JPH03182590A - Ferroelectric liquid crystal composition - Google Patents
Ferroelectric liquid crystal compositionInfo
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- JPH03182590A JPH03182590A JP1321820A JP32182089A JPH03182590A JP H03182590 A JPH03182590 A JP H03182590A JP 1321820 A JP1321820 A JP 1321820A JP 32182089 A JP32182089 A JP 32182089A JP H03182590 A JPH03182590 A JP H03182590A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気光学的表示材料として有用な新規液晶組成
物に関するもので、特に強誘電性を有する液晶材料を提
供するものであり、従来の液晶材料と比較して、特に応
答性、メモリー性にすぐれた液晶表示素子への利用可能
性を有する液晶材料を提供するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a novel liquid crystal composition useful as an electro-optical display material, and in particular provides a liquid crystal material having ferroelectricity, which is different from conventional liquid crystal compositions. The object of the present invention is to provide a liquid crystal material that has particularly excellent responsiveness and memory performance compared to liquid crystal materials, and can be used for liquid crystal display elements.
現在、広く用いられている液晶表示素子は主にネマチン
ク液晶を利用したTN型と呼ばれるものであって、多く
の長所・利点を有しているもののその応答性においては
、CRTなどの発光型の表示方式と比較すると、格段に
遅いという大きな欠点があった。TN型以外の液晶表示
方式も多く検討されているが、その応答性における改善
はなかなかなされていない。The currently widely used liquid crystal display elements are mainly of the TN type, which utilizes nematic liquid crystals, and although they have many advantages, their responsiveness is inferior to that of light-emitting types such as CRTs. Compared to the display method, it had the major drawback of being much slower. Many liquid crystal display systems other than the TN type have been studied, but improvements in their responsiveness have not yet been achieved.
ところが、強誘電性スメクチンク液晶を利用した液晶デ
バイスでは、従来のTN型液晶表示素子の100〜10
00倍の高速応答が可能で、かつ双安定性を有するため
、電源を切っても表示の記憶が得られる(メモリー効果
)ことが、最近明らかになった。このため、光シヤツタ
ーやプリンターヘッド、薄型テレビ等への利用可能性が
極めて大きく、現在、各方面で実用化に向けて開発研究
がなされている。However, in liquid crystal devices using ferroelectric smectink liquid crystals, the 100 to 10
It has recently been revealed that because it is capable of a 00 times faster response and has bistability, it can retain the display even when the power is turned off (memory effect). For this reason, it has great potential to be used in optical shutters, printer heads, flat-screen televisions, etc., and research and development is currently being conducted in various fields to put it into practical use.
強誘電性液晶は、液晶相としてはチルト系のキラルスメ
クチック相に属するものであるが、その中でも、実用的
に望ましいものは、最も粘度の低いキラルスメクチック
C(以下、SC1と省略する。)相と呼ばれるものであ
る。The liquid crystal phase of ferroelectric liquid crystals belongs to the tilted chiral smectic phase, and among these, the one that is practically desirable is the chiral smectic C (hereinafter abbreviated as SC1) phase, which has the lowest viscosity. It is called.
SC0相を示す液晶化合物(以下、SC0化合物という
。)はこれまでにも検討されてきており、既に数多くの
化合物が合成されている。しかしながら、これらのSC
1化合物には単独では強誘電性液晶表示用光スイツチン
グ素子として用いるための以下の条件、即ち、
(イ)室温を含む広い温度範囲で強誘電性を示すこと
(ロ)高温域において適当な相系列を有すること
(ハ)特にキラルネマチック(以下、N′″と省略する
。)相において長い螺旋ピッチを示すこと(ニ)適当な
チルト角を持つこと
(ホ)粘性が小さいこと
(へ)自発分極がある程度以上大きな値であること
さらに
(ト)(ロ)及び(ハ)の結果として良好な配向を示す
こと
(チ)(ホ)及び(へ)の結果として、高速の応答性を
示すこと
をすべて満足するようなものは知られていなかった。Liquid crystal compounds exhibiting an SC0 phase (hereinafter referred to as SC0 compounds) have been studied, and many compounds have already been synthesized. However, these SC
One compound alone must meet the following conditions for use as an optical switching element for ferroelectric liquid crystal displays: (a) exhibiting ferroelectricity over a wide temperature range including room temperature; and (b) having appropriate phase stability in a high temperature range. (c) exhibiting a long helical pitch, especially in the chiral nematic (hereinafter abbreviated as N′″) phase (d) having an appropriate tilt angle (e) having low viscosity (f) spontaneous Polarization must be a large value to a certain extent; Furthermore, it must exhibit good orientation as a result of (g), (b) and (c); and (ch) it must exhibit high-speed responsiveness as a result of (e) and (f). Nothing was known that would satisfy all of the above.
そのため、現在では、SC′″相を示す液晶組成物(以
下、SC1液晶組威物という。)が検討用等に用いられ
ているのが、実情である。Therefore, the current situation is that liquid crystal compositions exhibiting an SC'' phase (hereinafter referred to as SC1 liquid crystal compositions) are used for study purposes.
良好な配向性を得るためには、例えば、特開昭61−1
53623号公報等に示されているように、SC1相の
高温域にN0相を有する液晶において、N′″相の螺旋
ピッチの長さを大きくする方法が一般的に有力である。In order to obtain good orientation, for example, JP-A-61-1
As shown in Japanese Patent Application No. 53623, etc., in a liquid crystal having an N0 phase in the high temperature range of the SC1 phase, a method of increasing the helical pitch length of the N'''' phase is generally effective.
この場合にSC1相とN3相の中間の温度域にスメクチ
ックA(以下、SAと省略する。)相を有する場合に配
向はより良好となり、螺旋ピッチを大きくするには、左
螺旋を生しさせる光学活性物質と、右螺旋を生じさせる
光学活性化合物を組み合せて用いればよいことも知られ
ている。(ネマチック(以下、Nと省略する。)液晶に
光学活性物質を添加して生じる螺旋ピッチを任意の長さ
に調整することは既に公知の技術である。)しかし、こ
れらの技術によっては良好な配向性は得られるものの、
高速応答性が得られるわけではなかった。In this case, if the smectic A (hereinafter abbreviated as SA) phase is present in the intermediate temperature range between the SC1 phase and the N3 phase, the orientation will be better, and in order to increase the helical pitch, a left-handed helix should be generated. It is also known that an optically active substance and an optically active compound that causes right-handed helix may be used in combination. (It is already a known technique to adjust the helical pitch to an arbitrary length by adding an optically active substance to a nematic (abbreviated as N) liquid crystal.) However, some of these techniques do not provide good results. Although orientation can be obtained,
High-speed response could not be obtained.
高速応答性を示すには、例えば、第12回液晶討論会に
おける特別講演(同討論会予稿集P、98)で示されて
いるように、低粘性のスメクチックC(以下、SCと省
略する。)相を示す母体の液晶組!IFI(以下、SC
母体液晶という。)に、自発分極(以下、P、と省略す
る。)の大きいSC”化合物を添加する方式が優れてい
る。この方式によれば、螺旋を生しさせる光学活性化合
物の割合が少なくなるため、螺旋ピッチは比較的長くな
るが、配向性が良好となるほど螺旋ピッチを長くしよう
とすると光学活性化合物の添加量を少量にする必要があ
り、そのため自発分極が小さくなりすぎ、高速応答性が
得られなくなってしまう問題点があった。In order to exhibit high-speed responsiveness, for example, low viscosity smectic C (hereinafter abbreviated as SC) is used, as shown in the special lecture at the 12th Liquid Crystal Conference (Proceedings of the same conference P, 98). ) Parent liquid crystal set that shows the phase! IFI (hereinafter referred to as SC
It is called the mother liquid crystal. ), an excellent method is to add an SC" compound with a large spontaneous polarization (hereinafter abbreviated as P). According to this method, the proportion of the optically active compound that produces a helix is reduced, so The helical pitch is relatively long, but if you try to make the helical pitch long enough to obtain good orientation, it is necessary to add a small amount of optically active compound, and as a result, the spontaneous polarization becomes too small, making it difficult to obtain high-speed response. There was a problem that disappeared.
また、SC母体液晶としてこれまで用いられてきたもの
は、例えば、ジャパン・デイスプレィ゛86講演予稿集
(352ページ〜)又は特開昭62−583号公報に記
載されている。Furthermore, those that have been used hitherto as SC matrix liquid crystals are described in, for example, Japan Display 86 Lecture Proceedings (from page 352) or Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-583.
(R,R’はアキラルなアルキル基を表わす。)(R,
R’は上記と同様。〉
の如く、化合物自身又はその同族体が、SC相を示すも
のに限られるか、又はそれに加えて分子長軸に対して垂
直方向に強いダイポール(分極)を示すような液晶化合
物を添加した組成物であり、SC相の温度範囲を広く保
つと粘性が大きくなり、粘性を小さくするとSC相の温
度範囲が狭くなるという問題点があった。(R, R' represent an achiral alkyl group.) (R,
R' is the same as above. > The compound itself or its homologues are limited to those exhibiting an SC phase, or compositions in which a liquid crystal compound is added that exhibits a strong dipole (polarization) in the direction perpendicular to the long axis of the molecule. However, if the temperature range of the SC phase is kept wide, the viscosity increases, and if the viscosity is decreased, the temperature range of the SC phase becomes narrow.
従って、従来技術では良好な配向性と高速応答性を同時
に実現するのは困難なことであった。Therefore, with the prior art, it has been difficult to simultaneously achieve good orientation and high-speed response.
本発明が解決しようとする課題は、高速応答性及び配向
性においてともに充分に満足できる強誘電性液晶m酸物
を提供することにある。The problem to be solved by the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal m-oxide which is fully satisfactory in both high-speed response and orientation.
本発明は、上記課題を解決するために、光学的に不活性
でスメクチックC相を示す母体液晶(以下、SC母体液
晶という。)に、光学活性化合物から成るキラルドーパ
ントを加えて成るキラルスメクチックC相を示す液晶組
成物であって、母体液晶が、
(1)下記一般式(A−1)、(A−2)、(A−3)
、(A−4)及び(A−5>で表わされる化合物から成
るA群から選ばれる化合物、(2)下記一般式(B−1
)、(B−2)、(B−3)及び(B−4)で表わされ
る化合物から戒る8群から選ばれる化合物及び
(3)下記一般式(C)で表わされる化合物を含有する
ことを特徴とする室温を含む広い温度範囲でキシルスメ
クチックC相を示す強誘電性液晶組成物を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides chiral smectic C obtained by adding a chiral dopant made of an optically active compound to a matrix liquid crystal that is optically inactive and exhibits a smectic C phase (hereinafter referred to as SC matrix liquid crystal). A liquid crystal composition exhibiting a phase, wherein the parent liquid crystal has (1) the following general formula (A-1), (A-2), (A-3).
, (A-4) and (A-5>), (2) the following general formula (B-1
), (B-2), (B-3) and (B-4), and (3) containing a compound represented by the following general formula (C). Provided is a ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a xylsmectic C phase over a wide temperature range including room temperature.
一般式(A−1)
一般式
(
)
一般式
(A−3)
一般式(A−4)
一般式(A−5)
(上記一般式(A−1) ’−(A −5) 中、R”
及びR5は各々独立的に炭素原子数1〜2oの直鎖状又
は分岐状のアルキル基又はアルコキシル基を表わすが、
R1及びRゝのうち、少なくとも一方の基はアルコキシ
ル基を表わすが、好ましくは、R1及びRゝのうち、一
方の基は炭素原子数4〜12の直鎖状アルキル基を表わ
し、他方の基は炭素原子数4〜12の直鎖状又は分岐状
のアルコキシル基を表わす。〉
一般式(B−1)
一般式(B−2)
一般式
(
)
一般式(B−4)
(上記一般式(B−1) 〜(B−4)中、Rc及びR
6は各々独立的に炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基を表わすが、Ro及びR4のうち、少な
くとも一方の基は直鎖状アルキル基を表わすが、好まし
くはRc及びR″は各々独立的に炭素原子数4〜12の
直鎖状アルキル基一般式(C)
(式中、R”は炭素原子数1−18の直鎖状又は分岐状
のアルキル基又はアルコキシル基を表わすが、好ましく
は炭素原子数3〜12の直鎖状又はメチル分岐のアルキ
ル基を表わす。General formula (A-1) General formula ( ) General formula (A-3) General formula (A-4) General formula (A-5) (In the above general formula (A-1) '-(A-5), R”
and R5 each independently represent a linear or branched alkyl group or alkoxyl group having 1 to 2 carbon atoms,
At least one group among R1 and R2 represents an alkoxyl group, and preferably one group among R1 and R2 represents a straight-chain alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and the other group represents an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. represents a linear or branched alkoxyl group having 4 to 12 carbon atoms. > General formula (B-1) General formula (B-2) General formula ( ) General formula (B-4) (In the above general formulas (B-1) to (B-4), Rc and R
Each of 6 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one group among Ro and R4 represents a linear alkyl group, preferably Rc and R'' each independently represents a linear alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, represented by the general formula (C) (wherein R'' is a linear or branched alkyl group or alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms) , preferably a linear or methyl branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
Rfは炭素原子数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキ
ル基を表わすが、好ましくは炭素原子数3〜12の直鎖
状又はメチル分岐のアルキル基を表わす。Rf represents a straight chain or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain or methyl branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
ン基を表わす。represents a group.
す。vinegar.
A群に族する化合物は、室温あるいは室温付近の温度範
囲で、SC相を示す化合物あるいはその同族体(アルキ
ル鎖の炭素数及び、またはその形状のみが異った化合物
)であって、粘性は中程度であるが、低温域までSC相
の温度範囲を拡大するのに寄与するところが大きい化合
物である。本発明は、特に前記一般式(A−1)、(A
、2)、(A−3)、(A−4)又は(A−5)で表わ
される化合物の少なくとも1種を含有することを特徴と
する。Compounds belonging to Group A are compounds that exhibit an SC phase at or near room temperature, or their homologues (compounds that differ only in the number of carbon atoms in the alkyl chain and/or its shape), and the viscosity is Although it is a medium-sized compound, it largely contributes to expanding the temperature range of the SC phase to a low temperature range. The present invention particularly provides the general formula (A-1), (A
, 2), (A-3), (A-4) or (A-5).
一般式(A−1)、(A、2)、(A−3)、(A−4
)及び(A−5)で表わされる化合物としては、更に詳
しくは、以下の化合物を挙げることができる。General formulas (A-1), (A, 2), (A-3), (A-4
) and (A-5), more specifically, the following compounds can be mentioned.
Rg@−4トOR’
(A
31)
R904トC00□ト0Rh
(A−53)
一般式(A−11)〜(A−53)で表わされる化合物
のうち、一般式(^−11)、(A−12)、(^−2
1)、(A−22)、(A−31)、(A−32)、(
A−41)、(A−42)、(^−52)及び(A−5
3)で表わされる化合物が好ましく、一般式%式%)
わされる化合物が特に好ましい。Rg@-4toOR' (A31) R904toC00□to0Rh (A-53) Among the compounds represented by general formulas (A-11) to (A-53), general formula (^-11), (A-12), (^-2
1), (A-22), (A-31), (A-32), (
A-41), (A-42), (^-52) and (A-5
Compounds represented by the formula 3) are preferred, and compounds represented by the general formula % are particularly preferred.
A群に属する化合物と類似した性質を有する化合物とし
て、次の(1)〜(3)の化合物も必要とあれば液晶組
成物の成分として含有していて差しつかえない。As compounds having properties similar to the compounds belonging to Group A, the following compounds (1) to (3) may also be included as components of the liquid crystal composition, if necessary.
(1)一般式(A−1)〜(A−3)において、R1及
びRゝのうち、少くとも一方の基が、アルコキシカルボ
ニル、アルカノイルオキシ又はアルコキシカルボニルオ
キシ基であり、他方の基がアルキル、アルコキシ、アル
コキシカルボニル、アルカノイルオキシ又はアルコキシ
カルボニル基であるところの化合物。(1) In general formulas (A-1) to (A-3), at least one of R1 and R is an alkoxycarbonyl, alkanoyloxy, or alkoxycarbonyloxy group, and the other group is an alkyl , alkoxy, alkoxycarbonyl, alkanoyloxy or alkoxycarbonyl group.
(2)一般式(A−1)〜(A−3)又は上記(1)で
表わされる化合物であって、任意の−σノド(3)
次の一般式(A−4)
(A
7)で表わ
される化合物。(2) A compound represented by the general formulas (A-1) to (A-3) or the above (1), which is an arbitrary -σ node (3) The following general formula (A-4) (A7) A compound represented by
一般式(A−4)
(式中、R・及びR−は、各々独立的にアルキル、アル
コキシル、アルキルチオ、アルコキシカルボニル、アル
キルチオカルボニル、アルカノイルオキシ、又はアルコ
キシカルボニルオキシ基を表わすが、少なくとも一方の
基はアルキル基ではなく、は2位又は3位にFが置換し
ていてよい、)一般式(A−5)
(式中、R・及びRJは、一般式(A
合と同様の意味を有し、
4)の場
を表わす。General formula (A-4) (wherein R and R each independently represent an alkyl, alkoxyl, alkylthio, alkoxycarbonyl, alkylthiocarbonyl, alkanoyloxy, or alkoxycarbonyloxy group, but at least one of the groups is not an alkyl group, and may be substituted with F at the 2- or 3-position) general formula (A-5) (wherein, R and RJ have the same meaning as in the general formula (A) and represents the field of 4).
)
一般式(A−6)
(式中、
R’
及びRJ
は、
一般式(A−4)
の場
表わす。)
一般式(A−7)
般式(A、−6)の場合と同様の意味を有する。)B群
に属する化合物は、それ自身及びその同族体においても
SC相を示すことはないが、非常に低粘性の化合物であ
って、SC1液晶&Il威物に加えることにより、その
粘度を低下させ、応答性の向上に寄与するものである。) General formula (A-6) (In the formula, R' and RJ are represented in the general formula (A-4).) General formula (A-7) Same as in the case of the general formula (A, -6) have meaning. ) Compounds belonging to Group B do not exhibit SC phase by themselves or their homologs, but they are very low viscosity compounds, and by adding them to SC1 liquid crystals, they can reduce their viscosity. , which contributes to improving responsiveness.
本発明は、特に前記一般式(B−1)、(B−2)、(
B−3)又は(B−4)で表わされる化合物を少なくと
も1種含有することを特徴とするものである。The present invention particularly provides the general formulas (B-1), (B-2), (
It is characterized by containing at least one compound represented by B-3) or (B-4).
B群に属する代表的な化合物として、以下の化合物を挙
げることができる。The following compounds can be mentioned as typical compounds belonging to Group B.
(イ)
一般式(B−1)
で表わされる化合物
上表中、
・はその相が存在することを、
は存
在しないことを、・の右の数字はその相からより高温域
の相への転移温度を各々表わし、()内はその相がモノ
トロピックであることを表わす。(b) Compounds represented by general formula (B-1) In the above table, ・ means that the phase exists, ・ means that it does not exist, and the number to the right of ・ means that the phase changes from that phase to a phase in a higher temperature range. Each transition temperature is shown, and the numbers in parentheses indicate that the phase is monotropic.
Crは結晶相、SBはスメクチックB相、Nはネマチッ
ク相、■は等方性液体相を表わすが、SBは一部SA(
スメクチックA)相の可能性もある。Cr is a crystalline phase, SB is a smectic B phase, N is a nematic phase, and ■ is an isotropic liquid phase, but SB is partially SA (
There is also a possibility of smectic A) phase.
(ロ) 一般式(B−2)で表わされる化合物 (ハ〉 一般式(B−3) で表わされる化合物 (上表中、 Sはスメクチック相を表わす。(B) Compound represented by general formula (B-2) (c) General formula (B-3) Compound represented by (In the table above, S represents a smectic phase.
〉
(ニ)
一般式(B−4)
で表わされる化合物
これらのB群の化合物は、N相やSA相、SE相、ある
いはSE(スメクチックE)相を示しても、チルト系の
スメクチック相、特にSC相は示さない。〉 (d) Compounds represented by general formula (B-4) These B group compounds may exhibit a tilted smectic phase, an N phase, an SA phase, an SE phase, or an SE (smectic E) phase. In particular, the SC phase is not shown.
一般に、このような相転移を示す化合物をSC母体液晶
に添加した場合、そのTc (SC相の上限温度)を大
きく降下させることが多く、これまでSC母体液晶の構
成材料としてはほとんど用いられていなかった。しかる
に、A群及びC群から選ばれる化合物を用いることによ
り、特にC群の化合物の効果によって、Tcの降下を抑
制し、かつ、液晶組成物の粘性を低下させて、応答性を
大きく向上させることが可能となった。Generally, when a compound exhibiting such a phase transition is added to an SC matrix liquid crystal, its Tc (the upper limit temperature of the SC phase) is often significantly lowered, and so far it has rarely been used as a constituent material of the SC matrix liquid crystal. There wasn't. However, by using a compound selected from Group A and Group C, the drop in Tc can be suppressed, and the viscosity of the liquid crystal composition can be lowered, thereby greatly improving responsiveness, especially due to the effect of the compound in Group C. It became possible.
また、これらの化合物は、特に一般式(B(B−3)で
表わされる化合物においては、l)
→5)4において、フン累置換の有無、あるいはその位
置によって、その液晶性に差があり、SC母体液晶(又
は、SC′″液晶組底物)のN相(又はN0相〉の温度
範囲を拡大したい場合には、B群の化合物と類似した性
質を有する化合物として、以下に示す一般式(B′)で
表わされSC相を示さない化合物を併用して用いること
もできる。In addition, these compounds differ in their liquid crystallinity depending on the presence or absence of Hun-replacement substitution or the position thereof, especially in the compound represented by the general formula (B (B-3), l) → 5) 4. , If you want to expand the temperature range of the N phase (or N0 phase) of the SC base liquid crystal (or SC'' liquid crystal composition), use the following general compounds as compounds having properties similar to those of group B compounds. A compound represented by formula (B') that does not exhibit an SC phase may also be used in combination.
Rk及びRLは各々独立的に炭素原子数1〜18と直鎖
又は分岐状のアルキル基を表わすが、好ましくは炭素数
4〜12の直鎖状アルキル基を表ゎCOOOCOCHJ
0CHz−CHzCHt 、 Cミc−
、−cos −−5co−又は単結合を表わす。(ただ
し、B群の化合物を除く。)前記一般式(C)で表わさ
れる化合物は、高い温度域までSC相を示すか、あるい
はSC相を示さない場合でもTc (SC相の上限温度
)の低い液晶組成物に添加することにより、そのTcを
上昇しうる効果を有しているものであり、SC相の温度
範囲の特に高温域における拡大に寄与するものであり、
具体的には以下の化合物をあげることができる。Rk and RL each independently represent a straight or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably a straight chain alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.
0CHz-CHzCHt, Cmic-
, -cos --5co- or a single bond. (However, compounds of group B are excluded.) The compound represented by the above general formula (C) shows the SC phase up to a high temperature range, or even if it does not show the SC phase, the Tc (upper limit temperature of the SC phase) By adding it to a low-temperature liquid crystal composition, it has the effect of increasing its Tc, and contributes to expanding the temperature range of the SC phase, especially in the high temperature range,
Specifically, the following compounds can be mentioned.
ノ (上表中、 SFはスメクチックF相を表わす。of (In the table above, SF stands for smectic F phase.
)
−m式(C)で表わされる化合物と類似の効果を有する
化合物としては、次の一般式CG)で表わされる化合物
を挙げることができる。これらは一般式(G)で表わさ
れる化合物と併用して用いることができる。) -m Compounds having similar effects to the compound represented by formula (C) include compounds represented by the following general formula CG). These can be used in combination with the compound represented by general formula (G).
一般式(G)
式中、R′″及びR”は各々独立的に炭素原子数1−1
8の、好ましくは3〜12の直鎖状又は分岐状のアルキ
ル基を表わし、ZI及びZ4は各々独立的に−coo−
,−oco−、−o−、−s−又は単結合を表わし、好
ましくは少なくとも1方が単結合を表わす。General formula (G) In the formula, R''' and R'' each independently have 1-1 carbon atoms.
8, preferably 3 to 12 linear or branched alkyl groups, and ZI and Z4 each independently represent -coo-
, -oco-, -o-, -s- or a single bond, preferably at least one of them represents a single bond.
Z!及びZ、は各々独立的に、−coo−−oco−C
HzO、OCH! COS 5CO−CH
z−CHx−9CミC−あるいは単結合を表わすが、少
なくとも1方は単結合であることが好ましい。Z! and Z are each independently -coo--oco-C
HzO, OCH! COS 5CO-CH
z-CHx-9C represents a C- or a single bond, and at least one is preferably a single bond.
の環における任意の1〜2個の水素がフッ素装置フッ素
置換体)であり、さらにその少なくとも1本発明で使用
するSC母体液晶において、A群の化合物の割合は1〜
90重量%の範囲が好ましく、5〜75重量%の範囲が
特に好ましい、B群の化合物の割合は、小さすぎると応
答性の改善効果が小さく、大きすぎるとTcが低くなり
すぎることから1〜60!ii%の範囲、特に5〜40
重量%の範囲が好ましい。Any 1 to 2 hydrogen atoms in the ring are fluorine (fluorine substituted), and furthermore, in at least one of the SC base liquid crystals used in the present invention, the proportion of the compound of group A is 1 to 2.
The proportion of the compound of group B, which is preferably in the range of 90% by weight, and particularly preferably in the range of 5 to 75% by weight, is 1 to 1. 60! ii% range, especially from 5 to 40
A weight percent range is preferred.
一般式(C)で表わされる化合物の割合は、小さすぎる
とTcが低く、大きすぎると応答性を低下するので5〜
70重量%の範囲、特に10〜50重量%の範囲が好ま
しい。If the proportion of the compound represented by the general formula (C) is too small, the Tc will be low, and if it is too large, the responsiveness will be reduced.
A range of 70% by weight is preferred, especially a range of 10 to 50% by weight.
本発明で使用するSC母体液晶は、そのSC相の高温側
において、降温時に、
(イ)I(等方性液体〉相→N相→SA相→SC相の相
系列を有するもの
(口〉 I相→SA相→SC相の相系列を有するもの
(ハ)I相→N相→SC相の相系列を有するもの
又は
(ニ)I相→SC相の相系列を有するもののいずれかの
相系列を有するものが用いられるが、(イ)〜(ニ)の
選択は、同時に用いるキラルドーパント及び、SC1液
晶組成物とした場合の好ましい相系列により異なってく
る。最も繁用性のあるのは、(イ)であり、キラルドー
パントをSC母体液晶に添加した場合に、N*相の温度
範囲を広げ、SA相等の温度範囲を狭くしやすい傾向が
強い場合には(ロ)を、キラルドーパントをSC母体液
晶に添加した場合に、SA相の温度範囲を広げ、N0相
の温度範囲を狭くしやすい傾向が強い場合には(ハ)を
、また、SC性が弱く、N0相やSA相の温度範囲を広
げやすい場合などには(ニ)を用いるのが、最も適して
いる。重要であるのはSC0液晶組威物とした場合の相
系列であって、−船釣には、I→N0→5A4SC”の
相系列が配向の点で有利である。一方、I→N0→SC
1の相系列も配向制御方法によっては、より良好な配向
を示す場合もあり、また、大きなチルト角が得やすいの
で、ゲスト・ホスト方式などに適している。The SC matrix liquid crystal used in the present invention has a phase sequence of (i) I (isotropic liquid) phase → N phase → SA phase → SC phase on the high temperature side of its SC phase when the temperature is lowered. Either phase has a phase sequence of I phase → SA phase → SC phase (c) has a phase sequence of I phase → N phase → SC phase, or (d) has a phase sequence of I phase → SC phase The selection of (a) to (d) depends on the chiral dopant used at the same time and the preferred phase sequence in the SC1 liquid crystal composition. , (a), and when a chiral dopant is added to the SC base liquid crystal, there is a strong tendency to widen the temperature range of the N* phase and narrow the temperature range of the SA phase, etc., then (b) is the chiral dopant. When added to the SC base liquid crystal, if there is a strong tendency to widen the temperature range of the SA phase and narrow the temperature range of the N0 phase, select (c). It is most suitable to use (d) when it is easy to widen the temperature range of →N0→5A4SC" phase series is advantageous in terms of orientation. On the other hand, I→N0→SC" phase series is advantageous in terms of orientation.
The phase series No. 1 may also exhibit better orientation depending on the orientation control method, and a large tilt angle can be easily obtained, so it is suitable for the guest-host system.
また、1→5A−3C”の相系列も、初期の強誘電性液
晶(P−デシルオキシベンジリデンアミノケイヒ酸(S
)−2−メチルブチル等)が、この相系列であったため
、その配向方法についてよく検討されており、良好な配
向を得ることも不可能ではない。In addition, the phase series of 1→5A-3C'' is also similar to the initial ferroelectric liquid crystal (P-decyloxybenzylidene aminocinnamic acid (S
)-2-methylbutyl, etc.) had this phase series, the orientation method has been well studied, and it is not impossible to obtain good orientation.
本発明で使用するキラルドーパントとしては、(1)S
C”相を示す化合物、(2) S C”相以外の液晶相
のみを示す化合物又は(3)液晶性を全く示さない化合
物を用いることができるが、(3)の場合には、SC母
体液晶に添加して得られるSC0液晶組底物の液晶性が
低下する傾向を防止するために、液晶類似の骨格を有す
る化合物を用いることが好ましい。The chiral dopant used in the present invention includes (1) S
A compound exhibiting a C" phase, (2) a compound exhibiting only a liquid crystal phase other than the SC" phase, or (3) a compound exhibiting no liquid crystallinity at all can be used; however, in the case of (3), the SC matrix In order to prevent the tendency for the liquid crystallinity of the SC0 liquid crystal composition obtained by adding it to liquid crystal to decrease, it is preferable to use a compound having a skeleton similar to liquid crystal.
キラルドーパントがSC1液晶組成物にもたらす諸物性
のうち重要なものは、その誘起する螺旋ピッチ、自発分
極の向き及びその大きさであるが、これらはキラルドー
パントを構成する各化合物の光学活性部位により最も大
きな影響を受ける。Among the various physical properties that the chiral dopant brings to the SC1 liquid crystal composition, the important ones are the helical pitch it induces, the direction and magnitude of spontaneous polarization, and these are determined by the optically active sites of each compound constituting the chiral dopant. most affected.
これまでキラルドーパント、sc”化合物又はネマチッ
ク液晶への添加剤として用いられてきた光学活性化合物
における光学活性基の代表的なものを以下に掲げる。Typical optically active groups in optically active compounds that have been used as chiral dopants, sc'' compounds, or additives to nematic liquid crystals are listed below.
(IV−1) CH。(IV-1) CH.
(−CHr+−r−CHC!Hs (■ 2) C貼 −o+cor÷=CI−CtHs (rV−3) CI。(-CHr+-r-CHC!Hs (■ 2) C sticker −o+cor÷=CI−CtHs (rV-3) C.I.
+CO!h−0−(−CH!+−CH−CJs(IV−
4>
CHl
−0fCHzh−0+ CHlす、CHCJs(rV−
7)
CI。+CO! h-0-(-CH!+-CH-CJs(IV-
4> CHl -0fCHzh-0+ CHl, CHCJs(rV-
7) CI.
1・ (−CHt−)TCHRs (IV−13) C11゜ 1申 −CH,−CHCHt 0Rs (IV−14) CH。1・ (-CHt-)TCHRs (IV-13) C11゜ 1 monkey -CH, -CHCHt 0Rs (IV-14) CH.
−CI CHz 0Rs (rV−21) CH。-CI CHz 0Rs (rV-21) CH.
−5−(−co1÷yCH(CHt)i−CHs(lV
−4iノ
ーu−t;−シn−シi、−t、れ
しztls
LIV −4HJ
−ら■−じ−u−Xs
(IV−535
C11゜
HORs
(IV−55)
OCHz CHRs
(1!i/−57)
f
O(Jig CHRs
(IV−65)
CH。-5-(-co1÷yCH(CHt)i-CHs(lV
-4i no u-t;-shin-shii,-t,reshiztls LIV -4HJ-ra■-ji-u-Xs (IV-535 C11°HORs (IV-55) OCHz CHRs (1!i /-57) f O (Jig CHRs (IV-65) CH.
OCHCHz 0Rs (IV−69) 1 −CO0CHz CHRs (IV−70) CH3 1・ OCHz CHC)It 0CORs(■ 71) CI。OCHCHz 0Rs (IV-69) 1 -CO0CHz CHRs (IV-70) CH3 1・ OCHz CHC)It 0CORs(■ 71) C.I.
OCHCHz OC0Rs (■ 72) CI。OCHCHz OC0Rs (■ 72) C.I.
OCI CHz(C1hト、0CORs(IV−73
)
−0−CI。OCI CHz(C1ht, 0CORs(IV-73
) -0-CI.
C11゜ CH−(CH2)T−OCOR。C11゜ CH-(CH2)T-OCOR.
(■
80)
COOC)It CHRs
H3
GH3
上記各一般式において、mは1〜4の整数を表わし、n
は1〜10の整数を表わし、R1は炭素原子数3〜8の
アルキル基を表わし、R4は炭素原子数2〜10のアル
キル基を表わし、R2は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、R6は炭素原子数1〜4のアルキル基を表
わす。(■ 80) COOC)It CHRs H3 GH3 In each of the above general formulas, m represents an integer from 1 to 4, and n
represents an integer of 1 to 10, R1 represents an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, R4 represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. , R6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
光学活性基として、式(IV−1)〜(IV−22)で
表わされる光学活性基のみを含有する光学活性化合物で
はSC母体液晶に添加してSC0液晶組底物とした際に
誘起される自発分極は小さいものが多く、単独でSC′
″相を示す場合でもそのほとんどが10nC/cm”以
下にすぎない。In optically active compounds containing only optically active groups represented by formulas (IV-1) to (IV-22), when added to an SC base liquid crystal to form an SC0 liquid crystal composition, Spontaneous polarization is often small, and SC′
Even when a ``phase'' is exhibited, most of them are only 10 nC/cm or less.
一方、光学活性基として、式(IV−31)〜(■−9
1)で表わされる光学活性基を含有する光学活性化合物
は、SC母体液晶に添加してSC9液晶組底物とした際
に誘起する自発分極が大きいものが多く、単独でSC′
″相を示す場合などでは300nC/c1以上の大きな
値を示すものも存在する。On the other hand, as optically active groups, formulas (IV-31) to (■-9
Many of the optically active compounds containing the optically active group represented by 1) induce a large spontaneous polarization when added to the SC base liquid crystal to form an SC9 liquid crystal composition, and when used alone, they induce SC'
In some cases, such as those exhibiting a ``phase'', a large value of 300 nC/c1 or more exists.
このような光学活性基を末端に有するような光学活性化
合物の基本骨格の代表的なものを以下に掲げる。Typical basic skeletons of optically active compounds having such an optically active group at the end are listed below.
(V−48)
豆ト■イウ
(V−144)
寞ンOC〇−〇バ鈴
(V−192)
C諏))ocoJが
(V−480)
沓oco^*
(V−481)
舎CH,0べ*
(V−482)
舎oco−ス
(V−483)
(E)COOろ木
(V
484)
Φoco八六
(へ−485)
笹CH,0訟≠
(V−486)
ΦOCH,べ*
上記各基本骨格中のベンゼン環あるいはシクロヘキサン
環にフッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、メト
キシ基、シアノ基又はニトロ基が置換した各基本骨格も
使用できる。(V-48) Mameto ■ Iu (V-144) OC〇-〇 Baru (V-192) C su)) ocoJ ga (V-480) 沓 oco^* (V-481) sha CH, 0be* (V-482) sha oco-su (V-483) (E) COO Roki (V 484) Φoco 86 (he-485) Sasa CH, 0 lawsuit≠ (V-486) ΦOCH, be* It is also possible to use basic skeletons in which the benzene ring or cyclohexane ring in each of the above basic skeletons is substituted with a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, methoxy group, cyano group, or nitro group.
以上のような基本骨格の片側もしくは両側に前記キラル
基が結合した光学活性化合物がキラルドーパントの構成
成分として有効に使用することができる。特に両側に前
記キラル基が結合した一般式(D)
Q”−Z−Q”。The optically active compound having the chiral group bonded to one or both sides of the basic skeleton as described above can be effectively used as a constituent component of a chiral dopant. In particular, general formula (D) Q"-Z-Q" in which the chiral groups are bonded to both sides.
〔式中、Q”及びQ glは互いに異なった光学活性基
であって、各光学活性基は少なくとも1個の不斉炭素原
子を有し、かつ、Q”及びQ ”のうち少なくとも1方
の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ;1
つ、窒素、フッ素、塩素あるいは−C−又はCミNと直
結した構造を有する。Zは一般式()
これらの環上の任意の1〜2個の水素原子がフッ素原子
又はシアノ基に置換した構造を表わし、Yl及びY2は
各々独立的に単結合、−COO−0COCHzOQC)
It GHzGHzc = c −−cos−又
は−5CO−を表わし、Sは0又は1を表わす。)
で表わされる液晶性分子の中心骨格(コア)部分を表わ
す。〕
で表わされる光学活性化合物が好ましい。[In the formula, Q'' and Qgl are different optically active groups, each optically active group has at least one asymmetric carbon atom, and at least one of Q'' and Q'' The group has a structure in which one asymmetric carbon atom is directly bonded to oxygen, io, nitrogen, fluorine, chlorine, or -C- or CmiN. Represents a structure in which two hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms or cyano groups, Yl and Y2 are each independently a single bond, -COO-0COCHzOQC)
It GHzGHzc = c --cos- or -5CO-, and S represents 0 or 1. ) represents the central skeleton (core) part of a liquid crystal molecule. ] Optically active compounds represented by these are preferred.
更に、好ましくは光学活性基Q II及びQ 1mは各
々次の一般式(F−1)及び(F−2)で表わされる。Furthermore, preferably, the optically active groups Q II and Q 1m are represented by the following general formulas (F-1) and (F-2), respectively.
一般式(F−1)
I
R1−CH−Y”
一般式(F−2)
2
1拳
R” −CH−Y3−
(式中、R1及びRzは各々独立的に炭素原子数2〜1
0のアルキル基又は炭素原子数1〜10のアルコキシル
基、アルコキシカルボニル基又はアルカノイルオキシ基
を表わし、C′は不斉炭素原子を表わし、Xl及びX!
は各々独立的にC[l、−F−5CZ−又は−CNを表
わし、Yt及びY3は各々独立的に単結合、−o−−c
oo−−oco−−(−CI!)TT O−(−CHz
)n%+CH2)−i−I−OCO斗C1,扇又は +
CH!)j−T−C00+CH!扇を表わし、11.1
2、ml、m2、nl及びR2は各々独立的に0〜5の
整数を表わす。)
さらに好ましくは、各キラル基が同一でなく、かつ、そ
の少なくとも一方が、その不斉炭素原子が酸素(○)、
イオウ(S)、チッ素(N)、フッ素(F)、塩素(C
Z)等のへテロ原子あるい1
はC,CNに直結した構造であること、特に、前記(I
V−31)〜(IV−101)で表わされる基のいずれ
かであることが望ましい。General formula (F-1) I R1-CH-Y" General formula (F-2) 2 1 fist R" -CH-Y3- (wherein, R1 and Rz each independently have 2 to 1 carbon atoms
0 alkyl group, or an alkoxyl group, alkoxycarbonyl group, or alkanoyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, C' represents an asymmetric carbon atom, and Xl and X!
each independently represents C[l, -F-5CZ- or -CN, and Yt and Y3 each independently represent a single bond, -o--c
oo--oco--(-CI!)TT O-(-CHz
)n%+CH2)-i-I-OCO Dou C1, fan or +
CH! )j-T-C00+CH! Represents a fan, 11.1
2, ml, m2, nl and R2 each independently represent an integer of 0 to 5. ) More preferably, the chiral groups are not the same, and at least one of them has an asymmetric carbon atom of oxygen (○),
Sulfur (S), nitrogen (N), fluorine (F), chlorine (C
In particular, the hetero atom such as
It is desirable that it be any of the groups represented by V-31) to (IV-101).
このように、基本骨格の両側に互いに異ったキラル基が
結合した光学活性化合物を用いることによる利点として
以下の点を挙げることができる。As described above, the following points can be cited as advantages of using an optically active compound in which different chiral groups are bonded to both sides of the basic skeleton.
(1) 片側にのみキラル基を有する化合物より強い
自発分極を示しうる。(1) It can exhibit stronger spontaneous polarization than a compound having a chiral group only on one side.
即ち、前記(IV−31)〜(IV−91)で表わされ
る基から選ばれるキラル基と(IV−1)〜(IV−2
2)で表わされる基から選ばれるキラル基とを基本骨格
の両側に有する化合物と、同一の基本骨格でキラル基と
しては(IV−31)〜(■−91)で表わされる基か
ら選ばれる同一の基のみで他の側はアキラルな基である
化合物をそれぞれSC母体液晶に添加して、その外挿値
として自発分極を求めてみると、両側にキラル基を有す
る化合物の方が10〜30nC/c−あるいはそれ以上
大きい。(IV−1)〜(■−22)で表わされる基に
由来する自発分極はたかだか10nC/cm2程度であ
るので、両側のキラル基による自発分極の単純和よりも
大きくなっていることがわかる。That is, a chiral group selected from the groups represented by (IV-31) to (IV-91) and (IV-1) to (IV-2)
2) A compound having chiral groups selected from the groups represented by (IV-31) to (■-91) on both sides of the basic skeleton, and a compound having the same basic skeleton with chiral groups selected from the groups represented by (IV-31) to (■-91). Compounds with only one group and an achiral group on the other side are added to the SC base liquid crystal, and when the spontaneous polarization is determined as an extrapolated value, it is found that the compound with chiral groups on both sides is 10 to 30 nC /c- or larger. Since the spontaneous polarization derived from the groups represented by (IV-1) to (■-22) is at most about 10 nC/cm2, it can be seen that it is larger than the simple sum of the spontaneous polarization due to the chiral groups on both sides.
さらに(IV−31)〜(IV−91)で表わされる基
から選ばれる基であって互いに異ったキラル基を上記基
本骨格の両側に有するような化合物では、両方のキラル
基による自発分極の極性(よく知られた強誘電性液晶で
ある(S)−2−メチルブチルb−デシルオキシベンジ
リデンアミノフェニルシンナメート(DOBAMBC)
の極性をeと決める。)を同一にあわせた場合には非常
に大きい自発分極を得ることができる。Furthermore, in a compound that is a group selected from the groups represented by (IV-31) to (IV-91) and has different chiral groups on both sides of the basic skeleton, the spontaneous polarization due to both chiral groups is Polar ((S)-2-methylbutyl b-decyloxybenzylidene aminophenyl cinnamate (DOBAMBC), a well-known ferroelectric liquid crystal)
The polarity of is determined as e. ), a very large spontaneous polarization can be obtained.
この場合には両側のキラル基による自発分極の単純和よ
りもさらに100 nC7cm”あるいはそれ以上に大
きな自発分極を得ることもできる。In this case, a larger spontaneous polarization of 100 nC7cm'' or more can be obtained than the simple sum of the spontaneous polarizations due to the chiral groups on both sides.
キラルドーパントとしてはその誘起しうる自発分極が大
きい程、その使用量が少なくてもすむので、低粘性のS
C母体液晶の割合を多くすることができ、その結果、S
C0液晶m或物の低粘度化が可能となる。結果として、
応答性の向上につながるものである。As a chiral dopant, the larger the spontaneous polarization it can induce, the smaller its amount needs to be used.
The proportion of C matrix liquid crystal can be increased, and as a result, S
It is possible to reduce the viscosity of a C0 liquid crystal. as a result,
This leads to improved responsiveness.
(2)N”相あるいはSC0相に誘起する螺旋ピッチが
非常に長い化合物、及び非常に短い化合物など、螺旋ピ
ッチを調整することが可能である。(2) It is possible to adjust the helical pitch, such as a compound with a very long helical pitch or a very short helical pitch induced in the N'' phase or SC0 phase.
前述のように良好な配向性を得るためには、そのN3相
あるいはSC0相における螺旋ピッチが長いことが重要
である。キラルドーパントは全体として螺旋ピッチが調
整されていればよいのであって、個々の化合物について
は、必ずしもその必要はないが、キラルドーパントの主
成分としてはある程度螺旋ピッチが長い方が、その調整
が容易である。また、螺旋ピッチ調整を主目的として加
える化合物では、その螺旋ピッチが短い程、その添加量
を押えることができるので好都合である。As mentioned above, in order to obtain good orientation, it is important that the helical pitch in the N3 phase or SC0 phase is long. It is only necessary that the helical pitch of the chiral dopant is adjusted as a whole, and this is not necessarily necessary for each individual compound, but it is easier to adjust the helical pitch if the main component of the chiral dopant has a somewhat longer helical pitch. It is. Further, in the case of a compound added primarily for the purpose of adjusting the helical pitch, the shorter the helical pitch, the more convenient the amount added can be suppressed.
螺旋ピッチを長くするには、両側のキラル基による螺旋
ピッチの向きが互いに相反すればよいが、(IV−31
)〜(IV−91)で表わされる基から選ばれる基を両
側に有する化合物では、その自発分極の極性は同一であ
ることが好ましい。In order to lengthen the helical pitch, the directions of the helical pitch due to the chiral groups on both sides should be opposite to each other, but (IV-31
) to (IV-91), it is preferable that the polarities of their spontaneous polarizations be the same.
(3)大きな自発分極を示しうる特に(IV−31)〜
(IV−91)で表わされる基から選ばれるキラル基で
あって、不斉合成、光学分割等の化学的手法により得ら
れたものは、その光学純度は必ずしも100%ではない
ものが多いが、これらを100%に精製するのはかなり
困難である。しかしながら、天然物から得られた(S)
−2−メチルブタノール由来のキラル基、あるいは微生
物工学的手法で得られるような光学純度の極めて高いキ
ラル基と組み合わせれば、これらはジアステレオマーと
なるため、クロマトグラフィー、再結晶による分離が容
易となり光学純度を100%に近づけることができる。(3) Particularly (IV-31) ~ which can show large spontaneous polarization
Chiral groups selected from the groups represented by (IV-91) obtained by chemical methods such as asymmetric synthesis and optical resolution often do not have 100% optical purity; It is quite difficult to purify these to 100%. However, (S) obtained from natural products
-When combined with a chiral group derived from 2-methylbutanol or a chiral group with extremely high optical purity such as those obtained by microbial engineering techniques, these become diastereomers, which can be easily separated by chromatography or recrystallization. Therefore, the optical purity can be brought close to 100%.
一般式(B)の化合物は、キラルドーパントの構成成分
として10%以上、好ましくは30%以上、特に好まし
くは50%以上用いるのが有効である。It is effective to use the compound of general formula (B) in an amount of 10% or more, preferably 30% or more, particularly preferably 50% or more as a constituent component of the chiral dopant.
−i式(B)の化合物中で、特に好ましい基本骨格とキ
ラル基の組み合せを有する化合物を以下に示す。-i Among the compounds of formula (B), compounds having particularly preferable combinations of basic skeleton and chiral group are shown below.
上記一般式中、R4及びR4’は各々独立的に炭素原子
数2〜10のアルキル基を表わし、R1及びR,lは各
々独立的に炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、
R1は炭素原子数2〜10の直鎖状のアルキル基又は炭
素原子数3〜10の分岐状のアルキル基、又は炭素原子
数4〜10の少なくとも1個の不斉炭素を含む光学的活
性なアルキル基を表わし、lはO〜5の整数を表わし、
Yは単結合、−o−、−oco−、−coo−、又は−
oco。In the above general formula, R4 and R4' each independently represent an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, R1 and R,l each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
R1 is a linear alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an optically active group containing at least one asymmetric carbon having 4 to 10 carbon atoms. represents an alkyl group, l represents an integer of O to 5,
Y is a single bond, -o-, -oco-, -coo-, or -
oco.
を表わし、Wは、塩素フッ素又は−〇−C)1.を表わ
し、Z′は、
COO−
0CO
CHzO、0CHz−1又は単
す。, W represents chlorine fluorine or -〇-C)1. and Z' is COO- 0CO CHzO, 0CHz-1 or alone.
XI及びX4は各々独立的に水素原子、フッ素原子又は
シアノ基を表わし、X!は水素原子又はXIを表わし、
X″は水素原子又はX4を表わす及びX4のうち少なく
とも一方は水素原子を表わす。XI and X4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a cyano group, and X! represents a hydrogen atom or XI,
X'' represents a hydrogen atom or X4, and at least one of X4 represents a hydrogen atom.
上記のキラルドーパントは、SC母体液晶中に1〜60
重量%の割合で添加してsc”液晶組成物として用いる
のが適当であるが、さらに好ましくは2〜50ffi量
%の割合で添加することが好ましい。キラルドーパント
の添加割合が60重量%より多いと、自発分極は増加す
るが、キラルドーパント自体が母体液晶にくらべるとは
るかに粘性が大きいため、SC”液晶組成物の粘度が大
きくなり、結果的に高速応答性に悪影響を与える傾向に
あるので好ましくない。また、キラルドーパントの添加
量の増加はその螺旋ピッチを短くするために配向性にも
悪影響を与える傾向にあるので好ましくない。一方、キ
ラルドーパントの添加割合が1重量%より少ないと、自
発分極があまりに小さくなりやはり高速応答性は望めな
い。The above chiral dopant is present in the SC matrix liquid crystal at 1 to 60%.
It is appropriate to add the chiral dopant in an amount of 2% by weight and use it as an "sc" liquid crystal composition, and more preferably in an amount of 2 to 50% by weight.The proportion of the chiral dopant added is more than 60% by weight. , the spontaneous polarization increases, but since the chiral dopant itself has a much higher viscosity than the parent liquid crystal, the viscosity of the SC" liquid crystal composition increases, which tends to have a negative effect on high-speed response. Undesirable. Further, an increase in the amount of chiral dopant added tends to shorten the helical pitch, which tends to adversely affect the orientation, which is not preferable. On the other hand, if the proportion of the chiral dopant added is less than 1% by weight, the spontaneous polarization becomes too small and high-speed response cannot be expected.
SC”液晶組成物の自発分極の値は、3〜30nC/c
1の範囲にあるようにキラルドーパントの添加割合を調
整することが好ましく、SC1相を示すキラルドーパン
トの場合、単独で100nC/C1m”程度の自発分極
を示すか、又はそれに相当する強さの自発分極を誘起す
るキラルドーパントの場合、キラルドーパントの添加割
合は10〜40重量%の範囲が好ましく、3000C/
cl!以上の強い自発分極を示すキラルドーパントの場
合、キラルドーパントの添加割合は、2〜25重景%の
範囲が好ましい。キラルドーパントの誘起する自発分極
が強い程、その最も望ましい添加割合は減少する。しか
しながら、キラルドーパントが誘起するP、の値が小さ
い場合には、その添加量がSC母体液晶に対して多くな
り、これに伴なってSC”液晶組成物の粘性が大きくな
り、その結果、高速応答性が得られなくなる傾向にある
ので好ましくない、従って、本発明で使用するキラルド
ーパントとしては、SC母体液晶に10重量%添加した
場合に1.0 nC/ C1l”以上のP8を誘起でき
るものが好ましく、5重量%添加した場合に0.5 n
C/ cm ”以上のP、を誘起できるものが特に好ま
しい。The value of spontaneous polarization of SC" liquid crystal composition is 3 to 30 nC/c
It is preferable to adjust the addition ratio of the chiral dopant so that it is within the range of In the case of a chiral dopant that induces polarization, the addition ratio of the chiral dopant is preferably in the range of 10 to 40% by weight, and 3000C/
cl! In the case of a chiral dopant exhibiting the above-mentioned strong spontaneous polarization, the addition ratio of the chiral dopant is preferably in the range of 2 to 25%. The stronger the spontaneous polarization induced by the chiral dopant, the lower its most desirable addition ratio. However, when the value of P induced by the chiral dopant is small, the amount added becomes large relative to the SC host liquid crystal, and the viscosity of the SC" liquid crystal composition increases accordingly, resulting in a high speed This is not preferable because it tends to make it impossible to obtain responsiveness. Therefore, the chiral dopant used in the present invention is one that can induce P8 of 1.0 nC/C1l'' or more when added to the SC base liquid crystal in an amount of 10% by weight. is preferable, and when added at 5% by weight, 0.5 n
Particularly preferred is one that can induce P of C/cm'' or more.
本発明のSC′″液晶組成物は、等方性液体状態からの
冷却時においてN1相、あるいはSA相、あるいはN”
相とSA相を経てSC”相へと相転移するが、その際N
1相からSA相への相転移温度(以下N”−3A点とい
う。)から、H6N 1SA点の1度高温側までにおけ
るN0相に出現する螺旋のピッチが3μm以上であるS
C1液晶組戒物がより好ましく、該螺旋のピッチが10
um以上であり、N”−3A点に近づくにつれて該螺旋
のピッチが発散的に大きくなるSC0液晶組威物が特に
好ましい。The SC'' liquid crystal composition of the present invention has an N1 phase, an SA phase, or an N'' phase upon cooling from an isotropic liquid state.
phase and SA phase to SC” phase, but at that time, N
S in which the pitch of the spiral appearing in the N0 phase from the phase transition temperature from the 1st phase to the SA phase (hereinafter referred to as the N''-3A point) to the 1 degree higher temperature side of the H6N 1SA point is 3 μm or more.
C1 liquid crystal structure Kaimono is more preferable, and the pitch of the spiral is 10.
um or more, and an SC0 liquid crystal composition in which the pitch of the spiral increases divergently as it approaches the N''-3A point is particularly preferred.
本発明のSC0液晶組戒物のN0相を示す温度範囲は、
3度以上30度未満の範囲が好ましい。The temperature range showing the N0 phase of the SC0 liquid crystal composition of the present invention is:
A range of 3 degrees or more and less than 30 degrees is preferable.
N1相を示す温度範囲が、3度未満である場合、降温時
にすみやかにSA相に相転移するため、N”相で液晶分
子を充分に配向しにくくなる傾向にあるので好ましくな
い。また、N1相を示す温度範囲が30度以上である場
合、sc”液晶組成物の透明点が高温になり、セルに液
晶材料を充填する工程等における作業性に悪影響を及ぼ
しやすい。If the temperature range in which the N1 phase is exhibited is less than 3 degrees, it is not preferable because the phase transition to the SA phase occurs immediately when the temperature decreases, making it difficult to fully align liquid crystal molecules in the N'' phase. If the temperature range showing the phase is 30 degrees or higher, the clearing point of the sc'' liquid crystal composition becomes high, which tends to adversely affect workability in the step of filling the cell with the liquid crystal material, etc.
キラルドーパントは、キラルドーパント自体の液晶性の
有無にかかわらず、SC母体液晶に添加した場合に、
(1) N”相を示す温度範囲を拡大する傾向にある
もの、又は
(2) N”相を示す温度範囲を縮小する傾向にある
もの
など、それぞれ固有の性質を有している。本発明のSC
0液晶組成物のN“相を示す温度範囲を上記の好ましい
範囲に調整するためには、(1)の場合、N相を示す温
度範囲が狭いSC母体液晶、又は、N相を示さないSC
母体液晶を用いればよく、(2)の場合、N相を示す温
度範囲が広いSC母体液晶を用いればよい。この方法は
、N”相に限らず、SA相及びSC0相についても同様
に応用することができる0例えば、キラルドーパントが
sc”液晶組成物のSA相のみを拡大し、N1相及びS
C′″相を縮小するような場合には、SC母体液晶とし
て、SC相の上限温度が高く、N相の温度範囲が広く、
かつ、SC相→N相→I相の相系列を有するもの、又は
SA相の温度範囲が狭<SC相→SA相→N相→I相の
相系列を有するものを用いればよい。A chiral dopant, when added to an SC host liquid crystal, regardless of whether or not the chiral dopant itself has liquid crystallinity, either (1) tends to expand the temperature range in which it exhibits the N'' phase, or (2) exhibits the N'' phase. Each has its own unique properties, such as those that tend to narrow the temperature range in which they occur. SC of the present invention
In order to adjust the temperature range in which the liquid crystal composition exhibits the N phase to the above-mentioned preferred range, in the case of (1), an SC base liquid crystal having a narrow temperature range in which the N phase is exhibited, or an SC liquid crystal that does not exhibit the N phase.
A base liquid crystal may be used, and in the case of (2), an SC base liquid crystal that exhibits an N phase over a wide temperature range may be used. This method can be applied not only to the N'' phase but also to the SA phase and SC0 phase. For example, the chiral dopant expands only the SA phase of the SC'' liquid crystal composition, and
In the case of reducing the C''' phase, the upper limit temperature of the SC phase is high and the temperature range of the N phase is wide, as the SC host liquid crystal.
In addition, it is sufficient to use one having a phase sequence of SC phase→N phase→I phase, or one having a phase series of SC phase→SA phase→N phase→I phase in which the temperature range of SA phase is narrow<SC phase→SA phase→N phase→I phase.
このようなキラルドーパントの傾向は、SC母体液晶に
一定量のキラルドーパントを添加して得られるSC”液
晶組成物の相転移温度の変化を測定することにより、容
易に知ることができる。この結果から、SC0液晶組戒
物における各相、特にN′相を示す温度範囲は容易に調
整することができる。This tendency of chiral dopants can be easily determined by measuring the change in phase transition temperature of an SC liquid crystal composition obtained by adding a certain amount of chiral dopant to an SC base liquid crystal. Therefore, the temperature range showing each phase in the SC0 liquid crystal composition, especially the N' phase, can be easily adjusted.
一般式(D)の光学活性化合物のうち、両側のキラル基
RI”+R2*によってN″相に誘起される螺旋の向き
が互いに逆であるような化合物では、その誘起する螺旋
ピッチはかなり長いため、このような化合物をキラルド
ーパントの主成分として用いる場合には、螺旋ピッチ調
整が不要であるか、あるいは容易であることが多いが、
−船釣には以下のようにして螺旋ピッチを長く調整する
ことができる。Among the optically active compounds of general formula (D), in compounds where the directions of the helices induced in the N'' phase by the chiral groups RI''+R2* on both sides are opposite to each other, the induced helical pitch is quite long. , when such a compound is used as the main component of a chiral dopant, helical pitch adjustment is often unnecessary or easy;
- For boat fishing, the spiral pitch can be adjusted to a longer length as follows.
複数の光学活性化合物を含むSCゝ液晶組戒組成N1相
に出現する螺旋のピッチP(μm)は各光学活性物質の
濃度をC4、各単位濃度あたりの螺旋のピッチをPi
(μm)とするとP’Pi
おり、(ここでは螺旋のピッチは右巻きを正、左巻きを
負とする。)、これを用いてSC1液晶組威物の5A−
N”点T0におけるP’をPTIとする時、となるよう
にCiを選べばよい。ここでPi はN相を有する該S
C母体液晶に各光学活性化合物を単位濃度添加すること
により測定が可能である。The pitch P (μm) of the helix appearing in the SC2 liquid crystal composition N1 phase containing multiple optically active compounds is defined as the concentration of each optically active substance is C4, and the pitch of the helix per unit concentration is Pi.
(μm), then P'Pi is (Here, the right-handed spiral pitch is positive and the left-handed spiral pitch is negative.) Using this, 5A-
When P' at point T0 is PTI, Ci should be selected such that Pi is the S
Measurement can be performed by adding each optically active compound at a unit concentration to the C matrix liquid crystal.
実際にはToは各Ciによって変化するが、各光学活性
化合物を該SC母体液晶中に、濃度、ΣCiだけ添加し
たときの5A−N”点の変化などから、かなり正確に類
推できることが多く、推定(!T、’とそれを用いて選
ばれた組成物のToとが大きく異なる場合にはT0′に
換えてToを用いて再度測定すればよい。In reality, To changes depending on each Ci, but it can often be estimated quite accurately from the concentration of each optically active compound in the SC matrix liquid crystal, the change in the 5A-N'' point when only ΣCi is added, etc. If the estimated (!T,') and To of the composition selected using it are significantly different, the measurement may be performed again using To instead of T0'.
/
〔実施例]
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明の主旨及び適用範囲は、これらの実施例によって限
定されるものではない、なお、実施例中、「%」は重量
%を表わす。また組成物の相転移温度の測定は、温度調
節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(D
SC)を併用して行った。/ [Example] The present invention will be specifically explained with reference to Examples below, but the gist and scope of the present invention are not limited by these Examples. %" represents weight %. The phase transition temperature of the composition can also be measured using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (D
SC) was used in combination.
実施例1
A群に例示の一般式(A−11)で表わされる化合物か
ら、
から成るSC相を示す液晶組成物(以下、母体液晶(A
)という、)を調製した。Example 1 A liquid crystal composition (hereinafter referred to as base liquid crystal
) was prepared.
この組成物は57°C以下でSC相を、64.5℃以下
でSA相を、69℃以下でN相を各々示し、その融点は
14°Cであった。This composition exhibited an SC phase at 57°C or lower, an SA phase at 64.5°C or lower, and an N phase at 69°C or lower, and its melting point was 14°C.
次にSC母体液晶に添加してSC*液晶IJl或物酸物
た際に、N1相に右巻きの螺旋を出現させる化合物とし
て、式
(この化合物を前記SC母体液晶(A)に10%添加し
た際にN”li7に出現させる螺旋のピッチ(外挿値)
は60″Cにおいて4.7μrnである。)の化合物7
3%と、左巻きの螺旋を出現させる化合物として、式
(この化合物を前記SC母体液晶(A)に10%添加し
た際にN“相に出現させる螺旋ピッチ(外挿値)は60
°Cにおいて11.9μmである。)の化合物27%と
を混合して、N0相に出現させる螺旋のピッチが調整さ
れたキラルドーパントを調製した。Next, when the SC * liquid crystal IJl or oxide is added to the SC base liquid crystal, a compound with the formula (formula The pitch of the spiral that appears in N"li7 when
is 4.7 μrn at 60″C.) Compound 7
3%, and as a compound that causes the appearance of a left-handed helix, the formula (when this compound is added to the SC matrix liquid crystal (A) at 10%, the helical pitch (extrapolated value) that appears in the N'' phase is 60
It is 11.9 μm at °C. ) to prepare a chiral dopant in which the pitch of the helix appearing in the N0 phase was adjusted.
このキラルドーパントを、上記SC母体液晶(A)に1
0%添加して得たSC“液晶組成物の25℃における自
発分極の値は、約6nC/cm”であった。This chiral dopant is added to the SC base liquid crystal (A) at 1
The spontaneous polarization value of the SC "liquid crystal composition obtained by adding 0% at 25° C." was about 6 nC/cm.
次に、母体液晶(A) 40.0%B
群に例示の式(B−1−1)の化合物 4.6%式
(B−1−2)の化合物 4.6%式(B−1−3
)の化合物 2.3%式(C−1)の化合物 1
5.0%
上上記キラルー−バント20.0%
の化合物 13.5%
から成るSC“液晶組成物を調製した。Next, mother liquid crystal (A) 40.0%B
Compound of formula (B-1-1) 4.6% Compound of formula (B-1-2) 4.6% Formula (B-1-3)
) Compound 2.3% Compound (C-1) 1
An SC" liquid crystal composition was prepared consisting of 13.5% of the above chiral luvant compound and 20.0% of the above compound.
このSC0液晶組成物は62°C以下でSC1相を、7
3°C以下でSA相を、81′C以下でNI相を各々示
した。This SC0 liquid crystal composition exhibits an SC1 phase at temperatures below 62°C and a
It exhibited an SA phase at temperatures below 3°C and an NI phase at temperatures below 81'C.
このSC“液晶組成物を配向処理(ポリイξトコーティ
ングーラビング処理)を施した2枚のガラス透明電極か
ら成る厚さ約2μmのセルに充填し、等方性液体相から
、室温まで徐冷を行ったところ、良好な配向性を示し、
均一なSC0相のモノドメインが得られた。This SC liquid crystal composition was filled into a cell with a thickness of approximately 2 μm consisting of two glass transparent electrodes that had been subjected to alignment treatment (polyte coating/rubbing treatment), and was gradually cooled from an isotropic liquid phase to room temperature. When conducted, it showed good orientation,
A homogeneous SC0 phase monodomain was obtained.
このセルに電界強度10 VP−P/ μm、50Hz
の矩形波を印加してその電気光学応答速度を測定したと
ころ、25°Cで62μ秒の高速応答性が確認された。This cell has an electric field strength of 10 VP-P/μm, 50 Hz.
When a rectangular wave was applied and the electro-optical response speed was measured, a high-speed response of 62 μsec at 25° C. was confirmed.
自発分極は約18 nC/ctm”、コントラストは非
常に良好であった。The spontaneous polarization was about 18 nC/ctm'' and the contrast was very good.
実施例2〜5
実施例1において、式(C−1)の化合物に代えて、式
(C−2)、(C−3)、(C−4)、(C−5)、(
C−6)の各化合物を用いた以外は実施例1と同様にし
てSC1液晶組戒物の調製とセルの作成を行ない、その
電気光学応答速度の測定を行ない、その結果を下表に示
した。Examples 2 to 5 In Example 1, in place of the compound of formula (C-1), compounds of formula (C-2), (C-3), (C-4), (C-5), (
The SC1 liquid crystal composition and cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that each compound of C-6) was used, and the electro-optic response speed was measured. The results are shown in the table below. Ta.
〔発明の効果]
本発明の強誘電性液晶組成物は、配向性及び高速応答性
に優れており、かつ、室温を含む広い温度範囲で作動が
可能な液晶材料である。[Effects of the Invention] The ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is a liquid crystal material that has excellent orientation and high-speed response, and can operate in a wide temperature range including room temperature.
従って、本発明の強誘電性液晶組成物は、強誘電性スメ
クチック液晶を利用した液晶デバイスの材料として極め
て有用である。Therefore, the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention is extremely useful as a material for liquid crystal devices using ferroelectric smectic liquid crystals.
代 理 人teenager Reason Man
Claims (1)
に、光学活性化合物から成るキラルドーパントを加えて
成るキラルスメクチックC相を示す液晶組成物であって
、母体液晶が、 (1)下記一般式(A−1)、(A−2)、(A−3)
、(A−4)及び(A−5)で表わされる化合物から成
るA群から選ばれる化合物、 (2)下記一般式(B−1)、(B−2)、(B−3)
及び(B−4)で表わされる化合物から成るB群から選
ばれる化合物 及び (3)下記一般式(C)で表わされる化合物を含有する
ことを特徴とする室温を含む広い温度範囲でキラルスメ
クチックC相を示す強誘電性液晶組成物。 一般式(A−1) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(A−2) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(A−3) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(A−4) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(A−5) ▲数式、化学式、表等があります▼ (上記一般式(A−1)〜(A−5)中、R^a及びR
^bは各々独立的に炭素原子数1〜20の直鎖状又は分
岐状のアルキル基又はアルコキシル基を表わすが、R^
a及びR^bのうち、少なくとも一方の基はアルコキシ
ル基を表わす。) 一般式(B−1) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(B−2) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(B−3) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(B−4) ▲数式、化学式、表等があります▼ (上記一般式(B−1)〜(B−4)中、R^c及びR
^dは各々独立的に炭素原子数1〜18の直鎖状又は分
岐状のアルキル基を表わすが、R^c及びR^dのうち
、少なくとも一方の基は直状のアルキル基を表わし、▲
数式、化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、表
等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
、表等があります▼を表わし、▲数式、化学式、表等が
あります▼ は▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
又は ▲数式、化学式、表等があります▼を表わす。) 一般式(C) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^eは炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐
状のアルキル基又はアルコキシル基を表わし、R^fは
炭素原子数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキル基を
表わし、▲数式、化学式、表等があります▼は▲数式、
化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
又は ▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、▲数式、
化学式、表等があります▼は▲数式、化学式、表等があ
ります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
、表等があります▼を表わすが、▲数式、化学式、表等
があります▼ 及び▲数式、化学式、表等があります▼のうち、少なく
とも一方は▲数式、化学式、表等があります▼を表わす
。) 2、A群が一般式(A−1)で表わされる化合物から成
る請求項1記載の強誘電性液晶組成物。 3、B群が一般式(B−1)、(B−2)及び(B−3
)で表わされる化合物から成り、かつ、▲数式、化学式
、表等があります▼が▲数式、化学式、表等があります
▼である請求項1又は2記載 の強誘電性液晶組成物。 4、▲数式、化学式、表等があります▼が▲数式、化学
式、表等があります▼であり、▲数式、化学式、表等が
あります▼ が▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼である請求項1、2
又は3記載の強誘電性液晶組成物。 5、▲数式、化学式、表等があります▼及び▲数式、化
学式、表等があります▼が共に▲数式、化学式、表等が
あります▼ である請求項1、2又は3記載の強誘電性液晶組成物。 6、キラルドーパントが一般式(D) Q^1^*−Z−Q^2^* 〔式中、Q^1^*及びQ^2^*は互いに異なった光
学活性基であって、各光学活性基は少なくとも1個の不
斉炭素原子を有し、かつ、Q^1^*及びQ^2^*の
うち少なくとも1方の基は、不斉炭素原子が酸素、イオ
ウ、窒素、フッ素、塩素あるいは▲数式、化学式、表等
があります▼又は−C≡Nと直結した構造を有する、Z
は一般式(E) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼及び▲数式、化学式、表等が
あります▼ は各々独立的に▲数式、化学式、表等があります▼、▲
数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
又はこれら の環上の任意の1〜2個の水素原子がフッ素原子又はシ
アノ基に置換した構造を表わし、Y^1及びY^2は各
々独立的に単結合、−COO−、−OCO−、−CH_
2O−、−OCH_2−、−CH_2CH_2−、−C
≡C−、−COS−又は−SCO−を表わし、sは0又
は1を表わす。) で表わされる液晶性分子の中心骨格(コア)部分を表わ
す。〕 で表わされる光学活性化合物を含有する請求項1、2、
3、4又は5記載の強誘電性液晶組成物。 7、Q^1^*が下記一般式(F−1)で表わされる光
学活性基であり、Q^2^*が下記一般式(F−2)で
表わされる光学活性基である請求項6記載の強誘電性液
晶組成物。 一般式(F−1) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(F−2) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1及びR^2は各々独立的に炭素原子数2
〜10のアルキル基又は炭素原子数1〜10のアルコキ
シル基、アルコキシカルボニル基又はアルカノイルオキ
シ基を表わし、C^*は不斉炭素原子を表わし、X^1
及びX^2は各々独立的にCH_3−、F−、Cl−又
は−CNを表わし、Y^2及びY^3は各々独立的に単
結合、−O−、−COO−、−OCO−、▲数式、化学
式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等がありま
す▼ 又は▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、l1
、l2、m1、m2、n1及びn2は各々独立的に0〜
5の整数を表わす。)[Scope of Claims] 1. A liquid crystal composition exhibiting a chiral smectic C phase obtained by adding a chiral dopant consisting of an optically active compound to a matrix liquid crystal that is optically inactive and exhibiting a smectic C phase, wherein the matrix liquid crystal is , (1) The following general formulas (A-1), (A-2), (A-3)
, a compound selected from Group A consisting of compounds represented by (A-4) and (A-5), (2) the following general formulas (B-1), (B-2), (B-3)
and (B-4), and (3) a compound represented by the following general formula (C). A ferroelectric liquid crystal composition exhibiting a phase. General formula (A-1) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (A-2) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (A-3) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (A-4) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (A-5) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (General formulas (A-1) to (A-5) above) Medium, R^a and R
Each ^b independently represents a linear or branched alkyl group or alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, but R^
At least one of a and R^b represents an alkoxyl group. ) General formula (B-1) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (B-2) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (B-3) ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. Yes ▼ General formula (B-4) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the above general formulas (B-1) to (B-4), R^c and R
^d each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one group among R^c and R^d represents a straight alkyl group, ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ Mathematical formulas, tables, etc. ▼ represents ▲, there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ means ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
Or ▲ represents a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼. ) General formula (C) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R^e represents a linear or branched alkyl group or alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R^f Represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and includes ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ means ▲mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
Or ▲ represents a mathematical formula, chemical formula, table, etc., and ▲ represents a mathematical formula,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, but ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and ▲Mathematical formulas There are , chemical formulas, tables, etc. ▼, at least one of which represents ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼. 2. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1, wherein group A comprises a compound represented by general formula (A-1). 3. Group B has general formulas (B-1), (B-2) and (B-3
3. The ferroelectric liquid crystal composition according to claim 1 or 2, wherein the ferroelectric liquid crystal composition is composed of a compound represented by the following formula, and ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼. 4. ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas , there are chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ there are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Claims 1 and 2
Or the ferroelectric liquid crystal composition according to 3. 5. The ferroelectric liquid crystal according to claim 1, 2 or 3, wherein ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ are both ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ Composition. 6. The chiral dopant has the general formula (D) Q^1^*-Z-Q^2^* [In the formula, Q^1^* and Q^2^* are mutually different optically active groups, and each The optically active group has at least one asymmetric carbon atom, and in at least one of Q^1^* and Q^2^*, the asymmetric carbon atom is oxygen, sulfur, nitrogen, or fluorine. , chlorine or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or Z, which has a structure directly connected to -C≡N
is a general formula (E) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲Mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ are each independently ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
or represents a structure in which any one or two hydrogen atoms on these rings are substituted with a fluorine atom or a cyano group, and Y^1 and Y^2 each independently represent a single bond, -COO-, -OCO- , -CH_
2O-, -OCH_2-, -CH_2CH_2-, -C
≡C-, -COS- or -SCO-, and s represents 0 or 1. ) represents the central skeleton (core) part of a liquid crystal molecule. ] Claims 1, 2, containing an optically active compound represented by
The ferroelectric liquid crystal composition according to 3, 4 or 5. 7. Q^1^* is an optically active group represented by the following general formula (F-1), and Q^2^* is an optically active group represented by the following general formula (F-2). The ferroelectric liquid crystal composition described above. General formula (F-1) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ General formula (F-2) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula, R^1 and R^2 each independently Number of carbon atoms: 2
~10 alkyl group, or an alkoxyl group, alkoxycarbonyl group, or alkanoyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, C^* represents an asymmetric carbon atom, and X^1
and X^2 each independently represent CH_3-, F-, Cl- or -CN, and Y^2 and Y^3 each independently represent a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, Represents ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, and l1
, l2, m1, m2, n1 and n2 are each independently 0 to
Represents an integer of 5. )
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321820A JPH03182590A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Ferroelectric liquid crystal composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1321820A JPH03182590A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Ferroelectric liquid crystal composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03182590A true JPH03182590A (en) | 1991-08-08 |
Family
ID=18136786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1321820A Pending JPH03182590A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Ferroelectric liquid crystal composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03182590A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545655A (en) * | 1991-08-20 | 1993-02-26 | Sharp Corp | Ferroelectric liquid crystal display device |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1321820A patent/JPH03182590A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0545655A (en) * | 1991-08-20 | 1993-02-26 | Sharp Corp | Ferroelectric liquid crystal display device |
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