JPH08151579A - Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the same - Google Patents
Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性カイラルスメ
クティック液晶組成物に用いることのできる新規なノン
キラルスメクティック液晶組成物およびそれを用いた液
晶素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel non-chiral smectic liquid crystal composition which can be used in a ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and a liquid crystal device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年情報化社会の進展に伴い、各種の表
示装置はマンマシーンインターフェースの一つとして、
その重要性がますます高まっている。そのような中で平
面ディスプレイ、特に液晶ディスプレイ(LCD)は、
薄型・軽量・低電圧駆動・低消費電力などの特徴を有
し、急速に普及してきた。液晶ディスプレイに代表され
る液晶素子のうち情報量の大きいマトリクス型液晶素子
には、アクティブマトリクス方式と単純マトリクス方式
と呼ばれている二つの駆動方法がある。2. Description of the Related Art With the progress of information society in recent years, various display devices have been used as one of man-machine interfaces.
Its importance is increasing. Among them, flat panel displays, especially liquid crystal displays (LCD),
It has features such as thinness, light weight, low voltage drive, and low power consumption, and has rapidly spread. Among liquid crystal elements represented by a liquid crystal display, a matrix type liquid crystal element having a large amount of information has two driving methods called an active matrix method and a simple matrix method.
【0003】アクティブマトリクス方式は、ポリシリコ
ン、アモルファスシリコンなどの薄膜トランジスターま
たはダイオードを画素毎に非線形素子として装着したも
のである。しかし、アクティブマトリクス方式は、複雑
な製造プロセスと歩留まりの悪さから、大面積化、低価
格化および高密度化に関して課題を有しており、価格や
生産性などを考え合わせると単純マトリクス方式の方が
有力である。In the active matrix system, a thin film transistor or diode such as polysilicon or amorphous silicon is mounted as a non-linear element for each pixel. However, the active matrix method has problems in terms of large area, low price and high density due to complicated manufacturing process and poor yield. Considering price and productivity, the simple matrix method is more preferable. Is influential.
【0004】現在実用化されている単純マトリクス方式
の液晶素子としてはTN型・STN型液晶を用いたもの
が主流である。しかしこれらの液晶素子の光学的な応答
は、電界印加時に生じる液晶分子の誘電率異方性に基づ
く平均的な液晶分子軸の特定方向への配列を利用してい
る。従ってこれらの液晶素子の光学的な応答速度の限界
は、ミリ秒のオーダーであり、情報量の増大を考えると
不十分である。As a simple matrix type liquid crystal element which has been put into practical use at present, a liquid crystal element using TN type / STN type liquid crystal is mainstream. However, the optical response of these liquid crystal elements utilizes the arrangement of average liquid crystal molecule axes in a specific direction based on the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules generated when an electric field is applied. Therefore, the limit of the optical response speed of these liquid crystal elements is on the order of milliseconds, which is insufficient considering the increase in the amount of information.
【0005】また、情報量を増大させるために走査線の
数を増大すると、コントラスト比の低下やクロストーク
が原理的に避けられない。これはTN型やSTN型の液
晶がメモリー性(双安定性)を示さないことによる本質
的な問題である。このことを改良するために、二周波駆
動法、電圧平均化法および多重マトリクス法など種々の
駆動法が提案されているが問題の本質的な解決ではな
く、大容量化、高密度化は容易ではない。またこれらの
液晶は視野角の制約や表示品質にも大きな問題がある。Further, if the number of scanning lines is increased to increase the amount of information, a decrease in contrast ratio and crosstalk cannot be avoided in principle. This is an essential problem due to the fact that TN-type and STN-type liquid crystals do not exhibit a memory property (bistability). In order to improve this, various driving methods such as a dual-frequency driving method, a voltage averaging method, and a multiple matrix method have been proposed, but this is not an essential solution to the problem and it is easy to increase the capacity and density. is not. Further, these liquid crystals have serious problems in view angle restriction and display quality.
【0006】このような液晶素子の本質的な問題点を解
決することを目標に、1980年にN.A.Clark
とS.T.Lagerwallは、双安定性を有する液
晶を利用する液晶素子を提案した(米国特許第4367
924号明細書、特開昭56−107216号公報な
ど)。このような双安定性を示す液晶としてはカイラル
スメクチックC相を発現する強誘電性液晶が主として用
いられている。With the goal of solving the essential problems of such liquid crystal elements, N.K. A. Clark
And S. T. Lagerwall proposed a liquid crystal device utilizing a liquid crystal having bistability (US Patent No. 4367).
924, JP-A-56-107216, etc.). Ferroelectric liquid crystals exhibiting a chiral smectic C phase are mainly used as liquid crystals exhibiting such bistability.
【0007】強誘電性液晶を用いることの特徴の一つ
は、強誘電性液晶が双安定性を示すことにある。双安定
性とは、強誘電性液晶を透明電極を有する二枚のガラス
基板間に狭持した場合に、印加する電界の向きに依存し
て二つの光学的な安定状態を有し、しかもこの二つの光
学的安定状態は、印加した電界を除去しても維持される
性質である。このような性質を有することから、強誘電
性液晶を用いた液晶素子は走査線の数を増大させてもコ
ントラスト比の低下やクロストークがないことが期待で
きる。One of the characteristics of using the ferroelectric liquid crystal is that the ferroelectric liquid crystal exhibits bistability. Bistability means that when a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between two glass substrates having transparent electrodes, it has two optically stable states depending on the direction of the applied electric field. The two optically stable states are properties that are maintained even when the applied electric field is removed. Due to such a property, it can be expected that the liquid crystal element using the ferroelectric liquid crystal does not have a decrease in contrast ratio or crosstalk even if the number of scanning lines is increased.
【0008】もう一つの強誘電性液晶の特徴は、高速応
答性にある。すなわち強誘電性液晶の光学的応答は、強
誘電性液晶が有する自発分極と電場との直接的な相互作
用によって生じる液晶分子の配列の変化を利用するた
め、前述したTN型、STN型液晶の場合の光学応答に
比較して、約1000倍速い。Another characteristic of the ferroelectric liquid crystal is high-speed response. That is, the optical response of the ferroelectric liquid crystal utilizes the change in the alignment of the liquid crystal molecules caused by the direct interaction between the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal and the electric field. It is about 1000 times faster than the optical response in the case.
【0009】すなわち、強誘電性液晶素子は、(1)二
つの光学的安定状態を示し、その光学的安定状態が電界
を除去してもそのまま保持され(双安定性)、(2) そ
の二つの光学的安定状態をマイクロ秒オーダーでスイッ
チングする(高速応答性)という本質的な特徴を有す
る。さらに強誘電性液晶素子は、(3)液晶分子が基板
に対して平行な面内で応答し、セル厚さも薄いので表示
の視角依存性が小さい(広視野角)という特徴も有して
いる。That is, the ferroelectric liquid crystal device exhibits (1) two optically stable states, and the optically stable state is maintained as it is even after the electric field is removed (bistability). It has an essential feature of switching one optical stable state in microsecond order (fast response). Further, the ferroelectric liquid crystal element has the feature that (3) the liquid crystal molecules respond in a plane parallel to the substrate and the cell thickness is thin, so that the viewing angle dependence of the display is small (wide viewing angle). .
【0010】したがって強誘電性液晶素子は、アクティ
ブマトリクス方式の場合のように高価な非線形素子を必
要とせず、単純マトリクス方式で大表示容量と高表示品
質を達成できる高品質大型ディスプレイとして期待され
ている。Therefore, the ferroelectric liquid crystal device does not require expensive non-linear elements as in the case of the active matrix system, and is expected as a high quality large display capable of achieving a large display capacity and a high display quality by the simple matrix system. There is.
【0011】このため現在までに強誘電性を示す液晶材
料に関して莫大な研究がなされ報告されている。しかし
ながら最終組成物が強誘電性を示す液晶を含有した組成
物であっても、キラルドーパント法においては添加する
強誘電性を示す液晶材料は、組成物全体に占める割合が
少量であるため、強誘電性液晶を添加する前のノンキラ
ル母体組成物の物性か重要である。特に広いスメクチッ
クC相(Sc相)温度範囲を示し低粘度であることが重
要である。For this reason, enormous research has been conducted and reported so far on liquid crystal materials exhibiting ferroelectricity. However, even if the final composition is a composition containing a liquid crystal exhibiting ferroelectricity, the liquid crystal material exhibiting ferroelectricity in the chiral dopant method accounts for a small proportion of the whole composition, and The physical properties of the non-chiral matrix composition before adding the dielectric liquid crystal are important. In particular, it is important that the smectic C phase (Sc phase) temperature range is wide and the viscosity is low.
【0012】また近年、デバイスサイドから、誘電率異
方性を負にする必要性がでてきた。しかし、誘電率異方
性が負である化合物はスメクチックC相の下限温度が高
く実用に際して課題を残していた。Further, in recent years, it has become necessary from the device side to make the dielectric anisotropy negative. However, a compound having a negative dielectric anisotropy has a high lower limit temperature of the smectic C phase, which leaves a problem in practical use.
【0013】[0013]
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、誘電率異
方性が負で絶対値が大きい化合物を用いていながら、よ
り室温に近い温度でスメクチックC相を持ち、広いスメ
クチックC相温度範囲を有するノンキラル母体液晶組成
物および該液晶組成物を用いた液晶素子を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a compound having a negative dielectric anisotropy and a large absolute value, but has a smectic C phase at a temperature closer to room temperature and has a wide smectic C phase temperature range. An object of the present invention is to provide a non-chiral matrix liquid crystal composition having: and a liquid crystal device using the liquid crystal composition.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、特定のフェニルキノキサリン化合物および/また
はフェニルナフタレン化合物に、特定の3環系化合物を
組み合わせることにより、より室温領域の近くでスメク
チックC相温度範囲を広くできることを見出し、本発明
に至ったものである。Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations by the present inventors, by combining a specific phenylquinoxaline compound and / or a phenylnaphthalene compound with a specific tricyclic compound, smectic compounds near a room temperature region can be obtained. The inventors of the present invention have found that the C phase temperature range can be widened and have reached the present invention.
【0015】本発明は次に記す発明からなる。 〔1〕下記一般式(I)で表されるフェニルキノキサリ
ン化合物および/または下記一般式(II)で表される
フェニルナフタレン化合物The present invention comprises the following inventions. [1] Phenylquinoxaline compound represented by the following general formula (I) and / or phenylnaphthalene compound represented by the following general formula (II)
【化5】 〔式中、R1 およびR3 はそれぞれ独立にハロゲン原子
で置換されていてもよい炭素数3〜20のアルキル基ま
たはアルコキシアルキル基を表す。R2 およびR 4 はそ
れぞれ独立にハロゲン原子で置換されていてもよい炭素
数1〜20のアルキル基もしくはアルケニル基またはハ
ロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜20のア
ルコキシアルキル基を表す。Aは単結合、−O−、−C
OO−、−OCO−、−C≡C−または−CH=CH−
のいずれかを表す。FおよびGはハロゲン原子を表し互
いに同一であっても異なっていてもよい。同一ベンゼン
環に複数のFまたはGが置換されているときは、それら
は互いに同一であっても異なっていてもよい。mおよび
nはそれぞれ独立に0〜2の整数を表す。〕と、下記一
般式(III)[Chemical 5][In the formula, R1And R3Are each independently a halogen atom
An alkyl group having 3 to 20 carbon atoms which may be substituted with
Or represents an alkoxyalkyl group. R2And R FourHaso
Carbon, each of which may be independently substituted with a halogen atom
Alkyl group or alkenyl group of number 1 to 20 or
A C2-C20 optionally substituted by a rogen atom
Represents a lucoxyalkyl group. A is a single bond, -O-, -C
OO-, -OCO-, -C≡C- or -CH = CH-
Represents either F and G represent a halogen atom and are
They may be the same or different. Same benzene
When more than one F or G is substituted on the ring, they are
May be the same or different from each other. m and
n represents the integer of 0-2 each independently. ] And one of the following
General formula (III)
【化6】 〔式中、R5 およびR6 はそれぞれ独立に炭素数1〜1
5のアルキル基を表す。XおよびYはそれぞれ独立に単
結合または−O−を表す。P、QおよびRはいずれか一
つが、[Chemical 6] [In the formula, R 5 and R 6 each independently have 1 to 1 carbon atoms.
5 represents an alkyl group. X and Y each independently represent a single bond or -O-. One of P, Q and R is
【化7】 (式中、Fはフッ素原子を表す。)であり、残りの二つ
は、[Chemical 7] (In the formula, F represents a fluorine atom), and the remaining two are
【化8】 の組合せから選ばれる。P、QおよびRの並べ方は順不
同である。〕で表される化合物を必須成分とし、それら
のモル比が、一般式(I)と一般式(III)で表され
る化合物を含むときは、〔一般式(I)で表される化合
物〕:〔一般式(III)で表される化合物〕=(80
〜20):(20〜80)であり、一般式(II)と一
般式(III)で表される化合物を含むときは、〔一般
式(II)で表される化合物〕:〔一般式(III)で
表される化合物〕=(20〜80):(80〜20)で
あるノンキラルスメクチック液晶組成物。Embedded image Selected from the combination of. The P, Q and R are arranged in any order. ] When the compound represented by the formula (1) is an essential component and the molar ratio thereof includes the compounds represented by the formula (I) and the formula (III), [the compound represented by the formula (I)] : [Compound represented by the general formula (III)] = (80
To 20): (20 to 80), and when containing the compounds represented by the general formula (II) and the general formula (III), [compound represented by the general formula (II)]: [general formula (II Compound represented by III)] = (20 to 80) :( 80 to 20) The nonchiral smectic liquid crystal composition.
【0016】〔2〕前記項〔1〕記載のノンキラルスメ
クチック液晶組成物を一対の電極基板間に挟持してなる
ことを特徴とする液晶素子。[2] A liquid crystal device comprising the nonchiral smectic liquid crystal composition according to item [1] sandwiched between a pair of electrode substrates.
【0017】次に本発明を詳細に説明する。一般式
(I)および(II)で表される液晶化合物において、
R1 およびR3はそれぞれ独立に、好ましくは炭素数5
〜12のアルキル基である。R2 およびR4 はそれぞれ
独立に、好ましくは炭素数5〜12のアルキル基であ
る。Aは、好ましくは−O−であり、FおよびGは、好
ましくはフッ素原子である。mおよびnは、好ましくは
2である。Next, the present invention will be described in detail. In the liquid crystal compounds represented by the general formulas (I) and (II),
R 1 and R 3 are each independently preferably 5 carbon atoms.
~ 12 alkyl groups. R 2 and R 4 are each independently preferably an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms. A is preferably -O-, and F and G are preferably fluorine atoms. m and n are preferably 2.
【0018】一般式(I)で表される化合物は、下記一
般式(IV)The compound represented by the general formula (I) has the following general formula (IV)
【化9】 で表される化合物〔式中、R1 は一般式(I)における
定義と同じであり、Sはハロゲン原子または−OSO2
CF3 −を表す。〕と下記一般式(V)[Chemical 9] [Wherein R 1 has the same definition as in formula (I), S represents a halogen atom or —OSO 2
CF 3 - represents a. ] And the following general formula (V)
【0019】[0019]
【化10】 で表されるほう素化合物〔式中、R2 、A、Fおよびm
は一般式(I)における定義と同じである。〕を金属触
媒存在下塩基中で反応させることにより得ることができ
る。一般式(II)で表される化合物は、特表平4−5
04571号公報に記載の方法で合成できる。[Chemical 10] A boron compound represented by the formula [in the formula, R 2 , A, F and m
Is the same as the definition in the general formula (I). ] Can be obtained by reacting in a base in the presence of a metal catalyst. The compound represented by the general formula (II) is described in JP-A-4-5
It can be synthesized by the method described in Japanese Patent No. 04571.
【0020】一般式(I)および(II)で表される液
晶化合物の具体例としては、以下に示すものを挙げるこ
とができる。但し、これらの具体例に限定されるもので
はない。Specific examples of the liquid crystal compounds represented by the general formulas (I) and (II) are shown below. However, it is not limited to these specific examples.
【0021】以下、(I−1)〜(I−24)および
(II−1)〜(II−24)で示される化合物におい
て、R11およびR21はそれぞれ独立に炭素数3〜20の
アルキル基、または炭素数3〜20のアルコキシアルキ
ル基を表す。R12およびR22はそれぞれ独立にハロゲン
原子で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル
基もしくはアルケニル基またはハロゲン原子で置換され
ていてもよい炭素数2〜20のアルコキシアルキル基を
表す。Fはフッ素原子を表す。Hereinafter, in the compounds represented by (I-1) to (I-24) and (II-1) to (II-24), R 11 and R 21 are each independently an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms. Represents a group or an alkoxyalkyl group having 3 to 20 carbon atoms. R 12 and R 22 each independently represent an alkyl or alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, or an alkoxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. . F represents a fluorine atom.
【0022】[0022]
【化11】 [Chemical 11]
【0023】[0023]
【化12】 [Chemical 12]
【0024】[0024]
【化13】 [Chemical 13]
【0025】[0025]
【化14】 Embedded image
【0026】一般式(III)で表される液晶化合物に
おいて、R5 およびR6 はそれぞれ独立に、好ましくは
炭素数6〜12のアルキル基である。XおよびYは、好
ましくは−O−である。一般式(III)で表される化
合物は、特開平2−4725号公報に記載の方法で合成
できる。In the liquid crystal compound represented by the general formula (III), R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms. X and Y are preferably -O-. The compound represented by the general formula (III) can be synthesized by the method described in JP-A-2-4725.
【0027】一般式(III)で表される液晶化合物の
具体例としては、以下に示すものを挙げることができ
る。但し、これらの具体例に限定されるものではない。
以下、(III−1)〜(III−60)で示される化
合物において、R31およびR31はそれぞれ独立に炭素数
1〜15のアルキル基を表す。Fはフッ素原子を表す。Specific examples of the liquid crystal compound represented by the general formula (III) include those shown below. However, it is not limited to these specific examples.
Hereinafter, in the compounds represented by (III-1) to (III-60), R 31 and R 31 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. F represents a fluorine atom.
【0028】[0028]
【化15】 [Chemical 15]
【0029】[0029]
【化16】 Embedded image
【0030】[0030]
【化17】 [Chemical 17]
【0031】[0031]
【化18】 Embedded image
【0032】[0032]
【化19】 [Chemical 19]
【0033】本発明に関わる液晶素子は種々のタイプの
液晶素子、表示装置として利用することができる。液晶
素子の構造は特に限定するものではないが、図1に強誘
電性液晶素子の一例の概略図を示す。図1において、1
は偏光板、2はガラス基板、3は透明電極、4は絶縁性
の配向制御膜、5は強誘電性液晶、6はスペーサーであ
る。The liquid crystal element according to the present invention can be used as various types of liquid crystal elements and display devices. Although the structure of the liquid crystal element is not particularly limited, FIG. 1 shows a schematic view of an example of the ferroelectric liquid crystal element. In FIG. 1, 1
Is a polarizing plate, 2 is a glass substrate, 3 is a transparent electrode, 4 is an insulating alignment control film, 5 is a ferroelectric liquid crystal, and 6 is a spacer.
【0034】図1に記載したような構造をもつ液晶素子
の一つの例として表面安定化型強誘電性液晶表示装置を
挙げることができる。この表示装置は、二枚のガラス基
板2の間の間隔を極めて薄くしたセルに強誘電性液晶を
水平配向するように封入シタものである。強誘電性液晶
層5の厚さは、二枚のガラス基板2の間隔とそれらの上
で強誘電性液晶層5の方向に設置された透明電極3と絶
縁性配向膜4の厚みのみで決定され、通常0.5〜20
μm、好ましくは1〜5μmである。A surface-stabilized ferroelectric liquid crystal display device can be cited as an example of the liquid crystal element having the structure shown in FIG. This display device is a sealed device in which a ferroelectric liquid crystal is horizontally aligned in a cell in which an interval between two glass substrates 2 is extremely thin. The thickness of the ferroelectric liquid crystal layer 5 is determined only by the distance between the two glass substrates 2 and the thickness of the transparent electrode 3 and the insulating alignment film 4 placed on the glass substrates 2 in the direction of the ferroelectric liquid crystal layer 5. Usually 0.5 to 20
μm, preferably 1 to 5 μm.
【0035】透明電極3は、液晶層側のガラス基板2上
に被覆されており、その材料としては通常 ITO(Indium
-Tin Oxide)、In2 O 3 およびSnO 2 などが用いられて
いる。The transparent electrode 3 is coated on the glass substrate 2 on the liquid crystal layer side, and its material is usually ITO (Indium).
-Tin Oxide), In 2 O 3 and SnO 2 are used.
【0036】透明電極3の液晶層側5には、絶縁性配向
膜が設置されている。この際、配向膜がそれ単独で充分
な絶縁性を有する場合には、配向膜のみでよいが、必要
に応じて配向膜および該配向膜の下に絶縁膜を設置し、
その両者で絶縁性配向膜としてもかまわない。An insulating alignment film is provided on the liquid crystal layer side 5 of the transparent electrode 3. At this time, when the alignment film has a sufficient insulating property by itself, only the alignment film may be used, but if necessary, an alignment film and an insulating film may be provided under the alignment film,
Both of them may be used as an insulating alignment film.
【0037】絶縁性配向膜としては、有機物、無機物、
低分子および高分子など公知のものを使用することがで
きる。高分子物質としては、例えばポリイミド、ポリア
ミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリ
スチレン、ポリエステル、ポリエステルイミドや種々の
フォトレジストなどを必要に応じて用いることができ
る。As the insulating alignment film, organic substances, inorganic substances,
Known ones such as low molecular weight and high molecular weight can be used. As the polymer substance, for example, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyester, polyesterimide or various photoresists can be used as required.
【0038】またこれらの高分子物質を配向膜として用
いた場合には必要に応じてこれら配向膜の表面を、ガー
ゼやアセテート植毛布などを用いて、一方向にこする、
いわゆるラビング処理を行なうことによって液晶分子の
配向をより一層促進することができる。When these polymer substances are used as the alignment film, the surface of the alignment film is rubbed in one direction with gauze or acetate flock cloth, if necessary.
By performing a so-called rubbing treatment, the alignment of liquid crystal molecules can be further promoted.
【0039】絶縁膜としては、例えば、チタン酸化物、
アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、シリコン酸
化物、シリコン窒化物などを用いることができる。As the insulating film, for example, titanium oxide,
Aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, silicon nitride, or the like can be used.
【0040】これらの絶縁性配向膜や絶縁膜を形成する
方法としては、必要に応じて、それら用いる物質によっ
て最適な方法を用いることができる。例えば、高分子物
質の場合には、その高分子物質またはその前駆体を、そ
れらの物質を溶解できる溶媒に溶解後、スクリーン印刷
法、スピンナー塗布法、浸漬法などの方法で塗布するこ
とができる。無機物質の場合には、浸漬法、蒸着法、斜
方蒸着法などを用いることができる。As a method of forming these insulating alignment films and insulating films, an optimum method can be used, if necessary, depending on the substances used. For example, in the case of a polymer substance, the polymer substance or its precursor can be applied by a method such as a screen printing method, a spinner coating method, or a dipping method after being dissolved in a solvent capable of dissolving those materials. . In the case of an inorganic substance, a dipping method, a vapor deposition method, an oblique vapor deposition method or the like can be used.
【0041】これら絶縁性配向膜の厚みとしては、特に
限定するものでないが、10Å〜20μm、好ましくは
20Å〜1000Åである。これら絶縁性配向膜4およ
び透明電極3を設置した二枚のガラス基板3は、スペー
サー6を介して所定の間隔に保持される。スペーサーと
しては、シリカ、アルミナ、高分子よりなり、所定の直
径または厚みを有するビーズ、ファイバーまたはフィル
ム状の絶縁性の材料を用いることができる。これらスペ
ーサ6を2枚のガラス基板2で挟持し、周囲を例えばエ
ポキシ系接着剤等を用いてシールした後、強誘電性液晶
を封入することができる。The thickness of these insulating alignment films is not particularly limited, but is 10Å to 20 μm, preferably 20Å to 1000Å. The two glass substrates 3 on which the insulating alignment film 4 and the transparent electrode 3 are installed are held at a predetermined interval via a spacer 6. As the spacer, beads, fibers or film-like insulating material made of silica, alumina or polymer and having a predetermined diameter or thickness can be used. After sandwiching these spacers 6 between two glass substrates 2 and sealing the periphery with, for example, an epoxy adhesive, a ferroelectric liquid crystal can be enclosed.
【0042】二枚のガラス基板の外側には、通常一枚ま
たは二枚の偏光板1が設置されている。二色性色素を添
加するゲストーホスト法の場合は用いる偏光板は一枚
で、複屈折法の場合は用いる偏光板は二枚である。図1
には二枚の偏光板を用いた場合が例示されている。この
際、二枚の偏光板は互いの偏光軸を直交させた状態、す
なわちクロスニコル状態となっている。透明電極3は、
適当なリード線が接続されており、外部の駆動回路に接
続されている。Usually, one or two polarizing plates 1 are installed outside the two glass substrates. In the guest-host method in which a dichroic dye is added, one polarizing plate is used, and in the birefringence method, two polarizing plates are used. FIG.
Shows a case where two polarizing plates are used. At this time, the two polarizing plates are in a state in which their polarization axes are orthogonal to each other, that is, in a crossed Nicols state. The transparent electrode 3 is
Appropriate lead wires are connected and connected to an external drive circuit.
【0043】[0043]
【実施例】以下、実施例により、本発明に関してより詳
細に述べるが、本発明はこれら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 thereto.
【0044】実施例1 一般式(I)および一般式(III)で示される化合物
を、表1に示す割合(モル比)で混合し、液晶組成物A
を調製した。Example 1 Liquid crystal composition A was prepared by mixing the compounds represented by the general formula (I) and the general formula (III) at the ratio (molar ratio) shown in Table 1.
Was prepared.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】この液晶組成物Aを、透明電極とポリイミ
ド配向膜を塗布した二枚のガラス基板間に、スペーサー
を用いてギャップが2μmになるように挟持し、この二
枚のガラス基板のそれぞれ外側に偏光面が90゜回転し
た状態で二枚の偏光板を設置し液晶素子を作製した。こ
の際、光の入射側の偏光軸はポリイミド配向膜のラビン
グ方向に一致するように設置した。This liquid crystal composition A was sandwiched between two glass substrates coated with a transparent electrode and a polyimide alignment film so as to have a gap of 2 μm, and the outside of each of the two glass substrates. A liquid crystal element was prepared by installing two polarizing plates with the polarization plane rotated by 90 °. At this time, the polarization axis on the light incident side was set so as to match the rubbing direction of the polyimide alignment film.
【0047】次にこの液晶素子を用いて、液体状態にな
るまで温度を上げて、それから2.5℃/minの割合
で降温し、相系列を同定した。それぞれSc相の温度範
囲と下限温度を表2に示す。表2において、括弧内の数
値は温度範囲の幅(温度範囲の上限と下限の差)を示
す。以下の表においても同様である。Next, using this liquid crystal element, the temperature was raised to a liquid state and then lowered at a rate of 2.5 ° C./min to identify the phase series. Table 2 shows the temperature range and the lower limit temperature of the Sc phase. In Table 2, the values in parentheses indicate the width of the temperature range (difference between the upper limit and the lower limit of the temperature range). The same applies to the tables below.
【0048】[0048]
【表2】 表2に記載したSc相温度範囲の測定から明らかなよう
に、化合物(I)の具体例である化合物(I−1)と化
合物(III)の具体例である化合物(III−1)と
よりなる液晶組成物Aを調整することにより、化合物
(I)単独の場合と比較して、より広く、かつ室温に近
いSc相温度範囲に改善されている。[Table 2] As is clear from the measurement of the Sc phase temperature range shown in Table 2, from compound (I-1) which is a specific example of compound (I) and compound (III-1) which is a specific example of compound (III), By adjusting the liquid crystal composition A, the Sc phase temperature range is broader and closer to room temperature than in the case of using the compound (I) alone.
【0049】実施例2 一般式(II)および一般式(III)で示される化合
物を、表3に示す割合で混合し、液晶組成物Bを調製し
た。Example 2 Liquid crystal composition B was prepared by mixing the compounds represented by the general formula (II) and the general formula (III) in the proportions shown in Table 3.
【0050】[0050]
【表3】 [Table 3]
【0051】この液晶組成物Bを、透明電極とポリイミ
ド配向膜を塗布した二枚のガラス基板間に、スペーサー
を用いてギャップが2μmになるように挟持し、この二
枚のガラス基板のそれぞれ外側に偏光面が90゜回転し
た状態で二枚の偏光板を設置し液晶素子を作製した。こ
の際、光の入射側の偏光軸はポリイミド配向膜のラビン
グ方向に一致するように設置した。This liquid crystal composition B was sandwiched between two glass substrates coated with a transparent electrode and a polyimide alignment film so as to have a gap of 2 μm, and the outside of each of the two glass substrates. A liquid crystal element was prepared by installing two polarizing plates with the polarization plane rotated by 90 °. At this time, the polarization axis on the light incident side was set so as to match the rubbing direction of the polyimide alignment film.
【0052】次にこの液晶素子を用いて、液体状態にな
るまで温度を上げて、それから2.5℃/minの割合
で降温し、相系列を同定した。それぞれSc相の温度範
囲と下限温度を表4に示す。Next, using this liquid crystal element, the temperature was raised to a liquid state, and then the temperature was lowered at a rate of 2.5 ° C./min to identify the phase series. Table 4 shows the temperature range and the lower limit temperature of the Sc phase.
【0053】[0053]
【表4】 [Table 4]
【0054】表4に記載したSc相温度範囲の測定から
明らかなように、化合物(II)の具体例である化合物
(II−1)と化合物(III)の具体例である化合物
(III−1)とよりなる液晶組成物Bを調整すること
により、化合物(II)単独の場合と比較して、より広
く、かつ室温に近いSc相温度範囲に改善されている。As is clear from the measurement of the Sc phase temperature range shown in Table 4, compound (II-1) which is a specific example of compound (II) and compound (III-1) which is a specific example of compound (III). By adjusting the liquid crystal composition B consisting of (1)), the Sc phase temperature range is broader and closer to room temperature than in the case of using the compound (II) alone.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が
負で絶対値が大きい化合物を用いていながら、より室温
に近い温度のSc相を持ち、広いSc相温度範囲を有
し、実用的である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid crystal composition of the present invention has a Sc phase at a temperature closer to room temperature and has a wide Sc phase temperature range while using a compound having a negative dielectric anisotropy and a large absolute value. Is practical.
【図1】液晶組成物を用いた液晶素子の一例の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a liquid crystal element using a liquid crystal composition.
1.偏光板 2.ガラス基板 3.透明電極 4.絶縁性配向膜 5.強誘電性液晶相 6.スペーサー 1. Polarizer 2. Glass substrate 3. Transparent electrode 4. Insulating alignment film 5. Ferroelectric liquid crystal phase 6. spacer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 尚之 大阪府大阪市中央区北浜四丁目5番33号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 藤本 ゆかり 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 南井 正好 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoyuki Takano 4-5-3 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Yukari Fujimoto 2-10-1, Tsukahara, Takatsuki City, Osaka Prefecture No. Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masayoshi Minai 2-10-1 Tsukahara, Takatsuki City, Osaka Prefecture Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Claims (2)
キサリン化合物および/または下記一般式(II)で表
されるフェニルナフタレン化合物 【化1】 〔式中、R1 およびR3 はそれぞれ独立にハロゲン原子
で置換されていてもよい炭素数3〜20のアルキル基ま
たはアルコキシアルキル基を表す。R2 およびR 4 はそ
れぞれ独立にハロゲン原子で置換されていてもよい炭素
数1〜20のアルキル基もしくはアルケニル基またはハ
ロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜20のア
ルコキシアルキル基を表す。Aは単結合、−O−、−C
OO−、−OCO−、−C≡C−または−CH=CH−
のいずれかを表す。FおよびGはハロゲン原子を表し互
いに同一であっても異なっていてもよい。同一ベンゼン
環に複数のFまたはGが置換されているときは、それら
は互いに同一であっても異なっていてもよい。mおよび
nはそれぞれ独立に0〜2の整数を表す。〕と、下記一
般式(III) 【化2】 〔式中、R5 およびR6 はそれぞれ独立に炭素数1〜1
5のアルキル基を表す。XおよびYはそれぞれ独立に単
結合または−O−を表す。P、QおよびRはいずれか一
つが、 【化3】 (式中、Fはフッ素原子を表す。)であり、残りの二つ
は、 【化4】 の組合せから選ばれる。P、QおよびRの並べ方は順不
同である。〕で表される化合物を必須成分とし、それら
のモル比が、一般式(I)と一般式(III)で表され
る化合物を含むときは、〔一般式(I)で表される化合
物〕:〔一般式(III)で表される化合物〕=(80
〜20):(20〜80)であり、一般式(II)と一
般式(III)で表される化合物を含むときは、〔一般
式(II)で表される化合物〕:〔一般式(III)で
表される化合物〕=(20〜80):(80〜20)で
あるノンキラルスメクチック液晶組成物。1. A phenylquino represented by the following general formula (I):
Xaline compound and / or represented by the following general formula (II)
Phenylnaphthalene compound embedded image[In the formula, R1And R3Are each independently a halogen atom
An alkyl group having 3 to 20 carbon atoms which may be substituted with
Or represents an alkoxyalkyl group. R2And R FourHaso
Carbon, each of which may be independently substituted with a halogen atom
Alkyl group or alkenyl group of number 1 to 20 or
A C2-C20 optionally substituted by a rogen atom
Represents a lucoxyalkyl group. A is a single bond, -O-, -C
OO-, -OCO-, -C≡C- or -CH = CH-
Represents either F and G represent a halogen atom and are
They may be the same or different. Same benzene
When more than one F or G is substituted on the ring, they are
May be the same or different from each other. m and
n represents the integer of 0-2 each independently. ] And one of the following
General formula (III)[In the formula, RFiveAnd R6Each independently has 1 to 1 carbon atoms
5 represents an alkyl group. X and Y are each independently a single
Represents a bond or -O-. Any one of P, Q and R
Tsuga(In the formula, F represents a fluorine atom), and the remaining two
IsSelected from the combination of. The order of P, Q and R is random
It is the same. ] The compound represented by
Is represented by the general formula (I) and the general formula (III)
And a compound represented by the formula (I)
Object]: [compound represented by the general formula (III)] = (80
~ 20): (20 to 80), which is the same as the general formula (II).
When the compound represented by the general formula (III) is included, [general
Compound represented by formula (II)]: [in general formula (III)
Compound represented] = (20 to 80): (80 to 20)
A non-chiral smectic liquid crystal composition.
晶組成物を一対の電極基板間に挟持してなることを特徴
とする液晶素子。2. A liquid crystal device comprising the nonchiral smectic liquid crystal composition according to claim 1 sandwiched between a pair of electrode substrates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6295205A JPH08151579A (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6295205A JPH08151579A (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08151579A true JPH08151579A (en) | 1996-06-11 |
Family
ID=17817568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6295205A Withdrawn JPH08151579A (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08151579A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002517598A (en) * | 1998-06-08 | 2002-06-18 | アベンティス リサーチ アンド テクノロジーズ ジーエムビーエイチ アンド シーオー. ケージー | Monostable ferroelectric active matrix display |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP6295205A patent/JPH08151579A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002517598A (en) * | 1998-06-08 | 2002-06-18 | アベンティス リサーチ アンド テクノロジーズ ジーエムビーエイチ アンド シーオー. ケージー | Monostable ferroelectric active matrix display |
JP4713736B2 (en) * | 1998-06-08 | 2011-06-29 | アーツェット エレクトロニック マテリアルズ (ジャーマニー) ゲーエムベーハー | Monostable ferroelectric active matrix display |
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