JP2799034B2 - 強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶組成物および該組成物を用いた
強誘電性液晶素子に関する。
強誘電性液晶素子に関する。
さらに詳しくは液晶素子の初期配向状態の優れた強誘
電性液晶組成物に関し、さらに該液晶組成物を用いた表
示ならびに駆動特性の優れた強誘電性液晶素子に関す
る。
電性液晶組成物に関し、さらに該液晶組成物を用いた表
示ならびに駆動特性の優れた強誘電性液晶素子に関す
る。
従来の液晶素子としては、例えば、ネマチック（nema
tic）液晶を利用したツイステッド・ネマチック（twist
ed nematic）液晶素子が知られている〔アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Appl.Phys.Letters）vol.18、p
127（1971）〕。
tic）液晶を利用したツイステッド・ネマチック（twist
ed nematic）液晶素子が知られている〔アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Appl.Phys.Letters）vol.18、p
127（1971）〕。
この液晶素子は、応答速度が遅く、また画素密度を高
くしたマトリックス電極構造を用いた時分割駆動の時、
クロストークが発生するという問題があり、画素数が制
限されていた。
くしたマトリックス電極構造を用いた時分割駆動の時、
クロストークが発生するという問題があり、画素数が制
限されていた。
このような従来型の液晶素子の欠点を改善するものと
して強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶素子が提案され
ている〔アプライド・フィジックス・レターズ（Appl.P
hys.Letters）vol.36、p899（1980）〕。
して強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶素子が提案され
ている〔アプライド・フィジックス・レターズ（Appl.P
hys.Letters）vol.36、p899（1980）〕。
これは双安定性を有する強誘電液晶を利用するもので
あり、一般に、カイラルスメクチックＣ相（SmC＊）又
はＨ相（SmH＊）を有する強誘電性液晶が用いられる。
あり、一般に、カイラルスメクチックＣ相（SmC＊）又
はＨ相（SmH＊）を有する強誘電性液晶が用いられる。
この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、前述のツ
イステッドネマチック型の液晶で用いられた光学素子と
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。さら
にこの型の液晶は、加えられる電界に応答し、極めて高
速に上記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を有する。こ
のような性質を利用することにより従来にない液晶素子
が得られる。
の光学的安定状態からなる双安定状態を有し、前述のツ
イステッドネマチック型の液晶で用いられた光学素子と
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。さら
にこの型の液晶は、加えられる電界に応答し、極めて高
速に上記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を有する。こ
のような性質を利用することにより従来にない液晶素子
が得られる。
しかしながら、この双安定性を有する強誘電性液晶が
所定の駆動特性を発揮するには、一対の基板間に配置さ
れる液晶が、電界印加状態とは無関係に上記２つの安定
状態の間での変換が効果的に起るような分子配列ならび
に分子層配列状態にすることが必要である。
所定の駆動特性を発揮するには、一対の基板間に配置さ
れる液晶が、電界印加状態とは無関係に上記２つの安定
状態の間での変換が効果的に起るような分子配列ならび
に分子層配列状態にすることが必要である。
例えばSmC＊相の液晶分子相が基板面に対し垂直であ
り、液晶分子軸が基板面に対しほぼ並行に配列した領域
（モノドメイン）を形成することが必要となる。しかし
ながら従来の強誘電性液晶を利用した強誘電性液晶素子
においては液晶の配向状態が必ずしこ満足に形成されな
かったために充分な特性が得られなかったのが実情であ
る。
り、液晶分子軸が基板面に対しほぼ並行に配列した領域
（モノドメイン）を形成することが必要となる。しかし
ながら従来の強誘電性液晶を利用した強誘電性液晶素子
においては液晶の配向状態が必ずしこ満足に形成されな
かったために充分な特性が得られなかったのが実情であ
る。
すなわち、配向欠陥（たとえばジグザグ欠陥）が生じ
たりまた、液晶層が曲がったり（シェブロン構造）する
〔ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス（Jpn.J.Appl.Phys.）vol.27、p1（1988）；フ
ィジカル・レビュー・レターズ（Phys.Rev.Letters）vo
l.59、p2658（1987）〕。
たりまた、液晶層が曲がったり（シェブロン構造）する
〔ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス（Jpn.J.Appl.Phys.）vol.27、p1（1988）；フ
ィジカル・レビュー・レターズ（Phys.Rev.Letters）vo
l.59、p2658（1987）〕。
このために、コントラストや双安定性等が悪く実用上
非常に問題となっている。
非常に問題となっている。
強誘電性液晶としては実用上単一の強誘電性液晶を用
いることはほとんどなく、諸特性（たとえば、応答速
度、コントラスト、温度領域）を向上させるために複数
の化合物より成る組成物として用いられることが多い。
いることはほとんどなく、諸特性（たとえば、応答速
度、コントラスト、温度領域）を向上させるために複数
の化合物より成る組成物として用いられることが多い。
工業的見地から見れば、複数の高価な光学活性化合物
のみから強誘電性液晶組成物を構成する方法よりも、非
光学活性化合物と光学活性化合物とより強誘電性液晶組
成物を構成した方が、より経済的に有利である。
のみから強誘電性液晶組成物を構成する方法よりも、非
光学活性化合物と光学活性化合物とより強誘電性液晶組
成物を構成した方が、より経済的に有利である。
これまでにも、非光学活性化合物と、光学活性化合物
とより構成された強誘電性液晶組成物が報告されている
（たとえば、特開昭63−301290号公報、特開昭63−2541
83号公報を挙げることができる）。
とより構成された強誘電性液晶組成物が報告されている
（たとえば、特開昭63−301290号公報、特開昭63−2541
83号公報を挙げることができる）。
しかしながら、現在までに報告されている強誘電性液
晶組成物は層構造が曲がった構造となっているために、
ジグザグ欠陥が生じている〔ジャパニーズ・ジャーナル
・オブ・アプライド・フィジックス（Jpn.J.Appl.Phy
s.）vol.27、p725（1988）〕。
晶組成物は層構造が曲がった構造となっているために、
ジグザグ欠陥が生じている〔ジャパニーズ・ジャーナル
・オブ・アプライド・フィジックス（Jpn.J.Appl.Phy
s.）vol.27、p725（1988）〕。
このために、配向性の良好な強誘電性液晶組成物なら
びに強誘電性液晶素子が望まれている。
びに強誘電性液晶素子が望まれている。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、前述した事情に鑑み、高速応答性、
高密度画素と大面積を有する表示素子、あるいは高速度
のシャッタースピードを有する光シャッター等として潜
在的な適正を有する強誘電性液晶において、従来問題で
あった配向性を改善することによりその特性を充分に発
揮させうる強誘電性組成物および該組成物を用いた強誘
電性液晶素子を提供することにある。
高密度画素と大面積を有する表示素子、あるいは高速度
のシャッタースピードを有する光シャッター等として潜
在的な適正を有する強誘電性液晶において、従来問題で
あった配向性を改善することによりその特性を充分に発
揮させうる強誘電性組成物および該組成物を用いた強誘
電性液晶素子を提供することにある。
本発明は、少なくとも１種以上の非光学活性化合物
と、少なくとも１種以上の光学活性化合物とよりなる強
誘電性液晶組成物において、非光学活性化合物として、
あるいは光学活性化合物として下記一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物を少なくとも１種含有してなる強誘電性液晶
組成物であり、また該強誘電性液晶組成物を対向する２
枚の基板間に配置した強誘電性液晶素子である。
と、少なくとも１種以上の光学活性化合物とよりなる強
誘電性液晶組成物において、非光学活性化合物として、
あるいは光学活性化合物として下記一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物を少なくとも１種含有してなる強誘電性液晶
組成物であり、また該強誘電性液晶組成物を対向する２
枚の基板間に配置した強誘電性液晶素子である。
第１図は本発明の代表的な強誘電性液晶素子の構成を
部分断面図で示す。
部分断面図で示す。
（式中R1,R2は水素原子あるいは炭素数１〜20のアルキ
ル基、アルコキシ基を示し、そのアルキル基またはアル
コキシ基は光学活性基でもよく、Ｘは酸素原子または硫
黄原子を示し、Ｙは単結合、 −CH＝CH−または−Ｎ＝CH−を示し、Ｚは を示す） 一般式（ｉ）で示される具体的な化合物の例として
は、以下の構造の化合物を挙げることができる。
ル基、アルコキシ基を示し、そのアルキル基またはアル
コキシ基は光学活性基でもよく、Ｘは酸素原子または硫
黄原子を示し、Ｙは単結合、 −CH＝CH−または−Ｎ＝CH−を示し、Ｚは を示す） 一般式（ｉ）で示される具体的な化合物の例として
は、以下の構造の化合物を挙げることができる。
これらの化合物では、公知の方法〔たとえば、モレキ
ュラー・クリスタル・アンド・リキッド・クリスタル
（Mol.Crystal.Liq.Cryst.,37,35（1976））あるいは特
開昭58−4778号公報記載の方法〕により製造できる。
ュラー・クリスタル・アンド・リキッド・クリスタル
（Mol.Crystal.Liq.Cryst.,37,35（1976））あるいは特
開昭58−4778号公報記載の方法〕により製造できる。
強誘電性液晶組成物中、非光学活性化合物は、100重
量％では、強誘電性を示さなくなるために好ましくな
く、５〜95重量％の範囲で存在することが好ましい。ま
た、光学活性化合物は５〜95重量％が好ましい。
量％では、強誘電性を示さなくなるために好ましくな
く、５〜95重量％の範囲で存在することが好ましい。ま
た、光学活性化合物は５〜95重量％が好ましい。
また非光学活性化合物、あるいは光学活性化合物中、
一般式（Ｉ）で表される化合物は５重量％以上存在すれ
ば液晶組成物の配向性を大幅に改善する効果がある。
一般式（Ｉ）で表される化合物は５重量％以上存在すれ
ば液晶組成物の配向性を大幅に改善する効果がある。
また、非光学活性化合物として、あるいは光学活性化
合物としては、一般式（Ｉ）で表される化合物以外に、
粘度の調整やカイラルスメクチックＣ相の温度領域の調
整等の目的で、公知の化合物を液晶組成物の構成成分と
して使用できる。たとえば、その例としてはフェニルベ
ンゾエート化合物のようなエステル化合物あるいは、フ
ェニルピリミジン化合物のようにピリミジン骨格を有す
る化合物を非光学活性化合物の代表例として挙げること
ができる。
合物としては、一般式（Ｉ）で表される化合物以外に、
粘度の調整やカイラルスメクチックＣ相の温度領域の調
整等の目的で、公知の化合物を液晶組成物の構成成分と
して使用できる。たとえば、その例としてはフェニルベ
ンゾエート化合物のようなエステル化合物あるいは、フ
ェニルピリミジン化合物のようにピリミジン骨格を有す
る化合物を非光学活性化合物の代表例として挙げること
ができる。
また、光学活性化合物としては、たとえば公知の光学
活性フェニルベンゾエート化合物、光学活性ナフタレン
化合物、光学活性ビフェニル化合物あるいは光学活性フ
ェニルピリミジン化合物等を挙げることができる。
活性フェニルベンゾエート化合物、光学活性ナフタレン
化合物、光学活性ビフェニル化合物あるいは光学活性フ
ェニルピリミジン化合物等を挙げることができる。
本発明の特定の骨格を有する化合物を含有してなる強
誘電性液晶組成物は、非常に配向性に優れており、該強
誘電性液晶組成物を用いた強誘電性液晶素子は、双安定
性に優れ、高コントラストの表示ができる。
誘電性液晶組成物は、非常に配向性に優れており、該強
誘電性液晶組成物を用いた強誘電性液晶素子は、双安定
性に優れ、高コントラストの表示ができる。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例及び比較例における液晶パネルの評価は次のよ
うにして行った。
うにして行った。
実施例および比較例に示す組成物をラビング処理を施
したPVA（ポリビニールアルコール）を配向膜とし、透
明電極付の二枚のガラス基板（50×50mm2）の間（ギャ
ップ２μｍ）に封入し、液晶パネルを作成した。
したPVA（ポリビニールアルコール）を配向膜とし、透
明電極付の二枚のガラス基板（50×50mm2）の間（ギャ
ップ２μｍ）に封入し、液晶パネルを作成した。
この液晶パネルをクロスニコル状態で顕微鏡観察し、
ジグザグ欠陥の有無を調べた。
ジグザグ欠陥の有無を調べた。
また双安定性（メモリー性）の評価は次のようにして
行なった。
行なった。
長さ400μｓ、波高値15Vのパルス波を各パネルに印加
し、0.5秒後の透過光量をパルス印加時の透過光量と比
較した。パルス印加時の透過率を100％とした時、0.5秒
後の透過率が何パーセントであるかによって評価した。
すなわち、0.5秒後の光透過率が高いほど双安定性が良
いことになる。
し、0.5秒後の透過光量をパルス印加時の透過光量と比
較した。パルス印加時の透過率を100％とした時、0.5秒
後の透過率が何パーセントであるかによって評価した。
すなわち、0.5秒後の光透過率が高いほど双安定性が良
いことになる。
結果を第１表に示した。
（実施例） から成る液晶組成物は の相転移温度を示した。
（比較例１） 実施例１に示した液晶組成物から一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物を除いた以下のような液晶組成物を調製し
た。
れる化合物を除いた以下のような液晶組成物を調製し
た。
から成る液晶組成物は の相転移を示した。
（実施例2,3,4,5,6） 比較例１に示した液晶組成物90重量部に対し、次に示
す一般式（Ｉ）で表される化合物を10重量部を加えて液
晶組成物を調製した。
す一般式（Ｉ）で表される化合物を10重量部を加えて液
晶組成物を調製した。
実施例２で使用した化合物 実施例３で使用した化合物 実施例４で使用した化合物 実施例５で使用した化合物 実施例６で使用した化合物 （実施例７） から成る液晶組成物は の相転移を示した。
（比較例２） 実施例７に示した液晶組成物から一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物を除いた以下のような液晶組成物を調製し
た。
れる化合物を除いた以下のような液晶組成物を調製し
た。
から成る液晶組成物は の相転移を示した。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の特定の骨格を有する化合
物を強誘電性液晶組成物の構成成分として使用すると、
その組成物は非常に配向性が良く、双安定性も良好であ
り、すぐれた強誘電性液晶素子を提供することが可能で
ある。
物を強誘電性液晶組成物の構成成分として使用すると、
その組成物は非常に配向性が良く、双安定性も良好であ
り、すぐれた強誘電性液晶素子を提供することが可能で
ある。
第１図は、本発明の強誘電性液晶素子の部分断面図であ
る。 １……偏光板、２……ガラス基板、３……透明電極、４
……配向膜、５……液晶、６……スペーサー、７……シ
ール材。
る。 １……偏光板、２……ガラス基板、３……透明電極、４
……配向膜、５……液晶、６……スペーサー、７……シ
ール材。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも１種以上の非光学活性化合物と
少なくとも１種以上の光学活性物とよりなる強誘電性液
晶組成物において、非光学活性化合物として、あるいは
光学活性化合物として、一般式（Ｉ） （式中R1,R2は水素原子あるいは炭素数１〜20のアルキ
ル基、アルコキシ基を示し、そのアルキル基またはアル
コキシ基は光学活性基でもよく、Ｘは酸素原子または硫
黄原子を示し、Ｙは単結合、 −CH＝CH−または−Ｎ＝CH−を示し、Ｚは を示す）で表される化合物を少なくとも１種含有してな
る強誘電性液晶組成物。 - 【請求項２】対向する２枚の基板間に、少なくとも１種
以上の非光学活性化合物と少なくとも１種以上の光学活
性化合物とよりなる強誘電性液晶組成物を配置した強誘
電性液晶素子であって、強誘電性液晶組成物が非光学活
性化合物として、あるいは光学活性化合物として、一般
式（Ｉ） （式中R1,R2は水素原子あるいは炭素数１〜20のアルキ
ル基、アルコキシ基を示し、そのアルキル基またはアル
コキシ基は光学活性基でもよく、Ｘは酸素原子または硫
黄原子を示し、Ｙは単結合、 −CH＝CH−または−Ｎ＝CH−を示し、Ｚは を示す）で表される化合物を少なくとも１種含有してな
る組成物である強誘電性液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056701A JP2799034B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056701A JP2799034B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259992A JPH03259992A (ja) | 1991-11-20 |
| JP2799034B2 true JP2799034B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13034773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056701A Expired - Fee Related JP2799034B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799034B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100415730C (zh) * | 2002-12-06 | 2008-09-03 | 石家庄永生华清液晶有限公司 | 一种苯并呋喃衍生物、其制备方法及其用途 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3730859A1 (de) * | 1987-04-16 | 1989-03-30 | Merck Patent Gmbh | Thiazol- und thiadiazol-derivate enthaltende medien mit smektischer fluessigkristalliner phase |
| JPH03220183A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-27 | Canon Inc | 液晶性化合物およびこれを含む液晶組成物およびこれを使用した液晶素子 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2056701A patent/JP2799034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100415730C (zh) * | 2002-12-06 | 2008-09-03 | 石家庄永生华清液晶有限公司 | 一种苯并呋喃衍生物、其制备方法及其用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03259992A (ja) | 1991-11-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |