JPH1112570A - Antiferroelectric liquid crystal composition having high speed of response and low spontaneous polarization - Google Patents

Antiferroelectric liquid crystal composition having high speed of response and low spontaneous polarization

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JPH1112570A
JPH1112570A JP18581897A JP18581897A JPH1112570A JP H1112570 A JPH1112570 A JP H1112570A JP 18581897 A JP18581897 A JP 18581897A JP 18581897 A JP18581897 A JP 18581897A JP H1112570 A JPH1112570 A JP H1112570A
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JP
Japan
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liquid crystal
antiferroelectric liquid
group
formula
carbon atoms
Prior art date
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Application number
JP18581897A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Aihara
良彦 相原
Ichiro Kobayashi
一郎 小林
Shigeji Hashimoto
茂治 橋本
Noriko Yamakawa
則子 山川
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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

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition exhibiting an antiferroelectric phase in a wide temperature range, having a high speed of response, capable of reducing the intensity of spontaneous polarization by using an antiferroelectric liquid crystal compound having a widened temperature range at a high-temperature side as a component. SOLUTION: This composition preferably contains at least one antiferroelectric liquid crystal compound of the formula [R<1> is a 6-16C alkyl or an alkenyl containing a double bond at the terminal of the formula; CH2 = CH-(CH2 )m ((m) is 4-12); R<2> is a 2-8C alkyl; A<1> to A<3> are each independently a single bond, COO or COS; X<1> to X<4> are each independently H or F; Y is a single bond or an ether bond; * is an asymmetric carbon] having a phase transition temperature changing from an antiferroelectric liquid crystal phase to a ferroelectric liquid crystal phase (or containing a smectic A, a liquid crystal phase at a higher temperature side) at >=50 deg.C and <=120 deg.C in a process of heating, <=130 nC/cm<2> intensity of spontaneous polarization from the phase transition temperature to a low temperature side of 30 deg.C and <=10 μs speed of response.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、室温付近で安定な
反強誘電性を示し、かつディスプレイ表示上不可欠な特
性である応答速度の温度依存性に優れた反強誘電性液晶
化合物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antiferroelectric liquid crystal compound exhibiting stable antiferroelectricity at around room temperature and having excellent temperature dependence of response speed which is an indispensable characteristic for display display.

【0002】[0002]

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

【0003】これらの問題を解決するため、STN方式
や薄層トランジスタなどを用いたアクティブマトリック
ス方式などが開発されたが、STN型表示素子は、表示
コントラストや視野角などの表示品位は優れたものとな
ったが、セルギャップやチルト角の制御に高い精度を必
要とすることや応答がやや遅いことなどが問題となって
いる。
In order to solve these problems, the STN method and the active matrix method using thin-layer transistors have been developed. However, the STN type display element has excellent display quality such as display contrast and viewing angle. However, there is a problem that high accuracy is required for controlling the cell gap and the tilt angle, and that the response is slightly slow.

【0004】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。
[0004] For this reason, there is a demand for the development of a new liquid crystal display system having excellent responsiveness, and the optical response time is μs
Attempts have been made to develop ferroelectric liquid crystals capable of realizing ultra-high-speed devices as short as c-orders.

【0005】強誘電性液晶は、1975年、Meyer
等によりDOBAMBC(p−デシルオキシベンジリデ
ン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメート)が初
めて合成された(Le Journal de Phy
sique,36巻1975,L−69)。
[0005] Ferroelectric liquid crystals were introduced in 1975 by Meyer.
DOBMMBC (p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate) was synthesized for the first time (Le Journal de Phys).
sque, 36, 1975, L-69).

【0006】さらに、1980年、ClarkとLag
awallによりDOBAMBC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.Clark,etal.,Appl.
Phys.Lett.36.899(1980)〕。
Further, in 1980, Clark and Lag
Ferroelectric liquid crystals have attracted a great deal of attention since the reporting of characteristics on display devices such as the fast response time of DOBAMBC in sub-microseconds and memory characteristics by AWall [N. A. Clark, et al. , Appl.
Phys. Lett. 36.899 (1980)].

【0007】しかし、彼らの方式には、実用化に向けて
多くの技術的課題があり、特に室温で強誘電性液晶を示
す材料は無く、表示ディスプレーに不可欠な液晶分子の
配列制御に有効かつ実用的な方法も確立されていなかっ
た。
However, their method has many technical problems for practical use. In particular, there is no material showing a ferroelectric liquid crystal at room temperature, and it is effective for controlling the alignment of liquid crystal molecules indispensable for a display. No practical method has been established.

【0008】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。
[0008] Since this report, various attempts have been made from both sides of the liquid crystal material / device, and a display device utilizing switching between two twisted states has been experimentally manufactured. No. 107216, but high contrast and proper threshold characteristics have not been obtained.

【0009】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 such a viewpoint, other switching schemes have been searched, and a transient scattering scheme has been proposed.
Then, in 1988, the present inventors reported a three-state switching method of a liquid crystal having a tristable state [A.
D. L. Chandani, T .; Hagiwara,
Y. Suzuki et al. , Japan. J. of
Appl. Phys. , 27, (5), L729-L7
32 (1988)].

【0010】前記「三状態を有する」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
板の間に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、図1Dのように前
記強誘電性液晶が、無電界時に分子配向が第一の安定状
態(図1Dの1)を有し、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1Dの2)を有し、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1Dの3)を有することを意
味する。なお、この三安定状態、すなわち三状態を利用
する液晶電気光学装置については、本出願人は特願昭6
3−70212号として出願し、特開平2−15332
2号として公開されている。
The above-mentioned "having three states" refers to a liquid crystal electro-optical device in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate and a second electrode substrate arranged at a predetermined gap. Wherein a voltage for forming an electric field is applied to the first and second electrode substrates, and when a voltage is applied as a triangular wave shown in FIG. 1A, the ferroelectric liquid crystal is applied as shown in FIG. 1D. Has a second stable state in which the molecular orientation has a first stable state (1 in FIG. 1D) when no electric field is applied, and the molecular orientation is different from the first stable state in one electric field direction when an electric field is applied. State (2 in FIG. 1D) and a third molecular orientation stable state (3 in FIG. 1D) different from the first and second stable states in the other electric field direction. The applicant of the present invention discloses a three-stable state, that is, a liquid crystal electro-optical device utilizing the three states.
No. 3-70212 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-15332.
Published as Issue 2.

【0011】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/ラーガーバァル(C
lark−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),(b)のように一方向に均一配向
した2つの安定状態を示し、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 a tristable state will be described in more detail. Clark / Lagerval (C
In the surface-stabilized ferroelectric liquid crystal device proposed by L.Lark-Lagawall, two ferroelectric liquid crystal molecules are uniformly aligned in one direction in the S * C phase as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). A state is shown, and the state is stabilized to one of the states depending on the direction of the applied electric field, and the state is maintained even when the electric field is cut off.

【0012】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S*(3)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1に対応し
ている。
However, in practice, the orientation state of the ferroelectric liquid crystal molecules shows a twisted two state in which the director of the liquid crystal molecules is twisted, or shows a Chevron structure in which the layer is bent in a square shape. In the case of the Chevron layer structure, the switching angle becomes small and causes a low contrast, which is a major obstacle for practical use. On the other hand, in the S * (3) phase in which the “anti” ferroelectric liquid crystal exhibits a tristable state, in the above-mentioned liquid crystal electro-optical device, when there is no electric field, the molecules are reversed in each adjacent layer as shown in FIG. The dipoles of the liquid crystal molecules cancel each other. Therefore, the spontaneous polarization is canceled in the entire liquid crystal layer. The liquid crystal phase exhibiting this molecular arrangement corresponds to 1 in FIG. 1D.

【0013】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。
Further, when a voltage sufficiently higher than the threshold value of (+) or (-) is applied, FIGS.
Are arranged in parallel in the same direction. In this state, the dipoles of the molecules are also aligned in the same direction, so that spontaneous polarization occurs and a ferroelectric phase is formed.

【0014】すなわち、“反”強誘電性液晶のS*(3)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持って三安定状
態間スイッチングを行うものである。このスイッチング
に伴う液晶分子配列の変化により図4に示すダブル・ヒ
ステリシスを描いて光透過率が変化する。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。
That is, in the S * (3) phase of the “anti” ferroelectric liquid crystal, the “anti” ferroelectric phase in the absence of an electric field and the two ferroelectric phases depending on the polarity of the applied electric field become stable, and the “anti” ferroelectric phase becomes stable. "Switching between three stable states with a DC threshold value between a ferroelectric phase and two ferroelectric phases. Due to the change in the liquid crystal molecule arrangement accompanying the switching, the light transmittance changes in a double hysteresis shown in FIG. This double
As shown in FIG. 4A, a memory effect can be realized by applying a bias voltage to the hysteresis and further superimposing a pulse voltage.

【0015】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、第三
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。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。
Further, the layer of the ferroelectric phase is stretched by the application of an electric field, thereby forming a bookshelf structure. On the other hand, the "anti" ferroelectric phase in the third stable state has a similar bookshelf structure. Since the layer structure switching by the application of the electric field gives dynamic shear to the liquid crystal layer, alignment defects are improved during driving, and good molecular alignment can be realized. In the "anti-" ferroelectric liquid crystal, image display is performed using both the positive and negative hysteresis alternately, so that the afterimage phenomenon of an image due to accumulation of an internal electric field based on spontaneous polarization can be prevented.

【0016】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 this is a very useful liquid crystal compound capable of 1) high-speed response, 2) high contrast and a wide viewing angle, and 3) excellent alignment characteristics and a memory effect.

【0017】“反”強誘電性液晶の三安定状態を示す液
晶相については、1)A.D.L.Chandani
etal.,Japan J.Appl.Phys.,
,L−1265(1989)、2)H.Orihar
a etal.,JapanJ.Appl.Phys.,
29,L−333(1990)に報告されており、
“反”強誘電的性質にちなみS*CA相(Antife
rroelectric Smectic C*相)と
命名している。本発明者らは、この液晶相が三安定状態
間のスイッチングを行なうためS*(3)相と定義した。
For the liquid crystal phase exhibiting the tristable state of the "anti" ferroelectric liquid crystal, 1) A. D. L. Chandani
et al., Japan J. et al. Appl. Phys., 2
8 , L-1265 (1989), 2) H.E. Orihar
a et al., JapanJ. Appl. Phys.,
29 , L-333 (1990);
Due to its "anti" ferroelectric properties, the S * CA phase (Antive
rroelectric Sectic C * phase). The present inventors have defined this liquid crystal phase as the S * (3) phase because it switches between the three stable states.

【0018】三安定状態を示す“反”強誘電相S*(3)を
相系列に有する液晶化合物は、本発明者の出願した特開
平1−316367号、特開平1−316372号、特
開平1−316339号、特開平2−28128号及び
市橋等の特開平1−213390号公報があり、また三
安定状態を利用した液晶電気光学装置としては本出願人
は特開平2−40625号、特開平2−153322
号、特開平2−173724号において新しい提案を行
っている。
Liquid crystal compounds having an "anti" ferroelectric phase S * (3) exhibiting a tristable state in a phase series are disclosed in JP-A-1-316367, JP-A-1-316372 and JP-A-1-316372, filed by the present inventors. There are JP-A-1-316339, JP-A-2-28128 and JP-A-1-213390 such as Ichihashi. As a liquid crystal electro-optical device utilizing a tristable state, the applicant of the present invention is disclosed in JP-A-2-40625. Kaihei 2-153322
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-173724.

【0019】“反”強誘電性液晶を液晶ディスプレイへ
応用する場合、1)動作温度範囲、2)応答速度、3)
自発分極、4)ヒステリシス特性等を単一液晶で全て満
足させることは困難であり、通常十数種類の混合液晶と
して調製される。
When an "anti" ferroelectric liquid crystal is applied to a liquid crystal display, 1) operating temperature range, 2) response speed, 3).
It is difficult to satisfy all of spontaneous polarization and 4) hysteresis characteristics etc. with a single liquid crystal, and it is usually prepared as a dozen or more kinds of mixed liquid crystal.

【0020】現在、一般的に反強誘電性液晶材料として
知られている反強誘電性液晶化合物は応答速度の温度依
存性が大きいため、ディスプレイ表示した際に、表示む
ら等の欠点が生じる可能性があることが懸念されてい
る。
At present, antiferroelectric liquid crystal compounds, which are generally known as antiferroelectric liquid crystal materials, have a large temperature dependence of response speed, and may cause defects such as display unevenness when displayed on a display. There is concern that there is.

【0021】そこで、反強誘電性液晶ディスプレイパネ
ルを実用化するには、液晶材料の反強誘電相を示す温度
範囲を拡大し、自発分極を低減する必要がある。温度範
囲を拡大することは、さまざまな環境下でディスプレイ
を使用するという観点から必須なことであり、自発分極
を低減するということは、画面の表示ムラの発生を押さ
えるために必要なことである。我々は後者の課題を克服
するために、特願平8−154927のようにラセミ化
合物を混合する方法などを提案している。しかし、この
方法では応答速度が低下し、配向状態が悪くなるなどの
問題が生じていた。
Therefore, in order to put an antiferroelectric liquid crystal display panel into practical use, it is necessary to expand the temperature range in which the liquid crystal material exhibits an antiferroelectric phase and reduce spontaneous polarization. Extending the temperature range is indispensable from the viewpoint of using the display in various environments, and reducing spontaneous polarization is necessary to suppress the occurrence of display unevenness on the screen. . In order to overcome the latter problem, we have proposed a method of mixing racemic compounds as disclosed in Japanese Patent Application No. 8-154927. However, in this method, there have been problems such as a decrease in the response speed and a deterioration in the alignment state.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、化合物の主
骨格に4つのフェニル環構造を有するように分子設計す
ることで、従来の反強誘電性液晶よりも反強誘電相を示
すことのできる温度範囲を広げること、特にその高温側
の温度範囲を広げた反強誘電性液晶化合物を反強誘電性
液晶組成物の成分として用いることで、従来の反強誘電
性液晶を用いたときよりも、反強誘電相を呈する温度範
囲が広くかつ、応答速度が速く、自発分極の大きさを低
減した反強誘電性液晶組成物を提供する点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, by designing a molecule so that the main skeleton of the compound has four phenyl ring structures, the compound exhibits an antiferroelectric phase more than a conventional antiferroelectric liquid crystal. The use of an antiferroelectric liquid crystal compound with a wider temperature range, especially the higher temperature range, as a component of the antiferroelectric liquid crystal composition makes it possible to increase the temperature range as compared with conventional antiferroelectric liquid crystals. Another object of the present invention is to provide an antiferroelectric liquid crystal composition having a wide temperature range exhibiting an antiferroelectric phase, a high response speed, and a reduced spontaneous polarization.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、昇温過程にお
いて、50℃以上、120℃以下で反強誘電性液晶相か
ら強誘電性液晶相(あるいはスメクチックAを含む、よ
り高温側の液晶相)へ転移する相転移温度を持ち、かつ
その相転移温度から30℃低温側において自発分極の大
きさが130nC/cm2以下であり、応答速度が10
μs.以下であることを特徴とする反強誘電性液晶組成
物に関する。
According to the present invention, in the heating process, the temperature of the ferroelectric liquid crystal phase to the ferroelectric liquid crystal phase (or the liquid crystal on the higher temperature side including smectic A) is increased from 50 ° C. to 120 ° C. Phase transition temperature, the magnitude of spontaneous polarization is 130 nC / cm 2 or less at a temperature lower by 30 ° C. from the phase transition temperature, and the response speed is 10
μs. The present invention relates to an antiferroelectric liquid crystal composition characterized by the following.

【0024】前記反強誘電性液晶組成物を得るための一
つの具体的手段としては、従来から知られている反強誘
電性液晶化合物の主骨格を4つのフェニル環構造を有す
るように分子設計することにより、反強誘電性液晶相の
温度範囲が高温側に拡大した反強誘電性液晶化合物を用
いることである。
One specific means for obtaining the above-mentioned antiferroelectric liquid crystal composition is a molecular design in which the main skeleton of a conventionally known antiferroelectric liquid crystal compound has a four-phenyl ring structure. Accordingly, an antiferroelectric liquid crystal compound in which the temperature range of the antiferroelectric liquid crystal phase is expanded to a higher temperature side is used.

【0025】この反強誘電性液晶化合物は、下記一般式
(1)
This antiferroelectric liquid crystal compound has the following general formula (1)

【化6】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、A1、A2およびA3は単結合、−COO−
および−COS−よりなる群から独立して選ばれた基、
1、X2、X3およびX4は、水素およびふっ素よりなる
群から独立して選ばれた元素、Yは単結合またはエーテ
ル結合を示し、*は不斉炭素を示す。〕で示すことがで
きる。
Embedded image [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). R 2 is an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, A 1 , A 2 and A 3 are a single bond, —COO—
And a group independently selected from the group consisting of -COS-
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are elements independently selected from the group consisting of hydrogen and fluorine, Y represents a single bond or an ether bond, and * represents an asymmetric carbon. ].

【0026】その中でも、下記一般式(2)Among them, the following general formula (2)

【化7】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、X1、X2、X3およびX4は、水素およびふ
っ素よりなる群から独立して選ばれた元素であり、*は
不斉炭素を示す。〕で表される少なくとも1種の反強誘
電性液晶化合物を含有するものである反強誘電性液晶組
成物が好ましい。
Embedded image [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 is an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms; X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are elements independently selected from the group consisting of hydrogen and fluorine And * indicates an asymmetric carbon. The anti-ferroelectric liquid crystal composition containing at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:

【0027】さらに、下記一般式(3)Further, the following general formula (3)

【化8】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、Yは単結合またはエーテル結合を示し、*
は不斉炭素を示す。〕で表される少なくとも1種の反強
誘電性液晶化合物を含有するものである反強誘電性液晶
組成物が好ましい。
Embedded image [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms; Y represents a single bond or an ether bond;
Represents an asymmetric carbon. The anti-ferroelectric liquid crystal composition containing at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:

【0028】とりわけ下記一般式(4)In particular, the following general formula (4)

【化9】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基を示し、*は不斉炭素を示す。〕で示す反強
誘電性液晶化合物や一般式(5)で示す反強誘電性液晶
化合物の少なくとも1種を含有するものである反強誘電
性液晶組成物が最も好ましい。
Embedded image [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and * represents an asymmetric carbon. The most preferable is an antiferroelectric liquid crystal composition containing at least one of the antiferroelectric liquid crystal compound represented by the general formula (5) and the antiferroelectric liquid crystal compound represented by the general formula (5).

【化10】 Embedded image

【0029】前記一般式(1)〜(5)で示される反強
誘電性液晶化合物は、本発明の反強誘電性液晶組成物の
全量に対して1wt%〜70wt%、好ましくは2wt
%〜50wt%添加することが好ましい。
The antiferroelectric liquid crystal compound represented by the general formulas (1) to (5) accounts for 1 wt% to 70 wt%, preferably 2 wt%, based on the total amount of the antiferroelectric liquid crystal composition of the present invention.
% To 50% by weight.

【0030】前記一般式(1)で示される化合物のうち
2における炭素数が4、6、8のものがもっとも好ま
しいグループであり、そのつぎが2、3、5、7のグル
ープである。
Among the compounds represented by the general formula (1), those having 4, 6 and 8 carbon atoms in R 2 are the most preferred groups, and the following are the groups of 2, 3, 5 and 7.

【0031】また、X1、X2、X3の位置は下記式The positions of X 1 , X 2 and X 3 are represented by the following formulas

【化11】 で示す位置にあることが好ましく、X4の位置は一般式
(6)
Embedded image The position of X 4 is preferably represented by the general formula (6)

【化12】 で示される位置でも一般式(7)Embedded image The general formula (7) is also used

【化13】 で示される位置でも好ましいものである。Embedded image The position indicated by is also preferable.

【0032】特に好ましい反強誘電性液晶化合物を下記
の表に例記する。ただし一般式(7)の位置に結合して
いるX4は表中ではX5として表示した。
Particularly preferred antiferroelectric liquid crystal compounds are exemplified in the following table. However, X 4 bonded to the position of the general formula (7) is shown as X 5 in the table.

【0033】表中、−は単結合を示す。C917はCH2
=CH−C714−を示す。C1019はCH2=CH−C
816−を示す。C1121はCH2=CH−C918−を
示す。C1223はCH2=CH−C1020−を示す。X5
とはX4が一般式(7)で示された結合位置にあること
を示す。
In the table,-represents a single bond. C 9 H 17 is CH 2
= CH-C 7 H 14 - shows the. C 10 H 19 is CH 2 = CH-C
8 H 16 -is shown. C 11 H 21 is CH 2 = CH-C 9 H 18 - shows the. C 12 H 23 is CH 2 = CH-C 10 H 20 - shows the. X 5
Indicates that X 4 is at the bonding position represented by the general formula (7).

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】[0041]

【表8】 [Table 8]

【0042】[0042]

【表9】 [Table 9]

【0043】[0043]

【表10】 [Table 10]

【0044】[0044]

【表11】 [Table 11]

【0045】[0045]

【表12】 [Table 12]

【0046】[0046]

【表13】 [Table 13]

【0047】[0047]

【表14】 [Table 14]

【0048】[0048]

【表15】 [Table 15]

【0049】[0049]

【表16】 [Table 16]

【0050】[0050]

【表17】 [Table 17]

【0051】[0051]

【表18】 [Table 18]

【0052】[0052]

【表19】 [Table 19]

【0053】[0053]

【表20】 [Table 20]

【0054】[0054]

【表21】 [Table 21]

【0055】[0055]

【表22】 [Table 22]

【0056】[0056]

【表23】 [Table 23]

【0057】[0057]

【表24】 [Table 24]

【0058】[0058]

【表25】 [Table 25]

【0059】[0059]

【表26】 [Table 26]

【0060】[0060]

【表27】 [Table 27]

【0061】[0061]

【表28】 [Table 28]

【0062】[0062]

【表29】 [Table 29]

【0063】[0063]

【表30】 [Table 30]

【0064】[0064]

【表31】 [Table 31]

【0065】[0065]

【表32】 [Table 32]

【0066】[0066]

【表33】 [Table 33]

【0067】[0067]

【表34】 [Table 34]

【0068】[0068]

【表35】 [Table 35]

【0069】[0069]

【表36】 [Table 36]

【0070】[0070]

【表37】 [Table 37]

【0071】[0071]

【表38】 [Table 38]

【0072】[0072]

【表39】 [Table 39]

【0073】[0073]

【表40】 [Table 40]

【0074】[0074]

【表41】 [Table 41]

【0075】[0075]

【表42】 [Table 42]

【0076】[0076]

【表43】 [Table 43]

【0077】[0077]

【表44】 [Table 44]

【0078】[0078]

【表45】 [Table 45]

【0079】[0079]

【表46】 [Table 46]

【0080】[0080]

【表47】 [Table 47]

【0081】[0081]

【表48】 [Table 48]

【0082】[0082]

【表49】 [Table 49]

【0083】[0083]

【表50】 [Table 50]

【0084】[0084]

【表51】 [Table 51]

【0085】[0085]

【表52】 [Table 52]

【0086】[0086]

【表53】 [Table 53]

【0087】[0087]

【表54】 [Table 54]

【0088】[0088]

【表55】 [Table 55]

【0089】[0089]

【表56】 [Table 56]

【0090】[0090]

【表57】 [Table 57]

【0091】[0091]

【表58】 [Table 58]

【0092】[0092]

【表59】 [Table 59]

【0093】[0093]

【表60】 [Table 60]

【0094】[0094]

【表61】 [Table 61]

【0095】[0095]

【表62】 [Table 62]

【0096】[0096]

【表63】 [Table 63]

【0097】[0097]

【表64】 [Table 64]

【0098】[0098]

【表65】 [Table 65]

【0099】[0099]

【表66】 [Table 66]

【0100】[0100]

【表67】 [Table 67]

【0101】[0101]

【表68】 [Table 68]

【0102】[0102]

【表69】 [Table 69]

【0103】[0103]

【表70】 [Table 70]

【0104】[0104]

【表71】 [Table 71]

【0105】[0105]

【表72】 [Table 72]

【0106】[0106]

【表73】 [Table 73]

【0107】[0107]

【表74】 [Table 74]

【0108】[0108]

【表75】 [Table 75]

【0109】[0109]

【表76】 [Table 76]

【0110】[0110]

【表77】 [Table 77]

【0111】[0111]

【表78】 [Table 78]

【0112】[0112]

【表79】 [Table 79]

【0113】[0113]

【表80】 [Table 80]

【0114】[0114]

【表81】 [Table 81]

【0115】[0115]

【表82】 [Table 82]

【0116】[0116]

【表83】 [Table 83]

【0117】[0117]

【表84】 [Table 84]

【0118】[0118]

【表85】 [Table 85]

【0119】[0119]

【表86】 [Table 86]

【0120】[0120]

【表87】 [Table 87]

【0121】[0121]

【表88】 [Table 88]

【0122】[0122]

【表89】 [Table 89]

【0123】[0123]

【表90】 [Table 90]

【0124】[0124]

【表91】 [Table 91]

【0125】[0125]

【表92】 [Table 92]

【0126】[0126]

【表93】 [Table 93]

【0127】[0127]

【表94】 [Table 94]

【0128】[0128]

【表95】 [Table 95]

【0129】[0129]

【表96】 [Table 96]

【0130】[0130]

【表97】 [Table 97]

【0131】[0131]

【表98】 [Table 98]

【0132】[0132]

【表99】 [Table 99]

【0133】[0133]

【表100】 [Table 100]

【0134】[0134]

【表101】 [Table 101]

【0135】[0135]

【表102】 [Table 102]

【0136】[0136]

【表103】 [Table 103]

【0137】[0137]

【表104】 [Table 104]

【0138】前記反応を化学式で示すと下記のとおりで
ある。
The above reaction is represented by the following chemical formula.

【化14】 Embedded image

【0139】[0139]

【実施例】以下に実施例、比較例および製造例を挙げて
本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定され
るものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, Comparative Examples and Production Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0140】製造例1 下記式(+)−4′−ヒドロキシ−4−(1,1,1−
トリフルオロ−2−オクチルオキシカルボニル)ビフェ
ニル−4′−デシルビフェニル−4−カルボキシレート
の合成。
Production Example 1 The following formula (+)-4'-hydroxy-4- (1,1,1-
Synthesis of trifluoro-2-octyloxycarbonyl) biphenyl-4'-decylbiphenyl-4-carboxylate.

【化15】 (+)−4′−ヒドロキシ−4−(1,1,1−トリフ
ルオロ−2−オクチル)カルボン酸ビフェニル0.30
g(0.79mmol)を塩化メチル100mlにとか
し、これに4′−デシル−3−フルオロ−ビフェニル−
4−カルボン酸クロリド0.27g(0.72mmo
l)を加え、トリエチルアミン(TEA)0.08g
(0.75mmol)およびジメチルアミノピリジン
(DMAP)0.03g(0.22mmol)の存在
下、約24時間窒素雰囲気下に室温で撹拌しながら反応
させ反応生成物を得た。これをヘキサン:酢酸エチルの
20:1混合溶媒でシリカゲルクロマトを行い不純物を
除去、エタノールにて再結晶目的物0.40g(0.5
6mmol)を得た。収率77.6%。液体クロマトに
よる測定純度99.7%。
Embedded image (+)-4'-Hydroxy-4- (1,1,1-trifluoro-2-octyl) carboxylate biphenyl 0.30
g (0.79 mmol) was dissolved in 100 ml of methyl chloride, and 4'-decyl-3-fluoro-biphenyl-
0.27 g (0.72 mmol) of 4-carboxylic acid chloride
l) and triethylamine (TEA) 0.08 g
(0.75 mmol) and 0.03 g (0.22 mmol) of dimethylaminopyridine (DMAP) were reacted for about 24 hours with stirring at room temperature under a nitrogen atmosphere to obtain a reaction product. This was subjected to silica gel chromatography with a 20: 1 mixed solvent of hexane: ethyl acetate to remove impurities, and 0.40 g (0.5%) of the target compound was recrystallized with ethanol.
6 mmol). Yield 77.6%. Purity 99.7% as measured by liquid chromatography.

【0141】ポリイミドを塗布しラビング処理を施した
透明電極付ガラスよりなる厚さ2μmのセルに、前記化
合物を注入し、ホットステージ付顕微鏡観察による相転
移温度を下記表に示す(以下相転移温度は全て同様にし
て測定した)。
The above compound was injected into a cell having a thickness of 2 μm made of glass having a transparent electrode coated with polyimide and subjected to rubbing treatment, and the phase transition temperature observed by a microscope equipped with a hot stage is shown in the following table (hereinafter referred to as phase transition temperature). Were measured in the same manner).

【表105】 [Table 105]

【0142】製造例2 製造例1の4′−デシル−3−フルオロ−ビフェニル−
4−カルボン酸クロリドに代えて4′−ウンデシル−3
−フルオロ−ビフェニル−4−カルボン酸クロリド0.
79mmolを用いた以外は製造例1と同様にして下記
式の(+)−4′−ヒドロキシ−4−(1,1,1−ト
リフルオロ−2−オクチルカルボニル)ビフェニル−
4′−ウンデシルビフェニル−4−カルボキシレートを
得た。
Preparation Example 2 4'-decyl-3-fluoro-biphenyl- of Preparation Example 1
4'-undecyl-3 in place of 4-carboxylic acid chloride
-Fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride
(+)-4'-Hydroxy-4- (1,1,1-trifluoro-2-octylcarbonyl) biphenyl- of the following formula was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that 79 mmol was used.
4'-Undecylbiphenyl-4-carboxylate was obtained.

【化16】 Embedded image

【0143】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表106】 [Table 106]

【0144】製造例3 製造例1の出発原料を(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシル)カルボン
酸ビフェニル0.79mmolと4′−デシル−3−フ
ルオロ−ビフェニル−4−カルボン酸クロリド0.72
mmolとを用いた以外は、製造例1と同様にして、下
記式の(+)−4′−ヒドロキシ−4−(1,1,1−
トリフルオロ−2−ヘキシルオキシカルボニル)ビフェ
ニル−4′−デシルビフェニル−4−カルボキシレート
を得た。
Production Example 3 The starting material of Production Example 1 was replaced with (+)-4'-hydroxy-4-
0.79 mmol of biphenyl (1,1,1-trifluoro-2-hexyl) carboxylate and 0.72 mmol of 4'-decyl-3-fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride
and (+)-4'-hydroxy-4- (1,1,1-
(Trifluoro-2-hexyloxycarbonyl) biphenyl-4'-decylbiphenyl-4-carboxylate was obtained.

【化17】 Embedded image

【0145】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表107】 [Table 107]

【0146】製造例4 製造例3の4′−デシル−3−フルオロ−ビフェニル−
4−カルボン酸クロリドを4′−ウンデシル−3−フル
オロ−ビフェニル−4−カルボン酸クロリドに代えた以
外は製造例3と同様にして下記式の(+)−4′−ヒド
ロキシ−4−(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシ
ルオキシカルボニル)ビフェニル−4′−ウンデシルビ
フェニル−4−カルボキシレートを得た。
Production Example 4 4'-decyl-3-fluoro-biphenyl- of Production Example 3
(+)-4'-Hydroxy-4- (1) of the following formula was prepared in the same manner as in Production Example 3 except that 4-carboxylic acid chloride was replaced with 4'-undecyl-3-fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride. , 1,1-trifluoro-2-hexyloxycarbonyl) biphenyl-4'-undecylbiphenyl-4-carboxylate.

【化18】 Embedded image

【0147】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表108】 [Table 108]

【0148】製造例5 製造例1の出発原料を(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシル)カルボン
酸−2−フルオロ−ビフェニル0.79mmolと4′
−ノニル−3−フルオロ−ビフェニル−4−カルボン酸
クロリド0.72mmolとを用いた以外は製造例1と
同様にして、下記式の(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシルオキシカル
ボニル)−2−フルオロ−ビフェニル−4′−ノニルビ
フェニル−4−カルボキシレートを得た。
Production Example 5 The starting material of Production Example 1 was replaced with (+)-4'-hydroxy-4-
0.79 mmol of (1,1,1-trifluoro-2-hexyl) carboxylic acid-2-fluoro-biphenyl and 4 ′
In the same manner as in Production Example 1 except that 0.72 mmol of -nonyl-3-fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride was used, (+)-4'-hydroxy-4-
(1,1,1-Trifluoro-2-hexyloxycarbonyl) -2-fluoro-biphenyl-4'-nonylbiphenyl-4-carboxylate was obtained.

【化19】 Embedded image

【0149】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表109】 [Table 109]

【0150】製造例6 製造例1の出発原料(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシル)カルボン
酸−2−フルオロ−ビフェニル0.79mmolと4′
−ノニル−3−フルオロ−ビフェニル−4−カルボン酸
クロリド0.72mmolとを用いた以外は製造例1と
同様にして、下記式の(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシルオキシカル
ボニル)−2−フルオロ−ビフェニル−4′−デシルビ
フェニル−4′−カルボキシレートを得た。
Production Example 6 Starting material (+)-4'-hydroxy-4-of Production Example 1
0.79 mmol of (1,1,1-trifluoro-2-hexyl) carboxylic acid-2-fluoro-biphenyl and 4 ′
In the same manner as in Production Example 1 except that 0.72 mmol of -nonyl-3-fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride was used, (+)-4'-hydroxy-4-
(1,1,1-Trifluoro-2-hexyloxycarbonyl) -2-fluoro-biphenyl-4'-decylbiphenyl-4'-carboxylate was obtained.

【化20】 Embedded image

【0151】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表110】 [Table 110]

【0152】製造例7 製造例1の出発原料(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシル)カルボン
酸−2−フルオロ−ビフェニル0.79mmolと4′
−ノニル−3−フルオロ−ビフェニル−4−カルボン酸
クロリド0.72mmolとを用いた以外は製造例1と
同様にして、下記式の(+)−4′−ヒドロキシ−4−
(1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシルオキシカル
ボニル)−2−フルオロ−ビフェニル−4′−ウンデシ
ルビフェニル−4′−カルボキシレートを得た。
Production Example 7 Starting material (+)-4'-hydroxy-4- of Production Example 1
0.79 mmol of (1,1,1-trifluoro-2-hexyl) carboxylic acid-2-fluoro-biphenyl and 4 ′
In the same manner as in Production Example 1 except that 0.72 mmol of -nonyl-3-fluoro-biphenyl-4-carboxylic acid chloride was used, (+)-4'-hydroxy-4-
(1,1,1-trifluoro-2-hexyloxycarbonyl) -2-fluoro-biphenyl-4'-undecylbiphenyl-4'-carboxylate was obtained.

【化21】 Embedded image

【0153】製造例1と同様にして精製した前記化合物
の相転移温度を下記表に示す。
The following Table shows the phase transition temperatures of the compounds purified in the same manner as in Production Example 1.

【表111】 [Table 111]

【0154】本発明における応答速度の測定方法は下記
のとおりである。ポリイミドを塗布しラビング処理を施
した透明電極付ガラスからなる厚さ2μmのセルに化合
物を注入し、この液晶物性測定セルをホットステージに
セットし、これを2枚の偏光板を直交させた光電子倍増
管付き偏光顕微鏡に無電界の状態で暗視野となるように
配置した。セル中の液晶が反強誘電性相であるときに、
セルに図5に示すような±50Vの矩形波を印加したと
きの光の相対透過率の変化から応答時間τを求めること
ができる。τは強誘電相の状態(マイナス側の矩形波電
圧終了時)から反強誘電相の状態を経由して次の強誘電
相の状態(プラス側の矩形波電圧印加により相対透過率
が90%に達したとき)になるまでの時間であり、その
単位はμsecである。
The method for measuring the response speed in the present invention is as follows. The compound was injected into a 2 μm-thick cell made of glass with a transparent electrode that had been coated with polyimide and rubbed, and the liquid crystal physical property measurement cell was set on a hot stage. It was arranged in a polarizing microscope equipped with a doubler so as to provide a dark field without an electric field. When the liquid crystal in the cell is in the antiferroelectric phase,
The response time τ can be determined from the change in the relative transmittance of light when a rectangular wave of ± 50 V as shown in FIG. 5 is applied to the cell. τ is the state of the ferroelectric phase (at the end of the rectangular wave voltage on the minus side), the state of the next ferroelectric phase via the state of the antiferroelectric phase (the relative transmittance is 90% by applying the rectangular wave voltage on the plus side) ), And the unit is μsec.

【0155】実施例1Embodiment 1

【化22】 よりなる反強誘電性組成物をつくり、この相転移温度を
調べた結果、下記表のデータを得た。
Embedded image An antiferroelectric composition was prepared, and the phase transition temperature was examined. As a result, the data shown in the following table were obtained.

【表112】 [Table 112]

【0156】反強誘電性液晶組成物の比較に際し、相転
移温度が異なり過ぎる場合は、通常、転移点よりある一
定温度下がったところでの比較を行う。本明細書では反
強誘電性相転移温度(TCA)から30℃低下した点(T
CA−30)での比較を行った。実施例1では、110.
1−30=80.1(℃)における応答速度と自発分極
を調べた。
In the case of comparing the antiferroelectric liquid crystal compositions, if the phase transition temperatures are too different, the comparison is usually made at a certain temperature lower than the transition point. In this specification, the point (T CA ) lower than the antiferroelectric phase transition temperature (TC A) by 30 ° C.
CA- 30). In the first embodiment, 110.
The response speed and spontaneous polarization at 1-30 = 80.1 (° C.) were examined.

【表113】 [Table 113]

【0157】実施例2Embodiment 2

【化23】 よりなる反強誘電性組成物をつくり、この相転移温度を
調べた結果、下記表に示すデータを得た。
Embedded image An antiferroelectric composition was prepared, and the phase transition temperature was examined. As a result, the data shown in the following table were obtained.

【表114】 [Table 114]

【0158】実施例2の組成物のTCAは106.4℃で
あるから応答速度と自発分極の測定は 106.4−30=76.4℃ で行った。
[0158] The T CA measurement of response time and spontaneous polarization because it is 106.4 ° C. of the composition of Example 2 was carried out 106.4-30 = 76.4 ℃.

【表115】 [Table 115]

【0159】比較例1Comparative Example 1

【化24】 よりなる反強誘電性組成物をつくり、この相転移温度を
調べた結果、下記表に示すデータを得た。
Embedded image An antiferroelectric composition was prepared, and the phase transition temperature was examined. As a result, the data shown in the following table were obtained.

【表116】 [Table 116]

【0160】比較例1の組成物のTCAは81.9℃であ
るから応答速度と自発分極の測定は 81.9−30=51.9℃ で行った。
[0160] T CA measurement of response time and spontaneous polarization because it is 81.9 ° C. of the composition of Comparative Example 1 was carried out at 81.9-30 = 51.9 ℃.

【表117】 [Table 117]

【0161】比較例2Comparative Example 2

【化25】 よりなる反強誘電性組成物をつくり、この相転移温度を
調べた結果、下記表に示すデータを得た。
Embedded image An antiferroelectric composition was prepared, and the phase transition temperature was examined. As a result, the data shown in the following table were obtained.

【表118】 [Table 118]

【0162】比較例2の組成物のTCAは65.1℃であ
るから、応答速度と自発分極の測定は 65.1−30=35.1℃ で行った。
[0162] Since T CA of the composition of Comparative Example 2 is 65.1 ° C., the measurement of the response speed and the spontaneous polarization was carried out at 65.1-30 = 35.1 ℃.

【表119】 [Table 119]

【0163】[0163]

【考察】比較例1では応答速度を満足するが、自発分極
が大きく、比較例2では自発分極は、ほぼよいが、応答
速度が遅い。しかし実施例1、2はともに応答速度・自
発分極の両方の要件を満足しており、反強誘電性液晶組
成物の基材として有用であることがわかる。
[Consideration] In Comparative Example 1, the response speed is satisfied, but the spontaneous polarization is large. In Comparative Example 2, the spontaneous polarization is almost good, but the response speed is slow. However, both Examples 1 and 2 satisfy the requirements of both the response speed and the spontaneous polarization, and it can be seen that they are useful as the base material of the antiferroelectric liquid crystal composition.

【0164】[0164]

【効果】 (1) 本発明により、従来の反強誘電性液晶組成物よ
りも、反強誘電性相を示す温度範囲が広く、とくにその
高温側の温度範囲を広げることができた。 (2) そのうえ、本発明の反強誘電性液晶組成物は従
来の反強誘電性液晶組成物よりも応答速度が速く、かつ
自発分極の大きさを低減することができた。
(1) According to the present invention, the temperature range in which the antiferroelectric phase is exhibited is wider than that of the conventional antiferroelectric liquid crystal composition, and the temperature range on the high temperature side can be expanded. (2) In addition, the antiferroelectric liquid crystal composition of the present invention had a higher response speed than the conventional antiferroelectric liquid crystal composition and was able to reduce the magnitude of spontaneous polarization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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。
1 (A) shows an applied triangular wave, (B) shows a commercially available nematic liquid crystal, (C) shows a two-state liquid crystal, and (D) shows a tristable state liquid crystal. .

【図2】クラーク/ラーガーバァ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 ferroelectric liquid crystal molecules proposed by Clark / Lagerval.

【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し、(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. 3 (A) shows three stable alignment states of the “anti” ferroelectric liquid crystal molecules of the present invention, and (B) shows each of (A), (b) and (c) of A. The corresponding three-state switching and the change of the liquid crystal molecule arrangement 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 molecules change their light transmittance by drawing a double hysteresis with respect to an applied voltage.

【図5】(A)は印加電圧と時間の関係を示し、(B)
はその印加電圧がかかったときの液晶分子の応答状態を
示すグラフである。
FIG. 5A shows a relationship between applied voltage and time, and FIG.
Is a graph showing a response state of liquid crystal molecules when the applied voltage is applied.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年9月25日[Submission date] September 25, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 応答速度が速くかつ自発分極が小さい
反強誘電性液晶組成物
Patent application title: Antiferroelectric liquid crystal composition having fast response speed and small spontaneous polarization

フロントページの続き (72)発明者 山川 則子 東京都港区台場2丁目3番2号 昭和シェ ル石油株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Noriko Yamakawa 2-3-2 Daiba, Minato-ku, Tokyo Inside Showa Shell Sekiyu KK

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 昇温過程において、50℃以上、120
℃以下で反強誘電性液晶相から強誘電性液晶相(あるい
はスメクチックAを含む、より高温側の液晶相)へ転移
する相転移温度を持ち、かつその相転移温度から30℃
低温側において自発分極の大きさが130nC/cm2
以下であり、応答速度が10μs.以下であることを特
徴とする反強誘電性液晶組成物。
1. The method according to claim 1, wherein the temperature is not lower than 50 ° C.
It has a phase transition temperature at which the temperature changes from an antiferroelectric liquid crystal phase to a ferroelectric liquid crystal phase (or a liquid crystal phase containing higher temperature including smectic A) below 30 ° C., and 30 ° C. from the phase transition temperature.
On the low temperature side, the magnitude of the spontaneous polarization is 130 nC / cm 2
And a response speed of 10 μs. An antiferroelectric liquid crystal composition characterized by the following.
【請求項2】 下記一般式(1) 【化1】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、A1、A2およびA3は単結合、−COO−
および−COS−よりなる群から独立して選ばれた基、 X1、X2、X3およびX4は、水素およびふっ素よりなる
群から独立して選ばれた元素、Yは単結合またはエーテ
ル結合を示し、*は不斉炭素を示す。〕で表される少な
くとも1種の反強誘電性液晶化合物を含有するものであ
る請求項1記載の反強誘電性液晶組成物。
2. The following general formula (1): [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). R 2 is an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, A 1 , A 2 and A 3 are a single bond, —COO—
And X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen and fluorine, and Y is a single bond or an ether. Represents a bond, and * represents an asymmetric carbon. 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:
【請求項3】 下記一般式(2) 【化2】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、X1、X2、X3およびX4は、水素およびふ
っ素よりなる群から独立して選ばれた元素であり、*は
不斉炭素を示す。〕で表される少なくとも1種の反強誘
電性液晶化合物を含有するものである請求項1記載の反
強誘電性液晶組成物。
3. The following general formula (2): [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 is an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms; X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are elements independently selected from the group consisting of hydrogen and fluorine And * indicates an asymmetric carbon. 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:
【請求項4】 下記一般式(3) 【化3】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基、Yは単結合またはエーテル結合を示し、*
は不斉炭素を示す。〕で表される少なくとも1種の反強
誘電性液晶化合物を含有するものである請求項1記載の
反強誘電性液晶組成物。
4. The following general formula (3): [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms; Y represents a single bond or an ether bond;
Represents an asymmetric carbon. 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:
【請求項5】 下記一般式(4) 【化4】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基を示し、*は不斉炭素を示す。〕で表される
少なくとも1種の反強誘電性液晶化合物を含有するもの
である請求項1記載の反強誘電性液晶組成物。
5. The following general formula (4): [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and * represents an asymmetric carbon. 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:
【請求項6】 下記一般式(5) 【化5】 〔式中、R1は炭素数6〜16のアルキル基および式 CH2=CH−(CH2)m− (式中mは4〜12) で、示される末端に二重結合を有するアルケニル基より
なる群から選ばれた炭化水素基、R2は炭素数2〜8の
アルキル基を示し、*は不斉炭素を示す。〕で表される
少なくとも1種の反強誘電性液晶化合物を含有するもの
である請求項1記載の反強誘電性液晶組成物。
6. The following general formula (5): [Wherein, R 1 is an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having a terminal double bond represented by the formula CH 2 −CH— (CH 2 ) m− (where m is 4 to 12). A hydrocarbon group selected from the group consisting of: R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and * represents an asymmetric carbon. 2. The antiferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one antiferroelectric liquid crystal compound represented by the following formula:
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