JPH0267393A - 液晶素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表示素子、ライトバルブ、光シヤツター、光
メモリーなどの用途を有する液晶素子に関する。
メモリーなどの用途を有する液晶素子に関する。
近年、高速応答性並びに双安定性を有する強誘電性液晶
が注目され、その実用化に向けての研究が数多く行なわ
れている。従来、この種の材料としてはたとえば特開昭
５８−１７３７１８号公報に開示されている如く、低分
子単量体が用いられてきた。
が注目され、その実用化に向けての研究が数多く行なわ
れている。従来、この種の材料としてはたとえば特開昭
５８−１７３７１８号公報に開示されている如く、低分
子単量体が用いられてきた。
これらの低分子強誘電性液晶は高速応答性についてはか
なりの改良の成果が見られているが、双安定性及び配向
の安定性については、その発現の機構が不明確なことも
あって、実用に耐え得るレベルに達していない。すなわ
ち駆動信号電圧波形を工夫しても十分な双安定性は得ら
れず、また長期間にわたる作動あるいは外部よりの圧力
等により分子配向状態がくずれ、多数の配向欠陥が生じ
る等の難点があった。
なりの改良の成果が見られているが、双安定性及び配向
の安定性については、その発現の機構が不明確なことも
あって、実用に耐え得るレベルに達していない。すなわ
ち駆動信号電圧波形を工夫しても十分な双安定性は得ら
れず、また長期間にわたる作動あるいは外部よりの圧力
等により分子配向状態がくずれ、多数の配向欠陥が生じ
る等の難点があった。
本発明は、前記従来の液晶素子とは異なり高速応答性に
優れると共に良好な双安定性を示し、しかも長期に亘っ
て安定な配向性を保持し得る液晶素子を提供することを
目的とする。
優れると共に良好な双安定性を示し、しかも長期に亘っ
て安定な配向性を保持し得る液晶素子を提供することを
目的とする。
本発明者らの検討によれば、上記目的は液晶として主鎖
にシロキサン結合を有し、側鎖に特定のメソーゲン基を
有する強誘電性液晶性高分子化合物若しくはこれを主成
分とする混合物を用いることにより達成できることが見
出された。
にシロキサン結合を有し、側鎖に特定のメソーゲン基を
有する強誘電性液晶性高分子化合物若しくはこれを主成
分とする混合物を用いることにより達成できることが見
出された。
即ち、本発明の液晶素子は少なくとも一方が透明な一対
の基板の間に、主鎖にシロキサン結合を有し、側鎖にス
ペーサ部、剛直骨格部及び光学活性部より成るメソーゲ
ン基を有する強誘電性液晶高分子化合物若しくはこれを
主成分とする混合物を挾持して構成したことを特徴とす
る。
の基板の間に、主鎖にシロキサン結合を有し、側鎖にス
ペーサ部、剛直骨格部及び光学活性部より成るメソーゲ
ン基を有する強誘電性液晶高分子化合物若しくはこれを
主成分とする混合物を挾持して構成したことを特徴とす
る。
本発明で用いられる液晶は主鎖にシロキサン結合を有し
、側鎖に主鎖との間の柔軟性を保持するためのスペーサ
部、剛直性を与えるための剛直骨格部及び強誘電性発現
のための光学活性部よりなるメソーゲン基を有する高分
子化合物である。
、側鎖に主鎖との間の柔軟性を保持するためのスペーサ
部、剛直性を与えるための剛直骨格部及び強誘電性発現
のための光学活性部よりなるメソーゲン基を有する高分
子化合物である。
スペーサ部としては
−ｃｏｏ ＣＣＨｚ ）ｎｘ ０−１− ＣＣＨｚ ）
ｎｚ Ｏ（ＣＨｚ ） ｎｓ Ｏ−等の基好ましくは −（ＣＨｓ）ｎ４０− （但し、。１．Ｒ４は６〜１５、。２．Ｒ３は１〜１０
でｎ！＋ｎ３は６以上の整数を示す。） が、剛直骨格部としては 等の基好ましくは が、光学活性部としては 等の基好ましくは −ＣＨ１ＣＨＣａ Ｈｓ Ｈ３ が挙げられる。
ｎｚ Ｏ（ＣＨｚ ） ｎｓ Ｏ−等の基好ましくは −（ＣＨｓ）ｎ４０− （但し、。１．Ｒ４は６〜１５、。２．Ｒ３は１〜１０
でｎ！＋ｎ３は６以上の整数を示す。） が、剛直骨格部としては 等の基好ましくは が、光学活性部としては 等の基好ましくは −ＣＨ１ＣＨＣａ Ｈｓ Ｈ３ が挙げられる。
本発明で使用される上記のような液晶の一般的な構造は
以下のように示される。
以下のように示される。
（式中、ｎは１〜５００の数、Ｒ１は水素又はアルキル
基、アルコキシ基などの炭化水素基を、Ｒ２はスペーサ
部、剛直骨格部及び光学活性部よりなるメソーゲン基を
表わす、） Ｒ２の具体例としては、たとえば以下のような基が挙げ
られる。
基、アルコキシ基などの炭化水素基を、Ｒ２はスペーサ
部、剛直骨格部及び光学活性部よりなるメソーゲン基を
表わす、） Ｒ２の具体例としては、たとえば以下のような基が挙げ
られる。
本発明で用いる液晶は主鎖に柔軟性を有するシロキサン
結合が存在することから低い温度で液晶性を示し、しか
も側鎖のメソーゲン基が上記のような特定な構造を有し
ているために高分子量化しても強誘電性液晶特有の高速
応答性がそのまま維持される。また、該メソーゲン基の
配向によって形成されるカイラルスメクテイソク層の乱
れが少ないために配向安定性に優れたものであり、また
良好な双安定性を示す。
結合が存在することから低い温度で液晶性を示し、しか
も側鎖のメソーゲン基が上記のような特定な構造を有し
ているために高分子量化しても強誘電性液晶特有の高速
応答性がそのまま維持される。また、該メソーゲン基の
配向によって形成されるカイラルスメクテイソク層の乱
れが少ないために配向安定性に優れたものであり、また
良好な双安定性を示す。
以下、本発明を図面に沿って説明する。図面において１
，１′は偏光板、２，２′は基板、３，３′は電極、４
．４′は液晶層６を配向させるための配向膜、５，５′
は封止剤並びに７はスペーサである。
，１′は偏光板、２，２′は基板、３，３′は電極、４
．４′は液晶層６を配向させるための配向膜、５，５′
は封止剤並びに７はスペーサである。
偏光板ｌ、１′は光の進行方向に垂直で、特定の方向に
強（振動する光だけを透過し、他の成分を吸収する機能
を有するもので、偏光膜を酢酸セルロースなどの保護フ
ィルム間に挾持したもの等が使用される。
強（振動する光だけを透過し、他の成分を吸収する機能
を有するもので、偏光膜を酢酸セルロースなどの保護フ
ィルム間に挾持したもの等が使用される。
基板２，２′としては、従来公知のものが使用され、例
えば、ガラスの他、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリ
ブチレンテレフタレート等のポリエステルの他、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルイミド、アセチルセルロース、ポリアミノ酸エステル
、芳香族ポリアミド等の耐熱性樹脂、ポリスチレン、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素
摺脂及びそれらの変性体等から形成されたプラスチック
フィルムが挙げられる。
えば、ガラスの他、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリ
ブチレンテレフタレート等のポリエステルの他、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルイミド、アセチルセルロース、ポリアミノ酸エステル
、芳香族ポリアミド等の耐熱性樹脂、ポリスチレン、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素
摺脂及びそれらの変性体等から形成されたプラスチック
フィルムが挙げられる。
基板２，２′はそのうちの少なくとも１方が透明であれ
ばよいが、−図面に示されるような透過型セルの場合に
は基板２．２′の両方とも透明であるものを使用する。
ばよいが、−図面に示されるような透過型セルの場合に
は基板２．２′の両方とも透明であるものを使用する。
電極３，３′は透過形セルの場合にはＩＴＯ等の透明電
極が用いられるが、その他の場合には各種の金属電極を
用いることができる。 ＩＴＯ等の透明電極を使用する
際には素子特性向上のために部分的にメタライズ化して
おき、その抵抗値を小さくしておくことが望ましい。
極が用いられるが、その他の場合には各種の金属電極を
用いることができる。 ＩＴＯ等の透明電極を使用する
際には素子特性向上のために部分的にメタライズ化して
おき、その抵抗値を小さくしておくことが望ましい。
配向膜４，４′は液晶素子の特性を左右する構成材料の
ひとつであり、本発明においてはたとえば無機物の斜方
蒸着や有機物の薄膜とラビング処理を組合せたものが好
ましく使用されるが、配向の均一性を維持し、翻動電界
に悪影響を与えないものであればその他の方法たとえば
延伸処理した高分子フィルムやラングミュアニプロジェ
ット膜ももちろん使用できる。液晶層６には、上記した
強誘電性液晶化合物若しくはこれを主成分とする混合物
が注入される。
ひとつであり、本発明においてはたとえば無機物の斜方
蒸着や有機物の薄膜とラビング処理を組合せたものが好
ましく使用されるが、配向の均一性を維持し、翻動電界
に悪影響を与えないものであればその他の方法たとえば
延伸処理した高分子フィルムやラングミュアニプロジェ
ット膜ももちろん使用できる。液晶層６には、上記した
強誘電性液晶化合物若しくはこれを主成分とする混合物
が注入される。
また、本発明の液晶素子の構成は図面に示されたものに
限定されず、例えばスペーサ７．７′を液晶層６中に分
散させたもの、偏光板１，１′の上にカラーフィルター
を設けたもの、透明電極３，３′と基板２．２′との間
にアルカリイオン防止層を設けたもの等の種々の構造の
ものに変形することができる。
限定されず、例えばスペーサ７．７′を液晶層６中に分
散させたもの、偏光板１，１′の上にカラーフィルター
を設けたもの、透明電極３，３′と基板２．２′との間
にアルカリイオン防止層を設けたもの等の種々の構造の
ものに変形することができる。
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例Ｉ
ＩＴＯ電極の形成された２枚のガラス基板上に厚さ７０
０人のポリイミドからなる配向膜を設け、その表面をナ
イロン植毛布によりラビング処理した。
０人のポリイミドからなる配向膜を設け、その表面をナ
イロン植毛布によりラビング処理した。
これらの基板をスペーサを介して約１０−の間隔で−貼
り合わせ、その中に下記式（１）で示される強誘電性液
晶高分子化合物を注入した後、封止し外側に偏光板を貼
着して本発明の液晶素子を作製した。
り合わせ、その中に下記式（１）で示される強誘電性液
晶高分子化合物を注入した後、封止し外側に偏光板を貼
着して本発明の液晶素子を作製した。
実施例３
実施例１において、式（１）の強誘電性液晶高分子化合
物に代えて式（Ｉｎ）の強誘電性液晶高分子化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして本発明の液晶素子を作
製した。
物に代えて式（Ｉｎ）の強誘電性液晶高分子化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして本発明の液晶素子を作
製した。
しｎ３
実施例２
実施例１において、式（１）の強誘電性液晶高分子化合
物に代えて式（ＩＩ）の強誘電性液晶高分子化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして本発明の液晶素子を作
製した。
物に代えて式（ＩＩ）の強誘電性液晶高分子化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして本発明の液晶素子を作
製した。
しｎ３
比較例１
実施例１において、式（１）の強誘電性液晶高分子化合
物に代えて、従来公知の式（ＩＶ）で示される強誘電性
液晶化合物を用いた以外は実施例１と同様にして比較用
の液晶素子を作製した。
物に代えて、従来公知の式（ＩＶ）で示される強誘電性
液晶化合物を用いた以外は実施例１と同様にして比較用
の液晶素子を作製した。
ｃ、、Ｈ訓ｏ−ＣＨＮ−ｇ（ｃ）Ｉ）２ＣＯＯＣＩ（、
−４”−ｒ、Ｈ，（ｒｖ）比較例２ 実施例１において、式（１）の強誘電性液晶高分子化合
物に代えて、従来公知の式（Ｖ）で示される強誘電性液
晶化合物を用いた以外は実施例１と同様にして比較用の
液晶素子を作製した。
−４”−ｒ、Ｈ，（ｒｖ）比較例２ 実施例１において、式（１）の強誘電性液晶高分子化合
物に代えて、従来公知の式（Ｖ）で示される強誘電性液
晶化合物を用いた以外は実施例１と同様にして比較用の
液晶素子を作製した。
素子の上から５０ｇ／ａＪの圧力を加えた時の液晶層の
配向状態の変化を顕微鏡で観察。
配向状態の変化を顕微鏡で観察。
表−１
前記で得た実施例及び比較例の液晶素子の応答特性、双
安定性及び配向安定性を下記の要領で評価した。その結
果を表−１に示す。
安定性及び配向安定性を下記の要領で評価した。その結
果を表−１に示す。
液晶層に±１０■／μｓ相当の電界を印加した時に、素
子の透過光量が、飽和値の９０％まで変化する時間を光
電子増倍管により測定した。
子の透過光量が、飽和値の９０％まで変化する時間を光
電子増倍管により測定した。
液晶層に一旦電界を印加して素子の透過光量を飽和させ
た後、電界を除去して透過光量の減衰程度を判定。
た後、電界を除去して透過光量の減衰程度を判定。
０それぞれカイラルスメクチック相を示す上限温度より
１０℃下がった温度にて測定。
１０℃下がった温度にて測定。
本発明の液晶素子は、液晶として主鎖にシロキサン結合
を有し、側鎖にスペーサ一部、剛直骨格部及び光学活性
部よりなるメソーゲン基を有する高分子化合物を用いた
ことから、高速応答性に優れると共に良好な双安定性を
示し、しかも長期に亘って安定な配向性を示す。
を有し、側鎖にスペーサ一部、剛直骨格部及び光学活性
部よりなるメソーゲン基を有する高分子化合物を用いた
ことから、高速応答性に優れると共に良好な双安定性を
示し、しかも長期に亘って安定な配向性を示す。
図面は本発明に係る代表的な液晶素子の模式断面図であ
る。 １．１′・・・偏光板 ３．３′・・・電 極 ５．５′・・・封止剤 ７ ・・・スペーサ ２．２′・・・基 板 ４．４′・・・配向膜 ６・・・液晶層 図 面
る。 １．１′・・・偏光板 ３．３′・・・電 極 ５．５′・・・封止剤 ７ ・・・スペーサ ２．２′・・・基 板 ４．４′・・・配向膜 ６・・・液晶層 図 面
Claims (3)
- （１）少なくとも一方が透明な一対の基板の間に、主鎖
にシロキサン結合を有し、側鎖にスペーサ部、剛直骨格
部及び光学活性部より成るメソーゲン基を有する強誘電
性液晶高分子化合物若しくはこれを主成分とする混合物
を挾持して構成したことを特徴とする液晶素子。 - （２）上記強誘電性液晶高分子化合物がカイラルネマチ
ック相を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の液晶素子。 - （３）上記一対の基板の表面に電極及び上記強誘電性液
晶高分子化合物若しくはこれを主成分とする混合物中の
メソーゲン基を特定の方向に配向させるための配向膜が
形成され、前記電極に電圧を印加することにより、メソ
ーゲン基の配向状態を変化させて、透過光の変調を行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893588A JPH0267393A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893588A JPH0267393A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267393A true JPH0267393A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16727631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21893588A Pending JPH0267393A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267393A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001731A1 (en) * | 1990-07-24 | 1992-02-06 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Liquid-crystal copolymer, production thereof, diene compound used in said production, and production of said compound |
| WO1992014180A1 (en) * | 1991-02-04 | 1992-08-20 | Seiko Epson Corporation | Optical anisotropic material and its manufacturing, and liquid crystal device provided therewith and its manufacturing |
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-
1988
- 1988-08-31 JP JP21893588A patent/JPH0267393A/ja active Pending
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