JP2000239663A - Liquid crystalline gel and liquid crystal device prepared by using same - Google Patents

Liquid crystalline gel and liquid crystal device prepared by using same

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JP2000239663A
JP2000239663A JP11046930A JP4693099A JP2000239663A JP 2000239663 A JP2000239663 A JP 2000239663A JP 11046930 A JP11046930 A JP 11046930A JP 4693099 A JP4693099 A JP 4693099A JP 2000239663 A JP2000239663 A JP 2000239663A
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liquid crystal
gelling agent
gel
liquid crystalline
liquid
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Japanese (ja)
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Takashi Kato
隆史 加藤
Michihiro Mizoshita
倫大 溝下
Takaaki Kutsuna
貴昭 沓名
Kenji Hanabusa
謙二 英
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JSR Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a gel-like substance which does not substantially have the fluidity of a liquid crystal compound, especially a gel-like substance which exhibits liquid crystalline properties, by causing a liquid crystalline compound to gel by mixing it with a gelling agent. SOLUTION: Preferably, a gelling agent having a linking group or groups, e.g. -NHCO- or a combination of -NH- with -CO-, capable of forming an intermolecular hydrogen bond or bonds is used. A compound having a part structure represented by the formula or a compound having at least two groups capable of forming intermolecular hydrogen bonds and at least two alkylene groups is preferable. Preferably, the gelling agent has a mol.wt. of 2,000 or lower and is used in an amount of 0.01-20 mol % of the sum of amounts of the gelling agent and a liquid crystalline compound. Preferably, the liquid crystalline compound exhibits a smectic phase and/or a chiral smectic phase, and a liquid crystalline gel which is formed by cooling a mixture containing a gelling agent having a gelation temperature lower than the clarifying temperature of the liquid crystal and is in an isotropic liquid state is especially preferable.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、本来流動性のある
液晶性化合物の流動性を実質上消失せしめたゲル状物
質、特に液晶性を示すゲル状物質および上記液晶性を示
すゲル状物質を調光層とする表示デバイスに関する。
[0001] The present invention relates to a gel-like substance in which the fluidity of a liquid-crystalline compound originally having fluidity is substantially lost, particularly a gel-like substance exhibiting liquid-crystallinity and the above-mentioned gel-like substance exhibiting liquid-crystallineity. The present invention relates to a display device as a light control layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶デイスプレイの液晶性化合物とし
て、液状で流動性の化合物が用いられていることは、よ
く知られている。また、液晶がポリマー中に分散した高
分子分散型液晶およびこの高分子分散型液晶により調光
層を構成した液晶デバイスが知られている。この液晶デ
バイスは、偏光板および配向処理を必要とせず、明るく
コントラストのよいものである。
2. Description of the Related Art It is well known that liquid and liquid compounds are used as liquid crystal compounds for liquid crystal displays. Further, a polymer dispersed liquid crystal in which a liquid crystal is dispersed in a polymer and a liquid crystal device in which a dimming layer is formed by the polymer dispersed liquid crystal are known. This liquid crystal device is bright and has good contrast without the need for a polarizing plate and alignment treatment.

【0003】高分子分散型液晶を調光層とする上記液晶
デバイスは、典型的には重合法により製造されている。
即ち、上記液晶デバイスは電極を有する少なくとも一方
が透明な2枚の基板間に液状の光重合性モノマーと液晶
を導入し、そして露光することにより高分子分散型液晶
を生成させて調光層を形成する方法で製造される(特開
平6−340587号公報、特開平7−17910号公
報および特開平7−69983号公報参照)。しかしな
がら、この方法は、液晶デバイスを製造する工程で2枚
の基板間に液状物質を導入しなければならないこと、引
き続く露光工程が必須であること等の製造工程上の煩雑
さがある。
The above-mentioned liquid crystal device using a polymer-dispersed liquid crystal as a light control layer is typically manufactured by a polymerization method.
That is, the above-mentioned liquid crystal device introduces a liquid photopolymerizable monomer and a liquid crystal between at least one of two substrates having electrodes and is transparent, and generates a polymer-dispersed liquid crystal by exposing to form a light modulating layer. It is manufactured by a forming method (see JP-A-6-340587, JP-A-7-17910 and JP-A-7-69983). However, this method has complicated manufacturing steps such as the necessity of introducing a liquid substance between two substrates in the step of manufacturing a liquid crystal device, and the necessity of a subsequent exposure step.

【0004】加えて、一般的に高分子分散型液晶を調光
層とする上記液晶デバイスを、広告板等の装飾表示板、
時計および電卓の表示装置、明るい画面を必要とする表
示装置、特にコンピューター端末の表示装置、プロジェ
クションの表示装置等に使用する場合には、(イ)現在
汎用されている駆動回路を用いて十分低い電圧で駆動し
得ること、(ロ)時間分割駆動のマージンを低下させて
しまい、階調表示を行なう上で問題になるヒステリシス
現象(電圧の上昇時と下降時の光透過率が異なった値を
示す現象)をなるべく低下させること、等が要望されて
いる。
[0004] In addition, the above-mentioned liquid crystal device generally using a polymer-dispersed liquid crystal as a dimming layer is used for decorative display boards such as advertising boards,
When used for a display device of a clock and a calculator, a display device requiring a bright screen, especially a display device of a computer terminal, a display device of a projection, etc. (B) hysteresis phenomenon that lowers the margin of time-division driving and causes a problem in gradation display (light transmittance differs between when the voltage increases and when the voltage decreases). It is desired to reduce the phenomenon shown) as much as possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、本来
流動性を有する液状の液晶性化合物の流動性を実質上消
失せしめたゲル状物質、特に液晶性を示すゲル状物質を
提供することにある。本発明の他の目的は、強誘電性あ
るいは反強誘電性液晶を用いたしかしながら耐ショック
性が優れた安定性の高い液晶性ゲル状物質を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は、本発明の液晶性
ゲル状物質を調光層とする表示デバイスを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gel-like substance in which the fluidity of a liquid-crystalline compound which originally has fluidity is substantially eliminated, and in particular, a gel-like substance exhibiting liquid-crystalline properties. It is in. It is another object of the present invention to provide a highly stable liquid crystalline gel material which uses a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal but has excellent shock resistance. Still another object of the present invention is to provide a display device using the liquid crystalline gel substance of the present invention as a light control layer.

【0006】本発明のさらに他の目的は、優れたメモリ
ー性や広い視野角を有するだけでなく、液晶層の安定性
に優れ、耐ショック性が高く且つ階調表示の容易な、強
誘電性あるいは反強誘電性液晶からの液晶性ゲル状物質
を調光層とする表示デバイスを提供することにある。本
発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明
らかになろう。
Still another object of the present invention is to provide not only an excellent memory property and a wide viewing angle, but also an excellent stability of a liquid crystal layer, a high shock resistance, an easy gradation display, and a ferroelectric property. Another object of the present invention is to provide a display device in which a liquid crystal gel material from an antiferroelectric liquid crystal is used as a light control layer. Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、第1に、(A)液晶性化合物
および(B)ゲル化剤を含有する混合物をゲル化せしめ
てなる液晶性ゲルによって達成される。また、本発明に
よれば、本発明の上記目的および利点は、第2に、本発
明の液晶性ゲルを調光層とする表示デバイスによって達
成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are firstly achieved by gelling a mixture containing (A) a liquid crystal compound and (B) a gelling agent. Achieved by a liquid crystalline gel. According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly achieved by a display device using the liquid crystalline gel of the present invention as a light control layer.

【0008】本発明において用いられる液晶性化合物と
しては、従来より液晶デイスプレイに用いられている液
晶分子を使用することができる。例えば、「液晶デバイ
スハンドブック」日本学術振興会142委員会編(19
89);p154〜192,p715〜722に記載
の、ネマチックあるいはスメチック相を示すビフェニル
系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルピリミジン
系、シクロヘキシルシクロヘキサン系等の各種の液晶分
子、またはこれらの液晶分子の混合物が挙げられる。ま
た、カイラルスメクチック層を示す液晶分子を用いるこ
とができる。強誘電性または反強誘電性のスメクチック
相またはカイラルスメクチック相の液晶分子が好ましく
用いられる。かかる液晶分子の具体例としては、下記化
合物を挙げることができる。
As the liquid crystal compound used in the present invention, liquid crystal molecules conventionally used in liquid crystal displays can be used. For example, "Liquid Crystal Device Handbook" edited by 142 Committee of the Japan Society for the Promotion of Science (19
89); various liquid crystal molecules such as biphenyl-based, phenylcyclohexane-based, phenylpyrimidine-based, and cyclohexylcyclohexane-based liquid crystals exhibiting a nematic or smectic phase described in p154 to 192 and p715 to 722, or a mixture of these liquid crystal molecules. Can be Alternatively, liquid crystal molecules exhibiting a chiral smectic layer can be used. Liquid crystal molecules having a ferroelectric or antiferroelectric smectic phase or a chiral smectic phase are preferably used. Specific examples of such liquid crystal molecules include the following compounds.

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】[0011]

【化4】 Embedded image

【0012】[0012]

【化5】 Embedded image

【0013】[0013]

【化6】 Embedded image

【0014】上記式(E1)、(E2)、(E3)およ
び(E4)で表わされる化合物の化学名は、それぞれ4
−n−ヘプチロキシ−4’−シアノビフェニル、p−メ
トキシベンジリデン−p’−ブチルアニリン、4−n−
デカノキシ−4’−シアノビフェニルおよび4−n−ペ
ンチル−4’−シアノビフェニルである。
The chemical names of the compounds represented by the above formulas (E1), (E2), (E3) and (E4) are each 4
-N-heptyloxy-4'-cyanobiphenyl, p-methoxybenzylidene-p'-butylaniline, 4-n-
Decanoxy-4'-cyanobiphenyl and 4-n-pentyl-4'-cyanobiphenyl.

【0015】また、上記式(E5)〜(E49)で表わ
される化合物は強誘電性であり、上記式(E50)〜
(E54)で表わされる化合物は反強誘電性である。上
記式中において、それらが存在する場合には、それぞれ
独立に下記の意味を有する:n=4〜15、X1=C
3,CNまたはCl、m=2〜10、r=5〜14、
2=uまたはCN、Y=H,CNまたはCl、l=0
または1。
The compounds represented by the above formulas (E5) to (E49) are ferroelectric and have the above formulas (E50) to (E50).
The compound represented by (E54) is antiferroelectric. In the above formula, when they are present, each independently has the following meaning: n = 4 to 15, X 1 = C
H 3, CN or Cl, m = 2~10, r = 5~14,
X 2 = u or CN, Y = H, CN or Cl, l = 0
Or one.

【0016】次に、本発明において用いられるゲル化剤
としては、一般的には、分子内に分子間水素結合を形成
し得る結合基例えば−NHCO−基、−NH−基と−C
O−基との組合せ等を有するのが好ましい。かかるゲル
化剤としては、例えば下記式(1)
Next, the gelling agent used in the present invention is generally a bonding group capable of forming an intermolecular hydrogen bond in a molecule, for example, a -NHCO- group, a -NH- group and a -C
It preferably has a combination with an O- group. As such a gelling agent, for example, the following formula (1)

【0017】[0017]

【化7】 ここで、Rは水素原子または一価の有機基である、で表
わされる部分構造を有する化合物あるいは分子内に分子
間水素結合が可能な基およびアルキレン基のそれぞれを
2個以上有する化合物が好ましい。アルキレン基として
は、好ましくは炭素数4以上、より好ましくは6〜20
である。ゲル化剤の分子量は好ましくは2000以下、
より好ましくは150〜1000である。また、ゲル化
剤はキラル構造を有することが好ましい。
Embedded image Here, a compound having a partial structure represented by R is a hydrogen atom or a monovalent organic group, or a compound having two or more groups each capable of forming an intermolecular hydrogen bond in a molecule and an alkylene group is preferable. The alkylene group preferably has 4 or more carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms.
It is. The molecular weight of the gelling agent is preferably 2000 or less,
More preferably, it is 150 to 1,000. Further, the gelling agent preferably has a chiral structure.

【0018】上記式(1)で表わされる部分構造を有す
る化合物は、好ましくは該部分構造を分子中に1〜10
個、さらに好ましくは1〜4個有する。該部分構造を有
する化合物は本明細書ではアミノ酸系ゲル化剤と称す
る。上記式(1)で表わされる部分構造は、好ましく
は、下記式(2)
The compound having a partial structure represented by the above formula (1) preferably has the partial structure of 1 to 10 in the molecule.
And more preferably 1 to 4. The compound having the partial structure is referred to herein as an amino acid-based gelling agent. The partial structure represented by the above formula (1) preferably has the following formula (2)

【0019】[0019]

【化8】 Embedded image

【0020】で表わされる構造である。式(1)および
(2)のRは、水素原子または有機基である。該有機基
としては特に制限されないが、好ましくはアルキル基ま
たはアリール基であり、炭素数1〜6の低級アルキル基
がより好ましいが、特に好ましくは炭素数3〜6の枝の
ある鎖式飽和炭化水素基、例えばイソプロピル基、イソ
ブチル基、s−ブチル基等である。該有機基の具体例を
上記の好ましい例を含めて記載すれば、下記のとおりで
ある。
The structure is represented by R in the formulas (1) and (2) is a hydrogen atom or an organic group. The organic group is not particularly limited, but is preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a branched chain saturated carbon having 3 to 6 carbon atoms. A hydrogen group, for example, an isopropyl group, an isobutyl group, an s-butyl group and the like. Specific examples of the organic group, including the preferred examples described above, are as follows.

【0021】[0021]

【化9】 Embedded image

【0022】また、アミノ酸系ゲル化剤は、前記式
(1)で示される2価の有機基とは別に、炭素数が3以
上、好ましくは4〜30のアルキル基、アルキレン基、
アリール基、アリレン基、アリールアルキル基(例えば
ベンジル基)またはベンジルオキシカルボニル基(C6
5CH2OCO−基)を有することが好ましい。特に好
ましくは、炭素数6〜20もアルキル基またはアルキレ
ン基である。これらは1種単独でまたは2種以上を有し
ていてもよい。上記アミノ酸系ゲル化剤の好ましい具体
例として、下記式(G1)で示されるZ−L−イソロイ
シンオクタデシルアミド、下記式(G2)で示されるZ
−L−バリンのドデカメチレンジアミドおよび下記式
(G3)〜(G6)および(G9)を挙げることができ
る。
The amino acid-based gelling agent may be an alkyl group or an alkylene group having 3 or more carbon atoms, preferably 4 to 30 carbon atoms, separately from the divalent organic group represented by the above formula (1).
Aryl, arylene, arylalkyl (eg benzyl) or benzyloxycarbonyl (C 6
It is preferred to have the H 5 CH 2 OCO- group). Particularly preferably, C6-C20 is also an alkyl group or an alkylene group. These may be used alone or in combination of two or more. Preferred specific examples of the amino acid-based gelling agent include ZL-isoleucine octadecylamide represented by the following formula (G1) and Z represented by the following formula (G2).
And L-valine dodecamethylene diamide and the following formulas (G3) to (G6) and (G9).

【0023】[0023]

【化10】 Embedded image

【0024】この他の例として、アラニン、アスパラギ
ン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、フェ
ニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、リジン、ロイシ
ン、メチオニン、プロリン、グルタミン、アルギニン、
セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン等のα
−アミノ酸の残基を1個ないし複数個有するゲル化剤を
挙げることができる。
Other examples include alanine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, lysine, leucine, methionine, proline, glutamine, arginine,
Α of serine, threonine, tryptophan, tyrosine, etc.
A gelling agent having one or more amino acid residues;

【0025】また、分子内に分子間水素結合が可能な基
およびアルキレン基のそれぞれを2個以上有する化合物
としては、下記式(G7)で示される1,2−ビス−
(11−(4−シアノビフェニル−4’−オキソ)ウン
デシルカルボニルアミノ)シクロヘキサンおよび下記式
(G8)で示される1,2ビス−(ウンデシルカルボニ
ルアミノ)シクロヘキサンを好ましいものとして挙げる
ことができる。
The compound having two or more groups each capable of forming an intermolecular hydrogen bond and at least two alkylene groups in the molecule includes 1,2-bis- represented by the following formula (G7).
(11- (4-cyanobiphenyl-4′-oxo) undecylcarbonylamino) cyclohexane and 1,2bis- (undecylcarbonylamino) cyclohexane represented by the following formula (G8) can be mentioned as preferable examples.

【0026】[0026]

【化11】 Embedded image

【0027】この他、ゲル化剤としては、例えば1,2,
3,4−ジベンジリデン−D−ソルビトール、12−ヒ
ドロキシステアリン酸、N−ラウロイル−L−グルタミ
ン酸−α,γ−ビス−n−ブチルアミド,スピンラベル化
ステロイド、コレステロール誘導体、ジアルキルリン酸
アルミニウム、フェノール系環状オリゴマー、2,3−
ビス−n−ヘキサデシロキシアントラセンおよび環状デ
プシペプチド等のゲル化剤を用いることができる。
In addition, as the gelling agent, for example, 1, 2,
3,4-dibenzylidene-D-sorbitol, 12-hydroxystearic acid, N-lauroyl-L-glutamic acid-α, γ-bis-n-butylamide, spin-labeled steroid, cholesterol derivative, aluminum dialkylphosphate, phenol type Cyclic oligomer, 2,3-
Gelling agents such as bis-n-hexadecyloxyanthracene and cyclic depsipeptide can be used.

【0028】液晶分子をゲル化させるのに必要な上記ゲ
ル化剤の量は、液晶分子およびゲル化剤の種類にもよる
が、液晶分子とゲル化剤との総和に対して好ましくは
0.01〜20モル%であり、より好ましくは0.1〜1
0モル%使用される。液晶分子とゲル化剤から液晶ゲル
を得る方法として、これらを加熱して均一な等方性溶液
とした後、冷却して光学的に異方性の液晶ゲルとする方
法を挙げることができるが、この方法に制限されるもの
ではない。
The amount of the above-mentioned gelling agent necessary for gelling the liquid crystal molecules depends on the types of the liquid crystal molecules and the gelling agent, but is preferably 0.1 to the total of the liquid crystal molecules and the gelling agent. 0.1 to 20 mol%, more preferably 0.1 to 1 mol%.
0 mol% is used. As a method for obtaining a liquid crystal gel from liquid crystal molecules and a gelling agent, there is a method in which these are heated to form a uniform isotropic solution, and then cooled to obtain an optically anisotropic liquid crystal gel. However, it is not limited to this method.

【0029】液晶性化合物がスメクチック相および/ま
たはカイラルスメクチック相を示す液晶からなるとき、
この液晶と、ゲル化温度が前記スメクチック相および/
またはカイラルスメクチック相の示す液晶の透明化点よ
り低いゲル化剤の混合物の等方性液体状態から冷却する
ことにより形成される液晶性ゲルは本発明において特に
好ましい。
When the liquid crystal compound comprises a liquid crystal exhibiting a smectic phase and / or a chiral smectic phase,
The liquid crystal and the gelling temperature are different from those of the smectic phase and / or
Alternatively, a liquid crystalline gel formed by cooling from a isotropic liquid state of a mixture of gelling agents lower than the clearing point of the liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is particularly preferable in the present invention.

【0030】後述する実施例で具体的に示されているよ
うに、液晶分子として前記液晶分子(E1)を用い、ゲ
ル化剤として前記ゲル化剤(G7)をモル分率で5.8
9%用いた場合、等方性の均一混合溶液から冷却するこ
とにより71.5℃から32.5℃の間で光学的に異方性
を示す液晶ゲルを得ることができる。この液晶ゲルは、
再加熱することにより等方性溶液に戻り、再冷却すれば
再度液晶ゲルが得られる。
As specifically shown in Examples described later, the liquid crystal molecules (E1) are used as liquid crystal molecules, and the gelling agent (G7) is used as a gelling agent in a molar ratio of 5.8.
When 9% is used, a liquid crystal gel having optical anisotropy between 71.5 ° C. and 32.5 ° C. can be obtained by cooling from an isotropic homogeneous mixed solution. This liquid crystal gel is
The liquid is returned to an isotropic solution by reheating, and a liquid crystal gel is obtained again by recooling.

【0031】また、同様に後述する実施例に具体的に示
されるように、例えば(A)液晶性化合物として前記式
(E4)で示される液晶分子を用い、(B)アミノ酸系
ゲル化剤として前記式(G1)で示される化合物を用
い、且つ(B)アミノ酸系ゲル化剤のモル分率が1モル
%の場合、等方性の均一混合溶液を冷却することによ
り、45℃から35℃の間で等方性のゲル状物質が得ら
れ、さらに冷却することにより、35℃から−18℃間
で光学的に異方性を示す液晶性のゲル状物質(液晶ゲ
ル)を得ることができる。本発明の液晶性のゲル状物質
は、再加熱することにより、等方性のゲル状物質を経て
等方性溶液に戻り、再冷却すれば再度同様な現象が起こ
る。このように本発明のゲル状物質は、熱的に可逆性で
ある。
Similarly, as specifically shown in Examples described later, for example, (A) a liquid crystal compound represented by the formula (E4) is used as a liquid crystal compound, and (B) an amino acid-based gelling agent is used as a liquid crystal compound. When the compound represented by the formula (G1) is used, and the molar fraction of the amino acid-based gelling agent (B) is 1 mol%, the isotropic homogeneous mixed solution is cooled to 45 to 35 ° C. A liquid crystalline gel material (liquid crystal gel) showing optical anisotropy between 35 ° C. and −18 ° C. can be obtained by further cooling. it can. The liquid crystalline gel substance of the present invention returns to an isotropic solution via the isotropic gel substance by reheating, and the same phenomenon occurs again when recooled. Thus, the gel substance of the present invention is thermally reversible.

【0032】また、本発明の液晶性を示すゲル状物質
は、電場の強度の変化に応じて配向が変化し、明確な電
場応答性を示す。従って、本発明の液晶性を示すゲル状
物質は、液晶表示デバイスの調光層の液晶として用いる
ことができる。
The liquid crystalline gel material of the present invention changes its orientation in accordance with the change in electric field strength, and exhibits a clear electric field response. Accordingly, the liquid crystalline gel material of the present invention can be used as a liquid crystal in a light control layer of a liquid crystal display device.

【0033】本発明の液晶デバイスは、上述の液晶ゲル
を含有する調光層を含む。そして本発明の液晶デバイス
の構造は、調光層の素材を除けば、従来の高分子分散型
液晶を調光層とする液晶デバイスと同じであり得るが、
その構造に制限されない。上記調光層は、通常電極層を
有する少なくとも一方が透明な2枚の基板間に支持され
て設けられる。ここで、2枚の基板間には、周知の液晶
デバイスと同じく、間隔保持用のスペーサーを介在させ
てもよい。
The liquid crystal device of the present invention includes a light control layer containing the above liquid crystal gel. And the structure of the liquid crystal device of the present invention can be the same as a liquid crystal device having a conventional polymer-dispersed liquid crystal as a light control layer, except for the material of the light control layer,
You are not limited to that structure. The light control layer is usually provided with at least one of the electrodes having an electrode layer supported between two transparent substrates. Here, a spacer for maintaining a space may be interposed between the two substrates, similarly to a known liquid crystal device.

【0034】基板は、ガラス、金属等の剛直な材料であ
ってよく、プラスチックフィルム等柔軟な材料であって
もよい。2枚の基板は、適切な間隔を隔て対向してい
る。また、2枚の基板の少なくとも一方は透明性を有す
るものであるが、ここで「透明性」は完全な透明性を意
味しておらず、液晶デバイスの使用目的に応じた透明性
を有していればよい。本発明の液晶デバイスが、デバイ
スの一方の側から他方の側へ通過する光に対して作用さ
せるためのものである場合は、2枚の基板とも、相当に
透明性である必要がある。
The substrate may be a rigid material such as glass or metal, or a flexible material such as a plastic film. The two substrates face each other at an appropriate interval. In addition, at least one of the two substrates has transparency. Here, “transparency” does not mean complete transparency, but has transparency according to the intended use of the liquid crystal device. It should just be. If the liquid crystal device of the present invention is to act on light passing from one side of the device to the other, both substrates need to be fairly transparent.

【0035】また基板には、目的に応じて透明または不
透明の電極が、その全面または部分的に設けられていて
もよい。本発明の液晶デバイスが、コンピュータ端末の
表示装置やプロジェクションの表示装置等に用いられる
場合には、支持体上の電極層に能動素子を設けるが好ま
しい。
A transparent or opaque electrode may be provided on the entire or partial surface of the substrate according to the purpose. When the liquid crystal device of the present invention is used for a display device of a computer terminal, a display device of a projection, or the like, it is preferable to provide an active element on an electrode layer on a support.

【0036】また、調光層の層厚は、本発明の液晶デバ
イスの使用目的に応じて適宜に選択されるが、調光層が
光散乱により不透明性となったときと光散乱が実質上な
くなり透明性になったときとの十分なコントラストを得
るために、1〜50μmの範囲が好ましく、5〜25μ
mの範囲が特に好ましい。
The thickness of the light control layer is appropriately selected according to the purpose of use of the liquid crystal device of the present invention. However, when the light control layer becomes opaque due to light scattering, the light scattering is substantially reduced. In order to obtain a sufficient contrast with that when the film becomes transparent, the range is preferably 1 to 50 μm, and 5 to 25 μm.
The range of m is particularly preferred.

【0037】本発明の液晶デバイスの調光層は、所望に
より電極層、さらには能動素子が設けられた一方の支持
体上に、加熱された液晶分子とゲル化剤とからなる等方
性溶液をスピンコーター、バーコーター、ロールコータ
ー等の塗布装置により塗布し、引き続き液晶ゲルとなる
温度領域まで冷却する簡単な操作で形成することができ
る。塗布後、直ちに他方の支持体を、所望によりスペー
サーを介して、溶液に接するように配置してもよいが、
操作の簡便さから液晶ゲルが形成されて実質上流動性が
消失してから他方の支持体を配置することが好ましい。
The light modulating layer of the liquid crystal device of the present invention is formed by forming an isotropic solution composed of heated liquid crystal molecules and a gelling agent on one of the supports provided with an electrode layer and an active element if desired. Can be applied by a coating device such as a spin coater, a bar coater, or a roll coater, and then cooled to a temperature range where a liquid crystal gel can be formed. Immediately after the application, the other support may be arranged so as to be in contact with the solution via a spacer if desired,
From the viewpoint of simplicity of operation, it is preferable to dispose the other support after the liquid crystal gel is formed and the fluidity substantially disappears.

【0038】以上説明した本発明の液晶デバイスは、従
来の高分子分散型液晶により調光層が構成されている液
晶デバイスと同様な用途、例えば建物の窓やショーウイ
ンドウ等の視野遮断スクリーン;広告板等の装飾表示
板;時計、電卓の表示装置;コンピュータ端末の表示装
置;プロジェクションの表示装置等に用いることができ
る。
The liquid crystal device of the present invention described above is used in the same manner as a liquid crystal device having a dimming layer made of a conventional polymer-dispersed liquid crystal, for example, a screen blocking a view such as a building window or a show window; It can be used as a decorative display plate such as a plate; a display device of a clock or a calculator; a display device of a computer terminal; a display device of a projection.

【0039】[0039]

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明の範囲は実施例に制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.

【0040】合成例1〔(B)アミノ酸系ゲル化剤(G
1)の合成〕 14.04g(0.0529モル)のZ−L−イソロイシ
ン(N−ベンジルオキシカルボニル−L−イソロイシ
ン)を150mlの単蒸留酢酸エチルに溶かし、氷冷下
12.01g(0.0582モル)のN,N'−ジシクロヘ
キシルカルボジイミドを加え30分間攪拌した。続い
て、氷冷下、14.26g(0.0529g)のオクタデ
シルアミンを加え1時間攪拌した。室温に戻して12時
間攪拌した後、45℃の湯浴で10時間攪拌した。さら
に湯浴の温度を60℃に上げ3時間攪拌した。加熱して
不溶のN,N'−ジシクロヘキシル尿素を自然ろ過により
除去し、ろ液を冷却した。生成したゲルを時間をかけて
吸引ろ取した。ろ取物を単蒸留酢酸エチルに加熱溶解し
て冷却し、生成したゲルを吸引ろ取し乾燥し、目的物を
得た。収量は、20.09g(収率74%)であった。
Synthesis Example 1 [(B) amino acid-based gelling agent (G
Synthesis of 1)] 14.04 g (0.0529 mol) of ZL-isoleucine (N-benzyloxycarbonyl-L-isoleucine) is dissolved in 150 ml of simple distilled ethyl acetate, and 12.01 g (0.01 mol) is added under ice cooling. (0582 mol) of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide and stirred for 30 minutes. Subsequently, under ice cooling, 14.26 g (0.0529 g) of octadecylamine was added, and the mixture was stirred for 1 hour. After returning to room temperature and stirring for 12 hours, the mixture was stirred in a 45 ° C. water bath for 10 hours. Further, the temperature of the hot water bath was raised to 60 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. The mixture was heated to remove insoluble N, N'-dicyclohexylurea by gravity filtration, and the filtrate was cooled. The resulting gel was filtered with suction over time. The collected material was heated and dissolved in single-distilled ethyl acetate, cooled, and the resulting gel was collected by suction filtration and dried to obtain the desired product. The yield was 20.09 g (74% yield).

【0041】 元素分析(C325623、分子量516.78) C N H 計算値 74.37 10.92 5.42 実測値 74.21 10.99 5.62Elemental analysis (C 32 H 56 N 2 O 3 , molecular weight 516.78) Calculated C NH 74.37 10.92 5.42 Found 74.21 10.99 5.62

【0042】合成例2〔(B)アミノ酸系ゲル化剤(G
2)の合成〕10.05g(0.04モル)のZ−L−バ
リン(N−ベンジルオキシカルボニル−L−バリン)を
50mlの単蒸留酢酸エチルに溶かし氷冷し、9.08
g(0.044モル)のN,N’−ジシクロヘキシルカル
ボジイミドを加え、氷冷下1時間攪拌した。次に、4.
01g(0.02モル)のドデカメチレンジアミンを1
00mlの脱水クロロホルムに溶かし、加えた。さらに
100mlの脱水クロロホルムを加え、室温で一晩攪拌
した。時々加熱し、さらに一晩反応させた。反応物を冷
却し吸引ろ取した。ろ取物を500mlのn−プロパノ
ールに加熱溶解し、冷却した。生成したゲルを吸引ろ取
して乾燥し、目的物を得た。収量は、6.68g(収率
50%)であった。
Synthesis Example 2 [(B) Amino acid-based gelling agent (G
Synthesis of 2)] 10.05 g (0.04 mol) of ZL-valine (N-benzyloxycarbonyl-L-valine) was dissolved in 50 ml of single-distilled ethyl acetate, cooled with ice, and cooled to 9.08.
g (0.044 mol) of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide was added, and the mixture was stirred under ice cooling for 1 hour. Next, 4.
01 g (0.02 mol) of dodecamethylenediamine in 1
It was dissolved in 00 ml of dehydrated chloroform and added. Further, 100 ml of dehydrated chloroform was added, and the mixture was stirred at room temperature overnight. Heated occasionally and allowed to react overnight. The reaction was cooled and filtered off with suction. The filtered material was dissolved by heating in 500 ml of n-propanol and cooled. The resulting gel was collected by suction filtration and dried to obtain the desired product. The yield was 6.68 g (50% yield).

【0043】 元素分析(C385846、分子量666.88) C N H 計算値 68.44 8.40 8.77 実測値 68.35 8.36 8.69Elemental analysis (C 38 H 58 N 4 O 6 , molecular weight 666.88) Calculated CNH 68.44 8.40 8.77 found 68.35 8.36 8.69

【0044】合成例3〔ゲル化剤(G7)の合成〕 図1に示す反応式に従ってゲル化剤(G7)を合成し
た。各ステップの反応条件は下記の通りである。 ステップ i) ブロモウンデシル酸: 21.0g 硫酸: 6mL エタノール: 200mL 24時間、環流条件下に反応させてブロモウンデシル酸
エチルを得た。
Synthesis Example 3 [Synthesis of Gelling Agent (G7)] A gelling agent (G7) was synthesized according to the reaction formula shown in FIG. The reaction conditions for each step are as follows. Step i) Bromoundecyl acid: 21.0 g Sulfuric acid: 6 mL Ethanol: 200 mL The reaction was carried out under reflux conditions for 24 hours to obtain ethyl bromoundecylate.

【0045】ステップ ii) ブロモウンデシル酸エチル: 11.6g 4−シアノ−4’−ヒドロキシビフェニル: 7.6g 炭酸カリウム: 8.6g ジメチルフォルムアミド: 50mL 24時間環流し、目的物である11−(4−シアノビフ
ェニル−4'−オキシ)ウンデシル酸エチルを得た。
Step ii) Ethyl bromoundecylate: 11.6 g 4-cyano-4'-hydroxybiphenyl: 7.6 g Potassium carbonate: 8.6 g Dimethylformamide: 50 mL The mixture was refluxed for 24 hours, and the desired product 11- was obtained. Ethyl (4-cyanobiphenyl-4'-oxy) undecylate was obtained.

【0046】ステップ iii) 11−(4−シアノビフェニル−4'−オキシ)ウンデ
シル酸エチル:7.7g 水酸化カリウム1.4gを溶かしたエタノール溶液:1
00mL 24時間環流し、目的物である11−(4−シアノビフ
ェニル−4'−オキシ)ウンデシル酸エチルを得た。
Step iii) Ethyl 11- (4-cyanobiphenyl-4'-oxy) undecylate: 7.7 g Ethanol solution with 1.4 g of potassium hydroxide dissolved therein: 1
The solution was refluxed at 00 mL for 24 hours to obtain the desired product, ethyl 11- (4-cyanobiphenyl-4'-oxy) undecylate.

【0047】ステップ iv) 11−(4−シアノビフェニル−4'−オキシ)ウンデ
カン酸1.71gにジメチルフォルムアミド2滴を加え
た後、チオニルクロライド10mLに入れ、室温で30
分攪拌した後、チオニルクロライドを揮発させて除去し
た。これに乾燥したTHF20mLを入れて溶解し、氷
冷しながら1,2−シクロヘキサンジアミン0.28g、
トリエチルアミン0.63mLを加えて、3時間攪拌しな
がら反応させた。生成物はカラムクロマトグラフィーで
分取し、再結晶により精製した。NMR、IR分析等に
より式(G7)で示される化合物であることを確認し
た。
Step iv) To 1.71 g of 11- (4-cyanobiphenyl-4'-oxy) undecanoic acid was added 2 drops of dimethylformamide, and the resulting mixture was added to 10 mL of thionyl chloride, and the solution was added at room temperature for 30 minutes.
After stirring for thirty minutes, thionyl chloride was volatilized and removed. 20 mL of dry THF was added to this and dissolved, and 0.28 g of 1,2-cyclohexanediamine was added while cooling with ice.
0.63 mL of triethylamine was added and reacted while stirring for 3 hours. The product was separated by column chromatography and purified by recrystallization. It was confirmed by NMR, IR analysis and the like that the compound was represented by the formula (G7).

【0048】実施例1 液晶分子(E1)、ゲル化剤(G7)を用い、該ゲル化
剤のモル分率を変えた各混合物の相変換挙動を以下の方
法で観察した。 (1)示差走査型熱量計(DSC)を用いて、150℃
まで15℃/minで昇温して均一な等方性溶液とした
後、徐冷して発熱ピークを観察した。 (2)別途、150℃から5℃/minで降温しつつ、
偏光顕微鏡により混合物の相状態を観察した。
Example 1 Using a liquid crystal molecule (E1) and a gelling agent (G7), the phase conversion behavior of each mixture in which the mole fraction of the gelling agent was changed was observed by the following method. (1) 150 ° C. using a differential scanning calorimeter (DSC)
The temperature was raised at a rate of 15 ° C./min until a uniform isotropic solution was obtained. (2) Separately, while cooling at a rate of 5 ° C / min from 150 ° C,
The phase state of the mixture was observed with a polarizing microscope.

【0049】その結果を図2及び図3に示した。図2
は、ゲル化剤(G7)のモル分率(モル%)と温度によ
って形成される、等方性溶液領域、等方性ゲル領域、液
晶ゲル領域、結晶領域及びコレステリック相領域を示し
ている。これらの領域は、再加熱、冷却を繰り返すこと
により出現するものであり、熱可逆性である。液晶ゲル
領域での混合物は、ゲル状であり、流動性は実質上認め
られなかった。図3は、ゲル化剤(G7)のモル分率が
3.0モル%のときのDSCチャート(降温)であり、
降温下、液晶ゲル領域となる温度で僅かな発熱ピークが
存在することが示されている。
The results are shown in FIG. 2 and FIG. FIG.
Indicates an isotropic solution region, an isotropic gel region, a liquid crystal gel region, a crystal region, and a cholesteric phase region formed by the mole fraction (mol%) of the gelling agent (G7) and the temperature. These regions appear by repeating reheating and cooling, and are thermoreversible. The mixture in the liquid crystal gel region was gel-like, and substantially no fluidity was observed. FIG. 3 is a DSC chart (temperature decrease) when the mole fraction of the gelling agent (G7) is 3.0 mol%.
It is shown that a slight exothermic peak exists at a temperature at which the liquid crystal gel region is formed when the temperature is lowered.

【0050】図4には、ゲル化剤(G7)のモル分率が
4.0モル%、温度が50℃のときに生成している液晶
ゲルの赤外吸収スペクトルが示されており、波数328
5cm-1及び1637cm-1に吸収が認められる。前者
はN−Hの伸縮、後者はC=Oの伸縮に相当する吸収で
あり、上記ゲル化剤(G7)が分子間で会合していなけ
れば出現しない吸収である。この二つの吸収の存在によ
り、該ゲル化剤が水素結合を介して会合していることが
強く推定される。
FIG. 4 shows the infrared absorption spectrum of the liquid crystal gel produced when the mole fraction of the gelling agent (G7) was 4.0 mol% and the temperature was 50 ° C. 328
Absorption is observed in 5cm -1 and 1637cm -1. The former is absorption corresponding to the expansion and contraction of NH, and the latter is absorption corresponding to the expansion and contraction of C = O, and does not appear unless the gelling agent (G7) is associated between molecules. The presence of these two absorptions strongly suggests that the gelling agents are associated via hydrogen bonds.

【0051】実施例2 ゲル化剤(G8)を用い、液晶分子として(E1)のほ
かに前記式(E2)及び(E3)で示される液晶分子を
用いて、実施例1と同様にして三種類の混合物の相変化
挙動を観察したところ、液晶分子が(E1)の場合はゲ
ル化剤モル分率が0.8〜9モル%、温度25〜70℃
の範囲で、(E2)の場合はゲル化剤モル分率が0.4
〜9モル%、温度−15〜40℃の範囲で、(E3)の
場合はゲル化剤モル分率が0.8〜9モル%、温度32
〜80℃の範囲で、光学異方性を有する液晶ゲルが熱可
逆的に生成することが認められた。
Example 2 Using the gelling agent (G8) and the liquid crystal molecules represented by the formulas (E2) and (E3) in addition to (E1) as the liquid crystal molecules, the same procedure as in Example 1 was repeated. Observation of the phase change behavior of the mixtures of various types revealed that when the liquid crystal molecules were (E1), the gelling agent mole fraction was 0.8 to 9 mol% and the temperature was 25 to 70 ° C.
In the case of (E2), the molar ratio of the gelling agent is 0.4.
(E3), the gelling agent mole fraction is 0.8 to 9 mol%, and the temperature is 32.
It was recognized that a liquid crystal gel having optical anisotropy was generated thermoreversibly in the range of -80 ° C.

【0052】実施例3 ゲル化剤(G8)0.25gおよび液晶(E4)12.2
5gをメチレンクロライド100gに室温で溶解し、均
一な溶液とした。この溶液をドラフト内で風乾すること
により、メチレンクロライドを揮発させ、ゲル化剤と液
晶分子からなる均一な液晶ゲルを調製した。この液晶ゲ
ルは昇温時(1℃/分)、34.4℃で液晶ゲルから等
方性液体に相転移し、降温時(1℃/分)、34.3℃
で等方性液体から液晶ゲルに転移し、室温では安定に液
晶ゲル状態を示し、流動性がなかった。次に下記(イ)
および(ロ)の方法で液晶ゲルからなる調光層を有する
液晶デバイスを作成した。
Example 3 0.25 g of gelling agent (G8) and liquid crystal (E4) 12.2
5 g was dissolved in 100 g of methylene chloride at room temperature to obtain a uniform solution. This solution was air-dried in a fume hood to evaporate methylene chloride, thereby preparing a uniform liquid crystal gel comprising a gelling agent and liquid crystal molecules. This liquid crystal gel undergoes a phase transition from a liquid crystal gel to an isotropic liquid at 34.4 ° C. at a temperature rise (1 ° C./min) and 34.3 ° C. at a temperature decrease (1 ° C./min).
The liquid crystal transitioned from an isotropic liquid to a liquid crystal gel at room temperature, showed a liquid crystal gel state stably at room temperature, and had no fluidity. Next, (a)
A liquid crystal device having a light modulating layer made of a liquid crystal gel was prepared by the methods described in (b) and (b).

【0053】(イ)電極層を有する2枚のガラス基板
(20×50mm)に、平均粒径16μmのスペーサー
を散布し、上記液晶ゲルを加温して等方性液体状態とし
て挟み込み、室温まで放冷することにより、液晶ゲルか
らなる調光層を有する液晶デバイスを作成した。 (ロ)上記液晶ゲルを加温して等方性液体として、電極
層を有するガラス基板(20×50mm)上にバーコー
ターを用いて塗布し、室温まで放冷することにより一定
膜厚の液晶ゲル層を形成し、その上にもう一方の電極層
を有するガラス基板を重ねることによって、液晶ゲルか
らなる調光層を有する液晶デバイスを作成した。得られ
た2つの液晶デバイスについて、上記の方法で評価した
結果を下記する。なお、実施例3は白背景黒表示の例で
ある。
(A) A spacer having an average particle diameter of 16 μm is sprayed on two glass substrates (20 × 50 mm) having an electrode layer, and the liquid crystal gel is heated to be sandwiched in an isotropic liquid state. By allowing to cool, a liquid crystal device having a light control layer made of a liquid crystal gel was prepared. (B) The liquid crystal gel is heated and coated as an isotropic liquid on a glass substrate (20 × 50 mm) having an electrode layer using a bar coater, and allowed to cool to room temperature. A liquid crystal device having a light modulating layer made of a liquid crystal gel was prepared by forming a gel layer and overlaying a glass substrate having another electrode layer thereon. The results of the evaluation of the two obtained liquid crystal devices by the above method are described below. Note that the third embodiment is an example of black display on a white background.

【0054】 〔(イ)法〕 〔(ロ)法〕 (1)駆動電圧 V10: 8 7 V90: 18 18 (2)コントラスト T90/T0 : 11/1 12/1[Method (A)] [Method (B)] (1) Drive voltage V 10 : 87 V 90 : 18 18 (2) Contrast T 90 / T 0 : 11/1 12/1

【0055】なお、液晶デバイスの評価は、JIS C
7072に準じ、以下に記載する方法に従って行った
(以下同じ)。 (1)駆動電圧 電圧無印加時のデバイスの光透過率(T0 )を0%と
し、印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しなくなっ
たときの透過率(T100) を100%として、光透過率
90%となる印加電圧(ボルト)V90および光透過率1
0%となるときの印加電圧をV10を測定した。V90およ
びV10が20V以下であれば、実用的であり、駆動電圧
が低いと評価される。 (2)コントラスト デバイスを測光上から外した状態で、光源の点灯時の光
透過率を100%とし、消灯時の光透過率を0%とした
ときに、電圧無印加時のデバイスの光透過率T0 、上記
(1)で測定した印加電圧V90のときの光透過率T90
測定し、下記式でコントラストを評価した。下記式の値
が大きいほどコントラストに優れる。 コントラスト=T90/T0
The evaluation of the liquid crystal device was conducted according to JIS C
According to the method described below according to 7072 (the same applies hereinafter). (1) Drive Voltage The light transmittance (T 0 ) of the device when no voltage is applied is set to 0%, and the transmittance (T 100 ) when the light transmittance does not change as the applied voltage increases is 100%. As the applied voltage (volt) V 90 and the light transmittance of 1 which become the light transmittance of 90%,
The applied voltage at which 0% was measured V 10. If V 90 and V 10 are 20 V or less, it is practical and evaluated as having a low driving voltage. (2) Contrast When the light transmittance of the light source when the light source is turned on is set to 100% and the light transmittance when the light source is turned off is set to 0% in a state where the device is removed from the photometry, the light transmission of the device when no voltage is applied. The light transmittance T 90 at the applied voltage V 90 measured in the above (1) was measured, and the contrast was evaluated by the following equation. The larger the value of the following formula, the better the contrast. Contrast = T 90 / T 0

【0056】実施例4 ゲル化剤(G7)0.167gおよび液晶(E4)4.9
gをメチレンクロライド100gに室温で溶解し、均一
な溶液とした。この溶液をドラフト内で風乾することに
より、メチレンクロライドを揮発させ、ゲル化剤と液晶
分子からなる均一な液晶ゲルを調製した。この液晶ゲル
は昇温時(1℃/分)、34.5℃で液晶ゲルから等方
性液体に相転移し、降温時(1℃/分)、34.3℃で
等方性液体から液晶ゲルに転移し、室温では安定に液晶
ゲル状態を示し、流動性がなかった。次に実施例3の
(ロ)の方法で、液晶ゲルからなる調光層を有する液晶
デバイスを作成し、液晶デバイスの評価を行った。結果
を下記する。
Example 4 0.167 g of gelling agent (G7) and liquid crystal (E4) 4.9
g was dissolved in 100 g of methylene chloride at room temperature to obtain a uniform solution. This solution was air-dried in a fume hood to evaporate methylene chloride, thereby preparing a uniform liquid crystal gel comprising a gelling agent and liquid crystal molecules. This liquid crystal gel undergoes a phase transition from a liquid crystal gel to an isotropic liquid at 34.5 ° C. at a temperature rise (1 ° C./min) and from an isotropic liquid at 34.3 ° C. at a temperature drop (1 ° C./min). Transformation into a liquid crystal gel occurred, and the liquid crystal gel state was stably exhibited at room temperature, and there was no fluidity. Next, a liquid crystal device having a light control layer made of a liquid crystal gel was prepared by the method (b) of Example 3, and the liquid crystal device was evaluated. The results are described below.

【0057】(1)駆動電圧 V10: 6 V90: 14 (2)コントラスト T90/T0 : 12/1(1) Drive voltage V 10 : 6 V 90 : 14 (2) Contrast T 90 / T 0 : 12/1

【0058】実施例5 ゲル化剤(G7)0.334gおよび液晶(E4)4.9
gをメチレンクロライド100gに室温で溶解し、均一
な溶液とした。この溶液をドラフト内で風乾することに
より、メチレンクロライドを揮発させ、ゲル化剤と液晶
分子からなる均一な液晶ゲルを調製した。この液晶ゲル
は昇温時(1℃/分)、34.7℃で液晶ゲルから等方
性液体に相転移し、降温時(1℃/分)、34.3℃で
等方性液体から液晶ゲルに転移し、室温では安定に液晶
ゲル状態を示し、流動性がなかった。次に実施例3の
(イ)の方法で、液晶ゲルからなる調光層を有する液晶
デバイスを作成し、液晶デバイスの評価を行った。結果
を下記する。
Example 5 0.334 g of gelling agent (G7) and liquid crystal (E4) 4.9
g was dissolved in 100 g of methylene chloride at room temperature to obtain a uniform solution. This solution was air-dried in a fume hood to evaporate methylene chloride, thereby preparing a uniform liquid crystal gel comprising a gelling agent and liquid crystal molecules. This liquid crystal gel undergoes a phase transition from a liquid crystal gel to an isotropic liquid at 34.7 ° C. at a temperature rise (1 ° C./min), and from an isotropic liquid at 34.3 ° C. at a temperature decrease (1 ° C./min). Transformation into a liquid crystal gel occurred, and the liquid crystal gel state was stably exhibited at room temperature, and there was no fluidity. Next, a liquid crystal device having a light control layer made of a liquid crystal gel was prepared by the method (a) of Example 3, and the liquid crystal device was evaluated. The results are described below.

【0059】(1)駆動電圧 V10: 8 V90: 16 (2)コントラスト T90/T0 : 9/1(1) Drive voltage V 10 : 8 V 90 : 16 (2) Contrast T 90 / T 0 : 9/1

【0060】実施例6 ゲル化剤(G8)0.089gおよび液晶(E2)5g
をメチレンクロライド100gに室温で溶解し、均一な
溶液とした。この溶液をドラフト内で風乾することによ
り、メチレンクロライドを揮発させ、ゲル化剤と液晶分
子からなる均一な液晶ゲルを調製した。この液晶ゲルは
昇温時(1℃/分)、40.0℃で液晶ゲルから等方性
液体に相転移し、降温時(1℃/分)、39.0℃で等
方性液体から液晶ゲルに転移し、室温では安定に液晶ゲ
ル状態を示し、流動性がなかった。次に実施例3の
(イ)の方法で、液晶ゲルからなる調光層を有する液晶
デバイスを作成し、液晶デバイスの評価を行った。結果
を下記する。なお、実施例6は黒背景白表示の例であ
る。
Example 6 0.089 g of gelling agent (G8) and 5 g of liquid crystal (E2)
Was dissolved in 100 g of methylene chloride at room temperature to obtain a uniform solution. This solution was air-dried in a fume hood to evaporate methylene chloride, thereby preparing a uniform liquid crystal gel comprising a gelling agent and liquid crystal molecules. This liquid crystal gel undergoes a phase transition from the liquid crystal gel to an isotropic liquid at a temperature rise (1 ° C./min) at 40.0 ° C. and from a isotropic liquid at a temperature decrease (1 ° C./min) at 39.0 ° C. Transformation into a liquid crystal gel occurred, and the liquid crystal gel state was stably exhibited at room temperature, and there was no fluidity. Next, a liquid crystal device having a light control layer made of a liquid crystal gel was prepared by the method (a) of Example 3, and the liquid crystal device was evaluated. The results are described below. The sixth embodiment is an example of black background white display.

【0061】(1)駆動電圧 V10: 7 V90: 19 (2)コントラスト T90/T0 : 1/11(1) Drive voltage V 10 : 7 V 90 : 19 (2) Contrast T 90 / T 0 : 1/11

【0062】実施例7(ゲル状物質の生成) 液晶化合物(E4)とアミノ酸系ゲル化剤(G1)を用
い、該アミノ酸系ゲル化剤のモル分率を変えた各混合物
の相変換挙動を以下の方法で観察した。即ち、示差走査
型熱量計(DSC)を用いて、150℃まで15℃/m
inで昇温して均一な等方性溶液とした後、150℃か
ら5℃/minで降温時に相転移(温度)を調べた。偏
光顕微鏡により混合物の各温度領域における相状態を観
察した。その結果を図5に示した。図5は、アミノ酸系
ゲル化剤(G1)のモル分率(モル%)と温度によって
形成される、等方性溶液領域、等方性ゲル領域、液晶性
ゲル領域、および結晶領域を示している。これらの領域
は、再加熱、冷却を繰り返すことにより出現するもので
あり、熱可逆性である。等方性ゲル領域および液晶状ゲ
ル領域での混合物は、ゲル状であり、流動性は実質上な
かった。
Example 7 (Formation of gel-like substance) The phase conversion behavior of each mixture using a liquid crystal compound (E4) and an amino acid-based gelling agent (G1) and changing the molar fraction of the amino acid-based gelling agent was determined. Observation was performed by the following method. That is, using a differential scanning calorimeter (DSC), 15 ° C./m up to 150 ° C.
After the temperature was raised at 150 ° C. to make a uniform isotropic solution, the phase transition (temperature) was examined when the temperature was lowered from 150 ° C. at 5 ° C./min. The phase state in each temperature range of the mixture was observed with a polarizing microscope. The results are shown in FIG. FIG. 5 shows an isotropic solution region, an isotropic gel region, a liquid crystalline gel region, and a crystal region formed by the mole fraction (mol%) of the amino acid-based gelling agent (G1) and the temperature. I have. These regions appear by repeating reheating and cooling, and are thermoreversible. The mixture in the isotropic gel region and the liquid crystalline gel region was gel-like and had substantially no fluidity.

【0063】実施例8(ゲル状物質の生成) アミノ酸系ゲル化剤(G2)を用いる他は、実施例7と
同様にして混合物の相変化挙動を観察した。その結果を
図6に示した。図6には、実施例7の場合と同様に、等
方性溶液領域、等方性ゲル領域、液晶状ゲル領域、およ
び結晶領域が熱可逆的に出現することを示している。
Example 8 (Formation of gel-like substance) The phase change behavior of the mixture was observed in the same manner as in Example 7, except that the amino acid-based gelling agent (G2) was used. FIG. 6 shows the result. FIG. 6 shows that the isotropic solution region, the isotropic gel region, the liquid crystalline gel region, and the crystal region appear thermoreversibly as in the case of the seventh embodiment.

【0064】実施例9(液晶性ゲル状物質の電場応答性
の評価:印加電圧と光透過率) 実施例7の液晶性ゲル領域で生成する液晶性ゲル状物質
の電場応答性について、印加電圧と光透過率との関係か
ら評価した。即ち、ポリイミド配向膜をスピンコートし
た後、ラビング処理を施した2枚のITO透明電極を1
6μmの間隔で対向して、かつ光学的に直交して配置
し、この2枚の電極間に上記液晶性ゲル状物質からなる
調光層を形成してTNセルとし、さらにこのTNセルの
両側に2枚の光学的に直交する偏光板を設け、光源とし
てHe−Neレーザー(λ=633nm)を用いたデバ
イスを作成した。このデバイスの2枚の電極間の印加電
圧を変えて光透過率を測定した。
Example 9 (Evaluation of Electric Field Responsivity of Liquid Crystalline Gel Material: Applied Voltage and Light Transmittance) The electric field response of the liquid crystal gel material generated in the liquid crystal gel region of Example 7 was measured by applying an applied voltage. And the light transmittance. That is, two ITO transparent electrodes subjected to rubbing treatment after spin-coating a polyimide alignment film
Opposed at an interval of 6 μm and optically orthogonal to each other, a light control layer made of the liquid crystalline gel material is formed between the two electrodes to form a TN cell, and both sides of the TN cell Was provided with two optically orthogonal polarizing plates, and a device using a He—Ne laser (λ = 633 nm) as a light source was prepared. The light transmittance was measured while changing the applied voltage between two electrodes of this device.

【0065】電圧無印加時の光透過率をI0、電圧が印
加されているときの光透過率をIとし、印加電圧(V)
とI/I0の関係を図7に示した。図7に示された結果
から明らかなように、アミノ酸系ゲル化剤(G1)を各
々0.25モル%(d)、0.33モル%(c)、0.5
モル%(b)、含有する液晶性ゲル状物質は、液晶分子
(E4)程ではないものの、印加電圧の上昇に伴い輝度
の著しい低下が認められ、明確な電場応答性を示す。図
7中、(a)はG1が1モル%の場合であり、(e)は
E4のみ(G1を含まない)場合である。
The light transmittance when no voltage is applied is I 0 , the light transmittance when a voltage is applied is I, and the applied voltage (V)
FIG. 7 shows the relationship between and I / I 0 . As is clear from the results shown in FIG. 7, the amino acid-based gelling agent (G1) was added at 0.25 mol% (d), 0.33 mol% (c), and 0.5 mol%, respectively.
The mol% (b) of the contained liquid crystalline gel substance, although not as large as the liquid crystal molecule (E4), shows a marked decrease in luminance with an increase in applied voltage, and shows a clear electric field response. In FIG. 7, (a) shows the case where G1 is 1 mol%, and (e) shows the case where only E4 (excluding G1).

【0066】実施例10(液晶性ゲル状物質の電場応答
性の評価:応答時間) 実施例7の液晶性ゲル状物質の電場応答性について、実
施例9と同様なデバイスを用い、JIS C7072に
準じ、以下に記載する方法に従って、応答時間としきい
値電圧を測定することにより、評価した。即ち、電圧無
印加時のデバイスの光透過率(T0)を0%とし、ある
一定の印加電圧のもとで、光透過率が変化しなくなった
ときの透過率(T100)を100%として、電圧印加開
始時から光透過率が90%変化するまでに要する時間t
90(応答時間ms)を測定した。t90が小さいほど高速
応答性であると評価される。また、光透過率が90%と
なる電圧(しきい値電圧v)を測定した。以上の方法で
測定した結果を表1に示す。
Example 10 (Evaluation of electric field response of liquid crystalline gel substance: response time) The electric field response of the liquid crystalline gel substance of Example 7 was measured in accordance with JIS C7072 using the same device as in Example 9. According to the method described below, evaluation was made by measuring the response time and the threshold voltage. That is, the light transmittance (T 0 ) of the device when no voltage is applied is 0%, and the light transmittance (T 100 ) when the light transmittance stops changing under a certain applied voltage is 100%. Is the time t required for the light transmittance to change by 90% from the start of voltage application.
90 (response time ms) was measured. t 90 is evaluated to be a high-speed response smaller. Further, a voltage (a threshold voltage v) at which the light transmittance became 90% was measured. Table 1 shows the results measured by the above method.

【0067】[0067]

【表1】 [Table 1]

【0068】表1の結果から、本発明の液晶性ゲル状物
質を調光層に用いたデバイスは、ゲル化していない液晶
分子を調光層に用いた場合より応答速度がむしろ速いこ
と(13msから6〜7msに短縮した)が明らかであ
る。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the response speed of the device using the liquid crystalline gel substance of the present invention in the light control layer is rather faster than that in the case where non-gelled liquid crystal molecules are used in the light control layer (13 ms). From 6 to 7 ms).

【0069】実施例11 強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoechst
製)とゲル化剤G8の混合比率を変え、140℃にて撹
拌し、透明で均一な溶液を得た。これら混合物を偏光顕
微鏡下で1℃/分の速度で冷却し、相変化挙動を観察し
た。結果を図8に示す。
Example 11 Ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoechst
And the mixing ratio of the gelling agent G8 were changed, and the mixture was stirred at 140 ° C. to obtain a transparent and uniform solution. These mixtures were cooled under a polarizing microscope at a rate of 1 ° C./min, and the phase change behavior was observed. FIG. 8 shows the results.

【0070】図8はゲル化剤G8の重量分率(重量%)
と温度により形成される、等方性溶液領域、等方性ゲル
領域、ネマチック液晶相領域(液晶領域)、ネマチック
液晶性ゲル領域(液晶性ゲル領域A)、スメクチックA
液晶性ゲル領域(液晶性ゲル領域B)、カイラルスメク
チックC液晶性ゲル領域(液晶性ゲル領域C)を示して
いる。これらの領域は再加熱、冷却を繰り返すことによ
り出現するものであり、熱可逆性である。等方性ゲル領
域、ネマチック液晶性ゲル領域、スメクチックA液晶性
ゲル領域、カイラルスメクチックC液晶性ゲル領域での
混合物はゲル状であり、流動性は実質上なかった。
FIG. 8 shows the weight fraction (% by weight) of the gelling agent G8.
Solution region, isotropic gel region, nematic liquid crystal phase region (liquid crystal region), nematic liquid crystal gel region (liquid crystal gel region A), smectic A
A liquid crystalline gel region (liquid crystalline gel region B) and a chiral smectic C liquid crystalline gel region (liquid crystalline gel region C) are shown. These regions appear by repeating reheating and cooling, and are thermoreversible. The mixture in the isotropic gel region, the nematic liquid crystalline gel region, the smectic A liquid crystalline gel region, and the chiral smectic C liquid crystalline gel region was gel-like and had substantially no fluidity.

【0071】これら混合物のうち、強誘電性液晶 FE
LIX−SCE8に対してゲル化剤G8の混合比率が1
重量%の試料を、ラビング処理を施した配向膜付きIT
O透明電極間(セルギャップ1.5μm、ラビング方向
は平行に配置)に、120℃において注入し、液晶セル
を作製した。この液晶セルを120℃から1℃/分の速
度で徐冷したところ、99℃で液晶相が出現し、55℃
でカイラルスメクチックC液晶性ゲル領域が観察され
た。カイラルスメクチックC液晶性ゲル領域を示す50
℃において、この液晶セルにローラーを用いて、ラビン
グ方向に加圧したところ、均一なC2配向を得ることが
できた。この液晶セルの耐ショック性を測定するため
に、1cm2の金属性プローブで荷重をかけ、欠陥が生
じる負荷を測定したところ、15kg/cm2と良好な
結果を得た。
Of these mixtures, the ferroelectric liquid crystal FE
The mixing ratio of gelling agent G8 to LIX-SCE8 is 1
Weight percent of sample, rubbed IT with alignment film
Injection was carried out at 120 ° C. between O transparent electrodes (cell gap: 1.5 μm, rubbing direction: parallel) to produce a liquid crystal cell. When this liquid crystal cell was gradually cooled from 120 ° C. at a rate of 1 ° C./min, a liquid crystal phase appeared at 99 ° C.
, A chiral smectic C liquid crystalline gel region was observed. 50 showing chiral smectic C liquid crystalline gel region
When the liquid crystal cell was pressed in the rubbing direction using a roller at ℃, uniform C2 orientation could be obtained. In order to measure the shock resistance of this liquid crystal cell, a load was applied with a 1 cm 2 metallic probe, and the load at which defects occurred was measured. As a result, a good result of 15 kg / cm 2 was obtained.

【0072】実施例12 強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoechst
製)とゲル化剤G2の混合比率を変え、140℃にて撹
拌し、透明で均一な溶液を得た。これら混合物を偏光顕
微鏡下で1℃/分の速度で冷却し、相変化挙動を観察し
た。結果を図9に示す。図9はゲル化剤G2の重量分率
(重量%)と温度により形成される、等方性溶液領域、
等方性ゲル領域、ネマチック液晶相領域、ネマチック液
晶性ゲル領域、スメクチックA液晶性ゲル領域、カイラ
ルスメクチックC液晶性ゲル領域を示している。これら
の領域は再加熱、冷却を繰り返すことにより出現するも
のであり、熱可逆性である。等方性ゲル領域、ネマチッ
ク液晶性ゲル領域、スメクチックA液晶性ゲル領域、カ
イラルスメクチックC液晶性ゲル領域での混合物はゲル
状であり、流動性は実質上なかった。
Example 12 Ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoechst
And the mixing ratio of the gelling agent G2 were changed, and the mixture was stirred at 140 ° C. to obtain a transparent and uniform solution. These mixtures were cooled under a polarizing microscope at a rate of 1 ° C./min, and the phase change behavior was observed. FIG. 9 shows the results. FIG. 9 shows an isotropic solution region formed by the weight fraction (% by weight) of the gelling agent G2 and the temperature;
It shows an isotropic gel region, a nematic liquid crystal phase region, a nematic liquid crystal gel region, a smectic A liquid crystal gel region, and a chiral smectic C liquid crystal gel region. These regions appear by repeating reheating and cooling, and are thermoreversible. The mixture in the isotropic gel region, the nematic liquid crystalline gel region, the smectic A liquid crystalline gel region, and the chiral smectic C liquid crystalline gel region was gel-like and had substantially no fluidity.

【0073】これら混合物のうち、強誘電性液晶 FE
LIX−SCE8に対してゲル化剤G2の混合比率が1
重量%の試料を、ラビング処理を施した配向膜付きIT
O透明電極間(セルギャップ1.5μm、ラビング方向
は平行に配置)に、120℃において注入し、液晶セル
を作製した。この液晶セルを120℃から1℃/分の速
度で徐冷したところ、97℃で液晶相が出現し、56℃
でカイラルスメクチックC液晶性ゲル領域が観察され
た。カイラルスメクチックC液晶性ゲル領域を示す50
℃において、この液晶セルにローラーを用いて、ラビン
グ方向に加圧したところ、均一なC2配向を得ることが
できた。この液晶セルの耐ショック性を測定するため
に、1cm2の金属性プローブで荷重をかけ、欠陥が生
じる負荷を測定したところ、13kg/cm2と良好な
結果を得た。
Among these mixtures, the ferroelectric liquid crystal FE
The mixing ratio of gelling agent G2 to LIX-SCE8 is 1
Weight percent of sample, rubbed IT with alignment film
Injection was carried out at 120 ° C. between O transparent electrodes (cell gap: 1.5 μm, rubbing direction: parallel) to produce a liquid crystal cell. When the liquid crystal cell was gradually cooled from 120 ° C. at a rate of 1 ° C./min, a liquid crystal phase appeared at 97 ° C.
, A chiral smectic C liquid crystalline gel region was observed. 50 showing chiral smectic C liquid crystalline gel region
When the liquid crystal cell was pressed in the rubbing direction using a roller at ℃, uniform C2 orientation could be obtained. In order to measure the shock resistance of this liquid crystal cell, a load was applied with a 1 cm 2 metallic probe, and the load at which defects occurred was measured. As a result, a good result of 13 kg / cm 2 was obtained.

【0074】実施例13 強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoechst
製)とゲル化剤G9の混合比率を変え、140℃にて撹
拌し、透明で均一な溶液を得た。これら混合物を偏光顕
微鏡下で1℃/分の速度で冷却し、相変化挙動を観察し
た。結果を図10に示す。図10はゲル化剤G9の重量
分率(重量%)と温度により形成される、等方性溶液領
域、ネマチック液晶相領域、スメクチックA液晶相領
域、スメクチックA液晶性ゲル領域、カイラルスメクチ
ックC液晶性ゲル領域を示している。これらの領域は再
加熱、冷却を繰り返すことにより出現するものであり、
熱可逆性である。スメクチックA液晶性ゲル領域、カイ
ラルスメクチックC液晶性ゲル領域での混合物はゲル状
であり、流動性は実質上なかった。
Example 13 Ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoechst
Was mixed at 140 ° C. to obtain a transparent and uniform solution. These mixtures were cooled under a polarizing microscope at a rate of 1 ° C./min, and the phase change behavior was observed. The results are shown in FIG. FIG. 10 shows an isotropic solution region, a nematic liquid crystal phase region, a smectic A liquid crystal phase region, a smectic A liquid crystal gel region, and a chiral smectic C liquid crystal formed by the weight fraction (% by weight) of gelling agent G9 and temperature. 3 shows a hydrophilic gel region. These areas appear by repeating reheating and cooling,
It is thermoreversible. The mixture in the smectic A liquid crystalline gel region and the chiral smectic C liquid crystalline gel region was gel-like and had substantially no fluidity.

【0075】これら混合物のうち、強誘電性液晶 FE
LIX−SCE8に対してゲル化剤G9の混合比率が1
重量%の試料を、ラビング処理を施した配向膜付きIT
O透明電極間(セルギャップ1.5μm、ラビング方向
は平行に配置)に、120℃において注入し、液晶セル
を作製した。この液晶セルを120℃から1℃/分の速
度で徐冷したところ、99℃で液晶相が出現し、61℃
でスメクチックA液晶性ゲル領域が出現した。この時、
ゲル化剤の繊維状会合体は、液晶分子の配向方向に対し
て垂直方向に配向するのが観察された(図11の写真参
照)。さらに冷却を続けると、55℃でカイラルスメク
チックC液晶性ゲル領域が出現した。カイラルスメクチ
ックC液晶性ゲル領域を示す50℃において、この液晶
セルにローラーを用いて、ラビング方向に加圧したとこ
ろ、均一なC2配向を得ることができた。この液晶セル
の耐ショック性を測定するために、1cm2の金属性プ
ローブで荷重をかけ、欠陥が生じる負荷を測定したとこ
ろ、20kg/cm2と良好な結果を得た。
Of these mixtures, the ferroelectric liquid crystal FE
The mixing ratio of gelling agent G9 to LIX-SCE8 is 1
Weight percent of sample, rubbed IT with alignment film
Injection was carried out at 120 ° C. between O transparent electrodes (cell gap: 1.5 μm, rubbing direction: parallel) to produce a liquid crystal cell. When the liquid crystal cell was gradually cooled at a rate of 1 ° C./min from 120 ° C., a liquid crystal phase appeared at 99 ° C.
As a result, a smectic A liquid crystalline gel region appeared. At this time,
It was observed that the fibrous aggregate of the gelling agent was oriented in the direction perpendicular to the orientation direction of the liquid crystal molecules (see the photograph in FIG. 11). When cooling was further continued, a chiral smectic C liquid crystalline gel region appeared at 55 ° C. When the liquid crystal cell was pressed in the rubbing direction using a roller at 50 ° C. showing a chiral smectic C liquid crystal gel region, a uniform C2 orientation could be obtained. In order to measure the shock resistance of this liquid crystal cell, a load was applied with a 1 cm 2 metallic probe, and the load at which defects occurred was measured. As a result, a good result of 20 kg / cm 2 was obtained.

【0076】なお、図11の写真は、混合液晶 FEL
IX−SCE8にゲル化剤G9を1重量%添加した混合
系を、平行ラビング処理をした液晶セルに充填後、高温
から徐冷し、冷却時59℃にて撮影した(ゲル化剤の会
合は61℃で起こる)。液晶はスメクチックA相の状態
にある。図11の写真において、上方から下方がラビン
グ方向(液晶の配向方向)であり、写真中横方向(液晶
の配向に対し垂直)に走っている黒い線がゲル化剤の会
合体(太さ:約1〜3μm)であり、この間に液晶が写
真縦方向にスジ状となって配向している状態が見える。
The photograph in FIG. 11 shows the mixed liquid crystal FEL.
After filling a mixture of IX-SCE8 and 1% by weight of a gelling agent G9 into a liquid crystal cell having been subjected to parallel rubbing, the mixture was gradually cooled from a high temperature and photographed at a cooling temperature of 59 ° C. At 61 ° C). The liquid crystal is in a smectic A phase. In the photograph of FIG. 11, the rubbing direction (the orientation direction of the liquid crystal) is from the top to the bottom, and the black line running in the lateral direction (perpendicular to the orientation of the liquid crystal) in the photograph is an aggregate of the gelling agent (thickness: (About 1 to 3 μm), during which the liquid crystal is seen to be aligned in the form of stripes in the vertical direction of the photograph.

【0077】比較例 強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoechst
製)を140℃から偏光顕微鏡下で1℃/分の速度で冷
却し、相変化挙動を観察した。その結果、100℃でネ
マチック液晶相が出現し、80℃でスメクチックA液晶
相が出現し、60℃でカイラルスメクチックC液晶相が
出現した。この強誘電性液晶 FELIX−SCE8
を、ラビング処理を施した配向膜付きITO透明電極間
(セルギャップ1.5μm、ラビング方向は平行に配
置)に、120℃において注入し、液晶セルを作製し
た。この液晶セルを120℃から1℃/分の速度で徐冷
し、カイラルスメクチックC液晶性ゲル領域を示す50
℃において、この液晶セルにローラーを用いて、ラビン
グ方向に加圧したところ、均一なC2配向を得ることが
できた。この液晶セルの耐ショック性を測定するため
に、1cm2の金属性プローブで荷重をかけ、欠陥が生
じる負荷を測定したところ、1kg/cm2であった。
Comparative Example Ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoechst
Was cooled from 140 ° C. under a polarizing microscope at a rate of 1 ° C./min, and the phase change behavior was observed. As a result, a nematic liquid crystal phase appeared at 100 ° C., a smectic A liquid crystal phase appeared at 80 ° C., and a chiral smectic C liquid crystal phase appeared at 60 ° C. This ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8
Was injected at 120 ° C. between rubbed ITO transparent electrodes with an alignment film (cell gap 1.5 μm, rubbing direction parallel to each other) to produce a liquid crystal cell. The liquid crystal cell was gradually cooled at a rate of 1 ° C./min from 120 ° C. to obtain a chiral smectic C liquid crystalline gel region.
When the liquid crystal cell was pressed in the rubbing direction using a roller at ℃, uniform C2 orientation could be obtained. In order to measure the shock resistance of this liquid crystal cell, a load was applied with a 1 cm 2 metallic probe, and the load at which defects occurred was measured. As a result, it was 1 kg / cm 2 .

【0078】[0078]

【発明の効果】強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶は
高速応答性、メモリー性、広視野角等の特長を持つこと
から、次世代液晶ディスプレイとして注目されている
が、液晶層の安定性に乏しいため、耐ショック性が低
く、階調表示が難しいなどの問題点がある。本発明によ
れば、本来流動性を有する強誘電性液晶あるいは反強誘
電性液晶を主成分とし、実質上その流動性が消失してい
るゲル状物質、特には安定化された(反)強誘電性液晶
が提供される。これら安定化された液晶性物質は表示デ
バイス以外に、アクチュエーター、スイッチング素子、
センサーや導波路素子としても利用することができる。
The ferroelectric liquid crystal or the antiferroelectric liquid crystal has attracted attention as a next-generation liquid crystal display because of its characteristics such as high-speed response, memory properties, and a wide viewing angle. However, there are problems such as low shock resistance and difficulty in gradation display. According to the present invention, a gel-like substance containing a ferroelectric liquid crystal or an anti-ferroelectric liquid crystal having fluidity as a main component and having substantially lost its fluidity, particularly, a stabilized (anti) strong liquid crystal A dielectric liquid crystal is provided. These stabilized liquid crystalline substances are used in addition to display devices, such as actuators, switching elements,
It can also be used as a sensor or a waveguide element.

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

【図1】ゲル化剤(G7)の合成経路を示す図である。FIG. 1 is a view showing a synthesis route of a gelling agent (G7).

【図2】液晶(E1)とゲル化剤(G7)からなる液晶
ゲルにおける、ゲル化剤(G7)のモル分率(%)と温
度によって形成される、等方性溶液領域、等方性ゲル領
域、液晶ゲル領域、結晶領域及びコレステリック相領域
を示すグラフである。
FIG. 2 is an isotropic solution region and isotropic formed by a mole fraction (%) of a gelling agent (G7) and a temperature in a liquid crystal gel composed of a liquid crystal (E1) and a gelling agent (G7). 4 is a graph showing a gel region, a liquid crystal gel region, a crystal region, and a cholesteric phase region.

【図3】液晶(E1)、ゲル化剤(G7)(モル分率が
3.0モル%)からなる液晶ゲルのDSCチャート(降
温)である。
FIG. 3 is a DSC chart (falling temperature) of a liquid crystal gel composed of a liquid crystal (E1) and a gelling agent (G7) (a mole fraction of 3.0 mol%).

【図4】液晶(E1)、ゲル化剤(G7)(モル分率が
4.0モル%)、温度が50℃のときの液晶ゲルの赤外
吸収スペクトルである。
FIG. 4 is an infrared absorption spectrum of a liquid crystal gel when the liquid crystal (E1), the gelling agent (G7) (the mole fraction is 4.0 mol%), and the temperature is 50 ° C.

【図5】液晶化合物(E4)とアミノ酸系ゲル化剤(G
1)との混合物の、アミノ酸系ゲル化剤(G1)のモル
分率と温度によって形成される、等方性溶液領域、等方
性ゲル領域、液晶性ゲル領域、および結晶領域を示すグ
ラフである。
FIG. 5 shows a liquid crystal compound (E4) and an amino acid-based gelling agent (G
1 is a graph showing an isotropic solution region, an isotropic gel region, a liquid crystalline gel region, and a crystal region formed by the mole fraction of the amino acid-based gelling agent (G1) and the temperature of the mixture with 1). is there.

【図6】液晶化合物(E4)とアミノ酸系ゲル化剤(G
2)との混合物の、アミノ酸系ゲル化剤(G2)のモル
分率と温度によって形成される、等方性溶液領域、等方
性ゲル領域、液晶性ゲル領域、および結晶領域を示すグ
ラフである。
FIG. 6 shows a liquid crystal compound (E4) and an amino acid-based gelling agent (G
2 is a graph showing an isotropic solution region, an isotropic gel region, a liquid crystalline gel region, and a crystal region formed by the mole fraction of the amino acid-based gelling agent (G2) and the temperature of the mixture with 2). is there.

【図7】液晶化合物(E4)とアミノ酸系ゲル化剤(G
1)との混合物から形成される液晶性ゲル状物質の電場
応答性を示すグラフである。
FIG. 7 shows a liquid crystal compound (E4) and an amino acid-based gelling agent (G
1 is a graph showing the electric field response of a liquid crystalline gel substance formed from a mixture with 1).

【図8】強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoe
chst製)とゲル化剤(G8)との混合物の、ゲル化
剤のモル分率と温度によって形成される相変化挙動を示
すグラフである。
FIG. 8 shows a ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoe
7 is a graph showing a phase change behavior of a mixture of a gelling agent (Gst) and a gelling agent (G8) formed depending on the mole fraction of the gelling agent and the temperature.

【図9】強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Hoe
chst製)とゲル化剤(G2)との混合物の、ゲル化
剤のモル分率と温度によって形成される相変化挙動を示
すグラフである。
FIG. 9 shows a ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Hoe
2 is a graph showing the phase change behavior of a mixture of a gelling agent (Gst) and a gelling agent (G2) formed by the mole fraction of the gelling agent and the temperature.

【図10】強誘電性液晶 FELIX−SCE8(Ho
echst製)とゲル化剤(G9)との混合物の、ゲル
化剤のモル分率と温度によって形成される相変化挙動を
示すグラフである。
FIG. 10 shows a ferroelectric liquid crystal FELIX-SCE8 (Ho
5 is a graph showing the phase change behavior of a mixture of the gelling agent (G9) and a gelling agent (G9) formed by the mole fraction of the gelling agent and the temperature.

【図11】ゲル化剤(G9)の割合が1重量%である図
10の混合物を、平行ラビング処理をしたセルに充填
後、高温から徐冷し、冷却時59℃において撮影した写
真である。
FIG. 11 is a photograph taken at a temperature of 59 ° C. when the mixture of FIG. 10 in which the ratio of the gelling agent (G9) is 1% by weight is filled in a cell subjected to a parallel rubbing treatment, gradually cooled from a high temperature, and cooled. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 英 謙二 長野県上田市古里1918−16 Fターム(参考) 2H088 EA12 EA22 EA34 EA44 GA02 GA04 GA17 JA17 JA20 4H027 BA01 BA03 BA06 BA07 BD01 BD03 BD08 BD17 BD21 BD24 BE01 BE02 BE07 CA02 CB00 CB01 CD04 CJ04 CV02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenji Eiji 1918-16 Furisato, Ueda-shi, Nagano F-term (reference) 2H088 EA12 EA22 EA34 EA44 GA02 GA04 GA17 JA17 JA20 4H027 BA01 BA03 BA06 BA07 BD01 BD03 BD08 BD17 BD21 BD24 BE01 BE02 BE07 CA02 CB00 CB01 CD04 CJ04 CV02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)液晶性化合物および(B)ゲル化
剤を含有する混合物をゲル化せしめてなる液晶性ゲル。
1. A liquid crystalline gel obtained by gelling a mixture containing (A) a liquid crystalline compound and (B) a gelling agent.
【請求項2】 液晶性化合物(A)がネマチック相、ス
メクチック相またはカイラルスメクチック相を示す請求
項1に記載の液晶性ゲル。
2. The liquid crystalline gel according to claim 1, wherein the liquid crystalline compound (A) shows a nematic phase, a smectic phase or a chiral smectic phase.
【請求項3】 液晶性化合物(A)がスメクチック相ま
たはカイラルスメクチック層を示しかつ強誘電性または
反強誘電性を示す請求項1に記載の液晶性ゲル。
3. The liquid crystalline gel according to claim 1, wherein the liquid crystalline compound (A) exhibits a smectic phase or a chiral smectic layer and exhibits ferroelectricity or antiferroelectricity.
【請求項4】 ゲル化剤(B)が下記式(1) 【化1】 ここで、Rは水素原子または一価の有機基である、で表
わされる部分構造を有する化合物である請求項1に記載
の液晶性ゲル。
4. The gelling agent (B) is represented by the following formula (1): The liquid crystalline gel according to claim 1, wherein R is a compound having a partial structure represented by a hydrogen atom or a monovalent organic group.
【請求項5】 ゲル化剤(B)が分子内に分子間水素結
合が可能な基およびアルキレン基のそれぞれを少なくと
も2個有する化合物である請求項1に記載の液晶性ゲ
ル。
5. The liquid crystalline gel according to claim 1, wherein the gelling agent (B) is a compound having at least two each of a group capable of forming an intermolecular hydrogen bond and an alkylene group in a molecule.
【請求項6】 ゲル化剤(B)の分子量が2000以下
である請求項1に記載の液晶性ゲル。
6. The liquid crystalline gel according to claim 1, wherein the molecular weight of the gelling agent (B) is 2,000 or less.
【請求項7】 ゲル化剤(B)がゲル化剤(B)と液晶
性化合物(A)の合計モル数を基準にして0.01〜2
0モル%を占める請求項1に記載の液晶性ゲル。
7. The gelling agent (B) is preferably 0.01 to 2 based on the total number of moles of the gelling agent (B) and the liquid crystal compound (A).
2. The liquid crystalline gel according to claim 1, occupying 0 mol%.
【請求項8】 スメクチック相および/またはカイラル
スメクチック相を示す液晶と、ゲル化温度が前記スメク
チック相および/またはカイラルスメクチック相の示す
液晶の透明化点より低いゲル化剤の混合物からなり、そ
の等方性液体状態から冷却することにより形成される請
求項1に記載の液晶性ゲル。
8. A mixture of a liquid crystal exhibiting a smectic phase and / or a chiral smectic phase and a gelling agent having a gelation temperature lower than the clearing point of the liquid crystal exhibiting the smectic phase and / or the chiral smectic phase, and the like. The liquid crystalline gel according to claim 1, which is formed by cooling from an isotropic liquid state.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかの液晶性ゲルを
調光層に用いた表示デバイス。
9. A display device using the liquid crystalline gel according to claim 1 for a light control layer.
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