JP2763220B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP2763220B2
JP2763220B2 JP3327820A JP32782091A JP2763220B2 JP 2763220 B2 JP2763220 B2 JP 2763220B2 JP 3327820 A JP3327820 A JP 3327820A JP 32782091 A JP32782091 A JP 32782091A JP 2763220 B2 JP2763220 B2 JP 2763220B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に関し、さ
らに詳しくはコントラストの高いマトリックス型の大容
量表示の強誘電性液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and, more particularly, to a matrix type large-capacity ferroelectric liquid crystal display device having a high contrast.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶表示素子は、時計、電卓はも
とより、ワープロ、パソコンなどのOA機器、ポケット
テレビなど幅広い分野において用いられているが、一般
に広く用いられているのはネマチック相を利用したもの
である。
2. Description of the Related Art At present, liquid crystal display devices are used in a wide range of fields such as clock processors, calculators, OA equipment such as word processors and personal computers, and pocket televisions, but the most widely used one is a nematic phase. It was done.

【0003】しかしながらツイステッドネマティック型
液晶表示装置では、走査線数の増加に伴い急速に駆動マ
ージンが狭くなり、十分なコントラストが得られなくな
るという欠点が存在するために大容量表示素子、ことに
2000×2000ラインなどの高解像度の表示素子を
作る事が困難である。
However, the twisted nematic type liquid crystal display device has a drawback that the drive margin is rapidly narrowed with the increase in the number of scanning lines, and a sufficient contrast cannot be obtained. It is difficult to make a high-resolution display element such as 2000 lines.

【0004】その一方、より高解像度の表示装置に対す
る要求は、ますます高まっている。特にWYSIWYG
(What you see is what you
get)−即ち、プリントアウトされるもの同一のも
のとを表示装置に表示させること−の求められるDTP
(Desk Top Publishing)の分野や
GUI(Graphical User Interf
ace)に基づくWINDOWS環境−複数の独立した
作業各々の画面とその操作に必要な様々な情報を一つの
表示素子の画面の中に表示する環境−の要求されるEW
S(Engineering Work Statio
n),BWS(Business Work Stat
ion)などの分野では表示素子に対して大表示容量化
や高速な応答性が求められている。そこで、有望視され
ているのがクラーク(N.A.Clark)とラガバル
(Lagerwall)により提案されている強誘電性
液晶表示素子(Appl.Phys.Lett.,
,899(1980);特開昭56−107216号
公報;米国特許第4367924号)である。この液晶
表示素子は、液晶分子の誘電異方性を利用する電界効果
型の前記ネマチック液晶表示装置とは異なり、強誘電性
液晶の自発分極の極性と電界の極性とが整合するように
分子がスイッチングする液晶表示素子である。
On the other hand, a higher resolution display device is required.
Requirements are increasing. Especially WYSIWYG
(What you see is what you
 get)-that is, the same one that is printed out
Display on a display device-DTP required
(Desk Top Publishing)
GUI (Graphical User Interf)
ace) based WINDOWS environment-multiple independent
One screen for each work and various information necessary for the operation
EW required for the environment to display in the screen of the display element
S (Engineering Work Status)
n), BWS (Business Work Stat)
(ion), etc., the display element has a large display capacity
And high-speed response is required. So promising
Are Clark and Ragbal
Ferroelectricity proposed by (Lagerwall)
Liquid crystal display device (Appl. Phys. Lett.,3
6, 899 (1980); JP-A-56-107216.
Gazette; U.S. Pat. No. 4,367,924). This liquid crystal
The display element uses an electric field effect that utilizes the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules.
Unlike the nematic liquid crystal display device of the type, ferroelectric
The polarity of the spontaneous polarization of the liquid crystal matches the polarity of the electric field
It is a liquid crystal display element in which molecules switch.

【0005】この表示方法はカイラルスメクチックC
相、カイラルスメクチックI相,カイラルスメクチック
F相などの強誘電性液晶相を利用するものである。この
強誘電性液晶素子においては、強誘電性液晶をセルギャ
ップの薄いセルに注入すると、界面の影響を受けて強誘
電性液晶のカイラルスメクチック相の螺旋構造がほど
け、液晶分子がスメクチック層法線にたいして傾き角θ
だけ傾いて安定する領域と、逆方向に−θだけ傾いて安
定する領域とが混在する双安定性を示す。この状態にあ
る強誘電性液晶素子に電圧を印加すると、液晶分子は、
液晶分子自体の自発分極の向きを電界方向に揃えること
ができる。それ故に、印加する電圧の極性を切り替える
ことによって液晶分子の配向をある一定の状態からもう
一方の状態へと切り替えるスイッチングが可能となる。
このスイッチングに伴い、液晶分子の配向方向と共に偏
光軸が変化する。セル内の強誘電性液晶では、複屈折光
が変化するので2つの偏光子間に上記強誘電性液晶素子
を挟むことによって、透過光を制御することができる。
さらに、電圧の印加を停止しても液晶分子の配向は、界
面の配向規制力によって電圧印加停止前の状態に維持さ
れるので、メモリ効果も得ることができる。また、スイ
ッチング駆動に必要な時間は、液晶の自発分極と電界強
度が直接作用するためにツイステッドネマティック型液
晶表示装置の1/1000以下という高速応答性が可能
であり、高解像度の表示素子の実現化の点で大いに有望
視されている。
[0005] This display method is chiral smectic C
Phase, a chiral smectic I phase, a ferroelectric liquid crystal phase such as a chiral smectic F phase. In this ferroelectric liquid crystal device, when the ferroelectric liquid crystal is injected into a cell having a small cell gap, the spiral structure of the chiral smectic phase of the ferroelectric liquid crystal is loosened due to the influence of the interface, and the liquid crystal molecules are separated from the smectic layer normal. Angle of inclination θ
This shows bistability in which a region that is stable by only tilting and a region that is stable by tilting in the opposite direction by −θ are mixed. When a voltage is applied to the ferroelectric liquid crystal element in this state, the liquid crystal molecules
The direction of spontaneous polarization of the liquid crystal molecules themselves can be aligned with the direction of the electric field. Therefore, by switching the polarity of the applied voltage, switching for switching the orientation of the liquid crystal molecules from a certain state to another state becomes possible.
With this switching, the polarization axis changes along with the orientation direction of the liquid crystal molecules. Since the birefringent light changes in the ferroelectric liquid crystal in the cell, the transmitted light can be controlled by interposing the ferroelectric liquid crystal element between two polarizers.
Further, even if the application of the voltage is stopped, the alignment of the liquid crystal molecules is maintained in the state before the stop of the application of the voltage by the alignment regulating force at the interface, so that a memory effect can be obtained. In addition, the time required for the switching drive is as fast as 1/1000 of that of a twisted nematic liquid crystal display device because the spontaneous polarization of the liquid crystal and the electric field strength directly act, realizing a high-resolution display element. It is very promising in terms of conversion.

【0006】しかしながら、かかる強誘電性液晶表示装
置において、実際に高速応答性を実現するためには種々
の問題がある。例えば、1000×1000ライン以上
の走査線でフリッカのない高コントラスト表示を行なう
ためには、例えば8.4μsecという極めて高速の応
答性が要求される。このため、低粘性のノンカイラル液
晶組成物に大きな自発分極を有するカイラル化合物を添
加したり、ピリミジン系液晶のごとき低粘度のノンカイ
ラル液晶を用いる提案(例えば、第16回液晶討論会、
1K101,1K102,1K111,1K112,1
K114,1K115,1K116,1K117,1K
119,3K106,第16回液晶討論会予稿集(19
90);大西,他,National Technic
al Report,33,35(1987)がなされ
ている。
However, in such a ferroelectric liquid crystal display device, there are various problems in actually realizing high-speed response. For example, in order to perform high-contrast display without flicker on scanning lines of 1000 × 1000 lines or more, an extremely high-speed response of, for example, 8.4 μsec is required. Therefore, a proposal is made to add a chiral compound having a large spontaneous polarization to a low-viscosity non-chiral liquid crystal composition, or to use a low-viscosity non-chiral liquid crystal such as a pyrimidine-based liquid crystal (for example, the 16th Liquid Crystal Discussion,
1K101, 1K102, 1K111, 1K112, 1
K114, 1K115, 1K116, 1K117, 1K
119, 3K106, Proceedings of the 16th Liquid Crystal Symposium (19
90); Onishi, et al., National Technic.
al Report, 33 , 35 (1987).

【0007】さらに上記した液晶材料の開発のみなら
ず、高速応答性を実現するための新しい液晶駆動方式の
開発もなされている。中でも、有効な手法として、部分
書き換えと呼ばれる手法(神辺,電子情報通信学会専門
講習会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表
示と関連材料−,1990年1月,p18〜26)が知
られている。この手法は画面を書き換える必要のあると
ころだけアクセスする手法である。これにより、グラフ
ィックスを表示する上で高速性を要求されるマウスの移
動などに追随できる表示素子が可能となる。
Further, in addition to the development of the above-mentioned liquid crystal material, a new liquid crystal driving method for realizing high-speed response has been developed. Among them, a technique called partial rewriting (Kanbe, Proceedings of the IEICE Technical Seminar “Optoelectronics—Liquid Crystal Display and Related Materials,” Jan. 1990, pp. 18-26) is known as an effective technique. I have. This method is a method of accessing only a place where the screen needs to be rewritten. As a result, a display element that can follow the movement of a mouse that requires high speed in displaying graphics can be provided.

【0008】そして、この部分書き換え法を用いてフリ
ッカのない表示を得ようとする場合の具体的な駆動法と
して、いわゆる1/3バイアス駆動法が提案されている
(特開昭64−59389号公報)。この駆動法の自発
分極の変化を図1に例示した。
A so-called 1/3 bias driving method has been proposed as a specific driving method for obtaining a flicker-free display by using the partial rewriting method (Japanese Patent Laid-Open No. 64-59389). Gazette). FIG. 1 illustrates a change in spontaneous polarization in this driving method.

【0009】しかしながら、かかる1/3バイアス駆動
法による部分書き換え法を適用した場合には、高速応答
がある程度実現できるが、書き換えを行なわない画素に
も書き換え電圧の1/3のバイアス電圧が印加されるた
め、液晶分子の揺らぎが生じてコントラストが低いとい
う問題があった(神辺,電子情報通信学会専門講習会講
演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示と関連
材料−,1990年1月,p18〜26)。
However, when the partial rewriting method based on the 1/3 bias driving method is applied, a high-speed response can be realized to some extent, but a bias voltage of 1/3 of the rewriting voltage is applied to a pixel which is not rewritten. Therefore, there was a problem that fluctuation of liquid crystal molecules occurred and the contrast was low (Kanbe, Proc. Of the IEICE Technical Seminar, "Optoelectronics-Liquid Crystal Display and Related Materials-," January 1990, p18- 26).

【0010】そして、このような表示の低コントラスト
化は、主として、用いられる強誘電性液晶の層構造に密
接に関連していると考えられている。
It is considered that such a low display contrast is mainly closely related to the layer structure of the ferroelectric liquid crystal used.

【0011】すなわち、このような強誘電性液晶素子に
おいては、強誘電性液晶層における層構造は、一般的に
は、理想的なブックシェルフ構造ではなく『く』の字に
おれまがったシェブロン構造をしていることが知られて
いる。そして、この層の折れ曲がる方向は図4に示すよ
うに、二通りの方向(17,18)に発生し、これに伴
って二つの異なった配向状態が生じる。そのとき層と層
の折れ曲がりの方向が異なった場所には、ジグザグ欠陥
と呼ばれる配向欠陥が生じてくる。図2に示すように、
ジグザグ欠陥には層の折れ曲がる方向で<<>>と>>
<<の2種類の欠陥が発生し、その形状から前者がライ
トニング欠陥、後者をヘアピン欠陥と名付けられてお
り、この形状を観察することで層の折れ曲がり方向が規
定できる。[Jpn.J.Appl.Phys.,
,p.50(1988)]。
In other words, in such a ferroelectric liquid crystal element, the layer structure of the ferroelectric liquid crystal layer is generally not an ideal bookshelf structure, but a chevron structure in a shape of a "<". It is known that Then, as shown in FIG. 4, the direction in which this layer is bent occurs in two directions (17, 18), and two different orientation states are generated accordingly. At that time, an orientation defect called a zigzag defect occurs in a place where the bending direction of the layer is different from that of the layer. As shown in FIG.
In the zigzag defect, in the direction in which the layer bends, << and >>
<< The two types of defects occur, and the former is named a lightning defect, and the latter is named a hairpin defect, and by observing this shape, the bending direction of the layer can be defined. [Jpn. J. Appl. Phys. , 2
8 , p. 50 (1988)].

【0012】このような2つの配向はラビング方向との
関係からC1配向(シェブロン1)、C2配向(シェブ
ロン2)と呼ばれている(神辺,電子情報通信学会専門
講習会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表
示と関連材料−,1990年1月,p18〜26,及び
特開平1−158415)。
Such two orientations are called C1 orientation (chevron 1) and C2 orientation (chevron 2) because of the relationship with the rubbing direction. (Kanbe, Proc. -Liquid Crystal Display and Related Materials-, January 1990, pp. 18-26, and JP-A-1-158415).

【0013】そして、C1配向及びC2配向のいずれに
おいても、シェブロンの一層における液晶分子の傾斜角
がねじれて明確な消光位を示さない配向と、傾斜角が均
一で明確な消光位を示す配向とに分類でき、前者がC1
T配向及びC2T配向(Tはツイストの意)、後者がC
1U配向及びC2U配向(Uはユニフォームの意)と呼
ばれている(福田,竹添,「強誘電性液晶の構造と物
性」,コロナ社,1990年,p−327)。
In each of the C1 alignment and the C2 alignment, the tilt angle of the liquid crystal molecules in one layer of the chevron is twisted and does not show a clear extinction position, and the alignment angle is uniform and the tilt angle shows a clear extinction position. And the former is C1
T orientation and C2T orientation (T means twist), the latter being C
It is called 1U orientation and C2U orientation (U is a uniform) (Fukuda, Takezoe, "Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal", Corona, 1990, p-327).

【0014】そして、上記した消光位を示すC1U及び
C2U配向が得られにくいこと、ジグザグ欠陥とライト
ニング欠陥並びにC1U及びC1TやC2U及びC2T
配向が混在していることが表示の低コントラスト化の原
因になっていると考えられる。
It is difficult to obtain the C1U and C2U orientations exhibiting the above-mentioned extinction positions, zigzag defects and lightning defects, C1U and C1T, C2U and C2T.
It is considered that the mixture of the orientations causes the display to have a low contrast.

【0015】この点に関し、液晶基板に形成される配向
膜として、SiO2 斜蒸着膜を適用することにより、コ
ントラストの改善を図る提案がなされている(上村,
他,National Technical Repo
rt,33(1),51(1987).)。これは斜蒸
着膜によって比較的高いプレチルトを基板界面に付与す
ることで、液晶層の折れ曲がりを防ぎ、斜めに傾斜した
層構造を達成するというものである。また、折れ曲がり
構造をもつセルに高い電圧の交番電界を印加することに
より、層構造をブックシェルフ構造の変える方法も提案
されている(佐藤ら,第12回液晶討論会(名古屋),
1F16(1986).)。
In this regard, a proposal has been made to improve the contrast by applying an obliquely deposited SiO 2 film as the alignment film formed on the liquid crystal substrate (Uemura,
Others, National Technical Repo
rt, 33 (1), 51 (1987). ). This is to impart a relatively high pretilt to the substrate interface by the obliquely deposited film, thereby preventing the liquid crystal layer from being bent and achieving an obliquely inclined layer structure. In addition, a method has been proposed in which a layer structure is changed to a bookshelf structure by applying a high voltage alternating electric field to a cell having a bent structure (Sato et al., The 12th Liquid Crystal Symposium (Nagoya),
1F16 (1986). ).

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶素子は上
記のような長所を有しているが、1000×1000本
以上の走査線を有する大容量表示素子においてフリッカ
のない高コントラストの表示を行おうとすると次のよう
な問題点が生じてくる。すなわち、フリッカのない表示
を行うための一つの手法は16.7msec(60H
z)以内に1画面を書き換えることであるが、この場合
には強誘電性液晶材料に非常に速い応答速度が要求され
る。例えば、走査線が1000本の表示素子の場合、次
の式から分かるように8.4secという高速応答が要
求される。16.7(msec)÷1000÷2=8.4
sec(ここで、2で割っているのは、強誘電性液晶の
場合、書き込みに最低2パルス必要だからである。)
Although the ferroelectric liquid crystal device has the above advantages, a high-contrast display without flicker can be realized in a large-capacity display device having 1000 × 1000 or more scanning lines. Attempting to do so raises the following issues: That is, one method for performing flicker-free display is 16.7 msec (60H
One screen is rewritten within z). In this case, a very fast response speed is required for the ferroelectric liquid crystal material. For example, in the case of a display element having 1000 scanning lines, a high-speed response of 8.4 sec is required as can be understood from the following equation. 16.7 (msec) ÷ 1000 ÷ 2 = 8.4
sec (Here, dividing by 2 is because at least two pulses are required for writing in the case of a ferroelectric liquid crystal.)

【0017】しかしながら、強誘電性液晶材料の改良に
よって、求められる応答速度を実現するのは現状では決
して容易ではない。しかも、より大容量の表示素子を作
成すると、液晶材料の高速化によって大容量化を図るの
はかなり困難であることが容易に想像できる。
However, at present, it is not easy to achieve the required response speed by improving the ferroelectric liquid crystal material. In addition, when a display device having a larger capacity is produced, it is easily imagined that it is quite difficult to increase the capacity by increasing the speed of the liquid crystal material.

【0018】このような問題点を解決するための有力な
手法として、部分書き換えと呼ばれる手法(神辺、電子
情報通信学会専門講習会講演論文集「オプトエレクトロ
ニクス」−液晶表示と関連材料−、1990年1月、p
18〜26)が提案されている。この手法は画面を書き
換える必要のあるところだけアクセルする手法である。
これにより、グラフィックスを表示する上で高速性を要
求されるマウスの移動などに追随できる表示素子が可能
となる。
As an effective method for solving such a problem, a method called partial rewriting (Kanbe, Proc. Of the IEICE Technical Seminar, "Optoelectronics-Liquid Crystal Display and Related Materials-," 1990 January, p
18-26) have been proposed. This method is a method of accelerating only the area where the screen needs to be rewritten.
As a result, a display element that can follow the movement of a mouse that requires high speed in displaying graphics can be provided.

【0019】しかしながら、この1/3バイアス駆動法
を用いた場合の問題は、書換えを行わない画素にも1/
3バイアス電圧が印加され、このバイアス電圧のため書
換えを行わない画素の分子の揺らぎを生じ、メモリ状態
が損なわれたり、分子の揺らぎによるコントラストの低
下がおこったりする。
However, the problem when the 1/3 bias driving method is used is that 1 /
When a bias voltage of 3 is applied, the bias voltage causes fluctuations in the molecules of the pixels that are not rewritten, so that the memory state is impaired or the contrast is lowered due to the fluctuations in the molecules.

【0020】さらに、上記SiO2 斜蒸着膜による方法
においては、蒸着角度を均一に制御することが困難であ
って表示面積に制限を生じると共に、真空プロセスを有
するために製造装置をコストアップを招くなど、生産面
で大きな問題がある。 また後述の電界を印加する方法
は、均一に層構造を変化させるのが難しく、長期の時間
の経過とともに序々に元のシェブロン構造に変化するも
のも多く、未だ実用化には至っていない。
Further, in the method using the obliquely deposited SiO 2 film, it is difficult to uniformly control the deposition angle, which limits the display area. In addition, the use of a vacuum process increases the cost of the manufacturing apparatus. There is a big problem in production. In addition, it is difficult to uniformly change the layer structure in the method of applying an electric field described later, and many of the methods gradually change to the original chevron structure over a long period of time, and have not yet been put to practical use.

【0021】このような従来の手法では、広い温度範囲
で高コントラスト比の表示を行なうことが未だ実現され
ていない。
With such a conventional method, display with a high contrast ratio in a wide temperature range has not yet been realized.

【0022】本発明は、かかる状況下なされたものであ
り、ことに、1/3バイアス駆動法において高コントラ
スト比の表示を安定にかつ広い温度範囲で実現できる強
誘電性液晶表示装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made under such circumstances, and in particular, will provide a ferroelectric liquid crystal display device capable of stably displaying a high contrast ratio in a wide temperature range in a に お い て bias driving method. It is assumed that.

【0023】実用的な強誘電性液晶組成物は、通常複数
の成分を混合して作製される。ときには、その成分とし
て、スメクチックC相を示さない化合物や、まったく液
晶相を示さない化合物が用いられることもある。強誘電
性液晶組成物に求められる性質としては、適切な素子構
造と組み合わせて高コントラストを実現できるだけでな
く、次のような性質をあげることができる。すなわち、
応答速度が速いことが求められ、この点から、低粘性が
求められる。応答速度を速くするためには、自発分極を
増大化することも有効ではあるが、強誘電性液晶素子の
良好な双安定性を得るために、強誘電性液晶組成物には
むしろ低い自発分極の値(例えば、10nC/cm)が
求められる場合が多い。強誘電性素子に適用した場合良
好な配向性を得るためには、強誘電性液晶組成物の相系
列が重要であり、一般にはINAC(Isotropi
c−Nmatic−Smectic A−Smecti
cC)相系列がもっとも好ましい。ネマチック相および
スメクチックC相におけるらせんピッチが長いことも良
好な配向性を得るために重要である。室温を中心に広い
温度範囲でスメクチックC相を示すことも必要であり、
化学的に安定であること、光に対して安定であること、
着色がないこと、粘度が高くないこと、スメクチックC
相において適切なチルト角を有していることなども求め
られる。
A practical ferroelectric liquid crystal composition is usually prepared by mixing a plurality of components. In some cases, a compound that does not exhibit a smectic C phase or a compound that does not exhibit a liquid crystal phase at all is used as the component. The properties required for the ferroelectric liquid crystal composition include not only high contrast in combination with an appropriate device structure but also the following properties. That is,
A high response speed is required, and from this point, a low viscosity is required. Increasing spontaneous polarization is effective for increasing the response speed, but in order to obtain good bistability of a ferroelectric liquid crystal device, a ferroelectric liquid crystal composition has a rather low spontaneous polarization. (For example, 10 nC / cm) is often required. In order to obtain good orientation when applied to a ferroelectric element, a phase series of a ferroelectric liquid crystal composition is important. In general, an INAC (Isotropi) is used.
c-Nmatic-Smectic A-Smecti
cC) phase series is most preferred. The long helical pitch in the nematic phase and the smectic C phase is also important for obtaining good orientation. It is also necessary to show a smectic C phase over a wide temperature range around room temperature,
Chemical stability, light stability,
No coloring, no high viscosity, smectic C
It is also required that the phase has an appropriate tilt angle.

【0024】本発明はこのような状況においてなされた
ものであり、高コントラストの実用的な強誘電性液晶組
成物を作製する上で有用な液晶組成物、並びに液晶素子
を提供することを目的とする。
The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal composition and a liquid crystal element useful for producing a practical high-contrast ferroelectric liquid crystal composition. I do.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、表面に電極を選択的に形成し、さらにその上に絶縁
膜、配向膜を形成した後、一軸配向処理を施した一対の
基板を、その一軸配向処理の方向を上下基板において略
平行になるよう互いに対向して配置するとともに、これ
らの基板間にカイラルスメクチックC相を有する液晶を
介在させ液晶パネルとし、前記電極に選択的に電圧を印
加することによって液晶の光軸を切り換える駆動手段
と、光軸の切り替えを光学的に識別する手段を有する強
誘電性液晶表示装置において、カイラルスメクチックC
相に於ける層構造が「く」の字に折れ曲がったシェブロ
ン構造であり、上記一軸配向処理方向と層構造の関係か
ら生じる配向領域が、一軸配向処理方向に発生するライ
トニング欠陥とその欠陥の後方に発生するヘアピン欠陥
に囲まれた領域の内側、もしくは、配向処理方向に発生
するヘアピン欠陥と後方に発生するライトニング欠陥に
囲まれた領域の外側であることを特徴とし、その配向状
態がユニフォームであり、かつ、液晶分子の基板近傍で
の反転を伴うスイッチング過程を有することと、スメク
ック層の基板にたいするプレティルト角が8°以上2
0°以下の有機配向膜で構成され、かつ上記強誘電性液
晶層が i)下式(IV)
According to the present invention, an electrode is selectively formed on the surface, an insulating film and an alignment film are formed thereon, and then a pair of substrates which are subjected to a uniaxial alignment treatment are formed. A liquid crystal panel having a chiral smectic C phase is interposed between the substrates so that the directions of the uniaxial alignment treatment are substantially parallel to the upper and lower substrates, and a liquid crystal panel is interposed between these substrates. In a ferroelectric liquid crystal display device having a driving means for switching the optical axis of the liquid crystal by applying a voltage and a means for optically identifying the switching of the optical axis, a chiral smectic C
The layer structure in the phase is a chevron structure bent in the shape of a "ku", and the alignment region generated from the relationship between the uniaxial alignment processing direction and the layer structure is a lightning defect generated in the uniaxial alignment processing direction and the back of the defect. It is characterized by being inside a region surrounded by hairpin defects occurring at the same time, or outside a region surrounded by hairpin defects occurring in the alignment processing direction and lightning defects occurring behind, and its alignment state is uniform And having a switching process involving inversion of liquid crystal molecules near the substrate;
Chi Tsu pretilt angle against the substrate of the click layer 8 ° or more 2
The ferroelectric liquid crystal layer is composed of an organic alignment film of 0 ° or less, and i) the following formula (IV) :

【化6】 で表される化合物(IV)であるか、 ii)下式(III)Embedded image In either a compound represented by (IV), ii) the following formula (III):

【化8】 で表される化合物(III)と化合物(IV)をそれぞれ一種
含有するシェブロン構造の強誘電性液晶組成物からなる
液晶表示装置を提供する。更に、下式(V):
Embedded image To provide a liquid crystal display device comprising a compound represented by (III) and of compound (IV) is from each ferroelectric liquid crystal composition of the chevron structure containing one or. Further, the following formula (V):

【化10】 で表される化合物(V)を含むことが好適である。Embedded image It is preferable to include the compound (V) represented by

【0026】本発明は、上記特定の配向膜と特定の液晶
組成物とを組合せて強誘電性液晶表示装置を構成した際
に、均一なC1U配向のシェブロン構造の液晶層が広い
温度範囲に亘って得られ、その結果、欠陥や配向の不均
一性を生じることなく高コントラスト比の安定な表示が
可能となるという事実の発見に基づくものである。
According to the present invention, when a ferroelectric liquid crystal display device is constructed by combining the above specific alignment film and a specific liquid crystal composition, a liquid crystal layer having a uniform C1U alignment chevron structure can be formed over a wide temperature range. And as a result, it is based on the discovery that a stable display with a high contrast ratio can be performed without causing defects or non-uniformity of alignment.

【0027】上記化合物(III)、(IV)、(V)の定義
中、直鎖または分枝鎖のアルキル基には、メチル、エチ
ル、プロピル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、ペ
ンチル、1−又は2−メチルブチル、ヘキシル、1−又
は3−メチルペンチル、ヘプチル、1−又は4−メチル
ヘキシル、オクチル、1−又は5−メチルヘプチル、ノ
ニル、1−又は6−ヘチルオクチル、デシル、1−メチ
ルノニル、ウンデシル、1−メチルデシル、ドデシル、
1−メチルウンデシルなどが含まれる。
In the definitions of the above compounds ( III), (IV) and (V), straight-chain or branched-chain alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, i-butyl, pentyl , 1- or 2-methylbutyl, hexyl, 1- or 3-methylpentyl, heptyl, 1- or 4-methylhexyl, octyl, 1- or 5-methylheptyl, nonyl, 1- or 6-hexyloctyl, decyl, -Methylnonyl, undecyl, 1-methyldecyl, dodecyl,
1-methylundecyl and the like.

【0028】これらのアルキル基またはアルコキシ基中
で炭素鎖に不斉炭素が含まれてもよい。また、これらの
アルキル基またはアルコキシ基中の1つ以上の水素原子
がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、ニトロ
基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、などで置換さ
れてもよい。
In these alkyl groups or alkoxy groups, the carbon chain may contain an asymmetric carbon. Further, one or more hydrogen atoms in these alkyl groups or alkoxy groups may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a methoxy group, or the like.

【0029】化合物(IV)、(V)に含まれるものの具
体的な化学構造は次のようなものが挙げられる。
Specific chemical structures of the compounds ( IV) and (V) include the following.

【化11】 Embedded image

【化12】 Embedded image

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【化15】 Embedded image

【化16】 Embedded image

【化17】 Embedded image

【化18】 このうち好ましい化合物としては、11−2、11−7、11
−10、12−1、12−6、12−7、13−2、13−9、14−
1、14−2、18−4などが挙げられる。なお、上記化合
物の内、14−3〜17−7は、化合物(IV)と(V)
に含まれないが、これらは強誘電性液晶層に更に含まれ
ていてもよい化合物である。 さらに、化合物(III)に含
まれるものの具体的な化学構造はつぎのようなものが挙
げられる。
Embedded image Among them, preferred compounds include 11-2, 11-7, 11
-10, 12-1, 12-6, 12-7, 13-2, 13-9, 14-
1 , 14-2 , 18-4 and the like. The above compound
Of the products, 14-3 to 17-7 are compounds (IV) and (V)
However, these are not included in the ferroelectric liquid crystal layer.
Is a compound which may be Further , specific chemical structures of those contained in compound (III) include the following.

【化21】 Embedded image

【化22】 Embedded image

【化23】 このうち好ましい化合物としては、23−1、23−2、23
−3、23−4、21−6、21−7、22−7、22−8などが
挙げられる。
Embedded image Among these, preferred compounds are 23-1, 23-2, 23
-3, 23-4, 21-6, 21-7, 22-7, 22-8 and the like.

【0030】化合物(IV)で表されるものの製造方法の
一例はつぎのようなものが挙げられる。2−フルオロ−
4−(トランス−4−アルキルシクロヘキシル)安息香
酸((VI)を5塩化リンと反応させて酸クロリド(VII)
とした後、ピリジン存在下のトルエン溶媒中で4−ヒド
ロキシ安息香酸アルキル(VIII)と反応させることにより
得ることができる。
An example of a method for producing the compound represented by the compound (IV) is as follows. 2-fluoro-
4- (trans-4-alkylcyclohexyl) benzoic acid ( (VI) is reacted with phosphorus pentachloride to give acid chloride (VII)
After that, it can be obtained by reacting with a 4-hydroxyalkyl (VIII) in a toluene solvent in the presence of pyridine.

【化24】 Embedded image

【0031】本発明の強誘電性液晶組成物は、上記化合
物(III)、(IV)、(V)を、公知の強誘電性液晶や組
成物と混合して調整することができる。とくに相系列が
INACとなるように、調整するのが適している。通
常、化合物(IV)、(V)の含有量は、全体で4wt%
以上、上記化合物(IV)、(V)群に含まれる単品1成
分あたりでは、全体の25wt%以下とするのが好まし
い。化合物(IV)、(V)全体の含有量が4wt%未満
であると1/3バイアス駆動でコントラストの改善効果
が不充分であり、単品1成分あたりの含有量が20wt
%を越えると添加物の結晶化を起こしたり、スメクチッ
クC相の温度範囲がディスプレイとして使用する温度範
囲に適合しなくなるので適当でない。
The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention comprises the above compound
Compounds ( III), (IV) and (V) can be adjusted by mixing with known ferroelectric liquid crystals and compositions. In particular, it is suitable to adjust the phase sequence so as to be INAC. Usually, the content of the compounds ( IV) and (V) is 4 wt% in total.
As described above, it is preferable that the content of each component contained in the compounds ( IV) and (V) is 25 wt% or less. When the total content of the compounds ( IV) and (V) is less than 4 wt%, the effect of improving the contrast by 1/3 bias driving is insufficient, and the content per component of the single product is 20 wt%.
% Is not suitable because crystallization of the additive occurs and the temperature range of the smectic C phase does not match the temperature range used as a display.

【0032】[0032]

【0033】また、化合物(III)の化合物(IV)の合計
への混合割合は、50〜95wt%とするのが好まし
い。95wt%を越えると、メモリが不充分だったり、
1/3バイアス駆動でコントラストが充分に改善され
ず、20wt%未満だと、ディスプレイとしての適当な
スメクックC相の温度域を維持できないので適さな
い。
Further, the mixing ratio of the sum of the compound (III) of the reduction compound (IV) is preferably set to 50~95wt%. If it exceeds 95 wt%, the memory may be insufficient,
1/3 bias driving is not contrast sufficiently improved, when less than 20 wt%, is not suitable because it can not maintain the temperature range suitable <br/> Sumeku Ji click C phase as a display.

【0034】かかる本発明の強誘電性液晶組成物には、
本発明の意図する効果が阻害されない限り、種々の添加
剤が配合されていてもよい。例えば、配向性向上の点
で、末端にフルオロアルキル基を有する他の液晶性化合
物や液晶相溶性化合物が配合(通常、0.01〜1wt
%)されていてもよく、その例は、例えば特開平3−4
7,891号公報等に示される。
The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention includes:
Various additives may be blended as long as the intended effects of the present invention are not impaired. For example, from the viewpoint of improving the orientation, another liquid crystal compound having a fluoroalkyl group at a terminal or a liquid crystal compatible compound is blended (usually 0.01 to 1 wt.
%), Examples of which are described in, for example,
7, 891 and the like.

【0035】次にその好ましい一例として、一対の基板
の一軸配向処理の方向が平行であり、駆動される液晶相
がキラルスメクチックC相であり、該キラルスメクチッ
クC相においてスメクチック層構造が『く』の字に折れ
曲がったシェブロン構造をとっており、かつその配向状
態が均一なC1配向(C1U配向)であることを特徴と
する液晶素子について述べる。
Next, as a preferred example, the directions of the uniaxial orientation treatment of a pair of substrates are parallel, the liquid crystal phase to be driven is a chiral smectic C phase, and the smectic layer structure in the chiral smectic C phase is “K”. A liquid crystal element having a chevron structure bent in the shape of a letter and having a uniform alignment state of C1 alignment (C1U alignment) will be described.

【0036】一般に、キラルスメクチックC層における
層構造は、一般的には、図2(a)に示すような『く』
の字に折れたシェブロン構造を有していると言われてい
る。層の折れ曲がる方向には図に示すように、二通りの
方向がある。このとき層の折れ曲がりの方向が変化する
所には、ジグザグ欠陥と呼ばれる配向欠陥が生じる。図
2(b)はジグザグ欠陥を偏向顕微鏡で観察したときの
模式図であるが、ジグザグ欠陥はライトニング欠陥と呼
ばれる欠陥と、ヘアピン欠陥と呼ばれる欠陥とに分類す
ることができる。これまでの研究の結果、層構造が<<
>>となている部分がライトニング欠陥に対応してお
り、層構造が>><<となっている部分がヘアピン欠陥
に対応していることが明らかとなっている(N.Hij
i etal.,Jpn.J.Appl.Phys.,
27,L1(1988).)。ラビング方向とプレチル
ト角θP の関係は図2(a)に示すとおりであり、上記
の2つの配向はラビング方向との関係からC1配向、C
2配向と呼ばれている(神辺,電子情報通信学会専門講
習会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示
と関連材料−,1990年1月,p18〜26)。ラビ
ング軸と層の折れ曲がり方向が逆である場合をC1配向
(シェブロン1)、同じである場合をC2配向(シェブ
ロン2)と定義されている。
In general, the layer structure in the chiral smectic C layer generally has a “ku” as shown in FIG.
It is said to have a chevron structure folded in the shape of a letter. As shown in the figure, there are two directions in which the layers bend. At this time, an alignment defect called a zigzag defect occurs where the bending direction of the layer changes. FIG. 2B is a schematic diagram when the zigzag defect is observed with a deflection microscope. The zigzag defect can be classified into a defect called a lightning defect and a defect called a hairpin defect. As a result of previous research, the layer structure was changed to <<
It is clear that the portion with >>> corresponds to the lightning defect, and the portion with the layer structure >>>> corresponds to the hairpin defect (N. Hij).
i et al. , Jpn. J. Appl. Phys. ,
27 , L1 (1988). ). The relationship between the rubbing direction and the pretilt angle θ P is as shown in FIG. 2A, and the above two orientations are C1 orientation and C1 orientation based on the relationship with the rubbing direction.
It is called two orientations (Kanbe, Proceedings of the IEICE Technical Seminar, "Optoelectronics" -Liquid Crystal Display and Related Materials-, January 1990, pp. 18-26). The case where the rubbing axis and the bending direction of the layer are opposite is defined as C1 orientation (chevron 1), and the case where they are the same is defined as C2 orientation (chevron 2).

【0037】さて、プレチルト角θP を大きくすると、
C1配向とC2配向での液晶分子の配向状態の差が顕著
になってゆき、8°以上という大きな値(好ましくは
〜°)を示す配向膜を用いると、高温側のC1配向にお
いては、明確な消光位置を示す領域と消光する位置を示
さない領域とが観察され、低温側のC2配向では、明確
な消光位置を示す領域のみが観察される。ユニフォーム
配向とツイスト配向とを消光位の有無によって区別する
ことが一般に認められているので(福田,竹添,「強誘
電性液晶の構造と物性」,コロナ社,1990年,p−
327)、今ここで、C1配向で消光位を示すものをC
1U(C1ユニフォーム)配向、C1配向で消光位を示
さないものをC1T(C1ツイスト)配向と呼ぶことに
する。C2配向については一種類の配向しか得られなか
ったので、C2配向とのみ標記することにする。図3に
示すような電圧波形を印加したとき、C1U配向では良
好なコントラストが得られるのに対し、C2配向では電
圧無印加時に消光位置を示していたにもかかわらず、コ
ントラストは著しく低下し、C1T配向にいたってはさ
らに低いコントラストしか得られない。コントラストに
は次のような傾向があることを本発明の研究者らは見い
だしており、C1U配向はコントラストの点で特に好ま
しいものである。 C1U>C2>>C1T
By increasing the pretilt angle θ P ,
The difference between the alignment states of the liquid crystal molecules in the C1 alignment and the C2 alignment becomes remarkable, and a large value of 8 ° or more (preferably
When the alignment film showing (〜 °) is used, in the C1 orientation on the high temperature side, a region showing a clear extinction position and a region not showing a quenching position are observed, and in the C2 orientation on the low temperature side, a clear extinction position is observed. Are observed only. It is generally accepted that the uniform alignment and the twist alignment are distinguished by the presence or absence of an extinction position (Fukuda, Takezoe, "Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal", Corona, 1990, p-
327) Here, what shows the extinction position in the C1 orientation is C
A 1U (C1 uniform) orientation and a C1 orientation that does not show an extinction position are referred to as a C1T (C1 twist) orientation. Since only one type of C2 orientation was obtained, only the C2 orientation will be described. When a voltage waveform as shown in FIG. 3 is applied, good contrast is obtained in the C1U orientation, whereas in the C2 orientation, the contrast is significantly reduced despite the fact that the extinction position is shown when no voltage is applied, Even lower contrast can be obtained for the C1T orientation. Researchers of the present invention have found that the contrast has the following tendency, and the C1U orientation is particularly preferable in terms of contrast. C1U> C2 >> C1T

【0038】かかる本発明の強誘電性液晶表示装置の具
体例を図4に示す。ガラス基板1a上に透明電極2a,
絶縁膜3a,配向膜4aの順に各層が形成されたもの
が、基板9である。ここで、透明電極2aは複数本の透
明電極が互いに平行となるようにストライプ状に配列し
て形成され、配向膜4aにはラビングによる一軸配向処
理がほどこされた構造になっている。
FIG. 4 shows a specific example of such a ferroelectric liquid crystal display device of the present invention. A transparent electrode 2a,
The substrate 9 is obtained by forming each layer in the order of the insulating film 3a and the alignment film 4a. Here, the transparent electrode 2a is formed by arranging a plurality of transparent electrodes in a stripe shape so as to be parallel to each other, and the alignment film 4a has a structure in which uniaxial alignment processing by rubbing is performed.

【0039】一方、もう片側のガラス基板1b上にも同
様の条件で透明電極2b,絶縁膜3b,配向膜4bの順
に各層が形成されたものが、基板10である。透明電極
2b,配向膜4bは基板9と同様、透明電極2bは複数
本の透明電極が互いに平行となるようにストライプ状に
配列して形成され、配向膜4bにはラビングによる一軸
配向処理がほどこされた構造になっている。
On the other hand, the substrate 10 is obtained by forming the respective layers on the other glass substrate 1b in the order of the transparent electrode 2b, the insulating film 3b and the alignment film 4b under the same conditions. Like the substrate 9, the transparent electrode 2b and the alignment film 4b are formed by arranging a plurality of transparent electrodes in a stripe shape so as to be parallel to each other, and the alignment film 4b is subjected to uniaxial alignment treatment by rubbing. The structure has been.

【0040】ついで、この基板9と基板10は、互いに
配向膜4a,4bが対向しあい、かつ、互いの透明電極
2a,2bが直交し、かつ、基板9と10でラビング方
向がほぼ一致するようにし、1.5〜3μm程度、好ま
しくは1.2〜1.8μmの間隔を隔ててシール部材6
で貼り合わせる。
Next, the substrates 9 and 10 are arranged such that the alignment films 4a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are orthogonal to each other, and the rubbing directions of the substrates 9 and 10 are substantially the same. And the sealing member 6 is spaced at an interval of about 1.5 to 3 μm, preferably 1.2 to 1.8 μm.
Paste in.

【0041】これらの基板9,10間には強誘電性液晶
組成物7を介在させて液晶セル11が作成される。
A liquid crystal cell 11 is formed between the substrates 9 and 10 with the ferroelectric liquid crystal composition 7 interposed therebetween.

【0042】更に、このセルの上下に偏光軸をほぼ直交
させた偏光板12a,12bを配置させ、偏光板の一方
の偏光軸をセルの液晶のどちらか一方の光軸にほぼ一致
させて液晶表示装置とする。
Further, polarizing plates 12a and 12b whose polarizing axes are substantially orthogonal to each other are arranged above and below the cell, and one of the polarizing axes of the polarizing plate is made to substantially coincide with one of the liquid crystal axes of the cell. Display device.

【0043】もちろん、化合物(IV)を少なくとも一種
含む液晶組成物を用いることのできる液晶素子は上記の
強誘電性液晶素子に限られるものではなく、他の構成の
強誘電性液晶素子、あるいはネマチック相を利用した液
晶素子(TN,STN,DSTN,など)、スメクチッ
クA相を利用した液晶素子(熱書き込み、エレクトロク
リニック、など)、反強誘電性液晶素子などに適用でき
ることは言うまでもない。
Needless to say, the liquid crystal element in which the liquid crystal composition containing at least one compound (IV) can be used is not limited to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal element, but a ferroelectric liquid crystal element having another structure or a nematic liquid crystal element. Needless to say, the present invention can be applied to a liquid crystal element using a phase (TN, STN, DSTN, etc.), a liquid crystal element using a smectic A phase (thermal writing, electroclinic, etc.), an antiferroelectric liquid crystal element, and the like.

【0044】[0044]

【実施例】【Example】

合成例1 2−フルオロ−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)安息香酸ヘプチルの合成(No.101) 2−フルオロ−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)安息香酸0.7g(0.0024モル)に五塩
化リン0.6g(0.0029モル)を加え、約80℃
に過熱して反応させた。生成したPOCl3 および過剰
の五塩化リンを減圧留去し、2−フルオロ−4−(トラ
ンス−4−ペンチルシクロヘキシル)安息香酸クロリド
を得た。これをトルエン10mlに溶解し、4−ヒドロ
キシ安息香酸ヘプチル0.7g(0.0030モル)と
ピリジン(脱塩化水素剤)1mlを加えた。室温で10
時間放置した後、70℃に3時間保った後、室温まで冷
却した。その後、氷と塩酸を加え、エーテルで抽出し
た。エーテル層をNaHCO 3 水溶液、次いで水で洗
い、Na2SO4で乾燥した。エーテルを留去し、残留物
を高速液体クロマトグラフィー(ウォータース製デルタ
プレップ3000液体クロマトグラフィー;C−18シ
リカゲルカラム;溶媒メタノール+クロロホルム(8:
2)で精製し、エタノールより再結晶して、目的とする
2−フルオロ−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)安息香酸ヘプチルを得た。この化合物の赤外吸
収スペクトルを図5に示す。また、この化合物の転移温
度は以下のとおりであった。 更に本発明の実施例に利用した化合物(IX)を次に示
す。
 Synthesis Example 1 2-fluoro-4- (trans-4-pentylcyclohexene
Synthesis of hexyl) heptyl benzoate (No. 101) 2-Fluoro-4- (trans-4-pentylcyclohexyl)
0.7 g (0.0024 mol) of benzoic acid
0.6 g (0.0029 mol) of phosphorus hydride is added,
To heat the reaction. POCl generatedThree And excess
Of phosphorus pentachloride was distilled off under reduced pressure to give 2-fluoro-4- (toluene).
4-pentylcyclohexyl) benzoic acid chloride
I got This was dissolved in 10 ml of toluene, and
0.7 g (0.0030 mol) of heptyl xylbenzoate
1 ml of pyridine (dehydrochlorinating agent) was added. 10 at room temperature
After leaving for 3 hours, keep at 70 ° C for 3 hours, then cool to room temperature
Rejected. Then add ice and hydrochloric acid, extract with ether
Was. The ether layer was washed with NaHCO Three Wash with aqueous solution and then with water
NaTwoSOFourAnd dried. Distill ether off and leave residue
To high performance liquid chromatography (Deltas made by Waters)
Prep 3000 liquid chromatography; C-18
Ricagel column; solvent methanol + chloroform (8:
Purify in 2) and recrystallize from ethanol
2-fluoro-4- (trans-4-pentylcyclohexane
Xyl) heptyl benzoate was obtained. Infrared absorption of this compound
The yield spectrum is shown in FIG. Also, the transition temperature of this compound
The degrees were as follows:Further, Compound (IX) used in Examples of the present invention is shown below.
You.

【化25】 Embedded image

【化26】 Embedded image

【化27】 Embedded image

【0045】参考例1 化合物(IX)の化合物を用いて、表1に示す組成の液晶
組成物No.201を作製した。この液晶組成物の転移
温度は以下の通りであった。
Reference Example 1 Using the compound of the compound (IX), the liquid crystal composition No. 1 having the composition shown in Table 1 was prepared. 201 was produced. The transition temperature of this liquid crystal composition was as follows.

【表1】 この液晶組成物は室温でスメクチックC相を示したが、
スメクチックA相は示さなかった。
[Table 1] This liquid crystal composition showed a smectic C phase at room temperature,
No smectic A phase was shown.

【0046】実施例 参考例 1で作製した液晶組成物No.201に化合物
(IX)の化合物No.101を10重量%添加して、液
晶組成物No.202を作製した。この液晶組成物も室
温でスメクチックC相を示した。この液晶組成物の組成
を表1に示す。化合物No.101を添加することによ
って、スメクチックA相が出現し、強誘電性液晶素子の
配向性にとって好ましいINAC相系列が実現できた。
The liquid crystal composition prepared in Example 1 Reference Example 1 No. No. 201 shows the compound No. of the compound (IX). No. 101 was added in an amount of 10% by weight. 202 was produced. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. Table 1 shows the composition of the liquid crystal composition. Compound No. By adding 101, a smectic A phase appeared, and an INAC phase series preferable for the orientation of the ferroelectric liquid crystal device was realized.

【0047】実施例 実施例で作製した液晶組成物No.202に、化合物
(IX)に示す光学活性化合物No.124を2重量%添
加して、強誘電性液晶組成物No.203を作製した。
この液晶組成物の転移温度は以下の通りであった。 この液晶組成物も室温でスメクチックC相を示した。こ
の液晶組成物の組成を表に示す。この強誘電性液晶組
成物は拾い温度範囲でキラルスメクチックC相を示し、
かつ強誘電性液晶素子の配向性にとって好ましいINA
C相系列を示した。
The liquid crystal composition prepared in Example 2 Example 1 No. No. 202 shows the optically active compound No. shown in the compound (IX). 124 was added in an amount of 2% by weight, and the ferroelectric liquid crystal composition No. 124 was added. 203 were produced.
The transition temperature of this liquid crystal composition was as follows. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. Table 1 shows the composition of the liquid crystal composition. This ferroelectric liquid crystal composition shows a chiral smectic C phase in a temperature range of pickup,
INA which is preferable for the orientation of a ferroelectric liquid crystal device
The C phase series was shown.

【0048】実施例 2枚のガラス基板上のそれぞれに1000Åの厚さのI
TO膜を形成し、その上に500ÅのSiO2 絶縁膜を
形成し、これに表2の配向膜をスピンコーターにて40
0Åの厚みに形成し、この後レーヨン系の布を用いてラ
ビングによる一軸配向処理を行った、これらの基板を、
ラビング方向が反平行となるように厚さ20μmで貼り
合わせて液晶セルを作製した。これにメルク社製ネマチ
ック液晶E−8を注入し、磁場容量法を用いて液晶分子
の基板からのプレチルト角度を測定した。結果を表2に
示す。
Example 3 1000 mm thick I on each of two glass substrates
A TO film was formed, and a 500 ° SiO 2 insulating film was formed thereon.
These substrates were formed to a thickness of 0 ° and then subjected to a uniaxial orientation treatment by rubbing using a rayon-based cloth.
A liquid crystal cell was fabricated by bonding the substrates at a thickness of 20 μm so that the rubbing directions were antiparallel. The nematic liquid crystal E-8 manufactured by Merck was injected into this, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules from the substrate was measured using a magnetic field capacity method. Table 2 shows the results.

【0049】実施例 図4に示す構成の強誘電性液晶素子を作製した。ガラス
基板1a上に1000Åの厚さの複数本のITO透明電
極2aを互いに平行となるようにストライプ状に配列し
て形成し、その上に絶縁膜3aとして500ÅのSiO
を形成し、次に、配向膜4aとしてPSI−A−200
1(チッソ石油化学株式会社製ポリイミド)をスピンコ
ーターにて400Åの厚みに形成し、この後レーヨン系
の布を用いてラビングによる一軸配向処理を行い基板9
を形成した。一方、もう片側のガラス基板1b上にも同
様の条件で処理を行い、基板10を形成した。
Example 4 A ferroelectric liquid crystal device having the structure shown in FIG. 4 was manufactured. On a glass substrate 1a, a plurality of ITO transparent electrodes 2a each having a thickness of 1000 ° are arranged in a stripe shape so as to be parallel to each other, and a 500 ° SiO 2 is formed thereon as an insulating film 3a.
Is formed, and then PSI-A-200 is formed as the alignment film 4a.
1 (polyimide manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.) was formed to a thickness of 400 ° by a spin coater, and then subjected to a uniaxial orientation treatment by rubbing using a rayon-based cloth to obtain a substrate 9.
Was formed. On the other hand, the same process was performed on the other glass substrate 1b to form a substrate 10.

【0050】ついで、この基板9ともう一方の基板10
とを、互いに配向膜4a,4bが対向し合い、互いの透
明電極2a,2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致す
るように、1.5μmの間隔を隔ててシリカスペーサー
を介してエポキシ樹脂製のシール部材6で貼り合わせ
た。これらの基板9,10間には、真空注入法で注入口
から実施例3で作製した強誘電性液晶組成物No.20
3を注入したのちアクリル系のUV硬化型の樹脂で注入
口を硬化して液晶セル11を作成した。更に、このセル
の上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板12a,12b
を配置し、偏光板の一方の偏光軸をセルの液晶のどちら
か一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置とした。
Next, the substrate 9 and the other substrate 10
In order that the alignment films 4a and 4b are opposed to each other, the transparent electrodes 2a and 2b are orthogonal to each other, and the rubbing directions are almost coincident with each other, the resin is made of an epoxy resin through a silica spacer at a 1.5 μm interval. The sealing member 6 was used for bonding. Between these substrates 9 and 10, the ferroelectric liquid crystal composition No. prepared in Example 3 from the injection port by a vacuum injection method. 20
After injecting No. 3, the injection port was cured with an acrylic UV-curable resin to form a liquid crystal cell 11. Further, polarizing plates 12a and 12b whose polarization axes are substantially perpendicular to the upper and lower sides of the cell.
Was arranged, and one polarization axis of the polarizing plate was made substantially coincident with one of the optical axes of the liquid crystal of the cell to obtain a liquid crystal display device.

【0051】この強誘電性液晶素子の配向の様子を調べ
たところ、スメクチックC−スメクチックA転移点から
室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠陥に囲
まれた面積的には小さなC2配向の領域を除けば、全面
C1U配向であった。
Examination of the orientation of the ferroelectric liquid crystal device revealed that, in the temperature region from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, a small C2 orientation region surrounded by minute zigzag defects was observed. Except for, the entire surface was in C1U orientation.

【0052】これらの強誘電性液晶素子のキラルスメク
チックC相におけるチルト角を測定した。チルト角は液
晶セルに±10Vの矩形波を印加し、このとき得られる
2つの消光位間の角度の1/2で定義した。チルト角を
温度に対してプロットした(図6)。
The tilt angles of these ferroelectric liquid crystal devices in the chiral smectic C phase were measured. The tilt angle was defined as 角度 of the angle between the two extinction positions obtained when a rectangular wave of ± 10 V was applied to the liquid crystal cell. The tilt angle was plotted against temperature (FIG. 6).

【0053】図3(a)に示す波形の電圧(V=±10
V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。結果を図7
に示す。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせるこ
とのできる最小のパルス幅とした。パルス幅をメモリパ
ルス幅に設定して、図3(a)の波形を印加したところ
50以上のコントラストが得られた。
The voltage (V = ± 10) having the waveform shown in FIG.
V) was applied and the memory pulse width was measured. Fig. 7 shows the results.
Shown in The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. When the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform of FIG. 3A was applied, a contrast of 50 or more was obtained.

【0054】図3(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±10V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。結果を図7に示す。ま
た、パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図3(b)
の波形を印加したところ、10という高いコントラスト
が得られた。この場合、バイアス印加時においても良好
な黒状態が維持できており、バイアス電圧による分子の
揺らぎが抑制されていることが結論できる。
A memory pulse width was measured by applying a voltage (V = ± 10 V) having a b bias waveform shown in FIG. 3B. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. FIG. 7 shows the results. Also, the pulse width is set to the memory pulse width, and FIG.
As a result, a high contrast of 10 was obtained. In this case, it can be concluded that a favorable black state can be maintained even when the bias is applied, and that the fluctuation of molecules due to the bias voltage is suppressed.

【0055】比較例1 実施例で作成した液晶組成物No.203に含まれる
成分のうち、化合物No.101を比較のため取り除
いた強誘電性液晶組成物No.212を作製した。この
液晶組成物も室温でスメクチックC相を示した。この液
晶組成物No.212の組成を表1に示す。
[0055] The liquid crystal composition was prepared in Comparative Example 1 Example 2 No. Among the components contained in Compound No. 203 Ferroelectric liquid crystal composition was divided <br/> taken for comparison 101 No. 212 was produced. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. This liquid crystal composition No. Table 1 shows the composition of 212.

【0056】実施例における強誘電性液晶組成物N
o.203を比較のための強誘電性液晶組成物No.2
12に置き換えるほかは実施例と同様にして、強誘電
性液晶素子を作製した。配向を観察したところ、C2配
向であり、良好な消光状態が観察されなかった。
The ferroelectric liquid crystal composition N in Example 4
o. No. 203 is a ferroelectric liquid crystal composition No. 203 for comparison. 2
A ferroelectric liquid crystal device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the ferroelectric liquid crystal device was replaced with No. 12. When the orientation was observed, it was C2 orientation, and no favorable quenching state was observed.

【0057】比較例2 化合物(IX)に示す化合物を用いて、表2に示す組成
の強誘電性液晶組成物No.206〜211を作製し
た。
Comparative Example 2 Using the compound shown in Compound (IX), a ferroelectric liquid crystal composition having the composition shown in Table 2 was prepared. 206 to 211 were produced.

【0058】実施例における強誘電性液晶組成物N
o.203を比較のための強誘電性液晶組成物No.2
06〜211のいずれかに置き換えるほかは実施例
同様にして、強誘電性液晶素子を作製した。
The ferroelectric liquid crystal composition N in Example 4
o. No. 203 is a ferroelectric liquid crystal composition No. 203 for comparison. 2
A ferroelectric liquid crystal element was manufactured in the same manner as in Example 4 , except that the ferroelectric liquid crystal element was replaced with any one of 06 to 211.

【0059】また、実施例における強誘電性液晶組成
物No.203を比較のための強誘電性液晶組成物N
o.206〜211のいずれかに置き換える、かつ実施
におけるPSI−A−2001をPSI−S−01
4またはPVAに置き換えるほかは実施例と同様にし
て、強誘電性液晶素子を作製した。
[0059] Further, the strength in Example 4 ferroelectric liquid crystal composition No. 203 is a ferroelectric liquid crystal composition N for comparison.
o. 206 to 211, and PSI-A-2001 in the fourth embodiment is replaced with PSI-S-01.
A ferroelectric liquid crystal device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the ferroelectric liquid crystal device was replaced with PVA or PVA.

【0060】これらの強誘電性液晶素子について調べた
結果を表3に示す。いずれの強誘電性液晶素子も、実施
で得られたような良好な結果は得られなかった。
Table 3 shows the results of an examination of these ferroelectric liquid crystal devices. None of the ferroelectric liquid crystal devices obtained good results as obtained in Example 4 .

【表3】 [Table 3]

【0061】参考例2 実施例で作製した液晶組成物No.203に含まれる
成分のうち、化合物No.101の代わりに化合物N
o.127を15%含有する強誘電性液晶組成物No.
213を作製した。この液晶組成物の転移温度は以下の
通りであった。 この液晶組成物も室温でスメクチックC相を示した。こ
の液晶組成物No.213に置き換えるほかは実施例5
と同様にして、強誘電性液晶素子を作製した。配向を観
察したところ、スメクチックC−スメクチックA転移点
から室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠陥
に囲まれた面積的には小さなC2配向の領域を除けば、
全面C1U配向であった。
Reference Example 2 The liquid crystal composition No. 2 prepared in Example 2 Among the components contained in Compound No. 203 Compound N instead of 101
o. No. 127 containing 15% of ferroelectric liquid crystal composition No. 127
213 was produced. The transition temperature of this liquid crystal composition was as follows. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. This liquid crystal composition No. Example 5 except replacing with 213
A ferroelectric liquid crystal device was produced in the same manner as in the above. When the orientation was observed, in the temperature range from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, except for the area of small C2 orientation surrounded by small zigzag defects,
The entire surface was in the C1U orientation.

【0062】これらの強誘電性液晶素子のキラルスメク
チックC相におけるチルト角を測定した。チルト角は液
晶セルに±10Vの矩形波を印加し、このとき得られる
2つの消光位間の角度の1/2で定義した。チルト角を
温度に対してプロットした(図8)。
The tilt angles of these ferroelectric liquid crystal devices in the chiral smectic C phase were measured. The tilt angle was defined as 角度 of the angle between the two extinction positions obtained when a rectangular wave of ± 10 V was applied to the liquid crystal cell. The tilt angle was plotted against temperature (FIG. 8).

【0063】図3(a)に示す波形の電圧(V=±10
V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。結果を図9
に示す。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせるこ
とのできる最小のパルス幅とした。パルス幅をメモリパ
ルス幅に設定して、図3(a)の波形を印加したところ
50以上のコントラストが得られた。
The voltage (V = ± 10) having the waveform shown in FIG.
V) was applied and the memory pulse width was measured. FIG. 9 shows the results.
Shown in The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. When the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform of FIG. 3A was applied, a contrast of 50 or more was obtained.

【0064】図3(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±10V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。結果を図9に示す。ま
た、パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図3(b)
の波形を印加したところ、10という高いコントラスト
が得られた。この場合、バイアス印加時においても良好
な黒状態が維持できており、バイアス電圧による分子の
揺らぎが抑制されていることが結論できる。
A 1/3 bias waveform voltage (V = ± 10 V) shown in FIG. 3B was applied, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. FIG. 9 shows the results. Also, the pulse width is set to the memory pulse width, and FIG.
As a result, a high contrast of 10 was obtained. In this case, it can be concluded that a favorable black state can be maintained even when the bias is applied, and that the fluctuation of molecules due to the bias voltage is suppressed.

【0065】参考例3 化合物(IX)に示す化合物を用いて、表1に示す組成の
強誘電性液晶組成物No.214を作製した。この液晶
組成物の転移温度は以下の通りであった。 この液晶組成物も室温でスメクチックC相を示した。実
施例5における強誘電性液晶組成物No.203を強誘
電性液晶組成物No.214に置き換えるほかは実施例
と同様にして、強誘電性液晶素子を作製した。配向を
観察したところ、スメクチックC−スメクチックA転移
点から室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠
陥に囲まれた面積的には小さなC2配向の領域を除け
ば、全面C1U配向であった。
Reference Example 3 Using the compound shown in Compound (IX), the ferroelectric liquid crystal composition No. 1 having the composition shown in Table 1 was prepared. 214 were produced. The transition temperature of this liquid crystal composition was as follows. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. In the ferroelectric liquid crystal composition No. 5 in Example 5, 203 is a ferroelectric liquid crystal composition No. 203. Example with the exception of replacing with 214
In the same manner as in No. 4 , a ferroelectric liquid crystal element was produced. Observation of the orientation revealed that the entire surface was in the C1U orientation in the temperature region from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, except for a small C2 orientation region surrounded by minute zigzag defects.

【0066】これらの強誘電性液晶素子のキラルスメク
チックC相におけるチルト角を測定した。チルト角は液
晶セルに±10Vの矩形波を印加し、このとき得られる
2つの消光位間の角度の1/2で定義した。チルト角を
温度に対してプロットした(図10)。
The tilt angles of these ferroelectric liquid crystal devices in the chiral smectic C phase were measured. The tilt angle was defined as 角度 of the angle between the two extinction positions obtained when a rectangular wave of ± 10 V was applied to the liquid crystal cell. The tilt angle was plotted against temperature (FIG. 10).

【0067】図3(a)に示す波形の電圧(V=±10
V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。結果を図9
に示す。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせるこ
とのできる最小のパルス幅とした。パルス幅をメモリパ
ルス幅に設定して、図3(a)の波形を印加したところ
50以上のコントラストが得られた。
The voltage (V = ± 10) having the waveform shown in FIG.
V) was applied and the memory pulse width was measured. FIG. 9 shows the results.
Shown in The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. When the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform of FIG. 3A was applied, a contrast of 50 or more was obtained.

【0068】図3(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±10V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。結果を図11に示す。ま
た、パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図3(b)
の波形を印加したところ、高いコントラスト比10が得
られた。この場合、バイアス印加時においても良好な黒
状態が維持できており、バイアス電圧による分子の揺ら
ぎが抑制されていることが結論できる。
A 1/3 bias waveform voltage (V = ± 10 V) shown in FIG. 3B was applied, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. The results are shown in FIG. Also, the pulse width is set to the memory pulse width, and FIG.
As a result, a high contrast ratio of 10 was obtained. In this case, it can be concluded that a favorable black state can be maintained even when the bias is applied, and that the fluctuation of molecules due to the bias voltage is suppressed.

【0069】参考例4 化合物(IX)に示す化合物を用いて、表1に示す組成の
強誘電性液晶組成物No.215を作製した。この液晶
組成物の転移温度は以下の通りであった。 この液晶組成物も室温でスメクチックC相を示した。実
施例における強誘電性液晶組成物No.203を強誘
電性液晶組成物No.215に置き換えるほかは実施例
と同様にして、強誘電性液晶素子を作製した。配向を
観察したところ、スメクチックC−スメクチックA転移
点から室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠
陥に囲まれた面積的には小さなC2配向の領域を除け
ば、全面C1U配向であった。
Reference Example 4 Using the compound shown in Compound (IX), the ferroelectric liquid crystal composition No. 1 having the composition shown in Table 1 was prepared. 215 were produced. The transition temperature of this liquid crystal composition was as follows. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature. In the ferroelectric liquid crystal composition No. in Example 4, 203 is a ferroelectric liquid crystal composition No. 203. Example except for replacing with 215
In the same manner as in No. 4 , a ferroelectric liquid crystal element was produced. Observation of the orientation revealed that the entire surface was in the C1U orientation in the temperature region from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, except for a small C2 orientation region surrounded by minute zigzag defects.

【0070】これらの強誘電性液晶素子のキラルスメク
チックC相におけるチルト角を測定した。チルト角は液
晶セルに±10Vの矩形波を印加し、このとき得られる
2つの消光位間の角度の1/2で定義した。チルト角を
温度に対してプロットした(図12)。
The tilt angles of these ferroelectric liquid crystal devices in the chiral smectic C phase were measured. The tilt angle was defined as 角度 of the angle between the two extinction positions obtained when a rectangular wave of ± 10 V was applied to the liquid crystal cell. The tilt angle was plotted against temperature (FIG. 12).

【0071】図3(a)に示す波形の電圧(V=±10
V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。結果を図1
3に示す。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせる
ことのできる最小のパルス幅とした。パルス幅をメモリ
パルス幅に設定して、図3(a)の波形を印加したとこ
ろ50以上のコントラストが得られた。
The voltage (V = ± 10) having the waveform shown in FIG.
V) was applied and the memory pulse width was measured. Figure 1 shows the results
3 is shown. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. When the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform of FIG. 3A was applied, a contrast of 50 or more was obtained.

【0072】図3(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±10V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。結果を図13に示す。ま
た、パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図3(b)
の波形を印加したところ、高いコントラスト比20が得
られた。この場合、バイアス印加時においても良好な黒
状態が維持できており、バイアス電圧による分子の揺ら
ぎが抑制されていることが結論できる。
A memory pulse width was measured by applying a voltage (V = ± 10 V) having a バ イ ア ス bias waveform shown in FIG. 3B. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. FIG. 13 shows the results. Also, the pulse width is set to the memory pulse width, and FIG.
As a result, a high contrast ratio of 20 was obtained. In this case, it can be concluded that a favorable black state can be maintained even when the bias is applied, and that the fluctuation of molecules due to the bias voltage is suppressed.

【0073】参考例5 化合物(IX)に示す化合物を用いて、表1に示す組成の
強誘電性液晶組成物No.204,205,216,2
17,218,219を作製した。この液晶組成物も室
温でスメクチックC相を示した。
Reference Example 5 Using the compound shown in Compound (IX), the ferroelectric liquid crystal composition No. 1 having the composition shown in Table 1 was obtained. 204, 205, 216, 2
17, 218 and 219 were produced. This liquid crystal composition also showed a smectic C phase at room temperature.

【0074】実施例における強誘電性液晶組成物N
o.203を表に示したNo.204,205,21
6,217,218,219の強誘電性液晶組成物のい
ずれか一つに置き換えるほかは実施例と同様にして、
強誘電性液晶素子を作製した。スメクチックC−スメク
チックA転移点から室温までの温度領域において配向を
観察したところ、微小なジグザグ欠陥に囲まれた面積的
には小さなC2配向の領域を除けば、全面C1U配向で
あった。
The ferroelectric liquid crystal composition N in Example 4
o. No. 203 shown in Table 1 204, 205, 21
6, 217, 218, and 219 in the same manner as in Example 4 except that the ferroelectric liquid crystal composition was replaced with any one of the following:
A ferroelectric liquid crystal device was manufactured. Observation of the orientation in the temperature region from the smectic C-smectic A transition point to room temperature showed that the entire surface was in C1U orientation except for a small C2 orientation region surrounded by minute zigzag defects.

【0075】良好なC1U配向を示している温度領域で
図3(a)に示す波形の電圧(V=±10V)を印加
し、メモリパルス幅を測定した。メモリパルス幅は双安
定スイッチングさせることのできる最小のパルス幅とし
た。パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図3(a)
の波形を印加したところ表4に示すコントラストが得ら
れた。
A voltage (V = ± 10 V) having a waveform shown in FIG. 3A was applied in a temperature region showing good C1U orientation, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. By setting the pulse width to the memory pulse width, FIG.
When the waveform shown in Table 4 was applied, the contrast shown in Table 4 was obtained.

【0076】図3(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±10V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。パルス幅をメモリパルス
幅に設定して、図3(b)の波形を印加したところ、表
4に示すコントラストが得られた。
A voltage having a 1/3 bias waveform (V = ± 10 V) shown in FIG. 3B was applied, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allows bistable switching. When the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform of FIG. 3B was applied, the contrast shown in Table 4 was obtained.

【表4】 [Table 4]

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明によれば、 AC転移温度から室温近傍の幅広い温度域に於てC1
U配向が得られる。 1/3バイアス駆動時にC1Uスイッチングできる温
度範囲が広い。 という特徴を持つ強誘電性液晶表示素子が得られる。従
って、本発明により、高コントラスト比の表示を安定に
かつ広い温度範囲で実現できる強誘電性液晶表示装置が
得られる。そして、もちろん、1/3バイアス駆動法以
外の駆動法適用することができる。
According to the present invention, C1 can be obtained in a wide temperature range from the AC transition temperature to around room temperature.
A U orientation is obtained. The temperature range in which C1U switching can be performed during the 3 bias driving is wide. Is obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a ferroelectric liquid crystal display device capable of stably displaying a high contrast ratio in a wide temperature range. And, of course, a driving method other than the 3 bias driving method can be applied.

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

【図1】強誘電性液晶のスイッチングについて説明する
ための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining switching of a ferroelectric liquid crystal.

【図2】カイラルスメクテイックC相のシェブロン層構
造およびC1配向、C2配向について説明するための図
である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a chevron layer structure of a chiral smectic C phase, and C1 orientation and C2 orientation.

【図3】(a)は0バイアスの、(b)は1/3バイア
スの印加電圧波形の一例を示す図である。
3A is a diagram illustrating an example of an applied voltage waveform with 0 bias, and FIG. 3B is a diagram illustrating an example of an applied voltage waveform with 1/3 bias.

【図4】本発明の強誘電性液晶素子について説明するた
めの素子の断面模式図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a ferroelectric liquid crystal device of the present invention for explaining the device.

【図5】本発明の化合物No.101の赤外線吸収スペ
クトルをしめす図である。
FIG. 5: Compound No. of the present invention FIG. 2 is a view showing an infrared absorption spectrum of the infrared sensor 101.

【図6】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
チルト角の温度変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a temperature change of a tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図7】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
メモリパルス幅の温度変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a temperature change of a memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図8】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
チルト角の温度変化を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a temperature change of a tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図9】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
メモリパルス幅の温度変化を示す図である。
FIG. 9 is a graph showing a temperature change of a memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図10】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
チルト角の温度変化を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a temperature change of a tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図11】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
メモリパルス幅の温度変化を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a temperature change of a memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図12】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
チルト角の温度変化を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a temperature change of a tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図13】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
メモリパルス幅の温度変化を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a temperature change of a memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b ガラス基板 2a,2b 透明電極 3a,3b 絶縁膜 4a,4b 配向膜 6 シール部材 7 強誘電性液晶組成物 9,10 基板 11 液晶セル 12a,12b 偏光板 15 ライトニング欠陥 16 ヘアピン欠陥 1a, 1b Glass substrate 2a, 2b Transparent electrode 3a, 3b Insulating film 4a, 4b Alignment film 6 Sealing member 7 Ferroelectric liquid crystal composition 9, 10 Substrate 11 Liquid crystal cell 12a, 12b Polarizing plate 15 Lightning defect 16 Hairpin defect

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉立 知明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 谷口 維子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−252624(JP,A) 特開 平3−31392(JP,A) 特開 平2−110189(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 19/42 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomoaki Kurate 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor: Veiko Taniguchi 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka In-house (56) References JP-A-3-252624 (JP, A) JP-A-3-31392 (JP, A) JP-A-2-110189 (JP, A) (58) Fields studied (Int. . 6, DB name) C09K 19/42 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表面に電極を選択的に形成し、さらにそ
の上に絶縁膜、配向膜を形成した後、一軸配向処理を施
した一対の基板を、その一軸配向処理の方向を上下基板
において略平行になるよう互いに対向して配置するとと
もに、これらの基板間にカイラルスメクチックC相を有
する液晶を介在させ液晶パネルとし、前記電極に選択的
に電圧を印加することによって液晶の光軸を切り換える
駆動手段と、光軸の切り替えを光学的に識別する手段を
有する強誘電性液晶表示装置において、 カイラルスメクチックC相に於ける層構造が「く」の字
に折れ曲がったシェブロン構造であり、上記一軸配向処
理方向と層構造の関係から生じる配向領域が、一軸配向
処理方向に発生するライトニング欠陥とその欠陥の後方
に発生するヘアピン欠陥に囲まれた領域の内側、もしく
は、配向処理方向に発生するヘアピン欠陥と後方に発生
するライトニング欠陥に囲まれた領域の外側であること
を特徴とし、その配向状態がユニフォームであり、か
つ、液晶分子の基板近傍での反転を伴うスイッチング過
程を有することと、スメクック層の基板にたいするプ
レティルト角が8°以上20°以下の有機配向膜で構成
され、かつ上記強誘電性液晶層が i)下式(IV): 【化1】 で表される化合物(IV)であるか、 ii)下式(III): 【化3】 で表される化合物(III)と化合物(IV)をそれぞれ一種
含有するシェブロン構造の強誘電性液晶組成物からなる
液晶表示装置。
An electrode is selectively formed on the surface, an insulating film and an alignment film are formed thereon, and then a pair of substrates subjected to a uniaxial alignment process is applied to a pair of upper and lower substrates. A liquid crystal panel having a chiral smectic C phase is interposed between these substrates so as to be substantially parallel to each other, and a liquid crystal panel is formed. The optical axis of the liquid crystal is switched by selectively applying a voltage to the electrodes. In a ferroelectric liquid crystal display device having a driving means and a means for optically discriminating switching of an optical axis, a layer structure in a chiral smectic C phase is a chevron structure bent in a “<” shape. The alignment region generated from the relationship between the alignment processing direction and the layer structure is surrounded by lightning defects generated in the uniaxial alignment processing direction and hairpin defects generated behind the defects. It is characterized by being inside the region or outside the region surrounded by hairpin defects occurring in the alignment processing direction and lightning defects occurring behind, the alignment state is uniform, and near the substrate of the liquid crystal molecules and having a switching process with a reversal in, consists of Sumeku Ji click layer organic alignment film substrate against pretilt angle of 8 ° or more than 20 ° of, and the ferroelectric liquid crystal layer is i) the following formula ( IV) : Or is a compound represented by (IV), ii) the following formula (III): ## STR3 ## Compound represented by (III) and of compound (IV) liquid crystal display device comprising a from each ferroelectric liquid crystal composition of the chevron structure containing one or.
【請求項2】 更に、下式(V): 【化5】 で表される化合物(V)を含む請求項1項の装置。2. The method according to claim 1, further comprising the following formula (V): The device according to claim 1 , comprising a compound (V) represented by the following formula: 【請求項3】上記液晶組成物のチルト角が、4°以上2
5℃以下の駆動温度領域において、プレチルト角より5
°以上大きくないことを特徴とする請求項1〜2項のい
ずれかに記載の装置。
3. The tilt angle of the liquid crystal composition is not less than 4 ° and not more than 2 °.
In the driving temperature range of 5 ° C or less, 5
Apparatus according to any of claims 1 to 2, characterized in that it is not greater than 0 °.
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