JPH08333576A - Antiferroelectric liquid crystal composition - Google Patents

Antiferroelectric liquid crystal composition

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Publication number
JPH08333576A
JPH08333576A JP16285995A JP16285995A JPH08333576A JP H08333576 A JPH08333576 A JP H08333576A JP 16285995 A JP16285995 A JP 16285995A JP 16285995 A JP16285995 A JP 16285995A JP H08333576 A JPH08333576 A JP H08333576A
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JP
Japan
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liquid crystal
group
formula
compound
pref
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Application number
JP16285995A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Okabe
伸宏 岡部
Yoshinori Nagoya
義則 名古屋
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Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain an antiferroelectric liquid crystal composition incorporated with cyclohexyl-terminated liquid crystal compound(s), improved in memory margin at lower temperatures including room temperature, and thus having excellent display performance useful for display devices. CONSTITUTION: This antiferroelectric liquid crystal composition comprises (A) pref. 10-90 (more pref. 20-80)wt.% of at least one kind of compound of formula I ((m) and (n) are each an integer of 4-14; X<1> and X<2> are each H or F; Y<1> is a single bond, O, OCO or COO; * denotes an optically active center), (B) pref. 5-60 (more pref. 10-50)wt.% of at least one kind of compound of formula II (X<3> and X<4> are each H or F; Y<2> is the same as Y<1> ), and (C) pref. l-30 (more pref. 3-20)wt.% of at least one kind of compound of formula III (X<5> is H or F; Y<3> is the same as Y<1> ; Z is a single bond, COO or OCO; Cf is CH3 or CF3 ).

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、新規な反強誘電性液晶
組成物に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel antiferroelectric liquid crystal composition.

【0002】[0002]

【従来技術】液晶表示素子は、1)低電圧作動性、2)
低消費電力性、3)薄形表示、4)受光型などの優れた
特徴を有するため、現在まで、TN方式、STN方式、
ゲスト−ホスト(Gest−Host)方式などが開発
され実用化されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have 1) low voltage operability and 2)
It has excellent features such as low power consumption, 3) thin display, 4) light receiving type, etc., so far, TN method, STN method,
A guest-host method has been developed and put to practical use.

【0003】しかし、現在広く利用されているネマチッ
ク液晶を用いたものは、応答速度が数msec〜数十m
secと遅い欠点があり、応用上種々の制約を受けてい
る。
However, a nematic liquid crystal that is widely used at present has a response speed of several msec to several tens m.
However, it has a drawback of being slow and has various restrictions in application.

【0004】これらの問題を解決するため、STN方式
や薄層トランジスタ方式などを用いたアクティブマトリ
ックス方式などが開発されたが、STN型表示素子は、
表示コントラストや視野角などの表示品位は優れたもの
となったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度
を必要とすることや応答がやや遅いことなどが問題とな
っている。薄膜トランジスタ方式は構造が複雑で製造時
の歩留りが低く、結果的に高価につく。
In order to solve these problems, an active matrix method using an STN method or a thin layer transistor method has been developed.
Although display qualities such as display contrast and viewing angle have been improved, problems such as high precision required for control of the cell gap and tilt angle and a rather slow response have become problems. The thin film transistor method has a complicated structure, has a low manufacturing yield, and is consequently expensive.

【0005】このため、応答性のすぐれた新しい液晶表
示方式の開発が要望されており、光学応答時間がμse
cオーダーと極めて短かい超高速デバイスが可能になる
強誘電性液晶の開発が試みられていた。
Therefore, there is a demand for the development of a new liquid crystal display system having excellent responsiveness, and the optical response time is μse.
Attempts have been made to develop a ferroelectric liquid crystal that enables an extremely high speed device that is as short as c order.

【0006】強誘電性液晶は、1975年、Meyor
等によりDOBAMBC(p−デシルオキシベンジリデ
ン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメート)が初
めて合成された(Le Journal de Phy
sique,36巻1975,L−69)。さらに、1
980年、ClarkとLagawallによりDOB
AMBCのサブマイクロ秒の高速応答、メモリー特性な
ど表示デバイス上の特性が報告されて以来、強誘電性液
晶が大きな注目を集めるようになった〔N.A.Cla
rk,etal.,Appl.Phys.Lett.3
6.899(1980)〕。しかし、彼らの方式には、
実用化に向けて多くの技術的課題があり、特に室温でデ
ィスプレーに要求される実用特性を満足する強誘電性液
晶はほとんど無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分
子の配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていな
かった。
Ferroelectric liquid crystals were first described in 1975 by Meyor.
DOBAMBC (p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutyl cinnamate) was synthesized for the first time by (Le Journal de Phy).
sique, vol. 36, 1975, L-69). In addition, 1
DOB by Clark and Lagwall 980
Ferroelectric liquid crystal has become a focus of attention since the characteristics of display devices such as submicrosecond fast response of AMBC and memory characteristics have been reported [N. A. Cla
rk, et al. , Appl. Phys. Lett. Three
6.899 (1980)]. But in their scheme,
There are many technical challenges toward practical use, and there are few ferroelectric liquid crystals that satisfy the practical characteristics required for displays, especially at room temperature, and they are effective and practical for controlling the alignment of liquid crystal molecules that are essential for display displays. The method was not established either.

【0007】この報告以来、液晶材料/デバイス両面か
らの様々な試みがなされ、ツイスト二状態間のスイッチ
ングを利用した表示デバイスが試作され、それを用いた
高速電気光学装置も例えば特開昭56−107216号
などで提案されているが、高いコントラストや適正なし
きい値特性は得られていない。
Since this report, various attempts have been made from both sides of the liquid crystal material / device, and a display device utilizing switching between twisted two states has been prototyped. A high-speed electro-optical device using the display device is also disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-56. No. 107216, etc., but high contrast and proper threshold characteristics have not been obtained.

【0008】このような視点から他のスイッチング方式
についても探索され、過渡的な散乱方式が提案された。
その後、1988年に本発明者らによる三安定状態を有
する液晶の三状態スイッチング方式が報告された〔A.
D.L.Chandani,T.Hagiwara,
Y.Suzuki etal.,Japan.J.of
Appl.Phys.,27,(5),L729−L7
32(1988)〕。
From this point of view, other switching methods have been searched and a transient scattering method has been proposed.
Then, in 1988, the inventors of the present invention reported a three-state switching method for a liquid crystal having three stable states [A.
D. L. Chandani, T .; Hagiwara,
Y. Suzuki et al. , Japan. J. of
Appl. Phys. , 27, (5), L729-L7
32 (1988)].

【0009】前記「三安定状態を有する」とは、第一の
電極基板と所定の間隙を隔てて配置されている第二の電
極基板との間に反強誘電性液晶が挟まれてなる液晶電気
光学装置において、前記第一及び第二の電極基板に電界
形成用の電圧が印加されるよう構成されており、図1A
で示される三角波として電圧を印加したとき、前記反強
誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一の安定状態
〔図3(a)〕になり、液晶電気光学装置の透過率が第
一の安定状態(図1Dの1)を示し、かつ、電界印加時
に一方の電界方向に対し分子配向が前記第一の安定状態
とは異なる第二の安定状態〔図3(b)〕になり液晶電
気光学装置の透過率が第2の安定状態(図1Dの2)を
示し、さらに他方の電界方向に対し前記第一及び第二の
安定状態とは異なる第三の分子配向安定状態〔図3
(c)〕になり液晶電気光学装置の透過率が第三の安定
状態(図1Dの3)を示すことを意味する。なお、この
三安定状態を利用する液晶電気光学装置については、本
出願人は特願昭63−70212号として出願し、特開
平2−153322号として公開されている。
The above-mentioned "having a tristable state" means a liquid crystal in which an antiferroelectric liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate which is arranged with a predetermined gap. In the electro-optical device, a voltage for forming an electric field is applied to the first and second electrode substrates.
When a voltage is applied as a triangular wave indicated by, the molecular orientation of the antiferroelectric liquid crystal becomes the first stable state [Fig. 3 (a)] when there is no electric field, and the transmittance of the liquid crystal electro-optical device is the first. 2 (1 in FIG. 1D) and the molecular orientation becomes a second stable state [FIG. 3 (b)] different from the first stable state in one electric field direction when an electric field is applied. The transmittance of the electro-optical device shows the second stable state (2 in FIG. 1D), and the third molecular orientation stable state different from the first and second stable states with respect to the other electric field direction [FIG.
(C)], which means that the transmittance of the liquid crystal electro-optical device exhibits the third stable state (3 in FIG. 1D). Regarding the liquid crystal electro-optical device utilizing the tri-stable state, the present applicant has filed as Japanese Patent Application No. Sho 63-70212 and is disclosed as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-153322.

【0010】三安定状態を示す反強誘電性液晶の特徴を
さらに詳しく説明する。クラーク/ラガウェル(Cla
rk−Lagawall)により提案された表面安定化
強誘電性液晶素子では、S*C相において強誘電性液晶
分子が図2(a)および(b)のように一方向に均一配
向した2つの安定状態を持ち、印加電界の方向により、
どちらか一方の状態に安定化され、電界を切ってもその
状態が保持される。
The characteristics of the antiferroelectric liquid crystal exhibiting the tristable state will be described in more detail. Clark / Ragawell (Cla
In the surface-stabilized ferroelectric liquid crystal device proposed by rk-Lagawall, two stable liquid crystal molecules in which ferroelectric liquid crystal molecules are uniformly oriented in one direction as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) in the S * C phase. State, and depending on the direction of the applied electric field,
It is stabilized in one of the states, and that state is maintained even when the electric field is cut off.

【0011】しかしながら実際には、強誘電性液晶分子
の配向状態は、液晶分子のダイレクターが捩れたツイス
ト二状態を示したり、層がくの字に折れ曲ったシエブロ
ン構造を示す。シエブロン層構造では、スイッチング角
が小さくなり低コントラストの原因になるなど、実用化
へ向けて大きな障害になっている。一方、“反”強誘電
性液晶は三安定状態を示すSmC*A相では、上記液晶
電気光学装置において、無電界時には、図3(a)に示
すごとく隣り合う層毎に分子は逆方向に傾き反平行に配
列し、液晶分子の双極子はお互に打ち消し合っている。
したがって、液晶層全体として自発分極は打ち消されて
いる。この分子配列を示す液晶相は、図1Dのに対応
している。
However, in reality, the alignment state of the ferroelectric liquid crystal molecules shows a twisted two-state in which the director of the liquid crystal molecules is twisted or a chevron structure in which the layers are bent in a V shape. With the Sieblon layer structure, the switching angle becomes small, which causes low contrast, which is a major obstacle to practical use. On the other hand, in the SmC * A phase in which the "anti" ferroelectric liquid crystal shows a tristable state, in the liquid crystal electro-optical device, when there is no electric field, the molecules in the adjacent layers move in opposite directions as shown in FIG. The tilts are arranged antiparallel, and the dipoles of the liquid crystal molecules cancel each other out.
Therefore, the spontaneous polarization is canceled in the entire liquid crystal layer. The liquid crystal phase showing this molecular arrangement corresponds to that in FIG. 1D.

【0012】さらに、(+)又は(−)のしきい値より
充分大きい電圧を印加すると、図3(b)および(c)
に示すごとく液晶分子が同一方向に傾き、平行に配列す
る。この状態では、分子の双極子も同一方向に揃うため
自発分極が発生し、強誘電相となる。
Furthermore, when a voltage sufficiently higher than the threshold value of (+) or (-) is applied, the voltages shown in FIGS.
Liquid crystal molecules are tilted in the same direction and arranged in parallel as shown in FIG. In this state, the dipoles of the molecules are also aligned in the same direction, so spontaneous polarization occurs and a ferroelectric phase is formed.

【0013】“反”強誘電性液晶のSmC*A相におい
ては、無電界時の“反”強誘電相と印加電界の極性によ
る2つの強誘電相が安定になり、“反”強誘電相と2つ
の強誘電相間を直流的しきい値をもって三安定状態間を
マイクロセカンドオーダーの高速スイッチングを行うも
のである。すなわち、印加電界の極性と大きさにより液
晶の分子配列が変化して、液晶の光学軸を三状態に変化
させることができ、このような液晶の三状態を一対の偏
光板にはさみ込むことにより電気光学的表示装置として
用いることができる。交流三角波の印加電圧に対して光
透過率をプロットすると図4のようなダブル・ヒステリ
シスを示す。このダブル・ヒステリシスに、図4の
(A)に示すようにバイアス電圧を印加して、さらにパ
ルス電圧を重畳することによりメモリー効果を実現でき
る特徴を有する。
In the SmC * A phase of the "anti" ferroelectric liquid crystal, the "anti" ferroelectric phase when there is no electric field and the two ferroelectric phases depending on the polarity of the applied electric field are stable, and the "anti" ferroelectric phase And high-speed switching in the microsecond order between the three stable states with a DC threshold value between the two ferroelectric phases. That is, the molecular alignment of the liquid crystal changes depending on the polarity and magnitude of the applied electric field, and the optical axis of the liquid crystal can be changed into three states. By sandwiching such three states of the liquid crystal between a pair of polarizing plates, It can be used as an electro-optical display device. When the light transmittance is plotted against the applied voltage of the AC triangular wave, the double hysteresis as shown in FIG. 4 is shown. As shown in FIG. 4A, a bias voltage is applied to this double hysteresis to superimpose a pulse voltage, and a memory effect can be realized.

【0014】そして、“反”強誘電性液晶では、プラス
側とマイナス側の両方のヒステリシスを交互に使い画像
表示を行なうことができるため、自発分極に基づく内部
電界の蓄積による画像の残像現象を防止することができ
る。さらに、電界印加により強誘電相は層がストレッチ
され、ブックシエルフ構造となる。一方、第一安定状態
の“反”強誘電相では類似ブックシエルフ構造となる。
この電界印加による層構造スイッチングが液晶層に動的
シエアーを与えるため駆動中に配向欠陥が改善され、良
好な分子配向が実現できる。
In the "anti" ferroelectric liquid crystal, since image display can be performed by alternately using both positive and negative hysteresis, image afterimage phenomenon due to accumulation of internal electric field due to spontaneous polarization occurs. Can be prevented. Further, by applying an electric field, the layer of the ferroelectric phase is stretched to form a Bookshelf structure. On the other hand, the first stable state “anti” ferroelectric phase has a similar Bookshelf structure.
Since the layer structure switching by the application of the electric field gives a dynamic shear to the liquid crystal layer, alignment defects are improved during driving, and good molecular alignment can be realized.

【0015】以上のように、“反”強誘電性液晶は、
1)高速応答が可能で、2)高いコントラストと広い視
野角および3)良好な配向特性とメモリー効果が実現で
きる、非常に有用な液晶化合物と言える。
As described above, the "anti" ferroelectric liquid crystal is
It can be said that it is a very useful liquid crystal compound that can realize 1) high-speed response, 2) high contrast and wide viewing angle, and 3) good alignment characteristics and memory effect.

【0016】“反”強誘電性液晶の三安定状態を示す液
晶相については、1)A.D.L.Chandani
etal.,Japan J.Appl.Phys.,2
8,L−1265(1989)および2)H.Orih
ara etal.,Japan J.Appl.Ph
ys.,29,L−333(1990)に報告されてお
り、“反”強誘電的性質にちなみS*C A相(Anti
ferroelectric Smectic C*
相)と命名しているが本発明者らは、この液晶相が三安
定状態間のスイッチングを行なうためS*(3)相(本明
細書ではSmC*A相と表示)と定義した。
Regarding the liquid crystal phase showing the tristable state of "anti" ferroelectric liquid crystal, 1) A. D. L. Chandani
et al., Japan J. Appl. Phys., 2
8, L-1265 (1989) and 2) H. Orih
ara et al., Japan J. et al. Appl. Ph
Ys., 29, L-333 (1990), the S * CA phase (Anti) associated with the "anti" ferroelectric property.
ferroelectric Smatic C *
The present inventors defined the liquid crystal phase as S * (3) phase (referred to as SmC * A phase in this specification) because the liquid crystal phase switches between tristable states.

【0017】三安定状態を示す“反”強誘電相SmC*
Aを相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した
特開平1−316367号、特開平1−316372
号、特開平1−316339号、特開平2−28128
号及び市橋等の特開平1−213390号公報があり、
また三安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本
出願人は特開平2−40625号、特開平2−1533
22号、特開平2−173724号において新しい提案
を行っている。
"Anti" ferroelectric phase SmC * showing tri-stable state
Liquid crystal compounds having A in the phase series are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-331667 and 1-316372 filed by the present inventor.
JP-A-1-316339, JP-A-2-28128
And Japanese Patent Laid-Open No. 1-213390, such as Ichihashi,
Further, regarding the liquid crystal electro-optical device utilizing the tristable state, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2-40625 and 2-1533.
No. 22, JP-A-2-173724, and new proposals are made.

【0018】前述した表示装置(光学装置)に用いられ
る反強誘電性液晶に要求される材料特性は、主として
1)動作温度範囲、2)応答速度、3)ヒステリシス特
性、4)表示コントラスト等が挙げられる。3)のヒス
テリシス特性については、ヒステリシスの幅を示す目安
としてメモリーマージンを定義している。このメモリー
マージンが大きい方がディスプレイに適している。
The material characteristics required for the antiferroelectric liquid crystal used in the above-mentioned display device (optical device) are mainly 1) operating temperature range, 2) response speed, 3) hysteresis characteristic, 4) display contrast, etc. Can be mentioned. Regarding the hysteresis characteristic of 3), the memory margin is defined as a standard showing the width of the hysteresis. The larger the memory margin, the more suitable for the display.

【0019】現在、開発されている反強誘電性液晶ディ
スプレイでは、TFT液晶ディスプレイの表示性能に比
較して、高精細、高品位という点で表示品位が充分でな
く、前記の重要な駆動特性の改善方法が強く求められて
いる。これらの性能を満たすには、単一化合物の反強誘
電性液晶化合物では非常に困難であることがわかってき
た。
In the currently developed anti-ferroelectric liquid crystal display, the display quality is not sufficient in terms of high definition and high quality as compared with the display performance of the TFT liquid crystal display, and the above-mentioned important driving characteristics There is a strong demand for improvement methods. It has been found that a single compound antiferroelectric liquid crystal compound is very difficult to satisfy these performances.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
ディスプレイに充分使用できる優れた表示性能を有する
新規な反強誘電性液晶組成物を提供する点にある。
The object of the present invention is to:
Another object is to provide a novel antiferroelectric liquid crystal composition having excellent display performance that can be sufficiently used for a display.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】以上の問題を鋭意検討し
た結果、末端にシクロヘキシル基を有している液晶化合
物を反強誘電性液晶組成物に配合することにより、室温
を含む低温域のメモリーマージンを改善することを見い
出し、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of diligent investigation of the above problems, a liquid crystal compound having a cyclohexyl group at the terminal was added to an antiferroelectric liquid crystal composition to obtain a memory in a low temperature range including room temperature The inventors have found that the margin is improved and have completed the present invention.

【0022】すなわち、本発明は、(A)下記一般式
〔1〕
That is, the present invention provides (A) the following general formula [1]

【化4】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X1とX2はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y1は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
(B)下記一般式〔2〕
[Chemical 4] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 1 and X 2 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 1 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
(B) The following general formula [2]

【化5】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X3とX4はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y2は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
および(C)下記一般式〔3〕
Embedded image (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 3 and X 4 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 2 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
And (C) the following general formula [3]

【化6】 (式中、mは4〜14の整数であり、X5はH又はF、
3は単結合、O、OCOおよびCOOよりなる群から
選ばれた基であり、Zは単結合、COOまたはOCOで
あり、CfはCH3又はCF3であり、*は光学活性中心
を示す。)で表される化合物の少なくとも1種を含有し
ていることを特徴とする反強誘電性液晶組成物に関す
る。
[Chemical 6] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, X 5 is H or F,
Y 3 is a group selected from the group consisting of a single bond, O, OCO and COO, Z is a single bond, COO or OCO, Cf is CH 3 or CF 3 , and * represents an optically active center. . And an antiferroelectric liquid crystal composition containing at least one compound represented by the formula (1).

【0023】前記一般式〔1〕で表される化合物の例を
以下に示す。
Examples of the compound represented by the above general formula [1] are shown below.

【化7】 [Chemical 7]

【化8】 Embedded image

【化9】 [Chemical 9]

【0024】前記一般式〔2〕で表される化合物の例を
以下に示す。
Examples of the compound represented by the above general formula [2] are shown below.

【化10】 [Chemical 10]

【化11】 [Chemical 11]

【化12】 [Chemical 12]

【0025】前記一般式〔3〕で表される化合物の例を
以下に示す。
Examples of the compound represented by the above general formula [3] are shown below.

【化13】 [Chemical 13]

【化14】 Embedded image

【化15】 [Chemical 15]

【化16】 Embedded image

【化17】 [Chemical 17]

【化18】 Embedded image

【化19】 なお、式中R1はCm2m+12はCn2n+1を示す。[Chemical 19] In the formula, R 1 represents C m H 2m + 1 and R 2 represents C n H 2n + 1 .

【0026】3成分が必要となる理由は、 第一成分(CF3系化合物)と第二成分(CH3系化
合物)の両方だけでは室温以下のメモリーマージンの減
少が著しい。 第一成分(CF3系化合物)のみ(即ち、第二成分
が入っていない)だと配向コントラストの低下を招く。 第一成分と第三成分のみの組合せ、若しくは第二成
分と第三成分のみの組合せでは、メモリーマージンの拡
大は可能であるが、バランスが悪く好ましくない。
The reason why the three components are required is that the memory margin at room temperature or less is remarkably reduced only with both the first component (CF 3 compound) and the second component (CH 3 compound). If only the first component (CF 3 compound) is used (that is, the second component is not contained), the alignment contrast is lowered. A combination of only the first component and the third component, or a combination of only the second component and the third component can increase the memory margin, but is unbalanced and not preferable.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】本発明における電気光学特性の測定方法は
つぎのとおりである。ラビング処理したポリイミド配向
膜を透明電極基板上に有するセル厚2.0μmの液晶セ
ルに、実施例で得られた液晶組成物を等方相において充
填し、液晶薄膜セルを作製した。作製した液晶セルを
0.1〜1.0℃/min.の温度勾配で徐冷して析出
させた。この液晶セルを2枚の偏光板を直交させた、光
電子増倍管付き偏光顕微鏡に電圧0Vの状態で暗視野と
なるように配置した。
The method of measuring electro-optical characteristics in the present invention is as follows. A liquid crystal thin film cell was prepared by filling a liquid crystal cell having a rubbing-treated polyimide alignment film on a transparent electrode substrate and having a cell thickness of 2.0 μm with the liquid crystal composition obtained in Example in an isotropic phase. The manufactured liquid crystal cell was heated at 0.1 to 1.0 ° C./min. The mixture was gradually cooled with a temperature gradient of 2 to deposit. This liquid crystal cell was placed in a polarizing microscope with a photomultiplier tube in which two polarizing plates were orthogonal to each other so as to provide a dark field at a voltage of 0V.

【0029】液晶が反強誘電相であるときに、セルに±
40V、1Hzの三角波電圧を印加したときの光の相対
透過率を、印加した電圧に対してグラフ化すると図5の
ようになる。図に示すようにプラス電圧を印加したとき
と、マイナス電圧を印加したときとでほぼ左右対称な二
つのヒステリシスを有することが特徴である。図中に示
すように、印加するプラス電圧(マイナス電圧)を大き
くしていく(小さくしていく)過程で相対透過率が10
%になる電圧をV1、印加するプラス電圧(マイナス電
圧)を大きくしていく(小さくしていく)過程で相対透
過率が90%になる電圧をV2、さらに、印加するプラ
ス電圧(マイナス電圧)を大きくしていく(小さくして
いく)過程で相対透過率が90%になる電圧をV3と定
義することにする。また、ヒステリシスの幅をメモリー
マージンM1とよび次式で定義する。
When the liquid crystal is in the antiferroelectric phase,
FIG. 5 is a graph of the relative transmittance of light when a triangular wave voltage of 40 V and 1 Hz is applied, with respect to the applied voltage. As shown in the figure, it is characterized by having two hysteresis which are substantially symmetrical when a positive voltage is applied and when a negative voltage is applied. As shown in the figure, in the process of increasing (decreasing) the applied positive voltage (negative voltage), the relative transmittance is 10%.
% Is V 1 , the positive voltage (negative voltage) to be applied is increased (decreased), the voltage at which the relative transmittance is 90% is V 2 , and the applied positive voltage (minus voltage) The voltage at which the relative transmittance becomes 90% in the process of increasing (decreasing) the voltage) is defined as V 3 . Further, the width of hysteresis is defined as a memory margin M 1 and the following equation.

【数1】 メモリーマージンの数値が大きい方がディスプレイには
適している。
[Equation 1] The larger the memory margin value, the better the display.

【0030】[0030]

【実施例】下記に示す一般式〔1〕および〔2〕にそれ
ぞれ相当する液晶化合物を含有する組成物を基本液晶組
成物とし、これに一般式〔3〕に相当するそれぞれの液
晶化合物を配合して、実施例1の反強誘電性液晶組成物
を作った。
EXAMPLES A composition containing a liquid crystal compound corresponding to each of the following general formulas [1] and [2] was used as a basic liquid crystal composition, and each liquid crystal compound corresponding to the general formula [3] was added thereto. Then, the antiferroelectric liquid crystal composition of Example 1 was prepared.

【化20】 Embedded image

【0031】実施例1 前記基本反強誘電性液晶組成物に下記に示す化合物を各
々下記に示す割合にて配合して反強誘電性液晶組成物
A、B、C、D、Eを作成した。
Example 1 Antiferroelectric liquid crystal compositions A, B, C, D and E were prepared by blending the following compounds in the basic antiferroelectric liquid crystal composition in the ratios shown below. .

【化21】 前述の測定方法によって測定したメモリーマージンを図
6に示す。
[Chemical 21] FIG. 6 shows the memory margin measured by the above-mentioned measuring method.

【0032】以下に本発明の実施態様項を示す。 1.(A)下記一般式〔1〕The embodiments of the present invention will be described below. 1. (A) The following general formula [1]

【化22】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X1とX2はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y1は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
(B)下記一般式〔2〕
[Chemical formula 22] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 1 and X 2 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 1 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
(B) The following general formula [2]

【化23】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X3とX4はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y2は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
および(C)下記一般式〔3〕
[Chemical formula 23] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 3 and X 4 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 2 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
And (C) the following general formula [3]

【化24】 (式中、mは4〜14の整数であり、X5はH又はF、
3は単結合、O、OCOおよびCOOよりなる群から
選ばれた基であり、Zは単結合、COOまたはOCOで
あり、CfはCH3又はCF3であり、*は光学活性中心
を示す。)で表される化合物の少なくとも1種を含有し
ていることを特徴とする反強誘電性液晶組成物。 2.一般式〔3〕の化合物において、Zが単結合である
前項1記載の反強誘電性液晶組成物。 3.一般式〔3〕の化合物において、Zが単結合で、C
fがCF3である前項1記載の反強誘電性液晶組成物。 4.一般式〔3〕の化合物において、ZがCOOである
前項1記載の反強誘電性液晶組成物。 5.一般式〔3〕の化合物において、ZがCOOで、C
fがCF3である前項1記載の反強誘電性液晶組成物。 6.一般式〔3〕の化合物が全組成物に対し1〜30重
量%含有されている前項1、2、3、4または5記載の
反強誘電性液晶組成物。
[Chemical formula 24] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, X 5 is H or F,
Y 3 is a group selected from the group consisting of a single bond, O, OCO and COO, Z is a single bond, COO or OCO, Cf is CH 3 or CF 3 , and * represents an optically active center. . ) An antiferroelectric liquid crystal composition containing at least one compound represented by the formula (1). 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to item 1, wherein Z is a single bond in the compound of the general formula [3]. 3. In the compound of the general formula [3], Z is a single bond and C
The antiferroelectric liquid crystal composition according to item 1, wherein f is CF 3 . 4. The antiferroelectric liquid crystal composition according to item 1, wherein Z is COO in the compound of the general formula [3]. 5. In the compound of the general formula [3], Z is COO and C
The antiferroelectric liquid crystal composition according to item 1, wherein f is CF 3 . 6. The antiferroelectric liquid crystal composition according to the above item 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the compound of the general formula [3] is contained in an amount of 1 to 30% by weight based on the total composition.

【0033】[0033]

【効果】本発明により室温(25℃)以下の領域におい
てメモリーマージンが大幅に向上した。
[Effect] According to the present invention, the memory margin is significantly improved in a region below room temperature (25 ° C).

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

【図1】Aは印加される三角波を、Bは市販のネマチッ
ク液晶の、Cは二状態液晶の、Dは三安定状態液晶の、
それぞれの光学応答特性を示す。
FIG. 1A is an applied triangular wave, B is a commercially available nematic liquid crystal, C is a two-state liquid crystal, and D is a three-stable state liquid crystal.
The respective optical response characteristics are shown.

【図2】クラーク/ラガウェルにより提案された強誘電
性液晶分子の二つの安定した配向状態を示す。
FIG. 2 shows two stable alignment states of a ferroelectric liquid crystal molecule proposed by Clark / Ragawell.

【図3】Aは、本発明の“反”強誘電性液晶分子の三つ
の安定した配向状態を示す。Bは、Aの各(a)、
(b)、(c)に対応した三状態スイッチングと液晶分
子配列の変化を示す。
FIG. 3A shows three stable alignment states of the “anti” ferroelectric liquid crystal molecule of the present invention. B is each (a) of A,
The three-state switching corresponding to (b) and (c) and the change of the liquid crystal molecular alignment are shown.

【図4】“反”強誘電性液晶分子が印加電圧に対してダ
ブルヒステリシスを描いて光透過率が変化することを示
す印加電圧−光透過率特性図である。
FIG. 4 is an applied voltage-light transmittance characteristic diagram showing that the “anti” ferroelectric liquid crystal molecule draws double hysteresis with respect to the applied voltage and the light transmittance changes.

【図5】三角波印加電圧に対する相対透過率のヒステリ
シス曲線のモデルを示す。
FIG. 5 shows a model of a hysteresis curve of relative transmittance with respect to a triangular wave applied voltage.

【図6】基本液晶組成物および本発明の組成物A〜Eの
反強誘電性液晶組成物の温度とメモリーマージンとの関
係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between temperature and memory margin of the basic liquid crystal composition and the antiferroelectric liquid crystal compositions of Compositions A to E of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)下記一般式〔1〕 【化1】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X1とX2はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y1は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
(B)下記一般式〔2〕 【化2】 (式中、mは4〜14の整数、nは4〜14の整数であ
り、X3とX4はHおよびFよりなる群からそれぞれ独立
して選ばれた基であり、Y2は単結合、O、OCOおよ
びCOOよりなる群から選ばれた基であり、*は光学活
性中心を示す。)で表される化合物の少なくとも1種、
および(C)下記一般式〔3〕 【化3】 (式中、mは4〜14の整数であり、X5はH又はF、
3は単結合、O、OCOおよびCOOよりなる群から
選ばれた基であり、Zは単結合、COOまたはOCOで
あり、CfはCH3又はCF3であり、*は光学活性中心
を示す。)で表される化合物の少なくとも1種を含有し
ていることを特徴とする反強誘電性液晶組成物。
(A) The following general formula [1]: (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 1 and X 2 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 1 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
(B) The following general formula [2] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, n is an integer of 4 to 14, X 3 and X 4 are groups independently selected from the group consisting of H and F, and Y 2 is a single group. A group selected from the group consisting of a bond, O, OCO, and COO, and * represents an optically active center.),
And (C) the following general formula [3] (In the formula, m is an integer of 4 to 14, X 5 is H or F,
Y 3 is a group selected from the group consisting of a single bond, O, OCO and COO, Z is a single bond, COO or OCO, Cf is CH 3 or CF 3 , and * represents an optically active center. . ) An antiferroelectric liquid crystal composition containing at least one compound represented by the formula (1).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011161818A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Kracie Home Products Ltd Multilayer resin molding

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JP2011161818A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Kracie Home Products Ltd Multilayer resin molding

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