JP3365707B2 - Antiferroelectric liquid crystal composition with small spontaneous polarization - Google Patents

Antiferroelectric liquid crystal composition with small spontaneous polarization

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JP3365707B2
JP3365707B2 JP15492796A JP15492796A JP3365707B2 JP 3365707 B2 JP3365707 B2 JP 3365707B2 JP 15492796 A JP15492796 A JP 15492796A JP 15492796 A JP15492796 A JP 15492796A JP 3365707 B2 JP3365707 B2 JP 3365707B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、自発分極の小さい反強誘電性液
晶組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an antiferroelectric liquid crystal composition having a small spontaneous polarization.

【0002】[0002]

【従来技術】液晶表示素子は、1)低電圧作動性、2)
低消費電力性、3)薄形表示、4)受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、TN方式、STN方式、
ゲスト−ホスト(Gest−Host)方式などが開発
され実用化されている。しかし、現在広く利用されてい
るネマチック液晶を用いたものは、応答速度が数mse
c〜数十msecと遅い欠点があり、応用上種々の制約
を受けている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have 1) low voltage operability and 2)
It has excellent features such as low power consumption, 3) thin display, 4) light receiving type, etc., so far, TN method, STN method,
A guest-host method has been developed and put to practical use. However, a nematic liquid crystal that is widely used at present has a response speed of several mse.
It has a drawback of being slow from c to several tens of msec, and is subject to various restrictions in application.

【0003】これらの問題を解決するため、STN方式
や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリック
ス方式などが開発されたが、STN型表示素子は、表示
コントラストや視野角などの表示品位は優れたものとな
ったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を必
要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となって
いる。このため、応答性のすぐれた新しい液晶表示方式
の開発が要望されており、光学応答時間がμsecオー
ダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる強誘電
性液晶の開発が試みられていた。
In order to solve these problems, an STN method and an active matrix method using a thin layer transistor have been developed. However, the STN type display element has excellent display quality such as display contrast and viewing angle. However, problems such as high precision required for control of the cell gap and tilt angle and a rather slow response have become problems. Therefore, there has been a demand for the development of a new liquid crystal display system having excellent responsiveness, and an attempt has been made to develop a ferroelectric liquid crystal that enables an ultra-high-speed device having an optical response time of the order of μsec and extremely short.

【0004】強誘電性液晶は、1975年、Meyer
等によりDOBAMBC(p−デシルオキシベンジリデ
ン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメート)が初
めて合成された(Le Journal de Phy
sique,36巻1975,L−69)。さらに、1
980年、ClarkとLagawallによりDOB
AMBCのサブマイクロ秒の高速応答、メモリー特性な
ど表示デバイス上の特性が報告されて以来、強誘電性液
晶が大きな注目を集めるようになった〔N.A.Cla
rk,etal.,Appl.Phys.Lett.3
6.899(1980)〕。
Ferroelectric liquid crystals were first described in 1975 by Meyer.
DOBAMBC (p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutyl cinnamate) was first synthesized by et al. (Le Journal de Phy).
sique, vol. 36, 1975, L-69). Furthermore, 1
DOB by Clark and Lagwall 980
Ferroelectric liquid crystal has been receiving a lot of attention since the characteristics of display devices such as submicrosecond high-speed response of AMBC and memory characteristics have been reported [N. A. Cla
rk, et al. , Appl. Phys. Lett. Three
6.899 (1980)].

【0005】しかし、彼らの方式には、実用化に向けて
多くの技術的課題があり、特に室温で強誘電性液晶を示
す材料は無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の
配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていなかっ
た。この報告以来、液晶材料/デバイス両面からの様々
な試みがなされ、ツイスト二状態間のスイッチングを利
用した表示デバイスが試作され、それを用いた高速電気
光学装置も例えば特開昭56−107216号などで提
案されているが、高いコントラストや適正なしきい値特
性は得られていない。
However, their method has many technical problems for practical use. Especially, there is no material exhibiting a ferroelectric liquid crystal at room temperature, and it is effective in controlling the alignment of liquid crystal molecules which is indispensable for a display. No practical method was established. Since this report, various attempts have been made from both sides of liquid crystal materials / devices, prototype display devices utilizing switching between twisted two states have been produced, and high-speed electro-optical devices using the same have been disclosed, for example, in JP-A-56-107216. However, high contrast and proper threshold characteristics have not been obtained.

【0006】このような視点から他のスイッチング方式
についても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。
その後、1988年に本発明者らによる三安定状態を有
する液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔A.
D.L.Chandani,T.Hagiwara,
Y.Suzuki etal.,Japan.J.of
Appl.Phys.,27,(5),L729−L7
32(1988)〕。
From this point of view, other switching methods have been searched and a transient scattering method has been proposed.
Then, in 1988, the inventors of the present invention reported a three-state switching method for a liquid crystal having three stable states [A.
D. L. Chandani, T .; Hagiwara,
Y. Suzuki et al. , Japan. J. of
Appl. Phys. , 27, (5), L729-L7
32 (1988)].

【0007】このように、“反”強誘電性液晶は、1)
高速応答が可能で、2)高いコントラストと広い視野角
および3)良好な配向特性とメモリー効果が実現でき
る、非常に有用な液晶化合物と言える。
Thus, the "anti" ferroelectric liquid crystal has 1)
It can be said that it is a very useful liquid crystal compound capable of high-speed response, 2) high contrast and wide viewing angle, and 3) good alignment characteristics and memory effect.

【0008】“反”強誘電性液晶の三安定状態を示す液
晶相については、1)A.D.L.Chandani
etal.,Japan J.Appl.Phys.,
,L−1265(1989)、2)H.Orihar
a etal.,JapanJ.Appl.Phys.,
29,L−333(1990)に報告されており、
“反”強誘電的性質にちなみS*CA相(Antifer
roelectricSmectic C*相)と命名
している。本発明者らは、この液晶相が三安定状態間の
スイッチングを行なうためS*(3)相と定義した。
Regarding the liquid crystal phase showing the tristable state of the "anti" ferroelectric liquid crystal, 1) A. D. L. Chandani
et al., Japan J. Appl. Phys., 2
8 , L-1265 (1989), 2) H.M. Orihar
a et al., Japan J. Appl. Phys.,
29 , L-333 (1990),
S * CA phase (Antifer)
roelectricSlectic C * phase). The present inventors defined this liquid crystal phase as the S * (3) phase because it switches between tristable states.

【0009】三安定状態を示す“反”強誘電相S*(3)
を相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特
開平1−316367号、特開平1−316372号、
特開平1−316339号、特開平2−28128号及
び市橋等の特開平1−213390号公報があり、また
三安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本出願
人は特開平2−40625号、特開平2−153322
号、特開平2−173724号において新しい提案を行
っている。
"Anti" ferroelectric phase S * (3) showing tri-stable state
Liquid crystal compounds having a phase sequence of are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-331667, 1-316372,
There are JP-A-1-316339, JP-A-2-28128, and JP-A-1-213390, such as Ichihashi, and as a liquid crystal electro-optical device utilizing a tristable state, the present applicant has JP-A-2-40625. JP-A-2-153322
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-173724.

【0010】“反”強誘電性液晶を液晶ディスプレイへ
応用する場合、1)動作温度範囲、2)応答速度、3)
自発分極、4)ヒステリシス特性等を単一液晶で全て満
足させることは困難であり、通常十数種類の混合液晶と
して調製される。
When the "anti" ferroelectric liquid crystal is applied to a liquid crystal display, 1) operating temperature range, 2) response speed, 3)
It is difficult to satisfy all the spontaneous polarization, 4) hysteresis characteristics, etc. with a single liquid crystal, and it is usually prepared as a mixed liquid crystal of ten or more kinds.

【0011】現在知られている反強誘電性液晶のなかに
は、反強誘電性相へ相転移した温度から20℃下がった
温度における、自発分極の値が100nC/cm2を越
えてしまうものが相当数存在し、なかには150nC/
cm2を越えてしまうものや200nC/cm2を越えて
しまうものも存在する。自発分極が大きいと応答速度は
高速化されるという利点はあるものの、分極反転電流が
大きくなってしまいドライバーICの負担(消費電力)
が大きく、また分極反転電流による電圧降下が原因でド
ットマトリクスディスプレイ画面が大きく(画素数が大
きく)なるにつれて、表示むらが生じてくるという問題
が起こる。これを解決する一つの方法は、ドライバーI
Cの高出力化が考えられるが、これは消費電力の増大を
招き、ラップトップコンピューターのようなポータブル
タイプへの応用には不利である。
Among the currently known antiferroelectric liquid crystals, those having a spontaneous polarization value of more than 100 nC / cm 2 at a temperature 20 ° C. lower than the phase transition to the antiferroelectric phase are considerable. There are several, some of which are 150 nC /
There are also those that exceed the ones and 200nC / cm 2, which exceeds the cm 2. Although there is an advantage that the response speed is increased when the spontaneous polarization is large, the polarization reversal current becomes large and the driver IC is burdened (power consumption).
Is large, and as the dot matrix display screen becomes large (the number of pixels becomes large) due to the voltage drop due to the polarization reversal current, there arises a problem that display unevenness occurs. One way to solve this is the driver I
Although higher output of C can be considered, this causes an increase in power consumption, which is disadvantageous for application to a portable type such as a laptop computer.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、反強
誘電性液晶相を呈する温度領域において、反強誘電性液
晶化合物やその組成物が必要以上に高い自発分極を有す
る結果、消費電力が大きく、画面の表示むらが生じてし
まうという問題を解決し、実用温度領域において消費電
力が少なく、画面の表示むらが大幅に改善された結果、
大型画面への適用を可能にした新規反強誘電性液晶組成
物に関する。
The object of the present invention is to reduce the power consumption as a result of the antiferroelectric liquid crystal compound and its composition having unnecessarily high spontaneous polarization in the temperature range in which the antiferroelectric liquid crystal phase is exhibited. Is large, and the problem that the display unevenness of the screen occurs is solved, the power consumption is low in the operating temperature range, and the result that the display unevenness of the screen is greatly improved,
The present invention relates to a novel antiferroelectric liquid crystal composition that can be applied to a large screen.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、昇温過程にお
いて50℃以上、120℃以下で反強誘電性液晶相から
強誘電性液晶相(あるいはスメクチックAを含むより高
温側の液晶相)へ転移する相転移温度を持ち、かつ30
℃における応答速度τrが42.1μs以下であって、
30℃における自発分極の値が10nC/cm以上、
118nC/cm以下である反強誘電性液晶組成物で
あって、かつ光学分割をして光学活性化合物の形にすれ
ば反強誘電性液晶化合物となりうる化合物のラセミ体を
反強誘電性液晶組成物中に1.0wt%以上、90wt
%以下含有することを特徴とする自発分極の小さい反強
誘電性液晶組成物に関する。
According to the present invention, the antiferroelectric liquid crystal phase to the ferroelectric liquid crystal phase (or the liquid crystal phase on the higher temperature side including smectic A) at 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower in the temperature rising process. Has a phase transition temperature to
The response speed τr at 4 ° C. is 42.1 μs or less,
The value of spontaneous polarization at 30 ° C. is 10 nC / cm 2 or more,
An antiferroelectric liquid crystal composition having an antiferroelectric liquid crystal composition of 118 nC / cm 2 or less, which is a racemate of a compound which can be an antiferroelectric liquid crystal compound when optically resolved into an optically active compound. 1.0 wt% or more in composition, 90 wt
% Or less, the present invention relates to an antiferroelectric liquid crystal composition having a small spontaneous polarization.

【0014】本発明においては、従来の高い自発分極を
有する反強誘電性液晶化合物の一部をラセミ体の形で使
用することにより、反強誘電性液晶の他の性能に悪影響
をおよぼすことなく、反強誘電性液晶組成物の自発分極
を低下させ、請求項1の反強誘電性液晶組成物を得るこ
とに成功した。
In the present invention, a part of the conventional antiferroelectric liquid crystal compound having a high spontaneous polarization is used in the form of a racemate, so that the other properties of the antiferroelectric liquid crystal are not adversely affected. The inventors have succeeded in obtaining the antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1 by reducing the spontaneous polarization of the antiferroelectric liquid crystal composition.

【0015】すなわち、本発明の自発分極の小さい反強
誘電性液晶組成物を得るためには、反強誘電性液晶を発
現する働きをする反強誘電性液晶化合物の1種または2
種以上の混合物に、光学分割をして光学活性化合物の形
にすれば反強誘電性液晶化合物となりうる化合物のラセ
ミ体を1.0〜90.0重量%含有させることにより達
成することができる。
That is, in order to obtain the antiferroelectric liquid crystal composition of the present invention having a small spontaneous polarization, one or two of the antiferroelectric liquid crystal compounds having a function of expressing the antiferroelectric liquid crystal are used.
This can be achieved by adding 1.0 to 90.0% by weight of a racemate of a compound which can be an antiferroelectric liquid crystal compound when optically resolved into a mixture of one or more kinds of compounds in the form of an optically active compound. .

【0016】前記ラセミ体は、反強誘電性液晶組成物に
おいて反強誘電性液晶化合物としての働きを呈している
化合物のラセミ体であることが好ましいが、必ずしもそ
れに限るわけではなく、要はラセミ分割をして光学活性
化合物の形にしたとき、それが反強誘電性液晶化合物と
しての作用を示す化合物のラセミ体であればよい。
The racemic body is preferably a racemic body of a compound which acts as an antiferroelectric liquid crystal compound in the antiferroelectric liquid crystal composition, but it is not necessarily limited thereto, and the point is that the racemic body is essential. It may be a racemate of a compound which, when divided into an optically active compound, exhibits an action as an antiferroelectric liquid crystal compound.

【0017】前記ラセミ体の1つは、下記一般式(I)One of the racemates is represented by the following general formula (I)

【化5】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X1、X2、X3、X4、X5、X6
HおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選ばれた
元素であり、CfはCH3、CF3、CClF2およびC2
5よりなる群から選ばれた基である。)で表わされる
ラセミ体である。
[Chemical 5] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 are elements independently selected from the elements consisting of H and F, and Cf is CH 3 , CF 3 , CClF 2 and C 2
It is a group selected from the group consisting of H 5 . ) Is a racemate.

【0018】このラセミ体は、反強誘電性液晶組成物中
に1.0〜80.0重量%、好ましくは5.0〜50.
0重量%の割合で混合させることにより、本発明の組成
物とすることができる。
This racemic body is contained in the antiferroelectric liquid crystal composition in an amount of 1.0 to 80.0% by weight, preferably 5.0 to 50.
The composition of the present invention can be obtained by mixing at a ratio of 0% by weight.

【0019】前記ラセミ体としてのもう1つの好ましい
ラセミ体は、下記一般式(II)
Another preferred racemate as the racemate is the following general formula (II)

【化6】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X1、X2、X3、X4、X5、X6
HおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選ばれた
元素である。)で表わされるラセミ体である。
[Chemical 6] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1, and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , and X 6 are elements independently selected from the elements consisting of H and F. ) Is a racemate.

【0020】このラセミ体は、反強誘電性液晶組成物中
に1.0〜70.0重量%、好ましくは5.0〜50.
0重量%の割合で混合することにより、本発明の組成物
とすることができる。
This racemic body is contained in the antiferroelectric liquid crystal composition in an amount of 1.0 to 70.0% by weight, preferably 5.0 to 50.
The composition of the present invention can be obtained by mixing at a ratio of 0% by weight.

【0021】前記ラセミ体の他の1つは、下記一般式
(III)
Another one of the racemates is represented by the following general formula (III)

【化7】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X1、X2、X3、X4、X5、X6
HおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選ばれた
元素である。)で表わされるラセミ体である。
[Chemical 7] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1, and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , and X 6 are elements independently selected from the elements consisting of H and F. ) Is a racemate.

【0022】このラセミ体は、反強誘電性液晶組成物中
に1.0〜70.0重量%、好ましくは5.0〜50.
0重量%の割合で混合することにより、本発明の組成物
とすることができる。
This racemic body is contained in the antiferroelectric liquid crystal composition in an amount of 1.0 to 70.0% by weight, preferably 5.0 to 50.
The composition of the present invention can be obtained by mixing at a ratio of 0% by weight.

【0023】前記ラセミ体の他の1つは、下記一般式
(IV)
Another one of the racemates is represented by the following general formula (IV)

【化8】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、Y
は−O−、−COO−および単結合よりなる群から選ば
れた基であり、X1、X2、X3、X4はHおよびFよりな
る元素からそれぞれ独立して選ばれた元素であり、Cf
はCH3、CF3、CClF2およびC25よりなる群か
ら選ばれた基である。)で表わされるラセミ体を挙げる
ことができる。
[Chemical 8] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, Y
Is a group selected from the group consisting of —O—, —COO— and a single bond, and X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are elements independently selected from the elements consisting of H and F. Yes, Cf
Is a group selected from the group consisting of CH 3 , CF 3 , CClF 2 and C 2 H 5 . ) Can be mentioned.

【0024】このラセミ体は、反強誘電性液晶組成物中
に1.0〜70.0重量%、好ましくは5.0〜50.
0重量%の割合で混合することにより、本発明の組成物
とすることができる。
This racemic body is contained in the antiferroelectric liquid crystal composition in an amount of 1.0 to 70.0% by weight, preferably 5.0 to 50.
The composition of the present invention can be obtained by mixing at a ratio of 0% by weight.

【0025】これらのラセミ体は、同一化学式のラセミ
体のみでも使用できるが、異った化学式をもつ複数種の
ラセミ体を併用することもできる。
As these racemates, only racemates having the same chemical formula can be used, but a plurality of racemates having different chemical formulas can be used in combination.

【0026】前記反強誘電性液晶化合物としては、本出
願前公知のすべての反強誘電性液晶化合物を挙げること
ができる。前記反強誘電性液晶化合物を例示すると、一
般式(V)
Examples of the antiferroelectric liquid crystal compound include all antiferroelectric liquid crystal compounds known before this application. The antiferroelectric liquid crystal compound is exemplified by the general formula (V)

【化9】A−骨格構造−D …(V) (式中、Aは、R−,RO−,RCOO−,ROCO−
およびRCO−,R3−O−R4−およびR5−CH=C
H−R6−よりなる群から選らばれた基であり、Rは炭
素数2〜20のアルキル基である。たゞし、R−のとき
は、アルキル基中の1部の水素がハロゲン置換されてい
てもよく、R3は炭素数1〜8の直鎖アルキル基、R4
炭素数1〜10の直鎖アルキレン基、R5は水素または
炭素数1〜5の直鎖または分岐アルキル基、R6は炭素
数2〜14の直鎖または分岐アルキル基であり、
Embedded image A-skeleton structure-D (V) (In the formula, A is R-, RO-, RCOO-, ROCO-
And RCO-, R 3 -O-R 4 - and R 5 -CH = C
It is a group selected from the group consisting of H—R 6 —, and R is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms. However, in the case of R-, a part of hydrogen in the alkyl group may be halogen-substituted, R 3 is a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 4 is 1 to 10 carbon atoms. A linear alkylene group, R 5 is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 6 is a linear or branched alkyl group having 2 to 14 carbon atoms,

【化10】 よりなる群から選らばれた基であり、Eは、−CF3
−C25、−C37、CClF2、CH3およびC25
りなる群から選らばれた基であり、*は不斉炭素、Gは
炭素数2〜20の直鎖または分岐アルキル基であり、た
ゞし分岐部分はメチル基であり、直鎖アルキルの一部に
炭素・炭素二重結合が1つ含まれていてもよく、
[Chemical 10] An independent Barre radicals from the group consisting of, E is, -CF 3,
Is a group selected from the group consisting of —C 2 F 5 , —C 3 F 7 , CClF 2 , CH 3 and C 2 H 5 , * is an asymmetric carbon, G is a straight chain having 2 to 20 carbon atoms or It is a branched alkyl group, and the branched portion is a methyl group, and a part of the straight chain alkyl may contain one carbon-carbon double bond,

【化11】 骨格構造は、下記の式群[Chemical 11] The skeletal structure is the following formula group

【化12】 [Chemical 12]

【化13】 [Chemical 13]

【化14】 [Chemical 14]

【化15】 [Chemical 15]

【化16】 [Chemical 16]

【化17】 [Chemical 17]

【化18】 [Chemical 18]

【化19】 [Chemical 19]

【化20】 [Chemical 20]

【化21】 [Chemical 21]

【化22】 [Chemical formula 22]

【化23】 [Chemical formula 23]

【化24】 [Chemical formula 24]

【化25】 よりなる群から選ばれたものである。)がある。[Chemical 25] Is selected from the group consisting of ).

【0027】前記反強誘電性液晶化合物として、やゝ具
体的な例を挙げると下記一般式群(1)〜(138)で
示す化合物を挙げることができる。(式中、R1とR
2は、炭素数4〜20のアルキル基よりなる群から独立
して選ばれたアルキル基であり、Zは、CF3、C
25、CH3およびC25よりなる群から選ばれた基で
ある。)
Specific examples of the antiferroelectric liquid crystal compound include compounds represented by the following general formula groups (1) to (138). (In the formula, R 1 and R
2 is an alkyl group independently selected from the group consisting of alkyl groups having 4 to 20 carbon atoms, Z is CF 3 , C
It is a group selected from the group consisting of 2 F 5 , CH 3 and C 2 H 5 . )

【化26】 [Chemical formula 26]

【化27】 [Chemical 27]

【化28】 [Chemical 28]

【化29】 [Chemical 29]

【化30】 [Chemical 30]

【化31】 [Chemical 31]

【化32】 [Chemical 32]

【化33】 [Chemical 33]

【化34】 [Chemical 34]

【化35】 [Chemical 35]

【化36】 [Chemical 36]

【化37】 [Chemical 37]

【化38】 [Chemical 38]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【化40】 [Chemical 40]

【化41】 [Chemical 41]

【化42】 [Chemical 42]

【化43】 [Chemical 43]

【化44】 [Chemical 44]

【化45】 [Chemical formula 45]

【化46】 [Chemical formula 46]

【化47】 [Chemical 47]

【化48】 [Chemical 48]

【化49】 [Chemical 49]

【化50】 [Chemical 50]

【0028】とくに好ましい反強誘電性液晶化合物とし
ては、
Particularly preferred antiferroelectric liquid crystal compounds are:

【化51】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、*
は不斉炭素を示す)および
[Chemical 51] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, *
Represents an asymmetric carbon) and

【化52】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、*
は不斉炭素を示す)を挙げることができる。
[Chemical 52] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, *
Represents an asymmetric carbon).

【0029】さらに、前記反強誘電性液晶化合物とし
て、下記一般式
Further, as the antiferroelectric liquid crystal compound, the following general formula is used.

【化53】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、*
は不斉炭素を示す)で示される化合物を用いる場合に
は、この化合物自体の自発分極が比較的低いので、ラセ
ミ体を配合する量が少なくてすむという特色を示す。
[Chemical 53] (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, *
Is asymmetric carbon), the spontaneous polarization of the compound itself is relatively low, and therefore the feature is that the compounding amount of the racemate is small.

【0030】[0030]

【実施例】以下に本発明の実施例を示して本発明を説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

【0031】実施例1 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 1 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化54】 [Chemical 54]

【0032】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表1】 である。20Hz、±50Vの三角波法を用いた測定に
よる自発分極は、40℃で108nC/cm2、30℃
で116nC/cm2である。
[Table 1] Is. Spontaneous polarization measured by the triangular wave method at 20 Hz and ± 50 V is 108 nC / cm 2 at 40 ° C. and 30 ° C.
Is 116 nC / cm 2 .

【0033】前記組成物の応答速度とチルト角はつぎの
とおりであった。
The response speed and tilt angle of the above composition were as follows.

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【0034】実施例2 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 2 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化55】 [Chemical 55]

【0035】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表4】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で93nC/cm2、30℃で1
01nC/cm2であった。
[Table 4] Is. When the magnitude of spontaneous polarization was measured by the same method as in Example 1, it was 93 nC / cm 2 at 40 ° C. and 1 at 30 ° C.
It was 01 nC / cm 2 .

【0036】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【0037】実施例3 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 3 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化56】 [Chemical 56]

【0038】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表7】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で93nC/cm2、30℃で1
02nC/cm2であった。
[Table 7] Is. When the magnitude of spontaneous polarization was measured by the same method as in Example 1, it was 93 nC / cm 2 at 40 ° C. and 1 at 30 ° C.
It was 02 nC / cm 2 .

【0039】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表8】 [Table 8]

【表9】 [Table 9]

【0040】実施例4 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 4 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化57】 [Chemical 57]

【0041】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表10】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で95nC/cm2、30℃で1
03nC/cm2であった。
[Table 10] Is. When the magnitude of spontaneous polarization was measured in the same manner as in Example 1, it was 95 nC / cm 2 at 40 ° C. and 1 at 30 ° C.
It was 03 nC / cm 2 .

【0042】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表11】 [Table 11]

【表12】 [Table 12]

【0043】実施例5 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 5 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化58】 [Chemical 58]

【0044】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表13】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で93nC/cm2、30℃で1
05nC/cm2であった。
[Table 13] Is. When the magnitude of spontaneous polarization was measured by the same method as in Example 1, it was 93 nC / cm 2 at 40 ° C. and 1 at 30 ° C.
It was 05 nC / cm 2 .

【0045】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表14】 [Table 14]

【表15】 [Table 15]

【0046】実施例6 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 6 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化59】 [Chemical 59]

【0047】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表16】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で105nC/cm2、30℃で
116nC/cm2であった。
[Table 16] Is. Measurement of the magnitude of spontaneous polarization in the same manner as in Example 1, was 116nC / cm 2 at 105nC / cm 2, 30 ℃ at 40 ° C..

【0048】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表17】 [Table 17]

【表18】 [Table 18]

【0049】実施例7 下記の組成の反強誘電性液晶組成物を作成した。表中、
Rが付いているものはR体を示し、±が付いているもの
はラセミ体を示している。
Example 7 An antiferroelectric liquid crystal composition having the following composition was prepared. In the table,
Those with R indicate the R form, and those with ± indicate the racemate.

【化60】 [Chemical 60]

【0050】前記組成物の相転移温度は、The phase transition temperature of the composition is

【表19】 である。実施例1と同様の方法で自発分極の大きさを測
定したところ、40℃で110nC/cm2、30℃で
118nC/cm2であった。
[Table 19] Is. Measurement of the magnitude of spontaneous polarization in the same manner as in Example 1, was 118nC / cm 2 at 110nC / cm 2, 30 ℃ at 40 ° C..

【0051】また、応答速度とチルト角はつぎのとおり
であった。
The response speed and tilt angle were as follows.

【表20】 [Table 20]

【表21】 [Table 21]

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明により、実用温度域において消費
電力の低下、画面の表示むらの改善がなされ、より大き
い画面用の反強誘電性液晶材料として使用できる。
According to the present invention, the power consumption is reduced and the display unevenness on the screen is improved in the practical temperature range, and it can be used as an antiferroelectric liquid crystal material for a larger screen.

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

【図1】三角波印加電圧に対する相対透過率のヒステリ
シス曲線のモデルを示す。
FIG. 1 shows a model of a hysteresis curve of relative transmittance with respect to a triangular wave applied voltage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 強 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者 山川 則子 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者 野中 修 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭和シェル石油株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−223390(JP,A) 特開 平6−25153(JP,A) 特開 平5−271658(JP,A) 特開 平4−305555(JP,A) 特開 平8−3556(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 19/02,19/42 C09K 19/46,19/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tsuyoshi Yoshida Kasumigaseki 3-chome 3-5 Tokyo Chiyoda-ku Tokyo Showa Shell Sekiyu Co., Ltd. (72) Inventor Noriko Yamakawa Kasumigaseki 3-chome 5 Chiyoda-ku Tokyo Showa Shell Petroleum Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Nonaka 3-5 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Showa Shell Petroleum Co., Ltd. (56) Reference JP-A-3-223390 (JP, A) JP-A-6- 25153 (JP, A) JP-A-5-271658 (JP, A) JP-A-4-305555 (JP, A) JP-A-8-3556 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09K 19 / 02,19 / 42 C09K 19 / 46,19 / 20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 昇温過程において50℃以上、120℃
以下で反強誘電性液晶相から強誘電性液晶相(あるいは
スメクチックAを含むより高温側の液晶相)へ転移する
相転移温度を持ち、かつ30℃における応答速度τrが
42.1μs以下であって、30℃における自発分極の
値が10nC/cm以上、118nC/cm以下で
ある反強誘電性液晶組成物であって、かつ光学分割をし
て光学活性化合物の形にすれば反強誘電性液晶化合物と
なりうる化合物のラセミ体を反強誘電性液晶組成物中に
1.0wt%以上、90wt%以下含有することを特徴
とする自発分極の小さい反強誘電性液晶組成物。
1. A temperature of 50 ° C. or higher and 120 ° C. during the temperature rising process.
It has a phase transition temperature at which it transforms from an antiferroelectric liquid crystal phase to a ferroelectric liquid crystal phase (or a liquid crystal phase on the higher temperature side including smectic A), and the response speed τr at 30 ° C. is 42.1 μs or less. And an antiferroelectric liquid crystal composition having a spontaneous polarization value of 10 nC / cm 2 or more and 118 nC / cm 2 or less at 30 ° C. and having an optical resolution in the form of an optically active compound. An antiferroelectric liquid crystal composition having a small spontaneous polarization, characterized in that the antiferroelectric liquid crystal composition contains a racemate of a compound capable of becoming a dielectric liquid crystal compound in an amount of 1.0 wt% or more and 90 wt% or less.
【請求項2】 下記一般式(I) 【化1】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X、X、X、X、X
はHおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選
ばれた元素であり、CfはCH、CF、CClF
およびCよりなる群から選ばれた基である。) で表わされるラセミ体を含有する請求項1記載の反強誘
電性液晶組成物。
2. The following general formula (I): (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1 and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ,
X 6 is an element independently selected from the elements consisting of H and F, and Cf is CH 3 , CF 3 , CClF 2
And a group selected from the group consisting of C 2 H 5 . The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, which contains a racemate represented by
【請求項3】 前記一般式(I)のラセミ体が下記一般
式(II) 【化2】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X、X、X、X、X
はHおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選
ばれた元素である。) で表わされるラセミ体である請求項1記載の反強誘電性
液晶組成物。
3. The racemic body of the general formula (I) is represented by the following general formula (II): (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1 and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ,
X 6 is an element independently selected from the elements consisting of H and F. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, which is a racemic body represented by:
【請求項4】 前記一般式(I)のラセミ体が下記一般
式(III) 【化3】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、p
は0または1であり、X、X、X、X、X
はHおよびFよりなる元素からそれぞれ独立して選
ばれた元素である。) で表わされるラセミ体である請求項1記載の反強誘電性
液晶組成物。
4. The racemic body of the general formula (I) is represented by the following general formula (III): (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, p
Is 0 or 1 and X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ,
X 6 is an element independently selected from the elements consisting of H and F. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, which is a racemic body represented by:
【請求項5】 下記一般式(IV) 【化4】 (式中、mは6〜14の整数、nは3〜10の整数、Y
は−O−、 −COO−および単結合よりなる群から選ばれた基であ
り、X、X、 X、XはHおよびFよりなる元素からそれぞれ独立
して選ばれた元素であり、CfはCH、CF、CC
lFおよびCよりなる群から選ばれた基であ
る。) で表わされるラセミ体を含有する請求項1、2または3
記載の反強誘電性液晶組成物。
5. The following general formula (IV): (In the formula, m is an integer of 6 to 14, n is an integer of 3 to 10, Y
Is a group selected from the group consisting of —O—, —COO— and a single bond, and X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are elements independently selected from the elements consisting of H and F. Yes, Cf is CH 3 , CF 3 , CC
It is a group selected from the group consisting of IF 2 and C 2 H 5 . ) A racemate represented by
The antiferroelectric liquid crystal composition described.
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