JP2002249780A - 液晶組成物、液晶表示素子および液晶表示方法 - Google Patents
液晶組成物、液晶表示素子および液晶表示方法Info
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- Y10S516/90—Liquid crystal material of, or for, colloid system, e.g. g phase
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電場が作用されていなくても、液晶性化合物
の分子配向状態を安定に保持することができ、しかも、
当該液晶性化合物の分子配向状態を変化させることがで
きる液晶組成物の提供、電場の作用が停止されても、表
示状態を安定に維持することができ、しかも、表示状態
を容易に解除することができる液晶表示素子および液晶
表示方法の提供。 【解決手段】 本発明の液晶組成物は、液晶性化合物
と、ゲル化することによって液晶性化合物の配向状態を
規制する液晶配向状態規制剤とを含有してなり、液晶性
化合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温
度が、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度より高いこ
とを特徴とする。本発明の液晶表示素子は、上記の液晶
組成物よりなる液晶層を有することを特徴とする。
の分子配向状態を安定に保持することができ、しかも、
当該液晶性化合物の分子配向状態を変化させることがで
きる液晶組成物の提供、電場の作用が停止されても、表
示状態を安定に維持することができ、しかも、表示状態
を容易に解除することができる液晶表示素子および液晶
表示方法の提供。 【解決手段】 本発明の液晶組成物は、液晶性化合物
と、ゲル化することによって液晶性化合物の配向状態を
規制する液晶配向状態規制剤とを含有してなり、液晶性
化合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温
度が、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度より高いこ
とを特徴とする。本発明の液晶表示素子は、上記の液晶
組成物よりなる液晶層を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶組成物、液晶
表示素子およびこの液晶表示素子を使用した液晶表示方
法に関する。
表示素子およびこの液晶表示素子を使用した液晶表示方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、液晶性化合物を含有し
てなる液晶層に電場を作用させ、当該液晶層中の液晶性
化合物の分子配向状態を制御することにより、目的とす
る画像を表示するものであり、従来、種々の方式のもの
が知られている。しかしながら、従来の液晶表示素子
は、液晶層に対する電場の作用を継続した状態では、液
晶性化合物の分子配向状態が維持されることにより、表
示状態が保持されるが、電場の作用を停止すると、液晶
性化合物の分子配向状態が維持されず、これにより、表
示状態が解除されるものであり、電場の作用を停止した
後においても表示状態が保持される液晶表示素子が望ま
れていた。
てなる液晶層に電場を作用させ、当該液晶層中の液晶性
化合物の分子配向状態を制御することにより、目的とす
る画像を表示するものであり、従来、種々の方式のもの
が知られている。しかしながら、従来の液晶表示素子
は、液晶層に対する電場の作用を継続した状態では、液
晶性化合物の分子配向状態が維持されることにより、表
示状態が保持されるが、電場の作用を停止すると、液晶
性化合物の分子配向状態が維持されず、これにより、表
示状態が解除されるものであり、電場の作用を停止した
後においても表示状態が保持される液晶表示素子が望ま
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その第１の目
的は、電場が作用されていなくても、液晶性化合物の分
子配向状態を安定に保持することができ、しかも、当該
液晶性化合物の分子配向状態を変化させることができる
液晶組成物を提供することにある。本発明の第２の目的
は、電場の作用が停止されても、表示状態を安定に維持
することができ、しかも、表示状態を容易に解除するこ
とができる液晶表示素子を提供することにある。本発明
の第３の目的は、電場の作用が停止されても、表示状態
を安定に維持することができ、しかも、表示状態を容易
に解除することができる液晶表示方法を提供することに
ある。
な事情に基づいてなされたものであって、その第１の目
的は、電場が作用されていなくても、液晶性化合物の分
子配向状態を安定に保持することができ、しかも、当該
液晶性化合物の分子配向状態を変化させることができる
液晶組成物を提供することにある。本発明の第２の目的
は、電場の作用が停止されても、表示状態を安定に維持
することができ、しかも、表示状態を容易に解除するこ
とができる液晶表示素子を提供することにある。本発明
の第３の目的は、電場の作用が停止されても、表示状態
を安定に維持することができ、しかも、表示状態を容易
に解除することができる液晶表示方法を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶組成物は、
液晶性化合物と、ゲル化することによって前記液晶性化
合物の配向状態を規制する液晶配向状態規制剤とを含有
してなり、前記液晶性化合物における等方性液体相およ
び液晶相間の相転移温度が、前記液晶配向状態規制剤に
よるゲル化温度より高いことを特徴とする。
液晶性化合物と、ゲル化することによって前記液晶性化
合物の配向状態を規制する液晶配向状態規制剤とを含有
してなり、前記液晶性化合物における等方性液体相およ
び液晶相間の相転移温度が、前記液晶配向状態規制剤に
よるゲル化温度より高いことを特徴とする。
【０００５】本発明の液晶組成物においては、前記液晶
配向状態規制剤は、前記液晶性化合物が一方向に配向し
た状態において、当該液晶性化合物と同方向に配向する
繊維状凝集体を形成するものであることが好ましい。ま
た、前記液晶配向状態規制剤が、分子間水素結合の形成
が可能な基およびアルキレン基を１分子中にそれぞれ１
個以上有する化合物よりなることが好ましい。また、前
記液晶配向状態規制剤が、下記一般式（１）で表される
基を有する化合物よりなることが好ましい。
配向状態規制剤は、前記液晶性化合物が一方向に配向し
た状態において、当該液晶性化合物と同方向に配向する
繊維状凝集体を形成するものであることが好ましい。ま
た、前記液晶配向状態規制剤が、分子間水素結合の形成
が可能な基およびアルキレン基を１分子中にそれぞれ１
個以上有する化合物よりなることが好ましい。また、前
記液晶配向状態規制剤が、下記一般式（１）で表される
基を有する化合物よりなることが好ましい。
【０００６】
【化２】
【０００７】また、本発明の液晶組成物においては、前
記液晶配向状態規制剤が、当該液晶配向状態規制剤およ
び前記液晶性化合物の合計の０．０５〜３０．０重量％
となる割合で含有されていることが好ましい。
記液晶配向状態規制剤が、当該液晶配向状態規制剤およ
び前記液晶性化合物の合計の０．０５〜３０．０重量％
となる割合で含有されていることが好ましい。
【０００８】本発明の液晶表示素子は、上記の液晶組成
物よりなる液晶層を有することを特徴とする。
物よりなる液晶層を有することを特徴とする。
【０００９】本発明の液晶表示方法は、上記の液晶組成
物よりなる液晶層に対し、その液晶性化合物が等方性液
体相にある状態において、当該液晶層の厚み方向に表示
パターンに従って電場を作用させながら、当該液晶性化
合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温度
以下の温度に冷却することにより、当該液晶性化合物を
等方性液体相から液晶相に転移させ、この状態で、当該
液晶層を液晶配向状態規制剤によるゲル化温度以下の温
度に冷却することによってゲル化することを特徴とす
る。
物よりなる液晶層に対し、その液晶性化合物が等方性液
体相にある状態において、当該液晶層の厚み方向に表示
パターンに従って電場を作用させながら、当該液晶性化
合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温度
以下の温度に冷却することにより、当該液晶性化合物を
等方性液体相から液晶相に転移させ、この状態で、当該
液晶層を液晶配向状態規制剤によるゲル化温度以下の温
度に冷却することによってゲル化することを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】本発明の液晶組成物によれば、液晶性化合物に
おける等方性液体相および液晶相間の相転移温度より高
い温度に加熱した状態において、電場を作用させながら
或いは電場を作用させずに前記相転移温度以下の温度に
冷却することにより、液晶性化合物の分子配向状態を制
御することができる。そして、液晶配向状態規制剤によ
るゲル化温度以下の温度に冷却することにより、液晶配
向状態規制剤によって、当該液晶組成物の流動性が消失
し、液晶性化合物の分子配向状態が規制されるため、電
場の作用がなくても、液晶性化合物の分子配向状態を安
定に保持することができる。また、液晶組成物を液晶性
化合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温
度より高い温度に再度加熱することにより、光学的に等
方性の液体となるため、液晶性化合物の分子配向状態を
変化させることができる。
おける等方性液体相および液晶相間の相転移温度より高
い温度に加熱した状態において、電場を作用させながら
或いは電場を作用させずに前記相転移温度以下の温度に
冷却することにより、液晶性化合物の分子配向状態を制
御することができる。そして、液晶配向状態規制剤によ
るゲル化温度以下の温度に冷却することにより、液晶配
向状態規制剤によって、当該液晶組成物の流動性が消失
し、液晶性化合物の分子配向状態が規制されるため、電
場の作用がなくても、液晶性化合物の分子配向状態を安
定に保持することができる。また、液晶組成物を液晶性
化合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温
度より高い温度に再度加熱することにより、光学的に等
方性の液体となるため、液晶性化合物の分子配向状態を
変化させることができる。
【００１１】本発明の液晶表示素子によれば、液晶性化
合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温度
より高い温度に加熱された液晶層に対して、その厚み方
向に表示パターンに従って電場を作用させながら、前記
相転移温度以下の温度に冷却することにより、当該液晶
性化合物を等方性液体相から液晶相に転移させ、これに
より、液晶層には、光透過状態にある部分と光散乱状態
にある部分とが形成されて所要の表示パターンが得られ
る。そして、このような状態にある液晶層を液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度以下の温度に冷却することに
よってゲル化することにより、液晶層に形成された表示
パターンが固定化される。而して、液晶層が液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度以下の温度にある状態におい
ては、液晶性化合物の分子配向状態が、液晶配向状態規
制剤分子によって規制されるため、電場の作用を停止し
た後においても、液晶性化合物の分子配向状態が変化す
ることがなく、従って、液晶層における光透過状態にあ
る部分および光散乱状態にある部分がそのままの状態に
維持される結果、表示状態が安定に保持される。更に、
液晶層をその液晶性化合物における等方性液体相および
液晶相間の相転移温度より高い温度に再度加熱すること
により、表示状態が解除される。
合物における等方性液体相および液晶相間の相転移温度
より高い温度に加熱された液晶層に対して、その厚み方
向に表示パターンに従って電場を作用させながら、前記
相転移温度以下の温度に冷却することにより、当該液晶
性化合物を等方性液体相から液晶相に転移させ、これに
より、液晶層には、光透過状態にある部分と光散乱状態
にある部分とが形成されて所要の表示パターンが得られ
る。そして、このような状態にある液晶層を液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度以下の温度に冷却することに
よってゲル化することにより、液晶層に形成された表示
パターンが固定化される。而して、液晶層が液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度以下の温度にある状態におい
ては、液晶性化合物の分子配向状態が、液晶配向状態規
制剤分子によって規制されるため、電場の作用を停止し
た後においても、液晶性化合物の分子配向状態が変化す
ることがなく、従って、液晶層における光透過状態にあ
る部分および光散乱状態にある部分がそのままの状態に
維持される結果、表示状態が安定に保持される。更に、
液晶層をその液晶性化合物における等方性液体相および
液晶相間の相転移温度より高い温度に再度加熱すること
により、表示状態が解除される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明の液晶組成物は、液晶性化合物と、
液晶配向状態規制剤とを含有してなるものである。本発
明の液晶組成物における液晶性化合物としては、従来、
液晶表示素子に使用されている種々のもの、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（１９８９）；ｐ１５４〜１９２，ｐ７１５〜７
２２に記載されている、ネマチック相またはスメクチッ
ク相を示すビフェニル系化合物、フェニルシクロヘキサ
ン系化合物、フェニルピリミジン系化合物、シクロヘキ
シルシクロヘキサン系化合物等の液晶性化合物またはそ
れらの混合物を用いることができる。また、液晶性化合
物は、誘電率異方性が正のものであっても、負のもので
あってもよい。液晶性化合物の好ましい具体例として
は、下記式（ｉ）〜下記式（iii)で表される化合物、メ
ルク社製の「Ｅ７」および「Ｅ６３」などを挙げること
ができる。
に説明する。本発明の液晶組成物は、液晶性化合物と、
液晶配向状態規制剤とを含有してなるものである。本発
明の液晶組成物における液晶性化合物としては、従来、
液晶表示素子に使用されている種々のもの、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（１９８９）；ｐ１５４〜１９２，ｐ７１５〜７
２２に記載されている、ネマチック相またはスメクチッ
ク相を示すビフェニル系化合物、フェニルシクロヘキサ
ン系化合物、フェニルピリミジン系化合物、シクロヘキ
シルシクロヘキサン系化合物等の液晶性化合物またはそ
れらの混合物を用いることができる。また、液晶性化合
物は、誘電率異方性が正のものであっても、負のもので
あってもよい。液晶性化合物の好ましい具体例として
は、下記式（ｉ）〜下記式（iii)で表される化合物、メ
ルク社製の「Ｅ７」および「Ｅ６３」などを挙げること
ができる。
【００１３】
【化３】
【００１４】本発明の液晶組成物における液晶配向状態
規制剤は、当該液晶組成物をゲル化する機能を有するも
の、すなわちゲル化剤としての機能を有するものであっ
て、液晶組成物をゲル化することによってその流動性を
実質的に消失させ、これにより、当該液晶組成物中にお
ける液晶性化合物の分子配向状態を規制するものであ
る。このような液晶配向状態規制剤としては、分子間水
素結合の形成が可能な基（以下、「水素結合形成基」と
もいう。）およびアルキレン基を１分子中にそれぞれ１
個以上有する化合物を用いることが好ましく、より好ま
しくは水素結合形成基およびアルキレン基を１分子中に
２個以上有する化合物である。このような液晶配向状態
規制剤は、分子間に水素結合が形成されることによって
多数の分子が繊維状に凝集してなる繊維状凝集体とな
り、これにより、液晶性化合物の配向状態を規制すると
共に、組成物全体をゲル化してその流動性を実質的に消
失させるものである。ここで、水素結合形成基として
は、例えば−ＮＨＣＯ−基、その他の−ＮＨ−基と−Ｃ
Ｏ−基との組み合わせからなる基などが挙げられる。ま
た、アルキレン基としては、炭素数が４以上のもの、特
に炭素数が６〜２０のものを用いることが好ましい。
規制剤は、当該液晶組成物をゲル化する機能を有するも
の、すなわちゲル化剤としての機能を有するものであっ
て、液晶組成物をゲル化することによってその流動性を
実質的に消失させ、これにより、当該液晶組成物中にお
ける液晶性化合物の分子配向状態を規制するものであ
る。このような液晶配向状態規制剤としては、分子間水
素結合の形成が可能な基（以下、「水素結合形成基」と
もいう。）およびアルキレン基を１分子中にそれぞれ１
個以上有する化合物を用いることが好ましく、より好ま
しくは水素結合形成基およびアルキレン基を１分子中に
２個以上有する化合物である。このような液晶配向状態
規制剤は、分子間に水素結合が形成されることによって
多数の分子が繊維状に凝集してなる繊維状凝集体とな
り、これにより、液晶性化合物の配向状態を規制すると
共に、組成物全体をゲル化してその流動性を実質的に消
失させるものである。ここで、水素結合形成基として
は、例えば−ＮＨＣＯ−基、その他の−ＮＨ−基と−Ｃ
Ｏ−基との組み合わせからなる基などが挙げられる。ま
た、アルキレン基としては、炭素数が４以上のもの、特
に炭素数が６〜２０のものを用いることが好ましい。
【００１５】また、液晶配向状態規制剤としては、上記
一般式（１）で表される基を有する化合物を用いること
が好ましく、より好ましくは上記一般式（１）で表され
る基を１分子中に１〜１０個有する化合物、特に好まし
くは上記一般式（１）で表される基を１分子中に１〜４
個有する化合物である。このような液晶配向状態規制剤
の好ましい具体例としては、下記式（vi）〜下記式（x
i）で表される化合物が挙げられる。
一般式（１）で表される基を有する化合物を用いること
が好ましく、より好ましくは上記一般式（１）で表され
る基を１分子中に１〜１０個有する化合物、特に好まし
くは上記一般式（１）で表される基を１分子中に１〜４
個有する化合物である。このような液晶配向状態規制剤
の好ましい具体例としては、下記式（vi）〜下記式（x
i）で表される化合物が挙げられる。
【００１６】
【化４】
【００１７】
【化５】
【００１８】本発明の液晶組成物においては、上記のよ
うな液晶性化合物および液晶配向状態規制剤が含有され
るが、液晶性化合物は、その等方性液体相および液晶相
間の相転移温度（以下、「液体−液晶相転移温度」とも
いう。）が、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度より
高いものとされる。ここで、「ゲル化温度」とは、液晶
組成物を、当該組成物が液体となる状態にまで加熱した
後、この液体の状態の液晶組成物を５℃／ｍｉｎの降温
速度で冷却した場合に、当該液晶組成物が液体からゲル
に転移した時の温度をいう。
うな液晶性化合物および液晶配向状態規制剤が含有され
るが、液晶性化合物は、その等方性液体相および液晶相
間の相転移温度（以下、「液体−液晶相転移温度」とも
いう。）が、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度より
高いものとされる。ここで、「ゲル化温度」とは、液晶
組成物を、当該組成物が液体となる状態にまで加熱した
後、この液体の状態の液晶組成物を５℃／ｍｉｎの降温
速度で冷却した場合に、当該液晶組成物が液体からゲル
に転移した時の温度をいう。
【００１９】具体的には、液晶性化合物における液体−
液晶相転移温度をＴ1 とし、液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度をＴ2 としたとき、Ｔ1 −Ｔ2 の値が５℃以
上であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０℃
である。Ｔ1 −Ｔ2 の値が５℃未満である場合には、液
晶性化合物が液晶相を示し、かつ、組成物全体が液体状
態となる温度範囲が狭いため、液晶性化合物の分子配向
状態を制御することが困難となることがある。また、液
晶配向状態規制剤によるゲル化温度は、当該液晶組成物
が常温でゲルの状態となるよう適宜設定されるが、好ま
しくは３０℃以上である。
液晶相転移温度をＴ1 とし、液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度をＴ2 としたとき、Ｔ1 −Ｔ2 の値が５℃以
上であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０℃
である。Ｔ1 −Ｔ2 の値が５℃未満である場合には、液
晶性化合物が液晶相を示し、かつ、組成物全体が液体状
態となる温度範囲が狭いため、液晶性化合物の分子配向
状態を制御することが困難となることがある。また、液
晶配向状態規制剤によるゲル化温度は、当該液晶組成物
が常温でゲルの状態となるよう適宜設定されるが、好ま
しくは３０℃以上である。
【００２０】本発明の液晶組成物における液晶配向状態
規制剤の含有割合は、その種類によって異なるが、液晶
配向状態規制剤および液晶性化合物の合計の０．０５〜
３０．０重量％であることが好ましく、より好ましくは
０．０５〜１０．０重量％、さらに好ましくは０．２〜
５．０重量％、特に好ましくは０．２〜３．０重量％で
ある。この割合が０．０５重量％未満である場合には、
当該組成物の流動性が十分に消失せず、液晶性化合物の
分子配向状態を規制することが困難となることがある。
一方、この割合が３０．０重量％を超える場合には、液
晶配向状態規制剤によるゲル化温度が高くなりすぎ、液
晶性化合物の分子配向状態を制御することが困難となる
ことがある。
規制剤の含有割合は、その種類によって異なるが、液晶
配向状態規制剤および液晶性化合物の合計の０．０５〜
３０．０重量％であることが好ましく、より好ましくは
０．０５〜１０．０重量％、さらに好ましくは０．２〜
５．０重量％、特に好ましくは０．２〜３．０重量％で
ある。この割合が０．０５重量％未満である場合には、
当該組成物の流動性が十分に消失せず、液晶性化合物の
分子配向状態を規制することが困難となることがある。
一方、この割合が３０．０重量％を超える場合には、液
晶配向状態規制剤によるゲル化温度が高くなりすぎ、液
晶性化合物の分子配向状態を制御することが困難となる
ことがある。
【００２１】本発明の液晶組成物における液晶配向状態
規制剤は、当該液晶組成物中の液晶性化合物が一方向に
配向した状態において、当該液晶性化合物と同方向に配
向する繊維状凝集体を形成するものであることが好まし
い。このような液晶配向状態規制剤を用いることによ
り、液晶性化合物が一方向に配向した状態において、当
該液晶組成物がゲル化する際に、当該液晶性化合物の分
子配向状態に与える影響が少なく、しかも、当該液晶組
成物がゲル化した状態では、液晶性化合物の分子配向状
態が、当該液晶性化合物と同方向に配向する液晶配向状
態規制剤の線状凝集体によって一層安定に保持される。
液晶配向状態規制剤が液晶性化合物と同方向に配向する
繊維状凝集体を形成するか否かは、例えば用いられる液
晶性化合物との組み合わせによって定まり、液晶性化合
物と液晶配向状態規制剤との具体的な組み合わせを例示
すると、液晶性化合物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記
式（vi）で表される化合物との組み合わせ、液晶性化合
物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記式（viii）で表され
る化合物との組み合わせ、液晶性化合物「Ｅ６３」（メ
ルク社製）と上記式（ix）で表される化合物との組み合
わせ、液晶性化合物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記式
（ｘ）で表される化合物との組み合わせ、上記式（ii）
で表される液晶性化合物および上記式（iii)で表される
液晶性化合物の混合物と上記式（vi）で表される化合物
との組み合わせなどが挙げられるが、これらの組み合わ
せに限定されるものではない。
規制剤は、当該液晶組成物中の液晶性化合物が一方向に
配向した状態において、当該液晶性化合物と同方向に配
向する繊維状凝集体を形成するものであることが好まし
い。このような液晶配向状態規制剤を用いることによ
り、液晶性化合物が一方向に配向した状態において、当
該液晶組成物がゲル化する際に、当該液晶性化合物の分
子配向状態に与える影響が少なく、しかも、当該液晶組
成物がゲル化した状態では、液晶性化合物の分子配向状
態が、当該液晶性化合物と同方向に配向する液晶配向状
態規制剤の線状凝集体によって一層安定に保持される。
液晶配向状態規制剤が液晶性化合物と同方向に配向する
繊維状凝集体を形成するか否かは、例えば用いられる液
晶性化合物との組み合わせによって定まり、液晶性化合
物と液晶配向状態規制剤との具体的な組み合わせを例示
すると、液晶性化合物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記
式（vi）で表される化合物との組み合わせ、液晶性化合
物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記式（viii）で表され
る化合物との組み合わせ、液晶性化合物「Ｅ６３」（メ
ルク社製）と上記式（ix）で表される化合物との組み合
わせ、液晶性化合物「Ｅ６３」（メルク社製）と上記式
（ｘ）で表される化合物との組み合わせ、上記式（ii）
で表される液晶性化合物および上記式（iii)で表される
液晶性化合物の混合物と上記式（vi）で表される化合物
との組み合わせなどが挙げられるが、これらの組み合わ
せに限定されるものではない。
【００２２】本発明の液晶組成物は、液晶性化合物と、
液晶配向状態規制剤とを含有してなり、液晶性化合物に
おける液体−液晶相転移温度Ｔ1 が、前記液晶配向状態
規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高いものであるため、
液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高
い温度にあるときには、光学的に等方性の液体となり、
その液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高
く、液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 以
下の温度にあるときは、光学的に異方性を示す液体（液
晶）となり、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2
以下の温度にあるときは、その流動性が実質的に消失す
ることにより、光学的に異方性を示すゲル（液晶ゲル）
となる。
液晶配向状態規制剤とを含有してなり、液晶性化合物に
おける液体−液晶相転移温度Ｔ1 が、前記液晶配向状態
規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高いものであるため、
液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高
い温度にあるときには、光学的に等方性の液体となり、
その液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高
く、液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 以
下の温度にあるときは、光学的に異方性を示す液体（液
晶）となり、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2
以下の温度にあるときは、その流動性が実質的に消失す
ることにより、光学的に異方性を示すゲル（液晶ゲル）
となる。
【００２３】このような特性を有する本発明の液晶組成
物によれば、液晶性化合物における液体−液晶相転移温
度Ｔ1 より高い温度に加熱した状態において、電場を作
用させながら或いは電場を作用させずに液体−液晶相転
移温度Ｔ1 以下の温度に冷却することにより、液晶性化
合物の分子配向状態を制御することができる。そして、
液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に
冷却することにより、液晶配向状態規制剤によって、当
該液晶組成物の流動性が消失し、液晶性化合物の分子配
向状態が規制されるため、電場の作用がなくても、液晶
性化合物の分子配向状態を安定に保持することができ
る。また、液晶組成物を液晶性化合物における液体−液
晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に再度加熱することによ
り、光学的に等方性の液体となるため、液晶性化合物の
分子配向状態を変化させることができる。
物によれば、液晶性化合物における液体−液晶相転移温
度Ｔ1 より高い温度に加熱した状態において、電場を作
用させながら或いは電場を作用させずに液体−液晶相転
移温度Ｔ1 以下の温度に冷却することにより、液晶性化
合物の分子配向状態を制御することができる。そして、
液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に
冷却することにより、液晶配向状態規制剤によって、当
該液晶組成物の流動性が消失し、液晶性化合物の分子配
向状態が規制されるため、電場の作用がなくても、液晶
性化合物の分子配向状態を安定に保持することができ
る。また、液晶組成物を液晶性化合物における液体−液
晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に再度加熱することによ
り、光学的に等方性の液体となるため、液晶性化合物の
分子配向状態を変化させることができる。
【００２４】本発明の液晶表示素子は、上記の液晶組成
物よりなる液晶層を有するものであり、その他の具体的
な構造は特に限定されず、従来公知の種々の液晶表示素
子の構造を採用することができる。液晶層は、通常、互
いに対向して配置された２枚の基板の間に形成されてお
り、これらの２枚の基板の各々には、液晶層に電場を作
用させるための電極が設けられている。また、液晶組成
物中の液晶性化合物における誘電率異方性が負である場
合には、基板の各々の内面には、例えば液晶性化合物分
子を厚み方向に配向させるための配向処理が施される。
物よりなる液晶層を有するものであり、その他の具体的
な構造は特に限定されず、従来公知の種々の液晶表示素
子の構造を採用することができる。液晶層は、通常、互
いに対向して配置された２枚の基板の間に形成されてお
り、これらの２枚の基板の各々には、液晶層に電場を作
用させるための電極が設けられている。また、液晶組成
物中の液晶性化合物における誘電率異方性が負である場
合には、基板の各々の内面には、例えば液晶性化合物分
子を厚み方向に配向させるための配向処理が施される。
【００２５】液晶層の厚みは、液晶組成物中の成分種
類、液晶表示素子の使用目的等に応じて適宜設定される
が、光散乱状態と光透過状態との間のコントラストが高
い液晶層が得られる点で、１〜５０μｍであることが好
ましく、より好ましくは５〜２５μｍである。液晶層を
形成するための基板は、一方または両方が透明性を有す
る材料により構成されている。基板を構成する材料は、
ガラス板、金属板等の剛直な材料であっても、樹脂フィ
ルム等の柔軟な材料であってもよい。基板に設けられる
電極は、一方または両方が透明性を有する材料により構
成されており、このような透明性を有する電極材料とし
ては、ＩＴＯを用いることができる。液晶層は、上記の
液晶組成物を、液晶配向状態規制剤よるゲル化温度Ｔ2
より高い温度に加熱した状態で、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って、基板
の表面に塗布することにより形成することができる。
類、液晶表示素子の使用目的等に応じて適宜設定される
が、光散乱状態と光透過状態との間のコントラストが高
い液晶層が得られる点で、１〜５０μｍであることが好
ましく、より好ましくは５〜２５μｍである。液晶層を
形成するための基板は、一方または両方が透明性を有す
る材料により構成されている。基板を構成する材料は、
ガラス板、金属板等の剛直な材料であっても、樹脂フィ
ルム等の柔軟な材料であってもよい。基板に設けられる
電極は、一方または両方が透明性を有する材料により構
成されており、このような透明性を有する電極材料とし
ては、ＩＴＯを用いることができる。液晶層は、上記の
液晶組成物を、液晶配向状態規制剤よるゲル化温度Ｔ2
より高い温度に加熱した状態で、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って、基板
の表面に塗布することにより形成することができる。
【００２６】本発明の液晶表示素子によれば、液晶層を
その液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 よ
り高い温度に加熱し、液晶性化合物が等方性液体相の状
態にある液晶層に対して、その厚み方向に表示パターン
に従って電場を作用させながら、当該液晶性化合物にお
ける液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下の温度に冷却するこ
とにより、当該液晶性化合物を等方性液体相から液晶相
に転移させ、これにより、液晶層には、所要の表示パタ
ーンが形成される。そして、このような状態にある液晶
層を液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温
度に冷却することによってゲル化することにより、液晶
層に形成された表示パターンが固定化され、以て、目的
とする画像が表示される。以下、液晶性化合物の誘電率
異方性が正である液晶層を有する液晶表示素子による表
示方法、および液晶性化合物の誘電率異方性が正である
液晶層を有する液晶表示素子による表示方法の各々につ
いて、具体的に説明する。
その液晶性化合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 よ
り高い温度に加熱し、液晶性化合物が等方性液体相の状
態にある液晶層に対して、その厚み方向に表示パターン
に従って電場を作用させながら、当該液晶性化合物にお
ける液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下の温度に冷却するこ
とにより、当該液晶性化合物を等方性液体相から液晶相
に転移させ、これにより、液晶層には、所要の表示パタ
ーンが形成される。そして、このような状態にある液晶
層を液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温
度に冷却することによってゲル化することにより、液晶
層に形成された表示パターンが固定化され、以て、目的
とする画像が表示される。以下、液晶性化合物の誘電率
異方性が正である液晶層を有する液晶表示素子による表
示方法、および液晶性化合物の誘電率異方性が正である
液晶層を有する液晶表示素子による表示方法の各々につ
いて、具体的に説明する。
【００２７】（１）液晶性化合物の誘電率異方性が正で
ある液晶層を有する液晶表示素子による表示方法：先
ず、図１（イ）に示すように、基板１，２の間に形成さ
れた液晶層３を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱すると、液晶層３中
の液晶性化合物は等方性液体相を示すため、液晶性化合
物分子４は無秩序に分布した状態となる。一方、液晶配
向状態規制剤分子５は、当該液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるため、液晶配向状態
規制剤分子５の間に、水素結合形成基による水素結合が
形成されることがなく、これにより、液晶層３中に分散
した状態となる。
ある液晶層を有する液晶表示素子による表示方法：先
ず、図１（イ）に示すように、基板１，２の間に形成さ
れた液晶層３を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱すると、液晶層３中
の液晶性化合物は等方性液体相を示すため、液晶性化合
物分子４は無秩序に分布した状態となる。一方、液晶配
向状態規制剤分子５は、当該液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるため、液晶配向状態
規制剤分子５の間に、水素結合形成基による水素結合が
形成されることがなく、これにより、液晶層３中に分散
した状態となる。
【００２８】このような状態にある液晶層３に対し、基
板１，２に設けられた電極（図示省略）によって、形成
すべき表示パターンに従って当該液晶層３の厚み方向に
電場を作用させながら、当該液晶層３を、液晶性化合物
における液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下であって液晶配
向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用した部分
においては、図１（ロ）に示すように、液晶性化合物分
子４が厚み方向に配向した状態で、当該液晶性化合物が
等方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部
分においてその厚み方向に光を透過する光透過状態とな
る。一方、液晶層３における電場が作用していない部分
においては、図１（ニ）に示すように、液晶性化合物分
子４が無秩序に分布した状態で、当該液晶性化合物が等
方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部分
において光を散乱する光散乱状態となる。このようにし
て、液晶層３に光透過状態にある部分（以下、「光透過
部分」ともいう。）と光散乱状態にある部分（以下、
「光散乱部分」ともいう。）とが形成され、これによ
り、所要の表示パターンが形成される。以上において、
液晶層３中の液晶配向状態規制剤分子５は、液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるた
め、液晶層３中に分散した状態のままである。
板１，２に設けられた電極（図示省略）によって、形成
すべき表示パターンに従って当該液晶層３の厚み方向に
電場を作用させながら、当該液晶層３を、液晶性化合物
における液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下であって液晶配
向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用した部分
においては、図１（ロ）に示すように、液晶性化合物分
子４が厚み方向に配向した状態で、当該液晶性化合物が
等方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部
分においてその厚み方向に光を透過する光透過状態とな
る。一方、液晶層３における電場が作用していない部分
においては、図１（ニ）に示すように、液晶性化合物分
子４が無秩序に分布した状態で、当該液晶性化合物が等
方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部分
において光を散乱する光散乱状態となる。このようにし
て、液晶層３に光透過状態にある部分（以下、「光透過
部分」ともいう。）と光散乱状態にある部分（以下、
「光散乱部分」ともいう。）とが形成され、これによ
り、所要の表示パターンが形成される。以上において、
液晶層３中の液晶配向状態規制剤分子５は、液晶配向状
態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるた
め、液晶層３中に分散した状態のままである。
【００２９】このような状態にある液晶層３を液晶配向
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に更に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用した部分
においては、厚み方向に配向した液晶性化合物分子４が
存在するため、液晶配向状態規制剤分子５の間に水素結
合が形成されることにより、図１（ハ）に示すように、
厚み方向すなわち液晶性化合物分子４と同方向に配向し
た状態で、液晶配向状態規制剤分子が繊維状に凝集して
なる繊維状凝集体６が形成される。一方、液晶層３にお
ける電場が作用していない部分においては、液晶性化合
物４が無秩序に分布した状態で存在するため、液晶配向
状態規制剤分子５の間に水素結合が形成されることによ
り、図１（ホ）に示すように、液晶配向状態規制剤分子
が繊維状に凝集してなる繊維状凝集体６が無秩序に形成
される。このようにして、液晶層３の流動性が消失して
ゲルとなることにより、当該液晶層３に形成された表示
パターンが固定化されて目的とする画像が表示される。
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に更に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用した部分
においては、厚み方向に配向した液晶性化合物分子４が
存在するため、液晶配向状態規制剤分子５の間に水素結
合が形成されることにより、図１（ハ）に示すように、
厚み方向すなわち液晶性化合物分子４と同方向に配向し
た状態で、液晶配向状態規制剤分子が繊維状に凝集して
なる繊維状凝集体６が形成される。一方、液晶層３にお
ける電場が作用していない部分においては、液晶性化合
物４が無秩序に分布した状態で存在するため、液晶配向
状態規制剤分子５の間に水素結合が形成されることによ
り、図１（ホ）に示すように、液晶配向状態規制剤分子
が繊維状に凝集してなる繊維状凝集体６が無秩序に形成
される。このようにして、液晶層３の流動性が消失して
ゲルとなることにより、当該液晶層３に形成された表示
パターンが固定化されて目的とする画像が表示される。
【００３０】而して、液晶層３が液晶配向状態規制剤に
よるゲル化温度Ｔ2 以下の温度にある状態においては、
液晶層３における液晶性化合物分子４の配向状態が、液
晶配向状態規制剤分子による線状凝集体６によって規制
されるため、電場の作用を停止した後においても、液晶
性化合物分子４の配向状態が変化することがなく、従っ
て、液晶層３における光透過状態部分（電場が作用され
た部分）および光散乱状態部分（電場が作用されていな
い部分）がそのままの状態に維持される結果、表示状態
が安定に保持される。更に、液晶層３をその液晶性化合
物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に加
熱することにより、線状凝集体６における液晶配向状態
規制剤分子間の水素結合が切断されると共に、液晶化合
物が液晶相から等方性液体相に転移する結果、当該液晶
層３は、図１（イ）に示す状態、すなわち、液晶配向状
態規制剤分子５が分散し、かつ液晶性化合物分子４は無
秩序に分布した状態となり、これにより、表示状態が解
除される。
よるゲル化温度Ｔ2 以下の温度にある状態においては、
液晶層３における液晶性化合物分子４の配向状態が、液
晶配向状態規制剤分子による線状凝集体６によって規制
されるため、電場の作用を停止した後においても、液晶
性化合物分子４の配向状態が変化することがなく、従っ
て、液晶層３における光透過状態部分（電場が作用され
た部分）および光散乱状態部分（電場が作用されていな
い部分）がそのままの状態に維持される結果、表示状態
が安定に保持される。更に、液晶層３をその液晶性化合
物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に加
熱することにより、線状凝集体６における液晶配向状態
規制剤分子間の水素結合が切断されると共に、液晶化合
物が液晶相から等方性液体相に転移する結果、当該液晶
層３は、図１（イ）に示す状態、すなわち、液晶配向状
態規制剤分子５が分散し、かつ液晶性化合物分子４は無
秩序に分布した状態となり、これにより、表示状態が解
除される。
【００３１】（２）液晶性化合物の誘電率異方性が負で
ある液晶層を有する液晶表示素子による表示方法：先
ず、図２（イ）に示すように、基板１，２の間に形成さ
れた液晶層３を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱すると、液晶層３中
の液晶性化合物は等方性液体相を示すため、液晶性化合
物分子４は無秩序に分布した状態となる。一方、液晶配
向状態規制剤分子５は、当該液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるため、液晶配向状態
規制剤分子５の間に、水素結合形成基による水素結合が
形成されることがなく、これにより、液晶層３中に分散
した状態となる。
ある液晶層を有する液晶表示素子による表示方法：先
ず、図２（イ）に示すように、基板１，２の間に形成さ
れた液晶層３を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱すると、液晶層３中
の液晶性化合物は等方性液体相を示すため、液晶性化合
物分子４は無秩序に分布した状態となる。一方、液晶配
向状態規制剤分子５は、当該液晶配向状態規制剤による
ゲル化温度Ｔ2 より高い温度にあるため、液晶配向状態
規制剤分子５の間に、水素結合形成基による水素結合が
形成されることがなく、これにより、液晶層３中に分散
した状態となる。
【００３２】このような状態にある液晶層３に対し、基
板１，２に設けられた電極（図示省略）によって、形成
すべき表示パターンに従って当該液晶層３の厚み方向に
電場を作用させながら、当該液晶層３を液晶性化合物に
おける液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下であって液晶配向
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度に冷却す
る。その結果、液晶層３における電場が作用していない
部分においては、図２（ロ）に示すように、例えば基板
１，２の内面に形成された配向膜（図示省略）によって
液晶性化合物分子４が厚み方向に配向した状態で、当該
液晶性化合物が等方性液体相から液晶相に転移し、これ
により、当該部分においてその厚み方向に光を透過する
光透過状態となる。一方、液晶層３における電場が作用
した部分においては、図２（ニ）に示すように、液晶性
化合物分子４が乱流した状態で、当該液晶性化合物が等
方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部分
において光を散乱する光散乱状態（動的散乱状態）とな
る。このようにして、液晶層３に光透過部分と光散乱部
分とが形成され、これにより、所要の表示パターンが形
成される。以上において、液晶層３中の液晶配向状態規
制剤分子５は、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ
2 より高い温度にあるため、液晶層３中に分散した状態
のままである。
板１，２に設けられた電極（図示省略）によって、形成
すべき表示パターンに従って当該液晶層３の厚み方向に
電場を作用させながら、当該液晶層３を液晶性化合物に
おける液体−液晶相転移温度Ｔ1 以下であって液晶配向
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 より高い温度に冷却す
る。その結果、液晶層３における電場が作用していない
部分においては、図２（ロ）に示すように、例えば基板
１，２の内面に形成された配向膜（図示省略）によって
液晶性化合物分子４が厚み方向に配向した状態で、当該
液晶性化合物が等方性液体相から液晶相に転移し、これ
により、当該部分においてその厚み方向に光を透過する
光透過状態となる。一方、液晶層３における電場が作用
した部分においては、図２（ニ）に示すように、液晶性
化合物分子４が乱流した状態で、当該液晶性化合物が等
方性液体相から液晶相に転移し、これにより、当該部分
において光を散乱する光散乱状態（動的散乱状態）とな
る。このようにして、液晶層３に光透過部分と光散乱部
分とが形成され、これにより、所要の表示パターンが形
成される。以上において、液晶層３中の液晶配向状態規
制剤分子５は、液晶配向状態規制剤によるゲル化温度Ｔ
2 より高い温度にあるため、液晶層３中に分散した状態
のままである。
【００３３】このような状態にある液晶層３を液晶配向
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に更に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用していな
い部分においては、厚み方向に配向した液晶性化合物分
子４が存在するため、液晶配向状態規制剤分子５の間に
水素結合が形成されることにより、図２（ハ）に示すよ
うに、厚み方向すなわち液晶性化合物分子４と同方向に
配向した状態で、液晶配向状態規制剤分子が繊維状に凝
集してなる繊維状凝集体６が形成される。一方、液晶層
３における電場が作用した部分においては、液晶性化合
物分子４が乱流状態にあるため、液晶配向状態規制剤分
子５の間に水素結合が形成されることにより、図２
（ホ）に示すように、液晶配向状態規制剤分子が繊維状
に凝集してなる繊維状凝集体６が無秩序に形成される。
このようにして、液晶層３の流動性が消失してゲルとな
ることにより、当該液晶層３に形成された表示パターン
が固定化されて目的とする画像が表示される。
状態規制剤によるゲル化温度Ｔ2 以下の温度に更に冷却
する。その結果、液晶層３における電場が作用していな
い部分においては、厚み方向に配向した液晶性化合物分
子４が存在するため、液晶配向状態規制剤分子５の間に
水素結合が形成されることにより、図２（ハ）に示すよ
うに、厚み方向すなわち液晶性化合物分子４と同方向に
配向した状態で、液晶配向状態規制剤分子が繊維状に凝
集してなる繊維状凝集体６が形成される。一方、液晶層
３における電場が作用した部分においては、液晶性化合
物分子４が乱流状態にあるため、液晶配向状態規制剤分
子５の間に水素結合が形成されることにより、図２
（ホ）に示すように、液晶配向状態規制剤分子が繊維状
に凝集してなる繊維状凝集体６が無秩序に形成される。
このようにして、液晶層３の流動性が消失してゲルとな
ることにより、当該液晶層３に形成された表示パターン
が固定化されて目的とする画像が表示される。
【００３４】而して、液晶層３が液晶配向状態規制剤に
よるゲル化温度Ｔ2 以下の温度にある状態においては、
液晶層３における液晶性化合物分子４の配向状態が、液
晶配向状態規制剤分子による線状凝集体６によって規制
されるため、電場の作用を停止した後においても、液晶
性化合物分子４の配向状態が変化することがなく、従っ
て、液晶層３における光透過部分（電場が作用されてい
ない部分）および光散乱部分（電場が作用された部分）
が維持される結果、表示状態が安定に保持される。更
に、液晶層３をその液晶性化合物における液体−液晶相
転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱することにより、線状
凝集体６における液晶配向状態規制剤分子間の水素結合
が切断されると共に、液晶化合物が液晶相から等方性液
体相に転移する結果、当該液晶層３は、図２（イ）に示
す状態、すなわち、液晶配向状態規制剤分子５が分散
し、かつ液晶性化合物分子４は無秩序に分布した状態と
なり、これにより、表示状態が解除される。
よるゲル化温度Ｔ2 以下の温度にある状態においては、
液晶層３における液晶性化合物分子４の配向状態が、液
晶配向状態規制剤分子による線状凝集体６によって規制
されるため、電場の作用を停止した後においても、液晶
性化合物分子４の配向状態が変化することがなく、従っ
て、液晶層３における光透過部分（電場が作用されてい
ない部分）および光散乱部分（電場が作用された部分）
が維持される結果、表示状態が安定に保持される。更
に、液晶層３をその液晶性化合物における液体−液晶相
転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱することにより、線状
凝集体６における液晶配向状態規制剤分子間の水素結合
が切断されると共に、液晶化合物が液晶相から等方性液
体相に転移する結果、当該液晶層３は、図２（イ）に示
す状態、すなわち、液晶配向状態規制剤分子５が分散
し、かつ液晶性化合物分子４は無秩序に分布した状態と
なり、これにより、表示状態が解除される。
【００３５】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【００３６】〈実施例１〉メルク社製の液晶性化合物
「Ｅ６３」（液体−液晶相転移温度Ｔ1 が８７℃で、誘
電率異方性が正である液晶性化合物）９９．０重量部お
よび上記式（iv）で表される化合物１．０重量部を、メ
チレンクロライド中に室温で溶解した。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蒸
発させ、以て、ゲル状態の液晶組成物を調製した。この
液晶組成物のゲル化温度Ｔ2 を測定したところ、５８℃
であった。それぞれＩＴＯ膜よりなる透明電極が設けら
れた２枚のガラス製の基板を用意し、一方の基板の一面
に、加熱されて液体状態にある液晶組成物を塗布し、他
方の基板を重ね合わせて固定することにより、厚みが１
６μｍの液晶層を有する液晶表示素子を作製した。
「Ｅ６３」（液体−液晶相転移温度Ｔ1 が８７℃で、誘
電率異方性が正である液晶性化合物）９９．０重量部お
よび上記式（iv）で表される化合物１．０重量部を、メ
チレンクロライド中に室温で溶解した。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蒸
発させ、以て、ゲル状態の液晶組成物を調製した。この
液晶組成物のゲル化温度Ｔ2 を測定したところ、５８℃
であった。それぞれＩＴＯ膜よりなる透明電極が設けら
れた２枚のガラス製の基板を用意し、一方の基板の一面
に、加熱されて液体状態にある液晶組成物を塗布し、他
方の基板を重ね合わせて固定することにより、厚みが１
６μｍの液晶層を有する液晶表示素子を作製した。
【００３７】〈実施例２〉実施例１において、液晶性化
合物「Ｅ６３」の使用量を９８．０重量部に変更し、上
記式（iv）で表される化合物の使用量を２．０重量部に
変更したこと以外は液晶組成物を調製し、液晶表示素子
を作製した。液晶組成物のゲル化温度を測定したとこ
ろ、５９℃であった。
合物「Ｅ６３」の使用量を９８．０重量部に変更し、上
記式（iv）で表される化合物の使用量を２．０重量部に
変更したこと以外は液晶組成物を調製し、液晶表示素子
を作製した。液晶組成物のゲル化温度を測定したとこ
ろ、５９℃であった。
【００３８】〈実施例３〉実施例１において、上記式
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（viii）で
表される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成
物を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲ
ル化温度を測定したところ、６４℃であった。
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（viii）で
表される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成
物を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲ
ル化温度を測定したところ、６４℃であった。
【００３９】〈実施例４〉実施例１において、上記式
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（ix）で表
される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成物
を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲル
化温度を測定したところ、４０℃であった。
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（ix）で表
される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成物
を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲル
化温度を測定したところ、４０℃であった。
【００４０】〈実施例５〉実施例１において、上記式
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（ｘ）で表
される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成物
を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲル
化温度を測定したところ、６９℃であった。
（iv）で表される化合物の代わりに、上記式（ｘ）で表
される化合物を用いたこと以外は同様にして液晶組成物
を調製し、液晶表示素子を作製した。液晶組成物のゲル
化温度を測定したところ、６９℃であった。
【００４１】〈実施例６〉実施例１において、液晶性化
合物「Ｅ６３」９９．０重量部の代わりに、上記式（i
i）で表される化合物（誘電率異方性が負である液晶化
合物）４４．５重量部および上記式（iii)で表される化
合物（誘電率異方性が負である液晶化合物）４４．５重
量部の混合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て液晶組成物を調製し、この液晶組成物を用い、基板と
して内面に配向処理が施されたものを用いたこと以外は
同様にして液晶表示素子を作製した。上記の液晶性化合
物の混合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 を測定し
たところ、５３℃であり、液晶組成物のゲル化温度を測
定したところ、４９℃であった。
合物「Ｅ６３」９９．０重量部の代わりに、上記式（i
i）で表される化合物（誘電率異方性が負である液晶化
合物）４４．５重量部および上記式（iii)で表される化
合物（誘電率異方性が負である液晶化合物）４４．５重
量部の混合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て液晶組成物を調製し、この液晶組成物を用い、基板と
して内面に配向処理が施されたものを用いたこと以外は
同様にして液晶表示素子を作製した。上記の液晶性化合
物の混合物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 を測定し
たところ、５３℃であり、液晶組成物のゲル化温度を測
定したところ、４９℃であった。
【００４２】〔液晶表示素子の評価〕実施例１〜６に係
る液晶表示素子について、以下のような評価を行った。 （１）液晶層を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱し、次いで、１０℃
／ｍｉｎの降温速度で室温まで冷却し、その後、液晶層
の全光線透過率を測定した。また、この状態で、液晶表
示素子を１０日間放置し、液晶層の全光線透過率の変化
の状態を調べた。 （２）液晶層を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱し、次いで、液晶層
に周波数が３００Ｈｚで５０Ｖの交流電圧を印加しなが
ら、当該液晶層を１０℃／ｍｉｎの降温速度で室温まで
冷却し、交流電圧の印加を停止した後、液晶層の全光線
透過率を測定した。また、この状態で、液晶表示素子を
１０日間放置し、液晶層の全光線透過率の変化の状態を
調べた。以上、結果を表１に示す。
る液晶表示素子について、以下のような評価を行った。 （１）液晶層を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱し、次いで、１０℃
／ｍｉｎの降温速度で室温まで冷却し、その後、液晶層
の全光線透過率を測定した。また、この状態で、液晶表
示素子を１０日間放置し、液晶層の全光線透過率の変化
の状態を調べた。 （２）液晶層を、その液晶性化合物における液体−液晶
相転移温度Ｔ1 より高い温度に加熱し、次いで、液晶層
に周波数が３００Ｈｚで５０Ｖの交流電圧を印加しなが
ら、当該液晶層を１０℃／ｍｉｎの降温速度で室温まで
冷却し、交流電圧の印加を停止した後、液晶層の全光線
透過率を測定した。また、この状態で、液晶表示素子を
１０日間放置し、液晶層の全光線透過率の変化の状態を
調べた。以上、結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜実施例６に係る液晶組成物によれば、その液晶性化合
物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に加
熱した状態で、電場を作用させながら或いは電場を作用
させずに冷却することにより、液晶性化合物の分子配向
状態を制御することができ、しかも、液晶性化合物の分
子配向状態が長期間にわたって安定に保持されることが
確認された。
〜実施例６に係る液晶組成物によれば、その液晶性化合
物における液体−液晶相転移温度Ｔ1 より高い温度に加
熱した状態で、電場を作用させながら或いは電場を作用
させずに冷却することにより、液晶性化合物の分子配向
状態を制御することができ、しかも、液晶性化合物の分
子配向状態が長期間にわたって安定に保持されることが
確認された。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶組成
物によれば、電場が作用されていなくても、液晶性化合
物の分子配向状態を安定に保持することができ、しか
も、当該液晶性化合物の分子配向状態を変化させること
ができる。本発明の液晶表示素子によれば、電場の作用
が停止されても、表示状態を安定に維持することがで
き、しかも、表示状態を容易に解除することができる。
本発明の液晶表示方法によれば、電場の作用が停止され
ても、表示状態を安定に維持することができ、しかも、
表示状態を容易に解除することができる。
物によれば、電場が作用されていなくても、液晶性化合
物の分子配向状態を安定に保持することができ、しか
も、当該液晶性化合物の分子配向状態を変化させること
ができる。本発明の液晶表示素子によれば、電場の作用
が停止されても、表示状態を安定に維持することがで
き、しかも、表示状態を容易に解除することができる。
本発明の液晶表示方法によれば、電場の作用が停止され
ても、表示状態を安定に維持することができ、しかも、
表示状態を容易に解除することができる。
【図１】液晶性化合物の誘電率異方性が正である液晶層
における温度変化による状態の変化を模式的に示す説明
図である。
における温度変化による状態の変化を模式的に示す説明
図である。
【図２】液晶性化合物の誘電率異方性が負である液晶層
における温度変化による状態の変化を模式的に示す説明
図である。
における温度変化による状態の変化を模式的に示す説明
図である。
１，２ 基板 ３ 液晶層 ４ 液晶性化合物分子 ５ 液晶配向状態規制剤分子 ６ 繊維状凝集体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝下 倫大 東京都北区堀船１−10−12 横尾荘202 (72)発明者 英 謙二 長野県上田市古里1918−16 Ｆターム(参考） 2H088 EA02 GA10 HA02 HA03 JA02 JA04 JA22 MA20 2H089 HA04 JA04 NA22 NA58 QA16 RA02 RA04 TA02 TA04 4H027 BD24 CA03 CB01 CD04 CJ04 CV02 DQ02
Claims (7)
- 【請求項１】 液晶性化合物と、ゲル化することによっ
て前記液晶性化合物の配向状態を規制する液晶配向状態
規制剤とを含有してなり、 前記液晶性化合物における等方性液体相および液晶相間
の相転移温度が、前記液晶配向状態規制剤によるゲル化
温度より高いことを特徴とする液晶組成物。 - 【請求項２】 液晶配向状態規制剤は、液晶性化合物が
一方向に配向した状態において、当該液晶性化合物と同
方向に配向する繊維状凝集体を形成するものであること
を特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。 - 【請求項３】 液晶配向状態規制剤が、分子間水素結合
の形成が可能な基およびアルキレン基を１分子中にそれ
ぞれ１個以上有する化合物よりなることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の液晶組成物。 - 【請求項４】 液晶配向状態規制剤が、下記一般式
（１）で表される基を有する化合物よりなることを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶組
成物。 【化１】 - 【請求項５】 液晶配向状態規制剤が、当該液晶配向状
態規制剤および液晶性化合物の合計の０．０５〜３０．
０重量％となる割合で含有されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液晶組成物。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の液晶組成物よりなる液晶層を有することを特徴とする
液晶表示素子。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の液晶組成物よりなる液晶層に対し、その液晶性化合物
が等方性液体相にある状態において、当該液晶層の厚み
方向に表示パターンに従って電場を作用させながら、当
該液晶性化合物における等方性液体相および液晶相間の
相転移温度以下の温度に冷却することにより、当該液晶
性化合物を等方性液体相から液晶相に転移させ、この状
態で、当該液晶層を液晶配向状態規制剤によるゲル化温
度以下の温度に冷却することによってゲル化することを
特徴とする液晶表示方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP4183950B2 (ja) | 2002-02-21 | 2008-11-19 | 隆史 加藤 | 光応答性液晶組成物、情報記録媒体および情報記録方法 |
| JP4285935B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2009-06-24 | 株式会社リコー | 液晶ゲル組成物とそれを用いた表示媒体及び表示装置並びに表示体 |
| JP4184050B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2008-11-19 | 隆史 加藤 | 液晶組成物並びに液晶表示素子、その製造方法およびその制御方法 |
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| JP2005316390A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Konica Minolta Holdings Inc | 液晶表示素子およびその製造方法 |
| KR20130137404A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 조성물, 액정의 광등방상 형성 방법 및 액정 표시 장치 |
| JP6331272B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2018-05-30 | 株式会社リコー | 記録媒体、画像記録装置、画像記録セット |
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| CN107429164A (zh) * | 2014-11-06 | 2017-12-01 | 哥兹有限公司 | 包含金属‑有机液晶基元的双稳态液晶分散体装置及其应用 |
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| JPH1152341A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Jsr Corp | 液晶デバイス |
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| JP2000239663A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Jsr Corp | 液晶性ゲルおよびそれを用いた液晶デバイス |
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| JP2001021924A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示素子およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100508053B1 (ko) | 1997-06-30 | 2005-10-24 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 겔, 겔화제, 액정 디바이스 및 액정 디바이스의 제조 방법 |
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2002
- 2002-02-20 US US10/077,885 patent/US6682787B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2002-02-21 EP EP02003898A patent/EP1236785B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-21 AT AT02003898T patent/ATE328981T1/de not_active IP Right Cessation
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