JPH02255793A - Ferroelectric liquid crystal composition - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal composition

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JPH02255793A
JPH02255793A JP8009889A JP8009889A JPH02255793A JP H02255793 A JPH02255793 A JP H02255793A JP 8009889 A JP8009889 A JP 8009889A JP 8009889 A JP8009889 A JP 8009889A JP H02255793 A JPH02255793 A JP H02255793A
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JP
Japan
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liquid crystal
phase
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formula
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JP8009889A
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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 new title composition having excellent responsibility and orientness and capable of exhibiting a chiral smectic phase in wide temperature range including ambient temperature by blending a liquid crystal composition consisting of a specific middle mother liquid crystal and specific liquid crystal reduced in viscosity with a specific chiral dopant. CONSTITUTION:The aimed composition obtained by adding (B) a chiral dopant expressed by formula I [R1 is 2-10C alkyl; R<2> is 2-10C alkyl; 1 is 0-10; Z<a> is OCO, single bond, etc.; X is formula II, formula III (Z1-Z3 are CH2O, etc.; m and n are 0 or 1), etc.] to (A) a liquid crystal composition exhibiting SC phase and consisting of (i) middle mother liquid crystal being a composition consisting of an optically inactive compound having two ring structure or homologue thereof which may be monotropic in temperature range of arbitrary >=1 deg.C at >=10 deg.C and capable of exhibiting SC phase (ii) a viscosity-reduced liquid crystal being a composition containing an optically inactive liquid crystal compound having two ring structure, having alkyl side chain and <=1 ester bond or composition thereof and exhibiting no SC phase in each component compound including homologue thereof.

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(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。
Currently, the liquid crystal display elements currently in use are mainly TN type, which utilizes nematic liquid crystal, and although they have many advantages, their responsiveness is inferior to that of light-emitting types such as CRT. The major drawback was that it was much slower than the TN display method.Although many liquid crystal display methods other than the TN type have been studied, 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
極めて太き(、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 can retain the display even when the power is turned off (memory effect). For this reason, it has great potential for use in optical shutters, printer heads, flat-screen televisions, etc. (Currently, research and development is being conducted in various fields toward practical application.

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ック
C(以下、SC1と省略する。)相と呼ばれるものであ
る。
The liquid crystal phase of ferroelectric liquid crystals belongs to the tilted chiral smectic phase, and among these, the one that is practically desirable is the chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC1) phase, which has the lowest viscosity. It is called.

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

SC1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S
C0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 (ロ)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、Noと省略する。
Liquid crystal compounds exhibiting SC1 phase (hereinafter referred to as SC''' compounds) have been studied and many compounds have already been synthesized.However, these S
The C0 compound alone must meet the following conditions for use as an optical switching element for ferroelectric liquid crystal displays: (a) exhibiting ferroelectricity over a wide temperature range including room temperature; and (b) having appropriate phase stability in a high temperature range. Having a series (c) Particularly chiral nematic (hereinafter abbreviated as No).

)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)(ロ)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かった。
) exhibiting a long helical pitch in the phase; (d) having an appropriate tilt angle; (e) having low viscosity; (f) having a large value of spontaneous polarization above a certain level. No material has been known that satisfies all of (1), (5), (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、現在では、S01相を示す液晶組成物(以下
、S00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。
Therefore, the current situation is that liquid crystal compositions exhibiting the S01 phase (hereinafter referred to as S00 liquid crystal compositions) are used for studies and the like.

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N0相を有する液晶において、N0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S01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 liquid crystals having an N0 phase in the high temperature range of the SC1 phase, a method of increasing the helical pitch length of the N0 phase is generally effective. In this case, if the smectic A (hereinafter abbreviated as SA) phase is present in the temperature range between the S01 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、98)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, for example, low viscosity smectic C (hereinafter abbreviated as SC) is used, as shown in the special lecture at the 12th Liquid Crystal Conference (Proceedings of the same conference P, 98). ) 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。) is an excellent method of adding a compound with a large SC.

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
れなくなってしまう問題点があった。
According to this method, the proportion of the optically active compound that produces the helix is small, so the helical pitch is relatively long. need to be,
Therefore, there was a problem in that the spontaneous polarization became too small, making it impossible to obtain high-speed response.

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。
Furthermore, those that have been used hitherto as SC matrix liquid crystals are described in, for example, Japan Display 86 Lecture Proceedings (from page 352) or Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-583.

(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。
(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、以下に示す中温域
母体液晶及び減粘液晶を含有するSC母体液晶に、一般
式(A) ・・・(A) で表わされ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室温
を含む広い温度範囲でSC“相を示すSC′″液晶組成
物を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention adds at least one optically active compound represented by the general formula (A) to an SC matrix liquid crystal containing a medium temperature range matrix liquid crystal and a reduced viscosity liquid crystal as shown below. An SC'' liquid crystal composition exhibiting an SC phase in a wide temperature range including room temperature is provided by adding a chiral dopant containing a species as a constituent component.

−a式(A)において、R1は炭素原子数2〜10のア
ルキル基を表わし、R2は炭素原子数1〜10のアルキ
ル基を表わし、2はO〜10の整数を表わす。z”は−
o−−coo−−oco−又は単結合を表わすが、Z″
が−〇−又は−COO−を表わす場合、lは1〜10の
整数を表わす。C”及びC″′は各り独立的に(R)配
置又は(S)配置の不斉炭素原子を表わす。Xは一般式
(B)一般式(C) 又は一般式(D) −OCO−−CH□0    0CtlICHzCII
□j −S−C−又は−CH=C11−を表わし、Z4は−C
H□の任意の1〜2個の−CH=は、−N−又は−〇=
に置換されていても良く、また、環中の任意の1〜2個
の−CIlt−は、−0−−S−−NH−−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。)で表わされる液晶性分子の中心
骨格(コア)部分を表わす。
-a In formula (A), R1 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, R2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 2 represents an integer of 0 to 10. z" is -
Represents o--coo--oco- or a single bond, but Z''
When represents -〇- or -COO-, l represents an integer from 1 to 10. C" and C"' each independently represent an asymmetric carbon atom having the (R) configuration or the (S) configuration. X is general formula (B) general formula (C) or general formula (D) -OCO--CH□0 0CtlICHzCII
□j represents -S-C- or -CH=C11-, Z4 is -C
Any 1 or 2 -CH= of H□ is -N- or -〇=
may be substituted with, and any one or two -CIlt- in the ring may be substituted with -0--S--NH--CH, -C
--5-1 or -0-, and m and n each independently represent 0 or 1. ) represents the central skeleton (core) part of a liquid crystal molecule.

特に好ましくは、一般式(A)において、Xが一般式(
E) されていても良い。Yl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、ZIZt又はZ
3は各々独立的に単結合、−COO−立的に水素原子、
フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表わすが、Ytと
Y″が同時に水素原子を表わすことはない。ZI S7
.を及びmは前記と同じものを表わす。) で表わされる化合物である。
Particularly preferably, in the general formula (A), X is the general formula (
E) It may be done. Yl represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group, a methoxy group, and
3 each independently represents a single bond, -COO- vertically hydrogen atom,
It represents a fluorine atom, a chlorine atom, or a cyano group, but Yt and Y'' do not represent a hydrogen atom at the same time.ZI S7
.. and m are the same as above. ) is a compound represented by

本発明で使用するSC母体液晶は、そのSC相の高温側
において、降温時に、 (イ)I(等方性液体)相→N相→SA相→SC相の相
系列を有するもの (ロ)■相→SA相→SC相の相系列を有するもの (ハ)■相→N相→SC相の相系列を有するもの 又は (ニ)I相→SC相の相系列を有するもののいずれかの
相系列を有するものが用いられるが、(イ)〜(ニ)の
選択は、同時に用いるキラルドーパントによって異なる
。最も繁用性のあるのは(イ)であり、キラルドーパン
トのネマチック性(SC母体液晶に添加した場合に、N
1相の温度範囲を広げ、SA相の温度範囲を狭くしやす
い傾向)が強い場合には(ロ)を、キラルドーパントの
スメクチックA性(SC母体液晶に添加した場合に、S
A相の温度範囲を広げ、N0相の温度範囲を狭くしやす
い傾向)が強い場合には(ハ)を、また、SC性が弱く
、N*相やSA相の温度範囲を広げやすい場合などには
(ニ)を用いるのが、最も適している0重要であるのは
sc”液晶組成物とした場合の相系列であって、−船釣
には、I→N”→5A−4SC”の相系列が配向の点で
宥和である。一方、I−+N”→SC0の相系列も配向
制御方法によっては、より良好な配向を示す場合もあり
、また、大きなチルト角が得やすいので、ゲスト・ホス
ト方式などには適している。
The SC base liquid crystal used in the present invention has a phase sequence of (a) I (isotropic liquid) phase → N phase → SA phase → SC phase on the high temperature side of its SC phase when the temperature is lowered (b) Either phase has a phase sequence of ■ phase → SA phase → SC phase (c) has a phase sequence of ■ phase → N phase → SC phase, or (d) has a phase sequence of I phase → SC phase Although those having a certain series are used, the selection of (a) to (d) differs depending on the chiral dopant used at the same time. The most commonly used method is (a), which shows the nematic property of the chiral dopant (when added to the SC matrix liquid crystal, N
If there is a strong tendency to widen the temperature range of the 1 phase and narrow the temperature range of the SA phase, then (b) is the smectic A property of the chiral dopant (when added to the SC matrix liquid crystal, the S
If there is a strong tendency to widen the temperature range of the A phase and narrow the temperature range of the N0 phase, select (c), or if the SC property is weak and the temperature range of the N* phase or SA phase tends to widen. It is most suitable to use (d) for 0. What is important is the phase series when using a sc" liquid crystal composition. - For boat fishing, I→N"→5A-4SC" The phase series I−+N” → SC0 may also show better alignment depending on the orientation control method, and it is easy to obtain a large tilt angle, so Suitable for guest-host formats.

本発明で使用するSC母体液晶は、従来用いられてきた
ようなSC相を示す化合物から成る組成物を用いること
もできるが、より高速応答性を得るためには、以下に示
すような組成物がより好ましい。
As the SC base liquid crystal used in the present invention, a composition consisting of a compound exhibiting an SC phase as conventionally used can be used, but in order to obtain faster response, the composition shown below can be used. is more preferable.

即ち、(I)2環構造であり、室温に近い温度でSC相
を示す化合物又はその同族体(アルキル鎖のみが異なる
化合物)から成る組成物(以下、中温域母体液晶という
、)に、 (■)2環構造であり、分子中に極性基が少なく、低粘
性の化合物(以下、減粘液晶という。)を加えて粘度を
低くし、応答性を改善した組成物である。
That is, (I) a composition (hereinafter referred to as a medium-temperature host liquid crystal) consisting of a compound that has a two-ring structure and exhibits an SC phase at a temperature close to room temperature or a homolog thereof (a compound that differs only in the alkyl chain); (2) It is a composition that has a two-ring structure, has few polar groups in the molecule, and has a low viscosity compound (hereinafter referred to as viscosity-reducing liquid crystal) added to lower the viscosity and improve responsiveness.

(1)中温域母体液晶 ここでいう中温域母体液晶とは、それを構成する液晶化
合物が、光学的に不活性であり、2環構造であって、S
C相を示す化合物又は、そのアルキル鎖の炭素原子数、
形状のみが異った同族体から成り、その同族体中の少な
くとも1種の化合物は10″C以上における任意の1 
’C以上の温度中の範囲でモノトロピックでもよいSC
相を示す化合物である。
(1) Medium-temperature host liquid crystal The medium-temperature host liquid crystal referred to here means that the liquid crystal compound constituting it is optically inactive, has a two-ring structure, and has S
A compound exhibiting C phase or the number of carbon atoms in its alkyl chain,
It consists of homologs that differ only in shape, and at least one compound in the homologues has an arbitrary 1%
SCs that may be monotropic in the temperature range above 'C
It is a compound that exhibits a phase.

中温域母体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、
R+、Rzは各々独立的に炭素原子数1〜18のアルキ
ル基を表わす。
Typical compounds used as medium-temperature host liquid crystals are listed below. However, in the general formula shown below,
R+ and Rz each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.

/ (1−a) (1−a−39) R,C00nCOOR− (I −a−43) RIO1防(トOR− (1−b) (1−b−31) (I −b−32) (1−b−33) (1−b−34) (1−b−35) (I −b−36) (1−b−37) (1−b−38) R,000畳C00(浸OR。/ (1-a) (1-a-39) R,C00nCOOR- (I-a-43) RIO1 defense (to OR- (1-b) (1-b-31) (I-b-32) (1-b-33) (1-b-34) (1-b-35) (I-b-36) (1-b-37) (1-b-38) R,000 tatami C00 (Immersion OR.

RIOCOO会C00(防R8 RIOCOO爬)−coo−@−R。RIOCOO Association C00 (Defense R8 RIOCOO rep)-coo-@-R.

RIocoo−@)−coo合OR2 RIOCOO合000(がOR。RIocoo-@)-coo combination OR2 RIOCOO combination 000 (is OR.

R,0COO過−COO+0Rz R10+C00(トocool?* R,0依4coo(c桝ocooRt (1−c−22) R,Coo((防coo÷cooRz 口 (1−c−24) R,0CO((防coo÷C0OR。R,0COO-COO+0Rz R10+C00 (too cool?* R, 0 4 coo (c 桝ocooRt (1-c-22) R, Coo ((prevention coo÷cooRz mouth (1-c-24) R, 0CO ((prevention coo÷C0OR.

(1−c−25) RIO帯coo舎OR,+ ρ (I −c−27) R,Coo((防cooてYOR。(1-c-25) RIO obi coo building OR,+ ρ (I-c-27) R, Coo ((Bocoote YOR.

−N (1−d) (1−c−53) R104防C00(トOR* (1−c−58) R+COO+C00会OR2 (I −c−60) R,COO<3−COo(戸copz (ff)  減粘液晶 本発明で用いる減粘液晶とは、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、両側類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類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。
-N (1-d) (1-c-53) R104 prevention C00 (to OR* (1-c-58) R+COO+C00 meeting OR2 (I -c-60) R, COO<3-COo (door copz (ff ) Reduced viscosity liquid crystal The reduced viscosity liquid crystal used in the present invention is a low viscosity liquid crystal compound or composition, and the constituent low viscosity compound has a two-ring structure and does not necessarily have to exhibit an SC phase. By adding it to the matrix liquid crystal, it contributes to improving the responsiveness, and at least one of the two groups is an alkyl group, particularly preferably a compound in which both the groups are an alkyl group, and the compound has an alkyl group in the molecule. It is characterized in that the number of ester bonds contained 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、R+、
Rt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, R+,
Each Rt independently represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

(II−a) / (■ b) (U −a−15) Rべ)coo(I;へOR。(II-a) / (■ b) (U-a-15) Rbe) coo(I; to OR.

(II−a〜16) R,0イ園coo沓R2 (U −a−21) R1舎coo(IへR2 (U −a−22) 一園coo(E)OR。(II-a~16) R,0 Ien coo shoe R2 (U-a-21) R1 building coo (R2 to I (U-a-22) Ichizono coo(E)OR.

(II −b−23) (II −b−24) (II −b−25) (II −b−26) (II −b−27) (II −b−28) (n−b−29) (II−b−30) R8依防CH2O発R2 R9るcngo合R2 R,0+CHzO舎R2 R,04CI、O舎R2 R,C00((叉CH□0舎R2 R,Coo+CIl、O舎R2 R,COO4CI、0舎R2 Rべ今CHzO(防OR。(II-b-23) (II-b-24) (II-b-25) (II-b-26) (II-b-27) (II-b-28) (n-b-29) (II-b-30) R8 dependent CH2O origin R2 R9 cngo combination R2 R,0+CHzO building R2 R, 04CI, O building R2 R,C00((叉CH□0shaR2 R,Coo+CIl,Osha R2 R, COO4CI, 0sha R2 Rbe now CHzO (defense OR.

(II−c) (■ d) (■ (■ c−13) R(今CHzGHz((頌0COI?!R,(今CI、
CIよいC0Ih (II −c−14) R,O舎CH,C81合R2 (II−c (It−c R,0舎CHICH2契涙R2 R,COO舎C1,CH,合R2 (II−c RICOOぞ)CH,CH,契トR2 (If −d−23) R,奮バ)R2 ρ (■ RI−o−& Rz (II−d R8()召XR2 (n−d−27) I■擾)Rz (II−e) (n −e−10) (If −e−11) R1依防CEC(E)−R1 R,((頌CEC舎R2 (n−e−12) R,0畳cc※)R工 (II −e−13) R,0+c=c(XRz (II −e−14) Rr04C=C8Rt (II −e−15) R,舎CC(E)−Rz = 以上の化合物のうち、中温域母体液晶としては、式((
1)−a)及び式(I−b)で表わされる化合物が好ま
しく、式(I−a−1)、式(I−a−2)、式(1−
a−5)、式(1−a−41)、式(I −a−42)
及び球(j  b  1)で表わされる化合物が特に好
ましい。減粘液晶としては、式(U−a)及び式(II
−b)で表わされる化合物が好ましく、式(If−a−
1)、式(II−a−6)及び式(n−b−1)で表わ
される化合物が特に好ましい。
(II-c) (■ d) (■ (■ c-13) R(now CHzGHz((ode0COI?!R,(now CI,
CI good C0Ih (II-c-14) R, O-sha CH, C81 combined R2 (II-c (It-c R, 0-sha CHICH 2 Kikai R2 R, COO-sha C1, CH, combined R2 (II-c RICOO zo) CH, CH, contract R2 (If -d-23) R, struggle) R2 ρ (■ RI-o- & Rz (II-d R8 () summon XR2 (n-d-27) I ■ 擾)Rz (II-e) (n-e-10) (If-e-11) R1 dependent CEC (E)-R1 R, (((CEC building R2 (n-e-12) R, 0 tatami cc *) R (II-e-13) R,0+c=c(XRz (II-e-14) Rr04C=C8Rt (II-e-15) R, CC(E)-Rz = Among the above compounds , as a medium-temperature range parent liquid crystal, the formula ((
1)-a) and compounds represented by formula (I-b) are preferred, and compounds represented by formula (I-a-1), formula (I-a-2), and formula (1-a-2) are preferred.
a-5), formula (1-a-41), formula (I-a-42)
Particularly preferred are compounds represented by and sphere (j b 1). As the viscosity-reducing liquid crystal, formula (Ua) and formula (II
-b) is preferred, and the compound represented by the formula (If-a-
1), compounds represented by formula (II-a-6) and formula (n-b-1) are particularly preferred.

中温域母体液晶の配合割合は、SC母体液晶の40〜9
9重量%が好ましく、60〜90重量%が特に好ましい
The blending ratio of the medium temperature range base liquid crystal is 40 to 9 of the SC base liquid crystal.
9% by weight is preferred, and 60-90% by weight is particularly preferred.

本発明で使用するキラルドーパントとしては、(1)S
C”相を示す化合物、(2) S C”相思外の液晶相
のみを示す化合物又は(3)液晶性を全く示さない化合
物を用いることができるが、(3)の場合には、SC母
体液晶に添加して得られるS01液晶組成物の液晶性が
低下する傾向を防止するために、液晶類似の骨格を有す
る化合物を用いることが好ましい。
The chiral dopant used in the present invention includes (1) S
A compound exhibiting a C" phase, (2) a compound exhibiting only a liquid crystal phase other than the SC" phase, or (3) a compound exhibiting no liquid crystallinity at all can be used; however, in the case of (3), the SC matrix In order to prevent a tendency for the liquid crystallinity of the S01 liquid crystal composition obtained by adding it to a liquid crystal to decrease, it is preferable to use a compound having a skeleton similar to that of a liquid crystal.

キラルドーパントがSCI液晶組成物にもたらす諸物性
のうち重要なものは、その誘起する螺旋ピッチ、自発分
極の向き及びその大きさであるが、これらはキラルドー
パントを構成する各化合物の光学活性部位により最も大
きな影響を受ける。
Among the various physical properties that a chiral dopant brings to an SCI liquid crystal composition, the important ones are the helical pitch it induces, the direction and magnitude of spontaneous polarization, and these are determined by the optically active sites of each compound constituting the chiral dopant. most affected.

これまでキラルドーパント、SC2化合物又はネマチッ
ク液晶への添加剤として用いられてきた光学活性化合物
における光学活性基の代表的なものを以下に掲げる。
Typical optically active groups in optically active compounds that have been used as chiral dopants, SC2 compounds, or additives to nematic liquid crystals are listed below.

(IV−1) CI。(IV-1) C.I.

一←CHz+rCHCIl5 (IV−8) 1申 −0(−Cth+TC)I  R3 (IV−2) CI。1←CHz+rCHCl5 (IV-8) 1 monkey -0(-Cth+TC)I R3 (IV-2) C.I.

0(−C)1g−)Tell  Cg!1s(IV−3
) CI。
0(-C)1g-)Tell Cg! 1s (IV-3
) CI.

(−CIl□h−0−(−CIl +−CHCJs(I
V−4) 1傘 −0(−CHz′+−r−0÷CH! ÷TcHC,)
l。
(-CIl□h-0-(-CIl +-CHCJs(I
V-4) 1 umbrella -0 (-CHz'+-r-0÷CH! ÷TcHC,)
l.

(IV−12) CH3 −CHR4 (■−13) −C1h−C1l  CL  0Rs (IV−7) C11゜ + CHz +−CHR3 (IV−14) CH。(IV-12) CH3 -CHR4 (■-13) -C1h-C1l CL 0Rs (IV-7) C11゜ + CHZ +-CHR3 (IV-14) CH.

−CHCH20R5 (IV−21) C1!3 S −(−CI!+−CI(C)I!)r−C113(
rV−32) CH3 1・ −0−CIl−R。
-CHCH20R5 (IV-21) C1!3 S -(-CI!+-CI(C)I!)r-C113(
rV-32) CH3 1-0-CIl-R.

(IV−2υ) −D−C)l z   [;11− L;HzUHzL
;Ii 2−Ull−Ull 3(IV −35) 一〇−CI−CI+。
(IV-2υ) -D-C)l z [;11- L;HzUHzL
;Ii 2-Ull-Ull 3(IV-35) 10-CI-CI+.

にHORs (IV−53) C11゜ −C11−0−R。to HORs (IV-53) C11゜ -C11-0-R.

CF2 1傘 −Q  CHRs (TV−64) (JI3 0  C1l!  CIl  CL  0Rs(IV−
65) 1l1 1中 0−CIl C1h−OR6 (IV−66) CH3 I・ −O(−C)l!−)=−CH(CBI)−OR5(T
V−67) −COOCHz   CH−しHL;tjlsCH。
CF2 1 Umbrella-Q CHRs (TV-64) (JI3 0 C1l! CIl CL 0Rs (IV-
65) 1l1 1 in 0-CIl C1h-OR6 (IV-66) CH3 I・ -O(-C)l! −)=−CH(CBI)−OR5(T
V-67) -COOCHz CH-shiHL;tjlsCH.

(IV−69) COOCHz  C1l  Rs (IV−70) −cut CB。(IV-69) COOCHz C1l Rs (IV-70) -cut C.B.

C)l−CIl□−〇COR。C) l-CIl□-〇COR.

(IV−71) CH。(IV-71) CH.

1・ OC1l  CHz  OC0Rs (IV−72) CH3 0C1l  GHz(C1b)−TOCORs(IV−
73) 0−CBI CH。
1. OC1l CHz OC0Rs (IV-72) CH3 0C1l GHz (C1b)-TOCORs (IV-
73) 0-CBI CH.

CトベCILzh「0CORs (IV−80) COOCL  C)I  n5 N −0−CI!□−CIl−R。C TobeCILzh “0CORs (IV-80) COOCL C) I n5 N -0-CI! □-CIl-R.

(■−82) N −C11Rs (IV−83) CIl□CN Coo  C11z  C1l  Rs(IV−84) l1ICN O−cut −Cl1−R5 CHコ  C113 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、R3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、R3は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、れは炭素原子数1〜4のアルキル基を表わ
す。
(■-82) N -C11Rs (IV-83) CIl□CN Coo C11z C1l Rs (IV-84) l1ICN O-cut -Cl1-R5 CH Co C113 In each of the above general formulas, m is an integer from 1 to 4. Representation, n
represents an integer of 1 to 10, R3 represents an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, R4 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. , represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

光学活性基として、式(IV−1)〜(iV−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SC′″相
を示す場合でもそのほとんどが10nC/cn+”以下
にすぎない。
Optically active compounds containing only the optically active groups represented by formulas (IV-1) to (iv-22) as optically active groups are induced when added to the SC matrix liquid crystal to form an sc'' liquid crystal composition. The spontaneous polarization is very small, and even when the SC''' phase is exhibited alone, most of it is only 10 nC/cn+'' 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
は、SC母体液晶に添加してSC“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SC″I相を示す
場合などでは300 r+c/cm”以上の大きな値を
示すものも存在する。
On the other hand, as optically active groups, formulas (IV-31) to (■-9
The optically active compound containing the optically active group represented by 1) induces a large spontaneous polarization when added to the SC matrix liquid crystal to form an SC" liquid crystal composition, and when it exhibits the SC" I phase alone, etc. Some exhibit large values of 300 r+c/cm" or more.

本発明においては、強い自発分極を誘起する一方の光学
活性基として、式(IV−43)で表わされる光学活性
基を選択し、他方の光学活性基−2)、式(IV−5)
、式(IV−6)、式(IV−7)、式(IV−8) 
、式(IV−9)、式(IV−10)。
In the present invention, as one optically active group that induces strong spontaneous polarization, an optically active group represented by formula (IV-43) is selected, and the other optically active group-2), formula (IV-5)
, formula (IV-6), formula (IV-7), formula (IV-8)
, formula (IV-9), formula (IV-10).

弐(TV−12) 、式(IV−15) 、式(IV−
16) 、式(、、IV−19)、式(IV−20) 
、式(IV−31)及び式(IV−32)で表わされる
光学活性基から選ばれることを特徴とする。
2 (TV-12), formula (IV-15), formula (IV-
16), Formula (,, IV-19), Formula (IV-20)
, the optically active group represented by the formula (IV-31) and the formula (IV-32).

きは、−船釣には相反していることが好ましく、その場
合には、螺旋ピッチが非常に長いものも得ることも可能
であるが、螺旋ピッチ調整用等の目的には、螺旋ピッチ
が非常に短いものも好都合であり、このような場合には
両者による螺旋ピッチの向きが同一であるのが好ましい
- For boat fishing, it is preferable to have a very long helical pitch, and in that case it is possible to obtain a very long helical pitch. Very short lengths are also advantageous, and in such cases it is preferable that the helical pitch directions of both are the same.

このような光学活性基を末端に有するような光学活性化
合物の基本骨格(一般式(A)におけるX)の代表的な
ものを以下に掲げる。
Typical basic skeletons (X in general formula (A)) of optically active compounds having such an optically active group at the end are listed below.

/ で表わされる光学活性基による自発分極と比較すると非
常に小さいので、その方向を必ずしも揃えを必要はなく
、その螺旋ピッチの向きだけを考慮すればよい。
Since it is very small compared to the spontaneous polarization due to the optically active group represented by / , it is not necessary to align the directions, and it is only necessary to consider the direction of the helical pitch.

で表わされる光学活性基による螺旋のピッチの向(V −CHαバφ (V−60) −0べ砺 (V−84) −<H今oco −0 (V−132) ◇)oco酩〉釈公 (V−156) ※’)−OCR,−〈心 (V −228) ◇XφXoco K) (V−500) 祖べ所coo訟望 (V やRαべ人 lN 上記各基本骨格のベンゼン環にフッ素原子、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
基が置換した各基本骨格も使用できる。特にフッ素原子
が置換した各基本骨格が好ましい場合が多い。
The direction of the pitch of the helix due to the optically active group expressed by Public (V-156) *') -OCR, -〈心(V -228) ◇Xφ Fluorine atom, chlorine atom,
Each basic skeleton substituted with a bromine atom, methyl group, methoxy group, cyano group or nitro group can also be used. In particular, basic skeletons substituted with fluorine atoms are often preferred.

また、1記各基本骨格のうち、左右非対称なものについ
ては、左右が逆のものも同様に使用可能である。
In addition, among the basic skeletons listed in 1 above, those with left and right asymmetrical structures may be used in the same way.

上記のうち、式(V−1,、)〜式(V−274)で表
わされる基本骨格、及びそれらのベンゼン環が、フッ素
置換したものが好ましく、式(V−1)〜式(V−3L
式(V−7)〜式(V−9)、式(V−17)、(V−
18)、式(V−21)、式(V−22)、式(V−2
5)〜式(V −274)で表わされる基本骨格が特に
好ましい。
Among the above, those in which the basic skeletons represented by formulas (V-1, ) to (V-274) and their benzene rings are substituted with fluorine are preferred; 3L
Formula (V-7) to Formula (V-9), Formula (V-17), (V-
18), formula (V-21), formula (V-22), formula (V-2
5) to basic skeletons represented by formulas (V-274) are particularly preferred.

具体的には例えば、以下の化合物を挙げることができる
Specifically, for example, the following compounds can be mentioned.

ρ 、 Ch+h 上記中、Cは結晶相、N9はキラルネマチック相、SA
はスメクチックA相、S00はキラルスメクチックC相
、SlはスメクチックA相、S。
ρ, Ch+h In the above, C is a crystalline phase, N9 is a chiral nematic phase, SA
is smectic A phase, S00 is chiral smectic C phase, Sl is smectic A phase, S.

はスメクチックE相、SX及びSVは帰属不明のスメク
チック相を各々表わし、相転移温度が未記載のものにつ
いては、結晶化のため測定できないものであり、融点が
未記載のものは結晶化しないため測定できないものであ
る。
represents a smectic E phase, and SX and SV represent a smectic phase of unknown origin. Those whose phase transition temperature is not stated cannot be measured because they are crystallized, and those whose melting point is not stated are not crystallized. It cannot be measured.

以上のような一般式(A)で表わされる化合物をキラル
ドーパントの構成成分として用いることによる利点を、
以下に挙げることができる。
The advantages of using the compound represented by the general formula (A) as a component of a chiral dopant are as follows:
The following can be mentioned.

(1)片側にのみキラル基を有する化合物より強い自発
分極を示しうる。
(1) It can exhibit stronger spontaneous polarization than a compound having a chiral group on only one side.

即ち、前記化合物と、次の一般式(F)(式中、R’ 
、Z” 、X、C”及びRzは一般式(A)の場合と同
じ意味を有する。) で表わされるところの片側にのみキラル基SC母体液晶
に添加して、その外挿値として自発分極を求めると、同
一条件下では一般式(A)で表わされる化合物の方が1
0〜30nC/c+++”あるいはそれ以上であり、両
側のキラル基による自発分極の値の単純和よりも大きな
値を得ることができる。
That is, the above compound and the following general formula (F) (wherein R'
, Z'', X, C'' and Rz have the same meanings as in general formula (A). ) is added to only one side of the SC matrix liquid crystal, and the spontaneous polarization is determined as an extrapolated value. Under the same conditions, the compound represented by the general formula (A) has a 1
0 to 30 nC/c+++" or more, and a value larger than the simple sum of the spontaneous polarization values due to the chiral groups on both sides can be obtained.

キラルドーパントとして用いる際には、その誘起する自
発分極が大きい程、その使用量が少量ですむので、粘性
の低いSC母体液晶の割合を多(でき、S01液晶組成
物の粘度を低下させることが可能となり、結果として応
答性の向上につなかものである。
When used as a chiral dopant, the larger the spontaneous polarization it induces, the smaller the amount of it used. As a result, this will lead to improved responsiveness.

(2)  N”相あるいはSC0相に誘起する螺旋ピッ
チが非常に長い化合物、及び非常に短い化合物など、螺
旋ピッチを調整することが可能である。
(2) It is possible to adjust the helical pitch, such as compounds with very long helical pitches and compounds with very short helical pitches induced in the N'' phase or SC0 phase.

前述のように良好な配向性を得るためには、そのN”相
あるいはS08相における螺旋ピッチが長いことが重要
である。キラルドーパントは、全体として螺旋ピッチが
調整されていればよいのであって、個々の化合物につい
ては、必ずしもその必要がないが、キラルドーパントの
主成分としては、ある程度螺旋ピッチが長い方が、その
調整が容易である。また、螺旋ピッチの調整を主目的と
して加える化合物では、その螺旋ピッチが短い程、その
添加量を押えることができるので好都合である。
As mentioned above, in order to obtain good orientation, it is important that the helical pitch in the N'' phase or S08 phase is long.The chiral dopant only needs to have an adjusted helical pitch as a whole. Although this is not necessarily the case for individual compounds, it is easier to adjust the main component of a chiral dopant if the helical pitch is long to some extent.Also, for compounds added primarily for the purpose of adjusting the helical pitch, , the shorter the helical pitch, the more advantageous it is because the amount added can be suppressed.

一般式(A)の化合物は、キラルドーパントの構成成分
として10重重景以上、好ましくは、25重量%以上用
いるのが有効である。
It is effective to use the compound of general formula (A) in an amount of 10% by weight or more, preferably 25% by weight or more, as a constituent component of the chiral dopant.

キラルドーパントの他の構成成分としては、前述の式(
V−1)〜式(V −535)で表わされる基本骨格に
、式(IV−1)〜式(IV−91)で表わされるキラ
ル基の任意の2個、あるいは1個が側鎖として結合した
化合物を用いることができる。
Other constituents of the chiral dopant include the above formula (
V-1) to the basic skeleton represented by formula (V-535), any two or one of the chiral groups represented by formula (IV-1) to formula (IV-91) are bonded as a side chain. Compounds can be used.

(ただし、一般式(A)の化合物を除く。)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SCI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6
0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$液晶組成物の粘度が大きくなり、結果
的に高速応答性に悪影響を与える傾向にあるので好まし
くない。また、キラルドーパントの添加量の増加はその
螺旋ピッチを短くするために配向性にも悪影響を与える
傾向にあるので好ましくない。一方、キラルドーパント
の添加割合が1重量%より少ないと、自発分極があまり
に小さくなりやはり高速応答性は望めない。
(However, the compound of general formula (A) is excluded.) It is appropriate that the above chiral dopant is added to the SC matrix liquid crystal at a ratio of 1 to 60% by weight and used as an SCI liquid crystal composition. Preferably, it is added in a proportion of 2 to 50% by weight. The addition ratio of chiral dopant is 6
If the amount is more than 0% by weight, the spontaneous polarization will increase, but since the chiral dopant itself has a much higher viscosity than the base liquid crystal, the viscosity of the SC$ liquid crystal composition will increase, and as a result, the high-speed response will be adversely affected. It is not desirable because it tends to give. Further, an increase in the amount of chiral dopant added tends to shorten the helical pitch, which tends to adversely affect the orientation, which is not preferable. On the other hand, if the proportion of the chiral dopant added is less than 1% by weight, the spontaneous polarization becomes too small and high-speed response cannot be expected.

SC9液晶組成物の自発分極の値は、3〜30nC/c
m”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、SC*相を示すキラルドーパ
ントの場合、単独で100nC/12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重量%の範囲が好ましく、300 nC7
cm”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1重量%を下回ることはない。
The spontaneous polarization value of the SC9 liquid crystal composition is 3 to 30 nC/c
It is preferable to adjust the addition ratio of the chiral dopant so that it is in the range of 100nC/12. In the case of a chiral dopant that induces spontaneous polarization, the addition ratio of the chiral dopant is preferably in the range of 10 to 40% by weight, and 300 nC7
In the case of a chiral dopant that exhibits a strong spontaneous polarization of cm" or more, the addition ratio of the chiral dopant is preferably in the range of 2 to 25% by weight. The stronger the spontaneous polarization induced by the chiral dopant, the more the most desirable addition ratio decreases. However, in the chiral dopants made of the optically active compounds exemplified, the addition ratio is never less than 1% by weight.

本発明のS01液晶組成物は、等方性液体状態からの冷
却時においてNゝ相、次いでSA相を経てSC゛相へと
相転移するが、その際N”相からSA相への相転移温度
(以下N”−3A点という、)から、該N′″−3A点
の1度高温側までにおけるN“相に出現する螺旋のピッ
チが3μm以上であるSC″液晶組成物がより好ましく
、該螺旋のピッチが10μm以上であり、N” −3A
点に近づくにつれて該螺旋のピッチが発散的に大きくな
るSC”液晶組成物が特に好ましい。
When the S01 liquid crystal composition of the present invention is cooled from an isotropic liquid state, it undergoes a phase transition from the N'' phase to the SA phase and then to the SC''phase; An SC'' liquid crystal composition in which the pitch of the spiral appearing in the N'' phase from the temperature (hereinafter referred to as the N''-3A point) to one degree higher than the N''-3A point is 3 μm or more, The pitch of the spiral is 10 μm or more, and N”-3A
Particularly preferred are SC'' liquid crystal compositions in which the pitch of the helix increases divergently as the point approaches the point.

一般式(A)の光学活性化合物のうち、両側のキラル基
によって、N”相に誘起される螺旋の向きが互いに逆で
あるような化合物では、その誘起する螺旋ピッチは、か
なり長いため、このような化合物をキラルドーパントの
主成分として用いる場合には、螺旋ピッチ調整が不要で
あるか、あるいは容易であることが多いが、−1的には
以下のようにして螺旋ピッチを長く調整するこ、とがで
きる。
Among the optically active compounds of general formula (A), in compounds in which the directions of the helices induced in the N'' phase by the chiral groups on both sides are opposite to each other, the induced helical pitch is quite long. When such a compound is used as the main component of a chiral dopant, adjustment of the helical pitch is often unnecessary or easy. , can be done.

複数の光学活性化合物を含むSC“液晶組成物のN“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C1、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SC
゛液晶組成物の5A−N”点T。におけるP′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 N phase of an SC liquid crystal composition containing multiple optically active compounds is determined by the concentration of each optically active substance being C1, and the helical pitch per unit concentration being Pi.
(μm) (Here, the right-handed spiral pitch is positive and the left-handed spiral pitch is negative.) Using this, SC
゛If P' at point T of 5A-N'' of the liquid crystal composition is P-, then Ci should be selected so that Measurement is possible by adding unit concentration.

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+ 0r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T 01に換えてTo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+0r and the To of the composition selected using the estimated value are significantly different, the measurement may be performed again using To instead of T01.

本発明のSCI液晶組成物のN*相を示す温度範囲は、
3度以上30度未満の範囲が好ましい。
The temperature range showing the N* phase of the SCI liquid crystal composition of the present invention is as follows:
A range of 3 degrees or more and less than 30 degrees is preferable.

N1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、N0相を示す温度範囲が30度以上である場
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。
If the temperature range in which the N1 phase is exhibited is less than 3, the phase transition to the SA phase occurs immediately upon cooling down, which is undesirable because it tends to become difficult to fully align liquid crystal molecules in the N'' phase. If the temperature range showing the phase is 30 degrees Celsius or higher, the clearing point of the SC'' liquid crystal composition becomes high, which tends to adversely affect workability in the step of filling the cell with the liquid crystal material, etc., which is not preferable.

キラルドーパントは、キラーレ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
“液晶組成物のN”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く、(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SCI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
S00液晶組成物のSA相のみを拡大し、N9相及びS
CI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→I相の相系列を有するもの、又はS
A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。
Chiral dopants are those that tend to (1) expand the temperature range in which the N'' phase is exhibited, or (2) N'' when added to the SC base liquid crystal, regardless of whether the chiral dopant itself has liquid crystallinity or not. Each has unique properties, such as those that tend to narrow the temperature range in which they exhibit a phase. SC of the present invention
In order to adjust the temperature range in which the "N" 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 base liquid crystal that does not exhibit the N phase is used.
A base liquid crystal may be used, and in the case of (2), an SC base liquid crystal that exhibits an N phase over a wide temperature range may be used. This method can be applied not only to the N* phase but also to the SA phase and the SCI phase. For example, the chiral dopant expands only the SA phase of the S00 liquid crystal composition, and the N9 phase and S
In the case of reducing the CI phase, the SC host liquid crystal should have a high upper limit temperature for the SC phase, a wide temperature range for the N phase, and a phase sequence of SC phase → N phase → I phase, or S
It is sufficient to use a material having a narrow temperature range of A phase and a phase sequence of SC phase→SA phase→N phase→I phase.

二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S02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、S00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。
The tendency of the chiral dopant as described in 2 can be easily determined by measuring the change in the phase transition temperature of the S02 liquid crystal composition obtained by adding a certain amount of the chiral dopant to the SC host liquid crystal. From this result, the temperature range in which each phase in the S00 liquid crystal composition exhibits, particularly the N'' phase, can be easily adjusted.

本発明で使用するキラルドーパントとしては、一定量の
SA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1.P、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 1.P) by adding it to a certain amount of SA host liquid crystal.

前述の如く、sc”液晶組成物としては、そのP、の値
が、特に室温付近で3〜30nC/cm”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1.0nC/cm”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/c
m2以上のP、を誘起できるものが特に好ましい。
As mentioned above, the amount of the chiral dopant to be added to the sc" liquid crystal composition may be adjusted so that the value of P is in the range of 3 to 30 nC/cm", particularly near room temperature. However, when the value of P induced by the chiral dopant is small, the amount added becomes large relative to the SC host liquid crystal, and the viscosity of the SC" liquid crystal composition increases accordingly, resulting in a high speed This is not preferable because it tends to make it impossible to obtain responsiveness. Therefore, the chiral dopant used in the present invention is one that can induce P of 1.0 nC/cm" or more when added to the SC base liquid crystal in an amount of 10% by weight. is preferable, and when added at 5% by weight, 0.5nC/c
Particularly preferred are those that can induce P of m2 or more.

〔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 中温域母体液晶として前記式(1−a−1)及び<I−
b−1)の化合物、及び減粘液晶として前記式(II−
a−6)の化合物を以下の割合で用いてSC母体液晶を
調製した。
Example 1 The above formula (1-a-1) and <I-
b-1) and the compound of formula (II-
An SC matrix liquid crystal was prepared using the compound a-6) in the following proportions.

(1−a−1) (II−a−6) (1−b−1) このSC母体液晶は、73℃以下でN相を、62℃以下
でSA相を、53℃以下でSC相を各各示した。
(1-a-1) (II-a-6) (1-b-1) This SC matrix liquid crystal exhibits an N phase at 73°C or lower, an SA phase at 62°C or lower, and an SC phase at 53°C or lower. Each shown separately.

このSC母体液晶80%とキラルドーパントとして前記
式(Vl−27)の化合物(この化合物は単独でも、N
0相に誘起する螺旋ピッチが非常に長く、かつ大きい自
発分極を有する)20%から成るSC8液晶組成物を調
製し7た。
80% of this SC matrix liquid crystal and a compound of the above formula (Vl-27) as a chiral dopant (this compound can be used alone or with N
An SC8 liquid crystal composition consisting of 20% SC8 liquid crystal having a very long helical pitch induced in the 0 phase and a large spontaneous polarization was prepared.

このS00液晶組成物を配向処理を施した2枚のガラス
透明電極間(間隔的2μm)に充填し、■相から徐冷を
行ったところ、均一に配向したSC“相のモノドメイン
セルが得られた。このセルに電界強度10 Vp−p/
μmの50七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96μ秒の高速応答性を
示した。
When this S00 liquid crystal composition was filled between two glass transparent electrodes that had been subjected to alignment treatment (with a spacing of 2 μm) and slowly cooled from the ■ phase, a monodomain cell with a uniformly aligned SC phase was obtained. An electric field strength of 10 Vp-p/
When a rectangular wave of 507 .mu.m was applied and the electro-optical response speed was measured, it showed a high-speed response of 96 .mu.sec at 25.degree.

このときのチルト角は15.1“、自発分極は10、1
 nC/ cmzであり、コントラストは非常に良好で
あった。
The tilt angle at this time was 15.1", and the spontaneous polarization was 10.1".
nC/cmz, and the contrast was very good.

比較例 実施例1のSC母体液晶において、減粘液晶を除いた以
外は実施例1と同様にしてSC母体液晶を調製した。こ
のSC母体液晶は、65.5℃までSC相を、75℃ま
でN相を各々示した。
Comparative Example An SC matrix liquid crystal was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reduced viscosity liquid crystal was removed from the SC matrix liquid crystal of Example 1. This SC matrix liquid crystal exhibited an SC phase up to 65.5°C and an N phase up to 75°C.

このSC母体液晶80%と、キラルドーパントとして前
記式(VI−27)の化合物20%から成るS01液晶
組成物を調製した。
An S01 liquid crystal composition was prepared consisting of 80% of this SC matrix liquid crystal and 20% of the compound of formula (VI-27) as a chiral dopant.

このSCゝ液晶組成物は60.5℃以下でSC′″相を
示したが、実施例1と同様にして表示用セルを作成し、
その電気光学応答速度を測定したところ、120μ秒で
あった。
Although this SC liquid crystal composition exhibited an SC'' phase at temperatures below 60.5°C, a display cell was prepared in the same manner as in Example 1.
When its electro-optical response speed was measured, it was 120 μsec.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の強誘電性液晶組成物は、配向性及び高速応答性
に優れており、かつ、室温を含む広い温度範囲で作動が
可能な液晶材料である。
The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is a liquid crystal material that has excellent alignment properties and high-speed response, and can operate in a wide temperature range including room temperature.

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。
Therefore, the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is extremely useful as a material for liquid crystal devices using ferroelectric smectic liquid crystals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(1)(a)光学的に不活性な2環構造の液晶化合
物であって、スメクチックC相を示す化合物、又は(b
)そのアルキル鎖の炭素原子数又は形状のみが異なった
同族体から成る液晶組成物であって、その同族体中の少
なくとも1種の化合物が10℃以上における任意の1度
以上の温度幅の範囲でモノトロピックであってもよいス
メクチックC相を示す中温域母体液晶と、(2)光学的
に不活性な2環構造の液晶化合物を含有する液晶組成物
であって、構成する化合物は、そのアルキル鎖の炭素原
子数や形状のみが異なった同族体を含めて単独ではスメ
クチックC相を示さず、側鎖の少なくとも一方がアルキ
ル基であり、分子内のエステル結合が1個以内である減
粘液晶を含有するスメクチックC相を示す液晶組成物に
、(3)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、キラルドーパントが一般式(A) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R^1は炭素原子数2〜10のアルキル基を表
わし、R^2は炭素原子数1〜10のアルキル基を表わ
し、lは0〜10の整数を表わす。Z^aは−O−、−
COO−、−OCO−又は単結合を表わすが、Z^aが
−O−又は−COO−を表わす場合、lは1〜10の整
数を表わす。C^*及びC^*^*は各々独立的に(R
)配置又は(S)配置の不斉炭素原子を表わす。Xは一
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▼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▼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▼、−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。) で表わされる液晶性分子の中心骨格(コア)部分を表わ
す。〕 で表わされる光学活性化合物を含有することを特徴とす
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(E) ▲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▼及び▲数式
、化学式、表等があります▼ は各々独立的に▲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▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、Y^
2及びY^3は各々独立的に水素原子、フッ素原子、塩
素原子又はシアノ基を表わすが、Y^2とY^3が同時
に水素原子を表わすことはない。Z^1、Z^2及びm
は請求項1記載のものと同じものを表わす。) 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、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又は2記載の強誘電性液
晶組成物。 4、キラルネマチック相からの冷却時において、1度以
上30度未満の温度幅を有するスメクチックA相を経由
し、キラルスメクチックC相に相転移する請求項3記載
の強誘電性液晶組成物。
[Scope of Claims] 1. (1) (a) An optically inactive liquid crystal compound having a two-ring structure and exhibiting a smectic C phase, or (b)
) A liquid crystal composition consisting of homologues that differ only in the number of carbon atoms or the shape of their alkyl chains, in which at least one compound among the homologs has a temperature range of at least 1 degree at a temperature of 10 degrees Celsius or higher. (2) a liquid crystal composition containing an optically inactive liquid crystal compound having a two-ring structure; Low viscosity that does not show a smectic C phase when used alone, including homologs that differ only in the number of carbon atoms and shape of the alkyl chain, at least one side chain is an alkyl group, and the number of ester bonds in the molecule is one or less. A ferroelectric liquid crystal composition obtained by adding (3) a chiral dopant to a liquid crystal composition exhibiting a smectic C phase containing liquid crystal, wherein the chiral dopant has the general formula (A) ▲The mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ [In the formula, R^1 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, R^2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and l represents an integer of 0 to 10. Z^a is -O-, -
It represents COO-, -OCO- or a single bond, and when Z^a represents -O- or -COO-, l represents an integer from 1 to 10. C^* and C^*^* are each independently (R
) or (S) configuration. 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. ▼ (Formula Inside, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ each independently represent a saturated or unsaturated 5-membered or 6-membered hydrocarbon ring. Any 1 or 2 -CH= in the ring may be substituted with -N= or ▲Numerical formula, chemical formula, table, etc.▼, and any 1 or 2 -CH_2 in the ring -is,
-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.▼ or -CH=CH-
represents, Z^4 is -CH_2-, -CH_2CH_2
-, -CH=CH-, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, -S-, or -O-, m and n are each independently 0 Or represents 1. ) represents the central skeleton (core) part of a liquid crystal molecule. ] A ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a chiral smectic C phase in a wide temperature range including room temperature, which is characterized by containing an optically active compound represented by the following. 2. X is a general formula (E) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ are each independently ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, and Y^
2 and Y^3 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, or a cyano group, but Y^2 and Y^3 do not represent a hydrogen atom at the same time. Z^1, Z^2 and m
represents the same thing as described in claim 1. 2. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, wherein the central skeleton (core) portion is represented by: ). 3. When cooling from an isotropic liquid state, 3 degrees or more 3
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 3. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, wherein the phase has a helical pitch of 3 μm or more. 4. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 3, which undergoes a phase transition to a chiral smectic C phase via a smectic A phase having a temperature range of 1 degree or more and less than 30 degrees upon cooling from a chiral nematic phase.
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