JP3187197B2 - Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereof - Google Patents
Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereofInfo
- Publication number
- JP3187197B2 JP3187197B2 JP08946093A JP8946093A JP3187197B2 JP 3187197 B2 JP3187197 B2 JP 3187197B2 JP 08946093 A JP08946093 A JP 08946093A JP 8946093 A JP8946093 A JP 8946093A JP 3187197 B2 JP3187197 B2 JP 3187197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- optical element
- ferroelectric
- molecular
- ferroelectric polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイや広告媒
体に好適な強誘電性高分子液晶を用いた液晶光学素子及
びその階調表示方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal optical element using a ferroelectric polymer liquid crystal suitable for a display or an advertising medium, and a gradation display method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】強誘電性液晶（ＦＬＣ）の双安定性を利
用した液晶光学素子がクラークとラガウォールによって
提案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、特
開昭６３−１５３５２１号公報など。）。この液晶光学
素子は、高速応答、双安定性を利用した単純マトリクス
駆動が可能などの利点があり、大容量ディスプレイへの
応用が期待されている。しかしながら、双安定性は基本
的に明又は暗状態を用いるので中間調を出せないという
欠点があり、実際のテレビやコンピューター用ディスプ
レイへ応用する際の問題点となっている。2. Description of the Related Art A liquid crystal optical element utilizing the bistability of a ferroelectric liquid crystal (FLC) has been proposed by Clark and Lagawall (JP-A-56-107216, JP-A-63-153521, etc.). .). This liquid crystal optical element has an advantage that it can perform simple matrix driving utilizing high-speed response and bistability, and is expected to be applied to a large-capacity display. However, bistability has a drawback that a halftone cannot be obtained because a light or dark state is basically used, and this is a problem when applied to an actual television or computer display.
【０００３】明、暗以外の中間調を出す試みとして以下
のような提案がなされている。The following proposal has been made as an attempt to produce a halftone other than light and dark.
【０００４】特開昭６２−１４５２１６号公報、同６２
−１５０２２６号公報、同６３−１３３１２１号公報な
どには、各画素内で液晶層の厚みに分布を持たせてしき
い値特性を変化させる方法が記載されているが、電極、
基板の加工が困難であるという問題がある。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-145216 and 62
JP-A-150226 and JP-A-63-133121 disclose a method of changing the threshold characteristic by giving a distribution to the thickness of a liquid crystal layer in each pixel.
There is a problem that processing of the substrate is difficult.
【０００５】特開昭６２−２４４０１８号公報、特開平
２−１８４８２１号公報などには、複数の電極で一画素
を形成し、電極の面積比によって階調表示する方法が記
載されているが、表示容量（画素）が全体で減少し、ま
たＦＬＣの応答時間を相当速くしなければならないとい
う問題がある。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-244018 and 2-184821 disclose a method in which one pixel is formed by a plurality of electrodes and gradation display is performed by an area ratio of the electrodes. There is a problem that the display capacity (pixels) is reduced as a whole, and the response time of FLC must be considerably increased.
【０００６】特開昭６２−２６５６２７号公報、特開平
１−５２１２７号公報などには、２枚以上のＦＬＣ層
（パネル）を用いて階調表示を行なう方法が記載されて
いるが、液晶表示素子の構成が複雑になるという問題が
ある。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-265627 and 1-52127 disclose methods of performing gradation display using two or more FLC layers (panels). There is a problem that the configuration of the element becomes complicated.
【０００７】特開平１−１０７２３３号公報、同４−１
４０１８号公報、同４−５７０２６号公報、同４−１８
４３２０号公報などには、配向膜の厚みを異ならせた
り、あるいは２種以上のポリマーからなる配向膜をミク
ロドメインに分離してしきい値特性を変化させ階調表示
する方法が記載されているが、配向膜自体によって必ず
しもしきい値特性が変化できるとは限らないし、膜自体
に分布を持たせて基板につけるのが難しいという問題が
ある。JP-A-1-107233, JP-A-4-1233
Nos. 4018, 4-57026, 4-18
Etc. The 4320 JP, or with different thickness of the alignment film, or who you gradation display <br/> changing the threshold characteristic alignment film comprising two or more polymers is separated into microdomains Although the method is described, the threshold characteristics cannot always be changed by the alignment film itself, and there is a problem that it is difficult to give a distribution to the film itself and attach it to a substrate.
【０００８】特開平３−１７４５１４号公報には、電極
上に分離壁を設け異なるＦＬＣを充填し、階調表示する
方法が記載されているが、液晶表示素子の加工が困難な
上、構成が複雑になるという問題がある。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-174514 discloses a method of providing a separation wall on an electrode, filling different FLCs, and displaying a gradation, but it is difficult to process a liquid crystal display element, and the structure is difficult. There is a problem that it becomes complicated.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は強誘電性高分
子液晶を用いた高速応答性を有し、階調表示が可能な簡
便な構成の液晶表示素子を提供するとともに、その簡便
な階調表示方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display device using a ferroelectric polymer liquid crystal and having a high-speed response and a simple structure capable of displaying gradations. It is an object of the present invention to provide a tone display method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するため鋭意検討を行ったところ、特定な２種類以
上の強誘電性高分子液晶を用い、液晶光学素子内に性質
の異なるミクロドメインを形成させることにより、階調
表示が可能になることを見出し、本発明を完成するに至
った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, two or more kinds of specific ferroelectric polymer liquid crystals were used, and different properties in a liquid crystal optical element. It has been found that the formation of microdomains enables gradation display, and the present invention has been completed.
【００１１】すなわち本発明は、２種類以上の強誘電性
高分子液晶からなる液晶組成物を２枚の電極間に挟持し
た液晶光学素子において、素子内で上記強誘電性高分子
液晶が互いに非相溶であり、性質の異なるミクロドメイ
ンを形成していることを特徴とする液晶光学素子を提供
するものである。That is, the present invention relates to a liquid crystal optical element in which a liquid crystal composition comprising two or more kinds of ferroelectric polymer liquid crystals is sandwiched between two electrodes, wherein the ferroelectric polymer liquid crystals are mutually non-conductive in the element. An object of the present invention is to provide a liquid crystal optical element which is compatible and forms microdomains having different properties.
【００１２】上記液晶組成物中には１種以上の低分子液
晶が含有されていてもよい。The liquid crystal composition may contain one or more low-molecular liquid crystals.
【００１３】本発明の液晶光学素子は素子内のミクロド
メインの性質が互いに異なることによって単一画素内に
おいても階調表示を行なうことが可能となる。The liquid crystal optical element of the present invention can perform gradation display even in a single pixel because the properties of the micro domains in the element are different from each other.
【００１４】図１は、本発明の液晶光学素子の構成の一
例を示す断面説明図である。２種類以上の強誘電性高分
子液晶又は２種類以上の強誘電性高分子液晶と１種類以
上の低分子液晶からなる液晶組成物５は２枚の配向膜４
を有する電極３付基板２により挟持されており、基板２
の両外側には偏光板１が配置されている。配向膜は後に
述べるようなせん断法で液晶を配向させる場合には不要
である。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal optical element of the present invention. A liquid crystal composition 5 composed of two or more ferroelectric polymer liquid crystals or two or more ferroelectric polymer liquid crystals and one or more low molecular liquid crystals has two alignment films 4.
The substrate 2 is sandwiched between substrates 2 having electrodes 3 having
Polarizing plates 1 are arranged on both outer sides of the. The alignment film is unnecessary when the liquid crystal is aligned by a shearing method described later.
【００１５】偏光板は必要に応じて電極付基板の両外側
又は片外側に設けられ、通常の液晶光学素子に使用され
る偏光板が好適に用いられる。偏光軸方向としては特に
制限はないが、基板の両外側に偏光板を設ける場合、２
枚の偏光板の偏光軸が互いに直交していることが好まし
い。The polarizers are provided on both sides or one outer side of the electrode-attached substrate as necessary, and the polarizers used for ordinary liquid crystal optical elements are preferably used. The direction of the polarization axis is not particularly limited, but when polarizing plates are provided on both outer sides of the substrate,
It is preferable that the polarizing axes of the polarizing plates are orthogonal to each other.
【００１６】電極付基板の基板としては、少なくとも一
方が透明性の材料からなるものであれば特に制限はな
い。例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボ
ネート（ＰＣ）などのプラスチックフィルムなどが挙げ
られる。本発明では高分子液晶を用いているので生産性
を向上させるため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１０
μｍ〜１０ｍｍが好ましい。The substrate of the substrate with electrodes is not particularly limited as long as at least one of the substrates is made of a transparent material. For example, glass, polyethylene terephthalate (P
ET), plastic films such as polyethersulfone (PES) and polycarbonate (PC). In the present invention, since a polymer liquid crystal is used, it is preferable to use a flexible substrate such as a plastic film in order to improve productivity. The thickness of the substrate is 10
μm to 10 mm are preferred.
【００１７】電極としては、少なくとも一方が透明性の
材料からなるものであれば特に制限はない。例えば、酸
化インジウム又は酸化インジウムと酸化スズとの混合物
からなるＩＴＯ等の透明電極を基板に蒸着したものなど
が好ましい。The electrodes are not particularly limited as long as at least one of them is made of a transparent material. For example, a transparent electrode such as ITO made of indium oxide or a mixture of indium oxide and tin oxide is preferably deposited on a substrate.
【００１８】本発明の液晶光学素子では、電極間に挟持
される液晶組成物を一方向に配向させて光学素子として
用いる。配向方法は一般に知られているあらゆる方法を
用いることができる。配向膜を用いる場合は、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
などの種々の配向膜を用いることができる。配向膜を用
いない場合は剪断法を用いることができる。また、可撓
性基板を用いる場合には特開平２−１０３２２号公報に
示した方法などを用いることができる。In the liquid crystal optical element of the present invention, the liquid crystal composition sandwiched between the electrodes is oriented in one direction and used as an optical element. As the alignment method, any generally known method can be used. When an alignment film is used, various alignment films such as one obtained by rubbing a polymer film such as polyimide or polyvinyl alcohol in one direction and one obtained by obliquely depositing silicon oxide can be used. When an alignment film is not used, a shearing method can be used. When using a flexible substrate can be used as the method shown in JP Rights 2-10322.
【００１９】上記の電極付基板間に挟持される液晶組成
物の強誘電性高分子液晶としては使用温度で強誘電相を
示す高分子液晶であり、互いに非相溶であれば特に制限
はない。混合する強誘電性高分子液晶の組み合わせとし
ては特に限定はしないが、素子内で非相溶となることが
必要である。特に以下に示すように２枚の電極間に挟持
し、液晶光学素子としたときに素子面内において混合し
た強誘電性高分子液晶が互いに相分離し、複数種類のミ
クロドメインを形成するような組み合わせであることが
必要である。ミクロドメインの大きさ（直径）は１ｎｍ
〜１０ｍｍが好ましい。The ferroelectric polymer liquid crystal of the liquid crystal composition sandwiched between the substrates with electrodes is a polymer liquid crystal exhibiting a ferroelectric phase at a use temperature, and is not particularly limited as long as it is incompatible with each other. . The combination of the ferroelectric polymer liquid crystals to be mixed is not particularly limited, but it is necessary that they be incompatible in the device. In particular, as shown below, the ferroelectric polymer liquid crystal mixed in the element plane when sandwiched between two electrodes to form a liquid crystal optical element is phase-separated from each other to form a plurality of types of microdomains. It must be a combination. The size (diameter) of the microdomain is 1 nm
10 to 10 mm is preferred.
【００２０】ミクロドメインの大きさは液晶光学素子を
液晶組成物が等方相になる温度からの冷却速度を変える
ことにより制御できる。ゆっくり冷却すればドメインは
大きくなる。しかしながらこの方法に限定されるもので
はなく、冷却する際に加熱及び冷却を繰り返しながら冷
却する場合の熱サイクルや後述する液晶組成物を混合す
る際の溶媒の種類を変えることによっても制御すること
ができる。The size of the microdomain can be controlled by changing the cooling rate of the liquid crystal optical element from the temperature at which the liquid crystal composition becomes an isotropic phase. Slow cooling will make the domain larger. However, the present invention is not limited to this method, and can be controlled by changing the type of the solvent used when mixing the liquid crystal composition described below or a heat cycle when cooling while repeating heating and cooling when cooling. it can.
【００２１】性質の異なるミクロドメインが形成される
非相溶の高分子液晶は、次に示すような高分子液晶の中
から選択される。本発明において非相溶とは、２種類以
上の強誘電性高分子液晶が完全な非相溶でなくてもよ
い。１部が相溶系となっても大半が非相溶であり、性質
の異なるミクロドメインが形成されればよい。ここで性
質の異なるミクロドメインとは電界変化に対する応答時
間、相転移挙動、しきい値電圧などのしきい値特性等が
異なるミクロドメインのことを意味する。特にしきい値
特性が異なるミクロドメインが形成されることが好まし
い。The incompatible polymer liquid crystal in which microdomains having different properties are formed is selected from the following polymer liquid crystals. In the present invention, the term "incompatible" does not mean that two or more kinds of ferroelectric polymer liquid crystals are completely incompatible. Even if one part is compatible, most of the components are incompatible and microdomains having different properties may be formed. Here, microdomains having different properties mean microdomains having different response times to electric field changes, phase transition behavior, threshold characteristics such as threshold voltage, and the like. In particular, it is preferable to form micro domains having different threshold characteristics.
【００２２】高分子液晶が非相溶となる組み合わせとし
ては、主鎖構造の異なる強誘電性高分子液晶を組み合わ
せることが好ましい。強誘電性高分子液晶の具体例とし
ては、例えば、ポリアクリレート系、ポリメタクリレー
ト系、ポリクロロアクリレート系、ポリオキシシラン
系、ポリシロキサン系、ポリステル系等の強誘電性高分
子液晶が挙げられる。The polymer liquid crystal is a combination Seto and <br/> Te becomes non compatible, it is preferable to combine different ferroelectric polymer liquid crystal of the backbone structure. Specific examples of ferroelectric polymer liquid crystals include ferroelectric polymer liquid crystals such as polyacrylate, polymethacrylate, polychloroacrylate, polyoxysilane, polysiloxane, and polyester.
【００２３】ポリアクリレート系強誘電性高分子液晶の
繰り返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polyacrylate-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００２４】[0024]
【化１】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００２５】ポリメタクリレート系強誘電性高分子液晶
の繰り返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polymethacrylate-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００２６】[0026]
【化２】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００２７】ポリクロロアクリレート系強誘電性高分子
液晶の繰り返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polychloroacrylate-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００２８】[0028]
【化３】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００２９】ポリオキシラン系強誘電性高分子液晶の繰
り返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polyoxirane-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００３０】[0030]
【化４】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００３１】ポリシロキサン系強誘電性高分子液晶の繰
り返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polysiloxane-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００３２】[0032]
【化５】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００３３】ポリエステル系強誘電性高分子液晶の繰り
返し単位としては、例えば、As the repeating unit of the polyester-based ferroelectric polymer liquid crystal, for example,
【００３４】[0034]
【化６】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００３５】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
あるいはシアノ基で置換されてもよい。また、側鎖中の
光学活性基としては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などで置
き換えられてもよく、骨格とはエーテル結合、エステル
結合あるいは単結合で結合していてもよい。またスペー
サの長さは、メチレン鎖長が２〜３０の範囲で変化して
もよい。The repeating unit of the ferroelectric polymer liquid crystal may have a side chain skeleton 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 by a pyrimidine ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a tetrazine ring, a cyclohexane ring, a dioxane ring, a dioxaborinane ring, and may be replaced by a halogen group such as fluorine or chlorine or a cyano group. Is also good. The optically active groups in the side chains include 1-methylalkyl, 2-fluoroalkyl, 2-chloroalkyl, and 2-chloro-3.
-Methylalkyl group, 2-trifluoromethylalkyl group, 1-alkoxycarbonylethyl group, 2-alkoxy-1-methylethyl group, 2-alkoxypropyl group,
It may be replaced by a 2-chloro-1-methylalkyl group, a 2-alkoxycarbonyl-1-trifluoromethylpropyl group or the like, and may be bonded to the skeleton by an ether bond, an ester bond or a single bond. In addition, the length of the spacer may vary within a range of 2 to 30 methylene chains.
【００３６】また、下記の一般式で表わされる繰り返し
単位Further, a repeating unit represented by the following general formula:
【００３７】[0037]
【化７】 ［式中、ｒ及びｐは２〜５の整数、ｑは０〜３の整数、
ｍは１〜２０の整数であり、Ｒ1はEmbedded image [Wherein, r and p are integers of 2 to 5, q is an integer of 0 to 3,
m is an integer of 1 to 20, and R 1 is
【００３８】[0038]
【化８】 である。ただしＲ2は−ＣＯＯＲ3、−ＯＲ3又は−ＯＣ
ＯＲ3であり、Ｒ3はEmbedded image It is. Where R 2 is -COOR 3 , -OR 3 or -OC
OR 3 where R 3 is
【００３９】[0039]
【化９】 であり、Ｒ4及びＲ5は−ＣＨ3又はハロゲン原子であ
り、ａ、ｄは０〜１０の整数であり、ｂは０又は１であ
る（Ｒ5が−ＣＨ3で場合、ｄは０ではない。）。］から
なり、［Ｉ］と［ＩＩ］のモル比がほぼ１：１である強
誘電性液晶性共重合体が好適に用いられる。この液晶性
共重合体としては下記に示すような（ａ）〜（ｌ）の共
重合体が挙げられる。これらの強誘電性高分子液晶が１
種類以上含まれると非相溶となり、ミクロドメインが形
成されやすい。特に前記ポリアクリレート系、ポリメタ
クリレート系、ポリクロロアクリレート系、ポリシラン
系、ポリシロキサン系、ポリエステル系の強誘電性高分
子液晶の少なくとも１種と、この（ａ）〜（ｌ）等の共
重合体の少なくとも１種との組み合わせが好適である。Embedded image R 4 and R 5 are —CH 3 or a halogen atom, a and d are integers of 0 to 10, and b is 0 or 1 (when R 5 is —CH 3 , d is 0 is not.). And a molar ratio of [I] to [II] of about 1: 1 is preferably used. Examples of the liquid crystalline copolymer include copolymers (a) to (l) shown below. These ferroelectric polymer liquid crystals are 1
If more than one kind is contained, they become incompatible and microdomains are easily formed. In particular, at least one of the above-mentioned polyacrylate-based, polymethacrylate-based, polychloroacrylate-based, polysilane-based, polysiloxane-based, and polyester-based ferroelectric polymer liquid crystals and a copolymer such as (a) to (l). The combination with at least one of the above is preferred.
【００４０】[0040]
【化１０】 Embedded image
【００４１】[0041]
【化１１】 Embedded image
【００４２】[0042]
【化１２】 Embedded image
【００４３】強誘電性高分子液晶の数平均分子量として
は、１０００〜２０万が好適である。また、強誘電性高
分子液晶には必要に応じて各種添加物が含まれていても
よい。The number average molecular weight of the ferroelectric polymer liquid crystal is preferably from 1,000 to 200,000. Further, the ferroelectric polymer liquid crystal may contain various additives as necessary.
【００４４】混合する強誘電性高分子液晶の組成は特に
限定しないが、２種類を混合するのであれば、通常、重
量比で１：９〜９：１の範囲、好ましくは２：８〜８：
２の範囲、更に好ましくは４：６〜６：４の範囲であ
り、３種類以上を混合するのであれば、そのうちの１種
の高分子液晶の割合が通常９０重量％を超えないように
することが好ましい。好ましくは６０重量％、更に好ま
しくは４０重量％を超えないようにする。上記の範囲外
では後に示すように階調表示を行なおうとしても効果が
著しく減少してしまう。The composition of the ferroelectric polymer liquid crystal to be mixed is not particularly limited, but if two kinds are mixed, the weight ratio is usually in the range of 1: 9 to 9: 1, preferably 2: 8 to 8 in weight ratio. :
2, more preferably in the range of 4: 6 to 6: 4. When three or more kinds are mixed, the proportion of one kind of high-molecular liquid crystal is usually controlled so as not to exceed 90% by weight. Is preferred. Preferably it does not exceed 60% by weight, more preferably 40% by weight. Outside the above range, the effect will be significantly reduced even if a gradation display is performed as described later.
【００４５】また、液晶組成物中に配合される低分子液
晶の割合は特に限定しない。液晶組成物中の高分子液晶
の割合は１０〜９０重量％とすることが好ましい。高分
子液晶の割合が１０重量％未満では階調表示を行なおう
としても効果が著しく低下し、９０重量％を超えると電
界変化に対する応答時間が長くなる。The ratio of the low-molecular liquid crystal compounded in the liquid crystal composition is not particularly limited. The ratio of the polymer liquid crystal in the liquid crystal composition is preferably from 10 to 90% by weight. If the ratio of the polymer liquid crystal is less than 10% by weight, the effect is remarkably reduced even if gradation display is performed.
【００４６】低分子液晶としては、特に制限はないが、
高分子液晶と相溶性を有する低分子液晶、スメクチック
液晶、強誘電性液晶が好適に用いられる。低分子強誘電
性液晶の具体例を以下に示す。The low-molecular liquid crystal is not particularly limited.
A low-molecular liquid crystal, a smectic liquid crystal, and a ferroelectric liquid crystal having compatibility with a high-molecular liquid crystal are preferably used. Specific examples of the low-molecular ferroelectric liquid crystal are shown below.
【００４７】[0047]
【化１３】 上記の低分子強誘電性液晶化合物のほかにも以下の低分
子強誘電性液晶化合物が好適に用いられる。例えばシッ
フ塩基系低分子強誘電性液晶化合物、アゾ及びアゾキシ
系低分子強誘電性液晶化合物、ビフェニル及びアロマテ
ィックスエステル系低分子強誘電性液晶化合物、１級又
は２級アルコールを不斉源とした非シッフ塩基系低分子
強誘電性液晶化合物、ハロゲン、シアノ基等の環置換基
を導入した低分子強誘電性液晶化合物、複素環を有する
低分子強誘電性液晶化合物、乳酸誘導体又はアミノ酸誘
導体を不斉源とする低分子強誘電性液晶化合物、ハロゲ
ン又はシアノ基が不斉炭素に直結した低分子強誘電性液
晶化合物などが掲げられる。Embedded image In addition to the above low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds, the following low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds are preferably used. For example, Schiff base low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds, azo and azoxy low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds, biphenyl and aromatics ester low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds, and primary or secondary alcohols as an asymmetric source. Non-Schiff base low-molecular ferroelectric liquid crystal compound, low-molecular ferroelectric liquid crystal compound having introduced a ring substituent such as halogen or cyano group, low-molecular ferroelectric liquid crystal compound having heterocycle, lactic acid derivative or amino acid derivative And a low-molecular ferroelectric liquid crystal compound in which a halogen or a cyano group is directly bonded to an asymmetric carbon.
【００４８】シッフ塩基系低分子強誘電性液晶化合物と
しては、例えば、Examples of the Schiff base-based low-molecular ferroelectric liquid crystal compound include, for example,
【００４９】[0049]
【化１４】 などのアミルアルコールを不斉源とした化合物、Embedded image Compounds such as amyl alcohol as an asymmetric source,
【００５０】[0050]
【化１５】 などの水酸基を導入したシッフ塩基系化合物、Embedded image Schiff base compounds having introduced a hydroxyl group such as,
【００５１】[0051]
【化１６】 などの２級アルコール等を不斉源としたシッフ塩基系化
合物、Embedded image Schiff base compounds using a secondary alcohol such as an asymmetric source,
【００５２】[0052]
【化１７】 などのハロゲン、シアノ基が不斉炭素に直結した化合物
などが挙げられる。Embedded image And a compound in which a cyano group is directly bonded to an asymmetric carbon.
【００５３】アゾ及びアゾキシ系低分子強誘電性液晶化
合物としては、例えば、Examples of the azo and azoxy type low molecular ferroelectric liquid crystal compounds include, for example,
【００５４】[0054]
【化１８】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００５５】ビフェニル及びアロマティックスエステル
系低分子強誘電性液晶化合物としては、例えば、Examples of the biphenyl and aromatics ester type low molecular ferroelectric liquid crystal compound include, for example,
【００５６】[0056]
【化１９】 などの２環系化合物、Embedded image Bicyclic compounds such as
【００５７】[0057]
【化２０】 などの多環系化合物などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００５８】１級又は２級アルコールを不斉源とした非
シッフ塩基系低分子強誘電性液晶化合物としては、例え
ば、Non-Schiff base low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds having a primary or secondary alcohol as an asymmetric source include, for example,
【００５９】[0059]
【化２１】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００６０】ハロゲン、シアノ基等の環置換基を導入し
た低分子強誘電性液晶化合物としては、例えば、Examples of the low-molecular ferroelectric liquid crystal compound into which a ring substituent such as a halogen or a cyano group is introduced include, for example,
【００６１】[0061]
【化２２】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００６２】複素環を有する低分子強誘電性液晶化合物
としては、例えば、The low molecular weight ferroelectric liquid crystal compound having a heterocyclic ring includes, for example,
【００６３】[0063]
【化２３】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００６４】乳酸誘導体を不斉源とする低分子強誘電性
液晶化合物としては、例えば、Examples of low-molecular ferroelectric liquid crystal compounds having a lactic acid derivative as an asymmetric source include, for example,
【００６５】[0065]
【化２４】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００６６】ハロゲン又はシアノ基が不斉炭素に直結し
た強誘電性低分子液晶化合物としては、例えばExamples of the ferroelectric low-molecular liquid crystal compound in which a halogen or a cyano group is directly bonded to an asymmetric carbon include, for example,
【００６７】[0067]
【化２５】 Embedded image
【００６８】[0068]
【化２６】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００６９】また、上記化合物以外にも、例えばIn addition to the above compounds, for example,
【００７０】[0070]
【化２７】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００７１】なお、前記化合物は、低分子強誘電性液晶
化合物の代表的な化合物であり、本発明の低分子強誘電
性液晶化合物はなんら、これらの構造のものに限定され
るものではない。The above-mentioned compound is a typical compound of a low-molecular ferroelectric liquid crystal compound, and the low-molecular ferroelectric liquid crystal compound of the present invention is not limited to those having any of these structures.
【００７２】次に、本発明において用いられるスメクチ
ック液晶としては、特に制限はなく、従来公知の化合物
の中から任意のものを１種以上選択して用いることがで
きる。例えば次のような化合物が挙げられる。Next, the smectic liquid crystal used in the present invention is not particularly limited, and one or more arbitrary compounds can be selected from conventionally known compounds. For example, the following compounds may be mentioned.
【００７３】[0073]
【化２８】 （式中のＲ6及びＲ7は、それぞれ炭素数１〜１２の直鎖
状又は分岐状のアルキル基、アルコキシ基又はアシルオ
キシであり、それらは同一であってもよいし、互いに異
なっていてもよい）などを挙げることができる。Embedded image (R 6 and R 7 in the formula are each a linear or branched alkyl group, alkoxy group or acyloxy having 1 to 12 carbon atoms, which may be the same or different from each other. Good).
【００７４】更に、一般式Further, the general formula
【００７５】[0075]
【化２９】 で表される化合物なども用いることができる。前記一般
式（ＩＩＩ）におけるＲ8は炭素数７〜１２のアルキル
基、炭素数６〜１１アルコキシ基、炭素数６〜１２のア
シルオキシ基又は炭素数６〜１２のアルコキシカルボニ
ル基、Ｒ9は炭素数７〜１２のアルキル基又は炭素数６
〜１１のアルコキシ基である。また、一般式（ＩＶ）に
おけるＲ10及びＲ11は、それぞれ炭素数４〜１４のアル
キル基又はアルコキシ基であり、それらは同一であって
もよいし、互いに異なっていてもよい。一方、一般式
（Ｖ）におけるＲ12は炭素数４〜１４のアルキル基、Ｒ
13は炭素数５〜１４のアルキル基又は炭素数４〜１４の
アルコキシ基である。Embedded image Can be used. R 8 in the general formula (III) is an alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 6 to 11 carbon atoms, an acyloxy group having 6 to 12 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 9 is a carbon atom. An alkyl group having 7 to 12 carbon atoms or 6 carbon atoms
To 11 alkoxy groups. R 10 and R 11 in the general formula (IV) are an alkyl group or an alkoxy group having 4 to 14 carbon atoms, respectively, and may be the same or different from each other. On the other hand, R 12 in the general formula (V) is an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms,
13 is an alkyl group having 5 to 14 carbon atoms or an alkoxy group having 4 to 14 carbon atoms.
【００７６】これら液晶化合物の具体例としては、Specific examples of these liquid crystal compounds include:
【００７７】[0077]
【化３０】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００７８】なお、液晶組成物の液晶相を示す温度範囲
を広げるためには、３環系の液晶化合物を用いることが
好ましい。In order to widen the temperature range in which the liquid crystal composition exhibits a liquid crystal phase, it is preferable to use a tricyclic liquid crystal compound.
【００７９】液晶組成物の混合方法は特に制限はなく、
直接混合でも溶液混合でもよい。例えば、溶液混合とし
ては、強誘電性高分子液晶、低分子液晶の所定量を容器
に入れてジクロルメタン等の溶媒に溶解し、混合して溶
媒を蒸発させる方法が好適である。The method of mixing the liquid crystal composition is not particularly limited.
Direct mixing or solution mixing may be used. For example, as a solution mixing method, a method in which a predetermined amount of a ferroelectric polymer liquid crystal or a low molecular liquid crystal is put into a container, dissolved in a solvent such as dichloromethane, mixed, and the solvent is evaporated is preferable.
【００８０】本発明の液晶光学素子の階調表示方法は、
上記のようにして得られた液晶光学素子に、印加する電
圧のパルス幅又は電界強度を変化させて電圧を印加する
ことにより行なわれる。The gradation display method of the liquid crystal optical element of the present invention is as follows.
The voltage is applied to the liquid crystal optical element obtained as described above by changing the pulse width or the electric field strength of the applied voltage.
【００８１】まず、しきい値電圧について説明する。配
向させた強誘電性液晶素子に図２（ａ）のようなパルス
波形電圧を印加する。例えばリセットパルスで暗状態に
して書込みパルスで明状態にスイッチングしようとす
る。このときの透過光強度の変化の様子は図２（ｂ）の
ようである。パルス波形電圧印加後の透過光強度を書込
みパルスの電圧に対してグラフにすると図２（ｃ）のよ
うになる。図２（ｃ）において、透過光強度の変化し始
める電圧をこのパルス幅τのパルスに対してしきい値電
圧と呼ぶ。First, the threshold voltage will be described. A pulse waveform voltage as shown in FIG. 2A is applied to the aligned ferroelectric liquid crystal element. For example, an attempt is made to switch to a dark state by a reset pulse and to a bright state by a write pulse. FIG. 2B shows how the transmitted light intensity changes at this time. FIG. 2C shows a graph of the transmitted light intensity after the application of the pulse waveform voltage with respect to the voltage of the writing pulse. In FIG. 2C, the voltage at which the transmitted light intensity starts to change is referred to as a threshold voltage for the pulse having the pulse width τ.
【００８２】各々のパルスのパルス幅（時間）は強誘電
性液晶の応答時間程度にする。また、リセットパルスの
電圧は十分に強誘電性液晶が反転するように大きな電圧
（Ｖsat以上）とする。The pulse width (time) of each pulse is set to about the response time of the ferroelectric liquid crystal. The voltage of the reset pulse is set to a large voltage (V sat or more) so that the ferroelectric liquid crystal is sufficiently inverted.
【００８３】このようなしきい値は同じセル厚、同じパ
ルス幅のパルスを印加したときに強誘電性液晶の種類に
よって異なっているのが通常である。これは液晶によっ
て応答時間が異なることや、基板（電極を含む）と液晶
との相互作用が異なることが理由であると考えられる。Such a threshold usually differs depending on the type of ferroelectric liquid crystal when a pulse having the same cell thickness and the same pulse width is applied. This is probably because the response time differs depending on the liquid crystal, and the interaction between the substrate (including the electrode) and the liquid crystal differs.
【００８４】次に階調表示の原理について説明する。強
誘電性液晶ではセル厚をうすくしていくと、双安定性を
示すようになり、分子の方向が２状態が安定になる。こ
の双安定性のため単純マトリックス駆動による光学素子
が可能となる。Next, the principle of gradation display will be described. In a ferroelectric liquid crystal, as the cell thickness is reduced, bistability is exhibited, and the two states of molecules are stabilized. Due to this bistability, an optical element by simple matrix driving becomes possible.
【００８５】しかしながら、２状態のみが安定というこ
とは明あるいは暗の２状態しか示さないことであり、中
間調を出せないという欠点にもなる。すなわち、前述し
たしきい値以下の電圧では暗状態であり、しきい値以上
の電圧では明状態である。However, the fact that only the two states are stable means that only the two states of light or dark are exhibited, which also has the disadvantage of not being able to produce halftones. That is, when the voltage is equal to or lower than the above-described threshold, the state is dark, and when the voltage is equal to or higher than the threshold, the state is bright.
【００８６】本発明では強誘電性高分子液晶が２種類以
上、ミクロドメインに分かれて存在している。図３に示
すように単一の電極（画素）内に液晶Ａ、Ｂの２つのド
メインがあるとき、例えば図４に示すように同じパルス
幅のパルスに対してしきい値電圧が異なっているとす
る。Ｖ1の電圧を印加したときはどちらも反転せず暗状
態であるが、Ｖ2ではＡのみ反転し、画素全体で見れ
ば、中間調、Ｖ3では両方反転するので明状態となる。
この場合、３階調が可能となる。画素全体としてのしき
い値特性を図５に示す。混合する強誘電性高分子液晶の
種類を増やせば、更に多階調表示が可能となる。具体的
にはしきい値電圧が好ましくは０．１Ｖ以上異なってい
れば実用的に階調表示が達成できる。また、印加電圧の
パルス幅を変化させて電圧を印加した場合も同様に階調
表示が可能である。In the present invention, two or more types of ferroelectric polymer liquid crystals are present in the form of microdomains. When there are two domains of liquid crystals A and B in a single electrode (pixel) as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 4, the threshold voltages are different for pulses having the same pulse width. And Although when applying a voltage of V 1 was a dark state without either reversed, the V 2 A only reversed, when seen in the whole pixels, halftone, since both the V 3 inverting a bright state.
In this case, three gradations are possible. FIG. 5 shows threshold characteristics of the whole pixel. Increasing the types of ferroelectric polymer liquid crystals to be mixed enables further multi-gradation display. Specifically, if the threshold voltages differ by preferably 0.1 V or more, a gray scale display can be achieved practically. Similarly, when a voltage is applied by changing the pulse width of the applied voltage, gray scale display is possible.
【００８７】[0087]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 下記の繰り返し単位を有する強誘電性高分子液晶Ａ（特
開昭６３−２６４６２９号公報記載）及びＢ（特開平４
−３１４７８４号公報記載）を１００ｍｇずつ秤量し、
溶媒（ジクロロメタン）３ｍｌに溶解し、よく攪拌した
後、溶媒を蒸発させ、組成物（混合物）とした。The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Ferroelectric polymer liquid crystals A (described in JP-A-63-264629) and B (described in JP-A-4
314784) is weighed in 100 mg increments,
After dissolving in 3 ml of a solvent (dichloromethane) and stirring well, the solvent was evaporated to obtain a composition (mixture).
【００８８】[0088]
【化３１】 上記混合物をＩＴＯ電極付のガラス基板で挟持し、液晶
光学素子とした。このとき電極面積は１０ｍｍ×１０ｍ
ｍ、配向膜としてはポリイミドラビング膜を用い、セル
ギャップ３μｍとし、１２０℃の等方相で液晶を注入し
た。このセルを室温まで徐冷し、偏光顕微鏡で観察した
ところ液晶Ａ、Ｂが相分離を起こし、直径５〜２０μｍ
のミクロドメインを形成していることがわかった。Embedded image The above mixture was sandwiched between glass substrates with ITO electrodes to form a liquid crystal optical element. At this time, the electrode area is 10 mm × 10 m
m, a polyimide rubbing film was used as an alignment film, a cell gap was set to 3 μm, and liquid crystal was injected in an isotropic phase at 120 ° C. The cell was gradually cooled to room temperature and observed with a polarizing microscope. As a result, the liquid crystals A and B caused phase separation, and had a diameter of 5 to 20 μm.
It was found that the microdomain of was formed.
【００８９】実施例２ 実施例１と同じ液晶組成物をＩＴＯ電極付ガラス基板に
含浸塗布法により塗布し、３μｍのシリカスペーサーを
付着させた。液晶組成物を１２０℃に加熱し、形成され
た液晶相の上に電極付ガラス基板を重ね合わせた。その
後８０℃まで冷却し、得られた重ね合わせたものを３℃
／分の割合で徐冷しながら、温度７０〜６０℃におい
て、０．５ｍｍの剪断変形を１０往復加えて液晶材料を
配向処理して液晶分子を配向させた。Example 2 The same liquid crystal composition as in Example 1 was applied to a glass substrate with an ITO electrode by an impregnation coating method, and a 3 μm silica spacer was attached. The liquid crystal composition was heated to 120 ° C., and a glass substrate with electrodes was overlaid on the formed liquid crystal phase. Thereafter, the mixture was cooled to 80 ° C.
While gradually cooling at a rate of / min, a shear deformation of 0.5 mm was applied 10 times at a temperature of 70 to 60 ° C. to align the liquid crystal material to align the liquid crystal molecules.
【００９０】更に、重ね合わせたものを室温まで冷や
し、基板の周囲を瞬間接着剤（セメダイン社製、ハイス
ーパー）で封止して、液晶素子を得た。Further, the superposed product was cooled to room temperature, and the periphery of the substrate was sealed with an instant adhesive (manufactured by Cemedine, High Super) to obtain a liquid crystal element.
【００９１】このセルを＋２０Ｖの電圧を印加して偏光
顕微鏡で観察したところ、実施例１と同様に液晶Ａ、Ｂ
が相分離を起こし、直径５〜２０μｍのミクロドメイン
を形成していることがわかった。偏光顕微鏡写真を図６
に示す。液晶Ａ、Ｂは自発分極の極性が異なるので例え
ば正の電圧を印加すると一方の液晶のドメインは明、も
う一方は暗として識別できる。When this cell was observed with a polarizing microscope while applying a voltage of +20 V, liquid crystals A and B were observed in the same manner as in Example 1.
Showed phase separation and formed microdomains having a diameter of 5 to 20 μm. Figure 6 shows a polarizing microscope photograph.
Shown in Since the liquid crystals A and B have different spontaneous polarizations, for example, when a positive voltage is applied, one of the liquid crystal domains can be identified as bright and the other as dark.
【００９２】実施例３ 液晶Ｂ及び下記の繰り返し単位を有する強誘電性高分子
液晶Ｃ（特開平２−６４０号公報記載）を１００ｍｇず
つ秤量し、実施例１と同様の方法で混合した。Example 3 A liquid crystal B and a ferroelectric polymer liquid crystal C having the following repeating units (described in JP-A-2-640) were weighed in 100 mg portions and mixed in the same manner as in Example 1.
【００９３】[0093]
【化３２】 上記混合物を用いて実施例２と同様の方法で液晶光学素
子を得た。但し、配向処理温度は６５〜５５℃とした。
図７に示すようなパルス電圧波形を用いて透過光強度の
書込電圧に対する依存性を調べたところ、図８に示すよ
うになった。Embedded image Using the above mixture, a liquid crystal optical element was obtained in the same manner as in Example 2. However, the alignment treatment temperature was 65 to 55 ° C.
When the dependence of the transmitted light intensity on the write voltage was examined using a pulse voltage waveform as shown in FIG. 7, the result was as shown in FIG.
【００９４】作製した液晶素子の液晶材料はミクロ相分
離を起こし、ミクロドメインの大きさは２０μｍ程度で
あった。また、上記測定結果（図８）のしきい値特性の
図よりドメインによりしきい値特性が異なっていること
がわかる。更に書込電圧により中間調も表示できること
がわかる。The liquid crystal material of the produced liquid crystal element caused microphase separation, and the size of the microdomain was about 20 μm. Further, it can be seen from the graph of the threshold characteristics in the above measurement results (FIG. 8) that the threshold characteristics differ depending on the domain. Further, it can be seen that halftone can be displayed by the writing voltage.
【００９５】パルス幅１０ｍｓ、書込電圧を５Ｖ、１５
Ｖ、３０Ｖと変化させたときのクロスニコル下での透過
光強度の比は１：７：２０であり、電圧により階調表示
が可能であることがわかった。The pulse width is 10 ms, the write voltage is 5 V,
The ratio of the transmitted light intensity under crossed Nicols when the voltage was changed to V and 30 V was 1: 7: 20, indicating that gradation display was possible with the voltage.
【００９６】実施例４ 実施例１で用いた強誘電性高分子液晶Ａ、Ｂ及び下記式
で表わされる低分子液晶Ｄをそれぞれ１００ｍｇ、１０
０ｍｇ、５０ｍｇずつ秤量し、溶媒（ジクロロメタン）
１０ｍｌに溶解し、よく攪拌した後、溶媒を蒸発させ、
組成物（混合物）とした。Example 4 100 mg of each of the ferroelectric polymer liquid crystals A and B used in Example 1 and the low-molecular liquid crystal D represented by the following formula was used.
0mg and 50mg are weighed and solvent (dichloromethane)
After dissolving in 10 ml and stirring well, the solvent was evaporated,
A composition (mixture) was obtained.
【００９７】[0097]
【化３３】 上記混合物をＩＴＯ電極付のガラス基板で挟持し、液晶
光学素子とした。このとき電極面積は１０ｍｍ×１０ｍ
ｍ、配向膜としてはポリイミドラビング膜を用い、セル
ギャップ３μｍとし、１２０℃の等方相で液晶を注入し
た。このセルを室温まで徐冷し、直流電界（２０Ｖ／３
μｍ）を印加しながら偏光顕微鏡で観察したところ、相
分離を起こし、直径５〜２０μｍのミクロドメインを形
成していることがわかった。一方のドメインは明、もう
一方は暗として識別できた。これは液晶Ａ（あるいはこ
れに液晶Ｄが相溶したもの）と液晶Ｂ（あるいはこれに
液晶Ｄが相溶したもの）の自発分極の極性が互いに異な
るためと考えられる。偏光顕微鏡写真を図９に示す。Embedded image The above mixture was sandwiched between glass substrates with ITO electrodes to form a liquid crystal optical element. At this time, the electrode area is 10 mm × 10 m
m, a polyimide rubbing film was used as an alignment film, a cell gap was set to 3 μm, and liquid crystal was injected in an isotropic phase at 120 ° C. The cell was gradually cooled to room temperature, and a DC electric field (20 V / 3
Observation with a polarizing microscope while applying (μm) applied thereto revealed that phase separation had occurred and microdomains having a diameter of 5 to 20 μm had been formed. One domain could be identified as light and the other as dark. This is presumably because the polarities of the spontaneous polarization of the liquid crystal A (or the liquid crystal D compatible therewith) and the liquid crystal B (or the liquid crystal D compatible therewith) are different from each other. A polarizing microscope photograph is shown in FIG.
【００９８】実施例５ 実施例４と同じ液晶組成物をＩＴＯ電極付ガラス基板に
含浸塗布法により塗布し、３μｍのシリカスペーサーを
付着させた。液晶組成物を１２０℃に加熱し、形成され
た液晶相の上に電極付ガラス基板を重ね合わせた。その
後８０℃まで冷却し、得られた重ね合わせたものを３℃
／分の割合で徐冷しながら、温度６５〜５５℃におい
て、０．５ｍｍの剪断変形を１０往復加えて液晶材料を
配向処理して液晶分子を配向させた。Example 5 The same liquid crystal composition as in Example 4 was applied to a glass substrate with an ITO electrode by an impregnation coating method, and a 3 μm silica spacer was attached. The liquid crystal composition was heated to 120 ° C., and a glass substrate with electrodes was overlaid on the formed liquid crystal phase. Thereafter, the mixture was cooled to 80 ° C.
At a temperature of 65 to 55 ° C., a shearing deformation of 0.5 mm was applied 10 times at a temperature of 65 to 55 ° C. while gradually cooling the liquid crystal material to align the liquid crystal material, thereby aligning the liquid crystal molecules.
【００９９】更に、重ね合わせたものを室温まで冷や
し、基板の周囲を瞬間接着剤（セメダイン社製、ハイス
ーパー）で封止して、液晶素子を得た。Further, the superposed product was cooled to room temperature, and the periphery of the substrate was sealed with an instant adhesive (manufactured by Cemedine, High Super) to obtain a liquid crystal element.
【０１００】このセルを＋２０Ｖ／３μｍの電界を印加
して偏光顕微鏡で観察したところ、実施例４と同様に液
晶Ａ、Ｂが相分離を起こし、直径５〜２０μｍのミクロ
ドメインを形成していることがわかった。The cell was observed by a polarizing microscope with an applied electric field of +20 V / 3 μm. As in Example 4, the liquid crystals A and B underwent phase separation, forming microdomains having a diameter of 5 to 20 μm. I understand.
【０１０１】実施例６ 液晶Ｂ、強誘電性高分子液晶Ｃ及び下記の強誘電性液晶
Ｅをそれぞれ１００ｍｇ、１００ｍｇ、５０ｍｇの量を
秤量し、実施例４と同様の方法で混合した。Example 6 A liquid crystal B, a ferroelectric polymer liquid crystal C and a ferroelectric liquid crystal E described below were weighed in amounts of 100 mg, 100 mg and 50 mg, respectively, and mixed in the same manner as in Example 4.
【０１０２】[0102]
【化３４】 上記混合物を用いて実施例５と同様の方法で液晶光学素
子を得た。但し、配向処理温度は６２〜５５℃とした。
図１０に示すようなパルス電圧波形を用いて透過光強度
の書込電圧に対する依存性を調べたところ図１１に示す
ようになった。Embedded image Using the above mixture, a liquid crystal optical element was obtained in the same manner as in Example 5. However, the alignment treatment temperature was 62 to 55 ° C.
When the dependence of the transmitted light intensity on the write voltage was examined using a pulse voltage waveform as shown in FIG. 10, the result was as shown in FIG.
【０１０３】作製した液晶素子の液晶材料はミクロ相分
離を起こし、ミクロドメインの大きさは２０μｍ程度で
あった。また、上記測定結果（図１１）のしきい値特性
の図よりドメインによりしきい値特性が異なっているこ
とがわかる。更に書込電圧により中間調も表示できるこ
とがわかる。The liquid crystal material of the manufactured liquid crystal element caused microphase separation, and the size of the microdomain was about 20 μm. Further, it can be seen from the graph of the threshold characteristic in the above measurement result (FIG. 11) that the threshold characteristic differs depending on the domain. Further, it can be seen that halftone can be displayed by the writing voltage.
【０１０４】パルス幅２ｍｓ、書込電圧を５Ｖ、１５
Ｖ、３０Ｖと変化させたときのクロスニコル下での透過
光強度の比は１：６：２０であり、電圧により階調表示
が可能であることがわかった。A pulse width of 2 ms, a write voltage of 5 V, 15
The ratio of the transmitted light intensity under crossed Nicols when the voltage was changed to V and 30 V was 1: 6: 20, indicating that gradation display was possible with the voltage.
【０１０５】[0105]
【発明の効果】本発明により電界変化に対する高速応答
性を示し、階調表示が可能な強誘電性高分子液晶を用い
た液晶光学素子を簡便な構成、方法により得ることがで
きる。According to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal optical element using a ferroelectric polymer liquid crystal exhibiting a high-speed response to an electric field change and capable of displaying gradation by a simple configuration and a simple method.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の液晶光学素子の構成の一例を示す断面
説明図。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal optical element of the present invention.
【図２】しきい値電圧を説明する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a threshold voltage.
【図３】ミクロドメインの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a micro domain.
【図４】電圧と透過光強度の関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the relationship between voltage and transmitted light intensity.
【図５】電圧と透過光強度の関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a relationship between voltage and transmitted light intensity.
【図６】液晶セル薄膜の偏光顕微鏡写真。FIG. 6 is a polarization microscope photograph of a liquid crystal cell thin film .
【図７】電圧の印加方法を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of applying a voltage.
【図８】電圧と透過光強度の関係を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a relationship between voltage and transmitted light intensity.
【図９】液晶セル薄膜の偏光顕微鏡写真。FIG. 9 is a polarization microscope photograph of a liquid crystal cell thin film .
【図１０】電圧の印加方法を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method for applying a voltage.
【図１１】電圧と透過光強度の関係を示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing a relationship between voltage and transmitted light intensity.
１ 偏光板 ２ 基板 ３ 電極 ４ 配向膜 ５ 液晶組成物 ６ 液晶Ａ ７ 液晶Ｂ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarizer 2 Substrate 3 Electrode 4 Alignment film 5 Liquid crystal composition 6 Liquid crystal A 7 Liquid crystal B
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−268389（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−179609（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−219860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/141 G02F 1/133 560 Continuation of front page (56) References JP-A-4-268389 (JP, A) JP-A-2-179609 (JP, A) JP-A-2-219860 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) G02F 1/141 G02F 1/133 560
Claims (7)
る液晶組成物を２枚の電極間に挟持した液晶光学素子に
おいて、素子内で上記強誘電性高分子液晶が互いに非相
溶であり、性質の異なるミクロドメインを形成している
ことを特徴とする液晶光学素子。1. A liquid crystal optical element comprising a liquid crystal composition comprising two or more kinds of ferroelectric polymer liquid crystals sandwiched between two electrodes, wherein the ferroelectric polymer liquid crystals are incompatible with each other in the element. And a liquid crystal optical element characterized by forming microdomains having different properties.
類以上の低分子液晶からなる液晶組成物を２枚の電極間
に挟持した液晶光学素子において、素子内で上記強誘電
性高分子液晶が互いに非相溶であり、性質の異なるミク
ロドメインを形成していることを特徴とする液晶光学素
子。2. A liquid crystal optical element in which a liquid crystal composition comprising two or more types of ferroelectric polymer liquid crystals and one or more types of low molecular weight liquid crystals is sandwiched between two electrodes. A liquid crystal optical element wherein molecular liquid crystals are incompatible with each other and form microdomains having different properties.
晶とが互いに相溶である請求項２記載の液晶光学素子。3. The liquid crystal optical element according to claim 2, wherein the ferroelectric high-molecular liquid crystal and the low-molecular liquid crystal are compatible with each other in the element.
求項２又は３記載の液晶光学素子。4. The liquid crystal optical element according to claim 2, wherein the low-molecular liquid crystal is a smectic liquid crystal.
２又は３記載の液晶光学素子。5. The liquid crystal optical element according to claim 2, wherein the low molecular liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
互いに異なる請求項１又は２記載の液晶光学素子。6. The liquid crystal optical element according to claim 1, wherein threshold characteristics of different micro domains are different from each other.
子に、印加する電圧のパルス幅又は電界強度を変化させ
て電圧を印加し、階調表示を行なうことを特徴とする液
晶光学素子の階調表示方法。7. A liquid crystal optical element according to claim 1, wherein a voltage is applied by changing a pulse width or an electric field intensity of the voltage to be applied to perform a gradation display. Gradation display method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08946093A JP3187197B2 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08946093A JP3187197B2 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281966A JPH06281966A (en) | 1994-10-07 |
| JP3187197B2 true JP3187197B2 (en) | 2001-07-11 |
Family
ID=13971324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08946093A Expired - Fee Related JP3187197B2 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187197B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4297831B2 (en) * | 2004-04-28 | 2009-07-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Manufacturing method of micro phase separation structure membrane with controlled orientation |
| JP2011154269A (en) | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Lg Display Co Ltd | Liquid crystal display element and method for manufacturing the same |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP08946093A patent/JP3187197B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281966A (en) | 1994-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100565300C (en) | Liquid crystal display cells | |
| EP1710617B1 (en) | Liquid crystal display device | |
| US6801292B2 (en) | Liquid crystal composition, device and apparatus | |
| KR20070001961A (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH09281528A (en) | Ferroelectric liquid crystal element, its production and production of liquid crystal element | |
| JP3187197B2 (en) | Liquid crystal optical element using ferroelectric polymer liquid crystal and gradation display method thereof | |
| JP3028097B2 (en) | Smectic liquid crystal material and liquid crystal optical element | |
| JP4790121B2 (en) | Monostable ferroelectric active matrix display | |
| O'Callaghan et al. | Bistable FLCOS devices for doubled‐brightness micro‐projectors | |
| KR100354351B1 (en) | Liquid crystal compositions and liquid crystal elements containing them | |
| US6001276A (en) | Liquid crystal device | |
| JPH0743691A (en) | Production of liquid crystal optical element by using ferroelectric high-polymer liquid crystal and its gradation display method | |
| JP2729074B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal optical element using the same | |
| JPH06281964A (en) | Production of liquid crystal optical element formed by using ferroelectric high molecular liquid crystal and gradation display method of liquid crystal optical element | |
| JP2741676B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal composition | |
| JPH0639586B2 (en) | Liquid crystal composition | |
| JPH11189772A (en) | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal element | |
| Vorflusev et al. | Electrooptical Properties of Phase Separated Composite Organic Films of Ferroelectric Liquid Crystals | |
| JP2563553B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| JP3133678B2 (en) | Antiferroelectric liquid crystal composition with excellent alignment return force | |
| JPH10293290A (en) | Liquid crystal device | |
| JPH08211413A (en) | Ferroelectric liquid crystal display element | |
| JPH028292A (en) | Ferroelectric liquid crystal display element | |
| Blackwood | Displays | |
| JPH03287231A (en) | Liquid crystal element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |