JPH02264925A - 液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途 - Google Patents
液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途Info
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- JPH02264925A JPH02264925A JP1087303A JP8730389A JPH02264925A JP H02264925 A JPH02264925 A JP H02264925A JP 1087303 A JP1087303 A JP 1087303A JP 8730389 A JP8730389 A JP 8730389A JP H02264925 A JPH02264925 A JP H02264925A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素
子の用途に関する。
子の用途に関する。
発明の技術的背景
従来、OA機器などの表示デイバイスとして最も広範に
使用されてきたのはCRTデイバイスである。
使用されてきたのはCRTデイバイスである。
このような表示デイバイスを有するOA機器などの分野
においては、近年、機器の小型軽量化、あるいは表示デ
イバイスの大画面化および薄型化などに対する要望が高
まってきている。このためそれぞれの用途あるいは要望
に対応させて、従来から用いられているCRTデイバイ
スの代わりに、種々の新たな表示デイバイスが開発され
ている。
においては、近年、機器の小型軽量化、あるいは表示デ
イバイスの大画面化および薄型化などに対する要望が高
まってきている。このためそれぞれの用途あるいは要望
に対応させて、従来から用いられているCRTデイバイ
スの代わりに、種々の新たな表示デイバイスが開発され
ている。
このような表示デイバイスとしては、たとえば、液晶デ
イスプレィ、プラズマデイスプレィ、LEDデイスプレ
ィ、ELデイスプレィおよびECDデイスプレィなどが
ある。
イスプレィ、プラズマデイスプレィ、LEDデイスプレ
ィ、ELデイスプレィおよびECDデイスプレィなどが
ある。
これらの表示デイバイスのうち、液晶デイスプレィは、
基本的には液晶化合物を用いたスイッチング素子に電気
信号を与えて、この電気信号に対応させてスイッチング
素子中の液晶化合物の状態を変化させることにより光の
透過性を制御して電気信号を画面上に顕在化させるデイ
バイスである。
基本的には液晶化合物を用いたスイッチング素子に電気
信号を与えて、この電気信号に対応させてスイッチング
素子中の液晶化合物の状態を変化させることにより光の
透過性を制御して電気信号を画面上に顕在化させるデイ
バイスである。
そして、このような液晶デイバイスは上述のOA機器の
液晶デイスプレィだけでなく、例えばディジタルウォッ
チあるいは携帯ゲーム機などの表示デイバイスとして既
に実用化されている。また、近時、小型テレビジョンな
どの動画用の表示デイバイスとしても使用され始めてい
る。
液晶デイスプレィだけでなく、例えばディジタルウォッ
チあるいは携帯ゲーム機などの表示デイバイスとして既
に実用化されている。また、近時、小型テレビジョンな
どの動画用の表示デイバイスとしても使用され始めてい
る。
このような液晶化合物を用いた表示デイバイスは、TN
(ツイストネマチック)モードによって駆動させるこ
とができる。このTNモードは、液晶化合物のネマチッ
ク相における分子の誘電異方性を利用して表示を行なう
方式であり、外部から印加される電界の2乗に比例した
エネルギーによって表示デイバイスが駆動する(f−E
2)。
(ツイストネマチック)モードによって駆動させるこ
とができる。このTNモードは、液晶化合物のネマチッ
ク相における分子の誘電異方性を利用して表示を行なう
方式であり、外部から印加される電界の2乗に比例した
エネルギーによって表示デイバイスが駆動する(f−E
2)。
しかしながら、この方式を採用した場合、表示されてい
る画像を変えるためには、素子中における液晶化合物の
分子の位置を変える必要があるために、駆動時間が長く
なり、液晶化合物の分子位置を変えるために必要とする
電圧、すなわち消費電力も大きくなるという問題点があ
る。さらに、このようなスイッチング素子においては、
スイッチングしきい値特性があまり良好でないため、高
速で分子位置を変えて切り替え動作を行なおうとすると
、非表示画像部にまでもれ電圧がかかり、表示デイバイ
スのコントラストが著しく低下することがある。
る画像を変えるためには、素子中における液晶化合物の
分子の位置を変える必要があるために、駆動時間が長く
なり、液晶化合物の分子位置を変えるために必要とする
電圧、すなわち消費電力も大きくなるという問題点があ
る。さらに、このようなスイッチング素子においては、
スイッチングしきい値特性があまり良好でないため、高
速で分子位置を変えて切り替え動作を行なおうとすると
、非表示画像部にまでもれ電圧がかかり、表示デイバイ
スのコントラストが著しく低下することがある。
このように従来のTNモードによる表示方式には、特に
大型画面用表示デイバイスあるいは小型デジタルテレビ
ジョンなどのような動画用の表示デイバイスとしては適
当な表示方式であるとは言えない面がある。
大型画面用表示デイバイスあるいは小型デジタルテレビ
ジョンなどのような動画用の表示デイバイスとしては適
当な表示方式であるとは言えない面がある。
また、上記のようなTNモードにおけるスイッチングし
きい値特性などを改良したSTN (スーパーツイスト
ネマチック)モードを利用した表示デイバイスが使用さ
れている。このようなSTNモードを利用することによ
り、スイッチングしきい値特性が改善されるため、表示
デイバイスのコントラストが向上する。
きい値特性などを改良したSTN (スーパーツイスト
ネマチック)モードを利用した表示デイバイスが使用さ
れている。このようなSTNモードを利用することによ
り、スイッチングしきい値特性が改善されるため、表示
デイバイスのコントラストが向上する。
しかしながら、この方法も誘電異方性を利用している点
ではTNモードと変わりなく、従ってスイッチング時間
が長いため、大画面用表示デイバイスあるいは小型デジ
タルテレビジョンなどのような動画用の表示デイバイス
として使用した場合にはTNモードを利用した表示デイ
バイスと同様の傾向を示す。
ではTNモードと変わりなく、従ってスイッチング時間
が長いため、大画面用表示デイバイスあるいは小型デジ
タルテレビジョンなどのような動画用の表示デイバイス
として使用した場合にはTNモードを利用した表示デイ
バイスと同様の傾向を示す。
これに対し、1975年、R,B、Meyerらは、彼
らが合成した有機化合物が強誘電性を示すことを見出し
た。さらに、1980年に、彼等は、上記のような強誘
電性液晶化合物をギャップの小さなセル中に充填した素
子を光スイツチング素子、すなわち表示デイバイスとし
て用いうる可能性を示唆した。
らが合成した有機化合物が強誘電性を示すことを見出し
た。さらに、1980年に、彼等は、上記のような強誘
電性液晶化合物をギャップの小さなセル中に充填した素
子を光スイツチング素子、すなわち表示デイバイスとし
て用いうる可能性を示唆した。
上記のような強誘電性液晶化合物を用いたスイッチング
素子は、TNモードあるいはSTNモードを利用したス
イッチング素子とは異なり、液晶化合物の分子の配向方
向を変えるだけでスイッチング素子として機能させるこ
とができるため、スイッチング時間が非常に短縮される
。さらに、強誘電性液晶化合物のもつ自発分極(Ps)
と電界強度(E)とにより与えられるPsXEの値が液
晶化合物の分子の配向方向を変えるための実効エネルギ
ー強度であるので、消費電力も非常に少なくなる。そし
て、このような強誘電性液晶化合物は、印加型界の方向
によって二つの安定状態、すなわち双安定性を持つので
、スイッチングのしきい値特性も非常に良好であり、動
画用の表示デイバイスなどとして用いるのに特に適して
いる。
素子は、TNモードあるいはSTNモードを利用したス
イッチング素子とは異なり、液晶化合物の分子の配向方
向を変えるだけでスイッチング素子として機能させるこ
とができるため、スイッチング時間が非常に短縮される
。さらに、強誘電性液晶化合物のもつ自発分極(Ps)
と電界強度(E)とにより与えられるPsXEの値が液
晶化合物の分子の配向方向を変えるための実効エネルギ
ー強度であるので、消費電力も非常に少なくなる。そし
て、このような強誘電性液晶化合物は、印加型界の方向
によって二つの安定状態、すなわち双安定性を持つので
、スイッチングのしきい値特性も非常に良好であり、動
画用の表示デイバイスなどとして用いるのに特に適して
いる。
ところで、このような強誘電性液晶化合物を光スイツチ
ング素子などに使用する場合、強誘電性液晶化合物には
、例えば動作温度範囲が常温付近あるいはそれ以下にあ
ること、動作温度幅が広いこと、スイッチング速度が大
きい(速い)ことおよびスイッチングしきい値電圧が適
正な範囲内にあることなど多くの特性が要求される。殊
にこれらのうちでも、動作温度範囲は強誘電性液晶化合
物を実用化する際に特に重要な特性である。
ング素子などに使用する場合、強誘電性液晶化合物には
、例えば動作温度範囲が常温付近あるいはそれ以下にあ
ること、動作温度幅が広いこと、スイッチング速度が大
きい(速い)ことおよびスイッチングしきい値電圧が適
正な範囲内にあることなど多くの特性が要求される。殊
にこれらのうちでも、動作温度範囲は強誘電性液晶化合
物を実用化する際に特に重要な特性である。
しかしながら、これまで知られている強誘電性液晶化合
物においては、例えば、R,B、Meyeret at
の論文[ジャーナル・デφフィジーク(J。
物においては、例えば、R,B、Meyeret at
の論文[ジャーナル・デφフィジーク(J。
de Phys、) 36巻L−69頁、1975年]
、田口雅明、原田隆正の論文[第11回液晶討論会予稿
集168頁、1985年]に記載されているように、一
般に動作温度が高く、また室温付近で作動する強誘電性
液晶化合物であっても動作温度幅およびその他の特性が
充分でないなど、強誘電性液晶化合物として実用上満足
できるものは得られていない。
、田口雅明、原田隆正の論文[第11回液晶討論会予稿
集168頁、1985年]に記載されているように、一
般に動作温度が高く、また室温付近で作動する強誘電性
液晶化合物であっても動作温度幅およびその他の特性が
充分でないなど、強誘電性液晶化合物として実用上満足
できるものは得られていない。
発明の目的
本発明は、特に液晶物質の配向性に優れ、しかもコント
ラストが大きく、動作温度範囲が室温付近ないしそれ以
下にあり、動作温度幅が広く、スイッチング速度が大き
く、消費電力が少ないなど、液晶物質特性に優れた液晶
素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途を提供
することを目的としている。
ラストが大きく、動作温度範囲が室温付近ないしそれ以
下にあり、動作温度幅が広く、スイッチング速度が大き
く、消費電力が少ないなど、液晶物質特性に優れた液晶
素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途を提供
することを目的としている。
発明の概要
本発明に係る液晶零子は、2枚の基板と、該2枚の基板
によって構成される間隙とからなるセル、および該セル
の間隙に充填された液晶物質より構成される液晶素子に
おいて、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面にポリイ
ミドからなる配向制御膜が設けられており、 そして、該液晶物質が、下記式[A]で表わされる化合
物を含むことを特徴としている。
によって構成される間隙とからなるセル、および該セル
の間隙に充填された液晶物質より構成される液晶素子に
おいて、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面にポリイ
ミドからなる配向制御膜が設けられており、 そして、該液晶物質が、下記式[A]で表わされる化合
物を含むことを特徴としている。
CP a ・・・[A]
ただし、式[A]において、Rは炭素数6〜18のアル
キル基、炭素数6〜18のアルコキシ基、および炭素数
6〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれ
る一種類の基であり、mは1〜10の整数であり、C1
は不整炭素原子を表わす。
キル基、炭素数6〜18のアルコキシ基、および炭素数
6〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれ
る一種類の基であり、mは1〜10の整数であり、C1
は不整炭素原子を表わす。
本発明に係る液晶素子の製造方法は、2枚の基板と、該
2枚の基板によって構成される間隙とからなるセル、お
よび該セルの間隙に充填された液晶物質より構成される
液晶素子を製造するに際し、少なくとも一方の基板の液
晶物質と対面する面にポリイミドからなる配向制御膜が
設けられているセルを用い、該セルの間隙に、上記式[
A]で表わされる化合物を含む液晶物質を充填した後、
該セルを該液晶物質が等方相を示す温度以上の温度から
2℃/分以下の降温速度で液晶を示す温度以下の温度に
冷却することを特徴としている。
2枚の基板によって構成される間隙とからなるセル、お
よび該セルの間隙に充填された液晶物質より構成される
液晶素子を製造するに際し、少なくとも一方の基板の液
晶物質と対面する面にポリイミドからなる配向制御膜が
設けられているセルを用い、該セルの間隙に、上記式[
A]で表わされる化合物を含む液晶物質を充填した後、
該セルを該液晶物質が等方相を示す温度以上の温度から
2℃/分以下の降温速度で液晶を示す温度以下の温度に
冷却することを特徴としている。
また、本発明に係る液晶表示装置および電気光学表示装
置は、上記の液晶素子を用いることを特徴としている。
置は、上記の液晶素子を用いることを特徴としている。
本発明の液晶素子は、特に液晶物質分子の配向性に優れ
、しかもコントラストが大きく、動作温度範囲が室温付
近ないしそれ以下にあり、動作温/[が広く、スイッチ
ング速度が大きく、消費電力が少ないなど、液晶物質特
性に優れている。
、しかもコントラストが大きく、動作温度範囲が室温付
近ないしそれ以下にあり、動作温/[が広く、スイッチ
ング速度が大きく、消費電力が少ないなど、液晶物質特
性に優れている。
本発明の液晶素子を、上記のような方法で製造すると、
特に液晶物質の配向性が向上し、従ってコントラスト比
が大きく、動作温度範囲が室温付近ないしそれ以下にあ
り、動作温度幅が広く、スイッチング速度が大きく、消
費電力が少ないなど、液晶特性に優れた液晶素子が得ら
れる。
特に液晶物質の配向性が向上し、従ってコントラスト比
が大きく、動作温度範囲が室温付近ないしそれ以下にあ
り、動作温度幅が広く、スイッチング速度が大きく、消
費電力が少ないなど、液晶特性に優れた液晶素子が得ら
れる。
発明の詳細な説明
以下、本発明に係る液晶素子およびその製造方法ならび
に液晶素子の用途について具体的に説明する。
に液晶素子の用途について具体的に説明する。
まず、本発明に係る液晶素子について説明する。
本発明に係る液晶素子の断面の一例を第1図に示す。
本発明に係る液晶素子は、第1図に示すように、基本的
には、2枚の透明基板(以下、単に基板ともいう) 1
a、lbとこの2枚の基板1a、 lbによって構成さ
れる間隙2とからなるセル3、およびこのセルの間隙2
に充填された液晶物質4より構成されている。
には、2枚の透明基板(以下、単に基板ともいう) 1
a、lbとこの2枚の基板1a、 lbによって構成さ
れる間隙2とからなるセル3、およびこのセルの間隙2
に充填された液晶物質4より構成されている。
この基板1a、 lbは、少なくとも一方が透明である
ことが必要であり、通常は、基板として、ガラスあるい
はポリカーボネート等の透明プラスチック等が使用され
る。
ことが必要であり、通常は、基板として、ガラスあるい
はポリカーボネート等の透明プラスチック等が使用され
る。
このような基板1a、 lbが液晶物質と対面する面に
は、通常は、゛酸化インジウムースズ等からなる電極5
a、5bが設けられている。そして、本発明においては
、基板として、上記のような基板上に透明電極が一体的
に形成された透明電極基板を使用することもできる。
は、通常は、゛酸化インジウムースズ等からなる電極5
a、5bが設けられている。そして、本発明においては
、基板として、上記のような基板上に透明電極が一体的
に形成された透明電極基板を使用することもできる。
本発明の液晶素子において、上記のような基板の液晶物
質に接する少なくとも一方の面には配向制御膜が設けら
れている。したがって、本発明において、配向制御膜は
基板の一方に設けられていればよいが、両者に配向制r
1a膜が設けられていることが好ましい。第1図には、
配向制御膜が二枚設けられた態様が示されおり、この配
向制御膜は8a、8bで示されている。
質に接する少なくとも一方の面には配向制御膜が設けら
れている。したがって、本発明において、配向制御膜は
基板の一方に設けられていればよいが、両者に配向制r
1a膜が設けられていることが好ましい。第1図には、
配向制御膜が二枚設けられた態様が示されおり、この配
向制御膜は8a、8bで示されている。
そして、本発明において、配向制御膜は、ポリイミドで
ある。したがうて、本発明において、配向制御膜が一枚
の場合には、この−枚の配向制御膜がポリイミドからな
り、また、二枚の配向制御膜を有する場合には、少なく
とも一方がポリイミドからなり、好ましくは両者がポリ
イミドからなる。
ある。したがうて、本発明において、配向制御膜が一枚
の場合には、この−枚の配向制御膜がポリイミドからな
り、また、二枚の配向制御膜を有する場合には、少なく
とも一方がポリイミドからなり、好ましくは両者がポリ
イミドからなる。
ポリイミドとしてはイミド結合を含む高分子であればよ
く、フィルム形成が可能であることが好ましい。ポリイ
ミドの具体的な例としては、宇部興産■製ユービレック
スーR1日産化学工業■製サンエバー130、日本合成
ゴム■製JIA−28、日本ポリイミド特製ケルイミド
601、日立化成工業■製HL−1100などがある。
く、フィルム形成が可能であることが好ましい。ポリイ
ミドの具体的な例としては、宇部興産■製ユービレック
スーR1日産化学工業■製サンエバー130、日本合成
ゴム■製JIA−28、日本ポリイミド特製ケルイミド
601、日立化成工業■製HL−1100などがある。
但し上記に具体例を挙げたがこれらに限定されるわけで
はない。
はない。
このように、ポリイミドはイミド結合を含む高分子を主
成分とする樹脂であるが、本発明で用いられる配向制御
膜には、ポリイミドの特性を損なわない範囲内でポリア
ミド等の他の樹脂を含んでいてもよく、またイミド構成
単位以外の他の構成単位を含む樹脂であってもよい。
成分とする樹脂であるが、本発明で用いられる配向制御
膜には、ポリイミドの特性を損なわない範囲内でポリア
ミド等の他の樹脂を含んでいてもよく、またイミド構成
単位以外の他の構成単位を含む樹脂であってもよい。
配向制御膜の一方がポリイミド以外の物質で形成されて
いる場合に、このポリイミド以外の配向制御膜は有機材
料から形成されていてもよく、無機材料から形成されて
いてもよい。
いる場合に、このポリイミド以外の配向制御膜は有機材
料から形成されていてもよく、無機材料から形成されて
いてもよい。
有機材料から形成された配向制御膜としては、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、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、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン
、シロキサンポリイミド、セル自−ス樹脂、メラミン樹
脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂、導電性ポリマーなどの
樹脂類からなる膜を挙げることができる。さらに、配向
制御膜は、例えば環化ゴム系フォトレジスト、フェノー
ルノボラック系フォトレジスト、あるいはポリメチルメ
タクリレート、エポキシ化1.4−ポリブタジェンなど
の電子線フォトレジストの硬化体であってもよい。また
配向制御膜は、無機材料から形成されていてもよく、こ
の場合に無機配向制御膜を形成する素材の例としては、
SinSGem。
ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、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、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン
、シロキサンポリイミド、セル自−ス樹脂、メラミン樹
脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂、導電性ポリマーなどの
樹脂類からなる膜を挙げることができる。さらに、配向
制御膜は、例えば環化ゴム系フォトレジスト、フェノー
ルノボラック系フォトレジスト、あるいはポリメチルメ
タクリレート、エポキシ化1.4−ポリブタジェンなど
の電子線フォトレジストの硬化体であってもよい。また
配向制御膜は、無機材料から形成されていてもよく、こ
の場合に無機配向制御膜を形成する素材の例としては、
SinSGem。
Ag2O3、Y OSz「0 、MgF2.Ce F
aを挙げることができる。
aを挙げることができる。
このような配向制御膜は、基板の液晶と接する面に、上
記のような樹脂を例えばスピンコード法などにより塗布
する方法、このように塗布した後に加熱処理する方法、
樹脂フィルムを貼着する方法、感光性樹脂を塗布した後
、エネルギー線を照射して硬化させる方法、無機材料を
蒸着する方法等のように使用する材料に対応させて種々
の方法を採用して形成することができる。
記のような樹脂を例えばスピンコード法などにより塗布
する方法、このように塗布した後に加熱処理する方法、
樹脂フィルムを貼着する方法、感光性樹脂を塗布した後
、エネルギー線を照射して硬化させる方法、無機材料を
蒸着する方法等のように使用する材料に対応させて種々
の方法を採用して形成することができる。
このような配向制御膜の厚さは、通常
0゜005〜0.25μm1好ましくは0.01〜0.
15μmの範囲内にある。
15μmの範囲内にある。
そして、本発明においては、上記のような配向制御膜は
、それぞれの基板の液晶物質に接する面の上に、一方の
配向制御膜の規制力によって配向される液晶物質と他方
の配向制御膜の規制力によって配向される液晶物質とが
、略平行で、かつ方向が実質的に逆になるように二枚の
配向制御膜が設けられていることが好ましい。すなわち
、配向制御膜の液晶物質に対する配向方向が実質的に逆
平行となるように配向されていることが好ましい。この
配向制御膜6a、8bは、液晶物質を配向させるとの作
用を有している。従って、このように配向制御膜を逆平
行に配置して液晶物質を配向処理すると、セル内に注入
された液晶物質の初期配向性が向上して、コントラスト
等に優れた液晶素子等が得られる。
、それぞれの基板の液晶物質に接する面の上に、一方の
配向制御膜の規制力によって配向される液晶物質と他方
の配向制御膜の規制力によって配向される液晶物質とが
、略平行で、かつ方向が実質的に逆になるように二枚の
配向制御膜が設けられていることが好ましい。すなわち
、配向制御膜の液晶物質に対する配向方向が実質的に逆
平行となるように配向されていることが好ましい。この
配向制御膜6a、8bは、液晶物質を配向させるとの作
用を有している。従って、このように配向制御膜を逆平
行に配置して液晶物質を配向処理すると、セル内に注入
された液晶物質の初期配向性が向上して、コントラスト
等に優れた液晶素子等が得られる。
さらに、本発明において、配向制御膜は、配向処理され
ていることが好ましい。ここで、配向処理とは、液晶分
子を所定の方向に配向させるための処理のことをいい、
例えばポリイミドは、布などで一方向にこするなどして
行なうラビングすることにより、配向処理することがで
きる。
ていることが好ましい。ここで、配向処理とは、液晶分
子を所定の方向に配向させるための処理のことをいい、
例えばポリイミドは、布などで一方向にこするなどして
行なうラビングすることにより、配向処理することがで
きる。
本発明で使用されるセルは、上記のように配向制御膜6
a、6bが形成された二枚の基板1a+ tbによって
液晶物質を充填する間隙2が形成されている。このよう
な間隙2は、例えば基板1a、lbを、その周囲にスペ
ーサ8を介して配置することにより形成することができ
る。このようにスペーサ8を配置することにより、液晶
物質を充填するための間隙2を確保することができると
共に、液晶物質の漏洩を防止することもできる。なお、
間隙2は、上記のような側壁を形成するスペーサーを用
いて形成することができると共に、液晶物質中に所定の
粒子径を有する粒子(内部スペーサ)を配合することに
より形成することもできる。
a、6bが形成された二枚の基板1a+ tbによって
液晶物質を充填する間隙2が形成されている。このよう
な間隙2は、例えば基板1a、lbを、その周囲にスペ
ーサ8を介して配置することにより形成することができ
る。このようにスペーサ8を配置することにより、液晶
物質を充填するための間隙2を確保することができると
共に、液晶物質の漏洩を防止することもできる。なお、
間隙2は、上記のような側壁を形成するスペーサーを用
いて形成することができると共に、液晶物質中に所定の
粒子径を有する粒子(内部スペーサ)を配合することに
より形成することもできる。
このようにして形成される間隙の幅は、通常1.5〜7
μm1好ましくは1.8〜5μmの範囲内にある。
μm1好ましくは1.8〜5μmの範囲内にある。
なお、本発明の液晶素子においては、例えば光導電膜、
光遮断膜、光反射膜などの各種薄膜が基板と反対側の配
向制御膜上に設けられていてもよい。
光遮断膜、光反射膜などの各種薄膜が基板と反対側の配
向制御膜上に設けられていてもよい。
本発明の液晶素子においては、上記のようなセルの間隙
2に液晶物質が充填されている。
2に液晶物質が充填されている。
本発明において使用される液晶物質は、下記式[A]で
表わされる液晶化合物を含んでいる。特に本発明におい
ては、式[A]で表わされる液晶化合物を単独で使用す
ることもできるが、上記の式[A]で表わされる液晶化
合物を少なくともも一種類含む液晶組成物であることが
好ましい。
表わされる液晶化合物を含んでいる。特に本発明におい
ては、式[A]で表わされる液晶化合物を単独で使用す
ることもできるが、上記の式[A]で表わされる液晶化
合物を少なくともも一種類含む液晶組成物であることが
好ましい。
0P3 ・・・ [A]
ただし、式[A]において、Rは炭素数6〜18のアル
キル基、炭素数6〜18のアルコキシ基および炭素数6
〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれる
1種の基である。またmは1〜6の整数であり、C*は
不整炭素原子を表わす。
キル基、炭素数6〜18のアルコキシ基および炭素数6
〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ばれる
1種の基である。またmは1〜6の整数であり、C*は
不整炭素原子を表わす。
上記式[A]において、Rが炭素数6〜18のアルキル
基である場合には、このようなアルキル基としては、直
鎖状、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもよ
いが、Rが直鎖状のアルキル基であるカルボン酸エステ
ルの分子は、分子がまっ直ぐに伸びた剛直構造をとるた
め、優れた液晶性を示す。このような直鎖状のアルキル
基の具体的な例としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オ
クチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オ
クタデシル基などを挙げることができる。
基である場合には、このようなアルキル基としては、直
鎖状、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもよ
いが、Rが直鎖状のアルキル基であるカルボン酸エステ
ルの分子は、分子がまっ直ぐに伸びた剛直構造をとるた
め、優れた液晶性を示す。このような直鎖状のアルキル
基の具体的な例としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オ
クチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、オ
クタデシル基などを挙げることができる。
また、Rが炭素数6〜18のハロゲン化アルキル基であ
る場合、ハロゲン化アルキル基の例としては、上記のよ
うなアルキル基の水素原子の少なくとも一部が、F、C
jl、Br、■などのハロゲン原子で置換された基を挙
げることができる。
る場合、ハロゲン化アルキル基の例としては、上記のよ
うなアルキル基の水素原子の少なくとも一部が、F、C
jl、Br、■などのハロゲン原子で置換された基を挙
げることができる。
また、Rが炭素数6〜18のアルコキシ基である場合に
は、このようなアルコキシ基の例としては、上記のよう
なアルキル基を有するアルコキシ基を挙げることができ
る。このようなアルコキシ基の具体的な例としては、ヘ
キソキシ基、ヘプトキシ基、オクチルオキシ基、デシル
オキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、
オクタデシルオキシ基を挙げることができる。
は、このようなアルコキシ基の例としては、上記のよう
なアルキル基を有するアルコキシ基を挙げることができ
る。このようなアルコキシ基の具体的な例としては、ヘ
キソキシ基、ヘプトキシ基、オクチルオキシ基、デシル
オキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、
オクタデシルオキシ基を挙げることができる。
上記のようなRを有する化合物のうちアルコキシ基を有
する化合物が特に優れた液晶性を示す。
する化合物が特に優れた液晶性を示す。
上記式[A]においてmは1〜10の整数である。従っ
て上記式[A]において、 F3 で表わされる基としては、 mが1である mが5である P a などが挙げられ、これらの内ではmが4〜6である化合
物が液晶化合物として有用であり、特にmが5である下
記のような基を有する化合物が液晶化合物として最も有
用である。
て上記式[A]において、 F3 で表わされる基としては、 mが1である mが5である P a などが挙げられ、これらの内ではmが4〜6である化合
物が液晶化合物として有用であり、特にmが5である下
記のような基を有する化合物が液晶化合物として最も有
用である。
■
F
p 3
上記の不整炭素原子は、エステル結合でフェニレン基と
結合している。
結合している。
式[A]において、上記のフェニレン基としては、0−
フェニレン基、−フェニレン基、p−フェニレン基を挙
げることができる。特にカルボン酸工ステル化合物は、
分子自体が直線状になることが好ましく、このため、フ
ェニレン基としては、p−フェニレン基が好ましい。
フェニレン基、−フェニレン基、p−フェニレン基を挙
げることができる。特にカルボン酸工ステル化合物は、
分子自体が直線状になることが好ましく、このため、フ
ェニレン基としては、p−フェニレン基が好ましい。
このフェニレン基は、エチレン基を介してナフチレン基
と結合している。
と結合している。
このナフチレン基としては、l、4−ナフチレン基、1
.8−ナフチレン基、1.7−ナフチレン基、1.8−
ナフチレン基、2.5−ナフチレン基、2.6−ナフチ
レン基、2.7−ナフチレン基等を挙げることができる
。特にカルボン酸エステル化合物は、分子自体が直線状
になることが好ましく、このため、ナフチレン基として
は2.6−ナフチレン基が好ましい。
.8−ナフチレン基、1.7−ナフチレン基、1.8−
ナフチレン基、2.5−ナフチレン基、2.6−ナフチ
レン基、2.7−ナフチレン基等を挙げることができる
。特にカルボン酸エステル化合物は、分子自体が直線状
になることが好ましく、このため、ナフチレン基として
は2.6−ナフチレン基が好ましい。
なお、このナフチレン基は、例えば、炭素数1〜3程度
のアルキル基などを有していてもよく、このような置換
基を有することによってこのカルボン酸エステル化合物
の液晶特性が低下することはない。
のアルキル基などを有していてもよく、このような置換
基を有することによってこのカルボン酸エステル化合物
の液晶特性が低下することはない。
このナフチレン基の他の一方の結合手は、上記のRと結
合している。
合している。
上記式[A]で表わされるカルボン酸エステル化合物と
しては、具体的には、例えば次式[1]〜[4]で表わ
される化合物を挙げることができる。
しては、具体的には、例えば次式[1]〜[4]で表わ
される化合物を挙げることができる。
上記のカルボン酸エステル化合物のうち、次式(■)で
表わされる化合物の相転移温度を表1に示す。なお、表
1において、Ss C”はカイラルスメクチックC相、
S■Aは、スメクチック°A相Isoは等方性液体を表
わす。
表わされる化合物の相転移温度を表1に示す。なお、表
1において、Ss C”はカイラルスメクチックC相、
S■Aは、スメクチック°A相Isoは等方性液体を表
わす。
[■]
表1
上記のようなカルボン酸エステル化合物は、公知の合成
技術を利用して製造することができる。
技術を利用して製造することができる。
たとえば、上記のカルボン酸エステル化合物は、以下に
示す合成経路に従って合成することができn−、CIO
Hzt<Oゝco −C)l−O−COOCH3る。
示す合成経路に従って合成することができn−、CIO
Hzt<Oゝco −C)l−O−COOCH3る。
(■)
すなわち、たとえば、6−デシルオキシナフタレン−2
−カルボン酸のようなアルコキシナフタレン−カルボン
酸に水素化リチルムアルミニウムのような水素化剤を作
用させることによりB−デシルオキシ−2−ヒドロキシ
メチルナフタレン(1)のようなアルコキシナフタレン
のヒドロキシ化合物を得る。
−カルボン酸のようなアルコキシナフタレン−カルボン
酸に水素化リチルムアルミニウムのような水素化剤を作
用させることによりB−デシルオキシ−2−ヒドロキシ
メチルナフタレン(1)のようなアルコキシナフタレン
のヒドロキシ化合物を得る。
このヒドロキシ化合物(1)と活性二酸化マンガンのよ
うな酸化剤とを反応させることにより6−デシルオキシ
ナフタレン−2−アルデヒド(■)のようなアルコキシ
ナフタレンアルデヒドを得る。
うな酸化剤とを反応させることにより6−デシルオキシ
ナフタレン−2−アルデヒド(■)のようなアルコキシ
ナフタレンアルデヒドを得る。
一方、p−トルイル酸と、N−ハロコハク酸イミドなど
のハロゲン化剤とをジベンゾイルパーオキサイドのよう
な反応開始剤の存在下に反応させることにより4−(ハ
ロメチル)安息香酸(III)のようなハロゲン化物を
得る。
のハロゲン化剤とをジベンゾイルパーオキサイドのよう
な反応開始剤の存在下に反応させることにより4−(ハ
ロメチル)安息香酸(III)のようなハロゲン化物を
得る。
このハロゲン化物(I[I)とメタノールのようなアル
コールとのエステル化反応により、4−(ハロメチル)
安息香酸アルキルエステル(IV)を得る。
コールとのエステル化反応により、4−(ハロメチル)
安息香酸アルキルエステル(IV)を得る。
この4−(ハロメチル)安息香酸アルキルエステル(I
V)とトリフェニルホスフィンとを反応させることによ
り、(アルコキシカルボニルベンジル)トリフェニルホ
スホニウムハライドのようなハライド(V)を得る。
V)とトリフェニルホスフィンとを反応させることによ
り、(アルコキシカルボニルベンジル)トリフェニルホ
スホニウムハライドのようなハライド(V)を得る。
そして、前記した6−デシルオキシナフタレン2−アル
デヒド(II)のようなアルコキシナフタレンアルデヒ
ドと、(アルコキシカルボニルベンジル)トリフェニル
ホスホニウムハライド(V)のようなハライドとを反応
させることにより、ビニレン基でフ土二しン基とナフチ
レン基とが結合された式(V[)で表わされるシス−ト
ランス異性体混合物(V[)を得る。
デヒド(II)のようなアルコキシナフタレンアルデヒ
ドと、(アルコキシカルボニルベンジル)トリフェニル
ホスホニウムハライド(V)のようなハライドとを反応
させることにより、ビニレン基でフ土二しン基とナフチ
レン基とが結合された式(V[)で表わされるシス−ト
ランス異性体混合物(V[)を得る。
このシス−トランス異性体混合物(Vl)と水素とを、
パラジウム−カーボンなどの水素化触媒の存在下に接触
させて、シス−トランス異性体混合物(Vl)の中心付
近にあるビニレン基を水素化して式(■)で表わされる
化合物を得る。
パラジウム−カーボンなどの水素化触媒の存在下に接触
させて、シス−トランス異性体混合物(Vl)の中心付
近にあるビニレン基を水素化して式(■)で表わされる
化合物を得る。
この化合物(■)と1−トリフロロメチルへキサノール
−1のような不整炭素原子を有するα−トリフロロメチ
ルアルコールとを反応させることにより本発明で使用さ
れるカルボン酸エステル化合物(■)を得ることができ
る。
−1のような不整炭素原子を有するα−トリフロロメチ
ルアルコールとを反応させることにより本発明で使用さ
れるカルボン酸エステル化合物(■)を得ることができ
る。
例えば上記のようにして得られた式[A]で表わされる
カルボン酸エステル化合物が光学活性を有する場合には
、このカルボン酸エステル化合物はζ強誘電性液晶化合
物としての特性を示すようになる。
カルボン酸エステル化合物が光学活性を有する場合には
、このカルボン酸エステル化合物はζ強誘電性液晶化合
物としての特性を示すようになる。
上記のようなカルボン酸エステル化合物中には、室温付
近ないし氷点下の温度でスメクチック相を示す化合物が
多い。
近ないし氷点下の温度でスメクチック相を示す化合物が
多い。
従来、液晶化合物を単独で使用した場合に、この化合物
20℃以下の温度でスメチック相を示す液晶化合物はほ
とんど知られていない。
20℃以下の温度でスメチック相を示す液晶化合物はほ
とんど知られていない。
そして、このようなカルボン酸エステル化合物を含有す
る液晶組成物は、スメクチック相を示す温度が低いだけ
でなく、このような液晶組成物を用いて製造された光ス
イツチング素子は、高速応答性にも優れている。
る液晶組成物は、スメクチック相を示す温度が低いだけ
でなく、このような液晶組成物を用いて製造された光ス
イツチング素子は、高速応答性にも優れている。
本発明で用いれる液晶組成物は、上記のようなカルボン
酸エステル化合物を少なくとも一種類含有している。
酸エステル化合物を少なくとも一種類含有している。
本発明で使用される液晶組成物においては、上記のカル
ボン酸エステル化合物[A]を、例えば、カイラルスメ
クチック液晶組成物の主剤あるいは、他のスメクチック
相を示す化合物を主剤とする液晶組成物の助剤として使
用する。
ボン酸エステル化合物[A]を、例えば、カイラルスメ
クチック液晶組成物の主剤あるいは、他のスメクチック
相を示す化合物を主剤とする液晶組成物の助剤として使
用する。
また、本発明で用いられるカルボン酸エステル化合物の
ように強誘電性を示す液晶化合物は、電圧を印加するこ
とにより、光スイツチング現象を起こすので、この現象
を利用することにより、応答性のよい表示装置を作製す
ることができる(例えば特開昭56−107216号公
報、特開昭59−118744号公報参照)。
ように強誘電性を示す液晶化合物は、電圧を印加するこ
とにより、光スイツチング現象を起こすので、この現象
を利用することにより、応答性のよい表示装置を作製す
ることができる(例えば特開昭56−107216号公
報、特開昭59−118744号公報参照)。
そして、このような表示装置に使用される強誘電性液晶
化合物は、カイラルスメクチックC(目、カイラルスメ
クチックF相、カイラルスメクチックG相、カイラルス
メクチックH相、カイラルスメクチックI相、カイラル
スメクチックJ相、カイラルスメクチックに相のいずれ
かの相を示す化合物であるが、カイラルスメクチックC
相(SLIC*相)以外ではこのような液晶化合物を用
いた表示素子は一般に応答速度が小さいため、従来では
応答速度の大きいカイラルスメクチックC相で駆動させ
ることが実用上有利であるとされていた。
化合物は、カイラルスメクチックC(目、カイラルスメ
クチックF相、カイラルスメクチックG相、カイラルス
メクチックH相、カイラルスメクチックI相、カイラル
スメクチックJ相、カイラルスメクチックに相のいずれ
かの相を示す化合物であるが、カイラルスメクチックC
相(SLIC*相)以外ではこのような液晶化合物を用
いた表示素子は一般に応答速度が小さいため、従来では
応答速度の大きいカイラルスメクチックC相で駆動させ
ることが実用上有利であるとされていた。
しかしながら、本発明者らが既に提案したようなスメク
チックA相における表示素子の駆動法(特願昭62−1
57808号明細書参照)を利用することにより、強誘
電性液晶組成物は、カイラルスメクチックC相だけでな
くスメクチックA相で使用することができる。従って、
上記のようなカルボン酸エステル化合物を含有している
本発明の液晶組成物を用いることにより、液晶素子の液
晶温度が広くなり、さらに電気光学対応性が高速化する
。
チックA相における表示素子の駆動法(特願昭62−1
57808号明細書参照)を利用することにより、強誘
電性液晶組成物は、カイラルスメクチックC相だけでな
くスメクチックA相で使用することができる。従って、
上記のようなカルボン酸エステル化合物を含有している
本発明の液晶組成物を用いることにより、液晶素子の液
晶温度が広くなり、さらに電気光学対応性が高速化する
。
表2に上記のようなカルボン酸エステル化合物を用いる
ことにより、液晶組成物の相転移温度が低下する例を示
す。表2に示すように、カルボン酸エステル化合物とし
て、(+)6−デシルオキシ2− [2−(4−((1
−)リフロロメチル)へブチル)オキシカルボニル)フ
ェニル]エチルーナフタレンを使用し、この化合物を用
いることにより(B)として表記した液晶物質 CHO+C00+C0O−AIl の相転移温度が低下する。具体的には、Cry −8m
C”の相転移温度は27℃から一30℃に低* − 下し、さらにS■CSa+Aの相転移温度は、30℃か
ら15℃に低下し、またSmA−1soの相転移温度は
58℃から36℃に低下する。
ことにより、液晶組成物の相転移温度が低下する例を示
す。表2に示すように、カルボン酸エステル化合物とし
て、(+)6−デシルオキシ2− [2−(4−((1
−)リフロロメチル)へブチル)オキシカルボニル)フ
ェニル]エチルーナフタレンを使用し、この化合物を用
いることにより(B)として表記した液晶物質 CHO+C00+C0O−AIl の相転移温度が低下する。具体的には、Cry −8m
C”の相転移温度は27℃から一30℃に低* − 下し、さらにS■CSa+Aの相転移温度は、30℃か
ら15℃に低下し、またSmA−1soの相転移温度は
58℃から36℃に低下する。
本発明で使用される液晶組成物において、上述のように
カルボン酸エステル化合物は、主剤として使用すること
もでき、また助剤として使用することもできる。すなわ
ち、本発明で使用される液晶組成物を使用する場合には
、上記式[A]で表わされる液晶化合物の含有率は、用
いられる液晶化合物の特性、組成物の粘度、動作温度、
用途などを考慮して適宜設定することができる。特に液
晶組成物中における液晶物質の合計重量に対して、この
カルボン酸エステル化合物を1〜99重量%の範囲、好
ましくは5〜75重量%の範囲の量で用いることが望ま
しい。
カルボン酸エステル化合物は、主剤として使用すること
もでき、また助剤として使用することもできる。すなわ
ち、本発明で使用される液晶組成物を使用する場合には
、上記式[A]で表わされる液晶化合物の含有率は、用
いられる液晶化合物の特性、組成物の粘度、動作温度、
用途などを考慮して適宜設定することができる。特に液
晶組成物中における液晶物質の合計重量に対して、この
カルボン酸エステル化合物を1〜99重量%の範囲、好
ましくは5〜75重量%の範囲の量で用いることが望ま
しい。
また、上記式[A]で表わされるカルボン酸エステル化
合物は、液晶組成物中に1種または2種以上配合されて
いてもよい。
合物は、液晶組成物中に1種または2種以上配合されて
いてもよい。
本発明で使用される液晶組成物において、上記式[A]
で表わされるカルボン酸エステル化合物と共に配合する
ことができるカイラルスメクチックC相を呈する化合物
の例としては、(+)−4’−(2”−メチルブチルオ
キシ)フェニル−B−オクチルオキシナフタレン−2−
カルボン酸エステル、 4°〜デシルオキシフェニル− ルオキシ)ナフタレン−2−カルボン酸エステル、およ
び を挙げることができる。
で表わされるカルボン酸エステル化合物と共に配合する
ことができるカイラルスメクチックC相を呈する化合物
の例としては、(+)−4’−(2”−メチルブチルオ
キシ)フェニル−B−オクチルオキシナフタレン−2−
カルボン酸エステル、 4°〜デシルオキシフェニル− ルオキシ)ナフタレン−2−カルボン酸エステル、およ
び を挙げることができる。
さらに、上記のカイラルスメクチックC相を呈する化合
物以外の化合物で、上述の式[A]で表わされるカルボ
ン酸エステル化合物を配合することにより、液晶組成物
を構成することができる液晶化合物の例としては、 co o+c++−N+c4H 9、0 I O
+C II − N+C Nなどのシップ塩基系液晶化
合物、 などのアゾキシ系液晶化合物、 C Ii o+coo暑−C611□3c u
o+coo÷CN などの安息香酸エステル系液晶化合物、C511□1+
coO+C N C 5If 1□+C00日冗←OC 5H 1、など
のシクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合物、 C511□1べφ(ヒON などのビフェニル系液晶化合物、 C 5II 1□は)(バ搬−〇N などのターフェニル系液晶化合物、 C5H1□べ心(誼つーON などのシクロヘキシル系液晶化合物 および などのピリジン系液晶化合物に代表されるネマチック系
の液晶化合物をはじめとして、さらに塩酸コレステリン
、ノナン酸コレステリンおよびオレイン酸コレステリン
などのコレステリック系の液晶化合物ならびに公知のス
メクチック系の液晶化合物を挙げることができる。
物以外の化合物で、上述の式[A]で表わされるカルボ
ン酸エステル化合物を配合することにより、液晶組成物
を構成することができる液晶化合物の例としては、 co o+c++−N+c4H 9、0 I O
+C II − N+C Nなどのシップ塩基系液晶化
合物、 などのアゾキシ系液晶化合物、 C Ii o+coo暑−C611□3c u
o+coo÷CN などの安息香酸エステル系液晶化合物、C511□1+
coO+C N C 5If 1□+C00日冗←OC 5H 1、など
のシクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合物、 C511□1べφ(ヒON などのビフェニル系液晶化合物、 C 5II 1□は)(バ搬−〇N などのターフェニル系液晶化合物、 C5H1□べ心(誼つーON などのシクロヘキシル系液晶化合物 および などのピリジン系液晶化合物に代表されるネマチック系
の液晶化合物をはじめとして、さらに塩酸コレステリン
、ノナン酸コレステリンおよびオレイン酸コレステリン
などのコレステリック系の液晶化合物ならびに公知のス
メクチック系の液晶化合物を挙げることができる。
なお、上記の液晶物質中には、上記のカルボン酸エステ
ル化合物および他の液晶化合物に加えてさらに、たとえ
ば、電導性賦与剤および寿命向上剤など、通常の液晶組
成物に配合することができる添加剤を配合してもよい。
ル化合物および他の液晶化合物に加えてさらに、たとえ
ば、電導性賦与剤および寿命向上剤など、通常の液晶組
成物に配合することができる添加剤を配合してもよい。
また色素の二色性を利用した駆動方式の液晶素子に使用
する場合には、二色性色素を配合することもできる。
する場合には、二色性色素を配合することもできる。
本発明で用いられる液晶組成物は、上記のカルボン酸エ
ステル化合物ならびに所望により他の液晶および添加剤
を混合することにより製造することができる。
ステル化合物ならびに所望により他の液晶および添加剤
を混合することにより製造することができる。
本発明の液晶素子は、基本的には、上記のようなセルの
間隙に上記のカルボン酸ニスエル化合物を含む液晶物質
を充填することにより製造することができる。
間隙に上記のカルボン酸ニスエル化合物を含む液晶物質
を充填することにより製造することができる。
液晶物質は、通常、溶融状態になるまで加熱され、この
状態で内部が真空にされたセルの間隙に充填(注入)さ
れる。
状態で内部が真空にされたセルの間隙に充填(注入)さ
れる。
このようにして液晶物質を充填した後、通常は、密封す
る。
る。
次いで、このように密封されたセルを、セル内の液晶物
質が等方相を示す温度以上の温度に加熱し、その後、こ
の液晶物質が液晶相を示す温度にまで冷却する。
質が等方相を示す温度以上の温度に加熱し、その後、こ
の液晶物質が液晶相を示す温度にまで冷却する。
そして、この冷却の際の降温速度を2℃/分以下にする
こと赤好ましい。特にこの降温速度を0、1〜2.0℃
/分の範囲内にすることが好ましく、さらに0.1〜0
.5℃/分の範囲内にすることが特に好ましい。このよ
うにセルを冷却する際に、冷却速度を上記のようにする
ことにより、初期配向性に優れ、配向欠陥のないモノド
メインからなる液晶相を有する液晶素子が得られる。こ
こで初期配向性とは、液晶素子に電圧の印加等を行なっ
て液晶物質の配向ベクトルを変える前の液晶物質の配列
状態をいう。
こと赤好ましい。特にこの降温速度を0、1〜2.0℃
/分の範囲内にすることが好ましく、さらに0.1〜0
.5℃/分の範囲内にすることが特に好ましい。このよ
うにセルを冷却する際に、冷却速度を上記のようにする
ことにより、初期配向性に優れ、配向欠陥のないモノド
メインからなる液晶相を有する液晶素子が得られる。こ
こで初期配向性とは、液晶素子に電圧の印加等を行なっ
て液晶物質の配向ベクトルを変える前の液晶物質の配列
状態をいう。
このようにして得られた液晶素子は、コントラスト等が
著しく優れている。
著しく優れている。
本発明に係る液晶素子を用いて、例えばホワイトティラ
ー型カラー表示用デイバイス、コレステリックネマチッ
ク相転移型表示用デイバイス、TN型セルにおけるリバ
ースドメイン発生防止用デイバイス等の液晶表示装置、
および電気光学表示装置を製造することができる。
ー型カラー表示用デイバイス、コレステリックネマチッ
ク相転移型表示用デイバイス、TN型セルにおけるリバ
ースドメイン発生防止用デイバイス等の液晶表示装置、
および電気光学表示装置を製造することができる。
また、本発明に係る液晶素子のうち、スメクチックを呈
する液晶組成物が充填された液晶素子は、熱書き込み型
表示素子、レーザー書き込み型液晶表示素子などの記憶
型液晶表示素子として使用することができ、このような
液晶素子を用いて液晶表示装置あるいは電気光学表示装
置を製造することができる。
する液晶組成物が充填された液晶素子は、熱書き込み型
表示素子、レーザー書き込み型液晶表示素子などの記憶
型液晶表示素子として使用することができ、このような
液晶素子を用いて液晶表示装置あるいは電気光学表示装
置を製造することができる。
さらに強誘電性を有するカルボン酸エステル化合物を含
有する液晶組成物を用いることにより、上記のような用
途の他、光シヤツターや液晶プリンターなどの光スイ・
ンチング素子、圧電素子および焦電素子等の液晶素子と
して使用することができ、このような液晶素子を用いて
液晶表示装置あるいは電気光学表示装置を製造すること
ができる。
有する液晶組成物を用いることにより、上記のような用
途の他、光シヤツターや液晶プリンターなどの光スイ・
ンチング素子、圧電素子および焦電素子等の液晶素子と
して使用することができ、このような液晶素子を用いて
液晶表示装置あるいは電気光学表示装置を製造すること
ができる。
すなわち、本発明で使用される液晶物質を用いてカイラ
ルスメクチックC相を形成させると、カイラルスメクチ
ックC相は、双安定性を示す。したがって、2つの安定
状態間を電界反転させることにより、この液晶素子を用
いて光スイッチングおよび表示を行なうことができる。
ルスメクチックC相を形成させると、カイラルスメクチ
ックC相は、双安定性を示す。したがって、2つの安定
状態間を電界反転させることにより、この液晶素子を用
いて光スイッチングおよび表示を行なうことができる。
また、このようなカイラルスメクチックC相を示す強誘
電性の液晶物質は自発分極を有するから、−変電圧を印
加すると電界消去後もメモリー効果を有する。そこでこ
のメモリー効果を利用すれば液晶素子に電圧を印加し続
ける必要がないので、このような液晶素子からなる表示
デイバイスでは消費電力の低減を図ることができる。さ
らに、この場合、表示デイバイスのコントラストは安定
し、しかも非常に鮮明になる。
電性の液晶物質は自発分極を有するから、−変電圧を印
加すると電界消去後もメモリー効果を有する。そこでこ
のメモリー効果を利用すれば液晶素子に電圧を印加し続
ける必要がないので、このような液晶素子からなる表示
デイバイスでは消費電力の低減を図ることができる。さ
らに、この場合、表示デイバイスのコントラストは安定
し、しかも非常に鮮明になる。
また、このカイラルスメクチック液晶組成物(化合物)
を用いて得られたスイッチング素子は、分子の配向方向
を変えるだけでスイッチングが可能であり、この場合に
電界強度の一次項が駆動に作用するため、液晶素子を低
電圧で駆動させることができる。そして、このスイッチ
ング素子を用いれば、数十マイクロ秒以下の高速応答を
実現できるので、各素子の走査時間は大幅に短縮され、
走査線の多い大画面のデイスプレィ(液晶表示装置)を
製造することができる。しかも、このデイスプレィは、
室温あるいはそれ以下の低温においても作動するので、
温度コントロールのための補助手段を用いることなく、
容品に走査させることができる。
を用いて得られたスイッチング素子は、分子の配向方向
を変えるだけでスイッチングが可能であり、この場合に
電界強度の一次項が駆動に作用するため、液晶素子を低
電圧で駆動させることができる。そして、このスイッチ
ング素子を用いれば、数十マイクロ秒以下の高速応答を
実現できるので、各素子の走査時間は大幅に短縮され、
走査線の多い大画面のデイスプレィ(液晶表示装置)を
製造することができる。しかも、このデイスプレィは、
室温あるいはそれ以下の低温においても作動するので、
温度コントロールのための補助手段を用いることなく、
容品に走査させることができる。
さらに、本発明の液晶素子に用いられる液晶物質は、双
安定性を示さないスメクチック゛A相においても、電界
が加わると、誘起的に分子が傾くので、この性質を利用
して光スイッチングを行なうことができる。
安定性を示さないスメクチック゛A相においても、電界
が加わると、誘起的に分子が傾くので、この性質を利用
して光スイッチングを行なうことができる。
強誘電性液晶化合物は、液晶物質の構造上からはカイラ
ルスメクチックC相、カイラルスメクチックF相、カイ
ラルスメクチックC相、カイラルスメクチックH相、カ
イラルスメクチック1相、カイラルスメクチックJ相ま
たはカイラルスメクチックに相のいずれかの相を呈する
が、カイラルスメクチックC相(SIIC*相)以外で
はこのような液晶化合物を用いた液晶素子は一般に応答
速度が小さいため、従来では応答速度の大きいカイラル
スメクチックC相で駆動させることが実用上有利である
とされていた。しかしながら、本発明者らが既に提案し
たようなスメクチックA相における表示素子の駆動法お
よびスメクチックA相で駆動させることができる表示素
子(特願昭62−157808号)によれば、上記のよ
うなカイラルスメクチックC相のみならずスメクチック
人相でも駆動させることができる。
ルスメクチックC相、カイラルスメクチックF相、カイ
ラルスメクチックC相、カイラルスメクチックH相、カ
イラルスメクチック1相、カイラルスメクチックJ相ま
たはカイラルスメクチックに相のいずれかの相を呈する
が、カイラルスメクチックC相(SIIC*相)以外で
はこのような液晶化合物を用いた液晶素子は一般に応答
速度が小さいため、従来では応答速度の大きいカイラル
スメクチックC相で駆動させることが実用上有利である
とされていた。しかしながら、本発明者らが既に提案し
たようなスメクチックA相における表示素子の駆動法お
よびスメクチックA相で駆動させることができる表示素
子(特願昭62−157808号)によれば、上記のよ
うなカイラルスメクチックC相のみならずスメクチック
人相でも駆動させることができる。
さらに、本発明の液晶素子に用いられる液晶物質は、カ
イラルスメクチックC相よりも高い秩序をもっているカ
イラルスメクチックF相などの液晶相においても、2つ
以上の安定状態を示すのでスメクチックA相の場合と同
様に光スイッチングを行なうことができる。
イラルスメクチックC相よりも高い秩序をもっているカ
イラルスメクチックF相などの液晶相においても、2つ
以上の安定状態を示すのでスメクチックA相の場合と同
様に光スイッチングを行なうことができる。
本発明の液晶素子を用いた表示方法の例とじては、具体
的には以下に示す方法を挙げることができる。
的には以下に示す方法を挙げることができる。
第1の方法は、本発明の液晶素子を2枚の偏光板の間に
介在させ、この液晶素子に外部電界を印加し、強誘電性
液晶化合物の配向ベクトルを変えることにより、2枚の
偏光板と強誘電性液晶化合物の複屈折とを利用して表示
を行なう方法である。
介在させ、この液晶素子に外部電界を印加し、強誘電性
液晶化合物の配向ベクトルを変えることにより、2枚の
偏光板と強誘電性液晶化合物の複屈折とを利用して表示
を行なう方法である。
本発明の液晶素子を用いた第2の表示方法は、液晶物質
として、二色性色素が配合された液晶組成物を用い、色
素の二色性を利用する方法であり、この方法は、強誘電
性液晶組成物中の分子の配向方向を変えることにより色
素による光の吸収波長を変えて表示を行なう方法である
。この場合に使用する色素は通常二色性色素であり、こ
のような二色性色素の例としては、アゾ系色素、ナフト
キノン系色素、シアニン系色素およびアントラキノン系
色素等を挙げることができる。
として、二色性色素が配合された液晶組成物を用い、色
素の二色性を利用する方法であり、この方法は、強誘電
性液晶組成物中の分子の配向方向を変えることにより色
素による光の吸収波長を変えて表示を行なう方法である
。この場合に使用する色素は通常二色性色素であり、こ
のような二色性色素の例としては、アゾ系色素、ナフト
キノン系色素、シアニン系色素およびアントラキノン系
色素等を挙げることができる。
なお、本発明に係る液晶素子は、上記の表示方法の他に
、通常利用されている表示方法で採用することもできる
。
、通常利用されている表示方法で採用することもできる
。
また、本発明に係る液晶素子を用いて製造された液晶表
示装置および電気光学表示装置は、スタティック駆動、
単純マトリックス駆動および複合マトリックス駆動など
の電気アドレス表示、光アドレス表示、熱アドレス表示
ならびに電子ビームアドレス表示等の駆動方式により駆
動させることができる。
示装置および電気光学表示装置は、スタティック駆動、
単純マトリックス駆動および複合マトリックス駆動など
の電気アドレス表示、光アドレス表示、熱アドレス表示
ならびに電子ビームアドレス表示等の駆動方式により駆
動させることができる。
発明の効果
本発明の液晶素子は、トリフロロメチル基を有する新規
なカルボン酸エステル化合物を含む液晶物質を用い、配
向制御膜としてポリイミドを用いているため、コントラ
ストが特に大きく、しかも動作温度幅が広く、消費電力
が少なく、室温付近ないしそれ以下、たとえば氷点下の
温度でもスメクチック相において作動し、スイッチング
速度も大きい。
なカルボン酸エステル化合物を含む液晶物質を用い、配
向制御膜としてポリイミドを用いているため、コントラ
ストが特に大きく、しかも動作温度幅が広く、消費電力
が少なく、室温付近ないしそれ以下、たとえば氷点下の
温度でもスメクチック相において作動し、スイッチング
速度も大きい。
また、本発明では、前述したような方法で、液晶素子を
製造しているので、上記のように特に優れたコントラス
トを有する液晶素子を容易に製造することができる。
製造しているので、上記のように特に優れたコントラス
トを有する液晶素子を容易に製造することができる。
さらに、このような素子を用いて製造した液晶表示装置
あるいは電気光学表示装置においては、走査時間を大幅
に短縮することができるだけでな(、室温以下の温度で
使用することもできる。
あるいは電気光学表示装置においては、走査時間を大幅
に短縮することができるだけでな(、室温以下の温度で
使用することもできる。
また、本発明で用いられる液晶物質には自発分極を有す
るカルボン酸エステル化合物を含有することができるの
で、電界消去後もメモリー効果を持つデイバイスを得る
ことができる。
るカルボン酸エステル化合物を含有することができるの
で、電界消去後もメモリー効果を持つデイバイスを得る
ことができる。
このようなデイバイスでは、消費電力が少なく、安定し
たコントラストが得られる。また低電圧駆動も可能であ
る。ごのようなデイバイスは、カルボン酸エステル化合
物のスメクチック相における双安定性を利用しているの
で、室温以下の温度で光スイッチングに好ましく用いら
れる。
たコントラストが得られる。また低電圧駆動も可能であ
る。ごのようなデイバイスは、カルボン酸エステル化合
物のスメクチック相における双安定性を利用しているの
で、室温以下の温度で光スイッチングに好ましく用いら
れる。
次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
に限定されるものではない。
合成例1
式(■)で表わされるカルボン酸エステル化合物の合成
CF3 ・・・(■)
で表わされる化合物(+)6−デシルオキシー2−[2
−+4−(1−トリフロロメチル)ヘプチルオキシカル
ボニル)フェニル]エチルーナフタレン(■)の合成。
−+4−(1−トリフロロメチル)ヘプチルオキシカル
ボニル)フェニル]エチルーナフタレン(■)の合成。
第1段階
6−デシルオキシ−2−ヒドロキシメチルナフタレン(
1)の合成 (シトCHOH・・・(1) n−Cl0It 210 2水素化リチウ
ムアルミニウム1.Ofを無水THF50mlに懸濁し
た。この懸濁液に、アルゴン雰囲気下0℃で6−デシル
オキシナフタレン−2−カルボン酸1. 348g (
4ma+ol)の無水THF溶液100 mlを少しず
つ滴下した。滴下後、室温に昇温し2時間攪拌を行なっ
た。さらに、加熱し還流下で1時間反応を続行した。
1)の合成 (シトCHOH・・・(1) n−Cl0It 210 2水素化リチウ
ムアルミニウム1.Ofを無水THF50mlに懸濁し
た。この懸濁液に、アルゴン雰囲気下0℃で6−デシル
オキシナフタレン−2−カルボン酸1. 348g (
4ma+ol)の無水THF溶液100 mlを少しず
つ滴下した。滴下後、室温に昇温し2時間攪拌を行なっ
た。さらに、加熱し還流下で1時間反応を続行した。
上記のようにして1時間反応を行ない次いで放冷した後
、反応液をエーテル150 mlで希釈し、水浴中、飽
和硫酸ナトリウム水溶液をゆっくりと加え、過剰のLi
AΩH4を分解し反応を停止させた。
、反応液をエーテル150 mlで希釈し、水浴中、飽
和硫酸ナトリウム水溶液をゆっくりと加え、過剰のLi
AΩH4を分解し反応を停止させた。
L iA D H4の分解が終了すると、白色固形物が
沈澱した。この固形物をガラスフィルターを用いて濾別
し、濾液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、低沸点物を留
去し粗生成物を得た。
沈澱した。この固形物をガラスフィルターを用いて濾別
し、濾液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、低沸点物を留
去し粗生成物を得た。
この粗生成物をヘキサン/酢酸エチル混合溶媒[混合容
量比−5:1]から再結晶させて、6−デシルオキシ−
2−ヒドトキシメチルナフタレン(I)1.08gを得
た。収率85.8% 第2段階 6−デシルオキシナフタレン−2−アルデヒド(■)の
合成 このように得られた反応混合物を、濾過助剤としてセラ
イトを用いて濾別し、分取された濾液を濃縮し粗生成物
を得た。
量比−5:1]から再結晶させて、6−デシルオキシ−
2−ヒドトキシメチルナフタレン(I)1.08gを得
た。収率85.8% 第2段階 6−デシルオキシナフタレン−2−アルデヒド(■)の
合成 このように得られた反応混合物を、濾過助剤としてセラ
イトを用いて濾別し、分取された濾液を濃縮し粗生成物
を得た。
この粗生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(溶
媒;へキサン/エーテル−3/1(容ff1))を用い
て精製すると、白色結晶として6−デシルオキシナフタ
レン−2−アルデヒド(m)72.2mgが得られた。
媒;へキサン/エーテル−3/1(容ff1))を用い
て精製すると、白色結晶として6−デシルオキシナフタ
レン−2−アルデヒド(m)72.2mgが得られた。
収率87%
第3段階
4−(ブロモメチル)安息香酸(III)の合成p−ト
ルイル酸(Ha C+ C00II ) 13 、 6
gヒドロキシメチルナフタレン84sg(0,43ミ
リモル)をクロロホルム10m1に溶解し、次いで活性
化二酸化マンガン235mg(2,57ミリモル)の粉
末を加え、室温下激しく攪拌しながら12時間酸化反応
を行なった。
ルイル酸(Ha C+ C00II ) 13 、 6
gヒドロキシメチルナフタレン84sg(0,43ミ
リモル)をクロロホルム10m1に溶解し、次いで活性
化二酸化マンガン235mg(2,57ミリモル)の粉
末を加え、室温下激しく攪拌しながら12時間酸化反応
を行なった。
リモル)を四塩化炭素125 ml中に懸濁し、強力な
攪拌下に加熱し還流下(油浴93℃、内温74℃)で2
時間反応を行なうことにより、黄色ミルク状の反応液が
得られた。
攪拌下に加熱し還流下(油浴93℃、内温74℃)で2
時間反応を行なうことにより、黄色ミルク状の反応液が
得られた。
この反応液を水浴で冷却し、析出した結晶物を濾取し、
この結晶物をヘキサンを用いて洗浄した。
この結晶物をヘキサンを用いて洗浄した。
さらに、この結晶物を水で洗浄後、エタノールで再結晶
し、白色針状晶の4−(ブロモメチル)安息香酸(II
I)14.6gを得た。収率67.7%第4段階 4−(ブロモメチル)安息香酸メチルエステル(IV)
の合成 [3r−C11□+C00CI+3 ・・・
(IV)4−(ブロモメチル)安息香酸(m)とメタノ
ールとを酸性触媒下に加熱還流してエステル化するコト
ニより4−(ブロモメチル)安息香酸メチルを得た。
し、白色針状晶の4−(ブロモメチル)安息香酸(II
I)14.6gを得た。収率67.7%第4段階 4−(ブロモメチル)安息香酸メチルエステル(IV)
の合成 [3r−C11□+C00CI+3 ・・・
(IV)4−(ブロモメチル)安息香酸(m)とメタノ
ールとを酸性触媒下に加熱還流してエステル化するコト
ニより4−(ブロモメチル)安息香酸メチルを得た。
第5段階
(メチルオキシカルボニルベンジル)トリフェニルホス
ホニウムブロマイド(V)の合成りr−P” Ph3−
C112−◎−COOCII3・・・(V)上記第4段
階で合成した4−(ブロモメチル)安息香酸メチルエス
テル(IV)2.61K(11,4ミリモル)とトリフ
ェニルホスフィン3.0g (11,45ミリモル)と
を、ベンゼン100 mlに溶解し、攪拌下に還流温度
まで昇温し、2時間反応を行なった。
ホニウムブロマイド(V)の合成りr−P” Ph3−
C112−◎−COOCII3・・・(V)上記第4段
階で合成した4−(ブロモメチル)安息香酸メチルエス
テル(IV)2.61K(11,4ミリモル)とトリフ
ェニルホスフィン3.0g (11,45ミリモル)と
を、ベンゼン100 mlに溶解し、攪拌下に還流温度
まで昇温し、2時間反応を行なった。
その後、氷水を用いて冷却し、析出した結晶を吸引濾取
した。
した。
得られた結晶をベンゼンから再結晶することにより白色
結晶のホスホニウム塩(V)2.43gを得た。収゛率
43% 第6段階 (Vr)の合成 第2段階で得られたB−デシルオキシナフタレン −2
−アルデヒド(■)475mg (2,47ミリモル)
ト、ホスホニウム塩(V)1215mg(2,47ミリ
モル)を塩化メチレン10m1に溶解し、この溶液に水
酸化カリウム140 mg(2,5ミリモル)の0.5
ml水溶液を室温下に、少しずつ滴下した。
結晶のホスホニウム塩(V)2.43gを得た。収゛率
43% 第6段階 (Vr)の合成 第2段階で得られたB−デシルオキシナフタレン −2
−アルデヒド(■)475mg (2,47ミリモル)
ト、ホスホニウム塩(V)1215mg(2,47ミリ
モル)を塩化メチレン10m1に溶解し、この溶液に水
酸化カリウム140 mg(2,5ミリモル)の0.5
ml水溶液を室温下に、少しずつ滴下した。
このように水酸化カリウムを滴下することによってトリ
フェニルホスフィンオキシトが生成し、反応液が乳白色
に懸濁した。滴下終了後、さらに2時間反応を続行した
。
フェニルホスフィンオキシトが生成し、反応液が乳白色
に懸濁した。滴下終了後、さらに2時間反応を続行した
。
反応終了後、濾過し、分取されたa?&を濃縮し、残査
をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、シス
−トランス混合物(Vr)を519+ngを得た。収率
52% なお、得られた反応物の一部を取り、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィー(GC)で分析したところ、シ
ス形とトランス形との異性体構成比は4:lであった。
をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、シス
−トランス混合物(Vr)を519+ngを得た。収率
52% なお、得られた反応物の一部を取り、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィー(GC)で分析したところ、シ
ス形とトランス形との異性体構成比は4:lであった。
第7段階
(■)の合成
n−C10H2□oa cH2−CH2+C00CI(
3=・<■)第6段階で合成したシス−トランス混合物
(V’l)を、触媒として5%パラジウム−カーボン触
媒を使用し、溶媒としてエタノールを用いて室温下、常
圧で水素をバブリングしながら化合物(Vl)の中心部
にあるオレフィン性二重結合の水素化を行なった。Pd
−C触媒を濾過助材セライトを用いて除いた後、濾液を
濃縮したところ、エステル化合物(■)がほぼ定量的に
得られた。
3=・<■)第6段階で合成したシス−トランス混合物
(V’l)を、触媒として5%パラジウム−カーボン触
媒を使用し、溶媒としてエタノールを用いて室温下、常
圧で水素をバブリングしながら化合物(Vl)の中心部
にあるオレフィン性二重結合の水素化を行なった。Pd
−C触媒を濾過助材セライトを用いて除いた後、濾液を
濃縮したところ、エステル化合物(■)がほぼ定量的に
得られた。
収率100%
第8段階
(■)の合成
CF3・・・(■)
第7段階で得られたエステル化合物(■)446mg(
1ミリモル)、R〜1−トリフルオロメチルヘプタツー
ル368+ng(2ミリモル)および1−ブトキシカリ
ウムl1mg(0,1ミリモル)をベンゼン20m1中
に入れ、還流下に25時間反応させた。冷却後、不溶物
を濾別した後、ベンゼン層を水洗し、次いで濃縮した。
1ミリモル)、R〜1−トリフルオロメチルヘプタツー
ル368+ng(2ミリモル)および1−ブトキシカリ
ウムl1mg(0,1ミリモル)をベンゼン20m1中
に入れ、還流下に25時間反応させた。冷却後、不溶物
を濾別した後、ベンゼン層を水洗し、次いで濃縮した。
得られた濃縮物をカラムクロマトグラフィを用いて分離
することにより、白色の固体360mg(融゛点37〜
39°C)を得た。収率60モル% この固体のFD−マススペクトルの値はM / e−5
99であった。
することにより、白色の固体360mg(融゛点37〜
39°C)を得た。収率60モル% この固体のFD−マススペクトルの値はM / e−5
99であった。
このようにして得られたカルボン酸エステル化合物(■
)のN M Rのチャートを第2図に示す。
)のN M Rのチャートを第2図に示す。
上記のようにして合成した(+)6−デシルオキシー2
− [2−+4−(1−トリフロロメチル)へブチルオ
キシカルボニル)フェニル]エチルーナフタレン(■)
の相転移温度をΔp1定した。結果を表3に示す。
− [2−+4−(1−トリフロロメチル)へブチルオ
キシカルボニル)フェニル]エチルーナフタレン(■)
の相転移温度をΔp1定した。結果を表3に示す。
液晶組成物の調製
次いで、上記のようにして得られた式(■)で表わされ
るカルボン酸エステル化合物と、次式(B)で表わされ
る化合物とを43 : 57の重量比で混合して液相組
成物を製造した。
るカルボン酸エステル化合物と、次式(B)で表わされ
る化合物とを43 : 57の重量比で混合して液相組
成物を製造した。
C11ト◎−COO4COO−A I ・・・(B
)この組成物の相転移温度を測定した。結果を表3に併
せて記載する。
)この組成物の相転移温度を測定した。結果を表3に併
せて記載する。
さらに上記式(B)で表わされる化合物の相転移温度も
表3に併せて記載する。
表3に併せて記載する。
実施例1
第1図に示すように透明電極基板の内面に配向制御方向
が同一方向となるように2枚のラビングしたポリイミド
(日立化成工業■製PIQ−5400)からなる配向制
御膜(厚さ2150人)が形成されているセルに、上記
合成例1で製造したカルボン酸エステル化合物(■)を
溶融し、セルの間隙を減圧状態にして注入した。
が同一方向となるように2枚のラビングしたポリイミド
(日立化成工業■製PIQ−5400)からなる配向制
御膜(厚さ2150人)が形成されているセルに、上記
合成例1で製造したカルボン酸エステル化合物(■)を
溶融し、セルの間隙を減圧状態にして注入した。
このようにして液晶物質を充填したセルを60℃まで加
熱し、60℃で5分間保持した後、1℃/分の速度で一
10℃まで冷却して液晶素子を製造した。
熱し、60℃で5分間保持した後、1℃/分の速度で一
10℃まで冷却して液晶素子を製造した。
得られた液晶素子のコントラストを測定したところ5で
あった。
あった。
セル条件(イ)外形寸法;たて2.5GllX横2.2
cmX厚さ1.5++n、 (ロ)基板;厚さ0.7關、基板材質 (ガラス) (ハ)基板間距離;2μm (ニ)側壁寸法:たて1,8caX横 0.1cmX厚さ2mm 液晶の評価用に用いる上記のセルは以下の方法で作成し
た。ITO透明電極膜付きのガラス基板上にポリイミド
塗布を行なった。すなわちポリイミド(日立化成工業■
製、PIQ−5400)をスピンコード法によってIT
O透明電極の上に塗布した。
cmX厚さ1.5++n、 (ロ)基板;厚さ0.7關、基板材質 (ガラス) (ハ)基板間距離;2μm (ニ)側壁寸法:たて1,8caX横 0.1cmX厚さ2mm 液晶の評価用に用いる上記のセルは以下の方法で作成し
た。ITO透明電極膜付きのガラス基板上にポリイミド
塗布を行なった。すなわちポリイミド(日立化成工業■
製、PIQ−5400)をスピンコード法によってIT
O透明電極の上に塗布した。
ポリイミドはN−メチルピロリドンを溶媒として1.2
%に薄め200 Orpmでスピンコードした。
%に薄め200 Orpmでスピンコードした。
これを325℃で30分加熱し硬化させたところ150
〜200Aの膜厚のポリイミド膜が作成できた。この後
ポリイミド膜をナイロン布で一方向に擦ることにより液
晶配向性を与えた。
〜200Aの膜厚のポリイミド膜が作成できた。この後
ポリイミド膜をナイロン布で一方向に擦ることにより液
晶配向性を与えた。
このようにして作成したポリイミド膜塗布済みガラス基
板を二枚重ね合わせて評価用セルを作成した。まずポリ
イミド膜を塗布したガラス基板の上に、二枚の基板の接
着とセルギャップを制御するためにエポキシ系接着剤を
シルク印刷により塗布した。エポキシ系接着mlは接着
剤主剤(EHC■製、LCB−9048) 硬化剤(
EHC■製、LCB−310B)とセルギャップ制御の
ためのビーズ(EHC■製、GP−20)を138:3
0:3に混合して用いた。二枚のガラス基板のうち一枚
にはエポキシ系接着剤を塗布し、互いにポリイミド膜が
向かい合うように貼合わせた。これを以下の硬化条件に
従っ、て硬化させた。すなわち50℃−15分、60℃
−15分、70℃−15分、80℃−15分、125℃
−30分、170℃−60分である。
板を二枚重ね合わせて評価用セルを作成した。まずポリ
イミド膜を塗布したガラス基板の上に、二枚の基板の接
着とセルギャップを制御するためにエポキシ系接着剤を
シルク印刷により塗布した。エポキシ系接着mlは接着
剤主剤(EHC■製、LCB−9048) 硬化剤(
EHC■製、LCB−310B)とセルギャップ制御の
ためのビーズ(EHC■製、GP−20)を138:3
0:3に混合して用いた。二枚のガラス基板のうち一枚
にはエポキシ系接着剤を塗布し、互いにポリイミド膜が
向かい合うように貼合わせた。これを以下の硬化条件に
従っ、て硬化させた。すなわち50℃−15分、60℃
−15分、70℃−15分、80℃−15分、125℃
−30分、170℃−60分である。
このように作成したセルギヤ・ノブ約2μmの評価用セ
ルを用いて液晶を評価した。
ルを用いて液晶を評価した。
なお、本発明においてコントラストは直交する偏光子の
間に液晶素子を置き、この液晶素子を回転して得られる
明暗と暗時の透過光強度を測定してI (明暗)/I
(暗時)の比を算出し、求めた。
間に液晶素子を置き、この液晶素子を回転して得られる
明暗と暗時の透過光強度を測定してI (明暗)/I
(暗時)の比を算出し、求めた。
実施例2
実施例1において、冷却速度を0.1℃/分に変えた以
外は実施例1と同様にして液晶素子を製造した。
外は実施例1と同様にして液晶素子を製造した。
この液晶素子のコントラストは9であった。
実施例3
実施例1において、カルボン酸エステル化合物に代えて
、前記「液晶組成物の調製」で得られた組成物を用い、
冷却速度を0.1℃/分に変えた以外は実施例1と同様
として液晶素子を製造した。
、前記「液晶組成物の調製」で得られた組成物を用い、
冷却速度を0.1℃/分に変えた以外は実施例1と同様
として液晶素子を製造した。
この液晶素子のコントラストは13であった。
実施例4
実施例1において、冷却速度を10℃/分に変えた以外
は実施例1と同様にして液晶素子を製造した。
は実施例1と同様にして液晶素子を製造した。
得られた液晶素子のコントラストは1であり、降温速度
が高いためにコントラストが幾分低下する傾向が見られ
た。
が高いためにコントラストが幾分低下する傾向が見られ
た。
第1図は、本発明の液晶素子の断面を概略的に示す図で
ある。 1m、1b・・・透明基板(ガラス、ポリカーボネート
などの透明プラスチック) 2・・・セルの間隙 3・・・セル 4・・・液晶物質 5a、5b・・・電極(酸化インジウム−スズなど)e
a、[lb・・・配向制御膜 8・・・スペーサ 第2図は本発明で用いることができる液晶組成物に含ま
れているカルボン酸エステル化合物(■)のNMRチャ
ートである。
ある。 1m、1b・・・透明基板(ガラス、ポリカーボネート
などの透明プラスチック) 2・・・セルの間隙 3・・・セル 4・・・液晶物質 5a、5b・・・電極(酸化インジウム−スズなど)e
a、[lb・・・配向制御膜 8・・・スペーサ 第2図は本発明で用いることができる液晶組成物に含ま
れているカルボン酸エステル化合物(■)のNMRチャ
ートである。
Claims (9)
- (1)2枚の基板と、該2枚の基板によって構成される
間隙とからなるセル、および該セルの間隙に充填された
液晶物質より構成される液晶素子において、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面にポリイ
ミドからなる配向制御膜が設けられており、 そして、該液晶物質が、下記式[A]で表わされる化合
物を含むことを特徴とする液晶素子;▲数式、化学式、
表等があります▼・・・[A] [ただし、式[A]において、Rは炭素数6〜18のア
ルキル基、炭素数6〜18のアルコキシ基、および炭素
数6〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
れる一種類の基であり、mは1〜10の整数であり、C
^*は不整炭素原子を表わす]。 - (2)該ポリイミドからなる配向制御膜が、配向処理さ
れた配向制御膜であることを特徴とする請求項第1項記
載の液晶素子。 - (3)式[A]におけるRが炭素数6〜18のアルコキ
シ基であり、mが5である請求項第1項記載の液晶素子
。 - (4)液晶物質が式[A]で表わされる化合物を1〜9
9重量%含んだ液晶組成物である請求項第1項記載の液
晶素子。 - (5)2枚の基板と、該2枚の基板によって構成される
間隙とからなるセル、および該セルの間隙に充填された
液晶物質より構成される液晶素子を製造するに際し、 少なくとも一方の基板の液晶物質と対面する面にポリイ
ミドからなる配向制御膜が設けられているセルを用い、
該セルの間隙に、下記式[A]で表わされる化合物を含
む液晶物質を充填した後、該セルを該液晶物質が等方相
を示す温度以上の温度から液晶を示す温度以下の温度に
冷却することを特徴とする液晶素子の製造方法; ▲数式、化学式、表等があります▼・・・[A] [ただし、式[A]において、Rは炭素数6〜18のア
ルキル基、炭素数6〜18のアルコキシ基、および炭素
数6〜18のハロゲン化アルキル基よりなる群から選ば
れる一種類の基であり、mは1〜10の整数であり、C
^*は不整炭素原子を表わす]。 - (6)該セルを該液晶物質が等方相を示す温度以上の温
度から2℃/分以下の降温速度で液晶を示す温度以下の
温度に冷却することを特徴とする請求項第5項記載の液
晶素子の製造方法; - (7)該配向制御膜が、配向処理された配向制御膜であ
ることを特徴とする請求項第5項若しくは第6項記載の
液晶素子の製造方法。 - (8)請求項第1項ないし第4項のいずれかの項記載の
液晶素子を用いた液晶表示装置。 - (9)請求項第1項ないし第4項のいずれかの項記載の
液晶素子を用いた電気光学表示装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087303A JP2862895B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途 |
| CA002013901A CA2013901A1 (en) | 1989-04-06 | 1990-04-05 | Carboxylic acid ester compounds, and their related matters and method of producing the same |
| US07/505,592 US5143644A (en) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | Carboxylic acid ester compounds, and their related matters and method of producing the same |
| KR1019900004715A KR0168836B1 (ko) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | 카르복실산 에스테르 화합물 |
| AT90303727T ATE111437T1 (de) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | Carbonsäureester und deren anwendung in flüssigkristallzusammensetzungen. |
| EP90303727A EP0401961B1 (en) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | Carboxylic acid esters and their use in liquid crystal compositions |
| DE69012434T DE69012434T2 (de) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | Carbonsäureester und deren Anwendung in Flüssigkristallzusammensetzungen. |
| MYPI90000563A MY106251A (en) | 1989-04-06 | 1990-04-06 | Carboxylic acid ester compounds,and their related matters and method of producing the same. |
| KR1019980024242A KR0169077B1 (ko) | 1989-04-06 | 1998-06-26 | 액정 조성물, 액정 소자 및 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087303A JP2862895B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264925A true JPH02264925A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2862895B2 JP2862895B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=13911060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1087303A Expired - Fee Related JP2862895B2 (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 液晶素子およびその製造方法ならびに液晶素子の用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862895B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP1087303A patent/JP2862895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2862895B2 (ja) | 1999-03-03 |
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|---|---|---|---|
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