TV−7
1) CH。
HI CHClh 0R5 (IV-65) CH3 CHCHz 0Rs (■=66) CH3 1. -0+ CHt +r, CH(C-11*h"OR5C
H3 1. OCHz CH0Rs (rV-76) CH3 1. -5-CI-R5 (IV-78) C2H4 1. OCHz CH0Ri (IV-69) 1. -COOCHz CI Rs (IV-70) CH3 -OCHz CHC11z 0CORs (TV-7
1) CH.

1申 0−CH CI+□−〇−COR1 (IV−72) CH3 1ゆ −O−CI −CH2(CI□)yOcORs(IV−
73) −O−co。
1 0-CH CI+□-〇-COR1 (IV-72) CH3 1yu-O-CI-CH2(CI□)yOcORs(IV-
73) -O-co.

CI。C.I.

1・ CH−(C1hh「0CORs (■−80) COOCHz  CI  R5 (IV−81) CN 1・ −0−CU□−CH=R3 (IV−82) CN 1* −CHRs (IV−83) CH,CN 1・ −Coo−CB、−CH−R1 (IV−84) H2CN 1・ OCRZ  CI  R5 CH3 Cl13 上記各一般式において、mは1〜4の整数を表わし、n
は1〜10の整数を表わし、R5は炭素原子数3〜8の
アルキル基を表わし、R4は炭素原子数2〜10のアル
キル基を表わし、R5は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、R6は炭素原子数1〜4のアルキル基を表
わす。
1. CH-(C1hh"0CORs (■-80) COOCHz CI R5 (IV-81) CN 1.-0-CU□-CH=R3 (IV-82) CN 1*-CHRs (IV-83) CH, CN 1・ -Coo-CB, -CH-R1 (IV-84) H2CN 1・OCRZ CI R5 CH3 Cl13 In each of the above general formulas, m represents an integer from 1 to 4, and n
represents an integer from 1 to 10, R5 represents an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, R4 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. , R6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

光学活性基として、式(IV−1)〜(mV−22)で
表わされる光学活性基のみを含有する光学活性化合物は
、SC母体液晶に添加してSC′″液晶組成物とした際
に誘起される自発分極が非常に小さく単独でS01相を
示す場合においても、そのほとんどは10 n C/c
+a”以下にすぎない。
An optically active compound containing only optically active groups represented by formulas (IV-1) to (mV-22) as an optically active group can be induced when added to an SC base liquid crystal to form an SC'' liquid crystal composition. Even when the spontaneous polarization generated is very small and shows the S01 phase alone, most of it is 10 n C/c
+a” or less.

一方、光学活性基として、式(IV−31)〜(■−9
1)で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合物
では、S00液晶組成物とした際に誘起する自発分極が
大きく単独でSC9相を示す場合などでは300 n 
C7cm”以上の大きな値を示すものも存在する。本発
明におけるキラルドーパントとしては、少量の添加でも
ある程度大きな自発分極、好ましくはSC母体液晶中に
10%添加した場合に、SC′″相の上限温度のlO°
低温側において1.0 n C/CI+”以上の自発分
極を誘起することが望ましく、光学活性基としてRl”
+ R1’″のうち、少くとも一方は(IV−31)〜
(IV −91)で表わされる基である化合物を少くと
も1種含有することが望ましい。
On the other hand, as optically active groups, formulas (IV-31) to (■-9
In the optically active compound containing the optically active group represented by 1), the spontaneous polarization induced when it is made into an S00 liquid crystal composition is large, and in the case where it shows the SC9 phase alone, it is 300 n
There are some that exhibit a large value of C7cm'' or more.The chiral dopant in the present invention has a somewhat large spontaneous polarization even when added in a small amount, and preferably, when added at 10% to the SC matrix liquid crystal, it increases the upper limit of the SC'' phase. Temperature lO°
It is desirable to induce spontaneous polarization of 1.0 n C/CI+" or more on the low temperature side, and Rl" as an optically active group.
+ At least one of R1''' is (IV-31) ~
It is desirable to contain at least one compound that is a group represented by (IV-91).

好ましいR1” + Rt ” 、 Xの組み合わせに
よる化合物を以下に掲げる。
Compounds with preferable combinations of R1'' + Rt'' and X are listed below.

上記一般式中、R4及びR、rは各々独立的に炭素原子
数2〜10のアルキル基を表わし、R1及びR1′は各
々独立的に炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、
R7は炭素原子数2〜10の直鎖アルキル基又は炭素原
子数3〜10の分岐アルキル基、又は炭素原子数4〜1
0の少なくとも1個の不斉炭素原子を含む光学的に活性
なアルキル基を表わし、2は0〜5の整数を表わし、Y
は単結合、−o−、−oco−、−coo−、又は−o
coo −を表わし、Wは、塩素原子、フッ素原子又は
−0−CH3を表わし、Z′は、 COO、OCO、CHzO,0CTo又は単結合を表ね
本発明のおけるキラルドーパントの他の構成成分として
は、液晶性の分子の片側の側鎖のみが光学活性である化
合物を用いることができる。このような化合物のうち、
特に好ましいものを次に掲げる。
In the above general formula, R4, R, and r each independently represent an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, R1 and R1' each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R7 is a straight chain alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or 4 to 1 carbon atoms
0 represents an optically active alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom, 2 represents an integer of 0 to 5, and Y
is a single bond, -o-, -oco-, -coo-, or -o
coo -, W represents a chlorine atom, a fluorine atom, or -0-CH3, and Z' represents COO, OCO, CHzO, 0CTo, or a single bond. Other constituents of the chiral dopant of the present invention A compound in which only one side chain of a liquid crystal molecule is optically active can be used. Among these compounds,
Particularly preferable ones are listed below.

CI。C.I.

(Vl−b−1)     R”−Z’  −COOC
R−R4(Vl−b−2) R”−Z’ CI。
(Vl-b-1) R"-Z'-COOC
R-R4(Vl-b-2) R"-Z' CI.

1・ OCHR4 (Vl−b−3) C1置。1・ OCHR4 (Vl-b-3) Place C1.

1申 R”  Z’   (1:00cHC00Rs(Vl−
b−4) CH3 R”  Z’   C00CH0Rs (Vl−b−5) C11゜ 1・ R”  Z’   C00CHCHz  0Rs(Vl
−b−6) R”−Z’ CH3 1・ C00CHz  CHORs (Vl−b−7) C113 R”−Z’   OCRCH20R5 (VI−b−8) lh R”  Z’   OCIhCH0Rs(Vl−b−9
) CI。
1 monkey R"Z' (1:00cHC00Rs(Vl-
b-4) CH3 R"Z' C00CH0Rs (Vl-b-5) C11゜1・R"Z' C00CHCHz 0Rs (Vl
-b-6) R"-Z' CH3 1. C00CHZ CHORs (Vl-b-7) C113 R"-Z' OCRCH20R5 (VI-b-8) lh R"Z' OCIhCH0Rs (Vl-b-9
) CI.

R”−Z’  −0CR−COOR5 C11゜ 1・ (V[−b−11)    R”−Z’  −0CO−
C)I−OR5式中、R1は炭素原子数1〜20のアル
キル基、アルコキシ基、アルカノイルオキシ基、アルコ
キシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、又
はアルコキシアルキル基を表わし、Z’、R4゜R5R
7,Wは、それぞれ前述の意味を表わす。
R"-Z' -0CR-COOR5 C11゜1・ (V[-b-11) R"-Z' -0CO-
C) I-OR5 In the formula, R1 represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkanoyloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, or an alkoxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and Z', R4゜R5R
7 and W each represent the above-mentioned meaning.

キラルビーパント中、一般式(A)で表わされる化合物
を10重量%以上、好ましくは30重量%以上用いるの
が望ましく、50重量%以上用いるのが特に好ましい。
In the chiral bepant, it is desirable to use the compound represented by the general formula (A) in an amount of 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, and particularly preferably 50% by weight or more.

上記のキラルドーパントは、SC母体液晶中に1〜60
重量%の割合で添加してS00液晶組成物として用いる
のが適当であるが、さらに好ましくは2〜50重量%の
割合で添加することが好ましい。キラルドーパントの添
加割合が60重量%より多いと、自発分極は増加するが
、キラルドーパント自体が母体液晶にくらべるとはるか
に粘性が大きいため、SC“液晶組成物の粘度が大きく
なり、結果的に高速応答性に悪影響を与える傾向にある
ので好ましくない。また、キラルドーパントの添加量の
増加はその螺旋ピッチを短くするために配向性にも悪影
響を与える傾向にあるので好ましくない。一方、キラル
ドーパントの添加割合が1重量%より少ないと、自発分
極があまりに小さくなりやはり高速応答性は望めない。
The above chiral dopant is present in the SC matrix liquid crystal at 1 to 60%.
It is appropriate to add it in a proportion of 2% by weight and use it as an S00 liquid crystal composition, but it is more preferable to add it in a proportion of 2 to 50% by weight. When the addition ratio of the chiral dopant is more than 60% by weight, the spontaneous polarization increases, but since the chiral dopant itself has a much higher viscosity than the base liquid crystal, the viscosity of the SC liquid crystal composition increases, resulting in This is undesirable because it tends to have an adverse effect on high-speed response.In addition, increasing the amount of chiral dopant added tends to shorten the helical pitch and therefore have an adverse effect on the orientation.On the other hand, chiral dopant If the addition ratio is less than 1% by weight, spontaneous polarization becomes too small and high-speed response cannot be expected.

S01液晶組成物の自発分極の値は、3〜30nC/c
4の範囲にあるようにキラルドーパントの添加割合を調
整することが好ましく、S03相を示すキラルドーパン
トの場合、単独で100nc/ c+11程度の自発分
極を示すか、又はそれに相当する強さの自発分極を誘起
するキラルドーパントの場合、キラルドーパントの添加
割合は10〜40重計%の範囲が好ましく、300 n
 C/cIl!以上の強い自発分極を示すキラルドーパ
ントの場合、キラルドーパントの添加割合は、2〜25
重景%重量囲が好ましい。キラルドーパントの誘起する
自発分極が強い程、その最も望ましい添加割合は減少す
るが、例示した光学活性化合物からなるキラルドーパン
トではその添加割合が通常1重量%を下回ることはない
The spontaneous polarization value of the S01 liquid crystal composition is 3 to 30 nC/c
It is preferable to adjust the addition ratio of the chiral dopant so that it falls within the range of 4. In the case of a chiral dopant exhibiting the S03 phase, it alone exhibits a spontaneous polarization of about 100 nc/c+11, or a spontaneous polarization of an equivalent strength. In the case of a chiral dopant that induces
C/cIl! In the case of a chiral dopant that exhibits strong spontaneous polarization, the addition ratio of the chiral dopant is between 2 and 25
Heavy weight % weight boxes are preferred. The more the spontaneous polarization induced by the chiral dopant becomes stronger, the more the most desirable proportion thereof decreases, but in the case of the chiral dopant made of the optically active compound exemplified, the proportion usually does not fall below 1% by weight.

本発明のSCI液晶組成物は、等方性液体状態からの冷
却時において、まずN0相と相転移し、次いでSA相を
経るか、あるいは直接SC*相へと相転移するが、その
際、N“相を示す温度範囲は、3°以上30”未満の範
囲が好ましい。N*相を示す温度範囲が、3°未満であ
る場合、降温時にすみやかにSA相に相転移するため、
N″相で液晶分子を充分に配向しにくくなる傾向にある
ので好ましくない。また、N1相を示す温度範囲が30
”以上である場合、SC“液晶組成物の透明点が高温に
なり、セルに液晶材料を充填する工程等における作業性
に悪影響を及ぼす傾向にあるので好ましくない。
When the SCI liquid crystal composition of the present invention is cooled from an isotropic liquid state, it first undergoes a phase transition to the N0 phase, and then passes through the SA phase or directly to the SC* phase, but at this time, The temperature range showing the N" phase is preferably 3° or more and less than 30". If the temperature range showing the N* phase is less than 3°, the phase transition to the SA phase will occur immediately when the temperature decreases.
It is not preferable because it tends to make it difficult to fully align liquid crystal molecules in the N'' phase.Also, the temperature range showing the N1 phase is 30
If it is higher than "SC", the clearing point of the SC liquid crystal composition becomes high, which tends to adversely affect workability in the process of filling the cell with liquid crystal material, etc., which is not preferable.

キ、ラルドーバントは、キラルドーパント自体の液晶性
の有無にかかわらず、SC母体液晶に添加した場合に、 (1)  N”相を示す温度範囲を拡大する傾向にある
もの、又は (2)  N’″相を示す温度範囲を縮小する傾向にあ
るもの など、それぞれ固有の性質を有している。本発明のSC
0液晶組成物のN9相を示す温度範囲を上記の好ましい
範囲に調整するためには、(1)の場合、N相を示す温
度範囲が狭いSC母体液晶、又は、N相を示さないSC
母体液晶を用いればよ(、(2)の場合、N相を示す温
度範囲が広いSC母体液晶を用いればよい。この方法は
、N′″相に限らず、SA相及びSC“相についても同
様に応用することができる。例えば、キラルドーパント
が5011液晶組成物のSA相のみを拡大し、N“相及
びS01相を縮小するような場合には、SC母体液晶と
して、SC相の上限温度が高く、N相の温度範囲が広く
、かつ、SC相→N相→■相の相系列を有するもの、又
はSA相の温度範囲が狭<SC相→SA相→N相→I相
の相系列を有するものを用いればよい。
G. A ral dopant is one that tends to expand the temperature range in which (1) the N'' phase is exhibited when added to the SC base liquid crystal, regardless of whether the chiral dopant itself has liquid crystallinity, or (2) N'. Each has its own unique properties, such as those that tend to reduce the temperature range in which the ``phase'' is exhibited. SC of the present invention
0 In order to adjust the temperature range in which the N9 phase of the liquid crystal composition is exhibited to the above-mentioned preferred range, in the case of (1), an SC base liquid crystal having a narrow temperature range in which the N phase is exhibited or an SC which does not exhibit the N phase.
In the case of (2), it is sufficient to use an SC matrix liquid crystal that exhibits the N phase in a wide temperature range.This method is applicable not only to the N''' phase but also to the SA phase and the SC'' phase. It can be similarly applied. For example, if the chiral dopant expands only the SA phase of the 5011 liquid crystal composition and reduces the N" phase and S01 phase, the upper limit temperature of the SC phase can be is high, the N phase temperature range is wide, and the phase sequence is SC phase → N phase → ■ phase, or the SA phase temperature range is narrow < SC phase → SA phase → N phase → I phase It is sufficient to use one having a series.

このようなキラルドーパントの傾向は、SC母体液晶に
一定量のキラルドーパントを添加して得られるS04液
晶組成物の相転移温度の変化を測定することにより、容
易に知ることができる。この結果から、SC*液晶組成
物における各相、特にN“相を示す温度範囲は容易に調
整することができる。
Such a tendency of the chiral dopant can be easily determined by measuring the change in the phase transition temperature of the S04 liquid crystal composition obtained by adding a certain amount of the chiral dopant to the SC base liquid crystal. From this result, the temperature range in which each phase in the SC* liquid crystal composition exhibits, particularly the N'' phase, can be easily adjusted.

さらに、N”相からSA相、あるいはS00相に転移す
る温度(N”相の下限温度)から、そのl°高温側まで
におけるN*相に出現する螺旋ピッチが3μm以上であ
ることが好ましく、該螺旋ピッチが10μm以上であり
、N8相の下限温度に近づくにつれて該螺旋ピッチが発
散的に大きくなるsc”液晶組成物が配向上、特に好ま
しいものである。
Further, it is preferable that the helical pitch appearing in the N* phase from the temperature at which the N" phase transitions to the SA phase or the S00 phase (the lower limit temperature of the N" phase) to the 1° high temperature side is 3 μm or more, An sc" liquid crystal composition in which the helical pitch is 10 μm or more and the helical pitch increases divergently as the lower limit temperature of the N8 phase is approached is particularly preferable for improving alignment.

本発明におけるキラルドーパントの構成成分として、一
般式(A)で示される光学活性化合物を用いた場合、単
一の化合物であっても上記条件を満足するような螺旋ピ
ッチの長いS00液晶組成物を得ることも可能であるが
、−船釣にはキラルドーパントの濃度が実用的な範囲で
は、螺旋ビ・ノチが必ずしも上記条件を満足するとは限
らない。
When an optically active compound represented by general formula (A) is used as a component of the chiral dopant in the present invention, an S00 liquid crystal composition with a long helical pitch that satisfies the above conditions even with a single compound can be obtained. However, if the concentration of the chiral dopant is within a practical range for boat fishing, the spiral bi-notch does not necessarily satisfy the above conditions.

その場合は、上記の好ましい範囲に螺旋ピッチを調整す
るために、SC母体液晶に添加してS01液晶組成物と
した際に、N*相に出現する螺旋の向きが、互いに相反
する光学活性化合物を少なくとも1種ずつ加えてキラル
ドーパントを調製することが必要である。
In that case, in order to adjust the helical pitch to the above-mentioned preferred range, it is necessary to use optically active compounds whose helical directions that appear in the N* phase are opposite to each other when added to the SC base liquid crystal to form an S01 liquid crystal composition. It is necessary to prepare a chiral dopant by adding at least one type of each.

複数の光学活性化合物を含むSじ液晶組成物のN1相に
出現する螺旋のピッチP(μm)は各光学活性物質の濃
度をCi、各単位濃度あたりの螺旋のピッチをPi  
(μm)とするとおり、(ここでは螺旋のピッチは右巻
きを正、左巻きを負とする。)、これを用いてS00液
晶組成物の5A−N”点T0におけるPlをP−とする
時、となるようにCiを選べばよい。ここでPiはN相
を有する該SC母体液晶に各光学活性化合物を単位濃度
添加することにより測定が可能である。
The helical pitch P (μm) appearing in the N1 phase of the S2 liquid crystal composition containing multiple optically active compounds is determined by Ci representing the concentration of each optically active substance and Pi representing the helical pitch per unit concentration of each optically active substance.
(μm) (Here, right-handed spiral pitch is positive and left-handed spiral pitch is negative.) Using this, when Pl at point T0 of 5A-N'' of S00 liquid crystal composition is set as P-. Ci can be selected so that , where Pi can be measured by adding each optically active compound at a unit concentration to the SC host liquid crystal having an N phase.

実際にはToは各Ciによって変化するが、各光学活性
化合物を該SC母体液晶中に、濃度ΣCi五 だけ添加したときの5A−N”点の変化などから、かな
り正確に類推できることが多く、推定値7 、1とそれ
を用いて選ばれた組成物のToとが大きく異なる場合に
はTolに換えてT、を用いて再度測定すればよい。
In reality, To changes depending on each Ci, but it can often be estimated fairly accurately from the change in the 5A-N'' point when each optically active compound is added to the SC matrix liquid crystal at a concentration of ΣCi5, etc. If the estimated value 7,1 and the To of the composition selected using the estimated value are significantly different, the measurement may be performed again using T instead of Tol.

本発明で使用するキラルドーパントとしては、一定量の
SC母体液晶に添加することによって、ある程度以上の
自発分極(以下、P5と省略する。)を誘起することが
必要である。
The chiral dopant used in the present invention is required to induce a certain level of spontaneous polarization (hereinafter abbreviated as P5) by adding it to a certain amount of SC host liquid crystal.

前述の如く、SC*液晶組成物としては、そのP3の値
が、特に室温付近で3〜30nC/cdの範囲になるよ
うにキラルドーパントの添加量を調整すればよい、しか
しながら、キラルドーパントが誘起するP、の値が小さ
い場合には、その添加量がSC母体液晶に対して多くな
り、これに伴なってsc”液晶組成物の粘性が大きくな
り、その結果、高速応答性が得られなくなる傾向にある
ので好ましくない。従って、本発明で使用するキラルド
ーパントとしては、SC母体液晶に10重量%添加した
場合に1.OnC/ai以上のP、を誘起できるものが
好ましく、5重量%添加した場合に0.5nC/cj以
上のP、を誘起できるものが特に好ましい。
As mentioned above, for SC* liquid crystal compositions, the amount of chiral dopant to be added may be adjusted so that the P3 value is in the range of 3 to 30 nC/cd, especially near room temperature. When the value of P is small, the amount added is large relative to the SC base liquid crystal, and the viscosity of the SC" liquid crystal composition increases accordingly, making it impossible to obtain high-speed response. Therefore, the chiral dopant used in the present invention is preferably one that can induce P of 1.OnC/ai or more when added to the SC base liquid crystal in an amount of 10% by weight; Particularly preferred are those that can induce P of 0.5 nC/cj or more when

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明の主旨及び適用範囲は、これらの実施例により限定
されるものではない。なお、実施例中、「%」は重量%
を表わす。また組成物の相転移温度の測定は、温度調節
ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DS
C)を併用して行った。
The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the gist and scope of the present invention are not limited by these Examples. In addition, in the examples, "%" is % by weight.
represents. The phase transition temperature of the composition can also be measured using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DS).
C) was used in combination.

実施例1 高温液晶として式(III−,1−1)の化合物、減粘
液晶として式(If−a−1)の化合物及びキラルドー
パントとして単独でも誘起する螺旋ピッチが充分長いジ
キラル化合物を以下の割合で用いて、SC*液晶組成物
を調製した。
Example 1 A compound of formula (III-, 1-1) as a high-temperature liquid crystal, a compound of formula (If-a-1) as a thinning liquid crystal, and a dichiral compound with a sufficiently long helical pitch that can be induced even alone as a chiral dopant were prepared as follows. An SC* liquid crystal composition was prepared using the following ratios.

(III−a−1) (II−a=1) この組成物は、71℃以下でsc”相を、81.5℃以
下でSA相を、112℃以下でN1相を各々示した。こ
の組成物の82℃における螺旋ピッチは10IJm以上
であり、配向処理を施したセルに充填して等方性液体相
からS01相まで徐冷すると極めて良好な配向性を示し
た。
(III-a-1) (II-a=1) This composition showed an "sc" phase at 71°C or lower, an SA phase at 81.5°C or lower, and an N1 phase at 112°C or lower. The helical pitch of the composition at 82° C. was 10 IJm or more, and when it was filled into an orientation-treated cell and slowly cooled from the isotropic liquid phase to the S01 phase, it showed extremely good orientation.

配向処理をポリイミド−片側ラビングで行ない、充填、
配向させたセルに電界強度10 VP−P/μm50セ
の矩形波を印加してその電気光学応答速度を測定したと
ころ、25℃で114μ秒という高速応答性を示した。
Orientation treatment is performed by rubbing polyimide on one side, filling,
When a rectangular wave with an electric field strength of 10 VP-P/μm and 50 cm was applied to the oriented cell and the electro-optical response speed was measured, it showed a high-speed response of 114 μsec at 25°C.

このときの自発分極は6.1nC/Cm”、チルト角は
11.4°でありコントラストは良好であった。
At this time, the spontaneous polarization was 6.1 nC/Cm'', the tilt angle was 11.4°, and the contrast was good.

実施例2 高温液晶として式(III −a−13)の化合物、減
粘液晶として式(U−a−1)の化合物及び実施例1で
用いたキラルドーパントを以下の割合で用いて、SC“
液晶組成物を調製した。
Example 2 SC"
A liquid crystal composition was prepared.

(III −a −13) (II−a−1) 示した。(III-a-13) (II-a-1) Indicated.

実施例1と同様にして、その光学応答速度を測定したと
ころ、25℃で35μ秒という高速応答性を示した。こ
のときのチルト角は26.7’、自発分極は15.7 
n C7cm”であり、コントラストは良好であった。
When the optical response speed was measured in the same manner as in Example 1, it showed a high-speed response of 35 μsec at 25°C. The tilt angle at this time is 26.7', and the spontaneous polarization is 15.7'.
n C7 cm", and the contrast was good.

実施例3 高温液晶として式(I[[−n’−37)及び式(■p
−1)の化合物、減粘液晶として(II−a−1)の化
合物及び実施例1で用いたキラルドーパントを以下の割
合で用いて、S02液晶組成物を調製した。
Example 3 Formula (I[[-n'-37) and formula (■p
An S02 liquid crystal composition was prepared using the compound (II-a-1) as the viscosity-reducing liquid crystal, and the chiral dopant used in Example 1 in the following proportions.

(III −n −37) この組成物は、71℃以下で5011相を、84℃以下
でSA相を、104℃以下でN1相を各々(III−p
−1) (■ a ■) 従って、本発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電性スメ
クチック液晶を利用した液晶デバイスの材料として極め
て有用である。
(III-n-37) This composition forms the 5011 phase at 71°C or below, the SA phase at 84°C or below, and the N1 phase at 104°C or below (III-p
-1) (■a■) Therefore, the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is extremely useful as a material for a liquid crystal device using ferroelectric smectic liquid crystal.

代 理 人teenager Reason Man

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(1)光学的に不活性で、スメクチックC相の上限
温度が90℃以上であって、かつ少なくとも5℃以上の
温度域においてモノトロピックでもよい、(a)3環若
しくはそれ以上の環構造から成り、スメクチックC相を
示す液晶化合物、又は(b)該化合物のアルキル鎖の炭
素原子数又は構造のみが異なった同族体から成るスメク
チックC相を示す高温液晶と、(2)光学的に不活性で
あり、2環構造から成り、両側鎖の少なくとも一方がア
ルキル基であり、分子内に含まれるエステル結合が1個
以下である化合物から成る減粘液晶、から成るスメクチ
ックC相を示す液晶組成物に、(3)光学活性化合物か
ら成るキラルドーパントを添加して成る強誘電性液晶組
成物であって、光学活性化合物が一般式(A) R_1^*−X−R_2^* (式中、Xは液晶性分子の中心骨格(コア)部分を表わ
し、R_1^*及びR_2^*は少なくとも一方の基が
ヘテロ原子を少なくとも1個含有する互いに異なった光
学的に活性な基を表わす。) で表わされる化合物であることを特徴とする、室温を含
む広い温度範囲でキラルスメクチックC相を示す強誘電
性液晶組成物。 2、Xが一般式(B) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(C) ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は一般式(D) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があ
ります▼及 び▲数式、化学式、表等があります▼は、各々独立的に
飽和又は不飽和の5員環又は6員環の炭化水素環を表わ
すが、環中の任意の1〜2個の−CH=は、−N=又は
▲数式、化学式、表等があります▼に置換されていても
良く、また、環中の任意の1〜2個の−CH_2−は、
−O−、−S−、−NH−、▲数式、化学式、表等があ
ります▼、▲数式、化学式、表等があります▼に置換さ
れていても良く、また、環中の任意の1〜2個の▲数式
、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、表等が
あります▼に置換されていても良い。Y_1はフッ素原
子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基を表わ
し、Z_1、Z_2又はZ_3は各々独立的に単結合、
−COO−、−OCO−、−CH_2O−、−OCH_
2−、−CH_2CH_2−、−C≡C−、▲数式、化
学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は−CH=CH−
を表わし、Z_4は−CH_2−、−CH_2CH_2
−、−CH=CH−、▲数式、化学式、表等があります
▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
式、表等があります▼、−S−、又は−O−を表わし、
m及びnは各々独立的に0又は1を表わす。) で表わされる中心骨格(コア)部分である請求項1記載
の強誘電性液晶組成物。 3、R_1^*及びR_2^*が少なくとも1個の不斉
炭素原子を含む炭素原子数2〜20の光学的に活性なア
ルキル基であり、又は、該アルキル基中の任意の1個又
は互いに隣接しない2〜3個の−CH_2−が各々独立
的に−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO
S−、−SCO−、▲数式、化学式、表等があります▼
又は−S−に置換されていても良く、該アルキル基中の
任意の1〜2個の−CH_2−は▲数式、化学式、表等
があります▼(Y_2及びY_3は互いに異なり、H、
F、Cl、CH_3、CF_3、OCH__3又はCN
を表わす。)で置換されていても良く、該アルキル基中
の任意の−CH_2−CH_2−は−CH=CH−又は
−C≡C−に置換されていても良く、該アルキル基中の
任意の−CH_2−は−CF_2−に置換されていても
良く、該アルキル基中の−CH_3は−CF_3に置換
されていても良い光学的に活性なアルキル基である請求
項1又は2記載の強誘電性液晶組成物。 4、等方性液体状態からの冷却時において、3度以上3
0度未満の温度幅を有するキラルネマチック相を経由し
、該キラルネマチック相からより低温側の相に相転移す
る温度から、該相転移温度の1度高温側までにおける温
度域において、該キラルネマチック相における螺旋ピッ
チが3μm以上である請求項1、2又は3記載の強誘電
性液晶組成物。 5、スメクチックC相を示す液晶組成物に10重量%添
加してキラルスメクチックC相を示す強誘電性液晶組成
物とした場合に、該キラルスメクチックC相の上限温度
より10度低温側において1.0nC/cm^2以上の
自発分極を誘起するキラルドーパントを用いる請求項1
、2、3又は4記載の強誘電性液晶組成物。 6、等方性液体状態からの冷却時において、キラルネマ
チック相、次いでスメクチックA相を経てキラルスメク
チックC相に相転移する請求項1、2、3、4又は5記
載の強誘電性液晶組成物。
[Claims] 1. (1) is optically inactive, has an upper limit temperature of smectic C phase of 90°C or higher, and may be monotropic in a temperature range of at least 5°C or higher; (a) 3 (b) a liquid crystal compound consisting of a ring or more ring structure and exhibiting a smectic C phase, or (b) a high-temperature liquid crystal exhibiting a smectic C phase consisting of a homologue of the compound that differs only in the number of carbon atoms or structure of the alkyl chain; (2) Consisting of a reduced viscosity liquid crystal consisting of a compound that is optically inactive, has a two-ring structure, at least one of both chains is an alkyl group, and has one or less ester bond in the molecule. A ferroelectric liquid crystal composition obtained by adding (3) a chiral dopant consisting of an optically active compound to a liquid crystal composition exhibiting a smectic C phase, wherein the optically active compound has the general formula (A) R_1^*-X- R_2^* (wherein, X represents the central skeleton (core) part of the liquid crystal molecule, and R_1^* and R_2^* are mutually different optically active groups in which at least one group contains at least one hetero atom. A ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a chiral smectic C phase in a wide temperature range including room temperature, characterized by being a compound represented by the following (representing a group). 2. X is a general formula (B) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (C) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Or general formula (D) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula, there are ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ are each independently saturated or unsaturated 5-membered or 6-membered ring hydrocarbons Although it represents a ring, any 1 or 2 -CH= in the ring may be substituted with -N= or ▲There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, and any 1 or 2 -CH= in the ring ~2 -CH_2- are
-O-, -S-, -NH-, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ may be substituted, and any one to The two ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ may be replaced with ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼. Y_1 represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group, or a methoxy group, and Z_1, Z_2 or Z_3 each independently represent a single bond,
-COO-, -OCO-, -CH_2O-, -OCH_
2-, -CH_2CH_2-, -C≡C-, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas There are tables, etc. ▼ or -CH=CH-
represents -CH_2-, -CH_2CH_2
-, -CH=CH-, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, -S-, or -O- Representation,
m and n each independently represent 0 or 1. 2. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, wherein the central skeleton (core) portion is represented by: ). 3. R_1^* and R_2^* are optically active alkyl groups having 2 to 20 carbon atoms containing at least one asymmetric carbon atom, or any one of the alkyl groups or each other 2 to 3 non-adjacent -CH_2- each independently represent -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CO
S-, -SCO-, ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
or may be substituted with -S-, and any one or two -CH_2- in the alkyl group have ▲a numerical formula, a chemical formula, a table, etc.▼(Y_2 and Y_3 are different from each other, H,
F, Cl, CH_3, CF_3, OCH__3 or CN
represents. ), and any -CH_2-CH_2- in the alkyl group may be substituted with -CH=CH- or -C≡C-, and any -CH_2 in the alkyl group may be substituted with -CH=CH- or -C≡C-. The ferroelectric liquid crystal according to claim 1 or 2, wherein - may be substituted with -CF_2-, and -CH_3 in the alkyl group is an optically active alkyl group which may be substituted with -CF_3. Composition. 4. When cooling from an isotropic liquid state, 3 degrees or more
In the temperature range from the temperature at which the chiral nematic phase undergoes a phase transition from the chiral nematic phase to a phase on the lower temperature side through a chiral nematic phase having a temperature range of less than 0 degrees to the temperature 1 degree higher than the phase transition temperature, the chiral nematic 4. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, wherein the phase has a helical pitch of 3 μm or more. 5. When adding 10% by weight to a liquid crystal composition exhibiting a smectic C phase to produce a ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a chiral smectic C phase, 1. Claim 1: A chiral dopant that induces spontaneous polarization of 0 nC/cm^2 or more is used.
, 2, 3 or 4. The ferroelectric liquid crystal composition according to . 6. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, which undergoes a phase transition to a chiral nematic phase, then to a smectic A phase, and then to a chiral smectic C phase upon cooling from an isotropic liquid state. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10865213B2 (en) 2016-02-16 2020-12-15 Massachusetts Institute Of Technology Max binders as MYC modulators and uses thereof

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