JPH05323255A - Liquid crystal composition and liquid crystal element using the same - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the liquid crystal element which has a good switching characteristic and with which high-contrast images are obtainable. CONSTITUTION:This liquid crystal compsn. has a chiral smectic C phase (Sc* phase) and the degree of a change from the pitch [¦TC-25¦(mum)] of the temp. [¦Tc-25¦( deg.C)] lower by 25 deg.C from the Tc is as shown in Fig. This liquid crystal element is constituted by using the above-mentioned liquid crystal compsn.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッタ等で用いる液晶組成物、および、それを使用し
た液晶素子に関し、更に詳しくは液晶組成物の物性、あ
るいはそれらと配向処理条件の組み合わせにより、スイ
ッチング特性の良好な、あるいは、液晶分子の配向状態
を改善することにより、表示特性を改善した液晶組成
物、および、それを使用した液晶素子に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal composition used in a liquid crystal display device, a liquid crystal optical shutter, etc., and a liquid crystal device using the same, more specifically, the physical properties of the liquid crystal composition or their alignment treatment conditions. The present invention relates to a liquid crystal composition having excellent switching characteristics or an improved alignment characteristic of liquid crystal molecules to improve display characteristics, and a liquid crystal device using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用
して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する
型の表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウォ
ール（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４号明細書等）。この強誘電性液晶は、一般に特定の
温度域において、非らせん構造のカイラルスメチックＣ
相（ＳｍＣ^*）またはＨ相（ＳｍＨ^*）を有し、この状態
において、加えられる電界に応答して第１の光学的安定
状態と第２の光学的安定状態のいずれかを取り、且つ電
界の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわ
ち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速や
かであり、高速ならびに記憶型の表示素子用としての広
い利用が期待され、特にその機能から大画面で高精細な
ディスプレーへの応用が期待されている。2. Description of the Related Art A display device of a type in which transmitted light rays are controlled by utilizing a refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules in combination with a polarizing element has been proposed by Clark and Lagerwall. (JP-A-56-107216, U.S. Pat. No. 43679)
No. 24, etc.). This ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C in a specific temperature range.
A phase (SmC ^* ) or an H phase (SmH ^* ) in which one of a first optical stable state and a second optical stable state is taken in response to an applied electric field, and Has the property of maintaining its state when no voltage is applied, that is, bistability, and has a quick response to changes in the electric field, and is expected to be widely used for high-speed and memory type display elements. From the function, it is expected to be applied to a large screen and high definition display.

【０００３】この強誘電性液晶層を一対の基板間に挟持
した素子を前述した様な単純マトリクス表示装置とした
場合は、例えば特開昭５９−１９３４２６号公報、特開
昭５９−１９３４２７号公報、特開昭６０−１５６０４
６号公報、特開昭６０−１５６０４７号公報などに開示
された駆動法を適用することができる。When the element in which the ferroelectric liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates is used as the above-mentioned simple matrix display device, for example, JP-A-59-193426 and JP-A-59-193427 are disclosed. JP-A-60-15604
The driving method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6 and Japanese Patent Laid-Open No. 60-156047 can be applied.

【０００４】図４は、駆動法の波形図の一例である。
又、図５は、本発明で用いたマトリクス電極を配置した
強誘電性液晶パネル５１の平面図である。図５の液晶パ
ネル５１には、走査電極群５２の走査線と情報電極群５
３のデータ線とが互いに交差して配線され、その交差部
の走査線（５２）とデータ線（５３）との間には強誘電
性液晶が配置されている。FIG. 4 is an example of a waveform diagram of the driving method.
FIG. 5 is a plan view of the ferroelectric liquid crystal panel 51 in which the matrix electrodes used in the present invention are arranged. In the liquid crystal panel 51 of FIG. 5, the scanning lines of the scanning electrode group 52 and the information electrode group 5 are
The three data lines intersect each other, and the ferroelectric liquid crystal is arranged between the scanning line (52) and the data line (53) at the intersection.

【０００５】図４（Ａ）中のＳ_Ｓ は選択された走査線
に印加する選択走査波形を、Ｓ_Ｎは選択されていない非
選択走査波形を、Ｉ_Ｓ は選択されたデータ線に印加す
る選択情報波形（黒）を、Ｉ_Ｎ は選択されていないデ
ータ線に印加する非選択情報信号（白）を表わしてい
る。又、図中（Ｉ_Ｓ −Ｓ_Ｓ ）と（Ｉ_Ｎ −Ｓ_Ｓ）は
選択された走査線上の画素に印加する電圧波形で、電圧
（Ｉ_Ｓ −Ｓ_Ｓ ）が印加された画素は黒の表示状態を
とり、電圧（Ｉ_Ｎ −Ｓ_Ｓ ）が印加された画素は白の
表示状態をとる。In FIG. 4A, S _S is a selected scan waveform applied to the selected scan line, S _N is a non-selected scan waveform not selected, and I _S is applied to the selected data line. selection information waveform (black), I _N represents the non-selection information signal applied to the data line which is not selected (white). Further, in FIG. And _{(I S -S S) (I} N -S S) is the voltage waveforms applied to pixels on a selected scanning line, the voltage _{(I S} -S S) is applied pixel black take the display state, the pixel voltage (I N _{-S S)} is applied takes the display state of white.

【０００６】図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す駆動波形
で、図６に示す表示を行ったときの時系列波形である。FIG. 4B shows the drive waveform shown in FIG. 4A, which is a time-series waveform when the display shown in FIG. 6 is performed.

【０００７】図４に示す駆動例では、選択された走査線
上の画素に印加される単一極性電圧の最小印加時間ΔＴ
が書込み位相ｔ_２ の時間に相当し、１ラインクリヤｔ
_１位相の時間が２ΔＴに設定されている。In the driving example shown in FIG. 4, the minimum application time ΔT of the single polarity voltage applied to the pixel on the selected scanning line is
Corresponds to the time of the write phase t ₂ , and 1 line clear t
The time for _one phase is set to 2ΔT.

【０００８】さて、図４に示した駆動波形の各パラメー
タＶ_Ｓ 、Ｖ_１ 、ΔＴの値は使用する液晶材料のスイ
ッチング特性によって決定される。The values of the parameters V _S , V ₁ and ΔT of the drive waveform shown in FIG. 4 are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used.

【０００９】図７は後述するバイアス比を一定に保った
ままΔＴを変化させたときの透過率Ｔ％の変化、即ちΔ
Ｔ−Ｔ％特性を示したものである。ここではＶ＝２５Ｖ
ｏｌｔ、バイアス比Ｖ_１ ／（Ｖ_１ ＋Ｖ_Ｓ ）＝１／
３に固定されている。図７の正側は図４で示した（Ｉ_Ｎ
−Ｓ_Ｓ ）、負側は（Ｉ_Ｓ −Ｓ_Ｓ ）で示した波形
が印加される。FIG. 7 shows a change in transmittance T% when ΔT is changed while keeping a bias ratio, which will be described later, constant, that is, Δ
It shows a TT% characteristic. Here, V = 25V
olt, bias ratio V ₁ / (V ₁ + V _S ) = 1 /
It is fixed at 3. The positive side of FIG. 7 is shown in FIG. 4 ( _IN
-S _S), the negative side waveform shown by _{(I S} -S S) is applied.

【００１０】ここでｔ_１ 、ｔ_３ をそれぞれ実駆動閾
値パルス巾及びクロストークパルス巾と呼ぶ。また、ｔ
_２ ＜ｔ_１ ＜ｔ_３ の時Ｍ＝ｔ_３ −ｔ_１ を駆動パ
ルス巾マージンと呼び、マトリクス駆動可能なパルス巾
領域となる。ｔ_３ はＦＬＣ表示素子駆動上、一般的に
存在すると言ってよい。具体的には、図４（Ａ）（Ｉ_Ｎ
−Ｓ_Ｓ ）の波形におけるＶ_Ｂ によるスイッチング
を起こすパルス巾値である。Here, t ₁ and t ₃ are called the actual drive threshold pulse width and the crosstalk pulse width, respectively. Also, t
_{When 2} <t ₁ <t ₃ , M = t ₃ −t ₁ is called a drive pulse width margin, which is a pulse width region in which matrix driving is possible. It can be said that t ₃ is generally present in driving the FLC display element. Specifically, FIG. 4A ( _IN
It is a pulse width value that causes switching by V _B in the waveform of −S _S ).

【００１１】我々の検討ではバイアス比１／３〜１／４
程度が実用的であった。ところで、バイアス比を固定す
れば、駆動パルス巾マージンＭは液晶材料のスイッチン
グ特性に強く依存し、Ｍの大きい液晶材料がマトリクス
駆動上非常に有利であることは言うまでもない。According to our study, the bias ratio is 1/3 to 1/4.
The degree was practical. By the way, if the bias ratio is fixed, the drive pulse width margin M strongly depends on the switching characteristics of the liquid crystal material, and it goes without saying that a liquid crystal material having a large M is very advantageous for matrix driving.

【００１２】この様なある一定温度において、情報信号
の２通りの向きによって選択画素に「黒」および「白」
の２状態を書き込むことが可能であり、非選択画素はそ
の「黒」または「白」の状態を保持することが可能であ
る印加パルス巾の上下限の値およびその幅（駆動パルス
巾マージンＭ）は、液晶材料間で差があり、特有なもの
である。また、環境温度の変化によっても駆動マージン
はズレていくため、実際の表示装置の場合、液晶材料や
環境温度に対して最適駆動電圧および最適駆動パルス巾
にしておく必要がある。At such a certain constant temperature, "black" and "white" appear in the selected pixel depending on two directions of the information signal.
Of the applied pulse width and its width (driving pulse width margin M) can be written in the non-selected pixel and the non-selected pixel can hold the “black” or “white” state. ) Is unique because there is a difference between the liquid crystal materials. In addition, since the drive margin shifts depending on the change in the ambient temperature, it is necessary to set the optimum drive voltage and the optimum drive pulse width for the liquid crystal material and the ambient temperature in an actual display device.

【００１３】しかしながら、実用上この様なマトリクス
表示装置の表示面積を拡大していく場合、各画素におけ
る液晶の存在環境の差（具体的には温度や電極間のセル
ギャップの差）は当然大きくなり、駆動パルス巾マージ
ンが小さな液晶では表示エリア全体に良好な画像を得る
ことが出来なくなる。However, in practical use, when the display area of such a matrix display device is expanded, the difference in the environment in which the liquid crystal exists in each pixel (specifically, the difference in the temperature and the cell gap between the electrodes) is naturally large. Therefore, a liquid crystal having a small driving pulse width margin cannot obtain a good image in the entire display area.

【００１４】さらに、この様なマトリクス表示装置を実
現するためにはコントラストや透過率もまた重要な課題
となる。Further, in order to realize such a matrix display device, the contrast and the transmittance are also important issues.

【００１５】すなわち、双安定を有する液晶を用いた光
学変調素子が所望の駆動特性および表示特性を発揮する
ためには、一対の平行基板間に配置される液晶が、電界
の印加状態とは無関係に２つの安定状態にあることが必
要である。That is, in order for the optical modulation element using a bistable liquid crystal to exhibit desired driving characteristics and display characteristics, the liquid crystal disposed between the pair of parallel substrates is irrelevant to the applied state of the electric field. It is necessary to be in two stable states.

【００１６】また、液晶の複屈折を利用した液晶素子の
場合、直交ニコル下での透過率はFurther, in the case of a liquid crystal element utilizing the birefringence of liquid crystal, the transmittance under orthogonal Nicols is

【００１７】[0017]

【外５】 （式中：Ｉ_Oは入射光強度、Ｉは透過光強度、θ_aは以下
で定義される見かけのチルト角、Δｎは屈折率異方性、
ｄは液晶層の膜厚、λは入射光の波長である。）で表わ
される。前述の非らせん構造における見かけのチルト角
θ_aは、第１と第２の配向状態でのねじれ配列した液晶
分子の平均分子軸方向の角度として表われることにな
る。上式によれば、かかる見かけのチルト角θ_aが２
２．５°の角度の時最大の透過率となり、双安定性を実
現する非らせん構造での見かけのチルト角θ_aが、２
２．５°にできる限り近いことが必要である。[Outside 5] (In the formula: I _O is the incident light intensity, I is the transmitted light intensity, θ _a is the apparent tilt angle defined below, Δn is the refractive index anisotropy,
d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of incident light. ). The apparent tilt angle θ _a in the above-mentioned non-helical structure is expressed as the angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. According to the above equation, the apparent tilt angle θ _a is 2
The maximum transmittance is obtained at an angle of 2.5 °, and the apparent tilt angle θ _a in the non-helical structure that realizes bistability is 2
It should be as close as possible to 2.5 °.

【００１８】ところで、強誘電性液晶の配向方法として
は、大きな面積に亘って、スメクチック液晶を形成する
複数の分子で組織された分子層を、その法線に沿って一
軸方向に配向させることができ、しかも製造プロセス
も、簡便なラビング処理により実現できるものが望まし
い。By the way, as a method for orienting a ferroelectric liquid crystal, a molecular layer composed of a plurality of molecules forming a smectic liquid crystal is oriented uniaxially along its normal line over a large area. It is desirable that the manufacturing process can be realized by a simple rubbing process.

【００１９】強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラ
ルスメクチック液晶のための配向方法としては、例えば
米国特許第４５６１７２６号公報に記載されたものなど
が知られている。As an alignment method for a ferroelectric liquid crystal, in particular, a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure, for example, one described in US Pat. No. 4,561,726 is known.

【００２０】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で用いられてきた配向方法、特にラビング処理した有機
配向膜による配向方法を前述のクラークとラガウォール
によって発表された双安定性を示す非らせん構造の強誘
電性液晶に対して適用した場合には下述の如き問題点を
有していた。However, the alignment method that has been used so far, particularly the alignment method using an organic alignment film subjected to a rubbing treatment, has been proposed by Clarke and Raggawall. When applied to a dielectric liquid crystal, it had the following problems.

【００２１】本発明者らの実験によれば、従来のラビン
グ処理した有機配向膜、特にポリイミド膜によって配向
させて得られた非らせん構造の強誘電性液晶のみかけの
チルト角θａ（２つの安定状態の分子軸のなす角度の１
／２）が強誘電性液晶でのコーン角（後述の図３に示す
三角錐の頂角の１／２の角度Θ）と比べて小さくなって
いることが判明した。特に、従来のラビング処理したポ
リイミド膜によって配向させて得た非らせん構造の強誘
電性液晶でのみかけのチルト角θａは一般に、３〜８°
程度で、その時の透過率はせいぜい３〜５％程度であっ
た。これは、液晶分子と配向膜の強い相互作用のため、
配向膜界面では、液晶分子が固着され、結果的に液晶分
子がねじれ配列をとることに起因している。According to the experiments conducted by the present inventors, the apparent tilt angle θa (two stability values) of a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by aligning with a conventional rubbing-processed organic alignment film, particularly a polyimide film, was obtained. 1 of the angle formed by the molecular axis of the state
It has been found that / 2) is smaller than the cone angle (1/2 angle of the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 3 described later) in the ferroelectric liquid crystal. In particular, the apparent tilt angle θa of a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by aligning with a conventional rubbing-treated polyimide film is generally 3 to 8 °.
The transmittance at that time was at most about 3 to 5%. This is because of the strong interaction between the liquid crystal molecules and the alignment film.
At the interface of the alignment film, the liquid crystal molecules are fixed, and as a result, the liquid crystal molecules take a twisted arrangement.

【００２２】つまり、非らせん構造をもつ強誘電性液晶
では、液晶分子が基板の法線に対して、上基板に隣接す
る液晶分子軸より、下基板に隣接する液晶分子の軸へ、
連続的にねじれて配列しており、このことが非らせん構
造での見かけのチルト角θａがらせん構造でのコーン角
Θより小さくなる原因となっている。That is, in the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure, the liquid crystal molecules are aligned with respect to the normal line of the substrate from the liquid crystal molecule axis adjacent to the upper substrate to the axis of the liquid crystal molecule adjacent to the lower substrate.
They are continuously twisted and arranged, which causes the apparent tilt angle θa in the non-helical structure to be smaller than the cone angle θ in the helical structure.

【００２３】この問題に対し、本発明者らは、液晶分子
と配向膜界面の相互作用を弱め、カイラルスメクチック
液晶の非らせん構造での大きな見かけのチルト角θａを
生じ、高コントラストな画像が表示されるディスプレー
を実現するために以下のことを発見したのでそのことに
ついて説明する。In order to solve this problem, the present inventors weaken the interaction between the liquid crystal molecules and the alignment film interface, and generate a large apparent tilt angle θa in the non-helical structure of the chiral smectic liquid crystal, and display a high-contrast image. We have found the following in order to realize a display that can be used, and we will explain about it.

【００２４】本発明者らは、カイラルスメクチック液晶
の非らせん構造での大きな見かけのチルト角θａを生
じ、高コントラストな画像が表示されるディスプレーを
実現するためにまず第１に以下のことを発見した。The present inventors first discovered the following in order to realize a display in which a large apparent tilt angle θa is generated in a non-helical structure of a chiral smectic liquid crystal and a high-contrast image is displayed. did.

【００２５】すなわち、カイラルスメクチック液晶と、
この液晶を間に保持して対向するとともにその対向面に
はそれぞれカイラルスメクチック液晶に電圧を印加する
ための電極が形成され、かつ液晶を配向するための、一
軸配向処理が施された一対の基板とを備えた液晶素子に
おいて、上記スメクチック液晶のプレチルト角をα、ラ
セン構造をもつ上記スメクチック液晶でのコーン角を
Θ、液晶層の傾斜角をδとすれば、スメクチック液晶
は、 Θ＜α＋δおよびδ＜α で表わされる配向状態を有する液晶素子であって、かつ
該配向状態における液晶が少なくとも２つの安定状態を
示し、それらの光学軸のなす角度の１／２である見かけ
のチルト角θａと該カイラルスメクチック液晶のコーン
角Θとが Θ＞θａ＞Θ／２ の関係を有することを特徴とする液晶素子であれば、高
コントラストな画像が表示されるディスプレーが実現で
きることが明らかとなった。以下でこのことについて順
次説明する。That is, a chiral smectic liquid crystal,
A pair of substrates, which are opposed to each other with the liquid crystal held therebetween, are provided with electrodes for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal on the opposite surfaces, and are subjected to a uniaxial alignment treatment for aligning the liquid crystal. In the liquid crystal device including and, if the pre-tilt angle of the smectic liquid crystal is α, the cone angle of the smectic liquid crystal having a helical structure is Θ, and the tilt angle of the liquid crystal layer is δ, the smectic liquid crystal has Θ <α + δ and a liquid crystal element having an alignment state represented by δ <α, in which the liquid crystal in the alignment state exhibits at least two stable states, and an apparent tilt angle θa which is ½ of the angle formed by the optical axes thereof. If the liquid crystal device is characterized in that the cone angle Θ of the chiral smectic liquid crystal has a relationship of Θ>θa> Θ / 2, a high-contrast image is displayed. That display it became clear that that can be achieved. This will be sequentially described below.

【００２６】スメクチック液晶は、一般に層構造をもつ
が、Ｓ_A相からＳ_C相またはＳｃ^*相に転移すると層間隔
が縮むので図２のように２１で表わされる層が上下基板
の中央で折れ曲がった構造（シェブロン構造）をとる。
折れ曲がる方向は図に示すように高温相からＳｃ^*相に
転移した直後に表われる配向状態（Ｃ１配向状態）とさ
らに温度を下げた時にＣ１配向状態に混在して表われる
配向状態（Ｃ２配向状態）の２つ有り得ることを本発明
者らは発見した。さらに特定の配向膜と液晶の組み合わ
せを用いると、上記のＣ１→Ｃ２転移が起こりにくく、
液晶材料によっては全くＣ２配向状態が生じないことを
新たに発見した。特に高プレチルト配向膜を用い、Θ＜
α＋δの関係を満たしている時、Ｃ１配向のコントラス
トが非常に高く、Ｃ２配向のコントラストが低いという
ことを発見した。このことにより表示素子として高プレ
チルト配向膜を用い画面全体をＣ１配向状態に統一し、
高コントラストの２状態を白黒表示の２状態として用い
れば、従来より品位の高いディスプレーができると期待
される。Smectic liquid crystals generally have a layered structure, but when the S _A phase transitions to the S _C phase or the Sc ^* phase, the layer spacing shrinks, so that the layer represented by 21 is bent at the center of the upper and lower substrates as shown in FIG. Has a different structure (chevron structure).
As shown in the figure, the bending direction is the orientation state (C1 orientation state) that appears immediately after the transition from the high temperature phase to the Sc ^* phase, and the orientation state (C2 orientation state) that appears in the C1 orientation state when the temperature is further lowered. The present inventors have found that there are two possibilities. Further, when a specific combination of the alignment film and the liquid crystal is used, the above C1 → C2 transition hardly occurs,
It was newly discovered that the C2 alignment state does not occur depending on the liquid crystal material. In particular, using a high pretilt alignment film,
It has been discovered that when the relationship of α + δ is satisfied, the contrast of the C1 orientation is very high and the contrast of the C2 orientation is low. As a result, a high pretilt alignment film is used as a display element to unify the entire screen into a C1 alignment state,
If two states of high contrast are used as two states of black and white display, it is expected that a display of higher quality than before can be obtained.

【００２７】上記のようにＣ２配向状態を生ぜずにコン
トラストの高いＣ１配向状態を実現するためには以下の
ような条件を満たすことが必要であると結論される。It is concluded that the following conditions must be satisfied in order to realize a C1 oriented state with high contrast without causing the C2 oriented state as described above.

【００２８】すなわち図３に示すように、Ｃ１配向、Ｃ
２配向での基板近くのダイレクタはそれぞれ図３（ａ）
および（ｂ）のコーン３１上にある。よく知られている
ようにラビングによって基板界面の液晶分子は基板に対
してプレチルトと呼ばれる角度をなし、その方向はラビ
ング方向（図３でいえばＡ方向）に向かって液晶分子が
頭をもたげる（先端が浮いた格好になる）向きである。
以上のことより液晶のコーンΘ、プレチルト角αおよび
層傾斜角δの間には、 Ｃ１配向のときΘ＋δ＞α Ｃ２配向のときΘ−δ＞α の関係が成り立っていなければならない。That is, as shown in FIG. 3, C1 orientation, C
The directors in the two orientations near the substrate are shown in Fig. 3 (a) respectively.
And (b) on the cone 31. As is well known, the rubbing causes the liquid crystal molecules at the interface with the substrate to form an angle called pretilt with respect to the substrate, and the direction of the liquid crystal molecules is to raise the head toward the rubbing direction (direction A in FIG. 3) ( The tip is floating).
From the above, between the cone Θ of the liquid crystal, the pretilt angle α, and the layer tilt angle δ, the relationship of Θ + δ> α in the C1 orientation and Θ−δ> α in the C2 orientation must be established.

【００２９】したがって、本発明でいうＣ２配向を生ぜ
ずＣ１配向を生じさせるための条件は、Θ−δ＜αつま
り Θ＜α＋δ（ａ） である。Therefore, the condition for producing the C1 orientation without causing the C2 orientation in the present invention is Θ-δ <α, that is, Θ <α + δ (a).

【００３０】さらに界面の分子が一方の位置から他方の
位置へ電界によって移る（スイッチング）の際に受ける
トルクの簡単な考察より、界面分子のスイッチングが起
こりやすい条件として α＞δ（ｂ） が得られる。Furthermore, α> δ (b) is obtained as a condition under which the switching of the interface molecules is likely to occur from a simple consideration of the torque received when the molecules of the interface are transferred (switching) from one position to the other position by the electric field. Be done.

【００３１】よって、Ｃ１配向状態をより安定に形成さ
せるには（ａ）に加えて（ｂ）の関係を満たすことが効
果的である。Therefore, in order to form the C1 orientation state more stably, it is effective to satisfy the relationship of (b) in addition to (a).

【００３２】（ａ）、（ｂ）の条件の下で、さらに実験
を進めた結果、液晶の見かけのチルト角θａも、従来の
（ａ）、（ｂ）の条件を満たさない場合の３°〜８°程
度から、本発明の（ａ）、（ｂ）の条件を満たす場合の
８°〜１６°程度にまで増大し、コーン角Θとの間に Θ＞θａ＞Θ／２（ｃ） という関係式が成り立つことが経験的に得られた。As a result of further experiments under the conditions (a) and (b), the apparent tilt angle θa of the liquid crystal was 3 ° when the conventional conditions (a) and (b) were not satisfied. From about 8 ° to about 8 ° to 16 ° when the conditions (a) and (b) of the present invention are satisfied, and between the cone angle Θ and Θ>θa> Θ / 2 (c). It was empirically obtained that the relation

【００３３】以上のように（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の条
件を満足すれば高コントラストな画像が表示されるディ
スプレーが実現できることが明らかとなった。As described above, it was revealed that a display in which a high-contrast image is displayed can be realized if the conditions (a), (b) and (c) are satisfied.

【００３４】しかしながら、前述の配向処理方法と用い
てもユニフォーム配向での駆動特性に関しては、充分満
足のいくレベルではなかった。However, even if the above-mentioned alignment treatment method is used, the driving characteristics in uniform alignment are not at a sufficiently satisfactory level.

【００３５】また、これまでにラビング処理した有機配
向膜を用いて液晶分子を簡単に配向させるには、液晶組
成物の相転移系列が降温時にＩＳＯ（等方相）→Ｃｈ
（コレステリック相）→Ｓ_A（スメクチックＡ相）→Ｓ_C
^＊ （カイラルスメクチックＣ相）であること。（特開
昭６０−１５６０４３号公報）、および該コレステリッ
ク相のピッチが長いこと（特開昭６１−２４９０１９号
公報）等の条件を満足していることが重要である。Further, in order to easily align the liquid crystal molecules by using the organic alignment film which has been rubbed, the phase transition sequence of the liquid crystal composition is ISO (isotropic phase) → Ch when the temperature is lowered.
(Cholesteric phase) → S _A (Smectic A phase) → S _C
^* (Chiral smectic C phase). (JP-A-60-156043) and that the pitch of the cholesteric phase is long (JP-A-61-249019), it is important to satisfy the conditions.

【００３６】しかし、上述の条件を満たしているだけで
は、広い面積で均一配向が達成できない場合も存在す
る。特に前述した様な液晶分子と配向膜界面の相互作用
を弱めることにより高コントラストな画像を得る様な配
向手法でより均一配向が難しくなる。However, there are cases where uniform alignment cannot be achieved over a wide area simply by satisfying the above conditions. In particular, weakening the interaction between the liquid crystal molecules and the interface of the alignment film as described above makes it more difficult to achieve uniform alignment by an alignment method that obtains a high-contrast image.

【００３７】[0037]

【問題を解決するための手段及び作用】そこで、本発明
者らは、上記問題点を解消すべく、第１に液晶組成物の
物性に着目し、実験を重ね、鋭意検討した結果、液晶組
成物のＳｍＣ^＊ 相でのピッチの温度変化の度合が、配
向性及び駆動特性に大きく起因していることを発見し
た。[Means and Actions for Solving the Problems] Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors firstly focused on the physical properties of the liquid crystal composition, conducted experiments, and conducted diligent studies. It has been discovered that the degree of temperature change of pitch in the SmC ^* phase of the product is largely due to the orientation and the driving characteristics.

【００３８】つまり、ＳｍＣ^＊ 相を有する液晶組成物
において、ＳｍＣ^＊ ピッチの温度変化の少ないもの、
すなわち、That is, in the liquid crystal composition having the SmC ^* phase, the SmC ^* pitch with little temperature change,
That is,

【００３９】[0039]

【外６】 であることを特徴とする液晶組成物を用いた液晶素子
は、広い駆動マージンが得られ駆動特性が良好であるこ
とがわかった。特にΘ＜α＋δ及びα＞δでかつ、Θ＞
θａ＞Θ／２の関係を有する液晶素子の場合、ユニフォ
ーム配向を安定に得た広い温度範囲で、高コントラスト
な画像が得られる素子において、さらに駆動特性も良好
になることがわかった。[Outside 6] It was found that the liquid crystal element using the liquid crystal composition characterized by having a large driving margin had good driving characteristics. Especially Θ <α + δ and α> δ and Θ>
It has been found that in the case of the liquid crystal element having the relationship of θa> Θ / 2, the driving characteristics are further improved in the element in which a uniform image can be stably obtained in a wide temperature range in a wide temperature range.

【００４０】よって、第１の発明として、本発明は、カ
イラルスメクチックＣ相（Ｓｃ^*相）を有する液晶組成
物において、Ｓｃ^*相を示す上限温度（Ｔｃ）から１５
℃低い温度、〔｜Ｔｃ−１５｜（℃）〕のピッチの長さ
〔ｌ_|Tc-15|（μｍ）〕とＴｃから２５℃低い温度の
〔｜Ｔｃ−２５｜（℃）〕の〔ｌ_|Tc-25|（μｍ）〕の
変化の度合いが、Therefore, the first aspect of the present invention is to provide a liquid crystal composition having a chiral smectic C phase (Sc ^* phase) from the maximum temperature (Tc) of 15 to 15 indicating the Sc ^* phase.
℃ lower temperature, [| Tc-15 | (° C)] pitch length [l _{| Tc-15 |} (μm)] and Tc 25 ° C lower temperature [| Tc-25 | (° C)] l _{| Tc-25 |} (μm)]

【００４１】[0041]

【外７】 であることを特徴とする液晶組成物及び該液晶組成物を
用いる液晶素子を提供する。[Outside 7] And a liquid crystal device using the liquid crystal composition.

【００４２】また、本発明者らは、上記問題点を解消す
べく、第２に液晶組成物の一軸配向性に一番重要なＣｈ
相に着目し、実験を重ね、鋭意検討した結果、Ｃｈ相か
らＳ_A相に転移する時のそれぞれの２つの相が共存（混
在）する温度域（巾）が均一配向に大きく寄与している
ことを発見した。Secondly, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors secondly, Ch, which is most important for the uniaxial orientation of the liquid crystal composition.
As a result of repeated experiments and studies focusing on the phases, the temperature range (width) in which the two phases coexist (mix) at the transition from the Ch phase to the S _A phase greatly contributes to uniform orientation. I found that.

【００４３】つまり、他の相と混在しないＣｈ相の温度
領域＞Ｃｈ相とＳ_A相の混在している温度領域である液
晶組成物を用いた液晶素子は均一配向性が大きく改善さ
れることを発見した。That is, the liquid crystal element using the liquid crystal composition in which the temperature range of the Ch phase that does not coexist with other phases> the temperature range of the mixture of the Ch phase and the S _A phase is significantly improved. I have found

【００４４】よって、第２の発明として、本発明は、相
転移系列が降温下において、等方相（Ｉｓｏ）、コレス
テリック相（Ｃｈ）、スメクチックＡ相（Ｓ_Ａ ）、カ
イラルスメクチックＣ相（Ｓ_Ｃ ^＊）の順番に転移する液
晶組成物において、該液晶組成物の他の相と混在しない
Ｃｈ相の温度領域とＣｈ相とＳ_Ａ 相の混在している温
度領域との関係が、他の相と混在しないＣｈ相の温度領
域＞Ｃｈ相とＳ_Ａ 相の混在している温度領域であるこ
とを特徴とする液晶組成物と、該液晶組成物を挟持して
対向すると共にその対向面にそれぞれ上記液晶に電圧を
印加するための電極が形成され、且つ液晶を配向するた
めの一軸性配向軸が互いに所定の角度で交差した配向処
理が施された一対の基板とを備えた液晶素子であって、
液晶素子のプレチルト角をα、液晶のコーン角をΘ、ス
メクチック相における層の傾斜角をδとしたとき、上記
液晶がΘ＜α＋δ及びα＞δで表される配向状態を有
し、且つ該配向状態における液晶が少なくとも２つの光
学的な安定状態を示し、それらの光学軸のなす角度の１
／２である見かけのチルト角θ_ａ とコーン角Θとが、
Θ＞θ_ａ ＞Θ／２の関係を有することを特徴とする液
晶素子を提供する。Therefore, as a second invention, the present invention provides an isotropic phase (Iso), a cholesteric phase (Ch), a smectic A phase (S _A ), a chiral smectic C phase (S in the liquid crystal composition to metastasize to the order of _{C ^*),} the relationship between the mixed to have the temperature region of the other phases and the temperature region of the mixed non Ch phase and Ch phase of the liquid crystal composition and S _a phase, other a liquid crystal composition which is a temperature region where a mix of Ch phase temperature region> Ch phase without mixing the phase and S _a phase on its opposing surface with opposed by sandwiching the liquid crystal composition A liquid crystal device comprising a pair of substrates each of which is provided with an electrode for applying a voltage to the liquid crystal and which has been subjected to an alignment treatment in which uniaxial alignment axes for aligning the liquid crystal intersect each other at a predetermined angle. There
When the pretilt angle of the liquid crystal element is α, the cone angle of the liquid crystal is Θ, and the tilt angle of the layer in the smectic phase is δ, the liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ and α> δ, and The liquid crystal in the aligned state exhibits at least two optically stable states, and the angle formed by their optical axes is 1
The apparent tilt angle θ _a and the cone angle Θ that are / 2 are
Provided is a liquid crystal element having a relationship of Θ> θ _a > Θ / 2.

【００４５】以下、さらに本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

【００４６】本発明の第１の発明の液晶組成物は、駆動
温度範囲内のＳｃ^*ピッチの温度変化をできるだけ小さ
くなる様に種々の液晶性化合物を混合、調整することに
より得られる。The liquid crystal composition of the first invention of the present invention can be obtained by mixing and adjusting various liquid crystal compounds so as to minimize the temperature change of Sc ^* pitch within the driving temperature range.

【００４７】本発明の液晶組成物のＳｃ^*ピッチはＳｃ^*
相を示す上限温度Ｔｃから１５℃低い温度｜Ｔｃ−１５
｜℃と２５℃低い温度｜Ｔｃ−２５℃｜℃の間で、それ
ぞれの温度におけるピッチの長さｌの変化度がThe Sc ^* pitch of the liquid crystal composition of the present invention is Sc ^*
15 ° C lower than the upper limit temperature Tc indicating the phase | Tc-15
Between | C and 25 ° C lower temperature | Tc-25 ° C | ° C, the degree of change of pitch length l at each temperature is

【００４８】[0048]

【外８】 の関係であることが好ましい。[Outside 8] It is preferable that

【００４９】さらに好ましくは、More preferably,

【００５０】[0050]

【外９】 であるとよい。[Outside 9] Is good.

【００５１】よりさらに好ましくは、Even more preferably,

【００５２】[0052]

【外１０】 であるとよい。[Outside 10] Is good.

【００５３】また、ｌ｜Ｔｃ−１５｜とｌ｜Ｔｃ−２５
｜の長さの比は、Further, l | Tc-15 | and l | Tc-25
The ratio of the lengths of |

【００５４】[0054]

【外１１】 であることが好ましい。[Outside 11] Is preferred.

【００５５】さらに好ましくは、More preferably,

【００５６】[0056]

【外１２】 であるとよい。[Outside 12] Is good.

【００５７】よりさらに好ましくは、Even more preferably,

【００５８】[0058]

【外１３】 であるとよい。[Outside 13] Is good.

【００５９】本発明の液晶組成物は広い温度範囲で駆動
できる様にＴｃは４０℃以上であることが好ましい。さ
らには、５０℃以上であることが好ましい。The liquid crystal composition of the present invention preferably has Tc of 40 ° C. or higher so that it can be driven in a wide temperature range. Further, it is preferably 50 ° C. or higher.

【００６０】また本発明の液晶組成物のＰｓは｜Ｔｃ−
２５｜℃で１ｎｃ／ｃｍ^２ 以上であることが好まし
く、さらには、２．０ｎｃ／ｃｍ^２ 以上あることが好
ましい。The Ps of the liquid crystal composition of the present invention is | Tc-
It is preferably 1 nc / cm ² or more at 25 | ° C., and more preferably 2.0 nc / cm ² or more.

【００６１】本発明の液晶組成物の相転移は、Ｓｃ^*相
の上に、秩序度の低い液晶相を少なくとも１つ有するこ
とが好ましい。さらには、冷却過程でＩｓｏ（等方相）
→Ｃｈ（コレステリック相）→Ｓ_Ａ （スメクチックＡ
相）→Ｓｃ^*相の順に転移することが好ましい。The phase transition of the liquid crystal composition of the present invention preferably has at least one liquid crystal phase having a low degree of order on the Sc ^* phase. Furthermore, in the cooling process, Iso (isotropic phase)
→ Ch (cholesteric phase) → S _A (smectic A
Phase) → Sc ^* phase transition is preferable.

【００６２】本発明の第１の発明の液晶組成物は少なく
とも下記液晶性化合物を１種以上含有していることが好
ましい。ただし本発明の液晶組成物に含有している液晶
性化合物は下記液晶性化合物のみには限定されない。The liquid crystal composition of the first invention of the present invention preferably contains at least one of the following liquid crystalline compounds. However, the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition of the present invention is not limited to the following liquid crystal compounds.

【００６３】本発明の液晶組成物で用いる液晶性化合物
の代表例を下記一般式（Ｉ）〜（Ｘ）で示す。Typical examples of the liquid crystal compound used in the liquid crystal composition of the present invention are represented by the following general formulas (I) to (X).

【００６４】[0064]

【外１４】 [Outside 14]

【００６５】[0065]

【外１５】 [Outside 15]

【００６６】[0066]

【外１６】 [Outside 16]

【００６７】[0067]

【外１７】 [Outside 17]

【００６８】[0068]

【外１８】 [Outside 18]

【００６９】[0069]

【外１９】 [Outside 19]

【００７０】[0070]

【外２０】 [Outside 20]

【００７１】[0071]

【外２１】 [Outside 21]

【００７２】[0072]

【外２２】 [Outside 22]

【００７３】[0073]

【外２３】 [Outside 23]

【００７４】[0074]

【外２４】 [Outside 24]

【００７５】[0075]

【外２５】 [Outside 25]

【００７６】[0076]

【外２６】 [Outside 26]

【００７７】[0077]

【外２７】 [Outside 27]

【００７８】[0078]

【外２８】 [Outside 28]

【００７９】[0079]

【外２９】 [Outside 29]

【００８０】[0080]

【外３０】 [Outside 30]

【００８１】[0081]

【外３１】 [Outside 31]

【００８２】一方、本発明の第２の発明の液晶組成物の
相転移のパターン下記する。On the other hand, the phase transition pattern of the liquid crystal composition of the second invention of the present invention will be described below.

【００８３】[0083]

【外３２】 [Outside 32]

【００８４】すなわち、相転移系列が、降温下におい
て、Ｉｓｏ→ｃｈ→Ｓ_Ａ →Ｓｃ^＊の順番に転移する液
晶組成物において、該液晶の他の相と混在しないｃｈ相
の温度領域とｃｈ相とＳ_Ａ 相の混在している温度領域
との関係が、他の相と混在しないｃｈ相温度領域＞ｃｈ
相とＳ_Ａ 相の混在温度領域であることを特徴とする液
晶組成物を用いた液晶素子は、大画面での均一配向を良
好にすることがわかった。[0084] That is, phase transition series, in cooling _{under, Iso → ch → S A →} Sc in ^* liquid crystal composition transferred in the order of, other phases and mixed not ch phase temperature region and ch phase of the liquid crystal and S relationship between mixed to have the temperature region of _a phase, ch phase temperature region not mixed with other phases> ch
Liquid crystal device using the liquid crystal composition characterized in that a mixing temperature region of the phase and S _A phase was found to improve the uniform orientation of the big screen.

【００８５】また、本発明の液晶組成物を実現するため
には、構成する単体液晶化合物において、少なくとも１
種以上、ｃｈ相またはＮ相を有している化合物を総量で
１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上使用すると
よい。In order to realize the liquid crystal composition of the present invention, at least one of the constituent liquid crystal compounds is used.
It is advisable to use at least 10 parts by weight, preferably at least 30 parts by weight, in total of the compounds having one or more species, ch phase or N phase.

【００８６】本発明の液晶組成物は、Ｉｓｏ→ｃｈ→Ｓ
_Ａ →Ｓｃ^＊ の相転移系列を示し、かつｃｈ相温度領
域巾＞ｃｈ相とＳ_Ａ 相の混在温度領域巾となる物性を
示す様に、液晶性化合物を混合することにより得られ
る。The liquid crystal composition of the present invention is Iso → ch → S
Shows a phase transition series of _A → Sc ^*, and as shown the physical properties to be a mixed temperature range width of the ch-phase temperature region width> ch phase and S _A phase, obtained by mixing the liquid crystal compounds.

【００８７】本発明の第２の発明液晶組成物は、少なく
とも上記第１の発明で使用できるとして例示した液晶性
化合物の中から選ばれた１種以上の化合物を含有してい
ることが好ましい。ただし、本発明の液晶組成物に含有
している液晶性化合物は、上記例示の液晶性化合物のみ
には限定されない。The second invention liquid crystal composition of the present invention preferably contains at least one compound selected from the liquid crystal compounds exemplified as being usable in the first invention. However, the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition of the present invention is not limited to the above-exemplified liquid crystal compounds.

【００８８】なお、本発明における相転移の挙動観察、
ｃｈピッチ、コーン角Θ、コントラスト比、層の傾斜角
８、プレチルト角α及び見かけのチルト角θ_ａ Ｐｓ、
Ｓｃ^＊ ピッチは、以下のようにして測定した。 ・相転移の挙動（相転移点の測定） Ａ：パーキンエルマー社製、示差走査熱量計（ＤＳＣ−
７）を用い、５℃／分の割合で昇降温することにより、
Ｃｒｙｓｔ．←→Ｓｃ^＊ 転移温度を求めた。Observation of the behavior of the phase transition in the present invention,
ch pitch, cone angle Θ, contrast ratio, layer tilt angle 8, pretilt angle α and apparent tilt angle θ _a Ps,
The Sc ^* pitch was measured as follows. Behavior of phase transition (measurement of phase transition point) A: Differential scanning calorimeter (DSC-, manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.)
By using 7) and raising or lowering the temperature at a rate of 5 ° C./minute,
Cryst. ← → Sc ^* Transition temperature was determined.

【００８９】Ｂ：メトラー社製、温度制御装置（メトラ
ーホットステージＦＰ−８０／８２）を用い、倍率３０
〜６０倍の偏光顕微鏡で、観察しながら等方相から、
０．２℃／分の割合で降温し、相転移の挙動観察および
相転移点の決定相同定を行なった。顕微鏡視野内で相が
変化しはじめたところを、混在開始温度とし、顕微鏡視
野内で相の混在領域がなくなったところを、他の相と混
在しない温度とした。B: Using a temperature controller (Mettler Hot Stage FP-80 / 82) manufactured by METTLER CORPORATION, magnification 30.
From a isotropic phase while observing with a ~ 60x polarizing microscope,
The temperature was lowered at a rate of 0.2 ° C./min, the behavior of the phase transition was observed, and the phase transition point was determined. The point where the phase started to change in the microscope field was set as the mixing start temperature, and the point where the phase mixed region disappeared in the microscope field was set as the temperature at which no other phase was mixed.

【００９０】・ｃｈピッチの測定 Ｃａｎｏのくさび法を用い、松村らの手法〔松村、岩
柳：応用物理、４３（１９７４）１２５．〕に準じｃｈ
ピッチを測定した。Measurement of ch pitch Using the wedge method of Cano, the method of Matsumura et al. [Matsumura, Iwayanagi: Applied Physics, 43 (1974) 125. ] According to ch
The pitch was measured.

【００９１】・コーン角Θの測定 ±３０ｖ〜±５０Ｖ、１００ＨｚのＡＣをＦＬＣ素子の
上下基板間に印加しながら直交ニコル下、その間に配置
されたＦＬＣ素子を偏光板と水平に回転させ、フォトマ
ル（浜松フォトニクス（株）製）で光学応答を検知しな
がら第１の消光位（透過率が最も低くなる位置）、第２
の消光位をさがす。Measurement of cone angle Θ While applying AC of ± 30v to ± 50V, 100Hz between the upper and lower substrates of the FLC element, the FLC element placed between them is rotated horizontally under the crossed Nicols, and the photo is performed. Maru (manufactured by Hamamatsu Photonics KK) detects the optical response, and the first extinction position (the position where the transmittance is lowest), the second
Find the extinction position of.

【００９２】このときの第１の消光位から第２の消光位
までの角度の１／２をコーン角Θとした。The cone angle Θ is 1/2 of the angle from the first extinction position to the second extinction position at this time.

【００９３】コントラストの測定 液晶のしきい値（以上）の単発パルスを印加した後、無
電界下かつ直交ニコル下その間に配置されたＦＬＣ素子
を偏光板と水平に回転させ消光位をさがし、フォトマル
（浜松フォトニクス（株）製）で透過光強度を測定する
（最暗状態での透過強度）。その後、同位置にセルを固
定したまま、逆極性のしきい値（以上）の単発パルスを
印加し、無電界下、透過光強度を測定し（明状態での透
過強度）コントラストを算出した。Measurement of Contrast After applying a single pulse of the liquid crystal threshold value (or more), the FLC element placed between them under no electric field and under the crossed Nicols is rotated horizontally with the polarizing plate to search the extinction position, and The transmitted light intensity is measured by Maru (made by Hamamatsu Photonics KK) (transmission intensity in the darkest state). Then, with the cell fixed at the same position, a single pulse having a threshold value (or higher) of opposite polarity was applied, and the transmitted light intensity was measured under no electric field (transmission intensity in the bright state) to calculate the contrast.

【００９４】[0094]

【外３３】 [Outside 33]

【００９５】層の傾斜角δの測定 基本的にはクラークやラガーウォルによって発表された
方法（Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ‘８６，Ｓｅｐ．３
０〜Ｏｃｔ．２．１９８６，ｐｐ．４５６〜４５８）或
いは大内らの方法（Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．，２７（５）（１
９８８）ｐｐ．Ｌ７２５−７２８）と同様の方法を用い
た。Measurement of Layer Inclination Angle δ Basically, the method published by Clark and Lagerwol (Japan Display '86, Sep. 3).
0-Oct. 2.1986, pp. 456-458) or the method of Ouchi et al. (JJAP, 27 (5) (1
988) pp. L725-728) was used.

【００９６】測定装置は回転対陰極方式のＭＡＣサイエ
ンス社製Ｘ線回析装置を用い、銅のＫα線を分析線とし
た。液晶セルには基板ガラスとしてＸ線の吸収を極力低
減するために８０μｍ厚ガラス（コーニング社製商品名
マイクロシート）を用い、その他は通常のセル化工程を
そのまま使用した。液晶の層間隔の測定は、バルク液晶
を試料ガラス上に塗り、通常の粉末Ｘ線回析と同様に２
θ／θｓｃａｎを行って求めた。A rotating anticathode type X-ray diffractometer manufactured by MAC Science Co. was used as a measuring device, and copper Kα ray was used as an analytical line. For the liquid crystal cell, 80 μm thick glass (trade name: Microsheet, manufactured by Corning Incorporated) was used as the substrate glass to reduce the absorption of X-rays as much as possible, and the other ordinary cell forming steps were used as they were. To measure the liquid crystal layer spacing, apply the bulk liquid crystal on the sample glass and perform 2 as in the case of ordinary powder X-ray diffraction.
It was determined by performing θ / θscan.

【００９７】傾斜角δの測定は、前記と同じ８０μｍ厚
ガラスをスペーサとして８０μｍギャップのセルを形成
し、電磁石中で基板と平行な方向に磁場をかけながら等
方相から徐冷し、水平配向処理を施したセルを用意し
た。これに前記層間隔を得た回析角２θにＸ線検出器を
合わせ、セルをθスキャンし、前記文献に示された方法
でδを算出した。尚、この測定法によるδの値は、セル
厚依存性のほぼ排除した液晶組成物固有のものである。 プレチルト角αの測定 Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ１９（１９８
０）Ｎｏ．１０，Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０１３に
記載されている方法（クリスタルローテーション法）に
従って求めた。つまり、平行かつ反対方向にラビングし
基板を貼り合わせてセル厚２０μｍのセルを作成し、室
温を含む広い温度範囲でＳｍＡ相を有する液晶（Ａ）を
封入し測定を行なった。The tilt angle δ was measured by forming a cell having a gap of 80 μm using the same 80 μm thick glass as a spacer as described above, gradually cooling from an isotropic phase while applying a magnetic field in a direction parallel to the substrate in an electromagnet, and performing horizontal alignment. A treated cell was prepared. An X-ray detector was fitted to the diffraction angle 2θ for which the layer spacing was obtained, the cell was θ-scanned, and δ was calculated by the method described in the above document. The value of δ measured by this measuring method is unique to the liquid crystal composition in which the cell thickness dependence is almost eliminated. Measurement of pretilt angle α Jpn. J. App1. Phys. vol19 (198
0) No. 10, according to the method (crystal rotation method) described in Short Notes 2013. That is, rubbing was performed in parallel and in opposite directions to bond the substrates to each other to form a cell having a cell thickness of 20 μm, and the liquid crystal (A) having the SmA phase was enclosed in a wide temperature range including room temperature and the measurement was performed.

【００９８】液晶セルを上下基板に垂直かつ配向処理軸
を含む面で回転させながら、回転軸と４５°の角度をな
す偏光面をもつヘリウム・ネオンレーザ光を回転軸に垂
直な方向から照射し、その反対側で入射偏光面と平行な
透過軸をもつ偏光板を通してフォトダイオードで透過光
強度を測定した。While the liquid crystal cell is rotated in a plane perpendicular to the upper and lower substrates and including the alignment treatment axis, helium / neon laser light having a polarization plane forming an angle of 45 ° with the rotation axis is irradiated from a direction perpendicular to the rotation axis. The intensity of transmitted light was measured with a photodiode through a polarizing plate having a transmission axis parallel to the plane of incident polarization on the opposite side.

【００９９】干渉によってできた透過光強度の双曲線群
の中心となる角と液晶セルに垂直な線となす角度をφｘ
とし下式に代入してプレチルト角α_０ を求めた。The angle formed by the center of the hyperbolic group of transmitted light intensity formed by interference and the line perpendicular to the liquid crystal cell is φx.
Then, the pretilt angle α ₀ was obtained by substituting in the following equation.

【０１００】[0100]

【外３４】 ｎ_０ ：常光屈折率 ｎ_ｅ ：異常光屈折率[Outside 34] n ₀ : ordinary light refractive index n _e : extraordinary light refractive index

【０１０１】液晶（Ａ）の組成を下記する。The composition of the liquid crystal (A) is shown below.

【０１０２】[0102]

【外３５】 [Outside 35]

【０１０３】見かけのチルト角θ_ａ の測定 液晶の閾値の単発パルスを印加した後、無電界下、且つ
直交クロスニコル下、その間に配置されたＦＬＣ素子を
偏光板と水平に回転させ第１の消光位を捜し、次に上記
の単発パルスと逆極性のパルスを印加した後、無電界
下、第２の消光位を捜す。この時の第１の消光位から第
２の消光位までの角度１／２をθ_ａ とした。 ・Ｐｓの測定 三角波法を用い測定した。 ・Ｓｃ^＊ ピッチの測定 配向処理をしないガラスを貼りあわせ３００μｍのセル
厚のセルを作成し、これに液晶を注入、磁場配向させ、
Ｓｃ^＊ 相で出現したらせんピッチに対応する縞模様の
間隔を偏光顕微鏡で直接測定した。Measurement of Apparent Tilt Angle θ _a After applying a single pulse having a threshold value of liquid crystal, an FLC element placed between them under no electric field and under orthogonal crossed Nicols was rotated horizontally with a polarizing plate to produce a first pulse. After searching for the extinction position, and then applying a pulse having a polarity opposite to that of the above-mentioned single-shot pulse, the second extinction position is searched for under no electric field. The angle ½ from the first extinction position to the second extinction position at this time was defined as θ _a . -Measurement of Ps It measured using the triangular wave method.・ Measurement of Sc ^* pitch Glass with no alignment treatment is attached to form a cell with a cell thickness of 300 μm, and liquid crystal is injected into this cell for magnetic field orientation.
The spacing of the striped pattern corresponding to the helical pitch appearing in the Sc ^* phase was measured directly with a polarizing microscope.

【０１０４】[0104]

【実施例】以下本発明に係る液晶組成物およびこれを用
いた液晶素子を作成した実施例を説明する。EXAMPLES Examples of liquid crystal compositions according to the present invention and liquid crystal devices using the same will be described below.

【０１０５】（実施例１）フェニルピリミジンを主成分
とする液晶化合物を用い、液晶組成物Ａを調製した。液
晶組成物Ａの物性を下に示す。Example 1 A liquid crystal composition A was prepared using a liquid crystal compound containing phenylpyrimidine as a main component. The physical properties of liquid crystal composition A are shown below.

【０１０６】[0106]

【外３６】 Ｓｃ^＊ ピッチ｜Ｔｃ−１５｜＝２０．６μｍ ｜Ｔｃ
−２５｜＝２０．６μｍ（図９参照）[Outside 36] Sc ^* pitch | Tc-15 | = 20.6 μm | Tc
−25 | = 20.6 μm (see FIG. 9)

【０１０７】[0107]

【外３７】 [Outside 37]

【０１０８】次に液晶組成分Ａを用い、以下の手順で作
成したセルを用いて均一配向性を観察した。Next, the liquid crystal composition A was used, and the uniform alignment was observed using the cell prepared by the following procedure.

【０１０９】透明電極（１２ａ、１２ｂ）のついたガラ
ス基板（１１ａ、１１ｂ）上に、Ｔｉ−Ｓｉ（１：１）
の薄膜をスピンコートで形成し（１３ａ、１３ｂ）、そ
の上に日立化成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２の
１％ＮＭＰ溶液をスピンナで塗布し、２７０℃で１時間
焼成した（１４ａ、１４ｂ）。この基板をラビングし同
じ処理したもう１枚の基板とラビング方向が平行で上か
らながめた時に上基板が下基板に対して左側でかつ交差
角度が１０°になるように交差し、ギャップが１．３μ
ｍを保って貼り合わせセルを作成した（図１参照）。On a glass substrate (11a, 11b) having transparent electrodes (12a, 12b), Ti--Si (1: 1) was formed.
Thin film was formed by spin coating (13a, 13b), a 1% NMP solution of polyamic acid LQ1802 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was applied thereon by a spinner, and baked at 270 ° C. for 1 hour (14a, 14b). .. When this substrate is rubbed and treated in the same way as another substrate, the rubbing direction is parallel and when viewed from above, the upper substrate intersects with the lower substrate on the left side and the intersection angle is 10 °, and the gap is 1 .3μ
A bonded cell was prepared by keeping m (see FIG. 1).

【０１１０】このセルに上述の液晶組成物Ａを等方性液
体状態で注入し、１００℃で３時間エージングした後、
等方相から２０℃／ｈｏｕｒで室温まで徐冷し液晶素子
を作成した。この時、同じ方法で同時に作成したセルを
用いプレチルトαを３０℃にて測定したところ１８．２
°であった。また実施例１において、Θ＝１４．５°θ
ａ＝１０．０°δ＝１０．３°である。The above liquid crystal composition A was injected into this cell in an isotropic liquid state, and after aging at 100 ° C. for 3 hours,
A liquid crystal element was prepared by gradually cooling from the isotropic phase to room temperature at 20 ° C./hour. At this time, the pretilt α was measured at 30 ° C. using the cells prepared at the same time by the same method.
It was °. In Example 1, Θ = 14.5 ° θ
a = 10.0 ° δ = 10.3 °.

【０１１１】３０℃でそれぞれの液晶素子を偏光顕微鏡
観察（２００倍）を行なったところ、全面Ｃ１配向で全
面ユニフォーム状態をとっていた。When each liquid crystal element was observed with a polarizing microscope (200 times) at 30 ° C., it was found that the entire surface was in a uniform state with C1 orientation.

【０１１２】次に３０℃でこの液晶素子に、図８の駆動
波形（Ｖ_１ ＝２５Ｖに設定）を行なったところ、図８
において、Ｓ_Ｎ 、Ｓ_Ｎ＋１ などは走査電極に印加す
る電圧波形、Ｉは情報信号電極に印加する電圧波形、Ｉ
−Ｓ_Ｎ などは画素に印加する電圧波形である。）ΔＴ
が３０μｓｅｃから５０μｓｅｃの広い範囲で良好な駆
動が得られた。また、温度を変えて同様の測定をしたと
ころ、４３℃から、０℃（以下）の広い温度範囲でマー
ジンが得られた。Next, when the driving waveform of FIG. 8 (set to V ₁ = 25V) was applied to this liquid crystal element at 30 ° C., FIG.
, S _N , S _{N + 1,} etc. are voltage waveforms applied to the scan electrodes, I is a voltage waveform applied to the information signal electrodes, and I
Such as -S _N is a voltage waveform applied to the pixel. ) ΔT
Good driving was obtained in a wide range of 30 μsec to 50 μsec. Further, when the same measurement was performed while changing the temperature, a margin was obtained in a wide temperature range from 43 ° C to 0 ° C (or less).

【０１１３】さらに、３０℃、ΔＴ＝４０μｓｅｃでコ
ントラストを測定したところ、６０：１であった。Further, when the contrast was measured at 30 ° C. and ΔT = 40 μsec, it was 60: 1.

【０１１４】（実施例２）フェニルピリミジンを主成分
とする液晶化合物を用い、液晶組成物Ｂを調製した。液
晶組成物Ｂの物性を下に示す。Example 2 A liquid crystal composition B was prepared using a liquid crystal compound containing phenylpyrimidine as a main component. The physical properties of liquid crystal composition B are shown below.

【０１１５】[0115]

【外３８】 Ｓｃ^＊ ピッチ｜Ｔｃ−１５｜＝２６．８μｍ ｜Ｔｃ
−２５｜＝２６．８μｍ（図９参照）[Outside 38] Sc ^* pitch | Tc-15 | = 26.8 μm | Tc
−25 | = 26.8 μm (see FIG. 9)

【０１１６】[0116]

【外３９】 [Outside 39]

【０１１７】次に液晶組成物Ｂを用いた他は、全て実施
例１と同様に液晶素子を作成した。θａ（３０℃）＝１
０．２°である。Next, a liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal composition B was used. θa (30 ° C) = 1
It is 0.2 °.

【０１１８】この液晶素子を３０℃で偏光顕微鏡観察を
行なったところ全面Ｃ１配向で、全面ユニフォーム状態
をとっていた。When this liquid crystal element was observed with a polarizing microscope at 30 ° C., it was found that the entire surface was in C1 orientation and was in a uniform state.

【０１１９】次に同温度で、実施例１と全く同様に駆動
波形を印加したところ、ΔＴが２７μｓｅｃから４５μ
ｓｅｃの広い範囲で良好に駆動できた。さらにΔＴ＝３
６μｓｅｃにおいてコントラストを測定したところ８
０：１であった。Next, when a drive waveform was applied at exactly the same temperature as in Example 1, ΔT was 27 μsec to 45 μm.
It could be driven well in a wide range of sec. Furthermore, ΔT = 3
When the contrast was measured at 6 μsec, it was 8
It was 0: 1.

【０１２０】（実施例３）フェニルピリミジンを主成分
とする液晶化合物を用い、液晶組成物Ｃを調製した。液
晶組成物Ｃの物性を下に示す。Example 3 A liquid crystal composition C was prepared using a liquid crystal compound containing phenylpyrimidine as a main component. The physical properties of the liquid crystal composition C are shown below.

【０１２１】[0121]

【外４０】 Ｓｃ^＊ ピッチ｜Ｔｃ−１５｜＝１９．４μｍ ｜Ｔｃ
−２５｜＝１９．４μｍ（図９参照）[Outside 40] Sc ^* pitch | Tc-15 | = 19.4 μm | Tc
−25 | = 19.4 μm (see FIG. 9)

【０１２２】[0122]

【外４１】 [Outside 41]

【０１２３】次に液晶組成物Ｃを用いた他は、全て実施
例１と同様に液晶素子を作成した。 θａ₍₃₀₎＝１１．３° この液晶素子を、３０℃で偏光顕微鏡観察を行なったと
ころ、全面Ｃ１配向で全面ユニフォーム配向をとってい
た。Next, a liquid crystal element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal composition C was used. θa ₍₃₀₎ = 11.3 ° When this liquid crystal element was observed with a polarizing microscope at 30 ° C., it was found that the entire surface had C1 orientation and the entire surface had uniform orientation.

【０１２４】次に同温度で実施例１と全く同様に駆動波
形を印加したところ、ΔＴが３３μｓｅｃから４８μｓ
ｅｃの広い範囲で良好に駆動できた。Next, when a driving waveform was applied at exactly the same temperature as in Example 1, ΔT was 33 μsec to 48 μs.
Good driving was possible in a wide range of ec.

【０１２５】また、温度を変えて同様な測定をしたとこ
ろ、４８℃から０℃の広い温度範囲で良好に駆動でき
た。Further, when the same measurement was performed while changing the temperature, it was possible to drive well in a wide temperature range of 48 ° C. to 0 ° C.

【０１２６】さらに、３０℃ΔＴ＝４０μｓｅｃでコン
トラストを測定したところ５５：１であった。Further, the contrast measured at 30 ° C. ΔT = 40 μsec was 55: 1.

【０１２７】（比較例１）チッソ社製液晶ＣＳ１０１４
を用いた他は、全く実施例１と同様に液晶素子を作成し
た。(Comparative Example 1) Liquid crystal CS1014 manufactured by Chisso Corporation
A liquid crystal element was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that was used.

【０１２８】ＣＳ１０１４の物性を下に示す。The physical properties of CS1014 are shown below.

【０１２９】[0129]

【外４２】 Ｓｃ^＊ ピッチ｜Ｔｃ−１５｜＝７．４μｍ ｜Ｔｃ−
２５｜＝４．８μｍ（図１０参照）[Outside 42] Sc ^* pitch | Tc-15 | = 7.4 μm | Tc-
25 | = 4.8 μm (see FIG. 10)

【０１３０】[0130]

【外４３】 [Outside 43]

【０１３１】なお、該素子のθａ（３０℃）＝１２．９
°である。Note that θa (30 ° C.) of the device is 12.9.
°.

【０１３２】次に同温度で実施例１と全く同様に駆動波
形を印加したところ、ΔＴをいくら変えても良好に駆動
できなかった。（ΔＴ５μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ） また、温度を変えて測定したところ、４９℃から５１℃
のせまい温度範囲でしか駆動できなかった。When a driving waveform was applied at the same temperature as in Example 1, no satisfactory driving could be performed no matter how much ΔT was changed. (ΔT 5 μsec to 10 msec) Further, when the temperature was changed and measured, it was 49 ° C. to 51 ° C.
It could be driven only in the narrow temperature range.

【０１３３】（比較例２）フェニルピリミジンを主成分
とする液晶化合物を用い、液晶組成物Ｅを調製した。液
晶組成物Ｅの物性を下に示す。(Comparative Example 2) A liquid crystal composition E was prepared using a liquid crystal compound containing phenylpyrimidine as a main component. The physical properties of the liquid crystal composition E are shown below.

【０１３４】[0134]

【外４４】 Ｓｃ^＊ ピッチ｜Ｔｃ−１５｜＝７．８μｍ｜Ｔｃ−２
５｜＝５．２μｍ（図１０参照）[Outside 44] Sc ^* pitch | Tc-15 | = 7.8 μm | Tc-2
5 | = 5.2 μm (see FIG. 10)

【０１３５】[0135]

【外４５】 [Outside 45]

【０１３６】該素子のθａ（３０℃）は１１．８°であ
る。Θa (30 ° C.) of the device is 11.8 °.

【０１３７】次に同温度で実施例１と全く同様に駆動波
形を印加したところΔＴをいくら変化させても駆動でき
なかった（ΔＴ５μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ）。Next, when a drive waveform was applied at exactly the same temperature as in Example 1, no drive was possible no matter how much ΔT was changed (ΔT 5 μsec to 10 msec).

【０１３８】実施例１、２、３、比較例１、２からＳｃ
^＊ ピッチの温度変化の度合が、ユニフォーム配向下で
の駆動特性に大きく影響し、Ｓｃ^＊ ピッチの温度変化
の極めて少ない方が駆動特性が良好であることがわか
る。Sc from Examples 1, 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2
^{* It} can be seen that the degree of temperature change of the pitch greatly affects the driving characteristics under uniform orientation, and the driving characteristics are better when the Sc ^* pitch changes less significantly.

【０１３９】（実施例４）フェニルピリミジンを主成分
にする液晶を用い混合調製することにより、下記相転移
よりｃｈピッチを示す液晶組成物Ｆを得た。 ｃｈピッチ（８０℃）＝１０μｍExample 4 A liquid crystal composition F having a ch pitch from the following phase transition was obtained by mixing and preparing a liquid crystal containing phenylpyrimidine as a main component. ch pitch (80 ℃) = 10μm

【０１４０】[0140]

【外４６】 [Outside 46]

【０１４１】次に液晶組成物Ｆを用い以下の手順で作成
したセルを用いて均一配向性を観察した。Next, using the liquid crystal composition F and the cell prepared by the following procedure, uniform alignment was observed.

【０１４２】２枚の１．１ｍｍ厚のガラス板（１１ａ、
１１ｂ）を用意して、それぞれのガラス板上にＩＴｏ膜
を形成し電圧印加電極（１２ａ、１２ｂ）を作成し、さ
らにこの上にＳｉＯ_２ を蒸着させ絶縁層（１３ａ、１
３ｂ）とした。この基板上にポリイミド樹脂前駆体〔日
立化製（株）ＬＱ１８０２〕１．５％ＮＭＰ溶液を回転
数２０００ｒｐｍのスピンナーで１５秒間塗布した。成
膜後、６０分間、２７０℃加熱縮合焼成処理を施した。
この時の塗膜の膜厚は、約２００Åであった（１４ａ、
１４ｂ）。この焼成後の被膜にはアセテート植毛布によ
るラビング処理がなされ、その後イソプロピルアルコー
ル液で洗浄し、平均粒径１．３μｍのシリカビーズ（１
６）を一方のガラス板上に散布した後それぞれのラビン
グ処理軸が互いに平行になる様にし、接着シール剤〔リ
クソンボンド〔チッソ（株）〕を用いてガラス板を貼り
合わせ６０分間、１００℃にて加熱乾燥し、セルを作成
した。同じ方法で同時に作成したセルを用い、プレチル
トαを３０℃にて測定したところ、１４．８°であっ
た。Two 1.1 mm thick glass plates (11a,
11b) is prepared, an ITO film is formed on each glass plate to form voltage application electrodes (12a, 12b), and SiO ₂ is further vapor-deposited thereon to form the insulating layers (13a, 1b).
3b). A polyimide resin precursor [LQ1802 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.] 1.5% NMP solution was applied onto this substrate for 15 seconds by a spinner at a rotation speed of 2000 rpm. After the film formation, a 270 ° C. heat condensation baking treatment was performed for 60 minutes.
At this time, the film thickness of the coating film was about 200Å (14a,
14b). The baked coating is rubbed with an acetate flocked cloth, and then washed with an isopropyl alcohol solution to obtain silica beads (1 having an average particle diameter of 1.3 μm).
After 6) was sprinkled on one glass plate, the rubbing treatment axes were made parallel to each other, and the glass plates were stuck together for 60 minutes at 100 ° C. using an adhesive sealant [Rixon Bond [Chisso Corporation]]. And dried by heating to prepare a cell. The pretilt α was 14.8 ° when measured at 30 ° C. using cells simultaneously prepared by the same method.

【０１４３】このセルに上述の液晶組成物Ｆを等方性液
体状態で注入し、（液晶層１５）、１００℃から０．２
℃／分で温度を下げながら、顕微鏡観察（２００倍）を
行なったところ、ｃｈ相、Ｓ_Ａ 相ともに均一配向が観
察され、３０℃においても良好な配向が（画面（５×５
ｉｎｃｈ）全域にわたって観察された。また３０℃にお
いてコントラストを測定したところ１００：１であっ
た。なお、θａは１１．３°であった。The above liquid crystal composition F was injected into this cell in an isotropic liquid state (liquid crystal layer 15), and the temperature was from 100 ° C. to 0.2.
° C. / min while lowering the temperature, was subjected to microscopic observation (200 times), ch phase, S _A phase both uniform alignment was observed, even good alignment at 30 ° C. (screen (5 × 5
Inch). Further, the contrast measured at 30 ° C. was 100: 1. Note that θa was 11.3 °.

【０１４４】該実施例で作成した強誘電性液晶セルの構
造を図１として模式図で表わす。The structure of the ferroelectric liquid crystal cell produced in this example is shown in FIG. 1 as a schematic view.

【０１４５】なお符号１７ａ、１７ｂは偏光板である。Reference numerals 17a and 17b are polarizing plates.

【０１４６】（比較例３）フェニルピリミジンを主成分
とする液晶化合物を用い液晶組成物Ｇを調製した。相転
移温度ｃｈピッチは下記のようになった。(Comparative Example 3) A liquid crystal composition G was prepared using a liquid crystal compound containing phenylpyrimidine as a main component. The phase transition temperature ch pitch was as follows.

【０１４７】[0147]

【外４７】 [Outside 47]

【０１４８】この液晶組成物Ｇを用いた他は、実施例４
と全く同様に液晶素子を作成し、全く同様に配向過程を
画面全域にわたって観察した。αは１４．８°θａは１
０．９°である。結果を表に示す。Example 4 was repeated except that this liquid crystal composition G was used.
A liquid crystal element was prepared in exactly the same manner as in, and the alignment process was observed over the entire screen in exactly the same manner. α is 14.8 ° θa is 1
It is 0.9 °. The results are shown in the table.

【０１４９】[0149]

【表１】 ※◎…画面全域にわたり均一配向を示す。 〇…均一配向の中にすじが存在する。 Δ…２００倍において、すじがいたるところにあるのが
確認される。 ×…かなり筋っぽく中には一軸配向がくずれているドメ
インもある。 ××…配向せず。[Table 1] * A: Uniform orientation is shown over the entire screen. ○: There are streaks in the uniform orientation. At Δ times 200 times, it is confirmed that streaks are everywhere. ×: Some of the domains are very muscular and the uniaxial orientation is broken. XX ... No orientation.

【０１５０】実施例４、比較例３よりｃｈ相＋Ｓ_Ａ 相
の混在温度がせまい組成物を使用した方が画面全域にわ
たって均一配向を達成し、かつコントラストが高いこと
がわかる。From Example 4 and Comparative Example 3, it can be seen that when the composition in which the mixing temperature of the ch phase + S _A phase is small is used, uniform alignment is achieved over the entire screen and the contrast is high.

【０１５１】実施例５〜１１、比較例４〜８ フェニルピリミジンを主成分とする下表の組成物を用い
実施例４と同様の実験を行なった。Examples 5 to 11 and Comparative Examples 4 to 8 The same experiment as in Example 4 was carried out using the compositions containing phenylpyrimidine as the main component in the table below.

【０１５２】[0152]

【表２】 ※１混在のないｃｈ下限近傍の温度 ※２すじのない領域でのコントラストは５０：１であっ
たが、すじの存在により画面全体でのコントラストはか
なり低いものとなってしまう。[Table 2] * 1 The temperature near the lower limit of channels where there is no mixture * 2 The contrast in the region without streaks was 50: 1, but due to the presence of streaks, the contrast on the entire screen is considerably low.

【０１５３】実施例４〜１１、比較例３〜８からわかる
ように、液晶の均一配向には用いる液晶組成物のｃｈ相
とＳ_Ａ 相の混在温度領域（巾）がせまい方が良好であ
り、さらにはコントラスト比が高い。[0153] Example 4-11, as can be seen from Comparative Example 3-8, a mixed temperature region of ch phase and S _A phase of the liquid crystal composition used in the uniform orientation of the liquid crystal (width) is good is more narrow Moreover, the contrast ratio is high.

【０１５４】また、比較例からわかるように少なくと
も、他の相と混在しない温度領域はｃｈ相とＳ_Ａ 相の
混在している温度領域以上なければ均一配向性が悪くな
ることがわかる。[0154] Also, as can be seen from Comparative Example least, a temperature region not mixed with other phases it is seen that the uniform alignment of Without more temperature regions are mixed in ch phase and S _A phase becomes worse.

【０１５５】[0155]

【発明の効果】第１の発明として提供する本発明の強誘
電性液晶組成物を含有する液晶素子は、スイッチング特
性が良好にすることができる。特にプレチルトの高い配
向膜と組みあわせて用いることにより、高いコントラス
トな画像を達成でき、広い温度範囲で良好なスイッチン
グ特性をもつ液晶素子とすることができる。The liquid crystal element containing the ferroelectric liquid crystal composition of the present invention provided as the first invention can have good switching characteristics. In particular, when used in combination with an alignment film having a high pretilt, a high-contrast image can be achieved and a liquid crystal element having good switching characteristics in a wide temperature range can be obtained.

【０１５６】また第２の発明として提供する本発明の物
性を示す液晶組成物を含む液晶素子は、一軸配向性を改
善し、大画面においてもモノドメインの配向を達成し、
高コントラストな画像を得ることができる。A liquid crystal device containing the liquid crystal composition having the physical properties of the invention provided as the second invention has improved uniaxial alignment and achieves monodomain alignment even in a large screen.
A high-contrast image can be obtained.

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

【図１】本発明の強誘電性液晶セルの一例を示す模式図
である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a ferroelectric liquid crystal cell of the present invention.

【図２】Ｃ１ およびＣ２ の２種類の配向状態の相違
を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a difference between two kinds of orientation states of C1 and C2.

【図３】（ａ）および（ｂ）はＣ１およびＣ２配向での
コーン角、プレチルト角および層傾斜角間の関係を示す
説明図である。3 (a) and 3 (b) are explanatory diagrams showing a relationship among a cone angle, a pretilt angle, and a layer tilt angle in C1 and C2 orientations.

【図４】従来の技術の中で用いたマトリクス駆動波形図
である。FIG. 4 is a matrix drive waveform chart used in a conventional technique.

【図５】マトリクス電極を配置した液晶パネルの平面図
である。FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal panel in which matrix electrodes are arranged.

【図６】図４（Ｂ）に示す時系列駆動波形で実際の駆動
で行なったときの表示パターンの模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a display pattern when actual driving is performed with the time-series driving waveform shown in FIG.

【図７】駆動電圧を変化させた時の透過率の変化を表わ
す、（Ｖ−Ｔ特製図）グラフである。FIG. 7 is a (VT special drawing) graph showing the change in transmittance when the drive voltage is changed.

【図８】実施例１に示すマトリクス駆動波形のパターン
を表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a pattern of a matrix drive waveform shown in the first embodiment.

【図９】実施例１、２、３における液晶組成物Ａ、Ｂ、
ＣのＳｃ^＊ ピッチの温度変化を示すグラフである。FIG. 9 shows liquid crystal compositions A and B in Examples 1, 2 and 3.
It is a graph which shows the temperature change of Sc ^* pitch of C.

【図１０】比較例１、２におけるＣＳ１０１４、液晶組
成物ＥのＳｃ^＊ ピッチの温度変化を示すグラフであ
る。10 is a graph showing changes in Sc ^* pitch with temperature of CS1014 and liquid crystal composition E in Comparative Examples 1 and 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ａ、１１ｂ 基板 １２ａ、１２ｂ 電極 １３ａ、１３ｂ 絶縁層 １４ａ、１４ｂ 配向膜 １５ 液晶層 １６ ビーズ １７ａ、１７ｂ 偏光板 ２１ カイラルスメクチックＣ相における層 ２２ Ｃ１配向領域 ２３ Ｃ２配向領域 ３１ 液晶コーン ５１ 液晶パネル ５２ 走査電極群 ５３ 情報電極群 11a, 11b Substrate 12a, 12b Electrode 13a, 13b Insulating layer 14a, 14b Alignment film 15 Liquid crystal layer 16 Beads 17a, 17b Polarizing plate 21 Chiral smectic C phase layer 22 C1 alignment region 23 C2 alignment region 31 Liquid crystal cone 51 Liquid crystal panel 52 Scanning electrode group 53 Information electrode group

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1337 ５１０ 9225−2Ｋ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁵ Identification code Internal reference number FI technical display location G02F 1/1337 510 510 9225-2K

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 カイラルスメクチックＣ相（Ｓｃ^*相）
を有する液晶組成物において、Ｓｃ^*相を示す上限温度
（Ｔｃ）から１５℃低い温度、〔｜Ｔｃ−１５｜
（℃）〕のピッチの長さ〔ｌ_|Tc-15|（μｍ）〕とＴｃ
から２５℃低い温度の〔｜Ｔｃ−２５｜（℃）〕の〔ｌ
_|Tc-25|（μｍ）〕の変化の度合いが、 【外１】 であることを特徴とする液晶組成物。1. A chiral smectic C phase (Sc ^* phase)
In the liquid crystal composition having, Sc ^* upper limit temperature (Tc) from 15 ℃ lower temperatures showing the phase, [| Tc-15 |
(° C)] pitch length [l _{| Tc-15 |} (μm)] and Tc
From [Tc-25 | (° C)] at a temperature lower than 25 ° C by [l
The degree of change of _{| Tc-25 |} (μm)] is [external 1] Which is a liquid crystal composition. 【請求項２】 【外２】 である請求項１記載の液晶組成物。2. [External 2] The liquid crystal composition according to claim 1, which is 【請求項３】 【外３】 である請求項１記載の液晶組成物。[Claim 3] The liquid crystal composition according to claim 1, which is 【請求項４】 【外４】 である請求項１記載の液晶組成物。4. [Outer 4] The liquid crystal composition according to claim 1, which is 【請求項５】 請求項１記載の液晶組成物を間に保持し
て対向するとともに、その対向面には、それぞれ、液晶
を印加するための電極が形成され、かつ液晶を配向する
ための一軸性配向処理が施された一対の基板を備えた液
晶素子。5. A uniaxial device for holding the liquid crystal composition according to claim 1 and facing each other, and forming electrodes for applying a liquid crystal on the facing surfaces, respectively, and for orienting the liquid crystal. A liquid crystal device including a pair of substrates that have been subjected to a functional alignment treatment. 【請求項６】 液晶のプレチルト角をα、コーン角を
Θ、ＳｍＣ^*相の層の傾斜角をδとすれば、液晶は、 Θ＜α＋δ及びα＞δ で表わされる配向状態を示す液晶素子であって、少なく
とも２つの安定状態を示す配向状態において該２つの安
定状態における光学軸のなす角度の１／２であるθａと
該液晶のコーン角Θとが Θ＞θａ＞Θ／２ の関係を有する請求項５記載の液晶素子。6. If the pretilt angle of the liquid crystal is α, the cone angle is Θ, and the tilt angle of the layer of the SmC ^* phase is δ, the liquid crystal shows a liquid crystal element exhibiting an alignment state represented by Θ <α + δ and α> δ. In the alignment state showing at least two stable states, θa, which is 1/2 of the angle formed by the optical axes in the two stable states, and the cone angle Θ of the liquid crystal have a relationship of Θ>θa> Θ / 2. The liquid crystal element according to claim 5, comprising: 【請求項７】 相転移系列が降温下において、等方相
（Ｉｓｏ）、コレステリック相（Ｃｈ）、スメクチック
Ａ相（Ｓ_Ａ ）、カイラルスメクチックＣ相（Ｓ_Ｃ ^＊）
の順番に転移する液晶組成物において、該液晶組成物の
他の相と混在しないＣｈ相の温度領域とＣｈ相とＳ_Ａ
相の混在している温度領域との関係が、 他の相と混在しないＣｈ相の温度領域＞Ｃｈ相とＳ_Ａ
相の混在している温度領域であることを特徴とする液晶
組成物と、該液晶組成物を挟持して対向すると共にその
対向面にそれぞれ上記液晶に電圧を印加するための電極
が形成され、且つ液晶を配向するための一軸性配向軸が
互いに所定の角度で交差した配向処理が施された一対の
基板とを備えた液晶素子であって、液晶素子のプレチル
ト角をα、液晶のコーン角をΘ、スメクチック相におけ
る層の傾斜角をδとしたとき、上記液晶がΘ＜α＋δ及
びα＞δで表される配向状態を有し、且つ該配向状態に
おける液晶が少なくとも２つの光学的な安定状態を示
し、それらの光学軸のなす角度の１／２である見かけの
チルト角θ_ａ とコーン角Θとが、Θ＞θ_ａ ＞Θ／２
の関係を有することを特徴とする液晶素子。7. An isotropic phase (Iso), a cholesteric phase (Ch), a smectic A phase (S _A ), a chiral smectic C phase (S _C ^* ) when the phase transition sequence is under temperature reduction.
In the liquid crystal composition to metastasize to the order, other phases and the temperature region of the mixed non Ch phase and Ch phase of the liquid crystal composition and S _A
The relationship with the temperature range in which the phases are mixed is that the temperature range of the Ch phase not mixed with other phases> Ch phase and S _A
A liquid crystal composition characterized by being in a temperature region in which phases are mixed, and facing each other with the liquid crystal composition sandwiched therebetween, and electrodes for applying a voltage to the liquid crystal are formed on the facing surfaces, A liquid crystal element comprising a pair of substrates which are subjected to an alignment treatment in which uniaxial alignment axes for aligning the liquid crystal intersect each other at a predetermined angle, wherein the pretilt angle of the liquid crystal element is α, and the cone angle of the liquid crystal is Is Θ and the tilt angle of the layer in the smectic phase is δ, the liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ and α> δ, and the liquid crystal in the alignment state has at least two optical stability. The apparent tilt angle θ _a and the cone angle Θ, which are 1/2 of the angle formed by these optical axes, represent the state, and Θ> θ _a > Θ / 2.
A liquid crystal element having the following relationship. 【請求項８】 Ｃｈ相とＳ_Ａ 相の混在している温度領
域が１℃以内である請求項７記載の液晶素子。8. Ch phase and the liquid crystal device according to claim 7, wherein a mixed to have a temperature range of S _A phase is within 1 ° C.. 【請求項９】 請求項７記載の液晶素子において、Ｃｈ
相でのピッチの長さが２μｍ以上である請求項１記載の
液晶素子。9. The liquid crystal device according to claim 7, wherein Ch
The liquid crystal element according to claim 1, wherein the pitch length in the phase is 2 μm or more.