JPH02270869A - 液晶性化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子 - Google Patents
液晶性化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子Info
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- JPH02270869A JPH02270869A JP1091145A JP9114589A JPH02270869A JP H02270869 A JPH02270869 A JP H02270869A JP 1091145 A JP1091145 A JP 1091145A JP 9114589 A JP9114589 A JP 9114589A JP H02270869 A JPH02270869 A JP H02270869A
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Landscapes
- Plural Heterocyclic Compounds (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶表示素子や液晶−光シャッタ等に利用され
る液晶素子に用いる液晶組成物に関し、さらに詳しくは
、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。
る液晶素子に用いる液晶組成物に関し、さらに詳しくは
、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、例えばエム シャット(M、5chadt)とダブ
リュ ヘルフリツヒ(W、He1frich)著“アプ
ライド フィジックス レターズ″(“Applied
P h y s i c s L e t t e
r s”) Vo、18. No、4 (1971゜2
.15) P、127〜128の“Voltage D
ependentOptical Activity
of a Twisted NematicLiq
uid Crystal”に示されたTN (Twi
stedNematic)型の液晶を用いたものである
。
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、例えばエム シャット(M、5chadt)とダブ
リュ ヘルフリツヒ(W、He1frich)著“アプ
ライド フィジックス レターズ″(“Applied
P h y s i c s L e t t e
r s”) Vo、18. No、4 (1971゜2
.15) P、127〜128の“Voltage D
ependentOptical Activity
of a Twisted NematicLiq
uid Crystal”に示されたTN (Twi
stedNematic)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に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
合わせると、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ている。
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に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
合わせると、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ている。
しかし、この様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。
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
)を増加して行なった場合、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(cluty比)が1/Nの割合で減少してしまう
。
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
)を増加して行なった場合、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(cluty比)が1/Nの割合で減少してしまう
。
このなめに、くり返し走査を行なう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くなり、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。
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くなり、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。
この様な現象は、双安定性を有さない液晶(電極面に対
し、液晶分子が水平lこ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。
し、液晶分子が水平lこ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。
この点を改良する為に、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。
、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。
このよう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4− 、367 、924号明細書等)。
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4− 、367 、924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(S m C*相)又はH相(SmH*相)を有す
る強誘電性液晶が用いられる。
C相(S m C*相)又はH相(SmH*相)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ている。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採り、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
。
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ている。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採り、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
。
以上の様な双安定性を有する特徴に加えて、強誘電性液
晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それは
強誘電性液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して
配向状態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
強誘電性液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して
配向状態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。
このように強誘電性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。
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。
応答時間τと自発分極の大きさPsおよび粘度ηの間に
は、下記の式[II] η [11] 5−E (ただし、Eは印加電界である) の関係が存在する。従って応答速度を速くするには、(
ア)自発分極の大きさPsを大きくする(イ)粘度ηを
小さ(する (つ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかじ印加電界は、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。
は、下記の式[II] η [11] 5−E (ただし、Eは印加電界である) の関係が存在する。従って応答速度を速くするには、(
ア)自発分極の大きさPsを大きくする(イ)粘度ηを
小さ(する (つ)印加電界Eを大きくする 方法がある。しかじ印加電界は、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(するか、自発分極の大
きさPsO値を大きくする必要がある。
きさPsO値を大きくする必要がある。
一般的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
約が多くなる傾向にある。
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
約が多くなる傾向にある。
また、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。
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、駆動電圧およ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。
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、駆動電圧およ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、がっ応答速度の温
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、がっ応答速度の温
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。
本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用できるように
するために、応答速度が速く、しかもその応答速度の温
度依存性が軽減された液晶組成物、特に強誘電性カイラ
ルスメクチック液晶組成物、および該液晶組成物を使用
する液晶素子を提供することにある。
するために、応答速度が速く、しかもその応答速度の温
度依存性が軽減された液晶組成物、特に強誘電性カイラ
ルスメクチック液晶組成物、および該液晶組成物を使用
する液晶素子を提供することにある。
本発明は、下記−綴代(1)
(ただし、R1,R2は炭素原子数1〜18である置換
基を有していても良い直鎖状または分岐状のアルキル基
。X、、X2は単結合。
基を有していても良い直鎖状または分岐状のアルキル基
。X、、X2は単結合。
−o−、−oc−、−oco−、−co−1−C−0I
I II II IIo
o o 。
I II II IIo
o o 。
且つY、、Y2はH,ハロゲン、−CH3゜−0CH3
,−CF3.−CNの中からそれぞれ独立に選ばれる。
,−CF3.−CNの中からそれぞれ独立に選ばれる。
)
で示される液晶性化合物、該液晶性化合物の少なくとも
1種を含有する −− 文液晶組成物、および該液晶組成物を1対の電極基板間
に配置してなる潮≠1毛液晶素子を提供するものである
。
1種を含有する −− 文液晶組成物、および該液晶組成物を1対の電極基板間
に配置してなる潮≠1毛液晶素子を提供するものである
。
一般式(1)で示される液晶性化合物のうち、Xlまし
くは単結合、−C−、−〇−,−oc、−co−である
。
くは単結合、−C−、−〇−,−oc、−co−である
。
1+ II 11
Oo O
さらにより好ましいR2,R2は下記(i)〜(1v)
から選ばれる。
から選ばれる。
(i) C1〜C+sのn−アルキル基(ただし、m
は1〜7の整数てあり、nは2〜9の整数である。又、
光学活性であっても良い。)CF3 ■ (市) JCCH21)−rCH(’CH2:)−s
OctH2t++(ただし、rはO〜7の整数てあり、
Sは0もしくは1である。又、tは1〜14の整数であ
る。
は1〜7の整数てあり、nは2〜9の整数である。又、
光学活性であっても良い。)CF3 ■ (市) JCCH21)−rCH(’CH2:)−s
OctH2t++(ただし、rはO〜7の整数てあり、
Sは0もしくは1である。又、tは1〜14の整数であ
る。
又これは光学活性であっても良い。)
(iv ) Cl 2 CHCx H2X+1*
(ただし、Xは1〜16の整数である。)〔発明の詳細
な説明〕 前記−綴代(1)で表わされる液晶性化合物の合成法の
一例を以下に示す。
な説明〕 前記−綴代(1)で表わされる液晶性化合物の合成法の
一例を以下に示す。
■−1)XIが−C−のとき
(n)
■−1i)X、が単結合のとき
何昨
■−1ii)X+が−oc−のとき R3−cH3+1
→庫
■−1)X2が単結合または一〇−のときす
X3−単結合、R4=H
←■→
SnCE 4
R4−CH3X3−0
牟排幸
R−〇Ts or R(EO矢CC1
II
y、−1−7,=lまたは2、 y 2 +z 2
=1またはまただし、上記式中A、R,,R2,X2は
前記定義のとおりである。
=1またはまただし、上記式中A、R,,R2,X2は
前記定義のとおりである。
前記−綴代(1)で示される液晶性化合物の具体的な構
造式を以下に示す。
造式を以下に示す。
(] −6)
(]、 −8)
(1,−9)
(1,−12)
(1−]、6)
す
(1−1,7)
(1−1,8)
(1−1,9)
す
(1,−25)
す
○
○
(]−36)
υ
(]−37’)
(1−4,0)
(] −46)
(]−48)
(]−4,9)
(]−50)
○
○
(1−61,)
す
(+ −66)
す
す
(]−68)
(]−70)
す
す
(]−76)
(1,−79)
N
本発明の液晶組成物は前記−綴代(I)で示される液晶
性化合物の少なくとも1種と、他の液晶化合物1種以上
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
。
性化合物の少なくとも1種と、他の液晶化合物1種以上
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
。
また、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挙げ
る。
る。
化合物N0
(2) CH3「
(3)CH3
(4) CH3(10)
CH3(11)
?H3 C46■(33o−@−O8舎0CH2CHC3H71
1* (12) CH3
□ (22)CH3 (25)
CH3(27) CH3(28
) CH3○ (29)CH3 (34) 。H4F 0°°9 °ど。
CH3(11)
?H3 C46■(33o−@−O8舎0CH2CHC3H71
1* (12) CH3
□ (22)CH3 (25)
CH3(27) CH3(28
) CH3○ (29)CH3 (34) 。H4F 0°°9 °ど。
C、oH2,O−@−@−CH20−@−C(CH2)
。CHC2H511* す (38)(?H3 C4H9−@−CH2o(oH)COCH2CHC2H
511* す (45) CH3(48
) CH3(4
9) CH3す (50)CH3 (52)CH3 (53)cH3 (56) CH
3I (60) CH3(6
1) CH3
(62) CH3
□ (63) CH3曜 (64) CH
3(65) CH3
(66) CH3(
67) CH3(68)
CH3I (69) CH3(71)
CH30″
′) ゾ。
。CHC2H511* す (38)(?H3 C4H9−@−CH2o(oH)COCH2CHC2H
511* す (45) CH3(48
) CH3(4
9) CH3す (50)CH3 (52)CH3 (53)cH3 (56) CH
3I (60) CH3(6
1) CH3
(62) CH3
□ (63) CH3曜 (64) CH
3(65) CH3
(66) CH3(
67) CH3(68)
CH3I (69) CH3(71)
CH30″
′) ゾ。
(74) 費
(76) τH3
(77) CH3
c 、oH2,oi CH2+ 2 CO−@−OCH
2CHOC2H511* (78) CH3I (80)CH3 (81)CH3 (82) CH3□ (83) 。H3,47 (84) C
H3(85) C
H3(87)CH3 (102)
CAO (105) CA(108
) CA(109)
Cfす 0”°9 。。
2CHOC2H511* (78) CH3I (80)CH3 (81)CH3 (82) CH3□ (83) 。H3,47 (84) C
H3(85) C
H3(87)CH3 (102)
CAO (105) CA(108
) CA(109)
Cfす 0”°9 。。
(112) 圓り
U(114)
C1(116)
Br(118)
FC3H1□O(バ)OCH20−@藁H
20CH2CHC、。H2+* (120) F(121
) F(122
) F す (124)F (126) Fす (1,27) Fす (128) F (]29) (130) ’ F(131)
F (132) F (134) F□ (136) F□ (144) F不 (145) F (146) F(147)
F(148)
p(149)
F(150) F (159) CF3 C8H、□O−@−@−COCHC6H,3g* (168) CN C8H1□(沓QC6H13 (]79) (1,84) C5H、、4号伜C6HI3 (1,99) ○ (21,0) (21,1) (21,2) (21,3) す リ O す c 、oH2,O−@−CH20−@−QC、H,9C
12H250−@−CH20−@−0C6H43本発明
の液晶性化合物と1種以上の他の液晶性化合物、あるい
はそれを含む液晶組成物(これらは強誘電性液晶化合物
、および強誘電性液晶組成物であっても良い。以下、こ
れらをmセ液晶材料と略す。)との配合割合は参勢箒番
液晶材料100重量部当り、本発明による液晶性化合物
を1〜500重量部とすることが好ましい。
U(114)
C1(116)
Br(118)
FC3H1□O(バ)OCH20−@藁H
20CH2CHC、。H2+* (120) F(121
) F(122
) F す (124)F (126) Fす (1,27) Fす (128) F (]29) (130) ’ F(131)
F (132) F (134) F□ (136) F□ (144) F不 (145) F (146) F(147)
F(148)
p(149)
F(150) F (159) CF3 C8H、□O−@−@−COCHC6H,3g* (168) CN C8H1□(沓QC6H13 (]79) (1,84) C5H、、4号伜C6HI3 (1,99) ○ (21,0) (21,1) (21,2) (21,3) す リ O す c 、oH2,O−@−CH20−@−QC、H,9C
12H250−@−CH20−@−0C6H43本発明
の液晶性化合物と1種以上の他の液晶性化合物、あるい
はそれを含む液晶組成物(これらは強誘電性液晶化合物
、および強誘電性液晶組成物であっても良い。以下、こ
れらをmセ液晶材料と略す。)との配合割合は参勢箒番
液晶材料100重量部当り、本発明による液晶性化合物
を1〜500重量部とすることが好ましい。
また、本発明の液晶性化合物を2種以上用いる場合も番
誇牛←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、本発明による液晶性化合物の2種
以上の混合物を1〜500重量部とすることが好ましい
。
誇牛←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、本発明による液晶性化合物の2種
以上の混合物を1〜500重量部とすることが好ましい
。
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一例の断面概略
図である。
明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の一例の断面概略
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
ト植毛布等でラヒングして、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−1・、ポリビニルアルコール、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
剤に0.1〜20重1%、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
ト植毛布等でラヒングして、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−1・、ポリビニルアルコール、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
剤に0.1〜20重1%、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〜3000人、さらに好ましくは50人〜1
000人が適している。
くは30人〜3000人、さらに好ましくは50人〜1
000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枚で挟持し、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。
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枚で挟持し、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。
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。
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。
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)−8m A相(スメ
クチック相)−SmC*相(カイラルスメクチックC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)−8m A相(スメ
クチック相)−SmC*相(カイラルスメクチックC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2 ]、 b
はそれぞれIn 203 、 SnO2あるいはITO
(Indium−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SmC*相又は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±)24を有している。基板21aと21b上
の電極間に一定の閾値以」二の電圧を印加すると、液晶
分子23のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P
±)24がすべて電界方向に向くよう、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2 ]、 b
はそれぞれIn 203 、 SnO2あるいはITO
(Indium−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SmC*相又は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±)24を有している。基板21aと21b上
の電極間に一定の閾値以」二の電圧を印加すると、液晶
分子23のらせん構造がほどけ、双極子モーメント(P
±)24がすべて電界方向に向くよう、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10a匁以下)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)又は下向き(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又は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又はEbの電界ベクトルに対応し
て上向き34a又は下向き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10a匁以下)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)又は下向き(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又は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又はEbの電界ベクトルに対応し
て上向き34a又は下向き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と、電界Eaを
印加すると液晶分子は第1の安定状態33aに配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。又、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3
3b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。又与える電界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。
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33aに配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。又、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3
3b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。又与える電界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
2−(2’−(4’−へキシルチオフェン))−5−(
1“−(4″−オクチルオキシフェニル)]チアジアゾ
ール(1−11)の製造 下記工程に従い2−(2’ −(4’−へキシルチオフ
ェン)] −5−[1’ −(4,’−オクチルオキシ
フェニル))チアジアゾールを製造した。
1“−(4″−オクチルオキシフェニル)]チアジアゾ
ール(1−11)の製造 下記工程に従い2−(2’ −(4’−へキシルチオフ
ェン)] −5−[1’ −(4,’−オクチルオキシ
フェニル))チアジアゾールを製造した。
U
300rrlの4ツロフラスコに
す
15g (6,25X10−2mol)エタノール50
mI!、p−反応終了後、Sat、 NaHCO3−H
20にて洗浄(100mE X3)L、水層を酢酸エチ
ルにて抽出(150mj!生成物16.代物を得た。
mI!、p−反応終了後、Sat、 NaHCO3−H
20にて洗浄(100mE X3)L、水層を酢酸エチ
ルにて抽出(150mj!生成物16.代物を得た。
これをn−ヘキサン/酢酸エチル=20/1にてシリカ
ゲルカラム精製し、15.0gの精製品を得た。
ゲルカラム精製し、15.0gの精製品を得た。
(収率91.6%)
100m1の4ツロフラスコに
す
15g (5,43X10−2mol)エタノール21
m1を入で60℃に加熱し、18時間反応させた。m゛
1、さ らに80%抱水ヒドラジンを8g (1,28X10
’mol)を加え、60°Cにて3時間反応させた。
m1を入で60℃に加熱し、18時間反応させた。m゛
1、さ らに80%抱水ヒドラジンを8g (1,28X10
’mol)を加え、60°Cにて3時間反応させた。
反応終了後、冷却、吸引濾過し、結晶を水洗した後、エ
タノールにて再結晶を行い、10.0gの精製品を得た
。
タノールにて再結晶を行い、10.0gの精製品を得た
。
(収率69.9%)
す
50 m I!の4ツロフラスコに
り
8.8g 、(4,,17X 10−2mol)、dr
yベンゼン30mj!を入れ撹拌下、室温にて五塩化リ
ン8.8g (4,22X10−2mo+)を20分か
けて添加し、その後oil−bathにて60℃に加熱
し、5時間反応させた。
yベンゼン30mj!を入れ撹拌下、室温にて五塩化リ
ン8.8g (4,22X10−2mo+)を20分か
けて添加し、その後oil−bathにて60℃に加熱
し、5時間反応させた。
反応終了後、溶媒留去し、処理はせずに次工程に用いた
。
。
200m1の4ツロフラスコに
1、o、Og (3,79X10−2mol)、dry
ピリジン100m1を入れ、撹拌40℃にて をdryベンゼン50mj!に溶解したものを20分か
けて滴下した。その後40℃にて18時間反応させた。
ピリジン100m1を入れ、撹拌40℃にて をdryベンゼン50mj!に溶解したものを20分か
けて滴下した。その後40℃にて18時間反応させた。
反応終了後ベンゼンのみを留去し処理はせずに次工程に
用いた。
用いた。
200mj?の4ツロフラスコに
を入れ室温にて三硫化リン10.4g (4,68X
10−2m o ] )を115分かけて添加し、oi
l−bathにて100℃に加熱し5時間反応させた。
10−2m o ] )を115分かけて添加し、oi
l−bathにて100℃に加熱し5時間反応させた。
反応終了後エタノール/水=1/20に注入し析出した
結晶を吸引濾過し、水洗、乾燥して25.0gの粗生成
物を得た。これをn−ヘキサン/酢酸エチル−10/1
にてシリカゲルカラム精製し、2.4gの生成物を得た
。これが淡黄色であったためエタノール/水=4/lに
て再結晶を3回行い600mgの精製品を得た。((3
)よりトータル収率3%)NMRデータ(TMS/CD
CA3) 0.8〜]、、9 ppm (m) 26H,2,9p
pm (t) 2H。
結晶を吸引濾過し、水洗、乾燥して25.0gの粗生成
物を得た。これをn−ヘキサン/酢酸エチル−10/1
にてシリカゲルカラム精製し、2.4gの生成物を得た
。これが淡黄色であったためエタノール/水=4/lに
て再結晶を3回行い600mgの精製品を得た。((3
)よりトータル収率3%)NMRデータ(TMS/CD
CA3) 0.8〜]、、9 ppm (m) 26H,2,9p
pm (t) 2H。
4.0 ppm (t) 2H,6,8〜8.1 p
pm (m) 6H。
pm (m) 6H。
IRデータ(KBr錠剤法)
]250,1500,1590,1610.2920
(cm ’)相転移温度(0C) 実施例2 2− i2’−(4’−へキシルチオフェン))−5−
(1′−(4“−オクチル車中ウフェニル))チアジア
ゾール(1−1)の製造 下記工程に従い2−(2’−(4’−へキシルチオフェ
ン)l−5−(1’ −(4’−オクチルか命令〕工二
ル))チアジアゾールを製造した。
(cm ’)相転移温度(0C) 実施例2 2− i2’−(4’−へキシルチオフェン))−5−
(1′−(4“−オクチル車中ウフェニル))チアジア
ゾール(1−1)の製造 下記工程に従い2−(2’−(4’−へキシルチオフェ
ン)l−5−(1’ −(4’−オクチルか命令〕工二
ル))チアジアゾールを製造した。
25g (1,07xlO”mol)エタノール85m
j?、p−トルエンスルホン酸5.0g (2,62X
10−2mol))ルエン600mff1を入れ、oi
l −bathにて120℃に加熱し、16時間反応さ
せた。
j?、p−トルエンスルホン酸5.0g (2,62X
10−2mol))ルエン600mff1を入れ、oi
l −bathにて120℃に加熱し、16時間反応さ
せた。
反応終了後Sat NaHCO3−H2O洗浄(20
0ml×3)を行い、この水層を酢酸エチルにて抽出(
200mして28.0gのオイル状の粗生成物を得た。
0ml×3)を行い、この水層を酢酸エチルにて抽出(
200mして28.0gのオイル状の粗生成物を得た。
これをn−ヘキサン/酢酸エチル=20/1にてシリカ
ゲルカラム精製し、26.Ogの精製品を得た。
ゲルカラム精製し、26.Ogの精製品を得た。
(収率92.9%)
エタノール30mj!を入れ、室温にて撹拌下、80%
抱水ヒドラジン23.3g (4,65X 10−’m
ol)を3分間で添加した。その後oil−bathに
て60°Cに加熱し、18時間反応させた。
抱水ヒドラジン23.3g (4,65X 10−’m
ol)を3分間で添加した。その後oil−bathに
て60°Cに加熱し、18時間反応させた。
反応終了後、冷却し、吸引濾過した。濾別した結晶を水
洗した後、エタノールにて再結晶を行い、14.5gの
精製品を得た。(収率72,9%)す 2.8g (1,32X10=moり、dryベンゼン
9mI!を入れ撹拌上室温にて五塩化リン2.8g (
1,34X10”m o 1 )を25分間で添加し、
その後oil−bathにて5時間反応させた。
洗した後、エタノールにて再結晶を行い、14.5gの
精製品を得た。(収率72,9%)す 2.8g (1,32X10=moり、dryベンゼン
9mI!を入れ撹拌上室温にて五塩化リン2.8g (
1,34X10”m o 1 )を25分間で添加し、
その後oil−bathにて5時間反応させた。
反応終了後、溶媒留去のみをし、処理はせずに次工程に
用いた。
用いた。
工程(4)
す
3g (1,21X 10−2mol)、dryピリジ
ン29mAをす 3.0g (1,30X10−2mol)、dryベン
ゼンを30分間かけて滴下した。その後40℃にて16
時間反応させた。
ン29mAをす 3.0g (1,30X10−2mol)、dryベン
ゼンを30分間かけて滴下した。その後40℃にて16
時間反応させた。
反応終了後、ベンゼンのみを留去し、処理はせずに次工
程に用いた。
程に用いた。
工程(5)
(1,49X 10−2mol)を15分間かけて添加
し、その後011−bathにて100°Cに加熱し、
5時間反応させた。
し、その後011−bathにて100°Cに加熱し、
5時間反応させた。
反応終了後、エタノール10mj?、水200mj?に
注入し析出した。結晶を吸引濾過し、その後水洗、乾燥
し、5.0gの粗生成物を得た。
注入し析出した。結晶を吸引濾過し、その後水洗、乾燥
し、5.0gの粗生成物を得た。
これをクロロホルム/酢酸エチル−20/1にてシリカ
ゲルカラム精製し、0.7gの生成物を得た。
ゲルカラム精製し、0.7gの生成物を得た。
この結晶が茶褐色であったため脱色を目的にエタノール
/水−9/1で3回再結晶し、0.2gの精製品を得た
。(収率3.6%) NMRデータ 0.8〜1.7 ppm
(m) 26H(TMS/CDCE 3 )
2.6〜3.0 ppm (m) 4H6,8〜8
.1 ppm (m) 6HIRデータ (KBr
錠剤法による) 820、1060.1500.1590.2840゜2
920 (cm−1) 相転移温度(℃) X、Y:液晶相(未同定) 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A
を作成した。
/水−9/1で3回再結晶し、0.2gの精製品を得た
。(収率3.6%) NMRデータ 0.8〜1.7 ppm
(m) 26H(TMS/CDCE 3 )
2.6〜3.0 ppm (m) 4H6,8〜8
.1 ppm (m) 6HIRデータ (KBr
錠剤法による) 820、1060.1500.1590.2840゜2
920 (cm−1) 相転移温度(℃) X、Y:液晶相(未同定) 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A
を作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部これは、以下の相転移を示す。
部これは、以下の相転移を示す。
(”C)
この液晶組成物Aに対して、実施例1で合成した例示化
合物1−11を下記の重量部で混合し、液晶組成物Bを
作成した。
合物1−11を下記の重量部で混合し、液晶組成物Bを
作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部この液晶組成物Bは、以下の相転移を示す。
部この液晶組成物Bは、以下の相転移を示す。
(℃)
次に、2枚の0 、7 m m厚のガラス板を用意し、
それぞれのカラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電
極を作成し、さらにこの上にSiO2を蒸着させ絶縁層
とした。ガラス板上にシランカップリング剤[信越化学
■製KBM−602] 0.2%イソプロピルアルコー
ル溶液を回転数200Or、p、mのスピンナーで15
秒間塗布し、表面処理を施した。
それぞれのカラス板上にITO膜を形成し、電圧印加電
極を作成し、さらにこの上にSiO2を蒸着させ絶縁層
とした。ガラス板上にシランカップリング剤[信越化学
■製KBM−602] 0.2%イソプロピルアルコー
ル溶液を回転数200Or、p、mのスピンナーで15
秒間塗布し、表面処理を施した。
この後、120℃にて20分間加熱乾燥処理を施した。
さらに表面処理を行なったITO膜付きのガラス板上に
ポリイミド樹脂前駆体[東しくm S P −510]
1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転数200Or
、p、mのスピンナーで15秒間塗布した。成膜後、6
0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250人であった。
ポリイミド樹脂前駆体[東しくm S P −510]
1.5%ジメチルアセトアミド溶液を回転数200Or
、p、mのスピンナーで15秒間塗布した。成膜後、6
0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250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2μmのアルミナ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
平行となる様にし、接着シール剤[リクソンポンド(チ
ッソ(’III ) ]を用いてガラス板をはり合わせ
、60分間1100°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2μm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2μmのアルミナ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
平行となる様にし、接着シール剤[リクソンポンド(チ
ッソ(’III ) ]を用いてガラス板をはり合わせ
、60分間1100°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2μmであった。
このセルに液晶組成物Bを等方性液体状態で注入し、等
吉相から20°C/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。
吉相から20°C/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使ってピーク・トウ・ピーク電
圧Vpp=20V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。
圧Vpp=20V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。
10°C25°C40°C
また、25°Cにおけるこの駆動時のコントラストは1
8で、明瞭なスイッチング動作が観察された。
8で、明瞭なスイッチング動作が観察された。
実施例4
実施例3で使用した例示化合物1−11のかわりに例示
化合物1−1を用いた他は、実施例3と同様にして液晶
組成物Cを作成した。
化合物1−1を用いた他は、実施例3と同様にして液晶
組成物Cを作成した。
この液晶組成物Cを使用する以外は実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
で光学応答速度と自発分極の大きさを測定した。
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
で光学応答速度と自発分極の大きさを測定した。
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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
10℃ 258C40’C
応答速度 290μsec 153μse
c 74μ5ecPs 14.2nC/
cm29.9nC/cm24.6nC/cm2相転移温
度(0C) 62.0 70.5 Cryst;:士SmC* 、==±smA;:士ch
;士Is。
c 74μ5ecPs 14.2nC/
cm29.9nC/cm24.6nC/cm2相転移温
度(0C) 62.0 70.5 Cryst;:士SmC* 、==±smA;:士ch
;士Is。
3.0 43.2 61,2
70.4比較例1 実施例3,4で混合した液晶組成物Aをセル内に注入す
る以外は全(実施例3,4と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、Psの大きさと光学応答速度を測定した
。
70.4比較例1 実施例3,4で混合した液晶組成物Aをセル内に注入す
る以外は全(実施例3,4と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、Psの大きさと光学応答速度を測定した
。
その結果を次に示す。
10°C25°C40°C
応答速度 530μsec 211μse
c 115μ5ecPs 17.7nC
/cm212.6nC/cm27.4nC/cm2実施
例3,4と比較例1により明らかなように、本発明の液
晶性化合物を含む液晶素子の方が低温域での液晶状態の
安定性が向上し、応答特性も向上した。
c 115μ5ecPs 17.7nC
/cm212.6nC/cm27.4nC/cm2実施
例3,4と比較例1により明らかなように、本発明の液
晶性化合物を含む液晶素子の方が低温域での液晶状態の
安定性が向上し、応答特性も向上した。
実施例5
下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物K
を作成した。
を作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部さらに、この液晶組成物り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Eを
作成した。
部さらに、この液晶組成物り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Eを
作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部り D 87この液晶組
成物Cを使用する以外は実施例3と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法で光学応答
速度を測定し、スイッチング状態を観察した。
部り D 87この液晶組
成物Cを使用する以外は実施例3と同様の方法で強誘電
性液晶素子を作成し、実施例3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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
]5°C25°C35°C
応答速度 14.2 p sec 96
μsec 82 μsecまた、25℃における
この駆動時のコントラストは17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 82 μsecまた、25℃における
この駆動時のコントラストは17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5で混合した液晶組成物りをセル内に注入する以
外は全〈実施例5と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
外は全〈実施例5と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
測定結果を次に示す。
15°C25°C35°C
応答速度 155 μsec 100 μ
sec 80 μsec1、/′↑5、 (以辺しも?) 実施例6 実施例5で使用した例示化合物1−9. 1.−32゜
1−50のかわりに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Fを作成した。
sec 80 μsec1、/′↑5、 (以辺しも?) 実施例6 実施例5で使用した例示化合物1−9. 1.−32゜
1−50のかわりに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Fを作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量部
この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
で光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した
。
この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
15°C25°C35°C
応答速度 121 p sec 851t
sec 76 p secまた、25°Cに
おけるこの駆動時のコントラストは18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 76 p secまた、25°Cに
おけるこの駆動時のコントラストは18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。
実施例7
実施例5で使用した例示化合物1−9. 1−32゜■
−50のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
ず重量部で混合し、液晶組成物Gを作成した。
−50のかわりに以下に示す例示化合物を各々以下に示
ず重量部で混合し、液晶組成物Gを作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部D 88この液晶組成
物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方法で強誘電性
液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法で光学応答速
度を測定し、スイッチング状態を観察した。
部D 88この液晶組成
物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方法で強誘電性
液晶素子を作成し、実施例3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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
15°C25°C35°C
応答速度 138 μsec 91 μs
ec 78 μsecまた、25℃におけるこ
の駆動時のコントラストは19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 78 μsecまた、25℃におけるこ
の駆動時のコントラストは19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。
Jυγ
実施例8
下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物H
を作成した。
を作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部さらに、この液晶組成物H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Iを
作成した。
部さらに、この液晶組成物H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Iを
作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重
量部り ち 85 この液晶組成物龜を使用する以外は実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
て光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した
。
量部り ち 85 この液晶組成物龜を使用する以外は実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
て光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した
。
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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
10°C25°C35°C
応答速度 487μsec 230μse
c 175μsecまた、25℃におけるこの
駆動時のコントラストはノ2てあり、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。
c 175μsecまた、25℃におけるこの
駆動時のコントラストはノ2てあり、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8で混合した液晶組成物Hをセル内に注入する以
外は全〈実施例8と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
外は全〈実施例8と同様の方法で強誘電性液晶素子を作
成し、光学応答速度を測定した。
測定結果を次に示す。
JOoC25°C35°C
応答速度 635 μsec 270 μ
sec 1.95 μsec実施例9 実施例8で使用した例示化合物1−19.1−29゜1
−54のかわりに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Jを作成した。
sec 1.95 μsec実施例9 実施例8で使用した例示化合物1−19.1−29゜1
−54のかわりに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Jを作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部ち 90 この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
で光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した
。
部ち 90 この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
10°C25°C35°C
応答速度 571 μsec 258 μ
sec 197 μsecまた、25℃におけ
るこの駆動時のコントラストは18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 197 μsecまた、25℃におけ
るこの駆動時のコントラストは18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。
実施例1O
実施例8で使用した例示化合物1−19. 1−29゜
1−54のかわりに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Kを作成した。
1−54のかわりに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Kを作成した。
例示化合物No、 構 造 式 重量
部す H88 1S この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様の方法
で光学応答速度を測定し、スイッチング状態を観察した
。
部す H88 1S この液晶組成物を用いた以外は全〈実施例3と同様の方
法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3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。
ン状態が得られた。
測定結果を次に示す。
10°C25°C35°C
応答速度 480 μsec 246 μ
sec 200 p secまた、25℃にお
けるこの駆動時のコントラストは19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 200 p secまた、25℃にお
けるこの駆動時のコントラストは19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。
○、
(以 二余、)白。
ゝ\−一〉′
実施例11
実施例3で使用したポリイミド樹脂前駆体1.5%ジメ
チルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコール
樹脂[クラレ■製PUA−117] 2%水溶液を用い
た他は全(同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実
施例3と同様の方法で光学応答速度を測定した。
チルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコール
樹脂[クラレ■製PUA−117] 2%水溶液を用い
た他は全(同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実
施例3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。
25°C35°C45°C
492μsec 243 μsec 134μ
secまた、25℃におけるこの駆動時のコントラスト
は19であった。
secまた、25℃におけるこの駆動時のコントラスト
は19であった。
実施例12
実施例3で使用した5IO2を用いずに、ポリイミド樹
脂だけで配向制御層を作成した以外は全〈実施例3と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3と同様
の方法で光学応答速度を測定した。
脂だけで配向制御層を作成した以外は全〈実施例3と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例3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。
25°C35°C45°C
470μsec 229 p sec 12
6 p sec実施例11. 12より明らかな様に、
素子構成を変えた場合でも本発明に従う強誘電性液晶組
成物を含有する素子は、実施例3と同様に低温作動特性
の非常に改善され、かつ、応答速度の温度依存性が軽減
されたものとなっている。
6 p sec実施例11. 12より明らかな様に、
素子構成を変えた場合でも本発明に従う強誘電性液晶組
成物を含有する素子は、実施例3と同様に低温作動特性
の非常に改善され、かつ、応答速度の温度依存性が軽減
されたものとなっている。
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。
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
・・・・・・・・・・・・・・・ガラス基板3・・・・
・・・・・・・・・・・・透明電極4・・・・・・・・
・・・・絶縁性配向制御層5・・・・・・・・・・・・
・・・スペーサー6 ・・・・・・・・・・・・・・・
・リード線7・・・・・・・・・・・・・・・・・・電
源8・・・・・・・・・・・・・・・・・偏光板9・・
・・・・・・・・・・・・・・・・光源10・・・・・
・・・・・・・・・・・・入射光11・・・・・・・・
・・・・・・・・・透過光第2図において、 21a ・・・・・・・・・・・・・・・・・基板21
b・・・・・・・・・・・・・曲曲曲曲基板22・・・
・・・・・・・・・・強誘電性液晶層23・・・・・・
・・・・・・・・・・液晶分子24 ・・・・・・・・
双極子モーメント(P土)第3図において、
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
・・・・・・・・・・・・・・・ガラス基板3・・・・
・・・・・・・・・・・・透明電極4・・・・・・・・
・・・・絶縁性配向制御層5・・・・・・・・・・・・
・・・スペーサー6 ・・・・・・・・・・・・・・・
・リード線7・・・・・・・・・・・・・・・・・・電
源8・・・・・・・・・・・・・・・・・偏光板9・・
・・・・・・・・・・・・・・・・光源10・・・・・
・・・・・・・・・・・・入射光11・・・・・・・・
・・・・・・・・・透過光第2図において、 21a ・・・・・・・・・・・・・・・・・基板21
b・・・・・・・・・・・・・曲曲曲曲基板22・・・
・・・・・・・・・・強誘電性液晶層23・・・・・・
・・・・・・・・・・液晶分子24 ・・・・・・・・
双極子モーメント(P土)第3図において、
Claims (3)
- (1)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼[ I ] (ただし、R_1、R_2は炭素原子数1〜18である
置換基を有していても良い直鎖状または分岐状のアルキ
ル基。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▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
学式、表等があります▼。 A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▼であり、 且つY_1、Y_2はH、ハロゲン、−CH_3、−O
CH_3、−CF_3、−CNからそれぞれ独立に選ば
れる。) で示される液晶性化合物。 - (2)請求項1で示される化合物の少なくとも1種を含
有することを特徴とする液晶組成物。 - (3)請求項2記載の液晶組成物を1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 (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1091145A JPH02270869A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1091145A JPH02270869A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02270869A true JPH02270869A (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=14018358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1091145A Pending JPH02270869A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 液晶性化合物、これを含む液晶組成物及びこれを使用した液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02270869A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093467A1 (ja) | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Mitsui Chemicals, Inc. | エポキシ重合性組成物、それを含むシール材組成物 |
US8597541B2 (en) | 2012-02-02 | 2013-12-03 | Citizen Finetech Miyota Co., Ltd. | Synergistic host-guest interactions in FLC mixtures for increased polarization and decreased switching speed |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091145A patent/JPH02270869A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093467A1 (ja) | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Mitsui Chemicals, Inc. | エポキシ重合性組成物、それを含むシール材組成物 |
US8889803B2 (en) | 2008-01-25 | 2014-11-18 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polymerizable epoxy composition, and sealing material composition comprising the same |
US8597541B2 (en) | 2012-02-02 | 2013-12-03 | Citizen Finetech Miyota Co., Ltd. | Synergistic host-guest interactions in FLC mixtures for increased polarization and decreased switching speed |
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