JP3230024B2 - Liquid crystal compound, liquid crystal composition containing the same, liquid crystal element using the liquid crystal composition, display method using the same, and display device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規な液晶性化合物、
これを含有する液晶組成物及びこれを使用した液晶素子
並びに表示装置に関し、更に詳しくは電界に対する応答
特性が改善された新規な液晶組成物、及びこれを使用し
た液晶表示素子や液晶−光シャッター等に利用される液
晶素子並びに該液晶素子を表示に使用した表示装置に関
するものである。The present invention relates to a novel liquid crystal compound,
More specifically, the present invention relates to a novel liquid crystal composition having improved response characteristics to an electric field, and a liquid crystal display device and a liquid crystal-light shutter using the same. And a display device using the liquid crystal element for display.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、液晶は電気光学素子として種
々の分野で応用されている。現在実用化されている液晶
素子はほとんどが、例えばエム・シャット(M.Sch
adt)とダブリュ・ヘルフリッヒ(W.Helfri
ch)著“アプライド フィジックス レターズ(Ap
plied Physics Letters)”Vo
l.18,No.4(1971.2.15)P.127
〜128の“Voltage Dependent O
ptical Activity of a Twis
ted Nematic Liquid Crysta
l”に示されたTN(Twisted Nemati
c)型の液晶を用いたものである。これらは、液晶の誘
電的配列効果に基づいており、液晶分子の誘電異方性の
ために平均分子軸方向が加えられた電場により特定の方
向に向く効果を利用している。これらの素子の光学的な
応答速度の限界はミリ秒であるといわれ、多くの応用の
ためには遅すぎる。2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystals have been applied in various fields as electro-optical elements. Most of the liquid crystal elements currently in practical use are, for example, M. Schut (M. Sch.
adt) and W. Helfrich
ch) "Applied Physics Letters (Ap
Plied Physics Letters) "Vo
l. 18, No. 4 (1971.2.15) P. 127
~ Voltage Dependent O
optical Activity of a Twis
ted Nematic Liquid Crysta
1 ", TN (Twisted Nemati
c) Type liquid crystal is used. These are based on the dielectric alignment effect of the liquid crystal, and use the effect that the average molecular axis direction is oriented in a specific direction by an applied electric field due to the dielectric anisotropy of the liquid crystal molecules. The limit on the optical response speed of these devices is said to be milliseconds, which is too slow for many applications.
【0003】一方、大型平面ディスプレイへの応用で
は、価格、生産性などを考え合わせると単純マトリクス
方式による駆動が最も有力である。単純マトリクス方式
においては走査電極群と信号電極群をマトリクス状に構
成した電極構成が採用され、その駆動のためには走査電
極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加し、信号電
極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期させて並
列的に選択印加する時分割駆動方式が採用されている。On the other hand, in application to a large flat display, driving by a simple matrix method is the most influential in consideration of price, productivity and the like. In the simple matrix system, an electrode configuration in which a scanning electrode group and a signal electrode group are arranged in a matrix is employed.To drive the scanning electrode group, an address signal is sequentially and selectively applied to the scanning electrode group. A time-division driving method is adopted in which a predetermined information signal is selectively applied in parallel in synchronization with an address signal.
【0004】しかし、この様な駆動方式の素子に前述し
たTN型の液晶を採用すると、走査電極が選択され信号
電極が選択されない領域、或いは走査電極が選択され
ず、信号電極が選択される領域(所謂“半選択点”)に
も有限に電界がかかってしまう。選択点にかかる電圧
と、半選択点にかかる電圧の差が十分に大きく、液晶分
子を電界に垂直に配列させるのに要する電圧閾値がこの
中間の電圧値に設定されるならば、表示素子は正常に動
作するわけであるが、走査線数(N)を増加していった
場合、画面全体(1フレーム)を走査する間に一つの選
択点に有効な電界がかかっている時間(duty比)が
1/Nの割合で減少してしまう。このために、繰り返し
走査を行った場合の選択点と非選択点にかかる実効値と
しての電圧差は、走査線数が増えれば増える程小さくな
り、結果的には画像コントラストの低下やクロストーク
が避け難い欠点となっている。However, when the above-described TN type liquid crystal is adopted as the element of such a driving method, a region where a scanning electrode is selected and a signal electrode is not selected, or a region where a scanning electrode is not selected and a signal electrode is selected. A finite electric field is also applied to the so-called “half-selected point”. If the difference between the voltage applied to the selected point and the voltage applied to the half-selected point is sufficiently large and the voltage threshold required for aligning the liquid crystal molecules perpendicular to the electric field is set to this intermediate voltage value, the display element will Although it operates normally, when the number of scanning lines (N) increases, the time during which an effective electric field is applied to one selected point during scanning of the entire screen (one frame) (duty ratio) ) Decreases at a rate of 1 / N. For this reason, the voltage difference as an effective value between the selected point and the non-selected point when the repetitive scanning is performed becomes smaller as the number of scanning lines increases, and as a result, a decrease in image contrast and crosstalk are reduced. It is an inevitable drawback.
【0005】この様な現象は、双安定性を有さない液晶
(電極面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが安
定状態であり、電界が有効に印加されている間のみ垂直
に配向する)を時間的蓄積効果を利用して駆動する(即
ち、繰り返し走査する)時に生ずる本質的には避け難い
問題点である。Such a phenomenon is caused by a liquid crystal having no bistability (a stable state in which liquid crystal molecules are horizontally oriented with respect to an electrode surface, and a liquid crystal molecule is vertical only while an electric field is effectively applied. This is an essentially unavoidable problem that arises when driving (i.e., scanning repeatedly) using the time accumulation effect.
【0006】この点を改良するために、電圧平均化法、
2周波駆動法、多重マトリクス法等が既に提案されてい
るが、いずれの方法でも不十分であり、表示素子の大画
面化や高密度化は、走査線数が十分に増やせないことに
よって頭打ちになっているのが現状である。In order to improve this point, a voltage averaging method,
Although the two-frequency driving method and the multi-matrix method have already been proposed, none of these methods is sufficient, and the increase in the screen size and the density of the display element has reached a plateau because the number of scanning lines cannot be sufficiently increased. That is the current situation.
【0007】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性を有する液晶素子の使用がクラ
ーク(Clark)及びラガウェル(Lagerwal
l)により提案されている(特開昭56−107216
号公報、米国特許第4367924号明細書等)。In order to improve the disadvantages of the conventional liquid crystal device, the use of a bistable liquid crystal device has been proposed by Clark and Lagerwal.
1) (JP-A-56-107216).
No. 4,367,924).
【0008】双安定性液晶としては、一般にカイラルス
メクティックC相(SmC* 相)又はH相(SmH
* 相)を有する強誘電性液晶が用いられる。この強誘電
性液晶は電界に対して第1の光学的安定状態と第2の光
学的安定状態からなる双安定状態を有し、従って前述の
TN型の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり、例
えば、一方の電界ベクトルに対して第1の光学的安定状
態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対しては第2
の光学的安定状態に液晶が配向されている。また、この
型の液晶は、加えられる電界に応答して、上記2つの安
定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときは
その状態を維持する性質(双安定性)を有する。As a bistable liquid crystal, a chiral smectic C phase (SmC * phase) or an H phase (SmH * phase) is generally used.
* Phase) is used. This ferroelectric liquid crystal has a bistable state consisting of a first optically stable state and a second optically stable state with respect to an electric field. Therefore, the optical modulation element used in the above-mentioned TN type liquid crystal is Differently, for example, the liquid crystal is oriented in a first optically stable state with respect to one electric field vector, and a second liquid crystal is aligned with the other electric field vector.
The liquid crystal is oriented in the optically stable state. In addition, this type of liquid crystal has a property (bistability) that takes one of the above two stable states in response to an applied electric field and maintains the state when no electric field is applied.
【0009】以上の様な双安定性を有する特徴に加え
て、強誘電性液晶は高速応答性であるという優れた特徴
を持つ。それは強誘電性液晶の持つ自発分極と印加電場
が直接作用して配向状態の転移を誘起するためであり、
誘電率異方性と電場の作用による応答速度より3〜4オ
ーダー速い。[0009] In addition to the characteristic having bistability as described above, the ferroelectric liquid crystal has an excellent characteristic of high-speed response. This is because the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal and the applied electric field act directly to induce a transition of the alignment state.
It is 3 to 4 orders of magnitude faster than the response speed due to the effects of dielectric anisotropy and electric field.
【0010】この様に強誘電性液晶は極めて優れた特性
を潜在的に有しており、この様な性質を利用することに
より、上述した従来のTN型素子の問題点の多くに対し
て、かなり本質的な改善が得られる。特に、高速光学光
シャッターや高密度・大画面ディスプレイへの応用が期
待される。このため強誘電性を持つ液晶材料に関しては
広く研究がなされているが、現在までに開発された強誘
電性液晶材料は低温作動性、高速応答性、コントラスト
等を含めて液晶素子に用いる十分な特性を備えていると
は言い難い。As described above, the ferroelectric liquid crystal potentially has extremely excellent properties. By utilizing such properties, it is possible to solve many of the problems of the conventional TN-type element described above. A fairly substantial improvement is obtained. In particular, applications to high-speed optical shutters and high-density and large-screen displays are expected. For this reason, liquid crystal materials having ferroelectricity have been extensively studied.However, the ferroelectric liquid crystal materials developed up to now are sufficient for use in liquid crystal devices, including low-temperature operation, high-speed response, and contrast. It is hard to say that it has characteristics.
【0011】応答時間τと自発分極の大きさPs及び粘
度ηの間には下記の式(1)The following equation (1) is provided between the response time τ and the magnitude Ps of the spontaneous polarization and the viscosity η.
【0012】[0012]
【数1】 の関係が存在する。従って、応答速度を速くするには、 (ア)自発分極の大きさPsを大きくする (イ)粘度ηを小さくする (ウ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかし、印加電界はIC等で駆動するため
上限があり、できるだけ低い方が望ましい。よって、実
際には粘度ηを小さくするか、自発分極の大きさPsの
値を大きくする必要がある。一般的に自発分極の大きい
強誘電性カイラルスメクティック液晶化合物において
は、自発分極のもたらすセルの内部電界も大きく、双安
定状態をとりうる素子構成への制約が多くなる傾向にあ
る。また、いたずらに自発分極を大きくしても、それに
つれて粘度も大きくなる傾向にあり、結果的には応答速
度はあまり速くならないことが考えられる。(Equation 1) Relationship exists. Therefore, to increase the response speed, there are (a) increasing the magnitude Ps of the spontaneous polarization, (a) decreasing the viscosity η, and (c) increasing the applied electric field E. However, since the applied electric field is driven by an IC or the like, there is an upper limit, and it is desirable that the applied electric field be as low as possible. Therefore, it is actually necessary to reduce the viscosity η or increase the value of the magnitude Ps of the spontaneous polarization. Generally, in a ferroelectric chiral smectic liquid crystal compound having a large spontaneous polarization, the internal electric field of a cell caused by the spontaneous polarization tends to be large, and there is a tendency that restrictions on an element configuration capable of taking a bistable state increase. Further, even if the spontaneous polarization is increased unnecessarily, the viscosity tends to increase with the spontaneous polarization, and as a result, the response speed may not be so high.
【0013】また、実際のディスプレイとしての使用温
度範囲が例えば5〜40℃程度とした場合、応答速度の
変化が一般に20程度もあり、駆動電圧及び周波数によ
る調節の限界を越えているのが現状である。Further, when the operating temperature range of the actual display is, for example, about 5 to 40 ° C., the response speed generally varies by about 20 and exceeds the limit of adjustment by the drive voltage and the frequency. It is.
【0014】また一般に、液晶の屈折率を利用した液晶
素子の場合、直交ニコル下における透過率は下記(2)
式で表わされる。In general, in the case of a liquid crystal element utilizing the refractive index of liquid crystal, the transmittance under crossed Nicols is as follows:
It is expressed by an equation.
【0015】[0015]
【数2】 (Equation 2)
【0016】(2)式中、I0 は入射光強度、Iは透過
光強度、θaは以下で定義される見かけのティルト角、
Δnは屈折率異方性、dは液晶層の膜厚、そしてλは入
射光の波長である。前述の非らせん構造における見かけ
のティルト角θaは、第1と第2の配向状態でのねじれ
配列した液晶分子の平均分子軸方向の角度として現われ
ることになる。(2)式によれば、見かけのティルト角
θaが22.5°の角度の時最大の透過率となり、双安
定性を実現する非らせん構造での見かけのティルト角θ
aは22.5°にできる限り近いことが必要である。In the formula (2), I 0 is the incident light intensity, I is the transmitted light intensity, θ a is the apparent tilt angle defined below,
Δn is the refractive index anisotropy, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of the incident light. The apparent tilt angle θ a in the non-helical structure described above appears as an angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. (2) According to the formula, tilt angle theta a apparent becomes the maximum transmittance when the angle of 22.5 °, tilt angle of the apparent in the non-helical structure for realizing bistability theta
a needs to be as close as possible to 22.5 °.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
クラークとラガウェルによって発表された双安定性を示
す非らせん構造の強誘電性液晶に対して適用した場合に
は下述の如き問題点を有し、コントラスト低下の原因と
なっている。However, when the present invention is applied to a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure exhibiting bistability, which is disclosed by Clark and Ragawell, it has the following problems. This causes a decrease in contrast.
【0018】第1に従来のラビング処理したポリイミド
膜によって配向させて得られた非らせん構造の強誘電性
液晶での見かけのティルト角θa(2つの安定状態の分
子軸のなす角度の1/2)が強誘電性液晶でのティルト
角(後述の図4に示す三角錐の頂角の1/2の角度θ)
と比べて小さくなっているために透過率が低い。First, the apparent tilt angle θ a of a non-helical ferroelectric liquid crystal obtained by orienting a conventional rubbed polyimide film (1/1 of the angle formed by the two stable state molecular axes). 2) is the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal (the angle θ which is の of the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 4 described later)
The transmittance is low because it is smaller than.
【0019】第2に電界を印加しないスタティック状態
におけるコントラストは高くても、電圧を印加して駆動
表示を行なった場合にマトリックス駆動における非選択
期間の微小電界により液晶分子が揺らぐために黒が淡く
なる。Second, even when the contrast is high in the static state where no electric field is applied, when a voltage is applied and driving display is performed, the liquid crystal molecules fluctuate due to the minute electric field during the non-selection period in matrix driving, so that the black color is faint. Become.
【0020】以上述べたように、強誘電性液晶素子を実
用化するためには高速応答性を有し、応答速度の温度依
存性が小さく、且つ、コントラストの高いカイラルスメ
クティック相を示す液晶組成物が要求される。さらに、
ディスプレイの均一なスイッチング、良好な視角特性、
低温保存性、駆動ICへの負荷の軽減等のために液晶組
成物の自発分極、カイラルスメクティックCピッチ、コ
レステリックピッチ、液晶相をとる温度範囲、光学異方
性、ティルト角、誘電率異方性などを適正化する必要が
ある。As described above, in order to put a ferroelectric liquid crystal element into practical use, a liquid crystal composition having a high-speed response, a small temperature dependence of a response speed, and a chiral smectic phase having a high contrast. Is required. further,
Uniform switching of display, good viewing angle characteristics,
Low temperature preservability, spontaneous polarization of liquid crystal composition for reducing load on driving IC, chiral smectic C pitch, cholesteric pitch, temperature range for taking liquid crystal phase, optical anisotropy, tilt angle, dielectric anisotropy It is necessary to optimize such factors.
【0021】本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用
できるようにするために、応答速度を速く、しかもその
温度依存性を軽減させ、またコントラストを高くするの
に効果的な液晶性化合物、これを含む液晶組成物、特に
強誘電性カイラルスメクティック液晶組成物、及び該液
晶組成物を使用する液晶素子、表示装置を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a liquid crystal compound which has a high response speed, reduces its temperature dependency, and is effective for increasing the contrast so that a ferroelectric liquid crystal element can be put to practical use. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing the same, particularly a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition, and a liquid crystal element and a display device using the liquid crystal composition.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、下記
一般式(I) R1 −A1 −R2 (I)The present invention provides a compound represented by the following general formula (I): R 1 -A 1 -R 2 (I)
【0023】 [式中、R1、R2は水素原子、ハロゲ
ン、CN、炭素原子数が1から20である直鎖状、分岐
状又は環状のアルキル基(該アルキル基中の1つもしく
は2つ以上の−CH2−はヘテロ原子が隣接しない条件
で−O−、−S−、−CO−、−CH(CN)−、−C
H=CH−、−C≡C−に置き換えられていても良く、
該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されてい
ても良い)、CmH2m+1O(CH2)n(CF2)p(C
H2)q−Y1−(m、n、p、qはm+n+p+q≦1
9を満足することを条件として1から16までの整数で
あり、Y1は単結合、−O−、−CO−、−COO−、
−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−である)であ
り、R1、R2の少なくとも一方は、CmH2m+1O(C
H2)n(CF2)p(CH2)q−Y1−である。さらに、
上記一般式(I)の液晶性化合物は以下の(Iba)〜
(Ice)のいずれかである。 (Iba)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2、A3は
共に無置換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、B
r、CH3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレ
ンであり、X1は単結合、−COO−、−CH2O−、−
CH2CH2−、−C≡C−である液晶性化合物。 (Ibb)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2は無置
換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH
3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレンであ
り、A3はピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジ
ン−3,6−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チオ
フェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイ
ル、チアジアゾール−2,5−ジイル、ベンゾオキサゾ
ール−2,5−ジイル、ベンゾチアゾール−2,6−ジ
イル、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,
6−ジイル、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−
ジイル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は
単結合である液晶性化合物。 (Ibc)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2はピリ
ジン−2,5−ジイルであり、A3は1,4−シクロヘ
キシレン、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−ジ
イル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単
結合である液晶性化合物。 (Ibd)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2はピリ
ミジン−2,5−ジイルであり、A3は1,4−シクロ
ヘキシレン、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−
ジイル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は
単結合である液晶性化合物。 (Ica)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2、A3、A4は共に無置換或いは1個又は2個の置換
基(F、Cl、Br、CH3、CF3又はCN)を有する
1,4−フェニレンであり、X1、X2の少なくとも1つ
は単結合であり、単結合以外の場合は、−COO−、−
OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH
2−、−CH=CH−、−C≡C−である液晶性化合
物。 (Icb)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2、A3、A4の内2つは無置換或いは1個又は2個の
置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又はCN)を有
する1,4−フェニレン、残りの1つはピリジン−2,
5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−シ
クロヘキシレン、チアゾール−2,5−ジイル、チアジ
アゾール−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイ
ル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1、X2は
単結合である液晶性化合物。 (Icc)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2はピリジン−2,5−ジイル、A3は無置換或いは1
個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又
はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換或
いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、
CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、1,4
−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイル、イ
ンダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結合、X2
は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−である液
晶性化合物。 (Icd)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2はピリミジン−2,5−ジイル、A3は無置換或いは
1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3
又はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換
或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、C
H3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、
1,4−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイ
ル、インダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結
合、X2は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−で
ある液晶性化合物。 (Ice)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2は1,4−シクロヘキシレン、A3は無置換或いは1
個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又
はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換或
いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、
CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、1,4
−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイル、イ
ンダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結合、X2
は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−である液
晶性化合物。この液晶性化合物は非光学活性化合物であ
る。]で表わされる液晶性化合物、該液晶性化合物を少
なくとも1種含有する液晶組成物、及び該液晶組成物を
1対の電極基板間に配置してなる液晶素子並びにそれら
を用いた表示方法及び表示装置を提供するものである。[In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen, CN, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or two of the alkyl groups) One or more -CH 2 - is -O under the condition that heteroatoms are not adjacent -, - S -, - CO -, - CH (CN) -, - C
H = CH-, may be replaced by -C≡C-,
The hydrogen atom in the alkyl group may be substitution by a fluorine atom), C m H 2m + 1 O (CH 2) n (CF 2) p (C
H 2 ) q −Y 1 − (m, n, p, q are m + n + p + q ≦ 1
9 is an integer satisfying 1 on condition until 16, Y 1 is a single bond, -O -, - CO -, - COO-,
—OCO—, —CH = CH—, —C≡C—), and at least one of R 1 and R 2 is C m H 2m + 1 O (C
H 2) n (CF 2) p (CH 2) q -Y 1 - is a. further,
The liquid crystal compound represented by the general formula (I) is represented by the following formulas (Iba) to (Iba).
(Ice). (Iba) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , and A 2 and A 3 are both unsubstituted or have one or two substituents (F, Cl, B
r, is CH 3, CF 3 or CN) to a 1,4-phenylene, X 1 is a single bond, -COO -, - CH 2 O -, -
CH 2 CH 2 —, a liquid crystal compound represented by —C≡C—. (Ibb) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , and A 2 is unsubstituted or has one or two substituents (F, Cl, Br, CH
3 , CF 3 or CN), A 3 is pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-
2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, thiadiazole-2,5 -Diyl, benzoxazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,
6-diyl, 2,6-naphthylene, indane-2,5-
A liquid crystal compound selected from diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ibc) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , A 2 represents pyridine-2,5-diyl, and A 3 represents 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, indane- A liquid crystal compound selected from 2,5-diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ibd) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , A 2 represents pyrimidine-2,5-diyl, and A 3 represents 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, indane- 2,5-
A liquid crystal compound selected from diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ica) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 , A 3 and A 4 are 1,4-phenylene which is unsubstituted or has one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), and X 1 , X At least one of 2 is a single bond, and when it is other than a single bond, -COO-,-
OCO -, - CH 2 O - , - OCH 2 -, - CH 2 CH
2- , -CH = CH-, -C≡C-, a liquid crystal compound. (Icb) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
Two of A 2 , A 3 and A 4 are unsubstituted or 1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), and the remaining 1 One is pyridine-2,
5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiazole-2,5-diyl, thiadiazole-2,5-diyl, indane-2,5-diyl, coumaran-2,5-diyl And X 1 and X 2 are each a single bond. (Icc) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is pyridine-2,5-diyl, A 3 is unsubstituted or 1
1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), A 4 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br) , CH 3 ,
1,4-phenylene with CF 3 or CN), 1,4
-Cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2
Is -OCO -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 - in which the liquid crystal compound. (Icd) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is pyrimidine-2,5-diyl, A 3 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3
Or CN) having 1,4-phenylene and A 4 are unsubstituted or have one or two substituents (F, Cl, Br, C
1,4-phenylene having H 3 , CF 3 or CN),
Selected from 1,4-cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl and indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2 is —OCO—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 — A liquid crystalline compound. (Ice) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is 1,4-cyclohexylene; A 3 is unsubstituted or 1
1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), A 4 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br) , CH 3 ,
1,4-phenylene with CF 3 or CN), 1,4
-Cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2
Is -OCO -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 - in which the liquid crystal compound. This liquid crystalline compound is a non-optically active compound. ], A liquid crystal composition containing at least one kind of the liquid crystal compound, a liquid crystal element having the liquid crystal composition disposed between a pair of electrode substrates, and a display method and display using the same. An apparatus is provided.
【0024】 前記一般式(I)において、R 1 、R 2 、
Y 1 が上記に規定した基で示される液晶性化合物のうち
で液晶相の温度幅、混和性、粘性、配向性等の観点から
好ましい参考化合物として下記(Ia)〜(Ic)が挙
げられる。In the general formula (I) , R 1 , R 2 ,
Among the liquid crystalline compounds in which Y 1 is represented by the group defined above, the following (Ia) to (Ic) are preferred as reference compounds from the viewpoint of the temperature range, miscibility, viscosity, orientation and the like of the liquid crystal phase.
【0025】(Ia) A1 が−A2 −を示し、A2 は
無置換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、
CH3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、
1,4−シクロヘキシレン、キノキサリン−2,6−ジ
イル、キノリン−2,6−ジイル、2,6−ナフチレン
から選ばれる液晶性化合物。(Ia) A 1 represents -A 2- , wherein A 2 is unsubstituted or has one or two substituents (F, Cl, Br,
1,4-phenylene with CH 3 , CF 3 or CN)
A liquid crystal compound selected from 1,4-cyclohexylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,6-diyl, and 2,6-naphthylene.
【0026】(Ib) A1 が−A2 −X1 −A3 −を
示し、A2 、A3 の少なくとも1つは無置換或いは1個
又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又は
CN)を有する1,4−フェニレン、1,4−シクロヘ
キシレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−
2,5−ジイルから選ばれる液晶性化合物。[0026] (Ib) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 - indicates, A 2, at least one unsubstituted or 1 or 2 substituents (F in A 3, Cl, Br, CH 3, CF 3 or CN) to a 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine -
A liquid crystal compound selected from 2,5-diyl.
【0027】(Ic) A1 が−A2 −X1 −A3 −X
2 −A4 −を示し、A2 、A3 、A4 の少なくとも1つ
は無置換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、B
r、CH3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレ
ンであり、残りは無置換或いは1個又は2個の置換基
(F、Cl、Br、CH3、CF3又はCN)を有する
1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリ
ミジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、
チアゾール−2,5−ジイル、チアジアゾール−2,5
−ジイル、インダン−2,5−ジイル、クマラン−2,
5−ジイルから選ばれる液晶性化合物。(Ic) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X
2 -A 4 - are shown, A 2, A 3, at least one of A 4 is unsubstituted or 1 or 2 substituents (F, Cl, B
1,4-phenylene having (r, CH 3 , CF 3 or CN), the rest being unsubstituted or having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN) 1,4-phenylene, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene,
Thiazole-2,5-diyl, thiadiazole-2,5
-Diyl, indan-2,5-diyl, coumaran-2,
A liquid crystal compound selected from 5-diyl.
【0028】 本発明の液晶性化合物は前記参考化合物
よりも更に好ましい化合物であり、前記(Iba)〜
(Ice)で示される液晶性化合物である。 The liquid crystalline compound of the present invention is the above-mentioned reference compound
Even more preferred compounds are the compounds (Iba) to (Iba)
It is a liquid crystal compound represented by (Ice).
【0029】[0029]
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【0032】[0032]
【0033】[0033]
【0034】[0034]
【0035】[0035]
【0036】[0036]
【0037】[0037]
【0038】前記一般式(I)で表わされる液晶性化合
物に1個又は2個の置換基を有する1,4−フェニレン
が存在する場合、好ましい置換基はF、Cl、Br、C
F3であり、より好ましくはFである。When 1,4-phenylene having one or two substituents is present in the liquid crystal compound represented by the formula (I), preferred substituents are F, Cl, Br, C
F 3 , and more preferably F.
【0039】R1 、R2 は一方が下記の(i)であり、
好ましくは他方が(i)〜(vii)から選ばれる。 One of R 1 and R 2 is the following (i):
Preferably the other is selected from (i) to (vii).
【0040】[0040]
【化2】 Embedded image
【0041】(aは1から16の整数、mは1から13
の整数、n、qは1から5の整数、d、g、iは0から
7の整数、p、b、e、hは1から10の整数、fは0
又は1を示す。但し、m+n+p+q≦16、b+d≦
16、e+f+g≦16、h+i≦16の条件を満た
す。Y1 は単結合、−O−、−COO−、−OCO−を
示す。)(A is an integer of 1 to 16, m is 1 to 13
N, q are integers from 1 to 5, d, g, i are integers from 0 to 7, p, b, e, h are integers from 1 to 10, and f is 0
Or 1 is shown. However, m + n + p + q ≦ 16, b + d ≦
16, e + f + g ≦ 16 and h + i ≦ 16. Y 1 represents a single bond, —O—, —COO—, or —OCO—. )
【0042】次に前記一般式(I)で示される液晶性化
合物の合成法の一例を示す。Next, an example of a method for synthesizing the liquid crystal compound represented by the general formula (I) will be described.
【0043】[0043]
【化3】 Embedded image
【0044】(DCCはジシクロヘキシルカルボジイミ
ドを示す。m、n、p、q、A1 、R2 は前記一般式に
準ずる。)(DCC represents dicyclohexylcarbodiimide. M, n, p, q, A 1 and R 2 conform to the general formula.)
【0045】 次に一般式(I)で示される本発明の液
晶性化合物及び前記(Ia)〜(Ic)で示される参考
化合物の具体的な構造式を表1〜8に示す。表中、化合
物No.2、4、14、18、23、25、39、5
5、56、69、73、77、78、88、89、9
8、100、102、104、108、114、11
6、138、147、151、154、166、17
3、175、194、198、199、202、20
6、214、215、217、220、222、22
5、230、231は参考化合物である。以後、本発明
中で用いられる略記は以下の基を示す。Next, the liquid crystalline compound of the present invention represented by the general formula (I) and the reference represented by the above (Ia) to (Ic)
Tables 1 to 8 show specific structural formulas of the compounds . In the table, compound
Object No. 2, 4, 14, 18, 23, 25, 39, 5,
5, 56, 69, 73, 77, 78, 88, 89, 9
8, 100, 102, 104, 108, 114, 11
6, 138, 147, 151, 154, 166, 17
3, 175, 194, 198, 199, 202, 20
6, 214, 215, 217, 220, 222, 22
5, 230 and 231 are reference compounds. Hereinafter, the abbreviations used in the present invention indicate the following groups.
【0046】[0046]
【化4】 Embedded image
【0047】[0047]
【化5】 Embedded image
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】[0049]
【表2】 [Table 2]
【0050】[0050]
【表3】 [Table 3]
【0051】[0051]
【表4】 [Table 4]
【0052】[0052]
【表5】 [Table 5]
【0053】[0053]
【表6】 [Table 6]
【0054】[0054]
【表7】 [Table 7]
【0055】 [0055]
【表8】 [Table 8]
【0056】本発明の液晶組成物は前記一般式(I)で
示される液晶性化合物少なくとも1種と他の液晶性化合
物1種以上とを適当な割合で混合することにより得るこ
とができる。併用する他の液晶性化合物の数は1〜5
0、好ましくは1〜30、より好ましくは3〜30の範
囲である。The liquid crystal composition of the present invention can be obtained by mixing at least one kind of the liquid crystal compound represented by the above general formula (I) and one or more other liquid crystal compounds at an appropriate ratio. The number of other liquid crystal compounds used in combination is 1 to 5
0, preferably 1 to 30, more preferably 3 to 30.
【0057】また、本発明による液晶組成物は強誘電性
液晶組成物、特に強誘電性カイラルスメクティック液晶
組成物が好ましい。The liquid crystal composition according to the present invention is preferably a ferroelectric liquid crystal composition, particularly preferably a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition.
【0058】本発明で用いる他の液晶性化合物として
は、特開平4−272989号公報第23〜39頁記載
の化合物(III)〜(XII)、好ましい化合物(I
IIa)〜(XIId)、さらに好ましい化合物(II
Iaa)〜(XIIdb)が挙げられる。また、化合物
(III)〜(VI)、好ましい化合物(IIIa)〜
(VIf)、さらに好ましい化合物(IIIaa)〜
(VIfa)におけるR’1、R’2の少なくとも一方
が、また化合物(VII)、(VIII)、好ましい化
合物(VIIa)〜(VIIIb)、さらに好ましい化
合物(VIIIba)、(VIIIbb)におけるR’
3、R’4の少なくとも一方、および化合物(IX)〜
(XII)、好ましい化合物(IXa)〜(XII
d)、さらに好ましい化合物(IXba)、(XIId
b)におけるR’5、R’6の少なくとも一方が−(CH
2)ECGF2G+1(E:0〜10、G:1〜15 整数)
である化合物も同様に用いることができる。さらに、次
の一般式(XIII)〜(XVIII)で示される液晶
性化合物も用いることができる。As other liquid crystal compounds used in the present invention, compounds (III) to (XII) described in JP-A-4-27289, pages 23 to 39, and preferred compound (I)
IIa) to (XIId), more preferably the compound (II)
Iaa) to (XIIdb). Compounds (III) to (VI), and preferred compounds (IIIa) to
(VIf), more preferred compounds (IIIaa) to
At least one of R ′ 1 and R ′ 2 in (VIfa) is also a compound (VII), (VIII), a preferred compound (VIIa) to (VIIIb), and more preferably a R ′ in compound (VIIIba) or (VIIIbb).
3, at least one, and compound of R '4 (IX) ~
(XII), preferred compounds (IXa) to (XII)
d), more preferred compounds (IXba), (XIId)
in b) R '5, R' 6 of at least one of - (CH
2) E C G F 2G + 1 (E: 0~10, G: 1~15 integer)
Can be used similarly. Further, liquid crystal compounds represented by the following general formulas (XIII) to (XVIII) can also be used.
【0059】[0059]
【化6】 Embedded image
【0060】ここでR’7、R’8は水素原子又は炭素数
1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、該ア
ルキル基中の1つもしくは2つ以上の−CH2−はヘテ
ロ原子が隣接しない条件で−O−、−CO−、−OCO
−、−COO−、−CH(CN)−、−C(CN)(C
H3)−、に置き換えられていても良い。該アルキル基
中の水素原子はフッ素原子に交換されていても良い。Here, R ′ 7 and R ′ 8 are a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and one or more —CH 2 — in the alkyl group. Is -O-, -CO-, -OCO under the condition that no heteroatoms are adjacent.
-, -COO-, -CH (CN)-, -C (CN) (C
H 3 )-, may be substituted. A hydrogen atom in the alkyl group may be replaced by a fluorine atom.
【0061】さらにR’7、R’8は好ましくはi)〜v
iii)である。Further, R ′ 7 and R ′ 8 are preferably i) to v
iii).
【0062】i) 炭素数1〜15の直鎖アルキル基I) a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms
【0063】[0063]
【化7】 Embedded image
【0064】N、Q、R、T:0又は1 Y’7、
Y’8、Y’9:H又はF A’4:Ph、Np X’7、X’8:単結合、−CO
O−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−N, Q, R, T: 0 or 1 Y ' 7 ,
Y '8, Y' 9: H or F A '4: Ph, Np X' 7, X '8: single bond, -CO
O -, - OCO -, - CH 2 O -, - OCH 2 -
【0065】(XIII)の好ましい化合物として(X
IIIa)が挙げられる。As a preferred compound of (XIII), (XIII)
IIIa).
【0066】 R’7−[Py2]−[Ph]−OCO−[Tn]−R’8 (XIIIa) (XVI)の好ましい化合物として(XVIa)、(X
VIb)が挙げられる。[0066] R '7 - [Py2] - [Ph] -OCO- [Tn] -R' 8 (XIIIa) Preferred compounds of (XVI) (XVIa), ( X
VIb).
【0067】 R’7−[Tz1]−[Ph]−R’8 (XVIa) R’7−[PhY’7]−[Tz1]−[PhY’8]−R’8 (XVIb)[0067] R '7 - [Tz1] - [Ph] -R' 8 (XVIa) R '7 - [PhY' 7] - [Tz1] - [PhY '8] -R' 8 (XVIb)
【0068】(XVII)の好ましい化合物として(X
VIIa)、(XVIIb)が挙げられる。As a preferable compound of (XVII), (XVII)
VIIa) and (XVIIb).
【0069】 R’7−[Boa2]−[Ph]−O−R’8 (XVIIa) R’7−[Boa2]−[Np]−O−R’8 (XVIIb)[0069] R '7 - [Boa2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIa) R '7 - [Boa2] - [Np] -O-R' 8 (XVIIb)
【0070】(XVIII)の好ましい化合物として
(XVIIIa)〜(XVIIIc)が挙げられる。Preferred compounds of (XVIII) include (XVIIIa) to (XVIIIc).
【0071】 R’7−[Btb2]−[Ph]−R’8 (XVIIIa) R’7−[Btb2]−[Ph]−O−R’8 (XVIIIb) R’7−[Btb2]−[Np]−O−R’8 (XVIIIc)[0071] R '7 - [Btb2] - [Ph] -R' 8 (XVIIIa) R '7 - [Btb2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIIb) R '7 - [Btb2] - [ np] -O-R '8 ( XVIIIc)
【0072】(XVIa)、(XVIb)の好ましい化
合物として(XVIaa)〜(XVIbc)が挙げられ
る。Preferred compounds of (XVIa) and (XVIb) include (XVIaa) to (XVIbc).
【0073】 R’7−[Tz1]−[Ph]−O−R’8 (XVIaa) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−R’8 (XVIba) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−O−R’8 (XVIbb) R’7−[Ph]−[Tz1]−[Ph]−OCO−R’8(XVIbc)[0073] R '7 - [Tz1] - [Ph] -O-R' 8 (XVIaa) R '7 - [Ph] - [Tz1] - [Ph] -R' 8 (XVIba) R '7 - [ Ph] - [Tz1] - [ Ph] -O-R '8 (XVIbb) R' 7 - [Ph] - [Tz1] - [Ph] -OCO-R '8 (XVIbc)
【0074】Ph、Py2、Tn、Tz1、Cy、N
p、Boa2、Btb2の略記は前記定義に準じ、他の
略記については以下の基を示す。Ph, Py2, Tn, Tz1, Cy, N
Abbreviations of p, Boa2 and Btb2 are in accordance with the above definition, and other abbreviations indicate the following groups.
【0075】[0075]
【化8】 Embedded image
【0076】本発明の液晶性化合物と、1種以上の上述
の液晶性化合物、或いは液晶組成物と混合する場合、混
合して得られた液晶組成物中に占める本発明の液晶性化
合物の割合は1重量%〜80重量%、好ましくは1重量
%〜60重量%、さらに好ましくは1重量%〜40重量
%とすることが望ましい。また、本発明の液晶性化合物
を2種以上用いる場合は、混合して得られた液晶組成物
中に占める本発明の液晶性化合物2種以上の混合物の割
合は1重量%〜80重量%、好ましくは1重量%〜60
重量%、さらに好ましくは1重量%〜40重量%とする
ことが望ましい。When the liquid crystal compound of the present invention is mixed with one or more of the above liquid crystal compounds or liquid crystal compositions, the proportion of the liquid crystal compound of the present invention in the liquid crystal composition obtained by mixing. Is preferably 1% to 80% by weight, preferably 1% to 60% by weight, and more preferably 1% to 40% by weight. When two or more liquid crystal compounds of the present invention are used, the proportion of the mixture of two or more liquid crystal compounds of the present invention in the liquid crystal composition obtained by mixing is 1% by weight to 80% by weight, Preferably 1% by weight to 60%
%, More preferably 1% to 40% by weight.
【0077】さらに、本発明の強誘電性液晶素子におけ
る強誘電性液晶層は、先に示したようにして作成した強
誘電性液晶組成物を真空中、等方性液体温度まで加熱
し、素子セル中に封入し、徐々に冷却して液晶層を形成
させ常圧に戻すことが好ましい。Further, the ferroelectric liquid crystal layer in the ferroelectric liquid crystal device of the present invention is obtained by heating the ferroelectric liquid crystal composition prepared as described above to the isotropic liquid temperature in a vacuum. It is preferable that the cell is sealed in a cell and gradually cooled to form a liquid crystal layer and return to normal pressure.
【0078】図1は強誘電性液晶素子の構成の説明のた
めに、本発明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の一例
を示す断面概略図である。図1において符号1は強誘電
性液晶層、2はガラス基板、3は透明電極、4は絶縁性
配向制御層、5はスペーサー、6はリード線、7は電
源、8は偏光板、9は光源を示している。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a liquid crystal device having a ferroelectric liquid crystal layer according to the present invention for explaining the structure of a ferroelectric liquid crystal device. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a ferroelectric liquid crystal layer, 2 denotes a glass substrate, 3 denotes a transparent electrode, 4 denotes an insulating alignment control layer, 5 denotes a spacer, 6 denotes a lead wire, 7 denotes a power supply, 8 denotes a polarizing plate, and 9 denotes a polarizer. The light source is shown.
【0079】2枚のガラス基板2には、それぞれIn2
O3 ,SnO2 或いはITO(インジウム ティン オ
キサイド;Indium Tin Oxide)等の薄
膜からなる透明電極3が被覆されている。その上にポリ
イミドの様な高分子の薄膜をガーゼやアセテート植毛布
等でラビングして、液晶をラビング方向に並べる絶縁性
配向制御層4が形成されている。また、絶縁物質とし
て、例えばシリコン窒化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、ホウ素窒化物、水素を含有する
ホウ素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、
ジルコニウム酸化物、チタン酸化物、フッ化マグネシウ
ム等の無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビニルア
ルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステ
ルイミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース
樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂やフォ
トレジスト樹脂等の有機絶縁物質を配向制御層として、
2層で絶縁性配向制御層4が形成されていても良く、ま
た無機物質絶縁性配向制御層或いは有機物質絶縁性配向
制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制御層が無
機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系ならば有機絶
縁物質を溶解させた溶液、又はその前駆体溶液(溶剤に
0.1〜20重量%,好ましくは0.2〜10重量%)
を用いて、スピナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン印
刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所定
の硬化条件下(例えば加熱下)で硬化させ形成させるこ
とができる。Each of the two glass substrates 2 has In 2
A transparent electrode 3 made of a thin film such as O 3 , SnO 2, or ITO (Indium Tin Oxide) is covered. On top of that, a thin film of a polymer such as polyimide is rubbed with a gauze, an acetate flocking cloth or the like, and an insulating orientation control layer 4 for arranging liquid crystals in the rubbing direction is formed. Further, as an insulating material, for example, silicon nitride, silicon carbide containing hydrogen, silicon oxide, boron nitride, boron nitride containing hydrogen, cerium oxide, aluminum oxide,
Form an inorganic insulating layer such as zirconium oxide, titanium oxide, magnesium fluoride, etc., on which polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide imide, polyester imide, polyparaxylene, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, As an orientation control layer, an organic insulating material such as polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, urea resin, acrylic resin and photoresist resin,
The insulating orientation control layer 4 may be formed of two layers, or may be a single layer of an inorganic insulating orientation control layer or an organic insulating orientation control layer. If the insulating orientation control layer is inorganic, it can be formed by vapor deposition or the like, and if it is organic, a solution in which an organic insulating substance is dissolved or a precursor solution thereof (0.1 to 20% by weight, preferably 0 to 20% by weight in a solvent). .2 to 10% by weight)
Can be applied by a spinner coating method, a dip coating method, a screen printing method, a spray coating method, a roll coating method or the like, and can be formed by curing under predetermined curing conditions (for example, under heating).
【0080】絶縁性配向制御層4の層厚は通常10Å〜
1μm、好ましくは10Å〜3000Å、さらに好まし
くは10Å〜1000Åが適している。The thickness of the insulating orientation control layer 4 is usually from 10 to
1 μm, preferably 10 ° to 3000 °, more preferably 10 ° to 1000 ° is suitable.
【0081】この2枚のガラス基板2はスペーサー5に
よって任意の間隔に保たれている。例えば所定の直径を
持つシリカビーズ、アルミナビーズをスペーサーとして
ガラス基板2枚で挟持し、周囲をシール剤、例えばエポ
キシ系接着剤を用いて密封する方法がある。その他スペ
ーサーとして高分子フィルムやガラスファイバーを使用
しても良い。この2枚のガラス基板の間に強誘電性液晶
が封入されている。The two glass substrates 2 are kept at an arbitrary interval by a spacer 5. For example, there is a method in which silica beads and alumina beads having a predetermined diameter are sandwiched between two glass substrates as spacers, and the periphery is sealed with a sealant, for example, an epoxy-based adhesive. Alternatively, a polymer film or glass fiber may be used as the spacer. A ferroelectric liquid crystal is sealed between the two glass substrates.
【0082】強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層
1は、一般には0.5〜20μm、好ましくは1〜5μ
mである。The ferroelectric liquid crystal layer 1 in which the ferroelectric liquid crystal is enclosed is generally 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 5 μm.
m.
【0083】透明電極3からリード線によって外部の電
源7に接続されている。またガラス基板2の外側には偏
光板8が貼り合わせてある。図1は透過型なので光源9
を備えている。図2は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、セルの例を模式的に描いたものである。21aと
21bはそれぞれIn2 O3 ,SnO2 或いはITO
(Indium Tin Oxide)等の薄膜からな
る透明電極で被覆された基板(ガラス板)であり、その
間に液晶分子層22がガラス面に垂直になるよう配向し
たSmC* 相又はSmH* 相の液晶が封入されている。
太線で示した線23が液晶分子を表わしており、この液
晶分子23はその分子に直交した方向に双極子モーメン
ト(P⊥)24を有している。基板21aと21b上の
電極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子
23のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P⊥)
24が全て電界方向に向くよう液晶分子23は配向方向
を変えることができる。液晶分子23は細長い形状を有
しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示
し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコル
の偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変
わる液晶光学変調素子となることは容易に理解される。The transparent electrode 3 is connected to an external power supply 7 by a lead wire. A polarizing plate 8 is attached to the outside of the glass substrate 2. FIG.
It has. FIG. 2 schematically illustrates an example of a cell for explaining the operation of the ferroelectric liquid crystal element. 21a and 21b are In 2 O 3 , SnO 2 or ITO, respectively.
(Indium Tin Oxide) is a substrate (glass plate) covered with a transparent electrode formed of a thin film such as an SmC * phase or SmH * phase liquid crystal in which the liquid crystal molecule layer 22 is oriented so as to be perpendicular to the glass surface. It is enclosed.
A bold line 23 represents a liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P⊥) 24 in a direction perpendicular to the molecule. When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is released, and the dipole moment (P⊥)
The alignment direction of the liquid crystal molecules 23 can be changed so that all of them 24 face the electric field direction. The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass surface, depending on the polarity of the applied voltage, It is easily understood that the liquid crystal optical modulation element changes its optical characteristics.
【0084】本発明における光学変調素子で好ましく用
いられる液晶セルは、その厚さを充分に薄く(例えば1
0μ以下)することができる。このように液晶層が薄く
なるに従い、図3に示すように電界を印加していない状
態でも液晶分子のらせん構造がほどけ、その双極子モー
メントPaまたはPbは上向き(34a)又は下向き
(34b)のどちらかの状態をとる。この様なセルに図
3に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界Ea又
はEbを電圧印加手段31aと31bにより付与する
と、双極子モーメントは電界Ea又はEbの電界ベクト
ルに対応して上向き34a又は下向き34bと向きを変
え、それに応じて液晶分子は、第1の安定状態33aか
或いは第2の安定状態33bの何れかの一方に配向す
る。The liquid crystal cell preferably used in the optical modulation element of the present invention has a sufficiently small thickness (for example, 1
0 μm or less). As shown in FIG. 3, as the liquid crystal layer becomes thinner, the helical structure of the liquid crystal molecules is released even when no electric field is applied, and the dipole moment Pa or Pb of the liquid crystal layer is upward (34a) or downward (34b). Take either state. When an electric field Ea or Eb having a different polarity or more than a certain threshold value is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b as shown in FIG. 3, the dipole moment becomes upward 34a corresponding to the electric field vector of the electric field Ea or Eb. Or, the direction is changed to the downward direction 34b, and accordingly, the liquid crystal molecules are aligned in one of the first stable state 33a and the second stable state 33b.
【0085】この様な強誘電性液晶素子を光学変調素子
として用いることの利点は先にも述べたが2つある。そ
の第1は応答速度が極めて速いことであり、第2は液晶
分子の配向が双安定性を有することである。第2の点を
例えば図3によって更に説明すると、電界Eaを印加す
ると液晶分子は第1の安定状態33aに配向するが、こ
の状態は電界を切っても安定である。また、逆向きの電
界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安定状態33b
に配向してその分子の向きを変えるが、やはり電界を切
ってもこの状態に留っている。また、与える電界Ea或
いはEbが一定の閾値を越えない限り、それぞれ前の配
向状態にやはり維持されている。As described above, there are two advantages of using such a ferroelectric liquid crystal element as an optical modulation element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. The second point will be further described with reference to, for example, FIG. 3. When an electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a first stable state 33a. This state is stable even when the electric field is turned off. When an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are brought into the second stable state 33b.
Although the orientation of the molecule is changed, the orientation of the molecule is changed, but the state remains even when the electric field is cut off. In addition, as long as the applied electric field Ea or Eb does not exceed a certain threshold value, each of them is still maintained in the previous alignment state.
【0086】図5は本発明で用いた駆動波形の一例であ
る。図5(A)中のSS は選択された走査線に印加する
選択走査波形を、SN は選択されていない非選択走査波
形を、IS は選択されたデータ線に印加する選択情報波
形(黒)を、IN は選択されていないデータ線に印加す
る非選択情報信号(白)を表わしている。また、図中
(IS −SS )と(IN −SS )は選択された走査線上
の画素に印加する電圧波形で、電圧(IS −SS )が印
加された画素は黒の表示状態をとり、電圧(IN−
SS )が印加された画素は白の表示状態をとる。FIG. 5 shows an example of the driving waveform used in the present invention. In FIG. 5A, S S is a selected scanning waveform applied to a selected scanning line, S N is a non-selected scanning waveform not selected, and I S is a selected information waveform applied to a selected data line. (black), I N represents the non-selection information signal applied to the data line which is not selected (white). In the drawing, (I S -S S ) and (I N -S S ) are voltage waveforms applied to the pixels on the selected scanning line, and the pixels to which the voltage (I S -S S ) is applied are black. Taking the display state, the voltage (I N −
The pixel to which S S ) is applied takes a white display state.
【0087】図5(B)は図5(A)に示す駆動波形
で、図6に示す表示を行なった時の時系列波形である。
図5に示す駆動例では、選択された走査線上の画素の印
加される単一極性電圧の最小印加時間Δtが書き込み位
相t2 の時間に相当し、1ラインクリヤt1 位相の時間
が2Δtに設定されている。さて、図5に示した駆動波
形の各パラメータVS ,V1 ,Δtの値は使用する液晶
材料のスイッチング特性によって決定される。ここでは
バイアス比V1 /(V1 +VS )=1/3に固定されて
いる。バイアス比を大きくすることにより駆動適正電圧
の幅を大きくすることは可能であるが、バイアス比を増
すことは情報信号の振幅を大きくすることを意味し、画
質的にはちらつきの増大、コントラストの低下を招き好
ましくない。我々の検討ではバイアス比1/3〜1/4
程度が実用的であった。FIG. 5B is a driving waveform shown in FIG. 5A, and is a time-series waveform when the display shown in FIG. 6 is performed.
In the driving example shown in FIG. 5, the minimum application time of a single polarity voltage Δt corresponds to the time the write phase t 2 applied pixel on a selected scanning line, to the one-line clearing phase t 1 time 2Δt Is set. The values of the parameters V S , V 1 and Δt of the drive waveform shown in FIG. 5 are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used. Here, the bias ratio V 1 / (V 1 + V S ) is fixed at 1 /. It is possible to increase the width of the proper driving voltage by increasing the bias ratio, but increasing the bias ratio means increasing the amplitude of the information signal, and the image quality increases flickering and contrast. It is not preferable because it causes a decrease. In our study, the bias ratio was 1/3 to 1/4.
The degree was practical.
【0088】本発明の液晶素子を表示パネル部に使用
し、図7及び図8に示した走査線アドレス情報をもつ画
像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号による
通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現す
る。By using the liquid crystal element of the present invention in a display panel section and employing a data synchronizing means using a SYNC signal and a data format of image information having scanning line address information shown in FIG. 7 and FIG. To achieve.
【0089】図中、符号はそれぞれ以下の通りである。 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAMIn the figure, reference numerals are as follows. Reference Signs List 101 Ferroelectric liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line drive circuit 105 Information line drive circuit 106 Decoder 107 Scan signal generation circuit 108 Shift register 109 Line memory 110 Information signal generation circuit 111 Drive control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM
【0090】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックコントローラ102にて行なわれ、図7及び図8に
示した信号転送手段に従って表示パネル103に転送さ
れる。グラフィックコントローラ102はCPU(中央
演算処理装置、以下GCPU112と略す)及びVRA
M(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホストCP
U113と液晶表示装置101間の画像情報の管理や通
信をつかさどっており、本発明の制御方法は主にこのグ
ラフィックコントローラ102上で実現されるものであ
る。尚該表示パネルの裏面には、光源が配置されてい
る。The image information is generated by the graphic controller 102 of the main unit, and is transferred to the display panel 103 in accordance with the signal transfer means shown in FIGS. The graphic controller 102 includes a CPU (Central Processing Unit, hereinafter abbreviated as GCPU 112) and a VRA
M (memory for storing image information) 114 as a core and host CP
It is responsible for management and communication of image information between the U 113 and the liquid crystal display device 101, and the control method of the present invention is mainly realized on the graphic controller 102. Note that a light source is arranged on the back surface of the display panel.
【0091】[0091]
【実施例】以下実施例により本発明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限定されるもの
ではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0092】(実施例1) 2−[4−(6−プロポキシ−1H,1H,6H,6H
−パーフルオロヘキシルオキシカルボニル)フェニル]
−6−ヘキシルベンゾチアゾール(例示化合物No.9
5)の製造Example 1 2- [4- (6-propoxy-1H, 1H, 6H, 6H
-Perfluorohexyloxycarbonyl) phenyl]
-6-hexylbenzothiazole (Exemplary Compound No. 9
5) Manufacturing
【0093】(1)6−プロポキシ−1H,1H,6
H,6H−パーフルオロヘキサノールの製造(1) 6-propoxy-1H, 1H, 6
Production of H, 6H-perfluorohexanol
【0094】2リットルの三つ口フラスコに1H,1
H,6H,6H−パーフルオロ−1,6−ヘキサンジオ
ール50g(190.8mmol)、N,N−ジメチル
ホルムアミド511mlを入れて溶かし、氷冷撹拌下水
素化ナトリウム(60%inoil)7.63g(19
0.8mmol)を25分間かけて添加した。(内温6
〜10℃)その後内温20〜23℃で1時間撹拌した。
次に氷冷撹拌下ヨウ化プロピル32.4g(190.6
mmol)を15分間で滴下した。(内温6〜8℃)そ
の後内温35〜40℃で4時間30分撹拌した。反応物
を1晩放置後冷水1.5リットルに注入し、5%塩酸で
pH1にし、エーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水
で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を
留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(溶離液ヘ
キサン/酢酸エチル:4/1)で精製し、微黄色液体の
6−プロポキシ−1H,1H,6H,6H−パーフルオ
ロヘキサノール20.1g(収率34.7%)を得た。In a 2 liter three-necked flask, 1H, 1
50 g (190.8 mmol) of H, 6H, 6H-perfluoro-1,6-hexanediol and 511 ml of N, N-dimethylformamide were added and dissolved, and 7.63 g of sodium hydride (60% inoil) was stirred under ice-cooling and stirring. 19
0.8 mmol) was added over 25 minutes. (Inner temperature 6
After stirring at an internal temperature of 20 to 23 ° C. for 1 hour.
Next, 32.4 g (190.6) of propyl iodide was stirred under ice-cooling.
mmol) was added dropwise over 15 minutes. (Internal temperature 6 to 8 ° C) Thereafter, the mixture was stirred at an internal temperature of 35 to 40 ° C for 4 hours and 30 minutes. The reaction was left overnight, poured into 1.5 liters of cold water, brought to pH 1 with 5% hydrochloric acid and extracted with ether. The organic layer was washed three times with a saturated saline solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off. The residue was purified by silica gel column chromatography (eluent hexane / ethyl acetate: 4/1), and 20.1 g of 6-propoxy-1H, 1H, 6H, 6H-perfluorohexanol (yield: 34.7%) was obtained as a slightly yellow liquid. ) Got.
【0095】(2)2−[4−(6−プロポキシ−1
H,1H,6H,6H−パーフルオロヘキシルオキシカ
ルボニル)フェニル]−6−ヘキシルベンゾチアゾール
の製造(2) 2- [4- (6-propoxy-1)
Production of H, 1H, 6H, 6H-perfluorohexyloxycarbonyl) phenyl] -6-hexylbenzothiazole
【0096】2−(4−カルボキシフェニル)−6−ヘ
キシルベンゾチアゾール0.3g(0.88mmol)
と6−プロポキシ−1H,1H,6H,6H−パーフル
オロヘキサノール0.27g(0.89mmol)、ジ
シクロヘキシルカルボジイミド0.18g(0.87m
mol)、4−ジメチルアミノピリジン0.02g、ジ
クロロメタン6mlを50mlのナス型フラスコに入
れ、室温で24時間撹拌した。反応終了後、析出した結
晶を濾過し除去した後、濾液を濃縮した。得られた粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン
/酢酸エチル=50/1)及び、再結晶(トルエン/ヘ
キサン)により精製し、2−[4−(6−プロポキシ−
1H,1H,6H,6H−パーフルオロヘキシルオキシ
カルボニル)フェニル]−6−ヘキシルベンゾチアゾー
ル0.30gを得た(収率54%、mp103.1
℃)。0.3 g (0.88 mmol) of 2- (4-carboxyphenyl) -6-hexylbenzothiazole
And 6-propoxy-1H, 1H, 6H, 6H-perfluorohexanol 0.27 g (0.89 mmol), dicyclohexylcarbodiimide 0.18 g (0.87 m
mol), 4-dimethylaminopyridine (0.02 g) and dichloromethane (6 ml) were placed in a 50 ml eggplant-shaped flask and stirred at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, the precipitated crystals were removed by filtration, and the filtrate was concentrated. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (toluene / ethyl acetate = 50/1) and recrystallization (toluene / hexane) to give 2- [4- (6-propoxy-
0.30 g of 1H, 1H, 6H, 6H-perfluorohexyloxycarbonyl) phenyl] -6-hexylbenzothiazole was obtained (54% yield, mp 103.1).
° C).
【0097】(実施例2) 2−[4−(5−ブチルオキシ−1H,1H,5H,5
H−パーフルオロペンチルオキシカルボニル)フェニ
ル]−5−ノニルピリミジン(例示化合物No.70)
の製造Example 2 2- [4- (5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5
H-Perfluoropentyloxycarbonyl) phenyl] -5-nonylpyrimidine (Exemplified Compound No. 70)
Manufacturing of
【0098】(1)5−ブチルオキシ−1H,1H,5
H,5H−パーフルオロペンタノールの製造(1) 5-butyloxy-1H, 1H, 5
Production of H, 5H-perfluoropentanol
【0099】1リットルの反応容器に1H,1H,5
H,5H−パーフルオロ−1,5−ペンタンジオール4
8.3g(228mmol)、乾燥ジメチルホルムアミ
ド(DMF)735mlを仕込み、水素化ナトリウム
(60%in oil)9.22g(231mmol)
を10℃以下にて添加した。同温で10分間撹拌した
後、室温で1時間撹拌した。次に、10℃以下に冷却し
n−ブチルブロミド31.4g(229mmol)を1
0分間で滴下した。その後、35℃で6時間撹拌した。
反応終了後、反応液を水1リットルに注入し、希塩酸を
加え酸性にした。これに食塩を加えて飽和させた後、酢
酸エチルで抽出した。抽出液を食塩水で洗浄した後、無
水硫酸マグネシウムを加え乾燥した。1H, 1H, 5
H, 5H-perfluoro-1,5-pentanediol 4
8.3 g (228 mmol) and 735 ml of dry dimethylformamide (DMF) were charged, and 9.22 g (231 mmol) of sodium hydride (60% in oil) was charged.
Was added at 10 ° C. or lower. After stirring at the same temperature for 10 minutes, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Next, the mixture was cooled to 10 ° C. or less and 31.4 g (229 mmol) of n-butyl bromide was added to 1
It was dropped in 0 minutes. Thereafter, the mixture was stirred at 35 ° C. for 6 hours.
After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 1 liter of water, and diluted hydrochloric acid was added to make the solution acidic. This was saturated with sodium chloride, and extracted with ethyl acetate. After the extract was washed with saline, anhydrous magnesium sulfate was added and dried.
【0100】溶媒を留去した後、減圧蒸留(bp86℃
〜98℃/4torr)、およびシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)を行
ない精製し、5−ブチルオキシ−1H,1H,5H,5
H−パーフルオロペンタノール32.5g(121mm
ol)を得た(収率53%)。After distilling off the solvent, distillation under reduced pressure (bp 86 ° C.)
~ 98 ° C / 4 torr) and silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 4/1) to purify 5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5
32.5 g of H-perfluoropentanol (121 mm
ol) was obtained (yield 53%).
【0101】(2)2−[4−(5−ブチルオキシ−1
H,1H,5H,5H−パーフルオロペンチルオキシカ
ルボニル)フェニル]−5−ノニルピリミジンの製造(2) 2- [4- (5-butyloxy-1)
Production of H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyloxycarbonyl) phenyl] -5-nonylpyrimidine
【0102】2−(4−カルボキシフェニル)−5−ノ
ニルピリミジン0.35g(1.07mmol)と5−
ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロ
ペンタノール0.30g(1.12mmol)、ジシク
ロヘキシルカルボジイミド0.22g(1.07mmo
l)、4−ジメチルアミノピリジン0.03g、ジクロ
ロメタン8mlを50mlのナス型フラスコに入れ、室
温で14時間撹拌した。反応終了後、析出した結晶を濾
過し除去した後、濾液を濃縮した。得られた粗生成物を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸
エチル=100/1)及び、再結晶(トルエン/メタノ
ール)により精製し、2−[4−(5−ブチルオキシ−
1H,1H,5H,5H−パーフルオロペンチルオキシ
カルボニル)フェニル]−5−ノニルピリミジン0.3
7gを得た(収率66%、mp65.2℃)。0.35 g (1.07 mmol) of 2- (4-carboxyphenyl) -5-nonylpyrimidine and 5-
Butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentanol 0.30 g (1.12 mmol), dicyclohexylcarbodiimide 0.22 g (1.07 mmol)
l), 0.03 g of 4-dimethylaminopyridine and 8 ml of dichloromethane were put in a 50 ml eggplant-shaped flask, and the mixture was stirred at room temperature for 14 hours. After completion of the reaction, the precipitated crystals were removed by filtration, and the filtrate was concentrated. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (toluene / ethyl acetate = 100/1) and recrystallization (toluene / methanol) to give 2- [4- (5-butyloxy-
1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyloxycarbonyl) phenyl] -5-nonylpyrimidine 0.3
7 g were obtained (66% yield, mp 65.2 ° C).
【0103】(実施例3) 4−ペンチルオキシ−4’−ビフェニルカルボン酸5−
ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロ
ペンチル(例示化合物No.71)の製造Example 3 4-Pentyloxy-4′-biphenylcarboxylic acid 5-
Production of butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyl (Exemplary Compound No. 71)
【0104】4−ペンチルオキシ−4’−ビフェニルカ
ルボン酸0.30g(1.06mmol)と5−ブチル
オキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロペンタ
ノール0.30g(1.12mmol)、ジシクロヘキ
シルカルボジイミド0.22g(1.07mmol)、
4−ジメチルアミノピリジン0.03g、ジクロロメタ
ン8mlを50mlのナス型フラスコに入れ、室温で1
4時間撹拌した。反応終了後、析出した結晶を濾過し除
去した後、濾液を濃縮した。得られた粗生成物をシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル
=100/1)及び、再結晶(トルエン/メタノール)
により精製し、4−ペンチルオキシ−4’−ビフェニル
カルボン酸5−ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H
−パーフルオロペンチル0.06gを得た(収率10
%)。0.30 g (1.06 mmol) of 4-pentyloxy-4'-biphenylcarboxylic acid, 0.30 g (1.12 mmol) of 5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentanol, dicyclohexylcarbodiimide 0.22 g (1.07 mmol),
Put 0.03 g of 4-dimethylaminopyridine and 8 ml of dichloromethane in a 50 ml eggplant-shaped flask,
Stir for 4 hours. After completion of the reaction, the precipitated crystals were removed by filtration, and the filtrate was concentrated. The obtained crude product is subjected to silica gel column chromatography (toluene / ethyl acetate = 100/1) and recrystallized (toluene / methanol)
To give 4-pentyloxy-4′-biphenylcarboxylic acid 5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H
0.06 g of perfluoropentyl was obtained (yield 10
%).
【0105】相転移温度(℃)Phase transition temperature (° C.)
【0106】[0106]
【化9】 Embedded image
【0107】(実施例4) 2−[4−(5−ブチルオキシ−1H,1H,5H,5
H−パーフルオロペンチルオキシ)フェニル]−5−デ
シルピリミジン(例示化合物No.232)の製造Example 4 2- [4- (5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5
H-Perfluoropentyloxy) phenyl] -5-decylpyrimidine (Exemplary Compound No. 232)
【0108】(1)トリフルオロメタンスルホン酸5−
ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロ
ペンチルの製造(1) Trifluoromethanesulfonic acid 5-
Production of butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyl
【0109】100mlのナス型フラスコに5−ブチル
オキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロペンタ
ノール1.34g(5.0mmol)とピリジン1.1
9g(15.0mmol)を入れ、冷却した。それにト
リフルオロメタンスルホン酸無水物2.82g(10.
0mmol)を滴下し、室温で1時間撹拌した。反応終
了後、氷水を加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を3
M−塩酸及び水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムを加
え乾燥した。溶媒を留去しトリフルオロメタンスルホン
酸5−ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H−パーフ
ルオロペンチル1.78g(4.45mmol)を得た
(収率89%)。In a 100 ml eggplant-shaped flask, 1.34 g (5.0 mmol) of 5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentanol and pyridine 1.1 were added.
9 g (15.0 mmol) was added and cooled. Then, 2.82 g of trifluoromethanesulfonic anhydride (10.
0 mmol) was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, ice water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. Extract 3
After washing with M-hydrochloric acid and water, anhydrous sodium sulfate was added and dried. The solvent was distilled off to obtain 1.78 g (4.45 mmol) of 5-butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyl trifluoromethanesulfonate (89% yield).
【0110】(2)2−[4−(5−ブチルオキシ−1
H,1H,5H,5H−パーフルオロペンチルオキシ)
フェニル]−5−デシルピリミジンの製造(2) 2- [4- (5-butyloxy-1)
H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyloxy)
Preparation of [phenyl] -5-decylpyrimidine
【0111】50mlのナスフラスコに水素化ナトリウ
ム[60%]0.08g(2.00mmol)とジメチ
ルホルムアミド(DMF)3mlを入れた。それに5−
デシル−2−(4−ヒドロキシフェニル)ピリミジン
0.52g(1.66mmol)を加え、室温で30分
間撹拌した。それにトリフルオロメタンスルホン酸5−
ブチルオキシ−1H,1H,5H,5H−パーフルオロ
ペンチル0.66g(1.66mmol)とDMF2m
lの混合液を加え、100℃で1時間撹拌した。反応終
了後、水を加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を3M
−塩酸及び水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムを加え
乾燥した。溶媒を留去したのちシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(トルエン)、及び再結晶(メタノール)
を行ない精製し、2−[4−(5−ブチルオキシ−1
H,1H,5H,5H−パーフルオロペンチルオキシ)
フェニル]−5−デシルピリミジン0.31g(0.5
5mmol)を得た(収率33%)。A 50 ml eggplant flask was charged with 0.08 g (2.00 mmol) of sodium hydride [60%] and 3 ml of dimethylformamide (DMF). And 5-
0.52 g (1.66 mmol) of decyl-2- (4-hydroxyphenyl) pyrimidine was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. And trifluoromethanesulfonic acid 5-
Butyloxy-1H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyl 0.66 g (1.66 mmol) and DMF2m
Then, the mixture was stirred at 100 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. 3M extract
-After washing with hydrochloric acid and water, anhydrous sodium sulfate was added and dried. After evaporating the solvent, silica gel column chromatography (toluene) and recrystallization (methanol)
And purified to give 2- [4- (5-butyloxy-1).
H, 1H, 5H, 5H-perfluoropentyloxy)
Phenyl] -5-decylpyrimidine 0.31 g (0.5
5 mmol) (33% yield).
【0112】相転移温度(℃)Phase transition temperature (° C.)
【0113】[0113]
【化10】 Embedded image
【0114】(実施例5)下記化合物を下記の重量部で
混合し、液晶組成物Aを作成した。Example 5 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition A.
【0115】[0115]
【化11】 Embedded image
【0116】さらにこの液晶組成物Aに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Bを作成した。Further, this liquid crystal composition A was mixed with the following exemplified compounds in the following parts by weight, respectively, to prepare a liquid crystal composition B.
【0117】[0117]
【化12】 Embedded image
【0118】(実施例6)2枚の0.7mm厚のガラス
板を用意し、それぞれのガラス板上にITO膜を形成
し、電圧印加電極を作成し、さらにこの上にSiO2 を
蒸着させ絶縁層とした。ガラス板上にシランカップリン
グ剤[信越化学(株)製KBM−602]0.2%イソ
プロピルアルコール溶液を回転数2000r.p.mの
スピナーで15秒間塗布し、表面処理を施した。この
後、120℃にて20分間加熱乾燥処理を施した。さら
に表面処理を行なったITO膜付きのガラス板上にポリ
イミド樹脂前駆体[東レ(株)SP−510]1.5%
ジメチルアセトアミド溶液を回転数2000r.p.m
のスピナーで15秒間塗布した。成膜後、60分間,3
00℃加熱縮合焼成処理を施した。この時の塗膜の膜厚
は約250Åであった。Example 6 Two glass plates having a thickness of 0.7 mm were prepared, an ITO film was formed on each of the glass plates, a voltage application electrode was formed, and SiO 2 was deposited thereon. An insulating layer was used. A silane coupling agent [KBM-602 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] 0.2% isopropyl alcohol solution was rotated on a glass plate at 2000 rpm. p. m for 15 seconds to give a surface treatment. Thereafter, a heat drying treatment was performed at 120 ° C. for 20 minutes. Furthermore, a polyimide resin precursor [Toray Co., Ltd. SP-510] 1.5% on a glass plate with an ITO film that has been subjected to a surface treatment.
The dimethylacetamide solution was rotated at 2000 rpm. p. m
For 15 seconds. After film formation, 60 minutes, 3
A heat condensation calcination treatment was performed at 00 ° C. At this time, the thickness of the coating film was about 250 °.
【0119】この焼成後の被膜にはアセテート植毛布に
よるラビング処理がなされ、その後イソプロピルアルコ
ール液で洗浄し、平均粒径2μmのシリカビーズを一方
のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸
が互いに平行となるようにし、接着シール剤[チッソ
(株)リクソンボンド]を用いてガラス板を貼り合わ
せ、60分間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成し
た。このセルに実施例4で混合した液晶組成物Bを等方
性液体状態で注入し、等方相から20℃/hで25℃ま
で徐冷することにより、強誘電性液晶素子を作成した。
このセルのセル厚をベレック位相板によって測定したと
ころ約2μmであった。この強誘電性液晶素子を使っ
て、ピーク・トウ・ピーク電圧Vpp=20Vの電圧印
加により直交ニコル下での光学的な応答(透過光量変化
0〜90%)を検知して応答速度(以後光学応答速度と
いう)を測定した。その結果を次に示す。The baked film is subjected to a rubbing treatment with an acetate flocking cloth, then washed with an isopropyl alcohol solution, and silica beads having an average particle size of 2 μm are sprayed on one glass plate. Were made parallel to each other, and a glass plate was bonded using an adhesive sealant [Rixon Bond Co., Ltd.], and heated and dried at 100 ° C. for 60 minutes to form a cell. The liquid crystal composition B mixed in Example 4 was injected into the cell in an isotropic liquid state, and the cell was gradually cooled from the isotropic phase to 25 ° C. at a rate of 20 ° C./h, thereby producing a ferroelectric liquid crystal element.
The cell thickness of this cell was about 2 μm when measured with a Berek phase plate. Using this ferroelectric liquid crystal element, an optical response (a change in transmitted light amount of 0 to 90%) under crossed Nicols is detected by applying a peak-to-peak voltage Vpp = 20 V, and the response speed (hereinafter referred to as optical Response speed) was measured. The results are shown below.
【0120】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 551μsec 295μsec 164μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 551 μsec 295 μsec 164 μsec
【0121】(比較例1)実施例5で混合した液晶組成
物Aをセル内に注入する以外は全く実施例6と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答速度を測定し
た。その結果を次に示す。Comparative Example 1 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition A mixed in Example 5 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. . The results are shown below.
【0122】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 668μsec 340μsec 182μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 668 μsec 340 μsec 182 μsec
【0123】(実施例7)実施例5で混合した例示化合
物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重
量部で混合し、液晶組成物Cを作成した。Example 7 A liquid crystal composition C was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 5, each in the following parts by weight.
【0124】[0124]
【化13】 Embedded image
【0125】液晶組成物Cをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition C was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0126】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 547μsec 293μsec 162μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 547 μsec 293 μsec 162 μsec
【0127】(実施例8)実施例5で混合した例示化合
物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す重
量部で混合し、液晶組成物Dを作成した。Example 8 A liquid crystal composition D was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 5 in the following parts by weight, respectively.
【0128】[0128]
【化14】 Embedded image
【0129】液晶組成物Dをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition D was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0130】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 544μsec 292μsec 162μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 544 μsec 292 μsec 162 μsec
【0131】(実施例9)下記化合物を下記の重量部で
混合し、液晶組成物Eを作成した。Example 9 A liquid crystal composition E was prepared by mixing the following compounds in the following parts by weight.
【0132】[0132]
【化15】 Embedded image
【0133】さらにこの液晶組成物Eに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Fを作成した。Further, to the liquid crystal composition E, the following exemplified compounds were mixed in the following parts by weight, respectively, to prepare a liquid crystal composition F.
【0134】[0134]
【化16】 Embedded image
【0135】液晶組成物Fをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition F was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0136】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 601μsec 310μsec 168μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 601 μsec 310 μsec 168 μsec
【0137】(比較例2)実施例5で混合した液晶組成
物Eをセル内に注入する以外は全く実施例6と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答速度を測定し
た。その結果を次に示す。Comparative Example 2 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition E mixed in Example 5 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. . The results are shown below.
【0138】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 784μsec 373μsec 197μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 784 μsec 373 μsec 197 μsec
【0139】(実施例10)実施例9で混合した例示化
合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す
重量部で混合し、液晶組成物Gを作成した。Example 10 A liquid crystal composition G was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 9 in the following parts by weight, respectively.
【0140】[0140]
【化17】 Embedded image
【0141】液晶組成物Gをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition G was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0142】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 610μsec 321μsec 177μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 610 μsec 321 μsec 177 μsec
【0143】(実施例11)実施例5で混合した例示化
合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す
重量部で混合し、液晶組成物Hを作成した。Example 11 A liquid crystal composition H was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 5 in the following parts by weight, respectively.
【0144】[0144]
【化18】 Embedded image
【0145】液晶組成物Hをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition H was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0146】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 604μsec 313μsec 172μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 604 μsec 313 μsec 172 μsec
【0147】(実施例12)下記化合物を下記の重量部
で混合し、液晶組成物Iを作成した。Example 12 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition I.
【0148】[0148]
【化19】 Embedded image
【0149】さらにこの液晶組成物Iに対して、以下に
示す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶
組成物Jを作成した。The liquid crystal composition I was mixed with the following exemplified compounds in the following parts by weight, respectively, to prepare a liquid crystal composition J.
【0150】[0150]
【化20】 Embedded image
【0151】液晶組成物Jをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition J was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0152】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 509μsec 257μsec 133μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 509 μsec 257 μsec 133 μsec
【0153】(比較例3)実施例12で混合した液晶組
成物Iをセル内に注入する以外は全く実施例6と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、光学応答速度を測定
した。その結果を次に示す。Comparative Example 3 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition I mixed in Example 12 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. . The results are shown below.
【0154】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 653μsec 317μsec 159μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 653 μsec 317 μsec 159 μsec
【0155】(実施例13)実施例11で混合した例示
化合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物Kを作成した。Example 13 A liquid crystal composition K was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 11, respectively, in the following parts by weight.
【0156】[0156]
【化21】 Embedded image
【0157】液晶組成物Kをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition K was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0158】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 518μsec 262μsec 136μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 518 μsec 262 μsec 136 μsec
【0159】(実施例14)実施例5で混合した例示化
合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示す
重量部で混合し、液晶組成物Lを作成した。Example 14 A liquid crystal composition L was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds mixed in Example 5 in the following parts by weight, respectively.
【0160】[0160]
【化22】 Embedded image
【0161】液晶組成物Lをセル内に注入する以外は全
く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。その測定結果を次に示す。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal composition L was injected into the cell.
The optical response speed was measured, and the switching state was observed.
The uniform alignment in the liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results are shown below.
【0162】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 498μsec 254μsec 132μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 498 μsec 254 μsec 132 μsec
【0163】実施例5〜14より明らかな様に、本発明
による液晶組成物B、C、D、F、G、H、J、Kおよ
びLを含有する強誘電性液晶素子は低温における作動特
性、高速応答性が改善され、また光学応答速度の温度依
存性も軽減されたものとなっている。As is apparent from Examples 5 to 14, the ferroelectric liquid crystal devices containing the liquid crystal compositions B, C, D, F, G, H, J, K and L according to the present invention have low-temperature operating characteristics. The high-speed response has been improved, and the temperature dependence of the optical response speed has been reduced.
【0164】(実施例15)実施例6で使用したポリイ
ミド樹脂前駆体1.5%ジメチルアセトアミド溶液に代
えて、ポリビニルアルコール樹脂[クラレ(株)PUA
−117]2%水溶液を用いた他は全く同様の方法で強
誘電性液晶素子を作成し、実施例6と同様の方法で光学
応答速度を測定した。その結果を次に示す。(Example 15) Instead of the polyimide resin precursor 1.5% dimethylacetamide solution used in Example 6, a polyvinyl alcohol resin [PUA Co., Ltd.
[117] A ferroelectric liquid crystal device was prepared in exactly the same manner except that a 2% aqueous solution was used, and the optical response speed was measured in the same manner as in Example 6. The results are shown below.
【0165】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 550μsec 294μsec 164μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 550 μsec 294 μsec 164 μsec
【0166】(実施例16)実施例6で使用したSiO
2 を用いずに、ポリイミド樹脂だけで配向制御層を作成
した以外は全く実施例6と同様の方法で強誘電性液晶素
子を作成し、実施例6と同様の方法で光学応答速度を測
定した。その結果を次に示す。(Example 16) SiO used in Example 6
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 6 except that the alignment control layer was formed only with the polyimide resin without using 2 , and the optical response speed was measured in the same manner as in Example 6. . The results are shown below.
【0167】 10℃ 25℃ 40℃ 応答速度 540μsec 288μsec 160μsec10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Response speed 540 μsec 288 μsec 160 μsec
【0168】実施例15、16より明らかな様に、素子
構成を変えた場合でも本発明に従う強誘電性液晶組成物
を含有する液晶素子は、実施例6と同様に低温作動特性
が非常に改善され、且つ光学応答速度の温度依存性が軽
減されたものとなっている。As is clear from Examples 15 and 16, the liquid crystal device containing the ferroelectric liquid crystal composition according to the present invention has a significantly improved low-temperature operation characteristic as in Example 6, even when the device configuration is changed. In addition, the temperature dependence of the optical response speed is reduced.
【0169】(実施例17)下記化合物を下記の重量部
で混合し、液晶組成物Mを作成した。(Example 17) The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition M.
【0170】[0170]
【化23】 Embedded image
【0171】更にこの液晶組成物Mに対して、以下に示
す例示化合物を各々以下に示す重量部で混合し、液晶組
成物Nを作成した。Further, to the liquid crystal composition M, the following exemplified compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition N.
【0172】[0172]
【化24】 Embedded image
【0173】次にこれらの液晶組成物を以下の手順で作
成したセルを用いて、光学的な応答を観察した。Next, the optical response was observed using cells prepared from these liquid crystal compositions according to the following procedure.
【0174】2枚の0.7mm厚のガラス板を用意し、
それぞれのガラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電
極を作成し、さらにこの上にSiO2 を蒸着させ絶縁層
とした。ガラス板上にシランカップリング剤[信越化学
(株)製KBM−602]0.2%イソプロピルアルコ
ール溶液を回転数2000r.p.mのスピナーで15
秒間塗布し、表面処理を施した。この後、120℃にて
20分間加熱乾燥処理を施した。さらに表面処理を行な
ったITO膜付きのガラス板上にポリイミド樹脂前駆体
[東レ(株)SP−510]1.0%ジメチルアセトア
ミド溶液を回転数3000r.p.mのスピナーで15
秒間塗布した。成膜後、60分間,300℃加熱縮合焼
成処理を施した。この時の塗膜の膜厚は約120Åであ
った。[0174] Two 0.7 mm thick glass plates were prepared.
The ITO film is formed on each of the glass plate, to create a voltage application electrode, and an insulating layer is further deposited SiO 2 thereon. A silane coupling agent [KBM-602 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] 0.2% isopropyl alcohol solution was rotated on a glass plate at 2000 rpm. p. 15m with spinner
It was applied for a second and surface-treated. Thereafter, a heat drying treatment was performed at 120 ° C. for 20 minutes. Furthermore, a 1.0% dimethylacetamide solution of a polyimide resin precursor [Toray Co., Ltd. SP-510] was applied on a surface-treated glass plate with an ITO film at a rotation speed of 3000 rpm. p. 15m with spinner
Coated for seconds. After the film formation, a heating condensation baking treatment at 300 ° C. was performed for 60 minutes. At this time, the thickness of the coating film was about 120 °.
【0175】この焼成後の被膜にはアセテート植毛布に
よるラビング処理がなされ、その後イソプロピルアルコ
ール液で洗浄し、平均粒径1.μmのシリカビーズを一
方のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理
軸が互いに平行となる様にし、接着シール剤[チッソ
(株)リクソンボンド]を用いてガラス板を貼り合わ
せ、60分間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成し
た。このセルのセル厚をベレック位相板によって測定し
たところ約1.5μmであった。このセルに液晶組成物
Nを等方性液体状態で注入し、等方相から20℃/hで
25℃まで徐冷することにより、強誘電性液晶素子を作
成した。この強誘電性液晶素子を用いて前述した図5に
示す駆動波形(1/3バイアス比)で30℃における駆
動時のコントラストを測定した結果19.1であった。The baked film is subjected to a rubbing treatment with an acetate flocking cloth, and then washed with an isopropyl alcohol solution to obtain an average particle diameter of 1. After scattering silica beads of μm on one glass plate, the respective rubbing treatment axes were made parallel to each other, and the glass plates were stuck together using an adhesive sealant [Chisso Corporation Rixon Bond] for 60 minutes. And dried by heating at 100 ° C. to form a cell. The cell thickness of this cell was about 1.5 μm when measured with a Berek phase plate. A liquid crystal composition N was injected into the cell in an isotropic liquid state, and the cell was slowly cooled from the isotropic phase to 25 ° C. at a rate of 20 ° C./h, thereby producing a ferroelectric liquid crystal element. Using this ferroelectric liquid crystal element, the contrast when driving at 30 ° C. with the driving waveform (1/3 bias ratio) shown in FIG. 5 described above was 19.1.
【0176】(比較例4)実施例15で混合した液晶組
成物Mをセル内に注入する以外は全く実施例15と同様
の方法で強誘電性液晶素子を作成し、同様の駆動波形を
用いて30℃における駆動時のコントラストを測定し
た。その結果コントラストは8.1であった。Comparative Example 4 A ferroelectric liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 15 except that the liquid crystal composition M mixed in Example 15 was injected into the cell, and the same driving waveform was used. The contrast at the time of driving at 30 ° C. was measured. As a result, the contrast was 8.1.
【0177】(実施例18)実施例17で使用した例示
化合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物Oを作成した。Example 18 A liquid crystal composition O was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds used in Example 17 in the following parts by weight.
【0178】[0178]
【化25】 Embedded image
【0179】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
17と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
17と同様の駆動波形を用いて30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは2
5.4であった。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 17 except that this liquid crystal composition was used, and the contrast at the time of driving at 30 ° C. was measured using the same drive waveform as in Example 17. did. As a result, the contrast is 2
It was 5.4.
【0180】(実施例19)実施例17で使用した例示
化合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物Pを作成した。Example 19 A liquid crystal composition P was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds used in Example 17 in the following parts by weight, respectively.
【0181】[0181]
【化26】 Embedded image
【0182】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
17と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
17と同様の駆動波形を用いて30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは2
2.1であった。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in exactly the same manner as in Example 17 except that this liquid crystal composition was used, and the contrast at the time of driving at 30 ° C. was measured using the same drive waveform as in Example 17. did. As a result, the contrast is 2
2.1.
【0183】(実施例20)実施例17で使用した例示
化合物の代わりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
す重量部で混合し、液晶組成物Qを作成した。Example 20 A liquid crystal composition Q was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of the exemplary compounds used in Example 17 in the following parts by weight, respectively.
【0184】[0184]
【化27】 Embedded image
【0185】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
17と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例
17と同様の駆動波形を用いて30℃における駆動時の
コントラストを測定した。その結果コントラストは2
1.9であった。A ferroelectric liquid crystal device was prepared in exactly the same manner as in Example 17 except that this liquid crystal composition was used, and the contrast during driving at 30 ° C. was measured using the same drive waveform as in Example 17. did. As a result, the contrast is 2
1.9.
【0186】実施例17〜20より明らかな様に、本発
明による液晶組成物N、O、P及びQを含有する強誘電
性液晶素子は駆動時におけるコントラストが高くなって
いる。As is apparent from Examples 17 to 20, the ferroelectric liquid crystal device containing the liquid crystal compositions N, O, P and Q according to the present invention has a high contrast during driving.
【0187】(実施例21)実施例17で使用したポリ
イミド樹脂前駆体1.0%ジメチルアセトアミド溶液に
代えて、ポリビニルアルコール樹脂[クラレ(株)製P
VA−117]2%水溶液を用いた他は全く実施例17
と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例17
と同様の方法で30℃における駆動時のコントラストを
測定した結果コントラストは23.7であった。(Example 21) Instead of the 1.0% dimethylacetamide solution of the polyimide resin precursor used in Example 17, a polyvinyl alcohol resin [Pulase manufactured by Kuraray Co., Ltd.] was used.
VA-117] Example 17 except that a 2% aqueous solution was used
A ferroelectric liquid crystal element was prepared in the same manner as in
As a result of measuring the contrast at the time of driving at 30 ° C. in the same manner as in the above, the contrast was 23.7.
【0188】(実施例22)実施例17で使用したSi
O2 を用いずに、ポリイミド樹脂だけで配向制御層を作
成した以外は全く実施例17と同様の方法で強誘電性液
晶素子を作成し、実施例17と同様の方法で30℃にお
ける駆動時のコントラストを測定した結果コントラスト
は18.0であった。(Example 22) Si used in Example 17
A ferroelectric liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 17 except that the alignment control layer was formed only of the polyimide resin without using O 2, and the device was driven at 30 ° C. in the same manner as in Example 17. As a result of measuring the contrast, the contrast was 18.0.
【0189】(実施例23)実施例17で使用したポリ
イミド樹脂前駆体1.0%ジメチルアセトアミド溶液に
代えて、ポリアミド酸[日立化成(株)製LQ180
2]1%NMP溶液を用い、270℃で1時間焼成した
以外は全く実施例17と同様の方法で強誘電性液晶素子
を作成し、実施例17と同様の方法で30℃における駆
動時のコントラストを測定した。その結果コントラスト
は35.0であった。Example 23 Polyamic acid [LQ180 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.] was used instead of the 1.0% dimethylacetamide solution of the polyimide resin precursor used in Example 17.
2] A ferroelectric liquid crystal device was prepared in exactly the same manner as in Example 17 except that it was baked at 270 ° C. for 1 hour using a 1% NMP solution. The contrast was measured. As a result, the contrast was 35.0.
【0190】実施例21、22及び23より明らかなよ
うに、素子構成を変えた場合でも本発明に従う強誘電性
液晶組成物を含有する液晶素子は実施例17と同様に高
いコントラストが得られている。また駆動波形を変えた
場合においても詳細に検討した結果、同様に本発明の強
誘電性液晶組成物を含有する液晶素子の方が高いコント
ラストが得られることが判明した。As is clear from Examples 21, 22, and 23, even when the element structure was changed, the liquid crystal element containing the ferroelectric liquid crystal composition according to the present invention could obtain high contrast as in Example 17. I have. In addition, as a result of a detailed study even when the driving waveform was changed, it was similarly found that a liquid crystal element containing the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention could obtain higher contrast.
【0191】[0191]
【発明の効果】本発明の液晶性化合物を含有する液晶組
成物は、液晶組成物が示す強誘電性を利用して動作させ
ることができる。この様にして利用されうる本発明の強
誘電性液晶素子は、スイッチング特性が良好で、高速応
答性、光学応答速度の温度依存性の軽減、高コントラス
ト等の優れた特性を有する液晶素子とすることができ
る。尚、本発明の液晶素子を表示素子として光源、駆動
回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置となる。The liquid crystal composition containing the liquid crystal compound of the present invention can be operated using the ferroelectricity exhibited by the liquid crystal composition. The ferroelectric liquid crystal device of the present invention which can be used in this manner is a liquid crystal device having excellent characteristics such as good switching characteristics, high-speed response, reduced temperature dependence of optical response speed, and high contrast. be able to. Note that a display device in which the liquid crystal element of the present invention is combined with a light source, a driving circuit, and the like as a display element is a favorable device.
【図1】カイラルスメクティック相を示す液晶を用いた
液晶素子の一例の断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a liquid crystal element using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase.
【図2】液晶の持つ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明のために素子セルの一例を模式的に表わす斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of an element cell for explaining the operation of a liquid crystal element utilizing the ferroelectricity of liquid crystal.
【図3】液晶の持つ強誘電性を利用した液晶素子の動作
説明のために素子セルの一例を模式的に表わす斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of an element cell for explaining the operation of a liquid crystal element utilizing the ferroelectricity of liquid crystal.
【図4】ティルト角(θ)を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a tilt angle (θ).
【図5】本発明で用いる液晶素子の駆動法の波形図であ
る。FIG. 5 is a waveform chart of a driving method of a liquid crystal element used in the present invention.
【図6】図5に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行な
った時の表示パターンの模式図である。6 is a schematic diagram of a display pattern when actual driving is performed with the time-series driving waveform shown in FIG.
【図7】強誘電性を利用した液晶素子を有する液晶表示
装置とグラフィックコントローラを示すブロック構成図
である。FIG. 7 is a block diagram showing a liquid crystal display device having a liquid crystal element utilizing ferroelectricity and a graphic controller.
【図8】液晶表示装置とグラフィックコントローラとの
間の画像情報通信タイミングチャート図である。FIG. 8 is a timing chart of image information communication between a liquid crystal display device and a graphic controller.
1 カイラルスメクティック相を有する液晶層 2 ガラス基板 3 透明電極 4 絶縁性配向制御層 5 スペーサー 6 リード線 7 電源 8 偏光板 9 光源 I0 入射光 I 透過光 21a 基板 21b 基板 22 カイラルスメクティック相を有する液晶層 23 液晶分子 24 双極子モーメント(P⊥) 31a 電圧印加手段 31b 電圧印加手段 33a 第1の安定状態 33b 第2の安定状態 34a 上向きの双極子モーメント 34b 下向きの双極子モーメント Ea 上向きの電界 Eb 下向きの電界 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAMReference Signs List 1 Liquid crystal layer having chiral smectic phase 2 Glass substrate 3 Transparent electrode 4 Insulating alignment control layer 5 Spacer 6 Lead wire 7 Power supply 8 Polarizing plate 9 Light source I 0 Incident light I Transmitted light 21a Substrate 21b Substrate 22 Liquid crystal having chiral smectic phase Layer 23 Liquid crystal molecule 24 Dipole moment (P⊥) 31a Voltage applying means 31b Voltage applying means 33a First stable state 33b Second stable state 34a Upward dipole moment 34b Downward dipole moment Ea Upward electric field Eb Downward Electric field 101 Ferroelectric liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line drive circuit 105 Information line drive circuit 106 Decoder 107 Scan signal generation circuit 108 Shift register 109 Line memory 110 Information signal generation circuit 11 Drive control circuit 112 GCPU 113 host CPU 114 VRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07D 213/65 C07D 213/65 215/20 215/20 237/08 237/08 237/14 237/14 239/26 239/26 239/34 239/34 241/12 241/12 241/18 241/18 277/34 277/34 285/12 307/79 285/13 333/16 307/79 333/38 333/16 C09K 19/12 333/38 19/34 C09K 19/12 G02F 1/13 500 19/34 C07D 285/12 A G02F 1/13 500 B C (72)発明者 門叶 剛司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山田 容子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 米国特許4730006(US,A) 西独国特許出願公開4034123(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 43/225 C07C 69/76 - 69/94 C07D 213/30 C07D 213/65 C07D 215/20 C07D 237/08 C07D 237/14 C07D 239/26 C07D 239/34 C07D 241/12 C07D 241/18 C07D 277/34 C07D 285/12 C07D 285/13 C07D 307/79 C07D 333/16 C07D 333/38 C09K 19/12 C09K 19/34 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C07D 213/65 C07D 213/65 215/20 215/20 237/08 237/08 237/14 237/14 239/26 239/26 239/34 239/34 241/12 241/12 241/18 241/18 277/34 277/34 285/12 307/79 285/13 333/16 307/79 333/38 333/16 C09K 19/12 333 / 38 19/34 C09K 19/12 G02F 1/13 500 19/34 C07D 285/12 A G02F 1/13 500 BC (72) Inventor Takeshi Kadoba 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Yoko Yamada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference US Patent 4730006 (US, A) West German Patent Application 4034123 (DE, A1) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C07C 43/225 C07C 69/76-69/94 C07D 213/30 C07D 213/65 C07D 215/20 C07D 237/08 C07D 237/14 C07D 239/26 C07D 239/34 C07D 241/12 C07D 241/18 C07D 277/34 C07D 285/12 C07D 285/13 C07D 307/79 C07D 333/16 C07D 333/38 C09K 19 / 12 C09K 19/34 CA (STN) REGISTRY (STN)
Claims (15)
とする液晶性化合物。 R1−A1−R2(I) [式中、R1、R2は水素原子、ハロゲン、CN、炭素原
子数が1から20である直鎖状、分岐状又は環状のアル
キル基(該アルキル基中の1つもしくは2つ以上の−C
H2−はヘテロ原子が隣接しない条件で−O−、−S
−、−CO−、−CH(CN)−、−CH=CH−、−
C≡C−に置き換えられていても良く、該アルキル基中
の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い)、C
mH2m+1O(CH2)n(CF2)p(CH2)q−Y1−
(m、n、p、qはm+n+p+q≦19を満足するこ
とを条件として1から16までの整数であり、Y1は単
結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−
CH=CH−、−C≡C−である)であり、R1、R2の
少なくとも一方は、CmH2m+1O(CH2)n(CF2)p
(CH2)q−Y1−である。さらに、上記一般式(I)
の液晶性化合物は以下の(Iba)〜(Ice)のいず
れかである。 (Iba)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2、A3は
共に無置換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、B
r、CH3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレ
ンであり、X1は単結合、−COO−、−CH2O−、−
CH2CH2−、−C≡C−である液晶性化合物。 (Ibb)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2は無置
換或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH
3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレンであ
り、A3はピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−
2,5−ジイル、ピラジン−2,5−ジイル、ピリダジ
ン−3,6−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、チオ
フェン−2,5−ジイル、チアゾール−2,5−ジイ
ル、チアジアゾール−2,5−ジイル、ベンゾオキサゾ
ール−2,5−ジイル、ベンゾチアゾール−2,6−ジ
イル、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,
6−ジイル、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−
ジイル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は
単結合である液晶性化合物。 (Ibc)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2はピリ
ジン−2,5−ジイルであり、A3は1,4−シクロヘ
キシレン、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−ジ
イル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単
結合である液晶性化合物。 (Ibd)A1が−A2−X1−A3−を示し、A2はピリ
ミジン−2,5−ジイルであり、A3は1,4−シクロ
ヘキシレン、2,6−ナフチレン、インダン−2,5−
ジイル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は
単結合である液晶性化合物。 (Ica)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2、A3、A4は共に無置換或いは1個又は2個の置換
基(F、Cl、Br、CH3、CF3又はCN)を有する
1,4−フェニレンであり、X1、X2の少なくとも1つ
は単結合であり、単結合以外の場合は、−COO−、−
OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH
2−、−CH=CH−、−C≡C−である液晶性化合
物。 (Icb)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2、A3、A4の内2つは無置換或いは1個又は2個の
置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又はCN)を有
する1,4−フェニレン、残りの1つはピリジン−2,
5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−シ
クロヘキシレン、チアゾール−2,5−ジイル、チアジ
アゾール−2,5−ジイル、インダン−2,5−ジイ
ル、クマラン−2,5−ジイルから選ばれ、X1、X2は
単結合である液晶性化合物。 (Icc)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2はピリジン−2,5−ジイル、A3は無置換或いは1
個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又
はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換或
いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、
CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、1,4
−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイル、イ
ンダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結合、X2
は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−である液
晶性化合物。 (Icd)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2はピリミジン−2,5−ジイル、A3は無置換或いは
1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3
又はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換
或いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、C
H3、CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、
1,4−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイ
ル、インダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結
合、X2は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−で
ある液晶性化合物。 (Ice)A1が−A2−X1−A3−X2−A4−を示し、
A2は1,4−シクロヘキシレン、A3は無置換或いは1
個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、CF3又
はCN)を有する1,4−フェニレン、A4は無置換或
いは1個又は2個の置換基(F、Cl、Br、CH3、
CF3又はCN)を有する1,4−フェニレン、1,4
−シクロヘキシレン、チオフェン−2,5−ジイル、イ
ンダン−2,5−ジイルから選ばれ、X1は単結合、X2
は−OCO−、−OCH2−、−CH2CH2−である液
晶性化合物。この液晶性化合物は非光学活性化合物であ
る。]1. A liquid crystalline compound represented by the following general formula (I). R 1 -A 1 -R 2 (I) [wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom, halogen, CN, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; One or more —C in the alkyl group
H 2 -is -O-, -S under the condition that no heteroatom is adjacent.
-, -CO-, -CH (CN)-, -CH = CH-,-
May be replaced with C≡C-, hydrogen atoms in the alkyl group may be substitution by a fluorine atom), C
m H 2m + 1 O (CH 2) n (CF 2) p (CH 2) q -Y 1 -
(M, n, p, and q are integers from 1 to 16 provided that m + n + p + q ≦ 19 is satisfied, and Y 1 is a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, −
CH = CH-, -C≡C-), and at least one of R 1 and R 2 is C m H 2m + 1 O (CH 2 ) n (CF 2 ) p
(CH 2 ) q -Y 1- . Further, the above general formula (I)
Is any of the following (Iba) to (Ice). (Iba) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , and A 2 and A 3 are both unsubstituted or have one or two substituents (F, Cl, B
r, is CH 3, CF 3 or CN) to a 1,4-phenylene, X 1 is a single bond, -COO -, - CH 2 O -, -
CH 2 CH 2 —, a liquid crystal compound represented by —C≡C—. (Ibb) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , and A 2 is unsubstituted or has one or two substituents (F, Cl, Br, CH
3 , CF 3 or CN), A 3 is pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-
2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, thiazole-2,5-diyl, thiadiazole-2,5 -Diyl, benzoxazole-2,5-diyl, benzothiazole-2,6-diyl, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,
6-diyl, 2,6-naphthylene, indane-2,5-
A liquid crystal compound selected from diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ibc) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , A 2 represents pyridine-2,5-diyl, and A 3 represents 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, indane- A liquid crystal compound selected from 2,5-diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ibd) A 1 represents -A 2 -X 1 -A 3- , A 2 represents pyrimidine-2,5-diyl, and A 3 represents 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, indane- 2,5-
A liquid crystal compound selected from diyl and coumaran-2,5-diyl, wherein X 1 is a single bond. (Ica) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 , A 3 and A 4 are 1,4-phenylene which is unsubstituted or has one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), and X 1 , X At least one of 2 is a single bond, and when it is other than a single bond, -COO-,-
OCO -, - CH 2 O - , - OCH 2 -, - CH 2 CH
2- , -CH = CH-, -C≡C-, a liquid crystal compound. (Icb) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
Two of A 2 , A 3 and A 4 are unsubstituted or 1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), and the remaining 1 One is pyridine-2,
5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, thiazole-2,5-diyl, thiadiazole-2,5-diyl, indane-2,5-diyl, coumaran-2,5-diyl And X 1 and X 2 are each a single bond. (Icc) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is pyridine-2,5-diyl, A 3 is unsubstituted or 1
1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), A 4 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br) , CH 3 ,
1,4-phenylene with CF 3 or CN), 1,4
-Cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2
Is -OCO -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 - in which the liquid crystal compound. (Icd) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is pyrimidine-2,5-diyl, A 3 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3
Or CN) having 1,4-phenylene and A 4 are unsubstituted or have one or two substituents (F, Cl, Br, C
1,4-phenylene having H 3 , CF 3 or CN),
Selected from 1,4-cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl and indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2 is —OCO—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 — A liquid crystalline compound. (Ice) A 1 is -A 2 -X 1 -A 3 -X 2 -A 4 - indicates,
A 2 is 1,4-cyclohexylene; A 3 is unsubstituted or 1
1,4-phenylene having one or two substituents (F, Cl, Br, CH 3 , CF 3 or CN), A 4 is unsubstituted or one or two substituents (F, Cl, Br) , CH 3 ,
1,4-phenylene with CF 3 or CN), 1,4
-Cyclohexylene, thiophen-2,5-diyl, indan-2,5-diyl, X 1 is a single bond, X 2
Is -OCO -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 - in which the liquid crystal compound. This liquid crystalline compound is a non-optically active compound. ]
合物のR1、R2の一方が下記の(i)であり、他方が
(i)〜(vii)のいずれかであることを特徴とする
請求項1に記載の液晶性化合物。 【化1】 (aは1から16の整数、mは1から13の整数、n、
qは1から5の整数、d、g、iは0から7の整数、
p、b、e、hは1から10の整数、fは0又は1を示
す。但し、m+n+p+q≦16、b+d≦16、e+
f+g≦16、h+i≦16の条件を満たす。Y1は単
結合、−O−、−COO−、−OCO−を示す。)2. One of R 1 and R 2 of the liquid crystal compound represented by the general formula (I) is the following (i), and the other is any one of (i) to (vii). The liquid crystalline compound according to claim 1, wherein: Embedded image (A is an integer from 1 to 16, m is an integer from 1 to 13, n,
q is an integer of 1 to 5, d, g, and i are integers of 0 to 7,
p, b, e, and h are integers from 1 to 10, and f represents 0 or 1. However, m + n + p + q ≦ 16, b + d ≦ 16, e +
The conditions of f + g ≦ 16 and h + i ≦ 16 are satisfied. Y 1 represents a single bond, —O—, —COO—, or —OCO—. )
も1種含有することを特徴とする液晶組成物。3. A liquid crystal composition comprising at least one liquid crystal compound according to claim 1.
含有量が1〜80重量%であることを特徴とする請求項
3記載の液晶組成物。4. The content of the liquid crystal compound represented by the general formula (I) is 1 to 80% by weight.
3. The liquid crystal composition according to 3 .
含有量が1〜60重量%であることを特徴とする請求項
3記載の液晶組成物。5. The method according to claim 1, wherein the content of the liquid crystal compound represented by the general formula (I) is 1 to 60% by weight.
3. The liquid crystal composition according to 3 .
含有量が1〜40重量%であることを特徴とする請求項
3記載の液晶組成物。6. The method according to claim 1, wherein the content of the liquid crystal compound represented by the general formula (I) is 1 to 40% by weight.
3. The liquid crystal composition according to 3 .
を特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の液晶組成
物。7. The liquid crystal composition according to claim 3 , having a chiral smectic phase.
成物を1対の電極基板間に配置してなることを特徴とす
る液晶素子。8. A liquid crystal device comprising the liquid crystal composition according to claim 3 disposed between a pair of electrode substrates.
られていることを特徴とする請求項8記載の液晶素子。9. The liquid crystal device according to claim 8, wherein an alignment control layer is further provided on the electrode substrate.
層であることを特徴とする請求項9記載の液晶素子。10. The liquid crystal device according to claim 9, wherein the alignment control layer is a rubbed layer.
前記1対の電極基板を配置することを特徴とする請求項
8〜10のいずれかに記載の液晶素子。11. The pair of electrode substrates having a film thickness that eliminates a helix of liquid crystal molecules.
The liquid crystal element according to any one of 8 to 10 .
組成物を用いたことを特徴とする表示方法。12. A display method using the liquid crystal composition according to claim 3 .
晶素子を有することを特徴とする表示装置。13. A display device comprising the liquid crystal element according to claim 8 .
徴とする請求項13記載の表示装置。14. The display device according to claim 1 3, wherein it has a driving circuit of the liquid crystal element.
13又は14記載の表示装置。15. A display device according to claim 1 3 or 1 4, wherein it has a light source.
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