JPH01178587A - 液晶組成物 - Google Patents
液晶組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強誘電性液晶組成物に関する。
近年、液晶デイスプレィは、薄型、軽量、低消費電力等
の特徴を生かして、表示素子として巾広く用いられるよ
うになった。しかし、これらの表示素子の殆んどは、ネ
マチック液晶を用いたTN型表示素子であり、高マルチ
プレツクス化を必要とする応用分野ではまだまだ応答が
遅く、改良の必要がある。このような状況のなかで注目
さしているのが光学活性部位を有するカイラルスメクチ
ツク液晶である。
の特徴を生かして、表示素子として巾広く用いられるよ
うになった。しかし、これらの表示素子の殆んどは、ネ
マチック液晶を用いたTN型表示素子であり、高マルチ
プレツクス化を必要とする応用分野ではまだまだ応答が
遅く、改良の必要がある。このような状況のなかで注目
さしているのが光学活性部位を有するカイラルスメクチ
ツク液晶である。
このカイラルスメクチック液晶の示すカイラルスメクチ
ック0相(以下8mO*相と記す)は、強誘電性を示し
、そのi発分極(以下P8と記す)と電界との大きな結
合力のため、Tli型表不表示素子達成し得ない高速応
答性を示す事が可能である。さらに、!3mO”相は、
充分に薄いセル内において適当な配向制御を施す事によ
りメモリー性を示す事が知られており、(クラークら、
アプライド フイジイックス レター、36,899゜
(1980))高速液晶シャッターや、高マルチプレツ
クス表示素子の開発が進んでいる。
ック0相(以下8mO*相と記す)は、強誘電性を示し
、そのi発分極(以下P8と記す)と電界との大きな結
合力のため、Tli型表不表示素子達成し得ない高速応
答性を示す事が可能である。さらに、!3mO”相は、
充分に薄いセル内において適当な配向制御を施す事によ
りメモリー性を示す事が知られており、(クラークら、
アプライド フイジイックス レター、36,899゜
(1980))高速液晶シャッターや、高マルチプレツ
クス表示素子の開発が進んでいる。
強誘電性液晶の応答速度を支配する因子としてPgの大
きさ、液晶の粘性、セル内での液晶の配向等が考えられ
る。
きさ、液晶の粘性、セル内での液晶の配向等が考えられ
る。
一般的な液晶組成物は、強誘電性8mO相の上位温度で
スメクチック入相(以下SmAと記す)を示す。上記の
ような相系列の強誘電性スメクチック液晶は、8mO*
相において、温度の降下に伴ってP8は次第に大きくな
る。結果的に10〜30nc/dとなる。液晶の応答速
度は、温度の降下に伴り【除々に遅くなり結果的に室温
で100〜3ooμ8の応答速度となる。これは温度の
降下に伴って粘性が大きくなるためである。
スメクチック入相(以下SmAと記す)を示す。上記の
ような相系列の強誘電性スメクチック液晶は、8mO*
相において、温度の降下に伴ってP8は次第に大きくな
る。結果的に10〜30nc/dとなる。液晶の応答速
度は、温度の降下に伴り【除々に遅くなり結果的に室温
で100〜3ooμ8の応答速度となる。これは温度の
降下に伴って粘性が大きくなるためである。
又、他の液晶化合物においては、大西ら(Hation
al Technical Report、V
ot55.No1 、’?eb、1987)が示したよ
うに220%CI−という大きなPgをもつ液晶化合物
も知られている。この化合物の応答速度は約20μ8と
非常に速い。したがって、液晶の高速化は、P8を大き
くする事で容易に達成できる。しかしながら一般にP8
の大きな液晶化合物は、OL、Coo、OOH,、ON
等の置換基が不斉炭素部位の近くに位置しており分子骨
格から察すると、そのバルク状態での粘性はかなり大き
いと予想される。高速応答液晶は低粘性の方が好ましい
。
al Technical Report、V
ot55.No1 、’?eb、1987)が示したよ
うに220%CI−という大きなPgをもつ液晶化合物
も知られている。この化合物の応答速度は約20μ8と
非常に速い。したがって、液晶の高速化は、P8を大き
くする事で容易に達成できる。しかしながら一般にP8
の大きな液晶化合物は、OL、Coo、OOH,、ON
等の置換基が不斉炭素部位の近くに位置しており分子骨
格から察すると、そのバルク状態での粘性はかなり大き
いと予想される。高速応答液晶は低粘性の方が好ましい
。
一方、斜方蒸着セル内での強誘電性液晶の研究も盛んで
ある。廣嶋、清水ら、(第12回液晶討論会、#I演予
稿集、PP32 )によれば、斜方蒸着セル内では、液
晶分子がかなり大きな角度でプレチルト配向しており、
そのため、層がセルの厚み方向く対して平行とならず、
P8の大きさは見かけ上小さな値となる。したがって、
プレチルトの小さい一般のラビングセルに比較し【応答
速度は遅くなる。
ある。廣嶋、清水ら、(第12回液晶討論会、#I演予
稿集、PP32 )によれば、斜方蒸着セル内では、液
晶分子がかなり大きな角度でプレチルト配向しており、
そのため、層がセルの厚み方向く対して平行とならず、
P8の大きさは見かけ上小さな値となる。したがって、
プレチルトの小さい一般のラビングセルに比較し【応答
速度は遅くなる。
このように1強誘電性液晶の応答速度はPgの大きさに
大きく影響を受ける。
大きく影響を受ける。
しかしながら、pgを大きくすればするほど液晶と基体
表面との相互作用が大きくなり、液晶のセル内での配向
が乱れやすくなる。
表面との相互作用が大きくなり、液晶のセル内での配向
が乱れやすくなる。
第1図〜第3図に強誘電性スメクチック液晶セルのスイ
ッチング過程を模式的に示した。同図において、11は
基体、12は配向処理層、15はCダイレクタ−114
は自発分極、15は液晶と接する基体表面のダイポール
の向き及び大きさを示す。第1図は、基体表面のダイポ
ールの向き及び大きさが等しい場合である。(b)#(
C)のように電界が印加されている時は、電界の向きに
自発分極14は配向し、液晶分子は双安定状態のうち電
界の向きに応じた一安定状態をとるが、無電界時には、
(α)のごとく自発分極14と基体表面のダイポール1
5との相互作用が大きく、どちらか一方の基体表面付近
でツイスト状態となりやすい。第2図は基体表面のダイ
ポールの向きが−なる場合である。 (#)、(1)
は、第1図と同様電界の向きに応じた双安定状態を示゛
している。しかし、無電界時には両基体表面のダイポー
ル15の影響で、自発分極14が配回してしまい、双安
定状態のうち一安定状態が非常に安定となり、(d)で
示されるごとく片側メモリー状態となる。第3図は、基
体表面のダイポールの向きが等しく、大きさが異なる場
合である。電界印加時には、(ん)、(4)に示すごと
く電界の向きに応じた双安定状態を示すが、無電界時に
は第2図と同様、両基体表面のダイポール15の影゛−
響で自発分極が配向し、(!I)に示すごとくランスト
の残った片側メモリー状態となる。これらの配向は、い
ずれも、双安定状態のメモリーを利用する強誘電性液晶
のマルチプレックス駆動に適さない。又、応答速度を速
くする目的でP8を大きくすればするほど、前述したよ
うなツイスト状態、もしくは片側メモリー状態をとりや
すくなる。
ッチング過程を模式的に示した。同図において、11は
基体、12は配向処理層、15はCダイレクタ−114
は自発分極、15は液晶と接する基体表面のダイポール
の向き及び大きさを示す。第1図は、基体表面のダイポ
ールの向き及び大きさが等しい場合である。(b)#(
C)のように電界が印加されている時は、電界の向きに
自発分極14は配向し、液晶分子は双安定状態のうち電
界の向きに応じた一安定状態をとるが、無電界時には、
(α)のごとく自発分極14と基体表面のダイポール1
5との相互作用が大きく、どちらか一方の基体表面付近
でツイスト状態となりやすい。第2図は基体表面のダイ
ポールの向きが−なる場合である。 (#)、(1)
は、第1図と同様電界の向きに応じた双安定状態を示゛
している。しかし、無電界時には両基体表面のダイポー
ル15の影響で、自発分極14が配回してしまい、双安
定状態のうち一安定状態が非常に安定となり、(d)で
示されるごとく片側メモリー状態となる。第3図は、基
体表面のダイポールの向きが等しく、大きさが異なる場
合である。電界印加時には、(ん)、(4)に示すごと
く電界の向きに応じた双安定状態を示すが、無電界時に
は第2図と同様、両基体表面のダイポール15の影゛−
響で自発分極が配向し、(!I)に示すごとくランスト
の残った片側メモリー状態となる。これらの配向は、い
ずれも、双安定状態のメモリーを利用する強誘電性液晶
のマルチプレックス駆動に適さない。又、応答速度を速
くする目的でP8を大きくすればするほど、前述したよ
うなツイスト状態、もしくは片側メモリー状態をとりや
すくなる。
本発明は、前記問題点を解決するためのものでその目的
とするところは、マルチプレックス駆動時において、安
定なメモリー性を有する液晶組成物及び、マルチプレッ
クス駆動時のコントラストが良好な液晶素子を提供する
事である。
とするところは、マルチプレックス駆動時において、安
定なメモリー性を有する液晶組成物及び、マルチプレッ
クス駆動時のコントラストが良好な液晶素子を提供する
事である。
本発明は、前記問題・点を解決するためのものであり、
カイラルスメクチック相を有する液晶組成物において、
各々の成分要素のうち、少なくとも一種以上がネマチッ
ク液晶である事を特徴としている。我々の詳細な研究の
結果、P8の値が絶対値−Qo、1〜15nc/lsA
の範囲であれば、液晶セルの条件によらず良好なメモリ
ー性とマルチプレックス特性を示す液晶素子を提供でき
る事が判明し、本発明に至った。さらに述べるならば、
望ましくはP8の値がa、1〜10%C/−であれば、
より良好な液晶素子を提供する事ができる。
カイラルスメクチック相を有する液晶組成物において、
各々の成分要素のうち、少なくとも一種以上がネマチッ
ク液晶である事を特徴としている。我々の詳細な研究の
結果、P8の値が絶対値−Qo、1〜15nc/lsA
の範囲であれば、液晶セルの条件によらず良好なメモリ
ー性とマルチプレックス特性を示す液晶素子を提供でき
る事が判明し、本発明に至った。さらに述べるならば、
望ましくはP8の値がa、1〜10%C/−であれば、
より良好な液晶素子を提供する事ができる。
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本
発明の効果は本実施例で用いた材料、液晶セルに限定さ
れるものではなく、他の材料、液晶セルを用い【も同様
の効果が得られる。
発明の効果は本実施例で用いた材料、液晶セルに限定さ
れるものではなく、他の材料、液晶セルを用い【も同様
の効果が得られる。
実施例−1゜
本実施例においては、以下に示す液晶組成物を用いた。
以降記号A−7で表す。
上記液晶組成物を、表面にポリイミドを塗布しラビング
処理を施した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入
し、スペーサーを用いて2μmのセル厚となるように液
晶素子を組み立てた。次に互いに直交す鳴ように配置し
た偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を測
定したところ室温において50μBのパルス幅で応答し
た。さらに、 /4ooauty マルチプレックス
駆動時においては、コントラスト1:10という良好な
特性を示した。なお本液晶の自発分極の大きさは三角波
法により、室温において?、 1 n c /−であっ
た。
処理を施した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入
し、スペーサーを用いて2μmのセル厚となるように液
晶素子を組み立てた。次に互いに直交す鳴ように配置し
た偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を測
定したところ室温において50μBのパルス幅で応答し
た。さらに、 /4ooauty マルチプレックス
駆動時においては、コントラスト1:10という良好な
特性を示した。なお本液晶の自発分極の大きさは三角波
法により、室温において?、 1 n c /−であっ
た。
、実施例−2
本実施例においては、実施例1の化合物A−Kを同重量
部、及び1の代わりに以下に示すGを用いた。
部、及び1の代わりに以下に示すGを用いた。
G c、 I!、1O−e−coo−@−oa、
Hlに10重量部上記液晶組成物を、表面にポリイミド
を塗布しラビング処理を施した透明電極を有する2枚の
基板間に加熱封入し、スペーサーを用いて2μ屏のセル
厚となるよ5に液晶素子を組み立てた。次に互、い、・
K直交するように配置した偏光板の間に上記液晶素子を
置き、電気光学特性を測定したところ室温において、5
8μsのパルス幅で応答した。
Hlに10重量部上記液晶組成物を、表面にポリイミド
を塗布しラビング処理を施した透明電極を有する2枚の
基板間に加熱封入し、スペーサーを用いて2μ屏のセル
厚となるよ5に液晶素子を組み立てた。次に互、い、・
K直交するように配置した偏光板の間に上記液晶素子を
置き、電気光学特性を測定したところ室温において、5
8μsのパルス幅で応答した。
さらに、1 / 400 d u t 7マルチプレッ
ス駆動時においては、コントラス)1:15という良好
な特性を示した。なお本液晶の自発分極の大きさは、実
施例1と同様に三角波法によりa1rbc/dであpた
。
ス駆動時においては、コントラス)1:15という良好
な特性を示した。なお本液晶の自発分極の大きさは、実
施例1と同様に三角波法によりa1rbc/dであpた
。
実施例−3
本実施例においては、実施例1の化合物ム〜Eを同重量
部、及び以下に示すHを用いた。
部、及び以下に示すHを用いた。
上記液晶組成物を、表面にポリイミドを塗布しラビング
処理を施した透明電極を有する2枚の基板、間に加熱封
入し、スペーサーを用い≦2μ風のセル厚となるように
液晶素子を組み立てた。次に互いに直交するように配置
した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を
測定、したところ室温におい【、62μBのパルス幅で
応答した。
処理を施した透明電極を有する2枚の基板、間に加熱封
入し、スペーサーを用い≦2μ風のセル厚となるように
液晶素子を組み立てた。次に互いに直交するように配置
した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を
測定、したところ室温におい【、62μBのパルス幅で
応答した。
さらに、1/400dutyマルチプレクス駆動時にお
いては、コントラス)1:10という良好な特性を示し
た。なお本液晶の自発分極の大きさは、実施例1と同様
に三角波法により& 433 C/−であった。
いては、コントラス)1:10という良好な特性を示し
た。なお本液晶の自発分極の大きさは、実施例1と同様
に三角波法により& 433 C/−であった。
実施例−4一
実施例$〜5で用いたミクスチャーを、それぞれ、表面
にSi、Oを斜方蒸着した透明電極を有する2枚の基板
間に加熱封入し、スペーサーを用いて2μ扉のセル厚と
なるように液晶素子を組み立てた。次に、互いに直交す
るように配置した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電
気光学特性を測定したところ、室温において、80〜1
00μBのパルス幅で応答した。さらに、1 / 40
06 utyマルチプレクス駆動時においては、実施例
1〜3と同様コントラスト1:10−20という良好な
特性を示した。
にSi、Oを斜方蒸着した透明電極を有する2枚の基板
間に加熱封入し、スペーサーを用いて2μ扉のセル厚と
なるように液晶素子を組み立てた。次に、互いに直交す
るように配置した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電
気光学特性を測定したところ、室温において、80〜1
00μBのパルス幅で応答した。さらに、1 / 40
06 utyマルチプレクス駆動時においては、実施例
1〜3と同様コントラスト1:10−20という良好な
特性を示した。
参考例1゜
本参考例においては、実施例1の液晶″化合物のA〜D
の重量部は変えず、化合物lを20重量部から、30重
量部と変えた液晶組成物を用いた。
の重量部は変えず、化合物lを20重量部から、30重
量部と変えた液晶組成物を用いた。
上記液晶組成物を、表面にポリイミドを塗布しラビング
処理を施した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入
し1.スペーサーを用いて2μ罵のセル厚となるように
液晶素子を組み立てた。次に互いに直交するように配置
した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電−光学特性を
測定したところ室温において、45μsのパルスで応答
した。さらに、1/400dutyマルチプレックス駆
動時においては、コントラストが1:”211度しか得
′られなかりた。なお、本参考例の自発分極の大きさは
、実施例1と同様に1三角波法により17.2s c
/ cdであった。
処理を施した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入
し1.スペーサーを用いて2μ罵のセル厚となるように
液晶素子を組み立てた。次に互いに直交するように配置
した偏光板の間に上記液晶素子を置き、電−光学特性を
測定したところ室温において、45μsのパルスで応答
した。さらに、1/400dutyマルチプレックス駆
動時においては、コントラストが1:”211度しか得
′られなかりた。なお、本参考例の自発分極の大きさは
、実施例1と同様に1三角波法により17.2s c
/ cdであった。
参考例2
参考例1で用いた液晶組成物を、表面にf910を斜方
蒸着した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入し、
スペーサーを用いて2μ罵のセル厚となるよ5に液晶素
子を組み立てた。次に−、互いに直交するように配置し
た偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を測
定したところ、室温において、70μSのパルス幅で応
答した。し□かしながら、1/400dut、yマルチ
プレックス駆動時のフントラストは1:3と非常に、悪
かった。
蒸着した透明電極を有する2枚の基板間に加熱封入し、
スペーサーを用いて2μ罵のセル厚となるよ5に液晶素
子を組み立てた。次に−、互いに直交するように配置し
た偏光板の間に上記液晶素子を置き、電気光学特性を測
定したところ、室温において、70μSのパルス幅で応
答した。し□かしながら、1/400dut、yマルチ
プレックス駆動時のフントラストは1:3と非常に、悪
かった。
以上述べたように、本発明によれば、自発分極の小さい
、かつ応答の速い液晶組成物が得られる。本発明による
液晶組成物を用いた液晶素子は、液晶シャッター、液晶
テレビ、キャラクタデイスプレー等に応用が可能である
。
、かつ応答の速い液晶組成物が得られる。本発明による
液晶組成物を用いた液晶素子は、液晶シャッター、液晶
テレビ、キャラクタデイスプレー等に応用が可能である
。
第1図、第2図および第3図は、強誘電性スメクチック
液晶セル内のスイッチング過程を模式的に示した図であ
る。 11・・・・・・基 体 12・・・・・・配向処理層 13・・・・・・Cダイレクタ− 14・・・・・・自発分極 15・・・・・・液晶と接する基体表面のダイポールの
向き“及び大きさを示す矢印 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 l3′トlタ 中 十 (3) (k) (り潔3
1Z
液晶セル内のスイッチング過程を模式的に示した図であ
る。 11・・・・・・基 体 12・・・・・・配向処理層 13・・・・・・Cダイレクタ− 14・・・・・・自発分極 15・・・・・・液晶と接する基体表面のダイポールの
向き“及び大きさを示す矢印 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 l3′トlタ 中 十 (3) (k) (り潔3
1Z
Claims (5)
- (1)カイラルスメクチック相を有する液晶組成物にお
いて、各々の成分要素のうち少なくとも一種以上がネマ
チック液晶である事を特徴とする液晶組成物。 - (2)前記強誘電性液晶組成物の自発分極の大きさの絶
対値が強誘電性液晶相を示すすべての温度範囲にわたっ
て0.1nc/cm^2〜15nc/cm^2の範囲に
ある事を特徴とする特許請求の範囲第1項の液晶組成物
。 - (3)前記強誘電性液晶組成物が、カイラルスメクチッ
クC相を示す事を特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の液晶組成物。 - (4)特許請求の範囲第1項、第2項、第3項記述の液
晶組成物を、電極上に形成された有機薄膜上にラビング
処理を施した液晶セル内で用いる事を特徴とする液晶素
子。 - (5)特許請求の範囲第1項、第2項、第3項記述の液
晶組成物を、電極上に無機化合物の斜方蒸着膜が形成さ
れた液晶セル内で用いる事を特徴とする液晶素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63000880A JPH01178587A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | 液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63000880A JPH01178587A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | 液晶組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01178587A true JPH01178587A (ja) | 1989-07-14 |
Family
ID=11485987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63000880A Pending JPH01178587A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | 液晶組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01178587A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0415290A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-20 | Canon Inc | カイラルスメクチック液晶組成物およびそれを使用した液晶素子 |
-
1988
- 1988-01-06 JP JP63000880A patent/JPH01178587A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0415290A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-20 | Canon Inc | カイラルスメクチック液晶組成物およびそれを使用した液晶素子 |
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