JPS62106985A - 複屈折型表示素子用強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物 - Google Patents
複屈折型表示素子用強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物Info
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- JPS62106985A JPS62106985A JP60246066A JP24606685A JPS62106985A JP S62106985 A JPS62106985 A JP S62106985A JP 60246066 A JP60246066 A JP 60246066A JP 24606685 A JP24606685 A JP 24606685A JP S62106985 A JPS62106985 A JP S62106985A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物に係
わり、特ＦＣ２枚の偏光板を使用する複屈折型表示方式
に非常に適したカイラルスメクチックＣ相（以下Ｓｃ＊
相と略す）系の強誘電性液晶組成物に関する。
わり、特ＦＣ２枚の偏光板を使用する複屈折型表示方式
に非常に適したカイラルスメクチックＣ相（以下Ｓｃ＊
相と略す）系の強誘電性液晶組成物に関する。
（従来の技術）
現在、液晶化合物は表示材料として広く用いられている
が、そうした液晶表示素子の殆んどはＴ Ｎ （Ｔｗｉ
ｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ）型表示方式によるもので
あシ、用いられる液晶材料はネマチック相に属するもの
である。このＴＮ表示方方式よる表示素子は受光型であ
る為、目が疲れない、消費電力が極めて少ない、軽量小
型であるという特徴を生かして急激に使用される様にな
り、最近では、ディスプレイの面積もどんどん大型化し
てきているが、応答が遅い、見る角度によっては表示が
見えないといった欠点が未解決である。液晶表示素子の
長所を生かし、かつその欠点を補う為にはＴＮ型表示方
式に代わる薪しい表示方式の開発が不可欠である。そう
した試みの一つに強誘電性液晶の光スイツチング現象を
利用した表示素子（Ｎ、 Ａ、 Ｃ１ａｒｋ ａｔ ａ
ｌ ； ＡｐＰＩ。
が、そうした液晶表示素子の殆んどはＴ Ｎ （Ｔｗｉ
ｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ）型表示方式によるもので
あシ、用いられる液晶材料はネマチック相に属するもの
である。このＴＮ表示方方式よる表示素子は受光型であ
る為、目が疲れない、消費電力が極めて少ない、軽量小
型であるという特徴を生かして急激に使用される様にな
り、最近では、ディスプレイの面積もどんどん大型化し
てきているが、応答が遅い、見る角度によっては表示が
見えないといった欠点が未解決である。液晶表示素子の
長所を生かし、かつその欠点を補う為にはＴＮ型表示方
式に代わる薪しい表示方式の開発が不可欠である。そう
した試みの一つに強誘電性液晶の光スイツチング現象を
利用した表示素子（Ｎ、 Ａ、 Ｃ１ａｒｋ ａｔ ａ
ｌ ； ＡｐＰＩ。
Ｐｈ１ｓ、 Ｌｅｔｔ、 、 ３シ８９９（１９８０）
参照）がある。
参照）がある。
強誘電性液晶は１９７５年にＲ，Ｂ、 Ｍｅｙｅｒ等に
よってその存在が初めて明らかにされたもので（Ｒ，Ｂ
、Ｍｅｙｅｒ ｅｔ ａｌ ；Ｊ、 ｄｅ Ｐｈｙｓｓ
、 、 ３６ Ｌ −６９（１９７５）参照）、らせん
構造を有するスメクチック相（カイラルスメクチック相
）においてのみ強誘電性が発現する。カイラルスメクチ
ック相としては、Ｓｃ＊Ｎ、スメクチックエ相、Ｆ相、
Ｇ相及びＨ相（以下、それぞれＳ工＊相、Ｓ＊相、Ｓ＊
相及びＳ＊相と略記する）が知らＦＧ Ｈ れている。カイラルスメクチック相においては、分子は
層を形成しており、かつ分子は層面に対して傾いており
、らせん軸はこの層面に対して垂直である。カイラルス
メクチック相では、自発分極が生じる為、この層に平行
に直流電界を印加すると、その極性に応じて分子はらせ
ん軸を回転軸として反転する。強誘電性液晶を使用した
表示素子はこのスイッチング現象を利用したものである
。
よってその存在が初めて明らかにされたもので（Ｒ，Ｂ
、Ｍｅｙｅｒ ｅｔ ａｌ ；Ｊ、 ｄｅ Ｐｈｙｓｓ
、 、 ３６ Ｌ −６９（１９７５）参照）、らせん
構造を有するスメクチック相（カイラルスメクチック相
）においてのみ強誘電性が発現する。カイラルスメクチ
ック相としては、Ｓｃ＊Ｎ、スメクチックエ相、Ｆ相、
Ｇ相及びＨ相（以下、それぞれＳ工＊相、Ｓ＊相、Ｓ＊
相及びＳ＊相と略記する）が知らＦＧ Ｈ れている。カイラルスメクチック相においては、分子は
層を形成しており、かつ分子は層面に対して傾いており
、らせん軸はこの層面に対して垂直である。カイラルス
メクチック相では、自発分極が生じる為、この層に平行
に直流電界を印加すると、その極性に応じて分子はらせ
ん軸を回転軸として反転する。強誘電性液晶を使用した
表示素子はこのスイッチング現象を利用したものである
。
カイラルスメクチック相のうち現在特に注目 ゛されて
いるのはＳｃ＊相である。Ｓｃ＊相のスイッチング現象
を利用した表示方式としては、二つの方式が考えられる
。一つの方式は２板の偏光子を使用する複屈折型であり
、他の一つの方式は二色性色素を利用するゲスト・ホス
ト型である。
いるのはＳｃ＊相である。Ｓｃ＊相のスイッチング現象
を利用した表示方式としては、二つの方式が考えられる
。一つの方式は２板の偏光子を使用する複屈折型であり
、他の一つの方式は二色性色素を利用するゲスト・ホス
ト型である。
この表示方式の特徴は、
（１）応答速度が非常に速い
（２）メモリー性がある
（３）視角依存性が小さい
などがあげられ、高密度表示への可能性をひめており、
非常に表示素子としての魅力にあふれたものである。し
かし、現状は解決しなければならない問題が山積されて
いる。例えば、（１）室温で安定に動作可能なＳｃ＊相
を有する化合物がない （２）らせんピッチが短い （３）配向が非常に難しい （４）自発分極が小さく、駆動電圧が高いなどの問題が
ある。′ ２枚の偏光子を使用、する複屈折型表示方式により、明
暗表示を行なうとすると、透過率ゼロになるべき暗視野
に対し、明視野での透過率は次式で表わされる。
非常に表示素子としての魅力にあふれたものである。し
かし、現状は解決しなければならない問題が山積されて
いる。例えば、（１）室温で安定に動作可能なＳｃ＊相
を有する化合物がない （２）らせんピッチが短い （３）配向が非常に難しい （４）自発分極が小さく、駆動電圧が高いなどの問題が
ある。′ ２枚の偏光子を使用、する複屈折型表示方式により、明
暗表示を行なうとすると、透過率ゼロになるべき暗視野
に対し、明視野での透過率は次式で表わされる。
工／ ｌ。ｍ ｓｉｎ”（４θ）ｓｉｎ’（ｒ−ｄ−Δ
ｎ／λ）ここで工は透過光強度、Ｉｏは入射光強度、θ
はらせん軸と分子長軸のなす角（傾き角）、ｄはセル厚
、Δｎは屈折率の異方性、λは入射光の波長である。
ｎ／λ）ここで工は透過光強度、Ｉｏは入射光強度、θ
はらせん軸と分子長軸のなす角（傾き角）、ｄはセル厚
、Δｎは屈折率の異方性、λは入射光の波長である。
この式によればθ−２２．５０．ｄ−Δｎ ｍ ０．２
６μｍの場合には可視光全域にわたって平均史％以上の
高い透過率が得られる。実用面から見ると、正確にθ−
２２，５０の液晶材料を調製することは困難であるが、
実用上、θ−２２，５°の場合のコントラストの８０％
であるならばディスプレイとして見た場合、θ−２２，
５°の液晶材料と比較して殆んど差がない。従ってコン
トラスト的に許容できる傾き角の範囲はθ−２２．５０
±６．５° （即ち、θ−１６°〜２９°）であり、傾
き角がこの範囲内にある液晶材料が実用上は最も理想的
であると言える。
６μｍの場合には可視光全域にわたって平均史％以上の
高い透過率が得られる。実用面から見ると、正確にθ−
２２，５０の液晶材料を調製することは困難であるが、
実用上、θ−２２，５°の場合のコントラストの８０％
であるならばディスプレイとして見た場合、θ−２２，
５°の液晶材料と比較して殆んど差がない。従ってコン
トラスト的に許容できる傾き角の範囲はθ−２２．５０
±６．５° （即ち、θ−１６°〜２９°）であり、傾
き角がこの範囲内にある液晶材料が実用上は最も理想的
であると言える。
現在知られている強誘電性カイラルスメクチック液晶化
合物は表１に例示される（ＰＨ。
合物は表１に例示される（ＰＨ。
Ｍａｒｔｉｎｏｔ −Ｌａｇａｒｄｅ ａｔ ａｌ 、
、 Ｍｏｔ、 Ｃｒｙｓｔ、 Ｌｉｑ。
、 Ｍｏｔ、 Ｃｒｙｓｔ、 Ｌｉｑ。
Ｃｒｙｓｔ、、７５（１９８１）２４９参照）。
表１ｈらも判るように強誘電性液晶、化合物には強誘電
性を示す温度範囲、すなわちＳｃ＊相、ｓ工＊相、８ｐ
＊＠、ＳＧ＊ｓおよびＳＨ＊Ｎを示す温度範囲が室温よ
り高い物が殆んどであシ、これらをそのまま表示素子材
料に用いることはできない、またカイラルスメクチック
液晶化合物には強誘電性を示さないスメクチックＢ相お
よびスメクチックＥ相（以下それぞれｓＢ相およびＳＥ
相と略記する）が存在する可能性があるため、実用温度
範囲で強誘電性を示すカイラルスメクチック液晶組成物
を得ることは容易ではなく、（ト）室温を含む実用の温
度範囲で強誘電性を示し、かつ、（イ）自発分極が大き
く、かつ、（つ）らせんピッチが長く、かつ、に）傾き
角が１６°〜２９°の範囲であるカイラルスメクチック
液晶組成物は現在まで得られていない。
性を示す温度範囲、すなわちＳｃ＊相、ｓ工＊相、８ｐ
＊＠、ＳＧ＊ｓおよびＳＨ＊Ｎを示す温度範囲が室温よ
り高い物が殆んどであシ、これらをそのまま表示素子材
料に用いることはできない、またカイラルスメクチック
液晶化合物には強誘電性を示さないスメクチックＢ相お
よびスメクチックＥ相（以下それぞれｓＢ相およびＳＥ
相と略記する）が存在する可能性があるため、実用温度
範囲で強誘電性を示すカイラルスメクチック液晶組成物
を得ることは容易ではなく、（ト）室温を含む実用の温
度範囲で強誘電性を示し、かつ、（イ）自発分極が大き
く、かつ、（つ）らせんピッチが長く、かつ、に）傾き
角が１６°〜２９°の範囲であるカイラルスメクチック
液晶組成物は現在まで得られていない。
（発明が解決しようとする問題点）
以上に述べたことから明らかなように、本発明の第一の
目的は （７）室温付近から広い温度範囲にわたって強誘電性を
示し、かつ （イ）自発分極が大きく、かつ （ロ）らせんピッチが長く、かつ に）傾き角が１６°〜２９°である カイラルスメクチック液晶組成物を提供することであり
、第二の目的は （４）応答の速い光スイツチング素子を提供することで
ある。
目的は （７）室温付近から広い温度範囲にわたって強誘電性を
示し、かつ （イ）自発分極が大きく、かつ （ロ）らせんピッチが長く、かつ に）傾き角が１６°〜２９°である カイラルスメクチック液晶組成物を提供することであり
、第二の目的は （４）応答の速い光スイツチング素子を提供することで
ある。
（問題点を解決するための手段）
Ｓｃ＊相を示すカイラルスメクチック液晶化合物の高温
側における相系列には以下に示す４通りが考えられる。
側における相系列には以下に示す４通りが考えられる。
＊−
（＋） ＳＣＳＡ ” ＩＳＯ
＊−
（ＩＩ） ＳＣＳＡ −Ｃｈ −Ｉｓ□＊−
（ｌｉＤ ＳＣＣｈ −Ｉｓ□
りＩＶ） ＳＣ＊−ｌ５Ｏ
（ここでＳＡはスメクチックＡ相、Ｃｈはコレステリッ
ク相、ＩＳＯは等方液体相を表わす。）本発明者らは、
種々の強訴′α性液晶化合物の相系列と傾き角との相関
について探究した結果、驚くべきことを見い出した。即
ち、表２に示す様にＳｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さな
い相系列０１０ ｔたはＯｖ）のカイラルスメクチック
液晶化合物の傾き角は非常に大きくなる傾向（θ≧３０
°）があり、一方、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示す相
系列（１）または（１１）の化合物の傾き角は小さい（
θく３０°）ということである。
ク相、ＩＳＯは等方液体相を表わす。）本発明者らは、
種々の強訴′α性液晶化合物の相系列と傾き角との相関
について探究した結果、驚くべきことを見い出した。即
ち、表２に示す様にＳｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さな
い相系列０１０ ｔたはＯｖ）のカイラルスメクチック
液晶化合物の傾き角は非常に大きくなる傾向（θ≧３０
°）があり、一方、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示す相
系列（１）または（１１）の化合物の傾き角は小さい（
θく３０°）ということである。
従って、複屈折型表示方式に適した強誘電性カイラルス
メクチック液晶組成物を調製する際には、（１）ｉたは
（１１）の相系列を示すカイラルスメクチック液晶化合
物を主成分とし、必要に応じて傾き角が大きい（１１０
またはＩＩＶ）の相系列を示すカイラルスメクチック液
晶化合物を少量使用し、傾き角が１６°〜２９°の範囲
になる様に調製してやればよい。
メクチック液晶組成物を調製する際には、（１）ｉたは
（１１）の相系列を示すカイラルスメクチック液晶化合
物を主成分とし、必要に応じて傾き角が大きい（１１０
またはＩＩＶ）の相系列を示すカイラルスメクチック液
晶化合物を少量使用し、傾き角が１６°〜２９°の範囲
になる様に調製してやればよい。
本発明者等は（１）及び（１１）の相系列を示すカイラ
ルスメクチック液晶化合物を成分として、種々の液晶組
成物を研究した結果、本発明の複屈折型表示方式に非常
に適した強誘電性液晶材料を完成するに至った。
ルスメクチック液晶化合物を成分として、種々の液晶組
成物を研究した結果、本発明の複屈折型表示方式に非常
に適した強誘電性液晶材料を完成するに至った。
すなわち、本発明の第一は
（１）カイラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチッ
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物を主成
分とすることを特徴とする、鍮禰吻傘カイラルスメクチ
ックＣ相の高温側にスメクチックＡ相を有する強誘電性
カイラルスメクチック液晶組成物 であり、その実施態様は以下の（２）、（３）及び（４
）項である。
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物を主成
分とすることを特徴とする、鍮禰吻傘カイラルスメクチ
ックＣ相の高温側にスメクチックＡ相を有する強誘電性
カイラルスメクチック液晶組成物 であり、その実施態様は以下の（２）、（３）及び（４
）項である。
（２）前記第（１）項において、カイラルスメクチック
Ｃ相の高温側にスメクチックＡ相を有するカイラルスメ
クチック液晶化合物の含量が５０〜１ｏｏｉ量パーセン
トである強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
Ｃ相の高温側にスメクチックＡ相を有するカイラルスメ
クチック液晶化合物の含量が５０〜１ｏｏｉ量パーセン
トである強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
（３）前記第（１）項または第（２）項において、カイ
ラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチックＡ相を有
するカイラルスメクチック液晶化合物が、一般式 ％式％（１） （（Ｉ）式中、ｍおよびｎはそれぞれ独立に１または２
の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基または
アルコキシ基を示し、Ｙは不斉炭素原子を有するアルキ
ル基、アルコキシ基、アルカノイル基またはアルカノイ
ルオキシ基を示し、Ｘは−Ｃ０−１−ＣＨ−Ｎ−１−Ｃ
ＨｔＯ−１−〇Ｃ−１−Ｎ−ＣＨ−１−０ＣＨ，−また
は単結合を示す）にて表わされる化合物であり、該カイ
ラルスメクチック液晶化合物を少くとも２つ含むことを
特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
ラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチックＡ相を有
するカイラルスメクチック液晶化合物が、一般式 ％式％（１） （（Ｉ）式中、ｍおよびｎはそれぞれ独立に１または２
の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基または
アルコキシ基を示し、Ｙは不斉炭素原子を有するアルキ
ル基、アルコキシ基、アルカノイル基またはアルカノイ
ルオキシ基を示し、Ｘは−Ｃ０−１−ＣＨ−Ｎ−１−Ｃ
ＨｔＯ−１−〇Ｃ−１−Ｎ−ＣＨ−１−０ＣＨ，−また
は単結合を示す）にて表わされる化合物であり、該カイ
ラルスメクチック液晶化合物を少くとも２つ含むことを
特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
（４）カイラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物が、前
項に記載の一般式（１）において、炭素原子を示す）で
ある化合物である前記第（２）項又は第（３）項に記載
の強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物が、前
項に記載の一般式（１）において、炭素原子を示す）で
ある化合物である前記第（２）項又は第（３）項に記載
の強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
本発明の第二は、
（５）カイラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチッ
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物を主成
分とし、カイラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチ
ックＡ相を有する強誘電性カイラルスメクチック液晶組
成物を使用することを特像とする光スイツチング素子、 である。
クＡ相を有するカイラルスメクチック液晶化合物を主成
分とし、カイラルスメクチックＣ相の高温側にスメクチ
ックＡ相を有する強誘電性カイラルスメクチック液晶組
成物を使用することを特像とする光スイツチング素子、 である。
本発明に用いられる、一般式（１）で表わされるカイラ
ルスメクチック液晶化合物は例えば次の表２に挙げる如
き物であり、該一般式のＹで表わされる不斉炭素原子を
有する基として、（Ｓ） −２−メチルブタノール又は
（Ｓ）−１−メチルヘプタツール又は（６）−１−メチ
ルヘプタツールカラ誘導される置換基を有する物が多い
。
ルスメクチック液晶化合物は例えば次の表２に挙げる如
き物であり、該一般式のＹで表わされる不斉炭素原子を
有する基として、（Ｓ） −２−メチルブタノール又は
（Ｓ）−１−メチルヘプタツール又は（６）−１−メチ
ルヘプタツールカラ誘導される置換基を有する物が多い
。
（作用及び効果）
前述した様にカイラルスメクチック液晶化合物の傾き角
は、Ｓｃ＊相の高温側の相系列に非常に依存し、Ｓｃ＊
相の高温側にＳＡ相を示す場合は傾き角は小さく（θく
３０°）、一方、ＳＡ相を示さない場合は傾き角は大き
く（θ≧３００）なる傾向がある。次に、この傾き角と
相系列の関係が組成物についてもあてはまることを例を
挙げながら説明する。
は、Ｓｃ＊相の高温側の相系列に非常に依存し、Ｓｃ＊
相の高温側にＳＡ相を示す場合は傾き角は小さく（θく
３０°）、一方、ＳＡ相を示さない場合は傾き角は大き
く（θ≧３００）なる傾向がある。次に、この傾き角と
相系列の関係が組成物についてもあてはまることを例を
挙げながら説明する。
本発明に用いられるカイラルスメクチック液晶化合物の
中で、傾き角が小さい化合物は、例えば前記した化合物
Ｂ％Ｄ％Ｅ或いはＦ々どかあり、一方、傾き角が大きい
化合物としては化合物Ａ％Ｃ％Ｇ、或いはＨなどがある
。
中で、傾き角が小さい化合物は、例えば前記した化合物
Ｂ％Ｄ％Ｅ或いはＦ々どかあり、一方、傾き角が大きい
化合物としては化合物Ａ％Ｃ％Ｇ、或いはＨなどがある
。
図１及び図２は、ＳＣ’−の高温側にＳＡ相を示し、傾
き角が小さい化合物Ｂと同じ＜Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ
相を示し、傾き角が小さい化合物りとの二成分混合系に
おける傾き角と相転移温度の濃度依存性をそれぞれ示す
図である。両図から明らかなように、全濃度領域にわた
って、ＳＡ相が存在し、傾き角は濃度に依存しながら、
直線的に変化し、１９°〜２３°の範囲におさまってい
る。
き角が小さい化合物Ｂと同じ＜Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ
相を示し、傾き角が小さい化合物りとの二成分混合系に
おける傾き角と相転移温度の濃度依存性をそれぞれ示す
図である。両図から明らかなように、全濃度領域にわた
って、ＳＡ相が存在し、傾き角は濃度に依存しながら、
直線的に変化し、１９°〜２３°の範囲におさまってい
る。
一方、図３及び図４は、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示
し、傾き角が小さい化合物ＢとＳｃ＊相の高温側にＳＡ
相を示さない、傾き角が大きい化合物Ａとの二成分混合
系における傾き角と相転移温度の濃度依存性をそれぞれ
示す図である。
し、傾き角が小さい化合物ＢとＳｃ＊相の高温側にＳＡ
相を示さない、傾き角が大きい化合物Ａとの二成分混合
系における傾き角と相転移温度の濃度依存性をそれぞれ
示す図である。
図から明らかな様に、化合物Ａの濃度が約４０モル％で
ＳＡ相が消失し、それに伴い、傾き角は約３０°となり
、さらに化合物Ａの濃度が増加するにつれて、傾き角は
３０°以上になっていく。傾き角が３０°以上になるこ
とは、前記した様に、ディスプレイにした場合、コント
ラストの低下をまねくので好ましくない。
ＳＡ相が消失し、それに伴い、傾き角は約３０°となり
、さらに化合物Ａの濃度が増加するにつれて、傾き角は
３０°以上になっていく。傾き角が３０°以上になるこ
とは、前記した様に、ディスプレイにした場合、コント
ラストの低下をまねくので好ましくない。
以上のように、組成物についても、傾き角と相系列の関
係はあてはまり、組成物として、Ｓｃ＊相の高温側にＳ
Ａ相を示す場合は、傾き角は小さく、一方、Ｓｃ＊相の
高温側にＳＡ相を示さない場合は傾き角は３０°以上と
大きくなる傾向があり、複屈折型表示素子用液晶材料は
Ｓｃ＊＠の高温側にＳＡ相を示す液晶組成物でなければ
ならないことが判明した。
係はあてはまり、組成物として、Ｓｃ＊相の高温側にＳ
Ａ相を示す場合は、傾き角は小さく、一方、Ｓｃ＊相の
高温側にＳＡ相を示さない場合は傾き角は３０°以上と
大きくなる傾向があり、複屈折型表示素子用液晶材料は
Ｓｃ＊＠の高温側にＳＡ相を示す液晶組成物でなければ
ならないことが判明した。
従って、複屈折型表示方式に適した強誘電性液晶材料に
は、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチ
ック液晶化合物を主成分とし、必要に応じてＳｃ＊相の
高温側にＳＡ相を示さない、傾き角が大きいカイラルス
メクチック液晶化合物を適量使用し、組成物として、Ｓ
ｃ＊相の高温側ＫＳ人相を示さないカイラルスメクチク
液晶組成物を調製すればよい。
は、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチ
ック液晶化合物を主成分とし、必要に応じてＳｃ＊相の
高温側にＳＡ相を示さない、傾き角が大きいカイラルス
メクチック液晶化合物を適量使用し、組成物として、Ｓ
ｃ＊相の高温側ＫＳ人相を示さないカイラルスメクチク
液晶組成物を調製すればよい。
さらに、本発明の組成物においては、主成分であるＳＣ
〜の高温側にＳＡ相を有するカイラルスメクチック液晶
化合物の含量は５０重量％以上、より好ましくは、６０
重量％以上である。
〜の高温側にＳＡ相を有するカイラルスメクチック液晶
化合物の含量は５０重量％以上、より好ましくは、６０
重量％以上である。
Ｓｃ＊相の高温側ＫＳＡ相を示す化合物の含量が５０重
量％よシ小さいと、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相が存在し
なかったシ、傾き角が３００を越えたりする組成物とな
シ易いので本発明の目的を満足しない。
量％よシ小さいと、Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相が存在し
なかったシ、傾き角が３００を越えたりする組成物とな
シ易いので本発明の目的を満足しない。
Ｓｃ＊相の高温側ＫＳＡ相を有する化合物のほかの成分
として、必要によシネマチック液晶、Ｓｃ＊相の高温側
にＳＡ相を示さない化合物等を少量用いることによシ、
組成物のＳｃ＊相温度範囲、らせんピッチ、自発分極の
大きさを調節できる。
として、必要によシネマチック液晶、Ｓｃ＊相の高温側
にＳＡ相を示さない化合物等を少量用いることによシ、
組成物のＳｃ＊相温度範囲、らせんピッチ、自発分極の
大きさを調節できる。
本発明者等は、強誘電性カイラルスメクチック液晶組成
物のＳｃ＊相の温度範囲の拡張の手段として、カイラル
スメクチック液晶化合物にネマチック液晶化合物を添加
すること（特願昭５９−２１９１５２号参照）やカイラ
ルスメクチック液晶化合物の分子鎖長をそろえること（
特願昭６０−３２４５３号参照）、又、らせんピッチを
長くする手段として、らせんのねじれ方向が右まわりの
カイラルスメクチック液晶化合物とらせんのねじれ方向
が左まわりのカイラルスメクチック液晶化合物を混合す
ること（特願昭５８−１８６３１２号参照）を既に見い
出している。
物のＳｃ＊相の温度範囲の拡張の手段として、カイラル
スメクチック液晶化合物にネマチック液晶化合物を添加
すること（特願昭５９−２１９１５２号参照）やカイラ
ルスメクチック液晶化合物の分子鎖長をそろえること（
特願昭６０−３２４５３号参照）、又、らせんピッチを
長くする手段として、らせんのねじれ方向が右まわりの
カイラルスメクチック液晶化合物とらせんのねじれ方向
が左まわりのカイラルスメクチック液晶化合物を混合す
ること（特願昭５８−１８６３１２号参照）を既に見い
出している。
これに加えて本発明により傾き角を１６°〜２９°にす
れば、室温付近から広い温度範囲にわたってＳｃ＊相領
域を有し、かつ、自発分極が大きく、らせんピッチの長
い、複屈折型表示方式に非常に適した強訴電性カイラル
スメクチック液晶組成物を得ることができる。
れば、室温付近から広い温度範囲にわたってＳｃ＊相領
域を有し、かつ、自発分極が大きく、らせんピッチの長
い、複屈折型表示方式に非常に適した強訴電性カイラル
スメクチック液晶組成物を得ることができる。
又、本発明の液晶組成物を材料として非常に応答の速い
液晶表示素子を得ることができる。
液晶表示素子を得ることができる。
（実施例）
以下に実施例によシ本発明をさら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。
又、１発分極の大きさくＰＳ ）はンーヤ・タワー法に
て測定し、らせんピッチＣＰ）は、セル厚カイラリゼイ
シミンライン）の間隔を直接測定するとと按よ）求めた
。そして傾き角（θ）社、ホモジニアス配向させたセル
に、臨界電場以上の十分に高いＪｗｌ場を印加し、らせ
ん構造を消滅させ、更に極性を反転させ、直交ニコル下
における消光位の移動角（２θに対応）より求めた。
て測定し、らせんピッチＣＰ）は、セル厚カイラリゼイ
シミンライン）の間隔を直接測定するとと按よ）求めた
。そして傾き角（θ）社、ホモジニアス配向させたセル
に、臨界電場以上の十分に高いＪｗｌ場を印加し、らせ
ん構造を消滅させ、更に極性を反転させ、直交ニコル下
における消光位の移動角（２θに対応）より求めた。
尚、組成物の調製法は、液晶化合物を所定の重量秤量し
、試料ビン中で加熱溶解しながら混合した。
、試料ビン中で加熱溶解しながら混合した。
実施例Ｉ
ＳＣ〜の高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチック液
晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は２５
℃から５１℃の温度領域でｓｃ＊相を示し、その高温側
でＳＡ相を示し、７５℃で等方性液体になる。この液晶
組成物の自発分極の大きさ、らせんピッチ及び傾き角は
３０ ’Ｃにて各々、２．３ ｎｃ／ｄ、 ５１１１１
ｇ及び２１°であり、複屈折型表示方式に非常に適した
強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得られた。
晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は２５
℃から５１℃の温度領域でｓｃ＊相を示し、その高温側
でＳＡ相を示し、７５℃で等方性液体になる。この液晶
組成物の自発分極の大きさ、らせんピッチ及び傾き角は
３０ ’Ｃにて各々、２．３ ｎｃ／ｄ、 ５１１１１
ｇ及び２１°であり、複屈折型表示方式に非常に適した
強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得られた。
実施例２
８ｃ＊＠の高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチック
液晶化合物 ３０重量％ １０重量％ Ｓｃ＊Ｎの高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 １０重量％ および、ネマチック液晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０℃
から６３℃までｓｃ＊相を示し、その高源側でＳＡ相を
示し、７１°Ｃでコレステリック相（以下ｃｈ相と略す
）になり、７８°Ｃで等方性液体になる。この液晶組成
物の自発分極の大きさ、らせんピッチ及び傾き角は、２
５°Ｃで各々、８．８ｎＣ／ｄ、５ μｍ％及び２４°
であシ、複屈折型表示方式に適した強誘電性カイラルス
メクチック液晶組成物が得られた。
液晶化合物 ３０重量％ １０重量％ Ｓｃ＊Ｎの高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 １０重量％ および、ネマチック液晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０℃
から６３℃までｓｃ＊相を示し、その高源側でＳＡ相を
示し、７１°Ｃでコレステリック相（以下ｃｈ相と略す
）になり、７８°Ｃで等方性液体になる。この液晶組成
物の自発分極の大きさ、らせんピッチ及び傾き角は、２
５°Ｃで各々、８．８ｎＣ／ｄ、５ μｍ％及び２４°
であシ、複屈折型表示方式に適した強誘電性カイラルス
メクチック液晶組成物が得られた。
実施例３
Ｓｃ＊相の高温側に８Ａ相を示すカイラルスメクチック
液晶化合物 不 ２０重景％ 不 ２０重量％ 不 １５重量％ １０重量％ Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 ２０重量％ および、ネマチック液晶化合物 １５重量％ からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は１１
℃から６４℃までＳＣ＊相を示し、その高温側でＳＡ相
を示し、７３℃でｃｈ相になシ、８０°Ｃで等方液体相
になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせんピ
ッチ及び傾き角は、２５℃で各々、１６．５ ｎＣ／ｄ
、 ８ ｔｔｍ及び２５゜であシ、複屈折型表示方式に
非常に適した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物
が得られた。
液晶化合物 不 ２０重景％ 不 ２０重量％ 不 １５重量％ １０重量％ Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 ２０重量％ および、ネマチック液晶化合物 １５重量％ からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は１１
℃から６４℃までＳＣ＊相を示し、その高温側でＳＡ相
を示し、７３℃でｃｈ相になシ、８０°Ｃで等方液体相
になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせんピ
ッチ及び傾き角は、２５℃で各々、１６．５ ｎＣ／ｄ
、 ８ ｔｔｍ及び２５゜であシ、複屈折型表示方式に
非常に適した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物
が得られた。
実施例４
Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチック
液晶化合物 不 ２０重景％ 早 ２０重量％ 不 ２０重量％ 不 １０重量％ １０重量％ カイラルスメクチック液晶化合物 不 １０重量％ および、ネマチック液晶化合物 １０ｊｉ量％ からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０℃
から４５°ＣまでＳｃ＊相を示し、その高温側でＳＡ＠
を示し、８７°Ｃでｃｈ相になシ、９４°Ｃで等方性液
体になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせん
ピッチ及び傾き角は、２５℃で各々２．８ ｎＣ／ｃｄ
、 ８ ｉｔｍ及び１６°であシ、複屈折型表示方式に
適した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得ら
れた。
液晶化合物 不 ２０重景％ 早 ２０重量％ 不 ２０重量％ 不 １０重量％ １０重量％ カイラルスメクチック液晶化合物 不 １０重量％ および、ネマチック液晶化合物 １０ｊｉ量％ からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０℃
から４５°ＣまでＳｃ＊相を示し、その高温側でＳＡ＠
を示し、８７°Ｃでｃｈ相になシ、９４°Ｃで等方性液
体になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせん
ピッチ及び傾き角は、２５℃で各々２．８ ｎＣ／ｃｄ
、 ８ ｉｔｍ及び１６°であシ、複屈折型表示方式に
適した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得ら
れた。
実施例５
ＳＣへの高温側にＳＡ相を示すカイラルスメクチック液
晶化合物 ３５重量％ Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 ＩＱ１１ｉ量％ および、ネマチック液晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０°
Ｃから６６℃までＳｃ＊相を示し、その高温側でＳＡ相
を示し、７０℃でｃｈ相になり、８５°Ｃで等方性液体
になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせんピ
ッチ及び傾き角は２５°Ｃで各々１８ ｎＣ／ｄ、 ３
１１ｍ及び２４°であシ、複屈折型表示方式に非常に適
した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得られ
た。
晶化合物 ３５重量％ Ｓｃ＊相の高温側にＳＡ相を示さないカイラルスメクチ
ック液晶化合物 ＩＱ１１ｉ量％ および、ネマチック液晶化合物 からなる組成のカイラルスメクチック液晶組成物は０°
Ｃから６６℃までＳｃ＊相を示し、その高温側でＳＡ相
を示し、７０℃でｃｈ相になり、８５°Ｃで等方性液体
になる。この液晶組成物の自発分極の大きさ、らせんピ
ッチ及び傾き角は２５°Ｃで各々１８ ｎＣ／ｄ、 ３
１１ｍ及び２４°であシ、複屈折型表示方式に非常に適
した強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物が得られ
た。
実施例６（使用例）
実施例１の強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物を
、配向処理剤としてＰＶＡを塗布し、表面をラビングし
て平行配向処理を施し声、セルギャップ３μｍの透明電
極を備えたセルに注入し、この液晶セルを直交ニコル状
態に配置した２枚の偏光子の間にはさみ、０．５服、１
５’Ｖの低周波数の交流を印加したところ、明瞭なスイ
ッチング動作が観察され、非常にコントラストも良＜（
１：１０）、応答時間が３０°Ｃで２ｍｔｌｅｅと非常
に応答の速い液晶表示素子が得られた。
、配向処理剤としてＰＶＡを塗布し、表面をラビングし
て平行配向処理を施し声、セルギャップ３μｍの透明電
極を備えたセルに注入し、この液晶セルを直交ニコル状
態に配置した２枚の偏光子の間にはさみ、０．５服、１
５’Ｖの低周波数の交流を印加したところ、明瞭なスイ
ッチング動作が観察され、非常にコントラストも良＜（
１：１０）、応答時間が３０°Ｃで２ｍｔｌｅｅと非常
に応答の速い液晶表示素子が得られた。
実施例７（使用例）
実施例３の自発分極の大きさが非常に大きい強誘電性カ
イラルスメクチック液晶組成物を、実施例６と同様々処
理を施した厚さ２μｍのセルに注入し、この液晶セルを
直交ニコル状態に配置した２枚の偏光子の間にはさみ、
０．５１．１５Ｖの低周波数の交流を印加したところ、
明瞭なスイッチング動作が観察され、コントラストの値
もｌ：２０と非常に良く、応答時間が２５°Ｃで０．６
ｍ５ｅｃと非常に応答の速い液晶表示素子が得られた
。
イラルスメクチック液晶組成物を、実施例６と同様々処
理を施した厚さ２μｍのセルに注入し、この液晶セルを
直交ニコル状態に配置した２枚の偏光子の間にはさみ、
０．５１．１５Ｖの低周波数の交流を印加したところ、
明瞭なスイッチング動作が観察され、コントラストの値
もｌ：２０と非常に良く、応答時間が２５°Ｃで０．６
ｍ５ｅｃと非常に応答の速い液晶表示素子が得られた
。
図１及び図３はそれぞれ化合物Ｂと化合物り。
化合物Ａと化合物Ｂの二成分混合系における傾き角の濃
度依存性を示す図であり、図２及び図４はそれぞれ二成
分系の相図である。図中、Ｓｃ＊、ＳＡ、 Ｃｈ、 Ｉ
ｓ□は、それぞれカイラルスメクチックＣ相、スメクチ
ックＡ相、コレステリック相及び等方性液相を示す。 以上
度依存性を示す図であり、図２及び図４はそれぞれ二成
分系の相図である。図中、Ｓｃ＊、ＳＡ、 Ｃｈ、 Ｉ
ｓ□は、それぞれカイラルスメクチックＣ相、スメクチ
ックＡ相、コレステリック相及び等方性液相を示す。 以上
Claims (5)
- （１）カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチツク液晶化合物を主成
分とすることを特徴とする、スメクチツクＣ相の高温側
にスメクチツクＡ相を有する強誘電性カイラルスメクチ
ツク液晶組成物。 - （２）カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチツク液晶化合物の含量
が５０〜１００重量パーセントである特許請求の範囲第
（１）項記載の強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成
物。 - （３）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項にお
いて、カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチツク液晶化合物が一般
式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｍおよびｎはそれぞれ独立に１または２の整数
を示し、Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基またはアルコ
キシ基を、Ｙは不斉炭素原子を有するアルキル基、アル
コキシ基、アルカノイル基またはアルカノイルオキシ基
を示し、Ｘは▲数式、化学式、表等があります▼、−Ｃ
Ｈ＝Ｎ−、−ＣＨ＿２Ｏ−、▲数式、化学式、表等があ
ります▼、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＯＣＨ＿２−または単結合
を示す。）にて表わされる化合物であり、該カイラルス
メクチツク液晶化合物を少くとも２つ含むことを特徴と
する強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物。 - （４）カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチツク液晶化合物が、特
許請求の範囲第（３）項の一般式において、側鎖Ｙが▲
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▼または ▲数式、化学式、表等があります▼（式中、＊は不斉炭
素原子を 示す。）である化合物である、特許請求の範囲第（２）
項または第（３）項に記載の強誘電性カイラルスメクチ
ツク液晶組成物。 - （５）カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチツ
クＡ相を有するカイラルスメクチツク液晶化合物を主成
分とし、カイラルスメクチツクＣ相の高温側にスメクチ
ツクＡ相を有する強誘電性カイラルスメクチツク液晶組
成物を用いることを特徴とする光スイツチング素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60246066A JPS62106985A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複屈折型表示素子用強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物 |
| DE8686115156T DE3683590D1 (de) | 1985-11-01 | 1986-10-31 | Ferroelektrische smektische c-mischung, verfahren zur kontrolle ihres kippwinkels und lichtschalterelement. |
| EP19860115156 EP0220747B1 (en) | 1985-11-01 | 1986-10-31 | Ferroelectric smectic c mixture, method for controlling its tilt angle, and light switching element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60246066A JPS62106985A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複屈折型表示素子用強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106985A true JPS62106985A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17142956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60246066A Pending JPS62106985A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 複屈折型表示素子用強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0220747B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62106985A (ja) |
| DE (1) | DE3683590D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327589A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-05 | Chisato Kajiyama | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH01252938A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶パネル |
| JPH01254793A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶組成物 |
| JPH0228286A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Canon Inc | 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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