JPH04295446A - Liquid crystal compound, liquid crystal composition containing the same compound and liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal compound, liquid crystal composition containing the same compound and liquid crystal element

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JPH04295446A
JPH04295446A JP6020791A JP6020791A JPH04295446A JP H04295446 A JPH04295446 A JP H04295446A JP 6020791 A JP6020791 A JP 6020791A JP 6020791 A JP6020791 A JP 6020791A JP H04295446 A JPH04295446 A JP H04295446A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
ferroelectric liquid
phase
smectic
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JP6020791A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Kouden
充浩 向殿
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a new liquid crystal compound effective for improving contrast while satisfying conditions required for producing a ferroelectric liquid crystal composition. CONSTITUTION:A liquid crystal compound shown by formula I (R<1> is 1-15C alkyl or alkyloxy; R<2> is 3-10C alkyl) such as 4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylic acid 4-(2-ethylhexyloxycarbonyl)phenyl. The compound shown by formula I, for example, is obtained by reacting a 4'-alkylbiphenyl-4-carboxylic acid shown by formula II or a 4'-alkyloxybiphenyl-4-carboxylic acid with phosphorus pentachloride to give an acid chloride shown by formula III and reacting this compound with a 4-hydroxybenzoic acid 2-ethylalkyl shown by formula IV in the presence of pyridine in a toluene solvent.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、液晶性化合物、これを
含む液晶組成物および液晶素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal compound, a liquid crystal composition containing the same, and a liquid crystal element.

【0002】0002

【従来の技術】現在、液晶表示素子は時計、電卓はもと
より、ワープロ、パソコンなどのOA機器、ポケットテ
レビ、など幅広い分野において用いられているが、一般
に広く用いられている液晶表示素子はネマチック相を利
用したものである。ネマティック液晶を用いた液晶表示
装置としては、ツィストネマティック型(Twiste
d Nematic TN 型)液晶表示装置、スーパ
ーツイステッド型(Supertwisted Bir
efrengence Efect、SBE 型)液晶
表示装置などがある。
[Prior Art] Currently, liquid crystal display elements are used in a wide range of fields such as watches, calculators, office automation equipment such as word processors and personal computers, and pocket televisions. This is what was used. As a liquid crystal display device using nematic liquid crystal, twisted nematic type (Twisted nematic type) is used.
d Nematic TN type) liquid crystal display device, super twisted type (Supertwisted Bir
effrence effect, SBE type) liquid crystal display devices, etc.

【0003】しかしながらツイステッドネマティック型
液晶表示素子では、走査線数の増加とともに駆動マージ
ンが狭くなり、十分なコントラストが得られなくなると
いう欠点が存在するため、大容量の表示素子を作ること
は困難である。このTN型液晶表示素子を改良するため
スーパーツイステッドネマチック(STN)型液晶表示
素子、ダブルレイヤースーパーツイステッドネマチック
(DSTN)型液晶表示素子が開発されているが、ライ
ン数の増加と共にコントラスト、応答速度が低下するの
で、現状では800×1024ライン程度の表示容量が
限界である。
However, twisted nematic liquid crystal display devices have the drawback that as the number of scanning lines increases, the driving margin becomes narrower, making it impossible to obtain sufficient contrast, making it difficult to produce large-capacity display devices. . Super twisted nematic (STN) type liquid crystal display elements and double layer super twisted nematic (DSTN) type liquid crystal display elements have been developed to improve this TN type liquid crystal display element, but as the number of lines increases, contrast and response speed deteriorate. As a result, the display capacity is currently limited to about 800×1024 lines.

【0004】一方、基板上に薄膜トランジスタ(TFT
)を配列したアクティブマトリックス方式の液晶表示素
子も開発され、1000×1000ライン等の大容量表
示が可能になったが、製造プロセスが長く、歩留りの低
下も生じやすく、製造コストが非常に高くなるという欠
点を有している。またこの方式は、半導体の移動度によ
る制約などから、2000×2000ラインなどの大容
量表示素子を作製することは困難と考えられている。
On the other hand, thin film transistors (TFTs) are formed on the substrate.
) has also been developed, making it possible to display large-capacity displays such as 1,000 x 1,000 lines, but the manufacturing process is long, yields are likely to drop, and manufacturing costs are extremely high. It has the following drawbacks. Furthermore, this method is considered difficult to fabricate a large capacity display element such as 2000×2000 lines due to restrictions due to the mobility of the semiconductor.

【0005】しかしながら、世の中における表示装置に
対する要求はますます高解像度の方向に向かっており、
とくに、DTP(Desk Top Publishi
ng),EWS(Engineering Work 
Station)などの分野ではWYSIWIG (W
hat you see is what you g
et)という概念がさかんに強調されている。これは、
プリントアウトされるものと同一のものを表示装置に表
示させようという概念である。現在のレーザープリンタ
の解像度は400DPI(400dot/inch)程
度であるので、WYSIWYGの概念を実現するために
は少なくともA4サイズ以上で、2000×2000以
上の解像度を有する表示装置が求められる。
[0005] However, the demand for display devices in the world is moving toward higher resolution.
In particular, DTP (Desk Top Publishing)
ng), EWS (Engineering Work
WYSIWIG (W
what you see is what you see
The concept of ``et'' is being emphasized. this is,
The concept is to display the same thing as what is printed out on the display device. The resolution of current laser printers is about 400 DPI (400 dots/inch), so in order to realize the WYSIWYG concept, a display device that is at least A4 size or larger and has a resolution of 2000 x 2000 or more is required.

【0006】先に述べたように、従来のネマチック相を
利用した液晶表示装置では2000×2000以上の解
像度を実現するのは困難なわけであるが、これに対して
、2000×2000ライン以上の表示容量を有する液
晶素子として有望視されているのが強誘電性液晶表示素
子(Appl. Phys. Lett., 36, 
899 (1980);特開昭56−107216号公
報;米国特許第4367924号)である。この液晶表
示素子は、液晶分子の誘電異方性を利用する電界効果型
の前記ネマチック液晶表示装置とは異なり、強誘電性液
晶の自発分極の極性と電界の極性とが整合するように分
子がスイッチングする液晶表示素子である。
As mentioned earlier, it is difficult to achieve a resolution of 2000 x 2000 or more with conventional liquid crystal display devices that utilize the nematic phase; Ferroelectric liquid crystal display elements (Appl. Phys. Lett., 36,
899 (1980); JP-A-56-107216; US Pat. No. 4,367,924). This liquid crystal display element differs from the above-mentioned field effect type nematic liquid crystal display device that utilizes the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules. It is a switching liquid crystal display element.

【0007】この表示方法はカイラルスメクチックC相
、カイラルスメクチックI相,カイラルスメクチックF
相などの強誘電性液晶相を利用するものである。この強
誘電性液晶素子においては、強誘電性液晶をセルギャッ
プの薄いセルに注入すると、界面の影響を受けて強誘電
性液晶の螺旋構造がほどけ、液晶分子がスメクチック層
法線にたいして傾き角θだけ傾いて安定する領域と、逆
方向に −θだけ傾いて安定する領域とが混在し、双安
定性を有する。この強誘電性液晶素子に電圧を印加する
と、液晶分子とその自発分極の向きを一様に揃えること
ができ、印加する電圧の極性を切り替えることによって
液晶分子の配向をある一定の状態から別の一定の状態へ
と切り替えるスイッチングが可能となる。このスイッチ
ングに伴い、セル内の強誘電性液晶では、複屈折光が変
化するので2つの偏光子間に上記強誘電性液晶素子を挟
むことによって、透過光を制御することができる。さら
に、電圧の印加を停止しても液晶分子の配向は、界面の
配向規制力によって電圧印加停止前の状態に維持される
ので、メモリ効果も得ることができる。
This display method uses chiral smectic C phase, chiral smectic I phase, and chiral smectic F phase.
This method utilizes a ferroelectric liquid crystal phase such as a ferroelectric liquid crystal phase. In this ferroelectric liquid crystal device, when ferroelectric liquid crystal is injected into a cell with a thin cell gap, the helical structure of the ferroelectric liquid crystal unravels under the influence of the interface, and the liquid crystal molecules are tilted at an angle θ with respect to the normal to the smectic layer. There is a coexistence of a region that is stable when tilted by -θ and a region that is stable when tilted by -θ in the opposite direction, and has bistability. When a voltage is applied to this ferroelectric liquid crystal element, the orientation of the liquid crystal molecules and their spontaneous polarization can be uniformly aligned, and by switching the polarity of the applied voltage, the orientation of the liquid crystal molecules can be changed from one certain state to another. Switching to a certain state becomes possible. With this switching, birefringent light changes in the ferroelectric liquid crystal in the cell, so by sandwiching the ferroelectric liquid crystal element between two polarizers, transmitted light can be controlled. Furthermore, even if the voltage application is stopped, the orientation of the liquid crystal molecules is maintained in the state before the voltage application was stopped due to the alignment regulating force of the interface, so that a memory effect can also be obtained.

【0008】また、スイッチング駆動に必要な時間は、
液晶の自発分極と電界が直接作用するためにツイステッ
ドネマティック型液晶表示装置の1/1000以下とい
う高速応答性が可能である。  以上のようにこの強誘
電性液晶素子の特徴としては双安定性、メモリー性、高
速応答性などを挙げることができる。そこで、この強誘
電性液晶を利用してマルチプレックス駆動方式による走
査線の数が多い高解像度の液晶表示装置を構成すること
可能であり、また薄膜トランジスタなどのアクティブ素
子を必要としないことから、製造コストも上がらないと
いう利点を有する。加えて、強誘電性液晶素子は視角が
広いという長所も兼ね備えており、WYSIWIG (
What you see is whatyou g
et.)の概念を実現する大容量表示用の素子として大
いに有望視されている。
[0008] Furthermore, the time required for switching drive is
Since the spontaneous polarization of the liquid crystal and the electric field act directly, a high-speed response of 1/1000 or less of that of a twisted nematic liquid crystal display device is possible. As mentioned above, the characteristics of this ferroelectric liquid crystal element include bistability, memory performance, and high-speed response. Therefore, using this ferroelectric liquid crystal, it is possible to construct a high-resolution liquid crystal display device with a large number of scanning lines using a multiplex drive method, and since it does not require active elements such as thin film transistors, manufacturing is possible. It has the advantage that the cost does not increase. In addition, ferroelectric liquid crystal elements also have the advantage of wide viewing angles, making WYSIWIG (
What you see is what you see
etc. ) is seen as a highly promising device for large-capacity display.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶素子は上
記のような長所を有しているが、1000×1000本
以上の走査線を有する大容量表示素子においてフリッカ
のない高コントラストの表示を行おうとすると次のよう
な問題点が生じてくる。すなわち、フリッカのない表示
を行うための一つの手法は16.7msec(60Hz
)以内に1画面を書き換えることであるが、この場合に
は強誘電性液晶材料に非常に速い応答速度が要求される
。例えば、走査線が1000本の表示素子の場合、次の
式から分かるように8.4μsecという高速応答が要
求される。16.7(msec)÷1000÷2=8.
4μsec(ここで、2で割っているのは、強誘電性液
晶の場合、書き込みに最低2パスル必要だからである。 )
[Problems to be Solved by the Invention] Ferroelectric liquid crystal elements have the above-mentioned advantages, but it is difficult to achieve flicker-free, high-contrast display in large-capacity display elements having 1000 x 1000 or more scanning lines. If you try to do so, the following problems will arise. In other words, one method for flicker-free display is 16.7msec (60Hz
), but in this case, the ferroelectric liquid crystal material is required to have an extremely fast response speed. For example, in the case of a display element with 1000 scanning lines, a high-speed response of 8.4 μsec is required, as can be seen from the following equation. 16.7 (msec) ÷ 1000 ÷ 2 = 8.
4 μsec (Here, it is divided by 2 because in the case of ferroelectric liquid crystal, at least 2 pulses are required for writing.)

【0010】このためにこれまでの強誘電性液晶材料
の研究開発においては、高速応答性の実現が大きな目標
となってきたわけである。これまでの研究で、応答速度
を向上させるには、スメクチックC相を示す低粘性のノ
ンカイラル液晶組成物に、大きな自発分極を有するカイ
ラル化合物を添加して強誘電性液晶組成物を作成するの
が好ましいことが分かってきた。このため、非常に大き
な自発分極を有する光学活性化合物の開発に多くの努力
がなされてきたし(例えば、第16回液晶討論会,1K
101, 1K102, 1K111, 1K112,
 1K114, 1K115, 1K116, 1K1
17, 1K119, 3K106, (1990),
)、一方、ノンカイラル液晶組成物においても、ピリミ
ジン系化合物が粘度が低く好ましいなどの知見(例えば
;大西,他,National Technical 
Report,33, 35 (1987).)が得ら
れて来た。
For this reason, in the research and development of ferroelectric liquid crystal materials to date, the realization of high-speed response has been a major goal. Previous research has shown that in order to improve response speed, it is possible to create a ferroelectric liquid crystal composition by adding a chiral compound with large spontaneous polarization to a low-viscosity non-chiral liquid crystal composition that exhibits a smectic C phase. It turned out to be a good thing. For this reason, many efforts have been made to develop optically active compounds with extremely large spontaneous polarization (for example, the 16th Liquid Crystal Symposium, 1K
101, 1K102, 1K111, 1K112,
1K114, 1K115, 1K116, 1K1
17, 1K119, 3K106, (1990),
), On the other hand, also in non-chiral liquid crystal compositions, there is knowledge that pyrimidine compounds are preferable due to their low viscosity (for example; Onishi et al., National Technical
Report, 33, 35 (1987). ) was obtained.

【0011】しかしながら、強誘電性液晶材料の改良に
よって,求められる応答速度を実現するのは現状では決
して容易ではない。しかも、より大容量の表示素子を作
成する場合には、応答速度をさらに速くしなければなら
ないということを考え合わせると、液晶材料の高速化に
よって大容量化を図るのはかなり困難であることが容易
に想像できる。
However, it is currently not easy to achieve the required response speed by improving ferroelectric liquid crystal materials. Furthermore, if we take into account that in order to create a display element with a larger capacity, the response speed must be further increased, it becomes quite difficult to increase the capacity by increasing the speed of the liquid crystal material. It's easy to imagine.

【0012】このような問題点を解決するための有力な
手法として、部分書き換えと呼ばれる手法(神辺,電子
情報通信学会専門講習会講演論文集「オプトエレクトロ
ニクス」−液晶表示と関連材料−,1990年1月, 
p18〜26)が提案されている。この手法は画面を書
き換える必要のあるところだけアクセスする手法である
。これにより、グラフィックスを表示する上で高速性を
要求されるマウスの移動などに追随できる表示素子が可
能となる。
[0012] As a powerful method to solve such problems, a method called partial rewriting (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Special Seminar Proceedings "Optoelectronics" - Liquid Crystal Displays and Related Materials -, 1990) January,
p18-26) are proposed. This method accesses only the parts of the screen that need to be rewritten. This enables a display element that can follow movements of a mouse, etc., which require high speed when displaying graphics.

【0013】しかしながら、この部分書き換え法を用い
てフリッカのない表示を得ようとする場合、書き換えを
行わない画素にも書き込み電圧の1/3のバイアス電圧
が印加される(以下、この駆動法を1/3バイアス駆動
法と呼ぶ)。この駆動法は例えば、特開昭64−593
89号公報において提案されているが、この1/3バイ
アス法を用いた場合の最大の問題は、書き換えを行わな
い画素にも1/3のバイアス電圧が印加され、このバイ
アス電圧のために書き換えを行わない画素の分子の揺ら
ぎが生じ、コントラストが低下するということである。 例えば、部分書き換え法を用いてキャノン社が試作した
強誘電性液晶ディスプレイではわずか5:1のコントラ
ストしか得られていない(神辺,電子情報通信学会専門
講習会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表
示と関連材料−,1990年1月, p18〜26)。 また、我々もこれまで種々の強誘電性液晶組成物を種々
の構成の液晶素子と組み合わせて表示素子を作成してき
たが、1/3バイアス駆動法を用いて表示を行ったとき
得られたコントラストの値は1.5〜8程度であり、商
品としてははなはだ不満足なものでしかなかった。
However, when attempting to obtain a flicker-free display using this partial rewriting method, a bias voltage of 1/3 of the writing voltage is applied to pixels that are not to be rewritten (hereinafter, this driving method will be described). (referred to as 1/3 bias drive method). This driving method is described in Japanese Patent Application Laid-open No. 64-593, for example.
The biggest problem when using this 1/3 bias method, as proposed in Publication No. 89, is that 1/3 bias voltage is applied even to pixels that are not rewritten, and because of this bias voltage, no rewriting is performed. This means that the molecules of pixels that do not carry out this process will fluctuate, resulting in a decrease in contrast. For example, a ferroelectric liquid crystal display prototyped by Canon using the partial rewriting method achieved a contrast of only 5:1 (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Special Seminar Proceedings ``Optoelectronics'' - Liquid Crystal Display and Related Materials, January 1990, p. 18-26). In addition, we have previously created display devices by combining various ferroelectric liquid crystal compositions with liquid crystal elements of various configurations, but the contrast obtained when displaying using the 1/3 bias driving method The value was about 1.5 to 8, and the product was extremely unsatisfactory.

【0014】このようなコントラストの問題を解決する
には、適切な液晶材料を適切な構成の強誘電性液晶素子
に適用することが必要である。このような観点から、コ
ントラストの向上に有用な新規な液晶性化合物、これを
用いた液晶組成物及び液晶素子が求められることになる
。また、強誘電性液晶素子に適用する化合物としては、
安定なスメクチックC相を示しやすいこと、スメクチッ
クC相の高温側にスメクチックA相またはネマチック相
またはその双方を示し易いこと、融点がそれほど高くな
いこと、化学的に安定であること、光に対して安定であ
ること、着色がないこと、粘度が高くないこと、スメク
チックC相において適切なチルト角を有していること、
などが求められる。
[0014] In order to solve such contrast problems, it is necessary to apply a suitable liquid crystal material to a ferroelectric liquid crystal element with a suitable configuration. From this point of view, there is a need for a novel liquid crystal compound useful for improving contrast, a liquid crystal composition using the same, and a liquid crystal element. In addition, compounds applicable to ferroelectric liquid crystal elements include:
It is easy to exhibit a stable smectic C phase, it is easy to exhibit a smectic A phase or a nematic phase, or both on the high temperature side of the smectic C phase, its melting point is not very high, it is chemically stable, and it is resistant to light. be stable, have no coloration, not have high viscosity, have an appropriate tilt angle in the smectic C phase,
etc. are required.

【0015】本発明はこのような状況においてなされた
ものであり、強誘電性液晶組成物を作製するうえで必要
な上記の条件を可能なかぎり満たしつつ、コントラスト
向上に有効な新規な液晶性化合物を提供することを目的
とする。
The present invention was made under these circumstances, and provides a novel liquid crystal compound that is effective in improving contrast while satisfying the above-mentioned conditions necessary for producing a ferroelectric liquid crystal composition as much as possible. The purpose is to provide

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段及び作用】かくして本発明
によれば、一般式(I)で表される化合物、これを含む
液晶組成物および液晶素子が提供される。
According to the present invention, there are provided a compound represented by the general formula (I), a liquid crystal composition containing the same, and a liquid crystal element.

【0017】[0017]

【化2】 (式中、R1は直鎖又は分枝鎖で1〜15の炭素数を有
するアルキル基、またはアルキルオキシ基、R2は直鎖
又は分枝鎖で3〜10の炭素数を有するアルキル基を示
す。)一般式(I)の定義における直鎖または分枝鎖の
アルキル基には、メチル、エチル、プロピル、i−プロ
ピル、ブチル、i−ブチル、ペンチル、1−又は2−メ
チルブチル、ヘキシル、1−又は3−メチルペンチル、
ヘプチル、1−又は4−メチルヘキシル、オクチル、1
−メチルヘプチル、ノニル、1−又は6−メチルオクチ
ル、デシル、1−メチルノニル、ウンデシル、1−メチ
ルデシル、ドデシル、1−メチルウンデシルなどが含ま
れる。
[Formula 2] (wherein, R1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an alkyloxy group, and R2 is a linear or branched chain having 3 to 10 carbon atoms. In the definition of general formula (I), straight-chain or branched alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, i-butyl, pentyl, 1- or 2-methylbutyl. , hexyl, 1- or 3-methylpentyl,
heptyl, 1- or 4-methylhexyl, octyl, 1
-Methylheptyl, nonyl, 1- or 6-methyloctyl, decyl, 1-methylnonyl, undecyl, 1-methyldecyl, dodecyl, 1-methylundecyl, and the like.

【0018】また、一般式(I)の定義における直鎖ま
たは分枝鎖のアルキルオキシ基には上記アルキル基にエ
ーテル基が結合したものなどが含まれる。これらのアル
キル基またはアルキルオキシ基中で炭素鎖に不斉炭素が
含まれてもよい。また、これらのアルキル基またはアル
キルオキシ基中の1つ以上の水素原子がフッ素原子、塩
素原子、臭素原子、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロ
メチル基、メトキシ基、などで置換されていてもよい。
Further, the linear or branched alkyloxy group in the definition of general formula (I) includes those in which an ether group is bonded to the above-mentioned alkyl group. The carbon chain of these alkyl groups or alkyloxy groups may contain an asymmetric carbon. Furthermore, one or more hydrogen atoms in these alkyl groups or alkyloxy groups may be substituted with a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, cyano group, nitro group, trifluoromethyl group, methoxy group, etc. .

【0019】一般式(I)で表される化合物の例として
は、
Examples of compounds represented by general formula (I) include:

【0020】[0020]

【化3】 などをあげることができる。化合物(I)で表される化
合物は例えば、下記式(II)4’−アルキルビフェニ
ル−4−カルボン酸または4’−アルキルオキシビフェ
ニル−4−カルボン酸を5塩化リンと反応させて酸クロ
リド(III)とした後、ピリジン存在下のトルエン溶
媒中で4−ヒドロキシ安息香酸2−エチルアルキル(I
V)と反応させることにより得ることができる。
[Chemical formula 3] etc. can be mentioned. The compound represented by compound (I) can be prepared, for example, by reacting 4'-alkylbiphenyl-4-carboxylic acid or 4'-alkyloxybiphenyl-4-carboxylic acid of the following formula (II) with phosphorus pentachloride to form acid chloride ( 2-ethylalkyl 4-hydroxybenzoate (I) in a toluene solvent in the presence of pyridine.
V).

【0021】[0021]

【化4】 一般式(I)で表される化合物は安定なスメクチックC
相、スメクチックA相を示しやすい。このため、強誘電
性液晶組成物の成分として有用である。また枝分かれし
たエチル基の効果によって融点が高くなく、他の化合物
との混合が容易である。化学的にも光に対しても安定で
あり、着色もない。
[Image Omitted] The compound represented by general formula (I) is a stable smectic C
It tends to show smectic A phase. Therefore, it is useful as a component of ferroelectric liquid crystal compositions. Also, due to the effect of the branched ethyl group, the melting point is not high, making it easy to mix with other compounds. It is chemically and light-stable, and has no coloration.

【0022】一般式(I)で表される化合物は種々の化
合物と適度な割合で組み合わせることにより、液晶組成
物とすることができる。一般式(I)で表される化合物
は特に、強誘電性液晶組成物を作製する場合に有用であ
る。強誘電性液晶組成物を作製する場合には、例えば、
一般式(V)(VI)で表される化合物と組み合わせる
と良い。
A liquid crystal composition can be prepared by combining the compound represented by the general formula (I) with various compounds in appropriate proportions. The compound represented by general formula (I) is particularly useful when producing a ferroelectric liquid crystal composition. When producing a ferroelectric liquid crystal composition, for example,
It is preferable to combine it with a compound represented by the general formula (V) or (VI).

【0023】[0023]

【化5】 (式中、R5及びR6は同一又は異なって直鎖又は分枝
鎖で1〜15の炭素数を有するアルキル基又はアルキル
オキシ基を示し、mは0または1の整数を示す。)尚、
強誘電性液晶組成物はキラルなスメクチック相を示す必
要があり、適切な構造の光学活性化合物を含む必要があ
るのは言うまでもない。
embedded image (wherein, R5 and R6 are the same or different and represent a linear or branched alkyl group or alkyloxy group having 1 to 15 carbon atoms, and m represents an integer of 0 or 1. )still,
It goes without saying that the ferroelectric liquid crystal composition must exhibit a chiral smectic phase and must contain an optically active compound with an appropriate structure.

【0024】また、本発明の化合物が、ネマチック液晶
組成物、スメクチックA液晶組成物、反強誘電性液晶組
成物など種々の液晶組成物に適用し得ることは言うまで
もない。次に、一般式(I)で表される化合物を強誘電
性液晶素子に適用する例について述べる。
It goes without saying that the compound of the present invention can be applied to various liquid crystal compositions such as nematic liquid crystal compositions, smectic A liquid crystal compositions, and antiferroelectric liquid crystal compositions. Next, an example in which the compound represented by the general formula (I) is applied to a ferroelectric liquid crystal element will be described.

【0025】図1は本発明の液晶素子の一例を示す断面
図である。ガラス基板1a上に複数本の透明電極2aが
互いに平行となるようにストライプ状に配列して形成さ
れ、この上に絶縁膜3a、配向膜4aが形成され、配向
膜4aにはラビングによる一軸配向処理がほどこされて
、基板9が形成される。一方、もう片側のガラス基板1
b上にも同様の条件で複数本の透明電極2bが、互いに
平行となるようにストライプ状に配列して形成され、そ
の上に絶縁膜3b、配向膜4bが形成され、配向膜4b
にはラビング配向処理がほどこされ基板10が形成され
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the liquid crystal element of the present invention. A plurality of transparent electrodes 2a are formed on a glass substrate 1a in a striped manner parallel to each other, an insulating film 3a and an alignment film 4a are formed thereon, and the alignment film 4a is uniaxially aligned by rubbing. Processing is performed to form the substrate 9. On the other hand, the glass substrate 1 on the other side
A plurality of transparent electrodes 2b are formed in parallel to each other in a stripe pattern under similar conditions on b, and an insulating film 3b and an alignment film 4b are formed thereon.
A rubbing alignment process is applied to form the substrate 10.

【0026】ついで、この基板10は、もう一方の基板
9と互いに配向膜4a,4bが対向し合い、互いの透明
電極2a,2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致する
ようにし、1.5〜3μm程度の間隔を隔ててシール部
材6で貼り合わせる。これらの基板9,10間に強誘電
性液晶を介在させて液晶セル11が作成される。更に、
このセルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板12a
,12bを配置し、偏光板の一方の偏光軸をセルの液晶
のどちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置と
する。
Next, this substrate 10 and the other substrate 9 are arranged so that the alignment films 4a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are perpendicular to each other, and the rubbing directions are almost the same. They are pasted together with a sealing member 6 with an interval of about 3 μm between them. A liquid crystal cell 11 is created by interposing a ferroelectric liquid crystal between these substrates 9 and 10. Furthermore,
A polarizing plate 12a whose polarization axis is substantially perpendicular to the top and bottom of this cell.
, 12b are arranged, and the polarization axis of one of the polarizing plates is substantially aligned with the optical axis of either one of the liquid crystals of the cell, thereby forming a liquid crystal display device.

【0027】さて、このような強誘電性液晶素子におい
て、1/3バイアス駆動法で駆動したときに高いコント
ラストを得るためには次のような条件が必要である。ま
ず、液晶と配向膜との界面における液晶分子のプレチル
ト角が8°以上となるような配向膜4a,4bを用いる
ことが必要である。また、キラルスメクチックC層にお
ける層構造は、一般的には、『く』の字におれまがった
シェブロン構造を有していることが知られており、ラビ
ング方向との関係からC1配向とC2配向(図2参照)
とが存在することが知られているが、1/3バイアス駆
動で高いコントラストを得るためにはC1配向であるこ
とが必要である。また、層内での分子配向より、ユニフ
ォーム(U)配向とツイスト(T)配向(図3参照)と
が存在することが知られているが、1/3バイアス駆動
で高いコントラストを得るためにはユニフォーム配向で
あることが必要である。また、強誘電性液晶材料のチル
ト角が、液晶と配向膜との界面における液晶分子のプレ
チルト角より5°以上大きくないことも望まれる。  
また、液晶組成物を構成する組成も重要であり、本発明
者らは、一般式(I)で表される化合物が有効であるこ
とを見いだしたのである。
Now, in such a ferroelectric liquid crystal element, the following conditions are required in order to obtain high contrast when driven by the 1/3 bias driving method. First, it is necessary to use alignment films 4a and 4b such that the pretilt angle of liquid crystal molecules at the interface between the liquid crystal and the alignment film is 8° or more. In addition, it is known that the layer structure of the chiral smectic C layer generally has a chevron structure that is twisted in a dogleg shape, and from the relationship with the rubbing direction, the C1 orientation and the C2 orientation are (See Figure 2)
However, in order to obtain high contrast with 1/3 bias driving, C1 orientation is required. Furthermore, it is known that there are uniform (U) orientation and twisted (T) orientation (see Figure 3) based on the molecular orientation within the layer, but in order to obtain high contrast with 1/3 bias driving, must be uniformly oriented. It is also desired that the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal material is not larger than the pretilt angle of the liquid crystal molecules at the interface between the liquid crystal and the alignment film by 5° or more.
The composition constituting the liquid crystal composition is also important, and the present inventors have found that the compound represented by general formula (I) is effective.

【0028】以上を要約すると、液晶と配向膜界面での
液晶分子のプレチルト角を8°以上とし、強誘電性液晶
組成物のチルト角をそれより5°以上大きくないように
し、一般式(I)で表される化合物を含む強誘電性液晶
組成物を用い、C1U(C1ユニフォーム)配向が出現
する温度領域で強誘電性液晶素子を駆動することにより
、1/3バイアス駆動においても高いコントラストが得
られることを本発明者らは見いだしたのである。
To summarize the above, the pretilt angle of the liquid crystal molecules at the interface between the liquid crystal and the alignment film is set to 8° or more, the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal composition is set not to be larger than that by 5° or more, and the general formula (I ) Using a ferroelectric liquid crystal composition containing a compound represented by The present inventors have found that it can be obtained.

【0029】もちろん、一般式(I)を少なくとも一種
含む液晶組成物を用いることのできる液晶素子は上記の
強誘電性液晶素子に限られるものではなく、他の構成の
強誘電性液晶素子、あるいはネマチック相を利用した液
晶素子(TN,STN,DSTN,など)、スメクチッ
クA相を利用した液晶素子(熱書き込み、エレクトロク
リニック、など)、反強誘電性液晶素子などに適用でき
ることは言うまでもない。
Of course, liquid crystal elements in which a liquid crystal composition containing at least one type of general formula (I) can be used are not limited to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal elements, but also ferroelectric liquid crystal elements having other configurations, or Needless to say, it can be applied to liquid crystal devices using a nematic phase (TN, STN, DSTN, etc.), liquid crystal devices using a smectic A phase (thermal writing, electroclinic, etc.), antiferroelectric liquid crystal devices, and the like.

【0030】[0030]

【実施例】(実施例1)4’−オクチロキシビフェニル
−4−カルボン酸5.0g(0.0153モル)に五塩
化リン3.5g(0.0168モル)を加え、約80℃
に過熱して反応させた。生成したPOCl3および過剰
の五塩化リンを減圧留去し、4’−オクチロキシビフェ
ニル−4−カルボン酸クロリドを得た。これをトルエン
50mlに溶解し、4−ヒドロキシ安息香酸2−エチル
ヘキシル4.2g(0.0168モル)とピリジン(脱
塩化水素剤)5mlを加える。室温で10時間放置した
後、70℃に3時間保った後、室温まで冷却する。その
後、氷と塩酸を加え、エーテルで抽出する。エーテル層
をNaHCO3水溶液、次いで水で洗い、Na2SO4
で乾燥する。 エーテルを留去し、残留物をカラムクロマトグラフィー
(シリカゲル,溶媒クロロホルム)で精製し、エタノー
ルとトルエンの混合溶媒から再結晶して、目的とする4
’−オクチロキシビフェニル−4−カルボン酸4−(2
−エチルヘキシルオキシカルボニル)フェニル(化合物
No.101)をラセミ体として得た。
[Example] (Example 1) 3.5 g (0.0168 mol) of phosphorus pentachloride was added to 5.0 g (0.0153 mol) of 4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylic acid, and the mixture was heated to about 80°C.
was heated to cause a reaction. The generated POCl3 and excess phosphorus pentachloride were distilled off under reduced pressure to obtain 4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylic acid chloride. This was dissolved in 50 ml of toluene, and 4.2 g (0.0168 mol) of 2-ethylhexyl 4-hydroxybenzoate and 5 ml of pyridine (dehydrochlorination agent) were added. After being left at room temperature for 10 hours, the mixture was kept at 70° C. for 3 hours, and then cooled to room temperature. Then add ice and hydrochloric acid and extract with ether. The ether layer was washed with NaHCO3 aqueous solution and then water, and Na2SO4
Dry with. The ether was distilled off, the residue was purified by column chromatography (silica gel, solvent chloroform), and recrystallized from a mixed solvent of ethanol and toluene to obtain the desired 4
'-octyloxybiphenyl-4-carboxylic acid 4-(2
-Ethylhexyloxycarbonyl)phenyl (Compound No. 101) was obtained as a racemate.

【0031】[0031]

【化6】 この化合物の赤外吸収スペクトルを図4に示す。また、
この化合物の転移温度(°C)は以下の通りであった。 C    SC       SA       N 
    I・73 ・120 ・148  ・  − 
・(注) C : 結晶相 SC: スメクチックC相 SA: スメクチックA相 N : ネマチック相 I : 等方性液体相 (実施例2)実施例1で合成した化合物No.101に
、表1に示す光学活性化合物No.201を1重量%添
加して強誘電性液晶組成物No.301を作製した。
embedded image The infrared absorption spectrum of this compound is shown in FIG. Also,
The transition temperature (°C) of this compound was as follows. C SC SA N
I・73・120・148・−
・(Note) C: Crystal phase SC: Smectic C phase SA: Smectic A phase N: Nematic phase I: Isotropic liquid phase (Example 2) Compound No. 1 synthesized in Example 1. 101, optically active compound No. 1 shown in Table 1 was added. Ferroelectric liquid crystal composition No. 201 was added in an amount of 1% by weight. 301 was produced.

【0032】[0032]

【表1】 表中の略号は以下の意味を示す。 C : 結晶相 SB: スメクチックB相 SF: スメクチックF相 SC: スメクチックC相 SA: スメクチックA相 I : 等方性液体相 次いで下記条件のITO電極を有する強誘電性液晶セル
に注入した。
[Table 1] Abbreviations in the table have the following meanings. C: Crystal phase SB: Smectic B phase SF: Smectic F phase SC: Smectic C phase SA: Smectic A phase I: Isotropic liquid was successively injected into a ferroelectric liquid crystal cell having an ITO electrode under the following conditions.

【0033】 配向膜:LX−1400(日立化成製ポリイミド)ラビ
ング:パラレル セル厚:2μm この強誘電性液晶素子に矩形波(V=±20V,f=0
.5Hz)を印加し、偏光顕微鏡下で観察することによ
り、チルト角を測定した。温度に対してチルト角をプロ
ットしたグラフを図5に示す。
Alignment film: LX-1400 (polyimide manufactured by Hitachi Chemical) Rubbing: Parallel cell thickness: 2 μm Rectangular wave (V=±20V, f=0
.. The tilt angle was measured by applying a frequency of 5 Hz) and observing under a polarizing microscope. FIG. 5 shows a graph in which the tilt angle is plotted against the temperature.

【0034】(実施例3)実施例1で合成した化合物N
o.101と、表1に示す化合物No.202との2成
分系の組成物に、同じ表1に示す光学活性化合物No.
201をそれぞれ1重量%添加して強誘電性液晶組成物
を作製した。これらの強誘電性液晶組成物を下記条件の
ITO電極を有する強誘電性液晶セルに注入した。
(Example 3) Compound N synthesized in Example 1
o. 101 and compound No. 1 shown in Table 1. Optically active compound No. 202 shown in Table 1 was added to the two-component composition with No. 202.
A ferroelectric liquid crystal composition was prepared by adding 1% by weight of each of No. 201. These ferroelectric liquid crystal compositions were injected into a ferroelectric liquid crystal cell having an ITO electrode under the following conditions.

【0035】 配向膜:LX−1400(日立化成製ポリイミド)ラビ
ング:パラレル セル厚:2μm この強誘電性液晶素子に矩形波(V=±20V,f=0
.5Hz)を印加し、偏光顕微鏡下で観察することによ
り、チルト角を測定した。また、偏光顕微鏡によって組
成物の転移温度を測定した。図6に相転移温度およびチ
ルト角を組成に対してプロットした。混合によってチル
ト角が低下していることがわかる。液晶と配向膜界面で
の液晶分子のプレチルトが高い配向膜と組み合わせてC
1U配向を実現し、これによって1/3バイアス駆動で
の高コントラストを実現するうえで好ましいことが分か
る。
Alignment film: LX-1400 (polyimide manufactured by Hitachi Chemical) Rubbing: Parallel cell thickness: 2 μm Rectangular wave (V=±20V, f=0
.. The tilt angle was measured by applying a frequency of 5 Hz) and observing under a polarizing microscope. Additionally, the transition temperature of the composition was measured using a polarizing microscope. In FIG. 6, phase transition temperature and tilt angle are plotted against composition. It can be seen that the tilt angle decreases due to mixing. C
It can be seen that this is preferable for achieving a 1U orientation and achieving high contrast with 1/3 bias driving.

【0036】(実施例4)実施例3における化合物No
.202を化合物No.207に変えるほかは、実施例
3と同様にしてチルト角を測定した。結果を図7に示す
。 (実施例5)実施例3における化合物No.202を表
2の化合物No.212に変えるほかは、実施例3と同
様にしてチルト角を測定した。
(Example 4) Compound No. in Example 3
.. 202 as compound no. The tilt angle was measured in the same manner as in Example 3 except that the angle was changed to 207. The results are shown in FIG. (Example 5) Compound No. 3 in Example 3. 202 was converted into Compound No. 202 in Table 2. The tilt angle was measured in the same manner as in Example 3 except that the angle was changed to 212.

【0037】[0037]

【表2】 結果を図8に示す。 (実施例6)実施例3における化合物No.202を表
2の化合物No.213に変えるほかは、実施例3と同
様にしてチルト角を測定した。結果を図9に示す。
[Table 2] The results are shown in FIG. (Example 6) Compound No. 3 in Example 3. 202 was converted into Compound No. 202 in Table 2. The tilt angle was measured in the same manner as in Example 3 except that the angle was changed to 213. The results are shown in FIG.

【0038】(実施例7)実施例3における化合物No
.202を表2の化合物No.214に変えるほかは、
実施例3と同様にしてチルト角を測定した。結果を図1
0に示す。 (実施例8)実施例1で合成した化合物No.101と
、表1又は表2に示す化合物を用いて、表3に示す組成
の強誘電性液晶組成物を作製した。この組成物は室温で
キラルスメクチックC相を示した。その転移温度を併せ
て表3に示す。
(Example 7) Compound No. in Example 3
.. 202 was converted into Compound No. 202 in Table 2. Other than changing to 214,
The tilt angle was measured in the same manner as in Example 3. The results are shown in Figure 1.
0. (Example 8) Compound No. synthesized in Example 1. A ferroelectric liquid crystal composition having a composition shown in Table 3 was prepared using No. 101 and the compounds shown in Table 1 or Table 2. This composition exhibited a chiral smectic C phase at room temperature. The transition temperatures are also shown in Table 3.

【表3】[Table 3]

【0039】(実施例9)図1に示す構成の強誘電性液
晶素子を作製した。ガラス基板1a上に1000Åの厚
さの複数本のITO透明電極2aを互いに平行となるよ
うにストライプ状に配列して形成し、その上に絶縁膜3
aとして500ÅのSiO2を形成し、次に、配向膜4
aとしてPSI−X−A−2001(チッソ石油化学株
式会社製ポリイミド,プレチルト角=12〜15°)を
スピンコーターにて400Åの厚みに形成し、この後レ
ーヨン系の布を用いてラビングによる一軸配向処理を行
い基板9を形成した。一方、もう片側のガラス基板1b
上にも同様の条件で処理を行い、基板10を形成した。
(Example 9) A ferroelectric liquid crystal element having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. A plurality of ITO transparent electrodes 2a having a thickness of 1000 Å are arranged in stripes parallel to each other on a glass substrate 1a, and an insulating film 3 is formed on the glass substrate 1a.
500 Å of SiO2 is formed as a film, and then an alignment film 4 is formed.
As a, PSI-X-A-2001 (polyimide manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd., pretilt angle = 12 to 15 degrees) was formed to a thickness of 400 Å using a spin coater, and then uniaxially coated by rubbing with a rayon-based cloth. An alignment treatment was performed to form a substrate 9. On the other hand, the glass substrate 1b on the other side
The substrate 10 was also formed by processing under the same conditions.

【0040】ついで、この基板9ともう一方の基板10
とを、互いに配向膜4a,4bが対向し合い、互いの透
明電極2a,2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致す
るように、1.5μmの間隔を隔ててシリカスペーサー
を介してエポキシ樹脂製のシール部材6で貼り合わせた
。これらの基板9,10間には、真空注入法で注入口か
ら実施例1で作製した強誘電性液晶組成物No.101
をそれぞれ注入したのちアクリル系のUV硬化型の樹脂
で注入口を硬化して液晶セル11を作製した。更に、こ
のセルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板12a,
12bを配置し、偏光板の一方の偏光軸をセルの液晶の
どちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置とし
た。
Next, this substrate 9 and the other substrate 10
are made of epoxy resin with an interval of 1.5 μm interposed between them so that the alignment films 4a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are orthogonal to each other, and the rubbing directions are almost the same. They were bonded together using a sealing member 6. Between these substrates 9 and 10, ferroelectric liquid crystal composition No. 1 prepared in Example 1 was inserted through the injection port using a vacuum injection method. 101
After each injection, the injection port was cured with an acrylic UV-curable resin to produce a liquid crystal cell 11. Further, there are polarizing plates 12a whose polarization axes are substantially orthogonal to each other above and below this cell.
12b, and the polarizing axis of one of the polarizing plates was made to substantially match the optical axis of either one of the liquid crystals of the cell, thereby forming a liquid crystal display device.

【0041】これらの強誘電性液晶素子の配向の様子を
調べたところ、スメクチックC−スメクチックA転移点
から室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠陥
に囲まれた面積的には小さなC2配向の領域を除けば、
全面C1U配向であった。これらの強誘電性液晶素子の
キラルスメクチックC相におけるチルト角θとメモリ角
θMを測定した。チルト角θは液晶セルに±10Vの矩
形波を印加し、このとき得られる2つの消光位間の角度
の1/2で定義した。メモリ角θMは図11に示す波形
の電圧を印加し、このとき得られる2つのメモリ状態間
の角度の1/2で定義した。θ,θM,θM/θを温度
に対してプロットした(図13)。
When the orientation of these ferroelectric liquid crystal elements was investigated, it was found that in the temperature range from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, a C2 orientation with a small area surrounded by minute zigzag defects was observed. Except for the area,
The entire surface had C1U orientation. The tilt angle θ and memory angle θM in the chiral smectic C phase of these ferroelectric liquid crystal elements were measured. The tilt angle θ was defined as 1/2 of the angle between two extinction positions obtained by applying a ±10 V rectangular wave to the liquid crystal cell. The memory angle θM was defined as 1/2 of the angle between the two memory states obtained when a voltage having the waveform shown in FIG. 11 was applied. θ, θM, and θM/θ were plotted against temperature (FIG. 13).

【0042】図11に示す波形の電圧(V=±20V)
を印加し、メモリパルス幅を測定した。メモリパルス幅
は双安定スイッチングさせることのできる最小のパルス
幅とした。パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図1
1の波形を印加したところ30以上のコントラストが得
られた。図12に示す1/3バイアス波形の電圧(V=
±20V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。メモ
リパルス幅は双安定スイッチングさせることのできる最
小のパルス幅とした。結果を図13に示す。また、パル
ス幅をメモリパルス幅に設定して、図12の波形を印加
したところ、15〜30という高いコントラストが得ら
れた。この場合、バイアス印加時においても良好な黒状
態が維持できており、バイアス電圧による分子の揺らぎ
が抑制されていることが結論できる。
Voltage of waveform shown in FIG. 11 (V=±20V)
was applied and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allowed bistable switching. Figure 1 by setting the pulse width to the memory pulse width.
When a waveform of 1 was applied, a contrast of 30 or more was obtained. The voltage of the 1/3 bias waveform shown in Figure 12 (V=
±20V) was applied, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allowed bistable switching. The results are shown in FIG. Furthermore, when the pulse width was set to the memory pulse width and the waveform shown in FIG. 12 was applied, a high contrast of 15 to 30 was obtained. In this case, a good black state can be maintained even when bias is applied, and it can be concluded that the fluctuation of molecules due to bias voltage is suppressed.

【0043】また、図13より明らかなように、液晶の
チルト角θは16°以下であり、プレチルト角度に比べ
てさほど大きくない。このチルト角の小ささがC1U配
向が出現し、かつその配向において良好な双安定スイッ
チングが実現でき、かつ高いコントラストが得られる理
由の一つであると思われる。 (実施例10)実施例1で合成した化合物No.101
と、表1に示す化合物を用いて、表4に示す組成の強誘
電性液晶組成物を作製した。これら組成物は室温でキラ
ルスメクチックC相を示した。その転移温度を表4に併
せて示す。
Further, as is clear from FIG. 13, the tilt angle θ of the liquid crystal is 16° or less, which is not so large compared to the pretilt angle. This small tilt angle is considered to be one of the reasons why the C1U orientation appears, and in this orientation, good bistable switching can be achieved and high contrast can be obtained. (Example 10) Compound No. synthesized in Example 1. 101
A ferroelectric liquid crystal composition having a composition shown in Table 4 was prepared using the compounds shown in Table 1. These compositions exhibited a chiral smectic C phase at room temperature. The transition temperature is also shown in Table 4.

【0044】[0044]

【表4】 これらの強誘電性液晶組成物を下記条件のITO電極を
有する強誘電性液晶セルに注入した。 配向膜:LX−1400(日立化成製ポリイミド)ラビ
ング:パラレル セル厚:2μm 三角波法によって自発分極を測定し、温度に対してプロ
ットした(図14)。
[Table 4] These ferroelectric liquid crystal compositions were injected into a ferroelectric liquid crystal cell having an ITO electrode under the following conditions. Alignment film: LX-1400 (polyimide manufactured by Hitachi Chemical) Rubbing: Parallel cell thickness: 2 μm Spontaneous polarization was measured by the triangular wave method and plotted against temperature (FIG. 14).

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の化合物(I)はそれほど高くな
い融点を示し、安定なスメクチックC相およびスメクチ
ックA相を示しやすく、また、スメクチックC相におい
て適度なチルト角を示し、化学的にも光に対しても安定
である。このため、化合物(I)は、液晶組成物の成分
として有用であり、他の化合物と組み合わせることによ
り、種々の強誘電性液晶組成物をはじめ、様々な液晶組
成物を作製することができ、種々の液晶素子に適用でき
る。特に、本発明の化合物(I)を含む強誘電性液晶組
成物と、プレチルト角の高い配向膜とを用いて、C1U
配向を利用した強誘電性液晶素子を作製した場合、1/
3バイアス駆動においても高いコントラストを得ること
が出来る。
Effects of the Invention Compound (I) of the present invention exhibits a not so high melting point, tends to exhibit stable smectic C phase and smectic A phase, and also exhibits an appropriate tilt angle in the smectic C phase, and is chemically It is also stable against light. Therefore, compound (I) is useful as a component of liquid crystal compositions, and by combining it with other compounds, various liquid crystal compositions including various ferroelectric liquid crystal compositions can be prepared. Applicable to various liquid crystal elements. In particular, C1U
When creating a ferroelectric liquid crystal device using orientation, 1/
High contrast can be obtained even in 3-bias driving.

【図面の詳細な説明】[Detailed explanation of drawings]

【図1】本発明の強誘電性液晶素子の構成説明図である
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of a ferroelectric liquid crystal element of the present invention.

【図2】カイラルスメクチックC相のシェブロン層構造
およびC1配向,C2配向についての説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the chevron layer structure and C1 orientation and C2 orientation of the chiral smectic C phase.

【図3】ユニフォーム配向とツイスト配向についての説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of uniform orientation and twisted orientation.

【図4】本発明の化合物の赤外吸収スペクトルを例示す
る図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an infrared absorption spectrum of the compound of the present invention.

【図5】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
チルト角と温度の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between tilt angle and temperature of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

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

【図7】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
転移温度とチルト角を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the transition temperature and tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

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

【図9】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物の
転移温度とチルト角を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the transition temperature and tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図10】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成物
の転移温度とチルト角を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the transition temperature and tilt angle of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【図11】印加電圧波形を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing applied voltage waveforms.

【図12】印加電圧波形を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing applied voltage waveforms.

【図13】本発明の実施例の強誘電性液晶素子のメモリ
角、チルド角、メモリパルス幅の温度変化を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing temperature changes in memory angle, chilled angle, and memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal element according to an example of the present invention.

【図14】本発明の化合物を用いた強誘電性液晶組成の
自発分極を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing spontaneous polarization of a ferroelectric liquid crystal composition using the compound of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b   ガラス基板     2a,2b  
透明電極3a,3b   電極保護膜     4a,
4b  配向膜6       シール部材     
7      液晶9,10    基板      
     11     液晶セル12a,12b 偏
光板         13  スメクチック層17,
18  シェブロン構造 19    ラビング方向 20    液晶分子: Nダイレクター21    
Cダイレクター 22    プレティルト角度 23    C1配向 24    C2配向
1a, 1b Glass substrate 2a, 2b
Transparent electrodes 3a, 3b Electrode protective film 4a,
4b Orientation film 6 Seal member
7 Liquid crystal 9, 10 board
11 Liquid crystal cells 12a, 12b Polarizing plate 13 Smectic layer 17,
18 Chevron structure 19 Rubbing direction 20 Liquid crystal molecules: N director 21
C director 22 Pretilt angle 23 C1 orientation 24 C2 orientation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】    一般式(I): 【化1】 (式中、R1は直鎖又は分枝鎖で1〜15の炭素数を有
するアルキル基、またはアルキルオキシ基、R2は直鎖
又は分枝鎖で3〜10の炭素数を有するアルキル基を示
す。)で表わされる液晶性化合物。
Claim 1 General formula (I): [Formula 1] (wherein, R1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an alkyloxy group, and R2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms; An alkyl group having a branched chain and having 3 to 10 carbon atoms.
【請求項2】    請求項1の一般式(I)で表され
る液晶性化合物を少なくとも一種含有してなる液晶組成
物。
2. A liquid crystal composition comprising at least one liquid crystal compound represented by the general formula (I) according to claim 1.
【請求項3】    請求項2の液晶組成物を使用して
なる強誘電性液晶素子。
3. A ferroelectric liquid crystal device using the liquid crystal composition according to claim 2.
JP6020791A 1991-03-25 1991-03-25 Liquid crystal compound, liquid crystal composition containing the same compound and liquid crystal element Pending JPH04295446A (en)

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