JPH0618864A - Liquid crystal element and information memory device - Google Patents
Liquid crystal element and information memory deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱光学および電気光学
素子に関し、特に高分子液晶化合物を用いた液晶素子、
また該液晶素子を用いた情報記憶装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to thermo-optic and electro-optic devices, and more particularly to liquid crystal devices using polymer liquid crystal compounds.
The present invention also relates to an information storage device using the liquid crystal element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶は、過去に種々の熱光学および電気
光学ディスプレイ等の用途に用いられてきた。これらの
ディスプレイは駆動電圧が低く、消費エネルギーも少な
いために現在もなお活発に研究が進められている。2. Description of the Related Art Liquid crystals have been used in the past in various applications such as thermo-optic and electro-optic displays. Since these displays have low driving voltage and consume little energy, research is still being actively conducted.
【０００３】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２
月１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”（“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られて
いる。しかしながら、このＴＮ液晶は、画素密度を高く
したマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、クロ
ストークを発生する問題点があるため、画素数が制限さ
れていた。As a conventional liquid crystal device, for example, "Applied Physics Letters" by M. Schatt and W. Helfrich.
Letters ") Volume 18, Issue 4 (1971, February 2)
Issued on the 15th of the month) Pages 127-128, "Voltage
Dependant optical activity
Of A Twisted Nematic Liquid Crystal "(" Voltage Dependent O
optical Activity of a Twis
ted Nematic Liquid Crystal
l ”) shown in twisted nematic (twis)
A liquid crystal using a ted nematic liquid crystal is known. However, this TN liquid crystal has a problem that crosstalk occurs during time-division driving using a matrix electrode structure having a high pixel density, and thus the number of pixels is limited.
【０００４】また、電界応答が遅く視野角特性が悪いた
めにディスプレイとしての用途は限定されていた。ま
た、各画素に薄膜トランジスタを形成する工程が極めて
煩雑な上、大面積の表示素子を作成することが難しい問
題点がある。Further, the use as a display has been limited because of slow electric field response and poor viewing angle characteristics. In addition, the process of forming a thin film transistor in each pixel is extremely complicated, and it is difficult to form a large-area display element.
【０００５】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性からなる液晶素子の使用が、ク
ラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている。（特開昭５６−１０７
２１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）In order to improve the drawbacks of the conventional liquid crystal device, the use of a bistable liquid crystal device is disclosed by Clark and Lagerw.
all) proposed. (JP-A-56-107
216, US Pat. No. 4,367,924, etc.)
【０００６】この双安定性を有する液晶としては、一般
にカイラルスメクティックＣ相（Ｓｍ* Ｃ）又はＨ相
（Ｓｍ* Ｈ）からなる強誘電性液晶が用いられている。
この強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極を有するため
に非常に速い応答速度を有する上に、メモリー性のある
双安定状態を発現させることができる。さらに、視野角
特性もすぐれていることから、大容量、大面積のディス
プレイ用材料として適していると考えられる。しかし、
実際に液晶セルを形成する場合、広い面積にわたってモ
ノドメイン化することは困難であり、大画面の表示素子
を作るには技術上の問題があった。As the liquid crystal having bistability, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase (Sm * C) or H phase (Sm * H) is generally used.
This ferroelectric liquid crystal (FLC) has a very fast response speed because it has spontaneous polarization, and can exhibit a bistable state having a memory property. Furthermore, since it has excellent viewing angle characteristics, it is considered to be suitable as a material for a large-capacity, large-area display. But,
When actually forming a liquid crystal cell, it is difficult to form a monodomain over a wide area, and there is a technical problem in producing a display device having a large screen.
【０００７】大面積化に適したものとして考えられる高
分子液晶を用いた液晶表示素子の例としては、、ブィ・
シバエフ（Ｖ．Ｓｈｉｂａｅｖ）、エス・コストロミン
（Ｓ．Ｋｏｓｔｒｏｍｉｎ）、エヌ・プラーテ（Ｎ．Ｐ
ｌａ´ｔｅ）、エス・イワノフ（Ｓ．Ｉｖａｎｏｖ）、
ブィ・ヴェストロフ（Ｖ．Ｖｅｓｔｒｏｖ）、アイ・ヤ
コブレフ（Ｉ．Ｙａｋｏｖｌｅｖ）著の“ポリマー・コ
ミュニケーションズ”（“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ”）第２４巻、第３６４頁〜３６５
頁の“サーモトロピック・リキッドクリスタリン・ポリ
マーズ．１４”（“Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｐｉｃ Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ．
１４”）に示される熱書き込みメモリーを挙げることが
できる。An example of a liquid crystal display device using a polymer liquid crystal which is considered to be suitable for increasing the area is,
V. Shibaev, S. Kostromin, N. Plate (NP)
la'te), S. Ivanov,
"Polymer Communications" by V. Vestrov and I. Yakovlev ("Polymer Commu")
nations ") 24, 364-365
Page "Thermotropic Liquid Crystalline Polymers. 14"("Thermotropic Liq
uid Crystalline Polymers.
14 ") may be mentioned.
【０００８】しかしながら、この方法は読みとりとして
光の散乱を利用しているのでコントラストが悪く、かつ
高分子化に伴なう応答速度の遅れという問題もあって実
用化には至っていない。However, this method has not been put to practical use due to the problem that the contrast is poor because it utilizes the scattering of light for reading and that the response speed is delayed due to the polymerization.
【０００９】一方、強誘電性を有する側鎖型高分子液晶
が高コントラスト、速い応答速度という優位性をもつ化
合物として報告されている。（例えば、特開昭６３−７
２７８４号公報、特開昭６３−９９２０４号公報等）し
かしながら、良好な膜性を有するためには、分子量が充
分に大きくないという欠点を有していた。On the other hand, a side chain type polymer liquid crystal having ferroelectricity has been reported as a compound having advantages of high contrast and fast response speed. (For example, JP-A-63-7
However, it has a defect that the molecular weight is not sufficiently large in order to have a good film property.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来技術の欠点を改善するためになされたものであり、
大面積でコントラストの良好な液晶素子および、それを
用いた情報記憶装置を提供することを目的とするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal element having a large area and good contrast, and an information storage device using the same.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、液晶性を有する架橋成分により架橋された、
キラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物を用いれ
ば、良好な膜性、液晶性のため、大面積、高コントラス
トの液晶素子を実現でき、また該液晶素子を用いれば良
好な情報記憶装置が実現できることを見出し本発明を完
成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that a cross-linking component having a liquid crystallinity has been cross-linked.
Use of a chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound makes it possible to realize a large-area, high-contrast liquid crystal device because of its good film properties and liquid crystallinity, and a good information storage device can be realized by using the liquid crystal device. The present invention has been completed and the present invention has been completed.
【００１２】すなわち、本発明の第一の発明は、液晶性
を有する架橋成分により架橋された、キラルスメクチッ
ク液晶性の高分子液晶化合物を使用した液晶素子であ
る。That is, the first aspect of the present invention is a liquid crystal device using a chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound which is crosslinked by a liquid crystal crosslinking component.
【００１３】本発明の第二の発明は、第一の発明の高分
子液晶化合物を含有する液晶組成物を使用した液晶素子
である。The second invention of the present invention is a liquid crystal device using a liquid crystal composition containing the polymer liquid crystal compound of the first invention.
【００１４】本発明の第三の発明は、第一の発明の高分
子液晶化合物、高分子液晶組成物を使用した液晶素子を
用いた情報記憶装置である。A third invention of the present invention is an information storage device using a liquid crystal element using the polymer liquid crystal compound and the polymer liquid crystal composition of the first invention.
【００１５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
第一の発明の高分子液晶化合物は、キラルスメクチック
液晶性を発現する繰り返し単位をもつ高分子化合物中に
液晶性を有する架橋成分により架橋された構造をもつ、
キラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物である。
該高分子液晶化合物は、架橋成分のほかに単一種又は複
数種の繰り返し単位を有することができるが、少なくと
も一種のキラルスメクチック液晶性を発現する繰り返し
単位を有する。キラルスメクチック液晶性を発現する繰
り返し単位は、５ｍｏｌ％以上含有されていることが好
ましい。５ｍｏｌ％未満の場合、該高分子液晶性化合物
がキラルスメクチック相を発現しない場合がある。The present invention will be described in detail below. The polymer liquid crystal compound of the first invention of the present invention has a structure crosslinked by a crosslinking component having liquid crystallinity in a polymer compound having a repeating unit expressing chiral smectic liquid crystallinity,
A chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound.
The polymer liquid crystal compound may have a single type or a plurality of types of repeating units in addition to the crosslinking component, but has at least one type of repeating unit exhibiting chiral smectic liquid crystallinity. The repeating unit exhibiting chiral smectic liquid crystallinity is preferably contained in an amount of 5 mol% or more. When it is less than 5 mol%, the polymer liquid crystalline compound may not exhibit a chiral smectic phase.
【００１６】キラルスメクチック液晶性を発現する繰り
返し単位としては、具体的には、以下の例が挙げられ
る。Specific examples of the repeating unit exhibiting chiral smectic liquid crystallinity include the following.
【００１７】[0017]
【化２】 [Chemical 2]
【００１８】[0018]
【化３】 [Chemical 3]
【００１９】[0019]
【化４】 [Chemical 4]
【００２０】[0020]
【化５】 [Chemical 5]
【００２１】[0021]
【化６】 [Chemical 6]
【００２２】[0022]
【化７】 [Chemical 7]
【００２３】[0023]
【化８】 [Chemical 8]
【００２４】[0024]
【化９】 [Chemical 9]
【００２５】本発明の液晶性を有する架橋成分により架
橋されたキラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物
の架橋は、高分子化合物の架橋で行なわれる通常の方法
により行なうことができる。Crosslinking of the chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound crosslinked by the liquid crystal crosslinking component of the present invention can be carried out by a usual method for crosslinking a polymer compound.
【００２６】本発明中の液晶性を有する架橋成分により
架橋されたキラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合
物の分子量は、数平均分子量が７，０００以上、好まし
くは１０，０００以上が望ましい。数平均分子量が７，
０００未満の場合、フィルム性が充分でない場合があ
る。The molecular weight of the chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound crosslinked by the liquid crystal crosslinking component in the present invention is such that the number average molecular weight is 7,000 or more, preferably 10,000 or more. Number average molecular weight is 7,
If it is less than 000, the film property may not be sufficient.
【００２７】本発明の液晶性を有する架橋成分により架
橋されたキラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物
の１つの製造方法の例としては、液晶性を有する多官能
性架橋モノマーと少なくとも１種のキラルスメクチック
液晶性のモノマーを含む、単一または複数種のモノマー
の共重合により製造される。重合方法としては、高分子
化合物において通常用いられる、ラジカル重合、イオン
重合、縮合重合、光重合等の方法を用いることができ
る。この場合、液晶性を有する多官能性架橋モノマーの
割合は、０．１ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下、好まし
くは０．５ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下である。０．
１ｍｏｌ％未満の場合、生成する高分子液晶化合物の分
子量が充分に大きくなく、フィルム性等、大面積化に際
して障害となる可能性がある。６０ｍｏｌ％を越える場
合、架橋が多くなりすぎてゲル化、不溶化する可能性が
ある。As an example of one method for producing the chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound crosslinked by the liquid crystal crosslinking component of the present invention, a polyfunctional crosslinking monomer having liquid crystallinity and at least one chiral It is produced by the copolymerization of a single kind or plural kinds of monomers including a smectic liquid crystal monomer. As the polymerization method, methods such as radical polymerization, ionic polymerization, condensation polymerization, photopolymerization and the like which are usually used in polymer compounds can be used. In this case, the proportion of the polyfunctional crosslinking monomer having liquid crystallinity is 0.1 mol% or more and 60 mol% or less, preferably 0.5 mol% or more and 40 mol% or less. 0.
If it is less than 1 mol%, the molecular weight of the polymer liquid crystal compound to be produced is not sufficiently large, which may be an obstacle to an increase in area such as film property. If it exceeds 60 mol%, there is a possibility that gelation or insolubilization occurs due to excessive crosslinking.
【００２８】また、他の製造方法の例として、官能部を
有する主鎖ポリマーに、該ポリマーに反応性を有し、ま
た液晶性を有する多官能性架橋モノマーと少なくとも一
種のキラルスメクチック液晶性のモノマーを含む単一ま
たは複数種のモノマーを、グラフト反応的に、該主鎖ポ
リマーに反応させて製造方法がある。この場合において
も、液晶性を有する多官能性架橋モノマーの割合は、共
重合により製造される場合と同じ理由で、０．１ｍｏｌ
％以上６０ｍｏｌ％以下、好ましくは、０．５ｍｏｌ％
以上４０ｍｏｌ％以下が望ましい。As another example of the production method, a main chain polymer having a functional portion is reacted with a polyfunctional crosslinking monomer having reactivity with the polymer and having liquid crystallinity and at least one chiral smectic liquid crystallinity. There is a production method in which a single or plural kinds of monomers including a monomer are reacted with the main chain polymer in a graft reaction. Even in this case, the ratio of the polyfunctional crosslinking monomer having liquid crystallinity is 0.1 mol for the same reason as in the case of being produced by copolymerization.
% Or more and 60 mol% or less, preferably 0.5 mol%
It is preferably 40 mol% or less.
【００２９】以上に述べた２つの製造方法における、液
晶性を有する架橋モノマー化合物の構造としては、下記
の一般式（１）で表される構造が代表的に用いられる。As the structure of the cross-linking monomer compound having liquid crystallinity in the above-mentioned two production methods, the structure represented by the following general formula (1) is typically used.
【００３０】[0030]
【化１０】 [Chemical 10]
【００３１】（式中、Ｒ1 は水素原子、アルキル基また
はハロゲン基を表わす。Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙはそれぞれ
同一もしくは異なる単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−または
−ＣＯＯ−を表わす。ｐは０または１を表わす。ｑ，ｖ
はそれぞれ同一もしくは異なる０から１５までの整数を
表わす。但し、ｑ＋ｖ≧２である。ｒ，ｓ，ｔ，ｕはそ
れぞれ同一もしくは異なる０から２までの整数を表わ
し、ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕは２から５までの整数を表わす。Ａ
1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 はそれぞれ同一もしくは異なる、
置換されていてもよい芳香環または脂肪族環の構造を表
わす。）(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen group. U, V, W, X and Y are the same or different single bonds, -O-, -OCO- or -COO-. P represents 0 or 1. q, v
Represent the same or different integers from 0 to 15. However, q + v ≧ 2. r, s, t, and u each represent the same or different integer from 0 to 2, and r + s + t + u represents an integer from 2 to 5. A
1 , A 2 , A 3 and A 4 are the same or different,
It represents a structure of an optionally substituted aromatic ring or aliphatic ring. )
【００３２】上記一般式（１）で表わされる構造の具体
例としては、以下のものが挙げられる。Specific examples of the structure represented by the above general formula (1) include the following.
【００３３】[0033]
【化１１】 [Chemical 11]
【００３４】[0034]
【化１２】 [Chemical 12]
【００３５】[0035]
【化１３】 [Chemical 13]
【００３６】[0036]
【化１４】 [Chemical 14]
【００３７】上記一般式（１）で表わされる構造に代表
される、液晶性の架橋モノマー性化合物を架橋剤として
用いたキラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物
は、架橋部の高い液晶性のため、広い温度範囲でキラル
スメチック相を示し、かつ高い分子量をもつため、非常
に良好な膜性を有し、大面積素子を容易に実現すること
が可能である。The chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound represented by the structure represented by the general formula (1), which uses a liquid crystal cross-linking monomer compound as a cross-linking agent, has high liquid crystallinity in the cross-linking portion. Since it exhibits a chiral smectic phase in a wide temperature range and has a high molecular weight, it has a very good film property and can easily realize a large-area device.
【００３８】なお、本発明の液晶性を有する架橋成分
は、液晶性という意味で、芳香環又は脂肪族環を２つ以
上有し、それにフレキシブルスペーサをもつ構造を持つ
ことが望ましい。架橋性モノマーは液晶相転移を示して
もよい。The cross-linking component having a liquid crystallinity according to the present invention preferably has a structure having two or more aromatic rings or aliphatic rings and a flexible spacer on the liquid crystallinity. The crosslinkable monomer may exhibit a liquid crystal phase transition.
【００３９】また、本発明における高分子液晶化合物の
製造例は、以上のものに限定されるものではない。他に
例えば、液晶モノマーの組成物を基板上に成膜し、配向
状態で光照射重合して高分子液晶化合物を得て、液晶素
子とすることも可能である。また、マスキングすること
により、パターン化された液晶素子を得ることも可能で
ある。The production examples of the polymer liquid crystal compound in the present invention are not limited to the above. Alternatively, for example, a composition of a liquid crystal monomer may be formed into a film on a substrate and photopolymerization may be performed in an aligned state by light irradiation to obtain a polymer liquid crystal compound, which is used as a liquid crystal element. It is also possible to obtain a patterned liquid crystal element by masking.
【００４０】本発明の液晶素子中には、液晶性を有する
架橋成分により架橋された、キラルスメクチック液晶性
の高分子液晶化合物を含有する高分子液晶組成物を使用
することができる。該高分子液晶組成物中には、液晶性
を有する架橋成分により架橋された、キラルスメクチッ
ク液晶性の高分子液晶化合物、他の高分子液晶化合物、
高分子化合物、低分子液晶化合物、低分子化合物等が含
まれる。また、色素、安定剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤
等を添加することもできる。該高分子液晶組成物中に
は、液晶性を有する架橋成分により架橋されたキラルス
メクチック液晶性の高分子液晶化合物は、５ｗｔ％以
上、好ましくは１０ｗｔ％以上含有される。５ｗｔ％未
満では、膜性が充分でない場合がある。本発明の液晶素
子においては、以上説明した高分子液晶化合物または高
分子液晶組成物を用いることができる。In the liquid crystal device of the present invention, a polymer liquid crystal composition containing a polymer liquid crystal compound having a chiral smectic liquid crystallinity, which is crosslinked with a crosslinking component having liquid crystallinity, can be used. In the polymer liquid crystal composition, a polymer liquid crystal compound having a chiral smectic liquid crystallinity, which is cross-linked by a cross-linking component having liquid crystallinity, another polymer liquid crystal compound,
A high molecular compound, a low molecular liquid crystal compound, a low molecular compound, etc. are included. Further, a dye, a stabilizer, an antioxidant, a UV absorber and the like can be added. The polymer liquid crystal composition contains a chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound crosslinked by a liquid crystal crosslinking component in an amount of 5 wt% or more, preferably 10 wt% or more. If it is less than 5 wt%, the film property may not be sufficient. In the liquid crystal device of the present invention, the polymer liquid crystal compound or polymer liquid crystal composition described above can be used.
【００４１】上記の本発明の液晶素子は、カイラルスメ
クチック相を示し、双安定性を有する強誘電性のスイッ
チングモードを用いることが出来る。このため、従来よ
り応答性が非常に優れている。また、液晶素子に双安定
性を実現するために、らせんの解消を行なう必要があ
り、そのためには、膜厚を十分薄くする必要がある。具
体的には１０μｍ以下にすればよい。The above liquid crystal device of the present invention can use a ferroelectric switching mode exhibiting a chiral smectic phase and having bistability. Therefore, the responsiveness is much better than before. Further, in order to realize bistability in the liquid crystal element, it is necessary to eliminate the spiral, and for that purpose, it is necessary to make the film thickness sufficiently thin. Specifically, it may be 10 μm or less.
【００４２】本発明の液晶素子のもう一つの代表的な例
は、配向を固定して、その電気的、光学的異方性を利用
して薄膜としての、あるいは薄膜を利用した素子であ
る。Another typical example of the liquid crystal device of the present invention is a device in which the orientation is fixed and the electrical or optical anisotropy is used to form a thin film or a thin film is used.
【００４３】このような薄膜は例えば、先に示したSuch a thin film is shown, for example, in the above.
【００４４】[0044]
【外１】 のような繰り返し単位を生成するアクリル系モノマーと
先に示したアクリル系の液晶性架橋モノマーを含む液晶
組成物をポリイミドラビング膜やＳｉＯ2 の斜方蒸着膜
等の配向制御膜を有する基板に塗布し、液晶状態で配向
させた後、紫外線等を照射し、重合硬化することにより
得ることができる。液晶組成物中には、感光開始剤、色
素、酸化防止剤等の添加物を添加することができる。[Outer 1] And a liquid crystal composition containing the above-mentioned acrylic liquid crystalline cross-linking monomer to form a repeating unit such as the above are applied to a substrate having an alignment control film such as a polyimide rubbing film or an oblique vapor deposition film of SiO 2. Then, it can be obtained by aligning it in a liquid crystal state, and then irradiating it with ultraviolet rays and polymerizing and curing it. Additives such as a photoinitiator, a dye, and an antioxidant can be added to the liquid crystal composition.
【００４５】このような薄膜は、液晶の持つ光学的特性
に起因して大きな複屈折性を有しているため偏光板、１
／４波長板等に利用することができる。露光時にマスキ
ングすることにより、パターニングすることが可能であ
り光導波路として使用することもできる。通常用いられ
ている光学薄膜に比べ膜厚を非常に薄くすることができ
るので透過率が格段に大きいという利点を持ち、応用範
囲は非常に広い。Since such a thin film has a large birefringence due to the optical characteristics of the liquid crystal, the polarizing plate, 1
It can be used for a quarter wave plate and the like. Patterning is possible by masking at the time of exposure, and it can also be used as an optical waveguide. Since the film thickness can be made extremely thin as compared with the commonly used optical thin film, it has an advantage that the transmittance is remarkably large, and the application range is very wide.
【００４６】本発明の高分子液晶素子の一例は、ガラ
ス，プラスチック又は金属等の任意の材料からなる基板
の上に、本発明の高分子液晶化合物又は高分子液晶組成
物を塗布等の方法でフィルムを形成するが、基板上にＩ
ＴＯ膜などの透明電極やパターン化された電極を形成す
ることができる。An example of the polymer liquid crystal element of the present invention is a method of coating the polymer liquid crystal compound or polymer liquid crystal composition of the present invention on a substrate made of any material such as glass, plastic or metal. Form a film, but on the substrate I
A transparent electrode such as a TO film or a patterned electrode can be formed.
【００４７】図１（ａ），（ｂ）は本発明の高分子液晶
素子の一例を示し、図１（ａ）は本発明の高分子液晶素
子の平面図、図１（ｂ）はそのＡＡ′線断面図である。
同図１は本発明の高分子液晶化合物を表示素子に適用し
た例を示す。FIGS. 1A and 1B show an example of the polymer liquid crystal device of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the polymer liquid crystal device of the present invention, and FIG. It is a ′ line sectional view.
FIG. 1 shows an example in which the polymer liquid crystal compound of the present invention is applied to a display device.
【００４８】同図１において、本発明の高分子液晶素子
は、ガラス板又はプラスチック板などからなる一対の基
板１，１′（少なくとも一方の基板が複屈折を有する）
をスペーサ４で所定の間隔に保持し、この一対の基板
１，１′をシーリングするために接着剤６で接着したセ
ル構造を有しており、さらに基板１の上には複数の透明
電極２からなる電極群（例えば、マトリクス電極構造の
うちの走査電圧印加用電極群）が、例えば帯状パターン
などの所定パターンで形成されている。また、基板１′
の上には前述の透明電極２と交差させた複数の透明電極
２′からなる電極群（例えば、マトリクス電極構造のう
ちの信号電圧印加用電極群）が形成されている。In FIG. 1, the polymer liquid crystal device of the present invention comprises a pair of substrates 1 and 1'made of a glass plate or a plastic plate (at least one substrate has birefringence).
Have a cell structure in which the spacers 4 are held at a predetermined interval, and the pair of substrates 1 and 1 ′ are bonded with an adhesive 6 to seal the substrates. Further, a plurality of transparent electrodes 2 are provided on the substrate 1. An electrode group (for example, a scanning voltage applying electrode group in the matrix electrode structure) is formed in a predetermined pattern such as a strip pattern. Also, the substrate 1 '
An electrode group (for example, a signal voltage applying electrode group in the matrix electrode structure) composed of a plurality of transparent electrodes 2'intersecting the transparent electrode 2 is formed on the above.
【００４９】この様な透明電極２，２′を設けた基板
１，１′には、例えば、一酸化珪素，二酸化珪素，酸化
アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグネシウム，酸化
セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒化物，シリコン
炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物質やポリビニル
アルコール，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエス
テルイミド，ポリパラキシレリン，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルアセタール，ポリ塩化ビニ
ル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロース樹脂，メラ
ミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物
質を用いて被膜形成した配向制御膜５，５′を設けるこ
とができる。Substrates 1 and 1'provided with such transparent electrodes 2 and 2'are, for example, silicon monoxide, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconia, magnesium fluoride, cerium oxide, cerium fluoride and silicon nitride. Substances, inorganic insulating materials such as silicon carbide and boron nitride, polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide imide, polyester imide, polyparaxylelline, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin It is possible to provide the orientation control films 5 and 5'formed by coating with an organic insulating material such as urea resin or acrylic resin.
【００５０】この配向制御膜５，５′は、前述の如き無
機絶縁物質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その
表面をビロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビング）す
ることによって得られる。本発明の別の好ましい具体例
では、ＳｉＯやＳｉＯ2 などの無機絶縁物質を基板１，
１′の上に斜め蒸着法によって被膜形成することによっ
て配向制御膜５，５′を得ることができる。The orientation control films 5 and 5'are obtained by forming a film of the above-mentioned inorganic insulating material or organic insulating material and then rubbing the surface in one direction with velvet, cloth or paper. To be In another preferred embodiment of the present invention, an inorganic insulating material such as SiO or SiO 2 is applied to the substrate 1,
Orientation control films 5 and 5'can be obtained by forming a film on 1'by an oblique vapor deposition method.
【００５１】また、別の具体例ではガラス又はプラスチ
ックからなる基板１，１′の表面あるいは基板１，１′
の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質を被膜形成
した後に、該被膜の表面を斜方エッチング法によりエッ
チングすることにより、その表面に配向制御効果を付与
することができる。In another embodiment, the surface of the substrate 1, 1'made of glass or plastic or the substrate 1, 1 '.
After the above-mentioned inorganic insulating material or organic insulating material is formed as a film on the surface of the film, the surface of the film is etched by the oblique etching method, whereby the orientation control effect can be imparted to the surface.
【００５２】前述の配向制御膜５，５′は、同時に絶縁
膜としても機能させることが好ましく、このためにこの
配向制御膜の膜厚は一般に１００Å〜１μｍ、好ましく
は５００Å〜５０００Åの範囲に設定することができ
る。この絶縁層は高分子液晶層３に微量に含有される不
純物等のために生ずる電流の発生を防止できる利点をも
有しており、従って動作を繰り返し行っても液晶化合物
を劣化させることがない。It is preferable that the orientation control films 5 and 5'also function as insulating films at the same time. For this reason, the thickness of the orientation control film is generally set in the range of 100Å to 1 µm, preferably in the range of 500Å to 5000Å. can do. This insulating layer also has an advantage that it can prevent the generation of a current caused by a small amount of impurities contained in the polymer liquid crystal layer 3, and therefore does not deteriorate the liquid crystal compound even if the operation is repeated. .
【００５３】また、本発明の高分子液晶素子では、基板
１もしくは基板１′の高分子液晶化合物を含有する高分
子液晶層に接する面の片側だけに配向制御膜を設けても
よい。Further, in the polymer liquid crystal device of the present invention, the orientation control film may be provided only on one side of the surface of the substrate 1 or the substrate 1'that is in contact with the polymer liquid crystal layer containing the polymer liquid crystal compound.
【００５４】前記、高分子液晶化合物及びその組成物は
配向膜を用いた配向法のみでなく、下記のような配向法
によっても良好な配向が得られる。分子配列を確実に行
うものとしては、一軸延伸、二軸延伸、インフレーショ
ン延伸等の延伸法やシエアリングによる再配列が好まし
い。単独ではフィルム性がなく延伸が困難なものはフィ
ルムにサンドイッチすることで共延伸し、望ましい配向
を得ることができる。The polymer liquid crystal compound and its composition can be excellently aligned not only by the alignment method using an alignment film but also by the following alignment method. As a method for surely performing molecular alignment, a stretching method such as uniaxial stretching, biaxial stretching, inflation stretching, or rearrangement by shearing is preferable. If the film alone has no film property and is difficult to stretch, it can be co-stretched by sandwiching it in a film to obtain a desired orientation.
【００５５】次に、基板１，１′として用いることがで
きるポリマーフィルムには、下記に示すようなものが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。すなわ
ち、低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレン
フィルム（三井東圧化学 ハイブロン等）、ポリプロピ
レンフィルム（東レ トレファン等）、ポリエステルフ
ィルム（デュポン マイラー等）、ポリビニルアルコー
ルフィルム（日本合成化学工業 ハイセロン等）、ポリ
アミドフィルム（東洋合成フィルム レイファン等）、
ポリカーボネートフィルム（帝人 テイジンパンライト
等）、ポリイミドフィルム（デュポン ＫＡＰＴＯＮ
等）、ポリ塩化ビニルフィルム（三菱樹脂 ヒシレック
ス等）、ポリ四ふっ化エチレンフィルム（三井フロロケ
ミカル テフロン等）、ポリアクリルフィルム（住友ベ
ークライト スミライト）、ポリスチレンフィルム（旭
ダウ スタイロシート）、ポリ塩化ビニリデンフィルム
（旭ダウ サランフィルム）、セルロースフィルム、ポ
リフッ化ビニルフィルム（デュポン テドラー）等が挙
げられる。Next, examples of polymer films that can be used as the substrates 1 and 1'include, but are not limited to, those shown below. That is, low-density polyethylene film, high-density polyethylene film (Mitsui Toatsu Kagaku Hibron, etc.), polypropylene film (Toray Trefan, etc.), polyester film (DuPont Mylar, etc.), polyvinyl alcohol film (Nippon Synthetic Chemical Industry, Hycelon, etc.), polyamide Film (Toyo Gosei film, Reifan etc.),
Polycarbonate film (Teijin Teijin Panlite, etc.), polyimide film (DuPont KAPTON
Etc.), polyvinyl chloride film (Mitsubishi resin Hishirex etc.), polytetrafluoroethylene film (Mitsui Fluorochemical Teflon etc.), polyacrylic film (Sumitomo Bakelite Sumilite), polystyrene film (Asahi Dow Styrosheet), polyvinylidene chloride Examples include films (Asahi Dow Saran film), cellulose films, polyvinyl fluoride films (DuPont Tedlar), and the like.
【００５６】本発明において、偏光子７，７′としては
偏光フィルム，偏光ビームスプリッター等を用いること
ができる。In the present invention, a polarizing film, a polarizing beam splitter or the like can be used as the polarizer 7, 7 '.
【００５７】本発明の高分子液晶表示素子において、加
熱による効果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘ
ッドやレーザー光を用いることが出来る。In the polymer liquid crystal display device of the present invention, when the effect of heating is used for display, a thermal head or laser light can be used.
【００５８】レーザー光としては、Ｈｅ−Ｎｅガスレー
ザー，Ａｒ2+ガスレーザー，Ｎ2 ガスレーザー等のガス
レーザーや、ルビーレーザー，ガラスレーザー，ＹＡＧ
レーザー等の固体レーザーや、半導体レーザー等を用い
ることが望ましい。また、６００ｎｍ〜１６００ｎｍの
波長範囲の半導体レーザーが好ましく用いられる。特に
好ましくは６００〜９００ｎｍの波長範囲の半導体レー
ザーが用いられる。また、これらのレーザー光の第２高
調波、第３高調波を用いれば短波長化が可能となる。As the laser light, gas lasers such as He-Ne gas laser, Ar 2+ gas laser and N 2 gas laser, ruby laser, glass laser, YAG are used.
It is desirable to use a solid laser such as a laser or a semiconductor laser. Further, a semiconductor laser having a wavelength range of 600 nm to 1600 nm is preferably used. Particularly preferably, a semiconductor laser having a wavelength range of 600 to 900 nm is used. Further, the wavelength can be shortened by using the second and third harmonics of these laser lights.
【００５９】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中に分散・溶解して用いら
れる。表示面に光吸収層もしくは光吸収剤の影響が出る
場合は、可視光域に吸収のないものが望ましい。When laser light is used, a light absorbing layer is provided separately, or is dispersed and dissolved in the display layer before use. In the case where the display surface is affected by the light absorbing layer or the light absorbing agent, it is desirable that the material does not absorb in the visible light region.
【００６０】高分子液晶層へ添加するレーザー光吸収化
合物の例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、
トリスアゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフト
キノン系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシ
アニン系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、
アミニウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属
キレート系化合物等がある。Examples of the laser light absorbing compound added to the polymer liquid crystal layer include azo compounds, bisazo compounds,
Trisazo compounds, anthraquinone compounds, naphthoquinone compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, tetrabenzoporphyrin compounds,
There are aminium salt compounds, diimonium salt compounds, metal chelate compounds, and the like.
【００６１】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつ高分子液晶化合物に対し
て相溶性もしくは分散性がよい。また、中には二色性を
有するものもあり、これら二色性を有する化合物を高分
子液晶中に混合すれば、熱的に安定なホスト−ゲスト型
のメモリー及び表示媒体を得ることもできる。また高分
子液晶化合物中には上記の化合物が二種類以上含有され
ていてもよい。Among the above laser light absorbing compounds, the compounds for semiconductor lasers have absorption in the near infrared region, are useful as stable light absorbing dyes, and have good compatibility or dispersibility with polymer liquid crystal compounds. In addition, some of them have dichroic properties, and if these dichroic compounds are mixed in the polymer liquid crystal, a thermally stable host-guest type memory and display medium can be obtained. . Further, the polymer liquid crystal compound may contain two or more kinds of the above compounds.
【００６２】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
２色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。なお、高分子液晶化合物に対する上記化合物
の添加量は重量％で、０．１〜２０％程度、好ましく
は、０．５〜１０％がよい。Further, the above compounds may be combined with other near infrared absorbing dyes or dichroic dyes. Representative examples of near-infrared absorbing dyes that can be suitably combined are cyanine, merocyanine, phthalocyanine, tetrahydrocholine, dioxazine, anthraquinone, triphenodithiazine, xanthene, triphenylmethane, pyrylium, croconium, azulene and triphenylamine. And the like. The amount of the above compound added to the liquid crystal polymer compound is about 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10%.
【００６３】次に本発明の情報記憶装置について説明す
る。本発明の情報記録装置は、液晶性を有する架橋成分
により架橋された、キラルスメクチック液晶性の高分子
液晶化合物を使用した液晶素子を用いる。Next, the information storage device of the present invention will be described. The information recording device of the present invention uses a liquid crystal element using a polymer liquid crystal compound having a chiral smectic liquid crystallinity, which is crosslinked by a crosslinking component having liquid crystallinity.
【００６４】図２は本発明の液晶素子の一例を示す断面
図、図３（ａ）は本発明の情報記憶装置の一例を示す概
略図、図３（ｂ）は入射光，反射光および配向軸との相
対関係を示す説明図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of the liquid crystal element of the present invention, FIG. 3 (a) is a schematic view showing an example of the information storage device of the present invention, and FIG. 3 (b) is incident light, reflected light and alignment. It is explanatory drawing which shows the relative relationship with an axis.
【００６５】図２において、本発明の液晶素子は、下部
基板１１３上に反射層１０２を設け、また上部基板１１
４の上に配向制御膜１０４を設け、前記両基板間に高分
子液晶化合物を含有する記録層１０３を挟持した構成か
らなり、記録層の高分子液晶化合物は配向制御膜１０４
によって同心円状、放射状もしくはカード状に１方向に
一軸配向処理されて配向軸１１１を示している。（図３
（ｂ）参照）また上部基板１１４と下部基板１１３の記
録層側に、ＩＴＯ透明電極を設けて、電界によるスイッ
チングを利用した液晶素子とすることもできる。図３
（ａ）に示すように、この配向軸１１１に対して半導体
レーザー１０６より照射したレーザー光を偏光ビームス
プリッター１０７によって入射直線偏光方向１１０の直
線偏光とし、配向軸１１１に対して角度θを有するよう
に情報記録媒体へ入射させる。In FIG. 2, in the liquid crystal device of the present invention, the reflective layer 102 is provided on the lower substrate 113, and the upper substrate 11 is provided.
4 is provided with an alignment control film 104, and a recording layer 103 containing a polymer liquid crystal compound is sandwiched between the both substrates, and the polymer liquid crystal compound in the recording layer is formed by the alignment control film 104.
Shows the orientation axis 111 by uniaxial orientation processing in one direction in a concentric circle shape, a radial shape, or a card shape. (Fig. 3
(See (b)) Further, an ITO transparent electrode may be provided on the recording layer side of the upper substrate 114 and the lower substrate 113 to form a liquid crystal element utilizing switching by an electric field. Figure 3
As shown in (a), the laser beam emitted from the semiconductor laser 106 on the alignment axis 111 is linearly polarized in the incident linear polarization direction 110 by the polarization beam splitter 107 so that it has an angle θ with respect to the alignment axis 111. To the information recording medium.
【００６６】図３（ａ）において、角度θで直線偏光を
記録層１０３へ入射すると、その複屈折率によって楕円
偏光となり、この円偏光が反射層１０２によって反射さ
れると円偏光の回転方向が逆転する。この逆回転円偏光
が記録層１０３へ再度入射すると、先ほどと逆の過程に
より入射直線偏光方向１１０と直交した反射直線偏光方
向１１２の直線偏光として出射される。これは偏光ビー
ムスプリッター１０７によって検出器１０８へ入射され
る。In FIG. 3A, when linearly polarized light is incident on the recording layer 103 at an angle θ, it becomes elliptically polarized light due to its birefringence, and when this circularly polarized light is reflected by the reflecting layer 102, the rotation direction of the circularly polarized light changes. Reverse. When this reverse circularly polarized light is incident on the recording layer 103 again, it is emitted as linearly polarized light in the reflected linearly polarized light direction 112 orthogonal to the incident linearly polarized light direction 110 by the process reverse to the above. This is incident on the detector 108 by the polarization beam splitter 107.
【００６７】このとき高分子液晶化合物を含有する記録
層において、その配向軸の方向もしくは同時に複屈折率
が変化することによって、出射光の状態が変化して偏光
ビームスプリッター１０７によって分離される光量が変
化し検出器１０８によって信号が検出される。At this time, in the recording layer containing the high-molecular liquid crystal compound, the birefringence changes in the direction of the alignment axis or at the same time, the state of the emitted light changes, and the amount of light separated by the polarization beam splitter 107 changes. The signal is changed and detected by the detector 108.
【００６８】本発明において、記録層の記録，非記録部
は、次に示す状態、 等方相 カイラルスメクチック相垂直配向 カイラルスメクチック相水平配向 から選択し、それらに合わせて直接あるいはレーザー照
射等による加熱，電界の印加等の書き込み条件を選定す
ることにより、各々を配向軸方向や複屈折率の異なる状
態に固定することができる。In the present invention, the recording and non-recording portions of the recording layer are selected from the following states: isotropic phase, chiral smectic phase vertical orientation, and chiral smectic phase horizontal orientation, and heating according to them is carried out directly or by laser irradiation. By selecting writing conditions such as application of an electric field, it is possible to fix each to a state in which the orientation axis direction and the birefringence are different.
【００６９】[0069]
【実施例】以下、実施例を示し、本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００７０】合成例１Synthesis Example 1
【００７１】[0071]
【化１５】 の合成[Chemical 15] Synthesis of
【００７２】 ６−クロロ−ヘキサノール１３．６ｇ
とｐ−ヒドロキシ安息香酸１１．０ｇをエタノール水溶
液中、ＫＯＨとともに加熱還流を１０時間行なった。希
塩酸を加え、析出物をろ取した。エタノールで再結晶し
て、ｐ−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）安息香酸
（ａ）９．５ｇを得た。13.6 g of 6-chloro-hexanol
And 11.0 g of p-hydroxybenzoic acid were heated and refluxed with KOH in an ethanol aqueous solution for 10 hours. Dilute hydrochloric acid was added, and the precipitate was collected by filtration. Recrystallization from ethanol gave 9.5 g of p- (6-hydroxyhexyloxy) benzoic acid (a).
【００７３】 ｐ−（６−ヒドロキシヘキシルオキ
シ）安息香酸（ａ）９．５ｇとアクリル酸１０．０ｇを
ハイドロキノンの存在下、トルエン中で硫酸を加え５０
時間加熱還流した。溶媒を留去し、再結晶して、ｐ−
（６−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息香酸
（ｂ）８．１ｇを得た。Sulfuric acid was added to p- (6-hydroxyhexyloxy) benzoic acid (a) (9.5 g) and acrylic acid (10.0 g) in toluene in the presence of hydroquinone to obtain 50.
Heated to reflux for hours. The solvent was distilled off, recrystallized, and p-
8.1 g of (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid (b) was obtained.
【００７４】 ｐ−（６−アクリロイロキシヘキシル
オキシ）安息香酸（ｂ）３．５ｇを２，６−ジ−ｔ−ブ
チルフェノールの存在下、チオニルクロライド５ｍｌと
トルエン２０ｍｌ中２時間加熱還流した。これに、無水
ＴＨＦ１０ｍｌと無水ピリジン１ｍｌを加え、０〜５℃
で２，３−ジシアノ−ｐ−ハイドロキノン１．０ｇの無
水ＴＨＦ溶液を加えた。５℃で１時間、室温で１時間、
５０℃で１５時間撹拌した。希塩酸を加え、酢酸エチル
で連続抽出した。溶媒を留去し、カラムクロマトグラフ
ィーで精製して目的とする化合物（Ｉ）を２．１ｇ得
た。化合物（Ｉ）のＩＲスペクトルを図４に示す。3.5 g of p- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid (b) was heated under reflux in 5 ml of thionyl chloride and 20 ml of toluene for 2 hours in the presence of 2,6-di-t-butylphenol. To this, 10 ml of anhydrous THF and 1 ml of anhydrous pyridine were added, and the mixture was heated at 0-5 ° C.
A solution of 1.0 g of 2,3-dicyano-p-hydroquinone in anhydrous THF was added. 1 hour at 5 ° C, 1 hour at room temperature,
The mixture was stirred at 50 ° C for 15 hours. Dilute hydrochloric acid was added, and the mixture was continuously extracted with ethyl acetate. The solvent was distilled off, and the residue was purified by column chromatography to obtain 2.1 g of the desired compound (I). The IR spectrum of compound (I) is shown in FIG.
【００７５】合成例２ 合成例１と同様に下記の化合物（ＩＩ）を合成した。Synthesis Example 2 The following compound (II) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1.
【００７６】[0076]
【化１６】 化合物（ＩＩ）のＩＲスペクトルを図５に示す。[Chemical 16] The IR spectrum of the compound (II) is shown in FIG.
【００７７】合成例３ 下記に示すキラルスメクチック液晶性のモノマー化合物
（ＩＩＩ）０．５００ｇとSynthesis Example 3 0.500 g of the following chiral smectic liquid crystal monomer compound (III)
【００７８】[0078]
【化１７】 化合物（Ｉ）０．０２８ｇをＤＭＦ５ｍｌ中、ＡＩＢＮ
１ｍｏｌ％を重合開始剤として重合した。メタノール中
へ再沈殿をくり返し、ポリマー０．３１２ｇを得た。[Chemical 17] Compound (I) 0.028 g in DMF 5 ml, AIBN
Polymerization was performed using 1 mol% as a polymerization initiator. Reprecipitation was repeated in methanol to obtain 0.312 g of a polymer.
【００７９】相転移温度Phase transition temperature
【００８０】[0080]
【数１】 [Equation 1]
【００８１】ＧＰＣによる数平均分子量Ｍｎ＝１５，０
００ 重量平均分子量Ｍｗ＝５５，０００Number average molecular weight by GPC Mn = 15,0
00 Weight average molecular weight Mw = 55,000
【００８２】合成例４ 化合物（ＩＩＩ）１．１５ｇと化合物（ＩＩ）０．０７
９ｇを合成例３と同様に重合、精製を行ない、ポリマー
を０．８５１ｇを得た。Synthesis Example 4 1.15 g of compound (III) and 0.07 of compound (II)
9g was polymerized and purified in the same manner as in Synthesis Example 3 to obtain 0.851g of a polymer.
【００８３】相転移温度Phase transition temperature
【００８４】[0084]
【数２】 [Equation 2]
【００８５】Ｍｎ＝３１，０００ Ｍｗ＝１２２，２００ ポリマーの 1Ｈ−ＮＭＲを図６に示す。Mn = 31,000 Mw = 122,200 1 H-NMR of the polymer is shown in FIG.
【００８６】合成例５ 化合物（ＩＩＩ）１．１５ｇと化合物（ＩＩ）０．１１
３ｇを合成例３と同様に重合、精製を行ない、ポリマー
を０．７９８ｇを得た。Synthesis Example 5 1.15 g of compound (III) and 0.11 of compound (II)
3 g was polymerized and purified in the same manner as in Synthesis Example 3 to obtain 0.798 g of a polymer.
【００８７】相転移温度Phase transition temperature
【００８８】[0088]
【数３】 [Equation 3]
【００８９】Ｍｎ＝３８，５００ Ｍｗ＝２１７，４００ ポリマーの 1Ｈ−ＮＭＲを図７に示す。Mn = 38,500 Mw = 217,400 1 H-NMR of the polymer is shown in FIG.
【００９０】実施例１ 合成例４で合成したポリマーのテトラクロロエタン溶
液をポリイミドラビング膜付ガラス基板に塗布した。乾
燥したのち、アニーリングしたところ、配向した。室温
に降温したが表面に凹凸のない均一な膜となった。室温
で１か月放置したが、塗布膜を膜性に亀裂等の変化がな
かった。Example 1 A tetrachloroethane solution of the polymer synthesized in Synthesis Example 4 was applied on a glass substrate with a polyimide rubbing film. After drying, it was aligned when it was annealed. Although the temperature was lowered to room temperature, it became a uniform film with no irregularities on the surface. After being left for one month at room temperature, there was no change in the film properties of the coating film such as cracks.
【００９１】比較例１ 合成例３で示したキラルスメクチック液晶性のモノマー
化合物（ＩＩＩ）１．００ｇを合成例３と同様に重合、
精製した。このポリマーの相転移温度と分子量は下記の
とおりである。Comparative Example 1 1.00 g of the chiral smectic liquid crystal monomer compound (III) shown in Synthesis Example 3 was polymerized in the same manner as in Synthesis Example 3,
Purified. The phase transition temperature and molecular weight of this polymer are as follows.
【００９２】相転移温度Phase transition temperature
【００９３】[0093]
【数４】 [Equation 4]
【００９４】Ｍｎ＝１０，３００ Ｍｗ＝１３，３００ このポリマーを実施例１と同様に塗布成膜したところ、
表面に多数凹凸や亀裂が観測された。Mn = 10,300 Mw = 13,300 When this polymer was coated and formed in the same manner as in Example 1,
Many irregularities and cracks were observed on the surface.
【００９５】実施例２ 下記の各成分Example 2 The following components
【００９６】[0096]
【化１８】 [Chemical 18]
【００９７】を混合し、ポリイミドラビング膜およびＩ
ＴＯ付ガラス基板に塗布した。その上面にＩＴＯ付ガラ
ス基板をかぶせた。膜厚はシリエンビーススペーサーを
散布して５μｍとした。徐冷してカイラルスメチック相
の均一配向を得た。Are mixed to form a polyimide rubbing film and I
It was applied to a glass substrate with TO. The glass substrate with ITO was covered on the upper surface. The film thickness was 5 μm by sprinkling with a silicone spacer. Slow cooling gave a uniform orientation of the chiral smectic phase.
【００９８】１０Ｖ／μｍの電圧を印加したところ、電
界に応答した分子の反転が観測された。電圧を印加した
まま、３０ｃｍの距離から１５０Ｗの紫外線ランプを照
射し重合したところカイラルスメクチック相の均一な配
向を保持した薄膜となった。When a voltage of 10 V / μm was applied, the inversion of the molecule in response to the electric field was observed. When a UV lamp of 150 W was irradiated from a distance of 30 cm and polymerization was performed while applying a voltage, a thin film having a uniform orientation of the chiral smectic phase was obtained.
【００９９】実施例３ 合成例３，４，５で得られたポリマー，，及び、
それ等と下記の低分子液晶化合物（Ｖ）とを表１に示す
割合で配合した高分子液晶組成物，，を、ポリイ
ミドラビング膜を形成してあるＩＴＯ透明電極付ガラス
基板に塗布したのち、アニーリングを行ない、さらに上
部電極をとり付けた。これに、カイラルスメクチック相
で、２０Ｖ／μｍの電界をかけた。それぞれの化合物、
組成物において、このとき電界に応答した分子の判定が
観測された。その応答速度を表２に示す。Example 3 Polymers obtained in Synthesis Examples 3, 4 and 5, and
A polymer liquid crystal composition prepared by blending them and the following low molecular weight liquid crystal compound (V) in the ratio shown in Table 1 was applied to a glass substrate with an ITO transparent electrode on which a polyimide rubbing film was formed, Annealing was performed and the upper electrode was attached. An electric field of 20 V / μm was applied to this in a chiral smectic phase. Each compound,
In the composition, a determination of the molecules that responded to the electric field was then observed. The response speed is shown in Table 2.
【０１００】[0100]
【化１９】 [Chemical 19]
【０１０１】[0101]
【表１】 [Table 1]
【０１０２】[0102]
【表２】 [Table 2]
【０１０３】実施例４ 実施例３で用いたポリマー，，および高分子液晶
組成物，，にそれぞれ１重量％の（ＩＶ）で表わ
されるＩＲ吸収色素（ＩＶ）を加え、均一に分散した。Example 4 1% by weight of the IR absorbing dye (IV) represented by (IV) was added to each of the polymer used in Example 3, and the polymer liquid crystal composition, and uniformly dispersed.
【０１０４】次に、Ａｌを３０００Åの厚さに蒸着した
カード状ガラス基板ヘポリイミド配向膜（日産化学工業
（株）製、高純度ポリイミドワニス サンエバー１０
０）を形成し、ラビング法により一軸配向性を与えた。
ＩＴＯを１０００Åの厚さに蒸着したガラス基板へも同
様の処理を施した。該ＩＴＯ付ガラス基板へ上記の高分
子液晶共重合体溶液をスピナー塗布し、乾燥後１．１μ
ｍの膜厚とした。次に前記Ａｌ付ガラス基板を圧着して
加熱冷却し、配向を行い、液晶素子を得た。Next, a polyimide alignment film (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., high-purity polyimide varnish, Sun Ever 10) was formed on a card-shaped glass substrate on which Al was evaporated to a thickness of 3000 Å.
0) was formed and uniaxial orientation was given by the rubbing method.
The same process was performed on a glass substrate on which ITO was deposited to a thickness of 1000 Å. The above-mentioned polymer liquid crystal copolymer solution was applied onto the ITO-attached glass substrate by a spinner and dried to 1.1 μm.
The film thickness was m. Next, the Al-attached glass substrate was pressure-bonded, heated and cooled, and aligned to obtain a liquid crystal element.
【０１０５】次に、上下基板間に＋４０Ｖの電圧を印加
し、Ｓｃ* 相から冷却することで一軸配向した。Next, a voltage of +40 V was applied between the upper and lower substrates, and the Sc * phase was cooled to achieve uniaxial orientation.
【０１０６】次に、室温で上下基板間へ−４０Ｖの電圧
を印加して、図３の光学系で５ｍＷの波長８３０ｎｍ半
導体を１０ｍｓパルスとして集光照射したところ、コン
トラストよく記録された。Next, a voltage of -40 V was applied between the upper and lower substrates at room temperature, and a 5 mW semiconductor with a wavelength of 830 nm was focused and irradiated as a 10 ms pulse with the optical system of FIG.
【０１０７】[0107]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の液晶性を有
する架橋成分により架橋されたキラルスメクチック液晶
性の高分子液晶化合物は、高い液晶性と良好な膜性を有
しており、かつ高速の応答性を有しているため、従来に
ない大面積かつ良好な応答性を有する液晶素子を実現で
きる。また、該液晶素子を用いれば、高密度、大容量の
良好な情報記憶装置を実現できる。Industrial Applicability As described above, the chiral smectic liquid crystal polymer liquid crystal compound crosslinked by the liquid crystal crosslinking component of the present invention has high liquid crystallinity and good film property, and Since it has a high-speed response, it is possible to realize a liquid crystal element having a large area and a good response, which has never been obtained. Further, by using the liquid crystal element, an information storage device having a high density and a large capacity can be realized.
【図１】本発明の液晶素子の一例を示し、図１（ａ）は
本発明の高分子液晶素子の平面図、図１（ｂ）はそのＡ
Ａ′線断面図である。1 shows an example of a liquid crystal element of the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view of a polymer liquid crystal element of the present invention, and FIG.
It is an A'line sectional view.
【図２】本発明の液晶素子の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal element of the present invention.
【図３】本発明の情報記憶装置の一例を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an information storage device of the present invention.
【図４】合成例１の化合物（Ｉ）のＩＲスペクトル図で
ある。FIG. 4 is an IR spectrum diagram of compound (I) of Synthesis Example 1.
【図５】合成例２の化合物（ＩＩ）のＩＲスペクトル図
である。5 is an IR spectrum diagram of compound (II) of Synthesis Example 2. FIG.
【図６】合成例４のポリマーの 1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣ
ｌ3）を示す図である。FIG. 6 1 H-NMR (CDC of the polymer of Synthesis Example 4
l 3) is a diagram showing a.
【図７】合成例５のポリマーの 1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣ
ｌ3）を示す図である。FIG. 7 1 H-NMR (CDC of the polymer of Synthesis Example 5
l 3) is a diagram showing a.
１，１′ 基板 ２，２′ 透明電極 ３ 高分子液晶層 ４ スペーサ ５，５′ 配向制御膜 ６ 接着剤 ７，７′ 偏光子 １０２ 反射層 １０３ 記録層 １０４ 配向制御膜 １０６ 半導体レーザー １０７ 偏光ビームスプリッター １０８ 検出器 １０９ 集光レンズ １１０ 入射直線偏光方向 １１１ 配向軸 １１２ 反射直線偏光方向 １１３ 下部基板 １１４ 上部基板 １１５ ＩＴＯ電極 １１６ 記録・消去・再生光 1,1 'Substrate 2,2' Transparent electrode 3 Polymer liquid crystal layer 4 Spacer 5,5 'Alignment control film 6 Adhesive 7,7' Polarizer 102 Reflective layer 103 Recording layer 104 Alignment control film 106 Semiconductor laser 107 Polarized beam Splitter 108 Detector 109 Condenser lens 110 Incident linear polarization direction 111 Alignment axis 112 Reflected linear polarization direction 113 Lower substrate 114 Upper substrate 115 ITO electrode 116 Recording / erasing / reproducing light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 岳夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeo Eguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.
Claims (4)
た、キラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物を使
用した液晶素子。1. A liquid crystal device using a polymer liquid crystal compound having chiral smectic liquid crystallinity, which is crosslinked by a crosslinkable component having liquid crystallinity.
（１）で表わされる構造を有する液晶性の架橋モノマー
性化合物により架橋された高分子液晶化合物である請求
項１記載の液晶素子。 【化１】 （式中、Ｒ1 は水素原子、アルキル基またはハロゲン基
を表わす。Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙはそれぞれ同一もしくは
異なる単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−を
表わす。ｐは０または１を表わす。ｑ，ｖはそれぞれ同
一もしくは異なる０から１５までの整数を表わす。但
し、ｑ＋ｖ≧２である。ｒ，ｓ，ｔ，ｕはそれぞれ同一
もしくは異なる０から２までの整数を表わし、ｒ＋ｓ＋
ｔ＋ｕは２から５までの整数を表わす。Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ
3 ，Ａ4 はそれぞれ同一もしくは異なる、置換されてい
てもよい芳香環または脂肪族環の構造を表わす。）2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer liquid crystal compound is a polymer liquid crystal compound crosslinked with a liquid crystal crosslinking monomeric compound having a structure represented by the following general formula (1). [Chemical 1] (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen group. U, V, W, X and Y each represent the same or different single bond, —O—, —OCO— or —COO—, p. Represents 0 or 1. q and v represent the same or different integers from 0 to 15, provided that q + v ≧ 2, and r, s, t, and u represent the same or different integers from 0 to 2. And r + s +
t + u represents an integer from 2 to 5. A 1 , A 2 , A
3 and A 4 each represent the same or different, optionally substituted aromatic ring or aliphatic ring structure. )
た、キラルスメクチック液晶性の高分子液晶化合物を含
有する液晶組成物を使用した液晶素子。3. A liquid crystal device using a liquid crystal composition containing a polymer liquid crystal compound having chiral smectic liquid crystallinity, which is crosslinked with a crosslinkable component having liquid crystallinity.
液晶素子を用いた情報記憶装置。4. An information storage device using the liquid crystal element according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP92198992A JPH0618864A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Liquid crystal element and information memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP92198992A JPH0618864A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Liquid crystal element and information memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618864A true JPH0618864A (en) | 1994-01-28 |
Family
ID=16400309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP92198992A Pending JPH0618864A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Liquid crystal element and information memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618864A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11513019A (en) * | 1995-09-01 | 1999-11-09 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Polymerizable liquid crystal compounds |
| KR100426296B1 (en) * | 1994-03-11 | 2004-07-27 | 바스프 악티엔게젤샤프트 | New Polymeric Liquid Crystal Compound |
| KR20170029522A (en) * | 2014-07-18 | 2017-03-15 | 후지필름 가부시키가이샤 | Polymer, composition, optical film, and liquid crystal display |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP92198992A patent/JPH0618864A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100426296B1 (en) * | 1994-03-11 | 2004-07-27 | 바스프 악티엔게젤샤프트 | New Polymeric Liquid Crystal Compound |
| JPH11513019A (en) * | 1995-09-01 | 1999-11-09 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Polymerizable liquid crystal compounds |
| KR20170029522A (en) * | 2014-07-18 | 2017-03-15 | 후지필름 가부시키가이샤 | Polymer, composition, optical film, and liquid crystal display |
| US10487165B2 (en) | 2014-07-18 | 2019-11-26 | Fujifilm Corporation | Polymer, composition, optical film, and liquid crystal display device |
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