JPH08211413A - Ferroelectric liquid crystal display element - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal display element

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JPH08211413A
JPH08211413A JP1624895A JP1624895A JPH08211413A JP H08211413 A JPH08211413 A JP H08211413A JP 1624895 A JP1624895 A JP 1624895A JP 1624895 A JP1624895 A JP 1624895A JP H08211413 A JPH08211413 A JP H08211413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
ferroelectric liquid
ferroelectric
weight
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP1624895A
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Japanese (ja)
Inventor
Takamitsu Nagase
隆光 長瀬
Ryusuke Watanabe
隆佐 渡辺
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP1624895A priority Critical patent/JPH08211413A/en
Publication of JPH08211413A publication Critical patent/JPH08211413A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a ferroelectric liquid crystal display element sufficiently ameliorated of the degradation in the display grade by sticking which is a deterioration in display with lapse of time without coloration of electrodes and deterioration in an initial threshold characteristic even if the element is driven for a long time or makes the same display over a long time. CONSTITUTION: This ferroelectric liquid crystal display element consists of a pair of substrates 1 with electrode 2 at least one of which are transparent and a ferroelectric liquid crystal compsn. 3 held between these substrates 1. The ferroelectric liquid crystal compsn. 3 of the ferroelectric liquid crystal display element consists of ferroelectric liquid crystals and 0.1 to 10wt.%, by the weight of the ferroelectric liquid crystals, an epoxy compd. having bivalent or higher valency epoxy groups and specific resistance at room temp. of >=10<8> Ω.cm and does not include the hardener of the epoxy compd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種液晶ディスプレイ
の表示素子として好適に用いられる強誘電性液晶表示素
子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display device which is preferably used as a display device for various liquid crystal displays.

【0002】[0002]

【従来の技術】強誘電性液晶は、従来のネマチック液晶
と比べて応答速度が早く、その双安定性を利用した単純
マトリック駆動が可能であるなどの利点があり、大容量
液晶ディスプレイへの応用が期待されている。しかし、
強誘電性液晶を用いたディスプレイは、長時間駆動させ
るか、あるいは長時間同一表示で放置しておくと、片安
定的になり、双安定性の経時劣化(焼付き現象)を生じ
てしまうという問題点があった。このため、強誘電性液
晶を用いたディスプレイの寿命が短く、実用上大きな妨
げとなっている。
2. Description of the Related Art Ferroelectric liquid crystals have advantages such as faster response speed than conventional nematic liquid crystals and simple matrix drive utilizing their bistability. Is expected. But,
It is said that a display using a ferroelectric liquid crystal becomes uni-stable if it is driven for a long time or left in the same display for a long time, and the bistability deteriorates with time (burning phenomenon). There was a problem. Therefore, the life of a display using a ferroelectric liquid crystal is short, which is a great obstacle to practical use.

【0003】焼付き現象の原因はまだよくわかっていな
いが、液晶中の不純物イオンが強誘電性液晶の自発分極
によって偏在させられ、イオンの偏在による内部電界に
よって液晶が片安定的になってしまうことが、その原因
の一つであるといわれている。そのため、液晶を十分精
製したり、液晶にイオン吸着剤を添加することによって
焼付きを解消するための技術が、例えば、特開昭54−
59244号公報、特開昭63−163426号公報、
特開平5−88148号公報等に記載されている。しか
し、イオン除去だけでは十分な効果が得られず、焼付き
現象は十分に解消されない。一方、特開平2−1516
83号公報、特開平4−223440号公報等には、強
誘電性液晶にエポキシ化合物やアミン化合物を添加する
ことにより焼付き現象を解消する技術が記載されてい
る。この技術は、イオンを無害化することによる効果で
はなく、エポキシ化合物による配向膜表面の修飾、液晶
分子側面間の相互作用の緩和等の効果により焼付き現象
を解消するものであることが述べられている。しかし、
本発明者らが検討した結果、この技術はエポキシ化合物
として1価のエポキシ基しか持たないものを用いた場合
には効果がなく、2価以上のエポキシ基を持つ化合物に
のみそのような特性があることを見いだした。また、エ
ポキシ化合物に不純物が多く含まれていてエポキシ化合
物自身の比抵抗が小さい場合、これらのエポキシ化合物
を液晶に添加すると、やはり不純物イオンによる焼付
き、電極の着色、初期双安定性の劣化等の問題が生じ
る。
Although the cause of the image sticking phenomenon is not well understood, the impurity ions in the liquid crystal are unevenly distributed by the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal, and the internal electric field due to the uneven distribution of the ions makes the liquid crystal monostable. It is said that this is one of the causes. Therefore, a technique for sufficiently purifying the liquid crystal or eliminating an image sticking by adding an ion adsorbent to the liquid crystal is disclosed in, for example, JP-A-54-
59244, JP-A-63-163426,
It is described in JP-A-5-88148. However, the ion removal alone does not provide a sufficient effect, and the image sticking phenomenon cannot be sufficiently eliminated. On the other hand, JP-A-2-1516
JP-A-83-223440, JP-A-4-223440, etc. describe a technique for eliminating the image sticking phenomenon by adding an epoxy compound or an amine compound to the ferroelectric liquid crystal. It is stated that this technique eliminates the image sticking phenomenon not by the effect of detoxifying the ions but by the effect of modifying the surface of the alignment film with an epoxy compound and relaxing the interaction between the liquid crystal molecule side surfaces. ing. But,
As a result of studies by the present inventors, this technique has no effect when an epoxy compound having only a monovalent epoxy group is used, and such a property is exhibited only in a compound having a divalent or higher valent epoxy group. I found something. In addition, when the epoxy compound contains a large amount of impurities and the specific resistance of the epoxy compound itself is small, if these epoxy compounds are added to the liquid crystal, seizure due to impurity ions, electrode coloring, deterioration of initial bistability, etc. Problem arises.

【0004】また、特開平2−36229号公報には、
強誘電性液晶組成物に架橋性樹脂を配合し、硬化剤によ
り重合させて機械的強度を向上させる技術が開示されて
おり、その架橋性樹脂の例としてエポキシ樹脂が挙げら
れているが、焼付き現象の解消に関しては、全く言及さ
れていない。また、この方法に用いられているエポキシ
樹脂は硬化剤を含む熱硬化性樹脂であり、液晶を配向処
理した後、配向状態を乱さないでエポキシ樹脂を架橋さ
せるには硬化に長時間を要し、生産性の観点から好まし
くない。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-36229 discloses that
A technique of blending a crosslinkable resin with a ferroelectric liquid crystal composition and polymerizing it with a curing agent to improve mechanical strength is disclosed, and an epoxy resin is mentioned as an example of the crosslinkable resin. No mention is made of the elimination of the sticking phenomenon. Further, the epoxy resin used in this method is a thermosetting resin containing a curing agent, and it takes a long time to cure the epoxy resin after the liquid crystal is aligned and crosslinked without disturbing the alignment state. However, it is not preferable from the viewpoint of productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解消し、長時間駆動させたり、長時
間同一表示を行っても電極の着色や初期の閾値特性の劣
化をおこさず、経時的な表示劣化現象である焼付き現象
による表示品位の低下が十分に改善された強誘電性液晶
表示素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to prevent electrode coloring and deterioration of initial threshold characteristics even when driven for a long time or the same display is performed for a long time. It is an object of the present invention to provide a ferroelectric liquid crystal display element in which the deterioration of the display quality due to the burn-in phenomenon, which is a display deterioration phenomenon over time, is sufficiently improved without being caused.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために検討した結果、2価以上のエポキシ基を
有し、かつ一定値以上の比抵抗を有するエポキシ化合物
を強誘電性液晶組成物中に配合したものを液晶材料とし
て用いることにより、焼付き現象が十分に防止され、長
期間にわたって優れた表示品位を維持する強誘電性液晶
表示素子が得られることを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。
As a result of studies to solve the above problems, the present inventors have found that an epoxy compound having a divalent or higher valent epoxy group and having a specific resistance of a certain value or higher is ferroelectric. It was found that a ferroelectric liquid crystal display device capable of sufficiently preventing the image sticking phenomenon and maintaining an excellent display quality for a long period of time can be obtained by using a liquid crystal material blended in a liquid crystal composition. The present invention has been completed based on the above.

【0007】すなわち、本発明は、少なくとも一方が透
明である一対の電極付き基板とその基板間に挟まれた強
誘電性液晶組成物からなる強誘電性液晶表示素子であっ
て、強誘電性液晶組成物が、強誘電性液晶と2価以上の
エポキシ基を持ち室温での比抵抗が108Ω・cm以上
であり該強誘電性液晶の重量に基づいて0.1〜10重
量%のエポキシ化合物とからなり、かつ、該エポキシ化
合物の硬化剤を含まないことを特徴とする強誘電性液晶
表示素子を提供するものである。
That is, the present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display device comprising a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a ferroelectric liquid crystal composition sandwiched between the substrates. The composition has a ferroelectric liquid crystal and a divalent or higher valent epoxy group, a specific resistance at room temperature of 10 8 Ω · cm or more, and 0.1 to 10% by weight of epoxy based on the weight of the ferroelectric liquid crystal. It is intended to provide a ferroelectric liquid crystal display device comprising a compound and containing no curing agent for the epoxy compound.

【0008】本発明に用いられる強誘電性液晶組成物
は、強誘電性液晶と2価以上のエポキシ基を持ち室温で
の比抵抗が108Ω・cm以上であるエポキシ化合物と
からなり、強誘電性の液晶性を示す。なお、この強誘電
性液晶組成物は、上記エポキシ化合物の硬化剤を含有し
ない。
The ferroelectric liquid crystal composition used in the present invention comprises a ferroelectric liquid crystal and an epoxy compound having a divalent or higher valent epoxy group and having a specific resistance at room temperature of 10 8 Ω · cm or more. It exhibits a dielectric liquid crystal property. It should be noted that this ferroelectric liquid crystal composition does not contain a curing agent for the epoxy compound.

【0009】強誘電性液晶組成物中に用いられる液晶成
分、すなわち強誘電性液晶としては、強誘電性を示す限
り特に制限はない。例えば、強誘電性を示す低分子また
は高分子液晶1種のみを用いてもよく、強誘電性を示す
高分子液晶及び/又は低分子液晶2種以上からなる液晶
組成物であってもよい。また、強誘電性液晶表示素子の
応答速度などの向上のために、強誘電性を示さない低分
子液晶が配合されていてもよく、さらに、強誘電性液晶
表示素子の強度の向上のために、液晶性を示さない高分
子物質が配合されていてもよい。
The liquid crystal component used in the ferroelectric liquid crystal composition, that is, the ferroelectric liquid crystal is not particularly limited as long as it exhibits ferroelectricity. For example, only one type of low molecular weight or polymer liquid crystal exhibiting ferroelectricity may be used, or a liquid crystal composition comprising two or more types of polymer liquid crystal exhibiting ferroelectricity and / or low molecular weight liquid crystal. Further, in order to improve the response speed of the ferroelectric liquid crystal display element, a low-molecular liquid crystal that does not exhibit ferroelectricity may be blended, and further, in order to improve the strength of the ferroelectric liquid crystal display element. Alternatively, a polymer substance that does not exhibit liquid crystallinity may be blended.

【0010】本発明においては、特に、強誘電性高分子
液晶と低分子液晶からなる強誘電性液晶であって、強誘
電性液晶中の強誘電性高分子液晶の割合が通常10重量
%以上、好ましくは、10〜99重量%、更に好ましく
は10〜70重量%である強誘電性液晶が好適に用いら
れる。強誘電性液晶として強誘電性高分子液晶を10重
量%以上含有するものを用いた場合、機械的強度が高く
衝撃に強い強誘電性液晶表示素子が得られる。強誘電性
高分子液晶と併用される低分子液晶としては、強誘電性
を示すものであっても、示さないものであってもよく、
特に制限はない。
In the present invention, in particular, a ferroelectric liquid crystal comprising a ferroelectric polymer liquid crystal and a low molecular weight liquid crystal, wherein the proportion of the ferroelectric polymer liquid crystal in the ferroelectric liquid crystal is usually 10% by weight or more. A ferroelectric liquid crystal of 10 to 99% by weight, more preferably 10 to 70% by weight, is preferably used. When the ferroelectric liquid crystal containing 10% by weight or more of the ferroelectric polymer liquid crystal is used, a ferroelectric liquid crystal display device having high mechanical strength and high impact resistance can be obtained. The low-molecular liquid crystal used in combination with the ferroelectric polymer liquid crystal may or may not exhibit ferroelectricity,
There is no particular limitation.

【0011】強誘電性高分子液晶としては特に制限はな
く、例えば、ポリアクリレート主鎖、ポリメタクリレー
ト主鎖、ポリクロロアクリレート主鎖、ポリオキシラン
主鎖、ポリシロキサン主鎖、ポリエステル主鎖、ポリシ
ロキサン−オレフィン主鎖等の主鎖と液晶性側鎖からな
る側鎖型強誘電性高分子液晶が好適に用いられる。
The ferroelectric polymer liquid crystal is not particularly limited, and examples thereof include polyacrylate main chain, polymethacrylate main chain, polychloroacrylate main chain, polyoxirane main chain, polysiloxane main chain, polyester main chain, polysiloxane. A side chain type ferroelectric polymer liquid crystal composed of a main chain such as an olefin main chain and a liquid crystal side chain is preferably used.

【0012】強誘電性高分子液晶としては、通常、重量
平均分子量が1000〜100万、好ましくは1000
〜10万のものが好適に用いられる。
The ferroelectric polymer liquid crystal generally has a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000, preferably 1,000.
Those having 100,000 to 100,000 are preferably used.

【0013】本発明に好適に用いられる側鎖型強誘電性
高分子液晶の具体例を以下に示す。
Specific examples of the side chain type ferroelectric polymer liquid crystal preferably used in the present invention are shown below.

【0014】ポリアクリレート主鎖系強誘電性高分子液
晶としては、例えば、下記の繰り返し単位を有するもの
などが挙げられる。
Examples of the polyacrylate main chain type ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0015】[0015]

【化2】 ポリメタクリレート主鎖系強誘電性高分子液晶として
は、例えば、下記の繰り返し単位を有するものなどが挙
げられる。
Embedded image Examples of the polymethacrylate main chain ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0016】[0016]

【化3】 ポリクロロアクリレート主鎖系強誘電性高分子液晶とし
ては、例えば、下記の繰り返し単位を有するものなどが
挙げられる。
Embedded image Examples of the polychloroacrylate main chain ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0017】[0017]

【化4】 ポリオキシラン主鎖系強誘電性高分子液晶としては、例
えば、下記の繰り返し単位を有するものなどが挙げられ
る。
[Chemical 4] Examples of the polyoxirane main chain ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0018】[0018]

【化5】 ポリシロキサン主鎖系強誘電性高分子液晶としては、例
えば、下記の繰り返し単位を有するものなどが挙げられ
る。
Embedded image Examples of the polysiloxane main-chain ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0019】[0019]

【化6】 ポリエステル主鎖系強誘電性高分子液晶としては、例え
ば、下記の繰り返し単位を有するものなどが挙げられ
る。
[Chemical 6] Examples of the polyester main chain type ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0020】[0020]

【化7】 ポリシロキサン−オレフィン主鎖系強誘電性高分子液晶
としては、例えば、下記の繰り返し単位を有するものな
どが挙げられる。
[Chemical 7] Examples of the polysiloxane-olefin main chain ferroelectric polymer liquid crystal include those having the following repeating units.

【0021】[0021]

【化8】 ここで、x:y=19:1〜7:3(モル比)である。Embedded image Here, x: y = 19: 1 to 7: 3 (molar ratio).

【0022】なお、上記の強誘電性高分子液晶の繰り返
し単位は、側鎖の骨格がビフェニル骨格、フェニルベン
ゾエート骨格、ビフェニルベンゾエート骨格、フェニル
−4−フェニルベンゾエート骨格で置き換えられてもよ
く、これらの骨格中のベンゼン環がピリミジン環、ピリ
ジン環、ピリダジン環、ピラジン環、テトラジン環、シ
クロヘキサン環、ジオキサン環、ジオキサボリナン環で
置き換えられてもよく、フッ素、塩素などのハロゲン基
又はシアノ基で置換されてもよく、1−メチルアルキル
基、2−フルオロアルキル基、2−クロロアルキル基、
2−クロロ−3−メチルアルキル基、2−トリフルオロ
メチルアルキル基、1−アルコキシカルボニルエチル
基、2−アルコキシ−1−メチルエチル基、2−アルコ
キシプロピル基、2−クロロ−1−メチルアルキル基、
2−アルコキシカルボニル−1−トリフルオロメチルプ
ロピル基等の光学活性基で置き換えられてもよい。ま
た、スペーサーの長さは、メチレン鎖長が2〜30の範
囲で変化してもよい。
In the repeating unit of the above ferroelectric polymer liquid crystal, the side chain skeleton may be replaced with a biphenyl skeleton, a phenylbenzoate skeleton, a biphenylbenzoate skeleton, or a phenyl-4-phenylbenzoate skeleton. The benzene ring in the skeleton may be replaced with a pyrimidine ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a tetrazine ring, a cyclohexane ring, a dioxane ring, a dioxaborinane ring, or a halogen group such as fluorine or chlorine or a cyano group. Also, a 1-methylalkyl group, a 2-fluoroalkyl group, a 2-chloroalkyl group,
2-chloro-3-methylalkyl group, 2-trifluoromethylalkyl group, 1-alkoxycarbonylethyl group, 2-alkoxy-1-methylethyl group, 2-alkoxypropyl group, 2-chloro-1-methylalkyl group ,
It may be replaced with an optically active group such as a 2-alkoxycarbonyl-1-trifluoromethylpropyl group. Further, the length of the spacer may be changed within a range of 2 to 30 in methylene chain length.

【0023】なお、これらの高分子液晶は強誘電性高分
子液晶の代表的なものであり、本発明に用いることので
きる強誘電性高分子液晶はなんらこれらに限定されるも
のではない。
These polymer liquid crystals are typical of ferroelectric polymer liquid crystals, and the ferroelectric polymer liquid crystals that can be used in the present invention are not limited to these.

【0024】また、これらの強誘電性高分子液晶は、1
種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Further, these ferroelectric polymer liquid crystals are
They may be used alone or in combination of two or more.

【0025】強誘電性低分子液晶化合物としては、例え
ば、下記式で示すシッフ塩基系強誘電性低分子液晶化合
物、アゾ及びアゾキシ系強誘電性低分子液晶化合物、ビ
フェニル及びアロマティックスエステル系強誘電性低分
子液晶化合物、ハロゲン、シアノ基等の環置換基を導入
した強誘電性低分子液晶化合物、複素環を有する強誘電
性低分子液晶化合物等を挙げることができる。
Examples of the ferroelectric low-molecular liquid crystal compound include Schiff base ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds represented by the following formula, azo and azoxy ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds, biphenyl and aromatic ester strong compounds. Examples thereof include a dielectric low molecular weight liquid crystal compound, a ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound having a ring substituent such as halogen and a cyano group, and a ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound having a heterocycle.

【0026】シッフ塩基系強誘電性低分子液晶化合物と
しては、例えば、次に示す化合物(1〜4)が挙げられ
る。
Examples of the Schiff base type ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound include the following compounds (1 to 4).

【0027】[0027]

【化9】 アゾ及びアゾキシ系強誘電性低分子液晶化合物として
は、例えば次に示す(5)、(6)が挙げられる。
[Chemical 9] Examples of the azo and azoxy ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds include the following (5) and (6).

【0028】[0028]

【化10】 ビフェニル及びアロマティックスエステル系強誘電性低
分子液晶化合物としては、例えば、次に示す化合物
(7)、(8)が挙げられる。
[Chemical 10] Examples of the biphenyl and aromatic ester-based ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds include the following compounds (7) and (8).

【0029】[0029]

【化11】 ハロゲン、シアノ基等の環置換基を導入した強誘電性低
分子液晶化合物としては、例えば、次に示す化合物
(9)〜(11)が挙げられる。
[Chemical 11] Examples of the ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound into which a ring substituent such as halogen or cyano group is introduced include the following compounds (9) to (11).

【0030】[0030]

【化12】 複素環を有する強誘電性低分子液晶化合物としては、例
えば、次に示す化合物(12)、(13)が挙げられ
る。
[Chemical 12] Examples of the ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound having a heterocycle include compounds (12) and (13) shown below.

【0031】[0031]

【化13】 なお、これらの化合物は強誘電性低分子液晶化合物の代
表的なものであり、本発明に用いることのできる強誘電
性低分子液晶化合物はなんらこれらの構造式に限定され
るものではない。また、これらの強誘電性低分子液晶化
合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用し
てもよい。
[Chemical 13] Note that these compounds are representative of ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds, and the ferroelectric low-molecular liquid crystal compounds that can be used in the present invention are not limited to these structural formulas. Further, these ferroelectric low molecular weight liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0032】本発明において強誘電性高分子液晶や強誘
電性低分子液晶化合物と配合して用いることのできる強
誘電性を持たない液晶化合物としては、例えば、下記の
スメクチック低分子液晶化合物挙げられる。
Examples of the liquid crystal compound having no ferroelectricity that can be used in the present invention by blending with the ferroelectric polymer liquid crystal or the ferroelectric low molecular weight liquid crystal compound include the following smectic low molecular weight liquid crystal compounds. .

【0033】[0033]

【化14】 なお、これらの化合物は強誘電性を示さない液晶化合物
の代表的なものであり、本発明に用いることのできる強
誘電性を示さない液晶化合物はこれらに限定されるもの
ではない。これらの液晶化合物は1種単独で用いてもよ
いし、2種以上を併用してもよい。
Embedded image Note that these compounds are typical liquid crystal compounds that do not exhibit ferroelectricity, and liquid crystal compounds that do not exhibit ferroelectricity that can be used in the present invention are not limited to these. These liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0034】強誘電性液晶組成物中に用いられるエポキ
シ化合物は、2価以上のエポキシ基を持ち、室温におけ
る比抵抗が108Ω/cm以上であるエポキシ化合物で
ある。ここで「2価以上のエポキシ基を持つ」とは、1
分子あたり2個以上のエポキシ基を持つことを意味す
る。1分子中にエポキシ基を1個しか持たないエポキシ
化合物には、焼付き低減の効果がない。また、エポキシ
化合物の室温における比抵抗が108Ω/cm未満であ
ると、不純物イオンによる焼付きや、電極の着色等の問
題を生じる。本発明において用いられるエポキシ化合物
の室温における比抵抗の好ましい値は108〜1015Ω
/cm、より好ましくは108〜1013Ω/cmであ
る。
The epoxy compound used in the ferroelectric liquid crystal composition is an epoxy compound having a divalent or higher valent epoxy group and having a specific resistance at room temperature of 10 8 Ω / cm or more. Here, "having a divalent or higher valent epoxy group" means 1
It means having two or more epoxy groups per molecule. An epoxy compound having only one epoxy group in one molecule has no effect of reducing seizure. Further, if the specific resistance of the epoxy compound at room temperature is less than 10 8 Ω / cm, problems such as seizure due to impurity ions and coloring of electrodes occur. The preferred value of the specific resistance at room temperature of the epoxy compound used in the present invention is 10 8 to 10 15 Ω.
/ Cm, more preferably 10 8 to 10 13 Ω / cm.

【0035】本発明において用いられるエポキシ化合物
としては、上記条件を満足するかぎり特に制限はなく、
公知のものなどから適宜選択して用いることができる。
好ましくは、上記条件を満足する低分子エポキシ化合物
が用いられる。エポキシ化合物が重合して樹脂(エポキ
シ樹脂)となっている場合、焼付き低減の効果が小さ
く、また、エポキシ樹脂は液晶と相分離し、コントラス
トの低下を招くことがある。本発明において好適に用い
られるエポキシ化合物の具体例としては、例えば、下記
の式1〜式3で示されるものが挙げられる。
The epoxy compound used in the present invention is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied,
It can be appropriately selected and used from known ones.
Preferably, a low molecular weight epoxy compound satisfying the above conditions is used. When the epoxy compound is polymerized to form a resin (epoxy resin), the effect of reducing image sticking is small, and the epoxy resin may cause phase separation from the liquid crystal, resulting in a reduction in contrast. Specific examples of the epoxy compound preferably used in the present invention include those represented by the following formulas 1 to 3.

【0036】[0036]

【化15】 なお、エポキシ化合物は1種単独で用いてもよいし、2
種以上を併用してもよい。
[Chemical 15] The epoxy compounds may be used alone or in combination of 2
You may use together 1 or more types.

【0037】上記エポキシ化合物の配合量としては、上
記強誘電性液晶(液晶材料の合計量)に対し、0.1〜
10重量%、好ましくは0.5〜5重量%用いられる。
エポキシ化合物の量が0.1重量%未満であると、焼付
き防止の効果がなく、10重量%を超えると、強誘電性
液晶組成物が相分離してコントラストが低下したり、液
晶性を示さなくなったりするおそれがある。
The compounding amount of the epoxy compound is 0.1 to the ferroelectric liquid crystal (total amount of liquid crystal material).
10% by weight, preferably 0.5-5% by weight is used.
If the amount of the epoxy compound is less than 0.1% by weight, there is no effect of preventing seizure, and if it exceeds 10% by weight, the ferroelectric liquid crystal composition is phase-separated and the contrast is lowered or liquid crystallinity is deteriorated. It may disappear.

【0038】また、本発明に用いられる強誘電性液晶組
成物には、本発明の目的達成に支障のない限り、上記成
分の他に液晶表示素子に用いられる添加剤などを配合し
てもよい。そのような添加剤の例としては、例えば、ア
ントラキノン系、アゾ系、ジアゾ系、メロシアニン系色
素等の2色性色素が挙げられる。
The ferroelectric liquid crystal composition used in the present invention may be blended with additives used in liquid crystal display devices in addition to the above components, as long as the object of the present invention is not hindered. . Examples of such additives include dichroic dyes such as anthraquinone dyes, azo dyes, diazo dyes, and merocyanine dyes.

【0039】図1は、本発明の強誘電性液晶表示素子の
一態様を示す部分断面図であり、対向する2枚の電極2
付き基板1間に、強誘電性液晶組成物3が挟持されてい
る。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of the ferroelectric liquid crystal display device of the present invention. Two electrodes 2 facing each other are shown.
The ferroelectric liquid crystal composition 3 is sandwiched between the attached substrates 1.

【0040】電極付き基板の基板としては、特に制限は
なく、ガラス、プラスチック等、液晶表示素子の基板と
して公知のものなどから適宜選択して用いられる。プラ
スチック基板の材料の例としては、一軸又は二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレート(PET)などの結晶性ポリ
マー、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン
(PES)などの非結晶性ポリマー、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィン、ポリアリレート(P
Ar)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン等のポリ
アミド等が挙げられる。液晶表示素子の生産性の高さか
ら、プラスチックフィルムのような可撓性基板を用いる
ことが好ましい。基板の厚さとしては、通常、1μm〜
10mm、好ましくは10μm〜1mmが好ましい。
The substrate of the electrode-attached substrate is not particularly limited, and may be appropriately selected and used from those known as substrates for liquid crystal display elements such as glass and plastic. Examples of materials for the plastic substrate include crystalline polymers such as uniaxially or biaxially oriented polyethylene terephthalate (PET), non-crystalline polymers such as polysulfone (PS) and polyethersulfone (PES), polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and the like. Polyarylate (P
Examples thereof include Ar), polycarbonate (PC), and polyamide such as nylon. From the viewpoint of high productivity of the liquid crystal display element, it is preferable to use a flexible substrate such as a plastic film. The thickness of the substrate is usually 1 μm to
10 mm, preferably 10 μm to 1 mm.

【0041】本発明において、前記2枚の電極付き基板
は、互いに同じ材質のものであってもよく、また、相違
する材質のものであってもよいが、少なくとも一方の基
板及を光学的に透明なものとし、光学的に透明又は半透
明な電極を設けて使用する。
In the present invention, the two substrates with electrodes may be made of the same material as each other or may be made of different materials. It is transparent and is provided with an optically transparent or semitransparent electrode.

【0042】この透明又は半透明の電極の具体例として
は、例えば、NESA膜といわれる酸化スズ膜、酸化イ
ンジウム膜、酸化インジウムと酸化スズとの混合物から
なるITO膜、金やチタンなどの蒸着膜、或は他の薄膜
状のアルミニウム等の金属又は合金などを挙げることが
できる。これら電極の形状としては特に制限はなく、基
板の所定の面上の全面にわたるものであってもよく、ス
トライプ状のものであってもよく、又は他の所望の形状
のものであってもよい。
Specific examples of the transparent or translucent electrode include, for example, a tin oxide film called an NESA film, an indium oxide film, an ITO film made of a mixture of indium oxide and tin oxide, and a vapor deposition film of gold or titanium. , Or other thin film metal or alloy such as aluminum. The shape of these electrodes is not particularly limited, and may be the entire surface on a predetermined surface of the substrate, the stripe shape, or any other desired shape. .

【0043】強誘電性液晶組成物の層の厚みは、通常、
0.5〜10μm、好ましくは0.5〜5μm程度が好
適である。
The layer thickness of the ferroelectric liquid crystal composition is usually
0.5 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm is suitable.

【0044】図2は、本発明の強誘電性液晶表示素子の
他の一態様の例を示す部分断面図である。2枚の電極2
付き基板1各々の電極面上に、絶縁膜4が設けられてお
り、絶縁膜4上にはさらに配向膜5が設けられている。
6は、電極間のセルギャップを一定に保ち、電極間の短
絡を防止するためのスペーサーである。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another example of the ferroelectric liquid crystal display element of the present invention. Two electrodes 2
An insulating film 4 is provided on each electrode surface of the attached substrate 1, and an alignment film 5 is further provided on the insulating film 4.
6 is a spacer for keeping the cell gap between the electrodes constant and preventing a short circuit between the electrodes.

【0045】スペーサーとしては、液晶表示素子に通常
用いられるものであれば特に制限はないが、シリカ或は
耐溶剤性を有するプラスチックからなり、球状のものが
連続工程による強誘電性液晶表示素子の製造方法に適し
ており、好適に用いられる。球状スペーサーの材質とし
て好適なものの具体例としては、例えば、シリカ等の無
機系材料、ジビニルベンゼン系やポリスチレン系のポリ
マービーズ等が挙げられる。球状スペーサーの粒径とし
ては特に制限はないが、通常、1〜5μm程度が好まし
い。なお、スペーサーを用いなくてもセルギャップを保
持できる場合には、スペーサーを使用しなくてもよい。
The spacer is not particularly limited as long as it is usually used in a liquid crystal display device, but is made of silica or plastic having solvent resistance, and spherical spacers are used for a ferroelectric liquid crystal display device by a continuous process. It is suitable for the manufacturing method and is preferably used. Specific examples of suitable materials for the spherical spacers include inorganic materials such as silica and divinylbenzene-based or polystyrene-based polymer beads. The particle size of the spherical spacer is not particularly limited, but usually about 1 to 5 μm is preferable. If the cell gap can be maintained without using the spacer, the spacer may not be used.

【0046】絶縁膜は、対向する電極間の短絡を防止す
るためのものであり、短絡するおそれのない場合は絶縁
膜を設けなくてもよい。絶縁膜の材質としては、液晶表
示素子に通常用いられるものであれば特に制限はなく、
例えば、SiOx等の無機蒸着膜、アクリル系、ナイロ
ン系、エポキシ系等の種々の高分子膜が挙げられる。
The insulating film is for preventing a short circuit between the opposing electrodes, and if there is no risk of short circuit, the insulating film may not be provided. The material of the insulating film is not particularly limited as long as it is one normally used for liquid crystal display elements,
Examples thereof include inorganic vapor deposition films such as SiO x , and various polymer films such as acrylic, nylon, and epoxy polymer films.

【0047】配向膜としては、通常液晶表示素子に用い
られるものであれば特に制限はなく、ポリイミドやポリ
ビニルアルコールなどの高分子膜を一方向にラビング処
理したもの、酸化シリコンを斜方蒸着したものなど、種
々の配向膜を用いることができる。また、剪断配向や特
開平2−10322号公報記載の曲げによる剪断配向、
剪断と電圧の印加による配向方法などで配向する場合、
配向膜は設けなくてもよい。
The alignment film is not particularly limited as long as it is usually used for a liquid crystal display device, and a polymer film such as polyimide or polyvinyl alcohol is unidirectionally rubbed, or silicon oxide is obliquely vapor-deposited. Various alignment films can be used. In addition, shear orientation and shear orientation by bending described in JP-A No. 2-10322,
When aligning with an alignment method by applying shear and voltage,
The alignment film may not be provided.

【0048】本発明の強誘電性液晶表示素子は、必要に
応じて絶縁膜及び配向膜を設けた2枚の電極付き基板間
に、強誘電性液晶組成物及び必要に応じてスペーサーを
配し、強誘電性液晶組成物を配向することにより、製造
される。
In the ferroelectric liquid crystal display device of the present invention, a ferroelectric liquid crystal composition and, if necessary, a spacer are arranged between two electrode-attached substrates provided with an insulating film and an alignment film, if necessary. Manufactured by orienting the ferroelectric liquid crystal composition.

【0049】強誘電性液晶組成物の配置方法としては、
特に制限はなく、真空注入法、電極基板への塗布法な
ど、強誘電性液晶組成物の性状に応じて適宜選択でき
る。塗布法による場合、強誘電性液晶組成物を加熱など
により溶融状態にして塗布してもよいし、強誘電性液晶
組成物を溶媒に溶解して溶液状として塗布してもよい。
溶媒としては、基板や必要に応じて設けられた絶縁膜や
配向膜を溶解せず、強誘電性液晶組成物を溶解するもの
であれば特に制限はない。通常、アセトン、メチルエチ
ルケトン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロ
ロホルム、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、あるいは
それらの混合溶媒等が好適に用いられる。
The arrangement method of the ferroelectric liquid crystal composition is as follows:
There is no particular limitation, and a vacuum injection method, a coating method on an electrode substrate, or the like can be appropriately selected according to the properties of the ferroelectric liquid crystal composition. In the case of the coating method, the ferroelectric liquid crystal composition may be applied in a molten state by heating or the like, or the ferroelectric liquid crystal composition may be dissolved in a solvent and applied as a solution.
The solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the substrate or the insulating film and the alignment film provided as necessary, but dissolves the ferroelectric liquid crystal composition. Usually, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran, ethyl acetate, a mixed solvent thereof or the like is preferably used.

【0050】スペーサーの配置方法としては、特に制限
はなく、強誘電性液晶組成物の配置前に予め電極付き基
板上に固定しておいてもよいし、強誘電性液晶組成物中
に混合しておいて強誘電性液晶組成物の配置時に同時に
配置してもよいし、また、強誘電性液晶組成物又はその
溶液を塗布した後に、塗布層上に配置して埋め込み、固
定してもよい。
The method of disposing the spacer is not particularly limited, and may be fixed on the substrate with electrodes in advance before disposing the ferroelectric liquid crystal composition, or may be mixed in the ferroelectric liquid crystal composition. The ferroelectric liquid crystal composition may be arranged at the same time as the arrangement, or after the ferroelectric liquid crystal composition or its solution is applied, it may be arranged on the coating layer and embedded and fixed. .

【0051】また、本発明の強誘電性液晶表示素子は、
強誘電性液晶組成物が素子外に流出しないように封止す
ることが好ましいが、強誘電性液晶組成物が流出するお
それがなく、素子を安定に保つことができる場合には封
止しなくてもよい。
Further, the ferroelectric liquid crystal display element of the present invention is
It is preferable to seal the ferroelectric liquid crystal composition so that it does not flow out of the element, but if the ferroelectric liquid crystal composition is not likely to flow out and the element can be kept stable, do not seal it. May be.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例によっ
て本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples of the present invention and comparative examples thereof, but the present invention is not limited to these examples.

【0053】実施例1〜3及び比較例1〜6 下記に示す強誘電性高分子液晶Aと低分子液晶B、C及
びDをそれぞれ0.6g、0.2g、0.1g、0.1
g(液晶全重量1g)を秤量し、これを20重量%アセ
トン溶液とした。実施例及び比較例として、表1及び下
記式1〜6に示すエポキシ化合物を、表1に示す割合で
添加し(1%の場合10mg)、6種類の強誘電性液晶
組成物のアセトン溶液を調製した。各エポキシ化合物の
比抵抗についても表1に示す通りである。比抵抗は、室
温においてインピーダンスメーターにより1Hzの周波
数で測定した値である。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 Ferroelectric polymer liquid crystal A and low molecular weight liquid crystals B, C and D shown below were 0.6 g, 0.2 g, 0.1 g and 0.1, respectively.
g (total weight of liquid crystal: 1 g) was weighed and used as a 20 wt% acetone solution. As Examples and Comparative Examples, the epoxy compounds shown in Table 1 and the following formulas 1 to 6 were added in the proportions shown in Table 1 (10 mg in the case of 1%) to prepare acetone solutions of 6 types of ferroelectric liquid crystal compositions. Prepared. The specific resistance of each epoxy compound is also shown in Table 1. The specific resistance is a value measured with an impedance meter at a frequency of 1 Hz at room temperature.

【0054】[0054]

【化16】 Embedded image

【0055】[0055]

【化17】 上記6種類の強誘電性液晶組成物の相転移挙動を以下に
示す。実施例1で用いたセロキサイド2021P含有強
誘電性液晶組成物の相転移挙動
[Chemical 17] The phase transition behaviors of the above 6 types of ferroelectric liquid crystal compositions are shown below. Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition containing Celoxide 2021P used in Example 1

【0056】[0056]

【化18】 実施例2で用いたSR−HHPA含有強誘電性液晶組成
物の相転移挙動
Embedded image Phase transition behavior of the SR-HHPA-containing ferroelectric liquid crystal composition used in Example 2

【0057】[0057]

【化19】 実施例3で用いたエポライト3002含有強誘電性液晶
組成物の相転移挙動
[Chemical 19] Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition containing Epolite 3002 used in Example 3

【0058】[0058]

【化20】 比較例1で用いた強誘電性液晶組成物の相転移挙動Embedded image Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition used in Comparative Example 1

【0059】[0059]

【化21】 比較例2で用いたセロキサイド2021P含有強誘電性
液晶組成物の相転移挙動
[Chemical 21] Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition containing celoxide 2021P used in Comparative Example 2

【0060】[0060]

【化22】 比較例3で用いたセロキサイド2021P含有強誘電性
液晶組成物の相転移挙動
[Chemical formula 22] Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition containing celoxide 2021P used in Comparative Example 3

【0061】[0061]

【化23】 比較例4で用いたスチレンオキサイド含有強誘電性液晶
組成物の相転移挙動
[Chemical formula 23] Phase Transition Behavior of Styrene Oxide-Containing Ferroelectric Liquid Crystal Composition Used in Comparative Example 4

【0062】[0062]

【化24】 比較例5で用いたセロサイド2000含有強誘電性液晶
組成物の相転移挙動
[Chemical formula 24] Phase Transition Behavior of Ferroelectric Liquid Crystal Composition Containing Celloside 2000 Used in Comparative Example 5

【0063】[0063]

【化25】 比較例6で用いたエチレングリコールジグリシジルエー
テル含有強誘電性液晶組成物の相転移挙動
[Chemical 25] Phase transition behavior of the ferroelectric liquid crystal composition containing ethylene glycol diglycidyl ether used in Comparative Example 6

【0064】[0064]

【化26】 上記の各強誘電性液晶組成物のアセトン溶液を含浸性材
料に含浸させ、それを用いてITO電極付きガラス基板
に含浸塗布法により塗布し、その塗布層に粒径が3μm
のシリカスぺーサーを付着させた。塗布層を120℃に
加熱し、形成された液晶層の上にもう1枚のITO電極
付きガラス基板を重ね合わせた。なお、このガラス基板
には絶縁膜も配向膜も設けておらず、液晶層とITO電
極とが直接界面を形成する構成となっている。この液晶
素子を除冷しながら70〜60℃において30V、30
Hzの矩形波を印加しながら、約0.5mmの剪断変形
を10往復加えて配向処理を行った。さらに室温まで冷
却し、基板周囲をエポキシ接着剤で封止し、実施例1〜
3及び比較例1〜6の9個の強誘電性液晶表示素子を得
た。
[Chemical formula 26] An acetone solution of each of the above-mentioned ferroelectric liquid crystal compositions is impregnated in an impregnating material, and a glass substrate with an ITO electrode is coated with the impregnating material using the impregnating coating method.
Of silica spacer was attached. The coating layer was heated to 120 ° C., and another glass substrate with an ITO electrode was laminated on the formed liquid crystal layer. No insulating film or alignment film was provided on this glass substrate, and the liquid crystal layer and the ITO electrode formed a direct interface. While cooling this liquid crystal element, 30V, 30
While applying a square wave of Hz, an orientation treatment was performed by applying a shear deformation of about 0.5 mm 10 times. Further cooling to room temperature, sealing the periphery of the substrate with an epoxy adhesive, Example 1
Nine ferroelectric liquid crystal display devices of 3 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained.

【0065】実施例及び比較例すべてにおいて、初期の
双安定性及び電極着色の有無を調べた。初期の双安定性
は、液晶素子作製約1時間後に、直交偏光板間に正の電
圧が印加されると暗状態になるように配置した液晶素子
に、図3及び図5に示すような単発矩形波(パルス幅1
ms、電圧±30V)を印加して、液晶素子に明状態及
び暗状態に書き込んだ後、その状態がその後も保持され
ているかどうか透過光強度の変化を測定することにより
評価した。図4に、図3に示す単発矩形波印加による明
状態の書き込み後の透過光強度の経時変化の一例を、図
6に、図5に示す単発矩形波印加による暗状態の書き込
み後の透過光強度の経時変化の一例を示す。評価基準値
は以下の式に表すM値を用いた。 M(%)={[SB(192)−SD(192)]/[S
B(2)−SD(2)]}×100 ここで、SB(t)及びSD(t)は、矩形波印加後tミ
リ秒後の明状態及び暗状態の透過光強度である。
In all the examples and comparative examples, the initial bistability and the presence or absence of electrode coloring were examined. The initial bistability was observed in a liquid crystal element arranged such that a dark state was produced when a positive voltage was applied between the crossed polarizing plates approximately one hour after the liquid crystal element was manufactured, as shown in FIGS. 3 and 5. Square wave (pulse width 1
ms, voltage ± 30 V) was applied to write the liquid crystal element in the bright state and the dark state, and whether the state was maintained thereafter was evaluated by measuring the change in transmitted light intensity. FIG. 4 shows an example of the change over time of the transmitted light intensity after writing in the bright state by applying the single rectangular wave shown in FIG. 3, and FIG. 6 shows the transmitted light after writing in the dark state by applying the single rectangular wave shown in FIG. An example of changes in strength over time is shown. As the evaluation standard value, the M value represented by the following formula was used. M (%) = {[S B (192) -S D (192)] / [S
B (2) -S D (2 )]} × 100 wherein, S B (t) and S D (t) is the transmitted light intensity of the bright state and dark state after the rectangular wave is applied t msec .

【0066】一方、電極着色とは、透明電極が駆動を重
ねることにより着色する現象であるが、上下基板間に電
流が流れることによる酸化還元反応と考えられる。電極
着色の試験方法としては、30VのDC電界を200時
間印加し、電極の着色度合いを試験前とDC電界印加後
の色の差を国際照明委員会(CIE)の定めたCIE1
976L***色空間に基づく色差ΔEab(例えば、
(社)色材協会編:”色材工学ハンドブック”、朝倉書
店(1989))を用いて判断する。表1ではΔEab
2の場合×、ΔEab≦2の場合○で評価結果を示した。
On the other hand, the electrode coloring is a phenomenon in which the transparent electrode is colored by repeated driving, and it is considered to be an oxidation-reduction reaction due to a current flowing between the upper and lower substrates. As a test method for electrode coloring, a DC electric field of 30 V was applied for 200 hours, and the difference in color between the electrode before the test and after the DC electric field was applied was determined by CIE1 which was determined by the International Commission on Illumination (CIE).
976L * a * b * color space based color difference ΔE ab (eg,
(Company) Color Materials Association: "Color Material Engineering Handbook", Asakura Shoten (1989)). In Table 1, ΔE ab >
In the case of 2, the evaluation result is shown by x, and in the case of ΔE ab ≦ 2, it is shown by o.

【0067】比較例3では、エポキシ化合物の添加量が
多過ぎるため、相分離を起こしており、十分なコントラ
ストが得られなかった。一方、比較例6ではエポキシ化
合物の比抵抗が低く、電極着色を招いた。また、初期の
双安定性も良好ではなかった。比較例3及び比較例6以
外は初期の双安定性が良好であり、比較例6以外は電極
着色も起きないことを確認した。
In Comparative Example 3, since the amount of the epoxy compound added was too large, phase separation occurred and sufficient contrast could not be obtained. On the other hand, in Comparative Example 6, the specific resistance of the epoxy compound was low, which caused electrode coloring. Also, the initial bistability was not good. It was confirmed that the initial bistability was good except for Comparative Examples 3 and 6 and that no electrode coloring occurred except for Comparative Example 6.

【0068】比較例3及び比較例6以外のサンプルを先
に示した図7の単発矩形波で暗状態にした後、そのまま
室温で放置し、1000時間後に閾値特性を測定した。
閾値特性の測定は、以下に述べる方法で行った。
Samples other than Comparative Examples 3 and 6 were darkened by the single-shot rectangular wave shown in FIG. 7 and left at room temperature for 1000 hours, and the threshold characteristics were measured.
The threshold characteristic was measured by the method described below.

【0069】明状態から暗状態に書き込む場合の閾値測
定時に表示素子に印加する電圧波形を図7に示す。第一
のパルス(75ms,±40V)で安定な明状態にした
後、第二のパルス(2.5ms,±v(V))で書き込
んだ。このような波形を印加した時の表示素子の光透過
量の様子を図8に示す。第一のパルスの+40Vが印加
されている状態での透過量をI 0+、−40Vが印加さ
れている状態での透過量をI0−、第二のパルスの+v
(V)が取り除かれて十分な時間結果後の透過量をI1
とするとき、双安定状態での透過率T(%)を次式によ
って定義した。
FIG. 7 shows the waveform of the voltage applied to the display element when the threshold value is measured when writing from the bright state to the dark state. After a stable bright state was obtained with the first pulse (75 ms, ± 40 V), writing was performed with the second pulse (2.5 ms, ± v (V)). FIG. 8 shows how the light transmission amount of the display element when such a waveform is applied. The transmission amount when the first pulse +40 V is applied is I 0 +, -40V is applied, the transmission amount is I 0- , + v of the second pulse
(V) is removed and after a sufficient time, the permeation amount is calculated as I 1
Where, the transmittance T (%) in the bistable state is defined by the following equation.

【0070】[0070]

【数1】 そして、v(V)を0(V)から40(V)まで変化さ
せた時のv−T曲線を閾値特性とした。双安定性の経時
劣化が認められる表示素子の閾値特性の変化の様子を図
9に示す。このような表示素子では、図9の点線に示す
ように表示素子作製直後には急峻な閾値特性を示すが、
双安定性が劣化するに従って、図9の実線に示すように
閾値特性に急峻さが見られなくなり、閾値がシフトする
といった傾向を示す。
[Equation 1] Then, the v-T curve when v (V) was changed from 0 (V) to 40 (V) was used as the threshold characteristic. FIG. 9 shows how the threshold characteristics of the display element are changed, in which the deterioration of bistability over time is recognized. Such a display element exhibits a steep threshold characteristic immediately after the display element is manufactured as shown by the dotted line in FIG.
As the bistability deteriorates, as shown by the solid line in FIG. 9, the steepness of the threshold characteristic disappears and the threshold shifts.

【0071】1000時間後の閾値特性を測定した結
果、実施例では全て閾値特性が初期の状態からほとんど
変化しておらず、焼付き現象を起こしていなかった。一
方、比較例では閾値特性が著しく変化しており、焼付き
現象が起きていた。その一例を実施例1及び比較例2の
データで示す。図10が実施例1、図11が比較例2の
データである。表1には、図10のように閾値特性にほ
とんど変化のなかった場合を○、図11のように著しく
変化のある場合を×と示した。これらの実験より、エポ
キシ基を2価以上持ち、かつ室温での比抵抗が108Ω
・cm以上であるエポキシ化合物を所定量添加すると、
初期の双安定性を劣化させることなく焼付き現象が解消
され、しかも電極着色も起こさないことを確認した。
As a result of measuring the threshold characteristics after 1000 hours, in all of the examples, the threshold characteristics hardly changed from the initial state, and the seizure phenomenon did not occur. On the other hand, in the comparative example, the threshold characteristic was significantly changed, and the seizure phenomenon occurred. An example thereof is shown by the data of Example 1 and Comparative Example 2. FIG. 10 shows data of Example 1 and FIG. 11 shows data of Comparative Example 2. In Table 1, the case where there is almost no change in the threshold characteristic as shown in FIG. 10 is shown as O, and the case where there is a significant change as shown in FIG. From these experiments, the epoxy group has a valence of 2 or more and the resistivity at room temperature is 10 8 Ω.
・ When a specified amount of epoxy compound with a size of cm or more is added,
It was confirmed that the seizure phenomenon was eliminated without deteriorating the initial bistability, and that electrode coloring did not occur.

【0072】以上の結果を表1に示す。The above results are shown in Table 1.

【0073】[0073]

【表1】 実施例4及び比較例7及び比較例8 いずれも強誘電性液晶(液晶混合物成分)の組成につい
ては実施例1〜3及び比較例1〜6と同じ組成及び組成
比からなり、全液晶重量が2gとなるように秤量し、3
0重量%のMEK(メチルエチルケトン)溶液とした。
実施例4では実施例1と同じようにエポキシ化合物を添
加し、比較例7は比較例1と同じくエポキシ化合物を未
添加のもの、比較例8はエポキシ樹脂としてビスフェノ
ールA型ジグリシジルエーテル(油化シェル(株)製:
エピコート828)、硬化剤に1−ベンジル−2−フェ
ニルイミダゾール(四国化成(株)製:キュアゾール1
B2PZ)を重量比にして1:1の割合で液晶溶液に混
合したものである。混合量は強誘電性液晶(液晶混合物
成分)に対して5重量%となるように100mgとし
た。こうして調製した液晶組成物をストライプ状にパタ
ーニングされたITO電極付きポリエーテルスルホン
(PES)基板に、以下に示す方法で教示して液晶パネ
ルを作製した。なお、基板上に絶縁層(厚み:300オ
ングストローム)としてSiOxを使用している。比較
例8で用いたエポキシ樹脂及び硬化剤含有強誘電性液晶
組成物の相転移挙動は以下の通りであった。
[Table 1] Example 4 and Comparative Example 7 and Comparative Example 8 In all, the composition of the ferroelectric liquid crystal (liquid crystal mixture component) was the same as that of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, and the total liquid crystal weight was Weigh it to 2 g and weigh 3
This was a 0% by weight MEK (methyl ethyl ketone) solution.
In Example 4, an epoxy compound was added as in Example 1, Comparative Example 7 was the same as Comparative Example 1 with no epoxy compound added, and Comparative Example 8 was an epoxy resin containing bisphenol A-type diglycidyl ether (oil Shell Co .:
Epicoat 828), 1-benzyl-2-phenylimidazole as a curing agent (manufactured by Shikoku Kasei: Cureazole 1)
B2PZ) is mixed with the liquid crystal solution in a weight ratio of 1: 1. The mixing amount was 100 mg so as to be 5% by weight with respect to the ferroelectric liquid crystal (liquid crystal mixture component). A liquid crystal panel was produced by teaching the liquid crystal composition thus prepared on a polyether sulfone (PES) substrate with an ITO electrode patterned in a stripe shape by the method described below. It should be noted that SiO x is used as an insulating layer (thickness: 300 Å) on the substrate. The phase transition behavior of the epoxy resin and the hardener-containing ferroelectric liquid crystal composition used in Comparative Example 8 was as follows.

【0074】[0074]

【化27】 前述の液晶組成物を上記PES基板の電極面上にマイク
ログラビアコーターを用いて塗布製膜し、溶媒蒸発後
(セル厚:2.5μm)、液晶を塗布していないもう一
方のPES基板をラミネートした。次いで、両基板上の
ITO電極間に室温で60Vの直流電圧を印加しながら
全体に一定の方向のたわみ変形を与えて配向処理を行
い、ドットマトリックス型液晶パネルとした。実施例8
ではさらに60℃5時間の硬化処理を行って、エポキシ
樹脂を架橋した。比較例8では硬化処理過程で配向状態
が乱れ、コントラストが25から13へ低下した。
[Chemical 27] The above-mentioned liquid crystal composition is applied on the electrode surface of the PES substrate using a microgravure coater to form a film, and after solvent evaporation (cell thickness: 2.5 μm), the other PES substrate not coated with liquid crystal is laminated. did. Next, while applying a DC voltage of 60 V between the ITO electrodes on both substrates at room temperature, a bending deformation in a certain direction was given to the whole to perform an alignment treatment, thereby obtaining a dot matrix type liquid crystal panel. Example 8
Then, a curing treatment was further performed at 60 ° C. for 5 hours to crosslink the epoxy resin. In Comparative Example 8, the alignment state was disturbed during the curing process, and the contrast was reduced from 25 to 13.

【0075】これらの液晶パネルを実施例1〜3及び比
較例1〜6と同じように初期安定性を調べ、双安定性の
経時劣化の測定として1000時間後にM値の測定を行
い、M値の変化を調べた。実施例4では、M値の変化が
97%から95%とほとんど変化がなかったが、比較例
7では98%から20%、比較例8では95%から57
%と大きく変化しており、経時劣化が起こった。これと
平行して、液晶パネルを駆動回路に接続し、実際に駆動
を行って文字を表示し、その後室温下で放置し1000
時間後に別の文字を表示したところ、実施例4では放置
時の文字は完全に消去され、新たな文字を完全に表示で
きたが、比較例7及び比較例8では表示を書き換えた後
も放置状態にしていた文字が焼付きとして残ってしまっ
た。
The initial stability of these liquid crystal panels was examined in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, and the M value was measured 1000 hours later to measure the deterioration of bistability with time. I examined the change of. In Example 4, there was almost no change in the M value from 97% to 95%, but in Comparative Example 7, 98% to 20%, and in Comparative Example 8, 95% to 57%.
%, And deterioration with time occurred. In parallel with this, the liquid crystal panel is connected to the drive circuit, the drive is actually performed to display the characters, and then left at room temperature for 1000
When another character was displayed after the elapse of time, in Example 4, the character when left as it was was completely erased and a new character could be completely displayed, but in Comparative Example 7 and Comparative Example 8, it was left as it was even after the display was rewritten. The characters that were in the state remained as a burn-in.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明により、長時間駆動させたり、長
時間同一表示を行っても電極の着色や初期の閾値特性の
劣化をおこさず、経時的な表示劣化現象である焼付き現
象による表示品位の低下が十分に改善された強誘電性液
晶表示素子を提供することができた。
According to the present invention, even when the display is driven for a long time or the same display is performed for a long time, the coloring of the electrodes and the deterioration of the initial threshold characteristic are not caused, and the display by the burn-in phenomenon which is a display deterioration phenomenon with time is performed. It was possible to provide a ferroelectric liquid crystal display device in which the deterioration of quality was sufficiently improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の強誘電性液晶表示素子の一態様を示す
部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a ferroelectric liquid crystal display element of the present invention.

【図2】本発明の強誘電性液晶表示素子の他の一態様を
示す部分断面図。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the ferroelectric liquid crystal display element of the present invention.

【図3】強誘電性液晶表示素子に印加した単発矩形波を
説明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a single-shot rectangular wave applied to a ferroelectric liquid crystal display element.

【図4】強誘電性液晶表示素子に図3に示される単発矩
形波を印加した後の透過光強度の経時変化を示すグラ
フ。
FIG. 4 is a graph showing a change over time in transmitted light intensity after applying the single-shot rectangular wave shown in FIG. 3 to a ferroelectric liquid crystal display device.

【図5】強誘電性液晶表示素子に印加した単発矩形波を
説明する図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a single-shot rectangular wave applied to a ferroelectric liquid crystal display element.

【図6】強誘電性液晶表示素子に図5に示される単発矩
形波を印加した後の透過光強度の経時変化を示すグラ
フ。
FIG. 6 is a graph showing a change over time in transmitted light intensity after applying the single-shot rectangular wave shown in FIG. 5 to a ferroelectric liquid crystal display element.

【図7】強誘電性液晶表示素子に印加した電圧の波形を
説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a waveform of a voltage applied to a ferroelectric liquid crystal display element.

【図8】強誘電性液晶表示素子に図7の電圧を印加した
時の透過光強度の変化を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing changes in transmitted light intensity when the voltage of FIG. 7 is applied to the ferroelectric liquid crystal display element.

【図9】強誘電性液晶表示素子の閾値特性の変化の様子
を表すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing how the threshold characteristics of a ferroelectric liquid crystal display device change.

【図10】本発明の強誘電性液晶表示素子の閾値特性の
変化の様子を表すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing changes in threshold characteristics of the ferroelectric liquid crystal display element of the present invention.

【図11】強誘電性液晶表示素子の閾値特性の変化の様
子を表すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing how the threshold characteristics of a ferroelectric liquid crystal display device change.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 電極 3 強誘電性液晶組成物 4 絶縁膜 5 配向膜 6 スペーサー 1 Substrate 2 Electrode 3 Ferroelectric Liquid Crystal Composition 4 Insulating Film 5 Alignment Film 6 Spacer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板とその基板間に挟まれた強誘電性液晶組成物か
らなる強誘電性液晶表示素子であって、強誘電性液晶組
成物が、強誘電性液晶と2価以上のエポキシ基を持ち室
温での比抵抗が108Ω・cm以上であり該強誘電性液
晶の重量に基づいて0.1〜10重量%のエポキシ化合
物とからなり、かつ、該エポキシ化合物の硬化剤を含ま
ないことを特徴とする強誘電性液晶表示素子。
1. A ferroelectric liquid crystal display device comprising a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a ferroelectric liquid crystal composition sandwiched between the substrates, wherein the ferroelectric liquid crystal composition comprises: A ferroelectric liquid crystal and an epoxy group having a valence of 2 or more, a specific resistance at room temperature of 10 8 Ω · cm or more, and 0.1 to 10% by weight of an epoxy compound based on the weight of the ferroelectric liquid crystal. A ferroelectric liquid crystal display device characterized by containing no curing agent of the epoxy compound.
【請求項2】 エポキシ化合物が下記式1〜3で表され
るエポキシ化合物の少なくとも1種類からなる請求項1
記載の強誘電性液晶表示素子。 【化1】
2. The epoxy compound comprises at least one epoxy compound represented by the following formulas 1 to 3.
The ferroelectric liquid crystal display device described. Embedded image
【請求項3】 強誘電性液晶組成物中の強誘電性液晶
が、強誘電性液晶の重量に基づいて10重量%以上の強
誘電性高分子液晶を含むものである請求項1又は2記載
の強誘電性液晶表示素子。
3. The ferroelectric liquid crystal according to claim 1 or 2, wherein the ferroelectric liquid crystal in the ferroelectric liquid crystal composition contains 10% by weight or more of a ferroelectric polymer liquid crystal based on the weight of the ferroelectric liquid crystal. Dielectric liquid crystal display device.
【請求項4】 強誘電性液晶組成物中の強誘電性液晶
が、強誘電性液晶の重量に基づいて強誘電性高分子液晶
10〜100重量%及び低分子液晶化合物90〜0重量
%からなるものである請求の範囲3記載の強誘電性液晶
表示素子。
4. The ferroelectric liquid crystal in the ferroelectric liquid crystal composition comprises 10 to 100% by weight of a ferroelectric polymer liquid crystal and 90 to 0% by weight of a low molecular weight liquid crystal compound based on the weight of the ferroelectric liquid crystal. The ferroelectric liquid crystal display device according to claim 3, wherein
【請求項5】 強誘電性液晶組成物中の強誘電性液晶
が、強誘電性液晶の重量に基づいて強誘電性高分子液晶
10〜100重量%及びスメクチック低分子液晶化合物
90〜0重量%からなるものである請求の範囲3記載の
強誘電性液晶表示素子。
5. The ferroelectric liquid crystal in the ferroelectric liquid crystal composition comprises 10 to 100% by weight of a ferroelectric polymer liquid crystal and 90 to 0% by weight of a smectic low molecular weight liquid crystal compound based on the weight of the ferroelectric liquid crystal. The ferroelectric liquid crystal display element according to claim 3, which is composed of
【請求項6】 基板がプラスチック基板である請求項3
記載の強誘電性液晶表示素子。
6. The substrate according to claim 3, which is a plastic substrate.
The ferroelectric liquid crystal display device described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009249619A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Dic Corp Ferroelectric liquid crystal composition, and display element using the same

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