JP2010195885A - Ferroelectric liquid crystal composition and display element using the same - 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強誘電性液晶組成物に関する。 The present invention relates to 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。しかしながら、焼付き現象や、反転異常によるスイッチング不良によって高品位な表示が行えないという問題点が指摘されている（例えば特許文献１及び２参照）。特許文献１及び２には、環状あるいはかご状の親油性又は親油化化合物を強誘電性液晶組成物に添加することによって、強誘電性液晶組成物に含まれるイオン性不純物を捕捉することにより強誘電性液晶表示素子の焼付き現象や、反転異常によるスイッチング不良が軽減する例は示されているがその性能は未だ不十分であった。このため、強誘電性液晶表示素子に見られる焼付き現象や反転異常によるスイッチング不良の防止に効果のある手段の開発が望まれていた。 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. However, it has been pointed out that a high-quality display cannot be performed due to a seizure phenomenon or a switching failure due to a reversal abnormality (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In Patent Documents 1 and 2, a cyclic or cage-like lipophilic or oleophilic compound is added to the ferroelectric liquid crystal composition to capture ionic impurities contained in the ferroelectric liquid crystal composition. Although an example in which the seizure phenomenon of the ferroelectric liquid crystal display element and the switching failure due to the inversion abnormality is reduced is shown, the performance is still insufficient. For this reason, it has been desired to develop a means effective in preventing a switching failure due to a seizure phenomenon or a reversal abnormality seen in a ferroelectric liquid crystal display element.
本発明が解決しようとする課題は、焼付けをおこさず反転異常が抑制された好ましいスイッチング挙動を示す強誘電性液晶組成物を提供し、該強誘電性液晶組成物を用いた表示素子を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a preferable switching behavior in which inversion abnormality is suppressed without causing baking, and a display element using the ferroelectric liquid crystal composition is provided. That is.
上記課題を解決するため、本願発明者らは種々の添加剤を検討した結果、従来まで焼付けや反転異常、あるいは結晶化の原因となるため積極的に除去、捕捉や会合を施す対象となっていたイオンの中で、特異的にイオン性液体が焼付けをおこさず反転異常が抑制された好ましいスイッチング挙動を実現するための添加剤として好ましいことを見出し、本願発明の完成に至った。
本願発明は、少なくとも２種以上の液晶性化合物を含有する液晶性混合物及びイオン性液体を少なくとも１種含有することを特徴と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 order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied various additives, and as a result, they have been subject to aggressive removal, trapping, and association because they have caused baking, inversion abnormality, or crystallization. Among the ions, the ionic liquid was found to be preferable as an additive for realizing a preferable switching behavior in which the ionic liquid was not baked and the reversal abnormality was suppressed, and the present invention was completed.
The present invention provides a ferroelectric liquid crystal composition characterized by comprising a liquid crystal mixture containing at least two or more liquid crystal compounds and at least one ionic liquid, and the ferroelectric liquid crystal. A ferroelectric liquid crystal display device using the composition is provided.
本発明の強誘電性液晶組成物は焼付けをおこさず反転異常が抑制された好ましいスイッチング挙動を示すことから、表示品位の良い表示素子を生産性高く製造することができる。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 ferroelectric liquid crystal composition of the present invention exhibits a preferable switching behavior in which the inversion abnormality is suppressed without causing baking, a display element having a good display quality can be manufactured with high productivity. The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is extremely useful as a constituent member of a ferroelectric liquid crystal display.
本願発明の強誘電性液晶組成物はイオン性液体を含有することを特徴とする。
「イオン性液体」とはイオンのみから構成される塩であり、塩としては極めて低い温度で液体であることに特徴を有するものである。「イオン性液体」の名称は、「イオン液体」、「常温溶融塩」等、様々な和名が使用されており、英文では「Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ」に相当するものであるが、これらの名称で呼ばれる上記定義に該当する化合物を、本願発明においては「イオン性液体」と総称するものとする。
イオン結合性の塩は、静電的な相互作用によってイオン同士が結合しており、その融点は一般的に高く、食塩の融点は８００℃以上である。イオン性液体は一般的な塩に比べて著しく低い融点を持つことに特徴を有するものであるが、一般的には水の沸点が目安に用いられ、１００℃以下で融点を示すものを指すことが多いがその定義は明確ではない。
本願発明においては、イオン性液体の融点として具体的には、１００℃以下が好ましく、６０℃以下がより好ましく、３０℃以下が更に好ましく、室温で液体であることが特に好ましい。
イオン性液体は一般的な塩と異なり有機物と親和性が高く、またイオン伝導することが知られているが、この性質を利用して液晶媒体中あるいは液晶セル界面近傍で容易に移動し得るイオンとなることが焼き付けや反転異常等の表示不良を抑制して表示品位や生産性を良くする効果を発現する。
本願発明の強誘電性液晶組成物に添加するイオン性液体としては、イミダゾリウム系イオン性液体、ピリジニウム系イオン性液、ピロリジニウム系イオン性液体、ホスホニウム系イオン性液体、又はアンモニウム系イオン液体であることが好ましい。
イミダゾリウム系イオン性液体の具体例として以下の化合物を挙げることができる。
The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention contains an ionic liquid.
The “ionic liquid” is a salt composed only of ions, and the salt is characterized by being a liquid at an extremely low temperature. Various names such as “ionic liquid” and “room temperature molten salt” are used as the name of “ionic liquid”, which is equivalent to “Ionic liquid” in English, but is called by these names. The compounds corresponding to the above definition are collectively referred to as “ionic liquid” in the present invention.
In the ion-binding salt, ions are bonded to each other by electrostatic interaction, and the melting point thereof is generally high, and the melting point of salt is 800 ° C. or higher. Ionic liquids are characterized by having a remarkably low melting point compared to general salts, but generally the boiling point of water is used as a guideline, and indicates a melting point at 100 ° C or lower. However, the definition is not clear.
In the present invention, specifically, the melting point of the ionic liquid is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, further preferably 30 ° C. or lower, and particularly preferably liquid at room temperature.
Unlike general salts, ionic liquids have a high affinity with organic substances and are known to conduct ions. By utilizing this property, ions that can easily move in the liquid crystal medium or near the liquid crystal cell interface. This produces an effect of improving display quality and productivity by suppressing display defects such as burn-in and reversal abnormality.
The ionic liquid added to the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is an imidazolium-based ionic liquid, a pyridinium-based ionic liquid, a pyrrolidinium-based ionic liquid, a phosphonium-based ionic liquid, or an ammonium-based ionic liquid. It is preferable.
Specific examples of the imidazolium-based ionic liquid include the following compounds.
イオン性液体の添加量は、安定な液晶相を示すため、あるいは、効果的に焼付けあるいは反転異常等のスイッチング不良を抑制するために好ましい含有量がある。以下の含有量は強誘電性液晶組成物に対する重量割合をｐｐｍあるいは％で表したものである。イオン性液体の含有量は０．０１ｐｐｍ〜１０％であることが好ましく、０．０１〜１％であることがより好ましく、０．０５〜０．１％であることがさらに好ましく、０．１〜１００ｐｐｍであることが特に好ましい。 The addition amount of the ionic liquid has a preferable content in order to show a stable liquid crystal phase or to effectively suppress switching defects such as baking or inversion abnormality. The following contents are expressed in ppm or% by weight with respect to the ferroelectric liquid crystal composition. The content of the ionic liquid is preferably 0.01 ppm to 10%, more preferably 0.01 to 1%, still more preferably 0.05 to 0.1%, Particularly preferred is -100 ppm.
本願発明の強誘電性液晶組成物は液晶性混合物とイオン性液体を含有するが使用する液晶性混合物に特に制限はなく、公知慣用の液晶性混合物が用いられる。なかでも、液晶性混合物が、下記一般式（Ｉ−ａ） The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention contains a liquid crystal mixture and an ionic liquid, but the liquid crystal mixture used is not particularly limited, and a known and commonly used liquid crystal mixture is used. Among them, the liquid crystalline mixture has the following general formula (Ia)
（式中、Ｒ１１及びＲ１２は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、ただし、該アルキル基中の少なくともどちらかひとつは分岐状のアルキル基であり、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ａ１、Ｂ１及びＣ１は各々独立に１つ又は２つの水素原子がフッ素原子、ＣＦ３基、ＯＣＦ３基、又はＣＮ基、あるいはこれらの複数の基で置き換えられてもよい１，４−フェニレン基、又は、１，４−シクロヘキシレン基を表し、ａ１は０、１、又は２表し、ｂ１及びｃ１は０又は１の整数を表し、ａ１、ｂ１及びｃ１の合計は１又は２を表す。）で表される化合物、及び下記一般式（Ｉ−ｂ） (In the formula, R 11 and R 12 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, provided that at least one of the alkyl groups is a branched alkyl group. And one or two non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—. , —CH═CH— or —C≡C—, wherein one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a CN group, and A 1 , B 1 and Each C 1 is independently a 1,4-phenylene group in which one or two hydrogen atoms may be replaced by a fluorine atom, a CF 3 group, an OCF 3 group, or a CN group, or a plurality of these groups, or It represents 1,4-cyclohexylene group, a 1 is 0, 1, or It represents, b 1 and c 1 is an integer of 0 or 1, a 1, the sum of b 1 and c 1 is 1 or 2.) The compound represented by, and the following formula (I-b)
（式中、Ｒ１３及びＲ１４は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基あるいはフッ素原子を示し、但し、Ｒ１３及びＲ１４が同時にフッ素原子となることはなく、さらに、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ｘ１１〜Ｘ１７は各々独立に水素原子、フッ素原子、ＣＦ３基、あるいはＯＣＦ３基を示し、Ｌ１１〜Ｌ１４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−であり、ｄ１、ｅ１、ｆ１及びｇ１は各々独立に０又は１の整数を示し、但し、ｄ１＋ｅ１＋ｆ１＋ｇ１は１、２又は３であり、ｄ１が０の場合はｇ１は０であり、ｄ１が１の場合はｆ１は０である。）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも２種以上の化合物を含む液晶性混合物であることが好ましい。
強誘電性液晶相の温度範囲を広くして安定化するという点では、下記一般式（ＩV）
(In the formula, R 13 and R 14 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or a fluorine atom, provided that R 13 and R 14 may simultaneously become a fluorine atom. And one or two non-adjacent —CH 2 — groups are —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CO—S—, — S—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH—, —C≡C—, a cyclopropylene group or —Si (CH 3 ) 2 — may be substituted, and one of the alkyl groups Or more hydrogen atoms may be replaced by fluorine atoms or CN groups, X 11 to X 17 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a CF 3 group, or an OCF 3 group, and L 11 to L 14 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—, and d 1 , e 1 , f 1 and g 1 each independently represent an integer of 0 or 1, provided that d 1 + e 1 + f 1 + g 1 is 1, 2 or 3, and when d 1 is 0, g 1 is 0, and when d 1 is 1, f 1 is 0. A liquid crystalline mixture containing at least two kinds of compounds selected from the group consisting of:
In terms of stabilization by widening the temperature range of the ferroelectric liquid crystal phase, the following general formula (IV)
（Ｒ４１は炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ又はそれ以上の水素原子はフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ａ４、Ｂ４及びＣ４は各々独立に１つ又は２つの水素原子がフッ素原子、ＣＦ３基、ＯＣＦ３基、又はＣＮ基、あるいはこれらの複数の基で置き換えられてもよい１，４−フェニレン基、１つ又は２つの水素原子がフッ素原子で置換されていてもよいピラジン−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、１つ又は２つの水素原子がシアノ基あるいはメチル基あるいはその両方で置き換えられてもよいトランス−１，４−シクロへキシレン基、又は、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−ジイル基、１，３−チアゾール−２，５−ジイル基、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、ナフタレン−２，５−ジイル基を表し、Ｌ４１、及びＬ４２は各々独立に単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、ａ４、ｂ４、及びｃ４は０又は１を表し、ａ４、ｂ４及びｃ４の合計は２又は３を表し、Ｒ４２は単結合又は炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、さらにアルキレン基の１つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよい。）で表される化合物も液晶性混合物の成分として好ましく用いることができる。 (R 41 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and one or two non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO. —, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—, may be replaced by one or more in the alkyl group In which A 4 , B 4 and C 4 are each independently one or two hydrogen atoms are fluorine atoms, CF 3 groups, OCF 3 groups, or CN 1,4-phenylene group which may be replaced by a plurality of groups, pyrazine-2,5-diyl group or pyridazine-3 in which one or two hydrogen atoms may be replaced by fluorine atoms , 6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine- , 5-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group in which one or two hydrogen atoms may be replaced by cyano group or methyl group or both, or 1,3,4-thiadiazole-2 , 5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,3-dithian-2,5-diyl group, 1,3-thiazole-2,4-diyl group, 1,3-thiazole -2,5-diyl group, thiophene-2,4-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, piperazine-1,4-diyl group, piperazine-2,5-diyl group, naphthalene-2,5- A diyl group, L 41 and L 42 each independently represent a single bond, —O—, —CO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CO; -O-, -O-CO-, -O-CO-O-,- CH 2 CH 2 —, —CH═CH— or —C≡C— is represented, a 4 , b 4 , and c 4 represent 0 or 1, and the sum of a 4 , b 4, and c 4 is 2 or 3 R 42 represents a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, and one or two non-adjacent —CH 2 — groups in the alkylene group are —O —, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C— may be substituted, and one of the alkylene groups Alternatively, a compound represented by the formula (1) may be preferably used as a component of the liquid crystalline mixture.
本願発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電性を発現するために光学活性化合物を含有するが、光学活性化合物としては公知慣用の光学活性化合物を用いることができある。例えば、不斉原子を持つ化合物、軸不斉を持つ化合物、又は面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 an optically active compound in order to exhibit ferroelectricity, and a known and commonly used optically active compound can be used as the optically active compound. For example, a compound having an asymmetric atom, a compound having axial asymmetry, or a compound having plane asymmetry can be used, and a compound having an asymmetric carbon or a compound having a carbon-carbon bond as an axis asymmetry is used. It is preferable that 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、又は不斉炭素を有するオキシラン環構造を有す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（V）
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 having a CF 3 group introduced therein or a compound having an oxirane ring structure having an asymmetric carbon is preferable.
Specifically, the optically active compound is represented by the general formula (V)
（式中、Ｒ５１及びＲ５２は、各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、Ａ５、Ｂ５及びＣ５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−ジイル基を表し、ただし、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く、ａ５、ｂ５、及びｃ５は各々独立に０又は１を表し、L５１及びL５２は、各々独立に単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、L５３は、一般式（V−1）、一般式（V−２）、又は一般式（V−３） (In the formula, R 51 and R 52 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and one or two non-adjacent —CH in the alkyl group. The 2- group is replaced by —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—. The hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a CN group, and A 5 , B 5 and C 5 are each independently a 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, piperazine -1,4-diyl group, piperazine-2,5-diyl group or naphthalene-2,6-diyl group, provided that the hydrogen atom in the 1,4-phenylene group and naphthalene-2,5-diyl group May be substituted by a fluorine atom, a CF 3 group, an OCF 3 group, a CN group, a CH 3 group, or an OCH 3 group, and the hydrogen atom in the trans-1,4-cyclohexylene group is a CN group or Optionally substituted with a CH 3 group, a 5 , b 5 , and c 5 each independently represent 0 or 1, L 51 and L 52 each independently represent a single bond, —O—, —CO—. , -CH 2 O -, - OCH 2 -, - CF 2 O -, - CF 2 -, - CO-O -, - O-CO -, - O-CO-O -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH- or an -C≡C-, L 53 is generally Formula (V-1), General Formula (V-2), or General Formula (V-3)
（ただし、Z５２はフッ素原子、メチル基又はＣＦ３基を表し、Ｒ５３及びＲ５４は、各々独立に水素原子あるいは炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、＊は不斉炭素を表す。）のいずれかで表される構造を有する。）が好ましい。 (However, Z 52 represents a fluorine atom, a methyl group or a CF 3 group, R 53 and R 54 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, * Represents an asymmetric carbon). ) Is preferred.
一般式（V）で表される化合物の中でも特に、Z５１が一般式（V−４）の構造を持ち、かつZ５２がフッ素原子の化合物、又は、Z５１が一般式（V−５）の構造を持ち、かつＲ５３及びＲ５４が水素原子である化合物がさらに好ましい。
一般式（V）で表される化合物の中で、Z５１が一般式（V−４）の構造を持ち、かつZ５２がフッ素原子の化合物としては、下記一般式（V−ｂ）
Among the compounds represented by the general formula (V), in particular, Z 51 has a structure of the general formula (V-4) and Z 52 is a fluorine atom, or Z 51 is the general formula (V-5). More preferred is a compound having the structure: R 53 and R 54 are hydrogen atoms.
Among the compounds represented by the general formula (V), Z 51 has the structure of the general formula (V-4) and Z 52 is a fluorine atom, and the following general formula (Vb)
（式中、Ｒ５７及びＲ５８は、各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子又はＣＮ基で置き換えられていてもよく、L５４は、一般式（V−ｂ−１）、又は一般式（V−ｂ−２） (Wherein R 57 and R 58 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and one or two non-adjacent —CH in the alkyl group) The 2- group is replaced by —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—. The hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a CN group, and L 54 is represented by the general formula (Vb-1) or the general formula (Vb-2).
（式中、Ｒ５９及びＲ５１０は各々独立に炭素原子数１〜１８の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、ただし、該アルキル基中の少なくともどちらかひとつは分岐状のアルキル基であり、該アルキル基中の、１つ又は２つの隣接していない−ＣＨ２−基は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子あるいはＣＮ基で置き換えられていてもよく、X５１及びX５２は各々独立に水素原子あるいはフッ素原子を表し、ｄ５は０又は１の整数を表し、L５５は、一般式（V−ｃ−１）、一般式（V−ｃ−２）、又は一般式（V−ｃ−３） (In the formula, R 59 and R 510 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, provided that at least one of the alkyl groups is a branched alkyl group. And one or two non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—. , —CH═CH— or —C≡C—, wherein one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom or a CN group, and X 51 and X 52 are Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, d 5 represents an integer of 0 or 1, and L 55 represents a general formula (Vc-1), a general formula (Vc-2), or a general formula ( V-c-3)
これら化合物の中でも、一般式（V−ｂ）で表される化合物の場合はＲ５７及びＲ５８は直鎖状又は分岐状のアルキル基がさらに好ましく、特に直鎖状アルキル基が好ましい。一方、一般式（V−ｃ）で表される化合物の場合はＲ５９は直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基がさらに好ましく、Ｒ５１０は直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、特に直鎖状アルキル基が好ましい。
一般式（V）で表される化合物の中で、不斉炭素の構造としてZ５１が一般式（V−５）の構造を持ち、かつＲ５３及びＲ５４が水素原子である化合物の例を以下に挙げる。
Among these compounds, in the case of the compound represented by the general formula (Vb), R 57 and R 58 are more preferably a linear or branched alkyl group, and particularly preferably a linear alkyl group. On the other hand, in the case of the compound represented by the general formula (Vc), R 59 is more preferably a linear or branched alkyl group, alkoxy group, alkenyl group or alkenyloxy group, and R 510 is linear or A branched alkyl group is preferable, and a linear alkyl group is particularly preferable.
Among the compounds represented by the general formula (V), examples of compounds in which Z 51 has the structure of the general formula (V-5) as an asymmetric carbon structure, and R 53 and R 54 are hydrogen atoms. Listed below.
（式中、Ｒ５３１は炭素数４〜１４のアルキル基あるいはアルコキシ基、Ｒ５３２は炭素数１〜８のアルキル基、Ｒ５３３は炭素数４〜１４のアルキル基、L５３１、及びL５３２は各々独立にカルボニル基又はメチレン基を表す。）
一般式（V）で表される化合物の中で、不斉炭素の構造としてZ５１が一般式（V−４）の構造を持つ化合物の例を以下に挙げる。
(Wherein R 531 is an alkyl group or alkoxy group having 4 to 14 carbon atoms, R 532 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 533 is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, L 531 and L 532 are Each independently represents a carbonyl group or a methylene group.)
Among the compounds represented by the general formula (V), examples of compounds in which Z 51 has a structure of the general formula (V-4) as an asymmetric carbon structure are given below.
（式中、Ｒａａは炭素数１〜１８の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基又はアルコキシ基、Ｒｂｂは炭素数１〜１８の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、Ｍａａは炭素数１〜３のメチレン基、Ｍｂｂは炭素数１〜２のメチレン基を表す。） (Wherein R aa is a linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, R bb is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and M aa is the number of carbon atoms. 1 to 3 methylene groups and M bb represents a methylene group having 1 to 2 carbon atoms.)
本願発明の強誘電性液晶組成物に使用する液晶混合物の中にイオン性液体以外のカチオンが含まれている場合、そのカチオンは焼付きや反転異常などによるスイッチング不良の原因になるので好ましくない。この影響を無くすためには、液晶混合物あるいは液晶混合物の成分となる化合物を十分に精製することが望まれる。その際、不純物等を除去する目的で、シリカ、アルミナ等による精製処理を施すことも好ましく用いられる。液晶性混合物としては、比抵抗値が１×１０１１〜１×１０１５Ωｃｍである液晶性混合物を用いることが好ましく、製造・精製上の容易さを考慮すると、１×１０１１〜１×１０１４Ωｃｍである液晶性混合物を用いることがより好ましい。強誘電性液晶組成物の比抵抗値は１×１０１０〜１×１０１４Ωｃｍであることが好ましく、１×１０１０〜１×１０１３Ωｃｍであることがより好ましい。液晶混合物として比抵抗値の高い液晶混合物を使用する方法以外にも、液晶混合物中にカチオン包接化合物が含まれる液晶混合物を使用することも、液晶混合物中に不純物として存在するカチオンの影響を防止する方法として好ましく用いられる。カチオン包接化合物としては、特に制限はなく公知慣用の化合物が用いられる。なかでもポダンド、コロナンド、又はクリプタンドが化合物として好ましいが、下記一般式（VI）、 When a cation other than the ionic liquid is contained in the liquid crystal mixture used in the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention, the cation is not preferable because it causes a switching failure due to seizure or inversion abnormality. In order to eliminate this influence, it is desired to sufficiently purify the liquid crystal mixture or the compound that is a component of the liquid crystal mixture. At that time, for the purpose of removing impurities and the like, it is also preferable to perform a purification treatment with silica, alumina or the like. As the liquid crystalline mixture, it is preferable to use a liquid crystalline mixture having a specific resistance value of 1 × 10 11 to 1 × 10 15 Ωcm. Considering ease of production and purification, 1 × 10 11 to 1 × 10 It is more preferable to use a liquid crystalline mixture that is 14 Ωcm. The specific resistance value of the ferroelectric liquid crystal composition is preferably from 1 × 10 10 ~1 × 10 14 Ωcm, more preferably 1 × 10 10 ~1 × 10 13 Ωcm. In addition to using a liquid crystal mixture with a high specific resistance as the liquid crystal mixture, the use of a liquid crystal mixture containing a cation clathrate compound in the liquid crystal mixture also prevents the influence of cations present as impurities in the liquid crystal mixture. This method is preferably used. There is no restriction | limiting in particular as a cation inclusion compound, A well-known and usual compound is used. Of these, podand, coronand, or cryptand is preferred as the compound, but the following general formula (VI),
（式中、Z６は酸素原子又はイオウ原子であり、ａ６、ｂ６は０より大きい整数でａ６＋ｂ６は２〜６であり、X６１、X６２は同一又は異なる基であって、酸素原子、イオウ原子、あるいは下記構造、 (In the formula, Z 6 is an oxygen atom or a sulfur atom, a 6 and b 6 are integers greater than 0, a 6 + b 6 is 2 to 6, and X 61 and X 62 are the same or different groups. , Oxygen atom, sulfur atom, or the following structure,
（式中、Ｒ６は隣り合わない−ＣＨ２−基が、−ＣＯＯ−、−ＣＯ―、―Ｏ―、―Ｓ―、−CONH−、又は―ＣＨ＝ＣＨ−によって置換されていても良い炭素数１〜１５のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、水素原子、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、又はベンゾイル基である。）のいずれかの基であるか、又は、X６１、X６２が一緒になった下記構造、 (Wherein R 6 is a non-adjacent —CH 2 — group may be substituted by —COO—, —CO—, —O—, —S—, —CONH—, or —CH═CH—. An alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or a halogenated alkyl group, a hydrogen atom, a cyclohexyl group, a phenyl group, a benzyl group, or a benzoyl group), or X 61 and X 62 are The following structure together,
（式中、Z６１、Z６２は酸素原子又はイオウ原子であり、ｃ６、ｄ６は１又は2である。）のいずれかを表す。）で表されるカチオン包接化合物がより好ましい。 (Wherein, Z 61 and Z 62 are an oxygen atom or a sulfur atom, and c 6 and d 6 are 1 or 2). ) Is more preferable.
液晶混合物中に不純物として存在するカチオンとカチオン包接化合物の会合力が強すぎると、カチオンを包接した包接化合物は分子量、形状ともに大きく動き難いため、カチオンの移動度を悪くすることになり、その結果カチオンがセル内部に形成された電界場の緩和がしにくくなり、焼付きや反転異常の抑制には好ましくない。液晶混合物中に不純物として存在するカチオンとカチオン包接化合物の会合力がまったくないと、カチオンは直接極性のセル界面に強く吸着し、また、カチオンは液晶媒体への溶解度も低いため、界面に強く吸着したカチオンにより内部に形成された電界場の緩和がしにくくなる。従って、液晶混合物中に不純物として存在するカチオンの悪影響を軽減するには、弱い会合力を有するカチオンとカチオン包接化合物の組み合わせが特に好ましいのであって、一般式（VI）で表されるカチオン包接化合物の強い会合力の元となっている酸素原子の１つあるいは２つ以上が、電気的に陽性であり、その結果カチオンとの会合力を適切に弱める効果がある窒素原子で置き換わっている化合物が特に好ましいのである。このような弱い会合状態では、カチオンとカチオン包接化合物が動的に分子集合体を形成していると考えられ、そのため、カチオンは液晶媒体にも溶解しやすくなり、その結果カチオンの移動度も良くなり、カチオンの局部的な蓄積による好ましくない内部電界場の形成を防止すると考えられる。 If the association force between the cation and the cation clathrate compound present as an impurity in the liquid crystal mixture is too strong, the clathrate clathrate compound is difficult to move in both molecular weight and shape, and therefore the cation mobility deteriorates. As a result, it becomes difficult to relax the electric field formed by cations inside the cell, which is not preferable for suppressing seizure and inversion abnormality. If there is no associative force between the cation and the cation clathrate compound present as impurities in the liquid crystal mixture, the cation strongly adsorbs directly to the polar cell interface, and the cation has a low solubility in the liquid crystal medium, so it strongly resists the interface. It becomes difficult to relax the electric field formed inside by the adsorbed cations. Therefore, in order to reduce the adverse effects of cations present as impurities in the liquid crystal mixture, a combination of a cation having a weak associative force and a cation inclusion compound is particularly preferred, and the cation encapsulation represented by the general formula (VI) is used. One or more of the oxygen atoms that are the source of the strong associative force of the contact compound are replaced by nitrogen atoms that are electrically positive and consequently have the effect of appropriately reducing the associating force with the cation. Compounds are particularly preferred. In such a weak association state, it is considered that the cation and the cation clathrate compound dynamically form a molecular assembly. Therefore, the cation is easily dissolved in the liquid crystal medium, and as a result, the cation mobility is also increased. It is believed to improve and prevent the formation of undesirable internal electric field due to local accumulation of cations.
前述のような弱い会合力を有するカチオン包接化合物としては、下記構造に示すように１つあるいは２つの窒素原子を有する化合物が好ましく用いられる。 As the cation inclusion compound having a weak associating force as described above, a compound having one or two nitrogen atoms is preferably used as shown in the following structure.
（式中、Ｒ６１１、Ｒ６１２は隣り合わない−ＣＨ２−基が、−ＣＯＯ−、−ＣＯ―、―Ｏ―、―Ｓ―、−CONH−、又は―ＣＨ＝ＣＨ−によって置換されていても良い炭素数１〜１５のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、水素原子、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、又はベンゾイル基であり、ｅ６は０又は１である。）
カチオン包接化合物の含有量は、強誘電性液晶組成物に対する重量割合で０．０１ｐｐｍ〜１０％であることが好ましく、０．１ｐｐｍ〜５％であることがより好ましく、１ｐｐｍ〜５％であることが特に好ましい。カチオン包接化合物の含有量は、カチオン包接化合物の添加により添加前の液晶性混合物のTAC点（スメクチックC−スメクチックA相転移温度）が１０℃以上変化しないような添加量を選定することが好ましい。
Wherein R 611 and R 612 are not adjacent to each other by a —CH 2 — group substituted by —COO—, —CO—, —O—, —S—, —CONH—, or —CH═CH—. And may be an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or a halogenated alkyl group, a hydrogen atom, a cyclohexyl group, a phenyl group, a benzyl group, or a benzoyl group, and e 6 is 0 or 1.)
The content of the cation clathrate compound is preferably 0.01 ppm to 10%, more preferably 0.1 ppm to 5%, and more preferably 1 ppm to 5% in terms of the weight ratio with respect to the ferroelectric liquid crystal composition. It is particularly preferred. The content of the cationic clathrates, be selected amount, such as T AC point of the liquid crystal mixture before addition of (smectic C- smectic A phase transition temperature) does not change 10 ° C. or higher by the addition of cationic inclusion compound Is preferred.
なお、本願発明の強誘電性液晶組成物に用いる液晶性混合物としては一般式（Ｉ−ａ）、一般式（Ｉ−ｂ）、一般式（ＩV）、又は一般式（V）で表される化合物を使用することができるが、液晶の温度範囲を広くしたり、転移温度を好ましい温度範囲に保ったり、好ましい液晶相系列を発現させたり、チルト角を好ましい範囲に保ったり、高速応答を行うことができるよう粘性を低くしたり、あるいは、高速応答ができるよう自発分極を好ましい範囲に保つために、強誘電性液晶組成物全体に対しての好ましい含有量がある。一般式（Ｉ−ａ）、又は一般式（Ｉ−ｂ）で表される化合物の含有量は液晶混合物に対して、２０％〜９８％が好ましく、３０％〜９５％がより好ましく、４０％〜９０％が特に好ましい。一般式（IV）で表される化合物の含有量は、２〜４０％が好ましく、３〜３０％がより好ましく、４〜２０％が特に好ましい。一般式（V）で表される化合物の含有量が少なすぎると自発分極の値が小さくなり応答が遅くなり、一方、含有量が多すぎるとキラルな効果に基づく好ましくない分子配列のねじれが発生するので、一般式（V）で表される化合物の含有量としては、１％〜４０％が好ましく、３〜３０％がより好ましく、５〜２５％が特に好ましい。また、一般式（V）で表される化合物の一化合物あたりの含有量が１％〜１０％であると、単一成分が多すぎることによる好ましくない結晶化や相系列の乱れを抑制することができるのでなお良い。 The liquid crystal mixture used in the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is represented by the general formula (Ia), general formula (Ib), general formula (IV), or general formula (V). A compound can be used, but the temperature range of the liquid crystal is widened, the transition temperature is maintained in a preferable temperature range, a preferable liquid crystal phase series is developed, the tilt angle is maintained in a preferable range, and a high-speed response is performed. In order to keep the spontaneous polarization within a preferable range so that the viscosity can be lowered or a high-speed response can be achieved, there is a preferable content with respect to the entire ferroelectric liquid crystal composition. The content of the compound represented by the general formula (Ia) or (Ib) is preferably 20% to 98%, more preferably 30% to 95%, and more preferably 40% with respect to the liquid crystal mixture. -90% is particularly preferred. The content of the compound represented by the general formula (IV) is preferably 2 to 40%, more preferably 3 to 30%, and particularly preferably 4 to 20%. If the content of the compound represented by the general formula (V) is too small, the value of the spontaneous polarization becomes small and the response becomes slow. On the other hand, if the content is too large, an undesirable twist of the molecular arrangement based on the chiral effect occurs. Therefore, the content of the compound represented by the general formula (V) is preferably 1% to 40%, more preferably 3 to 30%, and particularly preferably 5 to 25%. In addition, when the content of the compound represented by the general formula (V) per compound is 1% to 10%, it is possible to suppress undesired crystallization and disorder of the phase series due to too many single components. It is still good because you can.
強誘電性液晶組成物を実際の表示素子として使用する場合には強誘電性相となる（キラル）スメクチックC相の温度範囲は室温を含む広い範囲となるよう、液晶性混合物の成分を調整することになる。低温側温度に関しては、−２０℃で結晶化しないことが好ましく、屋外で使用するディスプレイ用途としては−３０℃で結晶化しないことがより好ましい。高温側温度に関しては、強誘電性液晶組成物のTAC点（スメクチックC−スメクチックA相転移温度）は室温より高い温度であることが好ましく、５０℃〜１００℃であることがより好ましい。特に屋外で使用する用途としてTAC点は高い方が好ましい。ただし、TAC点は次に述べる透明点の好ましい温度範囲に応じて決定されるものである。高温側温度として透明点（液晶−液体相転移温度）に関しては、強誘電性液晶組成物は液晶表示素子を作製する際、強誘電性を示すのが固体に近い液晶相であるスメクチック相であるので、このスメクチック相で液晶を表示セルの中に注入することが難しく、液体相あるいはネマチック相まで温度を上昇させる必要がある。従って、透明点が高いと熱による液晶材料、あるいは、液晶表示素子に使用する部材、シール剤等が変質する可能性があり、また、加熱及び冷却にエネルギーと時間を要し、プロセスとして好ましくないため、透明点は７５〜１２０℃であることが好ましく、屋内用途向けのディスプレイとしては、７５〜９５℃であることがより好ましい。良配向を得るためには、ハーフV型ディスプレイ以外の用途ではネマチック相、及びスメクチックA相の温度範囲が十分広いことが好ましく、具体的には、各々独立に、ネマチック相あるいはスメクチックA相を他の相と共存せずに単独で示す温度範囲が１℃以上であることが好ましく、３℃以上であることがより好ましい。ハーフV型ディスプレイの用途では、良配向を得るためには、スメクチックA相は存在しないか、その温度幅が３℃以内、好ましくは１℃以内であって、ネマチック相が他の相と共存せずに単独で示す温度範囲が１℃以上であることが好ましく、３℃以上であることがより好ましい。 When the ferroelectric liquid crystal composition is used as an actual display device, the components of the liquid crystal mixture are adjusted so that the temperature range of the (chiral) smectic C phase, which is a ferroelectric phase, is a wide range including room temperature. It will be. Regarding the low temperature side temperature, it is preferable not to crystallize at −20 ° C., and as a display application used outdoors, it is more preferable not to crystallize at −30 ° C. For the upper temperature, T AC point of the ferroelectric liquid crystal composition (smectic C- smectic A phase transition temperature) is preferably above room temperature, more preferably from 50 ° C. to 100 ° C.. In particular, it is preferable that the TAC point is high for use outdoors. However, the TAC point is determined according to a preferable temperature range of the clearing point described below. Regarding the clearing point (liquid crystal-liquid phase transition temperature) as the high temperature side temperature, the ferroelectric liquid crystal composition is a smectic phase that exhibits a ferroelectric property, which is a liquid crystal phase close to a solid, when producing a liquid crystal display device. Therefore, it is difficult to inject liquid crystal into the display cell in this smectic phase, and it is necessary to raise the temperature to the liquid phase or nematic phase. Therefore, if the clearing point is high, there is a possibility that the liquid crystal material due to heat, the member used for the liquid crystal display element, the sealing agent, etc. may be altered, and heating and cooling require energy and time, which is not preferable as a process. Therefore, the clearing point is preferably 75 to 120 ° C, and more preferably 75 to 95 ° C as a display for indoor use. In order to obtain good alignment, it is preferable that the temperature range of the nematic phase and smectic A phase is sufficiently wide for applications other than half V-type displays. Specifically, each of the nematic phase and smectic A phase is different from each other. The temperature range shown independently without coexisting with the above phase is preferably 1 ° C. or higher, more preferably 3 ° C. or higher. In a half-V display application, in order to obtain good alignment, the smectic A phase does not exist or its temperature range is within 3 ° C, preferably within 1 ° C, and the nematic phase coexists with other phases. It is preferable that the temperature range shown independently is 1 degreeC or more, and it is more preferable that it is 3 degreeC or more.
更に、強誘電性液晶組成物の成分として、必要に応じて一般式（Ｉ−ａ）、一般式（Ｉ−ｂ）、一般式（ＩV）、又は一般式（V）で表される化合物以外の液晶性化合物を併用することができる。併用しうる化合物に特に限定はないが、強誘電性液晶相を安定化するためには、スメクチックＣ相、あるいはキラルスメクチックＣ相を示す液晶性化合物を用いることが好ましい。（本明細書中では、液晶相の名称を記載したときには特に断わりのない限り対応するキラルな液晶相も含むものとする。）また、強誘電性液晶相の相系列、あるいは各液晶相の温度範囲を調節するためには適宜液晶性化合物を選ぶのが良い。具体的には、ネマチック相を発現させたり、ネマチック相の温度範囲を広げたい場合には、ネマチック相を示す化合物を併用することが好ましく、また、スメクチックＡ相を発現させたり、スメクチックＡ相の温度範囲を広げたい場合には、スメクチックＡ相を示す化合物を併用することが好ましく、あるいは、ハーフV用材料のように、スメクチックＡ相が不要な場合には、スメクチックＡ相を示さない化合物を併用することが好ましい。良好な配向を得るためにはネマチック相を安定化することが必要で、その場合は、スメクチック液晶と相溶性が良く温度範囲の広いネマチック相を示す化合物を添加することが好ましい。そのような化合物はネマチック相を示す温度領域の幅が５℃〜１２０℃であるものが好ましく、１０℃〜１２０℃であるものがより好ましく、２０℃〜１２０℃であるものが特に好ましく、中でも、透明点が７０℃〜２２０℃であるものが好ましい。具体的な例として、下記一般式（VII）、 Further, as a component of the ferroelectric liquid crystal composition, if necessary, other than the compounds represented by the general formula (Ia), the general formula (Ib), the general formula (IV), or the general formula (V) These liquid crystal compounds can be used in combination. The compound that can be used in combination is not particularly limited, but in order to stabilize the ferroelectric liquid crystal phase, it is preferable to use a liquid crystalline compound exhibiting a smectic C phase or a chiral smectic C phase. (In this specification, the name of the liquid crystal phase includes the corresponding chiral liquid crystal phase unless otherwise specified.) In addition, the phase series of the ferroelectric liquid crystal phase or the temperature range of each liquid crystal phase is defined. In order to adjust, it is preferable to select a liquid crystal compound as appropriate. Specifically, when it is desired to develop a nematic phase or expand the temperature range of the nematic phase, it is preferable to use a compound exhibiting a nematic phase in combination, or to develop a smectic A phase or a smectic A phase. When it is desired to expand the temperature range, it is preferable to use a compound showing a smectic A phase in combination, or when a smectic A phase is unnecessary, such as a half V material, a compound which does not show a smectic A phase. It is preferable to use together. In order to obtain good alignment, it is necessary to stabilize the nematic phase. In that case, it is preferable to add a compound that exhibits a nematic phase that is compatible with the smectic liquid crystal and has a wide temperature range. Such a compound preferably has a temperature range of 5 ° C. to 120 ° C. showing a nematic phase, more preferably 10 ° C. to 120 ° C., particularly preferably 20 ° C. to 120 ° C. The clearing point is preferably 70 ° C to 220 ° C. As specific examples, the following general formula (VII),
（式中、Ｒ７６１及びＲ７６２は各々独立に炭素原子数１〜８の直鎖状アルキル基あるいはアルコキシ基を表し、Ａ７、Ｂ７及びＣ７は１，４−フェニレン基、又は、１，４−シクロヘキシレン基を表し、ａ７は０、１、又は２表し、ｂ７，及びｃ７は０又は１の整数を表し、ａ７、ｂ７及びｃ７の合計は１又は２を表し、ただし、Ａ７が１，４−シクロヘキシレン基の場合はＲ７６１は炭素原子数１〜８の直鎖状アルキル基、C７が１，４−シクロヘキシレン基の場合はＲ７６２は炭素原子数１〜８の直鎖状アルキル基を表す。）
に示す構造を有する化合物を挙げることができる。このなかでも、Ｒ７６１及びＲ７６２は各々独立に炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基あるいはアルコキシ基である場合がより好ましい。
(In the formula, R 761 and R 762 each independently represent a linear alkyl group or alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and A 7 , B 7 and C 7 are 1,4-phenylene group or 1 , 4-cyclohexylene group, a 7 represents 0, 1 or 2, b 7 and c 7 represent an integer of 0 or 1, and the sum of a 7 , b 7 and c 7 represents 1 or 2 Wherein R 761 is a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms when A 7 is a 1,4-cyclohexylene group, and R 762 is carbon when C 7 is a 1,4-cyclohexylene group. Represents a linear alkyl group having 1 to 8 atoms.)
A compound having the structure shown in FIG. Among these, R 761 and R 762 are more preferably each independently a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group.
コントラストの良い表示素子を得るためには、表示方式にあわせて傾き角を調整する必要がある。傾き角を大きくするためには、スメクチックＣ相の上限温度を高くしたり、スメクチックＡ相の温度幅を狭くするように、化合物を選ぶことが好ましく、傾き角を小さくするためには、スメクチックＣ相の上限温度を低くしたり、スメクチックＡ相の温度範囲を広くするような化合物を使用することが好ましい。 In order to obtain a display element with good contrast, it is necessary to adjust the tilt angle according to the display method. In order to increase the tilt angle, it is preferable to select a compound so as to increase the upper limit temperature of the smectic C phase or to narrow the temperature range of the smectic A phase. To reduce the tilt angle, the smectic C phase is preferred. It is preferable to use a compound that lowers the upper limit temperature of the phase or widens the temperature range of the smectic A phase.
キラル化合物は１種用いても、あるいは、構造が異なるものを複数用いても良い。キラルな効果に基づき発生する液晶相での螺旋構造を抑制し、良好な配向状態を得るためには、発生させるねじれの向きが異なる複数のキラル化合物を組合わせて用いることが好ましい。このとき、自発分極の向きは揃うようにキラル化合物の組み合わせを選ぶか、あるいは、十分大きな自発分極を発生させる化合物とねじれ構造は誘起するが自発分極値の小さな化合物の組み合わせを選ぶと自発分極の値はキャンセルされないので好ましい。キラルな効果に基づき液晶相でおこる螺旋構造の発生を抑制するために発生させるねじれの向きが異なる複数のキラル構造を同一の化合物の中に導入することも好ましく行われる。このとき、自発分極の向きは揃うようにキラル構造の組み合わせを選ぶか、あるいは、十分大きな自発分極を発生させる構造とねじれ構造は誘起するが自発分極値の小さな構造の組み合わせを選ぶと自発分極の値はキャンセルされないので好ましい。 One kind of chiral compound may be used, or a plurality of compounds having different structures may be used. In order to suppress the helical structure in the liquid crystal phase generated based on the chiral effect and obtain a good alignment state, it is preferable to use a combination of a plurality of chiral compounds having different twist directions to be generated. At this time, if the combination of chiral compounds is selected so that the directions of spontaneous polarization are aligned, or if a combination of a compound that generates sufficiently large spontaneous polarization and a compound that induces a twisted structure but has a small spontaneous polarization value is selected, The value is preferred because it is not canceled. It is also preferable to introduce a plurality of chiral structures having different twist directions to be introduced into the same compound in order to suppress the generation of a helical structure that occurs in the liquid crystal phase based on the chiral effect. At this time, if the combination of chiral structures is selected so that the directions of spontaneous polarization are aligned, or if a combination of structures that generate sufficiently large spontaneous polarization and a twisted structure is induced but has a small spontaneous polarization value, The value is preferred because it is not canceled.
更に、目的に応じて液晶組成物中に、染料等のドーパントを添加することもできる。その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜添加しても良い。 Furthermore, a dopant such as a dye can be added to the liquid crystal composition according to the purpose. In addition, antioxidants, UV absorbers, non-reactive oligomers and inorganic fillers, organic fillers, polymerization inhibitors, antifoaming agents, leveling agents, plasticizers, silane coupling agents, etc. are added as necessary. You may do it.
本発明の強誘電性液晶組成物は液晶性混合物にイオン性液体を添加することにより製造できる。イオン性液体は単独で添加しても良いし、可溶な溶剤に溶解して液晶性混合物に添加したのち溶剤を除去することにより製造しても良い。強誘電性液晶組成物製造の際には、液晶性混合物中の不純物の影響を受けずにイオン性液体の効果を発現させる目的で、液晶性混合物の比抵抗値が１×１０１１〜１×１０１５Ωｃｍである液晶性混合物を用いて強誘電性液晶組成物を製造することが好ましく、製造・精製上の容易さを考慮すると、１×１０１１〜１×１０１４Ωｃｍである液晶性混合物を用いることがより好ましく、１×１０１１〜１×１０１３Ωｃｍである液晶性混合物を用いることが特に好ましい。強誘電性液晶組成物は比抵抗値が１×１０１０〜１×１０１４Ωｃｍであることが好ましく、１×１０１０〜１×１０１３Ωｃｍであることがより好ましい。 The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention can be produced by adding an ionic liquid to a liquid crystalline mixture. The ionic liquid may be added alone, or may be produced by dissolving in a soluble solvent and adding to the liquid crystalline mixture and then removing the solvent. In the production of the ferroelectric liquid crystal composition, the specific resistance value of the liquid crystalline mixture is 1 × 10 11 to 1 × for the purpose of expressing the effect of the ionic liquid without being affected by the impurities in the liquid crystalline mixture. It is preferable to produce a ferroelectric liquid crystal composition using a liquid crystal mixture having a density of 10 15 Ωcm. In consideration of ease of production and purification, a liquid crystal mixture having a density of 1 × 10 11 to 1 × 10 14 Ωcm is preferable. Is more preferable, and it is particularly preferable to use a liquid crystalline mixture of 1 × 10 11 to 1 × 10 13 Ωcm. The ferroelectric liquid crystal composition preferably has a specific resistance value of 1 × 10 10 to 1 × 10 14 Ωcm, and more preferably 1 × 10 10 to 1 × 10 13 Ωcm.
本発明の組成物を液晶セルの中に入れることにより、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良い。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スズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。前記基板に液晶を配向させる目的で、周知の液晶配向層を形成することが望ましい。配向層としては、ポリイミドや他の有機ポリマーの配向層物質をガラス基板等の基板上に形成した後、ラビング処理や光配向処理やイオンビーム処理などの配向処理を行ったもの、SiOxやCaF等を蒸着やスパッタによりガラス基板等の基板上に形成したもの、又は、光配向材料を配向層物質として用いて偏光照射、無偏光斜め照射、あるいはその両者の組み合わせにより光配向層を形成したものなどを用いることができる。 By putting 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. For the purpose of aligning the liquid crystal on the substrate, it is desirable to form a well-known liquid crystal alignment layer. As the alignment layer, an alignment layer material of polyimide or other organic polymer is formed on a substrate such as a glass substrate and then subjected to alignment treatment such as rubbing treatment, photo-alignment treatment, ion beam treatment, SiOx, CaF, etc. Formed on a substrate such as a glass substrate by vapor deposition or sputtering, or a photo-alignment layer formed by polarization irradiation, non-polarization oblique irradiation using a photo-alignment material as an alignment layer substance, or a combination of both Can be used.
強誘電性液晶組成物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、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成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、そして加熱又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成することができる。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 composition can display a color without using a color filter by using a field sequential driving method. However, a display method using a color filter is used. May be. The color filter can be prepared 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 on 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 pixel portion for a color filter can be created. 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、得られるセルの厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。セル厚は、１から１０μｍが更に好ましく、１から４μｍがなお好ましい。偏光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。表示素子の製造の点ではセル厚が厚い方が好ましいが、その場合にはΔｎが小さい液晶を使用する必要がある。その場合には、シクロヘキシル、あるいは、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル構造を有する化合物を併用することが望ましい。シクロヘキシル構造は、一つの分子中に一つ、あるいは２つ存在することが好ましく、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイルは一つの分子中に一つ存在することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラ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もできる。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、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。 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. In this case, it is preferable to adjust the thickness of the obtained cell to be 1 to 100 μm. The cell thickness is more preferably 1 to 10 μm, still more preferably 1 to 4 μm. When a polarizing plate 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. In view of manufacturing the display element, it is preferable that the cell thickness is thick. In that case, it is necessary to use a liquid crystal having a small Δn. In that case, it is desirable to use cyclohexyl or a compound having a 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl structure in combination. One or two cyclohexyl structures are preferably present in one molecule, and one 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl is preferably present in one molecule. In addition, when there are two polarizing plates, the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good. 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 sealant such as an epoxy thermosetting composition is screen-printed on the substrates with a liquid crystal inlet provided, the substrates are bonded together, and heated to thermally cure the sealant.
２枚の基板間に高分子安定化強誘電性液晶組成物を狭持させるに方法は、通常の真空注入法、又はＯＤＦ法などを用いることができる。この時、液晶組成物は、均一なアイソトロピック状態か、又は（キラル）ネマチック相であることが好ましい。スメクチック相では、素子作製時の取り扱い方が難しくなる。 As a method for sandwiching the polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition between two substrates, a normal vacuum injection method, an ODF method, or the like can be used. At this time, the liquid crystal composition is preferably in a uniform isotropic state or in a (chiral) nematic phase. In the smectic phase, handling during device fabrication becomes difficult.
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。なお、本実施例において反転異常の評価は、以下の手順により評価を行った。２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、光路中になにも設置しない時の光強度を０％とし、パラレルニコルに配置したときの光強度を１００％と定義した。2枚の偏光板をクロスニコルに配置し、2枚の偏光板間に−５V、１Hzのパルスを１パルス印加した後の液晶セルの光透過率が最小となるように液晶セルを配置した。５V、パルス幅0.1msのパルスを１パルス印加し透過率を測定した。次に再度−５V、１Hzの矩形波を印加した後、パルス幅を変えた電圧５Vのパルスを印加し透過率を測定した。これを繰り返し、パルス幅を5msまで順次変化させ、各パルスを印加した時の透過率を測定した。液晶セルの透過率の全変化のうち、90％変化したときのパルス幅を飽和電圧パルス幅と定義した。次に、再度−５V、１Hzの矩形波を印加し、この液晶セルに、1パルスで透過率に変化が現れない電圧1.5Vの飽和電圧パルス幅のパルスを、100Hzで3000回印加し、印加前後の各透過率を測定した。3000回印加前後の透過率に0.5%以上の変化がおこる場合を、反転異常が起こったと判断した。焼付きの評価は、暗状態で１週間放置した液晶セルの暗状態から明状態に変化させるのに必要なパルス幅（時間）と、初期の暗状態から明状態に変化させるのに必要なパルス幅（時間）を比較することで評価した。すなわち、両者が近い値である場合には焼付きがなく、両者の値の差が大きいほど、強い焼付き現象がおきていると評価した。比抵抗値は測定対象をトルエンに溶解して比抵抗値を測定し測定対象１００％に外挿した値を採用した。また、組成物中における「部」はすべて「質量部」を表し、含有率を示す「ｐｐｍ、％」は全て質量基準で表している。
（実施例１）
下記構造の化合物を下記に示す割合で混合し液晶性混合物（LC-1）を作製した。
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 evaluation of reversal abnormality was performed according to the following procedure. Two polarizing plates were placed in crossed Nicols, the light intensity when nothing was placed in the optical path was defined as 0%, and the light intensity when placed in parallel Nicols was defined as 100%. The two polarizing plates were arranged in crossed Nicols, and the liquid crystal cell was arranged so that the light transmittance of the liquid crystal cell after applying one pulse of -5 V and 1 Hz between the two polarizing plates was minimized. One pulse of 5 V and a pulse width of 0.1 ms was applied, and the transmittance was measured. Next, after applying a rectangular wave of -5 V and 1 Hz again, a pulse with a voltage of 5 V having a different pulse width was applied, and the transmittance was measured. This was repeated, and the pulse width was sequentially changed to 5 ms, and the transmittance when each pulse was applied was measured. The pulse width when 90% of the total change in transmittance of the liquid crystal cell was changed was defined as the saturation voltage pulse width. Next, -5V, 1Hz rectangular wave is applied again, and a pulse of saturation voltage pulse width of 1.5V, which does not change the transmittance with one pulse, is applied 3000 times at 100Hz. Each transmittance before and after was measured. When a change of 0.5% or more occurred in the transmittance before and after 3000 times application, it was judged that a reversal abnormality occurred. Evaluation of image sticking is based on the pulse width (time) required to change the liquid crystal cell left in the dark state for one week from the dark state to the bright state and the pulse required to change from the initial dark state to the bright state. Evaluation was made by comparing width (time). That is, when both values were close, there was no seizure, and the greater the difference between the two values, the stronger the seizure phenomenon that occurred. The specific resistance value was obtained by dissolving the measurement target in toluene and measuring the specific resistance value and extrapolating the measurement target to 100%. Further, “parts” in the composition all represent “parts by mass”, and “ppm,%” indicating the content ratios are all expressed on a mass basis.
Example 1
A compound having the following structure was mixed at the ratio shown below to prepare a liquid crystal mixture (LC-1).
この液晶性混合物（LC-1）の比抵抗値は５×１０12Ωｃｍであった。この液晶性混合物（LC-1）にイオン性液体として１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを５ｐｐｍ添加して強誘電性液晶組成物（FLC−１）を作製した。
この強誘電性液晶組成物（FLC-1）の比抵抗値は５．１×１０11Ωｃｍであった。次にポリイミド−ラビング処理を施したセルギャップ２μｍのセルに真空注入法によりFLC-1を注入し、強誘電性液晶素子（FLCD-1）を得た。このようにして得られた強誘電性液晶素子（FLCD-1）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行った。FLCD-1は、焼付きを起こさず、また反転異常を示す透過率変化は０．２%であり、反転異常が起こらなく好適であった。
The specific resistance value of this liquid crystalline mixture (LC-1) was 5 × 10 12 Ωcm. A ferroelectric liquid crystal composition (FLC-1) was prepared by adding 5 ppm of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate as an ionic liquid to the liquid crystalline mixture (LC-1).
The specific resistance value of this ferroelectric liquid crystal composition (FLC-1) was 5.1 × 10 11 Ωcm. Next, FLC-1 was injected into a cell having a cell gap of 2 μm that had been subjected to polyimide-rubbing treatment by a vacuum injection method to obtain a ferroelectric liquid crystal element (FLCD-1). Using the thus obtained ferroelectric liquid crystal element (FLCD-1), the burn-in and inversion abnormalities were evaluated. FLCD-1 did not cause seizure, and the transmittance change showing reversal abnormality was 0.2%, which was preferable because reversal abnormality did not occur.
（比較例１）
液晶混合物（LC-1）は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを含まないこと以外は実施例１の強誘電性液晶組成物（FLC-１）と同様な組成を有する強誘電性液晶であるので、（LC-1）を比較用として用い、実施例１に記載の方法と同様にして強誘電性液晶素子（LCD-1）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（LCD-1）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行ったところ、焼付きが起こり、また反転異常を示す透過率変化は７．６%であり、明確に反転異常が観察され、実施例１よりも劣っていることは明らかであった。
（実施例２）
下記構造の化合物を下記に示す割合で混合し液晶性混合物（LC-２）を作製した。
(Comparative Example 1)
The liquid crystal mixture (LC-1) has the same composition as the ferroelectric liquid crystal composition (FLC-1) of Example 1 except that it does not contain 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate. Since the liquid crystal is a liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal element (LCD-1) was produced in the same manner as in Example 1 using (LC-1) for comparison. When the ferroelectric liquid crystal element (LCD-1) thus obtained was evaluated for burn-in and reversal abnormality, seizure occurred and the transmittance change indicating reversal abnormality was 7.6%. It was clear that the reversal abnormality was clearly observed and was inferior to Example 1.
(Example 2)
A compound having the following structure was mixed at the ratio shown below to prepare a liquid crystalline mixture (LC-2).
この液晶性混合物（LC-２）の比抵抗値は４．８×１０12Ωｃｍであった。この液晶性混合物（LC-２）にイオン性液体として１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを５ｐｐｍ添加して強誘電性液晶組成物（FLC−２）を作製した。この強誘電性液晶組成物（FLC-２）の比抵抗値は２．５×１０11Ωｃｍであった。実施例１と同様に強誘電性液晶素子（FLCD-２）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（FLCD-2）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行った。FLCD-２は、焼付きを起こさず、また反転異常を示す透過率変化は０．１%であり、反転異常が起こらなく好適であった。 The specific resistance value of this liquid crystalline mixture (LC-2) was 4.8 × 10 12 Ωcm. A ferroelectric liquid crystal composition (FLC-2) was prepared by adding 5 ppm of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate as an ionic liquid to the liquid crystal mixture (LC-2). The specific resistance value of this ferroelectric liquid crystal composition (FLC-2) was 2.5 × 10 11 Ωcm. A ferroelectric liquid crystal element (FLCD-2) was produced in the same manner as in Example 1. Using the thus obtained ferroelectric liquid crystal element (FLCD-2), the burn-in and inversion abnormalities were evaluated. FLCD-2 did not cause seizure, and the transmittance change indicating reversal abnormality was 0.1%, which was preferable because reversal abnormality did not occur.
（比較例２）
液晶混合物（LC-２）は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを含まないこと以外は実施例２の強誘電性液晶組成物（FLC-２）と同様な組成を有する強誘電性液晶組成物であるので、（LC-２）を比較用として用い、実施例１に記載の方法と同様にして強誘電性液晶素子（LCD-２）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（LCD-２）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行ったところ、焼付きが起こり、また反転異常を示す透過率変化は４．６％であり、明確に反転異常が観察され、実施例２よりも劣っていることは明らかであった。
（実施例３）
下記構造の化合物を下記に示す割合で混合し液晶性混合物（LC-３）を作製した。
(Comparative Example 2)
The liquid crystal mixture (LC-2) has the same composition as the ferroelectric liquid crystal composition (FLC-2) of Example 2 except that it does not contain 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate. Since the liquid crystal composition was (LC-2), a ferroelectric liquid crystal device (LCD-2) was produced in the same manner as in Example 1 using (LC-2) for comparison. The ferroelectric liquid crystal element (LCD-2) thus obtained was evaluated for burn-in and reversal abnormality. As a result, seizure occurred and the transmittance change indicating reversal abnormality was 4.6%. It was clear that a reversal abnormality was clearly observed and was inferior to Example 2.
(Example 3)
A compound having the following structure was mixed at the ratio shown below to prepare a liquid crystalline mixture (LC-3).
この液晶性混合物（LC-３）の比抵抗値は６．２×１０12Ωｃｍであった。この液晶混合物（LC-３）にイオン性液体として１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを１０ppm添加して強誘電性液晶組成物（FLC−３）を作製した。
この強誘電性液晶組成物（FLC-3）の比抵抗値は１．１×１０11Ωｃｍであった。実施例１と同様に強誘電性液晶素子（FLCD-3）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（FLCD-３）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行った。FLCD-3は、焼付きを起こさず、また反転異常を示す透過率変化は０%であり、反転異常が起こらなく好適であった。
The specific resistance value of this liquid crystalline mixture (LC-3) was 6.2 × 10 12 Ωcm. A ferroelectric liquid crystal composition (FLC-3) was prepared by adding 10 ppm of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate as an ionic liquid to the liquid crystal mixture (LC-3).
The specific resistance value of this ferroelectric liquid crystal composition (FLC-3) was 1.1 × 10 11 Ωcm. A ferroelectric liquid crystal element (FLCD-3) was produced in the same manner as in Example 1. The ferroelectric liquid crystal element (FLCD-3) thus obtained was used to evaluate burn-in and reversal abnormalities. FLCD-3 did not cause seizure, and had a transmittance change of 0% indicating reversal abnormality, and was suitable without reversal abnormality.
（比較例３）
液晶混合物（LC-３）は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを含まないこと以外は実施例３の強誘電性液晶組成物（FLC-３）と同様な組成を有する強誘電性液晶組成物であるので、（LC-３）を比較用として用い、実施例１に記載の方法と同様にして強誘電性液晶素子（LCD-３）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（LCD-３）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行ったところ、焼付きが起こり、また反転異常を示す透過率変化は１０．５%であり、明確に反転異常が観察され、実施例３よりも劣っていることは明らかであった。
（実施例４）
実施例１に記載の液晶性混合物（LC-1）にイオン性液体として１−エチル−３−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネートを５ｐｐｍ、及びカチオン包接化合物として下記構造の化合物（I−ａａ）、
(Comparative Example 3)
The liquid crystal mixture (LC-3) has the same composition as the ferroelectric liquid crystal composition (FLC-3) of Example 3 except that it does not contain 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate. Since the liquid crystal composition was (LC-3), a ferroelectric liquid crystal device (LCD-3) was produced in the same manner as in Example 1 using (LC-3) for comparison. When the ferroelectric liquid crystal element (LCD-3) thus obtained was evaluated for burn-in and reversal abnormality, seizure occurred and the transmittance change indicating reversal abnormality was 10.5%. It was clear that the reversal abnormality was clearly observed and was inferior to Example 3.
Example 4
In the liquid crystalline mixture (LC-1) described in Example 1, 1 ppm of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate as an ionic liquid, and a compound (I-aa) having the following structure as a cation inclusion compound,
を０．４％添加し、強誘電性液晶組成物（FLC-４）を作製した。この強誘電性液晶組成物（FLC-４）の比抵抗値は１．９×１０11Ωｃｍであった。
実施例１と同様に強誘電性液晶素子（FLCD-４）を作製した。このようにして得られた強誘電性液晶素子（FLCD-４）を用いて、焼き付き及び反転異常の評価を行った。FLCD-４は、焼付きを起こさず、また反転異常を示す透過率変化は０%であり、反転異常が起こらなく好適であった。
Was added to prepare a ferroelectric liquid crystal composition (FLC-4). The specific resistance value of this ferroelectric liquid crystal composition (FLC-4) was 1.9 × 10 11 Ωcm.
A ferroelectric liquid crystal element (FLCD-4) was produced in the same manner as in Example 1. The ferroelectric liquid crystal element (FLCD-4) thus obtained was used to evaluate burn-in and reversal abnormalities. FLCD-4 did not cause seizure, and the transmittance change indicating reversal abnormality was 0%, which was preferable because reversal abnormality did not occur.
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