[其他]铁电体液晶组合物

说明书

含有两种或多种冷却时在电铁手性近晶相Ｃ的低温边界上显示晶相的液晶化合物的铁电液晶组合物，例如，式Ｒ－－Ｒ′；和／或式Ｒ－－Ｚ－－Ｒ′的化合物，其中Ｒ和Ｒ′分别是带有支链或直链烷基的取代物；－－和－－分别是二价六元环基团；Ｚ是二价键合基团。该组合物在包括室温的宽温度范围内显示铁电手性近晶相Ｃ。

本发明系指一种铁电体液晶组合物，该组合物特别适用于光学开关和显示装置，并具有极好的响应性，同时显示出手性近晶相C。

采用液晶的光学装置在实践中用于各种领域。在液晶显示装置中，主要利用向列液晶相（一种中间相）的扭转向列（TN）效应。这种TN效应的特征是，耗电功率极小，装置轻巧，对眼睛不产生疲劳，由于是接收光型的显示，即使长期使用亦如此。但是TN效应的问题是响应时间迟缓。为了改善响应时间，对液晶材料，激励线路，以及装置元件已经进行了多种研究，但均无显著进展。

为了保持液晶显示具有的低电耗和光接收型特征，并使其具有与光发射型显示如光发射二极管和电荧光相等效的响应性，有必要发展一种新型的液晶显示系统，以取代TN效应。这种尝试的例子之一是建议一种采用具有铁电体性质的手性近晶相C（以后称为“SmC＊相”）的光学开关现象的显示装置[例如，N.A.Clark，S.T.Lagerwall：Appl.Phys.Lett.，36，899，（1980）]。发展这种显示装置，必需解决各种问题。特别是对于液晶材料，所开发的材料一定要满足下列二点：

（1）在较包括室温的温度范围（如0～60℃）更宽的温度范围内呈现铁电性SmC＊相，

（2）表现出的铁电性，足以在实际使用时的足够低的电压下也能够产生具有上述光开关现象的自发极化。

呈现铁电性的SmC＊相液晶是一种近晶液晶，S.A.Pikin等人写的一篇文章Usp.Fiz.Nauk，125，251（1978）[Sov.Phys.Usp.，21，481（1978）]中详细揭示了这种液晶。当液晶材料呈SmC＊相时，则显示铁电性。“呈现铁电性的温度范围”一词是指当液晶材料呈SmC＊相时的温度范围。

已经公开了各种各样的显示SmC＊相的液晶化合物，例如见Ph.Martiont Lagarde著的J.physique（37 C-3，129（1976）]，和A.Hallsby等人著的Mol.Cryst.Lig.Cryst.，[82，61（1982）]。但是呈现SmC＊相的温度范围（以后称为“MR”）很窄，并且温度边界较室温高，因此不实用。

为了扩大MR，已经尝试混合具有不同长度端基的液晶化合物的同系物，此外，还混合一种或几种光学活性物质或胆甾液晶。但是并不能扩大MR，也不能将其降低至室温以下。

本发明的目的是提供一种在宽的温度范围内具有SmC＊相的铁电液晶组合物。

本发明的另一个目的是提供一种比SmC＊相的温度边界更低的具有晶相的铁电液晶组合物（以后称为“C相”）。

本发明还有一个目的是提供一种在低于SmC＊相的温度上限10度的温度下具有自发极化至少为0.5nC/Cm²的铁电液晶组合物。本发明的其它目的从以下的说明中可以清楚地看出。

图1～4和7～9是本发明的铁电液晶组合物的相变温度图。

图5，6，10，11是对比实施例的液晶组合物的相变温度图。

图12是表示显示装置响应性的图，其中包括本发明的一种液晶组合物。

在向列液晶中，尚未发现用单一的液晶就能够符合实际使用要求的温度范围的材料，所以，不能指望在铁电液晶中找出这样一种合适的材料。本发明者研究利用铁电液晶中的熔点降低现象，混合两种或多种液晶化合物，以扩大显示液晶的温度范围，由此实现了本发明。