JPH01306493A - 強誘電性液晶組成物 - Google Patents
強誘電性液晶組成物Info
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- JPH01306493A JPH01306493A JP63136798A JP13679888A JPH01306493A JP H01306493 A JPH01306493 A JP H01306493A JP 63136798 A JP63136798 A JP 63136798A JP 13679888 A JP13679888 A JP 13679888A JP H01306493 A JPH01306493 A JP H01306493A
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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。
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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し、さらに詳しくは
、負の誘電異方性を有するカイラルまたは非カイラルな
化合物を含有してなる、負の誘電異方性を有する強誘電
性液晶組成物およびそれを用いた光スイッチング素子に
関する。
、負の誘電異方性を有するカイラルまたは非カイラルな
化合物を含有してなる、負の誘電異方性を有する強誘電
性液晶組成物およびそれを用いた光スイッチング素子に
関する。
〔従来の技術]
近年、液晶デイスプレィは、薄型、軽量、低消費電力な
どの特徴を生かして表示素子として幅広く用いられるよ
うになってきた。しかし、これらの表示素子のほとんど
は、ネマチック相を有する液晶材料を用いたTN型表示
方式を利用したものであり、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、改善の必要
性が迫られている。
どの特徴を生かして表示素子として幅広く用いられるよ
うになってきた。しかし、これらの表示素子のほとんど
は、ネマチック相を有する液晶材料を用いたTN型表示
方式を利用したものであり、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、改善の必要
性が迫られている。
このような現状の中で、最近、注目されているのが、N
、 A、クラークとS、T、 ラガウオールにより提
案された、強誘電性液晶の光スイッチング現象を利用し
た表示方式である(アプライド・フィジクス・レターズ
(AppI2.Phys、Lett、)第36巻、P、
899 (1980年)参照)。強誘電性液晶は、19
75年にR9B。
、 A、クラークとS、T、 ラガウオールにより提
案された、強誘電性液晶の光スイッチング現象を利用し
た表示方式である(アプライド・フィジクス・レターズ
(AppI2.Phys、Lett、)第36巻、P、
899 (1980年)参照)。強誘電性液晶は、19
75年にR9B。
メイヤー等によってその存在が初めて発表されたもので
(ジャーナル・ド・フイジーク(J、dePhys、)
第36巻、P、69 (1975年)参照)、液晶分類
上からカイラルスメクチックC相、カイラルスメクチッ
クT相、カイラルスメクチックF相、カイラルスメクチ
ックC相、カイラルスメクチックH相、カイラルスメク
チックJ相およびカイラルスメクチ・ンクに相(以下、
それぞれsc”相、SI”相、SF”相、SG”相、S
H”相、SJ”相およびSK“相と略記する)に属する
。
(ジャーナル・ド・フイジーク(J、dePhys、)
第36巻、P、69 (1975年)参照)、液晶分類
上からカイラルスメクチックC相、カイラルスメクチッ
クT相、カイラルスメクチックF相、カイラルスメクチ
ックC相、カイラルスメクチックH相、カイラルスメク
チックJ相およびカイラルスメクチ・ンクに相(以下、
それぞれsc”相、SI”相、SF”相、SG”相、S
H”相、SJ”相およびSK“相と略記する)に属する
。
強誘電性液晶の光スイッチング効果を表示素子として応
用する場合、TN型表示方式に較べて2つの優れた特徴
がある。第1の特徴は、非常に高速で応答し、その応答
時間はTN表示方式の素子と比較すると1/100以下
である。第2の特徴は、メモリー効果があることであり
、上記の高速応答性と相まって時分割駆動が容易である
。
用する場合、TN型表示方式に較べて2つの優れた特徴
がある。第1の特徴は、非常に高速で応答し、その応答
時間はTN表示方式の素子と比較すると1/100以下
である。第2の特徴は、メモリー効果があることであり
、上記の高速応答性と相まって時分割駆動が容易である
。
強誘電性液晶を用いた表示素子にメモリー性を持たせる
には、2つの方法が考えられる。1つは、N、A、
クラークらが提案している、セル厚(d)をらせんピッ
チ(p)以下の厚みにまで薄くしくd<p)、らせんを
ほどくことによりメモリー性を出現させる方法であり(
アプライド・フィジクス・レターズ(AppCPhys
、Letl、 )第36巻、P、899 (1980年
)参照)、もう1つは、Le ビーサントらにより発
見された、ACスタビライズ効果を利用してメモリー性
を出現させる方法である(パリ・リキッド・クリスタル
・コンファレンス)(ParisLiquid er
ystal Conference、)、p、217
(1984年)参照)。
には、2つの方法が考えられる。1つは、N、A、
クラークらが提案している、セル厚(d)をらせんピッ
チ(p)以下の厚みにまで薄くしくd<p)、らせんを
ほどくことによりメモリー性を出現させる方法であり(
アプライド・フィジクス・レターズ(AppCPhys
、Letl、 )第36巻、P、899 (1980年
)参照)、もう1つは、Le ビーサントらにより発
見された、ACスタビライズ効果を利用してメモリー性
を出現させる方法である(パリ・リキッド・クリスタル
・コンファレンス)(ParisLiquid er
ystal Conference、)、p、217
(1984年)参照)。
現状の強誘電性液晶材料は、らせんピッチが短いものが
多く (1〜3 pm) 、N、A、 クラークらが
提案した薄セル化によりメモリー性を出現させるために
は、セル厚を1〜3μm(らいに保つ必要があり、現状
のセル製作技術から考えると、コスト面および歩留まり
の点において困難であるという問題点がある。一方、L
e ビーサントらが発見したACスタビライズ効果を
利用してメモリー性を出現させる方法は、負の誘電異方
性(Δε)を有する強誘電性液晶材料においてのみ有効
であるが、厚セル(5〜7μm)においても、メモリー
性を出現させることが可能であり、現状のセル製作技術
を利用することができ、非常に実用的である。
多く (1〜3 pm) 、N、A、 クラークらが
提案した薄セル化によりメモリー性を出現させるために
は、セル厚を1〜3μm(らいに保つ必要があり、現状
のセル製作技術から考えると、コスト面および歩留まり
の点において困難であるという問題点がある。一方、L
e ビーサントらが発見したACスタビライズ効果を
利用してメモリー性を出現させる方法は、負の誘電異方
性(Δε)を有する強誘電性液晶材料においてのみ有効
であるが、厚セル(5〜7μm)においても、メモリー
性を出現させることが可能であり、現状のセル製作技術
を利用することができ、非常に実用的である。
ACスタビライズ効果は、強誘電性液晶が低周波数にお
いては、印加電界に自発分極(Ps)が応答するが、高
周波数においては自発分極が追随できなくなり、その結
果常誘電異方性が寄与することになり、誘電異方性が負
(△さく0)であるならば、液晶分子は基板に対して平
行状態に強制されるということを利用した方式であり、
厚いセルにおいてもメモリー効果は出現する。実際に、
このACスタビライズ効果を利用した、マトリックス表
示が示されたのは、1985年、ジェアリーが報告した
のが最初であり(SID’85 ダイジェスト P、
12B (1985年)参照)、その後はほとんど例が
ない。いままで報告された例が少ない主たる理由は、負
の誘電異方性を有する強誘電性液晶材料が少ないことで
ある。また、ジェアリーの報告では、ACスタビライズ
効果を利用してメモリー性を出現させるためには、約4
0■の電圧が必要であり、通常のICの駆動電圧範囲を
考慮すると、もっと低い電圧(25■以下)にて、AC
スタビライズ効果が出現することが望ましい。ACスタ
ビライズ効果は、誘電異方性が負に大きいほど低い電圧
にて出現するため、誘電異方性が負に大きい強誘電性液
晶材料の出現が熱望されている。また、ジェアリーらの
報告した強誘電性液晶材料の応答時間は数m5ecであ
り、実用面から見ると応答時間はまだ遅く、誘電異方性
が負であり、かつ高速応答性を有する強誘電性液晶の出
現が望まれていた。
いては、印加電界に自発分極(Ps)が応答するが、高
周波数においては自発分極が追随できなくなり、その結
果常誘電異方性が寄与することになり、誘電異方性が負
(△さく0)であるならば、液晶分子は基板に対して平
行状態に強制されるということを利用した方式であり、
厚いセルにおいてもメモリー効果は出現する。実際に、
このACスタビライズ効果を利用した、マトリックス表
示が示されたのは、1985年、ジェアリーが報告した
のが最初であり(SID’85 ダイジェスト P、
12B (1985年)参照)、その後はほとんど例が
ない。いままで報告された例が少ない主たる理由は、負
の誘電異方性を有する強誘電性液晶材料が少ないことで
ある。また、ジェアリーの報告では、ACスタビライズ
効果を利用してメモリー性を出現させるためには、約4
0■の電圧が必要であり、通常のICの駆動電圧範囲を
考慮すると、もっと低い電圧(25■以下)にて、AC
スタビライズ効果が出現することが望ましい。ACスタ
ビライズ効果は、誘電異方性が負に大きいほど低い電圧
にて出現するため、誘電異方性が負に大きい強誘電性液
晶材料の出現が熱望されている。また、ジェアリーらの
報告した強誘電性液晶材料の応答時間は数m5ecであ
り、実用面から見ると応答時間はまだ遅く、誘電異方性
が負であり、かつ高速応答性を有する強誘電性液晶の出
現が望まれていた。
〔発明が解決しようとする課題)
本発明の第1の目的は、負の誘電異方性が大きく、低電
圧にてACスタビライズ効果を有し、しかも高速応答性
を存する強誘電性液晶組成物を提供することであり、第
2の目的は上記の液晶組成物を用いた光スイッチング素
子を提供することである。
圧にてACスタビライズ効果を有し、しかも高速応答性
を存する強誘電性液晶組成物を提供することであり、第
2の目的は上記の液晶組成物を用いた光スイッチング素
子を提供することである。
〔課題を解決するための手段]
本発明者らは前記した問題点を解決すべく、強誘電性液
晶組成物を鋭意検討した結果、以下に示すごとく液晶化
合物を組合わせることにより、負の誘電異方性が大きく
、しかも高速応答性を有する強誘電性液晶組成物が得ら
れることを見出し、本発明を完成した。
晶組成物を鋭意検討した結果、以下に示すごとく液晶化
合物を組合わせることにより、負の誘電異方性が大きく
、しかも高速応答性を有する強誘電性液晶組成物が得ら
れることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
(1)一般式
((A)式中、R1およびR2は炭素数1〜18の直鎖
または分岐のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル
オキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボ
ニルオキシ基またはアルカノイル基を示し、(ト、イ)
および号−は÷またはへ)を示し、Xl、X2およびX
3は水素原子またはハロゲン原子を示し、PおよびQは
それぞれ0または1であり、P+QはOまたはlである
)で表わされる化合物を少なくとも1種含むことを特徴
とする強誘電性液晶組成物、および該液晶組成物を用い
た光スイッチング素子に関する。
または分岐のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル
オキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボ
ニルオキシ基またはアルカノイル基を示し、(ト、イ)
および号−は÷またはへ)を示し、Xl、X2およびX
3は水素原子またはハロゲン原子を示し、PおよびQは
それぞれ0または1であり、P+QはOまたはlである
)で表わされる化合物を少なくとも1種含むことを特徴
とする強誘電性液晶組成物、および該液晶組成物を用い
た光スイッチング素子に関する。
本発明の強誘電性液晶組成物は、上記一般式(A)で表
わされる化合物の含有量が5〜50重量%であり、かつ
負の誘電異方性を示すことが好ましい。
わされる化合物の含有量が5〜50重量%であり、かつ
負の誘電異方性を示すことが好ましい。
また一般式
((Al)式中、R″およびR4はいずれも炭素数1〜
18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基
を示し、X、 、X2およびX3は水素原子またはハロ
ゲン原子を示し、PおよびQはそれぞれ0または1であ
り、P+QはOまたは1である)で表わされる化合物の
含有量が5〜50重世%であり、かつ負の誘電異方性を
示す強誘電性液晶組成物が好ましい。
18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基
を示し、X、 、X2およびX3は水素原子またはハロ
ゲン原子を示し、PおよびQはそれぞれ0または1であ
り、P+QはOまたは1である)で表わされる化合物の
含有量が5〜50重世%であり、かつ負の誘電異方性を
示す強誘電性液晶組成物が好ましい。
さらに一般式
((A2)式中、R5およびRhはいずれも炭素数1〜
18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基
を示し、X4は水素原子またはハロゲン原子を示し、P
およびQはそれぞれOまたは1であり、P+QはOまた
は1である)で表わされる化合物の含有量が5〜50重
量%であり、かつ負の誘電異方性を示す強誘電性液晶組
成物が好ましい。
18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基
を示し、X4は水素原子またはハロゲン原子を示し、P
およびQはそれぞれOまたは1であり、P+QはOまた
は1である)で表わされる化合物の含有量が5〜50重
量%であり、かつ負の誘電異方性を示す強誘電性液晶組
成物が好ましい。
さらにまた少なくとも下記のA、B、Cの3つの成分を
含有し、その割合はAが5〜50重量%、Bが5〜50
重量%、Cが5〜50重量%であり、かつ負の誘電異方
性を有する強誘電性液晶組成物が好ましい。
含有し、その割合はAが5〜50重量%、Bが5〜50
重量%、Cが5〜50重量%であり、かつ負の誘電異方
性を有する強誘電性液晶組成物が好ましい。
ここでA成分は、前記一般式(A2)で表わされる化合
物であり、 B成分は、一般式 X5 ((B)式中、R7およびR8はいずれも炭素数X〜1
8の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基を
示し、X5は水素原子または7zロゲン原子を示す)で
表わ蚕れる化合物であり、C成分は、一般式 NC−1,)式中、R’lおよびRloはいずれも炭素
数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコ
キシ基で、少なくともその一方は光学活性を示し、Lお
よびMのいずれか一方は単結合を示し、他方は−CO−
または一〇〇−を示し、Yは水素原子、ハロゲン原子ま
たはシアノ基を示す)、一般式 %式% ((C−2)式中、Rl lは炭素数1〜1日の直鎖ま
たは分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、Rl
zは炭素数1〜18の直鎖または分岐のアCH。
物であり、 B成分は、一般式 X5 ((B)式中、R7およびR8はいずれも炭素数X〜1
8の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ基を
示し、X5は水素原子または7zロゲン原子を示す)で
表わ蚕れる化合物であり、C成分は、一般式 NC−1,)式中、R’lおよびRloはいずれも炭素
数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコ
キシ基で、少なくともその一方は光学活性を示し、Lお
よびMのいずれか一方は単結合を示し、他方は−CO−
または一〇〇−を示し、Yは水素原子、ハロゲン原子ま
たはシアノ基を示す)、一般式 %式% ((C−2)式中、Rl lは炭素数1〜1日の直鎖ま
たは分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、Rl
zは炭素数1〜18の直鎖または分岐のアCH。
ルキル基または−CI(−OR(Rは炭素数1〜10の
アルキル基)を示し、*は不斉炭素原子を示す)、 または一般式 ((C−3)式中、RI3は炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、R14
は炭素数2〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し
、EおよびFは一○CHz−または−CHz O−を示
し、EまたはFのどちらか一方は単結合であり、*は不
斉炭素原子を示t″)で表わされる化合物である、 上記液晶組成物において、一般式(A2)で表わされる
化合物は、一般式 ((A 2−1 )式中、R15およびRI6は炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、X6は水素原子またはノλロゲン原子を示
す)、 または一般式、 ((A 2−2 )式中、RlzおよびR18は炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、×7は水素原子またはハロゲン原子を示す
)で表わされる強誘電性液晶組成物であることが好まし
い。
アルキル基)を示し、*は不斉炭素原子を示す)、 または一般式 ((C−3)式中、RI3は炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、R14
は炭素数2〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し
、EおよびFは一○CHz−または−CHz O−を示
し、EまたはFのどちらか一方は単結合であり、*は不
斉炭素原子を示t″)で表わされる化合物である、 上記液晶組成物において、一般式(A2)で表わされる
化合物は、一般式 ((A 2−1 )式中、R15およびRI6は炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、X6は水素原子またはノλロゲン原子を示
す)、 または一般式、 ((A 2−2 )式中、RlzおよびR18は炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、×7は水素原子またはハロゲン原子を示す
)で表わされる強誘電性液晶組成物であることが好まし
い。
本発明に用いられる一般式(A)で表わされる化合物は
、ピリミジン環を持っており、分子の短軸方向に大きな
双極子モーメントを有するため、誘電異方性が負に大き
いという特徴を有している。
、ピリミジン環を持っており、分子の短軸方向に大きな
双極子モーメントを有するため、誘電異方性が負に大き
いという特徴を有している。
そられの主な化合物の誘電異方性を測定したところ、約
−8〜−2の範囲内であった。
−8〜−2の範囲内であった。
一般式(A)で表わされる化合物に関しては、Zash
ke、H,HHyna、C,;5chubert、H,
、;Z、Chem、t7,333(1977)、5ch
ubert、H,;Koch、R,HWeinbrec
her、CHo;Z。
ke、H,HHyna、C,;5chubert、H,
、;Z、Chem、t7,333(1977)、5ch
ubert、H,;Koch、R,HWeinbrec
her、CHo;Z。
Chem、6,467 (1966)、weygand
、C,;Lanzendorf、W、;J。
、C,;Lanzendorf、W、;J。
prakも、Chem、151,221 (1938)
、本出願人による特開昭60−226861号、特開昭
63−68571号、特開昭63−72680号などに
記載されている。
、本出願人による特開昭60−226861号、特開昭
63−68571号、特開昭63−72680号などに
記載されている。
以下に一般式(A)で表わされる代表的な化合物を第1
表〜第5表に例示する。なお、本発明においては、スメ
クチックC相を持たない化合物であっても、組成物の相
転移温度に著しく影響しない程度の量であれば使用でき
る。
表〜第5表に例示する。なお、本発明においては、スメ
クチックC相を持たない化合物であっても、組成物の相
転移温度に著しく影響しない程度の量であれば使用でき
る。
以下余白
第3表
一般式(B)で表される主な化合物を以下の第6表から
第8表に例示する。
第8表に例示する。
第6表
第7表
第 7 表(続き)
註:S3は未確定スメクチック相
また(C−1)式で表される主な化合物を以下の第9表
から第12表に例示する。
から第12表に例示する。
以下余白
さらに(C−2)式で表される主な化合物を下記の第1
3表に例示する。
3表に例示する。
以下余白
第13表
一般式(C−3)で表される主な化合物を下記の第14
表に例示する。
表に例示する。
以下余白
前述したように、本発明は一般式(A)で表わされる負
の誘電異方性を有する化合物を、強誘電性液晶化合物ま
たは強誘電性液晶組成物に含有させるものであるが、特
にA、B、C成分である一般式(A)、(B)、(C−
1)、(C−2)、(C−3)で表わされる化合物を組
合わせることにより、誘電異方性が負でしかも高速応答
性を有する強誘電性液晶組成物が得られる。
の誘電異方性を有する化合物を、強誘電性液晶化合物ま
たは強誘電性液晶組成物に含有させるものであるが、特
にA、B、C成分である一般式(A)、(B)、(C−
1)、(C−2)、(C−3)で表わされる化合物を組
合わせることにより、誘電異方性が負でしかも高速応答
性を有する強誘電性液晶組成物が得られる。
A成分である化合物は、前述したよ・うに、誘電異方性
が約−8〜−一2と負に大きく、本発明の目的の強誘電
性液晶組成物においては負の誘電異方性を出現させ、低
電圧においてもACスタビライズ効果を発生させ、その
結果良好なメモリー性を生じるという重要な役割を演じ
ている。A成分は融点が高く、あまり高濃度で使用する
と強誘電性液晶組成物の融点が高くなり、スメクチック
C9相の温度範囲が狭くなる。よって室温を含む広い温
度範囲でスメクチックC1相を呈するためには、本発明
におけるA成分の使用濃度は50重量%以下が望ましい
。B成分である一般式(B)で表わされるピリミジン環
を含む化合物は、非常に低粘性な化合物であり、応答性
の向上に重要な役割を演じているが、はとんどの化合物
の誘電異方性が約0〜5であり、高濃度で使用すると強
誘電性液晶組成物の誘電異方性が正になり易く、好まし
くない。よってB成分の使用目的を考慮すると、本発明
におけるB成分の使用濃度は50重量%以下が望ましい
。
が約−8〜−一2と負に大きく、本発明の目的の強誘電
性液晶組成物においては負の誘電異方性を出現させ、低
電圧においてもACスタビライズ効果を発生させ、その
結果良好なメモリー性を生じるという重要な役割を演じ
ている。A成分は融点が高く、あまり高濃度で使用する
と強誘電性液晶組成物の融点が高くなり、スメクチック
C9相の温度範囲が狭くなる。よって室温を含む広い温
度範囲でスメクチックC1相を呈するためには、本発明
におけるA成分の使用濃度は50重量%以下が望ましい
。B成分である一般式(B)で表わされるピリミジン環
を含む化合物は、非常に低粘性な化合物であり、応答性
の向上に重要な役割を演じているが、はとんどの化合物
の誘電異方性が約0〜5であり、高濃度で使用すると強
誘電性液晶組成物の誘電異方性が正になり易く、好まし
くない。よってB成分の使用目的を考慮すると、本発明
におけるB成分の使用濃度は50重量%以下が望ましい
。
C成分である一般式(C−1)で表わされる化合物に関
しては、本出願人Cごよる特開昭61−43号、特開昭
61−210056号、特開昭63−48254号、特
願昭62−053778号、特願昭62−067097
号等に、また一般式(C−2)で表わされる化合物に関
しては、本出願人による特願昭61−133269号、
特願昭61−49796号に、さらに一般式(C−3)
で表わされる化合物に関しては、本出願人による特開昭
60−149548号に開示されてあり、高速応答性に
優れた強誘電性液晶化合物である。
しては、本出願人Cごよる特開昭61−43号、特開昭
61−210056号、特開昭63−48254号、特
願昭62−053778号、特願昭62−067097
号等に、また一般式(C−2)で表わされる化合物に関
しては、本出願人による特願昭61−133269号、
特願昭61−49796号に、さらに一般式(C−3)
で表わされる化合物に関しては、本出願人による特開昭
60−149548号に開示されてあり、高速応答性に
優れた強誘電性液晶化合物である。
以上のようなA、B、、C1各成分の特性を生がして目
的とする特性の優れた液晶組成物を得るための各成分の
割合は、種々検討した結果、前記のごとくA成分が5〜
50重量%、B成分が5〜50重量%、C成分が5〜5
0重量%の範囲が好適であることがわかった。
的とする特性の優れた液晶組成物を得るための各成分の
割合は、種々検討した結果、前記のごとくA成分が5〜
50重量%、B成分が5〜50重量%、C成分が5〜5
0重量%の範囲が好適であることがわかった。
以下、実験例および実施例により本発明をさらに詳細に
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。例中、自発分極の大きさ(Ps)は、ソーヤ
・タワー法にて測定し、らせんピッチ(P)はセル要約
200 tt mのホモジニアス配向を施したセルを使
用し、偏光顕微鏡下でらせんピッチに対応するしま模様
(デ・カイラリゼーションライン)の間隔を直接測定す
ることにより求めた。そして、傾き角(θ)は、ホモジ
ニアス配向させたセルに臨界電場以上の充分に高い電場
を印加し、らせん構造を消滅させ、さらに極性を反転さ
せ、直交ニコル下における消光位の移動角(2θに対応
)より求めた。
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。例中、自発分極の大きさ(Ps)は、ソーヤ
・タワー法にて測定し、らせんピッチ(P)はセル要約
200 tt mのホモジニアス配向を施したセルを使
用し、偏光顕微鏡下でらせんピッチに対応するしま模様
(デ・カイラリゼーションライン)の間隔を直接測定す
ることにより求めた。そして、傾き角(θ)は、ホモジ
ニアス配向させたセルに臨界電場以上の充分に高い電場
を印加し、らせん構造を消滅させ、さらに極性を反転さ
せ、直交ニコル下における消光位の移動角(2θに対応
)より求めた。
応答時間は、配向処理を施した電極間隔が2μmのセル
に各組成物を注入し、±5V/μm1100Hzの矩形
波を印加したときの透過光強度の変化から測定した。
に各組成物を注入し、±5V/μm1100Hzの矩形
波を印加したときの透過光強度の変化から測定した。
誘電異方性は、平行配向処理および垂直配向処理を施し
たセルを使用し、1KHzにおける空セルで容量と液晶
を注入したときの容量がら誘電率を測定し、誘電異方性
を算出した。
たセルを使用し、1KHzにおける空セルで容量と液晶
を注入したときの容量がら誘電率を測定し、誘電異方性
を算出した。
実施例1
前記したA’、B、Cの3成分からなる、以下に示した
強誘電性液晶組成物(M i x、1)を調製した。
強誘電性液晶組成物(M i x、1)を調製した。
10 〃
この強誘電性液晶組成物(M i x、1)は、室温〜
59. O’Cの温度域にてSC”相を示し、応答時間
は25°Cにて25.0 p s e c、チルト角は
22゜2°、Psは14.2 n Ccm−”、また誘
電異方性は=2.7であった。
59. O’Cの温度域にてSC”相を示し、応答時間
は25°Cにて25.0 p s e c、チルト角は
22゜2°、Psは14.2 n Ccm−”、また誘
電異方性は=2.7であった。
この組成物(Miχ、1)を表面にラビング処理を施し
た透明電極を有する2枚の基板の間に封入し、セル厚が
5μmとなるように組立てた電気光学素子を、互いに直
交する2枚の偏光板の間に挟持し、第1図に示されるよ
うなパルス波形(パルス幅1m5ec、±25v)を印
加し、このパルス波形に20 KHz、±25VのAC
波形を重畳して透過光レベルの変化を観察したところ、
第2図に示されるような良好なメモリー性が得られた。
た透明電極を有する2枚の基板の間に封入し、セル厚が
5μmとなるように組立てた電気光学素子を、互いに直
交する2枚の偏光板の間に挟持し、第1図に示されるよ
うなパルス波形(パルス幅1m5ec、±25v)を印
加し、このパルス波形に20 KHz、±25VのAC
波形を重畳して透過光レベルの変化を観察したところ、
第2図に示されるような良好なメモリー性が得られた。
このように、本発明のA成分である負の誘電異方性を有
する化合物を添加したことにより、強誘電性液晶組成物
の誘電異方性が負に大きくなり、その結果ACスタビラ
イズ効果が顕著にあられれ、良好なメモリー性が得られ
、しかもジエアリーの報告と比較すると応答時間も非常
に速く(約1/4)、AC電圧も低い(約1/2)ため
、本発明の強誘電性液晶組成物は非常に実用に適したも
のであることが判明した。
する化合物を添加したことにより、強誘電性液晶組成物
の誘電異方性が負に大きくなり、その結果ACスタビラ
イズ効果が顕著にあられれ、良好なメモリー性が得られ
、しかもジエアリーの報告と比較すると応答時間も非常
に速く(約1/4)、AC電圧も低い(約1/2)ため
、本発明の強誘電性液晶組成物は非常に実用に適したも
のであることが判明した。
実施例2〜7
第15表に、本発明の強誘電性液晶組成物(Mi X、
2〜M i x 、7)の組成を、また第16表にその
特性を示す。
2〜M i x 、7)の組成を、また第16表にその
特性を示す。
以下余白
(第15表において、組成物(M i x、5)の相転
移順位は、 C←SC9→5A−N“ →■ であるが、他の組成物の相転移順位は、C→SC“ −
3A→I である)。
移順位は、 C←SC9→5A−N“ →■ であるが、他の組成物の相転移順位は、C→SC“ −
3A→I である)。
なお、第15表のMix、5.6.7ではA、B、C各
成分の(酢に、S00相の温度域を広げること、または
SC0相のらせんピッチを長くすることなどのために、
他の非カイラルな化合物、またはカイラルな液晶化合物
が含まれている組成物もあるが、これらの化合物を含む
ことは本発明の強誘電性液晶組成物の特性を損なわず、
何ら問題はない。
成分の(酢に、S00相の温度域を広げること、または
SC0相のらせんピッチを長くすることなどのために、
他の非カイラルな化合物、またはカイラルな液晶化合物
が含まれている組成物もあるが、これらの化合物を含む
ことは本発明の強誘電性液晶組成物の特性を損なわず、
何ら問題はない。
Mix、6の強誘電性液晶組成物を配向処理剤としてP
VAを塗布し、表面をラビングして平行配向処理を施し
た。セルギャップ5μmの透明電極を備えたセルに注入
し、この液晶セルを直交ユニフル状態に配置した2枚の
偏光子の間に挟み、パルス幅1m5ec、±25Vのパ
ルス波形に、25KHz、±20VのAC波形を重畳し
たところ、第1図および第2図に示すように良好なAC
スタビライズ効果が認められ、メモリー性も良好であり
、コントラスト比も1:20と非常に実用に適した液晶
表示素子が得られた。
VAを塗布し、表面をラビングして平行配向処理を施し
た。セルギャップ5μmの透明電極を備えたセルに注入
し、この液晶セルを直交ユニフル状態に配置した2枚の
偏光子の間に挟み、パルス幅1m5ec、±25Vのパ
ルス波形に、25KHz、±20VのAC波形を重畳し
たところ、第1図および第2図に示すように良好なAC
スタビライズ効果が認められ、メモリー性も良好であり
、コントラスト比も1:20と非常に実用に適した液晶
表示素子が得られた。
本発明によれば、誘電異方性が負で良好なACスタビラ
イズ効果を有し、しかも高速応答性を有する強誘電性液
晶組成物および該組成物を用いた光スイッチング素子が
得られる。本発明の強誘電性液晶組成物の応用としては
、高速液晶シャッターや高マルチプレツクス液晶デイス
プレィなどがあげられる。
イズ効果を有し、しかも高速応答性を有する強誘電性液
晶組成物および該組成物を用いた光スイッチング素子が
得られる。本発明の強誘電性液晶組成物の応用としては
、高速液晶シャッターや高マルチプレツクス液晶デイス
プレィなどがあげられる。
第1図は、本発明に係る強誘電組成物における印加電圧
波形を示す図、第2図は、第1図に示した電圧波形に2
5KHzのAC波形を重畳した場合の光学応答を示す図
である。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第1図 □時間 □時間 手続補正書 1、事件の表示 昭和63年 特 許 廓 第136798号車件との関
係 特許出願人 住 所 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号名
称(207)チッソ株式会社 代表者 野 木 貞 jjt 4、代理人 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目11番8号(
紅萌ビルディング)電話03 (639) 5592番
7、補正の内容 (1)明細書第18頁2行目の「ピリミジン」を「ピリ
ダジンJに改める。 (2)明細書第41頁5行〜6行目の「空セルで容量」
を「空セルでの容量sに改める。 (3)明細書第41頁最下行の 改める。 (4)明細書第41頁最下目の °°ゞ96・ 1.、、上 手続補正書 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 住 所 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号名
称(207)チッソ株式会社 代表者 野 木 貞 雄 4、代理人 〒103 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目11番8号(
紅萌ビルディング)電話03 (639) 5592番
7、補正の内容 (1)明細書第26頁の第7表を別紙のとおり改める。 (2)明細書第262行目の に改める。 以上 第7表
波形を示す図、第2図は、第1図に示した電圧波形に2
5KHzのAC波形を重畳した場合の光学応答を示す図
である。 代理人 弁理士 川 北 武 長 第1図 □時間 □時間 手続補正書 1、事件の表示 昭和63年 特 許 廓 第136798号車件との関
係 特許出願人 住 所 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号名
称(207)チッソ株式会社 代表者 野 木 貞 jjt 4、代理人 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目11番8号(
紅萌ビルディング)電話03 (639) 5592番
7、補正の内容 (1)明細書第18頁2行目の「ピリミジン」を「ピリ
ダジンJに改める。 (2)明細書第41頁5行〜6行目の「空セルで容量」
を「空セルでの容量sに改める。 (3)明細書第41頁最下行の 改める。 (4)明細書第41頁最下目の °°ゞ96・ 1.、、上 手続補正書 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 住 所 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号名
称(207)チッソ株式会社 代表者 野 木 貞 雄 4、代理人 〒103 住 所 東京都中央区日本橋茅場町−丁目11番8号(
紅萌ビルディング)電話03 (639) 5592番
7、補正の内容 (1)明細書第26頁の第7表を別紙のとおり改める。 (2)明細書第262行目の に改める。 以上 第7表
Claims (7)
- (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(A) ((A)式中、R^1およびR^2は炭素数1〜18の
直鎖または分岐のアルキル基、アルコキシ基、アルカノ
イルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカ
ルボニルオキシ基またはアルカノイル基を示し、▲数式
、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等が
あります▼および▲数式、化学式、表等があります▼は
▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
式、表等があります▼を示し、X_1、X_2およびX
_3は水素原子またはハロゲン原子を示し、PおよびQ
はそれぞれ0または1であり、P+Qは0または1であ
る)で表わされる化合物を少なくとも1種含むことを特
徴とする強誘電性液晶組成物。 - (2)請求項(1)記載の一般式で表わされる化合物の
含有量が5〜50重量%であり、かつ負の誘電異方性を
示す強誘電性液晶組成物。 - (3)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(A1) ((A1)式中、R^3およびR^4はいずれも炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、X_1、X_2およびX_3は水素原子ま
たはハロゲン原子を示し、PおよびQはそれぞれ0また
は1であり、P+Qは0または1である)で表わされる
化合物の含有量が5〜50重量%であり、かつ負の誘電
異方性を示す強誘電性液晶組成物。 - (4)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(A2) ((A2)式中、R^5およびR^6はいずれも炭素数
1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキ
シ基を示し、X_4は水素原子またはハロゲン原子を示
し、PおよびQはそれぞれ0または1であり、P+Qは
0または1である)で表わされる化合物の含有量が5〜
50重量%であり、かつ負の誘電異方性を示す強誘電性
液晶組成物。 - (5)少なくとも下記のA、B、Cの3つの成分を含有
し、その割合はAが5〜50重量%、Bが5〜50重量
%、Cが5〜50重量%であり、かつ負の誘電異方性を
有する強誘電性液晶組成物。 ここでA成分は、請求項(4)記載の一般式(A2)の
化合物であり、 B成分は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(B) ((B)式中、R^7およびR^8はいずれも炭素数1
〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアルコキシ
基を示し、X_5は水素原子またはハロゲン原子を示す
)で表わされる化合物であり、C成分は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(C−1) ((C−1)式中、R^9およびR^1^0はいずれも
炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはア
ルコキシ基で、少なくともその一方は光学活性を示し、
LおよびMのいずれか一方は単結合を示し、他方は▲数
式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学式、
表等があります▼を示し、Yは水素原子、ハロゲン原子
またはシアノ基を示す)、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(C−2) ((C−2)式中、R^1^1は炭素数1〜18の直鎖
または分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、R
^1^2は炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル
基または▲数式、化学式、表等があります▼(Rは炭素
数1〜1 0のアルキル基)を示し、*は不斉炭素原子を示す)、 または一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(C−3) ((C−3)式中、R^1^3は炭素数1〜18の直鎖
または分岐のアルキル基またはアルコキシ基を示し、R
^1^4は炭素数2〜18の直鎖または分岐のアルキル
基を示し、EおよびFは−OCH_2−または−CH_
2O−を示し、EまたはFのどちらか一方は単結合であ
り、*は不斉炭素原子を示す)で表わされる化合物であ
る。 - (6)請求項(5)において、一般式(A2)で表わさ
れる化合物が、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(A2−1) ((A2−1)式中、R^1^5およびR^1^6は炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアル
コキシ基を示し、X_6は水素原子またはハロゲン原子
を示す)、 または一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼(A2−2) ((A2−2)式中、R^1^7およびR^1^8は炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基またはアル
コキシ基を示し、X_7は水素原子またはハロゲン原子
を示す)であることを特徴とする強誘電性液晶組成物。 - (7)請求項(1)〜(6)までのいずれか1つの強誘
電性液晶組成物を用いることを特徴とする光スイッチン
グ素子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63136798A JPH01306493A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 強誘電性液晶組成物 |
US07/359,719 US5053163A (en) | 1988-06-03 | 1989-05-31 | Ferroelectric liquid crystal composition |
DE89305606T DE68911038T2 (de) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Ferroelektrische Flüssigkristallzusammensetzungen. |
EP89305606A EP0345091B1 (en) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Ferroelectric liquid crystal compositions |
KR1019890007660A KR930009906B1 (ko) | 1988-06-03 | 1989-06-03 | 강유전성 액정 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63136798A JPH01306493A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 強誘電性液晶組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01306493A true JPH01306493A (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=15183765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63136798A Pending JPH01306493A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 強誘電性液晶組成物 |
Country Status (5)
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