JPH0826318B2 - Liquid crystal composition - Google Patents
Liquid crystal compositionInfo
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- JPH0826318B2 JPH0826318B2 JP62258312A JP25831287A JPH0826318B2 JP H0826318 B2 JPH0826318 B2 JP H0826318B2 JP 62258312 A JP62258312 A JP 62258312A JP 25831287 A JP25831287 A JP 25831287A JP H0826318 B2 JPH0826318 B2 JP H0826318B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は強誘電性液晶組成物に関し、 応答時間を短縮するために液晶組成物の粘度を低減す
ることを目的として、 下記2成分を同時に含むことを特徴とする液晶組成物
として構成した。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal composition, which contains the following two components at the same time for the purpose of reducing the viscosity of the liquid crystal composition in order to shorten the response time. And a liquid crystal composition.
(ここで、R1は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。) (ここで、R2は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。) 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶組成物に係り、より詳しく述べると強誘
電性液晶の応答時間を短縮した液晶組成物に関する。 (Here, R 1 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. ) (Here, R 2 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. The present invention relates to a liquid crystal composition, and more specifically to a liquid crystal composition in which the response time of a ferroelectric liquid crystal is shortened.
時計や電卓の表示ディスプレイとして実用された液晶
ディスプレイ(LCD)は、低消費電力、薄型軽量という
特長を生かし、近年の携帯用小型情報機器の表示素子と
して急速に発展してきた。しかし、最近ではより情報量
の大きな(大容量の)表示が可能である液晶ディスプレ
イが求められている。Liquid crystal displays (LCDs), which have been put to practical use as display displays for watches and calculators, have rapidly developed as display devices for small portable information devices in recent years by taking advantage of their features of low power consumption and thin and light weight. However, recently, a liquid crystal display capable of displaying a large amount of information (large capacity) has been demanded.
従来の単純マトリクス方式によるTN型液晶表示では、
液晶の応答が遅く、また、表示コントラストが低いとい
う点で、640×400画素程度の表示容量が限度でありこれ
以上の大容量化は望めず、また、鮮明な動画表示は不可
能である。In the conventional simple matrix TN type liquid crystal display,
Since the response of the liquid crystal is slow and the display contrast is low, the display capacity of about 640 × 400 pixels is the limit, and it is not possible to increase the capacity further, and clear moving image display is impossible.
近年、TN型液晶を用いて大容量でコントラストの高い
表示が可能である、アクティブマトリクス方式による表
示素子の研究が盛んであるが、この方式では、一つ一つ
の画素にトランジスタやダイオードを作るため、大容量
で欠陥の無いパネルを製造することは困難であり、これ
を大量生産するためには、コストが高くなるために、大
面積の大容量表示には不向きである。In recent years, research on active matrix type display elements that can display large capacity and high contrast using TN type liquid crystal has been actively conducted. In this method, transistors and diodes are formed in each pixel. However, it is difficult to manufacture a large-capacity, defect-free panel, and it is not suitable for a large-area, large-capacity display because the cost is high for mass-production.
これに対して、強誘電性液晶表示(FLCD)は安価に製
造できる単純マトリクス方式によって、大容量でコント
ラストの高い動画表示が可能である。FLCDは、ガラス基
板間の間隔が2μm程度のパネルに液晶を封入すること
でら旋構造を解消し、ラビングなどによる配向制御力に
よって液晶分子を基板に平行に並べ、さらに基板に垂直
な層構造を形成し、分子長軸方向に垂直な永久双極子モ
ーメントの向きを同一方向に向けることにより、自発分
極を生じさせるものである。FLCDは、この液晶の自発分
極が直接印加電界とカップリングするためにTM型液晶の
1000分の1以下の応答時間を持たせることが可能であ
る。また、印加電界を切ったときでもその状態を保つメ
モリ性(双安定性)を持つために、理論上、画素数を無
限大にすることができる。以上のような特性からFLCD
は、単純マトリクス方式の大容量・高コントラスト動画
表示が可能となる。On the other hand, the ferroelectric liquid crystal display (FLCD) is capable of displaying large-capacity and high-contrast moving images by a simple matrix method that can be manufactured at low cost. The FLCD eliminates the spiral structure by enclosing the liquid crystal in a panel with a space between the glass substrates of about 2 μm, and arranges the liquid crystal molecules in parallel with the substrate by the orientation control force by rubbing, and further, a layer structure perpendicular to the substrate And the permanent dipole moments perpendicular to the long axis of the molecule are oriented in the same direction to cause spontaneous polarization. The FLCD is a TM-type liquid crystal because the spontaneous polarization of the liquid crystal is directly coupled to the applied electric field.
It is possible to have a response time of 1/1000 or less. Further, since it has a memory property (bistability) that maintains the state even when the applied electric field is cut off, the number of pixels can theoretically be infinite. From the above characteristics, FLCD
Enables simple matrix type large-capacity, high-contrast moving image display.
しかし、上記のようなFLCDを可能とするためには自発
分極の向きをそろえる配向上の問題、メモリ性を安定に
出現させるための問題、さらにはそれらの諸特性が環境
温度の変化に伴う変化により生じる駆動の面での問題が
あり、真のデバイス化のためにはこれらの問題を解決し
なければならない。However, in order to enable the FLCD as described above, there are alignment problems that align the directions of spontaneous polarization, problems that make the memory appearance stable, and further, those characteristics change with changes in environmental temperature. There are driving problems caused by the above, and these problems must be solved in order to realize a real device.
本発明は、とりわけ、FLCDの応答時間を短縮すること
に向けられている。The present invention is directed, inter alia, to reducing the response time of FLCDs.
本発明は、FLCDの応答時間を短縮するために液晶組成
物に下記2成分を同時に含めるものである。In the present invention, the following two components are simultaneously included in a liquid crystal composition in order to shorten the response time of FLCD.
(ここで、R1は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。) (ここで、R2は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。) 強誘電性液晶の応答時間τrは一般に次の式で示され
る。 (Here, R 1 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. ) (Here, R 2 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. ) The response time τ r of the ferroelectric liquid crystal is generally represented by the following equation.
ここで、ηは粘度、PSは自発分極、Eは電界強度であ
る。電界強度を一定として、応答時間を短縮するには、
粘度を小さくするか、自発分極を大きくするかが有効で
ある。しかし、一般に液晶の粘度は低温になるにつれ大
きくなり、そのため応答が遅くなる。自発分極は、低温
になるにつれ大きくなる。自発分極が大きいほぼ応答は
速くなるのであるが、低温においては粘度の増加率の方
が大きく応答が遅くなってしまう。 Here, η is viscosity, P S is spontaneous polarization, and E is electric field strength. To shorten the response time with constant electric field strength,
It is effective to reduce the viscosity or increase the spontaneous polarization. However, the viscosity of the liquid crystal generally increases as the temperature decreases, resulting in a slow response. Spontaneous polarization increases as the temperature decreases. The spontaneous polarization is large and the response is almost fast, but at low temperature the increase rate of the viscosity is larger and the response becomes slower.
以上のことから、応答時間を短縮する手段としては、
(1)粘度を低下させる効果を有する液晶を混合する
か、(2)自発分極の大きな液晶を混合することが有効
と考えられる。本発明では、自発分極の大きさをあまり
変えずに粘度を低下させる手段を開発したものである。From the above, as a means to shorten the response time,
It is considered effective to mix (1) a liquid crystal having the effect of decreasing the viscosity or (2) mix a liquid crystal having a large spontaneous polarization. The present invention has developed means for decreasing the viscosity without changing the magnitude of spontaneous polarization so much.
本発明の液晶組成物において化合物(1)と化合物
(2)の合計量は液晶組成物全体に対して10〜50重量%
が適当である。この量が50重量%を越えると良好な双安
定性が得られず、また10重量%未満では粘度低下の効果
が十分に表われないからである。また化合物(1)と化
合物(2)の比率は(1)と(2)の合計量に対して
(1)が5〜75重量%が適当である。化合物(1)の量
が75重量%を越えると液晶組成物が不安定なスメクチッ
クC相になったり、スメクチックC相を示さなくなり、
一方5重量%未満では粘度低下の効果が十分に出現しな
いからである。In the liquid crystal composition of the present invention, the total amount of the compound (1) and the compound (2) is 10 to 50% by weight based on the whole liquid crystal composition.
Is appropriate. If this amount exceeds 50% by weight, good bistability cannot be obtained, and if it is less than 10% by weight, the effect of lowering the viscosity cannot be sufficiently exhibited. Further, the ratio of the compound (1) to the compound (2) is appropriately 5 to 75% by weight of (1) with respect to the total amount of (1) and (2). When the amount of the compound (1) exceeds 75% by weight, the liquid crystal composition becomes an unstable smectic C phase or does not exhibit a smectic C phase,
On the other hand, if it is less than 5% by weight, the effect of lowering the viscosity does not sufficiently appear.
本発明の液晶組成物において化合物(1),(2)以
外の成分としては、典型的な強誘電液晶を使用すること
ができるが、特に、自発分極の大きい成分、及び双安定
性を示す成分と共に用いることが好ましい。自発分極の
大きい成分としては、例えば、 (ここで、R3は炭素数6〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、▲R* 3▼は炭素数4〜12の不斉炭素を少なくと
も1つ含んだアルキル基であり、少なくとも1つの不斉
炭素は、▲R* 3▼と結合する酸素と直接結合するもので
ある。nは1または2である。)など、また、双安定性
を示す成分としては、例えば、 (ここで、R4は炭素数6〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、R4 *は少くとも1つの不斉炭素原子を有する炭
素数が4〜12のアルキル基を示し、nは1または2、m
=1〜6,X=COO又は0である。) などを挙げることができる。In the liquid crystal composition of the present invention, a typical ferroelectric liquid crystal can be used as a component other than the compounds (1) and (2). In particular, a component having large spontaneous polarization and a component exhibiting bistability. It is preferably used together with. As a component having a large spontaneous polarization, for example, (Here, R 3 is an alkoxy group or alkyl group having 6 to 16 carbon atoms, ▲ R * 3 ▼ is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms, and at least one asymmetric group. Carbon is directly bonded to oxygen bonded to ▲ R * 3 ▼, n is 1 or 2.), and the component exhibiting bistability is, for example, (Here, R 4 is an alkoxy group or alkyl group having 6 to 16 carbon atoms, R 4 * is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms having at least one asymmetric carbon atom, and n is 1 or 2 , M
= 1 to 6, X = COO or 0. ) And the like.
化合物(1)は分子短軸方向にフッ素原子を導入した
ことによって液晶分子間の結合力を弱め、それによって
液晶組成物の粘度を低下させるものと考えられる。しか
し、化合物(1)だけを添加した場合液晶組成物が強誘
電液晶に必要なスメクチックC相を示さなくなるが、化
合物(2)を併用することによって粘度を低減しながら
スメクチックC相が示されるようになる。It is considered that the compound (1) weakens the bonding force between the liquid crystal molecules by introducing a fluorine atom in the minor axis direction of the molecule, thereby lowering the viscosity of the liquid crystal composition. However, when only the compound (1) is added, the liquid crystal composition does not show the smectic C phase necessary for the ferroelectric liquid crystal, but by using the compound (2) together, the smectic C phase is exhibited while the viscosity is reduced. become.
ラビングを施したポリビニルアルコールを配向膜とし
て用いたギャップが2μmのパネルを作製し、表1に示
した組成I,IIおよびIIIの混合液晶を封入した。A panel having a gap of 2 μm was prepared using rubbed polyvinyl alcohol as an alignment film, and mixed liquid crystals of compositions I, II and III shown in Table 1 were enclosed.
上記組成物Iは化合物(1)および(2)を、組成物
IIは化合物(2)のみを、組成物IIIは化合物(1)の
みを含有するものである。 The above composition I comprises compounds (1) and (2)
II contains only the compound (2), and the composition III contains only the compound (1).
これらのうち組成物IIIはスメクチックC相を示さな
かった。Of these, Composition III did not exhibit a smectic C phase.
組成物I及び組成物IIについて液晶の応答時間τ
r(20V印加)及び自発分極Psを測定した。その結果
を、それぞれ、組成物Iについて第1図及び第3図に、
組成物IIについて第2図及び第4図に示す。Liquid Crystal Response Time τ for Composition I and Composition II
r (20 V applied) and spontaneous polarization P s were measured. The results are shown in FIGS. 1 and 3 for the composition I, respectively.
Composition II is shown in FIGS. 2 and 4.
第1図と第2図を比較すると、組成物Iの方が組成物
IIより応答が速くなっていること(35℃以下では2分の
1以下)が認められる。一方、第3図と第4図を比較す
ると、約20〜35℃の温度範囲を見た場合、両者の自発分
極は同等である。従って、組成物Iでは、自発分極が組
成物IIと同等であるから、粘度低減によって応答時間が
短縮されたことが認められる。Comparing FIG. 1 and FIG. 2, composition I is the composition
It is recognized that the response is faster than II (less than 1/2 at 35 ° C or lower). On the other hand, comparing FIG. 3 and FIG. 4, when looking at the temperature range of about 20 to 35 ° C., the spontaneous polarization of both is equivalent. Therefore, since the spontaneous polarization of the composition I is the same as that of the composition II, it is recognized that the response time is shortened by the viscosity reduction.
なお、組成物Iにおいて応答時間を短縮するのに有効
な成分は下記成分である。The components effective for shortening the response time in the composition I are the following components.
および また、実施例の液晶組成ではフェニル基の4−位置換
基の炭素数が8,12の直鎖アルコキシ基を持つ液晶を用い
たが、液晶の粘度を低減させるのに本質的な構造は前述
の構造式(1),(2)に一般式を示したものであっ
て、液晶相温度範囲などが十分広ければ、フェニル基の
4−位置換基は、炭素数6〜16の直鎖又はアルコキシ基
であってもよい。 and Further, in the liquid crystal composition of the examples, a liquid crystal having a straight-chain alkoxy group having 8 to 12 carbon atoms in the 4-position substituent of the phenyl group was used, but the essential structure for reducing the viscosity of the liquid crystal is as described above. General formulas are represented by the structural formulas (1) and (2), and if the liquid crystal phase temperature range is sufficiently wide, the 4-position substituent of the phenyl group is a straight chain having 6 to 16 carbon atoms or It may be an alkoxy group.
〔発明の効果〕 本発明によれば、強誘電性液晶表示に用いる液晶組成
物において、液晶の粘度を低減させることにより、液晶
の応答時間を短縮することが可能である。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in a liquid crystal composition used for a ferroelectric liquid crystal display, it is possible to reduce the response time of the liquid crystal by reducing the viscosity of the liquid crystal.
第1図及び第2図はそれぞれ実施例の組成物I及びIIの
応答時間の温度依存性を示すグラフ図、第3図及び第4
図はそれぞれ同じく組成物I及びIIの自発分極の温度依
存性を示すグラフ図である。1 and 2 are graphs showing the temperature dependence of the response times of the compositions I and II of the examples, FIG. 3, and FIG. 4, respectively.
The figures are graphs showing the temperature dependence of the spontaneous polarization of the compositions I and II, respectively.
フロントページの続き (72)発明者 望月 昭宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中塚 正勝 神奈川県横浜市栄区飯島町2882番地Front page continuation (72) Inventor Akihiro Mochizuki 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Masakatsu Nakatsuka 2882 Iijima-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa
Claims (3)
より、液晶のら旋構造を解消する強誘電性液晶表示に用
いる液晶組成物において、以下2つの化合物を同時に含
むことを特徴とする液晶組成物。 (ここで、R1は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。) (ここで、R2は炭素数6〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数4〜12の不斉炭素を少くとも1つ含んだアルキ
ル基である。)1. A liquid crystal composition for use in a ferroelectric liquid crystal display in which a helical structure of liquid crystal is eliminated by parallel processing and a sufficiently thin panel gap, wherein the following two compounds are contained at the same time. (Here, R 1 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. ) (Here, R 2 is an alkyl or alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms, Is an alkyl group containing at least one asymmetric carbon atom having 4 to 12 carbon atoms. )
(2)の化合物の合計量が10〜50重量%である特許請求
の範囲第1項記載の液晶組成物。2. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the total amount of the compounds (1) and (2) is 10 to 50% by weight with respect to the entire liquid crystal composition.
に対し、(1)の化合物の組成比率が5〜75重量%であ
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の液晶組成物。3. The composition according to claim 1 or 2, wherein the composition ratio of the compound (1) is 5 to 75% by weight based on the total amount of the compounds (1) and (2). Liquid crystal composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258312A JPH0826318B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Liquid crystal composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258312A JPH0826318B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Liquid crystal composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101391A JPH01101391A (en) | 1989-04-19 |
| JPH0826318B2 true JPH0826318B2 (en) | 1996-03-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258312A Expired - Fee Related JPH0826318B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Liquid crystal composition |
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| JP (1) | JPH0826318B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2890759B2 (en) * | 1989-09-08 | 1999-05-17 | 住友化学工業株式会社 | Optically active naphthalene derivative, method for producing the same, liquid crystal composition containing the same as active ingredient, and liquid crystal device using the same |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62258312A patent/JPH0826318B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101391A (en) | 1989-04-19 |
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