JPH02206679A - 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 - Google Patents
液晶組成物およびこれを含む液晶素子Info
- Publication number
- JPH02206679A JPH02206679A JP1025047A JP2504789A JPH02206679A JP H02206679 A JPH02206679 A JP H02206679A JP 1025047 A JP1025047 A JP 1025047A JP 2504789 A JP2504789 A JP 2504789A JP H02206679 A JPH02206679 A JP H02206679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- formulas
- tables
- crystal composition
- mathematical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 71
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 3
- -1 thiadiazole compound Chemical class 0.000 abstract description 3
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 abstract 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 54
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 37
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-SCSAIBSYSA-N (2R)-butan-2-ol Chemical compound CC[C@@H](C)O BTANRVKWQNVYAZ-SCSAIBSYSA-N 0.000 description 1
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXMNXNYRYIMGCP-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-fluoroheptoxy)phenyl]-5-octylpyrimidine Chemical compound N1=CC(CCCCCCCC)=CN=C1C1=CC=C(OCC(F)CCCCC)C=C1 OXMNXNYRYIMGCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIQDHQNPSSVEML-UHFFFAOYSA-N 4-(2-fluorooctoxy)phenol Chemical compound CCCCCCC(F)COC1=CC=C(O)C=C1 AIQDHQNPSSVEML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKHJFAHFTKYIEP-UHFFFAOYSA-N 4-(5-octylpyrimidin-2-yl)phenol Chemical compound N1=CC(CCCCCCCC)=CN=C1C1=CC=C(O)C=C1 QKHJFAHFTKYIEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- PPWKQEDYUMJFNK-XYPYZODXSA-N CCCCC[C@H]1CC[C@H](C(Cl)=O)CC1 Chemical compound CCCCC[C@H]1CC[C@H](C(Cl)=O)CC1 PPWKQEDYUMJFNK-XYPYZODXSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical group F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 101100095302 Streptococcus gordonii secA1 gene Proteins 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N [3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-ylmethyl)-1-oxa-2,8-diazaspiro[4.5]dec-2-en-8-yl]-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]methanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CC1=NOC2(C1)CCN(CC2)C(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGGVVILVFCSIPN-UHFFFAOYSA-N [4-(2-fluorooctoxy)phenyl] 1-pentylcyclohexane-1-carboxylate Chemical compound C1=CC(OCC(F)CCCCCC)=CC=C1OC(=O)C1(CCCCC)CCCCC1 ZGGVVILVFCSIPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 101150108659 secA gene Proteins 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
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】
〔技術分野〕
本発明は液晶表示素子や液晶−光シヤツター等に利用さ
れる液晶素子に用いる液晶組成物に関し、更に詳しくは
、電界に対する応答特性が改善された新規な液晶組成物
に関するものである。
れる液晶素子に用いる液晶組成物に関し、更に詳しくは
、電界に対する応答特性が改善された新規な液晶組成物
に関するものである。
従来より、液晶は電気・光学素子として種々の分野で応
用されている。現在実用化されている液晶素子はほとん
どが、例えばM 、S c h a d tとW、He
1frtc)x著″Applied Physics
Letters Vo、18、No、4 (197X
、245)、P、127〜128の’Voltage−
3pendent 0ptical Activi
ty of aTwisted Nematic
Liquid Crystal’に示されたTN (t
wisted nematic)型の液晶を用いたも
のである。
用されている。現在実用化されている液晶素子はほとん
どが、例えばM 、S c h a d tとW、He
1frtc)x著″Applied Physics
Letters Vo、18、No、4 (197X
、245)、P、127〜128の’Voltage−
3pendent 0ptical Activi
ty of aTwisted Nematic
Liquid Crystal’に示されたTN (t
wisted nematic)型の液晶を用いたも
のである。
これらは、液晶の誘電的配列効果に基づいており、液晶
分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えられ
た電場により特定の方向を向く効果を利用している。こ
れらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒であると
いわれ、多くの応用のためには遅すぎる。一方、大型平
面デイスプレィへの応用では、価格、生産性などを考え
合せると単純マトリクス方式による駆動が最も有力であ
る。単純マトリクス方式においては、走査電極群と信号
電極群をマトリクス状に構成した電極構成が採用され、
その駆動のためには、走査電極群に順次周期的にアドレ
ス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情報信号を
アドレス信号と同期させて並列的に選択印加する時分割
駆動方式が採用される。
分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えられ
た電場により特定の方向を向く効果を利用している。こ
れらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒であると
いわれ、多くの応用のためには遅すぎる。一方、大型平
面デイスプレィへの応用では、価格、生産性などを考え
合せると単純マトリクス方式による駆動が最も有力であ
る。単純マトリクス方式においては、走査電極群と信号
電極群をマトリクス状に構成した電極構成が採用され、
その駆動のためには、走査電極群に順次周期的にアドレ
ス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情報信号を
アドレス信号と同期させて並列的に選択印加する時分割
駆動方式が採用される。
しかしこのような駆動方式の素子に前述したTN型の液
晶を採用すると走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極が
選択される領域(所謂“半選択点”)にも有限に電界が
かかってしまう。選択点にかかる電圧と、半選択点にか
かる電圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に
配列させるのに要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設
定されるならば、表示素子は正常に動作するわけである
が、走査線数(N)を増やして行った場合、画面全体(
1フレーム)を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかっている時間(duty比)が1/Nの割合で減
少してしまう。このために、くり返し走査を行った場合
の選択点と非選択点にかかる実効値としての電圧差は、
走査線数が増えれば増える。程小さ(なり、結果的には
画像コントラストの低下やクロストークが避は難い欠点
となっている。
晶を採用すると走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極が
選択される領域(所謂“半選択点”)にも有限に電界が
かかってしまう。選択点にかかる電圧と、半選択点にか
かる電圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に
配列させるのに要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設
定されるならば、表示素子は正常に動作するわけである
が、走査線数(N)を増やして行った場合、画面全体(
1フレーム)を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかっている時間(duty比)が1/Nの割合で減
少してしまう。このために、くり返し走査を行った場合
の選択点と非選択点にかかる実効値としての電圧差は、
走査線数が増えれば増える。程小さ(なり、結果的には
画像コントラストの低下やクロストークが避は難い欠点
となっている。
このような現象は、双安定性を有さない液晶(電極面に
対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であ
り、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向する
)を時間的蓄積効果を利用して駆動する(即ち、繰り返
し走査する)ときに生ずる本質的には避は難い問題点で
ある。この点を改良するために、電圧平均化法、2周波
駆動法や、多重マトリクス法等が既に提案されているが
、いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化
や高密度化は、走査線数が充分に増やせないことによっ
て頭打ちになっているのが現状である。
対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であ
り、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向する
)を時間的蓄積効果を利用して駆動する(即ち、繰り返
し走査する)ときに生ずる本質的には避は難い問題点で
ある。この点を改良するために、電圧平均化法、2周波
駆動法や、多重マトリクス法等が既に提案されているが
、いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化
や高密度化は、走査線数が充分に増やせないことによっ
て頭打ちになっているのが現状である。
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C1ark及びL
agerwall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)。双安定性液晶としては一般に、カイラルスメク
テイツクC相(Sm0本)又はH相(SmH*)を有す
る強誘電性液晶が用いられる。この強誘電性液晶は電界
に対して第1の光学的安定状態と第2の光学的安定状態
からなる双安定状態を有し、従って前述のTN型の液晶
で用いられた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電
界ベクトルに対して第1の光学的安定状態に液晶が配向
し、他方の電界ベクトルに対しては第2の光学的安定状
態に液晶が配向される。また、この型の液晶は、加えら
れる電界に応答して、上記2つの安定状態のいずれかを
取り、且つ電界の印加のないときはその状態を維持する
性質(双安定性)を有する。
、双安定性を有する液晶素子の使用がC1ark及びL
agerwall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)。双安定性液晶としては一般に、カイラルスメク
テイツクC相(Sm0本)又はH相(SmH*)を有す
る強誘電性液晶が用いられる。この強誘電性液晶は電界
に対して第1の光学的安定状態と第2の光学的安定状態
からなる双安定状態を有し、従って前述のTN型の液晶
で用いられた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電
界ベクトルに対して第1の光学的安定状態に液晶が配向
し、他方の電界ベクトルに対しては第2の光学的安定状
態に液晶が配向される。また、この型の液晶は、加えら
れる電界に応答して、上記2つの安定状態のいずれかを
取り、且つ電界の印加のないときはその状態を維持する
性質(双安定性)を有する。
以上のような双安定性を有する特徴に加えて、強誘電液
晶は高速応答性であるという・優れた特徴を持つ。それ
は強誘電液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して
配向状ル】の転移を誘起するためであり、誘電率異方性
と電場の作用による応答速度より3〜4オーダー速い。
晶は高速応答性であるという・優れた特徴を持つ。それ
は強誘電液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して
配向状ル】の転移を誘起するためであり、誘電率異方性
と電場の作用による応答速度より3〜4オーダー速い。
このように強誘電液晶はきわめて優れた特性を潜在的に
有しており、このような性質を利用することにより、上
述した従来のTN型素子の問題点の多くに対して、かな
り本質的な改善が得られる。特に、高速光学光シャッタ
ーや、高密度、大画面デイスプレィへの応用が期待され
る。このため強誘電性を持つ液晶材料に関しては広く研
究がなされているが、現在までに開発された強誘電性液
晶材料は、低温作動特性、高速応答性等を含めて液晶素
子に用いる十分な特性を備えているとは云い難い。
有しており、このような性質を利用することにより、上
述した従来のTN型素子の問題点の多くに対して、かな
り本質的な改善が得られる。特に、高速光学光シャッタ
ーや、高密度、大画面デイスプレィへの応用が期待され
る。このため強誘電性を持つ液晶材料に関しては広く研
究がなされているが、現在までに開発された強誘電性液
晶材料は、低温作動特性、高速応答性等を含めて液晶素
子に用いる十分な特性を備えているとは云い難い。
そこで、応答速度を速くするには、
(ア)自発分極の大きさPsを太き(する(イ)粘度η
を小さくする (つ)印加電圧Eを高(する 方法がある。しかし印加電圧は、IC等で駆動するため
上限があり、出来るだけ低い方が望ましい。
を小さくする (つ)印加電圧Eを高(する 方法がある。しかし印加電圧は、IC等で駆動するため
上限があり、出来るだけ低い方が望ましい。
よって、実際には粘度ηを小さくするか、自発分極の大
きさPsの値を大きくする必要がある。
きさPsの値を大きくする必要がある。
−船釣に自発分極の大きい強誘電性カイラルスメクチッ
ク液晶化合物においては、自発分極のもたらすセルの内
部電界も大きく、双安定状態をとり得る素子構成への制
約が多(なる傾向にある。又、いたずらに自発分極を大
きくしても、それにつれて粘度も大きくなる傾向にあり
、結果的には応答速度はあまり速(ならないことが考え
られる。
ク液晶化合物においては、自発分極のもたらすセルの内
部電界も大きく、双安定状態をとり得る素子構成への制
約が多(なる傾向にある。又、いたずらに自発分極を大
きくしても、それにつれて粘度も大きくなる傾向にあり
、結果的には応答速度はあまり速(ならないことが考え
られる。
また、実際のデイスプレィとしての使用温度範囲が例え
ば5〜40℃程度とした場合、応答速度の変化が一般に
20倍程もあり、駆動電圧及び周波数による調節の限界
を越えているのが現状である。
ば5〜40℃程度とした場合、応答速度の変化が一般に
20倍程もあり、駆動電圧及び周波数による調節の限界
を越えているのが現状である。
以上述べたように、強誘電性液晶素子を実用化するため
には、粘度が低く高速応答性を有し、かつ応答速度の温
度依存性の小さな強誘電性カイラルスメクチック液晶組
成物が要求される。
には、粘度が低く高速応答性を有し、かつ応答速度の温
度依存性の小さな強誘電性カイラルスメクチック液晶組
成物が要求される。
代表的な強誘電性液晶セルの構成は、ガラス基板上にI
TO等で電極パターンを形成し、その上に5i02等で
上下基板のショート防止層を形成(約1000人)その
上にポリイミド(PI ;東し社5P510゜SP71
0等)膜を400人位の膜厚で形成し、さらに、PI膜
をラビング処理したものを上下対称な配向になるように
向いあわせて構成し、その基盤間隔を1〜3μmに保つ
ものである。
TO等で電極パターンを形成し、その上に5i02等で
上下基板のショート防止層を形成(約1000人)その
上にポリイミド(PI ;東し社5P510゜SP71
0等)膜を400人位の膜厚で形成し、さらに、PI膜
をラビング処理したものを上下対称な配向になるように
向いあわせて構成し、その基盤間隔を1〜3μmに保つ
ものである。
一方、このような条件下で配列した強誘電性液晶は、一
般に上下基板間をねじれた状態でつながり、−軸性の配
向を示さないことが知られている(スプレー配向)。こ
のような場合、問題点のひとつに液晶層の透過率が低い
ことである。
般に上下基板間をねじれた状態でつながり、−軸性の配
向を示さないことが知られている(スプレー配向)。こ
のような場合、問題点のひとつに液晶層の透過率が低い
ことである。
透過光量は分子配向の一軸性を仮定すると、クロスニコ
ル下で入射光■。の強度に対してIの強度を得る。
ル下で入射光■。の強度に対してIの強度を得る。
ここで、Δnは屈折率異方性、dはセル厚、λは入射光
の波長、θ、は双安定状態間の角度(チルト角)である
。
の波長、θ、は双安定状態間の角度(チルト角)である
。
前述のセルを用い、スプレー配向をとった場合、現状で
はθ1は5〜8°である。Δndπ/λのコントロール
は物性的に簡単に行えないので、θaを太き(して、■
を大きくしたいが、スタティックな配向手法によりでは
なかなか達成できない。
はθ1は5〜8°である。Δndπ/λのコントロール
は物性的に簡単に行えないので、θaを太き(して、■
を大きくしたいが、スタティックな配向手法によりでは
なかなか達成できない。
このような問題に対して、強誘電性液晶のΔε項のトル
クを用いることにより、θ、を広げられることが知られ
ている( 1983年SID″1’ATTにより発表、
特開昭61−245142号、特開昭61−24672
2号、特開昭61−246723号、特開昭61−24
6724号、特開昭61−249024号、特開昭61
−249025号)。
クを用いることにより、θ、を広げられることが知られ
ている( 1983年SID″1’ATTにより発表、
特開昭61−245142号、特開昭61−24672
2号、特開昭61−246723号、特開昭61−24
6724号、特開昭61−249024号、特開昭61
−249025号)。
液晶のΔεが負であると、液晶分子は電界印加により、
基板に平行になろうとする。この特性を利用、すなわち
、スイッチング時以外にも一定の実効的な電界を印加す
ることにより、かかるねじれ配列を解消し、θ、を増大
させて透過率を上げることができる(ACスタビライズ
効果)。
基板に平行になろうとする。この特性を利用、すなわち
、スイッチング時以外にも一定の実効的な電界を印加す
ることにより、かかるねじれ配列を解消し、θ、を増大
させて透過率を上げることができる(ACスタビライズ
効果)。
本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用できるように
、応答速度が速(、しかもその応答速度の温度依存性が
軽減されたカイラルスメクチック液晶組成物およびかか
る液晶組成物を使用する液晶素子を提供することにある
。
、応答速度が速(、しかもその応答速度の温度依存性が
軽減されたカイラルスメクチック液晶組成物およびかか
る液晶組成物を使用する液晶素子を提供することにある
。
本発明の他の目的は、本発明の液晶組成物を用いること
により、ACスタビライズ効果をもたせ、表示特性を大
きく向上させられる液晶素子を提供することにある。
により、ACスタビライズ効果をもたせ、表示特性を大
きく向上させられる液晶素子を提供することにある。
本発明は下記−数式(I)
(ただし、式中、
R8は置換基を有していてもよいC8〜C18の直鎖状
又は分岐状のアルキル基、 X2は単結合、 −O−、−CO− Eは1〜12゜) で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式 (II ) 前記一般式 で示される化合物の具体的な構 造式の例を以下に示す。
又は分岐状のアルキル基、 X2は単結合、 −O−、−CO− Eは1〜12゜) で示される化合物の少なくとも一種と、下記一般式 (II ) 前記一般式 で示される化合物の具体的な構 造式の例を以下に示す。
R2はC
7〜C18の直鎖状アルキル基。)
で示される化合物の少な(とも1種とを含有することを
特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物な
らびにかかる液晶組成物を一対の電極基板間に配置して
なる液晶素子を提供するものである。
特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物な
らびにかかる液晶組成物を一対の電極基板間に配置して
なる液晶素子を提供するものである。
(]−8)
(1−!8)
(1,−69)
−数式
(I)
で示される化合物は下記に示すような
合成経路A、B、Cで得ることができる。
合成経路A
合成経路B
合成経路C
(X+ : O)
−数式(1)で示される化合物の代表的な合成例を以下
に示す。
に示す。
合成例1(化合物No、1−17の合成)p−2−フル
オロオクチルオキシフェノール1.OOg(4、16m
M )をピリジン10 m l、トルエン5mlに溶
解させ、トランス−4−n−ペンチルシクロヘキサンカ
ルボン酸クロライド1.30g (6,OOmM)をト
ルエン5mfに溶解した溶液を、5℃以下、20〜40
分間で滴下した。滴下後、室温で一晩撹拌し、白色沈殿
を得た。
オロオクチルオキシフェノール1.OOg(4、16m
M )をピリジン10 m l、トルエン5mlに溶
解させ、トランス−4−n−ペンチルシクロヘキサンカ
ルボン酸クロライド1.30g (6,OOmM)をト
ルエン5mfに溶解した溶液を、5℃以下、20〜40
分間で滴下した。滴下後、室温で一晩撹拌し、白色沈殿
を得た。
反応終了後、反応物をベンゼンで抽出し、さらにこのベ
ンゼン層を蒸留水で洗ったのち、ベンゼン層を硫酸マグ
ネシウムで乾燥し、ベンゼンを留去した。さらにシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、さらに
エタノール/メタノールで再結晶して、トランス−4−
n−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−p−2−フル
オロオクチルオキシフェニルエステル1 、20 g
(2、85m M )を得た。(収率68.6%) NMRデータ<ppm) 0 、83〜2 、83 p p m (34H、m
)4.00〜4.50ppm (2H,q)7、l
lppm (4H,5)TRデータ(c
m−’ ) 3456、 2928゜ 1470、 1248゜ 854゜ 相転移温度(℃) 1742、 150g。
ンゼン層を蒸留水で洗ったのち、ベンゼン層を硫酸マグ
ネシウムで乾燥し、ベンゼンを留去した。さらにシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し、さらに
エタノール/メタノールで再結晶して、トランス−4−
n−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−p−2−フル
オロオクチルオキシフェニルエステル1 、20 g
(2、85m M )を得た。(収率68.6%) NMRデータ<ppm) 0 、83〜2 、83 p p m (34H、m
)4.00〜4.50ppm (2H,q)7、l
lppm (4H,5)TRデータ(c
m−’ ) 3456、 2928゜ 1470、 1248゜ 854゜ 相転移温度(℃) 1742、 150g。
2852゜
1166、 1132゜
1200゜
(ここで、S3+ 34+ s、、s6は、SmC
*よりも秩序度の高い相を示す。) 合成例2(化合物No、1−34の合成)十分に窒素置
換された容器に、(−) −2−フルオロヘプタツール
0 、40 g (3、0m m o 1 )と乾燥ピ
リジン1.OOg (13mmof)を入れ水冷下で3
0分間撹拌した。その溶液にp−)ルエンスルホン酸ク
ロリド0.69g (3,6mmol)を加え、そのま
ま5時間撹拌を続けた。反応終了後、IN HCl11
0mj!を加え、塩化メチレン10mj?で2回抽出を
行った後、その抽出液を蒸留水10 m lで1回洗浄
した。得られた塩化、メチレン溶液に無水硫酸ナトリウ
ムを適宜加えて乾燥したのち、溶媒を留去しく+)’−
2−フルオロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル
0.59g (2,0mmol)を得た。
*よりも秩序度の高い相を示す。) 合成例2(化合物No、1−34の合成)十分に窒素置
換された容器に、(−) −2−フルオロヘプタツール
0 、40 g (3、0m m o 1 )と乾燥ピ
リジン1.OOg (13mmof)を入れ水冷下で3
0分間撹拌した。その溶液にp−)ルエンスルホン酸ク
ロリド0.69g (3,6mmol)を加え、そのま
ま5時間撹拌を続けた。反応終了後、IN HCl11
0mj!を加え、塩化メチレン10mj?で2回抽出を
行った後、その抽出液を蒸留水10 m lで1回洗浄
した。得られた塩化、メチレン溶液に無水硫酸ナトリウ
ムを適宜加えて乾燥したのち、溶媒を留去しく+)’−
2−フルオロヘプチルp−トルエンスルホン酸エステル
0.59g (2,0mmol)を得た。
収率は66%である。生成物の比旋光度およびTRデー
タは下記の通りである。
タは下記の通りである。
比旋光度[αコ’9’+2.59゜
(c=1、CHCl 3)。
比旋光度[α]溜+9.58゜
(C=1、CHCl 3)。
IR(am−’ ):
2900、 2850. !600.
J、450゜1350、 1170. 10
90. 980゜810、 660.
550゜上記のようにして得られた(+)−2−フ
ルオロへブチルp−)ルエンスルホン酸エステル0.4
3g(1、5m m o l )と5−オクチル−2−
(4−ヒドロキシフェニル)ピリミジン0.28g (
1,0mmonに1−ブタノール0.2mlを加えよく
撹拌した。その溶液に、あらかじめl−ブタノール!、
Omfに水酸化ナトリウム0.048g (1,2rn
mol)を溶解させて調製しておいたアルカリ溶液を速
やかに注ぎ5時間半、加熱還流した。反応終了後蒸留水
1.0 m I!を加え、ベンゼン10mj!および5
mj’でそれぞれ1回づつ抽出を行った後、その抽出液
に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥した。乾燥後、
溶媒を留去し、シリカゲルカラム(クロロホルム)によ
り目的物である(+)−5−オクチル−2−[4−(2
−フルオロヘプチルオキシ)フェニル]ピリミジン0
、17 g (0、43m m o l )を得た。
J、450゜1350、 1170. 10
90. 980゜810、 660.
550゜上記のようにして得られた(+)−2−フ
ルオロへブチルp−)ルエンスルホン酸エステル0.4
3g(1、5m m o l )と5−オクチル−2−
(4−ヒドロキシフェニル)ピリミジン0.28g (
1,0mmonに1−ブタノール0.2mlを加えよく
撹拌した。その溶液に、あらかじめl−ブタノール!、
Omfに水酸化ナトリウム0.048g (1,2rn
mol)を溶解させて調製しておいたアルカリ溶液を速
やかに注ぎ5時間半、加熱還流した。反応終了後蒸留水
1.0 m I!を加え、ベンゼン10mj!および5
mj’でそれぞれ1回づつ抽出を行った後、その抽出液
に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて乾燥した。乾燥後、
溶媒を留去し、シリカゲルカラム(クロロホルム)によ
り目的物である(+)−5−オクチル−2−[4−(2
−フルオロヘプチルオキシ)フェニル]ピリミジン0
、17 g (0、43m m o l )を得た。
収率は43%であり、以下のような比旋光度およびTR
データが得られた。
データが得られた。
比旋光度[α3+”’ + 0 、44゜(c−1,C
HCf s )。
HCf s )。
比旋光度[αコ溜+4.19゜
(c= 1.CHCl 3 )。
IR
(cm”’):
2900゜
2850゜
1600゜
1580゜
1420゜
1250゜
1160゜
800゜
720゜
650゜
550゜
前記−数式(II)
で示される化合物の具体的な
構造式の例を以下に示す。
n C1oH21(−狸)oc8H,7−nn−Cl0
H21(−ハ伽、oc9H,,−nn C1oH21(
+QCtoH21n。−C山イー”)−@)−oc山−
n n−C12H25−1,+QC7HI3−nn−Cl2
H25−ぐ+OCB H17−nn Cl2H25K
+QC+。H21−nn−C,(3H2、K−X)OC
12H25n前記−数式1)で示される化合物は、例え
ばJournal f、prakt chemie
、Band 322゜Heft 6. 1980.
P933に記載される合成法により得られる。代表的
な合成法を以下に示す。
H21(−ハ伽、oc9H,,−nn C1oH21(
+QCtoH21n。−C山イー”)−@)−oc山−
n n−C12H25−1,+QC7HI3−nn−Cl2
H25−ぐ+OCB H17−nn Cl2H25K
+QC+。H21−nn−C,(3H2、K−X)OC
12H25n前記−数式1)で示される化合物は、例え
ばJournal f、prakt chemie
、Band 322゜Heft 6. 1980.
P933に記載される合成法により得られる。代表的
な合成法を以下に示す。
合成例(例示化合物2−40の合成)
200 m lナス型フラスコに下記化合物7.5g
(154X10−”モル)、ピリジン50m1を入れ、
室温にてP2 S54.61g (2,osxio−”
モル)を15分間で添加した。その後、100℃に加熱
し、15時間反応させた。反応溶液をエタノール15m
j’。
(154X10−”モル)、ピリジン50m1を入れ、
室温にてP2 S54.61g (2,osxio−”
モル)を15分間で添加した。その後、100℃に加熱
し、15時間反応させた。反応溶液をエタノール15m
j’。
冷水300rnj’の混合溶液の中に注入し、析出した
結晶を濾過、水洗、乾燥した。これをn−へキサン:イ
ソプロピルエーテル=2/lを移動層とするシリカゲル
カラムクロマトグラフィー精製し、続いてエタノールで
再結晶し、目的物を得た。
結晶を濾過、水洗、乾燥した。これをn−へキサン:イ
ソプロピルエーテル=2/lを移動層とするシリカゲル
カラムクロマトグラフィー精製し、続いてエタノールで
再結晶し、目的物を得た。
相転移(℃)
本発明の液晶組成物は、前記−数式(1)で示される化
合物の少なくとも1種、前記−数式(II)で示される
化合物の少な(とも1種とを適当な割合で混合すること
により得ることができる。
合物の少なくとも1種、前記−数式(II)で示される
化合物の少な(とも1種とを適当な割合で混合すること
により得ることができる。
又、本発明による液晶組成物と、他の液晶性化合物1種
以上とをさらに適当な割合で混合し、本発明の液晶組成
物としても良い。
以上とをさらに適当な割合で混合し、本発明の液晶組成
物としても良い。
又、本発明による液晶組成物は、強誘電性液晶組成物、
特に強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が好まし
い。
特に強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が好まし
い。
本発明で用いる他の液晶性化合物の具体例を下記にあげ
る。
る。
n−Cs H+10 +COS + OCH2ClIC
2Hs本 n−c108210 +COS + 0CII zCt
lOC3It7−nυ υ す υ 本発明の一般式(I)で示される液晶性化合物、一般式
(n)で示される液晶性化合物それぞれと、上述した他
の液晶性化合物一種以上、あるいは、それを含む強誘電
性液晶性組成物(強誘電性液晶材料と略す)との配向割
合は、強誘電性液晶材料100重量部当り、本発明一般
式(I)、一般式(n)で示される液晶性化合物それぞ
れを1〜300重量部、より好ましくは2〜100重量
部とすることが好ましい。
2Hs本 n−c108210 +COS + 0CII zCt
lOC3It7−nυ υ す υ 本発明の一般式(I)で示される液晶性化合物、一般式
(n)で示される液晶性化合物それぞれと、上述した他
の液晶性化合物一種以上、あるいは、それを含む強誘電
性液晶性組成物(強誘電性液晶材料と略す)との配向割
合は、強誘電性液晶材料100重量部当り、本発明一般
式(I)、一般式(n)で示される液晶性化合物それぞ
れを1〜300重量部、より好ましくは2〜100重量
部とすることが好ましい。
また、本発明の一般式(I)、一般式(n)で示される
液晶性化合物のいずれか、あるいは全てを2種以上用い
る場合も強誘電性液晶材料との配合割合は前述した強誘
電性液晶材料100重量部当り、本発明一般式(1)、
一般式(■)で示される液晶性化合物のいずれか、ある
いは全ての2種以上の混合物を1〜500重量部、より
好ましくは2〜100重量部とすることがのぞましい。
液晶性化合物のいずれか、あるいは全てを2種以上用い
る場合も強誘電性液晶材料との配合割合は前述した強誘
電性液晶材料100重量部当り、本発明一般式(1)、
一般式(■)で示される液晶性化合物のいずれか、ある
いは全ての2種以上の混合物を1〜500重量部、より
好ましくは2〜100重量部とすることがのぞましい。
第1図は強誘電性液晶素子の構成の説明のために、本発
明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の1例の断面概略
図である。
明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の1例の断面概略
図である。
第1図において符号1は強誘電性液晶層、2はガラス基
板、3は透明電極、4は絶縁性配向制御層、5はスペー
サー、6はリード線、7は電源、8は偏光板、9は光源
を示している。
板、3は透明電極、4は絶縁性配向制御層、5はスペー
サー、6はリード線、7は電源、8は偏光板、9は光源
を示している。
2枚のガラス基板2には、それぞれIn2O3゜SnO
2あるいはITO(Indium−Tin 0xid
e)等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。その
上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼやアセテー
ト植毛布等でラビングして、液晶をラビング方向に並べ
る絶縁性配向制御層が形成されている。また絶縁物質と
して例えばシリコン窒化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムな
どの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビニルアル
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、ポリパラキシレン、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
酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂やフォト
レジスト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層として、
2層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよく、また
無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶縁性配向
制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制御層が無
機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系ならば有機絶
縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶液(溶剤
0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜10重量%)
を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン
印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所
定の硬化条件下(例えば加熱下)で硬化させ形成させる
ことができる。
2あるいはITO(Indium−Tin 0xid
e)等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。その
上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼやアセテー
ト植毛布等でラビングして、液晶をラビング方向に並べ
る絶縁性配向制御層が形成されている。また絶縁物質と
して例えばシリコン窒化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムな
どの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビニルアル
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、ポリパラキシレン、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
酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂やフォト
レジスト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層として、
2層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよく、また
無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶縁性配向
制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制御層が無
機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系ならば有機絶
縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶液(溶剤
0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜10重量%)
を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン
印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、所
定の硬化条件下(例えば加熱下)で硬化させ形成させる
ことができる。
絶縁性配向制御層の層厚は通常30人〜1μm1好まし
くは30人〜300’O入、さらに好ましくは50人〜
1000人が適している。
くは30人〜300’O入、さらに好ましくは50人〜
1000人が適している。
この2枚のガラス基板2はスペーサー5によって任意の
間隔に保たれている。例えば所定の直径を持つシリカビ
ーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板2
枚で挾持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着材
を用いて密封する方法がある。その他スペーサーとして
高分子フィルムやガラスファイバーを使用しても良い。
間隔に保たれている。例えば所定の直径を持つシリカビ
ーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板2
枚で挾持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着材
を用いて密封する方法がある。その他スペーサーとして
高分子フィルムやガラスファイバーを使用しても良い。
この2枚のガラス基板の間に強誘電性液晶が封入されて
いる。
いる。
強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層は、一般には
0.5〜20μm1好ましくは1〜5μmである。
0.5〜20μm1好ましくは1〜5μmである。
又、この強誘電性液晶は室温を含む広い温度域(特に低
温側)でSmC*相(カイラルスメクチック相)を有し
、高速応答性を有することが望ましい。さらに、応答速
度の温度依存性が小さいこと、及び駆動電圧マージンが
広いことが望まれる。
温側)でSmC*相(カイラルスメクチック相)を有し
、高速応答性を有することが望ましい。さらに、応答速
度の温度依存性が小さいこと、及び駆動電圧マージンが
広いことが望まれる。
又、特に素子とした場合に良好な均−配向性を示し、モ
ノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等吉相
からch相(コレステリック相)−S m A相(スメ
クチック相)−SmC*相(カイラルスメクチック相)
という相転移系列を有していることが望ましい。
ノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等吉相
からch相(コレステリック相)−S m A相(スメ
クチック相)−SmC*相(カイラルスメクチック相)
という相転移系列を有していることが望ましい。
透明電極3からはリード線によって外部電源7に接続さ
れている。
れている。
またガラス基板2の外側には偏光板8が貼り合わせであ
る。
る。
第1図は透過型なので光源9を備えている。
第2図は強誘電性液晶素子の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。21aと21bはそれ
ぞれIn 203 、 SnO2あるいはITO(In
dium−Tin 0xide)等の薄膜からなる透
明電極で被覆された基板(ガラス板)であり、その間に
液晶分子層22がガラス面に垂直になるよう配向したS
mC*相またはSmH*相の液晶が封入されている。太
線で示した線23が液晶分子を表わしており、この液晶
分子23はその分子に直交した方向に双極子モーメント
(P上)24を有している。基板21aと21b上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子2
3のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P土)2
4がすべて電界方向に向(よう、液晶分子23は配向方
向を変えることができる。液晶分子23は細長い形状を
有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコ
ルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が
変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解され
る。
例を模式的に描いたものである。21aと21bはそれ
ぞれIn 203 、 SnO2あるいはITO(In
dium−Tin 0xide)等の薄膜からなる透
明電極で被覆された基板(ガラス板)であり、その間に
液晶分子層22がガラス面に垂直になるよう配向したS
mC*相またはSmH*相の液晶が封入されている。太
線で示した線23が液晶分子を表わしており、この液晶
分子23はその分子に直交した方向に双極子モーメント
(P上)24を有している。基板21aと21b上の電
極間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子2
3のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P土)2
4がすべて電界方向に向(よう、液晶分子23は配向方
向を変えることができる。液晶分子23は細長い形状を
有しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコ
ルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が
変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解され
る。
本発明の光学変調素子で好ましく用いられる液晶セルは
、その厚さを充分に薄く(例えばlOμ以下)すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
3図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメントPaま
たはpbは上向き(34a)または下向き(34b)の
どちらかの状態をとる。このようなセルに、第3図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異る電界EaまたはEb
を電圧印加手段31aと31bにより付与すると、双極
子モーメントは電界EaまたはEbの電界ベクトルに対
応して上向き34aまたは下向き34bと向きを変え、
それに応じて液晶分子は、第1の安定状態33aかある
いは第2の安定状態33bの何れか一方に配向する。
、その厚さを充分に薄く(例えばlOμ以下)すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
3図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメントPaま
たはpbは上向き(34a)または下向き(34b)の
どちらかの状態をとる。このようなセルに、第3図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異る電界EaまたはEb
を電圧印加手段31aと31bにより付与すると、双極
子モーメントは電界EaまたはEbの電界ベクトルに対
応して上向き34aまたは下向き34bと向きを変え、
それに応じて液晶分子は、第1の安定状態33aかある
いは第2の安定状態33bの何れか一方に配向する。
このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は先にも述べたが2つある。
利点は先にも述べたが2つある。
その第1は、応答速度が極めて速いことであり、第2は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第2の
点を例えば第3図によって更に説明する。
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第2の
点を例えば第3図によって更に説明する。
と、電界Eaを印加すると液晶分子は第1の安定状態3
3aに配向するが、この状態は電界を切りでも安定であ
る。また、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は
第2の安定状態33bに配向してその分子の向きを変え
るが、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。ま
た与える電界EaあるいはEbが一定の閾値を越えない
限り、それぞれ前の配向状態にやはり維持されている。
3aに配向するが、この状態は電界を切りでも安定であ
る。また、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は
第2の安定状態33bに配向してその分子の向きを変え
るが、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。ま
た与える電界EaあるいはEbが一定の閾値を越えない
限り、それぞれ前の配向状態にやはり維持されている。
以下実施例により本発明について更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。
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物1
−Aを作成した。
−Aを作成した。
例示化合物No、 構造式%式%
構 造 式
重量部
更に、この液晶組成物1−Aに対して、以下に示す例示
化合物を、各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
1−Bを作成した。
化合物を、各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
1−Bを作成した。
例示化合物No。
構造式
次に、この液晶組成物1−Bを以下の手順で作成したセ
ルを用いて、素子特性等を観察した。
ルを用いて、素子特性等を観察した。
2枚の1.1mm厚のガラス板を用意し、それぞれのガ
ラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電極を作成し、
さらにこの上にSiO□を蒸着させ絶縁層とした。
ラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電極を作成し、
さらにこの上にSiO□を蒸着させ絶縁層とした。
この基板上にポリイミド樹脂前駆体[東しくm5P−7
10] 1.0%ジメチルアセトアミド溶液を回転数2
50 Or p m 、のスピンナーで15秒間塗布し
た。成膜後、60分間、300℃加熱縮合焼成処理を施
した。この時の塗膜の膜厚は約200人であった。
10] 1.0%ジメチルアセトアミド溶液を回転数2
50 Or p m 、のスピンナーで15秒間塗布し
た。成膜後、60分間、300℃加熱縮合焼成処理を施
した。この時の塗膜の膜厚は約200人であった。
この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径1.5μmのシリカビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互い
に平行になる様にし、接着シール剤[リクソンボンド(
チッソ■)コを用いてガラス板を貼り合わせ、60分間
、100°Cにて加熱乾燥し、セルを作成した。このセ
ルのセル厚をベレツク位相板によって測定したところ約
1.5μmであった。
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径1.5μmのシリカビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互い
に平行になる様にし、接着シール剤[リクソンボンド(
チッソ■)コを用いてガラス板を貼り合わせ、60分間
、100°Cにて加熱乾燥し、セルを作成した。このセ
ルのセル厚をベレツク位相板によって測定したところ約
1.5μmであった。
このセルに上述の液晶組成物1−Bを等方性液体状態で
注入し、等吉相から20℃/hで25℃まで徐冷するこ
とにより、強誘電性液晶素子を作成した。
注入し、等吉相から20℃/hで25℃まで徐冷するこ
とにより、強誘電性液晶素子を作成した。
この強誘電性液晶素子を用いて、ピーク・トウ・ピーク
電圧Vpp=25Vの電圧印加により、直交ニコル下で
の光学的な応答(透過光量変化O〜90%)を検知して
応答速度(以後、光学応答速度という)を測定した。そ
の結果を次に示す。
電圧Vpp=25Vの電圧印加により、直交ニコル下で
の光学的な応答(透過光量変化O〜90%)を検知して
応答速度(以後、光学応答速度という)を測定した。そ
の結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25℃ 40℃890 μs
ec 352 μsec 132 p
secまた、25℃におけるこの駆動時のコントラスト
は12であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電
圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
ec 352 μsec 132 p
secまた、25℃におけるこの駆動時のコントラスト
は12であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電
圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例工
実施例工で使用した液晶組成物1−Bに代えて、例示化
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに1−Aに対して例示化合物No、 2−4.2−
18゜2−30を実施例1と同じ重量部で混合した液晶
組成物1−01および例示化合物No、2−4.2−1
8゜2−30を混合せずに1−Aに対して例示化合物N
o、 1−21. 1−33. 1−102を実施例1
と同じ重量部で混合した液晶組成物1−Dを作成した。
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに1−Aに対して例示化合物No、 2−4.2−
18゜2−30を実施例1と同じ重量部で混合した液晶
組成物1−01および例示化合物No、2−4.2−1
8゜2−30を混合せずに1−Aに対して例示化合物N
o、 1−21. 1−33. 1−102を実施例1
と同じ重量部で混合した液晶組成物1−Dを作成した。
これらの液晶組成物1−C,l−D及び1−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
10°C25℃ 40℃
1−A l360 μsec 430 μs
ec 147 μsec1−CI245μsec
421μsec L40μ5ec1−D
940 μsec 342 μsec 12
3 μsec実施例1と比較例1より明らかな様に、本
発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子の方
が低温における作動特性、高速応答性が改善され、また
、応答速度の温度依存性も軽減されている。
ec 147 μsec1−CI245μsec
421μsec L40μ5ec1−D
940 μsec 342 μsec 12
3 μsec実施例1と比較例1より明らかな様に、本
発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子の方
が低温における作動特性、高速応答性が改善され、また
、応答速度の温度依存性も軽減されている。
実施例2
下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物2
−Aを作成した。
−Aを作成した。
例示化合物No、 構造式%式%
構 造 式
重量部
C8H,7+coo+oc 、oH2゜更に、この液晶
組成物2−Aに対して、以下に示す例示化合物を、各々
以下に示す重量部で混合し、液晶組成物2−Bを作成し
た。
組成物2−Aに対して、以下に示す例示化合物を、各々
以下に示す重量部で混合し、液晶組成物2−Bを作成し
た。
例示化合物No。
構造式
この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
この液晶素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25℃ 40℃934 μs
ec 330 p sec 129 μs
ecまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは
13であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際の双安定性も良好であった。
ec 330 p sec 129 μs
ecまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは
13であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例2
実施例2で使用した液晶組成物2−Bに代えて、例示化
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに2−Aに対して例示化合物No、2−16.2−
40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合した
液晶組成物2−01および例示化合物No、2−16゜
2−40.2−42を混合せずに2〜Aに対して例示化
合物No、1−21. 1−33.、 l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物2−D
を作成した。
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに2−Aに対して例示化合物No、2−16.2−
40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合した
液晶組成物2−01および例示化合物No、2−16゜
2−40.2−42を混合せずに2〜Aに対して例示化
合物No、1−21. 1−33.、 l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物2−D
を作成した。
これらの液晶組成物2−C,2−D及び2−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
lOoC25℃ 40℃
2−A 14i0 μsec 435 μs
ec 155 μ5ec2−Cl320 μsec
428 μsec 148 μ5ec2−0
972 μsec 338 μsec
125 μsec実施例2と比較例2より明らかな様に
、本発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子
の方が低温における作動特性、高速応答性が改善され、
また、応答速度の温度依存性も軽減されている。
ec 155 μ5ec2−Cl320 μsec
428 μsec 148 μ5ec2−0
972 μsec 338 μsec
125 μsec実施例2と比較例2より明らかな様に
、本発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子
の方が低温における作動特性、高速応答性が改善され、
また、応答速度の温度依存性も軽減されている。
実施例3
下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物3
−Aを作成した。
−Aを作成した。
例示化合物No。
構造式
%式%
例示化合物No。
構 造 式
更に、この液晶組成物3−Aに対して、以下に示す例示
化合物を、各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
3−Bを作成した。
化合物を、各々以下に示す重量部で混合し、液晶組成物
3−Bを作成した。
例示化合物No。
構造式
この液晶組成物を用いた以外は、全(実施例1と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例]と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例]と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
この液晶素子内の均一配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
光学応答速度
10°0 25℃ 40℃950 μ
sec 342 p see 126
p seeまた、25℃におけるこの駆動時のコントラ
ストは11であり、明瞭なスイッチング動作が観察され
、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
sec 342 p see 126
p seeまた、25℃におけるこの駆動時のコントラ
ストは11であり、明瞭なスイッチング動作が観察され
、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例3
実施例3で使用した液晶組成物3−Bに代えて、例示化
合物No、 1−21. 1−33. 1−102を混
合せずに3−Aに対して例示化合物No、 2−4.2
−18゜2−30のみを実施例1と同じ重量部で混合し
た液晶組成物3−01および例示化合物No、2−4゜
2−18.2−30を混合せずに3−Aに対して例示化
合物No、 1−21. 1−33. l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物3−D
を作成した。
合物No、 1−21. 1−33. 1−102を混
合せずに3−Aに対して例示化合物No、 2−4.2
−18゜2−30のみを実施例1と同じ重量部で混合し
た液晶組成物3−01および例示化合物No、2−4゜
2−18.2−30を混合せずに3−Aに対して例示化
合物No、 1−21. 1−33. l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物3−D
を作成した。
これらの液晶組成物3−C,3−D及び3−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
106C25℃ 40°C
3−A 1155μsec 362 μs
ec 133 μ5ec3−Cl050 μsec
3541t sec 130 μ5ee3−
D 985μsec 336 μsec
121 p sec実施例3と比較例3より明らか
な様に、本発明による液晶組成物を含有する強誘電性液
晶素子の方が低温における作動特性、高速応答性が改善
され、また、応答速度の温度依存性も軽減されている。
ec 133 μ5ec3−Cl050 μsec
3541t sec 130 μ5ee3−
D 985μsec 336 μsec
121 p sec実施例3と比較例3より明らか
な様に、本発明による液晶組成物を含有する強誘電性液
晶素子の方が低温における作動特性、高速応答性が改善
され、また、応答速度の温度依存性も軽減されている。
実施例4
実施例1で使用した液晶組成物1−Aに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物4−Bを得た。
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物4−Bを得た。
例示化合物No、 構 造 式この液晶組成
物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答
速度を測定し、スイッチング状態等を観察した。
物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答
速度を測定し、スイッチング状態等を観察した。
この液晶素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25°C40’C
865μsec 345μsec 126
μsecまた、25℃におけるこの駆動時のコントラス
トは12であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、
電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
μsecまた、25℃におけるこの駆動時のコントラス
トは12であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、
電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例4
実施例4で使用した液晶組成物4−Bに代えて、例示化
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに1−Aに対して例示化合物No、 2−16.2
−40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合し
た液晶組成物4−C1および例示化合物No、2−16
゜2−40.2−42を混合せずに1−Aに対して例示
化合物No、1−21. 1−33. 1−1.02の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物1−D
を作成した。
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに1−Aに対して例示化合物No、 2−16.2
−40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合し
た液晶組成物4−C1および例示化合物No、2−16
゜2−40.2−42を混合せずに1−Aに対して例示
化合物No、1−21. 1−33. 1−1.02の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物1−D
を作成した。
これらの液晶組成物4−C,1−D及び1−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25°0 40°CI −A
13601t see 430 μsec
147 p 5ec4−C1160μsec
403μsec 135μ5ec1−D
940 p sec 342 μsec 12
3 μsec実施例4と比較例4より明らかな様に、本
発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子の方
が低温における作動特性、高速応答性が改善され、また
、応答速度の温度依存性も軽減されている。
13601t see 430 μsec
147 p 5ec4−C1160μsec
403μsec 135μ5ec1−D
940 p sec 342 μsec 12
3 μsec実施例4と比較例4より明らかな様に、本
発明による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子の方
が低温における作動特性、高速応答性が改善され、また
、応答速度の温度依存性も軽減されている。
実施例5
実施例2で使用した液晶組成物2−Aに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物5−Bを得た。
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物5−Bを得た。
例示化合物No、 構 造 式この液晶組成
物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答
速度を測定し、スイッチング状態等を観察した。
物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答
速度を測定し、スイッチング状態等を観察した。
この液晶素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25℃ 40℃948 μs
ec 365 μsec 133 p s
eeまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは
14であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際の双安定性も良好であった。
ec 365 μsec 133 p s
eeまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは
14であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例5
実施例5で使用した液晶組成物5−Hに代えて、例示化
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに2−Aに対して例示化合物No、 2−4.2−
18゜2−30のみを実施例1と同じ重量部で混合した
液晶組成物5−C1および例示化合物No、 2−4.
2−18゜2−30を混合せずに2−Aに対して例示化
合物No、 1−21. 1−33. l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物2−D
を作成した。
合物No、1−21. 1−33. 1−102を混合
せずに2−Aに対して例示化合物No、 2−4.2−
18゜2−30のみを実施例1と同じ重量部で混合した
液晶組成物5−C1および例示化合物No、 2−4.
2−18゜2−30を混合せずに2−Aに対して例示化
合物No、 1−21. 1−33. l−102の
みを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物2−D
を作成した。
これらの液晶組成物5−C,2−D及び2−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25℃ 40℃
2−A 1410 μsec 435 μ
sec 155 μ5ec5−C1350p s
ec 430 μsec 150 B 5e
c2−D 972 μsec 338 p
sec 125 μsec実施例5と比較例5
より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する
強誘電性液晶素子の方が低温における作動特性、高速応
答性が改善され、また、応答速度の温度依存性も軽減さ
れている。
sec 155 μ5ec5−C1350p s
ec 430 μsec 150 B 5e
c2−D 972 μsec 338 p
sec 125 μsec実施例5と比較例5
より明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する
強誘電性液晶素子の方が低温における作動特性、高速応
答性が改善され、また、応答速度の温度依存性も軽減さ
れている。
実施例6
実施例3で使用した液晶組成物3−Aに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物6−Bを得た。
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物6−Bを得た。
例示化合物No。
構造式
この液晶組成物を用いた以外は、全〈実施例1と同様の
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例1と同様の方
法で光学応答速度を測定し、スイッチング状態等を観察
した。
この液晶素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25℃ 40℃937 μs
ec 336 μsec 123 μse
cまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは1
1であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧印
加を止めた際の双安定性も良好であった。
ec 336 μsec 123 μse
cまた、25℃におけるこの駆動時のコントラストは1
1であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧印
加を止めた際の双安定性も良好であった。
比較例6
実施例6で使用した液晶組成物6−Bに代えて、例示化
合物No、 1−21. 1−33. 1−102を混
合せずに3−Aに対して例示化合物No、 2−16.
2−40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合
した液晶組成物6−01および例示化合物No、2−1
6゜2−40.2−42を混合せずに3−Aに対して例
示化合物No、 1−21. 1−33. 1−1.0
2のみを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物3
−Dを作成した。
合物No、 1−21. 1−33. 1−102を混
合せずに3−Aに対して例示化合物No、 2−16.
2−40゜2−42のみを実施例1と同じ重量部で混合
した液晶組成物6−01および例示化合物No、2−1
6゜2−40.2−42を混合せずに3−Aに対して例
示化合物No、 1−21. 1−33. 1−1.0
2のみを実施例1と同じ重量部で混合した液晶組成物3
−Dを作成した。
これらの液晶組成物6−C,3−D及び3−Aを用いた
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
以外は、全〈実施例1と同様の方法でそれぞれ強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定した。その結果を次に示す。
光学応答速度
10℃ 25°C40°C
3−A H2S μsec 362 μs
ec 133 p 5ec6−Cl024 p s
ec 348 μsec )29 p 5ec
3−D 985 μsec 336 p
sec 121 B sec実施例6と比較例6よ
り明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する強
誘電性液晶素子の方が低温における作動特性、高速応答
性が改善され、また、応答速度の温度依存性も軽減され
ている。
ec 133 p 5ec6−Cl024 p s
ec 348 μsec )29 p 5ec
3−D 985 μsec 336 p
sec 121 B sec実施例6と比較例6よ
り明らかな様に、本発明による液晶組成物を含有する強
誘電性液晶素子の方が低温における作動特性、高速応答
性が改善され、また、応答速度の温度依存性も軽減され
ている。
実施例7〜14
実施例1で用いた例示化合物、及び液晶組成物に代えて
、表1に示した例示化合物、及び液晶組成物を各重量部
で用い、7−B〜14−Bの液晶組成物を得た。これら
を用いた他は全〈実施例1と同様の方法により強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定し、スイッチング状態等を観察した。この液晶
素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイン状態が
得られた。
、表1に示した例示化合物、及び液晶組成物を各重量部
で用い、7−B〜14−Bの液晶組成物を得た。これら
を用いた他は全〈実施例1と同様の方法により強誘電性
液晶素子を作成し、実施例1と同様の方法で光学応答速
度を測定し、スイッチング状態等を観察した。この液晶
素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイン状態が
得られた。
測定結果を表1に示す。
実施例15
実施例1において、液晶組成物1−Bを用いて作成した
液晶素子と、比較例1において液晶組成物!−Aを用い
て作成した液晶素子を25℃において直交ニコル下、偏
光顕微鏡観察下、それぞれスイッチングをさせてチルト
角を測定したところ、l−Aは8.0°、l−Bは8.
4°であった。次に、スイッチング電界の他に60KH
zの周波数で±8vの矩形波を印加しながらチルト角を
測定したところ1−Aは9.3°、1−Bは13.9°
になった。この時、コントラスト比を測定したところ、
!−AはlO:1゜1−Bは30:1であった。以上の
ことから本発明の液晶組成物はACスタビライズ効果に
よる表示特性向上に大変有効であることがわかった。
液晶素子と、比較例1において液晶組成物!−Aを用い
て作成した液晶素子を25℃において直交ニコル下、偏
光顕微鏡観察下、それぞれスイッチングをさせてチルト
角を測定したところ、l−Aは8.0°、l−Bは8.
4°であった。次に、スイッチング電界の他に60KH
zの周波数で±8vの矩形波を印加しながらチルト角を
測定したところ1−Aは9.3°、1−Bは13.9°
になった。この時、コントラスト比を測定したところ、
!−AはlO:1゜1−Bは30:1であった。以上の
ことから本発明の液晶組成物はACスタビライズ効果に
よる表示特性向上に大変有効であることがわかった。
実施例16〜20
実施例2.3.4.5.6で作成した本発明の液晶組成
物からなる液晶素子と、比較例1. 2.3において1
−A、2−A、3−Aを用いて作成した液晶素子をそれ
ぞれ用いて、実施例7と全(同様にチルト角を測定した
。その結果を下に示す。
物からなる液晶素子と、比較例1. 2.3において1
−A、2−A、3−Aを用いて作成した液晶素子をそれ
ぞれ用いて、実施例7と全(同様にチルト角を測定した
。その結果を下に示す。
実施例16
実施例17
実施例18
実施例19
実施例20
−A
−B
−A
−B
−B
−A
−B
−B
8.0゜
8.2゜
7.6゜
8.1’
8.3゜
7.3゜
8.0゜
7.80
9.3゜
13.6’
8.7゜
13.2゜
13.5゜
8.2゜
13.7゜
13.0’
以上のことから、本発明の液晶組成物を用いた液晶素子
はACスタビライズ効果による表示特性向上に大変有効
であることがわかった。
はACスタビライズ効果による表示特性向上に大変有効
であることがわかった。
本発明の強誘電性液晶組成物を含有する素子は、スイッ
チング特性が良好で、低温作動特性の改善された液晶素
子、及び応答速度の温度依存性の軽減された液晶素子と
することができる。
チング特性が良好で、低温作動特性の改善された液晶素
子、及び応答速度の温度依存性の軽減された液晶素子と
することができる。
また、ACスタビライズ効果による表示方法に用いる場
合、表示特性が大幅に改善できることがわかった。
合、表示特性が大幅に改善できることがわかった。
第1図は強誘電性液晶を用いた液晶素子の一例の断面概
略図。 第2図および第3図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの一例を模式的に表わす斜視図。 第1図において、 1・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・強誘電性液晶層2・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Eガ
ラス基板 3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・E・・・・・透明電極 4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・絶縁性配向制御層5・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Eス
ペーザー 第2図において、 La 1b 第3図において、 1a 1b 3a 3b 4a 4b a リード線 電源 偏光板 光源 入射光 透過光 基板 基板 強誘電性液晶層 液晶分子 双極子モーメント(P上) 電圧印加手段 電圧印加手段 第1の安定状態 第2の安定状態 上向きの双極子モーメント 下向きの双極子モーメント 上向きの電界 Eb
略図。 第2図および第3図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの一例を模式的に表わす斜視図。 第1図において、 1・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・強誘電性液晶層2・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Eガ
ラス基板 3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・E・・・・・透明電極 4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・絶縁性配向制御層5・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Eス
ペーザー 第2図において、 La 1b 第3図において、 1a 1b 3a 3b 4a 4b a リード線 電源 偏光板 光源 入射光 透過光 基板 基板 強誘電性液晶層 液晶分子 双極子モーメント(P上) 電圧印加手段 電圧印加手段 第1の安定状態 第2の安定状態 上向きの双極子モーメント 下向きの双極子モーメント 上向きの電界 Eb
Claims (2)
- (1)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、式中、 R_1は置換基を有していてもよいC_1〜C_1_8
の直鎖状又は分岐状のアルキル基、 X_1は単結合、−O−、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、X_2は
単結合、−O−、▲数式、化学式、表等があります▼、 Z_1は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲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▼もしくは▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 lは1〜12。) で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、A_1は単結合、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、A_2は▲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▼、 X_1、X_2は単結合、−O−、▲数式、化学式、表
等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
R_1、R_2はC_1〜C_1_8の直鎖状アルキル
基。)で示される化合物の少なくとも1種とを含有する
ことを特徴とする強誘電性カイラルスメクチツク液晶組
成物。 - (2)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ただし、式中、 R_1は置換基を有していてもよいC_1〜C_1_8
の直鎖状又は分岐状のアルキル基、 X_1は単結合、−O−、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、X_2は
単結合、−O−、▲数式、化学式、表等があります▼、 Z_1は単結合、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲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▼もしくは▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 lは1〜12。) で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、A_1は単結合、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、A_2は▲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▼、 X_1、X_2は単結合、−O−、▲数式、化学式、表
等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
R_1、R_2はC_1〜C_1_8の直鎖状アルキル
基。)で示される化合物の少なくとも1種とを含有する
ことを特徴とする強誘電性カイラルスメクチツク液晶組
成物を一対の電極基板間に配置してなることを特徴とす
る液晶素子。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1025047A JPH02206679A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
DE1989609718 DE68909718T2 (de) | 1988-07-13 | 1989-07-12 | Ferroelektrische, chirale, smektische Flüssigkristall-Zusammensetzung und Vorrichtung zu deren Anwendung. |
US07/378,824 US5173211A (en) | 1988-07-13 | 1989-07-12 | Ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and liquid crystal device using same |
EP19890112756 EP0355374B1 (en) | 1988-07-13 | 1989-07-12 | Ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and liquid crystal device using same |
ES89112756T ES2059650T3 (es) | 1988-07-13 | 1989-07-12 | Compuesto de cristal liquido esmectico quiral ferroelectrico y dispositivo de cristal liquido que utiliza el mismo. |
AT89112756T ATE95551T1 (de) | 1988-07-13 | 1989-07-12 | Ferroelektrische, chirale, smektische fluessigkristall-zusammensetzung und vorrichtung zu deren anwendung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1025047A JPH02206679A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02206679A true JPH02206679A (ja) | 1990-08-16 |
Family
ID=12155007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1025047A Pending JPH02206679A (ja) | 1988-07-13 | 1989-02-03 | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02206679A (ja) |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1025047A patent/JPH02206679A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2801279B2 (ja) | 化合物およびこれを含む液晶組成物およびこれを使用した液晶素子 | |
JPH06256231A (ja) | 液晶性化合物、それを含む液晶組成物、及びこれを用いた液晶素子 | |
JPH0312490A (ja) | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
KR930006471B1 (ko) | 액정성 화합물, 그를 함유한 액정조성물 및 그를 이용한 액정장치 | |
US5173211A (en) | Ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and liquid crystal device using same | |
JPH04211674A (ja) | 液晶素子 | |
US5238601A (en) | Ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition and liquid crystal device using same | |
EP0326086B1 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal device using same | |
JP2796753B2 (ja) | 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 | |
JPH05239069A (ja) | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法および表示装置 | |
JPH0358980A (ja) | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、およびこれを使用した液晶素子 | |
JPH02206679A (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JP2749822B2 (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH0317074A (ja) | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物およびこれを使用した液晶素子 | |
JP2510681B2 (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH0426679A (ja) | 液晶性化合物、それを含有する液晶組成物およびそれを使用した液晶素子 | |
JPH0224389A (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH04247076A (ja) | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、およびその使用方法、それを使用した液晶素子、表示装置 | |
JP2770953B2 (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH06239849A (ja) | 光学活性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法及び表示装置 | |
JPH0251584A (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH05125076A (ja) | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物、それを有する液晶素子、それらを用いた表示方法及び表示装置 | |
JPH02206680A (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH0228288A (ja) | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 | |
JPH02272088A (ja) | 液晶組成物およびそれを使用した液晶素子 |