JPH01252690A

JPH01252690A - 液晶組成物及び液晶素子

Info

Publication number: JPH01252690A
Application number: JP31456988A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nohira; 博之野平; Yuuta Kumano; 勇太熊野; Kazuharu Katagiri; 片桐　一春; Kenji Shinjo; 健司新庄; Kazuo Yoshinaga; 和夫吉永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1989-10-09
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2728908B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は液晶組成物及び該液晶組成物を含有した液晶素
子に関し、特にスメクチック液晶等の層状構造を有する
液晶の配向および物性を制御した液晶組成物及び該液晶
組成物を含有した液晶素子に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット（Ｍ、
５ｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッヒ（Ｗ。

Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジックス・レ
ターズ”　（’Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２月
１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ−デ
イペンダント・オプティカル・アクティビイティー・オ
ブ・ア・ツィステッド・ネマチック会リキッド・クリス
タル”（”Ｖｏｌｔａｇｅ　　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　０
ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ　ａ　Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツィステッド争ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られてい
る。

このＴＮ液晶は画素密度を高くしたマトリクス電極構造
を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する問題
点があるため、画素数が制限されていた。

また、電界応答が遅く視野角特性が悪いためにデイスプ
レィとしての用途は限定されていた。また、各画素に薄
膜トランジスタを形成する工程が極めて煩雑な上、大面
積の表示素子を作成することが難しい問題点がある。

この様な従来型の液晶素子の欠点を改善するものとして
、双安定性を有する液晶素子の使用が、クラーク（Ｃ１
ａｒｋ）およびラガウエル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）によ
り提案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、
米国特許第４３６７９２４号明細書等）。双安定性を有
する液晶としては、一般にカイラルスメタテイツクＣ相
（ＳｍＣ＊）またはＨ相（ＳｍＨ木）を有する強誘電性
液晶が用いられる。

この強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極を有するため
に非常に速い応答速度を有する上に、メモリー性のある
双安定状態を発現させることができる。

さらに、視野角特性もすぐれていることから、大容全、
大面積のデイスプレィ用材料として適していると考えら
れる。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面
積にわたってモノドメイン化することは困難であり、大
画面の表示素子を作るには技術上の問題があった。

このような問題に対して、界面エネルギーを利用し、エ
ピタキシー的手法により強誘電性スメクチック液晶のモ
ノドメインを作成することが報告されている（米国特許
第４５６１７２６号明細書）。

しかしながら、このようにして得られたモノドメインは
本質的に安定でな（、圧力や熱刺激により容易にマルチ
ドメイン化するために大面積化は困難である。

具体的には、液晶セルを形成する基板にＳｉＯ□やポリ
イミドあるいはポリビニルアルコール等の高分子膜の表
面を布などで一方向にラビングすることにより配向を得
る方法がある。それ以外にもＳｉＯやその低酸化物、フ
ッ化物あるいはＡｕ、　　Ａ１等の金属の斜方蒸着によ
っても同様の効果が得られている。延伸高分子膜、グレ
ーティング等の表面処理によっても同様に界面エネルギ
ーを用いたエピタキシー的配向が可能である。

機械的処理方法としては間隙の薄い容器に液晶を封入し
、基板を相互にずらすことによりシェアーを加え、配向
を得ることも報告されている。

外部場として磁場・電場、光による電磁場を用いること
により液晶を配向させることも報告されている。

特に前記表面安定化ＦＬＣにおいては、以上のような配
向手法によって達成される液晶配向における液晶自体の
弾性エネルギーと表面エネルギーとのバランスにより、
その双安定性が発現する。

そのために配向によってコントラスト等の表示品位のみ
ならず、応答速度や応答しきい値、メモリー性が変化す
る。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
上記従来例において液晶の配向を制御する手法としては
、配向膜等により界面を制御することか、もしくは電場
・磁場・シェア等の外部場により制御するしかなかった
。配向膜による配向制御を表面安定化強誘電性液晶（Ｓ
ＳＦＬＣ）に適応する場合には、スメクチック相の初期
配向のために強い配向力を必要とするにもかかわらず、
電界駆動時には双安定性、メモリー性のために弱い配向
力が要求される問題点があり、まだ解決されていない。

又、外部場を用いて配向制御する場合には、常にその外
部場を保持することが困難であり、外部場を除去すると
その配向力は失なわれてし・まう。例えば、冷却過程で
ＡＣ印加して、配向させたものは、配向処理直後は比較
的良好な配向状態であるにもかかわらず、ＡＣをとり去
ると、元来のらせん構造、ねじれ構造、単安定構造へ復
帰してしまう問題点があった。

、このような原因としては、液晶固有の性質であるとこ
ろのＳｍＣ＊らせん構造の弾性定数・ツイストの弾性定
数・ベンドの弾性定数・スプレィの弾性定数を制御する
方法がないためである。また、ＳｍＡ相。

ＳｍＣ相はそのスメクチック層の層間に相互作用がなく
、層間では各液晶分子の重心はランダムである。

したがって、５ＳＦＬＣのように各スメクチック層がゴ
ールドストーンモード的な転移を行わせるような場合に
層間に相互作用が存在しないことは、しきい値の不明確
化、メモリー状態の不安定性となって表われていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、複数の液晶分子で組織した層を複数有する主
鎖型液晶多量体と液晶単１体とからなるスメクチック液
晶を具備した液晶素子において、隣接するスメクチック
層を形成する分子層の間を共有結合により結合されてい
る結合部を有していることを特徴とする液晶素子を提供
するものである。

この隣接する分子層の間を結合する共有結合は、ソーゲ
ン基と重心が概略一致することが必要であり、かつフレ
キシブル鎖においてヘアピン構造を形成するような曲り
を有しないことが必要である。

本発明によれば、スメクチック液晶相において液晶分子
が形成することろのスメクチック層を共有結合により結
合することで、表面エネルギーの制御のみでなく、液晶
自体の弾性エネルギー、特にスメクチック層間の相互作
用を制御することが可能となり、均一で良好な配向を得
ることが可能となる。さらには、表面安定化強誘電性液
晶のスイッチング特性も制御可能となる。

即ち、フエロエレクトリクス（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒ
ｉｃｓ）。

５３、７１〜８０　（１９８４）、グロガローバ（Ｍ、
Ｇｌｏｇａｒｏｖａ）らに示されるように、主としてス
メクチック液晶のらせんの弾性定数と界面エネルギーと
の関係によって、らせんの消失および双安定性の発現が
生じるのであるが、本発明のようにスメクチック層間を
共有結合にて結１合することにより、新たに層間のらせ
んの弾性定数を制御することが可能となり、らせんピッ
チに比較して極めて厚いセルにおいても双安定性を発現
することが可能となった。

さらに、従来、スメクチック層内でツイスト構造が発生
するため生じていたコントラストの低下等に対してユニ
フォーム配向を実現し良好なコントラストを得ることが
可能となった。

〔発明の態様の詳細な説明〕

第１図は本発明で用いた液晶多量体の１例を模式的に示
したもので、図中、１１は末端フレキシブル鎖、１２は
メソーゲン基、１３はスペーサフレキシブル鎖を表わし
ている。第２図は本発明の液晶素子の斜視図である。図
中、２１Ａ、２１Ｂはガラス、プラスチックなどによる
基板、２２は液晶多１体、２１は液晶単量体を表わして
いる。液晶多量体２２は複数の液晶分子で組織された層
２３を複数有しており、隣接する層間が共有結合基を持
つスペーサフレキシブル鎖１３で結合されている。この
液晶素子における層２３は基板２１Ａと２１Ｂに対して
垂直又は傾斜されて配置され、かかる複数の層２３は１
つの法線に沿って均一に配向されている。

上述の均一な配向を達成する上で、基板２１Ａと２１Ｂ
の両方又は片方に所定の一軸配向処理を施すのがよい。

第３図（Ａ）と（Ｂ）は本発明の液晶素子の一実施例を
示している。第３図（Ａ）は本発明の液晶素子の平面図
で、第３図（Ｂ）はそのＡ−Ａ’　断面図である。

第３図で示すセル構造体３００は、ガラス板又はプラス
チック板などからなる一対の基板３０１と３０１′　　
をスペーサ３０４で所定の間隔に保持され、この一対の
基板をシーリングするために接着剤３０６で接着したセ
ル構造を有しており、さらに基板３０１の上には複数の
透明電極３０２からなる電極群（例えば、マトリクス電
極構造のうちの走査電圧印加用電極群）が例えば帯状パ
ターンなどの所定パターンで形成されている。基板３０
１′の上には前述の透明電極３０２と交差させた複数の
透明電極３０２′　からなる電極群（例えば、マトリク
ス電極構造のうちの信号電圧印加用電極群）が形成され
ている。

この様な透明電極３０２′　を設けた基板３０１′　　
に、必要に応じて、例えば、−酸化硅素、二酸化硅素。

酸化アルミニウム、ジルコニア、フッ化マグネシウム、
酸化セリウム、フッ化セリウム、シリコン窒化物、シリ
コン炭化物、ホウ素窒化物などの無機絶縁物質やポリビ
ニルアルコール、ポリイミド。

ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリバラキシ
レリン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニル
アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド。

ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア
樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物質を用いて被膜形
成した配向制御膜：（０５を設けてもよい。

この配向制御膜３０５は、前述の如き無機絶縁物質又は
有機絶縁物質を被膜形成した後に、その表面をビロード
、布や紙で一方向に摺擦（ラビング）することによって
得られる。

また、他にＳｉＯや５ｉＯ７などの無機絶縁物質を基板
３０１’の上に斜め蒸着法によって被膜形成することに
よって配向制御膜３０５を得ることもできる。

また、さらに別の具体例ではガラス又はプラスチックか
らなる基板３０１′　　の表面あるいは基板３０１′　
の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質を被膜形成
した後に、該被膜の表面を斜方エツチング法によりエツ
チングすることにより、その表面に配向制御効果を付与
することができる。

前述の配向制御膜３０５は、同時に絶縁膜としても機能
させることが好ましく、このためにこの配向制御膜３０
５の膜厚は一般に１００人〜１μ、好ましくは５００人
〜５０００人の範囲に設定することができる。この絶縁
膜は液晶層３０３に微量に含有される不純物等のために
生ずる電流の発生を防止できる利点をも有しており、従
って動作を繰り返し行っても液晶化合物を劣化させるこ
とがない。

また、本発明の液晶素子では前述の配向制御膜３０５と
同様のものをもう一方の基板３０１に設けることができ
る。

上述した隣接したスメクチック層２３の間を結合して相
互作用を生じさせるためには、スメクチック層２３に親
和性の高いメソーゲン基と層２３の間を共有結合で結合
し、かつその相互作用を制御するためのフレキシブル鎖
が必要であり、第１図に示すような分子構造を持つ必要
がある。

第１図に示す液晶多量体は、下記一般式（１）で表わさ
れる構造をとる。

Ａ−←Ｂ←→Ｉ（ＢすＦ￥■ＴＭモＢ片−Ａ・・・・（
１）（上記一般式（１）においてＡは末端フレキシブル
超重、Ｍはメソーゲン基、Ｆはスペーサフレキシブル基
を示す。Ｘ＝Ｏもしくはｌで、ｘ＝１のときＢはエステ
ル結合、エーテル結合、チオエステル結合、ジメチルシ
ロキサン結合又はチオエーテル結合を示す。ｙ＝ｌ〜２
００）メソーゲン基はスメクチック層２３との十分親和性を有
する構造としては、次に示すようなものがあり、結合さ
れるべきスメクチック層２３によって選択される。

１２メソ−ン　１２合ＣＨ＝ＣＨ合、　や胛＝Ｎ合、前記構造の例から単独でも組み合わせてもよい。

又、それぞれの骨格にシアノ基、ハロゲン基、メトキシ
基、トリフルオロメチル基、メチル基等の置換基をもう
けることによってもその親和性を制御できる。

これらのメソーゲン基１２の両端はフレキシブル鎖との
組み合わせによりカルボキシル基、オキシ基等のものか
ら選択して用いることができる。

末端フレキシブル鎖１１．及びスペーサフレキシブル鎖
１３としてはスメクチック層２３の間隔に応じてその長
さを選択する。スメクチック層間の相互作用はフレキシ
ブル鎖の自由度により制御することが可能であり、下記
に示すようなものがある。末端フレキシブル鎖及びスペ
ーサフレキシブル鎖はそれぞれ列記のものをその中で複
数組み合わせてもよい。それにより、さらに良好に制御
することができる。

フレキシブルＵＣＨ３ −ＣＨ２ＣＨＣ２Ｈ５、木ＣＨ３ＣＨＣ６ＨＩ３、木 −ＣＨ２ＣＨＣ＋ｙ＋　Ｈ２ｍ＋＋　　　（ｍ　＝　４
〜１４の整数）、＊ −ＣｍＨ２ｍ＋＋　　　（ｍ　＝　１〜１８の整数）、
＃＃−ｅｃｌＩ２Ｃ１（２０塗ＣＨ３（ｍ＝１〜５の整
数）及び−（：ＣＨ２ＣＨ２−（１＝４〜１８の整数）
、■ＣＨ２ＣＨ２０ｉ　　　（Ｉ！＝１〜１２の整数）
、■ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２０テ　　（ｆｆ＝１〜１０の整
数）、■ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２０）−（ｌ　＝　１
〜１０の整数）、ＣＨ３一←ＣＨ２ＣＨ２♀ＨＯ）−ＣＩ＝１−１０の整数）及
び末端フレキシブル鎖１１．もしくはスペーサフレキシ
ブル鎖Ｉ３は光学活性基を含んでいることが望ましく、
また、ＳｍＣ’相で表われるＰｓ（自発分極）の正負と
一致することがより望ましい。これによってスメクチッ
ク層２３の間の相互作用がより良好となり、Ｐｓの減少
や双安定性の減少等の問題が生じない。

（以゛下余白）以上のようなメソーゲン基１２、末端フレキシブル鎖１
１１スペーサフレキシブル鎖１３からなり、スメクチッ
ク層２３の間を共有結合で結合し、その相互作用を制御
することに適した液晶多量体２２としては次のようなも
のがある。

λ量りり、３ｔ↓ト１゛示でれ々〕、３１−の数（メリ
ーγ゛〉基の数＋Ｚ肘１３して−・る。

液コ五ｊヒｊＬ俳ヨ２２　（＞Ａ７−１７ｔｌＪ　／−
ＡＤＯｌｎｚ、！；　＋ｇ　Ｉ−Ｊと示４゜）ＣＨ，Ｃ
Ｈ。

ＲＯ−Ｑ−Ｃｏｏ−ｏ−ｏ（ＣＨ，）、（Ｓｉｎ）、Ｓ
ｉ■ＣＨ，）、０−Ｑ−ＣｏｏぺｐＯＲＣＨ，ＣＨ。

［Ｒ＝（ＣＨ２）ｔｃＨ３］　　ｔ＝１−１８．　　ｑ
＝１〜１０．　　ｐ＝ｌ−ｔｓ■ ■ＣＨ２）、−０−◎−ＣＯＯ−◎−０ＣＨ２ＣＨＣＩ
Ｈ２１＋１（ｔ＝４〜１４．　　ｐ＝＝ｌ〜１２．　　
ｑ＝＝ｌ〜５）（ｐ＝２〜１５．　　エ１＋ａ＝１）（Ｚｌ＋２２＝１．　ｐ＝２〜１５）ＣＨ３Ｒａ＝　−ＣＨ２ＣＨ■ＣＨ２）２　　　　　Ｒ４＝　
　（ＣＨ２）、−（ＺＩ＋２２＝１．　ｐ＝２〜１５）（ＺＩ＋２２：１．　ｐ＝２〜１５）（ｐ＝１〜５）（ＺＩ＋２２＝１）（ｚ＋＋ｚ２＝１）０　　　　　　００　　　　　　０　　　　　　　　　
　Ｒ（ｐ＝１〜３．ｑ＝ｌ〜２０）（ｐ＝０〜５）（ｐ＝０〜５）（ｐ＝０〜５）（上述のｐ、　　ｐ及びｑは何れも整数である）前記の
液晶性化合物に示されるような構造によってスメクチッ
ク層２３の間に相互作用を持たせた組成物において、各
メソーゲン基１２が層２３に親和し、かつ、層２３の間
を確実に共有結合で結合するためには、フレキシブル鎖
等に曲りが生じ、ヘアピン構造を形成していることは好
ましくない。

このとき用いられる液晶多量体譜は、メソーゲン基を結合するスペーサフレキシブル鎖
をスメクチック層間隔に合うように選択することにより
曲りのない、ヘアピン構造を形成しない液晶素子が得ら
れる。

好ましいスペーサフレキシブル鎖の長さとしては５〜１
００人、より好ましくは６〜６０人である。

５Å以下ではスメクチック層を形成しにくいため好まし
くない。また、１００Å以上では、応答速度が遅くなる
ために好ましくない。

用いられる液晶多量体が３量体以上であるときは、曲り
やヘアピン構造が生じやすくなるため、分子配列を確実
に行うために、−軸延伸、二軸延伸。

インフレーション延伸等の延伸法やシェアリングによる
再配列処理を行うことが効果的である。単独ではフィル
ム性がな（延伸が困難なものはフィルムにサンドイッチ
することで共延伸し、望ましい配向を得ることが出来る
。

つまり、本発明は、主鎖型液晶多量体と液晶単量体を有
し、かつスメクチック相を示す液晶層を用いた液晶素子
において、該液晶層が隣接するスメクチック層間に共有
結合で結合された結合部を有している液晶層を用いるこ
とを特徴としている。

具体的には、主鎖型液晶２量体と液晶単量体を有した液
晶を用いて、液晶素子に利用することができる。あるい
は、主鎖型液晶多量体（３量体以上特に効果的であるの
は５量体以上）と液晶単量体を有した液晶層を、いった
ん延伸処理した後、第３図（Ａ）。

（Ｂ）に示される基板間に配置して液晶素子を作成する
ことである。

本発明の液晶素子に用いることの出来る液晶は、スメク
チック層間を結合するための液晶多量体を１ｗｔ％以上
含有することが好ましい。分子量の低い、くり返し数の
少ない液晶多量体は、スメクチック層間を確実に結合す
るために、より多（含有する必要があり、分子量の高い
、くり返し数の多い液晶多量体は、より少ない含有量で
スメクチック層を結合することが可能となる。より好ま
しい液晶多量体の含有量は５ｗｔ％以上である。

前記液晶多量体及び液晶単量体のうち、少なくともいず
れか一方が光学活性基を含有しており、カイラルスメク
チック相を示すとより好ましい態様となる。そこで、前
記液晶多量体が光学活性基を含有する場合は、特に液晶
単量体が光学活性基を含有しなくてもよい。

以下に使用可能な液晶単量体の例を示す。

−′１（以下゛余白）１　．９液」Ｌ単」Ｌ体」」２＊Ｐ−デシロキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−メチ
ルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ）７６℃　　　
　　９５℃　　　　１１７℃結晶　　　　　　ＳｍＣ”
　　　　　　　ＳｍＡ　　　　　　　等吉相＊Ｐ−へキシロキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−ク
ロルブロピルルシンナメート（ＨＯＢＡＣＰＣ）６０℃
　　　６４℃　　　　７８°Ｃ結晶　　　　ＳｍＨ”　　　　　ＳｍＣ”　　　　Ｓｍ
Ａ　　　　　等吉相＊Ｐ−デシロキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−メチ
ルプチルーα−シアノシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣＣ
）９２℃　　　　　　１０４°Ｃ＊Ｐ−テトラデシロキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２
−メチルブチル−α−シアノシンナメート（ＴＤＯＢＡ
ＭＢＣＣ）７８℃　　　　　　１０４°ＣｂｍＬ；− Ｐ−オクチルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−
メチルブチル−α−クロロシンナメート（ＯＯＢＡＭＢ
ＣＣ）４１℃６６℃ Ｐ−オクチルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−
メチルブチル−α−メチルシンナメート４．４′　−ア
ゾキシシンナミックアシッド−ビス（２−メチルブチル
）エステル４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレゾルシリデン＝４′
　　−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ　　８）＊４−（２’−メチルブチル）フェニル−４′オクチルオ
キシビフェニル−４−カルボキシレート１７１．０℃　
　　　　　　　　１７４．２℃コレステリック相　　　
　　　　等吉相＊４−へキシルオキシフェニル−４−（２’−メチルブチ
ル）ビフェニル−４′−カルボキシレート６８．８°ＣＢｏ、２℃　　　　　　　１６３．５℃＊４−オクチルオキシフェニル−４−（２’−メチルブチ
ル）ビフェニル−４′−力ルポキシレート７６℃　　　　８８．６℃　　　　　　　１５５．４°
Ｃ＊４′−へブチルフェニル−４−（２’−メチルヘキシル
）ビフェニル−４′−力ルポキシレート９１．５℃　　９３℃　　１１２℃　　　　　　１３１
　’Ｃ＊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　＊４−（２’−メチ
ルブチル）フェニル−４−（４’−メチルヘキシル）ビ
フェニル−４′−カルボキシレート８４℃　　　　１４
４℃　　　　　１６２°Ｃ結晶　　　　　　　ＳｍＣ”
　　　　　　　ＳｍＡ　　　　　　　等吉相９５．６℃
　　　　　　１１５℃　　　　　　１８７℃７２．４℃
　　　　　　１０８℃　　　　　　１８３℃ａ＝６　、
　　　ｂ＝１２ａ＝８　、　　　ｂ＝ｉ。

（ＳｍＡ；スメクチックＡ相、Ｃｈ；コレステリック相
上述の数は℃を示す）ンカ　−ルス　　　ツ　　六　２１Ｃ９Ｈ１９０−ｏ−ｏ−０，ＯＣ−◎−ＣＮ４’　−ｎ
−ノニルオキシ−４−ビフェニリル−４−シアノベンゾ
エート等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＣＣ
ｙＨ＋ｓ−◎−ｏ、ｏｃ−◎−ｏ、ｏｃ−◎−ＮＯ２４
−ｎ−へブチルフェニル−４−（４’　−二トロペンゾ
イルオキシベンゾ工一ト）（ＤＢ７ＮＯ２）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡＣａＨ１
７−〇−〇、ＯＣ−◎−ｏ、ｏｃ−◎−ＮＯ２４−ｎ−
オクチルフェニル−４−（４’　−二トロペンゾイルオ
キシ）ベンゾエート（ＤＢ８ＮＯ２）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡ　→　ス
メクチックＣＣｌ０Ｈ２１−◎−０．ＯＣ−◎−ｏ、ｏ
ｃ−◎−ＮＯ２４−ｎ−デシルフェニル−４−（４’　
−二トロペンゾイルオキシ）ベンゾエート（ＤＢＩＯＮ
Ｏ２）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡ　→　ス
メクチックＣＣ３ＨＩ７０−◎−０，ＯＣ−Ｑ−ＣＨ＝
　ＣＨ−Ｑ−ＣＮトランス−４−（４’−オクチルオキ
シベンゾイルオキシ）　−４’　−シアノスチルベン（
Ｔ８）等吉相→ネマチック→スメタチックＡ＋→ネマチック→
スメクチックＡ２Ｃ５ＨＩ＋−◎−ｏ、ｏｃ→◎−Ｏ，
ＣＣ→◎−ＣＮ４−ｎ−ペンチルフェニル−４−（４’
　−シアノベンゾイルオキシ）ベンゾエート（ＤＢＳＣ
Ｎ）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡＣ９Ｈ１
９０−◎−ｏ、ｏｃ−◎−０．ＯＣ←◎−ＮＯ２４−ｎ
−ノニルオキシフェニル−４−（４’　−二トロペンゾ
イルオキシ）ベンゾエート）　（ＤＢ９ＯＮＯ２）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡ　→　ス
メクチックＣＣｓＨｏ０→）ぺ艷（←Ｃ５Ｈｕ２−（４’−ｎ−ペンチルフェニル）−５−（４’−ｎ
−ペンチルオキシフェニル）ピリミジン等吉相→スメタチックＡ→スメクチックＣ→スメクチッ
クＦ→スメクチックＧＣ５Ｈ１１−◎−Ｎ＝ＣＨ−◎−ＣＨ＝Ｎ→１ｃ６Ｈ１
ｌテレフタリリデン−ビス−４−ｎ−ペンチルアニリン
（ＴＢＰＡ）等吉相→ネマチック→スメタチックＡ→ス
メクチックＣ→スメクチックＦ→スメクチックＧ→スメ
クチックＨＣ４Ｈ９−◎−Ｎ　＝　ＣＨ−Ｑ−ＣＨ＝Ｎ
−Ｑ−Ｃ４Ｈ９Ｎ−テレフタリリデン−ビス−４−ｎ−
ブチルアニリン（ＴＢＢＡ）等吉相→ネマチック→スメ
タチックＡ→スメクチックＣ→スメクチックＧ→スメク
チックＨＣ８Ｈ１７０−◎−◎−ＣＮ４−シアノ−４′−ｎ−オクチルオキシビフェニル（８
０ＣＢ）等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡ
Ｃ２Ｈ５０，ＯＣ−◎−Ｎ＝Ｎ−◎−ＣＯ，ＯＣ２Ｈ５
↓ エチル−４−アゾベンゾエート等吉相　→　スメクチックＡｎ−Ｃ４Ｈ９０−◎−ＣＨ＝Ｎ−◎−ＣｓＮ１７−ｎＮ
−（４’−ｎ−ブチルオキシベンジリデン）−４−ｎ−
オクチルアニリン（４０，８）等吉相　→　スメクチッ
クＡ→　スメクチックＢｎ−ＣａＨ＋ｓＯ＄　Ｃ６Ｈｌ
３−ｎ４−ｎ−へキシル−４′−ｎ−ヘキシルオキシビフェニ
ル等吉相　→　スメクチックＢ→　スメクチックＥｎ−
Ｃ８Ｈ１７０−◎−◎−ＣＯ，Ｏ→◎−０Ｃ６Ｈ１３−
ｎ４−ｎ−へキシルオキシフェニル−４’　−ｎ−オク
チルオキシビフェニル−４−カルボキシレート等吉相　→　ネマチック　→　スメクチックＡ　→スメ
クチックＣ→　スメクチックＢｎ−ＣｓＨｏＯ−◎−◎−ＣＯ，０Ｃ６Ｈ１３−ｎｎ−
へキシル−４′−〇−ペンチルオキシビフェニルー４−
カルボキシレート（６５０８Ｃ）等吉相→　スメクチックＡ→　スメクチックＢ→　スメ
クチックＥＣｌ０Ｈ２１０−ｏ−ｏ−ＣＯ，０Ｃ６Ｈ１
３４−ｎ−へキシル−４’　−ｎ−デシルオキシビフェ
ニル−４−カルボキシレート等吉相　→　スメクチック
Ａ　→　スメクチックＣＣｌ０Ｈ２１０−◎−ＣＯ，Ｏ
ヘト０Ｃ７Ｈ＋５４−ｎ−へブチルオキシフェニル−４
−ｎ−デシルオキシベンゾエート等吉相　→　スメクチ
ックＡ　→　スメクチックＣＣ８Ｈ１７０−〇−ＣＯ，
０Ｈ４−ｎ−オクチルオキシベンゾイック・アシッド等吉相
　→　ネマチック　→　スメクチックＣ〔実施例１〕１，１，３．３−テトラメチル−１，３−ジー４’　−
［４’一オクチルオキシーフエニルオキシカルボニル］
フエニルオキシウンデカニルジシロキサン１重量部に対
して、（＋）−４−デシルオキシ安息香酸−４′−（２
′−フルオロオクチルオキシ）フェニルエステル９重量
部を加えて、液晶組成物を得た。相転移温度は９３℃　　　８６℃　　　６９°Ｃ６７℃ＩＳＯ←−−
８ｍＡ←−−ＳｍＣ＊←−一５ｍ１５ｍ２冷却したとこ
ろ、ＳｍＣ本相において全面均一配向し、かつメモリー
性のあるユニフォーム配向が得られた。

電界応答は７５℃において５０　μｓｅｃ　（７Ｖ／　
μｍ）と良好であった。

〔実施例２〕（＋）　−１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジ
ー４’　−［４’　−（２”’　−フルオロオクチルオ
キシ）−フェニルオキシカルボニル］フェニルオキシウ
ンデカニルジシロキサン１重量部に対して　（＋）−４
−デシルオキシ安息香酸−４’　−（２’−フルオロオ
クチルオキシ）−フェニルエステル９重量部を加えて液
晶組成物を得た。

相転移温度を印加したところ、モノドメイン性良好で、かつＳｍ層
にねじれのない良好な配向が得られた。応答速度は６０
℃にて４０μ５ｅｃ（８Ｖ／μｍ）であった。

〔実施例３〕下記構造式（Ｉ）で表わされる液晶２ｉ１体１重量部に
対して、構造式（ＩＩ）で表わされるＳ　ｍ　Ｃ”液晶
１２重量部を加えて液晶組成物を得た。

℃から１２０℃まで徐冷したところ、Ｓ　ｍ　Ｃ”相に
おいて全面均一配向した。メモリー性のあるユニフォー
ム配向が得られ、コントラストが４＝１であった。電界
応答は１３０℃で３００　ｐ　ｓｅｅ　（ＩＯＶ／μｍ
）と良好であった。

（１）Ｌ（Ｉｒ）ノＡｉ＊￥’ｔｖｓｆｕｚ−１１ｉ１
＝度１ｊ９０℃　　　１５ｇ”Ｃ１ｑＦＣＣｒｙｓｔ　−−→Ｓｍ（＊−一◆ＳｍＡ　−一ユＩ　
ｓｏ。

〔実施例４〕下記構造式（ＩＩＩ）の主鎖型高分子液晶（ｎ−１０）
１重量部に、下記構造式（ＩＶ）のカイラルスメクチッ
ク液晶１０重量部を加え、デカリンとトルエンのｌ：１
混合溶媒に１００℃に加熱して溶解させた。

この溶液を急冷して得られたゲルを対向した２本の圧延
ロール間を通過させて圧延し、シート状にして５０μｍ
のＰＶＡフィル上に積層し、室温下で減圧乾燥させた。

さらにＰＶＡフィルムをかさねて、さらにこれを圧延ロ
ーラ間を通過させることにより圧着圧延し、液晶組成物
層の厚みを約５０μｍとした。

得られた積層体を１００℃で表面速度の異なる２対のロ
ーラ間を通過させて延伸率１１０％で−軸延仲を行った
。得られた液晶素子の液晶組成層の厚みは１０μｍであ
った。モノドメインで均一な配向が得られた。これをＴ
ＴＯ付のガラス基板間に接着した後に電界応答させたと
ころ１１０℃で８００μ５ｅｃ（２０Ｖ／μｍ）でメモ
リー性のある状態が得られた。

〔発明の効果〕

以上のようにカイラルスメクチック相においてスメクチ
ック層間を共有結合により結合することで、配向性およ
び双安定性を制御することが可能となった。その結果、
セル厚によらない表面安定化強誘電性液晶素子が作成可
能となり、かつねじれのないユニフォーム配向が実現し
たことで、高品位表示ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いた液晶多量体を模式的に示した説
明図である。第２図は本発明の液晶素子を模式的に示し
た斜視図である。第３図（Ａ）は本発明の液晶素子の平
面図で、第３図（Ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。特許出願人　　野　平　　博　之 ″１３０印

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主鎖型液晶多量体と液晶単量体とからなり、かつ
スメクチツク相を示す液晶組成物であって、隣接するス
メクチツク層を形成する分子層の間を共有結合により結
合している結合部を有していることを特徴とする液晶組
成物。
（２）前記主鎖型液晶多量体の構造が下記一般式（１）
で表わされることを特徴とする請求項（１）記載の液晶
組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（１）（上記一般式（１）においてＡは末端フレキシブル鎖基
、Ｍはメソーゲン基、Ｆはスペーサフレキシブル基を示
す。ｘ＝０もしくは１で、ｘ＝１のときＢはエステル結
合、エーテル結合、チオエステル結合、ジメチルシロキ
サン結合又はチオエーテル結合を示す。ｙ＝１〜２００
）
（３）前記メソーゲン基が ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、及び▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選択された少なくとも１種の基を有して
いる請求項（２）記載の液晶組成物。
（４）前記末端フレキシブル鎖が、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝４〜１４の整
数）、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝２〜５の整数
）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝１〜１６の整
数）、 −Ｃ＿ｍＨ＿２＿ｍ＿＋＿１（ｍ＝１〜１８の整数）、
■ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｍＣＨ＿３（ｍ＝１〜５の整
数）及び▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝１〜
１６の整数）、からなる群より選択された少なくとも１種の基である請
求項（２）記載の液晶組成物。
（５）前記スペーサフレキシブル鎖が、 ■ＣＨ＿２■＿ｌ（ｌ＝４〜１８の整数）、■ＣＨ＿２
ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜１２の整数）、■ＣＨ＿２
ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜１０の整数）、■
ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜
１０の整数）、▲数式、化学式、表等があります▼（ｌ
＝１〜１０の整数）及び ▲数式、化学式、表等があります▼（ｌ＝１〜１０の整
数）からなる群より選択された少なくとも１種の基である請
求項（２）記載の液晶組成物。
（６）前記スメクチツク相がカイラルスメクチツク相で
ある請求項（１）記載の液晶組成物。
（７）主鎖型液晶多量体と液晶単量体とからなるスメク
チツク液晶を具備した液晶素子において、隣接するスメ
クチツク層を形成する分子層の間を共有結合により結合
している結合部を有していることを特徴とする液晶素子
。
（８）前記主鎖型液晶多量体の構造が下記一般式（１）
で表わされることを特徴とする請求項（７）記載の液晶
素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（１）（上記一般式（１）においてＡは末端フレキシブル鎖基
、Ｍはメソーゲン基、Ｆはスペーサフレキシブル基を示
す。ｘ＝０もしくは１で、ｘ＝１のときＢはエステル結
合、エーテル結合、チオエステル結合、ジメチルシロキ
サン結合又はチオエーテル結合を示す。ｙ＝１〜２００
）
（９）前記メソーゲン基が ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、及び▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選択された少なくとも１種の基を有して
いる請求項（８）記載の液晶素子。
（１０）前記末端フレキシブル鎖が、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝４〜１４の整
数）、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝２〜５の整数
）、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝１〜１６の整
数）、 −Ｃ＿ｍＨ＿２＿ｍ＿＋＿１（ｍ＝１〜１８の整数）、
■ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｍＣＨ＿３（ｍ＝１〜５の整
数）及び▲数式、化学式、表等があります▼（ｍ＝１〜
１６の整数）、からなる群より選択された少なくとも１種の基である請
求項（８）記載の液晶素子。
（１１）前記スペーサフレキシブル鎖が、 ■ＣＨ＿２■＿ｌ（ｌ＝４〜１８の整数）、■ＣＨ＿２
ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜１２の整数）、■ＣＨ＿２
ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜１０の整数）、■
ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ■＿ｌ（ｌ＝１〜
１０の整数）、▲数式、化学式、表等があります▼（ｌ
＝１〜１０の整数）及び ▲数式、化学式、表等があります▼（ｌ＝１〜１０の整
数）からなる群より選択された少なくとも１種の基である請
求項（８）記載の液晶素子。
（１２）前記液晶層が延伸配向処理されている液晶層で
ある請求項（７）記載の液晶素子。
（１３）前記液晶層が３量体以上の主鎖型液晶多量体と
液晶単量体との組成物である請求項（７）記載の液晶素
子。
（１４）前記液晶層が延伸配向処理されている液晶層で
ある請求項（１３）記載の液晶素子。
（１５）前記主鎖型液晶多量体が液晶２量体であるとこ
ろの請求項（７）記載の液晶素子。
（１６）前記スメクチツク液晶がカイラルスメクチツク
液晶である請求項（７）記載の液晶素子。