JP2009108233A - Liquid crystal composition and ferroelectric liquid crystal composition - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、強誘電性液晶ディスプレイの構成部材として有用な液晶組成物及び強誘電性液晶組成物に関する。 The present invention relates to a liquid crystal composition and a ferroelectric liquid crystal composition useful as a constituent member of a ferroelectric liquid crystal display.
クラークとラガーウォールらによって提案された表面安定化強誘電性液晶表示素子は、(1)高速応答であること、(2)メモリー性を有すること、(3)視野角が広いこと、(4)パッシブ駆動が可能であること、などの特性を示すことから、次世代の表示素子として注目されている。 The surface-stabilized ferroelectric liquid crystal display device proposed by Clark and Lagerwall et al. Has (1) high-speed response, (2) memory property, (3) wide viewing angle, (4) Since it exhibits characteristics such as being capable of passive drive, it has attracted attention as a next-generation display element.
強誘電性液晶になり得る液晶相は、チルト系のキラルスメクティック液晶相であるが、実用的には粘性の点で有利なキラルスメクティックC相(以下、SmC*と略す。)が最も広く用いられている。強誘電性液晶表示素子の動作温度、保存温度はSmC*相の温度範囲によって制限される。幅広い温度範囲でSmC*相を発現させるために、スメクチックC相を発現する非キラル化合物からなるベース液晶に、光学活性物質を添加する方法が、一般的な方法として知られている。 The liquid crystal phase that can be a ferroelectric liquid crystal is a tilted chiral smectic liquid crystal phase, but a chiral smectic C phase (hereinafter abbreviated as SmC * ) that is practically advantageous in terms of viscosity is most widely used. ing. The operating temperature and storage temperature of the ferroelectric liquid crystal display element are limited by the temperature range of the SmC * phase. In order to develop the SmC * phase in a wide temperature range, a method of adding an optically active substance to a base liquid crystal composed of a non-chiral compound that exhibits a smectic C phase is known as a general method.
ベース液晶として用いられる非キラル化合物としては、フェニルピリミジン系の化合物が有用である。特に、下記一般式(I)で表される化合物は、フェニルピリミジン系の化合物としては比較的粘性が低く高速応答に適することから、当該化合物を数種混合した組成物(以下、PYベースと略す。)はベース液晶として汎用されている。 As the non-chiral compound used as the base liquid crystal, a phenylpyrimidine compound is useful. In particular, the compound represented by the following general formula (I) has a relatively low viscosity as a phenylpyrimidine-based compound and is suitable for high-speed response. Therefore, a composition in which several kinds of the compound are mixed (hereinafter abbreviated as PY base). .) Is widely used as a base liquid crystal.
(式中、R1及びR2は直鎖状アルキル基を表す。)
フェニルピリミジン系化合物を用いたPYベース液晶は、比較的低粘度である反面、融点が通常0℃以上と高い問題を有している。
(In the formula, R 1 and R 2 represent a linear alkyl group.)
A PY-based liquid crystal using a phenylpyrimidine compound has a relatively low viscosity, but has a high melting point of usually 0 ° C. or higher.
PYベース液晶の低融点化を達成する技術として、PYベース液晶に下記分岐メチル基を側鎖に有するピリミジン系化合物を添加する方法が開示されている(特許文献1及び2参照。)。 As a technique for achieving a low melting point of a PY base liquid crystal, a method of adding a pyrimidine compound having the following branched methyl group in the side chain to the PY base liquid crystal is disclosed (see Patent Documents 1 and 2).
しかし、当該引用文献記載の組成物においては、ピリミジン系化合物における分岐側鎖において、メチル基の置換位置が最適化されていない問題があった。そのため、当該引用文献記載の液晶組成物は融点が5℃程度と高く、強誘電性液晶ディスプレイの実用化には不十分なものであった。そのため、強誘電性液晶組成物のベース液晶として用いる低融点の液晶組成物の開発が望まれていた。 However, the composition described in the cited document has a problem that the substitution position of the methyl group is not optimized in the branched side chain of the pyrimidine-based compound. Therefore, the liquid crystal composition described in the cited document has a melting point as high as about 5 ° C., which is insufficient for practical use of a ferroelectric liquid crystal display. Therefore, development of a low melting point liquid crystal composition used as a base liquid crystal of a ferroelectric liquid crystal composition has been desired.
本発明が解決しようとする課題は、強誘電性液晶組成物に用いる融点の低いベース液晶組成物及び、融点の低い強誘電性液晶組成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a base liquid crystal composition having a low melting point and a ferroelectric liquid crystal composition having a low melting point used for the ferroelectric liquid crystal composition.
上記課題を解決するため、本願発明者らはPYベース液晶に対して、種々の分岐メチル基を側鎖に有するピリミジン系化合物を添加した液晶組成物の検討を行い、特定の分岐側鎖を有するピリミジン系化合物の添加により、融点を効果的に低減することを見出し本願発明の完成に至った。 In order to solve the above problems, the inventors of the present application have studied a liquid crystal composition in which pyrimidine compounds having various branched methyl groups in the side chain are added to the PY-based liquid crystal, and have a specific branched side chain. It has been found that the melting point can be effectively reduced by the addition of a pyrimidine-based compound, and the present invention has been completed.
本願発明は、一般式(I)及び一般式(II) The present invention relates to general formula (I) and general formula (II).
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15の直鎖状アルキル基を表し、R3は炭素原子数6、7又は8の直鎖状アルキル基を表す。)で表される化合物を含有する液晶組成物を提供し、該液晶組成物及び光学活性化合物を含有する強誘電性液晶組成物を提供し、併せて該強誘電性液晶組成物を用いた強誘電性液晶表示素子を提供する。 (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 3 represents a linear alkyl group having 6, 7 or 8 carbon atoms.) And a ferroelectric liquid crystal composition containing the liquid crystal composition and an optically active compound, together with the ferroelectric liquid crystal composition using the ferroelectric liquid crystal composition. A liquid crystal display device is provided.
本発明の液晶組成物及び強誘電性液晶組成物は融点が低い特徴を有することから、低温保存時に結晶の析出を効果的に防ぐことが可能である。本願発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電性液晶ディスプレイの構成部材として極めて有用である。 Since the liquid crystal composition and the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention are characterized by a low melting point, it is possible to effectively prevent crystal precipitation during low-temperature storage. The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is extremely useful as a constituent member of a ferroelectric liquid crystal display.
本願発明の液晶組成物は、一般式(I)及び一般式(II)で表される化合物により構成されるが、一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15の直鎖状アルキル基を表すが、炭素原子数3〜12の直鎖状アルキル基が好ましく、炭素原子数5〜10の直鎖状アルキル基がより好ましい。
一般式(II)において、R3は炭素原子数6、7又は8の直鎖状アルキル基を表すが、炭素原子数7又は8の直鎖状アルキル基が好ましい。
The liquid crystal composition of the present invention is composed of compounds represented by general formula (I) and general formula (II). In general formula (I), R 1 and R 2 are each independently the number of carbon atoms. A linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is preferable, but a linear alkyl group having 3 to 12 carbon atoms is preferable, and a linear alkyl group having 5 to 10 carbon atoms is more preferable.
In the general formula (II), R 3 represents a linear alkyl group having 6, 7 or 8 carbon atoms, preferably a linear alkyl group having 7 or 8 carbon atoms.
一般式(I)で表される化合物の含有量は、40〜90%が好ましく、50〜80%がより好ましく、一般式(I)で表される化合物を2種以上含有することが好ましい。
一般式(II)で表される化合物の含有量は、10〜60%が好ましく、20〜50%がより好ましく、一般式(II)で表される化合物を2種以上含有することが好ましい。
The content of the compound represented by the general formula (I) is preferably 40 to 90%, more preferably 50 to 80%, and preferably two or more compounds represented by the general formula (I) are contained.
The content of the compound represented by the general formula (II) is preferably 10 to 60%, more preferably 20 to 50%, and preferably two or more compounds represented by the general formula (II).
一般式(II)で表される化合物を2種含有する場合、R3の炭素原子数が7である化合物及び8である化合物の組み合わせが好ましい。 When containing the compound represented by the general formula (II) 2 species, a combination of a compound wherein a number of carbon atoms of R 3 is a compound and 8 are 7 preferred.
本願発明の強誘電性液晶組成物は、一般式(I)、一般式(II)で表される化合物及び光学活性化合物を含有するが、
光学活性化合物としては不斉原子を持つ化合物、又は軸不斉を持つ化合物を用いることができ、不斉炭素を持つ化合物、又は炭素−炭素結合を軸不斉とする化合物を用いることが好ましく、不斉炭素原子を持つ化合物がより好ましい。
The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention contains the compound represented by the general formula (I) and the general formula (II) and an optically active compound,
As the optically active compound, a compound having an asymmetric atom or a compound having axial asymmetry can be used, and a compound having an asymmetric carbon or a compound having a carbon-carbon bond as axial asymmetry is preferably used. A compound having an asymmetric carbon atom is more preferable.
不斉炭素を有する光学活性化合物において、不斉炭素は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていても良く、不斉炭素上にフッ素原子、メチル基又はCF3基が導入されている化合物が好ましい。
光学活性化合物として具体的には一般式(III)
In an optically active compound having an asymmetric carbon, the asymmetric carbon may be introduced into a part of a chain structure or a part of a cyclic structure, and a fluorine atom or a methyl group may be present on the asymmetric carbon. Alternatively, a compound into which a CF 3 group is introduced is preferable.
Specifically, the optically active compound is represented by the general formula (III)
A4、B4及びC4は各々独立に、1,4−フェニレン基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,3−ジチアン−2,5−ジイル基、1,3−チアゾール−2,4−ジイル、1,3−チアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,4−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、ピペラジン−1,4−ジイル基、ピペラジン−2,5−ジイル基又はナフタレン−2,6−ジイル基を表すが、該1,4−フェニレン基及びナフタレン−2,5−ジイル基中の水素原子はフッ素原子、CF3基、OCF3基、CN基、CH3基、又はOCH3基に置換されていてもよく、該トランス−1,4−シクロへキシレン基中の水素原子はCN基又はCH3基で置換されていてもよい、
a4、b4、及びc4は各々独立に0又は1を表し、*は不斉炭素を表し、
L41、及びL42は各々独立に単結合、−O−、−S−、−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH2CH2−、−CH=CH−又は−C≡C−を表し、
L43は、一般式(III-b)、一般式(III-c)又は一般式(III-d)
A 4 , B 4 and C 4 are each independently 1,4-phenylene group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2. , 5-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,3-dithiane -2,5-diyl group, 1,3-thiazole-2,4-diyl, 1,3-thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,4-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, Represents a piperazine-1,4-diyl group, piperazine-2,5-diyl group or naphthalene-2,6-diyl group, and a hydrogen atom in the 1,4-phenylene group and naphthalene-2,5-diyl group a fluorine atom, CF 3 group, OCF 3 group, N group, a CH 3 group, or may be substituted in the OCH 3 group, a hydrogen atom in xylene group to said trans-1,4-cyclohexylene may be replaced by a CN group or a CH 3 group,
a 4 , b 4 and c 4 each independently represent 0 or 1, * represents an asymmetric carbon,
L 41 and L 42 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CO—. O—, —O—CO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH— or —C≡C—
L 43 represents the general formula (III-b), general formula (III-c), or general formula (III-d).
(式中、d4、e4、及びf4は、各々独立に0以上7以下の整数を表す。)で表される構造の何れかを表し、Yはフッ素原子又はメチル基を表す。)で表される化合物が好ましい。
更に、一般式(III-a)
(Wherein d 4 , e 4 , and f 4 each independently represents an integer of 0 or more and 7 or less), Y represents a fluorine atom or a methyl group. ) Is preferred.
Furthermore, the general formula (III-a)
又は、一般式(III-e) Or general formula (III-e)
(式中、R41、R42、A4、B4、C4、a4、b4、、c4、L41、L42、L43及び*は、一般式(III)と同じ意味を表す。)で表される化合物がより好ましい。
一般式(III)、一般式(III-a)又は一般式(III-e)において、より具体的には環構造として以下に記載される構造を有する化合物が好ましい。
(In the formula, R 41 , R 42 , A 4 , B 4 , C 4 , a 4 , b 4 , c 4 , L 41 , L 42 , L 43 and * have the same meaning as in the general formula (III). The compound represented by this is more preferable.
In general formula (III), general formula (III-a) or general formula (III-e), more specifically, a compound having a structure described below as a ring structure is preferable.
これらの構造の中で、特に好ましい構造は、下記の構造である。 Among these structures, particularly preferred structures are the following structures.
不斉炭素原子を有する側鎖として具体的には下記構造を有する化合物がより好ましい。 Specifically, a compound having the following structure is more preferable as the side chain having an asymmetric carbon atom.
(式中、sは1〜4の整数を表し、rは1〜10の整数を表し、Q3は炭素原子数3〜10のアルキル基を表し、Q4は炭素原子数2〜10のアルキル基を表し、Q5は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、Q6は炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、*は不斉炭素を表す。)
一般式(III-a)で表される化合物として更に具体的には下記構造の化合物が特に好ましく用いられる。
(In the formula, s represents an integer of 1 to 4, r represents an integer of 1 to 10, Q 3 represents an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and Q 4 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms. Q 5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Q 6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and * represents an asymmetric carbon.)
More specifically, a compound having the following structure is particularly preferably used as the compound represented by the general formula (III-a).
(式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、nは1〜10のメチレン基の数を表し、*は不斉炭素を表す。)
本発明のSC* 液晶組成物は、等方性液体状態からの冷却時においてN* 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* −SA点という。)から、該N* −SA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* −SA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* 液晶組成物が好ましい。ハーフV用途では、SmA相は不要となるので、等方相、N*相、SmC*と相転移することが好ましい。
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, n represents the number of methylene groups having 1 to 10 carbon atoms, and * represents an asymmetric carbon.)
The SC * liquid crystal composition of the present invention undergoes a phase transition from the N * phase to the SC * phase through the N * phase and then the SA phase during cooling from the isotropic liquid state. An SC * liquid crystal composition in which the helical pitch appearing in the N * phase from the transition temperature (hereinafter referred to as N * -SA point) to the high temperature side of the N * -SA point once is higher than 3 μm is more preferable. An SC * liquid crystal composition in which the helical pitch is 10 μm or more and the helical pitch divergently increases as it approaches the N * -SA point is preferable. In the half-V application, the SmA phase is not necessary, so that it is preferable to undergo phase transition with the isotropic phase, the N * phase, and the SmC *.
単一の光学活性化合物を添加してSC* 液晶組成物とした際にN*相に出現する螺旋の捩れ方向が同一の光学活性化合物から成る組成物を用いた場合、光学活性化合物の濃度が実用的な範囲では、上記螺旋のピッチが更に短かくなる傾向にあるので、上記の好ましい範囲にある螺旋のピッチを有するSC* 液晶組成物は得がたい。そこで、上記の好ましい範囲に螺旋のピッチを調製するために、母体液晶に添加してSC* 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添加することが望ましい。さらに好ましくは、螺旋の向きが互いに相反する光学活性物質を添加しなくても、単一の光学活性化合物において、螺旋のピッチがN* 相において発散する化合物を添加することが好ましい。 When a composition comprising an optically active compound having the same twist direction of the spiral appearing in the N * phase when a single optically active compound is added to form an SC * liquid crystal composition, the concentration of the optically active compound is In a practical range, the pitch of the spiral tends to be further shortened. Therefore, it is difficult to obtain an SC * liquid crystal composition having a spiral pitch in the preferable range. Therefore, in order to adjust the helical pitch within the above-mentioned preferable range, optically active compounds in which the directions of the spirals appearing in the N * phase are opposite to each other when added to the base liquid crystal to form an SC * liquid crystal composition are added. It is desirable. More preferably, it is preferable to add a compound in which the pitch of the helix diverges in the N * phase in a single optically active compound without adding optically active substances whose directions of helix are opposite to each other.
本発明のSC* 液晶組成物のN* 相を示す温度範囲は、1度以上30度未満の範囲が好ましい。N* 相を示す温度範囲が、1度未満である場合、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、N * 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。 The temperature range showing the N * phase of the SC * liquid crystal composition of the present invention is preferably in the range of 1 degree or more and less than 30 degree. If the temperature range showing the N * phase is less than 1 degree, the phase transitions to the SA phase as soon as the temperature is lowered, which is not preferable because it tends to make it difficult to sufficiently align liquid crystal molecules in the N * phase. In addition, when the temperature range showing the N * phase is 30 ° C. or more, the clearing point of the SC * liquid crystal composition becomes high temperature, and the workability in the process of filling the liquid crystal material into the cell tends to be adversely affected. It is not preferable.
本発明で使用する光学活性化合物としては、一定量の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、Ps と省略する。)を誘起することが必要である。SC* 液晶組成物としては、そのPs の値が、特に室温付近で1〜30nC/cm2の範囲になるように光学活性化合物の添加量を調整すればよい。しかしながら、光学活性化合物が誘起するP sの値が小さい場合には、その添加量が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、本発明で使用する光学活性化合物としては、SC母体液晶に10重量%添加した場合に20nC/cm2以上のPs を誘起できるものが好ましく、5重量%添加した場合に10nC/cm2以上のPs を誘起できるものが特に好ましい。高速応答性を必要とする場合は、Psの値が室温付近で100nC/cm2となることが好ましい。 As the optically active compound used in the present invention, it is necessary to induce a certain degree of spontaneous polarization (hereinafter abbreviated as Ps) by adding it to a certain amount of the base liquid crystal. For the SC * liquid crystal composition, the addition amount of the optically active compound may be adjusted so that the value of Ps is in the range of 1 to 30 nC / cm 2 particularly near room temperature. However, when the value of P s induced by the optically active compound is small, the amount of addition increases with respect to the base liquid crystal, and this increases the viscosity of the SC * liquid crystal composition. This is not preferable because responsiveness tends to be lost. Accordingly, as the optically active compound used in the present invention, those capable of inducing a Ps of 20 nC / cm 2 or more when added to the SC matrix liquid crystal at 10% by weight are preferred, and when added at 5% by weight, 10 nC / cm 2 or more. Those capable of inducing Ps are particularly preferred. When high-speed response is required, the value of Ps is preferably 100 nC / cm 2 near room temperature.
本発明の組成物を液晶セルの中に入れることとにより、液晶表示素子を作製することが可能である。液晶セルの2枚の基板はガラス、プラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でもよい。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムチンオキサイド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。 By placing the composition of the present invention in a liquid crystal cell, a liquid crystal display element can be produced. The two substrates of the liquid crystal cell can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon. A transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
強誘電性液晶を用いた液晶表示素子は、フィールドシーケンシャル駆動方法を利用することにより、カラーフィルターを使用しなくてもカラー表示が可能となるが、カラーフィルターを使用した表示方法を利用してもよい。カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、または染色法によって作製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱または光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。 A liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal can display a color without using a color filter by using a field sequential driving method, but even if a display method using a color filter is used. Good. The color filter can be produced by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method. A method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example. A curable coloring composition for a color filter is applied onto the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a color filter pixel portion can be manufactured. In addition, a pixel electrode provided with an active element such as a TFT, a thin film diode, or a metal insulator metal specific resistance element may be provided on the substrate.
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1〜100μmとなるように調整するのが好ましい。2〜10μmが更に好ましく、偏向板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。また、2枚の偏向板がある場合は、各偏向板の偏向軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することができる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、UV硬化型、UV-熱併用硬化型のシール材を、液晶注入口を設けた形で該基板に印刷し、該基板同士を貼り合わせ、シール材を硬化させる。 The said board | substrate is made to oppose so that a transparent electrode layer may become an inner side. In that case, you may adjust the space | interval of a board | substrate through a spacer. At this time, it is preferable to adjust so that the thickness of the light control layer obtained may be 1-100 micrometers. 2-10 μm is more preferable, and when a deflector is used, it is preferable to adjust the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the cell thickness d so that the contrast is maximized. When there are two deflecting plates, the deflection axis of each deflecting plate can be adjusted to adjust the viewing angle and contrast. Furthermore, a retardation film for widening the viewing angle can also be used. Examples of the spacer include glass particles, plastic particles, alumina particles, and a photoresist material. Thereafter, a UV curable type and UV-heat combined type curable sealing material is printed on the substrate in a form provided with a liquid crystal injection port, the substrates are bonded together, and the sealing material is cured.
2枚の基板間に本発明の液晶組成物を狭持させる方法には、通常の真空注入法、ODF法などを用いることができる。液晶の注入速度が遅い場合は、加熱しながら真空注入あるいは、ODF法を行うこともできる。加熱したときの液晶相は、流動性の高いN*となることが好ましい。 As a method for sandwiching the liquid crystal composition of the present invention between two substrates, a normal vacuum injection method, an ODF method, or the like can be used. When the injection speed of the liquid crystal is low, vacuum injection or ODF method can be performed while heating. The liquid crystal phase when heated is preferably N * with high fluidity.
以下、実施例により本発明の液晶組成物について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
本実施例において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および示差走査熱量計(DSC)を併用して行った。また、組成物中における「%」はすべて「重量%」を表すものとする。
Hereinafter, the liquid crystal composition of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In this example, the phase transition temperature was measured using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DSC). Further, all “%” in the composition represents “% by weight”.
(実施例1〜3)
アルキル鎖およびアルコキシ鎖が異なる3種類のフェニルピリミジン化合物を表1に記載する含有量で混合してPYベース液晶を得た。この液晶組成物の融点は9℃となった。
PYベース液晶75%と、表1中のNo.4、5、6の化合物をそれぞれ25%からなる実施例1〜3のベース液晶を得た。PYベース液晶の融点が9℃であったのに対して、本発明のベース液晶の融点は、マイナス5℃(実施例1)、マイナス12℃(実施例2)、マイナス6℃(実施例3)となった。したがって、実施例1〜3のベース液晶は、PYベース液晶と比較して低い融点を有することが明らかである。
(比較例1〜2)
PYベース液晶75%と、表1中のNo.7、8の化合物をそれぞれ25%からなる比較例1〜2のベース液晶を得た。融点は、それぞれ3℃(比較例1)、マイナス1℃(比較例2)となった。側鎖の分岐位置の異なる化合物を用いた比較例のベース液晶は実施例のベース液晶と比較して融点が高いことが明らかである。
(Examples 1-3)
Three types of phenylpyrimidine compounds having different alkyl chains and alkoxy chains were mixed at the contents shown in Table 1 to obtain PY-based liquid crystals. The melting point of this liquid crystal composition was 9 ° C.
PY base liquid crystal 75% and No. 1 in Table 1. The base liquid crystals of Examples 1 to 3, each comprising 25% of the compounds of 4, 5, and 6, were obtained. Whereas the melting point of the PY base liquid crystal was 9 ° C., the melting points of the base liquid crystal of the present invention were minus 5 ° C. (Example 1), minus 12 ° C. (Example 2), minus 6 ° C. (Example 3). ) Therefore, it is clear that the base liquid crystals of Examples 1 to 3 have a lower melting point than the PY base liquid crystals.
(Comparative Examples 1-2)
PY base liquid crystal 75% and No. 1 in Table 1. Base liquid crystals of Comparative Examples 1 and 2 comprising 25% of each of the compounds 7 and 8 were obtained. The melting points were 3 ° C. (Comparative Example 1) and minus 1 ° C. (Comparative Example 2), respectively. It is clear that the base liquid crystal of the comparative example using compounds having different branch positions of the side chains has a higher melting point than the base liquid crystal of the example.
(実施例4)
PYベースと表1に記載のNo.5及び6の化合物、No.9のキラル化合物を表1に記載の割合で混合し実施例4の強誘電性液晶組成物を作製した。実施例4の強誘電性液晶組成物の融点は−14℃となり、キラル化合物を添加した強誘電性液晶組成物においても、低融点を維持した。
表1に、以上の実施例および比較例をまとめた。
Example 4
PY base and No. 1 in Table 1. Compounds of 5 and 6, No. Nine chiral compounds were mixed in the proportions shown in Table 1 to prepare a ferroelectric liquid crystal composition of Example 4. The melting point of the ferroelectric liquid crystal composition of Example 4 was −14 ° C., and the low melting point was maintained even in the ferroelectric liquid crystal composition to which the chiral compound was added.
Table 1 summarizes the above examples and comparative examples.
Claims (8)
A4、B4及びC4は各々独立に、1,4−フェニレン基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,3−ジチアン−2,5−ジイル基、1,3−チアゾール−2,4−ジイル、1,3−チアゾール−2,5−ジイル、チオフェン−2,4−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、ピペラジン−1,4−ジイル基、ピペラジン−2,5−ジイル基又はナフタレン−2,6−ジイル基を表すが、該1,4−フェニレン基及びナフタレン−2,5−ジイル基中の水素原子はフッ素原子、CF3基、OCF3基、CN基、CH3基、又はOCH3基に置換されていてもよく、該トランス−1,4−シクロへキシレン基中の水素原子はCN基又はCH3基で置換されていてもよい、
a4、b4、及びc4は各々独立に0又は1を表し、*は不斉炭素を表し、
L41、及びL42は各々独立に単結合、−O−、−S−、−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH2CH2−、−CH=CH−又は−C≡C−を表し、
L43は、一般式(III-b)、一般式(III-c)又は一般式(III-d)
A 4 , B 4 and C 4 are each independently 1,4-phenylene group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2. , 5-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,3-dithiane -2,5-diyl group, 1,3-thiazole-2,4-diyl, 1,3-thiazole-2,5-diyl, thiophene-2,4-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, Represents a piperazine-1,4-diyl group, piperazine-2,5-diyl group or naphthalene-2,6-diyl group, and a hydrogen atom in the 1,4-phenylene group and naphthalene-2,5-diyl group a fluorine atom, CF 3 group, OCF 3 group, N group, a CH 3 group, or may be substituted in the OCH 3 group, a hydrogen atom in xylene group to said trans-1,4-cyclohexylene may be replaced by a CN group or a CH 3 group,
a 4 , b 4 and c 4 each independently represent 0 or 1, * represents an asymmetric carbon,
L 41 and L 42 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CO—. O—, —O—CO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH— or —C≡C—
L 43 represents the general formula (III-b), general formula (III-c), or general formula (III-d).
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