JPH07309838A - Liquid crystalline compound, liquid crystal composition containing the same, liquid crystal element and liquid crystal device using the same and method for displaying using the same - Google Patents

Liquid crystalline compound, liquid crystal composition containing the same, liquid crystal element and liquid crystal device using the same and method for displaying using the same

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JPH07309838A
JPH07309838A JP9307195A JP9307195A JPH07309838A JP H07309838 A JPH07309838 A JP H07309838A JP 9307195 A JP9307195 A JP 9307195A JP 9307195 A JP9307195 A JP 9307195A JP H07309838 A JPH07309838 A JP H07309838A
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liquid crystal
general formula
diyl
crystal composition
compound represented
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JP9307195A
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Inventor
Yoko Kosaka
容子 小坂
Takao Takiguchi
隆雄 滝口
Takashi Iwaki
孝志 岩城
Gouji Tokanou
剛司 門叶
Shinichi Nakamura
真一 中村
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject new compound, having a high speed of response, reducing the temperature dependence thereof, excellent in high contrast- properties, switching characteristics, etc., and useful as a liquid crystal element, especially a display element in combination with a light source, a driving circuit, etc. CONSTITUTION:This liquid crystalline compound is expressed by formula I {Q is quinoline-2,6-diyl: A1 is a group expressed by A2-R2 [A2 is a (substituted)1,4-phenylene, thiophene-2. etc.; R2 is F, CN, CF3, a 1-5C alkyl, etc.] or A3-R3 (A3 is pyrimidine-2,5-diyl, etc.; R3 is F, CN, CF3, a 1-20C alkyl, etc.); R) is same as R3}, e.g. 2-(4-pentylphenyl)-6-methoxyquinoline. This liquid crystal element is obtained by arranging a liquid crystal composition containing preferably 1-80wt.% compound expressed by formula I and, e.g. three kinds of compounds expressed by formulas II to IV as essential components as the compound expressed by formula I between a pair of opposite electrode substrates.

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、新規な液晶性化合物、
それを含有する液晶組成物およびそれを使用した液晶素
子並びに表示装置をはじめとする液晶装置並びにこれら
を用いた表示方法に関し、さら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、およびそれを
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液晶装
置に関するものである。
The present invention relates to a novel liquid crystalline compound,
A liquid crystal composition containing the same, a liquid crystal device including the same, a liquid crystal device including a display device, and a display method using the same, and more specifically, a novel liquid crystal composition having improved response characteristics to an electric field, and The present invention relates to a liquid crystal display element using the same, a liquid crystal element used for a liquid crystal-optical shutter, and a liquid crystal 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”
(“Applied Physics Letter
s”)Vol.18,No.4(1971.2.15)
P.127〜128の“Voltage Depend
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
ystal”に示されたTN(Twisted Nem
atic)型の液晶を用いたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystals have been applied as electro-optical elements in various fields. Most of the liquid crystal elements currently in practical use are, for example, M. Sch.
adt) and W. Helfri
ch) "Applied Physics Letters"
("Applied Physics Letter
s ") Vol. 18, No. 4 (1971.2.15)
P. 127-128 "Voltage Depend"
ent Optical Activity of a
Twisted Nematic Liquid Cr
TN (Twisted Nem)
atic) type liquid crystal is used.

【0003】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。
These are based on the dielectric alignment effect of liquid crystals, and utilize the effect that the average molecular axis direction is directed in a specific direction by an applied electric field due to the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules. The optical response speed limit of these devices is said to be milliseconds, which is too slow for many applications.

【0004】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 the application to a large flat display, the simple matrix drive is the most effective in consideration of price, productivity and the like. The simple matrix method employs an electrode configuration in which a scan electrode group and a signal electrode group are arranged in a matrix, and in order to drive the scan electrode group, an address signal is sequentially and selectively selected and applied to the scan electrode group. Employs a time-division drive system in which a predetermined information signal is synchronized with an address signal and selectively applied in parallel.

【0005】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。
However, when the above-mentioned TN type liquid crystal is adopted for the element of such a driving system, the scan electrode is selected and the signal electrode is not selected, or the scan electrode is not selected and the signal electrode is selected. An electric field is applied to a finite amount (so-called "half selection point").

【0006】選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる
電圧の差が充分に大きく、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。
If the difference between the voltage applied to the selection point and the voltage applied to the half selection point is sufficiently large and the voltage threshold value required to align the liquid crystal molecules perpendicularly to the electric field is set to an intermediate voltage value, The display element works normally,
When the number of scanning lines (N) is increased, the time (duty ratio) during which an effective electric field is applied to one selected point while scanning the entire screen (one frame) is reduced by 1 / N. Resulting in.

【0007】このために、くり返し走査を行なった場合
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の発生が避け難い
欠点となっている。
For this reason, the voltage difference as the effective value applied to the selected point and the non-selected point in the case of repeating scanning is
As the number of scanning lines increases, the number becomes smaller, and as a result, a reduction in image contrast and the occurrence of crosstalk are unavoidable drawbacks.

【0008】この様な現象は、双安定性を有さない液晶
(即ち、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
み垂直に配向する液晶)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 (that is, a stable state in which liquid crystal molecules are aligned horizontally with respect to the electrode surface, and while an electric field is effectively applied). This is an essentially unavoidable problem that occurs when driving (that is, repeatedly scanning) a liquid crystal that is vertically aligned only) by utilizing the temporal accumulation effect.

【0009】この点を改良する為に、電圧平均化法、2
周波駆動法や、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充分であり、表示素子の大画
面化や高密度化は、走査線数が充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, the voltage averaging method, 2
The frequency drive method and the multi-matrix method have already been proposed, but none of them is sufficient, and the increase in the screen size and the density of the display element are stopped because the number of scanning lines cannot be increased sufficiently. This is the current situation.

【0010】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、液晶素子の駆動側の観点では双安定性を
有する液晶素子の使用がクラーク(Clark)および
ラガウェル(Lagerwall)により提案されてい
る(特開昭56−107216号公報、米国特許第4,
367,924号明細書等)。かかる素子において、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。
In order to improve the drawbacks of the conventional liquid crystal device, the use of a liquid crystal device having bistability from the driving side of the liquid crystal device has been proposed by Clark and Lagerwall. (JP-A-56-107216, US Pat. No. 4,
367,924 specification). In such a device, a bistable liquid crystal is generally a chiral smectic C
A ferroelectric liquid crystal having a phase (SmC * phase) or an H phase (SmH * phase) is used.

【0011】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
界の印加のない時はその状態を維持する性質(双安定
性)を有する。
This ferroelectric liquid crystal has a bistable state consisting of a first optical stable state and a second optical stable state with respect to an electric field, and therefore the optical modulation used in the above-mentioned TN type liquid crystal. Unlike the element, for example, the liquid crystal is oriented in the first optically stable state with respect to one electric field vector, and the liquid crystal is oriented in the second optically stable state with respect to the other electric field vector. In addition, this type of liquid crystal has a property (bistability) of taking one of the two stable states described above in response to an applied electric field and maintaining that state when no electric field is applied.

【0012】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。
In addition to the above-mentioned characteristic of having bistability, 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 the transition of the alignment state.
It is 3 to 4 orders faster than the response speed due to the effect of the dielectric anisotropy and the electric field.

【0013】この様に強誘電性液晶はきわめて優れた特
性を潜在的に有しており、このよう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、低温作動特性、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 characteristics, and by utilizing such characteristics, many of the problems of the conventional TN type element described above are solved. A fairly substantial improvement is obtained. In particular, it is expected to be applied to high-speed optical optical shutters and high-density, large-screen displays. For this reason, there has been extensive research on ferroelectric liquid crystal materials, but the ferroelectric liquid crystal materials that have been developed to date are sufficient for use in liquid crystal devices, including low-temperature operating characteristics, high-speed response, and contrast. It is hard to say that it has such characteristics.

【0014】この点について具体的に説明する。応答時
間τと自発分極の大きさPsおよび粘度ηの間には、下
記の式(1)
This point will be specifically described. Between the response time τ and the spontaneous polarization magnitude Ps and the viscosity η, the following equation (1)

【0015】[0015]

【数1】 (ただし、Eは印加電界である。)の関係が存在する。[Equation 1] (However, E is the applied electric field.)

【0016】したがって、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。Therefore, in order to increase the response speed, there are methods of (a) increasing the magnitude Ps of spontaneous polarization (b) decreasing the viscosity η (c) increasing the applied electric field E.

【0017】しかし印加電界は、IC等で駆動するため
上限があり、出来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。
However, the applied electric field has an upper limit because it is driven by an IC or the like, 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 spontaneous polarization magnitude Ps.

【0018】一般的に自発分極の大きい強誘電性カイラ
ルスメクチ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、双安定状態をとり得る素
子構成への制約が多くなる傾向にある。又、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。
Generally, in a ferroelectric chiral smectic liquid crystal compound having a large spontaneous polarization, the internal electric field of the cell caused by the spontaneous polarization is also large, and there is a tendency that there are many restrictions on the device structure capable of assuming a bistable state. Further, even if the spontaneous polarization is unnecessarily increased, the viscosity tends to increase accordingly, and as a result, the response speed may not be so fast.

【0019】また、実際のディスプレイとしての使用温
度範囲が例えば使用地域差を考慮して5〜40℃程度と
した場合、応答速度の変化が一般に20倍程もあり、駆
動電圧およ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 temperature range used as an actual display is, for example, about 5 to 40 ° C. in consideration of the use area difference, the change in response speed is generally about 20 times, and the adjustment depending on the drive voltage and frequency is required. The current situation is that the limit has been exceeded.

【0020】また、一般に、液晶の複屈折を利用した液
晶素子の場合、直交ニコル下での透過率は、下記の
(2)式で表わされる。
In general, in the case of a liquid crystal device utilizing the birefringence of liquid crystal, the transmittance under the crossed Nicols is expressed by the following equation (2).

【0021】[0021]

【数2】 (2)式中、I は入射光強度、Iは透過光強度、θ
は以下で定義される見かけのチルト角、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。
[Equation 2] In the equation (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.

【0022】前述の非らせん構造におけるチルト角θ
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、見かけのチルト角θ 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
非らせん構造でのチルト角θ は22.5°にできる
限り近いことが必要である。
The tilt angle θ a in the above-mentioned non-helical structure
Will appear as the angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states.
According to the equation (2), the apparent tilt angle θ a is 22.5.
The maximum transmittance is obtained at an angle of °, and the tilt angle θ a in the non-helical structure that realizes the bistability needs to be as close as possible to 22.5 °.

【0023】しかしながら、前述のクラークとラガウォ
ー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、下記の如き問
題点を有し、コントラスト低下の原因となっている。
However, when it is applied to the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure exhibiting the bistability announced by Clark and Lagerwall, it has the following problems and causes a decrease in contrast. Has become.

【0024】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チルト角θ (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チルト
角(後述の図4に示す三角錐の頂角の1/2の角度θ)
と較べて小さくなっている為に透過率が低い。
First, the apparent tilt angle θ a in the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by orienting with a conventional rubbing-treated polyimide film (the angle formed by the molecular axes of two stable states is 1 / 2) is the tilt angle in the ferroelectric liquid crystal (angle θ that is 1/2 the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 4 described later)
Since it is smaller than that, the transmittance is low.

【0025】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
表示を行った場合に、マトリックス駆動における非選択
期間の微少電界により液晶分子が揺らぐ為に黒が淡くな
る。
Secondly, even if the contrast is high in the static state in which no electric field is applied, when driving display is performed by applying a voltage, liquid crystal molecules fluctuate due to a slight electric field during the non-selection period in matrix driving, so that black is produced. It becomes pale.

【0026】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、かつコントラストの高いカイラルスメ
クチック相を示す液晶組成物が要求される。
As described above, in order to put the ferroelectric liquid crystal device into practical use, a liquid crystal composition having a chiral smectic phase having a high-speed response, a small temperature dependence of the response speed, and a high contrast. Is required.

【0027】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
軽減などのために液晶組成物の自発分極、カイラルスメ
クチックC相におけるらせんピッチ、コレステリック相
におけるらせんピッチ、液晶相をとる温度範囲、光学異
方性、チルト角、誘電異方性などを適正化する必要があ
る。
Furthermore, spontaneous polarization of the liquid crystal composition, spiral pitch in the chiral smectic C phase, and spiral pitch in the cholesteric phase for uniform switching of the display, good viewing angle characteristics, storage stability at low temperatures, and reduction of load on the driving IC. It is necessary to optimize the temperature range for taking a liquid crystal phase, optical anisotropy, tilt angle, dielectric anisotropy, and the like.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の強誘電性液晶をはじめカイラルスメクチック相を示す
液晶を用いた素子を実用できるようにするために、特に
応答速度が速く、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チ
ック相を示す液晶組成物、および該液晶組成物を使用す
る液晶素子並びにそれらを用いた表示方法および液晶装
置を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase such as the above-mentioned ferroelectric liquid crystal, which has a particularly high response speed and can be put to practical use. A liquid crystal compound that is effective in reducing the temperature dependence and increasing the contrast,
A liquid crystal composition containing the same, particularly a liquid crystal composition exhibiting a ferroelectric chiral smectic phase, a liquid crystal element using the liquid crystal composition, a display method using the same, and a liquid crystal device are provided.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、下
記一般式(I)で表される液晶性化合物によって解決さ
れる。
The above-mentioned object of the present invention is solved by a liquid crystal compound represented by the following general formula (I).

【0030】[0030]

【化10】R −Q−A (I)Embedded image R 1 -Q-A 1 (I)

【0031】(式中、Qはキノリン2,6−ジイル、A
は−A −R または−A−R を示す。
はF、CH 、CF 、CNから任意に選ば
れる1つまたは2つの置換基を有してもよい1,4−フ
ェニレン、チオフェン−2,5−ジイル、インダン−
2,5−ジイル、2−アルキルインダン−2,5−ジイ
ル(アルキル基は炭素原子数が1から18の直鎖状また
は分岐状のアルキル基である)、クマラン−2,5−ジ
イル、2−アルキルクマラン−2,5−ジイル(アルキ
ル基は炭素原子数が1から18の直鎖状まはた分岐状の
アルキル基である)、ベンゾフラン−2,5−ジイル、
ベンゾフラン−2,6−ジイルから選ばれ、A はピ
リミジン−2,5−ジイル,ピリジン−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、2,6−ナフチレ
ン、キノキサリン−2,6−ジイル、キノリン−2,6
−ジイルの中からそれぞれ選ばれる。R 、R
F、CN、CF 、または炭素原子数が1から20で
ある直鎖状、分岐状また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−CH −はヘテロ
原子が隣接しない条件で−O−、−S−、−CO−、−
CY −、−CH=CH−、−C≡C−に
置き換えられていてもよい。また該アルキル基中の1つ
もしくは2つ以上の−CH は−CH F、−CH
、または−CNに置き換えられていてもよい。Y
、Y はH、F、CH F、CHF 、CF
、CNまたは炭素原子数が1から5である直鎖状の
アルキル基を示す。 Cは不斉炭素原子を示す。)を
示す。R はF、CN、CF 、または炭素原子数
が1から20である直鎖状、分岐状または環状のアルキ
ル基(該アルキル基中の1つもしくは2つ以上の −C
−は− CY −、−CH=CH−、
−C≡C−に置き換えられていてもよい。また該アルキ
ル基中の1つもしくは2つ以上の−CH は−CH
F、−CHF 、または−CNに置き換えられてい
てもよい。)
(Wherein Q is quinoline 2,6-diyl, A
1 shows a -A 2 -R 2 or -A 3 -R 3.
A 2 is 1,4-phenylene which may have one or two substituents arbitrarily selected from F, CH 3 , CF 3 , and CN, thiophene-2,5-diyl, indane-
2,5-diyl, 2-alkylindan-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), coumarane-2,5-diyl, 2 -Alkylcoumaran-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), benzofuran-2,5-diyl,
Selected from benzofuran-2,6-diyl, A 3 is pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-
Diyl, 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-diyl, quinoline-2,6
-Choose from each of the Jeil. R 1 and R 3 are F, CN, CF 3 or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or more —CH 2 in the alkyl group). -Is -O-, -S-, -CO-,-under the condition that heteroatoms are not adjacent.
* CY 1 Y 2 -, - CH = CH -, - C≡C- may be replaced with. Also one or two or more -CH 3 in the alkyl group -CH 2 F, -CH
It may be replaced with F 2 or —CN. Y
1 and Y 2 are H, F, CH 2 F, CHF 2 and CF
3 , CN or a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is shown. * C represents an asymmetric carbon atom. ) Is shown. R 2 is F, CN, CF 3 , or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or more -C in the alkyl group).
H 2 - is - * CY 1 Y 2 -, - CH = CH-,
It may be replaced with -C≡C-. In addition, one or two or more —CH 3 in the alkyl group is —CH 2
F, may be replaced by the -CHF 2 or -CN,. )

【0032】また、本発明の上記課題は、上記一般式
(I)で表される液晶性化合物の少なくとも一種を必須
成分として含有する液晶組成物によって解決される。
The above object of the present invention is solved by a liquid crystal composition containing at least one liquid crystal compound represented by the general formula (I) as an essential component.

【0033】尚、上記の一般式(I)において規定され
る2価の環状基は、隣接する基と考えられる全ての結合
状態をとり得る。特に、Q(キノリン−2,6−ジイ
ル)については、
The divalent cyclic group defined in the above general formula (I) can be in any bonding state considered to be adjacent groups. Particularly, for Q (quinoline-2,6-diyl),

【0034】[0034]

【化11】 のいずれの構造をもとり得る。[Chemical 11] Any structure of

【0035】本発明でいう液晶性化合物とは、それ自体
単独で液晶性を呈するか否かについては特定されるもの
ではなく、液晶組成物中で液晶成分として有効に機能し
得るものであれば良い。
The liquid crystalline compound as used in the present invention is not specified as to whether or not it exhibits liquid crystallinity by itself, and is any compound that can effectively function as a liquid crystal component in a liquid crystal composition. good.

【0036】更に、本発明によれば、上記液晶組成物を
一対の電極基板間に挟持してなる液晶素子、並びに当該
素子を用いた表示装置等の液晶装置が提供される。加え
て、本発明によれば、上記液晶素子や液晶装置を用いた
表示方法を提供する。
Further, according to the present invention, there is provided a liquid crystal device in which the above liquid crystal composition is sandwiched between a pair of electrode substrates, and a liquid crystal device such as a display device using the device. In addition, according to the present invention, there is provided a display method using the above liquid crystal element or liquid crystal device.

【0037】一般式(I)で示される液晶性化合物にお
いて、液晶相の温度範囲やそれを液晶組成物とした時の
応答特性、粘性、配向性等の観点から、好ましい化合物
としてRが下記(1)〜(5)のいずれかである化合
物、Rが下記(6)〜(10)のいずれかである化合
物又はRが下記(1)〜(5)のいずれかである化合
物が挙げられる。
In the liquid crystalline compound represented by the general formula (I), R 1 is a preferable compound from the viewpoints of the temperature range of the liquid crystal phase and the response characteristics, viscosity, orientation when the liquid crystal composition is used as the compound. A compound which is any of (1) to (5), a compound wherein R 2 is any of the following (6) to (10) or a compound whose R 3 is any of the following (1) to (5) Can be mentioned.

【0038】[0038]

【化12】 [Chemical 12]

【0039】(ただし、aは1から16の整数、d,g
は0から7の整数、b,e,h,jは1から10の整
数、fは0または1の整数を示す。ただし、b+d≦1
6,e+f+g≦16の条件を満たす。Y は単結
合、−O−、−OCO−、−COO−、Yは−CH
O−、−CH−、−COO−のいずれかを示す。光学
活性であってもよい。)
(Where a is an integer from 1 to 16 and d and g
Is an integer of 0 to 7, b, e, h, j are integers of 1 to 10, and f is an integer of 0 or 1. However, b + d ≦ 1
6, e + f + g ≦ 16 is satisfied. Y 3 is a single bond, —O—, —OCO—, —COO—, and Y 4 is —CH 2.
O -, - CH 2 -, - COO- represents any. It may be optically active. )

【0040】また好ましくは、前記一般式(I)の化合
物として、A は−A−Rであり、Aは1,4
−フェニレンである化合物が挙げられる。
Also preferably, in the compound of the general formula (I), A 1 is —A 2 —R 2 and A 2 is 1,4.
-A compound which is phenylene.

【0041】更に好ましくは、前記一般式(I)で表さ
れる液晶性化合物として、Rは下記(1)であり、R
は下記(6)である化合物が挙げられる。
More preferably, as the liquid crystal compound represented by the general formula (I), R 1 is the following (1), and R 1 is
Examples of 2 include the following compound (6).

【0042】[0042]

【化13】(1) n−C2a+1−Y− (6) n−C2a+1Embedded image (1) n-C a H 2a + 1 -Y 3 - (6) n-C a H 2a + 1 -

【0043】(ただし、aは1から16の整数、Y
単結合、−O−、−OCO−、−COO−を示す。) また、本発明の前記一般式(I)の液晶性化合物は、よ
り好ましくは非光学活性化合物として用いることができ
る。
(However, a is an integer of 1 to 16, Y 3 is a single bond, -O-, -OCO-, -COO-.) Further, the liquid crystalline compound of the general formula (I) of the present invention. Can be more preferably used as a non-optically active compound.

【0044】従来、キノリン−2,6−ジイルを有する
液晶性化合物については、特開平4−316555号公
報、特開平4−368370号公報などで知られてい
る。しかしながら、これら公報に記載の化合物は、本発
明の一般式(I)で示されるような化合物とは構造が異
なる。
Conventionally, liquid crystal compounds having quinoline-2,6-diyl are known from JP-A-4-316555 and JP-A-4-368370. However, the compounds described in these publications have different structures from the compounds represented by the general formula (I) of the present invention.

【0045】本発明者らは、一般式(I)で示される液
晶性化合物を詳細に検討した結果、上記公報に記載のキ
ノリン化合物に比較して本発明の液晶性化合物を含む組
成物およびそれを使用した液晶素子が、良好な配向性、
高速応答性、応答速度の温度依存性の軽減、高いコント
ラストなど、諸特性の改良がなされ、良好な表示特性が
得られることを見いだした。
As a result of detailed examination of the liquid crystalline compound represented by the general formula (I), the present inventors have found that a composition containing the liquid crystalline compound of the present invention and the quinoline compound described in the above publication are included in the composition. Liquid crystal element using
It was found that various characteristics such as high-speed response, reduction of temperature dependence of response speed, and high contrast were improved, and good display characteristics were obtained.

【0046】また、本発明の液晶性化合物は、他の化合
物との相溶性が良く、液晶混合物としてのカイラルスメ
クチックCピッチ、コレステリックピッチ、液晶相をと
る温度範囲、粘性、光学異方性、チルト角、誘電率異方
性などの調整に使用することも可能である。
Further, the liquid crystalline compound of the present invention has good compatibility with other compounds and has a chiral smectic C pitch, a cholesteric pitch as a liquid crystal mixture, a temperature range for taking a liquid crystal phase, a viscosity, an optical anisotropy and a tilt. It can also be used for adjusting the angle, dielectric anisotropy, and the like.

【0047】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 shown.

【0048】[0048]

【化14】 [Chemical 14]

【0049】ただし、−A −R は−A −R
または−A −R を示す(A 、A
、R は前述の定義のとおり)。R は炭素
原子数が1から19であり、R 、Rはそれぞれ炭
素原子数が1から18である直鎖状、分岐状または環状
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−CH −はヘテロ原子が隣接しない条件で−O
−、−S−、−CO−、− CY −、−C
H=CH−、−C≡C−に置きかえられていてもよい。
また該アルキル基中の1つもしくは2つ以上の−CH
は−CH F、−CHF または−CNに置きか
えられていても良い(Y 、Y は前述の定義のと
おり)。Xはヨウ素、臭素などのハロゲン原子、X
はヨウ素、臭素などのハロゲン原子またはp−トルエン
スルホニル基を示す。
However, -A 4 -R 4 is -A 2 -R
Shows a 2 or -A 3 -R 3 (A 2, A 3,
R 2 and R 3 are as defined above). R 5 has 1 to 19 carbon atoms, and R 6 and R 7 each have a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (one or 2 of the alkyl groups). One or more —CH 2 — is —O under the condition that hetero atoms are not adjacent to each other.
-, - S -, - CO -, - * CY 1 Y 2 -, - C
It may be replaced with H = CH-, -C≡C-.
Further, one or more -CH 3 in the alkyl group
MAY been replaced with -CH 2 F, -CHF 2 or -CN (Y 1, Y 2 are as defined above). X 1 is a halogen atom such as iodine or bromine, X 2
Represents a halogen atom such as iodine or bromine or a p-toluenesulfonyl group.

【0050】また、DCCは1,3−ジシクロヘキシル
カルボジイミド、9−BBNは9−ボラビシクロ〔3,
3,1〕ノナンの略称である。
DCC is 1,3-dicyclohexylcarbodiimide and 9-BBN is 9-borabicyclo [3,3].
3, 1] is an abbreviation for nonane.

【0051】[0051]

【化15】 [Chemical 15]

【0052】ただし、A1、R1は前記定義の通りであ
る。この例で、アニリンの4位にA1に変換できるよう
な基を存在させ、キノリン環に閉環した後にA1に置換
させることも可能である。
However, A 1 and R 1 are as defined above. In this example, it is also possible to allow a group capable of converting to A 1 to be present at the 4-position of aniline, to close the quinoline ring, and then to substitute it with A 1 .

【0053】次に一般式(I)で示される化合物の具体
例を示す。今後、環状基は以下の通り記号にて略記す
る。
Specific examples of the compound represented by formula (I) are shown below. Hereinafter, the cyclic group will be abbreviated by the following symbols.

【0054】[0054]

【化16】 [Chemical 16]

【0055】[0055]

【化17】 [Chemical 17]

【0056】[0056]

【化18】 (I−1) C −Q−Ph−C11 (I−2) C15−Q−Ph−C (I−3) C1021−Q−Ph−C11 (I−4) C1123−Q−Ph−C17 (I−5) C1429−Q−Ph−C13 (I−6) CH O−Q−Ph−C11 (I−7) C O−Q−Ph−C1021 (I−8) C11O−Q−Ph−C1123 (I−9) C19O−Q−Ph−C17 (I−10) C1021O−Q−Ph−C
11 (I−11) C1225O−Q−Ph−C
19 (I−12) C1633−Q−Ph−CH (I−13) C13COO−Q−Ph−C10
21 (I−14) C17COO−Q−Ph−C
11 (I−15) C1327COO−Q−Ph−C
(I−16) C COO−Q−Ph−C12
25 (I−17) CH =CH(CH2 O−Q−
Ph−C (I−18) C17 CH(F)CH O−
Q−Ph−C15 (I−19) C CH(CF)(CH
O−Q−Ph−C (I−20) C CH(CH)CHO−Q
−Ph−C17 (I−21) COCH(CH)CHO−Q
−Ph−C13 (I−22) C13 CH(F)COO−Q
−Ph−C1021 (I−23) C CH(CF )COO−
Q−Ph−C11 (I−24) C13−Q−Tn−C13 (I−25) C19−Q−Tn−C11
Embedded image (I-1) C 4 H 9 -Q-Ph-C 5 H 11 (I-2) C 7 H 15 -Q-Ph-C 3 H 7 (I-3) C 10 H 21 - Q-Ph-C 5 H 11 (I-4) C 11 H 23 -Q-Ph-C 8 H 17 (I-5) C 14 H 29 -Q-Ph-C 6 H 13 (I-6) CH 3 O-Q-Ph-C 5 H 11 (I-7) C 4 H 9 O-Q-Ph-C 10 H 21 (I-8) C 5 H 11 O-Q-Ph-C 11 H 23 ( I-9) C 9 H 19 O-Q-Ph-C 8 H 17 (I-10) C 10 H 21 O-Q-Ph-C 5 H
11 (I-11) C 12 H 25 O-Q-Ph-C 9 H
19 (I-12) C 16 H 33 -Q-Ph-CH 3 (I-13) C 6 H 13 COO-Q-Ph-C 10
H 21 (I-14) C 8 H 17 COO-Q-Ph-C 5
H 11 (I-15) C 13 H 27 COO-Q-Ph-C 2
H 5 (I-16) C 2 H 5 COO-Q-Ph-C 12
H 25 (I-17) CH 2 = CH (CH 2) 6 O-Q-
Ph-C 4 H 9 (I -18) C 8 H 17 * CH (F) CH 2 O-
Q-Ph-C 7 H 15 (I-19) C 3 H 7 * CH (CF 3) (CH 2) 2
O-Q-Ph-C 3 H 7 (I-20) C 2 H 5 * CH (CH 3) CH 2 O-Q
-Ph-C 8 H 17 (I -21) C 2 H 5 OCH (CH 3) CH 2 O-Q
-Ph-C 6 H 13 (I -22) C 6 H 13 * CH (F) COO-Q
-Ph-C 10 H 21 (I -23) C 4 H 9 * CH (CF 3) COO-
Q-Ph-C 5 H 11 (I-24) C 6 H 13 -Q-Tn-C 6 H 13 (I-25) C 9 H 19 -Q-Tn-C 5 H 11

【0057】[0057]

【化19】(I−26) C O−Q−Tn−
15 (I−27) C15O−Q−Tn−C
19 (I−28) C11COO−Q−Tn−C
(I−29) C1123COO−Q−Tn−C
17 (I−30) C11−Q−Id−C1021 (I−31) C17−Q−Id−C17 (I−32) C13O−Q−Id−C
15 (I−33) C1021O−Q−Id−C (I−34) C COO−Q−Id−C
13 (I−35) C17−Q−Cm−C17 (I−36) C1225−Q−Cm−C1021 (I−37) C11O−Q−Cm−C
19 (I−38) C15COO−Q−Cm−C12
25 (I−39) C −Q−Ha−C13 (I−40) C1021−Q−Ha−C1123 (I−41) C17O−Q−Ha−C10
21 (I−42) C13COO−Q−Ha−C
11 (I−43) C13−Q−Hb−C17 (I−44) C1225−Q−Hb−C (I−45) C O−Q−Hb−C
17 (I−46) C19COO−Q−Hb−C
13 (I−47) C15 CH(F)COO−Q
−Pyl−C17 (I−48) C −Q−Pyl−C10
21 (I−49) C13−Q−Pyl−C
13 (I−50) C17O−Q−Pyl−C
19 (I−51) C19O−Q−Pyl−C11
23
Embedded image (I-26) C 3 H 7 O-Q-Tn-
C 7 H 15 (I-27) C 7 H 15 O-Q-Tn-C 9 H
19 (I-28) C 5 H 11 COO-Q-Tn-C 4
H 9 (I-29) C 11 H 23 COO-Q-Tn-C 8
H 17 (I-30) C 5 H 11 -Q-Id-C 10 H 21 (I-31) C 8 H 17 -Q-Id-C 8 H 17 (I-32) C 6 H 13 O-Q -Id-C 7 H
15 (I-33) C 10 H 21 O-Q-Id-C 2 H 5 (I-34) C 4 H 9 COO-Q-Id-C 6
H 13 (I-35) C 8 H 17 -Q-Cm-C 8 H 17 (I-36) C 12 H 25 -Q-Cm-C 10 H 21 (I-37) C 5 H 11 O-Q -Cm-C 9 H
19 (I-38) C 7 H 15 COO-Q-Cm-C 12
H 25 (I-39) C 4 H 9 -Q-Ha-C 6 H 13 (I-40) C 10 H 21 -Q-Ha-C 11 H 23 (I-41) C 8 H 17 O-Q -Ha-C 10 H
21 (I-42) C 6 H 13 COO-Q-Ha-C 5
H 11 (I-43) C 6 H 13 -Q-Hb-C 8 H 17 (I-44) C 12 H 25 -Q-Hb-C 4 H 9 (I-45) C 2 H 5 O-Q -Hb-C 8 H
17 (I-46) C 9 H 19 COO-Q-Hb-C 6
H 13 (I-47) C 7 H 15 * CH (F) COO-Q
-Pyl-C 8 H 17 (I -48) C 3 H 7 -Q-Pyl-C 10 H
21 (I-49) C 6 H 13 -Q-Pyl-C 6 H
13 (I-50) C 8 H 17 O-Q-Pyl-C 9 H
19 (I-51) C 9 H 19 O-Q-Pyl-C 11 H
23

【0058】[0058]

【化20】(I−52) C1021−Q−Pyl−
OC19 (I−53) C13−Q−Pyl−OC11
23 (I−54) C11O−Q−Pyl−OC
15 (I−55) C17−Q−Prl−C (I−56) C1123O−Q−Prl−C
13 (I−57) C15−Q−Prl−OC
13 (I−58) C13−Q−Pr2−C
19 (I−59) C1021−Q−Pr2−C (I−60) C O−Q−Pr2−C
17 (I−61) C11−Q−Cy−C13 (I−62) C1225O−Q−Cy−C (I−63) C19−Q−Np−C1021 (I−64) C17−Q−Np−OC
13 (I−65) C1021−Q−Ep−C17 (I−66) C13O−Q−Ep−C10
21 (I−67) C1123−Q−Q−C11 (I−68) CH O−Q−Q−C1225 (I−69) C −Q−Ph2F−C10
21 (I−70) C1123O−Q−Ph2F−C11
23 (I−71) C19−Q−Ph3F−C
11 (I−72) C1021O−Q−Ph3F−C
19 (I−73) C13O−Q−Ph23F−C
(I−74) C17O−Q−Ph3TF−C
13 (I−75) C1225O−Q−Ph3Cl−C
(I−76) C19O−Q−Ph3M−C10
21 (I−77) C13O−Q−Ph3CN−C
1225
Embedded image (I-52) C 10 H 21 -Q-Pyl-
OC 9 H 19 (I-53) C 6 H 13 -Q-Pyl-OC 11 H
23 (I-54) C 5 H 11 O-Q-Pyl-OC 7
H 15 (I-55) C 8 H 17 -Q-Prl-C 4 H 9 (I-56) C 11 H 23 O-Q-Prl-C 6 H
13 (I-57) C 7 H 15 -Q-Prl-OC 6 H
13 (I-58) C 6 H 13 -Q-Pr2-C 9 H
19 (I-59) C 10 H 21 -Q-Pr2-C 4 H 9 (I-60) C 3 H 7 O-Q-Pr2-C 8 H
17 (I-61) C 5 H 11 -Q-Cy-C 6 H 13 (I-62) C 12 H 25 O-Q-Cy-C 3 H 7 (I-63) C 9 H 19 -Q- Np-C 10 H 21 (I -64) C 8 H 17 -Q-Np-OC 6 H
13 (I-65) C 10 H 21 -Q-Ep-C 8 H 17 (I-66) C 6 H 13 O-Q-Ep-C 10 H
21 (I-67) C 11 H 23 -Q-Q-C 5 H 11 (I-68) CH 3 O-Q-Q-C 12 H 25 (I-69) C 4 H 9 -Q-Ph2F- C 10 H
21 (I-70) C 11 H 23 O-Q-Ph2F-C 11
H 23 (I-71) C 9 H 19 -Q-Ph3F-C 5 H
11 (I-72) C 10 H 21 O-Q-Ph3F-C 9
H 19 (I-73) C 6 H 13 O-Q-Ph23F-C 3
H 7 (I-74) C 8 H 17 O-Q-Ph3TF-C 6
H 13 (I-75) C 12 H 25 O-Q-Ph3Cl-C 4
H 9 (I-76) C 9 H 19 O-Q-Ph3M-C 10
H 21 (I-77) C 6 H 13 O-Q-Ph3CN-C
12 H 25

【0059】[0059]

【化21】(I−78) C15O−Q−Ph−
CH CH(CH )CH (I−79) C13−Q−Py2−CH
H(F)C13 (I−80) C17−Q−Np−OCOCH
CH(CF)C17 (I−81) C1225−Q−Pa−C1021 (I−82) C1225−Q−Pd−C11 (I−83) C C(CN)(CH)COO
−Q−Ph3F−C1021 (I−84) C1021−Q−Ph−F (I−85) C1225O−Q−Ph3F−F (I−86) C19−Q−Ph−CF (I−87) C17O−Q−Ph−CN (I−88) C19O−Q−Ph−F (I−89) CF −Q−Ph−C11 (I−90) F−Q−Ph−C1021 (I−91) CCH(CH)(CH
Q−Ph−C13 (I−92) C −Q−Py2−C
13 (I−93) C19−Q−Py2−C
17 (I−94) C −Q′−Ph−C
11 (I−95) C15−Q′−Ph−C (I−96) C1021−Q′−Ph−C
11 (I−97) C1123−Q′−Ph−C
17 (I−98) C1429−Q′−Ph−C
13 (I−99) C1633−Q′−Ph−CH (I−100) C13−Q′−Tn−C
13
Embedded image (I-78) C 7 H 15 O-Q-Ph-
CH 2 CH (CH 3) CH 3 (I-79) C 6 H 13 -Q-Py2-CH 2 * C
H (F) C 6 H 13 (I-80) C 8 H 17 -Q-Np-OCOCH 2 *
CH (CF 3) C 8 H 17 (I-81) C 12 H 25 -Q-Pa-C 10 H 21 (I-82) C 12 H 25 -Q-Pd-C 5 H 11 (I-83) C 4 H 9 * C (CN ) (CH 3) COO
-Q-Ph3F-C 10 H 21 (I-84) C 10 H 21 -Q-Ph-F (I-85) C 12 H 25 O-Q-Ph3F-F (I-86) C 9 H 19 - Q-Ph-CF 3 (I -87) C 8 H 17 O-Q-Ph-CN (I-88) C 9 H 19 O-Q-Ph-F (I-89) CF 3 -Q-Ph- C 5 H 11 (I-90 ) F-Q-Ph-C 10 H 21 (I-91) C 2 H 5 CH (CH 3) (CH 2) 3 -
Q-Ph-C 6 H 13 (I-92) C 4 H 9 -Q-Py2-C 6 H
13 (I-93) C 9 H 19 -Q-Py2-C 8 H
17 (I-94) C 4 H 9 -Q'-Ph-C 5 H
11 (I-95) C 7 H 15 -Q'-Ph-C 3 H 7 (I-96) C 10 H 21 -Q'-Ph-C 5 H
11 (I-97) C 11 H 23 -Q'-Ph-C 8 H
17 (I-98) C 14 H 29 -Q'-Ph-C 6 H
13 (I-99) C 16 H 33 -Q'-Ph-CH 3 (I-100) C 6 H 13 -Q'-Tn-C 6 H
Thirteen

【0060】[0060]

【化22】 (I−101) C9 19−Q′−Tn−C11 (I−102) C11−Q′−Id−C10
21 (I−103) C17−Q′−Id−C
17 (I−104) C1225−Q′−Cm−C10
21 (I−105) C17−Q′−Cm−C
17 (I−106) C −Q′−Ha−C
13 (I−107) C1021−Q′−Ha−C11
23 (I−108) C13−Q′−Hb−C
17 (I−109) C1225−Q′−Hb−C
(I−110) C −Q′−Py1−C10
21 (I−111) C13−Q′−Py1−C
13 (I−112) C1021−Q′−Py1−OC
19 (I−113) C13−Q′−Py1−OC
1123 (I−114) C17−Q′−Pr1−C
(I−115) C15−Q′−Pr1−OC
13 (I−116) C11−Q′−Cy−C
13 (I−117) C19−Q′−Np−C10
21 (I−118) C17−Q′−Np−OC
13 (I−119) C −Q′−Ph3F−C
1021 (I−120) C19−Q′−Ph3F−C
11 (I−121) C17−Q′−Np−OCOC
CH(CF )C17 (I−122) C1225−Q′−Pa−C10
21 (I−123) C1225−Q′−Pd−C
11 (I−124) C1021−Q′−Ph−F
Embedded image (I-101) C 9 H 19 -Q'-Tn-C 5 H 11 (I-102) C 5 H 11 -Q'-Id-C 10 H
21 (I-103) C 8 H 17 -Q'-Id-C 8 H
17 (I-104) C 12 H 25 -Q'-Cm-C 10 H
21 (I-105) C 8 H 17 -Q'-Cm-C 8 H
17 (I-106) C 4 H 9 -Q'-Ha-C 6 H
13 (I-107) C 10 H 21 -Q'-Ha-C 11 H
23 (I-108) C 6 H 13 -Q'-Hb-C 8 H
17 (I-109) C 12 H 25 -Q'-Hb-C 4 H
9 (I-110) C 3 H 7 -Q'-Py1-C 10
H 21 (I-111) C 6 H 13 -Q'-Py1-C 6
H 13 (I-112) C 10 H 21 -Q'-Py1-OC 9
H 19 (I-113) C 6 H 13 -Q'-Py1-OC
11 H 23 (I-114) C 8 H 17 -Q'-Pr1-C 4
H 9 (I-115) C 7 H 15 -Q'-Pr1-OC 6
H 13 (I-116) C 5 H 11 -Q'-Cy-C 6 H
13 (I-117) C 9 H 19 -Q'-Np-C 10 H
21 (I-118) C 8 H 17 -Q'-Np-OC 6
H 13 (I-119) C 4 H 9 -Q'-Ph3F-C
10 H 21 (I-120) C 9 H 19 -Q'-Ph3F-C 5
H 11 (I-121) C 8 H 17 -Q'-Np-OCOC
H 2 * CH (CF 3) C 8 H 17 (I-122) C 12 H 25 -Q'-Pa-C 10 H
21 (I-123) C 12 H 25 -Q'-Pd-C 5 H
11 (I-124) C 10 H 21 -Q'-Ph-F

【0061】[0061]

【化23】 (I−125) C19−Q′−Ph−CF (I−126) C CH(CH )(CH
−Q′−Ph−C13 (I−127) C1123−Q−Id(8)−C
17 (I−128) C1735−Q−Ph−C
11 (I−129) C1939−Q−Cy−CH (I−130) CN−Q−Np−OC13 (I−131) Lc1(8,0)−CHO−Q′−P
h−C17 (I−132) La1(1,1)−OCO−Q′−I
d−C1021 (I−133) Pla−COO−Q′−Ph−C10
21 (I−134) C1021−Q−Cm(1)−C
11 (I−135) C1837−Q′−Tn−C
(I−136) C2041−Q−Ph2F−F (I−137) Thf−COO−Q−Ph−C
19 (I−138) C13−Q−Py1−OCH−
Lc2(5,5) (I−139) La2(6,0)−Q−Ph−C
13 (I−140) C17−Q′−Np−O−Dp
(2)
Embedded image (I-125) C 9 H 19 -Q′-Ph-CF 3 (I-126) C 2 H 5 CH (CH 3 ) (CH
2) 3 -Q'-Ph-C 6 H 13 (I-127) C 11 H 23 -Q-Id (8) -C 8
H 17 (I-128) C 17 H 35 -Q-Ph-C 5 H
11 (I-129) C 19 H 39 -Q-Cy-CH 3 (I-130) CN-Q-Np-OC 6 H 13 (I-131) Lc1 (8,0) -CHO-Q'-P
h-C 8 H 17 (I -132) La1 (1,1) -OCO-Q'-I
d-C 10 H 21 (I -133) Pla-COO-Q'-Ph-C 10
H 21 (I-134) C 10 H 21 -Q-Cm (1) -C 5
H 11 (I-135) C 18 H 37 -Q'-Tn-C 3 H
7 (I-136) C 20 H 41 -Q-Ph2F-F (I-137) Thf-COO-Q-Ph-C 9 H
19 (I-138) C 6 H 13 -Q-Py1-OCH-
Lc2 (5,5) (I-139) La2 (6,0) -Q-Ph-C 6
H 13 (I-140) C 8 H 17 -Q'-Np-O-Dp
(2)

【0062】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の少なくとも一種と他の液晶性化
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 liquid crystal compound represented by the general formula (I) and one or more other liquid crystal compounds in an appropriate ratio. The number of other liquid crystal compounds used in combination is 1 to 5
The range is 0, preferably 1 to 30, and more preferably 3 to 30.

【0063】また、本発明による液晶組成物は少なくと
も一種の光学活性化合物を含有するカイラルスメクチッ
ク液晶組成物、特に強誘電性カイラルスメクチック液晶
組成物が好ましい。
The liquid crystal composition according to the present invention is preferably a chiral smectic liquid crystal composition containing at least one optically active compound, particularly a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition.

【0064】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(23)〜(39)
ページに記載の化合物(III)〜(XII)、好まし
い化合物(IIIa)〜(XIId)、更に好ましい化
合物(IIIaa)〜(XIIdb)が挙げられる。
Other liquid crystal compounds used in the present invention are disclosed in JP-A-4-272989 (23) to (39).
Compounds (III) to (XII), preferred compounds (IIIa) to (XIId), and more preferred compounds (IIIaa) to (XIIdb) described on the page are mentioned.

【0065】更に、次の一般式(XIII)〜(XVI
II)で示される液晶性化合物も用いることができる。
Further, the following general formulas (XIII) to (XVI
A liquid crystal compound represented by II) can also be used.

【0066】[0066]

【化24】 R'7−[Py2]−X'7−[Ph]−X'8−([PhY'7])N−[Tn]−R' 8 (XIII) R'7−[Py2]−[Ph]−OCO−[Ph4F] (XIV) R'7−[Py2]−[Ph]−OCO−[Ph34F] (XV) R'7−([PhY'7])Q−[Tz1]−[PhY'8]−X'7−([PhY'9] )R−([Cy])T−R'8 (XVI ) R'7−[Bo2]−A'4−R'8 (XVII) R'7−[Bt2]−A'4−R'8 (XVIII)Embedded image R ′7-[Py2] -X '7-[Ph] -X '8-([PhY '7]))N-[Tn] -R ' 8 (XIII) R '7-[Py2]-[Ph] -OCO- [Ph4F] (XIV) R '7-[Py2]-[Ph] -OCO- [Ph34F] (XV) R '7-([PhY '7]))Q-[Tz1]-[PhY '8] -X '7-([PhY '9])R-([Cy])T-R '8 (XVI) R '7-[Bo2] -A 'Four-R '8 (XVII) R '7-[Bt2] -A 'Four-R '8 (XVIII)

【0067】ここでR'7、R'8は水素原子又は炭素数1
〜18の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該ア
ルキル基中の1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH
2 −はヘテロ原子が隣接しない条件で−O−、−CO
−、−CH(CN)−、−C(CN)(CH3 )−、に
置き換えられていてもよい。また、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よい。
[0067] wherein R '7, R' 8 is 1 the number hydrogen or C
To 18 linear or branched alkyl groups, one or two or more non-adjacent —CH in the alkyl group.
2- is -O-, -CO unless hetero atoms are adjacent to each other.
-, - CH (CN) - , - C (CN) (CH 3) -, may be replaced by. Further, the hydrogen atom in the alkyl group may be replaced with a fluorine atom.

【0068】更にR'7、R'8は好ましくは下記のi)〜
vii)である。
[0068] Moreover R '7, R' 8 is preferably i below) -
vii).

【0069】i) 炭素数1〜15の直鎖アルキル基I) a straight-chain alkyl group having 1 to 15 carbon atoms

【0070】[0070]

【化25】 p:0〜5、 q:2〜11 整数 光学活性でもよい[Chemical 25] p: 0-5, q: 2-11 integer optically active

【0071】[0071]

【化26】 r:0〜6、 s:0または1、 t:1〜14 整
数 光学活性でもよい
[Chemical formula 26] r: 0 to 6, s: 0 or 1, t: 1 to 14 integer optically active

【0072】[0072]

【化27】 w:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 27] w: 1 to 15 integer Optically active

【0073】[0073]

【化28】 A:0〜2、 B:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 28] A: 0 to 2, B: 1 to 15 integer Optically active

【0074】[0074]

【化29】 C:0〜2、 D:1〜15 整数 光学活性でもよい[Chemical 29] C: 0 to 2, D: 1 to 15 integer Optically active

【0075】vii) −H N、Q、R、T:0または1 Y'7、Y'8、Y'9:H
またはF A'4:Ph、Np X'7、X'8:単結合、−COO
−、−OCO−、−CH2 O−、−OCH2
[0075] vii) -H 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, -COO
-, - OCO -, - CH 2 O -, - OCH 2 -

【0076】(XIII)の好ましい化合物として(X
IIIa)が挙げられる。
Preferred compounds of (XIII) are (X
IIIa).

【0077】[0077]

【化30】R'7−[Py2]−[Ph]−OCO−[T
n]−R'8 (XIIIa)
[Of 30] R '7 - [Py2] - [Ph] -OCO- [T
n] -R ' 8 (XIIIa)

【0078】(XVI)の好ましい化合物として(XV
Ia)、(XVIb)が挙げられる。
Preferred compounds of (XVI) are (XV
Ia) and (XVIb).

【0079】[0079]

【化31】 R'7−[Tz1]−[Ph]−R'8 (XVIa) R'7−[PhY'7]−[Tz1]−[PhY'8]−R'8 (XVIb)Embedded image R '7 - [Tz1] - [Ph] -R' 8 (XVIa) R '7 - [PhY' 7] - [Tz1] - [PhY '8] -R' 8 (XVIb)

【0080】(XVII)の好ましい化合物として(X
VIIa)、(XVIIb)が挙げられる。
Preferred compounds of (XVII) are (X
VIIa) and (XVIIb).

【0081】[0081]

【化32】 R'7−[Boa2]−[Ph]−O−R'8 (XVIIa) R'7−[Boa2]−[Np]−O−R'8 (XVIIb)Embedded image R '7 - [Boa2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIa) R '7 - [Boa2] - [Np] -O-R' 8 (XVIIb)

【0082】(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).

【0083】[0083]

【化33】 R'7−[Btb2]−[Ph]−R'8 (XVIIIa) R'7−[Btb2]−[Ph]−O−R'8 (XVIIIb) R'7−[Btb2]−[Np]−O−R'8 (XVIIIc)Embedded image R '7 - [Btb2] - [Ph] -R' 8 (XVIIIa) R '7 - [Btb2] - [Ph] -O-R' 8 (XVIIIb) R '7 - [Btb2] - [Np] -OR ' 8 (XVIIIc)

【0084】(XVIa)、(XVIb)の好ましい化
合物として(XVIba)〜(XVIbc)が挙げられ
る。
Preferred compounds of (XVIa) and (XVIb) include (XVIba) to (XVIbc).

【0085】[0085]

【化34】 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)Embedded image 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)

【0086】Ph、Tn、Pr1、Pr2、Py1、P
y2、Pa、Cy、Np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, Tn, Pr1, Pr2, Py1, P
Abbreviations for y2, Pa, Cy, and Np are in accordance with the above definitions, and other abbreviations are the following groups.

【0087】[0087]

【化35】 [Chemical 35]

【0088】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、あるいは液晶組成物とを混合する場
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%であることが
望ましい。特に、強誘電性カイラルスメクチック液晶を
用いた素子を実用化するためには、広い温度領域での液
晶性、高速応答性、高コントラスト、均一なスイッチン
グ等の多くの特性を満足させることが不可欠であるが、
これらの特性を適切に設定すべく、本発明の液晶性化合
物とそれぞれの特性に対して優れた多種の化合物とを適
切な比率で配合して液晶組成物を作成し、用いることが
好ましい。この点において、液晶組成物中に占める本発
明の液晶性化合物の割合は、特に好ましくは1重量%〜
60重量%、更に、配合する他の液晶性化合物の種類に
因っては、その特徴を生かすことも考慮すると、特に好
ましくは1重量%〜40重量%とする。1重量%未満で
は、本発明の化合物の効果が小さ過ぎ、特徴が生かされ
ない可能性があり、80重量%を越えると低温で析出す
るなどの問題が出てくる恐れがある。
When the liquid crystalline compound of the present invention is mixed with one or more of the above liquid crystalline compounds or the liquid crystal composition, the liquid crystalline compound of the present invention occupies in the liquid crystal composition obtained by mixing. It is desirable that the ratio is 1% by weight to 80% by weight. In particular, in order to put a device using a ferroelectric chiral smectic liquid crystal into practical use, it is essential to satisfy many characteristics such as liquid crystallinity in a wide temperature range, high-speed response, high contrast, and uniform switching. But
In order to set these properties appropriately, it is preferable to prepare and use a liquid crystal composition by blending the liquid crystal compound of the present invention and various compounds excellent in each property in an appropriate ratio. In this respect, the proportion of the liquid crystal compound of the present invention in the liquid crystal composition is particularly preferably 1% by weight to
The content is 60% by weight, and particularly preferably 1% by weight to 40% by weight, considering that the characteristics of the other liquid crystal compound are utilized. If it is less than 1% by weight, the effect of the compound of the present invention is too small and the characteristics may not be utilized. If it exceeds 80% by weight, problems such as precipitation at low temperature may occur.

【0089】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%、上述のように多種の化合物からなる液
晶組成物を作成する点において、好ましくは1重量%〜
60重量%、更に、配合する他の液晶性化合物の種類に
因ってはその特徴を生かすことも考慮すると、特に好ま
しくは1重量%〜40重量%とする。1重量%未満で
は、本発明の化合物の効果が小さ過ぎ、特徴が生かされ
ない恐れがあり、80重量%を越えると低温で析出する
などの問題が出てくる恐れがある。
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 from 1% by weight to. 80% by weight, preferably 1% by weight to a liquid crystal composition composed of various compounds as described above.
The content is 60% by weight, and more preferably 1% by weight to 40% by weight, considering that the characteristics of the other liquid crystal compounds are utilized depending on the type of the compound. If it is less than 1% by weight, the effect of the compound of the present invention is too small and the characteristics may not be utilized. If it exceeds 80% by weight, problems such as precipitation at low temperature may occur.

【0090】本発明の液晶組成物は種々の液晶素子を構
成する。特に、一対の電極基板間に液晶層を配した素子
が構成され得る。
The liquid crystal composition of the present invention constitutes various liquid crystal devices. In particular, an element having a liquid crystal layer between a pair of electrode substrates can be constructed.

【0091】本発明の液晶素子における液晶層(カイラ
ルスメクチック液晶層)は、先に示したようにして作成
した液晶組成物を真空中、等方性液体温度まで加熱し、
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。
The liquid crystal layer (chiral smectic liquid crystal layer) in the liquid crystal device of the present invention is prepared by heating the liquid crystal composition prepared as described above in vacuum to an isotropic liquid temperature,
It is preferable that the liquid crystal layer be sealed in a cell and gradually cooled to form a liquid crystal layer and then returned to normal pressure.

【0092】図1は本発明のカイラルスメクチック液晶
層を有する液晶素子(特に強誘電性液晶素子)の一例を
示す断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a liquid crystal element (particularly a ferroelectric liquid crystal element) having a chiral smectic liquid crystal layer of the present invention.

【0093】図1を参照して、液晶素子は、それぞれ透
明電極3および絶縁性配向制御層4を設けた一対のガラ
ス基板2間にカイラルスメクチック相を示す液晶層1を
配置し、且つその層厚をスペーサー5で設定してなるも
のであり、一対の透明電極3間にリード線6を介して電
源7より電圧を印加可能に接続する。また一対の基板2
は、一対のクロスニコル偏光板8により挟持され、その
一方の外側には光源9が配置される。
Referring to FIG. 1, in the liquid crystal element, a liquid crystal layer 1 exhibiting a chiral smectic phase is arranged between a pair of glass substrates 2 provided with a transparent electrode 3 and an insulating alignment control layer 4, respectively, and the layer is formed. The thickness is set by a spacer 5, and a voltage is applied between a pair of transparent electrodes 3 via a lead wire 6 so that a voltage can be applied from a power supply 7. Also, a pair of substrates 2
Are sandwiched between a pair of crossed Nicol polarizing plates 8, and a light source 9 is arranged outside one of them.

【0094】2枚のガラス基板2には、それぞれIn
,SnO あるいはITO(インジウム チン
オキサイド;Indium Tin Oxide)等
の薄膜から成る透明電極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配列する
ための絶縁性材料からなる配向制御層4が形成されてい
る。
The two glass substrates 2 were each provided with In 2
A transparent electrode 3 made of a thin film of O 3 , SnO 2 or ITO (Indium Tin Oxide) is covered. An alignment control layer 4 made of an insulating material for arranging the liquid crystal in the rubbing direction is formed thereon by rubbing a polymer thin film such as polyimide with gauze or acetate flocking cloth.

【0095】また、配向制御層として、例えばシリコン
窒化物、水素を含有するシリコン窒化物、シリコン炭化
物、水素を含有するシリコン炭化物、シリコン酸化物、
硼素窒化物、水素を含有する硼素窒化物、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
酸化物やフッ化マグネシウムなど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などの有
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が形成されてもよく、また無機物質絶縁性配向制御
層あるいは有機物質絶縁性配向制御層単層であっても良
い。
As the orientation control layer, for example, silicon nitride, silicon nitride containing hydrogen, silicon carbide, silicon carbide containing hydrogen, silicon oxide,
Boron nitride, hydrogen-containing boron nitride, cerium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide or an inorganic material insulating layer such as magnesium fluoride is formed, on which polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide Orient organic insulating materials such as imides, polyester imides, polyparaxylene, polyesters, polycarbonates, polyvinyl acetals, polyvinyl chlorides, polyvinyl acetates, polyamides, polystyrenes, cellulose resins, melamine resins, urea resins, acrylic resins and photoresist resins As the control layer, the insulating orientation control layer 4 may be formed of two layers, or may be an inorganic material insulating orientation control layer or an organic material insulating orientation control layer single layer.

【0096】この絶縁性配向制御層が無機系材料ならば
蒸着法などで形成でき、有機系材料ならば有機絶縁物質
を溶解させた溶液、またはその前駆体溶液(溶剤に0.
1〜20重量%、好ましくは0.2〜10重量%)を用
いて、スピンナー塗布法、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。
If the insulating orientation control layer is an inorganic material, it can be formed by a vapor deposition method, and if it is an organic material, a solution in which an organic insulating material is dissolved or a precursor solution thereof (0.
1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 10% by weight) is 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 under predetermined curing conditions ( For example, it can be cured and formed under heating.

【0097】絶縁性配向制御層4の層厚は通常1nm〜
1μm、好ましくは1nm〜300nm、さらに好まし
くは1nm〜100nmが適している。
The layer thickness of the insulating orientation control layer 4 is usually 1 nm to
1 μm, preferably 1 nm to 300 nm, more preferably 1 nm to 100 nm is suitable.

【0098】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、周囲をシール材、例えばエ
ポキシ系接着材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、例えば
強誘電性液晶の様なカイラルスメクチック相を示す液晶
が封入されている。
The two glass substrates 2 are held by the spacer 5 at arbitrary intervals. 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 sealing material, for example, an epoxy adhesive material. Other,
A polymer film or glass fiber may be used as the spacer. A liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, such as a ferroelectric liquid crystal, is enclosed between the two glass substrates.

【0099】カイラルスメクチック液晶が封入された液
晶層1は、一般には0.5〜20μm、好ましくは1〜
5μmである。
The liquid crystal layer 1 in which the chiral smectic liquid crystal is enclosed is generally 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 20 μm.
It is 5 μm.

【0100】透明電極3からは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の例は透過型で
あり、光源9を備えている。
The transparent electrode 3 is connected to an external power source 7 by a lead wire. A polarizing plate 8 is attached to the outside of the glass substrate 2. The example of FIG. 1 is a transmissive type, and includes a light source 9.

【0101】図2は、本発明で適用する強誘電性を利用
した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In
,SnO あるいはITO(インジウム チ
ン オキサイド;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がすべ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。
FIG. 2 is a schematic drawing of an example of a cell for explaining the operation of the liquid crystal element utilizing the ferroelectricity applied in the present invention. 21a and 21b are In 2
O 3 , SnO 2 or ITO (Indium Tin Oxide)
Is a substrate (glass plate) covered with a transparent electrode made of a thin film such as SmC * phase or SmH * phase, in which the liquid crystal molecular layer 22 is oriented perpendicular to the glass surface. A thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P⊥) 24 in a direction orthogonal to the molecule. When a voltage of a certain threshold value or more is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the dipole moment (P⊥) 24 is entirely oriented in the electric field direction. Can be changed. The liquid crystal molecule 23 has an elongated shape and exhibits refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction thereof. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass surface, the voltage application polarity is increased. It can be easily understood that the liquid crystal optical modulation element changes its optical characteristics depending on the situation.

【0102】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
なるにしたがい、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。このようなセル
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3
3aかあるいは第2の安定状態33bの何れか一方に配
向する。
The liquid crystal cell preferably used in the optical modulator of the present invention has a sufficiently thin thickness (for example, 1
0 μ or less). As the liquid crystal layer becomes thinner in this way, as shown in FIG. 3, the helical structure of the liquid crystal molecules is unwound even when no electric field is applied, and the dipole moment Pa or Pb thereof is directed upward (34a) or downward (34b). Take either state. When an electric field Ea or Eb having a polarity equal to or greater than a certain threshold is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b, the dipole moment corresponds to the electric field vector of the electric field Ea or Eb. The liquid crystal molecules are turned to the upward stable state 34a or the downward stable direction 34b, and accordingly, the liquid crystal molecules move to the first stable state 3
3a or the second stable state 33b.

【0103】このよう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E
a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。又、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。又、与える電
界Eaあるいは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 the liquid crystal molecules has bistability. The second point will be further explained with reference to FIG. 3, for example.
When a is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state 33a, but this state is stable even when the electric field is cut off. When a reverse electric field Eb is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the second stable state 33b to change the orientation of the molecules, but they remain in this state even when the electric field is cut off. Further, as long as the applied electric field Ea or Eb does not exceed a certain threshold value, the previous alignment state is still maintained.

【0104】図5は本発明で用いた駆動波形の一例であ
る。図5(A)の中のS は選択された走査線に印加
する選択走査波形を、Sは選択されていない非選択走
査波形を、I は選択されたデータ線に印加する選択
情報波形(黒)を、I 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(I −S )と(I −S )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
(I −S)が印加された画素は黒の表示状態をと
り、電圧(I −S )が印加された画素は白の表
示状態をとる。
FIG. 5 shows an example of drive waveforms used in the present invention. In FIG. 5A, S S is a selected scan waveform applied to the selected scan line, S N is a non-selected scan waveform not selected, and I S is selection information applied to the selected data line. waveform (black), I N represents the non-selection information signal applied to the data line which is not selected (white). In the figure the (I S -S S) (I N -S S) is the voltage waveforms applied to pixels on a selected scanning line, the voltage (I S -S S) is applied pixel black take the display state, the pixel voltage (I N -S S) is applied takes the display state of white.

【0105】図5(B)は図(A)に示す駆動波形で、
図6に示す表示を行ったとき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に印加さ
れる単一極性電圧の最小印加時間Δtが書込み位相t
の時間に相当し、1ラインクリヤt位相の時間が2
Δtに設定されている。
FIG. 5B shows the drive waveform shown in FIG.
7 is a time series waveform when the display shown in FIG. 6 is performed. Figure 5
In the driving example shown in FIG. 3, the minimum application time Δt of the single polarity voltage applied to the pixel on the selected scan line is the writing phase t 2
And the time of 1 line clear t 1 phase is 2
It is set to Δt.

【0106】さて、図5に示した駆動波形の各パラメー
タV ,V ,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V /(V +V )=1/3に固定されてい
る。
The values of the parameters V S , V I 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 I / (V I + V S ) = 1/3 is fixed.

【0107】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。
Although it is possible to increase the width of the appropriate driving voltage by increasing the bias ratio, increasing the bias ratio means increasing the amplitude of the information signal, and the flicker in image quality increases. However, the contrast is lowered, which is not preferable. In our study, the bias ratio is 1/3 ~
About 1/4 was practical.

【0108】本発明の液晶素子は、機能素子として種々
の液晶装置を構成する。例えば、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S
YNC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。
The liquid crystal element of the present invention constitutes various liquid crystal devices as a functional element. For example, the liquid crystal device of the present invention is used in a display panel section, and the data format and S as image information having the scanning line address information shown in FIGS.
A liquid crystal display device is realized by using a communication synchronizing means based on the YNC signal.

【0109】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックスコントローラ102にて行われ、図7及び図8に
示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及
びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホ
ストCPU113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スコントローラ102上で実現され
るものである。なお、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 graphics controller 102 on the main unit side and transferred to the display panel 103 according to the signal transfer means shown in FIGS. 7 and 8. The graphics controller 102 is a CP
U (central processing unit, hereinafter abbreviated as GCPU 112) and VRAM (memory for storing image information) 114 are used as cores for managing image information and communication between the host CPU 113 and the liquid crystal display device 101, and controlling the present invention. The method is mainly implemented on the graphics controller 102. A light source is arranged on the back surface of the display panel.

【0110】[0110]

【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.

【0111】実施例1 2−(4−ペンチルフェニル)−6−メトキシキノリン
(I−6)の製造 4−ペンチルヨードベンゼン6.45g(23.5mm
ole)、乾燥テトラヒドロフラン40mlを200m
l三つ口フラスコに入れ、窒素気流下ドライアイス−ア
セトン浴で内温を−75〜−60℃に保って攪拌しなが
ら1.6Mブチルリチウムヘキサン溶液17.3ml
(27.7mmole)を15分間かけて滴下した。滴
下終了後同じ温度で1時間攪拌した。
Example 1 Preparation of 2- (4-pentylphenyl) -6-methoxyquinoline (I-6) 4-pentyliodobenzene 6.45 g (23.5 mm)
ole), dry tetrahydrofuran 40 ml to 200 m
1 ml in a 3-necked flask and 1.6M butyllithium hexane solution with stirring while maintaining the internal temperature at -75 to -60 ° C in a dry ice-acetone bath under a nitrogen stream.
(27.7 mmole) was added dropwise over 15 minutes. After completion of dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour.

【0112】さらに同じ温度で6−メトキシキノリン
2.18ml(15.8mmole)を乾燥テトラヒド
ロフラン13mlに溶かしたものを30分間で滴下し
た。滴下終了後冷却浴をはずし、室温で1時間40分攪
拌した。反応物を氷水にあけて酢酸エチルで抽出し、有
機層を水洗、芒硝乾燥後、減圧乾固した。残渣にニトロ
ベンゼン5mlを加え、5分間還流攪拌した。反応物か
ら減圧蒸留でニトロベンゼンをできるだけ留去し、残渣
をシリカゲルカラムクロマト(溶離液:トルエン/酢酸
エチル=100/1)で精製し、メタノールで再結晶し
て2−(4−ペンチルフェニル)−6−メトキシキノリ
ン2.16g(収率44.8%)を得た。この化合物の
相転移温度を次に示す。
Further, at the same temperature, a solution prepared by dissolving 2.18 ml (15.8 mmole) of 6-methoxyquinoline in 13 ml of dry tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes. After completion of dropping, the cooling bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and 40 minutes. The reaction product was poured into ice water and extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with water, dried over sodium sulfate and dried under reduced pressure. 5 ml of nitrobenzene was added to the residue, and the mixture was stirred under reflux for 5 minutes. Nitrobenzene was distilled off as much as possible from the reaction product under reduced pressure, the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: toluene / ethyl acetate = 100/1), and recrystallized from methanol to give 2- (4-pentylphenyl)-. 2.16 g of 6-methoxyquinoline (yield 44.8%) was obtained. The phase transition temperature of this compound is shown below.

【0113】[0113]

【数3】 [Equation 3]

【0114】実施例2 2−(4−ペンチルフェニル)−6−デシルオキシキノ
リン(I−10)の製造 2−(4−ペンチルフェニル)−6−メトキシキノリン
0.70g(2.29mmole)、酢酸4.6ml、
47%臭化水素酸4.3mlを30ml ナスフラスコ
に入れ、33時間還流攪拌した。反応物を氷水にあけ、
析出した結晶を濾取した。この結晶を水に分散させ、酢
酸エチルを加えて室温で攪拌しながら炭酸水素ナトリウ
ム1.5gを少しずつ加えた。酢酸エチル層を水洗、芒
硝乾燥後、減圧乾固し、残滓にヘキサンを加えて析出し
た2−(4−ペンチルフェニル)−6−ヒドロキシキノ
リンの結晶を濾取した。収量0.58g(収率86.8
%) 2−(4−ペンチルフェニル)−6−ヒドロキシキノリ
ン0.23g(0.79mmole)、1−ブロモデカ
ン0.17ml(0.82mmole)、水酸化カリウ
ムブタノール溶液2.6ml(ブタノール溶液1ml
中に水酸化カリウム0.02gを含有)を20mlナス
フラスコに入れ、2時間50分還流攪拌した。反応物を
−20℃のフリーザー中に1晩放置し、析出した結晶を
濾取し、メタノールおよび水で順次洗浄した。この結晶
をシリカゲルカラムクロマト(溶離液:トルエン)で精
製し、トルエン−メタノール混合溶媒で再結晶して2−
(4−ペンチルフェニル)−6−デシルオキシキノリン
0.23g(収率67.5%)を得た。この化合物の相
転移温度を次に示す。
Example 2 Preparation of 2- (4-pentylphenyl) -6-decyloxyquinoline (I-10) 0.70 g (2.29 mmole) of 2- (4-pentylphenyl) -6-methoxyquinoline, acetic acid 4.6 ml,
4.3 ml of 47% hydrobromic acid was placed in a 30 ml eggplant flask, and the mixture was stirred under reflux for 33 hours. Pour the reaction product into ice water,
The precipitated crystals were collected by filtration. The crystals were dispersed in water, ethyl acetate was added, and 1.5 g of sodium hydrogen carbonate was added little by little while stirring at room temperature. The ethyl acetate layer was washed with water, dried over sodium sulfate, and dried under reduced pressure. Hexane was added to the residue, and the precipitated crystals of 2- (4-pentylphenyl) -6-hydroxyquinoline were collected by filtration. Yield 0.58 g (yield 86.8
%) 2- (4-pentylphenyl) -6-hydroxyquinoline 0.23 g (0.79 mmole), 1-bromodecane 0.17 ml (0.82 mmole), potassium hydroxide butanol solution 2.6 ml (butanol solution 1 ml)
(Containing 0.02 g of potassium hydroxide) was placed in a 20 ml round-bottomed flask and stirred under reflux for 2 hours and 50 minutes. The reaction product was left in a freezer at -20 ° C overnight, and the precipitated crystals were collected by filtration and washed successively with methanol and water. This crystal was purified by silica gel column chromatography (eluent: toluene) and recrystallized from a toluene-methanol mixed solvent to give 2-
0.23 g (yield 67.5%) of (4-pentylphenyl) -6-decyloxyquinoline was obtained. The phase transition temperature of this compound is shown below.

【0115】[0115]

【数4】 [Equation 4]

【0116】実施例3 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 3 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition A.

【0117】[0117]

【化36】 [Chemical 36]

【0118】更にこの液晶組成物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, with respect to this liquid crystal composition A, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition B.

【0119】[0119]

【化37】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−3 C1021−Q−Ph−C11 5 I−39 C−Q−Ha−C13 2 I−88 C19O−Q−Ph−F 2 液晶組成物 A 91Embedded image Exemplified Compound No. Structure parts I-3 C 10 H 21 -Q -Ph-C 5 H 11 5 I-39 C 4 H 9 -Q-Ha-C 6 H 13 2 I-88 C 9 H 19 O-Q-Ph -F 2 liquid crystal composition A 91

【0120】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SiO 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33s-1 (2000rpm)の
スピンナーで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。
Prepare two 0.7 mm thick glass plates,
Form an ITO film on each glass plate and apply a voltage
Create a pole, and further on this SiOTwo Insulation
Layered. Silane coupling agent on glass plate [Shin-Etsu
Gaku Co., Ltd., KBM-602] 0.2% isopropyl acetate
Lucor solution, rotation speed 33s-1 (2000 rpm)
It was applied with a spinner for 15 seconds and surface-treated. this
After that, a heat drying treatment was performed at 120 ° C. for 20 minutes.

【0121】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)製、S
P−510]1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転
数33s-1 (2000rpm)のスピンナーで15秒間
塗布した。成膜後、60分間、300℃で加熱縮合焼成
処理を施した。この時の塗膜の膜厚は、約25nmであ
った。
With the surface-treated ITO film
Polyimide resin precursor on glass plate [Toray Industries, Inc., S
P-510] Rotate 1.5% dimethylacetamide solution
Number 33s-1 (2000 rpm) spinner for 15 seconds
Applied. After film formation, heat condensation baking at 300 ° C for 60 minutes
Treated. The film thickness of the coating film at this time is about 25 nm.
It was.

【0122】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
軸が互いに平行になる様にし、接着シール剤[チッソ
(株)製、リクソンボンド]を用いてガラス板をはり合
わせ、60分間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成し
た。
The film after firing was rubbed with an acetate flocked cloth, washed with an isopropyl alcohol solution, sprayed with silica beads having an average particle size of 2 μm on one glass plate, and then rubbed. The axes were made parallel to each other, the glass plates were laminated using an adhesive sealant [Rixon Bond, manufactured by Chisso Corporation], and dried by heating at 100 ° C. for 60 minutes to prepare a cell.

【0123】このセルに液晶組成物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、液晶素子(実際は強誘電性液晶素子)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。
A liquid crystal element (actually a ferroelectric liquid crystal element) was prepared by injecting the liquid crystal composition B into this cell in an isotropic liquid state and gradually cooling from the isotropic phase to 25 ° C. at 20 ° C./h. did. When the cell thickness of this cell was measured with a Berek phase plate, it was about 2 μm. The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained.

【0124】この液晶素子を使って、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。その測定結果を次に示す。
By applying a voltage of peak-to-peak voltage Vpp = 20V using this liquid crystal element, an optical response (transmission light amount change 0 to 90%) under orthogonal Nicols is detected and a response speed (hereinafter , Optical response speed) was measured. The measurement results are shown below.

【0125】[0125]

【表1】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 627μsec 310μsec 171μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.7Table 1 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 627 μsec 310 μsec 171 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 3.7

【0126】比較例1 実施例3で混合した液晶組成物Aをセル内に注入する以
外は実施例3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。その測定結果を次に示
す。
Comparative Example 1 A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal composition A mixed in Example 3 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0127】[0127]

【表2】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 784μsec 373μsec 197μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 4.0Table 2 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 784 μsec 373 μsec 197 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 4.0

【0128】実施例4 実施例3で使用した例示化合物I−3,I−39,I−
88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 4 Exemplified compounds I-3, I-39, I- used in Example 3
Instead of 88, the following exemplary compounds were mixed in the respective weight parts shown below to prepare a liquid crystal composition C.

【0129】[0129]

【化38】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−13 C13COO−Q−Ph−C1021 3 I−31 C17−Q−Id−C17 2 I−49 C13−Q−Pyl−C13 4 液晶組成物 A 91Embedded image Exemplified Compound No. Structure parts I-13 C 6 H 13 COO -Q-Ph-C 10 H 21 3 I-31 C 8 H 17 -Q-Id-C 8 H 17 2 I-49 C 6 H 13 -Q-Pyl -C 6 H 13 4 liquid crystal composition A 91

【0130】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
3と同様の方法で液晶素子を作成し、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。光学応答速度の測定結果を次に示す。
A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 3 except that this liquid crystal composition was used, the optical response speed was measured, and the switching state was observed. The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results of the optical response speed are shown below.

【0131】[0131]

【表3】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 605μsec 304μsec 168μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.6[Table 3] 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 605 μsec 304 μsec 168 μsec Temperature-dependent characteristics (10 ° C./40° C.) 3.6

【0132】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Dを作
成した。
Example 5 The following compounds were mixed in the following parts by weight to prepare a liquid crystal composition D.

【0133】[0133]

【化39】 構造式 重量部 C817−Py2−Ph−OC613 10 C817−Py2−Ph−OC919 5 C1021−Py2−Ph−OCOC613 7 C1021−Py2−Ph−O(CH23CH(CH3)OC37 7 C1225−Py2−Ph−O(CH24CH(CH3)OC 3 6 C511−Py2−Ph−Ph−C613 5 C715−Py2−Ph−Ph−C613 5 C49−Cy−COO−Ph−Py1−C1225 8 C37−Cy−COO−Ph−Py1−C1021 8 C919O−Ph−COO−Ph−OC511 20 C817−Ph−COO−Ph−Ph−OCH2CH(CH3)C25 5 C817−Ph−OCO−Ph−Ph−*CH(CH3)OCOC613 5 C613O−Ph−OCH2−Ph−Ph−C715 6 C1225−Py2−Ph−OCH2 *CH(F)C613 3 ( *Cは光学活性な不斉炭素原子を示す)Embedded image Structural part by weight C8H17-Py2-Ph-OC6H13 10 C8H17-Py2-Ph-OC9H19 5 CTenHtwenty one-Py2-Ph-OCOC6H13 7 CTenHtwenty one-Py2-Ph-O (CH2)3CH (CH3) OC3H7 7 C12Htwenty five-Py2-Ph-O (CH2)FourCH (CH3) OC H3 6 CFiveH11-Py2-Ph-Ph-C6H13 5 C7H15-Py2-Ph-Ph-C6H13 5 CFourH9-Cy-COO-Ph-Py1-C12Htwenty five 8 C3H7-Cy-COO-Ph-Py1-CTenHtwenty one 8 C9H19O-Ph-COO-Ph-OCFiveH11 20 C8H17-Ph-COO-Ph-Ph-OCH2CH (CH3) C2HFive 5 C8H17-Ph-OCO-Ph-Ph-*CH (CH3) OCOC6H13 5 C6H13O-Ph-OCH2-Ph-Ph-C7H15 6 C12Htwenty five-Py2-Ph-OCH2 *CH (F) C6H13 3 (*C represents an optically active asymmetric carbon atom)

【0134】更にこの液晶組成物D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Eを作成した。
Further, with respect to this liquid crystal composition D, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition E.

【0135】[0135]

【化40】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−18 C17 CH(F)CHO−Q−Ph−C15 2 I−25 C19−Q−Tn−C11 4 I−62 C1225O−Q−Cy−C 2 液晶組成物 D 92Embedded image Exemplary Compound No. Structure parts I-18 C 8 H 17 * CH (F) CH 2 O-Q-Ph-C 7 H 15 2 I-25 C 9 H 19 -Q-Tn-C 5 H 11 4 I-62 C 12 H 25 O-Q-Cy -C 3 H 7 2 liquid crystal composition D 92

【0136】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
3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。光学応答速度の測定結果を次に示す。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 3 except that this liquid crystal composition was used, the optical response speed was measured, and the switching state was observed. The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results of the optical response speed are shown below.

【0137】[0137]

【表4】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 525μsec 265μsec 142μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.7Table 4 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 525 μsec 265 μsec 142 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 3.7

【0138】比較例2 実施例3で混合した液晶組成物Dをセル内に注入する以
外は全く実施例3と同様の方法で液晶素子を作成し、光
学応答速度を測定した。その測定結果を次に示す。
Comparative Example 2 A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal composition D mixed in Example 3 was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0139】[0139]

【表5】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 653μsec 317μsec 159μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 4.1Table 5 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 653 μsec 317 μsec 159 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 4.1

【0140】実施例6 実施例5で使用した例示化合物I−18,I−25,I
−62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Fを作成した。
Example 6 Exemplified Compounds I-18, I-25, I used in Example 5
A liquid crystal composition F was prepared by mixing the following exemplary compounds in place of −62 in the amounts shown below.

【0141】[0141]

【化41】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−35 C17−Q−Cm−C17 2 I−56 C1123O−Q−Prl−C13 4 I−71 C19−Q−Ph3F−C11 3 液晶組成物 D 91Embedded image Exemplified Compound No. Structure parts I-35 C 8 H 17 -Q -Cm-C 8 H 17 2 I-56 C 11 H 23 O-Q-Prl-C 6 H 13 4 I-71 C 9 H 19 -Q-Ph3F -C 5 H 11 3 The liquid crystal composition D 91

【0142】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
3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。光学応答速度の測定結果を次に示す。
A ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 3 except that this liquid crystal composition was used, the optical response speed was measured, and the switching state was observed. The uniform alignment in this liquid crystal element was good, and a monodomain state was obtained. The measurement results of the optical response speed are shown below.

【0143】[0143]

【表6】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 530μsec 271μsec 144μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.7Table 6 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 530 μsec 271 μsec 144 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 3.7

【0144】実施例3,4,5から明らかな様に、本発
明による液晶組成物B,C,E,Fを用いた液晶素子
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 clear from Examples 3, 4, and 5, the liquid crystal devices using the liquid crystal compositions B, C, E, and F according to the present invention have improved operating characteristics and high-speed responsiveness at low temperatures, and have a response. The temperature dependence of speed is also reduced.

【0145】実施例7 実施例3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)製、PUA−117]2%水溶液を
用いた他は全く同様の方法で液晶素子を作成し、実施例
3と同様の方法で光学応答速度を測定した。その測定結
果を次に示す。
Example 7 A 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol resin [Kuraray Co., Ltd., PUA-117] was used in place of the 1.5% dimethylacetamide solution of the polyimide resin precursor used in Example 3. A liquid crystal element was prepared by the same method, and the optical response speed was measured by the same method as in Example 3. The measurement results are shown below.

【0146】[0146]

【表7】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 630μsec 312μsec 175μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.6Table 7 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 630 μsec 312 μsec 175 μsec Temperature dependence (10 ° C./40° C.) 3.6

【0147】実施例8 実施例3で使用したSiO 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3と
同様の方法で液晶素子を作成し、光学応答速度を測定し
た。その測定結果を次に示す。
Example 8 A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 3 except that the alignment control layer was prepared only with a polyimide resin without using SiO 2 used in Example 3, and the optical response speed was changed. It was measured. The measurement results are shown below.

【0148】[0148]

【表8】 10℃ 25℃ 40℃ 光学応答速度 592μsec 292μsec 160μsec 温度依存特性(10℃/40℃) 3.7Table 8 10 ° C. 25 ° C. 40 ° C. Optical response speed 592 μsec 292 μsec 160 μsec Temperature-dependent characteristics (10 ° C./40° C.) 3.7

【0149】実施例7,8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液晶組成物を用いる素子
は、実施例3と同様に低温作動特性が非常に改善され、
かつ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 7 and 8, even when the element structure was changed, the element using the liquid crystal composition according to the present invention had much improved low-temperature operating characteristics as in Example 3.
Moreover, the temperature dependence of the response speed is reduced.

【0150】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Gを作
成した。
Example 9 Liquid crystal composition G was prepared by mixing the following compounds in the following parts by weight.

【0151】[0151]

【化42】 [Chemical 42]

【0152】更にこの液晶組成物G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Hを作成した。
Further, with respect to this liquid crystal composition G, the following exemplary compounds were mixed in the respective parts by weight shown below to prepare a liquid crystal composition H.

【0153】[0153]

【化43】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−9 C19O−Q−Ph−C17 3 I−10 C1021O−Q−Ph−C11 4 I−63 C19−Q−Np−C1021 3 液晶組成物 G 90Embedded image Exemplified Compound No. Structure parts I-9 C 9 H 19 O -Q-Ph-C 8 H 17 3 I-10 C 10 H 21 O-Q-Ph-C 5 H 11 4 I-63 C 9 H 19 -Q- np-C 10 H 21 3 The liquid crystal composition G 90

【0154】次に、この液晶組成物について以下の手順
で作成したセルを用いて、光学的な応答を観察した。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SiO 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、K
BM−602]0.2%イソプロピルアルコール溶液を
回転数33 -1のスピンナーで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。
Next, the following procedure was carried out for this liquid crystal composition.
The optical response was observed using the cell prepared in. Two
Prepare 0.7 mm thick glass plates and
The ITO film is formed on the plate and the voltage application electrode is created.
SiO on top of thisTwo Was evaporated to form an insulating layer. Gala
Silane coupling agent on the plate [Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., K
BM-602] 0.2% isopropyl alcohol solution
Number of revolutions 33 s-1Apply for 15 seconds with the spinner
Reasoned. After this, heat drying treatment at 120 ° C. for 20 minutes
Reasoned.

【0155】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)製、S
P−510]1.0%ジメチルアセトアミド溶液を回転
数50s-1のスピンナーで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12nmであった。
Further, a polyimide resin precursor [Toray Industries, Inc., S
P-510] 1.0% dimethylacetamide solution was applied for 15 seconds by a spinner having a rotation speed of 50 s -1 . After film formation,
A heat-condensation baking treatment at 300 ° C. was performed for 60 minutes. The film thickness of the coating film at this time was about 12 nm.

【0156】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1.5μm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)製、リクソンボンド]を用いてガラス板をはり
合わせ、60分間,100℃にて加熱乾燥しセルを作成
した。
The coating film after firing was rubbed with an acetate flocked cloth, washed with an isopropyl alcohol solution, and silica beads having an average particle diameter of 1.5 μm were dispersed on one glass plate, and then each of the glass beads was sprayed. The rubbing axes were made parallel to each other, and the glass plates were laminated using an adhesive sealant [Rixon Bond, manufactured by Chisso Corporation], and dried by heating at 100 ° C. for 60 minutes to form a cell.

【0157】このセルに液晶組成物H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、液晶素子(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1.5μmであった。この液晶素子を用い
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、25.5であった。
A liquid crystal element (ferroelectric liquid crystal element) was prepared by injecting the liquid crystal composition H into this cell in an isotropic liquid state and gradually cooling from the isotropic phase to 25 ° C. at 20 ° C./h. . When the cell thickness of this cell was measured with a Berek phase plate, it was about 1.5 μm. Using this liquid crystal element, the drive waveform (1/3 bias ratio) shown in FIG.
As a result of measuring the contrast at the time of driving at 30 ° C., it was 25.5.

【0158】比較例3 実施例9で混合した液晶組成物Gをセル内に注入する以
外は実施例9と同様の方法で液晶素子を作成し、同様の
駆動波形を用い、30℃におけるコントラストを測定し
た。その結果、コントラストは6.7であった。
Comparative Example 3 A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 9 except that the liquid crystal composition G mixed in Example 9 was injected into the cell, and the same driving waveform was used to obtain contrast at 30 ° C. It was measured. As a result, the contrast was 6.7.

【0159】実施例10 実施例9で使用した例示化合物I−9,I−10,I−
63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Jを作成した。
Example 10 Exemplified Compounds I-9, I-10, I- Used in Example 9
Liquid Crystal Composition J was prepared by mixing the following Exemplified Compounds in place of 63 in the respective parts by weight shown below.

【0160】[0160]

【化44】 例示化合物No. 構造式 重量部 I−4 C1123−Q−Ph−C17 3 I−50 C17O−Q−Pyl−C19 3 I−85 C1225O−Q−Ph3F−F 2 液晶組成物 G 92Embedded image Exemplified Compound No. Structure parts I-4 C 11 H 23 -Q -Ph-C 8 H 17 3 I-50 C 8 H 17 O-Q-Pyl-C 9 H 19 3 I-85 C 12 H 25 O-Q- Ph3F-F2 liquid crystal composition G92

【0161】この液晶組成物を用いた以外は全く実施例
9と同様の方法で液晶素子を作成し、実施例9と同様の
駆動波形を用い、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21.4であっ
た。
A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 9 except that this liquid crystal composition was used, and the same driving waveform as in Example 9 was used to measure the contrast during driving at 30 ° C. As a result, the contrast was 21.4.

【0162】実施例9,10より明らかな様に、本発明
による液晶組成物H,Jを用いる液晶素子は、駆動時に
おけるコントラストが高くなっている。
As is clear from Examples 9 and 10, the liquid crystal elements using the liquid crystal compositions H and J according to the present invention have high contrast during driving.

【0163】実施例11 実施例9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、PUA−117]2%水溶液を
用いた他は全く同様の方法で液晶素子を作成し、実施例
9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、28.0であった。
Example 11 The polyimide resin precursor 1.0% dimethylacetamide solution used in Example 9 was replaced with a polyvinyl alcohol resin [Kuraray Co., Ltd., PUA-117] 2% aqueous solution. A liquid crystal device was produced by the same method, and the contrast at the time of driving at 30 ° C. was measured by the same method as in Example 9 and the result was 28.0.

【0164】実施例12 実施例9で使用したSiO 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同様の方法
で液晶素子を作成し、実施例9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、20.6
であった。
Example 12 A liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 9 except that the alignment control layer was formed only by a polyimide resin without using SiO 2 used in Example 9, and by the same method as in Example 9. As a result of measuring the contrast at the time of driving at 30 ° C., 20.6
Met.

【0165】実施例13 実施例9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、LQ1802)1%NMP溶液を用いた他
は、全く同様の方法で液晶素子を作成し、実施例9と同
様の方法でコントラストを測定した。その結果、コント
ラストは37.9であった。
Example 13 In place of the polyimide resin precursor 1.0% dimethylacetamide solution used in Example 9, a polyamic acid (LQ1802, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 1% NMP solution was used. A liquid crystal element was prepared by the same method, and the contrast was measured by the same method as in Example 9. As a result, the contrast was 37.9.

【0166】実施例11,12および13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液晶組成
物を用いる素子は、実施例9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、同様に本発明の液晶組成物を用
いた素子の方がより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 11, 12 and 13, the device using the liquid crystal composition according to the present invention, even when the device structure was changed, had a high contrast as in Example 9. Further, as a result of detailed examination even when the drive waveform was changed, it was found that similarly a device using the liquid crystal composition of the present invention can obtain higher contrast.

【0167】実施例14 実施例2で製造した例示化合物(I−10)を含む下記
化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物Kを作成し
た。
Example 14 A liquid crystal composition K was prepared by mixing the following compounds including the exemplified compound (I-10) produced in Example 2 in the following parts by weight.

【0168】[0168]

【化45】 [Chemical formula 45]

【0169】この組成物Kの相転移温度(℃)を次に示
す。
The phase transition temperature (° C.) of this composition K is shown below.

【0170】[0170]

【数5】 [Equation 5]

【0171】続いて、液晶組成物Kをセル内に注入する
以外は実施例3と同様の方法で液晶素子を作成し、光学
応答速度を測定した。その測定結果を次に示す。
Subsequently, a liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal composition K was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0172】[0172]

【表9】 15℃ 35℃ 55℃ 光学応答速度 140μsec 58μsec 21μsec 温度依存特性(15℃/55℃) 6.7Table 9 15 ° C. 35 ° C. 55 ° C. Optical response speed 140 μsec 58 μsec 21 μsec Temperature dependence (15 ° C./55° C.) 6.7

【0173】比較例4 6−デシル−2−(4−ペンチルオキシフェニル)キノ
リンの製造 工程1 6−デシルキノリンの製造 6−デシルアニリン12.5g、3−ニトロベンゼンス
ルホン酸5.0g、硫化鉄(II)1.5g、硫酸10
ml、ほう酸2.8gをグリセリン13mlに溶解さ
せ、140℃で6時間攪拌した。反応終了後、生成物を
水に注入し、水酸化ナトリウム水溶液を加えアルカリ性
にし、ジエチルエーテルにて抽出した。得られた有機層
は水洗した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥させ溶媒を
留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製
した。収量2.0g。
Comparative Example 4 Production of 6-decyl-2- (4-pentyloxyphenyl) quinoline Step 1 Production of 6-decylquinoline 12.5 g of 6-decylaniline, 5.0 g of 3-nitrobenzenesulfonic acid, iron sulfide ( II) 1.5 g, sulfuric acid 10
ml and boric acid 2.8 g were dissolved in glycerin 13 ml, and the mixture was stirred at 140 ° C. for 6 hours. After the reaction was completed, the product was poured into water, an aqueous sodium hydroxide solution was added to make the mixture alkaline, and the mixture was extracted with diethyl ether. The obtained organic layer was washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography. Yield 2.0g.

【0174】工程2 6−デシル−2−(4−メトキ
シフェニル)キノリンの製造 7mlの乾燥ベンゼンに3.5gの4−ブロモアニソー
ルを溶解させた溶液に、1.6mol/1のブチルリチ
ウム−ヘキサン溶液を11ml加え室温にて一晩攪拌し
た。反応終了後、溶媒をデカンテーションにより取り除
き、固体を得た。これを十分に乾燥し、乾燥テトラヒド
ロフランに溶解させ、氷浴にて0℃に冷却し、12ml
の乾燥テトラヒドロフランにより溶解させた1.8gの
6−デシルキノリンを加え攪拌した。2時間後、室温に
戻し、更に1時間攪拌した後に水に注入し、ジエチルエ
ーテルで抽出を行った。得られた有機層は水洗した後、
無水硫酸ナトリウムにて乾燥させ溶媒を留去し、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー、再結晶により精製し
た。収量2.5g。
Step 2 Preparation of 6-decyl-2- (4-methoxyphenyl) quinoline To a solution of 3.5 g of 4-bromoanisole in 7 ml of dry benzene was added 1.6 mol / 1 butyllithium-hexane. 11 ml of the solution was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. After completion of the reaction, the solvent was removed by decantation to obtain a solid. This was thoroughly dried, dissolved in dry tetrahydrofuran, cooled to 0 ° C in an ice bath, and 12 ml.
1.8 g of 6-decylquinoline dissolved in the dry tetrahydrofuran of 1 was added and stirred. After 2 hours, the temperature was returned to room temperature, the mixture was further stirred for 1 hour, poured into water, and extracted with diethyl ether. The obtained organic layer is washed with water,
The extract was dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography and recrystallization. Yield 2.5g.

【0175】工程3 6−デシル−2−(4−ヒドロ
キシフェニル)キノリンの製造 35mlの酢酸に2.5gの6−デシル−2−(4−メ
トキシフェニル)キノリンと47%臭化水素酸15ml
を加え、100℃で12時間攪拌後、更に室温で一晩攪
拌した。次に反応混合物を水に注入しクロロホルムにて
抽出した。得られた有機層は水洗後、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥し、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーで精製し、1.7gの目的物を得た。
Step 3 Preparation of 6-decyl-2- (4-hydroxyphenyl) quinoline 2.5 g 6-decyl-2- (4-methoxyphenyl) quinoline and 15 ml 47% hydrobromic acid in 35 ml acetic acid.
Was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 12 hours, and further stirred at room temperature overnight. Next, the reaction mixture was poured into water and extracted with chloroform. The obtained organic layer was washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 1.7 g of the desired product.

【0176】工程4 6−デシル−2−(4−ペンチ
ルオキシフェニル)キノリンの製造 工程3で得た6−デシル−2−(4−ヒドロキシフェニ
ル)キノリン0.8gと水酸化カリウム170mgを2
mlのブタノールに溶解させた溶液に臭化ペンチルを
0.5g加え、加熱還流を4時間行った。反応終了後、
反応混合物を水に注入し、トルエンで抽出を行った。得
られた有機層を水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、
溶媒を留去しシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて
精製した。更に再結晶を行い、0.8gの目的物を得
た。この化合物の相転移温度を次に示す。
Step 4 Preparation of 6-decyl-2- (4-pentyloxyphenyl) quinoline 0.8 g of 6-decyl-2- (4-hydroxyphenyl) quinoline obtained in Step 3 and 170 mg of potassium hydroxide were added to 2 g.
0.5 g of pentyl bromide was added to a solution dissolved in ml butanol, and the mixture was heated under reflux for 4 hours. After the reaction,
The reaction mixture was poured into water and extracted with toluene. The obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate,
The solvent was distilled off and the residue was purified by silica gel column chromatography. Further, recrystallization was performed to obtain 0.8 g of the desired product. The phase transition temperature of this compound is shown below.

【0177】[0177]

【数6】 [Equation 6]

【0178】当該化合物のIRチャートを図9に示す。The IR chart of the compound is shown in FIG.

【0179】実施例14で用いた液晶組成物Kにおいて
例示化合物(I−10)の代わりにここで製造した6−
デシル−2−(4−ペンチルオキシフェニル)キノリン
を用いる以外は全く実施例14と同様にして液晶組成物
Lを調整した。
In the liquid crystal composition K used in Example 14, 6-, which was produced here instead of the exemplified compound (I-10), was used.
A liquid crystal composition L was prepared in the same manner as in Example 14 except that decyl-2- (4-pentyloxyphenyl) quinoline was used.

【0180】[0180]

【化46】 [Chemical formula 46]

【0181】この液晶組成物Lの相転移温度(℃)を次
に示す。
The phase transition temperature (° C.) of this liquid crystal composition L is shown below.

【0182】[0182]

【数7】 [Equation 7]

【0183】続いて、液晶組成物Lをセル内に注入する
以外は実施例3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。測定結果を次に示す。
Then, a ferroelectric liquid crystal device was prepared in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal composition L was injected into the cell, and the optical response speed was measured. The measurement results are shown below.

【0184】[0184]

【表10】 15℃ 35℃ 55℃ 光学応答速度 170μsec 66μsec 22μsec 温度依存特性(15℃/55℃) 7.7Table 10 15 ° C. 35 ° C. 55 ° C. Optical response speed 170 μsec 66 μsec 22 μsec Temperature dependence (15 ° C./55° C.) 7.7

【0185】ディスプレイに使用する液晶組成物は、そ
の応答速度の温度依存性が少ないことが要求される。実
施例14と比較例4から明らかな様に本発明の液晶性化
合物を含む液晶組成物は、応答速度の温度依存性が少な
く、特に低温での応答が早い(応答速度の低下が少な
い)、良好な特性の液晶組成物である。
The liquid crystal composition used for the display is required to have a low temperature dependence of its response speed. As is clear from Example 14 and Comparative Example 4, the liquid crystal composition containing the liquid crystalline compound of the present invention has a small temperature dependence of the response speed, and particularly has a fast response at a low temperature (small decrease in the response speed), A liquid crystal composition having good characteristics.

【0186】[0186]

【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(特にカイラルスメクチック液晶組成物)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出来
る。このようにして利用されうる本発明の液晶素子、特
に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。
The liquid crystal composition (particularly the chiral smectic liquid crystal composition) containing the liquid crystal compound of the present invention can be operated by utilizing the ferroelectricity exhibited by the liquid crystal composition. The liquid crystal element of the present invention that can be used in this manner, particularly the ferroelectric liquid crystal element, has excellent switching characteristics, and has excellent characteristics such as high-speed response, reduction of temperature dependence of optical response speed, and high contrast. It can be a liquid crystal element.

【0187】なお、本発明の液晶素子は種々の液晶装置
を構成し、特に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 element of the present invention constitutes various liquid crystal devices, and particularly a display device in which a light source, a driving circuit and the like as display elements are combined is a good device.

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

【図1】カイラルスメクチ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】カイラルスメクチック液晶のもつ強誘電性を利
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 a chiral smectic liquid crystal.

【図3】カイラルスメクチック液晶のもつ強誘電性を利
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 the liquid crystal element utilizing the ferroelectricity of the chiral smectic liquid crystal.

【図4】チルト角(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 diagram of a driving method of a liquid crystal element used in the present invention.

【図6】図5(B)に示す時系列駆動波形で実際の駆動
を行ったときの表示パタ−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. 5 (B).

【図7】カイラルスメクチック液晶を用いた素子を有す
る液晶表示装置とグラフィックスコントローラを示すブ
ロック構成図である。
FIG. 7 is a block configuration diagram showing a liquid crystal display device having a device using a chiral smectic liquid crystal and a graphics controller.

【図8】液晶表示装置とグラフィックスコントローラと
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 the liquid crystal display device and the graphics controller.

【図9】比較例4で用いた6−デシル−2−(4−ペン
チルオキシフェニル)キノリンのIRチャート図であ
る。
9 is an IR chart diagram of 6-decyl-2- (4-pentyloxyphenyl) quinoline used in Comparative Example 4. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カイラルスメクチ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 カイラルスメクチ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 液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 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 VRAM1 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 Liquid crystal display device 102 Graphics 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/34 9279−4H G02F 1/13 500 (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 中村 真一 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─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C09K 19/34 9279-4H G02F 1/13 500 (72) Inventor Goji Kadoka Shimomaruko Ota-ku, Tokyo 3-30-2 Canon Inc. (72) Inventor Shinichi Nakamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I)で表される液晶性化合
物。 【化1】R1 −Q−A1 (I) (式中、Qはキノリン2,6−ジイル、A1 は−A2
2 または−A3 −R3を示す。A2 はF、CH3 、C
3 、CNから任意に選ばれる1つまたは2つの置換基
を有してもよい1,4−フェニレン、チオフェン−2,
5−ジイル、インダン−2,5−ジイル、2−アルキル
インダン−2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子数が
1から18の直鎖状または分岐状のアルキル基であ
る)、クマラン−2,5−ジイル、2−アルキルクマラ
ン−2,5−ジイル(アルキル基は炭素原子数が1から
18の直鎖状まはた分岐状のアルキル基である)、ベン
ゾフラン−2,5−ジイル、ベンゾフラン−2,6−ジ
イルから選ばれ、A3 はピリミジン−2,5−ジイル,
ピリジン−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、2,6−ナフチレン、キノキサリン−2,6−
ジイル、キノリン−2,6−ジイルの中からそれぞれ選
ばれる。R1 、R3 はF、CN、CF3 、または炭素原
子数が1から20である直鎖状、分岐状または環状のア
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−、− *CY12 −、−CH=CH−、−
C≡C−に置き換えられていてもよい。また該アルキル
基中の1つもしくは2つ以上の−CH3 は−CH2 F、
−CHF2 、または−CNに置き換えられていてもよ
い。Y1 、Y2 はH、F、CH2 F、CHF2 、CF
3 、CNまたは炭素原子数が1から5である直鎖状のア
ルキル基を示す。 *Cは不斉炭素原子を示す。)を示
す。R2 はF、CN、CF3 、または炭素原子数が1か
ら20である直鎖状、分岐状また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− *CY12 −、−CH=CH−、−C≡C−に
置き換えられていてもよい。また該アルキル基中の1つ
もしくは2つ以上の−CH3 は−CH2 F、−CHF
2 、または−CNに置き換えられていてもよい。)を示
す。)
1. A liquid crystal compound represented by the following general formula (I). R 1 -Q-A 1 (I) (In the formula, Q is quinoline-2,6-diyl and A 1 is -A 2-.
Shows the R 2 or -A 3 -R 3. A 2 is F, CH 3 , C
F 3, 1 or 2 substituents may have a 1,4-phenylene which optionally selected from CN, thiophene -2,
5-diyl, indane-2,5-diyl, 2-alkylindan-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), coumarane-2 , 5-diyl, 2-alkylcoumarane-2,5-diyl (the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), benzofuran-2,5-diyl , Benzofuran-2,6-diyl, A 3 is pyrimidine-2,5-diyl,
Pyridine-2,5-diyl, pyrazine-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl, 1,4-cyclohexylene, 2,6-naphthylene, quinoxaline-2,6-
Each is selected from diyl and quinoline-2,6-diyl. R 1 and R 3 are F, CN, CF 3 , or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or more of the alkyl group-
CH 2 — is —O—, —S under the condition that hetero atoms are not adjacent to each other.
-, - CO -, - * CY 1 Y 2 -, - CH = CH -, -
It may be replaced by C≡C-. In addition, one or two or more -CH 3 in the alkyl group is -CH 2 F,
-CHF 2, or may be replaced with -CN,. Y 1 and Y 2 are H, F, CH 2 F, CHF 2 and CF
3 , CN or a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is shown. * C represents an asymmetric carbon atom. ) Is shown. R 2 is F, CN, CF 3 , or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (one or more —CH 2 in the alkyl group).
- is - * CY 1 Y 2 -, - CH = CH -, - C≡C- may be replaced with. Further, one or two or more -CH 3 in the alkyl group is -CH 2 F or -CHF.
2 or -CN may be substituted. ) Is shown. )
【請求項2】 前記一般式(I)において、下記の3項
目のうち少なくとも1以上を満たす請求項1記載の液晶
性化合物。 (a)R1 が下記(1)〜(5)のいずれかである。 (b)R2 が下記(6)〜(10)のいずれかである。 (c)Rが下記(1)〜(5)のいずれかである。 【化2】 (ただし、aは1から16の整数、d,gは0から7の
整数、b,e,h,jは1から10の整数、fは0また
は1の整数を示す。ただし、b+d≦16,e+f+g
≦16の条件を満たす。Y は単結合、−O−、−O
CO−、−COO−、Y は−CH O−、−CH
−、−COO−のいずれかを示す。光学活性であっ
てもよい。)
2. The liquid crystalline compound according to claim 1, which satisfies at least one or more of the following three items in the general formula (I). (A) R 1 is any of the following (1) to (5). (B) R 2 is any of the following (6) to (10). (C) R 3 is any of the following (1) to (5). [Chemical 2] (However, a is an integer from 1 to 16, d and g are integers from 0 to 7, b, e, h, and j are integers from 1 to 10, and f is 0 or an integer. B + d ≦ 16 , E + f + g
The condition of ≦ 16 is satisfied. Y 3 is a single bond, —O—, —O
CO -, - COO-, Y 4 is -CH 2 O -, - CH
Indicates either 2- or -COO-. It may be optically active. )
【請求項3】 前記一般式(I)において、A1 が−A
2 −R2 であることを特徴とする請求項1記載の液晶性
化合物。
3. In the general formula (I), A 1 is -A.
The liquid crystal compound according to claim 1, which is 2- R 2 .
【請求項4】 前記一般式(I)において、A2 が1,
4−フェニレンであることを特徴とする請求項3記載の
液晶性化合物。
4. In the general formula (I), A 2 is 1,
It is 4-phenylene, The liquid crystalline compound of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 前記一般式(I)において、R1 が下記
(1)であり、R2は下記(6)であることを特徴とす
る請求項2記載の液晶性化合物。 【化3】(1) n−Ca2a+1−Y3 − (6) n−Ca2a+1− (ただし、aは1から16の整数、Y3 は単結合、−O
−、−OCO−、−COO−を示す。)
5. The liquid crystalline compound according to claim 2, wherein in the general formula (I), R 1 is the following (1) and R 2 is the following (6). Embedded image (1) n-C a H 2a + 1 -Y 3 - (6) n-C a H 2a + 1 - ( where, a is an integer from 1 to 16, Y 3 is a single bond, -O
-, -OCO-, and -COO- are shown. )
【請求項6】 一般式(I)で表される化合物が2−
(4−ペンチルフェニル)−6−メトキシキノリンであ
る請求項1記載の液晶性化合物。
6. A compound represented by the general formula (I) is 2-
The liquid crystalline compound according to claim 1, which is (4-pentylphenyl) -6-methoxyquinoline.
【請求項7】 一般式(I)で表される化合物が2−
(4−ペンチルフェニル)−6−デシルオキシキノリン
である請求項1記載の液晶性化合物。
7. The compound represented by the general formula (I) is 2-
The liquid crystalline compound according to claim 1, which is (4-pentylphenyl) -6-decyloxyquinoline.
【請求項8】 請求項1記載の一般式(I)で表される
液晶性化合物を少なくとも1種含有することを特徴とす
る液晶組成物。
8. A liquid crystal composition comprising at least one liquid crystal compound represented by the general formula (I) according to claim 1.
【請求項9】 一般式(I)で表される液晶性化合物を
1〜80重量%含有する請求項8記載の液晶組成物。
9. The liquid crystal composition according to claim 8, containing 1 to 80% by weight of the liquid crystal compound represented by the general formula (I).
【請求項10】 一般式(I)で表される液晶性化合物
を1〜60重量%含有する請求項8記載の液晶組成物。
10. The liquid crystal composition according to claim 8, containing 1 to 60% by weight of the liquid crystal compound represented by the general formula (I).
【請求項11】 一般式(I)で表される液晶性化合物
を1〜40重量%含有する請求項8記載の液晶組成物。
11. The liquid crystal composition according to claim 8, containing 1 to 40% by weight of the liquid crystal compound represented by the general formula (I).
【請求項12】 カイラルスメクチック相を有すること
を特徴とする請求項8乃至11のいずれかの項に記載の
液晶組成物。
12. The liquid crystal composition according to claim 8, which has a chiral smectic phase.
【請求項13】 一般式(I)で表される化合物として 【化4】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
13. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項14】 一般式(I)で表される化合物として 【化5】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
14. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項15】 一般式(I)で表される化合物として 【化6】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
15. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項16】 一般式(I)で表される化合物として 【化7】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
16. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項17】 一般式(I)で表される化合物として 【化8】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
17. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項18】 一般式(I)で表される化合物として 【化9】 の3種を必須成分として含有する請求項8記載の液晶組
成物。
18. A compound represented by the general formula (I): 9. The liquid crystal composition according to claim 8, which contains the three types as essential components.
【請求項19】 請求項8乃至18のいずれかに記載の
液晶組成物を一対の対向する電極基板間に配置してなる
ことを特徴とする液晶素子。
19. A liquid crystal device comprising the liquid crystal composition according to claim 8 disposed between a pair of opposing electrode substrates.
【請求項20】 少なくとも一方の電極基板上の対向面
にさらに配向制御層が設けられている請求項19記載の
液晶素子。
20. The liquid crystal device according to claim 19, further comprising an alignment control layer provided on the facing surface of at least one of the electrode substrates.
【請求項21】 前記配向制御層がラビング処理された
層である請求項20記載の液晶素子。
21. The liquid crystal device according to claim 20, wherein the alignment control layer is a layer subjected to a rubbing treatment.
【請求項22】 液晶分子の配列によって形成されたら
せんが解除された膜厚で前記一対の電極基板を配置する
請求項19乃至21のいずれかの項に記載の液晶素子。
22. The liquid crystal device according to claim 19, wherein the pair of electrode substrates are arranged with a film thickness in which a helix formed by alignment of liquid crystal molecules is released.
【請求項23】 請求項8乃至12のいずれかの項に記
載の液晶組成物を画像情報に応じて制御し表示画像を得
ることを特徴とする表示方法。
23. A display method comprising: controlling the liquid crystal composition according to claim 8 according to image information to obtain a display image.
【請求項24】 請求項19に記載の液晶素子を有する
液晶装置。
24. A liquid crystal device having the liquid crystal element according to claim 19.
【請求項25】 表示装置である請求項24記載の液晶
装置。
25. The liquid crystal device according to claim 24, which is a display device.
【請求項26】 さらに液晶素子の駆動回路を有する請
求項24記載の液晶装置。
26. The liquid crystal device according to claim 24, further comprising a drive circuit for the liquid crystal element.
【請求項27】 さらに光源を有する請求項24乃至2
6のいずれかの項に記載の液晶装置。
27. The method according to claim 24, further comprising a light source.
6. The liquid crystal device according to any one of item 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6884477B1 (en) 1999-11-29 2005-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Electroluminescence device using liquid crystal compound

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