JPH0251586A - 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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。

〔背景技術〕

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、５ｃｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著
“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　
　Ｖｏ、１８、Ｎｏ、４　（１９７１，２，１５）、Ｐ
、１２７〜１２８のＶｏｌｔａｇｅ−Ｓ　ｐ　ｅ　ｎ　
ｄ　ｅ　ｎ　ｔ　　Ｏｐ　ｔ　ｉ　ｃ　ａ　ｌ　　Ａ　
ｃ　ｔ　ｉ　ｖ　ｉ　ｔ　ｙ　　ｏ　ｆ　　ａＴｗｉｓ
ｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
１″に示されたＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄ　　ｎｅｍａｔ
ｉｃ）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（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太き（、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（
ｌ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ｌ／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。

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（ＳｍＣ＊）又はＨ相（ＳｍＨ木）を有す
る強誘電性液晶が用いられる。この強誘電性液晶は電界
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（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 η τ＝　　　　（ただしＥは印加電圧である）Ｐｓ−Ｅ の関係が存在する。したが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
を小さくする （つ）印加電圧Ｅを高くする 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（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。

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。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く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。

この強誘電性液晶層を一対の基板間に挾持した素子で前
述した様な単純マトリクス表示装置とした場合では、例
えば特開昭５９−１９３４２６号公報、同６０−１５６
０４６号公報や同６０−１５６０４７号公報などに開示
された駆動法を適用することができる。

第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図で
ある。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極を
配置した強誘電性液晶パネル５１の平面図である。第５
図のパネル５１には、走査線５２とデータ線５３とが互
いに交差して配線され、その交差部の走査線５２とデー
タ線５３との間には強誘電性液晶が配置されている。

第４図（Ａ）中のＳｓは選択された走査線に印加する選
択走査波形を、ＳＮは選択されていない非選択走査波形
を、■、は選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、ＩＮは選択されていないデータ線に印加する
非選択情報信号（白）を表わしている。又、図中（Ｉｓ
　　ｓｓ）と（ＩＮ　　ＳＳ）は選択された走査線上の
画素に印加する電圧波形で、電圧（Ｉｓ　　ｓｓ）が印
加された画素は黒の表示状態をとり、電圧（ＩＮ　　Ｓ
Ｓ）が印加された画素は白の表示状態をとる。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で第６図に
示す表示を行ったときの時系列波形である。

第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に
印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み位
相ｔ２の時間に相当し、１ラインクリヤ１．位相の時間
が２Δｔに設定されている。

さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータｖｓｌ　
ｙ、　＋　Δｔの値は使用する液晶材料のスイッチング
特性によって決定される。

第７図は後述するバイアス比を一定に保ったまま駆動電
圧（Ｖｓ　＋Ｖ＋　）を変化させたときの透過率Ｔの変
化即ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここでは、Δｔ
＝５０　μｓ、バイアス比Ｖ＋／（Ｖ＋　＋Ｖｓ）＝ｌ
／３に固定されている。第７図の正側は第４図で示した
（ＩＮ　　ＳＳ）、負側は（Ｉ　ｓ　　　Ｓ　ｓ　）で
示した波形が印加される。

ここで、Ｖ、、Ｖ３をそれぞれ実駆動閾値電圧、及びク
ロストーク電圧と呼ぶ。但しくｖ２くｖｌくｖ３）また
ΔＶ＝（Ｖ３　Ｖ＋）を駆動電圧マージンと呼び、マト
リクス駆動可能な電圧幅となる。ｖ３はＦＬＣのマトリ
クス駆動上、一般的に存在すると言ってよい。具体的に
は、第４図（Ａ）　（ＩＮ　　Ｓ　ｓ　）の波形におけ
るｖＡによるスイッチングを起こす電圧値である。勿論
、バイアス比を大きくすることによりｖ３の値を太き（
することは可能であるが、バイアス比を増すことは情報
信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的にはちら
つきの増大、コントラストの低下を招き好まくない。我
々の検討ではバイアス比は１／３〜１７４程度が実用的
であった。ところでバイアス比を固定すれば電圧マージ
ンΔＶは液晶材料のスイッチング特性に強く依存し、Δ
Ｖの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利であ
ることは言うまでもない。

この様な、ある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の二状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）は
液晶材料間で差があり、特有なものである。また環境温
度の変化によっても駆動マージンはズしてい（ため、実
際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対して最適
駆動電圧にしておく必要がある。

しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の表
示面積を拡大していく場合、各画素における液晶の存在
環境の差（具体的には、温度や電極間のセルギャップの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なく
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、強誘電性液晶素子を実用できるように
、応答速度が速く、又、その温度依存性の軽減、又は駆
動電圧マージンの拡大により、液晶素子の表示エリア上
にある程度の温度バラツキがあっても、全画素が良好に
マトリクス駆動できる駆動温度マージンの広いカイラル
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。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は下記一般式（Ｉ） （ただし、Ｒ２，Ｒ２はＣｌ−Ｃｌ３の直鎖状のアルキ
ル基であり、該アルキル基中のＸＩ　＋　　Ｘ２に結合
しない１個の−ＣＨ２−が−〇−に置き換っていても良
い。Ｘｌ　ｒ　ｘ２は単結合、−〇−示す。） で示され４化合物の少なくとも一種と、下記一般式（Ｉ
Ｉ　） Ｒ３−Ｘ３ｅＯｃＨ２舎Ｒ４ （ｎ） （ただし、Ｒ３は置換基を有していても良い０１〜ＣＩ
Ｉの直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｒ４はＣ１〜Ｃ１
□の直鎖状のアルキル基、Ｘ３は単結合。

で示される化合物の少な（とも一種と、下記一般式（ｍ
） 板間に配置してなる液晶素子を提供するものである。

前述の一般式（１）で示される化合物において好ましい
化合物例として（Ｉ−ａ）〜（１−ｐ）式で表わされる
化合物を挙げることができる。

（ただし、Ｒ５，Ｒ６は置換基を有していても良い０１
〜ＣＩ８の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、かつ
少なくとも一方は光学活性である。

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ック液晶組成物な
らびに該液晶組成物を一対の電極基又、さらに上述の（
Ｉ−ａ）〜（Ｉ−ｐ）式におけるＲ１＋　Ｒ２の好まし
い例として（１−ｉ）、（１−ｉｉ）を挙げることがで
きる。

（Ｉ−ｉ） Ｒ１がｎ−アルキル基 Ｒ２がｎ−アルキル基 Ｒ３Ｘ　３８０ＣＨ２＠　Ｒ４ Ｒ３−Ｘ　５４４ｏｃトω−Ｒ４ Ｒ３Ｘ３４舎０ＣＨ２舎Ｒ４ （ｎ　−ａ　） （ｎ−ｂ） （ＩＩ−ｃ） （１−４ｉ） Ｒ２がｎ−アルキル基　　　　Ｒ２が　（ＣＨ２）　ｅ
　ＯＲ？ｌは１〜１２ Ｒ７はＣ１〜ＣＩ６の直鎖状のアルキル基又、前述の一
般式（ＩＦ）で示される化合物において好ましい化合物
例として下記（ＩＩ−ａ）〜（ＩＩ　−ｄ）式で表わさ
れる化合物を挙げることができる。

（以下、余白） じ邑 又、さらに上述の（Ｉ［＝ａ）〜（ＩＩ−ｄ）式におけ
るｘ３の好ましい例としてＸ３は単結合、−〇〜Ｒ３の
好ましい例としてＲ３は直鎖状のアルキル基を挙げるこ
とができる。

又、前述の一般式（ｍ）で示される化合物におけるＸ４
．ｘ５の好ましい例として、ｘ４は一〇−又、さらにＲ
５，Ｒ６のより好ましい例として下記する（ＩＩＩ−ｉ
）〜（ｍ−ｖ）を挙げることができる。

（ｍ　−４） Ｒ ８〜Ｒ１１は直鎖状又は分岐状のアルキル基、ｍ。

Ｒ５が ｎ−アルキル基 ｎ、　ｐ、　ｒは０〜７、ｑ、Ｓは０又は１゜ＣＨ３ Ｒ６が モＣＨ２：１１−ｍＣＨ ＊ （■ ｉｉ） ＣＨ３ Ｒ５が 千ＣＨ２Ｅ）−ｎＣＨ−Ｒ。

＊ Ｒ６が アルキル基 （■ １ｉｉ） Ｒ５が ＣＨ３ 壬ＣＨ２矢。ＣＨ−Ｒ３ ＊ ＣＨ３ Ｒ６が 、（：ＣＨ２Ｅ）−ｍＣＨ ＊ （ＩＩ　−１ｖ） Ｒ５が　ｎ−アルキル基 ＣＨ３ Ｒ６が モＣＨ２：）ＣＨ÷ＣＨ２シ、ＯＲ３゜ｐ、ｓ Ｒ５が ％Ｃ）１２″）−ｒＣＨ−ｆｌ＝ｃＨ２）−、ＯＲ，。

＊ Ｒ６が アルキル基 前記一般式 で表わされる液晶性化合物の具 体的な構造式の例を以下に示す。

■−１２ ■−１６ ■ ■−４９ ■ （以下余白） ＬＬ仄 前記一般式 で示される化合物は、 例えば下 記に示すような合成経路で得ることができる。

（Ｒ は前述の通り） 前記一般式（ｎ） で表わされる液晶化合物の具 体的な構造式の例を以下に記す。

一般式（ＩＩ）で示される化合物の代表的な合成例を以
下に記す。

合成例１（化合物Ｎｏ、２−４の合成）（Ｉ）トランス
−４−ｎ−プロピルシクロヘキサンカルボン酸クロライ
ド１０ｇ　（５３，６ｍｍｏｊ’）をエタノール３０ｍ
ｊ！にとかじ、これに少量のトリエチルアミンを加え室
温で１０時間撹拌した。反応混合物を氷水１００ｍｊｉ
’に注入し、６Ｎ塩酸水溶液を加え酸性側とした後、イ
ソプロピルエーテルにより抽出した。有機層を洗液が中
性となるまで水洗を繰り返した後、硫酸マグネシウムに
より乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより精製し、トランス−４−ｎ−プロピル
シクロヘキサンカルボン酸エチルエステル９．９ｇを得
た。

（ＩＩ）水素化アルミニウムリチウム０．７３ｇ　（１
９，１ｍｍｏ！りを乾燥エーテル３０　ｍ　ｌに添加し
、１時間加熱還流した。氷水浴中で１０℃程度まで冷却
した後、乾燥エーテル３０　ｍ　ｉ！に溶かしたトラン
ス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサンカルボン酸エチル
エステル５ｇ　（２５，５ｍｍｏＩりを徐々に滴下した
。滴下終了後、室温で１時間撹拌し、さらに１時間加熱
還流させた。これを酢酸エチル、６Ｎ塩酸水溶液で処理
した後、氷水２００　ｍ　Ｉ！に注入した。

イソプロピルエーテルにより抽出した後、有機相を水、
水酸化ナトリウム水溶液、水で順次洗浄し、硫酸マグネ
シウムにより乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラム
クロマトグラフィーにより精製し、トランスル４−ｎ−
プロピルシクロヘキシルメタノール３．５ｇを得た。

（■）トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシルメタ
ノール３．４ｇ　（２２，４ｍｍｏＡ　）をピリジン２
０ｍｌ１に溶かした。これにピリジン２０ｍＡ’に溶か
したｐ−トルエンスルホン酸クロライド５．３ｇを氷水
洛中で５℃以下に冷却しながら滴下した。室温で１０時
間撹拌した後、氷水２００　ｍ　ｌに注入した。６Ｎ塩
酸水溶液により酸性側とした後、イソプロピルエーテル
で抽出した。有機相を洗液が中性となるまで水洗を繰り
返した後、硫酸マグネシウムにより乾燥した。これを溶
媒留去して、トランス−４−ｎプロピルシクロヘキシル
メチル−ｐ−）ルエンスルホネートを得た。

（ＴＶ）ジメチルホルムアミド４０ｍ１に５−デシル−
２−（４’−ヒドロキシフェニル）ピリミジン６．３ｇ
（２０，２ｍｍｏｊｌりを溶かした。これに８５％水酸
化カリウム１．５ｇを加え、１００℃で１時間撹拌した
。

これにトランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシルメチ
ル−ｐ−トルエンスルホネート６．９ｇを加え、さらに
１００℃で４時間撹拌した。反応終了後、これを氷水２
００ｍｊｌ’に注入し、ベンゼンで抽出した。

有機相を水洗した後、硫酸マグネシウムにより乾燥した
。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに
より精製し、これをさらにエタノール／酢酸エチル混合
溶媒から再結晶して、前記例示化合物Ｎｏ、２−４を得
た。

ＩＲ（ｃｍ−’）　： ２９２０、　２８４０．　１６０８．　１５８４１４２
８、　１２５８．　１１６４．　８００相転移温度 （℃） 前記一般式 で表わされる液晶性化合物の 具体的な構造式の例を以下に記す。

６２．９ ８６．８ ９７．８ １３６．８ （Ｓｍ２はＳｍＡ。

ＳｍＣ以外のスメクチック相。

未同定） Ｃ１□Ｈ２５０＋Ｃｏ＋Ｏ＋：ＣＨ２：）２　ＣＨＣ２
Ｈ５ハ　　　　　　゛ Ｏ 前記一般式 （ｍ） で示される化合物、 例えば 合成経路で得ることができる。

（Ｒ は前述の通り） 本発明の液晶組成物は、前記一般式（１）で示される化
合物の少なくとも１種、前記一般式（ｎ）で示される化
合物の少なくとも１種、及び一般式（ＩＩＩ）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。

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。

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。

［ユＪ υ υ υ υ υ 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および一般式（ｍ）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）との配合割合は、強誘
電性液晶材料１００゜重量部当り、本発明一般式（Ｉ）
、一般式（ＩＩ）および一般式（ｆｆｌ）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１〜１００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（ＩＩ）および一
般式（ＩＩ［）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（Ｉ）、一般式（ｎ）および一般式（
ｍ）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１〜１００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。

第１図において符号ｌ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。

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、ポリエスチル、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〜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。

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。

また、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Ｃ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、および駆動電圧マージ
ンが広いことが望まれる。

また、特に素子とした場合に良好な均−配向性を示すモ
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Ａ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。

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。

第１図は透明型なので光源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土）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上）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１０μ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。

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。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Ｅ
ａ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。

この様な特性を有する強誘電性液晶材料を一対の基板間
に挾持した素子で単純マトリクス表示装置とした場合、
例えば特開昭５９−１９３４２６号公報、同５９−１９
３４２７号公報、同６０−１５６０４６．号公報や同６
０−１５６０４７号公報などに開示された駆動法を適用
することができる。

第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図で
ある。また、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル５１の平面図である。第
５図のパネル５１には、走査線５２とデータ線５３とが
互いに交差して配線され、その交差部の走査線５２とデ
ータ線５３との間には強誘電性液晶が配置されている。

第４図（Ａ）中のＳｓは選択された走査線に印加する選
択走査波形を、ＳＮは選択されていない非選択走査波形
を、■８は選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、■、は選択されていないデータ線に印加する
非選択情報信号（白）を表わしている。また、図中（Ｉ
ｓ　　ｓｓ）と（ＩＮ　　ｓｓ）は選択された走査線上
の画素に印加する電圧波形で、電圧（Ｉｓ　　ｓｓ）が
印加された画素は黒の表示状態をとり、電圧（ＩＮ　　
ｓｓ）が印加された画素は白の表示状態をとる。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で第６図に
示す表示を行ったときの時系列波形である。

第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に
印加される単一極性電圧の最小印加時間Δｔが書込み位
相ｔ２の時間に相当し、ｌラインクリヤ上１位相の時間
が２Δｔに設定されている。

さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータｖｓ、ｖ
１．Δｔの値は使用する液晶材料のスイッチング特性に
よって決定される。

第７図は後述するバイアス比を一定に保ったまま駆動電
圧（ＶＳ＋Ｖ＋）を変化させたときの透過率Ｔの変化、
即ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここでは、Δｔ＝
５０μｓ、バイアス比Ｖ＋　／　（Ｖｌ　十Ｖｓ　）＝
ｌ／３に固定されている。第７図の正側は第４図で示し
た（ＩＮ　　ｓｓ）、負側は（Ｉｓ　　ｓｓ）で示した
波形が印加される。

ここでＶ、、Ｖａをそれぞれ実駆動閾値電圧、及びクロ
ストーク電圧と呼ぶ。但しくＶ２＜Ｖ、　＜Ｖａ）また
ΔＶ”（Ｖａ　　Ｖｌ）を駆動電圧マージンと呼び、マ
トリクス駆動可能な電圧幅となる。ｖ３はＦＬＣのマト
リクス駆動上、−船釣に存在すると言ってよい。具体的
には、第４図（Ａ）（ＩＮ　　ＳＳ）の波形におけるＶ
ａによるスイッチングを起こす電圧値である。勿論、バ
イアス比を太き（することによりｖ３の値を大きくする
ことは可能であるが、バイアス比を増すことは情報信号
の振幅を太き（することを意味し、画質的にはちらつき
の増大、コントラストの低下を招き好ましくない。我々
の検討ではバイアス比は１／３〜　ｌ／４程度が実用的
であった。ところでバイアス比を固定すれば、電圧マー
ジンΔＶは液晶材料のスイッチング特性に強（依存し、
ΔＶの大きい液晶材料がマトリクス駆動上非常に有利で
あることは言うまでもない。

この様な、ある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の二状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素は、その「黒」
または「白」の状態を保持することが可能である印加電
圧の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージンΔＶ）
は液晶材料間で差があり特有なものである。また環境温
度の変化によっても、駆動マージンはズしていくため、
実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対して最
適駆動電圧にしておく必要がある。

しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の表
示面積を拡大してい（場合、各画素における液晶の存在
環境の差（具体的には、温度や電極間のセルギャップの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では、表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来な
（なる。

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。

（以下魚、白） １１・、：５” （−シー、」 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。

例示化合物Ｎｏ。

構造式 ％式％ 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。

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。

２枚の１　、１　ｍ　ｍ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
。

この基板上にポリイミド樹脂前駆体［東し■５Ｐ−７１
０］　１．０％ジメチルアセトアミド溶液を回転数２５
０　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
に平行となる様にし、接着シール剤［リクソンボンド（
チッソ■）］を用いてガラス板を貼り合わせ、６０分間
、１００℃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°Ｃ／ｈで２５°Ｃ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、前述した第４図に示す
駆動波形（ｙ３バイアス）で駆動電圧マージンΔｖ　（
ｖ　３ｖ　１）を測定した。

尚、測定時設定パルス幅Δｔは、駆動閾値電圧ｖＩ＝２
０ｖとなる様に設定した。このとき、Δｔ（Ｖ　、　＝
２０Ｖ）は駆動閾値電圧パルス幅であり、応答速度を示
すことになる。

１０℃　　　２５°０　　　４０°Ｃ 駆動電圧マージンＡＶ　　　　１１．ＯＶ　　　　　１
３．２Ｖ　　　　　１２．ＯＶ（測定設定パルス幅Δｔ
）　　（４３５μ５ｅｃ）　　（１３５μ５ｅｃ）　　
（６０μ５ｅｃ）更に、２５°Ｃにおける駆動電圧マー
ジンの中央値に電圧を設定して、測定温度を変化させた
場合、駆動可能な温度差（以下駆動温度マージンという
）は上３゜８℃であった。

又、２５℃における駆動時のコントラストは１２であっ
た。

比較例１ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−３．　１−３６を混合せずに１−Ａに対
して例示化合物Ｎｏ、２−３７．３−３８のみを実施例
１と同じ重量部で混合した液晶組成物１−Ｃ。

および例示化合物Ｎｏ、２−３７を混合せずに１−Ａに
対して例示化合物Ｎｏ、　１−３．１−３６．３−３８
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、さらに例示化合物Ｎｏ、３−３８を混合せずに１−
Ａに対して例示化合物Ｎｏ、　１−３．　　Ｌ−３６，
２−３７のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組
成物１−Ｅを作成した。

これらの液晶組成物１−Ｃ，１−Ｄ、　　１−Ｅ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
で駆動電圧マージンΔｖ１及び２５℃における駆動温度
マージンを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　２５°０　　　　４０°ＣＩ　−Ａ　　
　　　７．ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　　　９．０
Ｖ（５６７μ５ｅｃ）　　　（１６０μ５ｅｃ）　　　
（５９μ５ｅｃ）１−ＣＩｏ、５Ｖ　　　　　１１．５
Ｖ　　　　　１１．０Ｖ（５１０ｔｔ　５ｅｃ）　　　
（１５０μ５ｅｃ）　　　（５５μ５ｅｃ）１−Ｄ　　
　　　９．ＯＶ　　　　　１０．５Ｖ　　　　　１０．
０Ｖ（４８０μ５ｅｃ）　　　（１４５μ５ｅｃ）　　
　（５０μ５ｅｃ）１−Ｅ　　　　　１０．２Ｖ　　　
　　１２．５Ｖ　　　　　１１．５Ｖ（４６０ｐ　５ｅ
ｃ）　　　（３４０μ５ｅｃ）　　　（５５μ５ｅｃ）
駆動温度マージン １−Ａ　　上１゜７℃ １−Ｃ上２゜１℃ １−Ｄ＋１．９℃ １−Ｅ　　上２゜８°Ｃ 実施例１と比較例１より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も・軽減されている。

実施例２ 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２−Ｂを得た。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　構　造　式この液晶組成
物を用いた他は、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と同様の方法で駆動マージンを
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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　２５°０　　　４０℃ 駆動電圧マージンΔＶ　　　　１２．２Ｖ　　　　　１
３．６Ｖ　　　　　１２．ＯＶ（測定時設定Δｔ）　　
　　　（４２０μ５ｅｃ）　　（１３０μ５ｅｃ）　　
（６０μ５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マージ
ンは±４．１℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１３
であった。

！Ｊぷ−」 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、２−２８を混合せずに１−Ａに対して例示化
合物Ｎｏ、　１−１１．３−２１．３−５７のみを実施
例１と同じ重量部で混合した液晶組成物２−Ｃを作成し
た。

この液晶組成物２−Ｃ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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　２５℃　　　　４０°ＣＩ　−Ａ　　　
　　７．ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　　　９．９Ｖ
（５６７μ５ｅｃ）　　　（１６０μ５ｅｃ）　　　（
５９μ５ｅｃ）２−Ｃ９，ＯＶ　　　　　１１．ＯＶ　
　　　　９．５Ｖ（４９０μ５ｅｃ）　　　（１３５ｐ
　５ｅｃ）　　　（５０ｐ　ｓｅｃ）駆動温度マージン １−Ａ　　＋１．７℃ ２−Ｃ±２　、１　’Ｃ 実施例２と比較例２より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

（以下余自） ・ご〆凹ニー 実施例３ 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３−Ｂを得た。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　構　造　式この液晶組成
物を用いた他は、実施例１と同様め方法で強誘電性液晶
素子を作成し、実施例１と同様の方法で駆動マージンを
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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　２５℃　　　４０°Ｃ 駆動電圧マージンΔＶ　　　　１１．４Ｖ　　　　　１
３．５Ｖ　　　　　１２．６Ｖ（測定時設定Δｔ）　　
　　　（４６０μ５ｅｃ）　　（１４０μ５ｅｃ）　　
（５５μ５ｅｃ）また、２５°Ｃにおける駆動温度マー
ジンは±３．４℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１２
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、２−１３．２−１８を混合せずにｌ−Ａに対
して例示化合物Ｎｏ、１−３４．　３−４０のみを実珈
例１と同じ重量部で混合した液晶組成物３−Ｃを作成し
た。

この液晶組成物３−Ｃ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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　２５°０　　　　４０°ＣＩ　−Ａ　　
　　　７．ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　　　９．０
Ｖ（５６７ｐ　５ｅｃ）　　　（１６０μ５ｅｃ）　　
　（５９μ５ｅｃ）３−Ｃ９，５Ｖ　　　　　１１．５
Ｖ　　　　　１０．０Ｖ（５０５μ５ｅｃ）　　　（１
５０μ５ｅｃ）　　　（４５μｓｅｃ）駆動温度マージ
ン １−Ａ　　±１゜７°Ｃ ３−Ｃ±１．９°Ｃ 実施例３と比較例３より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

（７７Ｔ− （以下余白） Ｃ」ｌ 実施例４ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物４
−Ａを作成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　　　構造式％式％ 式 重量部 更に、この液晶組成物４−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
４−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他は、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と同様の方法で駆
動マージンを測定し、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。

駆動電圧マージンΔ■ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　２５℃　　　４０℃ 駆動電圧マージンΔＶ　　１３．ＯＶ　　　　　１３．
４Ｖ　　　　　１１．６Ｖ（測定時設定Δｔ）　　　　
（６８０μ５ｅｃ）　　（２１０μ５ｅｃ）　　（９０
μ５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マージンは±
３．７℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１３
であった。

比較例４ 実施例４で使用した液晶組成物４−Ｈに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１−３．　１−３６を混合せずに４−Ａに対
して例示化合物Ｎｏ　、２−３７．３−３８のみを実施
例１と同じ重量部で混合した液晶組成物４−０１および
例示化合物Ｎｏ、２−３７を混合せずに４−Ａに対して
例示化合物Ｎｏ、１−３．　１−３６．３−３８のみを
実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物４−Ｄ、さ
らに例示化合物Ｎｏ、３−３８を混合せずに４−Ａに対
して例示化合物Ｎｏ、１−３．　１−３６゜２−３７の
みを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物４−Ｅ
を作成した。

これらの液晶組成物４−Ｃ，４−Ｄ、　　４−Ｅ及び４
−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
で駆動電圧マージンΔｖ１及び２５℃における駆動温度
マージンを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） ｌＯｏＣ２５°Ｃ４０°Ｃ ４−Ａ　　　　　９．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　
　７．８Ｖ（８９０μ５ｅｃ）　　　（２４８ｐ　５ｅ
ｅ）　　　（９２ｐ　５ｅｅ）４−ＣＩｏ、５Ｖ　　　
　　１１．ＯＶ　　　　　１０．０Ｖ（８００μ５ｅｃ
）　　　（２２５μ５ｅｃ）　　　（９０μ５ｅｃ）４
−Ｄ　　　　　Ｉｏ、ＯＶ　　　　　ｌｏ、ＯＶ　　　
　　８．５Ｖ（７９０μ５ｅｃ）　　　（２２５μ５ｅ
ｃ）　　　（８０／ＩＺ　５ｅｃ）４−Ｅ　　　　　１
２．ＯＶ　　　　　１２．ＯＶ　　　　　ｌｏ、７Ｖ（
７３５μ５ｅｃ）　　　（２２０ｐ　５ｅｃ）　　　（
８５μ５ｅｃ）駆動温度マージン ４−Ａ　　＋１．６℃ ４−Ｃ±２．２°Ｃ ４−Ｄ　　±１．８℃ ４−Ｅ　　±２．６℃ 実施例４と比較例４より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

（以１下１余白） Ｌ・二二１．．Ｖ 実施例５ 実施例４で使用した液晶組成物４−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。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　構　造　式　　　　　　
　　　　　　重量部この液晶組成物を用いた他は、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と同様の方法で駆動マージンを測定し、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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０°Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ 駆動電圧マージンΔＶ　　　　１３．ＯＶ　　　　　１
３．９Ｖ　　　　　１２．ＯＶ（測定時設定Δｔ）　　
　　　（６６５μ５ｅｃ）　　（２１５μ５ｅｃ）　　
（９０ｐ　５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マー
ジンは±４．０℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１４
であった。

−Ａ 比較例５ 実施例５で使用した液晶組成物５−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、　１−６．１−２０．３−２８．３−４９を
混合せずに４−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、２−８のみ
を実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物５−Ｃを
作成した。

この液晶組成物５−Ｃ及び４−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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　２５°Ｃ４０℃ ４−Ａ　　　　　９．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　
　７．８Ｖ（８９０ｐ　５ｅｃ）　　　（２４８μ５ｅ
ｃ）　　　（９２μ５ｅｃ）５−ＣＩｏ、５Ｖ　　　　
　１１．ＯＶ　　　　　１０．８Ｖ（７７５ｐ　５ｅｃ
）　　　（２４０μ５ｅｃ）　　　（９０μ５ｅｃ）駆
動温度マージン ４−Ａ＋１．６°Ｃ ３−Ｃ±２．４°Ｃ 実施例５と比較例５より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
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４で使用した液晶組成物４−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。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　構　造　式この液晶組成
物を用いた他は、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と同様の方法で駆動マージンを
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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　２５°０　　　４０°Ｃ 駆動電圧マージンΔＶ　　　　１３．５Ｖ　　　　　１
３．ＩＶ　　　　　１２．４Ｖ（測定時設定Δｔ）　　
　　　（６９０μ５ｅｃ）　　（２２０μ５ｅｃ）　　
（９５μ５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マージ
ンは±３．８℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１２
であった。

イ、；＝７ （以下余白） 、−」公 −Ａ 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、　２−３３．２−３９．３−７１を混合せず
に４−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、　１−１３．１−４
３のみを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物６
−Ｃを作成した。

この液晶組成物６−Ｃ及び４−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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０００　　　　２５℃　　　　４０°Ｃ４−Ａ　　　
　　９．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　　７．８Ｖ（
８９０μ５ｅｃ）　　　（２４８μ５ｅｃ）　　　（９
２μ５ｅｃ）６−ＣＩ　１．ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ
　　　　　９．０Ｖ（７６０μ５ｅｃ）　　　（２４０
μ５ｅｃ）　　　（８５μ５ｅｃ）駆動温度マージン ４−Ａ　　±１．６°Ｃ ６−Ｃ±２．０℃ 実施例６と比較例６より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

実施例７ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶組成物７
−Ａを作成した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　　　構造式％式％ 式 重量部 更に、この液晶組成物７−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
７−Ｂを作成した。

例示化合物Ｎｏ。

構 造 式 の液晶組成物を用いた他は、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と同様の方法で駆動
マージンを測定し、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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） ｌＯｏＣ２５°Ｃ４０°Ｃ 駆動電圧マージンΔＶ　　１３．５Ｖ　　　　　１３．
５Ｖ　　　　　１２．ＯＶ（測定時設定Δｔ）　　　　
（４１０μ５ｅｃ）　　（１４０μ５ｅｃ）　　（６０
μ５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マージンは±
４．２℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１３
であった。

比較例７ 実施例７で使用した液晶組成物７−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、　１−６．　１−２０．３−２８．３−４９
を混合せずに７−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、２−８の
みを実施例１と同じ重量部で混合した液晶組成物７−Ｃ
を作成した。

この液晶組成物７−Ｃ及び７−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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔ■ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　２５℃　　　　４０℃ ７−Ａ　　　　　９．ＯＶ　　　　　９．５Ｖ　　　　
　８．０Ｖ（５３６μ５ｅｃ）　　　（１６０μ５ｅｃ
）　　　（６２ｐ　５ｅｃ）７−Ｃ１１，２Ｖ　　　　
　１２．ＯＶ　　　　　１１．０Ｖ（４７０μ５ｅｃ）
　　　（１５０μ５ｅｃ）　　　（６０μ５ｅｃ）駆動
温度マージン ７−Ａ　　±２　、１０Ｃ ７−Ｃ±３．０°Ｃ 実施例７と比較例７より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

実施例８ 実施例７で使用した液晶組成物７−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８−Ｂを得た。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　　構　造　式この液晶組成
物を用いた他は、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と同様の方法で駆動マージンを
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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０’Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ 駆動電圧マージンΔＶ　　　　１２．２Ｖ　　　　　１
３．ＯＶ　　　　　１１．５Ｖ（測定時設定Δｔ）　　
　　　（４５５μ５ｅｃ）　　（１４５μ５ｅｃ）　　
（６５μ５ｅｃ）また、２５℃における駆動温度マージ
ンは±４．０℃であった。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは１４
であった。

じ二色−１ −Ａ 比較例８ 実施例８で使用した液晶組成物８−Ｂに代えて、例示化
合物Ｎｏ、１　４９．２−４１を混合せずに７−Ａに対
して例示化合物Ｎｏ、３−４１のみを実施例１と同じ重
量部で混合した液晶組成物８−Ｃを作成した。

この液晶組成物８−Ｃ及び７−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と同様の方法で駆動電圧マージンΔｖ１
及び２５℃における駆動温度マージンを測定した。その
結果を次に示す。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０’Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ ７−Ａ　　　　　９．ＯＶ　　　　　９．５Ｖ　　　　
　８．０Ｖ（５３６μ５ｅｃ）　　　（１６０μ５ｅｃ
）　　　（６２μ５ｅｃ）８−Ｃ９，５Ｖ　　　　　１
０．５Ｖ　　　　　８．０Ｖ（５１０ｐ　５ｅｃ）　　
　（１５５μ５ｅｃ）　　　（５５μ５ｅｃ）駆動温度
マージン ７−Ａ　　上２゜１°Ｃ ３−Ｃ上２゜３°Ｃ 実施例８と比較例８より明らかな様に、本発明による液
晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が駆動マージン
は広がっており、環境温度の変化やセルギャップのバラ
ツキに対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、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、
応答速度の温度依存性も軽減されている。

実施例９〜１６ 実施例１て用いた例示化合物、及び液晶性組成物に代え
て、表１に示した例示化合物、及び液晶性組成物を各重
量部で用い、９−Ｂ−１６−Ｂの液晶性組成物を得た。

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と同様の方法で駆動
マージンを測定し、スイッチング状態等を観察した。作
成した各々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。

測定結果を表１に示す。

ｊ、’　”””−− （以下余白） 実施例９〜１６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は駆動マージンが広が
っており、環境温度の変化やセルギャップのバラツキに
対して、画像を良好に保つ能力にすぐれている。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、本発明
による液晶組成物を含有する強誘電性液晶素子は、応答
速度の温度依存性も軽減されている。

実施例１７ 実施例１及び比較例１で使用した液晶組成物を５ｉ０２
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と同様の方法で駆動マージンを測定
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。

駆動電圧マージンΔＶ （測定時設定パルス幅Δｔ） １０℃　　　　　　２５°Ｃ １−Ｂ　　　　　　　１１．５Ｖ　　　　　　１３．４
Ｖ（４１０μ５ｅｃ）　　　　（１３５μ５ｅｃ）１−
Ａ　　　　　　　８．ＯＶ　　　　　　　１０．０Ｖ（
５４５μ５ｅｃ）　　　　（１６０μ５ｅｃ）１−ＣＩ
ｏ、８Ｖ　　　　　　１１．５Ｖ（４９５μ５ｅｃ）　
　　　（１４５μ５ｅｃ）１−Ｄ　　　　　　　９．５
Ｖ　　　　　　　１０．８Ｖ（４６０μ５ｅｃ）　　　
　（１４０μ５ｅｃ）１−Ｅ　　　　　　　１０．６Ｖ
　　　　　　　１２．６Ｖ（４５０μ５ｅｃ）　　　　
（１３５μ５ｅｃ）駆動温度マージン −Ｂ −Ａ −Ｃ −Ｄ −Ｅ 上４゜１°Ｃ 上１゜９°Ｃ 上２゜３°Ｃ 上２゜０°Ｃ 上２゜９８Ｃ ４０°Ｃ Ｉ２．３Ｖ （６０μ５ｅｃ） ９．５ｖ （６０μ５ｅｃ） １１．０Ｖ （５５μ５ｅｃ） １０．０Ｖ （５０μ５ｅｃ） １１．５Ｖ （５５μｓｅｃ） 実施例１７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有する素子は、他
の液晶組成物を有する素子に比べ実施例１と同様に駆動
マージンが広がっており、環境温度の変化やセルギャッ
プのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれて
いる。

さらに、測定時設定パルス幅Δｔに着目すると、本発明
による液晶組成物を有する強誘電性液晶素子の方が応答
速度の温度依存性も軽減されている。

〔発明の効果〕

本発明による強誘電性液晶組成物及びこれを含有する液
晶素子は、スイッチング特性が良好で、駆動電圧マージ
ンが大きく、素子の表示エリア上にある程度の温度バラ
ツキがあっても全画素が良好にマトリクス駆動できる駆
動温度マージンの広がった液晶素子、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。

【図面の簡単な説明】

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４図は実施例中で用いた駆動法の波形図。 第５図はマトリクス電極を配置した強誘電性液晶パネル
の平面図。 第６図は第４図（Ｂ）に示す時系列駆動波形で実際の駆
動を行ったときの表示パターンの模式図。 第７図は駆動電圧を変化させたときの透過率の変化を表
わす、つまりＶ−Ｔ特性図。 第１図において、 ｌ・・・・・・・・・・・・・・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Ｏ 入射光 ■ 透過光 第２図において、 １ａ １ｂ 基板 基板 強誘電性液晶層 液晶分子 双極子モーメント（Ｐ土） 第３図において、 １ａ １ｂ ３ａ ３ｂ ４ａ ４ｂ ａ ｂ 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 下向きの電界 艷洋暖（Ａ） ５Ｎ Ｔｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖
   状のアルキル基であり、該アルキル基中のＸ＿１、Ｘ＿
   ２に結合しない１個の−ＣＨ＿２−が−Ｏ−に置き換っ
   ていても良い。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▼のいずれかを示す。） 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） （ただし、Ｒ＿３は置換基を有していても良いＣ＿１〜
   Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｒ＿４は
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿２の直鎖状のアルキル基、Ｘ＿３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▼、▲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▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
   、表等があります▼ で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （ただし、Ｒ＿５、Ｒ＿６は置換基を有していても良い
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
   あり、かつ少なくとも一方は光学活性である。 Ｘ＿４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▼、Ｘ＿５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▼。）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. （２）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Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖
   状のアルキル基であり、該アルキル基中のＸ＿１、Ｘ＿
   ２に結合しない１個の−ＣＨ＿２−が−Ｏ−に置き換っ
   ていても良い。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▼のいずれかを示す。） 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） （ただし、Ｒ＿３は置換基を有していても良いＣ＿１〜
   Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基、Ｒ＿４は
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿２の直鎖状のアルキル基、Ｘ＿３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▼、▲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▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
   、表等があります▼ で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （ただし、Ｒ＿５、Ｒ＿６は置換基を有していても良い
   Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿８の直鎖状又は分岐状のアルキル基で
   あり、かつ少なくとも一方は光学活性である。 Ｘ＿４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▼、Ｘ＿５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▼。）で示される化合物の少なくとも１
   種とを含有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。